(57)【要約】【課題】トランスを備える電源回路と機能回路が実装される回路基板の小型化が可能な回路基板の製造方法を提供する。【解決手段】三次元造形装置を用いて回路基板１を製造する製造方法であって、回路基板１の三次元造形データの各層の造形データに基づいて複数の材料を用いて回路基板１の各層を形成する層形成工程と、形成された層を硬化する硬化工程とを含み、層形成工程と硬化工程を繰り返し行うことで回路基板１の厚み方向に積層することにより回路基板１を製造する。製造される回路基板１は、電源基板部１０及び機能基板部１１と、電源基板部１０に設けられる電源回路用パターン１０ｂと、機能基板部１１に設けられる機能回路用パターン１１ｂと、電源基板部１０に内蔵されるトランス１２と、トランス１２と電源回路用パターン１０ｂとを接続するトランス用接続部１４，１５と、パターン１０ｂ，１１ｂ間を接続する回路間パターン１３とを備える。【選択図】  図１
2018182050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元造形装置を用いて回路基板を製造する製造方法であって、
前記回路基板の三次元造形データに含まれる任意の層の造形データに基づいて、絶縁体の材料と導体の材料を少なくとも含む複数の三次元造形用材料を用いて、前記回路基板の厚み方向の任意の層を形成する層形成工程と、
前記層形成工程で形成された層の三次元造形用材料を硬化する硬化工程と、
を含み、
前記三次元造形データに含まれる全ての層の造形データによる層形成が終了するまで、前記層形成工程と前記硬化工程を繰り返し行い、前記回路基板の厚み方向に積層することにより、
絶縁体で形成される基板部と、前記基板部に設けられ、電源回路を構成する各部品を配線するための電源回路用パターンと、前記基板部に設けられ、前記電源回路から電力が供給される機能回路を構成する各部品を配線するための機能回路用パターンと、前記基板部に内蔵されるトランスと、前記トランスと前記電源回路用パターンとを接続するトランス用接続部と、前記電源回路用パターンと前記機能回路用パターンとを接続する回路間接続部とを備える回路基板を製造することを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記三次元造形装置は、インクジェット方式の三次元造形装置であることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記トランスは、複数のコイルと、前記コイルが巻回される芯部と、を有し、
前記芯部は、磁性体で形成され、
複数の前記三次元造形用材料は、絶縁体の材料と導体の材料に加えて磁性体の材料を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記基板部には、前記トランスが複数内蔵され、
複数の前記トランスは、直列又は並列に接続されることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
絶縁体で形成される基板部と、
前記基板部に設けられ、電源回路を構成する各部品を配線するための電源回路用パターンと、
前記基板部に設けられ、前記電源回路から電力が供給される機能回路を構成する各部品を配線するための機能回路用パターンと、
前記基板部に内蔵されるトランスと、
前記トランスと前記電源回路用パターンとを接続するトランス用接続部と、
前記電源回路用パターンと前記機能回路用パターンとを接続する回路間接続部と、
を備えることを特徴とする回路基板。
【請求項６】
前記トランスは、複数のコイルと、前記コイルが巻回される芯部と、を有し、
前記芯部は、磁性体で形成されることを特徴とする請求項５に記載の回路基板。
【請求項７】
前記トランスは、トロイダルトランスであることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の回路基板。
【請求項８】
前記トロイダルトランスは、１個の一次コイルと、複数個の二次コイルと、を有することを特徴とする請求項７に記載の回路基板。
【請求項９】
前記基板部は、前記電源回路用パターンが設けられると共に前記トランスが内蔵される電源基板部と、前記機能回路用パターンが設けられる機能基板部と、からなることを特徴とする請求項５〜請求項８の何れか一項に記載の回路基板。
