WO2011118072A1 - 回路基板 - Google Patents

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数隆 渡邉
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a circuit board, and more particularly to a circuit board composed of a multilayer substrate in which insulator layers are laminated.
  • a common mode choke coil described in Patent Document 1 As a conventional common mode choke coil, for example, a common mode choke coil described in Patent Document 1 is known.
  • the common mode choke coil described in Patent Document 1 is a chip component, and is configured by incorporating two spiral coils in a laminated body in which a magnetic layer and a nonmagnetic layer are laminated. The two spiral coils are provided so as to be arranged in the stacking direction, and are magnetically coupled to each other to form a common mode choke coil.
  • the common mode choke coil as described above is used by being mounted on a circuit board, for example.
  • circuit boards have been downsized with the downsizing of electronic devices such as mobile phones. Therefore, it is required to reduce the number of chip parts mounted on the circuit board as much as possible.
  • an object of the present invention is to provide a circuit board that can be miniaturized.
  • a circuit board is a circuit board on which an electronic component is mounted, and includes a board body in which a plurality of insulator layers are stacked, and a first coil built in the board body.
  • the circuit board can be miniaturized.
  • FIG. 2 is a cross-sectional structural view taken along line AA of the circuit board of FIG. It is a sectional structure figure of a circuit board concerning the 1st modification. It is a sectional structure figure of a circuit board concerning the 2nd modification. It is a sectional structure figure of a circuit board concerning the 3rd modification. It is a sectional structure figure of a circuit board concerning the 4th modification. It is a sectional structure figure of a circuit board concerning the 5th modification. It is a block diagram of the coil conductor which concerns on a modification.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a circuit board 10 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the circuit board 10 of FIG.
  • the stacking direction of the circuit board 10 is defined as the z-axis direction
  • the long side direction when the circuit board 10 is viewed in plan from the z-axis direction is defined as the x-axis direction.
  • the short side direction when 10 is viewed in plan from the z-axis direction is defined as the y-axis direction.
  • the circuit board 10 is a plate-like multilayer board, and includes a board body 12, coil conductors 16 (16a and 16b), lands 18 (18a to 18e), wirings 20 (20a to 20n), and via-hole conductors v1 to v6. Yes.
  • the main surface on the positive side in the z-axis direction of the circuit board 10 is referred to as a front surface
  • the main surface on the negative direction side in the z-axis direction of the circuit board 10 is referred to as a back surface.
  • a plurality of electronic components are mounted on the surface of the circuit board 10.
  • the substrate body 12 is configured by laminating rectangular insulator layers 14 (14a, 14b) and 15a.
  • the insulator layer 14 is made of a magnetic material and has a permeability of about 2 to 3.
  • the insulator layer 14 is a composite material made of, for example, a high heat resistant resin such as a phenol resin, an epoxy resin, or a polyimide resin and a glass cloth.
  • the high heat-resistant resin constituting the insulator layer 14 is mixed with powder of a metal oxide magnetic material such as Mn—Zn ferrite and Ni—Zn ferrite.
  • the insulator layer 15a is made of a non-magnetic material and has a magnetic permeability of one magnitude.
  • the insulator layer 15a is a composite material made of, for example, a high heat resistant resin such as phenol resin, epoxy resin, polyimide resin, and glass cloth.
  • the high heat resistant resin constituting the insulator layer 15a is not mixed with the powder of the metal oxide magnetic material.
  • the main surface on the positive side in the z-axis direction of the insulator layers 14 and 15 is referred to as a front surface
  • the main surface on the negative direction side in the z-axis direction of the insulator layers 14 and 15 is referred to as a back surface.
  • the land 18 and the wirings 20a and 20b are provided on the surface of the insulator layer 14a, and are produced, for example, by etching a copper foil.
  • An electronic component is mounted on the land 18.
  • the wirings 20a and 20b constitute a part of the electric circuit of the circuit board 10, and are, for example, a power supply line, a signal line, and a ground line.
  • the structure other than the land 18 and the wirings 20a and 20b is also provided on the surface of the insulator layer 14, in FIG. 1, in order to avoid the drawing from being complicated, the area in the region surrounded by the dotted line is used. Only the configuration is described.
  • the coil conductor 16a and the wirings 20c to 20i are provided on the surface of the insulator layer 15a, and are produced, for example, by etching a copper foil.
  • the coil conductor 16 a is a spiral linear conductor that turns clockwise toward the center when viewed from the positive side in the z-axis direction, and is incorporated in the substrate body 12. Constitutes a coil.
  • the wirings 20c to 20i constitute a part of the electric circuit of the circuit board 10, and are, for example, a power supply line, a signal line, or a ground line.
  • the structure other than the coil conductor 16a and the wirings 20c to 20i is provided on the surface of the insulator layer 15a, only a part of the structure is shown in FIG. 1 in order to avoid making the drawing complicated. It is.
  • the coil conductor 16b and the wirings 20j to 20m are provided on the surface of the insulator layer 14b, and are produced, for example, by etching a copper foil.
