JP3019334U - 平板状トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁耐圧を任意に設定でき、巻線比等の仕
様、コイルの引出し端を容易に変更でき、既存の技術で
容易に製造できる平板状トランスを提供する。 【構成】 ２は、市販の両面プリント基板にレジストイ
ンクでコイルパターンを印刷し、エッチングして形成し
た１次コイル基板であり、４は同様の加工法で製造した
２次コイル基板である。１，５は絶縁板であり、３は１
次コイル，２次コイルのリード線を設けた中間プリント
基板である。これらの板１〜５の間に端子部を除いて接
着シートを挾んで加圧，加熱して積層板を形成し、この
積層板を所要の形状に打ち抜き、コア７を嵌め込み、締
付け具８で締め付けて平板状トランスが出来上る。絶縁
耐圧は、絶縁板１，５、中間プリント基板３の材質，厚
さにより任意に設定できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、スイッチング電源，ＤＣ−ＤＣコンバータや信号機用リレードライ バ等に好適な平板状トランスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、平板状トランスとして、例えば実開平６−９１１０号公報には、両面プ リント基板の一方の面に１次コイルを他方の面に２次コイルを形成し、この１次 コイルと２次コイルの内側部分に穴をあけてコアを貫通させた構成のものが開示 されている。また実開平６−９１１１号公報には、１枚の片面プリント基板に１ 次コイルを形成し、他の１枚の片面プリント基板に２次コイルを形成して、この ２枚の片面プリント基板を重ね合せ、前記１次コイル，２次コイルの内側部分に コアを貫通させた構成のものが開示されている。更に、特開平５−３４３２４５ 号公報には、図８に示すように、絶縁基板８４の一方の面上に２層の１次平面コ イル８３を形成し、他方の面上に２層の２次平面コイル８５を形成して、これら のコイル８３，８５を絶縁物層８２で封じ、これらの回りを磁性体層８１で覆っ た構成のものが開示されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前述の各従来例によれば、平板状トランスを提供できる。しかし、プリント基 板を用いるものは、１次コイルと２次コイル間の絶縁耐圧を充分とることは困難 で、スイッチング電源，ＤＣ−ＤＣコンバータ，信号機用リレードライバ等に用 いることができず、また１次コイル，２次コイルの引出し端を変更することが困 難である。また図８に示すものは、新しい製造技術を用いなければならない。

【０００４】 本考案は、このような問題を解決するためなされたもので、絶縁耐圧を任意に 設定でき、１次コイル，２次コイルの引出し端を容易に変更でき、既存の技術で 容易に製造できる平板状トランスを提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、本考案では、コイルを形成した２枚のプリント基板 の間にコイルの引出し線を設けた中間プリント基板を挾み、コイル内側部分にコ アを貫通させるもので、詳しくは、平板状トランスを次の（１）〜（６）のとお りに構成するものである。

【０００６】 （１）プリント基板上に１次コイルを形成し、この１次コイルの内側部分に穴を あけた１次コイル基板と、この１次コイル基板に重ねられ、前記１次コイル基板 の穴に対応する箇所に穴をあけた中間プリント基板と、この中間プリント基板に 重ねられたプリント基板であって、このプリント基板上に２次コイルを形成し、 この２次コイルの内側部分の前記中間プリント基板の穴に対応する箇所に穴をあ けた２次コイル基板と、前記１次コイル基板の穴，中間プリント基板の穴，２次 コイル基板の穴に挿入されたコアとを備えた平板状トランスであって、前記中間 プリント基板に前記１次コイル，２次コイルの引出し線を設けた平板状トランス 。

【０００７】 （２）１次コイル基板および２次コイル基板のコイルの一方の端子と他方の端子 は、各々基板の上面に上面側接続端子部、基板の下面に下面側接続端子部を有し 、前記上面側接続端子部と下面側接続端子部はスルーホールによって電気的に接 続されている前記（１）記載の平板状トランス。

