WO2021075085A1 - 磁気部品、及び回路構成体 - Google Patents

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WO2021075085A1
WO2021075085A1 PCT/JP2020/023296 JP2020023296W WO2021075085A1 WO 2021075085 A1 WO2021075085 A1 WO 2021075085A1 JP 2020023296 W JP2020023296 W JP 2020023296W WO 2021075085 A1 WO2021075085 A1 WO 2021075085A1
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WO
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layer pattern
magnetic core
pattern
surface layer
coil
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Application number
PCT/JP2020/023296
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English (en)
French (fr)
Inventor
幸伯 山田
成治 高橋
雄介 國井
Original Assignee
住友電気工業株式会社
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Publication date
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Priority to JP2020559577A priority Critical patent/JP6823842B1/ja
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    • 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
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06—Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H01F30/10—Single-phase transformers
    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to magnetic components and circuit components.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-188763 dated October 15, 2019, and incorporates all the contents described in the Japanese application.
  • Patent Document 1 discloses a transformer having a multilayer pattern coil provided on an insulating substrate and a magnetic core.
  • the magnetic components of the present disclosure are The coil part with the turn and With a magnetic core With insulation structure,
  • the magnetic core is located inside the turn and outside the turn.
  • the coil portion includes a multi-layer pattern coil provided on an insulating substrate.
  • the pattern coil includes a first surface layer pattern and a second surface layer pattern.
  • the first surface layer pattern is provided on the first surface of the insulating substrate.
  • the second surface layer pattern is provided on the second surface of the insulating substrate facing the first surface.
  • the turn of the first surface pattern is not overlapped with the magnetic core, but is arranged outside the magnetic core.
  • a part of the turn of the second surface pattern is overlapped with the magnetic core and is arranged.
  • the insulating structure is provided between a portion of the magnetic core where the turns of the second surface layer pattern are overlapped and the insulating substrate.
  • the circuit configuration of the present disclosure is with the magnetic components of this disclosure It includes the insulating substrate and a pedestal on which the magnetic core is placed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the magnetic component of the first embodiment and the circuit configuration of the first embodiment cut by a plane parallel to the axial direction of the magnetic legs of the magnetic core.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a first surface layer pattern among the coil portions provided in the magnetic component of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a first inner layer pattern among the coil portions provided in the magnetic component of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a second inner layer pattern among the coil portions provided in the magnetic component of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a second surface layer pattern among the coil portions provided in the magnetic component of the first embodiment.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing the magnetic component of the first embodiment.
  • Patent Document 1 discloses that the surface of a pattern coil provided on the surface of an insulating substrate is covered with an insulating film to protect it.
  • This insulating film is called a resist layer.
  • the resist layer is generally a layer for protecting a printed wiring portion such as a pattern coil.
  • the resist layer is made of resin, it does not guarantee electrical insulation between the pattern coil and the magnetic core. Therefore, in high-voltage applications, for example, applications where the working voltage is 200 V or more, there is a concern that a short circuit may occur between the magnetic core and the portion of the pattern coil provided on the surface of the insulating substrate, which is arranged close to the magnetic core. Will be done.
  • one of the purposes of the present disclosure is to provide a magnetic component having excellent electrical insulation between the pattern coil and the magnetic core.
  • Another object of the present disclosure is to provide a circuit configuration having excellent electrical insulation between the pattern coil and the magnetic core.
  • the magnetic components of the present disclosure and the circuit components of the present disclosure are excellent in electrical insulation between the pattern coil and the magnetic core.
  • the magnetic component according to one form of the present disclosure is The coil part with the turn and With a magnetic core With insulation structure,
  • the magnetic core is located inside the turn and outside the turn.
  • the coil portion includes a multi-layer pattern coil provided on an insulating substrate.
  • the pattern coil includes a first surface layer pattern and a second surface layer pattern.
  • the first surface layer pattern is provided on the first surface of the insulating substrate.
  • the second surface layer pattern is provided on the second surface of the insulating substrate facing the first surface.
  • the turn of the first surface pattern is not overlapped with the magnetic core, but is arranged outside the magnetic core.
  • a part of the turn of the second surface pattern is overlapped with the magnetic core and is arranged.
  • the insulating structure is provided between a portion of the magnetic core where the turns of the second surface layer pattern are overlapped and the insulating substrate.
  • the magnetic component of the present disclosure is excellent in electrical insulation between the pattern coil and the magnetic core.
  • the reasons for this include the following (A) and (B).
  • the first surface layer pattern has no overlapping locations on the magnetic core.
  • the electrical insulation distance along the thickness direction of the insulating substrate is secured by the insulating structure between the portion overlapping the magnetic core and the magnetic core.
  • the electrical insulation distance along the thickness direction of the insulating substrate may be referred to as the vertical insulation distance.
  • the thickness direction of the insulating substrate is equal to the stacking direction of the pattern coils.
  • Such a magnetic component of the present disclosure is magnetic with the first surface layer pattern in the above-mentioned high-pressure application even if the surface of the first surface layer pattern and the surface of the second surface layer pattern are only covered with a resist layer. Short circuits are unlikely to occur between the core and the second surface pattern and the magnetic core. Further, the magnetic component of the present disclosure only needs to have an insulating structure for the second surface layer pattern, and the insulating structure for the first surface layer pattern can be omitted. As a result, the magnetic component of the present disclosure is small in size in that the size of the pattern coil along the stacking direction can be reduced. The magnetic parts of the present disclosure are also excellent in manufacturability in that the number of parts or the number of assembly steps can be reduced.
  • the number of turns of the first surface layer pattern may be 0.2 turns or more and 0.8 turns or less.
  • the above form has excellent electrical insulation and a large total number of turns in one coil section.
  • the pattern coil comprises one or more inner layer patterns.
  • the inner layer pattern having one or more layers include a form in which the first surface layer pattern and the second surface layer pattern are provided inside the insulating substrate in the thickness direction.
  • the electrical insulation distance along the surface direction of the insulating substrate is secured by the insulating substrate between the inner layer pattern and the magnetic core. Further, the above-mentioned form can have a larger total number of turns in one coil portion.
  • the distance along the surface direction of the insulating substrate and the electrical insulation distance may be referred to as a horizontal distance and a horizontal insulation distance, respectively.
  • the one-layer or higher inner layer pattern comprises a spiral turn and penetrating via holes provided at each of the two ends of the spiral turn.
  • the penetrating via holes provided at the end portion on the inner peripheral side of the spiral may be provided unevenly at a portion of the peripheral edge of the end portion on the side away from the magnetic core. ..
  • the above embodiment a longer horizontal distance between the through via hole and the magnetic core is secured as compared with the case where the through via hole on the inner peripheral side is provided closer to the magnetic core.
  • the above embodiment is more excellent in electrical insulation between the pattern coil and the magnetic core.
  • the first surface layer pattern and the second surface layer pattern may be connected to the inner layer pattern through the penetrating via hole provided at the end portion on the outer peripheral side of the spiral among the penetrating via holes.
  • the through via holes provided in the first surface layer pattern and the second surface layer pattern are arranged apart from the magnetic core.
  • the above embodiment is more excellent in electrical insulation between the pattern coil and the magnetic core.
  • the circuit configuration according to one embodiment of the present disclosure is with any one of the magnetic parts (1) to (5) above, It includes the insulating substrate and a pedestal on which the magnetic core is placed.
  • the circuit configuration of the present disclosure includes the magnetic components of the present disclosure, it is excellent in electrical insulation between the pattern coil and the magnetic core for the above-mentioned reason. If the constituent material of the pedestal portion is a material having excellent thermal conductivity such as metal, the circuit configuration of the present disclosure is also excellent in heat dissipation.
  • the pedestal portion includes a recess in which a part of the magnetic core is housed.
  • a part of the insulating structure may be provided between a portion of the pedestal portion where the turns of the second surface layer pattern are overlapped and the insulating substrate.
  • the above form is excellent in electrical insulation between the pattern coil and the pedestal even when the constituent material of the pedestal is metal.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the magnetic component 1 of the first embodiment and the circuit configuration 10 of the first embodiment cut by a plane parallel to the stacking direction of the pattern coils 20.
  • 2 to 5 show each pattern coil 20 provided in the magnetic component 1, and other components are omitted.
  • FIGS. 2 to 5 show a part of the magnetic core 3 virtually as a two-dot chain line.
  • the constituent members are shown in a simplified manner for convenience of explanation.
  • the magnetic component 1 of the first embodiment includes a coil portion 2 and a magnetic core 3 as shown in FIG.
  • the coil portion 2 includes a multi-layer pattern coil 20.
  • Each pattern coil 20 is a foil-shaped conductive path provided on the insulating substrate 60 constituting the circuit board 6.
  • the coil portion 2 has at least one annular turn 200.
  • Such a magnetic core 3 functions as a magnetic path of the coil portion 2.
  • the circuit configuration 10 of the first embodiment includes a magnetic component 1.
  • the pattern coil 20 includes a first surface layer pattern 21 and a second surface layer pattern 22.
  • the insulating substrate 60 includes a first surface 601 and a second surface 602. The first surface 601 and the second surface 602 face each other.
  • the first surface layer pattern 21 is provided on the first surface 601.
  • the second surface layer pattern 22 is provided on the second surface 602.
  • the first surface layer pattern 21 and the second surface layer pattern 22 may be collectively referred to as surface layer patterns 21 and 22.
  • the turn 200 of the first surface layer pattern 21 located above in FIG. 1 is not arranged overlapping with the magnetic core 3.
  • the turn 200 of the first surface pattern 21 is arranged outside the magnetic core 3 (see also FIG. 2).
  • a part of the turn 200 of the second surface pattern 22 located below in FIG. 1 is overlapped with the magnetic core 3 (see also FIG. 5).
  • the magnetic component 1 of the first embodiment further includes an insulating structure 4.
  • the insulating structure 4 is provided between the magnetic core 3 where the turns 200 of the second surface layer pattern 22 are overlapped and the insulating substrate 60.
  • the first surface layer pattern 21 does not have to secure an electrical insulation distance with respect to the magnetic core 3 along the thickness direction of the insulating substrate 60.
  • the second surface layer pattern 22 can secure an electrical insulation distance with respect to the magnetic core 3 along the thickness direction of the insulating substrate 60 by the insulating structure 4.
  • the thickness direction is the vertical direction in FIG. Further, the thickness direction corresponds to the stacking direction of the pattern coils 20.
  • the circuit board 6 is typically a printed circuit board (PCB) including a multilayer foil-shaped conductive path and an insulating substrate 60.
  • PCB printed circuit board
  • the conductive path is made of a metal such as copper.
  • the conductive path may be formed by a known printed wiring technique.
  • a plating layer (not shown) may be provided on the surface of the conductive path.
  • a plating layer is provided on the surface of the surface layer patterns 21 and 22.
  • the plating layer is provided for the purpose of increasing the thickness of the surface layer patterns 21 and 22, and forming a conductive path of the penetrating via hole 27 itself, a conductive path to the penetrating via hole 27, and the like, which will be described later.
  • the constituent materials and thicknesses of the conductive path and the plating layer, the number of layers of the conductive path, and the like can be appropriately selected.
  • the plating layer can be omitted.
  • the insulating substrate 60 includes a plurality of substrates. A conductive path is formed on at least one of the two facing surfaces of each substrate.
  • the insulating substrate 60 is formed by laminating each substrate having a conductive path on one side or both sides. Further, each substrate is configured to secure a vertical insulation distance between conductive paths adjacent to each other in the stacking direction of the conductive paths and a horizontal insulation distance with respect to the magnetic core 3.
  • the constituent material of each substrate typically contains a resin. Examples of the constituent material containing the resin include a composite material containing the resin and a reinforcing agent such as glass fiber. Examples of the composite material include glass epoxy resin and prepreg. The constituent material of this example is FR4, which is one of the glass epoxy resins.
  • the insulating substrate 60 including the substrate made of FR4 is excellent in electrical insulation.
  • the constituent materials of the insulating substrate 60, the thickness of each substrate, the thickness of the insulating substrate 60, and the like can be appropriately selected.
  • the number of laminated substrates may be selected according to the number of laminated conductive paths.
  • the number of laminated conductive paths here is a total of two or more layers of surface layer patterns 21 and 22.
  • the circuit board 6 of this example includes two holes 63 penetrating from the front surface to the back surface of the circuit board 6 (see also FIG. 6).
  • the hole 63 is provided so as to pass through the annular turn 200 of the coil portion 2 at a position on the circuit board 6 where the magnetic core 3 is arranged.
  • the magnetic legs 311, 312 of the magnetic core 3 are fitted into the holes 63. Therefore, the shape and size of the hole 63 correspond to the shape and size of the magnetic legs 311, 312.
  • the shape of the hole 63 in this example is rectangular.
  • the circuit board 6 typically includes a resist layer 62.
  • the resist layer 62 covers the surfaces of the conductive paths provided on the first surface 601 and the second surface 602 of the insulating substrate 60. Therefore, the resist layer 62 constitutes at least a part of the surface layer of the circuit board 6 (FIG. 6).
  • the resist layer 62 is a protective layer that mechanically protects the conductive path and enhances corrosion resistance. Examples of the constituent material of the resist layer 62 include resin and the like.
  • the circuit board 6 of this example includes a resist layer 62 that covers each of the surface layer patterns 21 and 22.
  • the circuit board 6 may be provided with a dummy pattern or the like (not shown).
  • the dummy pattern is a pattern that is not energized. That is, the dummy pattern is not electrically connected to the conductive path including the coil portion 2.
  • Examples of the constituent material of the dummy pattern include a metal having excellent thermal conductivity such as copper.
  • the dummy pattern made of copper or the like functions as a heat radiating layer that diffuses heat to the outside.
  • the dummy pattern is provided at an arbitrary position on the circuit board 6, but if it is provided near the coil portion 2, the heat of the coil portion 2 can be easily transferred to the outside of the circuit board 6.
  • the surface of the dummy pattern may be covered with the resist layer 62, or may be exposed without being covered with the resist layer 62.
  • a predetermined circuit is configured by mounting electronic components (not shown) or the like on the circuit board 6 according to the application of the circuit board 6.
