JP2019021726A - プレーナ型コイル及びその製造方法並びにプレーナ型トランス - Google Patents

Abstract

【課題】基板上のコイルパターンにおける電流密度分布の偏りを効果的に抑える。【解決手段】表面側パターン５１のループ部６１の各導体部分６４と、裏面側パターン５３のループ部６６の各導体部分６９とを、ループ部６１，６６の内周縁及び外周縁に位置する端部において、内周側連絡パターン５５及び外周側連絡パターン５７により１対１でそれぞれ接続する。これにより、コイルパターン５のループ部５９を、スリット６３，６８を挟んで平行に配置された、表面側パターン５１の導体部分６４、内周側連絡パターン５５、裏面側パターン５３の導体部分６９、外周側連絡パターン５７、表面側パターン５１の導体部分６４…と続く螺旋状の複数本の導体パターンで構成する。【選択図】図３

Description

本発明は、導体によるコイルパターンを基板上に形成したプレーナ型のコイル及びトランスに関する。

導体によるコイルパターンを基板上に形成したプレーナ型コイルを高周波の電流が流れると、表皮効果の影響で、コイルパターンの電流密度の分布が偏ることが知られている。この表皮効果は、コイルパターンを電流が流れることでコイルパターンの内部に生じる渦電流の影響で、電流密度の高い部分がコイルパターンの表面側に偏るというもので、コイルパターンを電流が高周波であるほど表皮効果が顕著に現れる。

そこで、電流の流れる方向に沿ったスリットをコイルパターンに形成してコイルパターンを幅方向に複数の導体部分に分割することが提案されている。

この提案によれば、コイルパターンの全幅に亘るような大きな渦電流が発生せず、各導体部分に小さな渦電流がそれぞれ発生するようになるので、渦電流の影響による電流密度分布の偏りを抑えることができる。また、表皮効果が各導体部分でそれぞれ起こるので、電流密度分布の偏りをコイルパターンの幅方向に分散させることができる（例えば、特許文献１）。

特開平８−２０３７３６号公報

しかし、コイルパターンを幅方向に複数の導体部分に分割すると、今度は、隣接する導体部分で発生した磁束が通過する他の導体部分において、電流密度の高い部分が隣接する導体部分から離れた部分に集中する近接効果が生じ、コイルパターンにおける新たな電流密度分布の偏りの原因となってしまう。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、基板上のコイルパターンにおける電流密度分布の偏りを効果的に抑えることができるプレーナ型コイル及びプレーナ型トランスを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様によるプレーナ型コイルは、
ループ部を有するコイルパターンが形成される基板と、
前記ループ部の内周縁及び外周縁のうちいずれか一方から他方に向けて前記基板の第１面に形成され、前記コイルパターンの向きに対し傾斜した方向に延在する第１導体パターン部と、
前記ループ部の内周縁及び外周縁のうちいずれか他方から一方に向けて前記基板の第２面に形成された第２導体パターン部と、
前記基板を貫通して前記第１導体パターン部と前記第２導体パターン部とを接続する接続部とを備え、
前記第１導体パターン部、第２導体パターン部、及び、前記接続部によって螺旋状に通電される。

また、本発明の第２の態様によるプレーナ型トランスは、
本発明の第１の態様によるプレーナ型コイルを積層して一次側コイル及び二次側コイルとしたものである。

さらに、本発明の第３の態様によるプレーナ型コイルの製造方法は、
本発明の第１の態様によるプレーナ型コイルにおいて、
前記接続部が、
前記ループ部の内周縁において、前記基板を跨いで前記第１導体パターン部と前記第２導体パターン部とを接続する第３導体パターン部と、
前記ループ部の外周縁において、前記基板を跨いで前記第１導体パターン部と前記第２導体パターン部とを螺旋状に接続する第４導体パターン部とを備える、
プレーナ型コイルを製造する方法であって、
ループ部を有するコイルパターンが形成される基板の第１面と第２面とに、
前記ループ部の内周縁及び外周縁のうちいずれか一方から他方に向けて、前記コイルパターンの向きに対し傾斜した方向に延在する第１導体パターン部と、
前記ループ部の内周縁及び外周縁のうちいずれか他方から一方に向けて延在する第２導体パターン部と、
をそれぞれ形成する表面パターン形成工程と、
前記基板を前記第１面から前記第２面に亘って貫通するスルーホールにより、
前記ループ部の内周縁において前記第１導体パターン部と前記第２導体パターン部とを接続する第３導体パターン部と、
前記ループ部の内周縁において前記第３導体パターン部により前記第２導体パターン部と接続された前記第１導体パターン部と、前記ループ部の内周縁において前記第３導体パターン部により前記第１導体パターン部と接続された前記第２導体パターン部とを、前記ループ部の外周縁において、前記基板を跨いで螺旋状に接続する第４導体パターン部と、
をそれぞれ形成する内部パターン形成工程と、
を含む。

