JP2020145370A - プレーナトランス - Google Patents

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Haruhiko Morita
治彦 森田
等 三輪
Hitoshi Miwa
等 三輪
忍 加藤
Shinobu Kato
忍 加藤
俊彦 横幕
Toshihiko Yokomaku
俊彦 横幕
久始 加藤
Hisashi Kato
久始 加藤
平澤 貴久
Takahisa Hirasawa
貴久 平澤
哲也 村木
Tetsuya Muraki
哲也 村木
貴之 古野
Takayuki Furuno
貴之 古野
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Abstract

【課題】 高い効率を有するプレーナトランスの提供【解決手段】 実施形態のプレーナトランス10は、第1面と前記第1面と反対側の第2面とを有するフレキシブル基板と前記フレキシブル基板上に形成されている複数のコイルとからなるコイル基板を折り畳むことで形成される。そして、前記コイル基板は、前記コイルを有する部分(コイル部)と前記コイルを有していない部分(コイル無し部)で形成され、前記折り畳むことは、2つの前記コイル部で少なくとも1つの前記コイル無し部を挟むことを含む。【選択図】 図4

Description

本発明は、フレキシブル基板とフレキシブル基板上のコイルとを含むコイル基板を折り畳むことで形成されるプレーナトランスに関する。
特許文献1はプレーナトランスの製造方法を開示している。特許文献1の製造方法は複数のグリーンテープを積層することを含んでいる。
特開2000−340445号公報
[特許文献1の課題]
特許文献1によれば、複数のグリーンテープを準備することが必要である。そのため、高い歩留まりでプレーナトランスを製造することが難しいと考えられる。特許文献1によれば、複数のグリーンテープを積層することが必要である。そのため、高い位置精度を有するプレーナトランスを製造することが難しいと予想される。
本発明に係るプレーナトランスは、第1面と前記第1面と反対側の第2面とを有するフレキシブル基板と前記フレキシブル基板上に形成されている複数のコイルとからなるコイル基板を折り畳むことで形成される。そして、前記コイルは一次コイルと二次コイルを含み、前記コイル基板は、前記コイルを有する部分(コイル部)と前記コイルを有していない部分(コイル無し部)で形成され、前記折り畳むことは、2つの前記コイル部で少なくとも1つの前記コイル無し部を挟むことを含む。
[実施形態の効果]
本発明の実施形態によれば、プレーナトランスは、一次コイルと二次コイルとを有するコイル基板を折り畳むことで形成される。そして、コイル基板は1つのフレキシブル基板から形成されている。即ち、一つのフレキシブル基板を折り畳むことで、プレーナトランスが形成される。実施形態によれば、複数の絶縁層を準備することが不要である。また、絶縁層とコイルを逐次に積層することが不要である。そのため、実施形態によれば、製造時間を短くすることができる。製造コストを下げることができる。フレキシブル基板を折り畳むことで、コイルが上下に積層される。そのため、上に位置するコイルと下に位置するコイル間の位置精度を高くすることができる。上に位置するコイルと下に位置するコイル間の干渉を高くすることができる。高い性能を有するプレーナトランスを提供することができる。
一次コイルと二次コイル間にプレーナトランスを形成するフレキシブル基板が挟まれる。一次コイルと二次コイル間の絶縁間隔を確保することができる。一次コイルと二次コイル間の絶縁信頼性を高くすることがきる。一次コイルと二次コイル間の位置精度を高くすることができる。製造コストを下げることができる。
図1(A)は本発明の第1実施形態に係るコイル基板の第1面を示し、図1(B)はコイル部を示し、図1(C)はコイルを示し。図1(D)はプレーナとランスの断面を模式的に示す。 図2(A)は第1実施形態のコイル基板の第2面を示し、図2(B)と図2(C)、図2(E)はコイル無し部を示し、図2(D)はコイル部を示す。 図3(A)は第1実施形態のプレーナトランスの断面の模式図であり、図3(B)はコイル部の断面の例を示し、図3(C)はコイル無し部の断面の例を示す。 図4(A)はプリント配線板とプリント配線板に実装されているプレーナトランスの断面を示し、図4(B)は第3実施形態のプレーナトランスの断面の模式図である。 図5(A)は第2実施形態のプレーナトランスを製造するためのコイル基板の第1面を示し、図5(B)は実施形態のプレーナトランスを製造するためのコイル基板の第1面を示し、図5(C)はプレーナトランスの断面の模式図である。 図6は、第2実施形態のプレーナトランスを製造するためのコイル基板の第2面を示す。 図7(A)は第2実施形態のプレーナトランスの断面の模式図であり、図7(B)はプリント配線板とプリント配線板上に実装されている第2実施形態のプレーナトランスの断面図を示す。 図8(A)は第4実施形態に係るプレーナトランスを製造するためのコイル基板の第1面を示し、図8(B)は第4実施形態のプレーナトランスを製造するためのコイル基板の第2面を示す。
[実施形態]
図4(A)は実施形態のプレーナトランス10の断面を模式的に示す。
プレーナトランス10は、入力端子T1と出力端子T2を有する。プレーナトランス10の入力端子T1と出力端子T2が、プリント配線板50に半田52を介して接続される。入力端子T1は第1の入力端子T11と第2の入力端子T12を有する。出力端子T2は第1の出力端子T21と第2の出力端子T22を有する。プリント配線板50上に電子部品を実装することができる。実装される電子部品の数は1、または、複数である。
図5(B)は実施形態のプレーナトランス10を製造するためのコイル基板20を示している。コイル基板20を折り畳むことで、プレーナトランス10が製造される。コイル基板20は折り畳み部BPに沿って折り畳まれる。
図5(B)に示されるように、コイル基板20は、第1面Fと第1面Fと反対側の第2面Sとを有するフレキシブル基板22とフレキシブル基板22の第1面F上に形成されている複数のコイルCで形成されている。図5(B)は、フレキシブル基板の第1面Fを示している。
フレキシブル基板22は、一端22SLと一端22SLと反対側の他端22SRを有する。さらに、フレキシブル基板22は上辺22LUと上辺22LUと反対側の下辺22LDを有する。上辺22LUと下辺22LDは一端22SLと他端22SRとの間に形成されている。
フレキシブル基板22の第1面F上のコイルCは上コイルCFと称される。
図1(C)に示されるように、コイルCは始端SEから終端EEに至る配線wで形成されている。始端SEは最も外の配線wの一部であり、終端EEは最も内の配線wの一部である。コイルCを形成する配線wは中央スペースSCの周りに形成されている。また、配線wは渦巻き状に形成されている。
図5(B)に示されるように、コイルCは、一次コイルC1と二次コイルC2を含む。
一次コイルC1は第1の入力端子T11と第2の入力端子T12との間に形成されている。例えば、第1の入力端子T11が一次コイルC1の始端SEに繋がり、第2の入力端子T12が一次コイルC1の終端EEに繋がっている。終端EEと第2の出力端子T12間の接続は省略されている。そして、第1の入力端子T11と第2の入力端子T12との間に所定の電圧(第1の電圧)が印加される。
二次コイルC2は第1の出力端子T21と第2の出力端子T22との間に形成されている。例えば、第1の出力端子T21が二次コイルC2の始端SEに繋がり、第2の出力端子T22が二次コイルC2の終端EEに繋がっている。終端EEと第2の出力端子T22間の接続は省略されている。
