JPH0536532A - 高周波用コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、高周波用コイルに関し、多層基板
を用いてヘリカルコイルを構成する際コイルパターンの
印刷ずれや、積層ずれが発生しても、浮遊容量の安定化
ができるようにすることを目的とする。 【構成】 多層基板の任意の第１層１−１上にコイルパ
ターン２−１を形成し、第２層１−２上にコイルパター
ン２−２を形成し、図示点線部分をブラインドスルーホ
ールで接続することにより、ヘリカル状のコイル（ヘリ
カルコイル）を構成する。この場合、コイルパターン２
−１の幅（ｄ₁ ）と、コイルパターン２−２の幅
（ｄ₂ ）を異ならせて（ｄ₁ ＜ｄ₂）形成する（なお、
ｄ₁ ＞ｄ₂ の関係であってもよい）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波用コイルに関
し、更に詳しくいえば、高周波発振器、高周波フィルタ
等に使用される高Ｑの高周波用コイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の高周波用コイルを示した
図であり、図３Ａは高周波用コイルの分解斜視図、図３
Ｂは図３ＡのＸ−Ｙ線方向断面図である。図中、１−１
〜１−３は多層基板の第１層〜第３層（誘電体層）、２
−１〜２−３はコイルパターン、ｄはコイルパターンの
幅を示す。

【０００３】従来、例えば高周波発振器や高周波フィル
タには、コイルが使用されていた。このようなコイルと
しては、高Ｑの得られるコイルが必要である。そこで、
例えば図３に示したような高周波用コイルが考えられて
いた。図３は、多層基板を用いてヘリカルコイルを構成
した例であり、図３Ａに分解斜視図、図３ＢにＸ−Ｙ線
方向の断面図を示す。

【０００４】図示のように、多層基板の第１層１−１上
に、コイルパターン２−１を形成し、第２層１−２上に
コイルパターン２−２を形成し、更に、第３層１−３上
にコイルパターン２−３を形成する。そして図示点線部
分をブラインドスルーホール（内部を導体で満たしたス
ルーホール）によって接続する。

【０００５】このようにすれば、コイルパターン２−
１、２−２、２−３が図示点線位置で接続され、全体と
して、ヘリカル状に巻いた（３ターン）高Ｑのコイル
（ヘリカルコイル）となる。この場合、各コイルパター
ン２−１〜２−３の幅ｄは全て同じ寸法となるように設
定してある。

【０００６】図３に示したヘリカルコイルの外に、基板
上に、スパイラル形、あるいは蛇行形のコイルパターン
を形成したスパイラル形コイルあるいは蛇行形コイルも
考えられているが、これらのコイルでは前記ヘリカルコ
イルに比べ高Ｑのコイルは得られない。

【０００７】即ち、前記のスパイラル形コイル、あるい
は蛇行形コイルは、パターン長の割にインダクタンス値
が得られないため、必要とするインダクタンス値を得よ
うとすると、ヘリカルコイルよりもパターン長が長くな
る。

【０００８】このため、導体の抵抗分が増加してコイル
のＱ（Ｑ＝ωＬ／Ｒ、Ｒ：コイルの抵抗、Ｌ：インダク
タンスω：ω＝２πｆで周波数ｆの角周波数）が低くな
る。前記のように、高Ｑの得られるコイルとしては、ヘ
リカルコイルが必要である。このヘリカルコイルは、前
記（図３参照）のように構成され、通常２層以上にわた
ってパターニングされる。

【０００９】このため、ヘリカルコイルでは、上側にあ
るパターンと、下側にあるパターンの間で、浮遊容量を
持ってしまう。従って、ヘリカルコイルを使用して回路
設計をする際には、前記の浮遊容量を予め考慮して設計
していた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 (1)高Ｑのコイルを必要とする場合には、ヘリカルコイ
ルが最も適している。しかし、量産時には、ヘリカルコ
イルを前記のような基板上のコイルパターンで構成した
場合、コイルパターンの若干の印刷ずれや、積層成形す
る時の各シートの若干の積層ずれにより、コイルパター
ン間の浮遊容量が微妙にバラつく。

【００１１】(2)特に、高周波帯（３００ＭHz以上) で
は、前記のコイルを発振器やフィルタに使用した場合、
容量成分のバラツキが、そのまま特性のバラツキとなっ
て現れる。

