JPH0677342A

JPH0677342A - 回路基板

Info

Publication number: JPH0677342A
Application number: JP23018692A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Uemura; 浩樹植村; Yasuhiro Nakamoto; 安弘中元; Yasuyuki Tanaka; 康行田中; Shigeo Nakamura; 成男中村; Seigo Tanaka; 省悟田中; Yasuto Fujii; 靖人藤井
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1994-03-18

Abstract

(57)【要約】【目的】インダクタンス回路を備えた回路基板の小型
化・低背化を実現すること。【構成】回路基板１は、絶縁性の基板２と、基板２内
に設けられかつ前記絶縁性基板の厚さ方向に巻回される
コイルパターン３と、コイルパターン３の内側でコイル
パターン３の軸線方向に移動可能なコア６とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路基板、特に、イン
ダクタンス回路を備えた回路基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】回路基板にインダクタンス回路を設ける
場合は、回路基板の表面にチップコイルを搭載し、この
チップコイルを回路基板の配線パターンと接続してい
る。チップコイルは、たとえば磁性体または非磁性体か
らなる円筒状部材に銅線を任意の回数巻き付けたもので
あり、円筒状部材内には、インダクタンスを調整するた
めの、部材の軸線方向に移動可能な磁性体または非磁性
体のコアが挿入されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】電子装置の小型化に伴
い、回路基板や電子部品の小型化、低背化及び表面実装
化の要求が高まっている。前記従来の回路基板は、基板
の表面にチップコイルが搭載されているために小型化、
低背化に限界がある。本発明の目的は、インダクタンス
回路を備えた回路基板の小型化・低背化を実現すること
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る回路基板
は、絶縁性基板と、絶縁性基板内に設けられかつ絶縁性
基板の厚さ方向に巻回されるコイルパターンと、コイル
パターンの内側でコイルパターンの軸線方向に移動可能
な磁性体コアとを備えている。

【０００５】

【作用】本発明に係る回路基板では、絶縁基板内に設け
られたコイルパターンによりインダクタンス回路が一体
に構成される。このインダクタンス回路は、コアを移動
することによりインダクタンスが変化する。このような
回路基板は、インダクタンス回路を内蔵しているので、
インダクタンス回路を構成するためのチップコイルを実
装する必要がない。したがって、この回路基板は、イン
ダクタンス回路を備えているにもかかわらず、小型にか
つ低背に構成できる。

【０００６】

【実施例】図１及び図２に、本発明の一実施例に係る回
路基板を示す。図において、回路基板１は、絶縁性の基
板２と、基板２内に形成されたコイルパターン３と、基
板２内に形成された内部配線回路４と、基板２の表面に
設けられた表面配線５と、コア６とから主に構成されて
いる。

【０００７】基板２は、複数のセラミックグリーンシー
トを積層して一体焼成することにより得られた一体化し
た多数のシート２ａから構成されている。各シート２ａ
を構成するセラミック材料は、例えば、ガラス複合系や
結晶化ガラス系のものである。ガラス複合系のセラミッ
ク材料としては、ホウ珪酸ガラス形成物質に修飾物質
（例えばＭｇＯ、ＣａＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＰｂＯ、Ｋ
₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、ＺｎＯ、Ｌｉ₂Ｏ等）を加えたガラス
粉末と、アルミナ，ムライト，コージェライト，石英等
のセラミック粉末との混合物を原料とするものが例示で
きる。また、結晶化ガラス系のセラミック材料として
は、コージェライト系、αスポジュメン系等の結晶化す
るガラス粉末からなるものが例示できる。

【０００８】コイルパターン３は、基板２内において、
基板２の厚さ方向に形成されている。コイルパターン３
の一端は、基板２の表面（図の上面）に延びており、電
極３ａを形成している。また、コイルパターン３の他端
は、コイルパターン３に近接して形成されかつ基板２の
厚さ方向に延びる導電性のスルーホール７の一端に接続
されている。スルーホール７の他端は、基板２の表面に
延びており、電極７ａを形成している。

【０００９】なお、コイルパターン３及びスルーホール
７は、銀系の導体材料を用いて構成されている。銀系の
導体材料としては、例えば、銀、銀−パラジウム、銀−
白金、銀−パラジウム−白金等の導体材料が用いられ
る。基板２において、コイルパターン３の軸線上には、
基板２の表面に開口する縦穴８が形成されている。この
縦穴８の内周面には、テフロン製の樹脂コーティング層
８ａが形成されている。樹脂コーティング層８ａには、
ねじ溝８ｂが形成されている。

