CN103339825A - 电磁共振耦合器 - Google Patents
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Abstract
一种在两个共振布线间将高频信号非接触地传输的电磁共振耦合器(10),具备:发送基板(101);发送共振器(105),设在发送基板(101)上,是具有向内侧凹陷的凹部的环绕形状的一部分通过发送共振器狭缝(106)而开放的形状;发送布线(104),与发送共振器(105)上的第一连接部连接;接收基板(102);接收共振器(108),设在接收基板(102)上,是与发送共振器(105)相同的大小及相同的形状;以及接收布线(107),与接收共振器(108)上的第二连接部连接;在从垂直于发送基板(101)的方向观察的情况下,发送共振器(105)及接收共振器(108)点对称且轮廓一致地相对;在发送共振器(105)中,构成凹部的布线中的至少一部分布线与至少一部分布线以外的布线,以发送共振器(105)的布线宽度的4倍以下的距离接近。
Description
技术领域
本发明涉及在非接触电力传输装置、非接触信号传输装置以及信号绝缘装置中使用的电磁共振耦合器。
背景技术
已知不将电气设备通过布线直接连接、而在电气设备间进行电力及信号的传输的非接触传输装置。例如,在专利文献1中,公开了被称作数字隔离器(digital isolator)的电子电路元件。
这些技术是能够将逻辑信号的地电位(ground)与RF信号的地电位分离的技术。例如,在电力电子技术(power electronics)用的半导体开关元件等栅极驱动元件中,由于半导体开关元件的源极电位以高电压为基准进行变动,所以需要在栅极驱动元件内与功率半导体开关元件之间将直流成分绝缘,因此使用上述那样的非接触传输技术。
此外,在高频用半导体芯片与外部之间的信号收发中,在使用引线键合(wire bonding)构成传输线路的情况下,发生对高频信号的特性带来影响的不确定的寄生电容或寄生电感。在这样的情况下,也使用上述那样的非接触传输技术。
作为非接触传输技术,在专利文献2及非专利文献1中公开的那样的、利用两个电气布线共振器的耦合的电磁共振耦合器(或者也称作电磁场共振耦合器)近年来非常受关注。这样的电磁共振耦合器的特征是高效率、并且能够进行长距离的信号传输。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第7692444号说明书
专利文献2:日本特开2008-067012号公报
非专利文献
非专利文献1:AndreKurs,etal.:“WirelessPowerTransferviaStronglyCoupledMagneticResonances”,ScienceExpress,Vol.317,No.5834,pp.83-86(2207)
发明概要
发明要解决的课题
在上述那样的电磁共振耦合器中,不提高所传输的高频信号的频率(动作频率)而使装置小型化成为课题。
发明内容
所以,本发明的目的在于,提供一种能够不提高动作频率而实现小型化的电磁共振耦合器。
解决课题所采用的方法
为了解决上述课题,本发明的一技术方案的电磁共振耦合器,在第一共振布线及第二共振布线之间将信号非接触地传输,其特征在于,具备:第一基板;以及第二基板,与上述第一基板相对地设置;在上述第一基板上,设有:上述第一共振布线,该第一共振布线的形状是,具有向内侧凹陷的凹部的环绕形状的一部分通过开放部而开放的形状;以及第一输入输出布线,与上述第一共振布线上的第一连接部连接;在上述第二基板上,设有:上述第二共振布线,该第二共振布线的布线宽度及形状与上述第一共振布线的布线宽度及形状相同;以及第二输入输出布线,与上述第二共振布线上的第二连接部连接;在从与上述第一基板的主面垂直的方向观察的情况下,上述第一共振布线及上述第二共振布线点对称,并且上述第一共振布线及上述第二共振布线的轮廓一致;与上述第一基板垂直的方向上的上述第一共振布线与上述第二共振布线之间的距离在上述信号的波长的2分之1以下;在上述第一共振布线中,构成上述凹部的布线中的至少一部分布线,以上述第一共振布线的布线宽度的4倍以下的距离,与上述至少一部分布线以外的布线接近。
发明效果
本发明一技术方案的电磁共振耦合器能够不提高动作频率而容易地实现小型化。
附图说明
图1是现有的开环(open ring)型电磁共振耦合器的示意图。
图2是表示现有的开环型电磁共振耦合器的传输特性的图。
图3是实施方式1的电磁共振耦合器的立体图(透视图)。
图4是实施方式1的电磁共振耦合器的剖视图。
图5是实施方式1的发送基板的俯视图。
图6是实施方式1的发送共振器的俯视图。
图7是表示实施方式1的发送共振器的变形例的俯视图。
图8是表示实施方式1的电磁共振耦合器的传输特性的图。
图9是表示实施方式1的发送共振器的第2个变形例的俯视图。
图10是表示实施方式1的发送共振器的第3个变形例的图。
图11是实施方式2的电磁共振耦合器的立体图(透视图)。
图12是实施方式2的发送基板的俯视图。
图13是表示实施方式2的电磁共振耦合器的传输特性的图。
图14是在实施方式2的电磁共振耦合器中、使外周最终布线长变化时的信号传输特性图。
图15是表示实施方式2的发送共振器的变形例的俯视图。
图16是表示实施方式2的发送共振器的第2个变形例的俯视图。
具体实施方式
(作为本发明的基础的知识)
如在背景技术中说明的那样,作为非接触传输技术的一例,已知有高效率、并且能够进行长距离的信号传输的电磁共振耦合器。
在这样的电磁共振耦合器中,图1所示那样的开环型的电磁共振耦合器虽是简单的结构,但显现出良好的传输特性。
图2是表示图1的结构的现有开环型电磁共振耦合器的传输特性的图。
在图2中,S21表示开环型电磁共振耦合器的***损耗,表示能够以约1dB的***损耗将频率为15GHz附近的电信号有效率地传输。
关于在开环型电磁共振耦合器中能够传输的信号的频率(动作频率),准确地讲由电磁共振耦合器的环形共振布线的电感和电容决定。但是,动作频率如下述(式1)那样,能够通过环形布线的有效面积及形成环形布线的基板的介电常数来近似地求出。
[公式1]
在(式1)中,c是指光速,εr是指基板(电介体)的相对介电常数。此外,a是环形布线的有效面积,是环的直径左右。
例如,如图1那样,在200μm厚的蓝宝石基板上形成的直径1mm的开环型电磁共振耦合器的动作频带在15GHz附近。此外,根据式(1),若使该开环型电磁共振耦合器的直径为2倍,则动作频率成为1/2的7.5GHz带。
在使用开环型电磁共振耦合器构成电力传输装置的情况下,开环型电磁共振耦合器与用来传输电力及信号的发送电路元件及接收电路元件等一起被集成。
这里,发送电路元件及接收电路元件是几μm左右的非常小的尺寸,相对于此,开环型电磁共振耦合器如上述那样是几mm左右的大尺寸。
