JP2018182050A - 回路基板の製造方法、および、回路基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】トランスを備える電源回路と機能回路が実装される回路基板の小型化が可能な回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】三次元造形装置を用いて回路基板1を製造する製造方法であって、回路基板1の三次元造形データの各層の造形データに基づいて複数の材料を用いて回路基板1の各層を形成する層形成工程と、形成された層を硬化する硬化工程とを含み、層形成工程と硬化工程を繰り返し行うことで回路基板1の厚み方向に積層することにより回路基板1を製造する。製造される回路基板1は、電源基板部10及び機能基板部11と、電源基板部10に設けられる電源回路用パターン10bと、機能基板部11に設けられる機能回路用パターン11bと、電源基板部10に内蔵されるトランス12と、トランス12と電源回路用パターン10bとを接続するトランス用接続部14,15と、パターン10b,11b間を接続する回路間パターン13とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】三次元造形装置を用いて回路基板1を製造する製造方法であって、回路基板1の三次元造形データの各層の造形データに基づいて複数の材料を用いて回路基板1の各層を形成する層形成工程と、形成された層を硬化する硬化工程とを含み、層形成工程と硬化工程を繰り返し行うことで回路基板1の厚み方向に積層することにより回路基板1を製造する。製造される回路基板1は、電源基板部10及び機能基板部11と、電源基板部10に設けられる電源回路用パターン10bと、機能基板部11に設けられる機能回路用パターン11bと、電源基板部10に内蔵されるトランス12と、トランス12と電源回路用パターン10bとを接続するトランス用接続部14,15と、パターン10b,11b間を接続する回路間パターン13とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、トランスを備える電源回路と機能回路が実装される回路基板の製造方法、および、回路基板に関する。
電源回路は、例えば、電子機器の所定の機能を持つように構成された機能回路に所望の電力を供給する。電源回路と機能回路とは、例えば、別々の回路基板に実装され、リード線を介して接続される。
電源回路には、トランスを用いたものがある。例えば、特許文献1には、1/2波長あるいは1波長の振動モードで駆動する圧電トランスが、圧電トランスを駆動するための電源回路部品が搭載された回路基板上に実装される圧電トランス電源が開示されている。この圧電トランス電源では、圧電トランスと回路基板との間における圧電トランスの振動の節点に触れずかつ両端から全長の1/5までの部分に固定部材を介在させることで、圧電トランスが回路基板の表面に固定されている。この固定部材は、柔軟性を備えた弾性体からなる支持部材としても機能する。
特許文献1に開示される技術のように、一般に、トランスは回路基板の表面に実装される。そのため、回路基板の表面には、トランス用の実装領域が必要となる。また、電源回路で用いられる部品(例えば、トランス、コンデンサ)は機能回路で用いられる部品に比べて大型の部品が多く、回路基板の表面にはこれらの大型の部品用の実装領域も必要となる。また、例えば、電源回路用の回路基板と機能回路用の回路基板とがリード線を介して接続される場合、コネクタが必要となり、各回路基板にコネクタ用の実装領域も必要となる。これらにより、トランスを備える電源回路が実装される回路基板は、基板表面の実装面積が増大し、大型化する。
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、トランスを備える電源回路とこの電源回路から電力が供給される機能回路が実装される回路基板の小型化が可能な回路基板の製造方法、および、回路基板を提供することを目的とする。
本発明に係る回路基板の製造方法は、三次元造形装置を用いて回路基板を製造する製造方法であって、回路基板の三次元造形データに含まれる任意の層の造形データに基づいて、絶縁体の材料と導体の材料を少なくとも含む複数の三次元造形用材料を用いて、回路基板の厚み方向の任意の層を形成する層形成工程と、層形成工程で形成された層の三次元造形用材料を硬化する硬化工程と、を含み、三次元造形データに含まれる全ての層の造形データによる層形成が終了するまで、層形成工程と硬化工程を繰り返し行い、回路基板の厚み方向に積層することにより、絶縁体で形成される基板部と、基板部に設けられ、電源回路を構成する各部品を配線するための電源回路用パターンと、基板部に設けられ、電源回路から電力が供給される機能回路を構成する各部品を配線するための機能回路用パターンと、基板部に内蔵されるトランスと、トランスと電源回路用パターンとを接続するトランス用接続部と、電源回路用パターンと機能回路用パターンとを接続する回路間接続部とを備える回路基板を製造することを特徴とする。
本発明に係る回路基板の製造方法では、三次元造形装置を用いて回路基板を製造する。製造される回路基板は、絶縁体からなる基板部に電源回路用パターンと機能回路用パターンが設けられると共にトランスが内蔵され、トランスと電源回路用パターンとが接続され、電源回路用パターンと機能回路用パターンとが接続される基板である。三次元造形装置では、この回路基板の三次元造形データに含まれる各層の造形データに基づいて複数の三次元造形用材料を用いて回路基板の各層を形成し、この形成された層の三次元造形用材料を硬化し、この硬化された層の上側に次の層を順次積層する。この製造工程を有する三次元造形装置では、上述した構成の回路基板に必要な絶縁体の材料や導体の材料などの複数の異なる材料を用いて、回路基板を造形するための各層において材料毎に任意の形状を形成することができる。例えば、絶縁体の基板部の一部の形状と導体の各パターンの一部の形状とを同じ層に形成することができ、さらに、同じ層にトランスを構成する導体のコイルの一部の形状なども形成することができる。これにより、本発明に係る回路基板の製造方法によれば、上述した各回路用パターンが設けられると共にトランスが内蔵され、2つの回路用パターン間が接続され、トランスも電源回路用パターンに接続された回路基板を造形することができる。
製造された回路基板は、基板部にトランスを内蔵しているので、基板部の表面にはトランス用の実装領域が必要なく、内部にトランスが配置される基板部の表面の領域には他の部品を実装することができる。また、回路基板は、回路間接続部によって電源回路用パターンと機能基板用パターンとが接続されているので、リード線やコネクタなどを用いずに電源回路と機能回路とを電気的に接続することができる。これらにより、本発明に係る回路基板の製造方法によれば、トランスを備える電源回路とこの電源回路から電力が供給される機能回路が実装される回路基板の小型化が可能となる。
