JP2000091138A - シート型トランス、その製造方法およびシート型トランスを含むスイッチング電源モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチング電源モジュールに採用して好適
な薄型で、導体抵抗の少なく高効率な、安価なシート型
トランスを提供する。 【解決手段】 コイル部と、コイル部に挿入されたフェ
ライトコアとを備えたシート型トランスであって、コイ
ル部は、１次側回路が形成されたシート型コイル積層体
１１と、２次側回路が形成された多層プリント配線板６
とを備えており、シート型コイル積層体１１は、第１の
積層体で形成されており、多層プリント配線板６は、第
１の積層体と分離されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品としてのト
ランスに関するもので、特にシート型トランス、その製
造方法およびシート型トランスを含むスイッチング電源
モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器に対する小型化、高性能
化、低価格化の要求は一層強くなってきており、そのた
めにはこれら電子機器に用いられる電子部品の小型化、
高性能化、低価格化が必須である。特にノート型パソコ
ン等の小型携帯機器に用いられる電源モジュールは、そ
の主要部品であるトランスが比較的大型の部品であるこ
とより、電源モジュールの小型化、薄型化のためには、
トランスの薄型化が求められている。

【０００３】一般に従来のトランスは、ボビンに線材を
巻いたものをフェライトコアに挿入して成っており、ス
イッチング電源を構成する回路基板上に搭載されてお
り、薄型化が困難であった。

【０００４】実開昭６１−１２７６１８号公報に示され
ているように、近年、巻線を使わないシート型のトラン
ス等が開発されてきている。これらは巻線型のトランス
に比べ薄型化に貢献するが、トランスを構成する１次
側、２次側の配線を一体形成した積層板にフェライトコ
アを挿入して成り、スイッチング電源を構成する回路基
板上に搭載されており、フェライトコアの高さに制約さ
れていた。

【０００５】特開平５−８２３５０号公報では、この構
造に低抵抗導体である銀ペーストを使ったガラス系セラ
ミック基板の応用例が示されているが、従来の銅巻線を
用いたコイルに比べて導通抵抗値は高く、特に２次側回
路の抵抗値の高さは、トランスの効率を悪くする問題が
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のスイッチング電
源モジュールは、その構成部品であるトランス等の、特
に背の高い部分の制約を受けて、薄型化することができ
なかった。この為、ノート型パソコンをはじめとする小
型携帯機器の電源モジュールを機器に組み込むことは、
機器本来の小型、薄型化を阻害するため、著しく商品価
値をさげることになっていた。従って現在これら機器の
電源モジュールは外付け式のＡＣアダプター２に組み込
まれる事が一般的である（図１６（ａ））。

【０００７】しかしながらこれら携帯機器の本来の目的
である携帯性を考えた時、機器本体の小型・簿型化にも
かかわらず、嵩高く厚手のＡＣアダプター２を本体１と
一緒に持ち運びすることは、携帯性を著しく阻害してい
た。

【０００８】さらにはＡＣアダプター２自体の構造もア
ダプターの両端からそれぞれＡＣコンセントから電流を
取り込む為のコードと、機器本体１へ電流を供給する為
のコードをそれぞれ２本出すのが一般的であり、コード
同士が絡み合うなどの問題が生じていた。この為、図１
６（ｂ）に示すように、機器本体１に充電式バッテリー
８等を組み込めるようにして、外付けのＡＣアダプター
を使わないで済むような工夫がなされてきているが、こ
れら充電式バッテリーの１回の充電で使える時間には制
約があり、一般的にはその短かさ故、ノート型パソコン
等の用途ではデータの保存ができなくなる等の致命的な
不具合が生じる可能性もあり、安全性の配慮から、外付
け電源を一緒に持ち歩かざるを得ない状況にあった。

【０００９】また、ここで言及したトランスに関して以
下特記する。

【００１０】従来のシート型トランスの構造を図１７に
示す。１次側回路（制御回路含む）、２次側回路（いず
れも渦巻きパターン）を形成した各々複数層のシート３
を積層して積層体（シート型コイル）４を形成し（図１
７（ｂ））、２分割されたフェライトコア５を積層体４
の中心、及び両端部を取り囲む様に挟み込んで（図１７
（ｃ））、シート型トランスを形成する（図１７
（ａ））。

