(57)【要約】      （修正有）【課題】  磁性体を用いずに簡単な構成でコイルとコンデンサを一体で製造することが可能なＬＣ回路を提供する。【解決手段】  基板１０に形成された陥没穴１１内にコンデンサＣと金属で形成したコイル１７とが直列接続させられた状態で埋設されている。上層基板２０を前記基板１０の表面に接合すると、コイル１７の接点部１７ｃには上層基板２０の下面２０Ａに形成された被接触電極２２が圧接し、第１の導電部２１を介して外部に引き出すことができる。またコンデンサＣの下電極１３は第２の導電部１２を介して外部に引き出される。磁性体を用いずにコイルを形成することが可能となるため、ＬＣ回路の構成を簡単にすることができ、ＬＣ回路の製造工程を容易化することができる。またコイルとコンデンサとを一体化できるため、ＬＣ回路を取り付けるために必要な基板上のスペースを少なくすることができる。【選択図】図１
2005318103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサと、平板状の金属を螺旋状に巻き付けて形成されたコイルとを有し、前記コンデンサとコイルとが基板に形成された陥没穴に埋設されているＬＣ回路であって、
前記コンデンサが、前記コイルの底面に設けられた一方の電極と、前記陥没穴の底面に設けられた他方の電極と、前記両電極間に挟まれた誘電体によって形成されていることを特徴とするＬＣ回路。
【請求項２】
コンデンサと、平板状の金属を螺旋状に巻き付けて形成されたコイルとを有し、前記コンデンサとコイルとが基板に形成された陥没穴に埋設されているＬＣ回路であって、
前記コイルの両端に対向配置された一対の電極と、前記陥没穴内を埋め尽くす誘電体とが設けられており、前記一対の電極と前記電極内に埋入された誘電体とによって前記コンデンサが形成されていることを特徴とするＬＣ回路。
【請求項３】
コンデンサと、平板状の金属を螺旋状に巻き付けて形成されたコイルとを有し、前記コンデンサとコイルとが基板に形成された陥没穴に埋設されているＬＣ回路であって、
前記コイルを形成する金属の一方の面に誘電膜が積層されており、前記陥没穴に向けて対向配置された電極が前記コイルを弾圧したときに、前記コイルと前記電極との間に挟まされた前記誘電膜によりコンデンサが形成されることを特徴とするＬＣ回路。
【請求項４】
前記コイルが、同心螺旋状に巻き付けられ、または一方の端部から他方の端部に向かうにしたがってコイルの直径が徐々に小さくなる凸形螺旋状に巻き付けられて形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載のＬＣ回路。
【請求項５】
前記陥没穴には、陥没穴の外部から前記底面に延びるとともに前記コイルまたはコンデンサの一方の端部に接続される電極を備えた第１の導電部と、前記陥没穴の外部から前記陥没穴の開口端に延びるとともに前記コイルの他方の端部に電気的に接触する電極を備えた第２の導電部とが、互いに接触しない状態で設けられている請求項１ないし４のいずれか記載のＬＣ回路。
【請求項６】
前記基板が下層基板の表面に上層基板が積層された多層基板であり、前記下層基板の対向面側に前記陥没穴および第１の導電部が設けられており、前記上層基板の対向面に前記第２の導電部が設けられている請求項５記載のＬＣ回路。
【請求項７】
電子部品の底面に電極が形成されており、前記電子部品が前記基板に固定されることにより、前記コイルの他方の端部が前記電極に対して電気的に接続される請求項５記載のＬＣ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板上に組立部品として取り付けられるＬＣ回路に係わり、特にコイルとコンデンサとを一体で配置されるＬＣ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣ回路は、例えばＬＣフィルタやＬＣ共振回路などに代表されるように、電子回路の中では頻繁に用いられる。
