JP2019534554A - 誘導アセンブリ及び誘導アセンブリを製造する方法 - Google Patents

誘導アセンブリ及び誘導アセンブリを製造する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019534554A
JP2019534554A JP2019516250A JP2019516250A JP2019534554A JP 2019534554 A JP2019534554 A JP 2019534554A JP 2019516250 A JP2019516250 A JP 2019516250A JP 2019516250 A JP2019516250 A JP 2019516250A JP 2019534554 A JP2019534554 A JP 2019534554A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit board
printed circuit
channel
magnetic piece
track
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019516250A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6781501B2 (ja
Inventor
デグランヌ、ニコラ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric R&D Centre Europe BV Netherlands
Original Assignee
Mitsubishi Electric R&D Centre Europe BV Netherlands
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric R&D Centre Europe BV Netherlands filed Critical Mitsubishi Electric R&D Centre Europe BV Netherlands
Publication of JP2019534554A publication Critical patent/JP2019534554A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6781501B2 publication Critical patent/JP6781501B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02Casings
    • H01F27/027Casings specially adapted for combination of signal type inductors or transformers with electronic circuits, e.g. mounting on printed circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/0006Printed inductances
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H01F27/306Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/08Cores, Yokes, or armatures made from powder
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00Coils
    • H01F5/003Printed circuit coils
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00Coils
    • H01F5/04Arrangements of electric connections to coils, e.g. leads
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/06Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core substantially closed in itself, e.g. toroid
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/06Mounting, supporting or suspending transformers, reactors or choke coils not being of the signal type
    • H01F2027/065Mounting on printed circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00Coils
    • H01F5/06Insulation of windings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

本発明は、底面13及び2つの側面14、15を含む直線部分を有する開放チャネル12を備えた支持体1と、底面及び側面のうちの少なくとも一部を覆うように折曲げ可能なPCB2であって、複数のトラック27を備え、各トラックは一対の接続スポット28a、28bの間で電気的に連続している、PCB2と、PCBを備えるチャネル内に収容することができる磁性片3とを備える誘導アセンブリ100に関する。PCBは、チャネル内において折曲げ状態で磁性片の一部を少なくとも部分的に包囲し、それにより、第1のトラックの少なくとも1つの接続スポットが第2のトラックの接続スポットに電気的に接続されて、磁性片の周囲に巻線を形成し、PCBと磁性片とを誘導結合するように構成される。

