JPH05198445A - 薄形電源 - Google Patents
薄形電源Info
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- JPH05198445A JPH05198445A JP4009786A JP978692A JPH05198445A JP H05198445 A JPH05198445 A JP H05198445A JP 4009786 A JP4009786 A JP 4009786A JP 978692 A JP978692 A JP 978692A JP H05198445 A JPH05198445 A JP H05198445A
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- inductor
- circuit board
- transformer
- coil
- film
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
Landscapes
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、回路基板上に直接、インダクタ／
トランスを形成し、周囲回路と一体化することにより、
薄形で信頼性に優れる電源を提供する。また、インダク
タ／トランス上に電気回路を形成し、上部を有効活用す
る。 【構成】 平面コイル、絶縁膜、磁性膜を積層すること
により、インダクタ／トランスを回路基板上に直接形成
する。スクリーン印刷し、焼成する方法等により作製可
能である。 【効果】 インダクタ／トランス中の平面コイルは電気
配線と同時形成され、周囲回路と一体化できる。インダ
クタ／トランスははんだで接着して搭載する必要がな
く、衝撃に強い。またインダクタ／トランス上に電気回
路を形成することにより、上部を有効活用でき、電源を
低面積化できる。
トランスを形成し、周囲回路と一体化することにより、
薄形で信頼性に優れる電源を提供する。また、インダク
タ／トランス上に電気回路を形成し、上部を有効活用す
る。 【構成】 平面コイル、絶縁膜、磁性膜を積層すること
により、インダクタ／トランスを回路基板上に直接形成
する。スクリーン印刷し、焼成する方法等により作製可
能である。 【効果】 インダクタ／トランス中の平面コイルは電気
配線と同時形成され、周囲回路と一体化できる。インダ
クタ／トランスははんだで接着して搭載する必要がな
く、衝撃に強い。またインダクタ／トランス上に電気回
路を形成することにより、上部を有効活用でき、電源を
低面積化できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子機器に搭載される
スイッチングレギュレータ、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の
薄形電源に関するものである。
スイッチングレギュレータ、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の
薄形電源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小形、薄形化に伴い、電源に
対しても同様な要求が高まっている。そこで、電源を用
いるインダクタ（チョークコイル）、トランス等の磁性
部品のチップ化が進められている。
対しても同様な要求が高まっている。そこで、電源を用
いるインダクタ（チョークコイル）、トランス等の磁性
部品のチップ化が進められている。
【０００３】現在、小形の焼結フェライトコアに巻線を
施した巻線方式のインダクタ／トランスと、厚膜技術に
より、例えばフェライトペーストと導体ペーストを交互
に印刷した後、焼成することにより、磁心部分とコイル
部分を同時形成した積層型のインダクタ／トランスが実
用化に到っている。巻線方式のものは小形化に限界があ
る。積層型のものは巻線方式のものよりも小形化がはる
かに進んでいるが、導体の断面積が小さいことから、大
電流の設計が難しく、主に信号回路用に用いられてい
る。また、高度な製造技術が必要とされ、歩留りが良く
ない。
施した巻線方式のインダクタ／トランスと、厚膜技術に
より、例えばフェライトペーストと導体ペーストを交互
に印刷した後、焼成することにより、磁心部分とコイル
部分を同時形成した積層型のインダクタ／トランスが実
用化に到っている。巻線方式のものは小形化に限界があ
る。積層型のものは巻線方式のものよりも小形化がはる
かに進んでいるが、導体の断面積が小さいことから、大
電流の設計が難しく、主に信号回路用に用いられてい
る。また、高度な製造技術が必要とされ、歩留りが良く
ない。
【０００４】研究段階のものとしては、平面コイルと絶
縁膜及び磁性膜を組み合わせて成る種々の薄形インダク
タ／トランスが提案されている。これらの薄形インダク
タ／トランスは磁性膜と平面コイルの組合せにより、平
面コイルを磁性膜で取り囲む形の内部コイル形と磁性膜
を平面コイルで取り囲む形の外部コイル形に大別され
る。平面コイルを複数設けることにより、トランスにな
る。平面コイルの形状は内部コイル用としては典型的な
