JP2023083520A

JP2023083520A - トランス

Info

Publication number: JP2023083520A
Application number: JP2023070539A
Authority: JP
Inventors: 真吾河野; Shingo Kawano
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2023-04-24
Publication date: 2023-06-15
Also published as: JP7269771B2; JP2020161725A

Abstract

【課題】第１コイルパターンおよび第２コイルパターンを有する基板の構造が複雑になるのを抑制することが可能なトランスを提供する。【解決手段】トランス１は、基材３１と、基材３１の第１表面３１ａに設けられる第１コイルパターン３２ａと、基材３１の第２表面３１ｂに設けられる第２コイルパターン３３ａと、を有する基板３０を備え、第１表面３１ａには、第１配線パターン３２ｂが設けられており、第１コイルパターン３２ａの内周側の端部３２ｅと第１配線パターン３２ｂの一端部３２ｇとは、第１ジャンパーピン３５によって電気的に接続されており、第２表面３１ｂには、第２配線パターン３３ｂが設けられており、第２コイルパターン３３ａの内周側の端部３３ｅと第２配線パターン３３ｂの一端部３３ｇとは、第２ジャンパーピン３７によって電気的に接続されている。【選択図】図５

Description

本発明は、第１コイルパターンおよび第２コイルパターンを有する２層基板と、第１コ
イルパターンと第２コイルパターンとを電磁結合するコアと、を備えたトランスに関する
。

従来、渦巻き状の第１コイルパターン、絶縁性の基材、及び渦巻き状の第２コイルパタ
ーンが積層された基板と、第１コイルパターンと第２コイルパターンとを電磁結合するコ
アと、を備えたトランス（変圧器）が知られている。このようなトランスでは、第１コイ
ルパターンおよび第２コイルパターンの内周側の端部に対して電気的に接続するために、
第１コイルパターンと第２コイルパターンとの層間に引き出し用の導電パターンが設けら
れている。すなわち、基板は、３層以上（通常、４層以上）の導電層を有する多層基板に
形成されている。そして、第１コイルパターンおよび第２コイルパターンの内周側の端部
は、引き出し用の導電パターンを用いて、第１コイルパターンおよび第２コイルパターン
の外側に電気的に引き出されている。

なお、渦巻き状のコイルパターンが４層設けられた４層基板は、例えば特許文献１に開
示されている。

特開２００９－０１６５０４号公報

しかしながら、基板を３層以上（通常、４層以上）の導電層を有する多層基板に形成す
ると、基板の構造が複雑になりコストが増加するという問題点がある。

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、第１コイルパターンおよび第２
コイルパターンを有する基板の構造が複雑になるのを抑制することが可能なトランスを提
供することを課題とする。

本発明に係るトランスは、絶縁性の基材と、前記基材の第１表面に設けられる導電性の
渦巻き状の第１コイルパターンと、前記基材の第２表面に設けられる導電性の渦巻き状の
第２コイルパターンと、を有する２層基板と、前記第１コイルパターンと前記第２コイル
パターンとを電磁結合するコアと、を備え、前記基材の前記第１表面には、前記第１コイ
ルパターンに対して所定の距離を隔てて配置される第１配線パターンが設けられており、
前記第１コイルパターンの内周側の端部と前記第１配線パターンの一端部とは、第１ジャ
ンパー部材によって電気的に接続されており、前記基材の前記第２表面には、前記第２コ
イルパターンに対して所定の距離を隔てて配置される第２配線パターンが設けられており
、前記第２コイルパターンの内周側の端部と前記第２配線パターンの一端部とは、第２ジ
ャンパー部材によって電気的に接続されている。

本発明のトランスによれば、第１コイルパターンの内周側の端部と第１配線パターンの
一端部とは、第１ジャンパー部材によって電気的に接続されている。これにより、渦巻き
状の第１コイルパターンの内周側の端部を第１ジャンパー部材によって電気的に引き出す
ことができる。同様に、第２コイルパターンの内周側の端部と第２配線パターンの一端部
とは、第２ジャンパー部材によって電気的に接続されている。これにより、渦巻き状の第
２コイルパターンの内周側の端部を第２ジャンパー部材によって電気的に引き出すことが
できる。その結果、基板を、３層以上（通常、４層以上）の導電層を有する多層基板に形
成する必要がないので、基板の構造が複雑になるのを抑制しコストの増加を抑制すること
ができる。

上記トランスにおいて、好ましくは、前記第１コイルパターンは、前記２層基板の厚み
方向から見て前記コアと重なる第１オーバーラップ領域を有し、前記第２コイルパターン
は、前記厚み方向から見て前記コアと重なる第２オーバーラップ領域を有し、少なくとも
前記第１オーバーラップ領域および前記第２オーバーラップ領域は、前記厚み方向から見
て同一形状で同一位置に設けられている。第１コイルパターンおよび第２コイルパターン
に電流が流れると、第１コイルパターンおよび第２コイルパターンが発熱するため、トラ
ンスの特性に悪影響を及ぼす場合がある。そこで、上記のように、少なくとも前記第１オ
ーバーラップ領域および前記第２オーバーラップ領域を前記厚み方向から見て同一形状で
同一位置に設ければ、第１オーバーラップ領域と第２オーバーラップ領域とを互いに近づ
けることができるので、第１コイルパターンおよび第２コイルパターンのうちの発熱量の
多いコイルパターンの熱を、第１コイルパターンおよび第２コイルパターンのうちの発熱
量の少ないコイルパターンに放熱（熱伝導）することができる。このため、第１コイルパ
ターンおよび第２コイルパターンのうちの発熱量の多いコイルパターンの温度が高くなり
すぎるのを抑制することができるので、トランスの特性が低下するのを抑制することがで
きる。

