JP3384977B2 - 可変インダクタンス素子 - Google Patents
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Description
ス素子、特に、移動体通信機器等に使用される可変イン
ダクタンス素子に関する。
電話や自動車電話等の移動体通信機器においては、その
内部で使用される部品においても小型化が要求されてい
る。また、使用周波数が高くなるにつれて回路は複雑に
なり、使用部品は狭偏差であることが要求される。しか
し、実際、個々の部品には偏差があり、これらの部品を
実装して構成した回路が機能しない場合がある。そのた
め、回路を構成する部品群の一部に可変タイプの部品を
使用し、この可変タイプの部品を微調整することによ
り、回路を機能させる方法が採られている。その一つの
方法として、可変インダクタンス素子を使用する方法が
あり、従来より、インダクタンス調整部(トリミングパ
ターン)を有したインダクタンス素子等が知られてい
た。
変インダクタンス素子の一例を示す斜視図である。この
インダクタンス素子1は、絶縁性基板2の表面に渦巻形
状のコイル3を設けている。インダクタンス調整部は、
梯子状に配置された複数の電極4にて構成されており、
コイル3が設けられている領域内に位置している。コイ
ル3の一方の端部3aは外部電極7に電気的に接続さ
れ、他方の端部3bは絶縁膜5上に配設されて外部電極
8に電気的に接続されている。そして、レーザビームを
可変インダクタンス素子1の上面側から照射する等し
て、電極4を順に一本ずつ切断することにより、外部電
極7と外部電極8との間のインダクタンス値を段階的に
微調整することができる。
ンス素子11を示す斜視図である。このインダクタンス
素子11は、絶縁性基板12の表面に渦巻形状のコイル
13を設けている。インダクタンス調整部は、引出し電
極14a〜14dにて構成されており、これら引出し電
極14a〜14dはコイル13の途中からコイル13が
設けられている領域外にそれぞれ引き出されている。引
出し電極14c,14dは絶縁膜15a,15b上に配
設されている。コイル13の一方の端部13aは外部電
極17に電気的に接続し、他方の端部13bは絶縁膜1
5c上に配設されて外部電極18に電気的に接続してい
る。そして、引出し電極14a〜14dを順に一本ずつ
切断することにより、外部電極17と外部電極18との
間のインダクタンス値を調整することができる。
示した可変インダクタンス素子1は、コイル3が設けら
れている領域内に電極4を配置しているので、該電極4
がコイル3によって発生した磁界を遮ることになる。こ
の結果、インダクタンス素子1のQ値が低くなるという
問題があった。
子11は、絶縁膜15a,15bを介して引出し電極1
4c,14dとコイル13とが対向しているため、両者
間に浮遊容量が発生する。従って、インダクタンス素子
11は、浮遊容量の増加によって自己共振周波数が低下
する。さらに、インダクタンス素子11の場合は、1タ
ーン単位でのインダクタンス値の調整となり、インダク
タンス値を微小単位で調整することができなかった。こ
のため、可変インダクタンス素子1,11を、高周波回
路(特に、電圧制御発振回路等のように、高いQ値を必
要とする回路)の調整用部品として使用することは困難
であった。
つ、インダクタンス値を微調整することができる可変イ
ンダクタンス素子を提供することにある。
め、本発明に係る可変インダクタンス素子は、 (a)絶縁性基板と、 (b)前記絶縁性基板上に複数の薄膜コイル導体と絶縁
保護層を積み重ねて、前記薄膜コイル導体を電気的に直
列に接続して構成した積層型薄膜コイルと、 (c)前記積層型薄膜コイルを構成している薄膜コイル
導体のうち、最上層の薄膜コイル導体と同一の層に設け
られ、前記積層型薄膜コイルに電気的に接続した、イン
ダクタンス値を調整するためにトリミングされるインダ
クタンス調整部と、 (d)前記絶縁性基板の両端部にそれぞれ設けられた外
部電極とを備え、 (e)前記インダクタンス調整部が、平面視で、前記積
層型薄膜コイルを構成している各層の薄膜コイル導体が
設けられている領域外に配置されるとともに、前記絶縁
性基板の長手方向および幅方向に延在した、二つの略L
字形腕部と該L字形腕部に橋渡された複数本の横桟とで
構成された梯子状電極からなること、を特徴とする。こ
こに、前記薄膜コイルの形状は螺旋形状とされる。
いる領域外に配置しているため、コイルによって発生し
た磁界をインダクタンス調整部が遮る量が低減する。従
って、高Q値のインダクタンス素子が得られる。さら
に、インダクタンス調整部の梯子状電極を順に一本ずつ