Description

本発明は、エネルギーの技術分野に関する。より詳細には、本発明は、電気的形態と磁気的形態との間でエネルギーを変換する誘導アセンブリに関する。本発明はまた、こうしたアセンブリを製造するプロセスに関する。
通常、例えば、少なくとも1キロワットをサポートする、パワーエレクトロニクス応用のためのインダクタ又は変圧器は、別個の部品から作製される。こうした部品は、表面実装され、スルーホール実装され、又は、ケーブルを用いて手作業で接続される場合がある。これらの部品は、集積化のレベルが低く、高価であり、冷却が困難であり、手作業による介入を必要とする。
集積インダクタ又は変圧器の大部分は、平面アーキテクチャを含む。平面アーキテクチャを有する部品には、一般に、以下の限界がある。
−巻数がわずかであること及び/又は銅部分が小さいことによる、不十分な銅充填、
−直流(DC)、高周波効果、並びに表皮効果、部品の近接及びエアギャップの組合せによる、高い銅損、及び、
−不十分な銅冷却。
さらに、集積インダクタ及び変圧器は、冷却が困難である。
他の構造体は、埋込みトロイドアーキテクチャを含み、それに対して、磁性材料の1つの寸法は、プリント回路基板(PCB、すなわち、通常、2ミリメートル又は3ミリメートル未満)の厚さより小さいことが必要である。したがって、こうしたアーキテクチャは、ワットレベル以下での応用にのみ限定される。
本発明は、この状況を改善する。
本出願人は、
−主面を含む支持体であって、開放チャネルが形成され、このチャネルは、少なくとも1つの直線部分を有し、このチャネルの底面がこのチャネルの少なくとも2つの側面を互いに接続する、支持体と、
−プリント回路基板であって、チャネルの底面の少なくとも一部と直線部分の側面の少なくとも一部とを覆うように、板形状から折曲げ状態に折曲げ可能であり、複数のトラックを備え、各トラックは、一対の接続スポットの間で電気的に連続している、プリント回路基板と、
−チャネルの形状及びサイズに対応する形状及びサイズを有する磁性片であって、プリント回路基板がチャネルを設けるとき、このチャネル内に収容することができる、磁性片と、
を備える、誘導アセンブリを提案する。プリント回路基板は、チャネル内において折曲げ状態で磁性片の一部分を少なくとも部分的に包囲するように構成され、それにより、第1のトラックの少なくとも1つの接続スポットが、第2のトラックの接続スポットに電気的に接続されて、磁性片の周囲に巻線を形成し、プリント回路基板及び磁性片を誘導結合する。
こうしたアセンブリは、高効率(わずかな損失)、小さい磁性部分、低質量、小型かつ適合されたサイズ及び形状を有し、冷却が容易であり、少なくともキロワットレベル(数アンペアの電流)に適合される。
誘導アセンブリは、以下の特徴を別個に、又は他の特徴と結合して有することができる。
−プリント回路基板は、折曲げ状態で磁性片の上記部分を包囲するように配置された主要部分を備える。こうした実施形態では、単一PCBで十分である。第2のPCBは不要である。
プリント回路基板は、第1のプリント回路基板であり、折曲げ状態で磁性片の上記部分を部分的にのみ包囲するように構成された主要部分を備え、
各対の接続スポットは、プリント回路基板がチャネルを設ける状態で、互いから離れており、誘導アセンブリは、
−板形状を有しかつ複数のトラックを備える第2のプリント回路基板であって、各トラックは、一対の接続スポットの間で電気的に連続しており、この第2のプリント回路基板の形状及びサイズ及び接続スポットの位置は、この第2のプリント回路基板が、磁性片がチャネル内に配置されたときにこの磁性片を合わせて包囲するように、第1のプリント回路基板に組み付けることができるように、かつ、この第2のプリント回路基板の各対の2つの接続スポットが、それぞれ、第1のプリント回路基板の第1のトラックの接続スポット及び第1のプリント回路基板の第2のトラックの接続スポットに電気的に接続され、それにより、第1のプリント回路基板のスポットの電気接続が、第2のプリント回路基板のトラックを通して確保されて、磁性片の周囲に巻線を形成し、プリント回路基板と磁性片とを誘導結合するように、相互に構成されている、第2のプリント回路基板、
を更に備える。こうした実施形態では、第2のPCBは、他の要素を誘導アセンブリと接続するために使用することができる。
接続スポットは、2つずつはんだ付けすることができるはんだパッドを備える。これにより、接続スポットを他のスポットと迅速にかつ容易に接続することができる。
プリント回路基板によって覆われるチャネルは、1センチメートルより長い長さを有する少なくとも1つの直線部分を含む。これにより、高効率の誘導アセンブリを得ることができる。
トラックは、プリント回路基板内部に埋め込まれたワイヤを備える。これにより、小型サイズの誘導デバイスでありながら、高出力をサポートする誘導素子の大きい部分を有することができる。
接続スポットのうちの少なくとも幾つかとプリント回路基板の対応するトラックとの間の接続は、垂直相互接続アクセス(Vertical Interconnect Access)によって行われ、それにより、プリント回路基板は、磁性片の上に配置されると、部品を電子的に受け入れることができる。こうした誘導アセンブリは、他の電子部品のための支持体として使用することができる。
誘導アセンブリは、少なくとも部分的に側面のうちの1つの上方で、プリント回路基板の上に配置されるか又はこのプリント回路基板内に埋め込まれる、少なくとも1つのパワー半導体素子を更に備える。こうした構成により、側面を通しての放熱が促進される。
支持体は、コア部、内壁及び外壁を備え、これらの内壁及び外壁は、コア部から突出し、開放チャネルは、内壁と外壁との間で範囲が定められる。結果として、チャネルの隣に空間が形成され、誘導アセンブリの厚さに、他の電子部品を配置することができる。
誘導アセンブリは、支持体の方に向けられたプリント回路基板の面の上に、かつ外壁の外側及び/又は内壁の内側に固定された、少なくとも1つのコンデンサを更に備える。誘導アセンブリの全体的な厚さを増大させることなく、コンデンサを設けることができる。
本発明の第2の態様では、本出願人は、組み立てるべき部片のキットであって、先行する請求項のいずれか一項に記載のアセンブリを形成するように、以下の部片、
−支持体と、
−第1のプリント回路基板と、
−磁性片と、
−第2のプリント回路基板と、
の間で、相互に互換性のある少なくとも2つの部片を備える、キットを提案する。
本発明の第3の態様では、本出願人は、誘導アセンブリを製造する方法であって、
a)開放チャネルが形成される、主面を含む支持体を準備することであって、このチャネルは、少なくとも1つの直線部分を有し、このチャネルの底面がこのチャネルの少なくとも2つの側面を互いに接続する、準備することと、
b)板形状を有しかつ複数のトラックを備えるプリント回路基板を支持体の上に配置することであって、各トラックは、一対の接続スポットの間で電気的に連続する、配置することと、
c)支持体及びプリント回路基板を互いに向かって押圧することであって、それにより、このプリント回路基板は折り返され、このプリント回路基板は、支持体のチャネルの少なくとも直線部分の底面及び側面を覆う、押圧することと、
d)プリント回路基板がチャネルを設けるとき、このチャネルの形状及びサイズに対応する形状及びサイズを有する磁性片をこのチャネル内に提供することと、
以下のステップe1及びf1、又は、以下のステップe2及びf2、すなわち、
e1)プリント回路基板にかつ磁性片の上方に、板形状を有しかつ複数のトラックを備える第2のプリント回路基板を組み付けることであって、各トラックは、一対の接続スポットの間で電気的に連続する、組み付けること、
f1)第2のプリント回路基板の各対の2つの接続スポットを、それぞれ第1のプリント回路基板の第1のトラックの接続スポット及び第1のプリント回路基板の第2のトラックの接続スポットに電気的に接続することであって、それにより、磁性片の周囲に巻線を形成し、プリント回路基板と磁性片とを誘導結合する、接続すること、
e2)磁性片の上方でプリント回路基板の一部を折り曲げること、
f2)第1のトラックの少なくとも1つの接続スポットを第2のトラックの接続スポットに電気的に接続することであって、それにより、磁性片の周囲に巻線を形成し、プリント回路基板と磁性片とを誘導結合する、接続すること、
を実施することと、
を含む、方法を提案する。
他の特徴、詳細及び利点について、以下の詳細な説明においてかつ図に示す。
