JP3818478B2

JP3818478B2 - シート型トランス、その製造方法およびシート型トランスを含むスイッチング電源モジュール

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Inventors: 恵谷本
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品としてのトランスに関するもので、特にシート型トランス、その製造方法およびシート型トランスを含むスイッチング電源モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器に対する小型化、高性能化、低価格化の要求は一層強くなってきており、そのためにはこれら電子機器に用いられる電子部品の小型化、高性能化、低価格化が必須である。特にノート型パソコン等の小型携帯機器に用いられる電源モジュールは、その主要部品であるトランスが比較的大型の部品であることより、電源モジュールの小型化、薄型化のためには、トランスの薄型化が求められている。
【０００３】
一般に従来のトランスは、ボビンに線材を巻いたものをフェライトコアに挿入して成っており、スイッチング電源を構成する回路基板上に搭載されており、薄型化が困難であった。
【０００４】
実開昭６１−１２７６１８号公報に示されているように、近年、巻線を使わないシート型のトランス等が開発されてきている。これらは巻線型のトランスに比べ薄型化に貢献するが、トランスを構成する１次側、２次側の配線を一体形成した積層板にフェライトコアを挿入して成り、スイッチング電源を構成する回路基板上に搭載されており、フェライトコアの高さに制約されていた。
【０００５】
特開平５−８２３５０号公報では、この構造に低抵抗導体である銀ペーストを使ったガラス系セラミック基板の応用例が示されているが、従来の銅巻線を用いたコイルに比べて導通抵抗値は高く、特に２次側回路の抵抗値の高さは、トランスの効率を悪くする問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスイッチング電源モジュールは、その構成部品であるトランス等の、特に背の高い部分の制約を受けて、薄型化することができなかった。この為、ノート型パソコンをはじめとする小型携帯機器の電源モジュールを機器に組み込むことは、機器本来の小型、薄型化を阻害するため、著しく商品価値をさげることになっていた。従って現在これら機器の電源モジュールは外付け式のＡＣアダプター２に組み込まれる事が一般的である（図１６（ａ））。
【０００７】
しかしながらこれら携帯機器の本来の目的である携帯性を考えた時、機器本体の小型・簿型化にもかかわらず、嵩高く厚手のＡＣアダプター２を本体１と一緒に持ち運びすることは、携帯性を著しく阻害していた。
【０００８】
さらにはＡＣアダプター２自体の構造もアダプターの両端からそれぞれＡＣコンセントから電流を取り込む為のコードと、機器本体１へ電流を供給する為のコードをそれぞれ２本出すのが一般的であり、コード同士が絡み合うなどの問題が生じていた。この為、図１６（ｂ）に示すように、機器本体１に充電式バッテリー８等を組み込めるようにして、外付けのＡＣアダプターを使わないで済むような工夫がなされてきているが、これら充電式バッテリーの１回の充電で使える時間には制約があり、一般的にはその短かさ故、ノート型パソコン等の用途ではデータの保存ができなくなる等の致命的な不具合が生じる可能性もあり、安全性の配慮から、外付け電源を一緒に持ち歩かざるを得ない状況にあった。
【０００９】
また、ここで言及したトランスに関して以下特記する。
【００１０】
従来のシート型トランスの構造を図１７に示す。１次側回路（制御回路含む）、２次側回路（いずれも渦巻きパターン）を形成した各々複数層のシート３を積層して積層体（シート型コイル）４を形成し（図１７（ｂ））、２分割されたフェライトコア５を積層体４の中心、及び両端部を取り囲む様に挟み込んで（図１７（ｃ））、シート型トランスを形成する（図１７（ａ））。
【００１１】
その後、このシート型トランスを多層プリント配線板６上に搭載し、コイルの端子を電気的に接続させていた。この時の断面構造を図１８に模式的に表わす。一般にフェライトコア自体は接着剤７等を介して多層プリント配線板６上に取り付けられる。全体の厚みｄ１は、マザーボードである多層プリント配線板６、接着剤７、フェライトコア５の合計の厚さとなる。