形としてスパイラル状、つづら折れ状等がある。また、
外部コイル形用としてクロス形や巻線形等がある。以
上、電源の小形、薄形化のため、インダクタ／トランス
は磁性チップ部品として供給されている。これらは、予
め電気回路を形成した回路基板上に、装着し、フローな
いしリフローはんだで接着して搭載される。ところが、
電源回路に用いられる磁性チップ部品は、先述の通り、
巻線方式のものが大半用いられており、電源を更に小形
化、特に薄形化するのは困難であった。また、回路基板
上に位置精度良く、搭載する必要があり、更にはんだ付
けして用いられるため、信頼性に問題があった。更に、
磁性チップ部品は薄くとも数mmの厚みを有し、またはん
だ付けで装着されるため、部品上に電気回路を形成し、
上部を有効活用するなど不可能であった。
縁膜及び磁性膜を組み合わせて成る種々の薄形インダク
タ／トランスが提案されている。これらの薄形インダク
タ／トランスは磁性膜と平面コイルの組合せにより、平
面コイルを磁性膜で取り囲む形の内部コイル形と磁性膜
を平面コイルで取り囲む形の外部コイル形に大別され
る。平面コイルを複数設けることにより、トランスにな
る。平面コイルの形状は内部コイル用としては典型的な
形としてスパイラル状、つづら折れ状等がある。また、
外部コイル形用としてクロス形や巻線形等がある。以
上、電源の小形、薄形化のため、インダクタ／トランス
は磁性チップ部品として供給されている。これらは、予
め電気回路を形成した回路基板上に、装着し、フローな
いしリフローはんだで接着して搭載される。ところが、
電源回路に用いられる磁性チップ部品は、先述の通り、
巻線方式のものが大半用いられており、電源を更に小形
化、特に薄形化するのは困難であった。また、回路基板
上に位置精度良く、搭載する必要があり、更にはんだ付
けして用いられるため、信頼性に問題があった。更に、
磁性チップ部品は薄くとも数mmの厚みを有し、またはん
だ付けで装着されるため、部品上に電気回路を形成し、
上部を有効活用するなど不可能であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、回路
基板上に直接、インダクタ／トランスを形成し、周囲回
路と一体化することにより、薄形で信頼性に優れる電源
を提供しようとするものである。また、インダクタ／ト
ランス上に電気回路を形成し、上部を有効活用しようと
するものである。
基板上に直接、インダクタ／トランスを形成し、周囲回
路と一体化することにより、薄形で信頼性に優れる電源
を提供しようとするものである。また、インダクタ／ト
ランス上に電気回路を形成し、上部を有効活用しようと
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の薄形電源では、平面コイル、絶縁膜、磁性
膜を積層することにより、インダクタ／トランスを回路
基板上に直接形成する。そして、本発明の薄形電源の製
造方法では、インダクタ／トランスを次の３方法にて形
成することを特徴とする。すなわち、平面コイル、絶縁
膜、磁性膜それぞれをスクリーン印刷し、焼成して回路
基板上に積層する方法、平面コイル、絶縁膜をスクリー
ン印刷し、焼成して回路基板上に積層し、次に磁性膜と
してアモルファス合金箔を積層する方法、平面コイルを
導電層を予め成膜した回路基板をフォト・エッチングし
て作製し、次いで磁性膜としてアモルファス合金箔を絶
縁膜を介して積層する方法、を採用することにより、薄
形電源に適したインダクタ／トランスを形成することが
可能となり、本発明を完成するに到った。
に、本発明の薄形電源では、平面コイル、絶縁膜、磁性
膜を積層することにより、インダクタ／トランスを回路
基板上に直接形成する。そして、本発明の薄形電源の製
造方法では、インダクタ／トランスを次の３方法にて形
成することを特徴とする。すなわち、平面コイル、絶縁
膜、磁性膜それぞれをスクリーン印刷し、焼成して回路
基板上に積層する方法、平面コイル、絶縁膜をスクリー
ン印刷し、焼成して回路基板上に積層し、次に磁性膜と
してアモルファス合金箔を積層する方法、平面コイルを
導電層を予め成膜した回路基板をフォト・エッチングし
て作製し、次いで磁性膜としてアモルファス合金箔を絶
縁膜を介して積層する方法、を採用することにより、薄
形電源に適したインダクタ／トランスを形成することが
可能となり、本発明を完成するに到った。
【０００７】本発明の薄形電源の構造例を模式的に図１
に示す。回路基板１上に直接、平面コイル、絶縁膜、磁
性膜を積層することにより、インダクタ／トランス２が
形成されている。電気配線は複雑になるため、省略して
示した。これはインダクタ／トランス２や半導体（ダイ
オード、トランジスタ、ＩＣ等）、抵抗、コンデンサ等
の部品間に、一般にスクリーン印刷し、焼成する方法な
いし印刷回路用銅張積層板をフォト・エッチングする方
法により作製される。これより、インダクタ／トランス
２中の平面コイルは電気配線と同様に形成可能であり、
インダクタ／トランス２は周囲回路と一体化される。
に示す。回路基板１上に直接、平面コイル、絶縁膜、磁
性膜を積層することにより、インダクタ／トランス２が
