(57)【要約】【課題】インダクタを備える電子回路装置を配置するには、大きなスペースが必要となる。【解決手段】電子回路装置は、パターンを形成することが可能なパターン層を複数層持つ回路基板と、回路基板が有する第一のパターン層上に配置された第一のインダクタと、第一のインダクタと電気的に接続された第二のインダクタであって、該第一のパターン層上に第一のインダクタと並べて且つ通電時に該第一のインダクタと逆向きの磁界が発生するように配置された第二のインダクタとを備える。回路基板は、第一のパターン層と異なる第二のパターン層に、第一のインダクタと第二のインダクタとを接続する接続パターンが形成されている。第一のインダクタと第二のインダクタは、接続パターンの幅よりも狭い間隔だけ空けて第一のパターン層上に並べて配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを形成することが可能なパターン層を複数層持つ回路基板と、
前記回路基板が有する第一のパターン層上に配置された第一のインダクタと、
前記第一のインダクタと電気的に接続された第二のインダクタであって、該第一のパターン層上に前記第一のインダクタと並べて且つ通電時に該第一のインダクタと逆向きの磁界が発生するように配置された第二のインダクタと、
を備え、
前記回路基板は、
前記第一のパターン層と異なる第二のパターン層に、前記第一のインダクタと前記第二のインダクタとを接続する接続パターンが形成されており、
前記第一のインダクタと前記第二のインダクタは、
前記接続パターンの幅よりも狭い間隔だけ空けて前記第一のパターン層上に並べて配置されている、
電子回路装置。
【請求項２】
前記第一のインダクタと前記第二のインダクタは、
電気的に直列に接続されている、
請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項３】
前記第一のインダクタと前記第二のインダクタは、
巻線の巻き数が最も多い辺同士が対向して配置されている、
請求項１又は請求項２に記載の電子回路装置。
【請求項４】
前記第一のインダクタと前記第二のインダクタは、
同一の電気的特性を持つ、
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の電子回路装置。
【請求項５】
前記第一のインダクタと前記第二のインダクタは、
同一の形状及び寸法を持つ、
請求項１から請求項４の何れか一項に記載の電子回路装置。
【請求項６】
前記第一のインダクタ及び前記第二のインダクタは、
前記巻線の巻軸方向が前記回路基板と直交する、
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の電子回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が実装された電子回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路装置において一方のインダクタから発生される磁界を他方のインダクタから発生される磁界によって打ち消す構成が知られている。例えば特許文献１に、この種の構成を持つ電子回路装置の具体的構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２６２５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、一対のインダクタを回路基板の表面と裏面のそれぞれに互いの磁界の中心軸が一致する位置関係で配置した構成や、一対のインダクタを別個の回路基板に互いの磁界の中心軸が一致する位置関係で配置した構成が記載されている。しかし、前者の構成では、例えば、それぞれのインダクタを配置するため、回路基板の表面、裏面の各面周りに大きなスペースが必要になるという問題が指摘される。また、後者の構成では、複数の回路基板を配置するため、より大きなスペースが必要になるという問題が指摘される。
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、磁界の打ち消し合いの効果を向上させつつもコンパクトに構成された電子回路装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る電子回路装置は、パターンを形成することが可能なパターン層を複数層持つ回路基板と、回路基板が有する第一のパターン層上に配置された第一のインダクタと、第一のインダクタと電気的に接続された第二のインダクタであって、該第一のパターン層上に第一のインダクタと並べて且つ通電時に該第一のインダクタと逆向きの磁界が発生するように配置された第二のインダクタとを備える。回路基板は、第一のパターン層と異なる第二のパターン層に、第一のインダクタと第二のインダクタとを接続する接続パターンが形成されている。第一のインダクタと第二のインダクタは、接続パターンの幅よりも狭い間隔だけ空けて第一のパターン層上に並べて配置されている。
【０００７】
また、本発明の一実施形態において、第一のインダクタと第二のインダクタは、例えば、電気的に直列に接続されている。
【０００８】
また、本発明の一実施形態において、第一のインダクタと第二のインダクタは、巻線の巻き数が最も多い辺同士が対向して配置されていてもよい。
【０００９】
また、本発明の一実施形態において、第一のインダクタと第二のインダクタは、例えば、同一の電気的特性を持つ。
【００１０】
また、本発明の一実施形態において、第一のインダクタと第二のインダクタは、例えば、同一の形状及び寸法を持つ。
