JPH04101405A - 薄型トランス及びその製造方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明はスイッチングインバータ回路に適した薄型トラ
ンス及びその製造方法に関し、特に構成部品点数を少な
くし、生産効率を高めることができる薄型トランス及び
その製造方法に関するものである。

従来の技術 従来より薄型化したトランスとしては、本願出願人が先
に提案した実公昭５９−１８６３５号公報に開示した電
子閃光装置に使用したコンバータトランスが周知である
。

この提案によるコンバータトランスは、トランスの一部
を形成する一部コイル並びに二次コイルをプリント基板
上に例えばエツチング手法やシルク印刷手法を用いてプ
リントコイルとして形成すると共に、比較的巻線数の多
い出力巻線を別途巻線コイルとして形成、上記プリント
コイルに重ね合わせてコイル部を構成し、さらに、上記
各コイルを磁気的に結合するために、薄型ポットコアと
上面平板コアとにより上記コイル部を包み込むことによ
り完成されている。

発明が解決しようとする課題 上記提案のコンバータトランスは、コイルの一部をプリ
ント化していることから薄型かつ小型化でき、このコン
バータトランスを採用した装置の形状を小型化できる等
の効果を期待できる。

しかしながら、上記コンバータトランスの特に製造につ
いてより詳細に見てみると、依然として以下のような不
都合点を有していた。

例えば、各コイル間の磁気回路を形成するための上記薄
型ポットコアと上面平板コアは、焼結タイプのフェライ
ト磁性材で作成されることが多く、かかる場合、所定寸
法のコアは金型を用いて成形を行った後、焼成工程を経
て生産されることになる。このため、一般的にはコア専
業メーカより所定寸法に成形され、焼成されたコアを入
手しなければならず、従って、上記コンバータトランス
の製造は、上記各コアの入手後、コイル部と組み合わせ
ることにより行われることになる。この結果、トランス
を独立した電気部品として購入し、使用する場合に比し
て上記組み合わせのための工程が必要となり、すなわち
工程数が増加する不都合点を有していた。

また、上記コンバータトランスの性能を良好に確保する
には、上記薄型ポットコアと上面平板コアの接触面の密
着性を良くしなければならず、このため上記両コアの接
触面を鏡面に研磨加工する必要があり、よって鏡面研磨
工程が必要となり、コア自体の製造においても工程数が
増加することになる不都合点を有していた。

さらに、コンバータ回路の変換電力量が異なると、当然
なから先のコイル部の寸法を変換する電力量に応じて変
更する必要があり、その都度、磁気回路を形成するコア
の寸法も変更しなければならず、したがって、必要とす
るコンバータ回路の品種構成が多岐にわたると、コアも
多種類用意しなければならず、コンバータ回路の生産効
率という観点から見れば、きわめて良好とはいえない不
都合点も有していた。

本発明は、上述したような不都合点を考慮して成したも
ので、コンバータ回路の薄型化を実現するとともにその
生産効率を高めることかできる薄型トランス及びその製
造方法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 本発明による薄型トランスは、プリント基板に形成され
た挿通孔と、上記プリント基板上の上記挿通孔の周囲に
形成されるプリントコイルと、上記プリントコイルを覆
うように、上記挿通孔を介して上記プリント基板に付着
させた流体磁性材を硬化させることにより形成され、磁
気回路を形成する磁性体とから構成される。

本発明による薄型トランスの製造方法は、プリント基板
に挿通孔を形成すると共に上記プリント基板上の上記挿
通孔の周囲にプリントコイルを形成する第１工程と、流
体磁性材内に上記プリントコイルが上記流体磁性材にて
覆われるように上記プリント基板を浸すと共に適宜時間
後引上げる第２工程と、上記第２工程終了後上記プリン
ト基板に付着している流体磁性材を硬化させる第３工程
とを含んでいる。

作　　　用 本発明による薄型トランスは上記のように構成されるこ
とから、磁性体は一体に構成されることになる。したが
って、従来のように複数のコアを準備、組合せる工程や
、鏡面加工する工程は必要なく、また、挿通孔の形状や
その形成場所を制御することにより種々の特性の磁性体
を得ることができ、すなわち、磁性体の形状の設計自由
度を極めて大きくできることになる。

