JP6458903B2 - 受動素子アレイおよびプリント配線板 - Google Patents

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Description

本発明は、複数の受動素子を含む受動素子アレイ、および、この受動素子アレイを内蔵するプリント配線板に関する。
従来、複数の基材層を積層してなる素体内に、複数の受動素子が設けられたチップ型の受動素子アレイが知られている。
その種の受動素子アレイの一例として、特許文献1には、3つのコイル素子(受動素子)と、3つのコイル素子のそれぞれに対応する3組の入出力端子とを備えた受動素子アレイが開示されている。特許文献1に記載された受動素子アレイでは、各コイル素子の巻回軸(コイル軸)を異ならせることによって、各コイル素子間のアイソレーションを確保している。
また、特許文献2には、4つのコイル素子と、4つのコイル素子のそれぞれに対応する4組の入出力端子とを備えた受動素子アレイが開示されている。特許文献2に記載された受動素子アレイでは、隣り合うコイル素子の間に磁束遮蔽層を設けることで、各コイル素子間のアイソレーションを確保している。
特開平8−250333号公報 特開平11−224817号公報
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載された受動素子アレイでは、各コイル素子間のアイソレーションを確保することはできるが、隣り合うコイル素子の入出力端子間のアイソレーションを確保することが困難である。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、各受動素子間の入出力端子間のアイソレーションを確保することができる受動素子アレイ等を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る受動素子アレイは、プリント配線板に内蔵される受動素子アレイであって、複数の基材層を積層してなる素体と、前記素体内にて、前記基材層の積層方向から見た場合にそれぞれ異なる位置に設けられた第1受動素子、第2受動素子および第3受動素子と、前記素体の一方主面に設けられ、前記第1受動素子の一端に接続された第1入出力端子、前記第2受動素子の一端に接続された第3入出力端子、および、前記第3受動素子の一端に接続された第5入出力端子と、前記素体の他方主面に設けられ、前記第1受動素子の他端に接続された第2入出力端子、前記第2受動素子の他端に接続された第4入出力端子、および、前記第3受動素子の他端に接続された第6入出力端子と、前記一方主面において、前記第1入出力端子と前記第5入出力端子との間に設けられた一方主面側のグランド端子と、前記他方主面において、前記第2入出力端子と前記第6入出力端子との間に設けられた他方主面側のグランド端子とを備え、前記第1受動素子、前記第2受動素子および前記第3受動素子は、前記積層方向から見た場合に、前記積層方向と垂直な方向に順に配列される。
これによれば、第1入出力端子および第5入出力端子の間にグランド端子が設けられるので、素体の一方主面において、各受動素子間の入出力端子間のアイソレーションを確保することができる。また、第2入出力端子および第6入出力端子の間にグランド端子が設けられるので、素体の他方主面において、各受動素子間の入出力端子間のアイソレーションを確保することができる。
また、第1入出力端子と第5入出力端子との間にグランド端子が設けられるので、第1入出力端子と第5入出力端子とのアイソレーションを確保することができる。また、第2入出力端子と第6入出力端子との間にグランド端子が設けられるので、第2入出力端子と第6入出力端子とのアイソレーションを確保することができる。
また、前記素体を前記積層方向から見た場合に、前記第1入出力端子および前記第2入出力端子は、前記第1受動素子と重なる位置に設けられ、前記第3入出力端子および前記第4入出力端子は、前記第2受動素子と重なる位置に設けられ、前記第5入出力端子および前記第6入出力端子は、前記第3受動素子と重なる位置に設けられていてもよい。
これによれば、受動素子アレイの小型化を図るとともに、各受動素子間の入出力端子間のアイソレーションを確保することができる。
また、前記素体を前記積層方向から見た場合に、前記一方主面側のグランド端子および前記他方主面側のグランド端子の少なくとも一方は、前記第2受動素子と重なる位置に設けられていてもよい。
これによれば、受動素子アレイの小型化を図るとともに、各受動素子間の入出力端子間のアイソレーションを確保することができる。
また、前記一方主面側のグランド端子および前記他方主面側のグランド端子は、それぞれ第3のグランド端子および第4のグランド端子であり、さらに、前記一方主面にそれぞれ設けられた第1のグランド端子および第5のグランド端子と、前記他方主面にそれぞれ設けられた第2のグランド端子および第6のグランド端子とを備え、前記積層方向から見た場合に、前記第1のグランド端子および第2のグランド端子の少なくとも一方は、前記第1受動素子と重なる位置に設けられ、前記第5のグランド端子および第6のグランド端子の少なくとも一方は、前記第3受動素子と重なる位置に設けられていてもよい。
これによれば、第3入出力端子の両側にグランド端子が設けられた構造となるので、例えば、受動素子アレイをプリント配線板に内蔵した場合に、第3入出力端子への入出力信号が他の信号と干渉することを抑制できる。また、第4入出力端子の両側にグランド端子が設けられた構造となるので、例えば、受動素子アレイをプリント配線板に内蔵した場合に、第4入出力端子への入出力信号が他の信号と干渉することを抑制できる。
また、第1のグランド端子と第5のグランド端子とが素体の一方主面に設けられ、また、第2のグランド端子と第6のグランド端子とが素体の他方主面に設けられるので、一方主面および他方主面に形成される端子の偏在分布が低減され、素体の製造過程で生じる素体のそりや歪みを抑制することが可能となる。
また、前記第1入出力端子、前記第3入出力端子、前記第5入出力端子、前記第1のグランド端子、前記第3のグランド端子および前記第5のグランド端子は、前記一方主面に行列状に配置され、かつ、前記第1入出力端子、前記第3入出力端子および前記第5入出力端子と、前記第1のグランド端子、前記第3のグランド端子および前記第5のグランド端子とは、前記積層方向から見た場合に、前記第1受動素子、前記第2受動素子および前記第3受動素子が配列された配列方向に沿って、順に互い違いに配置され、前記第2入出力端子、前記第4入出力端子、前記第6入出力端子、前記第2のグランド端子、前記第4のグランド端子および前記第6のグランド端子は、前記他方主面に行列状に配置され、かつ、前記第2入出力端子、前記第4入出力端子および前記第6入出力端子と、前記第2のグランド端子、前記第4のグランド端子および前記第6のグランド端子とは、前記積層方向から見た場合に、前記配列方向に沿って、順に互い違いに配置されていてもよい。
この構成によれば、受動素子アレイの高集積化を図るとともに、第1入出力端子と第5入出力端子とのアイソレーションを確保し、また、第2入出力端子と第6入出力端子とのアイソレーションを確保することができる。
また、さらに、前記素体内に、前記第2のグランド端子に対向する第1対向電極、前記第3のグランド端子に対向する第2対向電極、および、前記第6のグランド端子に対向する第3対向電極を備え、前記第1対向電極は、前記第1受動素子の一端または他端に接続され、前記第2対向電極は、前記第2受動素子の一端または他端に接続され、前記第3対向電極は、前記第3受動素子の一端または他端に接続されていてもよい。
これによれば、第2のグランド端子および第1対向電極、第3のグランド端子および第2対向電極、並びに、第6のグランド端子および第3対向電極で、3つのコンデンサが形成される。また、第1受動素子、第2受動素子および第3受動素子のそれぞれがインダクタであるので、3つのLCフィルタを有する受動素子アレイを提供することができる。
また、前記第1受動素子、前記第2受動素子および前記第3受動素子の少なくとも1つの受動素子は、他の受動素子に対して前記積層方向の異なる位置に設けられていてもよい。
これによれば、第1受動素子、第2受動素子および第3受動素子間の少なくとも1つの受動素子間のアイソレーションを確保することができる。
また、前記第1受動素子および第3受動素子は、前記他方主面よりも前記一方主面に近い位置に設けられ、前記第2受動素子は、前記一方主面よりも前記他方主面に近い位置に設けられていてもよい。
これによれば、第1受動素子と第2受動素子とのアイソレーション、および、第2受動素子と第3受動素子とのアイソレーションを確保することができる。
また、前記第1受動素子、前記第2受動素子および前記第3受動素子のそれぞれは、インダクタであってもよい。
