JPH0737733A - トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波領域で使用しても特性が良好で、シー
ト上に形成された複数のコイル導体の接続を容易に行う
ことができ、かつコイル導体の接続信頼性の高い薄型の
積層型コイルを得る。 【構成】 トランス１０は、第１の積層型コイル１２
と、それに重ね合わされる第２の積層型コイルとを含
む。これらの積層型コイルに、コア３４を取り付ける。
積層型コイルは、絶縁材料で形成されたシートを含み、
シート上に、互いに平行な複数のコイル導体を形成す
る。コイル導体を絶縁被覆材で被覆する。シートを折り
曲げ、渦巻状に形成する。コイル導体の端部に、それぞ
れ引出し部を形成する。コイル導体の引出し部を重ね合
わせて接続することによって、複数のコイル導体を直列
に接続し、第１の積層型コイル１２の引出し部１８ａ，
２２ｂ間に巻線を形成し、別の積層型コイルの引出し部
２８ａ，３０ｂ間に巻線を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はトランスに関し、特に
各種スイッチング電源に使用される薄型のトランスに関
する。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来のトランスの一例を示す断面
図解図である。このトランス１は、ボビン２を含む。こ
のボビン２には、１次巻線３および２次巻線４が巻回さ
れる。巻線３，４としては、たとえば線状の導体の周囲
を絶縁体で被覆したものが使用される。また、トランス
の薄型化を図るために、コイル導体を形成した絶縁シー
トを積層し、スルーホールを介して複数の絶縁シート間
のコイル導体を接続したコイルを用いたトランスがあっ
た。

【０００３】さらに、図９に示すように、１枚の絶縁シ
ート５上に１ターンのコイル導体６を形成したものを積
層し、コイル導体６の端部を絶縁シート５の外周側で接
続したコイルを使用したトランス１があった。このよう
なトランス１では、巻数の異なるコイルを形成して、そ
れらを積層することにより、トランス１が構成される。
このようなコイルを使用すれば、スルーホールなどによ
って、内部でコイル導体を接続する必要がなく、製造が
簡単になる。また、図１０に示すように、１枚の絶縁シ
ート５に複数ターンのコイル導体６を形成したものを積
層し、コイル導体６の端部を絶縁シート５の内周側およ
び外周側で接続したコイルを使用したトランス１があっ
た。このトランス１では、１枚の絶縁シート５上に複数
ターンのコイル導体６が形成されているため、絶縁シー
ト５の枚数を少なくすることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ボビン
に１次巻線および２次巻線を形成したトランスでは、高
周波領域で使用すると、表皮効果のために電流の分布が
偏り、導体の実質抵抗が大きくなる。また、１ターンの
コイル導体を形成した絶縁シートを積層したコイルを用
いたトランスでは、巻数が多くなるにしたがって絶縁シ
ートの積層枚数が多くなり、薄型のトランスを得ること
ができない。

【０００５】さらに、複数ターンのコイル導体を形成し
た絶縁シートを積層したコイルを用いたトランスでは、
内周側および外周側の両方でコイル導体の引出し部を接
続しなければならない。そのため、接続部分の変形やは
んだの厚みなどによってコイル部分の厚みが増したり、
接続が不十分になって信頼性が低くなるなどの問題があ
った。

【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、高
周波領域で使用しても特性が良好で、シート上に形成さ
れた複数のコイル導体の接続を容易に行うことができ、
かつコイル導体の接続信頼性の高い薄型の積層型コイル
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、コイル導体
が形成されたシートを折り曲げて積層した積層型コイル
を複数重ね合わせたトランスであって、積層型コイル
は、絶縁体材料で形成されたシートと、シート上に互い
に平行するように形成された複数の薄膜状のコイル導体
と、コイル導体上に形成された絶縁被覆材とを含み、シ
ートを折り曲げて複数のコイル導体を渦巻状にし、コイ
ル導体を引き出した引出し部を接続することにより複数
のコイル導体を直列に接続して巻線を形成した、トラン
スである。

【０００８】

【作用】シートを折り曲げることによって、渦巻状の複
数のコイル導体が形成される。さらに、コイル導体の引
出し部を接続してコイル導体を直列に接続することによ
って、巻数の多い巻線を得ることができる。コイル導体
の接続は、引き出されたコイル導体の端部で行われるた
め、スポット溶接，はんだ付け，かしめ等の方法を用い
て行うことができる。さらに、コイル導体は薄膜状であ
るため、高周波領域で使用しても、電流分布をほぼ均一
にすることができる。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、コイル導体の引出し
部で接続されるため、シート内部でコイル導体の接続を
行う必要がない。そのため、スルーホールなどを形成す
る必要もなく、コイル導体の接続作業を容易に行うこと
ができる。しかも、スポット溶接，はんだ付け，かしめ
等の方法でコイル導体を接続できるため、スルーホール
などを介して接続する場合に比べて接続信頼性を高める
ことができる。また、シート内部におけるコイル導体の
接続がないため、接続のためのスペースが不要となり、
コイル長の短縮もしくはコイル幅の拡張を行うことがで
き、銅損を低減させることができる。しかも、コイル導
体が薄膜状であることにより、表皮効果の影響が少なく
電流分布がほぼ均一になる。したがって、高周波領域で
使用しても、コイル導体の実質抵抗の低下が少なく、特
性の劣化が少ない。

