JP6447567B2 - 多層基板 - Google Patents

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Description

本発明は、多層基板に関し、特に積層体に形成されるコイルを備える多層基板に関する。
従来、熱可塑性樹脂である複数の基材を加熱圧着してなり、各基材に形成される巻回状の線状導体と層間接続導体とで構成されるヘリカル状のコイルを備える多層基板が知られている。
例えば、特許文献1には、複数の基材の加熱圧着時の温度において熱可塑性樹脂よりも低流動性の部材(以下、「低流動性部材」という。)を備え、この低流動性部材が巻回状の線状導体で囲まれた領域内に形成される構造の多層基板が開示されている。一般に、コイル開口内の線状導体近傍は加熱加圧時の基材の流動が大きいが、上記構成では、コイル開口内の線状導体近傍の基材の流動が上記低流動性部材によって抑制されるため、加熱圧着時における基材の流動に伴う線状導体の移動や変形等は抑制される。
したがって、この構成により、コイルの形状が安定化し、電気的特性のばらつきが小さく、且つ、電気的信頼性の高いコイルを備えた構造の多層基板を実現できる。
国際公開第2015/129601号
しかし、特許文献1に示される構造では、上記低流動性部材が、巻回形の線状導体で囲まれた領域(コイル開口)内の略全体に形成されており、コイル開口内に上記低流動性部材が密に配置されている。そのため、加熱圧着時におけるコイル開口内への基材の流動が過度に抑制されてしまい、加熱圧着後にコイル開口部の厚みが他の部分に比べて厚くなり、多層基板の平坦性を確保できない虞がある。
本発明の目的は、簡素な構成により、電気的特性のばらつきが小さく、電気的信頼性の高いコイルを備え、且つ、平坦性が確保された多層基板を提供することにある。
(1)本発明の多層基板は、
熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁性基材を加圧圧着して形成される積層体と、
前記積層体に形成され、前記複数の絶縁性基材の積層方向に巻回軸を有するコイルと、
前記積層体に形成され、前記熱可塑性樹脂の加熱圧着時の温度おいて前記熱可塑性樹脂よりも流動性が低い、第1低流動性部材および第2低流動性部材と、
を備え、
前記コイルは、それぞれ異なる前記絶縁性基材に形成される複数の線状導体を含んで構成され、且つ、前記複数の絶縁性基材の積層方向から視て、前記複数の線状導体で囲まれる第1領域を有し、
前記第1低流動性部材および前記第2低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材のいずれかに形成され、前記絶縁性基材の積層方向から視て、少なくとも前記第1領域内に配置され、
前記第2低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材の積層方向から視て、巻回状であり、
前記第1低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材の積層方向から視て、平面状であり、前記第2低流動性部材で囲まれる第2領域に少なくとも一部が重なることを特徴とする。
この構成では、複数の絶縁性基材の積層方向から視て、低流動性部材(第1低流動性部材および第2低流動性部材)をコイルの開口内に備えるため、加熱加圧時におけるコイルの開口内への絶縁性基材の過度な流動が抑制される。そのため、加熱圧着時における絶縁性基材の流動に伴う線状導体の移動や変形等が抑制される。したがって、この構成により、加熱圧着後のコイルの形状は安定化し、電気的特性のばらつきが小さく、且つ、電気的信頼性の高いコイルを備える多層基板を実現できる。
また、巻回状の第2低流動性部材は、第2低流動性部材で囲まれる第2領域(開口)を有し、平面状の第1低流動性部材よりも面積が小さい。したがって、この構成により、加熱加圧時における第1領域内への絶縁性基材の流動が必要以上に抑制されることなく、平坦性の確保が容易な多層基板を実現できる。
(2)上記(1)において、前記第1低流動性部材または前記第2低流動性部材は、少なくとも前記線状導体が形成される前記絶縁性基材に形成されることが好ましい。この構成では、第1低流動性部材(または第2低流動性部材)と線状導体とが異なる絶縁基材に形成される場合に比べて、第1低流動性部材(または第2低流動性部材)と線状導体との間隔は狭い。そのため、加熱圧着時における第1低流動性部材(または第2低流動性部材)による絶縁性基材の流動の抑制効果はさらに向上される。
(3)上記(1)または(2)において、前記第2低流動性部材の数は複数であってもよい。
(4)上記(1)から(3)のいずれかにおいて、前記第1低流動性部材の数は複数であってもよい。
(5)上記(1)から(4)のいずれかにおいて、前記第1低流動性部材および前記第2低流動性部材は、前記複数の線状導体と同じ材料であることが好ましい。この構成により、線状導体、第1低流動性部材および第2低流動性部材を同じ(一つの)工程で形成できるため、製造工程を簡素化できる。
また、この構成では、第1低流動性部材および第2低流動性部材は、複数の線状導体と同じ導体であるが、平面状の導体である第1低流動性部材は、第2低流動性部材の第2領域(開口)に重なるため、巻回状(環状)の導体である第2低流動性部材に、コイルから生じる磁束が鎖交することによる損失は抑制される。
(6)上記(4)において、前記第1低流動性部材および前記第2低流動性部材は、前記複数の線状導体と同じ材料であり、複数の前記第1低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材の積層方向に前記第2低流動性部材を挟んで配置されることが好ましい。この構成により、巻回状の導体である第2低流動性部材に、コイルから生じる磁束が鎖交することによる損失はさらに抑制される。