【００１１】その後、このシート型トランスを多層プリ
ント配線板６上に搭載し、コイルの端子を電気的に接続
させていた。この時の断面構造を図１８に模式的に表わ
す。一般にフェライトコア自体は接着剤７等を介して多
層プリント配線板６上に取り付けられる。全体の厚みｄ
１は、マザーボードである多層プリント配線板６、接着
剤７、フェライトコア５の合計の厚さとなる。

【００１２】従来方法には次の様な問題がある。

【００１３】（１）シート型トランス採用の第一の目的
は、トランスを搭載した状態での低背化であるが、１次
側回路（制御回路を含む）及び２次側回路を一体化した
積層体４ではその厚さが増し、また多層プリント配線板
６上にフェライトコア５をそのまま搭載するのでフェラ
イトコア５の厚さ分が加算され、さらなる低背化の障害
となっていた。また、フェライトコア５自体をマザーボ
ードに取り付ける際には一般に接着剤７が用いられ、接
着剤７の厚みもトータル厚さ低減の障害になっていた。
特にマザーボードの片面側にのみ高さが集中することは
両面実装している他の部品とのバランスが取りにくく、
機器によっては全体の薄型化に支障をきたすことがあっ
た。

【００１４】（２）シート型トランスを使った電子回路
を形成する為に、まず積層体を２分割されたフェライト
コアで挟み込み、固定する作業をした後、このシート型
トランスをマザーボード上に実装する工程が必要で２度
手間なっていた。また積層体の端子をマザーボード上の
所定の端子に接続するためには、フェライトコアの厚さ
分を考慮して接続させなければならない。このため、リ
ード部を設けるなど、手間がかかっていた。

【００１５】（３）１次側と２次側の回路間は規格に基
づく一定の耐電圧が必要（例えばｌＥＣ−９５０規格で
は３．６ｋＶ）であるが、一体構造の場合、絶縁間距離
の不足、異物の混入、ボイド（空隙）の発生等、製造上
の問題によって耐電圧が不足するといった不具合が生じ
ることがあった。また逆に絶縁間距離が大きくなりすぎ
ると、１次側回路と２次側回路の結合度の不足からトラ
ンスとしての変換効率が悪くなることがあった。いずれ
のケースでも一度積層体を形成してからでは調整が不可
能であった。

【００１６】（４）シート型トランスの層数が多くなる
ことはコストアップにつながり、少しでも層数を減らす
ことが望まれる。

【００１７】（５）セラミック基材にて銀導体を用いた
シート型基板では、導体のシート抵抗値がせいぜい０．
４ｍΩ／□であり、特に２次側の回路の抵抗値が問題
で、トランスとしての効率が悪くなることがあった。

【００１８】（６）トランスの特性で大きな問題となる
発熱に関し、従来は、トランスの周辺に温度センサーを
設けて管理、制御している。コイルの発熱がフェライト
コアを通じてフェライトコアの外部に設けられたセンサ
ーに伝わるのに２時間程度かかることがあり、温度の管
理、制御が不正確であった。従来のトランスの構成では
独立した部品である温度センサーをフェライトコアの内
部に設置することはできなかった。

【００１９】本発明は上記問題に鑑みなされたものであ
る。本発明の目的は、小型・低背な薄型スイッチング電
源を創出し、ノート型パソコン等の小型携帯機器に内
蔵、又は脱着自在に装着できる、カード／カセット型の
電源モジュールを提供することである。

【００２０】本発明の他の目的は、このスイッチング電
源モジュールに採用して好適な薄型で、導体抵抗の少な
く高効率な、安価なシート型トランスを提供することで
ある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明のシート型トラン
スは、コイル部と、該コイル部に挿入されたフェライト
コアとを備えたシート型トランスであって、該コイル部
は、１次側回路が形成された１次側コイル部と、２次側
回路が形成された２次側コイル部とを備えており、該１
次側コイル部は、第１の積層体で形成されており、該２
次側コイル部は、該第１の積層体と分離されており、こ
のことにより上記目的が達成される。