本発明によれば、基板上のコイルパターンにおける電流密度分布の偏りを効果的に抑えることができる。

本発明の第１実施形態に係るプレーナ型コイルを積層したトランスユニットを示す縦断面図である。 （ａ）は図１のトランスユニットのＩ−Ｉ線断面図、（ｂ）は同ＩＩ−ＩＩ線断面図、（ｃ）は同ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図２（ａ）のコイルユニットの基板に形成されるコイルパターンの一部を拡大して示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のコイルパターンのループ部をさらに拡大して示す斜視図である。 図２（ａ）のコイルユニットの基板に形成されるコイルパターンを従来技術で構成した場合のコイルパターンの一部を拡大して示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のコイルパターンの一部をさらに拡大して示す斜視図である。 図１のコイルユニットの製造手順を示すフローチャートである。 図１のコイルユニットの製造工程を示すもので、（ａ）は表面側コイルパターン部を形成した基板の表面側の平面図、（ｂ）は裏面側コイルパターン部を形成した基板の裏面側の平面図、（ｃ）は表面側及び裏面側の各コイルパターン部をそれぞれ形成した基板の表面及び裏面を保護フィルムで被覆したコイル組立体の平面図である。 図１のコイルユニットの製造工程を示すもので、（ａ）は保護フィルムの上から基板の表裏両面を貫通するスルーホールを形成したコイル組立体の平面図、（ｂ）はスルーホール形成後のコイル組立体の表面及び裏面を保護カバーで被覆したコイルユニットの平面図である。 本発明の第２実施形態に係るプレーナ型コイルを積層したトランスユニットの縦断面図である。

以下、本発明の実施形態に係るプレーナ型コイルを積層したトランスユニットについて図面を参照して説明する。本実施形態では、変圧器として用いるトランスユニットの一次側及び二次側の各コイルに本発明のプレーナ型コイルを適用した場合を例に取って説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係るプレーナ型コイルを積層したプレーナ型トランスを示す縦断面図である。

図１に示す本実施形態のトランスユニット１（請求項中のプレーナ型トランスに相当）は、２組のコイルユニット２，２を積層して構成されている。

各コイルユニット２（請求項中のプレーナ型コイルに相当）は、基板３、コイルパターン５、保護フィルム７、保護カバー９及びコア１１を有している。

基板３は、セラミックやエポキシ樹脂等の絶縁部材で矩形状に形成されている。基板３の表面３１（請求項中の第１面に相当）には、図１のＩ−Ｉ線断面図である図２（ａ）に示すように、中央と長辺方向の両側とに、基板３を貫通するコア挿入孔３５及びコア挿入孔３７，３７がそれぞれ開口している。これらのコア挿入孔３５及びコア挿入孔３７，３７は、図１に示す基板３の裏面３３（請求項中の第２面に相当）の対応する箇所にもそれぞれ開口している。

図１のコイルパターン５は、基板３の表裏両面３１，３３に跨がって形成されている。このコイルパターン５は、基板３の表面３１の表面側パターン５１と、裏面３３の裏面側パターン５３と、基板３を貫通するコア挿入孔３５側の内周側連絡パターン５５及びコア挿入孔３７側の外周側連絡パターン５７とを有している。

表面側パターン５１は、基板３の表面３１にエッチング等によって形成されている。表面側パターン５１は、図２（ａ）に示すように、基板３の表面３１のコア挿入孔３５とコア挿入孔３７，３７との間を通ってコア挿入孔３５を囲むループ部６１と、ループ部６１の両端から基板３の表面３１の長辺に延出する端子部６２とを有している。

ループ部６１は、複数のスリット６３によって複数の導体部分６４（請求項中の第１導体パターン部に相当）に分割されている。各導体部分６４は、ループ部６１の時計回り方向における手前側の外周縁箇所から奥側の内周縁箇所にかけて延在するように、表面側パターン５１のループ部６１における向きに対して傾斜してそれぞれ延在している。

