特許 6879477 平面コイル基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6879477

(24)【登録日】2021年5月7日

(45)【発行日】2021年6月2日

(54)【発明の名称】平面コイル基板

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/28 20060101AFI20210524BHJP

   H01F 5/00 20060101ALI20210524BHJP

   H01F 17/00 20060101ALI20210524BHJP

   H01F 38/14 20060101ALI20210524BHJP

   H05K 1/16 20060101ALI20210524BHJP

【ＦＩ】

   H01F27/28 104

   H01F5/00 M

   H01F17/00 B

   H01F38/14

   H05K1/16 B

【請求項の数】3

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-58154(P2017-58154)

(22)【出願日】2017年3月23日

(65)【公開番号】特開2018-160625(P2018-160625A)

(43)【公開日】2018年10月11日

【審査請求日】2019年9月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】500400216

【氏名又は名称】住友電工プリントサーキット株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120329

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 一規

(74)【代理人】

【識別番号】100159499

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 義典

(74)【代理人】

【識別番号】100158540

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 博生

(74)【代理人】

【識別番号】100106264

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 耕治

(74)【代理人】

【識別番号】100187768

【弁理士】

【氏名又は名称】藤中 賢一

(72)【発明者】

【氏名】高地 正彦

【審査官】 久保田 昌晴

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０６３８０８３５（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００２７１５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１３３８７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０３０７７８０９（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０５０７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１１９９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０１９３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４５１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２１６０２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ５／００、１７／００−１９／０８、２７／２８−２７／２９

Ｈ０１Ｆ ３８／１４、４１／０４

Ｈ０２Ｊ ５０／１０−５０／１２

Ｈ０５Ｋ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

合成樹脂を主成分とする１又は複数の絶縁層と、
多重状配線パターンを含むｎ層（ｎは２以上）の導電層と
を交互に備える平面コイル基板であって、
上記複数の導電層の配線パターンが、平面視で近似又は重複し、かつ中心を通るｍ個（ｍは２以上）の扇状領域に分断されており、
第１層の導電層における特定扇状領域の最外配線の一方側端部及びその扇状領域の一方側に隣接する扇状領域の最外配線の他方側端部に電気的に接続される一対の端子と、
第ｋ層（ｋは１〜ｎ）の導電層における上記一方側に数えてｐ番目（ｐは１〜ｍ）の扇状領域の一方側端部及び第ｋ層以外の導電層におけるｐ＋１番目の扇状領域の他方側端部と電気的に接続し、平面視で上記一対の端子の一方側から中心に移動し、かつ中心から他方側の端子に移動する渦巻き状閉ループを構成するよう配設される複数のインタースティシャルビアホールと
を備え、
上記多重状配線パターンが分断される位置が、中心から離れるにつれて時計回り又は反時計回りに移動するように設けられ、
上記ｎ層それぞれにおける上記多重状配線パターンが、平面視で７０％以上が重複することを特徴とする平面コイル基板。

【請求項2】

上記ｎ層の導電層のうち１の導電層の配線パターンが、一部分のみ分断され、その他の部分が分断されていない最内配線を有する請求項１に記載の平面コイル基板。

【請求項3】

１層の上記絶縁層と、
その絶縁層の両面側に積層される２層の上記導電層と
を備え、
これらの導電層の配線パターンが２個の扇状領域に分断されている請求項２に記載の平面コイル基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、平面コイル基板に関する。

【背景技術】

【0002】

近距離無線通信（ＮＦＣ：Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）技術を利用したＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムや非接触ＩＣカードなどが普及している。また、電磁誘導現象を利用したワイヤレス（非接触式）給電装置が普及しつつある。これらの非接触式の通信及び給電では、近接する２つのコイルが電波又は電磁界を媒介して情報やエネルギーを送受信する。

【0003】

このような非接触式の通信及び給電に利用される携帯機器やカードなどは、それらの筐体が小型化されていることから、それらの内部に設けられるコイルについても小型で効率の良いものが要求されている。例えば特許文献１には、多層基板の複数の導電層の各々に平面視で渦巻き状の回路パターンを形成し、これらの回路パターンを複数のスルーホールで接続することで単一の閉ループ状のコイルを構成するプリント基板が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６−１９３３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示されたプリント基板は、回路パターンの最外周の多列回路の端部にコイルの一端となる第１接続端子が接続され、回路パターンの最内周の多列回路の端部にコイルの他端となる中間端子が接続されている。このような構成であると、最内の中間端子に対して回路パターンの外側から電気的接続を行うためにジャンパー線を有する層を別途設ける必要があり、コイルの両端の取り扱いに工夫を要する。

【0006】

本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、コイルの両端を容易に取り扱うことができる平面コイル基板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】

