JP6213979B2 - Magnetic device - Google Patents

Magnetic device Download PDF

Info

Publication number
JP6213979B2
JP6213979B2 JP2013051286A JP2013051286A JP6213979B2 JP 6213979 B2 JP6213979 B2 JP 6213979B2 JP 2013051286 A JP2013051286 A JP 2013051286A JP 2013051286 A JP2013051286 A JP 2013051286A JP 6213979 B2 JP6213979 B2 JP 6213979B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
layer
heat
magnetic device
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013051286A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014179401A (en
Inventor
崇介 古井
崇介 古井
俊之 竹内
俊之 竹内
山口 隆志
隆志 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Mobility Corp
Original Assignee
Omron Automotive Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Automotive Electronics Co Ltd filed Critical Omron Automotive Electronics Co Ltd
Priority to JP2013051286A priority Critical patent/JP6213979B2/en
Priority to PCT/JP2014/001322 priority patent/WO2014141670A1/en
Publication of JP2014179401A publication Critical patent/JP2014179401A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6213979B2 publication Critical patent/JP6213979B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00Fixed inductances not covered by group H01F17/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02Casings
    • H01F27/025Constructional details relating to cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/085Cooling by ambient air
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/16Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/165Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed inductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • H01F2027/2809Printed windings on stacked layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • H01F2027/2819Planar transformers with printed windings, e.g. surrounded by two cores and to be mounted on printed circuit
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203Cooling of mounted components
    • H05K1/0204Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/08Magnetic details
    • H05K2201/083Magnetic materials
    • H05K2201/086Magnetic materials for inductive purposes, e.g. printed inductor with ferrite core
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10409Screws
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10416Metallic blocks or heatsinks completely inserted in a PCB
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0058Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
    • H05K3/0061Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink

Description

本発明は、磁性体から成るコアと、コイルパターンが形成された基板とを備えた、チョークコイルやトランスなどの磁気デバイスに関する。   The present invention relates to a magnetic device such as a choke coil or a transformer, which includes a core made of a magnetic material and a substrate on which a coil pattern is formed.

たとえば、高電圧の直流をスイッチングして交流に変換した後、低電圧の直流に変換する、直流−直流変換装置(DC−DCコンバータ)のようなスイッチング電源装置がある。このスイッチング電源装置には、チョークコイルやトランスなどの磁気デバイスが使用されている。   For example, there is a switching power supply device such as a DC-DC converter (DC-DC converter) that converts a high-voltage direct current into a alternating current after switching to a low-voltage direct current. The switching power supply device uses a magnetic device such as a choke coil or a transformer.

たとえば、特許文献1〜6には、コイルの巻線が基板に形成されたコイルパターンから成る、磁気デバイスが開示されている。   For example, Patent Documents 1 to 6 disclose a magnetic device including a coil pattern in which a coil winding is formed on a substrate.

特許文献1〜5では、コアの凸部が、基板に設けられた開口部に挿入されている。基板は、複数の層を有し、各層には、コアの周囲に巻回されるように、コイルパターンが形成されている。異なる層のコイルパターン同士は、スルーホールなどで接続されている。   In patent documents 1-5, the convex part of the core is inserted in the opening part provided in the board | substrate. The substrate has a plurality of layers, and a coil pattern is formed on each layer so as to be wound around the core. Coil patterns of different layers are connected by through holes or the like.

特許文献6では、基板が、一対の絶縁層と、該絶縁層に挟持された磁性体層とから構成されている。磁性体層には、コイルパターンが形成されている。コイルパターンは、基板の板面や厚み方向に複数回巻回されている。   In Patent Document 6, the substrate is composed of a pair of insulating layers and a magnetic layer sandwiched between the insulating layers. A coil pattern is formed on the magnetic layer. The coil pattern is wound a plurality of times in the plate surface and thickness direction of the substrate.

コイルパターンに電流が流れると、コイルパターンから発熱し、基板の温度が上昇する。放熱対策として、特許文献1では、コイルパターンを基板の各層のほぼ全域に広げている。また、基板の端部に放熱器を取り付けている。   When a current flows through the coil pattern, heat is generated from the coil pattern, and the temperature of the substrate rises. As a heat dissipation measure, in Patent Document 1, the coil pattern is spread over almost the entire area of each layer of the substrate. A radiator is attached to the end of the substrate.

特許文献3では、基板の所定の層のコイルパターンの一部の幅を広げて、放熱パターン部を設けている。また、上方の基板より下方の基板を突出させ、該突出部に放熱パターン部を設けて、外気に直接触れるようにしている。さらに、各層の放熱パターン部の面方向位置を異ならせている。   In Patent Document 3, a part of the coil pattern of a predetermined layer of the substrate is widened to provide a heat radiation pattern portion. Further, the lower substrate is protruded from the upper substrate, and a heat radiation pattern portion is provided on the protruding portion so as to directly touch the outside air. Furthermore, the surface direction position of the heat radiation pattern part of each layer is varied.

特許文献6では、コイルパターンの内側に、磁性体層と下方の絶縁層とを貫通する伝熱用貫通導体を設け、基板の下面に伝熱用貫通導体と接続された放熱用導体層を設けている。伝熱用貫通導体と放熱用導体層は、コイルパターンに接続されていない。   In Patent Document 6, a heat-transfer through conductor that penetrates the magnetic layer and the lower insulating layer is provided inside the coil pattern, and a heat-dissipating conductor layer connected to the heat-transfer through conductor is provided on the lower surface of the substrate. ing. The through conductor for heat transfer and the conductive layer for heat dissipation are not connected to the coil pattern.

特開2008−205350号公報JP 2008-205350 A 特開平7−38262号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-38262 特開平7−86755号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-86755 再公表特許WO2010/026690号Republished patent WO2010 / 026690 特開平8−69935号公報JP-A-8-69935 特開2008−177516号公報JP 2008-177516 A

コイルの所定の性能を達成するため、3層以上の多層基板の複数の層にコイルパターンを形成すると、コイルの巻き数を増やすことができる。しかし、コイルパターンの数が多いほど発熱量が多く、基板の層数が多いほど熱が基板にこもり易く、基板の温度が上昇する。   In order to achieve the predetermined performance of the coil, the number of turns of the coil can be increased by forming a coil pattern in a plurality of layers of a multilayer substrate of three or more layers. However, the greater the number of coil patterns, the greater the amount of heat generated, and the greater the number of layers of the substrate, the easier the heat is trapped on the substrate, and the temperature of the substrate rises.

特に、大電流が流れるDC−DCコンバータで使用される磁気デバイスでは、コイルパターンに大電流が流れるため、各コイルパターンでの発熱量が多くなり、基板の温度が高くなる。そして、この結果、磁気デバイスの特性の変動や性能の劣化を生じるおそれがある。また、同一基板上に他のICチップなどの電子部品が実装されている場合、電子部品の誤動作や破壊を生じるおそれがある。   In particular, in a magnetic device used in a DC-DC converter through which a large current flows, a large amount of current flows through the coil pattern, so that the amount of heat generated in each coil pattern increases and the temperature of the substrate increases. As a result, the characteristics of the magnetic device may vary and the performance may deteriorate. In addition, when an electronic component such as another IC chip is mounted on the same substrate, there is a risk of malfunction or destruction of the electronic component.

本発明の課題は、複数の層にコイルパターンが設けられた多層の基板の放熱性能を高めることができる磁気デバイスを提供することである。   The subject of this invention is providing the magnetic device which can improve the thermal radiation performance of the multilayer board | substrate with which the coil pattern was provided in the several layer.

本発明による磁気デバイスは、コアと、コアが挿入される開口部、ならびに表面にある一の層および複数の他の層を有する多層の基板と、基板の複数の層に設けられ、コアの周囲に巻回されるコイルパターンと、基板に設けられ、異なる層にあるコイルパターン同士を接続する通電用接続部とを備える。コイルパターンが設けられた複数の他の層に、各コイルパターンの一部を拡張することにより当該コイルパターンより幅の広い放熱部が設けられ、各放熱部のうち所定の放熱部同士は、基板の板厚方向から板面に投影した場合に、投影領域の一部または全域で重ならないように配置されている。また、基板に設けられ、各放熱部を一の層に接続する放熱用接続部をさらに備える。基板の一の層には、他の層にある放熱部に対応させて、平面的な広がりを持った放熱パターンが設けられ、放熱パターン同士は別体となっている。そして、対応する放熱部と放熱パターンとが、放熱用接続部によりそれぞれ接続される。なお、多層の基板とは、3つ以上の層を有する基板のことである。 A magnetic device according to the present invention is provided in a multilayer substrate having a core, an opening into which the core is inserted, one layer on the surface and a plurality of other layers, and a plurality of layers of the substrate. A coil pattern wound on the substrate and a current-carrying connection portion that is provided on the substrate and connects the coil patterns in different layers. A plurality of other layers provided with a coil pattern are provided with a heat dissipating part wider than the coil pattern by extending a part of each coil pattern. When projected onto the plate surface from the plate thickness direction, the projection area is arranged so as not to overlap with a part or the whole of the projection region. Moreover, it is further provided with the connection part for thermal radiation provided in the board | substrate and connecting each thermal radiation part to one layer. One layer of the substrate is provided with a heat radiation pattern having a planar extension corresponding to the heat radiation portion in the other layer, and the heat radiation patterns are separated from each other. And the corresponding thermal radiation part and thermal radiation pattern are each connected by the connection part for thermal radiation. Note that a multi-layer substrate is a substrate having three or more layers.