【００１２】
従来方法には次の様な問題がある。
【００１３】
（１）シート型トランス採用の第一の目的は、トランスを搭載した状態での低背化であるが、１次側回路（制御回路を含む）及び２次側回路を一体化した積層体４ではその厚さが増し、また多層プリント配線板６上にフェライトコア５をそのまま搭載するのでフェライトコア５の厚さ分が加算され、さらなる低背化の障害となっていた。また、フェライトコア５自体をマザーボードに取り付ける際には一般に接着剤７が用いられ、接着剤７の厚みもトータル厚さ低減の障害になっていた。特にマザーボードの片面側にのみ高さが集中することは両面実装している他の部品とのバランスが取りにくく、機器によっては全体の薄型化に支障をきたすことがあった。
【００１４】
（２）シート型トランスを使った電子回路を形成する為に、まず積層体を２分割されたフェライトコアで挟み込み、固定する作業をした後、このシート型トランスをマザーボード上に実装する工程が必要で２度手間なっていた。また積層体の端子をマザーボード上の所定の端子に接続するためには、フェライトコアの厚さ分を考慮して接続させなければならない。このため、リード部を設けるなど、手間がかかっていた。
【００１５】
（３）１次側と２次側の回路間は規格に基づく一定の耐電圧が必要（例えばｌＥＣ−９５０規格では３．６ｋＶ）であるが、一体構造の場合、絶縁間距離の不足、異物の混入、ボイド（空隙）の発生等、製造上の問題によって耐電圧が不足するといった不具合が生じることがあった。また逆に絶縁間距離が大きくなりすぎると、１次側回路と２次側回路の結合度の不足からトランスとしての変換効率が悪くなることがあった。いずれのケースでも一度積層体を形成してからでは調整が不可能であった。
【００１６】
（４）シート型トランスの層数が多くなることはコストアップにつながり、少しでも層数を減らすことが望まれる。
【００１７】
（５）セラミック基材にて銀導体を用いたシート型基板では、導体のシート抵抗値がせいぜい０．４ｍΩ／□であり、特に２次側の回路の抵抗値が問題で、トランスとしての効率が悪くなることがあった。
【００１８】
（６）トランスの特性で大きな問題となる発熱に関し、従来は、トランスの周辺に温度センサーを設けて管理、制御している。コイルの発熱がフェライトコアを通じてフェライトコアの外部に設けられたセンサーに伝わるのに２時間程度かかることがあり、温度の管理、制御が不正確であった。従来のトランスの構成では独立した部品である温度センサーをフェライトコアの内部に設置することはできなかった。
【００１９】
本発明は上記問題に鑑みなされたものである。本発明の目的は、小型・低背な薄型スイッチング電源を創出し、ノート型パソコン等の小型携帯機器に内蔵、又は脱着自在に装着できる、カード／カセット型の電源モジュールを提供することである。
【００２０】
本発明の他の目的は、このスイッチング電源モジュールに採用して好適な薄型で、導体抵抗の少なく高効率な、安価なシート型トランスを提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明のシート型トランスは、複数のシートが積層されて形成されており、渦巻きパターンによって形成された１次側コイル回路を有するとともに、該１次側コイル回路の中心部に第１開口部が設けられたシート型コイル積層体と、渦巻きパターンによって形成された２次側コイル回路を有し、該２次側コイル回路の中心部に第２開口部が設けられるとともに、該２次側コイル回路の両側に第３の開口部がそれぞれ設けられており、前記シート型コイル積層体が、前記１次側コイル回路と前記２次側コイル回路とが絶縁された状態で搭載された多層プリント配線板と、前記シート型コイル積層体の第１の開口部を貫通するとともに前記多層プリント配線板の第２の開口部を貫通する芯部と、前記多層プリント配線板の前記各第３の開口部を貫通する外周部とを有し、前記シート型コイル積層体および前記多層プリント配線板を、第１および第２のフェライトコアによって挟み込んで、前記多層プリント配線板に前記シート型コイル積層体を固定するフェライトコアとを備え、前記２次側コイル回路が前記多層プリント配線板の内部に設けられており、該２次側コイル回路と前記１次側コイル回路とが、前記多層プリント配線板を構成する基板材料によって絶縁され、前記多層プリント配線板上には電子部品が搭載されていることを特徴とする。