【請求項１０】
前記電源基板部の厚みは、前記機能基板部よりも厚いことを特徴とする請求項９に記載の回路基板。
【請求項１１】
前記基板部の表面に設けられるヒートシンクを備え、
前記ヒートシンクは、熱伝導性を有する絶縁体により前記トランスに接続されることを特徴とする請求項５〜請求項１０の何れか一項に記載の回路基板。
【請求項１２】
前記基板部には、前記トランスが複数内蔵され、
複数の前記トランスは、直列又は並列に接続されることを特徴とする請求項５〜請求項１１の何れか一項に記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスを備える電源回路と機能回路が実装される回路基板の製造方法、および、回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源回路は、例えば、電子機器の所定の機能を持つように構成された機能回路に所望の電力を供給する。電源回路と機能回路とは、例えば、別々の回路基板に実装され、リード線を介して接続される。
【０００３】
電源回路には、トランスを用いたものがある。例えば、特許文献１には、１／２波長あるいは１波長の振動モードで駆動する圧電トランスが、圧電トランスを駆動するための電源回路部品が搭載された回路基板上に実装される圧電トランス電源が開示されている。この圧電トランス電源では、圧電トランスと回路基板との間における圧電トランスの振動の節点に触れずかつ両端から全長の１／５までの部分に固定部材を介在させることで、圧電トランスが回路基板の表面に固定されている。この固定部材は、柔軟性を備えた弾性体からなる支持部材としても機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２６９５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される技術のように、一般に、トランスは回路基板の表面に実装される。そのため、回路基板の表面には、トランス用の実装領域が必要となる。また、電源回路で用いられる部品（例えば、トランス、コンデンサ）は機能回路で用いられる部品に比べて大型の部品が多く、回路基板の表面にはこれらの大型の部品用の実装領域も必要となる。また、例えば、電源回路用の回路基板と機能回路用の回路基板とがリード線を介して接続される場合、コネクタが必要となり、各回路基板にコネクタ用の実装領域も必要となる。これらにより、トランスを備える電源回路が実装される回路基板は、基板表面の実装面積が増大し、大型化する。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、トランスを備える電源回路とこの電源回路から電力が供給される機能回路が実装される回路基板の小型化が可能な回路基板の製造方法、および、回路基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る回路基板の製造方法は、三次元造形装置を用いて回路基板を製造する製造方法であって、回路基板の三次元造形データに含まれる任意の層の造形データに基づいて、絶縁体の材料と導体の材料を少なくとも含む複数の三次元造形用材料を用いて、回路基板の厚み方向の任意の層を形成する層形成工程と、層形成工程で形成された層の三次元造形用材料を硬化する硬化工程と、を含み、三次元造形データに含まれる全ての層の造形データによる層形成が終了するまで、層形成工程と硬化工程を繰り返し行い、回路基板の厚み方向に積層することにより、絶縁体で形成される基板部と、基板部に設けられ、電源回路を構成する各部品を配線するための電源回路用パターンと、基板部に設けられ、電源回路から電力が供給される機能回路を構成する各部品を配線するための機能回路用パターンと、基板部に内蔵されるトランスと、トランスと電源回路用パターンとを接続するトランス用接続部と、電源回路用パターンと機能回路用パターンとを接続する回路間接続部とを備える回路基板を製造することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る回路基板の製造方法では、三次元造形装置を用いて回路基板を製造する。製造される回路基板は、絶縁体からなる基板部に電源回路用パターンと機能回路用パターンが設けられると共にトランスが内蔵され、トランスと電源回路用パターンとが接続され、電源回路用パターンと機能回路用パターンとが接続される基板である。