JPH08293417A - プリントコイル部品及びプリントコイル基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組立工程の簡略化及び低コストの部材の使用
により、作製コストが低いプリントコイル部品を提供す
る。 【構成】 基板の片面または両面或いは内層面も含めた
多層面にわたって導体パターンにてコイルを形成してな
るプリントコイル基板１のスルーホール３に、絶縁性の
基台５に設けられた端子ピン４を挿通し、端子ピン４と
スルーホール３とを半田接続にて電気的に接続したプリ
ントコイル部品。端子ピン４に連なる導体突起６を用い
て、外部導体との電気的接続を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばスイッチング電
源等の電子回路で使用されるプリントコイル部品に関
し、特に、基板にコイルとなる導体パターンを形成した
プリントコイル基板と外部導体との電気的接続を得るた
めの構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スイッチング電源等の電子回路で使用さ
れる変圧器，チョークコイルの磁性部品としては、従来
より一般的に捲き線型磁性製品が使用されている。捲き
線型磁性製品は、リード端子を備えたボビンにエナメル
線等のワイヤを巻いた構成である。そして、この捲き線
型磁性製品では、回路設計・開発時に、そのコイルの捲
き数，捲き数比等を回路技術者が容易に変更できるの
で、回路技術者にとって最適な変換比を有する変圧器等
を作製し易いという利点がある。

【０００３】電子回路の小型化，軽量化がますます要求
されている現在、電子回路を構成する電子部品の小型化
が要望されている。このような情勢の中で、上述した捲
き線型磁性製品に代わって、スイッチング電源等の電子
回路の高周波化，小型化，低背化の要求に適した構造を
なすプレーナ型磁性製品が実用化されている（特公昭39
−6921号公報，特公昭41−10524 号公報または特開昭48
−51250 号公報など）。プレーナ型磁性製品は、捲き線
によってコイルを形成するのではなく、例えば、偏平な
絶縁基板の片面または両面に若しくはその内層面を含め
た多層面にわたってスパイラル状またはＵ字状に薄膜の
導体パターンを形成してなる１枚のプリントコイル基
板、または、このようなプリントコイル基板を複数枚積
層してなるプリントコイルを、磁性材のコアにて挟んだ
構成をなす。

【０００４】このようなプレーナ型磁性製品では、小型
化，低背化を実現できるのは勿論であり、捲き線型磁性
製品に比べて磁束の鎖交面積を大きくできるので漏れイ
ンダクタンスが小さくなって１次−２次間の高結合を実
現できるという特長、表皮効果による銅損の増加を最低
限に抑制できるという特長、パターンエッチングを用い
て導体パターンのコイルを形成するので不安定なワイヤ
の捲回処理を必要とする捲き線型磁性製品に比べて再現
性は良好であり品質の信頼性，安定性が向上するという
特長を有する。

【０００５】また、このようなプレーナ型磁性製品にお
いて、プリントコイル基板またはプリントコイルと外部
導体との電気的接続を得るための端子ピンを用いた構成
が、特開昭61−74311 号公報，特開昭61−75510 号公
報，実開平４−105512号公報，特開平5 −291062号公
報，特開平６−163266号公報等に開示されている。

【０００６】以下、これらに開示されている従来のプレ
ーナ型磁性製品について簡単に説明する。図８は、例え
ば、上述の５件の公報のうちの前者２件の公報に示され
た第１の従来例を示す図であり、図８（ａ）はその正面
要部断面図、図８（ｂ）はその平面要部断面図、図８
（ｃ）はその側面図を示す。図８において、積層配線板
21はコイルの導体パターン25を薄い絶縁シート上に形成
したシートコイルを多層に積層したものであり、全体と
して変圧器のプリントコイルを構成している。プリント
コイルにはスルーホール22が形成されており、このスル
ーホール22に端子ピン23が挿入され、端子ピン23とスル
ーホール22との半田付けにより各シートコイルの導体パ
ターン25が相互に電気的に接続されている。端子ピン23
はその一部が長手方向に延長されており、その延長部分
が図示しない印刷配線板の外部導体への接続手段と変圧
器の固定手段とになっている。コア24, 26は上下方向に
分割した形状に製作され、両コア24, 26が積層配線板21
を挟むように合わせられて、変圧器の磁気回路が構成さ
れている。

