JPH06215962A - トランス - Google Patents

トランス

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JPH06215962A
JPH06215962A JP383793A JP383793A JPH06215962A JP H06215962 A JPH06215962 A JP H06215962A JP 383793 A JP383793 A JP 383793A JP 383793 A JP383793 A JP 383793A JP H06215962 A JPH06215962 A JP H06215962A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
transformer
hole
multilayer printed
circuit board
Prior art date
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Pending
Application number
JP383793A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Okawa
博 大川
Yasutarou Umisawa
保太郎 海沢
Masakazu Sakagami
雅一 坂上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Computer Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Computer Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Computer Electronics Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Computer Electronics Co Ltd
Priority to JP383793A priority Critical patent/JPH06215962A/ja
Publication of JPH06215962A publication Critical patent/JPH06215962A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印刷配線板上に他の電子部品と一緒に取り付
けて使用するための、小形・薄形で且つ製造の容易なト
ランスを提供する。 【構成】 多層プリント基板1は、片面又は両面に渦巻
状のコイル導体パターン5が形成された基材4が複数
層、絶縁層6を介して積層されて構成されている。一つ
の層の基材4の両面に形成されたコイル導体パターン5
が格子間ビアホール7により接続され、さらに、複数の
層同士のコイル導体パターン5が貫通スルーホール8に
より接続されて、1次巻線のコイルが構成される。2次
巻線のコイルも同様にして構成される。多層プリント基
板1の中心部には貫通穴が設けてあり、磁気コア2,
2′の一方が該貫通穴を通り、閉磁路が形成される。外
部接続端子3は、この多層プリント基板1内の所望のコ
イル導体パターンと貫通スルーホールにより接続されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はトランスに係り、特に印
刷配線板上に他の電子部品と共に取り付けて使用するの
に好適な薄形で小形のトランスに関する。
【0002】
【従来の技術】電子回路と組合せて使用されるトラン
ス、たとえば直流の電圧変換用のDC−DCコンバータ
トランスなどは、印刷配線板上に他の電子部品、たとえ
ばIC、コンデンサなどと並べて取り付けられることが
多く、トランスの寸法が小さいこと、殊にその高さが他
の電子部品同等に低いことが望まれる。
【0003】トランスには複数のコイルがあり、電子部
品と共に使用されるDC−DCコンバータトランスでも
少なくとも2個のコイルを持っている。また、一般にこ
れらのコイルは巻数も線の太さも異っている。
【0004】従来、この種のDC−DCコンバータトラ
ンス等は、プラスチック製の巻枠にエナメル銅線などを
巻回して各コイルを形成していた。さらに、巻枠と一体
もしくは別途に成形された端子取付部に数本乃至10本
程度の外部接続端子を取り付け、これらの外部接続端子
に各コイルの両端を接続し、外部接続端子を印刷配線板
上の接続ランドにはんだ付けすることによって、コイル
と外部回路の接続及びトランス自体の印刷配線板への固
定を行っていた。したがって、これらエナメル銅線など
による巻線やその巻枠、及び外部接続端子取付部などが
トランス全体の小形化を困難にし、小形・薄形化には限
界があった。
【0005】一方、この種のDC−DCコンバータトラ
ンスなどの小形・薄形化を図った従来技術としては、例
えば特開昭61−74311号公報に記載のように、シ
ートコイルと絶縁シートを積層し、各シートコイル相互
を接続導体で接続して、積層シート配線体をコイルとし