三次元造形装置では、この回路基板の三次元造形データに含まれる各層の造形データに基づいて複数の三次元造形用材料を用いて回路基板の各層を形成し、この形成された層の三次元造形用材料を硬化し、この硬化された層の上側に次の層を順次積層する。この製造工程を有する三次元造形装置では、上述した構成の回路基板に必要な絶縁体の材料や導体の材料などの複数の異なる材料を用いて、回路基板を造形するための各層において材料毎に任意の形状を形成することができる。例えば、絶縁体の基板部の一部の形状と導体の各パターンの一部の形状とを同じ層に形成することができ、さらに、同じ層にトランスを構成する導体のコイルの一部の形状なども形成することができる。これにより、本発明に係る回路基板の製造方法によれば、上述した各回路用パターンが設けられると共にトランスが内蔵され、２つの回路用パターン間が接続され、トランスも電源回路用パターンに接続された回路基板を造形することができる。
【０００９】
製造された回路基板は、基板部にトランスを内蔵しているので、基板部の表面にはトランス用の実装領域が必要なく、内部にトランスが配置される基板部の表面の領域には他の部品を実装することができる。また、回路基板は、回路間接続部によって電源回路用パターンと機能基板用パターンとが接続されているので、リード線やコネクタなどを用いずに電源回路と機能回路とを電気的に接続することができる。これらにより、本発明に係る回路基板の製造方法によれば、トランスを備える電源回路とこの電源回路から電力が供給される機能回路が実装される回路基板の小型化が可能となる。
【００１０】
本発明に係る回路基板の製造方法では、三次元造形装置は、インクジェット方式の三次元造形装置であることが好ましい。インクジェット方式の三次元造形装置を用いることにより、各層の造形データに基づいて、複数の三次元造形用材料からなる各インクを各ノズルからそれぞれ吐出することで、同じ層に材料毎に任意の形状を形成することができる。
【００１１】
本発明に係る回路基板の製造方法では、トランスは、複数のコイルと、コイルが巻回される芯部と、を有し、芯部は、磁性体で形成され、複数の三次元造形用材料は、絶縁体の材料と導体の材料に加えて磁性体の材料を含むことが好ましい。三次元造形装置を用いることにより、磁性体の芯部の一部の形状と導体のコイルの一部の形状とを同じ層に形成することができ、これが積層されることで芯部にコイルを巻回させることができる。
【００１２】
本発明に係る回路基板の製造方法では、基板部には、トランスが複数内蔵され、複数のトランスは、直列又は並列に接続されることが好ましい。三次元造形装置を用いることにより、基板部に内蔵するトランスの数にかかわらず（特に、トランスが多数個であり、各トランスが小型になっても）、基板部に複数のトランスを内蔵させることができると共にトランス間を接続することができる。
【００１３】
本発明に係る回路基板は、絶縁体で形成される基板部と、基板部に設けられ、電源回路を構成する各部品を配線するための電源回路用パターンと、基板部に設けられ、電源回路から電力が供給される機能回路を構成する各部品を配線するための機能回路用パターンと、基板部に内蔵されるトランスと、トランスと電源回路用パターンとを接続するトランス用接続部と、電源回路用パターンと機能回路用パターンとを接続する回路間接続部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る回路基板では、基板部の内部にトランスが造形されているので、基板部の表面にはトランス用の実装領域が必要なく、内部にトランスが配置される基板部の表面の領域には他の部品を実装することができる。また、本発明に係る回路基板では、回路間接続部によって電源回路用パターンと機能基板用パターンとが接続されているので、リード線やコネクタなどを用いずに電源回路と機能回路とを電気的に接続することができる。これらにより、本発明に係る回路基板によれば、小型化が可能となる。
【００１５】
本発明に係る回路基板では、トランスは、複数のコイルと、コイルが巻回される芯部と、を有し、芯部は、磁性体で形成されることが好ましい。このように構成することで、磁性体の芯部により磁気回路が形成されることで、トランスの変換効率が向上し、変換の際の損失を低減することができる。