プレーナトランス10内の一次コイルC1に電流を流すことによって磁界が発生する。第1の入力端子T11と第2の入力端子T12間に印加されている電圧は第1の電圧である。一次コイルC1に電流を流すことによって起こる電磁誘導により二次コイルC2に電流が流れる。第1の出力端子T21と第2の出力端子T22との間に所定の電圧(第2の電圧)が発生する。
第1の出力端子T21と第2の出力端子T22との間に形成されている二次コイルC2を第1の二次コイルC21と称することができる。
コイル基板20は、さらに、第2の二次コイルC22と第3の出力端子T23と第4の出力端子T24を有することができる。例えば、第3の出力端子T23が第2の二次コイルC22の始端SEに繋がり、第4の出力端子T24が第2の二次コイルC22の終端EEに繋がる。第1の二次コイルC21と第2の二次コイルC22は独立している。両者は電気的に繋がっていない。そして、プレーナトランス10内の一次コイルC1に電流を流すことによって磁界が発生する。その磁界により第2の二次コイルC22に電流が流れる。第3の出力端子T23と第4の出力端子T24との間に所定の電圧(第3の電圧)が発生する。
コイル基板20は、さらに、第3の二次コイルC23と第5の出力端子T25と第6の出力端子T26を有することができる。例えば、第5の出力端子T25が第3の二次コイルC23の始端SEに繋がり、第6の出力端子T26が第3の二次コイルC23の終端EEに繋がる。第1の二次コイルC21と第2の二次コイルC22と第3の二次コイルC23は独立している。これらは電気的に繋がっていない。そして、プレーナトランス10内の一次コイルC1に電流を流すことによって磁界が発生する。その磁界により第3の二次コイルC23に電流が流れる。第5の出力端子T25と第6の出力端子T26との間に所定の電圧(第4の電圧)が発生する。
例えば、二次コイルC2の巻き数を変えることで、二次コイルC2に誘導される電流の大きさを変えることができる。二次コイルC2に印加される電圧が変化する。
例えば、一次コイルC1の巻き数を変えることで、二次コイルC2に誘導される電流の大きさを変えることができる。二次コイルC2に印加される電圧が変化する。
例えば、出力端子T2の数は二次コイルC2により発生される電圧の数に依存する。二次コイルC2により発生される電圧の数PWNと出力端子T2の数T2Nは次の関係1を満足する。
関係1:T2N=2×PWN
例えば、出力端子T2の数は二次コイルC2の種類の数に依存する。二次コイルC2の種類の数KNと出力端子T2の数T2Nは次の関係2を満足する。
関係2:T2N=2×KN
異なる種類の二次コイルC2は異なる電圧を発生する。
例えば、第1の電圧の大きさと第2の電圧の大きさと第3の電圧の大きさと第4の電圧の大きさは異なる。プレーナトランス10の入力端子T11、T12間に電圧を印加することで、様々な電圧を出力することができる。
二次コイル間の電圧は同じでもよい。その場合、第2の電圧と第3の電圧と第4の電圧は等しい。
コイル基板20は、1つのフレキシブル基板22で形成されている。そして、1つのフレキシブル基板22は複数の部分PFに分けられる。従って、コイル基板20も複数の部分PCに分けられる。コイル基板20は複数の部分PCで形成される。隣接する部分PF、PCは直接繋がっている。部分PF、PCは一端22SLから他端22SRに向かって一列に並んでいる。部分PF、PCの数はNである。m番目の部分の隣に(m+1)番目の部分が配置されている。つまり、一端22SLを含む部分は一番目の部分P1である。一番目の部分P1の隣は二番目の部分P2である。二番目の部分P2の隣は三番目の部分P3である。そして、他端22SRを含む部分はN番目の部分PNである。mとNは自然数である。
コイル基板20を形成する部分PCはコイルCを有する部分(コイル部)PCWとコイルCを有していない部分(コイル無し部)PCOを含む。
一次コイルC1を有するコイル部PCWは一次コイル部PCW1であり、二次コイルC2を有するコイル部PCWは二次コイル部PCW2である。一次コイル部PCW1と二次コイル部PCW2の概略図が図1(B)に示される。図1(B)は、コイル部PCWを形成するフレキシブル基板22とフレキシブル基板22上のコイルCを示している。図1(B)に示されるように、コイルCはコイル部PCWのほぼ中央に位置する。コイルCは形成領域CA内に形成されている。形成領域CAの形は矩形である。また、形成領域CAの4辺はコイルCを形成する最外の配線wOに接する。最外の配線wOは図1(B)と図1(C)に示される。
コイル無し部PCOの例が図2(B)と図2(C)に示される。図2(B)は、コイル無し部PCOを形成するフレキシブル基板22を示す。図2(B)の例では、フレキシブル基板が完全に露出している。つまり、第1面Fと第2面が完全に露出する。
図2(C)の例では、フレキシブル基板が部分的に露出している。つまり、図2(C)に示されるコイル無し部PCOはコイルCを有していないが、コイルC以外の導体回路DCを有する。導体回路DCの例として、入力ラインL1と出力ラインL2とコイルC間を接続する接続線cLが挙げられる。例えば、入力ラインL1は入力端子T1と一次コイルC1を繋ぐ導体回路DCであり、出力ラインL2は出力端子T2と二次コイルC2を繋ぐ導体回路DCである。
コイル無し部PCOの数は偶数であることが好ましい。図2(B)のコイル無し部PCOは、コイルを形成する配線wと導体回路DCを有していない。
コイル基板20を折り畳むことで、実施形態のプレーナトランス10が形成される。例えば、コイル基板20は、m番目の部分PCmと(m+1)番目の部分PCm1との間で折り畳まれる。そのため、一つのコイル部PCW内のコイルCを別のコイル部PCW内のコイルC上に高い位置精度で積層することができる。一つのコイル部PCW内のコイルCに電流を流すことで磁界が発生する。そして、その磁界により、別のコイル部PCW内のコイルCに電流が誘導される。実施形態によれば、電磁誘導の効率を高くすることができる。
コイル基板20を折り畳むことで、コイル無し部PCOは、一つのコイル部PCWと別のコイル部PCWで挟まれる。2つのコイル部PCWでコイル無し部PCOが挟まれる。一つのコイル部PCWと別のコイル部PCW間にコイル無し部PCOが配置される。そのため、一つのコイル部PCW内のコイルCと別のコイル部PCW内のコイルC間の絶縁間隔を大きくすることができる。一つのコイル部PCWと別のコイル部PCW間の絶縁抵抗を大きくすることができる。
一つのコイル部PCWと別のコイル部PCWで挟まれるコイル無し部PCOの数は、1、または、複数である。2つのコイル部PCWで挟まれるコイル無し部PCOの数は2であることが好ましい
コイル無し部PCOを挟む方式が次に示される。
方式1:一つの一次コイル部PCW1と一つの二次コイル部PCW2でコイル無し部PCOを挟むことができる。例えば、一つの一次コイル部PCW1と一つの第1の二次コイル部PCW21でコイル無し部PCOを挟むことができる。あるいは、一つの一次コイル部PCW1と一つの第2の二次コイル部PCW22でコイル無し部PCOを挟むことができる。あるいは、一つの一次コイル部PCW1と一つの第3の二次コイル部PCW23でコイル無し部PCOを挟むことができる。第1の二次コイル部PCW21は第1の二次コイルC21を含む。第2の二次コイル部PCW22は第2の二次コイルC22を含む。第3の二次コイル部PCW23は第3の二次コイルC23を含む。第1の二次コイルC21の巻き数と第2の二次コイルC22の巻き数と第3の二次コイルC23の巻き数は異なる。あるいは、第1の二次コイルC21の巻き数と第2の二次コイルC22の巻き数と第3の二次コイルC23の巻き数は等しい。第1の二次コイルC21の始端SEと終端EE間に発生する電圧の大きさと第2の二次コイルC22の始端SEと終端EE間に発生する電圧の大きさと第3の二次コイルC23の始端SEと終端EE間に発生する電圧の大きさは異なる。あるいは、第1の二次コイルC21の始端SEと終端EE間に発生する電圧の大きさと第2の二次コイルC22の始端SEと終端EE間に発生する電圧の大きさと第3の二次コイルC23の始端SEと終端EE間に発生する電圧の大きさは等しい。
