(57)【要約】【課題】  たとえ、磁性体からなる磁芯を挿入せずとも、隣接する周回導体部分同士の隙間に磁束が流れ込むことを極力抑制して高効率化を達成することができる巻線装置並びにその製造方法を提供する。【解決手段】  所定の巻回パターンによる導電性物質からなる複数の周回導体部分を有する巻線を包含する巻線装置であって、前記巻線を構成する複数の周回導体部分のうちで、互いに隣接する一対の周回導体部分の間には、反磁性の導電性物質を非導電化処理してなる絶縁性物質からなる絶縁層が介在されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の巻回パターンによる導電性物質からなる複数の周回導体部分を有する巻線を包含する巻線装置であって、
前記巻線を構成する複数の周回導体部分のうちで、互いに隣接する一対の周回導体部分の間には、反磁性の導電性物質を非導電化処理してなる絶縁性物質からなる絶縁層が介在されている、ことを特徴とする巻線装置。
【請求項２】
前記絶縁層となるべき非導電化処理前の反磁性の導電性物質と前記周回導体部分を構成する導電性物質とは同一物質である、ことを特徴とする請求項１に記載の巻線装置。
【請求項３】
前記絶縁層は、前記周回導体部分となるべき導電性材料の隣接周回導体部分側の所定領域を非導電化処理してなるものである、請求項２に記載の巻線装置。
【請求項４】
前記非導電化処理が、前記導電性物質を構成する結晶格子の結合構造を変化させて最外殻電子の自由移動を制限するための化学的変質処理を包含する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の巻線装置。
【請求項５】
前記巻線は、同一層内に、所定巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する単層構造の巻線であり、かつ前記一対の周回導体部分とは、同層内において隣接する一対の周回導体部分である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の巻線装置。
【請求項６】
前記巻線は、各層のそれぞれに所定巻回パターンによる１又は２周以上の周回導体部分を有する多層構造の巻線であり、かつ前記一対の周回導体部分とは、異層間において隣接する一対の周回導体部分である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の巻線装置。
【請求項７】
前記所定巻回パターンが渦巻状の巻回パターンである、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の巻線装置。
【請求項８】
前記所定巻回パターンがＳ字巻状の巻回パターンである、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の巻線装置。
【請求項９】
前記巻線は、互いの磁心を整合させ、かつ前記絶縁性物質からなる絶縁層を介して近接対向配置された入力側Ｓ字状巻線と出力側Ｓ字状巻線とからなる、ことを特徴とする請求項８に記載の巻線装置。
【請求項１０】
前記巻線は、所定断面を有する筒体の外周又は内周のいずれかに沿って螺旋状巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する単層構造の筒型巻線であり、かつ前記一対の周回導体部分とは、螺旋状巻回パターンにおいて隣接する一対の周回導体部分である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の巻線装置。
【請求項１１】
前記巻線は、所定の断面形状を有する筒体の外周及び内周のそれぞれに沿って螺旋状巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する内外周２層構造の筒型巻線であり、かつ前記一対の周回導体部分とは、内外周のそれぞれにおける螺旋状巻回パターンにおいて隣接する一対の周回導体部分である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の巻線装置。
【請求項１２】
前記一対の周回導体部分同士の対向面のいずれか一方又は双方には、互いに相手方に向かって所定距離突出する１又は２条以上の突条が、前記周回導体部分の長手方向に沿って形成されている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の巻線装置。
【請求項１３】
前記一対の周回導体部分を構成する導電性物質とそれらの間に介在される絶縁層を構成する絶縁性物質とによってダイオードが形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の巻線装置。
【請求項１４】
前記一対の周回導体部分を構成する導電性物質が反磁性金属である銅（Ｃｕ）又は銀（Ａｇ）であり、かつそれらの間に介在される絶縁層を構成する絶縁性物質が酸化第一銅（Ｃｕ2Ｏ）又は臭化銀（ＡｇＢｒ）若しくはフッ化銀（ＡｇＦ2）である、ことを特徴とする請求項１３に記載の巻線装置。
【請求項１５】
前記一対の周回導体部分を構成する導電性物質が反磁性金属である銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）であり、かつそれらの間に介在される絶縁層を構成する絶縁性物質がアルミニウム（Ａｌ）を酸化処理してなる酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）である、ことを特徴とする請求項１〜３に記載の巻線装置。
【請求項１６】
前記一対の周回導体部分を構成する導電性物質が、反磁性物質であるチタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、又はカーボンナノチューブであり、かつ前記物質を非導電化処理してなる絶縁体が、それぞれ、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）又は（ＴｉＯ5）、酸化タンタル（ＴａＯ5）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、又はダイアモンド若しくはＤＬＣ（Diamond Like Carbon）である、ことを特徴とする請求項１〜３に記載の巻線装置。
【請求項１７】
同一層内に、所定の巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する単層構造の巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、
導電性を有する反磁性の金属材料からなる所定厚さの板材を用意する第１のステップと、
前記板材の表面側に所定強度のレーザビームを照射して該照射点を局部的に加熱することで、レーザビーム照射点の前記板材をその表裏に亘って導電性から絶縁性に変質させる第２のステップと、
前記板材と前記レーザビーム照射点とを前記巻回パターンとなるべき周回導体部分の輪郭に沿って相対的に移動させることで、前記周回導体部分とその周囲の導電性板材との間を絶縁分離する第３のステップとを包含し、かつ
前記第２のステップに先立って、又は前記第３のステップの後に、前記巻回パターンの中心部分に対応させて、前記板材に磁束通過用の孔明け加工を行う第４のステップとを包含する、ことを特徴とする巻線装置の製造方法。
【請求項１８】
同一層内に、所定の巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する単層構造の巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、
反磁性を有する導電物質からなる所定厚さの板材を用意する第１のステップと、
前記板材の上面を、前記巻回パターン部分を残してマスクする第２のステップと、
前記板材の表面側に所定強度の面上レーザを照射して、前記マスクから露出する巻線パターン部分を局部的に加熱することで、面上レーザ照射領域の前記板材をその表裏に亘って導電性から絶縁性に変質させる第３のステップと、とを包含し、かつ
前記第２のステップに先立って、又は前記第３のステップの後に、前記巻回パターンの中心位置に対応させて、前記板材に磁束通過孔を明ける第４のステップとを包含する、ことを特徴とする巻線装置の製造方法。
【請求項１９】
前記レーザ照射を、前記照射点周囲への伝熱阻止のために、前記板材を冷却しつつ行う、ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の巻線装置の製造方法。
【請求項２０】
前記レーザ照射を、前記照射点における非導体化反応が促進されるように、所定の反応ガスを供給しつつ行う、ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の巻線装置の製造方法。
【請求項２１】
前記レーザ照射を、前記照射点における絶縁性金属堆積作用を促進させるために、前記金属材料の蒸気雰囲気中にて行う、ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の巻線装置の製造方法。
【請求項２２】
前記金属材料がアルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）であり、かつ前記変質された絶縁性物質は酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）又は酸化第一銅（Ｃｕ2Ｏ）である、ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の巻線装置の製造方法。
【請求項２３】
複数の層を有すると共に、各層のそれぞれには、所定巻回パターンによる１又は２周以上の周回導体部分を有する多層構造の巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、
反磁性を有するの導電性物質からなる、前記所定巻回パターンによる１つの層の周回導体部分に相当する、突条を形成する第１のステップと、
前記１つの層の周回導体部分に相当する突条の少なくとも上面に、必要な接続孔を残して、反磁性を有する導電性物質を非導電化処理してなる絶縁性物質からなる所定厚さの層間絶縁層を重ねて一体化する第２のステップと、
前記層間絶縁層の上に、反磁性を有するの導電性物質からなる、他の１つの層の周回導体部分に相当する突条を重ねて一体化させる第３のステップと、
前記第２及び第３のステップを必要回数だけ繰り返すことで、所望層数の周回導体部分を層間絶縁層を介して積層してなる積層体を形成する第４のステップとを包含する、ことを特徴とする巻線装置の製造方法。
【請求項２４】