【０００８】 （３）１次コイルを構成する１次コイル基板および２次コイルを構成する２次コ イル基板の少なくとも一方が、複数枚積層された前記（１）または（２）記載の 平板状トランス。

【０００９】 （４）１次コイルを構成する１次コイル基板および２次コイルを構成する２次コ イル基板の少なくとも一方が、複数枚積層された平板状トランスであって、積層 された各々の基板のコイルの一方の端子同士および他方の端子同士がハンダによ って接続された前記（２）記載の平板状トランス。

【００１０】 （５）１次コイルを構成する１次コイル基板および２次コイルを構成する２次コ イル基板の少なくとも一方が複数枚積層された平板状トランスであって、積層さ れた各々の基板のコイルの一方の端子同士および他方の端子同士が重ね合わされ 、前記各端子のスルーホールによって形成された空間が、ハンダによって満たさ れている前記（２）記載の平板状トランス。

【００１１】 （６）中間プリント基板は、１次コイル基板，２次コイル基板より外側に延びる 部分を有するプリント基板であって、前記外側に延びる部分に素子が実装されて いるものである前記（１）ないし（５）のいずれかに記載の平板状トランス。

【００１２】

【作用】

前記（１）〜（６）の構成により、１次コイルと２次コイル間の絶縁耐圧を任 意に設定でき、１次コイル，２次コイルの引出し線の端部を中間プリント基板の 任意の位置に設けることができ、プリント基板の通常の加工技術で容易に製造で きる。更に前記（６）の構成では、関連する素子を中間プリント基板に容易に実 装できる。

【００１３】

【実施例】

以下本考案を実施例により詳しく説明する。

【００１４】 （実施例１） 図１は実施例１である“平板状トランス”の構成を示す断面図、図２は実施例 １の斜視図で、本実施例は概略図示の構成のものである。なお、実施例を示す図 １〜図７は、全て判り易くするため大きさを誇張して示しており、特に厚さを厚 く示している。

【００１５】 図３，図４によりまず本実施例の要部の構成，製法を説明する。

【００１６】 図４（ａ）は、市販の０．１ｍｍ厚のガラスエポキシ製スルーホール付両面銅 張プリント基板の１断面を示す。４１，４３は銅層，４２はガラスエポキシ層、 ４４はスルーホールである。図４（ａ）の両面プリント基板の上面に、レジスト インキをうずまき状のコイルパターンにスクリーン印刷法で印刷し、エッチング し、レジスト除去を行ってコイル４５および接続端子４７，４８の上面側を形成 する。プリント基板の下面に同様の加工法でリード線４６と接続端子４７，４８ の下面側を形成する。また、接続端子４７，４８の上面側と下面側はスルーホー ルによって電気的に接続されている。これらスルーホールは公知のスルーホール メッキ法によって形成される。さらに、コイルの他端とリード線４６の一端はス ルーホール４４で電気的に接続し、リード線４６の他端は接続端子４８に接続す る。

【００１７】 このようにして、図３，図４の２，４に示す１次コイル基板，２次コイル基板 を得る。１，５は０．２ｍｍ厚のガラスエポキシ製の上側絶縁板，下側絶縁板で 、３は０．５ｍｍ厚のガラスエポキシ製両面銅張りの中間プリント基板である。 この両面銅張りの中間プリント基板３も前述の加工法により、上面に端子４９， ５０、リード線３１，３２、外部端子９，１０を形成し、同様に下面に端子５１ ，５２と不図示のリード線，外部端子を形成する。そして端子４９，５０，５１ ，５２上にリフローソルダをのせる。以上の各板１〜５の間に、端子部を除いて 接着シートを挾み、加圧，加熱して積層板とし、Ｅ型コア７に合った形状に打ち 抜く。この加熱の際、端子４７と４９、４８と５０、５１と５３、５２と５４が リフローソルダリングによりハンダ付けされる。

