JPH0851027A - 積層型コイルとそれを用いたトランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波領域で使用しても特性が良好で、シー
ト上に形成された複数のコイル導体の接続を容易に行う
ことができ、コイル導体の接続信頼性が高く、かつ、１
次側と２次側のコイルの結合係数が高い、薄型の積層型
コイルとそれを用いたトランスを提供する。 【構成】 シート１４はその片面上に複数のコイル導体
を含み、絶縁被覆材２２で被覆されている。これを折り
曲げ、渦巻状に重ねて積層型コイル１２を形成する。コ
イル導体の端部に引き出し部１６ｂ，１８ａがあり、重
ね合わせて接続する。これにより、複数のコイル導体を
直列に接続し、引き出し部１６ａ，１８ｂ間、及びこれ
と反対側の引き出し部２０ａ，２０ｂ間に巻線を形成す
る。この積層型コイル１２を中央の空間部にコアの中央
脚部を位置させてコアに取り付け、トランスを形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層型コイルとそれを
用いたトランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来のトランスの一例を示す断面
図である。このトランス１はボビン２を含み、このボビ
ン２には１次巻線３及び２次巻線４が巻回される。そし
て、巻線３及び４には、例えば線状の導体の周囲を絶縁
体で被覆したものが使用される。

【０００３】また、図８に示すように、１枚の絶縁シー
ト５の上に１ターンのコイル導体６を形成したものを積
層し、コイル導体６の端部を破線で示すように、絶縁シ
ート５の外周側で接続した積層型コイル１２を使用した
トランスがあった。このようなトランスでは、巻数の異
なる積層型コイル１２を形成して、トランスが構成され
る。このような積層型コイル１２を使用すれば、スルー
ホールなどによって、内部でコイル導体６を接続する必
要がなく、製造が簡単になる。

【０００４】さらに、図９に示すように、１枚の絶縁シ
ート５に複数ターンのコイル導体６を形成したものを積
層し、コイル導体６の端部を絶縁シート５の内周側及び
外周側で接続した積層型コイル１２を使用したトランス
があった。このようなトランスでは、１枚の絶縁シート
５の上に、複数ターンのコイル導体６が形成されている
ため、絶縁シート５の積層枚数を少なくすることができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示すよ
うに、ボビン２に１次巻線３及び２次巻線４を形成した
トランス１では、高周波領域で使用すると、表皮効果の
ために電流の分布が偏り、導体の実質抵抗が大きくな
る。

【０００６】また、図８に示すように、１ターンのコイ
ル導体６を形成する絶縁シート５を積層したコイル１２
を用いたトランスでは、巻数が多くなるにしたがって絶
縁シート５の積層枚数が増えて、薄型のトランスを得る
ことができない。

【０００７】さらに、図９に示すように、複数ターンの
コイル導体６を形成する絶縁シート５を積層したコイル
１２を用いたトランスでは、内周側及び外周側の両方
で、コイル導体６の引き出し部を積層しなければならな
い。そのため、接続部分の変形やはんだの厚みなどによ
って、コイル部分の厚みが増したり、接続が不十分にな
って信頼性が低下するなどの問題があった。

【０００８】そこで、本発明の目的は、高周波領域で使
用しても特性が良好で、シ−ト上に形成された複数のコ
イル導体の接続を容易に行うことができ、コイル導体の
接続信頼性が高く、かつ、１次側と２次側のコイルの結
合係数が高い、薄型の積層型コイルとそれを用いたトラ
ンスを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１にお
いて、積層型コイルは、絶縁体材料で形成されたシー
ト、前記同一シート上に互いに平行するように形成され
た１次側と２次側をともに含む複数の薄膜状のコイル導
体、及び前記コイル導体上に形成された絶縁被覆材を含
み、前記シートを折り曲げて複数の前記コイル導体を渦
巻状に重ね、前記コイル導体を引き出した引き出し部を
互いに接続することにより、複数の前記コイル導体を直
列に接続して巻線を形成したことを特徴とするものであ
る。

