JP6364765B2 - Winding parts - Google Patents

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Description

本発明は、車載用DC−DCコンバータ、スイッチング電源等に用いられるインダクタ等の巻線部品、及び、スイッチング電源装置をはじめとする電源装置に関する。   The present invention relates to a winding component such as an inductor used in an in-vehicle DC-DC converter, a switching power source, and the like, and a power source device including a switching power source device.

昨今、ハイブリッド自動車や電気自動車といった環境対応車(エコカー)が普及期に入っている。これらの車には、モーター駆動用の100〜300V程度の高圧バッテリーから補機類を動作させる12V程度の低圧バッテリーの充電および補機への電力供給を行うために、DC−DCコンバータなどのスイッチング電源装置が搭載されている。   In recent years, environmentally friendly vehicles (eco-cars) such as hybrid cars and electric cars have entered the popularization period. In these vehicles, a DC-DC converter or the like is used for charging a low-voltage battery of about 12 V for operating the auxiliary machines from a high-voltage battery of about 100 to 300 V for driving the motor and supplying power to the auxiliary machines. A power supply is installed.

特許文献1には、スイッチング電源等において、チョークコイルやトランスとして使用される平面コイルや平面トランスについて開示されている。平面コイルの巻線構造には、様々な種類があるが、ここではその中でプリント配線板の銅パターンにより形成され、プリント配線板を用いて、平面コイルを形成することが可能であることが示されている。平面コイルは、コアを含めた任意の体積の中でインダクタンスを大きくとるために、2ターン以上の複数巻とすることが多い。   Patent Document 1 discloses a planar coil or a planar transformer used as a choke coil or a transformer in a switching power supply or the like. There are various types of planar coil winding structures, but here the copper coil pattern of the printed wiring board is used, and it is possible to form the planar coil using the printed wiring board. It is shown. In many cases, the planar coil has a plurality of turns of two or more turns in order to increase the inductance in an arbitrary volume including the core.

特許文献2には、樹脂基板にコイルがパターン形成されたプリントコイルが複数層積層された点灯装置について開示されている。この点灯装置には、入力電圧を所定の電圧に変換するトランスが備えられ、このトランスは、磁性回路を形成するコア部や、電気回路を形成する巻線部を有している。   Patent Document 2 discloses a lighting device in which a plurality of printed coils each having a coil pattern formed on a resin substrate are stacked. The lighting device includes a transformer that converts an input voltage into a predetermined voltage. The transformer includes a core part that forms a magnetic circuit and a winding part that forms an electric circuit.

特開2002−260934号公報JP 2002-260934 A 特開2009−170804号公報JP 2009-170804 A

しかし、特許文献1において、平面コイルの巻線を形成した場合には、多層プリント配線基板にコイルパターンを形成しているが、1ターンのパターンを直列接続する際に、各パターンのコイルの内側の端部が厚み方向で重なり、プリント配線基板の各層間には容量成分が存在するため、高周波成分はこれを通過しやすい。また、プリント配線基板の各層間には容量成分が存在するため、MOS FETや出力整流ダイオード等のスイッチング素子で発生する高周波成分が容量成分部分を通過しやすくなる。これが高周波ノイズである。そのため、スイッチング電源装置をはじめとする種々電源装置で発生する高周波ノイズが大きくなりFMラジオ等の周波数帯で妨害波が発生しやすくなる。この場合、この回路の後段にノイズフィルタを設ける手段もあるが、製品の大型化やコストアップとなる。   However, in Patent Document 1, when the winding of the planar coil is formed, the coil pattern is formed on the multilayer printed wiring board. However, when one turn pattern is connected in series, the inside of the coil of each pattern Since the end of each overlaps in the thickness direction and a capacitive component exists between the layers of the printed wiring board, the high-frequency component easily passes therethrough. In addition, since a capacitive component exists between each layer of the printed wiring board, a high-frequency component generated by a switching element such as a MOS FET or an output rectifier diode easily passes through the capacitive component portion. This is high frequency noise. For this reason, high frequency noise generated in various power supply devices such as switching power supply devices becomes large, and interference waves are likely to be generated in the frequency band of FM radio or the like. In this case, there is means for providing a noise filter in the subsequent stage of this circuit, but this increases the size and cost of the product.

また、特許文献2では、基板を挟んで3層の平面コイルが形成されており、例えば、1層目と2層目の間には、絶縁間隔を確保するための絶縁スペーサを挟んだり、2層目と3層目の間には基板を挟んだりしている。しかしながら、絶縁スペーサによる間隔の確保は、コイル間に誘電率を有するために、容量が発生してしまう。また、コイル間が密着しているとプリント配線基板で銅(Cu)パターンを形成していることと同様となり、隣接するコイル間には容量成分が存在し、高周波成分はこれを通過しやすいので、前述の高周波ノイズを減少させることには繋がらない。   In Patent Document 2, a three-layer planar coil is formed with a substrate interposed therebetween. For example, an insulating spacer for securing an insulating interval is interposed between the first layer and the second layer, or 2 A substrate is sandwiched between the third and third layers. However, the securing of the interval by the insulating spacer has a dielectric constant between the coils, so that a capacitance is generated. In addition, if the coils are in close contact, it is the same as forming a copper (Cu) pattern on the printed wiring board, and there is a capacitive component between adjacent coils, and high frequency components easily pass through this. It does not lead to the reduction of the above-mentioned high frequency noise.

本発明は、基板を挟んで表裏面に配置された少なくとも1ターンを有する平面コイル間に発生する寄生容量を抑制し、高周波ノイズを抑制するための平面コイルを有する巻線部品を提供することを目的とする。   The present invention provides a winding component having a planar coil for suppressing parasitic capacitance generated between planar coils having at least one turn disposed on the front and back surfaces with a substrate interposed therebetween, and suppressing high frequency noise. Objective.

本発明は、基板と、前記基板を挟むように、第1の平面コイルと第2の平面コイルを備えており、前記第1の平面コイル、および、前記第2の平面コイルは、それぞれ、巻き始め端部と、巻き終わり端部を備え、前記基板は、前記第1の平面コイルと前記第2の平面コイルとほぼ同じ平面形状を含むコイル基板部を備えており、前記基板には、前記基板を貫通し、前記第1の平面コイルと前記第2の平面コイルを導通させるためのスルーホールを備え、前記基板と前記第1の平面コイルの間、および、前記基板と前記第2の平面コイルの間には、部分的に空隙を構成するための、複数の突起部を備えたことを特徴とする巻線部品である。   The present invention includes a substrate and a first planar coil and a second planar coil so as to sandwich the substrate, and each of the first planar coil and the second planar coil is wound. A starting end portion and a winding end end portion, and the substrate includes a coil substrate portion including substantially the same planar shape as the first planar coil and the second planar coil. A through hole penetrating the substrate and conducting the first planar coil and the second planar coil is provided, between the substrate and the first planar coil, and between the substrate and the second planar surface. A winding component comprising a plurality of protrusions for partially forming a gap between the coils.

このような構成にすることにより、誘電体である基板に対して、複数の突起部を用いて、各平面コイルを、概ね浮かせて配置することにより、空隙ができ、従来の形態よりも、各平面コイルと基板の接触面積を小さくすることができ、平面コイル間に存在する寄生容量の影響を小さくすることができる。結果として、平面コイル間での、寄生容量を抑制し、高周波ノイズを抑制することができる。   By adopting such a configuration, a plurality of protrusions are used on a substrate that is a dielectric, and each planar coil is arranged so as to be substantially floated so that a gap is formed. The contact area between the planar coil and the substrate can be reduced, and the influence of parasitic capacitance existing between the planar coils can be reduced. As a result, parasitic capacitance between planar coils can be suppressed, and high-frequency noise can be suppressed.

前記複数の突起部は、前記第1の平面コイル、および、前記第2の平面コイルの、前記基板に対向する側にそれぞれ備えられており、同数であり、互いに、平面的に重ならないように、位置をずらして配置されていることが好ましい。   The plurality of protrusions are respectively provided on the first planar coil and the second planar coil on the side facing the substrate, and are the same number so as not to overlap each other in a plane. It is preferable that the positions are shifted.

そのようにすることにより、前記各平面コイルを、前記基板の表裏の面に、それぞれの前記複数の突起部を、平面的に、すなわち、平面コイルを平面配置したときの座標系をXYとしたとき、Z軸方向の配置位置が重ならないように、ずらして搭載することにより、第1の平面コイルと、第2の平面コイル間で発生する、寄生容量をさらに小さくすることが可能となる。   By doing so, the coordinate system when the planar coils are arranged in a plane, that is, when the planar coils are arranged in a plane, on the front and back surfaces of the substrate, is set to XY. In some cases, the parasitic capacitance generated between the first planar coil and the second planar coil can be further reduced by mounting them so that the arrangement positions in the Z-axis direction do not overlap.

また、前記複数の突起部を、前記平面コイルの1ターン毎に、外周側、内周側、あるいは、内周側、外周側というように、交互に、位置をずらして配置することで、前記の各突起部をバランス良く配置し、前記の各平面コイルを、導体パターンや導体からなるランドを介して前記基板に安定して固定することができる。   Further, by arranging the plurality of protrusions alternately at different positions such as the outer peripheral side, the inner peripheral side, or the inner peripheral side, the outer peripheral side for each turn of the planar coil, Each of the projecting portions is arranged in a well-balanced manner, and each of the planar coils can be stably fixed to the substrate via a land made of a conductor pattern or a conductor.

本発明により、基板を挟んで表裏面に配置された少なくとも1ターンを有する平面コイル間に発生する寄生容量を抑制し、高周波ノイズを抑制するための平面コイルを有する巻線部品を提供することが可能である。   According to the present invention, it is possible to provide a winding component having a planar coil for suppressing a parasitic capacitance generated between planar coils having at least one turn arranged on the front and back surfaces with a substrate interposed therebetween and suppressing high frequency noise. Is possible.