【００１０】内部配線回路４は、各シート２ａ間に所定
の内部配線パターンで形成された内部配線層４ａから主
に形成されている。各シート２ａ間に設けられた内部配
線層４ａは、各シート２ａの厚み方向に貫通する導電性
のスルーホール４ｂにより互いに接続されている。内部
配線層４ａ及びスルーホール４ｂは、コイルパターン３
と同様に銀系の導体材料を用いて構成されている。な
お、内部配線回路４は、コイルパターン３に発生する磁
界の影響を受けないようにコイルパターン３から離れて
設けられている。

【００１１】表面配線５は、基板２の両主面に所定の高
密度パターンで形成されており、基板２の両主面を形成
しているシート２ａの厚み方向に貫通する導電性のスル
ーホール５ａにより内部配線回路４に接続されている。
スルーホール５ａは、内部配線層４ａと同じ銀系の導体
材料からなり、内部配線回路４の一部である。表面配線
５は、マイグレーションを起こしにくい銅系の導体材料
により構成されている。銅系の導体材料としては、例え
ば、デュポン社製のＱＳ１９０が例示できる。

【００１２】コア６は、フェライト等の磁性体、しんち
ゅう、アルミニウム等の材料からなる円柱体であり、縦
穴８のねじ溝８ｂに対応するねじ溝６ａを外周面に有し
ている。そして、コア６は、縦穴８内に螺合している。
コア６の頭部には、すり割り６ｂが形成されている。次
に、図２を参照しながら前記回路基板１の製造方法につ
いて説明する。

【００１３】まず、基板２を製造する。ここでは、ま
ず、セラミックグリーンシート１０を複数枚用意する。
セラミックグリーンシート１０は、上述のガラスセラミ
ック材料に適当なバインダー及び溶剤を添加してスラリ
ーを調整し、ドクターブレード法やカレンダーロール法
によりこのスラリーをシート状に成形すると得られる。
なお、セラミックグリーンシート１０の厚さは、０．１
〜０．５ｍｍに設定するのが好ましい。

【００１４】次に、各セラミックグリーンシート１０の
所定部位に打ち抜き等の手法により必要な貫通孔を設け
る。この貫通孔は、スルーホール４ｂ，７、縦穴８及び
コイルパターン３を形成するためのものである。なお、
図２には、コイルパターン３を形成するための貫通孔１
３、縦穴８を形成するための貫通孔１４及びスルーホー
ル７を形成するための貫通孔１５のみを示し、スルーホ
ール４ｂを形成するための貫通孔は省略している。

【００１５】次に、縦穴８用の貫通穴１４を除く他の貫
通孔に銀ペーストを充填する。銀ペーストとしては、上
述の銀系材料とガラスフリットと有機ビヒクルとを含む
ペーストが用いられる。次に、各セラミックグリーンシ
ート１０の表面に、上述の銀ペーストを用いて所定のコ
イルパターン１１及び内部配線パターン１２を印刷す
る。なお、内部配線パターン１２は、一部のみを図示
し、詳細は省略している。また、図２は、複数のセラミ
ックグリーンシート１０のうち基板２の両面付近を形成
するもののみを示し、他のセラミックグリーンシート１
０は省略している。コイルパターン１１は、貫通穴１３
に充填された銀ペーストを介して隣接するセラミックグ
リーンシート１０のコイルパターン１１と接続されたと
きにコイルを形成し得るよう、縦穴８用の貫通孔１４の
周りに半円弧状に印刷される。

【００１６】次に、セラミックグリーンシート１０を所
定の順に積層して圧着することによりグリーンシート積
層体を製造する。このグリーンシート積層体では、圧着
時に各セラミックグリーンシート１０がコイルパターン
１１や内部配線パターン１２に押されて塑性変形し、各
セラミックグリーンシート１０相互はコイルパターン１
１及び内部配線パターン１２が形成されていない部分で
密着する。また、各コイルパターン１１及び内部配線パ
ターン１２は、隣接するセラミックグリーンシート１０
の貫通孔に充填された銀ペーストに圧着する。なお、セ
ラミックグリーンシートの圧着条件は、８０〜１５０℃
で５０〜２５０ｋｇ／ｃｍ²に設定するのが好ましい。

