JPH05326290A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 引出し端子の熱伝導性を良好にして放熱効率
を高める。 【構成】 所定の幅を有する複数のコイル板２４、２６
Ａ、２６Ｂを、これらの絶縁状態を維持しつつ積層し、
各コイル板から所定の熱伝導断面積を有する導電性板よ
りなる引出し端子３０、３２、３６〜４２を延在させ、
この端部をメタルコア基板６０上のパターンに接続した
り、或いは所定の引出し端子同士を電気的に接続して所
定のコイル同士を電気的に連結する。そして、各コイル
板の銅損熱を各引出し端子を介して基板側へ放熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トランス等のコイル部
品に係り、特に、放熱効率を向上させたコイル部品に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トランス、チョークコイル、ノ
イズフィルタ等のコイル部品は、巻線を多数回巻回して
形成されたり或いは、樹脂等の薄い絶縁板上に形成した
銅箔コイルを複数枚積層して各層の銅箔コイル板を適宜
接続して形成され、これらと電気的に接続された棒状の
ピン等を端部より突き出してプリント基板等に半田付け
されていた。ここで従来のコイル部品を、スイッチング
電源用のトランスを例にとって説明すると、図６は従来
のスイッチング電源用のトランスの側面図を示し、この
トランス２はフェノール樹脂等よりなる絶縁テープを介
在させて多数の巻線を巻回してなるボビン４と、このボ
ビン４の中心部及び外周を取り囲む、例えばフェライト
よりなるコア６とにより構成され、ボビン４内のコイル
には棒状の一次側及び二次側のリードピン８、１０が電
気的に接続される。そして、このリード８、１０の下端
部は、ガラスエポキシ樹脂等よりなるプリント基板１２
のパターンに半田付けされている。

【０００３】また、他の従来のトランスとしては、図７
に示すように非常に薄い樹脂等よりなる電気的な絶縁板
１４上に薄膜成形操作とエッチング操作により銅箔コイ
ル１６を形成し、このように形成した銅箔コイル付きの
絶縁板１４をコイルの絶縁状態を保持しつつ多数枚積層
する。そして、これら積層された多数枚の銅箔コイル１
４同士を選択的に電気的に接続するための複数のリード
ピン１８Ａ、１８Ｂを形成する。図示例にあっては、ト
ランスの一側には一次側リードピン１８Ａが設けられ、
他側には二次側リードピン１８Ｂが設けられる。そし
て、このトランス自体の内部及び外周を被うように例え
ばフェライトよりなるコア２０が形成されており、上記
リードピン１８Ａ、１８Ｂを図６にて示したと同様にプ
リント基板に半田付けすることによりトランスを取り付
けていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えばＯＡ
機器等のスイッチング電源等に用いられるコイル部品、
例えばトランスにあっては、スペースの有効利用の見地
よりそのサイズ自体の縮小化が望まれており、そのため
に、高周波化が推進されている。このように高周波化が
進むとコイル部品自体の大きさは減少して小型化を達成
することができるが、この場合にはその表面積等も減少
することから放熱効率が大幅に低下するという新たな問
題点が発生する。ヒステリシス損等の鉄損に起因する発
熱は、コア自体が基板側と接触することから比較的効率
的に放熱される。しかしながら、部品自体の小型高周波
化によって表皮効果及び近接効果が顕著となって交流抵
抗が大幅に増加し、銅損に起因する発熱量は急激に上昇
することになる。例えばトランスにおいて一般的に使用
されている１００ＫＨｚのスイッチング周波数から最近
使用され出してきた５００ＫＨｚに高周波化がなされる
と、交流抵抗は数倍もの増加となってしまう。

【０００５】このような状況下において、前記したよう
な構造のトランス部品にあっては十分な熱放散を行うこ
とができず、更なる高周波化及び小型化に対応すること
ができないという問題点があった。本発明は、以上のよ
うな問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案され
たものである。本発明の目的は、引出し端子の熱伝導性
を良好にして放熱効率を高めたコイル部品を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、所定の幅を有するコイル板に引出し端
子を介して接続して成るコイル部品において、前記引出
し端子を所定の熱伝導断面積を有する導電性板により形
成したものである。