上記トランスにおいて、好ましくは、前記コアおよび前記２層基板が積層される平板状
の基台を含む金属製の筐体を備え、前記第１コイルパターンおよび前記第２コイルパター
ンは、それぞれ１次コイルおよび２次コイルであり、前記２層基板は、前記第１表面が前
記基台に対向するように配置されており、前記第１コイルパターンは、前記２層基板の厚
み方向から見て前記コアと重ならない非オーバーラップ領域を含み、前記基台には、前記
２層基板の熱を放熱するための放熱部が前記基台から前記２層基板側に突出するように設
けられており、前記放熱部と前記非オーバーラップ領域との間には、前記放熱部および前
記非オーバーラップ領域に密着するように絶縁性の放熱部材が設けられている。このよう
に構成すれば、１次コイルである第１コイルパターンの熱を放熱部材を介して効率良く放
熱部に放熱（熱伝導）することができる。このため、１次コイルに２次コイルよりも多く
の電流を流す（１次コイルの発熱量が２次コイルの発熱量よりも多い）回路構成にした場
合に、放熱性をより向上させることができる。また、放熱部材は絶縁性であるため、放熱
部に金属を用いることができ、放熱性を容易に向上させることができる。

上記トランスにおいて、好ましくは、前記第１コイルパターンおよび前記第２コイルパ
ターンの前記内周側の端部は、前記コアに対して一方側の部分に配置されており、前記第
１コイルパターンおよび前記第２コイルパターンの外周側の端部は、前記コアに対して他
方側の部分に配置されており、前記第１配線パターンおよび前記第２配線パターンの前記
一端部は、前記コアに対して一方側の部分に配置されており、前記第１配線パターンおよ
び前記第２配線パターンの他端部は、前記コアに対して他方側の部分に配置されている。
このように構成すれば、コアに対して一方側の部分に配置された、第１コイルパターンお
よび第２コイルパターンの内周側の端部を、コアに対して他方側の部分に容易に電気的に
引き出すことができる。

上記トランスにおいて、好ましくは、前記コアおよび前記２層基板が積層される平板状
の基台を含む金属製の筐体を備え、前記コアは、前記２層基板の厚み方向から見て互いに
所定の間隔を隔てて配置される一対のコアを含み、前記基台には、前記基台から前記２層
基板側に突出するように前記一対のコアの間に配置される中央放熱部が設けられており、
前記中央放熱部と前記２層基板との間には、前記中央放熱部および前記２層基板に密着す
るように絶縁性の放熱部材が設けられている。第１コイルパターンおよび第２コイルパタ
ーンに電流が流れた際に発生する熱は基板の中央部に籠りやすい。そこで、上記のように
、一対のコアの間に配置される中央放熱部を基台に設け、中央放熱部と２層基板との間に
、中央放熱部および２層基板に密着するように放熱部材を設ければ、２層基板の中央部の
熱を効率良く中央放熱部に放熱（熱伝導）することができる。また、放熱部材は絶縁性で
あるため、中央放熱部に金属を用いることができ、放熱性を容易に向上させることができ
る。

本発明によれば、第１コイルパターンおよび第２コイルパターンを有する基板の構造が
複雑になるのを抑制することが可能なトランスを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るトランスの構造を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るトランスの構造を示す分解斜視図である。本発明の一実施形態に係るトランスの筐体の構造を示す斜視図である。図１の１００－１００線に沿った断面図である。本発明の一実施形態に係るトランスの基板を第１表面側から示す図である。本発明の一実施形態に係るトランスの基板を第２表面側から示す図である。図１の１５０－１５０線に沿った断面図である。本発明の一実施形態に係るトランスの第１ジャンパーピンおよび第２ジャンパーピン周辺の構造を示す拡大断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るトランス１（変圧器）の構造につい
て説明する。

トランス１は図１および図２に示すように、金属製の筐体１０、放熱シート（放熱部材
）２１、下側コア（コア）２２、放熱シート（放熱部材）２３、基板（２層基板）３０、
放熱シート（放熱部材）２４、スペーサ２５ａ、２５ｂ、上側コア（コア）２６、放熱シ
ート（放熱部材）２７、金属製の押えプレート２８によって構成されている。

筐体１０全体は、良好な熱伝導性を有する例えば銅やアルミニウム等の金属によって形
成されている。筐体１０は図２および図３に示すように、下側コア２２、基板３０および
上側コア２６等が積層配置される平板状の基台１１を備え、基台１１の４隅に形成された
ネジ挿入穴１１ａを用いてヒートシンク（図示せず）に取り付けられる。筐体１０は、後
述するように、下側コア２２、基板３０および上側コア２６で発生した熱を、基台１１を
介してヒートシンク（図示せず）に放熱（熱伝導）する。なお、基台１１とヒートシンク
（図示せず）との間には、熱伝導性の良好な放熱シート等が配置される。

基台１１の所定領域には、所定の深さを有するとともに、放熱シート２１が配置される
一対のシート載置用凹部１１ｂが形成されている。一対のシート載置用凹部１１ｂは、矢
印ＡＡ´方向に互いに所定の間隔を隔てて配置されている。

基台１１の一対のシート載置用凹部１１ｂの間の部分には、基台１１の上面から上方に
（基板３０側に）突出するように、中央放熱部１２が形成されている。中央放熱部１２は
、矢印ＢＢ´方向に延びるように形成されている。また、中央放熱部１２の中心には、基
板３０を固定するためのネジ穴１２ａが形成されている。

