JP2000124656A - コイル部品実装回路基板装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インダクタンス特性を損なうことなくコイル
部品の漏洩磁束を必要に応じてシールドしたコイル部品
実装回路基板装置を提供する。 【構成】磁芯横置きの薄型トランス２０を回路基板１１
に表面実装しており、前記表面実装された薄型トランス
２０の巻線４及びＩ型磁芯１４の外側面を０．３ｍｍ〜
２．０ｍｍの間隙Ｓを保ちつつ全周に亙って当該薄型ト
ランス２０の高さ寸法Ｈ３以上の高さＨ４で囲繞する磁
性部材２１が基板１１に薄型トランス２０とは別体で後
付け実装されていることを特徴とするコイル部品実装回
路基板装置３０であり、上記薄型トランス２０と磁性部
材２１との間に間隙Ｓを持たせることで、敢えて閉磁路
を構成しないようにしてインダクタンス特性の変動を避
け、且つ漏洩磁束の周囲への放出を低減して近傍の他の
電子部品Ｗへの磁気的影響を阻止するシールド効果を得
るように設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄型化に対応した
磁芯横置きのコイル部品（トランス、チョークコイル
等）を表面実装したコイル部品実装回路基板装置（所謂
ハイブリッドＩＣ）に関し、特に、コイル部品の漏洩磁
束を低減するコイル部品実装回路基板装置の実装構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年における電子機器の軽薄短小化に伴
い、ＤＣ-ＤＣコンバータ等の一纏まりの回路ブロック
を構成するコンデンサ、トランジスタ、トランス、ＬＳ
Ｉ等の各種電子部品を一つの回路基板に高密度に表面実
装したハイブリッドＩＣと称される回路基板装置が多用
されている。また、上記回路基板装置をサブ基板として
マザー基板（電子機器の回路の主体となるような大きな
回路基板）に所定間隔に保ちつつ実装して回路ブロック
を組み合わせるようにした、規模の大きな回路基板装置
も広く普及している。

【０００３】そして、上記表面実装される個々の電子部
品においては、当然ながら小型化・薄型化が求められて
おり、特に巻線を磁芯に巻回する構造であることから高
さ寸法が比較的大きくなるコイル部品（典型としてトラ
ンス）は薄型化の要請が強い。

【０００４】上記薄型化の要請に応えるため、回路基板
に対して磁芯を横置きとするコイル部品が既に提案され
ている。

【０００５】例えば、特開平９−９２５４６号公報に記
載された図５の展開図に示される薄型トランス１０は、
コイルボビンを使用しないで外部接続用端子１ａ、１
ｂ、１ｃ、１ｄ（金属フレーム）を底部に固定した横置
きのＩ型磁芯（高固有抵抗のフェライト磁芯）３に直接
に巻線４を巻回する構造として薄型化を図り、且つ口型
磁芯７を前記Ｉ型磁芯３に組み合わせることで閉磁路構
造として必要とするインダクタンス特性を得る構造とな
っている。

【０００６】また、上記のような外部接続用端子１ａ・
・・を別途Ｉ型磁芯３に取り付けるのではなく、横置き
のＩ型磁芯３の両端鍔部３Ａ、３Ｂに電極を塗布直付け
することでさらに薄型化を図った上記口型磁芯７を備え
ない開磁路構造の磁芯横置きの薄型トランスも提案され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような開磁路構造のコイル部品を基板に表面実装したコ
イル部品実装回路基板装置では、当該コイル部品の巻線
側面から放出する漏洩磁束が近傍に配された他の電子部
品や配線に影響を与えることになる。特に他のコイル部
品が近在する場合はそのインダクタンス値を変動させる
恐れがある。

【０００８】而して、コイル部品実装回路基板装置にお
ける基板に実装されたコイル部品の漏洩磁束を減らすシ
ールド対策が必要となってくる。

【０００９】この点、図５の薄型トランス１０は、Ｉ型
磁芯３からなるトランス本体の周囲を口型磁芯７で囲っ
て一体化した閉磁路構造であるので、トランス自体が漏
洩磁束を幾分か低減する構造となっている。

