JP3309214B2 - Winding assembly - Google Patents
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- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、巻線アセンブリに
関し、特に、大容量のスイッチング電源（ｓｗｉｔｃｈ
ｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ：ＳＰＳ）におい
て、パッケージ技術により電子素子チップを変圧器の二
次巻線またはインダクタ巻線上に直接固定し、接続部及
び接続線等の導体の個数を削減することにより、省電力
化及び小型化を達成する巻線アセンブリに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a winding assembly , and more particularly, to a high-capacity switching power supply (switch).
ing power supply (SPS), the electronic element chip is directly fixed on the secondary winding or the inductor winding of the transformer by a package technology , and the connection part and the connecting part are fixed.
The present invention relates to a winding assembly that achieves power saving and miniaturization by reducing the number of conductors such as connecting wires and connecting wires .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から高出力スイッチング電源の内部
で各電子素子を接続する技術が多く開発され、改善が行
われている。このうち、周知の方法として、ディスクリ
ート部品を良好な熱特性を有する金属基板上に半田付け
すると共に、各ディスクリート部品の端子を回路板の上
面に半田付けして素子間を接続する技術が知られてい
る。このようにすると、回路板は素子と素子との相互接
続及び熱処理の両方の目的を達成することができ、効果
的な歩留まり及び合理的なコストをもたらしていた。し
かしながら、より良い効率及び封止密度を達成すること
ができず、今後の課題となっている。2. Description of the Related Art Conventionally, many techniques for connecting each electronic element inside a high-output switching power supply have been developed and improved. Among these, as a well-known method, a technique is known in which discrete components are soldered on a metal substrate having good thermal characteristics, and terminals of each discrete component are soldered to the upper surface of a circuit board to connect elements. ing. In this way, the circuit board can achieve both the purpose of interconnecting the element and the heat treatment, resulting in an effective yield and a reasonable cost. However, it has not been possible to achieve better efficiency and sealing density, and this is an issue for the future.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】この高出力スイッチン
グ電源は、工業的な需要に応じるため、より大きな出力
を提供するとともに、より小さい体積にすることが要望
されている。すなわち、より小さいパッケージ内におい
て、より大きなパワーとより良い効率を提供することが
要望されている。This high-output switching power supply is required to provide a larger output and to have a smaller volume in order to meet industrial demand. That is, there is a need to provide greater power and better efficiency in smaller packages.
【０００４】図１は、ＳＰＳによく用いられる電流を倍
にするハーフブリッジ形コンバータであり、これを参照
して以下に説明する。ここでは、金属酸化物半導体電界
効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）及びダイオードを整
流素子として使用している。変圧器の二次巻線３０は、
誘導電流をインダクタコイル３２、３４へ出力し、その
電流が整流素子２６、２８により整流され、直流電流
（＋Ｖ0、−Ｖ0）が出力される。図２に示す回路は、整
流素子の配置が異なる点を除き、図１に示す回路と同様
に構成されている。FIG. 1 shows a half-bridge type converter for doubling the current often used for SPS, and will be described below with reference to this. Here, a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) and a diode are used as rectifying elements. The secondary winding 30 of the transformer is
Outputting an induction current to the inductor coil 32, the current is rectified by the rectifier elements 26 and 28, a DC current (+ V 0, -V 0) is output. The circuit shown in FIG. 2 has the same configuration as the circuit shown in FIG. 1 except that the arrangement of the rectifying elements is different.
【０００５】また、図３に示される回路は、フォワード
形コンバータであり、ＭＯＳＦＥＴ及びダイオードが整
流素子として使用されている。そして、変圧器の二次巻
線１０は、誘導電流をインダクタコイル１２へ出力し、
その電流が整流素子１４、１６により整流され、直流電
流（＋Ｖ0、−Ｖ0）が出力される。図４に示す回路は、
整流素子の配置が異なる点を除き、図３に示す回路と同
様に構成されている。[0005] The circuit shown in FIG. 3 is a forward converter, in which MOSFETs and diodes are used as rectifying elements. Then, the secondary winding 10 of the transformer outputs the induced current to the inductor coil 12,
The current is rectified by the rectifier elements 14 and 16, a DC current (+ V 0, -V 0) is output. The circuit shown in FIG.
