JP2007059839A - Ｌｃ複合部品 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な治具や形成方法を用いずに形成でき、巻線部分で発生した熱を外部に効率良く放熱できるＬＣ複合部品を提供する。
【解決手段】ＬＣ複合部品は、表面に導体パターンからなる巻線部１２がそれぞれ形成された複数の巻線構成用プレーナ基板１０と、巻線構成用プレーナ基板１０の積層体の外周に沿って配置されるコアを備え、積層された巻線構成用プレーナ基板１０の間の電気的接続に用いる層間接続用の端子部１３を各々の巻線構成用プレーナ基板１０に設けてある。複数の巻線構成用プレーナ基板１０を積層すると、巻線部１２の間に絶縁体（プレーナ基板１０）が配置されるので、複数の巻線部１２によりインダクタンス及びキャパシタンスが形成される。そして、複数の巻線構成用プレーナ基板１０の積層体において、積層方向の中心付近には、表面に放熱用の導体パターン２２が形成された放熱用プレーナ基板２０が配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート状の巻線を積層することでインダクタンスおよびキャパシタンスを複合的に形成したＬＣ複合部品に関するものである。

近年、電子装置の小型化に伴って、電子装置に用いられる電子部品の部品数の削減や、個々の電子部品の小型化、低背化の要求があり、例えば図１３に示すようにインダクタンスとキャパシタンスとを複合的に形成することで部品数を削減するとともに、プレーナ型の巻線を用いることで低背化を図ったＬＣ複合部品１が提供されている。

図１３に示すＬＣ複合部品１は、矩形板状のプレーナ基板１０を複数枚積層して構成され、各々の基板１０の表面には導体パターンからなる巻線部１２が形成されるとともに、基板１０の長手方向両端部にスルーホールからなる層間接続用の端子部１３を短手辺に沿って複数形成してある。各基板１０に設けた端子部１３は上下方向において重なる位置に形成されており、各端子部１３には例えばプリント配線板（図示せず）に半田付け等の方法で実装するためのリード端子４０が接続されている。また、複数の基板１０に対して積層方向の両側からコ字形のコア３０，３０が取り付けられている。而して、複数枚のプレーナ基板１０を積層すると、各プレーナ基板１０に形成された巻線部１２が絶縁体であるプレーナ基板１０を介して積層され、インダクタンスおよびキャパシタンスが形成される。尚、端子部１３の一部は巻線部１２に電気的に接続されており、端子部１３を介して巻線部１２がリード端子４０に電気的に接続されている。

上述のＬＣ複合部品１では、電流密度の高い巻線部１２での温度上昇が大きくなり、とりわけ基板１０の積層方向において、中心部に近い側ほど巻線部１２の発熱が籠もり易いため、損失が増加するという問題があった。また、巻線部１２の発熱によって基板１０の温度が上昇するため、基板１０の材料として耐熱性に優れた材料を用いなければならず、コストアップを招くという問題もあった。また基板１０は、キャパシタンスを形成するための絶縁体として機能するので、基板１０の材料は誘電率をもとに選定されるのであるが、高耐熱化を図ろうとすると使用できる材料が制約されるから、材料選定の自由度が低下するという問題もあった。また部品の大型化を防ぐためには、層間接続用の端子部１３を形成するために、十分なスペースを確保することができず、巻線部１２とリード端子４０とを電気的に接続する際の接触抵抗が大きくなり、損失が増加する場合もあった。

以上のような部品の小型化に伴う発熱や放熱といった問題点は、シート状（プレーナ型）の巻線部１２を備えるＬＣ複合部品１以外の電子部品でも問題になっており、その対策として以下の特許文献１〜３に示されるような電子部品が提案されている。

例えば特許文献１に示されるものでは、板状のコイル板で巻線部が形成されたものであり、コイル板を延伸し、その先端を屈曲させることで、実装端子としている。

また特許文献２に示されるものでは、電流密度の大きい巻線部分には、連続した一つの導体で形成され、且つ、巻線部分の断面積を十分に確保したエッジワイズコイルを用い、電流密度が小さい巻線部分にはプレーナ型の巻線を用いている。

また更に特許文献３に示されるものでは、第１の巻線部を、熱伝導性に優れた絶縁体で形成される収納ケースに収納し、第１の巻線部と電気的に絶縁された第２の巻線部には、別体に形成された熱伝導部を接続してある。
特開平５−３２６２９０号公報 特許第２９６２７０７号公報 特開平６−１５１２０７号公報

ところで、上述した特許文献１に示されるものでは、巻線部と接続端との接触抵抗による損失を低減する効果があり、特許文献２に示されるものでは、さらに電流密度の大きい巻線部には接続端子を極力設けず、巻線部の断面積を大きくするなどの対策によって、部品の発熱を抑制している。

しかしながら、特許文献１に記載のものは、巻線部と接続端子或いは実装用端子の間の接触抵抗を低減するだけで、巻線部での発熱量を低減したり、巻線部の発熱を効率良く外部に放熱することは考慮されておらず、部品発熱量の大幅な低減効果は望めない。

また、特許文献２に記載のものでは、部品の小型化が必要な場合に、巻線部分の断面積を十分に確保することができないため、部品発熱量の大幅な低減効果は望めない。また、材料或いは形成方法の異なる巻線部分を複数設けているため、製造工程が増加したり、製造工程の複雑化や部品数の増加によってコストアップを招くという問題もあった。