(7)上記(1)から(6)のいずれかにおいて、前記積層体に形成され、前記熱可塑性樹脂の加熱圧着時の温度おいて前記熱可塑性樹脂よりも流動性が低い、第3低流動性部材および第4低流動性部材をさらに備え、前記第3低流動性部材および前記第4低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材のいずれかに形成され、前記複数の絶縁性基材の積層方向から視て、前記第1領域の外側で、且つ、前記複数の線状導体に重ならない位置に配置され、前記第4低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材の積層方向から視て、巻回状であり、前記第3低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材の積層方向から視て、平面状であり、前記第4低流動性部材で囲まれる第3領域に少なくとも一部が重なっていてもよい。
本発明によれば、簡素な構成により、電気的特性のばらつきが小さく、電気的信頼性の高いコイルを備え、且つ、平坦性が確保された多層基板を実現できる。
図1(A)は第1の実施形態に係る多層基板101の斜視図であり、図1(B)は多層基板101の分解斜視図である。 図2(A)は多層基板101の平面図であり、図2(B)は多層基板101の断面図である。 図3(A)は第2の実施形態に係る多層基板102の斜視図であり、図3(B)は多層基板102の分解斜視図である。 図4は多層基板102の平面図である。 図5(A)は第3の実施形態に係る多層基板103の斜視図であり、図5(B)は多層基板103の分解斜視図である。 図6は多層基板103の平面図である。 図7(A)は第4の実施形態に係る多層基板104の断面図であり、図7(B)は多層基板104の分解斜視図である。 図8は多層基板104の平面図である。 図9(A)は第5の実施形態に係る多層基板105の断面図であり、図9(B)は多層基板105の分解斜視図である。 図10は第6の実施形態に係る多層基板106の斜視図である。 図11(A)は多層基板106の平面図であり、図11(B)は多層基板106の断面図である。
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。第2の実施形態以降では第1の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
《第1の実施形態》
図1(A)は第1の実施形態に係る多層基板101の斜視図であり、図1(B)は多層基板101の分解斜視図である。図2(A)は多層基板101の平面図であり、図2(B)は多層基板101の断面図である。図2(A)では、構造を解りやすくするため、コイル3を破線で示している。また、図2(A)では、構造を解りやすくするため、第1領域E1をドットパターンで示しており、第2領域E2をハッチングで示している。以降の各実施形態における平面図についても同様である。
多層基板101は、積層体10と、コイル3(後に詳述する。)と、積層体10に形成される2つの第1低流動性部材D11,D12および第2低流動性部材D21と、を備える。図2(B)に示すように、2つの第1低流動性部材D11,D12および第2低流動性部材D21は、積層体10の内部に形成されている。
積層体10は、長手方向がX軸方向に一致する熱可塑性樹脂製の直方体である。積層体10は、図1(B)に示すように、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁性基材11,12,13,14を加熱圧着して形成される。複数の絶縁性基材11,12,13,14は、それぞれ平面形状が矩形の平板であり、長手方向がX軸方向に一致する。複数の絶縁性基材11,12,13,14は、例えば液晶ポリマーを主材料としたシートである。
絶縁性基材11の表面には、線状導体31および第1低流動性部材D11が形成されている。線状導体31は、絶縁性基材11の表面において外周に沿って巻回する巻回形(矩形ループ状)の導体である。第1低流動性部材D11は、平面形状が矩形であり、線状導体31によって囲まれる領域内に配置される。本実施形態に係る第1低流動性部材D11は、図1(B)に示すように、少なくとも一部が線状導体31によって囲まれる領域内において、線状導体31に沿って配置される。第1低流動性部材D11は、絶縁性基材11の加熱圧着時の温度(例えば、250℃以上350℃以下)において、絶縁性基材11よりも流動性が低い材料からなる。線状導体31は例えばCu等の導体パターンであり、第1低流動性部材D11は例えば線状導体31と同じ材料であるCu等の導体パターンである。
絶縁性基材12の表面には、線状導体32および第2低流動性部材D21が形成されている。線状導体32は、絶縁性基材12の表面において外周に沿って巻回する巻回形(矩形ループ状またはU字状)の導体である。第2低流動性部材D21は、平面形状が巻回状(環状)であり、線状導体32によって囲まれる領域内に配置される。本実施形態に係る第2低流動性部材D21は、図1(B)に示すように、少なくとも一部が線状導体32によって囲まれる領域内において、線状導体32に沿って配置される。第2低流動性部材D21は、絶縁性基材12の加熱圧着時の温度(例えば、250℃以上350℃以下)において、絶縁性基材12よりも流動性が低い材料からなる。線状導体32は例えばCu等の導体パターンであり、第2低流動性部材D21は線状導体32と同じ材料であるCu等の導体パターンである。
絶縁性基材13の表面には、線状導体33および第1低流動性部材D12が形成されている。線状導体33は、絶縁性基材13の表面において外周に沿って巻回する巻回形(矩形ループ状)の導体である。第1低流動性部材D12は、平面形状が矩形であり、線状導体33によって囲まれる領域内に配置される。本実施形態に係る第1低流動性部材D12は、図1(B)に示すように、少なくとも一部が線状導体33によって囲まれる領域内において、線状導体33に沿って配置される。第1低流動性部材D12の材料は上述した第1低流動性部材D11と同じである。線状導体33は例えばCu等の導体パターンであり、第1低流動性部材D12は線状導体33と同じ材料であるCu等の導体パターンである。
絶縁性基材14の表面には、2つの外部接続電極P1,P2が形成されている。外部接続電極P1は、絶縁性基材14の第1辺(図1(B)における絶縁性基材14の左辺)の中央近傍に配置される矩形状の導体である。外部接続電極P2は、絶縁性基材14の第2辺(図1(B)における絶縁性基材14の右辺)の中央近傍に配置される矩形状の導体である。外部接続電極P1,P2は例えばCu等の導体パターンである。