根据上述(式1),通过使动作频率变高,能够使开环型电磁共振耦合器的尺寸变小。但是,动作频率变得越高,越容易受到不确定的寄生电容及寄生电感的影响,为了适当地动作,需要对应于高频的价格高的发送及接收电路元件。
即,实现一种能够不提高动作频率而实现小型化的电磁共振耦合器成为课题。
为了解决上述课题,本发明的一技术方案的电磁共振耦合器,在第一共振布线及第二共振布线之间将信号非接触地传输,其特征在于,具备:第一基板;以及第二基板,与上述第一基板相对地设置;在上述第一基板上,设有:上述第一共振布线,该第一共振布线的形状是,具有向内侧凹陷的凹部的环绕形状的一部分通过开放部而开放的形状;以及第一输入输出布线,与上述第一共振布线上的第一连接部连接;在上述第二基板上,设有:上述第二共振布线,该第二共振布线的布线宽度及形状与上述第一共振布线的布线宽度及形状相同;以及第二输入输出布线,与上述第二共振布线上的第二连接部连接;在从与上述第一基板的主面垂直的方向观察的情况下,上述第一共振布线及上述第二共振布线点对称,并且上述第一共振布线及上述第二共振布线的轮廓一致;与上述第一基板垂直的方向上的上述第一共振布线与上述第二共振布线之间的距离在上述信号的波长的2分之1以下;在上述第一共振布线中,构成上述凹部的布线中的至少一部分布线,以上述第一共振布线的布线宽度的4倍以下的距离,与上述至少一部分布线以外的布线接近。
由此,通过使共振布线彼此接近,能够使共振布线的电感成分变大。因而,与式(1)相比能够使动作频率降低。即,能够实现电磁共振耦合器的小型化。
此外,也可以是,上述开放部设在构成上述凹部的至少一部分布线上。
由此,通过使其他共振布线接近于共振布线上的开放部,能够使共振布线的电容成分变大。因而,与式(1)相比能够使动作频率降低。即,能够实现电磁共振耦合器的小型化。
此外,也可以是,上述第一共振布线的形状是具有5处以上的弯曲部的形状。
由此,能够使共振布线在基板上的占用面积变小。即,能够使电磁共振耦合器小型化。此外,由于布线密集,所以还有使共振布线的电感成分变大的效果。由此,能够将电磁共振耦合器做成小型。
此外,也可以是,上述第一共振布线的除了构成上述凹部的布线以外的轮廓是矩形。
由此,能够使共振布线在基板上的占用面积变小。即,能够使电磁共振耦合器小型化。
此外,也可以是,上述第一共振布线的形状是具有对称性的形状。
这样,通过将共振布线做成具有对称性的形状,能够实现宽的频带的信号的传输。
此外,也可以是,在上述第一基板的没有设置上述第一共振布线的一侧的面、或上述第二基板的没有设置上述第二共振布线的一侧的面,设有表示上述信号的基准电位的地电位布线。
此外,也可以是,该电磁共振耦合器还具备与上述第二基板相对地设置的盖体基板;在上述盖体基板的不与上述第二基板相对的一侧的面,设有表示上述信号的基准电位的地电位布线。
此外,也可以是,在上述第一基板上的上述第一共振布线及上述第一输入输出布线的周边、或上述第二基板上的上述第二共振布线及上述第二输入输出布线的周边,设有表示上述信号的基准电位的地电位布线。
此外,也可以是,该电磁共振耦合器还具备与上述第二基板相对地设置的盖体基板;在上述盖体基板的不与上述第二基板相对的一侧的面,设有表示上述信号的基准电位的第一地电位布线;在上述第二基板上的上述第二共振布线及上述第二输入输出布线的周边,设有表示上述信号的基准电位的第二地电位布线;上述第一地电位布线与上述第二地电位布线通过通孔进行连接。
如以上这样,通过在电磁共振耦合器内适当地设置地电位布线,能够使传输的高频信号的电磁场的封闭(閉じ込め)变强。因而,能够高效率地传输信号,并且能够抑制向外部的不需要的辐射。
此外,也可以是,上述第一连接部设在距上述第一共振布线的一端为相当于上述第一共振布线的布线长的4分之1长度的位置;上述第二连接部设在距上述第二共振布线的一端为相当于上述第二共振布线的布线长的4分之1长度的位置。
此外,本发明的一技术方案的电磁共振耦合器,在第一共振布线及第二共振布线之间将信号非接触地传输,其特征在于,具备:第一基板;以及第二基板,与上述第一基板相对地设置;在上述第一基板上,设有:上述第一共振布线,该第一共振布线是规定的布线宽度的卷绕形状;以及第一输入输出布线,与上述第一共振布线上的第一连接部连接;在上述第二基板上,设有:第二共振布线,该第二共振布线的布线宽度及形状与上述第一共振布线的布线宽度及形状相同;以及第二输入输出布线,与上述第二共振布线上的第二连接部连接;在从与上述第一基板的主面垂直的方向观察的情况下,上述第一共振布线及上述第二共振布线点对称,并且上述第一共振布线及第二共振布线的轮廓一致;上述第一基板及上述第二基板相对,使得与上述第一基板的主面垂直的方向上的上述第一共振布线与上述第二共振布线之间的距离在上述信号的波长的2分之1以下;从上述第一共振布线的外周侧的一端到上述第一连接部的布线长,长于从上述第一共振布线的内周的一端到上述第一连接部的布线长,并且是上述第一共振布线中的位于最外周的布线的布线长的2分之1以上的长度。
此外,也可以是,上述第一共振布线的形状是,在上述第一共振布线的从内周侧的一端到上述第一连接部的布线上以及上述第一共振布线的从外周侧的一端到上述第一连接部的布线上,分别具有两处以上的弯曲部的形状。
由此,能够使共振布线在基板上的占用面积变小。即,能够使电磁共振耦合器小型化。
此外,也可以是,上述第一共振布线的从内周侧的一端到上述第一连接部的布线,具有以上述规定的布线宽度的4倍以下的距离而与上述第一共振布线的从外周侧的一端到上述第一连接部的布线相接近的部分。
由此,通过使共振布线彼此接近,能够使共振布线的电感成分变大。因而,与式(1)相比能够使动作频率降低。即,能够实现电磁共振耦合器的小型化。
此外,上述第一共振布线的轮廓也可以是矩形。
由此,能够使共振布线在基板上的占用面积变小。即,能够使电磁共振耦合器小型化。
此外,上述第一共振布线也可以是具有对称性的形状。
这样,通过将共振布线做成具有对称性的形状,能够实现宽的频带的信号的传输。
此外,也可以是,在上述第一基板的没有设置上述第一共振布线的一侧的面、或上述第二基板的没有设置上述第二共振布线的一侧的面,设有表示上述信号的基准电位的地电位布线。
此外,也可以是,该电磁共振耦合器还具备与上述第二基板重叠的盖体基板;在上述盖体基板的不与上述第二基板相对的一侧的面,设有表示上述信号的基准电位的地电位布线。
此外,也可以是,在上述第一基板上的上述第一共振布线及上述第一输入输出布线的周边、或上述第二基板上的上述第二共振布线及上述第二输入输出布线的周边,设有表示上述信号的基准电位的地电位布线。
此外,也可以是,该电磁共振耦合器还具备与上述第二基板重叠的盖体基板;在上述盖体基板的不与上述第二基板相对的一侧的面,设有表示上述信号的基准电位的第一地电位布线;在上述第二基板上的上述第二共振布线及上述第二输入输出布线的周边,设有表示上述信号的基准电位的第二地电位布线;上述第一地电位布线与上述第二地电位布线通过通孔进行连接。
