JP6701923B2 - Variable inductance circuit - Google Patents
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Description
本発明は、積層インダクタとスイッチとを備えた可変インダクタンス回路に関する。 The present invention relates to a variable inductance circuit including a laminated inductor and a switch.
一般に、複数の入力端子と複数の出力端子とを有するコイルを備えたインダクタが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載されたインダクタは、複数の入力端子と複数の出力端子との組み合わせが変わるように、入力端子と出力端子との接続をスイッチを用いて切り替えることによって、インダクタンスを異なる値に設定することができる。
In general, an inductor including a coil having a plurality of input terminals and a plurality of output terminals is known (for example, refer to Patent Document 1). In the inductor described in
ところで、特許文献1に記載されたインダクタでは、コイルパターンの中心部に設けられたビアを介して複数のコイルパターンを接続することによって、コイルを構成している。また、出力端子がコイルの内周部に設けられている。これにより、空芯のコイルと比べてインダクタのQ値が低くなってしまうという問題がある。
By the way, in the inductor described in
さらに、特許文献1のインダクタでは、コイル内周部とコイル外周部に、複数の入出力端子を設けているため、各入出力端子とスイッチとの間の配線の長さが異なってしまい、回路の設計が複雑となってしまうという問題がある。
Further, in the inductor of
本発明は前述の問題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、インダクタンスのQ値を高くすることができると共に、回路の設計が容易な可変インダクタンス回路を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a variable inductance circuit that can increase the Q value of the inductance and that allows easy circuit design.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、積層インダクタにスイッチが接続された可変インダクタンス回路であって、前記積層インダクタは、高さ方向がZ方向となり、長辺に沿った長さ方向がX方向となり、短辺に沿った幅方向をY方向となった直方体状に形成され、前記積層インダクタは、絶縁体層とコイルパターンとが交互に複数積層され、複数の前記コイルパターンが前記絶縁体層内のビアを介して接続された螺旋状のコイルを有する積層体と、前記コイルのうち互いに異なる位置に接続され、前記コイルを複数のコイル部分に区切る複数の接続部と、前記積層体のうち前記X方向と前記コイルの巻き方向である前記Y方向とに平行な一側面に形成され、複数の前記接続部とそれぞれ電気的に接続された複数の外部電極と、を備え、前記外部電極は、前記積層体の前記一側面に4個以上形成され、4個以上の前記外部電極は、前記X方向に対して互いに等間隔に離間して配置され、前記スイッチの両端は、前記X方向に対して隣り合った互いに異なる前記外部電極にそれぞれ電気的に接続され、前記接続部は、前記各コイル部分のインダクタンスが互いに異なる値となるような位置に形成され、4個以上の前記外部電極と前記スイッチとの間の配線は、同一の長さであることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the invention of
請求項2の発明では、前記接続部は、前記各コイル部分のインダクタンスが2の累乗に応じた比率となる位置に形成されることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, the connection portion is formed at a position where the inductance of each coil portion has a ratio according to a power of two.
請求項3の発明では、前記接続部は、前記コイルパターンを用いて形成されることを特徴としている。
According to the invention of
請求項4の発明では、前記接続部は、柱状の導体を用いて形成されることを特徴としている。 The invention of claim 4 is characterized in that the connecting portion is formed by using a columnar conductor.