形成されている。電気配線は複雑になるため、省略して
示した。これはインダクタ／トランス２や半導体（ダイ
オード、トランジスタ、ＩＣ等）、抵抗、コンデンサ等
の部品間に、一般にスクリーン印刷し、焼成する方法な
いし印刷回路用銅張積層板をフォト・エッチングする方
法により作製される。これより、インダクタ／トランス
２中の平面コイルは電気配線と同様に形成可能であり、
インダクタ／トランス２は周囲回路と一体化される。
【０００８】次に、回路基板上に形成されるインダクタ
の構造例（内部コイル形）の平面図およびＡ・Ａ線断面
図をそれぞれ図２（ａ），（ｂ）に示す。スパイラル状
の平面コイル３ａ，３ｂが回路基板１の両面にそれぞれ
設けられ、スルーホール４を介して電気的に接続されて
いる。平面コイル３ａ，３ｂをそれぞれ絶縁膜５ａ，５
ｂを介して、磁性膜６ａ，６ｂで挟むことにより、端子
７ａ，７ｂ間にインダクタが構成されている。平面図中
の平面コイル３ａ（実線）、３ｂ（破線）は、コイル断
面の中心線の軌跡である。
の構造例（内部コイル形）の平面図およびＡ・Ａ線断面
図をそれぞれ図２（ａ），（ｂ）に示す。スパイラル状
の平面コイル３ａ，３ｂが回路基板１の両面にそれぞれ
設けられ、スルーホール４を介して電気的に接続されて
いる。平面コイル３ａ，３ｂをそれぞれ絶縁膜５ａ，５
ｂを介して、磁性膜６ａ，６ｂで挟むことにより、端子
７ａ，７ｂ間にインダクタが構成されている。平面図中
の平面コイル３ａ（実線）、３ｂ（破線）は、コイル断
面の中心線の軌跡である。
【０００９】スパイラル状平面コイルは、インダクタン
ス、直流重畳特性、サイズ等に応じて、電気的に直列
に、縦及び／または横に、絶縁層を介して、立体的に配
置することが可能である。スパイラル状平面コイルを並
列的に複数設けることにより、トランスが得られる。
ス、直流重畳特性、サイズ等に応じて、電気的に直列
に、縦及び／または横に、絶縁層を介して、立体的に配
置することが可能である。スパイラル状平面コイルを並
列的に複数設けることにより、トランスが得られる。
【００１０】本発明で回路基板１に適用できる材料には
アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、ガラス等のセラミッ
ク、エポキシ、フェノール、ポリイミド、ポリフェニレ
ンサルファイド等の樹脂、エポキシ樹脂等を含浸したガ
ラスクロス等が挙げられる。平面コイル３ａ，３ｂは回
路基板１上に、導体ペーストを各種形状にスクリーン印
刷後、焼成する方法、導電層を成膜後、フォト・エッチ
ング法で各種形状に加工する方法等で作製できる。
アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、ガラス等のセラミッ
ク、エポキシ、フェノール、ポリイミド、ポリフェニレ
ンサルファイド等の樹脂、エポキシ樹脂等を含浸したガ
ラスクロス等が挙げられる。平面コイル３ａ，３ｂは回
路基板１上に、導体ペーストを各種形状にスクリーン印
刷後、焼成する方法、導電層を成膜後、フォト・エッチ
ング法で各種形状に加工する方法等で作製できる。
【００１１】導電層の成膜方法としては、導電箔をプレ
ス加工等により圧着する方法、電気メッキ、無電解メッ
キ等により湿式メッキする方法、溶融メッキ、金属溶
射、気相メッキ、及び真空蒸着法、スパッタリング法、
イオンプレーティング法等の真空メッキ等により乾式メ
ッキする方法等がある。
ス加工等により圧着する方法、電気メッキ、無電解メッ
キ等により湿式メッキする方法、溶融メッキ、金属溶
射、気相メッキ、及び真空蒸着法、スパッタリング法、
イオンプレーティング法等の真空メッキ等により乾式メ
ッキする方法等がある。
【００１２】本発明で平面コイル３ａ，３ｂに適用でき
る材料には銅、銀、金、アルミニウム等各種金属及びそ
れらの合金系が挙げられる。平面コイル３ａ，３ｂの形
状はスパイラル状の他、つづら折れ状およびそれらを組
み合わせた形等が可能である。
る材料には銅、銀、金、アルミニウム等各種金属及びそ
れらの合金系が挙げられる。平面コイル３ａ，３ｂの形
状はスパイラル状の他、つづら折れ状およびそれらを組
み合わせた形等が可能である。
【００１３】絶縁膜５ａ，５ｂは平面コイルに電流を流
した時、磁性膜を導通し、ショートするのを防ぐため設
け、主にポリイミド等の高分子フィルムまたはＳｉ
Ｏ2 、ガラス、硬質炭素膜等の無機膜を用いる。
した時、磁性膜を導通し、ショートするのを防ぐため設
け、主にポリイミド等の高分子フィルムまたはＳｉ
Ｏ2 、ガラス、硬質炭素膜等の無機膜を用いる。
【００１４】本発明で磁性膜６ａ，６ｂに適用できる
膜、箔（帯、板）にはＭｎ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系等各
種ソフトフェライト材料及び、コバルト系、鉄系等各種
アモルファス合金、アモルファス合金を結晶化させた超
微細組織をもつ軟磁性体、珪素を主に含む珪素鋼、パー
マロイ、パーメンジュール、センダスト等の金属軟磁性
材料等が挙げられる。膜は（フェライトを）ペースト化
し、印刷後、焼成する方法、電気メッキ、無電解メッキ
等により湿式メッキする方法、溶融メッキ、溶射、気相