如以上这样,通过在电磁共振耦合器内适当地设置地电位布线,能够使被传输的高频信号的电磁场的封闭变强。因而,能够高效率地传输信号,并且能够抑制向外部的不需要的辐射。
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
另外,以下说明的实施方式都是表示本发明的一具体例的。在以下的实施方式中表示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一例,并不意欲限定本发明。此外,关于以下的实施方式的构成要素中的、在表示本发明的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素,作为任意的构成要素来说明。
(实施方式1)
(结构)
首先,对本发明的实施方式1的电磁共振耦合器的结构进行说明。
图3是实施方式1的电磁共振耦合器的立体图(透视图)。
图4是将图3的电磁共振耦合器、用通过将A与A’连结的虚线且垂直于基板的平面切断的剖视图。
电磁共振耦合器10具备:发送基板101(第一基板),在发送基板101的上方设置的接收基板102(第二基板),和在接收基板102的上方设置的盖体基板103。发送基板101、接收基板102及盖体基板103的材料是电介体。在实施方式1中,电介体的材料是蓝宝石。另外,电介体也可以是包括硅半导体的其他材料。
如图4所示,在发送基板101的下表面,配置有背面地电位112。背面地电位112是金属导体。背面地电位的材料例如是金。背面地电位112是表示在发送基板101内传输的高频信号的基准电位的布线。
如图4所示,在发送基板101的上表面,配置有发送布线104(第一输入输出布线)和发送共振器105(第一共振布线)。发送布线104的一端在发送共振器105上的第一连接部与发送共振器105电连接。第一连接部设置在,距发送共振器105的一端的距离为相当于发送共振器105的布线长的4分之1长度的位置。发送布线104和发送共振器105由金属布线构成。金属布线的材料例如是金。
此外,发送共振器105具有发送共振器狭缝106(开放部)。关于发送共振器105的形状的详细情况在后面叙述。
此外,如图3所示,在发送基板101的上表面的、发送共振器105及发送布线的周边,离开规定的距离而配置有共面地电位113。共面地电位113是金属导体。金属导体的材料例如是金。共面地电位113是表示在发送基板101内传输的高频信号的基准电位的布线。
另外,背面地电位112和共面地电位113也可以通过通孔进行连接。由此,电磁共振耦合器10的高频信号的传输效率提高。
在发送布线104中,没有与发送共振器105连接的一端是输入端子110。以将前级的电路连接于输入端子110为目的,在输入端子110的上方不配置接收基板102。即,在输入端子110的上方不形成接收基板102。向发送布线104所包含的输入端子110,输入由电磁共振耦合器10传输的高频信号。
如图4所示,在接收基板102的上表面,配置有接收布线107(第二输入输出布线)和接收共振器108(第二共振布线)。接收布线107的一端在接收共振器108上的第二连接部与接收共振器108电连接。第二连接部设置在,距接收共振器108的一端的距离为相当于接收共振器108的布线长的4分之1长度的位置。接收布线107和接收共振器108由金属布线构成。金属布线的材料例如是金。
此外,接收共振器108具有接收共振器狭缝109(开放部)。关于接收共振器108的形状在后面叙述。
此外,如图3所示,在接收基板102的上表面的、发送共振器105及发送布线104的周边,离开规定的距离而配置有共面地电位113。共面地电位113是金属导体。金属导体的材料例如是金。
在接收布线107中,没有与接收共振器108连接的一端是输出端子111。以将后级的电路连接于输出端子111的目的,输出端子111不在接收布线107的上方配置盖体基板103。即,在输出端子111的上方,不形成盖体基板103。从接收布线107所包含的输出端子111,输出被输入到电磁共振耦合器10中的信号。
在盖体基板103的上表面,以覆盖该上表面的方式形成有盖体地电位114。盖体地电位114是金属导体。盖体地电位114的材料例如是金。
另外,盖体地电位114是表示在接收基板102内传输的高频信号的基准电位的布线。
发送共振器105的布线形状和接收共振器108的布线形状是相同的形状,是相同的大小。发送共振器105和接收共振器108在与发送基板101(接收基板102、盖体基板103)垂直的方向上相对地设置。更具体地讲,在从与发送基板101的主面(发送基板101上的设置发送共振器105及发送布线104的面)垂直的方向观察的情况下,以使发送共振器105及接收共振器108的轮廓一致的方式,重叠有发送基板101与接收基板102。
这里,所谓发送共振器105的轮廓,如以下这样定义。假设在发送共振器105中没有设置发送共振器狭缝106、从而发送共振器105是环绕形状的闭合的布线的情况下,该环绕形状的闭合的布线具有内周侧(内侧)的轮廓和外周侧(外侧)的轮廓,该内周侧(内侧)的轮廓是规定被该环绕形状的闭合的布线所包围的区域的轮廓,该外周侧(外侧)的轮廓与上述内周侧的轮廓一起,规定上述环绕形状的闭合的布线的形状。所谓发送共振器105的轮廓,是指这两个轮廓中的外周侧的轮廓。另外,换言之,上述内周侧的轮廓和上述外周侧的轮廓规定发送共振器105的布线宽度,外周侧的轮廓规定发送共振器105的占用面积。
发送共振器105和接收共振器108在与发送基板101的主面垂直的方向上相对地设置,相对于发送共振器105及接收共振器108的布线形状的中心轴与发送共振器105及接收共振器108的中间平面之间的交点为点对称。
这里,所谓中间平面,是指与发送基板101平行的平面中的、穿过发送共振器105和接收共振器108在与发送基板101的主面垂直的方向上的距离的中间点(中点)的平面。即,在从与发送基板101的主面垂直的方向观察的情况下,发送基板101与接收基板102相重叠,使得发送共振器105的形状及接收共振器108的形状为点对称的关系。
图5是表示在发送基板101的上表面形成的、包括发送布线104及发送共振器105的金属布线的形状的图。以下,对发送共振器105的形状进行说明。另外,接收共振器108的形状及大小如上述那样与发送共振器105是相同的,所以省略说明。
发送共振器105是环绕形状的布线,并且是在发送共振器狭缝106处仅开放(切断)了一个部位的形状。即,发送共振器105的一部分由于发送共振器狭缝106而开放。
此外,上述环绕形状是具有两处向该环绕形状的内侧凹陷的凹部的形状。这里,所谓内侧,在从与发送基板101的主面垂直的方向观察的情况下,是指环绕形状的中心侧(中央侧)。此外,换言之,这里的内侧,在假设发送共振器105没有设置发送共振器狭缝106、发送共振器105是环绕形状的闭合布线的情况下,是指被该环绕形状的闭合布线包围的区域的一侧。在发送共振器105中的构成一个凹部的布线上,设有发送共振器狭缝106。