基台１１には、一対のシート載置用凹部１１ｂを矢印ＡＡ´方向に挟むように、第１放
熱部１４ａおよび第２放熱部１４ｂと第３放熱部１４ｃとが設けられている。第１放熱部
１４ａ、第２放熱部１４ｂおよび第３放熱部１４ｃは、基台１１の上面から上方に突出す
るように形成されているとともに、矢印ＢＢ´方向に延びるように形成されている。なお
、中央放熱部１２、第１放熱部１４ａ、第２放熱部１４ｂおよび第３放熱部１４ｃは、上
面の高さが互いに略同じになるように形成されている。

第２放熱部１４ｂは、中央放熱部１２、第１放熱部１４ａおよび第３放熱部１４ｃに比
べて矢印ＢＢ´方向の長さが短くなるように形成されている。また、第２放熱部１４ｂは
、基台１１の矢印ＢＢ´方向の中心に対して矢印Ｂ´方向に配置されている。このため、
第２放熱部１４ｂの矢印Ｂ方向の部分には、スペースＳが形成されている。また、図４に
示すように、第２放熱部１４ｂは、シート載置用凹部１１ｂから所定の隙間を隔てて配置
されており、第１放熱部１４ａは、第２放熱部１４ｂから所定の隙間を隔てて配置されて
いる。また、第３放熱部１４ｃは、シート載置用凹部１１ｂから所定の隙間を隔てて配置
されている。これらの隙間に冷却風を送風すれば、トランス１の放熱性を向上させること
が可能である。

基台１１には図３に示すように、一対のシート載置用凹部１１ｂを矢印ＢＢ´方向に挟
むように、二対の壁部１５が設けられている。各壁部１５の上端部には、一対のネジ挿入
穴１５ａが設けられている。ネジ挿入穴１５ａは、ネジの取り付け高さが調節可能となる
ように、上下方向に少しだけ長い長円形状に形成されている。

基台１１の４隅近傍には、ネジ挿入穴１１ａに隣接するように、基板３０を固定するた
めのボルトからなる固定部１６が設けられている。固定部１６は、基台１１の上面から上
方に突出するように設けられているとともに、中央放熱部１２、第１放熱部１４ａ、第２
放熱部１４ｂおよび第３放熱部１４ｃの上面よりも少しだけ（例えば放熱シート２３の厚
みと略同じ高さだけ）高くなるように形成されている。

放熱シート２１は、隙間を埋めて熱を伝える熱伝導シートであるとともに、弾力性を有
する例えばシリコーンやゴムからなる電気的に絶縁性のシートである。例えば、放熱シー
ト２１は、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することが好ましい。熱伝導率は、放熱
性の観点からより高い方が好ましいが、現在の製造技術では５０Ｗ／ｍ・Ｋ程度が上限値
となっている。また、放熱シート２１は、５０以下のアスカーＣ硬度を有することが好ま
しい。アスカーＣ硬度は、凹凸面への密着性の観点からより低い方が好ましいが、現在の
製造技術では１程度が下限値となっている。また、放熱シート２１は、０．５ｋＶ／ｍｍ
以上の絶縁破壊電圧を有することが好ましい。ただし、本実施形態のトランス１の使用環
境によっては、０．５ｋＶ／ｍｍ未満（例えば０．１ｋＶ／ｍｍ）でも適用できる場合が
ある。また、絶縁破壊電圧は、耐電圧性の観点からより高い方が好ましいが、現在の製造
技術では３０ｋＶ／ｍｍ程度が上限値となっている。放熱シート２１には、必要に応じて
セラミックやフィラー等の熱伝導性の良好な粒子が含有されていてもよい。なお、放熱シ
ート２３、２４および２７は、例えば放熱シート２１と同じ材質の放熱シートによって形
成されている。

放熱シート２１は図２に示すように、矢印ＢＢ´方向に延びるように形成されていると
ともに、矢印ＡＡ´方向に互いに所定の間隔を隔てて一対設けられている。一対の放熱シ
ート２１は、一対のシート載置用凹部１１ｂ内にそれぞれ配置される。放熱シート２１は
、後述するように、シート載置用凹部１１ｂの上面と下側コア２２の下面との間に配置さ
れることによって、シート載置用凹部１１ｂの上面と下側コア２２の下面とに隙間なく密
着する。これにより、下側コア２２が発熱した際に、下側コア２２の熱が放熱シート２１
を介して筐体１０の基台１１に放熱（熱伝導）される。

下側コア２２は、４個設けられている。下側コア２２は、フェライト、磁性金属、圧粉
磁心等によって形成されている。

下側コア２２は、上面２２ａの矢印ＢＢ´方向の両端部に凸部２２ｂが形成されたＵ形
コアからなる。下側コア２２の上面２２ａは、中央放熱部１２、第１放熱部１４ａ、第２
放熱部１４ｂおよび第３放熱部１４ｃの上面と略面一になるように形成されている。

矢印ＢＢ´方向に隣接する一対の下側コア２２によって、Ｅ形コアが構成されている。
なお、下側コア２２は、Ｕ形コアではなく、Ｅ形コアによって形成されていてもよい。す
なわち、Ｅ形コアは、一対のＵ形コアからなる下側コア２２によって構成されるのではな
く、１個のＥ形コアからなる下側コアによって構成されていてもよい。Ｅ形コア（一対の
下側コア２２）は、矢印ＡＡ´方向に互いに所定の間隔を隔てて一対設けられている。各
Ｅ形コアは、放熱シート２１と略同じ大きさで同じ形状に形成されている。そして、Ｅ形
コアの下面全面が放熱シート２１に密着する。

放熱シート２３は、下側コア２２の凸部２２ｂを避ける（重ならない）ように形成され
ている。また、放熱シート２３の矢印ＢＢ´方向の中央部には、下側コア２２の凸部２２
ｂおよび中央放熱部１２のネジ穴１２ａに対応する位置にスリット２３ａが形成されてい
る。