これにより、基板の複数の他の層において、コイルパターンで発生した熱を、基板の板面上で重ならないように配置された各放熱部に拡散させて、基板に広く分散させることができる。そして、その熱を各放熱部から各放熱用接続部により表面にある一の層に伝えて、放熱させることができる。よって、複数の層にコイルパターンが設けられた多層の基板の放熱性能を高めることが可能となる。   Thereby, in a plurality of other layers of the substrate, the heat generated by the coil pattern can be diffused to each heat dissipating portion arranged so as not to overlap on the plate surface of the substrate, and can be widely dispersed on the substrate. Then, the heat can be transferred from each heat radiating portion to one layer on the surface by each heat radiating connection portion to be radiated. Therefore, it is possible to improve the heat dissipation performance of a multilayer substrate in which a coil pattern is provided in a plurality of layers.

また、本発明では、上記磁気デバイスにおいて、基板の一の層側に、放熱器を設けてもよい。   Moreover, in this invention, you may provide a heat radiator in the one layer side of a board | substrate in the said magnetic device.

また、本発明では、上記磁気デバイスにおいて、コアは、基板の板面方向と平行な一直線上に並ぶ複数の凸部を有し、基板の板面方向と平行でかつ前記一直線に対して垂直な方向にある、基板の一方側に通電用接続部が設けられ、他方側に放熱部が設けられていてもよい。   According to the present invention, in the magnetic device, the core has a plurality of convex portions arranged on a straight line parallel to the plate surface direction of the substrate, and is parallel to the plate surface direction of the substrate and perpendicular to the straight line. The connection part for electricity supply may be provided in the one side of the board | substrate in a direction, and the thermal radiation part may be provided in the other side.

また、本発明では、上記磁気デバイスにおいて、コイルパターンに対して電力を入出力する端子部をさらに備え、この端子部は、基板の上記一方側(通電用接続部側)に設けられていてもよい。   In the present invention, the magnetic device further includes a terminal portion for inputting / outputting electric power to / from the coil pattern, and the terminal portion may be provided on the one side of the substrate (on the energizing connection portion side). Good.

さらに、本発明では、上記磁気デバイスにおいて、コアは、3つの凸部を有し、基板の開口部は、3つの凸部のうち少なくとも中央にある凸部が挿入される貫通孔を含み、コイルパターンは、基板の各層で中央の凸部の周囲に複数回巻回されていてもよい。   Further, according to the present invention, in the above magnetic device, the core has three convex portions, and the opening of the substrate includes a through hole into which at least the central convex portion of the three convex portions is inserted, and the coil The pattern may be wound a plurality of times around the central convex portion in each layer of the substrate.

本発明によれば、複数の層にコイルパターンが設けられた多層の基板の放熱性能を高めることができる磁気デバイスを提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the magnetic device which can improve the thermal radiation performance of the multilayer board | substrate with which the coil pattern was provided in the several layer.

スイッチング電源装置の構成図である。It is a block diagram of a switching power supply device. 本発明の実施形態による磁気デバイスの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the magnetic device by embodiment of this invention. 図2の基板の各層の平面図である。It is a top view of each layer of the board | substrate of FIG. 図3のY−Y断面図である。It is YY sectional drawing of FIG. 図3のZ−Z断面図である。It is ZZ sectional drawing of FIG.

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

図1は、スイッチング電源装置100の構成図である。スイッチング電源装置100は、電気自動車(またはハイブリッドカー)用のDC−DCコンバータであり、高電圧の直流をスイッチングして交流に変換した後、低電圧の直流に変換する。以下で詳述する。   FIG. 1 is a configuration diagram of the switching power supply apparatus 100. The switching power supply device 100 is a DC-DC converter for an electric vehicle (or a hybrid car), which switches a high-voltage direct current to an alternating current and then converts it to a low-voltage direct current. This will be described in detail below.

スイッチング電源装置100の入力端子T1、T2には、高電圧バッテリ50が接続されている。高電圧バッテリ50の電圧は、たとえばDC220V〜DC400Vである。入力端子T1、T2へ入力される高電圧バッテリ50の直流電圧Viは、フィルタ回路51でノイズが除去された後、スイッチング回路52へ与えられる。   A high voltage battery 50 is connected to the input terminals T <b> 1 and T <b> 2 of the switching power supply device 100. The voltage of the high voltage battery 50 is, for example, DC 220V to DC 400V. The DC voltage Vi of the high-voltage battery 50 input to the input terminals T1 and T2 is applied to the switching circuit 52 after noise is removed by the filter circuit 51.

スイッチング回路52は、たとえばFET(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)を有する公知の回路からなる。スイッチング回路52では、PWM駆動部58からのPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)信号に基づいて、FETをオンオフさせて、直流電圧に対してスイッチング動作を行う。これにより、直流電圧が高周波のパルス電圧に変換される。   The switching circuit 52 is formed of a known circuit having, for example, an FET (Field Effect Transistor). In the switching circuit 52, the FET is turned on / off based on a PWM (Pulse Width Modulation) signal from the PWM drive unit 58, and a switching operation is performed on the DC voltage. As a result, the DC voltage is converted into a high-frequency pulse voltage.

そのパルス電圧は、トランス53を介して、整流回路54へ与えられる。整流回路54は、一対のダイオードD1、D2によりパルス電圧を整流する。整流回路54で整流された電圧は、平滑回路55へ入力される。平滑回路55は、チョークコイルLおよびコンデンサCのフィルタ作用により整流電圧を平滑し、低電圧の直流電圧として出力端子T3、T4へ出力する。この直流電圧により、出力端子T3、T4に接続された低圧バッテリ60が、たとえばDC12Vに充電される。低圧バッテリ60の直流電圧は、図示しない各種の車載電装品へ供給される。   The pulse voltage is given to the rectifier circuit 54 via the transformer 53. The rectifier circuit 54 rectifies the pulse voltage by a pair of diodes D1 and D2. The voltage rectified by the rectifier circuit 54 is input to the smoothing circuit 55. The smoothing circuit 55 smoothes the rectified voltage by the filtering action of the choke coil L and the capacitor C, and outputs the smoothed voltage to the output terminals T3 and T4 as a low DC voltage. With this DC voltage, the low voltage battery 60 connected to the output terminals T3 and T4 is charged to, for example, DC12V. The DC voltage of the low-voltage battery 60 is supplied to various on-vehicle electrical components (not shown).

また、平滑回路55の出力電圧Voは、出力電圧検出回路59により検出された後、PWM駆動部58へ出力される。PWM駆動部58は、出力電圧Voに基づいてPWM信号のデューティ比を演算し、該デューティ比に応じたPWM信号を生成して、スイッチング回路52のFETのゲートへ出力する。これにより、出力電圧を一定に保つためのフィードバック制御が行なわれる。   The output voltage Vo of the smoothing circuit 55 is detected by the output voltage detection circuit 59 and then output to the PWM drive unit 58. The PWM drive unit 58 calculates the duty ratio of the PWM signal based on the output voltage Vo, generates a PWM signal corresponding to the duty ratio, and outputs the PWM signal to the gate of the FET of the switching circuit 52. As a result, feedback control is performed to keep the output voltage constant.

制御部57は、PWM駆動部58の動作を制御する。フィルタ回路51の出力側には、電源56が接続されている。電源56は、高電圧バッテリ50の電圧を降圧し、制御部57に電源電圧(たとえばDC12V)を供給する。   The control unit 57 controls the operation of the PWM drive unit 58. A power source 56 is connected to the output side of the filter circuit 51. The power supply 56 steps down the voltage of the high voltage battery 50 and supplies a power supply voltage (for example, DC 12 V) to the control unit 57.

上記のスイッチング電源装置100において、平滑回路55のチョークコイルLとして、後述する磁気デバイス1が用いられる。チョークコイルLには、たとえばDC150Aの大電流が流れる。チョークコイルLの両端には、電力入出力用の端子6i、6oが設けられている。   In the switching power supply device 100 described above, the magnetic device 1 described later is used as the choke coil L of the smoothing circuit 55. A large current of, for example, DC 150A flows through the choke coil L. At both ends of the choke coil L, terminals 6i and 6o for power input / output are provided.

次に、磁気デバイス1の構造を、図2〜図5を参照しながら説明する。   Next, the structure of the magnetic device 1 will be described with reference to FIGS.

図2は、磁気デバイス1の分解斜視図である。図3は、磁気デバイス1の基板3の各層の平面図である。図4および図5は、磁気デバイス1の断面図であって、図4は図3のY−Y断面を示し、図5は図3のZ−Z断面を示している。   FIG. 2 is an exploded perspective view of the magnetic device 1. FIG. 3 is a plan view of each layer of the substrate 3 of the magnetic device 1. 4 and 5 are cross-sectional views of the magnetic device 1. FIG. 4 shows a YY cross section of FIG. 3, and FIG. 5 shows a ZZ cross section of FIG.

図2に示すように、コア2a、2bは、E字形の上コア2aとI字形の下コア2bの、2個1対で構成されている。コア2a、2bは、フェライトまたはアモルファス金属などの磁性体から成る。   As shown in FIG. 2, the cores 2 a and 2 b are configured by a pair of an E-shaped upper core 2 a and an I-shaped lower core 2 b. The cores 2a and 2b are made of a magnetic material such as ferrite or amorphous metal.