【００１７】得られたグリーンシート積層体を中性また
は酸性雰囲気中で焼成すると、コイルパターン３、内部
配線回路４、スルーホール７及び縦穴８を備えた基板２
が得られる。なお、焼成条件は、９００℃で３０分に設
定するのが好ましい。次に、基板２の両主面に表面配線
パターンを形成する。表面配線パターンは、上述の銅系
材料からなるペーストをスクリーン印刷法により印刷
し、大気中において１２０〜１５０℃で１０〜１５分で
乾燥すると形成できる。

【００１８】次に、表面配線パターンを焼成する。表面
配線パターンの焼成では、非酸化性雰囲気、すなわち中
性雰囲気または還元性雰囲気において焼成温度を７８０
〜８５０℃に設定し、またピーク時間を５〜７分に設定
する。表面配線パターン５の焼成が完了すると、縦穴８
の内周面に樹脂コーティング層８ａを形成するためのテ
フロン樹脂を塗布する。そして、テフロン樹脂が硬化し
てから縦穴８にタッピング処理を施す。これにより、樹
脂コーティング層８ａにはねじ溝８ｂが形成される。こ
の縦穴８に、上述のコア６を螺合すると、回路基板１が
得られる。

【００１９】本実施例に係る回路基板１は、基板２内に
形成されたコイルパターン３からなるインダクタンス回
路を内蔵しているので、従来のようにインダクタンス回
路を構成するためのチップコイルを基板２の表面に実装
する必要がない。よって、回路基板１は、インダクタン
ス回路を備えているにもかかわらず、小型かつ低背に形
成できる。

【００２０】なお、回路基板１に形成されたインダクタ
ンス回路のインダクタンスは、縦穴８に対するコア６の
挿入深さを調整することにより容易に変更できる。この
際、コア６は、すり割り６ｂにドライバを差し込んで回
転することにより、容易に挿入深さを調整できる。ま
た、コア６は、縦穴８の樹脂コーティング８ａに形成さ
れたねじ溝８ｂに螺合しているので、回転が滑らかであ
る。

【００２１】〔他の実施例〕（ａ）前記実施例では、縦穴８の内周面に樹脂コーテ
ィング層８ａを設け、この樹脂コーティング層８ａにタ
ッピング加工によりねじ溝８ｂを形成したが、内周面に
ねじ溝を有するテフロン等の樹脂製の筒状部材を縦穴８
用に挿入した場合も本発明を同様に実施できる。（ｂ）前記実施例において、コイルパターン３の巻数
は、セラミックグリーンシート１０に印刷するコイルパ
ターン１１の円弧長により所望の値に設定できる。（ｃ）前記実施例では、基板２の全体をガラスセラミ
ック材料により構成したが、基板２の両主面をフェライ
トにより形成することもできる。この場合は、ガラスセ
ラミック材料のグリーンシートに積層体の両主面にフェ
ライトのグリーンシートを積層して一体に焼成すると、
基板２が得られる。

【００２２】このような基板２は、フェライト層により
内部に形成されたコイルパターン３や内部配線回路４を
シールドできる。（ｄ）前記実施例において、コイルパターン３の周囲
が取り囲まれるようにアースパターンを形成しても良
い。この場合、コイルパターン３に発生した磁界がアー
スパターンによりシールドされるので、コイルパターン
３と内部配線回路４とをより近接して形成できる。この
結果、回路基板１はより小型に構成され得る。

【００２３】

【発明の効果】本発明では、基板内にコイルパターンを
一体に形成しているため、インダクタンス回路を備えて
いるにもかかわらず、小型で低背な回路基板が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の縦断面図。

【図２】前記実施例を製造するための一工程を示す斜視
図。

【符号の説明】

１回路基板２基板３コイルパターン６コア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中康行鹿児島県国分市山下町１−１京セラ株式会社鹿児島国分工場内 (72)発明者中村成男鹿児島県国分市山下町１−１京セラ株式会社鹿児島国分工場内 (72)発明者田中省悟鹿児島県国分市山下町１−１京セラ株式会社鹿児島国分工場内 (72)発明者藤井靖人鹿児島県国分市山下町１−１京セラ株式会社鹿児島国分工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性基板と、前記絶縁性基板内に設けられかつ前記絶縁性基板の厚さ
方向に巻回されるコイルパターンと、前記コイルパターンの内側で前記コイルパターンの軸線
方向に移動可能なコアと、を備えた回路基板。