JP6180083B2

JP6180083B2 - Laminated transformer

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Publication number: JP6180083B2
Application number: JP2012117893A
Authority: JP
Inventors: 岡本　真; 真岡本; 勝義竹尾; 昌義木村; 敏夫柴田; 昌憲栗田; 北岡　幹雄; 幹雄北岡
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2017-08-16
Anticipated expiration: 2032-05-23
Also published as: JP2013247155A

Description

この発明は、積層トランスに関し、特に、小型大出力のＤＣ−ＤＣコンバーターに用いるのに適した積層トランスに関する。 The present invention relates to a laminated transformer, and more particularly, to a laminated transformer suitable for use in a small-sized and high-output DC-DC converter.

近年の電子機器に対するさらなる小型化への要求は、その電子機器に組み込まれる各種電子回路部品を可能な限り小型化することへの要求でもある。特に、電子機器の電源となるＤＣ−ＤＣコンバーターは、比較的大型の電子部品であるトランスが必須であることから、このＤＣ−ＤＣコンバーターを小型化することが電子機器の小型化に大きく寄与する。換言すれば、ＤＣ−ＤＣコンバーターを構成するトランスを可能な限り小型にすることが必要である。具体的には、一般的なトランスは、コアに導線を巻回した構造を有し、電子回路部品の基板に実装した際、その実装面に対する高さ方向のサイズが大きくなるため、トランスには、薄型化による小型化が特に要求される。 The demand for further downsizing of electronic devices in recent years is also a request for miniaturizing various electronic circuit components incorporated in the electronic devices as much as possible. In particular, since a DC-DC converter serving as a power source for an electronic device requires a transformer, which is a relatively large electronic component, downsizing the DC-DC converter greatly contributes to downsizing of the electronic device. . In other words, it is necessary to make the transformer constituting the DC-DC converter as small as possible. Specifically, a general transformer has a structure in which a lead wire is wound around a core, and when mounted on a substrate of an electronic circuit component, the size in the height direction with respect to the mounting surface becomes large. In particular, miniaturization by thinning is required.

そして、薄型化を達成するために一般的なトランスとは異なる構造を備えたトランスが積層トランスである。周知のごとく、積層トランスは、平面形状が環状となる層状の導電体（銅箔、銅板など）を絶縁体を介して複数層重ねた積層構造を備えている。そして、１層分の層状導体（以下、コイル層）がコイルにおける１巻き分の導線に対応し、積層構造中の適宜なコイル層同士がスルーホールなどのビアを介して接続されることで、トランスを構成する一次コイルと二次コイルとが形成されている（例えば、特許文献１参照）。 A transformer having a structure different from a general transformer in order to achieve a reduction in thickness is a laminated transformer. As is well known, a laminated transformer has a laminated structure in which a plurality of layers of conductors (copper foil, copper plate, etc.) whose planar shape is annular are stacked via an insulator. And, a layered conductor for one layer (hereinafter referred to as a coil layer) corresponds to a wire for one turn in the coil, and appropriate coil layers in the laminated structure are connected through vias such as through holes, The primary coil and the secondary coil which comprise a transformer are formed (for example, refer patent document 1).

特開昭６１−７５５１０号公報JP 61-75510 A

ＤＣ−ＤＣコンバーターは、近年の高密度実装技術の進歩により、さらなる小型化とともに大出力化も進んでいる。例えば、多層基板を用いた高密度実装技術により、１／８Ｂｒｉｃｋのサイズで数１００Ｗの出力が可能なＤＣ−ＤＣコンバーターも実現している。このような、極めて小型でありながら、大電力を扱うＤＣ−ＤＣコンバーターでは、二次側同期整流回路を構成するＦＥＴのドレイン、ソース間の電圧Ｖｄｓが高めに設定される。場合によっては、ほぼ定格に近い電圧で駆動させる必要性も生じる。 The DC-DC converter has been further reduced in size and increased in output due to recent progress in high-density mounting technology. For example, a DC-DC converter capable of output of several hundreds of watts with a size of 1/8 brick has been realized by high-density mounting technology using a multilayer substrate. In such a very small DC-DC converter that handles high power, the voltage Vds between the drain and source of the FET constituting the secondary side synchronous rectifier circuit is set high. In some cases, it may be necessary to drive at a voltage close to the rating.

そして、トランスにおける一次側と二次側のコイルとには、漏れインダクタンスが必ず存在するため、この漏れインダクタンスに起因するスパイクノイズがＦＥＴに印加され、設計上はともかく、現実的にはＶｄｓが定格を超えてしまう場合がある。すなわち、アバランシェ領域でＦＥＴを駆動させてしまう。もちろん、定常的にアバランシェ領域で駆動させない限り、ＦＥＴが故障する可能性は低い。しかし、その可能性は、ゼロではない。また、より現実的な問題としては、ＤＣ−ＤＣコンバーターが組み込まれる電子機器のメーカーが、ＤＣ−ＤＣコンバーターにおけるＦＥＴを厳密に定格以下で駆動させるように要求してくる、という問題がある。このような場合、ＤＣ−ＤＣコンバーターの製造を請け負う部品メーカーは、顧客である電子機器メーカーの要求に従わざるを得ない。 Since leakage inductance always exists in the primary and secondary coils of the transformer, spike noise resulting from this leakage inductance is applied to the FET, and Vds is actually rated regardless of design. May be exceeded. That is, the FET is driven in the avalanche region. Of course, the FET is unlikely to fail unless it is driven constantly in the avalanche region. But that possibility is not zero. Further, as a more realistic problem, there is a problem that a manufacturer of an electronic device in which a DC-DC converter is incorporated requests that the FET in the DC-DC converter be driven strictly below the rating. In such a case, a component manufacturer who undertakes the manufacture of a DC-DC converter must comply with the requirements of the electronic device manufacturer that is the customer.

したがって、高出力型のＤＣ−ＤＣコンバーター用途の積層トランスには、従前の小型薄型のサイズを維持しつつ、高出力型のＤＣ−ＤＣコンバーターに要求される出力を確保し、その上で、ＦＥＴのＶｄｓが厳密に定格以下となるように漏れインダクタンスを極めて低くする必要がある。もちろん、積層トランスの性能を向上させるために、積層トランス単体の製造コストや、その積層トランスを用いたＤＣ−ＤＣコンバーターの製造コストが増加してしまっては実用上問題となる。 Therefore, the laminated transformer for high output type DC-DC converter is used to secure the output required for the high output type DC-DC converter while maintaining the conventional small and thin size, and then the FET. Therefore, it is necessary to make the leakage inductance extremely low so that the Vds is strictly below the rating. Of course, in order to improve the performance of the laminated transformer, if the manufacturing cost of the laminated transformer alone or the manufacturing cost of the DC-DC converter using the laminated transformer is increased, it becomes a practical problem.

そこで、本発明は、漏れインダクタンスをより低減させて、小型大出力のＤＣ−ＤＣコンバーター用途に適した積層トランスを、コストアップを伴わずに提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a multilayer transformer suitable for use in a small-sized and high-output DC-DC converter with a reduced leakage inductance without increasing the cost.

上記目的を達成するための本発明は、一つの多層基板に一体的に形成されたＤＣ−ＤＣコンバーターを構成する電子部品として前記多層基板に実装される積層トランスであって、
一部が開放する環状の平面形状に形成された層状の導電体からなるコイル層が、絶縁体からなる層を介して上下方向に複数積層された積層構造を有し、
前記コイル層は、一次コイルに属する一次コイル層と、二次コイルに属する二次コイル層とに区別されて、複数の一次コイル層同士、および複数の二次コイル層同士が上下方向でビアを介して接続されて、前記一次コイルと前記二次コイルとが形成され、
前記一次コイルは、前記積層構造の最上層と最下層のそれぞれに配置された前記一次コイル層を含み、
前記二次コイルは、センタータップを備えて二組のコイルに分割されているとともに、一組の二次コイルは、上下で連続する所定の層数分の前記二次コイル層で構成され、
前記二組の二次コイルは、少なくとも１層以上の前記一次コイル層を挟んで対面するように配置され、
前記最上層の一次コイル層及び前記最下層の一次コイル層は、それぞれ、下方、及び上方に配置されている他の一次コイル層と並列接続され、

全ての前記コイル層の層数が前記多層基板の層数よりも多く、前記多層基板の配線として形成されているコイル層と、前記多層基板の表層に形成されたコイル層とを備え、
前記多層基板の配線として形成されているコイル層は、一定の厚さの厚銅によって形成され、
前記多層基板の表層に形成されたコイル層は、前記厚銅よりも薄い金属箔で形成されている、ことを特徴とする積層トランスとしている。 The present invention for achieving the above object is a laminated transformer mounted on the multilayer substrate as an electronic component constituting a DC-DC converter integrally formed on one multilayer substrate,
A coil layer made of a layered conductor formed in an annular planar shape that is partially open has a laminated structure in which a plurality of layers are laminated in the vertical direction via a layer made of an insulator,
The coil layer is classified into a primary coil layer belonging to a primary coil and a secondary coil layer belonging to a secondary coil, and a plurality of primary coil layers and a plurality of secondary coil layers are provided with vias in the vertical direction. Connected to form the primary coil and the secondary coil,
The primary coil includes the primary coil layer disposed on each of an uppermost layer and a lowermost layer of the laminated structure,
The secondary coil includes a center tap and is divided into two sets of coils, and the set of secondary coils includes the secondary coil layers for a predetermined number of layers that are continuous in the vertical direction.
The two sets of secondary coils are arranged so as to face each other with at least one layer of the primary coil layer interposed therebetween,
The uppermost primary coil layer and the lowermost primary coil layer are respectively connected in parallel with the other primary coil layers disposed below and above,

The number of layers of all the coil layers is larger than the number of layers of the multilayer substrate, and includes a coil layer formed as wiring of the multilayer substrate, and a coil layer formed on the surface layer of the multilayer substrate ,
The coil layer formed as the wiring of the multilayer substrate is formed of thick copper with a certain thickness,
The coil layer formed on the surface layer of the multilayer substrate is formed of a metal foil that is thinner than the thick copper .