The configuration is the same as the circuit shown in FIG. 3 except that the arrangement of the rectifying elements is different.
【０００６】また、図５は、パッケージングされたＭＯ
ＳＦＥＴの構成を示す斜視図である。このパッケージ型
の整流素子は、業界で広く使用されている。図におい
て、ＭＯＳＦＥＴチップ１５２は、銅板１７０上に半田
付けされ、そのソース及びゲートは、接続線１６０、１
６２により接続端子１５８、１５４に接続され、ドレイ
ンは、ＭＯＳＦＥＴの背面にある接続端子１５６に直接
接続され、これらをさらにエポキシ樹脂１６４により封
止している。FIG. 5 shows a packaged MO.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of an SFET. This package type rectifier is widely used in the industry. In the figure, a MOSFET chip 152 is soldered on a copper plate 170, and its source and gate are connected to connection lines 160, 1
The drains are directly connected to the connection terminals 156 on the back surface of the MOSFET, which are further sealed with an epoxy resin 164.
【０００７】また、図４に示す回路は、図３に示す回路
を変形したものであり、図８は、従来の二次巻線、整流
素子（ＭＯＳＦＥＴ）チップ及びインダクタコイルをカ
スケード接続した回路の側面図である。図４に示す変圧
器の二次巻線１９、整流素子１８及びインダクタコイル
２０をカスケード接続する場合、対応する図８に示すよ
うに、二次巻線１２２を回路板の第１の銅線１２４上に
半田付けし、さらに、ＭＯＳＦＥＴチップ１１２のソー
ス端子１１６を第１の銅線１２４上に半田付けし、二次
巻線１９と整流素子１８とをカスケード接続することが
必要である。さらに、ＭＯＳＦＥＴの銅板１０８を第２
の銅線１０４に半田付けすると共に、インダクタコイル
１００を第２の銅線１０４に半田付けすることにより、
整流素子１８とインダクタコイル２０とがカスケード接
続される。また、ＭＯＳＦＥＴの内部には、ＭＯＳＦＥ
Ｔチップ１１２と銅板１０８とを接続する半田部１０８
が設けられている。The circuit shown in FIG. 4 is a modification of the circuit shown in FIG. 3, and FIG. 8 shows a circuit in which a conventional secondary winding, a rectifying element (MOSFET) chip and an inductor coil are cascaded. It is a side view. When the secondary winding 19, the rectifying element 18 and the inductor coil 20 of the transformer shown in FIG. 4 are cascaded, the secondary winding 122 is connected to the first copper wire 124 of the circuit board as shown in FIG. It is necessary that the secondary winding 19 and the rectifying element 18 be cascaded with each other by soldering the source terminal 116 of the MOSFET chip 112 onto the first copper wire 124. Furthermore, the copper plate 108 of the MOSFET is
And the inductor coil 100 is soldered to the second copper wire 104,
The rectifier 18 and the inductor coil 20 are cascaded. Also, inside the MOSFET is a MOSFET
Solder part 108 for connecting T chip 112 and copper plate 108
Is provided.
【０００８】このように、図８及び図４から、従来の方
法では、二次巻線１９、整流素子１８及びインダクタコ
イル２０をカスケード接続するために、５個の半田部１
０２、１０６、１１０、１１８、１２０を用いなければ
ならないことがわかる。このように、半田付けする部分
が多いと、電流がこれらの半田部に流れるとき、多くの
電力が消耗されることになり、不要な電力の消費が発生
することになる。As described above, according to FIGS. 8 and 4, in the conventional method, in order to cascade-connect the secondary winding 19, the rectifying element 18 and the inductor coil 20, five solder portions 1 are provided.
It can be seen that 02, 106, 110, 118, 120 must be used. As described above, if there are many portions to be soldered, a large amount of power is consumed when a current flows through these solder portions, and unnecessary power is consumed.