  • Examples of the circuit include a signal circuit, a power circuit, a current and voltage detection circuit, and the like.
  • electronic components include semiconductor elements, capacitors, current transformers, and the like.
  • Examples of the semiconductor element include a semiconductor relay and a switching element.
  • Examples of the switching element include a field effect transistor (FET) and a transistor.
  • the coil portion 2 is a conductive path provided on the insulating substrate 60.
  • the circuit board 6 of this example includes two coil portions 2.
  • the two coil portions 2 are electrically independent and are magnetically coupled by a magnetic core 3.
  • Each coil portion 2 includes a multilayer pattern coil 20.
  • each coil portion 2 includes, as a pattern coil 20, an inner layer pattern 23 having one or more layers in addition to the surface layer patterns 21 and 22.
  • the inner layer pattern 23 having one or more layers is provided inside the insulating substrate 60 in the thickness direction from the surface layer patterns 21 and 22. That is, all the inner layer patterns 23 are sandwiched between the two surface layer patterns 21 and 22 in the stacking direction of the pattern coils 20.
  • the inner layer pattern 23 of this example includes a first inner layer pattern 231 and a second inner layer pattern 232.
  • the first inner layer pattern 231 and the second inner layer pattern 232 may be collectively referred to as inner layer patterns 231 and 232.
  • Each pattern coil 20 includes a turn 200.
  • the turn 200 is the main body of the coil portion 2 and secures a predetermined characteristic.
  • Turn 200 includes a circular turn (FIGS. 3 to 5) and a non-annular turn (FIG. 2).
  • a circular turn is a turn in which the number of turns is one or more.
  • a non-circular turn is a turn in which the number of turns is less than one.
  • the ends 251 to 258 (FIGS. 2 to 5) of each pattern coil 20 are used for electrical connection.
  • one turn in one coil portion 2 is a conductive path having a length that completely goes around one magnetic leg provided in the magnetic core 3.
  • the one magnetic leg is, for example, a magnetic leg 311.
  • each coil portion 2 has basically the same configuration except that the winding directions are opposite.
  • the pattern coils 20 adjacent to each other in the stacking direction are electrically connected to each other by through via holes 27 (FIGS. 2 to 5) provided at the end portions 252 to 257.
  • each coil portion 2 constitutes one series coil by spirally connecting the turns 200 of each layer provided in each coil portion 2.
  • one end of the end portion 251 of the first surface layer pattern 21 and the end portion 258 of the second surface layer pattern 22 is used for inputting electric power.
  • the other end is used for power output.
  • electric power is supplied to each coil unit 2 so that the direction of the magnetic flux generated by each coil unit 2 is the same.
  • the magnetic component 1 provided with such two coil portions 2 is used, for example, in a common mode choke coil or the like.
  • the magnetic core 3 is arranged inside the turn 200 of the coil portion 2 and outside the turn 200.
  • the magnetic core 3 of this example is a UI type core including two core pieces 31 and 32.
  • One core piece 31 is U-shaped.
  • the other core piece 32 is I-shaped.
  • the U-shaped core piece 31 includes two rectangular parallelepiped magnetic legs 311, 312 and one rectangular plate-shaped connecting portion 310.
  • the magnetic legs 311, 312 are arranged on one surface of the connecting portion 310 at predetermined intervals, and are arranged so that the axial directions of the magnetic legs 311, 312 are parallel to each other. That is, both magnetic legs 311, 312 are integrated by the connecting portion 310.
  • the I-shaped core piece 32 is a rectangular plate-shaped member similar to the connecting portion 310. Both core pieces 31 and 32 are assembled so that the end faces of the magnetic legs 311, 312 of the core piece 31 and the faces of the core piece 32 facing the connecting portion 310 are in contact with each other.
  • the magnetic legs 311, 312 are respectively fitted into the holes 63 of the circuit board 6 described above.
  • the connecting portion 310 of the core piece 31 and the core piece 32 are arranged so as to sandwich the circuit board 6.
  • the magnetic core 3 functions as a closed magnetic path of the coil portion 2.
  • a part of the above-mentioned annular turn 200 of the turn 200 of the coil portion 2 is arranged inside the magnetic core 3, here between the connecting portion 310 and the core piece 32. .. That is, a part of the annular turn 200 is arranged so as to overlap the magnetic core 3.
  • a portion of the annular turn 200 is placed on the core piece 32 (FIGS. 3-5).
  • the rest of the annular turn 200 and the non-annular turn 200 are located outside the magnetic core 3, here outside the magnetic legs 311, 312. That is, the rest of the annular turn 200 and the non-annular turn 200 do not overlap the magnetic core 3.
  • Examples of the core pieces 31 and 32 include molded bodies mainly made of soft magnetic materials.
  • the soft magnetic material may be metal or non-metal.
  • Examples of the metal include iron and iron-based alloys.
  • Examples of the iron-based alloy include Fe—Si alloys and Fe—Ni alloys.
  • Examples of the non-metal include ferrite and the like.
  • the molded body is a sintered body such as a ferrite core, a molded body of a composite material containing powder of a soft magnetic material and a resin, a powder compacted body in which powder of a soft magnetic material is aggregated, and a soft magnetic material such as an electromagnetic steel plate. Examples thereof include a laminate of plate materials made of.
  • the core pieces 31 and 32 of this example are ferrite cores.
  • the magnetic core 3 may have a magnetic gap (not shown), if necessary.
  • each coil portion 2 includes a total of four layers of pattern coils 20 including two surface layer patterns 21 and 22 and two inner layer patterns 231,232.
  • the first surface layer pattern 21, the first inner layer pattern 231 and the second inner layer pattern 232 and the second surface layer pattern 22 are laminated in this order from the first surface 601 of the insulating substrate 60 and the upper surface in FIG.
  • Each pattern coil 20 provided in both coil portions 2 is provided line-symmetrically with respect to the bisector between the magnetic legs 311, 312 (FIGS. 2 to 5).
  • the turn 200 of the surface layer patterns 21 and 22 is separated from the magnetic core 3 as compared with the turn 200 of the inner layer pattern 23.
  • the shortest distance L 3 between the inner layer pattern 23 and the magnetic core 3 ⁇ the shortest distance L 2 between the surface layer patterns 21 and 22 and the magnetic core 3. Therefore, in each coil portion 2, the surface layer patterns 21 and 22 can secure electrical insulation with respect to the magnetic core 3 along the surface direction of the insulating substrate 60.
  • the surface direction is a direction orthogonal to the thickness direction of the insulating substrate 60, and is a left-right direction in FIG.
  • each pattern coil 20 provided in one coil portion 2 will be described in order, mainly with reference to FIGS. 2 to 5.
  • the size and the number of turns of each pattern coil 20 provided in one coil portion 2 will be described.
  • the first surface layer pattern 21 is provided on the first surface 601 of the insulating substrate 60.
  • the surface pattern 21 of this example includes a non-annular turn 200 as shown in FIG. Specifically, this turn 200 is L-shaped and includes a long side portion and a short side portion.
  • the long side portion extends along a direction orthogonal to both the alignment direction of the magnetic legs 311, 312 and the axial direction of the magnetic legs 311, 312.
  • the long side portion extends in the vertical direction in FIG.
  • the short side extends along the above-mentioned alignment direction.
  • the short side portion extends in the left-right direction in FIG.
  • One end 251 of the surface layer pattern 21 is a power input end or a power output end.
  • the end portion 251 is the end portion of the long side portion.
  • the other end 252 of the surface layer pattern 21 is a connection end with the first inner layer pattern 231.
  • a plurality of through via holes 271 are provided at the end portion 252.
  • the end portion 252 is provided on the side away from the magnetic core 3 from the short side portion of the turn 200 described above, and on the upper side in FIG.
  • the inner layer patterns 231,232 are provided between the surface layer patterns 21 and 22.
  • the first inner layer pattern 231 is located below the first surface layer pattern 21 in FIG.
  • the second inner layer pattern 232 is located above the second surface layer pattern 22 in FIG.
  • Each of the inner layer patterns 231 and 232 includes an annular turn 200 as shown in FIGS. 3 and 4.
  • Each of the inner layer patterns 231 and 232 of this example includes a spiral turn 200. Therefore, of the two ends 253 and 254 in the spiral turn 200 constituting the first inner layer pattern 231, one end 253 is located on the outer peripheral side of the spiral. The other end 254 is located on the inner peripheral side of the spiral. Of the two ends 255 and 256 in the spiral turn 200 constituting the second inner layer pattern 232, one end 256 is located on the outer peripheral side of the spiral. The other end 255 is located on the inner peripheral side of the spiral.
  • One end 253 of the first inner layer pattern 231 is a connection end with the first surface layer pattern 21.
  • the other end 254 of the inner layer pattern 231 is a connection end with the second inner layer pattern 232.
  • One end 255 of the second inner layer pattern 232 is a connection end with the first inner layer pattern 231.
  • the other end 256 of the inner layer pattern 232 is a connection end with the second surface layer pattern 22.
  • a plurality of through via holes 271,273 are provided at the ends 253 and 254, respectively.
  • a plurality of through via holes 273 and 272 are provided at the ends 255 and 256, respectively.
  • the penetrating via holes 271,272,273 may be collectively referred to as a penetrating via hole 27.
  • the specifications of the through via holes 27 provided at the ends 252 to 257 can be appropriately selected.
  • the above specifications include, for example, the number, size, formation position with respect to the end portion 252, and the like.
  • the specifications of the penetrating via holes 271,272 provided at the outer peripheral end portions 252, 253, 256, 257 of the spiral and the specifications of the penetrating via holes 273 provided at the inner peripheral side ends 254 and 255 of the spiral. Is different.
  • the number of through via holes 271,272 on the outer peripheral side of the spiral is larger and the outer diameter is smaller than that of the through via holes 273 on the inner peripheral side of the spiral. Further, the through via holes 271,272 are evenly arranged in the region such as the end portion 252.
  • the through via hole 273 on the inner peripheral side of the spiral is provided unevenly at a portion of the peripheral edge 243 of the end portions 254 and 255 on the side away from the magnetic core 3.
  • the penetrating via holes 273 are arranged unevenly toward the upper end edge in FIGS. 3 and 4 among the peripheral edges 243 of the end portions 254 and 255.
  • the penetrating via hole 273 is located closer to the upper end edge than the center line in the width direction of the end portions 254 and 255.
  • the center line in the width direction is the center line in the vertical direction of the ends 254 and 255 in FIGS. 3 and 4.
  • the lower end edge in FIGS. 3 and 4 is closer to the outer peripheral surface 33 of the magnetic core 3 than the above-mentioned upper end edge.
  • the second surface layer pattern 22 is provided on the second surface 602 of the insulating substrate 60.
  • the surface layer pattern 22 of this example includes an annular turn 200 as shown in FIG.
  • One end 257 of the surface layer pattern 22 is a connection end with the second inner layer pattern 232.
  • a plurality of through via holes 272 are provided at the end portion 257. That is, in this example, the surface layer patterns 21 and 22 are connected to the inner layer patterns 231,232 of the through via holes 27 via the through via holes 271,272 on the outer peripheral side of the spiral, respectively. Therefore, it can be said that the surface layer patterns 21 and 22 of this example are arranged apart from the magnetic core 3 including the through via holes 27 (FIGS. 2 and 5).
  • One end 258 of the surface layer pattern 22 is a power output end or a power input end.
  • each pattern coil 20 may be adjusted so as to have a predetermined conductor cross-sectional area.
  • the width is a size along the surface direction of the insulating substrate 60 in each pattern coil 20.
  • the above-mentioned thickness is a size along the thickness direction of the insulating substrate 60 in each pattern coil 20.
  • Each coil portion 2 of this example includes a pattern coil 20 having a different width and thickness.
  • the width Wo of at least one of the surface layer patterns 21 and 22 is at least one layer. It is wider than the width Wi of the inner layer pattern 23.
  • the widths Wo of the surface layer patterns 21 and 22 are equal.
  • the widths Wi of the inner layer patterns 231,232 are equal.
  • the width Wo of both surface layer patterns 21 and 22 is wider than the width Wi of both inner layer patterns 231,232 (FIG. 1).
  • the surface layer patterns 21 and 22 are relatively wide, the surface layer patterns 21 and 22 can easily transfer the heat of each coil portion 2 to the outside of the circuit board 6.
  • the thickness of each pattern coil 20 is adjusted according to the conductor cross-sectional area, width, number of turns, etc. of each pattern coil 20.
  • the thickness of the surface layer patterns 21 and 22 is thinner than the thickness of the inner layer patterns 231,232 (FIG. 1), but may be the same as the thickness of the inner layer patterns 231,232.
  • the width Wo of the surface layer patterns 21 and 22 depends on the coil outer diameter, the number of turns, the width Wi of the inner layer pattern 23, etc., but for example, the width Wi of the inner layer pattern 23 is 1.2 times or more and 2.5 times or less. Be done. From the viewpoint of improving heat dissipation, the width Wo may be 1.3 times or more or 1.5 times or more the width Wi. From the viewpoint of preventing the outer diameter of the coil from becoming large, the width Wo may be 2.3 times or less and 2.0 times or less the width Wi. The width Wo of this example is 1.2 times or more and 2.5 times or less the width Wi.
  • the coil outer diameter here is the length of the diagonal line of the following virtual rectangle for each pattern coil 20.
  • the virtual rectangle is the largest rectangle that includes the outer edges of the peripheral edges 241 to 243 of each pattern coil 20 except for the ends 251 to 258 and constitutes the turn 200.
  • the number of turns in one coil portion 2 can be appropriately selected. As the number of turns of each pattern coil 20 provided in one coil portion 2 increases, the total number of turns of the coil portion 2 increases. In this example, the number of turns of the second surface layer pattern 22 and the number of turns of the inner layer patterns 231,232 are both one or more turns. The number of turns of the first surface pattern 21 including the non-annular turns 200 is less than one turn.
  • the number of turns of the first surface layer pattern 21 can be selected in the range of more than 0 turns and less than 1 turn.