裏面側パターン５３は、図１に示すように、基板３の裏面３３にエッチング等によって形成されている。裏面側パターン５３は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である図２（ｂ）に示すように、ループ部６６と端子部６７とを有している。

なお、図２（ｂ）では、裏面側パターン５３を、基板３を表面３１側から裏面３３側に透視したときの形状、つまり、裏面３３に当接する面側から見たときの形状として示している。したがって、基板３を裏面３３側から見たときの裏面側パターン５３は、図２（ｂ）に示す形状を表裏反転させた形状となる。

また、図２（ｂ）では、裏面側パターン５３を基板３の裏面３３に当接する面側から見たときの形状として示しているため、裏面側パターン５３の背後に、基板３の裏面３３に被覆された後述の保護フィルム７が図示されている。但し、裏面側パターン５３が形成されるのはあくまで基板３の裏面３３であり、図２（ｂ）は、保護フィルム７に裏面側パターン５３が形成されることを意味するものではない。

ループ部６６は、図２（ａ）に示す表面側パターン５１のループ部６１と同様に、図１に示す基板３の裏面３３に、コア挿入孔３５とコア挿入孔３７，３７との間を通ってコア挿入孔３５を囲むように配置されている。

図２（ｂ）に示す端子部６７は、図２（ａ）に示す表面側パターン５１の端子部６２と同様に、図１に示す基板３の裏面３３において、ループ部６６の両端から裏面３３の長辺に延出するように配置されている。

図２（ｂ）に示すように、ループ部６６は、複数のスリット６８によって複数の導体部分６９（請求項中の第２導体パターン部に相当）に分割されている。裏面側パターン５３を裏面３３に当接する面側から見た場合、各導体部分６９は、図２（ａ）に示す表面側パターン５１のループ部６１とは逆に、図２（ｂ）に示すループ部６６の時計回り方向における手前側の内周縁箇所から奥側の外周縁箇所にかけて延在するように、裏面側パターン５３のループ部６６における向きに対して傾斜してそれぞれ延在している。

図１に示すように、表面側パターン５１及び裏面側パターン５３をそれぞれ形成した後の基板３の表面３１及び裏面３３には、絶縁性の保護フィルム７，７がそれぞれ被覆されている。各保護フィルム７には、基板３のコア挿入孔３５，３７に対応するコア挿入孔７５，７７がそれぞれ形成されている。

図１に示す内周側連絡パターン５５（請求項中の第３導体パターン部に相当）及び外周側連絡パターン５７（請求項中の第４導体パターン部に相当）は、基板３の表裏両面３１，３３を保護フィルム７でそれぞれ被覆したコイル組立体の両保護フィルム７，７間に形成された内周側スルーホール７１及び外周側スルーホール７３によって構成されている。

詳しくは、内周側スルーホール７１及び外周側スルーホール７３の基板３を貫通する部分によって、内周側連絡パターン５５及び外周側連絡パターン５７がそれぞれ構成されている。これらの内周側連絡パターン５５及び外周側連絡パターン５７は、請求項中の接続部に相当している。

内周側スルーホール７１（請求項中のスルーホールに相当）は、図２（ａ），（ｂ）に示す表面側パターン５１及び裏面側パターン５３の各ループ部６１，６６の内周縁に対応して、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である図２（ｃ）に示すように、保護フィルム７のコア挿入孔７５を囲むように、一定の間隔をおいて複数形成されている。

外周側スルーホール７３（請求項中のスルーホールに相当）は、図２（ａ），（ｂ）に示す表面側パターン５１及び裏面側パターン５３の各ループ部６１，６６の外周縁に対応して、図２（ｃ）に示すように、保護フィルム７の各内周側スルーホール７１の外側を囲むように、一定の間隔をおいて複数形成されている。

各内周側スルーホール７１の基板３を貫通する部分で構成される図１の内周側連絡パターン５５は、コイルパターン５の一部を拡大した図３（ａ）の斜視図に示すように、表面側パターン５１のループ部６１の各導体部分６４と、裏面側パターン５３のループ部６６の各導体部分６９とを、ループ部６１，６６の内周縁に位置する端部において１対１で接続している。

同様に、各外周側スルーホール７３の基板３を貫通する部分で構成される外周側連絡パターン５７は、表面側パターン５１の各導体部分６４と裏面側パターン５３の各導体部分６９とを、ループ部６１，６６の外周縁に位置する端部において１対１で接続している。