上コア2aは、下方へ突出するように、3つの凸部2m、2L、2rを有している。凸部2m、2L、2rは、図3に示すように、一直線Q上に並んでいる。図2に示すように、中央の凸部2mに対して、左右の凸部2L、2rの方が、突出量が多くなっている。   The upper core 2a has three convex portions 2m, 2L, and 2r so as to protrude downward. The convex portions 2m, 2L, and 2r are arranged on a straight line Q as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the left and right protrusions 2L and 2r have a larger amount of protrusion than the center protrusion 2m.

図4に示すように、上コア2aの左右の凸部2L、2rの下端を、下コア2bの上面に密着させて、該コア2a、2bは組み合わされる。この状態では、直流重畳特性を高めるため、上コア2aの凸部2mと下コア2bの上面には所定の大きさの隙間が設けられている。これにより、磁気デバイス1(チョークコイルL)に大電流を流したときでも、所定のインダクタンスを実現することができる。コア2a、2b同士は、図示しないねじや金具などの固定手段により固定される。   As shown in FIG. 4, the lower ends of the left and right convex portions 2L, 2r of the upper core 2a are brought into close contact with the upper surface of the lower core 2b, and the cores 2a, 2b are combined. In this state, a gap of a predetermined size is provided on the upper surface of the convex portion 2m of the upper core 2a and the upper surface of the lower core 2b in order to improve the DC superimposition characteristics. Thereby, even when a large current is passed through the magnetic device 1 (choke coil L), a predetermined inductance can be realized. The cores 2a and 2b are fixed by fixing means such as screws and metal fittings (not shown).

下コア2bは、ヒートシンク10の上側に設けられた凹部10k(図2)に嵌め込まれる。ヒートシンク10の下側には、フィン10fが設けられている。ヒートシンク10は、金属製であり、本発明の「放熱器」の一例である。   The lower core 2 b is fitted into a recess 10 k (FIG. 2) provided on the upper side of the heat sink 10. A fin 10 f is provided on the lower side of the heat sink 10. The heat sink 10 is made of metal and is an example of the “heat radiator” of the present invention.

基板3は、絶縁体から成る薄板状の基材の各層に、厚みの厚い銅箔(導体)でパターンが形成された厚銅箔基板から構成されている。本実施形態では、基板3に他の電子部品や回路が設けられていないが、実際に磁気デバイス1を図1のスイッチング電源装置100で使用する場合、同一基板上に磁気デバイス1とスイッチング電源装置100の他の電子部品や回路が設けられる。   The board | substrate 3 is comprised from the thick copper foil board | substrate with which the pattern was formed in each layer of the thin-plate-shaped base material which consists of an insulator with thick copper foil (conductor). In the present embodiment, other electronic components and circuits are not provided on the substrate 3, but when the magnetic device 1 is actually used in the switching power supply device 100 of FIG. 1, the magnetic device 1 and the switching power supply device are provided on the same substrate. 100 other electronic components and circuits are provided.

基板3の上側の表面(図2、図4、および図5で上面)には、図3(a)に示すような第1層L1が設けられている。基板3の下側の表面(図2、図4、および図5で下面)には、図3(c)に示すような第3層L3が設けられている。図4および図5に示すように、第1層L1と第3層L3の間には、図3(b)に示すような第2層L2が設けられている。   A first layer L1 as shown in FIG. 3A is provided on the upper surface of the substrate 3 (the upper surface in FIGS. 2, 4 and 5). On the lower surface of the substrate 3 (the lower surface in FIGS. 2, 4 and 5), a third layer L3 as shown in FIG. 3C is provided. As shown in FIGS. 4 and 5, a second layer L2 as shown in FIG. 3B is provided between the first layer L1 and the third layer L3.

つまり、基板3は、回路を形成可能な2つの表層L1、L3と、1つの内層L2の、計3つの層L1、L2、L3を有した、多層の基板である。なお、多層の基板とは、3つ以上の層を有する基板のことである。第3層L3は、本発明の「一の層」の一例であり、第1層L1および第2層L2は、本発明の「他の層」の一例である。   That is, the substrate 3 is a multilayer substrate having a total of three layers L1, L2, and L3, that is, two surface layers L1 and L3 capable of forming a circuit and one inner layer L2. Note that a multi-layer substrate is a substrate having three or more layers. The third layer L3 is an example of “one layer” in the present invention, and the first layer L1 and the second layer L2 are examples of “other layer” in the present invention.

基板3には、複数の開口部3m、3L、3rが設けられている。開口部3mは大径の円形の貫通孔から成り、開口部3L、3rは切欠きから成る。図2〜図4に示すように、中央にある1つの開口部3mには、コア2aの中央の凸部2mが挿入され、左右にある開口部3L、3rには、コア2aの左右の凸部2L、2rがそれぞれ挿入される。   The substrate 3 is provided with a plurality of openings 3m, 3L, and 3r. The opening 3m is formed of a large-diameter circular through hole, and the openings 3L and 3r are formed of notches. As shown in FIGS. 2 to 4, the central protrusion 2 m of the core 2 a is inserted into one opening 3 m at the center, and the left and right protrusions of the core 2 a are inserted into the openings 3 L and 3 r on the left and right. The parts 2L and 2r are respectively inserted.

また、基板3には、小径で円形の貫通孔3aが2つ設けられている。各貫通孔3aには、図2に示すように、各ねじ11が挿入される。基板3の第3層L3側をヒートシンク10の上面(フィン10fと反対の面)と対向させる。そして、各ねじ11を基板3の第1層L1側から各貫通孔3aに貫通させて、ヒートシンク10の各ねじ孔10aに螺合する。これにより、図4に示すように、基板3の第3層L3側にヒートシンク10が近接状態で固定される。   The substrate 3 is provided with two circular through holes 3a having a small diameter. As shown in FIG. 2, each screw 11 is inserted into each through hole 3a. The third layer L3 side of the substrate 3 is opposed to the upper surface of the heat sink 10 (the surface opposite to the fin 10f). Then, the screws 11 are passed through the through holes 3 a from the first layer L 1 side of the substrate 3 and screwed into the screw holes 10 a of the heat sink 10. Thereby, as shown in FIG. 4, the heat sink 10 is fixed to the third layer L3 side of the substrate 3 in the proximity state.

基板3とヒートシンク10の間には、伝熱性を有する絶縁シート12が挟み込まれる。絶縁シート12は可撓性を有しているため、基板3やヒートシンク10と隙間なく密着する。   An insulating sheet 12 having heat conductivity is sandwiched between the substrate 3 and the heat sink 10. Since the insulating sheet 12 has flexibility, it is in close contact with the substrate 3 and the heat sink 10 without a gap.

図3に示すように、基板3には、スルーホール8a、8d、9a、9b、パッド8b、8c、端子6i、6o、パターン4a〜4d、4t〜4t、5s〜5s、およびピン7a〜7dといった導体が設けられている。 As shown in FIG. 3, the substrate 3, through holes 8a, 8d, 9a, 9b, pads 8b, 8c, terminal 6i, 6o, pattern 4a~4d, 4t 0 ~4t 6, 5s 0 ~5s 9, and Conductors such as pins 7a to 7d are provided.

一対の大径のスルーホール8aのうち、一方のスルーホール8aには、端子6iが埋設され、他方のスルーホール8aには、端子6oが埋設されている。一対の端子6i、6oは、銅ピンから成る。第1層L1と第3層L3の端子6i、6oの周囲には、スルーホール8aのパッド8bが設けられている。パッド8bは、銅箔から成る。端子6i、6oやパッド8bの表面には、銅めっきが施されている。端子6i、6oの下端は、絶縁シート12と接触している(図示省略)。端子6i、6oは、本発明の「端子部」の一例である。   Of the pair of large-diameter through holes 8a, one through hole 8a has a terminal 6i embedded therein, and the other through hole 8a has a terminal 6o embedded therein. The pair of terminals 6i and 6o are made of copper pins. A pad 8b of a through hole 8a is provided around the terminals 6i and 6o of the first layer L1 and the third layer L3. The pad 8b is made of copper foil. Copper plating is applied to the surfaces of the terminals 6i and 6o and the pad 8b. The lower ends of the terminals 6i and 6o are in contact with the insulating sheet 12 (not shown). The terminals 6i and 6o are examples of the “terminal portion” in the present invention.

基板3の各層L1〜L3には、コイルパターン4a〜4cと放熱パターン5s〜5sが設けられている。各パターン4a〜4d、5s〜5sは、銅箔から成る。第1層L1の各パターン4a、5s〜5sの表面には、絶縁加工が施されている。コイルパターン4a〜4cの幅や厚みや断面積は、コイルの所定の性能を達成しつつ、所定の大電流(たとえばDC150A)を流しても、コイルパターン4a〜4cでの発熱量をある程度に抑えて、しかもコイルパターン4a〜4cの表面から放熱できるように設定されている。 Coil patterns 4 a to 4 c and heat radiation patterns 5 s 0 to 5 s 9 are provided on each layer L 1 to L 3 of the substrate 3. Each pattern 4a~4d, 5s 0 ~5s 9 is made of a copper foil. The surface of each pattern 4a, 5s 0 to 5s 2 of the first layer L1 is subjected to insulation processing. The widths, thicknesses, and cross-sectional areas of the coil patterns 4a to 4c suppress the amount of heat generated in the coil patterns 4a to 4c to some extent even when a predetermined large current (for example, DC150A) is passed while achieving the predetermined performance of the coil. And it is set so that heat can be radiated from the surfaces of the coil patterns 4a to 4c.