本発明に係る回路基板の製造方法では、三次元造形装置は、インクジェット方式の三次元造形装置であることが好ましい。インクジェット方式の三次元造形装置を用いることにより、各層の造形データに基づいて、複数の三次元造形用材料からなる各インクを各ノズルからそれぞれ吐出することで、同じ層に材料毎に任意の形状を形成することができる。
本発明に係る回路基板の製造方法では、トランスは、複数のコイルと、コイルが巻回される芯部と、を有し、芯部は、磁性体で形成され、複数の三次元造形用材料は、絶縁体の材料と導体の材料に加えて磁性体の材料を含むことが好ましい。三次元造形装置を用いることにより、磁性体の芯部の一部の形状と導体のコイルの一部の形状とを同じ層に形成することができ、これが積層されることで芯部にコイルを巻回させることができる。
本発明に係る回路基板の製造方法では、基板部には、トランスが複数内蔵され、複数のトランスは、直列又は並列に接続されることが好ましい。三次元造形装置を用いることにより、基板部に内蔵するトランスの数にかかわらず(特に、トランスが多数個であり、各トランスが小型になっても)、基板部に複数のトランスを内蔵させることができると共にトランス間を接続することができる。
本発明に係る回路基板は、絶縁体で形成される基板部と、基板部に設けられ、電源回路を構成する各部品を配線するための電源回路用パターンと、基板部に設けられ、電源回路から電力が供給される機能回路を構成する各部品を配線するための機能回路用パターンと、基板部に内蔵されるトランスと、トランスと電源回路用パターンとを接続するトランス用接続部と、電源回路用パターンと機能回路用パターンとを接続する回路間接続部と、を備えることを特徴とする。
本発明に係る回路基板では、基板部の内部にトランスが造形されているので、基板部の表面にはトランス用の実装領域が必要なく、内部にトランスが配置される基板部の表面の領域には他の部品を実装することができる。また、本発明に係る回路基板では、回路間接続部によって電源回路用パターンと機能基板用パターンとが接続されているので、リード線やコネクタなどを用いずに電源回路と機能回路とを電気的に接続することができる。これらにより、本発明に係る回路基板によれば、小型化が可能となる。
本発明に係る回路基板では、トランスは、複数のコイルと、コイルが巻回される芯部と、を有し、芯部は、磁性体で形成されることが好ましい。このように構成することで、磁性体の芯部により磁気回路が形成されることで、トランスの変換効率が向上し、変換の際の損失を低減することができる。
本発明に係る回路基板では、トランスは、トロイダルトランスであることが好ましい。トロイダルトランスとすることにより、磁束の漏れが少なく、変換の際の損失を低減することができる。
本発明に係る回路基板では、トロイダルトランスは、1個の一次コイルと、複数個の二次コイルと、を有することが好ましい。このように構成することで、1個のトロイダルトランスにより複数の異なる電圧に変換することができる。
本発明に係る回路基板では、基板部は、電源回路用パターンが設けられると共にトランスが内蔵される電源基板部と、機能回路用パターンが設けられる機能基板部と、からなることが好ましい。このように構成することで、電源基板部と機能基板部とで基板の厚み、パターンの幅や厚み、多層基板の場合には層数などを変えることができる。
本発明に係る回路基板では、電源基板部の厚みは、機能基板部よりも厚いことが好ましい。このように構成することで、電源回路のトランスを電源基板部に内蔵することができる。また、機能回路で用いられる部品に比べて大型の部品が用いられる電源回路の場合、この電源回路の大型で重い部品を電源基板部で安定して保持することができる。
本発明に係る回路基板では、基板部の表面に設けられるヒートシンクを備え、ヒートシンクは、熱伝導性を有する絶縁体によりトランスに接続されることが好ましい。このように構成することで、トランスで発生した熱が熱伝導性を有するが絶縁体を介してヒートシンクに伝導され、ヒートシンクにより放熱することができる。
本発明に係る回路基板では、基板部には、トランスが複数内蔵され、複数のトランスは、直列又は並列に接続されることが好ましい。このように構成することで、例えば、複数のランスを並列に接続することで、個々のトランスの電流を小さくすることがきるので、パターンの幅を狭くしたり、パターンの厚みを薄くできると共に、トランスで発生する熱を抑えることができる。
本発明によれば、トランスを備える電源回路とこの電源回路から電力が供給される機能回路が実装される回路基板の小型化が可能となる。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
(第1実施形態)
図1〜図4を参照して、第1実施形態に係る回路基板1について説明する。図1は、第1実施形態に係る回路基板1の斜視図である。図2は、第1実施形態に係る回路基板1の側面図である。図3は、第1実施形態に係る回路基板1の電源基板部10に内蔵されるトランス12の斜視図である。図4は、第1実施形態に係る回路基板1の電源基板部10に内蔵されるトランス12の側面図である。なお、図1及び図2には、回路基板1に実装される電源回路PCの各部品及び機能回路FCの各部品も示している。
図1〜図4を参照して、第1実施形態に係る回路基板1について説明する。図1は、第1実施形態に係る回路基板1の斜視図である。図2は、第1実施形態に係る回路基板1の側面図である。図3は、第1実施形態に係る回路基板1の電源基板部10に内蔵されるトランス12の斜視図である。図4は、第1実施形態に係る回路基板1の電源基板部10に内蔵されるトランス12の側面図である。なお、図1及び図2には、回路基板1に実装される電源回路PCの各部品及び機能回路FCの各部品も示している。
回路基板1は、電源回路PCと機能回路FCが実装される回路基板である。回路基板1は、電源回路PC用の電源基板部10と機能回路FC用の機能基板部11とが一体で形成される。回路基板1の電源基板部10には、トランス12が内蔵される。回路基板1は、例えば、多層配線基板である。回路基板1は、例えば、インクジェット方式の3Dプリンタ(特許請求の範囲に記載の三次元造形装置に相当)により製造される。
電源回路PCは、機能回路FCに電力を供給する回路である。電源回路PCは、トランス12を備えており、トランス12により電圧を変換する。機能回路FCは、例えば、電子機器における所定の機能を持つように構成された回路である。機能回路FCは、例えば、制御回路、オーディオ回路、画像処理回路、通信回路、信号処理回路である。
電源基板部10は、絶縁体で形成される。電源基板部10には、電源回路PCを構成する各部品(例えば、コンデンサ、整流器)を配線するための電源回路用パターンが設けられている。この電源回路用パターンは、電源基板部10の表面(上面)10aに形成されるパターン(図示省略)、電源基板部10の内部に形成されるパターン10b(例えば、電源パターン、グランドパターン)などである。また、電源基板部10には、内部のパターン10bとパターン10bとの間や表面10aのパターンと内部のパターン10bとの間を接続するために、基板の厚み方向に導体を積み上げて形成されるパターン(ビア)10cが設けられている。これらのパターン10bやビア10cは、導体で形成される。