実施形態1の巻線部品の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the winding component according to the first embodiment. 実施形態1の平面コイル部の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a planar coil portion according to the first embodiment. 実施形態1の第1の平面コイルの平面図である。3 is a plan view of a first planar coil according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1の第2の平面コイルの平面図である。3 is a plan view of a second planar coil according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1について電流の流れる様子を示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which current flows in the first embodiment. 実施形態1の平面コイル部の側面から見たイメージ透過図である。FIG. 3 is an image transmission diagram viewed from the side of the planar coil portion of the first embodiment. 従来形態の平面コイル部の側面から見たイメージ透過図である。It is the image transmission figure seen from the side of the plane coil part of the conventional form. 実施形態1の回路構成図である。1 is a circuit configuration diagram of Embodiment 1. FIG. 従来、放射ノイズデータである。Conventionally, it is radiation noise data. 実施形態1、放射ノイズデータである。Embodiment 1 is radiation noise data. 実施形態1の変形例である平面コイル部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the planar coil part which is a modification of Embodiment 1. FIG. 実施形態2の平面コイル部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the planar coil part of Embodiment 2. FIG. 実施形態2の第1の平面コイルの平面図である。6 is a plan view of a first planar coil according to Embodiment 2. FIG. 実施形態2の第2の平面コイルの平面図である。6 is a plan view of a second planar coil of Embodiment 2. FIG. 実施形態2の電流の流れる様子を示した分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which showed a mode that the electric current of Embodiment 2 flows. 実施形態3の平面コイル部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the planar coil part of Embodiment 3. 実施形態3について電流の流れる様子を示した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which current flows in the third embodiment. 実施形態4の平面コイル部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the planar coil part of Embodiment 4. 実施形態4の突起部の拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a protrusion according to a fourth embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに以下に記載した構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined. In addition, various omissions, substitutions, or changes of components can be made without departing from the scope of the present invention.

(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る巻線部品1の分解斜視図である。本実施形態では、巻線部品1として、インダクタを例として挙げている。実施形態1に係る巻線部品1は、図1に示すように、基板2と、基板2を挟むように、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4からなる平面コイル部10を備えている。また、これら一対の平面コイル3、4には銅(Cu)板を用いている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view of a winding component 1 according to the first embodiment. In the present embodiment, an inductor is exemplified as the winding component 1. As shown in FIG. 1, the winding component 1 according to the first embodiment includes a substrate 2 and a planar coil portion 10 including a first planar coil 3 and a second planar coil 4 so as to sandwich the substrate 2. ing. Further, a copper (Cu) plate is used for the pair of planar coils 3 and 4.

図1より、さらに、巻線部品1は、一対の平面コイル、すなわち、第1の平面コイル3および第2の平面コイル4を磁気的に結合するための一対の磁性体コア5a、5bを備え、基板2には、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4とを導通させるためのスルーホール6を備えている。基板2を挟むように形成された第1の平面コイル3と第2の平面コイル4、すなわち、平面コイル部10をさらに挟むように、一対の磁性体コア5a、5bが備えられている。   1, the winding component 1 further includes a pair of planar coils, that is, a pair of magnetic cores 5 a and 5 b for magnetically coupling the first planar coil 3 and the second planar coil 4. The substrate 2 is provided with a through hole 6 for conducting the first planar coil 3 and the second planar coil 4. A pair of magnetic cores 5 a and 5 b are provided so as to further sandwich the first planar coil 3 and the second planar coil 4 formed so as to sandwich the substrate 2, that is, the planar coil portion 10.

図1において、基板2の、Z軸の正の方向の面を、表面とし、Z軸の負の方向の面を、裏面とする。基板2の表面は、第1の平面コイル3と対向しており、裏面は、第2の平面コイル4と対向している。   In FIG. 1, the surface of the substrate 2 in the positive direction of the Z axis is the front surface, and the surface of the negative direction of the Z axis is the back surface. The surface of the substrate 2 is opposed to the first planar coil 3, and the back surface is opposed to the second planar coil 4.

図1において、実施形態1の基板2は、巻き始め端部と、巻き終わり端部を有し、C型形状でほぼ円形の、第1の平面コイル3と、第2の平面コイル4に挟まれており、第1、第2の平面コイル3、4とほぼ同じC型形状を含むほぼ円形のコイル基板部21と、コイル基板部21を支持するための、板状で長方形状の支持基板部22から構成されている。支持基板部22は、長手と短手をもつ長方形状である。長手方向をX軸、短手方向をY軸方向になるように支持基板部22を配置したときに、長手方向の中央で、Y軸方向に平行な軸を、基板の中心軸7と定義する。なお、基板の中心軸7の定義は全ての実施形態に適用される。基板2の材料は、ガラス・エポキシや、紙・フェノールなどを用いることができる。なお、実施形態の1ターンの平面コイルの形状は、必ずしもC型形状でほぼ円形である必要はなく、C型形状のように一部に切り欠部を有している形状であればよい。実施形態では、例として、C型形状でほぼ円形のコイルを用いて説明する。また、支持基板部22は必ずしも長方形状の板状ではなくてもよいが、実施形態では、例として、長方形状を用いて説明をする。   In FIG. 1, the substrate 2 of the first embodiment has a winding start end portion and a winding end end portion, and is sandwiched between a first planar coil 3 and a second planar coil 4 that are C-shaped and substantially circular. A substantially circular coil substrate portion 21 including substantially the same C shape as the first and second planar coils 3 and 4, and a plate-like rectangular support substrate for supporting the coil substrate portion 21 The unit 22 is configured. The support substrate portion 22 has a rectangular shape having a long side and a short side. When the support substrate portion 22 is arranged so that the longitudinal direction is the X axis and the short direction is the Y axis direction, an axis parallel to the Y axis direction at the center in the longitudinal direction is defined as the central axis 7 of the substrate. . Note that the definition of the central axis 7 of the substrate applies to all embodiments. As the material of the substrate 2, glass, epoxy, paper, phenol, or the like can be used. In addition, the shape of the one-turn planar coil of the embodiment is not necessarily a C shape and a substantially circular shape, and may be a shape having a cutout part in a portion like the C shape. In the embodiment, as an example, a description will be given using a C-shaped and substantially circular coil. Moreover, although the support substrate part 22 does not necessarily need to be rectangular plate shape, in embodiment, it demonstrates using a rectangular shape as an example.

スルーホール6は、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4を基板2を貫通させて、電気的に接続させるものであり、その配置位置は接続端子に隣接していることが好ましく、本実施形態では、各平面コイル3、4の端部の配置の関係から、基板2の支持基板部22とコイル基板部21の境界付近に設けることが好ましい。   The through-hole 6 is for electrically connecting the first planar coil 3 and the second planar coil 4 through the substrate 2 and its arrangement position is preferably adjacent to the connection terminal, In the present embodiment, it is preferable to provide near the boundary between the support substrate portion 22 and the coil substrate portion 21 of the substrate 2 in view of the arrangement of the end portions of the planar coils 3 and 4.

図2は、実施形態1の図1から一対の磁性体コアを除いた平面コイル部10の詳細斜視図である。すなわち、基板2を挟んで、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4からなる構成になっている。第1の平面コイル3と第2の平面コイル4は、C型形状でほぼ円形でありCu板コイルである。第1の平面コイル3の巻き終わり端部35と、基板2の表面のスルーホール6の端部は、図示しない導パターンによって電気的に接続されており、また、第2の平面コイル4の巻き始め端部41と、基板2の裏面のスルーホール6の端部は、導パターン16によって電気的に接続されていて、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4は、スルーホール6を介して電気的に接続されている。 FIG. 2 is a detailed perspective view of the planar coil unit 10 excluding the pair of magnetic cores from FIG. 1 of the first embodiment. That is, the first planar coil 3 and the second planar coil 4 are configured with the substrate 2 interposed therebetween. The first planar coil 3 and the second planar coil 4 are C-shaped and substantially circular, and are Cu plate coils. The winding end portion 35 of the first planar coil 3, an end portion of the through hole 6 of the surface of the substrate 2 is electrically connected by conductors pattern (not shown), also of the second planar coil 4 a winding start end portion 41, the end portion of the through hole 6 of the rear surface of the substrate 2, the conductive material pattern 16 is electrically connected, the first planar coil 3 and the second planar coil 4, through holes 6 is electrically connected.

第1の平面コイル3と第2の平面コイル4は、基板2の表と裏の両面に対応する配置位置にそれぞれ備えられている。基板2には、各平面コイル3、4の開口に対応する部分に開口が設けられていて、一対の磁性体コア5a、5bはこの開口を貫通して嵌合する。   The first planar coil 3 and the second planar coil 4 are respectively provided at positions corresponding to both the front and back surfaces of the substrate 2. The substrate 2 is provided with openings at portions corresponding to the openings of the planar coils 3 and 4, and the pair of magnetic cores 5 a and 5 b are fitted through the openings.

実施形態1では図2のように、第1の平面コイル3が1ターン目に相当し、第2の平面コイル4が2ターン目に相当している。第1の平面コイル3と第2の平面コイル4の基板2の側に対向する面と、基板面との間の接触面積を少なくするため、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4の、基板2の表裏の表面に対向する面に、それぞれ同数の(今回の例ではそれぞれ6箇所)の突起部11、および、12を設けた。   In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the first planar coil 3 corresponds to the first turn, and the second planar coil 4 corresponds to the second turn. In order to reduce the contact area between the surface of the first planar coil 3 and the second planar coil 4 facing the substrate 2 and the substrate surface, the first planar coil 3 and the second planar coil 4 are used. The same number (6 in each case) of the protrusions 11 and 12 were provided on the surfaces opposite to the front and back surfaces of the substrate 2.

これらの突起部は、基板2の表裏の表面に設けられたはんだ付け用のランド8に、はんだ付けにより固定される。すなわち、基板2と、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4のそれぞれの間には、第1、第2の平面コイル3、4に突起部11、12が設けられている。第1の平面コイル3と第2の平面コイル4は、突起部11、12により基板2と接続され、突起以外の部分には空隙が備えられている。各突起部11、12は、平面的に、すなわち、図2の座標軸でいえば、Z軸方向に位置が重ならないように配置されている。また、図2において、第2の平面コイル4の突起部12は、第2の平面コイル4の基板面側に設けられているため破線で示してある。これは、図2以降の第2の平面コイル4の突起部12の図示においても同様とした。   These protrusions are fixed to soldering lands 8 provided on the front and back surfaces of the substrate 2 by soldering. That is, the projections 11 and 12 are provided on the first and second planar coils 3 and 4 between the substrate 2 and each of the first planar coil 3 and the second planar coil 4. The first planar coil 3 and the second planar coil 4 are connected to the substrate 2 by the projections 11 and 12, and a portion other than the projection is provided with a gap. Each of the projections 11 and 12 is arranged so as not to overlap in the Z-axis direction in a plane, that is, in the coordinate axis of FIG. In FIG. 2, the protrusion 12 of the second planar coil 4 is indicated by a broken line because it is provided on the substrate surface side of the second planar coil 4. The same applies to the illustration of the protrusion 12 of the second planar coil 4 from FIG.

