JP2000277343A - コイル装置及びトランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型、かつ、薄型で安価なコイル装置を提供
する。 【解決手段】 基板１は、第１の辺１１と第２の辺１２
との間に第１の隅部Ｃ１を有し、第２の辺１２と第３の
辺１３との間に第２の隅部Ｃ２を有し、第３の辺１３と
第４の辺１４との間に第３の隅部Ｃ３を有し、第４の辺
１４と第１の辺１１との間に第４の隅部Ｃ４を有する。
第１のコイル２に備えられた第１の外側コイル端部２１
は、第１の隅部Ｃ１に備えられる。第１の内側コイル端
部２２は、コイル中心Ｏ１を基準にして、第４の隅部Ｃ
４の方向に偏位して設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コイル装置及びこ
のコイル装置を用いたトランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話、モバイルコンピュータ
等の小型携帯機器の普及により、これらの機器に搭載さ
れるコイル装置について、より一層の小型化及び薄型化
が要求されるようになった。しかも、これらの機器は携
帯用であるために、電池駆動が必須であり、エネルギー
ロスの小さい高性能のコイル装置であることが要求され
る。当然のこととして、ローコストであることも要求さ
れる。

【０００３】これらの要求に対応すべく、巻線工法、薄
膜工法及び積層工法等が提案され、実用に供されてい
る。しかしながら、これらの工法には、一長一短があ
り、上述した全ての要求を満たしたコイル装置は提案さ
れていない。

【０００４】例えば、巻線工法は、本質的に薄型化に不
向きである。また、薄くしようとすると、細いワイヤを
使用せざるを得ず、直流抵抗分が増大し、エネルギーロ
スを生じるため、高性能のコイル装置を実現することが
困難である。

【０００５】薄膜工法は、例えば、実開昭４８ー８９３
４４号等に開示されており、薄型であり、高性能のコイ
ル装置を実現するのに適している。しかし、これまで提
案された薄膜工法によるコイル装置は、外部と接続する
コイル端部パターンの面積が比較的大きく、平面積（床
面積）が大きくなる。

【０００６】積層工法は、小型で安価なコイル装置を得
るのに適しているが、特性の優れた高性能のコイル装置
を得ることが困難である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、小
型、かつ、薄型で、しかも、コストの安価なコイル装置
及びトランスを提供することである。

【０００８】本発明のもう一つの課題は、基板両面にコ
イルを形成するためのフォトリソグラフィ工程におい
て、同一のフォトマスクを用い得るコイル装置を提供す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係るコイル装置は、基板と、第１のコイ
ルとを含む。

【００１０】前記基板は、４つの辺を含み、第１の辺と
第３の辺とが互いに対向し、第２の辺と第４の辺とが互
いに対向し、前記第１の辺と前記第２の辺との間に第１
の隅部を有し、前記第２の辺と前記第３の辺との間に第
２の隅部を有し、前記第３の辺と前記第４の辺との間に
第３の隅部を有し、前記第４の辺と前記第１の辺との間
に第４の隅部を有する。

【００１１】前記第１のコイルは、前記基板の一面上に
うず巻き状に備えられ、第１の内側コイル端部と、第１
の外側コイル端部とを含む。前記第１の外側コイル端部
は、前記第１の隅部側に備えられている。前記第１の内
側コイル端部は、コイル中心を基準にして、第２の隅部
または第４の隅部の方向に偏位して設けられている。

【００１２】上述したように、第１のコイルにおいて、
第１の外側コイル端部は、第１の隅部に備えられてい
る。この構造によれば、うず巻き状のパターンを有する
第１のコイルの最外周縁と、基板の４辺との間に生じる
間隔を考慮したとき、最も面積が大きくなる第１の隅部
を利用して、第１の外側コイル端部を形成できる。この
ため、第１の外側コイル端部を形成するに当たって、基
板の平面積を最大に利用し、全体形状を小型化すること
ができる。

【００１３】更に、第１の内側コイル端部は、コイル中
心を基準にして、第２の隅部または第４の隅部の方向に
偏位して設けられているから、第１の内側コイル端部に
よるコイル膨出を、第１の外側コイル端部のない第２の
隅部または第４の隅部で吸収することができる。このた
め、基板形状を小型化することができる。

【００１４】本発明に係るコイル装置は、好ましくは、
第２のコイルを含む。第２のコイルは基板の他面（裏
面）に形成される。第２のコイルに備えられた第２の内
側コイル端部は、第１の内側コイル端部と対向する位置
に設けられる。第２の外側コイル端部は第３の隅部側に
備えられる。この構造によれば、基板の両面に第１のコ
イル及び第２のコイルを備える場合にも、基板形状を小
型化することができる。

