JPH07163146A - Ｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型・薄型であるとともに、直流抵抗が低い
ことにより、電力変換効率が良く、しかも、機械的強度
が強いＤＣ−ＤＣコンバータを提供することを目的とす
る。 【構成】 銅箔をエッチングして、表面にコイル用導体
８，１０を形成した樹脂からなる複数枚の絶縁体シート
５，６，７を積層し、コイル用導体８，１０を互いに接
続することによって、内部にコイル巻線部１２を形成し
てなる積層基板２と、積層基板２の外表面に配置された
回路素子１４を備えるとともに、積層基板２を挟んで、
第一の磁性体コア３と第二の磁性体コア４を配置して、
ＤＣ−ＤＣコンバータを形成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パソコン、ＦＡ機器、
有線通信機器等に用いられるＤＣ−ＤＣコンバータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＤＣ−ＤＣコンバータは、直流
出力を、発信器により交流出力に変え、これを整流し、
直流出力とする機能をもつ電子部品である。したがっ
て、ＤＣ−ＤＣコンバータは、トランス、トランジスタ
等、発振器を構成する回路素子の他に、ダイオード、コ
ンデンサ、抵抗等の回路素子を備えるものである。

【０００３】従来のＤＣ−ＤＣコンバータを図２，図３
に示す。図２において、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１は、
アルミナ等から構成され、回路パターン（図示せず）が
印刷された基板２２の表面に、トランス、ダイオード、
コンデンサ等の回路素子２３を配置し、さらに、基板２
２の対向する端部に、電極２４，および電極２４に接続
するリード端子２５を付してなる。また、図３におい
て、ＤＣ−ＤＣコンバータ３１は、セラミック積層体３
２の表面に回路パターンを印刷し、この回路パターン上
に回路素子３３を配置し、さらに、セラミック積層体３
２の対向する端部に、電極３４を付してなる。このう
ち、セラミック積層体３２は、フェライト等の磁性体セ
ラミックから構成される複数枚のセラミックシート３５
の各々の表面に、銀等から構成されるコイル用導体（図
示せず）をＬ字状に印刷し、これらを積層してなるもの
である。ここで、対向するセラミックシート３５の、少
なくとも一方には、切り欠き（図示せず）が形成されて
おり、この切り欠きを介して、一方のセラミックシート
３５に印刷されたコイル用導体の一端と、他方のセラミ
ックシート３５に印刷されたコイル用導体の一端が接続
される。このように、複数枚のセラミックシート３５
を、互いにコイル用導体を接続した状態で、積層してな
るセラミック積層体３２の内部には、トランスのコイル
巻線部が形成される。そして、セラミック積層体３２の
表面に配置される回路素子３３は、ダイオード、コンデ
ンサ等、トランス以外の回路素子から構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータを構成する回路素子のうち、トランスは他の回
路素子に比べて大型であるため、近年の電子部品の小型
化・薄型化の要請を、ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて実
現するには、トランスを小型にして、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータの外形寸法を縮小する必要があった。ところが、図
２に示すＤＣ−ＤＣコンバータ２１においては、基板２
２の表面に回路素子（トランス）が配置されており、そ
の実現を困難にしていた。これに対して、図３に示すＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ３１によれば、セラミック積層体の
内部にトランスのコイル巻線部を形成することにより、
トランスの小型化がなされ、ＤＣ−ＤＣコンバータの外
形寸法を縮小することができ、電子部品の小型化・薄型
化の要請を満足させることができた。