したがって、表面側パターン５１の導体部分６４と裏面側パターン５３の導体部分６９とは、内周側連絡パターン５５及び外周側連絡パターン５７によって、基板３の表裏両面３１，３３に跨がって螺旋状に延在する１本の導体パターンとして接続されている。

即ち、コイルパターン５は、表面側パターン５１の導体部分６４、内周側連絡パターン５５、裏面側パターン５３の導体部分６９、外周側連絡パターン５７、表面側パターン５１の導体部分６４…と続く螺旋状の導体パターンを、図３（ａ）のコイルパターン５の一部をさらに拡大した図３（ｂ）の斜視図に示すように、スリット６３，６８を挟んで平行に複数本配置したループ部５９（請求項中のループ部に相当）を有している。

なお、図１のループ部５９の各螺旋状の導体パターンは、両端の端子部６２，６７に対する接続により、互いに並列接続されている。

そして、基板３の表裏両面３１，３３の各保護フィルム７，７間に内周側スルーホール７１及び外周側スルーホール７３を形成した後のコイル組立体の表裏両面は、基板３や保護フィルム７のコア挿入孔３５，３７，７５，７７に対応するコア挿入孔９１，９３を形成した絶縁性の保護カバー９でそれぞれ被覆されている。

このようにして、表裏両面３１，３３に跨がるコイルパターン５を形成した基板３の表裏両面３１，３３を保護フィルム７で被覆したコイル組立体を、表裏両面とも保護カバー９で被覆することで、コイルユニット２が形成される。但し、一方のコイルユニット２の他方のコイルユニット２側に位置する保護カバー９は、他方のコイルユニット２の一方のコイルユニット２側に位置する保護カバー９として共用する。

コア１１は、本実施形態では、Ｉ型コア１１１とＥ型コア１１３とによるＥＩコアを用いている。但し、コア１１はＥＥコア等の他の形状のものを用いてもよい。Ｅ型コア１１３は、積層した２つのコイルユニット２，２の基板３や保護フィルム７、保護カバー９の中央のコア挿入孔３５，７５，９１に挿入されるセンターポール１１５と、両側のコア挿入孔３７，７７，９３にそれぞれ挿入される一対のヨーク１１７，１１７とを有している。

このように構成された本実施形態のトランスユニット１では、積層した２つのコイルユニット２，２を一次側及び二次側の各コイルとして使用する。

本実施形態のトランスユニット１のように高周波の電流を流すコイルとして一般によく用いられる空芯コイルでは、通電により発生した磁束が空芯コイルの外部に漏れて、空芯コイルの周辺の機器や部品に悪影響を及ぼすことがある。

これに対し、本実施形態のトランスユニット１では、コイルパターン５を形成した基板３を含むコイル組立体をＩ型コア１１１とＥ型コア１１３とでサンドイッチしているので、コイルパターン５で発生した磁束が外部に漏れず、トランスユニット１の周辺の機器や部品に悪影響を及ぼすことがない。

ところで、トランスユニット１の使用に伴い、コイルユニット２のコイルパターン５に高周波の電流が流れると、コイルパターン５に渦電流が発生する。このとき、コイルパターン５のループ部５９がスリット６３，６８により複数の導体パターンに分割されているので、コイルパターン５の渦電流は、コイルパターン５の全幅に亘る大きさでは発生せず、分割された各導体パターンにそれぞれ小さい規模で発生する。したがって、各導体部分６４，６９において表皮効果により電流密度が表面側に偏る度合いは小さくなる。

また、コイルパターン５に高周波の電流が流れると、表面側パターン５１や裏面側パターン５３のループ部６１，６６において、スリット６３，６８を介してループ部６１，６６の幅方向に隣り合う２つの導体部分６４，６９の間で近接効果が生じる。この近接効果では、各導体部分６４，６９の電流密度の高い部分が、隣の導体部分６４，６９の磁束によって、隣の導体部分６４，６９から離れた部分に集中する。

ここで、仮に、先行技術文献として挙げた特許文献１の構成を適用して、図４（ａ）の斜視図に示すように、コイルパターン５の表面側パターン５１や裏面側パターン５３のループ部６１，６６を、コイルパターン５の延在方向（電流が流れる方向）に沿ったスリットＳによって複数の導体部分Ｃにそれぞれ分割した場合について検討する。