さらに、特許文献３に記載のものでは、放熱性に優れた絶縁体が必要であり、熱伝導性能や耐圧性能など絶縁体の性能によって、部品の形状が大きく変わってしまうという問題があった。また、絶縁体で形成されたケースや、熱伝導部の治具が別途必要になるため、製造工程が複雑になってコストアップを招くという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、特別な治具を用いずに形成でき、巻線部分で発生した熱を外部に効率良く放熱できるＬＣ複合部品を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面に導体パターンからなる巻線部がそれぞれ形成された複数の巻線構成用プレーナ基板と、巻線構成用プレーナ基板の積層体の外周に沿って配置されるコアと、複数の巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部の間に配置される絶縁体とを備え、積層された巻線構成用プレーナ基板の間の電気的接続に用いる層間接続用の端子部を各々の巻線構成用プレーナ基板に設け、複数の巻線構成用プレーナ基板を積層することによってインダクタンス及びキャパシタンスを形成するとともに、巻線部で発生した熱を放熱させる放熱手段を積層体に設けたことを特徴とする。

この発明によれば、複数の巻線構成用プレーナ基板を積層した場合に、積層方向における中央部では巻線部で発生した熱が籠もって、巻線構成用プレーナ基板の温度が上昇するが、放熱手段により巻線部で発生した熱を放熱させているので、巻線構成用プレーナ基板の温度上昇を抑制することができ、且つ、放熱手段は積層体に設けられているので、特別な治具を用いずに放熱手段を形成できる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、放熱手段が、表面に放熱用の導体パターンが形成された放熱用プレーナ基板からなり、複数の巻線構成用プレーナ基板の積層体において、積層方向の中心付近に放熱用プレーナ基板を配置したことを特徴とする。

この発明によれば、放熱用の導体パターンが形成された放熱用プレーナ基板を積層方向の中心付近に配置しているので、熱が籠もりやすい中心付近の発熱を逃がすことが出来る。しかも、放熱用の導体パターンは巻線部と同様の形成方法で形成することができ、特別な治具も必要ないので、製造工程数が増えることはなく、コストアップを招くことがない。

請求項３の発明では、請求項２の発明において、放熱用プレーナ基板に形成された導体パターンが、何れかの巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部の一部を構成することを特徴とする。

この発明によれば、放熱用の導体パターンが巻線部の一部を構成しているので、巻線部の熱が放熱用の導体パターンに伝導しやすく、放熱用の導電パターンから効率良く放熱することができる。

請求項４の発明では、請求項２又は３の発明において、放熱用プレーナ基板に形成された導体パターンが、何れかの巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部に接続されている部品実装用端子部に直接接続されたことを特徴とする。

この発明によれば、巻線部に電気的に接続されている部品実装用端子部に放熱用の導体パターンを直接接続しているので、巻線部の発熱を放熱用の導体パターンから部品実装用端子部を介して実装基板側へ効率良く放熱することができ、ＬＣ複合部品の温度上昇を抑制することができる。

請求項５の発明では、請求項２又は３の発明において、放熱用プレーナ基板に形成された導体パターンが、巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部と電気的に絶縁されている部品実装用端子部に直接接続されたことを特徴とする。

この発明によれば、放熱用の導体パターンを直接接続した部品実装用端子部は巻線部と電気的に絶縁されているので、この部品実装用端子部をケースなどの実装対象に直接接続でき、巻線部から放熱用の導体パターンに伝導した熱をケースなどの実装対象に直接逃がすことができるから、放熱性が向上する。

請求項６の発明では、請求項２乃至５の何れかの発明において、放熱用プレーナ基板に、実装対象への実装方向において、巻線構成用プレーナ基板よりも実装対象側へ突出する凸部を設け、当該凸部に放熱用の導体パターンの一部が形成されたことを特徴とする。

この発明によれば、凸部に形成された導体パターンは、巻線構成用プレーナ基板よりも実装対象側に突出しているので、この凸部に形成された導体パターンを実装用の端子として使用することができる。しかも、凸部により実装強度を確保できるので、凸部に形成した導体パターンの厚みを厚くすることなく、十分な実装強度を確保できる。

請求項７の発明では、請求項２乃至６の何れかの発明において、少なくとも一部が導体で形成され、各プレーナ基板の積層体を収納する収納ケースの導体部分に、放熱用プレーナ基板に形成された放熱用の導体パターンを接続したことを特徴とする。

この発明によれば、放熱用の導体パターンを収納ケースの導体部分に接続しているので、導体パターンと収納ケースとの間の接続抵抗を小さくでき、放熱用の導体パターンの熱を収納ケースに効率良く放熱することができる。

請求項８の発明では、請求項２乃至７の何れかの発明において、巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部の中心を貫通するようにしてコアの一部を配置するとともに、巻線部の中心に配置されたコアにエアギャップを設け、このエアギャップの近傍に放熱用プレーナ基板の少なくとも一部を配置したことを特徴とする。

ところで、エアギャップにインダクタンスを配置すると、フリンジング効果により損失が増加するが、請求項８の発明によれば、エアギャップの近傍には放熱用プレーナ基板の少なくとも一部が配置されているので、フリンジング効果による損失の増加を防止することができる。

