JPH08222437A - プレーナーインダクタ - Google Patents

プレーナーインダクタ

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JPH08222437A JP7314415A JP31441595A JPH08222437A JP H08222437 A JPH08222437 A JP H08222437A JP 7314415 A JP7314415 A JP 7314415A JP 31441595 A JP31441595 A JP 31441595A JP H08222437 A JPH08222437 A JP H08222437A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インダクタンス値が製造の間に簡単な方法で
正確に調節又は設定され得るような手段と、インダクタ
のそれぞれ複数のコイル又は巻線の磁気結合がそれに応
じて正確に設定され得るような手段との双方又はいずれ
か一方で、プレーナーインダクタを提供する。 【解決手段】 平らな担体１上に置かれた少なくとも１
個の本質的に螺旋状のコイル２，３；20, 21と、この担
体１上に置かれた本質的に被覆する強磁性材料13とを具
えているプレーナーインダクタにおいて、前記担体１へ
固定された絶縁窓12の内側の強磁性材料13が被覆過程の
間に前記担体１上に置かれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平らな担体上に置
かれた少なくとも１個の本質的に螺旋状のコイルと、こ
の担体上に置かれた本質的に被覆する強磁性材料とを具
えているプレーナーインダクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ国公開特許明細書第DE-OS2441317
号から、薄膜技術で製造される平らなコイルのインダク
タンスを調節する方法が知られている。この方法におい
ては、設定されたインダクタンス値からの実際のインダ
クタンス値の偏差に依存して、平らなコイルの大きい部
分あるいは小さい部分が、それぞれ、結合剤と混ぜられ
た磁化可能な粉から成る糊で覆われ、あるいはその覆う
糊の厚さが増大される。平らなコイルのインダクタンス
を調節するために、有効範囲の観点により規定されるコ
イル面の一部が前記の糊により覆われる。前記有効範囲
の観点はインダクタンスの変化と線形に連接されるが、
糊の厚さはインダクタンスの変化に非線形な影響を有す
る。前記の文書は糊により平らなコイルを覆うことによ
るインダクタンスを調節する過程は自動化され得ること
が記載している。
【０００３】欧州公開特許明細書第EP-OS310396 号は、
挿入された絶縁層によって強磁性層の間にサンドイッチ
された螺旋状導体コイルを有するプレーナーインダクタ
を開示していた。その螺旋状導体コイルは互いに同じ高
さで且つ接近して配置された同じ外形の２個のコイルを
形成している。更にその上、これら２個の螺旋状コイル
は互いに電気的に接続されているので、異なる方向の電
流が個別のコイルを通って流れる。更にその上、強磁性
層が２個の導体コイルの表面の合計より大きい表面を有
している。そのような装置は個別の構成要素が一緒に結
合された場合にインダクタンスの低下を防止し、且つ単
位体積当たりのインダクタンス値の増大を達成する。
【０００４】しかしながら、前記の文書に説明されたイ
ンダクタは、比較的複雑な方法で多数の層又は長方形の
絶縁材料又は強磁性構成要素で作られている。他方で
は、これは製造のコストを大幅に増大し、これに反し
て、製造の間の磁気結合の変動に対する可能性も、調節
に対する可能性も与えない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】インダクタンス値が製
造の間に簡単な方法で正確に調節又は設定され得るよう
な手段と、インダクタのそれぞれ複数のコイル又は巻線
の磁気結合がそれに応じて簡単な手段で正確に設定され
得るような手段との双方又はいずれか一方で、プレーナ
ーインダクタを提供することが本発明の目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的は、担体へ固定
された絶縁窓の内側の強磁性材料が被覆過程の間に担体
上に置かれることで、冒頭部分に定義された種類のプレ
ーナーインダクタにより達成される。
【０００７】本発明による種類のプレーナーインダクタ
は、集積されてもよい複数の電子素子が、プレーナー担
体上に、例えばＰＣ板上に置かれるハイブリッド技術又
は多チップモジュラー技術に好都合に使用され得る。こ
のプレーナー担体は予定された線構造がエッチング技術
を介して好適に切り出された導電層を有している。これ
らの（導電性の）線構造は担体上に置かれた構成要素の
電気的接続のために用いられる。それに加えて、これら
の線構造から、簡単で、正確で且つ丈夫な方法で製造さ
れ得るプレーナーインダクタを好適に形成することも可
能である。構成要素を収容するそのようなプレーナー担
体を機械的に保護するために、保護層がいわゆる被覆過
程において最終的に置かれ、その保護層は構成要素とそ
れらの接続線とを包む硬化被覆材料から成っている。
