JP2003188023A - 電子回路モジュール - Google Patents
電子回路モジュールInfo
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- JP2003188023A JP2003188023A JP2001386984A JP2001386984A JP2003188023A JP 2003188023 A JP2003188023 A JP 2003188023A JP 2001386984 A JP2001386984 A JP 2001386984A JP 2001386984 A JP2001386984 A JP 2001386984A JP 2003188023 A JP2003188023 A JP 2003188023A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の構造では、縦横１０ｍｍ、高さ５ｍｍ
程度の小型化が限界で、さらなる小型化、薄型化が困難
であった。 【解決手段】金属磁性粉及び接合剤を加圧成形してなる
絶縁性の磁性体20と、磁性体20の内部に埋め込まれた巻
線部11及び巻線部11から導出した複数のリード部13、14
を有する少なくとも１本のコイル10と、一体成形された
コイル接続部32及び素子接続部31を有し磁性体20に固定
された複数の端子電極30と、コイル10と共に電気回路を
構成する電子部品40とを備える。コイル接続部32にリー
ド部13、14を接続し、素子接続部31に電子部品40を搭載
する。
程度の小型化が限界で、さらなる小型化、薄型化が困難
であった。 【解決手段】金属磁性粉及び接合剤を加圧成形してなる
絶縁性の磁性体20と、磁性体20の内部に埋め込まれた巻
線部11及び巻線部11から導出した複数のリード部13、14
を有する少なくとも１本のコイル10と、一体成形された
コイル接続部32及び素子接続部31を有し磁性体20に固定
された複数の端子電極30と、コイル10と共に電気回路を
構成する電子部品40とを備える。コイル接続部32にリー
ド部13、14を接続し、素子接続部31に電子部品40を搭載
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノートパソコンや
ビデオカメラ等の携帯型電子機器の電源部に用いるのに
適した電子回路モジュールに係り、インダクタ又はトラ
ンスと、その他の回路部品をコンパクトに一体化した表
面実装型の電子回路モジュールに関するものである。
ビデオカメラ等の携帯型電子機器の電源部に用いるのに
適した電子回路モジュールに係り、インダクタ又はトラ
ンスと、その他の回路部品をコンパクトに一体化した表
面実装型の電子回路モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子回路モジュールとしては、積
層した磁性体基板とプリントコイル、巻線トランスを組
み合わせた実公平７−９５８７号に記載のものがある。
これは薄型化が可能な構成であるが、プリント基板への
実装面積が大きくなる問題があった。また、ＥＩコアを
使用した実公平７−５３４２９号公報に記載のものもあ
るが、この構造では、フェライト材の磁気飽和のために
縦横１０ｍｍ、高さ５ｍｍ程度の小型化が限界であっ
た。
層した磁性体基板とプリントコイル、巻線トランスを組
み合わせた実公平７−９５８７号に記載のものがある。
これは薄型化が可能な構成であるが、プリント基板への
実装面積が大きくなる問題があった。また、ＥＩコアを
使用した実公平７−５３４２９号公報に記載のものもあ
るが、この構造では、フェライト材の磁気飽和のために
縦横１０ｍｍ、高さ５ｍｍ程度の小型化が限界であっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＤＣ／ＤＣ
コンバータやインバータの回路の大部分、例えば大型の
外付けコンデンサ以外の、インダクタ又はトランスと、
その他の回路部品を一体化した電子回路モジュールにお
いて、さらなる小型化及び薄型化が可能な構造を提供し
ようとするものである。
コンバータやインバータの回路の大部分、例えば大型の
外付けコンデンサ以外の、インダクタ又はトランスと、
その他の回路部品を一体化した電子回路モジュールにお