  • the coil conductor 16 b is a spiral linear shape that rotates clockwise toward the center (that is, in the same direction as the coil conductor 16 b) when viewed from the positive side in the z-axis direction. It is a conductor and constitutes a coil built in the substrate body 12.
  • the coil conductor 16b overlaps the coil conductor 16a when viewed in plan from the z-axis direction. Therefore, the coil conductor 16b forms a common mode choke coil with the coil conductor 16a by magnetically coupling with the coil conductor 16a.
  • the wirings 20j to 20m constitute a part of the electric circuit of the circuit board 10, and are, for example, a power supply line, a signal line, or a ground line.
  • the surface of the insulator layer 14b is provided with a configuration other than the coil conductor 16b and the wirings 20j to 20m. However, only a part of the configuration is shown in FIG. 1 in order to avoid the complexity of the drawing. It is.
  • the wiring 20n is provided on the back surface of the insulator layer 14b, and is produced, for example, by etching a copper foil.
  • the wiring 20n constitutes a part of the electric circuit of the circuit board 10, and is, for example, a power supply line, a signal line, or a ground line.
  • the structure other than the wiring 20n is provided on the back surface of the insulator layer 14b, only a part of the structure is illustrated in FIG. 1 in order to avoid the drawing from being complicated.
  • the via-hole conductors v1 to v3 penetrate the insulator layer 14a in the z-axis direction.
  • the via-hole conductor v1 is connected to the ends on the center side of the land 18a and the coil conductor 16a.
  • the via-hole conductor v2 is connected to the land 18b and the end of the wiring 20g.
  • the via-hole conductor v3 is connected to the land 18c and the end of the wiring 20h.
  • the via-hole conductors v4 and v5 penetrate the insulator layer 15a in the z-axis direction.
  • the via-hole conductor v4 is connected to the end of the wiring 20f and the end of the wiring 20k.
  • the via-hole conductor v5 is connected to the ends of the wiring 20e and the wiring 20l.
  • the via-hole conductor v6 passes through the insulator layer 14b in the z-axis direction, and is connected to the end portion on the center side of the coil conductor 16b and the end portion of the wiring 20n.
  • the insulator layer 15a provided between the coil conductor 16a and the coil conductor 16b is formed of a nonmagnetic material.
  • the insulator layer 14a in contact with the coil conductor 16a on the opposite side of the coil conductor 16b (that is, the positive side in the z-axis direction) with respect to the coil conductor 16a is made of a magnetic material.
  • the insulator layer 14b in contact with the coil conductor 16b on the side opposite to the coil conductor 16b (that is, the negative direction side in the z-axis direction) with respect to the coil conductor 16b is made of a magnetic material.
  • circuit board manufacturing method Next, a method for manufacturing the circuit board 10 will be described with reference to FIG.
  • an insulating layer 14b having copper foil attached on both sides is prepared.
  • a photoresist material such as a dry film resist is formed on the insulator layer 14b, and exposure, development, and etching are performed to form the coil conductor 16b and the wirings 20j to 20n on the insulator film 14b. That is, the coil conductor 16b and the wirings 20j to 20n shown in FIG. 1 are formed on both surfaces of the insulator film 14b by photolithography.
  • via holes are formed by punching or irradiating a predetermined position of the insulator layer 14b with a laser beam. Thereafter, the via-hole conductor v6 is formed by filling with plating or conductive resin.
  • the insulator layer 15a is bonded to the surface of the insulator layer 14b. And copper foil is affixed on the surface of the insulator layer 15a.
  • a photoresist material such as a dry film resist is formed on the insulator layer 15a, and exposure, development and etching are performed to form the coil conductor 16a and the wirings 20c to 20i on the insulator film 15. That is, the coil conductor 16a and the wirings 20c to 20i shown in FIG. 1 are formed on the surface of the insulator film 15 by photolithography.
  • a laser beam is irradiated to a predetermined position of the insulator layer 15a to form a via hole.
  • the via-hole conductors v4 and v5 are formed by plating or filling with a conductive resin.
  • the insulator layer 14a is joined to the surface of the insulator layer 15a. And copper foil is affixed on the surface of the insulator layer 14a.
  • a photoresist material such as a dry film resist is formed on the insulator layer 14a, and exposure, development, and etching are performed to form lands 18a to 18e and wirings 20a and 20b on the insulator film 14a. That is, the lands 18a to 18e and the wirings 20a and 20b shown in FIG. 1 are formed on the surface of the insulator film 14a by photolithography.
  • a laser beam is irradiated to a predetermined position of the insulator layer 14a to form a via hole.
  • via hole conductors v1 to v3 are formed by plating or filling with a conductive resin.
  • the front and back surfaces of the circuit board 10 are subjected to insulation / antioxidation treatment with a solder resist or the like.
  • the circuit board 10 configured as described above can be miniaturized as described below. More specifically, the circuit board 10 includes coil conductors 16a and 16b constituting a common mode choke coil. Therefore, it is not necessary to mount a common mode choke coil chip component on the surface of the circuit board 10. Therefore, the surface area of the circuit board 10 can be reduced. As a result, the circuit board 10 can be reduced in size.
