(57)【要約】    【課題】  高い効率を有する積層型コイル基板の提供    【解決手段】  実施形態の積層型コイル基板は、フレキシブル基板とフレキシブル基板上に形成されている複数の渦巻き状のコイルとからなるコイル基板を折り畳むことで形成される。コイルのそれぞれは配線とスペースで形成され、フレキシブル基板が折り畳まれると、１つのコイルのスペースに別のコイルの配線が入り込んでいる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有するフレキシブル基板と前記フレキシブル基板の第１面上に形成されている複数の渦巻き状の上コイルとからなるコイル基板を折り畳むことで形成される積層型コイル基板であって、
前記上コイルのそれぞれは配線とスペースで形成、前記フレキシブル基板が折り畳まれると、１つの前記上コイルの前記スペースに別の前記上コイルの前記配線が入り込んでいる。
【請求項２】
請求項１の積層型コイル基板であって、前記上コイルは前記フレキシブル基板の一端から他端に向かって一列に並んでいて、ｍ番目の前記上コイルと（ｍ＋１）番目の前記上コイルの間で前記フレキシブル基板は折り畳まれていて、ｍ番目の前記上コイルの前記スペースに（ｍ＋１）番目の前記上コイルの前記配線が入り込んでいる。
ｍは自然数である。
【請求項３】
請求項２のコイル基板であって、ｍ番目の前記上コイルと（ｍ＋１）番目の前記上コイルは直列に繋げられている。
【請求項４】
請求項１の積層型コイル基板であって、前記配線の断面形状は略台形であって、前記台形の下底は前記第１面と対向し、上底の長さは前記下底の長さより短い。
【請求項５】
請求項１の積層型コイル基板であって、さらに、前記フレキシブル基板の前記第２面上に形成されている複数の渦巻き状の下コイルを有し、前記下コイルのそれぞれは配線とスペースで形成され、前記フレキシブル基板が折り畳まれると、１つの前記下コイルの前記スペースに別の前記下コイルの前記配線が入り込んでいる。
【請求項６】
請求項５の積層型コイル基板であって、前記上コイルと前記下コイルは前記フレキシブル基板の一端から他端に向かって一列に並んでいて、ｍ番目の前記上コイルとｍ番目の前記下コイルは前記フレキシブル基板を介し、ほぼ対称に形成されている。
【請求項７】
請求項６の積層型コイル基板であって、さらに、前記フレキシブル基板を貫通するスルーホール導体を有し、ｍ番目の前記上コイルとｍ番目の前記下コイルは前記スルーホール導体により接続され、ｍ番目の前記上コイルを流れる電流の向きとｍ番目の前記下コイルを流れる電流の向きは同じである。
【請求項８】
請求項６の積層型コイル基板であって、ｍ番目の前記上コイルの前記スペースに（ｍ＋１）番目の前記上コイルの前記配線が入り込むように、ｍ番目の前記上コイルと（ｍ＋１）番目の前記上コイルの間で前記フレキシブル基板が折り畳まれ、（ｍ＋１）番目の前記下コイルの前記スペースに（ｍ＋２）番目の前記下コイルの前記配線が入り込むように、（ｍ＋１）番目の前記上コイルと（ｍ＋２）番目の前記上コイルの間で前記フレキシブル基板が折り畳まれる。
【請求項９】
請求項２の積層型コイル基板であって、ｍ番目の前記上コイルの巻き方と（ｍ＋１）番目の前記上コイルの巻き方は逆である。
【請求項１０】
請求項８の積層型コイル基板であって、ｍ番目の前記上コイルの巻き方と（ｍ＋１）番目の前記上コイルの巻き方は逆であり、ｍ番目の前記下コイルの巻き方と（ｍ＋１）番目の前記下コイルの巻き方は逆である。
【請求項１１】
請求項２の積層型コイル基板であって、前記フレキシブル基板は複数の部分で形成されていて、前記上コイルの数と前記部分の数はＮであり、１つの前記部分に１つの前記上コイルが形成されていて、前記部分のいくつかに位置決めマークが形成されていて、前記位置決めマークを用いて前記フレキシブル基板は折り畳まれる。
【請求項１２】