【００２２】該２次側コイル部は、該シート型トランス
が搭載される基板内に形成されていてもよい。

【００２３】該第１の積層体は、多層プリント配線板ま
たは低温焼成型多層セラミック配線板を含んでいてもよ
い。

【００２４】該１次側コイル部は、該フェライトコアの
芯部が挿入される第１の開口部を有しており、該２次側
コイル部は、該芯部が挿入される第２の開口部を該第１
の開口部に対応する位置に有しており、該２次側コイル
部は、該フェライトコアの外周部が挿入される少なくと
も２個の第３の開口部をさらに有していてもよい。

【００２５】該２次側コイル部は、第２の積層体で形成
されており、該２の積層体は、多層プリント配線板を含
んでおり、該２次側回路は、該多層プリント配線板の各
層において第１の渦巻き型回路を形成しており、該第１
の渦巻き型回路のそれぞれは、電流の回転方向が同一方
向となるように形成されていてもよい。

【００２６】該第１の積層体は、多層セラミック配線板
を含んでおり、該１次側回路は、該多層セラミック配線
板の各層において第２の渦巻き型回路を形成しており、
該第２の渦巻き型回路のそれぞれは、電流の回転方向が
該第１の渦巻き型回路の電流の回転方向と同一方向とな
るように形成されていてもよい。

【００２７】該１次側回路と該２次側回路とを絶縁する
絶縁手段をさらに備えていてもよい。

【００２８】該絶縁手段は、該１次側コイル部と該２次
側コイル部との間に設けられた絶縁シートを含んでいて
もよい。

【００２９】該絶縁手段は、該１次側コイル部に形成さ
れた絶縁体シートを含んでいてもよい。

【００３０】該絶縁手段は、絶縁ペーストを含んでいて
もよい。

【００３１】該絶縁手段は、該２次側コイル部の外層に
形成されたプリプレグ絶縁材を含んでいてもよい。

【００３２】該フェライトコアの内部に設けられ、該コ
イル部による発熱を検出する温度センサーをさらに備え
ていてもよい。

【００３３】本発明のシート型トランスの製造方法は、
コイル部と、該コイル部に挿入されたフェライトコアと
を備えたシート型トランスであり、該コイル部は、１次
側回路が形成された１次側コイル部と、２次側回路が形
成された２次側コイル部とを備えており、該１次側コイ
ル部は、第１の積層体で形成されており、該２次側コイ
ル部は、該第１の積層体と分離されているシート型トラ
ンスの製造方法であって、該１次側コイル部を形成する
１次側コイル部形成工程と、該２次側コイル部を、該シ
ート型トランスが搭載される基板内に形成する２次側コ
イル部形成工程と、該１次側コイル部を該フェライトコ
アにより該基板上に固定する１次側コイル部固定工程と
を包含しておりこれにより上記目的が達成される。

【００３４】該フェライトコアは、第１のフェライトコ
アと第２のフェライトコアとを備えており、該１次側コ
イル部固定工程は、該１次側コイル部を該基板上に搭載
する工程と、該基板上に搭載された該１次側コイル部
を、該第１のフェライトコアと第２のフェライトコアと
で挟み込み、該基板上に固定する工程とを含んでいても
よい。

【００３５】本発明のスイッチング電源モジュールは、
請求項１に記載のシート型トランスと、該シート型トラ
ンスの動作を制御する制御回路とを含んでおり、これに
より上記目的が達成される。

【００３６】従来、電源基板の薄型化の為に、シート型
トランスを使ったとしても、マザー基板上にフェライト
コア一体型のものを搭載しなければならず、フェライト
コア自体の厚さが全体の高さの制約となっていた。

【００３７】本発明のトランス構造では、マザー基板を
トランスの一部（２次側回路）として使っているので、
シート型トランス単体のものをマザー基板上に載せるよ
りも、全体の厚さを薄くできる。また、トランスを覆う
フェライトコアもマザー基板の開口部を通してマザー基
板自体を覆うように設置するので、総厚さは少なくとも
マザー基板の厚さ分は加味されない。これにより、従来
にない薄型の基板を創出することが可能となり、ノート
型パソコンをはじめとする小型携帯機器の電源モジュー
ルとして機器に組み込むことが可能となり、従来の様に
嵩高く厚手のＡＣアダプターを本体と一緒に持ち運びす
る手間がなくなり、前述の種々の問題点を解決すること
が可能となる。