  • the circuit board 10 can reduce the manufacturing cost. More specifically, the coil conductors 16a and 16b constituting the common mode choke coil are formed simultaneously with the formation of the land 18, the wiring 20, and the like. Therefore, it is not necessary to add a new process for forming the coil conductors 16a and 16b in the manufacturing process of the circuit board 10. Therefore, the number of processes in the manufacturing process of the circuit board 10 is equal to the number of processes of the chip component manufacturing process and the chip component mounting process compared to the number of processes in which the chip component of the common mode choke coil is mounted on the surface of the circuit board. Less. As a result, the manufacturing cost can be reduced in the circuit board 10.
  • the insulator layer 15a provided between the coil conductors 16a and 16b is made of a nonmagnetic material.
  • the insulator layers 14a and 14b provided on the positive side in the z-axis direction of the coil conductor 16a and the negative side in the z-axis direction of the coil conductor 16b are made of a magnetic material.
  • the magnetic flux generated around the coil conductors 16a and 16b tries to pass through the magnetic material without passing through the non-magnetic material as much as possible.
  • the magnetic flux generated around the coil conductors 16a and 16b does not make a small turn around the coil conductors 16a and 16b like the magnetic fluxes ⁇ 2 and ⁇ 3, but around the coil conductors 16a and 16b like the magnetic flux ⁇ 1. Will turn around. Therefore, in the circuit board 10, the coil conductor 16a and the coil conductor 16b are more strongly magnetically coupled. As a result, it is possible to obtain excellent noise removal characteristics in the common mode choke coil constituted by the coil conductors 16a and 16b.
  • FIG. 3 is a cross-sectional structure diagram of a circuit board 10a according to a first modification.
  • the difference between the circuit board 10 and the circuit board 10a is that the insulator layer 15a is replaced with an insulator layer 14c.
  • the insulator layer 14c is made of a magnetic material.
  • the circuit board 10a can be downsized.
  • the magnetic coupling between the coil conductor 16a and the coil conductor 16b in the circuit board 10a is weaker than the magnetic coupling between the coil conductor 16a and the coil conductor 16b in the circuit board 10.
  • FIG. 4 is a cross-sectional structure diagram of a circuit board 10b according to a second modification.
  • the difference between the circuit board 10 and the circuit board 10b is that wirings 21a to 21c and an insulating layer 15b are provided in the circuit board 10b.
  • the wiring 21b is provided on the surface of the insulator layer 14a.
  • the insulator layer 15b is made of a nonmagnetic material and is laminated on the insulator layer 14a.
  • the wiring 21a is provided on the surface of the insulator layer 15b.
  • the wiring 21c is provided on the back surface of the insulator layer 14b.
  • the wirings 21a to 21c are signal lines, ground lines, or power supply lines.
  • the circuit board 10b since the coil conductors 16a and 16b are built in the board body 12, the circuit board 10b can be downsized.
  • the insulator layer 15b is made of a nonmagnetic material. Therefore, most of the magnetic flux generated by the coil conductors 16a and 16b does not pass through the insulator layer 15b but passes through the insulator layer 14a. As a result, the magnetic flux is prevented from leaking outside the circuit board 10b.
  • wirings 21a to 21c are provided on the insulator layers 14a, 14b, and 15b other than the insulator layer 15a sandwiched between the coil conductors 16a and 16b. Therefore, when the wirings 21a and 21b are ground wires, it is possible to suppress external noise from entering the coil conductors 16a and 16b, and noise in the coil conductors 16a and 16b is radiated to the outside of the circuit board 10b. Can be suppressed.
  • an insulator layer 15 made of a nonmagnetic material may be further provided on the negative side of the insulator layer 14b in the z-axis direction. Further, a wiring 21 may be further provided on the back surface of the insulator layer 15.
  • FIG. 5 is a cross-sectional structure diagram of a circuit board 10c according to a third modification.
  • the circuit board 10c has the same number of layers as the circuit board 10b.
  • the substrate body 12 is configured by laminating insulator layers 15a to 15d made of a nonmagnetic material.
  • a magnetic body portion 22a is provided on the insulator layer 15c located on the positive side in the z-axis direction of the coil conductor 16a so as to be in contact with the coil conductor 16a.
  • a magnetic body portion 22b is provided on the insulator layer 15d located on the negative side in the z-axis direction of the coil conductor 16b so as to be in contact with the coil conductor 16b.
  • the magnetic part 22a and the magnetic part 22b cover all or part of the coil conductor 16a and the coil conductor 16b, respectively.
  • the magnetic coupling between the coil conductor 16a and the coil conductor 16b can be strengthened.
  • an insulator layer 15 made of a nonmagnetic material may be further provided on the negative side of the insulator layer 15d in the z-axis direction. Further, a wiring 21 may be further provided on the back surface of the insulator layer 15.
  • FIG. 6 is a cross-sectional structure diagram of a circuit board 10d according to a fourth modification.
  • the insulator layers 14c, 15e, 15a, 15f, and 14d are laminated so as to be arranged in this order from the positive direction side in the z-axis direction to the negative direction side.