【００１５】本発明は、さらに、基板両面にコイルを形
成する場合、フォトリソグラフィ工程において、同一の
フォトマスクを用い得るコイル装置を開示する。

【００１６】このコイル装置では、第１のコイルは、基
板の一面上に設定された仮想正方形によって囲まれた領
域内に形成される。第１のコイルの第１の外側コイル端
部は、第１のスルーホールを有し、前記第１のスルーホ
ールは、前記仮想正方形の第１の対角線上に位置させ
る。また、第１のコイルの第１の内側コイル端部は、コ
イル中心から偏位して仮想正方形の第２の対角線上に設
けられ、仮想正方形の第２の対角線上に位置する第２の
スルーホールを有する。

【００１７】第２のコイルは、第１のコイルとほぼ同じ
パターンを有し、コイル中心を第１のコイルと共有し、
第１のコイルを基準として、コイル中心の周りに約９０
度回転させた位置に配置される。

【００１８】本発明は、更に、上述したコイル装置と、
コアとの組み合わせによるトランスを開示する。これに
よって、小型、かつ、薄型で高性能のトランスが得られ
る。

【００１９】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面
は、単に、例示に過ぎない。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るコイル装置の
平面図である。図示されたコイル装置は、基板１と、第
１のコイル２とを含む。基板１は、第１の辺１１と、第
２の辺１２と、第３の辺１３と、第４の辺１４とを含ん
でおり、第１の辺１１と第３の辺１３とが互いに対向
し、第２の辺１２と第４の辺１４とが互いに対向する。
基板１は、第１の辺１１と第２の辺１２との間に第１の
隅部Ｃ１を有し、第２の辺１２と第３の辺１３との間に
第２の隅部Ｃ２を有し、第３の辺１３と第４の辺１４と
の間に第３の隅部Ｃ３を有し、第４の辺１４と第１の辺
１１との間に第４の隅部Ｃ４を有する。

【００２１】基板１は、典型的には、正方形または長方
形の平面形状を有する。正方形状または長方形状である
と、基板１として用いられる一枚のウエハ上に多数のコ
イル要素を形成した後、ダイシングソー等を用いてウエ
ハを分割し、各コイル要素を、コイル装置として取り出
すことができるので、量産性が上がる。

【００２２】図示実施例は、基板１を正方形状にした場
合を示し、第１の隅部Ｃ１の稜角部と第３の隅部Ｃ３の
稜角部とを結ぶ線分が第１の対角線Ｘとなり、第２の隅
部Ｃ２の稜角部と第４の隅部Ｃ４の稜角部とを結ぶ線分
が第２の対角線Ｙとなる。基板１は、隅部Ｃ１〜Ｃ４の
稜角部に円味を持たせたり、面取りを施したりしてもよ
い。また、後述する外側コイル端部および導体ランドが
配置されず、コイルの膨出部のない第２の隅部Ｃ２は、
稜角部を大きく切り落としてもよい。

【００２３】基板１としては、非磁性材料、磁性材料ま
たは電気絶縁材料など、各種の材料を用いることができ
る。より具体的には、非磁性セラミックス、フェライト
等の磁性セラミックス、ガラスエポキシ樹脂等のプラス
チックまたは複合組成物等を挙げることができる。基板
１の種類、大きさ及び厚み等の選定は、設計的事項に属
する。実際的な例として、厚み０．１ｍｍ、大きさ３．
５ｍｍ角の例を挙げることができる。

【００２４】第１のコイル２は、基板１の一面上にうず
巻き状に備えられ、第１の内側コイル端部２２と、第１
の外側コイル端部２１とを含む。第１の外側コイル端部
２１は、第１の隅部Ｃ１に備えられている。第１の外側
コイル端部２１の面内には、第１の対角線Ｘの上で、基
板１の一面側から他面側に貫通する第１のスルーホール
２５が設けられている。第１の内側コイル端部２２は、
コイル中心Ｏ１を基準にして、第４の隅部Ｃ４の方向に
偏位して設けられている。より具体的には、第２の隅部
Ｃ２の稜角部と第４の隅部Ｃ４の稜角部とを結ぶ第２の
対角線Ｙ上において、第４の隅部Ｃ４の方向に偏位して
設けられている。図示実施例において、基板１は正方形
であるので、コイル中心Ｏ１は第１の対角線Ｘと第２の
対角線Ｙとの交点に一致する。第１の内側コイル端部２
２は、図示とは異なって、第２の隅部Ｃ２の方向に偏位
させてもよい。但し、全体のコイルパターンは、図示と
は異なる形状となる。