【００１６】
本発明に係る回路基板では、トランスは、トロイダルトランスであることが好ましい。トロイダルトランスとすることにより、磁束の漏れが少なく、変換の際の損失を低減することができる。
【００１７】
本発明に係る回路基板では、トロイダルトランスは、１個の一次コイルと、複数個の二次コイルと、を有することが好ましい。このように構成することで、１個のトロイダルトランスにより複数の異なる電圧に変換することができる。
【００１８】
本発明に係る回路基板では、基板部は、電源回路用パターンが設けられると共にトランスが内蔵される電源基板部と、機能回路用パターンが設けられる機能基板部と、からなることが好ましい。このように構成することで、電源基板部と機能基板部とで基板の厚み、パターンの幅や厚み、多層基板の場合には層数などを変えることができる。
【００１９】
本発明に係る回路基板では、電源基板部の厚みは、機能基板部よりも厚いことが好ましい。このように構成することで、電源回路のトランスを電源基板部に内蔵することができる。また、機能回路で用いられる部品に比べて大型の部品が用いられる電源回路の場合、この電源回路の大型で重い部品を電源基板部で安定して保持することができる。
【００２０】
本発明に係る回路基板では、基板部の表面に設けられるヒートシンクを備え、ヒートシンクは、熱伝導性を有する絶縁体によりトランスに接続されることが好ましい。このように構成することで、トランスで発生した熱が熱伝導性を有するが絶縁体を介してヒートシンクに伝導され、ヒートシンクにより放熱することができる。
【００２１】
本発明に係る回路基板では、基板部には、トランスが複数内蔵され、複数のトランスは、直列又は並列に接続されることが好ましい。このように構成することで、例えば、複数のランスを並列に接続することで、個々のトランスの電流を小さくすることがきるので、パターンの幅を狭くしたり、パターンの厚みを薄くできると共に、トランスで発生する熱を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、トランスを備える電源回路とこの電源回路から電力が供給される機能回路が実装される回路基板の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る回路基板の斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る回路基板の側面図である。
【図３】第１実施形態に係る回路基板の電源基板部に内蔵されるトランスの斜視図である。
【図４】第１実施形態に係る回路基板の電源基板部に内蔵されるトランスの側面図である。
【図５】第２実施形態に係る回路基板の斜視図である。
【図６】第２実施形態に係る回路基板の電源基板部に内蔵されるトランスの斜視図である。
【図７】第２実施形態に係る回路基板の電源基板部に内蔵されるトランスの側面図である。
【図８】第３実施形態に係る回路基板の斜視図である。
【図９】第３実施形態に係る回路基板の電源基板部に内蔵されるトランスの斜視図である。
【図１０】第４実施形態に係る回路基板の斜視図である。
【図１１】第４実施形態に係る回路基板の電源基板部に内蔵されるトランスの斜視図である。
【図１２】第５実施形態に係る回路基板の斜視図である。
【図１３】第５実施形態に係る回路基板の電源基板部に内蔵されるトランスの斜視図である。
【図１４】トランス以外の電子部品も内蔵される回路基板の一例を示す斜視図である。
【図１５】図１４に示す回路基板において内蔵されるトランス及びトランス以外の電子部品を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示す回路基板に内蔵されるトランス、整流器、コンデンサの等価回路である
【図１７】表面にヒートシンクが設けられる回路基板（電源基板部）の一例を示す斜視図である。
【図１８】図１７に示す回路基板の電源基板部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２５】
（第１実施形態）