図1(B)に示すように、外部接続電極P1は、絶縁性基材14に形成される層間接続導体V3を介して、線状導体33の第1端に接続される。線状導体33の第2端は、絶縁性基材13に形成される層間接続導体V2を介して、線状導体32の第1端に接続される。線状導体32の第2端は、絶縁性基材12に形成される層間接続導体V1を介して、線状導体31の第1端に接続される。線状導体31の第2端は、複数の絶縁性基材12,13,14に形成される導体で構成される層間接続導体V4を介して、外部接続電極P2に接続される。
このように、多層基板101では、それぞれ異なる絶縁性基材11,12,13,14に形成される複数の線状導体31,32,33および層間接続導体V1,V2,V3,V4を含んで約3ターンの矩形ヘリカル状のコイル3が構成される。コイル3の両端は、それぞれ外部接続電極P1,P2に接続されている。
図2(A)および図2(B)に示すように、コイル3は、積層体10の内部に形成されており、複数の絶縁性基材11,12,13,14の積層方向(Z軸方向)に巻回軸AXを有する。コイル3は、Z軸方向から視て、複数の線状導体31,32,33(コイル3)で囲まれる第1領域E1を有する。
なお、本実施形態では、複数の絶縁性基材11,12,13,14の積層方向(Z軸方向)に巻回軸AXを有するコイル3の例を示したが、コイル3の巻回軸AXとZ軸方向とが厳密に一致することに限るものではない。本発明において「複数の絶縁性基材の積層方向に巻回軸を有する」とは、例えばコイル3の巻回軸AXがZ軸方向に対して−30°から+30°の範囲内である場合も含む。
また、2つの第1低流動性部材D11,D12および第2低流動性部材D21は、図2(A)に示すように、Z軸方向から視て、第1領域E1内に配置されている。第2低流動性部材D21は、Z軸方向から視て、巻回状(環状)であり、第2低流動性部材D21で囲まれる第2領域E2を有する。2つの第1低流動性部材D11,D12は、Z軸方向から視て、平面状であり、第2領域E2に少なくとも一部が重なっている。
図1(B)および図2(B)に示すように、2つの第1低流動性部材D11,D12および第2低流動性部材D21は、それぞれ線状導体31,32,33が形成される絶縁性基材11,12,13に形成されている。また、多層基板101では、2つの第1低流動性部材D11,D12が、Z軸方向に第2低流動性部材D21を挟んで配置される構造である。
本実施形態に係る多層基板101によれば、次のような効果を奏する。
(a)本実施形態では、Z軸方向から視て、低流動性部材(第1低流動性部材D11,D12および第2低流動性部材D21)を第1領域E1(コイル3の開口)内に備えるため、加熱加圧時におけるコイル3の開口内への絶縁性基材の過度な流動が抑制される。そのため、加熱圧着時における絶縁性基材の流動に伴う線状導体の移動や変形等が抑制される。したがって、この構成により、加熱圧着後のコイル3の形状は安定化し、電気的特性のばらつきが小さく、電気的信頼性の高いコイルを備える多層基板を実現できる。
(b)Z軸方向から視て、第1領域E1(コイル3の開口)内に平面状の低流動性部材のみが配置されている場合、上記低流動性部材が第1領域E1内に密に配置される。そのため、加熱圧着時における第1領域E1内への絶縁性基材の流動が過度に抑制されてしまい、加熱圧着後にコイルの開口の厚みが他の部分に比べて厚くなり、多層基板の平坦性が確保できない虞がある。一方、本実施形態に係る多層基板101では、平面状の第1低流動性部材D11,D12のほかに、巻回状の第2低流動性部材D21を備え、第1低流動性部材D11,D12および第2低流動性部材D21が、第1領域E1内に配置されている。巻回状の第2低流動性部材D21は、第2低流動性部材D21で囲まれる第2領域E2(開口)を有し、平面状の第1低流動性部材D11,D12よりも面積が小さい。したがって、この構成により、加熱加圧時における第1領域E1内への絶縁性基材の流動が必要以上に抑制されることなく、平坦性の確保が容易な多層基板を実現できる。
(c)多層基板101では、第1低流動性部材D11,D12および第2低流動性部材D21が、いずれも複数の線状導体31,32,33と同じ材料である。この構成により、線状導体31,32,33、第1低流動性部材D11,D12および第2低流動性部材D21を同じ(一つの)工程で形成できるため、製造工程を簡素化できる。
(d)本実施形態では、第1低流動性部材D11,D12および第2低流動性部材D21が、複数の線状導体31,32,33と同じ導体であるが、平面状の導体である第1低流動性部材D11,D12の少なくとも一部が、Z軸方向から視て、第2領域E2(開口)に重なるため、巻回状(環状)の導体である第2低流動性部材D21に、コイル3から生じる磁束が鎖交することによる損失は抑制される。
さらに、本実施形態では、2つの第1低流動性部材D11,D12が、Z軸方向に第2低流動性部材D21を挟んで配置される。そのため、巻回状の導体である第2低流動性部材D21に、コイル3から生じる磁束が鎖交することによる損失はさらに抑制される。
(e)また、第1低流動性部材D11,D12および第2低流動性部材D21が、いずれも線状導体31,32,33が形成される絶縁性基材11,12,13に形成されている。この構成では、第1低流動性部材(または第2低流動性部材)と線状導体とが異なる絶縁基材に形成される場合に比べて、第1低流動性部材D11,D12(または第2低流動性部材D21)と線状導体31,32,33との間隔は狭い。そのため、加熱圧着時における第1低流動性部材D11,D12(または第2低流動性部材D21)による絶縁性基材11,12,13の流動の抑制効果はさらに向上される。
なお、本実施形態では、第1低流動性部材D11,D12および第2低流動性部材D21が、いずれも線状導体31,32,33が形成される絶縁性基材11,12,13に形成される例を示したが、この構成に限定されるものではない。第1低流動性部材D11,D12または第2低流動性部材D21のいずれかが、少なくとも線状導体31,32,33が形成される絶縁性基材11,12,13のいずれかに形成されていれば、上記作用・効果を奏する。