  • the insulator layers 14c and 14d are made of a magnetic material, and the insulator layers 15a, 15e and 15f are made of a non-magnetic material.
  • the coil conductors 16a and 16b are provided on the surfaces of the insulator layers 15f and 15a, respectively.
  • the insulator layers 15e, 14e, 16b made of a magnetic material and the coil conductors 16a, 16b, respectively, are made of a non-magnetic material. 15f is provided.
  • the insulator layers 14c and 14d made of a magnetic material are not in contact with the coil conductors 16a and 16b.
  • the coil conductor 16a and the coil conductor 16b are more strongly magnetically coupled as in the circuit board 10 of FIG. As a result, it is possible to obtain excellent noise removal characteristics in the common mode choke coil constituted by the coil conductors 16a and 16b.
  • FIG. 7 is a cross-sectional structure diagram of a circuit board 10e according to a fifth modification.
  • the difference between the circuit board 10 and the circuit board 10e is that a magnetic part 22c is provided in the insulator layer 15a.
  • the magnetic part 22c is made of a magnetic material and is provided between the coil conductors 16a and 16b.
  • the coil conductors 16a and 16b are provided in the central part or the outer peripheral part.
  • the circuit board 10e as described above can also be reduced in size as with the circuit board 10.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of coil conductors 16a and 16b according to a modification. As shown in FIG. 8, the coil conductors 16a and 16b may have a zigzag meander shape.
  • the insulator layer 15 is preferably made of a low dielectric constant material having a lower dielectric constant than that of the insulator layer 14. Thereby, the stray capacitance generated between the coil conductor 16, the land 18, and the wirings 20 and 21 can be reduced.
  • the present invention is useful for circuit boards, and is particularly excellent in that it can be miniaturized.
  • v1 to v6 Via hole conductor 10, 10a to 10e Circuit board 12 Substrate body 14a to 14d, 15a to 15f Insulator layer 16a, 16b Coil conductor 18a to 18e Land 20a to 20n, 21a to 21c Wiring 22a to 22c Magnetic body part

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Abstract

　本発明の目的は、小型化を図ることができる回路基板を提供することである。　電子部品が実装される回路基板（１０）。基板本体（１２）は、複数の絶縁体層（１４ａ，１５ａ，１４ｂ）が積層されてなる。コイル導体（１６ａ）は、基板本体（１２）に内蔵されている。コイル導体（１６ｂ）は、基板本体（１２）に内蔵されており、かつ、コイル導体（１６ａ）と磁気結合することによりコイル導体（１６ａ）と共にコモンモードチョークコイルを構成している。

Description

回路基板
　本発明は、回路基板に関し、より特定的には、絶縁体層が積層されてなる多層基板からなる回路基板に関する。