【００２３】
前記シート型コイル積層体は、多層プリント配線板または低温焼成型多層セラミック配線板であってもよい。
【００２５】
前記多層プリント配線板の各層において、前記２次側コイル回路がそれぞれ形成されており、各２次側コイル回路における渦巻きパターンのそれぞれは、電流の回転方向が同一方向となるように形成されていてもよい。
【００２６】
前記シート型コイル積層体は多層セラミック配線板によって構成されており、前記１次側コイル回路が該多層セラミック配線板の各層においてそれぞれ形成されて、該１次側コイル回路における渦巻きパターンは、電流の回転方向が該渦巻きパターンの電流の回転方向と同一方向となるように形成されていてもよい。
【００３１】
前記１次側コイル回路と前記２次側コイル回路とを絶縁する基板材料がプリプレグ絶縁材であってもよい。
【００３２】
前記１次側コイル回路と前記２次側コイル回路とによる発熱を検出する温度センサーが、前記多層プリント配線板上の前記フェライトコアで囲まれる位置に設けられていてもよい。
【００３３】
また、本発明は、請求項１に記載のシート型トランスの製造方法であって、前記シート型コイル積層体を形成する工程と、前記２次側回路が内部に設けられた多層プリント配線板を形成する工程と、その後に、形成された多層プリント配線板上に、形成されたシート型コイル積層体の１次側コイル回路を、該多層プリント配線板を構成する基板材料によって絶縁した状態で搭載する工程と、前記フェライトコアの芯部を前記シート型コイル積層体の前記第１の開口部および前記多層プリント配線板の第２の開口部に貫通させるとともに、前記外周部を前記多層プリント配線板の前記第３の開口部に貫通させて、前記第１および第２のフェライトコアによって、前記多層プリント配線板と前記シート型コイル積層体とを挟み込んで前記多層プリント配線板に前記シート型コイル積層体を固定する工程と、を包含する。
【００３５】
本発明のスイッチング電源モジュールは、請求項１に記載のシート型トランスと、該シート型トランスの動作を制御するために前記多層プリント配線板上に設けられた制御回路とを有する。
【００３６】
従来、電源基板の薄型化の為に、シート型トランスを使ったとしても、マザー基板上にフェライトコア一体型のものを搭載しなければならず、フェライトコア自体の厚さが全体の高さの制約となっていた。
【００３７】
本発明のトランス構造では、マザー基板をトランスの一部（２次側回路）として使っているので、シート型トランス単体のものをマザー基板上に載せるよりも、全体の厚さを薄くできる。また、トランスを覆うフェライトコアもマザー基板の開口部を通してマザー基板自体を覆うように設置するので、総厚さは少なくともマザー基板の厚さ分は加味されない。これにより、従来にない薄型の基板を創出することが可能となり、ノート型パソコンをはじめとする小型携帯機器の電源モジュールとして機器に組み込むことが可能となり、従来の様に嵩高く厚手のＡＣアダプターを本体と一緒に持ち運びする手間がなくなり、前述の種々の問題点を解決することが可能となる。
【００３８】
また、前述した、特にトランスに関する問題については、以下の通り作用する。
【００３９】
（１）図１０に示すとおり、シート型トランスの２次側回路部を多層プリント配線板６内に形成する事により、多層プリント配線板６上の積層体はシート型コイル積層体１１（１次側回路および制御部を含む）のみの厚みで済む。これをフェライトコア５で挟みこんで形成することにより、トータルの厚みｄ２はフェライトコアの厚さだけに押さえることができ、フェライトコア５を多層プリント配線板６上に搭載固定する為の接着剤等の厚みもなくなる。またフェライトコア５の厚さは基板の上下に分散されるので、各々の面での最大高さをさらに下げることができる。
【００４０】
（２）図１０に示す通り、シート型コイル積層体１１を多層プリント配線板６上に設置し、両者を２分割されたフェライトコア５で挟み込み、固定するという作業だけで実装できる。またシート型コイル積層体１１が直接多層プリント配線板６上に接するので、適切な位置に電極端子を設けておくことにより、容易に電気接続できる。