また、前記最上層、および最下層のそれぞれに配置されている１層分の一次コイル層の下方、および上方に、それぞれ一組の前記二次コイル層が配置されている積層トランスとすることもできる。 Also, a laminated transformer in which a set of the secondary coil layers is respectively disposed below and above the primary coil layer for one layer disposed on each of the uppermost layer and the lowermost layer. it can.

前記最上層、および最下層のそれぞれに配置されている１層分の一次コイル層の下方、および上方に、それぞれ一組の前記二次コイル層が配置されている積層トランスとすることもできる。あるいは前記最上層と最下層の前記一次コイル層を除くその他のコイル層が前記多層基板の配線として形成されていることを特徴とする積層トランスとしてもよい。 A laminated transformer in which a set of the secondary coil layers is disposed below and above the primary coil layer for one layer disposed on each of the uppermost layer and the lowermost layer may be used. Alternatively or a stacked transformer, characterized in that the top and bottom layers other coil layers excluding the primary coil layer is formed as a wiring of the multilayer board.

本発明の積層トランスによれば、コストアップを伴わずに漏れインダクタンスを低減させることが可能であり、小型大出力のＤＣ−ＤＣコンバーター用途に好適とすることができる。なお、その他の効果については以下の記載で明らかにする。 According to the laminated transformer of the present invention, it is possible to reduce the leakage inductance without increasing the cost, and it is possible to make it suitable for a small and large output DC-DC converter. Other effects will be clarified in the following description.

積層トランスの概略を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline of a laminated transformer. 従来例に係る積層トランスの構造図である。It is a structural diagram of a laminated transformer according to a conventional example. ＤＣ−ＤＣコンバーターにおける同期整流回路の一部を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows a part of synchronous rectifier circuit in a DC-DC converter. 参考例に係る積層トランスの構造図である。It is a structural diagram of a laminated transformer according to a reference example. 本発明の第１の実施例に係る積層トランスの構造図である。1 is a structural diagram of a laminated transformer according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施例に係る積層トランスの構造図である。FIG. 6 is a structural diagram of a laminated transformer according to a second embodiment of the present invention. 上記従来例に係る積層トランスと、上記第２の実施例に係る積層トランスの特性を比較するための図である。It is a figure for comparing the characteristics of the multilayer transformer according to the conventional example and the multilayer transformer according to the second embodiment. 本発明の第３の実施例に係る積層トランスの構造図である。FIG. 6 is a structural diagram of a laminated transformer according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第４の実施例に係る積層トランスの構造図である。FIG. 6 is a structural diagram of a laminated transformer according to a fourth embodiment of the present invention.

＝＝＝本発明の対象＝＝＝
図１は、本発明の対象となる積層トランス１０の概略を説明するための図であり、図１（Ａ）は、その積層トランス１０を含んで構成されているＤＣ−ＤＣコンバーター１の概略構造を示す図である。ここに示したＤＣ−ＤＣコンバーター１は、１／８Ｂｒｉｃｋの多層基板を用いた出力１３０Ｗ（１２Ｖ／１１Ａ）のものである。この図１に示したように、ＤＣ−ＤＣコンバーター１は、多層基板２の表面に多数の電子部品３が実装されてなり、積層トランス１０は、その電子部品３の一つである。 === Subject of the present invention ===
FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a laminated transformer 10 which is an object of the present invention. FIG. 1A is a schematic structure of a DC-DC converter 1 including the laminated transformer 10. FIG. The DC-DC converter 1 shown here has an output of 130 W (12 V / 11 A) using a 1/8 brick multilayer board. As shown in FIG. 1, the DC-DC converter 1 has a large number of electronic components 3 mounted on the surface of a multilayer substrate 2, and the laminated transformer 10 is one of the electronic components 3.

積層トランス１０は、環状の平面形状を有する層状の導電体からなるコイル層１１１を絶縁体の層を介して複数積層させた構造であり、当該積層トランス１０が、多層基板２の表面に実装されている。あるいは、コイル層が多層基板２の表層や内層に形成されている配線として形成されて、多層基板２の構造の一部として内蔵されることで実装されていてもよい。なお、積層トランス１０を多層基板２に内蔵させる場合は、ＤＣ−ＤＣコンバーター１の厚さがより薄くなる、という利点がある。 The laminated transformer 10 has a structure in which a plurality of coil layers 111 made of a layered conductor having an annular planar shape are laminated via an insulating layer, and the laminated transformer 10 is mounted on the surface of the multilayer substrate 2. ing. Alternatively, the coil layer may be formed by being formed as a wiring formed on the surface layer or the inner layer of the multilayer substrate 2 and incorporated as a part of the structure of the multilayer substrate 2. In the case where the laminated transformer 10 is built in the multilayer substrate 2, there is an advantage that the thickness of the DC-DC converter 1 becomes thinner.

図１（Ｂ）に、積層トランス１０における積層構造の概略を示した。ここでは、コイル層１１１の積層方向を縦（上下）方向としたときの積層トランス１０の縦断面図が示されており、（Ａ）におけるａ−ａ矢視断面に対応している。この（Ｂ）に示したように、積層トランス１０は、環状のコイル層１１１が、同様に環状の絶縁体の層１１２を介して積層された積層構造を備えるとともに、その積層構造の中空部分１５を縦貫しつつ、積層構造の外方を覆うフェライトコア１１３を備えている。また、互いに絶縁体１１２を介して積層されているコイル層１１１同士が適宜に層間接続されて、一次コイルと二次コイルが形成されている。なお、図１（Ａ）では、積層トランス１０におけるコイル層１１１の形状が理解し易いように、上下方向に２分割されるコア１１３の一方を取り外した状態を示した。 FIG. 1B shows an outline of the laminated structure in the laminated transformer 10. Here, a longitudinal sectional view of the laminated transformer 10 when the lamination direction of the coil layer 111 is set to the longitudinal (vertical) direction is shown, and corresponds to a cross section taken along the line aa in (A). As shown in FIG. 5B, the laminated transformer 10 includes a laminated structure in which the annular coil layer 111 is similarly laminated via the annular insulator layer 112, and the hollow portion 15 of the laminated structure is provided. And a ferrite core 113 that covers the outside of the laminated structure. Further, the coil layers 111 laminated with each other through the insulator 112 are appropriately connected to each other to form a primary coil and a secondary coil. 1A shows a state in which one of the cores 113 divided in the vertical direction is removed so that the shape of the coil layer 111 in the laminated transformer 10 can be easily understood.

そして、従来の積層トランスも本発明の実施例に係る積層トランスも、図１（Ｂ）に示した積層トランス１０と同様の積層構造を基本としている。しかし、本発明の実施例に係る積層トランスでは、一次コイルとなるコイル層１１１と二次コイルとなるコイル層１１１との相対的な配置関係や、一次コイルを構成するコイル層１１１同士の接続構造などに特徴を有し、その特徴によって、漏れインダクタンスを、従来の積層トランスよりも低減させることに成功している。 The conventional laminated transformer and the laminated transformer according to the embodiment of the present invention are based on the same laminated structure as the laminated transformer 10 shown in FIG. However, in the laminated transformer according to the embodiment of the present invention, the relative arrangement relationship between the coil layer 111 serving as the primary coil and the coil layer 111 serving as the secondary coil, and the connection structure between the coil layers 111 constituting the primary coil. The leakage inductance is succeeded in reducing it more than the conventional laminated transformer.

＝＝＝従来例＝＝＝
まず、従来の積層トランスについて説明する。図２は、従来の積層トランス１０ｆの一例（従来例）の構造を示す図である。図２（Ａ）は、その積層トランス１０ｆの縦断面図であり、ここでは、説明を容易にするために、コアを省略して積層構造のみを示した。また、上下方向のサイズを誇張して示している。この図２（Ａ）に示したように、積層トランス１０ｆは、一次コイル２１を構成するコイル層（以下、一次コイル層）１１と、二次コイル２２を構成するコイル層（以下、二次コイル層）１２とが二種類の異なる絶縁体からなる層（基体１３、絶縁層１４）のいずれかを介して積層された構造を有している。ここでは、各層の種別を判別し易くするために、一次コイル層１１、二次コイル層１２、基体１３、および絶縁層１４を異なるハッチングによって示した。以下では、実装状態にある積層トランス１０ｆにおいて、外方に面する層を最上層として上下関係を規定することとし、一次、二次を問わず最上層にあるコイル層（１１、または１２）をＬ１とし、下方に向かってＬ２、Ｌ３、…と呼ぶこととする。 === Conventional Example ===
First, a conventional laminated transformer will be described. FIG. 2 is a diagram showing a structure of an example (conventional example) of a conventional laminated transformer 10f. FIG. 2A is a longitudinal sectional view of the laminated transformer 10f. Here, for ease of explanation, only the laminated structure is shown with the core omitted. In addition, the vertical size is exaggerated. As shown in FIG. 2A, the laminated transformer 10f includes a coil layer (hereinafter referred to as primary coil layer) 11 constituting the primary coil 21 and a coil layer (hereinafter referred to as secondary coil) constituting the secondary coil 22. (Layer) 12 has a structure in which two layers of different insulators (base 13, insulating layer 14) are laminated via one of them. Here, the primary coil layer 11, the secondary coil layer 12, the base 13, and the insulating layer 14 are indicated by different hatching in order to easily distinguish the type of each layer. In the following description, in the laminated transformer 10f in the mounted state, the upper and lower layers are defined with the layer facing outward as the uppermost layer, and the coil layer (11 or 12) in the uppermost layer regardless of the primary or secondary layer is defined. L1 is referred to as L2, L3,.