本発明による薄型トランスの製造方法は上記のような各
工程を含むことから、磁性体は、従来のように複数のコ
アを準備、組合せる工程や、鏡面加工する工程を行うこ
となく、プリント基板の流体磁性材内へ浸し、この流体
磁性料を硬化させることにより形成されることになる。

したがって、必要工程数を減少できると共に磁性体を一
体に形成できるため、特性的にも優れた薄型トランスを
製造できることになる。

実施例 以下、本発明の薄型トランス及びその製造方法の一実施
例について、図面を参照しながら説明する。

［実施例　１］ 第１図は本発明による薄型トランスの第１実施例の基本
構造を示す略断面図であり、プリント基板１には複数の
適宜形状の挿通孔２．３が形成されている。

上記挿通孔２．３の周囲のプリント基板１上には、例え
ばトランスの一次巻線あるいは二次巻線を構成するプリ
ントコイル４．５がエツチング法等の周知の方法にて形
成されている。

プリントコイル５の上部には、例えば数十〜数千ターン
の巻線数を有する三次巻線である別巻線６が設けられて
いる。尚、この別巻線６は、プリント基板１に形成され
た挿通孔３と連なる中空部６ａを備えて形成されている
。

磁性体７は、第１図からも明らかなように、フリント基
板１の両側において上述したプリントコイル４．５等の
各部材を覆い、かつ挿通孔２．３を介して上記両側部分
かつなげられ、すなわち上記両側部分に一体的に形成さ
れ、磁気回路を形成している。

以上のような構成の本発明による薄型トランスの第１実
施例は、例えば以下のような各工程を含む本発明による
製造方法にて製造され、次に第２図、第３図を参照して
本発明による製造方法について説明する 第２図は本発明による製造方法に含まれる第１工程を説
明するための上記第１実施例対応の部分斜視図を示して
いる。

第２図から明らかなように、本発明による製造方法の第
１工程は、ガラスエポキシ樹脂やコンポジット樹脂等か
らなるプリント基板１の適宜位置に、適宜形状の挿通孔
２．３を設けると共に、上記プリント基板１上の上記挿
通孔２．３の周囲に、トランスの例えば−次巻線、二次
巻線を構成するプリントコイル４．５を、周知のエツチ
ング技術もしくはシルク印刷技術により作成する工程で
ある。なお、第１図に示した第１実施例は、別巻線６を
有することから上記第１工程としてさらに、別巻線６を
両面テープやエポキシ樹脂系接着剤等の周知の接着方法
によりプリントコイル５の上部に設ける工程が行われる
。

すなわち、上記第１工程は、プリント基板１に挿通孔２
．３およびプリントコイル４．５等の各巻線を構成する
工程となる。

次いで、第３図にその途中の状態を示したような本発明
による製造方法の第２工程がなされることになる。

この第２工程は、流体磁性材８内に上述した第１工程の
終了したプリント基板１を第３図に示したように、プリ
ントコイル４．５等の各部材を覆うことができる適宜位
置まで浸し、その後徐々に引き上げて行く工程である。

そして、この第２工程実施時、流体磁性材８のプリント
基板１に付着する厚みは、流体磁性材８の粘度と、プリ
ント基板１の引き上げ速度とによって適宜調節できるこ
とになる。

ところで、上述した流体磁性材８であるが、例えば以下
のような構成のものが採用できる。

すなわち、本発明における流体磁性材８は、パウダー状
の磁性材料（磁性パウダー）、バインダー材料、両材料
の結合材および粘度の調整溶剤とから構成されている。

磁性パウダーとしては、Ｍｏ−Ｚｏ高温粉砕パウダー　
バリュームフヱライトパウダーや、純鉄、ケイ素鋼、パ
ーマロイ系からなる高透磁性磁性パウダー等が考えられ
る。

バインダー材料としては、流動性のあることを考慮する
と、６ナイロン、１２ナイロン、ニトリルゴムおよびエ
ポキン樹脂、あるいは塩化ポリビニール樹脂等のＰｖＣ
系材料等が考えられる。