【００４１】
（３）１次側回路と２次側回路を個別に形成する為、その間の絶縁は１次側、２次側、あるいはその中間に絶縁体を入れる等、適宜設定することができる。外観検査も容易で絶縁不良等の問題が生じる事が少なく、確実な耐電圧を有することができる。また、１次側回路と２次側回路の結合度に起因する変換効率の調整の為に、任意に絶縁間距離を変更することが容易にでき、基板作成後にも変更可能である。
【００４２】
（４）シート型トランス基板の層数は、２次側回路が不要な分、減らすことができ、コストダウンにつながる。２次側回路は従来のマザーボードの作成と同時にできるのでコストアップにつながらない。
【００４３】
（５）２次側回路にプリント配線板を用いることで、回路導体に銅箔を使うことができ、比較的容易に導体抵抗値を下げることができる（銅箔７０μｍ厚の場合シート抵抗約０．２ｍΩ／□）。２次側の導体抵抗を低減させることにより、トランス効率の向上が見込める。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【００４５】
図１は本実施の形態によるスイッチング電源モジュールの一例の外観を示す模式図である。スイッチング電源モジュールは、マザーボードと呼ばれる多層プリント配線板６、シート型トランス１０、入力コネクタ１２、出力コネクタ１３、パワーＦＥＴ１４および電解コンデンサ１５等のその他の部品を含んでいる。
【００４６】
図２はスイッチング電源モジュールの一例を断面を示す模式図である。シート型トランス１０は、トランスの１次側回路が形成されているシート型コイル積層体１１を備えており、多層プリント配線板６のフェライトコア５で囲まれた部分には２次側回路が形成されている。スイッチング電源モジュールは、チョークコイル１６，ＩＣ１７等、その他のスイッチング電源回路を形成する部品をさらに含んでいる。
【００４７】
スイッチング電源モジュールの製造プロセスを、特にシート型トランス１０を中心に、以下、図３〜図１０を用いて説明する。
【００４８】
多層セラミック配線板を構成するグリーンシート３上の所定の位置に１次側パターン、及び制御部パターン及び接続用ビアを印刷形成する（図３）。グリーンシート３を多層積層し、焼成することにより、シート型コイル積層体１１を作製する（図４）。この時、グリーンシート３の中央にはフェライトコア５を挿入する穴１１Ａを穿孔させておく。なお、グリーンシート３を多層積層し、焼成する前に穴１１Ａを穿孔してもよい。
【００４９】
多層セラミック配線板としてはガラス系低温焼成タイプの基材を用い、銀又は銅導体の組合わせがあるが、さらに多層プリント配線板等も用いることができる。
【００５０】
また、配線板の層数はパターン巻き数とパターン幅、コイルサイズによって決まる。例えば５０Ｗクラスのスイッチング電源用途としては、１層当たり５巻きのコイルを１２層重ねる（図５）。この時制御用コイルとして１層当たり３．５巻きのコイルを２層重ねる。このパターン形状は一般的なもので、これを限定するものではない。
【００５１】
図６を参照して、マザーボードとして、所定の位置に２次側パターンを形成した多層プリント配線板６を別途作製する。この時多層プリント配線板６にはフェアライトコア５を挿入する穴６Ａ、６Ｂを穿孔させておく。
【００５２】
前述のスイッチング電源用途としては、１層当たり３．５巻きのコイルを２層重ねる（図７）。
【００５３】
多層プリント配線板６上にシート型コイル積層体１１を搭載し、シート型コイル積層体１１の下部に設けた端子と多層プリント配線板６上の端子とを半田等で接続する。その後フェアライトコア５で挟み込み固定する（図８）。
【００５４】
図６を参照して、フェライトコアの内部に設けられ、コイル部による発熱を検出する温度センサーを説明する。温度センサー６１は、多層プリント配線板６上の、フェライトコア５で囲まれる位置に座刳り等を施すことにより、設けられている。
【００５５】
図９は、本実施の形態に係るシート型コイルの製造方法のフローチャートを示す。まず、シート型コイル積層体１１を作成する（Ｓ９０１）。次に、多層プリント配線板６を作成する（Ｓ９０２）。次に、シート型コイル積層体１１を多層プリント配線板６上に搭載する（Ｓ９０３）。次に、シート型コイル積層体１１をフェライトコア５で挟み込み、多層プリント配線板６上に固定し、シート型コイルが完成する（Ｓ９０４）。