なお、図示した従来例に係る積層トランス１０ｆは、１０層の多層基板２に内蔵させる積層トランス１０ｆを想定しており、Ｌ１〜Ｌ１０のコイル層（１１，１２）は、多層基板１２の表層や内層の配線と同じ厚さとなっている。そして、多層基板２の積層構造をそのまま流用し、１層の基体１３の両面にその配線部材である銅箔、あるいは銅板によるコイル層（１１，１２）が形成された層構造を一組として、各組が絶縁層１４を介してさらに積層された積層構造となっている。基体１３としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂であるＦＲ４などを使用することができる。絶縁層１４としては、所定の厚さのプリプレグを複数層積層することで形成することができる。 In addition, the laminated transformer 10f according to the illustrated conventional example assumes a laminated transformer 10f built in the 10-layer multilayer board 2, and the coil layers (11, 12) of L1 to L10 are the surface layers of the multilayer board 12 and The thickness is the same as the inner layer wiring. Then, the laminated structure of the multilayer substrate 2 is used as it is, and a layer structure in which a coil layer (11, 12) made of a copper foil or a copper plate as a wiring member is formed on both surfaces of a single-layer substrate 13 as a set. Each set has a laminated structure in which the insulating layers 14 are further laminated. As the substrate 13, for example, FR4 which is a glass epoxy resin can be used. The insulating layer 14 can be formed by laminating a plurality of prepregs having a predetermined thickness.

（Ｂ）は、積層トランス１０ｆの等価回路図である。積層トランス１０ｆは、共通のコア２４に一次コイル２１と二次コイル２２が巻回されている一般的なトランスとして扱うことができる。そして、この例では、二次コイル２２にセンタータップ２５が設けられて２系統の出力に対応するコイル（以下、Ａ出力コイル２２Ａ，Ｂ出力コイル２２Ｂ）を有するトランス１０ｆとなっている。さらに、一次側に補助出力用のコイル（以下、補助コイル）２３も設けられており、ここでは、Ｌ６の一次コイル層１１が補助コイル２３に対応している。 (B) is an equivalent circuit diagram of the laminated transformer 10f. The laminated transformer 10f can be handled as a general transformer in which a primary coil 21 and a secondary coil 22 are wound around a common core 24. In this example, a center tap 25 is provided in the secondary coil 22 to form a transformer 10f having coils corresponding to two outputs (hereinafter referred to as an A output coil 22A and a B output coil 22B). Furthermore, an auxiliary output coil (hereinafter referred to as an auxiliary coil) 23 is also provided on the primary side. Here, the primary coil layer 11 of L6 corresponds to the auxiliary coil 23.

（Ｃ）は、一次コイル２１と二次コイル２２を構成する各コイル層（１１，１２）の接続状態を積層構造における配置関係とともに示したものであり、この図では、補助コイル２３については本発明の本質とは無関係なので省略している。この（Ｃ）に示したように、従来の積層トランス１０ｆでは、放熱を考慮して、上面および下面の外層側に二次コイル層１２が配置されて、内層側に一次コイル２１となる一次コイル層１１が配置されている。具体的には、一次コイル２１、および二次コイル２２に電流が流れると、それらのコイル（２１，２２）を構成するコイル層（１１，１２）が発熱する。そして、入力側の一次コイル２１よりも、出力側となる二次コイル２２の方がより高い温度で発熱する。積層トランス１０ｆでは、表層のＬ１のコイル層１２以外のコイル層（１１，１２）が露出していないため、二次コイル２２を構成する二次コイル層１２を上面と下面にそれぞれ分割配置し、その分割された二次コイル層１２の内層側に一次コイル層１１が積層されている。この例では、二次コイル２２が２巻き分の二次コイル層１２で１系統の出力に対応するコイル（２２Ａ，２２Ｂ）を形成し、１系統ずつ、すなわち２巻き分の二次コイル層１２が上面と下面にそれぞれ配置されている。 (C) shows the connection state of the coil layers (11, 12) constituting the primary coil 21 and the secondary coil 22 together with the arrangement relationship in the laminated structure. Since it is not related to the essence of the invention, it is omitted. As shown in FIG. 6C, in the conventional laminated transformer 10f, in consideration of heat dissipation, the secondary coil layer 12 is disposed on the outer layer side of the upper surface and the lower surface, and the primary coil that becomes the primary coil 21 on the inner layer side. Layer 11 is disposed. Specifically, when a current flows through the primary coil 21 and the secondary coil 22, the coil layers (11, 12) constituting the coils (21, 22) generate heat. The secondary coil 22 on the output side generates heat at a higher temperature than the primary coil 21 on the input side. In the laminated transformer 10f, since the coil layers (11, 12) other than the L1 coil layer 12 on the surface layer are not exposed, the secondary coil layer 12 constituting the secondary coil 22 is divided and arranged on the upper surface and the lower surface, respectively. The primary coil layer 11 is laminated on the inner layer side of the divided secondary coil layer 12. In this example, the secondary coil 22 forms a coil (22A, 22B) corresponding to one system output by the secondary coil layer 12 for two turns, and each system, that is, the secondary coil layer 12 for two turns. Are arranged on the upper surface and the lower surface, respectively.

（Ｄ）は、（Ｃ）に示した各コイル層（１１，１２）の上下方向の配置関係を、各層ごとの平面図として示した図である。ここには、各コイル層（１１，１２）を上方から見たときの平面図が示されている。なお、当該（Ｄ）でも、補助コイル２３に対応するコイル層Ｌ６が省略されている。この（Ｄ）に示したように、一次コイル層１１と二次コイル層１２の平面形状は、略矩形の外形で、その矩形の中央を長円形に開口させつつ、その開口と矩形の外側とをスリット１６によって連絡させた、略Ｃ字状となっている。そして、上下方向に積層されている一次コイル層１１同士、あるいは二次コイル層１２同士がスルーホールなどのビアを用いて接続されて、一次コイル２１と二次コイル２２が形成されている。コイル層（１１，１２）同士の接続経路としては、例えば、図２（Ｄ）において、Ｌ１とＬ２の二次コイル層（１１，１２）の層間をビアで連絡しつつ、「●」と「○」の箇所（３１，３２）をそのビアに接続すれば、二次コイル２２のＡ出力コイル２２Ａが形成される。 (D) is the figure which showed the arrangement | positioning relationship of the up-down direction of each coil layer (11,12) shown to (C) as a top view for every layer. Here, a plan view when the coil layers (11, 12) are viewed from above is shown. Also in (D), the coil layer L6 corresponding to the auxiliary coil 23 is omitted. As shown in (D), the planar shape of the primary coil layer 11 and the secondary coil layer 12 is a substantially rectangular outer shape, with the center of the rectangle opened in an oval shape, and the opening and the outside of the rectangle. Is substantially C-shaped, which is communicated by the slit 16. The primary coil layers 11 or the secondary coil layers 12 stacked in the vertical direction are connected to each other using vias such as through holes to form the primary coil 21 and the secondary coil 22. As a connection path between the coil layers (11, 12), for example, in FIG. 2 (D), the layers of the secondary coil layers (11, 12) of L1 and L2 are connected with vias, and “●” and “ By connecting the portions (31, 32) of “◯” to the via, the A output coil 22A of the secondary coil 22 is formed.

＝＝＝本発明の技術思想＝＝＝
上述した従来例に係る積層トランス１０ｆでは、漏れインダクタンスをさらに低減させることが難しい、ということが本発明に想到する過程で判明している。すなわち、さらに高出力のＤＣ−ＤＣコンバーター用途を想定したとき、従来例に係る積層トランス１０ｆの構造では、ＦＥＴのＶｄｓを定格内に納めることが難しくなる。図３に、ＤＣ−ＤＣコンバーターにおける同期整流回路の一部を示した。当該同期整流回路において、積層トランス１０ｆの二次側には、実質的にＡ出力コイル２２ＡとＢ出力コイル２２Ｂの二系統のコイルが形成され、これら二系統のコイル（２２Ａ，２２Ｂ）が二つのＦＥＴ（ＴｒＡ，ＴｒＢ）を相補的にオン、オフさせる。 === Technical thought of the present invention ===
It has been found in the process of conceiving the present invention that it is difficult to further reduce the leakage inductance in the above-described conventional multilayer transformer 10f. That is, when assuming a higher output DC-DC converter, it is difficult to keep the Vds of the FET within the rating in the structure of the laminated transformer 10f according to the conventional example. FIG. 3 shows a part of the synchronous rectifier circuit in the DC-DC converter. In the synchronous rectifier circuit, two coils of an A output coil 22A and a B output coil 22B are substantially formed on the secondary side of the laminated transformer 10f, and these two coils (22A, 22B) include two coils. The FETs (TrA, TrB) are turned on and off in a complementary manner.

ここで、より高出力のＤＣ−ＤＣコンバーターを構成した場合を想定すると、ＦＥＴ（ＴｒＡ，ＴｒＢ）にはより大きな電力を供給することが必要となる。従来例に係る積層トランス１０ｆでは、結合効率の向上に限界があることから、ＦＥＴ（ＴｒＡ，ＴｒＢ）のドレインＤとソースＳ間の電圧Ｖｄｓを大きく設定して必要な電力を確保していた。しかし、Ｖｄｓの設定値を高くすると、スパイクノイズの発生などにより、ＦＥＴ（ＴｒＡ，ＴｒＢ）に印加されるＶｄｓが定格を超えてしまう場合があった。そこで、積層トランス１０ｅを構成する各コイル（２１，２２Ａ，２２Ｂ）間における結合効率をさらに向上させて、Ｖｄｓを低減させることが必要となった。すなわち、各コイル（２１，２２Ａ，２２Ｂ）同士の漏れインダクタンスを極めて低くすることが必要となった。 Here, assuming that a higher output DC-DC converter is configured, it is necessary to supply larger power to the FETs (TrA, TrB). In the multilayer transformer 10f according to the conventional example, since there is a limit in improving the coupling efficiency, the voltage Vds between the drain D and the source S of the FETs (TrA, TrB) is set to be large and necessary power is secured. However, when the set value of Vds is increased, the Vds applied to the FETs (TrA, TrB) may exceed the rating due to the occurrence of spike noise or the like. Therefore, it has become necessary to further improve the coupling efficiency between the coils (21, 22A, 22B) constituting the laminated transformer 10e and reduce Vds. That is, it is necessary to extremely reduce the leakage inductance between the coils (21, 22A, 22B).