放熱シート２３は、第１放熱部１４ａおよび第２放熱部１４ｂ上に配置される第１領域
２３ｂと、矢印Ａ方向のＥ形コア（一対の下側コア２２）の上面２２ａ上に配置される第
２領域２３ｃと、中央放熱部１２上に配置される第３領域２３ｄと、矢印Ａ´方向のＥ形
コア（一対の下側コア２２）の上面２２ａ上に配置される第４領域２３ｅと、第３放熱部
１４ｃ上に配置される第５領域２３ｆと、を含んでいる。放熱シート２３は、筐体１０の
第１放熱部１４ａ、第２放熱部１４ｂ、中央放熱部１２および第３放熱部１４ｃの上面に
隙間なく密着するとともに、一対のＥ形コアの上面２２ａに隙間なく密着する。これによ
り、下側コア２２が発熱した際に、下側コア２２の熱が放熱シート２３を介して筐体１０
の第１放熱部１４ａ、第２放熱部１４ｂ、中央放熱部１２および第３放熱部１４ｃに放熱
（熱伝導）される。

また、放熱シート２３上には、基板３０が配置される。放熱シート２３は、基板３０の
後述する第１導電層３２に隙間なく密着する。これにより、基板３０が発熱した際に、基
板３０の熱が放熱シート２３を介して筐体１０の第１放熱部１４ａ、第２放熱部１４ｂ、
中央放熱部１２および第３放熱部１４ｃに放熱（熱伝導）される。また、基板３０の温度
が下側コア２２の温度よりも高い場合には、基板３０の熱は放熱シート２３を介して下側
コア２２にも放熱（熱伝導）され、下側コア２２の温度が基板３０の温度よりも高い場合
には、下側コア２２の熱は放熱シート２３を介して基板３０にも放熱（熱伝導）される。

基板３０は図５および図６に示すように、絶縁性の基材３１と、基材３１の第１表面３
１ａ（図２の下面）に設けられた第１導電層３２と、基材３１の第２表面３１ｂ（図２の
上面）に設けられた第２導電層３３と、を含んでいる。後述するように、第１導電層３２
は、１次コイルとなる渦巻き状の第１コイルパターン３２ａを含み、第２導電層３３は、
２次コイルとなる渦巻き状の第２コイルパターン３３ａを含んでいる。なお、基板３０の
詳細構造については後述する。

図２に示すように、放熱シート２４は、矢印ＡＡ´方向に延びるように形成されている
とともに、矢印ＢＢ´方向に互いに所定の間隔を隔てて一対設けられている。放熱シート
２４は、基板３０の第２導電層３３上に配置される。放熱シート２４は、後述するように
、基板３０の第２導電層３３と上側コア２６の下面との間に配置されることによって、基
板３０の第２導電層３３と上側コア２６の下面とに密着する。これにより、基板３０の温
度が上側コア２６の温度よりも高い場合には、基板３０の熱は放熱シート２４を介して上
側コア２６に放熱（熱伝導）され、上側コア２６の温度が基板３０の温度よりも高い場合
には、上側コア２６の熱は放熱シート２４を介して基板３０にも放熱（熱伝導）される。

図２および図７に示すように、スペーサ２５ａは、矢印ＡＡ´方向に延びるように形成
されているとともに、矢印ＢＢ´方向に互いに所定の間隔を隔てて一対設けられている。
一対のスペーサ２５ａは、Ｅ形コア（一対の下側コア２２）の矢印ＢＢ´方向の両端の凸
部２２ｂ上に配置されている。スペーサ２５ｂは、矢印ＡＡ´方向に延びるように形成さ
れているとともに、矢印ＡＡ´方向に互いに所定の間隔を隔てて一対設けられている。一
対のスペーサ２５ｂは、Ｅ形コア（一対の下側コア２２）の矢印ＢＢ´方向の中央の凸部
２２ｂ上に配置されている。

一対のスペーサ２５ａは、一対の放熱シート２４を矢印ＢＢ´方向に挟み込むように配
置されているとともに、一対のスペーサ２５ｂは、一対の放熱シート２４の間に配置され
ている。

スペーサ２５ａおよび２５ｂは、上側コア２６を放熱シート２４上に配置した状態で、
放熱シート２３および２４が厚み方向に圧縮され過ぎるのを防止し、上側コア２６の下面
と下側コア２２の上面２２ａとの距離を所定の大きさに規定するためのものである。スペ
ーサ２５ａおよび２５ｂの材質は特に限定されないが、例えば絶縁性の樹脂基板などを用
いることができる。

上側コア２６は、平板状のＩ形コアからなるとともに、下側コア２２と同様、フェライ
ト、磁性金属、圧粉磁心等によって形成されている。上側コア２６は、矢印ＢＢ´方向に
延びるように形成されているとともに、矢印ＡＡ´方向に互いに所定の間隔を隔てて一対
設けられている。上側コア２６は、厚み方向から見てＥ形コアと略同じ大きさで同じ形状
に形成されている。

上側コア２６とＥ形コア（一対の下側コア２２）とによって、基板３０の第１コイルパ
ターン３２ａと第２コイルパターン３３ａとを電磁結合するコアが構成されている。これ
により、例えば、基板３０の第１コイルパターン３２ａに電流を流すと、コア（上側コア
２６およびＥ形コア）の磁路に磁束が発生する。そして、第２コイルパターン３３ａには
、コアに発生した磁束を打ち消すように電流が流れる。なお、上側コア２６とＥ形コア（
一対の下側コア２２）とは、互いに接触するように配置されていてもよいし、互いに所定
間隔を隔てて配置されていてもよい。

放熱シート２７は、矢印ＢＢ´方向に延びるように形成されているとともに、矢印ＡＡ
´方向に所定の間隔を隔てて一対設けられている。一対の放熱シート２７は、一対の上側
コア２６上にそれぞれ配置されている。放熱シート２７は、厚み方向から見て上側コア２
６と略同じ大きさで同じ形状に形成されている。