【０００９】周知のように、Ｐ＝Ｉ2×Ｒの関係から、
定電流（Ｉ）の下、抵抗値（Ｒ）が大きければ大きいほ
ど、消耗される電力（Ｐ）が大きくなることがわかる。
このことから、下記の計算式を用いて、各半田部の抵抗
値の大きさを求め、より高精度に概算することができ
る。As is well known, from the relationship of P = I 2 × R,
It can be seen that the larger the resistance value (R) under the constant current (I), the larger the consumed power (P).
From this, it is possible to obtain the magnitude of the resistance value of each solder portion by using the following formula, and to roughly estimate with higher accuracy.
【００１０】二次巻線１００、インダクタコイル１２
２、第１及び第２の銅線１２４、１０４の抵抗を無視し
て、各半田部の抵抗値のみを求める。半田部の長さ及び
幅をそれぞれａ、ｂ、半田部の底部における面が比較的
上部における面より大きいことにより生ずる接触角度を
θ、抵抗率ρ、半田部の厚さ（高さ）をｄとすると、以
下の式により、各半田部の抵抗値を求めることができ
る。[0010] Secondary winding 100, inductor coil 12
2, ignoring the resistance of the first and second copper wires 124 and 104, only the resistance value of each solder part is obtained. The length and width of the solder portion are a and b, respectively, the contact angle caused by the surface at the bottom of the solder portion being relatively larger than the surface at the top is θ, the resistivity ρ, and the thickness (height) of the solder portion is d. Then, the resistance value of each solder portion can be obtained by the following equation.
【００１１】[0011]
【数１】 (Equation 1)
【００１２】式（１）より、下記の表１に示されるよう
に、各半田部の抵抗値が求められる。From Equation (1), as shown in Table 1 below, the resistance value of each solder portion is obtained.
【００１３】[0013]
【表１】 [Table 1]
【００１４】次に、接続線及び銅板の抵抗値を以下の式
（２）により求めることができる。Next, the resistance values of the connection lines and the copper plate can be obtained by the following equation (2).
【００１５】[0015]
【数２】 (Equation 2)
【００１６】ここで、式中、Ｌは長さ、Ａは面積であ
る。式（２）により、表２に示されるように、銅板１０
８、接続線１１４及び端子１１６等の導体の抵抗値を求
めることができる。Here, in the formula, L is a length and A is an area. According to Expression (2), as shown in Table 2, the copper plate 10
8. The resistance values of the conductors such as the connection line 114 and the terminal 116 can be obtained.
【００１７】[0017]
【表２】 [Table 2]
【００１８】これらの各抵抗値の総和が８７４．３５μ
Ωとなり、各半田部に起因する抵抗値は、かなりの部分
を占めており、現実的には看過できないことがわかる。The sum of these resistance values is 874.35 μm.
Ω, and the resistance value caused by each solder portion occupies a considerable portion, and it can be seen that it cannot be overlooked in reality.
【００１９】そして、スイッチング電源の入出力が大き
くなるにつれて、能動素子及び受動素子の影響は別とし
て、配線及び接続部を含むすべての導体を高密度の電流
が流れるために、相対的に電力の浪費が益々大きくなっ
てくる。従って、接続部の抵抗の回路全体に対する影響
は、かなり大きくなり、今後の重要な課題となってい
る。As the input / output of the switching power supply increases, apart from the influence of the active element and the passive element, a high-density current flows through all the conductors including the wiring and the connection portion, so that the relative power consumption increases. Waste is getting bigger and bigger. Therefore, the influence of the resistance of the connection portion on the entire circuit becomes considerably large, and will be an important subject in the future.
【００２０】また、パッキング密度は、素子のサイズに
より決定されることが多く、高出力のスイッチング電源
の場合、多くの整流素子が効率を向上するために並列に
並べられ、これらの整流素子の間の接続配線が封止空間
の大部分を占めているため、従来のスイッチング電源の
体積を効率的に縮小できない要因となっている。The packing density is often determined by the size of the elements. In the case of a high-output switching power supply, many rectifying elements are arranged in parallel to improve the efficiency. Occupies most of the sealed space, which is a factor that makes it impossible to efficiently reduce the volume of the conventional switching power supply.