請求項１１の積層型コイル基板であって、前記フレキシブル基板は折り畳まれると、前記位置決めマークのそれぞれは重なる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型コイル基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、第１面と第２面を有する第１の絶縁層の第１面上に第１の導体パターンを形成することと、第１の導体パターン上に導体突起を形成することと、第３面と第４面を有する第２の絶縁層の第３面上に第２の導体パターンを形成することと、第２の絶縁層の第４面と第１の絶縁層の第１面が向かい合うように、第１の絶縁層と第２の絶縁層を重ねることと、第１の絶縁層と第２の絶縁層をプレスすることによって、導体突起と第２の導体パターンを接続すること、とを含む電子部品の製造方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３５５４８号公報
【発明の概要】
【０００４】
[特許文献１の課題]
特許文献１の図１と図２によれば、絶縁層と絶縁層上の導体パターンとからなる部品が準備される。そして、準備された複数の部品を積層することで積層体が製造されている。積層体の側面は、導体パターンに繋がる電極で覆われている。特許文献１では、別々の絶縁層が積層される。そのため、製造コストが高いと予想される。異なる絶縁層上の導体パターン間の接続信頼性が低下しやすいと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る積層型コイル基板は、第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有するフレキシブル基板と前記フレキシブル基板の第１面上に形成されている複数の渦巻き状の上コイルとからなるコイル基板を折り畳むことで形成される。前記上コイルのそれぞれは配線とスペースで形成され、前記フレキシブル基板が折り畳まれると、１つの前記上コイルの前記スペースに別の前記上コイルの前記配線が入り込んでいる。
【０００６】
[実施形態の効果]
本発明の実施形態によれば、一つのコイル基板を折り畳むことで、積層型コイル基板が製造される。そのため、複数の絶縁層を積層する方法に対し、実施形態の製造方法は容易である。一つのコイル基板から積層型コイル基板が形成される。そのため、高い信頼性を有する積層型コイル基板を提供することができる。１つのコイルのスペースに別のコイルの配線が入り込むため、コイルの占積率を高くすることができる。コイルの抵抗を小さくすることができる。高い効率を有する積層型コイル基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１（Ａ）と図１（Ｂ）は、コイル基板を示し、図１（Ｃ）は中間基板を示す。
【図２】図２（Ａ）は積層型コイル基板の断面を示す模式図であり、図２（Ｂ）は２つのコイルを示す平面図であり、図２（Ｃ）はコイルを示す図であり、図２（Ｄ）は図２（Ｂ）の断面を示す。
【図３】図３（Ａ）と図３（Ｂ）は、積層型コイル基板の断面図であり、図３（Ｃ）は、コイルの配線の断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１（Ａ）は実施形態に係る積層型コイル基板１０を形成するためのコイル基板１００の平面図である。コイル基板１００は、第１面Ｆと第１面Ｆと反対側の第２面Ｓとを有するフレキシブル基板２０と第１面Ｆ上に形成されている複数のコイルＣで形成されている。第１面Ｆ上のコイルＣは上コイルＣＦと称される。図１（Ａ）に示されるように、上コイルＣＦはフレキシブル基板２０の一端から他端に向かって一列に並んでいる。上コイルＣＦの数はＮであり、Ｎは自然数である。
【０００９】
コイル基板１００は、ｍ番目の上コイルＣＦと（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦを繋ぐ接続線ｃＬを有する。ｍ番目の上コイルＣＦと（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦは直列に繋げられる。接続線ｃＬはフレキシブル基板２０を貫通するビア導体と第１面Ｆ上の導体回路、第２面Ｓ上の導体回路の内、少なくとも１つで形成される。図１（Ａ）では、接続線ｃＬは省略して描かれている。
【００１０】