【0007】

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る平面コイル基板は、合成樹脂を主成分とする１又は複数の絶縁層と、多重状配線パターンを含むｎ層（ｎは２以上）の導電層とを交互に備える平面コイル基板であって、上記複数の導電層の配線パターンが、平面視で近似又は重複し、かつ中心を通るｍ個（ｍは２以上）の扇状領域に分断されており、第１層の導電層における特定扇状領域の最外配線の一方側端部及びその扇状領域に一方側に隣接する扇状領域の最外配線の他方側端部に電気的に接続される一対の端子と、第ｋ層（ｋは１〜ｎ）の導電層における上記一方側に数えてｐ番目（ｐは１〜ｍ）の扇状領域の一方側端部及び第ｋ層以外の導電層におけるｐ＋１番目の扇状領域の他方側端部と電気的に接続し、平面視で上記一対の端子の一方側から中心に移動し、かつ中心から他方側の端子に移動する渦巻き状閉ループを構成するよう配設される複数のインタースティシャルビアホールとを備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様に係る平面コイル基板はコイルの両端を容易に取り扱うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る平面コイル基板を多視点により示す図であり、上から模式的平面図、Ａ−Ａ線での模式的部分断面図及び模式的底面図である。

【図2A】図１の平面コイル基板の模式的平面図であり、配線の電気的な接続態様を模式的に示す図である。

【図2B】図１の平面コイル基板の模式的底面図を上下方向に反転させた図であり、配線の電気的な接続態様を模式的に示す図である。

【図3A】図１の平面コイル基板とは異なる実施形態に係る平面コイル基板の模式的平面図である。

【図3B】図３Ａの平面コイル基板を示す図であり、第１層の導電層及び第１層の導電層下の絶縁層を取り除いた模式的平面図である。

【図3C】図３Ａの平面コイル基板を示す模式的底面図を上下方向に反転させた図である。

【図4】図３ＡのＡ−Ａ線での模式的部分断面図である。

【図5A】図１Ａ及び図３Ａの平面コイル基板とは異なる実施形態に係る平面コイル基板を示す模式的平面図である。

【図5B】図５Ａの平面コイル基板を示す図であり、第１層の導電層及び第１層の導電層下の絶縁層を取り除いた模式的平面図である。

【図5C】図５Ａの平面コイル基板を示す図であり、図５Ｂからさらに第２層の導電層及び第２層の導電層下の絶縁層を取り除いた模式的平面図である。

【図5D】図５Ａの平面コイル基板を示す模式的底面図を上下方向に反転させた図である。

【図6】図５ＡのＡ−Ａ線での模式的部分断面図である。

【図7】図１Ａ、図３Ａ及び図５Ａの平面コイル基板とは異なる実施形態に係る平面コイル基板を示す模式的部分断面図である。

【図8】図１Ａ、図３Ａ、図５Ａ及び図７の平面コイル基板とは異なる実施形態に係る平面コイル基板を示す模式的平面図である。

【図9A】図１Ａ、図３Ａ、図５Ａ、図７及び図８の平面コイル基板とは異なる実施形態に係る平面コイル基板を示す模式的平面図である。

【図9B】図９Ａの平面コイル基板を示す模式的底面図を上下方向に反転させた図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。

【0011】

本発明の一態様に係る平面コイル基板は、合成樹脂を主成分とする１又は複数の絶縁層と、多重状配線パターンを含むｎ層（ｎは２以上）の導電層とを交互に備える平面コイル基板であって、上記複数の導電層の配線パターンが、平面視で近似又は重複し、かつ中心を通るｍ個（ｍは２以上）の扇状領域に分断されており、第１層の導電層における特定扇状領域の最外配線の一方側端部及びその扇状領域に一方側に隣接する扇状領域の最外配線の他方側端部に電気的に接続される一対の端子と、第ｋ層（ｋは１〜ｎ）の導電層における上記一方側に数えてｐ番目（ｐは１〜ｍ）の扇状領域の一方側端部及び第ｋ層以外の導電層におけるｐ＋１番目の扇状領域の他方側端部と電気的に接続し、平面視で上記一対の端子の一方側から中心に移動し、かつ中心から他方側の端子に移動する渦巻き状閉ループを構成するよう配設される複数のインタースティシャルビアホールとを備える。

【0012】

当該平面コイル基板は、複数の導電層の複数の扇状領域がインタースティシャルビアホールにより電気的に接続されて、一対の端子の一方側から中心を経由して他方側の端子に移動する渦巻き状閉ループを構成するのでコイルの最内にコイルの端部を有しない。このため、コイルの外側から電気的接続を行うためにジャンパー線を有する層を別途設ける必要がない。また当該平面コイル基板は、第１層の導電層で隣接する２つの扇状領域の最外配線に電気的に接続される一対の端子を備える。つまり、当該平面コイル基板は、一対の端子が同一の導電層で隣接する２つの扇状領域の最外配線に接続されるので、コイルの両端を容易に取り扱うことができる。

【0013】

上記ｎ層の導電層のうち１の導電層の配線パターンが、一部分のみ分断され、その他の部分が分断されていない最内配線を有するとよい。当該平面コイル基板がこのような最内配線を有すると、外側から中心に近づくように渦巻き、最内配線でＵターンし、その後中心から外側に遠ざかるように渦巻く閉ループを形成しやすい。