前記第２のステップにおいては、反磁性を有するの導電性物質からなる突条の少なくとも上面を、必要な接続孔を残して、所定厚みだけ非導電化処理することにより、前記突条の上に、絶縁性物質からなる所定厚さの層間絶縁層を重ねて一体化することを特徴とする請求項２３に記載の巻線装置の製造方法。
【請求項２５】
前記積層体の底面、頂面、内周面、及び外周面を、反磁性を有するの導電性物質を非導電化処理してなる絶縁体層にて覆うためのステップをさらに有する、ことを特徴とする請求項２３に記載の巻線装置の製造方法。
【請求項２６】
エッチング処理を含む半導体製造プロセスが適用され、かつ
前記突条を形成する第１及び第３のステップは、反磁性を有する導電性材料による成長処理又は堆積処理を使用して行われ、さらに前記層間絶縁層を形成する第２のステップは、非導体化反応に寄与する反応性気体との接触による化学的変質処理又はドーピング処理を使用して行われる、ことを特徴とする請求項２３に記載の巻線装置の製造方法。
【請求項２７】
前記突条は、反磁性を有する導電性物質からなる板材であり、前記周回導体部分を重ねて一体化させる第３のステップは、超音波溶接処理等の原子レベルでの結合が可能な接合方法を使用して前記板材を接合することで行われ、さらに前記層間絶縁層を形成する第２のステップは、非導体化反応に寄与する反応性気体との接触、又は非導体化反応に寄与する反応性液体への浸漬による化学的変質処理を使用して行われる、ことを特徴とする請求項２３に記載の巻線装置の製造方法。
【請求項２８】
前記突条を形成する第１及び第３のステップは、反磁性を有する導電性物質による鍍金処理を使用して行われ、さらに前記層間絶縁層を形成する第２のステップは、非導電化反応に寄与する反応性気体との接触、又は非導体化反応に寄与する反応性液体への浸漬による化学的変質処理を使用して行われる、ことを特徴とする請求項２３に記載の巻線装置の製造方法。
【請求項２９】
前記周回導体部分を構成する金属材料がアルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）であり、かつ前記層間絶縁層を構成する絶縁体が酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）又は酸化第一銅（Ｃｕ2Ｏ）である、ことを特徴とする請求項２３に記載の巻線装置の製造方法。
【請求項３０】
所定断面を有する筒体の外周面又は内周面のいずれかに沿って螺旋状巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する単層構造の筒型巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、
反磁性を有する導電性物質からなる所定断面形状及び肉厚の筒体を用意する第１のステップと、
前記筒体の外周面に所定強度のレーザビームを照射して該照射点を局部的に加熱することで、レーザビーム照射点の前記筒体をその外周面から前記内周面に至るまで絶縁性に変質させる第２のステップと、
前記筒体外周面と前記レーザビーム照射点とを前記螺旋状巻回パターンとなるべき周回導体部分の輪郭に沿って相対的に移動させることで、前記螺旋状巻回パターンによる周回導体部分とその周囲の導電性筒体との間を絶縁分離する第３のステップとを包含する、ことを特徴とする巻線装置の製造方法。
【請求項３１】
所定の断面形状を有する筒体の外周面及び内周面の双方のそれぞれに沿って２周以上の螺旋状巻回パターンによる周回導体部分を有する内外周２層構造の筒型巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、
反磁性を有する導電性物質からなり、かつ内周面側と外周面側とを絶縁分離する中間絶縁層を有する所定断面形状及び肉厚の筒体を用意する第１のステップと、
前記筒体の外周面に所定強度のレーザビームを照射して該照射点を局部的に加熱することで、レーザビーム照射点の前記筒体をその外周面から中間絶縁層に至るまで絶縁性に変質させる第３のステップと、
前記筒体外周面と前記レーザビーム照射点とを前記螺旋状巻回パターンとなるべき周回導体部分の境界に沿って相対的に移動させることで、前記螺旋状巻回パターンによる周回導体部分とその周囲の導電性筒体との間を絶縁分離する第４のステップと、
前記筒体の内周面に所定強度のレーザビームを照射して該照射点を局部的に加熱することで、レーザビーム照射点の前記筒体をその内周面から中間絶縁層に至るまで絶縁性に変質させる第５のステップと、
前記筒体内周面と前記レーザビーム照射点とを前記螺旋状巻回パターンとなるべき周回導体部分の境界に沿って相対的に移動させることで、前記螺旋状巻回パターンによる周回導体部分とその周囲の導電性筒体との間を絶縁分離する第６のステップとを包含する、ことを特徴とする巻線装置の製造方法。
【請求項３２】
前記レーザ照射を、前記照射点周囲への伝熱阻止のために、前記板材を冷却しつつ行う、ことを特徴とする請求項３０又は３１に記載の巻線装置の製造方法。
【請求項３３】
前記レーザ照射を、前記照射点における非導体化反応が促進されるように、所定の反応ガスを供給しつつ行う、ことを特徴とする請求項３０又は３１に記載の巻線装置の製造方法。
【請求項３４】
前記レーザ照射を、前記照射点における絶縁性金属の堆積作用を促進させるために、前記金属材料の蒸気雰囲気中にて行う、ことを特徴とする請求項３０又は３１に記載の巻線装置の製造方法。
【請求項３５】
前記導電性材料がアルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）であり、かつ前記非導電化処理により生じた絶縁性物質は酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）又は酸化第一銅（Ｃｕ2Ｏ）である、ことを特徴とする請求項３０又は３１に記載の巻線装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、コイルやトランスに代表される巻線装置に係り、特に、巻線を構成する隣接周回導体部分から発生する磁束同士の打ち消し合いによる損失を低減させて、高効率化を達成した巻線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルやトランスに代表される巻線装置としては、半導体基板中に作り込まれるような微小サイズのものから、リニアモータカーに使用されるような巨大サイズのものまで、様々なサイズのものが知られている。
【０００３】
いずれのサイズの巻線装置においても、隣接周回導体部分から発生する磁束同士の打ち消し合いによる損失を低減させて、効率を向上させるためには、図２８に示されるように、巻線２０を構成する周回導体部分２１〜２５のうちで、互いに隣接する一対の周回導体部分同士（例えば、２１と２２、２２と２３、２３と２４・・・）の隙間への磁束侵入を極力回避せねばならない。これは、巻線を構成する隣接周回導体部分（例えば、２２と２３）の間にそれらの周回導体部分から発生する磁束（例えば、周回導体部分２２から発生する磁束１４と周回導体部分２３から発生する磁束１５）が侵入すると、それらの磁束１４，１５が互いに打ち消し合って、損失を生ずるからである（非特許文献１参照）。
【０００４】
従来、絶縁被覆電線を巻回してなる巻線を有する巻線装置においては、絶縁被覆電線の巻回密度を上げて隣接する周回導体部分同士の隙間を可能な限り狭くすることにより、隣接する周回導体部分間への磁束侵入を極力阻止する対策が採用されている。
【０００５】
しかし、このような対策にあっては、図２９に示されるように、仮に、絶縁被覆電線４２〜４４を緊密に巻回したとしても、周回導体部分同士（例えば、２１と２２、２２と２３、２３と２４・・・）の隙間は、絶縁被覆３２〜３４の厚さＤの２倍（２Ｄ）以下にはならないことに加え、一般に、導体の断面は円形であることから、隣接する一対の周回導体部分同士の隙間は略線接触のような状態となり、磁束１４，１５の侵入を十分に阻止できないと言う問題点があった。
【０００６】
そこで、図３０に示されるように、巻線を構成する絶縁被覆電線として、断面矩形状とした所謂「バイファイラーワイヤ」や「リボンワイヤ」を使用する対策も従来から採用されている。このような対策によれば、周回導体部分同士（例えば、２１と２２、２２と２３、２３と２４・・・）の間に形成される隙間は、絶縁被覆電線４２〜４４の矩形断面の長辺分だけ連続することとなるため、断面円形のワイヤを使用する場合に比べて、磁束１４，１５の侵入を有効に阻止することができた。
【０００７】
しかし、このような断面矩形状の被覆ワイヤを使用する対策にあっても、絶縁被覆電線４２〜４４の絶縁性被覆３２〜３４を構成するエナメルワニス、ポリウレタン、ポリエチレン等の絶縁性素材それ自体には積極的な磁束通過阻止作用は存在しないため、隣接周回導体部分同士の隙間への磁束侵入をさらに減少させるためには、絶縁性被覆３２〜３４それ自体の薄肉化を進める他はなく、そのため、絶縁性被覆３２〜３４の絶縁耐圧や物理的強度限界によって、磁束通過阻止作用は制限されざるを得ない。
【０００８】
加えて、絶縁被覆電線４２〜４４のように、導体２２〜２４とそれを取り巻く絶縁被覆３２〜３４とが完全な別素材であって、両者間に物性上の大きな相違が存在すると、半導体基板や多層回路基板への組み込みに好適な積層型巻線として構成する場合には、発熱に伴う応力歪み等を原因として性能が劣化し易く、安定な特性のものが得難い。
【０００９】
一方、巻線の中心に磁芯を挿入して磁束を磁芯に集中させれば、隣接する周回導体部分同士の隙間に流れ込もうとする磁束を低減させることはできるが、その場合には、磁芯材料の温度がキューリー点に達すると磁芯の磁気特性は大きく変化するため、磁芯材料の温度がキューリー点に達することがないように、最大電流、最大周波数が制限されると言った問題が新たに生ずる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「定本  トロイダル・コア活用百科」山村英穂著、２００３年８月１日ＣＱ出版株式会社発行、第１２頁第１−１図
【非特許文献２】「第１級、第２級アマチュア無線技術士国家試験用  増補改訂版  解説・無線工学」２００３年３月１日ＣＱ出版株式会社発行、第２２頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明は、上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、たとえ、磁性体からなる磁芯を挿入せずとも、隣接する周回導体部分同士の隙間に磁束が流れ込むことを極力抑制して高効率化を達成することができる巻線装置並びにその製造方法を提供することにある。
【００１２】