  • the number of turns is 0.2 turns or more and 0.8 turns or less. If the number of turns is 0.2 turns or more, the total number of turns of the coil portion 2 tends to increase. Although it depends on the shape of the magnetic core 3, if the number of turns is 0.8 turns or less, the surface layer pattern 21 is provided so as not to overlap the magnetic core 3. From the viewpoint of increasing the total number of turns, the number of turns may be 0.30 turns or more, 0.35 turns or more, and 0.40 turns or more. From the viewpoint of preventing duplication with the magnetic core 3, the number of turns may be 0.75 turns or less and 0.70 turns or less. In this example, the number of turns is 0.5.
  • the first surface layer pattern 21 of each coil portion 2 does not overlap the magnetic core 3 and is arranged outside the magnetic legs 311, 312, respectively.
  • the number of turns of the second surface layer pattern 22 in one coil portion 2 is one turn, but it can be changed as appropriate.
  • the number of turns may be a plurality of turns.
  • the number of turns of the inner layer pattern 23 of at least one layer is larger than the number of turns of the surface layer patterns 21 and 22 of at least one layer.
  • the number of turns of the inner layer patterns 231,232 is two turns, that is, a plurality of turns.
  • the number of turns of the inner layer patterns 231,232 is larger than the number of turns of each surface layer pattern 21 and 22. Therefore, in the magnetic component 1 of this example, the total number of turns of each coil portion 2 can be increased, and the number of laminated pattern coils 20 can be reduced.
  • the width Wo of the surface layer patterns 21 and 22 is wider than the width Wi of the inner layer patterns 231,232.
  • the width Wi of the inner layer patterns 231 and 232 is narrower than the width Wo of the surface layer patterns 21 and 22. Therefore, in one coil portion 2, even if the number of turns of the inner layer patterns 231,232 is larger than the number of turns of the surface layer patterns 21 and 22, the outer diameter of the coil tends to be small.
  • the positional relationship between the coil portion 2 and the magnetic core 3 will be described by taking as an example the coil portion 2 arranged around the magnetic leg 312 among the two coil portions 2.
  • the magnetic leg 312 may be read as "magnetic leg 311" in the following description.
  • the shortest distance among the distances between the peripheral edges 241,242 of the surface layer patterns 21 and 22 and the outer peripheral surface 33 of the magnetic core 3 is obtained.
  • the distance from the outer peripheral surface 33 to the outer peripheral surface 241,242 of the turn 200 of the surface layer patterns 21 and 22 is obtained with respect to the entire circumference of the outer peripheral surface 33 of the magnetic leg 312.
  • the distance between the peripheral edge 241 of the portion extending along the direction orthogonal to both the alignment direction of the magnetic legs 311, 312 and the axial direction of the magnetic legs 312 and the outer peripheral surface 33 of the magnetic legs 312. are called L 21 and L 22 (FIGS. 2 and 5).
  • L 11 and L 12 In a second surface pattern 22, among the portions extending along the arrangement direction, the peripheral 242 farther point from the through hole 27, the distance between the outer peripheral surface 33 of the connecting portion 310 or the core pieces 32 and L 13 Call (Fig. 5).
  • the shortest distance among the distances between the peripheral edge 243 of the inner layer pattern 23 and the outer peripheral surface 33 of the magnetic core 3 is obtained.
  • the distance from the outer peripheral surface 33 to the peripheral edge 243 of the turn 200 of the inner layer patterns 231 and 232 is obtained with respect to the entire circumference of the outer peripheral surface 33 of the magnetic leg 312.
  • the distances between the peripheral edges 243 of the inner layer patterns 231 and 232 and the outer peripheral surface 33 of the magnetic core 3 are referred to as L 31 and L 32.
  • the distances L 31 and L 32 are the shortest distances between the peripheral edges 243 of the inner layer patterns 231 and 232 and the outer peripheral surfaces 33 of the magnetic core 3.
  • the shortest distance between L 3 is the shortest distance between L 3.
  • the shortest distance L 2 between the surface layer patterns 21 and 22 and the magnetic core 3 is larger than the shortest distance L 3 between the inner layer patterns 231,232 and the magnetic core 3.
  • the shortest distance L 2 is adjusted so as to secure an electrical insulation distance along the surface direction of the insulating substrate 60 between the surface layer patterns 21 and 22 and the magnetic core 3. Therefore, although the surface layer patterns 21 and 22 are not covered by the insulating substrate 60, they are electrically insulated from the magnetic core 3.
  • the shortest distance L 2 may be adjusted so as to have a predetermined electrical insulation distance, here, an insulation distance in the horizontal direction. Although it depends on the working voltage and the like, for example, the shortest distance L 2 is 1.5 times or more and 4.0 times or less the shortest distance L 3. From the viewpoint of improving the insulating property, the shortest distance L 2 may be 1.8 times or more or 2.0 times or more the shortest distance L 3. From the viewpoint of preventing the coil outer diameter from becoming large, the shortest distance L 2 may be 3.8 times or less or 3.5 times or less the shortest distance L 3. The shortest distance L 2 in this example is 1.5 times or more and 3.5 times or less the shortest distance L 3.
  • the inner edge of the inner layer pattern 23 projects from the inner edge of the surface layer patterns 21 and 22 toward the magnetic legs 311, 312 of the magnetic core 3 along the surface direction of the insulating substrate 60 (FIG. 1). ).
  • the insulating structure 4 mainly secures electrical insulation between the coil portion 2 and the magnetic core 3 along the thickness direction of the insulating substrate 60. Specifically, the insulating structure 4 is arranged between a part of the turn 200 of the second surface layer pattern 22 and a portion of the magnetic core 3 where the part of the turn 200 is overlapped.
  • the above-mentioned portion is a surface of the core piece 32 facing the connecting portion 310 of one core piece 31.
  • the facing surfaces are a part of the upper surface in FIG.
  • a part of the upper surface is a region of the upper surface of the core piece 32 sandwiched between the magnetic legs 311, 312.
  • a part of the turn 200 of the second surface pattern 22 is arranged on the upper surface of the core piece 32 in the region inside the magnetic legs 311, 312. That is, a part of the turn 200 of the second surface layer pattern 22 is arranged so as to be sandwiched between the magnetic legs 311, 312.
  • the insulating structure 4 a member made of an electrically insulating material can be used.
  • the insulating structure 4 may be a medium substance or a hollow body. Specific examples of the medium substance include a sheet material, a resin molded body such as a bobbin, and an insulating paper. Further, as another specific example of the medium substance, a coating layer made of a fluid such as a grease layer and the like can be mentioned.
  • the hollow body may be air. If the circuit board 6 is arranged with a gap between the magnetic cores 3, the insulating structure 4 made of air can be provided.
  • the insulating structure 4 of this example is a sheet material 40.
  • the constituent material of the sheet material 40 include resin and the like.
  • the constituent material may include an electrically insulating material having excellent thermal conductivity, for example, powder made of ceramics such as alumina and silica. Such an insulating structure 4 is excellent in thermal conductivity.
  • the sheet material 40 of this example contains the above-mentioned powder having excellent thermal conductivity.
  • FIG. 6 shows the circuit board 6 and the sheet material 40 in an overlapping manner, the circuit board 6 and the insulating structure 4 do not need to be integrated with each other. The circuit board 6 and the insulating structure 4 may be separated from each other.
  • a part of the sheet material 40 constituting the insulating structure 4 is also arranged in the region outside the magnetic legs 311, 312.
  • a part of the sheet material 40 is sandwiched between a portion of the second surface layer pattern 22 arranged outside the magnetic legs 311, 312 and a pedestal portion 8 described later. That is, the inner region of the magnetic legs 311, 312 in the sheet material 40 electrically insulates between the inner region of the magnetic legs 311, 312 in the surface layer pattern 22 and the magnetic core 3.
  • the outer region of the magnetic legs 311, 312 in the sheet material 40 electrically insulates between the outer region of the magnetic legs 311, 312 in the surface layer pattern 22 and the pedestal portion 8.
  • the sheet material 40 includes two holes 43 penetrating from the front surface to the back surface of the sheet material 40 (see also FIG. 6).
  • the holes 43 are provided in the sheet material 40 at locations where the magnetic legs 311, 312 of the magnetic core 3 are inserted. Magnetic legs 311, 312 are fitted into the holes 43. Therefore, the shape and size of the hole 43 correspond to the shape and size of the magnetic legs 311, 312.
  • the shape of the hole 43 in this example is rectangular.
  • the thickness of the insulating structure 4 may be adjusted according to the constituent materials of the insulating structure 4. In particular, the thickness of the insulating structure 4 is adjusted so that a predetermined electrical insulation distance is secured between the second surface layer pattern 22 and the magnetic core 3 and between the surface layer pattern 22 and the pedestal portion 8. .. In this example, the thickness of the insulating structure 4 is a predetermined electrical insulation distance between the surface layer pattern 22 and the above-mentioned upper surface of the core piece 32, and between the surface layer pattern 22 and the later-described mounting surface of the pedestal portion 8. Is adjusted to ensure.
  • the pattern coil 20 is not provided at the portion of the first surface 601 of the insulating substrate 60 that is overlapped with the magnetic core 3.
  • the above-mentioned dummy pattern is provided in the above-mentioned place, heat dissipation can be improved. Further, even if the dummy pattern is provided at the above-mentioned location, it is easy to reduce the increase in the size of the insulating substrate 60 in the magnetic component 1 in the thickness direction.
  • the circuit configuration 10 of the first embodiment includes the magnetic component 1 of the first embodiment and the pedestal portion 8.
  • the description of the magnetic component 1 is as described above.
  • the pedestal portion 8 will be described.
  • a circuit board 6 having a coil portion 2 and an insulating substrate 60 and a magnetic core 3 are mounted on the pedestal portion 8.
  • the pedestal portion 8 functions as a heat radiating member by being made of a material having excellent thermal conductivity. In this case, the pedestal portion 8 suppresses these temperature rises by releasing the heat of the coil portion 2, the heat of the electronic components mounted on the circuit board 6, and the like to the outside.
  • One surface of the pedestal portion 8 is typically a mounting surface of the circuit board 6 and the magnetic core 3.
  • the upper surface of the pedestal portion 8 is the above-mentioned mounting surface.
  • FIG. 1 illustrates a case where the above-mentioned mounting surface is a flat flat surface.
  • the pedestal portion 8 of this example includes a recess 80 in which a part of the magnetic core 3 is housed.
  • the core piece 32 is housed in the recess 80.
  • the recess 80 opens in the mounting surface described above. Further, the recess 80 is provided on the side facing the mounting surface, and on the lower side in FIG.
  • the shape of the recess 80 corresponds to the shape of the portion of the magnetic core 3 that is housed in the recess 80.
  • the shape of the recess 80 is a rectangular parallelepiped shape corresponding to the shape of the core piece 32.
  • the gap between the inner peripheral surface of the recess 80 and the outer peripheral surface 33 of the storage portion tends to be small. Therefore, the heat of the coil portion 2 of the circuit board 6 is easily transferred to the pedestal portion 8 via the magnetic core 3.
  • the inner dimensions of the recess 80 may be adjusted according to the size of the above-mentioned storage location in the magnetic core 3. If the inner dimension is slightly larger than the outer dimension of the storage portion of the magnetic core 3, the magnetic core 3 can be easily fitted into the recess 80. The deeper the depth of the recess 80, the smaller the height of the pedestal portion 8 protruding from the above-mentioned mounting surface in the magnetic core 3. Further, in the magnetic core 3, there are many places close to the pedestal portion 8. Therefore, the heat of the coil portion 2 is easily transferred to the pedestal portion 8 via the magnetic core 3.
  • the depth of the recess 80 is substantially equal to the thickness of the core piece 32.
  • the thickness of the core piece 32 here is the length along the axial direction of the magnetic legs 311, 312.
  • the surface of the core piece 32 facing the connecting portion 310 of the core piece 31 and the above-mentioned mounting surface of the pedestal portion 8 are substantially flush with each other ( Figure 1). Therefore, in the circuit board 6, the distance between the second surface 602 of the insulating substrate 60 provided with the second surface layer pattern 22 and the above-described mounting surface of the pedestal portion 8 is the thickness of the insulating structure 4, here the sheet material. It is about 40 thick. Therefore, the circuit board 6 is not arranged apart from the above-described mounting surface of the pedestal portion 8 due to the magnetic core 3. Such a circuit board 6 is stably supported by the above-described mounting surface of the pedestal portion 8.
  • the method of forming the recess 80 can be appropriately selected. Examples of the above-mentioned forming method include molding by casting, cutting, and plastic working using punches and the like.
  • the pedestal portion 8 may be provided with fins (not shown) at a location other than the above-described mounting surface, for example, a location opposite to the above-described mounting surface.
  • the pedestal portion 8 provided with the fins is excellent in heat dissipation because the surface area is increased.
  • Examples of the constituent material of the pedestal portion 8 include metal.
  • aluminum or an aluminum-based alloy is preferable because it has excellent thermal conductivity and can construct a lightweight pedestal portion 8.
  • examples of the method for forming the recess 80 include molding by casting, cutting, and plastic working using a punch or the like.
  • a second surface layer pattern 22 provided on the second surface 602 of the insulating substrate 60 is arranged close to the pedestal portion 8. Therefore, when the constituent material of the pedestal portion 8 is a conductive material such as metal, it is desired to electrically insulate between the surface layer pattern 22 and the pedestal portion 8.
  • a part of the insulating structure 4 electrically insulates between the surface layer pattern 22 and the pedestal portion 8.
  • a part of the sheet material 40 is provided between the pedestal portion 8 where the turns 200 of the surface layer pattern 22 are overlapped and the insulating substrate 60.
  • the magnetic component 1 of the first embodiment can be manufactured, for example, by preparing a circuit board 6 having a coil portion 2 and a hole 63 and a magnetic core 3 and assembling the circuit board 6 and the magnetic core 3. Can be mentioned.
  • the circuit configuration 10 of the first embodiment may be manufactured, for example, by mounting the magnetic component 1 on the pedestal portion 8.
  • a pedestal portion 8 having a recess 80 is prepared, a part of the magnetic core 3, here, a core piece 32 is fitted into the recess 80, the circuit board 6 is placed on the pedestal portion 8, and the core is further mounted. It can be manufactured by assembling the piece 31.