組立てプロセスの前の本発明によるアセンブリを構成する部片の断面図である。 図1の部片の組立てプロセスの中間ステップの間の断面図である。 図1の部片のアセンブリの断面図である。 本発明によるアセンブリの断面図である。 本発明による磁性片の斜視図である。 本発明による支持体の断面図である。 本発明によるアセンブリのPCBの上面図である。 本発明によるアセンブリのPCBの底面図である。 本発明によるアセンブリの概略部分断面図である。 本発明によるアセンブリの概略部分断面図である。 本発明によるアセンブリの概略部分断面図である。 組み立てる前の図11のアセンブリの一部片の断面図である。 図12の一部片の上面図である。 図12の一部片の底面図である。
図及び以下の詳細な説明は、本質的に、幾つかの厳密な要素を含む。それらは、本発明の理解を促進するために、また、必要な場合は本発明を定義するために使用することができる。デバイスの3次元構造の幾つかの詳細は、図による以外に網羅的に記述することは困難であることが理解されるべきである。
以下、「環状」という用語は、いかなる輪郭を形成しても、貫通開口部(又は、閉ループ、閉じた円)を有する形態(3D)又は形状(2D)を幾何学的に定義するために使用される。言い換えれば、「環状」という用語は、円形/円柱の意味として厳密に解釈される必要はない。
図1〜図5は、誘導アセンブリ100の第1の実施形態に対応する。誘導アセンブリ100は、
−支持体1と、
−第1のプリント回路基板(PCB)2と、
−磁性片3と、
−第2のPCB4と、
を備える。
支持体1は、主面11を含み、そこに、少なくとも1つの開放したチャネル12が形成されている。チャネル12は、少なくとも1つの直線部分を有する。チャネル12は環状形態を有することができ、それは、閉回路の形態、例えば、細長い形態又は楕円形形態を意味する。チャネル12、特に直線部分は、底面13、内側側面14及び外側側面15を有する。底面13は、内側側面14及び外側側面15を互いに接続する。
例では、チャネル12は、実質的に平行線である2つの直線部分を含む。チャネル12の断面は、実質的に一定かつ矩形である。底面13、内側側面14及び外側側面15の各々は、平面である。底面13は、主面11に対して平行である。底面13は、内側側面14に対してかつ外側側面15に対して垂直である。こうした形態は、後に説明するように、折り曲げられたPCBを受け入れるように特に適合される。
様々な実施形態において、チャネル12は、異なる形態を有することができる。例えば、チャネル12は、少なくとも1つの直線部分と曲線区画とを備えた略トロイド状形態を有することができる。区画はまた、少なくとも部分的に曲線とすることができ、及び/又は隅肉を含むこともできる。チャネル12は、単一の直線部分を有することができる。好ましくは、直線部分は、1センチメートルより長い長さを有する。
様々な実施形態において、チャネル12は不連続とすることができる。例えば、図1〜図4に示す2つの直線部分は、非接続(チャネル12の曲線部分を介してそれらの端部により連結されていない)とすることができる。こうした場合、2つの直線部分は、2つの別個のチャネルとして見ることもできる。いずれの場合も、チャネル12は、少なくとも部分的に磁性片3を受け入れることができる。
図1〜図5の実施形態では、支持体1は、コア部16、内壁17及び外壁18を備える。内壁17及び外壁18は、コア部16から突出している。チャネル12は、内壁17と外壁18との間に範囲が定められている。チャネル12は、コア部16の上にある。チャネル12を除く自由空間には、チャネル12に近接して他の部品を配置することができる。内壁17及び外壁18は、支持体1のフィンとして見ることができる。
図6は、支持体1の異なる実施形態を示す。2つの別個の実施形態に対する等、2つの図で使用する同一の参照番号は、同様の対象を指す。支持体1は、コア部16を備える。コア部16から壁は突出していない。チャネル12は、コア部16の内側に埋め込まれている。こうしたチャネル12は、コア部16の任意の関連する機械加工により、例えば、フライス加工等の材料縮小により得ることができる。支持体1は、優れた機械的強度を有していながら、薄くすることができる。
第1のPCB2は、例えば図1に示す平面状態から、例えば図2、図3及び図4に示す折曲げ状態に折曲げ可能である。第1のPCB2の平面状態は、例えば、第1のPCB2の製造中、及び第1のPCB2をアセンブリ100の他の要素と組み立てる前の、非動作状態に対応する。平面状態では、第1のPCB2は、全体的な板形状を有する。第1のPCB2は、折曲げ状態に対応する動作状態でチャネル12を設けるように配置される。折曲げ状態では、第1のPCB2は、チャネル12の少なくとも直線部分の底面13、内側側面14及び外側側面15を少なくとも部分的に覆う。
図1〜図5の実施形態では、アセンブリ100は2つの同様の第1のPCB2を備え、その各々が、チャネル12のそれぞれの直線部分内に配置されるように適合される。
第1のPCB2は、少なくとも支持層21と少なくとも1つの導電層22とを含む。様々な実施形態において、第1のPCBは、複数の導電層を含むマルチレイヤーを備えることができる。
第1のPCB2は、以下の複数の主要部分、すなわち、
−チャネル12の底面13を覆うように計画された底部23と、
−チャネル12の内側側面14を覆うように計画された内側側部24と、
−チャネル12の外側側面15を覆うように計画された外側側部25と、
を備える。
各主要部分23、24、25の(図1〜図4の面の方向に対して垂直な方向における)長さは、覆うべきそれぞれの面の長さに対応して選択される。支持体1にチャネル12の直線部分を越える障害物がない場合、底部23の長さは、直線部分の長さより長くすることができる。
各主要部分23、24、25の幅は、覆うべきそれぞれの面の幅に対応して選択される。底部23の幅は、挿入を可能にするように、底面13の幅より小さい(図2を参照)。図1〜図5の実施形態では、側部24、25の幅は、チャネル12の深さ(側面14、15の高さ)より大きい。動作状態では、側部24、25は、チャネル12から突出する(図2を参照)。これにより、後述するように、電気接続が容易になる。様々な実施形態において、側部24,25は、チャネル12から突出しない。
底部23は、第1のPCB2のそれぞれの折曲げ線26により、それぞれ内側側部24及び外側側部25から範囲が定められる。図1〜図5の実施形態では、各折曲げ線26は、支持層21の不連続部からもたらされる。言い換えれば、支持層21は、別個の部分から構成される。各折曲げ線26は、各主要部分23、24、25の支持層21の間に間隙を形成することにより物理的に得られる。隣接する主要部分23、24、25は、導電層22によってのみ互いに機械的に接続される。こうした実施形態では、支持層21は、複数の別個の部片から作製される。様々な実施形態において、折曲げ線26は、支持層21内に溝を形成することによって得ることができる。折曲げ線26は、支持層21の残りの部分より厚さが薄い支持層21の部分に対応する。こうした溝は、機械加工により(例えば、材料を縮小することにより)得ることができる。こうした実施形態では、支持層21は、少なくとも第1のPCB2の平面状態において、一体品で作製される。
第1のPCB2、特に導電層22は、一組のトラック27を備える。各トラック27は、互いから電気的に絶縁されている。各トラック27は、一対の接続スポット28a、28bの間で電気的に連続している。第1のPCB2がチャネル12を設ける状態では、各対の接続スポット28a、28bは、底面13から離れる方向に、かつそれぞれチャネル12の内側側面14及び外側側面15に配置される。平面状態では、各トラック27は、実質的に第1のPCB2の幅方向に延在する。各トラック27の両端部は、接続スポット28a、28bを形成する。接続スポット28a、28bは、それぞれ内側側部24及び外側側部25において底部23とは反対側の縁に近接して配置される。
各トラック27は、動作状態において、磁性片3に誘導結合されるように、磁性片3の一部を部分的に包囲して、部分巻線を形成するように配置される。一組におけるトラック27は、互いに実質的に平行とすることができる。一組におけるトラック27は、幅方向に、又は幅方向に対してわずかに角度が付けられるように、例えば±20度に向けることができる。
図1〜図5の実施形態では、接続スポット28a、28bは、動作状態ではチャネル12の上に突出する。
図1〜図4の実施形態によれば、トラック27は、底部23と内側側部24との間、及び底部23と外側側部25との間で、折曲げ線26と交差する。折曲げ線26と交差するトラック27の部分は、部分23、24、25の間の個々の機械的連結部とすることができる。様々な実施形態では、第1のPCB2を折曲げ可能であるようにすると同時に強化するために、補助的な機械的連結部を追加することができる。トラック27は、第1のPCB2の平面状態から動作状態への少なくとも1回の折曲げ移動を支持するように構成されている。折曲げ線26と交差するトラック27の部分は、例えば、可撓性ワイヤ又は可撓性リボンケーブルを備えることができる。第1のPCB2の機械的強度を強化するために、更なる要素を追加することができる。こうした要素は、トラック27が電気的機能を有していない場合であっても、こうしたトラックと同様の構造を有することができる。
