JP2018198246A - トランス一体型プリント基板 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスの各巻線に電流を安定に流し、かつプリント基板上での各巻線の占有面積を小さく抑える。
【解決手段】トランス一体型プリント基板１００は、コア２、１次巻線１１、および２次巻線１２を有するトランス１と、配線パターン４ａ〜４ｆがそれぞれ形成された表面層Ｌ１、Ｌ４および内層Ｌ２、Ｌ３を有するプリント基板３とを備える。プリント基板３には、コア２の複数の脚部２ｍ、２Ｌ、２ｒをそれぞれ挿通させる複数の貫通孔３ｍ、３Ｌ、３ｒが形成されている。１次巻線１１は、脚部２ｍ、２Ｌ、２ｒ間に巻回されるように、プリント基板３の表面層Ｌ１、Ｌ４に設けられ、２次巻線１２は、脚部２ｍ、２Ｌ、２ｒ間に巻回されるように、プリント基板３の内層Ｌ２、Ｌ３に設けられている。１次巻線１１は２次巻線１２に比べて、巻回数が少なく、幅が広く、かつ厚みが厚くなっている。
【選択図】図４

Description

本発明は、プリント基板にトランスの巻線が実装されたトランス一体型プリント基板に関するものである。

たとえば特許文献１〜３のように、プリント基板にトランスやチョークコイルの巻線が実装されたものがある。

特許文献１〜３では、トランスやチョークコイルのコアが上下一対であり、そのうち少なくとも一方にＥ字形に形成されたＥコアが用いられている。そのＥコアには、一方向に並ぶように、３つの脚部が設けられている。各脚部は、プリント基板に形成された貫通孔や切欠きなどの挿通部に挿通されている。巻線は中央の脚部と、該脚部の左右にある左右の脚部との間に収まるように、中央の脚部の周囲に巻回されている。コアは、巻線に鎖交する磁束の磁路を形成する。

特許文献１では、トランスの１次巻線が、多層のプリント基板の両板面にある表面層にそれぞれ形成された配線パターンから構成され、２次巻線が、プリント基板の複数の内層に形成された配線パターンから構成されている。異なる表面層に形成された１次巻線の配線パターン同士は、プリント基板に形成されたスルーホールにより電気的に接続されている。異なる内層に形成された２次巻線の配線パターン同士も、プリント基板に形成されたスルーホールにより電気的に接続されている。トランスの１次巻線には、２次巻線に比べて大きい電流が流れるため、１次巻線の幅は２次巻線の幅より広くなっている。

特許文献２では、チョークコイルの巻線の一部が、プリント基板の内層に形成された配線パターンから構成され、該巻線の他部が、プリント基板の表面に実装されたコイル巻線から構成されている。そして、巻線の一部と他部とは、プリント基板に形成されたスルーホールにより電気的に接続されている。

特許文献３では、トランスの１次側第１コイルが、プリント基板に形成された配線パターンから構成され、１次側第２コイルが、プリント基板の上面に実装された幅の狭い巻線から構成されている。また、２次側コイルが、プリント基板の下面に実装された幅の広い巻線と、１次側第２コイルより上方に位置するように、プリント基板の上面に実装された幅の広い巻線とから構成されている。プリント基板と巻線の間や巻線同士の間には、絶縁シートが設けられている。配線パターンと巻線、および巻線同士は、プリント基板に形成されたスルーホールにより電気的に接続されている。

国際公開ＷＯ２０１３／０４６２５９ 特開２０１５−１１８９８６号公報 特開２００８−４８２３号公報

トランスの１次巻線に２次巻線に比べて大きい電流が流れる場合、１次巻線に大電流を安定に流すには、１次巻線の断面積を大きくする必要がある。従来のようにトランスの１次巻線をプリント基板の表面などに設ける場合、１次巻線の断面積を大きくするために、１次巻線の幅を広げようとすると、プリント基板上での１次巻線の占有面積が大きくなり、コアの脚部間に１次巻線が収まらないおそれがある。

本発明の課題は、トランスの各巻線に電流を安定に流し、かつプリント基板上での各巻線の占有面積を小さく抑えることができるトランス一体型プリント基板を提供することである。

本発明のトランス一体型プリント基板は、コア、１次巻線、および２次巻線を有するトランスと、配線パターンがそれぞれ形成された表面層と内層とを有し、コアの複数の脚部をそれぞれ挿通させる複数の挿通部が形成されたプリント基板とを備えている。１次巻線は、脚部間に巻回されるように、プリント基板の表面層に設けられ、２次巻線は、脚部間に巻回されるように、プリント基板の内層に設けられている。そして、１次巻線は２次巻線に比べて、巻回数が少なく、幅が広く、かつ厚みが厚くなっている。

本発明によると、トランス一体型プリント基板において、トランスのコアの脚部間に巻回されるように、１次巻線がプリント基板の表面層に設けられ、２次巻線がプリント基板の内層に設けられている。そして、２次巻線に比べて大電流が流れる１次巻線において、２次巻線より、幅を広げるだけでなく、厚みを厚くしている。このため、１次巻線の断面積を大きくして、１次巻線に大電流を安定に流すことができ、プリント基板の表面層上での１次巻線の占有面積を小さく抑えることもできる。また、２次巻線は、１次巻線より、幅が狭くて、厚みが薄いので、断面積が小さくなるが、１次巻線を流れる電流より小さい電流が流れるので、該電流を安定に流すことができ、プリント基板の内層上での２次巻線の占有面積を小さく抑えることもできる。

本発明では、１次巻線は、表面層に形成された第１配線パターンと、該第１配線パターン上に実装された導体とから構成され、２次巻線は、内層に形成された第２配線パターンから構成されてもよい。

また、本発明では、１次巻線の導体は、第１配線パターンと同一材料の金属箔から構成され、該金属箔の幅と第１配線パターンの幅とは同等であってもよい。

また、本発明では、表面層におけるコアから離れた位置に、１次巻線の入出力端子部に電気的に接続された第３配線パターンが形成されていてもよく、この第３配線パターンは、１次巻線に比べて、幅が広く、かつ厚みが薄くてもよい。

また、本発明では、表面層におけるコアから離れた位置に、１次巻線の入出力端子部に電気的に接続されていない第４配線パターンが形成されていてもよく、この第４配線パターンは、１次巻線に比べて厚みが薄くてもよい。

また、本発明では、１次巻線は、プリント基板の両板面に形成された表面層にそれぞれ設けられ、２次巻線は、プリント基板の内部に形成された複数の内層にそれぞれ設けられ、プリント基板には、異なる表面層にある１次巻線同士を電気的に接続する第１スルーホールと、異なる内層にある２次巻線同士を電気的に接続する第２スルーホールとが形成されていてもよい。

さらに、本発明では、コアは、一方向に並ぶように形成された３つの脚部を有し、１次巻線および２次巻線は、３つの脚部のうち中央の脚部と該中央の脚部の左右にある左右の脚部との間に収まるように、中央の脚部の周囲に巻回されていてもよい。