請求項９の発明では、請求項８の発明において、エアギャップの近傍に配置された放熱用プレーナ基板の一部によりキャパシタンスを形成したことを特徴とする。

ここで、エアギャップの近傍にインダクタンスを配置するとフリンジング効果による悪影響が生じるが、請求項９の発明によれば、エアギャップの近傍に配置した放熱用プレーナ基板の一部によりキャパシタンスを形成しており、キャパシタンスの場合はフリンジング効果の影響を受けないため、部品の損失を増加させることなく、コンデンサの容量を増やすことができる。

請求項１０の発明では、請求項２乃至９の何れかの発明において、放熱用プレーナ基板に形成される放熱用の導体パターンの厚みが、巻線構成用プレーナ基板に形成される巻線部の厚み以上であることを特徴とする。

この発明によれば、放熱用の導体パターンの厚みを巻線部の厚み以上とすることで、巻線部の熱を導体パターンに逃がしやすくでき、放熱性を高めることができる。

請求項１１の発明では、請求項１乃至１０の何れかの発明において、巻線構成用プレーナ基板の積層方向において、中央部に近付くほど巻線部の断面積を大きくしたことを特徴とする。

この発明によれば、積層方向の中央部ほど巻線部の断面積を大きくしているので、中央部に配置された巻線部で発生する熱を低減することができ、且つ、巻線部の表面積を増やすことで、巻線部で発生した熱を放熱しやすくできる。

請求項１２の発明では、請求項１乃至１０の何れかの発明において、巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部の一部に、当該巻線構成用プレーナ基板の外側へ突出する突出部を設け、当該突出部を介して複数の巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部が電気的に接続されたことを特徴とする。

この発明によれば、巻線部の一部に設けた突出部を介して、複数の巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部が電気的に接続されるので、基板に設けたスルーホールを介して導通する場合に比べて突出部の断面積を大きくしやすいので、巻線部の接続抵抗を小さくして、巻線部の熱を放熱手段に伝導しやすくでき、放熱性を高めて、熱による損失を低減することができる。

本発明によれば、複数の巻線構成用プレーナ基板を積層した場合に、積層方向における中央部では巻線部で発生した熱が籠もって、巻線構成用プレーナ基板の温度が上昇するが、放熱手段により巻線部で発生した熱を放熱させているので、巻線構成用プレーナ基板の温度上昇を抑制することができ、且つ、放熱手段は積層体に設けられているので、特別な治具を用いずに放熱手段を形成できる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１乃至図３に基づいて説明する。本実施形態のＬＣ複合部品１は、複数の巻線構成用プレーナ基板１０と、放熱手段たる放熱用プレーナ基板２０と、コア３０，３０と、リード端子４０とを主要な構成として備える。

複数の巻線構成用プレーナ基板１０は略同じ形状に形成され、図１（ｂ）に示すように矩形板状であって、中央部にコア３０の中足（図示せず）を挿通させる貫通孔１１が設けられ、貫通孔１１の周りに銅箔などの導体パターンからなる巻線部１２を形成してある。また、プレーナ基板１０の長手方向における両側部には、スルーホールからなる層間接続用の積層用端子部１３が短手辺に沿って複数個（例えば５個）形成され、巻線部１２の一端が何れかの端子部１３に電気的に接続されている。また巻線部１２の他端は、貫通孔１１の近傍に設けたスルーホールからなる層間接続用の端子部１４に電気的に接続されている。尚、巻線部１２はプレーナ基板１０の一面のみに形成しても良いし、両方の面に形成しても良く、基板の両面に巻線部１２を形成する場合は端子部１３，１４を介して両面の巻線部１２を電気的に接続すれば良い。また巻線部１２は端子部１３，１４を介して他のプレーナ基板１０に形成された巻線部１２や後述のプレーナ基板２０に形成された巻線部２２に接続することができる。

放熱用プレーナ基板２０は図１（ａ）に示すように矩形板状であって、中央部にコア３０の中足を挿通させる貫通孔２１が設けられ、貫通孔の周りにドーナツ型の銅箔などからなる導体パターン２２を形成してある。また、プレーナ基板２０の長手方向における両側部には、プレーナ基板１０の端子部１３に重なる位置にスルーホールからなる層間接続用の端子部２３が５個ずつ形成されている。導体パターン２２は、プレーナ基板１０に形成された巻線部１２と電気的に絶縁されているリード端子４０に直接接続されており、このリード端子４０を介してＬＣ複合部品１の実装基板やケースなどに直接放熱することができるから放熱性が向上する。ここで、プレーナ基板２０の放熱効果を高めるためには、放熱用の導体パターン２２の面積をより大きな面積とすることが好ましく、一例として図１（ｂ）に示すような形状を示したが、基板１枚当たりの導体パターン２２の数や、導体パターン２２に接続する端子部２３の数（すなわち放熱箇所の数）を複数にしても良い。また、放熱用の導体パターン２２はプレーナ基板１０の一方の面のみに形成しても良いし、両方の面に形成しても良く、基板の両面に導体パターン２２を形成する場合は端子部２３，２４を介して両面の導体パターン２２を電気的に接続すれば良い。