トリミング(切断)することにより、インダクタンス値
が段階的に微調整される。
タンス素子の実施形態について添付図面を参照して説明
する。
ように、絶縁性基板21の上面を平滑な面になるように
研磨した後、厚膜印刷法あるいはフォトリソグラフィ等
の薄膜形成法によりコイル22、インダクタンス調整部
23及び引出し電極24を絶縁性基板21の上面に形成
する。厚膜印刷法は、例えば所望のパターン形状を有し
た開口を備えたマスキング材を絶縁性基板21の上面に
被せた後、導電性ペーストをマスキング材の上から塗布
し、マスキング材の開口から露出した絶縁性基板21の
上面に、比較的膜厚の厚い所望のパターン形状の導電体
(第1実施形態の場合、コイル22、インダクタンス調
整部23及び引出し電極24)を形成する方法である。
下に説明する方法である。絶縁性基板21の上面の略全
面に比較的膜厚の薄い導電性膜を形成した後、レジスト
膜(例えば感光性樹脂膜等)をスピンコート又は印刷に
より導電性膜の略全体に形成する。次に、レジスト膜の
上面に所定の画像パターンが形成されたマスクフィルム
を被せ、紫外線等を照射する等の方法により、レジスト
膜の所望の部分を硬化させる。次に、硬化した部分を残
してレジスト膜を剥がした後、露出した部分の導電性膜
を除去し、所望のパターン形状の導電体(コイル22、
インダクタンス調整部23及び引出し電極24)を形成
する。この後、硬化したレジスト膜を除去する。
して、絶縁性基板21の上面に感光性導電ペーストを塗
布し、その後所定の画像パターンが形成されたマスクフ
ィルムを被せて露光し、現像する方法でもよい。
の一端22aにインダクタンス調整部23が電気的に接
続している。インダクタンス調整部23は、略U字状枠
部23aとこのU字状枠部23aの二つの腕部に橋渡さ
れた複数本の横桟23bとで構成された梯子状電極であ
る。インダクタンス調整部23の一方の端部23cは、
絶縁性基板21の右側端部に設けた引出し電極24に電
気的に接続している。インダクタンス調整部23は、コ
イル22が設けられている領域外に、コイル22に接近
して配置されている。
ガラスセラミックス、アルミナ、フェライト等が用いら
れる。コイル22、インダクタンス調整部23及び引出
し電極24の材料としては、Ag,Ag−Pd,Cu,
Ni,Al等が使用される。
有した絶縁保護膜25がフォトリソグラフィにより形成
される。すなわち、液状の絶縁性材料を絶縁性基板21
の上面の全面にスピンコート又は印刷等により塗布、乾
燥して絶縁保護膜25を形成する。絶縁性材料には、例
えば感光性ポリイミド樹脂や感光性ガラスペースト等の
フォトリソグラフィに適した材質のものが使用される。
次に、絶縁保護膜25の上面に所定の画像パターンが形
成されたマスクフィルムを被せ、紫外線等を照射する等
の方法により、絶縁保護膜25の所望の部分を硬化させ
る。次に、絶縁保護膜25の未硬化部分を除去し、開口
部25aを形成する。開口部25aには、渦巻状コイル
22の内側に位置している端部22bが露出している。
が、コイル22等を形成した場合と同様に、厚膜印刷法
あるいはフォトリソグラフィ等の薄膜形成法により形成
される。引出し電極26は、絶縁保護膜25の開口部2
5aを介して、コイル22の端部22bに電気的に接続
している。
料を絶縁性基板21の上面側全面にスピンコート又は印
刷等により塗布、乾燥して引出し電極26を被覆した絶
縁保護膜25とする。次に、絶縁性基板21の長手方向
の左右の両端部にそれぞれ外部電極27,28を設け
る。外部電極27は引出し電極26に電気的に接続し、
外部電極28は引出し電極24に電気的に接続してい
る。外部電極27,28は、Ag,Ag−Pd,Cu,
NiCr,NiCu,Ni等の導電性ペーストを塗布、
焼付けたり、乾式めっきや湿式めっきしたり、またそれ
らの工法の組み合わせによって形成される。
29は、絶縁性基板21上に、コイル22とインダクタ
ンス調整部23が電気的に直列に接続されている回路を
有している。そして、インダクタンス調整部23を、基
板21上のコイル22が設けられている領域外に配置し
ているので、コイル22によって発生した磁界をインダ
クタンス調整部23が遮る量を少なくすることができ
る。従って、高Q値のインダクタンス素子29が得られ
る。
ト基板等に実装した後、インダクタンス調整部23をト
リミングする。すなわち、レーザビームを可変インダク
タンス素子29の上面側から照射する等して、図5に示
すように、可変インダクタンス素子29に溝30を形成
すると共に、インダクタンス調整部23の横桟23bを
順に一本ずつ切断する(図5は2本の横桟23bが切断