また、この発明の他の目的とするところは、上述の目的を達成しつつも、半導体基板中に組み込まれるような微少サイズのものから、リニアモータカーに採用されるような巨大サイズのものに至る、広範な用途に応用することが可能な巻線装置並びにその製造方法を提供することにある。
【００１３】
この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の技術的課題は、以下の構成を有する巻線装置又はその製造方法により解決することができると考えられる。
【００１５】
すなわち、本発明に係る巻線装置は、所定の巻回パターンによる導電性物質からなる複数の周回導体部分を有する巻線を包含する巻線装置であって、前記巻線を構成する複数の周回導体部分のうちで、互いに隣接する一対の周回導体部分の間には、反磁性の導電性物質を非導電化処理してなる絶縁性物質による絶縁層が介在されている、ことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記絶縁層となるべき非導電化処理前の反磁性の導電性物質と前記周回導体部分を構成する導電性物質とは同一物質であってもよい。このとき、前記絶縁層は、前記周回導体部分となるべき導電性材料の隣接周回導体部分側の所定領域を非導電化処理してなるものであってもよい。
【００１７】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記非導電化処理が、前記導電性物質を構成する結晶格子の結合構造を変化させて最外殻電子の自由移動を制限するための化学的変質処理を含むものであってもよい。
【００１８】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記巻線は、同一層内に、所定巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する単層構造の巻線であり、かつ前記一対の周回導体部分とは、同層内において隣接する一対の周回導体部分とされるものであってもよい。
【００１９】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記巻線は、各層のそれぞれに所定巻回パターンによる１又は２周以上の周回導体部分を有する多層構造の巻線であり、かつ前記一対の周回導体部分とは、異層間において隣接する一対の周回導体部分とされるものであってもよい。
【００２０】
本発明の１つの実施態様においては、前記所定巻回パターンが渦巻状の巻回パターンであってもよい。
【００２１】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記所定巻回パターンがＳ字巻状の巻回パターンであってもよい。
【００２２】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記巻線は、互いの磁心を整合させ、かつ前記絶縁性物質からなる絶縁層を介して近接対向配置された入力側Ｓ字状巻線と出力側Ｓ字状巻線とからなるものであってもよい。
【００２３】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記巻線は、所定断面を有する筒体の外周又は内周のいずれかに沿って螺旋状巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する単層構造の筒型巻線であり、かつ前記一対の周回導体部分とは、螺旋状巻回パターンにおいて隣接する一対の周回導体部分であってもよい。
【００２４】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記巻線は、所定の断面形状を有する筒体の外周及び内周のそれぞれに沿って螺旋状巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する内外周２層構造の筒型巻線であり、かつ前記一対の周回導体部分とは、内外周のそれぞれにおける螺旋状巻回パターンにおいて隣接する一対の周回導体部分であってもよい。
【００２５】
本発明に係る巻線装置の実施態様においては、前記一対の周回導体部分同士の対向面のいずれか一方又は双方には、互いに相手方に向かって所定距離突出する１又は２条以上の突条が、前記周回導体部分の長手方向に沿って形成されていてもよい。
【００２６】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記一対の周回導体部分を構成する導電性物質とそれらの間に介在される絶縁層を構成する絶縁性物質とによってダイオードが形成される、ものであってもよい。このとき、前記一対の周回導体部分を構成する導電性物質が反磁性金属である銅（Ｃｕ）又は銀（Ａｇ）であり、かつそれらの間に介在される絶縁層を構成する絶縁性物質が酸化第一銅（Ｃｕ2Ｏ）又は臭化銀（ＡｇＢｒ）若しくはフッ化銀（ＡｇＦ2）であってもよい。
【００２７】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記一対の周回導体部分を構成する導電性物質が反磁性金属である銅（Ｃｕ）又アルミニウム（Ａｌ）であり、かつそれらの間に介在される絶縁層を構成する絶縁性物質がアルミニウム（Ａｌ）を酸化処理してなる酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）であってもよい。
【００２８】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記一対の周回導体部分を構成する導電性物質が、反磁性物質であるチタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、又はカーボンナノチューブであり、かつ前記物質を非導電化処理してなる絶縁体が、それぞれ、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）又は（ＴｉＯ5）、酸化タンタル（ＴａＯ5）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、又はダイアモンド若しくはＤＣＬ（Diawmond Like Carbon）であってもよい。
【００２９】
別の一面から見た本発明は、巻線装置の製造方法として把握することもできる。すなわち、本発明に係る巻線装置の第１の製造方法は、同一層内に、所定の巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する単層構造の巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、導電性を有する反磁性の金属材料からなる所定厚さの板材を用意する第１のステップと、前記板材の表面側に所定強度のレーザビームを照射して該照射点を局部的に加熱することで、レーザビーム照射点の前記板材をその表裏に亘って導電性から絶縁性に変質させる第２のステップと、前記板材と前記レーザビーム照射点とを前記巻回パターンとなるべき周回導体部分の輪郭に沿って相対的に移動させることで、前記周回導体部分とその周囲の導電性板材との間を絶縁分離する第３のステップとを包含し、かつ前記第２のステップに先立って、又は前記第３のステップの後に、前記巻回パターンの中心部分に対応させて、前記板材に磁束通過用の孔明け加工を行う第４のステップとを包含する、ことを特徴とするものである。
【００３０】
本発明に係る巻線装置の第２の製造方法は、同一層内に、所定の巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する単層構造の巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、反磁性を有する導電物質からなる所定厚さの板材を用意する第１のステップと、前記板材の上面を、前記巻回パターン部分を残してマスクする第２のステップと、前記板材の表面側に所定強度の面上レーザを照射して、前記マスクから露出する巻線パターン部分を局部的に加熱することで、面上レーザ照射領域の前記板材をその表裏に亘って導電性から絶縁性に変質させる第３のステップと、とを包含し、かつ前記第２のステップに先立って、又は前記第３のステップの後に、前記巻回パターンの中心位置に対応させて、前記板材に磁束通過孔を明ける第４のステップとを包含する、ことを特徴とするものである。
【００３１】
第１及び第２の製造方法の１つの実施態様においては、前記レーザ照射を、前記照射点周囲への伝熱阻止のために、前記板材を冷却しつつ行うものであってもよい。
【００３２】
上記第１及び第２の製造方法の１つの実施態様においては、前記レーザ照射を、前記照射点における非導体化反応が促進されるように、所定の反応ガスを供給しつつ行うものであってもよい。
【００３３】
第１及び第２の製造方法の１つの実施態様においては、前記レーザ照射を、前記照射点における絶縁性金属堆積作用を促進させるために、前記金属材料の蒸気雰囲気中にて行うものであってもよい。
【００３４】
第１及び第２の製造方法の１つの実施態様においては、前記金属材料がアルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）であり、かつ前記変質された絶縁性物質は酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）又は酸化第一銅（Ｃｕ2Ｏ）であってもよい。
【００３５】
本発明に係る巻線装置の第３の製造方法は、複数の層を有すると共に、各層のそれぞれには、所定巻回パターンによる１又は２周以上の周回導体部分を有する多層構造の巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、反磁性を有するの導電性物質からなる、前記所定巻回パターンによる１つの層の周回導体部分に相当する、突条を形成する第１のステップと、前記１つの層の周回導体部分に相当する突条の少なくとも上面に、必要な接続孔を残して、反磁性を有する導電性物質を非導電化処理してなる絶縁性物質からなる所定厚さの層間絶縁層を重ねて一体化する第２のステップと、前記層間絶縁層の上に、反磁性を有するの導電性物質からなる、他の１つの層の周回導体部分に相当する突条を重ねて一体化させる第３のステップと、前記第２及び第３のステップを必要回数だけ繰り返すことで、所望層数の周回導体部分を層間絶縁層を介して積層してなる積層体を形成する第４のステップとを包含する、ことを特徴とするものである。
【００３６】
第３の製造方法の１つの実施態様においては、前記第２のステップにおいては、反磁性を有するの導電性物質からなる突条の少なくとも上面を、必要な接続孔を残して、所定厚みだけ非導電化処理することにより、前記突条の上に、絶縁性物質からなる所定厚さの層間絶縁層を重ねて一体化するものであってもよい。
【００３７】