図２（Ｃ）に示されるように、各コイルＣは渦巻き状に形成されている。各コイルＣは、中央スペースＳＣと中央スペースＳＣの周りに形成されている配線Ｗと隣接する配線Ｗ間のスペースＳＰで形成されている。配線Ｗは、外端ＯＥと内端ＩＥとを有する。配線Ｗは外端ＯＥから内端ＩＥに向かって渦巻き状に形成されている。あるいは、配線Ｗは内端ＩＥから外端ＯＥに向かって渦巻き状に形成されている。
【００１１】
配線Ｗはプリント配線板の技術で形成されている。例えば、配線Ｗはセミアディティブ法やＭ−Ｓａｐ法やサブトラクティブ法で形成される。図３（Ｃ）に示されるように、配線Ｗの断面形状は略台形である。
【００１２】
フレキシブル基板２０を複数の部分に仕切ることができる。例えば、隣接する上コイルＣＦ間に形成されている仕切り線によってフレキシブル基板２０が仕切られる。その場合、部分の数はＮである。１つの部分に１つの上コイルＣＦが形成される。ｍ番目の部分にｍ番目の上コイルＣＦが形成されている。
【００１３】
コイル基板１００を形成するフレキシブル基板２０が、図１（Ａ）に示される折り畳み線ＢＬに沿って折り畳まれる。図２（Ａ）に示される積層型コイル基板１０が得られる。フレキシブル基板２０を折り畳むことで、積層型コイル基板１０が形成される。折り畳み線ＢＬは隣接する上コイルＣＦ間に存在する。図１（Ａ）中で折り畳み線ＢＬは点線で描かれている。ｍ番目の上コイルＣＦと（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦとの間に位置する折り畳み線ＢＬはｍ番目の折り畳み線ＢＬである。折り畳み線ＢＬと仕切り線は同じであることが好ましい。
【００１４】
図２（Ｂ）と図２（Ｄ）は、積層型コイル基板１０内の１つのコイル（一つの上コイル）と別のコイル（別の上コイル）の重なりを示している。図２（Ｂ）は平面図であって、図２（Ｄ）は断面図である。図２（Ｄ）は図２（Ｂ）内のａとｂとの間の断面を示している。これらの図に示されるように、フレキシブル基板２０を折り畳むことで、別の上コイルＣＦのスペースＳＰに一つの上コイルの配線ＷＯが入り込む。１つの上コイルＣＦのスペースＳＰに別の上コイルの配線ＷＡが入り込む。積層型コイル基板１０を形成するコイルＣの占積率を高くすることができる。高い効率を有する積層型コイル基板１０を提供することができる。実施形態では、配線Ｗの断面形状が略台形である。そのため、１つの上コイルのスペースＳＰに別の上コイルの配線Ｗが入り込んだとしても、１つの上コイルの配線と別の上コイルの配線間の短絡を抑制することができる。
【００１５】
１つの上コイルＣＦのスペースＳＰに別の上コイルＣＦの配線Ｗが入り込んでいる時、１つの上コイルＣＦを流れる電流の向きと別の上コイルＣＦを流れる電流の向きは同じである。
【００１６】
１つの上コイルの配線と別の上コイルの配線間の短絡を抑制するため、１つの上コイルと別の上コイル間に樹脂シートを挟むことができる。樹脂シートは磁性を有することができる。図２（Ａ）では、隣接する部分間に樹脂シートは配置されていない。しかしながら、隣接する部分間に樹脂シートを配置することで、積層型コイル基板１０の絶縁信頼性を高くすることができる。
【００１７】
[実施形態１]
実施形態１の積層型コイル基板１０を製造するためのコイル基板１００の例が図１（Ａ）に示されている。図１（Ａ）に示されるように、実施形態１の積層型コイル基板１０は、ｍ個の部分を有するコイル基板１００から製造される。図１（Ａ）の積層型コイル基板１００では、仕切り線は隣接する上コイルＣＦ間に存在する。従って、図１（Ａ）のコイル基板１００は６個の部分Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６に分けられる。各部分に１つの上コイルＣＦが形成されている。
ｍ番目の部分Ｃｍはｍ番目のフレキシブル基板ＦＬｍとｍ番目の上コイルＣＦｍで形成される。ｍ個の部分は連続している。ｍ個のフレキシブル基板は１つのフレキシブル基板２０から形成されている。ｍは自然数である。
【００１８】