また、本実施形態で示すように、第1低流動性部材および第2低流動性部材は、複数の絶縁性基材全てに形成されている必要はない。第1低流動性部材および第2低流動性部材は、複数の絶縁性基材のいずれかに形成されていればよい。
なお、本実施形態では、2つの第1低流動性部材D11,D12および第2低流動性部材D21を備える多層基板101の例を示したが、後の実施形態で詳述するように、この構成に限定されるものではない。本発明における多層基板では、第1低流動性部材の数および第2低流動性部材の数が、それぞれ少なくとも1つ以上であれば、本発明の作用・効果を奏する。
《第2の実施形態》
第2の実施形態では、絶縁性基材の表面に複数の第2低流動性部材が形成された構造の多層基板について示す。
図3(A)は第2の実施形態に係る多層基板102の斜視図であり、図3(B)は多層基板102の分解斜視図である。図4は多層基板102の平面図である。
多層基板102では、絶縁性基材12の表面に4つの第2低流動性部材が形成される点で、第1の実施形態に係る多層基板101と異なる。その他の構成については、多層基板101と同じである。
絶縁性基材12の表面には、線状導体32および4つの第2低流動性部材D21A,D21B,D21C,D21Dが形成されている。第2低流動性部材D21A,D21Cは、平面形状がX軸方向に延伸する直線状である。第2低流動性部材D21B,D21Dは、平面形状がY軸方向に延伸する直線状である。第2低流動性部材D21A,D21B,D21C,D21Dは、線状導体32によって囲まれる領域内において、線状導体32に沿って巻回状(環状)に配置される。
図4に示すように、第2低流動性部材D21A,D21B,D21C,D21Dは、Z軸方向から視て、複数の線状導体31,32,33に囲まれる第1領域E1内において、第1領域E1の外形に沿って巻回状(環状)に配置される。
なお、本発明における第2低流動性部材が「巻回状である」とは、Z軸方向から視て、第1の実施形態で示すような、1つの第2低流動性部材が環状である構成に限定されるものではない。本実施形態で示すように、Z軸方向から視て、複数の第2低流動性部材が第1領域E1内において、第1領域E1の外形に沿って環状に配置されている場合も、本発明における第2低流動性部材が「巻回状である」と言う。
また、本実施形態で示すように、1つの絶縁性基材に複数の第2低流動性部材が形成されていてもよい。なお、1つの絶縁性基材に複数の第2低流動性部材が形成される場合でも、Z軸方向から視て、複数の第2低流動性部材が、線状導体によって囲まれる第1領域E1内に沿って巻回状に配置されることにより、第1の実施形態に係る多層基板と同様の作用・効果を奏する。
なお、本実施形態では、絶縁性基材12の表面に4つの第2低流動性部材D21A,D21B,D21C,D21Dが形成される例を示したが、この構成に限定されるものではない。4つ以外の複数の第2低流動性部材が、1つの絶縁性基材の表面に形成される構成であってもよい。その場合でも、複数の第2低流動性部材は、Z軸方向から視て、線状導体によって囲まれる第1領域E1内において、第1領域E1の外形に沿って巻回状に配置されることが好ましい。さらに、複数の第2低流動性部材は、複数の絶縁性基材のいずれかに形成されていればよく、絶縁性基材12以外の絶縁性基材に形成されていてもよい。
《第3の実施形態》
第3の実施形態では、複数の第2低流動性部材が、それぞれ異なる絶縁性基材の表面に形成された構造の多層基板について示す。
図5(A)は第3の実施形態に係る多層基板103の斜視図であり、図5(B)は多層基板103の分解斜視図である。図6は多層基板103の平面図である。
多層基板103は、積層体10Aと、コイル3A(後に詳述する。)と、積層体10Aに形成される2つの第1低流動性部材D11,D12および2つの第2低流動性部材D21,D22と、を備える。
積層体10Aは、図5(B)に示すように、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁性基材11,12,13,14,15を加熱圧着して形成される。複数の絶縁性基材11,12,13,14,15は、それぞれ平面形状が矩形の平板であり、長手方向がX軸方向に一致する。
絶縁性基材11の表面には、線状導体31および第1低流動性部材D11が形成されている。線状導体31および第1低流動性部材D11の構成については、第1の実施形態で示した構造と実質的に同じである。
絶縁性基材12の表面には、線状導体32および第2低流動性部材D21が形成されている。線状導体32は、絶縁性基材12の表面において外周に沿って巻回する巻回形(矩形ループ状)の導体である。第2低流動性部材D21は、平面形状が巻回状(U字状またはC字状)であり、線状導体32によって囲まれる領域内に配置される。また、本実施形態に係る第2低流動性部材D21は、図5(B)に示すように、少なくとも一部が線状導体32によって囲まれる領域内において、線状導体32に沿って配置される。
絶縁性基材13の表面には、線状導体33および第2低流動性部材D22が形成されている。線状導体33は、絶縁性基材13の表面において外周に沿って巻回する巻回形(矩形ループ状)の導体である。第2低流動性部材D22は、平面形状が巻回状(U字状またはC字状)であり、線状導体33によって囲まれる領域内に配置される。また、本実施形態に係る第2低流動性部材D22は、図5(B)に示すように、少なくとも一部が線状導体33によって囲まれる領域内において、線状導体33に沿って配置される。
絶縁性基材14の表面には、線状導体34および第1低流動性部材D12が形成されている。線状導体34は、絶縁性基材14の表面において外周に沿って巻回する巻回形(矩形ループ状)の導体である。第1低流動性部材D12は、平面形状が矩形であり、線状導体34によって囲まれる領域内に配置される。本実施形態に係る第1低流動性部材D12は、図5(B)に示すように、少なくとも一部が線状導体34によって囲まれる領域内において、線状導体34に沿って配置される。