【００１０】また、シート上に複数のコイル導体が形成
され、それらが接続されることによって巻線が形成され
るため、少ない積層数で巻線の巻数を多くすることがで
き、薄型のトランスを得ることができる。さらに、コイ
ル導体の接続は、外周側に引き出された引出し部で行わ
れるため、接続部分の変形やはんだ付けなどによってコ
イルが厚くならず、薄型のトランスを得ることができ
る。

【００１１】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１２】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す平面図であ
り、図２はその正面図であり、図３はその背面図であ
る。トランス１０は、第１の積層型コイル１２および第
２の積層型コイル１４を含む。第１の積層型コイル１２
は、図４に示すように、シート１６を含む。シート１６
は、たとえばポリイミド基板などの絶縁材料で形成され
る。この実施例では、シート１６は、蛇行する形状に形
成されている。

【００１３】シート１６の一方面上には、複数のコイル
導体１８，２０，２２が形成される。これらのコイル導
体１８，２０，２２は、互いに平行するようにしてシー
ト１６の長手方向に形成される。コイル導体１８，２
０，２２は、たとえばエッチングや印刷などの方法で形
成される。コイル導体１８の両端部はシート１６から引
き出され、それによって引出し部１８ａ，１８ｂが形成
される。同様に、コイル導体２０，２２の両端部にも、
それぞれ引出し部２０ａ，２０ｂおよび引出し部２２
ａ，２２ｂが形成される。

【００１４】さらに、コイル導体１８，２０，２２を被
覆するようにして、絶縁被覆材２４が形成される。シー
ト１６および絶縁被覆材２４としては、たとえば厚み２
０μｍのポリイミド基板が使用され、コイル導体１８，
２０，２２としては、たとえば厚み７０μｍの銅箔が使
用される。

【００１５】シート１６は、点線Ａ，ＢおよびＣで示さ
れた部分で、斜めに折り曲げられる。それによって、図
５に示すように、シート１６は渦巻状に形成される。そ
れに応じて、コイル導体１８，２０，２２も渦巻状にな
り、それぞれ３ターンの巻線が形成される。そして、引
出し部１８ａ，２０ａ，２２ａおよび引出し部１８ｂ，
２０ｂ，２２ｂが、形成された巻線の外部に突出する。
引出し部１８ｂと引出し部２０ａとが重ねられ、引出し
部２０ｂと引出し部２２ａとが重ねられる。これらの引
出し部１８ｂと２０ａとが接続され、引出し部２０ｂと
２２ａとが接続される。引出し部の接続は、たとえばス
ポット溶接，はんだ付け，かしめ等の方法で行うことが
できる。

【００１６】これらの引出し部を接続することによっ
て、コイル導体１８，２０，２２で形成された３つの巻
線は直列に接続される。したがって、引出し部１８ａと
引出し部２２ｂとの間に、９ターンの巻線が形成され
る。

【００１７】同様の方法で、第２の積層型コイル１４が
形成される。第２の積層型コイル１４も、図６に示すよ
うに、絶縁材料を用いて蛇行するように形成されたシー
ト２６を含む。この実施例では、シート２６上に２本の
コイル導体２８，３０が形成されている。コイル導体２
８はシート２６の中間部まで形成され、コイル導体２８
の両端部に引出し部２８ａ，２８ｂが形成される。ま
た、コイル導体３０はシート２６の一端から他端まで形
成され、コイル導体３０の両端部に引出し部３０ａ，３
０ｂが形成される。さらに、コイル導体２８，３０を被
覆するようにして、絶縁被覆材３２が形成される。

【００１８】このシート２６は、点線Ｄ，Ｅ，Ｆおよび
Ｇで示した部分で斜めに折り曲げられる。それによっ
て、シート２６は渦巻状になり、コイル導体２８，３０
も渦巻状になる。コイル導体２８はシート２６の中間部
まで形成されているため、２ターンの巻線となる。ま
た、コイル導体３０はシート２６の一端から他端まで形
成されているため、３ターンの巻線となる。そして、コ
イル導体２８の引出し部２８ｂとコイル導体３０の引出
し部３０ａとが重ねられ、これらの引出し部２８ｂと引
出し部３０ａとが接続される。それによって、引出し部
２８ａと引出し部３０ｂとの間に、５ターンの巻線が形
成される。