【００１０】しかし、図５の側面方向から見た展開図か
ら明らかなように、Ｉ型磁芯３の外周を囲う口型磁芯７
は巻線４の外側面を完全には囲繞しておらず、上下方向
に巻線が露出するほどに高さ寸法Ｈ１がコイル本体の高
さ寸法Ｈ２（巻線の厚さ寸法）よりも小さなものとなっ
ている。したがって、巻線４の側面から口型磁芯７に収
束せずに外部に放出される漏洩磁束の量は大きい。畢
竟、閉磁路構造といっても、漏洩磁束は少なからず周囲
に放出されているのである。

【００１１】一方、コイル部品実装回路基板装置を観察
すれば、当該コイル部品の漏洩磁束の影響を他の電子部
品が受けると予想されるシールドすべき箇所は他の電子
部品との配置関係から自ずと明らかになる。この際、シ
ールドを要する箇所はコイル部品の右サイドのみという
ような部分的シールドで足る場合も多いと考えられる。
この点で、巻線４の全周を囲う口型磁芯７を備える前記
薄型トランス１０は占有面積の大きさで口型磁芯７を備
えない開磁路構造のコイル部品よりも不利である。 ま
た、口型磁芯７を備えないコイル部品を実装した後に、
その周囲を密接に接合するように口型磁芯７のような磁
性部材で囲うと閉磁路構造になって元のコイル部品のイ
ンダクタ特性が顕著に変化してしまうことになり不都合
である。

【００１２】即ち、漏洩磁束の影響を近在する他の電子
部品に与えないように必要な程度にシールドするととも
にコイル部品自身のインダクタ特性を大きく変化させな
いように基板に表面実装することが望まれるのである。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、コイル部品のインダクタ特性を大きく変えない
ようにしつつ漏洩磁束の影響を周囲の電子部品に与えな
いように低減する構成のコイル部品実装回路基板装置を
提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、 （１）磁芯横置きのコイル部品を回路基板に表面実装し
たコイル部品実装回路基板装置において、前記表面実装
されたコイル部品の巻線及び磁芯の外側面を０．３ｍｍ
〜２．０ｍｍの間隙を保ちつつ全周に亙って当該コイル
部品の高さ寸法以上の高さで囲繞する磁性部材が前記回
路基板に実装されていることを特徴とするコイル部品実
装回路基板装置を提供することにより、上記課題を解決
する。

【００１５】（２）また、磁芯横置きのコイル部品を回
路基板に表面実装したコイル部品実装回路基板装置にお
いて、前記表面実装されたコイル部品の巻線近傍に磁芯
の両端鍔間に亙って０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの間隙を有
しつつ隣接する当該コイル部品の高さ寸法以上の方形の
磁性部材が回路基板に実装されていることを特徴とする
コイル部品実装回路基板装置を提供することにより、上
記課題を解決する。

【００１６】（３）さらに、磁芯横置きのコイル部品を
表面実装したサブ基板を実装面側がマザー基板に対向す
るように所定間隔で組み合わせた前記サブ基板と前記マ
ザー基板からなるコイル部品実装回路基板装置におい
て、前記サブ基板に実装されたコイル部品の直上の対向
するマザー基板の表面に磁性体シート乃至磁性体薄板を
貼着したことを特徴とするコイル部品実装回路基板装置
を提供することにより、上記課題を解決する。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係るコイル部品実装回路
基板装置の実施の形態を図１〜図４の図面に基づいて説
明する。以下、コイル部品の典型として薄型トランスを
対象とするが、勿論、磁芯横置きのチョークコイルやフ
ィルタ等のコイル部品に置き換えてもよいことは言うま
でもない。

【００１８】図１は本発明の請求項１に係るコイル部品
実装回路基板装置における薄型トランスが実装された箇
所の斜視図であり、図２は上記薄型トランスの構造を説
明する展開・断面図である。図３は本発明の請求項２に
係るコイル部品実装回路基板装置における薄型トランス
のシールド構造を示す平面・正面図である。図４は本発
明の請求項３に係るコイル部品実装回路基板装置におけ
る薄型トランスのシールド構造を示す側面図である。

【００１９】図１及び図２において、本発明に係るコイ
ル部品実装回路基板装置３０は、磁芯横置きの薄型トラ
ンス２０を回路基板１１に表面実装しており、前記表面
実装された薄型トランス２０の巻線４及び磁芯１４（巻
芯の両端に鍔を有するＩ型磁芯）の外側面を０．３ｍｍ
〜２．０ｍｍの間隙Ｓを保ちつつ全周に亙って当該薄型
トランス２０の高さ寸法Ｈ３以上の高さＨ４（Ｈ４≧Ｈ
３）で囲繞する磁性部材２１が基板１１に薄型トランス
２０とは別体で後付け実装されていることを特徴とする
（請求項１に対応）。