図3は、図2における、第1の平面コイル3の−Z軸方向から見た平面図である。すなわち、図1の正面に対して下方から見た平面図である。基板2と第1の平面コイル3とを、はんだ付けによって固定するための突起部11は、約60°の角度α毎に設けており、各突起部11は、いわゆる円筒形状であり、第1の平面コイル3を基板2にバランス良く固定するため、例えば、内周側、外周側、内周側、外周側、内周側、外周側というように交互に内周側、外周側、あるいはその逆の順で、6箇所設定している。なお、突起部の形状は、円筒形状以外の形状でも構わない。また、各平面コイル3、4の基板2への搭載時の安定性のため、また、表裏の各平面コイル3、4を同一部品で構成することを考慮して、上記のように、各平面コイルの突起11を交互配置にして、上下の各平面コイルの3、4の各突起部11の重なりを無くすようにしているが、安定性と同一部品という条件を満たせば、突起部11は各平面コイルの、幅方向において、内周側、外周側に対して中央位置に配置しても良い。   FIG. 3 is a plan view of the first planar coil 3 in FIG. 2 viewed from the −Z-axis direction. That is, it is the top view seen from the downward direction with respect to the front of FIG. Protrusions 11 for fixing the substrate 2 and the first planar coil 3 by soldering are provided at an angle α of about 60 °, and each of the protrusions 11 has a so-called cylindrical shape. In order to fix the planar coil 3 to the substrate 2 in a well-balanced manner, for example, the inner circumference side, the outer circumference side, the inner circumference side, the outer circumference side, the inner circumference side, and the outer circumference side are alternately arranged on the inner circumference side, the outer circumference side, or Six locations are set in the reverse order. The shape of the protrusion may be other than a cylindrical shape. In addition, for the sake of stability when the planar coils 3 and 4 are mounted on the substrate 2, and considering that the planar coils 3 and 4 on the front and back are made of the same parts, The protrusions 11 of the coils are alternately arranged so as to eliminate the overlap of the protrusions 11 and 4 of the upper and lower planar coils. However, if the conditions of stability and the same part are satisfied, the protrusions 11 You may arrange | position to the center position with respect to the inner peripheral side and outer peripheral side in the width direction of a planar coil.

なお、本実施形態においては、上記のように各平面コイル3、4は同一部品であると定義しているが、上下の突起が重ならないという条件を満たせば、必ずしも同一部品である必要はない。   In the present embodiment, the planar coils 3 and 4 are defined as being the same component as described above. However, if the condition that the upper and lower protrusions do not overlap is satisfied, the planar coils 3 and 4 are not necessarily the same component. .

第1の平面コイル3の基板2への突起部11による固定角度であるが、まず1ターン目である第1の平面コイル3の巻線を構成している基板2の表面の構成について、図3を用いて述べる。なお、図3において、基板2のZ軸方向の面を表面、−Z軸方向の面を裏面とするので、図3は裏面から見た平面図である。第1の平面コイル3の巻き始め端部31は、基板の中心軸7を基準にして、約50°の角度βだけ回転させた位置に配置する。第1の平面コイル3の基板2の側に設ける突起部11は巻き始め端部31を外周側としている。第1の平面コイル3の巻き終わり端部35に設けるもう一方の突起部11は内側となる。この巻き終わり端部35に隣接した位置の基板2に、裏面への貫通導体としてスルーホール6を設け、第1の平面コイル3の巻き終わり端部35とCuからなる図示しない導体パターンによる接続を行うことにより、2ターン目である第2の平面コイル4の巻き始め端部41への接続を行う。   Regarding the configuration of the surface of the substrate 2 constituting the winding of the first planar coil 3 which is the first turn, the fixed angle by the projection 11 to the substrate 2 of the first planar coil 3 is shown in FIG. 3 to describe. In FIG. 3, since the surface in the Z-axis direction of the substrate 2 is the front surface and the surface in the −Z-axis direction is the back surface, FIG. 3 is a plan view viewed from the back surface. The winding start end 31 of the first planar coil 3 is disposed at a position rotated by an angle β of about 50 ° with respect to the central axis 7 of the substrate. The protrusion 11 provided on the substrate 2 side of the first planar coil 3 has the winding start end 31 as the outer peripheral side. The other projection 11 provided on the winding end 35 of the first planar coil 3 is on the inside. A through-hole 6 is provided as a through conductor to the back surface of the substrate 2 at a position adjacent to the winding end 35, and the winding end 35 of the first planar coil 3 is connected to a conductor pattern (not shown) made of Cu. By performing, the connection to the winding start end part 41 of the 2nd planar coil 4 which is the 2nd turn is performed.

図4は、図2における、第2の平面コイル4の−Z軸方向から見た平面図である。すなわち、図1の正面に対して下方から見た平面図である。基板2と第2の平面コイル4とを、はんだ付けによって固定するための突起部12は、約60°の角度α毎に設けており、各突起部12は、第2の平面コイル4を基板2にバランス良く固定するため、例えば、内周側、外周側、内周側、外周側、内周側、外周側というように交互に内周側、外周側、あるいは、その逆の順で6箇所を設定している。また、図4において、第2の平面コイル4の突起部12は基板面側の第2の平面コイル4に設けられているため破線で示してある。図12の、第2の平面コイル4の突起部12の図示においても同様とした。   FIG. 4 is a plan view of the second planar coil 4 as viewed from the −Z-axis direction in FIG. 2. That is, it is the top view seen from the downward direction with respect to the front of FIG. The protrusions 12 for fixing the substrate 2 and the second planar coil 4 by soldering are provided at an angle α of about 60 °, and each protrusion 12 attaches the second planar coil 4 to the substrate. In order to fix to 2 in a balanced manner, for example, the inner circumference side, the outer circumference side, the inner circumference side, the outer circumference side, the inner circumference side, and the outer circumference side are alternately arranged in the order of the inner circumference side, the outer circumference side, or vice versa. The location is set. In FIG. 4, the protrusion 12 of the second planar coil 4 is indicated by a broken line because it is provided on the second planar coil 4 on the substrate surface side. The same applies to the illustration of the protrusion 12 of the second planar coil 4 in FIG.

第2の平面コイル4の基板2への突起部12による固定角度であるが、まず2ターン目である第2の平面コイル4の巻線を構成している基板2の裏面の構成について、図4を用いて述べる。なお、図4において、基板2のZ軸方向の面を表面、−Z軸方向の面を裏面とするので、図4は裏面から見た平面図である。第2の平面コイル4の巻き始め端部41は、基板の中心軸7を基準にして、約20°の角度γだけ回転させた位置に配置する。第2の平面コイル4の基板2の側に設ける突起部12は、巻き始め端部41を内周側としている。   Regarding the configuration of the back surface of the substrate 2 constituting the winding of the second planar coil 4 which is the second turn, the fixed angle of the second planar coil 4 to the substrate 2 by the projection 12 is first shown in FIG. 4 to describe. In FIG. 4, since the surface in the Z-axis direction of the substrate 2 is the front surface and the surface in the −Z-axis direction is the back surface, FIG. 4 is a plan view seen from the back surface. The winding start end 41 of the second planar coil 4 is arranged at a position rotated by an angle γ of about 20 ° with respect to the central axis 7 of the substrate. The protrusion 12 provided on the substrate 2 side of the second planar coil 4 has the winding start end 41 on the inner peripheral side.

第2の平面コイル4の巻き終わり端部45における、もう一方に設ける突起部12は外側となる。この巻き始め端部41に隣接した位置の基板2に、表面への貫通導体としてスルーホール6を設け、第2の平面コイル4の巻き始め端部41とCuからなる導体パターン16による接続を行うことにより、2ターン目である第2の平面コイル4の巻き始め端部41への接続を行う。なお、実施形態1の第1の平面コイル3と第2の平面コイル4とは同一部品である。 The protrusion 12 provided on the other end of the winding end portion 45 of the second planar coil 4 is on the outside. A through hole 6 is provided as a through conductor to the surface of the substrate 2 at a position adjacent to the winding start end 41, and the winding start end 41 of the second planar coil 4 is connected to the conductor pattern 16 made of Cu. Thus, the connection to the winding start end portion 41 of the second planar coil 4 that is the second turn is performed. In addition, the 1st planar coil 3 and the 2nd planar coil 4 of Embodiment 1 are the same components.

次に、実施形態1の平面コイル部10を流れる電流について説明する。図5は、図2において、電流の流れる様子を破線で示し、わかりやすくするために説明に不要な部分を省いた図である。図5によると、電流は、基板2の表面の第1の平面コイル3の巻き始め端部31から入力され、一周した後、巻き終わり端部35から図示しない導パターンを通りスルーホール6を通過し基板2の裏面の導パターン16を通り、第2の平面コイル4の巻き始め端部41に入力され、更に一周した後、巻き終わり端部45から出力される。 Next, the current flowing through the planar coil unit 10 of the first embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram in which a state in which a current flows in FIG. 2 is indicated by a broken line, and unnecessary portions are omitted from the description for easy understanding. According to FIG. 5, current is inputted from the first winding start portion 31 of the planar coil 3 on the surface of the substrate 2, after one round, the street through hole 6 a guide body pattern (not shown) from the end portion 35 winding finish passed through through back surface of the conductive material pattern 16 of the substrate 2, is input to the winding start end portion 41 of the second planar coil 4, after further round, is output from the end 45 winding finish.

図6は、図2における、実施形態1の、+Yから−Yに向かう方向に透過して見た組み立て済みの状態での平面コイル部10のイメージ透過図である。また、図7は従来の形態を図6と同様にして示した平面コイル部のイメージ透過図である。図7に示した従来形態の場合は、実施形態1のような突起部は存在していないので、各平面コイル3、4と基板2は直接接しており基板2自体が誘電体であるため、平面コイル間には寄生容量が発生してしまい、1ターン目と2ターン目、および、基板との間で高周波成分が通過しやすくなってしまう。すなわち、高周波成分が、図8の回路における出力端84に現れやすく、平面コイル間を高周波成分が通過することが、高周波ノイズを増加させる要因となる。図6の実施形態1のように、各平面コイル3、4を、基板2に対して突起部11、12を用いて概ね浮かせて配置することにより空隙ができ、従来の形態よりも、各平面コイル3、4と基板2の接触面積を小さくすることができ、各平面コイル3、4の間に存在する寄生容量の影響を小さくすることができ、高周波成分の通過を抑制することができる。   FIG. 6 is an image transmission diagram of the planar coil unit 10 in the assembled state seen in the direction from + Y to −Y in the first embodiment in FIG. 2. FIG. 7 is an image transmission diagram of the planar coil portion showing the conventional configuration in the same manner as FIG. In the case of the conventional form shown in FIG. 7, since there is no protrusion as in Embodiment 1, each planar coil 3, 4 and the board 2 are in direct contact, and the board 2 itself is a dielectric. Parasitic capacitance is generated between the planar coils, and high-frequency components easily pass between the first turn, the second turn, and the substrate. That is, high-frequency components tend to appear at the output end 84 in the circuit of FIG. 8, and the high-frequency components passing between the planar coils increase the high-frequency noise. As shown in the first embodiment of FIG. 6, each planar coil 3, 4 is arranged so as to float substantially with respect to the substrate 2 using the projections 11, 12. The contact area between the coils 3 and 4 and the substrate 2 can be reduced, the influence of parasitic capacitance existing between the planar coils 3 and 4 can be reduced, and the passage of high-frequency components can be suppressed.

