JP2010056177A - Transformer - Google Patents

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JP2010056177A
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Manabu Nakada
学 中田
Yoshio Mitsutake
義雄 光武
Kazunori Kidera
和憲 木寺
Masanao Kamakura
將有 鎌倉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transformer which is easy to manufacture and compact, and has high efficiency. <P>SOLUTION: The transformer includes: a coil portion 110 comprising a primary-side conductor 11 formed on a first ferrite substrate (first substrate) 1 and constituting a primary coil, and a secondary-side conductor 21 formed on a second ferrite substrate (second substrate) 2 to overlap part of the primary-side conductor 11 in plan view and constituting a secondary coil; an insulating layer 3 insulating the primary-side conductor 11 and secondary-side conductor 21; and a magnetic material layer 4 formed in a region where the insulating layer 3 is not formed between the first ferrite substrate 1 and second ferrite substrate 2. Then, the primary-side conductor 11 and secondary-side conductor 21 are both formed in an open loop shape zigzagging in plan view. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、スイッチング電源等において電力変換や絶縁等に用いられるトランスに関するものである。   The present invention relates to a transformer used for power conversion or insulation in a switching power supply or the like.

従来から、図10(a)に示すように、一次コイルたる一次側導体11a’,11b’(図10(b)参照)と二次コイルたる二次側導体21’とを有するコイルブロック111’を備え、コイルブロック111’を一対の磁芯部51’,51’により厚み方向の両側から挟持してなる薄型トランスが提案されている(特許文献1参照)。   Conventionally, as shown in FIG. 10A, a coil block 111 ′ having primary conductors 11a ′ and 11b ′ (see FIG. 10B) as primary coils and a secondary conductor 21 ′ as a secondary coil. A thin transformer is proposed in which a coil block 111 ′ is sandwiched between a pair of magnetic core portions 51 ′ and 51 ′ from both sides in the thickness direction (see Patent Document 1).

ここにおいて、上述の薄型トランスは、次のように作製される。   Here, the above-described thin transformer is manufactured as follows.

まず、可撓性を有する絶縁性材料で形成された基板33’を準備する。ここに、基板33’は、平面視正方形状の単位基板32a’を5枚一列に連続一体に連結してなる細長の二次側絶縁体部32’と、二次側絶縁体部32’の両端から二枚目の単位基板32a’それぞれに連続一体に連結してなる平面視正方形状の2枚の単位基板31a’それぞれからなる一次側絶縁体部31’とを備える。   First, a substrate 33 'formed of a flexible insulating material is prepared. Here, the substrate 33 ′ includes an elongated secondary insulator portion 32 ′ formed by continuously connecting five unit substrates 32 a ′ having a square shape in plan view in a row and a secondary insulator portion 32 ′. A primary-side insulator portion 31 ′ composed of two unit substrates 31a ′ each having a square shape in plan view, which is continuously and integrally connected to each of the second unit substrates 32a ′ from both ends.

次に、基板33’を構成する各単位基板31a’,32a’の中央部に貫通孔3a’を形成する。そして、基板33’の一部を構成する一次側絶縁体部31’の一表面側における単位基板31a’の貫通孔3a’の周囲に渦巻状の一次側導体11a’,11b’を形成するとともに、基板33’の一部を構成する二次側絶縁体部32’の一表面側において長手方向に沿って、二次側絶縁体部32’を構成する単位基板32a’に形成された複数の貫通孔3a’の間を蛇行する形で二次側導体21’を形成する(図10(b)参照)。   Next, a through hole 3a 'is formed in the center of each unit substrate 31a', 32a 'constituting the substrate 33'. Then, spiral primary conductors 11a ′ and 11b ′ are formed around the through hole 3a ′ of the unit substrate 31a ′ on the one surface side of the primary insulator 31 ′ constituting a part of the substrate 33 ′. A plurality of unit substrates 32a ′ constituting the secondary insulator part 32 ′ are formed along the longitudinal direction on one surface side of the secondary insulator part 32 ′ constituting a part of the substrate 33 ′. The secondary conductor 21 ′ is formed in a meandering manner between the through holes 3a ′ (see FIG. 10B).

その後、単位基板31a’,32a’の境界(図10(b)中の一点鎖線)で基板33’を折り曲げることにより、2つの単位基板31a’を単位基板32a’に重ね合わせた後に、図11に示すように、単位基板31a’,32a’の境界(図10(b)中の一点鎖線)で折り曲げることで、コイルブロック111’を形成する。   Then, after the two unit substrates 31a ′ are superimposed on the unit substrate 32a ′ by bending the substrate 33 ′ at the boundary between the unit substrates 31a ′ and 32a ′ (the one-dot chain line in FIG. 10B), FIG. As shown in FIG. 5, the coil block 111 ′ is formed by bending at the boundary between the unit substrates 31a ′ and 32a ′ (the chain line in FIG. 10B).

続いて、コイルブロック111’の厚み方向の両側からコイルブロック111’を一対の磁芯部51’,51’で挟持することで、図10(a)に示す薄型トランスが作製される。ここで、磁芯部51’には、単位基板31a’および単位基板32a’に形成された貫通孔3a’に挿入される突部51a’が中央部に形成されている(図10(c)参照)。
登録実用新案第2522263号公報
Subsequently, the coil block 111 ′ is sandwiched between the pair of magnetic core portions 51 ′ and 51 ′ from both sides in the thickness direction of the coil block 111 ′, whereby the thin transformer shown in FIG. 10A is manufactured. Here, the magnetic core portion 51 ′ is formed with a protrusion 51 a ′ inserted in the through hole 3 a ′ formed in the unit substrate 31 a ′ and the unit substrate 32 a ′ at the center (FIG. 10C). reference).
Registered Utility Model No. 25222263

ところで、特許文献1に記載された薄型トランスでは、一次側絶縁体部31’の前記一表面側において一次側導体11a’,11b’を渦巻状に形成することにより、一次側導体11a’,11b’のターン数を大きくすることで、一次側導体11a’,11b’のインダクタンスを大きくしている。従って、一次側導体11a’,11b’の両端部のいずれか一方が当該一次側導体11a’,11b’が周囲に形成された貫通孔3a’の周部に位置しており、当該貫通孔3a’の周部に位置した一次側導体11a’,11b’の端部から一次側導体11a’,11b’の周囲に設けられた入力端子等に接続する配線を一次側導体11a’,11b’と一次側絶縁体部31’の厚み方向で交差させる必要があり、前記配線を一次側導体11a’,11b’と絶縁しつつ一次側導体11a’,11b’の外側に引き出す構造を別途設ける必要があるから、作製が比較的難しかった。   By the way, in the thin transformer described in Patent Document 1, primary conductors 11a ′ and 11b are formed by spirally forming primary conductors 11a ′ and 11b ′ on the one surface side of the primary insulator portion 31 ′. By increasing the number of turns of ', the inductances of the primary side conductors 11a' and 11b 'are increased. Accordingly, either one of both end portions of the primary side conductors 11a ′ and 11b ′ is located in the peripheral portion of the through hole 3a ′ formed around the primary side conductors 11a ′ and 11b ′, and the through hole 3a. The primary side conductors 11a ′ and 11b ′ are connected to the wirings connected to the input terminals and the like provided around the primary side conductors 11a ′ and 11b ′ from the ends of the primary side conductors 11a ′ and 11b ′ located in the periphery of It is necessary to cross in the thickness direction of the primary-side insulator portion 31 ′, and it is necessary to separately provide a structure for pulling out the wires from the primary-side conductors 11a ′ and 11b ′ while insulating the wiring from the primary-side conductors 11a ′ and 11b ′. Because of this, production was relatively difficult.