この場合、ある導体部分Ｃの磁束による近接効果で、ループ部６１，６６の幅方向における隣の導体部分Ｃの電流密度の高い部分が、磁束の発生した導体部分Ｃとは反対側の隣の導体部分Ｃに近い部分に集中すると、その導体部分Ｃの磁束も電流密度の高い部分に集中する。このため、電流密度の高い部分に隣接した導体部分Ｃに、集中した磁束の強さに応じた近接効果が生じる。

このような現象が繰り返されるので、図４（ａ）に示す例のコイルパターン５では、コイルパターン５を流れる電流の向き次第で、ループ部６１，６６の内周縁側又は外周縁側のどちらかの端部に配置された導体部分Ｃに、各導体部分Ｃの近接効果による影響が累積して及ぶ。そのため、ループ部６１，６６の内周縁側又は外周縁側の端部に配置された導体部分Ｃの電流密度が、他の各導体部分Ｃの電流密度に対して極端に高くなってしまう。

なお、図４（ａ）や、コイルパターン５の一部をさらに拡大して示す図４（ｂ）の斜視図では、コイルパターン５の導体部分Ｃを、電流密度が高い部分ほど色を濃くして示している。即ち、図４（ａ），（ｂ）の例では、コイルパターン５の内周縁側の導体部分Ｃの電流密度が、他の導体部分Ｃの電流密度よりも高くなった場合を示している。

これに対し、本実施形態のコイルパターン５では、図３（ａ），（ｂ）に示すように、表面側パターン５１や裏面側パターン５３のループ部６１，６６において、スリット６３，６８を介して平行に配置された複数本の導体部分６４，６９が、ループ部６１，６６の延在方向に対して傾斜する向きで配置されている。

このため、表面側パターン５１や裏面側パターン５３のループ部６１，６６の延在方向における位置が変わると、ループ部６１，６６の幅方向における内周縁側や外周縁側の端部に位置する導体部分６４，６９が順次入れ替わる。

したがって、ある導体部分６４，６９に近接効果によって生じた電流密度分布の偏りで集中した磁束が隣の導体部分６４，６９を通ることで、その導体部分６４，６９に近接効果によって生じる電流密度分布の偏りが、磁束の発生元の導体部分６４，６９で生じた電流密度分布の偏りよりも累積的に強くなっても、その繰り返しによって、電流密度分布の偏りが特定の導体部分６４，６９に集中することがない。

図３（ａ），（ｂ）でも、図４（ａ），（ｂ）と同様に、導体部分６４，６９を、電流密度が高い部分ほど色を濃くして示している。この図３（ａ），（ｂ）から明らかなように、本実施形態のコイルパターン５では、導体部分６４，６９における電流密度の高い部分の位置が、コイルパターン５のループ部５９の延在方向の位置が変わるにつれてループ部５９の幅方向に変化し、ループ部５９の幅方向の全体に分散している。

よって、表面側パターン５１や裏面側パターン５３のループ部６１，６６を、表皮効果の低減のためにスリット６３，６８により複数の導体部分６４，６９に分割しても、表皮効果による渦電流の抑制と同時に、近接効果による電流密度分布の偏りが特定の導体部分６４，６９に集中するのを抑制することができる。これにより、コイルパターン５における電流密度分布の偏りを効果的に抑えることができる。

次に、本実施形態のトランスユニット１のコイルユニット２の製造方法について、図５乃至図７を参照して説明する。

図５はコイルユニット２の製造手順を示すフローチャートである。図１に示す本実施形態のコイルユニット２は、図５に示す表面パターン形成工程（ステップＳ１）と内部パターン形成工程（ステップＳ３）とを含んだ製造手順によって製造することができる。

このうち、ステップＳ１の表面パターン形成工程では、図６（ａ），（ｂ）の平面図に示すように、基板３の表裏両面３１，３３に、エッチングにより表面側パターン５１及び裏面側パターン５３をそれぞれ形成する。表面側パターン５１及び裏面側パターン５３は、同時に形成してもよく、どちらか一方を先に形成してもよい。

そして、図５の表面パターン形成工程（ステップＳ１）の後には、図６（ｃ）の平面図に示すように、表面側パターン５１及び裏面側パターン５３を形成した基板３の表裏両面３１，３３を、基板３のコア挿入孔３５，３７の位置にコア挿入孔７５，７７の位置を合わせて、保護フィルム７，７でそれぞれ被覆する。