【０００７】

【作用】本発明は、以上のように構成したので、例えば
コイル板が複数の場合には、各コイル板が絶縁状態を保
持しつつ複数個積層されており、これらのコイル板同士
は適当数ずつ所定の熱伝導断面積を有する導電性板より
なる引出し端子により選択的に接続され、例えばプリン
ト基板等のパターンに半田付けされる。従って、各コイ
ル板にて銅損により発生する熱は上記板状の引出し端子
を介してプリント基板側に効率的に伝導され、コイル部
品自体の放熱を有効に行うことが可能となる。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明に係るコイル部品の一実施例
を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係るコ
イル部品の一実施例を示す概略構成図、図２は本発明の
コイル部品を示す斜視図である。本実施例においてはこ
のコイル部品として、例えばスイッチング電源装置のト
ランスを例にとって説明する。尚、本発明においてはコ
イル板とは金属箔をも含む概念である。

【０００９】図示するようにコイル部品としてのトラン
ス２２は、コイル板として一次側コイル板２４と二次側
コイル板２６を有している。一次側コイル板２４は、例
えば厚さＬ１が０．１ｍｍ以上で幅Ｌ２が５ｍｍ程度の
銅板により一部が切り欠かれた４角形のリング状に成形
されており、この切欠部２８側の一次側コイル板２４の
端部には上記一次側コイル板２４と同一部材すなわち導
電性板よりなる引出し端子３０、３２が下方向に向けて
接続されると共にその先端部は水平方向へ屈曲されて半
田付け片３０Ａ、３２Ａが形成されている。従って、こ
の一次側コイル板２４は、１ターンのコイルとして構成
される。具体的には、上記一次側コイル板２４と引出し
端子３０、３２とは、例えば１枚の銅板を打ち抜くこと
により成形されており、上記引出し端子３０、３２は、
コイル板２４との接続部を屈曲させることにより下方向
へ向けられている。これら引出し端子３０、３２の厚さ
Ｌ３は例えば０．１ｍｍ以上に設定され、幅Ｌ４は、例
えば数ｍｍに設定されており、上記一次側コイル板２４
にて発生する銅損の熱（ジュール熱等）を効率的に伝導
し得るだけの熱伝導面積を有している。

【００１０】一方、上記二次側コイル板２６も前記一次
側コイル板２４と略同じように構成されている。具体的
には、この二次側コイル板２６は、例えば２つのコイル
板２６Ａ、２６Ｂよりなり、これら各コイル板２６Ａ、
２６Ｂは、例えば厚さＬ５が０．１ｍｍ以上で幅Ｌ６が
５ｍｍ程度の銅板により一部が切り欠かれた４角形のリ
ング状に成形されている。この切欠部３４側の両コイル
２６Ａ、２６Ｂの端部には、上記二次側コイル板２６と
同一部材、すなわち導電性板よりなる引出し端子３６〜
４２がそれぞれ下方向に向けて接続されると共にその先
端部は水平方向へ屈曲されて半田付け片３６Ａ、３８
Ａ、４０Ａ、４２Ａが形成されている。従って、各コイ
ル板２６Ａ、２６Ｂはそれぞれ１ターンのコイルとして
構成される。具体的には、上記各二次側コイル板２６
Ａ、２６Ｂとそれぞれの引出し端子３６〜４２とは、前
述と同様に例えば１枚の銅板を打ち抜くことにより成形
されており、上記各引出し端子３６〜４２は、コイル板
２６Ａ、２６Ｂとの接続部４４〜５０を屈曲させること
により下方向へ向けられている。これら各引出し端子３
６〜４２の厚さＬ７は例えば０．１ｍｍ以上に設定さ
れ、幅Ｌ８は、例えば数ｍｍに設定されており、上記二
次側コイル板２６Ａ、２６Ｂにて発生する銅損の熱を効
率的に伝導し得るだけの熱伝導面積を有している。

【００１１】そして、二次側コイル板２６Ａの一方の引
出し端子３６と他方の二次側コイル板２６Ｂの一方の引
出し端子４０とはコイル同士を重ねた時に接触しないよ
うに水平方向へ位置ズレさせて形成される。また、二次
側コイル板２６Ａの他方の引出し端子３８と他方の二次
側コイル板２６Ｂの他方の引出し端子４２とはコイル同
士を重ねたときに接触しないように前述と同様に水平方
向に位置ズレさせて形成されている。これら２枚の二次
側コイル板２６Ａ、２６Ｂは最終的に直列接続させるた
めに、一方の二次側コイル板２６Ａの内側の引出し端子
３８と他方の二次側コイル板２６Ｂの内側の引出し端子
４０とを例えば導電性結合部材６２により結合し、ルー
プ状に電流が流れるように構成している。