【００３８】また、前述した、特にトランスに関する問
題については、以下の通り作用する。

【００３９】（１）図１０に示すとおり、シート型トラ
ンスの２次側回路部を多層プリント配線板６内に形成す
る事により、多層プリント配線板６上の積層体はシート
型コイル積層体１１（１次側回路および制御部を含む）
のみの厚みで済む。これをフェライトコア５で挟みこん
で形成することにより、トータルの厚みｄ２はフェライ
トコアの厚さだけに押さえることができ、フェライトコ
ア５を多層プリント配線板６上に搭載固定する為の接着
剤等の厚みもなくなる。またフェライトコア５の厚さは
基板の上下に分散されるので、各々の面での最大高さを
さらに下げることができる。

【００４０】（２）図１０に示す通り、シート型コイル
積層体１１を多層プリント配線板６上に設置し、両者を
２分割されたフェライトコア５で挟み込み、固定すると
いう作業だけで実装できる。またシート型コイル積層体
１１が直接多層プリント配線板６上に接するので、適切
な位置に電極端子を設けておくことにより、容易に電気
接続できる。

【００４１】（３）１次側回路と２次側回路を個別に形
成する為、その間の絶縁は１次側、２次側、あるいはそ
の中間に絶縁体を入れる等、適宜設定することができ
る。外観検査も容易で絶縁不良等の問題が生じる事が少
なく、確実な耐電圧を有することができる。また、１次
側回路と２次側回路の結合度に起因する変換効率の調整
の為に、任意に絶縁間距離を変更することが容易にで
き、基板作成後にも変更可能である。

【００４２】（４）シート型トランス基板の層数は、２
次側回路が不要な分、減らすことができ、コストダウン
につながる。２次側回路は従来のマザーボードの作成と
同時にできるのでコストアップにつながらない。

【００４３】（５）２次側回路にプリント配線板を用い
ることで、回路導体に銅箔を使うことができ、比較的容
易に導体抵抗値を下げることができる（銅箔７０μｍ厚
の場合シート抵抗約０．２ｍΩ／□）。２次側の導体抵
抗を低減させることにより、トランス効率の向上が見込
める。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
用いて説明する。

【００４５】図１は本実施の形態によるスイッチング電
源モジュールの一例の外観を示す模式図である。スイッ
チング電源モジュールは、マザーボードと呼ばれる多層
プリント配線板６、シート型トランス１０、入力コネク
タ１２、出力コネクタ１３、パワーＦＥＴ１４および電
解コンデンサ１５等のその他の部品を含んでいる。

【００４６】図２はスイッチング電源モジュールの一例
を断面を示す模式図である。シート型トランス１０は、
トランスの１次側回路が形成されているシート型コイル
積層体１１を備えており、多層プリント配線板６のフェ
ライトコア５で囲まれた部分には２次側回路が形成され
ている。スイッチング電源モジュールは、チョークコイ
ル１６，ＩＣ１７等、その他のスイッチング電源回路を
形成する部品をさらに含んでいる。

【００４７】スイッチング電源モジュールの製造プロセ
スを、特にシート型トランス１０を中心に、以下、図３
〜図１０を用いて説明する。

【００４８】多層セラミック配線板を構成するグリーン
シート３上の所定の位置に１次側パターン、及び制御部
パターン及び接続用ビアを印刷形成する（図３）。グリ
ーンシート３を多層積層し、焼成することにより、シー
ト型コイル積層体１１を作製する（図４）。この時、グ
リーンシート３の中央にはフェライトコア５を挿入する
穴１１Ａを穿孔させておく。なお、グリーンシート３を
多層積層し、焼成する前に穴１１Ａを穿孔してもよい。

【００４９】多層セラミック配線板としてはガラス系低
温焼成タイプの基材を用い、銀又は銅導体の組合わせが
あるが、さらに多層プリント配線板等も用いることがで
きる。