　従来のコモンモードチョークコイルとしては、例えば、特許文献１に記載のコモンモードチョークコイルが知られている。特許文献１に記載のコモンモードチョークコイルは、チップ部品であり、磁性体層と非磁性体層とが積層されてなる積層体内に２つの渦巻コイルが内蔵されることにより構成されている。２つの渦巻コイルは、積層方向に並ぶように設けられることにより、互いに磁気結合してコモンモードチョークコイルを構成している。以上のようなコモンモードチョークコイルは、例えば、回路基板上に実装されて用いられる。
　ところで、近年、携帯電話等の電子機器の小型化に伴って、回路基板の小型化が図られている。そのため、回路基板に実装するチップ部品の数をできるだけ少なくすることが要求されている。
特開２００１－７６９３０号公報
　そこで、本発明の目的は、小型化を図ることができる回路基板を提供することである。
　本発明の一形態に係る回路基板は、電子部品が実装される回路基板であって、複数の絶縁体層が積層されてなる基板本体と、前記基板本体に内蔵されている第１のコイルと、前記基板本体に内蔵されている第２のコイルであって、前記第１のコイルと磁気結合することにより該第１のコイルと共にコモンモードチョークコイルを構成している第２のコイルと、を備えていること、を特徴とする。
　本発明によれば、回路基板の小型化を図ることができる。
一実施形態に係る回路基板の分解斜視図である。 図１の回路基板のＡ－Ａにおける断面構造図である。 第１の変形例に係る回路基板の断面構造図である。 第２の変形例に係る回路基板の断面構造図である。 第３の変形例に係る回路基板の断面構造図である。 第４の変形例に係る回路基板の断面構造図である。 第５の変形例に係る回路基板の断面構造図である。 変形例に係るコイル導体の構成図である。
　以下に、本発明の実施形態に係る回路基板について説明する。
（回路基板の構成）
　まず、回路基板の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る回路基板１０の分解斜視図である。図２は、図１の回路基板１０のＡ－Ａにおける断面構造図である。以下では、図１および図２において、回路基板１０の積層方向をｚ軸方向と定義し、回路基板１０をｚ軸方向から平面視したときの長辺方向をｘ軸方向と定義し、回路基板１０をｚ軸方向から平面視したときの短辺方向をｙ軸方向と定義する。
　回路基板１０は、板状の多層基板であり、基板本体１２、コイル導体１６（１６ａ，１６ｂ）、ランド１８（１８ａ～１８ｅ）、配線２０（２０ａ～２０ｎ）及びビアホール導体ｖ１～ｖ６を備えている。以下では、回路基板１０のｚ軸方向の正方向側の主面を表面と称し、回路基板１０のｚ軸方向の負方向側の主面を裏面と称す。回路基板１０の表面には、複数の電子部品が実装される。
　基板本体１２は、長方形状の絶縁体層１４（１４ａ，１４ｂ），１５ａが積層されることにより構成されている。絶縁体層１４は、磁性体材料により構成されており、２～３程度の大きさの透磁率を有している。絶縁体層１４は、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の高耐熱性樹脂及びガラスクロスからなる複合材である。また、絶縁体層１４を構成する高耐熱性樹脂には、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ－Ｚｎ系フェライト等の酸化金属磁性材料の粉末が混入されている。
　一方、絶縁体層１５ａは、非磁性体材料により構成されており、１の大きさの透磁率を有している。絶縁体層１５ａは、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の高耐熱性樹脂及びガラスクロスからなる複合材である。ただし、絶縁体層１５ａを構成する高耐熱性樹脂には、酸化金属磁性材料の粉末が混入されていない。以下では、絶縁体層１４，１５のｚ軸方向の正方向側の主面を表面と称し、絶縁体層１４，１５のｚ軸方向の負方向側の主面を裏面と称す。
　ランド１８及び配線２０ａ，２０ｂは、絶縁体層１４ａの表面に設けられており、例えば、銅箔がエッチングされることにより作製されている。ランド１８上には、電子部品が実装される。配線２０ａ，２０ｂは、回路基板１０の電気回路の一部を構成しており、例えば、電源線や信号線やグランド線である。なお、絶縁体層１４の表面には、ランド１８及び配線２０ａ，２０ｂ以外の構成も設けられているが、図１では、図面が煩雑になることを避けるために、点線で囲った領域内の構成のみ記載してある。
　コイル導体１６ａ及び配線２０ｃ～２０ｉは、絶縁体層１５ａの表面に設けられており、例えば、銅箔がエッチングされることにより作製されている。コイル導体１６ａは、図１に示すように、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、中心に向かって時計回りに旋廻する渦巻状の線状導体であり、基板本体１２に内蔵されているコイルを構成している。配線２０ｃ～２０ｉは、回路基板１０の電気回路の一部を構成しており、例えば、電源線や信号線やグランド線である。なお、絶縁体層１５ａの表面には、コイル導体１６ａ及び配線２０ｃ～２０ｉ以外の構成も設けられているが、図１では、図面が煩雑になることを避けるために、一部の構成のみ記載してある。
　コイル導体１６ｂ及び配線２０ｊ～２０ｍは、絶縁体層１４ｂの表面に設けられており、例えば、銅箔がエッチングされることにより作製されている。コイル導体１６ｂは、図１に示すように、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、中心に向かって時計回り（すなわち、コイル導体１６ｂと同方向）に旋廻する渦巻状の線状導体であり、基板本体１２に内蔵されているコイルを構成している。コイル導体１６ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、コイル導体１６ａと重なっている。よって、コイル導体１６ｂは、コイル導体１６ａと磁気結合することによりコイル導体１６ａとコモンモードチョークコイルを構成している。すなわち、コイル導体１６ａ，１６ｂに高周波信号が伝送されると、該高周波信号からコモンモードノイズが除去される。配線２０ｊ～２０ｍは、回路基板１０の電気回路の一部を構成しており、例えば、電源線や信号線やグランド線である。なお、絶縁体層１４ｂの表面には、コイル導体１６ｂ及び配線２０ｊ～２０ｍ以外の構成も設けられているが、図１では、図面が煩雑になることを避けるために、一部の構成のみ記載してある。