【００２１】本発明は、上記の従来の欠点に鑑みて創作
されたものであり、その主たる目的は、電子素子チップ
を変圧器又はインダクタ上に併合して体積を効果的に縮
小させることができるチップ付巻線を提供することであ
る。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional drawbacks, and has a main object of merging an electronic element chip on a transformer or an inductor to effectively reduce the volume. It is to provide a winding with a tip.
【００２２】本発明の他の目的は、電子素子チップを巻
線上に併合させることにより接続部の個数を削減して省
電力を達成することができるチップ付巻線を提供するこ
とである。Another object of the present invention is to provide a chip-equipped winding which can reduce power consumption by reducing the number of connecting parts by combining electronic element chips on the winding.
【００２３】[0023]
【課題を解決するための手段】 上記目的は、以下に掲
げる本発明の各々により達成される。発明１の電力信号
を生成するための大容量スイッチング電源に用いられる
巻線アセンブリは、第１及び第２導電性部材と、パッケ
ージなしの電子素子チップとを備えている。第１及び第
２導電性部材は、平板状の巻線に形成され、電力信号が
通過する。パッケージなしの電子素子チップは、第１導
電性部材及び第２導電性部材と別体に形成され、第１導
電性部材に直接固定されており、前記電力信号が通過す
る。Means for Solving the Problems The above object is achieved by each of the present inventions described below. A winding assembly used in a large-capacity switching power supply for generating a power signal according to the first aspect includes first and second conductive members and an electronic element chip without a package. The first and second conductive members are formed in a plate-shaped winding, and pass a power signal. Electronic device chip without package, formed in the first conductive member and the second conductive member and another member, is fixed directly to the first electrically conductive member, prior Symbol power signal passes.
【００２４】 発明２の電力信号を生成するための大容
量スイッチング電源に用いられる巻線アセンブリは、発
明１の巻線アセンブリにおいて、第１導電性部材は変圧
器の２次側巻線であり、第２導電性部材はインダクタの
コイルであり、パッケージなしの電子素子チップは変圧
器の２次側巻線に直接固定されており、整流回路として
動作し、出力端子にワイヤーボンディングによって固定
されている。The winding assembly used in the large-capacity switching power supply for generating a power signal according to the second aspect is the winding assembly according to the first aspect, wherein the first conductive member is a secondary winding of a transformer. The second conductive member is a coil of an inductor, and an electronic element chip without a package is directly fixed to a secondary winding of a transformer, operates as a rectifier circuit, and is fixed to an output terminal by wire bonding.
Have been .
【００２５】 発明３の電力信号を生成するための大容
量スイッチング電源に用いられる巻線アセンブリは、発
明１の巻線アセンブリにおいて、第１導電性部材はイン
ダクタのコイルであり、第２導電性部材は変圧器の２次
側巻線であり、パッケージなしの電子素子チップはイン
ダクタのコイルの一端に直接固定され、整流回路として
動作し、第２導電性部材にワイヤーボンディングによっ
て固定されている。A winding assembly used in a large-capacity switching power supply for generating a power signal according to a third aspect is the winding assembly according to the first aspect, wherein the first conductive member is a coil of an inductor, and the second conductive member is Is the secondary winding of the transformer, and the electronic element chip without the package is directly fixed to one end of the inductor coil, operates as a rectifier circuit, and is bonded to the second conductive member by wire bonding.
Is fixed .
【００２６】発明４の電力信号を生成するための大容量
スイッチング電源に用いられる巻線アセンブリは、発明
１の巻線アセンブリにおいて、パッケージなしの電子素
子は、半田付けによって第１導電性部材に直接固定され
ている。 A large capacity for generating the power signal according to the fourth aspect of the present invention.
The invention relates to a winding assembly used for a switching power supply.
The electronic element without package in one winding assembly
The child is directly fixed to the first conductive member by soldering.
ing.
【００２７】発明５の電力信号を生成するための大容量
スイッチング電源に用いられる巻線アセンブリは、発明
４の巻線アセンブリにおいて、パッケージなしの電子素
子チップは一方向性のダイオードチップであり、アノー
ドまたはカソードが半田付けによって第１導電性部材に
直接固定される。 A large capacity for generating the power signal according to the fifth aspect of the present invention.
