JPH04144212A

JPH04144212A - プリント配線板を使用した高周波用トランスおよびコイル

Info

Publication number: JPH04144212A
Application number: JP26885890A
Authority: JP
Inventors: Kinichi Morohashi; 諸橋　欣一
Original assignee: Nippon CMK Corp; CMK Corp
Current assignee: Nippon CMK Corp; CMK Corp
Priority date: 1990-10-05
Filing date: 1990-10-05
Publication date: 1992-05-18
Also published as: GB2250383A; GB9121061D0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は高周波用パルストランス、チョークコイル等に
使用するプリント配線板を使用した高周波用トランスお
よびコイルに関する。

〔従来の技術〕

従来の高周波用トランスおよびそのコイルは、第９図ａ
、　　ｂに示す如く、鉄心２に巻線コイルｌを捲装する
ことにより構成されるともとに前記巻線コイルｌは１次
巻線コイル３および２次巻線コイル４より構成されてい
る。

尚、図中５は端子を示すものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかして、前記従来の高周波用トランスおよびチョーク
コイル等の巻線は、巻線機を利用して、絶縁銅線と絶縁
紙等（又は、ボビン）を巻いて形成しているが、高周波
用トランス、チョークコイル等は、各巻線間の静電容量
（ストレーキャパスタ）と各巻線間の結合度のバラツキ
が特性上大きな問題となる。

特に、スイッチング電源用パルストランス等の漏洩イン
ダクタンスの増大は、パルス波形の乱れによる変換能率
の低下と発生ノイズの増大等、特性上大きな原因にもな
る。従って、従来、高度な巻線技術を必要とし、熟練し
た巻線工員か巻線しているのが現状である。

また既知のように、スイッチング電源等は、益々小形化
、高性能化か要求されると、スイッチング周波数も、段
々と高周波化されていくか、スイッチング電源に使用さ
れている高周波用トランスおよびチョークコイル等は、
コイルの巻線方法が重要なポイントになっているのであ
って、以下の各点が切望されるところである。

（１）各巻線の幾何学的寸法の一定化（静電容量の安定
化）。

（２）各巻線間の密結合と安定化（漏洩インダクタンス
の減少と安定化）。

（３）巻線技術をまったく必要としないこと。

（４）大量生産によるコストダウンが可能であること。

因って、本発明は前記従来技術における欠点並びにその
要望に鑑みて開発されたもので、高周波用トランス、チ
ョークコイル等の巻線をコイルプリント配線板を使用す
ることによって、各巻線間のバラツキの少ない、高性能
で安定した、しかも、大量生産向きの高周波用トランス
、チョークコイルの提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明の高周
波用トランスは鉄心とコイルを備えて成る高周波用トラ
ンスにおいて、前記コイルを基板にコイル状のプリント
配線回路を設けた複数のコイル用プリント配線板を積層
することにより構成したことを特徴とするものであり、
高周波用コイルは、基板の片面あるいは両面にコイル状
のプリント配線回路を設けるとともに前記基板の両面に
ジョイナ−ランドおよび前記基板の片面あるいは両面に
設けたプリント配線回路を導通するスルーホールランド
を設けた１次側および２次側コイル用プリント配線板を
交互に積層し、かつ前記各１次側および２次側コイル用
プリント配線板を前記ジョイナ−ランドにより結合する
ことにより構成したことを特徴とするとともに、基板の
両面にコイル状のプリント配線回路を設けるとともに前
記基板の両面のプリント配線回路を導通するスルーホー
ルを設け、かつ前記基板の両面にジョイナ−ランドを設
けた複数のコイル用プリント配線板を、前記ジシイナー
ランドを介して互いに結合して１次側および２次側コイ
ルを形成するとともに前記１次側コイルと２次側コイル
をシールド用配線板を介して積層状に結合することによ
り構成したことを特徴とするものである。

本発明の高周波用トランスによれば、鉄心とコイルによ
って構成される高周波用トランスにおけるコイルを複数
のコイル用プリント配線板を積層し構成することにより
、コイル特性の選定に自由度を向上することができると
ともにコイル特性の安定化を計り、品質精度の向上作用
を得られる。

