JP4448298B2 - スパイラルインダクタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は種々の電子回路ユニットや電子回路モジュール等に使用して好適なスパイラルインダクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスパイラルインダクタの図面を説明すると、図２は従来のスパイラルインダクタの平面図である。
【０００３】
次に、従来のスパイラルインダクタの構成を図２に基づいて説明すると、平板状の絶縁基板５１の一面側には、互いに隣り合う間の間隔５３が保持された角形状の渦巻き状をなし、導電パターンによって形成された導体５２が設けられている。
【０００４】
この導体５２は、全体が一定の幅（同じ幅）で形成されると共に、渦巻き状の外側から内側の全体における間隔５３は、同じ寸法を有した状態で、導体５２が配置されている。
【０００５】
また、絶縁基板５１の他面側には、配線パターン５４が設けられて、配線パターン５４の一端には、渦巻き状の内端に位置する導体５２がスルーホール（接続導体）によって接続されている。
このような構成によって、従来のスパイラルインダクタが形成されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００６】
このような構成を有する従来のスパイラルインダクタは、導体５２が絶縁基板５１上の一定の面積内に、一定の幅で形成され、Ｑ（Ｑｕａｌｉｔｙｆａｃｔｏｒ）を高めるために、間隔５３を狭くすることが知られている。
しかし、間隔５３を狭くすると、隣り合う導体５２間に発生する容量が増加し、自己共振周波数が著しく低下して、高周波インダクタとして使用できない場合がある。
【０００７】
このため、間隔５３を若干広めた状態で導体５２が形成されるが、渦巻き状全体における間隔５３が広いため、隣り合う導体５２間の結合が粗になってインダクタンスが減少し、Ｑ（Ｑｕａｌｉｔｙｆａｃｔｏｒ）が低下する。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−１２５８６０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスパイラルインダクタは、一定の幅を有する導体５２が同じ間隔５３で渦巻き状に形成されているため、隣り合う導体５２間の容量と結合との関係で、Ｑを高めようとすると、自己共振周波数が低下し、自己共振周波数を高めようとすると、Ｑが低下するという問題がある。。
【００１０】
そこで、本発明は自己共振周波数の低下を極力抑えて、Ｑを高くできるスパイラルインダクタを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の解決手段として、平板状の絶縁基板と、この絶縁基板の少なくとも一面側に導電パターンで形成され、互いに隣り合う間に間隔を保持して渦巻き状に配置された一定幅を有した導体とを備え、前記渦巻き状の内側の前記間隔は、前記渦巻き状の外側の前記間隔よりも狭く形成され、前記間隔は、前記渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、前記渦巻き状の巻き数毎に狭くした構成とした。
【００１２】
また、第２の解決手段として、前記渦巻き状が角形状をなした構成とした。
また、第３の解決手段として、前記渦巻き状が円形状をなした構成とした。
【００１３】
また、第４の解決手段として、平板状の絶縁基板と、この絶縁基板の少なくとも一面側に導電パターンで形成され、互いに隣り合う間に間隔を保持して渦巻き状に配置された一定幅を有した導体とを備え、前記渦巻き状の内側の前記間隔は、前記渦巻き状の外側の前記間隔よりも狭く形成され、前記渦巻き状が角形状をなし、前記導体は、直線部と曲がり部が交互に配置されて形成され、前記渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、前記曲がり部毎の前記直線部における前記間隔を狭くした構成とした。
【００１４】
また、第５の解決手段として、平板状の絶縁基板と、この絶縁基板の少なくとも一面側に導電パターンで形成され、互いに隣り合う間に間隔を保持して渦巻き状に配置された一定幅を有した導体とを備え、前記渦巻き状の内側の前記間隔は、前記渦巻き状の外側の前記間隔よりも狭く形成され、前記渦巻き状が円形状をなし、前記間隔は、前記渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、漸次狭くした構成とした。
また、第６の解決手段として、前記絶縁基板はアルミナで構成されると共に、前記導体は薄膜によって形成された構成とした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のスパイラルインダクタの図面を説明すると、図１は本発明のスパイラルインダクタの平面図である。
【００１６】