これによれば、インダクタである第1受動素子、第2受動素子および第3受動素子の入出力端子間のアイソレーションを確保することができる。これにより、それぞれのインダクタの電気的特性を安定化させることができる。
また、本発明の一態様に係る受動素子アレイは、プリント配線板に実装される受動素子アレイであって、複数の基材層を積層してなる素体と、前記素体内にて、前記基材層の積層方向から見た場合にそれぞれ異なる位置に設けられた第1受動素子、第2受動素子および第3受動素子と、前記素体の一方主面に設けられ、前記第1受動素子の一端に接続された第1入出力端子、前記第2受動素子の一端に接続された第3入出力端子、および、前記第3受動素子の一端に接続された第5入出力端子と、前記素体の他方主面に設けられ、前記第1受動素子の他端に接続された第2入出力端子、前記第2受動素子の他端に接続された第4入出力端子、および、前記第3受動素子の他端に接続された第6入出力端子と、前記一方主面において、前記第1入出力端子と前記第5入出力端子との間に設けられた一方主面側のグランド端子と、前記他方主面において、前記第2入出力端子と前記第6入出力端子との間に設けられた他方主面側のグランド端子と、を備え、前記第1受動素子、前記第2受動素子および前記第3受動素子は、前記積層方向から見た場合に、前記積層方向と垂直な方向に順に配列され、前記一方主面側の端子はフレキシブル配線板またはフレキシブルケーブルに接続され、前記他方主面側の端子は前記プリント配線板に接続される。
これによれば、受動素子アレイの一方主面側にグランド端子が設けられるので、フレキシブル配線板またはフレキシブルケーブルのうちの一方主面側に接続される領域のアイソレーションを確保することができる。また、他方主面側にグランド端子が設けられるので、プリント配線板のうちの他方主面側に接続される領域のアイソレーションを確保することができる。
また、本発明の一態様に係るプリント配線板は、複数の基材層を積層してなる素体と、前記素体内にて、前記基材層の積層方向から見た場合にそれぞれ異なる位置に設けられた第1受動素子、第2受動素子および第3受動素子と、前記素体の一方主面に設けられ、前記第1受動素子の一端に接続された第1入出力端子、前記第2受動素子の一端に接続された第3入出力端子、および、前記第3受動素子の一端に接続された第5入出力端子と、前記素体の他方主面に設けられ、前記第1受動素子の他端に接続された第2入出力端子、前記第2受動素子の他端に接続された第4入出力端子、および、前記第3受動素子の他端に接続された第6入出力端子と、前記一方主面において、前記第1入出力端子と前記第5入出力端子との間に設けられた一方主面側のグランド端子と、前記他方主面において、前記第2入出力端子と前記第6入出力端子との間に設けられた他方主面側のグランド端子と、を備える受動素子アレイであって前記第1受動素子、前記第2受動素子および前記第3受動素子は、前記積層方向から見た場合に、前記積層方向と垂直な方向に順に配列される前記受動素子アレイを内蔵している。
これによれば、入出力端子間のアイソレーションが確保された受動素子アレイを内蔵したプリント配線板を提供することが可能になる。
また、本発明の一態様に係るプリント配線板は、複数の基材層を積層してなる素体と、前記素体内にて、前記基材層の積層方向から見た場合にそれぞれ異なる位置に設けられた第1受動素子、第2受動素子および第3受動素子と、前記素体の一方主面に設けられ、前記第1受動素子の一端に接続された第1入出力端子、前記第2受動素子の一端に接続された第3入出力端子、および、前記第3受動素子の一端に接続された第5入出力端子と、前記素体の他方主面に設けられ、前記第1受動素子の他端に接続された第2入出力端子、前記第2受動素子の他端に接続された第4入出力端子、および、前記第3受動素子の他端に接続された第6入出力端子と、前記一方主面において、前記第1入出力端子と前記第5入出力端子との間に設けられた一方主面側のグランド端子と、前記他方主面において、前記第2入出力端子と前記第6入出力端子との間に設けられた他方主面側のグランド端子と、を備え、前記第1受動素子、前記第2受動素子および前記第3受動素子は、前記積層方向から見た場合に、前記積層方向と垂直な方向に順に配列される受動素子アレイであって、前記一方主面側の端子がフレキシブル配線板またはフレキシブルケーブルに接続され、前記他方主面側の端子がプリント配線板に接続される、前記受動素子アレイを実装している。
このプリント配線板によれば、受動素子アレイの一方主面側にグランド端子が設けられるので、フレキシブル配線板またはフレキシブルケーブルのうちの一方主面側に接続される領域のアイソレーションを確保することができる。また、他方主面側にグランド端子が設けられるので、プリント配線板のうちの他方主面側に接続される領域のアイソレーションを確保することができる。
本発明によれば、各受動素子間の入出力端子間のアイソレーションを確保することができる受動素子アレイ等を提供できる。
図1は、実施の形態1に係る受動素子アレイの模式図である。 図2Aは、実施の形態1に係る受動素子アレイをY方向から見た場合の断面の模式図である。 図2Bは、実施の形態1に係る受動素子アレイを積層方向から見た場合の図である。 図3は、実施の形態1に係る受動素子アレイの等価回路を示す図である。 図4は、実施の形態1に係る受動素子アレイを内蔵したプリント配線板の斜視図である。 図5は、実施の形態1に係るプリント配線板を図4に示すV−V線で切断した場合の模式図である。 図6Aは、実施の形態1に係るプリント配線板に内蔵された受動素子アレイの一方主面の接続形態を示す図である。 図6Bは、実施の形態1に係るプリント配線板に内蔵された受動素子アレイの他方主面の接続形態を示す図である。 図7は、実施の形態2に係る受動素子アレイの模式図である。 図8Aは、実施の形態2に係る受動素子アレイをY方向から見た場合の断面の模式図である。 図8Bは、実施の形態2に係る受動素子アレイを積層方向から見た場合の図である。 図9は、実施の形態2に係るプリント配線板をY方向から見た場合の断面の模式図である。 図10Aは、実施の形態2に係るプリント配線板に内蔵された受動素子アレイの一方主面の接続形態を示す図である。 図10Bは、実施の形態2に係るプリント配線板に内蔵された受動素子アレイの他方主面の接続形態を示す図である。 図11は、実施の形態3に係る受動素子アレイの模式図である。 図12は、実施の形態3に係る受動素子アレイをY方向から見た場合の断面の模式図である。 図13は、実施の形態3に係る受動素子アレイの等価回路を示す図である。 図14は、実施の形態4に係る受動素子アレイの模式図である。 図15Aは、実施の形態4に係る受動素子アレイをY方向から見た場合の断面の模式図である。 図15Bは、実施の形態4に係る受動素子アレイを積層方向から見た場合の図である。 図16Aは、実施の形態1の受動素子アレイを実装したプリント配線板を示す斜視図である。 図16Bは、実施の形態1の受動素子アレイを実装したプリント配線板の他の例を示す斜視図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る受動素子アレイおよびプリント配線板について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、及び、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。また、以下の実施の形態において、「接続される」とは、直接接続される場合だけでなく、他の素子等を介して電気的に接続される場合も含まれる。
(実施の形態1)
本実施の形態に係る受動素子アレイは、プリント配線板に内蔵されるチップ型の受動素子アレイである。受動素子アレイを構成する受動素子としては、例えば、インダクタ、コンデンサ、抵抗などが挙げられる。本実施の形態では、受動素子として、インダクタを例に挙げて説明する。
図1は、実施の形態1に係る受動素子アレイ10の模式図である。図2Aは、受動素子アレイ10をY方向から見た場合の断面の模式図である。図2Bは、受動素子アレイ10を積層方向から見た場合の図である。図3は、受動素子アレイ10の等価回路を示す図である。
[1.受動素子アレイの概略構成]
まず、本実施の形態に係る受動素子アレイ10の概略構成を説明する。
受動素子アレイ10は、図1、図2Aおよび図2Bに示されるように、複数の基材層12を積層してなる素体11と、素体11内に設けられた第1受動素子L1、第2受動素子L2および第3受動素子L3を備えている。なお、図2Aおよび図2Bでは、受動素子L1、L2、L3のそれぞれに含まれる層間導体(ビア導体)、および、引き出し導体の図示を省略している。
また、受動素子アレイ10は、第1受動素子L1に接続された第1入出力端子P1および第2入出力端子P2と、第2受動素子L2に接続された第3入出力端子P3および第4入出力端子P4と、第3受動素子L3に接続された第5入出力端子P5および第6入出力端子P6とを備えている。