【００２５】第１の内側コイル端部２２は、基板１を貫
通する第２のスルーホール２３により、基板１の他面
（裏面）側に導かれ、導体３０により、第３の隅部Ｃ３
に導かれている。第３の隅部Ｃ３には、第３のスルーホ
ール２６が設けられている。第３のスルーホール２６
は、第１の対角線Ｘの上において、基板１の他面側から
一面側に貫通するように設けられ、基板１の一面に設け
られた第１の導体ランド２４に導通接続される。第１の
内側コイル端部２２は、導体３０及び第３のスルーホー
ル２６により、第１の導体ランド２４に導出される。

【００２６】第１のコイル２の膜厚、幅及び巻数は設計
的事項に属する。実際的な例として、例えば、基板１の
大きさを３．５ｍｍ角にした場合、コイル膜厚１２０μ
ｍ、幅８０μｍ、巻数１７．５ターンの例をあげること
ができる。

【００２７】上述したように、第１のコイル２におい
て、第１の外側コイル端部２１は、第１の隅部Ｃ１に備
えられている。基板１が正方形または長方形である場
合、うず巻き状のパターンを有する第１のコイル２の最
外周縁と、基板１の４辺との間に生じる間隔を考慮した
とき、最も面積が大きくなるのは４隅部Ｃ１〜Ｃ４であ
る。本実施例では、４隅部Ｃ１〜Ｃ４の一つである第１
の隅部Ｃ１を利用して、第１の外側コイル端部２１を形
成する。このため、第１の外側コイル端部２１を形成す
るに当たって、基板１の平面積を最大に利用し、全体形
状を小型化することができる。

【００２８】更に、第１の内側コイル端部２２は、コイ
ル中心Ｏ１を基準にして、第４の隅部Ｃ４の方向に偏位
して設けられているから、第１の内側コイル端部２２に
よるコイル膨出を、第１の外側コイル端部２１のない第
４の隅部Ｃ４で吸収することができる。このため、基板
１の形状を小型化することができる。

【００２９】実施例では、基板１が正方形であるので、
第１の内側コイル端部２２は、第１の隅部Ｃ１の稜角部
と第３の隅部Ｃ３の稜角部を通る第１の対角線Ｘと交差
する第２の対角線Ｙ上に位置することになる。この配置
は、基板１の利用効率を更に向上させるのに有効であ
る。例えば、第１のコイル２について、第４の隅部Ｃ４
の側で見たコイルパターン曲率半径を、対角位置にある
第２の隅部Ｃ２の側で見たコイルパターン曲率半径より
も小さくすることにより、第４の隅部Ｃ４の側におい
て、第１のコイル２を膨出させ、基板１の利用効率を向
上させ、小型化を図ることができる。

【００３０】図２は本発明に係るコイル装置の別の実施
例を示す図である。図において、図１に現れている構成
部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付
してある。この実施例の特徴は、基板１が横長（図にお
いて）の長方形状となっており、それに対応して、第１
のコイル２の全体パターンを変更させてあることであ
る。

【００３１】図２に図示された実施例においても、第１
のコイル２に含まれる第１の外側コイル端部２１は、第
１の隅部Ｃ１に備えられている。基板１が長方形である
実施例の場合、うず巻き状のパターンを有する第１のコ
イル２の最外周縁と、基板１の４辺との間に生じる間隔
を考慮したとき、最も面積が大きくなるのは４隅部Ｃ１
〜Ｃ４である。そこで、４隅部Ｃ１〜Ｃ４の一つである
第１の隅部Ｃ１を利用して、第１の外側コイル端部２１
を形成する。この構造によれば、第１の外側コイル端部
２１を形成するに当たって、基板１の平面積を最大に利
用し、全体形状を小型化することができる。

【００３２】更に、第１の内側コイル端部２２は、コイ
ル中心Ｏ１を基準にして、第４の隅部Ｃ４の方向に偏位
して設けられているから、第１の内側コイル端部２２に
よるコイル膨出を、第１の外側コイル端部２１のない第
４の隅部Ｃ４で吸収することができる。このため、基板
１の形状を小型化することができる。