本願発明は、前記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、作製が容易であるとともに小型で且つ高効率なトランスを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons, and an object thereof is to provide a transformer that is easy to manufacture and that is small and highly efficient.

請求項1の発明は、上記目的を達成するために、厚み方向の一表面が互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、第1の基板の前記一表面上における平面視で第2の基板と重なる領域に形成された一次側導体と、第2の基板の前記一表面上における平面視で第1の基板と重なる領域に形成され平面視で一次側導体と一部が重なり合う二次側導体と、第1の基板の前記一表面上における前記第2の基板と重なる領域以外の領域に形成され一次側導体の両端に配線を介して接続された2つの入力端子と、第2の基板の前記一表面上における第1の基板と重なる領域以外の領域に形成され二次側導体の両端に配線を介して接続された2つの出力端子と、第1の基板と第2の基板との間において一次側導体からなる一次コイルと二次側導体からなる二次コイルとから構成されるコイル部の周囲に形成され一次側導体と二次側導体とを絶縁する絶縁層と、第1の基板と第2の基板との間においてコイル部および絶縁層が形成されていない領域に形成された磁性体層とを備え、一次側導体および二次側導体のいずれもが平面視で蛇行した開ループ状に形成されてなることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention provides a first substrate and a second substrate in which one surface in the thickness direction is arranged opposite to each other, and a plane on the one surface of the first substrate. A primary conductor formed in a region overlapping with the second substrate in a view, and a portion of the primary conductor formed in a region overlapping with the first substrate in a plan view on the one surface of the second substrate in a plan view And two input terminals formed in a region other than a region overlapping the second substrate on the one surface of the first substrate and connected to both ends of the primary conductor via wirings Two output terminals formed in a region other than the region overlapping the first substrate on the one surface of the second substrate and connected to both ends of the secondary-side conductor via wiring, the first substrate and the first substrate Primary coil and secondary side consisting of primary side conductors between two substrates An insulating layer that is formed around a coil portion composed of a body secondary coil and insulates the primary side conductor and the secondary side conductor; and a coil portion between the first substrate and the second substrate, and And a magnetic layer formed in a region where the insulating layer is not formed, and both the primary side conductor and the secondary side conductor are formed in an open loop shape meandering in a plan view.

この発明によれば、一次側導体が第1の基板の一表面側で蛇行した開ループ状に形成されていることにより、一次側導体を渦巻状に形成することなくインダクタンスの増大を図ることができるので、一次側導体の端部から入力端子に接続する配線を一次側導体と交差させる必要がなく、また、二次側導体も第2の基板の一表面側で蛇行した開ループ状に形成されていることにより、二次側導体を渦巻状に形成することなくインダクタンスの増大を図ることができるので、二次側導体の端部から出力端子に接続する配線を二次側導体に交差させる必要もないから、容易に作製することができる。また、第1の基板の前記一表面側に一次側導体と入力端子とを同時に作製でき、第2の基板の前記一表面側に二次側導体と出力端子とを同時に作製することができるので、製造工程数を削減することができ、容易に作製することができるとともに製造コストを低減することができる。更に、一次側導体と二次側導体のいずれもが平面視で蛇行した開ループ状に形成されていることにより、一次側導体と二次側導体の周囲の磁束の広がりを抑制することができるので、小型で高効率なトランスを提供することができる。   According to this invention, the primary side conductor is formed in an open loop shape meandering on the one surface side of the first substrate, so that the inductance can be increased without forming the primary side conductor in a spiral shape. Because it is possible, there is no need to cross the wiring connecting from the end of the primary side conductor to the input terminal with the primary side conductor, and the secondary side conductor is also formed in an open loop shape meandering on the one surface side of the second substrate As a result, the inductance can be increased without forming the secondary conductor in a spiral shape, so that the wiring connecting from the end of the secondary conductor to the output terminal intersects the secondary conductor. Since it is not necessary, it can be easily manufactured. Moreover, since a primary side conductor and an input terminal can be produced simultaneously on the one surface side of the first substrate, and a secondary conductor and an output terminal can be produced simultaneously on the one surface side of the second substrate. In addition, the number of manufacturing steps can be reduced, manufacturing can be easily performed, and manufacturing costs can be reduced. Furthermore, since both the primary side conductor and the secondary side conductor are formed in an open loop shape meandering in plan view, the spread of magnetic flux around the primary side conductor and the secondary side conductor can be suppressed. Therefore, a small and highly efficient transformer can be provided.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記磁性体層は、前記第1の基板および前記第2の基板の厚み方向に直交する平面内で互いに分離された形で配置された磁性体からなる複数の磁性体ブロックで構成されることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the magnetic layer is formed by separating the magnetic layers from each other within a plane perpendicular to the thickness direction of the first substrate and the second substrate. It is composed of a plurality of magnetic blocks made of a body.

この発明によれば、前記第1の基板と前記第2の基板との間において前記コイル部および前記絶縁層が形成されていない領域それぞれにおいて前記磁性体層が連続一体に繋がった形で形成されている場合に比べて、前記磁性体層で消費される渦電流損失を低減することができるので、高効率なトランスを提供することができる。   According to this invention, the magnetic layer is formed in a continuous and integrated manner in each region where the coil portion and the insulating layer are not formed between the first substrate and the second substrate. Compared with the case where the eddy current is consumed, the loss of eddy current consumed in the magnetic layer can be reduced, so that a highly efficient transformer can be provided.

請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記磁性体層は、前記磁性体ブロックとして、平面視形状の面積の異なる少なくとも2種類があり、前記一次側導体および前記二次側導体それぞれに近づくにつれて前記磁性体ブロックの平面視形状の面積が段階的に小さくなっており且つ前記一次側導体および前記二次側導体の最も近くに配置された前記磁性体ブロックの平面視形状の面積が、他の箇所に配置された前記磁性体ブロックの平面視形状の面積以下となるように形成してなることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the magnetic layer includes at least two types of the magnetic block having different areas in a plan view, and the primary side conductor and the secondary side conductor, The area of the planar view shape of the magnetic body block gradually decreases as the distance from the center of the magnetic block increases, and the area of the planar view shape of the magnetic body block disposed closest to the primary side conductor and the secondary side conductor is reduced. Further, the magnetic block is formed so as to have an area equal to or less than the area of the planar view shape of the magnetic block disposed in another place.

この発明によれば、前記磁性ブロックの平面視形状の面積が一様である場合に比べて、前記磁性体層で消費される渦電流損失を更に低減することができるので、高効率なトランスを提供することができる。   According to this invention, since the eddy current loss consumed in the magnetic layer can be further reduced as compared with the case where the area of the magnetic block in plan view is uniform, a highly efficient transformer can be obtained. Can be provided.