放熱シート２７は、後述するように、上側コア２６の上面と押えプレート２８の下面と
の間に配置されることによって、上側コア２６の上面と押えプレート２８の下面とに隙間
なく密着する。これにより、上側コア２６が発熱した際に、上側コア２６の熱が放熱シー
ト２７を介して押えプレート２８に放熱（熱伝導）される。

押えプレート２８は、良好な熱伝導性を有する例えば銅やアルミニウム等の金属によっ
て形成されている。押えプレート２８は、矢印ＢＢ´方向に延びるように形成されている
とともに、矢印ＡＡ´方向に所定の間隔を隔てて一対設けられている。一対の押えプレー
ト２８は、一対の放熱シート２７上にそれぞれ配置されている。押えプレート２８は、厚
み方向から見て放熱シート２７と略同じ大きさで同じ形状に形成されている。

押えプレート２８の矢印ＢＢ´方向の側面の各々には、筐体１０のネジ挿入穴１５ａに
対応するように一対のネジ穴２８ａが設けられている。押えプレート２８は、放熱シート
２７を押えた状態で、筐体１０の壁部１５に固定される。

次に、基板３０の詳細構造について説明する。

基板３０は図５および図６に示すように、基材３１と、基材３１の第１表面３１ａに設
けられた第１導電層３２と、基材３１の第２表面３１ｂに設けられた第２導電層３３と、
を含んでいる。基板３０は、第１表面３１ａが筐体１０の基台１１に対向するように（第
１表面３１ａを下向きにして）配置される。なお、理解を容易にするために、図５では第
１導電層３２にハッチングを施し、図６では第２導電層３３にハッチングを施している。

基材３１は、フッ素樹脂やその他の樹脂などの絶縁材料からなり、平板状に形成されて
いる。基材３１の外形は、厚み方向から見て略Ｈ形状に形成されており、基材３１の矢印
ＡＡ´方向の両端部には、矢印ＢＢ´方向の長さが他の部分よりも長い幅広部３１ｃが形
成されている。なお、幅広部３１ｃは、一対のＥ形コアに対して矢印ＡＡ´方向の外側に
配置されている。

基材３１の所定位置には、厚み方向に貫通した開口部３１ｄが形成されている。開口部
３１ｄは、矢印ＡＡ´方向に延びるように形成されているとともに、矢印ＡＡ´方向に互
いに所定の間隔を隔てて一対設けられている。開口部３１ｄは、Ｅ形コアの矢印ＢＢ´方
向の中央の凸部２２ｂよりも少しだけ大きく形成されており、基板３０が放熱シート２３
上に配置された状態で開口部３１ｄ内にＥ形コアの矢印ＢＢ´方向の中央の凸部２２ｂが
挿通される。

基材３１の４隅には、筐体１０の固定部１６に対応するようにネジ挿入穴３１ｅが形成
されており、基材３１の中心には、中央放熱部１２のネジ穴１２ａに対応するようにネジ
挿入穴３１ｆが形成されている。基材３１は、ネジ挿入穴３１ｅおよび３１ｆを用いて筐
体１０の固定部１６および中央放熱部１２に固定される。

第１導電層３２は、基材３１の第１表面３１ａ上に形成されたＣｕ層と、Ｃｕ層の表面
を覆うＡｕメッキ層と、によって構成されている。Ｃｕ層は、基材３１の第１表面３１ａ
上にＣｕペーストを所定パターンに塗布して硬化させることによって形成されている。な
お、Ｃｕ層は、基材３１の第１表面３１ａの全面に張り付けられた銅箔ベタを所定パター
ンにエッチングすることによって形成されていてもよい。

図５に示すように、第１導電層３２は、１次コイルとなる渦巻き状の第１コイルパター
ン３２ａと、第１コイルパターン３２ａに対して所定の距離を隔てて配置される略直線状
の第１配線パターン３２ｂと、を含んでいる。なお、第１コイルパターン３２ａは、第２
コイルパターン３３ａに比べて、発熱量が多くなる。

第１コイルパターン３２ａは、一対の開口部３１ｄの周囲に渦巻き状に形成されている
。第１コイルパターン３２ａは、矢印ＡＡ´方向に平行に延びる部分３２ｃと、矢印ＢＢ
´方向に平行に延びる部分３２ｄと、を繋ぎ合せることによって形成されており、ここで
は内周側から外周側に向かって反時計回り方向に約２周半にわたって形成されている。な
お、部分３２ｃは、部分３２ｄに比べて約２倍の線幅を有するように形成されている。

第１コイルパターン３２ａの内周側の端部３２ｅは、一対のＥ形コアに対して矢印Ａ方
向の部分に配置されており、第１コイルパターン３２ａの外周側の端部３２ｆは、一対の
Ｅ形コアに対して矢印Ａ´方向の部分に配置されている。なお、第１コイルパターン３２
ａの内周側の端部３２ｅ上には、開口部３４ａを有する絶縁性のレジスト層３４が形成さ
れている。端部３２ｆは、基板３０を厚み方向に貫通するスルーホールによって、基材３
１の第２表面３１ｂ上の１次側電極３３ｉに接続されている。

第１配線パターン３２ｂの一端部３２ｇは、一対のＥ形コアに対して矢印Ａ方向の部分
に配置されており、第１配線パターン３２ｂの他端部３２ｈは、一対のＥ形コアに対して
矢印Ａ´方向の部分に配置されている。なお、第１配線パターン３２ｂの一端部３２ｇ上
には、開口部３４ｂを有するレジスト層３４が形成されている。端部３２ｈは、矢印Ｂ方
向に延びるように形成されている。また、端部３２ｈは、基板３０を厚み方向に貫通する
スルーホールによって、基材３１の第２表面３１ｂ上の１次側電極３３ｊに接続されてい
る。