絶縁性基材15の表面には、2つの外部接続電極P1,P2が形成されている。外部接続電極P1は、絶縁性基材15の第1辺(図5(B)における絶縁性基材15の左辺)の中央近傍に配置される矩形状の導体である。外部接続電極P2は、絶縁性基材15の第2辺(図5(B)における絶縁性基材15の右辺)の中央近傍に配置される矩形状の導体である。
図5(B)に示すように、外部接続電極P1は、絶縁性基材15に形成される層間接続導体V4を介して、線状導体34の第1端に接続される。線状導体34の第2端は、絶縁性基材14に形成される層間接続導体V3を介して、線状導体33の第1端に接続される。線状導体33の第2端は、絶縁性基材13に形成される層間接続導体V2を介して、線状導体32の第1端に接続される。線状導体32の第2端は、絶縁性基材12に形成される層間接続導体V1を介して、線状導体31の第1端に接続される。線状導体31の第2端は、複数の絶縁性基材12,13,14,15に形成される導体で構成される層間接続導体V5を介して、外部接続電極P2に接続される。
このように、多層基板103では、それぞれ異なる絶縁性基材11,12,13,14,15に形成される複数の線状導体31,32,33,34および層間接続導体V1,V2,V3,V4,V5を含んで約4ターンの矩形ヘリカル状のコイル3Aが構成される。コイル3Aの両端は、それぞれ外部接続電極P1,P2に接続されている。
図6に示すように、2つの第1低流動性部材D11,D12および2つの第2低流動性部材D21,D22は、Z軸方向から視て、第1領域E1内に配置されている。第2低流動性部材D21,D22は、Z軸方向から視て、巻回状(環状)に配置され、第2低流動性部材D21,D22で囲まれる第2領域E2を有する。2つの第1低流動性部材D11,D12は、Z軸方向から視て、平面状であり、第2領域E2に少なくとも一部が重なっている。
なお、本実施形態で示すように、複数の第2低流動性部材がそれぞれ異なる複数の絶縁性基材に形成され、Z軸方向から視て、これら複数の第2低流動性部材が第1領域E1内に沿うように環状に配置されている場合も、本発明における第2低流動性部材が「巻回状である」と言う。
本実施形態で示すように、複数の第2低流動性部材は、それぞれ異なる絶縁性基材の表面に形成されていてもよい。なお、複数の第2低流動性部材がそれぞれ異なる絶縁性基材に形成される場合でも、Z軸方向から視て、複数の第2低流動性部材が、線状導体によって囲まれる第1領域E1内において、第1領域E1の外形に沿って巻回状に配置されることにより、第1の実施形態に係る多層基板と同様の作用・効果を奏する。
なお、本実施形態では、それぞれ異なる絶縁性基材に形成される第2低流動性部材D21,D22が互いに接続されていない例を示したが、この構成に限定されるものではない。それぞれ異なる絶縁性基材に形成される複数の第2低流動性部材が、互いに接続されていてもよい。
《第4の実施形態》
第4の実施形態では、低流動性部材が積層体の表面に形成された多層基板について示す。
図7(A)は第4の実施形態に係る多層基板104の断面図であり、図7(B)は多層基板104の分解斜視図である。図8は多層基板104の平面図である。
多層基板104は、積層体10Bと、コイル3B(後に詳述する。)と、積層体10Bに形成される2つの第1低流動性部材D11,D12および4つの第2低流動性部材D21,D22,D23,D24と、を備える。図7(A)に示すように、第1低流動性部材D11は積層体10Bの第1主面LS1に形成され、第1低流動性部材D12は積層体10Bの第2主面LS2に形成されている。4つの第2低流動性部材D21,D22,D23,D24は、積層体10Bの内部に形成されている。
積層体10Bは、図7(B)に示すように、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁性基材11,12,13,14,15を加熱圧着して形成される。
絶縁性基材11の表面には、線状導体31および第2低流動性部材D21が形成されている。線状導体31は、絶縁性基材11の表面において外周に沿って巻回する巻回形(矩形ループ状)の導体である。第2低流動性部材D21は、平面形状が巻回状(環状)であり、線状導体31によって囲まれる領域内に配置される。また、絶縁性基材11の裏面には、第1低流動性部材D11が形成されている。第1低流動性部材D11は平面形状が矩形である。
絶縁性基材12の表面には、線状導体32および第2低流動性部材D22が形成されている。線状導体32および第2低流動性部材D22の構成については、上述した線状導体31および第2低流動性部材D21と実質的に同じである。
絶縁性基材13の表面には、線状導体33および第2低流動性部材D23が形成されている。線状導体33および第2低流動性部材D23の構成については、上述した線状導体31および第2低流動性部材D21と実質的に同じである。
絶縁性基材14の表面には、線状導体34および第2低流動性部材D24が形成されている。線状導体34および第2低流動性部材D24の構成については、上述した線状導体31および第2低流動性部材D21と実質的に同じである。
絶縁性基材15の表面には、第1低流動性部材D12および2つの外部接続電極P1,P2が形成されている。第1低流動性部材D12は平面形状が矩形である。外部接続電極P1は、絶縁性基材15の第1辺(図7(B)における絶縁性基材15の左辺)の中央近傍に配置される矩形状の導体である。外部接続電極P2は、絶縁性基材15の第2辺(図7(B)における絶縁性基材15の右辺)の中央近傍に配置される矩形状の導体である。
多層基板104では、それぞれ異なる絶縁性基材11,12,13,14,15に複数の線状導体31,32,33,34が形成され、上述した第1〜第3の実施形態と同様、層間接続導体V1〜V5を介して、約4ターンの矩形ヘリカル状のコイル3Bが構成される。
本実施形態で示すように、第1低流動性部材は、積層体10Bの表面(主面)に形成されていてもよい。また、本実施形態では、2つの第1低流動性部材が積層体10Bの表面に形成され、4つの第2低流動性部材が積層体10Bの内部に形成される例を示したが、この構成に限定されるものではない。第2低流動性部材が積層体10Bの表面に形成されていてもよい。
《第5の実施形態》