【００１０】また、請求項２において、トランスは、積
層型コイルの中央に形成された空間部にコアの中央脚部
を挿入位置させて、前記積層型コイルがコアに取り付け
られていることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】請求項１によれば、同一シート上に１次側と２
次側のコイル導体が形成されたシートを折り曲げて重ね
ることによって、渦巻状の複数のコイル導体が形成さ
れ、さらに、コイル導体の引き出し部を接続してコイル
導体を直列に接続することによって、巻数の多い巻線を
得ることができる。コイル導体の接続は、引き出された
コイル導体の端部で行われるため、例えば、スポット溶
接，はんだ付け，かしめ等の方法を用いて行うことがで
きる。そして、１次側及び２次側のコイル導体が同一シ
ート上に形成されているため、このシートを折り曲げて
重ねることにより、１次側及び２次側のコイル導体が並
んで、互いに近接した結合度の高い、薄型の積層型コイ
ルが得られる。さらに、コイル導体は薄膜状であるた
め、高周波領域で使用しても、電流分布をほぼ均一にす
ることができる。

【００１２】また、請求項２によれば、積層型コイルは
中央に空間部が形成されているため、ここにコアの中央
脚部を挿入位置させることにより、積層型コイルがコア
に取り付けられ、トランスが形成されることになる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の一実施例につき、図面を参照
して説明する。

【００１４】積層型コイル１２は図４に示すように、シ
ート１４を含む。シート１４は、例えばポリイミドシー
トなどの絶縁材料で形成される。本実施例では、シ−ト
１４は蛇行する形状に形成されている。

【００１５】シート１４の片面上には、１次側の複数の
コイル導体１６，１８及び２次側のコイル導体２０が形
成される。これらのコイル導体１６，１８及び２０は互
いに平行するようにして、例えばエッチングや印刷など
の方法で、シート１４の長手方向に形成される。そし
て、コイル導体１６の両端部はシート１４から引き出さ
れ、引き出し部１６ａ及び１６ｂが形成される。同様に
して、コイル導体１８及び２０の両端部にも、それぞれ
引き出し部１８ａ，１８ｂ及び引き出し部２０ａ，２０
ｂが形成される。

【００１６】さらに、図５に示すように、コイル導体１
６，１８及び２０を被覆するようにして、絶縁被覆材２
２が形成される。シート１４及び絶縁被覆材２２には、
例えば厚み２０μｍのポリイミドシートが使用され、コ
イル導体１６，１８及び２０には、例えば厚み７０μｍ
の銅箔が使用される。

【００１７】なお、この積層型コイル１２では、シート
１４上に形成されたコイル導体１６，１８及び２０が絶
縁被覆材２２で被覆されているため、シート１４を折り
曲げてもコイル導体１６，１８及び２０が短絡しない。

【００１８】また、シートの蛇行回数や折り曲げ回数
は、コイル導体で形成される巻線の巻数によって変化
し、もちろん、蛇行しないシートを使用することもでき
る。

【００１９】シート１４は、図４に示すように、二点鎖
線Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤで示された部分で、それぞれ斜めに
折り曲げられ、図５に示すように、渦巻状に重ねて形成
される。これに応じて、コイル導体１６，１８及び２０
も渦巻状に重ねられ、それぞれ３ターンの巻線が形成さ
れる。そして、この状態で、引き出し部１６ａ，１８ａ
及び引き出し部１６ｂ，１８ｂが、形成された巻線の外
側に突出し、これらの反対側に引き出し部２０ａ，２０
ｂが突出する。また、引き出し部１６ｂと引き出し部１
８ａはそれぞれ重ねられ、例えばスポット溶接，はんだ
付け，かしめ等の方法で接続される。

【００２０】これらの引き出し部１６ｂ，１８ａを互い
に接続することによって、コイル導体１６，１８で形成
された２本の巻線は直列に接続される。したがって、引
き出し部１６ａと１８ｂの間に、１次側として６ターン
の巻線が形成される。また、引き出し部２０ａと２０ｂ
の間に、２次側として３ターンの巻線が形成される。

【００２１】図１は本発明の積層型コイルを用いたトラ
ンスの平面図、図２はその正面図、そして図３はその背
面図である。トランス１０は積層型コイル１２を含む。

【００２２】このようにして作製された積層コイル１２
について、図１のＥ−Ｅ線による部分断面を図６に示
す。２次側のコイル導体２０は、１次側のコイル導体１
６，１８と並んで交互に折り込まれ、１次側のコイル導
体１６及び１８、並びに２次側のコイル導体２０が、同
一シート上にあるため近接することになる。