方式2:一つの二次コイル部PCW2と別の二次コイル部PCW2でコイル無し部PCOを挟むことができる。一つの二次コイル部PCW2内の二次コイルC2と別の二次コイル部PCW2内の二次コイルC2は独立している。例えば、一つの二次コイル部PCW2内の二次コイルC2は第1の二次コイルC21であって、別の二次コイル部PCW2内の二次コイルC2は第2の二次コイルC22である。一つの二次コイル部PCW2内の二次コイルC2は第2の二次コイルC22であって、別の二次コイル部PCW2内の二次コイルC2は第3の二次コイルC23である。
方式3:2つの一次コイル部PCW1でコイル無し部PCOを挟むことができる。
プレーナトランス10は、方式1と方式2と方式3の中から選ばれる2つの方式を有することができる。例えば、プレーナトランス10は2つの方式1を有する。あるいは、プレーナトランス10は1つの方式1と1つの方式2を有する。
コイル無し部PCOを挟む例が説明される。例えば、一つのコイル部PCWは一次コイル部PCW1であって、別のコイル部PCは二次コイル部PCW2である。二次コイル部PCW2は、第1の二次コイル部PCW21、あるいは、第2の二次コイル部PCW22、あるいは、第3の二次コイル部PCW23である。
q番目の部分PCがコイル無し部PCOである。そして、コイル基板20が折り畳まれると、q番目の部分PCを形成するコイル無し部(q番目のコイル無し部)PCOqは一次コイル部PCW1と二次コイル部PCW2で挟まれる。そして、q番目のコイル無し部PCOqの第1面Fに垂直な光でq番目のコイル無し部PCOqを挟んでいる一次コイル部PCW1の一次コイルC1がq番目のコイル無し部PCOの第1面Fに投影される。その時、q番目のコイル無し部PCOq内の導体回路DCと一次コイルC1は重ならない。さらに、q番目のコイル無し部PCOqの第1面Fに垂直な光でq番目のコイル無し部PCOqを挟んでいる一次コイル部PCW1の一次コイルC1がq番目のコイル無し部PCOの第2面Sに投影される。その時、q番目のコイル無し部PCOq内の導体回路DCと一次コイルC1は重ならない。さらに、q番目のコイル無し部PCOqの第1面Fに垂直な光でq番目のコイル無し部PCOqを挟んでいるニ次コイル部PCW2のニ次コイルC2がq番目のコイル無し部PCOの第1面Fに投影される。その時、q番目のコイル無し部PCOq内の導体回路DCとニ次コイルC2は重ならない。さらに、q番目のコイル無し部PCOqの第1面Fに垂直な光でq番目のコイル無し部PCOqを挟んでいるニ次コイル部PCW2のニ次コイルC2がq番目のコイル無し部PCOの第2面Sに投影される。その時、q番目のコイル無し部PCOq内の導体回路DCとニ次コイルC2は重ならない。
二次コイル部PCW2を一次コイル部PCW1に変えることができる。その場合、q番目のコイル無し部は2つの一次コイル部PCW1で挟まれる。
r番目の部分PCがコイル無し部PCOである。そして、コイル基板20が折り畳まれると、r番目の部分を形成するコイル無し部(r番目のコイル無し部)PCOrは一次コイル部PCW1と二次コイル部PCW2で挟まれる。
そして、r番目のコイル無し部PCOrの第1面Fに垂直な光でr番目のコイル無し部PCOrを挟んでいる一次コイル部PCW1の一次コイルC1がr番目のコイル無し部PCOの第1面Fに投影される。その時、一次コイルC1はr番目のコイル無し部PCOrの第1面F上の形成領域CA内に位置する。その形成領域CA内の第1面Fは完全に露出する。さらに、r番目のコイル無し部PCOrの第1面Fに垂直な光でr番目のコイル無し部PCOrを挟んでいる一次コイル部PCW1の一次コイルC1がr番目のコイル無し部PCOの第2面Fに投影される。その時、一次コイルC1はr番目のコイル無し部PCOrの第2面S上の形成領域CA内に位置する。その形成領域CA内の第2面Fは完全に露出する。さらに、r番目のコイル無し部PCOrの第1面Fに垂直な光でr番目のコイル無し部PCOrを挟んでいる二次コイル部PCW2の二次コイルC2がr番目のコイル無し部PCOの第1面Fに投影される。その時、二次コイルC2はr番目のコイル無し部PCOrの第1面F上の形成領域CA内に位置する。その形成領域CA内の第1面Fは完全に露出する。さらに、r番目のコイル無し部PCOrの第1面Fに垂直な光でr番目のコイル無し部PCOrを挟んでいる二次コイル部PCW2の二次コイルC2がr番目のコイル無し部PCOの第2面Sに投影される。その時、二次コイルC2はr番目のコイル無し部PCOrの第2面F上の形成領域CA内に位置する。その形成領域CA内の第2面Sは完全に露出する。コイル無し部PCO内の形成領域CAの第1面Fと第2面Sは完全に露出する。形成領域CAは、図1(B)に示されている。二次コイル部PCW2を一次コイル部PCW1に変えることができる。その場合、r番目のコイル無し部は2つの一次コイル部PCW1で挟まれる。
t番目の部分PCがコイル無し部PCOである。そして、コイル基板20が折り畳まれると、t番目の部分PCを形成するコイル無し部(t番目のコイル無し部)PCOtは一次コイル部PCW1と二次コイル部PCW2で挟まれる。その時、t番目のコイル無し部PCOtの第1面Fは完全に露出する。さらに、t番目のコイル無し部PCOtの第2面Sは完全に露出する。二次コイル部PCW2を一次コイル部PCW1に変えることができる。その場合、t番目のコイル無し部は2つの一次コイル部PCW1で挟まれる。
コイル部PCで挟まれるコイル無し部PCOの位置の例が次に説明される。コイル無し部PCOを挟むコイル部PCWの位置の例が次に説明される。
[例1]
図5(B)に示されるコイル基板20は1つの一次コイル部PCW1と一つの二次コイル部PCW2と一つのコイル無し部PCOを有している。一端22SLを含む部分(1番目の部分)PC1はコイル無し部PCOである。2番目の部分PC2は一次コイル部PCW1である。3番目の部分PC3は二次コイル部PCW2である。そして、そのようなコイル基板20を折り畳むことで、1番目の部分PC1は2番目の部分PC2と3番目の部分PC3で挟まれる。この時、2番目の部分PC2上に1番目の部分PC1が積層される。さらに、1番目の部分PC1上に3番目の部分PC3が積層される。製造されるプレーナトランス10の例が図1(D)に示される。
[例2]
コイル基板20は1つの一次コイル部PCW1と一つの二次コイル部PCW2と二つのコイル無し部PCOを有している。一端22SLを含む部分(1番目の部分)PC1はコイル無し部PCOである。2番目の部分PC2はコイル無し部PCOである。3番目の部分PC3は一次コイル部PCW1である。4番目の部分PC4は二次コイル部PCW2である。そして、そのようなコイル基板20を折り畳むことで、1番目の部分PC1と2番目の部分PC2は3番目の部分PC3と4番目の部分PC4で挟まれる。この時、3番目の部分PC3上に1番目の部分PC1が積層される。さらに、1番目の部分PC1上に2番目の部分PC2が積層される。さらに、2番目の部分PC2上に4番目の部分PC4が積層される。
[例3]
コイル基板20は二つの一次コイル部PCW1と二つの第1の二次コイル部PCW21と二つのコイル無し部PCOを有している。