本発明によれば、トランスの各巻線に電流を安定に流し、かつプリント基板上での各巻線の占有面積を小さくすることができるトランス一体型プリント基板を提供することが可能となる。

本発明の実施形態によるトランス一体型プリント基板の電気回路図である。 図１のトランス一体型プリント基板の分解斜視図である。 図１のトランス一体型プリント基板の組立斜視図である。 図１のトランス一体型プリント基板の断面図である。 図３のプリント基板の上側表面層を上方から見た図である。 図３のプリント基板の上側内層を上方から見た図である。 図３のプリント基板の下側内層を下方から見た図である。 図３のプリント基板の下側表面層を下方から見た図である。 図５−１のＡ−Ａ断面図である。 図５−１のＢ−Ｂ断面図である。 図５−２のＣ−Ｃ断面図である。 図５−３のＤ−Ｄ断面図である。 図５−４のＥ−Ｅ断面図である。 図５−４のＦ−Ｆ断面図である。 本発明の他の実施形態によるトランス一体型プリント基板を示した図である。 本発明の他の実施形態によるトランス一体型プリント基板を示した図である。 本発明の他の実施形態によるトランス一体型プリント基板を示した図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

まず、本発明の実施形態によるトランス一体型プリント基板の電気回路を、図１を参照しながら説明する。

図１は、トランス一体型プリント基板１００の電気回路図である。トランス一体型プリント基板１００は、たとえば、電気自動車（またはハイブリッドカー）などに搭載されるスイッチング電源装置で用いられる。トランス一体型プリント基板１００には、図１に示すようなＤＣ−ＤＣコンバータの電気回路が形成されている。

詳しくは、トランス一体型プリント基板１００には、チョークコイル２０、スイッチング回路３０、トランス１、整流回路４０、および平滑回路５０が形成されている。また、トランス一体型プリント基板１００には、入力側端子Ｔ１、Ｔ２と出力側端子Ｔ３、Ｔ４が設けられている。

トランス１の１次側（低圧側）には、入力側端子Ｔ１、Ｔ２、チョークコイル２０、およびスイッチング回路３０が設けられている。トランス１の２次側（高圧側）には、整流回路４０、平滑回路５０、および出力側端子Ｔ３、Ｔ４が設けられている。

入力側端子Ｔ１は、車載バッテリ６０の正極に接続され、入力側端子Ｔ２は、車載バッテリ６０の負極に接続される。チョークコイル２０の一端は、入力側端子Ｔ１に接続され、チョークコイル２０の他端は、トランス１の１次巻線１１の入力端子部１１ｃに接続されている。入力端子部１１ｃは、１次巻線１１を巻線１１ａと巻線１１ｂとに分割するセンタータップＸに接続されている。

スイッチング回路３０には、スイッチング素子３１、３２が設けられている。スイッチング素子３１、３２は、たとえば、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor）から構成されている。

スイッチング素子３１のドレインは、トランス１の巻線１１ａの出力端子部１１ｄに接続されている。スイッチング素子３１のソースは、入力側端子Ｔ２に接続されている。スイッチング素子３２のドレインは、トランス１の巻線１１ｂの出力端子部１１ｅに接続されている。スイッチング素子３２のソースは、入力側端子Ｔ２に接続されている。

スイッチング素子３１、３２のゲートは、図示しない制御回路に接続されている。その制御回路は、スイッチング素子３１、３２のゲートに駆動信号を入力することにより、スイッチング素子３１、３２をオン・オフさせる。このような制御回路は、トランス一体型プリント基板１００に形成されていてもよいし、スイッチング電源装置に備わる別のプリント基板に形成されていてもよい。

整流回路４０には、整流ダイオード４１、４２とコンデンサ４３、４４が設けられている。整流ダイオード４１、４２は直列に接続されている。詳しくは、整流ダイオード４１のアノードと整流ダイオード４２のカソードとが接続されている。コンデンサ４３、４４は、直列に接続されている。

コンデンサ４３の一端は、整流ダイオード４１のカソードに接続されている。コンデンサ４４の一端は、整流ダイオード４２のアノードに接続されている。すなわち、整流ダイオード４１、４２とコンデンサ４３、４４とは並列に接続されている。

トランス１の二次巻線１２の入力端子部１２ｃは、コンデンサ４３、４４の接続点に接続されている。トランス１の二次巻線１２の出力端子部１２ｄは、整流ダイオード４１、４２の接続点に接続されている。

平滑回路５０には、平滑コンデンサ５１が設けられている。平滑コンデンサ５１の一端は、コンデンサ４３の一端に接続されている。平滑コンデンサ５１は、整流ダイオード４１、４２およびコンデンサ４３、４４と並列に接続されている。

また、平滑コンデンサ５１の一端には、出力側端子Ｔ３が接続され、平滑コンデンサ５１の他端には、出力側端子Ｔ４が接続されている。出力側端子Ｔ３、Ｔ４は、電気負荷（車載機器）７０に接続されている。

図示しない制御回路によりスイッチング素子３１をオンさせることで、車載バッテリ６０の正極から入力側端子Ｔ１に入力された電流が、チョークコイル２０を経由して、矢印Ｓ１のように、トランス１の入力端子部１１ｃから１次巻線１１の一方の巻線１１ａに流れる。そして、巻線１１ａを流れた電流は、出力端子部１１ｄから出力された後、スイッチング素子３１を経由して、入力側端子Ｔ２から車載バッテリ６０の負極へ流れる。

また、スイッチング素子３２をオンさせることで、車載バッテリ６０の正極から入力側端子Ｔ１に入力された電流が、チョークコイル２０を経由して、矢印Ｓ２のように、トランス１の入力端子部１１ｃから１次巻線１１の他方の巻線１１ｂに流れる。そして、巻線１１ｂを流れた電流は、出力端子部１１ｅから出力された後、スイッチング素子３２を経由して、入力側端子Ｔ２から車載バッテリ６０の負極へ流れる。

上記のようにトランス１の１次巻線１１に電流が流れることで、１次巻線１１に電気エネルギが蓄えられる。そして、制御回路によりスイッチング素子３１、３２をオフさせることで、トランス１の１次巻線１１に蓄えられた電気エネルギが放出されて、矢印Ｓ３のように、トランス１の２次巻線１２において電流が入力端子部１２ｃから出力端子部１２ｄへ向かって流れる。この際、トランス１の２次側の電圧が、整流ダイオード４１、４２により整流されて、平滑コンデンサ５１で平滑され、電気負荷７０の駆動に必要な大きさの直流電圧が生成される。この直流電圧は、出力側端子Ｔ３、Ｔ４から、電気負荷７０に供給される。

次に、トランス一体型プリント基板１００の構造を、図２〜図１２を参照しながら説明する。

図２は、トランス一体型プリント基板１００の分解斜視図である。図３は、トランス一体型プリント基板１００の組立斜視図である。図４は、トランス一体型プリント基板１００の断面図である。図２〜図４では、トランス一体型プリント基板１００におけるトランス１の近辺の構造を示している。後述する図５−１〜図５−４も同様である。

