(57)【要約】【課題】コイルを配置するプリント基板において、コイル近傍に設けられた金属パターンに生じるループ電流による影響を低減する。【解決手段】プリント基板は、各種電子機器の回路基板として使用され、コイルを取り付ける部分を有する。プリント基板上の、少なくともコイルが配置される部分を含むコイル近傍領域には、例えば銅箔などの金属パターン領域が形成されている。ここで、金属パターン領域は、コイル内を流れるコイル電流の方向において複数の領域に分断されている。これにより、金属パターン領域には、コイル電流と同一方向のループ電流は発生しない。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが配置されるコイル配置部と、
前記コイル配置部を含むコイル近傍領域に設けられた金属パターン領域と、を備え、
前記金属パターン領域は、前記コイル内を流れるコイル電流の方向において複数の領域に分断されていることを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
前記金属パターン領域は、前記コイル電流の方向と交差し、前記複数の領域を区切る溝を備えることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
【請求項３】
前記金属パターン領域は、前記コイルの中心から外側へ向かう方向において複数の領域に分割されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント基板。
【請求項４】
前記金属パターン領域は、前記コイルの端子が導通状態で固定される端子領域を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプリント基板。
【請求項５】
コイルと、
前記コイルが配置されたコイル配置部を含むコイル近傍領域に金属パターン領域が設けられたプリント基板と、を備え、
前記金属パターン領域は、前記コイル内を流れるコイル電流の方向において複数の領域に分断されていることを特徴とする回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性の金属パターンが設けられたプリント基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の電子機器は、例えば銅箔などの金属パターンが形成されたプリント基板上に各種の電子部品を配置してなる回路基板を備える。そのような回路基板の一例として、特許文献１には、音響再生装置のアンプとスピーカとの間に設けられるネットワーク回路が開示されている。
【０００３】
上記のような回路基板上には、例えばフィルタなどを構成する素子としてコイルが設けられることがある。コイル内には、電流が流れることにより磁界が発生する。これに伴い、プリント基板上のコイル近傍に設けられた金属パターンにはループ電流が発生する。ここで、コイル内を流れる電流の方向と同一方向にループ電流が発生すると、そのループ電流はコイルのインダクタンスへ影響を及ぼすことになる。また、コイルが発生する磁界と、金属パターンに発生するループ電流により力が発生し、基板の微小な振動を引き起こす場合もある。
【０００４】
なお、コイルをプリント基板に垂直に配置することによりノイズを低減した電子デバイスの例が特許文献２に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１８７２Ｘ１号公報
【特許文献２】特表２００２−５４０４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、コイルを配置するプリント基板において、コイル近傍に設けられた金属パターンに生じるループ電流による影響を低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、プリント基板であって、コイルが配置されるコイル配置部と、前記コイル配置部を含むコイル近傍領域に設けられた金属パターン領域と、を備え、前記金属パターン領域は、前記コイル内を流れるコイル電流の方向において複数の領域に分断されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、回路基板であって、コイルと、前記コイルが配置されたコイル配置部を含むコイル近傍領域に金属パターン領域が設けられたプリント基板と、を備え、前記金属パターン領域は、前記コイル内を流れるコイル電流の方向において複数の領域に分断されていることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の好適な実施形態では、プリント基板は、コイルが配置されるコイル配置部と、前記コイル配置部を含むコイル近傍領域に設けられた金属パターン領域と、を備え、前記金属パターン領域は、前記コイル内を流れるコイル電流の方向において複数の領域に分断されている。
【００１０】
上記のプリント基板は、各種電子機器の回路基板として使用され、コイルを取り付ける部分を有する。プリント基板上の、少なくともコイルが配置される部分を含むコイル近傍領域には、例えば銅箔などの金属パターン領域が形成されている。ここで、金属パターン領域は、コイル内を流れるコイル電流の方向において複数の領域に分断されている。これにより、金属パターン領域には、コイル電流と同一方向のループ電流は発生しないので、ループ電流の発生に起因する不具合を防止することができる。
【００１１】