【０００７】図９，図10は、例えば、上述の５件の公報
のうちの後者３件の公報に示された第２の従来例を示す
図であり、図９は変圧器としての全体構成を示す斜視
図、図10は各構成部材を示す分解斜視図である。この従
来例の薄型変圧器は、表面に導体パターンを形成した複
数のプリントコイル基板を積層してなるプリントコイル
32を、複数の端子ピン35を備えた端子台33に載置して、
これをＩ型コア34及びＥ型コア31にて上下に挟み込んだ
構成をなす。端子台33に備えられた各端子ピン35は、プ
リントコイル32のスルーホール36に挿入される挿入部分
35a と、この挿入部分35a に連なり折曲されて実装面に
平行に延びている実装部分35b とに分けられている。そ
して、各端子ピン35の挿入部分35a とプリントコイル32
のスルーホール36とが半田にて電気的に接続される。ま
た、外部導体との電気的接続は各端子ピン35の実装部分
35b を介して行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した第１の従来例
では、図８に示すように、プリントコイルに形成された
スルーホール22に圧入挿入した端子ピン23をスルーホー
ル22と半田接続させて電気的に導通させているので、こ
の方法は、端子ピン23をプリントコイルに正確に垂直に
圧入する必要があり、組み立てに工数がかかり作製され
るプリントコイル部品のコストアップにつながるという
問題点がある。

【０００９】これに対して、上述した第２の従来例で
は、図９，図10に示すように、プリントコイル32とコア
31，34とを覆うように構成された端子台33を用いてい
る。端子台33には端子ピン35が、プリントコイル32のス
ルーホール36の位置に一致させて、予め植設されてい
る。従って、プリントコイル32のスルーホール36を端子
台33に植設された端子ピン35に落とし込んだ後に半田付
けを行うだけでプリントコイル部品が構成されるので、
第１の従来例と比較して大幅に組立工数を削減すること
ができる。しかしながら、構造が複雑である端子台33は
作製コストが高いので、プリントコイル部品としての総
コストは必ずしも低減するとは限らないという問題があ
る。そこで、端子台33の形状（サイズ，端子ピン35の植
設ピッチ・植設本数等）を標準化し、量産効果によるコ
スト低減を図ることも考えられる。ところが、このよう
なプリントコイル部品を使用する変圧器，チョーク等の
磁性製品は、各ユーザ側において所望の磁気特性が得ら
れるように、多品種のものが少量ずつ必要であることが
一般的であるので、端子台33の形状を標準化して固定す
ると、その適用範囲は著しく限定されるという制約があ
って現実的ではない。従って、このような第２の従来例
では、形状の自由度に乏しくて作製コストが嵩む高価な
端子台を使用しなければならず、コストの充分な低減を
達成できないという問題点がある。

【００１０】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、組立工程の簡略化及び低コストの部材の使用に
より、従来に比べて大幅な低コスト化を実現できるプリ
ントコイル部品を提供することを目的とする。

【００１１】本発明の他の目的は、スルーホールにおけ
る端子ピンとの確実な電気的接続を容易に得ることがで
きるプリントコイル基板を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプリントコ
イル部品は、１層または複数層の導体パターンにてコイ
ルを形成したプリントコイル基板を有し、該プリントコ
イル基板と外部導体との電気的接続を可能としたプリン
トコイル部品において、前記プリントコイル基板には複
数のスルーホールが形成されており、絶縁性の基台に設
けられ、前記外部導体と電気的に接続されるべき端子ピ
ンが前記スルーホールに挿通され、該端子ピンを前記ス
ルーホールと電気的に接続していることを特徴とする。