【0014】

１層の上記絶縁層と、その絶縁層の両面側に積層される２層の導電層とを備え、これらの導電層の配線パターンが２個の扇状領域に分断されているとよい。当該平面コイル基板がこのように構成されていると、両面基板を用いて配線パターンを形成できるとともにインタースティシャルビアホールの数を少なくすることができるので、当該平面コイル基板の製造が容易となる。

【0015】

なお、本発明において「渦巻き状閉ループ」とは、一方の端子から他方の端子に向けて多重状配線パターンに電気が流れた際に、電流が旋回するよう流れるにしたがって中心に近づく、又は電流が旋回するよう流れるにしたがって中心から遠ざかるような閉ループを意味する。また「中心を通る扇状領域」とは、コイルの中心を扇の中心とする扇状の領域を示し、半径となる２つの辺の形状が直線、曲線又は折れ線であるものを含む。また「配線パターンが扇状領域に分断される」とは、配線パターンが複数の扇状領域に区分けされ、かつこの扇状領域の境界線又は境界線近傍において配線パターンが他の扇状領域と電気的に切断されることを示す。

【0016】

［本発明の実施形態の詳細］
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る平面コイル基板を説明する。

【0017】

［第一実施形態］
＜平面コイル基板＞
図１、図２Ａ及び図２Ｂの平面コイル基板は、合成樹脂を主成分とする１の絶縁層１と、多重状配線パターン２を含む２層の導電層とを交互に備えている。当該平面コイル基板は、絶縁層１の両面側に積層される２層の導電層を備えている。つまり、当該平面コイル基板は、２層の導電層の間に絶縁層１を挟んだ構造となっており、絶縁層１と導電層とを交互に備えている。当該平面コイル基板は、絶縁層１の表面側に第１層の導電層を有し、絶縁層１の裏面側に第２層の導電層を有する。そして第１層の導電層は、多重状配線パターン２及び最内配線６を含み、第２層の導電層は、多重状配線パターン２を含むように構成されている。また当該平面コイル基板は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、第１層の導電層における最外配線２ａの端部及び最外配線２ｐの端部に電気的に接続される一対の端子４と、第１層の導電層の多重状配線パターン２及び第２層の導電層の多重状配線パターン２の端部同士を電気的に接続する複数のインタースティシャルビアホール５とをさらに備えている（図１においては不図示）。

【0018】

（絶縁層）
絶縁層１は、電気絶縁性を有する合成樹脂を主成分とする層である。また絶縁層１は、導電層を形成するためのベースフィルムでもある。絶縁層１は、可撓性を有しない構成であってもよいが、可撓性を有する構成であると平面コイル基板をフレキシブル平面コイル基板として構成できるので好ましい。この絶縁層１の主成分としては、例えばポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、液晶ポリマー、フッ素樹脂等の合成樹脂が選択される。なお、「主成分」とは、最も含有量が多い成分をいい、例えば含有量が５０質量％以上の成分をいう。

【0019】

絶縁層１の平均厚さの下限としては、２．５μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。一方、絶縁層１の平均厚さの上限としては、１００μｍが好ましく、８０μｍがより好ましい。絶縁層１の平均厚さが上記下限に満たないと、絶縁層の強度や絶縁性が不十分となるおそれがある。逆に、絶縁層１の平均厚さが上記上限を超えると、平面コイル基板を薄型化できないおそれがある。

【0020】

（導電層）
第１層の導電層及び第２層の導電層は、平面視で略円環形状の多重状配線パターン２を含んでいる。第１層の導電層における多重状配線パターン２及び第２層の導電層における多重状配線パターン２は、複数の略円環形状の配線を有している。これらの複数の配線は、半径の異なる略円環形状に形成されており、略同心円となるように配設されている。また第１層の導電層は、多重状配線パターン２の内側に多重状配線パターン２とは別の配線パターンとして、円環形状の最内配線６を有している。

【0021】

多重状配線パターン２の各配線及び最内配線６は、金属箔、例えば銅箔によって略等幅で細長い帯状の形状に形成されている。多重状配線パターン２及び最内配線６は、特に限定されないが、例えば絶縁層１の両面に積層された金属層をエッチングすることによって形成される。

【0022】

多重状配線パターン２の各配線及び最内配線６は、略均一な厚さに形成されている。配線の平均厚さの下限としては、０．１μｍが好ましく、１μｍがより好ましい。一方、配線の平均厚さの上限としては、２３０μｍが好ましく、２１０μｍがより好ましい。上記平均厚さが上記下限に満たないと、導体抵抗により導体損失が大きくなる、又は強度が不足するおそれがある。逆に、上記平均厚さが上記上限を超えると、平面コイル基板を薄型化できないおそれがある。