請求項1の発明によれば、外部電極を積層体のうちコイルの巻き方向に平行な一側面に形成しているので、可変インダクタンス回路全体のインダクタンスのQ値を高くすることができる。即ち、外部電極をコイルの外周部に設けているので、ビアや外部電極をコイルの内周部に設けた場合に比べて、コイル全体の面積を増加させることができる。この結果、コイルのインダクタンスを高めると同時にQ値を高めることができ、RF回路の高性能化に貢献可能となる。
According to the invention of
また、請求項1の発明によれば、積層体の一側面に設けられた外部電極を介して、コイルに形成された複数の接続部とスイッチとを接続している。これにより、コイルの内周部に外部電極が設けられた場合と比べて、コイルとスイッチまでの配線を短くすることができる。また、複数の外部電極を積層体の同一面に設けているので、複数の外部電極を積層体の異なる面にそれぞれ設けた場合と比べて、配線を一様にすることができる。この結果、可変インダクタンス回路の設計を容易に行うことができる。
Further, according to the invention of
また、複数の接続部は、複数のコイルパターンにより形成された螺旋状のコイルを、互いにインダクタンスが異なる複数のコイル部分に区切っている。これにより、スイッチを用いて各コイル部分の組み合わせを変更することにより、インダクタンスの値を容易に変えることができる。この結果、各コイル部分のインダクタンスが同一の場合と比べて、少ないスイッチ数で幅広い範囲のインダクタンスを取得することができるので、インダクタンス値のバリエーションを豊富にすることができる。
さらに、4個以上の外部電極は、積層インダクタのX方向に対して互いに等間隔に離間して配置され、4個以上の外部電極とスイッチとの配線の長さを同一の長さとしている。これにより、配線を一様にすることができるから、配線の長さの差異に伴うインダクタンス値のばらつきを低減することができ、可変インダクタンス回路の設計を容易に行うことができる。
Further, the plurality of connecting portions partition the spiral coil formed of the plurality of coil patterns into a plurality of coil portions having different inductances. Accordingly, the value of the inductance can be easily changed by changing the combination of the coil portions using the switch. As a result, as compared with the case where the inductance of each coil portion is the same, a wide range of inductances can be acquired with a small number of switches, so that variations in inductance value can be abundant.
Furthermore, the four or more external electrodes are arranged at equal intervals in the X direction of the laminated inductor, and the four or more external electrodes and the switch have the same wiring length. As a result, the wiring can be made uniform, so that the variation in the inductance value due to the difference in the wiring length can be reduced, and the variable inductance circuit can be easily designed.
請求項2の発明によれば、複数の接続部を各コイル部分のインダクタンスが2の累乗に応じた比率となる位置に形成している。これにより、スイッチを用いて複数のコイル部分の接続方法を変えることにより、インダクタンスを2進数に応じた比率で任意の値に容易に変更することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、接続部を、コイルパターンを用いて形成している。これにより、コイルを形成するコイルパターンと接続部とを同時に作成することができるので、可変インダクタンス回路の製造工程の簡素化を実現することができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、接続部を、柱状の導体を用いて形成している。これにより、例えば、柱状の導体を用いた接続部を積層体の外部に設けることにより、積層体の内部に接続部を設けた場合と比べて、積層体内部のコイル全体の面積を大きくすることができる。この結果、コイルのインダクタンスを高めると同時にQ値を高めることができる。 According to the invention of claim 4, the connection portion is formed by using a columnar conductor. Thus, for example, by providing a connection portion using a columnar conductor outside the laminated body, it is possible to increase the area of the entire coil inside the laminated body as compared with the case where the connection portion is provided inside the laminated body. You can As a result, the Q value can be increased at the same time as the inductance of the coil is increased.