【００５０】また、配線板の層数はパターン巻き数とパ
ターン幅、コイルサイズによって決まる。例えば５０Ｗ
クラスのスイッチング電源用途としては、１層当たり５
巻きのコイルを１２層重ねる（図５）。この時制御用コ
イルとして１層当たり３．５巻きのコイルを２層重ね
る。このパターン形状は一般的なもので、これを限定す
るものではない。

【００５１】図６を参照して、マザーボードとして、所
定の位置に２次側パターンを形成した多層プリント配線
板６を別途作製する。この時多層プリント配線板６には
フェアライトコア５を挿入する穴６Ａ、６Ｂを穿孔させ
ておく。

【００５２】前述のスイッチング電源用途としては、１
層当たり３．５巻きのコイルを２層重ねる（図７）。

【００５３】多層プリント配線板６上にシート型コイル
積層体１１を搭載し、シート型コイル積層体１１の下部
に設けた端子と多層プリント配線板６上の端子とを半田
等で接続する。その後フェアライトコア５で挟み込み固
定する（図８）。

【００５４】図６を参照して、フェライトコアの内部に
設けられ、コイル部による発熱を検出する温度センサー
を説明する。温度センサー６１は、多層プリント配線板
６上の、フェライトコア５で囲まれる位置に座刳り等を
施すことにより、設けられている。

【００５５】図９は、本実施の形態に係るシート型コイ
ルの製造方法のフローチャートを示す。まず、シート型
コイル積層体１１を作成する（Ｓ９０１）。次に、多層
プリント配線板６を作成する（Ｓ９０２）。次に、シー
ト型コイル積層体１１を多層プリント配線板６上に搭載
する（Ｓ９０３）。次に、シート型コイル積層体１１を
フェライトコア５で挟み込み、多層プリント配線板６上
に固定し、シート型コイルが完成する（Ｓ９０４）。

【００５６】本実施の形態に係るシート型トランスの断
面構造を図１０に模式的に表す。シート型トランスを構
成する１次側コイル回路（及び制御回路）はシート型コ
イル積層体１１に形成され、２次側コイル回路は多層プ
リント配線板６内に形成されている。この両回路を囲む
ようにフェアライトコア５で挟み込むことで、シート型
トランスを構成する。全体の厚みｄ２は、フェアライト
コア５の厚さのみとなる。

【００５７】従来のシート型トランス（マザーボードを
含む）のトータル厚さｄ１（図１８）は約１２ｍｍであ
るのに対し、本実施形態の場合のトータル厚さｄ１は
９．８ｍｍと薄くなっている。ここで図１０と図１８と
を比較することにより、本発明のトランス（図１０）と
従来トランス（図１８）の高さ（薄型）の差異が明らか
である。

【００５８】図１１〜図１４を参照して、シート型コイ
ル積層体１１（１次側回路）と多層プリント配線板６
（２次側回路）とを絶縁する絶縁手段を説明する。

【００５９】図１１を参照して、シート型コイル積層体
１１と多層プリント配線板６との間に設けられた絶縁シ
ート１１１を説明する。シート型コイル積層体１１と多
層プリント配線板６との間に適切な絶縁シート１１１を
挟み込むことにより、シート型コイル積層体１１に形成
された１次側回路１１Ｃと多層プリント配線板６に形成
された２次側回路６Ｃとの間の絶縁が確保される。

【００６０】図１２を参照して、シート型コイル積層体
１１に形成された絶縁体シートを説明する。１次側回路
１１Ｃを有するシート型コイル積層体１１の内部に回路
導体を形成することにより、積層体材料（セラミックま
たはプリント基板材料）自体を絶縁体として機能させ
る。即ち、シート型コイル積層体１１の多層プリント配
線板６側に形成された積層体である絶縁体シート１１Ｂ
が、シート型コイル積層体１１に形成された１次側回路
１１Ｃと多層プリント配線板６に形成された２次側回路
６Ｃとを絶縁する。１次側回路１１Ｃを有するシート型
コイル積層体１１を多層セラミック基板でつくる場合
は、絶縁体シート１１Ｂはグリーンシートから成る。１
次側回路１１Ｃを有するシート型コイル積層体１１を多
層プリント基板でつくる場合は、絶縁体シート１１Ｂは
プリプレグから成る。