また、本発明の高周波用コイルによれば、各コイル用プ
リント配線板におけるコイル状のプリント配線回路の幾
何学寸法、各コイルパターン間の間隔等を高精度かつバ
ラツキなく安定して形成できるとともにコイルの巻数に
対応した配線回路の設計およびコイル層間についての調
整は各配線板のコイル状のプリント配線板の設計あるい
は配線板の積層数および各板厚を選択することにより自
由に設計でき、高周波用コイルに要求される特性に対応
した構成のコイルを製造作業者の熟練度に左右されるこ
となく提供し得る。

さらに、高周波用コイルを構成する各コイル用プリント
配線板の結合は各配線板の基板両面に設けた各ジョイナ
−ランドを介して結合でき、積層の簡易性を有する。

〔実　施　例〕

以下本発明の実施例を図面とともに説明する。

（第１実施例）第１図ａ、　ｂ、第２図、第４図〜第８図は本発明の第
１実施例を示し、第１図ａ、　　ｂは高周波用トランス
の斜視図および縦断面図、第２図は高周波用コイルの斜
視図、第４図は高周波用コイルに使用するコイル用プリ
ント配線板の斜視図、第５図はコイル用プリント配線板
の結合状態を示す断面図、第６図は高周波用コイルの側
板の斜視図、第７図は高周波用コイルのシールド用配線
板の斜視図、第８図はコイル用プリント配線板の製造方
法を示す説明図である。

第１図において、１０は高周波用トランス１５のコイル
、１２は鉄心である。

しかして、前記高周波用トランス１５のコイル１０は第
１図すおよび第２図に示す如く、複数のコイル用プリン
ト配線板２２を積層して形成した１次側および２次側コ
イル１３．１４をシールド用配線板２３を介して結合す
ることにより構成されるとともにこのフィル１０を鉄心
１２に装着することにより高周波用トランス１５を構成
したものである。

また、前記鉄心１２に対するコイル１０の装着は、上下
鉄心１２ａ、１２ｂの中心の心棒１２Ｃ１１２ｄをそれ
ぞれコイルｌＯの装着孔３５に嵌合するとともにコイル
１０の側部に上下鉄心１２ａ。

１２ｂの側枠１２ｅ、１２ｆを外嵌することにより、コ
イル１０に対して上下鉄心１２ａ、１２ｂを結合せしめ
た状態にて装着するものである。

さらに、前記コイル１０には前記１次側および２次側コ
イル１３．１４に加えて側板２１を積層し、かつ前記側
板２１にはリード端子１１か突設されている。

さて、前記構成から成る高周波用トランス１５における
高周波用コイルｌＯの構成について第４図〜第８図とと
もに詳細に説明する。

まず、前記コイル用プリント配線板２２は第４図に示す
如く、絶縁材料にて形成された基板３０の両面に銅箔に
よってコイル状のプリント配線回路３１を形成するとと
もにこのプリント配線回路３１の一方の端部３１ａを前
記基板３０の両面に設けたジョイナ−ランド３３に電気
的に接続し、他方の端部３１ｂを前記基板３０の中央部
に設けた装着孔３５の近傍に設けたスルーホールランド
３４に接続することにより形成されている。

また、かかるコイル用プリント配線板２２については、
第８図に示す如く、従来のプリント配線板の製造に使用
される両面銅張積層板４０を使用して複数枚のコイル用
プリント配線板２２を製造することが可能である。

すなわち、両面鋼張積層板４０に各コイル用プリント配
線板２２の分割溝（例えばＶ溝等）４１を穿設するとと
もに各コイル用プリント配線板２２の装着孔３５および
スルーホール（不図示）等の加工を行った後、前記コイ
ル状のプリント配線回路３１をエツチング法により形成
し、さらに前記分割溝４１を介して各コイル用プリント
配線板２２を分割後、所要の外径加工を施すことにより
、第４図示のコイル用プリント配線板２２を形成するこ
とができる。

また、前記各コイル用プリント配線板２２のジョイナ−
ランド３３およびスルーホールランド３４についても、
前記コイル状の配線回路３１の形成と同時に形成するこ
とが可能であるとともに、１次側および２次側コイル１
３．１４用のプリント配線板２２についても、第８図に
示す如く、枚の両面銅張積層板４０にて同時に形成する
ことが可能である。

尚、両面のプリント配線回路３１はスルーホールランド
３４を介して電気的に接続され、その接続回路の形成に
ついても、従来公知のスルーホールメツキ方法等によっ
て形成するものである。