以下、本発明の実施の形態による可変インダクタンス回路について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, variable inductance circuits according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、図1ないし図7に、第1の実施の形態による可変インダクタンス回路1を示す。可変インダクタンス回路1は、積層インダクタ2と、該積層インダクタ2に接続されたスイッチ8A〜8Dとを備えている。可変インダクタンス回路1は、スイッチ8A〜8Dの接続と遮断とを切り替えて、積層インダクタ2内に形成されたコイルKの電流経路を変更することにより、可変インダクタンス回路1全体のインダクタンスLの値を変化させるものである。なお、以下では積層インダクタ2の高さ方向をZ方向とし、積層インダクタ2の長辺に沿った長さ方向をX方向とし、積層インダクタ2の短辺に沿った幅方向をY方向とする。
First, FIGS. 1 to 7 show a
積層インダクタ2は、はんだ等を用いて後述の基板7の上面に実装され、全体として略直方体状に形成されている。この積層インダクタ2は、積層体3と接続部5A〜5Eと外部電極6A〜6Eとを含んで構成されている。
The laminated
積層体3は、積層インダクタ2の外形をなし、複数(例えば、17層)の絶縁体層3A1〜3A17を備えている(図4参照)。この絶縁体層3A1〜3A17は、例えば非磁性体材料、セラミックス材料、樹脂材料等の絶縁性をもった誘電体材料によって形成され、積層体3のY方向に積層されている。この場合、積層体3のX方向寸法は、例えば0.6mm以上2.0mm以下程度であり、積層体3のY方向寸法は、例えば0.3mm以上0.8mm以下程度であり、積層体3のZ方向寸法は、例えば0.3mm以上0.8mm以下程度に設定されている。なお、積層体は、17層以外の層数の絶縁体層を備える構成としてもよい。
The laminated
また、積層体3は、複数(例えば、15個)のコイルパターン3B1〜3B15を備えている。これらのコイルパターン3B1〜3B15は、図4に示すように、例えば銅等の導電性金属材料からなる薄膜の導体パターンを用いて、各絶縁体層3A1〜3A17の間に交互に積み重ねて形成されている。各コイルパターン3B1〜3B15の外周面は、積層体3の外周面よりも一回り小さな略C字状に形成され、Y方向に互いに重なるように配置されている(図3および図5参照)。
Moreover, the laminated
なお、各コイルパターン3B1〜3B15は、C字状に限らず、L字状や他の形状に形成されてもよい。また、各コイルパターン3B1〜3B15の太さや材料を異ならせて、各コイルパターン3B1〜3B15のインダクタンスが互いに異なる値となるようにしてもよい。さらに、積層体は、15個以外のコイルパターンを備える構成としてもよい。 The coil patterns 3B1 to 3B15 are not limited to the C-shape, but may be L-shape or other shapes. The coil patterns 3B1 to 3B15 may be made different in thickness and material so that the coil patterns 3B1 to 3B15 have different inductances. Furthermore, the laminated body may be configured to include coil patterns other than 15.
コイルパターン3B1〜3B15の間は、ビア3C1〜3C14を介してそれぞれ接続されている。このビア3C1〜3C14は、図4に示すように、絶縁体層3A2〜3A16をY方向に貫通するように形成され、隣り合うコイルパターン3B1〜3B15同士を電気的に直列接続するものである。この場合、コイルパターン3B1〜3B15は、ビア3C1〜3C14を介して接続されることにより、全体として螺旋状のコイルKを形成している。 The coil patterns 3B1 to 3B15 are connected via vias 3C1 to 3C14, respectively. As shown in FIG. 4, the vias 3C1 to 3C14 are formed so as to penetrate the insulator layers 3A2 to 3A16 in the Y direction, and electrically connect adjacent coil patterns 3B1 to 3B15 to each other in series. In this case, the coil patterns 3B1 to 3B15 are connected via the vias 3C1 to 3C14 to form the spiral coil K as a whole.
この場合、積層体3(積層インダクタ2)は、2つの主面4A,4Bと4つの側面4C〜4Fとを備えている。主面4A,4Bは、コイルKにより発生する磁束と鎖交する面に位置して、互いにY方向に対向している。また、側面4C〜4Fは、コイルKにより発生する磁束と略平行する面に位置している。側面4Cと側面4Dとは、積層体3の短辺側に位置して、互いにX方向に対向している。さらに、側面4Eと側面4Fとは、積層体3の長辺側に位置して、互いにZ方向に対向している。