ここで、本発明者が、大出力のＤＣ−ＤＣコンバーター用途の積層トランスについて考察し、漏れインダクタンスを減少させるために鋭意研究を行ったところ。その研究過程において、多層基板２に用いられる配線は熱伝導率に優れた銅であり、大出力のＤＣ−ＤＣコンバーター１では、銅箔ではなく所謂「厚銅」と呼ばれる銅板によって配線が形成されている、ということに着目した。そして、その厚銅を積層した多層基板２は、それ自体が高い放熱効果を有する、ということを知見した。 Here, the present inventor has considered a laminated transformer for use in a high-output DC-DC converter, and has conducted extensive research to reduce the leakage inductance. In the research process, the wiring used for the multilayer substrate 2 is copper having excellent thermal conductivity. In the high-power DC-DC converter 1, the wiring is formed not by copper foil but by a copper plate called “thick copper”. We focused on that. And it discovered that the multilayer board | substrate 2 which laminated | stacked the thick copper itself has a high heat dissipation effect.

また、二次コイル２２を構成する１巻き分の二次コイル層１２のそれぞれに流れる電流に着目したところ、コイル層（１１，１２）の表面に流れる電流は極めて小さく、上下両端のＬ１とＬ１０の二次コイル層１２は、放熱にはそれほど寄与しない、ということも知見した。そこで、一次側コイル２１を積層構造の上下両端側の表層側に配置し、二次側コイル２２を内層に配置した積層トランスについて検討したところ、漏れインダクタンスが減少する、ということをさらに知見した。本発明は、このような考察と知見に基づいて達成されたものである。以下では、同じ等価回路、すなわち、一次コイル２１と二次コイル２２のそれぞれの自己インダクタンスや相互インダクタンスなどの回路定数をほぼ同一としつつ、積層構造や各コイル層（１１，１２）同士の接続構造が異なる積層トランスについて幾つかの具体例を挙げ、その具体例についての説明を通して本発明の実施例に係る積層トランスや、その実施例に想到するまでの過程などを説明する。 Further, when attention is paid to the current flowing in each of the secondary coil layers 12 for one turn constituting the secondary coil 22, the current flowing on the surface of the coil layers (11, 12) is extremely small, and L1 and L10 at the upper and lower ends. It has also been found that the secondary coil layer 12 does not contribute much to heat dissipation. Then, when the laminated transformer which arrange | positioned the primary side coil 21 on the surface layer side of the up-and-down both ends side of a laminated structure and arrange | positioned the secondary side coil 22 in the inner layer was examined, it discovered further that a leakage inductance reduced. The present invention has been achieved based on such consideration and knowledge. In the following, the same equivalent circuit, that is, the laminated structure and the connection structure between the coil layers (11, 12), while the circuit constants such as the self-inductance and the mutual inductance of the primary coil 21 and the secondary coil 22 are substantially the same. Several specific examples will be given for laminated transformers different from each other, and through explanation of the specific examples, laminated transformers according to embodiments of the present invention, processes until reaching the embodiments will be described.

＝＝＝参考例＝＝＝
本発明の実施例に係る積層トランスに想到する過程で、上記考察や知見に基づいて最初に検討した積層トランスを参考例として挙げる。図４に参考例に係る積層トランス１０ａの構造を示した。当該図４の（Ａ）〜（Ｄ）の内容は、図２と同様に、それぞれ、参考例に係る積層トランス１０ａの、縦断面図、等価回路図、コイル層（１１，１２）の積層構造を反映させた回路図、各コイル層（１１，１２）を上方から見たときの平面図を示している。 === Reference Example ===
In the process of conceiving the laminated transformer according to the embodiment of the present invention, the laminated transformer first examined based on the above consideration and knowledge will be given as a reference example. FIG. 4 shows the structure of the laminated transformer 10a according to the reference example. The contents of (A) to (D) in FIG. 4 are the same as in FIG. And a plan view when the coil layers (11, 12) are viewed from above.

参考例に係る積層トランス１０ａも１０層の多層基板２に内蔵された形態を想定しており、図４（Ａ）に示したように、コイル層（１１，１２）について一次と二次の種別を問わなければ、コイル層（１１，１２）、基体１３、絶縁層１４からなる積層構造は図２（Ａ）に示した従来例に係る積層トランス１０ｆと同じとなっている。そして、（Ｂ）に示したように、等価回路も従来例に係る積層トランス１０ｆと同様である。しかし、各コイル層（１１，１２）の接続状態が異なっており、当該参考例に係る積層トランス１０ａでは、図４（Ｃ）（Ｄ）に示したように、一次コイル２１が積層構造の上面と下面側に分割され、その分割された一次コイル２１の内側に二次コイル２２が配置されている。 The laminated transformer 10a according to the reference example is also assumed to be built in the 10-layer multilayer substrate 2, and as shown in FIG. 4A, the coil layers (11, 12) are classified into primary and secondary types. If it does not ask | require, the laminated structure which consists of a coil layer (11,12), the base | substrate 13, and the insulating layer 14 is the same as the laminated transformer 10f which concerns on the prior art example shown to FIG. 2 (A). And as shown in (B), an equivalent circuit is the same as that of the laminated transformer 10f according to the conventional example. However, the connection states of the coil layers (11, 12) are different, and in the laminated transformer 10a according to the reference example, as shown in FIGS. 4C and 4D, the primary coil 21 has an upper surface of the laminated structure. The secondary coil 22 is arranged inside the divided primary coil 21.

ここで、従来の積層トランス１０ｆと参考例に係る積層トランス１０ａの特性をシミュレーションによって比較してみた。シミュレーションでは、図２（Ｃ）あるいは図４（Ｃ）に示した等価回路において、一次コイル２１、および二次側のＡ出力コイル２２ＡとＢ出力コイル２２Ｂのそれぞれの自己インダクタンスや、各コイル間の相互インダクタンスを従来の積層トランス１０ｆと参考例に係る積層トランス１０ａとでほぼ一致するように設定した上で、各コイル（２１，２２，２２Ａ，２２Ｂ）間の漏れインダクタンスを求めた。 Here, the characteristics of the conventional laminated transformer 10f and the laminated transformer 10a according to the reference example were compared by simulation. In the simulation, in the equivalent circuit shown in FIG. 2 (C) or FIG. 4 (C), the self-inductance of each of the primary coil 21 and the secondary side A output coil 22A and B output coil 22B, The mutual inductance was set so that the conventional multilayer transformer 10f and the multilayer transformer 10a according to the reference example substantially matched, and the leakage inductance between the coils (21, 22, 22A, 22B) was obtained.

上述したように、この参考例に係る積層トランス１０ａは、１０層の多層基板２に内蔵させる形態を想定しており、Ｌ１〜Ｌ１０のコイル層（１１，１２）が、多層基板１２の厚銅からなる配線として形成されていることとしている。すなわち、コイル層（１１，１２）が配線と同じ厚さであるものとしている。ここでは、Ｌ１〜Ｌ１０のコイル層（１１，１２）、基体１３、絶縁層１４の厚さが、それぞれ、１０５μｍ、１００μｍ、３００μｍであるものとしている。なお、絶縁層１４については、１００μｍ厚のプリプレグを３層に重ねたものとした。 As described above, the laminated transformer 10a according to this reference example is assumed to be built in the 10-layer multilayer substrate 2, and the coil layers (11, 12) of L1 to L10 are thick copper of the multilayer substrate 12. It is assumed that the wiring is formed of. That is, the coil layers (11, 12) have the same thickness as the wiring. Here, the thicknesses of the coil layers (11, 12) of L1 to L10, the base 13, and the insulating layer 14 are 105 μm, 100 μm, and 300 μm, respectively. In addition, about the insulating layer 14, the 100-micrometer-thick prepreg was piled up into 3 layers.

表１に、従来例、および参考例に係る積層トランス（１０ｆ，１０ａ）についてのシミュレーション結果を示した。

Table 1 shows simulation results for the conventional transformer and the laminated transformer (10f, 10a) according to the reference example.

上記表１には、積層トランス（１０ａ，１０ｆ）における各種インダクタンスと漏れインダクタンスとが示されている。インダクタンスは、μＨを単位として、一次コイル２１の自己インダクタンスＬ_１、Ａ出力コイル２２ＡとＢ出力コイル２２ｂとからなる二次コイル２２全体の自己インダクタンスＬ_２、Ａ出力コイル２２Ａの自己インダクタンスＬ_Ａ、Ｂ出力コイル２２Ｂの自己インダクタンスＬ_Ｂ、一次コイル２１に対するＡ出力コイル２２Ａの相互インダクタンスＭ_{（１−Ａ）}、すなわち、一次コイル２１を入力側、Ａ出力コイル２２Ａを出力側としたときの相互インダクタンスＭ_{（１−Ａ）}、同様に、一次コイル２１に対するＢ出力コイル２２Ｂの相互インダクタンスＭ_{（１−Ｂ）}、Ａ出力コイル２２Ａに対するＢ出力コイル２２Ｂの相互インダクタンスＭ_{（Ａ−Ｂ）}、Ｂ出力コイル２２Ｂに対するＡ出力コイル２２Ａの相互インダクタンスＭ_{（Ｂ−Ａ）}、一次コイル２１に対する二次コイル２２の相互インダクタンスＭ_{（１−２）}、二次コイル２２に対する一次コイル２１の相互インダクタンスＭ_{（２−１）}の各値が示されている。 Table 1 shows various inductances and leakage inductances in the laminated transformer (10a, 10f). Inductance is in units of μH, the self-inductance L ₁ of the primary coil 21, the self-inductance L _{2 of the} entire secondary coil 22 including the A output coil 22A and the B output coil 22b, the self-inductance L _A of the A output coil 22A, The self-inductance L _B of the B output coil 22B and the mutual inductance M _(1-A) of the A output coil 22A with respect to the primary coil 21, that is, the mutual inductance when the primary coil 21 is the input side and the A output coil 22A is the output side. M _(1-a), similarly, the mutual inductance _{M (1-B)} of the B output coil 22B to the primary coil 21, the mutual inductance _{M (a-B)} of the B output coil 22B for the a output coil 22A, B output coil Mutual inductance of A output coil 22A relative to 22B M _(B-A), the mutual inductance _M of the secondary coil 22 to the primary coil 21 _(1-2), each value of the mutual inductance _M of the primary coil 21 with respect to secondary coil 22 _(2-1) is shown .