第5の実施形態では、線状導体が形成されていない絶縁性基材に低流動性部材が形成される構造の多層基板について示す。
図9(A)は第5の実施形態に係る多層基板105の断面図であり、図9(B)は多層基板105の分解斜視図である。
多層基板105は、線状導体の数が3であり、第2低流動性部材の数が1である点で、第3の実施形態に係る多層基板103と異なる。その他の構成については、多層基板103と実質的に同じである。
多層基板105は、積層体10Cと、コイル3C(後に詳述する。)と、積層体10Cに形成される2つの第1低流動性部材D11,D12および第2低流動性部材D22と、を備える。
積層体10Cは、図9(B)に示すように、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁性基材11,12,13,14,15を加熱圧着して形成される。
絶縁性基材11の表面には、線状導体31および第1低流動性部材D11が形成されている。線状導体31および第1低流動性部材D11の構成については、第3の実施形態で示した構造と実質的に同じである。
絶縁性基材12の表面には、線状導体32が形成されている。線状導体32の構成については、第3の実施形態で示した構造と実質的に同じである。
絶縁性基材13の表面には、第2低流動性部材D22が形成されている。第2低流動性部材D22の構成については、第3の実施形態で示した構造と実質的に同じである。
絶縁性基材14の表面には、線状導体34および第1低流動性部材D12が形成されている。線状導体34および第1低流動性部材D12の構成については、第3の実施形態で示した構造と実質的に同じである。
絶縁性基材15の表面には、2つの外部接続電極P1,P2が形成されている。外部接続電極P1,P2の構成については、第3の実施形態で示した構造と実質的に同じである。
図9(B)に示すように、外部接続電極P1は、絶縁性基材15に形成される層間接続導体V3を介して、線状導体34の第1端に接続される。線状導体34の第2端は、絶縁性基材14および絶縁性基材13,14に形成される導体で構成される層間接続導体V2を介して、線状導体32の第1端に接続される。線状導体32の第2端は、絶縁性基材12に形成される層間接続導体V1を介して、線状導体31の第1端に接続される。線状導体31の第2端は、複数の絶縁性基材12,13,14,15に形成される導体で構成される層間接続導体V4を介して、外部接続電極P2に接続される。
このように、多層基板105では、それぞれ異なる絶縁性基材11,12,13,14,15に形成される複数の線状導体31,32,34および層間接続導体V1,V2,V3,V4を含んで約3ターンの矩形ヘリカル状のコイル3Cが構成される。
本実施形態で示すように、第2低流動性部材が、線状導体が形成されていない絶縁性基材に形成される構成であってもよい。また、第1低流動性部材が、線状導体が形成されていない絶縁性基材に形成される構成であってもよい。すなわち、本発明における多層基板は、線状導体と低流動性部材(第1低流動性部材または第2低流動性部材)とが、それぞれ異なる絶縁性基材に形成される構成であってもよい。但し、第1低流動性部材または第2低流動性部材は、上述(第1の実施形態)の通り、少なくとも線状導体が形成される絶縁性基材に形成されることが好ましい。また、複数の絶縁性基材のうち、線状導体、第1低流動性部材および第2低流動性部材のいずれも形成されていない絶縁性基材があってもよい。
《第6の実施形態》
第6の実施形態では、複数の絶縁性基材の積層方向(Z軸方向)から視て、第1領域E1の外側に低流動性部材(第1低流動性部材または第2低流動性部材)が配置された構造の多層基板について示す。
図10は第6の実施形態に係る多層基板106の斜視図である。図11(A)は多層基板106の平面図であり、図11(B)は多層基板106の断面図である。また、図11(A)では、構造を解りやすくするため、第1領域E1をドットパターンで示しており、第2領域E2および第3領域E3をハッチングで示している。以降の各実施形態における平面図についても同様である。
多層基板106は、2つの第1低流動性部材D13,D14と第2低流動性部材D25とをさらに備える点で、第1の実施形態に係る多層基板101と異なる。その他の構成については、多層基板101と実質的に同じである。
多層基板106は、積層体10Dと、コイル3と、積層体10Dに形成される2つの第1低流動性部材D11,D12と、第2低流動性部材D21と、2つの第3低流動性部材D31と、第4低流動性部材D41と、を備える。第1低流動性部材D13は積層体10Dの第1主面LS1に形成され、第1低流動性部材D14は積層体10Dの第2主面LS2に形成されている。第2低流動性部材D25は積層体10Dの内部に形成されている。第3低流動性部材D31は積層体10Dの第1主面LS1に形成され、第3低流動性部材D32は積層体10Dの第2主面LS2に形成されている。第4低流動性部材D41は積層体10Dの内部に形成されている。
積層体10Dは、長手方向(X軸方向)の長さが、第1の実施形態で示した積層体10よりも長い、熱可塑性樹脂製の直方体である。
コイル3、2つの第1低流動性部材D11,D12、第2低流動性部材D21および外部接続電極P1,P2は、Z軸方向から視て、積層体10Dの中央から第1辺(図11(A)における積層体10Cの左辺)寄りの位置に配置されている。また、2つの第3低流動性部材D31,D32および第4低流動性部材D41は、Z軸方向から視て、積層体10Dの中央から第2辺(図11(B)における積層体10Dの右辺)寄りの位置に配置されている。すなわち、2つの第3低流動性部材D31,D32および第4低流動性部材D41は、Z軸方向から視て、第1領域E1の外側で、且つ、複数の線状導体31,32,33(コイル3)に重ならない位置に配置されている。なお、第3低流動性部材および第4低流動性部材は、第1低流動性部材および第2低流動性部材と同様、複数の絶縁性基材のいずれかに形成される。第1低流動性部材D11,D12、第2低流動性部材D21、第3低流動性部材D31,D32および第4低流動性部材D41は、例えば線状導体31等と同じ材料であるCu等の導体パターンである。