図２に示すように、トランス一体型プリント基板１００は、トランス１とプリント基板３とを備えている。トランス１は、図１に示した１次巻線１１、２次巻線１２、およびコア２を有している。

コア２は、プリント基板３と平行な方向から見て、Ｉ字形に形成されたコア（以下「Ｉコア」という。）２ａと、Ｅ字形に形成されたコア（以下「Ｅコア」という。）２ｂの、２個１対で構成されている。プリント基板３に対して垂直な方向から見ると、Ｉコア２ａとＥコア２ｂは矩形状に形成されている。Ｉコア２ａとＥコア２ｂは、フェライトまたはアモルファス金属などの磁性体から成る。Ｅコア２ｂは、３つの脚部２ｒ、２ｍ、２Ｌを有している。３つの脚部２ｒ、２ｍ、２Ｌは、上方へ突出しかつ一方向（図４の左右方向）に並ぶように、Ｅコア２ｂに形成されている。

プリント基板３は、図４に示すように、上下の両板面に設けられた表面層Ｌ１、Ｌ４と、内部に設けられた内層Ｌ２、Ｌ３とを有する多層（４層）のプリント基板から成る。このプリント基板３の上側表面層Ｌ１と下側表面層Ｌ４には、図１に示した電気回路の配線の一部が形成され、電子部品が実装されている（詳細図示省略）。上側内層Ｌ２と下側内層Ｌ３には、図１に示した電気回路の配線の他部が形成されている。

図２に示すように、プリント基板３には、上方から見て矩形状の貫通孔３ｒ、３ｍ、３Ｌが形成されている。貫通孔３ｒ、３ｍ、３Ｌは、一方向（図４の左右方向）に並ぶようにプリント基板３に形成されている。図４に示すように、各貫通孔３ｒ、３ｍ、３Ｌには、Ｅコア２ｂの脚部２ｒ、２ｍ、２Ｌがそれぞれ挿通される。貫通孔３ｒ、３ｍ、３Ｌは、本発明の「挿通部」の一例である。

詳しくは、プリント基板３の下方からＥコア２ｂの各脚部２ｒ、２ｍ、２Ｌを貫通孔３ｒ、３ｍ、３Ｌにそれぞれ挿通させる。このとき、Ｅコア２ｂの中央に設けられた脚部２ｍを、プリント基板３の３つの貫通孔３ｒ、３ｍ、３Ｌのうち、中央にある貫通孔３ｍに挿通させる。また、Ｅコア２ｂの中央の脚部２ｍに対して左側に設けられた左の脚部２Ｌを、プリント基板３の中央の貫通孔３ｍの左側にある貫通孔３Ｌに挿通させる。さらに、Ｅコア２ｂの中央の脚部２ｍに対して右側に設けられた右の脚部２ｒを、プリント基板３の中央の貫通孔３ｍの右側にある貫通孔３ｒに挿通させる。

そして、プリント基板３の上方からＩコア２ａをＥコア２ｂの脚部２ｍ、２Ｌ、２ｒに組み合わせて、図示しない固定手段により、Ｉコア２ａとＥコア２ｂとをプリント基板３に固定する。これにより、図４に示すように、プリント基板３に対してコア２が組み立てられる。Ｉコア２ａと脚部２ｍ、２Ｌ、２ｒの間に隙間が設けられる場合もある。

図５−１は、プリント基板３の上側表面層Ｌ１を上方から見た図である。図５−２は、プリント基板３の上側内層Ｌ２を上方から見た図である。図５−３は、プリント基板３の下側内層Ｌ３を下方から見た図である。図５−４は、プリント基板３の下側表面層Ｌ４を下方から見た図である。図５−１〜図５−４では、２点鎖線によりコア２の脚部２ｍ、２Ｌ、２ｒも図示している。

図５−１、図５−４、および図４に示すように、プリント基板３の各表面層Ｌ１、Ｌ４には、Ｅコア２ｂの脚部２ｍ、２Ｌ、２ｒの間に巻回されるように、トランス１の１次巻線１１が巻回されている。前述したように、１次巻線１１は、センタータップＸ（図１）により巻線１１ａと巻線１１ｂとに分割されている。

そのうち、一方の巻線１１ａは、図４に示すように、上側表面層Ｌ１に形成された配線パターン４ａ、該配線パターン４ａ上に実装された金属箔５ａ、下側表面層Ｌ４に形成された配線パターン４ｃ、および該配線パターン４ｃ上に実装された金属箔５ｃから構成されている。配線パターン４ａ、４ｃおよび金属箔５ａ、５ｃは、プリント基板３の板厚方向（図４で上下方向）に重なるように設けられている。

金属箔５ａ、５ｃと配線パターン４ａ、４ｃとは、たとえば銅箔などのような、同一の導体材料で構成されている。また、金属箔５ａ、５ｃの幅と配線パターン４ａ、４ｃの幅とは同等である。なお、同等とは、比較する一方の寸法と他方の寸法とが同一（差がゼロ）であるか、または両者の差が所定値未満の微差であることをいう（以下同様）。

配線パターン４ａの上面（プリント基板３と反対側の表面）全体に対して、金属箔５ａは圧着またははんだ付けなどにより電気的に接続されている。このため、上側表面層Ｌ１に設け

られた配線パターン４ａと金属箔５ａから成る巻線１１ａの厚みは、配線パターン４ａの厚みと金属箔５ａの厚みの合計と同等である。また、当該巻線１１ａの幅は、配線パターン４ａおよび金属箔５ａの幅と同等である。

配線パターン４ｃの下面（プリント基板３と反対側の表面）全体に対して、金属箔５ｃは圧着またははんだ付けなどにより電気的に接続されている。このため、下側表面層Ｌ４に設けられた配線パターン４ｃと金属箔５ｃから成る巻線１１ａの厚みは、配線パターン４ｃの厚みと金属箔５ｃの厚みの合計と同等である。また、当該巻線１１ａの幅は、配線パターン４ｃおよび金属箔５ｃの幅と同等である。

金属箔５ａ、５ｃの厚みは、配線パターン４ａ、４ｃの厚みより厚くなっている。配線パターン４ａ、４ｃの厚みは同等である。金属箔５ａ、５ｃの厚みは同等である。このため、上側表面層Ｌ１に設けられた巻線１１ａの一部（配線パターン４ａと金属箔５ａ）と、下側表面層Ｌ４に設けられた巻線１１ａの他部（配線パターン４ｃと金属箔５ｃ）とは、厚み、幅、および断面積が同等になっている。

