(57)【要約】【課題】コイルの放熱構造を小型化する。【解決手段】電気部品２０は、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である絶縁性の台座２３と、台座２３に載置されるコイル２１と、コイル２１が巻回されるコア部２４とを具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である絶縁性の台座と、
前記台座に載置されるコイルと、
前記コイルが巻回されるコア部と
を具備する電気部品。
【請求項２】
前記台座は、高熱伝導樹脂または高熱伝導セラミックで形成される
請求項１の電気部品。
【請求項３】
熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である絶縁性の台座と、前記台座に載置されるコイルと、前記コイルが巻回されるコア部とを含む電気部品と、
前記電気部品が設置され、当該電気部品に電気的に接続される配線が形成された基板とを具備する
電気機器。
【請求項４】
前記基板のうち前記台座に重なる領域には、前記台座に接触する放熱パターンが形成される
請求項３の電気機器。
【請求項５】
前記基板のうち前記台座とは反対側の面に接触する放熱部材を具備する
請求項３または請求項４の電気機器。
【請求項６】
前記放熱部材のうち前記基板とは反対側の面に接触する筐体部を具備する
請求項５の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルに発生した熱を放熱する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルに発生した熱を放熱するための技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、コイルに発生した熱をコイルの上方から放熱するコイルの放熱構造が開示されている。コイルの上面を覆う絶縁性放熱シートと、絶縁性放熱シートを挟んでコイルとは反対側に設置された金属製の蓋部材とにより、コイルから発生した熱が放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８８０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の技術では、コイルの上方に放熱のための絶縁性放熱シートおよび蓋部材が位置するため放熱構造が大型化するという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、コイルの放熱構造を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る電気部品は、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である絶縁性の台座と、前記台座に載置されるコイルと、前記コイルが巻回されるコア部とを具備する。
本発明の好適な態様に係る電気機器は、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である絶縁性の台座と、前記台座に載置されるコイルと、前記コイルが巻回されるコア部とを含む電気部品と、前記電気部品が設置され、当該電気部品に電気的に接続される配線が形成された基板とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態に係る電気機器の部分的な内部構造を例示する斜視図である。
【図２】電気部品の断面図である。
【図３】第２実施形態に係る電気部品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気機器１００の部分的な内部構造を例示する斜視図である。電気機器１００は、例えば音響信号を増幅する増幅装置または電源を生成する電源装置であり、回路要素を収容する筐体部１０を具備する。筐体部１０は、金属で構成された略直方体状の中空の構造体である。なお、例えばヒートシンクを筐体部１０として利用してもよい。図１に例示される通り、筐体部１０の内部には、電気部品２０と配線基板３０（例えばプリント基板）と放熱部材４０とが設置される。
【０００８】
図２は、図１の電気部品２０のII-II線における断面図である。電気部品２０は、例えばフィルタ回路または変圧回路におけるチョークコイルとして利用される電気部品である。図１および図２に例示される通り、配線基板３０に電気部品２０が設置される。図２に例示される通り、電気部品２０は、コイル２１と台座２３とコア部２４とを具備する。コア部２４は、筐体部２５と柱状部２７とを具備する。筐体部２５は、略直方体の中空の構造体である。筐体部２５のうち配線基板３０側の部分は開口する。筐体部２５の開口を塞ぐように台座２３が設置される。筐体部２５の内部には、コイル２１と柱状部２７とが収容される。なお、筐体部２５は、相互に別体で形成された複数の部材で構成されてもよい。
【０００９】
コイル２１は、例えば螺旋状に巻回された電線である。図２に例示される通り、例えば円柱状の柱状部２７にコイル２１が巻回される。柱状部２７は、例えば磁性体で形成され、筐体部２５内において相対向する壁面の間にわたり設置される。第１実施形態における筐体部２５と柱状部２７とは一体に形成される。なお、筐体部２５と柱状部２７とを別体で形成した構成では、筐体部２５の材料を柱状部２７とは無関係に任意に選定できる。
【００１０】