【0023】

第１層の導電層における多重状配線パターン２及び第２層の導電層における多重状配線パターン２は、図１に示すように、絶縁層１の表裏に対を為すように形成されており、平面視で近似又は重複するような形状となっている。つまり、複数の導電層の配線パターンが平面視で近似又は重複している。なお「複数の導電層の配線パターンが平面視で近似する」とは、複数の導電層における配線パターンが、平面視において共通の形状又は対称的な形状を含むように形成されていることを示し、例えば大部分の形状が同一であるもの、相似比が１に近い相似形状のもの又は鏡映の関係にあるものを含む。また「複数の導電層の配線パターンが平面視で重複する」とは、複数の導電層における配線パターンが、平面視において互いに重なりあう部分を含むように形成されていることを示し、配線の一部が重ならない形状のものも含む。なお、当該平面コイル基板においては、複数の導電層の配線パターンが平面視で近似かつ重複している。

【0024】

第１層の導電層における多重状配線パターン２及び第２層の導電層における多重状配線パターン２は平面視で重複する度合が高いと好ましい。第１層の導電層における多重状配線パターン２及び第２層の導電層における多重状配線パターン２は、全体の３０％以上において平面視で重複していることが好ましく、７０％以上において重複していることがより好ましく、９０％以上において重複していることがさらに好ましい。第１層の導電層における多重状配線パターン２及び第２層の導電層における多重状配線パターン２の重複度合が上記下限に満たないと、多重状配線パターン２の設計が複雑になるおそれがある。

【0025】

第１層の導電層の多重状配線パターン２及び第２層の導電層の多重状配線パターン２は、中心を通る２個の扇状領域に分断されている。具体的には、各導電層の円環形状の多重状配線パターン２が、図１に示すように、２つの領域に分断され、中心を通る扇状領域３ａ及び扇状領域３ｂを形成している。さらに具体的には、第１層の導電層の扇状領域３ａが、４本の半円形状の配線２ａ、配線２ｃ、配線２ｅ、配線２ｇを有し、第１層の導電層の扇状領域３ｂが、４本の半円形状の配線２ｊ、配線２ｌ、配線２ｎ、配線２ｐを有し、第２層の導電層の扇状領域３ａが、４本の半円形状の配線２ｉ、配線２ｋ、配線２ｍ、配線２ｏを有し、第２層の導電層の扇状領域３ｂが、４本の半円形状の配線２ｂ、配線２ｄ、配線２ｆ、配線２ｈを有するように、複数の導電層の多重状配線パターンが扇状領域に分断されている。一方、第１層の導電層の最内配線６は、１つの部分でのみ分断され、他の部分では分断されていない。つまり、第１層の導電層の配線パターンは、一部分のみ分断され、その他の部分が分断されていない最内配線６を有する。

【0026】

扇状領域の中心角の下限としては、１５度が好ましく、３０度がより好ましく、９０度がさらに好ましい。一方、扇状領域の中心角の上限としては、３４５度が好ましく、３３０度がより好ましく、２７０度がさらに好ましい。扇状領域の中心角が上記下限に満たないと、扇状領域の配線の長さが短くなり、コイルにおける当該扇状領域の配線の寄与が小さくなるおそれがある。逆に、扇状領域の中心角が上記上限を超えると、他の扇状領域の配線の長さが短くなり、コイルにおける当該他の扇状領域の配線の寄与が小さくなるおそれがある。なお、扇状領域の中心角とは、多重状配線パターンの最内配線の２つの分断位置と中心とが形成する角度を示す。

【0027】

扇状領域に分断された多重状配線パターン２は、図１に示すように、一方の領域境界から他方の領域境界まで連続しており、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、その両端の各々が領域境界近傍に位置するように形成されている。つまり、第１層の導電層の多重状配線パターン２及び第２層の導電層の多重状配線パターン２は、扇状領域の境界近傍において電気的に切断されることで、複数の扇状領域に区分けされている。

【0028】

区分けされた扇状領域の各配線及び最内配線６は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、領域境界線近傍において端部が屈曲した形状を有している。つまり、扇状領域の各配線及び最内配線６は、円弧状の本体部と屈曲した形状の接続端部とを有する。扇状領域の各配線及び最内配線６が屈曲した形状の接続端部を有することで、後述するように、異なる導電層にある配線の端部同士がインタースティシャルビアホール５を介して電気的に接続される。

【0029】

第１層の導電層における右側の扇状領域（特定扇状領域）の最外配線２ｐの一方側端部（左下側の端部）及び右側の扇状領域の一方側（左下側）に隣接する左側の扇状領域の最外配線２ａの他方側端部（右下側の端部）には一対の端子４が電気的に接続されている。この一対の端子４は、電気的接続を行うための接続端子であり、特に限定されないが、例えば配線から連続した銅箔によって形成され、はんだ付け、金属間圧接、超音波金属接合、又はコネクタを用いて他の配線と電気的に接続される。