【００１３】本発明に係るプリントコイル基板は、１層
または複数層の導体パターンにてコイルを形成したプリ
ントコイル基板において、複数のスルーホールが形成さ
れており、該スルーホールからその端面までスリットが
形成されており、該スリットは前記スルーホールに挿通
されるべき円柱状の端子ピンの直径よりも狭いことを特
徴とする。

【００１４】

【作用】本発明に係るプリントコイル部品を作製する際
には、プリントコイル基板に形成されている各スルーホ
ールに、絶縁性の基台に予め植設されている各端子ピン
を挿通させ、この挿通させた各端子ピンと対応する各ス
ルーホールとを例えば半田にて電気的に接続する。この
際に、端子ピンの位置決めはスルーホールに対して行う
だけでよく、簡単な位置決め治具を利用するだけで行う
ことができ、その処理は第１の従来例に比して極めて容
易である。また、本発明では、各端子ピンの植設ピッチ
のみが限定されるだけで端子ピンの本数等の他の要素に
制限はなく、プリントコイル部品の設計の自由度は第２
の従来例に比して高くなる。

【００１５】本発明に係るプリントコイル基板では、端
子ピンの直径よりも狭いスリットが、プリントコイル基
板のスルーホールからその端面にかけて形成されている
ので、端子ピンとスルーホールとの例えば半田による接
続状態がこのスリットにより目視可能であり、両者の接
続処理を容易に行えると共に両者の電気的接続がより確
実となる。なお、端子ピンの位置決めはスルーホールに
合わせて行うので、その位置決めが正確になされるよう
に、形成するこのスリットの幅は端子ピンの直径よりも
狭くしておく必要がある。

【００１６】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて具体的に説明する。

【００１７】図１は、本発明のプリントコイル部品の一
実施例を示す分解斜視図である。図１において、１はプ
リントコイル基板である。プリントコイル基板１は、そ
の内層面も含めた多層面にわたって導体パターンにてコ
イルが形成されている矩形薄板状をなしており、それ自
身で形状維持が可能であるので、これを支えるような支
え部材は不要である。プリントコイル基板１の中央に
は、矩形の孔1aが形成されている。プリントコイル基板
１の長手方向の両端部には、夫々スルーホールランド２
から連なる複数（図１の例では６個）のスルーホール３
が、プリントコイル基板１の幅方向に所定の等ピッチで
一列をなして形成されている。また、５は絶縁材からな
る直方体状の２個の基台であり、各基台５の上面には、
導電材からなる円柱状の複数（図１の例では６個）の端
子ピン４がスルーホール３と等ピッチで一列をなして植
設されている。各基台５の一側面には、各端子ピン４に
夫々連なる複数（図１の例では６個）の導体突起６が突
設されている。なお、各端子ピン４はスルーホール３よ
りも長く、その長さはスルーホール３の長さの略２倍で
ある。

【００１８】次に、本発明のプリントコイル部品の組立
工程について説明する。図２は、組み立て後の本発明の
プリントコイル部品を示す平面図，正面図及び側面図で
ある。まず、位置決め治具を用いて、プリントコイル基
板１の各スルーホール３と２個の基台５の各端子ピン４
との位置合わせを行った後、プリントコイル基板１の下
面が各基台５の上面に当接するまで各スルーホール３に
これに対応する各端子ピン４を挿入し、その後、対応す
る各スルーホール３と各端子ピン４とを半田付けにより
電気的に接続する。図２に示すように、各端子ピン４の
略上半分がプリントコイル基板１から突出した状態で、
スルーホール３及び端子ピン４が半田付けされる。な
お、図２の７はこの半田付け処理後の半田フィレットを
示す。