また、基板2の表裏の面に、それぞれの突起部11、12のZ軸方向の配置位置が重ならないように、平面コイル3、4をずらして搭載することにより、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4の間、および平面コイルの巻き始め端部と巻き終わり端部との間での寄生容量をさらに小さくすることが可能である。   Further, the first planar coil 3 and the first planar coil 3 are mounted by shifting the planar coils 3 and 4 so that the positions of the projections 11 and 12 in the Z-axis direction do not overlap the front and back surfaces of the substrate 2. It is possible to further reduce the parasitic capacitance between the second planar coils 4 and between the winding start end and winding end of the planar coil.

図8は、実施形態1の平面コイルを用いたインダクタを、出力平滑回路内の平滑用チョークコイル81として使用した場合の、スイッチング電源装置70の回路構成図の一例である。スイッチング電源装置70は、4つのスイッチング素子71〜74を備えて構成され、直流入力電圧に基づいて入力交流電圧を生成するフルブリッジ型のブリッジ回路と、1次側巻線76および2次側巻線77、78を有し、上記入力交流電圧を変圧して出力交流電圧を生成するトランス75と、このトランスの2次側に設けられると共に複数の整流素子であるダイオード79、80を備えて構成され、これら複数の整流素子によって上記出力交流電圧を整流する全波整流回路と、全波整流されたパルス波形を直流化する平滑用チョークコイル81および容量素子であるコンデンサ82を有する平滑回路と、上記ブリッジ回路を駆動する駆動回路とを備え、出力端子間に接続されているものである。   FIG. 8 is an example of a circuit configuration diagram of the switching power supply device 70 when the inductor using the planar coil of Embodiment 1 is used as the smoothing choke coil 81 in the output smoothing circuit. The switching power supply device 70 includes four switching elements 71 to 74, and is a full bridge type bridge circuit that generates an input AC voltage based on a DC input voltage, a primary side winding 76, and a secondary side winding. A transformer 75 having lines 77 and 78, which transforms the input AC voltage to generate an output AC voltage, and diodes 79 and 80 that are provided on the secondary side of the transformer and are a plurality of rectifying elements. A full-wave rectifier circuit that rectifies the output AC voltage using the plurality of rectifier elements, a smoothing circuit having a smoothing choke coil 81 that converts the full-wave rectified pulse waveform into a direct current, and a capacitor 82 that is a capacitive element; A driving circuit for driving the bridge circuit, and connected between the output terminals.

図8の回路についての動作の概略であるが、高電圧バッテリ86の電圧が入力端子83に印加され、その直流電圧をスイッチング素子71〜74を用いてPWM制御や位相シフトPWM制御等により動作させ、トランス75の一次巻線76に交流として印加される。一次巻線76に印加された交流電圧は二次巻線77、78との比率に応じた電圧で伝達され、整流ダイオード79、80により全波整流され、平滑用チョークコイル81および容量素子であるコンデンサ82を有する平滑回路により、直流として出力端子84に導かれる。この出力端子84に接続される負荷としては、低圧バッテリ87や補機類85が接続される。制御回路88は、出力端子84間の電圧を制御するもので、上記の説明にあるような制御を行い、駆動信号を駆動回路89を通してスイッチング素子71〜74に送り上記動作を行わせるものである。   8 is an outline of the operation of the circuit of FIG. 8, the voltage of the high voltage battery 86 is applied to the input terminal 83, and the DC voltage is operated by the PWM control or the phase shift PWM control using the switching elements 71 to 74. , And is applied to the primary winding 76 of the transformer 75 as an alternating current. The AC voltage applied to the primary winding 76 is transmitted at a voltage corresponding to the ratio with the secondary windings 77 and 78, is full-wave rectified by the rectifier diodes 79 and 80, and is the smoothing choke coil 81 and the capacitive element. The direct current is led to the output terminal 84 as a direct current by the smoothing circuit having the capacitor 82. As a load connected to the output terminal 84, a low voltage battery 87 and auxiliary machinery 85 are connected. The control circuit 88 controls the voltage between the output terminals 84, performs the control as described above, and sends the drive signal to the switching elements 71 to 74 through the drive circuit 89 to perform the above operation. .

なお、図2をはじめとする実施形態1の平面コイル3、4は、図8の平滑用チョークコイル81とみなされ、図2の第1の平面コイル3の巻き始め端部31は、前段の回路である図8のダイオード79、80のカソード部と、Cuパターンや端子等により接続される。また、第2の平面コイル4の巻き終わり端部45は基板2の出口にあたり、後段の回路である図8のコンデンサ82の一方の端子と、基板上に設けたCuパターンや端子等により接続される。   The planar coils 3 and 4 of the first embodiment including FIG. 2 are regarded as the smoothing choke coil 81 of FIG. 8, and the winding start end portion 31 of the first planar coil 3 of FIG. The cathodes of the diodes 79 and 80 of FIG. 8 which are circuits are connected by a Cu pattern, a terminal, or the like. Further, the winding end portion 45 of the second planar coil 4 hits the exit of the substrate 2 and is connected to one terminal of the capacitor 82 in FIG. 8 as a subsequent circuit by a Cu pattern or a terminal provided on the substrate. The

図9は、図8の回路において、平滑用チョークコイル81に、図7のような従来の基板による巻線構造を用いた場合の、出力端子84から負荷85までの配線から発生する放射ノイズデータである。出力端子84に発生する放射ノイズは、前段の出力チョークコイル81とコンデンサ82による平滑回路に存在する高周波ノイズが基になり発生するものである。従って、高周波ノイズを抑制することで、放射ノイズが低減されることになる。   FIG. 9 shows radiation noise data generated from the wiring from the output terminal 84 to the load 85 in the circuit of FIG. 8 when the winding structure of the conventional substrate as shown in FIG. It is. Radiation noise generated at the output terminal 84 is generated based on high-frequency noise existing in the smoothing circuit including the output choke coil 81 and the capacitor 82 in the previous stage. Therefore, radiation noise is reduced by suppressing high frequency noise.

図10は、図8の回路において、平滑用チョークコイル81に実施形態1の構成を用いた場合の、出力端子84から負荷85までの配線から発生する放射ノイズデータである。ここで、FMラジオ帯(76MHz〜108MHz)に着目すると、図9に示す従来の構成による放射ノイズレベルは最大で39dB/μVであったものが、実施形態1の図10においては、最大で32dB/μVの放射ノイズレベルとなり、放射ノイズを7dB/μV低減する効果があることが分かる。すなわち、平面コイル間を高周波成分が通過することが高周波ノイズを増加させる要因となるため、高周波成分が通過しやすい基板を介した容量成分を小さくすることにより、高周波ノイズを抑制する効果を確認できた。   FIG. 10 shows radiation noise data generated from the wiring from the output terminal 84 to the load 85 when the configuration of the first embodiment is used for the smoothing choke coil 81 in the circuit of FIG. Here, focusing on the FM radio band (76 MHz to 108 MHz), the radiation noise level according to the conventional configuration shown in FIG. 9 was 39 dB / μV at the maximum, but in FIG. It can be seen that there is an effect of reducing the radiation noise by 7 dB / μV with a radiation noise level of / μV. In other words, since the high-frequency component passes between the planar coils increases the high-frequency noise, the effect of suppressing the high-frequency noise can be confirmed by reducing the capacitive component through the substrate through which the high-frequency component easily passes. It was.

また、突起は、各平面コイルの基板側の面に設けることが好ましいが、必要に応じて基板面に設けても構わない。図11は、実施形態1において、各平面コイルの突起部11、12を無くす代わりに、基板2の表裏の両面側に突起部13を設けた変形例である。図11では、第1の平面コイル3側の突起部13は隠れて見えないが存在している。基板に設けた突起部13に対応する各平面コイル側のコイル表面には、導体からなるランドは設けられていない。変形例の、基板に設けた突起部13の配置位置は、実施形態1と同様に、Z軸方向の配置位置が重ならないようにずらして搭載することが好ましい。変形例の突起部13の材料は、Cu等の平面コイルと同じ材料からなる。程度の違いはあれ、実施形態1と同様の寄生容量を抑制する効果が得られる。なお、基板側に突起部を設ける変形例は、これから説明する他の実施形態に対してでも有効である。基板2の突起部と各平面コイル側のコイル表面との接続は、例えば、はんだ付けなどによって行う。   The protrusions are preferably provided on the surface of each planar coil on the substrate side, but may be provided on the substrate surface as necessary. FIG. 11 is a modification in which the protrusions 13 are provided on both the front and back sides of the substrate 2 instead of eliminating the protrusions 11 and 12 of each planar coil in the first embodiment. In FIG. 11, the protrusion 13 on the first planar coil 3 side is hidden but cannot be seen. A land made of a conductor is not provided on the coil surface on the side of each planar coil corresponding to the protrusion 13 provided on the substrate. In the modified example, it is preferable that the arrangement positions of the protrusions 13 provided on the substrate are shifted and mounted so that the arrangement positions in the Z-axis direction do not overlap, as in the first embodiment. The material of the protrusion 13 of the modification is made of the same material as that of the planar coil such as Cu. Regardless of the degree, the same effect of suppressing parasitic capacitance as in the first embodiment can be obtained. In addition, the modification which provides a projection part in the board | substrate side is effective also with respect to other embodiment demonstrated from now on. The connection between the protruding portion of the substrate 2 and the coil surface on each planar coil side is performed by, for example, soldering.

実施形態1では、1ターンのC型形状の各平面コイル3、4を組み合わせた巻数2ターンの平面コイル部10について説明してきたが、以下の実施形態においては2ターンの各平面コイルを組み合わせた巻数3ターン以上の平面コイル部について詳細に説明する。   In the first embodiment, the two-turn planar coil portion 10 in which the one-turn C-shaped planar coils 3 and 4 are combined has been described. However, in the following embodiment, the two-turn planar coils are combined. The planar coil portion having three or more turns will be described in detail.