メッキ、及び真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプ
レーティング法等の真空メッキ等により乾式メッキする
方法により成膜される。箔（帯、板）は急冷法及び、圧
延加工法、グリーンシート法等により成形する方法、更
に焼成する方法等により作成される。
膜、箔（帯、板）にはＭｎ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系等各
種ソフトフェライト材料及び、コバルト系、鉄系等各種
アモルファス合金、アモルファス合金を結晶化させた超
微細組織をもつ軟磁性体、珪素を主に含む珪素鋼、パー
マロイ、パーメンジュール、センダスト等の金属軟磁性
材料等が挙げられる。膜は（フェライトを）ペースト化
し、印刷後、焼成する方法、電気メッキ、無電解メッキ
等により湿式メッキする方法、溶融メッキ、溶射、気相
メッキ、及び真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプ
レーティング法等の真空メッキ等により乾式メッキする
方法により成膜される。箔（帯、板）は急冷法及び、圧
延加工法、グリーンシート法等により成形する方法、更
に焼成する方法等により作成される。
【００１５】構造例として、内部コイル形を示したが、
磁性体を平面コイルで取り囲む外部コイル形でも同様に
製造可能である。上述の構造の薄形電源は、そのまま
か、又はケースに入れるか、モールドすることによりモ
ジュール化して使用する。
磁性体を平面コイルで取り囲む外部コイル形でも同様に
製造可能である。上述の構造の薄形電源は、そのまま
か、又はケースに入れるか、モールドすることによりモ
ジュール化して使用する。
【００１６】
【実施例】（実施例１）薄形電源としてＤＣ−ＤＣコン
バータの一種であるチョッパ方式レギュレータを試作し
た。構造は図１に示したものと同様である。回路基板１
に０．６４mm厚さのアルミナ板を使用し、電気配線及び
図２に示したスパイラル状の平面コイル３ａ，３ｂをＣ
ｕペーストをスクリーン印刷後、焼成することにより一
体形成した。スパイラル状の平面コイルの回路基板各面
のスパイラル数３８、コイル辺長１２mm、コイル幅、間
隔７５μｍ、コイル厚さ１０μｍである。絶縁膜４ａ，
４ｂとして、平面コイル２ａ，２ｂ上に、ガラスペース
トをスクリーン印刷後、焼成することにより、２０μｍ
厚さに形成した。
バータの一種であるチョッパ方式レギュレータを試作し
た。構造は図１に示したものと同様である。回路基板１
に０．６４mm厚さのアルミナ板を使用し、電気配線及び
図２に示したスパイラル状の平面コイル３ａ，３ｂをＣ
ｕペーストをスクリーン印刷後、焼成することにより一
体形成した。スパイラル状の平面コイルの回路基板各面
のスパイラル数３８、コイル辺長１２mm、コイル幅、間
隔７５μｍ、コイル厚さ１０μｍである。絶縁膜４ａ，
４ｂとして、平面コイル２ａ，２ｂ上に、ガラスペース
トをスクリーン印刷後、焼成することにより、２０μｍ
厚さに形成した。
【００１７】次に、磁性膜６ａ，６ｂをＭｎ−Ｚｎ系フ
ェライト微粒子（粒径０．１μｍ）をペースト化したも
のをスクリーン印刷し、焼成することを繰り返すことに
より平面コイル上に１４mm×１４mmの大きさで、１００
μｍ厚さに形成した。Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトは比抵抗
が１０〜１０3 Ω・cm程度であるので縁膜膜を設ける必
要がある。Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト微粒子の代わりに、
Ｎｉ−Ｚｎ系ないしＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライト微
粒子を用いた場合、比抵抗が１０7 Ω・cmと高いので、
絶縁膜を設ける必要がない。得られたインダクタのイン
ダクタンスは１５０μＨ、直流重畳電流は１００mAを加
えてもインダクタンスは低下しなかった。
ェライト微粒子（粒径０．１μｍ）をペースト化したも
のをスクリーン印刷し、焼成することを繰り返すことに
より平面コイル上に１４mm×１４mmの大きさで、１００
μｍ厚さに形成した。Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトは比抵抗
が１０〜１０3 Ω・cm程度であるので縁膜膜を設ける必
要がある。Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト微粒子の代わりに、
Ｎｉ−Ｚｎ系ないしＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライト微
粒子を用いた場合、比抵抗が１０7 Ω・cmと高いので、
絶縁膜を設ける必要がない。得られたインダクタのイン
ダクタンスは１５０μＨ、直流重畳電流は１００mAを加
えてもインダクタンスは低下しなかった。
【００１８】抵抗はスクリーン印刷後、焼成し、半導体
（ＩＣ，ダイオード）、コンデンサはリフローはんだで
接着して搭載した。製作した電源の厚さは、ダイオード
の厚さに支配され、３．２mmであった。インダクタ中の