【００１９】これらの第１の積層型コイル１２と第２の
積層型コイル１４とが重ね合わされる。このとき、積層
型コイル１２の引出し部と積層型コイル１４の引出し部
とは、互いに反対側に配置されるように重ね合わされ
る。そして、これらの積層型コイル１２，１４の両側か
ら、Ｅ字状のコア３４，３６が突き合わされる。このと
き、コア３４，３６の中央の脚部が、積層型コイル１
２，１４の中央に形成された空間部で突き合わされる。
また、コア３４，３６の両側の脚部は、積層型コイル１
２，１４の引出し部が形成されていない側面で突き合わ
される。そして、積層型コイル１２，１４の折り曲げ部
３８は、コア３４，３６の外側に配置される。

【００２０】このトランス１０では、第１の積層型コイ
ル１２の引出し部１８ａ，２２ｂ間に９ターンの巻線が
形成され、第２の積層型コイル１４の引出し部２８ａ，
３０ｂ間に５ターンの巻線が形成されている。したがっ
て、第１の積層型コイル１２および第２の積層型コイル
１４で、トランス１０が形成される。

【００２１】このトランス１０では、コイル導体１８，
２０，２２の接続およびコイル導体２８，３０の接続は
引出し部で行われるため、内部にスルーホールを形成す
る必要がない。そのため、各コイル導体の接続作業を簡
単に行うことができる。また、引出し部をスポット溶
接，はんだ付け，かしめ等によって接続できるため、ス
ルーホールによる接続に比べて、接続信頼性を高めるこ
とができる。さらに、複数ターンのコイル導体を接続す
るため、引出し部の数を少なくすることができる。ま
た、コイル導体の接続は、外周側に引き出された引出し
部で行われるので、内周側で接続されるコイルに比べて
製造が簡単である。

【００２２】また、シート端部ではんだ付けする場合の
ように、接続部分の変形やはんだの厚みによって、積層
型コイルが厚くならない。さらに、複数のコイル導体を
形成したシートを折り曲げることにより、コイル導体を
複数ターンの渦巻状にできるため、巻数の多い積層型コ
イルでも積層枚数を少なくすることができる。しかも、
積層コイルの折り曲げ部が、コアの外側に配置されるた
め、折り曲げ部の厚みがトランス全体の厚みに影響しな
い。これらのことから、薄型のトランスを得ることがで
きる。

【００２３】さらに、内部における接続がないため、接
続のための余分なスペースを必要とせず、コイル長の短
縮もしくはコイル幅の拡張を行うことができ、銅損を低
減させることができる。また、コイル導体が薄膜状に形
成されているため、高周波領域で使用しても表皮効果の
影響が少なく、電流分布がほぼ均一になる。したがっ
て、このトランスをスイッチング電源などに使用して
も、良好な特性を得ることができる。

【００２４】なお、このトランスでは、シート上に形成
されたコイル導体が絶縁被覆材で被覆されているため、
シートを折り曲げてもコイル導体が短絡しない。また、
シートの蛇行回数や折り曲げ回数は、コイル導体で形成
される巻線の巻数によって変更可能であり、もちろん蛇
行しないシートを使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す平面図である。

【図２】図１に示すトランスの正面図である。

【図３】図１に示すトランスの背面図である。

【図４】図１に示すトランスに用いられる第１の積層型
コイルのシートとコイル導体とを示す平面図である。

【図５】図４に示すシートを用いた第１の積層型コイル
を示す斜視図である。

【図６】図１に示すトランスに用いられる第２の積層型
コイルのシートとコイル導体とを示す平面図である。

【図７】図６に示すシートを用いた第２の積層型コイル
を示す斜視図である。

【図８】この発明の背景となる従来のトランスの一例を
示す断面図解図である。

【図９】従来のトランスの他の例を示す分解斜視図であ
る。

【図１０】従来のトランスのさらに他の例を示す分解斜
視図である。

【符号の説明】

１０ トランス １２ 第１の積層型コイル １４ 第２の積層型コイル １６ シート １８ コイル導体 ２０ コイル導体 ２２ コイル導体 １８ａ，１８ｂ 引出し部 ２０ａ，２０ｂ 引出し部 ２２ａ，２２ｂ 引出し部 ２４ 絶縁被覆材 ２６ シート ２８ コイル導体 ３０ コイル導体 ２８ａ，２８ｂ 引出し部 ３０ａ，３０ｂ 引出し部 ３２ 絶縁被覆材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル導体が形成されたシートを折り曲
   げて積層した積層型コイルを複数重ね合わせたトランス
   であって、 前記積層型コイルは、 絶縁体材料で形成された前記シート、 前記シート上に互いに平行するように形成された複数の
   薄膜状の前記コイル導体、および前記コイル導体上に形
   成された絶縁被覆材を含み、 前記シートを折り曲げて複数の前記コイル導体を渦巻状
   にし、前記コイル導体を引き出した引出し部を接続する
   ことにより複数の前記コイル導体を直列に接続して巻線
   を形成した、トランス。