図1〜図4の実施形態では、第1のPCB2は、導電層22が折曲げ角度の内面にある(それは、チャネル12の内側にあることを意味する)ように折り曲げられるように構成されている。導電層22、特にトラック27の折曲げ動作中の劣化のリスクが低減する。それにより、折曲げ動作中及び折曲げ動作の後に、折曲げ線26を通る或る部分から別の部分までの電気的連続性が維持される。さらに、折曲げ線26と交差するために必要な導電材料、ここでは銅の長さは、導電材料が折曲げ角度の外側にあるように計画される場合より小さい。複数の導電層を含む実施形態では、2つの隣接する部分の間の電気的連続性もまた、好ましくは、折曲げ角度の内面に最も近い導電層により確保される。
様々な実施形態において、トラック27を有する導電層を含む、導電層のうちの少なくとも1つは、折曲げ角度の外面に配置され、第1のPCB2の主要部分の間の電気的連続性を確保することができる。
アセンブリ100が形成されるとき、第1のPCB2は、その平面状態からその折曲げ状態に折り曲げられ、支持体1のチャネル12の内側に配置される。これは、支持体1及び第1のPCB2を互いに向かって押圧することにより、単一ステップで行うことができる。こうしたステップの結果を、例えば図2に示す。折曲げ状態では、第1のPCB2はU字型断面を有する。そして、磁性片3が挿入される。
磁性片3は、少なくとも1つの直線部分31を含む。磁性片3の形態及びサイズは、チャネル(複数の場合もある)12と適合するように選択される。
図1に示す磁性片3はまた、図5において分離した斜視図でも示す。図5の例では、磁性片3は、2つの直線部分31を含む。磁性片3は、環状形態を有し、それは、閉回路の形態、より詳細には、細長い形態又は楕円形形態を意味する。2つの直線部分31は、実質的に平行線である。磁性片3の断面は、実質的に一定かつ矩形である。各直線部分31は、4つの平面を有する。磁性片は、少なくとも部分的に、強磁性特性を有する材料、例えば、鉄粉又はフェライトから構成される。
様々な実施形態において、磁性片3は、チャネル(複数の場合もある)12の形態及びサイズと適合する種々の形態及びサイズを有することができる。例えば、磁性片3は、少なくとも1つの直線部分31と曲線区画とを備えた略トロイド形態を有することができる。区画はまた、少なくとも部分的に曲線状とすることができ、及び/又は隅肉を含むことができる。磁性片3は、単一の直線部分31を有することができる。好ましくは、直線部分31は、1センチメートルより長い長さを有する。磁性片3はまた、非環状形態も有することができる。例えば、磁性片3は、完全に直線状とすることができる、棒の形態を有することができる。アセンブリ100はまた、各々が別個のチャネル12に対応する複数の別個の磁性片3も備えることができる。
図5の例では、磁性片3は、中実であり、単一部片から作製されている。様々な実施形態において、磁性片5は、複数の中実部片、例えば、2つの平行六面体及び2つの半環から構成することができる。磁性片3はまた、例えば、粉末又は粉末の樹脂及び/又は接着剤との組合せ等、流体磁性材料を使用することにより、チャネル12内に直接成形することもできる。金型の更なる部分を使用することができる。磁性材料に応じて、成形はまた、好ましくは200℃未満の温度での硬化も含むことができる。
第1のPCB2が支持体1のチャネル12を設けるとき、磁性片3は、チャネル12内に収容される。
図1〜図4及び図7〜図8の例では、磁性片3は、その後、第2のPCB4によりチャネル12内に封入される。図11〜図14の例では、いかなる第2のPCBも存在しない場合、その後、磁性片3は、第1のPCB2の、カバー部分40と呼ばれる補助的な主要部分により、チャネル12内に封入される。以下、図1〜図4に関して第2のPCB4について説明する。
第2のPCB4は、折り曲げられるようには計画されていない。第2のPCB4は、非動作状態においてかつ動作状態において板形状を有する。アセンブリ100は、チャネル12の両直線部分の上に配置されるように適合された単一の第2のPCB4を備える。
第2のPCB4は、少なくとも支持層41と少なくとも1つの導電層42とを含む。図の実施形態では、第2のPCB4は、複数の導電層、すなわち、底部導電層42及び頂部導電層44を含むマルチレイヤーを備える。複数の導電層を備える実施形態では、第2のPCB4は、層の間に電気接続部、例えば、垂直相互接続アクセス49(VIA)を更に備える。
図の実施形態では、第2のPCB4の形態及びサイズは、チャネル12の直線部分を越えて延在するように選択される。これにより、他の電子部品を接続するための広い表面が提供される。様々な実施形態において、形態及びサイズは異なるものとすることができる。例えば、第2のPCB4は、チャネル12の直線部分のみを覆うように適合させることができる。アセンブリは、2つ以上の別個の第2のPCB4を備えることができる。
第2のPCB4、特に底部導電層42は、一組のトラック47を備える。各トラック47は、他のトラック47から電気的に絶縁されている。各トラック47は、一対の接続スポット48a、48bの間で、電気的に連続し、接続される。接続スポット48a、48bは、動作状態で、第1のPCB2のそれぞれ接続スポット28a、28bに電気的に接続されるように構成されている。動作状態では、第2のPCB4の各対の2つの接続スポット48a、48bは、それぞれ、第1のPCB2の第1のトラック27の接続スポット28a及び第1のPCB2の第2のトラック27の接続スポット28bに電気的に接続される。その結果、互いに接続された一組のトラック27及び47は、単一の連続したトラックを形成し、単一のトラックは、磁性片3の直線部分31を包囲する巻線又はループを形成する。
図1〜図4の実施形態の動作状態では、各トラック47は、実質的にチャネル12の幅方向に延在する。各トラック47の両端部は、チャネル12のそれぞれ内側側部24に近接して、外側側部25に近接して配置される。各トラック47は、動作状態で、磁性片3に誘導結合されるように、磁性片3の一部を部分的に包囲する部分巻線を形成するように配置される。一組におけるトラック47は、実質的に互いに平行とすることができる。一組におけるトラック47は、幅方向に、又は幅方向に対してわずかに角度を付けて、例えば±20度で向けることができる。
図1〜図4の実施形態では、第2のPCB4は、ここではスロットの形態である貫通開口部45を備える。開口部45は、チャネル12から突出する第1のPCB2の部分と適合することができるように配置されている(図3を参照)。組立のステップでは、チャネル12から突出する第1のPCB2の端部は、第2のPCB4が支持体1の内壁17及び外壁18の自由端の上にかつ磁性片3の上に置かれるまで、第2のPCB4の開口部45に挿入される。
第1のPCB2の端部と第2のPCB4内への開口部45との適合により、第1のPCB2及び第2のPCB4の相対位置を調整することができる。ここで、図1及び図3に示す4つの開口部の各々は、単一の連続スロットから作製される。第1のPCB2の対応する部分は連続している。様々な実施形態において、各開口部45は、不連続のスロットから作製され、第1のPCB2の対応する部分は、対応する舌状部から作製される。チャネル12から突出する第1のPCB2の部分は、狭間形状を有することができる。
上述したように、第1のPCB2の接続スポット28a、28bは、図1〜図4の実施形態の動作状態では、第2のPCB4の上にある。第2のPCB4の接続スポット48a、48bは、頂部導電層44内に含まれる。接続スポット28a、28bと接続スポット48a、48bとの間の電気接続は、溶接スポット51を追加することによって強化することができる(図3を参照)。こうした実施形態では、溶接スポットの追加は、第2のPCB4が配置された後に既知の技法により容易に行うことができる。
異なる実施形態において、接続スポット28a、28b及び/又は48a、48bは、2つずつはんだ付けすることができるはんだパッドを備える(図11〜図14も参照)。図に示す構成では、接続スポット28a、28bは、接続スポット48a、48bに対して実質的に垂直に延在する。