図１〜図４を参照して、第１実施形態に係る回路基板１について説明する。図１は、第１実施形態に係る回路基板１の斜視図である。図２は、第１実施形態に係る回路基板１の側面図である。図３は、第１実施形態に係る回路基板１の電源基板部１０に内蔵されるトランス１２の斜視図である。図４は、第１実施形態に係る回路基板１の電源基板部１０に内蔵されるトランス１２の側面図である。なお、図１及び図２には、回路基板１に実装される電源回路ＰＣの各部品及び機能回路ＦＣの各部品も示している。
【００２６】
回路基板１は、電源回路ＰＣと機能回路ＦＣが実装される回路基板である。回路基板１は、電源回路ＰＣ用の電源基板部１０と機能回路ＦＣ用の機能基板部１１とが一体で形成される。回路基板１の電源基板部１０には、トランス１２が内蔵される。回路基板１は、例えば、多層配線基板である。回路基板１は、例えば、インクジェット方式の３Ｄプリンタ（特許請求の範囲に記載の三次元造形装置に相当）により製造される。
【００２７】
電源回路ＰＣは、機能回路ＦＣに電力を供給する回路である。電源回路ＰＣは、トランス１２を備えており、トランス１２により電圧を変換する。機能回路ＦＣは、例えば、電子機器における所定の機能を持つように構成された回路である。機能回路ＦＣは、例えば、制御回路、オーディオ回路、画像処理回路、通信回路、信号処理回路である。
【００２８】
電源基板部１０は、絶縁体で形成される。電源基板部１０には、電源回路ＰＣを構成する各部品（例えば、コンデンサ、整流器）を配線するための電源回路用パターンが設けられている。この電源回路用パターンは、電源基板部１０の表面（上面）１０ａに形成されるパターン（図示省略）、電源基板部１０の内部に形成されるパターン１０ｂ（例えば、電源パターン、グランドパターン）などである。また、電源基板部１０には、内部のパターン１０ｂとパターン１０ｂとの間や表面１０ａのパターンと内部のパターン１０ｂとの間を接続するために、基板の厚み方向に導体を積み上げて形成されるパターン（ビア）１０ｃが設けられている。これらのパターン１０ｂやビア１０ｃは、導体で形成される。
【００２９】
電源基板部１０は、所定の厚みを有する平板状に形成される。電源基板部１０は、トランス１２や内部のパターン１０ｂを内蔵可能な厚みを有している。電源基板部１０の厚みは、機能基板部１１の厚みよりも厚い。電源回路ＰＣには、機能回路ＦＣに比べて大電流が流れる。そのため、電源基板部１０に設けられるパターン（特に、大電流が流れる箇所のパターン）は、機能基板部１１に設けられるパターンよりも、幅が広く形成されたり、厚みが厚く形成される。
【００３０】
なお、電源基板部１０にはトランス１２が内蔵されているので、電源基板部１０の表面１０ａにおけるトランス１２の上方の領域にも電源回路ＰＣの部品を実装可能である。電源基板部１０の表面１０ａには、この領域に部品を実装するためのランドが設けられている。このランド間は、パターン配線されている。
【００３１】
機能基板部１１は、絶縁体で形成される。機能基板部１１には、機能回路ＦＣを構成する各部品を配線するための機能回路用パターンが設けられている。この機能回路用パターンは、機能基板部１１の表面（上面）１１ａに形成されるパターン（図示省略）、機能基板部１１の内部に形成されるパターン１１ｂ（例えば、電源パターン、グランドパターン、信号パターン）などである。また、機能基板部１１には、内部のパターン１１ｂとパターン１１ｂとの間や表面１１ａのパターンと内部のパターン１１ｂとの間を接続するために、基板の厚み方向を貫通するビア１１ｃが形成されている。これらのパターン１１ｂやビア１１ｃは、導体で形成される。機能基板部１１は、所定の厚みを有する平板状に形成される。
【００３２】
上述したように、電源回路ＰＣは、機能基板ＦＣに電力を供給する。電力を供給するために、回路基板１には、電源基板部１０に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所と機能基板部１１に設けられた機能回路用パターンの所定の箇所とを接続する回路間パターン１３が形成されている。回路間パターン１３は、例えば、電源基板部１０の内部に設けられるパターン１０ｂ（例えば、電源パターン）の所定の箇所と機能基板部１１の内部に設けられるパターン１１ｂ（例えば、電源パターン）の所定の箇所とを接続するパターンである。
【００３３】