次に、本発明のスパイラルインダクタの構成を図１に基づいて説明すると、アルミナ等の平板状の絶縁基板１の一面側には、互いに隣り合う間の間隔Ｄが保持された角形状（四角形状）の渦巻き状をなし、薄膜等からなる導電パターンによって形成された導体２が設けられている。
【００１７】
なお、絶縁基板１は、アルミナ以外の絶縁基板を使用しても良く、また、導体２は、薄膜以外の印刷等の方法によって形成しても良い。
【００１８】
この導体２は、全体が一定の幅（同じ幅）で形成されると共に、間隔Ｄは、渦巻き状の外側から内側に向かうに従って狭くなるように形成されている。
なお、渦巻き状の内側の間隔Ｄは、渦巻き状の外側の間隔Ｄよりも狭くしても良い。
【００１９】
また、渦巻き状の導体２は、直線部２ａと、曲がり部２ｂが交互に配置されて形成されると共に、渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、曲がり部２ｂ毎の直線部２ａにおける間隔Ｄを狭くしている。
【００２０】
即ち、図１に示すように、最外側に位置する直線部２ａにおける間隔ｄ１よりも、第１の曲がり部２ｂを介して延びる第２の直線部２ａにおける間隔ｄ２は、狭く、また、第２の直線部２ａにおける間隔ｄ２よりも、第２の曲がり部２ｂを介して延びる第３の直線部２ａにおける間隔ｄ３は、狭くなっている。
【００２１】
このように、直線部２ａが渦巻き状の外側から内側に行くに従って、直線部２ａにおける間隔ｄ１〜ｄ５が順次狭くなっている。
【００２２】
また、絶縁基板１の他面側には、配線パターン３が設けられて、配線パターン３の一端には、渦巻き状の内端に位置する導体２がスルーホール（接続導体）によって接続されている。
このような構成によって、本発明のスパイラルインダクタが形成されている。
【００２３】
このような構成を有する本発明のスパイラルインダクタは、導体２が絶縁基板１上の一定の面積内に、一定の幅で形成され、渦巻き状の内側の間隔ｄ５は、渦巻き状の外側の間隔ｄ１よりも狭く形成されているため、導体２間の結合が密になると共に、渦巻き状の内側に位置する導体２は、巻き径が従来に比して大きくなる。
その結果、導体２間の結合が密になると、巻き径が大きくなることの理由によって、内側部分のインダクタンスが相乗的に大きくなり、これによって、Ｑ（Ｑｕａｌｉｔｙｆａｃｔｏｒ）を高めることができる。
【００２４】
また、本発明のスパイラルインダクタにおいて、渦巻き状の内側の間隔ｄ５は、渦巻き状の外側の間隔ｄ１よりも狭くなっており、その結果、渦巻き状の内側に位置する導体２の間の容量が増加するが、渦巻き状の外側に位置する導体２の長さより十分短いため、全体の導体２間に発生する容量の増加を少なくできて、自己共振周波数の低下を少なくできる。
【００２５】
また、導体２の幅が一定であることから、スパイラルインダクタのインピーダンスが入力側と出力側で同じに出来て、フイルタ回路に使用した場合、接続する回路とのインピーダンス整合が不要となる。
【００２６】
なお、上記実施例では、四角形からなる角形状の渦巻き状で説明したが、三角形や五角形以上からなる角形状の渦巻き状を用いても良い。
また、上記実施例では、角形状の渦巻き状で説明したが、円形状の渦巻き状を用いても良く、この場合、渦巻き状の内側の間隔は、渦巻き状の外側の間隔よりも狭く形成したり、或いは、間隔は、渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、漸次狭くなるように形成しても良い。
【００２７】
また、角形状、或いは円形状の渦巻き状の間隔は、渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、渦巻き状の巻き数毎に狭くしても良い。
また、渦巻き状の内側に位置する導体２からの引出は、導体２上に絶縁層を設け、この絶縁層上に引出導体を形成するようにしても良い。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のスパイラルインダクタは、平板状の絶縁基板と、この絶縁基板の少なくとも一面側に導電パターンで形成され、互いに隣り合う間に間隔を保持して渦巻き状に配置された一定幅を有した導体とを備え、渦巻き状の内側の間隔は、渦巻き状の外側の間隔よりも狭く形成されたため、渦巻き状の内側に位置する導体は、巻き径が大きくなると共に、導体間の結合が密になってインダクタンスが大きくなり、その結果、Ｑ（Ｑｕａｌｉｔｙｆａｃｔｏｒ）を高めることができる。
また、渦巻き状の内側の間隔は、渦巻き状の外側の間隔よりも狭くなっているため、導体間の容量が増加するが、渦巻き状の内側に位置する導体の長さが渦巻き状の外側に位置する導体の長さより短く、このため、導体間に発生する容量の増加を少なくできて、自己共振周波数の低下を少なくできる。
また、間隔は、渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、渦巻き状の巻き数毎に狭くしたため、渦巻き状の内側に位置する導体は、巻き径を一層大きくできて、Ｑを一層高めることができる。
