WO2003036665A1 - Transformateur extra-plat et procede de fabrication - Google Patents

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thin
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thin transformer
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Koji Nakashima
Satoru Taniguchi
Naoki Hashimoto
Tomio Marui
Tsukasa Suzuki
Fumiaki Hashimoto
Satoru Inaba
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor

Definitions

  • the present invention relates to a thin transformer for a switching power supply mounted on a thin power supply used for an electronic device, mainly a communication device, and a method for manufacturing the same.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a conventional laminated thin transformer having no coil base for positioning the coils to be laminated.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a laminated configuration of the conventional laminated thin transformer shown in FIG. Two types of non-winding type primary and secondary coils are manufactured from thin sheet conductors by punching or etching. As shown in Fig.
  • each coil is connected to a terminal after the transformer is completed. As shown in FIG. 11, each coil is connected to a terminal 6 provided on the main body substrate 9 via a connection portion 7 by a method such as soldering or welding.
  • coils are stacked without using a coil base for positioning the coils. As a result, the mutual positions of the coil and the insulating paper 3 are not stable, and as shown in Fig. 11, a large variation occurs in the distance A between the primary coil and the secondary coil and the distance B between the coil and the magnetic core. .
  • the present invention solves the problems of the conventional example described above, and provides a coil baseless type coil multi-layer thin transformer with stable insulation performance and electrical performance and high productivity, and a method for manufacturing the same. Disclosure of the invention
  • the present invention provides an insulating paper having at least one of an adhesive and an adhesive on both sides, a multilayer coil configured by inserting at least one or more insulating papers between thin coil layers, A thin transformer having a magnetic core incorporated from above and below is provided. Further, a first step of preparing a thin coil constituting a primary coil and a secondary coil, and insulating paper having one of an adhesive and an adhesive on both surfaces is provided between the thin coils at least. A method of manufacturing a thin transformer including a second step of forming a multilayer coil by inserting one or more places, and a final step of incorporating a magnetic core from above and below the multilayer coil. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a stacked configuration of a thin transformer according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a stacked configuration of a thin transformer according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a stacked configuration of a thin transformer according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view showing an adhesive used in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a stacked configuration of a thin transformer according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a laminated configuration of a thin transformer according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing a laminated structure of a coil according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of a thin transformer according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of a thin transformer according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view illustrating a conventional thin transformer.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a laminated structure of a conventional thin transformer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a laminated configuration of a thin transformer according to Embodiment 1 of the present invention.
  • an unwound coil is manufactured from a thin copper plate by punching or etching. Two of them are prepared and used as the primary coil 1 1 and the secondary coil 1 2.
  • the insulating paper 13 having the adhesive 18 a on both sides is punched into a predetermined shape.
  • the insulating paper 13 with the adhesive 18a may be a commercially available tape with an adhesive.
  • one of the adhesive 18a and the adhesive 18 may be applied to the insulating paper 13 and then used.
  • the insulating paper 13 is preferably a polyimide film (PI) having heat resistance.
  • PI polyimide film
  • any insulating thin film material can be used.
  • insulating paper with adhesive 18a 13 and 2 The secondary coil 12, the adhesive paper 18 a with adhesive 18 a, and the primary coil 11 1 are sequentially laminated to form a multilayer coil.
  • a stacking jig is used to determine the mutual positional relationship between the coil and the insulating paper 13 when stacking.
  • each coil is connected to a terminal after the transformer is completed. As shown in FIG. 1, each coil is connected to a terminal 16 provided on a main body substrate 19 via a connection portion 17 by soldering, welding, or the like. As described above, according to the first embodiment of the present invention, at least one or more insulating papers 13 having one of the adhesive 18 a and the adhesive 18 on both sides are inserted between the thin coil layers. To form a multilayer coil.
  • the magnetic core 15 is incorporated from above and below the multilayer coil, the coil and the insulating paper 13 can be semi-permanently eliminated from moving during and after the transformer is manufactured. That is, fluctuations in the distance between the upper and lower coils and the distance between the coil and the magnetic core can be suppressed.
  • the individual coils that make up the multilayer coil are fixed and integrated with the adhesive 18a or adhesive 18 coated on both sides of the insulating paper, so workability when incorporating the magnetic core is extremely high .