また、図11(A)に示すように、第4低流動性部材D41は、Z軸方向から視て、巻回状(環状)であり、第4低流動性部材D41で囲まれる第3領域E3を有する。2つの第3低流動性部材D31,D32は、Z軸方向から視て、平面状であり、第3領域E3に少なくとも一部が重なっている。
また、図11(B)に示すように、多層基板106では、2つの第3低流動性部材D31,D32が、Z軸方向に第4低流動性部材D41を挟んで配置される構造である。
本実施形態で示すように、本発明における多層基板は、第1低流動性部材および第2低流動性部材の他に、Z軸方向から視て、第1領域E1(コイル3の開口)の外側に配置される低流動性部材(第3低流動性部材および第4低流動性部材)を備える構成でもよい。なお、Z軸方向から視て、第1領域E1の外側に配置される低流動性部材は、第3低流動性部材のみでもよく、第4低流動性部材のみでもよい。また、Z軸方向から視て、第1領域E1の外側に配置される低流動性部材は、積層体の表面および内部のいずれに形成されていてもよい。但し、上述した第1低流動性部材と第2低流動性部材との関係と同様に、第3低流動性部材は、Z軸方向から視て、平面状であり、第3領域E3に少なくとも一部が重なることが好ましい。さらに、本実施形態で示したように、2つの第3低流動性部材D31,D32が、Z軸方向に第4低流動性部材D41を挟んで配置される構造であることが好ましい。
本実施形態に係る多層基板106によれば、第1の実施形態で述べた効果以外に、次のような効果を奏する。
(f)本実施形態では、第3低流動性部材D31,D32および第4低流動性部材D41が、Z軸方向から視て、第1領域E1(および第2領域E2)の外側にも配置されている。この構成により、コイル開口の外側への加熱圧着時における絶縁性基材の流動も抑制されるため、加熱圧着時における絶縁性基材の流動に伴う線状導体の移動や変形等がさらに抑制される。そのため、加熱圧着後のコイルの形状はさらに安定化し、電気的信頼性がさらに向上されたコイルを備える多層基板を実現できる。
《その他の実施形態》
以上に示した各実施形態では、2つの第1低流動性部材が、Z軸方向に第2低流動性部材を挟んで配置される構成例について示したが、これに限定されるものではない。本発明における多層基板では、第1低流動性部材の数および第2低流動性部材の数が、それぞれ少なくとも1つ以上であれば、本発明の作用・効果を奏する。また、本発明の多層基板において、第1低流動性部材および第2低流動性部材のZ軸方向における配置は、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能である。すなわち、本発明の多層基板は、例えば第1低流動性部材、第2低流動性部材の順で、Z軸方向に配置される構成であってもよく、例えば第2低流動性部材、第1低流動性部材および第2低流動性部材の順で、Z軸方向に配置される構成でもよい。また、本発明の多層基板は、例えば第1低流動性部材、第2低流動性部材、第1低流動性部材、第2低流動性部材および第1低流動性部材の順で、Z軸方向に配置される構成でもよい。このことは、第3低流動性部材および第4低流動性部材のZ軸方向における配置についても同様である。
以上に示した各実施形態では、積層体が直方体である例を示したが、この構成に限定されるものではない。積層体は立方体等であってもよい。また、積層体の平面形状についても、矩形に限定されるものではなく、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能である。積層体の平面形状は、例えば円形、楕円形、多角形、L字形、T字形、Y字形等であってもよい。
以上に示した各実施形態では、4つまたは5つの絶縁性基材を加熱圧着して形成される積層体を備える多層基板について示したが、この構成に限定されるものではない。絶縁性基材の数は、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能である。
また、以上に示した各実施形態では、第1低流動性部材(または第3低流動性部材)の平面形状が矩形である例を示したが、この構成に限定されるものではない。第1低流動性部材(または第3低流動性部材)の平面形状は、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能であり、例えば円形、楕円形、多角形等であってもよい。
以上に示した各実施形態では、第1低流動性部材および第2低流動性部材(または、第3低流動性部材および第4低流動性部材)が、線状導体と同じ材料であるCu等の導体パターンである例を示したが、この構成に限定されるものではない。第1低流動性部材、第2低流動性部材、第3低流動性部材および第4低流動性部材の材料は、絶縁性基材の加熱圧着時の温度において、絶縁性基材よりも流動性が低い材料であれば、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能である。また、第1低流動性部材、第2低流動性部材、第3低流動性部材および第4低流動性部材は、例えばパーマロイや磁性体フェライト等の磁性体であってもよい。第1低流動性部材および第2低流動性部材が磁性体である場合には、ターン数等の割にインダクタンス値の大きなコイルを備える多層基板を実現できる。
以上に示した各実施形態では、約3ターンまたは約4ターンの矩形ヘリカル状のコイルが、積層体の内部に形成された多層基板について示したが、この構成に限定されるものではない。コイル形状およびターン数については、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能である。また、本発明におけるコイルは、一部が積層体の表面から露出する構成であってもよい。
また、以上に示した各実施形態では、複数のループ状の線状導体等を含んで構成されるコイルについて示したが、この構成に限定されるものではない。本発明におけるコイルは、それぞれ異なる絶縁性基材に形成されるスパイラル状の線状導体等により構成されていてもよい。また、それぞれ異なる絶縁性基材に形成される直線状の線状導体等によりヘリカル状のコイルが構成されていてもよい。