そして、複数の巻線構成用プレーナ基板１０と放熱用プレーナ基板２０とは厚み方向に積層されており、各プレーナ基板１０，２０の端子部１３，２３にリード端子４０を半田付けしてある。ここで、巻線構成用プレーナ基板１０を複数積層することでインダクタンスが構成され、各層の巻線部１２の接続の仕方によってコイル或いはトランスとして機能する。また、巻線構成用プレーナ基板１０を複数積層すると、巻線部１２の間に絶縁体（プレーナ基板１０）が配置されるから、キャパシタンスが形成される。尚、リード端子４０はＬＣ複合部品１の実装用の端子としても用いられ、リード端子４０の一部がインダクタンス或いはキャパシタンスの出力端子として機能する。

各コア３０は磁性材料により形成され、中央片３１と、中央片３１の両端部から一方向に突出する側片３２とで、側面視の形状がコ字形に形成されている。コア３０，３０は、プレーナ基板１０，２０の積層体に対して、積層方向の両側から組み付けられ、両側片３２の先端を当接させた状態で結合されている。尚、各コア３０の中央片３１には、プレーナ基板１０，２０の貫通孔１１，２１に挿通される中足（図示せず）が突設されている。

ＬＣ複合部品１は以上のような構成を有しており、巻線構成用プレーナ基板１０を複数積層した場合は、積層方向における中央部ほど巻線部１２の発熱が籠もり易いため、損失が増加するという問題があるが、本実施形態では巻線構成用プレーナ基板１０と共に放熱用プレーナ基板２０を積層しており、プレーナ基板２０には放熱用の導体パターン２２を形成しているので、プレーナ基板１０に形成された巻線部１２の熱を放熱用の導体パターン２２に逃がすことで、部品温度の上昇を抑制することができる。しかも、放熱用の導体パターン２２の熱はリード端子４０を介して実装基板側へ放熱されるから、プレーナ基板１０に形成された巻線部１２の温度上昇をさらに低減して、損失を抑制することができる。なお導体パターン２２の厚みは、プレーナ基板１０に形成される巻線部１２の厚みよりも厚くすることが好ましく、導体パターン２２による放熱効果を向上させることができる。また放熱用プレーナ基板２０を複数積層しても良く、その場合は積層方向において中央部に近付くほど導体パターン２２の厚みを厚くすることで、熱が籠もりやすい中央部の放熱性を高めることができる。

ここにおいて、放熱用の導体パターン２２は、各プレーナ基板１０の巻線部１２と電気的に絶縁された端子部２３に接続されているので、導体パターン２２の熱を金属製の熱伝導部材（リード端子４０）を介して実装基板やケースなどへ直接放熱することができ、導体パターン２２の熱を効率良く逃がすことができる。また本実施形態では放熱用の導体パターン２２の形状が環状であり、この導体パターン２２が１ターン分のコイルとして機能するので、巻線構成用プレーナ基板１０でトランスを構成する場合はトランスの動作に影響を与える可能性があるため、図３に示すように導体パターン２２の一部を切り欠いて、コイルが形成されないようにするのも好ましい。

尚、図２（ｂ）に示すように放熱用プレーナ基板２０を、熱が籠もりやすい積層方向の中心付近に配置しても良く、プレーナ基板２０による放熱効果を高めることができる。また本実施形態では放熱用プレーナ基板２０の枚数を１枚にしているが、プレーナ基板２０の枚数を１枚に限定する趣旨のものではなく、巻線構成用プレーナ基板１０の発熱量に応じて放熱用プレーナ基板２０の枚数を適宜設定すれば良い。

（実施形態２）
本発明の実施形態２を図４に基づいて説明する。尚、放熱用プレーナ基板２０以外の構成は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

上述の実施形態１では放熱用プレーナ基板２０に放熱用の導体パターン２２のみを形成しているのに対して、本実施形態では放熱用の導体パターン２２ａに加えて、導体パターンからなる巻線部２４を形成し、巻線部２４の一端を何れかの端子部２３に電気的に接続するとともに、巻線部２４の他端を貫通孔２１の近傍に設けたスルーホール２５に電気的に接続してある。

ＬＣ複合部品１を周波数が数百ｋＨｚ以上の高周波領域で使用する場合は、縁効果などの影響を考慮して、巻線部２４は角を丸めて形成することが好ましい。また、コア３０の中足を挿通させる貫通孔２１も、部品の小型化を考慮すると、必然的に真円に近い形状になる。したがって、これらの条件を考慮して導体パターン２２ａおよび巻線部２４の配線パターンを決定する必要があり、例えばプレーナ基板２０が矩形板状であれば、基板の周部に導体パターン２２が形成されない空きスペースができ、特に基板の四隅には広い空きスペースができるので、図４（ａ）に示すように、上記の空きスペースを利用して、基板２０の周縁部に沿った帯状の導体パターン２２ａを形成するのが好ましい。また、空きスペースが基板の四隅のごく限られた狭い領域にしか存在しない場合は、図４（ｂ）に示すように、放熱用の導体パターン２２ｂを空きスペースに合わせた形状で基板２０の四隅に複数設けても良い。

ここで、図４（ａ）に示す放熱用の導体パターン２２ａは何れかの端子部２３に電気的に接続されており、この端子部２３に接続したリード端子４０を実装基板に実装すれば、導体パターン２２ａの熱がリード端子４０を介して実装基板側に放熱されるので、効率良く放熱が行える。なお、図４（ｂ）に示すプレーナ基板２０において、導体パターン２２ｂを何れかの端子部２３と電気的に接続しても良く、端子部２３に接続されたリード端子４０を実装基板に実装すれば、上述と同様に導体パターン２２ｂの熱をリード端子４０を介して実装基板側へ効率良く放熱することができる。

