JPH04236407A - プレーナ型トランス - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁性薄膜を利用したプ
レーナ型トランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気トランスは、スイッチング電源用、
ＤＣ−ＤＣ電源用等の電源用トランス、昇圧トランス、
微弱信号電圧増幅用トランスなどとして用いられている
。電子装置、特に可搬性電子装置等に搭載される電源部
においては、装置の小型化に伴ない省スペース化が求め
られており、それに使用する磁気トランスも小型化する
必要がある。また、電源部全体の省スペース化のために
は、例えばスイッチング周波数の向上など特性上の要求
を満たすことが必要であり、それに対応した性能を有す
る磁気トランスが必要である。

【０００３】また、電子装置への実装を考えると、多少
の変形や取付け部形状への追従性を有するフレキシブル
なものが望ましい。従来のバルク型トランスの磁気ヨー
ク部を薄膜化させて薄膜トランスとすることは知られて
いる（特公昭５５−１３４１６号公報、特開昭６１−２
０８２１０号公報）。磁気ヨークを薄膜化することによ
り、トランスの小型・薄型化が可能となり、また、高周
波磁気特性が良好であるという磁性薄膜の性質を利用す
ることができる。

【０００４】しかしながら、従来の薄膜型トランスは、
磁気飽和等のために高出力には向かないとされていた。 また、特開昭６２−２１４６０４号公報には、焼結して
磁性体となるシートにコイルパターンを形成し、これを
積層して積層トランスとすることが記載されている。し
かし、このトランスは可撓性がなく、電子装置に実装す
る場合に制約が大きい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、フレキシブ
ルで多少の変形に追従することができ、しかも小型・薄
型化、高出力化が可能な磁気トランスを提供するもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のプレーナ型トラ
ンスは、一次巻線と二次巻線とを有する磁気トランスに
おいて、磁気ヨークが、フレキシブル基板上に成膜され
た軟磁性薄膜からなることを特徴とする。

【０００７】

【実施例】本発明のプレーナ型トランスにおいては、軟
磁性体からなる磁性薄膜がフレキシブル基板上に成膜さ
れて磁気ヨークが構成される。ここでフレキシブル基板
としては、各種可撓性プラスチックのフィルム、シート
が代表的である。

【０００８】軟磁性体としては、高周波で実効透過率が
高く、かつ飽和磁束密度の高い材料が望ましい。具体的
には、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ等のアモルファス膜やその積層
膜、窒化鉄等の薄膜やその積層膜、ＦｅとＣｏの合金等
の薄膜やその積層膜、あるいはこれらの積層膜などが用
いられる。

【０００９】磁性薄膜は、上記の軟磁性体を用いスパッ
タ、真空蒸着等の真空成膜、メッキ法などにより、ある
いは軟磁性体を一旦微粒子化したうえで適当なバインダ
ーを用いるスクリーン印刷法により形成できる。

【００１０】一次巻線、二次巻線としては、絶縁被覆さ
れた導線からなる通常のワイヤ、導体箔、フォトリソグ
ラフ法などにより形成される導体膜が用いられる。

【００１１】図１は、本発明のプレーナ型トランスの実
施例を示す斜視図である。フレキシブル基板１１上に磁
性薄膜１３を成膜した２枚の可撓性ヨーク１５が接着剤
等により接着されて磁気ヨークを構成している。可撓性
ヨーク１５は中央部に透孔を有するディスク状であり、
絶縁被覆導線からなる一次巻線２１および二次巻線２３
が可撓性ヨーク１５に巻回されている。

【００１２】図２は、本発明の他の実施例を示す斜視図
である。フレキシブル基板上に磁性薄膜を形成したテー
プ状の可撓性ヨーク１５が巻回されて磁気ヨークを構成
し、この周りに絶縁被覆された導体からなる一次巻線２
１および二次巻線２３が巻回されている。なお、可撓性
ヨーク１５については十分な寸法比が取れるため、磁気
回路的には閉磁路を構成している。

【００１３】上記２つのプレーナ型トランスにおいては
、通常の磁気トランスと同様に、一次巻線２１からの一
次電流によって発生した磁束が、フレキブル基板１１上
に成膜した磁性薄膜１３からなる可撓性ヨーク１５を通
り、二次巻線２３には可撓性ヨーク１５を通る磁束の時
間変化に比例した電圧が発生し、適当な負荷に従って電
流が流れることになり、一次に与えた電圧が二次に伝達
される。

【００１４】図１および図２に示したプレーナ型トラン
スでは、可撓性ヨーク１５が柔軟で追従性があるので、
電子装置などへの実装時に取り付けられる部位の形状に
追従させて貼着・固定したり、屈曲させて装置部材間に
収納、搭載することができる。また、図１では可撓性ヨ
ーク１５の積層数を、また図２では巻回数を増加させる
ことにより、高出力化に対応できる。

【００１５】図３は本発明のプレーナ型トランスの他の
実施例を示す分解斜視図、図４はその縦断面図である。

【００１６】導体箔からなる一次巻線２１と、同じく導
体箔からなる二次巻線２３とが絶縁シート３１（絶縁ス
ペーサ）を介して積層されている。なお、この実施例で
は、一次巻線２１が１ターン、二次巻線２３が２ターン
の場合を示しているが、巻回数は適宜設定できる。また
、３３，３５はともに絶縁体を示す。