一端22SLを含む部分(1番目の部分)PC1はコイル無し部PCOである。2番目の部分PC2は一次コイル部PCW1である。3番目の部分PC3は第1の二次コイル部PCW21である。4番目の部分PC4は第1の二次コイル部PCW21である。4番目の部分PC4は(N−2)番目の部分PCn−2でもある。5番目の部分PC5は一次コイル部PCW1である。5番目の部分PC5は(N−1)番目の部分PCn−1でもある。他端22SRを含む部分(6番目の部分)PC6はコイル無し部PCOである。他端22SRを含む部分PCはN番目の部分PCNでもある。
2番目の部分PC2を形成する一次コイル部PCW1内の一次コイルC1と5番目の部分PC5を形成する一次コイル部PCW1内の一次コイルC1は直列に接続されている。例えば、一つのコイル部PC内の一次コイルC1の終端EEは別のコイル部PC内の一次コイルC1の始端SEに繋がっている。このように、コイル基板20が複数の一次コイルC1を含むと、全ての一次コイルC1は直列に繋げられる。そして、最初の一次コイルC1の始端SEは第1の入力端子T11に繋がり、最後の一次コイルC1の終端EEは第2の入力端子T12に繋がっている。
3番目の部分PC3を形成する第1の二次コイル部PCW21内の第1の二次コイルC21と4番目の部分PC4を形成する第1の二次コイル部PCW21内の第1の二次コイルC21は直列に繋がっている。例えば、一つのコイル部PC内の第1の二次コイルC21の終端EEは別のコイル部PC内の第1の二次コイルC21の始端SEに繋がっている。このように、コイル基板20が複数の第1の二次コイルC21を含むと、全ての第1の二次コイルC21は直列に繋げられる。同様に、コイル基板20が複数の第2の二次コイルC22を含むと、全ての第2の二次コイルC22は直列に繋げられる。コイル基板20が複数の第3の二次コイルC23を含むと、全ての第3の二次コイルC23は直列に繋げられる。そして、最初の二次コイルC2の始端SEは第1の出力端子T21に繋がり、最後の二次コイルC2の終端EEは第2の出力端子T22に繋がっている。
コイル基板20を折り畳むことで、1番目の部分PC1は2番目の部分PC2と3番目の部分PC3で挟まれる。さらに、N番目の部分PCNは、(N−2)番目の部分PCn−2と(N−1)番目の部分PCn−1で挟まれる。この時、2番目の部分PC2上に1番目の部分PC1が積層される。さらに、1番目の部分PC1上に3番目の部分PC3が積層される。さらに、(N−1)番目の部分PCn−1上にN番目の部分PCNが積層される。さらに、N番目の部分PCN上に(N−2)番目の部分PCn−2が積層される。2つの一次コイル部PCW1で残りの全ての部分PCを挟むことができる。
[例4]
コイル基板20は二つの一次コイル部PCW1と二つの第1の二次コイル部PCW21と四つのコイル無し部PCOを有している。
一端22SLを含む部分(1番目の部分)PC1はコイル無し部PCOである。2番目の部分PC2はコイル無し部PCOである。3番目の部分PC3は一次コイル部PCW1である。4番目の部分PC4は第1の二次コイル部PCW21である。(N−3)番目の部分PCn−3は第1の二次コイル部PCW21である。(N−2)番目の部分PCn−2は一次コイル部PCW1である。(N−1)番目の部分PCn−1はコイル無し部PCOである。N番目の部分PCNはコイル無し部PCOである。
コイル基板20を折り畳むことで、1番目の部分PC1と2番目の部分PC2は3番目の部分PC3と4番目の部分PC4で挟まれる。(N−1)番目の部分PCn−1とN番目の部分PCNは(N−3)番目の部分PCn−3と(N−2)番目の部分PCn−2で挟まれる。この時、3番目の部分PC3上に1番目の部分PC1が積層される。さらに、1番目の部分PC1上に2番目の部分PC2が積層される。さらに、2番目の部分PC2上に4番目の部分PC4が積層される。さらに、(N−2)番目の部分PCn−2上にN番目の部分PCNが積層される。さらに、N番目の部分PCN上に(N−1)番目の部分PCn−1が積層される。さらに、(N−1)番目の部分PCn−1上に(N−3)番目の部分PCn−3が積層される。
[例5]
コイル基板20は二つの一次コイル部PCW1と二つの第1の二次コイル部PCW21と四つのコイル無し部PCOを有している。
1番目の部分PC1はコイル無し部PCOである。2番目の部分PC2はコイル無し部PCOである。3番目の部分PC3はコイル無し部PCOである。4番目の部分PC3はコイル無し部PCOである。5番目の部分PC5は一次コイル部PCW1である。6番目の部分PC6は第1の二次コイル部PCW21である。7番目の部分PC7は第1の二次コイル部PCW21である。7番目は(N−1)番目である。8番目の部分PC8は一次コイル部PCW1である。8番目はN番目である。
コイル基板20を折り畳むことで、1番目の部分PC1と4番目の部分PC4は5番目の部分PC5と6番目の部分PC6で挟まれる。2番目の部分PC2と3番目の部分PC3は(N−1)番目の部分PCn−1とN番目の部分PCNで挟まれる。
この時、5番目の部分PC5上に4番目の部分PC4が積層される。さらに、4番目の部分PC4上に1番目の部分PC1が積層される。さらに、1番目の部分PC1上に6番目の部分PC6が積層される。さらに、6番目の部分PC6上に(N−1)番目の部分PCn−1が積層される。さらに、(N−1)番目の部分PCn−1上に2番目の部分PC2が積層される。さらに、2番目の部分PC2上に3番目の部分PC3が積層される。さらに、3番目の部分PC3上にN番目の部分PCNが積層される。2つの一次コイル部PCW1で残りの全ての部分PCを挟むことができる。
例に示されるように、コイル基板20内で、コイル部PCWとコイル無し部PCOの配置は自由である。コイル基板20内で、コイル部PCWで挟まれるコイル無し部PCOの配置は自由である。コイル基板20内でコイル無し部PCOを挟むコイル部PCWの配置は自由である。
コイルCはフレキシブル基板22の第1面F上のみに形成される。あるいは、コイルCはフレキシブル基板22の両面に形成される。第1面F上のコイルCは上コイルであって、第2面S上のコイルCは下コイルである。上コイルと下コイルはフレキシブル基板22を貫通するスルーホール導体THで接続される。
図2(D)に示されるように、コイル部PCWは中央スペースSC内にフレキシブル基板22を貫通する開口(第1開口)OWを有することができる。
図2(E)に示されるように、コイル無し部PCOはフレキシブル基板22を貫通する開口(第2開口)OOを有することができる。
プレーナトランス10内では、第1開口OWは第2開口OO上に積層される。プレーナトランス10上の位置から第1開口OWと第2開口OOが観察されると、各第1開口OWと各第2開口OOは重なる。図1(D)に示されるように、プレーナトランス10は貫通孔THOを有する。プレーナトランス10を貫通する貫通孔THOは、全ての第1開口OWと全ての第2開口OOを含む。
[第1実施形態]
図1(A)と図2(A)は、第1実施形態のコイル基板20を示す。コイル基板20を形成するフレキシブル基板22の形状は、概ね矩形である。
図1(A)はフレキシブル基板22の第1面Fと第1面F上のコイル(上コイル)CFを示す。図2(A)はフレキシブル基板22の第2面Sと第2面S上のコイル(下コイル)CSを示す。図2(A)に描かれているコイルCやコイルC以外の導体回路DCは第1面F上の位置から観察されている。
コイル基板20は、10の部分PCで形成されている。コイル基板20はm番目の部分PCと(m+1)番目の部分PCとの間で折り畳まれる。図4(A)に示されるプレーナトランス10が形成される。