第３の製造方法の１つの実施態様においては、前記積層体の底面、頂面、内周面、及び外周面を、反磁性を有するの導電性物質を非導電化処理してなる絶縁体層にて覆うためのステップをさらに有するものであってもよい。
【００３８】
第３の製造方法の１つの実施態様においては、エッチング処理を含む半導体製造プロセスが適用され、かつ前記突条を形成する第１及び第３のステップは、反磁性を有する導電性材料による成長処理又は堆積処理を使用して行われ、さらに前記層間絶縁層を形成する第２のステップは、非導体化反応に寄与する反応性気体との接触による化学的変質処理を使用して行われるものであってもよい。
【００３９】
第３の製造方法の１つの実施態様においては、前記突条は、反磁性を有する導電性物質からなる板材であり、前記周回導体部分を重ねて一体化させる第３のステップは、超音波溶接処理等の原子レベルでの結合が可能な接合方法を使用して前記板材を接合することで行われ、さらに前記層間絶縁層を形成する第２のステップは、非導体化反応に寄与する反応性気体との接触、又は非導体化反応に寄与する反応性液体への浸漬による化学的変質処理を使用して行われるものであってもよい。
【００４０】
第３の製造方法の１つの実施態様においては、前記突条を形成する第１及び第３のステップは、反磁性を有する導電性物質による鍍金処理を使用して行われ、さらに前記層間絶縁層を形成する第２のステップは、非導電化反応に寄与する反応性気体との接触、又は非導体化反応に寄与する反応性液体への浸漬による化学的変質処理を使用して行われるものであってもよい。
【００４１】
第３の製造方法の１つの実施態様においては、前記周回導体部分を構成する金属材料がアルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）であり、かつ前記層間絶縁層を構成する絶縁体が酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）又は酸化第一銅（Ｃｕ2Ｏ）であってもよい。
【００４２】
本発明に係る巻線装置の第４の製造方法は、所定断面を有する筒体の外周面又は内周面のいずれかに沿って螺旋状巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する単層構造の筒型巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、反磁性を有する導電性物質からなる所定断面形状及び肉厚の筒体を用意する第１のステップと、前記筒体の外周面に所定強度のレーザビームを照射して該照射点を局部的に加熱することで、レーザビーム照射点の前記筒体をその外周面から前記内周面に至るまで絶縁性に変質させる第２のステップと、前記筒体外周面と前記レーザビーム照射点とを前記螺旋状巻回パターンとなるべき周回導体部分の輪郭に沿って相対的に移動させることで、前記螺旋状巻回パターンによる周回導体部分とその周囲の導電性筒体との間を絶縁分離する第３のステップとを包含する、ことを特徴とするものである。
【００４３】
本発明に係る巻線装置の第５の製造方法は、所定の断面形状を有する筒体の外周面及び内周面の双方のそれぞれに沿って２周以上の螺旋状巻回パターンによる周回導体部分を有する内外周２層構造の筒型巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、反磁性を有する導電性物質からなり、かつ内周面側と外周面側とを絶縁分離する中間絶縁層を有する所定断面形状及び肉厚の筒体を用意する第１のステップと、前記筒体の外周面に所定強度のレーザビームを照射して該照射点を局部的に加熱することで、レーザビーム照射点の前記筒体をその外周面から中間絶縁層に至るまで絶縁性に変質させる第３のステップと、前記筒体外周面と前記レーザビーム照射点とを前記螺旋状巻回パターンとなるべき周回導体部分の境界に沿って相対的に移動させることで、前記螺旋状巻回パターンによる周回導体部分とその周囲の導電性筒体との間を絶縁分離する第４のステップと、前記筒体の内周面に所定強度のレーザビームを照射して該照射点を局部的に加熱することで、レーザビーム照射点の前記筒体をその内周面から中間絶縁層に至るまで絶縁性に変質させる第５のステップと、前記筒体内周面と前記レーザビーム照射点とを前記螺旋状巻回パターンとなるべき周回導体部分の境界に沿って相対的に移動させることで、前記螺旋状巻回パターンによる周回導体部分とその周囲の導電性筒体との間を絶縁分離する第６のステップとを包含する、ことを特徴とするものである。
【００４４】
第４及び第５の製造方法の１つの実施態様においては、前記レーザ照射を、前記照射点周囲への伝熱阻止のために、前記板材を冷却しつつ行うものであってもよい。
【００４５】
第４及び第５の製造方法の１つの実施態様においては、前記レーザ照射を、前記照射点における非導体化反応が促進されるように、所定の反応ガスを供給しつつ行うものであってもよい。
【００４６】
第４及び第５の製造方法の１つの実施態様においては、前記レーザ照射を、前記照射点における絶縁性金属の堆積作用を促進させるために、前記金属材料の蒸気雰囲気中にて行うものであってもよい。
【００４７】
第４及び第５の製造方法の１つの実施態様においては、前記導電性材料がアルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）であり、かつ前記非導電化処理により生じた絶縁性物質は酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）又は酸化第一銅（Ｃｕ2Ｏ）であってもよい。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、反磁性である物質により層間絶縁層を形成することにより、その有する磁気的反発作用を利用して、相隣接する周回導体部分間への磁束侵入を極力抑制すると共に、その原物質の導電性による低熱抵抗性を利用して、導体から発生する熱を積極的に外部へ放散することにより、高効率かつ特性の安定した巻線装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】複数巻きの単層巻線の一例を示す概念図である。
【図２】各層１巻きの多層巻線の一例を示す概念図である。
【図３】各層１巻きの多層巻線の一例を示す概念図である。
【図４】各層複数巻きの多層巻線の一例を示す概念図（その１）である。
【図５】各層複数巻きの多層巻線の一例を示す概念図（その２）である。
【図６】筒状基体の壁内に形成された螺旋状単層巻線の一例を示す概念図である。
【図７】筒状基体の壁内に形成された螺旋状２層巻線の一例を示す概念図である。
【図８】複数巻きの単層巻線の製造工程図（その１）である。
【図９】複数巻きの単層巻線の製造工程図（その２）である。
【図１０】ビーム状レーザ照射器による非導電化処理の説明図である。
【図１１】面状レーザ照射器による非導電化処理の説明図である。
【図１２】積層型巻線の製造工程図（その１）である。
【図１３】積層型巻線の製造工程図（その２）である。
【図１４】積層型巻線の製造工程図（その３）である。
【図１５】積層型巻線の製造工程図（その４）である。
【図１６】積層型巻線の完成図である。
【図１７】積層型Ｓ字状巻線のＡ−Ａ線断面図である。
【図１８】積層型Ｓ字状巻線の詳細を示す図である。
【図１９】積層型巻線の変形例を示す断面図である。
【図２０】突条部の詳細説明図である。
【図２１】筒型２層巻線の製造工程図（その１）である。
【図２２】筒型２層巻線の製造工程図（その２）である。
【図２３】筒型２層巻線の説明図である。
【図２４】筒型単層巻線の工程図である。
【図２５】積層型単層Ｓ字巻状トランスの構成図である。
【図２６】既存渦巻状トランスの問題点の説明図である。
【図２７】本発明に係る巻線の等価回路を示す図である。
【図２８】螺旋状巻線とその発生磁束との関係を示す説明図である。
【図２９】断面円形の被覆電線を使用した螺旋状巻線の作用説明図である。
【図３０】バイファイラー電線を使用した螺旋状巻線の作用説明図である。
【図３１】強磁性体と反磁性体とを比較して示す作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下に、本発明に係る巻線装置及びその製造方法のいくつかの好適な実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５１】
先に説明したように、本発明に係る巻線装置は、本発明に係る巻線装置は、所定の巻回パターンによる導電性物質からなる複数の周回導体部分を有する巻線を包含する巻線装置であって、前記巻線を構成する複数の周回導体部分のうちで、互いに隣接する一対の周回導体部分の間には、反磁性の導電性物質を非導電化処理してなる絶縁性物質による絶縁層が介在されている、ことを特徴とするものである。
【００５２】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記絶縁層となるべき非導電化処理前の反磁性の導電性物質と前記周回導体部分を構成する導電性物質とは同一物質であってもよい。このとき、前記絶縁層は、前記周回導体部分となるべき導電性材料の隣接周回導体部分側の所定領域を非導電化処理してなるものであってもよい。
【００５３】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記非導電化処理が、前記導電性物質を構成する結晶格子の結合構造を変化させて最外殻電子の自由移動を制限するための化学的変質処理を含むものであってもよい。
【００５４】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記一対の周回導体部分を構成する導電性物質が反磁性金属である銅（Ｃｕ）又アルミニウム（Ａｌ）であり、かつそれらの間に介在される絶縁層を構成する絶縁性物質がアルミニウム（Ａｌ）を酸化処理してなる酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）であってもよい。
【００５５】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記一対の周回導体部分を構成する導電性物質が、反磁性物質であるチタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、又はカーボンナノチューブであり、かつ前記物質を非導電化処理してなる絶縁体が、それぞれ、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）又は（ＴｉＯ5）、酸化タンタル（ＴａＯ5）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、又はダイアモンド若しくはＤＣＬ（Diamond Like Carbon）であってもよい。