また、受動素子アレイ10は、第1受動素子L1に対応する第1のグランド端子PG1および第2のグランド端子PG2と、第2受動素子L2に対応する第3のグランド端子PG3および第4のグランド端子PG4と、第3受動素子L3に対応する第5のグランド端子PG5および第6のグランド端子PG6とを備えている。
受動素子アレイ10は、図3に示されるように、3つのコイル素子により構成されている。具体的には、受動素子アレイ10は、受動素子L1、入出力端子P1、P2、およびグランド端子PG1、PG2を一組とする1番目の受動素子ユニットと、受動素子L2、入出力端子P3、P4、およびグランド端子PG3、PG4を一組とする2番目の受動素子ユニットと、受動素子L3、入出力端子P5、P6、およびグランド端子PG5、PG6を一組とする3番目の受動素子ユニットとが順次配列された構成となっている。
以降において、複数の基材層12が積層されている方向を積層方向Z、積層方向Zに垂直な方向であって第1受動素子L1と第2受動素子L2とが並んで配列されている方向をX方向(配列方向)、積層方向ZおよびX方向の両方に垂直な方向をY方向と呼ぶ。また、それぞれの方向において、矢印の方向を正方向、矢印と反対の方向を負方向と呼ぶ。
素体11は、直方体状であり、積層方向Zの軸に垂直な一方主面11aと、一方主面11aの反対に位置する他方主面11bとを有している。
素体11の一方主面11aには、それぞれ同じ四角形状をした第1入出力端子P1、第3入出力端子P3、第5入出力端子P5、第1のグランド端子PG1、第3のグランド端子PG3および第5のグランド端子PG5が、行列状に設けられている。素体11の他方主面11bには、それぞれ同じ四角形状をした第2入出力端子P2、第4入出力端子P4、第6入出力端子P6、第2のグランド端子PG2、第4のグランド端子PG4および第6のグランド端子PG6が、行列状に設けられている。
一方主面11a上の複数の入出力端子P1、P3、P5は、X方向に沿ってジグザグ状に配置されている。また、一方主面11a上の複数のグランド端子PG1、PG3、PG5は、X方向に沿って、複数の入出力端子P1、P3、P5とは逆にジグザグ状に配置されている。すなわち、複数の入出力端子P1、P3、P5と複数のグランド端子PG1、PG3、PG5とは、積層方向から見た場合、X方向に沿って順に互い違いに配置されている。
他方主面11b上の複数の入出力端子P2、P4、P6は、X方向に沿ってジグザグ状に配置されている。また、他方主面11b上の複数のグランド端子PG2、PG4、PG6は、X方向に沿って、複数の入出力端子P2、P4、P6とは逆にジグザグ状に配置されている。すなわち、複数の入出力端子P2、P4、P6と、複数のグランド端子PG2、PG4、PG6とは、積層方向から見た場合、X方向に沿って順に互い違いに配置されている。
上記構成を有する受動素子アレイ10では、素体11の一方主面11aにおいて、第1入出力端子P1と第5入出力端子P5との間に、第3のグランド端子PG3が設けられる。このように、第1入出力端子P1と第5入出力端子P5との間にグランド端子PG3を設けることで、第1入出力端子P1と第5入出力端子P5とのアイソレーションを確保することができる。
また、受動素子アレイ10では、素体11の他方主面11bにおいて、第2入出力端子P2と第6入出力端子P6との間に、第4のグランド端子PG4が設けられる。このように、第2入出力端子P2と第6入出力端子P6との間にグランド端子PG4を設けることで、第2入出力端子P2と第6入出力端子P6とのアイソレーションを確保することができる。
なお、素体11は、例えば、磁性フェライトセラミックスなどの磁性体である。つまり、各基材層12は磁性体層である。具体的には、素体11の材料としては、酸化鉄を主成分とし、亜鉛、ニッケル及び銅のうち少なくとも1つ以上を含むフェライトが用いられる。また、素体11の材料としては、プリント配線板を構成する基板材料と電気的特性(透磁率、誘電率など)が異なるものが用いられる。
また、受動素子L1〜L3、入出力端子P1〜P6、グランド端子PG1〜PG6の材料としては、例えば、銀を主成分とする金属または合金が用いられる。また、入出力端子P1〜P6、グランド端子PG1〜PG6は、これらの材料に、例えば、ニッケル、パラジウム、または金によるめっきが施されていてもよい。
[2.受動素子アレイの詳細]
次に、受動素子アレイ10の詳細について、各受動素子ユニットが並ぶ順に説明する。
第1受動素子L1は、Z方向に巻回軸を有し、巻回軸方向から見たときの外形が矩形状のコイル素子であり、複数の基材層12に形成されたそれぞれのコイルパターンを層間導体で繋ぐことで形成されたヘリカル型コイル素子である。コイル素子である第1受動素子L1は、X方向に短辺、Y方向に長辺を有し、そのコイル軸は積層方向Zの軸と平行である。また、第1受動素子L1は、素体11の他方主面11bよりも一方主面11aに近い位置に設けられている。
第1入出力端子P1は、素体11の一方主面11aの面内のみに設けられた平面電極端子(つまり、LGA(Land Grid Array)型電極端子)である。第2入出力端子P2は、素体11の他方主面11bの面内のみに設けられた平面電極端子である。第1入出力端子P1は第1受動素子L1の一端に接続され、第2入出力端子P2は第1受動素子L1の他端に接続されている。
第1入出力端子P1および第2入出力端子P2は、積層方向Zに互いに対向して配置されている。図2Bに示されるように、第1入出力端子P1、第2入出力端子P2のそれぞれは、積層方向Zから見た場合に、第1受動素子L1と重なる位置に設けられている。
第1のグランド端子PG1は、素体11の一方主面11a側の面内のみに設けられた平面電極端子である。第1のグランド端子PG1は、第1入出力端子P1に対して、Y正方向に間隔をあけて配置されている。第2のグランド端子PG2は、素体11の他方主面11b側の面内のみに設けられた平面電極端子である。第2のグランド端子PG2は、第2入出力端子P2に対して、Y正方向に間隔をあけて配置されている。
第1のグランド端子PG1および第2のグランド端子PG2は、積層方向Zに互いに対向して配置されている。図2Bに示されるように、第1のグランド端子PG1および第2のグランド端子PG2のそれぞれは、積層方向Zから見た場合に、第1受動素子L1と重なる位置に設けられている。
第2受動素子L2は、第1受動素子L1に対して、積層方向Zから見た場合に異なる位置に設けられている。具体的には、第1受動素子L1および第2受動素子L2は、X方向に隣り合うように配列されている。
第2受動素子L2は、Z方向に巻回軸を有し、巻回軸方向から見たときの外形が矩形状のコイル素子であり、複数の基材層12に形成されたそれぞれのコイルパターンを層間導体で繋ぐことで形成されたヘリカル型コイル素子である。コイル素子である第2受動素子L2は、X方向に短辺、Y方向に長辺を有し、そのコイル軸は積層方向Zの軸と平行である。すなわち、第1受動素子L1および第2受動素子L2のそれぞれのコイル軸は互いに平行である。なお、図1では、第2受動素子L2のコイル巻き方向は、第1受動素子L1のコイル巻き方向と同じである。
また、第2受動素子L2は、素体11の一方主面11aよりも他方主面11bに近い位置であって、第1受動素子L1に対して、積層方向Zに所定距離ずれて配置されている。具体的には、第1受動素子L1および第2受動素子L2は、積層方向Zの異なる位置に設けられ(異なる基材層12に設けられ)、X方向から見た場合に、互いに重ならないように設けられている。
第3入出力端子P3は、素体11の一方主面11aの面内のみに設けられた平面電極端子である。第3入出力端子P3は、第1入出力端子P1に対して、X正方向とY正方向との間の方角に間隔をあけて配置されている。第4入出力端子P4は、素体11の他方主面11bの面内のみに設けられた平面電極端子である。第4入出力端子P4は、第2入出力端子P2に対して、X正方向とY正方向との間の方角に間隔をあけて配置されている。第3入出力端子P3は第2受動素子L2の一端に接続され、第4入出力端子P4は第2受動素子L2の他端に接続されている。
第3入出力端子P3および第4入出力端子P4は、積層方向Zに互いに対向して配置されている。図2Bに示されるように、第3入出力端子P3、第4入出力端子P4のそれぞれは、積層方向Zから見た場合に、第2受動素子L2と重なる位置に設けられている。
第3のグランド端子PG3は、素体11の一方主面11a側の面内のみに設けられた平面電極端子である。第3のグランド端子PG3は、第3入出力端子P3に対して、Y負方向に間隔をあけて配置されている。第4のグランド端子PG4は、素体11の他方主面11b側の面内のみに設けられた平面電極端子である。第4のグランド端子PG4は、第4入出力端子P4に対して、Y負方向に間隔をあけて配置されている。