図１（Ａ）に示されるように、いくつかの部分にアライメントマークＴＭを形成することができる。アライメントマークＴＭは上コイルと同時に形成されている。一つの部分に形成されているアライメントマークＴＭの数は複数である。アライメントマークＴＭを利用して、コイル基板１００は折り畳まれる。その時、図１（Ｃ）に示される中間基板２００を経て積層型コイル基板１０が製造される。コイル基板１００が折り畳まれると、各部分のアライメントマークＴＭが重なる。フレキシブル基板２０が折り畳まれると、各部分のアライメントマークＴＭが重なる。折り畳むことで、積層型コイル基板１０が製造される。アライメントマークＴＭが重なるので、１つの上コイルＣＦの配線Ｗと別の上コイルＣＦの配線Ｗ間の短絡を抑制することができる。１つの上コイルＣＦのスペースＳＰに別の上コイルＣＦの配線Ｗが入るので、コイルの占積率を高くすることができる。
【００１９】
コイル基板１００が折り畳まれる時、１番目の部分Ｃ１の第２面Ｓと２番目の部分Ｃ２の第２面Ｓが向かい合う。２番目の部分Ｃ２の第１面Ｆが３番目の部分Ｃ３の第１面Ｆが向かい合う。このように、第１面Ｆと第２面Ｓが交互に向かい合うように、コイル基板１００は折り畳まれる。
【００２０】
第１面Ｆと第１面Ｆが向かい合う時、１つの上コイルＣＦのスペースＳＰに次の上コイルＣＦの配線Ｗが入り込む。次の上コイルＣＦのスペースＳＰに一つ前の上コイルＣＦの配線Ｗが入り込む。積層型コイル基板１０では、１つの上コイルＣＦを流れる電流の向きと次の上コイルＣＦを流れる電流の向きは同じである。積層型コイル基板１００のトルクを大きくすることができる。積層型コイル基板１０内での電流の向きを考慮して、コイル基板１００では、ｍ番目の上コイルＣＦの巻き方と（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦの巻き方は逆である。コイル基板１００では、ｍ番目の上コイルＣＦを流れる電流の向きと（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦを流れる電流の向きは逆である。
積層型コイル基板１０内の電流の向きは１番目の部分Ｃ１上の位置Ｌから観察される。コイル基板１００内の電流の向きやコイルの巻き方は第１面Ｆ上の位置から観察される。
【００２１】
各上コイルＣＦは接続線ｃＬで１番目の上コイルＣＦ１からＮ番目の上コイルＣＦｎに向かって順に直列に繋げられている。積層型コイル基板１０内の各上コイルＣＦを流れる電流の向きは同じである。位置Ｌから各上コイルＣＦが観察されると、各上コイルＣＦはほぼ重なる。また、コイル基板１００を折り畳むことで、ｍ番目の部分の第１面Ｆと（ｍ＋１）番目の部分の第１面Ｆが向かい合うと、ｍ番目の上コイルＣＦのスペースＳＰ内に（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦの配線Ｗが入りこむ。（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦのスペースＳＰ内にｍ番目の上コイルＣＦの配線Ｗが入りこむ（図３（Ａ）参照）。従って、実施形態１によれば、高い占積率を有する積層型コイル基板１０を提供することができる。低抵抗な積層型コイル基板１０を提供することができる。高い効率を有する積層型コイル基板１０を提供することができる。
【００２２】
[実施形態２]
実施形態２の積層型コイル基板１０を製造するためのコイル基板１００の例が図１（Ａ）と図１（Ｂ）に示されている。図１（Ａ）はフレキシブル基板２０の第１面Ｆと第１面Ｆ上に形成されている複数の上コイルＣＦを示している。図１（Ｂ）はフレキシブル基板２０の第２面Ｓと第２面Ｓ上に形成されている複数の下コイルＣＳを示している。上コイルＣＦと下コイルＣＳはフレキシブル基板２０の一端から他端に向かって一列に並んでいる。上コイルＣＦと下コイルＣＳの数はＮであり、Ｎは自然数である。
【００２３】
実施形態２の積層型コイル基板１０は、ｍ個の部分を有するコイル基板１００から製造される。図１（Ａ）と図１（Ｂ）に示されるコイル基板１００では、仕切り線は隣接する上コイルＣＦ間に存在する。従って、図１（Ａ）と図１（Ｂ）に示されるコイル基板１００は６個の部分に分けられる。各部分に１つの上コイルＣＦが形成されている。各部分に１つの下コイルＣＳが形成されている。ｍ番目の部分Ｃｍはｍ番目のフレキシブル基板ＦＬｍとｍ番目の上コイルＣＦｍとｍ番目の下コイルＣＳｍで形成される。ｍ個の部分は連続している。ｍ個のフレキシブル基板は１つのフレキシブル基板２０から形成されている。ｍは自然数である。