電源基板部10は、所定の厚みを有する平板状に形成される。電源基板部10は、トランス12や内部のパターン10bを内蔵可能な厚みを有している。電源基板部10の厚みは、機能基板部11の厚みよりも厚い。電源回路PCには、機能回路FCに比べて大電流が流れる。そのため、電源基板部10に設けられるパターン(特に、大電流が流れる箇所のパターン)は、機能基板部11に設けられるパターンよりも、幅が広く形成されたり、厚みが厚く形成される。
なお、電源基板部10にはトランス12が内蔵されているので、電源基板部10の表面10aにおけるトランス12の上方の領域にも電源回路PCの部品を実装可能である。電源基板部10の表面10aには、この領域に部品を実装するためのランドが設けられている。このランド間は、パターン配線されている。
機能基板部11は、絶縁体で形成される。機能基板部11には、機能回路FCを構成する各部品を配線するための機能回路用パターンが設けられている。この機能回路用パターンは、機能基板部11の表面(上面)11aに形成されるパターン(図示省略)、機能基板部11の内部に形成されるパターン11b(例えば、電源パターン、グランドパターン、信号パターン)などである。また、機能基板部11には、内部のパターン11bとパターン11bとの間や表面11aのパターンと内部のパターン11bとの間を接続するために、基板の厚み方向を貫通するビア11cが形成されている。これらのパターン11bやビア11cは、導体で形成される。機能基板部11は、所定の厚みを有する平板状に形成される。
上述したように、電源回路PCは、機能基板FCに電力を供給する。電力を供給するために、回路基板1には、電源基板部10に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所と機能基板部11に設けられた機能回路用パターンの所定の箇所とを接続する回路間パターン13が形成されている。回路間パターン13は、例えば、電源基板部10の内部に設けられるパターン10b(例えば、電源パターン)の所定の箇所と機能基板部11の内部に設けられるパターン11b(例えば、電源パターン)の所定の箇所とを接続するパターンである。
トランス12は、一次コイル12aと、二次コイル12bと、ボビン12cと、を備えている。コイル12a,12bは、導体で形成される。ボビン12cは、磁性体で形成される。ボビン12cは、円柱状の芯部12d,12eと、板状の接続部12f,12fとからなる。芯部12dと芯部12eとは、所定の間隔をあけて配置される。芯部12dの一端部と芯部12eの一端部とは、一方の接続部12fで接続されている。芯部12dの他端部と芯部12eの他端部とは、他方の接続部12fで接続されている。一次コイル12aは、中心に芯部12dが配置され、芯部12dに巻回されている。二次コイル12bは、中心に芯部12eが配置され、芯部12eに巻回されている。一次コイル12aと二次コイル12bとは、巻き数が異なる。
一次コイル12aの一方の引き出し部12gは、巻回部から引き出されている。一次コイル12aの他方の引き出し部12hは、巻回部に重ならないように、巻回部から上下方向にオフセットされて(巻回部と異なる高さで)引き出されている。同様に、二次コイル12bの一方の引き出し部12iは、巻回部から引き出されている。二次コイル12bの他方の引き出し部12jは、巻回部から上下方向にオフセットされて引き出されている。
回路基板1(電源基板部10)には、一次コイル12aの各引き出し部12g,12hと電源基板部10に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部14,14が設けられている。トランス用接続部14は、例えば、電源基板部10の内部に設けられるパターン10bの所定の箇所と引き出し部12gとを接続するビアである。また、回路基板1(電源基板部10)には、二次コイル12bの各引き出し部12i,12jと電源基板部10に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部15,15が設けられている。トランス用接続部15は、例えば、上述したトランス用接続部14と同様にビアである。
このような構成を有する回路基板1は、上述したように3Dプリンタを用いて製造される。この3Dプリンタで実施される製造工程について説明する。3Dプリンタには、回路基板1を製造するために必要な各材料(三次元造形用材料)のインクがそれぞれ詰められた複数のカートリッジがセットされる。このインクは、例えば、ナノ粒子のインクである。3Dプリンタは、例えば、プリントヘッドを備え、プリントヘッドに各カートリッジの材料のインクをそれぞれ吐出する複数のノズルが設けられている。複数の材料は、絶縁体の材料(誘電体の材料)(例えば、ガラスエポキシ樹脂)、導体の材料(例えば、銅、銀)、磁性体の材料(例えば、フェライト)を少なくとも含む。また、3Dプリンタには、回路基板1を造形するための三次元造形データが読み込まれる。この三次元造形データは、回路基板1の厚み方向に所定間隔毎の各断面における層を形成するための多数の造形データからなる。
3Dプリンタで実施される製造工程は、例えば、層形成工程と、硬化工程とを含み、三次元造形データに含まれる全ての層の造形データによる層形成が終了するまで層形成工程と硬化工程を繰り返し行うことで層を積み重ねる(積層する)。層形成工程では、回路基板1の三次元造形データに含まれる任意の層の造形データに基づいて、各ノズルから各材料のインクをそれぞれ吐出する。これにより、各材料からなる任意の形状が造形され、回路基板の厚み方向の任意の層が形成される。例えば、絶縁体の電源基板部10の一部の形状及び機能基板部11の一部の形状と導体の各パターンの一部の形状とを同じ層に形成することができる。さらに、同じ層にトランス12を構成する導体のコイル12a,12bの一部の形状と磁性体のボビン12cの一部の形状なども形成することができる。硬化工程では、層構成工程で形成された層の各インクを硬化(例えば、紫外線硬化、熱硬化)する。
3Dプリンタで実施される製造工程では、三次元造形データに含まれる全ての層の造形データによる層形成が終了したか否かを判定する。全ての層の層形成が終了していない場合、この製造工程では、三次元造形データから次の層の造形データを抽出し、その次の層の造形データを用いて層形成工程と硬化工程を行う。これにより、回路基板1の厚み方向の任意の層の上側に次の層が積層される。この製造工程では、全ての層の層形成が終了した場合、回路基板1の製造を終了する。これにより、上述した構成を有する回路基板1が造形される。
第1実施形態に係る回路基板1では、電源基板部10の内部にトランス12が造形されているので、電源基板部10の表面10aにはトランス用の実装領域が必要ない。そのため、電源基板部10では、トランス12が配置される上側の表面10aの領域に電源回路PCの他の部品を実装することができる。また、第1実施形態に係る回路基板1では、電源基板部10と機能基板部11とが一体で形成され、回路間パターン13によって電源回路用パターンと機能基板用パターンとが接続されているので、電源回路PCと機能回路FCとを電気的に接続することができる。また、第1実施形態に係る回路基板1では、トランス用接続部14,15によって電源回路用パターンとトランス12とが接続されているので、トランス12のはんだ付け用ランドなどが必要ない。これらにより、第1実施形態に係る回路基板1によれば、小型化が可能となる。