台座２３は、高熱伝導率の絶縁材料で形成された板状部材である。具体的には、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である絶縁材料で台座２３が形成される。例えば、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上２０Ｗ／ｍＫ以下である高熱伝導樹脂、または、熱伝導率が２０Ｗ／ｍＫ以上１５０Ｗ／ｍＫ以下である高熱伝導セラミックにより台座２３が形成される。高熱伝導樹脂は、例えば、ＰＣ（polycarbonate），ＰＢＴ（polybutylene terephthalate），ＰＥＴ（polyethylene terephthalate），またはＦＲ４（flame retardant type 4）等の樹脂材料に、熱伝導性のフィラー（例えばセラミック粒子）を混合した樹脂である。高熱伝導セラミックは、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）または酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）である。図２に例示される通り、台座２３にコイル２１が載置される。電流が流れた状態でコイル２１とコア部２４とは発熱する。台座２３が高熱伝導率の材料で形成されるから、コイル２１とコア部２４とで発生した熱が台座２３に伝導する。
【００１１】
図１に例示される通り、電気部品２０の台座２３は配線基板３０に接触する。図２に例示される通り、コイル２１の端部は、台座２３に形成された貫通孔Ｈを介して筐体部２５の内部から外部に露出する。コイル２１のうち筐体部２５の外部に露出する端部は、接続用の端子として機能する。
【００１２】
図１および図２に例示される通り、配線基板３０は、基体３１（基板の例示）と複数の配線３３と放熱パターンＰとを具備する。基体３１は、熱伝導率が台座２３よりも小さい絶縁材料で形成された板状部材である。基体３１の熱伝導率は、例えば、０．１Ｗ／ｍＫ以上０．４Ｗ／ｍＫ以下である。基体３１は、電気部品２０が設置される第１面Ｆ1と、第１面Ｆ1とは反対側の第２面Ｆ2とを含む。第１面Ｆ1および第２面Ｆ2には、複数の配線３３が形成される。コイル２１の端子は、基体３１に形成された貫通孔（図示略）を介して、例えば第２面Ｆ2に形成された配線３３に電気的に接続される。コイル２１の端子は、第２面Ｆ2の配線３３以外の配線に接続されてもよい。
【００１３】
また、配線基板３０の第１面Ｆ1のうち台座２３に重なる領域には、例えば金属等の材料で放熱パターンＰが形成される。例えば第１面Ｆ1上の配線３３と共通の導電層から放熱パターンＰが形成される。放熱パターンＰは、配線３３およびコイル２１の端子とは電気的に接続されていない。台座２３のうち第１面Ｆ1に対向する面が放熱パターンＰに接触する。第１実施形態では、第１面Ｆ1のうち台座２３に重なる領域の全体にわたり放熱パターンＰが形成される。なお、当該領域の一部に放熱パターンＰを形成してもよい。コイル２１およびコア部２４から台座２３に伝導した熱は、放熱パターンＰに伝導する。
【００１４】
図１に例示される通り、基体３１のうち台座２３とは反対側の第２面Ｆ2に接触するように放熱部材４０が設置される。放熱部材４０のうち基体３１と反対側の面が筐体部１０の内壁面に接触する。すなわち、配線基板３０と筐体部１０との間に放熱部材４０が位置する。例えばシリコンまたはアクリル樹脂等で形成される放熱シートが放熱部材４０として利用される。放熱シートの熱伝導率は、例えば、１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下である。また、銅（３９８Ｗ／ｍＫ）またはアルミニウム（２３６Ｗ／ｍＫ）等の金属により放熱部材４０を形成してもよい。第１実施形態では、基体３１の第２面Ｆ2のうち放熱パターンＰに重なる領域の全体にわたり放熱部材４０が形成される。なお、放熱部材４０を絶縁材料で形成した構成では、第２面Ｆ2の全体にわたり放熱パターンＰを形成して、放熱パターンＰを配線３３に接続してもよい。また、第２面Ｆ2のうち放熱パターンＰに重なる領域の一部に放熱部材４０を形成してもよい。コイル２１およびコア部２４から台座２３を介して放熱パターンＰに伝導した熱は、基体３１を介して放熱部材４０に伝導する。さらに、放熱部材４０に伝導した熱は、筐体部１０から放熱される。
【００１５】
以上の説明から理解される通り、第１実施形態では、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である絶縁性の台座２３にコイル２１が載置されるから、コイル２１を載置するための台座２３をコイル２１とコア部２４とから発生した熱の放熱に利用できる。したがって、例えばコイル２１とコア部２４とから発生した熱を放熱するための部材を台座２３とは別個に設ける構成と比較して、コイル２１の放熱構造を小型化することが可能である。
【００１６】
例えば、電気部品２０の台座２３が導電性である構成では、基体３１のうち台座２３が接触する部分には配線３３を形成できず、配線３３の配置が限定されるという問題がある。それに対して、第１実施形態では、台座２３が絶縁性であるから、台座２３が導電性である構成と比較して、基体３１に形成される配線３３への影響が低減できるという利点がある。
【００１７】
第１実施形態では、基体３１のうち台座２３に重なる領域に、台座２３に接触する放熱パターンＰが形成されるから、コイル２１およびコア部２４で発生した熱を台座２３から放熱パターンＰを介して効率的に放熱することができる。また、第１実施形態では、基体３１の第２面Ｆ2に放熱部材４０が接触するから、コイル２１およびコア部２４で発生した熱を台座２３および基体３１から放熱部材４０を介して効率的に放熱することができるという利点がある。放熱部材４０のうち基体３１とは反対側の面に筐体部１０が接触する第１実施形態の構成によれば、コイル２１とコア部２４とで発生した熱を放熱部材４０から筐体部１０を介して効率的に放熱することができる。