本実施形態では１枚のプレーナ基板２０に、巻線部２４と、放熱用の導体パターン２２ａ（２２ｂ）とを形成しているおり、放熱専用のプレーナ基板を設ける必要がないので、積層する基板の枚数を少なくして部品の小型化や低コスト化を図ることができる。なお、放熱用の導体パターン２２ａ（２２ｂ）は、巻線部２４が形成されていない空きスペースに形成しているので、巻線部２４の導体幅に影響を与えることはない。

（実施形態３）
本発明の実施形態３を図５（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図５（ａ）は巻線構成用プレーナ基板１０の平面図、同図（ｂ）は放熱用プレーナ基板２０の平面図であり、プレーナ基板２０以外の構成は実施形態１と同様なので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

プレーナ基板２０の表面には、貫通孔２１の周りにＣ字状の導体パターン２２を形成してあり、導体パターン２２の両端をそれぞれ別個の端子部２３，２３に電気的に接続してある。ここで、放熱用の導体パターン２２のパターン幅は巻線構成用プレーナ基板１０に形成された巻線部１２よりも幅広であり、基板１枚当たりのターン数は導体パターン１０よりも少なくなっている。

このプレーナ基板２０は、図５（ａ）に示す巻線構成用の複数のプレーナ基板１０と共に積層されており、積層方向における中央部に配置されている。そして、プレーナ基板２０に形成された放熱用の導体パターン２２は、リード端子４０を介してプレーナ基板１０に形成された巻線部１２に電気的に接続されており、巻線構成用のプレーナ基板１０に形成された巻線部１２の一部を構成しているので、プレーナ基板１０，２０を積層することでインダクタンスおよびキャパシタンスが形成される。

上述の実施形態１では放熱用の導体パターン２２を、巻線構成用プレーナ基板１０の巻線部１２と電気的に絶縁しているため、絶縁距離を確保するために、ＬＣ複合部品１が大型化する可能性があるが、本実施形態では放熱用の導体パターン２２が巻線部１２に電気的に接続されているので、絶縁設計の自由度が向上する。また、実施形態１のように放熱用の導体パターン２２が巻線部１２と電気的に絶縁されている場合は、巻線部１２の熱を効率良く取り出すことができないが、本実施形態では放熱用の導体パターン２２が巻線部１２と電気的に接続されているので、積層体の中央部の熱を放熱用の導体パターン２２を介して効率良く放熱することができる。また実施形態１では、放熱用の導体パターン２２の熱をリード端子４０を介して実装基板側に放熱する場合、巻線部分（巻線部１２）と電気的に絶縁された端子部をＬＣ構成部品および実装基板に設ける必要があるが、本実施形態では巻線部１２の一部が必ず実装端子（リード端子４０）に接続されるため、放熱用の導体パターン２２のために端子部を別途設ける必要がない。

なお、本実施形態において放熱用の導体パターン２２を用いてキャパシタンスを形成すれば、巻線構成用プレーナ基板１０に形成された巻線部１２に比べてパターン幅が広いので、巻線部１２によりキャパシタンスを形成する場合に比べて比較的容量の大きなキャパシタンスを形成することができる。

（実施形態４）
本発明の実施形態４について以下に説明する。本実施形態は、上述の実施形態１において、放熱用プレーナ基板２０を積層方向における中央部に配置し、プレーナ基板２０に形成した導体パターン２２を、何れかのプレーナ基板１０に形成された巻線部１２に接続された端子部２３（すなわちリード端子４０）に直接接続してある。尚、放熱用の導体パターン２２の接続形式以外は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、図示および説明は省略する。

このＬＣ複合部品１では、放熱用プレーナ基板２０に形成された導体パターン２２を、何れかのプレーナ基板１０に形成された巻線構成用の巻線部１２に電気的に接続し、且つ、端子部２３を介してリード端子４０に直接接続しているので、巻線部分の発熱を放熱用の導体パターン２２からリード端子４０を介して実装基板側へ効率良く放熱することができ、ＬＣ複合部品の温度上昇を抑制することができる。

（実施形態５）
本発明の実施形態５について図６及び図７に基づいて説明する。本実施形態では、プレーナ基板２０の表面に形成した導体パターン２２に、プレーナ基板２０の外側に突出する突出片２２ｃを一体に形成している。尚、プレーナ基板２０以外の構成は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。

プレーナ基板２０は矩形板状であって、中央部にコア３０の中足を挿通させる貫通孔２１が設けられ、貫通孔２１の周りにドーナツ型の銅導体パターン２２を形成してある。また、プレーナ基板２０の長手方向における両側部には、プレーナ基板１０の端子部１３と重なる位置に端子部２３が５個ずつ形成されているが、導体パターン２２と端子部２３との間は電気的に絶縁されている。そして、プレーナ基板２０の長手方向に沿う導体パターン２２の側縁（右側縁）からは、図６中の右側側方に突出する短冊状の突出片２２ｃが突設されている。尚、本実施形態では突出片２２ｃを１箇所のみに形成しているが、突出片２２ｃを複数箇所に形成しても良い。