第3のグランド端子PG1および第4のグランド端子PG2は、積層方向Zに互いに対向して配置されている。図2Bに示されるように、第3のグランド端子PG3および第4のグランド端子PG4のそれぞれは、積層方向Zから見た場合に、第2受動素子L2と重なる位置に設けられている。
第3受動素子L3は、第1受動素子L1および第2受動素子L2が配列されたX方向(配列方向)に沿って、第2受動素子L2を基準にして第1受動素子L1とは反対側に設けられている。すなわち、第1受動素子L1、第2受動素子L2および第3受動素子L3は、X方向に沿って順に配列されている。
第3受動素子L3は、外形が矩形状のコイル素子であり、X方向に短辺、Y方向に長辺を有し、そのコイル軸は積層方向Zの軸と平行である。すなわち、第1受動素子L1、第2受動素子L2および第3受動素子L3のそれぞれのコイル軸は互いに平行である。なお、第3受動素子L3のコイル巻き方向は、第1受動素子L1のコイル巻き方向と同じである。
また、第3受動素子L3は、素体11の他方主面11bよりも一方主面11aに近い位置であって、第2受動素子L2に対して、積層方向Zに所定距離ずれて配置されている。具体的には、第3受動素子L3は、X方向から見た場合に、第1受動素子L1に重なり、第2受動素子L2に重ならないように設けられている。
第5入出力端子P5は、素体11の一方主面11aの面内のみに設けられた平面電極端子である。第5入出力端子P5は、第3入出力端子P3に対して、X正方向とY負方向との間の方角に間隔をあけて配置されている。第6入出力端子P6は、素体11の他方主面11bの面内のみに設けられた平面電極端子である。第6入出力端子P6は、第4入出力端子P4に対して、X正方向とY負方向との間の方角に間隔をあけて配置されている。第5入出力端子P5は第3受動素子L3の一端に接続され、第6入出力端子P6は第3受動素子L3の他端に接続されている。
第5入出力端子P5および第6入出力端子P6は、積層方向Zに互いに対向して配置されている。図2Bに示されるように、第5入出力端子P5、第6入出力端子P6のそれぞれは、積層方向Zから見た場合に、第3受動素子L3と重なる位置に設けられている。
第5のグランド端子PG5は、素体11の一方主面11a側の面内のみに設けられた平面電極端子である。第5のグランド端子PG5は、第5入出力端子P5に対して、Y正方向に間隔をあけて配置されている。第6のグランド端子PG6は、素体11の他方主面11b側の面内のみに設けられた平面電極端子である。第6のグランド端子PG6は、第6入出力端子P6に対して、Y正方向に間隔をあけて配置されている。
第5のグランド端子PG5および第6のグランド端子PG6は、積層方向Zに互いに対向して配置されている。図2Bに示されるように、第5のグランド端子PG5および第6のグランド端子PG6のそれぞれは、積層方向Zから見た場合に、第3受動素子L3と重なる位置に設けられている。
[3.受動素子アレイの製造工程]
次に、受動素子アレイ10の製造工程について説明する。
まず、基材層12となるグリーンシートを複数準備する。具体的には、磁性体セラミック粉末を含んだスラリーをシート成形することによって磁性体のグリーンシートを準備する。
次いで、所定のグリーンシートに複数の貫通孔を形成する。そして、当該貫通孔内に導体ペーストを充填して複数のビア導体を形成するとともに、グリーンシート上に導体ペーストを所定パターンで印刷する。これにより、第1受動素子L1および第3受動素子L3を構成するループ状の第1コイルパターンおよび第3コイルパターンを形成する。また、上記と異なるグリーンシートに複数の貫通孔を形成する。そして、当該貫通孔内に導体ペーストを充填して複数のビア導体を形成するとともに、グリーンシート上に導体ペーストを所定パターンで印刷する。これにより、第2受動素子L2を構成するループ状の第2コイルパターンを形成する。貫通孔は、例えば、レーザー加工により形成される。
また、一方の最外層となるグリーンシートにビア導体を形成するとともに、導体ペーストを所定パターンで印刷し、第1入出力パターン、第3入出力パターン、第5入出力パターン、第1のグランドパターン、第3のグランドパターンおよび第5のグランドパターンを形成する。また、他方の最外層となるグリーンシートにビア導体を形成するとともに、第2入出力パターン、第4入出力パターン、第6入出力パターン、第2のグランドパターン、第4のグランドパターンおよび第6のグランドパターンを形成する。
これらのコイルパターン、入出力パターンおよびグランドパターンは、例えば、Ag粉末を含んだ導体ペーストをスクリーン印刷することで形成される。なお、入出力パターンおよびグランドパターンは、印刷工法でなく、焼成後におけるスパッタなどの薄膜形成法で形成されてもよい。
次いで、コイルパターン、入出力パターン、グランドパターン等が形成された上記複数のグリーンシートを積層・圧着した後、個片化し、その後、一括して焼成する。この焼成により、各グリーンシート中の磁性体セラミック粉末が焼結し、また、導体ペースト中のAg粉末が焼結する。これらの工程により受動素子アレイ10を作製する。
[4.効果等]
以上説明したように、本実施の形態に係る受動素子アレイ10は、複数の基材層12を積層してなる素体11と、素体11内にて、基材層12の積層方向Zから見た場合に異なる位置に設けられた第1受動素子L1、第2受動素子L2および第3受動素子L3と、素体11の一方主面11aに設けられ、第1受動素子L1の一端に接続された第1入出力端子P1、第2受動素子L2の一端に接続された第3入出力端子P3、および、第3受動素子L3の一端に接続された第5入出力端子P5と、素体11の他方主面11bに設けられ、第1受動素子L1の他端に接続された第2入出力端子P2、第2受動素子L2の他端に接続された第4入出力端子P4、および、第3受動素子L3の他端に接続された第6入出力端子P6と、一方主面11aにおいて、第1入出力端子P1と第5入出力端子P5との間に設けられた第3のグランド端子PG3と、他方主面11bにおいて、第2入出力端子P2と第6入出力端子P6との間に設けられた第4のグランド端子PG4とを備えている。
このように、第1入出力端子P1と第5入出力端子P5との間に第3のグランド端子PG3を設けることで、第1入出力端子P1と第5入出力端子P5とのアイソレーションを確保することができる。また、第2入出力端子P2と第6入出力端子P6との間に第4のグランド端子PG4を設けることで、第2入出力端子P2と第6入出力端子P6とのアイソレーションを確保することができる。
なお、本実施の形態では、受動素子L1の他端を入出力端子P2に、受動素子L2の他端を入出力端子P4に、受動素子L3の他端を入出力端子P6に接続しているが、素体11の他方主面11bにおける接続形態はこれらに限られない。例えば、入出力端子P2とP4との位置を入れ替えた上で、受動素子L1、L2の他端を入出力端子P2、P4にそれぞれ接続し、入出力端子P4とP6の間にグランド端子PG4を設けてもよい。また、入出力端子P4とP6との位置を入れ替えた上で、受動素子L2、L3の他端を入出力端子P4、P6にそれぞれ接続し、入出力端子P2とP4の間にグランド端子PG4を設けてもよい。
すなわち、本実施の形態の受動素子アレイ10において、他方主面11b側のグランド端子は、第2入出力端子P2と第6入出力端子P6との間、第2入出力端子P2と第4入出力端子P4との間、および、第4入出力端子P4と第6入出力端子P6との間の少なくとも1つに設けられていればよい。
同様に、本実施の形態では、受動素子L1の一端を入出力端子P1に、受動素子L2の一端を入出力端子P3に、受動素子L3の一端を入出力端子P5に接続しているが、素体11の一方主面11aにおける接続形態はこれらに限られない。例えば、入出力端子P1とP3との位置を入れ替えた上で、受動素子L1、L2の一端を入出力端子P1、P3にそれぞれ接続し、入出力端子P3とP5の間にグランド端子PG3を設けてもよい。また、入出力端子P3とP5との位置を入れ替えた上で、受動素子L2、L3の一端を入出力端子P3、P5にそれぞれ接続し、入出力端子P1とP3の間にグランド端子PG3を設けてもよい。
すなわち、本実施の形態の受動素子アレイ10において、一方主面11a側のグランド端子は、第1入出力端子P1と第5入出力端子P5との間、第1入出力端子P1と第3入出力端子P3との間、および、第3入出力端子P3と第5入出力端子P5との間の少なくとも1つに設けられていればよい。
また、本実施の形態では、第3のグランド端子PG3は、第1入出力端子P1と第5入出力端子P5との間を完全に割り込むように設けられているが、これに限られず、第1入出力端子P1と第5入出力端子P5との間の領域の一部に入り込むように設けられていてもよい。すなわち、第3のグランド端子PG3は、X方向から見た場合に、第1入出力端子P1および第5入出力端子P5の一部に重なっていればよい。