また、表１には、シミュレーションにより求められた漏れインダクタンスが絶対値（μＨ）と比率（％）とによって示されている。すなわち、上記の各相互インダクタンス（Ｍ_{（１−Ａ），}Ｍ_{（１−Ｂ），}Ｍ_{（Ａ−Ｂ），}Ｍ_{（Ｂ−Ａ），}Ｍ_{（１−２），}Ｍ_{（２−１）}）における漏れインダクタンスの値（μＨ）と、各相互インダクタンス（Ｍ_{（１−Ａ），}Ｍ_{（１−Ｂ），}Ｍ_{（Ａ−Ｂ），}Ｍ_{（Ｂ−Ａ），}Ｍ_{（１−２），}Ｍ_{（２−１）}）に対する漏れインダクタンスの割合（％）とが示されている。具体的には、一次コイル２２に対するＡ出力コイル２２Ａの漏れインダクタンスＬ’_{（１−Ａ）}、すなわち一次コイル２１に対するＡ出力コイル２２Ａの相互インダクタンスＭ_{（１−Ａ）}における漏れインダクタンスＬ’_{（１−Ａ）}、一次コイル２１に対するＢ出力コイル２２Ｂの漏れインダクタンスＬ’_{（１−Ｂ）}、Ａ出力コイル２２Ａに対する一次コイル２１の漏れインダクタンスＬ’_{（Ａ−１）}、Ｂ出力コイル２２Ｂに対する一次コイル２１の漏れインダクタンスＬ’_{（Ｂ−１）}、Ａ出力コイル２１に対するＢ出力コイル２２Ｂの漏れインダクタンスＬ’_{（Ａ−Ｂ）}、Ｂ出力コイル２２Ｂに対するＡ出力コイル２１の漏れインダクタンスＬ’_{（Ｂ−Ａ）}、一次コイル２１に対してＡ出力コイル２２ＡとＢ出力コイル２２Ｂからなる二次コイル２２全体の漏れインダクタンスＬ’_１、二次コイル２２全体に対する一次コイル２１の漏れインダクタンスＬ’_２が示されている。 Table 1 shows the leakage inductance obtained by the simulation by an absolute value (μH) and a ratio (%). That is, each of the above mutual inductance _{_{_{(M (1-A),}}} M (1-B), M (A-B), M (B-A), M (1-2), M (2-1)) the value of the leakage inductance (.mu.H) in each mutual inductance _{_{_{(M (1-a),}}} M (1-B), M (a-B), M (B-a), M (1-2), M The ratio (%) of the leakage inductance with respect to _(2-1) ) is shown. Specifically, the leakage inductance L ′ _(1-A) of the A output coil 22A with respect to the primary coil 22, that is, the leakage inductance L ′ _(1- ₎ of the mutual inductance M _(1-A) of the A output coil 22A with respect to the primary coil 21. _A) , leakage inductance L ′ _{(1-B) of} the B output coil 22B relative to the primary coil 21, leakage inductance L ′ _{(A-1) of} the primary coil 21 relative to the A output coil 22A, and the primary coil 21 relative to the B output coil 22B Leakage inductance L ′ _(B-1) , leakage inductance L ′ ₍ AB _{) of} the B output coil 22B relative to the A output coil 21, leakage inductance L ′ ₍ BA _{) of} the A output coil 21 relative to the B output coil 22B, A secondary comprising an A output coil 22A and a B output coil 22B with respect to the primary coil 21 The leakage inductance L ′ _{1 of} the entire coil 22 and the leakage inductance L ′ ₂ of the primary coil 21 with respect to the entire secondary coil 22 are shown.

そして、表１に示したシミュレーション結果より、回路定数がほとんど同じであるのにも拘わらず、従来例に係る積層トランス１０ｆと比較して、参考例に係る積層トランス１０ａにおける各種漏れインダクタンスが減少していることが確認できる。具体的には、Ｌ’_２が双方の積層トランス（１０ａ，１０ｆ）で同じ値であった以外、全ての漏れインダクタンスが減少している。すなわち、参考例に係る積層トランス１０ａは、従来例に係る積層トランス１０ｆよりも効率よく電力変換することができる、ということを示唆している。しかし、積層トランスとしての総合的な漏れインダクタンスであるＬ’_１とＬ’_２を見ると、Ｌ’_２については、従来例１０ｆと参考例１０ａとの差異がなく、Ｌ’_１については、参考例１０ａの方が若干少ない、という程度であり、「極めて漏れインダクタンスが少ない」とは言い難い。そこで、一次コイル２１と二次コイル２２を構成する各コイル層（１１，１２）の相対的な配置関係についてさらに鋭意研究を重ね、その結果、本発明の実施例に係る積層トランスに想到した。 From the simulation results shown in Table 1, various leakage inductances in the multilayer transformer 10a according to the reference example are reduced as compared with the multilayer transformer 10f according to the conventional example, although the circuit constants are almost the same. Can be confirmed. Specifically, all the leakage inductances are reduced except that L ′ ₂ has the same value in both laminated transformers (10a, 10f). That is, it is suggested that the laminated transformer 10a according to the reference example can perform power conversion more efficiently than the laminated transformer 10f according to the conventional example. However, when looking at L ′ ₁ and L ′ ₂ which are total leakage inductances as a laminated transformer, there is no difference between the conventional example 10f and the reference example 10a for L ′ ₂ , and the reference for L ′ ₁ is a reference. Example 10a is slightly less, and it is difficult to say that “leakage inductance is very small”. Then, further earnest research was repeated about the relative arrangement | positioning relationship of each coil layer (11, 12) which comprises the primary coil 21 and the secondary coil 22, As a result, it came to the laminated transformer which concerns on the Example of this invention.

＝＝＝本発明の実施例＝＝＝
上記参考例に係る積層トランス１０ａでは、一次コイル２１を単純に分割して積層構造の外側に配置し、１次コイル２１と、二次コイル２２を構成するＡ出力とＢ出力の個々のコイル（２２Ａ，２２Ｂ）同士の漏れインダクタンスについては、従来例１０ｆよりも減少させることができた。しかし、総合的な漏れインダクタンス（Ｌ’_１，Ｌ’_２）を劇的に減少させるには至らなかった。 === Embodiment of the Invention ===
In the laminated transformer 10a according to the reference example, the primary coil 21 is simply divided and arranged outside the laminated structure, and the primary coil 21 and the individual coils of the A output and the B output that constitute the secondary coil 22 ( 22A and 22B) can be reduced as compared with the conventional example 10f. However, the overall leakage inductance (L ′ ₁ , L ′ ₂ ) has not been reduced dramatically.

そこで、積層トランスにおける放熱効率と結合効率との関係について再度検討してみたところ、確かに、高出力側のＤＣ−ＤＣコンバーター１では、多層基板２自体の放熱性が向上しており、二次コイル２２を構成する各コイル層１２を積層構造の内層側に集中配置しても熱暴走や故障などの大きな問題には至らない。しかし、二次コイル２２が一次コイル２１よりも高温になることには変わりがない。そこで、参考例１０ａによって示唆された一次コイル層と二次コイル層との積層構造に由来する結合効率の向上に加え、放熱効率を高めて熱として失われる電力を減少させて、効率的に電力変換させることを考えた。その結果、総合的な漏れインダクタンスを劇的に減少させることができる積層トランスに想到した。以下では、その漏れインダクタンスを劇的に減少させることができる積層トランスを本発明の実施例として挙げる。 Therefore, when the relationship between the heat dissipation efficiency and the coupling efficiency in the laminated transformer was examined again, the DC-DC converter 1 on the high output side certainly improved the heat dissipation of the multilayer substrate 2 itself, and the secondary power Even if the coil layers 12 constituting the coil 22 are concentratedly arranged on the inner layer side of the laminated structure, no major problems such as thermal runaway or failure occur. However, there is no change in that the secondary coil 22 has a higher temperature than the primary coil 21. Therefore, in addition to improving the coupling efficiency derived from the laminated structure of the primary coil layer and the secondary coil layer suggested by Reference Example 10a, the heat dissipation efficiency is increased to reduce the power lost as heat, thereby efficiently I thought about converting it. As a result, we have arrived at a multilayer transformer that can dramatically reduce the overall leakage inductance. In the following, a multilayer transformer capable of dramatically reducing the leakage inductance will be described as an embodiment of the present invention.