【００２３】そして、図２及び図３に示すように、この
ように形成された積層型コイル１２の両側から、Ｅ字状
のコア２４及び２６が突き合わされてトランス１０が形
成される。このとき、コア２４及び２６の中央脚部３２
が、積層型コイル１２の中央に形成された空間部３０で
突き合わされる。また、コア２４及び２６の両側の脚部
は、積層型コイル１２の引き出し部が形成されていない
側面で突き合わされる。そして、図１に示すように、積
層型コイル１２の４か所の折り曲げ部２８は、コア２４
及び２６（図示せず）の外側に配置される。

【００２４】なお、ここではＥ字状のコア同士を突き合
わせているが、Ｅ字状とＩ字状のコアの突き合わせでも
よいし、積層型コイルの空間部にコアの中央脚部を位置
させることができる形状であれば、どのようなコア形状
を用いてもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、コイル導体がその引き
出し部で接続されるため、シート内部でコイル導体の接
続を行う必要がない。そのため、スルーホールなどを形
成する必要もなく、コイル導体の接続作業を容易に行う
ことができ、工程を簡略化できる。さらに、同一シート
上の複数ターンのコイル導体を接続するため、引き出し
部の数を少なくすることができる。しかも、例えば、ス
ポット溶接、はんだ付け、かしめ等の方法でコイル導体
を接続できるため、スルーホール等を介して接続する場
合に比べて、接続信頼性を高めることができる。

【００２６】また、シート内部におけるコイル導体の接
続がないため、接続のためのスペースが不要となり、コ
イル長の短縮またはコイル幅の拡張を行うことができ、
銅損を低減させることができる。そして、１次側と２次
側のコイル導体を同一シート上に作製するため、工程が
少なくなり、かつ、これらのコイル導体が並んで積層さ
れて互いに近接するため、結合係数を高くすることがで
きる。しかも、コイル導体が薄膜状であることにより、
表皮効果の影響が少なく、電流分布がほぼ均一になる。
したがって、高周波領域で使用しても、コイル導体の実
質抵抗の低下が少なく、特性の劣化が少ない。したがっ
て、このトランスをスイッチング電源などに使用して
も、良好な特性を得ることができる。

【００２７】また、同一シート上に複数のコイル導体が
形成され、それらが接続されることによって巻線が形成
されるため、少ない積層数で巻線の巻数を多くすること
ができる。しかも、積層コイルの折り曲げ部がコアの外
側に配置されるため、折り曲げ部の厚みがトランス全体
の厚みに影響しない。さらに、コイル導体の接続は、外
周側に引き出された引き出し部で行われるため、接続部
分の変形やはんだ付けなどによってコイルが厚くなるこ
ともない。これらのことから、薄型のトランスを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のトランスの平面図。

【図２】図１のトランスの正面図。

【図３】図１のトランスの背面図。

【図４】図１のトランスに用いる積層型コイルのシート
及びコイル導体の平面図。

【図５】図４のシ−トを用いた積層型コイルの分解斜視
図。

【図６】図１の積層型コイルの部分断面図。

【図７】従来のトランスの一例の断面図。

【図８】従来の積層型コイルの一例の分解斜視図。

【図９】従来の積層型コイルの他の例の分解斜視図。

【符号の説明】

１０ トランス １２ 積層型コイル １４ シート １６，１８，２０ コイル導体 １６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂ 引
き出し部 ２２ 絶縁被覆材 ２４，２６ コア ３０ 空間部 ３２ 中央脚部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁体材料で形成されたシート、前記同
   一シート上に互いに平行するように形成された１次側と
   ２次側をともに含む複数の薄膜状のコイル導体、及び前
   記コイル導体上に形成された絶縁被覆材を含み、前記シ
   ートを折り曲げて複数の前記コイル導体を渦巻状に重
   ね、前記コイル導体を引き出した引き出し部を互いに接
   続することにより、複数の前記コイル導体を直列に接続
   して巻線を形成したことを特徴とする積層型コイル。
2. 【請求項２】 請求項１記載の積層型コイルが、その中
   央に形成された空間部にコアの中央脚部を挿入位置させ
   て、コアに取り付けられていることを特徴とするトラン
   ス。