In this case, the laminated body 3 (laminated inductor 2) includes two
接続部5A〜5Eは、コイルパターン3B1,3B2,3B4,3B8,3B15の端部にそれぞれ設けられている。接続部5A〜5Eは、コイルパターン3B1〜3B15と同様に、銅等の導電性金属材料からなる薄膜の導体パターンを用いて形成されている。この場合、接続部5Aは、コイルパターン3B1と外部電極6Aとの間を接続し、接続部5Bは、コイルパターン3B2と外部電極6Bとの間を接続している。また、接続部5Cは、コイルパターン3B4と外部電極6Cとの間を接続し、接続部5Dは、コイルパターン3B8と外部電極6Dとの間を接続している。さらに、接続部5Eは、コイルパターン3B15と外部電極6Eとの間を接続している。
The
即ち、接続部5A〜5Eは、コイルKのうち互いに異なる位置に接続され、コイルKを複数(例えば、4個)のコイル部分K1〜K4に区切るものである。この場合、接続部5A〜5Eは、各コイル部分K1〜K4のインダクタンスL1〜L4が互いに異なる値となるような位置に形成されている。このとき、各コイル部分K1〜K4の長さ寸法は、それぞれ異なる値に設定されている。具体的には、接続部5A〜5Eは、各コイル部分K1〜K4のインダクタンスL1〜L4が2の累乗に応じた比率となるような位置に形成されている。
That is, the connecting
ここで、コイルKは、コイルパターン3B1〜3B15およびビア3C1〜3C14を含んで構成されている。このコイルKは、例えば四角形状の枠状をなし、旋回しながらY方向に進行する螺旋状に形成されている。この場合、コイルKは、接続部5A〜5Eに区切られたコイル部分K1〜K4により構成されている。
Here, the coil K is configured to include the coil patterns 3B1 to 3B15 and the vias 3C1 to C14. The coil K has, for example, a quadrangular frame shape and is formed in a spiral shape that advances in the Y direction while turning. In this case, the coil K is composed of coil portions K1 to K4 divided into the connecting
コイル部分K1は、1つのコイルパターン3B1により構成され、コイル部分K2は、2つのコイルパターン3B2,3B3により構成されている。また、コイル部分K3は、4つのコイルパターン3B4〜3B7により構成され、コイル部分K4は、8つのコイルパターン3B8〜3B15により構成されている。即ち、各コイル部分K1〜K4のインダクタンスL1〜L4は、以下の数1式で示すように、2の累乗の比率に応じて増加するバイナリステップの関係を有している。 The coil portion K1 is composed of one coil pattern 3B1, and the coil portion K2 is composed of two coil patterns 3B2 and 3B3. The coil portion K3 is composed of four coil patterns 3B4 to 3B7, and the coil portion K4 is composed of eight coil patterns 3B8 to 3B15. That is, the inductances L1 to L4 of the coil portions K1 to K4 have a binary step relationship that increases according to the ratio of powers of 2, as shown in the following equation (1).
外部電極6A〜6Eは、積層インダクタ2のZ方向の一側端面である側面4Fに位置して、積層インダクタ2のY方向一側からY方向他側に向けて延びて形成されている。即ち、外部電極6A〜6Eは、積層体3のうち、コイルKの巻き方向に平行なZ方向下側の一側面である側面4Fに形成されている。これに加え、外部電極6A〜6Eは、積層体3の厚さ方向であるY方向に全長に亘って延びている。なお、コイルKの巻き方向とは、積層体3の積層方向であるY方向となる。外部電極6A〜6Eは、例えば積層インダクタ2の端部に導電性金属材料を塗布した後に、この導電性金属材料を焼成し、めっき処理を施すことによって形成される。
The
ここで、外部電極6A〜6Eは、図2に示すように、例えば積層インダクタ2のX方向に対して互いに等間隔で離間して配置され、接続部5A〜5Eにそれぞれ電気的に接続されている。言い換えれば、外部電極6A〜6Eは、コイルパターン3B1〜3B15の延びる方向であるX方向で互いに異なる位置に設けられている。この外部電極6A〜6Eは、接続部5A〜5Eを介して、コイルKの各コイル部分K1〜K4と後述のスイッチ8A〜8Dとの間を接続するものである。
Here, the
スイッチ8A〜8Dは、積層インダクタ2の下面側に位置して基板7に設けられている。基板7は、例えば絶縁性の材料によって平板状に形成されている。基板7には、コイルKとの接続を切り替えるスイッチ8A〜8Dと、各スイッチ8A〜8Dと外部電極6A〜6Eとの間を接続する配線9A1〜9D2とが設けられている。この場合、図6および図7に示すように、各スイッチ8A〜8Dの両端は、互いに異なる外部電極6A〜6Eにそれぞれ電気的に接続されている。
The