いて、さらなる小型化及び薄型化が可能な構造を提供し
ようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の電子回路モジュ
ールは、金属磁性粉及び接合剤を加圧成形してなる絶縁
性の磁性体20と、磁性体20の内部に埋め込まれた巻線部
11及び巻線部11から導出した複数のリード部13、14を有
する少なくとも１本のコイル10と、一体成形されたコイ
ル接続部32及び素子接続部31を有し磁性体20に固定され
た複数の端子電極30と、コイル10と共に電気回路を構成
する電子部品40とを備え、コイル接続部32にコイルのリ
ード部13、14を接続するとともに、磁性体20の一表面に
露出させた素子接続部31に電子部品40を搭載した構成を
特徴とする。また、本発明の電子回路モジュールは、第
１の金属磁性粉及び接合剤を加圧成形してなる絶縁性の
磁性体20と、第２の金属磁性粉及び接合剤を加圧成形し
てなり磁性体20よりも透磁率が大きい磁性体60と、巻線
部11、空芯部12及び巻線部11から導出した複数のリード
部13、14を有する少なくとも１本のコイル10と、一体成
形されたコイル接続部32及び素子接続部31を有し磁性体
20に固定された複数の端子電極30と、コイル10と共に電
気回路を構成する電子部品40とを備え、コイル接続部32
にコイルのリード部13、14を接続し、磁性体60及び巻線
部11を磁性体20の内部に埋め込むとともに、空芯部12に
磁性体60を配置し、磁性体20の一表面に露出させた素子
接続部31に電子部品40を搭載した構成を特徴とする。
ールは、金属磁性粉及び接合剤を加圧成形してなる絶縁
性の磁性体20と、磁性体20の内部に埋め込まれた巻線部
11及び巻線部11から導出した複数のリード部13、14を有
する少なくとも１本のコイル10と、一体成形されたコイ
ル接続部32及び素子接続部31を有し磁性体20に固定され
た複数の端子電極30と、コイル10と共に電気回路を構成
する電子部品40とを備え、コイル接続部32にコイルのリ
ード部13、14を接続するとともに、磁性体20の一表面に
露出させた素子接続部31に電子部品40を搭載した構成を
特徴とする。また、本発明の電子回路モジュールは、第
１の金属磁性粉及び接合剤を加圧成形してなる絶縁性の
磁性体20と、第２の金属磁性粉及び接合剤を加圧成形し
てなり磁性体20よりも透磁率が大きい磁性体60と、巻線
部11、空芯部12及び巻線部11から導出した複数のリード
部13、14を有する少なくとも１本のコイル10と、一体成
形されたコイル接続部32及び素子接続部31を有し磁性体
20に固定された複数の端子電極30と、コイル10と共に電
気回路を構成する電子部品40とを備え、コイル接続部32
にコイルのリード部13、14を接続し、磁性体60及び巻線
部11を磁性体20の内部に埋め込むとともに、空芯部12に
磁性体60を配置し、磁性体20の一表面に露出させた素子
接続部31に電子部品40を搭載した構成を特徴とする。
【０００５】
【実施例】図１〜図３に本発明の電子回路モジュールの
一実施例を示す。コイル10は、図５に示すように、線材
を多層に巻回した円筒形の巻線部11と、巻線部11に囲ま
れた空芯部12、巻線部11の両端からそれぞれ導出された
リード部13、14を有している。コイル10は磁性体20の内
部に埋め込まれ、空芯部12も磁性体20で満たされてい
る。
一実施例を示す。コイル10は、図５に示すように、線材
を多層に巻回した円筒形の巻線部11と、巻線部11に囲ま
れた空芯部12、巻線部11の両端からそれぞれ導出された
リード部13、14を有している。コイル10は磁性体20の内
部に埋め込まれ、空芯部12も磁性体20で満たされてい
る。
【０００６】磁性体20は、鉄あるいはセンダスト、パー
マロイ等の金属磁性粉を熱硬化性樹脂または熱可塑性樹
脂からなる接合剤（バインダ）で包み込み、これを例え
ば１平方ｃｍ当たり２トン程度の圧力で加圧成形したの
ち１４０°Ｃ程度の温度で加熱、硬化させたものであ
る。磁性体20の金属磁性粉の粒子には絶縁処理を施して
あり、磁性体20は絶縁性となっている。磁性体20の下面
には凹部21が形成してある。
マロイ等の金属磁性粉を熱硬化性樹脂または熱可塑性樹
脂からなる接合剤（バインダ）で包み込み、これを例え
ば１平方ｃｍ当たり２トン程度の圧力で加圧成形したの