【００１９】ところで、上述したようなプリントコイル
部品を、Ｅ型のフェライトコア及びＩ型のフェライトコ
アで挟めばスイッチング電源用の変圧器，チョークコイ
ルを構成することができる。図３は、このような変圧器
の一実施例を示す分解斜視図、図４は、同じくその組み
立て後の構成を示す平面図，正面図及び側面図である。
図３，図４において、図１，図２と同一部分には同一番
号を付してそれらの説明を省略する。図３，図４の８，
９は、プリントコイル部品を上下方向から挟むフェライ
トコアであり、具体的には、８が両端と中央とに凸部を
有するＥ型コア、９が偏平直方体状をなすＩ型コアであ
る。プリントコイル基板１の孔1aにＥ型コア８の中央の
凸部を嵌め込み、３箇所の凸部をＩ型コア９の上面に当
接させて、両コア８，９とプリントコイル部品とを一体
化させて、図４に示すような変圧器を作製する。

【００２０】本発明のプリントコイル部品を用いた変圧
器と実装基板との電気接続の例を、図５（ａ），（ｂ）
に示す。図５（ａ），（ｂ）において、図３，図４と同
一番号を付した部分は同一部分を示している。各端子ピ
ン４に連なる各導体突起６が実装基板10に半田フィレッ
ト11により接続されており、この両者の半田付けにより
プリントコイル部品と実装基板10との電気的接続が得ら
れている。図５（ａ）に示す例は、基台５の高さを制御
してフェライトコア（Ｉ型コア９）が実装基板10と接す
るようにしたものであり、フェライトコアの放熱を実装
基板10を介して行う場合に有効である。一方、図５
（ｂ）に示す例は、基台５の高さを制御してフェライト
コア（Ｉ型コア９）の底面を実装基板10から浮かせるよ
うにしたものであり、フェライトコアと実装基板10とを
絶縁する場合に有効である。

【００２１】本発明によれば、端子ピン４の位置決めは
主にプリントコイル基板１のスルーホール３によるため
簡単な位置決め治具を用いた組み立てが可能となり、第
１の従来例（図８参照）のように端子ピン23を圧入して
垂直に立てる方法に比べて組み立てが容易となる。ま
た、基台５に植設される端子ピン４のピッチのみを固定
するだけであり、その端子ピン４の本数，向かい合う端
子ピン４，４間の距離などには制限がない。よって、植
設される端子ピン35のピッチは勿論のこと、その端子ピ
ン35の本数，向かい合う端子ピン35，35の間隔も固定さ
れている端子台33を用いる第２の従来例（図９，10参
照）に比べて、種々の形状のプリントコイル基板により
柔軟に対応でき、プリントコイル部品をはるかに自由に
設計できる。この結果、従来のプリントコイル部品に比
べて、組立コスト及び部材コストを大幅に削減すること
ができる。

【００２２】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図６は、本発明の他の実施例を示す分解斜視図であ
る。図６の実施例では、基板両面に導体パターンにてコ
イルが形成されている複数枚のプリントコイル基板１を
積層している。また、隣合うプリントコイル基板１同士
の絶縁を図るために、隣合ったプリントコイル基板１，
１間に絶縁シート12を介装している。図６に示す実施例
では、４枚の絶縁シート12と３枚のプリントコイル基板
１とを夫々各１枚ずつ交互に積層した構成をなしてい
る。各絶縁シート12には、その中央にプリントコイル基
板１の孔1aと同形状の孔12a が形成されていると共に、
その両端部にプリントコイル基板１の複数のスルーホー
ル３に合わせた複数の孔13が形成されている。各プリン
トコイル基板１間の電気的接続は、上述した実施例と同
様に、基台５に植設された端子ピン４を各スルーホール
３及び孔13に挿通し、半田付けを行ってなされる。一般
にプリントコイル基板では、導体パターンの層数が増え
るとその作製コストは指数関数的に増大する。従って、
多数の導体パターンを積層した構成とする場合には、形
成すべき導体パターンを複数枚のプリントコイル基板に
分け、図６に示すように、各プリントコイル基板を絶縁
シートを介して積層した方が、総コストは低減できる。