＝＝＝第１、第２の実施例＝＝＝
図５は、第１の実施例に係る積層トランス１０ｂの構造を示す図である。そして、図５（Ａ）〜（Ｄ）の内容は、先に示した図２や図４と同様である。図５（Ａ）（Ｂ）に示したように、コイル層（１１，１２）の積層構造や等価回路は、上述した従来の積層トランス１０ｆや参考例に係る積層トランス１０ａと同様である。しかし、第１の実施例に係る積層トランス１０ｂでは、一次コイル２１を２分割して上面と下面に単純に配置するのではなく、各コイル層（１１，１２）の接続構造を変え、図５（Ｃ）（Ｄ）に示したように、上面と下面に配置された一次コイル２１の一次コイル層１１をさらに分割配置し、その分割した一次コイル層１１の層間に二次コイル２２を構成する二次コイル層１２を配置している。それによって、二次コイル２２の上下両端を構成する二次コイル層（１２ｕ，１２ｄ）が表層近くに配置され、放熱効率が向上している。図５に示した例では、５巻き分の一次コイル２１を３分割し、上面と下面の表層に１巻き分の一次コイル層１１を配置しつつ、２巻き分の二次コイル層１２を介して内層側に３巻き分の一次コイル層１２を配置している。すなわち、積層構造における上下、および中央の３箇所に配置された一次コイル層１１の層間に２分割した二次コイル２２のＡ出力コイル２２ＡとＢ出力コイル２２Ｂのそれぞれに対応する二次コイル層１２を配置している。 === First and Second Embodiments ===
FIG. 5 is a diagram illustrating the structure of the laminated transformer 10b according to the first embodiment. 5A to 5D are the same as those shown in FIGS. 2 and 4 described above. As shown in FIGS. 5A and 5B, the laminated structure and equivalent circuit of the coil layers (11, 12) are the same as the conventional laminated transformer 10f and the laminated transformer 10a according to the reference example described above. However, in the laminated transformer 10b according to the first embodiment, the primary coil 21 is not divided into two parts and simply arranged on the upper surface and the lower surface, but the connection structure of each coil layer (11, 12) is changed, and FIG. (C) As shown in (D), the primary coil layer 11 arranged on the upper and lower surfaces of the primary coil 21 is further divided and the secondary coil 22 is formed between the divided primary coil layers 11. The secondary coil layer 12 is disposed. Thereby, the secondary coil layers (12u, 12d) constituting the upper and lower ends of the secondary coil 22 are arranged near the surface layer, and the heat radiation efficiency is improved. In the example shown in FIG. 5, the primary coil 21 for five turns is divided into three, and the primary coil layer 11 for one turn is arranged on the surface layer of the upper surface and the lower surface, and the secondary coil layer 12 for two turns is interposed. The primary coil layer 12 for three turns is disposed on the inner layer side. That is, the secondary coil layer 12 corresponding to each of the A output coil 22A and the B output coil 22B of the secondary coil 22 that is divided into two layers between the upper and lower layers of the laminated structure and the primary coil layer 11 disposed at the center. Is arranged.

ところで、第１の実施例に係る積層トランス１０ｂは、積層トランスに特有の構造を活用している。具体的には、ボビンに導線を巻回してなる一般的なトランスでは、例えば、導線を５回巻回してなる一次コイルの１巻き分のみを分割してボビンに巻回することができない。一方、積層トランスでは、１巻き分の一次コイル層１１と他の一次コイル層１２とをスルーホールで接続することができる。すなわち、第１の実施例に係る積層トランス１０ｂは、積層トランスに特有の構造によって初めて実現可能となったトランスでもある。 By the way, the laminated transformer 10b according to the first embodiment utilizes a structure peculiar to the laminated transformer. Specifically, in a general transformer in which a conducting wire is wound around a bobbin, for example, only one turn of a primary coil obtained by winding the conducting wire 5 times cannot be divided and wound around the bobbin. On the other hand, in the laminated transformer, the primary coil layer 11 for one turn and the other primary coil layer 12 can be connected through a through hole. That is, the laminated transformer 10b according to the first embodiment is also a transformer that can be realized for the first time by a structure unique to the laminated transformer.

なお、第１の実施例に係る積層ランス１０ｂには、図５に示した例に限らず、図６に示した変形形態も考えられる。この変形形態に係る積層トランス（以下、第２の実施例に係る積層トランス）１０ｃでは、上面と下面に２巻き分の一次コイル層１１を配置して、中央に１巻き分の一次コイル層１１を配置している。この図６でも（Ａ）〜（Ｄ）の内容は、図２、３、５と同様である。第１および第２の実施例に係る積層トランス（１０ｂ，１０ｃ）は、いずれも、一次コイル２１を構成する複数の一次コイル層１１が、積層構造における上面と下面と内側の３箇所に分散配置され、その分散配置されている一次コイル層１１の層間に二次コイル２２が２分割して配置されている。 Note that the laminated lance 10b according to the first embodiment is not limited to the example shown in FIG. 5 but may be modified as shown in FIG. In a laminated transformer 10c according to this modification (hereinafter referred to as a laminated transformer according to the second embodiment), the primary coil layer 11 for two turns is disposed on the upper surface and the lower surface, and the primary coil layer 11 for one turn is arranged in the center. Is arranged. Also in FIG. 6, the contents of (A) to (D) are the same as those of FIGS. In each of the laminated transformers (10b, 10c) according to the first and second embodiments, a plurality of primary coil layers 11 constituting the primary coil 21 are dispersedly arranged at three positions on the upper surface, the lower surface, and the inner side in the laminated structure. In addition, the secondary coil 22 is divided into two parts between the dispersed primary coil layers 11.

ここで、上記第１の実施例に係る積層トランス１０ｂと、第２の実施例に係る積層トランス１０ｃについて、従来例１０ｆや参考例１０ａと同様にシミュレーションを行い、その特性を評価した。なお、各コイル層（１１，１２）、基体１３、および絶縁層１４の厚さについては、従来例に係る積層トランス１０ｆや参考例に係る積層トランス１０ａと同じである。 Here, for the multilayer transformer 10b according to the first example and the multilayer transformer 10c according to the second example, simulation was performed in the same manner as the conventional example 10f and the reference example 10a, and the characteristics were evaluated. The thicknesses of the coil layers (11, 12), the base 13, and the insulating layer 14 are the same as those of the laminated transformer 10f according to the conventional example and the laminated transformer 10a according to the reference example.

表２に、第１の実施例と第２の実施例に係る積層トランス（１０ｂ，１０ｃ）についてのシミュレーション結果を示した。

Table 2 shows simulation results for the laminated transformers (10b, 10c) according to the first and second embodiments.

表２では、従来の積層トランス１０ｆについてのインダクタンスと漏れインダクタンスも示されている。そして、表１と同様に、積層トランス（１０ｂ，１０ｃ，１０ｆ）を構成する各コイル（２１，２２，２２Ａ，２２Ｂ）の自己インダクタンス（Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_Ａ、Ｌ_Ｂ）と、相互インダクタンス（Ｍ_{（１−Ａ），}Ｍ_{（１−Ｂ），}Ｍ_{（Ａ−Ｂ），}Ｍ_{（Ｂ−Ａ），}Ｍ_{（１−２），}Ｍ_{（２−１）}）、および（各コイル２１，２２，２２Ａ，２２Ｂ）間における漏れインダクタンスの値（μＨ）とその比率（％）が示されている。 Table 2 also shows the inductance and leakage inductance of the conventional laminated transformer 10f. Similarly to Table 1, the self-inductances (L ₁ , L ₂ , L _A , L _B ) of the coils (21, 22, 22A, 22B) constituting the laminated transformer (10b, 10c, 10f) inductance _{_{_{(M (1-A),}}} M (1-B), M (A-B), M (B-A), M (1-2), M (2-1)), and (the coils 21 , 22, 22A, 22B), the leakage inductance value (μH) and the ratio (%) are shown.

表２に示されているように、第１の実施例に係る積層トランス１０ｂと、第２の実施例係る積層トランス１０ｃは、従来例に係る積層トランス１０ｆに対し、各コイル（２１，２２，２２Ａ，２２Ｂ）間に関する全ての漏れインダクタンスが減少している。とくに、第１の実施例に係る積層トランス１０ｂでは、変形例に係る積層トランス１０ｃと比較しても、総体的に特性が優れており、積層トランス全体に関わる漏れインダクタンスである、一次コイル２１と二次コイル２２間のインダクタンス（Ｌ_１、Ｌ_２）に対する漏れインダクタンス（Ｌ’_１、Ｌ’_２）が劇的に減少している。 As shown in Table 2, the laminated transformer 10b according to the first embodiment and the laminated transformer 10c according to the second embodiment are different from the conventional laminated transformer 10f in that each coil (21, 22, 22). 22A, 22B) all leakage inductances are reduced. In particular, the multilayer transformer 10b according to the first embodiment has excellent characteristics overall as compared with the multilayer transformer 10c according to the modified example, and the primary coil 21 that is a leakage inductance related to the entire multilayer transformer. The leakage inductance (L ′ ₁ , L ′ ₂ ) with respect to the inductance (L ₁ , L ₂ ) between the secondary coils 22 is dramatically reduced.

つぎに、第２の実施例に係る積層トランス１０ｃと、従来の積層トランス１０ｆとの特性を実際にＤＣ−ＤＣコンバーターに実装した状態で調べた。具体的には、図３に示した同期整流回路を構成するＦＥＴ（ＴｒＡ，ＴｒＢ）のドレインＤ、ソースＳ間の電圧Ｖｄｓを測定した。図７に、当該測定結果を示した。この図７では、積層トランス（１０ｃ，１０ｆ）の一次コイル２１側に電力を供給した時点を起点として、当該起点からの経過時間とＶｄｓとの関係が示されている。 Next, the characteristics of the laminated transformer 10c according to the second embodiment and the conventional laminated transformer 10f were examined in a state where they were actually mounted on a DC-DC converter. Specifically, the voltage Vds between the drain D and the source S of the FETs (TrA, TrB) constituting the synchronous rectifier circuit shown in FIG. 3 was measured. FIG. 7 shows the measurement results. In FIG. 7, the relationship between the elapsed time from the starting point and Vds is shown starting from the point in time when power is supplied to the primary coil 21 side of the laminated transformer (10c, 10f).