【００５６】
本発明に係る巻線装置の１つの実施態様においては、前記巻線は、同一層内に、所定巻回パターン（例えば、渦巻上巻回パターン、Ｓ字巻状巻回パターン等々）による２周以上の周回導体部分を有する単層構造の巻線であり、かつ前記一対の周回導体部分とは、同層内において隣接する一対の周回導体部分とされるものであってもよい。
【００５７】
このような実施態様の１つである、複数巻の単層巻線の一例を示す概念図が図１に示されている。同図に示されるように、この巻線１０は、中心孔１０ａを有するディスク状の外観を呈する。その内部には、中心孔１０ａを取り巻くようにして、渦巻状巻回パターンによる４周の周回導体部分２１〜２４が同一平面上に配置されている。これらの周回導体部分２１〜２４は、反磁性の導電性物質Ａ（例えば、アルミニウム：Ａｌ）により構成されている。周回導体部分２１〜２４の周囲、より具体的には、周間部５１，５２，５３、内周部５０、外周部５４、上部５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ、下部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂには、反磁性の導電性物質Ａ（例えば、アルミニウム：Ａｌ）を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が密に配置されている。そのため、相隣接する一対の周回導体部分の間、すなわち、周回導体部分２１と周回導体部分２２との間に相当する周間部５１、周回導体部分２２と周回導体部分２３との間に相当する周間部５２、周回導体部分２３と周回導体部分２４との間に相当する周間部５３には、反磁性の導電性物質Ａ（例えば、アルミニウム：Ａｌ）を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が介在されることとなる。
【００５８】
本発明に係る巻線装置の他の１つの実施態様においては、前記巻線は、各層のそれぞれに所定巻回パターンによる１又は２周以上の周回導体部分を有する多層構造の巻線であり、かつ前記一対の周回導体部分とは、異層間において隣接する一対の周回導体部分とされるものであってもよい。
【００５９】
このような実施態様の４つの例が、図２〜図５に示されている。すなわち、各層１巻の多層巻線の一例を示す概念図（その１）が、図２に示されている。同図に示されるように、この巻線１０は、中心孔１０ａを取り巻く円筒状外観を呈する。その内部には、２以上の層に亘って、各層１巻の周回導体部分（周回導体片）２１，２２，２３・・・が絶縁層を介してが積層されている。これらの周回導体部分２１，２２，２３・・・は、途中一箇所が途切れた円環状であり、上下の円環状周回導体部分２１，２２，２３同士は、略１周巻回した位置で、各一層下の層又は上の層に、図示しない層間接続部を介して接続されている。そのため、巻線の全体としては、螺旋状に電流が流れるように構成されている。これらの周回導体部分２１，２２，２３・・・は、反磁性の導電性物質Ａ（例えば、銅：Ｃｕ）により構成されている。周回導体部分２１，２２，２３・・・の周囲、より具体的には、頂部６０、層間部６１，６２，６３・・・、外周部６１ａ，６２ａ，６３ａ・・・、内周部６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ・・・には、反磁性の導電性物質Ａ（例えば、銅：Ｃｕ）とは異なる反磁性の導電性物質Ｂ（例えば、アルミニウム）を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が密に配置されている。そのため、相隣接する一対の周回導体部分の間、すなわち、周回導体部分２１と周回導体部分２２との間に相当する層間部６１、周回導体部分２２と周回導体部分２３との間に相当する層間部６２、周回導体部分２３と周回導体部分２４との間に相当する層間部６３には、反磁性の導電性物質Ａ（例えば、銅）とは異なる反磁性の導電性物質Ｂ（例えば、アルミニウム：Ａｌ）を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が介在されることとなる。
【００６０】
各層１巻の多層巻線の他の一例を示す概念図（その２）が、図３に示されている。図２に示される例と図３に示される例との相違点は、周回導体部分２１，２２，２３・・・を構成する導電性物質とその周囲を取り巻く絶縁性物質の元となる導電性物質とを同一物質とした点にある。すなわち、この例にあっては、周回導体部分２１，２２，２３・・・の周囲、より具体的には、頂部６０、層間部６１，６２，６３・・・、外周部６１ａ，６２ａ，６３ａ・・・、内周部６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ・・・には、周回導体部分２１，２２，２３・・・を構成する反磁性の導電性物質Ａ（例えば、アルミニウム）それ自体を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が密に配置されている。そのため、相隣接する一対の周回導体部分の間、すなわち、周回導体部分２１と周回導体部分２２との間に相当する層間部６１、周回導体部分２２と周回導体部分２３との間に相当する層間部６２、周回導体部分２３と周回導体部分２４との間に相当する層間部６３には、周回導体部分２１，２２，２３・・・を構成する反磁性の導電性物質Ａ（例えば、アルミニウム）それ自体を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が介在されることとなる。
【００６１】
各層複数巻きの多層巻線の一例を示す概念図（その１）が、図４に示されている。同図に示されるように、この巻線１０は、中心孔１０ａを取り巻く円筒状乃至ドーナツ状外観を呈する。その内部には、２以上の層に亘って、各層４巻の渦巻上周回導体部分（周回導体片）２１−１，２２−２，２３−１,２４−１、２１−２，２２−２，２３−２，２４−２，・・・２１−ｎ，２２−ｎ，２３−ｎ，２４−ｎが、絶縁層を介してが積層されている。これらの周回導体部分は、それぞれ渦巻状巻回パターンを有するものであり、上下の渦巻上周回導体部分同士は、略１周巻回した内周又は外周位置で、各一層下の層又は上の層に、図示しない層間接続部を介して接続されている。そのため、全体として、渦巻きを多層に連接したような螺旋状に電流が流れるように構成されている。これらの周回導体部分２１−１，２２−２，２３−１,２４−１、２１−２，２２−２，２３−２，２４−２，・・・２１−ｎ，２２−ｎ，２３−ｎ，２４−ｎは、反磁性の導電性物質Ａ（例えば、銅：Ｃｕ）により構成されている。周回導体部分２１−１，２２−２，２３−１,２４−１、２１−２，２２−２，２３−２，２４−２，・・・２１−ｎ，２２−ｎ，２３−ｎ，２４−ｎの周囲、より具体的には、外周部７１ａ−１，７１ａ−２，・・・７１ａ−ｎ、内周部７１ｂ−１，７１ｂ−２，・・・７１ｂ−ｎ、頂部７１ｄ，７２ｄ，７３ｄ，７４ｄ、底部７１ｅ，７２ｅ，７３ｅ，３７ｅ、周間部７１ｃ−１，７２ｃ−１，７３ｃ−１，７４ｃ−１、７１ｃ−２，７２ｃ−２，７３ｃ−２，７４ｃ−２，・・・７１ｃ−ｎ，７２ｃ−ｎ，７３ｃ−ｎ，７４ｃ−ｎ、層間部７１−１，７２−１，７３−１，７４−１には、反磁性の導電性物質Ａ（例えば、銅：Ｃｕ）とは異なる反磁性の導電性物質Ｂ（例えば、アルミニウム）を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が密に配置されている。そのため、相隣接する一対の渦巻状導体部分の間、すなわち、層間部７１−１、７２−１，・・・７４−１、７１−２，７２−２，・・・７４−２，・・・７１−ｎ，７２−ｎ，７３−ｎ，７４−ｎには、反磁性の導電性物質Ａ（例えば、銅）とは異なる反磁性の導電性物質Ｂ（例えば、アルミニウム：Ａｌ）を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が介在されることとなる。
【００６２】
各層複数巻の多層巻線の他の一例を示す概念図（その２）が、図５に示されている。図４に示される例と図５に示される例との相違点は、周回導体部分２１，２２，２３・・・を構成する導電性物質とその周囲を取り巻く絶縁性物質の元となる導電性物質とを同一物質とした点にある。すなわち、この例にあっては、周回導体部分２１−１，２２−２，２３−１,２４−１、２１−２，２２−２，２３−２，２４−２，・・・２１−ｎ，２２−ｎ，２３−ｎ，２４−ｎは、反磁性の導電性物質Ａ（例えば、アルミニウム：Ａｌ）により構成されている。一方、周回導体部分２１−１，２２−２，２３−１,２４−１、２１−２，２２−２，２３−２，２４−２，・・・２１−ｎ，２２−ｎ，２３−ｎ，２４−ｎの周囲を取り巻く絶縁性物質としては、周回導体部分２１−１，２２−２，２３−１,２４−１、２１−２，２２−２，２３−２，２４−２，・・・２１−ｎ，２２−ｎ，２３−ｎ，２４−ｎを構成する反磁性の導電性物質Ａ（例えば、アルミニウム：Ａｌ）それ自体を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が採用されている。そのため、相隣接する一対の渦巻状導体部分の間、すなわち、層間部７１−１、７２−１，・・・７４−１、７１−２，７２−２，・・・７４−２，・・・７１−ｎ，７２−ｎ，７３−ｎ，７４−ｎには、反磁性の導電性物質Ａ（例えば、アルミニウム）それ自体を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が介在されることとなる。
【００６３】
本発明に係る巻線装置の他の１つの実施態様においては、前記巻線は、所定断面を有する筒体の外周又は内周のいずれかに沿って螺旋状巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する単層構造の筒型巻線であり、かつ前記一対の周回導体部分とは、螺旋状巻回パターンにおいて隣接する一対の周回導体部分であってもよい。
【００６４】