具体的には、スイッチ8Aは、外部電極6Aと外部電極6Bとの間に位置して設けられている。スイッチ8Aの一側は、配線9A1を介して外部電極6Aと接続され、スイッチ8Aの他側は、配線9A2を介して外部電極6Bと接続されている。このスイッチ8Aは、ONとなったときに、配線9A1と配線9A2との間を接続し、外部電極6Aと外部電極6Bとの間を短絡させるものである。また、スイッチ8Aは、OFFとなったときに、配線9A1と配線9A2との間を切断する。
Specifically, the
スイッチ8Bは、外部電極6Bと外部電極6Cとの間に位置して設けられている。スイッチ8Bの一側は、配線9B1を介して外部電極6Bと接続され、スイッチ8Bの他側は、配線9B2を介して外部電極6Cと接続されている。このスイッチ8Bは、ONとなったときに、配線9B1と配線9B2との間を接続し、外部電極6Bと外部電極6Cとの間を短絡させるものである。また、スイッチ8Bは、OFFとなったときに、配線9B1と配線9B2との間を切断する。
The
スイッチ8Cは、外部電極6Cと外部電極6Dとの間に位置して設けられている。スイッチ8Cの一側は、配線9C1を介して外部電極6Cと接続され、スイッチ8Cの他側は、配線9C2を介して外部電極6Dと接続されている。このスイッチ8Cは、ONとなったときに、配線9C1と配線9C2との間を接続し、外部電極6Cと外部電極6Dとの間を短絡させるものである。また、スイッチ8Cは、OFFとなったときに、配線9C1と配線9C2との間を切断する。
The
スイッチ8Dは、外部電極6Dと外部電極6Eとの間に位置して設けられている。スイッチ8Dの一側は、配線9D1を介して外部電極6Dと接続され、スイッチ8Dの他側は、配線9D2を介して外部電極6Eと接続されている。このスイッチ8Dは、ONとなったときに、配線9D1と配線9D2との間を接続し、外部電極6Dと外部電極6Eとの間を短絡させるものである。また、スイッチ8Dは、OFFとなったときに、配線9D1と配線9D2との間を切断する。
The
ここで、外部電極6A〜6Eは、積層インダクタ2のX方向に対して互いに等間隔で離間して配置されている。このため、配線9A1〜9D2の長さは、略同一の長さに設定されている。
Here, the
可変インダクタンス回路1は上述の如き構成を有するもので、次にその動作について説明する。
The
まず、スイッチ8AがOFFとなり、スイッチ8B〜8DがONとなった場合について説明する。このとき、可変インダクタンス回路1の入力端子inから電流が入力されると、コイル部分K1およびスイッチ8B〜8Dを介して、出力端子outから電流が出力される。この場合、電流はコイル部分K1のみに流れるので、可変インダクタンス回路1のインダクタンスLの値は、コイル部分K1のインダクタンスL1の値となる。
First, the case where the
次に、スイッチ8A,8C,8DがONとなり、スイッチ8BがOFFとなった場合は、電流はコイル部分K2のみに流れる。これにより、可変インダクタンス回路1のインダクタンスLの値は、コイル部分K2のインダクタンスL2の値となり、コイル部分K1のインダクタンスL1の2倍の値となる。
Next, when the
また、スイッチ8A,8B,8DがONとなり、スイッチ8CがOFFとなった場合は、電流はコイル部分K3のみに流れる。これにより、可変インダクタンス回路1のインダクタンスLの値は、コイル部分K3のインダクタンスL3の値となり、コイル部分K1の4倍の値となる。
When the
さらに、スイッチ8A〜8Dの全てがOFFとなった場合は、電流は全てのコイル部分K1〜K4に流れる。これにより、可変インダクタンス回路1のインダクタンスLの値は、コイルK全体のインダクタンスLの値となり、コイル部分K1の15倍の値となる。
Furthermore, when all the
このように、可変インダクタンス回路1は、スイッチ8A〜8DのONとOFFを切り替えることにより、コイルKのうち、電流が流れるコイル部分K1〜K4の組み合わせを変更することができる。このため、可変インダクタンス回路1全体のインダクタンスLの値をコイル部分K1の1倍から15倍までの範囲で所望の値に設定することができる。
As described above, the
かくして、第1の実施の形態によれば、外部電極6A〜6Eを積層体3のうちコイルKの巻き方向に平行な一側面(側面4F)に形成しているので、可変インダクタンス回路1全体のインダクタンスLのQ値を高くすることができる。即ち、外部電極6A〜6EをコイルKの外周部に設けているので、ビア3C1〜3C14や外部電極6A〜6EをコイルKの内周部に設けた場合に比べて、コイルK全体の面積(磁束が鎖交する面積)を増加させることができる。この結果、コイルKのインダクタンスLを高めると同時にQ値を高めることができ、RF回路の高性能化に貢献可能となる。
Thus, according to the first embodiment, the
また、第1の実施の形態によれば、積層体3の側面4Fに設けられた外部電極6A〜6Eを介して、コイルKに形成された複数の接続部5A〜5Eとスイッチ8A〜8Dとを接続している。これにより、コイルKの内周部に外部電極6A〜6Eが設けられた場合と比べて、コイルKとスイッチ8A〜8Dまでの配線9A1〜9D2を短くすることができる。また、複数の外部電極6A〜6Eを積層体3の同一の側面4Fに設けているので、複数の外部電極6A〜6Eを積層体3の異なる面にそれぞれ設けた場合と比べて、配線9A1〜9D2を一様にすることができる。この結果、可変インダクタンス回路1の設計を容易に行うことができる。
Further, according to the first embodiment, the plurality of connecting