図1〜図4の実施形態では、第2のPCB4は、トラック47を含む底部導電層42と接続スポット48a、48bを含む頂部導電層44との間の電気接続を確保するVIA49を備える。VIA49の少なくとも一部は、底部導電層42のトラック47と頂部導電層44の接続スポット48a、48bとの間の導電性を確保する。
第1のPCB2の側部24、25がチャネル12から突出しない場合を含む様々な実施形態では、巻線を形成する2つのPCB2、4のトラック27、47の間の電気接続は異なるものとすることができる。例えば、アセンブリ100はまた、ワイヤ及び/又はプラグ−ソケット装置も含むことができる。
トラック27、47のレイアウトは、アセンブリ100が動作状態にあるとき、磁性片3の直線部分31の周囲に巻線を形成するように、合わせて選択される。トラック27、47の組の形成された単一かつ連続したトラックは、磁性片3の周囲を一定の回転方向に延在する。アセンブリ100が動作状態にあるとき、かつ電流が単一かつ連続したトラック内で循環するとき、ループの誘導磁界は、それら自体を打ち消すことなく重ね合わされ、それにより、各直線部分の巻線は電気的にかつ磁気的に効率的である。
図3は、第2のPCB4が配置された後のアセンブリ100を示す。図4は、同じアセンブリ100を示し、そこでは、61と参照する要素は、ヒートシンクを受け入れるように計画された空間に対応する。こうした構成では、ヒートシンクは、磁性片3の環状形態の内側に含まれる、誘導結合部に近接する。外部空間61は、支持体1の方に向いた第2のPCB4の面に少なくとも1つのコンデンサを固定するためにも使用することができる。
第2のPCB4は、磁性片3の上に配置されると、部品を電子的に受け入れることができる。図4における容積部63、64及び65は、表面実装デバイス(SMD)を頂部導電層44、例えば、パワー半導体素子及びゲートドライバーに接続するために使用することができる。容積部63及び64は、それぞれ、部分的に外壁18及びその外側側面15並びに内壁17及びその内側側面14の上方にある。一実施形態では、容積63及び64は、少なくとも1つのパワー半導体素子を配置するために使用される。内壁17及び/又は外壁18の上方に配置された素子の冷却は、特に効率的である。様々な実施形態において、内壁17及び/又は外壁18、従って内側側面14及び/又は外側側面15もまた、支持体1の主平面に対して垂直ではない場合がある。例えば、内側側面14及び/又は外側側面15は、支持体1の主面11と、45度〜90度の角度を形成することができる。チャネル12の断面はフレア状とすることができる。例えば、チャネル12は、チャネル12の底部からチャネル12の口部に向かって又はその逆に増大する幅を有することができる。こうしたチャネル12は、押出成形プロセスにより得ることができる。
図9に示すような他の実施形態では、チャネル12の断面は、四辺形とは異なる場合がある。例えば、支持体1は、底面13と側面14、15との間に中間面70を備える。言い換えれば、チャネル12は、3つ以上の側面を備えることができる。こうした実施形態では、第1のPCB2は、対応する部分を備える。こうした実施形態では、折曲げ角度は90度未満とすることができる。折曲げ線26を通しての電気接続部の劣化のリスクが低減する。
PCB2、4は、非動作かつ平面状態で、少なくとも部分的に既知の及び/又は自動化された技法により製造することができる。支持層21、41は、好ましくは剛性がある。剛性という用語は、支持層が曲げられるのではなく破断する可能性があることを意味する。例えば、支持層21、41は、ガラス強化エポキシ樹脂から作製することができる。支持層21、41の剛性により、3次元構造体の良好な機械的強度が促進される。上で説明したように、第1のPCB2の支持層21は、折曲げ線26を形成する薄いストリップから作製することができる。或る部分から別の部分へのトラック27の電気的連続性が維持される限り、2つの隣接する部分は、アセンブリ100の組立プロセス中、それらの共通の折曲げ線26に沿って少なくとも部分的に破断させることができる。ここでは、支持層21、41の厚さは、0.8ミリメートル以上である。
導電層22、42、44とトラック27、47のレイアウトとは、既知の方法により、例えば、選択的電気化学銅エッチング又は選択的電気化学銅堆積により、作製することができる。好ましくは、トラック27、47の厚さは、105マイクロメートル以上である。
幾つかの実施形態では、PCB2、4のトラック27、47は、支持層21、41に埋め込まれた1本のワイヤ又は複数のワイヤも備えることができる。例えば、国際公開第2006/077163号、同第2006/077164号及び同第2006/077167号は、電気の電力レベルをサポートするように計画される、PCB内又はPCB上のトラックを形成する方法について記載している。
図7は、非動作かつ平面状態にある、第1のPCB2の一実施形態の上方からの図を示す。図8は、平面状態にある、第2のPCB4の一実施形態の下方からの図を示す。第1のPCB2及び第2のPCB4は互換性がある。
図7において、チャネル12の湾曲部分に対応する切取部はない。したがって、図7の実施形態は、チャネル12が不連続であり、内壁17及び外壁18の湾曲部分が除かれる場合にのみ、図1〜図4の実施形態と互換性がある可能性がある。
組立状態において、図7の第1のPCB2の4つの垂下部は、折曲げ線26に沿って折り返されている。図8の第2のPCB4は、図8の点Xが図7の点Xの上に配置されるように、かつ図8の点Yが図7の点Yの上に配置されるように、戻される。そして、トラック27は、トラック47に電気的に接続される。図7及び図8に示すトラック27、47のレイアウトによれば、第1のPCB2及び第2のPCB4の組立により、2つの対称的なコイルがもたらされ、各コイルは単一のトラックから作製され、各単一のトラックは、トラック27及び47から連続的にかつ交互に構成される。
図10の実施形態では、内壁17及び外壁18は、動作状態では第2のPCB4から(図10では上方に)突出している。外壁17、18は、チャネル12の反対側に向かって(図10では左及び右に向かって)突出している翼状部75を備える。翼状部75は、第2のPCB4を配置するための支持部として使用することができる。図10に示す実施形態では、外壁17、18及び翼状部75は、支持体1と一体品で作製される。外壁17、18の突出部分及び翼状部75は、排熱を促進する。これは、支持体1の単に一例である。様々な実施形態において、排熱を促進するために、支持体1の他の構成、例えば冷却フィンを意図することができる。
上述した実施形態では、磁性片3の直線部分は、第1のPCB2及び第2のPCB4のアセンブリにより包囲される。図11〜図14に示すような実施形態では、誘導アセンブリ100は、単一のPCB2を備え、第2のPCB4を備えていない。比較すると、第2のPCB4は、PCB2の第4の主要部分(カバー部分40)に置き換えられる。
ここで、カバー部分40は、更なる折曲げ線26により外側側部25に接続されている。内側側部24は、外側側部25より幅が広く、それにより、内側側部24の端部は、動作状態でカバー部分40から突出する。上述した実施形態と比較すると、第1の(かつ単一の)PCB2のトラック27は、磁性片3の周囲で連続している。取付動作中、接続スポット28aは、各々、対応する接続スポット28bに接続される。
図11〜図14の例では、カバー部分40は、支持層と、他の主要部分23、24、25のものと同様でありかつ第1のPCB2のトラック27の端部を含む、導電層とを含む。言い換えれば、図13に示すように、各トラック27は、主要部分24からカバー部分40まで、底部23、外側側部25及び折曲げ線26を通過して、電気的に連続して延在する。トラック27は、動作状態で磁性片3に向けられた面に対応して、第1のPCB2の上部主面に実質的に延在する。各トラック27はまた、カバー部分40において、第1のPCB2の底部主面の上にも端部を備える(図14を参照)。カバー部40は、各トラック27の電気的連続性を確保するために、2つの導電層の間の電気的接続部、例えば、垂直相互接続アクセス49(VIA)を備える。
図11〜図14に示す実施形態では、第2のPCB4及びトラック48がない場合、トラック27の接続スポット28a及び28bは、他の接続スポット28a及び28bに直接接続されるように配置される。第1のトラック27の各接続スポット28aは、第2のトラック27の接続スポット28bに電気的にかつ直接接続されて、磁性片3の周囲に巻線を形成し、第1のPCB2及び磁性片3を誘導結合するように配置される。その結果、互いに接続された一組のトラック27は、単一の連続したトラックを形成し、単一のトラックは、磁性片3の直線部分31を包囲する巻線又はループを形成する。単一の連続したトラックの2つの端部は、2つの別個のトラック27の2つの接続スポット28a、28bに対応し、図13及び図14において50と参照される。動作状態では、2つの接続スポット50は、アセンブリ100を他の部品と電気的に接続するために使用される。