  • the magnetic component 1 and the circuit configuration 10 of the first embodiment can be used for a circuit component provided in an electric junction box such as a power supply unit, for example, a circuit component of various voltage conversion devices. More specifically, circuit components constituting a DC / DC converter, an AC / DC converter, a DC / AC inverter, and the like can be mentioned. In particular, the magnetic component 1 and the circuit configuration 10 can be suitably used for an automobile circuit component or the like, which is desired to be compact.
  • the magnetic component 1 of the first embodiment and the circuit configuration 10 of the first embodiment are located between the pattern coil 20 and the magnetic core 3 as compared with the following structure ⁇ for the following reasons (A) and (B). Excellent electrical insulation.
  • the structure ⁇ has a portion where both surface layer patterns 21 and 22 are arranged overlapping with the magnetic core 3, and the surface of the surface layer patterns 21 and 22 is only covered with the resist layer 62.
  • the magnetic component 1 of the first embodiment and the circuit configuration 10 of the first embodiment are short-circuited between the pattern coil 20 and the magnetic core 3 even in a high-voltage application, for example, an application in which the working voltage is 200 V or more. Is easy to prevent.
  • the first surface layer pattern 21 does not have a portion overlapped with the magnetic core 3.
  • the insulating structure 4 secures an insulating distance in the vertical direction between the portion of the second surface layer pattern 22 overlapping the magnetic core 3 and the magnetic core 3.
  • the magnetic component 1 of this example and the circuit configuration 10 of this example are superior in electrical insulation between the pattern coil 20 and the magnetic core 3 for the following reasons (1) to (4). Therefore, the magnetic component 1 and the circuit configuration 10 are more likely to prevent a short circuit between the pattern coil 20 and the magnetic core 3 even in the above-mentioned high-pressure application.
  • the insulating substrate 60 secures a horizontal insulation distance between the inner layer pattern 23 and the magnetic core 3. That is, the first inner layer pattern 231 located on the first surface 601 side of the insulating substrate 60 is electrically insulated by the insulating substrate 60 with respect to the inner surface of the connecting portion 310 of the core piece 31 particularly in the magnetic core 3. ..
  • the insulating substrate 60 also secures an insulating distance in the vertical direction between the pattern coils 20 adjacent to each other in the stacking direction.
  • a through via hole 273 on the inner peripheral side of the spiral is provided relatively away from the magnetic core 3. Therefore, the through via hole 273 can secure a large horizontal insulation distance with respect to the magnetic core 3 as compared with the case where the through via hole 273 is close to the magnetic core 3.
  • the surface layer patterns 21 and 22 and the inner layer patterns 23 are connected by through via holes 271,272 on the outer peripheral side of the spiral. Therefore, the surface layer patterns 21 and 22, including the through via holes 271,272, are provided relatively away from the magnetic core 3.
  • the magnetic component 1 of this example and the circuit configuration 10 of this example further exert the following effects (a) to (d).
  • (A) The total number of turns in one coil portion 2 is large for the following reasons.
  • (A1) The number of turns of the first surface layer pattern 21 is 0.2 turns or more.
  • the number of turns of the second surface layer pattern 22 and the number of turns of the inner layer patterns 231,232 are both one or more turns.
  • (A2) The number of turns of the inner layer patterns 231,232 is larger than the number of turns of the surface layer patterns 21 and 22.
  • the inner layer pattern 23 is covered with the insulating substrate 60. Therefore, the peripheral edge 243 of the inner layer pattern 23 can be arranged closer to the magnetic core 3 than the peripheral edges 241,242 of the surface layer patterns 21 and 22.
  • the number of turns of the inner layer pattern 23 is likely to be larger than the number of turns of the surface layer patterns 21 and 22.
  • the number of turns of the inner layer pattern 23 is a plurality of turns.
  • the width Wi of the inner layer pattern 23 is narrower than the width Wo of the surface layer patterns 21 and 22. Therefore, in one coil portion 2, the number of turns of the inner layer pattern 23 can be increased while preventing the outer diameter of the coil from being too large.
  • the magnetic component 1 and the circuit configuration 10 are excellent in heat dissipation.
  • the width Wo of the surface layer patterns 21 and 22 is wider than the width Wi of the inner layer pattern 23. Therefore, the heat of the coil portion 2 is easily released to the outside of the circuit board 6 by the surface layer patterns 21 and 22.
  • the insulating structure 4 is a sheet material 40 having excellent heat dissipation.
  • a part of the magnetic core 3 is housed in the recess 80 of the pedestal portion 8. Therefore, the heat of the coil portion 2 is easily transferred to the pedestal portion 8 via the magnetic core 3.
  • the magnetic component 1 and the circuit configuration 10 are small for the following reasons.
  • (C1) The resist layer 62 may be provided for the first surface layer pattern 21, and the insulating structure 4 is unnecessary. Therefore, the size of the pattern coil 20 in one coil portion 2 along the stacking direction can be reduced. In this example, in consideration of manufacturability and the like, there is a slight gap between the first surface 601 of the insulating substrate 60 and the inner surface of the connecting portion 310 of the core piece 31 among the magnetic cores 3, but the first surface. The 601 may be in contact with the inner surface of the connecting portion 310.
  • the coil portion 2 mainly composed of the pattern coil 20 has a smaller length along the axial direction of the coil portion 2 than a coil made of a wire such as an enamel wire. can do.
  • the magnetic component 1 and the circuit configuration 10 are excellent in manufacturability for the following reasons.
  • D1 The insulating structure 4 is unnecessary for the first surface layer pattern 21. Therefore, the number of parts or the number of assembly processes is small.
  • D2 The pattern coils 20 are electrically connected to each other by the interlayer connection by the through via hole 27. Therefore, it is easier to perform the connection work as compared with the interlayer connection by build-up. As a result, the manufacturing cost tends to be low.
  • the magnetic legs 311, 312 of the magnetic core 3 are fitted into the holes 63 of the circuit board 6. Further, a part of the magnetic core 3 is fitted into the recess 80 of the pedestal portion 8.
  • the insulating structure 4 between the second surface layer pattern 22 and the magnetic core 3 and the pedestal portion 8 is an integral body. Therefore, the number of parts or the number of assembly steps is small.
