JPH0984334A

JPH0984334A - Ｄｃ−ｄｃコンバータ

Info

Publication number: JPH0984334A
Application number: JP23834795A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Morishima; 靖之森島; Muneharu Yamaguchi; 宗治山口; Masato Fujino; 正人藤野; Koichi Nitta; 晃一新田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】電子機器の負荷部分に安定なＤＣ電力を供給
できる薄型のＤＣ−ＤＣコンバータを提供する。【解決手段】ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、チョーク
コイル１１の表面に回路パターン１２を設けた配線回路
シート１３を貼り合わせた回路基板１４と、回路基板１
４上に搭載したＦＥＴ、ダイオード、ＩＣ、抵抗等の電
子部品１５で構成され、回路パターン１２と電子部品１
５は電気的に接続されている。また、回路基板１４の縁
端部には、実装基板（図示せず）に実装するための複数
の端子１６が設けられている。チョークコイル１１は、
偏平状の巻線１７を金属磁性体１８でサンドイッチ状に
挟み込むことにより形成されており、偏平状の巻線１７
は、絶縁被膜で覆われた銅線を渦巻状に巻回したもので
ある。金属磁性体１８は、スリット状の隙間１９を備え
たアモルファス合金、パーマロイ等からなる複数枚のシ
ート層を積層し、それぞれのシート層間を接着剤により
接着したものである。配線回路シート１３は、ポリイミ
ドシートに代表される可撓性を備えたフレキシブルなシ
ートである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の負荷部
分に安定なＤＣ電力を供給するＤＣ−ＤＣコンバータに
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の軽量小型化が進み、それにと
もないＤＣ−ＤＣコンバータ等の電源も小型化、特に薄
型化が進められている。図４に、従来のＤＣ−ＤＣコン
バータの斜視図を示す。ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、
回路基板５１と、回路基板５１の裏面に固定されるコイ
ル部品５２と、回路基板５１の表面に設けられる電子部
品５３及び回路パターン（図示せず）と、回路基板５１
の縁端部に設けられる端子５４で構成されている。回路
基板５１はアルミナ基板等からなり、コイル部品５２は
偏平状の巻線をアモルファス合金箔等からなる板状の磁
性体で挟んでなる。また、電子部品５３はＦＥＴ、ダイ
オード、ＩＣ、抵抗等からなり、回路パターンとともに
回路を構成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
なＤＣ−ＤＣコンバータでは、回路基板の裏面にコイル
部品を固定するため、ＤＣ−ＤＣコンバータ全体の厚み
が厚くなる。しかしながら、回路基板の薄層化には限界
があり、そのためＤＣ−ＤＣコンバータを薄型化するの
は困難であるという問題点があった。

【０００４】本発明の目的は、電子機器の負荷部分に安
定なＤＣ電力を供給できる薄型のＤＣ−ＤＣコンバータ
を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ため本発明は、少なくとも１つの偏平状の巻線を金属磁
性体で挟んでなるコイル部品の表面に、前記巻線と電気
的に接続される回路パターンを形成するとともに、前記
コイル部品の表面上に、前記回路パターンと電気的に接
続される電子部品を搭載することを特徴とする。

【０００６】また、前記金属磁性体をアモルファス磁性
材としたことを特徴とする。

【０００７】本発明のＤＣ−ＤＣコンバータによれば、
回路基板が、偏平状の巻線を金属磁性体でサンドイッチ
状に挟み込むことにより形成されるコイル部品の上に、
薄い配線回路シートを積層する構造であるため、回路基
板にコイル部品を内蔵することが可能となる。

【０００８】また、金属磁性体がアモルファス磁性材か
らなるため、コイル部品が薄くても十分な機械的強度が
得られる。さらに、金属磁性体での損失を小さくするこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１は、本発明に係るＤＣ−ＤＣコン
バータの一実施例を示す側面図であり、図２は、図１の
ＤＣ−ＤＣコンバータに用いられる回路基板の分解斜視
図である。

【００１０】図１に示すようにＤＣ−ＤＣコンバータ１
０は、コイル部品を構成する、例えばチョークコイル１
１の表面に回路パターン１２を設けた配線回路シート１
３を貼り合わせた回路基板１４と、回路基板１４上に搭
載したＦＥＴ、ダイオード、ＩＣ、抵抗等の電子部品１
５で構成され、回路パターン１２と電子部品１５は電気
的に接続されている。また、回路基板１４の縁端部に
は、実装基板（図示せず）に実装するための複数の端子
１６が設けられている。この際、チョークコイル１１と
配線回路シート１３の間は、接着剤、フィルム等で絶縁
されている。