このような実施態様の１つである、筒状基体の壁内に形成された螺旋状単層巻線の一例を示す概念図が、図６に示されている。同図に示されるように、この巻線１０は、中心孔１０ａを取り巻く円筒状外観を呈するもので、図ではその一部のみが切り出されて示されいる。その内部には、２以上の周に亘って、反磁性の導電性物質Ａ（例えば、アルミニウム）である螺旋状の周回導体部分２１，２２，２３が配置されている。それらの周回導体部分２１，２２，２３の周囲、すなわち、頂部８０、周間部８１，８２，８３・・・、外周部８１ａ，８２ａ，８３ａ・・・、内周部７１ｂ，８２ｂ，８３ｂ・・・には、周回導体部分２１，２２，２３を構成する反磁性の導電性物質Ａ（例えば、アルミニウム：Ａｌ）それ自体を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が密に配置されている。そのため、相隣接する一対の周回導体部分の間、すなわち、周回導体部分２１と周回導体部分２２との間に相当する周間部８１、周回導体部分２２と周回導体部分２３との間に相当する周間部８２、周回導体部分２３と周回導体部分２４との間に相当する層間部８３には、周回導体部分２１，２２，２３・・・を構成する反磁性の導電性物質Ａ（例えば、アルミニウム）それ自体を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が介在されることとなる。
【００６５】
筒状基体の壁内に形成された螺旋状２層巻線の一例を示す概念図が、図７に示されている。図６に示される例と図７に示される例との相違点は、螺旋状の周回導体パターンが筒体の内層と外層の２層に存在する点であり、その他は、図６の例と同一である。すなわち、筒体の外層側には、第１の螺旋状巻回パターンを構成する周回導体部分２１−１，２２−１，２３−１，２４−１が配置される一方、筒体の内層側には、第２の螺旋状巻回パターンを構成する周回導体部分２１−２，２２−２，２３−２，２４−２が配置されている。そして、それらの内外層の周回導体部分の周囲、すなわち頂部８０−１，８０−２、外周部８１ａ，８２ａ，８３ａ，８４ａ、内周部８１ｂ，８２ｂ，８３ｂ，８４ｂ、層間部８１ｃ，８２ｃ，８３ｃ，８４ｃ、外層側の周間部８１ｄ−１，８２ｄ−１，８３ｄ−１、内層側の周間部８１ｄ−２，８２ｄ−２，８３ｄ−２には、周回導体部分２１−１，２２−１，２３−１，２１−２，２２−２，２３−２を構成する反磁性の導電性物質Ａ（例えば、アルミニウム：Ａｌ）それ自体を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が密に配置されている。そのため、相隣接する一対の周回導体部分の間、すなわち、周回導体部分２１−１と周回導体部分２２−１との間に相当する周間部８１ｄ−１、周回導体部分２２−１と周回導体部分２３−１との間に相当する周間部８２ｄ−１、周回導体部分２３−１と周回導体部分２４−１との間に相当する層間部８３ｄ−１には、周回導体部分２１−１，２２−１，２３−１・・・を構成する反磁性の導電性物質Ａ（例えば、アルミニウム）それ自体を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が介在され、さらに周回導体部分２１−２と周回導体部分２２−２との間に相当する周間部８１ｄ−２、周回導体部分２２−２と周回導体部分２３−２との間に相当する周間部８２ｄ−２、周回導体部分２３−２と周回導体部分２４−２との間に相当する層間部８３ｄ−２には、周回導体部分２１−２，２２−２，２３−２・・・を構成する反磁性の導電性物質Ａ（例えば、アルミニウム）それ自体を非導電化処理してなる絶縁性物質（例えば、酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）が介在される。
【００６６】
次に、図１〜図７を参照して説明した巻線の作用を説明する。図３１（ａ）に示されるように、鉄等の強磁性体に磁石のＮ極を接近した状態では、強磁性体側には異極であるＳ極が誘起される。つまり、磁石のＮ極から発せられる磁束は強磁性体側に吸い込まれる。これに対して、図３１（ｂ）に示されるように、銀や銅等の反磁性体に磁石のＮ極を接近した状態では、反磁性体側には同極であるＮ極が誘起される。つまり、磁石のＮ極から発せられる磁束は強磁性体と反発して、反磁性体側に侵入することを阻止される。
【００６７】
図１〜図７に示される巻線を有する巻線装置にあっては、相隣接する周回導体部分２１，２２，２３，２４の間には、いずれも反磁性物質からなる絶縁体が介在されているため、符号１２ａ，１２ｂに示されるように、磁束１１，１２は隣接する一対の周回導体部分の間には侵入し難くなり、その結果、周回導体部分間における磁束同士の打ち消し合いが減少して、恰も磁芯が存在する場合のように、磁束は中心孔の存在するに磁心に集中することとなり、巻線の効率が著しく向上する。しかも、相隣接する周回導体部分の間に介在される絶縁体は元々導電体であったものを非導電化処理してなるものであるから、一般に導電体の特性から熱抵抗も小さなものとなり、周回導体部分から発生する熱を外部に効率よく逃すことができ、これによっても効率向上が図られる。
【００６８】
次に、以上説明した巻線方法の製造方法について説明する。本発明に係る巻線装置の第１の製造方法は、同一層内に、所定の巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する単層構造の巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、導電性を有する反磁性の金属材料からなる所定厚さの板材を用意する第１のステップと、前記板材の表面側に所定強度のレーザビームを照射して該照射点を局部的に加熱することで、レーザビーム照射点の前記板材をその表裏に亘って導電性から絶縁性に変質させる第２のステップと、前記板材と前記レーザビーム照射点とを前記巻回パターンとなるべき周回導体部分の輪郭に沿って相対的に移動させることで、前記周回導体部分とその周囲の導電性板材との間を絶縁分離する第３のステップとを包含し、かつ前記第２のステップに先立って、又は前記第３のステップの後に、前記巻回パターンの中心部分に対応させて、前記板材に磁束通過用の孔明け加工を行う第４のステップとを包含する、ことを特徴とするものである。なお、前記金属材料としては、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）を使用してもよく、その場合には、前記変質された絶縁性物質は酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）又は酸化第一銅（Ｃｕ2Ｏ）となる。
【００６９】
第１の製造方法の一実施態様である複数巻の単層巻線の製造方法が、図８〜図１０に示されている。先ず、図８（ａ）に示されるように、導電性を有する反磁性の金属材料（例えば、アルミニウム：Ａｌ）からなる所定厚さの板材９０を用意する。この例では、板材９０は正方形状であって、その中心には、正方形状の磁束通過孔９１が予め開けられている。続いて、図８（ｂ）に示されるように、板材９０の裏面側の表層を非導電化処理（この例では酸化剤溶液中に浸漬処理）することで、板材裏面の表層に絶縁層（この例では、酸化アルミニウム層：Ａｌ2Ｏ3）９２を形成する。続いて、図８（ｃ）に示されるように、所定のレーザ照射器９３から発せられるレーザビーム９３ａを板材９０の表面に照射しつつ、板材９０とレーザビーム９３ａとを相対的に移動させることで、磁束通過孔９０を中心として、その周囲に渦巻状にレーザビーム９３による描線加工を行なう。すると、板材９０上において、描線９２の存在する位置では、レーザ照射による局部的な加熱処理により、表面から裏面絶縁層９２に至る非導電化処理（熱酸化処理）が短時間で進行し、表面から裏面絶縁層に至る絶縁性隔壁９５が形成される。このとき、図１０（ａ）に示されるように、レーザ照射箇所の周囲を強冷却（例えば、板材の周囲や下面から−５０℃程度に冷却）しつつ、アルミニウム蒸気及び酸素ガスを供給すれば、図１０（ｂ）に示されるように、周囲への熱の拡散を回避しつつ、熱酸化処理による酸化アルミニウム層（Ａｌ2Ｏ3）の形成を促進することができる。このようにして、熱酸化処理により表面から裏面に通ずる絶縁性隔壁９５を渦巻上に形成すると、絶縁性隔壁９５にて仕切られることで、板材９０の内部には、アルミニウムよりなる渦巻上の周回導体部分が残される。続いて、図９（ｄ）に示されるように、板材９０の表面の表層を先と同様にして非導電化処理（この例では酸化剤溶液中に浸漬処理）することで、図９（ｅ）に示されるように、内部に渦巻状パターンからなるアルミニウム製の周回導体部分９６−１〜５を有する巻線が完成する。このようにして製作された巻線によれば、隣接するアルミ製の周回導体部分の間には、反磁性の絶縁性物質である酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）が存在することとなり、上述した本発明の作用効果を発揮することとなる。
【００７０】
本発明に係る巻線装置の第２の製造方法は、同一層内に、所定の巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する単層構造の巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、反磁性を有する導電物質からなる所定厚さの板材を用意する第１のステップと、前記板材の上面を、前記巻回パターン部分を残してマスクする第２のステップと、前記板材の表面側に所定強度の面上レーザを照射して、前記マスクから露出する巻線パターン部分を局部的に加熱することで、面上レーザ照射領域の前記板材をその表裏に亘って導電性から絶縁性に変質させる第３のステップと、とを包含し、かつ前記第２のステップに先立って、又は前記第３のステップの後に、前記巻回パターンの中心位置に対応させて、前記板材に磁束通過孔を明ける第４のステップとを包含する、ことを特徴とするものである。なお、前記金属材料としては、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）を使用してもよく、その場合には、前記変質された絶縁性物質は酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）又は酸化第一銅（Ｃｕ2Ｏ）となる。
【００７１】
第２の製造方法の一実施態様である複数巻の単層巻線の製造方法が、図１１に示されている。この方法にあっては、図１１に示されるように、予め板材９０の表面を、絶縁性隔壁９５に相当する部分を残してレジスト９９により覆っておき、その上から面上レーザ照射器９８にて強烈なレーザ照射を行うと共に、板材９０の下面を強冷却する。しかるのち、レジスト９９を除去して、第１の製造方法と同様に処理すれば、図９（ｅ）に示されるように、内部に渦巻状パターンからなるアルミニウム製の周回導体部分９６−１〜５を有する巻線が完成する。このようにして製作された巻線によれば、隣接するアルミ製の周回導体部分の間には、反磁性の絶縁性物質である酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）が存在することとなり、上述した本発明の作用効果を発揮することとなる。
【００７２】