このプレーナ基板２０を用いたＬＣ複合部品１を他の電子部品５１と共に実装基板５０に実装し、少なくとも一部が金属で形成された収納ケース６０の内部に収納した形態を図７（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明する。

図７（ｂ）は実装基板５０にＬＣ複合部品１を実装した状態を示しており、プレーナ基板２０に形成された導体パターン２２の突出片２２を、実装基板５０に形成された実装用のランド５２に半田付けしてある。ランド５２には固定ねじ５３を挿通するための挿通孔５２ａが設けられており、図７（ｃ）に示すように挿通孔５２ａに通した固定ねじ５３を用いて実装基板５０が収納ケース６０にねじ止めされている。したがって、実装基板５０に設けたランド５２と収納ケース６０の金属部分とが金属製の固定ねじ５３を介して電気的に接続されるとともに、熱的にも結合されるから、導体パターン２２の熱が突出片２２ｃとランド５２と固定ねじ５３とを介して収納ケース６０に放熱され、導体パターン２２の熱を効率良く放熱することができる。

上述の実施形態４では導体パターン２２の熱をリード端子４０を介して直接実装基板側に放熱しているが、部品の小型化に伴って端子部２３やリード端子４０の断面積を十分に確保できない場合、これらの接続抵抗や線路抵抗の影響を受けて、放熱用の導体パターン２２の熱がスムーズに放熱されない可能性がある。そこで、本実施形態では放熱用の導体パターン２２に基板の外側へ突出する突出片２２を設けており、突出片２２ｃは比較的大きな断面積を確保し易く、上述のように実装基板５０或いは収納ケース６０に突出片２２ｃを介して放熱すれば、導体パターン２２の熱を効率良く放熱することができる。

尚、本実施形態では導体パターン２２に設けた突出片２２を折り曲げて実装基板５０に設けたランド５２に電気的に接続し、ランド５２と収納ケース６０の金属部分とを金属製の固定ねじ５３を介して熱結合することで、導体パターン２２の熱を収納ケース６０に放熱させているが、導体パターン２２に設けた突出片２２ｃを収納ケース６０の金属部分に押し付けた状態でＬＣ複合部品１を収納ケース６０内に収納することで、導体パターン２２の熱を収納ケース６０に逃がすようにしても良い。

また、図７に示す形態では、説明を容易にするため放熱用プレーナ基板２０を積層方向における最外層に配置しているが、上述の各実施形態と同様に積層方向の中央部に配置しても良く、放熱用プレーナ基板２０を積層方向の中央部に配置することで、放熱性を高めることができる。

（実施形態６）
本発明の実施形態６を図８に基づいて説明する。本実施形態では、上述した実施形態５のＬＣ複合部品１においてプレーナ基板２０の一部に凸部２０ａ，２０ａを設け、この凸部２０ａに導体パターン２２から延出した突出片２２ｃを形成しており、凸部２０ａに設けた突出片２２ｃをＬＣ複合部品１の実装端子としている。尚、プレーナ基板２０以外の構成は実施形態５と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。

ところで、上述した実施形態４のＬＣ複合部品１では、導体パターン２２の熱を放熱するための放熱用導体（導体パターン２２）の実装強度を確保するためには、導体パターン２２の厚みを十分厚くする必要があるが、本実施形態では凸部２０ａに設けた突出片２２ｃを実装用の端子としており、プレーナ基板２０の形状を変更するだけで、導体パターン２２の厚みによらず、十分な実装強度を確保することができ、上述の各実施形態で説明したリード端子４０が不要になる。また凸部２０ａに形成された突出片２２ｃでもキャパシタンスを形成でき、部品のさらなる小型化が実現できる。また、放熱用の導体パターン２２と端子部２３、或いは、端子部２３とリード端子４０との接続が不要になり、接触抵抗による損失の影響を考慮する必要がないから、部品をさらに小型化することができる。なお、プレーナ基板１０に形成された巻線部１２と外部との電気的接続は、端子部１３に接続したリード端子を介して電気的に接続しても良いし、プレーナ基板２０と同様の方法で接続しても良い。

なお、本実施形態では、説明を容易にするため放熱用プレーナ基板２０を積層方向における最外層に配置しているが、上述の各実施形態と同様に積層方向の中央部に配置しても良く、放熱用プレーナ基板２０を積層方向の中央部に配置することで、放熱性を高めることができる。また、放熱用の導体パターン２２を、プレーナ基板１０に形成された巻線部１２の一部としても良いし、電気的に絶縁しても良い。また、プレーナ基板２０に設けた凸部２０ａは実装用端子に限らず、部品実装時の位置決め用に使用しても良い。

（実施形態７）
本発明の実施形態８を図９に基づいて説明する。本実施形態のＬＣ複合部品の外観斜視図を図９（ａ）に、Ａ−Ａ’断面図を図９（ｂ）に示す。このＬＣ複合部品１では、上述の実施形態１において、コア３０，３０に設けた中足３３，３３がエアギャップＧを介して対向しており、ギャップＧの近傍に放熱用プレーナ基板２０を配置している。尚、プレーナ基板２０の配置以外は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。また図９（ｂ）ではプレーナ基板１０，２０の間に介装される絶縁体を省略して図示してある。

一般的にコア３０，３０の中足３３，３３はエアギャップＧを介して対向しており、ギャップＧの近傍にコイルやトランスを構成する巻線部分（プレーナ基板１０の巻線部１２）を配置すると、フリンジング効果によって損失が大きくなる傾向がある。