請求項1の発明によれば、一次側導体および二次側導体を渦巻状に形成することなく一次側導体および二次側導体のインダクタンスの増大を図ることができるので、一次側導体の端部から入力端子に接続する配線を一次側導体と交差させる必要がなく且つ二次側導体の端部から出力端子に接続する配線を二次側導体に交差させる必要もないから、容易に作製することができる。また、第1の基板の前記一表面側に一次側導体と入力端子とを同時に作製でき、第2の基板の前記一表面側に二次側導体と出力端子とを同時に作製することができるので、製造工程数を削減することができ、容易に作製することができ、製造コストを低減できる。更に、一次側導体と二次側導体の周囲の磁束の広がりを抑制することができるので、小型で高効率なトランスを提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to increase the inductance of the primary side conductor and the secondary side conductor without forming the primary side conductor and the secondary side conductor in a spiral shape. It is not necessary to cross the wiring connecting to the input terminal from the primary side conductor, and it is not necessary to cross the wiring connecting from the end of the secondary side conductor to the output terminal to the secondary side conductor. Can do. Moreover, since a primary side conductor and an input terminal can be produced simultaneously on the one surface side of the first substrate, and a secondary conductor and an output terminal can be produced simultaneously on the one surface side of the second substrate. The number of manufacturing steps can be reduced, the manufacturing process can be easily performed, and the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, since the spread of the magnetic flux around the primary side conductor and the secondary side conductor can be suppressed, a small and highly efficient transformer can be provided.

(実施形態1)
以下、本実施形態について、図1および図2に基づいて説明する。なお、図1(b)は、図2におけるA−A’で破断した断面を示している。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1B shows a cross section taken along line AA ′ in FIG.

本実施形態のトランスは、第1の基板である第1のフェライト基板1および第2の基板である第2のフェライト基板2と、第1のフェライト基板1の一表面上に形成された一次コイルたる一次側導体11と、第2のフェライト基板2の一表面上に形成された二次コイルたる二次側導体21と、一次側導体11と二次側導体21とを絶縁する絶縁層3と、第1のフェライト基板1と第2のフェライト基板2との間における一次側導体11と二次側導体21とからなるコイル部110、および絶縁層3が形成されていない領域に形成された磁性体層4とを備える。つまり、本実施形態のトランスは、図1(b)に示すように、コイル部110において、一次コイルたる一次側導体11および二次コイルたる二次側導体21の並び方向の両側に第1のフェライト基板1および第2のフェライト基板2が配置されるとともに、磁性体層4が、第1のフェライト基板1と第2のフェライト基板2との間におけるコイル部110および絶縁層3が形成されていない領域に形成されている。また、第1のフェライト基板1の前記一表面上には、一次側導体11の両端に配線13を介して接続された入力端子12が形成され、第2のフェライト基板2の前記一表面上には、二次側導体21の両端に配線(図示せず)を介して接続された出力端子22が形成されている。   The transformer of the present embodiment includes a first ferrite substrate 1 as a first substrate, a second ferrite substrate 2 as a second substrate, and a primary coil formed on one surface of the first ferrite substrate 1. A primary side conductor 11, a secondary side conductor 21 that is a secondary coil formed on one surface of the second ferrite substrate 2, and an insulating layer 3 that insulates the primary side conductor 11 from the secondary side conductor 21. The coil portion 110 composed of the primary side conductor 11 and the secondary side conductor 21 between the first ferrite substrate 1 and the second ferrite substrate 2 and the magnetism formed in the region where the insulating layer 3 is not formed. A body layer 4. That is, as shown in FIG. 1B, the transformer of the present embodiment includes a first coil on both sides in the arrangement direction of the primary side conductor 11 that is a primary coil and the secondary side conductor 21 that is a secondary coil. The ferrite substrate 1 and the second ferrite substrate 2 are disposed, and the magnetic layer 4 is formed with the coil portion 110 and the insulating layer 3 between the first ferrite substrate 1 and the second ferrite substrate 2. It is formed in no area. Further, on the one surface of the first ferrite substrate 1, input terminals 12 connected to both ends of the primary conductor 11 via the wiring 13 are formed, and on the one surface of the second ferrite substrate 2. Are formed with output terminals 22 connected to both ends of the secondary conductor 21 via wiring (not shown).

第1のフェライト基板1および第2のフェライト基板2は、平面視長方形の矩形板状に形成され、厚み方向の一表面が互いに対向する形で配置される。また、第2のフェライト基板2は、第1のフェライト基板1に対して第1のフェライト基板1の長手方向に規定距離だけずれた形で配置されている。なお、第1のフェライト基板1および第2のフェライト基板2は、例えば、Ni−Zn系フェライトのような絶縁性の磁性材料で形成されている。   The first ferrite substrate 1 and the second ferrite substrate 2 are formed in a rectangular plate shape having a rectangular shape in plan view, and are arranged such that one surface in the thickness direction faces each other. Further, the second ferrite substrate 2 is arranged in a form shifted from the first ferrite substrate 1 by a specified distance in the longitudinal direction of the first ferrite substrate 1. The first ferrite substrate 1 and the second ferrite substrate 2 are made of an insulating magnetic material such as Ni—Zn ferrite, for example.

一次コイルたる一次側導体11は、第1のフェライト基板1の前記一表面上における平面視で第2のフェライト基板2と重なる領域に形成されている。一方、二次コイルたる二次側導体21は、第2のフェライト基板2の前記一表面上における平面視で第1のフェライト基板1と重なる領域に、平面視で一次側導体11の一部と重なり合う形で形成されている。   The primary-side conductor 11 as a primary coil is formed in a region overlapping the second ferrite substrate 2 in plan view on the one surface of the first ferrite substrate 1. On the other hand, the secondary-side conductor 21 that is a secondary coil has a part of the primary-side conductor 11 in plan view in a region overlapping the first ferrite substrate 1 in plan view on the one surface of the second ferrite substrate 2. It is formed in an overlapping form.

ところで、本実施形態のトランスでは、一次コイルたる一次側導体11および二次コイルたる二次側導体21が、平面視で蛇行した開ループ状に形成されている。   By the way, in the transformer of this embodiment, the primary side conductor 11 as a primary coil and the secondary side conductor 21 as a secondary coil are formed in an open loop shape meandering in a plan view.

一次側導体11は、第1のフェライト基板1の前記一表面上における平面視で第2のフェライト基板2と重なる矩形状の領域に形成され、当該矩形状の領域において第1のフェライト基板1の短手方向の両端の2辺に沿った形で且つ第1のフェライト基板1の長手方向に沿った中心線に対して線対称であり且つ両端を互いに対向させる形で離間して形成された2つの第1のコ字状部11cを有し、各コ字状部11cそれぞれの一端部が、第1のフェライト基板1の長手方向に沿って延長された配線13,13を介して入力端子12,12に連続するとともに、他端部同士が第2のコ字状部11dを介して連続する形状を有している。一方、二次側導体21も、第2のフェライト基板2の前記一表面上における平面視で第1のフェライト基板1と重なる領域に形成され、第2のフェライト基板2の長手方向に沿った中心線に対して線対称であり且つ両端を互いに対向させる形で離間して形成された2つの第1のコ字状部(図示せず)を有し、各コ字状部それぞれの一端部が、第2のフェライト基板2の長手方向に沿って延長された配線(図示せず)を介して出力端子22,22に連続するとともに、他端部同士が第2のコ字状部(図示せず)を介して連続する形状を有している。   The primary conductor 11 is formed in a rectangular region that overlaps the second ferrite substrate 2 in plan view on the one surface of the first ferrite substrate 1, and the first ferrite substrate 1 of the first ferrite substrate 1 is formed in the rectangular region. 2 formed so as to extend along two sides at both ends in the short direction and to be symmetrical with respect to the center line along the longitudinal direction of the first ferrite substrate 1 and to be spaced apart so that both ends face each other. Each of the U-shaped portions 11c, and one end portion of each U-shaped portion 11c extends through the wirings 13 and 13 extending along the longitudinal direction of the first ferrite substrate 1. , 12 and the other end portions are continuous via the second U-shaped portion 11d. On the other hand, the secondary conductor 21 is also formed in a region overlapping the first ferrite substrate 1 in plan view on the one surface of the second ferrite substrate 2, and the center along the longitudinal direction of the second ferrite substrate 2 Two first U-shaped portions (not shown) that are line-symmetric with respect to the line and are spaced apart from each other so that both ends thereof are opposed to each other, and one end portion of each U-shaped portion is The second ferrite substrate 2 is connected to the output terminals 22 and 22 via wires (not shown) extending along the longitudinal direction of the second ferrite substrate 2, and the other ends are second U-shaped portions (not shown). Z)).