The invention relates to a winding assembly used for a switching power supply.
In the winding assembly of 4, the electronic element without package
The child chip is a one-way diode chip,
Or cathode to the first conductive member by soldering
Fixed directly.
【００２８】発明６の電力信号を生成するための大容量
スイッチング電源に用いられる巻線アセンブリは、発明
４の巻線アセンブリにおいて、パッケージなしの電子素
子チップは双方向性のＭＯＳＦＥＴチップであり、ソー
ス電極またはドレイン電極が半田付けによって第１導電
性部材に直接固定されている。 A large capacity for generating the power signal according to the sixth aspect of the present invention.
The invention relates to a winding assembly used for a switching power supply.
In the winding assembly of 4, the electronic element without package
The child chip is a bidirectional MOSFET chip,
Electrode or drain electrode is first conductive by soldering
Is directly fixed to the elastic member.
【００２９】 発明７の電力信号を生成するための大容
量スイッチング電源に用いられる巻線アセンブリは、発
明1の巻線アセンブリにおいて、第１導電性部材は、第
２導電性部材と一体として形成されている。A winding assembly used for a large-capacity switching power supply for generating a power signal according to a seventh aspect is the winding assembly according to the first aspect, wherein the first conductive member is formed integrally with the second conductive member. ing.
【００３０】発明８の電力信号を生成するための大容量
スイッチング電源に用いられる巻線アセンブリは、発明
１の巻線アセンブリにおいて、第１導電性部材または第
２導電性部材は、めっきによってニッケル、金、半田の
いずれかで表面を覆われた金属ストリップで形成されて
いる。 A large capacity for generating the power signal according to the eighth aspect of the present invention.
The invention relates to a winding assembly used for a switching power supply.
In one winding assembly, the first conductive member or the
2 Conductive members are made of nickel, gold, solder
Formed by a metal strip covered with one
I have.
【００３１】[0031]
【００３２】[0032]
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施の形態のチップ付巻線について説明する。図１
は、スイッチング電源によく用いられる電流を倍にする
ハーフブリッジ形コンバータの構成を示す回路図であ
り、図６は、本発明の一実施の形態の整流素子チップと
巻線とを併合したチップ付巻線の構成を示す分解斜視図
である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a winding with a chip according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a half-bridge type converter for doubling a current often used for a switching power supply. FIG. 6 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a winding.
【００３４】図６に示すチップ付巻線は、図１に示す変
圧器の二次巻線及びインダクタコイル（inductor windi
ng）に対応している。図６において、電磁コア８０、８
２及び巻線（winding）８８により変圧器の二次巻線３
０が形成される。同様に、電磁コア８６、９２及び巻線
９６によりインダクタコイル３２が形成され、電磁コア
８４、９０及び巻線９４によりインダクタコイル３４が
形成される。整流素子チップ１５０、１５２は、変圧器
及びインダクタコイル上に直接接続され、図１に示す整
流素子２６、２８のように電気的に接続される。ここ
で、例えば、巻線８８、９４、９６として、ニッケル、
金、及び半田からなる群から選択される一つにより被覆
されているメタルストリップ（metal strip）が用いら
れ、整流素子チップ１５０、１５２としては、ＭＯＳＦ
ＥＴチップ及び／又はダイオードチップが用いられる。The winding with a tip shown in FIG. 6 is composed of the secondary winding and the inductor coil of the transformer shown in FIG.
ng). In FIG. 6, the electromagnetic cores 80, 8
2 and secondary winding 3 of the transformer by winding 88
0 is formed. Similarly, the inductor coils 32 are formed by the electromagnetic cores 86 and 92 and the windings 96, and the inductor coils 34 are formed by the electromagnetic cores 84 and 90 and the windings 94. The rectifying element chips 150 and 152 are directly connected on the transformer and the inductor coil, and are electrically connected like the rectifying elements 26 and 28 shown in FIG. Here, for example, as windings 88, 94, 96, nickel,
A metal strip covered with one selected from the group consisting of gold and solder is used, and the rectifying element chips 150 and 152 are MOSF.
ET chips and / or diode chips are used.