そこで、本実施形態ではプレーナ基板１０，２０の積層方向において、放熱用プレーナ基板２０がギャップＧと略同じ高さになるように、プレーナ基板２０を配置しており、巻線構成用プレーナ基板１０をギャップＧから遠ざけて配置しているので、フリンジング効果による損失を低減することができる。

ここで、ＬＣ複合部品１の実装方向においてコア３０の中足３３の中心部分にギャップＧを設けていれば、放熱用プレーナ基板２０が積層方向における中央部に配置され、放熱用の導体パターン２２による放熱効果を高めて、ＬＣ複合部品１の温度上昇をさらに低減することができる。

なお、放熱用プレーナ基板２０に設けた導体パターン２２が、インダクタンス或いはキャパシタンスを形成する導体パターンの一部である場合は、プレーナ基板２０の両面に形成された導体パターン２２によりキャパシタンスを形成すれば良く、キャパシタンスの場合はフリンジング効果の影響を受けないため、大容量のコンデンサを構成しつつ、部品の損失を低減できる。

（実施形態８）
本発明の実施形態８を図１０（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。本実施形態のＬＣ複合部品の外観斜視図を図１０（ａ）に、Ｂ−Ｂ’断面図を図１０（ｂ）に示す。このＬＣ複合部品１では、上述の実施形態１において放熱用プレーナ基板２０を無くして、巻線構成用プレーナ基板１０のみを複数積層してあり、積層方向における中央部に近付くほど各プレーナ基板１０に形成された巻線部１２の導体幅を幅広に形成している。尚、プレーナ基板１０に形成された巻線部１２の形状以外は実施形態１と略同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。また図１０（ｂ）ではプレーナ基板１０の間に介装される絶縁体を省略して図示してある。

このように、巻線部１２の発熱が籠もりやすい積層方向の中央部ほど、巻線部１２の導体幅を幅広に形成することで、巻線部１２の断面積を大きくしているので、部品の発熱を低減することができ、また表面積が増加するので放熱性を高めることができる。すなわち、断面積を大きくした巻線部１２により放熱手段が構成される。

ここで、図１０（ｂ）に示す形態では積層方向における中央部に近付くほど、巻線部１２の導体幅が幅広になるよう、各プレーナ基板１０の表裏で巻線部１２の導体幅を異ならせているが、製造コストや生産性を考慮して、プレーナ基板１０の表裏では巻線部１２の導体幅を同じに形成しても良い（図１０（ｃ）参照）。

また、上記の形態では積層方向における中央部に近付くほど、巻線部１２の導体幅を広げることで、断面積を大きくしているが、図１０（ｄ）に示すように積層方向における中央部に近付くほど巻線部１２の厚みを大きくしても良く、上述と同様に中央部に近付くほど断面積を大きくすることで、部品の発熱を低減することができる。ここで、図１０（ｄ）に示す形態では積層方向における中央部に近付くほど、巻線部１２の厚みが厚くなるよう、各プレーナ基板１０の表裏で巻線部１２の厚みを異ならせているが、製造コストや生産性を考慮して、プレーナ基板１０の表裏では巻線部１２の厚みを同じに形成しても良い。また、巻線部１２の厚みを厚くした場合は部品全体の厚みが増加するが、巻線部１２の厚みを厚くする分、プレーナ基板１０の厚みを薄くすることで、部品の低背化を図ることができる。

なお、プレーナ基板１０の積層数や、基板１枚当たりの巻線部１２の巻線数は図１０（ｂ）〜（ｄ）に示す形態に限定されるものではなく、使用条件に合わせて適宜設定すれば良い。また図１０（ｂ）〜（ｄ）では説明を容易にするために、各プレーナ基板１０の間に間隔を開けて図示してある。

ここで、上述の各実施形態において放熱用プレーナ基板２０に形成された導体パターン２２の導体幅を積層方向における中央部ほど幅広に形成したり、導体パターン２２の厚みを積層方向における中央部ほど厚くしても良く、中央部ほど導体パターン２２の断面積を大きくすることで、放熱性を高めることができる。

（実施形態９）
本発明の実施形態９を図１１に基づいて説明する。本実施形態では上述した実施形態１において、図１１に示すように放熱用プレーナ基板２０をＬＣ複合部品１の実装状態における上側に配置してある。尚、プレーナ基板２０の配置以外は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

一般的に、部品から発した熱は上側に流れる傾向があるので、本実施形態ではＬＣ複合部品１の熱を効率良く外部に放熱するために、放熱用プレーナ基板２０を実装状態における上側に配置している。ここで、本実施形態において積層方向における中央部に放熱用プレーナ基板２０を設けても良く、積層方向における中央部に籠もった熱を放熱用プレーナ基板２０で効率良く外部へ放出できるから、部品温度の上昇をさらに低減することができる。

（実施形態１０）
本発明の実施形態１０を図１２に基づいて説明する。上述した実施形態１では、プレーナ基板２０の表裏に形成された導体パターン２２を端子部２３を介して電気的に接続しているのに対して、本実施形態ではプレーナ基板２０の表裏に形成された導体パターン２２，２２から、プレーナ基板２０の外部に突出する突出片２２ｃ，２２ｃ（突出部）を厚み方向において重なる位置に延長形成してあり、各突出片２２ｃ，２２ｃの先端を互いに近付く向き（図１２（ｂ）中に矢印で示す向き）に折り曲げて、重ね合わせることで、各突出片２２ｃ，２２ｃの先端を電気的に接続している。尚、プレーナ基板２０以外の構成は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