环绕形状的发送共振器105,在假设没有发送共振器狭缝106的情况下,相对于将发送布线104沿着布线方向均等地分割为两个的直线呈线对称的形状。此外,发送布线104相对于穿过发送共振器狭缝106的中央、与上述直线垂直的直线呈线对称的形状。此外,环绕形状的发送共振器105,在假设没有发送共振器狭缝106的情况下,相对于发送共振器105的中心点呈点对称的形状。即,发送共振器105的形状是具有对称性的形状。换言之,两处的凹部设置为,相对于将发送布线104沿着布线方向均等地分割为两个的直线呈线对称。
在实施方式1中,发送共振器105的形状是线对称的形状,但也有在不是线对称的情况下也具有同样的功能的情况。另外,所谓环绕形状,是指1个布线不与其他布线或其自身的布线交叉而闭合形状,例如是环形状等。关于发送共振器105的形状的详细情况在后面叙述。
以与发送共振器105相对的方式配置的接收共振器108的形状如上述那样,与发送共振器105的形状是同样的。
这样,通过将因狭缝而开放的环绕形状的两个布线离开规定的间隔相对地配置,从而环绕形状的两个布线(发送共振器105及接收共振器108)电磁共振耦合。
为了使发送共振器105和接收共振器108强电磁共振耦合,与发送基板101的主面垂直的方向上的、发送共振器105与接收共振器108之间的距离,必须在由电磁共振耦合器10传输的高频信号的波长左右以下。
在实施方式1中,将发送基板101与接收基板102重叠,以使得与发送基板101的主面垂直的方向上的发送共振器105与接收共振器108之间的距离成为被传输的高频信号的波长的2分之1以下。具体而言,将接收基板102的厚度(接收基板102的与主面垂直的方向上的长度)形成为,被传输的高频信号的波长的2分之1以下。
这里,所谓高频信号的波长,是考虑到对信号进行传输的布线材料带来的波长的缩短率、以及介于发送共振器105与接收共振器108之间的电介体带来的波长缩短率的波长。在实施方式1中,由作为布线材料的金以及作为基板材料的蓝宝石来决定上述波长缩短率。
以上,对实施方式1的电磁共振耦合器10的结构进行了说明。
另外,在图3的结构中,发送基板101是在发送布线104的周边设有共面地电位113的共面线路结构。具体而言,如图3所示那样,从从发送共振器105及发送布线104的外侧的轮廓(对于发送共振器105,是除了凹部以外轮廓)离开了距离d4的位置起,设置共面地电位113。但是,发送基板101也可以是微带(microstrip)线路结构或接地共面(grounded coplanar)线路结构。
此外,在图3的结构中,接收基板102也可以是在接收布线107的周边设有共面地电位的共面线路结构。在此情况下,如图4所示,在接收布线107的周边形成的共面地电位和盖体地电位114可以通过通孔140电连接。由此,电磁共振耦合器10的高频信号的传输效率提高。此外,接收基板102也可以是接地共面线路结构。
(共振器的形状)
对实施方式1的电磁共振耦合器10的共振器的形状进行说明。
实施方式1的电磁共振耦合器10能够利用发送共振器105及接收共振器108的形状,降低电磁共振耦合器10的动作频率。
一般而言,共振器(LC共振器)的自共振频率由该共振器的自感(L)、自电容(C)通过下述(式2)决定。即,如果共振器的电感成分及电容成分变大,则自共振频率变低。
[数式2]
在开环型电磁共振耦合器的情况下,由共振器的布线决定自感,由在共振器的布线上设置的切断的狭缝部决定自电容。
此外,在开环型电磁共振耦合器的情况下,通过使重叠的共振器间的电磁场集中,能够增大共振器的电感成分或电容成分。具体而言,例如,若增强狭缝部的电磁场,则能够增大共振器的电容成分。
在实施方式1的电磁共振耦合器10中,通过使布线密集在发送共振器狭缝106的周边,来增强发送共振器狭缝106的周边的电磁场,增大发送共振器105的电容成分。由此,降低电磁共振耦合器10的动作频率。
在实施方式1的电磁共振耦合器10中,形成发送共振器105的布线的一部分具有接近于发送共振器狭缝106那样的形状。即,通过使布线密集在发送共振器狭缝106的周边,来增强发送共振器狭缝106的周边的电磁场,增大发送共振器105的电容成分。由此,降低电磁共振耦合器10的动作频率。
图5所示的发送共振器105是由1条金属布线形成的闭电路,在该闭电路的一部分具有缺口部分(开放部)。以下,将缺口部分也表述为发送共振器狭缝106。所谓闭电路,不一定需要由1条金属布线形成,而是指电连接的电路。此外,这里的闭电路,是与从发送基板101的上面观察时形成闭空间(图6的内部空间1053)同样的意思。
在图5中,在从与发送基板101的主面垂直的方向观察的情况(从上面观察的情况)下,将发送共振器狭缝106与包含在发送共振器105中的金属布线的接近于垂直方向的部分之间的间隔,图示为密集布线横间隔d1。这里的垂直方向,是指在将图5所示的发送基板101从上面观察的情况下、从在发送布线104的上部配置有发送共振器105的状态观察的情况下的垂直方向。即,垂直方向是与发送布线104垂直的方向。
在图5中,将发送共振器105的两个凹部设为第一凹部(图5的左侧的凹部)及第二凹部(图5的右侧的凹部)。密集布线横间隔d1具体而言是指,构成第一凹部的布线120a、120b及120c中的设有发送共振器狭缝106的布线120b、与构成第二凹部的布线中的布线130d之间的距离。
这里,在布线中传输的高频信号的电磁场比布线宽度扩展而传输。电磁场的扩展由布线的封闭度决定,大体上扩展布线宽度的4倍左右。即,在想要将电磁场加强的情况下,优选的是接近于布线宽度的4倍左右以内的间隔。因而,密集布线横间隔d1是发送共振器105的布线宽度的4倍以内的长度。
此外,在图5中,在从上面观察的情况下,将发送共振器105所包含的金属布线的垂直方向的间隔图示为密集布线纵间隔d2及d3。
密集布线纵间隔d3具体而言是指构成第一凹部的布线120a、120b及120c中的布线120a与布线120c之间的距离。密集布线横间隔d3是发送共振器105的布线宽度的4倍以内的长度。
即,综上所述,在发送共振器105中,构成凹部的布线120a、120b及120c中的至少一部分布线,与上述至少一部分布线以外的布线以布线宽度的4倍以下的距离接近。此外,在实施方式1中,由于发送共振器105是线对称的形状,所以密集布线纵间隔d2与d3相等。因而,关于密集布线纵间隔d2的说明省略。
这样,在发送共振器狭缝106的周边使布线密集、使电磁场集中,与发送共振器105的自电容成分增大是等价的。此外,使发送共振器105的布线彼此接近、使电磁场集中,与发送共振器105的自感成分增大是等价的。
由此,通过在发送共振器105上设置凹部,能够降低电磁共振耦合器10的动作频率。
换言之,动作频率由密集布线横间隔115、密集布线纵间隔116、以及构成发送共振器105的金属布线的宽度决定。
此外,通过将上述凹部设在发送共振器105的内侧(环绕形状的内周侧),在基板上的同一区域中能够使发送共振器105的布线长变长。通过这样布线长变长,当然也能够降低动作频率。