同様に、本実施の形態では、第4のグランド端子PG4は、第2入出力端子P2と第6入出力端子P6との間を完全に割り込むように設けられているが、これに限られず、第2入出力端子P2と第6入出力端子P6との間の領域の一部に入り込むように設けられていてもよい。すなわち、第4のグランド端子PG4は、X方向から見た場合に、第2入出力端子P2および第6入出力端子P6の一部に重なっていればよい。
また、本実施の形態では、X正方向とY正方向の間の方角に隣り合う第1入出力端子P1と第3入出力端子P3との間の領域の一部に、第1のグランド端子PG1および第3のグランド端子PG3のそれぞれが入り込むように配置されている。この構造により、第1入出力端子P1と第3入出力端子P3との信号干渉を低減することができる。
また、X正方向とY負方向の間の方角に隣り合う第3入出力端子P3と第5入出力端子P5との間の領域の一部に、第3のグランド端子PG3および第5のグランド端子PG5のそれぞれが入り込むように配置されている。この構造により、第3入出力端子P3と第5入出力端子P5との信号干渉を低減することができる。
同様に、X正方向とY正方向の間の方角に隣り合う第2入出力端子P2と第4入出力端子P4との間の領域の一部に、第2のグランド端子PG2および第4のグランド端子PG4のそれぞれが入り込むように配置されている。この構造により、第2入出力端子P2と第4入出力端子P4との信号干渉を低減することができる。
また、X正方向とY負方向の間の方角に隣り合う第4入出力端子P4と第6入出力端子P6との間の領域の一部に、第4のグランド端子PG4および第6のグランド端子PG6のそれぞれが入り込むように配置されている。この構造により、第4入出力端子P4と第6入出力端子P6との信号干渉を低減することができる。
[5.プリント配線板の構成]
次に、受動素子アレイ10を、プリント配線板に内蔵した場合について説明する。
図4は、受動素子アレイ10を内蔵したプリント配線板20の斜視図である。図5は、プリント配線板20を図4に示すV−V線で切断した場合の模式図である。
本実施の形態に係るプリント配線板20は、例えば、高周波モジュール50を構成する基板として用いられる。高周波モジュール50は、例えば、DC−DCコンバータであり、図4および図5に示されるように、受動素子アレイ10を内蔵したプリント配線板20と、プリント配線板20に搭載された実装部品30(スイッチングIC31、チップコンデンサ32、33など)とを備えている。スイッチングIC31は、入力端子に入力される電圧をスイッチングして出力端子から出力するICである。チップコンデンサ32、33は入力側および出力側の平滑コンデンサである。受動素子アレイ10のコイル素子の1つは、チョークコイルとして用いられる。
プリント配線板20は、各種の電子部品を実装し、これらを接続する配線パターンを備えた回路基板である。例えば、複数の樹脂基材層112が積層圧着されることで形成された基板である。樹脂基材層112の材料としては、例えば、液晶ポリマー(LCP)またはポリイミドなどの熱可塑性樹脂シートが用いられる。プリント配線板20には、面内導体、層間導体、表面導体などの各種の導体が設けられる。受動素子アレイ10は、その全体がプリント配線板20に埋め込まれ、上記各種の導体を介して実装部品30に接続される。なお、プリント配線板20は、樹脂基材層112の積層体に限られず、磁性体材料よりも透磁率が低い材料からなる基材の積層体であってもよい。
次に、プリント配線板20内における、受動素子アレイ10の各入出力端子および各グランド端子の接続形態について説明する。
図6Aは、プリント配線板20に内蔵された受動素子アレイ10の一方主面11aの接続形態を示す図である。図6Bは、プリント配線板20に内蔵された受動素子アレイ10の他方主面11bの接続形態を示す図である。
図6Aに示されるように、受動素子アレイ10の一方主面11a側において、第1入出力端子P1は、層間導体221を介して信号ライン211に接続され、第3入出力端子P3は、層間導体223を介して信号ライン213に接続され、第5入出力端子P5は、層間導体225を介して信号ライン215に接続される。信号ライン211はX負方向に引き出され、信号ライン213はY正方向に引き出され、信号ライン215はX正方向に引き出され、それぞれの所定の実装部品30に接続される。
また、第3のグランド端子PG3は、層間導体253を介して、グランドライン243に接続される。グランドライン243は、Y負方向に引き出され、プリント配線板20のほぼ全面に設けられたグランド電極に接続される。
本実施の形態では、受動素子アレイ10が、第1入出力端子P1と第5入出力端子P5との間に第3のグランド端子PG3を有している。そのため、受動素子アレイ10をプリント配線板20に内蔵した場合に、信号ライン211と信号ライン215との間にグランドライン243が配置された構造となる。これにより、プリント配線板20において、信号ライン211と信号ライン215とのアイソレーションを確保することができる。
また、図6Aに示されるように、第1のグランド端子PG1は、層間導体251を介してグランドライン241に接続され、第5のグランド端子PG5は、層間導体255を介してグランドライン245に接続される。グランドライン241はY負方向に引き出され、グランドライン245はY正方向に引き出され、プリント配線板20のほぼ全面に設けられたグランド電極にそれぞれ接続される。
本実施の形態の受動素子アレイ10は、第3入出力端子P3のX負方向に第1のグランド端子PG1を有し、第3入出力端子P3のX正方向に第5のグランド端子PG5を有している。そのため、受動素子アレイ10をプリント配線板20に内蔵した場合に、受動素子アレイ10の近傍における信号ライン213が、グランドライン241およびグランドライン245で挟まれた構造となる。これらの構造により、信号ライン213の信号と、プリント配線板20内の他の信号ラインの信号との干渉を抑制することができる。
また、図6Bに示されるように、受動素子アレイ10の他方主面11b側において、第2入出力端子P2は、層間導体222を介して信号ライン212に接続され、第4入出力端子P4は、層間導体224を介して信号ライン214に接続され、第6入出力端子P6は、層間導体226を介して信号ライン216に接続される。信号ライン212はX負方向に引き出され、信号ライン214はY正方向に引き出され、信号ライン216はX正方向に引き出され、それぞれの所定の実装部品30に接続される。
また、第4のグランド端子PG4は、層間導体254を介して、グランドライン244に接続される。グランドライン244は、Y負方向に引き出され、プリント配線板20のほぼ全面に設けられたグランド電極に接続される。
本実施の形態の受動素子アレイ10は、第2入出力端子P2と第6入出力端子P6との間に第4のグランド端子PG4を有している。そのため、受動素子アレイ10をプリント配線板20に内蔵した場合に、信号ライン212と信号ライン216との間にグランドライン244が配置された構造となる。これにより、プリント配線板20において、信号ライン212と信号ライン216とのアイソレーションを確保することができる。
また、図6Bに示されるように、第2のグランド端子PG2は、層間導体252を介してグランドライン242に接続され、第6のグランド端子PG6は、層間導体256を介してグランドライン246に接続される。グランドライン242はY負方向に引き出され、グランドライン246はY正方向に引き出され、プリント配線板20のほぼ全面に設けられたグランド電極にそれぞれ接続される。
本実施の形態の受動素子アレイ10は、第4入出力端子P4のX負方向に第2のグランド端子PG2を有し、第4入出力端子P4のX正方向に第6のグランド端子PG6を有している。そのため、受動素子アレイ10をプリント配線板20に内蔵した場合に、受動素子アレイ10の近傍における信号ライン214が、グランドライン242およびグランドライン246で挟まれた構造となる。これらの構造により、信号ライン214の信号と、プリント配線板20内の他の信号ラインの信号との干渉を抑制することができる。
(実施の形態2)
実施の形態2に係る受動素子アレイ10Aは、実施の形態1の受動素子アレイ10とは、素体11の他方主面11bにおける入出力端子およびグランド端子の配置が異なる。
図7は、実施の形態2に係る受動素子アレイ10Aの模式図である。図8Aは、受動素子アレイ10AをY方向から見た場合の断面の模式図である。図8Bは、受動素子アレイ10Aを積層方向Zから見た場合の図である。
まず、図7、図8Aおよび図8Bを参照しつつ、本実施の形態の受動素子アレイ10Aの構成について説明する。
