JP2016025690A - Electronic module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子モジュールに関し、詳しくは、厚銅多層基板に電子部品を実装した電子モジュールに関する。 The present invention relates to an electronic module, and more particularly to an electronic module in which an electronic component is mounted on a thick copper multilayer substrate.
基板に各種電子部品を実装して形成される電子モジュールの一種としてDC−DCコンバーターが知られている。一般的なDC−DCコンバーターは、基板上にトランス等の電子部品が表面実装されている。このようなDC−DCコンバーターでは、回路に大電流が流れるので、回路基板としては、大電流への対応を可能とした大電流基板が用いられる。このような大電流基板に組み込まれる配線部材としては、一般的な銅箔ではなく、銅箔よりも厚い銅の板材、いわゆる厚銅板が用いられる。厚銅板は、電気抵抗が低く、放熱性に優れている。このような厚銅板を用いて形成される大電流基板としては、例えば、特許文献1に示される基板が知られている。 A DC-DC converter is known as a kind of electronic module formed by mounting various electronic components on a substrate. In a general DC-DC converter, an electronic component such as a transformer is surface-mounted on a substrate. In such a DC-DC converter, since a large current flows in the circuit, a large current substrate that can cope with the large current is used as the circuit substrate. As a wiring member incorporated in such a large current substrate, not a general copper foil but a copper plate material thicker than the copper foil, a so-called thick copper plate is used. The thick copper plate has low electrical resistance and excellent heat dissipation. As a large current substrate formed using such a thick copper plate, for example, a substrate disclosed in Patent Document 1 is known.
大電流基板は、多層化されたものも多く使用されている。多層化された大電流基板である厚銅多層基板は、各層の厚銅板が厚いので、全体としての厚さは一般的な用途に用いられる回路基板に比べると厚くなる。このような厚銅多層基板に各種電子部品を表面実装すると、得られるDC−DCコンバーター等の電子モジュールは、その全体の高さが比較的高いものとなる。 Many large current substrates are also used. Since the thick copper multilayer substrate, which is a multilayered large current substrate, has a thick copper plate in each layer, the overall thickness is thicker than a circuit substrate used for general purposes. When various electronic components are surface-mounted on such a thick copper multilayer substrate, the overall height of the obtained electronic module such as a DC-DC converter becomes relatively high.
昨今は、電子モジュールが組み込まれる製品自体の小型化が進められているため、電子モジュールにも小型化が望まれている。そこで、電子モジュールを小型化する対策の一つとして、なるべく高さの低い電子部品を使用することにより、電子モジュール全体の高さを低くすることが行われる。ここで、例えば、DC−DCコンバーターの場合、実装される電子部品のうちトランスが最も高さが高い電子部品であるので、なるべく高さの低いトランスを用いることが必要となる。 In recent years, downsizing of the product itself in which the electronic module is incorporated has been promoted, and thus downsizing of the electronic module is also desired. Therefore, as one of the measures for reducing the size of the electronic module, the height of the entire electronic module is reduced by using electronic components that are as low as possible. Here, for example, in the case of a DC-DC converter, since the transformer is the highest electronic component among the electronic components to be mounted, it is necessary to use a transformer with the lowest possible height.
しかしながら、トランスは、コイルの巻き数の関係から、ある程度高さが必要となる電子部品であるので、トランス自体の高さを低くするのには限界がある。このため、トランスを表面実装する電子モジュールでは、全体の高さを低くすることが難しい。 However, since the transformer is an electronic component that requires a certain height due to the number of turns of the coil, there is a limit to reducing the height of the transformer itself. For this reason, it is difficult to reduce the overall height of the electronic module in which the transformer is surface-mounted.
本発明は、上記の事情に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、従来よりも全体の高さを低くすることができる電子モジュールを提供することにある。 The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electronic module capable of lowering the overall height as compared with the prior art.
上記目的を達成するために、本発明によれば、回路基板と、前記回路基板に実装されているトランスとを備え、前記回路基板には、前記トランスが実装される面から前記回路基板の内側に延びる空間が設けられており、前記トランスは、少なくともその一部が前記空間の中に位置付けられている、電子モジュールが提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a circuit board and a transformer mounted on the circuit board are provided, and the circuit board includes an inner side of the circuit board from a surface on which the transformer is mounted. There is provided an electronic module in which a space is provided, and at least a part of the transformer is positioned in the space.
好ましくは、前記空間は、前記回路基板の側部に設けられた切欠である構成とする。 Preferably, the space is a notch provided in a side portion of the circuit board.
また、前記空間は、前記回路基板を貫通した貫通孔である構成とすることが好ましい。 The space is preferably a through hole penetrating the circuit board.