【００３５】次に、図３は、スイッチング電源によく用
いられるフォワード形コンバータを示す図であり、図７
は、本発明の他の実施の形態の整流素子チップと巻線と
を併合したチップ付巻線の構成を示す分解斜視図であ
る。図７において、電磁コア４０、４２及び巻線４８に
より変圧器の二次巻線１０が形成される。同様に、電磁
コア４４、４６及び巻線５０によりインダクタコイル１
２が形成される。２個の整流素子チップ５２、５４は、
変圧器及びインダクタコイル上に直接接続され、図３に
示す整流素子１４、１６のように電気的に接続される。
ここで、例えば、巻線４８、５０として、ニッケル、
金、及び半田からなる群から選択される一つにより被覆
されているメタルストリップが用いられ、整流素子チッ
プ５２、５４としては、ＭＯＳＦＥＴチップ及び／又は
ダイオードチップが用いられる。Next, FIG. 3 is a diagram showing a forward converter frequently used for a switching power supply.
FIG. 9 is an exploded perspective view showing a configuration of a winding with a chip in which a rectifying element chip and a winding according to another embodiment of the present invention are combined. In FIG. 7, the secondary winding 10 of the transformer is formed by the electromagnetic cores 40, 42 and the winding 48. Similarly, the inductor coils 1 are formed by the electromagnetic cores 44 and 46 and the windings 50.
2 are formed. The two rectifying element chips 52, 54
It is directly connected on the transformer and the inductor coil, and is electrically connected like the rectifying elements 14 and 16 shown in FIG.
Here, for example, nickel,
A metal strip covered with one selected from the group consisting of gold and solder is used, and MOSFET chips and / or diode chips are used as the rectifying element chips 52 and 54.
【００３６】図９は、本発明の巻線、整流素子チップ及
びインダクタコイルを併合した好適な実施の形態を示す
側面図であり、図８は、巻線、整流素子チップ及びイン
ダクタコイルをカスケード接続した従来例を示す側面図
である。FIG. 9 is a side view showing a preferred embodiment in which the winding, the rectifying element chip and the inductor coil of the present invention are combined, and FIG. 8 is a cascade connection of the winding, the rectifying element chip and the inductor coil. It is a side view which shows the conventional example.
【００３７】図８及び図９を比較すると、本発明の実施
の形態における半田部が従来例に比べて大幅に減少され
ていることがわかる。図９において、変圧器の二次巻線
１４６の端部は、接続線１４０を介して整流素子チップ
１３８と接続され、これをインダクタコイル１３０の端
部に一体になるように半田付けされ、図４において、二
次巻線１９と整流素子１８とインダクタコイル２０とを
カスケード接続したのと同様に接続される。その他、半
田部１３２は、インダクタコイル１３０と銅線１３４と
を一体に接続するためのものであり、半田部１４２は、
変圧器の二次巻線１４６と銅線１４４とを一体に接続す
るためのものであり、これらの接続により素子の放熱を
向上し、効率を向上させることができる。8 and 9, it can be seen that the solder portion in the embodiment of the present invention is greatly reduced as compared with the conventional example. In FIG. 9, the end of the secondary winding 146 of the transformer is connected to the rectifying element chip 138 via the connection line 140, and this is soldered so as to be integrated with the end of the inductor coil 130. In 4, the secondary winding 19, the rectifier 18, and the inductor coil 20 are connected in a cascade connection. In addition, the solder part 132 is for connecting the inductor coil 130 and the copper wire 134 integrally, and the solder part 142 is
The purpose is to integrally connect the secondary winding 146 of the transformer and the copper wire 144, and by these connections, the heat radiation of the element can be improved and the efficiency can be improved.
【００３８】このように、図９と図８とを比較した結
果、本発明のカスケード接続法によれば、半田部１３６
が１個で足りるのに対し、従来のカスケード接続法で
は、５個の半田部を必要とする。従って、本発明による
チップ付巻線は、電力の消耗を減少すると共に、巻線が
一体に併合されているため、体積を減少することができ
る。As described above, as a result of comparing FIGS. 9 and 8, according to the cascade connection method of the present invention, the solder portion 136 is formed.