【0030】

１の導電層の扇状領域の多重状配線パターン２の一方側端部は、この扇状領域の一方側に隣接する扇状領域であって、１の導電層とは異なる導電層にある扇状領域の多重状配線パターン２の他方側端部と平面視で重複して形成されており、この重複位置において２つの端部がインタースティシャルビアホール５を介して電気的に接続されている。つまり、当該平面コイル基板は、第ｋ層（ｋは１〜２）の導電層における上記一方側に数えてｐ番目（ｐは１〜２）の扇状領域の一方側端部及び第ｋ層以外の導電層におけるｐ＋１番目の扇状領域の他方側端部と電気的に接続する複数のインタースティシャルビアホール５を備えている。例えば、第１層の導電層における左側の扇状領域の多重状配線パターン２の一方側端部（右上側の端部）が、第２層の導電層における右側の扇状領域の多重状配線パターン２の他方側端部（左上側の端部）とインタースティシャルビアホール５を介して電気的に接続されている。なおｐが２である場合にはｐ＋１番目は３番目を示すことになるが、当該平面コイル基板の導電層における扇状領域は２個であるためｐ＋１番目は戻って１番目を示す。

【0031】

インタースティシャルビアホール５は、一対の端子４の一方側から出発して平面視で一方向に旋回しながら中心に移動し、１の導電層（第１層の導電層）の最内配線６を一方向に一周し、かつ一方向に旋回しながら中心から他方側の端子に移動する渦巻き状閉ループを構成するように複数の扇状領域の複数の多重状配線パターン２の端部同士を接続している。つまり、複数のインタースティシャルビアホール５が、複数の扇状領域の複数の多重状配線パターン２の端部同士を電気的に接続することで、平面視で上記一対の端子の一方側から中心に移動し、かつ中心から他方側の端子に移動する渦巻き状閉ループを構成するよう配設されている。

【0032】

第一実施形態の平面コイル基板における配線の電気的接続について図２Ａ及び図２Ｂを参照して具体的に説明する。なお図２Ａ及び図２Ｂに示される多重状配線パターン２については、一対の端子の一方側から中心に移動する配線を太線で表現し、中心から他方側の端子に移動する配線を細線で表現している。まず一方側の端子４が、第１層の導電層の最外配線２ａの他方側端部に接続される。次に第１層の導電層の最外配線２ａの一方側端部が、第２層の導電層の最外配線２ｂの他方側端部にインタースティシャルビアホール５を介して電気的に接続される。次に第２層の導電層の最外配線２ｂの一方側端部が、第１層の導電層の最外配線２ｃの他方側端部にインタースティシャルビアホール５を介して電気的に接続される。他の配線についても同様に、配線２ｃの一方側端部が配線２ｄの他方側端部に接続され、配線２ｄの一方側端部が配線２ｅの他方側端部に接続され、配線２ｅの一方側端部が配線２ｆの他方側端部に接続され、配線２ｆの一方側端部が配線２ｇの他方側端部に接続され、配線２ｇの一方側端部が配線２ｈの他方側端部に接続される。第２層の導電層の配線２ｈの一方側端部は、第１層の導電層の最内配線６の他方側端部に接続され、この最内配線６の一方側端部は、第２層の導電層の配線２ｉの他方側端部に接続される。以下同様に、配線２ｉの一方側端部が配線２ｊの他方側端部に接続され、配線２ｊの一方側端部が配線２ｋの他方側端部に接続され、配線２ｋの一方側端部が配線２ｌの他方側端部に接続され、配線２ｌの一方側端部が配線２ｍの他方側端部に接続され、配線２ｍの一方側端部が配線２ｎの他方側端部に接続され、配線２ｎの一方側端部が配線２ｏの他方側端部に接続され、配線２ｏの一方側端部が配線２ｐの他方側端部に接続される。最後に第１層の導電層の最外配線２ｐの一方側端部が、他方側の端子４に接続される。

【0033】

ここで第一実施形態の平面コイル基板における配線の通過順を表１に示す。表１における「層」とは導電層を示し、例えば第１層とは導電層の第１層を示す。また表１における「側」とは扇状領域を示し、例えば左側とは図１における左側の扇状領域を示す。また表１における「配線番号」とは導電層における配線の番号を示し、数が大きいほど外側の配線であることを示す。また「通過順」の数字は、一対の端子４の左側から出発して一対の端子４の右側に到達するまでに通る配線の通過順を昇順で示し、この通過順に従って配線がインタースティシャルビアホール５により接続されていることを示す。「通過順」の−は通過する配線が存在しないことを示す。

【0034】

【表1】

【0035】

表１に示すように、当該平面コイル基板の配線は、導電層の第１層及び導電層の第２層間を交互に移動するように接続されている。また当該平面コイル基板の配線は、２つの導電層の分断された配線同士を２つの導電層間で直列に入れ替えるように接続されている。また配線番号（２）から（５）の領域においては、分断された全ての配線が接続されている。