図3に示すように、各コイルパターン4a〜4cは、各層L1〜L3で中央の凸部2mの周囲に2回巻回されている。第1層L1のコイルパターン4aの一端と、第2層L2のコイルパターン4bの一端とは、スルーホール9aにより接続されている。第2層L2のコイルパターン4bの他端と、第3層L3のコイルパターン4cの一端とは、スルーホール9bにより接続されている。   As shown in FIG. 3, each of the coil patterns 4 a to 4 c is wound twice around the central convex portion 2 m in each layer L <b> 1 to L <b> 3. One end of the coil pattern 4a of the first layer L1 and one end of the coil pattern 4b of the second layer L2 are connected by a through hole 9a. The other end of the coil pattern 4b of the second layer L2 and one end of the coil pattern 4c of the third layer L3 are connected by a through hole 9b.

つまり、スルーホール9a、9bは、異なる層L1、L2、L3にあるコイルパターン4a〜4c同士を接続する。各スルーホール9a、9bの表面には、銅めっきが施されている。各スルーホール9a、9bの内側は、銅などで埋められていてもよい。スルーホール9a、9bは、本発明の「通電用接続部」の一例である。   That is, the through holes 9a and 9b connect the coil patterns 4a to 4c in the different layers L1, L2, and L3. Copper plating is applied to the surface of each through hole 9a, 9b. The inside of each through hole 9a, 9b may be filled with copper or the like. The through holes 9a and 9b are an example of the “connection portion for energization” in the present invention.

第1層L1のスルーホール9bの周辺と、第3層L3のスルーホール9aの周辺には、スルーホール9a、9bを形成し易くするため、小パターン4dがそれぞれ設けられている。それぞれのスルーホール9a、9bと小パターン4dは接続されている。小パターン4dは、銅箔から成る。第1層L1の小パターン4dの表面には、絶縁加工が施されている。   Small patterns 4d are provided around the through holes 9b of the first layer L1 and around the through holes 9a of the third layer L3 in order to facilitate the formation of the through holes 9a and 9b. Each through-hole 9a, 9b and the small pattern 4d are connected. The small pattern 4d is made of copper foil. The surface of the small pattern 4d of the first layer L1 is subjected to insulation processing.

図3(a)に示すように、第1層L1のコイルパターン4aの他端は、パッド8bとスルーホール8aを介して端子6oと接続されている。図3(c)に示すように、第3層L3のコイルパターン4cの他端は、パッド8bとスルーホール8aを介して端子6iと接続されている。   As shown in FIG. 3A, the other end of the coil pattern 4a of the first layer L1 is connected to a terminal 6o through a pad 8b and a through hole 8a. As shown in FIG. 3C, the other end of the coil pattern 4c of the third layer L3 is connected to the terminal 6i through the pad 8b and the through hole 8a.

端子6i、6o、スルーホール8a、9a、9b、および小パターン4dは、基板3の板面方向と平行でかつ、コア2aの凸部2L、2m、2rが並ぶ一直線Qに対して垂直な方向にある、基板3の一方側(図3で直線Qより上側)に設けられている。   The terminals 6i, 6o, the through holes 8a, 9a, 9b, and the small pattern 4d are parallel to the plate surface direction of the substrate 3 and perpendicular to the straight line Q in which the convex portions 2L, 2m, 2r of the core 2a are arranged. And provided on one side of the substrate 3 (above the straight line Q in FIG. 3).

上記により、基板3のコイルパターン4a〜4cは、第3層L3で、起点である端子6iから、凸部2mの周囲に1回目と2回目が巻かれた後、スルーホール9bを経由して、第2層L2に接続される。次に、コイルパターン4a〜4cは、第2層L2で、凸部2mの周囲に3回目と4回目が巻かれた後、スルーホール9aを経由して、第1層L1に接続される。そして、コイルパターン4a〜4cは、第1層L1で、凸部2mの周囲に5回目と6回目が巻かれた後、終点である端子6oに接続される。   As described above, the coil patterns 4a to 4c of the substrate 3 are the third layer L3, and the first and second times are wound around the convex portion 2m from the starting terminal 6i, and then through the through hole 9b. , Connected to the second layer L2. Next, the coil patterns 4a to 4c are the second layer L2, and after the third and fourth turns are wound around the convex portion 2m, the coil patterns 4a to 4c are connected to the first layer L1 via the through hole 9a. And the coil patterns 4a-4c are the 1st layer L1, and after the 5th time and the 6th time are wound around the convex part 2m, they are connected to the terminal 6o which is an end point.

磁気デバイス1に流れる電流も、上記のように、端子6i、コイルパターン4c、スルーホール9b、コイルパターン4b、スルーホール9a、コイルパターン4a、および端子6oの順番で流れる。   As described above, the current flowing through the magnetic device 1 also flows in the order of the terminal 6i, the coil pattern 4c, the through hole 9b, the coil pattern 4b, the through hole 9a, the coil pattern 4a, and the terminal 6o.

図3に示すように、基板3の各層L1〜L3の空き領域には、各コイルパターン4a〜4cの一部を巻回周の外側へ拡張することにより、コイルパターン4a〜4cより幅の広い放熱部4t〜4tがそれぞれ設けられている。各放熱部4t〜4tは、コイルパターン4a〜4cと同様に銅箔から成る。また、第1層L1の放熱部4t〜4tの表面には、絶縁加工が施されている。 As shown in FIG. 3, in the empty regions of the layers L1 to L3 of the substrate 3, a part of each of the coil patterns 4a to 4c is expanded to the outside of the winding circumference, so that it is wider than the coil patterns 4a to 4c. The heat radiating portions 4t 0 to 4t 6 are provided. Each radiating portion 4t 0 ~4t 6, like the coil pattern 4a~4c made of copper foil. The surface of the heat radiating portion 4t 0 ~4t 2 of the first layer L1, insulation processing is given.

図3(a)に示すように、第1層L1において、放熱部4t〜4tは、それぞれ基板3の板面内に配置されている。図3(b)に示すように、第2層L2において、放熱部4t、4tは、それぞれ基板3の板面内に配置されている。図3(c)に示すように、第3層L3において、放熱部4t、4tは、それぞれ基板3の板面内に配置されている。 As shown in FIG. 3 (a), in the first layer L1, the heat radiating portion 4t 0 ~4t 2 is disposed within the plate surface of the substrate 3, respectively. As shown in FIG. 3B, in the second layer L2, the heat radiating portions 4t 3 and 4t 4 are arranged in the plate surface of the substrate 3, respectively. As shown in FIG. 3C, in the third layer L <b> 3, the heat radiating portions 4 t 5 and 4 t 6 are respectively arranged in the plate surface of the substrate 3.

また、図3でコア2aより上側にある、第1層L1の放熱部4tと第2層L2の放熱部4tとは、基板3の板厚方向から板面に投影した場合に、投影領域の全域で重ならないように配置されている。 Further, on the upper side than the core 2a in FIG. 3, the heat radiating portion 4t 0 of the first layer L1 and the heat radiating portion 4t 3 of the second layer L2, when projected from a thickness direction of the substrate 3 to the plate surface, the projection Arranged so as not to overlap in the entire area.

また、図3でコア2aより上側にある、第1層L1の放熱部4tと第3層L3の放熱部4tとは、基板3の板厚方向から板面に投影した場合に、投影領域の一部で重ならないように配置されている。第2層L2の放熱部4tと第3層L3の放熱部4tとは、基板3の板厚方向から板面に投影した場合に、投影領域の全域で重ならないように配置されている。 Further, on the upper side than the core 2a in FIG. 3, the heat radiating portion 4t 2 of the first layer L1 and the heat radiating portion 4t 6 of the third layer L3, if projected from a thickness direction of the substrate 3 to the plate surface, the projection It is arranged so that it does not overlap in part of the area. The heat radiating part 4t 3 of the second layer L2 and the heat radiating part 4t 5 of the third layer L3 are arranged so as not to overlap in the entire projection area when projected onto the plate surface from the thickness direction of the substrate 3. .

また、図3でコア2aより下側にある、第1層L1の放熱部4tと第2層L2の放熱部4tとは、基板3の板厚方向から板面に投影した場合に、投影領域の全域で重ならないように配置されている。 Further, on the lower side than the core 2a in FIG. 3, the heat radiating portion of the first layer L1 4t 1 and the heat radiating portion 4t 4 of the second layer L2, when projected from a thickness direction of the substrate 3 to the plate surface, Arranged so as not to overlap in the entire projection area.

放熱部4t、4tは、一直線Qに対して、端子6i、6oやスルーホール8a、9a、9bなどと反対側に設けられている。すなわち、放熱部4t、4tは、一直線Qに対して垂直な方向にある、基板3の他方側(図3で直線Qより下側)に設けられている。 The heat radiating portions 4t 1 and 4t 4 are provided on the opposite side of the straight line Q from the terminals 6i and 6o, the through holes 8a, 9a, and 9b. That is, the heat radiating portions 4t 1 and 4t 4 are provided on the other side of the substrate 3 (below the straight line Q in FIG. 3) in a direction perpendicular to the straight line Q.

