JPH03209708A

JPH03209708A - 平面コイル

Info

Publication number: JPH03209708A
Application number: JP388490A
Authority: JP
Inventors: Norio Sato; 佐藤　憲雄; Kazuhiro Kaneko; 和弘金子
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-01-11
Filing date: 1990-01-11
Publication date: 1991-09-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（概要）通信装置等を使用する高周波用平面コイルに関し、インダクタンスの増減調整が容易で且つ小型化を可能と
することを目的とし、基板の中央の一つのコイルパターン形成予定部と、該基
板の周縁側が始端であり、上記コイルパターン形成予定
部が終端となるように形成された主コイルパターンとよ
りなり、上記コイルパターン形成予定部を、上記主コイ
ルパターン部の終端側が延長するようにトリミングして
インゲクタンス値が増加され、同じく上記コイルパター
ン形成予定部をトリミングして、補助コイルパターン部
を、該基板上に上記コイルパターン形成予定部を始端と
し、巻き方向が上記の主コイルパターン部とは逆であり
、上記コイルパターン形成予定部の近傍が終端となるよ
うに形成することによりインダクタンス値が減少される
よう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は通信装置等に使用する高周波用平面コイルに関
する。

通信装置等に使用されている平面コイルは、巻線型のコ
イルと比較して実装高さを低くすることが可能であり、
またレーザートリミングによって所定の巻数を得ること
により任意のインダクタンス値を得ることが可能である
。この平面コイルにおいては、インダクタンス値の増減
の調整が容易にできるものが望まれている。

また通信装置等においては、高密度実装が進んでおり、
平面コイル自体は、平面図上、小型であることが望まし
い。

〔従来の技術〕

第７図は本出願人が先に特願平１−２４９６６９＠によ
り出願した平面コイル１を示す。

この平面コイル１は、長方形状の基板２上に主コイル部
３と、補助のコイル部４とが並設された構造である。

主コイル部３は、外周端の端子５より内周に向かって時
計方向のうす巻きである主コイルパターン部３ａ、中央
部の主コイルパターン形成予定部３ｂとよりなる。

補助コイル部４は、中央部の補助コイルパターン形成予
定部４ｂと、これから外周の端子６に向かって時計方向
のうず巻きである補助コイルパターン部４ａとよりなる
。

主、補助コイルパターン形成予定部３ｂ、４ｂは、スル
ーホール８．導体パターン９．スルーホール１０により
導通接続しである。

電流は主、補助のコイル部３．４に例えば矢印ｉで示す
ように流れる。

主コイルパターン部３ａに流れる電流ｉにより生ずる磁
界の磁束の向きは、第７図（Ｃ）中符号１１で示す方向
である。

主コイルパターン部４ａに流れる電流ｉにより生ずる磁
界の磁束の向きは、符号１２で示す方向である。

磁束１２は磁束１１を打ち消す方向に作用する。

この平面コイル１の全体のインダクタンス値りを下記の
式■に示す。なお、本実施例では主コイルパターン部３
ａの巻数が主コイルパターン部４ａの巻数より多いもの
する。

Ｌ−ｋ（Ｔ　　電　　−Ｔ２　　　）　　　　　　　　
　　・・・　・・・■ただし、Ｔ１　：主コイルパター
ン部３ａの巻数、Ｔ２　：補助コイルパターン部４ａの巻数、ｋ：係数である。

■式より、主コイルパターン部３ａの巻き数を増やすこ
とにより、平面コイル１の全体のインダクタンス値を増
加させることが出来ること、及び補助コイルパターン部
４ａの巻き数を増やすことにより、平面コイル１の全体
のインダクタンス値を逆に減少させることが出来ること
が分かる。

平面コイル１を通信装置等に実装した状態において、平
面コイル１のインダクタンス値を可変調整する必要があ
る場合には、可変調整を以下のように行う。

インダクタンス値が不足しておりこれを増加させたい場
合には、第７図（Ａ）中、主コイルパターン形成予定部
３ｂに対して、符号１５で示すようにレーザートリミン
グを適量行い、主コイルパターン部３ａの巻数を増加さ
せる。