【００５６】
本実施の形態に係るシート型トランスの断面構造を図１０に模式的に表す。シート型トランスを構成する１次側コイル回路（及び制御回路）はシート型コイル積層体１１に形成され、２次側コイル回路は多層プリント配線板６内に形成されている。この両回路を囲むようにフェアライトコア５で挟み込むことで、シート型トランスを構成する。全体の厚みｄ２は、フェアライトコア５の厚さのみとなる。
【００５７】
従来のシート型トランス（マザーボードを含む）のトータル厚さｄ１（図１８）は約１２ｍｍであるのに対し、本実施形態の場合のトータル厚さｄ１は９．８ｍｍと薄くなっている。ここで図１０と図１８とを比較することにより、本発明のトランス（図１０）と従来トランス（図１８）の高さ（薄型）の差異が明らかである。
【００５８】
図１１〜図１４を参照して、シート型コイル積層体１１（１次側回路）と多層プリント配線板６（２次側回路）とを絶縁する絶縁手段を説明する。
【００５９】
図１１を参照して、シート型コイル積層体１１と多層プリント配線板６との間に設けられた絶縁シート１１１を本発明の参考例として説明する。シート型コイル積層体１１と多層プリント配線板６との間に適切な絶縁シート１１１を挟み込むことにより、シート型コイル積層体１１に形成された１次側回路１１Ｃと多層プリント配線板６に形成された２次側回路６Ｃとの間の絶縁が確保される。
【００６０】
図１２を参照して、シート型コイル積層体１１に形成された絶縁体シートを説明する。１次側回路１１Ｃを有するシート型コイル積層体１１の内部に回路導体を形成することにより、積層体材料（セラミックまたはプリント基板材料）自体を絶縁体として機能させる。即ち、シート型コイル積層体１１の多層プリント配線板６側に形成された積層体である絶縁体シート１１Ｂが、シート型コイル積層体１１に形成された１次側回路１１Ｃと多層プリント配線板６に形成された２次側回路６Ｃとを絶縁する。１次側回路１１Ｃを有するシート型コイル積層体１１を多層セラミック基板でつくる場合は、絶縁体シート１１Ｂはグリーンシートから成る。１次側回路１１Ｃを有するシート型コイル積層体１１を多層プリント基板でつくる場合は、絶縁体シート１１Ｂはプリプレグから成る。
【００６１】
図１３を参照して、多層プリント配線板６に形成された絶縁ペーストを本発明の参考例として説明する。絶縁ペーストとしてはソルダーレジスト６Ｓが用いられる。多層プリント配線板６に形成された２次側回路６Ｃをソルダーレジスト６Ｓを用いて覆うことにより、シート型コイル積層体１１に形成された１次側回路１１Ｃと多層プリント配線板６に形成された２次側回路６Ｃとの間の絶縁が確保される。ソルダーレジスト６Ｓは、これに類する絶縁塗料であってもよい。ソルダーレジスト６Ｓと図１１で説明した絶縁シート１１１を組み合わせて用いてもよい。
【００６２】
図１４を参照して、多層プリント配線板６の外層に形成されたプリプレグ絶縁材を説明する。多層プリント配線板６の内部に回路導体を形成することにより、基板材料が最外層６ＰＸに位置し、シート型コイル積層体１１に形成された１次側回路１１Ｃと多層プリント配線板６に形成された２次側回路６Ｃとの間の絶縁が確保される。多層プリント配線板６は、一般によく知られている多層基板の製造方法により製造される。ここで使われる多層プリント配線板用の材料をプリプレグ（積層・硬化前の基板材料）と呼ぶ。プリプレグとは、ガラスクロスや紙等の基材に調整された樹脂ワニスを含浸させ、乾燥処理した半硬化状態のシートをいう。多層プリント配線板６の各層６ＰＡ、６ＰＢ、６ＰＸはプリプレグから成っており、加工・硬化させることにより、多層プリント配線板６が形成される。
【００６３】
図１５を参照して、本実施の形態に係るシート型トランスと、シート型トランスの動作を制御する制御回路とを含んでいるスイッチング電源モジュールを説明する。１次巻線１８はシート型コイル積層体１１に形成された１次側回路に対応し、２次巻線１９は多層プリント配線板６に形成された２次側回路に対応する。
【００６４】
交流電源１５１がオンされると、交流電圧は１次側整流平滑回路１５２で整流されて直流電圧となり、スイッチング素子１５６に供給される。１次側整流平滑回路１５２で整流された直流電圧は同時に補助電源回路１５３に供給される。