なお、電源基板と機能基板とが別体の場合、電源基板と機能基板とを電気的に接続するために、例えば、各基板の表面にコネクタがそれぞれ設けられ、リード線を介して電源基板と機能基板とが接続される。回路基板1では、このようなコネクタの実装領域が必要なく、接続用の部品(コネクタやリード線)も必要ない。また、リード線を各コネクタに接続する作業工数も削減することができる。また、コネクタ接続による電気的ロスもない。また、回路基板1では、トランス用接続部14,15によって電源回路用パターンとトランス12とが予め接続されているので、トランス12をはんだ付けで実装する作業工数も削減することができる。
第1実施形態に係る回路基板1によれば、電源基板部10の厚みが機能基板部11よりも厚いので、電源回路PCの大型で重い部品を安定して保持することができる。また、第1実施形態に係る回路基板1によれば、磁性体からなるボビン12cの芯部12d,12eに各コイル12a,12bが巻回されているので、ボビン12cにより磁気回路(磁路)を形成することができる。これにより、トランス12の変換効率が向上し、変換の際の損失を低減することができる。
第1実施形態に係る回路基板1の製造方法によれば、3Dプリンタを用いることにより、回路基板1に必要な複数の材料を用いて、回路基板1を造形するための各層において材料毎に任意の形状(特に、複雑な形状でも)を精度良く形成することができる。これにより、例えば、絶縁体の材料からなる各基板部10,11の一部と導体の材料からなる各パターンの一部とを同じ層に形成することができ、さらに、同じ層に導体の材料と磁性体の材料からなるトランス12の一部なども形成することができる。この各層を積層することで、第1実施形態に係る回路基板1の製造方法によれば、各回路用パターンが設けられると共にトランス12が内蔵され、回路用パターン間が接続され、トランス12が電源回路用パターンに接続された回路基板1を形成することができる。
第1実施形態に係る回路基板1の製造方法によれば、磁性体のボビン12cの一部と導体のコイル12a,12bの一部を同じ層に形成することができ、これを積層することでボビン12cにコイル12a,12bを巻回させることができる。これにより、電源基板部10内にトランス12も一体で形成することができるので、従来は別体として製造されるトランスのコイルの巻回作業なども不要となり、トランスを基板に実装する作業も不要となる。
なお、3Dプリンタを用いて回路基板1を製造することにより、基板の厚み、多層基板の場合には層数や絶縁体層の厚み、パターンの厚みや幅、ビアの径、トランス12の各コイル12a,12bの巻き数やボビン12cの形状などを自由に設計することができる。例えば、機能基板部11の厚みは電源基板部10よりも薄いが、多層基板である電源基板部10と機能基板部11との層数を同じ数にすることもでき、層間隔(絶縁体層の厚み)が異なる電源基板部10と機能基板部11とを一体で形成することもできる。
(第2実施形態)
図5〜図7を参照して、第2実施形態に係る回路基板2について説明する。図5は、第2実施形態に係る回路基板2の斜視図である。図6は、第2実施形態に係る回路基板2の電源基板部20に内蔵されるトランス22の斜視図である。図7は、第2実施形態に係る回路基板2の電源基板部20に内蔵されるトランス22の側面図である。なお、図5には、回路基板2に実装される電源回路PCの各部品及び機能回路FCの各部品も示している。
図5〜図7を参照して、第2実施形態に係る回路基板2について説明する。図5は、第2実施形態に係る回路基板2の斜視図である。図6は、第2実施形態に係る回路基板2の電源基板部20に内蔵されるトランス22の斜視図である。図7は、第2実施形態に係る回路基板2の電源基板部20に内蔵されるトランス22の側面図である。なお、図5には、回路基板2に実装される電源回路PCの各部品及び機能回路FCの各部品も示している。
回路基板2は、第1実施形態に係る回路基板1と比較すると、トランスの構成が異なる。回路基板2の電源基板部20には、トランス22が内蔵される。以下では、トランス22の構成とトランス22に関連することを詳細に説明する。図5では、電源基板部20の内部にはトランス22のみを示している。
トランス22は、一次コイル22aと、二次コイル22bと、ボビン22cと、を備えている。コイル22a,22bは、導体で形成される。ボビン22cは、磁性体で形成される。ボビン22cは、円柱状の芯部22dと、円柱状の柱部22e,22eと、板状の接続部22f,22fとからなる。一方の柱部22eと他方の柱部22eとは、所定の間隔に配置される。芯部22dは、一方の柱部22eと他方の柱部22eとの間に配置される。芯部22dの一端部と柱部22e,22eの各一端部とは、一方の接続部22fで接続されている。芯部22dの他端部と柱部22e,22eの各他端部とは、他方の接続部22fで接続されている。一次コイル22aと二次コイル22bとは、中心に芯部22dが配置され、一本の芯部22dに僅かな間隔をあけて巻回されている。これにより、一次コイル22aと二次コイル22bとは、互いの巻回部が上下に近接して配置される。一次コイル22aと二次コイル22bとは、巻き数が異なる。
一次コイル22aの一方の引き出し部22gは、巻回部から引き出されている。一次コイル22aの他方の引き出し部22hは、巻回部に重ならないように、巻回部からオフセットされて引き出されている。同様に、二次コイル22bの一方の引き出し部22iは、巻回部から引き出されている。二次コイル22bの他方の引き出し部22jは、巻回部からオフセットされて引き出されている。
電源基板部20には、第1実施形態に係る電源基板部10と同様に、一次コイル22aの各引き出し部22g,22hと電源基板部20に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部(図示省略)が設けられている。また、電源基板部20には、第1実施形態に係る電源基板部10と同様に、二次コイル22bの各引き出し部22i,22jと電源基板部20に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部(図示省略)が設けられている。
このような構成を有する回路基板2は、第1実施形態と同様に、3Dプリンタを用いて製造される。3Dプリンタでは、第1実施形態と同様の製造工程により、回路基板2を製造する。但し、3Dプリンタには、回路基板2を造形するための三次元造形データが読み込まれる。
第2実施形態に係る回路基板2によれば、第1実施形態に係る回路基板1と同様の効果を有する。また、第2実施形態に係る回路基板2の製造方法によれば、第1実施形態に係る回路基板1の製造方法と同様の効果を有する。