さらに、前記においては、基板３０の両面にコイル状の
プリント配線回路３１を設けた場合について説明したか
、片面にのみ設けた実施も勿論可能である。

但し、片面の場合には各コイル用プリント配線板２２の
配線回路３１の一方の端子３１ｂは他のプリント配線板
２２の端子３１ｂとスルーホールランド３４を介して電
気的に接続される。

しかして、前記各コイル用プリント配線板２２の積層方
法は、第５図に示す如く、互いに積層した各プリント配
線板２２の両面に設けられたジョイナ−ランド３３を電
気的に半田付は等の方法により結合することにより構成
し、かつ、かかるジョイナ−ランド３３の結合により、
各配線回路３１の一方の端子３１ａが互いに接続され、
他方の端子３１ｂは各スルーホールランド３４を介して
、例えば各スルーホールに接続導体を充填する等の方法
にて電気的に接続することにより、各コイル用プリント
配線板２２の各配線回路３１を電気的に接続することが
可能である。

次に、前記１次側および２次側コイル１３．１４を形成
する場合のコイル用の側板２１において、第６図により
説明すると、まず絶縁材料から成る基板３６の片面にコ
イル状のプリント配線回路３７を設けるとともにこのプ
リント配線回路３７の一方の端部３７ａはタップランド
３２ａに接続し、他方の端部３７ｂは基板３６の裏面に
設けたジョイナ−ランド３８に電気的に接続されている
スル−ホールランド３９に接続されている。

また、前記基板３６の中央部には前記各プリント配線板
２２と同様に装着孔３５が開孔されるとともに基板３６
の上端部にはリード端子１１，１６を設け、かつ各リー
ド端子１１．１６ｉこ（よ接続ランド１７．１８を設け
ることにより形成されている。

さらに、基板３６のプリント配線回路３７には回路の途
中にターン数調整用の複数のタップランド３２ｂ、３２
ｃ、３２ｄが設けられてし）る。

尚、２次側コイル１４に使用する側板２１については前
記１次側コイル１３に使用する第６図示の構成と逆パタ
ーンの側板を使用するものである。

前記構成から成る側板２１についての製造については、
前記コイル用プリント配線板２２と同様の方法により製
造することができる。

また、前記１次側および２次側コイル１３，１４間に介
層するシールド用配線板２３の構成については第７図と
ともに説明するに、絶縁材料にて形成した基板５０の両
面にシールド層５１を被着するとともに、基板５０の中
央部には各プリント配線板２２と同様に装着孔３５を開
孔し、かつ前記両面のシールド層５１にはアースランド
５２および５３を設けるとともにアース端子５４を設け
ることにより形成されている。

因って、第４図示の複数のコイル用プリント配線板２２
を互いにジョイナ−ランド３３を介して結合するととも
にこれに側板２１をジジイナーランド３８を介して、前
記各プリント配線板２２のうちの最外側に配設されるプ
リント配線板２２のジョイナ−ランド３３と結合するこ
とにより１次側および２次側コイル１３．１４を形成す
ることができる。

また、前記１次側および２次側コイル１３および１４間
にシールド用配線板２３を介層して一体化することによ
り、高周波用コイルＩＯを構成することができる。

また、１次側および２次側コイル１３および１４の各プ
リント配線板２２のコイル状のプリント配線回路３１は
前記したようにジョイナ−ランド３３およびスルーホー
ルランド３４を介して接続されるとともに１次側および
２次側の側板２１に対してはジョイナ−ランド３８とリ
ード端子１１および１６を介して接続されるが、１次側
および２次側コイル１３および１４のターン数の微調整
は、側板２１の各タップランド３２ａ〜３２ｄのいずれ
かのタップランドと接続ランド１７間の選択によって調
整が可能であり、さらに前記各コイル１３および１４と
シールド用配線板２３とシールド層５１．５２とのアー
ス接続はアースランド５２．５３を介して接続される。

以上の構成から成る高周波用コイルｌＯを鉄心１２に装
着することにより、高周波用トランス１５を構成するこ
とができる。

尚、第２図示の高周波用コイルｌＯは従来の分割巻線型
に対応する構成を有するもので、浮遊容量（ストレーキ
ャパシタ）Ｃｓを小さくできる特徴を有する。

そして、構成上、これを更に小さくしたい場合には、各
プリント配線板２２間のスペースを調整するスペーサ板
を挿入することによって調整出来、また、特に前記構成
のプリント配線板２２はスペース巻線に最適である。