ここで、二次側導体21は、一次側導体11の一部、即ち、前記第1のコ字状部11c、および前記第2のコ字状部11dの一部と、平面視で重なるように形成されている。なお、一次側導体11および二次側導体21は、例えば、Cu、W、Al、或いはこれらを主成分とする合金などで形成されている。   Here, the secondary side conductor 21 overlaps a part of the primary side conductor 11, that is, a part of the first U-shaped part 11c and a part of the second U-shaped part 11d in a plan view. Is formed. In addition, the primary side conductor 11 and the secondary side conductor 21 are formed, for example with Cu, W, Al, or the alloy which has these as a main component.

入力端子12は、第1のフェライト基板1の前記一表面上における平面視で第2のフェライト基板2と重なる領域以外の領域に形成されており、出力端子22は、第2のフェライト基板2の前記一表面上における平面視で第1のフェライト基板1と重なる領域以外の領域に形成されている。また、一次側導体11は、配線13を介して入力端子12に接続され、二次側導体21は、配線(図示せず)を介して出力端子22bに接続されている。なお、入力端子12および入力端子12に接続される配線13は、一次側導体11と同じ材料で形成され、出力端子22および出力端子22に接続される配線は、二次側導体21と同じ材料で形成されるものであり、例えば、Cu、W、Al、或いはこれらを主成分とする合金などで形成されている。   The input terminal 12 is formed in a region other than the region overlapping the second ferrite substrate 2 in plan view on the one surface of the first ferrite substrate 1, and the output terminal 22 is formed on the second ferrite substrate 2. It is formed in a region other than a region overlapping the first ferrite substrate 1 in plan view on the one surface. Moreover, the primary side conductor 11 is connected to the input terminal 12 via the wiring 13, and the secondary side conductor 21 is connected to the output terminal 22b via the wiring (not shown). The input terminal 12 and the wiring 13 connected to the input terminal 12 are formed of the same material as the primary side conductor 11, and the output terminal 22 and the wiring connected to the output terminal 22 are the same material as the secondary side conductor 21. For example, Cu, W, Al, or an alloy containing these as a main component is used.

絶縁層3は、第1のフェライト基板1の前記一表面上における平面視で第2のフェライト基板2と重なる領域と第2のフェライト基板2の前記一表面上における平面視で第1のフェライト基板1と重なる領域との間においてコイル部110の周囲に形成されている。また、絶縁層3は、SiOで形成されている。なお、本実施形態では、絶縁層3の材料として、SiOを採用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、PSG等でもよい。 The insulating layer 3 includes a region overlapping the second ferrite substrate 2 in plan view on the one surface of the first ferrite substrate 1 and the first ferrite substrate in plan view on the one surface of the second ferrite substrate 2. 1 is formed around the coil portion 110 between the overlapping region. The insulating layer 3 is formed of SiO 2. In the present embodiment, SiO 2 is used as the material of the insulating layer 3, but is not limited to this, and may be, for example, PSG.

磁性体層4は、第1のフェライト基板1の前記一表面上における平面視で第2のフェライト基板2と重なる領域と、第2のフェライト基板2の前記一表面上における平面視で第1のフェライト基板1と重なる領域との間において、コイル部110および絶縁層3が形成されていない領域に形成される。なお、磁性体層4は、例えば、Co系合金またはFe系合金、例えば、NiとFeとからなる合金、などの導電性の磁性材料で形成されている。   The magnetic layer 4 includes a region overlapping the second ferrite substrate 2 in plan view on the one surface of the first ferrite substrate 1 and a first view in plan view on the one surface of the second ferrite substrate 2. It is formed in a region where the coil part 110 and the insulating layer 3 are not formed between the region overlapping the ferrite substrate 1. The magnetic layer 4 is formed of a conductive magnetic material such as a Co-based alloy or an Fe-based alloy, for example, an alloy composed of Ni and Fe.

次に、本実施形態のトランスの製造方法について図3に基づいて説明する。   Next, the manufacturing method of the transformer of this embodiment will be described with reference to FIG.

まず、第1のフェライト基板1(図3(a))の前記一表面上に一次側導体11、入力端子12および配線13を同時に形成する導体形成工程を行う(図3(b))。なお、導体形成工程では、例えば、第1のフェライト基板1の前記一表面上にスパッタリング法、蒸着法或いはCVD法などにより一次側導体11、入力端子12および配線13の基礎となる金属膜を成膜した後に、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して金属膜をパターンニングすることで、一次側導体11、入力端子12および配線13を形成する。   First, a conductor forming step is performed in which the primary side conductor 11, the input terminal 12, and the wiring 13 are simultaneously formed on the one surface of the first ferrite substrate 1 (FIG. 3A) (FIG. 3B). In the conductor forming step, for example, a metal film serving as a basis for the primary side conductor 11, the input terminal 12, and the wiring 13 is formed on the one surface of the first ferrite substrate 1 by sputtering, vapor deposition, CVD, or the like. After the film formation, the primary side conductor 11, the input terminal 12, and the wiring 13 are formed by patterning the metal film using a photolithography technique and an etching technique.

導体形成工程の後に、第1のフェライト基板1の前記一表面側に一次側導体11を覆うようにSiO層からなる一次側絶縁層31を形成する絶縁層形成工程を行う(図3(c))。絶縁層形成工程では、第1の絶縁層31の表面の平坦性を向上させる観点から、TEOS(テトラエトキシシラン:Si(OC)を原料ガスとしたCVD法等を採用する。 After the conductor forming step, an insulating layer forming step of forming a primary insulating layer 31 made of a SiO 2 layer so as to cover the primary conductor 11 on the one surface side of the first ferrite substrate 1 is performed (FIG. 3C). )). In the insulating layer forming step, from the viewpoint of improving the flatness of the surface of the first insulating layer 31, a CVD method using TEOS (tetraethoxysilane: Si (OC 2 H 5 ) 4 ) as a source gas is employed.

絶縁層形成工程の後に、一次側絶縁層31のうち不要な部分をエッチングするエッチング工程を行う(図3(d))。エッチング工程では、例えば、一次側絶縁層31上にフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して一次側絶縁層31のうち不要な部分を除去する。   After the insulating layer forming step, an etching step for etching unnecessary portions of the primary insulating layer 31 is performed (FIG. 3D). In the etching step, for example, unnecessary portions of the primary insulating layer 31 are removed on the primary insulating layer 31 by using a photolithography technique and an etching technique.