本発明に係る巻線装置の第３の製造方法は、複数の層を有すると共に、各層のそれぞれには、所定巻回パターンによる１又は２周以上の周回導体部分を有する多層構造の巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、反磁性を有するの導電性物質からなる、前記所定巻回パターンによる１つの層の周回導体部分に相当する、突条を形成する第１のステップと、前記１つの層の周回導体部分に相当する突条の少なくとも上面に、必要な接続孔を残して、反磁性を有する導電性物質を非導電化処理してなる絶縁性物質からなる所定厚さの層間絶縁層を重ねて一体化する第２のステップと、前記層間絶縁層の上に、反磁性を有するの導電性物質からなる、他の１つの層の周回導体部分に相当する突条を重ねて一体化させる第３のステップと、前記第２及び第３のステップを必要回数だけ繰り返すことで、所望層数の周回導体部分を層間絶縁層を介して積層してなる積層体を形成する第４のステップとを包含する、ことを特徴とするものである。
【００７３】
第３の製造方法の１つの実施態様においては、前記第２のステップにおいては、反磁性を有するの導電性物質からなる突条の少なくとも上面を、必要な接続孔を残して、所定厚みだけ非導電化処理することにより、前記突条の上に、絶縁性物質からなる所定厚さの層間絶縁層を重ねて一体化するものであってもよい。
【００７４】
第３の製造方法の１つの実施態様においては、前記積層体の底面、頂面、内周面、及び外周面を、反磁性を有するの導電性物質を非導電化処理してなる絶縁体層にて覆うためのステップをさらに有するものであってもよい。
【００７５】
第３の製造方法の１つの実施態様においては、エッチング処理を含む半導体製造プロセスが適用され、かつ前記突条を形成する第１及び第３のステップは、反磁性を有する導電性材料による成長処理又は堆積処理を使用して行われ、さらに前記層間絶縁層を形成する第２のステップは、非導体化反応に寄与する反応性気体との接触による化学的変質処理を使用して行われるものであってもよい。
【００７６】
第３の製造方法の１つの実施態様においては、前記突条は、反磁性を有する導電性物質からなる板材であり、前記周回導体部分を重ねて一体化させる第３のステップは、超音波溶接処理等の原子レベルでの結合が可能な接合方法を使用して前記板材を接合することで行われ、さらに前記層間絶縁層を形成する第２のステップは、非導体化反応に寄与する反応性気体との接触、又は非導体化反応に寄与する反応性液体への浸漬による化学的変質処理を使用して行われるものであってもよい。
【００７７】
第３の製造方法の１つの実施態様においては、前記突条を形成する第１及び第３のステップは、反磁性を有する導電性物質による鍍金処理を使用して行われ、さらに前記層間絶縁層を形成する第２のステップは、非導電化反応に寄与する反応性気体との接触、又は非導体化反応に寄与する反応性液体への浸漬による化学的変質処理を使用して行われるものであってもよい。
【００７８】
第３の製造方法の１つの実施態様においては、前記周回導体部分を構成する金属材料がアルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）であり、かつ前記層間絶縁層を構成する絶縁体が酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）又は酸化第一銅（Ｃｕ2Ｏ）であってもよい。
【００７９】
上述の第３の製造方法の具体的な一例である積層型巻線の製造工程図が、図１２〜図１３に示されている。この製造方法にあっては、先ず、図１２（ａ）に示されるように、３０μｍ程度の厚さのシリコン基板１０１上に、アルミニウム蒸気を使用したＣＶＤ又はＰＶＤにより、０．３μｍ程度の厚さに、底部導電層１０２となるべきアルミニウムの薄膜を形成する。続いて、図１２（ｂ）に示されるように、上述のアルミニウム薄膜を酸素ガス雰囲気中に晒すことで酸化処理（非導電化処理）を行い、底部絶縁層１０３となるべき酸化アルミ層（Ａｌ2Ｏ3）を形成する。続いて、図１２（ｃ）に示されるように、アルミニウム蒸気を使用したＣＶＤにより、底部絶縁層１０３の上に、５μｍ程度の厚さにアルミニウム層１０４を積層形成する。続いて、図１３（ｄ）に示されるように、周回導体部分のパターニング前処理として、アルミニウム層１０４上の導体パターン予定箇所の上にレジスト１０５を被せたのち、図１３（ｅ）に示されるように、所定のエッチングガスに晒すことで、周回導体部分のパターニング処理を行なって、図１３（ｆ）示されるように、レジスト１０５を除去して、パターニング後処理を行い、第１階層の周回導体部分１０６を完成する。続いて、図１４（ｇ）に示されるように、酸素ガス雰囲気に晒すことで、第１階層の周回導体部分１０６の表層の酸化処理（非導電化処理）を行って層間絶縁膜１０８となるべき酸化アルミ層（Ａｌ2Ｏ3）を形成する。続いて、図１４（ｈ）に示されるように、再度、アルミニウム蒸気の存在下にＣＶＤを行うことで、５μｍ程度の厚さに第２階層の周回導体部分１０９となるべきアルミニウム層を積層形成したのち、さらにエッチングガスに晒すことにより、図１５（ｊ）に示されるように、第２階層の周回導体部分を完成する。続いて、図１５（ｋ）に示されるように、第２階層の周回導体部分となるべきアルミ層の表層を酸素ガス雰囲気に晒すことで酸化処理（非導電化処理）することで、層間絶縁膜１１１となるべき酸化アルミ層（Ａｌ2Ｏ3）を形成する。しかるのち、２周分の周回導体部分の完成後処理としてレジスト膜１０７を除去する。以上の処理を繰り返すことで、所望階層だけ周回導体部分を積層形成することで、図１６に示されるように、所望階層の周回導体部分１２１〜１２７を有する積層型巻線が完成する。なお、図において、１２０ａ，１２０ｂは端子部、１２０ｃは層間導通部である。
【００８０】
このような積層型円筒状巻線にあっても、隣接する周回導体部分の層間部１２０ｄには、反磁性の絶縁性物質である酸化アルミ層（Ａｌ2Ｏ3）が形成されるので、先述した本発明の作用効果が発揮されることとなる。
【００８１】
積層型巻線の他の一例が図１７及び図１８に示されている。同図に示されるように、この積層型巻線は、７層構造のＳ字巻パターンによる積層型巻線とされており、図１８に示されるように奇数番目の層及び偶数番目の層は、いずれも底辺を共有する２つの三角形を連接した構造となっている。これらの三角形は時計巻きに巻回された第１の三角形部分と反時計回りに巻回された第２の三角形部分とからなる。奇数番目の周回胴体部分１２１，１２３，１２５，１２７と偶数番目の周回胴体部分１２２，１２４，１２６とは、層間絶縁部１２０ｃを介して直列に接続されている。各周回胴体部分１２１〜１２７はアルミニウムを用いて形成されておりそれぞれの周囲は図１８（ｃ）に示されるように酸化アルミニウム被膜で取り囲まれている。そのため相隣接する周回胴体部分同士の間には、反磁性物質である酸化アルミニウムが介在されているから、先に説明した本発明の作用効果を奏することとなる。しかも、このＳ字巻状の巻線は磁気的なプッシュプル動作を行うため巻線の外部に不要輻射（ＥＭＩ）を極力生じさせないという利点があり、様々な用途（例えば、半導体基板中への組み込み、ＰＣＢ上への組み込み、等々）が期待される。
【００８２】
次に、積層型巻線の変形例を示す断面図が図１９及び図２０に示されている。この例にあっては、各周回胴体部分１２１，１２２，１２３のうちで、周回胴体部分１２１と１２２のそれぞれの上面には円周方向に沿って突条１２１ａ，１２２ａが形成されている。これらの突条の上面にはこれに沿うようにして層間絶縁膜１２０ｄ，１２０ｆが被せられている。この例によれば、図２０に示されるように周回胴体部分１２１と１２２との間に形成される反磁性物質からなる絶縁層１２０ｂは複雑な屈曲構造となるため磁束の侵入をより一層阻止することができる。なお、この例では、下の周回胴体部分から上の周回胴体部分に向けて突条を形成したが、逆に上の周回胴体部分から下の周回胴体部分へ向けて、或いは上下の周回胴体部分の双方から相手方へと突条を形成してもよい。いずれにしても、このような突条を設けることによって、所謂ラビリンス効果により磁束の侵入を一層効果的に抑制することができる。
【００８３】
本発明に係る巻線装置の第４の製造方法は、所定断面を有する筒体の外周面又は内周面のいずれかに沿って螺旋状巻回パターンによる２周以上の周回導体部分を有する単層構造の筒型巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、反磁性を有する導電性物質からなる所定断面形状及び肉厚の筒体を用意する第１のステップと、前記筒体の外周面に所定強度のレーザビームを照射して該照射点を局部的に加熱することで、レーザビーム照射点の前記筒体をその外周面から前記内周面に至るまで絶縁性に変質させる第２のステップと、前記筒体外周面と前記レーザビーム照射点とを前記螺旋状巻回パターンとなるべき周回導体部分の輪郭に沿って相対的に移動させることで、前記螺旋状巻回パターンによる周回導体部分とその周囲の導電性筒体との間を絶縁分離する第３のステップとを包含する、ことを特徴とするものである。
【００８４】
本発明に係る巻線装置の第５の製造方法は、所定の断面形状を有する筒体の外周面及び内周面の双方のそれぞれに沿って２周以上の螺旋状巻回パターンによる周回導体部分を有する内外周２層構造の筒型巻線を包含する巻線装置の製造方法であって、反磁性を有する導電性物質からなり、かつ内周面側と外周面側とを絶縁分離する中間絶縁層を有する所定断面形状及び肉厚の筒体を用意する第１のステップと、前記筒体の外周面に所定強度のレーザビームを照射して該照射点を局部的に加熱することで、レーザビーム照射点の前記筒体をその外周面から中間絶縁層に至るまで絶縁性に変質させる第３のステップと、前記筒体外周面と前記レーザビーム照射点とを前記螺旋状巻回パターンとなるべき周回導体部分の境界に沿って相対的に移動させることで、前記螺旋状巻回パターンによる周回導体部分とその周囲の導電性筒体との間を絶縁分離する第４のステップと、前記筒体の内周面に所定強度のレーザビームを照射して該照射点を局部的に加熱することで、レーザビーム照射点の前記筒体をその内周面から中間絶縁層に至るまで絶縁性に変質させる第５のステップと、前記筒体内周面と前記レーザビーム照射点とを前記螺旋状巻回パターンとなるべき周回導体部分の境界に沿って相対的に移動させることで、前記螺旋状巻回パターンによる周回導体部分とその周囲の導電性筒体との間を絶縁分離する第６のステップとを包含する、ことを特徴とするものである。
【００８５】
第４及び第５の製造方法の１つの実施態様においては、前記レーザ照射を、前記照射点周囲への伝熱阻止のために、前記板材を冷却しつつ行うものであってもよい。
【００８６】
第４及び第５の製造方法の１つの実施態様においては、前記レーザ照射を、前記照射点における非導体化反応が促進されるように、所定の反応ガスを供給しつつ行うものであってもよい。
【００８７】