以上に示した各実施形態では、外部接続電極P1,P2の平面形状が矩形である例を示したが、この構成に限定されるものではない。外部接続電極P1,P2の平面形状は適宜変更可能であり、例えば円形、楕円形、多角形、L字形、T字形、Y字形等であってもよい。
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
D11,D12,D13,D14…第1低流動性部材
D21,D21A,D21B,D21C,D21D,D22,D23,D24…第2低流動性部材
D31,D32…第3低流動性部材
D41…第4低流動性部材
E1…第1領域
E2…第2領域
E3…第3領域
P1,P2…外部接続電極
V1,V2,V3,V4,V5…層間接続導体
3,3A,3B,3C…コイル
AX…コイルの巻回軸
10,10A,10B,10C,10D…積層体
LS1…積層体の第1主面
LS2…積層体の第2主面
11,12,13,14,15…絶縁性基材
31,32,33,34…線状導体
101,102,103,104,105,106…多層基板

Claims (7)

  1. 熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁性基材を加圧圧着して形成される積層体と、
    前記積層体に形成され、前記複数の絶縁性基材の積層方向に巻回軸を有するコイルと、
    前記積層体に形成され、前記熱可塑性樹脂の加熱圧着時の温度おいて前記熱可塑性樹脂よりも流動性が低い、複数の第1低流動性部材および第2低流動性部材と、
    を備え、
    前記コイルは、それぞれ異なる前記絶縁性基材に形成される、複数の線状導体を含んで構成され、且つ、前記複数の絶縁性基材の前記積層方向から視て、前記複数の線状導体で囲まれる第1領域を有し、
    前記複数の第1低流動性部材および前記第2低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材のいずれかに形成され、前記絶縁性基材の前記積層方向から視て、少なくとも前記第1領域内に配置され、
    前記複数の第1低流動性部材および前記第2低流動性部材は、前記複数の線状導体と同じ材料であり、
    前記第2低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材の前記積層方向から視て、巻回状であり、
    前記複数の第1低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材の前記積層方向から視て、平面状であり、前記第2低流動性部材で囲まれる第2領域に少なくとも一部が重なり、
    前記複数の第1低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材の前記積層方向に前記第2低流動性部材を挟んで配置される、多層基板。
  2. 熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁性基材を加圧圧着して形成される積層体と、
    前記積層体に形成され、前記複数の絶縁性基材の積層方向に巻回軸を有するコイルと、
    前記積層体に形成され、前記熱可塑性樹脂の加熱圧着時の温度おいて前記熱可塑性樹脂よりも流動性が低い、第1低流動性部材および第2低流動性部材と、
    前記積層体に形成され、前記熱可塑性樹脂の加熱圧着時の温度おいて前記熱可塑性樹脂よりも流動性が低い、第3低流動性部材および第4低流動性部材と、
    を備え、
    前記コイルは、それぞれ異なる前記絶縁性基材に形成される、複数の線状導体を含んで構成され、且つ、前記複数の絶縁性基材の前記積層方向から視て、前記複数の線状導体で囲まれる第1領域を有し、
    前記第1低流動性部材および前記第2低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材のいずれかに形成され、前記絶縁性基材の前記積層方向から視て、少なくとも前記第1領域内に配置され、
    前記第3低流動性部材および前記第4低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材のいずれかに形成され、前記複数の絶縁性基材の前記積層方向から視て、前記第1領域の外側で、且つ、前記複数の線状導体に重ならない位置に配置され、
    前記第2低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材の前記積層方向から視て、巻回状であり、
    前記第1低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材の前記積層方向から視て、平面状であり、前記第2低流動性部材で囲まれる第2領域に少なくとも一部が重なり、
    前記第4低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材の前記積層方向から視て、巻回状であり、
    前記第3低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材の前記積層方向から視て、平面状であり、前記第4低流動性部材で囲まれる第3領域に少なくとも一部が重なる、多層基板。
  3. 前記第1低流動性部材の数は複数である、請求項に記載の多層基板。
  4. 複数の前記第1低流動性部材および前記第2低流動性部材は、前記複数の線状導体と同じ材料であり、
    前記複数の第1低流動性部材は、前記複数の絶縁性基材の前記積層方向に前記第2低流動性部材を挟んで配置される、請求項に記載の多層基板。
  5. 前記第1低流動性部材および前記第2低流動性部材は、前記複数の線状導体と同じ材料である、請求項1からのいずれかに記載の多層基板。
  6. 前記第1低流動性部材または前記第2低流動性部材は、少なくとも前記線状導体が形成される前記絶縁性基材に形成される、請求項1から5のいずれかに記載の多層基板。
  7. 前記第2低流動性部材の数は複数である、請求項1から6のいずれかに記載の多層基板。
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