ち１４０°Ｃ程度の温度で加熱、硬化させたものであ
る。磁性体20の金属磁性粉の粒子には絶縁処理を施して
あり、磁性体20は絶縁性となっている。磁性体20の下面
には凹部21が形成してある。
【０００７】図４は組み立て途中の電子回路モジュール
の底面図である。この図から明らかなように、多数の端
子電極30が、その一部を磁性体20内に埋め込んで固定し
てある。それぞれの端子電極30には素子接続部31が一体
に成形してあり、これらの素子接続部31は磁性体20下面
の凹部21の中に露出している。端子電極30の中の２本の
端子電極30ａ、30ｂには、素子接続部31に加えてコイル
接続部32をさらに一体成形してある。コイル10のリード
部13、14は、それぞれ磁性体20の内部で異なるコイル接
続部32に接続してある。
の底面図である。この図から明らかなように、多数の端
子電極30が、その一部を磁性体20内に埋め込んで固定し
てある。それぞれの端子電極30には素子接続部31が一体
に成形してあり、これらの素子接続部31は磁性体20下面
の凹部21の中に露出している。端子電極30の中の２本の
端子電極30ａ、30ｂには、素子接続部31に加えてコイル
接続部32をさらに一体成形してある。コイル10のリード
部13、14は、それぞれ磁性体20の内部で異なるコイル接
続部32に接続してある。
【０００８】凹部21の中には素子接続部31に電気的に接
続した電子部品40を取付けてある。電子部品40は、コイ
ル10と共にＤＣ／ＤＣコンバータ等の電気回路を構成す
るもので、図はＩＣ（集積回路装置）のベアチップをフ
リップチップ実装した例を示している。図４のように電
子部品40を取付けた後、凹部21の中に樹脂50を充填して
電子部品40を凹部21内に封じ込めてある。磁性体20に凹
部21を設けたことで、端子電極30の固定が強固になると
同時に樹脂50の充填が容易になる。磁性体20の外部に露
出した端子電極30の残りの部分は、磁性体20の表面に沿
って側面から底面まで延びている。
続した電子部品40を取付けてある。電子部品40は、コイ
ル10と共にＤＣ／ＤＣコンバータ等の電気回路を構成す
るもので、図はＩＣ（集積回路装置）のベアチップをフ
リップチップ実装した例を示している。図４のように電
子部品40を取付けた後、凹部21の中に樹脂50を充填して
電子部品40を凹部21内に封じ込めてある。磁性体20に凹
部21を設けたことで、端子電極30の固定が強固になると
同時に樹脂50の充填が容易になる。磁性体20の外部に露
出した端子電極30の残りの部分は、磁性体20の表面に沿
って側面から底面まで延びている。
【０００９】図６は本発明の他の実施例を示している。
これは、上下を逆にして磁性体20の上面側に電子部品40
を取付けるとともに、磁性体20の上面全体を電子部品40
搭載面としたものである。このときの端子電極30は磁性
体20の両端部を挟むような形に固定してある。それぞれ
の電子部品40は、磁性体20の上面に露出した端子電極30
の素子接続部31に接続されている。凹部を設けることな
く磁性体20の上面全体を使用することで、より多くの電
子部品、例えばＩＣの他にコンデンサ等の電子部品40を
取付けることが可能となる。
これは、上下を逆にして磁性体20の上面側に電子部品40
を取付けるとともに、磁性体20の上面全体を電子部品40
搭載面としたものである。このときの端子電極30は磁性
体20の両端部を挟むような形に固定してある。それぞれ
の電子部品40は、磁性体20の上面に露出した端子電極30
の素子接続部31に接続されている。凹部を設けることな
く磁性体20の上面全体を使用することで、より多くの電
子部品、例えばＩＣの他にコンデンサ等の電子部品40を
取付けることが可能となる。
【００１０】図７は、さらに他の実施例を示すもので、
コイル10の空芯部12に円柱形の第２の磁性体60を取付け
た点以外は、図１〜図３の実施例と同じ構造である。空
芯部12に配置した第２の磁性体60は、絶縁被覆していな
い鉄あるいはセンダスト等の金属磁性粉と接合剤を混合
して加圧成形したものである。金属磁性粉を絶縁処理し
た磁性体20の抵抗率は、絶縁処理していない磁性体60の
抵抗率の１０倍以上の抵抗率となっている。
コイル10の空芯部12に円柱形の第２の磁性体60を取付け