(実施形態2)
巻数4ターンを構成する場合の平面コイル部10の実施形態2について図12を用いて説明する。図12は、実施形態2の構成を示しており、実施形態1の1ターンの第1の平面コイル3と第2の平面コイル4を、それぞれ2ターンに置き換えた平面コイル部10の分解斜視図である。各平面コイル3、4の巻線は、基板2の表面に搭載された1、2ターン目を構成している2ターンの渦巻状の第1の平面コイル3と、裏面に搭載された3、4ターン目を構成している2ターンの渦巻状の第2の平面コイル4とにより構成される。なお、2ターンの渦巻形状の、とは、巻き始め端部と、巻き終わり端部を有するC型形状であって、ほぼ円形に2巻き巻かれた形状であり、必ずしも円形である必要はないが、実施形態としては、渦巻形状でほぼ円形の平面コイルの例を用いて説明する。実施形態でいうC型形状とは、両端が閉じていないという意味を含んでいる。
(Embodiment 2)
Embodiment 2 of the planar coil unit 10 in the case of constituting the number of turns of 4 turns will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows the configuration of the second embodiment, and is an exploded perspective view of the planar coil portion 10 in which the first planar coil 3 and the second planar coil 4 of one turn of the first embodiment are replaced with two turns, respectively. It is. The windings of each planar coil 3, 4 are a two-turn spiral first planar coil 3 constituting the first and second turns mounted on the surface of the substrate 2, and a third mounted on the back surface, 3, It is comprised with the spiral 2nd planar coil 4 of 2 turns which comprises the 4th turn. The two-turn spiral shape is a C-shape having a winding start end portion and a winding end end portion, which is a shape that is wound twice in a substantially circular shape, and is not necessarily circular. However, as an embodiment, a description will be given using an example of a spiral coil and a substantially circular planar coil. The C shape referred to in the embodiment includes the meaning that both ends are not closed.

図12において、平面コイル部10は、基板2を挟んで、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4からなる構成になっている。2ターンの第1の平面コイル3の巻き終わり端部35は、図示しないCuからなる導パターンによって基板2の表面のスルーホール6の端部と電気的接続されており、また、2ターンの第2の平面コイル4の巻き始め端部41と基板2の裏面のスルーホール6の端部が、導パターン16によって電気的接続されており、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4は、基板2の貫通導体としてのスルーホール6を介して電気的接続をしている。 In FIG. 12, the planar coil portion 10 is configured by a first planar coil 3 and a second planar coil 4 with the substrate 2 interposed therebetween. Winding end portion 35 of the two turns first planar coil 3 is an end electrically connected to the through hole 6 of the surface of the substrate 2 by conductors pattern (not shown) made of Cu, In addition, the two-turn end of the second winding start portion 41 and the back surface of the through hole 6 of the substrate 2 of the planar coil 4, are electrically connected by conductors pattern 16, a first planar coil 3 and the second planar coil 4 is electrically connected through a through hole 6 as a through conductor of the substrate 2.

第1の平面コイル3と第2の平面コイル4は、基板2の側に対向する面との接触面積を少なくするため、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4の各々の面に、1ターンにつき6箇所、計12箇所の突起部11、12が設けられ、基板2の表裏の面に設けられたはんだ付け用のランド8にはんだ付けにより固定される。基板2と各平面コイル3、4とを、はんだ付けによる固定を行うための突起部11、12は、各平面コイルの各ターン毎に約60°の角度α毎に設けており、各突起部11、12は、各平面コイル3、4を基板2にランド8を介してバランス良く固定するため、例えば、内周側、外周側、内周側、外周側、内周側、外周側というように交互に内周側、外周側、あるいは、その逆の順で1ターンにつき6箇所設定している。1ターン毎に6箇所を設定してあるので2ターンで12箇所となり、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4では4ターンなので合計24箇所の設定となる。すなわち、基板2と第1の平面コイル3、および、基板2と第2の平面コイル4のそれぞれの間には、第1、第2の平面コイル3、4に突起部11、12が設けられている。第1の平面コイル3と第2の平面コイル4は、突起部11、12により基板2と接続されるとともに、突起以外の部分には空隙が備えられている。   The first planar coil 3 and the second planar coil 4 are formed on each surface of the first planar coil 3 and the second planar coil 4 in order to reduce the contact area between the surface facing the substrate 2 side. Twelve projecting portions 11 and 12 are provided at six locations per turn, and are fixed to the soldering lands 8 provided on the front and back surfaces of the substrate 2 by soldering. Protrusions 11 and 12 for fixing the substrate 2 and the planar coils 3 and 4 by soldering are provided at an angle α of about 60 ° for each turn of each planar coil. 11 and 12, in order to fix the planar coils 3 and 4 to the substrate 2 through the lands 8 in a well-balanced manner, for example, the inner circumference side, outer circumference side, inner circumference side, outer circumference side, inner circumference side, and outer circumference side Alternately, six locations are set per turn in the order of the inner circumference side, the outer circumference side, or vice versa. Since 6 places are set for each turn, there are 12 places for 2 turns, and 4 turns for the first planar coil 3 and the second planar coil 4, so a total of 24 places are set. That is, projections 11 and 12 are provided on the first and second planar coils 3 and 4 between the substrate 2 and the first planar coil 3 and between the substrate 2 and the second planar coil 4, respectively. ing. The first planar coil 3 and the second planar coil 4 are connected to the substrate 2 by the projections 11 and 12, and a gap is provided in a portion other than the projection.

図13は、図12における実施形態2の第1の平面コイル3の−Z軸方向から見た平面図であり、図1の正面から見たときに下方から見た平面図である。図13において、第1の平面コイル3は、例えば2ターンの渦巻形状のコイルの外側の1ターンの端部を巻き始め端部31とすると、2ターンした後の内側の1ターンの端部が巻終わり端部35となる。第1の平面コイル3の2ターンのうちの、外側の1ターンは1ターン目に相当し、内側は2ターン目に相当する。実施形態3においては、第1の平面コイル3の巻き始め端部31の突起部11は外周側であり、巻終わり端部35の突起部11は内周側である。第1の平面コイル3の巻き始め端部31は、基板の中心軸7を基準にして約50°の角度βだけ回転させた位置に配置する。   FIG. 13 is a plan view of the first planar coil 3 of the second embodiment shown in FIG. 12 as viewed from the −Z-axis direction, and is a plan view as viewed from below when viewed from the front of FIG. In FIG. 13, the first planar coil 3 has, for example, an end portion of one turn outside the spiral coil of two turns as a winding start end portion 31, and an end portion of the inner one turn after two turns is obtained. It becomes a winding end portion 35. Of the two turns of the first planar coil 3, the outer turn corresponds to the first turn and the inner turn corresponds to the second turn. In the third embodiment, the protrusion 11 of the winding start end 31 of the first planar coil 3 is on the outer peripheral side, and the protrusion 11 of the winding end end 35 is on the inner peripheral side. The winding start end 31 of the first planar coil 3 is disposed at a position rotated by an angle β of about 50 ° with respect to the central axis 7 of the substrate.

図14は、図12における実施形態2の第2の平面コイル4の−Z軸方向から見た平面図であり、図1の正面から見た場合には下方から見た平面図である。図14において、例えば第2の平面コイル4は、2ターンの渦巻形状のコイルの内側の1ターンの端部を巻き始め端部41とすると、2ターンした後の外側の1ターンの端部が巻終わり端部45となる。第2の平面コイル4の2ターンのうちの、内側の1ターンは3ターン目に相当し、外側は4ターン目に相当する。実施形態2においては、第2の平面コイル4の巻き始め端部41の突起部12は内周側であり、巻終わり端部45の突起部12は外周側である。第2の平面コイル4の巻き始め端部41は、基板の中心軸7を基準にして約20°の角度γだけ回転させた位置に配置する。   FIG. 14 is a plan view of the second planar coil 4 of the second embodiment shown in FIG. 12 as viewed from the −Z-axis direction. When viewed from the front of FIG. In FIG. 14, for example, the second planar coil 4 has an end of one turn inside the two-turn spiral coil as a winding start end 41, and the end of the outer one turn after two turns is It becomes a winding end portion 45. Of the two turns of the second planar coil 4, the inner one turn corresponds to the third turn and the outer one corresponds to the fourth turn. In the second embodiment, the protrusion 12 of the winding start end 41 of the second planar coil 4 is on the inner peripheral side, and the protrusion 12 of the winding end end 45 is on the outer peripheral side. The winding start end 41 of the second planar coil 4 is arranged at a position rotated by an angle γ of about 20 ° with respect to the central axis 7 of the substrate.

実施形態2の平面コイル部10を流れる電流について説明する。図15は、電流の流れる様子を破線で示し、わかりやすくするために説明に不要な部分を省いた図である。図15において、電流は、基板2の表面の第1の平面コイル3の巻き始め端部31から入力され、2周した後、巻き終わり端部35から図示しない導パターンを通りスルーホール6を通過して基板2の裏面の導パターン16を通り、第2の平面コイル4の巻き始め端部41に入力されて、更に2周した後、巻き終わり端部45から出力される。 The current flowing through the planar coil unit 10 of the second embodiment will be described. FIG. 15 is a diagram in which a state in which a current flows is indicated by a broken line, and unnecessary portions are omitted from the description for easy understanding. 15, current is supplied from the first winding start portion 31 of the planar coil 3 on the surface of the substrate 2, after 2 weeks, the street through hole 6 a guide body pattern (not shown) from the end portion 35 winding finish as the back surface of the conductive material pattern 16 of the substrate 2 passes, is input to the winding start end portion 41 of the second planar coil 4, after further 2 weeks, is output from the end 45 winding finish.

なお、第1の平面コイル3の巻き始め端部31は、前段の回路である図8のダイオード79、80のカソード部と、Cuパターンや端子等により接続される。また、第2の平面コイル4の巻き終わり端部45は基板2の出口にあたり、後段の回路である図8のコンデンサ82の一方の端子とCuパターンや端子等により接続される。   Note that the winding start end portion 31 of the first planar coil 3 is connected to the cathode portions of the diodes 79 and 80 of FIG. Further, the winding end portion 45 of the second planar coil 4 hits the outlet of the substrate 2 and is connected to one terminal of the capacitor 82 in FIG.

また、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4は、巻数において、各平面コイルの損失量(電流の2乗×抵抗値)を揃えたい、すなわち、発熱量を同等としたいため、同じ巻数である一対であることが好ましいのであるが必ずしも一対である必要はない。例えば、第1の平面コイル3が1ターンで、第2の平面コイル4が3ターンであってもよい。その場合は、抵抗値は断面積と配線長と抵抗率の積となるため、第2の平面コイル4の3ターン側の断面積を厚み方向を増やしてやる必要がある。すなわち、基板2を挟んでいる第1の平面コイル3と第2の平面コイル4との抵抗値を合わせるように厚みを調整し、各々のコイルに設ける突起部が重ならないように、各々のコイルに配置することにより、寄生容量の増加を抑制することができる。   In addition, the first planar coil 3 and the second planar coil 4 are the same because they want to equalize the loss amount (square of current × resistance value) of each planar coil in the number of turns, that is, to equalize the heat generation amount. It is preferable that the number of turns is a pair, but the number is not necessarily a pair. For example, the first planar coil 3 may be 1 turn and the second planar coil 4 may be 3 turns. In that case, since the resistance value is the product of the cross-sectional area, the wiring length, and the resistivity, it is necessary to increase the cross-sectional area on the 3-turn side of the second planar coil 4 in the thickness direction. That is, the thickness is adjusted so that the resistance values of the first planar coil 3 and the second planar coil 4 sandwiching the substrate 2 are matched, and the projections provided on the coils do not overlap each other. By disposing in, the increase in parasitic capacitance can be suppressed.