【００１８】 打ち抜いた積層板にＥ型コア７を嵌め込み締付け具８を図１，図２のように取 り付けて“平板状トランス”が出来上る。１次コイルとの接続は中間プリント基 板３の上面に設けた外部端子９，１０を介して行われる。同様に、２次コイルと の接続は中間プリント基板３の下面に設けた不図示の外部端子を介して行われる 。

【００１９】 以上説明したように、本実施例の平板状トランスは、既存のプリント基板加工 技術により容易に製造でき、絶縁耐圧は、上側絶縁板，下側絶縁板，中間プリン ト基板の材質，厚さ等により任意に設定できる。また、１次コイル基板，２次コ イル基板を取り換えることにより、巻線比等の仕様を変更でき、リード線パター ンの異なる中間プリント基板を用いることにより、１次コイル，２次コイルの引 出し端の位置を中間プリント基板上で任意に変更できる。

【００２０】 （実施例２） 次に、実施例１同様の平板状トランスにおいて、１次コイル基板または２次コ イル基板を複数枚積層する例を実施例２として説明する。ここでは一例として１ 次コイル基板を３枚積層する場合について図５をもとに説明する。図５（ａ）は 、要部の外観斜視図であり、図５（ｂ）はそれを図５（ａ）中に示したＡ−Ａ断 面にてみた場合の断面図である。

【００２１】 まず、積層する場合は、各基板に絶縁膜１０１を形成しておく。これは、コイ ル等を形成した後に、例えば、エポキシ系の有機絶縁膜を接続端子４７，４８以 外の部分にスクリーン印刷によって形成する。これを上面、下面共に行う。

【００２２】 次に、このように絶縁膜１０１の施された基板を、接続端子４７，４８の部分 を合わせるように積層する。積層の際には、各接続端子４８同士および各接続端 子４７同士をハンダ付けしていく。また、積層した後に、孔１００にハンダを流 し込んで各接続端子を電気的に接続するようにしてもよい。

【００２３】 このように、コイル基板を複数枚積層した場合は、回路的には各コイルが並列 に接続された状態となるので、コイルの銅損Ｉ² ｒ（ｒはコイルの直流抵抗分） は、積層枚数をｎとすると、１／ｎＩ² ｒとなり、銅損によるエネルギ損失およ び発熱を減らすことができる。

【００２４】 以上説明したように、本実施例により実施例１と同様の効果が得られると共に 、接続端子部を順次ハンダにより接続することにより、コイル基板を容易に複数 枚積層することができる上、複数枚積層しコイルを並列接続することによって、 銅損によるエネルギ損失を減らすことができ、効率のよい平板状トランスを得る ことができる。

【００２５】 （実施例３） 図６は実施例３である“平板状トランス”の構成を示す図である。本実施例は 、中間プリント基板に所要のＩＣ等の素子を実装するものである。

【００２６】 図６において、６１は１次コイル基板で、市販の両面プリント基板から、実施 例１と同様の加工法で製造する。本実施例では図６（ｂ）に示すように、基板の 下面にも同様の加工法でコイル４５−２を形成する。上面に形成したコイル４５ −１の一端はスルーホール６６を介して下面の端子６７に接続し、コイル４５− １の他端はスルーホール６８を介して下面のコイル４５−２の一端に接続し、コ イル４５−２の他端は下面の端子６９に接続する。６３は２次コイル基板で１次 コイル基板６１と同様の加工法で製造する。６２は中間プリント基板で、図７に 示すように、１次コイル基板６１，２次コイル基板６３より更に外側に延びる部 分を有している。中間プリント基板６２は、コイル基板６１，６３と同様の加工 法で１次コイル，２次コイルのリード線パターンおよび所要の配線パターンが形 成され、外側に延びる部分に装置の多数の端子７２が形成されている。

【００２７】 各基板６１，６２，６３は、実施例１と同様に積層され、積層板の上，下面に 絶縁のための樹脂コーティング層６５が設けられ、所要の形状に打ち抜かれてＥ 型コア７が嵌め込まれ、締付け具８が取り付けれている。このようにして出来上 ったトランスの、中間プリント基板６２の外側に延びる部分にＩＣ等の素子７１ が実装され、本実施例の平板状トランスが出来上る。