エッチング工程の後に、導電性の磁性材料からなる一次側磁性体層41を形成する磁性体層形成工程を行う。磁性体層形成工程では、例えば、スパッタリング法、蒸着法或いはCVD法等により、第1のフェライト基板1の前記一表面側に磁性体層41を形成した後に、磁性体層41の表面側をCMP等により平坦化することで図3(e)に示す構造を得る。   After the etching step, a magnetic layer forming step for forming the primary magnetic layer 41 made of a conductive magnetic material is performed. In the magnetic layer forming process, for example, after the magnetic layer 41 is formed on the one surface side of the first ferrite substrate 1 by sputtering, vapor deposition, CVD, or the like, the surface side of the magnetic layer 41 is subjected to CMP. The structure shown in FIG. 3E is obtained by flattening by means of, for example.

また、第2のフェライト基板2に対しては、第1のフェライト基板1と同様に、二次側導体21、出力端子22および配線を同時に形成する導体形成工程、SiO層からなり且つ一次側絶縁層31とともに絶縁層3を構成する二次側絶縁層32を形成する絶縁層形成工程、二次側絶縁層32のうち不要な部分をエッチングにより除去するエッチング工程、導電性の磁性材料からなり且つ一次側磁性体層41とともに磁性体層4を構成する二次側磁性体層42を形成する磁性体層形成工程を順次行い、図3(e)に示す構造を得る。 For the second ferrite substrate 2, similarly to the first ferrite substrate 1, a conductor forming step for forming the secondary side conductor 21, the output terminal 22 and the wiring at the same time, comprising the SiO 2 layer and the primary side An insulating layer forming step for forming the secondary side insulating layer 32 constituting the insulating layer 3 together with the insulating layer 31, an etching step for removing unnecessary portions of the secondary side insulating layer 32 by etching, and a conductive magnetic material. In addition, the magnetic layer forming step for forming the secondary magnetic layer 42 constituting the magnetic layer 4 together with the primary magnetic layer 41 is sequentially performed to obtain the structure shown in FIG.

その後、第1のフェライト基板1における前記一表面側と第2のフェライト基板2における前記一表面側とを接合する接合工程を行うことで、一次側導体11および二次側導体21とから構成されるコイル部110と、一次側絶縁層31および二次側絶縁層32からなる絶縁層3と、一次側磁性体層41および二次側磁性体層42からなる磁性体層4とを備える図3(f)に示す構造を得る。   Thereafter, the primary conductor 11 and the secondary conductor 21 are formed by performing a joining step of joining the one surface side of the first ferrite substrate 1 and the one surface side of the second ferrite substrate 2. 3 including a coil portion 110, an insulating layer 3 including a primary insulating layer 31 and a secondary insulating layer 32, and a magnetic layer 4 including a primary magnetic layer 41 and a secondary magnetic layer 42. The structure shown in (f) is obtained.

しかして、本実施形態では、一次側導体11が蛇行した開ループ状に形成されていることにより、一次側導体11を渦巻状に形成することなくインダクタンスの増大を図ることができるので、一次側導体11の端部から入力端子12に接続する配線13を一次側導体11と交差させる必要がなく、また、二次側導体21も蛇行した開ループ状に形成されていることにより、二次側導体21を渦巻状に形成することなくインダクタンスの増大を図ることができるので、二次側導体21の端部から出力端子22に接続する配線(図示せず)を二次側導体21に交差させる必要もないから、トランスの高効率化を図りながらも容易に作製することができる。また、本実施形態のトランスでは、上述のように、導体形成工程において、第1のフェライト基板1の前記一表面側に一次側導体11、入力端子12および配線13を同時に形成することができるので、製造工程を削減することができ、また、第2のフェライト基板2の前記一表面側に二次側導体21、入力端子22および配線を同時に形成することができるので、製造工程を削減することができ、作製が容易であるとともに、製造コストも低減できる。   Therefore, in this embodiment, since the primary side conductor 11 is formed in a meandering open loop shape, the inductance can be increased without forming the primary side conductor 11 in a spiral shape. The wiring 13 connecting the end of the conductor 11 to the input terminal 12 does not need to intersect with the primary side conductor 11, and the secondary side conductor 21 is also formed in a meandering open loop shape. Since the inductance can be increased without forming the conductor 21 in a spiral shape, a wiring (not shown) connected to the output terminal 22 from the end of the secondary conductor 21 intersects the secondary conductor 21. Since it is not necessary, it can be easily manufactured while improving the efficiency of the transformer. In the transformer of this embodiment, as described above, the primary conductor 11, the input terminal 12, and the wiring 13 can be simultaneously formed on the one surface side of the first ferrite substrate 1 in the conductor forming step. The manufacturing process can be reduced, and the secondary conductor 21, the input terminal 22 and the wiring can be simultaneously formed on the one surface side of the second ferrite substrate 2, thereby reducing the manufacturing process. It can be manufactured easily, and the manufacturing cost can be reduced.

また、本実施形態のトランスの製造方法では、第1のフェライト基板1および第2のフェライト基板2に対して、導体形成工程、絶縁層形成工程および磁性体層形成工程を同時に行うことができる。つまり、第1のフェライト基板1および第2のフェライト基板2に対して行う前記各工程のうち、接合工程を除く各工程を同時に行うことにより、製造工程を簡略化することができるので、容易に作製することができる。   In the transformer manufacturing method of this embodiment, the conductor forming step, the insulating layer forming step, and the magnetic layer forming step can be simultaneously performed on the first ferrite substrate 1 and the second ferrite substrate 2. In other words, among the steps performed on the first ferrite substrate 1 and the second ferrite substrate 2, the manufacturing steps can be simplified by simultaneously performing the steps except the joining step. Can be produced.

次に、本実施形態の一実施例であるトランスについて、動作時の磁界分布のシミュレーションを行った結果について説明する。   Next, the result of simulating the magnetic field distribution during operation of the transformer, which is an example of this embodiment, will be described.

本実施例のトランスの動作時における磁界分布のシミュレーションには、有限要素法を用いた。また、磁界分布のシミュレーションは、一次コイルたる一次側導体11および二次コイルたる二次側導体21それぞれが、矩形開ループ状に形成されてなる比較例(図4(a)参照)と、一次側導体11および二次側導体21が蛇行した開ループ状に形成されてなる構造の実施例(図4(b)参照)について行った。   The finite element method was used for the simulation of the magnetic field distribution during the operation of the transformer of this example. Further, the simulation of the magnetic field distribution is performed by comparing the primary side conductor 11 as the primary coil and the secondary side conductor 21 as the secondary coil in a rectangular open loop shape (see FIG. 4A) and the primary. The embodiment (see FIG. 4B) in which the side conductor 11 and the secondary conductor 21 are formed in an open loop shape meandering was performed.

比較例および実施例では、第1のフェライト基板1については、図4に示すように、長手方向の長さを8mm、短手方向の長さを5mm、厚さを500μmに設定し、第2のフェライト基板2については、第1のフェライト基板1と同様に、長手方向の長さを8mm、短手方向の長さを5mm、厚さを500μmに設定してある。   In the comparative example and the example, as shown in FIG. 4, the length of the first ferrite substrate 1 is set to 8 mm, the length in the short direction is set to 5 mm, and the thickness is set to 500 μm. For the ferrite substrate 2, as in the first ferrite substrate 1, the length in the longitudinal direction is set to 8 mm, the length in the short direction is set to 5 mm, and the thickness is set to 500 μm.