上側表面層Ｌ１に設けられた巻線１１ａの一部は、図５−１に示すように、Ｅコア２ｂの中央の脚部２ｍと左右の脚部２Ｌ、２ｒとの間に収まるように、中央の脚部２ｍに１回巻回されている。また、当該巻線１１ａの一部は、図４に示すように、プリント基板３の上面とＩコア２ａの下面との間に収まっている。下側表面層Ｌ４に設けられた巻線１１ａの他部は、図５−４に示すように、Ｅコア２ｂの中央の脚部２ｍと左右の脚部２Ｌ、２ｒとの間に収まるように、中央の脚部２ｍに１回巻回されている。また、当該巻線１１ａの他部は、図４に示すように、プリント基板３の下面とＥコア２ａの凹部の底面との間に収まっている。

図５−１および図５−４に示すように、上側表面層Ｌ１に設けられた巻線１１ａの一部と、下側表面層Ｌ４に設けられた巻線１１ａの他部とは、プリント基板３に形成されたスルーホール３ａにより電気的に接続されている。スルーホール３ａは、本発明の「第１スルーホール」の一例である。

つまり、巻線１１ａは、プリント基板３の上側表面層Ｌ１と下側表面層Ｌ４とに渡って設けられ、Ｅコア２ｂの中央の脚部２ｍに２回巻回されている。また、各表面層Ｌ１、Ｌ４において、巻線１１ａは、コア２ａ、２ｂから離間している。巻線１１ａとコア２ａ、２ｂとを絶縁するため、脚部２ｍ、２ｒ、２Ｌの周囲に筒状の絶縁体を装着してもよい（後述する巻線１１ｂ、１２の場合も同様）。

他方の巻線１１ｂは、図４に示すように、上側表面層Ｌ１に形成された配線パターン４ｂ、該配線パターン４ｂ上に実装された金属箔５ｂ、下側表面層Ｌ４に形成された配線パターン４ｄ、および該配線パターン４ｄ上に実装された金属箔５ｄから構成されている。配線パターン４ｂ、４ｄおよび金属箔５ｂ、５ｄは、プリント基板３の板厚方向に重なるように設けられている。

金属箔５ｂ、５ｄと配線パターン４ｂ、４ｄとは、たとえば銅箔などのような、同一の導体材料で構成されている。また、金属箔５ｂ、５ｄの幅と配線パターン４ｂ、４ｄの幅とは同等である。

配線パターン４ｂの上面（プリント基板３と反対側の表面）全体に対して、金属箔５ｂは圧着またははんだ付けなどにより電気的に接続されている。このため、上側表面層Ｌ１に設けられた配線パターン４ｂと金属箔５ｂから成る巻線１１ｂの厚みは、配線パターン４ｂの厚みと金属箔５ｂの厚みの合計と同等である。また、当該巻線１１ｂの幅は、配線パターン４ｂおよび金属箔５ｂの幅と同等である。

配線パターン４ｄの下面（プリント基板３と反対側の表面）全体に対して、金属箔５ｄは圧着またははんだ付けなどにより電気的に接続されている。このため、下側表面層Ｌ４に設けられた配線パターン４ｄと金属箔５ｄから成る巻線１１ｂの厚みは、配線パターン４ｄの厚みと金属箔５ｄの厚みの合計と同等である。また、当該巻線１１ｂの幅は、配線パターン４ｄおよび金属箔５ｄの幅と同等である。

金属箔５ｂ、５ｄの厚みは、配線パターン４ｂ、４ｄの厚みより厚くなっている。配線パターン４ｂ、４ｄの厚みは同等である。金属箔５ｂ、５ｄの厚みは同等である。このため、上側表面層Ｌ１に設けられた巻線１１ｂの一部（配線パターン４ｂと金属箔５ｂ）と、下側表面層Ｌ４に設けられた巻線１１ｂの他部（配線パターン４ｄと金属箔５ｄ）とは、厚み、幅、および断面積が同等になっている。

配線パターン４ｂ、４ｄの厚みは、配線パターン４ａ、４ｃの厚みと同等である。金属箔５ｂ、５ｄの厚みは、金属箔５ａ、５ｃの厚みと同等である。このため、巻線１１ａと巻線１１ｂとは、厚み、幅、および断面積が同等になっている。

上側表面層Ｌ１に設けられた巻線１１ｂの一部は、図５−１に示すように、Ｅコア２ｂの中央の脚部２ｍと左右の脚部２Ｌ、２ｒとの間に収まるように、中央の脚部２ｍに１回巻回されている。また、当該巻線１１ｂの一部は、図４に示すように、プリント基板３の上面とＩコア２ａの下面との間に収まっている。下側表面層Ｌ４に設けられた巻線１１ｂの他部は、図５−４に示すように、Ｅコア２ｂの中央の脚部２ｍと左右の脚部２Ｌ、２ｒとの間に収まるように、中央の脚部２ｍに１回巻回されている。また、当該巻線１１ｂの他部は、図４に示すように、プリント基板３の下面とＥコア２ａの凹部の底面との間に収まっている。

図５−１および図５−４に示すように、上側表面層Ｌ１に設けられた巻線１１ｂの一部と、下側表面層Ｌ４に設けられた巻線１１ｂの他部とは、プリント基板３に形成されたスルーホール３ｂにより電気的に接続されている。スルーホール３ｂは、本発明の「第１スルーホール」の一例である。

つまり、巻線１１ｂは、プリント基板３の上側表面層Ｌ１と下側表面層Ｌ４とに渡って設けられ、Ｅコア２ｂの中央の脚部２ｍに２回巻回されている。また、各表面層Ｌ１、Ｌ４において、巻線１１ｂは、巻線１１ａの外側（左右の脚部２ｒ、２Ｌ側）に巻回され、巻線１１ａおよびコア２ａ、２ｂから離間している。

図５−４に示すように、下側表面層Ｌ４において、コア２の外側に引き出された巻線１１ａの端部には、出力端子部１１ｄが設けられている。また、コア２の外側に引き出された巻線１１ｂの端部には、出力端子部１１ｅが設けられている。図５−１に示すように、上側表面層Ｌ１において、コア２の外側に引き出された巻線１１ａの端部と巻線１１ｂの端部とは、合流することにより電気的に接続されていて、該合流部分が入力端子部１１ｃになっている。つまり、トランス１の１次巻線１１は、プリント基板３の上側表面層Ｌ１と下側表面層Ｌ４とに渡って設けられ、Ｅコア２ｂの中央の脚部２ｍに４回巻回されている。コア２は、１次巻線１１に鎖交する磁束の磁路を形成する。出力端子部１１ｄ、１１ｅおよび入力端子部１１ｃは、本発明の「入出力端子部」の一例である。

図５−２、図５−３、および図４に示すように、プリント基板３の各内層Ｌ２、Ｌ３には、Ｅコア２ｂの脚部２ｍ、２Ｌ、２ｒの間に巻回されるように、トランス１の２次巻線１２が巻回されている。

図４に示すように、２次巻線１２の一部は、上側内層Ｌ２に形成された配線パターン４ｅから構成され、２次巻線１２の他部は、下側内層Ｌ３に形成された配線パターン４ｆから構成されている。配線パターン４ｅと配線パターン４ｆは、幅、厚み、および断面積が同等である。