【００１２】(3)また、前記のようなコイルパターンに
よるコイルを、チップコイル（空芯）とした場合には、
高周波帯（３００ＭHz以上）でそのインピーダンスを測
定すると、コイルパターン間の容量成分のバラツキが測
定バラツキとなって現れる。

【００１３】(4)前記のように、ヘリカルコイルを量産
する際、コイルパターン間の浮遊容量のバラツキが発生
する。このように容量成分がバラつくと、コイルの自己
共振周波数がバラつく。これを補正するため、他の電極
等を手作業で微妙に調整（例えば電極パターンの一部を
削る）する必要があった。従って、手間がかかり、製品
のコストアップの原因ともなっていた。

【００１４】(5)従来、スパイラルコイルにおいて、パ
ターンの被着位置が基板の両面でズレを生じても、重複
部分の面積総和が変化しないようにして浮遊容量のバラ
ツキを抑えたものも知られていた（特開昭６２−１２３
８１５号公報参照）。

【００１５】しかし、この方法は、基板（単板）上にパ
ターニングしたスパイラルコイルに関するものであり、
多層基板を用いたヘリカルコイルに適用したものではな
い。高Ｑのコイルを得るにはヘリカルコイルが必要であ
ることは前述した通りであるが、従来、このようなヘリ
カルコイルについての浮遊容量の対策はなかった。

【００１６】本発明は、このような従来の課題を解決
し、多層基板を用いてヘリカルコイルを構成する際、コ
イルパターンの印刷ずれや、積層ずれ等が発生しても、
コイルパターン間の浮遊容量の安定化ができるようにす
ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
あり、図１Ａは高周波用コイルの分解斜視図、図１Ｂは
図１ＡのＸ−Ｙ線方向断面図である。図中、図３と同符
号は同一のものを示す。また、ｄ₁ 、ｄ₂ はコイルパタ
ーンの幅を示す。本発明の高周波用コイルは、上記の課
題を解決するため、次のように構成した。

【００１８】即ち、多層基板を構成する複数の誘電体層
１−１、１−２上に、それぞれ設けた複数のコイルパタ
ーン２−１、２−２を接続して、ヘリカル状のコイルと
した高周波用コイルであって、隣り合う誘電体層上のコ
イルパターン２−１、２−２の幅ｄ₁ 、ｄ₂ を異ならせ
た（ｄ₁ ＜ｄ₂ ）。

【００１９】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を、図１を参照
しながら説明する。多層基板を構成する第１層（誘電体
層）１−１上に、厚膜導体のコイルパターン２−１を形
成し、第２層（誘電体層）１−２上に、厚膜導体のコイ
ルパターン２−２を形成して、図示点線部分をブライン
ドスルーホール（内部が導体で満たされたスルーホー
ル）で接続することにより、スパイラル状のコイル（ス
パイラルコイル）とする。

【００２０】この場合、コイルパターン２−１は、パタ
ーン幅をｄ₁ として形成し、コイルパターン２−２は、
パターン幅をｄ₂ として形成すると共に、前記両コイル
パターンは、積層方向で対向する位置に形成する。また
前記パターン幅ｄ₁ 、ｄ₂ が異なるように（ｄ₁＜
ｄ₂ ）設定する。

【００２１】このようにすれば、コイルパターン２−
１、２−２の形成時に、印刷ずれや積層ずれが発生して
も、積層方向で、常に２つのコイルパターンが対向する
位置に設定できる。

【００２２】従って、高周波用コイルの量産時に、コイ
ルパターン間の浮遊容量のバラツキが減少し、コイルの
自己共振周波数のバラツキも少なくできる。また、手作
業による微調整も不必要になる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２は、本発明の実施例を示した図であり、図２
Ａは高周波用コイルの分解斜視図、図２Ｂは図２ＡのＸ
−Ｙ線方向断面図である。図中、図１、図３と同符号は
同一のものを示す。

【００２４】この実施例は、多層基板を用いて、３ター
ンのヘリカルコイル（高周波用コイル）を構成した例で
あり、図２Ａにその分解斜視図を示し、図２Ｂに図２Ａ
のＸ−Ｙ線方向断面図を示す。

【００２５】図示のように、多層基板の任意の第１層１
−１上には、コイルパターン２−１を形成し、第２層１
−２上には、コイルパターン２−２を形成し、更に、第
３層１−３上には、コイルパターン２−３を形成する
（積層方向で対向する位置に各コイルパターンを形成す
る）。