【００１１】図２に示すように、コイル部品としてのチ
ョークコイル１１は、偏平状の巻線１７を金属磁性体１
８でサンドイッチ状に挟み込むことにより形成されてお
り、偏平状の巻線１７は、例えば絶縁被膜で覆われた銅
線を渦巻状に巻回したものである。この際、偏平状の巻
線１７と金属磁性体１８の間は、接着剤、フィルム等で
絶縁されている。

【００１２】また、金属磁性体１８は、スリット状の隙
間１９を備えたアモルファス合金、パーマロイ等からな
る複数枚のシート層を積層し、それぞれのシート層間を
接着剤により接着したものである。このスリット状の隙
間１９は、偏平状の巻線１７と金属磁性体１８を積層し
た場合に、金属磁性体１８の内部に発生する渦電流を押
さえるために設けられている。この際、それぞれのシー
ト層間は接着剤、フィルム等で絶縁されている。さら
に、配線回路シート１３は、可撓性を備えたフレキシブ
ルなシート、例えばポリイミドからなるシートである。

【００１３】上述の実施例では、電子部品を搭載するた
めの回路基板が、偏平状の巻線を金属磁性体でサンドイ
ッチ状に挟み込むことにより形成されるチョークコイル
と可撓性を備えたフレキシブルな配線回路シートを貼り
合わせた構造のため、回路基板にチョークコイルを内蔵
したコイル内蔵回路基板となる。従って、従来のアルミ
ナ基板等からなる回路基板の下にチョークコイルを固定
する場合と比べて、機械的強度を劣化させることなく、
ＤＣ−ＤＣコンバータの低背化が可能となる。

【００１４】また、チョークコイルが回路基板に内蔵さ
れるため、回路基板上のチョークコイルの専有面積がゼ
ロになり、ＤＣ−ＤＣコンバータの形状を小さくするこ
とができる。

【００１５】さらに、偏平状の巻線に銅線あるいは銅張
フレキシブルプリント配線板を用いているため、巻線抵
抗を小さくし、損失を押えることができる。また、金属
磁性体にアモルファス合金を用いているため、金属磁性
体での損失を小さくできる。従って、安定で、高い変換
効率を有するＤＣ−ＤＣコンバータを得ることができ
る。

【００１６】さらに、金属磁性体にアモルファス合金を
用いているため、機械的強度が強くなり、実装基板の撓
み等により割れることはない。さらに、機械的強度が強
くなるため、大型化が可能となり、大容量化にも対応で
きる。

【００１７】また、巻線の上下に金属磁性体を配し、薄
型構造にすることにより、洩れ磁束が少なくなる。従っ
て、安定なＤＣ−ＤＣコンバータを得ることができる。

【００１８】さらに、チョークコイルと配線回路シート
の間、及び偏平状の巻線と金属磁性体の間は、接着剤、
フィルム等で絶縁されているため、回路基板上の電子部
品に影響を与えない。

【００１９】ここで、具体的に、一般的なＤＣ−ＤＣコ
ンバータの回路２０を示す。この回路２０はＰＷＭ制御
ＩＣ２１を用いた２つの出力Ｖ１、Ｖ２を有するＤＣ−
ＤＣコンバータの例である。この回路２０の場合には、
入力Ｖｉｎに印加された直流電圧は、一旦スイッチング
素子Ｑ１、Ｑ２にて高周波交流に変換され、コイル部品
としてのチョークコイル１１、１１、コンデンサＣ１、
Ｃ２で構成される平滑回路２２を経て直流電圧に変換さ
れる。出力Ｖ１、Ｖ２における電圧は、フィードバック
され、ＰＷＭ制御ＩＣ２１内部の基準電圧と一致するよ
うに、ＰＷＭ制御され安定化される。

【００２０】回路２０において、エネルギー変換素子で
あるチョークコイル１１、１１は、最も形状の大きい部
品であるが、このチョークコイル１１、１１を上述した
実施例のように回路基板に内蔵することにより小形化を
図ることできる。

【００２１】また、チョークコイル１１、１１が、偏平
状の巻線を金属磁性体でサンドイッチ状に挟み込むこと
により形成される構造にすることで、洩れ磁束を低減さ
せることができる。さらに、回路基板にシールド用のパ
ターンを形成することにより、金属ケースを用いないで
シールド効果を実現することができる。