トランス１２は、一次コイル１２ａと、二次コイル１２ｂと、ボビン１２ｃと、を備えている。コイル１２ａ，１２ｂは、導体で形成される。ボビン１２ｃは、磁性体で形成される。ボビン１２ｃは、円柱状の芯部１２ｄ，１２ｅと、板状の接続部１２ｆ，１２ｆとからなる。芯部１２ｄと芯部１２ｅとは、所定の間隔をあけて配置される。芯部１２ｄの一端部と芯部１２ｅの一端部とは、一方の接続部１２ｆで接続されている。芯部１２ｄの他端部と芯部１２ｅの他端部とは、他方の接続部１２ｆで接続されている。一次コイル１２ａは、中心に芯部１２ｄが配置され、芯部１２ｄに巻回されている。二次コイル１２ｂは、中心に芯部１２ｅが配置され、芯部１２ｅに巻回されている。一次コイル１２ａと二次コイル１２ｂとは、巻き数が異なる。
【００３４】
一次コイル１２ａの一方の引き出し部１２ｇは、巻回部から引き出されている。一次コイル１２ａの他方の引き出し部１２ｈは、巻回部に重ならないように、巻回部から上下方向にオフセットされて（巻回部と異なる高さで）引き出されている。同様に、二次コイル１２ｂの一方の引き出し部１２ｉは、巻回部から引き出されている。二次コイル１２ｂの他方の引き出し部１２ｊは、巻回部から上下方向にオフセットされて引き出されている。
【００３５】
回路基板１（電源基板部１０）には、一次コイル１２ａの各引き出し部１２ｇ，１２ｈと電源基板部１０に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部１４，１４が設けられている。トランス用接続部１４は、例えば、電源基板部１０の内部に設けられるパターン１０ｂの所定の箇所と引き出し部１２ｇとを接続するビアである。また、回路基板１（電源基板部１０）には、二次コイル１２ｂの各引き出し部１２ｉ，１２ｊと電源基板部１０に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部１５，１５が設けられている。トランス用接続部１５は、例えば、上述したトランス用接続部１４と同様にビアである。
【００３６】
このような構成を有する回路基板１は、上述したように３Ｄプリンタを用いて製造される。この３Ｄプリンタで実施される製造工程について説明する。３Ｄプリンタには、回路基板１を製造するために必要な各材料（三次元造形用材料）のインクがそれぞれ詰められた複数のカートリッジがセットされる。このインクは、例えば、ナノ粒子のインクである。３Ｄプリンタは、例えば、プリントヘッドを備え、プリントヘッドに各カートリッジの材料のインクをそれぞれ吐出する複数のノズルが設けられている。複数の材料は、絶縁体の材料（誘電体の材料）（例えば、ガラスエポキシ樹脂）、導体の材料（例えば、銅、銀）、磁性体の材料（例えば、フェライト）を少なくとも含む。また、３Ｄプリンタには、回路基板１を造形するための三次元造形データが読み込まれる。この三次元造形データは、回路基板１の厚み方向に所定間隔毎の各断面における層を形成するための多数の造形データからなる。
【００３７】
３Ｄプリンタで実施される製造工程は、例えば、層形成工程と、硬化工程とを含み、三次元造形データに含まれる全ての層の造形データによる層形成が終了するまで層形成工程と硬化工程を繰り返し行うことで層を積み重ねる（積層する）。層形成工程では、回路基板１の三次元造形データに含まれる任意の層の造形データに基づいて、各ノズルから各材料のインクをそれぞれ吐出する。これにより、各材料からなる任意の形状が造形され、回路基板の厚み方向の任意の層が形成される。例えば、絶縁体の電源基板部１０の一部の形状及び機能基板部１１の一部の形状と導体の各パターンの一部の形状とを同じ層に形成することができる。さらに、同じ層にトランス１２を構成する導体のコイル１２ａ，１２ｂの一部の形状と磁性体のボビン１２ｃの一部の形状なども形成することができる。硬化工程では、層構成工程で形成された層の各インクを硬化（例えば、紫外線硬化、熱硬化）する。
【００３８】
３Ｄプリンタで実施される製造工程では、三次元造形データに含まれる全ての層の造形データによる層形成が終了したか否かを判定する。全ての層の層形成が終了していない場合、この製造工程では、三次元造形データから次の層の造形データを抽出し、その次の層の造形データを用いて層形成工程と硬化工程を行う。これにより、回路基板１の厚み方向の任意の層の上側に次の層が積層される。この製造工程では、全ての層の層形成が終了した場合、回路基板１の製造を終了する。これにより、上述した構成を有する回路基板１が造形される。
【００３９】