されている状態を示している)。これにより、外部電極
27と28との間のインダクタンス値を段階的に僅かづ
つ変化させることができる。
ングはレーザビームに限らず、サンドブラスト等、いか
なる手段で行ってもよく、また、溝30は必ずしも形成
される必要はなく、横桟23bが電気的に切断されれ
ば、溝30は物理的に存在していなくてもよい。特に、
絶縁保護膜25の材料としてガラスやガラスセラミック
スを使用した場合、レーザビームで溶解したガラスがト
リミング部分に流れ込み、トリミング後の保護膜を形成
することができる。それにより、トリミング後の電極露
出を防ぐことができる。
形態は積層型可変インダクタンス素子について説明す
る。図6に示すように、積層型可変インダクタンス素子
40は、絶縁性基板41上にコイル導体52,53,5
4を絶縁保護層55を間に配設して積み重ね、コイル導
体52〜54を電気的に直列に接続して構成した螺旋形
状のコイル42を備えている。コイル導体52の一端5
2aは引出し電極45に電気的に接続し、他端52bは
絶縁保護層55に設けた開口部55aを通してコイル導
体53の一端53aに電気的に接続している。コイル導
体53の他端53bは絶縁保護層55に設けた開口部5
5aを通してコイル導体54の一端54aに電気的に接
続している。コイル導体54の他端54bはインダクタ
ンス調整部43に電気的に接続している。
と、この枠部43aの二つの略L字形腕部に橋渡された
複数本の横桟43bとで構成された梯子状電極である。
インダクタンス調整部43をL字形状に配置することに
より、インダクタンス値の可変範囲をより広くすること
ができる。このインダクタンス調整部43は、コイル4
2が設けられている領域外に、コイル42に接近して配
置されている。インダクタンス調整部43やコイル導体
52〜54や絶縁保護膜55は、前記第1実施形態で説
明した厚膜印刷法あるいはフォトリソグラフィ等の薄膜
形成法により形成される。
の両端部には、それぞれ外部電極57,58が設けられ
ている。外部電極57は引出し電極45に電気的に接続
し、外部電極58はインダクタンス調整部43の枠部4
3aの一端に電気的に接続している。なお、図7では、
インダクタンス調整部43等の電極が露出しているが、
さらにこの上に絶縁保護膜を形成してもよいことはもち
ろんである。こうして得られた積層型可変インダクタン
ス素子40は前記第1実施形態のインダクタンス素子2
9と同様の作用効果を奏することができる。
形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々
に変更することができる。
製造する場合、前記実施形態のように、導電性材料と絶
縁性材料を順に重ね塗りして積層構造を有するインダク
タンス素子を形成する工法、いわゆる印刷工法に必ずし
も限定されない。例えばコイルやインダクタンス調整部
の導体パターン及び導体パターン相互間を電気的に接続
するためのビアホールが形成された絶縁性シートを積み
重ねた後、一体的に焼成する工法、いわゆるシート工法
であってもよい。あるいは、絶縁性シートは予め焼成し
たものを用いてもよい。
よれば、インダクタンス調整部を、コイルが設けられて
いる領域外に配置しているので、コイルによって発生し
た磁界をインダクタンス調整部が遮る量を少なくするこ
とができ、高Q値の可変インダクタンス素子を得ること
ができる。
施形態を示す斜視図。
視図。
クタンス調整方法を説明するための斜視図。
施形態を示す斜視図。
視図。
図。
Claims (2)
- 【請求項1】 絶縁性基板と、 前記絶縁性基板上に複数の薄膜コイル導体と絶縁保護層
を積み重ねて、前記薄膜コイル導体を電気的に直列に接
続して構成した積層型薄膜コイルと、 前記積層型薄膜コイルを構成している薄膜コイル導体の
うち、最上層の薄膜コイル導体と同一の層に設けられ、
前記積層型薄膜コイルに電気的に接続した、インダクタ
ンス値を調整するためにトリミングされるインダクタン
ス調整部と、 前記絶縁性基板の両端部にそれぞれ設けられた外部電極
とを備え、 前記インダクタンス調整部が、平面視で、前記積層型薄
膜コイルを構成している各層の薄膜コイル導体が設けら
れている領域外に配置されるとともに、前記絶縁性基板
の長手方向および幅方向に延在した、二つの略L字形腕
部と該L字形腕部に橋渡された複数本の横桟とで構成さ
れた梯子状電極からなること、 を特徴とする可変インダクタンス素子。 - 【請求項2】 前記薄膜コイルの形状が、螺旋形状であ
ることを特徴とする請求項1記載の可変インダクタンス
素子。
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