　配線２０ｎは、絶縁体層１４ｂの裏面に設けられており、例えば、銅箔がエッチングされることにより作製されている。配線２０ｎは、回路基板１０の電気回路の一部を構成しており、例えば、電源線や信号線やグランド線である。なお、絶縁体層１４ｂの裏面には、配線２０ｎ以外の構成も設けられているが、図１では、図面が煩雑になることを避けるために、一部の構成のみ記載してある。
　ビアホール導体ｖ１～ｖ３は、絶縁体層１４ａをｚ軸方向に貫通している。ビアホール導体ｖ１は、ランド１８ａとコイル導体１６ａの中心側の端部に接続されている。ビアホール導体ｖ２は、ランド１８ｂと配線２０ｇの端部に接続されている。ビアホール導体ｖ３は、ランド１８ｃと配線２０ｈの端部に接続されている。
　ビアホール導体ｖ４，ｖ５は、絶縁体層１５ａをｚ軸方向に貫通している。ビアホール導体ｖ４は、配線２０ｆの端部と配線２０ｋの端部に接続されている。ビアホール導体ｖ５は、配線２０ｅと配線２０ｌの端部に接続されている。
　ビアホール導体ｖ６は、絶縁体層１４ｂをｚ軸方向に貫通しており、コイル導体１６ｂの中心側の端部と配線２０ｎの端部に接続されている。
　以上のように構成された回路基板１０では、図２に示すように、コイル導体１６ａとコイル導体１６ｂとの間に設けられている絶縁体層１５ａは、非磁性材料により構成されていることになる。また、コイル導体１６ａに対してコイル導体１６ｂの反対側（すなわち、ｚ軸方向の正方向側）において該コイル導体１６ａに接している絶縁体層１４ａは、磁性体材料により構成されている。同様に、コイル導体１６ｂに対してコイル導体１６ａの反対側（すなわち、ｚ軸方向の負方向側）において該コイル導体１６ｂに接している絶縁体層１４ｂは、磁性体材料により構成されている。
（回路基板の製造方法）
　次に、回路基板１０の製造方法について図１を参照しながら説明する。
　まず、両面に銅箔が貼り付けられた絶縁体層１４ｂを準備する。そして、絶縁体層１４ｂに対して、ドライフィルムレジスト等のフォトレジスト材を形成し、露光、現像及びエッチングを施して、コイル導体１６ｂ、配線２０ｊ～２０ｎを絶縁体膜１４ｂに形成する。すなわち、フォトリソグラフィー工法により、図１に示すコイル導体１６ｂ、配線２０ｊ～２０ｎを絶縁体膜１４ｂの両面に形成する。
　次に、絶縁体層１４ｂの所定位置にパンチングもしくはレーザービームを照射して、ビアホールを形成する。この後、めっき又は導電性樹脂を充填することにより、ビアホール導体ｖ６を形成する。
　次に、絶縁体層１４ｂの表面に絶縁体層１５ａを接合する。そして、絶縁体層１５ａの表面に銅箔を貼り付ける。
　次に、絶縁体層１５ａに対して、ドライフィルムレジスト等のフォトレジスト材を形成し、露光、現像及びエッチングを施して、コイル導体１６ａ、配線２０ｃ～２０ｉを絶縁体膜１５に形成する。すなわち、フォトリソグラフィー工法により、図１に示すコイル導体１６ａ、配線２０ｃ～２０ｉを絶縁体膜１５の表面に形成する。
　次に、絶縁体層１５ａの所定位置にレーザービームを照射して、ビアホールを形成する。この後、めっき又は導電性樹脂を充填することにより、ビアホール導体ｖ４，ｖ５を形成する。
　次に、絶縁体層１５ａの表面に絶縁体層１４ａを接合する。そして、絶縁体層１４ａの表面に銅箔を貼り付ける。
　次に、絶縁体層１４ａに対して、ドライフィルムレジスト等のフォトレジスト材を形成し、露光、現像及びエッチングを施して、ランド１８ａ～１８ｅ及び配線２０ａ，２０ｂを絶縁体膜１４ａに形成する。すなわち、フォトリソグラフィー工法により、図１に示すランド１８ａ～１８ｅ及び配線２０ａ，２０ｂを絶縁体膜１４ａの表面に形成する。
　次に、絶縁体層１４ａの所定位置にレーザービームを照射して、ビアホールを形成する。この後、めっき又は導電性樹脂を充填することにより、ビアホール導体ｖ１～ｖ３を形成する。
　最後に、必要に応じて、ソルダーレジスト等により、回路基板１０の表面及び裏面に対して絶縁・酸化防止の処理を施す。
（効果）
　以上のように構成された回路基板１０では、以下に説明するように、小型化を図ることが可能である。より詳細には、回路基板１０には、コモンモードチョークコイルを構成しているコイル導体１６ａ，１６ｂが内蔵されている。そのため、回路基板１０の表面には、コモンモードチョークコイルのチップ部品を実装する必要がない。そのため、回路基板１０の表面の面積を小さくすることができる。その結果、回路基板１０の小型化が図られる。
　また、回路基板１０では、製造コストを低減できる。より詳細には、コモンモードチョークコイルを構成しているコイル導体１６ａ，１６ｂは、ランド１８や配線２０等の形成と同時に形成される。そのため、回路基板１０の製造工程において、コイル導体１６ａ，１６ｂを形成するための新たな工程を追加する必要がない。よって、回路基板１０の製造工程における工程数は、コモンモードチョークコイルのチップ部品が回路基板の表面に実装される工程数に比べて、チップ部品の製造工程及びチップ部品の実装工程の工程数だけ少なくなる。その結果、回路基板１０では、製造コストを低減できる。
　また、回路基板１０では、図２に示すように、コイル導体１６ａ，１６ｂ間に設けられている絶縁体層１５ａは、非磁性体材料により構成されている。また、コイル導体１６ａのｚ軸方向の正方向側及びコイル導体１６ｂのｚ軸方向の負方向側に設けられている絶縁体層１４ａ，１４ｂは、磁性体材料により構成されている。ここで、コイル導体１６ａ，１６ｂの周囲に発生する磁束は、非磁性体材料内をできるだけ通過することなく、磁性体材料内を通過しようとする。そのため、コイル導体１６ａ，１６ｂの周囲に発生する磁束は、磁束φ２，φ３のようにコイル導体１６ａ，１６ｂのそれぞれの周囲を小回りするのではなく、磁束φ１のようにコイル導体１６ａ，１６ｂの周囲を大回りするようになる。よって、回路基板１０では、コイル導体１６ａとコイル導体１６ｂとがより強く磁気結合するようになる。その結果、コイル導体１６ａ，１６ｂにより構成されるコモンモードチョークコイルにおいて、優れたノイズ除去特性を得ることが可能となる。