ところで、ＬＣ複合部品１の小型化を考慮すると、上述の実施形態１では端子部２３での接続抵抗が大きくなり、放熱用の導体パターン２２を十分に確保したとしても、部品の熱を効率良く放熱することができない場合がある。そこで本実施形態では導体パターン２２，２２に設けた突出片２２ｃ，２２ｃを折り曲げて、互いに接触させることで、両導体パターン２２，２２を熱的に結合しているので、接続抵抗を小さくして部品の熱を効率良く放熱することができ、部品の温度上昇を抑制することができる。

なお、本発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は、特定の実施形態に制約されるものではない。

（ａ）は実施形態１に用いる放熱用プレーナ基板の平面図、（ｂ）は実施形態１に用いる巻線構成用プレーナ基板の平面図である。 （ａ）は同上の外観斜視図、（ｂ）は要部拡大斜視図である。 同上に用いる別の放熱用プレーナ基板の平面図である。 （ａ）（ｂ）は実施形態２に用いる放熱用プレーナ基板の平面図である。 （ａ）は実施形態３に用いる巻線構成用プレーナ基板の平面図、（ｂ）は実施形態３に用いる放熱用プレーナ基板の平面図である。 実施形態５に用いる放熱用プレーナ基板の平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は同上の取付状態を説明する説明図である。 （ａ）は実施形態６に用いる放熱用プレーナ基板の平面図、（ｂ）はＬＣ複合部品の一部省略せる外観斜視図である。 実施形態７を示し、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。 実施形態８を示し、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）〜（ｄ）はＢ−Ｂ’断面図である。 実施形態９の断面図である。 実施形態１０に用いる放熱用プレーナ基板を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は外観斜視図である。 従来のＬＣ複合部品の外観斜視図である。

符号の説明

１０ 巻線構成用プレーナ基板
１２ 巻線部
１３ 端子部
２０ 放熱用プレーナ基板
２２ 導体パターン

Claims (12)

1. 表面に導体パターンからなる巻線部がそれぞれ形成された複数の巻線構成用プレーナ基板と、巻線構成用プレーナ基板の積層体の外周に沿って配置されるコアと、複数の巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部の間に配置される絶縁体とを備え、積層された巻線構成用プレーナ基板の間の電気的接続に用いる層間接続用の端子部を各々の巻線構成用プレーナ基板に設け、複数の巻線構成用プレーナ基板を積層することによってインダクタンス及びキャパシタンスを形成するとともに、前記巻線部で発生した熱を放熱させる放熱手段を前記積層体に設けたことを特徴とするＬＣ複合部品。
2. 前記放熱手段が、表面に放熱用の導体パターンが形成された放熱用プレーナ基板からなり、複数の巻線構成用プレーナ基板の積層体において、積層方向の中心付近に前記放熱用プレーナ基板を配置したことを特徴とする請求項１記載のＬＣ複合部品。
3. 放熱用プレーナ基板に形成された導体パターンが、何れかの巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部の一部を構成することを特徴とする請求項２記載のＬＣ複合部品。
4. 放熱用プレーナ基板に形成された導体パターンが、何れかの巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部に接続されている部品実装用端子部に直接接続されたことを特徴とする請求項２又は３記載のＬＣ複合部品。
5. 放熱用プレーナ基板に形成された導体パターンが、巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部と電気的に絶縁されている部品実装用端子部に直接接続されたことを特徴とする請求項２又は３記載のＬＣ複合部品。
6. 放熱用プレーナ基板に、実装対象への実装方向において、巻線構成用プレーナ基板よりも実装対象側へ突出する凸部を設け、当該凸部に前記放熱用の導体パターンの一部が形成されたことを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載のＬＣ複合部品。
7. 少なくとも一部が導体で形成され、前記各プレーナ基板の積層体を収納する収納ケースの導体部分に、放熱用プレーナ基板に形成された放熱用の導体パターンを接続したことを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載のＬＣ複合部品。
8. 巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部の中心を貫通するようにして前記コアの一部を配置するとともに、巻線部の中心に配置されたコアにエアギャップを設け、このエアギャップの近傍に放熱用プレーナ基板の少なくとも一部を配置したことを特徴とする請求項２乃至７の何れかに記載のＬＣ複合部品。
9. エアギャップの近傍に配置された放熱用プレーナ基板の一部によりキャパシタンスを形成したことを特徴とする請求項８記載のＬＣ複合部品。
10. 放熱用プレーナ基板に形成される放熱用の導体パターンの厚みが、巻線構成用プレーナ基板に形成される巻線部の厚み以上であることを特徴とする請求項２乃至９の何れかに記載のＬＣ複合部品。
11. 巻線構成用プレーナ基板の積層方向において、中央部に近付くほど巻線部の断面積を大きくしたことを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載のＬＣ複合部品。
12. 巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部の一部に、当該巻線構成用プレーナ基板の外側へ突出する突出部を設け、当該突出部を介して複数の巻線構成用プレーナ基板に形成された巻線部が電気的に接続されたことを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載のＬＣ複合部品。
    

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