また、基板3の各層L1〜L3において、コイルパターン4a〜4dおよび放熱部4t〜4tの周辺にある空き領域には、これらと別体で平面的な広がりを持った放熱パターン5s〜5sが設けられている。放熱パターン5s〜5s同士も、別体になっている。 Further, in each layer L1~L3 substrate 3, the free space in the periphery of the coil pattern 4a~4d and the heat radiating portion 4t 0 ~4t 6, the heat radiation pattern 5s 0 ~ having a planar spread these separately from 5s 9 are provided. The heat radiation patterns 5s 0 to 5s 9 are also separate bodies.

第3層L3にある放熱パターン5s〜5sは、他の層L1、L2にある放熱部4t〜4tに対応させて設けられている。詳しくは、第3層L3の放熱パターン5sは、第1層L1の放熱部4tに対応し、第3層L3の放熱パターン5sは、第1層L1の放熱部4tに対応し、第3層L3の放熱パターン5sは、第1層L1の放熱部4tに対応している。また、第3層L3の放熱パターン5sは、第2層L2の放熱部4tに対応し、第3層L3の放熱パターン5sは、第2層L2の放熱部4tに対応している。 The heat radiation patterns 5s 5 to 5s 9 in the third layer L3 are provided corresponding to the heat radiation parts 4t 0 to 4t 4 in the other layers L1 and L2. Specifically, the heat radiation pattern 5s 5 of the third layer L3 corresponds to the heat radiating portion 4t 0 of the first layer L1, the heat radiation pattern 5s 6 of the third layer L3 corresponds to the heat radiating portion 4t 1 of the first layer L1 , the heat radiation pattern 5s 9 of the third layer L3 corresponds to the heat radiating portion 4t 2 of the first layer L1. Further, the heat radiation pattern 5s 7 of the third layer L3 corresponds to the heat radiating portion 4t 3 of the second layer L2, the heat radiation pattern 5s 8 of the third layer L3, corresponding to the heat radiation portion 4t 4 of the second layer L2 Yes.

また、第1層L1および第2層L2にある放熱パターン5s〜5sは、異なる層L1〜L3にある放熱部4t、4t、4t、4tに対応させて設けられている。詳しくは、第1層L1の放熱パターン5sは、第2層L2の放熱部4tに対応し、第1層L1の放熱パターン5sは、第2層L2の放熱部4tに対応している。また、第2層L2の放熱パターン5sは、第1層L1の放熱部4tに対応し、第2層L2の放熱パターン5sは、第1層L1の放熱部4tに対応している。 The heat radiation patterns 5s 1 to 5s 4 in the first layer L1 and the second layer L2 are provided corresponding to the heat radiation parts 4t 0 , 4t 1 , 4t 3 and 4t 4 in the different layers L1 to L3. . Specifically, the heat radiation pattern 5s 1 of the first layer L1 corresponds to the heat radiating portion 4t 3 of the second layer L2, the heat radiation pattern 5s 2 of the first layer L1 corresponds to the heat radiating portion 4t 4 of the second layer L2 ing. Further, the heat radiation pattern 5s 3 of the second layer L2 corresponds to the heat radiating portion 4t 0 of the first layer L1, the heat radiation pattern 5s 4 of the second layer L2, corresponding to the heat radiating portion 4t 1 of the first layer L1 Yes.

複数の大径のスルーホール8dには、放熱ピン7a〜7dがそれぞれ埋め込まれている。放熱ピン7a〜7dは、銅ピンから成る。第1層L1と第3層L3の放熱ピン7a〜7dの周囲には、スルーホール8dのパッド8cが設けられている。パッド8cは、銅箔から成る。放熱ピン7a〜7dやパッド8cの表面には、銅めっきが施されている。放熱ピン7a〜7dの下端は、絶縁シート12と接触している(図5参照)。放熱ピン7a〜7dとスルーホール8dは、本発明の「放熱用接続部」の一例である。   Heat dissipation pins 7a to 7d are embedded in the plurality of large-diameter through holes 8d, respectively. The heat radiation pins 7a to 7d are made of copper pins. A pad 8c of a through hole 8d is provided around the heat dissipation pins 7a to 7d of the first layer L1 and the third layer L3. The pad 8c is made of copper foil. Copper plating is applied to the surfaces of the heat radiation pins 7a to 7d and the pad 8c. The lower ends of the heat radiation pins 7a to 7d are in contact with the insulating sheet 12 (see FIG. 5). The heat radiation pins 7a to 7d and the through hole 8d are examples of the “heat radiation connection portion” in the present invention.

放熱ピン7aとこの周囲のスルーホール8dは、第1層L1の放熱部4t、第2層L2の放熱パターン5s、および第3層L3の放熱パターン5sを貫通している。放熱部4tと放熱パターン5s、5sは、放熱ピン7aとこの周囲のスルーホール8dおよびパッド8cにより接続されている。 Through holes 8d of the ambient and the heat dissipation pins 7a penetrates the heat radiating portion 4t 0 of the first layer L1, the heat radiation pattern 5s 3 of the second layer L2, and the heat radiation pattern 5s 5 of the third layer L3. Radiating portion 4t 0 and the heat dissipation pattern 5s 3, 5s 5 are connected by through holes 8d and pads 8c of the ambient and the heat dissipation pins 7a.

放熱ピン7bとこの周囲のスルーホール8dは、第1層L1の放熱パターン5s、第2層L2の放熱部4t、および第3層L3の放熱パターン5sを貫通している。放熱部4tと放熱パターン5s、5sは、放熱ピン7bとこの周囲のスルーホール8dおよびパッド8cにより接続されている。 Through holes 8d of the ambient and the heat dissipation pins 7b extends through the heat radiation pattern 5s 7 of the heat radiation pattern 5s 1, the heat radiation portion 4t 3 of the second layer L2, and a third layer L3 of the first layer L1. The heat dissipating part 4t 3 and the heat dissipating patterns 5s 1 and 5s 7 are connected by the heat dissipating pins 7b and the surrounding through holes 8d and pads 8c.

放熱ピン7cとこの周囲のスルーホール8dは、第1層L1の放熱部4t、第2層L2の放熱パターン5s、および第3層L3の放熱パターン5sを貫通している。放熱部4tと放熱パターン5s、5sは、放熱ピン7cとこの周囲のスルーホール8dおよびパッド8cにより接続されている。 Through holes 8d of the ambient and the heat dissipation pins 7c penetrates the heat dissipating portion 4t 1 of the first layer L1, the heat radiation pattern 5s 4 of the second layer L2, and the heat radiation pattern 5s 6 of the third layer L3. The heat dissipating part 4t 1 and the heat dissipating patterns 5s 4 and 5s 6 are connected by the heat dissipating pins 7c and the surrounding through holes 8d and pads 8c.

放熱ピン7dとこの周囲のスルーホール8dは、第1層L1の放熱パターン5s、第2層L2の放熱部4t、および第3層L3の放熱パターン5sを貫通している。放熱部4tと放熱パターン5s、5sは、放熱ピン7dとこの周囲のスルーホール8dおよびパッド8cにより接続されている。 The heat radiation pin 7d and the surrounding through hole 8d penetrate the heat radiation pattern 5s 2 of the first layer L1, the heat radiation part 4t 4 of the second layer L2, and the heat radiation pattern 5s 8 of the third layer L3. The heat dissipating part 4t 4 and the heat dissipating patterns 5s 2 and 5s 8 are connected by the heat dissipating pins 7d, the surrounding through holes 8d and the pads 8c.

第1層L1の放熱部4tと、第3層L3の放熱パターン5sとは、端子6oとこの周囲のスルーホール8aおよびパッド8bにより接続されている。端子6oとこの周囲のスルーホール8aおよびパッド8bは、その他の放熱部4t、4t、4t〜4tや放熱パターン5s〜5sに対して絶縁されている。端子6iとこの周囲のスルーホール8aおよびパッド8bは、第3層L3の放熱部4tに接続され、その他の放熱部4t〜4t、4tや放熱パターン5s〜5sに対して絶縁されている。 And the heat radiating portion 4t 2 of the first layer L1, and the heat radiation pattern 5s 9 of the third layer L3, are connected by a through-hole 8a and the pad 8b of the surrounding terminal 6o. Through-holes 8a and pad 8b of the surrounding terminal 6o is other are insulated against heat radiation portion 4t 0, 4t 1, 4t 3 ~4t 6 and the heat radiation pattern 5s 0 ~5s 8. Through-holes 8a and pad 8b of the surrounding terminal 6i, to the third layer is connected to the heat radiating portion 4t 5 of L3, other heat radiating portion 4t 0 ~4t 4, 4t 6 and the heat radiation pattern 5s 0 ~5s 9 Insulated.