【００１８】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００１９】
図３は、第２実施形態に係る電気機器１００の断面図である。なお、電気部品２０の断面については詳細な図示を省略する。図３に例示される通り、第２実施形態では、基体３１の第１面Ｆ1に加えて、第２面Ｆ2にも放熱パターンＰが形成される。例えば第２面Ｆ2上の配線３３と共通の導電層から放熱パターンＰ2が形成される。第１面Ｆ1の放熱パターンＰ1と第２面Ｆ2の放熱パターンＰ2とは、基体３１に形成される複数の貫通孔を介して連結される。
【００２０】
第２実施形態においては第１実施形態と同等以上の効果が実現される。第２実施形態では、放熱パターンＰ1に連結する放熱パターンＰ2が第２面Ｆ2に形成される。したがって、コイル２１から台座２３に伝導した熱が、放熱パターンＰ1および放熱パターンＰ2を介して伝導する。したがって、基体３１に放熱パターンＰ1のみが形成される構成と比較して、コイル２１およびコア部２４から台座２３に伝導した熱を放熱パターンＰ2から効率的に放熱できるという利点がある。
【００２１】
＜変形例＞
以上に例示した各態様に付加される具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された複数の態様を、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合してもよい。
【００２２】
（１）前述の各形態では、基体３１に放熱パターンＰ（Ｐ1，Ｐ2）が形成されたが、基体３１に放熱パターンＰを形成することは本発明において必須ではない。
【００２３】
（２）前述の各形態では、電気機器１００が放熱部材４０を具備したが、電気機器１００が放熱部材４０を具備することは本発明において必須ではない。なお、電気機器１００が放熱部材４０を具備しない構成では、例えば第１面Ｆ1のうち台座２３に重なる領域よりも広範囲にわたり放熱パターンＰを形成することで、コイル２１およびコア部２４の熱を効果的に放熱することが可能になる。
【００２４】
（３）前述の各形態では、電気機器１００が筐体部１０を具備したが、電気機器１００が筐体部１０を具備することは本発明において必須ではない。
【００２５】
（４）前述の各形態において、放熱パターンＰ（Ｐ1，Ｐ2）を接地線として利用してもよい。
【００２６】
＜付記＞
以上に例示した形態から、例えば以下の構成が把握される。
【００２７】
本発明の好適な態様（第１態様）に係る電気部品は、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である絶縁性の台座と、前記台座に載置されるコイルと、前記コイルが巻回されるコア部とを具備する。以上の態様によれば、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である絶縁性の台座にコイルが載置されるから、コイルを載置するための台座をコイルとコア部とから発生した熱の放熱に利用できる。したがって、例えばコイルとコア部とから発生した熱を放熱するための部材を台座とは別個に設ける構成と比較して、コイルの放熱構造を小型化することが可能である。
【００２８】
第１態様の好適例（第２態様）では、前記台座は、高熱伝導樹脂または高熱伝導セラミックで形成される。
【００２９】
本発明の好適な態様（第３態様）に係る電気機器は、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である絶縁性の台座と、前記台座に載置されるコイルと、前記コイルが巻回されるコア部とを含む電気部品と、前記電気部品が設置され、当該電気部品に電気的に接続される配線が形成された基板とを具備する。以上の態様によれば、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である絶縁性の台座にコイルが載置されるから、コイルを載置するための台座をコイルとコア部とから発生した熱の放熱に利用できる。したがって、例えばコイルとコア部とから発生した熱を放熱するための部材を台座とは別個に設ける構成と比較して、コイルの放熱構造を小型化することが可能である。
【００３０】
第３態様の好適例（第４態様）では、前記基板のうち前記台座に重なる領域には、前記台座に接触する放熱パターンが形成される。以上の態様によれば、基板のうち台座に重なる領域に台座に接触する放熱パターンが形成されるから、コイルとコア部とで発生した熱を台座から放熱パターンを介して効率的に放熱することができる。
【００３１】
第３態様または第４態様の好適例（第５態様）では、前記基板のうち前記台座とは反対側の面に接触する放熱部材を具備する。以上の態様によれば、基板のうち台座とは反対側の面に放熱部材が接触するから、コイルとコア部とで発生した熱を台座および基板から放熱部材を介して効率的に放熱することができる。
【００３２】
第５態様の好適例（第６態様）では、前記放熱部材のうち前記基板とは反対側の面に接触する筐体部を具備する。以上の態様によれば、放熱部材のうち前記基板とは反対側の面に筐体部が接触するから、コイルとコア部とで発生した熱を放熱部材から筐体部を介して効率的に放熱することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１００…電気機器、１０…筐体部、２０…電気部品、２１…コイル、２３…台座、２４…コア部、２５…筐体部、２７…柱状部、３０…配線基板、３１…基体、３３…配線、４０…放熱部材、Ｈ…貫通孔、Ｐ…放熱パターン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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