図５−２に示すように、上側内層Ｌ２において、配線パターン４ｅは、Ｅコア２ｂの中央の脚部２ｍと左右の脚部２Ｌ、２ｒとの間に収まるように、中央の脚部２ｍに４回巻回されている。図５−３に示すように、下側内層Ｌ３において、配線パターン４ｆは、Ｅコア２ｂの中央の脚部２ｍと左右の脚部２Ｌ、２ｒとの間に収まるように、中央の脚部２ｍに４回巻回されている。

図５−２および図５−３に示すように、上側内層Ｌ２に形成された配線パターン４ｅの一端と、下側内層Ｌ３に形成された配線パターン４ｆの一端とは、プリント基板３に形成されたスルーホール３ｃにより電気的に接続されている。スルーホール３ｃは、本発明の「第２スルーホール」の一例である。

つまり、トランス１の２次巻線１２は、プリント基板３の上側内層Ｌ２と下側内層Ｌ３とに渡って設けられ、Ｅコア２ｂの中央の脚部２ｍに８回巻回されている。また、各内層Ｌ２、Ｌ３において、２次巻線１２は、コア２ａ、２ｂから離間している。

図４に示すように、内層Ｌ２、Ｌ３の配線パターン４ｅ、４ｆの厚みは、表面層Ｌ１、Ｌ４の配線パターン４ａ〜４ｄの厚みと同等である。内層Ｌ２、Ｌ３の配線パターン４ｅ、４ｆの幅は、表面層Ｌ１、Ｌ４の配線パターン４ａ〜４ｄの幅より狭くなっている。つまり、トランス１の２次巻線１２の断面積は、１次巻線１１の断面積より小さくなっている。

図５−２に示すように、上側内層Ｌ２において、コア２の外側に引き出された２次巻線１２の端部には、出力端子部１２ｄが設けられている。図５−３に示すように、下側内層Ｌ３において、コア２の外側に引き出された２次巻線１２の端部には、入力端子部１２ｃが設けられている。つまり、トランス１の２次巻線１２は、プリント基板３の上側内層Ｌ２と下側内層Ｌ３とに渡って設けられ、Ｅコア２ｂの中央の脚部２ｍに８回巻回されている。コア２は、２次巻線１２に鎖交する磁束の磁路を形成する。

図６は、図５−１のＡ−Ａ断面図である。図７は、図５−１のＢ−Ｂ断面図である。図６および図７では、上側表面層Ｌ１以外の層Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４にある導体の図示を省略している。図８は、図５−２のＣ−Ｃ断面図である。図８では、上側内層Ｌ２以外の層Ｌ１、Ｌ３、Ｌ４にある導体の図示を省略している。図９は、図５−３のＤ−Ｄ断面図である。図９では、下側内層Ｌ３以外の層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４にある導体の図示を省略している。図１０は、図５−４のＥ−Ｅ断面図である。図１１は、図５−４のＦ−Ｆ断面図である。図１０および図１１では、下側表面層Ｌ４以外の層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３にある導体の図示を省略している。

図５−１、図６、および図７に示すように、トランス１の１次巻線１１の入力端子部１１ｃには、配線パターン４ｇが電気的に接続されている。配線パターン４ｇは、図１に示したチョークコイル２０と、入力端子部１１ｃとを電気的に接続する配線である。図５−１に示すように、入力端子部１１ｃの幅は、巻線１１ａの幅や巻線１１ｂの幅より広くなっている。配線パターン４ｇの幅は、巻線１１ａ、１１ｂの幅や入力端子部１１ｃの幅より広くなっている。

図６および図７に示すように、入力端子部１１ｃの厚みは巻線１１ａ、１１ｂの厚みと同等になっている。配線パターン４ｇの厚みは、入力端子部１１ｃの厚みや巻線１１ａ、１１ｂの厚みより薄くなっている。また、配線パターン４ｇの厚みは、配線パターン４ａ、４ｂの厚みと同等になっている。

図５−１に示すように、上側表面層Ｌ１のコア２から離れた位置には、他の配線パターン４ｈが形成されている。配線パターン４ｈは、入力端子部１１ｃや巻線１１ａ、１１ｂに対して電気的に接続されていない。図６および図７に示すように、配線パターン４ｈの厚みは、入力端子部１１ｃの厚みや巻線１１ａ、１１ｂの厚みより薄くなっている。また、配線パターン４ｈの厚みは、配線パターン４ａ、４ｂ、４ｇの厚みと同等になっている。

図５−４および図１０に示すように、１次巻線１１の一方の出力端子部１１ｄには、配線パターン４ｉが電気的に接続されている。配線パターン４ｉは、図１に示したスイッチング素子３１と、出力端子部１１ｄとを電気的に接続する配線である。図５−４に示すように、出力端子部１１ｄの幅は、巻線１１ａの幅と同等になっている。配線パターン４ｉの幅は、出力端子部１１ｄの幅や巻線１１ａ、１１ｂの幅より広くなっている。

図１０に示すように、出力端子部１１ｄの厚みは巻線１１ａの厚みと同等になっている。配線パターン４ｉの厚みは、出力端子部１１ｄの厚みや巻線１１ａの厚みより薄くなっている。また、配線パターン４ｉの厚みは、配線パターン４ｃの厚みと同等になっている。

図５−４および図１１に示すように、１次巻線１１の他方の出力端子部１１ｅには、配線パターン４ｊが電気的に接続されている。配線パターン４ｊは、図１に示したスイッチング素子３２と、出力端子部１１ｅとを電気的に接続する配線である。図５−４に示すように、出力端子部１１ｅの幅は、巻線１１ｂの幅と同等になっている。配線パターン４ｊの幅は、出力端子部１１ｅの幅や巻線１１ｂの幅より広くなっている。

図１１に示すように、出力端子部１１ｅの厚みは巻線１１ｂの厚みと同等になっている。配線パターン４ｊの厚みは、出力端子部１１ｅの厚みや巻線１１ｂの厚みより薄くなっている。また、配線パターン４ｊの厚みは、配線パターン４ｄの厚みと同等になっている。

図５−４に示すように、下側表面層Ｌ４のコア２から離れた位置には、他の配線パターン４ｋが形成されている。配線パターン４ｋは、出力端子部１１ｄ、１１ｅや巻線１１ａ、１１ｂに対して電気的に接続されていない。図１０に示すように、配線パターン４ｋの厚みは、出力端子部１１ｄの厚みや巻線１１ａの厚みより薄くなっている。また、配線パターン４ｋの厚みは、図１１に示す、出力端子部１１ｅの厚みや巻線１１ｂの厚みより薄くなっている。また、配線パターン４ｋの厚みは、配線パターン４ｃ、４ｄ、４ｊの厚みと同等になっている。