【0036】

［利点］
当該平面コイル基板は、第１層の導電層で隣接する２つの最外配線がコイルの両端の配線となるので、これらの最外配線に一対の端子４が接続されることでコイルの両端を容易に取り扱うことができる。また当該平面コイル基板は、コイルの一端となる配線をコイルの内側に有しないので、ジャンパー線を有する層を別途設ける必要もない。また当該平面コイル基板は、一部分のみ分断され、その他の部分が分断されていない円環形状の最内配線６を有するので、この最内配線６がＵターン配線として機能し、全ての分断された複数の多重状配線パターン２がインタースティシャルビアホール５を介して接続される閉ループを形成しやすい。また当該平面コイル基板は、絶縁層の両面に２層の導電層が積層され、これらの導電層の配線パターンが２個の扇状領域に分断された構成であるので、両面基板を用いて配線パターンを形成できるとともにインタースティシャルビアホール５の数を少なくすることができ、当該平面コイル基板の製造が容易となる。さらに当該平面コイル基板の配線が、第１層の導電層及び第２層の導電層間を交互に移動するように接続されているので、第１層の導電層及び第２層の導電層で形成されるコンデンサの静電容量を減少させることができ、これによるコイルの周波数特性の低下を抑制することができる。

【0037】

［第二実施形態］
第一実施形態の平面コイル基板は、２層の導電層の多重状配線パターンが２つの扇状領域に分断された構成であったが、第二実施形態の平面コイル基板は、３層の導電層の多重状配線パターンが２つの扇状領域に分断された構成である点で第一実施形態の平面コイル基板とは異なる。以下、第一実施形態の平面コイル基板の説明と重複する点については説明を省略し、第一実施形態の平面コイル基板とは異なる点について説明する。

【0038】

＜平面コイル基板＞
図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ及び図４の平面コイル基板は、合成樹脂を主成分とする２層の絶縁層１１と、多重状配線パターン１２を含む３層の導電層とを交互に備えている。当該平面コイル基板は、図４に示すように、３層の導電層間の２つの隙間に絶縁層１１を１層ずつ挟んだ多層基板の構造となっている。当該平面コイル基板は、特に限定されないが、例えば逐次積層法により一層ずつ層を積み上げることで製造される。なお、図３Ａにおいて示される多重状配線パターン１２を含む導電層が第１層の導電層であり、図３Ｂにおいて示される多重状配線パターン１２を含む導電層が第２層の導電層であり、図３Ｃにおいて示される多重状配線パターン１２及び最内配線１３を含む導電層が第３層の導電層である。

【0039】

（導電層）
当該平面コイル基板の各導電層は、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、平面視で略矩形（角丸四角形形状）の多重状配線パターン１２を含んでいる。これらの導電層の多重状配線パターン１２は、平面視で近似又は重複するように形成されている。また第１層の導電層は、多重状配線パターン１２とは別の配線パターンとして、一部分のみ分断され、その他の部分が分断されていない角丸四角形形状の最内配線６を有している。なお各導電層の多重状配線パターン１２が、中心を通る２個の扇状領域に分断されている点は第一実施形態の平面コイル基板と同様であり、当該平面コイル基板においても、複数の導電層の配線パターンが平面視で近似かつ重複している。

【0040】

１の導電層の扇状領域の多重状配線パターン１２の一方側端部は、この扇状領域の一方側に隣接する扇状領域であって、１の導電層とは異なる導電層にある扇状領域の多重状配線パターン１２の他方側端部と平面視で重複して形成されており、この重複位置において２つの端部がインタースティシャルビアホール５を介して電気的に接続されている。つまり、当該平面コイル基板は、第ｋ層（ｋは１〜３）の導電層における上記一方側に数えてｐ番目（ｐは１〜２）の扇状領域の一方側端部及び第ｋ層以外の導電層におけるｐ＋１番目の扇状領域の他方側端部と電気的に接続する複数のインタースティシャルビアホール５を備えている。

【0041】

ここで第二実施形態の平面コイル基板における配線の通過順を表２に示す。表中の用語の意味は表１と同様である。

【0042】

【表2】

【0043】

表２に示すように、当該平面コイル基板の配線は、導電層の第１層から第３層間を循環的に移動するように接続される。また当該平面コイル基板の配線は、２つの導電層の分断された配線同士を２つの導電層間で直列に入れ替えるように接続されている。また配線番号（２）から（４）の領域においては、分断された全ての配線が接続されている。

【0044】

［利点］
当該平面コイル基板は、第一実施形態の平面コイル基板と同様に、コイルの両端を容易に取り扱うことができ、ジャンパー線を有する層を別途設ける必要もない。また当該平面コイル基板の多重状配線パターン１２及び最内配線６は、平面視で略矩形の形状であるので、矩形形状の基板の周縁に沿って効率よく配線パターンを配設することができるとともに、基板の中央の領域についても他の用途に活用しやすい。