  • the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention includes a first step of preparing a thin coil constituting a primary coil and a secondary coil in advance, and one of an adhesive 18 a and an adhesive 18 on both surfaces.
  • Adhesion with adhesive 18a in the second step Since the insulating paper 13 having any one of the agents 18 is used, the position of the laminated coil and the insulating paper 13 can be prevented from being changed even when the paper is taken in and out of the laminating jig and in the final step. Thus, it is possible to provide a coil baseless type coil multi-layer thin transformer having stable and high insulation performance and electrical performance and a method of manufacturing the same.
  • the use of PI which has a high melting point (over 400 ° C) as insulating paper, provides a very high degree of safety against heat generation even when used for insulation between coils. High heat insulation that can withstand continuous use of Class F (155 ° C) or higher can be realized. This allows the transformer to be further miniaturized. Further, since the tape with the adhesive 18a is used as the insulating paper 13, the step of laminating and fixing the coil and the insulating paper 13 eliminates the need for an adhesive application step and a curing step.
  • the primary coil 11 and the secondary coil 12 is a thin plate-shaped coil, the magnetic efficiency between the primary and secondary coils is improved. Furthermore, the use of a thin-plate coil made of a copper plate makes it possible to increase the cross-sectional area and handle large currents.
  • the position of the coil conductor and the thickness of the laminated coil are stabilized, so that variations in performance can be reduced.
  • an appropriate jig is used to accurately position and stack the coil and insulating paper.
  • the mutual positional relationship between the coil and the insulating paper can be accurately determined without using a coil base.
  • the productivity of the coil is improved, and Unit price can be reduced. Furthermore, if a coil is formed by etching a copper plate, a die for punching becomes unnecessary. It is suitable for production of many kinds and small quantities because investment can be suppressed. Also, no burrs are generated on the coil end face.
  • the adhesive 18a is applied to the insulating paper 13 in Embodiment 1 of the present invention, the adhesive 18 may be applied in the laminating step instead of the adhesive 18a. Instead of processing the insulating paper 13 into a predetermined shape and preparing it in advance, the insulating paper 13 may be punched after being attached to the coil, and then laminated.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a laminated structure of a thin truss according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the basic configuration is the same as in the first embodiment.
  • the major difference is that the adhesive 18a is formed on both surfaces of the lowermost and uppermost insulating paper 13.
  • the adhesive 18a is formed on both surfaces of at least one of the lowermost layer and the uppermost layer of the insulating paper 13, the bonding step between the coil and the core becomes unnecessary.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a laminated configuration of a thin transformer according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view showing an adhesive used in the third embodiment of the present invention.
  • the basic configuration of Fig. 3 and Fig. 4 is the same as Fig. 1.
  • the difference from FIG. 1 is that the adhesive 18b is applied to a part of the insulating paper 13 instead of the entire surface.
  • the manufacturing method is to apply the adhesive 18b to a part of the insulating paper 13 instead of the entire opposing surface of the coil.
  • the adhesive 18b used for the lowermost layer and the uppermost layer is the same material as the adhesive 18b used for the coil layers.
  • Adhesive coating machine Can be shared, so equipment costs can be reduced. Furthermore, the amount of adhesive used can be reduced. Since it is not necessary to apply the adhesive 18b uniformly to the entire surface of the insulating paper 13, the adhesive 18b can be applied with a simple applicator. Further, at the time of lamination, it is easy to correct the displacement between the coil and the insulating paper 13.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a stacked configuration of a thin transformer according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the basic configuration in FIG. 5 is the same as the configuration in FIG. 1, except that the entire laminated coil is sealed with insulating resin 20.
  • the insulating resin 20 used in FIG. 5 is a thermoplastic liquid crystal polymer.
  • the liquid crystal polymer aromatic polyamide or polyester resin can be used.
  • the sealing method after forming the laminated coil, the entire multilayer coil is injection-molded. Since the entire multilayer coil is sealed with the insulating resin 20, the resin flows into the gap between the multilayer coils.
  • the coil portion can be kept at a uniform temperature, and the temperature rise can be reduced. Also, the insulation between the coil and the coil and between the coil and the magnetic core 15 can be strengthened, so that the insulation distance can be reduced and the size can be reduced.
  • the shape after molding is stable, it is easy to incorporate the magnetic core 15. Furthermore, the moisture and dust proof properties of the finished transformer are improved.