図５−３および図９に示すように、下側内層Ｌ３において、トランス１の２次巻線１２の入力端子部１２ｃには、配線パターン４ｐが電気的に接続されている。配線パターン４ｐは、図１に示したコンデンサ４３、４４と、入力端子部１２ｃとを電気的に接続する配線である。図５−３に示すように、２次巻線１２の配線パターン４ｆの幅と入力端子部１２ｃの幅と配線パターン４ｐの幅とは、同等になっている。また、図９に示すように、配線パターン４ｆの厚みと入力端子部１２ｃの厚みと配線パターン４ｐの厚みとは、同等になっている。

図５−３に示すように、下側内層Ｌ３のコア２から離れた位置には、他の配線パターン４ｑが形成されている。配線パターン４ｑは、入力端子部１２ｃや２次巻線１２の配線パターン４ｆに対して電気的に接続されていない。図９に示すように、配線パターン４ｑの厚みは、入力端子部１２ｃおよび配線パターン４ｆ、４ｐの厚みと同等になっている。

図５−２および図８に示すように、上側内層Ｌ２において、トランス１の２次巻線１２の出力端子部１２ｄには、配線パターン４ｒが電気的に接続されている。配線パターン４ｒは、図１に示した整流ダイオード４１、４２の接続点と、出力端子部１２ｄとを電気的に接続する配線である。図５−２に示すように、２次巻線１２の配線パターン４ｅの幅と出力端子部１２ｄの幅と配線パターン４ｒの幅とは、同等になっている。また、図８に示すように、配線パターン４ｅの厚みと出力端子部１２ｄの厚みと配線パターン４ｒの厚みとは、同等になっている。

図５−２に示すように、上側内層Ｌ２のコア２から離れた位置には、他の配線パターン４ｓが形成されている。配線パターン４ｓは、出力端子部１２ｄや２次巻線１２の配線パターン４ｅに対して電気的に接続されていない。図８に示すように、配線パターン４ｓの厚みは、出力端子部１２ｄおよび配線パターン４ｅ、４ｒの厚みと同等になっている。

プリント基板３の各層Ｌ１〜Ｌ４に設けられた配線パターン４ａ〜４ｋ、４ｐ〜４ｓは、同一の金属材料（銅箔）でかつ同一の厚みに形成されている。配線パターン４ａ〜４ｄは、本発明の「第１配線パターン」の一例である。配線パターン４ｅ、４ｆは、本発明の「第２配線パターン」の一例である。配線パターン４ｇ、４ｉ、４ｊは、本発明の「第３配線パターン」の一例である。配線パターン４ｈ、４ｋは、本発明の「第４配線パターン」の一例である。

トランス１の１次巻線１１に対して、電流は、図５−１に示す上側表面層Ｌ１の配線パターン４ｇから入力端子部１１ｃに入力された後、巻線１１ａまたは巻線１１ｂに流れ込んで行く。

上側表面層Ｌ１の巻線１１ａは、配線パターン４ａと金属箔５ａから構成されているので、該巻線１１ａに流れ込んだ電流は、配線パターン４ａおよび金属箔５ａを流れて行く。そして、当該電流は、配線パターン４ａおよび金属箔５ａからスルーホール３ａを経由した後、図５−４に示す下側表面層Ｌ４の巻線１１ａに流れ込んで行く。下側表面層Ｌ４の巻線１１ａは、配線パターン４ｃと金属箔５ｃから構成されているので、該巻線１１ａに流れ込んだ電流は、配線パターン４ｃおよび金属箔５ｃを流れて行き、出力端子部１１ｄから配線パターン４ｉへ出力される。

また、図５−１に示す上側表面層Ｌ１の巻線１１ｂは、配線パターン４ｂと金属箔５ｂから構成されているので、該巻線１１ｂに流れ込んだ電流は、配線パターン４ｂおよび金属箔５ｂを流れて行く。そして、当該電流は、配線パターン４ｂおよび金属箔５ｂからスルーホール３ｂを経由した後、図５−４に示す下側表面層Ｌ４の巻線１１ｂに流れ込んで行く。下側表面層Ｌ４の巻線１１ｂは、配線パターン４ｄと金属箔５ｄから構成されているので、該巻線１１ｂに流れ込んだ電流は、配線パターン４ｄおよび金属箔５ｄを流れて行き、出力端子部１１ｅから配線パターン４ｊへ出力される。

トランス１の２次巻線１２に対して、電流は、図５−３に示す下側内層Ｌ３の配線パターン４ｐから入力端子部１２ｃに入力された後、２次巻線１２の一部を構成する配線パターン４ｆに流れ込んで行く。配線パターン４ｆを流れた電流は、スルーホール３ｃを経由した後、図５−２に示す上側内層Ｌ２の２次巻線１２の他部を構成する配線パターン４ｅに流れ込んで行く。そして、配線パターン４ｅを流れた電流は、出力端子部１２ｄから配線パターン４ｒへ出力される。

トランス１の１次巻線１１には、２次巻線１２に比べて大電流が流れる。このため、前述したように、１次巻線１１の断面積は、２次巻線１２の断面積より大きくなっている（図４）。

以上の実施形態によると、トランス一体型プリント基板１００において、トランス１のコア２の脚部２ｍ、２ｒ、２Ｌ間に巻回されるように、１次巻線１１が多層のプリント基板３の表面層Ｌ１、Ｌ４に設けられ、２次巻線１２がプリント基板３の内層Ｌ２、Ｌ３に設けられている。そして、２次巻線１２に比べて大電流が流れる１次巻線１１において、２次巻線１２より、幅を広げるだけでなく、厚みを厚くしている。このため、１次巻線１１の断面積を大きくして、１次巻線１１に大電流を安定に流すことができ、プリント基板３の表面層Ｌ１、Ｌ４上での１次巻線１１の占有面積を小さく抑えることもできる。また、２次巻線１２は、１次巻線１１より、幅が狭くて、厚みが薄いので、断面積が小さくなるが、１次巻線１１を流れる電流より小さい電流が流れるので、該電流を安定に流すことができ、プリント基板３の内層Ｌ２、Ｌ３上での２次巻線１２の占有面積を小さく抑えることもできる。この結果、トランス１の１次巻線１１および２次巻線１２をコア２の脚部２ｍ、２ｒ、２Ｌ間に収まるように巻回することができ、トランス１を小型化することが可能となる。

また、一般に、多層のプリント基板において、表面層の配線パターンの厚みを、内層の配線パターンの厚みより厚くしようとすると、表面層と内層の配線パターンの厚みを同一にする場合より、プリント基板の製造が困難になり、製造コストが高くなる。然るに、以上の実施形態では、多層のプリント基板３において、表面層Ｌ１、Ｌ４の配線パターン４ａ〜４ｄ、４ｇ〜４ｋと内層Ｌ２、Ｌ３の配線パターン４ｅ、４ｆ、４ｐ〜４ｓの厚みとを同等にしている。そして、トランス１の１次巻線１１を、表面層Ｌ１、Ｌ４の配線パターン４ａ〜４ｄと、該配線パターン４ａ〜４ｄ上に実装された金属箔５ａ〜５ｄとから構成している。また、トランス１の２次巻線１２を、内層Ｌ２、Ｌ３の配線パターン４ｅ、４ｆから構成している。このため、１次巻線１１の厚みを２次巻線１２の厚みより容易に厚くすることができる。また、表面層と内層とで配線パターンの厚みを異ならせる場合より、プリント基板３、トランス１、およびトランス一体型プリント基板１００の製造を容易にして、製造コストを低く抑えることができる。