【００２８】 以上説明したように、本実施例では実施例１と同様の効果が得られ、更に、所 要の素子を容易に実装することができる。

【００２９】 （変形） 以上の各実施例では、各板を積層後に、打ち抜きにより所要の外形形状とする と共に、コア用の穴をあけているが、本考案はこれに限定されるものではなく、 たとえば、各板を打ち抜きにより所要の外形形状としてかつコア用の穴をあけ、 その後、コイル，リード線，端子等を形成し、このようにして得た１次プリント 基板，２次プリント基板を部品マウンタを用いて中間プリント基板に実装する形 で実施することもできる。

【００３０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、絶縁耐圧を任意に設定でき、巻線比等 の仕様、１次コイル，２次コイルの引出し端を容易に変更でき、既存の技術によ り容易に製造できる、さらにエネルギ損失の少ない平板状トランスが提供できる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の構成を示す図

【図２】 実施例１の斜視図

【図３】 実施例１の要部を分離して示す図

【図４】 実施例１要部の製法を示す図

【図５】 実施例２の要部の構成を示す図

【図６】 実施例３の構成を示す図

【図７】 実施例３の斜視図

【図８】 従来例の構成を示す図

【符号の説明】

２ １次コイル基板 ３ 中間プリント基板 ４ ２次コイル基板 ７ コア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 27/28 Ｚ

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板上に１次コイルを形成し、
   この１次コイルの内側部分に穴をあけた１次コイル基板
   と、この１次コイル基板に重ねられ、前記１次コイル基
   板の穴に対応する箇所に穴をあけた中間プリント基板
   と、この中間プリント基板に重ねられたプリント基板で
   あって、このプリント基板上に２次コイルを形成し、こ
   の２次コイルの内側部分の前記中間プリント基板の穴に
   対応する箇所に穴をあけた２次コイル基板と、前記１次
   コイル基板の穴，中間プリント基板の穴，２次コイル基
   板の穴に挿入されたコアとを備えた平板状トランスであ
   って、前記中間プリント基板に前記１次コイル，２次コ
   イルの引出し線を設けたことを特徴とする平板状トラン
   ス。
2. 【請求項２】 １次コイル基板および２次コイル基板の
   コイルの一方の端子と他方の端子は、各々基板の上面に
   上面側接続端子部、基板の下面に下面側接続端子部を有
   し、前記上面側接続端子部と下面側接続端子部はスルー
   ホールによって電気的に接続されていることを特徴とす
   る請求項１記載の平板状トランス。
3. 【請求項３】 １次コイルを構成する１次コイル基板お
   よび２次コイルを構成する２次コイル基板の少なくとも
   一方が、複数枚積層されたことを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２記載の平板状トランス。
4. 【請求項４】 １次コイルを構成する１次コイル基板お
   よび２次コイルを構成する２次コイル基板の少なくとも
   一方が、複数枚積層された平板状トランスであって、積
   層された各々の基板のコイルの一方の端子同士および他
   方の端子同士がハンダによって接続されたことを特徴と
   する請求項２記載の平板状トランス。
5. 【請求項５】 １次コイルを構成する１次コイル基板お
   よび２次コイルを構成する２次コイル基板の少なくとも
   一方が複数枚積層された平板状トランスであって、積層
   された各々の基板のコイルの一方の端子同士および他方
   の端子同士が重ね合わされ、前記各端子のスルーホール
   によって形成された空間が、ハンダによって満たされて
   いることを特徴とする請求項２記載の平板状トランス。
6. 【請求項６】 中間プリント基板は、１次コイル基板，
   ２次コイル基板より外側に延びる部分を有するプリント
   基板であって、前記外側に延びる部分に素子が実装され
   ているものであることを特徴とする請求項１ないし請求
   項５のいずれかに記載の平板状トランス。