【０００５】しかしながら、このように、内部にコイル
巻線部を形成してなるＤＣ−ＤＣコンバータにおいて
も、次のような問題点があった。すなわち、コイル巻線
部を形成するコイル用導体は、セラミックシートに印刷
してなるものであるため、断面積が小さく、それによ
り、直流抵抗が高くなり、電力変換効率が悪かった。ま
た、セラミックシートを用いて形成されるので、機械的
強度が弱く、高出力を得る場合でも、許容範囲内でコイ
ル巻線部を大きくすることができなかった。そこで、本
発明においては、小型・薄型であるとともに、直流抵抗
が低いことにより、電力変換効率が良く、しかも、機械
的強度が強いＤＣ−ＤＣコンバータを提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、銅箔をエッチングして、表面
にコイル用導体を形成した樹脂からなる複数枚の絶縁体
シートを積層し、前記コイル用導体を互いに接続するこ
とによって、内部にコイル巻線部を形成してなる積層基
板と、該積層基板の外表面に配置された回路素子を備え
るとともに、前記積層基板を挟んで、第一の磁性体コア
と第二の磁性体コアを配置したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明のＤＣ−ＤＣコンバータにおいては、積
層基板の内部にトランスのコイル巻線部を形成してお
り、トランスをＤＣ−ＤＣコンバータの外表面に配置す
る必要がないため、小型で薄型のＤＣ−ＤＣコンバータ
が得られる。また、コイル巻線部に用いられるコイル用
導体は、銅箔をエッチングして形成されるので、断面積
が大きく、それにより、直流抵抗が小さくなり、電力変
換効率が良いＤＣ−ＤＣコンバータが得られる。さら
に、樹脂から構成される絶縁体シートを用いて、コイル
巻線部を形成するので、コイル巻線部として弾性に富
み、機械的強度が強いＤＣ−ＤＣコンバータが得られ
る。加えて、コイル巻線部と回路素子を、磁性体コアで
挟んで構成するので、シールド効果が向上する。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例にかかるＤＣ−ＤＣコンバ
ータの構成を、図１を用いて説明する。図１において、
ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、積層基板２を第一の磁性体
コア３と第二の磁性体コア４で挟み込んでなるものであ
る。

【０００９】このうち、積層基板２は、ポリイミド等の
樹脂から構成される複数枚の絶縁体シート５，６，７を
積層してなる。ここで、絶縁体シート５には、中央に第
一の貫通孔５ａが、中央近傍に第二の貫通孔５ｂが形成
される。さらに、絶縁体シート５の表面には、銅箔をエ
ッチングして形成されるコイル用導体８が、例えば、第
一の貫通孔５ａを取り囲んで、渦巻状に形成される。コ
イル用導体８の一端は、絶縁体シート５の端縁から突出
して、引出部８ａを形成し、他端は、絶縁体シート５の
中央近傍の第二の貫通孔５ｂを塞いだ状態で、幅広の引
出部８ｂを形成する。また、絶縁体シート５の、引出部
８ａが形成される端縁と、その端縁に対向する他端縁
に、それぞれ、銀等から構成される複数のダミー引出部
９が形成される。さらに、絶縁体シート５の裏面には、
銀等から構成される回路パターン（図示せず）が印刷さ
れ、ダイオード等の回路素子（図示せず）が配置され
る。

【００１０】絶縁体シート５の表面には、絶縁体シート
６の裏面が重ね合わされる。絶縁体シート６には、絶縁
体シート５の第一の貫通孔５ａ，第二の貫通孔５ｂに対
応する第三の貫通孔６ａ，第四の貫通孔６ｂが形成され
る。さらに、絶縁体シート６の表面には、銅箔をエッチ
ングして形成されるコイル用導体１０が、例えば、第三
の貫通孔６ａを取り囲んで、渦巻状に形成される。コイ
ル用導体１０の一端は、絶縁体シート６の端縁に突出
し、引出部１０ａを形成し、他端は、絶縁体シート６の
表面の、中央近傍の第四の貫通孔６ｂを塞いだ状態で、
幅広の引出部１０ｂを形成する。このとき、コイル用導
体１０は、絶縁体シート６の表面から見て、絶縁体シー
ト５のコイル用導体８と逆回りに形成される。また、絶
縁体シート６の、引出部１０ａが形成される端縁と、そ
の端縁に対向する他端縁に、それぞれ、銀等から構成さ
れる複数のダミー引出部１１が形成される。そして、コ
イル用導体８，１０の各引出部８ｂ，１０ｂは、第二、
第四の貫通孔５ｂ，６ｂを介して、例えば、スポット溶
接によって接続され、コイル巻線部１２が形成される。

【００１１】絶縁体シート６の表面には、絶縁体シート
７の裏面が重ね合わされ、積層基板２が形成される。絶
縁体シート７には、絶縁体シート５，６の第一、第三の
貫通孔５ａ，６ａに対応する第五の貫通孔７ａが形成さ
れ、絶縁体シート７の表面の、貫通孔７ａの周囲には、
コンデンサ等の回路素子１４が配置される。

【００１２】このようにして形成される積層基板２の裏
面には、第一の磁性体コア３が、また、積層基板２の表
面には、第二の磁性体コア４が接合される。第一の磁性
体コア３は、フェライト等から構成され、平板部３ａ
と、平板部３ａの一方の対向する端縁から、上方に延び
て形成される鍔部３ｂと、平板部３ａの表面の中央か
ら、上方に延びて形成される中脚部３ｃからなる。ま
た、第二の磁性体コア４はフェライト等から構成され、
平板状をなすものである。そして、第一の磁性体コア３
の中脚部３ｃが、積層基板２を構成する絶縁体シート
５，６，７の第一、第三、第五の貫通孔５ａ，６ａ，７
ａに挿通され、鍔部３ｂの上面、および、中脚部３ｃの
上面が、第二の磁性体コア４に当接する。このように、
第一、第二の磁性体コア３，４が、積層基板２を挟んで
配置・固定されて、ＤＣ−ＤＣコンバータが形成され
る。