また、以上の実施形態では、トランス１の１次巻線１１を構成する配線パターン４ａ〜４ｄと金属箔５ａ〜５ｄとを、同一の金属材料で構成し、かつ同等の幅に形成している。また、配線パターン４ａ〜４ｄと、２次巻線１２を構成する配線パターン４ｅ、４ｆとを、同一の金属材料で構成し、かつ同等の厚みに形成している。このため、配線パターン４ａ〜４ｄ上に金属箔５ａ〜５ｄを容易に実装して、１次巻線１１の厚みを２次巻線１２の厚みより一層容易に厚くすることができる。また、１次巻線１１の通電効率を高くすることもできる。

また、以上の実施形態では、トランス１において、コア２の一方向に並ぶ３つの脚部２ｒ、２ｍ、２Ｌのうち、中央の脚部２ｍと左右の脚部２Ｌ、２ｒとの間に収まるように、中央の脚部２ｍの周囲に１次巻線１１および２次巻線１２を巻回している。このようにしても、トランス１の１次巻線１１の幅を広くするだけでなく、厚みを厚くして、断面積を大きくしているので、１次巻線１１をコア２の中央の脚部２ｍと左右の脚部２Ｌ、２ｒとの間に支障なく収まるように、中央の脚部２ｍの周囲に巻回することができる。また、トランス１の２次巻線１２は、１次巻線１１に比べて幅が狭いので、２次巻線１２の所望の巻き数を確保しつつ、２次巻線１２をコア２の中央の脚部２ｍと左右の脚部２Ｌ、２ｒとの間に収まるように、中央の脚部２ｍの周囲に巻回することができる。

また、以上の実施形態では、プリント基板３の表面層Ｌ１、Ｌ４におけるコア２から離れた位置は、コア２の近傍よりもスペースが広くなっていて、該位置にトランス１の１次巻線１１の入力端子部１１ｃ、出力端子部１１ｄ、１１ｅ、およびこれら入出力端子部１１ｃ〜１１ｅに電気的に接続される配線パターン４ｇ、４ｉ、４ｊを設けている。そして、配線パターン４ｇ、４ｉ、４ｊの厚みを１次巻線１１の厚みより薄くし、配線パターン４ｇ、４ｉ、４ｊの幅を１次巻線１１の幅より広くしている。これにより、幅の広い配線パターン４ｇ、４ｉ、４ｊを上側表面層Ｌ１に容易に形成することができる。また、配線パターン４ｇ、４ｉ、４ｊの厚みを厚くしなくても、幅を広くすることで、断面積を大きくして、１次巻線１１と同様に、該配線パターン４ｇ、４ｉ、４ｊに大電流を安定に流すことができる。

また、以上の実施形態では、プリント基板３の表面層Ｌ１、Ｌ４におけるコア２から離れた位置に、トランス１の１次巻線１１の入力端子部１１ｃや出力端子部１１ｄ、１１ｅに電気的に接続されていない配線パターン４ｈ、４ｋが設けられている。そして、配線パターン４ｈ、４ｋの厚みを、１次巻線１１の厚みより薄くしている。これにより、表面層Ｌ１、Ｌ４において、配線パターン４ｈ、４ｋの厚みを他の配線パターン４ａ〜４ｄ、４ｇ、４ｉ、４ｈの厚みと同等にして、配線パターン４ｈ、４ｋを容易に形成することができる。

また、以上の実施形態では、プリント基板３の両板面にある表面層Ｌ１、Ｌ４に、トランス１の１次巻線１１を構成する配線パターン４ａ〜４ｄと金属箔５ａ〜５ｄとを設け、その異なる層Ｌ１、Ｌ４にある１次巻線１１同士をスルーホール３ａ、３ｂにより電気的に接続している。このため、トランス１の１次巻線１１において、線長を長くし、巻き数を多くすることができる。

さらに、以上の実施形態では、プリント基板３の異なる内層Ｌ２、Ｌ３に、トランス１の２次巻線１２を構成する配線パターン４ｅ、４ｆを設け、その異なる層Ｌ２、Ｌ３にある２次巻線１２同士をスルーホール３ｃにより電気的に接続している。このため、トランス１の２次巻線１２において、線長を長くし、巻き数を多くすることができる。

本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、プリント基板３の各表面層Ｌ１、Ｌ４にトランス１の１次巻線１１の各巻線１１ａ、１１ｂをそれぞれ１回巻回し、各内層Ｌ２、Ｌ３に２次巻線１２をそれぞれ４回巻回した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。多層のプリント基板の各層におけるトランスの各巻線の巻き数は、適宜設定すればよい。また、トランスの１次巻線や２次巻線のセンタータップでの分割・非分割の構成も、必要に応じて選択すればよい。

また、以上の実施形態では、プリント基板３の表面層Ｌ１、Ｌ４に形成した配線パターン４ａ〜４ｄにおけるプリント基板３と反対側の表面全体に対して、金属箔５ａ〜５ｄを実装することにより、トランス１の１次巻線１１を構成した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、図１２に示すように、プリント基板３の表面層Ｌ１に形成した配線パターン４ａにおけるプリント基板３と反対側の表面の所々に、金属箔５ａ’を圧着またははんだ付けなどにより実装することにより、トランスの１次巻線１１’を構成してもよい。図１２では、プリント基板３の表面層Ｌ１におけるトランスの１次巻線１１’を上方から見た状態を（ａ）に示し、該１次巻線１１’を側方から見た状態を（ｂ）に示している。

また、以上の実施形態では、プリント基板３の表面層Ｌ１、Ｌ４に形成した配線パターン４ａ〜４ｄと、該配線パターン４ａ〜４ｄ上に実装した金属箔５ａ〜５ｄとにより、トランス１の１次巻線１１を構成した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、導電性を有する金属板を、図１３や図１４に示すように渦巻き状に加工することにより導体５ｘを形成し、該導体５ｘをプリント基板３の表面層Ｌ１に表面実装することにより、トランスの１次巻線１１”、１１’’’を構成してもよい。

図１３では、プリント基板３の表面層Ｌ１におけるトランス１の１次巻線１１”を上方から見た状態を（ａ）に示し、該１次巻線１１”を側方から見た状態を（ｂ）または（ｃ）に示している。図１３の例では、導体５ｘと重なるように、プリント基板３の表面層Ｌ１に配線パターン４ａを渦巻き状に形成している。そして、図１３の（ｂ）の例では、その配線パターン４ａ上に導体５ｘの下面全体をはんだなどにより電気的に接続している。また、図１３（ｃ）の例では、導体５ｘの所々に脚部５ｙを設け、各脚部５ｙを配線パターン４ａ上にはんだなどにより電気的に接続している。導体５ｘの脚部５ｙ以外の部分は、配線パターン４ａから浮いた状態になっている。