【００６１】図１３を参照して、多層プリント配線板６
に形成された絶縁ペーストを説明する。絶縁ペーストと
してはソルダーレジスト６Ｓが用いられる。多層プリン
ト配線板６に形成された２次側回路６Ｃをソルダーレジ
スト６Ｓを用いて覆うことにより、シート型コイル積層
体１１に形成された１次側回路１１Ｃと多層プリント配
線板６に形成された２次側回路６Ｃとの間の絶縁が確保
される。ソルダーレジスト６Ｓは、これに類する絶縁塗
料であってもよい。ソルダーレジスト６Ｓと図１１で説
明した絶縁シート１１１を組み合わせて用いてもよい。

【００６２】図１４を参照して、多層プリント配線板６
の外層に形成されたプリプレグ絶縁材を説明する。多層
プリント配線板６の内部に回路導体を形成することによ
り、基板材料が最外層６ＰＸに位置し、シート型コイル
積層体１１に形成された１次側回路１１Ｃと多層プリン
ト配線板６に形成された２次側回路６Ｃとの間の絶縁が
確保される。多層プリント配線板６は、一般によく知ら
れている多層基板の製造方法により製造される。ここで
使われる多層プリント配線板用の材料をプリプレグ（積
層・硬化前の基板材料）と呼ぶ。プリプレグとは、ガラ
スクロスや紙等の基材に調整された樹脂ワニスを含浸さ
せ、乾燥処理した半硬化状態のシートをいう。多層プリ
ント配線板６の各層６ＰＡ、６ＰＢ、６ＰＸはプリプレ
グから成っており、加工・硬化させることにより、多層
プリント配線板６が形成される。

【００６３】図１５を参照して、本実施の形態に係るシ
ート型トランスと、シート型トランスの動作を制御する
制御回路とを含んでいるスイッチング電源モジュールを
説明する。１次巻線１８はシート型コイル積層体１１に
形成された１次側回路に対応し、２次巻線１９は多層プ
リント配線板６に形成された２次側回路に対応する。

【００６４】交流電源１５１がオンされると、交流電圧
は１次側整流平滑回路１５２で整流されて直流電圧とな
り、スイッチング素子１５６に供給される。１次側整流
平滑回路１５２で整流された直流電圧は同時に補助電源
回路１５３に供給される。

【００６５】その結果、補助電源回路１５３内の電解コ
ンデンサの電位が徐々に上昇し、ＰＷＭ制御回路１５４
の動作開始電圧に達した時点でＰＷＭ制御回路１５４は
動作を開始する。ＰＷＭ制御回路１５４が動作を開始す
るとスイッチング素子１５６がオンオフ動作し、トラン
ス１５７の２次巻線１９および３次巻線２０に交流電圧
を出力して、２次側整流平滑回路１５５を介して負荷に
電力を供給するとともに、補助電源回路１５３に電圧を
供給してＰＷＭ制御回路１５４を動作状態に保つ。

【００６６】

【発明の効果】本発明により、従来にない薄型の基板を
創出することが可能となり、この為ノート型パソコンを
はじめとする小型携帯機器の電源モジュールとして機器
に組み込むことが可能となり、従来の様に嵩高く厚手の
ＡＣアダプタを本体と一緒に持ち運びする手間がなくな
り、前述の種々の問題点を解決することが可能となる。

【００６７】特にトランス部に係わる問題に対しては、
以下の通りの効果を奏する。

【００６８】（１）シート型トランスの２次側コイル部
をマザーボード内に形成する事により、マザーボード上
に乗る積層体は１次側コイル部（制御部含む）のみの厚
みで済む。これをフェライトコアで挟み込んで形成する
ことにより、トータル厚みはフェライトコアの厚さだけ
に押さえることができ、フェライトコアをマザーボード
上に搭載固定する為の接着剤等の厚みもなくなる。また
フェライトコアの厚さは基板の上下に分散されるので、
各々の面での最大高さをさらに下げることができ、機器
全体の薄型化が実現できる。