【００１２】そして、これら二次側コイル板２６Ａ、２
６Ｂ間に例えば樹脂等よりなる絶縁板５２を介して上記
一次側コイル板２４を挿入させて各コイル板を絶縁状態
で積層させる。そして、図２に示すように各コイル板２
４、２６の全体を、各引出し端子３０、３２、３６〜４
２が引出された状態でフェライト等の磁性体５４により
被ってトランス２２自体を完成する。この場合、磁性体
５４は各コイル板の中心部にもコアとして配置されると
共にこの磁性体５４も上記各コイル板２４、２６から絶
縁されている。この時、二次側コイル板２６Ａの一方の
引出し端子３８と他方の二次側コイル板２６Ｂの一方の
引出し端子４２とは導電性結合部材６２を介して接続さ
れており、従って、二次側コイルは２ターンのコイルと
して、また、一次側コイルは１ターンのコイルとして構
成されることになる。

【００１３】尚、図示例にあっては、説明の簡単化のた
めに１ターンと２ターンのコイルを組み合わせた場合に
ついて説明したが、実際には、それぞれ多数のターン数
を有することになる。このように構成されたトランス２
２の各引出し端子は、図３に示すように、例えば放熱効
率を良好にするために１ｍｍ程度の厚さを有するアルミ
等よりなるメタル板５６上に例えばエポキシ系樹脂等よ
りなる厚さ約８０μｍ程度の絶縁膜５８を介して形成さ
れるメタルコア基板６０の銅箔パターン（図示せず）の
所定の位置に半田付け等により接続される。

【００１４】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、このトランス２２を構成
する各コイル板２４、２６Ａ、２６Ｂの引出し端子３
０、３２、３６〜４２の半田付け片３０Ａ、３２Ａ、３
６Ａ、３８Ａ、４０Ａ、４２Ａが、メタルコア基板６０
上の銅箔パターン（図示せず）に半田付け接続される。
この場合、二次側コイル板２６Ａ、２６Ｂの内側の引出
し端子３８、４０は導電性結合部材６２により電気的に
接続され、二次側コイル板２６全体に渡ってループ状に
電流が流れるようになされる。尚、上記引出し端子３
８、４０のコイル板に対する取り付け位置を同じ所定設
定しておけば、上記した導電性結合部材６２を用いるこ
となく両引出し端子３８、４０を電気的に接続すること
ができる。

【００１５】さて、上述のような状態で一次側コイル板
２４及び二次側コイル板２６Ａ、２６Ｂに電流が流れる
と、各コイル板は銅損によってジュール熱が発生するこ
とになる。このジュール熱は、例えば一次側コイル板２
４においては導電性板よりなる引出し端子３０、３２を
伝わり、下端部の半田付け片３０Ａ、３２Ａを介してメ
タルコア基板６０のメタル板５６に伝達される。従っ
て、一次側コイル板２４の銅損によるジュール熱は、有
効に放熱されることになる。同様に二次側コイル板２６
Ａ、２６Ｂにおいても銅損によるジュール熱は導電性板
よりなる引出し端子３６〜４２を伝わり、下端部の半田
付け片３６Ａ、３８Ａ、４０Ａ、４２Ａを介してメタル
コア基板６０のメタル板５６に伝達される。従って、同
様に二次側コイル板２６Ａ、２６Ｂの銅損によるジュー
ル熱も有効に放熱されることになる。

【００１６】この場合、放熱効果を高めるためには各引
出し端子３０、３２、３６〜４２の熱伝導断面積を大き
く設定すればよく、この熱伝導断面積の大きさは、この
引出し端子の接続される二次側コイル板２６Ａ、２６Ｂ
における容量乃至発熱量に応じて設定されることにな
り、放熱を効率的に行うためには各引出し端子の厚さ
を、前述のように例えば０．１ｍｍ以上に設定し、幅を
２ｍｍ以上に設定するのが好ましい。このように、各コ
イル板を銅板等の金属板により構成すると共にこの金属
板の一部を、中継端子等を設けることなくそのまま引き
出して引出し端子として形成すると共にこの引出し端子
に所定の熱伝導断面積を持たせるようにしたのでコイル
板にて発生する銅損熱はこの引出し端子を介してメタル
コア基板６０側に効率良く放熱することができる。引出
し端子としては、銅板に限定されず、導電性及び熱伝導
性を有する金属板ならばどのような材料でもよい。ま
た、トランス２２のコアを構成する磁性体５４に発生す
る渦電流損などの鉄損に伴う発熱は、このコアが直接接
触するメタルコア基板６０を介して放熱させることがで
きる。