【００３３】実施例では、基板１が長方形であるので、
第１の内側コイル端部２２は、第１の隅部Ｃ１の稜角部
と第３の隅部Ｃ３の稜角部を通る第１の対角線Ｘと交差
する第２の対角線Ｙ上に位置することになる。この配置
は、基板１の利用効率を更に向上させるのに有効であ
る。例えば、第１のコイル２について、第４の隅部Ｃ４
の側で見たコイルパターン曲率半径を、対角位置にある
第２の隅部Ｃ２の側で見たコイルパターン曲率半径より
も小さくすることにより、第４の隅部Ｃ４の側におい
て、第１のコイル２及び第２のコイル３を突出させ、基
板１の利用効率を向上させ、小型化を図ることができ
る。

【００３４】図１、２に示された実施例では、第１の内
側コイル端部２２は、第２のスルーホール２３、第３の
スルーホール２６と基板１の他面（裏面）側に設けられ
た導体３０とを介して、第１の導体ランド２４に接続さ
れている。導体３０の代わりに基板１の他面側に第２の
コイル３を設け、表裏のコイルが直列に接続された１個
のコイルを構成することができる。

【００３５】即ち、図１に示した実施例において、コイ
ルのうず巻き方向は、同一方向で、第１の内側コイル端
部２２と左右対称位置に、内側コイル端部を備え、第１
の外側コイル端部２１および第１の導体ランド２４のそ
れぞれ上下対称位置に裏面コイル用外側コイル端部、導
体ランド用のパターンを備えたマスクを用いることによ
り、基板１の利用効率を向上させた小型コイルを得るこ
とができる。

【００３６】図３は本発明に係るコイル装置の平面図、
図４は図３に示したコイル装置を、左右反転してみた底
面図、図５は図３の５ー５線に沿った断面図、図６は図
３の６ー６線に沿った断面図である。図示されたコイル
装置は、基板１と、第１のコイル２と、第２のコイル３
とを含む。基板１及び第１のコイル２の構成について
は、図１、２を参照して既に説明した通りである。

【００３７】第２のコイル３は、第１のコイル２と同じ
パターンを有し、コイル中心Ｏ１を、第１のコイル２と
の間で共有し、第１のコイル２を基準にして、コイル中
心Ｏ１の周りに９０度だけ回転させた配置になってい
る。より具体的には、第２のコイル３は、基板１の他面
上にうず巻き状に備えられ、第２の外側コイル端部３１
と、第２の内側コイル端部３２とを含む。第２の内側コ
イル端部３２は、基板１を貫通する第２のスルーホール
２３により、第１の内側コイル端部２２と導通する。第
２の外側コイル端部３１は、第３の隅部Ｃ３に備えられ
ている。第２の外側コイル端部３１の面内には、第１の
対角線Ｘの上で、基板１の他面側から一面側に貫通する
第３のスルーホール２６が設けられている。

【００３８】第２のコイル３の膜厚、幅及び巻数は設計
的事項に属する。実際的な例として、例えば、基板１の
大きさを３．５ｍｍ角にした場合、コイル膜厚１２０μ
ｍ、幅８０μｍ、巻数１７．５ターンの例をあげること
ができる。また、この実施例では、基板１を正方形状に
し、第１のスルーホール２５の中心から第１の隅部Ｃ１
の稜角部までの距離と、第３のスルーホール２６の中心
から第３の隅部Ｃ３の稜角部までの距離は、互いに等し
い寸法△ｄ１となっている。

【００３９】上述したように、第１のコイル２におい
て、第１の外側コイル端部２１は、第１の隅部Ｃ１に備
えられている。基板１が正方形または長方形である場
合、うず巻き状のパターンを有する第１のコイル２の最
外周縁と、基板１の４辺との間に生じる間隔を考慮した
とき、最も面積が大きくなるのは４隅部Ｃ１〜Ｃ４であ
る。本実施例では、４隅部Ｃ１〜Ｃ４の一つである第１
の隅部Ｃ１を利用して、第１の外側コイル端部２１を形
成する。このため、第１の外側コイル端部２１を形成す
るに当たって、基板１の平面積を最大に利用し、全体形
状を小型化することができる。

【００４０】更に、第１の内側コイル端部２２は、コイ
ル中心Ｏ１を基準にして、第４の隅部Ｃ４の方向に偏位
して設けられているから、第１の内側コイル端部２２に
よるコイル膨出を、第１の外側コイル端部２１のない第
４の隅部Ｃ４で吸収することができる。このため、基板
１の形状を小型化することができる。