平面コイルは電気配線と同時形成され、インダクタは周
囲回路と一体化できた。また、インダクタ上に電気配線
を形成して上部を活用することにより、１．５cm2 の低
面積化が可能であった。
（ＩＣ，ダイオード）、コンデンサはリフローはんだで
接着して搭載した。製作した電源の厚さは、ダイオード
の厚さに支配され、３．２mmであった。インダクタ中の
平面コイルは電気配線と同時形成され、インダクタは周
囲回路と一体化できた。また、インダクタ上に電気配線
を形成して上部を活用することにより、１．５cm2 の低
面積化が可能であった。
【００１９】（比較例１）薄形電源として実施例１と同
様にチョッパ方式レギュレータを試作した。平面コイ
ル、絶縁膜、磁性膜を積層することにより、インダクタ
を回路基板上に直接形成する代わりに、巻線方式のイン
ダクタを予め電気回路を形成した回路基板上に、装着
し、リフローはんだで接着して搭載した。インダクタン
ス１５０μＨ、直流重畳電流１００mAを加えてもインダ
クタンスが低下しないことを満足するインダクタとして
図３（ａ），（ｂ）に示す、巻線方式のものを用いた。
２種のタイプとも底面は一辺が１３〜１６mmの正方形部
分を占め、高さは６〜７mmであった。ゆえに、電源の厚
さは６．７〜７．７mmであり、かなり厚くなった。巻線
方式の磁性部分は回路基板上に位置精度良く、搭載する
のが難しく、またかなり大きいものがはんだ付けして用
いられるため、衝撃に弱く、信頼性に問題がある。
様にチョッパ方式レギュレータを試作した。平面コイ
ル、絶縁膜、磁性膜を積層することにより、インダクタ
を回路基板上に直接形成する代わりに、巻線方式のイン
ダクタを予め電気回路を形成した回路基板上に、装着
し、リフローはんだで接着して搭載した。インダクタン
ス１５０μＨ、直流重畳電流１００mAを加えてもインダ
クタンスが低下しないことを満足するインダクタとして
図３（ａ），（ｂ）に示す、巻線方式のものを用いた。
２種のタイプとも底面は一辺が１３〜１６mmの正方形部
分を占め、高さは６〜７mmであった。ゆえに、電源の厚
さは６．７〜７．７mmであり、かなり厚くなった。巻線
方式の磁性部分は回路基板上に位置精度良く、搭載する
のが難しく、またかなり大きいものがはんだ付けして用
いられるため、衝撃に弱く、信頼性に問題がある。
【００２０】（実施例２）薄形電源としてＤＣ−ＤＣコ
ンバータの一種であるチョッパ方式レギュレータを試作
した。構造は図１に示したものと同様である。回路基板
１に０．６４mm厚さのアルミナ板を使用し、電気配線及
び図２に示したスパイラル状の平面コイル３ａ，３ｂを
Ｃｕペーストをスクリーン印刷後、焼成することにより
一体形成した。スパイラル状の平面コイルの回路基板各
面のスパイラル数３８、コイル辺長１２mm、コイル幅、
間隔７５μｍ、コイル厚さ１０μｍである。絶縁膜４
ａ，４ｂとして、平面コイル２ａ，２ｂ上に、ガラスペ
ーストをスクリーン印刷後、焼成することにより、２０
μｍ厚さに積層した。更に、同様の方法で積層を繰り返
し、回路基板１の両面に平面コイルと絶縁膜をそれぞれ
３層ずつ積層した。
ンバータの一種であるチョッパ方式レギュレータを試作
した。構造は図１に示したものと同様である。回路基板
１に０．６４mm厚さのアルミナ板を使用し、電気配線及
び図２に示したスパイラル状の平面コイル３ａ，３ｂを
Ｃｕペーストをスクリーン印刷後、焼成することにより
一体形成した。スパイラル状の平面コイルの回路基板各
面のスパイラル数３８、コイル辺長１２mm、コイル幅、
間隔７５μｍ、コイル厚さ１０μｍである。絶縁膜４
ａ，４ｂとして、平面コイル２ａ，２ｂ上に、ガラスペ
ーストをスクリーン印刷後、焼成することにより、２０
μｍ厚さに積層した。更に、同様の方法で積層を繰り返
し、回路基板１の両面に平面コイルと絶縁膜をそれぞれ
３層ずつ積層した。
【００２１】次に、磁性膜６ａ，６ｂをＭｎ−Ｚｎ系フ
ェライト微粒子（粒径０．１μｍ）をペースト化したも
のをスクリーン印刷し、焼成することを繰り返すことに
より平面コイル上に１４mm×１４mmの大きさで、２００
μｍ厚さに形成した。Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトは比抵抗
が１０〜１０3 Ω・cm程度であるので縁膜膜を設ける必
要がある。Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト微粒子の代わりに、
Ｎｉ−Ｚｎ系ないしＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライト微
粒子を用いた場合、比抵抗が１０7 Ω・cmと高いので、
絶縁膜を設ける必要がない。得られたインダクタのイン
ダクタンスは４５０μＨ、直流重畳電流は２００mAを加
えてもインダクタンスは低下しなかった。
ェライト微粒子（粒径０．１μｍ）をペースト化したも
のをスクリーン印刷し、焼成することを繰り返すことに
より平面コイル上に１４mm×１４mmの大きさで、２００
μｍ厚さに形成した。Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトは比抵抗