【００２３】図７は、本発明の更に他の実施例の一部分
を示す平面図及び正面図である。図７において、図１と
同一部分には同一番号を付して説明を省略する。図７の
実施例では、プリントコイル基板１の端面から各スルー
ホール３に通じるスリット14がスルーホール３と同数だ
け設けられている。よって、スルーホール３と端子ピン
４とを半田接続する際に、このスリット14を通して両者
の接続状態を容易に目視にて検査することが可能とな
り、半田接続が確実になって品質の向上に寄与すること
ができる。なお、端子ピン４の位置決めは主にプリント
コイル基板１のスルーホール３によるため、形成するス
リット14の幅は端子ピン４の直径よりも狭くしておかな
ければならない。

【００２４】なお、プリントコイル部品に関する本発明
において、端子ピン４の形状及び配置、プリントコイル
基板１のスルーホール３の形状、プリントコイル基板１
に形成される導体パターンの層数、積層するプリントコ
イル基板の枚数、挟み込むフェライトコアの形状等につ
いては何等の制限がないことは言うまでもない。

【００２５】

【発明の効果】本発明によるプリントコイル部品では、
プリントコイル基板のスルーホールに絶縁性の基台に植
設された端子ピンが挿通され、端子ピンとスルーホール
とが例えば半田により電気的に接続しているので、プレ
ーナ型磁性製品の本来の特長である、部品の低背化が容
易、表皮効果による銅損の抑制、１次−２次間の高結合
が可能、品質の安定性・信頼性が向上などの特長を備え
るとともに、従来のプリントコイル部品に比べて組立工
程のコスト及び使用する部材自体のコストの大幅な低減
が可能となる。この結果、従来はプリントコイル部品の
使用範囲が特殊用途に限定されていたが、本発明によっ
て一般的なスイッチング電源用変圧器，チョークコイル
などにその適用範囲を拡大することができる。

【００２６】また、プリントコイル基板の端面からスル
ーホールにスリットを形成しているので、端子ピンとス
ルーホールとの半田接続状態の目視検査が容易になり、
接続の信頼性が向上して品質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリントコイル部品の一実施例の分解
斜視図である。

【図２】本発明のプリントコイル部品の一実施例の組立
図である。

【図３】本発明のプリントコイル部品を用いた変圧器の
分解斜視図である。

【図４】本発明のプリントコイル部品を用いた変圧器の
組立図である。

【図５】本発明のプリントコイル部品を用いた変圧器の
実装基板への設置例を示す図である。

【図６】複数枚のプリントコイル基板を用いた本発明の
プリントコイル部品の他の実施例の分解斜視図である。

【図７】プリントコイル基板にスリットを形成した本発
明のプリントコイル部品の更に他の実施例の部分平面図
及びその部分組立図である。

【図８】端子ピンを圧入する第１の従来例のプレーナ型
磁性製品を示す図である。

【図９】端子台を用いる第２の従来例のプレーナ型磁性
製品の組立図である。

【図１０】端子台を用いる第２の従来例のプレーナ型磁
性製品の分解斜視図である。

【符号の説明】

１ プリントコイル基板 ２ スルーホールランド ３ スルーホール ４ 端子ピン ５ 基台 ６ 導体突起 ７ 半田フィレット ８ Ｅ型コア ９ Ｉ型コア 10 実装基板 11 半田フィレット 12 絶縁シート 13 孔 14 スリット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １層または複数層の導体パターンにてコ
   イルを形成したプリントコイル基板を有し、該プリント
   コイル基板と外部導体との電気的接続を可能としたプリ
   ントコイル部品において、前記プリントコイル基板には
   複数のスルーホールが形成されており、絶縁性の基台に
   設けられ、前記外部導体と電気的に接続されるべき端子
   ピンが前記スルーホールに挿通され、該端子ピンを前記
   スルーホールと電気的に接続していることを特徴とする
   プリントコイル部品。
2. 【請求項２】 １層または複数層の導体パターンにてコ
   イルを形成したプリントコイル基板において、複数のス
   ルーホールが形成されており、該スルーホールからその
   端面までスリットが形成されており、該スリットは前記
   スルーホールに挿通されるべき円柱状の端子ピンの直径
   よりも狭いことを特徴とするプリントコイル基板。