（変形例）
　以下に、第１の変形例に係る回路基板について図面を参照しながら説明する。図３は、第１の変形例に係る回路基板１０ａの断面構造図である。
　回路基板１０と回路基板１０ａとの相違点は、絶縁体層１５ａが絶縁体層１４ｃに置き換えられている点である。絶縁体層１４ｃは、磁性体材料により構成されている。このように、コイル導体１６ａ，１６ｂ間に設けられている絶縁体層１４ｃが磁性体材料によって構成されていても、回路基板１０ａが小型化される。ただし、回路基板１０ａにおけるコイル導体１６ａとコイル導体１６ｂとの磁気結合は、回路基板１０におけるコイル導体１６ａとコイル導体１６ｂとの磁気結合よりも弱くなる。
　次に、第２の変形例に係る回路基板について図面を参照しながら説明する。図４は、第２の変形例に係る回路基板１０ｂの断面構造図である。
　回路基板１０と回路基板１０ｂとの相違点は、回路基板１０ｂにおいて配線２１ａ～２１ｃ及び絶縁体層１５ｂが設けられている点である。配線２１ｂは、絶縁体層１４ａの表面上に設けられている。絶縁体層１５ｂは、非磁性体材料により構成され、絶縁体層１４ａ上に積層されている。配線２１ａは、絶縁体層１５ｂの表面上に設けられている。また、配線２１ｃは、絶縁体層１４ｂの裏面上に設けられている。配線２１ａ～２１ｃは、信号線、グランド線又は電源線である。
　以上のように構成された回路基板１０ｂでは、コイル導体１６ａ，１６ｂが基板本体１２内に内蔵されているので、回路基板１０ｂの小型化を図ることができる。また、絶縁体層１５ｂは、非磁性体材料により構成されている。そのため、コイル導体１６ａ，１６ｂが発生した磁束の大半は、絶縁体層１５ｂを通過するのではなく、絶縁体層１４ａを通過するようになる。その結果、回路基板１０ｂの外部に磁束が漏れることが抑制される。
　また、回路基板１０ｂでは、コイル導体１６ａ，１６ｂに挟まれている絶縁体層１５ａ以外の絶縁体層１４ａ，１４ｂ，１５ｂ上に配線２１ａ～２１ｃが設けられている。よって、配線２１ａ，２１ｂがグランド線である場合には、外部からのノイズがコイル導体１６ａ，１６ｂに侵入することを抑制できると共に、コイル導体１６ａ，１６ｂでのノイズが回路基板１０ｂ外に放射されることを抑制できる。
　なお、回路基板１０ｂにおいて、絶縁体層１４ｂのｚ軸方向の負方向側に、更に、非磁性体材料により構成されている絶縁体層１５が設けられていてもよい。更に、該絶縁体層１５の裏面上に配線２１が更に設けられていてもよい。
　次に、第３の変形例に係る回路基板について図面を参照しながら説明する。図５は、第３の変形例に係る回路基板１０ｃの断面構造図である。
　回路基板１０ｃは、回路基板１０ｂと同じ積層数を有している。ただし、基板本体１２は、非磁性体材料により構成されている絶縁体層１５ａ～１５ｄが積層されて構成されている。更に、コイル導体１６ａのｚ軸方向の正方向側に位置する絶縁体層１５ｃには、コイル導体１６ａと接するように、磁性体部２２ａが設けられている。同様に、コイル導体１６ｂのｚ軸方向の負方向側に位置する絶縁体層１５ｄには、コイル導体１６ｂと接するように、磁性体部２２ｂが設けられている。磁性体部２２ａと磁性体部２２ｂは、それぞれコイル導体１６ａ、コイル導体１６ｂの全てまたは一部を覆っている。
　以上のように、部分的に磁性体部２２ａ，２２ｂが設けられていても、コイル導体１６ａとコイル導体１６ｂとの磁気結合を強くすることができる。
　なお、回路基板１０ｃにおいて、絶縁体層１５ｄのｚ軸方向の負方向側に、更に、非磁性体材料により構成されている絶縁体層１５が設けられていてもよい。更に、該絶縁体層１５の裏面上に配線２１が更に設けられていてもよい。
　次に、第４の変形例に係る回路基板について図面を参照しながら説明する。図６は、第４の変形例に係る回路基板１０ｄの断面構造図である。
　回路基板１０ｄでは、絶縁体層１４ｃ，１５ｅ，１５ａ，１５ｆ，１４ｄがｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に並ぶように積層されている。絶縁体層１４ｃ，１４ｄは、磁性体材料により構成されており、絶縁体層１５ａ，１５ｅ，１５ｆは、非磁性体材料により構成されている。そして、コイル導体１６ａ，１６ｂはそれぞれ、絶縁体層１５ｆ，１５ａの表面上に設けられている。
　以上のように、回路基板１０ｄでは、磁性体材料により構成されている絶縁体層１４ｃ，１４ｄとコイル導体１６ａ，１６ｂとの間にそれぞれ、非磁性体材料により構成されている絶縁体層１５ｅ，１５ｆが設けられている。このように、回路基板１０ｄでは、磁性体材料により構成されている絶縁体層１４ｃ，１４ｄは、コイル導体１６ａ，１６ｂに接触していない。ただし、回路基板１０ｄでも、図２の回路基板１０と同様に、コイル導体１６ａとコイル導体１６ｂとがより強く磁気結合するようになる。その結果、コイル導体１６ａ，１６ｂにより構成されるコモンモードチョークコイルにおいて、優れたノイズ除去特性を得ることが可能となる。
　次に、第５の変形例に係る回路基板について図面を参照しながら説明する。図７は、第５の変形例に係る回路基板１０ｅの断面構造図である。
　回路基板１０と回路基板１０ｅとの相違点は、絶縁体層１５ａに磁性体部２２ｃが設けられている点である。磁性体部２２ｃは、磁性体材料により構成され、コイル導体１６ａ，１６ｂ間に設けられている。例えば、コイル導体１６ａ、１６ｂの中心部分ないし外周部分に設けられている。以上のような回路基板１０ｅにおいても、回路基板１０と同様に、小型化を図ることが可能である。
　なお、コイル導体１６ａ，１６ｂは、渦巻形状に限らない。図８は、変形例に係るコイル導体１６ａ，１６ｂの構成図である。コイル導体１６ａ，１６ｂは、図８に示すように、ジグザグ状のミアンダ形状であってもよい。