本発明に係る電子モジュールは、回路基板と、この回路基板に実装されているトランスとを備えており、上記した回路基板には、トランスが実装される面から回路基板の内側に延びる空間が設けられており、上記したトランスは、少なくともその一部が上記した空間の中に位置付けられている。このため、回路基板上に突出するトランスの高さを低くすることができ、これにより電子モジュール全体としての高さを従来よりも低くすることができる。よって、本発明に係る電子モジュールは、この電子モジュール自体が組み込まれる装置の小型化に貢献する。 An electronic module according to the present invention includes a circuit board and a transformer mounted on the circuit board. The circuit board described above is provided with a space extending from the surface on which the transformer is mounted to the inside of the circuit board. At least a part of the above-described transformer is positioned in the above-described space. For this reason, the height of the transformer protruding on the circuit board can be reduced, and as a result, the height of the entire electronic module can be made lower than before. Therefore, the electronic module according to the present invention contributes to miniaturization of a device in which the electronic module itself is incorporated.
[第1の実施形態]
本発明を適用した電子モジュールとしてのDC−DCコンバーター(以下、コンバーターという)2の形態について、図面を参照しながら以下に説明する。
[First Embodiment]
A form of a DC-DC converter (hereinafter referred to as a converter) 2 as an electronic module to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
図1に示すように、コンバーター2は、回路基板4と、この回路基板4に実装された電子部品6とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
回路基板4に実装された電子部品6には、トランス6Aの他、コンバーター2を構成するために必要な機能を備えた各種の電子機能部品(LSI等)6Bが含まれている。
In addition to the
ここで、図2、3に示すように、トランス6Aは、コイル等が内蔵されている直方体状のトランス本体8と、トランス本体8から突出した複数の電極端子10とを備えている。
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the
電極端子10は、図2から明らかなように、トランス本体8の左側及び右側の側面12,14における、トランス本体8の上下方向の一方の端部側(図2では下側)に偏った位置から、これら側面12,14に直交する方向へ突出している。ここで、トランス本体8においては、電極端子10が存在する側の端部を端子側端部16、この端子側端部16とは反対側の端部を頭部18とする。これら電極端子10は、クランク状に屈曲した形状をなしており、トランス本体8の左右に3本ずつの計6本が設けられている。このように、電極端子10が屈曲しているトランス6Aは、表面実装用のトランスである。なお、トランス6Aは、コンバーター2に含まれる電子部品6のうち、高さ方向の寸法が一番大きい部品である。
As is apparent from FIG. 2, the
次に、回路基板4は、多数の配線層が絶縁層を介して積層されてなる多層基板であり、全体としては、ほぼ矩形状をなしている。
Next, the
配線層は、通常の銅箔よりも厚さが厚い厚銅板により形成された所定形状の配線パターンからなる。ここで、厚銅板としては、通常、36〜2000μmの厚さの銅板が用いられる。この配線層は、回路基板の表面に位置付けられた外層回路パターンと、回路基板の内部に位置付けられた複数の内層回路パターンとを含んでいる。外層回路パターンと内層回路パターンとの間、及び、内層回路パターン同士の間には、それぞれ絶縁層が介在しており、更に、回路基板の表面は半田レジストで被覆されている。また、これら外層回路パターン及び内層回路パターンは、所定箇所がビアホールを介して電気的に接続されている。なお、内層回路パターンの数は特に限定されるものではない。従って、多層基板の層数は特に限定されない。 A wiring layer consists of a predetermined-shaped wiring pattern formed of a thick copper plate that is thicker than a normal copper foil. Here, as the thick copper plate, a copper plate having a thickness of 36 to 2000 μm is usually used. The wiring layer includes an outer layer circuit pattern positioned on the surface of the circuit board and a plurality of inner layer circuit patterns positioned inside the circuit board. An insulating layer is interposed between the outer layer circuit pattern and the inner layer circuit pattern and between the inner layer circuit patterns, and the surface of the circuit board is covered with a solder resist. In addition, the outer layer circuit pattern and the inner layer circuit pattern are electrically connected to each other through via holes. The number of inner layer circuit patterns is not particularly limited. Therefore, the number of layers of the multilayer substrate is not particularly limited.