【００１１】
また、本発明の一実施形態において、第一のインダクタ及び第二のインダクタは、巻線の巻軸方向が回路基板と直交する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、磁界の打ち消し合いの効果を向上させつつもコンパクトに構成された電子回路装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子回路装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の別の一実施形態に係る電子回路装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係る電子回路装置について図面を参照しながら説明する。本発明の一実施形態に係る電子回路装置は、デジタル一眼レフカメラや、ミラーレス一眼カメラ、コンパクトデジタルカメラ、ビデオカメラ、カムコーダ、タブレット端末、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）、スマートフォン、フィーチャフォン、携帯ゲーム機等の電子機器に搭載される、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力フィルタである。なお、本発明の一実施形態に係る電子回路装置を搭載する電子機器は、上記のものに限らない。また、本発明の一実施形態に係る電子回路装置は、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力フィルタに限らず、他の用途に用いられてもよい。
【００１５】
図１（ａ）、図１（ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る電子回路装置１の構成を示す上面図、側断面図である。図１に示されるように、電子回路装置１は、回路基板１０を備えている。回路基板１０は、複数の基板を積層した多層基板であり、パターンを形成することが可能なパターン層として、パターン層（上面側の外層）１０ａ、パターン層（内層）１０ｂ、パターン層（内層）１０ｃ及びパターン層（下面側の外層）１０ｄを有している。回路基板１０の実装面上（パターン層１０ａ上）には、インダクタ２０及び３０が並べて実装配置されている。なお、説明の便宜上、回路基板１０に実装配置されている、インダクタ２０及び３０以外の電子部品についての説明は省略する。
【００１６】
インダクタ２０とインダクタ３０は、同一の形状及び寸法を持ち且つ同一の電気的特性を持つ。ここでいう電気的特性には、例えば、インダクタンス、直流抵抗、直流重畳電流、許容電流、Ｑ、自己共振周波数、インピーダンス等が含まれる。
【００１７】
インダクタ２０は積層型インダクタであり、内部電極２１、磁性コア２２及び一対の外部電極２３を有している。内部電極（巻線部）２１の一部を構成する磁性体（例えばフェライト）のパターンがプリントされたシート基材を所定の順序で積層することにより、軸線（巻軸）２１ａｘを中心に螺旋状に形成された内部電極２１を埋設した磁性コア２２が構成される。軸線２１ａｘは、回路基板１０を垂直に貫く（回路基板１０と直交する。）。外部電極２３は、略直方体形状に形成された磁性コア２２の短辺面２２ａに接着固定されており、内部電極２１と電気的に接続されると共に回路基板１０に形成されたパターンとも電気的に接続されている。
【００１８】
インダクタ３０も積層型インダクタであり、内部電極３１、磁性コア３２及び一対の外部電極３３を有している。内部電極（巻線部）３１の一部を構成する磁性体（例えばフェライト）のパターンがプリントされたシート基材を所定の順序で積層することにより、軸線（巻軸）３１ａｘを中心に螺旋状に形成された内部電極３１を埋設した磁性コア３２が構成される。軸線３１ａｘは、回路基板１０を垂直に貫く（回路基板１０と直交する。）。外部電極３３は、略直方体形状に形成された磁性コア３２の短辺面３２ａに接着固定されており、内部電極３１と電気的に接続されると共に回路基板１０に形成されたパターンとも電気的に接続されている。
【００１９】
図１（ｂ）に示されるように、インダクタ２０とインダクタ３０は、パターン層１０ｂに形成された接続パターン４０を介して接続されている。
【００２０】
電子回路装置１に電力が供給されると、図１（ａ）中、矢印にて示されるように、インダクタ２０、接続パターン４０、インダクタ３０の順に電流が流れる。
【００２１】
インダクタ２０が通電されると、軸線２１ａｘを中心とした磁界（図１（ｂ）中、矢印Ａ１〜Ａ３方向の磁力線）が発生する。
【００２２】
インダクタ３０は、磁極の向きがインダクタ２０と逆向きとなるように、電流の向きと内部電極（巻線部）３１の巻き方向が設定されている。そのため、インダクタ３０が通電されると、軸線３１ａｘを中心とした磁界（図１（ｂ）中、矢印Ｂ１〜Ｂ３方向の磁力線）が発生する。すなわち、インダクタ２０とインダクタ３０は、逆向きの磁界を発生させる。そのため、発生した互いの磁界は、打ち消し合いの効果によって軽減又は相殺される。
【００２３】
本発明の一実施形態に係る電子回路装置１は、磁界の打ち消し合いの効果を向上させるため、下記の特徴を有している。
【００２４】
［インダクタ同士の近接配置］
一般に、電圧降下やノイズ、高集積化等の観点から、インダクタ同士を接続する回路基板上の接続パターンは短いほど好ましい。例えば、片面基板の場合、実装面上（パターン層上）に並べて配置された２つのインダクタの間に互いを接続する接続パターンを形成することにより、接続パターンを短くすることができる。