図11及び図14の実施形態では、トラック27は、実質的に互いに平行である。第1のPCB2の上面における各トラック27の部分は、幅方向に向けられる。底面上のごくわずかな部分が、幅方向に対して角度が付けられる。これにより、動作状態において、2つの隣接するトラック27の接続スポット28a、28bの間の電気接続が容易になる。様々な実施形態において、トラック27のレイアウトは、磁性片3の直線部分31を包囲する巻線又はループを形成することができる一方で、異なるものとすることができる。例えば、トラック27は、幅方向に対してわずかに、例えば±20度、角度を付けることができる。
理解を容易にするために、図13及び図14の例では、3つのトラック27のみを示す。トラック27の数、したがって、磁性片3の周囲のループの数は、3つとは異なるものとし、必要に応じて適合させることができる。
図11〜図14の実施形態の動作状態では、接続スポット28a、28bの各接続された対は、溶接スポット51を含む。こうした実施形態では、溶接スポットの追加は、カバー部分40が磁性片3の上に配置された後、既知の技法により容易に行うことができる(図11を参照)。
異なる実施形態において、接続スポット28a、28bは、2つずつはんだ付けすることができるはんだパッドを備える。図11〜図14に示す構成では、接続スポット28aは、接続スポット28bに対して実質的に垂直に延在する。
トラック27のレイアウトは、アセンブリ100が動作状態にあるとき、磁性片3の直線部分31の周囲に巻線を形成するように選択される。一組のトラック27から形成される単一かつ連続したトラックは、磁性片3の周囲に一定の回転方向で延在する。アセンブリ100が動作状態にあるとき、かつ電流が単一かつ連続したトラック内を循環するとき、ループの誘導磁界は、それ自体を打ち消すことなく重ね合わされ、それにより、各直線部分の巻線は、電気的にかつ磁気的に効率的である。
カバー部分は、第2のPCB4のように、磁性片3の上に配置されると、部品を電子的に受け入れることができる。例えば、底部導電層は、他の電子部品を受け入れるように計画された他のトラックを備えることができる。
図7に示す実施形態の第1のPCB2と図11〜図14の実施形態の第1のPCB2とを結合して、例えば、図8の第2のPCB4に対する必要なしに単一の折曲げ可能なPCBを得ることができる。例えば、図7に示す各対における2つの単一の垂下部のうちの一方を二重垂下部に置き換えることができる。
本明細書に記載する誘導アセンブリの実施形態の特徴は、互いに結合することができる。特に、第2のPCB4に関して記載した特徴の大部分は、第1のPCB2のカバー部分40に移すことができる。こうした誘導アセンブリの利点は高い適応性であり、すなわち、誘導アセンブリの形態及びサイズは、利用可能な容積、必要及び最終的な使用に応じて構成することができる。当業者であれば、本発明による誘導アセンブリの他の実施形態は、同様の電磁機能を提供しながら、このように図に示したものとは非常に異なる形態及びサイズを有することができることが容易に理解されよう。
アセンブリ100が他の電子部品と結合される場合、本出願人は、誘導デバイス自体に対して、かつ、コンデンサ及び半導体等、隣接する電気部品に対してもまた、放熱が特に効率的であることに注目した。
アセンブリ100は、例えば、変圧器又はインダクタを形成するために使用することができる。支持体1、第1のPCB2、必要な場合は第2のPCB4、及び磁性片3は、別個に、又はキットにして提供することができる。こうしたキットは、要素のうちの1つのみ、それらの組合せ、及び/又は組み立てるべき他の物品、例えば電子部品を含むことができる。使用される前に、上記要素、特に第1のPCB2は、例えば、製造、保管及び/又は輸送中、平面状態で維持することができる。
図1〜図8に関して記載した実施形態では、チャネル12の底部に配置されるPCBは折曲げ可能であり、チャネル12の上に配置されるPCBは折曲げ可能ではない。様々な実施形態において、これを逆にすることができ、すなわち、チャネル12の底部に配置されるPCBは折曲げ可能ではなく、例えば、単一の平面部片で作製され、チャネル12の上に配置されるPCBは折曲げ可能であって、側部がチャネル内部に垂直に、磁性片3を包囲して挿入される。他の実施形態では、アセンブリ100及び/又はアセンブリ100を形成するキットは、少なくとも1つの折曲げ可能なPCBと、任意選択的に、折曲げ可能なPCBに組み付けられ、かつ磁性片に誘導結合される巻線を形成するように配置された、1つ又は複数の折曲げ可能ではないPCBとを備える。
特に少なくともキロワットレベル(数アンペアの電流)に対してこのように設計された既知の誘導デバイスは、大きい磁性部分、大きい容積、大きい質量を有し、冷却することも困難である。既知の誘導デバイスは、一般に、複数の別個の部片を組み立てることによって作製される。各別個の部片に対するモデルの数と各時点でのそれらの利用可能性が限られているため、各工業関係者は、通常、各応用に応じて最適な技術的特徴(理論的)と、単体部片のコスト(経済的実体)との妥協を行わなければならない。誘導デバイスの適応性は非常に限られている。折曲げ可能なPCBを備えた誘導デバイス1によれば、各誘導デバイスの特定の特徴は、各応用に応じて容易にかつ正確に選択することができる。正確な特徴(特に、折曲げ可能なPCB2の数、形状及びサイズ、トラック27、47の断面及びレイアウト、磁性片の形態及びサイズ、様々な冷却オプションの構成)は、略無制限であることが理解されよう。
さらに、こうしたアセンブリ100の製造は、高度に又は完全に自動化することができる。これにより、製造コストを削減することができる。
アセンブリ100は以下のように製造することができる。
−開放チャネル12が形成される、主面11を含む支持体1を準備する。チャネル12は、少なくとも1つの直線部分を有し、チャネル12の底面13は、チャネル12の2つの側面14、15を互いに接続し、
−板形状を有し複数のトラック27を備えるPCB2を支持体1の上に配置し、各トラック27は、一対の接続スポット28a、28bの間で電気的に連続し、
−PCB2が、折り曲げられ、支持体1のチャネル12の少なくとも直線部分の底面13及び側面14,15を覆うように、支持体1及びPCB2を互いに向かって押圧し、
−PCB2がチャネル12を設けるとき、チャネル12の形状及びサイズに対応する形状及びサイズを有する磁性片3をチャネル12内に提供する。
製造プロセスの残りは、アセンブリ100の実施形態に従属する。
少なくとも第2のPCBを備える実施形態の場合、例えば図1〜図8の実施形態は、
−プリント回路基板(第1のPCB2)にかつ磁性片3の上方に、板形状を有しかつ複数のトラック47を備える第2のPCB4を組み付け、各トラック47は、一対の接続スポット48a、48bの間で電気的に連続し、
−第2のPCB4の各対の2つの接続スポット48a、48bを、第1のPCB2の第1のトラック27の対応するスポット27aと第1のPCB2の第2のトラック27の接続スポット27bとにそれぞれ電気的に接続して、磁性片3の周囲に巻線を形成し、2つのPCB2、4及び磁性片3を誘導結合する。
誘導巻線を形成するために単一のPCBを備える実施形態の場合、例えば、図11〜図14の実施形態は、
−PCB2(第1のかつ単一のPCB)のカバー部分40を、磁性片3の上方で折り曲げ、
−第1のトラック27の少なくとも1つの接続スポット28aを第2のトラック27の接続スポット28bに電気的に接続して、磁性片3の周囲に巻線を形成し、PCB2及び磁性片3を誘導結合する。
プロセスはまた、上で説明したように、折曲げ線26を形成することも含むことができる。アセンブリ100の部片の間の放熱を促進するために、熱伝導性材料、例えばペーストを追加することができる。
本発明は、単に例である、本明細書に記載した部片、アセンブリ、キット及びプロセスに限定されない。本発明は、当業者が以下の請求項の範囲内で構想するであろう全ての代替形態を包含する。
図5の例では、磁性片3は、中実であり、単一部片から作製されている。様々な実施形態において、磁性片は、複数の中実部片、例えば、2つの平行六面体及び2つの半環から構成することができる。磁性片3はまた、例えば、粉末又は粉末の樹脂及び/又は接着剤との組合せ等、流体磁性材料を使用することにより、チャネル12内に直接成形することもできる。金型の更なる部分を使用することができる。磁性材料に応じて、成形はまた、好ましくは200℃未満の温度での硬化も含むことができる。