【００６９】（２）１次側コイル部をマザーボード上に
設置し、両者を２分割されたフェライトコアで挟み込
み、固定するという作業だけで実装できる、従来の如
く、一度シート型トランスをフェアライトコアで挟み込
んで固定した後、フェアライトコアごとマザーボードに
取り付けるという手間が省ける。また１次側コイル部が
直接マザーボード上に接するので、適切な位置に電極端
子を設けておくことにより、リード部等を設けることな
く容易に電気接続できる。

【００７０】（３）１次側回路と２次側回路とを個別に
形成する為、その間の絶緑は１次側、２次側、あるいは
その中間に絶緑体を入れる等、適宜設定することがで
き、外観検査も容易で絶緑不良等の間題が生じる事が少
なく、確実な耐電圧を有すことができる。また、１次側
回路と２次側回路の給合度に起因する変換効率の調整の
為に、任意に絶縁間距離を変更することが容易にでき、
基板作製後にも変更可能である。

【００７１】（４）１次側コイル部に２次側回路が不要
なので、層数も減り、コストダウンにつながる。２次側
回路は従来のマザーボードの作製と同時にできるのでコ
ストアップにはつながらない。ここでマザーボードだけ
で多層コイルを形成する事は、基板の層数が極端に増
え、サイズも大きいことにより極端なコストアップにつ
ながり現実的ではない。

【００７２】（５）２次側回路にプリント配線板を用い
る事で、回路導体に銅箔を使う事ができ、比鞍的容易に
導体抵抗値を下げることができる（銅箔７０μｍ厚の場
合シート抵抗約０．２ｍΩ／□）。２次側の導体抵抗を
低減させることにより、トランス効率の向上が見込め
る。

【００７３】（６）温度センサーをマザーボード内の配
線に支障ない領域に切り穴形成等により設置することが
できるので、従来の様にコイルの発熱がフェライトコア
を通じて外部のセンサーに伝わるのに２時間程度かかる
ことがなくなり、正確な管理、制御ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係るスイッチング電源モジュー
ルの斜視図。

