JP3527105B2 - プリント基板 - Google Patents

プリント基板

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JP3527105B2
JP3527105B2 JP27304498A JP27304498A JP3527105B2 JP 3527105 B2 JP3527105 B2 JP 3527105B2 JP 27304498 A JP27304498 A JP 27304498A JP 27304498 A JP27304498 A JP 27304498A JP 3527105 B2 JP3527105 B2 JP 3527105B2
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conductor
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winding conductor
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勝彦 西村
弘樹 安達
浩二 中原
稔 友池
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    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
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    • H01L2924/15192Resurf arrangement of the internal vias
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107Disposition of discrete passive components off-chip wires

Landscapes

  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板に係
わり、特に、コイル,トランス等の磁性部品が実装され
るプリント基板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、各種電気回路では、コイル,トラ
ンス等の磁性部品をプリント基板に実装して回路を構成
することが行われている。図18は、このようなプリン
ト基板に実装される磁性部品の製造方法を示すもので、
先ず、用途,実装スペース,回路数等を考慮して、コア
部材1とボビン2の選定が行われ、磁性部品3が設計さ
れる。
【0003】次に、図の(a)に示すように、設計時に
決定されたボビン2のピン部材4に捲線5の端を絡め、
極性があるため方向に注意してボビン2に捲線5が巻回
される。そして、捲線5をボビン2に指定回数巻回した
後、捲線5の終端が、設計時に決定されたピン部材6に
絡められる。
【0004】なお、複数の回路が必要な時には、各回路
の間をマイラーテープ等で絶縁しながら上述した工程を
繰り返すことにより複数の回路が形成される。このよう
にして、捲線5のボビン2への巻回が全て終了した後、
(b)に示すように、ボビン2にコア部材1が装着さ
れ、この後(c)に示すように、コア部材1が絶縁テー
プ7あるいは接着剤8により固定される。
【0005】次に、捲線5とコア部材1とのぐらつきを
無くすために、樹脂の含浸等の処理が行われ磁性部品3
が完成する。そして、このようにして完成した磁性部品
3が、製造ラインにおいて、プリント基板に実装され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の磁性部品では、ボビン2に捲線5を巻回し、
このボビン2にコア部材1を装着固定して磁性部品3を
製造した後、この磁性部品3を製造ラインにおいてプリ
ント基板に実装しているため、磁性部品3の製造および
実装に多大な工数が必要になるという問題があった。
【0007】また、磁性部品3の製造後には、インダク
タンスあるいはターン数の調整が不可能であり、磁性部
品3の特性を変更することができないという問題があっ
た。本発明は、かかる従来の問題を解決したもので、磁
性部品を容易に製造することができるとともに、磁性部
品の特性を変更することができるプリント基板およびそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1のプリント基板
は、基板本体に磁性部品を実装してなるプリント基板に
おいて、前記磁性部品が、前記基板本体に間隔を置いて
形成される複数の捲線用導体部と、前記基板本体の前記
各捲線用導体部の両側に形成される捲線用パット部と、
前記複数の捲線用導体部を覆って配置されるコア部材
と、前記コア部材を跨いで配置され、異なる前記捲線用
導体部に形成される前記捲線用パット部を相互に接続す
る捲線導体と、前記基板本体の前記捲線用パット部の外
側に前記捲線用導体部を挟んで形成される入力用パット
部および出力用パット部と、端に位置する前記捲線用導
体部の前記出力用パット部側に位置する前記捲線用パッ
ト部を前記出力用パット部に接続する接続導体と、前記
入力用パット部側に位置する前記各捲線用パット部を前
記入力用パット部に接続する切断可能な接続導体とを備