【００２４】
ｍ番目の上コイルＣＦｍとｍ番目の下コイルＣＳｍはフレキシブル基板２０を介しほぼ対称に形成されている。ｍ番目の上コイルＣＦｍの巻き方とｍ番目の下コイルＣＳｍの巻き方は同じである。ｍ番目の上コイルＣＦｍを流れる電流の向きとｍ番目の下コイルＣＳｍを流れる電流の向きは同じである。
【００２５】
ｍ番目の上コイルＣＦｍとｍ番目の下コイルＣＳｍはフレキシブル基板２０を貫通するスルーホール導体で接続される。
【００２６】
実施形態２では、例えば、ｍ番目の上コイルＣＦ、ｍ番目の下コイルＣＳ、（ｍ＋１）番目の下コイルＣＳ、（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦ、（ｍ＋２）番目の上コイルＣＦの順で各コイルが直列に接続される。上コイルＣＦと下コイルＣＳはスルーホール導体で接続される。異なる上コイルＣＦは接続線ｃＬで接続される。異なる下コイルＣＳは接続線ｃＬで接続される。
【００２７】
コイル基板１００では、ｍ番目の上コイルＣＦの巻き方と（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦの巻き方は逆である。コイル基板１００では、ｍ番目の上コイルＣＦを流れる電流の向きと（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦを流れる電流の向きは逆である。
コイル基板１００では、ｍ番目の下コイルＣＳの巻き方と（ｍ＋１）番目の下コイルＣＳの巻き方は逆である。コイル基板１００では、ｍ番目の下コイルＣＳを流れる電流の向きと（ｍ＋１）番目の下コイルＣＳを流れる電流の向きは逆である。これにより、積層型コイル基板１０の各コイルを流れる電流の向きが同じなる。
【００２８】
コイル基板１００に形成されているコイルの巻き方はフレキシブル基板の第１面Ｆ上の位置から観察される。コイル基板１００に形成されているコイルを流れる電流の向きはフレキシブル基板の第１面Ｆ上の位置から観察される。積層型コイル基板１０内のコイルを流れる電流の向きは位置Ｌから観察される。
【００２９】
位置Ｌから各上コイルＣＦと各下コイルＣＳが観察されると、各上コイルＣＦと各下コイルＣＳはほぼ重なる。
【００３０】
実施形態１と同様に、実施形態２の積層型コイル基板１０を製造するためのコイル基板１００は折り畳まれる。図２（Ｂ）と図３（Ｂ）に示されるように、１つのコイルのスペースＳＰに別のコイルの配線が入り込む。別のコイルのスペースＳＰに一つのコイルの配線が入り込む。ｍ番目の上コイルＣＦのスペースＳＰに（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦの配線が入り込む。（ｍ＋１）番目の上コイルＣＦのスペースＳＰにｍ番目の上コイルＣＦの配線が入り込む。（ｍ＋１）番目の下コイルＣＳのスペースＳＰに（ｍ＋２）番目の下コイルＣＦの配線が入り込む。（ｍ＋２）番目の下コイルＣＳのスペースＳＰに（ｍ＋１）番目の下コイルＣＦの配線が入り込む。高い占積率を有する積層型コイル基板１０を提供することができる。
【００３１】
実施形態２は下コイルＣＳを有するので、積層型コイルのトルクを大きくすることができる。
【００３２】
図３（Ｃ）は上コイルと下コイルの配線Ｗの断面を示す。配線の断面形状は、上底ＷＴと下底ＷＢを有する略台形である。下底ＷＢはフレキシブル基板２０と対向する辺であり、上底ＷＴはフレキシブル基板２０から離れている辺である。上底ＷＴの長さｄｔは、下底ＷＢの長さｄｂより短い。長さｄｔと長さｄｂとの比（ｄｔ／ｄｂ）は、０．７以上、０．９以下である。絶縁信頼性と占積率を高くすることがきる。
【符号の説明】
【００３３】
１０  積層型コイル基板
２０  フレキシブル基板
１００  コイル基板
ＣＦ  上コイル
ＣＳ  下コイル
Ｗ  配線
ＳＰ  スペース
ＳＣ  中央スペース
ＯＥ  外端
ＩＥ  内端
ＴＭ  アライメントマーク
【図１】
2020057678.tif 000003
【図２】
2020057678.tif 000004
【図３】
2020057678.tif 000005