が１０〜１０3 Ω・cm程度であるので縁膜膜を設ける必
要がある。Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト微粒子の代わりに、
Ｎｉ−Ｚｎ系ないしＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライト微
粒子を用いた場合、比抵抗が１０7 Ω・cmと高いので、
絶縁膜を設ける必要がない。得られたインダクタのイン
ダクタンスは４５０μＨ、直流重畳電流は２００mAを加
えてもインダクタンスは低下しなかった。
【００２２】抵抗はスクリーン印刷後、焼成することに
より、半導体（ＩＣ，ダイオード）、コンデンサはリフ
ローはんだで接着して搭載した。製作した電源の厚さ
は、ダイオードの厚さに支配され、３．２mmであった。
インダクタ中の平面コイルは電気配線と同時形成され、
インダクタは周囲回路と一体化できた。また、インダク
タ上に電気配線を形成して上部を活用することにより、
１．５cm2 の低面積化が可能であった。
より、半導体（ＩＣ，ダイオード）、コンデンサはリフ
ローはんだで接着して搭載した。製作した電源の厚さ
は、ダイオードの厚さに支配され、３．２mmであった。
インダクタ中の平面コイルは電気配線と同時形成され、
インダクタは周囲回路と一体化できた。また、インダク
タ上に電気配線を形成して上部を活用することにより、
１．５cm2 の低面積化が可能であった。
【００２３】（実施例３）薄形電源として実施例１と同
様にチョッパ方式レギュレータを試作した。回路基板１
に０．６４mm厚さのアルミナ板を使用し、電気配線及び
図２に示したスパイラル状の平面コイル３ａ，３ｂをＣ
ｕペーストをスクリーン印刷後、焼成することにより一
体形成した。スパイラル状の平面コイルの回路基板各面
のスパイラル数３８、コイル辺長１２mm、コイル幅、間
隔７５μｍ、コイル厚さ１０μｍである。平面コイル上
にガラスペーストを印刷後、焼成することにより、２０
μｍ厚さの絶縁膜５ａ，５ｂを積層した。また、磁性膜
６ａ，６ｂとして、単ロール急冷法により作成した３０
μｍ厚さの３種類の組成Ｆｅ80.5Ｓｉ6.5 Ｂ12Ｃ1 、Ｆ
ｅ78Ｓｉ12Ｂ10およびＣｏ70Ｆｅ5 Ｓｉ15Ｂ10(atm％）
のアモルファス合金薄帯を１４mm×１４mmの箔に切断
後、焼鈍し、絶縁膜の上に積層した。
様にチョッパ方式レギュレータを試作した。回路基板１
に０．６４mm厚さのアルミナ板を使用し、電気配線及び
図２に示したスパイラル状の平面コイル３ａ，３ｂをＣ
ｕペーストをスクリーン印刷後、焼成することにより一
体形成した。スパイラル状の平面コイルの回路基板各面
のスパイラル数３８、コイル辺長１２mm、コイル幅、間
隔７５μｍ、コイル厚さ１０μｍである。平面コイル上
にガラスペーストを印刷後、焼成することにより、２０
μｍ厚さの絶縁膜５ａ，５ｂを積層した。また、磁性膜
６ａ，６ｂとして、単ロール急冷法により作成した３０
μｍ厚さの３種類の組成Ｆｅ80.5Ｓｉ6.5 Ｂ12Ｃ1 、Ｆ
ｅ78Ｓｉ12Ｂ10およびＣｏ70Ｆｅ5 Ｓｉ15Ｂ10(atm％）
のアモルファス合金薄帯を１４mm×１４mmの箔に切断
後、焼鈍し、絶縁膜の上に積層した。
【００２４】得られたインダクタのインダクタンスは１
２０〜１５０μＨ、直流重畳電流は１００mAを加えても
インダクタンスは低下しなかった。抵抗はスクリーン印
刷後、焼成し、半導体（ＩＣ，ダイオード）、コンデン
サはリフローはんだで接着して搭載した。試作した電源
の厚さは、ダイオードの厚さに支配され、３．２mmであ
った。インダクタ中の平面コイルは電気配線と同時形成
され、インダクタは周囲回路と一体化できた。
２０〜１５０μＨ、直流重畳電流は１００mAを加えても
インダクタンスは低下しなかった。抵抗はスクリーン印
刷後、焼成し、半導体（ＩＣ，ダイオード）、コンデン
サはリフローはんだで接着して搭載した。試作した電源
の厚さは、ダイオードの厚さに支配され、３．２mmであ
った。インダクタ中の平面コイルは電気配線と同時形成
され、インダクタは周囲回路と一体化できた。
【００２５】（実施例４）薄形電源として実施例１と同
様にチョッパ方式レギュレータを試作した。回路基板１
に０．６４mm厚さのアルミナ板を使用し、両面に予め成
膜された厚さ１０μｍのＣｕ層をフォト・エッチングす
る方法により、電気配線及び図２に示したスパイラル上
の平面コイル３ａ，３ｂを一体形成した。スパイラル状
の平面コイルの回路基板各面のスパイラル数３８、コイ
ル辺長１２mm、コイル幅、間隔７５μｍ、コイル厚さ１
０μｍである。また、磁性膜６ａ，６ｂとして、急冷法
により作成した２５μｍ厚さの３種類の組成Ｆｅ80.5Ｓ
ｉ6.5 Ｂ12Ｃ1 ，Ｆｅ78Ｓｉ12Ｂ10およびＣｏ70Ｆｅ5
Ｓｉ15Ｂ10(atm％）のアモルファス合金薄帯を１４mm×
１４mmの箔に切断後、焼鈍し、絶縁膜５ａ，５ｂの上に
積層した。絶縁膜としては厚さ１０μｍのポリイミドフ
ィルムを用いた。
様にチョッパ方式レギュレータを試作した。回路基板１
に０．６４mm厚さのアルミナ板を使用し、両面に予め成
膜された厚さ１０μｍのＣｕ層をフォト・エッチングす