【００４１】実施例では、基板１が正方形であるので、
第１の内側コイル端部２２及び第２の内側コイル端部３
２は、第１の隅部Ｃ１の稜角部と第３の隅部Ｃ３の稜角
部を通る第１の対角線Ｘと交差する第２の対角線Ｙ上に
位置することになる。この配置は、基板１の利用効率を
更に向上させるのに有効である。例えば、第１のコイル
２及び第２のコイル３について、第４の隅部Ｃ４の側で
見たコイルパターン曲率半径を、対角位置にある第２の
隅部Ｃ２の側で見たコイルパターン曲率半径よりも小さ
くすることにより、第４の隅部Ｃ４の側において、第１
のコイル２及び第２のコイル３を膨出させ、基板１の利
用効率を向上させ、小型化を図ることができる。

【００４２】また、第２の内側コイル端部３２は、基板
１を貫通する第２のスルーホール２３により、第１の内
側コイル端部２２と導通する。これにより、第１のコイ
ル２及び第２のコイル３を直列に接続したコイル装置が
得られる。

【００４３】第１のコイル２及び第２のコイル３は、基
板１の一面側からみた電流の方向が同一方向にある。従
って、直列に接続された第１のコイル２及び第２のコイ
ル３に電流を流した場合、同一方向の磁界が生じる。即
ち、第１のコイル２及び第２のコイル３は、基板１の一
面及び他面に設けられているが、実質的に１個のコイル
として機能する高性能のコイル装置を実現できる。

【００４４】さらに、図３〜６に示したコイル装置は、
第１のコイル２及び第２のコイル３を、フォトリソグラ
フィ工程を通して形成する場合、同一のフォトマスクを
用いることができる。次にこの点について説明する。

【００４５】まず、第１のコイル２において、第１の外
側コイル端部２１は、第１のスルーホール２５を有す
る。第１のスルーホール２５は、正方形状である基板１
の第１の対角線Ｘ上に位置している。第１の内側コイル
端部２２は、第２のスルーホール２３を有する。第２の
スルーホール２３は、正方形状である第２の対角線Ｙ上
に位置している。

【００４６】次に、第２のコイル３は、第１のコイル２
と同じパターンを有し、コイル中心Ｏ１を、第１のコイ
ル２と共有し、第１のコイル２を基準にして、コイル中
心Ｏ１の周りに９０度だけ回転させた配置になってい
る。従って、例えば、フォトリソグラフィ工程等によっ
て、第１のコイル２及び第２のコイル３を形成する場
合、第１のコイル２を形成するのに用いたフォトマスク
（またはウエハ）を、９０度回転させることにより、第
１のコイル２と完全に重なる位置に、第２のコイル３を
形成することが可能になる。第１のコイル２及び第２の
コイル３を、フォトリソグラフィ工程及びメッキ技術の
適用によって形成した場合は、高精度パターンを有する
高性能のコイル装置を、量産性よく製造できる。

【００４７】図示実施例では、基板１は、第１のコイル
２を形成した一面上の第３の隅部Ｃ３に、第１の導体ラ
ンド２４を有し、第２のコイル３を形成した他面上の第
１の隅部Ｃ１の位置に、第２の導体ランド３４を有す
る。第１の外側コイル端部２１は、基板１を貫通する第
１のスルーホール２５により、第２の導体ランド３４と
導通する。また、第２の外側コイル端部３１は、基板１
を貫通する第３のスルーホール２６により、第１の導体
ランド２４に導通する。従って、第１の外側コイル端部
２１及び第２の外側コイル端部３１を、基板１の両面に
おいて、外部回路と接続することができる。即ち、基板
１の両面に関しては、方向性がないので、例えば、トラ
ンス等を組み立てる場合の組立作業が容易になる。第２
のスルーホール２３、第１のスルーホール２５及び第３
のスルーホール２６は、基板１を構成するウエハ上に、
例えば、０．２ｍｍ程度の微小孔を開けておき、第１の
コイル２及び第２のコイル３をメッキによって形成する
際に、微小孔中でも、メッキを成長させることによって
形成することができる。

【００４８】更に、図３〜図６に示した実施例では、基
板１の略中央部に貫通孔１５が備えられている。この貫
通孔１５は、例えば、トランス等を構成する場合に、コ
アを挿入するために用いられるものである。例えば、空
心コイル装置を構成する場合は、貫通孔１５は不要であ
る。上記実施例では、基板１の両面に第１のコイル２及
び第２のコイル３を設けた例を示したが、何れか一方、
例えば、第１のコイル２のみを備える構造であってもよ
い。図示は、省略するが、基板１の一面または他面に複
数のコイルを有していてもよい。