  • the number of coil portions 2 is one or three or more. When the number of coil portions 2 is plural, including the first embodiment, at least one coil portion 2 does not have to be magnetically coupled. (2) When a plurality of coil portions 2 are provided, the plurality of coil portions 2 are connected in series or in parallel. (3) When a plurality of coil portions 2 are provided, the magnetic flux directions of the coil portions 2 are different. For example, the magnetic flux directions of the two coil portions 2 are different, the winding directions of the coil portions 2 are opposite and the current directions are the same, and the winding directions of the coil portions 2 are the same and the current directions are the same. There is a form in which is the opposite.
  • the number of layers of the pattern coil 20 is two, and the inner layer pattern 23 is not provided. Alternatively, the number of layers of the pattern coil 20 is three, and the number of layers of the inner layer pattern 23 is one. Alternatively, the number of layers of the pattern coil 20 is five or more, and the number of layers of the inner layer pattern 23 is three or more.
  • the interlayer connection between the pattern coils 20 includes a connection portion by build-up. In this case, the connection points of the surface layer patterns 21 and 22 with the inner layer pattern 23 are not exposed on the first surface 601 and the second surface 602 of the insulating substrate 60. Therefore, the connection portion is electrically insulated from the magnetic core 3 by the insulating substrate 60.
  • At least two pattern coils 20 provided in one coil portion 2 have different conductor cross-sectional areas, widths, and thicknesses.
  • the conductor cross-sectional area, width, and thickness of each pattern coil 20 may be different.
  • at least one selected from the group consisting of the cross-sectional area of the conductor, the width, and the thickness may include the same pattern coil 20.
  • all the pattern coils 20 provided in one coil portion 2 may have the same conductor cross-sectional area and the same width and thickness.
  • the specifications of the penetrating via hole 27 located on the inner peripheral side of the spiral and the specifications of the penetrating via hole 27 located on the outer peripheral side of the spiral are the same.
  • L 21 ⁇ L 22 L 21 ⁇ L 22 .
  • the outer edge of the surface layer patterns 21 and 22 and the outer edge of the inner layer pattern 23 are out of alignment.
  • the outer edge of at least one layer of the inner layer pattern 23 may protrude from the outer edge of at least one layer of the surface layer patterns 21 and 22.
  • the coil outer diameter of the coil portion 2 tends to be small.
  • the magnetic core 3 is not a UI type core, but a UU type core, an EI type core, an EE type core, or the like.
  • the circuit board 6 may include three holes 63.
  • the shapes of the magnetic legs 311, 312 are columnar or the like.
  • the insulating structure 4 includes a plurality of members made of different materials.
  • the insulating structure 4 may include a grease layer and a sheet material 40.
  • the portions arranged inside the magnetic legs 311, 312 and the portions arranged outside the magnetic legs 311, 312 are not integral but independent.
  • the constituent material of the inner portion and the constituent material of the outer portion of the insulating structure 4 may be the same or different.
  • the pedestal portion 8 is not provided with the recess 80, but is provided with a support base for supporting the circuit board 6.
  • the support base is not shown.
  • two support bases are projected from the above-mentioned mounting surface of the pedestal portion 8 at predetermined intervals.
  • a part of the magnetic core 3, here the core piece 32, is fitted between the two supports.
  • the circuit board 6 and the sheet material 40 are arranged so as to bridge the two supports.

Abstract

ターンを有するコイル部と、磁性コアと、絶縁構造と、を備え、前記磁性コアは、前記ターンの内側及び前記ターンの外側に配置され、前記コイル部は、絶縁基板に設けられた多層のパターンコイルを備え、前記パターンコイルは、第一の表層パターンと第二の表層パターンとを備え、前記第一の表層パターンは、前記絶縁基板の第一面に設けられ、前記第二の表層パターンは、前記絶縁基板において前記第一面に向かい合う第二面に設けられ、前記第一の表層パターンの前記ターンは、前記磁性コアに重複して配置されず、前記磁性コアの外側に配置され、前記第二の表層パターンの前記ターンの一部は、前記磁性コアに重複して配置され、前記絶縁構造は、前記磁性コアにおいて前記第二の表層パターンの前記ターンが重複して配置される箇所と前記絶縁基板との間に設けられる、磁気部品。

Description

磁気部品、及び回路構成体
　本開示は、磁気部品、及び回路構成体に関する。
　本出願は、２０１９年１０月１５日付の日本国出願の特願２０１９－１８８７６３に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　コイルと磁性コアとを備える磁気部品として、特許文献１は、絶縁基板に設けられた多層のパターンコイルと、磁性コアとを備えるトランスを開示する。
特開２０１８－１９８２５２号公報
　本開示の磁気部品は、
　ターンを有するコイル部と、
　磁性コアと、
　絶縁構造と、を備え、
　前記磁性コアは、前記ターンの内側及び前記ターンの外側に配置され、
　前記コイル部は、絶縁基板に設けられた多層のパターンコイルを備え、
　前記パターンコイルは、第一の表層パターンと第二の表層パターンとを備え、
　前記第一の表層パターンは、前記絶縁基板の第一面に設けられ、
　前記第二の表層パターンは、前記絶縁基板において前記第一面に向かい合う第二面に設けられ、
　前記第一の表層パターンの前記ターンは、前記磁性コアに重複して配置されず、前記磁性コアの外側に配置され、
　前記第二の表層パターンの前記ターンの一部は、前記磁性コアに重複して配置され、
　前記絶縁構造は、前記磁性コアにおいて前記第二の表層パターンの前記ターンが重複して配置される箇所と前記絶縁基板との間に設けられる。
　本開示の回路構成体は、
　本開示の磁気部品と、
　前記絶縁基板及び前記磁性コアが載置される台座部とを備える。
図１は、実施形態１の磁気部品及び実施形態１の回路構成体を磁性コアの磁脚の軸方向に平行な平面で切断した断面図である。 図２は、実施形態１の磁気部品に備えられるコイル部のうち、第一の表層パターンを説明する平面図である。 図３は、実施形態１の磁気部品に備えられるコイル部のうち、第一の内層パターンを説明する平面図である。 図４は、実施形態１の磁気部品に備えられるコイル部のうち、第二の内層パターンを説明する平面図である。 図５は、実施形態１の磁気部品に備えられるコイル部のうち、第二の表層パターンを説明する平面図である。 図６は、実施形態１の磁気部品を示す分解斜視図である。
［本開示が解決しようとする課題］
　多層のパターンコイルを備えるコイル部と、磁性コアとの間の電気絶縁性を高めることが望まれている。
　特許文献１は、絶縁基板の表面に設けられるパターンコイルの表面を絶縁膜で覆って保護することを開示する。この絶縁膜は、レジスト層と呼ばれるものである。レジスト層は、一般に、パターンコイル等の印刷配線箇所を保護するための層である。レジスト層は、樹脂で構成されるものの、パターンコイルと磁性コアとの間の電気的な絶縁を保証しない。そのため、高圧用途、例えば使用電圧が２００Ｖ以上といった用途では、特に絶縁基板の表面に設けられるパターンコイルにおいて磁性コアに近接して配置される箇所と、磁性コアとの間で短絡が生じることが懸念される。
　そこで、本開示は、パターンコイルと磁性コアとの間の電気絶縁性に優れる磁気部品を提供することを目的の一つとする。また、本開示は、パターンコイルと磁性コアとの間の電気絶縁性に優れる回路構成体を提供することを別の目的の一つとする。
［本開示の効果］
　本開示の磁気部品、及び本開示の回路構成体は、パターンコイルと磁性コアとの間の電気絶縁性に優れる。
［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
（１）本開示の一形態に係る磁気部品は、
　ターンを有するコイル部と、
　磁性コアと、
　絶縁構造と、を備え、
　前記磁性コアは、前記ターンの内側及び前記ターンの外側に配置され、
　前記コイル部は、絶縁基板に設けられた多層のパターンコイルを備え、
　前記パターンコイルは、第一の表層パターンと第二の表層パターンとを備え、
　前記第一の表層パターンは、前記絶縁基板の第一面に設けられ、
　前記第二の表層パターンは、前記絶縁基板において前記第一面に向かい合う第二面に設けられ、
　前記第一の表層パターンの前記ターンは、前記磁性コアに重複して配置されず、前記磁性コアの外側に配置され、
　前記第二の表層パターンの前記ターンの一部は、前記磁性コアに重複して配置され、
　前記絶縁構造は、前記磁性コアにおいて前記第二の表層パターンの前記ターンが重複して配置される箇所と前記絶縁基板との間に設けられる。
　第一の表層パターンが磁性コアに重複して配置される箇所を有すると共に第一の表層パターンの表面及び第二の表層パターンの表面がレジスト層に覆われるのみである磁気部品に比較して、本開示の磁気部品は、パターンコイルと磁性コアとの間の電気絶縁性に優れる。この理由として、以下の（Ａ），（Ｂ）が挙げられる。
（Ａ）第一の表層パターンは、磁性コアに重複して配置される箇所を有さない。
（Ｂ）第二の表層パターンのうち、磁性コアに重複して配置される箇所と、磁性コアとの間において、絶縁基板の厚さ方向に沿った電気絶縁距離が絶縁構造によって確保される。以下、絶縁基板の厚さ方向に沿った電気絶縁距離を垂直方向の絶縁距離と呼ぶことがある。なお、絶縁基板の厚さ方向は、パターンコイルの積層方向に等しい。
　このような本開示の磁気部品は、第一の表層パターンの表面及び第二の表層パターンの表面がレジスト層で覆われるのみであっても、上述の高圧用途において、第一の表層パターンと磁性コアとの間及び第二の表層パターンと磁性コアとの間で短絡が生じ難い。また、本開示の磁気部品は、第二の表層パターンに対する絶縁構造を有すればよく、第一の表層パターンに対する絶縁構造を省略できる。その結果、パターンコイルの積層方向に沿った大きさを小さくできる点で、本開示の磁気部品は小型である。部品点数又は組立工程数を少なくできる点で、本開示の磁気部品は製造性にも優れる。
（２）本開示の磁気部品の一例として、
　前記第一の表層パターンのターン数は、０．２ターン以上０．８ターン以下である形態が挙げられる。
　上記形態は、電気絶縁性に優れつつ、一つのコイル部における総ターン数が多い。
（３）本開示の磁気部品の一例として、
　前記パターンコイルは、一層以上の内層パターンを備え、
　前記一層以上の内層パターンは、前記第一の表層パターン及び前記第二の表層パターンより前記絶縁基板の厚さ方向の内側に設けられる形態が挙げられる。
　上記形態では、内層パターンと磁性コアとの間において、絶縁基板の表面方向に沿った電気絶縁距離が絶縁基板によって確保される。また、上記形態は、一つのコイル部における総ターン数をより多く有することができる。以下、絶縁基板の表面方向に沿った距離及び電気絶縁距離をそれぞれ、水平方向の距離、水平方向の絶縁距離と呼ぶことがある。
（４）上記（３）の磁気部品の一例として、
　前記一層以上の内層パターンは、渦巻き状の前記ターンと、この渦巻き状の前記ターンにおける二つの端部のそれぞれに設けられる貫通ビアホールとを備え、
　前記貫通ビアホールのうち、渦巻きの内周側の前記端部に設けられる前記貫通ビアホールは、この端部の周縁のうち、前記磁性コアから離れる側の箇所に偏って設けられている形態が挙げられる。
　上記形態では、内周側の貫通ビアホールが磁性コアに近づいて設けられている場合に比較して、貫通ビアホールと磁性コアとの間における水平方向の距離が長く確保される。この点で、上記形態は、パターンコイルと磁性コアとの間の電気絶縁性により優れる。
（５）上記（４）の磁気部品の一例として、
　前記第一の表層パターン及び前記第二の表層パターンは、前記貫通ビアホールのうち、渦巻きの外周側の前記端部に設けられる前記貫通ビアホールを介して前記内層パターンに接続される形態が挙げられる。