【図２】本実施の形態に係るスイッチング電源モジュー
ルの断面図。

【図３】本実施の形態に係る１次側コイルの積層方法の
説明図。

【図４】本実施の形態に係る１次側コイルの斜視図。

【図５】本実施の形態に係る１次側回路のコイルパター
ン（５巻き）の模式図。

【図６】本実施の形態に係るシート型コイルの構造の説
明図。

【図７】本実施の形態に係る２次側回路のコイルパター
ン（３．５巻き）の模式図。

【図８】本実施の形態に係るシート型コイルの斜視図。

【図９】本実施の形態に係るシート型コイルの製造方法
のフローチャート。

【図１０】本実施の形態に係るシート型コイルの断面
図。

【図１１】本実施の形態に係るシート型コイルに用いら
れる絶縁シート１１１の説明図。

【図１２】本実施の形態に係るシート型コイルに用いら
れる絶縁体シート１１Ｂの説明図。

【図１３】本実施の形態に係るシート型コイルに用いら
れる絶縁ペーストの説明図。

【図１４】本実施の形態に係るシート型コイルに用いら
れるプリプレグ絶縁体の説明図。

【図１５】本実施の形態に係るスイッチング電源モジュ
ールの回路図。

【図１６】ノート型パソコンに用いられる電源モジュー
ルの使用例を示す模式図。

【図１７】従来のシート型トランスの製造方法および構
造を示す模式図。

【図１８】従来のシート型トランスの断面構造を示す模
式図。

【符号の説明】

１ ノートパソコン本体 ２ 電源モジュール ３ グリーンシート（又はプリント基板の各層を表わ
す） ４ シート型コイル積層体（１次、２次、制御回路を含
む） ５ フェライトコア ６ 多層プリント配線板 ７ 部品固定用接着剤 １１ シート型コイル積層体（１次、制御回路のみ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｍ 3/28 Ｈ０２Ｍ 3/28 Ｙ Ｈ０１Ｆ 31/00 Ｕ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル部と、該コイル部に挿入されたフ
   ェライトコアとを備えたシート型トランスであって、 該コイル部は、１次側回路が形成された１次側コイル部
   と、 ２次側回路が形成された２次側コイル部とを備えてお
   り、 該１次側コイル部は、第１の積層体で形成されており、 該２次側コイル部は、該第１の積層体と分離されている
   シート型トランス。
2. 【請求項２】 該２次側コイル部は、該シート型トラン
   スが搭載される基板内に形成されている、請求項１に記
   載のシート型トランス。
3. 【請求項３】 該第１の積層体は、多層プリント配線板
   または低温焼成型多層セラミック配線板を含んでいる、
   請求項１に記載のシート型トランス。
4. 【請求項４】 該１次側コイル部は、該フェライトコア
   の芯部が挿入される第１の開口部を有しており、 該２次側コイル部は、該芯部が挿入される第２の開口部
   を該第１の開口部に対応する位置に有しており、 該２次側コイル部は、該フェライトコアの外周部が挿入
   される少なくとも２個の第３の開口部をさらに有してい
   る、請求項１に記載のシート型トランス。
5. 【請求項５】 該２次側コイル部は、第２の積層体で形
   成されており、 該２の積層体は、多層プリント配線板を含んでおり、 該２次側回路は、該多層プリント配線板の各層において
   第１の渦巻き型回路を形成しており、 該第１の渦巻き型回路のそれぞれは、電流の回転方向が
   同一方向となるように形成されている、請求項１に記載
   のシート型トランス。
6. 【請求項６】 該第１の積層体は、多層セラミック配線
   板を含んでおり、 該１次側回路は、該多層セラミック配線板の各層におい
   て第２の渦巻き型回路を形成しており、 該第２の渦巻き型回路のそれぞれは、電流の回転方向が
   該第１の渦巻き型回路の電流の回転方向と同一方向とな
   るように形成されている、請求項５に記載のシート型ト
   ランス。
7. 【請求項７】 該１次側回路と該２次側回路とを絶縁す
   る絶縁手段をさらに備えている、請求項１に記載のシー
   ト型トランス。
8. 【請求項８】 該絶縁手段は、該１次側コイル部と該２
   次側コイル部との間に設けられた絶縁シートを含んでい
   る、請求項７に記載のシート型トランス。
9. 【請求項９】 該絶縁手段は、該１次側コイル部に形成
   された絶縁体シートを含んでいる、請求項７に記載のシ
   ート型トランス。
10. 【請求項１０】 該絶縁手段は、絶縁ペーストを含んで
    いる、請求項７に記載のシート型トランス。
11. 【請求項１１】 該絶縁手段は、該２次側コイル部の外
    層に形成されたプリプレグ絶縁材を含んでいる、請求項
    ７に記載のシート型トランス。
12. 【請求項１２】 該フェライトコアの内部に設けられ、
    該コイル部による発熱を検出する温度センサーをさらに
    備えている、請求項１に記載のシート型トランス。
13. 【請求項１３】 コイル部と、該コイル部に挿入された
    フェライトコアとを備えたシート型トランスであり、該
    コイル部は、１次側回路が形成された１次側コイル部
    と、２次側回路が形成された２次側コイル部とを備えて
    おり、該１次側コイル部は、第１の積層体で形成されて
    おり、該２次側コイル部は、該第１の積層体と分離され
    ているシート型トランスの製造方法であって、 該１次側コイル部を形成する１次側コイル部形成工程
    と、 該２次側コイル部を、該シート型トランスが搭載される
    基板内に形成する２次側コイル部形成工程と、 該１次側コイル部を該フェライトコアにより該基板上に
    固定する１次側コイル部固定工程とを包含するシート型
    トランスの製造方法。
14. 【請求項１４】 該フェライトコアは、第１のフェライ
    トコアと第２のフェライトコアとを備えており、該１次
    側コイル部固定工程は、 該１次側コイル部を該基板上に搭載する工程と、 該基板上に搭載された該１次側コイル部を、該第１のフ
    ェライトコアと第２のフェライトコアとで挟み込み、該
    基板上に固定する工程とを含んでいる、請求項１３に記
    載のシート型トランスの製造方法。
15. 【請求項１５】 請求項１に記載のシート型トランス
    と、 該シート型トランスの動作を制御する制御回路とを含ん
    でいるスイッチング電源モジュール。