実施形態2においても、実施形態1と同様に、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4を、基板2に対して突起部11、12を用いて概ね浮かせて配置することにより空隙ができて接触面積を小さくできるので、基板2に存在する寄生容量の影響を小さくして使用することが可能である。また、実施形態2において、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4は、実施形態1と同様に、基板2の表裏の面にそれぞれの突起部11、12をZ軸方向の配置位置が重ならないようにずらして搭載することにより、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4の間、および、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4の巻き始め端部と巻き終わり端部とのZ軸方向上下間での、寄生容量をさらに小さくすることが可能である。また、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4の巻数が一対ではない場合についても同様に、それぞれの突起部をZ軸方向の配置位置が重ならないようにずらして搭載することが好ましい。   In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the first planar coil 3 and the second planar coil 4 are arranged so as to be substantially floated with respect to the substrate 2 by using the projections 11 and 12, thereby providing a gap. Since the contact area can be reduced, the influence of the parasitic capacitance existing on the substrate 2 can be reduced. In the second embodiment, the first planar coil 3 and the second planar coil 4 are arranged in the same manner as in the first embodiment, with the protrusions 11 and 12 arranged on the front and back surfaces of the substrate 2 in the Z-axis direction. Are mounted so as not to overlap with each other, so that the winding start end portion and the winding between the first planar coil 3 and the second planar coil 4 and between the first planar coil 3 and the second planar coil 4 are wound. It is possible to further reduce the parasitic capacitance between the upper end and the lower end in the Z-axis direction. Similarly, when the number of turns of the first planar coil 3 and the second planar coil 4 is not a pair, it is preferable that the respective projections are mounted so as to be shifted so that the arrangement positions in the Z-axis direction do not overlap. .

なお、実施形態2における第1の平面コイル3と第2の平面コイル4とは同一部品である。以上のように、第1の平面コイル3と、第2の平面コイル4、基板2との組み合わせや配置の関係については実施形態1と同様であり、程度の違いはあれ同様の効果が得られる。   In addition, the 1st planar coil 3 and the 2nd planar coil 4 in Embodiment 2 are the same components. As described above, the relationship between the combination and arrangement of the first planar coil 3, the second planar coil 4, and the substrate 2 is the same as that of the first embodiment, and the same effect can be obtained to some extent. .

(実施形態3)
巻数3ターンを構成する場合の平面コイル部10の実施形態3について図16を用いて説明する。図16は、実施形態3として、実施形態1の1ターンの第1の平面コイル3と第2の平面コイル4を、それぞれ2ターンに置き換えた平面コイル部10の分解斜視図である。平面コイル部10は、基板2を挟んで第1の平面コイル3と第2の平面コイル4からなる構成になっており、各平面コイル3、4の巻線は、基板2の表面に搭載された1、2ターン目を構成している2ターンの第1の平面コイル3と、裏面に搭載された2、3ターン目を構成している2ターンの第2の平面コイル4とにより構成される。
(Embodiment 3)
A third embodiment of the planar coil section 10 in the case of constituting three turns will be described with reference to FIG. FIG. 16 is an exploded perspective view of the planar coil section 10 in which the first planar coil 3 and the second planar coil 4 of one turn of the first embodiment are replaced with two turns, respectively, as the third embodiment. The planar coil unit 10 is configured by a first planar coil 3 and a second planar coil 4 with the substrate 2 interposed therebetween, and the windings of the planar coils 3 and 4 are mounted on the surface of the substrate 2. The first planar coil 3 having two turns constituting the first and second turns, and the second planar coil 4 having two turns constituting the second and third turns mounted on the back surface. The

図16において、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4はそれぞれ2ターンの渦巻形状のコイルとなっており、基板2と各平面コイル3、4とをはんだ付けにより固定するため、および、基板2の側に対向する面の接触面積を少なくするために、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4に設けられた突起部11、12は、各平面コイルの各ターン毎に約60°の角度α毎に設けており、突起部11、12は各平面コイル3、4を基板2にバランス良く固定するため、例えば、内周側、外周側、内周側、外周側、内周側、外周側というように交互に内周側、外周側、あるいは、その逆の順で各平面コイルにつき2ターンであるので、1ターン毎に6箇所で2ターンで12箇所となり、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4では4ターンなので合計24箇所の設定となる。すなわち、基板2と第1の平面コイル3、基板2と第2の平面コイル4とのそれぞれの間には、第1、第2の平面コイル3、4に突起部11、12が設けられていることで、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4は、突起部11、12により基板2と接続されているとともに、突起以外の部分には空隙が備えられている。   In FIG. 16, each of the first planar coil 3 and the second planar coil 4 is a two-turn spiral coil for fixing the substrate 2 and the planar coils 3 and 4 by soldering, and In order to reduce the contact area of the surface facing the substrate 2 side, the protrusions 11 and 12 provided on the first planar coil 3 and the second planar coil 4 are provided for each turn of each planar coil. The projections 11 and 12 are provided for each angle α of about 60 °, and in order to fix the planar coils 3 and 4 to the substrate 2 in a balanced manner, for example, the inner circumference side, the outer circumference side, the inner circumference side, the outer circumference side, Since there are two turns for each planar coil in the order of the inner circumference side, outer circumference side, and so on, or vice versa, there are 6 places per turn and 12 turns in 2 turns. 4 turns for 1 planar coil 3 and 2nd planar coil 4 So there are a total of 24 settings. That is, projections 11 and 12 are provided on the first and second planar coils 3 and 4 between the substrate 2 and the first planar coil 3 and between the substrate 2 and the second planar coil 4, respectively. Thus, the first planar coil 3 and the second planar coil 4 are connected to the substrate 2 by the projections 11 and 12, and a space is provided in a portion other than the projection.

実施形態3の、第1の平面コイル3の基本構成は実施形態2とほぼ同じである。例えば、2ターンの渦巻形状のコイルの外側の1ターンの端部を巻き始め端部31とすると、2ターンした後の内側の1ターンの端部が巻終わり端部35となる。第1の平面コイル3の2ターンのうちの、外側の1ターンは1ターン目に相当し、内側は2ターン目に相当する。実施形態3においては、第1の平面コイル3の巻き始め端部31の突起部11は外周側であり、巻終わり端部35の突起部11は内周側である。第1の平面コイル3の巻き始め端部31は、基板の中心軸7を基準にして図13のような約50°の角度βだけ回転させた位置に配置する。   The basic configuration of the first planar coil 3 of the third embodiment is substantially the same as that of the second embodiment. For example, if the end portion of one turn outside the two-turn spiral coil is used as the winding start end portion 31, the end portion of the inner one turn after two turns is the winding end portion 35. Of the two turns of the first planar coil 3, the outer turn corresponds to the first turn and the inner turn corresponds to the second turn. In the third embodiment, the protrusion 11 of the winding start end 31 of the first planar coil 3 is on the outer peripheral side, and the protrusion 11 of the winding end end 35 is on the inner peripheral side. The winding start end 31 of the first planar coil 3 is arranged at a position rotated by an angle β of about 50 ° as shown in FIG. 13 with respect to the central axis 7 of the substrate.

実施形態3の第2の平面コイル4の基本構成は実施形態2とほぼ同じである。例えば、2ターンの渦巻形状のコイルの内側の1ターンの端部を巻き始め端部41とすると、2ターンした後の外側の1ターンの端部が巻終わり端部45となる。第2の平面コイル4の2ターンのうちの、内側の1ターンは3ターン目に相当し、外側は4ターン目に相当する。実施形態3においては、第2の平面コイル4の、巻き始め端部41の突起部12は内周側であり、巻終わり端部45の突起部12は外周側である。第2の平面コイル4の巻き始め端部41は、基板の中心軸7を基準にして図14のような約20°の角度γだけ回転させた位置に配置する。   The basic configuration of the second planar coil 4 of the third embodiment is almost the same as that of the second embodiment. For example, if the end of one turn inside the two-turn spiral coil is the winding start end 41, the end of one turn outside after two turns is the winding end 45. Of the two turns of the second planar coil 4, the inner one turn corresponds to the third turn and the outer one corresponds to the fourth turn. In the third embodiment, the protrusion 12 of the winding start end 41 of the second planar coil 4 is on the inner peripheral side, and the protrusion 12 of the winding end end 45 is on the outer peripheral side. The winding start end 41 of the second planar coil 4 is arranged at a position rotated by an angle γ of about 20 ° as shown in FIG. 14 with respect to the central axis 7 of the substrate.

実施形態3では、図16のように、第1の平面コイル3の2ターンのコイルのうちの内側の1ターンのコイルと、第2の平面コイル4の2ターンのコイルのうちの内側の1ターンのコイルの一部が、Cuからなる第1のスルーホール63と第2のスルーホール64を介して基板2を貫通させることにより並列接続されている。また、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4は、基板2の側に対向する面の接触面積を少なくするため、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4の、合計4ターンのコイルの各々のコイル1ターンあたり6箇所で平面コイルあたり2ターンなので12箇所の突起部11、12が設けられ、基板2の表裏の面に設けたはんだ付け用のランド8にはんだ付けにより固定される。   In the third embodiment, as shown in FIG. 16, the inner one-turn coil of the two-turn coils of the first planar coil 3 and the inner one of the two-turn coils of the second planar coil 4 are used. A part of the coil of the turn is connected in parallel by penetrating the substrate 2 through the first through hole 63 and the second through hole 64 made of Cu. Further, the first planar coil 3 and the second planar coil 4 are a total of four of the first planar coil 3 and the second planar coil 4 in order to reduce the contact area of the surface facing the substrate 2 side. Since there are 6 turns per coil of the turn coil and 2 turns per plane coil, 12 protrusions 11 and 12 are provided, and soldering lands 8 provided on the front and back surfaces of the substrate 2 are soldered. Fixed.

図16において、例えば第1の平面コイル3において、2ターンの渦巻形状のコイルのうちの外側の1ターンのコイルの端部を巻き始め端部31とすると、1ターンした後の内側の1ターンのコイルの第1の中間部32が設けられ、2ターンした後の内側の1ターンのコイルの端部が巻終わり端部35となる。第1の平面コイル3の内側の1ターンのコイルの部分、すなわち、第1の中間部32から巻終わり端部35までの部分のコイルの幅は、第1の平面コイル3の外側の1ターンのコイルの部分、すなわち、巻き始め端部31から第1の中間部32までの部分のコイルの幅はほぼ1/2になっている。   In FIG. 16, for example, in the first planar coil 3, if the end of the outer one turn of the two-turn spiral coil is the winding start end 31, the inner one turn after one turn The first intermediate portion 32 of the coil is provided, and the end portion of the inner one-turn coil after two turns becomes the winding end portion 35. The width of the coil of one turn inside the first planar coil 3, that is, the portion of the coil from the first intermediate portion 32 to the winding end portion 35 is one turn outside the first planar coil 3. The coil width of the coil portion, that is, the portion from the winding start end portion 31 to the first intermediate portion 32 is approximately ½.