従来例に係る積層トランス１０ｆでは、図中の曲線１００に示すように、Ｖｄｓの最大値が１０６Ｖとなり、一般的な定格である１００Ｖを超えてしまった。一方、第２の実施例に係る積層トランス１０ｃでは、曲線１０１に示したように、Ｖｄｓの最大値が定格以下の９５Ｖに抑制されて、従来例に係る積層トランス１０ｆに対して１０Ｖ以上もＶｄｓを低減させることができた。なお、第１の実施例に係る積層トランス１０ｂは、上記第２の実施例に係る積層トランス１０ｃよりも特性が優れているため、Ｖｄｓをさらに低減させることが可能である。 In the multilayer transformer 10f according to the conventional example, as indicated by a curve 100 in the figure, the maximum value of Vds is 106V, which exceeds the general rating of 100V. On the other hand, in the multilayer transformer 10c according to the second embodiment, as shown by the curve 101, the maximum value of Vds is suppressed to 95V which is lower than the rating, and Vds is 10V or more as compared with the multilayer transformer 10f according to the conventional example. Was able to be reduced. Note that the multilayer transformer 10b according to the first embodiment is more excellent in characteristics than the multilayer transformer 10c according to the second embodiment, so that Vds can be further reduced.

＝＝＝第３、第４の実施例＝＝＝
例えば、上述した第１、第２の実施例に係る積層トランス（１０ｂ，１０ｃ）では、多層基板２の積層構造に組み込むように実装させることを想定していた。このような場合、コイル層（１１，１２）の層数に対し、多層基板２の層数が少ない場合、積層構造の外側のコイル層は、多層基板２の配線によるコイル層（１１，１２）とは別に、表層側のコイル層（１１，１２）を追加形成することになる。このような場合、追加するコイル層（１１，１２）を、ＤＣ−ＤＣコンバーター１用の多層基板２に使用される厚銅で追加形成しようとすると、その厚銅の素材に掛かるコストや、厚銅を形成するための製造コストが嵩む。したがって、現実的には、追加形成するコイル層１１を薄い銅箔で形成することになる。しかし、厚さの異なるコイル層（１１，１２）が混在することになり、第１、および第２の実施例に係る積層トランス（１０ｂ，１０ｃ）のように、一次コイル層１１を単純に直列接続すると、コイルの自己、および相互インダクタンスを任意の値に調整することが難しくなる。もちろん、多層基板２上に表面実装される形態の積層トランスであっても、積層構造全体の厚さや各コイル層（１１，１２）の厚さが規定されている場合もある。そこで、第３の実施例では、内層側のコイル層（１１，１２）が一定の厚さの厚銅となるように規定されているような場合にも対応し、表層の１巻き分の一次コイル層１１を薄い銅箔で形成しつつ、インダクタンスを柔軟に設定できる積層トランスを挙げる。 === Third and fourth embodiments ===
For example, the multilayer transformers (10b, 10c) according to the first and second embodiments described above are assumed to be mounted so as to be incorporated into the multilayer structure of the multilayer substrate 2. In such a case, if the number of layers of the multilayer substrate 2 is smaller than the number of layers of the coil layers (11, 12), the coil layer outside the laminated structure is the coil layer (11, 12) formed by the wiring of the multilayer substrate 2. Separately, the coil layer (11, 12) on the surface layer side is additionally formed. In such a case, if the additional coil layers (11, 12) are additionally formed with thick copper used for the multilayer substrate 2 for the DC-DC converter 1, the cost and thickness of the thick copper material are increased. The manufacturing cost for forming copper increases. Therefore, in reality, the additionally formed coil layer 11 is formed of a thin copper foil. However, coil layers (11, 12) having different thicknesses are mixed, and the primary coil layers 11 are simply connected in series like the laminated transformers (10b, 10c) according to the first and second embodiments. When connected, it becomes difficult to adjust the self and mutual inductance of the coil to arbitrary values. Of course, even in the case of a laminated transformer that is mounted on the surface of the multilayer substrate 2, the thickness of the entire laminated structure and the thickness of each coil layer (11, 12) may be defined. Therefore, in the third embodiment, it corresponds to the case where the coil layers (11, 12) on the inner layer side are defined to be a thick copper having a certain thickness, and the primary winding corresponding to one turn of the surface layer. A multilayer transformer that can flexibly set inductance while forming the coil layer 11 with a thin copper foil will be described.

図８は、第３の実施例に係る積層トランス１０ｄの構造を示す図である。そして、図８（Ａ）〜（Ｄ）の内容は、先に示した図２、図４〜６と同様である。しかし、図８（Ａ）に示したように、１２層のコイル層（１１，１２）を備えている。なお、ここでは、内層側のＬ２〜Ｌ１１の１０層のコイル層（１１，１２）が多層基板２に内蔵されている部分であり、厚銅で形成されている。そして、当該積層トランス１０ｄは、最上層のＬ１の一次コイル層１１ｕ、および最下層のＬ１２の一次コイル層１１ｄと、これら一次コイル層（１１ｕ，１１ｄ）の下方、および上方に配置された基体（１３ｕ，１３ｄ）とが多層基板２の構造に対して追加形成されて、７層分の一次コイル層１１からなる一次コイル２１と５層分の二次コイル層１２の合計１２層のコイル層（１１，１２）を含んで構成されている。 FIG. 8 is a diagram illustrating the structure of the laminated transformer 10d according to the third embodiment. 8A to 8D are the same as those shown in FIGS. 2 and 4 to 6 described above. However, as shown in FIG. 8A, 12 coil layers (11, 12) are provided. Here, 10 coil layers (11, 12) of L2 to L11 on the inner layer side are portions built in the multilayer substrate 2, and are formed of thick copper. The laminated transformer 10d includes a primary coil layer 11u in the uppermost L1, a primary coil layer 11d in the lowermost L12, and a base body disposed below and above these primary coil layers (11u, 11d). 13u, 13d) are additionally formed with respect to the structure of the multilayer substrate 2, and a total of 12 coil layers (a primary coil 21 consisting of 7 primary coil layers 11 and 5 secondary coil layers 12) 11, 12).

このように、第３の実施例に係る積層トランス１０ｄでは、積層構造が先に例示した各種積層トランス（１０ｆ、１０ａ〜１０ｃ）と異なっている。しかし、図８（Ｂ）に示したように、等価回路については、これらの積層トランス（１０ｆ，１０ａ〜１０ｃ）と同様となっている。そして、同図（Ｃ）に示したように、一次コイル２１を構成する最上層および最下層のＬ１、およびＬ１２の一次コイル層（１１ｕ，１１ｄ）が、それぞれ異なる他の一次コイル層１１に並列接続されている。具体的には、最上層Ｌ１の一次コイル層１１ｕとＬ４の一次コイル層１１ｐｕが並列接続されて、このＬ１とＬ４の一次コイル層（１１ｕ，１１ｐｕ）の層間に二次コイル２２のＡ出力コイル２２Ａを構成する２層分の二次コイル層１２が介在し、最下層Ｌ１２の一次コイル１１ｄとＬ９の一次コイル層１１ｐｄが並列接続されて、このＬ１２とＬ９の一次コイル層（１１ｕ，１１ｐｄ）の層間に二次コイル２２のＢ出力コイル２２Ｂを構成する２層分の二次コイル層１２が介在している。それによって、１０層分のコイル層（１１，１２）で構成されていた上記従来例、参考例、第１、および第２の実施例に係る積層トランス（１０ｆ，１０ａ〜１０ｃ）と同じ等価回路を有する積層トランス１０ｄを１２層分のコイル層（１１，１２）で実現させている。なお、補助出力コイル２３については、Ｌ７の一次コイル層１１を対応させている。 Thus, in the laminated transformer 10d according to the third embodiment, the laminated structure is different from the various laminated transformers (10f, 10a to 10c) exemplified above. However, as shown in FIG. 8B, the equivalent circuit is the same as those of the laminated transformers (10f, 10a to 10c). Then, as shown in FIG. 5C, the primary coil layers (11u, 11d) of the uppermost layer and the lowermost layer constituting the primary coil 21 and the primary coil layers (11u, 11d) of L12 are parallel to different primary coil layers 11, respectively. It is connected. Specifically, the primary coil layer 11u of the uppermost layer L1 and the primary coil layer 11pu of L4 are connected in parallel, and the A output coil of the secondary coil 22 is interposed between the primary coil layers (11u, 11pu) of L1 and L4. The secondary coil layer 12 for two layers constituting 22A is interposed, and the primary coil 11d of the lowermost layer L12 and the primary coil layer 11pd of L9 are connected in parallel, and the primary coil layers (11u, 11pd) of L12 and L9 are connected in parallel. 2 layers of secondary coil layers 12 constituting the B output coil 22B of the secondary coil 22 are interposed. Accordingly, the same equivalent circuit as the multilayer transformer (10f, 10a to 10c) according to the above-described conventional example, the reference example, the first and second examples, which is configured by 10 coil layers (11, 12). The laminated transformer 10d having the above is realized by 12 coil layers (11, 12). The auxiliary output coil 23 corresponds to the primary coil layer 11 of L7.