た点以外は、図１〜図３の実施例と同じ構造である。空
芯部12に配置した第２の磁性体60は、絶縁被覆していな
い鉄あるいはセンダスト等の金属磁性粉と接合剤を混合
して加圧成形したものである。金属磁性粉を絶縁処理し
た磁性体20の抵抗率は、絶縁処理していない磁性体60の
抵抗率の１０倍以上の抵抗率となっている。
【００１１】第２の磁性体60の金属磁性粉としては、そ
の平均粒径が磁性体20の金属磁性粉の平均粒径よりも大
きなものを使用する。磁性体20としては、平均粒径の小
さいカーボニール鉄粉が適している。また、より大きい
透磁率の金属磁性粉を使うなどの手段により、磁性体60
の透磁率は磁性体20の透磁率の２倍以上の値となるよう
にする。その結果、コイル10と磁性体20、60で形成され
るインダクタ全体としての実効透磁率は、磁性体部分に
絶縁性の磁性体20のみを用いた場合に比べて大幅に高く
なる。
の平均粒径が磁性体20の金属磁性粉の平均粒径よりも大
きなものを使用する。磁性体20としては、平均粒径の小
さいカーボニール鉄粉が適している。また、より大きい
透磁率の金属磁性粉を使うなどの手段により、磁性体60
の透磁率は磁性体20の透磁率の２倍以上の値となるよう
にする。その結果、コイル10と磁性体20、60で形成され
るインダクタ全体としての実効透磁率は、磁性体部分に
絶縁性の磁性体20のみを用いた場合に比べて大幅に高く
なる。
【００１２】
【発明の効果】本発明では、磁束飽和密度の高い金属磁
性粉を用いることにより、高出力電力のＤＣ／ＤＣコン
バータが必要とする高電流インダクタ又はトランスをコ
イル部分で実現できる。このため、同じ出力電力であれ
ば従来のフェライト材との比較で、極めて小型の電子回
路モジュールを構成できる。試作したところ、出力電力
が２ワットのＤＣ／ＤＣコンバータを、縦横４．５ｍ
ｍ、高さ２ｍｍ以下とすることが出来た。また、インダ
クタ又はトランスの部分の実効透磁率を高くでき、その
分、コイルの巻数を減らせ、太く短い線材を使用でき
る。その結果、コイルの直流抵抗が減り、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ等の回路全体における損失を大幅に低減できる
効果もある。
性粉を用いることにより、高出力電力のＤＣ／ＤＣコン
バータが必要とする高電流インダクタ又はトランスをコ
イル部分で実現できる。このため、同じ出力電力であれ
ば従来のフェライト材との比較で、極めて小型の電子回
路モジュールを構成できる。試作したところ、出力電力
が２ワットのＤＣ／ＤＣコンバータを、縦横４．５ｍ
ｍ、高さ２ｍｍ以下とすることが出来た。また、インダ
クタ又はトランスの部分の実効透磁率を高くでき、その
分、コイルの巻数を減らせ、太く短い線材を使用でき
る。その結果、コイルの直流抵抗が減り、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ等の回路全体における損失を大幅に低減できる
効果もある。
【図１】 本発明の第１実施例を示す正面断面図
【図２】 同、側面断面図
【図３】 同、斜視図
【図４】 同、組み立て途中の底面図
【図５】 コイルの一例を示す斜視図
【図６】 本発明の第２実施例を示す正面断面図
【図７】 本発明の第３実施例を示す正面断面図
10 コイル
11 巻線部
12 空芯部
20 磁性体
30 端子電極
31 素子接続部
32 コイル接続部
40 電子部品
50 樹脂
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 千葉原 勝利
埼玉県鶴ケ島市大字五味ケ谷18番地 東光
株式会社埼玉事業所内
Ｆターム(参考） 5E043 EA04 EB01 EB05
Claims (6)
- 【請求項１】 金属磁性粉及び接合剤を加圧成形してな
る絶縁性の磁性体と、該磁性体の内部に埋め込まれた巻
線部及び巻線部から導出した複数のリード部を有する少
なくとも１本のコイルと、一体成形されたコイル接続部
及び素子接続部を有し該磁性体に固定された複数の端子
電極と、該コイルと共に電気回路を構成する電子部品と
を備え、コイル接続部にコイルのリード部を接続すると
ともに、磁性体の一表面に露出させた素子接続部に電子
部品を搭載したことを特徴とする電子回路モジュール。 - 【請求項２】 電子部品を搭載した側の磁性体の一表面