　上記形態は、第一の表層パターン及び第二の表層パターンに設けられる貫通ビアホールが磁性コアから離れて配置されるといえる。この点で、上記形態は、パターンコイルと磁性コアとの間の電気絶縁性により優れる。
（６）本開示の一形態に係る回路構成体は、
　上記（１）から（５）のいずれか一つの磁気部品と、
　前記絶縁基板及び前記磁性コアが載置される台座部とを備える。
　本開示の回路構成体は、本開示の磁気部品を備えるため、上述の理由によって、パターンコイルと磁性コアとの間の電気絶縁性に優れる。台座部の構成材料が金属等の熱伝導性に優れる材料であれば、本開示の回路構成体は、放熱性にも優れる。
（７）本開示の回路構成体の一例として、
　前記台座部は、前記磁性コアの一部が収納される凹部を備え、
　前記絶縁構造の一部は、前記台座部において前記第二の表層パターンの前記ターンが重複して配置される箇所と前記絶縁基板との間に設けられる形態が挙げられる。
　上記形態は、台座部の構成材料が金属である場合でも、パターンコイルと台座部との間の電気絶縁性に優れる。
［本開示の実施形態の詳細］
　以下、図面を参照しつつ、本開示の実施形態を具体的に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
［実施形態１］
　図１から図６を参照して、実施形態１の磁気部品１、及び実施形態１の回路構成体１０を説明する。
　図１は、実施形態１の磁気部品１及び実施形態１の回路構成体１０をパターンコイル２０の積層方向に平行な平面で切断した断面図である。
　図２から図５は、磁気部品１に備えられる各パターンコイル２０を示し、その他の構成部材を省略している。また、図２から図５は、磁性コア３の一部を二点鎖線で仮想的に示す。
　なお、各図面は、説明の便宜上、構成部材を簡略化して示す。
（概要）
　実施形態１の磁気部品１は、図１に示すようにコイル部２と磁性コア３とを備える。コイル部２は、多層のパターンコイル２０を備える。各パターンコイル２０は、回路基板６を構成する絶縁基板６０に設けられた箔状の導電路である。コイル部２は、少なくとも一つの環状のターン２００を有する。磁性コア３の一部、ここでは磁脚３１１，３１２は環状のターン２００を挿通する（図３から図５参照）。このような磁性コア３は、コイル部２の磁路として機能する。実施形態１の回路構成体１０は、磁気部品１を備える。
　パターンコイル２０は、第一の表層パターン２１と第二の表層パターン２２とを備える。絶縁基板６０は、第一面６０１及び第二面６０２を備える。第一面６０１と第二面６０２とは、互いに向かい合う。第一の表層パターン２１は、第一面６０１に設けられる。第二の表層パターン２２は、第二面６０２に設けられる。以下、第一の表層パターン２１と第二の表層パターン２２とをまとめて、表層パターン２１，２２と呼ぶことがある。
　特に、実施形態１の磁気部品１では、二つの表層パターン２１，２２のうち、図１では上方に位置する第一の表層パターン２１のターン２００は、磁性コア３に重複して配置されない。第一の表層パターン２１のターン２００は、磁性コア３の外側に配置される（図２も参照）。図１では下方に位置する第二の表層パターン２２のターン２００の一部は、磁性コア３に重複して配置される（図５も参照）。実施形態１の磁気部品１は、更に、絶縁構造４を備える。絶縁構造４は、磁性コア３において、第二の表層パターン２２のターン２００が重複して配置される箇所と、絶縁基板６０との間に設けられる。このような磁気部品１では、第一の表層パターン２１は、磁性コア３に対して、絶縁基板６０の厚さ方向に沿った電気的な絶縁距離を確保しなくてよい。第二の表層パターン２２は、絶縁構造４によって、磁性コア３に対して、絶縁基板６０の厚さ方向に沿った電気的な絶縁距離を確保できる。なお、上記厚さ方向は、図１では上下方向である。また、上記厚さ方向は、パターンコイル２０の積層方向に相当する。
　以下、より詳細に説明する。
（磁気部品）
　まず、磁気部品１に関して、コイル部２及び絶縁基板６０を備える回路基板６の概要、コイル部２の概要、磁性コア３の概要を説明する。次に、コイル部２の詳細、コイル部２と磁性コア３との位置関係、絶縁構造４を順に説明する。
　その後、回路構成体１０を説明する。
〈回路基板〉
　回路基板６は、代表的には、多層の箔状の導電路と、絶縁基板６０とを備える印刷回路基板（ＰＣＢ）である。
《導電路》
　導電路は、例えば銅等の金属で構成される。導電路は、公知の印刷配線技術によって形成することが挙げられる。導電路の表面には、図示しないめっき層が設けられてもよい。本例では、表層パターン２１，２２の表面にめっき層が設けられている。めっき層は、例えば、表層パターン２１，２２の厚さを増すこと、後述する貫通ビアホール２７自体の導電経路や貫通ビアホール２７への導電経路等を形成すること等を目的として設けられる。導電路及びめっき層の構成材料、厚さ、導電路の層数等は適宜選択できる。めっき層は省略できる。
《絶縁基板》
　絶縁基板６０は、複数の基板を備える。各基板における向かい合う二つの面のうち、少なくとも一面に、導電路が形成される。一面又は両面に導電路を備える各基板が積層されることで絶縁基板６０が構成される。また、各基板は、導電路の積層方向に隣り合う導電路同士における垂直方向の絶縁距離、磁性コア３に対する水平方向の絶縁距離を確保するように構成される。各基板の構成材料は、代表的には、樹脂を含むことが挙げられる。樹脂を含む構成材料として、樹脂とガラス繊維等の強化剤とを含む複合材料が挙げられる。複合材料は、例えば、ガラスエポキシ樹脂、プリプレグ等が挙げられる。本例の構成材料は、ガラスエポキシ樹脂の一つであるＦＲ４である。ＦＲ４からなる基板を含む絶縁基板６０は、電気絶縁性に優れる。絶縁基板６０の構成材料、各基板の厚さ及び絶縁基板６０の厚さ等は適宜選択できる。基板の積層数は、導電路の積層数に応じて選択するとよい。ここでの導電路の積層数は、表層パターン２１，２２の合計二層以上である。
　本例の回路基板６は、回路基板６の表面から裏面に貫通する二つの孔６３を備える（図６も参照）。孔６３は、回路基板６における磁性コア３が配置される箇所に、コイル部２の環状のターン２００内を挿通するように設けられる。各孔６３には、磁性コア３の磁脚３１１，３１２が嵌め込まれる。そのため、孔６３の形状及び大きさは、磁脚３１１，３１２の形状及び大きさに対応している。本例の孔６３の形状は長方形状である。回路基板６に磁性コア３が配置された状態では、孔６３に嵌め込まれた磁脚３１１，３１２の周囲にコイル部２のターン２００が配置される。
《その他の構成》
　回路基板６は、代表的には、レジスト層６２を備える。レジスト層６２は、絶縁基板６０の第一面６０１及び第二面６０２に設けられる導電路の表面を覆う。そのため、レジスト層６２は、回路基板６の表層の少なくとも一部を構成する（図６）。レジスト層６２は、上記導電路を機械的に保護したり、耐食性を高めたりする保護層である。レジスト層６２の構成材料は、例えば、樹脂等が挙げられる。本例の回路基板６は、表層パターン２１，２２のそれぞれを覆うレジスト層６２を備える。
　その他、回路基板６は、図示しないダミーパターン等を備えてもよい。ダミーパターンは、通電されないパターンである。即ち、ダミーパターンは、コイル部２を含む導電路とは電気的に接続されない。ダミーパターンの構成材料は、例えば、銅等といった熱伝導性に優れる金属が挙げられる。銅等からなるダミーパターンは、熱を外部に拡散する放熱層として機能する。ダミーパターンは、回路基板６の任意の位置に設けられるが、コイル部２の近くに設けられると、コイル部２の熱を回路基板６の外部に伝え易い。ダミーパターンの表面は、レジスト層６２によって覆われてもよいし、レジスト層６２に覆われず露出されていてもよい。
　回路基板６には、回路基板６の用途に応じて、図示しない電子部品等が載置されることで、所定の回路が構成される。回路は、例えば、信号回路、パワー回路、電流や電圧の検知回路等が挙げられる。電子部品は、例えば、半導体素子、コンデンサ、変流器等が挙げられる。半導体素子は、例えば、半導体リレー、スイッチング素子等が挙げられる。スイッチング素子は、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、トランジスタ等が挙げられる。
〈コイル部の概要〉
　コイル部２は、絶縁基板６０に設けられる導電路である。
　本例の回路基板６は、二つのコイル部２を備える。二つのコイル部２は、電気的に独立し、かつ磁性コア３によって磁気的に結合される。各コイル部２は、多層のパターンコイル２０を備える。本例では、各コイル部２は、パターンコイル２０として、表層パターン２１，２２に加えて、一層以上の内層パターン２３を備える。一層以上の内層パターン２３は、表層パターン２１，２２より絶縁基板６０の厚さ方向の内側に設けられる。つまり、全ての内層パターン２３は、パターンコイル２０の積層方向において、二つの表層パターン２１，２２に挟まれる。本例の内層パターン２３は、第一の内層パターン２３１と、第二の内層パターン２３２とを備える。以下、第一の内層パターン２３１と第二の内層パターン２３２とをまとめて、内層パターン２３１，２３２と呼ぶことがある。
　各パターンコイル２０は、ターン２００を備える。ターン２００は、コイル部２の主体であり、所定の特性を確保する。ターン２００は、環状のターン（図３から図５）と、環状ではないターン（図２）とが挙げられる。環状のターンとは、ターン数が１ターン以上であるターンである。環状ではないターンとは、ターン数が１ターン未満であるターンである。各パターンコイル２０の端部２５１～２５８（図２から図５）は、電気的な接続に利用される。なお、一つのコイル部２における１ターンとは、磁性コア３に備えられる一つの磁脚の周囲を完全に１周する長さを有する導電路である。上記一つの磁脚は、例えば磁脚３１１である。
　本例では、各コイル部２は、巻方向が逆である点を除いて、基本的に同じ構成である。各コイル部２において、積層方向に隣り合うパターンコイル２０同士は、端部２５２～２５７に設けられた貫通ビアホール２７（図２から図５）によって電気的に接続される。その結果、各コイル部２は、各コイル部２に備えられる各層のターン２００がらせん状に接続されることで、一つの直列コイルを構成する。各コイル部２において、第一の表層パターン２１の端部２５１及び第二の表層パターン２２の端部２５８のうち、一方の端部は電力の入力に利用される。他方の端部は電力の出力に利用される。本例では、各コイル部２がつくる磁束の方向が同じ方向となるように、各コイル部２に電力が供給される。このような二つのコイル部２を備える磁気部品１は、例えば、コモンモードチョークコイル等に利用される。
〈磁性コアの概要〉
　磁性コア３は、コイル部２のターン２００の内側及びターン２００の外側に配置される。本例の磁性コア３は、二つのコア片３１，３２を備えるＵＩ型コアである。一方のコア片３１はＵ字状である。他方のコア片３２はＩ字状である。
　Ｕ字状のコア片３１は、図６に示すように、二つの直方体状の磁脚３１１，３１２と、一つの長方形の板状の連結部３１０とを備える。各磁脚３１１，３１２は、連結部３１０の一面に、所定の間隔をあけて配置されると共に、各磁脚３１１，３１２の軸方向が平行するように配置される。即ち、両磁脚３１１，３１２は、連結部３１０によって一体化される。Ｉ字状のコア片３２は、連結部３１０と同様な長方形の板状の部材である。両コア片３１，３２は、コア片３１の両磁脚３１１，３１２の端面と、コア片３２における連結部３１０に向かい合う面とが接するように組付けられる。
　磁脚３１１，３１２はそれぞれ、上述の回路基板６の孔６３に嵌め込まれる。コア片３１の連結部３１０とコア片３２とは、回路基板６を挟むように配置される。この組付け状態では、磁性コア３は、コイル部２の閉磁路として機能する。また、この組付け状態では、コイル部２のターン２００のうち、上述の環状のターン２００の一部は、磁性コア３の内側、ここでは連結部３１０とコア片３２との間に配置される。即ち、環状のターン２００の一部は、磁性コア３に重複して配置される。ここでは、環状のターン２００の一部は、コア片３２の上に配置される（図３から図５）。環状のターン２００の残部、及び環状ではないターン２００（図２）は、磁性コア３の外側、ここでは磁脚３１１，３１２の外側に配置される。即ち、環状のターン２００の残部、及び環状ではないターン２００は、磁性コア３に重複しない。
　コア片３１，３２は、軟磁性材料を主体とする成形体が挙げられる。軟磁性材料は、金属でも非金属でもよい。金属は、例えば鉄、鉄基合金が挙げられる。鉄基合金は、例えばＦｅ－Ｓｉ合金、Ｆｅ－Ｎｉ合金等が挙げられる。非金属は、例えばフェライト等が挙げられる。上記成形体は、フェライトコア等の焼結体、軟磁性材料の粉末と樹脂とを含む複合材料の成形体、軟磁性材料の粉末が集合された圧粉成形体、電磁鋼板等の軟磁性材料からなる板材の積層体等が挙げられる。本例のコア片３１，３２は、フェライトコアである。その他、磁性コア３は、必要に応じて、図示しない磁気ギャップを備えてもよい。
〈コイル部の詳細〉
　本例では、各コイル部２は、二つの表層パターン２１，２２と、二つの内層パターン２３１，２３２との合計四層のパターンコイル２０を備える。絶縁基板６０の第一面６０１、図１では上面から順に、第一の表層パターン２１、第一の内層パターン２３１、第二の内層パターン２３２、第二の表層パターン２２が積層される。両コイル部２に備えられる各パターンコイル２０は、磁脚３１１，３１２間の二等分線を中心として、線対称に設けられている（図２から図５）。
　また、本例では、各コイル部２において、表層パターン２１，２２のターン２００が内層パターン２３のターン２００に比較して、磁性コア３から離れている。具体的には、内層パターン２３と磁性コア３との最短距離Ｌ３＜表層パターン２１，２２と磁性コア３との最短距離Ｌ２である。そのため、各コイル部２において、表層パターン２１，２２は、磁性コア３に対して、絶縁基板６０の表面方向に沿った電気的な絶縁を確保できる。なお、上記表面方向は、絶縁基板６０の厚さ方向に直交する方向であり、図１では左右方向である。
　以下、まず、主に図２から図５を参照して、一つのコイル部２に備えられる各パターンコイル２０の概要を順に説明する。次に、一つのコイル部２に備えられる各パターンコイル２０の大きさ、ターン数を説明する。
《第一の表層パターン》
　第一の表層パターン２１は、絶縁基板６０の第一面６０１に設けられる。
　本例の表層パターン２１は、図２に示すように環状ではないターン２００を備える。具体的には、このターン２００は、Ｌ字状であり、長辺部と短辺部とを備える。長辺部は、磁脚３１１，３１２の並び方向及び磁脚３１１，３１２の軸方向の双方に直交する方向に沿って延びる。長辺部は、図２では上下方向に沿って延びる。短辺部は、上記並び方向に沿って延びる。短辺部は、図２では左右方向に延びる。
　表層パターン２１の一方の端部２５１は、電力の入力端又は電力の出力端である。本例では、端部２５１は長辺部の端部である。表層パターン２１の他方の端部２５２は、第一の内層パターン２３１との接続端である。端部２５２には、複数の貫通ビアホール２７１が設けられている。本例では、端部２５２は上述のターン２００の短辺部より磁性コア３から離れる側、図２では上側に設けられている。
《内層パターン》
　内層パターン２３１，２３２は、表層パターン２１，２２間に設けられる。本例では、第一の内層パターン２３１は、図１において第一の表層パターン２１の下側に位置する。第二の内層パターン２３２は、図１において第二の表層パターン２２の上側に位置する。
　内層パターン２３１，２３２はいずれも、図３，図４に示すように環状のターン２００を備える。本例の内層パターン２３１，２３２はいずれも、渦巻き状のターン２００を備える。そのため、第一の内層パターン２３１を構成する渦巻き状のターン２００における二つの端部２５３，２５４のうち、一方の端部２５３は、渦巻きの外周側に位置する。他方の端部２５４は、渦巻きの内周側に位置する。第二の内層パターン２３２を構成する渦巻き状のターン２００における二つの端部２５５，２５６のうち、一方の端部２５６は、渦巻きの外周側に位置する。他方の端部２５５は、渦巻きの内周側に位置する。
　第一の内層パターン２３１の一方の端部２５３は、第一の表層パターン２１との接続端である。内層パターン２３１の他方の端部２５４は、第二の内層パターン２３２との接続端である。
　第二の内層パターン２３２の一方の端部２５５は、第一の内層パターン２３１との接続端である。内層パターン２３２の他方の端部２５６は、第二の表層パターン２２との接続端である。
　端部２５３，２５４にはそれぞれ、複数の貫通ビアホール２７１，２７３が設けられている。端部２５５，２５６にはそれぞれ、複数の貫通ビアホール２７３，２７２が設けられている。以下、貫通ビアホール２７１，２７２，２７３をまとめて貫通ビアホール２７と呼ぶことがある。
　ここで、端部２５２～２５７に設けられる貫通ビアホール２７の仕様は、適宜選択できる。上記仕様は、例えば、数、大きさ、端部２５２等に対する形成位置等が挙げられる。本例では、渦巻きの外周側の端部２５２，２５３，２５６，２５７に設けられる貫通ビアホール２７１，２７２の仕様と、渦巻きの内周側の端部２５４，２５５に設けられる貫通ビアホール２７３の仕様とが異なる。