このように、一次コイル２１に並列接続部分を設けることで、内層側のＬ２〜Ｌ１１のコイル層（１１，１２）を一様に厚銅で構成しなくてはならないような場合であっても、各コイル（２１，２２，２２Ａ，２２Ｂ）の自己インダクタンスを自在に設定することが可能となり、仕様変更などに伴って積層トランス１０ｄの層数を増やす場合などでも、内層側の構造を変更する必要が無く、柔軟に対応できる。もちろん、コイル層（１１，１２）や絶縁体（１３，１４）の厚さなどの積層トランスの基本構造を新規の仕様に合わせて変更する必要がなく、設計コストや製造コストも抑制できる。 Thus, even if it is a case where the coil layer (11, 12) of L2-L11 of an inner layer side must be uniformly comprised with thick copper by providing a parallel connection part in the primary coil 21. The self-inductance of each coil (21, 22, 22A, 22B) can be freely set, and the structure on the inner layer side can be changed even when the number of layers of the laminated transformer 10d is increased in accordance with a change in specifications. There is no need and it can respond flexibly. Of course, it is not necessary to change the basic structure of the laminated transformer such as the thicknesses of the coil layers (11, 12) and the insulators (13, 14) according to the new specifications, and the design cost and the manufacturing cost can be suppressed.

なお、第３の実施例としては、図８に示した構造に限らず、図９に示した変形形態（以下、第４の実施例）も考えられる。ここでも図９（Ａ）〜（Ｄ）の内容は、図２、図４〜６、図８における（Ａ）〜（Ｄ）と同じである。そして、図９（Ａ）に示したように、当該第４の実施例に係る積層トランス１０ｅでは、一次コイル層１１と二次コイル層１２の配置関係は、図８に示した第３の実施例に係る積層トランス１０ｄと同様であるが、互いに並列接続されている一次コイル層１１が異なっている。この例では、最上層の一次コイル層１１ｕと、最下層のＬ１２の一次コイル層１１ｄと、内層側のＬ６の一次コイル層１１ｐが並列接続されている。すなわち、３層分の一次コイル層１１が並列接続されている。このように、第３、第４の実施例に係る積層トランス（１０ｄ，１０ｅ）では、等価回路が同じであっても、一次コイル層１１同士の並列接続の状態を柔軟に変更することができ、内層側のコイル層（１１，１２）の厚さと層数が規定されているような場合にも対応することができる。 Note that the third embodiment is not limited to the structure shown in FIG. 8, and a modified form shown in FIG. 9 (hereinafter referred to as the fourth embodiment) is also conceivable. Here, the contents of FIGS. 9A to 9D are the same as FIGS. 2, 4 to 6, and 8 </ b> A to 8 </ b> D. As shown in FIG. 9A, in the laminated transformer 10e according to the fourth embodiment, the arrangement relationship between the primary coil layer 11 and the secondary coil layer 12 is the same as that in the third embodiment shown in FIG. Although the same as the laminated transformer 10d according to the example, the primary coil layers 11 connected in parallel to each other are different. In this example, the uppermost primary coil layer 11u, the lowermost L12 primary coil layer 11d, and the inner layer L6 primary coil layer 11p are connected in parallel. That is, the primary coil layers 11 for three layers are connected in parallel. Thus, in the laminated transformers (10d, 10e) according to the third and fourth embodiments, the parallel connection state between the primary coil layers 11 can be flexibly changed even if the equivalent circuits are the same. It is also possible to cope with the case where the thickness and the number of layers of the coil layers (11, 12) on the inner layer side are defined.

表３に、第３の実施例と第４の実施例とに係る積層トランス（１０ｄ，１０ｅ）についてのシミュレーション結果を示した。

Table 3 shows simulation results for the laminated transformers (10d, 10e) according to the third and fourth embodiments.

表３では、表１、表２と同様に、積層トランス（１０ｄ，１０ｅ）を構成する各コイル（２１，２２，２２Ａ，２２Ｂ）の自己インダクタンス、各コイル間の相互インダクタンス、各コイル間における漏れインダクタンスの値、各コイル間の相互インダクタンスに対する漏れインダクタンスの比率が示されている。また、この表３でも、従来の積層トランス１０ｆについてのインダクタンスと漏れインダクタンスが示されている。 In Table 3, as in Tables 1 and 2, the self-inductance of each coil (21, 22, 22A, 22B) constituting the laminated transformer (10d, 10e), the mutual inductance between the coils, and the leakage between the coils. The inductance value and the ratio of the leakage inductance to the mutual inductance between the coils are shown. Also in Table 3, the inductance and leakage inductance of the conventional laminated transformer 10f are also shown.

そして、表３に示したように、第３の実施例と、第４の実施例とにかかる積層トランス（１０ｄ，１０ｅ）では、従来例に係る積層トランス１０ｆに対し、各コイル（２１，２２，２２Ａ，２２Ｂ）間に関する全ての漏れインダクタンスが減少している。また、第３の実施例と第４の実施例に係る積層トランス（１０ｄ，１０ｅ）とでは、第３の実施例に係る積層トランス１０ｄの方が若干特性に優れている。第４の実施例１０ｅについては、先に示した表２から、第２の実施例に係る積層トランス１０ｃと同等の性能であると言える。いずれにしても、従来例に係る積層トランス１０ｆと比較すると、総合的な漏れインダクタンスＬ’_１，Ｌ’_２が劇的に減少している。 As shown in Table 3, in the laminated transformer (10d, 10e) according to the third embodiment and the fourth embodiment, each coil (21, 22) is different from the laminated transformer 10f according to the conventional example. , 22A, 22B) all leakage inductances are reduced. Further, in the laminated transformers (10d, 10e) according to the third embodiment and the fourth embodiment, the laminated transformer 10d according to the third embodiment is slightly superior in characteristics. About the 4th Example 10e, it can be said from Table 2 shown previously that it is the performance equivalent to the laminated transformer 10c which concerns on a 2nd Example. In any case, compared with the multilayer transformer 10f according to the conventional example, the overall leakage inductances L ′ ₁ and L ′ ₂ are dramatically reduced.

以上のように、本発明の実施例に係る積層トランス（１０ｂ〜１０ｅ）は、積層構造の最上層と最下層に必ず一次コイル層１１が配置されているとともに、その表層から内層に向かって一次コイル２１の一部、二次コイル（２２Ａまたは２２Ｂ）、１次コイル２１の一部、二次コイル（２２Ｂまたは２２Ａ）、１次コイル２１の一部の順番で配置されている。そして、この配置により、漏れインダクタンスを極めて小さく、小型高出力のＤＣ−ＤＣコンバーターに好適な積層トランス（１０ｂ〜１０ｅ）となっている。 As described above, in the laminated transformer (10b to 10e) according to the embodiment of the present invention, the primary coil layer 11 is always arranged in the uppermost layer and the lowermost layer of the laminated structure, and the primary from the surface layer toward the inner layer. A part of the coil 21, a secondary coil (22 A or 22 B), a part of the primary coil 21, a secondary coil (22 B or 22 A), and a part of the primary coil 21 are arranged in this order. And by this arrangement | positioning, it becomes a lamination | stacking trans | transformer (10b-10e) suitable for a small high output DC-DC converter with a very small leakage inductance.

この発明は、小型大出力のＤＣ−ＤＣコンバーターなどに好適である。 The present invention is suitable for a small-sized and large-output DC-DC converter.

１ＤＣ−ＤＣコンバーター、２多層基板、３電子部品、
１０積層トランス，１０ａ参考例に係る積層トランス、
１０ｂ〜１０ｅ本発明の実施例に係る積層トランス、
１０ｆ従来例に係る積層トランス、
１１，１１ｄ，１１ｐ，１１ｐｄ，１１ｐｕ，１１ｕ一次コイル層、
１２二次コイル層、１３基体、１４絶縁層、２１一次コイル、
２２二次コイル、２２ＡＡ出力コイル、２２ＢＢ出力コイル、２４コア、
１１１コイル層、１１２絶縁体の層、１１３フェライトコア 1 DC-DC converter, 2 multilayer substrate, 3 electronic components,
10 laminated transformer, 10a laminated transformer according to a reference example,
10b to 10e Multilayer transformer according to an embodiment of the present invention,
10f Laminated transformer according to the conventional example,
11, 11d, 11p, 11pd, 11pu, 11u primary coil layer,
12 secondary coil layer, 13 substrate, 14 insulating layer, 21 primary coil,
22 secondary coil, 22A A output coil, 22B B output coil, 24 core,
111 Coil layer, 112 Insulator layer, 113 Ferrite core

Claims

A laminated transformer mounted on the multilayer substrate as an electronic component constituting a DC-DC converter integrally formed on one multilayer substrate,
A coil layer made of a layered conductor formed in an annular planar shape that is partially open has a laminated structure in which a plurality of layers are laminated in the vertical direction via a layer made of an insulator,
The coil layer is classified into a primary coil layer belonging to a primary coil and a secondary coil layer belonging to a secondary coil, and a plurality of primary coil layers and a plurality of secondary coil layers are provided with vias in the vertical direction. Connected to form the primary coil and the secondary coil,
The primary coil includes the primary coil layer disposed on each of an uppermost layer and a lowermost layer of the laminated structure,
The secondary coil includes a center tap and is divided into two sets of coils, and the set of secondary coils includes the secondary coil layers for a predetermined number of layers that are continuous in the vertical direction.
The two sets of secondary coils are arranged so as to face each other with at least one layer of the primary coil layer interposed therebetween,
The uppermost primary coil layer and the lowermost primary coil layer are respectively connected in parallel with the other primary coil layers disposed below and above,

The number of layers of all the coil layers is larger than the number of layers of the multilayer substrate, and includes a coil layer formed as wiring of the multilayer substrate, and a coil layer formed on the surface layer of the multilayer substrate ,
The coil layer formed as the wiring of the multilayer substrate is formed of thick copper with a certain thickness,
The coil layer formed on the surface layer of the multilayer substrate is formed of a metal foil thinner than the thick copper,
A laminated transformer characterized by that.

2. The set of secondary coil layers according to claim 1, wherein a pair of the secondary coil layers are respectively disposed below and above a primary coil layer corresponding to one layer disposed on each of the uppermost layer and the lowermost layer. Laminated transformer.

According to claim 1, layer transformer, characterized in that the top and bottom layers other coil layers excluding the primary coil layer is formed as a wiring of the multilayer board.