【０００３】
このようなＬＣ回路は、一般にコイルＬとコンデンサＣとを電気的に接続することにより構成されるが、これら２つの部品を独立して回路基板上に取り付けるためには、比較的大きなスペースを確保しておくことが要求される。このため、部品点数を削減することができず、ＬＣ回路が搭載される回路基板を小型化し難いという問題がある。
【０００４】
この点、例えば特許文献１には、所定幅のアルミ箔等の薄板を同心対向螺旋状に巻いたコイルを作製するともに、前記コイルのターン間に電解液を含浸した絶縁紙を重ねるように対向螺旋状に巻き込み挿入して電解コンデンサを形成することにより、コイルとコンデンサとを一体化して部品点数の削減と小型化を図れるようにしたＬＣフィルタが開示されている。
【特許文献１】実開平５−９５０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載されたＬＣフィルタでは、コイルを形成する薄板間、すなわちターン間に前記電解液を含浸した絶縁紙を重ねるように対向螺旋状に巻き込み挿入することが煩雑であり、製造工程が複雑化しやすいという問題がある。
【０００６】
また一般的に、コイルは磁性体で、コンデンサは誘電体で、その他の配線用の部材は導体でそれぞれ製造されるため、ＬＣ回路を一体で製造するには複雑な工法が必要となるという問題もある。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、磁性体を用いずに簡単な構成でコイルとコンデンサを一体に製造できるようにしたＬＣ回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、コンデンサと、平板状の金属を螺旋状に巻き付けて形成されたコイルとを有し、前記コンデンサとコイルとが基板に形成された陥没穴に埋設されているＬＣ回路であって、
前記コンデンサが、前記コイルの底面に設けられた一方の電極と、前記陥没穴の底面に設けられた他方の電極と、前記両電極間に挟まれた誘電体によって形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また本発明は、コンデンサと、平板状の金属を螺旋状に巻き付けて形成されたコイルとを有し、前記コンデンサとコイルとが基板に形成された陥没穴に埋設されているＬＣ回路であって、
前記コイルの両端に対向配置された一対の電極と、前記陥没穴内を埋め尽くす誘電体とが設けられており、前記一対の電極と前記電極内に埋入された誘電体とによって前記コンデンサが形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに本発明は、コンデンサと、平板状の金属を螺旋状に巻き付けて形成されたコイルとを有し、前記コンデンサとコイルとが基板に形成された陥没穴に埋設されているＬＣ回路であって、
前記コイルを形成する金属の一方の面に誘電膜が積層されており、前記陥没穴に向けて対向配置された電極が前記コイルを弾圧したときに、前記コイルと前記電極との間に挟まされた前記誘電膜によりコンデンサが形成されることを特徴とするものである。
【００１１】
上記本発明では、磁性体を用いずにコイルを形成することが可能となる。よって、ＬＣ回路の構成を簡単にすることができるため、製造工程を容易化することができる。またコイルとコンデンサとを一体化することができるため、ＬＣ回路を取り付けるために必要な基板上のスペースを少なくすることができる。
【００１２】
上記において、前記コイルが、同心螺旋状に巻き付けられ、または一方の端部から他方の端部に向かうにしたがってコイルの直径が徐々に小さくなる凸形螺旋状に巻き付けられて形成されているものが好ましい。
【００１３】