て使用するものが知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、積シート配線体からなるコイルを使用するため、巻
枠は不要であり、また、シートコイル相互を接続する接
続導体は外部接続端子を兼ねることにより、外部接続端
子取付部も不要であり、トランスの小形・薄形化が可能
である。しかしながら、シート状のコイルと絶縁シート
を多層に積層する構層のため、各積層体相互の精度の良
い位置合わせが必要となり、外部接続端子との接続作業
等が複雑になるという問題がある。特にトランスが多巻
線で、且つ小形になるほど製造の自動化や、必要な絶縁
距離を確保するといった信頼性の向上にとって障害とな
る。
【0007】本発明の目的は、印刷配線板上に他の電子
部品と共に取り付けて使用するトランスの小形・薄形化
を実現すると共に、製造の容易化を図ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のトランスは、渦
巻き状導体パターンを形成した複数の基材を絶縁層を介
して積層して1次および2次巻線のコイルを構成し、そ
の中心部に貫通穴を設けた多層プリント基板と、該多層
プリント基板内の任意の渦巻き状導体パターンとスルー
ホールにより接続されている外部接続端子と、前記多層
プリント基板を囲み且つ前記貫通穴に挿入されて閉磁路
を構成している磁気コアとよりなることを基本とする。
【0009】具体的には、例えば一つの基材の表と裏に
それぞれNターンの渦巻き状導体パターンを形成し、両
導体パターンを当該基板に設けたビアホールにより接続
して2Nターンのコイルを構成する。さらに、前記2N
ターンのコイルの基材をn枚重ねて、各コイルをスルー
ホールにより接続して2N×nターンのコイルを構成す
る。あるいは、前記2Nターンのコイルの基材をn枚重
ねて、各コイルからそれぞれスルーホールにより外部に
端子を出し、該端子を接続して2N×nターンのコイル
を構成する。
【0010】また、本発明のトランスは、1次(あるい
は2次)巻線のコイルを構成する渦巻き状導体パターン
の基材が、2次(あるいは1次)巻線のコイルを構成す
る渦巻き状導体パターンの基材を挟むように配列されて
いることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明のトランスでは、1次および2次巻線の
コイルとして、内部に複数のコイル導体パターンが絶縁
層を介して積層され、各層のコイル導体パターンがビア
ホールやスルーホールにより接続された多層プリント基
板を使用する。かかる多層プリント基板の製造は、LS
I用の多層プリント基板の場合とはまったく同じであ
り、製造の自動化が容易に実現でき、製造のバラッキも
少ない。また、多層プリント基板によるコイルは巻枠が
不要であり、さらに、多層プリント基板に設けたスルー
ホールによりコイル導体パターンと接続される外部接続
端子はトランスの外部接続端子を兼ねることにより端子
取付部も不要であり、トランスの小形化、薄形化が可能
である。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1乃至図3によ
り説明する。
【0013】図1(A)は本発明にかかるトランスの一
実施例の斜視図である。図において、1は多層プリント
基板、2、2′は上下一対の磁気コア、3は外部接続端
子を示している。図には示されていないが、多層プリン
ト基板1の中心部には磁気コアの貫通穴が設けられてい
る。磁気コア2、2′は、多層プリント基板1を挟むよ
うにして一体化され、その一方に設けた中心コアが該基
板1の中心部の貫通穴を通り、閉磁路が形成される。
【0014】図1(B)は多層プリント基板1の一部断
面を拡大して示した図である。多層プリント基板1は、
片面又は両面に渦巻状のコイル導体パターン5が形成さ
れた基材4が複数個、絶縁層6を介して積層されて構成
される。そして、基材4の両面に分散して形成された一
つの巻線に属するコイル導体パターン5の間は格子間ビ
アホール(IVH:Interstitial Via
Holl)7により接続され、同様に、離れた層の基材
4に分散して形成された一つの巻線に属するコイル導体
パターン5の間は貫通スルーホール8により接続され
る。更に、図1(A)に示す外部接続端子3も、該多層
プリント基板1に設けた所望貫通スルーホールにより所
望のコイル導体パターン5と接続される。
【0015】図2に、多層プリント基板1の分解組立図
を示す。図において、4a、4b、4cは基材、5b、
5d、5fは各基板4a、4b、4cの上面に形成され
たコイル導体パターンである。図には示されていない
が、各基材4a、4b、4cの下面にもコイル導体パタ
ーンが形成されており、5a、5c、5eはこれらのコ
イル導体パターンを示している。6a、6b、6c、6
dは固着剤である。7a、7b、7cは格子間ビアホー
ル(IVH)、8a、8bは貫通スルーホール、9a、
9b、9cは磁気コア用の貫通穴である。
【0016】基材4a、4b、4c、固着剤6a、6
b、6c、6dを図2のように交互に積ね、加圧、加
熱、乾燥することにより、図1(B)に示すように、固