【0045】

［第三実施形態］
第三実施形態の平面コイル基板は、４層の導電層の配線パターンが３つの扇状領域に分断された構成である点で第一実施形態の平面コイル基板とは異なる。以下、第一実施形態の平面コイル基板の説明と重複する点については説明を省略し、第一実施形態の平面コイル基板とは異なる点について説明する。

【0046】

＜平面コイル基板＞
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄ及び図６の平面コイル基板は、合成樹脂を主成分とする３層の絶縁層２１と、多重状配線パターン２２を含む４層の導電層とを交互に備えている。当該平面コイル基板は、図６に示すように、４層の導電層間の３つの隙間に絶縁層２１を１層ずつ挟んだ多層基板の構造となっている。当該平面コイル基板は、特に限定されないが、例えば逐次積層法により一層ずつ層を積み上げることで製造される。なお、図５Ａにおいて示される多重状配線パターン２２及び最内配線６を含む導電層が第１層の導電層であり、図５Ｂにおいて示される多重状配線パターン２２を含む導電層が第２層の導電層であり、図５Ｃにおいて示される多重状配線パターン２２を含む導電層が第３層の導電層であり、図５Ｄにおいて示される多重状配線パターン２２を含む導電層が第４層の導電層である。

【0047】

（導電層）
当該平面コイル基板の各導電層は、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ及び図５Ｄに示すように、平面視で円環形状の多重状配線パターン２２を含んで構成されており、各導電層の多重状配線パターン２２は、平面視で近似又は重複するように形成されている。なお、当該平面コイル基板においても、複数の導電層の配線パターンが平面視で近似かつ重複している。

【0048】

各導電層の多重状配線パターン２２は、中心を通る３個の扇状領域に分断されている。具体的には、各導電層の円環形状の多重状配線パターン２２が、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ及び図５Ｄに示すように、中心角がそれぞれ約１２０度の扇状領域２３ａ、扇状領域２３ｂ及び扇状領域２３ｃに分断されている。一方、第１層の導電層の円環形状の最内配線６は、扇状領域２３ａ及び扇状領域２３ｃの境界部分でのみ分断され、その他の部分では分断されていない。つまり、第１層の導電層の配線パターンが、一部分のみ分断され、その他の部分が分断されていない最内配線６を有する。

【0049】

扇状領域に分断された多重状配線パターン２２は、一方の領域境界近傍から他方の領域境界近傍まで連続しており、その両端の各々が領域境界近傍に位置するように形成されている。つまり、第１層の導電層の多重状配線パターン２２、第２層の導電層の多重状配線パターン２２、第３層の導電層の多重状配線パターン２２及び第４層の導電層の多重状配線パターン２２は、扇状領域の境界近傍において電気的に切断されることで、複数の扇状領域に区分けされている。

【0050】

１の導電層の扇状領域の多重状配線パターン２２の一方側端部は、この扇状領域の一方側に隣接する扇状領域であって、１の導電層とは異なる導電層にある扇状領域の多重状配線パターン２２の他方側端部と平面視で重複して形成されており、この重複位置において２つの端部がインタースティシャルビアホール５を介して電気的に接続されている。つまり、当該平面コイル基板は、第ｋ層（ｋは１〜４）の導電層における上記一方側に数えてｐ番目（ｐは１〜３）の扇状領域の一方側端部及び第ｋ層以外の導電層におけるｐ＋１番目の扇状領域の他方側端部と電気的に接続する複数のインタースティシャルビアホール５を備えている。

【0051】

ここで第三実施形態の平面コイル基板における配線の通過順を表３に示す。表中の用語の意味は表１と同様である。

【0052】

【表3】

【0053】

表３に示すように、当該平面コイル基板の配線は、導電層の第１層から導電層の第４層間を循環的に移動するように接続される。また配線番号（２）から（３）の領域においては、分断された全ての配線が接続されている。

【0054】

［利点］
当該平面コイル基板は、第一実施形態の平面コイル基板と同様に、コイルの両端を容易に取り扱うことができ、ジャンパー線を有する層を別途設ける必要もない。また当該平面コイル基板は、一部分のみ分断され、その他の部分が分断されていない最内配線６を有するので閉ループを形成しやすい。

【0055】

［他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【0056】

上記第一実施形態では、平面コイル基板の絶縁層の数が１、導電層の数が２及び分断された扇状領域の数が２であるものについて説明し、上記第二実施形態では、平面コイル基板の絶縁層の数が２、導電層の数が３及び分断された扇状領域の数が２であるものについて説明し、上記第三実施形態では、平面コイル基板の絶縁層の数が３、導電層の数が４及び分断された扇状領域の数が３であるものについて説明したが、同じ導電層における２つの最外配線がコイルの両端の配線となる構成であれば、これらの数は任意に設定することが可能である。したがって、平面コイル基板が、合成樹脂を主成分とする１又は複数の絶縁層と、多重状配線パターンを含むｎ層（ｎは２以上）の導電層とを交互に備える構成であってもよく、複数の導電層の配線パターンが、平面視で近似又は重複し、かつ中心を通るｍ個（ｍは２以上）の扇状領域に分断されていてもよい。