【００１３】上記のような構成のＤＣ−ＤＣコンバータ
においては、積層基板の内部にコイル巻線部が形成され
ており、小型で薄型のＤＣ−ＤＣコンバータが得られ
る。また、コイル巻線部に用いられるコイル用導体は、
銅箔をエッチングして形成されており、断面積が大きい
ので、直流抵抗が小さく、これにより、電力変換効率が
良いＤＣ−ＤＣコンバータが得られる。さらに、樹脂か
ら構成される絶縁体シートを用いてコイル巻線部を構成
するので、コイル巻線部として弾性に富み、機械的強度
が強いＤＣ−ＤＣコンバータが得られる。加えて、コイ
ル巻線部と回路素子を、磁性体コアに挟み込んで構成す
るので、シールド効果が向上する。

【００１４】なお、本実施例においては、絶縁体シート
の表面の全体にコイル用導体を形成する場合について説
明したが、表面の一部にコイル用導体を形成した絶縁体
シートを積層して、積層基板を形成してもよいものであ
る。

【００１５】また、本実施例においては、一枚の絶縁体
シートの表面、および、他の一枚の絶縁体シートの裏面
に、回路素子を配置する場合について説明したが、いず
れか一方の絶縁体シートにのみ回路素子を配置してもよ
い。さらに、３枚以上の絶縁体シートを用い、そのいず
れにも回路素子を配置してもよいものである。

【００１６】また、積層基板を構成する絶縁体シート
は、任意の枚数を用いてよいものである。さらに、コイ
ル用導体の端部のダミー引出部は、必ずしも形成する必
要はなく、その数も任意でよい。

【００１７】加えて、第一の磁性体コアに形成される中
脚部、および、各絶縁体シートに形成される第一、第
三、第五の貫通孔の形状は、中脚部が第一、第三、第五
の貫通孔に挿通可能であれば、それぞれ円柱状、円形状
に限るものではない。さらに、第一の磁性体コアの中脚
部や、絶縁体シートの第一、第三、第五の貫通孔は必ず
しも必要なものではない。すなわち、第一、第三、第五
の貫通孔が形成されていない絶縁体シートを積層してな
る積層基板を用いて、中脚部がない第一の磁性体コア
と、第二の磁性体コアとの間に、積層基板を挟み込ん
で、ＤＣ−ＤＣコンバータを形成しても、本実施例と同
様の効果が得られるものである。

【００１８】

【発明の効果】本発明のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて
は、積層基板の内部にコイル巻線部が形成されており、
小型で薄型のＤＣ−ＤＣコンバータが得られる。また、
コイル巻線部に用いられるコイル用導体は、銅箔をエッ
チングして形成されており、断面積が大きいので、直流
抵抗が小さく、これにより、電力変換効率が良いＤＣ−
ＤＣコンバータが得られる。さらに、樹脂から構成され
る絶縁体シートを用いてコイル巻線部を形成するので、
コイル巻線部として弾性に富み、機械的強度が強いＤＣ
−ＤＣコンバータが得られ、とくに、高出力を得る場合
に有効である。加えて、コイル巻線部と回路素子を、磁
性体コアに挟み込んで構成するので、シールド効果が向
上し、それにより、他の回路素子への影響が低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるＤＣ−ＤＣコンバータの構成分
解斜視図。

【図２】従来のＤＣ−ＤＣコンバータの断面図。

【図３】他の従来のＤＣ−ＤＣコンバータの断面図。

【符号の説明】

１ ＤＣ−ＤＣコンバータ ２ 積層基板 ３ 第一の磁性体コア ４ 第二の磁性体コア ５，６，７ 絶縁体シート ８，１０ コイル用導体 １２ コイル巻線部 １４ （トランス以外の）回路素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅箔をエッチングして表面にコイル用導
   体を形成した樹脂からなる複数枚の絶縁体シートを積層
   し、前記コイル用導体を互いに接続することによって、
   内部にコイル巻線部を形成してなる積層基板と、該積層
   基板の外表面に配置された回路素子を備えるとともに、
   前記積層基板を挟んで、第一の磁性体コアと第二の磁性
   体コアを配置したことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバー
   タ。