図1(A)に示されるように、コイル基板20は、フレキシブル基板22の第1面F上に2つの一次コイルC1AF、C1BFと4つの二次コイルC2AF、C2BF、C2CF、C2DFを有する。一次コイルC1AFは第1の一次コイルC11である。一次コイルC1BFは第2の一次コイルC12である。二次コイルC2AFは第1の二次コイルC21である。二次コイルC2BFは第2の二次コイルC22である。二次コイルC2CFは第3の二次コイルC23である。二次コイルC2DFは第4の二次コイルC24である。
図2(A)に示されるように、コイル基板20は、フレキシブル基板22の第2面S上に4つの二次コイルC2AB、C2BB、C2CB、C2DBを有する。二次コイルC2ABは第1の二次コイルC21である。二次コイルC2BBは第2の二次コイルC22である。二次コイルC2CBは第3の二次コイルC23である。二次コイルC2DBは第4の二次コイルC24である。
図1(A)と図2(A)に示されるように、上コイルCFと下コイルCSは上辺22LUに沿って配置されている。
図1(A)と図2(A)に示されるように、第1実施形態では、一次コイルC1はフレキシブル基板22の第1面F上にのみ形成されている。コイル部PCWは上コイルCFと下コイルCSの内、少なく一つを有する。コイル無し部PCOは上コイルCFと下コイルCSを共に有しない。
1つのコイル部PCが上コイルCFと下コイルCSを有する場合、上コイルCFと下コイルCSはフレキシブル基板22を貫通するスルーホール導体THで接続される。そして、上コイルCFと下コイルCSはフレキシブル基板22を介しほぼ対称に形成されている。また、上コイルCFと下コイルCSは同種のコイルCで形成される。例えば、上コイルCFと下コイルCSは一次コイルC1である。上コイルCFと下コイルCSは二次コイルC2である。上コイルCFと下コイルCSは第1の二次コイルC21である。上コイルCFと下コイルCSは第2の二次コイルC22である。上コイルCFと下コイルCSは第3の二次コイルC23である。上コイルCFと下コイルCSは第4の二次コイルC24である。
図1(A)と図2(A)に示されるように、3番目から8番目までの部分PCはコイル部PCWで形成されている。3番目の部分PC3と8番目の部分PC8は一次コイルC1を有する。3番目の部分PC3と8番目の部分PC8は一次コイル部PCW1である。4番目から7番目までの部分は二次コイルC2を有する。4番目から7番目までの部分PCは二次コイル部PCW2である。4番目の部分PC4は第1の二次コイル部PCW21である。5番目の部分PC5は第2の二次コイル部PCW22である。6番目の部分PC6は第3の二次コイル部PCW23である。7番目の部分PC7は第4の二次コイル部PCW24である。1番目の部分PC1と2番目の部分PC2と9番目の部分PC9と10番目の部分PC10はコイル無し部PCOで形成されている。
コイル部PCWとコイル無し部PCOで列が形成されるように、部分PCが一端22SLと他端22SRとの間に配置されている。
図1(A)と図2(A)に示されるように、第1実施形態では、各コイル無し部PCOは入力ラインと出力ラインを有していない。各コイル無し部の第1面Fと第2面Sが完全に露出している。
図1(A)と図2(A)に示されるように、コイル基板20は端子用基板22EU、22EDを有することができる。端子用基板22EU、22EDは入力端子T1と出力端子T2の内、少なくとも1つを有する。図1(A)では、コイル基板20は2つの端子用基板22EU、22EDを有する。端子用基板22EU、22EDは、第1面Fと第2面Sを有する。フレキシブル基板22の第1面Fと端子基板22EU、22EDの第1面Fは同じ面である。フレキシブル基板22の第2面Sと端子基板22EU、22EDの第2面Sは同じ面である。
端子用基板(第1の端子用基板)22EUはフレキシブル基板22の上辺LUから延びている。第1の端子用基板22EUは出力端子T2を有する。
端子用基板(第2の端子用基板)22EDはフレキシブル基板22の下辺LDから延びている。第2の端子用基板22EDは入力端子T1を有する。各実施形態のコイル基板20は端子用基板22EU、22EDを有することができる。
図2(A)に示されるように、第2の端子用基板22EDは2つの入力端子T1を有する。2つの入力端子T1は第2の端子用基板22EDの第2面S上に形成されている。
2つの入力端子T1は第1の入力端子T11と第2の入力端子T12である。
第1実施形態のコイル基板20は4種類の二次コイルC2を有するので、コイル基板20は第1の端子用基板22EU上に8つの出力端子T2を有する。図2(A)に示されるように、8つの出力端子T2は第1の端子用基板22EUの第2面S上に形成されている。
8つの出力端子T2は第1の出力端子T21と第2の出力端子T22と第3の出力端子T23と第4の出力端子T24と第5の出力端子T25と第6の出力端子T26と第7の出力端子T27と第8の出力端子T28である。
第1実施形態では、第1の入力端子T11と第2の入力端子T12は、第1の入力端子T11と第1の一次コイルC11とを繋ぐ導体回路DCと第1の一次コイルC11と第2の一次コイルC12とを繋ぐ導体回路DCと第2の一次コイルC12と第2の入力端子T12とを繋ぐ導体回路DCを介し接続される。第1の入力端子T11と第1の一次コイルC11と第2の一次コイルC12と第2の入力端子T12は直列に繋げられる。第1の入力端子T11と第2の入力端子T12間に形成されている導体回路DCは入力ラインL1を含む。入力ラインL1はコイルCを形成する配線wを含まない。
第1の入力端子T11と第1の一次コイルC11とを繋ぐ導体回路DCは、第1の入力端子T11に繋がっていてフレキシブル基板22を貫通するスルーホール導体T1Atとスルーホール導体T1Atから延びる第1面F上の導体パターン(第1入力ラインL11)で形成されている。第1入力ラインL11は第1の一次コイルC11の始端SEに繋がる。
第1の一次コイルC11と第2の一次コイルC12とを繋ぐ導体回路DCは、第1の一次コイルC11の終端EEに繋がっていてフレキシブル基板22を貫通するスルーホール導体C1AFtとスルーホール導体C1AFtから延びる第2面S上の導体パターン(第2入力ラインL12)で形成されている。第2入力ラインL12は第2の一次コイルC12の終端EEに繋がっているスルーホール導体C1BFtに至る。
第2の一次コイルC12と第2の入力端子T12とを繋ぐ導体回路DCは、第2の一次コイルC12の始端SEから延びる第1面F上の導体パターン(第3入力ラインL13)で形成される。第3入力ラインL13はスルーホール導体TIBtに至る。そして、スルーホール導体T1Btは第2の入力端子T12に接続している。
第1面上の導体パターンと第2面上の導体パターンは入力ラインL1を形成する。入力ラインL1を介し、第1の入力端子T11と第2の入力端子T12が電気的に接続される。入力ラインL1は下辺22LDに沿って形成されている。入力ラインL1は下辺22LDとコイルCとの間に形成されている。
第1の入力端子T11と第2の入力端子T12との間に電圧が印加される。第1の入力端子T11から第2の入力端子T12に向かって電流が流れる。
コイル基板20が折り畳まれると、第1の一次コイルC11上に第2の一次コイルC12が積層される。第1の一次コイルC11と第2の一次コイルC12は向かい合う。プレーナトランス10内では、第1の一次コイルC11を流れる電流の向きと第2の一次コイルC12を流れる電流の向きは同じである。
第1実施形態では、第1の出力端子T21と第2の出力端子T22は、第1の出力端子T21と第1の二次コイルC21とを繋ぐ導体回路DCと第1の二次コイルC21と第2の出力端子T22とを繋ぐ導体回路DCを介し接続される。
第1の二次コイルC21は、第1面F上に形成されている第1の二次コイルC21と第2面S上に形成されている第1の二次コイルC21を含む。第1面F上に形成されている第1の二次コイルC21の終端EEと第2面S上に形成されている第1の二次コイルC21の終端EEはフレキシブル基板22を貫通するスルーホール導体CAFtで接続されている。