第４及び第５の製造方法の１つの実施態様においては、前記レーザ照射を、前記照射点における絶縁性金属の堆積作用を促進させるために、前記金属材料の蒸気雰囲気中にて行うものであってもよい。
【００８８】
第４及び第５の製造方法の１つの実施態様においては、前記導電性材料がアルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）であり、かつ前記非導電化処理により生じた絶縁性物質は酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）又は酸化第一銅（Ｃｕ2Ｏ）であってもよい。
【００８９】
第５の製造方法の一具体例である筒型２層巻線の製造方法が図２１〜図２３に示されている。先ず最初に、図２１（ａ）に示されるように、アルミ製の円筒体１３０を用意し、その表面を酸化性ガスに曝すことによって中間絶縁層１３１となるべき酸化アルミ層を形成する。続いて、同図（ｂ）に示されるようにさらにその上に、アルミニウム蒸気の存在下にＣＶＤ処理を行うことによって外周側導電層１３２となるべきアルミ層を形成する。ここまでの処理によって、中間絶縁層１３１を有する三層構造の筒体が完成する。続いて、図２１（ｃ）に示されるように、三層構造の筒体の外周面であるアルミ層に対して、レーザ照射器１３３からのレーザビーム１３６を照射しつつ、筒体とレーザビーム１３６とを筒体の軸方向へと相対的に移動させる。このときレーザビーム照射点に対しては酸素ガス及びアルミニウム蒸気を供給することで、ＣＶＤを促進させる。すると、図２１（ｃ）において断面に示されるように外周側導電層１３２においては、表面から中間絶縁層へ至る酸化処理が進行し、その結果、外周側導電層１３２内には螺旋状に絶縁性隔壁１３７が形成される。その結果、隣接する絶縁性隔壁１３７の間には、酸化されずに残されたアルミより成る周回胴体部分１３５が残される。それにより外周側の螺旋状巻線が完成する。なお、このときレーザ照射部分における局部的加熱が促進されるように円筒材の全体を例えば−５０℃程度に冷却することが好ましい。続いて、図２２に示されるように筒体の中心孔へとミラー１３９及びノズル１３４を挿入し、ノズルから酸素ガス及びアルミニウム蒸気を噴出させながらレーザ照射器１３３からのレーザビームをミラー１３９で反射させて筒体の内周面へと照射しこの状態で、筒体とレーザビームとを相対的に軸方向へと移動させる。すると、筒体の内周面、即ち内周側導電層には、螺旋状に絶縁性隔壁１３７ａが形成され、同時にそれら隔壁の間には内周側の螺旋状周回胴体部分が形成される。なお、図において１３８はレーザ照射器１３３及びミラー１３９などを一体的に移動させるための可動体である。このようにして完成された筒型２層巻線の説明図が図２３に示されている。図から明らかなように、外周側の巻線１３５ｂと内周側の巻線１３５ａとによって筒型２層巻線を完成することができる。
【００９０】
なお、以上の例では筒体の内外周のそれぞれに巻線を形成したが、もちろん筒体に中間絶縁層を設けずに筒体の外表面から内表面へと貫通するように非導電化処理を行えば図２４に示されるように単層の筒型巻線を構成することができる。
【００９１】
積層型単層Ｓ字巻状トランスの構成図が図２５に示されている。このトランスは、一次側巻線１４０と二次側巻線１４１とから構成されている。各巻線はそれぞれＳ字巻状とされており、先に説明したように、時計回りの正三角形部分Ａ１と反時計回りの正三角形部分Ａ２とそれらに共通な底辺部分Ａ３とから構成されている。一時側巻線１４０と二次側巻線１４１とは上下に極めて近接して配置されており、一時側巻線１４０の端子１４０ａ，１４０ｂに所定の交流電圧を印加することによって二次側巻線１４１の端子１４１ａ，１４１ｂから交流出力電圧を得ることができる。一時側巻線の周回胴体部分１４０ａと二次側巻線の周回胴体部分１４１ａはいずれもアルミニウムを使用して構成されており、それら周回胴体部分の周囲は酸化アルミニウム被膜で覆われている。このような構成の積層型単層Ｓ字巻状トランスによれば一次側及び二次側巻線１４０，１４１を極めて近接して配置できることに加え、いずれの巻線もプッシュプル動作を行うことから外部への不要輻射（ＥＭＩ）を生ずることなく極めて高い電磁結合効率を達成することができる。このことは従前の渦巻状巻線からなるトランスと比較することによって理解される。即ち図２６に示されるように従前の２個の渦巻状巻線を対向配置してなる既存のトランスによれば一次二次両巻線をあまり接近させると大きく出力は低下してしまう。しかも、プッシュプル動作ではないため、外部へは非常に大なる不要輻射（ＥＭＩ）を生ずる。そのため、半導体基板中に組み込む場合には、トランスの上下並びに周囲には十分なスペースの確保が必要となる。これに対して、図２５に示された本発明のトランスによれば、不要輻射が少ないことに加えて、両巻線間の距離を原子数子分の距離にまで近接させることが可能となって極めて高い効率を実現することができる。
【００９２】
なお、以上説明した周回胴体部分とその間の絶縁層においては、反磁性の絶縁体は双方向非導通のものであったが、例えば周回胴体部分の素材として銅を用い、周回胴体部分同士の間に介在される絶縁体として酸化第一銅を使用すれば図２７に示されるように巻線自体に発振特性を付与することができる。即ち、図２７（ａ）に示されるように周回胴体部分としてアルミを用いその間の絶縁体として酸化アルミを用いた場合には、順電流Ａｉ及び逆電流Ｂｉに対して等価回路上は同一構成となるのに対して、図２７（ｂ）に示されるように周回胴体部分として銅を用いその間の絶縁体として酸化第一銅を使用すれば、両者間にダイオード特性が発揮されるため順電流Ａｉに対する等価回路と逆電流Ｂｉに対する等価回路とは異なることとなり、その結果、巻線自体が発振器として機能することとなる。
【００９３】
なお、以上説明した例においては、周回胴体部分を銅とし且つ絶縁層を酸化第一銅としたが、周回胴体部分を銀とし絶縁層を臭化銀もしくはフッ化銀としても同様なダイオード特性を付与することができる。
【００９４】
また、以上の実施例では、反磁性物質として銅、アルミニウム、銀を挙げたが、その他、チタン、タンタル、ジルコニウム、ハフニウム又はカーボンナノチューブを用いると共に、それらを非導電化してなる絶縁層としては酸化チタン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、又はダイアモンド若しくはＤＬＣとしてもよい。
【００９５】
さらに、以上の例にあっては、反磁性を有する導電性物質を非導電化する処理として酸化処理やフッ化処理などの化学的処理を用いたが、それ以外にもドーピング（イオン打ち込み）などによっても非導電化処理、即ち導電性物質を構成する結晶格子の結合構造を変化させて最外殻電子の自由移動を制限することは可能であることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明によれば、反磁性である物質により層間絶縁層を形成することにより、その有する磁気的反発作用を利用して、相隣接する周回導体部分間への磁束侵入を極力抑制すると共に、その原物質の導電性による低熱抵抗性を利用して、導体から発生する熱を積極的に外部へ放散することにより、高効率かつ特性の安定したコイルやトランスを提供することができる。
【符号の説明】
【００９７】
Ａ１      第１の正三角形部分
Ａ２      第２の正三角形部分
Ａ３      共通底辺部分
Ｄ１１  周間距離
Ｄ１２  層間距離
１０，２０      巻線
１０ａ      中心孔
１１〜１５      磁束
１２ａ      侵入しようとする磁束
２１〜２５      周回導体部分
３２〜３４      絶縁被覆
４２〜４４      絶縁被覆電線
５０      内周部
５１〜５３      周間部
５４      外周部
５１ａ〜５４ａ      上部
５１ｂ〜５４ｂ      下部
６０      頂部
６１〜６３      層間部
６１ａ〜６３ａ      外周部
６１ｂ〜６３ｂ      内周部
７１ａ−１〜ｎ      外周部
７１ｂ−１〜ｎ      内周部
７２ｃ−１〜ｎ      周間部
７１ｄ〜７４ｄ      頂部
７１ｅ〜７４ｅ      底部
８０      頂部
８０−１，２      頂部
８１，８２      周間部
８１ｂ〜８４ｂ      内周部
８１ａ〜８４ａ      外周部
８１ｃ〜８４ｃ      層間部
８１ｄ−１〜８４ｄ−１      外周側の周間部
８１ｄ−２〜８４ｄ−２      内周側の周間部
９０      板材
９１      中心孔
９２      裏面絶縁層
９３      レーザ照射器
９４      描線
９５      絶縁性隔壁
９６−１〜５      周回導体部分
９７      表面絶縁層
９８      面状レーザ照射器
９９      レジスト
１０１      シリコン基板
１０２      底部導電層（アルミ層）
１０３      底部絶縁層（酸化アルミ層）
１０４      第１階層の導電層（アルミ層）
１０５      レジスト
１０６      周回導体部分（第１階層）
１０７，１０７ａ      レジスト
１０８      層間絶縁層（酸化アルミ層）
１０９      第２階層の導電層（アルミ層）
１１０      レジスト
１１１      層間絶縁層（酸化アルミ層）
１１２      周回導体部分（第２階層）
１２０      巻線
１２０ａ，１２０ｂ      端子部
１２０ｃ      層間導通部
１２０ｄ      層間絶縁部
１２０ｅ      内周部
１２０ｆ      外周部
１２１〜１２７      周回導体部
１２１ａ〜１２２ａ      突条
１３０      円筒体（内周側導電層）
１３１      中間絶縁層
１３２      外周側導電層
１３３      レーザ照射器
１３４      ノズル
１３５      周回導体部分
１３５ａ      外周側の周回導電部分
１３５ｂ      内周側の周回導電部分
１３６      レーザビーム
１３７      描線（絶縁性隔壁）
１３７ａ      内周側描線（絶縁性隔壁）
１３８      可動台
１３９      ミラー
１４０      一次側巻線
１４１      二次側巻線
１４０Ａ      一次側周回導体部分
１４０Ｂ      二次側周回導体部分
１４０ａ，１４０ｂ      一次側端子
１４１ａ，１４１ｂ      二次側端子
１５０      一次側巻線
１５１      二次側巻線
１５２      中心孔
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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