ここで、本実施形態では図５および図８に示すように、第１コイルパターン３２ａの内
周側の端部３２ｅには、レジスト層３４の開口部３４ａを介して、第１ジャンパーピン（
第１ジャンパー部材）３５の一端が半田付けされている。また、第１配線パターン３２ｂ
の一端部３２ｇには、レジスト層３４の開口部３４ｂを介して、第１ジャンパーピン３５
の他端が半田付けされている。すなわち、第１コイルパターン３２ａの内周側の端部３２
ｅと、第１配線パターン３２ｂの一端部３２ｇとが、第１コイルパターン３２ａの一部を
跨ぐ第１ジャンパーピン３５によって電気的に接続されている。

図６に示すように、第２導電層３３は、２次コイルとなる渦巻き状の第２コイルパター
ン３３ａと、第２コイルパターン３３ａに対して所定の距離を隔てて配置される略直線状
の第２配線パターン３３ｂと、を含んでいる。

第２コイルパターン３３ａは、一対の開口部３１ｄの周囲に渦巻き状に形成されている
。第２コイルパターン３３ａは、矢印ＡＡ´方向に平行に延びる部分３３ｃと、矢印ＢＢ
´方向に平行に延びる部分３３ｄと、を繋ぎ合せることによって形成されており、ここで
は内周側から外周側に向かって時計回り方向に約２周半にわたって形成されている。なお
、部分３３ｃは、部分３３ｄに比べて約２倍の線幅を有するように形成されている。

第２コイルパターン３３ａの内周側の端部３３ｅは、一対のＥ形コアに対して矢印Ａ方
向の部分に配置されており、第２コイルパターン３３ａの外周側の端部３３ｆは、一対の
Ｅ形コアに対して矢印Ａ´方向の部分に配置されている。なお、矢印Ａ方向の幅広部３１
ｃの略全域には、絶縁性のレジスト層３６が形成されている。そして、第２コイルパター
ン３３ａの内周側の端部３３ｅ上において、レジスト層３６に開口部３６ａが形成されて
いる。

端部３３ｆは、矢印Ｂ方向に延びるように形成されている。端部３３ｆには、２次側電
極３３ｋが形成されている。２次側電極３３ｋは、基板３０の厚み方向に貫通するスルー
ホールによって、基材３１の第１表面３１ａ側まで電気的に接続されている。なお、矢印
Ａ´方向の幅広部３１ｃの略全域にも、レジスト層３６が形成されている。レジスト層３
６には、１次側電極３３ｉ、３３ｊ、２次側電極３３ｋおよび後述する２次側電極３３ｌ
が露出するように円形状の開口部が形成されている。

第２配線パターン３３ｂの一端部３３ｇは、一対のＥ形コアに対して矢印Ａ方向の部分
に配置されており、第２配線パターン３３ｂの他端部３３ｈは、一対のＥ形コアに対して
矢印Ａ´方向の部分に配置されている。なお、第２配線パターン３３ｂの一端部３３ｇ上
において、レジスト層３６に開口部３６ｂが形成されている。他端部３３ｈには、２次側
電極３３ｌが形成されている。２次側電極３３ｌは、基板３０の厚み方向に貫通するスル
ーホールによって、基材３１の第１表面３１ａ側まで電気的に接続されている。

また、本実施形態では図６および図８に示すように、第２コイルパターン３３ａの内周
側の端部３３ｅには、レジスト層３６の開口部３６ａを介して、第２ジャンパーピン（第
２ジャンパー部材）３７の一端が半田付けされている。また、第２配線パターン３３ｂの
一端部３３ｇには、レジスト層３６の開口部３６ｂを介して、第２ジャンパーピン３７の
他端が半田付けされている。すなわち、第２コイルパターン３３ａの内周側の端部３３ｅ
と、第２配線パターン３３ｂの一端部３３ｇとが、第２コイルパターン３３ａの一部を跨
ぐ第２ジャンパーピン３７によって電気的に接続されている。なお、レジスト層３６の開
口部３６ａおよび３６ｂは、厚み方向から見て、レジスト層３４の開口部３４ａおよび３
４ｂと同じ位置に同じ大きさで形成されている。

また、本実施形態では図５および図６に示すように、第１コイルパターン３２ａは、基
板３０の厚み方向から見てコア（上側コア２６および下側コア２２）と重なる第１オーバ
ーラップ領域Ｒ３２を有し、第２コイルパターン３３ａは、基板３０の厚み方向から見て
コア（上側コア２６および下側コア２２）と重なる第２オーバーラップ領域Ｒ３３を有す
る。そして、少なくとも第１オーバーラップ領域Ｒ３２および第２オーバーラップ領域Ｒ
３３は、厚み方向から見て同一形状で同一位置に、すなわち基材３１を中心として面対称
に設けられている。なお、本実施形態では、第１コイルパターン３２ａの略全領域（端部
３２ｆを除く領域）と、第２コイルパターン３３ａの略全領域（端部３３ｆを除く領域）
とは、厚み方向から見て同一形状で同一位置に（面対称に）設けられている。また、第１
配線パターン３２ｂの略全領域（他端部３２ｈを除く領域）と、第２配線パターン３３ｂ
の略全領域（他端部３３ｈを除く領域）とは、厚み方向から見て同一形状で同一位置に（
面対称に）設けられている。

また、本実施形態では、第１コイルパターン３２ａのうちの厚み方向から見てコアと重
ならない（幅広部３１ｃ上に配置された）非オーバーラップ領域の大部分は、レジスト層
３４に覆われていない非レジスト領域からなる。非オーバーラップ領域は、放熱シート２
３の第１領域２３ｂおよび第５領域２３ｆを介して筐体１０の第１放熱部１４ａ、第２放
熱部１４ｂおよび第３放熱部１４ｃに密着するように配置されている。