第１実施形態に係る回路基板１では、電源基板部１０の内部にトランス１２が造形されているので、電源基板部１０の表面１０ａにはトランス用の実装領域が必要ない。そのため、電源基板部１０では、トランス１２が配置される上側の表面１０ａの領域に電源回路ＰＣの他の部品を実装することができる。また、第１実施形態に係る回路基板１では、電源基板部１０と機能基板部１１とが一体で形成され、回路間パターン１３によって電源回路用パターンと機能基板用パターンとが接続されているので、電源回路ＰＣと機能回路ＦＣとを電気的に接続することができる。また、第１実施形態に係る回路基板１では、トランス用接続部１４，１５によって電源回路用パターンとトランス１２とが接続されているので、トランス１２のはんだ付け用ランドなどが必要ない。これらにより、第１実施形態に係る回路基板１によれば、小型化が可能となる。
【００４０】
なお、電源基板と機能基板とが別体の場合、電源基板と機能基板とを電気的に接続するために、例えば、各基板の表面にコネクタがそれぞれ設けられ、リード線を介して電源基板と機能基板とが接続される。回路基板１では、このようなコネクタの実装領域が必要なく、接続用の部品（コネクタやリード線）も必要ない。また、リード線を各コネクタに接続する作業工数も削減することができる。また、コネクタ接続による電気的ロスもない。また、回路基板１では、トランス用接続部１４，１５によって電源回路用パターンとトランス１２とが予め接続されているので、トランス１２をはんだ付けで実装する作業工数も削減することができる。
【００４１】
第１実施形態に係る回路基板１によれば、電源基板部１０の厚みが機能基板部１１よりも厚いので、電源回路ＰＣの大型で重い部品を安定して保持することができる。また、第１実施形態に係る回路基板１によれば、磁性体からなるボビン１２ｃの芯部１２ｄ，１２ｅに各コイル１２ａ，１２ｂが巻回されているので、ボビン１２ｃにより磁気回路（磁路）を形成することができる。これにより、トランス１２の変換効率が向上し、変換の際の損失を低減することができる。
【００４２】
第１実施形態に係る回路基板１の製造方法によれば、３Ｄプリンタを用いることにより、回路基板１に必要な複数の材料を用いて、回路基板１を造形するための各層において材料毎に任意の形状（特に、複雑な形状でも）を精度良く形成することができる。これにより、例えば、絶縁体の材料からなる各基板部１０，１１の一部と導体の材料からなる各パターンの一部とを同じ層に形成することができ、さらに、同じ層に導体の材料と磁性体の材料からなるトランス１２の一部なども形成することができる。この各層を積層することで、第１実施形態に係る回路基板１の製造方法によれば、各回路用パターンが設けられると共にトランス１２が内蔵され、回路用パターン間が接続され、トランス１２が電源回路用パターンに接続された回路基板１を形成することができる。
【００４３】
第１実施形態に係る回路基板１の製造方法によれば、磁性体のボビン１２ｃの一部と導体のコイル１２ａ，１２ｂの一部を同じ層に形成することができ、これを積層することでボビン１２ｃにコイル１２ａ，１２ｂを巻回させることができる。これにより、電源基板部１０内にトランス１２も一体で形成することができるので、従来は別体として製造されるトランスのコイルの巻回作業なども不要となり、トランスを基板に実装する作業も不要となる。
【００４４】
なお、３Ｄプリンタを用いて回路基板１を製造することにより、基板の厚み、多層基板の場合には層数や絶縁体層の厚み、パターンの厚みや幅、ビアの径、トランス１２の各コイル１２ａ，１２ｂの巻き数やボビン１２ｃの形状などを自由に設計することができる。例えば、機能基板部１１の厚みは電源基板部１０よりも薄いが、多層基板である電源基板部１０と機能基板部１１との層数を同じ数にすることもでき、層間隔（絶縁体層の厚み）が異なる電源基板部１０と機能基板部１１とを一体で形成することもできる。
【００４５】
（第２実施形態）
図５〜図７を参照して、第２実施形態に係る回路基板２について説明する。図５は、第２実施形態に係る回路基板２の斜視図である。図６は、第２実施形態に係る回路基板２の電源基板部２０に内蔵されるトランス２２の斜視図である。図７は、第２実施形態に係る回路基板２の電源基板部２０に内蔵されるトランス２２の側面図である。なお、図５には、回路基板２に実装される電源回路ＰＣの各部品及び機能回路ＦＣの各部品も示している。