受動素子アレイ10Aでは、第2入出力端子P2が、第1のグランド端子PG1に対して積層方向Zに対向するように配置され、第2のグランド端子PG2が、第1入出力端子P1に対して積層方向Zに対向するように配置されている。第1受動素子L1は、積層方向Zから見た場合、第1入出力端子P1と重なる領域に設けられている。第1受動素子L1の他端は、第2入出力端子P2に接続される。
また、第4入出力端子P4が、第3のグランド端子PG3に対して積層方向Zに対向するように配置され、第4のグランド端子PG4が、第3入出力端子P3に対して積層方向Zに対向するように配置されている。第2受動素子L2は、積層方向Zから見た場合、第3のグランド端子PG3と重なる領域に設けられている。第2受動素子L2の一端は、第3入出力端子P3に接続される。
また、第6入出力端子P6が、第5のグランド端子PG5に対して積層方向Zに対向するように配置され、第6のグランド端子PG6が、第5入出力端子P5に対して積層方向Zに対向するように配置されている。第3受動素子L3は、積層方向Zから見た場合、第5入出力端子P5と重なる領域に設けられている。第3受動素子L3の他端は、第6入出力端子P6に接続される。
本実施の形態に係る受動素子アレイ10Aでは、一方主面11aにおいて、第1入出力端子P1と第5入出力端子P5との間に第3のグランド端子PG3が設けられているので、第1入出力端子P1と第5入出力端子P5とのアイソレーションを確保することができる。また、受動素子アレイ10Aでは、他方主面11bにおいて、第2入出力端子P2と第6入出力端子P6との間に第4のグランド端子PG4が設けられているので、第2入出力端子P2と第6入出力端子P6とのアイソレーションを確保することができる。
図9は、実施の形態2に係るプリント配線板20をY方向から見た場合の断面の模式図である。図10Aは、プリント配線板20に内蔵された受動素子アレイ10Aの一方主面11aの接続形態を示す図である。図10Bは、プリント配線板20に内蔵された受動素子アレイ10Aの他方主面11bの接続形態を示す図である。
ここで、図9および図10Aに示す受動素子アレイ10Aの一方主面11aの接続形態は、実施の形態1に示す受動素子アレイ10と同じである。そこで、実施の形態2では、受動素子アレイ10Aの一方主面11aにおける各構成要素の説明を省略する。
また、図10Bに示す受動素子アレイ10Aの他方主面11bの接続形態は、実施の形態1に示す受動素子アレイ10とは、入出力端子、グランド端子、ビア導体、信号ラインおよびグランドラインの配置や方向の一部が異なっているが、各構成要素の機能は同じである。そこで、他方主面11bにおいても、実施の形態1と共通する構成要素には同じ記号を付し、説明を省略する。
本実施の形態のプリント配線板20は、信号ライン211と信号ライン215との間にグランドライン243が配置された構造を有しているので、信号ライン211と信号ライン215とのアイソレーションを確保することができる。
また、このプリント配線板20は、信号ライン212と信号ライン216との間にグランドライン244が配置された構造を有しているので、信号ライン212と信号ライン216とのアイソレーションを確保することができる。
(実施の形態3)
実施の形態3に係る受動素子アレイ10Bは、実施の形態2で示した3つのコイル素子に対応する3つのコンデンサをそれぞれ備えている。
図11は、実施の形態3に係る受動素子アレイ10Bの模式図である。図12は、受動素子アレイ10BをY方向から見た場合の断面の模式図である。図13は、受動素子アレイ10Bの等価回路を示す図である。
図11および図12に示されるように、受動素子アレイ10Bは、素体11内に、第1対向電極OP1、第2対向電極OP2および第3対向電極OP3を備えている。
第1対向電極OP1は、平型状の内部電極であり、第2のグランド端子PG2と対向して設けられる。第1対向電極OP1と第2のグランド端子PG2とが対向することで、第1コンデンサC1が形成される。第1対向電極OP1は、第1受動素子L1の一端または他端に接続される。本実施の形態では、第1対向電極OP1は、第1受動素子L1の他端と第2入出力端子P2との間に接続されている。
第2対向電極OP2は、平型状の内部電極であり、第3のグランド端子PG3と対向して設けられる。第2対向電極OP2と第3のグランド端子PG3とが対向することで、第2コンデンサC2が形成される。第2対向電極OP2は、第2受動素子L2の一端または他端に接続される。本実施の形態では、第2対向電極OP2は、第2受動素子L2の一端と第3入出力端子P3との間に接続されている。
第3対向電極OP3は、平型状の内部電極であり、第6のグランド端子PG6と対向して設けられる。第3対向電極OP3と第6のグランド端子PG6とが対向することで、第3コンデンサC3が形成される。第3対向電極OP3は、第3受動素子L3の一端または他端に接続される。本実施の形態では、第3対向電極OP3は、第3受動素子L3の他端と第6入出力端子P6との間に接続されている。
これらにより、受動素子アレイ10Bは、図13に示されるように、3つのLCフィルタ(ローパスフィルタ)を有する構造となっている。
なお、本実施の形態では、第1受動素子L1、第2受動素子L2および第3受動素子L3をX方向から見た場合に、第2受動素子L2が、第1受動素子L1の一部および第3受動素子L3の一部に重なるように配置されている。
なお、第1対向電極OP1と第2のグランド端子PG2との間、第2対向電極OP2と第3のグランド端子PG3との間、および、第3対向電極OP3と第6のグランド端子PG6との間の層を、誘電体材料により形成してもよい。その場合、第1コンデンサC1、第2コンデンサC2および第3コンデンサC3の容量を大きくすることが可能である。
(実施の形態4)
実施の形態4に係る受動素子アレイ10Cは、実施の形態2の受動素子アレイ10Aとは、受動素子L1、L3の配置が異なる。
図14は、実施の形態4に係る受動素子アレイ10Cの模式図である。図15Aは、受動素子アレイ10CをY方向から見た場合の断面の模式図である。図15Bは、受動素子アレイ10Cを積層方向Zから見た場合の図である。
受動素子アレイ10Cでは、積層方向Zから見た場合、第1受動素子L1は、第1のグランド端子PG1と重なる領域に設けられ、第2受動素子L2は、第3のグランド端子PG3と重なる領域に設けられ、第3受動素子L3は、第5のグランド端子PG5と重なる領域に設けられている。すなわち、第1受動素子L1および第3受動素子L3は、第2受動素子L2に対してY正方向に所定距離ずれて配置されている。これにより、第1受動素子L1と第2受動素子L2との間の信号の干渉、および、第2受動素子L2と第3受動素子L3との間の信号の干渉を低減することができる。
また、第1受動素子L1は、第1のグランド端子PG1から離れて第2入出力端子P2に近い位置に設けられ、第2受動素子L2は、第3のグランド端子PG3から離れて第4入出力端子P4に近い位置に設けられ、第3受動素子L3は、第5のグランド端子PG5から離れて第6入出力端子P6に近い位置に設けられている。このように、コイル素子である受動素子L1、L2、L3をグランド端子PG1、PG3、PG5からそれぞれ遠ざけることで、グランド端子PG1、PG3、PG5が磁界形成の妨げとなることを抑制できる。
本実施の形態に係る受動素子アレイ10Cでは、一方主面11aにおいて、第1入出力端子P1と第5入出力端子P5との間に第3のグランド端子PG3が設けられているので、第1入出力端子P1と第5入出力端子P5とのアイソレーションを確保することができる。また、受動素子アレイ10Cでは、他方主面11bにおいて、第2入出力端子P2と第6入出力端子P6との間に第4のグランド端子PG4が設けられているので、第2入出力端子P2と第6入出力端子P6とのアイソレーションを確保することができる。
(実施の形態5)
実施の形態5では、実施の形態1に示す受動素子アレイ10が実装されたプリント配線板320について説明する。図16Aは、受動素子アレイ10が実装されたプリント配線板320を示す斜視図である。なお、図16Aでは、フレキシブルケーブル340の一部を切り欠いた状態で示している。
本実施の形態のプリント配線板320は、電子機器に内蔵されるマザーボードであり、図16Aに示すように受動素子アレイ10および複数の表面実装部品330(例えば、スイッチングIC、チップコンデンサなど)が搭載されている。