えてなることを特徴とする。
【0009】請求項2のプリント基板は、請求項1記載
のプリント基板において、前記捲線導体は、ボンディン
グにより前記捲線用パット部に接続されていることを特
徴とする。
【0010】(作用) 請求項1のプリント基板では、基板本体に間隔を置いて
複数の捲線用導体部が形成され、この捲線用導体部を覆
ってコア部材が配置される。そして、捲線導体をコア部
材を跨いで配置し、異なる捲線用導体部に形成される捲
線用パット部を相互に接続すると、捲線用導体部と捲線
導体とが接続され、捲線の単位ターンが形成される。
た、入力用パット部側に位置する各捲線用パット部を入
力用パット部に接続する切断可能な接続導体を切断する
ことにより、ターン数が変更される。
【0011】請求項2のプリント基板では、捲線導体
が、ボンディングにより捲線用パット部に接続される。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図1および図2は、本発明のプリント
基板の第1の関連技術を示している。これ等の図におい
て符号11は、基板本体を示している。
【0013】この基板本体11には、コイルからなる磁
性部品13が実装されている。この磁性部品13は、基
板本体11に間隔を置いて形成される複数の捲線用導体
部15を有している。各捲線用導体部15は、長尺状を
しており、平行に配置されている。各捲線用導体部15
の一側および他側には、捲線用パット部17が配置さ
れ、捲線用導体部15に接続されている。
【0014】捲線用導体部15は、図2に示すように、
基板本体11の表面層11aに形成されており、捲線用
パット部17は、基板本体11の表面に形成されてい
る。なお、符号18は、レジスト層を示している。そし
て、複数の捲線用導体部15を覆ってコア部材19が配
置されている。このコア部材19は、矩形状をしてお
り、例えば、フェライトにより形成されている。
【0015】コア部材19を跨いで捲線導体21が配置
されている。この関連技術では、捲線導体21は、線状
をしており、金,アルミニウム等からなる。この捲線導
体21は、隣り合う捲線用導体部15に形成される捲線
用パット部17を相互に接続している。
【0016】すなわち、この関連技術では、図1におい
て、各捲線用導体部15の一側に配置される捲線用パッ
ト部17に、図の左側から順にa,b,c,d,eの符
号を付し、各捲線用導体部15の他側に配置される捲線
用パット部17に、図の左側から順にa',b',c',
d',e'の符号を付すと、a'−b,b'−c,c'−
d,d'−eが、それぞれ捲線導体21により接続され
ている。
【0017】この捲線導体21の接続は、ワイヤボンデ
ィングにより行われている。そして、基板本体11の捲
線用パット部17の外側には、入力用パット部23およ
び出力用パット部25が形成されている。この入力用パ
ット部23および出力用パット部25は、長尺状をして
おり、捲線用パット部17を結んだ線に対して平行に形
成されている。
【0018】そして、入力用パット部23は、接続導体
27により捲線用パット部17に接続されている。ま
た、出力用パット部25は、接続導体29により捲線用
パット部17に接続されている。この接続導体27,2
9の接続は、ワイヤボンディングにより行われている。
【0019】さらに、この関連技術では、捲線導体21
およびコア部材19が、例えば、樹脂からなる絶縁性の
封止剤31により、基板本体11に封止されている。上
述したプリント基板は、以下述べるようにして製造され
る。すなわち、先ず、図3の(a)に示すように、基板
本体11に捲線用導体部15,捲線用パット部17,入
力用パット部23および出力用パット部25が導体パタ
ーンとして形成される。
【0020】なお、この時同時に、基板本体11には、
各種回路を形成する導体パターンが形成される。次に、
(b)に示すように、複数の捲線用導体部15を覆って
コア部材19が配置され、コア部材19が基板本体11
に絶縁性の接着剤33により固定される。
【0021】次に、(c)に示すように、コア部材19
を跨いで捲線導体21がボンディングされ、捲線導体2
1により異なる捲線用導体部15に形成される捲線用パ
ット部17が相互に接続される。そして、最後に、
(d)に示すように、捲線導体21およびコア部材19
が、例えば、樹脂からなる絶縁性の封止剤31により、
基板本体11に封止され、磁性部品13が実装されたプ
リント基板が製造される。
【0022】以上のように構成されたプリント基板で
は、基板本体11に間隔を置いて形成される複数の捲線
用導体部15を覆ってコア部材19を配置した状態で、
捲線導体21をコア部材19を跨いで配置し、異なる捲
線用導体部15に形成される捲線用パット部17を相互
に接続すると、捲線用導体部15と捲線導体21とが接
続され、捲線の単位ターンが形成されるため、磁性部品
13を容易に製造することができる。
【0023】そして、磁性部品13の製造と実装とを同
時に行うことが可能であり、磁性部品13に対するコス
トを従来より大幅に低減することができる。すなわち、
実際には、ボンディング実装設備があれば、残りは、材
料費だけであり、しかも、構成材料は、コア部材19と
封止剤31程度であるため、コストを低減することがで
きる。