【００４９】図７は本発明に係るコイル装置の別の実施
例における平面図、図８は図７に示したコイル装置を左
右反転してみた底面図である。図３〜６に図示された構
成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を
付してある。図３〜図６に図示された実施例との対比に
おいて、図７及び図８に図示された実施例の特徴は、基
板１の平面形状が、長方形状になっていることである。
長方形である基板１の４隅部Ｃ１〜Ｃ４のうち、第１の
隅部Ｃ１を利用して、第１の外側コイル端部２１を形成
する。従って、第１の外側コイル端部２１を形成するに
当たって、基板１の平面積を最大に利用し、全体形状を
小型化することができる。

【００５０】更に、第１の内側コイル端部２２は、コイ
ル中心Ｏ１を基準にして、第４の隅部Ｃ４の方向に偏位
して設けられている。従って、第１の内側コイル端部２
２によるコイル膨出を、第１の外側コイル端部２１のな
い第４の隅部Ｃ４で吸収することができる。このため、
基板１の形状を小型化することができる。

【００５１】また、第１のコイル２及び第２のコイル３
について、第４の隅部Ｃ４の側で見たコイルパターン曲
率半径を、対角位置にある第２の隅部Ｃ２の側で見たコ
イルパターン曲率半径よりも小さくすることにより、第
４の隅部Ｃ４の側において、第１のコイル２及び第２の
コイル３を突出させ、基板１の利用効率を向上させ、小
型化を図ることができる。

【００５２】第２の内側コイル端部３２は、基板１を貫
通する第２のスルーホール２３により、第１の内側コイ
ル端部２２と導通する。これにより、第１のコイル２及
び第２のコイル３を直列に接続したコイル装置が得られ
る。

【００５３】さらに、図７、８に示したコイル装置にお
いても、第１のコイル２及び第２のコイル３を形成する
場合、フォトリソグラフィ工程において、同一のフォト
マスクを用いることができる。次にこの点について説明
する。

【００５４】まず、第１のコイル２は、基板１の一面上
に仮想された仮想正方形Ｒ１によって囲まれた領域内に
形成されている。第１のコイル２の第１の外側コイル端
部２１は、第１のスルーホール２５を有する。第１のス
ルーホール２５は、仮想正方形Ｒ１の第１の対角線Ｘ上
に位置する。第１の対角線Ｘは第１の隅部Ｃ１側に生じ
る仮想正方形Ｒ１の稜角部と、第３の隅部Ｃ３側に生じ
る仮想正方形Ｒ１の稜角部とを結ぶ線分である。

【００５５】第１の内側コイル端部２２は、第２のスル
ーホール２３を有する。第２のスルーホール２３は仮想
正方形Ｒ１の第２の対角線Ｙ上に位置する。第２の対角
線Ｙは第２の隅部Ｃ２側に生じる仮想正方形Ｒ１の稜角
部と、第４の隅部Ｃ４側に生じる仮想正方形Ｒ１の稜角
部とを結ぶ線分である。

【００５６】第２のコイル３は、第１のコイル２と同じ
パターンを有し、コイル中心Ｏ１を、第１のコイル２と
共有し、第１のコイル２を基準にして、コイル中心Ｏ１
の周りに９０度だけ回転させた配置になっている。コイ
ル中心Ｏ１は第１の対角線Ｘと第２の対角線Ｙとの交点
に一致する。

【００５７】従って、フォトリソグラフィ工程等によっ
て、第１のコイル２及び第２のコイル３を形成する場
合、第１のコイル２を形成するのに用いたフォトマスク
（またはウエハ）を、９０度回転させることにより、第
１のコイル２と完全に重なる位置に、第２のコイル３を
形成することが可能になる。

【００５８】図９は図３〜図８に示されたコイル装置の
コイルの一部を示す拡大断面である。図９は、フォトリ
ソグラフィ工程及びメッキ技術の適用によって形成され
た第１のコイル２を示している。第１のコイル２を構成
する配線（ターン）２０１は、最小線間間隔Ｇ１を隔て
て形成されている。配線２０１は、最小線間間隔Ｇ１よ
りも高さＨ１が大きくなっており、１以上の比（Ｈ１／
Ｇ１）を保っている。従って、配線密度を高めながら、
配線２０１の断面積を大きくし、コイル電気抵抗を低減
させることができる。比（Ｈ１／Ｇ１）及び配線密度
は、フォトリソグラフィ工程及びメッキ技術によって定
まるので、高精度パターンを有する高性能の平面コイル
板を、量産性よく製造できる。一例として、線幅Ｗ１＝
８０μｍ、高さＨ１＝１２０μｍ、線間間隔Ｇ＝２０μ
ｍの例を挙げることができる。この場合の比（Ｈ１／Ｇ
１）は６になる。図示は省略するが第２のコイル３も同
様の比（Ｈ１／Ｇ１）を持つ。