なお、トランス22は、一次コイル22aと二次コイル22bとは上下に近接して配置されている。このように、一次コイル22aと二次コイル22bが配置される場合、磁性体からなるボビンを備えないトランスとしてもよい。ボビンを備えないトランスの場合、回路基板2を製造するために磁性体の材料が必要ないので、3Dプリンタで用いられる複数の三次元造形材料から磁性体の材料(インクカートリッジ)が除かれる。
(第3実施形態)
図8及び図9を参照して、第3実施形態に係る回路基板3について説明する。図8は、第3実施形態に係る回路基板3の斜視図である。図9は、第3実施形態に係る回路基板3の電源基板部30に内蔵されるトランス32の斜視図である。なお、図8には、回路基板3に実装される電源回路PCの各部品及び機能回路FCの各部品も示している。
図8及び図9を参照して、第3実施形態に係る回路基板3について説明する。図8は、第3実施形態に係る回路基板3の斜視図である。図9は、第3実施形態に係る回路基板3の電源基板部30に内蔵されるトランス32の斜視図である。なお、図8には、回路基板3に実装される電源回路PCの各部品及び機能回路FCの各部品も示している。
回路基板3は、第1実施形態に係る回路基板1と比較すると、トランスの構成が異なる。回路基板3の電源基板部30には、トランス32が内蔵される。以下では、トランス32の構成とトランス32に関連することを詳細に説明する。図8では、電源基板部30の内部にはトランス32のみを示している。
トランス32は、トロイダルトランスである。トランス32は、一次コイル32aと、二次コイル32bと、ボビン32cと、を備えている。コイル32a,32bは、導体で形成される。ボビン32cは、磁性体で形成される。ボビン32cは、略円環状に形成される。一次コイル32aは、ボビン32cに巻回されている。二次コイル32bは、ボビン32cに巻回される。二次コイル32bは、ボビン32cにおいて一次コイル32aと対向する箇所に配置される。一次コイル32aと二次コイル32bとは、巻き数が異なる。
一次コイル32aの一方の引き出し部32gは、巻回部の一方側の端部から引き出されている。一次コイル32aの他方の引き出し部32hは、巻回部の他方側の端部から引き出されている。同様に、二次コイル32bの各引き出し部32i,32jは、巻回部の各端部からそれぞれ引き出されている。
電源基板部30には、第1実施形態に係る電源基板部10と同様に、一次コイル32aの各引き出し部32g,32hと電源基板部30に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部(図示省略)が設けられている。また、電源基板部30には、第1実施形態に係る電源基板部10と同様に、二次コイル32bの各引き出し部32i,32jと電源基板部30に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部(図示省略)が設けられている。
このような構成を有する回路基板3は、第1実施形態と同様に、3Dプリンタを用いて製造される。3Dプリンタでは、第1実施形態と同様の製造工程により、回路基板3を製造する。但し、3Dプリンタには、回路基板3を造形するための三次元造形データが読み込まれる。
第3実施形態に係る回路基板3によれば、第1実施形態に係る回路基板1と同様の効果を有する。特に、第3実施形態に係る回路基板3によれば、トランス32がトロイダルトランスであるので、磁束の漏れが少なく、変換の際の損失を低減することができる。また、第3実施形態に係る回路基板3の製造方法によれば、第1実施形態に係る回路基板1の製造方法と同様の効果を有する。
なお、従来、トロイダルトランスを製造する場合、円環状のボビン(トロイダルコア)にコイルを巻回する作業は難しく、この作業工数が増大する。しかし、第3実施形態に係る回路基板3の製造方法では、3Dプリンタを用いることにより、各コイル32a,32bの一部とボビン32cの一部を同じ層に形成し、これを積層することで円環状のボビン32cにコイル32a,32bを巻回させることができる。したがって、第3実施形態に係る回路基板3の製造方法によれば、トロイダルトランスのコイルを巻回する作業が不要となる。
(第4実施形態)
図10及び図11を参照して、第4実施形態に係る回路基板4について説明する。図10は、第4実施形態に係る回路基板4の斜視図である。図11は、第4実施形態に係る回路基板4の電源基板部40に内蔵されるトランス42の斜視図である。なお、図10には、回路基板4に実装される電源回路PCの各部品及び機能回路FCの各部品も示している。
図10及び図11を参照して、第4実施形態に係る回路基板4について説明する。図10は、第4実施形態に係る回路基板4の斜視図である。図11は、第4実施形態に係る回路基板4の電源基板部40に内蔵されるトランス42の斜視図である。なお、図10には、回路基板4に実装される電源回路PCの各部品及び機能回路FCの各部品も示している。
回路基板4は、第3実施形態に係る回路基板3と比較すると、トロイダルトランスの構成が異なる。回路基板4の電源基板部40には、トランス42が内蔵される。以下では、トランス42の構成とトランス42に関連することを詳細に説明する。図10では、電源基板部40の内部にはトランス42のみを示している。
トランス42は、トロイダルトランスである。トランス42は、一次コイル42aと、3個の二次コイル42b,42c,42dと、ボビン42eと、を備えている。コイル42a,42b,42c,42dは、導体で形成される。ボビン42eは、磁性体で形成される。ボビン42eは、略円環状に形成される。一次コイル42aは、ボビン42eに巻回されている。二次コイル42b,42c,42dは、ボビン42eにそれぞれ巻回されている。一次コイル42aと各二次コイル42b,42c,42dとは、巻き数が異なる。
二次コイル42bは、ボビン42eにおいて一次コイル42aと対向する箇所に配置される。二次コイル42cは、ボビン42eにおいて一次コイル42aと二次コイル42bとの間に配置される。二次コイル42dは、ボビン42eにおいて一次コイル42aと二次コイル42bとの間かつ二次コイル42cと対向する箇所に配置される。二次コイル42bと二次コイル42cと二次コイル42dとは、互いに巻き数が異なる。
一次コイル42aの一方の引き出し部42gは、巻回部の一方側の端部から引き出されている。一次コイル42aの他方の引き出し部42hは、巻回部の他方側の端部から引き出されている。同様に、二次コイル42bの各引き出し部42i,42jは、巻回部の各端部からそれぞれ引き出されている。二次コイル42cの各引き出し部42k,42lも、巻回部の各端部からそれぞれ引き出されている。二次コイル42dの各引き出し部42m,42nも、巻回部の各端部からそれぞれ引き出されている。