【００２９】
また、渦巻き状が角形状をなしたため、導体の長さと間隔の精度を上げることが出来て、インピーダンスの精度の良いものが得られる。
【００３０】
また、渦巻き状が円形状をなしたため、占有面積が小さくなって、小型のものが得られる。
【００３２】
また、導体は、直線部と曲がり部が交互に配置されて形成され、渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、曲がり部毎の直線部における間隔を狭くしたため、渦巻き状の内側に位置する導体は、巻き径を一層大きくできて、Ｑを一層高めることができる。
【００３３】
また、間隔は、渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、漸次狭くしたため、渦巻き状の内側に位置する導体は、巻き径を一層大きくできて、Ｑを一層高めることができる。
【００３４】
また、絶縁基板はアルミナで構成されると共に、導体は薄膜によって形成されたため、小型で、精度の良いスパイラルインダクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスパイラルインダクタの平面図。
【図２】従来のスパイラルインダクタの平面図。
【符号の説明】
１ 絶縁基板
２ 導体
２ａ 直線部
２ｂ 曲がり部
３ 配線パターン
Ｄ 間隔
ｄ１〜ｄ５ 間隔
【発明の属する技術分野】
本発明は種々の電子回路ユニットや電子回路モジュール等に使用して好適なスパイラルインダクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスパイラルインダクタの図面を説明すると、図２は従来のスパイラルインダクタの平面図である。
【０００３】
次に、従来のスパイラルインダクタの構成を図２に基づいて説明すると、平板状の絶縁基板５１の一面側には、互いに隣り合う間の間隔５３が保持された角形状の渦巻き状をなし、導電パターンによって形成された導体５２が設けられている。
【０００４】
この導体５２は、全体が一定の幅（同じ幅）で形成されると共に、渦巻き状の外側から内側の全体における間隔５３は、同じ寸法を有した状態で、導体５２が配置されている。
【０００５】
また、絶縁基板５１の他面側には、配線パターン５４が設けられて、配線パターン５４の一端には、渦巻き状の内端に位置する導体５２がスルーホール（接続導体）によって接続されている。
このような構成によって、従来のスパイラルインダクタが形成されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００６】
このような構成を有する従来のスパイラルインダクタは、導体５２が絶縁基板５１上の一定の面積内に、一定の幅で形成され、Ｑ（Ｑｕａｌｉｔｙｆａｃｔｏｒ）を高めるために、間隔５３を狭くすることが知られている。
しかし、間隔５３を狭くすると、隣り合う導体５２間に発生する容量が増加し、自己共振周波数が著しく低下して、高周波インダクタとして使用できない場合がある。
【０００７】
このため、間隔５３を若干広めた状態で導体５２が形成されるが、渦巻き状全体における間隔５３が広いため、隣り合う導体５２間の結合が粗になってインダクタンスが減少し、Ｑ（Ｑｕａｌｉｔｙｆａｃｔｏｒ）が低下する。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−１２５８６０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスパイラルインダクタは、一定の幅を有する導体５２が同じ間隔５３で渦巻き状に形成されているため、隣り合う導体５２間の容量と結合との関係で、Ｑを高めようとすると、自己共振周波数が低下し、自己共振周波数を高めようとすると、Ｑが低下するという問題がある。。
【００１０】
そこで、本発明は自己共振周波数の低下を極力抑えて、Ｑを高くできるスパイラルインダクタを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の解決手段として、平板状の絶縁基板と、この絶縁基板の少なくとも一面側に導電パターンで形成され、互いに隣り合う間に間隔を保持して渦巻き状に配置された一定幅を有した導体とを備え、前記渦巻き状の内側の前記間隔は、前記渦巻き状の外側の前記間隔よりも狭く形成され、前記間隔は、前記渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、前記渦巻き状の巻き数毎に狭くした構成とした。
【００１２】
また、第２の解決手段として、前記渦巻き状が角形状をなした構成とした。
また、第３の解決手段として、前記渦巻き状が円形状をなした構成とした。
【００１３】