  • the insulating resin 20 for molding is a thermoplastic resin, the resin can be recycled and material costs can be reduced. Furthermore, since the insulating resin 20 is a liquid crystal polymer having high heat resistance, it can be used in a reflow soldering process in surface mounting of a transformer. In addition, high heat-resistant insulation that can withstand continuous use temperatures of Class F (155 ° C) or higher is also possible.
  • the basic configuration is the same as that of the fourth embodiment.
  • the major difference is that the primary coil 11 is a coil with windings and the primary coil 11a, and the connection 17 between the secondary coil 12 and the terminal 16 is covered with mold resin 20. Is a point.
  • prepare in advance a winding type primary coil 11a, a non-winding type secondary coil 12 and an insulating paper 13 with adhesive.
  • the wire of the primary coil 11a is a round wire with an insulating film having a solvent-fusion-type fusion layer on the outermost layer.
  • the primary coil 11a was wound using a winding jig by a winding machine equipped with a solvent coating device using this wire while melting the fusion layer on the winding surface with a solvent. It is formed. Alcohol is often used as the solvent at this time. Ethyl alcohol and isopropyl alcohol are examples of alcohol.
  • the primary coil 11a and the secondary coil 12 are sequentially laminated while inserting an insulating paper 13 with an adhesive between the coils to form a multilayer coil.
  • the entire multilayer coil including the terminal connection portion 17 is sealed and molded with the insulating resin 20 to form a mold coil 20a.
  • magnetic cores 15 are assembled from above and below the molded coil 20a to complete a thin transformer as shown in FIG.
  • At least one of the primary coil and the secondary coil is a wound coil Therefore, the number of turns can be easily changed, and the degree of freedom in design is great. Also, by using round electric wires, the cost of the winding material can be reduced. In addition, the speed of winding can be increased, and workability is improved.
  • the coil with an insulating coating insulation between adjacent windings can be ensured, and insulation between the upper and lower coils or between the coil and the magnetic core can be strengthened.
  • the surface of the winding is provided with a solvent-fused layer, it can be fixed only by applying the solvent while keeping the winding. In this way, winding formation without using a pobin can be realized with simple equipment. Furthermore, since the connecting portion 17 between the coil and the terminal 16 is formed inside the mold resin 20, the insulation between the connecting portion 17 and the coil can be strengthened.
  • the winding is wound to form a coil.
  • the first step of winding the winding to prepare a thin coil in advance includes a step of melting the fusion layer on the winding surface with a solvent. Simply attaching a solvent coating device to the winding machine enables simultaneous fixing with the winding.
  • the multilayer coil of the present invention refers to a coil in which at least one of the primary coil and the secondary coil is formed of a thin coil, and the thin coils are stacked.
  • the present invention provides a coil baseless type coil multi-layer thin transformer with stable insulation performance and stable electrical performance and high productivity, and a method of manufacturing the same.

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Description

明細書
薄形トランスおよびその製造方法 技術分野
本発明は、 電子機器、 主として通信装置などに使用される薄形 電源に搭載されるスイ ッチング電源用の薄形トランスおよびその 製造方法に関する。 背景技術
近年、 情報通信インフラ網が大きく、 進展する中で消費電力の 増大が社会的問題となってきている。 特に通信装置は小形化と消 費電力の低減要請とに応えるため、 その給電方式は集中給電から 分散給電へと推移している。 現在、 これらの電源部には小形、 薄 形のオンボード電源が多く使用されている。 一方、 L S I の高速 化に伴う大電流化と消費電力削減のために、 低電圧化が急速に進 展している。 これら L S I を駆動するオンポ一ド電源も低電圧化 及び大電流化への対応が求められている。 そしてこれら薄形オン ボード電源のさらなる小形化手段として、 スイ ッチング周波数を より高くする傾向がある。 特に電源部の主要構成部品である トラ ンスにおいては高周波駆動に適した低損失、 低ノイズでかつ小形 で安価な面実装タイプの薄形トランスが求められている。
これらの電源の開発ニーズに対応するため、 コイルを積層した 薄形トランスが特開平 1 0 — 3 4 0 8 1 9号公報に開示されてい る。 そして、 積層するコイルの位置決めのために、 コイルべ一 スを設けている。 一方、 コイルの占積率をあげて、 トランスと しての電気特性を向上させるために、 位置決め用のコイルべ一ス を用いない試みもある。 図 1 0は積層するコイルの位置決め用 のコイルベースを持たない従来の積層型薄形トランスの分解斜視 図である。 図 1 1 は、 図 1 0 に示す従来の積層型薄形トランスの 積層構成を示す断面図である。 打抜き、 或いはエッチングなど の方法により、 薄板状の導体から非巻線タイプの 1次コイル、 2 次コイルを各 2個製作する。 図 1 0 に示すように絶縁紙 3 、 2次 コイル 2、 絶縁紙 3 、 1次コイル 1、 絶縁紙 3 、 2次コイル 2 、 絶縁紙 3 、 1次コイル 1、 絶縁紙 3 と順次積層して多層コイルを 形成する。 次に、 多層コイルの上下面に磁心 5 と積層コイルの固 着用として接着剤 8 を適量塗布する。 最後に上下から、 磁心 5 を 組み込み、 薄形トランスが完成する。 各コイルはトランス完成後、 端子と接続される。 図 1 1 に示すように、 各コイルは本体基板 9 上に設けられた端子 6へ接続部 7 を介して半田付け、 溶接などの 方法で接続される。 図 1 0 に示す従来例では、 コイルの位置決め をするためのコイルベースを使用しないで、 コイルを積層する。 そのため、コイルと絶縁紙 3 との相互の位置が安定しないので、 図 1 1 に示すように、 1次コイルと 2次コイル間の距離 A、 コィ ルと磁心間の距離 Bに大きなばらつきが生じる。
また、 個々のコイルは別々に積層されるため、 磁心を組み込む 時の作業性が非常に低い。 その結果、 絶縁性能や電気性能が安定 しないため、 品質、 生産性の点で大きな課題を有する。
本発明は、 上記従来例の課題を解決し、 絶縁性能、 電気性能の 安定した、 生産性の高いコイルベースレスタイプのコイル多層型 薄形トランスおよびその製造方法を提供する。 発明の開示
本発明は、 両面に粘着剤と接着剤のうちいずれか一つを有する 絶縁紙と、 前記絶縁紙を薄形コイル層間に少なく とも 1箇所以上 挿入して構成した多層コイルと、 前記多層コイルの上下から組み 込んだ磁心とを有する薄形トランスを提供する。 さらに、 1次 コイルと 2次コイルを構成する薄形コイルを準備する第 1 の工程 と、 両面に粘着剤と接着剤のうちいずれか一つを有する絶縁紙を 前記薄形コイル間に少なく とも 1箇所以上挿入して多層コイルを 形成する第 2 の工程と、 前記多層コイルの上下から磁心を組み込 む最終工程とを有する薄形トランスの製造方法を提供する。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の実施の形態 1 における薄形トランスの積層構成 を示す断面図である。
図 2は本発明の実施の形態 2 における薄形トランスの積層構成 を示す断面図である。
図 3は本発明の実施の形態 3 における薄形トランスの積層構成 を示す断面図である。
図 4は本発明の実施の形態 3 における使用接着剤を示す断面図 である。
図 5は本発明の実施の形態 4における薄形トランスの積層構成 を示す断面図である。
図 6は本発明の実施の形態 5 における薄形トランスの積層構成 を示す断面図である。 図 7は本発明の実施の形態 5 におけるコイルの積層構成を示す 分解斜視図である。
図 8は本発明の実施の形態 5 における薄形トランスの分解斜視 図である。
図 9は本発明の実施の形態 5 における薄形トランスの斜視図で ある。
図 1 0は従来の薄形トランスを説明する分解斜視図である。 図 1 1は従来の薄形トランスの積層構成を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態 以下図面を用いて、 本発明を具体的に説明する。 なお、 図面は模 式図であり、 各位置を寸法的に正しく示したものではない。
(実施の形態 1 )
図 1は、 本発明の実施の形態 1 における薄形トランスの積層構 成を示す断面図である。 図 1 に示すように、 打ち抜き、 或いはェ ツチングなどの方法で 薄板状の銅版から非巻線タイプのコイル を製作する。 これを各 2個準備し、 1次コイル 1 1 と 2次コイル 1 2 として使用する。 次に、 両面に粘着剤 1 8 a を付けた絶縁 紙 1 3 を所定の形状に打ち抜く。 また、 粘着剤 1 8 a付き絶縁紙 1 3は市販されている粘着剤付きテープであってもよい。
また、 絶縁紙 1 3 に粘着剤 1 8 aと接着剤 1 8のいずれか一つ を塗布した後、 それを使用してもよい。 絶縁紙 1 3 は耐熱性のあ るポリイミ ドフィルム （ P I ) が好ましい。 絶縁紙 1 3 として は P I の他に、 絶縁性薄膜材料であればいずれも用いることがで きる。 次に図 1 に示すように、 粘着剤 1 8 a付き絶縁紙 1 3 、 2 次コイル 1 2、 粘着剤 1 8 a付き絶縁紙 1 3 、 1次コイル 1 1 、 と順次、 積層して多層コイルを形成する。 図示していないが、 積 層する際にはコイルと絶縁紙 1 3の相互の位置関係を決めるため に積層用の治具を用いる。 こう して形成した多層コイルの上下 面に、 磁心 1 5 と積層コイルの固着用として 接着剤 1 8を適量 塗布する。 最後に上下から磁心 1 5 を組み込み、 薄形トランスと して完成させる。 各コイルはトランス完成後、 端子と接続される。 図 1 に示すように、 各コイルは本体基板 1 9上に設けられた端子 1 6へ接続部 1 7 を介して半田付け、 溶接などの方法で接続され る 。 以上、 本発明の実施 の形態 1 に よ れば、 両面 に粘着 剤 1 8 aと接着剤 1 8 のうちいずれか一つを有する絶縁紙 1 3 を 薄形コイル層間に 少なく とも一箇所以上挿入して多層コイルを 構成する。 この多層コイルの上下から磁心 1 5を組み込むので、 トランス製造時と完成後も含めて半永久的にコィルと絶縁紙 1 3 の可動をなくすことができる。 すなわち、 上下のコイル間の距離、 コイルと磁心間の距離の変動を抑えることができる。
また多層コイルを構成する個々のコイルは、 絶縁紙の両面に塗 布された粘着剤 1 8 aや接着剤 1 8 により固着、 一体化されてい るため 磁心を組み込む時の作業性は非常に高い。
本発明の実施の形態 1 の製造方法は 1次コイルと 2次コイルを 構成する薄形コイルを予め準備する第 1 の工程と、 両面に粘着剤 1 8 a と接着剤 1 8のうちいずれか一つを有する絶縁紙 1 3 をコ ィル層間に少なく とも 1箇所以上挿入して多層コイルを形成する 第 2の工程と、 この多層コイルの上下から、 磁心 1 5を組み込む 最終工程とを有する。 第 2 の工程において粘着剤 1 8 aと接着 剤 1 8のうちいずれか一つを有する絶縁紙 1 3 を使用するので、 積層治具から出し入れの際や最終工程においても積層コイルと絶 縁紙 1 3の位置の変動を防止できる。 このようにして、 絶縁性 能、 電気性能の安定した生産性の高いコイルベースレスタイプの コイル多層型薄形トランスおよびその製造方法を提供できる。
また、 絶縁紙として融点が高い （ 4 0 0 °C以上） P I を採用し ているので、 コイル間の絶縁に使用してもコイルの発熱に対する 安全度が非常に高い。 F種 （ 1 5 5 °C ) 以上の連続使用にも耐え 得る高耐熱絶縁が実現できる。 このことにより、 トランスをさら に小形化できる。 さらに、 絶縁紙 1 3 として粘着剤 1 8 a付きテ ープを使用するため、 コイルと絶縁紙 1 3 を積層し固着する工程 において、 接着剤の塗布工程や硬化工程が不要となる。
また、 1次コイル 1 1 と 2次コイル 1 2のうち少なく ともいず れか一方は薄板状のコイルであるから、 1次と 2次コイル間の磁 気効率が高められる。 さらに、 銅板で形成した薄板状のコイルを 使用するので、 断面積を大きくすることができ、 大電流にも対応 できる。 ここで、 1次コイルと 2次コイルのうち少なく とも一 方をプリ ント基板上に形成すると、 コイル導体の位置、 積層コィ ルの厚みが安定するので 性能のばらつきを低減できる。
また、 コイルを積層する第 2の工程では、 コイルと絶縁紙を正 確に位置決めして積層するために、 適切な治具を使用する。
その結果、 コイルベースを使用しなくてもコイルと絶縁紙の相 互の位置関係を正確に決めることができる。
さらに、 薄形コイルを予め準備する第 1 の工程では銅板を打ち 抜いてコイルを形成すれば、 コイルの生産性が向上し、 コイルの 単価を低減できる。 さ らに、 銅板をエッチングしてコイルを形成 すれば、 打ち抜き用の金型が不要となる。 投資を抑えることが できるので 多品種少量の生産には適している。 また、 コイル端 面のバリ も発生しない。 なお、 本発明の実施の形態 1では絶縁紙 1 3 に粘着剤 1 8 aを塗布しているが、 粘着剤 1 8 aの代わりに 接着剤 1 8 を積層工程で塗布してもよい。 また、 絶縁紙 1 3 を所 定の形状に加工して予め準備する代わりに、 コイルに貼り付けた 後打ち抜き加工し、 その後積層してもよい。
(実施の形態 2 )
図 2は、 本発明の実施の形態 2 における薄形卜ランスの積層構 成を示す断面図である。 基本的な構成は実施の形態 1 と同一であ る。 大きく異なる点は最下層および最上層の絶縁紙 1 3の両面に 粘着剤 1 8 aを形成した点である。 最下層および最上層のうち 少なく とも一方の絶縁紙 1 3の両面に粘着剤 1 8 aを形成するこ とにより、 コイルとコア間の接着工程が不要となる。
(実施の形態 3 )
次に本発明の実施の形態 3 について図 3、 図 4を用いて説明す る。 図 3は本発明の実施の形態 3 における薄形トランスの積層構 成を示す断面図である。 図 4は本発明の実施の形態 3 における使 用接着剤を示す断面図である。 図 3 と図 4の基本的な構成は図 1 と同一である。 接着剤 1 8 bを絶縁紙 1 3 の面全体ではなく、 その一部に塗布する点が図 1 と大きく異なる。 製造方法は 接着 剤 1 8 bをコイルの対向面全体ではなく 絶縁紙 1 3 の一部に塗 布する。 最下層および最上層に使用する接着剤 1 8 bはコイル 層間に使用する接着剤 1 8 b と同一材料である。 接着剤塗布機 を共用できるので、 設備費用を低減できる。 さらに、 接着剤の 使用量も低減できる。 接着剤 1 8 bを絶縁紙 1 3 の面全体に均一 に塗布する必要がなくなるので、 簡単な塗布機で塗布できる。 また、 積層時、 コイルと絶縁紙 1 3の位置ずれの修正も容易であ る。
(実施の形態 4 )
図 5は本発明の実施の形態 4における薄形トランスの積層構成 を示す断面図である。 図 5の基本的な構成は図 1 の構成と同じで あるが、 積層コイル全体を絶縁樹脂 2 0で封止している点が大き く異なる。 図 5において使用する絶縁樹脂 2 0は熱可塑性の液晶 ポリマーである。 液晶ポリマ一として、 芳香族系のポリアミ ドや ポリエステル樹脂が使用できる。 封止方法は積層コイルを形成し た後、 多層コイル全体を射出成型する。 多層コイル全体を絶縁榭 脂 2 0で封止するので、 積層コイルの隙間に樹脂が流れ込む。
その結果、 コイル部の均熱化が図れるため、 温度上昇が低減で きる。 また、 コイルとコイル間、 コイルと磁心 1 5間の絶縁も強 化できるので、 絶縁距離も小さくでき、 小形化ができる。
また、 成型後の形状も安定するため、 磁心 1 5の組み込みも容 易となる。 さ らに トランス完成品の防湿性、 防塵性が向上する。 また、 モールド用の絶縁樹脂 2 0が熱可塑性樹脂であるので、 榭 脂の再生利用ができ、 材料費を低減できる。 さらに、 絶縁樹脂 2 0が高耐熱性の液晶ポリマーであるので、 トランスの面実装に おけるリフローはんだ工程に対応できる。さ らに、 F種（ 1 5 5 °C ) 以上の連続使用温度に耐える高耐熱絶縁なども可能となる。
このことから、 更なる トランスの小形化を実現できる。 また、 多層コイル全体を射出成型するので、 成型時間を短縮で き、 生産性が向上する。 また、 コイルと絶縁紙が固着されている ため、 成型時の樹脂の流動圧によるコイルの可動も防止できる。
(実施の形態 5 )
次に本発明の実施の形態 5 について図 6〜図 9を用いて説明す る。 基本的な構成は実施の形態 4 と同一である。 大きく異なる点 は 1次コイル 1 1が巻線を巻回したコイルである点と 1次コイル 1 1 a、 2次コイル 1 2 と端子 1 6 の接続部 1 7 をモールド樹脂 2 0で覆った点である。 図 7 に示すように巻線タイプの 1次コ ィル 1 1 a、 非巻線タイプの 2次コイル 1 2、 粘着剤付き絶縁紙 1 3を予め準備する。 1次コイル 1 1 aの線材は最外層に溶剤融 着タイプの融着層を有する絶縁皮膜付きの丸線である。
1次コイル 1 1 aは、 この線材を使用して溶剤塗布装置を取り 付けた巻線機により、 溶剤で巻線表面の融着層を融かしながら、 巻治具を用い巻回して、 形成される。 この時の溶剤はアルコール が多く用いられる。 エチルアルコール、 イソプロピールアルコー ルなどがアルコールの例である。 次に、 図 7 に示すように粘着剤 付きの絶縁紙 1 3 をコイル間に挿入しながら、 1次コイル 1 1 a、 2次コイル 1 2 を順次、 積層して多層コイルを形成する。
その後、 図 6 に示すように端子 1 6 とコイルを接続した後、 端 子接続部 1 7 を含めた多層コイル全体を絶縁樹脂 2 0で封止成型 してモ一ルドコイル 2 0 aを形成する。 次に、 図 8 に示すように モールドコイル 2 0 aの上下から磁心 1 5 を組み込んで、 図 9 に 示すような薄形トランスを完成させる。 1次コイルと 2次コィ ルのうち少なく ともいずれか一方が巻線を巻回したコイルである ので、 簡単に巻数の変更に対応でき、 設計の自由度が大きい。 また、 使用する電線を丸電線としたことにより、 巻線材料コス 卜の低減ができる。 また、 巻線のスピードアップが図れ、 作業性 が向上する。 さ らにこのコイルを絶縁被覆付きとしたことによ り、 隣接する巻線間の絶縁が確保できること、 および上下のコィ ル間、 あるいはコイルと磁心間の絶縁も強化できる。
また、 巻線表面を溶剤融着層付きとしたので 巻線をした状態 のままで溶剤塗布のみで固着ができる。 このようにして、 ポビン を使用しない巻線形成が簡単な設備で実現できる。 さらに、 コィ ルと端子 1 6 の接続部 1 7をモールド樹脂 2 0の内部に形成した ことにより、 接続部 1 7 とコイル間の絶縁が強化できる。
そして接続部 1 7への外部からの塵埃の侵入を防止できるので 高安全性、 高信頼性が実現できる。 以上、 実施の形態 5の製造方 法では薄形コイルを予め準備する第 1 の工程において、，巻線を卷 回してコイルを形成する。 コイルの巻数変更が必要な場合に、 ェ ツチングゃ打ち抜きなどの工程が不要なので、容易に対応できる。 また、 巻線を巻回して薄形コイルを予め準備する第 1の工程は、 溶剤で巻線表面の融着層を融かす工程を有する。 巻線機に溶剤塗 布装置を取り付けるだけで巻線と同時に固着ができる。