上述した磁性パウダーとバインダー材料との結合材とし
ては、シラン系やチタン系カップリング材等が考えられ
る。

粘度調整溶剤としては、メチルエチルケトン等が考えら
れる。

以上のような各素材を適宜混合して先に述へた本発明に
使用される流体磁性材８が構成、かつ得られることにな
る。

さて、上述したような流体磁性材８内にディッピングさ
れ、引き上げられることにより第２工程を終了したプリ
ント基板１は、図示はしないが次に、上記流体磁性材８
の焼成とバインダー材料の気化のため、適宜な温度に調
整された適宜の温度槽を通す第３工程に進み、かかる第
３工程にて上記流体磁性材８が固形化されることになる
。

上記第３工程の終了により、第１図に示した第１実施例
のような本発明による薄型トランスが完成せしめられる
ことになる。

なお、上述した製造方法にあっては、挿通孔２等の深さ
が深くなったり、あるいは別巻線６の厚みが厚くなり挿
通孔３と連なる中空部６ａの高さが高くなると、先の第
２工程の実施時、流体磁性材８の上記挿通孔２等や中空
部６ａへのまわりが悪くなることが考えられ、」１記挿
通孔２等での磁性体７の形状が中央部が凹む形状となり
、この結果、磁気回路の断面積が少なくなる不都合を生
じる恐れがある。

しかしながら、上記のような不都合が生しる恐れのある
場合、図示はしないが、プリントコイル４．５、別巻線
６の夫々に適宜の電流を流し、通電状態のままで先の第
２工程を実施するようになせば、上記各巻線に対応した
磁路が形成されることになり、この結果、流体磁性材８
は上記磁路に沿って吸着されることになり、一方、上記
磁路は、上述した流体磁性材８のまわりが悪くなる上記
挿通孔２等や中空部６ａの中心部に集中することから、
上記流体磁性材８は上記挿通孔２等の中心部により多く
吸着され、よって先の不都合を生じる恐れを無くすこと
ができることになる。

さらに、かかる点を考慮すると、上記挿通孔２等の周辺
、あるいはプリント基板１上への流体磁性材８の吸着状
態を、上記各巻線４等に通電する通電電流の値を調整す
ることにより適宜制御できる展開、換言すれば、磁性体
７の厚みを適宜調整できる展開を考えることもできる。

［実施例　２］ 第４図は本発明による薄型トランスの第２実施例に使用
されるプリント基板の一例を示す平面図である。図中、
第１図と同符号の構成は、同一機能構成を示している。

第４図から明らかなように、このプリント基板１は先の
第１実施例に使用していたプリント基板１とは異なり、
プリントコイルの中央部だけでなくその周囲にも挿通孔
が形成されている。

すなわち、プリント基板１の上面には一次巻線９が、裏
面には二次巻線１−０が夫々プリントコイルとして形成
され、さらに上記各巻線９．１−０の中心部に中心挿通
孔１１が、また上記各巻線９．１０の周囲には二つの周
辺挿通孔１２．１３が形成されている。

従って、第２図、第３図で述べたような製造方法を実施
した場合、流体磁性材８は上記中心挿通孔１１並びに周
辺挿通孔１２．１３を介してプリント基板１等に吸着し
、この結果、第４図には図示していない磁性体による閉
磁路を、あたかもポットコアにより磁気回路を形成した
と同様の閉磁路として形成できることになる。

このため、先の第１実施例にあっては閉磁路か挿通孔２
．３を介して設けられた磁性体７を中心として形成され
、例えば、プリント基板１の形状が大きくなったりして
、上記挿通孔２．３以外の磁路がプリント基板１によっ
て遮断される場合があり、かかる場合漏洩磁束が発生し
、変換効率が悪化してしまうことになる不都合を生しる
恐れがあるのに対し、本実施例においては中心挿通孔１
１並びに周辺挿通孔１２．１３を介して閉磁路が形成さ
れることから上記のような不都合の発生を防止できるこ
とになる。

