JP4569279B2

JP4569279B2 - トランス一体型回路基板

Info

Publication number: JP4569279B2
Application number: JP2004350080A
Authority: JP
Inventors: 圭司井上
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2024-12-02
Also published as: JP2006165050A

Description

本発明は、トランスを構成するコイルパターンが回路基板に直接的に形成されているトランス一体型回路基板に関するものである。

図７（ａ）にはコイル装置の一例が分解状態で示され、図７（ｂ）には図７（ａ）に示すコイル装置のＡ−Ａ部分の断面図が示されている。これら図７（ａ）、（ｂ）に示されるコイル装置１は、回路基板２と、この回路基板２に形成されたコイルパターン部３と、一対のコア部材４（４ａ，４ｂ）と、コア組み合わせ部材５とを有して構成されている。

回路基板２は回路を構成する電子部品が搭載されると共に回路パターンが形成されるものであり、この例では、複数の基板が積層形成されている多層基板である。例えば、その回路基板２を構成している複数の基板にはそれぞれコイルパターン７が中心軸を同軸上にして配置形成されている。これら複数のコイルパターン７によってコイルパターン部３が構成されている。なお、このコイル装置１がトランス装置と成す場合には、複数のコイルパターン７のうちの少なくとも１つは一次コイルを構成し、残りは二次コイルを構成している。

対を成すコア部材４ａ，４ｂは両方共にフェライト等の磁性材料粉末を押圧し焼結成型して作製されたものであり、平板状の天板部８と、該天板部８の中央部および左右両端部に立設しているコア足９（９ａ，９ｂ，９ｃ）とを有する断面がＥ字形状のＥ型コア部材である。

回路基板２には、コイルパターン部３の中心部に位置する基板部位およびコイルパターン部３の両側の基板部位にコア足挿通用貫通孔１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）がそれぞれ設けられている。これらコア足挿通用貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃには、それぞれ、回路基板２の表裏両側からそれぞれコア部材４ａ，４ｂの各コア足９（９ａ，９ｂ，９ｃ）が挿通され、それら表面側のコア部材４ａのコア足９と、裏面側のコア部材４ｂのコア足９とが突き合わされる。

コア組み合わせ部材５は、対を成すコア部材４ａ，４ｂを嵌め込んで組み合わせるものであり、金属板を折り曲げ加工して基面部１２と足部１３と爪部１４を形成して作製される。つまり、コア部材４の天板部８を覆う基面部１２の左右両端側がそれぞれコア部材４のコア足９に沿う起立方向に折り曲げられて足部１３が形成される。さらに、その足部１３の先端側が内向きに折り曲げられて爪部１４が形成されている。

基面部１２と爪部１４間の間隔は、表面側のコア部材４ａのコア足９と裏面側のコア部材４ｂのコア足９とが突き合わされている状態でコア部材４ａの天板部８の天面８ａからコア部材４ｂの天板部８の天面８ａに至るまでの距離ｈとほぼ等しくなっている。このため、コア組み合わせ部材５と、突き合わせ状態のコア部材４ａ，４ｂとを嵌め合わせることで、基面部１２と爪部１４が表裏両側から突き合わせ状態のコア部材４ａ，４ｂの左右両端側を挟持する。この際、コア部材４ａ，４ｂは相対的に前後方向（図７（ａ）に示すα方向）に移動可能な状態と成している。なお、各コア足挿通用貫通孔１０の前後方向の長さＷは、コア部材４が前後方向に移動することができるようにコア部材４のコア足９の幅よりも長くなっている。

このようなコイル装置１は次に示すように組み立てられる。例えば、まず、コイルパターン部３およびコア足挿通用貫通孔１０が形成されている回路基板２の表面側にコア部材４ａを、また、裏面側にコア部材４ｂをそれぞれ配置する。そして、表面側のコア部材４ａの各コア足９を回路基板２の表面側からそれぞれ対応するコア足挿通用貫通孔１０に挿通する。また同様に、裏面側のコア部材４ｂの各コア足９を回路基板２の裏面側からそれぞれ対応するコア足挿通用貫通孔１０に挿通する。これにより、表面側のコア部材４ａのコア足９と裏面側のコア部材４ｂのコア足９とを突き合わせる。

その後、突き合わせ状態のコア部材４ａ，４ｂに上方側からコア組み合わせ部材５を嵌め合わせる。このとき、コア組み合わせ部材５の左側の足部１３ａは左側のコア足挿通用貫通孔１０ａにコア部材４のコア足９（９ａ）よりも外側位置に挿入し、かつ、コア組み合わせ部材５の右側の足部１３ｂは右側のコア足挿通用貫通孔１０ｃにコア部材４のコア足９（９ｃ）よりも外側位置に挿入する。