接着,将发送共振器105的形状分为凹部和其以外的部分进行说明。
图6表示将发送共振器105的形状从上面观察的图。
发送共振器105具有第一布线1051和构成凹部的第二布线1052。
在图6中用实线表示的布线是由直线状的布线形成的第一布线1051。第一布线1051是不构成凹部的布线。换言之,第一布线1051是规定发送共振器105的内部空间1053的方括号形状的布线。
内部空间1053是图6所示的由单点划线包围的四边形的区域。另外,第一布线1051的形状并不限定于方括号状。例如,第一布线1051也可以是尖括号(angle bracket)形状或圆括号形状等。该情况下,内部空间1053的形状为多边形或圆(椭圆)。
另外,发送共振器105的除了构成凹部的布线以外的轮廓是矩形。这里,所谓除了凹部以外的轮廓,是指不设置凹部而构成发送共振器105的情况下的发送共振器105的外周侧的轮廓,在图11中是轮廓1054。
第二布线1052是由图6的虚线表示的形状的布线。第二布线1052是构成发送共振器105中的形成在内部空间1053中的凹部的布线,由直线状的布线形成。即,在从上面观察的情况下,发送共振器105的凹部向内部空间1053侧即内侧凹陷。第二布线1052具有发送共振器狭缝106。
发送共振器狭缝106与第二布线1052之间的距离d1比发送共振器狭缝106与第一布线1051之间的距离d5短。通过在发送共振器105的内部空间1053中形成发送共振器狭缝106和第二布线1052,能够在发送共振器狭缝106的附近形成发送共振器105所包含的金属布线。
即,发送共振器105通过具有第二布线1052,与仅由包围内部空间1053的第一布线1051形成发送共振器的情况相比,能够使电磁场集中在发送共振器狭缝106的周边。结果,能够使发送共振器105的电磁共振频率(动作频率)变低。
发送共振器狭缝106设在由形成发送共振器105的布线所包围的区域(内部空间1053)的中心附近。此外,发送共振器105是使通过被发送共振器狭缝106切断而对置的两个布线端与形成发送共振器105的其他部分的布线接近的形状。这样,使其他部分的布线接近于发送共振器狭缝106而使电容成分变大、并使发送共振器105的布线彼此接近而使电感成分变大那样的布线形状是发送共振器105的特征。
另外,发送共振器105的形状是具有由图6的圆形的虚线包围的12处弯曲部的形状。即,发送共振器105是具有5处以上的弯曲部的形状。在如图6那样发送共振器105除了构成凹部的布线以外具有矩形的轮廓的情况下,弯曲部是发送共振器105上的弯曲为直角的部分。
另外,第二布线1052的形状(凹部的形状)在图6中是方括号形状,但并不限定于该形状。例如,第一布线1051也可以是尖括号形状或圆括号形状等。
图7是表示凹部的形状是尖括号形状的情况下的发送共振器的例子的图。在图7那样的发送共振器205中,也由于发送共振器狭缝206接近于发送共振器205的弯曲部210c,所以能够增大发送共振器205的自电容成分。
另外,图7所示的发送共振器205是具有5处弯曲部210a~210e的形状。即,弯曲部并不意味着如图6那样必定弯曲为直角。
以下,说明电磁共振耦合器10的更具体的结构(材料及尺寸)。
发送基板101、接收基板102及盖体基板103的材料是具有200μm的厚度的蓝宝石基板。
发送布线104、发送共振器105、接收布线107及接收共振器108具有100μm的布线宽度,材料是金。在将电磁共振耦合器10从上面(与发送基板101的主面垂直的方向)观察的情况下,发送共振器105及接收共振器108是1mm见方(W1=L1=1mm)的大小。
发送共振器狭缝106具有40μm的宽度(S1)。这里的宽度是指与布线宽度垂直的方向的宽度,用图5中的标记S1表示。
在图5中,由标记d1表示的密集布线横间隔是40μm,由d2表示的密集布线纵间隔是0.1mm。
共面地电位113从发送基板上的从发送共振器105及发送布线104的轮廓离开140μm(相当于图5中的d4)的位置起形成。
(传输特性)
接着,对电磁共振耦合器10的信号传输特性进行说明。
从输入端子110输入的高频信号经过发送布线104到达发送共振器105。
在自共振频率相同的两个共振器(发送共振器105及接收共振器108)离开能够电磁场耦合的距离而设置的情况下,两个共振器进行以共振频率共振的电磁共振耦合。
因此,在共振频率的高频信号被输入到发送共振器105的情况下,接收共振器108也发生相同的共振频率的高频信号。另外,电磁共振耦合器10的共振频率具有某种程度的频带,在电磁共振耦合器10中,能够传输该频带的高频信号。
由此,仅共振频带的高频信号被向接收共振器108传输,该频带以外的高频信号不向接收共振器108传输。
被传输给接收共振器108的高频信号经过与接收共振器108连接的接收布线107而被向输出端子111输出。由于发送布线104及发送共振器105和接收布线107及接收共振器108在物理上分离,所以高频信号被非接触地传输。
在如上述那样构成的实施方式1的电磁共振耦合器10中,被传输的高频信号的频率是9.5GHz,以下对该频带中的传输特性进行说明。
图8是表示实施方式1的电磁共振耦合器10的传输特性的图。
在图8中,表示了从输入端子110向输出端子111的信号传输度S21、和输入端子110的信号反射度S11。
信号传输度S21是指输入到输入端子110中的信号向输出端子111传输的程度,在图8的曲线图中,纵轴的值越接近于0db,意味着传输特性越好。
信号反射度S11是指输入到输入端子110中的信号被反射、出现在输入端子110中的程度,在图8的曲线图中,纵轴的值越小,意味着传输特性越好。
由图8可知,在9.5GHz附近的频带中,信号传输度S21变得比信号反射度S11大。即,根据电磁共振耦合器10,能够以频率9.5GHz为中心,将9.5GHz带的频率的高频信号从输入端子110向输出端子111传输。具体而言,高频信号在9.5GHz带以***损耗0.7dB左右而被传输。
图1中记载的直径1mm的开环型的电磁共振耦合器的动作频率是约15GHz。由此,实施方式1的电磁共振耦合器10的动作频率在以往的电磁共振耦合器的动作频率的2/3以下。即,在实施方式1的电磁共振耦合器中,在设计为传输15GHz带的高频信号的情况下,发送共振器105的占用面积是0.7mm见方,是以往的2分之1左右。因而,能够将装置(电磁共振耦合器)大幅地小型化。
(变形例)
在以上的实施方式1中,对使用具有两处凹部的发送共振器105(接收共振器108)的电磁共振耦合器10进行了说明。但是,通过在共振器上设置3处以上的凹部,能够进一步实现动作频率的低频化及装置的小型化。
图9是表示发送共振器的变形例的图。
发送共振器505具有与在图6所示的内部空间1053中形成的第二布线1052的部分相当的6处凹部。在图9中用虚线包围的部分相当于凹部。