本実施形態では、上記のように、第１コイルパターン３２ａの内周側の端部３２ｅと第
１配線パターン３２ｂの一端部３２ｇとは、第１ジャンパーピン３５によって電気的に接
続されている。これにより、渦巻き状の第１コイルパターン３２ａの内周側の端部３２ｅ
を第１ジャンパーピン３５によって電気的に引き出すことができる。同様に、第２コイル
パターン３３ａの内周側の端部３３ｅと第２配線パターン３３ｂの一端部３３ｇとは、第
２ジャンパーピン３７によって電気的に接続されている。これにより、渦巻き状の第２コ
イルパターン３３ａの内周側の端部３３ｅを第２ジャンパーピン３７によって電気的に引
き出すことができる。その結果、基板３０を、３層以上（通常、４層以上）の導電層を有
する多層基板に形成する必要がないので、基板３０の構造が複雑になるのを抑制しコスト
の増加を抑制することができる。

また、第１コイルパターン３２ａおよび第２コイルパターン３３ａを基材３１の第１表
面３１ａおよび第２表面３１ｂにそれぞれ設けるので、第１コイルパターン３２ａおよび
第２コイルパターン３３ａを基材３１の内層に設ける場合（例えば、基板３０を４層基板
とし、内側の２層に第１コイルパターン３２ａおよび第２コイルパターン３３ａを設ける
場合）と異なり、第１コイルパターン３２ａおよび第２コイルパターン３３ａで発熱した
熱が基板３０の内部に籠るのを抑制することができる。すなわち、基板３０の放熱性が低
下するのを抑制することができる。

また、上記のように、少なくとも第１オーバーラップ領域Ｒ３２および第２オーバーラ
ップ領域Ｒ３３は、厚み方向から見て同一形状で同一位置に設けられている。第１コイル
パターン３２ａおよび第２コイルパターン３３ａに電流が流れると、第１コイルパターン
３２ａおよび第２コイルパターン３３ａが発熱するため、トランス１の特性に悪影響を及
ぼす場合がある。そこで、上記のように、少なくとも第１オーバーラップ領域Ｒ３２およ
び第２オーバーラップ領域Ｒ３３を厚み方向から見て同一形状で同一位置に設けることに
よって、第１オーバーラップ領域Ｒ３２と第２オーバーラップ領域Ｒ３３とを互いに近づ
けることができるので、発熱量の多い第１コイルパターン３２ａの熱を、発熱量の少ない
第２コイルパターン３３ａに放熱（熱伝導）することができる。このため、第１コイルパ
ターン３２ａの温度が高くなりすぎるのを抑制することができるので、トランス１の特性
が低下するのを抑制することができる。

また、上記のように、第１コイルパターン３２ａは、基板３０の厚み方向から見てコア
と重ならない（幅広部３１ｃ上に配置された）非オーバーラップ領域を含み、非オーバー
ラップ領域と第１放熱部１４ａ、第２放熱部１４ｂおよび第３放熱部１４ｃとの間には、
非オーバーラップ領域、第１放熱部１４ａ、第２放熱部１４ｂおよび第３放熱部１４ｃに
密着するように放熱シート２３が設けられている。これにより、第１コイルパターン３２
ａの熱を放熱シート２１を介して効率良く筐体１０に放熱（熱伝導）することができる。
このため、１次コイルに２次コイルよりも多くの電流を流す（１次コイルの発熱量が２次
コイルの発熱量よりも多い）回路構成にした場合に、放熱性をより向上させることができ
る。また、放熱シート２１は絶縁性であるため、第１放熱部１４ａ、第２放熱部１４ｂお
よび第３放熱部１４ｃに金属を用いることができ、放熱性を容易に向上させることができ
る。

また、上記のように、第１コイルパターン３２ａおよび第２コイルパターン３３ａの内
周側の端部３２ｅおよび３３ｅは、コア（下側コア２２および上側コア２６）に対して矢
印Ａ方向の部分に配置されており、第１コイルパターン３２ａおよび第２コイルパターン
３３ａの外周側の端部３２ｆおよび３３ｆは、コア（下側コア２２および上側コア２６）
に対して矢印Ａ´方向の部分に配置されており、第１配線パターン３２ｂおよび第２配線
パターン３３ｂの一端部３２ｇおよび３３ｇは、コア（下側コア２２および上側コア２６
）に対して矢印Ａ方向の部分に配置されており、第１配線パターン３２ｂおよび第２配線
パターン３３ｂの他端部３２ｈおよび３３ｈは、コア（下側コア２２および上側コア２６
）に対して矢印Ａ´方向の部分に配置されている。これにより、コア（下側コア２２およ
び上側コア２６）に対して矢印Ａ方向の部分に配置された、第１コイルパターン３２ａお
よび第２コイルパターン３３ａの内周側の端部３２ｅおよび３３ｅを、コア（下側コア２
２および上側コア２６）に対して矢印Ａ´方向の部分に容易に電気的に引き出すことがで
きる。

通常、第１コイルパターン３２ａおよび第２コイルパターン３３ａに電流が流れた際に
発生する熱は基板３０の中央部に籠りやすい。そこで、上記のように、一対のＥ形コアの
間に中央放熱部１２を設け、中央放熱部１２と基板３０との間に、中央放熱部１２および
基板３０に密着するように放熱シート２１を設けることによって、基板３０の中央部の熱
を効率良く中央放熱部１２に放熱（熱伝導）することができる。また、放熱シート２１は
絶縁性であるため、中央放熱部１２に金属を用いることができ、放熱性を容易に向上させ
ることができる。