ねじ11は、パターン4a〜4d、5s〜5sや放熱部4t〜4tに対して絶縁されている。図3(b)および(c)に示すように、第2層L2や第3層L3の貫通孔3aの周囲の最短絶縁領域より、第1層L1の貫通孔3aの周囲の最短絶縁領域の方が大きくなっている。これは、ねじ11の軸部11bより径の大きな頭部11aが基板3の第1層L1側に配置されるので、第1層L1で頭部11aとこの近傍のパターン4a、4d、5sや放熱部4t〜4tを絶縁するためである。 The screw 11 is insulated from the patterns 4 a to 4 d, 5 s 0 to 5 s 9 and the heat radiating portions 4 t 0 to 4 t 6 . As shown in FIGS. 3B and 3C, the shortest insulating region around the through hole 3a in the first layer L1 is shorter than the shortest insulating region around the through hole 3a in the second layer L2 and the third layer L3. Is getting bigger. This is because the head portion 11a having a larger diameter than the shaft portion 11b of the screw 11 is disposed on the first layer L1 side of the substrate 3, so that the head portion 11a and the patterns 4a, 4d, 5s 2 in the vicinity thereof in the first layer L1. the or radiating portion 4t 0 ~4t 2 in order to insulate.

コイルパターン4a〜4cには大電流が流れるため、コイルパターン4a〜4cが発熱源となって、基板3の温度が上昇する。   Since a large current flows through the coil patterns 4a to 4c, the coil patterns 4a to 4c serve as heat generation sources, and the temperature of the substrate 3 rises.

第1層L1では、基板3の熱は、たとえば、放熱部4t〜4tや放熱パターン5s〜5sなどの導体に拡散され、該導体の表面から放熱される。また、基板3の熱は、たとえば、放熱ピン7a〜7dやスルーホール8d、8a、9a、9bなどの基板3を貫通する導体を伝って、絶縁シート12を介してヒートシンク10で放熱される。スルーホール9a、9bは、サーマルビアとしても機能する。 In the first layer L1, the heat of the substrate 3, for example, are spread to a conductor of heat dissipation portion 4t 0 ~4t 2 and heat radiation pattern 5s 0 ~5s 2, is radiated from the surface of the conductor. The heat of the substrate 3 is radiated by the heat sink 10 through the insulating sheet 12 through conductors that penetrate the substrate 3 such as the heat radiation pins 7a to 7d and the through holes 8d, 8a, 9a, and 9b. The through holes 9a and 9b also function as thermal vias.

また、第1層L1のコイルパターン4aの発熱は、放熱ピン7a、7c、端子6o、およびこれらの周囲のスルーホール8d、8aを伝って、他の層L2、L3の放熱パターン5s〜5s、5sに拡散される。そして、この拡散された熱は、第3層L3の放熱パターン5s、5s、5sの表面や放熱ピン7a、7cの下面から絶縁シート12を介してヒートシンク10に伝わって、ヒートシンク10で放熱される。 Further, the heat generation of the coil pattern 4a of the first layer L1 is transmitted through the heat radiation pins 7a and 7c, the terminal 6o, and the surrounding through holes 8d and 8a, and the heat radiation patterns 5s 3 to 5s of the other layers L2 and L3. 6 , 5s 9 is diffused. The diffused heat is transmitted to the heat sink 10 through the insulating sheet 12 from the surface of the heat radiation pattern 5s 5 , 5s 6 , 5s 9 of the third layer L3 and the lower surface of the heat radiation pins 7a and 7c. Heat is dissipated.

第2層L2では、基板3の熱は、たとえば、放熱部4t、4tや放熱パターン5s、5sなどの導体に拡散され、放熱ピン7a〜7dやスルーホール8d、9a、9bなどの基板3を貫通する導体を伝って、絶縁シート12を介してヒートシンク10で放熱される。 In the second layer L2, the heat of the substrate 3, for example, are spread to a conductor of heat dissipation portion 4t 3, 4t 4 and the heat radiation pattern 5s 3, 5s 4, heat radiating fins 7a~7d and the through hole 8d, 9a, 9b, etc. Heat is radiated by the heat sink 10 through the insulating sheet 12 through the conductor penetrating the substrate 3.

また、第2層L2のコイルパターン4bの発熱は、放熱ピン7b、7dおよびこれらの周囲のスルーホール8dを伝って、他の層L1、L3の放熱パターン5s、5s、5s、5sに拡散される。そして、この拡散された熱は、第1層L1の放熱パターン5s、5sの表面から放熱されたり、第3層L3の放熱パターン5s、5sの表面や放熱ピン7b、7dの下面から絶縁シート12を介してヒートシンク10に伝わって、ヒートシンク10で放熱されたりする。 Further, heat generation of the coil pattern 4b of the second layer L2 is radiation fins 7b, 7d and down along these around the through-hole 8d, radiating pattern 5s 1 of the other layers L1, L3, 5s 2, 5s 7, 5s 8 is diffused. The diffused heat is radiated from the surfaces of the heat radiation patterns 5s 1 and 5s 2 of the first layer L1, or the surfaces of the heat radiation patterns 5s 7 and 5s 8 of the third layer L3 and the lower surfaces of the heat radiation pins 7b and 7d. Then, the heat is transmitted to the heat sink 10 through the insulating sheet 12 and is radiated by the heat sink 10.

第3層L3では、基板3の熱は、たとえば、放熱部4t、4tや放熱パターン5s〜5sや放熱ピン7a〜7dなどの導体に拡散され、該導体から絶縁シート12を伝って、ヒートシンク10で放熱される。また、基板3の熱は、コイルパターン4cの発熱は、コイルパターン4cの表面や放熱部4t、4tから絶縁シート12を介してヒートシンク10に伝わって、ヒートシンク10で放熱される。 In the third layer L3, the heat of the substrate 3, for example, are spread to a conductor of heat dissipation portion 4t 5, 4t 6 and the heat radiation pattern 5s 5 ~5s 9 and the heat-radiating fin 7a to 7d, along the insulating sheet 12 from the conductor The heat sink 10 radiates heat. Further, the heat of the substrate 3 is transmitted to the heat sink 10 from the surface of the coil pattern 4 c and the heat radiation portions 4 t 5 and 4 t 6 to the heat sink 10 through the insulating sheet 12, and is radiated by the heat sink 10.

上記実施形態によると、基板3の第1層L1と第2層L2において、コイルパターン4a、4bで発生した熱を、基板3の板面上で重ならないように配置された各放熱部4t〜4tに拡散させて、基板3に広く分散させることできる。そして、その熱を各放熱部4t〜4tから放熱ピン7a〜7dやスルーホール8dにより第3層L3に伝えて、該層L3に近接するヒートシンク10を介して放熱させることができる。また、第3層L3のコイルパターン4cで発生した熱も、ヒートシンク10を介して放熱させることができる。 According to the above-described embodiment, the heat radiation portions 4t 0 arranged so that the heat generated in the coil patterns 4a and 4b in the first layer L1 and the second layer L2 of the substrate 3 does not overlap on the plate surface of the substrate 3. is diffused into ~4t 4, it can be widely dispersed in the substrate 3. Then, the heat can be transmitted from the heat radiation portions 4t 0 to 4t 4 to the third layer L3 through the heat radiation pins 7a to 7d and the through holes 8d, and can be radiated through the heat sink 10 adjacent to the layer L3. Further, the heat generated in the coil pattern 4c of the third layer L3 can also be dissipated through the heat sink 10.

よって、複数の層L1〜L3にコイルパターン4a〜4cが設けられた多層の基板3の放熱性能を高めることが可能となる。本例では、3層にコイルパターンを6巻した基板3の放熱性能を高めることが可能となる。   Therefore, the heat dissipation performance of the multilayer substrate 3 in which the coil patterns 4a to 4c are provided on the plurality of layers L1 to L3 can be improved. In this example, it is possible to improve the heat dissipation performance of the substrate 3 having six coil patterns wound in three layers.

また、第1層L1と第2層L2にある放熱部4t、4tを、基板3の板厚方向から板面に投影した場合に投影領域の全域で重ならないように配置している。このため、コイルパターン4a、4bで発生した熱を、放熱部4t、4tに拡散させて、基板3に熱をより広く分散させることできる。そして、その熱を放熱部4t、4tから放熱ピン7c、7dにより第3層L3にそれぞれ伝えて、放熱させることができる。つまり、第1層L1と第2層L2のコイルパターン4a、4bの放熱経路を分けて、効率良く放熱させることができる。 Further, when the heat radiation portions 4t 1 and 4t 4 in the first layer L1 and the second layer L2 are projected onto the plate surface from the plate thickness direction of the substrate 3, they are arranged so as not to overlap in the entire projection region. Thus, the coil patterns 4a, the heat generated in 4b, is diffused to the heat radiating portion 4t 1, 4t 4, heat can be more widely dispersed on the substrate 3. Then, the heat can be transferred from the heat radiating portions 4t 1 and 4t 4 to the third layer L3 by the heat radiating pins 7c and 7d to be radiated. That is, the heat radiation paths of the coil patterns 4a and 4b of the first layer L1 and the second layer L2 can be divided to efficiently dissipate heat.

また、基板3の板面方向と平行でかつコア2aの凸部2L、2m、2rが並ぶ一直線Qに対して垂直な方向にある、基板3の一方側にスルーホール9a、9bや端子6i、6oが設けられ、他方側に放熱部4t、4tが設けられている。このため、基板3の他方側に、放熱部4t、4tを板面上で重ならないようにしつつ広くなるように、容易に設けることができる。 Further, through holes 9a, 9b and terminals 6i on one side of the substrate 3, which are parallel to the plate surface direction of the substrate 3 and perpendicular to the straight line Q in which the convex portions 2L, 2m, 2r of the core 2a are arranged, 6o is provided, and the heat radiating portions 4t 1 and 4t 4 are provided on the other side. Therefore, the heat radiating portions 4t 1 and 4t 4 can be easily provided on the other side of the substrate 3 so as to be widened so as not to overlap each other on the plate surface.