電源基板部40には、第1実施形態に係る電源基板部10と同様に、一次コイル42aの各引き出し部42g,42hと電源基板部40に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部(図示省略)が設けられている。また、電源基板部40には、第1実施形態に係る電源基板部10と同様に、二次コイル42bの各引き出し部42i,42jと電源基板部40に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部(図示省略)が設けられている。同様に、他の二次コイル42cの各引き出し部42k,42l及び二次コイル42dの各引き出し部42m,42nについても、トランス用接続部(図示省略)がそれぞれ設けられている。
このような構成を有する回路基板4は、第1実施形態と同様に、3Dプリンタを用いて製造される。3Dプリンタでは、第1実施形態と同様の製造工程により、回路基板4を製造する。但し、3Dプリンタには、回路基板4を造形するための三次元造形データが読み込まれる。
第4実施形態に係る回路基板4によれば、第1実施形態に係る回路基板1と同様の効果を有する。特に、第4実施形態に係る回路基板4によれば、巻き数の異なる3個の二次コイル42b,42c,42dを備えるトランス42により、3つの異なる電圧に変換することができる。また、第4実施形態に係る回路基板4の製造方法によれば、第1実施形態に係る回路基板1の製造方法と同様の効果を有する。
なお、第4実施形態では3個の二次コイル42b,42c,42dを備えるトランス42を一例として示したが、二次コイルの個数について、2個でもよいし、4個以上でもよい。3Dプリンタを用いて、トロイダルトランスを内蔵する回路基板を製造することにより、トロイダルトランスの二次コイルの個数、ボビンにおける巻回箇所、各二次コイルの巻き数が変わっても、製造工数が変わらない。
(第5実施形態)
図12及び図13を参照して、第5実施形態に係る回路基板5について説明する。図12は、第5実施形態に係る回路基板5の斜視図である。図13は、第5実施形態に係る回路基板5の電源基板部50に内蔵されるトランス52の斜視図である。なお、図12には、回路基板5に実装される電源回路PCの各部品及び機能回路FCの各部品も示している。
図12及び図13を参照して、第5実施形態に係る回路基板5について説明する。図12は、第5実施形態に係る回路基板5の斜視図である。図13は、第5実施形態に係る回路基板5の電源基板部50に内蔵されるトランス52の斜視図である。なお、図12には、回路基板5に実装される電源回路PCの各部品及び機能回路FCの各部品も示している。
回路基板5は、第1実施形態に係る回路基板1と比較すると、トランスの構成とトランスの個数が異なる。回路基板5の電源基板部50には、小型のトランス52が所定個数(図12に示す例では、64個)内蔵される。この所定個数のトランス52は、同一の面上に縦方向と横方向にそれぞれ並べて配置される。例えば、この所定個数の小型のトランス52を並列に接続することで、所定個数の小型のトランス52全体としての出力電流を第1実施形態に係る1個の大型のトランス12の出力電流に相当するものとすることができる。以下では、トランス52の構成とトランス52に関連することを詳細に説明する。図12では、電源基板部50の内部にはトランス52のみを示している。
トランス52は、一次コイル52aと、二次コイル52bと、を備えている。コイル52a,52bは、導体で形成される。一次コイル52aと二次コイル52bとは、中心軸が略同じであり、僅かな間隔をあけてそれぞれ巻回されている。これにより、一次コイル52aと二次コイル52bとは、互いの巻回部が上下に近接して配置される。一次コイル52aと二次コイル52bとは、例えば、巻き数の比が第1実施形態に係るトランス12の一次コイル12aと二次コイル12bとの巻き数の比と同じあり、各巻き数がトランス12の一次コイル12aと二次コイル12bの各巻き数よりも少ない。
一次コイル52aの一方の引き出し部52gは、巻回部から引き出されている。一次コイル52aの他方の引き出し部52hは、巻回部に重ならないように、巻回部からオフセットされて引き出されている。同様に、二次コイル52bの一方の引き出し部52iは、巻回部から引き出されている。二次コイル52bの他方の引き出し部52jは、巻回部からオフセットされて引き出されている。
例えば、所定個数のトランス52が並列に接続される場合、電源基板部50には、以下に示すようなトランス間接続部(図示省略)が設けられる。並列接続されるトランス52,52間において一方のトランス52の二次コイル52bの引き出し部52iと他方のトランス52の二次コイル52bの引き出し部52jとを接続するトランス間接続部が設けられる。また、各トランス52の一次コイル52aの各引き出し部52g,52hと電源基板部50に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部が設けられる。また、所定個数のトランス52のうち一端のトランス52の二次コイル52bの引き出し部52i及び他端のトランス52の二次コイル52bの引き出し部52jと電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部が設けられる。
このような構成を有する回路基板5は、第1実施形態と同様に、3Dプリンタを用いて製造される。3Dプリンタでは、第1実施形態と同様の製造工程により、回路基板5を製造する。但し、3Dプリンタには、回路基板5を造形するための三次元造形データが読み込まれる。
第5実施形態に係る回路基板5によれば、第1実施形態に係る回路基板1と同様の効果を有する。特に、第5実施形態に係る回路基板5によれば、例えば、小型のトランス52を所定個数並列接続することにより、個々のトランス52の電流を小さくすることができ、所定個数のトランス52全体で大きな電流を出力することができる。これにより、パターンの幅を狭くしたり、パターンの厚みを薄くできる。このパターンやトランス52の小型化により、電源基板部50の厚みを薄くすることができる。また、トランス52で発生する熱を抑えることができ、熱による損失を低減することができる。
第5実施形態に係る回路基板5の製造方法によれば、第1実施形態に係る回路基板1の製造方法と同様の効果を有する。特に、第5実施形態に係る回路基板5の製造方法によれば、3Dプリンタを用いることにより、内蔵するトランス52の数にかかわらず、電源基板部50に複数のトランス52を内蔵させると共にトランス52,52間を接続することができる。トランス52が多数個であり、各トランス52が小型になっても、製造工数が増加することなく、個々のトランス52を精度良く形成することができる。
なお、所定個数のトランス52を並列に接続する例を示したが、所定個数のトランス52を直列に接続してもよい。直列接続することにより、個々のトランス52の出力電圧を小さくすることがき、所定個数のトランス52全体で大きな電圧を出力することができる。このように小型のトランス52を所定個数内蔵させ、並列又は直列に接続することにより、所望の電流や所望の電圧を出力する電源回路PCを構成でき、電源回路PCを最適化し易くなる。また、変換する際の熱による損失を低減することができる。