【００２０】上記薄型トランス２０と磁性部材２１との
間に間隙Ｓを持たせることで、敢えて閉磁路を構成しな
いようにしてインダクタンス特性の変動を避け、且つ漏
洩磁束の周囲への放出を抑制して近傍の他の電子部品Ｗ
に磁気的影響を与えないようにするシールド効果を得る
ように設定されている。この点で厚さが２ｍｍ程度、縦
横寸法が１０〜２０ｍｍ程度の薄型トランス２０を搭載
したコイル部品実装回路基板装置においては、上記０．
３ｍｍ〜２．０ｍｍの寸法範囲が適正な間隙Ｓの範囲で
ある。即ち、０．３ｍｍ未満に近づけると閉磁路に近く
なってしまい、２．０ｍｍ以上離すと意図するシールド
効果が得られないのである。

【００２１】表面実装されるコイル部品は、従来技術で
説明した図５に示されるような外部接続端子１ａ・・を
備えるＩ型磁芯３を用いた薄型トランス１０（口型磁芯
７を除く）でもよいが、より薄型化を志向するものとし
て、図１及び図２に示されるような、直方体形状の巻芯
部１４ａと、該巻芯部１４ａの長さ方向の両端に前記巻
芯部１４ａと一体に各々延設された鍔部１４ｂ、１４ｃ
を有する構造のＩ型フェライト磁芯１４と、該フェライ
ト磁芯１４の前記鍔部１４ｂ、１４ｃの側面に配した複
数の磁芯直付けの外部接続電極１６・・（銀ペースト等
の導電ペーストを印刷したものやこれに半田メッキや錫
メッキを付加したもの）と、前記巻芯部１４ａに巻回さ
れるとともに、両端部が各々前記鍔部１４ｂ、１４ｃの
外部接続電極１６に半田付け等により導電固着された巻
線４（ポリウレタン被覆導線やポリエステル被覆導線等
の絶縁被覆導線である。）と、を備えた構造の薄型トラ
ンス２０がより一層望ましいであろう。

【００２２】次に、図３において、上記磁芯横置きの薄
型トランス２０を基板１１に表面実装したコイル部品実
装回路基板装置は、前記表面実装された薄型トランス２
０の巻線４の右サイド近傍にフェライト磁芯１４の両端
鍔１４ｂ、１４ｃ間に亙って０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの
間隙Ｓを有しつつ隣接する当該薄型トランス２０の高さ
寸法Ｈ３以上の高さＨ５（図では概ねＨ３＝Ｈ５）を有
する方形（直方体）の磁性部材３１が回路基板１１に実
装されていることを特徴とする（請求項２に対応）。

【００２３】これは回路基板に実装されたコイル部品に
ついて、その近傍に実装された他の電子部品に対して磁
気的遮蔽物として漏洩磁束の波及を阻止する部分的もし
くは選択的シールドの役目を果たすものである。

【００２４】上記部分的シールド（電子部品や配線の配
置に応じて巻線４の右サイドのみ、左サイドのみ、また
は両サイドをシールドする。）によって実装面積の増大
を抑えつつ必要十分な漏洩磁束の低減がなされることに
なる。

【００２５】以上のように本発明のコイル部品実装回路
基板装置では、薄型トランス２０とは別に口型ないし方
形の磁性部材２１、３１が隣接して実装されているが、
前記磁性部材２１、３１の実装の容易性を考えて、前記
磁性部材の角隅ないし端部の少なくとも底面側には電極
面３３を設けて一般の電子部品と同様に回路基板の電極
ランドにハンダ付け等による実装が簡単に行えるように
するのが望ましい。

【００２６】また、リフローハンダ付けの際に位置決め
が為されるように接着剤にて事前に薄型トランス２０と
接着しておくことも望ましいであろう。

【００２７】次に、図４に示されるコイル部品実装回路
基板装置は、前記磁芯横置きの薄型トランス２０を表面
実装したサブ基板４０を実装面側がマザー基板５０に対
向するように所定間隔Ｙで組み合わせたもので、前記サ
ブ基板４０に実装された薄型トランス２０の直上の対向
するマザー基板５０の表面に磁性体シート乃至磁性体薄
板５１を貼着したことを特徴とする（請求項３に対
応）。