【０００８】担体の幾らかの範囲のみがこの方法で製造
される電子回路の特定の態様で構成要素を収容するのに
対して、その担体の他の範囲は線構造（印刷された線）
を有し得る場合には、構成要素を収容する担体の範囲の
みを被覆材料により覆うのが有利である。この被覆材料
が定義された方法で塗布される前に、絶縁窓が最初に与
えられ、例えばその担体上へ張りつけられ、その窓が枠
のように担体表面の構成要素収容範囲を取り巻く。この
被覆過程の間に、その時被覆材料がこれらの絶縁窓の内
側へ塗布される。
【０００９】本発明によるプレーナーインダクタの場合
には、絶縁窓がそれぞれ１個又は複数個のコイル上へも
与えられる。この窓は全プレーナーインダクタを取り巻
き得るが、部分的にのみプレーナーインダクタと重なり
得る。担体の表面に対して垂直なこの絶縁窓の高さも異
なるように選ばれてもよく、この目的のために、なるべ
く別の前記の構成成分の被覆のためにも用いられる高さ
が用いられるので、製造の間の単純化と一様性とが達成
される。担体の表面に対して平行な絶縁窓の寸法の結果
として、及びこのプレーナーインダクタにより覆われる
担体の全表面の大きい部分又は小さい部分上の絶縁窓の
位置決めの結果として、このプレーナーインダクタのそ
れぞれインダクタンス値又は複数のコイルの間の結合が
設定され得る。この絶縁窓は被覆過程の間に強磁性材料
により満たされる。原理的には、前に述べた構成要素の
被覆のために用いられるのと同じ製造工程と方法とが、
製造を非常に単純化する。また、ほぼ同じ被覆材料が用
いられ、すなわちこの材料への強磁性の付加物のみが、
それぞれ磁気結合又はインダクタンス値を増加するため
に用いられる。この方法で、強磁性材料が被覆材料とし
ても指定される被覆剤から非常に簡単な方法で得ること
ができ、一方被覆材料への強磁性付加物の混合比と各絶
縁窓に塗布される材料の量とが、それぞれ結合又はイン
ダクタンスを設定するために選択され得る。好適には、
これらのパラメータが、製造されるべき特定のプレーナ
ーインダクタに対して、絶縁窓の寸法，形状及び位置と
同時に強磁性材料の構成が一定の予定された値になるよ
うな方法で決定されてもよい。絶縁窓内の担体上に置か
れる場合に強磁性材料の量を投与することにより、それ
ぞれインダクタンス又は結合がそれで、強磁性材料が置
かれている間に電気的測定が調節されることで、適切
に、所望の値へ正確に設定され得る。それで絶縁窓が製
造過程を非常に良好に機械的に制御できるようにし、す
なわち非常に細かい公差が少しの費用で達成され得る。
【００１０】特許請求の範囲の第２項以下が本発明によ
るプレーナーインダクタの有利な実施例を示している。
【００１１】本発明によるプレーナーインダクタの実施
例によって、特にコイルが完全に覆われる場合に、線構
造の、特に接続電線の機械的保護を同時に与えること
が、強磁性材料に対して可能である。強磁性材料は好適
に非導電性であるから、１動作中にプレーナーインダク
タのみならず付近の電子構成要素をも、機械的保護とし
て覆うことがこの材料に対して可能である。線構造への
強磁性材料の影響とそれらの伝達特性とはそれに応じて
算入されねばならない。
【００１２】現在知られている被覆材料と強磁性付加物
とは、本発明による種類のプレーナーインダクタに対す
る不変のコンパクトな線構造の場合には、インダクタン
スの質の強化、すなわちそれぞれ磁気結合又はインダク
タンス値の設定及び特に増加に加えて、線構造のオーミ
ック抵抗に対するインダクタンス値の比の強化を達成す
ることも可能である。例えば、通信技術に対する周波数
選択回路において使用される場合には、これが回路の伝
達特性の改善に導き得る。
【００１３】
【発明の実施の態様】本発明のこれらの及びその他の態
様を以下に記載される実施例を参照して明らかにし且つ
説明しよう。
【００１４】図１に示した図式的表現において、参照符
号はハイブリッド技術又は多チップモデュラー技術に好
適に使用されるように、プレーナー担体の詳細を指定し
ている。このプレーナー担体には、２個のプレーナー、
特にいわゆる印刷線構造の形でプレーナー担体上に好適
に置かれた螺旋状コイル２及び３が配置されている。結
合電線４及び５がそれぞれ端子領域６，７及び８，９の
間の接続橋を形成し、且つ従って螺旋の中央におけるコ
イルの端部と螺旋の外側に配置されたそれぞれ線構造10
及び11との間の導電性接続線を確立する。プレーナー担
体１は点在する半導体本体の形で集積された回路（図示
されてない）である、別の構成要素を支持しており、そ
の構成要素の電気的接続はそれぞれコイル２及び３の線
構造に対応する線構造、すなわち線構造10, 11を介して
確立され、且つ同じ製造過程で製造され得る。
【００１５】プレーナー担体１は（部分的にコイル２及
び３を被覆する）絶縁窓12を収容して、この窓はプレー
ナー担体１上へ張りつけられる。この絶縁窓12の取り付
けは好適に（図示されてない）前記の別の構成要素の製
造工程内に含まれてもよい。絶縁窓12により包まれるプ
レーナー担体１の表面の一部は、強磁性材料13、すなわ
ち、その絶縁窓へ液状で塗布されてそこで固められ得る
被覆材料と強磁性付加物との混合物により覆われる。
【００１６】図２は線Ｚ〜Ｚに沿う縦断面図で平らな担
体上のプレーナーインダクタを示している。またこの表
現は特に図式的な方法でのみ材料厚さを示している。