【００６５】
その結果、補助電源回路１５３内の電解コンデンサの電位が徐々に上昇し、ＰＷＭ制御回路１５４の動作開始電圧に達した時点でＰＷＭ制御回路１５４は動作を開始する。ＰＷＭ制御回路１５４が動作を開始するとスイッチング素子１５６がオンオフ動作し、トランス１５７の２次巻線１９および３次巻線２０に交流電圧を出力して、２次側整流平滑回路１５５を介して負荷に電力を供給するとともに、補助電源回路１５３に電圧を供給してＰＷＭ制御回路１５４を動作状態に保つ。
【００６６】
【発明の効果】
本発明により、従来にない薄型の基板を創出することが可能となり、この為ノート型パソコンをはじめとする小型携帯機器の電源モジュールとして機器に組み込むことが可能となり、従来の様に嵩高く厚手のＡＣアダプタを本体と一緒に持ち運びする手間がなくなり、前述の種々の問題点を解決することが可能となる。
【００６７】
特にトランス部に係わる問題に対しては、以下の通りの効果を奏する。
【００６８】
（１）シート型トランスの２次側コイル部をマザーボード内に形成する事により、マザーボード上に乗る積層体は１次側コイル部（制御部含む）のみの厚みで済む。これをフェライトコアで挟み込んで形成することにより、トータル厚みはフェライトコアの厚さだけに押さえることができ、フェライトコアをマザーボード上に搭載固定する為の接着剤等の厚みもなくなる。またフェライトコアの厚さは基板の上下に分散されるので、各々の面での最大高さをさらに下げることができ、機器全体の薄型化が実現できる。
【００６９】
（２）１次側コイル部をマザーボード上に設置し、両者を２分割されたフェライトコアで挟み込み、固定するという作業だけで実装できる、従来の如く、一度シート型トランスをフェアライトコアで挟み込んで固定した後、フェアライトコアごとマザーボードに取り付けるという手間が省ける。また１次側コイル部が直接マザーボード上に接するので、適切な位置に電極端子を設けておくことにより、リード部等を設けることなく容易に電気接続できる。
【００７０】
（３）１次側回路と２次側回路とを個別に形成する為、その間の絶緑は１次側、２次側、あるいはその中間に絶緑体を入れる等、適宜設定することができ、外観検査も容易で絶緑不良等の間題が生じる事が少なく、確実な耐電圧を有すことができる。また、１次側回路と２次側回路の給合度に起因する変換効率の調整の為に、任意に絶縁間距離を変更することが容易にでき、基板作製後にも変更可能である。
【００７１】
（４）１次側コイル部に２次側回路が不要なので、層数も減り、コストダウンにつながる。２次側回路は従来のマザーボードの作製と同時にできるのでコストアップにはつながらない。ここでマザーボードだけで多層コイルを形成する事は、基板の層数が極端に増え、サイズも大きいことにより極端なコストアップにつながり現実的ではない。
【００７２】
（５）２次側回路にプリント配線板を用いる事で、回路導体に銅箔を使う事ができ、比鞍的容易に導体抵抗値を下げることができる（銅箔７０μｍ厚の場合シート抵抗約０．２ｍΩ／□）。２次側の導体抵抗を低減させることにより、トランス効率の向上が見込める。
【００７３】
（６）温度センサーをマザーボード内の配線に支障ない領域に切り穴形成等により設置することができるので、従来の様にコイルの発熱がフェライトコアを通じて外部のセンサーに伝わるのに２時間程度かかることがなくなり、正確な管理、制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るスイッチング電源モジュールの斜視図。
【図２】本実施の形態に係るスイッチング電源モジュールの断面図。
【図３】本実施の形態に係る１次側コイルの積層方法の説明図。
【図４】本実施の形態に係る１次側コイルの斜視図。
【図５】本実施の形態に係る１次側回路のコイルパターン（５巻き）の模式図。
【図６】本実施の形態に係るシート型コイルの構造の説明図。
【図７】本実施の形態に係る２次側回路のコイルパターン（３．５巻き）の模式図。
【図８】本実施の形態に係るシート型コイルの斜視図。
【図９】本実施の形態に係るシート型コイルの製造方法のフローチャート。
【図１０】本実施の形態に係るシート型コイルの断面図。
【図１１】本実施の形態に係るシート型コイルに用いられる絶縁シート１１１の説明図。