Claims (12)

  1. 誘導アセンブリ(100)であって、
    主面(11)を含む支持体(1)であって、開放チャネル(12)が形成され、前記チャネル(12)は、少なくとも1つの直線部分を有し、前記チャネル(12)の底面(13)が前記チャネル(12)の少なくとも2つの側面(14、15)を互いに接続する、支持体(1)と、
    プリント回路基板(2)であって、前記チャネル(12)の前記底面(13)の少なくとも一部と前記直線部分の前記側面(14、15)の少なくとも一部とを覆うように、板形状から折曲げ状態に折曲げ可能であり、複数のトラック(27)を備え、各トラック(27)は、一対の接続スポット(28a、28b)の間で電気的に連続している、プリント回路基板(2)と、
    前記チャネル(12)の形状及びサイズに対応する形状及びサイズを有する磁性片(3)であって、前記プリント回路基板(2)が前記チャネル(12)を設けるとき、前記チャネル(12)内に収容することができる、磁性片(3)と、
    を備え、
    前記プリント回路基板(2)は、前記チャネル(12)内において前記折曲げ状態で前記磁性片(3)の一部分を少なくとも部分的に包囲するように構成され、それにより、第1のトラック(27)の少なくとも1つの接続スポット(28a)が、第2のトラック(27)の接続スポット(28b)に電気的に接続されて、前記磁性片(3)の周囲に巻線を形成し、前記プリント回路基板(2)及び前記磁性片(3)を誘導結合する、誘導アセンブリ。
  2. 請求項1に記載の誘導アセンブリ(100)であって、前記プリント回路基板(2)は、前記折曲げ状態で前記磁性片(3)の前記部分を包囲するように構成された主要部分(23、24、25、40)を備える、誘導アセンブリ。
  3. 請求項1に記載の誘導アセンブリ(100)であって、
    前記プリント回路基板(2)は、第1のプリント回路基板(2)であり、前記折曲げ状態で前記磁性片(3)の前記部分を部分的にのみ包囲するように構成された主要部分(23、24、25)を備え、
    各対の前記接続スポット(28a、28b)は、前記プリント回路基板(2)が前記チャネル(12)を設ける状態で、互いから離れており、前記誘導アセンブリは、
    板形状を有しかつ複数のトラック(47)を備える第2のプリント回路基板(4)であって、各トラック(47)は、一対の接続スポット(48a、48b)の間で電気的に連続しており、前記第2のプリント回路基板(4)の形状及びサイズ及び前記接続スポット(48a、48b)の位置は、前記第2のプリント回路基板(4)が、前記磁性片(3)が前記チャネル(12)内に配置されたときに前記磁性片(3)を合わせて包囲するように、前記第1のプリント回路基板(2)に組み付けることができるように、かつ、前記第2のプリント回路基板(4)の各対の前記一対の接続スポット(48a、48b)が、それぞれ、前記第1のプリント回路基板(2)の第1のトラック(27)の接続スポット(28a)及び前記第1のプリント回路基板(2)の第2のトラック(27)の接続スポット(28b)に電気的に接続され、それにより、前記第1のプリント回路基板(2)の前記スポット(28a、28b)の電気接続が、前記第2のプリント回路基板(4)の前記トラック(47)を通して確保されて、前記磁性片(3)の周囲に巻線を形成し、前記プリント回路基板(2、4)と前記磁性片(3)とを誘導結合するように、相互に構成されている、第2のプリント回路基板(4)、
    を更に備える、誘導アセンブリ。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の誘導アセンブリ(100)であって、前記接続スポット(28a、28b、48a、48b)は、2つずつはんだ付けすることができるはんだパッドを備える、誘導アセンブリ。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の誘導アセンブリ(100)であって、前記プリント回路基板(2)によって覆われる前記チャネル(12)は、少なくとも、1センチメートルより長い長さを有する直線部分を含む、誘導アセンブリ。
  6. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の誘導アセンブリ(100)であって、
    前記トラック(27、47)は、前記プリント回路基板(2、4)内部に埋め込まれたワイヤを備える、誘導アセンブリ。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の誘導アセンブリ(100)であって、
    前記接続スポット(28a、28b、48a、48b)のうちの少なくとも幾つかと前記プリント回路基板(4、40)の対応するトラック(27、47)との間の接続は、垂直相互接続アクセス(49)によって行われ、それにより、前記プリント回路基板(4、40)は、前記磁性片(3)の上に配置されると、部品を電子的に受け入れることができる、誘導アセンブリ。
  8. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の誘導アセンブリ(100)であって、少なくとも部分的に前記側面(14、15)のうちの1つの上方で、前記プリント回路基板(4、40)の上に配置されるか又は前記プリント回路基板(4、40)内に埋め込まれる、少なくとも1つのパワー半導体素子を更に備える、誘導アセンブリ。
  9. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の誘導アセンブリ(100)であって、
    前記支持体(1)は、コア部(16)、内壁(17)及び外壁(18)を備え、前記内壁(17)及び前記外壁(18)は、前記コア部(16)から突出し、前記開放チャネル(12)は、前記内壁(17)と前記外壁(18)との間で範囲が定められる、誘導アセンブリ。
  10. 請求項9に記載の誘導アセンブリ(100)であって、前記支持体(1)の方に向けられた前記プリント回路基板(4、40)の面の上に、かつ前記外壁(18)の外側及び/又は前記内壁(17)の内側に固定された、少なくとも1つのコンデンサを更に備える、誘導アセンブリ。
  11. 組み立てるべき部片のキットであって、請求項1〜10のいずれか一項に記載のアセンブリ(100)を形成するように、以下の部片、
    前記支持体(1)と、
    前記第1のプリント回路基板(2)と、
    前記磁性片(3)と、
    前記第2のプリント回路基板(4)と、
    の間で、相互に互換性のある少なくとも2つの部片を備える、キット。
  12. 誘導アセンブリ(100)を製造する方法であって、
    a)開放チャネル(12)が形成される、主面(11)を含む支持体(1)を準備することであって、前記チャネル(12)は、少なくとも1つの直線部分を有し、前記チャネル(12)の底面(13)が前記チャネル(12)の少なくとも2つの側面(14、15)を互いに接続する、準備することと、
    b)板形状を有しかつ複数のトラック(27)を備えるプリント回路基板(2)を前記支持体(1)の上に配置することであって、各トラック(27)は、一対の接続スポット(28a、28b)の間で電気的に連続する、配置することと、
    c)前記支持体(1)及び前記プリント回路基板(2)を互いに向かって押圧することであって、それにより、前記プリント回路基板(2)は折り返され、前記プリント回路基板(2)は、前記支持体(1)の前記チャネル(12)の少なくとも前記直線部分の前記底面(13)及び前記側面(14、15)を覆う、押圧することと、
    d)前記プリント回路基板(2)が前記チャネル(12)を設けるとき、前記チャネル(12)の形状及びサイズに対応する形状及びサイズを有する磁性片(3)を前記チャネル(12)内に提供することと、
    以下のステップe1及びf1、又は以下のステップe2及びf2、すなわち、
    e1)前記プリント回路基板(2)にかつ前記磁性片(3)の上方に、板形状を有しかつ複数のトラック(47)を備える第2のプリント回路基板(4)を組み付けることであって、各トラック(47)は、一対の接続スポット(48a、48b)の間で電気的に連続する、組み付けること、
    f1)前記第2のプリント回路基板(4)の各対の前記一対の接続スポット(48a、48b)を、それぞれ前記第1のプリント回路基板(2)の第1のトラック(27)の接続スポット(27a)及び前記第1のプリント回路基板(2)の第2のトラック(27)の接続スポット(27b)に電気的に接続することであって、それにより、前記磁性片(3)の周囲に巻線を形成し、前記プリント回路基板(2、4)と前記磁性片(3)とを誘導結合する、接続すること、
    e2)前記磁性片(3)の上方で前記プリント回路基板(2)の一部(40)を折り曲げること、
    f2)第1のトラック(27)の少なくとも1つの接続スポット(28a)を第2のトラック(27)の接続スポット(28b)に電気的に接続することであって、それにより、前記磁性片(3)の周囲に巻線を形成し、前記プリント回路基板(2)と前記磁性片(3)とを誘導結合する、接続すること、
    を実施することと、
    を含む、方法。
JP2019516250A 2017-02-16 2017-11-30 誘導アセンブリ及び誘導アセンブリを製造する方法 Active JP6781501B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17305175.6A EP3364429B1 (en) 2017-02-16 2017-02-16 Inductive assembly
EP17305175.6 2017-02-16
PCT/JP2017/043891 WO2018150694A1 (en) 2017-02-16 2017-11-30 Inductive assembly and method of manufacturing inductive assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019534554A true JP2019534554A (ja) 2019-11-28
JP6781501B2 JP6781501B2 (ja) 2020-11-04