また、比較例および実施例では、一次側導体11、二次側導体21および配線13について、幅を0.5mm、厚さを3μmに設定し、入力端子12および出力端子22について、長手方向の寸法が2.5mm、短手方向の寸法が2.15mmに設定してある。   In the comparative example and the example, the primary conductor 11, the secondary conductor 21 and the wiring 13 are set to have a width of 0.5 mm and a thickness of 3 μm, and the input terminal 12 and the output terminal 22 are arranged in the longitudinal direction. The dimension is set to 2.5 mm and the dimension in the lateral direction is set to 2.15 mm.

比較例の一次側導体11は、第1のフェライト基板1の前記一表面上における平面視で第2のフェライト基板2と重なる平面視で正方形状の領域に、当該領域の4辺に沿って矩形開ループ状に形成され、4辺からの距離を0.5mmとしている。一方、比較例の二次側導体21は、厚みが3μm、幅が0.5mmであって、第2のフェライト基板2の前記一表面上における平面視で第1のフェライト基板1と重なる平面視で正方形状の領域に、当該領域の4辺に沿って矩形開ループ状に形成され、4辺からの距離を0.5mmとしている。   The primary side conductor 11 of the comparative example is rectangular in a square area in plan view that overlaps with the second ferrite substrate 2 in plan view on the one surface of the first ferrite substrate 1 along the four sides of the area. It is formed in an open loop shape, and the distance from four sides is 0.5 mm. On the other hand, the secondary conductor 21 of the comparative example has a thickness of 3 μm and a width of 0.5 mm, and is a plan view that overlaps the first ferrite substrate 1 in a plan view on the one surface of the second ferrite substrate 2. In the square area, a rectangular open loop is formed along the four sides of the area, and the distance from the four sides is 0.5 mm.

実施例の一次側導体11は、2つの第1のコ字状部11cが、第1のフェライト基板1の前記一表面上における平面視で第2のフェライト基板2と重なる平面視で正方形状の領域に、当該領域の4辺に沿って形成され、4辺からの距離を0.5mmとしている。また、一次側導体11の一部を構成する2つの第1のコ字状部11cは、配線13に連続する一端部同士の間の距離を0.5mm、他端部同士の間の距離を1.0mmとしている。また、一次側導体11の一部を構成する第2のコ字状部11dは、第1のフェライト基板1の短手方向に沿って形成された中央部の長手方向の両端部から、前記他端部に向かって延長された両脚部の長さを2.5mmとし、当該両脚部同士の間の距離を1.0mmとしている。一方、実施例の二次側導体21は、2つの第1のコ字状部が、第2のフェライト基板2の前記一表面上における平面視で第1のフェライト基板1と重なる平面視で正方形状の領域に、当該領域の4辺に沿って形成され、4辺からの距離を0.5mmとしている。また、二次側導体2の一部を構成する2つの第1のコ字状部は、配線に連続する一端部同士の間の距離を0.5mm、他端部同士の間の距離を1.0mmとしている。また、二次側導体2の一部を構成する第2のコ字状部は、第2のフェライト基板2の短手方向に沿って形成された中央部の長手方向の両端部から、前記他端部に向かって延長された両脚部の長さを2.5mmとし、当該両脚部同士の間の距離を1.0mmとしている。   The primary side conductor 11 of the embodiment has a square shape in plan view in which the two first U-shaped portions 11 c overlap the second ferrite substrate 2 in plan view on the one surface of the first ferrite substrate 1. The region is formed along the four sides of the region, and the distance from the four sides is 0.5 mm. Further, the two first U-shaped portions 11c constituting a part of the primary conductor 11 have a distance of 0.5 mm between one end portions continuous to the wiring 13 and a distance between the other end portions. 1.0 mm. In addition, the second U-shaped portion 11 d constituting a part of the primary conductor 11 is formed from the both ends in the longitudinal direction of the central portion formed along the short direction of the first ferrite substrate 1. The length of both legs extended toward the end is 2.5 mm, and the distance between the legs is 1.0 mm. On the other hand, the secondary-side conductor 21 of the embodiment is square in plan view in which two first U-shaped portions overlap the first ferrite substrate 1 in plan view on the one surface of the second ferrite substrate 2. It is formed along the four sides of the region, and the distance from the four sides is 0.5 mm. The two first U-shaped portions constituting a part of the secondary conductor 2 have a distance of 0.5 mm between the one end portions continuous to the wiring and a distance of 1 between the other end portions. 0.0 mm. Further, the second U-shaped part constituting a part of the secondary conductor 2 is formed from both ends in the longitudinal direction of the central part formed along the short direction of the second ferrite substrate 2 and the other The length of both legs extended toward the end is 2.5 mm, and the distance between the legs is 1.0 mm.

また、一次側導体11および二次側導体21は、銅で形成され、第1のフェライト基板1および第2のフェライト基板2の比透磁率を1000、磁性体層4の比透磁率を100とした。   Further, the primary side conductor 11 and the secondary side conductor 21 are made of copper, the relative permeability of the first ferrite substrate 1 and the second ferrite substrate 2 is 1000, and the relative permeability of the magnetic layer 4 is 100. did.

上述の実施例のトランス内における磁界分布のシミュレーションの結果を、比較例とともに図5に示す。図5には、一次側導体11に供給する電力を1Wとした場合を示してある。ここで、磁束密度の大きさが磁界の大きさに比例することを考慮すれば、図5から、比較例(図5(a)参照)に比べて、実施例(図5(b)参照)では、コイル部110の周囲の磁束の広がりが抑制され、コイル部110の近傍にのみ磁束が存在することが確認できた。   The result of the simulation of the magnetic field distribution in the transformer of the above-described embodiment is shown in FIG. 5 together with the comparative example. FIG. 5 shows a case where the power supplied to the primary conductor 11 is 1 W. Here, considering that the magnitude of the magnetic flux density is proportional to the magnitude of the magnetic field, the embodiment (see FIG. 5B) is compared with the comparative example (see FIG. 5A) from FIG. Then, the spread of the magnetic flux around the coil part 110 was suppressed, and it was confirmed that the magnetic flux exists only in the vicinity of the coil part 110.

一方、第1のフェライト基板1および第2のフェライト基板2の大きさは、コイル部110で発生した磁場を遮蔽してトランスの外側に漏れないようにすることを考慮すれば、磁束が広がる範囲を覆う程度の大きさが必要である。従って、比較例では、一次側導体11および二次側導体21が平面視で矩形開ループ状に形成されているため、一次側導体11および二次側導体21の周囲の磁束の広がりが比較的大きく、トランスの小型化を図ることが困難であった。これに対して、実施例では、上述の磁界分布のシミュレーションの結果からも判るように、コイル部110の周囲の磁束の広がりが抑制されているので、トランスの小型化を図ることができる。   On the other hand, the size of the first ferrite substrate 1 and the second ferrite substrate 2 is a range in which the magnetic flux spreads in consideration of shielding the magnetic field generated in the coil unit 110 so as not to leak outside the transformer. It must be large enough to cover. Therefore, in the comparative example, since the primary side conductor 11 and the secondary side conductor 21 are formed in a rectangular open loop shape in plan view, the spread of magnetic flux around the primary side conductor 11 and the secondary side conductor 21 is relatively long. It was large and it was difficult to reduce the size of the transformer. On the other hand, in the embodiment, as can be seen from the result of the above-described simulation of the magnetic field distribution, the spread of the magnetic flux around the coil portion 110 is suppressed, so that the transformer can be downsized.