【図１２】本実施の形態に係るシート型コイルに用いられる絶縁体シート１１Ｂの説明図。
【図１３】本実施の形態に係るシート型コイルに用いられる絶縁ペーストの説明図。
【図１４】本実施の形態に係るシート型コイルに用いられるプリプレグ絶縁体の説明図。
【図１５】本実施の形態に係るスイッチング電源モジュールの回路図。
【図１６】ノート型パソコンに用いられる電源モジュールの使用例を示す模式図。
【図１７】従来のシート型トランスの製造方法および構造を示す模式図。
【図１８】従来のシート型トランスの断面構造を示す模式図。
【符号の説明】
１ノートパソコン本体
２電源モジュール
３グリーンシート（又はプリント基板の各層を表わす）
４シート型コイル積層体（１次、２次、制御回路を含む）
５フェライトコア
６多層プリント配線板
７部品固定用接着剤
１１シート型コイル積層体（１次、制御回路のみ）

Claims

複数のシートが積層されて形成されており、渦巻きパターンによって形成された１次側コイル回路を有するとともに、該１次側コイル回路の中心部に第１開口部が設けられたシート型コイル積層体と、
渦巻きパターンによって形成された２次側コイル回路を有し、該２次側コイル回路の中心部に第２開口部が設けられるとともに、該２次側コイル回路の両側に第３の開口部がそれぞれ設けられており、前記シート型コイル積層体が、前記１次側コイル回路と前記２次側コイル回路とが絶縁された状態で搭載された多層プリント配線板と、
前記シート型コイル積層体の第１の開口部を貫通するとともに前記多層プリント配線板の第２の開口部を貫通する芯部と、前記多層プリント配線板の前記各第３の開口部を貫通する外周部とを有し、前記シート型コイル積層体および前記多層プリント配線板を、第１および第２のフェライトコアによって挟み込んで、前記多層プリント配線板に前記シート型コイル積層体を固定するフェライトコアとを備え、
前記２次側コイル回路が前記多層プリント配線板の内部に設けられており、該２次側コイル回路と前記１次側コイル回路とが、前記多層プリント配線板を構成する基板材料によって絶縁され、
前記多層プリント配線板上には電子部品が搭載されていることを特徴とするシート型トランス。
前記シート型コイル積層体は、多層プリント配線板または低温焼成型多層セラミック配線板である、請求項１に記載のシート型トランス。
前記多層プリント配線板の各層において、前記２次側コイル回路がそれぞれ形成されており、各２次側コイル回路における渦巻きパターンのそれぞれは、電流の回転方向が同一方向となるように形成されている、請求項１に記載のシート型トランス。
前記シート型コイル積層体は多層セラミック配線板によって構成されており、前記１次側コイル回路が該多層セラミック配線板の各層においてそれぞれ形成されて、該１次側コイル回路における渦巻きパターンは、電流の回転方向が該渦巻きパターンの電流の回転方向と同一方向となるように形成されている、請求項１に記載のシート型トランス。
前記１次側コイル回路と前記２次側コイル回路とを絶縁する基板材料がプリプレグ絶縁材である、請求項１に記載のシート型トランス。
前記１次側コイル回路と前記２次側コイル回路とによる発熱を検出する温度センサーが、前記多層プリント配線板上の前記フェライトコアで囲まれる位置に設けられている、請求項１に記載のシート型トランス。
請求項１に記載のシート型トランスの製造方法であって、
前記シート型コイル積層体を形成する工程と、
前記２次側回路が内部に設けられた多層プリント配線板を形成する工程と、
その後に、形成された多層プリント配線板上に、形成されたシート型コイル積層体の１次側コイル回路を、該多層プリント配線板を構成する基板材料によって絶縁した状態で搭載する工程と、
前記フェライトコアの芯部を前記シート型コイル積層体の前記第１の開口部および前記多層プリント配線板の第２の開口部に貫通させるとともに、前記外周部を前記多層プリント配線板の前記第３の開口部に貫通させて、前記第１および第２のフェライトコアによって、前記多層プリント配線板と前記シート型コイル積層体とを挟み込んで前記多層プリント配線板に前記シート型コイル積層体を固定する工程と、
を包含するシート型トランスの製造方法。
請求項１に記載のシート型トランスと、
該シート型トランスの動作を制御するために前記多層プリント配線板上に設けられた制御回路とを有するスイッチング電源モジュール。