Family

ID=58192255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019516250A Active JP6781501B2 (ja) 2017-02-16 2017-11-30 誘導アセンブリ及び誘導アセンブリを製造する方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11217378B2 (ja)
EP (1) EP3364429B1 (ja)
JP (1) JP6781501B2 (ja)
CN (1) CN110268486B (ja)
WO (1) WO2018150694A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0778717A (ja) * 1993-06-18 1995-03-20 Tdk Corp 面装着型インダクタンス素子
JPH08203762A (ja) * 1995-01-25 1996-08-09 Sony Corp トロイダルコイルとその製造方法
JPH1194922A (ja) * 1997-07-25 1999-04-09 Tokin Corp 磁気センサ
JP2002043138A (ja) * 2000-05-16 2002-02-08 Fdk Corp インダクタ

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3203883B2 (ja) * 1993-06-10 2001-08-27 横河電機株式会社 プリントコイル形トランス
JPH09307198A (ja) * 1996-05-10 1997-11-28 Ibiden Co Ltd 電子部品搭載用基板
EP0893699B1 (en) 1997-07-25 2001-12-19 Tokin Corporation Magnetic sensor having excitation coil including thin-film linear conductor sections formed on bobbin with detection coil wound thereon
EP1861857A4 (en) * 2004-12-07 2009-09-02 Multi Fineline Electronix Inc MINIATURE CIRCUITS AND INDUCTIVE COMPONENTS AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
DE102005003370A1 (de) 2005-01-24 2006-07-27 Juma Pcb Gmbh Verfahren zur durchgehenden Verlegung eines Leitungsdrahtes auf einer Leiterplatte und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102005003369A1 (de) 2005-01-24 2006-07-27 Juma Pcb Gmbh Verfahren zur Herstellung einer räumlichen Leiterplattenstruktur aus wenigstens zwei zueinander winkelig angeordneten Leiterplattenabschnitten
DE202005001161U1 (de) 2005-01-24 2005-03-31 Juma Leiterplattentechologie M Drahtgeschriebene Leiterplatte oder Platine mit Leiterdrähten mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt
WO2011014200A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Radial Electronics, Inc Embedded magnetic components and methods
US7489226B1 (en) * 2008-05-09 2009-02-10 Raytheon Company Fabrication method and structure for embedded core transformers
US8344842B1 (en) * 2010-01-20 2013-01-01 Vlt, Inc. Vertical PCB surface mount inductors and power converters
US8543190B2 (en) * 2010-07-30 2013-09-24 Medtronic, Inc. Inductive coil device on flexible substrate
CN102376594B (zh) * 2010-08-26 2015-05-20 乾坤科技股份有限公司 电子封装结构及其封装方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0778717A (ja) * 1993-06-18 1995-03-20 Tdk Corp 面装着型インダクタンス素子
JPH08203762A (ja) * 1995-01-25 1996-08-09 Sony Corp トロイダルコイルとその製造方法
JPH1194922A (ja) * 1997-07-25 1999-04-09 Tokin Corp 磁気センサ
JP2002043138A (ja) * 2000-05-16 2002-02-08 Fdk Corp インダクタ

Also Published As

Publication number Publication date
US11217378B2 (en) 2022-01-04
US20200075216A1 (en) 2020-03-05
JP6781501B2 (ja) 2020-11-04
EP3364429B1 (en) 2019-08-14
WO2018150694A1 (en) 2018-08-23
CN110268486A (zh) 2019-09-20
EP3364429A1 (en) 2018-08-22
CN110268486B (zh) 2021-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6525360B1 (ja) 電力変換装置
JP6195627B2 (ja) 電磁誘導機器
JP6150844B2 (ja) 電磁誘導機器
CN110521100A (zh) 电力转换装置用滤波器模块
JP2007201203A (ja) リアクトル
JP2018074127A (ja) コイル構造体
JP2022137082A (ja) 磁気コンポーネント、共振電気回路、電気コンバータ、および電気システム
JP2019169499A (ja) コモンモードチョーク
JP5288325B2 (ja) リアクトル集合体、及びコンバータ
JP2019537257A (ja) パワーエレクトロニクスシステム用小型磁気パワーユニット
JP2023179644A (ja) フェライト磁心、並びにそれを用いたコイル部品及び電子部品
JP2015060849A (ja) インダクタンス部品
JP6781501B2 (ja) 誘導アセンブリ及び誘導アセンブリを製造する方法
US6486763B1 (en) Inductive component and method for making same
JP2010123729A (ja) 非接触型電力伝送装置
JP2018074128A (ja) コイル構造体
JP2015060850A (ja) インダクタンスユニット
JP6906874B2 (ja) 電力変換装置
JP7420092B2 (ja) 絶縁トランス
EP3364428A1 (en) Inductive device
CN210956373U (zh) 一种磁件
WO2016072245A1 (ja) リアクトル
WO2020203353A1 (ja) リアクトル
JP2016025218A (ja) コイル部品
JP2010258078A (ja) インダクタ

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190325

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200313

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200915

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201013

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6781501

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150