また、第４の解決手段として、平板状の絶縁基板と、この絶縁基板の少なくとも一面側に導電パターンで形成され、互いに隣り合う間に間隔を保持して渦巻き状に配置された一定幅を有した導体とを備え、前記渦巻き状の内側の前記間隔は、前記渦巻き状の外側の前記間隔よりも狭く形成され、前記渦巻き状が角形状をなし、前記導体は、直線部と曲がり部が交互に配置されて形成され、前記渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、前記曲がり部毎の前記直線部における前記間隔を狭くした構成とした。
【００１４】
また、第５の解決手段として、平板状の絶縁基板と、この絶縁基板の少なくとも一面側に導電パターンで形成され、互いに隣り合う間に間隔を保持して渦巻き状に配置された一定幅を有した導体とを備え、前記渦巻き状の内側の前記間隔は、前記渦巻き状の外側の前記間隔よりも狭く形成され、前記渦巻き状が円形状をなし、前記間隔は、前記渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、漸次狭くした構成とした。
また、第６の解決手段として、前記絶縁基板はアルミナで構成されると共に、前記導体は薄膜によって形成された構成とした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のスパイラルインダクタの図面を説明すると、図１は本発明のスパイラルインダクタの平面図である。
【００１６】
次に、本発明のスパイラルインダクタの構成を図１に基づいて説明すると、アルミナ等の平板状の絶縁基板１の一面側には、互いに隣り合う間の間隔Ｄが保持された角形状（四角形状）の渦巻き状をなし、薄膜等からなる導電パターンによって形成された導体２が設けられている。
【００１７】
なお、絶縁基板１は、アルミナ以外の絶縁基板を使用しても良く、また、導体２は、薄膜以外の印刷等の方法によって形成しても良い。
【００１８】
この導体２は、全体が一定の幅（同じ幅）で形成されると共に、間隔Ｄは、渦巻き状の外側から内側に向かうに従って狭くなるように形成されている。
なお、渦巻き状の内側の間隔Ｄは、渦巻き状の外側の間隔Ｄよりも狭くしても良い。
【００１９】
また、渦巻き状の導体２は、直線部２ａと、曲がり部２ｂが交互に配置されて形成されると共に、渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、曲がり部２ｂ毎の直線部２ａにおける間隔Ｄを狭くしている。
【００２０】
即ち、図１に示すように、最外側に位置する直線部２ａにおける間隔ｄ１よりも、第１の曲がり部２ｂを介して延びる第２の直線部２ａにおける間隔ｄ２は、狭く、また、第２の直線部２ａにおける間隔ｄ２よりも、第２の曲がり部２ｂを介して延びる第３の直線部２ａにおける間隔ｄ３は、狭くなっている。
【００２１】
このように、直線部２ａが渦巻き状の外側から内側に行くに従って、直線部２ａにおける間隔ｄ１〜ｄ５が順次狭くなっている。
【００２２】
また、絶縁基板１の他面側には、配線パターン３が設けられて、配線パターン３の一端には、渦巻き状の内端に位置する導体２がスルーホール（接続導体）によって接続されている。
このような構成によって、本発明のスパイラルインダクタが形成されている。
【００２３】
このような構成を有する本発明のスパイラルインダクタは、導体２が絶縁基板１上の一定の面積内に、一定の幅で形成され、渦巻き状の内側の間隔ｄ５は、渦巻き状の外側の間隔ｄ１よりも狭く形成されているため、導体２間の結合が密になると共に、渦巻き状の内側に位置する導体２は、巻き径が従来に比して大きくなる。
その結果、導体２間の結合が密になると、巻き径が大きくなることの理由によって、内側部分のインダクタンスが相乗的に大きくなり、これによって、Ｑ（Ｑｕａｌｉｔｙｆａｃｔｏｒ）を高めることができる。
【００２４】
また、本発明のスパイラルインダクタにおいて、渦巻き状の内側の間隔ｄ５は、渦巻き状の外側の間隔ｄ１よりも狭くなっており、その結果、渦巻き状の内側に位置する導体２の間の容量が増加するが、渦巻き状の外側に位置する導体２の長さより十分短いため、全体の導体２間に発生する容量の増加を少なくできて、自己共振周波数の低下を少なくできる。
【００２５】
また、導体２の幅が一定であることから、スパイラルインダクタのインピーダンスが入力側と出力側で同じに出来て、フイルタ回路に使用した場合、接続する回路とのインピーダンス整合が不要となる。
【００２６】
なお、上記実施例では、四角形からなる角形状の渦巻き状で説明したが、三角形や五角形以上からなる角形状の渦巻き状を用いても良い。
また、上記実施例では、角形状の渦巻き状で説明したが、円形状の渦巻き状を用いても良く、この場合、渦巻き状の内側の間隔は、渦巻き状の外側の間隔よりも狭く形成したり、或いは、間隔は、渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、漸次狭くなるように形成しても良い。
【００２７】