この場合、ＬＣ回路からの引出し線は、前記陥没穴には、陥没穴の外部から前記底面に延びるとともに前記コイルまたはコンデンサの一方の端部に接続される電極を備えた第１の導電部と、前記陥没穴の外部から前記陥没穴の開口端に延びるとともに前記コイルの他方の端部に電気的に接触する電極を備えた第２の導電部とが、互いに接触しない状態で設けられているものとして構成できる。
【００１４】
さらに具体的には、前記基板が下層基板の表面に上層基板が積層された多層基板であり、前記下層基板の対向面側に前記陥没穴および第１の導電部が設けられており、前記上層基板の対向面に前記第２の導電部が設けられているものとして構成できる。
【００１５】
あるいは、電子部品の底面に電極が形成されており、前記電子部品が前記基板に固定されることにより、前記コイルの他方の端部が前記電極に対して電気的に接続されるものとして構成できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、磁性体を用いずにコイルを形成することが可能となるため、ＬＣ回路の構成を簡単にすることができる。よって、ＬＣ回路の製造工程を容易化することができる。
【００１７】
またコイルとコンデンサとを一体化することができるため、ＬＣ回路を取り付けるために必要な基板上のスペースを少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の第１の実施に形態としてのＬＣ回路を示す回路基板の断面図であり、Ａは下層基板に上層基板を接合する前の状態、Ｂは下層基板に上層基板を接合した後の多層基板の状態を示している。また図２はコイルを示す平面図、図３は第１の実施の形態のＬＣ回路を等価的に示す回路構成図である。
【００１９】
図１に示すように、第１の実施の形態として示すＬＣ回路は、ＰＷＢ（Ｐｒｉｎｔ  Ｗｉｒｅ  Ｂｏａｒｄ）などの基板１０に形成された陥没穴１１の内部に形成されている。
【００２０】
前記基板１０には、銅箔などをプリント配線して形成した第１の導電部１２が設けられている。前記陥没穴１１の底面１１ａには下電極（他方の電極）１３が所定の面積で形成されており、前記第１の導電部１２は前記陥没穴１１の外部から陥没穴１１の壁面１１ｂを通って前記下電極１３に接続されている。
【００２１】
前記下電極１３の表面には、誘電体１４が所定の膜厚寸法で形成されており、前記誘電体１４の表面には上電極（一方の電極）１６が設けられている。前記下電極１３と上電極１６とは一対の平行電極を形成している。そして、前記誘電体１４が前記一対の平行電極間に挟まれた状態で設けられることにより、コンデンサＣが形成されている。
【００２２】
前記上電極１６の表面にはコイル１７が設けられている。この実施の形態に示すコイル１７は、例えば図１および図２に示すように外周側に外枠部１７Ａを有し、前記外枠部１７Ａの内側から中心方向に螺旋状に延びる弾性変形部１７ａを備えたスパイラルコイルである。前記弾性変形部１７ａは平板状の金属、例えばニッケル、またはニッケルと銅の合金などで形成されており、前記外枠部１７Ａ側の基端部１７ｂからＺ１側の接点部１７ｃに向かうにしたがってコイルの直径が徐々に小さくなる凸形螺旋状で形成されている。ただし、コイルの直径が基端部１７ｂ側と接点部１７ｃ側とで一定である同心螺旋状のコイルであってもよい。
【００２３】
前記コイル１７は、前記外枠部１７Ａが前記コンデンサＣを形成する上電極１６に導電性接着剤などで固着されている。またコイル１７の接点部１７ｃは、前記陥没穴１１の開口端１１Ａから図示Ｚ１方向に突出させられた状態で設置されている。なお、図１では、コイル１７のＺ方向の長さ寸法をＨ１で示している。
【００２４】
図１Ｂに示すように、前記基板１０の表面（対向面）１０Ａには、例えば上層基板２０が接合される。この場合、前記基板１０は下層基板としての役割を果たし、基板（下層基板）１０と上層基板２０が多層基板を形成している。
【００２５】
前記基板１０の表面１０Ａの対向面となる上層基板２０の下面（対向面）２０Ａには、銅箔などをプリント配線することにより形成された第２の導電部２１が設けられている。前記第２の導電部２１の先端には、その面積を拡張した被接触電極２２が前記陥没穴１１に対向する位置に設けられている。