【0024】また、ワイヤボンディングを使用している
ため、実装時間は、非常に短時間となる。さらに、上述
したプリント基板では、捲線導体21の本数,捲線導体
21の接続される捲線用パット部17の位置等を変更す
ることにより、磁性部品13の特性を変更することがで
きる。
【0025】すなわち、例えば、図4に示すように、捲
線用パット部17の符号d'−eを捲線導体21により
接続することなく、捲線用パット部17の符号d'を、
接続導体29により出力用パット部25に接続すること
により磁性部品13のインダクタンスを容易に変更する
ことができる。
【0026】また、例えば、図5に示すように、捲線用
パット部17の符号aを接続導体35により出力用パッ
ト部25に接続し、捲線用パット部17の符号e'を接
続導体37により入力用パット部23に接続することに
より磁性部品13の極性を容易に変更することができ
る。そして、上述したプリント基板では、捲線導体21
を、ボンディングにより捲線用パット部17に接続する
ようにしたので、捲線導体21を捲線用パット部17に
迅速,確実に接続することができる。
【0027】さらに、上述したプリント基板では、基板
本体11に、入力用パット部23および出力用パット部
25を形成し、この入力用パット部23および出力用パ
ット部25を、接続導体27,29により捲線用パット
部17に接続するようにしたので、磁性部品13を基板
回路に容易,確実に接続することができる。また、上述
したプリント基板では、捲線導体21およびコア部材1
9を、基板本体11に封止したので、絶縁性を向上し、
また、コア部材19の安定性を向上することができる。
【0028】そして、上述したプリント基板の製造方法
では、上述したプリント基板を容易,確実に製造するこ
とができる。図6は、本発明のプリント基板の実施形
態(請求項1および請求項2に対応する)を示すもの
で、この実施形態では、捲線用導体部15の入力用パッ
ト部23側に配置される捲線用パット部17の符号a,
b,c,d,eが、全て入力用パット部23に、接続導
体27により接続されている。
【0029】この接続導体27の接続は、ワイヤボンデ
ィングにより行われている。なお、この実施形態におい
て、第1の関連技術と同一の部材には同一の符号を付し
詳細な説明を省略する。
【0030】この実施形態のプリント基板では、例え
ば、図7に示すように、捲線用パット部17と入力用パ
ット部23とを接続する接続導体27を、捲線用パット
部17の符号e側から順次、切断工具により切断するこ
とにより、ターン数を順次増大することができる。従っ
て、接続導体27を切断することにより磁性部品13の
インダクタンスを容易に変更することができる。
【0031】図8は、本発明のプリント基板の第2の関
連技術を示すもので、この関連技術では、基板本体11
には、トランスからなる磁性部品13Aが実装されてい
る。この磁性部品13Aは、一次側コイル39と二次側
コイル41とを有している。すなわち、この関連技術
は、入力用パット部が、一次側コイル39用の入力用パ
ット部23aと二次側コイル41用の入力用パット部2
3bに分割されている。
【0032】また、出力用パット部が、一次側コイル3
9用の出力用パット部25aと二次側コイル41用の出
力用パット部25bに分割されている。そして、一次側
コイル39用の入力用パット部23aが、接続導体27
aにより捲線用パット部17に接続され、二次側コイル
41用の入力用パット部23bが、接続導体27bによ
り捲線用パット部17に接続されている。
【0033】また、一次側コイル39用の出力用パット
部25aが、接続導体29aにより捲線用パット部17
に接続され、二次側コイル41用の出力用パット部25
bが、接続導体29bにより捲線用パット部17に接続
されている。なお、この関連技術において、第1の関連
技術と同一の部材には同一の符号を付し詳細な説明を省
略する。
【0034】この第2の関連技術においても、第1の
連技術と同様の効果を得ることができる。図9および図
10は、本発明のプリント基板の第3の関連技術を示す
もので、この関連技術では、基板本体11Aには、コイ
ルからなる磁性部品13が実装されている。
【0035】そして、この関連技術では、基板本体11
Aには、多層基板が使用され、捲線用導体部15Aが、
基板本体11の内層に形成されている。各捲線用導体部
15Aの両側は、IVH(Interstitial Via Hole)4
3を介してCOH(Chip On Hole)17Aに接続されて
いる。このCOH17Aは、IVH43を覆った状態に
なっており、この関連技術では、COH17Aが捲線用
パット部とされている。
【0036】なお、この関連技術において、第1の関連
技術と同一の部材には同一の符号を付し詳細な説明を省
略する。この第3の関連技術においても、第1の関連技
と同様の効果を得ることができるが、この関連技術
は、捲線用導体部15Aを、基板本体11Aの内層に形
成したので、捲線用導体部15Aがシールドされ、これ
によりノイズの放出を低減することができる。
【0037】図11および図12は、本発明のプリント
基板の第4の関連技術を示すもので、この関連技術
は、基板本体11Bには、トランスからなる磁性部品1
3Bが実装されている。この磁性部品13Bは、一次側