また、角形状、或いは円形状の渦巻き状の間隔は、渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、渦巻き状の巻き数毎に狭くしても良い。
また、渦巻き状の内側に位置する導体２からの引出は、導体２上に絶縁層を設け、この絶縁層上に引出導体を形成するようにしても良い。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のスパイラルインダクタは、平板状の絶縁基板と、この絶縁基板の少なくとも一面側に導電パターンで形成され、互いに隣り合う間に間隔を保持して渦巻き状に配置された一定幅を有した導体とを備え、渦巻き状の内側の間隔は、渦巻き状の外側の間隔よりも狭く形成されたため、渦巻き状の内側に位置する導体は、巻き径が大きくなると共に、導体間の結合が密になってインダクタンスが大きくなり、その結果、Ｑ（Ｑｕａｌｉｔｙｆａｃｔｏｒ）を高めることができる。
また、渦巻き状の内側の間隔は、渦巻き状の外側の間隔よりも狭くなっているため、導体間の容量が増加するが、渦巻き状の内側に位置する導体の長さが渦巻き状の外側に位置する導体の長さより短く、このため、導体間に発生する容量の増加を少なくできて、自己共振周波数の低下を少なくできる。
また、間隔は、渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、渦巻き状の巻き数毎に狭くしたため、渦巻き状の内側に位置する導体は、巻き径を一層大きくできて、Ｑを一層高めることができる。
【００２９】
また、渦巻き状が角形状をなしたため、導体の長さと間隔の精度を上げることが出来て、インピーダンスの精度の良いものが得られる。
【００３０】
また、渦巻き状が円形状をなしたため、占有面積が小さくなって、小型のものが得られる。
【００３２】
また、導体は、直線部と曲がり部が交互に配置されて形成され、渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、曲がり部毎の直線部における間隔を狭くしたため、渦巻き状の内側に位置する導体は、巻き径を一層大きくできて、Ｑを一層高めることができる。
【００３３】
また、間隔は、渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、漸次狭くしたため、渦巻き状の内側に位置する導体は、巻き径を一層大きくできて、Ｑを一層高めることができる。
【００３４】
また、絶縁基板はアルミナで構成されると共に、導体は薄膜によって形成されたため、小型で、精度の良いスパイラルインダクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスパイラルインダクタの平面図。
【図２】従来のスパイラルインダクタの平面図。
【符号の説明】
１ 絶縁基板
２ 導体
２ａ 直線部
２ｂ 曲がり部
３ 配線パターン
Ｄ 間隔
ｄ１〜ｄ５ 間隔
Claims (6)
- 平板状の絶縁基板と、この絶縁基板の少なくとも一面側に導電パターンで形成され、互いに隣り合う間に間隔を保持して渦巻き状に配置された一定幅を有した導体とを備え、前記渦巻き状の内側の前記間隔は、前記渦巻き状の外側の前記間隔よりも狭く形成され、前記間隔は、前記渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、前記渦巻き状の巻き数毎に狭くしたことを特徴とするスパイラルインダクタ。
- 前記渦巻き状が角形状をなしたことを特徴とする請求項１記載のスパイラルインダクタ。
- 前記渦巻き状が円形状をなしたことを特徴とする請求項１記載のスパイラルインダクタ。
- 平板状の絶縁基板と、この絶縁基板の少なくとも一面側に導電パターンで形成され、互いに隣り合う間に間隔を保持して渦巻き状に配置された一定幅を有した導体とを備え、前記渦巻き状の内側の前記間隔は、前記渦巻き状の外側の前記間隔よりも狭く形成され、前記渦巻き状が角形状をなし、前記導体は、直線部と曲がり部が交互に配置されて形成され、前記渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、前記曲がり部毎の前記直線部における前記間隔を狭くしたことを特徴とするスパイラルインダクタ。
- 平板状の絶縁基板と、この絶縁基板の少なくとも一面側に導電パターンで形成され、互いに隣り合う間に間隔を保持して渦巻き状に配置された一定幅を有した導体とを備え、前記渦巻き状の内側の前記間隔は、前記渦巻き状の外側の前記間隔よりも狭く形成され、前記渦巻き状が円形状をなし、前記間隔は、前記渦巻き状の外側から内側に向かうに従って、漸次狭くしたことを特徴とするスパイラルインダクタ。
- 前記絶縁基板はアルミナで構成されると共に、前記導体は薄膜によって形成されたことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のスパイラルインダクタ。
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