上に樹脂層を形成し、樹脂層の内部に電子部品を封じ込
めた請求項１の電子回路モジュール。 - 【請求項３】 磁性体の一表面に凹部を形成し、該凹部
の中に素子接続部を露出させて電子部品を取付け、該凹
部に樹脂を充填して電子部品を封じ込めた請求項１の電
子回路モジュール。 - 【請求項４】 第１の金属磁性粉及び接合剤を加圧成形
してなる絶縁性の第１の磁性体と、第２の金属磁性粉及
び接合剤を加圧成形してなり第１の磁性体よりも透磁率
が大きい第２の磁性体と、巻線部、空芯部及び巻線部か
ら導出した複数のリード部を有する少なくとも１本のコ
イルと、一体成形されたコイル接続部及び素子接続部を
有し第１の磁性体に固定された複数の端子電極と、該コ
イルと共に電気回路を構成する電子部品とを備え、コイ
ル接続部にコイルのリード部を接続し、第２の磁性体及
び巻線部を第１の磁性体の内部に埋め込むとともに、空
芯部に第２の磁性体を配置し、第１の磁性体の一表面に
露出させた素子接続部に電子部品を搭載したことを特徴
とする電子回路モジュール。 - 【請求項５】 電子部品を搭載した側の第１の磁性体の
一表面上に樹脂層を形成し、樹脂層の内部に電子部品を
封じ込めた請求項４の電子回路モジュール。 - 【請求項６】 第１の磁性体の一表面に凹部を形成し、
該凹部の中に素子接続部を露出させて電子部品を取付
け、該凹部に樹脂を充填して電子部品を封じ込めた請求
項４の電子回路モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001386984A JP2003188023A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 電子回路モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001386984A JP2003188023A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 電子回路モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003188023A true JP2003188023A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27595952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001386984A Pending JP2003188023A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 電子回路モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003188023A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2011222598A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 磁性体基板の製造方法、磁性体基板、及び、電子回路モジュール |
| JP2011258608A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-22 | Nec Tokin Corp | 線輪部品 |
| JP2012526386A (ja) * | 2009-05-04 | 2012-10-25 | クーパー テクノロジーズ カンパニー | 磁気部品とその製造方法 |
| JP2012234986A (ja) * | 2011-05-02 | 2012-11-29 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | インダクタ一体型リードフレーム、並びに、電子回路モジュール及びその製造方法 |
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-
2001
- 2001-12-20 JP JP2001386984A patent/JP2003188023A/ja active Pending
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