また、複数の接続部5A〜5Eは、複数のコイルパターン3B1〜3B15により形成された螺旋状のコイルKを、互いにインダクタンスL1〜L4が異なる複数のコイル部分K1〜K4に区切っている。これにより、スイッチ8A〜8Dを用いて各コイル部分K1〜K4の組み合わせを変更することにより、可変インダクタンス回路1のインダクタンスLの値を容易に変えることができる。この結果、各コイル部分K1〜K4のインダクタンスL1〜L4が同一の場合と比べて、少ないスイッチ数で幅広い範囲のインダクタンスを取得することができるので、インダクタンス値のバリエーションを豊富にすることができる。
Further, the plurality of connecting
また、第1の実施の形態によれば、複数の接続部5A〜5Eを各コイル部分K1〜K4のインダクタンスL1〜L4が2の累乗に応じた比率となる位置に形成している。これにより、スイッチ8A〜8Dを用いて複数のコイル部分K1〜K4の接続方法を変えることにより、インダクタンスLを2進数に応じた比率で任意の値に容易に変更することができる。
Further, according to the first embodiment, the plurality of connecting
また、第1の実施の形態によれば、接続部5A〜5Eを、コイルパターン3B1〜3B15と同様に、薄膜の導体パターンを用いて形成している。これにより、コイルKを形成するコイルパターン3B1〜3B15と接続部5A〜5Eとを同時に作成することができるので、可変インダクタンス回路1の製造工程の簡素化を実現することができる。
Further, according to the first embodiment, the connecting
また、第1の実施の形態によれば、複数の外部電極6A〜6Eとスイッチ8A〜8Dとの配線9A1〜9D2の長さを同一の長さとしている。これにより、配線9A1〜9D2を一様にすることができるから、配線9A1〜9D2の長さの差異に伴うインダクタンス値のばらつきを低減することができ、可変インダクタンス回路1の設計を容易に行うことができる。
Further, according to the first embodiment, the lengths of the wirings 9A1 to 9D2 of the plurality of
また、第1の実施の形態によれば、複数の外部電極6A〜6Eは、積層体3の厚さ方向であるY方向に延びると共に、コイルパターン3B1〜3B15の延びる方向であるX方向で異なる位置に設けている。これにより、複数の外部電極6A〜6Eを、積層体3のY方向で異なる位置に設ける場合と比べて、コイルパターン3B1〜3B15との接触不良を抑えることができる。
Further, according to the first embodiment, the plurality of
次に、図8ないし図11に、本発明の第2の実施の形態による可変インダクタンス回路を示す。第2の実施の形態の特徴は、積層インダクタとスイッチとの間に絶縁シートを設ける構成としたことにある。なお、第2の実施の形態では、前述した第1の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。 Next, FIGS. 8 to 11 show a variable inductance circuit according to a second embodiment of the present invention. The feature of the second embodiment is that an insulating sheet is provided between the laminated inductor and the switch. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
第2の実施の形態による可変インダクタンス回路21は、積層インダクタ22と該積層インダクタ22に接続されたスイッチ8A〜8D等を備えている。
The
積層インダクタ22は、第1の実施の形態の積層インダクタ2と同様に、はんだ等を用いて基板7の上面に実装され、全体として略直方体状に形成されている。この積層インダクタ22は、積層体23と、絶縁シート25と、接続部26A〜26Eと、外部電極27A〜27Eとを含んで構成されている。
Similar to the
積層体23は、積層インダクタ22の外形をなし、第1の実施の形態と同様に、複数(例えば、17層)の絶縁体層23A1〜23A17を備えている。
The
また、積層体23は、複数(例えば、15個)のコイルパターン23B1〜23B15を備えている。これらのコイルパターン23B1〜23B15は、例えば銅等の導電性金属材料からなる薄膜の導体パターンを用いて、各絶縁体層23A1〜23A17の間に交互に積み重ねて形成されている。各コイルパターン23B1〜23B15のX方向両側およびZ方向上側の外周面は、積層体23の外周面よりも一回り小さな略C字状に形成され、Y方向に互いに重なるように配置されている。一方、各コイルパターン23B1〜23B15のZ方向下側の外周面は、積層体23の外周面と同位置に形成され、積層体23の下面(側面24F)に露出している(図10および図11参照)。
In addition, the
コイルパターン23B1〜23B15の間は、ビア23C1〜23C14を介してそれぞれ接続されている。この場合、コイルパターン23B1〜23B15は、ビア23C1〜23C14を介して接続されることにより、全体として螺旋状のコイルKを形成している。 The coil patterns 23B1 to 23B15 are connected via vias 23C1 to 23C14, respectively. In this case, the coil patterns 23B1 to 23B15 are connected via the vias 23C1 to 23C14 to form the spiral coil K as a whole.