【００２６】
図１Ｂに示すように、前記基板（下層基板）１０の上に上層基板２０を積層して固定すると、前記コイル１７の接点部１７ｃが前記被接触電極２２によってＺ２方向に押圧されるため、コイル１７の弾性変形部１７ａはＺ２方向に長さ寸法Ｈ２（Ｈ２＜Ｈ１）に収縮された状態で固定される。このとき、前記コイル１７の接点部１７ｃが、弾性変形部１７ａの弾性力によって前記被接触電極２２を強く圧接するため、前記コイル１７の接点部１７ｃと被接触電極２２との電気的な接続を確保することができる。
【００２７】
また、このときのコイル１７の長さ寸法Ｈ２は、前記コンデンサＣの上電極１６と被接触電極２２との間の距離で規定されるため、インダクタンス値をほぼ設計どおりの値に設定することができる。
【００２８】
図３の等価回路に示すように、この第１の実施の形態のＬＣ回路はコイル１７とコンデンサＣとが直列に接続されものとなる。このとき、前記第１の導電部１２はコンデンサＣの下電極１３に接続された引出し線として、同様に第２の導電部２１は前記被接触電極２２介してコイル１７の接点部１７ｃに接続された引出し線として機能させることができる。
【００２９】
なお、上記第１の実施の形態では、基板１０の上面に上層基板２０を積層する多層基板を示したが、単層基板の場合には前記上層基板２０の代わりに電子部品を前記陥没穴１１の上に固定するようにすればよい。すなわち、電子部品の底面に設けられた電極を前記コイル１７の接点部１７ｃに接触させた状態で電位部品を基板１０の表面に前記陥没穴１１を覆うように固定することにより、上記同様のＬＣ回路とすることができる。なお、この場合には、図１Ａ、Ｂに示す符号２０が電子部品、符号２１、２２が電子部品の底面に設けられた電極として機能することになる。
【００３０】
次に第２の実施の形態としてのＬＣ回路を説明する。
図４は本発明の第２の実施の形態としてのＬＣ回路を示す断面図、図５は、第２の実施の形態に示すＬＣ回路の等価的に示す回路構成図である。
【００３１】
図４では、基板１０に設けられた陥没穴１１内に螺旋形状のコイル１７が設けられており、前記コイルの接点部１７ｃに上層基板２０の下面２０Ａの被接触電極２２が当接している点は、上記第１の実施と同様である。
【００３２】
ただし、コイル１７の外枠部１７Ａが、前記陥没穴１１の底面１１ａの下電極１３に導電性接着剤などで固着されており、前記陥没穴１１内でかつ前記コイル１７の周囲に誘電体１４が埋入されている点において異なっている。
【００３３】
すなわち、前記誘電体１４は、前記被接触電極２２と下電極１３との間を埋め尽くすように設けられており、前記下電極１３と被接触電極２２とが対向する領域内に埋入された前記誘電体１４によりコンデンサＣが形成されている。
【００３４】
またコイル１７のターンとターンとの間にそれぞれ浮遊容量を積極的に発生させることができるため、各浮遊容量によってもコンデンサＣを形成することが可能とされている。
【００３５】
よって、第２実施の形態に示すＬＣ回路では、コイル１７の両端にコンデンサＣが等価的に接続されることになるため、図５に示すようにコイル１７とコンデンサＣとが並列接続されたものとして構成することができる。
【００３６】
そして、この場合の第１の導電部１２はコンデンサＣとコイル１７の一方の端部に接続された引出し線として、同様に第２の導電部２１はコンデンサＣとコイル１７の他方の端部に接続された引出し線として機能する。
【００３７】
なお、この場合も上記第１の実施の形態同様、前記上層基板２０の代わりに電子部品とその底面に設けられた電極を用いることによりＬＣ回路を構成することが可能である。
【００３８】
次に第３の実施の形態としてのＬＣ回路を説明する。
図６は本発明の第３の実施の形態としてのＬＣ回路を示す断面図である。
【００３９】