図16において、例えば第2の平面コイル4において、2ターンの渦巻形状のコイルのうちの内側の1ターンのコイルの端部を巻き始め端部41とすると、1ターンした後の内側の1ターンのコイルの第2の中間部42が設けられ、2ターンした後の外側の1ターンのコイルの端部が巻終わり端部45となる。第2の平面コイル4の内側の1ターンのコイルの部分、すなわち、巻き始め端部41から第2の中間部42までの部分のコイルの幅は、第2の平面コイル4の外側の1ターンのコイルの部分、すなわち、第2の中間部42から巻終わり端部45までの部分のコイルの幅はほぼ1/2になっている。   In FIG. 16, for example, in the second planar coil 4, if the end of the inner one turn of the two-turn spiral coil is the winding start end 41, the inner one turn after one turn The second intermediate portion 42 of the coil is provided, and the end of the outer one turn coil after two turns is the winding end portion 45. The width of the coil of one turn inside the second planar coil 4, that is, the width of the coil from the winding start end portion 41 to the second intermediate portion 42 is one turn outside the second planar coil 4. The coil width of the coil portion, that is, the portion from the second intermediate portion 42 to the winding end portion 45 is approximately ½.

上述のように、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4のそれぞれの内側のコイルの幅を1/2に狭くして並列で接続させているため、この内側のコイルの狭くなっている部分に流れる電流は、外側のコイルに流れる電流の1/2になる。従って、このように並列接続を行うことにより、各平面コイル3、4で元々4ターンであったものを3ターンと同義とすることで、前述の突起部11、12を併用することにより、各巻線間および平面コイルの巻き始め端部と巻き終わり端部との寄生容量を小さくすることが可能である。   As described above, since the inner coil width of each of the first planar coil 3 and the second planar coil 4 is halved and connected in parallel, the inner coil becomes narrower. The current flowing in the portion that is present is ½ of the current flowing in the outer coil. Accordingly, by performing parallel connection in this way, each of the planar coils 3 and 4 is originally synonymous with 3 turns, and thus by using the protrusions 11 and 12 together, It is possible to reduce the parasitic capacitance between the lines and between the winding start end and winding end of the planar coil.

実施形態3では、第1の平面コイル3に流れる電流は、第1の中間部32において2つのルートに分流され、第2の平面コイル4に流れる電流は、第1の中間部42において分流された2つのルートから合流される。これについて以下に説明する。   In the third embodiment, the current flowing in the first planar coil 3 is divided into two routes in the first intermediate part 32, and the current flowing in the second planar coil 4 is divided in the first intermediate part 42. From two routes. This will be described below.

ここで、実施形態3の接続方法によりそれに流れる電流について詳しく説明する。図17は、2つのルートに分流されて流れる電流の様子を破線、及び、実線で示し、わかりやすくするために説明に不要な部分を省いた図である。図17において、電流が、第1の平面コイル3の2ターンのコイルのうちの外側の1ターンのコイルの端部である巻き始め端部31から入力され、一周して、内側の1ターンのコイルの第1の中間部32に到達する。そこで、第1の中間部32で分流される一方の電流は、隣接した最近の突起11から図示しない導パターンを介して第1のスルーホール63を介して基板2を貫通して、その後破線で示すように、第1のスルーホール63から導パターンを介して第2の平面コイル4の内側の1ターンのコイルの巻き始め端部41に隣接した最近の突起12へ流れて、更に一周して、第2の中間部42に到達する。そして、第2の平面コイル4の外側の1ターンのコイルを流れて巻き終わり端部45から出力される。 Here, the current flowing through the connection method according to the third embodiment will be described in detail. FIG. 17 is a diagram in which the state of the current that flows after being divided into two routes is indicated by a broken line and a solid line, and unnecessary portions are omitted from the description for the sake of clarity. In FIG. 17, a current is input from the winding start end portion 31 which is the end portion of the outer one-turn coil of the two-turn coils of the first planar coil 3, and goes around the inner one turn. The first intermediate part 32 of the coil is reached. Therefore, one of the current shunted by the first intermediate portion 32, adjacent Recent projections 11 through the substrate 2 through the first through-hole 63 via a conductive material pattern (not shown) from, then the dashed line as shown, the flow into recent projections 12 adjacent to the winding start portion 41 of the first through the conductors pattern from the through-hole 63 a second inner one-turn planar coil 4 coils, further round As a result, the second intermediate portion 42 is reached. Then, it flows through the coil of one turn outside the second planar coil 4 and is output from the winding end 45.

また、図17において、第1の平面コイル3の第1の中間部32で分流されるもう一方の電流は、実線で示すように、第1のスルーホール63を介さないで第1の平面コイル3の内側の1ターンのコイルをそのまま一周して巻終わり端部35へ到達して、そこから隣接した最近の突起11から図示しない導パターンを介して第2のスルーホール64へ流れ、第2のスルーホール64から図示しない導パターンを介して第2の中間部42に隣接した最近の突起12へ流れて、第2の平面コイル4の2ターンのコイルのうちの第2の中間部42に到達する。そして、第2の平面コイル4の外側の1ターンのコイルを流れて巻き終わり端部45から出力される。 In FIG. 17, the other current divided by the first intermediate portion 32 of the first planar coil 3 does not pass through the first through-hole 63 as shown by the solid line. 3 of the inner one-turn coil to reach directly to the winding end portion 35 and round, flows into the second through hole 64 through the guide body pattern (not shown) from a recent projection 11 adjacent therefrom, the flows through the conductive material pattern (not shown) from the second through-hole 64 to the recent projections 12 adjacent to the second intermediate portion 42, a second intermediate portion of the two turns of the coil of the second planar coil 4 42 is reached. Then, it flows through the coil of one turn outside the second planar coil 4 and is output from the winding end 45.

つまり、電流は、第1の平面コイル3の巻き始め端部31から入力され、図17において破線で示すように、第1の中間部32で分離し、第1の平面コイル3の幅が狭いコイルを一周して巻終わり端部35へ至るルートと、第1のスルーホール63を介して、第2の平面コイル4の巻始め端部41から第2の中間部42へ一周して流れこむルートの2つのルートを通り、合流した第2の中間部42から、そのまま、巻き終わり端部45から出力されるという回路を構成している。すなわち、第1の平面コイル3の巻始め端部31から中間部32を経由した巻終わり端部35まで、および、第2の平面コイル4の巻始め端部41から中間部42を経由した巻終わり端部45までは、それぞれ直列接続であり、第1の平面コイル3の中間部32から巻終わり端部35まで、および、第2の平面コイル4の巻始め端部41から中間部42までは並列接続となる。これを直並列接続と呼ぶ。   That is, the current is input from the winding start end portion 31 of the first planar coil 3 and is separated at the first intermediate portion 32 as shown by the broken line in FIG. 17, and the width of the first planar coil 3 is narrow. Flow around the coil from the winding start end portion 41 of the second planar coil 4 to the second intermediate portion 42 via the route leading to the winding end portion 35 and the first through hole 63. A circuit is configured that passes through the two routes of the route and is output from the joined second intermediate portion 42 as it is from the winding end portion 45. That is, the winding from the winding start end 31 of the first planar coil 3 to the winding end end 35 via the intermediate portion 32 and the winding from the winding start end 41 of the second planar coil 4 via the intermediate portion 42. The end portions 45 are connected in series, respectively, from the intermediate portion 32 of the first planar coil 3 to the winding end portion 35 and from the winding start end portion 41 to the intermediate portion 42 of the second planar coil 4. Are connected in parallel. This is called series-parallel connection.

なお、上記と同様に、内側に対して外側のコイルを細くして並列接続としても良い。   In the same manner as described above, the outer coil may be thinned toward the inner side and connected in parallel.

第2のスルーホール64は、第1の平面コイル3の巻き終わり端部35に隣接した位置に基板2の裏面への貫通導体として設けられ、第1の平面コイル3の巻き終わり端部35と第2の平面コイル4の第2の中間部42を接続している。なお、各平面コイルは銅板で形成されている。   The second through hole 64 is provided as a through conductor to the back surface of the substrate 2 at a position adjacent to the winding end portion 35 of the first planar coil 3. The second intermediate portion 42 of the second planar coil 4 is connected. Each planar coil is formed of a copper plate.

第1のスルーホール63は、第2の平面コイル4の巻始め端部41に隣接した位置に基板2の表面への貫通導体として設けられ、第2の平面コイル4の巻始め端部41と第1の平面コイル3の第1の中間部32を接続している。   The first through hole 63 is provided as a through conductor to the surface of the substrate 2 at a position adjacent to the winding start end 41 of the second planar coil 4, and the first through hole 63 and the winding starting end 41 of the second planar coil 4 The first intermediate part 32 of the first planar coil 3 is connected.

実施形態3においても実施形態1と同様に、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4を、基板2に対して突起部11、12を用いて概ね浮かせて配置することにより、空隙ができて接触面積を小さくできるので、平面コイル3、4間に存在する寄生容量の影響を小さくして使用することが可能である。   Also in the third embodiment, similarly to the first embodiment, the first planar coil 3 and the second planar coil 4 are arranged so as to be substantially floated with respect to the substrate 2 using the projections 11 and 12, so that a gap is generated. Since the contact area can be reduced, the influence of the parasitic capacitance existing between the planar coils 3 and 4 can be reduced.