例えば、主コイルパターン部３ａの巻数をΔＴ１増加さ
せたときの平面コイル１全体のインダクタンス値りの変
化量ΔＬを下記の０式に示す。

Ｌ＋ΔＬ＝ｋ　（（Ｔ＋＋ΔＴ＋　）−７２）より、Δ
Ｌ−にΔＴ＋　　　　・・・・・・■つまり、平面コイ
ル１の全体のインダクタンス値はにΔＴ１だけ増加する
。

インダクタンス値が多きすぎ、又は上記の調整によりイ
ンダクタンス値が大となりすぎ、これを減少さゼたい場
合には第７図（Ａ）中、補助コイルパターン形成予定部
４ｂに対して、符号１６で示すようにレーザートリミン
グを適宜量行い、補助コイルパターン部４ａの巻数を増
加させる。

例えば、補助コイルパターン部４ａの巻数を△■２増加
させたときの平面コイル１全体のＬの値の変化量△Ｌ′
を下記の０式に示す。

し＋△Ｌ’　＝ｋ　（ＴＩ　−（Ｔ２＋ΔＴ２））より
、△Ｌ’　＝−にΔＴ２　　・・・・・・■つまり、平
面コイル１全体のインダクタンス値はに△Ｔ２だけ減少
する。

（発明が解決しようとする課題）主、補助コイル３．４が並設されているため、基板２は
長方形状となり、平面コイル１はサイズが大きくなって
プリント基板上への実装に要する面積が大となっている
。

また、第７図（Ａ）、（Ｂ）から分かるように、主コイ
ル部３と補助コイル部４とは夫々の矩形状コイルパター
ンのうち−の辺だけで対向しており、互いに作用する磁
界は、各コイル部の３６０°の全周に亘って発生する磁界のうち、９０’に
亘る部分で発生している磁界に限られている。

従って、主コイルパターン部３ａ及び補助コイルパター
ン部４ａの増加巻き数に対する平面コイル１のインダク
タンス値の変化量は小さく、即ち、感度が低く、上記の
係数にの値は小さい。

このため、平面コイル１の全体のインダクタンスを単位
量変化させるに要するレーザートリミング１５．１８の
長さがその分長くなり、インダクタンス値の増減の調整
が面倒となる。

本発明はインダクタンスの増減調整が容易で且つ小型化
を図った平面コイルを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の平面コイル２０の原理構成を示す。

平面コイル２０は、略正方形状の基板２１の上面の中央
に一つのコイルパターン形成予定部２２を共通に有し、
この周りに主コイルパターン部２３を有し、必要に応じ
て補助コイルパターン部（クロスハツチングを付して示
す）２４が形成され、−のコイルパターン形成予定部２
２が主コイルパターン部２３の延長形成及び補助コイル
パターン部２４の形成に共通に使用される構成である。

主コイルパターン部２４の巻数Ｔ２とすると、ＴＩ　＞
Ｔ２である。

２５．２６は端子であり、電流ｉは矢印で示すように流
れる。以下コイルパターン部の巻き方向は、電流の流れ
の方向に沿う方向とする。

主コイルパターンａｌ１２３は、基板２１の周縁の端子
２５が始端２７であり、巻き方向が時計方向であり、コ
イルパターン形成予定部２２が終端３２である。

補助コイルパターン部２４は、コイルパターン形成予定
部２２が始端２８であり、巻き方向が主コイルパターン
部２３とは逆であり、反時計方向であり、主コイルパタ
ーン部２３の隣合うターン部２９の闇の８２３０内を延
在し、コイルパターン形成予定部２２の近傍が終端３１
となるように、コイルパターン形成予定部２２をトリミ
ングして形成される。

コイルパターン形成予定部２２を符号３５で示すように
トリミングを行うと、主コイルパターン部２３の巻き数
が増え、平面コイル２ｏのインダクタンス値が増える。

同じくコイルパターン形成予定部２２を符号３６で示す
ようにトリミングを行うと、補助コイルパターン部２４
が形成され又はこの巻き数が増える。

補助コイルパターン部２４に流れる電流の向きは、主コ
イルパターン部２３に流れる電流の向きとは逆であり、
補助のコイルパターン部２４に流れる電流により発生し
た磁界の磁束は、主コイルパターン部２３に流れる電流
により発生した磁界の磁束を相殺するように作用する。