なお、上述の中心挿通孔１１並びに周辺挿通孔１２．１
３の形状等を適宜設計することにより、形成される磁気
回路の断面積等を適宜制御できることになり、例えば、
プリントコイル部の平面的な大きさが変換電力に応じて
大きくなっても、上記中心挿通孔１１等を大きくするこ
とにより極めて容易に対応できることになる。

発明の効果 本発明による薄型トランスは、磁気回路を形成する磁性
体を、プリント基板に設けられた挿通孔を介して吸着さ
れる流体磁性材を硬化させて一体的に構成することから
、あらかじめ複数のコアを準備する必要がなく、また複
数のコアを組合せる工程や、鏡面加工する工程を必要と
せず、この結果、作業効率を良くすることができると共
に、特性を向上できる効果を有している。

さらに、必要とする磁気回路に応じて種々の特性のコア
を高価な金型を作成して製作する必要はなく、挿通孔の
形状やその形成場所を制御するだけで種々の特性の磁性
体を得ることができ、すなわち、磁性体の形状の設計自
由度を極めて大きくでき、従って磁性体を安価に形成で
きる効果を有している。

本発明による薄型トランスの製造方法は、挿通孔、プリ
ントコイル等の各巻線が設けられたプリント基板を流体
磁性材内に浸し、その後引き出して上記流体磁性材を硬
化させ、磁気回路を形成する磁性体を構成する工程を含
むことから、磁性体として高価な金型を作成して製作さ
れる複数のコアをあらかじめ準備、組合せる工程や、鏡
面加工する工程を行う必要はなく、従って、必要工程数
を減少できると共に磁性体を一体に形成できることから
、特性的にも優れた薄型トランスを製造できる効果を有
している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄型トランスの第１実施例の基本
構造を示す略断面図、第２図は本発明による薄型トラン
スの製造方法に含まれる一工程を説明するための部分斜
視図、第３図は同地の工程の途中の状態を説明するため
の略正面図、第４図は本発明による薄型トランスの第２
実施例に使用されるプリント基板の一例を示す平面図で
ある。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）プリント基板に形成された挿通孔と、前記プリン
   ト基板上の前記挿通孔の周囲に形成されるプリントコイ
   ルと、前記プリントコイルを覆うように、前記挿通孔を
   介して前記プリント基板に付着させた流体磁性材を硬化
   させることにより形成され、磁気回路を形成する磁性体
   とから構成される薄型トランス。
2. （２）プリント基板に形成された挿通孔と、前記プリン
   ト基板上の前記挿通孔の周囲に形成されるプリントコイ
   ルと、前記プリントコイルの上部に設けられる別巻線と
   、前記プリントコイルを覆うように、前記挿通孔を介し
   て前記プリント基板に付着させた流体磁性材を硬化させ
   ることにより形成され、前記プリントコイルおよび別巻
   線を磁気的に結合、磁気回路を形成する磁性体とから構
   成される薄型トランス。
3. （３）プリント基板は、プリントコイルの周囲に他の挿
   通孔を形成してなる請求項（１）、（２）のいずれかに
   記載の薄型トランス。
4. （４）プリント基板に挿通孔を形成すると共に前記プリ
   ント基板上の前記挿通孔の周囲にプリントコイルを形成
   する第１工程と、流体磁性材内に前記プリントコイルが
   前記流体磁性材にて覆われるように前記プリント基板を
   浸すと共に適宜時間後引上げる第２工程と、前記第２工
   程終了後前記プリント基板に付着している流体磁性材を
   硬化させる第３工程とを含んでなる薄型トランスの製造
   方法。
5. （５）第１工程は、プリントコイルの上部に別巻線を設
   ける工程を含む請求項（４）に記載の薄型トランスの製
   造方法。
6. （６）第２工程は、プリントコイルあるいは別巻線に通
   電しながら実施される請求項（４）、（５）のいずれか
   に記載の薄型トランスの製造方法。