（第２実施例）第３図は本発明の第２実施例を示す高周波用コイルの斜
視図である。

しかして、第３図示の高周波用コイル２４は前記第１実
施例にて示した構成から成るプリント配線板２２により
、１次側および２次側コイル用のプリント配線板２５お
よび２６を形成するとともに両プリント配線板２５およ
び２６を交互に積層することにより構成した実施例で、
その他の構成については前記第１実施例と同一であるの
で、具体的な説明を省略する。

しかして、第３図示の高周波用コイル２４は従来コイル
のサンドイッチ巻線型に相当し、各コイル間を密結合し
て漏洩インダクタンスを減少することができる。

尚、第１および第２実施例の高周波用コイル１Ｏ１２４
については、これらを組み合わせて構成したり、その他
の適宜の構成を以て所望の特性に適合した構成の高周波
用コイルを簡単に構成し得るものである。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によればトランスまたは、コイル
の巻線方法を根本から改良することによって、より高性
能なトランスまたはコイルが設計から製造まで、短期間
、ローコスト化が可能になり、従来品と比較すれば次の
ような発明効果が上がる。

（１）高度な巻線技術を全く必要としない。

（２）プリント配線技術によって、寸法精度か安定で、
高性能、高品質化が可能である。

（３）プリントコイルＣピース）を積層、組み合わせ調
整するだけなので、設計開発期間が大幅に短縮できる。

（４）　　コイル巻線をプリント配線化するので、より
大量生産、短納期、

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、　ｂ、第２図、第４図〜第８図は本発明の第
１実施例を示し、第１図ａ、ｂは高周波用トランスの斜
視図および縦断面図、第２図は高周波用コイルの斜視図
、第４図は高周波用コイルに使用するコイル用プリント
配線板の斜視図、第５図はコイル用プリント配線板の結
合状態を示す断面図、第６図は高周波用コイルの側板の
斜視図、第７図は高周波用コイルのシールド用配線板の
斜視図、第８図はコイル用プリント配線板の製造方法を
示す説明図、第３図は本発明の第２実施例を示す高周波
用コイルの斜視図、第９図ａ、ｂは従来の高周波用トラ
ンスの説明図である。１０．２４・・・高周波用コイル１１．１６・・・リード端子１２・・・鉄心１３．１４・・・１次側および２次側コイル１５・・・
高周波用トランス２０．３０，３６．５０・・・基板コストダウンが可能である。２１・・・側板２２・・・コイル用プリント配線板２３・・・シールド用配線板２５．２６・・・１次側および２次側プリント配線板３１．３７・
・・コイル状のプリント配線回路３２・・・タップラン
ド３３．３８・・・ジョイナ−ランド３４．３９・・・スルーホールランド３５・・・装着孔４０・・・銅張積層板４１・・・分割溝５１・・・シールド層５２．５３・・・アースランド５４・・・アース端子

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鉄心とコイルを備えて成る高周波用トランスにお
いて、前記コイルを基板にコイル状のプリント配線回路を設け
た複数のコイル用プリント配線板を積層することにより
構成したことを特徴とする高周波用トランス。
（２）基板の片面あるいは両面にコイル状のプリント配
線回路を設けるとともに前記基板の両面にジョイナーラ
ンドおよび前記基板の片面あるいは両面に設けたプリン
ト配線回路を導通するスルーホールランドを設けた１次
側および２次側コイル用プリント配線板を交互に積層し
、かつ前記各１次側および２次側コイル用プリント配線
板を前記ジョイナーランドにより結合することにより構
成したことを特徴とする高周波用コイル。
（３）基板の両面にコイル状のプリント配線回路を設け
るとともに前記基板の両面のプリント配線回路を導通す
るスルーホールを設け、かつ前記基板の両面にジョイナ
ーランドを設けた複数のコイル用プリント配線板を、前
記ジョイナーランドを介して互いに結合して１次側およ
び２次側コイルを形成するとともに前記１次側コイルと
２次側コイルをシールド用配線板を介して積層状に結合
することにより構成したことを特徴とする高周波用コイ
ル。