第1の出力端子T21は第1面F上に形成されている第1の二次コイルC21の始端SEに導体回路DCを介し接続される。あるいは、第1の出力端子T21は第2面S上に形成されている第1の二次コイルC21の始端SEに導体回路DCを介し接続される。
第1の出力端子T21が第1面F上に形成されている第1の二次コイルC21の始端SEに接続されると、第2面S上に形成されている第1の二次コイルC21と第2の出力端子T22は第2面S上に形成されている第1の二次コイルC21の始端SEから延びる導体回路DCを介し接続される。
第1の出力端子T21が第2面S上に形成されている第1の二次コイルC21の始端SEに接続されると、第1面F上に形成されている第1の二次コイルC21と第2の出力端子T22は第1面F上に形成されている第1の二次コイルC21の始端SEから延びる導体回路DCを介し接続される。
このように、第1の出力端子T21と二次コイルC2は導体回路DCを介し接続される。第2の出力端子T22と二次コイルC2は導体回路DCを介し接続される。第1の出力端子T21と第2の出力端子T22を電気的に接続する導体回路DCはスルーホール導体と第1面F上の導体パターンと第2面S上の導体パターンの内、少なくとも1つを含む。第1面F上の導体パターンと第2面S上の導体パターンは出力ラインL2を形成する。出力ラインL2は上辺22LUに沿って形成されている。出力ラインL2は上辺22LUとコイルCとの間に形成されている。
第1の二次コイルC21が別の種類の二次コイルC2であっても、2つの出力端子T2間の接続方法は同様である。
コイル基板20が折り畳まれると、一次コイルC1上に第1の二次コイルC21が積層される。一次コイルC1と第1の二次コイルC21は向かい合う。
プレーナトランス10内の一次コイルC1に電流が流れると、プレーナトランス10内の第1の二次コイルC21に電流が流れる。異なる部分PCに同じ種類の二次コイルC2が形成されると、プレーナトランス10内では、同じ種類の二次コイルC2を流れる電流の向きは同じである。
一次コイルC1に電流が流れると、第1の二次コイルC21と第2の二次コイルC22と第3の二次コイルC23と第4の二次コイルC24に電流が誘導される。プレーナトランス10内では、各コイルCは重なっている。つまり、1番目の部分PC1の第1面Fに垂直な光でプレーナトランス10内の全てのコイルCが1番目の部分PC1の第1面F上に投影されると、全てのコイルCは、ほぼ重なる。従って、各種類の二次コイルC2に高い効率で電流を誘導することができる。
図1(A)に示されるように、コイル基板20は、m番目の部分PCmと(m+1)番目の部分PCm1との間に折り曲げ部BPを有する。折り曲げ部BPに沿って、コイル基板20は折り畳まれる。
図3(A)に示されるように、1番目の部分PC1の第1面Fと2番目の部分PC2の第1面Fが向かい合うように、1番目の部分PC1と2番目の部分PC2との間に位置する折り曲げ部BPに沿って、コイル基板20は折り畳まれる。
2番目の部分PC2の第2面Sと3番目の部分PC3の第2面Sが向かい合うように、2番目の部分PC2と3番目の部分PC3との間に位置する折り曲げ部BPに沿って、コイル基板20は折り畳まれる。
1番目の部分PC1の第2面Sと4番目の部分PC4の第2面Sが向かい合うように、3番目の部分PC3と4番目の部分PC4との間に位置する折り曲げ部BPに沿って、コイル基板20は折り畳まれる。
9番目の部分PC9の第1面Fと10番目の部分PC10の第1面Fが向かい合うように、9番目の部分PC9と10番目の部分PC10との間に位置する折り曲げ部BPに沿って、コイル基板20は折り畳まれる。10番目はN番目であり、9番目は(N−1)番目である。
9番目の部分PC9の第2面Sと8番目の部分PC8の第2面Sが向かい合うように、8番目の部分PC8と9番目の部分PC9との間に位置する折り曲げ部BPに沿って、コイル基板20は折り畳まれる。8番目は(N−2)番目である。
10番目の部分PC10の第2面Sと7番目の部分PC7の第2面Sが向かい合うように、7番目の部分PC7と8番目の部分PC8との間に位置する折り曲げ部BPに沿って、コイル基板20は折り畳まれる。7番目は(N−3)番目である。
4番目の部分PC4の第1面Fと5番目の部分PC5の第1面Fが向かい合うように、4番目の部分PC4と5番目の部分PC5との間に位置する折り曲げ部BPに沿って、コイル基板20は折り畳まれる。
5番目の部分PC5の第2面Sと6番目の部分PC6の第2面Sが向かい合うように、5番目の部分PC5と6番目の部分PC6との間に位置する折り曲げ部BPに沿って、コイル基板20は折り畳まれる。
6番目の部分PC6の第1面Fと7番目の部分PC7の第1面Fが向かい合うように、6番目の部分PC6と7番目の部分PC7との間に位置する折り曲げ部BPに沿って、コイル基板20は折り畳まれる。
部分は、8番目、9番目、10番目、7番目、6番目、5番目、4番目、1番目、2番目、3番目の順で積層されている。
9番目の部分(コイル無し部)と10番目の部分(コイル無し部)は8番目の部分(一次コイル部)と7番目の部分(二次コイル部)で挟まれている。一次コイル(8番目の部分内の一次コイル)C1と二次コイル(7番目の部分内の二次コイル)C2間の絶縁信頼性を高くすることができる。
1番目の部分(コイル無し部)と2番目の部分(コイル無し部)は3番目の部分(一次コイル部)と4番目の部分(二次コイル部)で挟まれている。一次コイル(3番目の部分内の一次コイル)C1と二次コイル(4番目の部分内の二次コイル)C2間の絶縁信頼性を高くすることができる。
図2(A)の例では、8番目の部分は第2面S上にコイルCを有していない。そのため、8番目の部分内の一次コイルC1と8番目の部分内の一次コイルC1に最も近い二次コイル(7番目の部分内の第2面S上の二次コイル)C2間の距離を大きくすることができる。一次コイルC1に大きな電圧を印加することができる。3番目の部分は第2面S上にコイルCを有していない。そのため、3番目の部分内の一次コイルC1と3番目の部分内の一次コイルC1に最も近い二次コイル(4番目の部分内の第2面S上の二次コイル)C2間の距離を大きくすることができる。一次コイルC1に大きな電圧を印加することができる。このように、コイル部PCが第1面F上のコイルCのみを有すると、一つのコイル部PC内のコイルCと別のコイル部PC内のコイルC間の距離を大きくすることができる。高い絶縁信頼性を有するプレーナトランス10を提供することができる。一次コイル部PCW1が第1面F上のコイルCのみを有することができる。二次コイル部PCW2が第1面F上のコイルCのみを有することができる。
第1実施形態のプレーナトランス10では、二つの一次コイルC1で全ての二次コイルC2が挟まれる。これにより、磁束の漏れを小さくすることができる。プレーナトランス10の効率を高くすることができる。
一つのコイル基板20を折り畳むことで、プレーナトランス10が形成される。そのため、実施形態によれば、コイルを有する複数の基板を準備する必要がない。コイルを有する複数の基板を積層する必要がない。製造時間を短くすることができる。製造コストを下げることができる。
コイル部PCWとコイル無し部PCOは一つのフレキシブル基板22から形成される。そのため、プレーナトランス10内で、コイル部PCWの位置とコイル無し部PCWの位置が高い精度で合う。