また、所定個数のトランス52が同一の面上に縦方向と横方向に並べて配置される例を示したが、所定個数のトランス52が上下方向(基板の厚み方向)の異なる面上に分けて配置されてもよい。例えば、所定個数のトランス52が上下の二面に分けられ、各面上に半分の個数のトランス52が縦方向と横方向に並べて配置される。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記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、上記実施形態では3Dプリンタにより回路基板1,2,3,4,5に一体で設ける部品としてトランス12,22,32,42,52のみとしたが、回路基板にトランス以外の部品を一体で設けてもよい。以下に、3Dプリンタにより回路基板にトランス以外に他の部品も一体で設ける2つの例を示す。
一つ目の例として、図14〜図16を参照して、回路基板6について説明する。図14は、トランス以外の電子部品も内蔵される回路基板6の一例を示す斜視図である。図15は、図14に示す回路基板6において内蔵されるトランス62及びトランス以外の電子部品の整流器63、コンデンサ64を示す斜視図である。図16は、図15に示す回路基板6に内蔵されるトランス62、整流器63、コンデンサ64の等価回路である。なお、図14には、回路基板6に実装される電源回路PCの各部品及び機能回路FCの各部品も示している。
回路基板6は、電源基板部60にトランス62に加えて整流器63とコンデンサ64が内蔵される。この例では、第5実施形態と同様に、電源基板部60には、小型のトランス62が所定個数(図14に示す例では、64個)内蔵され、並列又は直列に接続される。図16に示すように、整流器63は、4個のダイオード63aがブリッジ状に接続され、トランス62の二次コイル62bに接続される。コンデンサ64は、平滑用であり、整流器63に接続される。
トランス62は、第5実施形態に係るトランス52と同様の構成であり、一次コイル62aと二次コイル62bとが上下に近接して配置されている。整流器63とコンデンサ64は、この上下に配置される一次コイル62a及び二次コイル62bの中心部分に配置される。整流器63の入力部は、二次コイル62bの引き出し部62i,62jに接続される。整流器63の出力部には、引き出し線65,66が設けられている。コンデンサ64は、一方の外部電極が引き出し線65に接続され、他方の外部電極が引き出し線66に接続されている。この引き出し線65,66を用いて、第5実施形態と同様に、並列又は直列に接続される。
このような構成を有する回路基板6は、第1実施形態と同様に、3Dプリンタを用いて製造される。但し、3Dプリンタには、回路基板6を造形するための三次元造形データが読み込まれる。また、3Dプリンタには、回路基板6を製造するために必要な複数の材料(三次元造形用材料)のインクがそれぞれ詰められた複数のカートリッジがセットされる。この複数の材料は、絶縁体の材料や導体の材料に加えて、整流器63のダイオード63a用の半導体の材料、コンデンサ64用の誘電体の材料を含む。
この回路基板6によれば、電源基板部60にトランス62毎に電源回路PCの他の部品(整流器63、コンデンサ64)も内蔵するので、より小型化することができる。特に、回路基板6によれば、トランス62のコイル62a,62bの中央部分の空間に整流器63とコンデンサ64を配置させているので、整流器63とコンデンサ64を配置するスペースを別途に必要なく、小型化することができる。
回路基板6では、多数個の小型のトランス62を並列又は直列に接続することにより、トランス62個々の出力電流又は出力電圧を小さくすることができる。これに応じて、整流器63の耐電流や耐電圧を小さくでき、コンデンサ64の容量も小さくできる。そのため、整流器63やコンデンサ64を小型化(薄型化)できるので、整流器63やコンデンサ64を電源基板部60に内蔵でき、トランス62のコイル62a,62bの中心部分に配置させることができる。また、電源回路用パターンの設計上の自由度も向上し、電源回路PCの他の部品を最適に配置し易くなる。また、内蔵するトランス62、整流器63及びコンデンサ64を小型化することで、電源基板部60の厚みを薄くすることができる。
なお、回路基板6ではトランス62のコイル62a,62bの中央部分に整流器63とコンデンサ64を配置させているが、配線などの都合により、トランス62の外側に配置させる構成としてもよい。
2つ目の例として、図17及び図18を参照して、回路基板7について説明する。図17は、表面にヒートシンク73が設けられる回路基板7(電源基板部70)の一例を示す斜視図である。図18は、図17に示す回路基板7の電源基板部70の側面図である。なお、図17では、回路基板7の電源基板部70のみを示し、機能基板部11を省略している。また、図17では、電源基板部70の表面70aにヒートシンク73のみを示し、図1等に示す電源回路PCの他の部品を省略している。
回路基板7の電源基板部70には、トランス72が内蔵される。この例では、トランス72は、第4実施形態と同様のトロイダルトランスである。電源基板部70の表面70aには、内蔵されるトランス72で発生した熱を放熱するために、ヒートシンク73が一体で設けられる。
ヒートシンク73は、熱伝導率の高い金属(例えば、銅、ニッケル、アルミニウム)で形成される。ヒートシンク73は、例えば、くし型に形成される。ヒートシンク73は、例えば、内蔵されるトランス72の真上に配置される。電源基板部70には、ヒートシンク73とトランス72の一次コイル72aや二次コイル72bとをそれぞれ接続する熱伝導部74が設けられる。熱伝導部74は、熱伝導性を有する絶縁体で形成される。この熱伝導性を有する絶縁体を形成する材料は、例えば、アルミナのフィラーが充填されたガラスエポキシ樹脂である。
このような構成を有する回路基板7は、第1実施形態と同様に、3Dプリンタを用いて製造される。但し、3Dプリンタには、回路基板7を造形するための三次元造形データが読み込まれる。また、3Dプリンタには、回路基板7を製造するために必要な複数の材料(三次元造形用材料)のインクがそれぞれ詰められた複数のカートリッジがセットされる。この複数の材料は、絶縁体の材料、導体の材料、磁性体の材料に加えて、ヒートシンク73用の金属の材料、熱伝導部74用の熱伝導性を有する絶縁体の材料を含む。
この回路基板7によれば、電源基板部70の内部のトランス72で発生した熱を熱伝導部74を介してヒートシンク73に伝導でき、ヒートシンク73によって放熱することができる。これにより、トランス72で発生した熱が電源基板部70の内部にこもることを抑制でき、外部に効率良く排熱することができる。その結果、電源回路PCに対する熱による影響を抑制でき、電源回路PCの動作が安定化し、信頼性を向上させることができる。
なお、回路基板7にはトランス72用にヒートシンク73を一体で設ける構成としたが、電源回路PCの他の部品(発熱し易い部品)用のヒートシンクを一体で設ける構成としてもよい。また、シートシンクに限らず、金属からなるシールドケースなどを一体で設ける構成としてもよい。