【００２８】上記磁性体シート乃至磁性体薄板５１は薄
い非導電性テープに磁性物質、例えばフェライト粉を塗
布したもので、５０μｍ〜０．３ｍｍ程度の厚さであ
る。この、磁性体シート乃至磁性体薄板５１によって、
巻線４から放出される漏洩磁束はマザー基板５０側へ貫
通する量が低減され、マザー基板５０の反対面（図４の
上方側）側に表面実装された他の電子部品への影響が抑
止される。

【００２９】以上のように、本発明は、回路基板に表面
実装されたコイル部品の自己のインダクタンス特性を大
きく変えることなく漏洩磁束の周囲への放出を抑止低減
（シールド）し、延いては回路基板に実装された他の電
子部品や配線への磁気的影響を低減する。そして銘記す
べきは、上述のシールドのための磁性部材２１、３１や
磁性体シート乃至磁性体薄板５１が、薄型トランス２０
等のコイル部品に始より一体に形成されているのではな
く、コイル部品とは別体でその近傍に表面実装されるも
のであるので、必要に応じて適宜シールド措置を行うこ
とができるという点に優れた汎用性が認められることで
ある。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係るコイル部品実装回路基板装
置は、上記のように構成されているため、表面実装され
たコイル部品のインダクタンス特性を損なうことなく漏
洩磁束を必要に応じて低減し、近傍に実装された他の電
子部品や配線への磁気的影響を抑止することができると
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１に係るコイル部品実装回路基
板装置における薄型トランスが実装された箇所の斜視図
である。

【図２】上記薄型トランスの構造を説明する展開・断面
図である。

【図３】本発明の請求項２に係るコイル部品実装回路基
板装置における薄型トランスのシールド構造を示す平面
・正面図である。

【図４】本発明の請求項３に係るコイル部品実装回路基
板装置における薄型トランスのシールド構造を示す側面
図である。

【図５】従来の薄型トランスの展開図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ 外部接続用端子 ３ Ｉ型磁芯 ３Ａ、３Ｂ 両端鍔部 ４ 巻線 ７ 口型磁芯 １０、２０ 薄型トランス １１ 回路基板 １４ フェライト磁芯 １４ａ 巻芯部 １４ｂ、１４ｃ 鍔部 １６ 外部接続電極 ２１、３１ 磁性部材 ３０ コイル部品実装回路基板装置 ３３ 電極面 ４０ サブ基板 ５０ マザー基板 ５１ 磁性体シート乃至磁性体薄板 Ｈ１、Ｈ３ 薄型トランスの高さ寸法 Ｈ２ コイル本体の高さ寸法 Ｈ４、Ｈ５ 磁性部材の高さ寸法 Ｓ 間隙 Ｗ 電子部品 Ｙ サブ基板とマザー基板の間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保坂 康夫 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 生方 健仁 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 Ｆターム(参考） 5E321 AA01 AA11 BB51 CC12 CC16 GG07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁芯横置きのコイル部品を回路基板に表
   面実装したコイル部品実装回路基板装置において、前記
   表面実装されたコイル部品の巻線及び磁芯の外側面を
   ０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの間隙を保ちつつ全周に亙って
   当該コイル部品の高さ寸法以上の高さで囲繞する磁性部
   材が前記回路基板に実装されていることを特徴とするコ
   イル部品実装回路基板装置。
2. 【請求項２】 磁芯横置きのコイル部品を回路基板に表
   面実装したコイル部品実装回路基板装置において、前記
   表面実装されたコイル部品の巻線近傍に磁芯の両端鍔間
   に亙って０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの間隙を有しつつ隣接
   する当該コイル部品の高さ寸法以上の方形の磁性部材が
   回路基板に実装されていることを特徴とするコイル部品
   実装回路基板装置。
3. 【請求項３】 磁芯横置きのコイル部品を表面実装した
   サブ基板を実装面側がマザー基板に対向するように所定
   間隔で組み合わせた前記サブ基板と前記マザー基板から
   なるコイル部品実装回路基板装置において、前記サブ基
   板に実装されたコイル部品の直上の対向するマザー基板
   の表面に磁性体シート乃至磁性体薄板を貼着したことを
   特徴とするコイル部品実装回路基板装置。