上記した半田レジストは、外層回路パターン上の所定箇所が剥離されており、部分的に外層回路パターンが露出している。この露出した部分は、実装される電子部品の電極端子が半田付けされるランド20となる。つまり、このランド20に電子部品6の電極端子が電気的に接続され、電子部品6が回路基板4に実装されている。
In the above-described solder resist, predetermined portions on the outer layer circuit pattern are peeled off, and the outer layer circuit pattern is partially exposed. This exposed portion becomes a
ここで、回路基板4にトランス6Aを実装する態様について詳しく説明する。
まず、回路基板4においては、トランス6Aが実装される面から回路基板4の内側に延びる空間としての切欠22が設けられている。なお、本発明において、回路基板におけるトランスが実装される面とは、トランスの電極端子が接続されるランドが設けられている面を指す。
Here, a mode in which the
First, in the
上記した切欠22は、図4に示すように、回路基板4の側部24において回路基板4の一方の面26から他方の面28にかけて延びており、平面視形状が矩形状である。この切欠22の大きさは、トランス6Aのトランス本体8の部分を、余裕を持って収容でき、且つ、トランス6Aの電極端子10が切欠22の周縁部30で係止される程度の大きさに設定されている。
As shown in FIG. 4, the
また、この切欠22の周縁部30には、図4から明らかなように、トランス6Aの電極端子10と接続されるランド20が形成されている。
Further, as is apparent from FIG. 4, a
トランス6Aは、上記したような切欠22の中に位置付けられる。詳しくは、トランス6Aにつき、端子側端部16を上側にし、頭部18を下側にした状態で、トランス本体8を、頭部18側から切欠22の中に挿入する。そして、それぞれ対応するランド20と電極端子10とを当接させた後、半田付けする。これにより、図1に示すように、切欠22の中にトランス本体8が位置付けられた状態でトランス6Aが回路基板4に実装された、本発明に係るコンバーター2が得られる。
The
このように、トランス6Aが回路基板4の切欠22内に収容されて実装されることにより(図5参照)、従来のようにトランス6Aを回路基板4上に実装した場合に比べ、コンバーター2の全体としての高さを低く抑えることができる。本発明においては、表面実装用のトランス6Aを頭部18と端子側端部16とを逆向きにするだけで、そのまま使用することができるので、電子部品の汎用性を保ちつつコンバーター2の全体としての低背化を実現することができる。
In this way, the
[第2の実施形態]
第2の実施形態に係るコンバーター32は、第1の実施形態に係るコンバーター2と対比したとき、回路基板4に設けられた空間の形態が異なり、それ以外の部分については、第1の実施形態のコンバーター2と同様である。それ故、第2の実施形態に係るコンバーター32を説明するに当たり、既に説明した第1の実施形態のコンバーター2と同一の機能を発揮する部材および部位には同一の参照符号を付して、これらの説明は省略し、相違する点のみを説明する。
[Second Embodiment]
When compared with the
コンバーター32は、図6に示すように、回路基板4に設けられた空間として、貫通孔34を備えている。詳しくは、貫通孔34は、回路基板4の側部24以外の部分において、回路基板4の厚さ方向に沿って一方の面26から他方の面28にかけて穿設されている。貫通孔34は、平面視形状が矩形状である。この貫通孔34の大きさは、トランス6Aのトランス本体8の部分を、余裕を持って収容でき、且つ、トランス6Aの電極端子10が貫通孔34の周縁部36で係止される程度の大きさに設定されている。
As shown in FIG. 6, the
このような貫通孔34は、回路基板4の中央部など任意の場所に形成することができ、コンバーター32の設計の自由度を高めることができる。
Such a through
[第3の実施形態]
第3の実施形態に係るコンバーター38は、第1の実施形態に係るコンバーター2と対比したとき、トランスの形態が異なり、それ以外の部分については、第1の実施形態のコンバーター2と同様である。それ故、第3の実施形態に係るコンバーター38を説明するに当たり、既に説明した第1の実施形態のコンバーター2と同一の機能を発揮する部材および部位には同一の参照符号を付して、これらの説明は省略し、相違する点のみを説明する。
[Third Embodiment]
The
コンバーター38に用いられるトランス6Cとしては、電極端子42の形状がクランク状に屈曲しているものではなく、図7に示すように、屈曲部を備えていないストレートタイプの電極端子42を備えている。つまり、トランス6Cは、トランス6Aの場合のような電極端子10の屈曲部が無いので、切欠22内のスペースをより有効に使うことができる。したがって、屈曲部の収容に用いていたスペースの分だけ、トランス本体44の容積を拡大でき、より大型のトランス6Cを収容することができる。
The
なお、本発明は、上記した第1〜3の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明に係る回路基板に設けられる空間は、その中にトランスを位置付けられるものであれば、切欠22や貫通孔34に限定されるものではなく、貫通していない有底の穴であってもよい。
The present invention is not limited to the first to third embodiments described above, and various modifications can be made. For example, the space provided in the circuit board according to the present invention is not limited to the
2 コンバーター
4 回路基板
6 電子部品
6A トランス
6B 電子機能部品
6C トランス
8 トランス本体
10 電極端子
16 端子側端部
18 頭部
22 ランド
22 切欠
34 貫通孔
2
Claims (3)
前記回路基板に実装されているトランスとを備え、
前記回路基板には、前記トランスが実装される面から前記回路基板の内側に延びる空間が設けられており、
前記トランスは、少なくともその一部が前記空間の中に位置付けられている、電子モジュール。 A circuit board;
A transformer mounted on the circuit board,
The circuit board is provided with a space extending from the surface on which the transformer is mounted to the inside of the circuit board,
The transformer is an electronic module, at least a part of which is positioned in the space.
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JP2018006437A (en) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 株式会社村田製作所 | Composite device |
WO2020095860A1 (en) * | 2018-11-07 | 2020-05-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Electrical device |
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