　なお、回路基板１０，１０ａ～１０ｅにおいて、絶縁体層１５は、絶縁体層１４よりも低い誘電率を有する低誘電率材料により作製されていることが望ましい。これにより、コイル導体１６、ランド１８及び配線２０，２１間に発生する浮遊容量を低減することができる。
　以上のように、本発明は、回路基板に有用であり、特に、小型化を図ることができる点において優れている。
　ｖ１～ｖ６　ビアホール導体
　１０，１０ａ～１０ｅ　回路基板
　１２　基板本体
　１４ａ～１４ｄ，１５ａ～１５ｆ　絶縁体層
　１６ａ，１６ｂ　コイル導体
　１８ａ～１８ｅ　ランド
　２０ａ～２０ｎ，２１ａ～２１ｃ　配線
　２２ａ～２２ｃ　磁性体部

Claims (6)

  1. 　電子部品が実装される回路基板であって、
    　複数の絶縁体層が積層されてなる基板本体と、
    　前記基板本体に内蔵されている第１のコイルと、
    　前記基板本体に内蔵されている第２のコイルであって、前記第１のコイルと磁気結合することにより該第１のコイルと共にコモンモードチョークコイルを構成している第２のコイルと、
    　を備えていること、
    　を特徴とする回路基板。
  2. 　前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、積層方向から平面視したときに、重なっていること、
    　を特徴とする請求項１に記載の回路基板。
  3. 　前記第１のコイル及び前記第２のコイルの間に設けられている前記絶縁体層は、非磁性体材料により構成されていること、
    　を特徴とする請求項２に記載の回路基板。
  4. 　前記第１のコイルに対して前記第２のコイルの反対側に設けられている前記絶縁体層は、磁性体材料により構成されていること、
    　を特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の回路基板。
  5. 　前記第２のコイルに対して前記第１のコイルの反対側に設けられている前記絶縁体層は、磁性体材料により構成されていること、
    　を特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の回路基板。
  6. 　前記回路基板は、
    　前記基板本体内であって、前記第１のコイル及び前記第２のコイルに挟まれている前記絶縁体層以外の前記絶縁体層上に設けられている信号線、グランド線又は電源線を、
    　更に備えていること、
    　を特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の回路基板。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3082046A1 (fr) * 2018-05-30 2019-12-06 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Circuit integre comportant une inductance
EP4093164A1 (en) * 2021-05-18 2022-11-23 AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Component carrier with magnetic element, magnetic inlay, and manufacturing method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001160510A (ja) * 1999-12-01 2001-06-12 Tdk Corp コイル装置
JP2005340577A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多層プリント基板

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001160510A (ja) * 1999-12-01 2001-06-12 Tdk Corp コイル装置
JP2005340577A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多層プリント基板

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3082046A1 (fr) * 2018-05-30 2019-12-06 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Circuit integre comportant une inductance
EP3579255A1 (fr) 2018-05-30 2019-12-11 Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives Circuit integre comportant une inductance variable
US11017940B2 (en) 2018-05-30 2021-05-25 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Integrated circuit comprising a variable inductor
EP4093164A1 (en) * 2021-05-18 2022-11-23 AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Component carrier with magnetic element, magnetic inlay, and manufacturing method

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