着剤6a〜6dが絶縁層6になり、多層プリント基板1
が一体に成型される。ここで、図1(B)の隣り合う層
のコイル導体パターン5間の絶縁層6を厚さ0.4mm
以上または3層以上とすることで、例えばIEC規格、
UC規格等、安全規格の強化絶縁が達成される。なお、
多層プリント基板基板1の成型は、コイル導体パターン
の形成された基材に固着材を塗布し、この固着材の塗布
された基板を積ね、加熱、乾燥することでもよい。いず
れにしても、多層プリント基板1の製造は、LSI用の
多層プリント基板の製造と基本的に同じである。
【0017】図3はコイル導体パターンの接続例を示し
たものである。これは6個のコイル導体パターン5a〜
5fを積層して、そのうちのコイル導体パターン5a、
5b、5e、5fをそれぞれ格子間ビアホール7a、貫
通スルーホール8a、格子間ビアホール7cにより、直
列に接続して一方の巻線(1次巻線)11とし、コイル
導体パターン5c、5dを格子間ビアホール7bにより
直列に接続して他方の巻線(2次巻線)12とした例で
ある。図3の場合、コイル導体パターン5a、5b、5
e、5fの合計巻回数は12、コイル導体パターン5
c、5dの合計巻回数は2であり、1次巻線11と2次
巻線12の巻数比は12;2、即ち、6;1となる。1
次巻線11は上下に分散し、2次巻線12を挟む構成と
なっているため、巻線全体の漏れインダクタンスを低減
することができる。なお、1次巻線と2次巻線12の配
列を逆にすることでも、同様に巻線全体の漏れインダク
タンすは低減できる。
【0018】図3は2回路のトランス用巻線の接続例で
あるが、コイル導体パターンの積層数の増加や接続の変
更により、3回路以上の多巻線トランスについても容易
に構成することができ、また、その各コイル導体パター
ンを全体の漏れインダクタンスを低減する自的で分散配
置することも容易に可能である。さらに、各層のコイル
の端子をスルーホールにより外部に引き出し、任意の層
同士のコイルを外部で直列に接続することでもよい。
【0019】
【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、請求項1
乃至4の発明のトランスによれば、小形化、薄形化が可
能であるのみならず、製造も容易で、製造のバラツキも
少なく、特性の安定したものが得られる。また、請求項
5の発明のトランスによれば、巻線の漏れインダクタン
スを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるトランスの一実施例の斜視図及
び一部拡大断面図である。
【図2】本発明のトランスで使用する多層プリント基板
の一実施例の分解組立図である。
【図3】本発明のトランスの一実施例のコイル配列図で
ある。
【符号の説明】
1 多層プリント基板 2、2′ 磁気コア 3 外部接続端子 4 基材 5 コイル導体パターン 6 絶縁層 7 格子間ビアホール 8 貫通スルーホール
フロントページの続き (72)発明者 海沢 保太郎 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者 坂上 雅一 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 渦巻き状導体パターンを形成した複数の
    基材を絶縁層を介して積層して1次および2次巻線のコ
    イルを構成し、その中心部に貫通穴を設けた多層プリン
    ト基板と、前記多層プリント基板内の任意の渦巻き状導
    体パターンとスルーホールにより接続されている外部接
    続端子と、前記多層プリント基板を囲み且つ前記貫通穴
    に挿入されて閉磁路を構成している磁気コアとよりなる
    ことを特徴とするトランス。
  2. 【請求項2】 一つの基材の表と裏にそれぞれNターン
    の渦巻き状導体パターンを形成し、両導体パターンを当
    該基板に設けたビアホールにより接続して2Nターンの
    コイルを構成することを特徴とする請求項1記載のトラ
    ンス。
  3. 【請求項3】 前記2Nターンのコイルの基材をn枚重
    ねて、各コイルをスルーホールにより接続して2N×n
    ターンのコイルを構成することを特徴とする請求項2記
    載のトランス。
  4. 【請求項4】 前記2Nターンのコイルの基材をn枚重
    ねて、各コイルからそれぞれスルーホールにより外部に
    端子を出し、該端子を接続して2N×nターンのコイル
    を構成することを特徴とする請求項2記載のトランス。
  5. 【請求項5】 1次(あるいは2次)巻線のコイルを構
    成する渦巻き状導体パターンの基材が、2次(あるいは
    1次)巻線のコイルを構成する渦巻き状導体パターンの
    基材を挟むように配列されていることを特徴とする請求
    項1、2、3あるいは4記載のトランス。
JP383793A 1993-01-13 1993-01-13 トランス Pending JPH06215962A (ja)

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