る方法により、電気配線及び図２に示したスパイラル上
の平面コイル３ａ，３ｂを一体形成した。スパイラル状
の平面コイルの回路基板各面のスパイラル数３８、コイ
ル辺長１２mm、コイル幅、間隔７５μｍ、コイル厚さ１
０μｍである。また、磁性膜６ａ，６ｂとして、急冷法
により作成した２５μｍ厚さの３種類の組成Ｆｅ80.5Ｓ
ｉ6.5 Ｂ12Ｃ1 ，Ｆｅ78Ｓｉ12Ｂ10およびＣｏ70Ｆｅ5
Ｓｉ15Ｂ10(atm％）のアモルファス合金薄帯を１４mm×
１４mmの箔に切断後、焼鈍し、絶縁膜５ａ，５ｂの上に
積層した。絶縁膜としては厚さ１０μｍのポリイミドフ
ィルムを用いた。
【００２６】得られたインダクタのインダクタンスは１
２０〜１５０μＨ、直流重畳電流は１００mAを加えても
インダクタンスは低下しなかった。抵抗はスクリーン印
刷後、焼成し、半導体（ＩＣ，ダイオード）、コンデン
サはリフローはんだで接着して搭載した。製作した電源
の厚さは、ダイオードの厚さに支配され、３．６mmであ
った。インダクタ中の平面コイルは電気配線と同時形成
され、インダクタは周囲回路と一体化できた。
２０〜１５０μＨ、直流重畳電流は１００mAを加えても
インダクタンスは低下しなかった。抵抗はスクリーン印
刷後、焼成し、半導体（ＩＣ，ダイオード）、コンデン
サはリフローはんだで接着して搭載した。製作した電源
の厚さは、ダイオードの厚さに支配され、３．６mmであ
った。インダクタ中の平面コイルは電気配線と同時形成
され、インダクタは周囲回路と一体化できた。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、平面コイル、絶縁膜、磁性膜
を積層することにより、インダクタ／トランスを回路基
板上に直接形成することにより、周囲回路と一体化する
ことができ、薄形で信頼性に優れる薄形電源が得られ
る。インダクタ／トランス中の平面コイルは電気配線と
同時形成され、周囲回路と一体化できる。インダクタ／
トランスははんだで接着して搭載する必要がなく、衝撃
に強い。また、インダクタ／トランス上に電気回路を形
成することにより、上部を有効活用でき、電源を低面積
化できる。
を積層することにより、インダクタ／トランスを回路基
板上に直接形成することにより、周囲回路と一体化する
ことができ、薄形で信頼性に優れる薄形電源が得られ
る。インダクタ／トランス中の平面コイルは電気配線と
同時形成され、周囲回路と一体化できる。インダクタ／
トランスははんだで接着して搭載する必要がなく、衝撃
に強い。また、インダクタ／トランス上に電気回路を形
成することにより、上部を有効活用でき、電源を低面積
化できる。
【図１】本発明は薄形電源の構造例を模式的に示した説
明図である。
明図である。
【図２】回路基板上に形成するインダクタの構造例（内
部コイル形）であり、（ａ）図はその平面図、（ｂ）図
は（ａ）図のＡ−Ａ線断面図である。
部コイル形）であり、（ａ）図はその平面図、（ｂ）図
は（ａ）図のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は比較に用いた巻線方式のイン
ダクタの構造例である。
ダクタの構造例である。
【符号の説明】 １ 回路基板 ２ 積層により形成するインダクタ／トランス ３ａ，３ｂ 平面コイル ４ スノーホール ５ａ，５ｂ 絶縁膜 ６ａ，６ｂ 磁性膜 ７ａ，７ｂ 端子
Claims (4)
- 【請求項１】 回路基板上に直接、平面コイル、絶縁
膜、磁性膜を積層することにより、インダクタ／トラン
スが形成されていることを特徴とする薄形電源。 - 【請求項２】 請求項１のインダクタ／トランスを、平
面コイル、絶縁膜、磁性膜それぞれをスクリーン印刷
し、焼成する方法により、回路基板上に積層することを
特徴とする薄形電源の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１のインダクタ／トランスを、平
面コイル、絶縁膜をスクリーン印刷し、焼成する方法に
より回路基板上に積層し、次に磁性膜としてアモルファ
ス合金箔を積層することを特徴とする薄形電源の製造方
法。 - 【請求項４】 請求項１のインダクタ／トランスを、平
面コイルを導電層を予め成膜した回路基板をフォト・エ
ッチングする方法により作製し、次いで磁性膜としてア
モルファス合金箔を、絶縁膜を介して、積層することを
特徴とする薄形電源の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4009786A JPH05198445A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 薄形電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4009786A JPH05198445A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 薄形電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05198445A true