【００１７】図２に示された例解としての実施例では、
強磁性材料13がプレーナーインダクタの一部のみを覆っ
ており、すなわち特に結合電線４及び５は保護されない
ままである。それらの機械的保護のためには、関連する
結合電線と接続線とを含んでいる全プレーナーインダク
タが可能な限り包まれ、且つ強磁性材料により覆われ得
るような方法で絶縁窓12を形成することが有利である。
そのような装置は、例えば、更にその上交差配置螺旋状
コイルによる変形された形が選択された平面図で図３に
示されている。この図面においては、端子領域ＣとＤと
の間の第２コイル21が、端子領域ＡとＢとの間の第１コ
イル20により取り囲まれている。結合電線22, 23が、こ
のプレーナーインダクタの内側コイル線をプレーナー担
体１上に存在する回路の（図３には示されていない）外
部に置かれた部分へ接続するための線構造24へ、それぞ
れ端子領域ＢとＣ及びＤを接続している。それから強磁
性材料13が全体のプレーナーインダクタを覆う。
【００１８】特に図３に示された例解としての実施例で
は、コイル20及び21の配置が異なる機能又は大きさのた
めに用いられ得る。単に、結合電線22, 23と、第１コイ
ル20又は第２コイル21をそれに応じて変えることによ
り、コイル20, 21の同一方向に巻かれた直列組み合わ
せ、又はコイル20, 21の逆に巻かれた直列組み合わせが
所望のインダクタを任意に形成できる。プレーナーイン
ダクタの変化しない寸法形状により、この所望のインダ
クタはそれ故に異なる応用に対して相違して導かれた結
合電線によるだけで異なる大きさを得ることができ、そ
の結果、より大きいインダクタンス値が強磁性材料と一
緒に開発され得る。図３に示された結合電線22, 23の配
置は、コイル20, 21を接続する別の可能性を、すなわち
変圧器を示している。好適に端子領域Ａ〜Ｄは外部構成
要素、特にこれらの異なる相互接続が選択的に実現され
得る電子スイッチへ個別的に接続され得る。
【００１９】この図面に示された例は多くの態様で変形
されてもよい。例えば、別の線構造又は構成要素がプレ
ーナー担体１の背面上に配置され得る。絶縁層と交互に
くる線構造の多層構造を有する平らな担体を用いること
も可能である。絶縁窓12の外側のプレーナー担体１の表
面は、強磁性付加物を含まないそれぞれ被覆剤又は被覆
材料により覆われ得る。いずれにしても、簡単な製造工
程で複雑な回路装置さえも製造することが可能である。
本発明によるプレーナーインダクタの製造と調節とは、
それぞれハイブリッド技術又は多チップモデュラー技術
のための正常な製造工程内で達成され得るので、この時
ハイブリッド技術又は多チップモデュラー技術のために
すでに用いられた製造装置に加えて、別の機械、装置又
は器具は必要ではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプレーナーインダクタの第１の例
解としての実施例を平面図で示している。
【図２】図１に示されたプレーナーインダクタの線Ｚ〜
Ｚを通る断面図を示している。
【図３】本発明によるプレーナーインダクタの第２の例
解としての実施例を平面図で示
【符号の説明】
１ プレーナー担体 ２，３ 螺旋状コイル ４，５ 結合電線 ６，７，８，９ 端子領域 10, 11 線構造 12 絶縁窓 13 強磁性材料 20，21 コイル 22, 23 結合電線 24 線構造 Ａ〜Ｄ 端子領域

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 平らな担体（１）上に置かれた少なくと
    も１個の本質的に螺旋状のコイル（２，３；20, 21）
    と、この担体（１）上に置かれた本質的に被覆する強磁
    性材料（13）とを具えているプレーナーインダクタにお
    いて、 前記担体（１）へ固定された絶縁窓（12）の内側の強磁
    性材料（13）が被覆過程の間に前記担体（１）上に置か
    れることを特徴とするプレーナーインダクタ。
  2. 【請求項２】 前記絶縁窓（12）が前記担体（１）上へ
    張りつけられることを特徴とする請求項１記載のプレー
    ナーインダクタ。
  3. 【請求項３】 前記の強磁性材料（13）が強磁性付加物
    と混ぜられた被覆材料から本質的に成ることを特徴とす
    る請求項１又は２記載のプレーナーインダクタ。
  4. 【請求項４】 前記強磁性付加物が本質的にフェライト
    粉から成ることを特徴とする請求項３記載のプレーナー
    インダクタ。
  5. 【請求項５】 前記コイル（２，３；20, 21）のインダ
    クタンス値の大きさと、前記コイル（２，３；20, 21）
    の間の結合との双方又はいずれか一方が、前記絶縁窓
    （12）の調整と外形との双方又はいずれか一方によるの
    と、前記強磁性材料（13）の層高さと構成との双方又は
    いずれか一方によるのとの双方又はいずれか一方によっ
    て決められることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
    １項記載のプレーナーインダクタ。
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