図5(C)に示されるように、1つの部分(下の部分)PCLと1つの部分上に積層されている別の部分(上の部分)PCUとの間に接着層ADが挟まれるように、コイル基板20は折り畳まれる。下の部分PCLと上の部分PCUは接着層ADにより接着される。接着層ADは開口OAを有する。コイル基板20と接着層ADでプレーナトランス10が形成されると、接着層の開口OAは第1開口OW上に位置する。接着層の開口OAは第2開口OO上に位置する。プレーナトランス10上の位置から第1開口OWと第2開口OOと開口OAが観察されると、各第1開口OWと各第2開口OOと各開口OAは重なる。図4(C)に示されるように、プレーナトランス10を貫通する貫通孔THOは、全ての第1開口OWと全ての第2開口OOと全ての開口OAで形成される。
プレーナトランス10を貫通する貫通孔THOに鉄心が挿入される。
図4(A)に示されるように、プレーナトランス10は、端子用基板22EU、22ED上に形成されている入力端子T1と出力端子T2を介しプリント配線板50に実装される。第1の端子用基板22EUが上辺22LUから出っ張っている。第2の端子用基板22EDが下辺22LDから出っ張っている。端子(入力端子T1と出力端子T2)がプリント配線板50と向かい合っている。そのため、プレーナトランス10をプリント配線板50に半田を介して実装することができる。プレーナトランス10をプリント配線板50の開口50O内に配置することができる。
図1(A)に示されるように、各実施形態のコイル基板20は、各折り曲げ部BPに開口部PSを有することができる。開口部PSの形状の例は砂時計形状である。コイル基板20が折り折り畳まれると、フレキシブル基板22がダメージを受ける。しかしながら、コイル基板20が開口部PSを有するので、そのダメージを小さくすることができる。
図1(A)に示されるように、各実施形態のコイル基板20は、アライメントマークAMを有する。各部分PCはアライメントマークAMを有する。アライメントマークAMの例はフレキシブル基板22を貫通する穴である。アライメントマークAMを用いて、コイル基板20が折り畳まれる。例えば、アライメントマークAMを形成する穴にピンを差し込むことで位置合わせが行われる。そのため、下の部分PCLに形成されているコイルCの位置と上の部分PCUに形成されているコイルCの位置が高い精度で一致する。電磁誘導の効率を高くすることができる。電磁誘導によって電流が発生する時、発生のロスを小さくすることができる。
図2(B)に示されるように、コイル無し部PCOは幅W0を有する。図1(B)に示されるように、コイル部PCWは幅W1を有する。幅W0と幅W1は略等しいことが好ましい。
図3(B)は、第1面Fと第2面SにコイルCを有するコイル部PCWの断面図である。図3(B)のコイル部PCWはポリイミド製のフレキシブル基板22とフレキシブル基板22上の配線wとフレキシブル基板22と配線w上の接着材38と接着材38上のカバーフィルム40で形成されている。配線wと接着材38とカバーフィルム40はフレキシブル基板22の両面に形成されている。
フレキシブル基板22の厚みは25μmである。配線wは銅箔と銅箔上の銅からなるめっき膜で形成されている。配線wの厚みは45μmであって、銅箔の厚みは35μmであって、めっき膜の厚みは10μmである。接着材38の厚みは35μmである。カバーフィルム40の厚みは12.5μmである。
図3(C)は、コイル無し部PCOの断面図である。図3(C)のコイル無し部PCOは第1面Fと第2面S上にコイルを有していない。図3(C)のコイル無し部PCOは図3(B)のコイル部PCWからコイルCを除去することで形成される。
第1実施形態のプレーナトランス10では、二次コイルC2AF、C2BF、C2CF、C2DFはフレキシブル基板22の第1面F上に形成されている。二次コイルC2AB、C2BB、C2CB、C2DBはフレキシブル基板22の第2面S上に形成されている。
第1の端子用基板22EUと第2の端子用基板22EDは同じ部分に繋がっていることが好ましい。第1の端子用基板22EUと第2の端子用基板22EDはm番目の部分から延びている。例えば、端子用基板22EU、22EDは一つの一次コイル部PCW1に繋がっている。出力端子T2と入力端子T1は、一方の一次コイルC1の近くに配置される。プレーナトランス10を搭載するプリント配線板50とコイルC間の配線の長さを短くすることができる。入力ラインL1と出力ラインL2の長さを短くすることができる。入力ラインL1は、フレキシブル基板22の下辺22LDに沿って形成されている。出力ラインL2は、フレキシブル基板22の上辺22LUに沿って形成されている。そのため、入力ラインL1と出力ラインL2間の絶縁信頼性が高くすることができる。
[第2実施形態]
図5(A)と図6は、第2実施形態のプレーナトランス10を製造するためのコイル基板20を示す。図5(A)はコイル基板20の第1面Fを示し、図6(A)はコイル基板20の第2面Sを示す。第2面S上のコイルCと端子T1、T2と導体パターンDCは第1面F上の位置から観察されている。コイル基板20は10の部分で形成されている。1番目から4番目の部分PCはコイル無し部PCOである。5番目から10番目(N番目)までの部分PCはコイル部PCWである。5番目の部分PC5と6番目の部分PC6は一次コイル部PCW1である。7番目から10番目までの部分PCは二次コイル部PCW2である。各コイル部PCWはフレキシブル基板22の両面にコイルCを有する。
各一次コイルC1は直列に繋げられている。第1の入力端子T11、一方の一次コイル部PCW1内の第2面S上の一次コイルC1、一方の一次コイル部PCW1内の第1面F上の一次コイルC1、他方の一次コイル部PCW1内の第1面F上の一次コイルC1、他方の一次コイル部PCW1内の第2面S上の一次コイルC1、第2の入力端子T12が順に繋げられている。例えば、5番目の部分PC5が一方の一次コイル部PCW1であり、6番目の部分PC6が他方の一次コイル部PCW1である。
第2実施形態のコイル基板20は、一つの二次コイル部PCW2から延びる端子用基板22EU、22EDを有する。第2実施形態では、端子用基板22EU、22EDは8番目の部分PC8に繋がっている。端子用基板22EU、22EDは一つのコイル部PCWに繋がっている。そして、第1の端子用基板22EUは上辺22LUから延びている。第2の端子用基板22EDは下辺22LDから延びている。入力ラインL1と出力ラインL2の長さを短くすることができる。入力ラインL1と出力ラインL2の抵抗を小さくすることができる。
第2実施形態のプレーナトランス10では、2つの一次コイル部PCW1が隣り合っている。そのため、2つの一次コイルC1を繋ぐ配線の長さを短くすることができる。入力ラインL1の長さを短くすることができる。入力ラインの抵抗を小さくすることができる。例えば、(N−1)番目とN番目の部分が一次コイル部PCW1であってもよい。そして、残りのコイル部PCWは二次コイル部PCW2である。
図5(A)と図6に示されるコイル基板20を折り畳むことで、図7(A)と図7(B)に示される第2実施形態のプレーナトランス10が形成される。コイル基板20はm番目の部分PCmと(m+1)番目の部分PCm1との間で折り畳まれている。5番目の部分PC5、4番目の部分PC4、1番目の部分PC1、10番目の部分PC10,9番目の部分PC9,8番目の部分PC8、7番目の部分PC7,2番目の部分PC2、3番目の部分PC3、6番目の部分PC6の順で部分PCが積層されている。一次コイル部PCW1と二次コイル部PCW2は2つのコイル無し部PCOを挟んでいる。二次コイル部PCW2は連続して積層されている。
2つの一次コイル部PCW1の内、一方はプレーナトランス10内で最上の位置に形成される。そして、他方はプレーナトランス10内で最下の位置に形成される。2つの一次コイル部PCW1で残りのコイル部PCを挟むことができる。
[第3実施形態]
図4(B)は、第3実施形態のプレーナトランス10の断面図である。