【００２２】なお、上記の実施例では、コイル部品とし
て、巻線が１つのチョークコイルの場合について説明し
たが、巻線が複数のトランスでもよい。

【００２３】また、偏平状の巻線に導線を用いている場
合について説明したが、両面あるいは片面の銅張フレキ
シブルプリント配線板をフォトエッチングすることによ
り導線を形成してもよい。

【００２４】また、配線回路シートをコイル部品である
チョークコイルの上面にのみ配置する場合、すなわち電
子部品をコイル部品の上面にのみ配置する場合について
説明したが、コイル部品の下面あるいは両面に電子部品
を配置してもよい。特に、電子部品を両面に配置して両
面回路基板とすることで、ＤＣ−ＤＣコンバータをさら
に小形化することができる。

【００２５】さらに、偏平状の巻線は、円形、正方形や
それらの中間等の形状に設計できる。

【００２６】また、金属磁性体には、マンガン−亜鉛
系、ニッケル−亜鉛系等の各種ソフトフェライト材料及
び、コバルト系、鉄系等の各種アモルファス合金、アモ
ルファス合金を結晶化させた超微細組織をもつ、軟磁性
体、硅素を主に含む硅素鋼、パーマロイ、パーメンジュ
ール、センダスト等の金属軟磁性材料が適用できる。ま
た、上述の金属磁性体薄膜を複数枚積層したもの以外
に、金属磁性体粉末を含有したスラリーを用いて一体的
に金型成形したものでもよい。

【００２７】コイル部品（チョークコイル）は、例えば
配線回路シートに接着剤で固定される。接着剤に適用で
きる材料には、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、繊維素
系、アスファルト等の熱可塑性接着剤、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
エステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、シリコー
ン樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは、ブタジェン・アク
リロニトリルゴム、塩化ゴム等のゴム系接着剤及び珪酸
ソーダ等の鉱物性接着剤があげられる。

【００２８】

【発明の効果】本発明のＤＣ−ＤＣコンバータによれ
ば、電子部品を搭載するための回路基板が、偏平状の巻
線を金属磁性体でサンドイッチ状に挟み込むことにより
形成されるコイル部品の表面に回路パターンを形成した
構造のため、回路基板中にコイル部品を内蔵することが
できる。従って、従来の回路基板の下にコイル部品を固
定する場合と比べて、機械的強度を劣化させることな
く、ＤＣ−ＤＣコンバータの低背化が可能となる。

【００２９】また、コイル部品が回路基板に内蔵される
ため、回路基板上のコイル部品の専有面積がゼロにな
り、ＤＣ−ＤＣコンバータの形状を小さくすることが可
能である。

【００３０】さらに、偏平状の巻線に銅線あるいは銅張
フレキシブルプリント配線板を用いているため、巻線抵
抗を小さくし、損失を押えることができる。また、金属
磁性体にアモルファス合金を用いているため、磁心での
損失を小さくできる。従って、安定で、高い変換効率を
有するＤＣ−ＤＣコンバータを得ることができる。

【００３１】さらに、金属磁性体にアモルファス合金を
用いているため、機械的強度が強くなり、実装基板の撓
み等により割れることはない。さらに、機械的強度が強
くなるため、大型化が可能となり、大容量化にも対応で
きる。

【００３２】また、巻線の上下に金属磁性体を配し、薄
型構造にすることにより、洩れ磁束が少なくなる。従っ
て、安定なＤＣ−ＤＣコンバータを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータの一実施例
を示す側面図である。

【図２】図１のＤＣ−ＤＣコンバータに用いられる回路
基板の分解斜視図である。

【図３】一般的なＤＣ−ＤＣコンバータの回路図であ
る。

【図４】従来のＤＣ−ＤＣコンバータを示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１０ＤＣ−ＤＣコンバータ１１チョークコイル（コイル部品）１２回路パターン１５電子部品１７巻線１８金属磁性体

フロントページの続き (72)発明者新田晃一京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの偏平状の巻線を金属磁
性体で挟んでなるコイル部品の表面に、前記巻線と電気
的に接続される回路パターンを形成するとともに、前記
コイル部品の表面上に、前記回路パターンと電気的に接
続される電子部品を搭載することを特徴とするＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ。
【請求項２】前記金属磁性体をアモルファス磁性材と
することを特徴とする請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコン
バータ。