また、スルーホール9a、9bや端子6i、6oは、電力とともに熱も、異なる層L1〜L3に伝えるので、これらと反対側の基板3の領域では、熱がこもり易くなる。然るに、そこに放熱部4t、4tと放熱ピン7c、7dを設けることで、熱を放熱部4t、4tに拡散させて、放熱ピン7c、7dなどにより第3層L3に伝えて、ヒートシンク10を介して放熱させることができる。 Further, since the through holes 9a and 9b and the terminals 6i and 6o transmit heat together with power to the different layers L1 to L3, heat easily accumulates in the region of the substrate 3 on the opposite side. However, by providing the heat radiating portions 4t 1 and 4t 4 and the heat radiating pins 7c and 7d there, the heat is diffused to the heat radiating portions 4t 1 and 4t 4 and transmitted to the third layer L3 by the heat radiating pins 7c and 7d. The heat can be dissipated through the heat sink 10.

さらに、第3層L3に、他の層L1、L2にある放熱部4t〜4tに対応させて放熱パターン5s〜5sを別体で設けて、対応する放熱部4t〜4tと放熱パターン5s〜5sとを、各放熱ピン7a〜7dやスルーホール8dによりそれぞれ接続している。このため、第1層L1と第2層L2の各コイルパターン4a、4bで発生した熱を、放熱部4t〜4tと放熱パターン5s〜5sで拡散させて、放熱パターン5s〜5sからヒートシンク10などを介して効率よく放熱させることができる。 Further, the third layer L3, provided the heat radiation pattern 5s 5 ~5s 9 separately to correspond to the heat radiating portion 4t 1 ~4t 4 in the other layers L1, L2, corresponding radiating portion 4t 1 ~4t 4 And the heat radiation patterns 5s 5 to 5s 9 are connected to the heat radiation pins 7a to 7d and the through holes 8d, respectively. Thus, each coil patterns 4a of the first layer L1 and the second layer L2, heat generated in 4b, is diffused by the heat radiating portion 4t 1 ~4t 4 radiating pattern 5s 5 ~5s 9, the heat radiation pattern 5s 5 ~ Heat can be efficiently radiated from 5s 9 through the heat sink 10 or the like.

本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、基板3の全ての層L1〜L3にコイルパターン4a〜4c、放熱部4t〜4t、および放熱パターン5s〜5sを設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。複数の層を有する多層の基板において、少なくとも表面にある一の層に放熱パターンを設け、少なくとも2つの他の層にコイルパターンや放熱部を設ければよい。また、コイルパターンは、コア2aの中央の凸部2mのみに巻回されるものに限らず、コアの複数の凸部に巻回されるものであってもよい。 In the present invention, various embodiments other than those described above can be adopted. For example, in the above embodiment, the coil patterns 4a to 4c, the heat radiating portions 4t 0 to 4t 6 and the heat radiating patterns 5s 0 to 5s 9 are provided on all the layers L1 to L3 of the substrate 3. The invention is not limited to this. In a multi-layer substrate having a plurality of layers, a heat dissipation pattern may be provided in at least one layer on the surface, and a coil pattern or a heat dissipation portion may be provided in at least two other layers. Further, the coil pattern is not limited to being wound around only the central convex portion 2m of the core 2a, but may be wound around a plurality of convex portions of the core.

また、以上の実施形態では、基板3の開口部3mが貫通孔から成り、開口部3L、3rが切欠きから成る例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、基板の開口部を全て貫通孔から構成してもよいし、溝やくぼみから構成してもよい。また、開口部は基板に1つだけ設けてもよい。   Moreover, although the opening part 3m of the board | substrate 3 consists of a through-hole, and the opening parts 3L and 3r showed the notch in the above embodiment, the present invention is not limited only to this. In addition to this, all the openings of the substrate may be constituted by through holes, or may be constituted by grooves or depressions. Further, only one opening may be provided in the substrate.

また、以上の実施形態では、異なる層L1〜L3のコイルパターン4a〜4c同士をスルーホール9a、9bにより接続した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば端子やピンなどの他の通電用接続部を基板に設けて、異なる層のコイルパターン同士を接続するようにしてもよい。   Moreover, in the above embodiment, although the example which connected the coil patterns 4a-4c of the different layers L1-L3 by the through holes 9a and 9b was shown, this invention is not limited only to this. In addition to this, for example, other energization connection portions such as terminals and pins may be provided on the substrate to connect the coil patterns of different layers.

また、以上の実施形態では、異なる層L1〜L3の放熱部4t〜4tと放熱パターン5s〜5sを、放熱ピン7a〜7dとスルーホール8dまたは端子6i、6oとスルーホール8aにより接続した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば端子、ピン、およびスルーホールのうち、少なくとも1つを基板に設けて、異なる層の放熱部を表層に接続したり、異なる層の放熱部と放熱パターンを接続したりしてもよい。 Further, in the above embodiment, the heat radiation portions 4t 0 to 4t 6 and the heat radiation patterns 5s 1 to 5s 9 of the different layers L1 to L3 are formed by the heat radiation pins 7a to 7d and the through holes 8d or the terminals 6i and 6o and the through holes 8a. Although an example of connection is shown, the present invention is not limited to this. In addition to this, for example, at least one of terminals, pins, and through-holes is provided on the substrate, and a heat radiation part of a different layer is connected to the surface layer, or a heat radiation part and a heat radiation pattern of different layers are connected. Also good.

また、以上の実施形態では、端子部として端子6i、6oを基板3に設けた例を示したが、端子6i、6oを省略して、スルーホール8aおよびパッド8bを端子部としてもよい。そして、これらの端子部8a、8bに、電子部品や回路を直接接続してもよい。たとえば、図1に示したスイッチング電源装置100の場合、コイルパターン4aの端子部8a、8b(入力側)に、整流回路54のダイオードD1、D2のカソードを半田付けで接続し、コイルパターン4bの端子部8a、8b(出力側)に、平滑回路55のコンデンサCの一端や、出力電圧検出回路59および出力端子T3につながるラインの一端を半田付けで接続すればよい。   Moreover, although the example which provided the terminals 6i and 6o in the board | substrate 3 as a terminal part was shown in the above embodiment, the terminals 6i and 6o may be abbreviate | omitted and the through hole 8a and the pad 8b may be used as a terminal part. And you may connect an electronic component and a circuit directly to these terminal parts 8a and 8b. For example, in the case of the switching power supply device 100 shown in FIG. 1, the cathodes of the diodes D1 and D2 of the rectifier circuit 54 are connected to the terminal portions 8a and 8b (input side) of the coil pattern 4a by soldering. One end of the capacitor C of the smoothing circuit 55 and one end of a line connected to the output voltage detection circuit 59 and the output terminal T3 may be connected to the terminal portions 8a and 8b (output side) by soldering.

また、以上の実施形態では、放熱器として、ヒートシンク10を用いた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これ以外の、空冷式や水冷式の放熱器、または冷媒を用いた放熱器などを用いてもよい。また、金属製の放熱器だけでなく、たとえば熱伝導性の高い樹脂で形成された放熱器を用いてもよい。この場合、放熱器と基板との間に絶縁シート12を設ける必要はなく、絶縁シート12を省略することができる。さらに、放熱器を基板の両面に設けたり、省略したりしてもよい。   Moreover, although the example which used the heat sink 10 was shown as a heat radiator in the above embodiment, this invention is not limited only to this, Other air-cooled type or water-cooled type heat radiators, or refrigerant | coolants You may use the radiator etc. which used. Moreover, you may use not only a metal radiator but the radiator formed, for example with resin with high heat conductivity. In this case, it is not necessary to provide the insulating sheet 12 between the radiator and the substrate, and the insulating sheet 12 can be omitted. Further, the radiator may be provided on both sides of the substrate or may be omitted.

また、以上の実施形態では、厚銅箔基板を用いた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではなく、一般的な樹脂製のプリント基板や金属製の基板などのような、他の基板を用いてもよい。金属製の基板の場合は、基材とコイルパターンとの間に絶縁体を設ければよい。   Moreover, although the example using a thick copper foil board | substrate was shown in the above embodiment, this invention is not limited only to this, A general resin-made printed boards, metal boards, etc. Other substrates may be used. In the case of a metal substrate, an insulator may be provided between the base material and the coil pattern.

また、以上の実施形態では、E字形の上コア2aにI字形の下コア2bを組み合わせた例を示したが、本発明は、2つのE字形コアを組み合わせた磁気デバイスにも適用することができる。   Moreover, although the example which combined the I-shaped lower core 2b with the E-shaped upper core 2a was shown in the above embodiment, this invention is applicable also to the magnetic device which combined two E-shaped cores. it can.

さらに、以上の実施形態では、車両用のスイッチング電源装置100における、平滑回路55のチョークコイルLとして使用される磁気デバイス1に本発明を適用した例を挙げたが、トランス53(図1)として使用される磁気デバイスに対しても、本発明を適用することは可能である。また、車両以外の、たとえば電子機器用のスイッチング電源装置で使用される磁気デバイスにも本発明を適用することは可能である。   Furthermore, although the example which applied this invention to the magnetic device 1 used as the choke coil L of the smoothing circuit 55 in the switching power supply device 100 for vehicles in the above embodiment was given, as the transformer 53 (FIG. 1) The present invention can be applied to a magnetic device to be used. Further, the present invention can be applied to a magnetic device other than a vehicle, for example, used in a switching power supply device for electronic equipment.