【００２５】
しかし、片面基板では、実装配置されたインダクタの下方に接続パターンを形成することはできない。接続パターンを形成するためには、２つのインダクタを、少なくとも、接続パターンよりも広い間隔を空けて実装配置する必要がある。一般に、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電源回路では、接続パターンのインピーダンスを下げるため、パターン幅が広く設計される。パターン幅が広いほど２つのインダクタの距離が離れるため、磁界の打ち消し合いの効果が低下してしまう。
【００２６】
そこで、本発明の一実施形態では、接続パターン４０は、上述したように、インダクタ２０及び３０の直下に位置するパターン層１０ａ以外のパターン層（図１の例では、パターン層１０ｂ）に形成されている。なお、接続パターン４０は、パターン層１０ｂに代えて、パターン層１０ｃ又は１０ｄに形成されてもよい。
【００２７】
接続パターン４０をパターン層１０ａ以外のパターン層に形成することにより、接続パターン４０のパターン幅に関係なくインダクタ２０とインダクタ３０とを近接して配置することができる。例示的には、インダクタ２０とインダクタ３０は、接続パターン４０のパターン幅よりも狭い間隔だけ空けて、実装面上（パターン層１０ａ上）に並べて実装配置される。
【００２８】
このように、本発明の一実施形態によれば、インダクタ２０とインダクタ３０とが近接して実装配置されることにより、磁界の打ち消し合いの効果が向上する。また、インダクタ２０とインダクタ３０とが同一の実装面上（パターン層１０ａ上）に並べて配置されるため、電子回路装置１全体の大きさがコンパクトとなる。
【００２９】
なお、インダクタ２０とインダクタ３０は形状及び寸法が同一であり、上面から見たとき、インダクタ２０とインダクタ３０とが設計上の位置に実装配置されると、軸線２１ａｘと軸線３１ａｘとを結ぶ線分が各外部電極の長手方向と平行に位置するようになっている（図１（ａ）参照）。
【００３０】
［直列接続］
インダクタ２０とインダクタ３０は、パターン層１０ｂ（又はパターン層１０ｃ若しくはパターン層１０ｄ）に形成された接続パターン４０を介して直列に接続されている。同一の電気的特性等を持つインダクタ２０とインダクタ３０とが直列に接続されることにより、それぞれのインダクタから発生される磁界の強度が実質同じとなる。これにより、磁界をほぼゼロに相殺することが可能となる。
【００３１】
［インダクタの向き］
インダクタは、その構造上、巻線部の巻き数が他の辺よりも１回多くなる辺が存在する。本発明の一実施形態では、インダクタ２０とインダクタ３０は、内部電極（巻線部）の巻き数が最も多い辺同士が対向して配置されている。これにより、対向する辺付近の磁界が強くなり、磁界の打ち消し合いの効果が向上する。
【００３２】
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。
【００３３】
例えば、回路基板１０は、上記の実施形態では多層基板であるが、別の実施形態では両面基板（２層板）であってもよい。この場合、接続パターン４０は、両面基板の下面側のパターン層に形成される。
【００３４】
図２（ａ）、図２（ｂ）は、それぞれ、本発明の別の一実施形態に係る電子回路装置１ｚの構成を示す上面図、側断面図である。図２に示されるように、別の一実施形態に係る電子回路装置１ｚは、インダクタ２０ｚ及びインダクタ３０ｚを備える点以外、上記の実施形態に係る電子回路装置１と同じ構成となっている。インダクタ２０ｚは、外部電極２３が略直方体形状に形成された磁性コア２２の長辺面２２ｂに接着固定されている点以外、上記の実施形態に係るインダクタ２０と同じ構成となっている。インダクタ３０ｚは、外部電極３３が略直方体形状に形成された磁性コア３２の長辺面３２ｂに接着固定されている点以外、上記の実施形態に係るインダクタ３０と同じ構成となっている。
【００３５】
図２に示される別の一実施形態においても、接続パターン４０がパターン層１０ａ以外のパターン層に形成されることにより、インダクタ２０ｚとインダクタ３０ｚとが近接して配置されている。これにより、磁界の打ち消し合いの効果が向上する。また、インダクタ２０ｚとインダクタ３０ｚとが同一の実装面上（パターン層１０ａ上）に並べて配置されるため、電子回路装置１ｚ全体の大きさがコンパクトになる。
【００３６】
また、図２に示される別の一実施形態においても、同一の電気的特性等を持つインダクタ２０ｚとインダクタ３０ｚとが直列に接続されている。これにより、それぞれのインダクタから発生される磁界の強度が実質同じとなるため、磁界をほぼゼロに相殺することが可能となる。
【００３７】
また、図２に示される別の一実施形態においても、インダクタ２０ｚとインダクタ３０ｚは、内部電極（巻線部）の巻き数が最も多い辺同士が対向して配置されている。これにより、対向する辺付近の磁界が強くなり、磁界の打ち消し合いの効果が向上する。
【符号の説明】
【００３８】
１  電子回路装置
１０  回路基板
１０ａ〜１０ｄ  パターン層
２０，３０  インダクタ
２１，３１  内部電極
２１ａｘ，３１ａｘ  （内部電極の）軸線
２２，３２  磁性コア
２２ａ，３２ａ  （磁性コアの）短辺面
２２ｂ，３２ｂ  （磁性コアの）長辺面
２３，３３  外部電極
４０  接続パターン
【図１】
2017130614.tif 000003
【図２】
2017130614.tif 000004