図１４では、プリント基板３の表面層Ｌ１におけるトランス１の１次巻線１１’’’を上方から見た状態を（ａ）に示し、該１次巻線１１’’’を側方から見た状態を（ｂ）に示している。図１４の例では、プリント基板３の表面層Ｌ１に複数のパッド４ｘを渦巻き状に点在するように形成し、該パッド４ｘ上に導体５ｘの脚部５ｙをはんだなどにより電気的に接続している。導体５ｘの脚部５ｙ以外の部分は、表面層Ｌ１から浮いた状態になっている。

また、以上の実施形態では、トランス１の１次巻線１１を構成する配線パターン４ａ〜４ｄと導体５ａ〜５ｄとを銅箔により形成した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。トランスの１次巻線を構成する配線パターンと導体とは、銅箔以外の導電材料で形成してもよい。また、配線パターンと導体とを同一の導電材料で構成してもよいし、異なる導電材料で構成してもよい。

また、以上の実施形態では、プリント基板３の表面層Ｌ１、Ｌ４に形成した配線パターン４ａ〜４ｄ、４ｇ〜４ｋの厚みと、プリント基板３の内層Ｌ２、Ｌ３に形成した配線パターン４ｅ、４ｆ、４ｐ〜４ｓの厚みとを同等にした例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。プリント基板の表面層の配線パターンの厚みと、内層の配線パターンの厚みとは異なっていてもよい。配線パターンや金属箔の幅と厚みは、適宜設定すればよい。

また、以上の実施形態では、トランス１の異なる層にある巻線同士をスルーホール３ａ〜３ｃにより電気的に接続した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、１つ以上のビア、または導電性と熱伝導性を有する金属体を、貫通導体としてプリント基板に設けて、該貫通導体により異なる層にある巻線同士を電気的に接続してもよい。

また、以上の実施形態では、Ｉコア２ａとＥコア２ｂとを組み合わせたコア２を例に示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、２つのＥコアや、その他のコアを用いてもよい。また、コアの脚部を挿通させるプリント基板の挿通部として、貫通孔以外に切欠きなどをプリント基板に形成してもよい

また、以上の実施形態では、２つの表面層Ｌ１、Ｌ４と２つの内層Ｌ２、Ｌ３とを有する４層のプリント基板３に対して、トランス１を一体化した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。少なくとも１つの表面層と、少なくとも１つの内層とを有するプリント基板に対して、トランスを一体化してもよい。

さらに、以上の実施形態では、車両用のスイッチング電源装置で用いられるトランス一体型プリント基板１００に、本発明を適用した例を挙げた。然るに、本発明は、車両用以外のスイッチング電源装置や、スイッチング電源装置以外の装置で用いられるトランス一体型プリント基板に対しても適用することが可能である。

１ トランス
２ コア
２ａ Ｉコア
２ｂ Ｅコア
２Ｌ、２ｒ 左右の脚部
２ｍ 中央の脚部
３ プリント基板
３ａ、３ｂ スルーホール（第１スルーホール）
３ｃ スルーホール（第２スルーホール）
３Ｌ、３ｍ、３ｒ 貫通孔（挿通部）
４ａ〜４ｄ 配線パターン（第１配線パターン）
４ｅ、４ｆ 配線パターン（第２配線パターン）
４ｇ、４ｉ、４ｊ 配線パターン（第３配線パターン）
４ｈ、４ｋ 配線パターン（第４配線パターン）
５ａ〜５ｄ、５ａ’ 金属箔（導体）
５ｘ 導体
１１、１１ａ、１１ｂ、１１’、１１”、１１’’’ １次巻線
１１ｃ 入力端子部（入出力端子部）
１１ｄ、１１ｅ 出力端子部（入出力端子部）
１２ ２次巻線
１００ トランス一体型プリント基板
Ｌ１ 上側表面層
Ｌ２ 上側内層
Ｌ３ 下側内層
Ｌ４ 下側表面層

Claims (7)

1. コア、１次巻線、および２次巻線を有するトランスと、
   配線パターンがそれぞれ形成された表面層と内層とを有し、前記コアの複数の脚部をそれぞれ挿通させる複数の挿通部が形成されたプリント基板と、を備え、
   前記１次巻線は、前記脚部間に巻回されるように、前記プリント基板の前記表面層に設けられ、
   前記２次巻線は、前記脚部間に巻回されるように、前記プリント基板の前記内層に設けられた、トランス一体型プリント基板において、
   前記１次巻線は前記２次巻線に比べて、巻回数が少なく、幅が広く、かつ厚みが厚い、ことを特徴とするトランス一体型プリント基板。
2. 請求項１に記載のトランス一体型プリント基板において、
   前記１次巻線は、前記表面層に形成された第１配線パターンと、該第１配線パターン上に実装された導体とから成り、
   前記２次巻線は、前記内層に形成された第２配線パターンから成る、ことを特徴とするトランス一体型プリント基板。
3. 請求項２に記載のトランス一体型プリント基板において、
   前記１次巻線の前記導体は、前記第１配線パターンと同一材料の金属箔から構成され、
   前記金属箔の幅と前記第１配線パターンの幅とは同等である、ことを特徴とするトランス一体型プリント基板。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のトランス一体型プリント基板において、
   前記表面層における前記コアから離れた位置に、前記１次巻線の入出力端子部に電気的に接続された第３配線パターンが形成されており、
   前記第３配線パターンは、前記１次巻線に比べて、幅が広く、かつ厚みが薄い、ことを特徴とするトランス一体型プリント基板。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のトランス一体型プリント基板において、
   前記表面層における前記コアから離れた位置に、前記１次巻線の入出力端子部に電気的に接続されていない第４配線パターンが形成されており、
   前記第４配線パターンは、前記１次巻線に比べて厚みが薄い、ことを特徴とするトランス一体型プリント基板。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のトランス一体型プリント基板において、
   前記１次巻線は、前記プリント基板の両板面に形成された前記表面層にそれぞれ設けられ、
   前記２次巻線は、前記プリント基板の内部に形成された複数の前記内層にそれぞれ設けられ、
   前記プリント基板には、
   異なる前記表面層にある前記１次巻線同士を電気的に接続する第１スルーホールと、
   異なる前記内層にある前記２次巻線同士を電気的に接続する第２スルーホールと、が形成されている、ことを特徴とするトランス一体型プリント基板。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のトランス一体型プリント基板におい
   前記コアは、一方向に並ぶように形成された３つの脚部を有し、
   前記１次巻線および前記２次巻線は、前記３つの脚部のうち中央の脚部と該中央の脚部の左右にある左右の脚部との間に収まるように、前記中央の脚部の周囲に巻回されている、ことを特徴とするトランス一体型プリント基板。

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