次に、実施例のトランスにおけるインダクタンス、漏れインダクタンスおよび結合度の解析結果について説明する。ここにおいて、インダクタンスは、一次コイルたる一次側導体11および二次コイルたる二次側導体21それぞれの自己インダクタンスを表し、結合度は、一次側導体11と二次側導体21の相互インダクタンスの大きさを表す。漏れインダクタンスは、一次側導体11にだけ鎖交して二次側導体21に鎖交しない磁束によるインダクタンスを表す。   Next, analysis results of inductance, leakage inductance, and coupling degree in the transformer of the embodiment will be described. Here, the inductance represents the self-inductance of each of the primary side conductor 11 that is a primary coil and the secondary side conductor 21 that is a secondary coil, and the degree of coupling is the magnitude of mutual inductance between the primary side conductor 11 and the secondary side conductor 21. Represents. The leakage inductance represents an inductance caused by a magnetic flux that is linked only to the primary side conductor 11 and not linked to the secondary side conductor 21.

比較例と実施例とにおけるインダクタンス、漏れインダクタンスおよび結合度を表1に示す。   Table 1 shows the inductance, leakage inductance, and degree of coupling in the comparative example and the example.

実施例における結合度は、比較例と同じく、1.0であり、高効率なトランスが実現できることが確認できた。更に、比較例では、一次側導体11および二次側導体21のインダクタンスが4.2μHであるのに対して、実施例では、一次側導体11および二次側導体21のインダクタンスが4.7μHであり、実施例を採用することで比較例に比べて一次側導体11および二次側導体21のインダクタンスの向上が図れることが確認できた。また、漏れインダクタンスは、実施例および比較例ともに0μHであることが確認できた。   The degree of coupling in the example was 1.0, as in the comparative example, and it was confirmed that a highly efficient transformer could be realized. Further, in the comparative example, the inductance of the primary side conductor 11 and the secondary side conductor 21 is 4.2 μH, whereas in the example, the inductance of the primary side conductor 11 and the secondary side conductor 21 is 4.7 μH. In addition, it was confirmed that the inductance of the primary side conductor 11 and the secondary side conductor 21 can be improved by adopting the example as compared with the comparative example. Further, it was confirmed that the leakage inductance was 0 μH in both the example and the comparative example.

結局、実施例では、一次側導体11と二次側導体21とを蛇行した開ループ状に形成することにより、比較例のように、一次側導体11と二次側導体21とが蛇行しない開ループ状に形成されている場合に比べて、コイル部110の周囲の磁束の広がりを抑制することにより、小型で高効率なトランスを実現できる。
(実施形態2)
本実施形態のトランスの基本構成は、実施形態1と略同じであり、図6および図7に示すように、磁性体層4が、第1のフェライト基板1の厚み方向に直交する前記一表面上に複数の磁性体ブロック4aを互いに分離した形で配置してなる一次側磁性体層41(図7参照)と、第2のフェライト基板2において第2のフェライト基板2の厚み方向に直交し且つ第1のフェライト基板1に対向する前記一表面上に複数の磁性体ブロック4aを互いに分離した形で配置してなる二次側磁性体層42とから構成される点が相違する。なお、実施形態1と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
After all, in the embodiment, the primary side conductor 11 and the secondary side conductor 21 are formed in a meandering open loop shape so that the primary side conductor 11 and the secondary side conductor 21 do not meander as in the comparative example. Compared with the case where it is formed in a loop shape, a small and highly efficient transformer can be realized by suppressing the spread of the magnetic flux around the coil part 110.
(Embodiment 2)
The basic configuration of the transformer of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment. As shown in FIGS. 6 and 7, the magnetic layer 4 has the one surface orthogonal to the thickness direction of the first ferrite substrate 1. A primary side magnetic layer 41 (see FIG. 7) in which a plurality of magnetic blocks 4a are arranged separately from each other, and a second ferrite substrate 2 perpendicular to the thickness direction of the second ferrite substrate 2. In addition, the second magnetic layer 42 is different from the first ferrite substrate 1 in that the second magnetic layer 42 is formed by disposing a plurality of magnetic blocks 4a on the one surface facing each other. In addition, about the component similar to Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

本実施形態のトランスの製造方法は、実施形態1の製造方法と略同じであって、磁性体層形成工程のみが相違する。ここで、磁性体層形成工程では、例えば、スパッタリング法、蒸着法或いはCVD法等により第1のフェライト基板1および第2のフェライト基板2それぞれの一表面側に磁性体層41,42を形成した後に、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して磁性体層41,42をパターンニングすることにより、上述の複数の磁性体ブロック4aからなる一次側磁性体層41および二次側磁性体層42を形成する。   The manufacturing method of the transformer of this embodiment is substantially the same as the manufacturing method of Embodiment 1, and only the magnetic layer forming process is different. Here, in the magnetic layer formation step, the magnetic layers 41 and 42 are formed on one surface side of each of the first ferrite substrate 1 and the second ferrite substrate 2 by, for example, a sputtering method, a vapor deposition method, or a CVD method. Later, by patterning the magnetic layers 41 and 42 using a photolithographic technique and an etching technique, the primary magnetic layer 41 and the secondary magnetic layer 42 composed of the plurality of magnetic blocks 4a described above are formed. Form.

しかして、磁性体層4が、複数の磁性体ブロック4aを第1のフェライト基板1および第2のフェライト基板2の厚み方向に直交する平面内に互いに分離した形で配置してなることにより、第1のフェライト基板1と第2のフェライト基板2との間においてコイル部110および絶縁層3が形成されていない領域それぞれにおいて磁性体層4が連続一体に繋がった形で形成されている場合に比べて、磁性体層4で消費される渦電流損失を低減することができるので、高効率なトランスを提供することができる。
(実施形態3)
本実施形態のトランスの基本構成は、実施形態2と略同じであり、図8に示すように、磁性体層4が、磁性体ブロック4aとして、平面視形状の面積の異なる2種類があり、一次側導体11および二次側導体21それぞれに近づくにつれて磁性体ブロック4aの平面視形状の面積が段階的に小さくなっており且つ一次側導体11および二次側導体21の最も近くに配置された磁性体ブロック4aの平面視形状の面積が、他の箇所に配置された磁性体ブロック4aの平面視形状の面積以下となるように形成されている点が相違する。なお、実施形態2と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
Thus, the magnetic layer 4 is formed by disposing the plurality of magnetic blocks 4a separately from each other in a plane perpendicular to the thickness direction of the first ferrite substrate 1 and the second ferrite substrate 2, When the magnetic layer 4 is formed in a continuous and integrated manner in each region where the coil portion 110 and the insulating layer 3 are not formed between the first ferrite substrate 1 and the second ferrite substrate 2. In comparison, since eddy current loss consumed in the magnetic layer 4 can be reduced, a highly efficient transformer can be provided.
(Embodiment 3)
The basic configuration of the transformer of the present embodiment is substantially the same as that of the second embodiment. As shown in FIG. 8, the magnetic body layer 4 has two types of magnetic body blocks 4 a having different areas in plan view. As the primary conductor 11 and the secondary conductor 21 are approached, the area of the magnetic body block 4a in plan view is gradually reduced and is disposed closest to the primary conductor 11 and the secondary conductor 21. The difference is that the area of the planar view shape of the magnetic body block 4a is formed to be equal to or less than the area of the planar view shape of the magnetic body block 4a disposed at another location. In addition, about the component similar to Embodiment 2, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

なお、本実施形態のトランスの製造方法は、実施形態2と略同じであり、磁性体層形成工程において、平面視形状の面積の異なる2種類の磁性体ブロック4aから構成される磁性体層41,42を形成する点が相違する。   The manufacturing method of the transformer of the present embodiment is substantially the same as that of the second embodiment. In the magnetic layer forming step, the magnetic layer 41 composed of two kinds of magnetic blocks 4a having different areas in plan view. , 42 are different.