由于更多的布线接近于发送共振器狭缝506周边,所以发送共振器狭缝506周边的电磁场进一步加强,发送共振器505的电容成分变得比发送共振器105更低。此外,由于发送共振器505的布线彼此也接近的部分较多,所以发送共振器505的电感成分变得比发送共振器105更大。因而,在使用图9那样的形状的发送共振器505及接收共振器的电磁共振耦合器中,能够使动作频率更低、使装置更小。
另外,发送共振器狭缝并不需要一定设于凹部。此外,发送共振器的除了构成凹部的布线以外的轮廓不需要一定是纵横的长度相同。即,在图5及图9中,不需要一定是W1’=L1’。
另外,发送布线504及输入端子510是与图5中表示的发送布线104及输入端子110相同的结构、功能。
图10是表示发送共振器的另一变形例的图。
在图10所示的发送共振器中,也由于布线彼此接近的部分较多,所以电感成分进一步变得比发送共振器105更大。因而,在使用图10那样的形状的发送共振器及接收共振器的电磁共振耦合器中,也能够实现动作频率的降低及装置的小型化。
以上,对实施方式1的电磁共振耦合器10及其变形例进行了说明。
在实施方式1的电磁共振耦合器10中,通过变更发送共振器及接收共振器的布线图案,能够容易地实现装置的小型化及动作频率的降低。
另外,在电磁共振耦合器中,由于使用电磁共振耦合,所以能够高效率地进行非接触传输,并且由于不易放射不需要的电波,所以降低不需要的辐射也是其特征。此外,当然也可以将输入输出端子间的地电位分离(绝缘)而传输高频信号。
(实施方式2)
以下,对本发明的实施方式2进行说明。
在实施方式2中,仅发送共振器及接收共振器的形状与实施方式1不同。因而,关于在实施方式1中已说明的内容省略说明。
实施方式2的电磁共振耦合器的发送共振器及接收共振器的形状与实施方式1不同,特征在于,是卷绕形状(螺旋形状)。
图11是实施方式2的电磁共振耦合器20的立体图(透视图)。
专利文献2中记载的那样的使用螺旋形状的共振器的电磁共振耦合器具有传输特性比较差的课题。
但是,实施方式2的电磁共振耦合器20通过以下说明的图11所示那样的结构,实现了能够进行高效率的信号传输、并且实现装置的小型化的电磁共振耦合器。
图11所示的电磁共振耦合器20具备由电介体形成的发送基板601、重叠在发送基板601的上方的由电介体形成的接收基板602、和重叠在该接收基板602的上方的由电介体形成的盖体基板603。
在发送基板601的上表面,由金的金属布线形成了发送布线604、发送共振器605、和以将发送布线604及发送共振器605包围的方式离开规定的距离设置的共面地电位613。
在接收基板602的上表面,由金的金属布线形成了接收布线607及接收共振器608。
盖体基板603的上表面利用金的金属布线形成有盖体地电位614。发送共振器605的形状及大小与接收共振器608的形状及大小是相同的。发送共振器605和接收共振器608在与发送基板601的主面垂直的方向上相对地设置,相对于发送共振器605及接收共振器608的布线形状的中心轴与发送共振器605及接收共振器608的中间平面之间的交点为。即,在从与发送基板601的主面垂直的方向观察的情况下,发送基板601与接收基板602重叠,使得发送共振器605的形状及接收共振器608的形状为点对称的关系。此外,在从与发送基板601的主面垂直的方向观察的情况下,发送基板601与接收基板602重叠,使得发送共振器605及接收共振器608的轮廓一致。
另外,在实施方式2中,所谓发送共振器605的轮廓,是指由发送共振器605中的位于最外周的布线的外侧的轮廓决定的形状。
图12是表示实施方式2的发送基板601的布线图案的图。
以下,假设接收共振器608是与发送共振器605相同的大小、相同的形状,省略其说明。
如图12所示,在实施方式2的电磁共振耦合器20中,发送布线604连接于发送共振器605上的第一连接部。发送共振器605由从发送布线604分支的发送共振器内周布线621和发送共振器外周布线620构成。这里,发送共振器内周布线621是相当于发送共振器605中的从内周侧的一端到第一连接部的布线。此外,发送共振器外周布线620是相当于发送共振器605中的从外周侧的一端到第一连接部的布线。另外,发送共振器605的轮廓625如在图12中用虚线表示的那样是四边形(矩形)。这里,发送共振器内周布线621是日语片假名的コ字形状(方括号形状)。
另外,发送共振器外周布线620是具有3处弯曲部的形状,发送共振器内周布线621是具有两处弯曲部的形状。即,发送共振器605是具有5处以上的弯曲部的形状。该情况下的弯曲部是发送共振器605上的弯曲为直角的部分。
发送共振器605和接收共振器608与实施方式1同样地进行电磁共振耦合,输入到发送共振器605的高频信号被向接收共振器608传输。将该高频信号的频率称作动作频率或共振频率。发送布线604的没有与发送共振器605连接的布线端是电磁共振耦合器20的输入端子610,接收布线607的没有与接收共振器608连接的布线端是电磁共振耦合器20的输出端子611。即,从输入端子610输入的高频信号被从输出端子611输出。
在实施方式2的电磁共振耦合器20中,特征在于,在发送共振器605中发送共振器外周布线620的布线长比发送共振器内周布线621的布线长更长。此外,特征在于,发送共振器外周布线620的布线长比位于发送共振器605的最外周的布线长624(相当于图12的虚线箭头的长度)的一半长。
图13是表示在实施方式2的电磁共振耦合器20中、使与图12的L2相当的布线长变化了的情况下的***损耗的图。这里的***损耗,是指损耗最小的频率下的***损耗。
如图13所示,发送共振器605中的与图12的L2相当的布线长越长,电磁共振耦合器20的***损耗越小。在专利文献2所记载的那样的螺旋形状的共振器中,可以认为,由于发送共振器外周布线620相对于发送共振器内周布线621较短,所以***损耗非常大,不能将信号高效率地传输。
在电磁共振耦合器20中,通过使发送共振器外周布线620的布线长变长,能够使动作频率成为低频率,并以高效率地传输信号。
(特性)
接着,对图11所示的实施方式2的电磁共振耦合器20的信号传输特性进行说明。
首先,使用图12对电磁共振耦合器20的具体结构(尺寸)进行说明。
发送基板601、接收基板602及盖体基板603是基板厚为200μm的蓝宝石基板。
发送布线604、发送共振器605、接收布线607及接收共振器608的布线宽度是100μm,发送共振器605及接收共振器608配置在1mm×1mm的四边形(W2=L2=1mm)内。
密集布线横间隔g1是100μm,密集布线纵间隔g2是50μm。共面地电位613从发送共振器605及发送布线604起、以140μm(相当于图12中的g3)的距离隔开间隔而设置。
图14是表示电磁共振耦合器20的传输特性的图。
S21表示从输入端子610向输出端子611的信号传输度,S11表示输入端子610的信号反射度。