【００２６】前記各コイルパターン２−１〜２−３は、
それぞれ１ターンの厚膜導体パターン（印刷パターン）
として形成し、図示点線部分を、ブラインドスルーホー
ル（内部が導体で満たされたスルーホール）によって接
続し、全体として３ターンのヘリカル状のコイル（ヘリ
カルコイル）にする。

【００２７】そして、前記各コイルパターン２−１〜２
−３を形成する際、該コイルパターンの幅を図示のよう
に設定する。この例では、コイルパターン２−１のコイ
ル幅をｄ₁ 、コイルパターン２−２のコイル幅をｄ₂ 、
コイルパターン２−３のコイル幅をｄ₁ とする。

【００２８】この場合ｄ₁ ＜ｄ₂ の関係となるように各
コイルパターンの幅を設定する。即ち、第１層１−１上
のコイルパターン２−１の幅ｄ₁ よりも、第２層１−２
上のコイルパターン２−２の幅ｄ₂を大きくする。ま
た、第２層１−２上のコイルパターン２−２の幅ｄ₂よ
りも、第３層１−３上のコイルパターン２−３の幅ｄ₁
を狭くする。

【００２９】このように、１つおきにコイルパターンの
幅を変えておけば、多少の印刷ずれや積層ずれが発生し
ても、積層方向で対向する２つのコイルパターン間で
は、常に対向する面積が一定となるように設定できる。
このため、浮遊容量が安定化でき、コイルの自己共振周
波数もずれなくなる。

【００３０】（他の実施例）以上実施例について説明し
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。 (1)本発明の高周波用コイル（ヘリカルコイル）は、同
一の多層基板に、他の部品を実装して高周波発振器や高
周波フィルタ（モジュール）としてもよい。

【００３１】(2)本発明の高周波コイル（ヘリカルコイ
ル）は、コイルチップとして構成してもよい。 (3)ヘリカルコイルの巻数は２ターン、３ターンでもよ
いが、それ以上でもよい。

【００３２】(4)図２の実施例において、コイルパター
ン２−１の幅とコイルパターン２−３の幅は、同じ幅
（ｄ₁ ）でもよいが、異なった幅に設定してもよい。例
えば、コイルパターン２−１の幅をｄ₁ 、コイルパター
ン２−２の幅をｄ₂ 、コイルパターン２−３の幅をｄ₃
とし、ｄ₁ ＜ｄ₂ ＜ｄ₃ 、あるいはｄ₃ ＜ｄ ₁ ＜ｄ₂ の
ように設定してもよい。但し、コイルパターン２−１と
コイルパターン２−３はできるだけ直接対向し合わない
方がパターン幅設定の方が好ましい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1)コイルパターンの印刷ずれや、積層ずれ等が発生し
ても、積層方向で対向するコイルパターンの幅が異なっ
ているため、該コイルパターンの対向面積が一定に保て
る。

【００３４】従って、各コイルパターン間に発生する浮
遊容量成分が変化せず、安定化する。 (2)浮遊容量成分が安定化するので、ヘリカルコイルを
量産した場合でも、自己共振周波数のバラツキが低減す
る。

【００３５】(3)浮遊容量が安定化するので、従来のよ
うな手作業による微調整が不要となる。従って、手間が
省けて、製品のコストダウンも可能となる。 (4)コイルの浮遊容量成分のバラツキが低減するので、
本発明のヘリカルコイルを、発振器やフィルタに使用し
た場合には、特性のズレを抑えることができる。

【００３６】(5)コイルの浮遊容量成分のバラツキが低
減するので、本発明のヘリカルコイルを、空芯コイルチ
ップとして使用した場合には、高周波帯でインピーダン
スのバラツキの少ない部品となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の実施例における高周波コイルを示した
図である。

【図３】従来の高周波用コイルを示した図である。

【符号の説明】

１−１ 多層基板の第１層 １−２ 多層基板の第２層 １−３ 多層基板の第３層 ２−１〜２−３ コイルパターン ｄ₁ 、ｄ₂ コイルパターンの幅

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 多層基板を構成する複数の誘電体層（１
   −１、１−２）上に、それぞれ設けた複数のコイルパタ
   ーン（２−１、２−２）を接続して、ヘリカル状のコイ
   ルとした高周波用コイルであって、 隣り合う誘電体層上のコイルパターン（２−１、２−
   ２）の幅（ｄ₁ 、ｄ₂ ）を異ならせた（ｄ₁ ＜ｄ₂ ）こ
   とを特徴とする高周波用コイル。