この場合、積層体23(積層インダクタ22)は、第1の実施の形態の積層体3(積層インダクタ2)と同様に、2つの主面24A,24Bと4つの側面24C〜24Fとを備えている。主面24A,24Bは、コイルKにより発生する磁束と鎖交する面に位置して、互いにY方向に対向している。また、側面24C〜24Fは、コイルKにより発生する磁束と略平行する面に位置している。
In this case, the laminated body 23 (laminated inductor 22) includes two
絶縁シート25は、積層体23のZ方向下側に位置して、積層体23と基板7との間に設けられている。この絶縁シート25は、例えば絶縁性の樹脂材料を用いて平坦なシート状に形成されている。この絶縁シート25は、積層体23の下面(側面24F)に露出している各コイルパターン23B1〜23B15を覆うものである。
The insulating sheet 25 is located below the
接続部26A〜26Eは、絶縁シート25の内部に位置して、コイルパターン23B1,23B2,23B4,23B8,23B15と後述の外部電極27A〜27Eとが接続される位置にそれぞれ設けられている。この接続部26A〜26Eは、銅等の導電性金属材料からなる柱状の導体を用いて、絶縁シート25をZ方向に貫通するように形成されている。
The connecting
この場合、接続部26Aは、コイルパターン23B1と外部電極27Aとの間を接続し、接続部26Bは、コイルパターン23B2と外部電極27Bとの間を接続している。また、接続部26Cは、コイルパターン23B4と外部電極27Cとの間を接続し、接続部26Dは、コイルパターン23B8と外部電極27Dとの間を接続している。さらに、接続部26Dは、コイルパターン23B15と外部電極27Dとの間を接続している。
In this case, the connecting
即ち、接続部26A〜26Eは、コイルKのうち互いに異なる位置に接続され、コイルKを複数のコイル部分K1〜K4に区切るものである。この場合、接続部26A〜26Eは、各コイル部分K1〜K4のインダクタンスL1〜L4が互いに異なる値となるような位置に形成されている。このとき、各コイル部分K1〜K4の長さ寸法は、それぞれ異なる値に設定されている。具体的には、接続部26A〜26Eは、各コイル部分K1〜K4のインダクタンスL1〜L4が2の累乗に応じた比率となるような位置に形成されている。
That is, the connecting
外部電極27A〜27Eは、積層インダクタ22のZ方向の一側端面である側面24Fに位置して、積層インダクタ22のY方向一側からY方向他側に向けて延びて形成されている。即ち、外部電極27A〜27Eは、絶縁シート25の下面に位置して、積層体23(積層インダクタ22)のうちコイルKが巻かれている方向に平行なZ方向下側の一側面である側面24Fに形成されている。
The
この場合、外部電極27A〜27Eは、図9に示すように、積層インダクタ22のX方向に対して互いに等間隔で離間して配置され、接続部26A〜26Eにそれぞれ電気的に接続されている。この外部電極27A〜27Eは、接続部26A〜26Eを介して、コイルKの各コイル部分K1〜K4とスイッチ8A〜8Dとの間を接続するものである。
In this case, the
かくして、第2の実施の形態でも、第1の実施の形態とほぼ同様な作用効果を得ることができる。第2の実施の形態によれば、各コイルパターン23B1〜23B15のZ方向下側を積層体23の側面24Fに露出させて、各コイルパターン23B1〜23B15の露出している部分を絶縁シート25を用いて覆う構成とした。この場合、積層体23の外部に設けた接続部26A〜26Eを介して、各コイル部分K1〜K4と外部電極27A〜27Eとを接続している。これにより、第1の実施の形態の各コイルパターン3B1〜3B15と比べて各コイルパターン23B1〜23B15の面積を大きくすることができ、コイルK全体の面積を増加させることができる。この結果、コイルKのインダクタンスLを高めると同時にQ値を高めることができる。これに加えて、接続部26A〜26Eを、柱状の導体を用いて絶縁シート25に設けているので、可変インダクタンス回路21の製造コストを抑制することができる。
Thus, also in the second embodiment, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those in the first embodiment. According to the second embodiment, the Z direction lower side of each coil pattern 23B1 to 23B15 is exposed to the
なお、前記第1の実施の形態では、5個の接続部5A〜5Eを設けて、コイルKを4個のコイル部分K1〜K4に区切る構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、接続部を4個設けて、コイルKを3個のコイル部分に区切る構成としてもよい。また、接続部を6個以上設けて、コイルKを5個以上のコイル部分に区切る構成としてもよい。このことは、第2の実施の形態についても同様である。
In the first embodiment, five connecting
また、前記第1の実施の形態では、接続部5A〜5Eは、各コイル部分K1〜K4のインダクタンスL1〜L4が2の累乗に応じた比率となるような位置に形成される構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、接続部は、例えば各コイル部分K1〜K4のインダクタンスL1〜L4が2以外の数の累乗に応じた比率となるような位置に形成される構成としてもよい。また、接続部は、例えば各コイル部分K1〜K4のインダクタンスL1〜L4が等差数列または等比数列に応じた比率となるような位置に形成される構成としてもよい。このことは、第2の実施の形態についても同様である。