由图14可知,根据电磁共振耦合器20,能够以频率9.0GHz为中心、将9.0GHz带的频率的高频信号从输入端子610向输出端子611高效率地传输。具体而言,9.0GHz带的***损耗是0.7dB左右。在占用面积大致相同的图1所记载的直径1mm的现有结构的开环型的电磁共振耦合器的情况下,动作频率是15GHz带。即,实施方式2的电磁共振耦合器20的动作频率是占用面积为相同程度的现有电磁共振耦合器的动作频率的2/3以下。即,在实施方式2的电磁共振耦合器中,在设计为传输15GHz带的高频信号的情况下,发送共振器105的占用面积是0.7mm见方,是以往的2分之1左右。因而,能够将装置(电磁共振耦合器)大幅地小型化。
此外,如在实施方式1中说明的那样,还能够使发送共振器605的布线彼此接近而增大发送共振器505的电感成分,来进一步降低动作频率。具体而言,将密集布线横间隔g1及密集布线纵间隔g2设为发送共振器605的布线宽度的4倍以下。即,发送共振器内周布线也可以具有以规定的布线宽度的4倍以下的距离而与发送共振器外周布线接近的部分。
另外,实施方式2的发送共振器的形状并不限定于图11及图12所示那样的形状。
在图11及图12中,发送共振器内周布线及接收共振器内周布线的形状是方括号形状。但是,发送共振器内周布线及接收共振器内周布线的形状例如也可以如图15的(a)、(b)及(c)那样是四边形或螺旋形状。
进而,也可以如图16所示的发送共振器705那样,将发送布线连接于发送共振器上的弯曲部。即,发送共振器上的第一连接部可以设于弯曲部。在发送共振器705中,发送共振器外周布线720具有两处弯曲部,发送共振器内周布线721具有1处弯曲部。在该情况下,在发送共振器705中,发送共振器外周布线720的布线长也长于发送共振器内周布线721的布线长。此外,发送共振器外周布线720的布线长比位于发送共振器705的最外周的布线长的一半长。
以上,对实施方式2的电磁共振耦合器20及其变形例进行了说明。
在实施方式2的电磁共振耦合器20中,与实施方式1的电磁共振耦合器10同样,通过变更发送共振器及接收共振器的布线图案,能够容易地实现装置的小型化及动作频率的降低。
(补充)
以下,对实施方式1及实施方式2的说明进行补充。
图5及图6所示的第一布线1051及第二布线1052是将直线上的布线组合而构成的,但也可以一部分或全部是曲线状的布线。
图3及图11所示的将发送布线104(发送布线604)及发送共振器105(发送共振器605)的周围包围而设置的共面地电位也可以不设置。
另一方面,在图3及图11所示的接收布线107(接收布线607)及接收共振器108(接收共振器608)的周边也可以设置共面地电位。在该情况下,共面地电位是表示在接收基板102(接收基板602)内传输的高频信号的基准电位的布线。
此外,此时,接收布线107(接收布线607)周边的共面地电位和盖体地电位114(盖体地电位614)也可以如图4那样通过通孔140电连接。由此,电磁共振耦合器10(电磁共振耦合器20)的高频信号的传输效率提高。
图11的发送共振器外周布线620、发送共振器内周布线621、接收共振器外周布线622及接收共振器内周布线623也可以由蜿蜒的布线构成。此外,发送共振器外周布线620、发送共振器内周布线621、接收共振器外周布线622及接收共振器内周布线623也可以一部分或全部是曲线状的布线。
图11的发送共振器605的轮廓625也可以是圆形、椭圆形或多边形。关于接收共振器608的轮廓也是同样的。
发送共振器105(发送共振器605)和接收共振器108(接收共振器608)也可以不以直接相接的方式重叠。即,在发送共振器105(发送共振器605)与接收共振器108(接收共振器608)之间也可以设置空间或树脂等流体。
对将接收共振器108(接收共振器608)做成形成在接收基板102(接收基板602)上的结构进行了说明,但也可以形成在盖体基板103(盖体基板603)的背面(没有形成盖体地电位的一侧的面)。此外,也可以是,接收共振器108(接收共振器608)形成在接收基板102(接收基板602)的背面,发送基板101(发送基板601)和接收基板102(接收基板602)中间夹着空气或电介体而重叠。
另外,在电磁共振耦合器10中,发送共振器105及接收共振器108也可以设在一个基板的各个面。具体而言,也可以是,在基板的一个面设置发送共振器105及发送布线104,在基板的另一个面设置接收共振器108及接收布线107。在电磁共振耦合器20中也同样,发送共振器605及接收共振器608也可以设在一个基板的各个面。
盖体地电位114(盖体地电位614)或背面地电位112(背面地电位612)也可以没有。
此外,发送基板、接收基板及盖体基板相重叠的顺序并不限定于图3及图11所示的顺序。
另外,本发明并不限定于这些实施方式或其变形例。只要不脱离本发明的主旨,对本实施方式或其变形例实施了本领域技术人员想到的各种变形而得到的形态、或者将不同的实施方式或其变形例的构成要素组合而构建的形态也包含在本发明的范围内。
工业实用性
本发明的电磁共振耦合器容易小型化,作为小型的非接触电力传输装置、电信号绝缘元件或绝缘型半导体驱动元件等具有实用性。
附图标记说明
10、20 电磁共振耦合器
101、601 发送基板
102、602 接收基板
103、603 盖体基板
104、504、604 发送布线
105、205、505、605、705 发送共振器
106、206、506 发送共振器狭缝
107、607 接收布线
108、608 接收共振器
109 接收共振器狭缝
110、510、610 输入端子
111、611 输出端子
112、612 背面地电位
113、613 共面地电位
114、614 盖体地电位
115 密集布线横间隔
116 密集布线纵间隔
140 通孔
210a、210b、210c、210d 弯曲部
620、720 发送共振器外周布线
621、721 发送共振器内周布线
622 接收共振器外周布线
623 接收共振器内周布线
624 布线长
1051 第一布线
1052 第二布线
1053 内部空间
1054、625 轮廓
Claims (19)
1.一种电磁共振耦合器,在第一共振布线及第二共振布线之间将信号非接触地传输,其特征在于,
具备:
第一基板;以及
第二基板,与上述第一基板相对地设置;
在上述第一基板上,设有:
上述第一共振布线,该第一共振布线的形状是,具有向内侧凹陷的凹部的环绕形状的一部分通过开放部而开放的形状;以及
第一输入输出布线,与上述第一共振布线上的第一连接部连接;
在上述第二基板上,设有:
上述第二共振布线,该第二共振布线的布线宽度及形状与上述第一共振布线的布线宽度及形状相同;以及
第二输入输出布线,与上述第二共振布线上的第二连接部连接;
在从与上述第一基板的主面垂直的方向观察的情况下,上述第一共振布线及上述第二共振布线点对称,并且上述第一共振布线及上述第二共振布线的轮廓一致;
与上述第一基板垂直的方向上的上述第一共振布线与上述第二共振布线之间的距离在上述信号的波长的2分之1以下;