プリント配線板320に実装された受動素子アレイ10には、フレキシブルケーブル340が接続されている。具体的には、受動素子アレイ10の一方主面11a側の第1入出力端子P1、第3入出力端子P3、第5入出力端子P5、第1のグランド端子PG1、第3のグランド端子PG3および第5のグランド端子PG5のそれぞれが、フレキシブルケーブル340にはんだ等で接合されている。また、受動素子アレイ10の他方主面11b側の第2入出力端子P2、第4入出力端子P4、第6入出力端子P6、第2のグランド端子PG2、第4のグランド端子PG4および第6のグランド端子PG6のそれぞれが、プリント配線板320にはんだ等で接合されている。すなわち、フレキシブルケーブル340とプリント配線板320とは、受動素子アレイ10の素体11を間に挟んで接続されており、受動素子アレイ10は、フレキシブルケーブル340およびプリント配線板320のインターポーザとして用いられている。以降、第1入出力端子P1、第3入出力端子P3、第5入出力端子P5、第1のグランド端子PG1、第3のグランド端子PG3および第5のグランド端子PG5を総称して、一方主面11a側の端子と呼ぶ。以降、第2入出力端子P2、第4入出力端子P4、第6入出力端子P6、第2のグランド端子PG2、第4のグランド端子PG4および第6のグランド端子PG6を総称して、他方主面11b側の端子と呼ぶ。
本実施の形態のプリント配線板320には、実施の形態1に示す受動素子アレイ10が実装されている。そして、受動素子アレイ10の他方主面11b側の端子は、プリント配線板320に接続されている。また、受動素子アレイ10の一方主面11a側の端子は、フレキシブルケーブル340に接続される構造となっている。
このプリント配線板320によれば、受動素子アレイ10の一方主面11a側に少なくとも1つのグランド端子が設けられるので、フレキシブルケーブル340のうちの一方主面11a側に接続される領域のアイソレーションを確保することができる。また、受動素子アレイ10の他方主面11b側に少なくとも1つのグランド端子が設けられるので、プリント配線板320のうちの他方主面11b側に接続される領域のアイソレーションを確保することができる。
なお、図16Aでは、受動素子アレイ10にフレキシブルケーブル340が接続される例を示したが、これに限られず、例えば、図16Bに示すように、受動素子アレイ10にフレキシブル配線板350が接続されてもよい。すなわち、プリント配線板320には、実施の形態1に示す受動素子アレイ10が実装され、受動素子アレイ10の一方主面11a側の端子は、フレキシブル配線板350に接続される構造であってもよい。
また、上記実施の形態では、受動素子アレイとして実施の形態1に示す受動素子アレイ10を例に挙げて説明したが、それに限られず、プリント配線板320には、実施の形態2に示す受動素子アレイ10Aが実装されてもよいし、実施の形態3に示す受動素子アレイ10Bが実装されてもよいし、実施の形態4に示す受動素子アレイ10Cが実装されてもよい。
すなわち、プリント配線板320には、実施の形態2に示す受動素子アレイ10Aが実装され、受動素子アレイ10Aの他方主面11b側の端子のそれぞれが、プリント配線板320に接続され、受動素子アレイ10Aの一方主面11a側の端子のそれぞれが、フレキシブルケーブル340またはフレキシブル配線板350に接続される構造であってもよい。
また、プリント配線板320には、実施の形態3に示す受動素子アレイ10Bが実装され、受動素子アレイ10Bの他方主面11b側の端子のそれぞれが、プリント配線板320に接続され、受動素子アレイ10Bの一方主面11a側の端子のそれぞれが、フレキシブルケーブル340またはフレキシブル配線板350に接続される構造であってもよい。
また、プリント配線板320には、実施の形態4に示す受動素子アレイ10Cが実装され、受動素子アレイ10Cの他方主面11b側の端子のそれぞれが、プリント配線板320に接続され、受動素子アレイ10Cの一方主面11a側の端子のそれぞれが、フレキシブルケーブル340またはフレキシブル配線板350に接続される構造であってもよい。
(その他の実施の形態)
以上、本発明の実施の形態1、2、3、4、5に係る受動素子アレイ10、10A、10B、10Cおよびプリント配線板20、320について説明したが、本発明は、個々の実施の形態1、2、3、4、5には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態1、2、3、4、5に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
例えば、受動素子アレイは、受動素子を4つ以上備えていてもよい。すなわち、受動素子、一対の入出力端子および一対のグランド端子を一組とする複数の受動素子ユニットが順次配列された構造であってもよい。これにより、奇数番目に配置された受動素子間の入出力端子間に偶数番目のグランド端子を設けることができ、また、偶数番目に配置された受動素子ユニット間の入出力端子間に奇数番目のグランド端子を設けることができる。これにより、受動素子ユニット間の入出力端子間のアイソレーションを確保することができる。
また、実施の形態1、2、3、4、5では、受動素子としてインダクタを例に挙げて説明したが、それに限られず、受動素子は複数の対向電極を有するコンデンサであってもよい。その場合、コンデンサである第1受動素子L1の一端および他端に入出力端子P1、P2をそれぞれ接続し、コンデンサである第2受動素子L2の一端および他端に入出力端子P3、P4をそれぞれ接続し、コンデンサである第3受動素子L3の一端および他端に入出力端子P5、P6をそれぞれ接続すればよい。
また、本実施の形態1では、第1受動素子L1および第2受動素子L2をX方向から見た場合に、互いに重ならないように配置されているが、それに限られず、第1受動素子L1および第2受動素子L2のそれぞれの一部が重なるように配置されていてもよい。
また、本実施の形態1では、第1受動素子L1および第3受動素子L3が一方主面11a側寄りに、第2受動素子L2が他方主面11b側寄りに配置されているが、それぞれの受動素子と入出力端子とを繋ぐ引き出し導体を積層方向Zに延ばして設け、第1受動素子L1および第3受動素子L3を他方主面11b側寄りに、第2受動素子L2を一方主面11a側寄りに配置してもよい。
また、本実施の形態1では、第1受動素子L1が1つのコイル素子で構成されているが、それに限られず、第1受動素子L1は、Y方向に並べて配置した2つのコイル素子を直列接続することで構成されてもよい。また、第2受動素子L2および第3受動素子L3のそれぞれが、Y方向に並べて配置した2つのコイル素子を直列接続することで構成されてもよい。
本発明の受動素子アレイは、例えば、プリント配線板に内蔵される形態で利用することができる。また、本発明のプリント配線板は、DC−DCコンバータなどの高周波モジュールに用いられる基板として広く利用することができる。
10、10A、10B、10C 受動素子アレイ
11 素体
11a 一方主面
11b 他方主面
12 基材層
20 プリント配線板
30 実装部品
31 スイッチングIC
32、33 チップコンデンサ
50 高周波モジュール
112 樹脂基材層
211、212、213、214、215、216 信号ライン
221、222、223、224、225、226、251、252、253、254、255、256 層間導体
241、242、243、244、245、246 グランドライン
320 プリント配線板
330 表面実装部品
340 フレキシブルケーブル
350 フレキシブル配線板
C1 第1コンデンサ
C2 第2コンデンサ
C3 第3コンデンサ
L1 第1受動素子
L2 第2受動素子
L3 第3受動素子
OP1 第1対向電極
OP2 第2対向電極
OP3 第3対向電極
P1 第1入出力端子
P2 第2入出力端子
P3 第3入出力端子
P4 第4入出力端子
P5 第5入出力端子
P6 第6入出力端子
G1 第1のグランド端子
G2 第2のグランド端子
G3 第3のグランド端子
G4 第4のグランド端子
G5 第5のグランド端子
G6 第6のグランド端子
X 受動素子が配列されている方向
Y 積層方向ZおよびX方向の両方に垂直な方向
Z 積層方向

Claims (14)

  1. プリント配線板に内蔵される受動素子アレイであって、
    複数の基材層を積層してなる素体と、
    前記素体内にて、前記基材層の積層方向から見た場合にそれぞれ異なる位置に設けられた第1受動素子、第2受動素子および第3受動素子と、
    前記素体の一方主面に設けられ、前記第1受動素子の一端に接続された第1入出力端子、前記第2受動素子の一端に接続された第3入出力端子、および、前記第3受動素子の一端に接続された第5入出力端子と、
    前記素体の他方主面に設けられ、前記第1受動素子の他端に接続された第2入出力端子、前記第2受動素子の他端に接続された第4入出力端子、および、前記第3受動素子の他端に接続された第6入出力端子と、
    前記一方主面において、前記第1入出力端子と前記第5入出力端子との間に設けられた一方主面側のグランド端子と、
    前記他方主面において、前記第2入出力端子と前記第6入出力端子との間に設けられた他方主面側のグランド端子と
    を備え、