1 磁気デバイス
2a 上コア
2b 下コア
2m、2L、2r 凸部
3 基板
3m、3L、3r 開口部
4a〜4c コイルパターン
4t〜4t 放熱部
5s〜5s 放熱パターン
6i、6o 端子
7a〜7d 放熱ピン
8d スルーホール
9a、9b スルーホール
10 ヒートシンク
L1 第1層
L2 第2層
L3 第3層
Q 凸部が並ぶ一直線
1 magnetic device 2a on the core 2b under core 2m, 2L, 2r projections 3 substrate 3m, 3L, 3r opening 4a~4c coil pattern 4t 0 ~4t 6 radiating portion 5s 0 ~5s 9 radiating pattern 6i, 6o terminal 7a~ 7d Radiation pin 8d Through hole 9a, 9b Through hole 10 Heat sink L1 1st layer L2 2nd layer L3 3rd layer Q Straight line in which convex parts are arranged

Claims (5)

コアと、
前記コアが挿入される開口部、ならびに表面にある一の層および複数の他の層を有する多層の基板と、
前記基板の複数の層に設けられ、前記コアの周囲に巻回されるコイルパターンと、
前記基板に設けられ、異なる層にある前記コイルパターン同士を接続する通電用接続部と、を備え、
前記コイルパターンが設けられた複数の前記他の層に、前記各コイルパターンの一部を拡張することにより当該コイルパターンより幅の広い放熱部を設け、
前記各放熱部のうち所定の放熱部同士は、前記基板の板厚方向から板面に投影した場合に、投影領域の一部または全域で重ならないように配置されており、
前記基板に設けられ、前記各放熱部を前記一の層に接続する放熱用接続部をさらに備えた磁気デバイスにおいて、
前記基板の前記一の層に、前記他の層にある前記放熱部に対応させて、平面的な広がりを持った放熱パターンを設け、かつ該放熱パターン同士を別体にし、
対応する前記放熱部と前記放熱パターンとを、前記放熱用接続部によりそれぞれ接続した、ことを特徴とする磁気デバイス。
The core,
A multilayer substrate having an opening into which the core is inserted, and one layer on the surface and a plurality of other layers;
A coil pattern provided on a plurality of layers of the substrate and wound around the core;
A connection portion for energization provided on the substrate and connecting the coil patterns in different layers;
A plurality of the other layers provided with the coil pattern is provided with a heat dissipating part wider than the coil pattern by extending a part of each coil pattern,
Among the heat radiating portions, the predetermined heat radiating portions are arranged so as not to overlap in a part or the whole of the projection region when projected onto the plate surface from the thickness direction of the substrate,
In the magnetic device further provided with a connection part for heat dissipation provided on the substrate and connecting each heat dissipation part to the one layer ,
The one layer of the substrate is provided with a heat spread pattern having a planar spread, corresponding to the heat dissipating part in the other layer, and the heat dissipating patterns are separated from each other,
The corresponding heat dissipation part and the heat dissipation pattern are respectively connected by the heat dissipation connection part.
請求項1に記載の磁気デバイスにおいて、
前記基板の前記一の層側に、放熱器を設けた、ことを特徴とする磁気デバイス。
The magnetic device according to claim 1 .
A magnetic device comprising a radiator on the one layer side of the substrate.
請求項1または請求項2に記載の磁気デバイスにおいて、
前記コアは、前記基板の板面方向と平行な一直線上に並ぶ複数の凸部を有し、
前記基板の板面方向と平行でかつ前記一直線に対して垂直な方向にある、前記基板の一方側に前記通電用接続部を設け、他方側に前記放熱部を設けた、ことを特徴とする磁気デバイス。
The magnetic device according to claim 1 or 2 ,
The core has a plurality of protrusions arranged on a straight line parallel to the plate surface direction of the substrate,
The current-carrying connection portion is provided on one side of the substrate and the heat dissipation portion is provided on the other side, which is parallel to the plate surface direction of the substrate and perpendicular to the straight line. Magnetic device.
請求項に記載の磁気デバイスにおいて、
前記コイルパターンに対して電力を入出力する端子部をさらに備え、
前記端子部は、前記基板の前記一方側に設けられている、ことを特徴とする磁気デバイス。
The magnetic device according to claim 3 .
A terminal portion for inputting / outputting electric power to / from the coil pattern;
The magnetic device, wherein the terminal portion is provided on the one side of the substrate.
請求項または請求項に記載の磁気デバイスにおいて、
前記コアは、3つの凸部を有し、
前記基板の前記開口部は、前記3つの凸部のうち少なくとも中央にある凸部が挿入される貫通孔を含み、
前記コイルパターンは、前記基板の各層で前記中央の凸部の周囲に複数回巻回されている、ことを特徴とする磁気デバイス。
The magnetic device according to claim 3 or claim 4 ,
The core has three convex portions,
The opening of the substrate includes a through hole into which a convex portion at least in the center of the three convex portions is inserted,
The magnetic device, wherein the coil pattern is wound a plurality of times around the central convex portion in each layer of the substrate.
JP2013051286A 2013-03-14 2013-03-14 Magnetic device Active JP6213979B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013051286A JP6213979B2 (en) 2013-03-14 2013-03-14 Magnetic device
PCT/JP2014/001322 WO2014141670A1 (en) 2013-03-14 2014-03-10 Magnetic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013051286A JP6213979B2 (en) 2013-03-14 2013-03-14 Magnetic device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014179401A JP2014179401A (en) 2014-09-25
JP6213979B2 true JP6213979B2 (en) 2017-10-18

Family

ID=51536349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013051286A Active JP6213979B2 (en) 2013-03-14 2013-03-14 Magnetic device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6213979B2 (en)
WO (1) WO2014141670A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI629694B (en) * 2015-06-25 2018-07-11 威華微機電股份有限公司 Mass production method of preform of magnetic core inductor
FR3045922B1 (en) * 2015-12-17 2018-09-21 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives ELECTRONIC DEVICE COMPRISING AT LEAST ONE INDUCTANCE INCLUDING PASSIVE THERMAL MANAGEMENT MEANS
TWI630628B (en) * 2017-10-19 2018-07-21 光壽科技有限公司 Capacitive resistance voltage conversion device
WO2021136593A1 (en) * 2020-01-02 2021-07-08 Abb Schweiz Ag Cooled electrical assembly
WO2024018727A1 (en) * 2022-07-19 2024-01-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 Coil device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03183106A (en) * 1989-12-12 1991-08-09 Sanken Electric Co Ltd Printed wiring board
JPH0786755A (en) * 1993-09-17 1995-03-31 Nagano Japan Radio Co Printed board
US7289329B2 (en) * 2004-06-04 2007-10-30 Siemens Vdo Automotive Corporation Integration of planar transformer and/or planar inductor with power switches in power converter
JP4802615B2 (en) * 2005-08-26 2011-10-26 パナソニック電工株式会社 LC composite parts
JP2007059845A (en) * 2005-08-26 2007-03-08 Matsushita Electric Works Ltd Electromagnetic device, inverter circuit and illumination appliance
JP2008300734A (en) * 2007-06-01 2008-12-11 Mitsubishi Electric Corp Printed board, and manufacturing method thereof
JP5304231B2 (en) * 2008-12-26 2013-10-02 Tdk株式会社 Coil substrate structure and switching power supply device
JP5298864B2 (en) * 2009-01-09 2013-09-25 パナソニック株式会社 Thin coil and power supply using it
JP5310857B2 (en) * 2009-07-23 2013-10-09 株式会社村田製作所 Coil integrated switching power supply module
JP5546512B2 (en) * 2011-09-13 2014-07-09 三菱電機株式会社 Electromagnetic induction equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014179401A (en) 2014-09-25
WO2014141670A1 (en) 2014-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6084147B2 (en) Coil integrated printed circuit board, magnetic device
JP6084079B2 (en) Magnetic device
JP2011077328A (en) Transformer and switching power supply device
JP6084148B2 (en) Coil integrated printed circuit board, magnetic device
JP6213979B2 (en) Magnetic device
JP6168556B2 (en) Coil integrated printed circuit board, magnetic device
JP6120623B2 (en) Magnetic device
JP6153158B2 (en) Magnetic device
JP6261032B2 (en) Multilayer printed circuit boards, magnetic devices
JP2017199940A (en) Magnetic device
JP6084103B2 (en) Magnetic device
JP6261071B2 (en) Coil integrated printed circuit board, magnetic device
WO2014141668A1 (en) Magnetic device
JP2014179402A (en) Magnetic device
JP2015088689A (en) Multilayer printed board and magnetic device
JP2014160785A (en) Magnetic device
JP6460477B2 (en) Electronics
JP6265459B2 (en) Electronic component mounting structure
KR20190025674A (en) Multilayer substrate
JP6120619B2 (en) Magnetic device
JP2014170869A (en) Magnetic device
JP2014179399A (en) Magnetic device
JP2014179403A (en) Mounting structure of electronic component

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170118

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170321

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170706

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170901

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170913

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170913

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6213979

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250