従って、補助コイルパターン部２４を形成し又はこの巻
き数を増やすと、平面コイル２０のインダクタンス値を
減らすことができる。

〔作用〕

補助コイルパターン部２４は主コイルパターン部２３の
内周側にこれと同心状に形成され、しかもコイルパター
ン形成予定部が一つであるため、平面コイル２０は従来
に比べて略半分の大きさとなり、小型化される。

また、主コイルパターン部２３と補助コイルパターン部
２４とは同心状に配され、両者はその周方向の一部では
なく、全周３６０度に亘って磁気的に結合しており、前
記の係数は従来に比べて大となる。

これにより平面コイル２０のインダクタンスの調整は感
度良く行うことが出来、インダクタンスの調整が容易と
なる。

また、コイルパターン形成予定部２２が一つであるため
、インダクタンスの増減調整のためのトリミングは略同
じ個所に施せば足り、またインダクタンスを増やすトリ
ミングの方向とインダクタンスを減らすトリミングの方
向とは同一方向であり、このことによってもインダクタ
ンスの調整は容易となる。

〔実施例〕

第２図及び第３図は本発明の一実施例になる平面コイル
４０を示す。

４１は絶縁基板であり、略正方形状である。

４２は一つのコイルパターン形成予定部であり、基板４
１の中央に矩形状に配設しである。

４３は矩形状の主コイルパターン部であり、インダクタ
ンス値を略決定するものであり、コイルパターン形成予
定部４２の周囲から基板４１の周縁に到る部分に、所定
の巻き数形成しである。

４４は補助コイルパターン部であり、主コイルパターン
部４３の内周部に、一部形成されている。

主コイルパターン部４３の巻き数をＴ１、補助コイルパ
ターン部４４の巻き数をＴ２とすると、Ｔｌ　＞７２で
ある。

４５．４６は端子であり、夫々基板４１の両側の辺４１
ａ、４１ｂの中央に固定しである。

電流ｉは例えば矢印で示すように流れる。即ち、端子４
５→コイルパタ一ン部４３→コイルパターン形成予定部
４２→補助コイルパターン部４４→スルーホール４７→
配線パターン４８→スルーホール４９→配線パターン５
０→端子４６の順である。コイルパターン部の巻き方向
は、電流の方向に沿う方向とする。

主コイルパターン４３は、基板４１の周縁側が始端５１
であり、端子４５と接続され、巻き方向が時計方向であ
り、コイルパターン形成予定部４２の周縁が終端５２で
ある。

補助コイルパターン部４４は、コイルパターン形成予定
部４２のうち上記終端５２とは略反対側の部位が始端５
３であり、巻き方向が主コイルパターン４３とは逆であ
る反時計方向であり、スルーホール４７の位置、即ちコ
イルパターン形成予定部４２の近傍の位置が終端５４で
ある。

主コイルパターン部４３と補助コイルパターン部４４と
は、コイルパターン形成予定部４２を中心とする同心状
である。

５５は磁性体製の長方形状のヨーク部材であり、基板４
１の下面に固定しである。

上記の平面コイル４０は、端子４５．４６を利用して通
信装置のプリント基板（図示せず）上に実装される。

平面コイル４０の平面図上の大きさは、略矩形状の基板
４１と同じ大きさであり、従来より小型であり、従来に
比べて高密度実装される。

実装した状態で、必要に応じてインダクタンスの調整を
行う。

平面コイル４０の端子４５．４６間のインダクタンス値
を増やす場合には、第２図中符号６０で示すように、コ
イルパターン形成予定部４２にレーザートリミングを行
う。

これにより、例えば第４図中符号６１で示すように、主
コイルパターン部４３と同じ巻き方向のコイルパターン
が主コイルパターン部４３の終端側に延長して形成され
、主コイルパターン部４３の巻き数が増え、前記０式に
従って平面コイル４０のインダクタンス値が増える。