    前記第1受動素子、前記第2受動素子および前記第3受動素子は、前記積層方向から見た場合に、前記積層方向と垂直な方向に順に配列される、
    受動素子アレイ。
  2. 前記一方主面側のグランド端子と異なる一方主面側のグランド端子をさらに備え、
    前記一方主面側のグランド端子と異なる一方主面側のグランド端子は、前記第1入出力端子と前記第3入出力端子との間、および、前記第3入出力端子と前記第5入出力端子との間の少なくとも1つに設けられる、
    請求項1に記載の受動素子アレイ。
  3. 前記他方主面側のグランド端子と異なる他方主面側のグランド端子をさらに備え、
    前記他方主面側のグランド端子と異なる他方主面側のグランド端子は、さらに、前記第2入出力端子と前記第4入出力端子との間、および、前記第4入出力端子と前記第6入出力端子との間の少なくとも1つに設けられる、
    請求項1または2に記載の受動素子アレイ。
  4. 前記素体を前記積層方向から見た場合に、
    前記第1入出力端子および前記第2入出力端子は、前記第1受動素子と重なる位置に設けられ、
    前記第3入出力端子および前記第4入出力端子は、前記第2受動素子と重なる位置に設けられ、
    前記第5入出力端子および前記第6入出力端子は、前記第3受動素子と重なる位置に設けられている
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の受動素子アレイ。
  5. 前記素体を前記積層方向から見た場合に、
    前記一方主面側のグランド端子および前記他方主面側のグランド端子の少なくとも一方は、前記第2受動素子と重なる位置に設けられている
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の受動素子アレイ。
  6. 前記一方主面側のグランド端子および前記他方主面側のグランド端子は、それぞれ第3のグランド端子および第4のグランド端子であり、
    さらに、
    前記一方主面にそれぞれ設けられた第1のグランド端子および第5のグランド端子と、
    前記他方主面にそれぞれ設けられた第2のグランド端子および第6のグランド端子と
    を備え、
    前記積層方向から見た場合に、
    前記第1のグランド端子および第2のグランド端子の少なくとも一方は、前記第1受動素子と重なる位置に設けられ、
    前記第5のグランド端子および第6のグランド端子の少なくとも一方は、前記第3受動素子と重なる位置に設けられている
    請求項に記載の受動素子アレイ。
  7. 前記第1入出力端子、前記第3入出力端子、前記第5入出力端子、前記第1のグランド端子、前記第3のグランド端子および前記第5のグランド端子は、前記一方主面に行列状に配置され、かつ、前記第1入出力端子、前記第3入出力端子および前記第5入出力端子と、前記第1のグランド端子、前記第3のグランド端子および前記第5のグランド端子とは、前記積層方向から見た場合に、前記第1受動素子、前記第2受動素子および前記第3受動素子が配列された配列方向に沿って、順に互い違いに配置され、
    前記第2入出力端子、前記第4入出力端子、前記第6入出力端子、前記第2のグランド端子、前記第4のグランド端子および前記第6のグランド端子は、前記他方主面に行列状に配置され、かつ、前記第2入出力端子、前記第4入出力端子および前記第6入出力端子と、前記第2のグランド端子、前記第4のグランド端子および前記第6のグランド端子とは、前記積層方向から見た場合に、前記配列方向に沿って、順に互い違いに配置されている
    請求項に記載の受動素子アレイ。
  8. さらに、
    前記素体内に、前記第2のグランド端子に対向する第1対向電極、前記第3のグランド端子に対向する第2対向電極、および、前記第6のグランド端子に対向する第3対向電極を備え、
    前記第1対向電極は、前記第1受動素子の一端または他端に接続され、
    前記第2対向電極は、前記第2受動素子の一端または他端に接続され、
    前記第3対向電極は、前記第3受動素子の一端または他端に接続されている
    請求項6または7に記載の受動素子アレイ。
  9. 前記第1受動素子、前記第2受動素子および前記第3受動素子の少なくとも1つの受動素子は、他の受動素子に対して前記積層方向の異なる位置に設けられている
    請求項1〜8のいずれか1項に記載の受動素子アレイ。
  10. 前記第1受動素子および第3受動素子は、前記他方主面よりも前記一方主面に近い位置に設けられ、前記第2受動素子は、前記一方主面よりも前記他方主面に近い位置に設けられている
    請求項1〜9のいずれか1項に記載の受動素子アレイ。
  11. 前記第1受動素子、前記第2受動素子および前記第3受動素子のそれぞれは、インダクタである
    請求項1〜10のいずれか1項に記載の受動素子アレイ。
  12. プリント配線板に実装される受動素子アレイであって、
    複数の基材層を積層してなる素体と、
    前記素体内にて、前記基材層の積層方向から見た場合にそれぞれ異なる位置に設けられた第1受動素子、第2受動素子および第3受動素子と、
    前記素体の一方主面に設けられ、前記第1受動素子の一端に接続された第1入出力端子、前記第2受動素子の一端に接続された第3入出力端子、および、前記第3受動素子の一端に接続された第5入出力端子と、
    前記素体の他方主面に設けられ、前記第1受動素子の他端に接続された第2入出力端子、前記第2受動素子の他端に接続された第4入出力端子、および、前記第3受動素子の他端に接続された第6入出力端子と、
    前記一方主面において、前記第1入出力端子と前記第5入出力端子との間に設けられた一方主面側のグランド端子と、
    前記他方主面において、前記第2入出力端子と前記第6入出力端子との間に設けられた他方主面側のグランド端子と、を備え、
    前記第1受動素子、前記第2受動素子および前記第3受動素子は、前記積層方向から見た場合に、前記積層方向と垂直な方向に順に配列され、
    前記一方主面側の端子はフレキシブル配線板またはフレキシブルケーブルに接続され、前記他方主面側の端子は前記プリント配線板に接続される、
    受動素子アレイ。
  13. 複数の基材層を積層してなる素体と、
    前記素体内にて、前記基材層の積層方向から見た場合にそれぞれ異なる位置に設けられた第1受動素子、第2受動素子および第3受動素子と、
    前記素体の一方主面に設けられ、前記第1受動素子の一端に接続された第1入出力端子、前記第2受動素子の一端に接続された第3入出力端子、および、前記第3受動素子の一端に接続された第5入出力端子と、
    前記素体の他方主面に設けられ、前記第1受動素子の他端に接続された第2入出力端子、前記第2受動素子の他端に接続された第4入出力端子、および、前記第3受動素子の他端に接続された第6入出力端子と、
    前記一方主面において、前記第1入出力端子と前記第5入出力端子との間に設けられた一方主面側のグランド端子と、
    前記他方主面において、前記第2入出力端子と前記第6入出力端子との間に設けられた他方主面側のグランド端子と、
    を備える受動素子アレイであって
    前記第1受動素子、前記第2受動素子および前記第3受動素子は、前記積層方向から見た場合に、前記積層方向と垂直な方向に順に配列される前記受動素子アレイを内蔵したプリント配線板。
  14. 複数の基材層を積層してなる素体と、
    前記素体内にて、前記基材層の積層方向から見た場合にそれぞれ異なる位置に設けられた第1受動素子、第2受動素子および第3受動素子と、
    前記素体の一方主面に設けられ、前記第1受動素子の一端に接続された第1入出力端子、前記第2受動素子の一端に接続された第3入出力端子、および、前記第3受動素子の一端に接続された第5入出力端子と、
    前記素体の他方主面に設けられ、前記第1受動素子の他端に接続された第2入出力端子、前記第2受動素子の他端に接続された第4入出力端子、および、前記第3受動素子の他端に接続された第6入出力端子と、
    前記一方主面において、前記第1入出力端子と前記第5入出力端子との間に設けられた一方主面側のグランド端子と、
    前記他方主面において、前記第2入出力端子と前記第6入出力端子との間に設けられた他方主面側のグランド端子と、を備え、
    前記第1受動素子、前記第2受動素子および前記第3受動素子は、前記積層方向から見た場合に、前記積層方向と垂直な方向に順に配列される受動素子アレイであって、
    前記一方主面側の端子がフレキシブル配線板またはフレキシブルケーブルに接続され、前記他方主面側の端子がプリント配線板に接続される、
    前記受動素子アレイを実装したプリント配線板。
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