図６に示す第３の実施の形態に示すＬＣ回路では、基板１０に設けられた陥没穴１１内に螺旋形状のコイル１７が設けられており、前記コイル１７の外枠部１７Ａが陥没穴１１の底面１１ａに設けられた下電極１３に導電性接着剤などで固着されている点は上記第２の実施と同様である。
【００４０】
ただし、前記第３の実施の形態では前記陥没穴１１内が誘電体１４で埋め尽くされている代わりに、前記コイル１７を形成する金属の表面（Ｚ１側の面）に所定の膜厚寸法で形成された誘電膜１４Ａがコーティングされている点で異なっている。前記誘電膜１４Ａは、例えばポリイミド樹脂など、比較的に誘電率の高い樹脂材料を前記コイル１７の表面に塗布することにより均一な膜厚で形成されている。
【００４１】
前記コイル１７は、前記上層基板２０の対向面（下面）に設けられた被接触電極２２により、前記弾性変形部１７ａが前記図１の場合以上にＺ２方向へ大きく収縮させられた状態で前記陥没穴１１内に設けられている。このため、前記被接触電極２２には、前記接点部１７ｃの表面を積層している誘電膜１４Ａばかりでなく、前記接点部１７ｃ近傍の弾性変形部１７ａの表面に積層されている誘電膜１４Ａも同時に接触している。よって、第３の実施の形態では、前記被接触電極２２に接触する誘電膜１４Ａと、この誘電膜１４Ａを上下（Ｚ）方向から挟む接点部１７ｃ、弾性変形部１７ａおよび被接触電極２２とによりコンデンサＣが形成されている。そして、この場合のＬＣ回路の等価回路は、コイル１７の先端部にコンデンサＣが接続されるため、前記図３同様の直列接続となる。
【００４２】
なお、この場合も上記第１の実施の形態同様、前記上層基板２０の代わりに電子部品とその底面に設けられた電極を用いることによりＬＣ回路を構成することが可能である。
【００４３】
以上各実施の形態に示すように、本願発明では、コンデンサＣとコイル１７とからなるＬＣ回路を基板１０の陥没穴１１内に一体化することができるため、前記ＬＣ回路を基板１０に搭載するために必要なスペースを従来に比較して小さくすることができる。しかも、コイルＬとして磁性体を用いる必要がなく簡単な構成とすることができるため、ＬＣ回路の製造工程を容易とすることができる。
【００４４】
なお、上記各実施の形態では、前記弾性変形部１７ａが、平板状の金属で形成されており、前記外枠部１７Ａ側の基端部１７ｂからＺ１側の接点部１７ｃに向かうにしたがってコイルの直径が徐々に小さくなる凸形状のスパイラルコイルで形成されたものを示したが、本発明はこれに限られるものではなく、コイルの直径が基端部１７ｂ側と接点部１７ｃ側とで一定である同心螺旋状のコイルであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施に形態としてのＬＣ回路を示す回路基板の断面図であり、Ａは下層基板に上層基板を接合する前の状態、Ｂは下層基板に上層基板を接合した後の多層基板の状態、
【図２】コイルを示す平面図、
【図３】第１の実施の形態のＬＣ回路を等価的に示す回路構成図、
【図４】本発明の第２の実施の形態としてのＬＣ回路を示す断面図、
【図５】第２の実施の形態に示すＬＣ回路の等価的に示す回路構成図、
【図６】本発明の第３の実施の形態としてのＬＣ回路を示す断面図、
【符号の説明】
【００４６】
１０  基板（下層基板）
１０Ａ  基板の表面（対向面）
１１  陥没穴
１２  第１の導電部
１３  下電極（他方の電極）
１４  誘電体
１４Ａ  誘電膜
１６  上電極（一方の電極）
１７  コイル
１７Ａ  外枠部
１７ａ  弾性変形部
１７ｂ  基端部
１７ｃ  接点部
２０  上層基板
２０Ａ  上層基板の下面（対向面）
２１  第２の導電部
２２  被接触電極
【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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