在上述第一共振布线中,构成上述凹部的布线中的至少一部分布线,以上述第一共振布线的布线宽度的4倍以下的距离,与上述至少一部分布线以外的布线接近。
2.如权利要求1所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
上述开放部设在构成上述凹部的至少一部分布线上。
3.如权利要求1或2所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
上述第一共振布线的形状是具有5处以上的弯曲部的形状。
4.如权利要求1~3中任一项所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
上述第一共振布线的除了构成上述凹部的布线以外的轮廓是矩形。
5.如权利要求1~4中任一项所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
上述第一共振布线的形状是具有对称性的形状。
6.如权利要求1~5中任一项所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
在上述第一基板的没有设置上述第一共振布线的一侧的面、或上述第二基板的没有设置上述第二共振布线的一侧的面,设有表示上述信号的基准电位的地电位布线。
7.如权利要求1~6中任一项所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
该电磁共振耦合器还具备与上述第二基板相对地设置的盖体基板;
在上述盖体基板的不与上述第二基板相对的一侧的面,设有表示上述信号的基准电位的地电位布线。
8.如权利要求1~7中任一项所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
在上述第一基板上的上述第一共振布线及上述第一输入输出布线的周边、或上述第二基板上的上述第二共振布线及上述第二输入输出布线的周边,设有表示上述信号的基准电位的地电位布线。
9.如权利要求1~6中任一项所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
该电磁共振耦合器还具备与上述第二基板相对地设置的盖体基板;
在上述盖体基板的不与上述第二基板相对的一侧的面,设有表示上述信号的基准电位的第一地电位布线;
在上述第二基板上的上述第二共振布线及上述第二输入输出布线的周边,设有表示上述信号的基准电位的第二地电位布线;
上述第一地电位布线与上述第二地电位布线通过通孔进行连接。
10.如权利要求1~9中任一项所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
上述第一连接部设在距上述第一共振布线的一端的距离为相当于上述第一共振布线的布线长的4分之1长度的位置;
上述第二连接部设在距上述第二共振布线的一端的距离为相当于上述第二共振布线的布线长的4分之1长度的位置。
11.一种电磁共振耦合器,在第一共振布线及第二共振布线之间将信号非接触地传输,其特征在于,
具备:
第一基板;以及
第二基板,与上述第一基板相对地设置;
在上述第一基板上,设有:
上述第一共振布线,该第一共振布线是规定的布线宽度的卷绕形状;以及
第一输入输出布线,与上述第一共振布线上的第一连接部连接;
在上述第二基板上,设有:
第二共振布线,该第二共振布线的布线宽度及形状与上述第一共振布线的布线宽度及形状相同;以及
第二输入输出布线,与上述第二共振布线上的第二连接部连接;
在从与上述第一基板的主面垂直的方向观察的情况下,上述第一共振布线及上述第二共振布线点对称,并且上述第一共振布线及第二共振布线的轮廓一致;
上述第一基板及上述第二基板相对,使得与上述第一基板的主面垂直的方向上的上述第一共振布线与上述第二共振布线之间的距离在上述信号的波长的2分之1以下;
从上述第一共振布线的外周侧的一端到上述第一连接部的布线长,长于从上述第一共振布线的内周的一端到上述第一连接部的布线长,并且是上述第一共振布线中的位于最外周的布线的布线长的2分之1以上的长度。
12.如权利要求11所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
上述第一共振布线的形状是,在上述第一共振布线的从内周侧的一端到上述第一连接部的布线上以及上述第一共振布线的从外周侧的一端到上述第一连接部的布线上,分别具有两处以上的弯曲部的形状。
13.如权利要求11或12所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
上述第一共振布线的从内周侧的一端到上述第一连接部的布线,具有以上述规定的布线宽度的4倍以下的距离而与上述第一共振布线的从外周侧的一端到上述第一连接部的布线相接近的部分。
14.如权利要求11~13中任一项所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
上述第一共振布线的轮廓是矩形。
15.如权利要求11~14中任一项所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
上述第一共振布线是具有对称性的形状。
16.如权利要求11~15中任一项所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
在上述第一基板的没有设置上述第一共振布线的一侧的面、或上述第二基板的没有设置上述第二共振布线的一侧的面,设有表示上述信号的基准电位的地电位布线。
17.如权利要求11~16中任一项所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
该电磁共振耦合器还具备与上述第二基板重叠的盖体基板;
在上述盖体基板的不与上述第二基板相对的一侧的面,设有表示上述信号的基准电位的地电位布线。
18.如权利要求11~17中任一项所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
在上述第一基板上的上述第一共振布线及上述第一输入输出布线的周边、或上述第二基板上的上述第二共振布线及上述第二输入输出布线的周边,设有表示上述信号的基准电位的地电位布线。
19.如权利要求11~16中任一项所述的电磁共振耦合器,其特征在于,
该电磁共振耦合器还具备与上述第二基板重叠的盖体基板;
在上述盖体基板的不与上述第二基板相对的一侧的面,设有表示上述信号的基准电位的第一地电位布线;
在上述第二基板上的上述第二共振布线及上述第二输入输出布线的周边,设有表示上述信号的基准电位的第二地电位布线;
上述第一地电位布线与上述第二地电位布线通过通孔进行连接。
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