【００１７】さらに、二次巻線２３の上側および一次巻
線２１の下側に絶縁シート３１，３１を配し、一次巻線
２１と二次巻線２３との積層体全体を絶縁シートで覆う
ようにし、この全体を両側から２枚の可撓性ヨーク１５
，１５で覆っている。このとき、上側の可撓性ヨーク１
５は磁性薄膜１３を下側に向け、下側の可撓性ヨーク１
５はこれと対向するように磁性薄膜１３を上側に向けて
いる。そして、上側と下側の磁性薄膜１３，１３は、一
次巻線２１および二次巻線２３を囲包するように、外周
部１５ａおよび中央部１５ｂ（図４参照）で、接着剤な
どにより互いに直接的に接着される。すなわち、中央部
１５ｂおよび外周部１５ａで磁性薄膜１３，１３が直接
的に接触し、磁気回路的に閉じている（閉磁路を形成し
ている）。

【００１８】上記実施例においては、一次巻線２１と二
次巻線２３とが、その周囲に存在する、フレキシブル基
板１１上に成膜した磁性薄膜１３からなる可撓性ヨーク
１５の当該部分を介して分布的に結合するように配置さ
れている。 一次巻線２１と二次巻線２３とは、周囲の上記可撓性ヨ
ーク１５の当該部位を介し密にインダクタンス結合を行
なっており、その結合の強度は巻線２１，２３部と可撓
性ヨーク１５部の寸法や配置により自由に設定できる。 また、フレキシブル基板１１上に成膜する磁性薄膜１３
の材質によっても変更可能である。このインダクタンス
結合にしたがって、一次に与えた電力が、二次に伝達さ
れることになる。

【００１９】図５は、本発明のプレーナ型トランスの応
用例を示し、画像読み取りセンサに利用した場合を示し
ている。また、図６はそのブロック図である。

【００２０】支持部材５３に、光検出部５７、演算処理
部５９、原稿照明用のＸｅランプ５５が支持されている
。外部電源からの電力が、Ｘｅランプ駆動回路を含む全
体の電源部５１に入力され、プレーナ型トランス４１（
本発明品）により昇圧されてＸｅランプ５５に供給され
る。４３は一次巻線、４５は二次巻線を示す。

【００２１】画像読取りセンサの照明源として用いられ
るＸｅ管の場合、駆動回路としては１ＫＨｚ以上、１０
０Ｖ以上でドライブ可能なものが求められている。従来
は、昇圧用のトランスを設ける必要から、駆動回路とし
て独立の部分として構成されることが多く、この昇圧ト
ランスがフェライト等のバルク材の磁気ヨークからなる
ものであったため寸法的に大きなものとなっていた。

【００２２】これに対し、本発明のプレーナ型トランス
によれば、極めて薄く構成することが可能であり、また
、フレキシブルであるので多少の融通がきき搭載が容易
であり、Ｘｅ管などの極く近傍に配置することが可能と
なった。画像読取りセンサの場合、駆動回路の他の部分
は微小であるため、プレーナ型トランスを独立の部分と
して構成する必要がなくなり、小型軽量化のうえで著し
い効果が得られる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、フレキシブル基板上に
軟磁性体薄膜を成膜して可撓性の磁気ヨークとすること
により、磁気トランスの小型・薄型化が実現でき、また
、可撓性を有することから実装上きわめて有利である。

【００２４】また、磁性薄膜を利用しているので高周波
特性に優れ、しかも、積層により大出力化にも対応でき
る。特に、分布定数的な結合とすることにより、高周波
領域でのパワー伝達特性が向上し、電源の高周波化、高
率化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のプレーナ型トランスの実施例
を示す斜視図である。

【図２】図２は、本発明の他の実施例を示す説明図であ
る。

【図３】図３は、本発明のさらに他の実施例をす分解斜
視図である。

【図４】図４は、図３に示したプレーナ型トランスの縦
断面図である。

【図５】図５は、本発明のプレーナ型トランスの応用例
を示す説明図である。

【図６】図６は、図５の応用例のブロック図である。

【符号の説明】

１１　　フレキシブル基板 １３　　磁性薄膜 １５　　可撓性ヨーク ２１　　一次巻線 ２３　　二次巻線 ３１　　絶縁シート ３３，３５　　絶縁体 ４１　　プレーナ型トランス ４３　　一次巻線 ４５　　二次巻線 ５１　　電源部 ５３　　支持部材 ５５　　Ｘｅランプ ５７　　光検出部 ５９　　演算処理部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一次巻線と二次巻線とを有する磁気ト
   ランスにおいて、磁気ヨークが、フレキシブル基板上に
   成膜された軟磁性薄膜からなることを特徴とするプレー
   ナ型トランス。
2. 【請求項２】　　上記磁気ヨークが、軟磁性薄膜の成膜
   されたフレキシブル基板を複数層積層せしめてなる請求
   項１に記載のプレーナ型トランス。
3. 【請求項３】　　上記磁気ヨークが、軟磁性薄膜の成膜
   された長尺状のフレキシブル基板を、複数回にわたって
   巻回してなる請求項１に記載のプレーナ型トランス。
4. 【請求項４】　　一次巻線および二次巻線が、それぞれ
   の巻回方向を含む面を重ねるようにして積層され、この
   巻線積層体の囲りを軟磁性薄膜で覆い磁気回路を構成し
   てなる請求項１に記載のプレーナ型トランス。