【００５９】本発明に係るコイル装置を、フォトリソグ
ラフィ工程を通して製造する場合、同一のフォトマスク
を利用できる条件には、基板１の形状は関与しない。基
板１の形状は、同一のフォトマスクを用いて、ウエハ上
に多数のコイル要素を形成した後、どのように切断し、
または加工するかにによって定まる。次に、この点につ
いて、図１０を参照して説明する。

【００６０】図１０は、同一間隔をもって行列状に配置
された仮想正方形内に、図３〜図６に示す導体パターン
が形成されたフォトマスクを用いて、正方形状である一
枚のウエハ１００の上に、多数（図示では１６個）のコ
イル要素Ｑ１〜Ｑ１６を形成した状態を示している。図
には現れていないが、ウエハ１００の裏面側には、図３
〜６で示したような関係で、第２のコイルが形成されて
る。正方形状のウエハ１００を用いれば、裏面側の第２
のコイルは、表側の第１のコイルを形成するのに用いた
フォトマスク（またはウエハ１００）を、９０度回転さ
せることにより、形成できる。

【００６１】図１０のウエハ１００から図３〜６に示し
た正方形状のコイル装置を取り出すには、ウエハ１００
を切断する場合、横切断線Ａ１ーＡ２の切り上がり寸法
△Ａと、縦切断線Ｂ１ーＢ２の切り上がり寸法△Ｂとを
等しくする。図７、６に示す長方形状のコイル装置を取
り出すには、切り上がり寸法△Ａと切り上がり寸法△Ｂ
とを、例えば、△Ａ＞△Ｂのようにすればよい。切断後
に稜角部の面取り、丸味付けまたは部分的な研削等も可
能であり、種々の形状の基板１を得ることができる。

【００６２】また、ウエハ切断位置によって、任意数の
コイル要素を含むコイル装置を得ることもできる。例え
ば、図１１に示すように、一つの基板１上に複数個（図
では４個）のコイル要素Ｑ１〜Ｑ４を、直線状に配置し
たコイル装置や、図１２に示すように、複数個（図では
４個）のコイル要素Ｑ１〜Ｑ４を、行列状に配置したコ
イル装置を得ることができる。図１１、１０には図示さ
れていないが、基板１の裏面側に第２のコイルが備えら
れている。

【００６３】図１３は図３〜図８に示したコイル装置を
用いたトランスの断面図である。図示されたトランス
は、コイル装置４１、４２と、コア５１、５２とを組み
合わせて構成されている。図示実施例において、コア５
１はＩ型コアであり、コア５２は中脚部５２１及び外脚
部５２２、５２３を有するＥ型コアである。コア５２の
中脚部５２１が、コイル装置４１、４２の貫通孔１５内
に挿入されている。コア５１、５２の形状、構造は任意
でよい。

【００６４】コイル装置４１、４２は、図３〜図８に図
示された本発明に係るコイル装置が用いられている。従
って、小型、かつ、薄型で、安価な高性能のトランスが
得られることは明らかである。

【００６５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 （ａ）小型、かつ、薄型で安価なコイル装置及びトラン
スを提供することができる。 （ｂ）基板両面にコイルを形成するためのフォトリソグ
ラフィ工程において、同一のフォトマスクを用い得るコ
イル装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコイル装置の平面図である。