JPH05198445A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=11729914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4009786A Withdrawn JPH05198445A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 薄形電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05198445A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08330169A (ja) * | 1995-06-05 | 1996-12-13 | Murata Mfg Co Ltd | チップ型コイルおよびその製造方法 |
| US6531944B1 (en) * | 1997-03-14 | 2003-03-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface-mount air-core coil, electronic component having the same, and communication apparatus having the same |
| JP2005334306A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 超音波プローブ |
| US7262973B2 (en) | 2003-08-29 | 2007-08-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Power conversion module device and power unit using the same |
| JP2009238912A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Tdk Corp | 積層トランス部品及びその製造方法 |
| JP2010103266A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Toda Kogyo Corp | Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト焼結体からなるインダクタンス素子 |
| JP2013140939A (ja) * | 2011-12-29 | 2013-07-18 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | パワーインダクタ及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-01-23 JP JP4009786A patent/JPH05198445A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08330169A (ja) * | 1995-06-05 | 1996-12-13 | Murata Mfg Co Ltd | チップ型コイルおよびその製造方法 |
| US6531944B1 (en) * | 1997-03-14 | 2003-03-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface-mount air-core coil, electronic component having the same, and communication apparatus having the same |
| US7262973B2 (en) | 2003-08-29 | 2007-08-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Power conversion module device and power unit using the same |
| JP2005334306A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 超音波プローブ |
| JP2009238912A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Tdk Corp | 積層トランス部品及びその製造方法 |
| JP2010103266A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Toda Kogyo Corp | Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト焼結体からなるインダクタンス素子 |
| JP2013140939A (ja) * | 2011-12-29 | 2013-07-18 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | パワーインダクタ及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |