WO2014141670A1 - 磁気デバイス - Google Patents

磁気デバイス Download PDF

Info

Publication number
WO2014141670A1
WO2014141670A1 PCT/JP2014/001322 JP2014001322W WO2014141670A1 WO 2014141670 A1 WO2014141670 A1 WO 2014141670A1 JP 2014001322 W JP2014001322 W JP 2014001322W WO 2014141670 A1 WO2014141670 A1 WO 2014141670A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
layer
heat
magnetic device
layers
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/001322
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
崇介 古井
俊之 竹内
山口　隆志
Original Assignee
オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 filed Critical オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社
Publication of WO2014141670A1 publication Critical patent/WO2014141670A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02—Casings
    • H01F27/025—Constructional details relating to cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08—Cooling; Ventilating
    • H01F27/085—Cooling by ambient air
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • 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
    • H05K1/165—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed inductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H01F2027/2809—Printed windings on stacked layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H01F2027/2819—Planar transformers with printed windings, e.g. surrounded by two cores and to be mounted on printed circuit
    • 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
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • 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
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263—High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/08—Magnetic details
    • H05K2201/083—Magnetic materials
    • H05K2201/086—Magnetic materials for inductive purposes, e.g. printed inductor with ferrite core
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10409—Screws
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10416—Metallic blocks or heatsinks completely inserted in a PCB
    • 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
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
    • H05K3/0061—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic device such as a choke coil or a transformer including a core made of a magnetic material and a substrate on which a coil pattern is formed.
  • a switching power supply device such as a DC-DC converter (DC-DC converter) that switches a high-voltage direct current to a alternating current after switching to a low-voltage direct current.
  • the switching power supply device uses a magnetic device such as a choke coil or a transformer.
  • Patent Documents 1 to 6 disclose a magnetic device including a coil pattern in which a coil winding is formed on a substrate.
  • the convex portion of the core is inserted into the opening provided in the substrate.
  • the substrate has a plurality of layers, and a coil pattern is formed on each layer so as to be wound around the core. Coil patterns of different layers are connected by through holes or the like.
  • a substrate is composed of a pair of insulating layers and a magnetic layer sandwiched between the insulating layers.
  • a coil pattern is formed on the magnetic layer. The coil pattern is wound a plurality of times in the plate surface and thickness direction of the substrate.
  • Patent Document 3 a part of the coil pattern of a predetermined layer of the substrate is widened to provide a heat radiation pattern portion. Further, the lower substrate is protruded from the upper substrate, and a heat radiation pattern portion is provided on the protruding portion so as to directly touch the outside air. Furthermore, the surface direction position of the heat radiation pattern part of each layer is varied.
  • Patent Document 6 a heat-transfer through conductor that penetrates the magnetic layer and the lower insulating layer is provided inside the coil pattern, and a heat-dissipating conductor layer connected to the heat-transfer through conductor is provided on the lower surface of the substrate. ing. The through conductor for heat transfer and the conductive layer for heat dissipation are not connected to the coil pattern.
  • JP 2008-205350 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-38262 JP-A-7-86755 Reissue WO2010 / 026690 JP-A-8-69935 JP 2008-177516 A
  • the number of turns of the coil can be increased by forming a coil pattern on a plurality of layers of a multilayer substrate of three or more layers.
  • the greater the number of coil patterns the greater the amount of heat generated.
  • An object of the present invention is to provide a magnetic device capable of enhancing the heat dissipation performance of a multilayer substrate in which a coil pattern is provided in a plurality of layers.
  • a magnetic device is provided in a multilayer substrate having a core, an opening into which the core is inserted, one layer on the surface and a plurality of other layers, and a plurality of layers of the substrate.
  • a plurality of other layers provided with the coil patterns are provided with heat dissipating portions by extending a part of each coil pattern, and the heat dissipating portions are arranged so as not to overlap on the plate surface of the substrate. .
  • a multi-layer substrate is a substrate having three or more layers.
  • the heat radiating portions in other layers of the substrate are projected onto the plate surface from the plate thickness direction of the substrate, they are arranged so as not to overlap in the entire projection region. Also good.
  • a heat radiation pattern is provided in one layer of the substrate so as to correspond to the heat radiation portion in the other layer, and the heat radiation patterns are separated from each other, and the corresponding heat radiation portion and heat radiation are provided.
  • the pattern may be connected to each other by a heat radiating connection portion.
  • a radiator may be provided on one layer side of the substrate.
  • the core has a plurality of convex portions arranged on a straight line parallel to the plate surface direction of the substrate, and is parallel to the plate surface direction of the substrate and perpendicular to the straight line.
  • the connection part for electricity supply may be provided in the one side of the board
  • the magnetic device further includes a terminal portion for inputting / outputting electric power to / from the coil pattern, and the terminal portion may be provided on the one side of the substrate (on the energization connecting portion side). Good.
  • the core has three convex portions
  • the opening of the substrate includes a through hole into which at least the central convex portion of the three convex portions is inserted, and the coil
  • the pattern may be wound a plurality of times around the central convex portion in each layer of the substrate.
  • a magnetic device capable of improving the heat dissipation performance of a multilayer substrate in which a coil pattern is provided in a plurality of layers.
  • FIG. 4 is a YY sectional view of FIG. 3.
  • FIG. 4 is a ZZ sectional view of FIG. 3.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of the switching power supply device 100.
  • the switching power supply device 100 is a DC-DC converter for an electric vehicle (or a hybrid car), which switches a high voltage direct current to an alternating current and then converts it to a low voltage direct current. This will be described in detail below.
  • the high voltage battery 50 is connected to the input terminals T1 and T2 of the switching power supply apparatus 100.
  • the voltage of the high voltage battery 50 is, for example, DC 220V to DC 400V.
  • the DC voltage Vi of the high-voltage battery 50 input to the input terminals T1 and T2 is applied to the switching circuit 52 after noise is removed by the filter circuit 51.
  • the switching circuit 52 is formed of a known circuit having, for example, an FET (Field Effect Transistor).
  • the FET is turned on / off based on a PWM (Pulse Width Modulation: pulse width modulation) signal from the PWM drive unit 58 to perform a switching operation on the DC voltage.
  • PWM Pulse Width Modulation: pulse width modulation
  • the pulse voltage is given to the rectifier circuit 54 via the transformer 53.
  • the rectifier circuit 54 rectifies the pulse voltage by a pair of diodes D1 and D2.
  • the voltage rectified by the rectifier circuit 54 is input to the smoothing circuit 55.
  • the smoothing circuit 55 smoothes the rectified voltage by the filtering action of the choke coil L and the capacitor C, and outputs the smoothed voltage to the output terminals T3 and T4 as a low DC voltage.
  • the low voltage battery 60 connected to the output terminals T3 and T4 is charged to, for example, DC12V.
  • the DC voltage of the low-voltage battery 60 is supplied to various on-vehicle electrical components (not shown).
  • the output voltage Vo of the smoothing circuit 55 is detected by the output voltage detection circuit 59 and then output to the PWM drive unit 58.
  • the PWM drive unit 58 calculates the duty ratio of the PWM signal based on the output voltage Vo, generates a PWM signal corresponding to the duty ratio, and outputs the PWM signal to the gate of the FET of the switching circuit 52. As a result, feedback control is performed to keep the output voltage constant.
  • the control unit 57 controls the operation of the PWM drive unit 58.
  • a power source 56 is connected to the output side of the filter circuit 51.
  • the power supply 56 steps down the voltage of the high voltage battery 50 and supplies a power supply voltage (for example, DC 12 V) to the control unit 57.
  • the magnetic device 1 described later is used as the choke coil L of the smoothing circuit 55.
  • a large current of, for example, DC 150A flows through the choke coil L.
  • terminals 6i and 6o for power input / output are provided.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the magnetic device 1.
  • FIG. 3 is a plan view of each layer of the substrate 3 of the magnetic device 1.
  • 4 and 5 are cross-sectional views of the magnetic device 1.
  • FIG. 4 shows a YY cross section of FIG. 3
  • FIG. 5 shows a ZZ cross section of FIG.
  • the cores 2a and 2b are composed of two pairs of an E-shaped upper core 2a and an I-shaped lower core 2b.
  • the cores 2a and 2b are made of a magnetic material such as ferrite or amorphous metal.
  • the upper core 2a has three convex portions 2m, 2L, and 2r so as to protrude downward.
  • the convex portions 2m, 2L, and 2r are arranged on a straight line Q as shown in FIG.
  • the left and right protrusions 2L and 2r have a larger amount of protrusion than the center protrusion 2m.
  • the lower ends of the left and right projections 2L, 2r of the upper core 2a are brought into close contact with the upper surface of the lower core 2b, and the cores 2a, 2b are combined.
  • a gap of a predetermined size is provided on the upper surface of the convex portion 2m of the upper core 2a and the upper surface of the lower core 2b in order to improve the DC superimposition characteristics.
  • the cores 2a and 2b are fixed by fixing means such as screws and metal fittings (not shown).
  • the lower core 2 b is fitted into a recess 10 k (FIG. 2) provided on the upper side of the heat sink 10.
  • a fin 10 f is provided on the lower side of the heat sink 10.
  • the heat sink 10 is made of metal and is an example of the “heat radiator” of the present invention.
  • the substrate 3 is composed of a thick copper foil substrate in which a pattern is formed of a thick copper foil (conductor) on each layer of a thin plate-like base material made of an insulator.
  • other electronic components and circuits are not provided on the substrate 3, but when the magnetic device 1 is actually used in the switching power supply device 100 of FIG. 1, the magnetic device 1 and the switching power supply device are provided on the same substrate. 100 other electronic components and circuits are provided.
  • a first layer L1 as shown in FIG. 3A is provided on the upper surface of the substrate 3 (upper surface in FIGS. 2, 4, and 5).
  • a third layer L3 as shown in FIG. 3C is provided on the lower surface of the substrate 3 (the lower surface in FIGS. 2, 4 and 5).
  • a second layer L2 as shown in FIG. 3B is provided between the first layer L1 and the third layer L3.
  • the substrate 3 is a multilayer substrate having a total of three layers L1, L2, and L3, that is, two surface layers L1 and L3 capable of forming a circuit and one inner layer L2.
  • a multi-layer substrate is a substrate having three or more layers.
  • the third layer L3 is an example of “one layer” in the present invention, and the first layer L1 and the second layer L2 are examples of “other layer” in the present invention.
  • the substrate 3 is provided with a plurality of openings 3m, 3L, and 3r.
  • the opening 3m is formed of a large-diameter circular through hole, and the openings 3L and 3r are formed of notches.
  • the central protrusion 2m of the core 2a is inserted into one opening 3m at the center, and the left and right protrusions of the core 2a are inserted into the left and right openings 3L and 3r.
  • the parts 2L and 2r are respectively inserted.
  • the substrate 3 is provided with two circular through holes 3a having a small diameter. As shown in FIG. 2, each screw 11 is inserted into each through hole 3a.
  • the third layer L3 side of the substrate 3 is opposed to the upper surface of the heat sink 10 (the surface opposite to the fin 10f). Then, the screws 11 are passed through the through holes 3 a from the first layer L 1 side of the substrate 3 and screwed into the screw holes 10 a of the heat sink 10. Thereby, as shown in FIG. 4, the heat sink 10 is fixed to the third layer L3 side of the substrate 3 in the proximity state.
  • An insulating sheet 12 having heat conductivity is sandwiched between the substrate 3 and the heat sink 10. Since the insulating sheet 12 has flexibility, it is in close contact with the substrate 3 and the heat sink 10 without a gap.
  • the substrate 3 has through holes 8a, 8d, 9a, 9b, pads 8b, 8c, terminals 6i, 6o, patterns 4a-4d, 4t 0 to 4t 6 , 5s 0 to 5s 9 , and Conductors such as pins 7a to 7d are provided.
  • one through hole 8a has a terminal 6i embedded therein, and the other through hole 8a has a terminal 6o embedded therein.
  • the pair of terminals 6i and 6o are made of copper pins.
  • a pad 8b of a through hole 8a is provided around the terminals 6i and 6o of the first layer L1 and the third layer L3.
  • the pad 8b is made of copper foil. Copper plating is applied to the surfaces of the terminals 6i and 6o and the pad 8b.
  • the lower ends of the terminals 6i and 6o are in contact with the insulating sheet 12 (not shown).
  • the terminals 6i and 6o are examples of the “terminal portion” in the present invention.
  • Coil patterns 4a to 4c and heat radiation patterns 5s 0 to 5s 9 are provided on the respective layers L1 to L3 of the substrate 3.
  • Each pattern 4a to 4d, 5s 0 to 5s 9 is made of copper foil.
  • the surface of each pattern 4a, 5s 0 to 5s 2 of the first layer L1 is subjected to insulation processing.
  • the width, thickness, and cross-sectional area of the coil patterns 4a to 4c can suppress the amount of heat generated in the coil patterns 4a to 4c to some extent even if a predetermined large current (for example, DC150A) is passed while achieving the predetermined performance of the coil.
  • heat radiation is set from the surface of the coil patterns 4a to 4c.
  • each of the coil patterns 4a to 4c is wound twice around the central convex portion 2m in each of the layers L1 to L3.
  • One end of the coil pattern 4a of the first layer L1 and one end of the coil pattern 4b of the second layer L2 are connected by a through hole 9a.
  • the other end of the coil pattern 4b of the second layer L2 and one end of the coil pattern 4c of the third layer L3 are connected by a through hole 9b.
  • the through holes 9a and 9b connect the coil patterns 4a to 4c in the different layers L1, L2, and L3. Copper plating is applied to the surface of each through hole 9a, 9b.
  • the inside of each through hole 9a, 9b may be filled with copper or the like.
  • the through holes 9a and 9b are an example of the “connection portion for energization” in the present invention.
  • a small pattern 4d is provided around the through hole 9b of the first layer L1 and around the through hole 9a of the third layer L3 in order to facilitate the formation of the through holes 9a and 9b.
  • Each through-hole 9a, 9b and the small pattern 4d are connected.
  • the small pattern 4d is made of copper foil.
  • the surface of the small pattern 4d of the first layer L1 is subjected to insulation processing.
  • the other end of the coil pattern 4a of the first layer L1 is connected to the terminal 6o through the pad 8b and the through hole 8a.
  • the other end of the coil pattern 4c of the third layer L3 is connected to the terminal 6i through the pad 8b and the through hole 8a.
  • the terminals 6i, 6o, the through holes 8a, 9a, 9b, and the small pattern 4d are parallel to the plate surface direction of the substrate 3 and perpendicular to the straight line Q in which the convex portions 2L, 2m, 2r of the core 2a are arranged. And provided on one side of the substrate 3 (above the straight line Q in FIG. 3).
  • the coil patterns 4a to 4c of the substrate 3 are wound on the third layer L3 from the starting terminal 6i around the convex portion 2m after the first and second windings, and then through the through hole 9b. , Connected to the second layer L2.
  • the coil patterns 4a to 4c are connected to the first layer L1 via the through hole 9a after the third and fourth turns are wound around the convex portion 2m in the second layer L2.
  • the coil patterns 4a to 4c are connected to the terminal 6o as the end point after the fifth and sixth turns are wound around the convex portion 2m in the first layer L1.
  • the current flowing through the magnetic device 1 also flows in the order of the terminal 6i, the coil pattern 4c, the through hole 9b, the coil pattern 4b, the through hole 9a, the coil pattern 4a, and the terminal 6o.
  • the heat radiation parts 4t 0 to 4t 6 are respectively formed by extending a part of the coil patterns 4a to 4c to the outside of the winding circumference. Is provided.
  • Each of the heat dissipating parts 4t 0 to 4t 6 is made of a copper foil like the coil patterns 4a to 4c.
  • the surface of the heat radiation parts 4t 0 to 4t 2 of the first layer L1 is subjected to insulation processing.
  • the heat radiating portions 4t 0 to 4t 2 are respectively arranged in the plate surface of the substrate 3.
  • the heat radiating portions 4t 3 and 4t 4 are arranged in the plate surface of the substrate 3, respectively.
  • the heat radiating portions 4 t 5 and 4 t 6 are respectively arranged in the plate surface of the substrate 3.
  • the heat radiating portion 4t 0 of the first layer L1 and the heat radiating portion 4t 3 of the second layer L2 when projected from a thickness direction of the substrate 3 to the plate surface, the projection Arranged so as not to overlap in the entire area.
  • the heat radiating part 4t 3 of the second layer L2 and the heat radiating part 4t 5 of the third layer L3 are arranged so as not to overlap in the entire projection area when projected onto the plate surface from the thickness direction of the substrate 3. .
  • the heat radiating portion of the first layer L1 4t 1 and the heat radiating portion 4t 4 of the second layer L2 when projected from a thickness direction of the substrate 3 to the plate surface, Arranged so as not to overlap in the entire projection area.
  • the heat radiating portions 4t 1 and 4t 4 are provided on the opposite side of the straight line Q from the terminals 6i and 6o, the through holes 8a, 9a, and 9b. That is, the heat radiating portions 4t 1 and 4t 4 are provided on the other side of the substrate 3 (below the straight line Q in FIG. 3) in a direction perpendicular to the straight line Q.
  • the heat radiation patterns 5s 0 to 5s 9 are provided separately from these in the empty areas around the patterns 4a to 4d and the heat radiation portions 4t 0 to 4t 6 .
  • the heat radiation patterns 5s 0 to 5s 9 are also separate from each other.
  • the heat radiation patterns 5s 5 to 5s 9 in the third layer L3 are provided so as to correspond to the heat radiation portions 4t 0 to 4t 4 in the other layers L1 and L2.
  • the heat radiation pattern 5s 5 of the third layer L3 corresponds to the heat radiating portion 4t 0 of the first layer L1
  • the heat radiation pattern 5s 6 of the third layer L3 corresponds to the heat radiating portion 4t 1 of the first layer L1
  • the heat radiation pattern 5s 9 of the third layer L3 corresponds to the heat radiating portion 4t 2 of the first layer L1.
  • the heat radiation pattern 5s 7 of the third layer L3 corresponds to the heat radiating portion 4t 3 of the second layer L2, the heat radiation pattern 5s 8 of the third layer L3, corresponding to the heat radiation portion 4t 4 of the second layer L2 Yes.
  • the heat radiation patterns 5s 1 to 5s 4 in the first layer L1 and the second layer L2 are provided corresponding to the heat radiation parts 4t 0 , 4t 1 , 4t 3 and 4t 4 in the different layers L1 to L3. .
  • the heat radiation pattern 5s 1 of the first layer L1 corresponds to the heat radiating portion 4t 3 of the second layer L2
  • the heat radiation pattern 5s 2 of the first layer L1 corresponds to the heat radiating portion 4t 4 of the second layer L2 ing.
  • the heat radiation pattern 5s 3 of the second layer L2 corresponds to the heat radiating portion 4t 0 of the first layer L1, the heat radiation pattern 5s 4 of the second layer L2, corresponding to the heat radiating portion 4t 1 of the first layer L1 Yes.
  • the heat dissipation pins 7a to 7d are embedded in the plurality of large-diameter through holes 8d.
  • the radiating pins 7a to 7d are made of copper pins.
  • a pad 8c of a through hole 8d is provided around the heat dissipation pins 7a to 7d of the first layer L1 and the third layer L3.
  • the pad 8c is made of copper foil. Copper plating is applied to the surfaces of the heat radiation pins 7a to 7d and the pad 8c.
  • the lower ends of the heat radiation pins 7a to 7d are in contact with the insulating sheet 12 (see FIG. 5).
  • the heat radiation pins 7a to 7d and the through hole 8d are examples of the “heat radiation connection portion” in the present invention.
  • Through holes 8d of the ambient and the heat dissipation pins 7b extends through the heat radiation pattern 5s 7 of the heat radiation pattern 5s 1, the heat radiation portion 4t 3 of the second layer L2, and a third layer L3 of the first layer L1.
  • the heat dissipating part 4t 3 and the heat dissipating patterns 5s 1 and 5s 7 are connected by the heat dissipating pins 7b and the surrounding through holes 8d and pads 8c.
  • the heat dissipating part 4t 1 and the heat dissipating patterns 5s 4 and 5s 6 are connected by the heat dissipating pins 7c and the surrounding through holes 8d and pads 8c.
  • the heat radiation pin 7d and the surrounding through hole 8d penetrate the heat radiation pattern 5s 2 of the first layer L1, the heat radiation part 4t 4 of the second layer L2, and the heat radiation pattern 5s 8 of the third layer L3.
  • the heat dissipating part 4t 4 and the heat dissipating patterns 5s 2 and 5s 8 are connected by the heat dissipating pins 7d, the surrounding through holes 8d and the pads 8c.
  • the heat radiating portion 4t 2 of the first layer L1, and the heat radiation pattern 5s 9 of the third layer L3, are connected by a through-hole 8a and the pad 8b of the surrounding terminal 6o.
  • the terminal 6o and the surrounding through hole 8a and pad 8b are insulated from the other heat radiation portions 4t 0 , 4t 1 , 4t 3 to 4t 6 and the heat radiation patterns 5s 0 to 5s 8 .
  • the terminal 6i, the surrounding through hole 8a and the pad 8b are connected to the heat radiating part 4t 5 of the third layer L3, and with respect to the other heat radiating parts 4t 0 to 4t 4 and 4t 6 and the heat radiating patterns 5s 0 to 5s 9 . Insulated.
  • the screw 11 is insulated from the patterns 4a to 4d, 5s 0 to 5s 9, and the heat radiation portions 4t 0 to 4t 6 .
  • the shortest insulating region around the through hole 3a in the first layer L1 is shorter than the shortest insulating region around the through hole 3a in the second layer L2 and the third layer L3. Is getting bigger. This is because the head portion 11a having a larger diameter than the shaft portion 11b of the screw 11 is disposed on the first layer L1 side of the substrate 3, so that the head portion 11a and the patterns 4a, 4d, 5s 2 in the vicinity thereof in the first layer L1. This is to insulate the heat dissipating parts 4t 0 to 4t 2 .
  • the coil patterns 4a to 4c serve as heat generation sources, and the temperature of the substrate 3 rises.
  • the heat of the substrate 3 is diffused to conductors such as the heat radiating portions 4t 0 to 4t 2 and the heat radiating patterns 5s 0 to 5s 2 and is radiated from the surface of the conductors.
  • the heat of the substrate 3 is radiated by the heat sink 10 via the insulating sheet 12 through conductors that penetrate the substrate 3 such as the heat radiation pins 7a to 7d and the through holes 8d, 8a, 9a, and 9b.
  • the through holes 9a and 9b also function as thermal vias.
  • the heat generation of the coil pattern 4a of the first layer L1 is transmitted through the heat dissipation pins 7a and 7c, the terminal 6o, and the surrounding through holes 8d and 8a, and the heat dissipation patterns 5s 3 to 5s of the other layers L2 and L3. 6 , 5s 9 is diffused.
  • the diffused heat is transmitted to the heat sink 10 through the insulating sheet 12 from the surface of the heat radiation pattern 5s 5 , 5s 6 , 5s 9 of the third layer L3 and the lower surface of the heat radiation pins 7a and 7c. Heat is dissipated.
  • the heat of the substrate 3 is diffused to conductors such as the heat radiating portions 4t 3 , 4t 4 and the heat radiating patterns 5s 3 , 5s 4, and the heat radiating pins 7a to 7d and the through holes 8d, 9a, 9b, etc. Heat is radiated by the heat sink 10 through the insulating sheet 12 through the conductor penetrating the substrate 3.
  • heat generation of the coil pattern 4b of the second layer L2 is radiation fins 7b, 7d and down along these around the through-hole 8d, radiating pattern 5s 1 of the other layers L1, L3, 5s 2, 5s 7, 5s 8 is diffused.
  • the diffused heat is radiated from the surfaces of the heat radiation patterns 5s 1 and 5s 2 of the first layer L1, or the surfaces of the heat radiation patterns 5s 7 and 5s 8 of the third layer L3 and the lower surfaces of the heat radiation pins 7b and 7d. Then, the heat is transmitted to the heat sink 10 through the insulating sheet 12 and is radiated by the heat sink 10.
  • the heat of the substrate 3 is diffused to conductors such as the heat radiating portions 4t 5 , 4t 6 , the heat radiating patterns 5s 5 to 5s 9 and the heat radiating pins 7a to 7d and is transmitted through the insulating sheet 12 from the conductors.
  • the heat sink 10 radiates heat. Further, the heat of the substrate 3 is transmitted to the heat sink 10 from the surface of the coil pattern 4 c and the heat radiation portions 4 t 5 and 4 t 6 to the heat sink 10 through the insulating sheet 12, and is radiated by the heat sink 10.
  • the heat radiation portions 4t 0 arranged so that the heat generated in the coil patterns 4a and 4b in the first layer L1 and the second layer L2 of the substrate 3 does not overlap on the plate surface of the substrate 3. It can be diffused to ⁇ 4t 4 and widely dispersed in the substrate 3. Then, the heat can be transmitted from the heat radiation portions 4t 0 to 4t 4 to the third layer L3 through the heat radiation pins 7a to 7d and the through holes 8d, and can be radiated through the heat sink 10 adjacent to the layer L3. Further, the heat generated in the coil pattern 4c of the third layer L3 can also be dissipated through the heat sink 10.
  • the heat dissipation performance of the multilayer substrate 3 in which the coil patterns 4a to 4c are provided in the plurality of layers L1 to L3 can be improved.
  • the heat radiation portions 4t 1 and 4t 4 in the first layer L1 and the second layer L2 are projected onto the plate surface from the plate thickness direction of the substrate 3, they are arranged so as not to overlap in the entire projection region. For this reason, the heat generated in the coil patterns 4 a and 4 b can be diffused in the heat radiation portions 4 t 1 and 4 t 4 , so that the heat can be more widely dispersed in the substrate 3. Then, the heat can be transferred from the heat radiating portions 4t 1 and 4t 4 to the third layer L3 by the heat radiating pins 7c and 7d to be radiated. That is, the heat radiation paths of the coil patterns 4a and 4b of the first layer L1 and the second layer L2 can be divided to efficiently dissipate heat.
  • through holes 9a, 9b and terminals 6i on one side of the substrate 3, which are parallel to the plate surface direction of the substrate 3 and perpendicular to the straight line Q in which the convex portions 2L, 2m, 2r of the core 2a are arranged, 6o is provided, and the heat radiating portions 4t 1 and 4t 4 are provided on the other side. Therefore, the heat radiating portions 4t 1 and 4t 4 can be easily provided on the other side of the substrate 3 so as to be widened so as not to overlap each other on the plate surface.
  • the through holes 9a and 9b and the terminals 6i and 6o transmit heat as well as electric power to the different layers L1 to L3. Therefore, heat easily accumulates in the region of the substrate 3 on the opposite side.
  • the heat radiating portions 4t 1 and 4t 4 and the heat radiating pins 7c and 7d there the heat is diffused to the heat radiating portions 4t 1 and 4t 4 and transmitted to the third layer L3 by the heat radiating pins 7c and 7d. The heat can be dissipated through the heat sink 10.
  • the heat radiation patterns 5s 5 to 5s 9 are separately provided on the third layer L3 so as to correspond to the heat radiation portions 4t 1 to 4t 4 in the other layers L1 and L2, and the corresponding heat radiation portions 4t 1 to 4t 4 are provided.
  • the heat radiation patterns 5s 5 to 5s 9 are connected to the heat radiation patterns 5s 5 to 5s 9 by heat radiation pins 7a to 7d and through holes 8d, respectively.
  • the heat generated in the coil patterns 4a and 4b of the first layer L1 and the second layer L2 is diffused by the heat radiation portions 4t 1 to 4t 4 and the heat radiation patterns 5s 5 to 5s 9 , so that the heat radiation patterns 5s 5 to 5 Heat can be efficiently radiated from 5s 9 through the heat sink 10 or the like.
  • the present invention various embodiments other than those described above can be adopted.
  • the example in which the coil patterns 4a to 4c, the heat radiation portions 4t 0 to 4t 6 and the heat radiation patterns 5s 0 to 5s 9 are provided on all the layers L1 to L3 of the substrate 3 has been described.
  • the invention is not limited to this.
  • a heat dissipation pattern may be provided in at least one layer on the surface, and a coil pattern or a heat dissipation portion may be provided in at least two other layers.
  • the coil pattern is not limited to being wound around only the central convex portion 2m of the core 2a, but may be wound around a plurality of convex portions of the core.
  • the opening 3m of the substrate 3 is formed of a through hole and the openings 3L and 3r are formed of notches, but the present invention is not limited to this.
  • all the openings of the substrate may be constituted by through holes, or may be constituted by grooves or depressions. Further, only one opening may be provided in the substrate.
  • the coil patterns 4a to 4c of the different layers L1 to L3 are connected by the through holes 9a and 9b.
  • the present invention is not limited to this.
  • other energization connection portions such as terminals and pins may be provided on the substrate to connect the coil patterns of different layers.
  • the heat radiation portions 4t 0 to 4t 6 and the heat radiation patterns 5s 1 to 5s 9 of the different layers L1 to L3 are formed by the heat radiation pins 7a to 7d and the through holes 8d or the terminals 6i and 6o and the through holes 8a.
  • the present invention is not limited to this.
  • at least one of terminals, pins, and through-holes is provided on the substrate, and a heat radiation part of a different layer is connected to the surface layer, or a heat radiation part and a heat radiation pattern of different layers are connected. Also good.
  • the terminals 6i and 6o are provided on the substrate 3 as the terminal portions.
  • the terminals 6i and 6o may be omitted, and the through holes 8a and the pads 8b may be used as the terminal portions.
  • the cathodes of the diodes D1 and D2 of the rectifier circuit 54 are connected to the terminal portions 8a and 8b (input side) of the coil pattern 4a by soldering.
  • One end of the capacitor C of the smoothing circuit 55 and one end of a line connected to the output voltage detection circuit 59 and the output terminal T3 may be connected to the terminal portions 8a and 8b (output side) by soldering.
  • the example which used the heat sink 10 was shown as a heat radiator in the above embodiment, this invention is not limited only to this, Other air-cooled type or water-cooled type heat radiators, or refrigerant
  • coolants You may use the radiator etc. which used. Moreover, you may use not only a metal radiator but the radiator formed, for example with resin with high heat conductivity. In this case, it is not necessary to provide the insulating sheet 12 between the radiator and the substrate, and the insulating sheet 12 can be omitted. Further, the radiator may be provided on both sides of the substrate or may be omitted.
  • the present invention can be applied to a magnetic device to be used. Further, the present invention can be applied to a magnetic device other than a vehicle, for example, used in a switching power supply device for electronic equipment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Transformer Cooling (AREA)

Abstract

　磁気デバイス（１）は、コア（２ａ）と、コア（２ａ）が挿入される開口部（３ｍ、３Ｌ、３ｒ）、ならびに表面にある一の層（Ｌ３）および複数の他の層（Ｌ１、Ｌ２）を有する多層の基板（３）と、基板３の各層（Ｌ１～Ｌ３）に設けられ、コア（２ａ）の周囲に巻回されるコイルパターン（４ａ～４ｃ）と、異なる層（Ｌ１～Ｌ３）にあるコイルパターン（４ａ～４ｃ）同士を接続するスルーホール（９ａ、９ｂ）とを備える。コイルパターン（４ａ、４ｂ）が設けられた他の層（Ｌ１、Ｌ２）に、コイルパターン（４ａ、４ｂ）の一部を拡張することで放熱部（４ｔ０～４ｔ４）がそれぞれ設けられ、各放熱部（４ｔ０～４ｔ４）が基板３の板面上で重ならないように配置されている。また、放熱部（４ｔ０～４ｔ４）をそれぞれ第３層（Ｌ３）に接続する放熱ピン（７ａ～７ｄ）およびスルーホール（８ｄ）をさらに備える。

Description

磁気デバイス
　本発明は、磁性体から成るコアと、コイルパターンが形成された基板とを備えた、チョークコイルやトランスなどの磁気デバイスに関する。
　たとえば、高電圧の直流をスイッチングして交流に変換した後、低電圧の直流に変換する、直流－直流変換装置（ＤＣ－ＤＣコンバータ）のようなスイッチング電源装置がある。このスイッチング電源装置には、チョークコイルやトランスなどの磁気デバイスが使用されている。
　たとえば、特許文献１～６には、コイルの巻線が基板に形成されたコイルパターンから成る、磁気デバイスが開示されている。
　特許文献１～５では、コアの凸部が、基板に設けられた開口部に挿入されている。基板は、複数の層を有し、各層には、コアの周囲に巻回されるように、コイルパターンが形成されている。異なる層のコイルパターン同士は、スルーホールなどで接続されている。
　特許文献６では、基板が、一対の絶縁層と、該絶縁層に挟持された磁性体層とから構成されている。磁性体層には、コイルパターンが形成されている。コイルパターンは、基板の板面や厚み方向に複数回巻回されている。
　コイルパターンに電流が流れると、コイルパターンから発熱し、基板の温度が上昇する。放熱対策として、特許文献１では、コイルパターンを基板の各層のほぼ全域に広げている。また、基板の端部に放熱器を取り付けている。
　特許文献３では、基板の所定の層のコイルパターンの一部の幅を広げて、放熱パターン部を設けている。また、上方の基板より下方の基板を突出させ、該突出部に放熱パターン部を設けて、外気に直接触れるようにしている。さらに、各層の放熱パターン部の面方向位置を異ならせている。
　特許文献６では、コイルパターンの内側に、磁性体層と下方の絶縁層とを貫通する伝熱用貫通導体を設け、基板の下面に伝熱用貫通導体と接続された放熱用導体層を設けている。伝熱用貫通導体と放熱用導体層は、コイルパターンに接続されていない。
特開２００８－２０５３５０号公報 特開平７－３８２６２号公報 特開平７－８６７５５号公報 再表ＷＯ２０１０／０２６６９０号公報 特開平８－６９９３５号公報 特開２００８－１７７５１６号公報
　コイルの所定の性能を達成するため、３層以上の多層基板の複数の層にコイルパターンを形成すると、コイルの巻き数を増やすことができる。しかし、コイルパターンの数が多いほど発熱量が多く、基板の層数が多いほど熱が基板にこもり易く、基板の温度が上昇する。
　特に、大電流が流れるＤＣ－ＤＣコンバータで使用される磁気デバイスでは、コイルパターンに大電流が流れるため、各コイルパターンでの発熱量が多くなり、基板の温度が高くなる。そして、この結果、磁気デバイスの特性の変動や性能の劣化を生じるおそれがある。また、同一基板上に他のＩＣチップなどの電子部品が実装されている場合、電子部品の誤動作や破壊を生じるおそれがある。
　本発明の課題は、複数の層にコイルパターンが設けられた多層の基板の放熱性能を高めることができる磁気デバイスを提供することである。
　本発明による磁気デバイスは、コアと、コアが挿入される開口部、ならびに表面にある一の層および複数の他の層を有する多層の基板と、基板の複数の層に設けられ、コアの周囲に巻回されるコイルパターンと、基板に設けられ、異なる層にあるコイルパターン同士を接続する通電用接続部とを備える。コイルパターンが設けられた複数の他の層に、各コイルパターンの一部を拡張することにより放熱部が設けられ、かつ該各放熱部が基板の板面上で重ならないように配置されている。また、基板に設けられ、各放熱部を一の層に接続する放熱用接続部をさらに備える。なお、多層の基板とは、３つ以上の層を有する基板のことである。
　これにより、基板の複数の他の層において、コイルパターンで発生した熱を、基板の板面上で重ならないように配置された各放熱部に拡散させて、基板に広く分散させることができる。そして、その熱を各放熱部から各放熱用接続部により表面にある一の層に伝えて、放熱させることができる。よって、複数の層にコイルパターンが設けられた多層の基板の放熱性能を高めることが可能となる。
　また、本発明では、上記磁気デバイスにおいて、基板の異なる他の層にある各放熱部を、基板の板厚方向から板面に投影した場合に、投影領域の全域で重ならないように配置してもよい。
　また、本発明では、上記磁気デバイスにおいて、基板の一の層に、他の層にある放熱部に対応させて放熱パターンを設け、かつ該放熱パターン同士を別体にし、対応する放熱部と放熱パターンとを、放熱用接続部によりそれぞれ接続してもよい。
　また、本発明では、上記磁気デバイスにおいて、基板の一の層側に、放熱器を設けてもよい。
　また、本発明では、上記磁気デバイスにおいて、コアは、基板の板面方向と平行な一直線上に並ぶ複数の凸部を有し、基板の板面方向と平行でかつ前記一直線に対して垂直な方向にある、基板の一方側に通電用接続部が設けられ、他方側に放熱部が設けられていてもよい。
　また、本発明では、上記磁気デバイスにおいて、コイルパターンに対して電力を入出力する端子部をさらに備え、この端子部は、基板の上記一方側（通電用接続部側）に設けられていてもよい。
　さらに、本発明では、上記磁気デバイスにおいて、コアは、３つの凸部を有し、基板の開口部は、３つの凸部のうち少なくとも中央にある凸部が挿入される貫通孔を含み、コイルパターンは、基板の各層で中央の凸部の周囲に複数回巻回されていてもよい。
　本発明によれば、複数の層にコイルパターンが設けられた多層の基板の放熱性能を高めることができる磁気デバイスを提供することが可能となる。
スイッチング電源装置の構成図である。 本発明の実施形態による磁気デバイスの分解斜視図である。 図２の基板の各層の平面図である。 図３のＹ－Ｙ断面図である。 図３のＺ－Ｚ断面図である。
　以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
　図１は、スイッチング電源装置１００の構成図である。スイッチング電源装置１００は、電気自動車（またはハイブリッドカー）用のＤＣ－ＤＣコンバータであり、高電圧の直流をスイッチングして交流に変換した後、低電圧の直流に変換する。以下で詳述する。
　スイッチング電源装置１００の入力端子Ｔ１、Ｔ２には、高電圧バッテリ５０が接続されている。高電圧バッテリ５０の電圧は、たとえばＤＣ２２０Ｖ～ＤＣ４００Ｖである。入力端子Ｔ１、Ｔ２へ入力される高電圧バッテリ５０の直流電圧Ｖｉは、フィルタ回路５１でノイズが除去された後、スイッチング回路５２へ与えられる。
　スイッチング回路５２は、たとえばＦＥＴ（Field　Effect Transistor：電界効果トランジスタ）を有する公知の回路からなる。スイッチング回路５２では、ＰＷＭ駆動部５８からのＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号に基づいて、ＦＥＴをオンオフさせて、直流電圧に対してスイッチング動作を行う。これにより、直流電圧が高周波のパルス電圧に変換される。
　そのパルス電圧は、トランス５３を介して、整流回路５４へ与えられる。整流回路５４は、一対のダイオードＤ１、Ｄ２によりパルス電圧を整流する。整流回路５４で整流された電圧は、平滑回路５５へ入力される。平滑回路５５は、チョークコイルＬおよびコンデンサＣのフィルタ作用により整流電圧を平滑し、低電圧の直流電圧として出力端子Ｔ３、Ｔ４へ出力する。この直流電圧により、出力端子Ｔ３、Ｔ４に接続された低圧バッテリ６０が、たとえばＤＣ１２Ｖに充電される。低圧バッテリ６０の直流電圧は、図示しない各種の車載電装品へ供給される。
　また、平滑回路５５の出力電圧Ｖｏは、出力電圧検出回路５９により検出された後、ＰＷＭ駆動部５８へ出力される。ＰＷＭ駆動部５８は、出力電圧Ｖｏに基づいてＰＷＭ信号のデューティ比を演算し、該デューティ比に応じたＰＷＭ信号を生成して、スイッチング回路５２のＦＥＴのゲートへ出力する。これにより、出力電圧を一定に保つためのフィードバック制御が行なわれる。
　制御部５７は、ＰＷＭ駆動部５８の動作を制御する。フィルタ回路５１の出力側には、電源５６が接続されている。電源５６は、高電圧バッテリ５０の電圧を降圧し、制御部５７に電源電圧（たとえばＤＣ１２Ｖ）を供給する。
　上記のスイッチング電源装置１００において、平滑回路５５のチョークコイルＬとして、後述する磁気デバイス１が用いられる。チョークコイルＬには、たとえばＤＣ１５０Ａの大電流が流れる。チョークコイルＬの両端には、電力入出力用の端子６ｉ、６ｏが設けられている。
　次に、磁気デバイス１の構造を、図２～図５を参照しながら説明する。
　図２は、磁気デバイス１の分解斜視図である。図３は、磁気デバイス１の基板３の各層の平面図である。図４および図５は、磁気デバイス１の断面図であって、図４は図３のＹ－Ｙ断面を示し、図５は図３のＺ－Ｚ断面を示している。
　図２に示すように、コア２ａ、２ｂは、Ｅ字形の上コア２ａとＩ字形の下コア２ｂの、２個１対で構成されている。コア２ａ、２ｂは、フェライトまたはアモルファス金属などの磁性体から成る。
　上コア２ａは、下方へ突出するように、３つの凸部２ｍ、２Ｌ、２ｒを有している。凸部２ｍ、２Ｌ、２ｒは、図３に示すように、一直線Ｑ上に並んでいる。図２に示すように、中央の凸部２ｍに対して、左右の凸部２Ｌ、２ｒの方が、突出量が多くなっている。
　図４に示すように、上コア２ａの左右の凸部２Ｌ、２ｒの下端を、下コア２ｂの上面に密着させて、該コア２ａ、２ｂは組み合わされる。この状態では、直流重畳特性を高めるため、上コア２ａの凸部２ｍと下コア２ｂの上面には所定の大きさの隙間が設けられている。これにより、磁気デバイス１（チョークコイルＬ）に大電流を流したときでも、所定のインダクタンスを実現することができる。コア２ａ、２ｂ同士は、図示しないねじや金具などの固定手段により固定される。
　下コア２ｂは、ヒートシンク１０の上側に設けられた凹部１０ｋ（図２）に嵌め込まれる。ヒートシンク１０の下側には、フィン１０ｆが設けられている。ヒートシンク１０は、金属製であり、本発明の「放熱器」の一例である。
　基板３は、絶縁体から成る薄板状の基材の各層に、厚みの厚い銅箔（導体）でパターンが形成された厚銅箔基板から構成されている。本実施形態では、基板３に他の電子部品や回路が設けられていないが、実際に磁気デバイス１を図１のスイッチング電源装置１００で使用する場合、同一基板上に磁気デバイス１とスイッチング電源装置１００の他の電子部品や回路が設けられる。
　基板３の上側の表面（図２、図４、および図５で上面）には、図３（ａ）に示すような第１層Ｌ１が設けられている。基板３の下側の表面（図２、図４、および図５で下面）には、図３（ｃ）に示すような第３層Ｌ３が設けられている。図４および図５に示すように、第１層Ｌ１と第３層Ｌ３の間には、図３（ｂ）に示すような第２層Ｌ２が設けられている。
　つまり、基板３は、回路を形成可能な２つの表層Ｌ１、Ｌ３と、１つの内層Ｌ２の、計３つの層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を有した、多層の基板である。なお、多層の基板とは、３つ以上の層を有する基板のことである。第３層Ｌ３は、本発明の「一の層」の一例であり、第１層Ｌ１および第２層Ｌ２は、本発明の「他の層」の一例である。
　基板３には、複数の開口部３ｍ、３Ｌ、３ｒが設けられている。開口部３ｍは大径の円形の貫通孔から成り、開口部３Ｌ、３ｒは切欠きから成る。図２～図４に示すように、中央にある１つの開口部３ｍには、コア２ａの中央の凸部２ｍが挿入され、左右にある開口部３Ｌ、３ｒには、コア２ａの左右の凸部２Ｌ、２ｒがそれぞれ挿入される。
　また、基板３には、小径で円形の貫通孔３ａが２つ設けられている。各貫通孔３ａには、図２に示すように、各ねじ１１が挿入される。基板３の第３層Ｌ３側をヒートシンク１０の上面（フィン１０ｆと反対の面）と対向させる。そして、各ねじ１１を基板３の第１層Ｌ１側から各貫通孔３ａに貫通させて、ヒートシンク１０の各ねじ孔１０ａに螺合する。これにより、図４に示すように、基板３の第３層Ｌ３側にヒートシンク１０が近接状態で固定される。
　基板３とヒートシンク１０の間には、伝熱性を有する絶縁シート１２が挟み込まれる。絶縁シート１２は可撓性を有しているため、基板３やヒートシンク１０と隙間なく密着する。
　図３に示すように、基板３には、スルーホール８ａ、８ｄ、９ａ、９ｂ、パッド８ｂ、８ｃ、端子６ｉ、６ｏ、パターン４ａ～４ｄ、４ｔ０～４ｔ６、５ｓ０～５ｓ９、およびピン７ａ～７ｄといった導体が設けられている。
　一対の大径のスルーホール８ａのうち、一方のスルーホール８ａには、端子６ｉが埋設され、他方のスルーホール８ａには、端子６ｏが埋設されている。一対の端子６ｉ、６ｏは、銅ピンから成る。第１層Ｌ１と第３層Ｌ３の端子６ｉ、６ｏの周囲には、スルーホール８ａのパッド８ｂが設けられている。パッド８ｂは、銅箔から成る。端子６ｉ、６ｏやパッド８ｂの表面には、銅めっきが施されている。端子６ｉ、６ｏの下端は、絶縁シート１２と接触している（図示省略）。端子６ｉ、６ｏは、本発明の「端子部」の一例である。
　基板３の各層Ｌ１～Ｌ３には、コイルパターン４ａ～４ｃと放熱パターン５ｓ０～５ｓ９が設けられている。各パターン４ａ～４ｄ、５ｓ０～５ｓ９は、銅箔から成る。第１層Ｌ１の各パターン４ａ、５ｓ０～５ｓ２の表面には、絶縁加工が施されている。コイルパターン４ａ～４ｃの幅や厚みや断面積は、コイルの所定の性能を達成しつつ、所定の大電流（たとえばＤＣ１５０Ａ）を流しても、コイルパターン４ａ～４ｃでの発熱量をある程度に抑えて、しかもコイルパターン４ａ～４ｃの表面から放熱できるように設定されている。
　図３に示すように、各コイルパターン４ａ～４ｃは、各層Ｌ１～Ｌ３で中央の凸部２ｍの周囲に２回巻回されている。第１層Ｌ１のコイルパターン４ａの一端と、第２層Ｌ２のコイルパターン４ｂの一端とは、スルーホール９ａにより接続されている。第２層Ｌ２のコイルパターン４ｂの他端と、第３層Ｌ３のコイルパターン４ｃの一端とは、スルーホール９ｂにより接続されている。
　つまり、スルーホール９ａ、９ｂは、異なる層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３にあるコイルパターン４ａ～４ｃ同士を接続する。各スルーホール９ａ、９ｂの表面には、銅めっきが施されている。各スルーホール９ａ、９ｂの内側は、銅などで埋められていてもよい。スルーホール９ａ、９ｂは、本発明の「通電用接続部」の一例である。
　第１層Ｌ１のスルーホール９ｂの周辺と、第３層Ｌ３のスルーホール９ａの周辺には、スルーホール９ａ、９ｂを形成し易くするため、小パターン４ｄがそれぞれ設けられている。それぞれのスルーホール９ａ、９ｂと小パターン４ｄは接続されている。小パターン４ｄは、銅箔から成る。第１層Ｌ１の小パターン４ｄの表面には、絶縁加工が施されている。
　図３（ａ）に示すように、第１層Ｌ１のコイルパターン４ａの他端は、パッド８ｂとスルーホール８ａを介して端子６ｏと接続されている。図３（ｃ）に示すように、第３層Ｌ３のコイルパターン４ｃの他端は、パッド８ｂとスルーホール８ａを介して端子６ｉと接続されている。
　端子６ｉ、６ｏ、スルーホール８ａ、９ａ、９ｂ、および小パターン４ｄは、基板３の板面方向と平行でかつ、コア２ａの凸部２Ｌ、２ｍ、２ｒが並ぶ一直線Ｑに対して垂直な方向にある、基板３の一方側（図３で直線Ｑより上側）に設けられている。
　上記により、基板３のコイルパターン４ａ～４ｃは、第３層Ｌ３で、起点である端子６ｉから、凸部２ｍの周囲に１回目と２回目が巻かれた後、スルーホール９ｂを経由して、第２層Ｌ２に接続される。次に、コイルパターン４ａ～４ｃは、第２層Ｌ２で、凸部２ｍの周囲に３回目と４回目が巻かれた後、スルーホール９ａを経由して、第１層Ｌ１に接続される。そして、コイルパターン４ａ～４ｃは、第１層Ｌ１で、凸部２ｍの周囲に５回目と６回目が巻かれた後、終点である端子６ｏに接続される。
　磁気デバイス１に流れる電流も、上記のように、端子６ｉ、コイルパターン４ｃ、スルーホール９ｂ、コイルパターン４ｂ、スルーホール９ａ、コイルパターン４ａ、および端子６ｏの順番で流れる。
　図３に示すように、基板３の各層Ｌ１～Ｌ３の空き領域には、各コイルパターン４ａ～４ｃの一部を巻回周の外側へ拡張することにより、放熱部４ｔ０～４ｔ６がそれぞれ設けられている。各放熱部４ｔ０～４ｔ６は、コイルパターン４ａ～４ｃと同様に銅箔から成る。また、第１層Ｌ１の放熱部４ｔ０～４ｔ２の表面には、絶縁加工が施されている。
　図３（ａ）に示すように、第１層Ｌ１において、放熱部４ｔ０～４ｔ２は、それぞれ基板３の板面内に配置されている。図３（ｂ）に示すように、第２層Ｌ２において、放熱部４ｔ３、４ｔ４は、それぞれ基板３の板面内に配置されている。図３（ｃ）に示すように、第３層Ｌ３において、放熱部４ｔ５、４ｔ６は、それぞれ基板３の板面内に配置されている。
　また、図３でコア２ａより上側にある、第１層Ｌ１の放熱部４ｔ０と第２層Ｌ２の放熱部４ｔ３とは、基板３の板厚方向から板面に投影した場合に、投影領域の全域で重ならないように配置されている。
　また、図３でコア２ａより上側にある、第１層Ｌ１の放熱部４ｔ２と第３層Ｌ３の放熱部４ｔ６とは、基板３の板厚方向から板面に投影した場合に、投影領域の一部で重ならないように配置されている。第２層Ｌ２の放熱部４ｔ３と第３層Ｌ３の放熱部４ｔ５とは、基板３の板厚方向から板面に投影した場合に、投影領域の全域で重ならないように配置されている。
　また、図３でコア２ａより下側にある、第１層Ｌ１の放熱部４ｔ１と第２層Ｌ２の放熱部４ｔ４とは、基板３の板厚方向から板面に投影した場合に、投影領域の全域で重ならないように配置されている。
　放熱部４ｔ１、４ｔ４は、一直線Ｑに対して、端子６ｉ、６ｏやスルーホール８ａ、９ａ、９ｂなどと反対側に設けられている。すなわち、放熱部４ｔ１、４ｔ４は、一直線Ｑに対して垂直な方向にある、基板３の他方側（図３で直線Ｑより下側）に設けられている。
　また、基板３の各層Ｌ１～Ｌ３において、パターン４ａ～４ｄおよび放熱部４ｔ０～４ｔ６の周辺にある空き領域には、これらと別体で放熱パターン５ｓ０～５ｓ９が設けられている。放熱パターン５ｓ０～５ｓ９同士も、別体になっている。
　第３層Ｌ３にある放熱パターン５ｓ５～５ｓ９は、他の層Ｌ１、Ｌ２にある放熱部４ｔ０～４ｔ４に対応させて設けられている。詳しくは、第３層Ｌ３の放熱パターン５ｓ５は、第１層Ｌ１の放熱部４ｔ０に対応し、第３層Ｌ３の放熱パターン５ｓ６は、第１層Ｌ１の放熱部４ｔ１に対応し、第３層Ｌ３の放熱パターン５ｓ９は、第１層Ｌ１の放熱部４ｔ２に対応している。また、第３層Ｌ３の放熱パターン５ｓ７は、第２層Ｌ２の放熱部４ｔ３に対応し、第３層Ｌ３の放熱パターン５ｓ８は、第２層Ｌ２の放熱部４ｔ４に対応している。
　また、第１層Ｌ１および第２層Ｌ２にある放熱パターン５ｓ１～５ｓ４は、異なる層Ｌ１～Ｌ３にある放熱部４ｔ０、４ｔ１、４ｔ３、４ｔ４に対応させて設けられている。詳しくは、第１層Ｌ１の放熱パターン５ｓ１は、第２層Ｌ２の放熱部４ｔ３に対応し、第１層Ｌ１の放熱パターン５ｓ２は、第２層Ｌ２の放熱部４ｔ４に対応している。また、第２層Ｌ２の放熱パターン５ｓ３は、第１層Ｌ１の放熱部４ｔ０に対応し、第２層Ｌ２の放熱パターン５ｓ４は、第１層Ｌ１の放熱部４ｔ１に対応している。
　複数の大径のスルーホール８ｄには、放熱ピン７ａ～７ｄがそれぞれ埋め込まれている。放熱ピン７ａ～７ｄは、銅ピンから成る。第１層Ｌ１と第３層Ｌ３の放熱ピン７ａ～７ｄの周囲には、スルーホール８ｄのパッド８ｃが設けられている。パッド８ｃは、銅箔から成る。放熱ピン７ａ～７ｄやパッド８ｃの表面には、銅めっきが施されている。放熱ピン７ａ～７ｄの下端は、絶縁シート１２と接触している（図５参照）。放熱ピン７ａ～７ｄとスルーホール８ｄは、本発明の「放熱用接続部」の一例である。
　放熱ピン７ａとこの周囲のスルーホール８ｄは、第１層Ｌ１の放熱部４ｔ０、第２層Ｌ２の放熱パターン５ｓ３、および第３層Ｌ３の放熱パターン５ｓ５を貫通している。放熱部４ｔ０と放熱パターン５ｓ３、５ｓ５は、放熱ピン７ａとこの周囲のスルーホール８ｄおよびパッド８ｃにより接続されている。
　放熱ピン７ｂとこの周囲のスルーホール８ｄは、第１層Ｌ１の放熱パターン５ｓ１、第２層Ｌ２の放熱部４ｔ３、および第３層Ｌ３の放熱パターン５ｓ７を貫通している。放熱部４ｔ３と放熱パターン５ｓ１、５ｓ７は、放熱ピン７ｂとこの周囲のスルーホール８ｄおよびパッド８ｃにより接続されている。
　放熱ピン７ｃとこの周囲のスルーホール８ｄは、第１層Ｌ１の放熱部４ｔ１、第２層Ｌ２の放熱パターン５ｓ４、および第３層Ｌ３の放熱パターン５ｓ６を貫通している。放熱部４ｔ１と放熱パターン５ｓ４、５ｓ６は、放熱ピン７ｃとこの周囲のスルーホール８ｄおよびパッド８ｃにより接続されている。
　放熱ピン７ｄとこの周囲のスルーホール８ｄは、第１層Ｌ１の放熱パターン５ｓ２、第２層Ｌ２の放熱部４ｔ４、および第３層Ｌ３の放熱パターン５ｓ８を貫通している。放熱部４ｔ４と放熱パターン５ｓ２、５ｓ８は、放熱ピン７ｄとこの周囲のスルーホール８ｄおよびパッド８ｃにより接続されている。
　第１層Ｌ１の放熱部４ｔ２と、第３層Ｌ３の放熱パターン５ｓ９とは、端子６ｏとこの周囲のスルーホール８ａおよびパッド８ｂにより接続されている。端子６ｏとこの周囲のスルーホール８ａおよびパッド８ｂは、その他の放熱部４ｔ０、４ｔ１、４ｔ３～４ｔ６や放熱パターン５ｓ０～５ｓ８に対して絶縁されている。端子６ｉとこの周囲のスルーホール８ａおよびパッド８ｂは、第３層Ｌ３の放熱部４ｔ５に接続され、その他の放熱部４ｔ０～４ｔ４、４ｔ６や放熱パターン５ｓ０～５ｓ９に対して絶縁されている。
　ねじ１１は、パターン４ａ～４ｄ、５ｓ０～５ｓ９や放熱部４ｔ０～４ｔ６に対して絶縁されている。図３（ｂ）および（ｃ）に示すように、第２層Ｌ２や第３層Ｌ３の貫通孔３ａの周囲の最短絶縁領域より、第１層Ｌ１の貫通孔３ａの周囲の最短絶縁領域の方が大きくなっている。これは、ねじ１１の軸部１１ｂより径の大きな頭部１１ａが基板３の第１層Ｌ１側に配置されるので、第１層Ｌ１で頭部１１ａとこの近傍のパターン４ａ、４ｄ、５ｓ２や放熱部４ｔ０～４ｔ２を絶縁するためである。
　コイルパターン４ａ～４ｃには大電流が流れるため、コイルパターン４ａ～４ｃが発熱源となって、基板３の温度が上昇する。
　第１層Ｌ１では、基板３の熱は、たとえば、放熱部４ｔ０～４ｔ２や放熱パターン５ｓ０～５ｓ２などの導体に拡散され、該導体の表面から放熱される。また、基板３の熱は、たとえば、放熱ピン７ａ～７ｄやスルーホール８ｄ、８ａ、９ａ、９ｂなどの基板３を貫通する導体を伝って、絶縁シート１２を介してヒートシンク１０で放熱される。スルーホール９ａ、９ｂは、サーマルビアとしても機能する。
　また、第１層Ｌ１のコイルパターン４ａの発熱は、放熱ピン７ａ、７ｃ、端子６ｏ、およびこれらの周囲のスルーホール８ｄ、８ａを伝って、他の層Ｌ２、Ｌ３の放熱パターン５ｓ３～５ｓ６、５ｓ９に拡散される。そして、この拡散された熱は、第３層Ｌ３の放熱パターン５ｓ５、５ｓ６、５ｓ９の表面や放熱ピン７ａ、７ｃの下面から絶縁シート１２を介してヒートシンク１０に伝わって、ヒートシンク１０で放熱される。
　第２層Ｌ２では、基板３の熱は、たとえば、放熱部４ｔ３、４ｔ４や放熱パターン５ｓ３、５ｓ４などの導体に拡散され、放熱ピン７ａ～７ｄやスルーホール８ｄ、９ａ、９ｂなどの基板３を貫通する導体を伝って、絶縁シート１２を介してヒートシンク１０で放熱される。
　また、第２層Ｌ２のコイルパターン４ｂの発熱は、放熱ピン７ｂ、７ｄおよびこれらの周囲のスルーホール８ｄを伝って、他の層Ｌ１、Ｌ３の放熱パターン５ｓ１、５ｓ２、５ｓ７、５ｓ８に拡散される。そして、この拡散された熱は、第１層Ｌ１の放熱パターン５ｓ１、５ｓ２の表面から放熱されたり、第３層Ｌ３の放熱パターン５ｓ７、５ｓ８の表面や放熱ピン７ｂ、７ｄの下面から絶縁シート１２を介してヒートシンク１０に伝わって、ヒートシンク１０で放熱されたりする。
　第３層Ｌ３では、基板３の熱は、たとえば、放熱部４ｔ５、４ｔ６や放熱パターン５ｓ５～５ｓ９や放熱ピン７ａ～７ｄなどの導体に拡散され、該導体から絶縁シート１２を伝って、ヒートシンク１０で放熱される。また、基板３の熱は、コイルパターン４ｃの発熱は、コイルパターン４ｃの表面や放熱部４ｔ５、４ｔ６から絶縁シート１２を介してヒートシンク１０に伝わって、ヒートシンク１０で放熱される。
　上記実施形態によると、基板３の第１層Ｌ１と第２層Ｌ２において、コイルパターン４ａ、４ｂで発生した熱を、基板３の板面上で重ならないように配置された各放熱部４ｔ０～４ｔ４に拡散させて、基板３に広く分散させることできる。そして、その熱を各放熱部４ｔ０～４ｔ４から放熱ピン７ａ～７ｄやスルーホール８ｄにより第３層Ｌ３に伝えて、該層Ｌ３に近接するヒートシンク１０を介して放熱させることができる。また、第３層Ｌ３のコイルパターン４ｃで発生した熱も、ヒートシンク１０を介して放熱させることができる。
　よって、複数の層Ｌ１～Ｌ３にコイルパターン４ａ～４ｃが設けられた多層の基板３の放熱性能を高めることが可能となる。本例では、３層にコイルパターンを６巻した基板３の放熱性能を高めることが可能となる。
　また、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２にある放熱部４ｔ１、４ｔ４を、基板３の板厚方向から板面に投影した場合に投影領域の全域で重ならないように配置している。このため、コイルパターン４ａ、４ｂで発生した熱を、放熱部４ｔ１、４ｔ４に拡散させて、基板３に熱をより広く分散させることできる。そして、その熱を放熱部４ｔ１、４ｔ４から放熱ピン７ｃ、７ｄにより第３層Ｌ３にそれぞれ伝えて、放熱させることができる。つまり、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２のコイルパターン４ａ、４ｂの放熱経路を分けて、効率良く放熱させることができる。
　また、基板３の板面方向と平行でかつコア２ａの凸部２Ｌ、２ｍ、２ｒが並ぶ一直線Ｑに対して垂直な方向にある、基板３の一方側にスルーホール９ａ、９ｂや端子６ｉ、６ｏが設けられ、他方側に放熱部４ｔ１、４ｔ４が設けられている。このため、基板３の他方側に、放熱部４ｔ１、４ｔ４を板面上で重ならないようにしつつ広くなるように、容易に設けることができる。
　また、スルーホール９ａ、９ｂや端子６ｉ、６ｏは、電力とともに熱も、異なる層Ｌ１～Ｌ３に伝えるので、これらと反対側の基板３の領域では、熱がこもり易くなる。然るに、そこに放熱部４ｔ１、４ｔ４と放熱ピン７ｃ、７ｄを設けることで、熱を放熱部４ｔ１、４ｔ４に拡散させて、放熱ピン７ｃ、７ｄなどにより第３層Ｌ３に伝えて、ヒートシンク１０を介して放熱させることができる。
　さらに、第３層Ｌ３に、他の層Ｌ１、Ｌ２にある放熱部４ｔ１～４ｔ４に対応させて放熱パターン５ｓ５～５ｓ９を別体で設けて、対応する放熱部４ｔ１～４ｔ４と放熱パターン５ｓ５～５ｓ９とを、各放熱ピン７ａ～７ｄやスルーホール８ｄによりそれぞれ接続している。このため、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２の各コイルパターン４ａ、４ｂで発生した熱を、放熱部４ｔ１～４ｔ４と放熱パターン５ｓ５～５ｓ９で拡散させて、放熱パターン５ｓ５～５ｓ９からヒートシンク１０などを介して効率よく放熱させることができる。
　本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、基板３の全ての層Ｌ１～Ｌ３にコイルパターン４ａ～４ｃ、放熱部４ｔ０～４ｔ６、および放熱パターン５ｓ０～５ｓ９を設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。複数の層を有する多層の基板において、少なくとも表面にある一の層に放熱パターンを設け、少なくとも２つの他の層にコイルパターンや放熱部を設ければよい。また、コイルパターンは、コア２ａの中央の凸部２ｍのみに巻回されるものに限らず、コアの複数の凸部に巻回されるものであってもよい。
　また、以上の実施形態では、基板３の開口部３ｍが貫通孔から成り、開口部３Ｌ、３ｒが切欠きから成る例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、基板の開口部を全て貫通孔から構成してもよいし、溝やくぼみから構成してもよい。また、開口部は基板に１つだけ設けてもよい。
　また、以上の実施形態では、異なる層Ｌ１～Ｌ３のコイルパターン４ａ～４ｃ同士をスルーホール９ａ、９ｂにより接続した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば端子やピンなどの他の通電用接続部を基板に設けて、異なる層のコイルパターン同士を接続するようにしてもよい。
　また、以上の実施形態では、異なる層Ｌ１～Ｌ３の放熱部４ｔ０～４ｔ６と放熱パターン５ｓ１～５ｓ９を、放熱ピン７ａ～７ｄとスルーホール８ｄまたは端子６ｉ、６ｏとスルーホール８ａにより接続した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば端子、ピン、およびスルーホールのうち、少なくとも１つを基板に設けて、異なる層の放熱部を表層に接続したり、異なる層の放熱部と放熱パターンを接続したりしてもよい。
　また、以上の実施形態では、端子部として端子６ｉ、６ｏを基板３に設けた例を示したが、端子６ｉ、６ｏを省略して、スルーホール８ａおよびパッド８ｂを端子部としてもよい。そして、これらの端子部８ａ、８ｂに、電子部品や回路を直接接続してもよい。たとえば、図１に示したスイッチング電源装置１００の場合、コイルパターン４ａの端子部８ａ、８ｂ（入力側）に、整流回路５４のダイオードＤ１、Ｄ２のカソードを半田付けで接続し、コイルパターン４ｂの端子部８ａ、８ｂ（出力側）に、平滑回路５５のコンデンサＣの一端や、出力電圧検出回路５９および出力端子Ｔ３につながるラインの一端を半田付けで接続すればよい。
　また、以上の実施形態では、放熱器として、ヒートシンク１０を用いた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これ以外の、空冷式や水冷式の放熱器、または冷媒を用いた放熱器などを用いてもよい。また、金属製の放熱器だけでなく、たとえば熱伝導性の高い樹脂で形成された放熱器を用いてもよい。この場合、放熱器と基板との間に絶縁シート１２を設ける必要はなく、絶縁シート１２を省略することができる。さらに、放熱器を基板の両面に設けたり、省略したりしてもよい。
　また、以上の実施形態では、厚銅箔基板を用いた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではなく、一般的な樹脂製のプリント基板や金属製の基板などのような、他の基板を用いてもよい。金属製の基板の場合は、基材とコイルパターンとの間に絶縁体を設ければよい。
　また、以上の実施形態では、Ｅ字形の上コア２ａにＩ字形の下コア２ｂを組み合わせた例を示したが、本発明は、２つのＥ字形コアを組み合わせた磁気デバイスにも適用することができる。
　さらに、以上の実施形態では、車両用のスイッチング電源装置１００における、平滑回路５５のチョークコイルＬとして使用される磁気デバイス１に本発明を適用した例を挙げたが、トランス５３（図１）として使用される磁気デバイスに対しても、本発明を適用することは可能である。また、車両以外の、たとえば電子機器用のスイッチング電源装置で使用される磁気デバイスにも本発明を適用することは可能である。
　　　１　磁気デバイス
　　　２ａ　上コア
　　　２ｂ　下コア
　　　２ｍ、２Ｌ、２ｒ　凸部
　　　３　基板
　　　３ｍ、３Ｌ、３ｒ　開口部
　　　４ａ～４ｃ　コイルパターン
　　　４ｔ０～４ｔ６　放熱部
　　　５ｓ０～５ｓ９　放熱パターン
　　　６ｉ、６ｏ　端子
　　　７ａ～７ｄ　放熱ピン
　　　８ｄ　スルーホール
　　　９ａ、９ｂ　スルーホール
　　　１０　ヒートシンク
　　　Ｌ１　第１層
　　　Ｌ２　第２層
　　　Ｌ３　第３層
　　　Ｑ　凸部が並ぶ一直線

Claims (7)

  1. 　コアと、
    　前記コアが挿入される開口部、ならびに表面にある一の層および複数の他の層を有する多層の基板と、
    　前記基板の複数の層に設けられ、前記コアの周囲に巻回されるコイルパターンと、
    　前記基板に設けられ、異なる層にある前記コイルパターン同士を接続する通電用接続部と、を備えた磁気デバイスにおいて、
    　前記コイルパターンが設けられた複数の前記他の層に、前記各コイルパターンの一部を拡張することにより放熱部を設け、かつ該各放熱部を前記基板の板面上で重ならないように配置し、
    　前記基板に設けられ、前記各放熱部を前記一の層に接続する放熱用接続部をさらに備えた、ことを特徴とする磁気デバイス。
  2. 　請求項１に記載の磁気デバイスにおいて、
    　前記基板の異なる前記他の層にある前記各放熱部を、前記基板の板厚方向から板面に投影した場合に、投影領域の全域で重ならないように配置した、ことを特徴とする磁気デバイス。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の磁気デバイスにおいて、
    　前記基板の前記一の層に、前記他の層にある前記放熱部に対応させて放熱パターンを設け、かつ該放熱パターン同士を別体にし、
    　対応する前記放熱部と前記放熱パターンとを、前記放熱用接続部によりそれぞれ接続した、ことを特徴とする磁気デバイス。
  4. 　請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の磁気デバイスにおいて、
    　前記基板の前記一の層側に、放熱器を設けた、ことを特徴とする磁気デバイス。
  5. 　請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の磁気デバイスにおいて、
    　前記コアは、前記基板の板面方向と平行な一直線上に並ぶ複数の凸部を有し、
    　前記基板の板面方向と平行でかつ前記一直線に対して垂直な方向にある、前記基板の一方側に前記通電用接続部を設け、他方側に前記放熱部を設けた、ことを特徴とする磁気デバイス。
  6. 　請求項５に記載の磁気デバイスにおいて、
    　前記コイルパターンに対して電力を入出力する端子部をさらに備え、
    　前記端子部は、前記基板の前記一方側に設けられている、ことを特徴とする磁気デバイス。
  7. 　請求項５または請求項６に記載の磁気デバイスにおいて、
    　前記コアは、３つの凸部を有し、
    　前記基板の前記開口部は、前記３つの凸部のうち少なくとも中央にある凸部が挿入される貫通孔を含み、
    　前記コイルパターンは、前記基板の各層で前記中央の凸部の周囲に複数回巻回されている、ことを特徴とする磁気デバイス。
PCT/JP2014/001322 2013-03-14 2014-03-10 磁気デバイス WO2014141670A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-051286 2013-03-14
JP2013051286A JP6213979B2 (ja) 2013-03-14 2013-03-14 磁気デバイス

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014141670A1 true WO2014141670A1 (ja) 2014-09-18

Family

ID=51536349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/001322 WO2014141670A1 (ja) 2013-03-14 2014-03-10 磁気デバイス

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6213979B2 (ja)
WO (1) WO2014141670A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017103078A1 (fr) * 2015-12-17 2017-06-22 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif electronique comportant au moins une inductance comprenant des moyens de gestion thermique passifs
CN109686540A (zh) * 2017-10-19 2019-04-26 光寿科技有限公司 容抗性电压转换装置
WO2021136593A1 (en) * 2020-01-02 2021-07-08 Abb Schweiz Ag Cooled electrical assembly

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI629694B (zh) * 2015-06-25 2018-07-11 威華微機電股份有限公司 Mass production method of preform of magnetic core inductor
WO2024018727A1 (ja) * 2022-07-19 2024-01-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 コイル装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007059839A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Matsushita Electric Works Ltd Ｌｃ複合部品
JP2008502293A (ja) * 2004-06-04 2008-01-24 シーメンス ヴイディーオー エレクトリック ドライブズ インコーポレイテッド 電力変換器における平面状の変圧器および／または平面状のインダクタと電力スイッチとの一体化
JP2010153724A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Tdk Corp コイル基板構造及びスイッチング電源装置
JP2010161258A (ja) * 2009-01-09 2010-07-22 Panasonic Corp 薄型コイルとその製造方法とこれを用いた電源
WO2011010491A1 (ja) * 2009-07-23 2011-01-27 株式会社村田製作所 コイル一体型スイッチング電源モジュール
JP2013062355A (ja) * 2011-09-13 2013-04-04 Mitsubishi Electric Corp 電磁誘導機器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03183106A (ja) * 1989-12-12 1991-08-09 Sanken Electric Co Ltd プリント配線板
JPH0786755A (ja) * 1993-09-17 1995-03-31 Nagano Japan Radio Co プリント基板
JP2007059845A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Matsushita Electric Works Ltd 電磁装置、インバータ回路並びに照明器具
JP2008300734A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Mitsubishi Electric Corp プリント基板およびその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008502293A (ja) * 2004-06-04 2008-01-24 シーメンス ヴイディーオー エレクトリック ドライブズ インコーポレイテッド 電力変換器における平面状の変圧器および／または平面状のインダクタと電力スイッチとの一体化
JP2007059839A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Matsushita Electric Works Ltd Ｌｃ複合部品
JP2010153724A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Tdk Corp コイル基板構造及びスイッチング電源装置
JP2010161258A (ja) * 2009-01-09 2010-07-22 Panasonic Corp 薄型コイルとその製造方法とこれを用いた電源
WO2011010491A1 (ja) * 2009-07-23 2011-01-27 株式会社村田製作所 コイル一体型スイッチング電源モジュール
JP2013062355A (ja) * 2011-09-13 2013-04-04 Mitsubishi Electric Corp 電磁誘導機器

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017103078A1 (fr) * 2015-12-17 2017-06-22 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif electronique comportant au moins une inductance comprenant des moyens de gestion thermique passifs
FR3045922A1 (fr) * 2015-12-17 2017-06-23 Commissariat Energie Atomique Dispositif electronique comportant au moins une inductance comprenant des moyens de gestion thermique passifs
CN108475575A (zh) * 2015-12-17 2018-08-31 原子能和替代能源委员会 包括含有被动热管理装置的至少一个感应器的电子设备
US10629353B2 (en) 2015-12-17 2020-04-21 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Electronic device including at least one inductor comprising passive heat management means
CN108475575B (zh) * 2015-12-17 2020-08-28 原子能和替代能源委员会 包括含有被动热管理装置的至少一个感应器的电子设备
CN109686540A (zh) * 2017-10-19 2019-04-26 光寿科技有限公司 容抗性电压转换装置
CN109686540B (zh) * 2017-10-19 2021-06-18 光寿科技有限公司 容抗性电压转换装置
WO2021136593A1 (en) * 2020-01-02 2021-07-08 Abb Schweiz Ag Cooled electrical assembly

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014179401A (ja) 2014-09-25
JP6213979B2 (ja) 2017-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6084147B2 (ja) コイル一体型プリント基板、磁気デバイス
JP6084079B2 (ja) 磁気デバイス
JP5359749B2 (ja) トランス及びスイッチング電源装置
JP5304231B2 (ja) コイル基板構造及びスイッチング電源装置
JP6084148B2 (ja) コイル一体型プリント基板、磁気デバイス
WO2014141670A1 (ja) 磁気デバイス
JP6168556B2 (ja) コイル一体型プリント基板、磁気デバイス
WO2014141671A1 (ja) 磁気デバイス
JP6153158B2 (ja) 磁気デバイス
JP6261032B2 (ja) 多層プリント基板、磁気デバイス
JP2017199940A (ja) 磁気デバイス
JP6084103B2 (ja) 磁気デバイス
JP6261071B2 (ja) コイル一体型プリント基板、磁気デバイス
WO2014141668A1 (ja) 磁気デバイス
JP2014179402A (ja) 磁気デバイス
JP2015088689A (ja) 多層プリント基板、磁気デバイス
JP2014160785A (ja) 磁気デバイス
JP2014170869A (ja) 磁気デバイス
JP6265459B2 (ja) 電子部品の実装構造
JP6120619B2 (ja) 磁気デバイス
JP3022180B2 (ja) プリントコイル形トランスの実装構造
JP2014179399A (ja) 磁気デバイス
JP2014179403A (ja) 電子部品の実装構造

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14763549

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14763549

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1