上記のプリント基板の一態様では、前記金属パターン領域は、前記コイル電流の方向と交差し、前記複数の領域を区切る溝を備える。この態様では、金属パターン領域には、金属を除去してなる溝が設けられ、この溝により複数の領域が区切られている。この溝は、コイル電流の方向と交差するように設けられるので、コイル電流と同一方向のループ電流を経路を切断することになり、ループ電流の発生を防止する。
【００１２】
上記のプリント基板の他の一態様では、前記金属パターン領域は、前記コイルの中心から外側へ向かう方向において複数の領域に分割されている。この態様では、コイルの外側へ向かう方向においても金属パターン領域が分割されているので、小径のループ電流の発生も防止することができる。
【００１３】
上記のプリント基板の実施例では、前記金属パターン領域は、前記コイルの端子が導通状態で固定される端子領域を含む。
【００１４】
本発明の他の実施形態では、回路基板は、コイルと、前記コイルが配置されたコイル配置部を含むコイル近傍領域に金属パターン領域が設けられたプリント基板と、を備え、前記金属パターン領域は、前記コイル内を流れるコイル電流の方向において複数の領域に分断されている。
【００１５】
上記の回路基板は、各種電子機器の回路基板として使用され、コイルが取り付けられるプリント基板を有する。プリント基板上の、少なくともコイルが配置される部分を含むコイル近傍領域には、例えば銅箔などの金属パターン領域が形成されている。ここで、金属パターン領域は、コイル内を流れるコイル電流の方向において複数の領域に分断されている。これにより、金属パターン領域には、コイル電流と同一方向のループ電流は発生しないので、ループ電流の発生に起因する不具合を防止することができる。
【実施例】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００１７】
図１に本発明の実施例に係るネットワーク回路の外観を示す。ネットワーク回路１は、音響再生システムに使用されるものであり、一般的には音声信号を増幅して出力するアンプと、スピーカとの間に配置される。即ち、ネットワーク回路１への入力はアンプからの音声信号（ソース信号）であり、ネットワーク回路１の出力はスピーカへ供給される音声信号となる。なお、このネットワーク回路は、コイルを用いた回路の一例であり、本発明の適用がこの種の回路に限定されるものではない。
【００１８】
図１に概略的に示すように、ネットワーク回路１は、抵抗、スイッチなどの各種の電子素子と、チョークコイル４とを備える。本実施例では、特にチョークコイル近傍におけるプリント基板上の金属パターンに特徴を有する。
【００１９】
図２に、ネットワーク回路１内に設けられるプリント基板５の平面図を示す。なお、図２は、プリント基板５のうち、特にチョークコイルが配置される領域を拡大して示しており、実際にはプリント基板５上に他の各種の素子や端子などが配置される。
【００２０】
図２において、プリント基板５には、銅箔などの導電性の金属による複数の金属パターン領域２０〜２３が設けられている。なお、金属パターン領域２０〜２３は本発明におけるコイル配置部に相当し、金属パターン領域２０〜２３及びその外側の所定範囲の金属パターン領域がコイル近傍領域に相当する。
【００２１】
各金属パターン領域２０〜２３は、複数の溝１５により区画されている。溝１５の部分は、金属パターンが所定幅で線状に除去された状態となっており、それにより各金属パターン領域２０〜２３は溝１５に囲まれた島状に形成されている。
【００２２】
島状に形成された複数の金属パターン領域２０〜２３は、プリントの基板５自体の強度を確保する役割を有する。図２における金属パターン領域２１及び２２などは、チョークコイル４との信号の入出力には寄与していないので、回路構成上は除去することも可能である。しかし、これらを除去してしまうとプリント基板５全体の強度が弱くなる。このため、信号の入出力に無関係の領域においても金属パターン領域を残している。
【００２３】
また、複数の金属パターン領域２０〜２３はプリント基板の振動抑制効果も有する。チョークコイル４に音声電流が流れると、磁界との関係で振動が発生し、これがプリント基板５にも伝わる。しかし、プリント基板５は、母材と金属箔とが異種材料で構成されているため、振動周波数が異なり、相互に振動を減衰させる効果がある。
【００２４】
なお、各金属パターン領域２０〜２３は、当初プリント基板上に設けられた１つの大きな金属領域から、エッチングなどにより部分的に金属を除去して複数の溝１５を形成することにより作製することができる。但し、本発明では溝の作製方法には特に制限はない。
【００２５】
図２において、金属パターン領域２３には、チョークコイル４の入出力端子を半田付けするための端子部２４ａ及び２４ｂが形成されている。なお、端子部２４ａ及び２４ｂの一方が入力端子用、他方が出力端子用となる。端子部２４ａは金属パターン領域２３と導通しており、端子部２４ｂは金属パターン領域２０と導通している。
【００２６】
次に、チョークコイルを流れる電流について説明する。図３は、プリント基板５上にチョークコイル４を配置した状態を示す。チョークコイル４には、アンプからの音声電流が流れる。チョークコイル４内を流れる電流（以下、「コイル電流」とも呼ぶ。）の方向を矢印３３で示す。コイル電流は、図示のようにチョークコイルを構成する電線が巻回された方向、一般的にはチョークコイルの周方向に流れる。
【００２７】