また、ステップＳ１の表面パターン形成工程に続くステップＳ３の内部パターン形成工程では、図７（ａ）の平面図に示すように、基板３の表裏各面３１，３３の表面側パターン５１や裏面側パターン５３の内周縁や外周縁に沿って、コイル組立体の両保護フィルム７間に内周側スルーホール７１及び外周側スルーホール７３を形成する。

これにより、内周側スルーホール７１及び外周側スルーホール７３のうち基板３の表裏両面３１，３３を貫通する部分によって、表面側パターン５１及び裏面側パターン５３の各導体部分６４，６９を接続する内周側連絡パターン５５及び外周側連絡パターン５７が形成される。

そして、図５の内部パターン形成工程（ステップＳ３）の後には、図７（ｂ）の平面図に示すように、内周側スルーホール７１及び外周側スルーホール７３を形成したコイル組立体の表裏両面の保護フィルム７を、基板３や保護フィルム７のコア挿入孔３５，３７，７５，７７にコア挿入孔９１，９３の位置の位置を合わせて、保護カバー９，９でそれぞれ被覆する。

これにより、基板３の表裏両面３１，３３に跨がってコイルパターン５を形成したコイル組立体の保護フィルム７に露出した内周側スルーホール７１及び外周側スルーホール７３を保護カバー９で絶縁被覆したコイルユニット２が完成する。

なお、コイルパターン５の内周側連絡パターン５５及び外周側連絡パターン５７を、本実施形態のように、コイル組立体の保護フィルム７，７間に形成した内周側スルーホール７１及び外周側スルーホール７３の一部で構成する代わりに、図８（ａ）の縦断面図に示すように、基板３の表裏両面３１間に埋め込んだインレー金属によって構成してもよい。

また、上述した実施形態では、表面側パターン５１や裏面側パターン５３のループ部６１，６６を、複数のスリット６３，６８により複数の導体部分６４，６９に分割して、端子部６２，６７間に並列接続させた。

しかし、ループ部６１，６６の延在方向において隣り合う２つの内周側連絡パターン５５や外周側連絡パターン５７が両端に接続される、表面側パターン５１や裏面側パターン５３の１つの区間を、コイルパターン５のループ部５９の延在方向に対して傾斜する方向に延在する１本の導体で構成してもよい。

そのように構成した場合は、コイルパターン５のループ部５９が、基板３の表裏両面３１，３３に跨がって螺旋状に延在する１本の導体パターンによって構成されることになる。

コイルパターン５のループ部５９を１本の導体パターンで構成した場合は、近接効果による電流密度分布の偏りが、１本の導体パターンにおけるループ部５９の内周縁側に位置する部分と外周縁側に位置する部分とでばらつくので、導体パターンの経路上で電圧のばらつきが生じる。

しかし、螺旋状に延在する１本の導体パターンが複数ターンのコイルを構成することから、例えば、トランスの２次側のコイルとして用いてセンタータップを途中に設ける等、１本の導体パターンを電圧のばらつきが少ない範囲で分割して利用することで、表皮効果及び近接効果による電流密度分布の偏りを抑えたコイルとして利用することができる。

さらに、上述した実施形態では、２つのコイルユニット２を積層してトランスユニット１として利用する場合について説明したが、本発明は、プレーナ型コイルやプレーナ型コイルを用いたプレーナ型トランスの全般に広く適用可能である。

特に、本発明は、少なくとも１ＭＨｚ以上の高周波数帯の電流を流すことで導体に表皮効果や近接効果が顕著に現れるプレーナ型コイルやプレーナ型トランスに適用して極めて有用である。

本発明は、導体によるコイルパターンを基板上に形成したプレーナ型コイル及びプレーナ型トランスにおいて利用することができる。

１ トランスユニット（プレーナ型トランス）
２ コイルユニット（プレーナ型コイル）
３ 基板
５ コイルパターン
７ 保護フィルム
９ 保護カバー
１１ コア
３１ 基板表面（第１面）
３３ 基板裏面（第２面）
３５，３７，７５，７７，９１，９３ コア挿入孔
５１ 表面側パターン
５３ 裏面側パターン
５５ 内周側連絡パターン（接続部、第３導体パターン部）
５７ 外周側連絡パターン（接続部、第４導体パターン部）
５９ コイルパターンループ部
６１ 表面側パターンループ部
６２ 端子部
６２，６７ 端子部
６３，６８ スリット
６４ 表面側パターンの導体部分（第１導体パターン部）
６６ 裏面側パターンループ部
６９ 裏面側パターンの導体部分（第２導体パターン部）
７１ 内周側スルーホール
７３ 外周側スルーホール
１１１ Ｉ型コア
１１３ Ｅ型コア
１１５ センターポール
１１７ ヨーク
Ｃ 導体部分
Ｓ スリット