Is sufficient, whereas the conventional cascade connection method requires five solder parts. Therefore, the winding with a tip according to the present invention can reduce the power consumption and the volume can be reduced because the windings are integrated.
【００３９】また、電流が流れる導体は、半田部１３６
及び接続線１４０のみであり、上記の式（１）、式
（２）から抵抗値を求めることができ、表３に示すよう
になる。両者の総抵抗値は、６９９．８８μΩであり、
電源が１００Ａの負荷電流を供給したとすると、従来の
場合に比べて、電力の損失を１．７４Ｗ減少させること
ができる。The conductor through which current flows is the solder portion 136.
And only the connection line 140, and the resistance can be obtained from the above equations (1) and (2), as shown in Table 3. The total resistance of both is 699.88 μΩ,
Assuming that the power supply supplies a load current of 100 A, the power loss can be reduced by 1.74 W as compared with the conventional case.
【００４０】[0040]
【表３】 [Table 3]
【００４１】[0041]
【発明の効果】本発明の巻線アセンブリは、パッケージ
なしの電子素子チップを平板状に形成された巻線に直接
固定することにより、接続部の個数及び接続導体を大幅
に削減することができ、大容量スイッチング電源の小型
化が図れる。また、接続部の個数及び接続導体を大幅に
削減することによって、接触抵抗及び接続導体における
消費電力を低減し、大容量スイッチング電源の省電力化
を図ることができる。 According to the present invention, the winding assembly is provided in a package.
Electronic element chip directly to the winding formed in a flat plate
By fixing, the number of connecting parts and connecting conductors are greatly increased
The large capacity switching power supply can be reduced
Can be achieved. In addition, the number of connection parts and connection conductors
By reducing the contact resistance and connection conductor
Reduces power consumption and power consumption of large-capacity switching power supplies
Can be achieved.
【図１】スイッチング電源によく用いられる電流を倍に
するハーフブリッジ形コンバータの構成を示す回路図で
ある。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a half-bridge converter that doubles a current often used for a switching power supply.
【図２】スイッチング電源によく用いられる電流を倍に
する他のハーフブリッジ形コンバータの構成を示す回路
図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of another half-bridge type converter that doubles a current often used for a switching power supply.
【図３】スイッチング電源によく用いられるフォワード
形コンバータの構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a forward converter frequently used for a switching power supply.
【図４】スイッチング電源によく用いられる他のフォワ
ード形コンバータの構成を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of another forward converter frequently used for a switching power supply.
【図５】従来のパッケージングされたＭＯＳＦＥＴの構
成を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a conventional packaged MOSFET.
【図６】本発明の整流素子チップと巻線とを併合した好
適な一実施の形態を示す分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view showing a preferred embodiment in which the rectifying element chip and the winding of the present invention are combined.
【図７】本発明の整流素子チップと巻線とを併合した好
適な他の実施の形態を示す分解斜視図である。FIG. 7 is an exploded perspective view showing another preferred embodiment in which the rectifying element chip and the winding of the present invention are combined.
【図８】巻線、整流素子チップ及びインダクタコイルを
カスケード接続した従来例を示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing a conventional example in which a winding, a rectifying element chip, and an inductor coil are cascaded.
【図９】本発明の巻線、整流素子チップ及びインダクタ
コイルをカスケード接続した好適な実施の形態を示す側
面図である。FIG. 9 is a side view showing a preferred embodiment in which a winding, a rectifying element chip, and an inductor coil of the present invention are cascaded.