【0057】

上記第一実施形態では、多重状配線パターンの配線の数が４であるものについて説明し、上記第二実施形態では、多重状配線パターンの配線の数が３であるものについて説明し、上記第三実施形態では、多重状配線パターンの配線の数が２であるものについて説明したが、多重状配線パターンの配線の数は特に限定されず、必要に応じて増加又は減少させることが可能である。

【0058】

上記各実施形態では、複数の導電層の配線パターンが、平面視で近似かつ重複しているものについて説明し、さらに平面視で重複度合が高いと好ましいと説明したが、このような構成に限定されない。例えば上記第一実施形態の変形例として示す図７の平面コイル基板のように、第２層の導電層の多重状配線パターン３２を第１層の導電層の多重状配線パターン３２より小さな円環形状かつ相似形状とすることで、複数の導電層の多重状配線パターン３２が平面視で重複しない構成としてもよい。つまり、複数の導電層の多重状配線パターンが平面視で近似しかつ重複しない構成であってもよい。ただし、多重状配線パターン２の設計が容易となることを考慮すれば、複数の導電層の配線パターンが、平面視で重複していると好ましい。

【0059】

上記各実施形態では、渦巻き状閉ループとして、平面視で円形又は角丸四角形の多重状配線パターンが複数の扇状領域に分断され、これらの扇状領域の端部同士が接続されるものについて説明したが、渦巻き状閉ループを構成する多重状配線パターンは、上記各実施形態のものに限定されない。例えば、平面視で楕円形や多角形の多重状配線パターンが複数の扇状領域に分断されるものであってもよい。また、渦巻き状閉ループを構成する多重状配線パターンの配線は、本体部と屈曲した形状の接続端部とを有するものに限定されない。つまり、渦巻き状閉ループを構成する多重状配線パターンの配線は、配線に電気が流れた際に、電流が旋回するよう流れるにしたがって中心に近づく（あるいは遠ざかる）曲線形状又は折れ線形状であればよい。

【0060】

上記各実施形態では、導電層の多重状配線パターンが所定の位置で扇状領域に分断されるものについて説明したが、インタースティシャルビアホールが各導電層の配線の端部同士を接続できる構成であれば、多重状配線パターンが分断される位置は配線毎に任意に設定することが可能である。ただし、多重状配線パターンが分断される位置は、回転対称となる位置に設定されると好ましい。例えば多重状配線パターンが、２つに分断される場合は約１８０度巻回される毎に分断され、３つに分断される場合は約１２０度巻回される毎に分断され、４つに分断される場合は約９０度巻回される毎に分断されるとよい。このように多重状配線パターンが分断されると配線パターンの対称性が高まることから、コイルの周波数特性の低下を抑制することができる。

【0061】

また多重状配線パターンが分断される位置が回転対称となる位置に設定される構成においては、当該位置の動径方向が、中心から離れるにつれて変化していると好ましい。例えば上記第一実施形態の変形例として示す図８の平面コイル基板のように、中心から離れるにつれて多重状配線パターンが分断される位置が時計回りに移動するように設定されてもよいし、中心から離れるにつれて多重状配線パターンが分断される位置が反時計回りに移動するように設定されてもよい。インタースティシャルビアホールの配設領域の幅が配線の幅より大きい場合、複数のインタースティシャルビアホールが近接して配設されるとこれらが干渉する可能性がある。このため、多重状配線パターンが分断される位置の動径方向が中心から離れるにつれて変化していると、これらの干渉を防止することができる。

【0062】

上記各実施形態では、１の導電層の配線パターンが、一部分のみ分断され、その他の部分が分断されていない最内配線を有する構成について説明したが、平面コイル基板がこのような最内配線を有するものに限定されない。例えば上記第一実施形態の変形例として示す図９Ａ及び図９Ｂの平面コイル基板のように、１の導電層の配線パターンが、断片的な最内配線５３を有する構成であってもよい。ただし、閉ループを形成しやすい点で、平面コイル基板が、一部分のみ分断され、その他の部分が分断されていない最内配線を有する構成であることが好ましい。

【0063】

平面コイル基板が、可撓性及び絶縁性を有するカバーレイを備え、このカバーレイが導電層の外面側を被覆する構成としてもよい。このように構成すれば、導電層を外部から保護することができる。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明の平面コイル基板は、コイルの両端を容易に取り扱うことができる。このため小型電子物品などの小型コイルを必要とする物品用の平面コイル基板として好適に使用できる。

【符号の説明】

【0065】

１，１１，２１，３１，４１，５１ 絶縁層
２，１２，２２，３２，４２，５２ 多重状配線パターン
２ａ〜２ｐ 配線
３ａ，３ｂ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，４３ａ，４３ｂ 扇状領域
４ 端子
５ インタースティシャルビアホール
６，５３ 最内配線

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】