熱融着などの方法に比べて熱硬化工程が不要となり、 製造工程 を簡素化できる。 また、 本発明の実施の形態 5 における電線は平 角電線であるので、 卷線の占積率を高められる。 巻線抵抗の低減、 即ち、 低損失化が実現できる。 さ らに本発明の実施の形態 5 にお ける電線を 3層絶縁皮膜付き電線とすれば、 高電圧入力に対して も充分な絶縁を保証できる。 また、 安全規格等への対応も容易 である。 本発明の多層コイルとは、 一次コイルと二次コイルの うち少なく ともいずれか一方が薄形コイルから構成され、 その薄 形コイルを積層したコイルを表している。 産業上の利用可能性
本発明は、 絶縁性能、 電気性能の安定した生産性の高いコイル ベースレスタイプのコイル多層型薄形トランスおよびその製造方 法を提供する。

Claims

請求の範囲
1 . 両面に粘着剤と接着剤のうちいずれか一つを有する絶縁 紙と、 前記絶縁紙を薄形コイル層間に少なく とも 1箇所以上挿入 して構成した多層コイルと、 前記多層コイルの上下から組み込ん だ磁心とを有する薄形トランス。
2 . 前記絶縁紙がポリイミ ドフィルムである請求項 1記載の 薄形トランス。
3 . 粘着剤を有する前記絶縁紙が粘着剤付きテープである請 求項 1 または 2記載の薄形トランス。
4 . 最下層と最上層のうち少なく ともいずれか一方の前記絶 縁紙が、 前記粘着剤を両面に有している請求項 3記載の薄形トラ ンス。
5 . 前記絶縁紙の面の一部に前記接着剤を有する請求項 1 ま たは 2記載の薄形トランス。
6 . 最下層と最上層のうち少なく ともいずれか一方の前記絶 縁紙が有する接着剤または粘着剤が、 コイル間に使用する前記絶 縁紙が有する前記接着剤または前記粘着剤と同一である請求項 5 記載の薄形トランス。
7 . 前記多層コイル全体を絶縁樹脂で封止した請求項 1〜 6 のいずれか一つに記載の薄形トランス。
8 . 前記絶縁樹脂が熱可塑性樹脂である請求項 7記載の薄形 卜ランス。
9 . 前記熱可塑性樹脂が液晶ポリマーである請求項 8記載の 薄形トランス。
1 0 . 1次コイルと 2次コイルの少なく ともいずれか一方が 薄板状のコイルである請求項 1 〜 9のいずれか一つに記載の薄形 卜ランス。
1 1 . 前記薄板状のコイルが銅板である請求項 1 0記載の薄 形卜ランス。
1 2 . 1 次または 2次コイルの少なく ともいずれか一方がプ リ ント基板上に形成したコイルである請求項 1〜 9のいずれか一 つに記載の薄形トランス。
1 3 . 1 次または 2次コイルの少なく ともいずれか一方が、 電線を巻回して形成したコイルである請求項 1〜 9のいずれか一 つに記載の薄形トランス。
1 4 . 前記電線が丸電線と平角電線と 3層絶縁皮膜付き電線 のうちのいずれか一つである請求項 1 3記載の薄形トランス。
1 5 . 前記電線が溶剤融着層を有している請求項 1 4に記載 の薄形トランス。
1 6 . 前記溶剤融着層がアルコール融着タイプである請求項 1 5記載の薄形トランス。
1 7 . 前記多層コイルと端子との接続部がモールド樹脂で封 止された請求項？〜 1 3のいずれか一つに記載の薄形トランス。
1 8 . 1次コイルと 2次コイルを構成する薄形コイルを準備 する第 1 の工程と、 両面に粘着剤と接着剤のうちいずれか一つを 有する絶縁紙を前記薄形コイル間に少なく とも 1箇所以上挿入し て多層コイルを形成する第 2の工程と、 前記多層コイルの上下か ら磁心を組み込む最終工程とを有する薄形トランスの製造方法。
1 9 . 前記第 2 の工程において、 前記絶縁紙と前記多層コィ ルの対向面の一部に前記接着剤を塗布する請求項 1 8に記載の薄 形トランスの製造方法。
2 0 . 前記第 2の工程と前記最終工程の間に、 さらに前記多 層コイル全体を射出成型して封止する工程を有する請求項 1 8 と 請求項 1 9のいずれか一つに記載の薄形卜ランスの製造方法。
2 1 . 前記第 1 の工程において銅板を打ち抜いてコイルを形 成する請求項 1 8〜 2 0のいずれか一つに記載の薄形トランスの 製造方法。
2 2 . 前記第 1 の工程において銅板をエッチングしてコイル を形成する請求項 1 8〜 2 0 のいずれか一つに記載の薄形トラン スの製造方法。
2 3 . 前記第 1 の工程において電線を巻回してコイルを形成 する請求項 1 8〜 2 0のいずれか一つに記載の薄形トランスの製 造方法。
2 4 . 前記第 1 の工程において溶剤で電線表面の融着層を融 かす工程を有する請求項 2 3記載の薄形トランスの製造方法。
2 5 . 前記溶剤がアルコールである請求項 2 4記載の薄形卜 ランスの製造方法。
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