また、放熱部材として弾力性を有する放熱シート２１、２３、２４および２７を用いる
ことによって、振動や衝撃を放熱シート２１、２３、２４および２７によって吸収するこ
とができるので、基板３０およびコア（下側コア２２および上側コア２６）が振動や衝撃
で損傷するのを抑制することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと
考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範
囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が
含まれる。

例えば、上記実施形態では、筐体１０および押えプレート２８を金属により構成する例
について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、筐体１０および押えプレート２８
を絶縁性を有するセラミック等により構成してもよい。この場合、絶縁性を有しない放熱
シートを用いることも可能である。

また、上記実施形態では、放熱部材として放熱シートを用いる例について示したが、本
発明はこれに限らない。放熱部材として、例えば、金属を含有したグリスや、熱伝導性を
有する熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用いることも可能である。

また、上記実施形態では、基板３０に第１ジャンパーピン３５および第２ジャンパーピ
ン３７のみを取り付ける例について示したが、本発明はこれに限らない。基板３０に、コ
ンデンサや抵抗等を取り付けてもよい。

また、上記実施形態では、第１ジャンパーピン３５を基板３０の第１表面３１ａ側に取
り付けるとともに、第２ジャンパーピン３７を基板３０の第２表面３１ｂ側に取り付ける
例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、第１コイルパターン３２ａの内
周側の端部３２ｅおよび第１配線パターン３２ｂの一端部３２ｇをそれぞれスルーホール
によって第２表面３１ｂ側に電気的に接続し、第１コイルパターン３２ａの内周側の端部
３２ｅと第１配線パターン３２ｂの一端部３２ｇとを第２表面３１ｂ側に取り付けた第１
ジャンパーピン３５によって電気的に接続してもよい。同様に、第２コイルパターン３３
ａの内周側の端部３３ｅおよび第２配線パターン３３ｂの一端部３３ｇをそれぞれスルー
ホールによって第１表面３１ａ側に電気的に接続し、第２コイルパターン３３ａの内周側
の端部３３ｅと第２配線パターン３３ｂの一端部３３ｇとを第１表面３１ａ側に取り付け
た第２ジャンパーピン３７によって電気的に接続してもよい。

１：トランス、１０：筐体、１１：基台、１２：中央放熱部、１４ａ：第１放熱部（放熱
部）、１４ｂ：第２放熱部（放熱部）、１４ｃ：第３放熱部（放熱部）、２１：放熱シー
ト（放熱部材）、２２：下側コア（コア）、２６：上側コア（コア）、３０：基板（２層
基板）、３１：基材、３１ａ：第１表面、３１ｂ：第２表面、３２ａ：第１コイルパター
ン、３２ｂ：第１配線パターン、３２ｅ：内周側の端部、３２ｆ：外周側の端部、３２ｇ
：一端部、３２ｈ：他端部、３３ａ：第２コイルパターン、３３ｂ：第２配線パターン、
３３ｅ：内周側の端部、３３ｆ：外周側の端部、３３ｇ：一端部、３３ｈ：他端部、３５
：第１ジャンパーピン（第１ジャンパー部材）、３７：第２ジャンパーピン（第２ジャン
パー部材）、Ｒ３２：第１オーバーラップ領域、Ｒ３３：第２オーバーラップ領域

Claims

絶縁性の基材と、前記基材の第１表面に設けられる導電性の渦巻き状の第１コイルパターンと、前記基材の第２表面に設けられる導電性の渦巻き状の第２コイルパターンと、を有する２層基板と、
前記第１コイルパターンと前記第２コイルパターンとを電磁結合するコアと、
を備え、
前記基材の前記第１表面には、前記第１コイルパターンに対して所定の距離を隔てて配置される第１配線パターンが設けられており、
前記第１コイルパターンの内周側の端部と前記第１配線パターンの一端部とは、第１ジャンパー部材によって電気的に接続されており、
前記基材の前記第２表面には、前記第２コイルパターンに対して所定の距離を隔てて配置される第２配線パターンが設けられており、
前記第２コイルパターンの内周側の端部と前記第２配線パターンの一端部とは、第２ジャンパー部材によって電気的に接続されており、
前記コアおよび前記２層基板が積層される平板状の基台を含む金属製の筐体を備え、
前記第１コイルパターンおよび前記第２コイルパターンは、それぞれ１次コイルおよび２次コイルであり、
前記２層基板は、前記第１表面が前記基台に対向するように配置されており、
前記第１コイルパターンは、前記２層基板の厚み方向から見て前記コアと重ならない非オーバーラップ領域を含み、
前記基台には、前記２層基板の熱を放熱するための放熱部が前記基台から前記２層基板側に突出するように設けられており、
前記放熱部と前記非オーバーラップ領域との間には、前記放熱部および前記非オーバーラップ領域に密着するように絶縁性の放熱部材が設けられていることを特徴とするトランス。
前記コアおよび前記２層基板が積層される平板状の基台を含む金属製の筐体を備え、
前記コアは、前記２層基板の厚み方向から見て互いに所定の間隔を隔てて配置される一対のコアを含み、
前記基台には、前記基台から前記２層基板側に突出するように前記一対のコアの間に配置される中央放熱部が設けられており、
前記中央放熱部と前記２層基板との間には、前記中央放熱部および前記２層基板に密着するように絶縁性の放熱部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトランス。
前記第１コイルパターンは、前記２層基板の厚み方向から見て前記コアと重なる第１オーバーラップ領域を有し、
前記第２コイルパターンは、前記厚み方向から見て前記コアと重なる第２オーバーラップ領域を有し、
少なくとも前記第１オーバーラップ領域および前記第２オーバーラップ領域は、前記厚み方向から見て同一形状で同一位置に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のトランス。