補助コイルパターン部４４は、主コイルパターン部４３
の隣り合うターン部４３＋、４３−ｚの間の隙間６２内
を延在する状態となる。

逆に、平面コイル４０のインダクタンス値を減らすには
、符号６３で示すように、コイルパターン形成予定部４
２にレーザートリミングを行う。

これにより、例えば第５図中６４で示すように、補助コ
イルパターン部４４と同じ巻き方向のコイルパターンが
補助コイルパターン部４４の始端側に延長して形成され
、補助コイルパターン部４４の巻き数が増え、前記０式
に従って平面コイル４０のインダクタンス値が減少する
。

主コイルパターン部４３と補助コイルパターン部４４と
は同心状の配置関係にあり、第６図に示すように、主コ
イルパターン部４３に流れる電流ｉにより生ずる磁界（
符号７０は磁束を示す）と、補助コイルパターン部４４
に流れる電流ｉにより生ずる磁界（符号７１は磁束を示
す）とは、各コイルパターン部の全周３６０度に亘って
相互に作用し合うことになり、前記式における係数には
従来に比べて大となる。

これにより、コイルパターンの延長長さに対する平面コ
イル４０のインダクタンス値の変化層の割合は大となる
。

従って、所望量のインダクタンス値の調整を、レーザー
トリミングの長さを短くて済ますことができる。

また、インダクタンス値の増減のためのレーザートリミ
ングの方向は共に時計方向であり、また、レーザートリ
ミングの対傘部分は一つのコイルパターン形成予定部４
２であり共通である。この点からもレーザトリミングは
容易となる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、補助コイルパター
ン部が主コイルパターン部の内周側に形成される構成で
あるため、補助コイルパターン部は基板の大きさを大と
することにならず、主コイルパターン部と補助コイルパ
ターン部とを並設した従来に比べて約１／２の小型化を
図ることが出来、高密度実装に工程である。

また、主補助コイルパターン部の磁気的結合を全周の３
６０゛に亘って得ているため、レーザトリミングに対す
るインタグタンス値の変化の割合が大となり、所望量の
インダクタンスの調整のためのトリミングの長さが短く
て済み、インダクタンスの増減調整を容易に行うことが
出来る。

更には、インダクタンスの増減のためのトリミングをす
べき部位は、中央のコイルパターン形成予定部−個所で
あり、しかも、トリミングの方向は同一方向であり、こ
の点でもインダクタンスの増減賃整を容易に行うことが
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、第２図は本発明の一実施例の平面コイルの平面図、第３図は第２図中１１線に沿う断面図、第４図はインダ
クタンス値を増加させるトリミング後の平面図、第５図はインダクタンス値を減少させるトリミング後の
平面図、第６図は主コイルパターン部と補助コイルパターン部の
磁界の相互作用状態を説明する図、第７図は本出願人が
先に出願した平面コイルを示す図である。図において、２０．４０は平面コイル、２１は基板、２２．４２はコイルパターン形成予定部、２３．４３は
主コイルパターン部、２４．４４は補助コイルパターン部、２５．２６．４５．４６は端子、２７．２８．５１．５３は始端、２９はターン部、３０．６２は隙間、３１．３２，５２．５４は終端、３５．３６はトリミング、４１は絶縁基板、４７．４９はスルーホール、５５はヨーク部材、６０．６３はレーザトリミングの方向、６１．６４は延
長形成されたコイルパターン、７０．７１は磁束を示す。

Claims

【特許請求の範囲】　基板（２１，４１）の中央の一つのコイルパターン形
成予定部（２２，４２）と、該基板（２１，４２）の周縁側が始端（２７，５１）で
あり、上記コイルパターン形成予定部（２２，４２）が
終端（３２，５２）となるように形成された主コイルパ
ターン（２３，４３）とよりなり、上記コイルパターン形成予定部（２２，４２）を、上記
主コイルパターン部（２３，４３）の終端側が延長する
ようにトリミングしてインダクタンス値が増加され、同じく上記コイルパターン形成予定部（２２，４２）を
トリミングして、補助コイルパターン部を、該基板（２
１，４２）上に上記コイルパターン部を、該基板（２１
，４２）上に上記コイルパターン形成予定部を始端（２
８，５３）とし、巻き方向が上記の主コイルパターン部
とは逆であり、上記コイルパターン形成予定部の近傍が
終端（３１，５４）となるように形成することによりイ
ンダクタンス値が減少される構成の平面コイル。