上記実施形態では電源基板部10,20,30,40,50の厚みを機能基板部11よりも厚くし、電源基板部10,20,30,40,50と機能基板部11との部品実装面に段差を有する構成としたが、電源基板部と機能基板部とを同じ厚みとし、部品実装面を同一面としてもよいし、あるいは、電源基板部と機能基板部との裏面側に段差を設け、部品実装面を同一面としてもよい。部品実装面を同一面とした場合、はんだ工程を1回で行うことができ、例えば、1枚のメタルマスクを用いてはんだを基板に印刷して各部品を実装することができる。
上記実施形態では回路基板1,2,3,4,5として多層基板を例示したが、片側の表面のみにパターンを設けた片面基板としてもよいし、あるいは、両側の表面にパターンを設けた両面基板としてもよい。
1,2,3,4,5,6,7 回路基板
10,20,30,40,50,60,70 電源基板部
10a,20a,30a,40a,50a,60a,70a 表面(上面)
10b パターン
10c ビア
11 機能基板部
11a 表面(上面)
11b パターン
11c ビア
12,22,32,42,52,62,72 トランス
12a,22a,32a,42a,52a,62a,72a 一次コイル
12b,22b,32b,42b,42c,42d,52b,62b,72b 二次コイル
12c,22c,32c,42e ボビン
12d,12e,22d 芯部
22e 柱部
12f,22f 接続部
13 回路間パターン
14,15 トランス用接続部
63 整流器
63a ダイオード
64 コンデンサ
73 ヒートシンク
74 熱伝導部
10,20,30,40,50,60,70 電源基板部
10a,20a,30a,40a,50a,60a,70a 表面(上面)
10b パターン
10c ビア
11 機能基板部
11a 表面(上面)
11b パターン
11c ビア
12,22,32,42,52,62,72 トランス
12a,22a,32a,42a,52a,62a,72a 一次コイル
12b,22b,32b,42b,42c,42d,52b,62b,72b 二次コイル
12c,22c,32c,42e ボビン
12d,12e,22d 芯部
22e 柱部
12f,22f 接続部
13 回路間パターン
14,15 トランス用接続部
63 整流器
63a ダイオード
64 コンデンサ
73 ヒートシンク
74 熱伝導部
Claims (12)
- 三次元造形装置を用いて回路基板を製造する製造方法であって、
前記回路基板の三次元造形データに含まれる任意の層の造形データに基づいて、絶縁体の材料と導体の材料を少なくとも含む複数の三次元造形用材料を用いて、前記回路基板の厚み方向の任意の層を形成する層形成工程と、
前記層形成工程で形成された層の三次元造形用材料を硬化する硬化工程と、
を含み、
前記三次元造形データに含まれる全ての層の造形データによる層形成が終了するまで、前記層形成工程と前記硬化工程を繰り返し行い、前記回路基板の厚み方向に積層することにより、
絶縁体で形成される基板部と、前記基板部に設けられ、電源回路を構成する各部品を配線するための電源回路用パターンと、前記基板部に設けられ、前記電源回路から電力が供給される機能回路を構成する各部品を配線するための機能回路用パターンと、前記基板部に内蔵されるトランスと、前記トランスと前記電源回路用パターンとを接続するトランス用接続部と、前記電源回路用パターンと前記機能回路用パターンとを接続する回路間接続部とを備える回路基板を製造することを特徴とする回路基板の製造方法。 - 前記三次元造形装置は、インクジェット方式の三次元造形装置であることを特徴とする請求項1に記載の回路基板の製造方法。
- 前記トランスは、複数のコイルと、前記コイルが巻回される芯部と、を有し、
前記芯部は、磁性体で形成され、
複数の前記三次元造形用材料は、絶縁体の材料と導体の材料に加えて磁性体の材料を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の回路基板の製造方法。 - 前記基板部には、前記トランスが複数内蔵され、
複数の前記トランスは、直列又は並列に接続されることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の回路基板の製造方法。 - 絶縁体で形成される基板部と、
前記基板部に設けられ、電源回路を構成する各部品を配線するための電源回路用パターンと、
前記基板部に設けられ、前記電源回路から電力が供給される機能回路を構成する各部品を配線するための機能回路用パターンと、
前記基板部に内蔵されるトランスと、
前記トランスと前記電源回路用パターンとを接続するトランス用接続部と、
前記電源回路用パターンと前記機能回路用パターンとを接続する回路間接続部と、
を備えることを特徴とする回路基板。 - 前記トランスは、複数のコイルと、前記コイルが巻回される芯部と、を有し、
前記芯部は、磁性体で形成されることを特徴とする請求項5に記載の回路基板。 - 前記トランスは、トロイダルトランスであることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の回路基板。
- 前記トロイダルトランスは、1個の一次コイルと、複数個の二次コイルと、を有することを特徴とする請求項7に記載の回路基板。
- 前記基板部は、前記電源回路用パターンが設けられると共に前記トランスが内蔵される電源基板部と、前記機能回路用パターンが設けられる機能基板部と、からなることを特徴とする請求項5〜請求項8の何れか一項に記載の回路基板。
- 前記電源基板部の厚みは、前記機能基板部よりも厚いことを特徴とする請求項9に記載の回路基板。
- 前記基板部の表面に設けられるヒートシンクを備え、
前記ヒートシンクは、熱伝導性を有する絶縁体により前記トランスに接続されることを特徴とする請求項5〜請求項10の何れか一項に記載の回路基板。 - 前記基板部には、前記トランスが複数内蔵され、
複数の前記トランスは、直列又は並列に接続されることを特徴とする請求項5〜請求項11の何れか一項に記載の回路基板。
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JP2017079146A JP2018182050A (ja) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | 回路基板の製造方法、および、回路基板 |
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WO2021009854A1 (ja) | 2019-07-16 | 2021-01-21 | 株式会社Fuji | 三次元造形機、および部品装着機 |
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- 2017-04-12 JP JP2017079146A patent/JP2018182050A/ja active Pending
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