次に、金属パターン領域に発生するループ電流について説明する。図４は、本実施例のように金属パターン領域を分割しない場合のループ電流の例を示す。上記のように、プリント基板５上にはチョークコイル４の近傍領域、即ちチョークコイルの下及びその周辺に金属パターン領域が形成されているので、金属パターン領域内に誘導電流が流れる。ここで、金属パターン領域が図５のように広い領域になっていると、矢印３６に示すようにループ状の誘導電流（「ループ電流」と呼ぶ。）が発生する。チョークコイル４を流れるコイル電流と同方向にループ電流が発生すると、チョークコイル４のインダクタンスに影響を及ぼす。
【００２８】
図５は、ループ電流により生じる影響を説明する図であり、チョークコイル４が設けられた領域におけるチョークコイル４及びプリント基板５の断面図である。チョークコイル４に矢印Ｘ１方向のコイル電流が流れると、磁界が矢印Ｘ２方向に発生する。一方、プリント基板５の金属パターン領域にループ電流が矢印Ｘ４方向に発生すると、ループ電流とチョークコイル４による磁界とにより、矢印Ｘ３方向に振動が発生する。また、金属パターン領域に発生するループ電流はチョークコイル４のインダクタンスを増加又は減少させるように働き、インダクタンスに影響を与える。
【００２９】
この点、本実施例では、図６に示すように、チョークコイル４の近傍において金属パターン領域を複数形成する。より具体的には、チョークコイル４を流れるコイル電流の方向において、溝１５により金属パターン領域を複数に分断する。図２及び図６の例では金属パターン領域２１〜２３を半径方向に横切るように溝１５ｘを設けることにより、金属パターン領域２１〜２３を分断している。即ち、金属パターン領域２１〜２３はいずれも環状の領域が溝１５ｘにより分断された平面形状となり、矢印３１の如きループ電流が流れなくなる。つまり、溝１５ｘは金属パターン領域に発生しうるループ電流をカットする役割を有することになるので、コイル電流の方向と交差する（必ずしも直交する必要はなく、交わればよい）ように溝を形成することにより、ループ電流の発生を抑制することができる。このように、チョークコイル近傍の金属パターン領域を、チョークコイル４のコイル電流方向に分断することにより、上記のようなループ電流による不具合を防止することができる。
【００３０】
さらに、図２及び図６の例では、チョークコイル近傍の金属パターン領域を、さらにチョークコイル４の半径方向においても分断している。即ち、円形の溝１５ｙ及び１５ｚにより、チョークコイル４の下の金属パターン領域を、同心円状の３つの金属パターン領域２１〜２３に分割している。これにより、矢印３５に示すような小径のループ電流をも防止することができ、ループ電流に起因する上記の如き不具合を低減することができる。
【００３１】
以上のように、本実施例では、チョークコイル近傍の金属パターン領域において、溝１５ｘのようにコイル電流の方向において金属パターン領域を分断することにより、矢印３１の如き大径（特に、コイル電流と同心円状の）ループ電流の発生を防止することができる。さらに、溝１５ｙ、１５ｚのように、金属パターン領域をチョークコイル４の中心から外側へ向かう半径方向に分断することにより、矢印３５の如き小径のループ電流の発生を防止することができる。こうして、大小のループ電流の発生を防止することにより、上記の如き不具合を抑制することができる。
【００３２】
図７に、変形例に係るプリント基板５ａの平面図を示す。上記の説明から理解されるように、チョークコイル４の近傍における金属パターン領域は、ループ電流方向（即ちチョークコイルの周方向）及び半径方向（即ち、チョークコイルの中心から外側へ向かう方向）の両方において、多数の領域に分割されるほどループ電流の発生を抑制することができる。従って、図７に示すように、チョークコイル４の周方向及び半径方向に金属パターン領域を分割して多数の金属パターン領域２７、２８を設けることにより、ループ電流をより効率的に抑制することができる。
【００３３】
なお、上記の説明においては、チョークコイル４を構成する電線の巻回方向が円形である例を示しているが、コイルの巻回方向が楕円形や矩形に近い形状である場合にも本発明の適用は可能である。
【００３４】
また、上記の実施例では、主としてチョークコイル４の下側に位置する金属パターン領域を分断しているが、チョークコイル４の下側でなくても、チョークコイル近傍に発生するループ電流はチョークコイルに影響を与える可能性がある。よって、チョークコイル４の真下の金属パターン領域のみならず、チョークコイル４の周辺におけるある程度の範囲においては、同様に金属パターン領域を複数に分割してループ電流の発生を抑制することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例に係るネットワーク回路の外観を示す平面図である。
【図２】実施例に係るプリント基板の平面図である。
【図３】チョークコイルに流れるコイル電流を示す図である。
【図４】一般的なループ電流の例を示す図である。
【図５】チョークコイル及びプリント基板の断面図である。
【図６】実施例によるループ電流の抑制原理を説明する図である。
【図７】変形例に係るプリント基板の平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ネットワーク回路
４  チョークコイル
５  プリント基板
２０〜２３、２７、２８  金属パターン領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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