ここにおいて、一次側導体11に電力を供給した場合における一次側導体11の周囲の磁束密度は、図9に示すように、一次側導体11の近傍が最も大きく、一次側導体11からの距離が大きくなると小さくなる。   Here, when power is supplied to the primary side conductor 11, the magnetic flux density around the primary side conductor 11 is the largest in the vicinity of the primary side conductor 11, and the distance from the primary side conductor 11 is as shown in FIG. It gets smaller when it gets bigger.

そこで、本実施形態では、磁性体層4を構成する磁性ブロック4aについて、通電時の磁束密度が大きい一次側導体11の最も近くに配置されるもの、および一次側導体11の近傍に配置される二次側導体21の最も近くに配置されるものの平面視形状の面積が、他の箇所に配置されているものの平面視形状の面積以下となるよう形成されている。しかして、磁性ブロック4aの平面視形状の面積が一様である場合に比べて、磁性体層4で消費される渦電流損失を更に低減することができる。   Therefore, in the present embodiment, the magnetic block 4a constituting the magnetic layer 4 is disposed closest to the primary side conductor 11 having a large magnetic flux density during energization, and is disposed in the vicinity of the primary side conductor 11. The area of the planar view shape of the element disposed closest to the secondary side conductor 21 is formed to be equal to or smaller than the area of the planar view shape of the element disposed in another location. Therefore, the eddy current loss consumed in the magnetic layer 4 can be further reduced as compared with the case where the area of the magnetic block 4a in plan view is uniform.

実施形態1のトランスを示し、(a)は要部断面斜視図、(b)は要部概略断面図ある。The transformer of Embodiment 1 is shown, (a) is principal part sectional perspective view, (b) is principal part schematic sectional drawing. 同上の概略斜視図である。It is a schematic perspective view same as the above. 同上の製造方法を説明するための主要工程断面図である。It is principal process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method same as the above. 同上の一実施例の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of one Example same as the above. 同上の一実施例の動作時の磁界分布のシミュレーションの結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the simulation of the magnetic field distribution at the time of operation | movement of one Example same as the above. 実施形態2のトランスの要部概略平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view of a main part of a transformer according to a second embodiment. 同上のトランスの要部概略斜視図である。It is a principal part schematic perspective view of a transformer same as the above. 実施形態3のトランスの要部概略平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view of a main part of a transformer according to a third embodiment. 同上の動作時の磁束密度の分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of the magnetic flux density at the time of operation | movement same as the above. 従来例を示し、(a)は組立後の概略斜視図、(b)は展開した構成部品の1つを示す概略平面図、(c)は構成部品の1つを示す概略斜視図である。A conventional example is shown, (a) is a schematic perspective view after assembly, (b) is a schematic plan view showing one of developed components, and (c) is a schematic perspective view showing one of the components. 同上の製造方法を説明するための主要工程概略斜視図である。It is a main process schematic perspective view for demonstrating the manufacturing method same as the above.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1のフェライト基板(第1の基板)
2 第2のフェライト基板(第2の基板)
3 絶縁層
4 磁性体層
4a 磁性体ブロック
11 一次側導体
12 入力端子
21 二次側導体
22 出力端子
31 一次側絶縁層
32 二次側絶縁層
41 一次側磁性体層
42 二次側磁性体層
110 コイル部
1 First ferrite substrate (first substrate)
2 Second ferrite substrate (second substrate)
3 Insulating layer 4 Magnetic layer 4a Magnetic block 11 Primary side conductor 12 Input terminal 21 Secondary side conductor 22 Output terminal 31 Primary side insulating layer 32 Secondary side insulating layer 41 Primary side magnetic layer 42 Secondary side magnetic layer 110 Coil part

Claims (3)

厚み方向の一表面が互いに対向して配置された第1の基板および第2の基板と、第1の基板の前記一表面上における平面視で第2の基板と重なる領域に形成された一次側導体と、第2の基板の前記一表面上における平面視で第1の基板と重なる領域に形成され平面視で一次側導体と一部が重なり合う二次側導体と、第1の基板の前記一表面上における前記第2の基板と重なる領域以外の領域に形成され一次側導体の両端に配線を介して接続された2つの入力端子と、第2の基板の前記一表面上における第1の基板と重なる領域以外の領域に形成され二次側導体の両端に配線を介して接続された2つの出力端子と、第1の基板と第2の基板との間において一次側導体からなる一次コイルと二次側導体からなる二次コイルとから構成されるコイル部の周囲に形成され一次側導体と二次側導体とを絶縁する絶縁層と、第1の基板と第2の基板との間においてコイル部および絶縁層が形成されていない領域に形成された磁性体層とを備え、一次側導体および二次側導体のいずれもが平面視で蛇行した開ループ状に形成されてなることを特徴とするトランス。   A first substrate and a second substrate having one surface in the thickness direction facing each other, and a primary side formed in a region overlapping the second substrate in plan view on the one surface of the first substrate A conductor, a secondary conductor formed in a region overlapping the first substrate in plan view on the one surface of the second substrate and partially overlapping the primary conductor in plan view, and the one of the first substrate. Two input terminals formed in a region other than the region overlapping the second substrate on the surface and connected to both ends of the primary-side conductor via wiring, and the first substrate on the one surface of the second substrate Two output terminals formed in a region other than the region overlapping with the second side conductor and connected to both ends of the secondary side conductor via wiring, and a primary coil made of a primary side conductor between the first substrate and the second substrate, Coil composed of secondary coil made of secondary conductor And an insulating layer that insulates the primary side conductor and the secondary side conductor, and a magnet formed between the first substrate and the second substrate in a region where the coil portion and the insulating layer are not formed. A transformer comprising: a body layer, wherein both a primary side conductor and a secondary side conductor are formed in an open loop shape meandering in a plan view. 前記磁性体層は、前記厚み方向に直交する平面内に互いに分離された形で配置された磁性体からなる複数の磁性体ブロックで構成されてなることを特徴とする請求項1記載のトランス。   2. The transformer according to claim 1, wherein the magnetic layer is composed of a plurality of magnetic blocks made of magnetic bodies arranged in a separated manner in a plane perpendicular to the thickness direction. 前記磁性体層は、前記磁性体ブロックとして、平面視形状の面積の異なる少なくとも2種類があり、前記一次側導体および前記二次側導体それぞれに近づくにつれて前記磁性体ブロックの平面視形状の面積が段階的に小さくなっており且つ前記一次側導体および前記二次側導体の最も近くに配置された前記磁性体ブロックの平面視形状の面積が、他の箇所に配置された前記磁性体ブロックの平面視形状の面積以下となるように形成してなることを特徴とする請求項2記載のトランス。
























The magnetic body layer has at least two types of areas having different planar shapes as the magnetic block, and the area of the planar shape of the magnetic block becomes closer to each of the primary conductor and the secondary conductor. The area of the planar view of the magnetic body block that is gradually reduced and is disposed closest to the primary side conductor and the secondary side conductor is a plane of the magnetic body block that is disposed elsewhere. 3. The transformer according to claim 2, wherein the transformer is formed so as to have an area of a visual shape or less.
























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