コイル45と二次側コイル47とを有している。一次側
コイル45は、二次側コイル47の内側に形成されてい
る。
【0038】そして、この関連技術では、基板本体11
Bには、多層基板が使用され、一次側コイル45および
二次側コイル47の捲線用導体部15A,15Bが、基
板本体11Bの内層に形成されている。一次側コイル4
5および二次側コイル47の各捲線用導体部15A,1
5Bの両側は、IVH(Interstitial Via Hole)4
3,49を介してCOH(Chip On Hole)17A,17
Bに接続されている。
【0039】このCOH17A,17Bは、IVH4
3,49を覆った状態になっており、この関連技術
は、COH17A,17Bが一次側コイル45および二
次側コイル47の捲線用パット部(以下このCOHを捲
線用パット部17A,17Bという)とされている。そ
して、この関連技術では、一次側コイル45および二次
側コイル47の捲線用パット部17A,17Bを接続す
る捲線導体21A,21Bが、リボン状とされ、リボン
ボンディングにより一次側コイル45および二次側コイ
ル47の捲線用パット部17A,17Bに接続されてい
る。
【0040】また、コア部材19,一次側コイル45お
よび二次側コイル47の捲線導体21A,21Bが、封
止剤31により基板本体11Bに封止されている。な
お、この関連技術において、第1の関連技術と同一の部
材には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。上述し
たプリント基板は、例えば、以下述べるようにして製造
される。
【0041】先ず、一次側コイル45の捲線用導体部1
5A,捲線用パット部17A,二次側コイル47の捲線
用導体部15Bおよび捲線用パット部17Bが形成され
た基板本体11Bにコア部材19が接着剤により接着さ
れ、接着剤が、キュア炉内において硬化される。次に、
コア部材19を跨いで、一次側コイル45の捲線導体2
1Aがリボンボンディングされる。
【0042】次に、コア部材19を跨いで、一次側コイ
ルの捲線導体21Aの外側に、二次側コイル47の捲線
導体21Bがリボンボンディングされる。次に、一次側
コイル45の捲線導体21A,二次側コイル47の捲線
導体21B,およびコア部材19が、例えば、樹脂から
なる絶縁性の封止剤31により、基板本体11Bに封止
される。
【0043】そして、封止剤31を、キュア炉内におい
て硬化することにより、磁性部品13Bが実装されたプ
リント基板が製造される。この第4の関連技術において
も、第1の関連技術と同様の効果を得ることができる
が、この関連技術では、一次側コイル45および二次側
コイル47の捲線導体21A,21Bをリボン状に形成
したので、一次側コイル45と二次側コイル47とのカ
ップリング(結合度)を充分に保持することができる。
【0044】すなわち、一般に、トランスでは、一次側
コイル45と二次側コイル47とのカップリングが悪い
と、一次側コイル45から二次側コイル47への伝達が
悪くなり、電力の損失が大きくなるが、この関連技術
は、一次側コイル45および二次側コイル47の捲線導
体21A,21Bをリボン状に形成したので、捲線同志
の対向面積が増大し、一次側コイル45と二次側コイル
47とのカップリングが保持され、これにより、漏れイ
ンダクタンス,サージ成分を充分に抑制することができ
る。
【0045】図13は、本発明のプリント基板の第5の
関連技術を示すもので、この関連技術では、捲線導体に
は、ボンディングワイヤの外周に絶縁が施されている絶
縁捲線導体21Aが用いられている。そして、コア部材
19が、絶縁捲線導体21Aにより基板本体11に固定
されている。
【0046】この固定は、絶縁捲線導体21Aを、コア
部材19の上面の縁部に当接するように、ワイヤボンデ
ィングすることにより行われる。なお、この関連技術
おいて、第1の関連技術と同一の部材には同一の符号を
付し詳細な説明を省略する。この関連技術においても第
1の関連技術と同様の効果を得ることができるが、この
関連 技術では、コア部材19を、絶縁捲線導体21Aに
より基板本体11に固定するようにしたので、コア部材
19を容易に固定することができる。
【0047】なお、上述した実施形態では、矩形板状の
コア部材19を使用した例について説明したが、本発明
はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、
図14に示すように、矩形環状のコア部材19Aを横置
きにして使用することができ、また、図15に示すよう
に、矩形環状のコア部材19Bを縦置きにして使用する
ことができる。
【0048】さらに、上述した実施形態では、捲線用導
体部15を磁性部品13の長手方向に垂直に形成した例
について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定さ
れるものではなく、例えば、図16に示すように、捲線
用導体部15Cを磁性部品13の長手方向に対して傾斜
して形成し、捲線導体21を磁性部品13の長手方向に
対して垂直にボンディングするようにしても良い。
【0049】そして、このような構成にすることによ
り、ボンディング作業を容易なものにすることができ
る。また、上述した実施形態では、磁性部品13を基板