１４、１６、１８、２６、２８ 整流素子 １０、１９、３０、１４６ 二次巻線 １２、２０、３２、３４、１３０ インダクタコイル ４０、４２、４４、４６、８０、８２、８４、８６、９
０、９２ 電磁コア ４８、５０、８８、９４、９６ 巻線 ５２、５４、１３８、１５０、１５２ 整流素子チップ １３２、１３６、１４２ 半田部 １４０ 接続線 １３４、１４４ 銅線14, 16, 18, 26, 28 Rectifier 10, 19, 30, 146 Secondary winding 12, 20, 32, 34, 130 Inductor coil 40, 42, 44, 46, 80, 82, 84, 86, 9
0, 92 Electromagnetic core 48, 50, 88, 94, 96 Winding 52, 54, 138, 150, 152 Rectifier element chip 132, 136, 142 Solder part 140 Connection line 134, 144 Copper wire
Claims (8)
ング電源に用いられ、回路基板に搭載される巻線アセン
ブリにおいて、 前記電力信号が通過する平板状の巻線を形成する第１導
電性部材及び第２導電性部材と、 前記第１導電性部材及び第２導電性部材と別体に形成さ
れ、前記第１導電性部材に直接固定されており、前記電
力信号が通過するパッケージなしの電子素子チップと、 を備えている大容量スイッチング電源用の巻線アセンブ
リ。A first conductive member used in a large-capacity switching power supply for generating a power signal, wherein the first conductive member forms a flat-shaped winding through which the power signal passes. And a second conductive member, an electronic component formed separately from the first conductive member and the second conductive member, directly fixed to the first conductive member, and without a package through which the power signal passes. A winding assembly for a large-capacity switching power supply, comprising: an element chip;
であり、 前記パッケージなしの電子素子チップは、前記変圧器の
２次側巻線に直接固定されており、整流回路として動作
し、出力端子にワイヤーボンディングによって固定さ
れ、 前記第２導電性部材はインダクタンスのコイルである、 請求項１に記載の大容量スイッチング電源用巻線アセン
ブリ。2. The rectifier circuit according to claim 1, wherein the first conductive member is a secondary winding of a transformer, and the electronic element chip without the package is directly fixed to the secondary winding of the transformer. The winding assembly for a large-capacity switching power supply according to claim 1, wherein the second conductive member is a coil having an inductance, and is fixed to an output terminal by wire bonding.
であり、 前記パッケージなしの電子素子チップは、前記インダク
タのコイルの一端に直接固定され、整流回路として動作
し、前記第２導電性部材にワイヤーボンディングによっ
て固定され、 前記第２導電性部材は変圧器の２次側巻線である、 請求項１に記載の大容量スイッチング電源に用いられる
巻線アセンブリ。3. The first conductive member is a coil of an inductor, the electronic element chip without a package is directly fixed to one end of the coil of the inductor, operates as a rectifier circuit, and the second conductive member is 2. The winding assembly according to claim 1, wherein the second conductive member is a secondary winding of a transformer. 3.
けによって、前記第１導電性部材に直接固定されてい
る、 請求項１に記載の大容量スイッチング電源に用いられる
巻線アセンブリ。4. The winding assembly according to claim 1, wherein the electronic device without the package is directly fixed to the first conductive member by soldering.
半田付けによって前記第１導電性部材に直接固定される
アノードまたはカソードを有する、一方向性のダイオー
ドチップである、請求項４に記載の大容量スイッチング
電源に用いられる巻線アセンブリ。5. The electronic element chip without a package,
The winding assembly according to claim 4, wherein the winding assembly is a one-way diode chip having an anode or a cathode fixed directly to the first conductive member by soldering.
半田付けによって前記第１導電性部材に直接固定される
ソース電極またはドレイン電極を有する、双方向性のＭ
ＯＳＦＥＴチップである、 請求項４に記載の大容量スイッチング電源に用いられる
巻線アセンブリ。6. The electronic element chip without a package,
Bidirectional M having a source electrode or a drain electrode fixed directly to the first conductive member by soldering
The winding assembly according to claim 4, wherein the winding assembly is an OSFET chip.
材と一体として形成されている、請求項１に記載の大容
量スイッチング電源に用いられる巻線アセンブリ。Wherein said first conductive member, prior to SL are formed integrally with the second conductive member, the winding assembly for use in high-capacity switching power supply according to claim 1.
は、めっきによってニッケル、金、半田のいずれかで表
面を覆われた金属ストリップで形成された、 請求項１に記載の大容量スイッチング電源に用いられる
巻線アセンブリ。8. The large capacity according to claim 1, wherein the first conductive member or the second conductive member is formed by a metal strip whose surface is covered with one of nickel, gold, and solder by plating. A winding assembly used for a switching power supply.
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