【図２】本発明に係るコイル装置の別の実施例を示す平
面図である。

【図３】本発明に係るコイル装置のさらに別の実施例を
示す平面図である。

【図４】図３に示したコイル装置の底面図である。

【図５】図３の５ー５線に沿った断面図である。

【図６】図３の６ー６線に沿った断面図である。

【図７】本発明に係るコイル装置の別の実施例における
平面図である。

【図８】図７に示したコイル装置の底面図である。

【図９】図３〜図８に示されたコイル装置のコイルの一
部を示す拡大断面である。

【図１０】正方形状である一枚のウエハ上に、多数のコ
イル要素を形成した状態を示す図である。

【図１１】本発明に係るコイル装置の更に別の実施例に
おける平面図である。

【図１２】本発明に係るコイル装置の更に別の実施例に
おける平面図である。

【図１３】図３〜図８に示したコイル装置を用いたトラ
ンスの断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 第１のコイル ３ 第２のコイル ２１ 第１の外側コイル端部 ２２ 第１の内側コイル端部 ３１ 第２の外側コイル端部 ３２ 第２の内側コイル端部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、第１のコイルとを含むコイル装
   置であって、 前記基板は、４つの辺を含み、第１の辺と第３の辺とが
   互いに対向し、第２の辺と第４の辺とが互いに対向し、
   前記第１の辺と前記第２の辺との間に第１の隅部を有
   し、前記第２の辺と前記第３の辺との間に第２の隅部を
   有し、前記第３の辺と前記第４の辺との間に第３の隅部
   を有し、前記第４の辺と前記第１の辺との間に第４の隅
   部を有しており、 前記第１のコイルは、前記基板の一面上にうず巻き状に
   備えられ、第１の内側コイル端部と、第１の外側コイル
   端部とを含み、 前記第１の外側コイル端部は、前記第１の隅部側に備え
   られており、 前記第１の内側コイル端部は、コイル中心を基準にし
   て、第２の隅部または第４の隅部の方向に偏位して設け
   られているコイル装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されたコイル装置であっ
   て、 更に第２のコイルを含み、 前記第２のコイルは、第２の内側コイル端部と、第２の
   外側コイル端部とを含み、前記基板の他面上にうず巻き
   状に備えられ、 前記第２の内側コイル端部は、前記第１の内側コイル端
   部と対向する位置に設けられており、 前記第２の外側コイル端部は、前記第３の隅部側に備え
   られているコイル装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載されたコイル装置であっ
   て、 前記基板は、正方形であり、 前記第１の外側コイル端部は、第１のスルーホールを有
   し、前記第１のスルーホールは、前記基板の第１の対角
   線上に位置し、 前記第１の内側コイル端部は、コイル中心から偏位して
   前記基板の第２の対角線上に設けられ、前記基板の第２
   の対角線上に位置する第２のスルーホールを有してお
   り、 前記第２のコイルは、前記第１のコイルとほぼ同じパタ
   ーンを有し、前記コイル中心を、前記第１のコイルと共
   有し、前記第１のコイルを基準として、前記コイル中心
   の周りに約９０度回転させた位置に配置されているコイ
   ル装置。
4. 【請求項４】 基板と、少なくとも１つの第１のコイル
   と、少なくとも１つの第２のコイルとを含むコイル装置
   であって、 前記第１のコイルは、うず巻き状であって、第１の内側
   コイル端部と、第１の外側コイル端部とを含み、前記基
   板の前記一面上に設定された仮想正方形によって囲まれ
   た領域内に形成され、 前記第１の外側コイル端部は、第１のスルーホールを有
   し、前記第１のスルーホールは、前記仮想正方形の第１
   の対角線上に位置し、前記第１の内側コイル端部は、コ
   イル中心から偏位して前記仮想正方形の第２の対角線上
   に設けられ、前記仮想正方形の第２の対角線上に位置す
   る第２のスルーホールを有しており、 前記第２のコイルは、前記第１のコイルとほぼ同じパタ
   ーンを有し、前記コイル中心を、前記第１のコイルと共
   有し、前記第１のコイルを基準として、前記コイル中心
   の周りに約９０度回転させた位置に配置されているコイ
   ル装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４の何れかに記載された
   コイル装置であって、更に第１の導体ランド及び第２の
   導体ランドを含み、 前記第１の導体ランド及び前記第２の導体ランドは、同
   じパターンを有しており、 前記第１の導体ランドは、前記基板の前記一面上であっ
   て、前記第２の外側コイル端部と重なるように設けら
   れ、第３のスルーホールにより、前記第２の外側コイル
   端部に導通し、 前記第２の導体ランドは、前記基板の前記他面上であっ
   て、前記第１の外側コイル端部と重なるように設けら
   れ、前記第１のスルーホールにより前記第１の外側コイ
   ル端部と導通するコイル装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５の何れかに記載されたコ
   イル装置であって、 前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、前記第１及
   び第２の内側コイル端部の偏位方向で見たコイルパター
   ン曲率半径が、他の部分で見たコイルパターン曲率半径
   よりも小さいコイル装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６の何れかに記載されたコ
   イル装置であって、 前記第１のコイルまたは前記第２のコイルは、最小線間
   間隔Ｇ１と、高さＨ１との比（Ｈ１／Ｇ１）が１以上で
   あるコイル装置。
8. 【請求項８】 請求項４乃至７の何れかに記載されたコ
   イル装置であって、 前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、それぞれ、
   複数であるコイル装置。
9. 【請求項９】 コイル装置と、コアとを含むトランスで
   あって、 前記コイル装置は、請求項１乃至７の何れかに記載され
   たものでなり、前記コアと組み合わされているトラン
   ス。