【００１７】上記実施例にあっては、各コイル板とその
引出し端子は一体物として構成されたが、これに限定さ
れず、コイル板と板状の引出し端子とを半田等により接
続するようにしてもよい。また、一次側コイル板２４と
二次側コイル板２６Ａ、２６Ｂを、共に板状部材により
構成したが、これに限定されず、いずれか一方のコイル
板に代えて、通常の銅線よりなる巻線とこれに巻回され
る絶縁テープとによりコイルを一次側或いは二次側に用
い、これよりリードピンにより端子を形成した場合にも
適用することができる。この場合には、使用される巻線
は絶縁テープを介して他方のコイル板と密着しているの
で、巻線側のジュール熱等をコイル板側へ効率的に伝え
ることができ、この場合にもトランス全体の放熱効率を
向上させることができる。

【００１８】更には、上記実施例においては、引出し端
子をメタルコア基板６０側に接続するようにしたが、こ
れに限定されず、引出し端子を例えば薄い絶縁シートを
介して放熱器等へ接続するようにしてもよい。また、上
記実施例のトランス２２としては、薄い直方体状に成形
されたものを使用したが、トランスの形状には限定され
ず、例えば図４に示すように直方体を起立させたような
形状に成形されたボビン６４の周囲にコア６６を形成し
てなるトランスにも適用することができる。この場合に
は、ボビン６４の下部側面より所定の熱伝導断面積を有
する引出し端子６７を引き出し、この先端部を図３に示
す場合と同様にメタルコア基板６０に接続する。

【００１９】また、上記実施例にあってはコイル板２
４、２６Ａ、２６Ｂとして、例えば０．１ｍｍ程度の厚
さを有する金属板を用いた場合を例にとって説明した
が、これに限定されず、例えばコイル板として図５に示
すような例えば厚さが約３０〜１５０μｍの金属箔６
８、６９を用いる場合にも適用し得る。図５において
は、一次側コイル板を省略し、二次側コイル板のみを記
す。具体的には、この二次側コイル板７０は、薄い樹脂
等よりなる絶縁板７２、７４の表面に例えば薄膜形成操
作により堆積形成した銅等よりなる金属箔６８、６９に
より構成されている。それら金属箔６８、６９は、その
一部が切断された４角形のリング状に形成されたおり、
その切断部の近傍の金属箔を上下方向に貫通するように
導電性板よりなる引出し端子３６〜４２が図１に示す場
合と同様に形成されている。各貫通部は例えば半田等に
より金属箔と電気的に接続される。これら各引出し端子
３６〜４２は前述と同様に厚さ約０．１ｍｍ程度に設定
されると共に幅も数ｍｍ程度に設定されており、所定の
大きさの熱伝導断面積を有するように構成されている。

【００２０】そして、２枚の二次側の金属箔６８、６９
間に図示しない一次側の金属箔を挿入してこれらを積層
することによりトランスを形成する。この場合にも、金
属箔６８、６９にて発生したジュール熱等が板状部材よ
りなる引出し端子３６〜４２を伝わってメタルコア基板
６０側へ放熱されることになり、従って、トランス自体
の発熱を効率的に放熱させることができる。尚、以上の
実施例においては、コイル部品としてトランスを例にと
って説明したが、これに限定されず、本発明はチョーク
コイル、ノイズフィルタ等の他のコイル部品にも適用し
得るのは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のコイル部
品によれば次のような優れた作用効果を発揮することが
できる。コイル部品に発生する熱、特に銅損に起因して
発生する熱を、板状の引出し端子を介して効率的に放散
させることができ、コイル部品自体の放熱効率を大幅に
向上させることができる。従って、高周波化に伴ってコ
イル部品自体の大出力化及び小型・薄型化を推進するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコイル部品の一実施例を示す概略
構成図である。

【図２】本発明のコイル部品を示す斜視図である。

【図３】本発明のコイル部品をメタルコア基板に取り付
けた状態を示す平面図である。

【図４】本発明が適用される他のコイル部品を示す平面
図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す概略構成図である。

【図６】従来のトランスを示す平面図である。

【図７】従来の他のトランスを示す部分断面斜視図であ
る。

【符号の説明】

２２ トランス（コイル部品） ２４ コイル板（一次側） ２６Ａ、２６Ｂ コイル板（二次側） ３０、３２ 引出し端子 ３６、３８、４０、４２ 引出し端子 ５２ 絶縁板 ５４ 磁性体 ６０ メタルコア基板 ６８、６９ 金属箔（コイル板） ７２、７４ 絶縁板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の幅を有するコイル板に引出し端子
   を介して接続して成るコイル部品において、前記引出し
   端子を所定の熱伝導断面積を有する導電性板により形成
   したことを特徴とするコイル部品。
2. 【請求項２】 前記導電性板よりなる引出し端子は、前
   記コイル板と同じ板状部材よりなることを特徴とする請
   求項１記載のコイル部品。