これにより、一対のコア部材４ａ，４ｂはコア組み合わせ部材５によって組み合わされて回路基板２に組み込まれる。

然る後に、組み合わされた一対のコア部材４ａ，４ｂを相対的に前後方向に摺動移動させて、コア部材４ａ，４ｂの当接部位、つまり、突き合わされているコア足９の先端面同士を擦り合わせる。このようにコア足９の先端面同士の擦り合わせ（コアの擦り合わせ）を行うことによって、コア足９の先端面同士が研磨されてコア足９の先端面が平滑化される。また、コア足９の先端面間に入り込んでいるゴミが取り除かれる。このようなコアの擦り合わせによるコア足９の先端面の平滑化とコア足９の先端面間のゴミの除去とによって、コア足９の先端面同士の密着性を高めることができるので、コアの擦り合わせによりコア足９の先端面間の隙間に起因した問題の発生を抑制しようとしている。

特開２００２−２５８２７号公報特開平５−４７５６７号公報

しかしながら、コアの擦り合わせを行うことにより、コア足９の先端面間の隙間を小さくすることはできるが、その隙間を無くすことはできないので、コア足９の先端面間の隙間（つまり、磁路中におけるコアのギャップ）に起因して、コイルのインダクタンス値が低下するという問題や、コア足９の先端面間の隙間から磁束が漏れ出て周辺の回路の信号のノイズの原因になるという問題が発生してしまう。

また、コア部材４ａ，４ｂに分割されているので、前述したように、回路基板２にコア部材４ａ，４ｂを取り付けるためには、回路基板２の表面側にコア部材４ａを配置し、回路基板２の裏面側にコア部材４ｂを配置して、それらコア部材４ａ，４ｂをコア足挿通用貫通孔１０を利用して組み合わせ、その後、当該コア部材４ａ，４ｂの組み合わせ状態をコア組み合わせ部材５を利用して保持させるというように、非常に面倒な作業が必要である。

本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、回路基板へのコアの取り付けが容易で、トランスの性能を向上させることができるトランス一体型回路基板を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、回路基板には、一次コイルおよび二次コイル用のトランスコイルパターンと、当該トランスコイルパターンの両側にそれぞれ配置された三次コイル用コイルパターンと、トランスコイルパターンの形成部の外側位置から一次コイル用コイルパターンおよび二次コイル用コイルパターンを横切ってこれらのコイルパターンによって囲まれた内部領域まで伸長形成されている中スリットと、当該中スリットの両側にそれぞれ並設され三次コイル用コイルパターンを横切って当該三次コイル用コイルパターンによって囲まれている内部領域まで伸長形成されている横側スリットとが設けられており、中央磁路足と、この両側にそれぞれ間隔を介して配置される外側磁路足とを備えた閉磁路コアの中央磁路足を中スリットに、また、閉磁路コアの中央磁路足の両側の外側磁路足を横側スリットに、それぞれ、挿通させ、閉磁路コアの各磁路足を対応するコイルパターンにより囲まれている内部領域に位置させて閉磁路コアが回路基板に配設されており、中スリットにより分断された一次コイル用コイルパターンと二次コイル用コイルパターンの各分断部の両側のコイルパターン部分を架け渡す態様で導通させるためのコイルパターン導通接続手段と、横側スリットにより分断された三次コイル用コイルパターンの分断部の両側のコイルパターン部分を架け渡す態様で導通させるコイルパターン導通接続手段とが回路基板に表面実装されており、コイルパターン導通接続手段は、閉磁路コアの抜け止め手段として兼用されており、前記中スリットと、横側スリットとのうちの少なくとも一方側には、閉磁路コアの磁路足を係止させて閉磁路コアを位置決め固定するためのコア係止部が設けられていることを特徴としている。

この発明によれば、閉磁路コアを用いているので、例えば一対のコア部材を組み合わせてコイルのコアを構成する場合に見られるような磁路中におけるコア部材間のギャップ（隙間）が無く、これにより、そのギャップに起因したコイルのインダクタンス値低下や、磁束の漏洩等の問題の発生を防止することができる。

また、閉磁路コアを用いているので、磁路中におけるコアのギャップが無いため、例えば一対のコア部材を組み合わせてコイルのコアを構成する場合（磁路中にコアのギャップがある場合）に比べて、磁気抵抗を減少させることができる。これにより、コアの小型化を図ることができることから、トランス全体の小型化を図ることができ、トランス一体型回路基板におけるトランスの占有面積を減少させることができて、部品の実装面積を増加させることができる。

さらに、例えば一対のＥ型コア部材を組み合わせてコイルのコアを構成する場合には、コアの両サイドの磁路にコアのギャップが生じる。その一方側のサイドの磁路におけるコアのギャップと、他方側のサイドの磁路におけるコアのギャップとには、例えばコアを構成している磁性材料に起因して隙間間隔に差異が生じる。このため、一方側のサイドの磁路を中心にして形成された三次コイルのインダクタンス値と、他方側のサイドの磁路を中心にして形成された三次コイルのインダクタンス値とがばらつき易いという問題が発生する。これに対して、この発明では、閉磁路コアを用いているので、閉磁路コアの両サイドにおける磁路にコアのギャップが無いことから、一方側のサイドの磁路を中心にして形成された三次コイルのインダクタンス値と、他方側のサイドの磁路を中心にして形成された三次コイルのインダクタンス値とがほぼ等しくなって、バランスが保てるという効果を得ることができる。

さらに、閉磁路コアを用いているので、コア部材の面倒な組み立て作業が不要である。

さらに、この発明では、閉磁路コアを利用しているので、その閉磁路コアを回路基板に取り付けるために、回路基板には、トランスコイルパターンや、三次コイル用コイルパターンを横切る態様のスリットが形成されている。そのスリットにより分断されたコイルパターンの分断部の両側のコイルパターン部分は、当該両側のコイルパターン部分を架け渡す態様で設けられるコイルパターン導通接続手段によって、接続されている。この発明では、そのコイルパターン導通接続手段は、回路基板に表面実装される構成となっており、回路基板に他の部品を表面実装する工程でもって同時にコイルパターン導通接続手段も回路基板に表面実装することができるので、非常に簡単に、また、製造工程の増加もなく、コイルパターン導通接続手段を回路基板に固定することができる。

また、コイルパターン導通接続手段を回路基板に表面実装することにより、コイルパターン導通接続手段と、コイルパターンとの接続部における抵抗値の増加や電力損失増加を抑制することができる。さらに、コイルパターン導通接続手段を回路基板に表面実装することにより、コイルパターン導通接続手段と回路基板を強固に接合することができるので、コイルパターン導通接続手段と回路基板との接合に対する信頼性を向上させることができる。さらにまた、コイルパターン導通接続手段を回路基板に接合するのに要する接合部分の占有面積を小さく抑えることができるという効果をも奏することができる。

また、そのコイルパターン導通接続手段は、閉磁路コアの抜け止め手段として兼用されているので、抜け止め専用の部品を設けなくとも、閉磁路コアが回路基板から外れてしまうという問題を防止することができる。

さらに、スリットにコア係止部が設けられている構成を備えることによって、閉磁路コアの磁路足をスリットのコア係止部に係止させるだけで閉磁路コアを予め定められた設定位置に簡単に位置決め配設することができる。

回路基板が多層基板により構成されており、回路基板の内層にコイルパターンが形成され、その内層のコイルパターンがスリットにより分断されている構成であっても、回路基板に形成されたスルーホールと、コイルパターン導通接続手段とを利用することで、内層のコイルパターンの分断部の両側のコイルパターン部分を導通させることができる。

以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。

図１（ａ）には、この実施形態例のトランス一体型回路基板における特有な構成部分が模式的な斜視図により示され、図１（ｂ）にはその部分の分解図が模式的に示され、さらに、図２には、図１（ａ）、（ｂ）に示される回路基板部分だけが抜き出され当該回路基板部分の模式的な分解図が示されている。

この実施形態例のトランス一体型回路基板２０は、複数の絶縁基板２１ａ，２１ｂが絶縁層２２を介して積層形成された多層基板により構成されている。このトランス一体型回路基板２０には、次に述べるようなトランスコイルパターン２３と、トランスの三次コイル用コイルパターン２４，２５と、中スリット２６と、横側スリット２７，２８とが形成され、また、閉磁路コア２９と、コイルパターン導通接続手段３０（３０ａ，３０ｂ），３１（３１ａ，３１ｂ），３２（３２ａ，３２ｂ）とが搭載されており、当該回路基板２０には、図３の等価回路図に示されるような一次コイルＮ１と二次コイルＮ２と三次コイルＮ３₁，Ｎ３₂を有するトランスＴが一体的に設けられている。

トランスコイルパターン２３は、一次コイル用コイルパターン３３と、二次コイル用コイルパターン３４とを有して構成されている。図２に示される例では、一次コイル用コイルパターン３３は、回路基板２０の絶縁基板２１ａの表面側に形成されている導体パターン３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅと、絶縁基板２１ａの裏面側に形成されている導体パターン３３ｆ，３３ｇとを有して構成されている。絶縁基板２１ａに形成されているスルーホール３５ａにより、絶縁基板２１ａの表面側の導体パターン３３ｃと裏面側の導体パターン３３ｆの一端側が電気的に接続され、また、絶縁基板２１ａに形成されているスルーホール３５ｂによって、絶縁基板２１ａの表面側の導体パターン３３ｅと裏面側の導体パターン３３ｆの他端側が電気的に接続され、さらに、絶縁基板２１ａに形成されているスルーホール３５ｃにより、絶縁基板２１ａの表面側の導体パターン３３ｄと裏面側の導体パターン３３ｇが電気的に接続されている。

二次コイル用コイルパターン３４は、回路基板２０の絶縁基板２１ｂの表面側に形成された導体パターン３４ａ，３４ｂと、絶縁基板２１ｂの裏面に形成された導体パターン３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇとを有して構成されている。絶縁基板２１ｂに形成されているスルーホール３６ａにより、絶縁基板２１ｂの表面側の導体パターン３４ａと裏面側の導体パターン３４ｆが電気的に接続され、また、絶縁基板２１ｂに形成されているスルーホール３６ｂによって絶縁基板２１ｂの表面側の導体パターン３４ｂの一端側と裏面側の導体パターン３４ｇが電気的に接続され、さらに、絶縁基板２１ｂに形成されているスルーホール３６ｃによって絶縁基板２１ｂの表面側の導体パターン３４ｂの他端側と裏面側の導体パターン３４ｃが電気的に接続されている。

さらに、三次コイル用コイルパターン２４は、図２に示される例ではトランスコイルパターン２３の左側に配置されており、当該三次コイル用コイルパターン２４は、絶縁基板２１ａの表面側に形成されている導体パターン２４ａ，２４ｂと、絶縁基板２１ｂの裏面側に形成されているコイルパターン２４ｃ，２４ｄとを有して構成されている。絶縁基板２１ａの表面側に形成されている導体パターン２４ｂと、絶縁基板２１ｂの裏面側に形成されている導体パターン２４ｃとは、絶縁基板２１ａの表面側から絶縁層２２を介し絶縁基板２１ｂの裏面側に至るスルーホール３７によって電気的に接続されている。

三次コイル用コイルパターン２５は、図２の例ではトランスコイルパターン２３の右側に配置されており、三次コイル用コイルパターン２４と同様な構成となっている。つまり、三次コイル用コイルパターン２５は、絶縁基板２１ａの表面側に形成されている導体パターン２５ａ，２５ｂと、絶縁基板２１ｂの裏面側に形成されているコイルパターン２５ｃ，２５ｄとを有して構成されている。絶縁基板２１ａの表面側に形成されている導体パターン２５ｂと、絶縁基板２１ｂの裏面側に形成されている導体パターン２５ｃとは、絶縁基板２１ａの表面側から絶縁層２２を介し絶縁基板２１ｂの裏面側に至るスルーホール３８によって電気的に接続されている。

中スリット２６は、トランスコイルパターン２３の形成部の外側位置（この実施形態例では、回路基板２０の端縁）から、トランスコイルパターン２３を横切ってトランスコイルパターン２３により囲まれている内部領域まで伸長形成されている。また、横側スリット２７は、中スリット２６の左隣りに並設されており、当該横側スリット２７は、三次コイル用コイルパターン２４の形成部の外側位置（この実施形態例では、回路基板２０の端縁）から、三次コイル用コイルパターン２４を横切って三次コイル用コイルパターン２４により囲まれている内部領域まで伸長形成されている。さらに、横側スリット２８は中スリット２６の右隣りに並設されており、当該横側スリット２８は、横側スリット２７と同様に、三次コイル用コイルパターン２５の形成部の外側位置（この実施形態例では、回路基板２０の端縁）から、三次コイル用コイルパターン２５を横切って三次コイル用コイルパターン２５により囲まれている内部領域まで伸長形成されている。

閉磁路コア２９は、中央磁路足４０と、この両側に間隔を介して配置される外側磁路足４１ａ，４１ｂとを有して構成されている。この実施形態例では、中スリット２６のスリット幅ｄ１は、閉磁路コア２９の中央磁路足４０の幅Ｄ１よりも僅かに広い寸法であり、また、横側スリット２７，２８のスリット幅ｄ２，ｄ３は、閉磁路コア２９の外側磁路足４１ａ，４１ｂの幅Ｄ２，Ｄ３よりも僅かに広い寸法となっている。

閉磁路コア２９は、中央磁路足４０を中スリット２６に、また、外側磁路足４１ａを横側スリット２７に、さらに、外側磁路足４１ｂを横側スリット２８に、それぞれ、挿通させ、中央磁路足４０をトランスコイルパターン２３の中心部に、また、外側磁路足４１ａ，４１ｂをそれぞれ三次コイル用コイルパターン２４，２５の中心部に配置させた態様でもって、回路基板２０に取り付けられる。この実施形態例では、中スリット２６および横側スリット２７，２８の伸長先端側には、それぞれ、図１（ｂ）に示す左側に張り出した張り出し部Ｋが形成されている。中スリット２６の張り出し部Ｋは閉磁路コア２９の中央磁路足４０の一部が嵌まる大きさを有し、また、横側スリット２７，２８の張り出し部Ｋは閉磁路コア２９の外側磁路足４１ａ，４１ｂの一部が嵌まる大きさを有しており、中スリット２６の張り出し部Ｋの側壁面に中央磁路足４０の側面を係止させ、かつ、横側スリット２７，２８の張り出し部Ｋの側壁面に外側磁路足４１ａ，４１ｂの側面を係止させることによって、閉磁路コア２９の配置位置を位置決めできる。つまり、中スリット２６と横側スリット２７，２８の各張り出し部Ｋはそれぞれコア係止部となっている。

コイルパターン導通接続手段３０，３１，３２は、中スリット２６や横側スリット２７，２８により分断されたトランスコイルパターン２３（３３，３４）や三次コイル用コイルパターン２４，２５の分断部の両側のコイルパターン部分を架け渡す態様で導通させるものであり、当該コイルパターン導通接続手段３０，３１，３２は回路基板２０に表面実装される。この実施形態例では、コイルパターン導通接続手段３０，３１，３２は、図４のモデル図に示されるような基板片４３と、この基板片４３に形成されている１以上の導体パターン４４とを有する形態を備えている。

すなわち、コイルパターン導通接続手段３０ａには３本の導体パターン４４が形成されており、それら３本の導体パターン４４のうちの一本は、一次コイル用コイルパターン３３の導体パターン３３ａ，３３ｂの中スリット２６を介して対向し合う端部同士を電気的に接続させるものであり、別の導体パターン４４は、導体パターン３３ｄ，３３ｅを電気的に接続させ、更に別の導体パターン４４は、導体パターン３３ｃ，３３ｂを電気的に接続させるものである。また、コイルパターン導通接続手段３０ｂにも３本の導体パターン４４が形成されており、それら３本の導体パターン４４のうちの一本は、二次コイル用コイルパターン３４の導体パターン３４ｄ，３４ｅの中スリット２６を介して対向し合う端部同士を電気的に接続させ、別の導体パターン４４は、導体パターン３４ｆ，３４ｇを電気的に接続させ、更に別の導体パターン４４は、導体パターン３４ｃ，３４ｄを電気的に接続させる。

コイルパターン導通接続手段３１ａには導体パターン４４が１本形成されており、この導体パターン４４は、三次コイル用コイルパターン２４の導体パターン２４ａ，２４ｂの横側スリット２７を介して対向し合う端部同士を電気的に接続させるものである。また同様に、コイルパターン導通接続手段３１ｂにも導体パターン４４が１本形成されており、この導体パターン４４は、三次コイル用コイルパターン２４の導体パターン２４ｃ，２４ｄの横側スリット２７を介して対向し合う端部同士を電気的に接続させるものである。

コイルパターン導通接続手段３２ａには導体パターン４４が１本形成されており、この導体パターン４４は、三次コイル用コイルパターン２５の導体パターン２５ａ，２５ｂの横側スリット２８を介して対向し合う端部同士を電気的に接続させるものである。また同様に、コイルパターン導通接続手段３２ｂにも導体パターン４４が１本形成されており、この導体パターン４４は、三次コイル用コイルパターン２５の導体パターン２５ｃ，２５ｄの横側スリット２８を介して対向し合う端部同士を電気的に接続させるものである。

この実施形態例では、トランスＴの一次コイルＮ１は、一次コイル用コイルパターン３３（導体パターン３３ａ〜３３ｇ）と、スルーホール３５（３５ａ〜３５ｃ）と、コイルパターン導通接続手段３０ａとを有して構成されている。例えば、一次コイルＮ１の通電電流は、導体パターン３３ａ→コイルパターン導通接続手段３０ａの導体パターン４４→導体パターン３３ｂ→コイルパターン導通接続手段３０ａの導体パターン４４→導体パターン３３ｃ→スルーホール３５ａ→導体パターン３３ｆ→スルーホール３５ｂ→導体パターン３３ｅ→コイルパターン導通接続手段３０ａの導体パターン４４→導体パターン３３ｄ→スルーホール３５ｃ→導体パターン３３ｇの経路でもって一次コイルＮ１を通電する。

トランスＴの二次コイルＮ２は、二次コイル用コイルパターン３４（導体パターン３４ａ〜３４ｇ）と、スルーホール３６ａ〜３６ｃと、コイルパターン導通接続手段３０ｂとを有して構成されている。例えば、二次コイルＮ２の通電電流は、導体パターン３４ｅ→コイルパターン導通接続手段３０ｂの導体パターン４４→導体パターン３４ｄ→コイルパターン導通接続手段３０ｂの導体パターン４４→導体パターン３４ｃ→スルーホール３６ｃ→導体パターン３４ｂ→スルーホール３６ｂ→導体パターン３４ｇ→コイルパターン導通接続手段３０ｂの導体パターン４４→導体パターン３４ｆ→スルーホール３６ａ→導体パターン３４ａの経路でもって二次コイルＮ２を通電する。

トランスＴの三次コイルＮ３₁は、例えば三次コイル用コイルパターン２４（導体パターン２４ａ〜２４ｄ）と、スルーホール３７と、コイルパターン導通接続手段３１（３１ａ，３１ｂ）とを有して構成されている。例えば、三次コイルＮ３₁の通電電流は、導体パターン２４ａ→コイルパターン導通接続手段３１ａの導体パターン４４→導体パターン２４ｂ→スルーホール３７→導体パターン２４ｃ→コイルパターン導通接続手段３１ｂの導体パターン４４→導体パターン２４ｄの経路でもって三次コイルＮ３₁を通電する。

トランスＴの三次コイルＮ３₂は、例えば三次コイル用コイルパターン２５（導体パターン２５ａ〜２５ｄ）と、スルーホール３８と、コイルパターン導通接続手段３２（３２ａ，３２ｂ）とを有して構成されている。例えば、三次コイルＮ３₂の通電電流は、導体パターン２５ａ→コイルパターン導通接続手段３２ａの導体パターン４４→導体パターン２５ｂ→スルーホール３８→導体パターン２５ｃ→コイルパターン導通接続手段３２ｂの導体パターン４４→導体パターン２５ｄの経路でもって三次コイルＮ３₂を通電する。

この実施形態例に示した回路基板２０に一体的に設けられているトランスＴは様々な回路に組み込むことが可能なものであるが、その一例を挙げると、例えば、トランスＴは絶縁型のスイッチング電源回路に組み込むことができる。例えば、三次コイルＮ３₁がスイッチング電源回路の図３の点線に示されるような同期整流器４６に駆動制御手段として接続され、また、三次コイルＮ３₂が同期整流器４７に駆動制御手段として接続されたときには、三次コイルＮ３₁，Ｎ３₂に発生する電圧によって、同期整流器４６がスイッチオンしているときには同期整流器４７はスイッチオフ状態となり、反対に、同期整流器４６がスイッチオフしているときには同期整流器４７はスイッチオン状態となり、その同期整流器４６，４７のスイッチオン・オフの切り換えタイミングは、一次コイルＮ１に接続されているスイッチ素子Ｑのスイッチング動作に同期したものとなる。

この実施形態例では、閉磁路コア２９を利用しているので、閉磁路コア２９の外側磁路足４１ａ，４１ｂにはギャップが無く、当該外側磁路足４１ａ，４１ｂが三次コイルＮ３₁，Ｎ３₂のコイルパターン２４，２５の内部領域に配設されるので、コアのギャップに起因した三次コイルＮ３₁のインダクタンス値と、三次コイルＮ３₂のインダクタンス値とのばらつきを回避することができて、三次コイルＮ３₁，Ｎ３₂のインダクタンス値を同じにすることができる。このため、三次コイルＮ３₁，Ｎ３₂に発生する電圧の変化を高精度に同期させることができることから、同期整流器４６，４７のオン・オフ動作のタイミングを精度良く合わせることができる。

この実施形態例では、図１に示されるように、中スリット２６や横側スリット２７，２８の両側に架け渡す態様でもってコイルパターン導通接続手段３０，３１，３２が配設されるので、それらコイルパターン導通接続手段３０，３１，３２によって、閉磁路コア２９が回路基板２０から外れてしまう事態発生を防止できる構成となっている。つまり、コイルパターン導通接続手段３０，３１，３２は閉磁路コア２９の抜け止め手段として兼用されている。

この実施形態例では、コイルパターン導通接続手段３０，３１，３２により抜け止めされ、また、スリット２６〜２８のコア係止部Ｋにより位置決めされている閉磁路コア２９は、熱硬化性樹脂等の接着材料によって回路基板２０に固定されている。閉磁路コア２９を回路基板２０に固定する接着材料として熱硬化性樹脂を用いることにより、リフロー工程でもって、回路基板２０に部品を表面実装する際に同時に熱硬化性樹脂を溶融させて閉磁路コア２９を回路基板２０に接着固定させることができる。

なお、この発明はこの実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、この実施形態例では、コイルパターン導通接続手段３０〜３２は、基板片４３に導体パターン４４が形成されている形態を有するものであったが、コイルパターン導通接続手段はスリットにより分断されたコイルパターンの分断部の両側のコイルパターン部分を架け渡す態様で電気的に接続できれば、その形態は特に限定されるものではなく、例えば、図５（ａ）に示されるような零Ω抵抗部品４８や、図５（ｂ）に示されるようなジャンパー金具４９のような形態であってもよい。コイルパターン導通接続手段を零Ω抵抗部品４８やジャンパー金具４９により構成する場合にも、コイルパターン導通接続手段（零Ω抵抗部品４８やジャンパー金具４９）は回路基板２０に表面実装されることとなる。

なお、ジャンパー金具４９を利用する場合には、ジャンパー金具４９を回路基板２０の設定位置に表面実装したときに、ジャンパー金具４９から閉磁路コア２９に押圧力を加えることができるようにジャンパー金具４９に弾性を持たせる構成としてもよい。このような構成とすることによって、ジャンパー金具４９により閉磁路コア２９を弾性力でもって固定することができる。

また、この実施形態例では、中スリット２６および横側スリット２７，２８は、それぞれ、回路基板２０の端縁から伸長形成されていたが、例えば、中スリット２６および横側スリット２７，２８は、トランスを構成するためのコイルパターンの形成位置に応じて適宜形成されるものであり、例えば、図６（ａ）や図６（ｂ）に示されるように、回路基板２０の端縁から間隔を介した位置に形成してもよい。図６（ａ）や図６（ｂ）に示される構成の場合には、中スリット２６および横側スリット２７，２８に閉磁路コア２９の中央磁路足４０、外側磁路足４１ａ，４１ｂを挿入させるために、回路基板２０に閉磁路コア２９を落ち込み配置させるためのコア落とし込み用孔部５０が形成される。

さらに、この実施形態例では、中スリット２６および横側スリット２７，２８の全てにコア係止部Ｋが設けられていたが、例えば、横側スリット２７，２８だけにコア係止部Ｋが設けられる構成としてもよいし、中スリット２６だけにコア係止部Ｋが設けられる構成としてもよい。例えば、中スリット２６だけに図１に示される形態のコア係止部Ｋが設けられる場合には、コア係止部Ｋが設けられていない方の横側スリット２７，２８は、中スリット２６のコア係止部Ｋの張り出し分に応じて、閉磁路コア２９の外側磁路足の幅よりもスリット幅が広幅となるように形成する。横側スリット２７，２８だけに図１に示される形態のコア係止部Ｋが設けられる場合も同様であり、コア係止部Ｋが設けられていない方の中スリット２６は、横側スリット２７，２８のコア係止部Ｋの張り出し分に応じて、閉磁路コア２９の中央磁路足の幅よりもスリット幅が広幅となるように形成する。また、中スリット２６および横側スリット２７，２８の全てにコア係止部Ｋが設けられていない構成としてもよい。

さらに、この実施形態例では、トランスコイルパターン２３の両側に三次コイル用コイルパターン２４，２５が形成されていたが、トランスＴが組み込まれる回路構成によっては、三次コイル用コイルパターン２４，２５のうちの一方側のみが形成される構成としてもよい。このように、三次コイル用コイルパターン２４，２５の一方側のみが形成される場合には、省略された側の三次コイル用コイルパターンに応じて、コイルパターン導通接続手段３１，３２のうちの一方側を省略してもよい。

さらに、この実施形態例では、回路基板２０は多層基板であったが、例えば、回路基板２０は多層基板ではない只の単層の基板としてもよい。この場合には、当然に、トランスコイルパターン２３の一次コイル用コイルパターン３３と二次コイル用コイルパターン３４は、単層の回路基板用の形状となる。

さらに、閉磁路コア２９の形態は図１に示すような形態に限定されるものではなく、例えば、閉磁路コア２９の中央磁路足４０や外側磁路足４１ａ，４１ｂは円柱状であるというように、閉磁路コア２９は他の形態であってもよい。また、もちろん、トランスコイルパターン２３の一次コイル用コイルパターン３３や二次コイル用コイルパターン３４や、三次コイル用コイルパターン２４，２５のパターン形状も、図１等に図示した例に限定されるものではない。

トランス一体型回路基板の一実施形態例を説明するための図である。図１に示されるトランス一体型回路基板の、実施形態例において特有な構成部分の模式的な分解図である。実施形態例のトランス一体型回路基板に設けられているトランスの等価回路図である。コイルパターン導通接続手段の一形態例を示すモデル図である。コイルパターン導通接続手段のその他の形態例を表したモデル図である。スリットのその他の形態例を表したモデル図である。回路基板と一体的に設けられたコイル装置の一形態例を説明するための図である。

符号の説明

２０トランス一体型回路基板
２３トランスコイルパターン
２４，２５三次コイル用コイルパターン
２６中スリット
２７，２８横側スリット
２９閉磁路コア
３０，３１，３２コイルパターン導通接続手段
３３一次コイル用コイルパターン
３４二次コイル用コイルパターン
４０中央磁路足
４１ａ，４１ｂ外側磁路足

Claims

回路基板には、一次コイルおよび二次コイル用のトランスコイルパターンと、当該トランスコイルパターンの両側にそれぞれ配置された三次コイル用コイルパターンと、トランスコイルパターンの形成部の外側位置から一次コイル用コイルパターンおよび二次コイル用コイルパターンを横切ってこれらのコイルパターンによって囲まれた内部領域まで伸長形成されている中スリットと、当該中スリットの両側にそれぞれ並設され三次コイル用コイルパターンを横切って当該三次コイル用コイルパターンによって囲まれている内部領域まで伸長形成されている横側スリットとが設けられており、中央磁路足と、この両側にそれぞれ間隔を介して配置される外側磁路足とを備えた閉磁路コアの中央磁路足を中スリットに、また、閉磁路コアの中央磁路足の両側の外側磁路足を横側スリットに、それぞれ、挿通させ、閉磁路コアの各磁路足を対応するコイルパターンにより囲まれている内部領域に位置させて閉磁路コアが回路基板に配設されており、中スリットにより分断された一次コイル用コイルパターンと二次コイル用コイルパターンの各分断部の両側のコイルパターン部分を架け渡す態様で導通させるためのコイルパターン導通接続手段と、横側スリットにより分断された三次コイル用コイルパターンの分断部の両側のコイルパターン部分を架け渡す態様で導通させるコイルパターン導通接続手段とが回路基板に表面実装されており、コイルパターン導通接続手段は、閉磁路コアの抜け止め手段として兼用されており、前記中スリットと、横側スリットとのうちの少なくとも一方側には、閉磁路コアの磁路足を係止させて閉磁路コアを位置決め固定するためのコア係止部が設けられていることを特徴とするトランス一体型回路基板。
回路基板は複数の基板が積層形成されて成る多層基板であり、トランスコイルパターンの形成部には一次コイル用コイルパターンと二次コイル用コイルパターンとのうちの少なくとも一方側のコイルパターンが回路基板の内層に形成されており、中スリットにより分断された内層のコイルパターンの分断部の両側のコイルパターン部分は、当該両側の各コイルパターン部分からそれぞれ回路基板面に伸びるスルーホールと、これらスルーホールを電気的に接続させるコイルパターン導通接続手段とを利用して導通されていることを特徴とする請求項１記載のトランス一体型回路基板。
トランスコイルパターンの両側にそれぞれ三次コイル用コイルパターンを形成するのに代えて、トランスコイルパターンの一方側のみに三次コイル用コイルパターンが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のトランス一体型回路基板。