　具体的には、渦巻きの外周側の貫通ビアホール２７１，２７２では、渦巻きの内周側の貫通ビアホール２７３に比較して、数が多く、外径が小さい。また、貫通ビアホール２７１，２７２は、端部２５２等の領域内に均等に配置されている。これに対し、渦巻きの内周側の貫通ビアホール２７３は、端部２５４，２５５の周縁２４３のうち、磁性コア３から離れる側の箇所に偏って設けられている。具体的には、貫通ビアホール２７３は、端部２５４，２５５の周縁２４３のうち、図３，図４では上端縁に偏って配置されている。つまり、貫通ビアホール２７３は、端部２５４，２５５の幅方向の中心線より上端縁寄りに位置する。上記幅方向の中心線は、図３，図４では端部２５４，２５５の上下方向の中心線である。なお、端部２５４，２５５の周縁２４３のうち、図３，図４では下端縁は、上述の上端縁より磁性コア３の外周面３３に近い。渦巻きの内周側の貫通ビアホール２７３が磁性コア３から離れて配置されることで、端部２５４，２５５の上記下端縁に偏って配置される場合に比較して、貫通ビアホール２７３と磁性コア３との間の距離Ｌ２７が大きく確保される。
《第二の表層パターン》
　第二の表層パターン２２は、絶縁基板６０の第二面６０２に設けられる。
　本例の表層パターン２２は、図５に示すように環状のターン２００を備える。
　表層パターン２２の一方の端部２５７は、第二の内層パターン２３２との接続端である。端部２５７には、複数の貫通ビアホール２７２が設けられている。即ち、本例では、表層パターン２１，２２はそれぞれ、貫通ビアホール２７のうち、渦巻きの外周側の貫通ビアホール２７１，２７２を介して、内層パターン２３１，２３２に接続される。そのため、本例の表層パターン２１，２２は、貫通ビアホール２７を含めて、磁性コア３から離れて配置されるといえる（図２，図５）。表層パターン２２の一方の端部２５８は、電力の出力端又は電力の入力端である。
《大きさ》
　各パターンコイル２０の幅及び厚さは、所定の導体断面積を有するように調整すればよい。上記幅は、各パターンコイル２０において、絶縁基板６０の表面方向に沿った大きさである。上記厚さは、各パターンコイル２０において、絶縁基板６０の厚さ方向に沿った大きさである。
　本例の各コイル部２は、幅及び厚さが異なるパターンコイル２０を含む。具体的には、絶縁基板６０の第一面６０１に設けられた表層パターン２１及び第二面６０２に設けられた表層パターン２２のうち、少なくとも一方の表層パターン２１，２２の幅Ｗｏが少なくとも一層の内層パターン２３の幅Ｗｉより広い。ここでは、表層パターン２１，２２の幅Ｗｏが等しい。また、内層パターン２３１，２３２の幅Ｗｉが等しい。そして、両表層パターン２１，２２の幅Ｗｏが両内層パターン２３１，２３２の幅Ｗｉより広い（図１）。表層パターン２１，２２が相対的に広幅であることで、表層パターン２１，２２は、各コイル部２の熱を回路基板６の外部に伝え易い。なお、本例では、各パターンコイル２０の厚さは、各パターンコイル２０の導体断面積、幅、ターン数等に応じて調整される。本例では、表層パターン２１，２２の厚さは、内層パターン２３１，２３２の厚さより薄い（図１）が、内層パターン２３１，２３２の厚さと同じでもよい。
　表層パターン２１，２２の幅Ｗｏは、コイル外径、ターン数、内層パターン２３の幅Ｗｉ等にもよるが、例えば、内層パターン２３の幅Ｗｉの１．２倍以上２．５倍以下が挙げられる。放熱性の向上の観点から、幅Ｗｏは幅Ｗｉの１．３倍以上、１．５倍以上でもよい。コイル外径の大型化の防止の観点から、幅Ｗｏは幅Ｗｉの２．３倍以下、２．０倍以下でもよい。本例の幅Ｗｏは、幅Ｗｉの１．２倍以上２．５倍以下である。
　ここでのコイル外径は、各パターンコイル２０に対して、以下の仮想の長方形をとり、この長方形の対角線の長さとする。仮想の長方形は、各パターンコイル２０の周縁２４１～２４３の外縁のうち、端部２５１～２５８を除く箇所であって、ターン２００を構成する箇所を内包する最大の長方形である。
《ターン数》
　一つのコイル部２におけるターン数は適宜選択できる。一つのコイル部２に備えられる各パターンコイル２０のターン数が多いほど、このコイル部２の総ターン数が多くなる。本例では、第二の表層パターン２２のターン数、及び内層パターン２３１，２３２のターン数はいずれも、１ターン以上である。環状ではないターン２００を備える第一の表層パターン２１のターン数は、１ターン未満である。
　一つのコイル部２において、第一の表層パターン２１のターン数は、０ターンを超え、１ターン未満の範囲で選択できる。例えば、上記ターン数は、０．２ターン以上０．８ターン以下が挙げられる。上記ターン数が０．２ターン以上であれば、このコイル部２の総ターン数が多くなり易い。磁性コア３の形状にもよるが、上記ターン数が０．８ターン以下であれば、表層パターン２１が磁性コア３に重複しないように設けられる。総ターン数の増大の観点から、上記ターン数は０．３０ターン以上、０．３５ターン以上、０．４０ターン以上でもよい。磁性コア３との重複防止の観点から、上記ターン数は０．７５ターン以下、０．７０ターン以下でもよい。本例では、上記ターン数が０．５ターンである。各コイル部２の第一の表層パターン２１は、磁性コア３に重複せず、磁脚３１１，３１２の外側にそれぞれ配置される。
　本例では、一つのコイル部２において、第二の表層パターン２２のターン数は、１ターンであるが、適宜変更できる。例えば、上記ターン数は、複数ターンでもよい。
　本例では、一つのコイル部２において、少なくとも一層の内層パターン２３のターン数が少なくとも一層の表層パターン２１，２２のターン数より多い。ここでは、内層パターン２３１，２３２のターン数はいずれも、２ターン、即ち複数ターンである。内層パターン２３１，２３２のターン数はいずれも、各表層パターン２１，２２のターン数より多い。そのため、本例の磁気部品１は、各コイル部２の総ターン数を多くできつつ、パターンコイル２０の積層数を少なくできる。
　更に、本例では、表層パターン２１，２２の幅Ｗｏが内層パターン２３１，２３２の幅Ｗｉより広い。換言すれば、内層パターン２３１，２３２の幅Ｗｉが表層パターン２１，２２の幅Ｗｏより狭い。そのため、一つのコイル部２において、内層パターン２３１，２３２のターン数が表層パターン２１，２２のターン数より多くても、コイル外径が小さくなり易い。
〈コイル部と磁性コアとの位置関係〉
　以下、二つのコイル部２のうち、磁脚３１２の周囲に配置されるコイル部２を例に、コイル部２と磁性コア３との位置関係を説明する。磁脚３１１の周囲に配置されるコイル部２については、以下の説明において、磁脚３１２を「磁脚３１１」に読み替えるとよい。なお、本例の磁気部品１のように複数のコイル部２を備える場合には、各コイル部２に対して、以下の最短距離等を求める。
　コイル部２と磁性コア３とが組付けられた状態において、表層パターン２１，２２の周縁２４１，２４２と磁性コア３の外周面３３との距離のうち、最短距離を求める。ここでは、磁脚３１２の外周面３３の全周に対して、外周面３３から表層パターン２１，２２のターン２００の周縁２４１，２４２までの距離を求める。本例では、上記ターン２００のうち、磁脚３１１，３１２の並び方向及び磁脚３１２の軸方向の双方に直交する方向に沿って延びる箇所の周縁２４１と磁脚３１２の外周面３３との距離をＬ２１，Ｌ２２と呼ぶ（図２，図５）。上記ターン２００のうち、上記並び方向に沿って延びる箇所であって、貫通ビアホール２７に近い側の箇所の周縁２４１と、コア片３１の連結部３１０又はコア片３２の外周面３３との距離をＬ１１，Ｌ１２と呼ぶ（図２，図５）。第二の表層パターン２２において、上記並び方向に沿って延びる箇所のうち、貫通ビアホール２７から遠い側の箇所の周縁２４２と、連結部３１０又はコア片３２の外周面３３との距離をＬ１３と呼ぶ（図５）。
　本例では、Ｌ２１＝Ｌ２２＝Ｌ１３、Ｌ１１＝Ｌ１２である。即ち、第二の表層パターン２２と磁性コア３の磁脚３１２との間の距離は、上述の貫通ビアホール２７に近い箇所を除いて、実質的に同じ大きさである。また、本例では、Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ１３＜Ｌ２７＜Ｌ１１，Ｌ１２である。従って、距離Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ１３は、表層パターン２１，２２の周縁２４１，２４２と磁性コア３の外周面３３との間の最短距離である。ここでは、図１に示すように、上記最短距離をＬ２と呼ぶ。なお、ここでの距離は、絶縁基板６０の表面方向に沿った長さである。
　コイル部２と磁性コア３とが組付けられた状態において、内層パターン２３の周縁２４３と磁性コア３の外周面３３との距離のうち、最短距離を求める。ここでは、磁脚３１２の外周面３３の全周に対して、外周面３３から内層パターン２３１，２３２のターン２００の周縁２４３までの距離を求める。本例では内層パターン２３１，２３２の周縁２４３と磁性コア３の外周面３３との距離をＬ３１，Ｌ３２と呼ぶ。本例では、距離Ｌ３１，Ｌ３２はいずれも、磁脚３１２の周方向の全周にわたって実質的に同じ大きさである。また、Ｌ３１＝Ｌ３２である。更に、Ｌ３１，Ｌ３２＜Ｌ２７である。従って、距離Ｌ３１，Ｌ３２は、内層パターン２３１，２３２の周縁２４３と磁性コア３の外周面３３との間の最短距離である。ここでは、図１に示すように、上記最短距離をＬ３と呼ぶ。
　本例では、表層パターン２１，２２と磁性コア３との最短距離Ｌ２が内層パターン２３１，２３２と磁性コア３との最短距離Ｌ３より大きい。ここでは、更に、Ｌ３＜Ｌ２＜Ｌ２７＜Ｌ１１，Ｌ１２である。従って、磁脚３１２の周方向の全周にわたって、磁性コア３から表層パターン２１，２２の周縁２４１，２４２の内縁までの距離が、磁性コア３から内層パターン２３１，２３２の周縁２４３の内縁までの距離より大きく確保されている。最短距離Ｌ２は、表層パターン２１，２２と磁性コア３との間における絶縁基板６０の表面方向に沿った電気絶縁距離を確保するように調整される。そのため、表層パターン２１，２２は、絶縁基板６０によって覆われていないものの、磁性コア３に対して電気的に絶縁される。
　最短距離Ｌ２は、所定の電気絶縁距離、ここでは水平方向の絶縁距離を有するように調整すればよい。使用電圧等にもよるが、例えば、最短距離Ｌ２は、最短距離Ｌ３の１．５倍以上４．０倍以下が挙げられる。絶縁性の向上の観点から、最短距離Ｌ２は最短距離Ｌ３の１．８倍以上、２．０倍以上でもよい。コイル外径の大型化の防止の観点から、最短距離Ｌ２は最短距離Ｌ３の３．８倍以下、３．５倍以下でもよい。本例の最短距離Ｌ２は、最短距離Ｌ３の１．５倍以上３．５倍以下である。
　本例では、表層パターン２１，２２のコイル外径と、内層パターン２３のコイル外径とが等しくなるように、最短距離Ｌ２，Ｌ３、幅Ｗｏ，Ｗｉ及びターン数が調整されている。そのため、絶縁基板６０の厚さ方向から平面視すれば、表層パターン２１，２２の外縁と、内層パターン２３の外縁とは、実質的に一致する。また、磁性コア３の外周面３３から表層パターン２１，２２の外縁までの距離であって絶縁基板６０の表面方向に沿った距離と、磁性コア３の外周面３３から内層パターン２３の外縁までの距離であって上記表面方向に沿った距離とが等しい（図１）。更に、Ｌ３＜Ｌ２により、内層パターン２３の内縁は、表層パターン２１，２２の内縁より、絶縁基板６０の表面方向に沿って磁性コア３の磁脚３１１，３１２側に突出する（図１）。
〈絶縁構造〉
　絶縁構造４は、コイル部２と磁性コア３との間において、主として、絶縁基板６０の厚さ方向に沿った電気的な絶縁を確保する。詳しくは、絶縁構造４は、第二の表層パターン２２のターン２００の一部と、磁性コア３における上記ターン２００の一部が重複して配置される箇所との間に配置される。上記箇所は、コア片３２において、一方のコア片３１の連結部３１０に向かい合う面である。上記向かい合う面は、図１では上面の一部である。上記上面の一部は、コア片３２の上面のうち、磁脚３１１，３１２に挟まれる領域である。第二の表層パターン２２のターン２００の一部は、コア片３２の上面において、磁脚３１１，３１２より内側の領域に配置される。つまり、第二の表層パターン２２のターン２００の一部は、磁脚３１１，３１２に挟まれるように配置される。
　絶縁構造４は、電気絶縁材料から構成される部材を利用できる。絶縁構造４は、中実体でも、中空体でもよい。中実体の具体例として、シート材、ボビン等の樹脂成形体、絶縁紙が挙げられる。また、中実体の別の具体例として、グリス層といった流体物からなる塗布層等が挙げられる。中空体は、空気が挙げられる。磁性コア３に対して、隙間をあけて回路基板６を配置すれば、空気からなる絶縁構造４を設けることができる。
　本例の絶縁構造４は、シート材４０である。シート材４０の構成材料は、樹脂等が挙げられる。上記構成材料は、樹脂に加えて、熱伝導性に優れる電気絶縁材料、例えばアルミナ、シリカ等のセラミックスからなる粉末等を含んでもよい。このような絶縁構造４は、熱伝導性に優れる。本例のシート材４０は、上述の熱伝導性に優れる粉末を含む。なお、図６は、回路基板６とシート材４０とを重ね合わせて示すが、回路基板６と絶縁構造４とは一体化されている必要はない。回路基板６と絶縁構造４とは分離されていてもよい。
　更に、本例では、絶縁構造４を構成するシート材４０の一部が磁脚３１１，３１２より外側の領域にも配置される。このシート材４０の一部は、第二の表層パターン２２のうち、磁脚３１１，３１２の外側に配置される箇所と後述する台座部８とに挟まれる。即ち、シート材４０における磁脚３１１，３１２の内側の領域は、表層パターン２２における磁脚３１１，３１２の内側の領域と、磁性コア３との間を電気的に絶縁する。シート材４０における磁脚３１１，３１２の外側の領域は、表層パターン２２における磁脚３１１，３１２の外側の領域と、台座部８との間を電気的に絶縁する。
　シート材４０は、シート材４０の表面から裏面に貫通する二つの孔４３を備える（図６も参照）。孔４３は、シート材４０において、磁性コア３の磁脚３１１，３１２が挿通される箇所に設けられる。各孔４３には、磁脚３１１，３１２が嵌め込まれる。そのため、孔４３の形状及び大きさは、磁脚３１１，３１２の形状及び大きさに対応している。本例の孔４３の形状は長方形状である。
　絶縁構造４の厚さは、絶縁構造４の構成材料に応じて調整するとよい。特に、絶縁構造４の厚さは、第二の表層パターン２２と磁性コア３との間、表層パターン２２と台座部８との間に、所定の電気絶縁距離が確保されるように調整される。本例では、絶縁構造４の厚さは、表層パターン２２とコア片３２における上述の上面との間、表層パターン２２と台座部８における後述の載置面との間に、所定の電気絶縁距離が確保されるように調整される。
〈放熱構造〉
　本例では、上述のように絶縁基板６０の第一面６０１において、磁性コア３に重複して配置される箇所は、パターンコイル２０を備えていない。上記箇所に上述のダミーパターンが設けられると、放熱性を高めることができる。また、上記箇所にダミーパターンが設けられても、磁気部品１における絶縁基板６０の厚さ方向の大きさが増大することを低減し易い。
（回路構成体）
　実施形態１の回路構成体１０は、実施形態１の磁気部品１と、台座部８とを備える。磁気部品１の説明は上述の通りである。以下、台座部８を説明する。
〈台座部〉
　台座部８には、コイル部２及び絶縁基板６０を備える回路基板６と、磁性コア３とが載置される。代表的には、台座部８は、熱伝導性に優れる材料から構成されることで、放熱部材として機能する。この場合、台座部８は、コイル部２の熱、回路基板６に実装される電子部品の熱等を外部に放出することで、これらの温度上昇を抑制する。
　台座部８の一面は、代表的には回路基板６及び磁性コア３の載置面である。図１では、台座部８の上面が上記載置面である。図１は、上記載置面が平坦な平面からなる場合を例示する。
　本例の台座部８は、磁性コア３の一部が収納される凹部８０を備える。ここではコア片３２が凹部８０に収納される。凹部８０は、上述の載置面に開口する。また、凹部８０は、載置面とは向かい合う側、図１では下側に向かって設けられている。凹部８０の形状は、磁性コア３において凹部８０に収納される箇所の形状に対応している。ここでは凹部８０の形状は、コア片３２の形状に対応して直方体状である。凹部８０の形状と磁性コア３における上述の収納箇所の形状とが対応していることで、凹部８０の内周面と上記収納箇所の外周面３３との隙間が小さくなり易い。そのため、回路基板６のコイル部２の熱が磁性コア３を介して台座部８に伝わり易い。
　凹部８０の内寸は、磁性コア３における上述の収納箇所の大きさに応じて調整するとよい。上記内寸が磁性コア３の上記収納箇所の外寸より若干大きければ、磁性コア３を凹部８０に嵌め込み易い。凹部８０の深さが深いほど、磁性コア３において、台座部８の上述の載置面から突出する高さが小さくなり易い。また、磁性コア３において、台座部８に近接する箇所が多くなる。そのため、コイル部２の熱が磁性コア３を介して台座部８に伝わり易い。