In addition, in the first embodiment, the connecting
1,21 可変インダクタンス回路
2,22 積層インダクタ
3,23 積層体
3A1〜3A17,23A1〜23A17 絶縁体層
3B1〜3B15,23B1〜23B15 コイルパターン
3C1〜3C14,23C1〜23C14 ビア
4C〜4F,24C〜24F 側面
5A〜5E,26A〜26E 接続部
6A〜6E,27A〜27E 外部電極
8A〜8D スイッチ
9A1〜9D2 配線
25 絶縁シート
1, 21
Claims (4)
前記積層インダクタは、高さ方向がZ方向となり、長辺に沿った長さ方向がX方向となり、短辺に沿った幅方向をY方向となった直方体状に形成され、
前記積層インダクタは、
絶縁体層とコイルパターンとが交互に複数積層され、複数の前記コイルパターンが前記絶縁体層内のビアを介して接続された螺旋状のコイルを有する積層体と、
前記コイルのうち互いに異なる位置に接続され、前記コイルを複数のコイル部分に区切る複数の接続部と、
前記積層体のうち前記X方向と前記コイルの巻き方向である前記Y方向とに平行な一側面に形成され、複数の前記接続部とそれぞれ電気的に接続された複数の外部電極と、を備え、
前記外部電極は、前記積層体の前記一側面に4個以上形成され、
4個以上の前記外部電極は、前記X方向に対して互いに等間隔に離間して配置され、
前記スイッチの両端は、前記X方向に対して隣り合った互いに異なる前記外部電極にそれぞれ電気的に接続され、
前記接続部は、前記各コイル部分のインダクタンスが互いに異なる値となるような位置に形成され、
4個以上の前記外部電極と前記スイッチとの間の配線は、同一の長さであることを特徴とする可変インダクタンス回路。 A variable inductance circuit in which a switch is connected to a laminated inductor,
The laminated inductor is formed in a rectangular parallelepiped shape in which the height direction is the Z direction, the length direction along the long side is the X direction, and the width direction along the short side is the Y direction.
The laminated inductor is
A plurality of insulating layers and coil patterns are alternately stacked, and a plurality of coil patterns having a spiral coil connected via vias in the insulating layer, and a stack having a spiral coil,
A plurality of connecting portions that are connected to different positions of the coil and partition the coil into a plurality of coil portions;
Formed on one side surface parallel to said Y direction, which is the winding direction of the X direction and the coil of the laminate, comprising a plurality of external electrodes respectively and a plurality of the connecting portions are electrically connected, the ,
Four or more external electrodes are formed on the one side surface of the laminate,
The four or more external electrodes are arranged at equal intervals in the X direction,
Both ends of the switch are electrically connected to the different external electrodes adjacent to each other in the X direction,
The connection portion is formed at a position such that the inductances of the coil portions have different values,
The variable inductance circuit is characterized in that wirings between the four or more external electrodes and the switch have the same length.
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