本体11に直線状に形成した例について説明したが、本
発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例え
ば、図17に示すように、磁性部品13CをL字状に形
成しても良く、また、磁性部品13Dを曲線状に形成し
ても良い。
【0050】そして、このような構成にすることによ
り、基板本体11の空きスペースを有効利用することが
できる。
【0051】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1のプリント
基板では、基板本体に間隔を置いて形成される複数の捲
線用導体部を覆ってコア部材を配置した状態で、捲線導
体をコア部材を跨いで配置し、異なる捲線用導体部に形
成される捲線用パット部を相互に接続すると、捲線用導
体部と捲線導体とが接続され、捲線の単位ターンが形成
されるため、磁性部品を容易に製造することができる。
【0052】また、入力用パット部側に位置する各捲線
用パット部を、切断可能な接続導体により入力用パット
部に接続したので、接続導体を切断することにより、タ
ーン数を容易に変更することができる。請求項2のプリ
ント基板では、捲線導体を、ボンディングにより捲線用
パット部に接続するようにしたので、捲線導体を捲線用
パット部に迅速,確実に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプリント基板の第1の関連技術を示す
上面図である。
【図2】図1のプリント基板を示す断面図である。
【図3】図1のプリント基板の製造方法を示す説明図で
ある。
【図4】図1のプリント基板においてターン数を変更し
た状態を示す説明図である。
【図5】図1のプリント基板において極性を変更した状
態を示す説明図である。
【図6】本発明のプリント基板の実施形態を示す上面
図である。
【図7】図6のプリント基板においてターン数を変更し
た状態を示す説明図である。
【図8】本発明のプリント基板の第2の関連技術を示す
上面図である。
【図9】本発明のプリント基板の第3の関連技術を示す
上面図である。
【図10】図9のプリント基板を示す断面図である。
【図11】本発明のプリント基板の第4の関連技術を示
す上面図である。
【図12】図11のプリント基板を示す断面図である。
【図13】本発明のプリント基板の第5の関連技術を示
す断面図である。
【図14】コア部材の他の例を示す斜視図である。
【図15】コア部材の他の例を示す斜視図である。
【図16】捲線用導体部を傾斜して形成した例を示す上
面図である。
【図17】磁性部品の形状例を示す上面図である。
【図18】従来の磁性部品の製造方法を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
11,11A,11B 基板本体 13,13A,13B,13C,13D 磁性部品 15,15A,15B,15C 捲線用導体部 17,17A,17B 捲線用パット部 19,19A,19B コア部材 21 捲線導体 21A 絶縁捲線導体 23 入力用パット部 25 出力用パット部 27,29 接続導体 31 封止剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 友池 稔 神奈川県川崎市高津区坂戸1丁目17番3 号 富士通電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−196910(JP,A) 特開 昭54−26470(JP,A) 特開 平8−97036(JP,A) 実開 昭59−9513(JP,U) 実開 昭54−75941(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 1/18 H01F 17/00 H01F 41/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板本体に磁性部品を実装してなるプリ
    ント基板において、 前記磁性部品が、 前記基板本体に間隔を置いて形成される複数の捲線用導
    体部と、 前記基板本体の前記各捲線用導体部の両側に形成される
    捲線用パット部と、 前記複数の捲線用導体部を覆って配置されるコア部材
    と、 前記コア部材を跨いで配置され、異なる前記捲線用導体
    部に形成される前記捲線用パット部を相互に接続する捲
    線導体と、前記基板本体の前記捲線用パット部の外側に前記捲線用
    導体部を挟んで形成される入力用パット部および出力用
    パット部と、 端に位置する前記捲線用導体部の前記出力用パット部側
    に位置する前記捲線用パット部を前記出力用パット部に
    接続する接続導体と、 前記入力用パット部側に位置する前記各捲線用パット部
    を前記入力用パット部に接続する切断可能な接続導体
    と、 を備えてなることを特徴とするプリント基板。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のプリント基板において、 前記捲線導体は、ボンディングにより前記捲線用パット
    部に接続されていることを特徴とするプリント基板。
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