第3実施形態のプレーナトランス10を形成するコイル基板20は14の部分PCで形成されている。
5番目の部分PC5と6番目の部分PC6は一次コイル部PCW1である。各一次コイル部PCW1は、第1面F上に一次コイルC1を有する。各一次コイル部PCW1は第2面S上に一次コイルC1を有していない。7番目から14番目までの部分PCは二次コイル部PCW2である。各二次コイル部PCW2はフレキシブル基板22の両面に二次コイルC2を有する。1番目から4番目までの部分PCは、コイル無し部PCOである。1つの一次コイル部PCW1と1つの二次コイル部PCW2で2つのコイル無し部PCOを挟んでいる。2つの二次コイル部PCW2で2つのコイル無し部PCOを挟んでいる。
[第4実施形態]
第4実施形態のプレーナトランスを形成するためのコイル基板20が図8に示される。図8では、端子用基板22EU、22EDは省略されている。図8(A)はコイル基板20の第1面Fを示し、図8(B)はコイル基板20の第2面Sを示す。第2面S上のコイルCと導体パターンDCは第1面F上の位置から観察されている。コイル基板20は10の部分PCで形成されている。1番目と2番目、8番目、9番目の部分PCはコイル無し部PCOである。3番目から7番目と10番目(N番目)の部分PCはコイル部PCWである。3番目の部分PC3と10番目の部分PC10は一次コイル部PCW1である。4番目から7番目までの部分PCは二次コイル部PCW2である。各二次コイル部PCW2はフレキシブル基板22の両面にコイルCを有する。各一次コイル部PCW1は第1面F上にコイルCを有する。
3番目の部分PC3と10番目の部分PC10で1番目の部分PC1と2番目の部分PC2が挟まれる。
6番目の部分PC6と7番目の部分PC7で8番目の部分PC8と9番目の部分PC9が挟まれる。
第4実施形態のプレーナトランス10では、2つの一次コイル部PCW1でコイル無し部PCOが挟まれている。さらに、2つの二次コイル部PCW2でコイル無し部PCOが挟まれている。また、コイル無し部PCOの第1面Fと第2面Sが完全に露出している。
第4実施形態では、2つの二次コイル部PCW2間にコイル無し部PCWOが存在する。そのため、6番目の部分PC6内の二次コイルと7番目の部分PC7内の二次コイルとの間に大きな電圧が発生しても、6番目の部分PC6内の二次コイルと7番目の部分PC7内の二次コイル間の絶縁抵抗を確保することができる。
2つのコイル部PCWで挟まれるコイル無し部PCOの数は3以上でもよい。
10 プレーナトランス
20 コイル基板
22 フレキシブル基板
22SL 一端
22SR 他端
22LU 上辺
22LD 下辺
C1AF、C1BF 一次コイル
C2AF、C2BF、C2CF、C2DF 二次コイル
C2AB、C2BB、C2CB、C2DB 二次コイル
T11、T12 入力端子
T21、T22、T23、T24 出力端子
T25、T26、T27、T28 出力端子
L1 入力ライン
L2 出力ライン

Claims (16)

  1. 第1面と前記第1面と反対側の第2面とを有するフレキシブル基板と前記フレキシブル基板上に形成されている複数のコイルとからなるコイル基板を折り畳むことで形成されるプレーナトランスであって、
    前記コイルは一次コイルと二次コイルを含み、前記コイル基板は、前記コイルを有する部分(コイル部)と前記コイルを有していない部分(コイル無し部)で形成され、前記折り畳むことは、2つの前記コイル部で少なくとも1つの前記コイル無し部を挟むことを含む。
  2. 請求項1のプレーナトランスであって、2つの前記コイル部は、前記一次コイルを含むコイル部(一次コイル部)と前記二次コイルを含むコイル部(二次コイル部)であり、
    前記折り畳むことは、前記一次コイルを前記二次コイル上に積層することと前記一次コイル部と前記二次コイル部で前記コイル無し部を挟むことを含む。
  3. 請求項1のプレーナトランスであって、前記プレーナトランスを形成するための前記フレキシブル基板の数は1である。
  4. 請求項2のプレーナトランスであって、前記一次コイル部と前記二次コイル部で挟まれる前記コイル無し部の数は複数である。
  5. 請求項1のプレーナトランスであって、2つの前記コイル部で挟まれている前記コイル無し部は、2つの前記コイル部に形成されている前記コイル間に位置する前記フレキシブル基板の前記第1面と前記第2面が露出するように、形成されている。
  6. 請求項1のプレーナトランスであって、2つの前記コイル部で挟まれている前記コイル無し部を形成する前記フレキシブル基板の前記第1面と前記第2面が露出している。
  7. 請求項1のプレーナトランスであって、前記フレキシブル基板は一端と前記一端と反対側の他端とを有し、前記コイル部と前記コイル無し部で列が形成されるように、前記コイル部と前記コイル無し部は前記一端と前記他端との間に並んでいて、2つの前記コイル部で挟まれている前記コイル無し部は、前記一端を含む。
  8. 請求項2のプレーナトランスであって、前記フレキシブル基板は一端と前記一端と反対側の他端とを有し、前記コイル部と前記コイル無し部で列が形成されるように、前記コイル部と前記コイル無し部は前記一端と前記他端との間に並んでいて、前記一次コイル部と前記二次コイル部で挟まれている前記コイル無し部は、前記一端を含む。
  9. 請求項8のプレーナトランスであって、前記一端を含む前記コイル無し部は1番目のコイル無し部であって、前記1番目のコイル無し部の隣に前記一次コイル部が形成され、前記一次コイル部の隣に前記二次コイル部が形成されていて、前記折り畳むことは、前記1番目のコイル無し部と前記一次コイル部との間で折り畳むことと前記一次コイル部と前記二次コイル部との間で折り畳むことを含む。
  10. 請求項8のプレーナトランスであって、前記一端を含む前記コイル無し部は1番目のコイル無し部であって、前記コイル無し部の隣に2番目のコイル無し部が形成されている。
  11. 請求項10のプレーナトランスであって、前記2番目のコイル無し部の隣に前記一次コイル部が形成され、前記一次コイル部の隣に前記二次コイル部が形成されている。
  12. 請求項11のプレーナトランスであって、前記折り畳むことは、前記1番目のコイル無し部と前記2番目のコイル無し部との間で折り畳むことと前記2番目のコイル無し部と前記一次コイル部との間で折り畳むことと前記一次コイル部と前記二次コイル部との間で折り畳むことと前記一次コイル部と前記二次コイル部で前記1番目のコイル無し部と前記2番目のコイル無し部を挟むこととを含む。
  13. 請求項1のプレーナトランスであって、さらに、入力端子と前記一次コイルと前記入力端子とを接続する入力ラインと出力端子と前記二次コイルと前記出力端子とを接続する出力ラインとを含み、前記フレキシブル基板は一端と前記一端と反対側の他端と前記一端と前記他端との間の上の辺(上辺)と前記上辺と反対側の下辺とを有し、前記コイル部と前記コイル無し部で列が形成されるように、前記コイル部と前記コイル無し部は前記一端と前記他端との間に並んでいて、前記入力ラインは前記下辺に沿って形成され、前記出力ラインは前記上辺に沿って形成されている。
  14. 請求項13のプレーナトランスであって、前記入力ラインは前記下辺と前記コイルとの間に形成され、前記出力ラインは前記上辺と前記コイルとの間に形成されている。
  15. 請求項1のプレーナトランスであって、各前記コイル部の幅と各前記コイル無し部の幅は略等しい。
  16. 請求項1のプレーナトランスであって、2つの前記コイル部で挟まれる前記コイル無し部の数は複数である。
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