(実施形態4)
図18は、実施形態4における平面コイル部10の一部を示す分解斜視図である。主な構造は実施形態1と同じであるが、実施形態1と異なる点は第2の突起部14の形状である。図18では、基板2を挟むように形成された第1の平面コイル3と第2の平面コイル4、すなわち、平面コイル部10のうち第2の平面コイル4は省略した。表面側の第1の平面コイル3は、基板2の側に6箇所の第2の突起部14の折り曲げ部15を持ち、基板2との接触面の形状が四辺形状となっており、基板2の両面に設けたはんだ付け用のランド8にはんだ付けにより固定される。同様に、図18では省略したが、裏側の第2の平面コイル4にも基板2の側に6箇所の第2の突起部14である折り曲げ部を持ち、基板2との接触面の形状が四辺形状となっており、基板2に設けたはんだ付け用のランド8にはんだ付けにより固定される。
(Embodiment 4)
FIG. 18 is an exploded perspective view showing a part of the planar coil portion 10 according to the fourth embodiment. The main structure is the same as that of the first embodiment, but the difference from the first embodiment is the shape of the second protrusion 14. In FIG. 18, the first planar coil 3 and the second planar coil 4 formed so as to sandwich the substrate 2, that is, the second planar coil 4 in the planar coil portion 10 is omitted. The first planar coil 3 on the front surface side has the bent portions 15 of the six second protrusions 14 on the substrate 2 side, and the shape of the contact surface with the substrate 2 is a quadrilateral shape. The soldering lands 8 are fixed to the soldering lands 8 on both surfaces by soldering. Similarly, although omitted in FIG. 18, the second planar coil 4 on the back side also has bent portions which are six second protrusions 14 on the substrate 2 side, and the shape of the contact surface with the substrate 2 is the same. It has a quadrilateral shape, and is fixed to a soldering land 8 provided on the substrate 2 by soldering.

図18における、第2の突起部14の形状について、一例として、図19に第2の突起部14の拡大断面図を示す。図19の折り曲げ部15の形状が、図18の折り曲げ部15の形状とは同一形状ではないが一例として示している。実施形態4が実施形態1と異なる点は、実施形態1の突起部11、12と同じ役割である折り曲げ部15を有する第2の突起部14であって形状に特徴を有している。第2の突起部14の形成を曲げ加工により行うことにより、実施形態1と同様の効果を得ることができる。   As an example of the shape of the second protrusion 14 in FIG. 18, an enlarged cross-sectional view of the second protrusion 14 is shown in FIG. The shape of the bent portion 15 in FIG. 19 is shown as an example although it is not the same shape as the shape of the bent portion 15 in FIG. The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the second protrusion 14 has a bent portion 15 having the same role as the protrusions 11 and 12 of the first embodiment, and has a feature in shape. By forming the second protrusion 14 by bending, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

実施形態4においても実施形態1と同様に、各平面コイル3、4を、基板2に対して第2の突起部14の折り曲げ部15を用いて概ね浮かせて配置することにより、基板2に対する接触面積を小さくすることができるため、平面コイル3、4間に存在する寄生容量の影響を小さくして使用することが可能である。以上のように、第1の平面コイル3と第2の平面コイル4、基板2との組み合わせや配置の関係については、実施形態1と同様であり、同様の効果が得られる。   Also in the fourth embodiment, as in the first embodiment, each planar coil 3, 4 is arranged so as to be floated with respect to the substrate 2 by using the bent portion 15 of the second protrusion 14, thereby making contact with the substrate 2. Since the area can be reduced, the influence of the parasitic capacitance existing between the planar coils 3 and 4 can be reduced. As described above, the combination and arrangement relationship between the first planar coil 3, the second planar coil 4, and the substrate 2 are the same as those in the first embodiment, and the same effect can be obtained.

1 巻線部品
2 基板
3 第1の平面コイル
4 第2の平面コイル
5a 第1の磁性体コア
5b 第2の磁性体コア
6、63、64 スルーホール
7 基板の中心軸
8 ランド
10 平面コイル部
11、12、13 突起部
14 鉤状突起部
15 折り曲げ部
16 導パターン
21 コイル基板部
22 支持基板部
31、41 巻き始め端部
32 第1の中間部
42 第2の中間部
35、45 巻き終り端部
63 第1のスルーホール
64 第2のスルーホール
70 スイッチング電源装置
71、72、73、74 スイッチング素子
75 トランス
76 1次側巻線76
77、78 2次側巻線
79、80 ダイオード
81 平滑用チョークコイル
82 コンデンサ
83 入力端子
84 出力端子
85 補機類
86 高電圧バッテリ
87 低圧バッテリ87
88 制御回路
89 駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Winding component 2 Board | substrate 3 1st plane coil 4 2nd plane coil 5a 1st magnetic body core 5b 2nd magnetic body cores 6, 63, 64 Through-hole 7 Center axis 8 Land 10 Plane coil part 11, 12, 13 projections 14 hook-shaped protruding portion 15 bent portion 16 conductor patterns 21 coil substrate 22 supporting the substrate 31, 41 the winding start end portion 32 first intermediate portion 42 and the second intermediate portion 35, 45 wound End portion 63 First through hole 64 Second through hole 70 Switching power supply devices 71, 72, 73, 74 Switching element 75 Transformer 76 Primary winding 76
77, 78 Secondary winding 79, 80 Diode 81 Smoothing choke coil 82 Capacitor 83 Input terminal 84 Output terminal 85 Auxiliary equipment 86 High voltage battery 87 Low voltage battery 87
88 Control circuit 89 Drive circuit

Claims (10)

基板と、前記基板を挟むように、第1の平面コイルと第2の平面コイルを備えており、
前記第1の平面コイル、および、前記第2の平面コイルは、それぞれ、巻き始め端部と、巻き終わり端部を備え、
前記基板は、前記第1の平面コイルと前記第2の平面コイルとほぼ同じ平面形状を含むコイル基板部を備えており、
前記基板には、前記基板を貫通し、前記第1の平面コイルと前記第2の平面コイルを導通させるためのスルーホールを備え、
前記基板と前記第1の平面コイルの間、および、前記基板と前記第2の平面コイルの間には、部分的に空隙を構成するための、複数の突起部を備えたことを特徴とする巻線部品。
A substrate and a first planar coil and a second planar coil so as to sandwich the substrate;
Each of the first planar coil and the second planar coil includes a winding start end and a winding end end,
The substrate includes a coil substrate portion including substantially the same planar shape as the first planar coil and the second planar coil;
The substrate includes a through-hole for passing through the substrate and electrically connecting the first planar coil and the second planar coil.
A plurality of protrusions for partially forming a gap are provided between the substrate and the first planar coil and between the substrate and the second planar coil. Winding parts.
前記複数の突起部は、前記第1の平面コイルおよび前記第2の平面コイルの、前記基板に対向する側に備えられていることを特徴とする請求項1に記載の巻線部品。     The winding component according to claim 1, wherein the plurality of protrusions are provided on a side of the first planar coil and the second planar coil facing the substrate. 前記第1の平面コイル、および、前記第2の平面コイルに設けられた前記複数の突起部は、互いに、平面的に重ならないように、位置をずらして配置されていることを特徴とする請求項2に記載の巻線部品。     The plurality of protrusions provided on the first planar coil and the second planar coil are arranged so as to be shifted from each other so as not to overlap each other in a planar manner. Item 3. A winding component according to item 2. 前記第1の平面コイル、および、前記第2の平面コイルは、一対であり、前記複数の突起部は、前記各平面コイルの1ターン毎に、外周側、内周側、あるいは、内周側、外周側というように、交互に、位置をずらして重ならないように配置されていることを特徴とする請求項3に記載の巻線部品。
The first planar coil and the second planar coil are a pair, and the plurality of protrusions are arranged on the outer circumferential side, the inner circumferential side, or the inner circumferential side for each turn of the planar coil. The winding parts according to claim 3, wherein the winding parts are arranged so as not to overlap each other by shifting the position alternately, such as on the outer peripheral side.
前記複数の突起部は、
前記基板上の対応する位置に設けられた導体からなるランドに固定され、
前記第1の平面コイルと前記第2の平面コイルそれぞれの接続端子近傍に設けられた突起部に対応するランド間が、前記スルーホールを介して電気的に接続される
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の巻線部品。
The plurality of protrusions are
Fixed to a land made of a conductor provided at a corresponding position on the substrate;
The land corresponding to the protrusion provided in the vicinity of the connection terminal of each of the first planar coil and the second planar coil is electrically connected through the through hole. The winding component according to any one of 1 to 4.
前記第1の平面コイル、および、前記第2の平面コイルの、それぞれの端部は、互いに、平面的に重ならないように配置されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の巻線部品。     The end portions of the first planar coil and the second planar coil are arranged so as not to overlap each other in a planar manner. Winding parts as described in the paragraph. 前記複数の突起部の、前記基板との接触面の形状が四辺形状であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の巻線部品     The shape of the contact surface with the said board | substrate of these several protrusion parts is a quadrilateral shape, The winding component as described in any one of Claim 1 to 6 characterized by the above-mentioned. 前記複数の突起部は、前記第1の平面コイルおよび前記第2の平面コイルに対向する前記基板の前記コイル基板部にのみ設けられていることを特徴とする請求項1に記載の巻線部品。     The winding component according to claim 1, wherein the plurality of protrusions are provided only on the coil substrate portion of the substrate facing the first planar coil and the second planar coil. . 一対の、前記第1の平面コイルと前記第2の平面コイルは、それぞれ、2ターンであって、
前記各平面コイルは、1ターン目から2ターン目に架かる中間部を有し、
前記第1の平面コイルの、第1の中間部に最も近い位置にある前記突起部である第1の中間突起部に対応するランドと、前記第2の平面コイルの、内側の巻き始めに相当する部分に最も近い位置にある前記突起部に対応するランド間が、第1のスルーホールを介して電気的に接続され、
さらに、前記第1の平面コイルの、内側の巻き終わりに相当する部分に最も近い位置にある前記突起部に対応するランドと、前記第2の平面コイルの、第2の中間部に最も近い位置にある前記突起部である第2の中間突起に対応するランド間が、第2のスルーホールを介して電気的に接続され、
前記それぞれの平面コイルの、内側の平面コイルの幅は、外側の平面コイルの幅の1/2である
ことを特徴とする請求項5から7のいずれか一項に記載の巻線部品。
A pair of the first planar coil and the second planar coil each have two turns,
Each of the planar coils has an intermediate portion extending from the first turn to the second turn,
Corresponds to the land corresponding to the first intermediate projection, which is the projection closest to the first intermediate portion of the first planar coil, and the inner winding start of the second planar coil. Between the lands corresponding to the protrusions located closest to the portion to be electrically connected through the first through hole,
Further, the land corresponding to the projection portion closest to the portion corresponding to the inner winding end of the first planar coil, and the position closest to the second intermediate portion of the second planar coil. Between the lands corresponding to the second intermediate protrusions which are the protrusions in the first through second holes,
The winding part according to any one of claims 5 to 7, wherein the width of the inner planar coil of each of the planar coils is ½ of the width of the outer planar coil.
前記基板、および、前記第1の平面コイルと前記第2の平面コイルは共通の開口を備えており、前記開口を貫通するように、前記第1の平面コイルと前記第2の平面コイルを磁気的に結合させるための一対の磁性体コアを備えていることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の巻線部品。
The substrate, the first planar coil, and the second planar coil have a common opening, and the first planar coil and the second planar coil are magnetized so as to penetrate the opening. The winding component according to any one of claims 1 to 9, further comprising a pair of magnetic cores to be coupled together.
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