Claims (8)

1. ループ部（５９）を有するコイルパターン（５）が形成される基板（３）と、
   前記ループ部（５９）の内周縁及び外周縁のうちいずれか一方から他方に向けて前記基板（３）の第１面（３１）に形成され、前記コイルパターン（５）の向きに対し傾斜した方向に延在する第１導体パターン部（６４）と、
   前記ループ部（５９）の内周縁及び外周縁のうちいずれか他方から一方に向けて前記基板（３）の第２面（３３）に形成された第２導体パターン部（６９）と、
   前記基板（３）を貫通して前記第１導体パターン部（６４）と前記第２導体パターン部（６９）とを接続する接続部（５５，５７）とを備え、
   前記第１導体パターン部（６４）、第２導体パターン部（６９）、及び、前記接続部（５５，５７）によって螺旋状に通電される、
   プレーナ型コイル（２）。
2. 前記第２導体パターン部（６９）は、前記コイルパターン（５）の向きに対し傾斜した方向に延在する請求項１記載のプレーナ型コイル（２）。
3. 前記接続部（５５，５７）は、
   前記ループ部（５９）の内周縁において、前記基板（３）を跨いで前記第１導体パターン部（６４）と前記第２導体パターン部（６９）とを接続する第３導体パターン部（５５）と、
   前記ループ部（５９）の外周縁において、前記基板（３）を跨いで前記第１導体パターン部（６４）と前記第２導体パターン部（６９）とを螺旋状に接続する第４導体パターン部（５７）とを備える、
   請求項１又は２記載のプレーナ型コイル（２）。
4. 螺旋状に接続された前記第１乃至第４導体パターン部（６４，６９，５５，５７）を複数組備え、各組が並列に接続されて前記コイルパターン（５）を構成している請求項３記載のプレーナ型コイル（２）。
5. 前記各組の第１乃至第４導体パターン部（６４，６９，５５，５７）どうしが互いに平行に配置されている請求項４記載のプレーナ型コイル（２）。
6. 請求項１、２、３、４又は５記載のプレーナ型コイル（２）を積層して一次側コイル及び二次側コイルとしたプレーナ型トランス（１）。
7. 前記一次側コイルに少なくとも１ＭＨｚ以上の高周波数帯の電力が入力される請求項６記載のプレーナ型トランス（１）。
8. 請求項３、４又は５に記載したプレーナ型コイル（２）を製造する方法であって、
   ループ部（５９）を有するコイルパターン（５）が形成される基板（３）の第１面（３１）と第２面（３３）とに、
   前記ループ部（５９）の内周縁及び外周縁のうちいずれか一方から他方に向けて、前記コイルパターン（５）の向きに対し傾斜した方向に延在する第１導体パターン部（６４）と、
   前記ループ部（５９）の内周縁及び外周縁のうちいずれか他方から一方に向けて延在する第２導体パターン部（６９）と、
   をそれぞれ形成する表面パターン形成工程（Ｓ１）と、
   前記基板（３）を前記第１面（３１）から前記第２面（３３）に亘って貫通するスルーホール（７１，７３）により、
   前記ループ部（５９）の内周縁において前記第１導体パターン部（６４）と前記第２導体パターン部（６９）とを接続する第３導体パターン部（５５）と、
   前記ループ部（５９）の内周縁において前記第３導体パターン部（５５）により前記第２導体パターン部（６９）と接続された前記第１導体パターン部（６４）と、前記ループ部（５９）の内周縁において前記第３導体パターン部（５５）により前記第１導体パターン部（６４）と接続された前記第２導体パターン部（６９）とを、前記ループ部（５９）の外周縁において、前記基板（３）を跨いで螺旋状に接続する第４導体パターン部（５７）と、
   をそれぞれ形成する内部パターン形成工程（Ｓ３）と、
   を含むプレーナ型コイル（２）の製造方法。