　本例では、凹部８０の深さは、コア片３２の厚さに実質的に等しい。ここでのコア片３２の厚さは、磁脚３１１，３１２の軸方向に沿った長さである。コア片３２が凹部８０に収納された状態では、コア片３２におけるコア片３１の連結部３１０に向かい合う面と、台座部８の上述の載置面とは実質的に面一に配置される（図１）。そのため、回路基板６において、第二の表層パターン２２が設けられた絶縁基板６０の第二面６０２と台座部８の上記載置面との間隔は、絶縁構造４の厚さ、ここではシート材４０の厚さ程度である。従って、回路基板６は、磁性コア３に起因して、台座部８の上記載置面から離れて配置されることが無い。このような回路基板６は、台座部８の上記載置面によって安定して支持される。
　凹部８０の形成方法は、適宜選択できる。上記形成方法は、例えば、鋳造による成形、切削加工、パンチ等を用いた塑性加工等が挙げられる。
　その他、台座部８は、上記載置面以外の箇所、例えば上記載置面とは反対側の箇所に図示しないフィンを備えてもよい。フィンを備える台座部８は、表面積が増大されることで、放熱性に優れる。
　台座部８の構成材料は、例えば金属が挙げられる。特に、アルミニウム、又はアルミニウム基合金は、熱伝導性に優れる上に、軽量な台座部８を構築できて好ましい。台座部８の構成材料が金属である場合、凹部８０の形成方法は、例えば、鋳造による成形、切削加工、パンチ等を用いた塑性加工等が挙げられる。
　台座部８には、絶縁基板６０の第二面６０２に備えられる第二の表層パターン２２が近接して配置される。そのため、台座部８の構成材料が金属等の導電性材料である場合、表層パターン２２と台座部８との間を電気的に絶縁することが望まれる。本例では、上述のように絶縁構造４の一部によって、表層パターン２２と台座部８との間が電気的に絶縁される。ここではシート材４０の一部が、台座部８において表層パターン２２のターン２００が重複して配置される箇所と、絶縁基板６０との間に設けられている。
（製造方法）
　実施形態１の磁気部品１は、例えば、コイル部２と孔６３とを備える回路基板６と、磁性コア３とを用意し、回路基板６と磁性コア３とを組付けることで製造することが挙げられる。
　実施形態１の回路構成体１０は、例えば、台座部８に磁気部品１を載置することで製造することが挙げられる。本例では、凹部８０を備える台座部８を用意し、磁性コア３の一部、ここではコア片３２を凹部８０に嵌め込んだ後、回路基板６を台座部８に載置し、更にコア片３１を組付けることで製造することが挙げられる。
（用途）
　実施形態１の磁気部品１及び回路構成体１０は、電源ユニット等の電気接続箱に備えられる回路部品、例えば各種の電圧変換装置の回路部品に利用することができる。より具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ、ＡＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＡＣインバータ等を構成する回路部品が挙げられる。特に、磁気部品１及び回路構成体１０は、小型であることが望まれる自動車用の回路部品等に好適に利用できる。
（主な作用・効果）
　実施形態１の磁気部品１及び実施形態１の回路構成体１０は、以下の理由（Ａ），（Ｂ）によって、以下の構造αに比較して、パターンコイル２０と磁性コア３との間の電気絶縁性に優れる。上記の構造αは、両表層パターン２１，２２が磁性コア３に重複して配置される箇所を有し、かつ表層パターン２１，２２の表面がレジスト層６２に覆われるのみである。このような実施形態１の磁気部品１及び実施形態１の回路構成体１０は、高圧用途、例えば使用電圧が２００Ｖ以上といった用途であっても、パターンコイル２０と磁性コア３との間での短絡を防止し易い。
（Ａ）第一の表層パターン２１が磁性コア３に重複して配置される箇所を有さない。
（Ｂ）絶縁構造４は、第二の表層パターン２２において磁性コア３に重複して配置される箇所と、磁性コア３との間における垂直方向の絶縁距離を確保する。
　本例の磁気部品１及び本例の回路構成体１０は、以下の理由（１）から（４）により、パターンコイル２０と磁性コア３との間の電気絶縁性により優れる。そのため、磁気部品１及び回路構成体１０は、上述の高圧用途であっても、パターンコイル２０と磁性コア３との間での短絡をより防止し易い。
（１）Ｌ３＜Ｌ２であるため、表層パターン２１，２２と磁性コア３との間の水平方向の絶縁距離が内層パターン２３と磁性コア３との間の水平方向の距離より長く確保される。特に、表層パターン２１，２２と磁性コア３との最短距離Ｌ２と、内層パターン２３と磁性コア３との最短距離Ｌ３とが同じ場合に比較して、本例では磁性コア３に対する水平方向の絶縁距離が長く確保される。
（２）絶縁基板６０は、内層パターン２３と磁性コア３との間における水平方向の絶縁距離を確保する。即ち、絶縁基板６０の第一面６０１側に位置する第一の内層パターン２３１は、絶縁基板６０によって、特に磁性コア３においてコア片３１の連結部３１０の内面に対して電気的に絶縁される。なお、絶縁基板６０は、積層方向に隣り合うパターンコイル２０同士における垂直方向の絶縁距離も確保する。
（３）渦巻きの内周側の貫通ビアホール２７３が磁性コア３から比較的離れて設けられている。そのため、貫通ビアホール２７３は、磁性コア３に近接している場合に比較して、磁性コア３に対する水平方向の絶縁距離を大きく確保できる。
（４）表層パターン２１，２２と内層パターン２３とが渦巻きの外周側の貫通ビアホール２７１，２７２によって接続される。そのため、貫通ビアホール２７１，２７２を含めて、表層パターン２１，２２は、磁性コア３から比較的離れて設けられている。
　本例の磁気部品１及び本例の回路構成体１０は、更に以下の効果（ａ）～（ｄ）を奏する。
（ａ）以下の理由により、一つのコイル部２における総ターン数が多い。
（ａ１）第一の表層パターン２１のターン数が０．２ターン以上である。第二の表層パターン２２のターン数及び内層パターン２３１，２３２のターン数がいずれも１ターン以上である。
（ａ２）内層パターン２３１，２３２のターン数が表層パターン２１，２２のターン数より多い。なお、内層パターン２３は絶縁基板６０に覆われる。そのため、内層パターン２３の周縁２４３は、表層パターン２１，２２の周縁２４１，２４２より磁性コア３に近づけて配置できる。このことから、内層パターン２３のターン数は、表層パターン２１，２２のターン数より多くし易い。代表的には、本例のように内層パターン２３のターン数は、複数ターンであることが挙げられる。更に、本例では、内層パターン２３の幅Ｗｉが表層パターン２１，２２の幅Ｗｏより狭い。そのため、一つのコイル部２において、コイル外径が大き過ぎないようにしつつ、内層パターン２３のターン数を多くすることができる。
（ｂ）以下の理由により、磁気部品１及び回路構成体１０は放熱性に優れる。
（ｂ１）表層パターン２１，２２の幅Ｗｏが内層パターン２３の幅Ｗｉより広い。そのため、表層パターン２１，２２によって、コイル部２の熱が回路基板６の外部に放出され易い。
（ｂ２）絶縁構造４が放熱性に優れるシート材４０である。
（ｂ３）台座部８の凹部８０に磁性コア３の一部が収納されている。そのため、コイル部２の熱が磁性コア３を介して台座部８に伝わり易い。
（ｃ）以下の理由により、磁気部品１及び回路構成体１０は小型である。
（ｃ１）第一の表層パターン２１に対してレジスト層６２があればよく、絶縁構造４が不要である。そのため、一つのコイル部２におけるパターンコイル２０の積層方向に沿った大きさを小さくすることができる。本例では、製造性等を考慮して、絶縁基板６０の第一面６０１と磁性コア３のうち、コア片３１の連結部３１０の内面との間に若干の隙間を有するが、第一面６０１と連結部３１０の内面とが接してもよい。
（ｃ２）内層パターン２３のターン数が多いことで、一つのコイル部２における総ターン数が多くても、パターンコイル２０の積層数が少なくてよい。そのため、一つのコイル部２におけるパターンコイル２０の積層方向に沿った大きさを小さくすることができる。
（ｃ３）内層パターン２３の幅Ｗｉが表層パターン２１，２２の幅Ｗｏより狭い。そのため、内層パターン２３のターン数が多くても、一つのコイル部２におけるコイル外径を小さくすることができる。
（ｃ４）台座部８の凹部８０に磁性コア３の一部が収納されている。そのため、磁性コア３において、台座部８における上述の載置面からの突出高さを小さくすることができる。
（ｃ５）上述の高圧用途であっても、パターンコイル２０を主体とするコイル部２は、エナメル線等の線材からなるコイルに比較して、コイル部２の軸方向に沿った長さを小さくすることができる。
（ｄ）以下の理由により、磁気部品１及び回路構成体１０は製造性に優れる。
（ｄ１）第一の表層パターン２１に対して絶縁構造４が不要である。そのため、部品点数又は組立工程数が少ない。
（ｄ２）貫通ビアホール２７による層間接続によって、パターンコイル２０同士が電気的に接続される。そのため、ビルドアップによる層間接続に比較して、接続作業が行い易い。結果として、製造コストが低くなり易い。
（ｄ３）回路基板６の孔６３に磁性コア３の磁脚３１１，３１２が嵌め込まれる。また、台座部８の凹部８０に磁性コア３の一部が嵌め込まれる。そのため、回路基板６のコイル部２に対する磁性コア３の位置決め、台座部８に対する磁性コア３の位置決めが行い易い。
（ｄ４）第二の表層パターン２２と磁性コア３及び台座部８との間の絶縁構造４が一体物である。そのため、部品点数又は組立工程数が少ない。
　本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　例えば、実施形態１の磁気部品１及び実施形態１の回路構成体１０に対して、以下の少なくとも一つの変更が可能である。
〈コイル部〉
（１）コイル部２の数が一つ、又は三つ以上である。
　実施形態１を含めて、コイル部２の数が複数である場合、少なくとも一つのコイル部２は、磁気的に結合されなくてもよい。
（２）複数のコイル部２を備える場合、複数のコイル部２が直列接続される、又は並列接続される。
（３）複数のコイル部２を備える場合、コイル部２の磁束方向が異なる。
　例えば、二つのコイル部２の磁束方向が異なる形態として、各コイル部２の巻方向が逆であり、電流の向きが同じである形態、コイル部２の巻方向が同じであり、電流の向きが逆である形態等が挙げられる。
（４）一つのコイル部２において、パターンコイル２０の層数が二層であり、内層パターン２３を備えていない。又は、パターンコイル２０の層数が三層であり、内層パターン２３の層数が一層である。又は、パターンコイル２０の層数が五層以上であり、内層パターン２３の層数が三層以上である。
（５）一つのコイル部２において、パターンコイル２０同士の層間接続がビルドアップによる接続箇所を含む。この場合、表層パターン２１，２２における内層パターン２３との接続箇所が絶縁基板６０の第一面６０１，第二面６０２に露出されない。そのため、上記接続箇所は、絶縁基板６０によって、磁性コア３に対して電気的に絶縁される。
（６）一つのコイル部２に備えられる少なくとも二つのパターンコイル２０において、導体断面積、幅、及び厚さが異なる。この場合、各パターンコイル２０における導体断面積、幅、及び厚さが異なってもよい。又は、この場合、パターンコイル２０の層数が四層以上であれば、導体断面積、幅、及び厚さからなる群より選択される少なくとも一つが等しいパターンコイル２０を含んでもよい。又は、一つのコイル部２に備えられる全てのパターンコイル２０において、導体断面積が等しく、幅及び厚さも等しくてもよい。
（７）渦巻きの内周側に位置する貫通ビアホール２７の仕様と、渦巻きの外周側に位置する貫通ビアホール２７の仕様が等しい。
（８）Ｌ２１≠Ｌ２２である。
　例えば、Ｌ２１＜Ｌ２２であれば、第一の表層パターン２１と磁性コア３との距離Ｌ２１が表層パターン２１，２２と磁性コア３との最短距離Ｌ２である。即ち、Ｌ３＜Ｌ２１＝Ｌ２＜Ｌ２２である。
（９）表層パターン２１，２２の外縁と内層パターン２３の外縁とがずれている。
　例えば、少なくとも一層の内層パターン２３の外縁は、少なくとも一層の表層パターン２１，２２の外縁から突出してもよい。この場合、表層パターン２１，２２の一部と内層パターン２３の一部とが絶縁基板６０の厚さ方向に重複して配置されると、コイル部２のコイル外径が小さくなり易い。
〈磁性コア〉
（１）　磁性コア３がＵＩ型コアではなく、ＵＵ型コア、ＥＩ型コア、ＥＥ型コア等である。
　磁性コア３がＥＩ型コア、ＥＥ型コアである場合、回路基板６は、三つの孔６３を備えるとよい。
（２）磁脚３１１，３１２の形状が円柱状等である。
〈絶縁構造〉
（１）絶縁構造４が異なる材料からなる複数の部材を備える。
　例えば、絶縁構造４は、グリス層とシート材４０とを備えてもよい。
（２）絶縁構造４において、磁脚３１１，３１２の内側に配置される箇所と、磁脚３１１，３１２の外側に配置される箇所とが一体物ではなく、独立している。
　この場合、絶縁構造４における上記内側の箇所の構成材料と上記外側の箇所の構成材料とは、同じでもよいし、異なってもよい。
〈台座部〉
　台座部８が凹部８０を備えておらず、回路基板６を支持する支持台を備える。支持台の図示は省略する。
　例えば、台座部８の上述の載置面に二つの支持台が所定の間隔をあけて突設される。二つの支持台間には、磁性コア３の一部、ここではコア片３２が嵌め込まれる。二つの支持台を橋渡しするように、回路基板６及びシート材４０が配置される。
　１　磁気部品
　２　コイル部
　　２０　パターンコイル、２００　ターン
　　２１，２２　表層パターン、２３，２３１，２３２　内層パターン
　　２４１，２４２，２４３　周縁
　　２５１，２５２，２５３，２５４　端部
　　２５５，２５６，２５７，２５８　端部
　　２７，２７１，２７２，２７３　貫通ビアホール
　３　磁性コア
　　３１，３２　コア片、３１１，３１２　磁脚、３１０　連結部
　　３３　外周面
　４　絶縁構造
　　４０　シート材、４３　孔
　６　回路基板
　　６０　絶縁基板、６０１　第一面、６０２　第二面
　　６２　レジスト層、６３　孔
　８　台座部
　　８０　凹部
　１０　回路構成体
　Ｌ２，Ｌ３，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３　距離
　Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２７，Ｌ３１，Ｌ３２　距離
　Ｗｉ，Ｗｏ　幅

Claims (7)

  1. 　ターンを有するコイル部と、
    　磁性コアと、
    　絶縁構造と、を備え、
    　前記磁性コアは、前記ターンの内側及び前記ターンの外側に配置され、
    　前記コイル部は、絶縁基板に設けられた多層のパターンコイルを備え、
    　前記パターンコイルは、第一の表層パターンと第二の表層パターンとを備え、
    　前記第一の表層パターンは、前記絶縁基板の第一面に設けられ、
    　前記第二の表層パターンは、前記絶縁基板において前記第一面に向かい合う第二面に設けられ、
    　前記第一の表層パターンの前記ターンは、前記磁性コアに重複して配置されず、前記磁性コアの外側に配置され、
    　前記第二の表層パターンの前記ターンの一部は、前記磁性コアに重複して配置され、
    　前記絶縁構造は、前記磁性コアにおいて前記第二の表層パターンの前記ターンが重複して配置される箇所と前記絶縁基板との間に設けられる、
    磁気部品。
  2. 　前記第一の表層パターンのターン数は、０．２ターン以上０．８ターン以下である、請求項１に記載の磁気部品。
  3. 　前記パターンコイルは、一層以上の内層パターンを備え、
    　前記一層以上の内層パターンは、前記第一の表層パターン及び前記第二の表層パターンより前記絶縁基板の厚さ方向の内側に設けられる、請求項１又は請求項２に記載の磁気部品。
  4. 　前記一層以上の内層パターンは、渦巻き状の前記ターンと、この渦巻き状の前記ターンにおける二つの端部のそれぞれに設けられる貫通ビアホールとを備え、
    　前記貫通ビアホールのうち、渦巻きの内周側の前記端部に設けられる前記貫通ビアホールは、この端部の周縁のうち、前記磁性コアから離れる側の箇所に偏って設けられている、請求項３に記載の磁気部品。
  5. 　前記第一の表層パターン及び前記第二の表層パターンは、前記貫通ビアホールのうち、渦巻きの外周側の前記端部に設けられる前記貫通ビアホールを介して前記内層パターンに接続される、請求項４に記載の磁気部品。
  6. 　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の磁気部品と、
    　前記絶縁基板及び前記磁性コアが載置される台座部とを備える、
    回路構成体。
  7. 　前記台座部は、前記磁性コアの一部が収納される凹部を備え、
    　前記絶縁構造の一部は、前記台座部において前記第二の表層パターンの前記ターンが重複して配置される箇所と前記絶縁基板との間に設けられる、請求項６に記載の回路構成体。
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