【００４６】
回路基板２は、第１実施形態に係る回路基板１と比較すると、トランスの構成が異なる。回路基板２の電源基板部２０には、トランス２２が内蔵される。以下では、トランス２２の構成とトランス２２に関連することを詳細に説明する。図５では、電源基板部２０の内部にはトランス２２のみを示している。
【００４７】
トランス２２は、一次コイル２２ａと、二次コイル２２ｂと、ボビン２２ｃと、を備えている。コイル２２ａ，２２ｂは、導体で形成される。ボビン２２ｃは、磁性体で形成される。ボビン２２ｃは、円柱状の芯部２２ｄと、円柱状の柱部２２ｅ，２２ｅと、板状の接続部２２ｆ，２２ｆとからなる。一方の柱部２２ｅと他方の柱部２２ｅとは、所定の間隔に配置される。芯部２２ｄは、一方の柱部２２ｅと他方の柱部２２ｅとの間に配置される。芯部２２ｄの一端部と柱部２２ｅ，２２ｅの各一端部とは、一方の接続部２２ｆで接続されている。芯部２２ｄの他端部と柱部２２ｅ，２２ｅの各他端部とは、他方の接続部２２ｆで接続されている。一次コイル２２ａと二次コイル２２ｂとは、中心に芯部２２ｄが配置され、一本の芯部２２ｄに僅かな間隔をあけて巻回されている。これにより、一次コイル２２ａと二次コイル２２ｂとは、互いの巻回部が上下に近接して配置される。一次コイル２２ａと二次コイル２２ｂとは、巻き数が異なる。
【００４８】
一次コイル２２ａの一方の引き出し部２２ｇは、巻回部から引き出されている。一次コイル２２ａの他方の引き出し部２２ｈは、巻回部に重ならないように、巻回部からオフセットされて引き出されている。同様に、二次コイル２２ｂの一方の引き出し部２２ｉは、巻回部から引き出されている。二次コイル２２ｂの他方の引き出し部２２ｊは、巻回部からオフセットされて引き出されている。
【００４９】
電源基板部２０には、第１実施形態に係る電源基板部１０と同様に、一次コイル２２ａの各引き出し部２２ｇ，２２ｈと電源基板部２０に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部（図示省略）が設けられている。また、電源基板部２０には、第１実施形態に係る電源基板部１０と同様に、二次コイル２２ｂの各引き出し部２２ｉ，２２ｊと電源基板部２０に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部（図示省略）が設けられている。
【００５０】
このような構成を有する回路基板２は、第１実施形態と同様に、３Ｄプリンタを用いて製造される。３Ｄプリンタでは、第１実施形態と同様の製造工程により、回路基板２を製造する。但し、３Ｄプリンタには、回路基板２を造形するための三次元造形データが読み込まれる。
【００５１】
第２実施形態に係る回路基板２によれば、第１実施形態に係る回路基板１と同様の効果を有する。また、第２実施形態に係る回路基板２の製造方法によれば、第１実施形態に係る回路基板１の製造方法と同様の効果を有する。
【００５２】
なお、トランス２２は、一次コイル２２ａと二次コイル２２ｂとは上下に近接して配置されている。このように、一次コイル２２ａと二次コイル２２ｂが配置される場合、磁性体からなるボビンを備えないトランスとしてもよい。ボビンを備えないトランスの場合、回路基板２を製造するために磁性体の材料が必要ないので、３Ｄプリンタで用いられる複数の三次元造形材料から磁性体の材料（インクカートリッジ）が除かれる。
【００５３】
（第３実施形態）
図８及び図９を参照して、第３実施形態に係る回路基板３について説明する。図８は、第３実施形態に係る回路基板３の斜視図である。図９は、第３実施形態に係る回路基板３の電源基板部３０に内蔵されるトランス３２の斜視図である。なお、図８には、回路基板３に実装される電源回路ＰＣの各部品及び機能回路ＦＣの各部品も示している。
【００５４】
回路基板３は、第１実施形態に係る回路基板１と比較すると、トランスの構成が異なる。回路基板３の電源基板部３０には、トランス３２が内蔵される。以下では、トランス３２の構成とトランス３２に関連することを詳細に説明する。図８では、電源基板部３０の内部にはトランス３２のみを示している。
【００５５】
トランス３２は、トロイダルトランスである。トランス３２は、一次コイル３２ａと、二次コイル３２ｂと、ボビン３２ｃと、を備えている。コイル３２ａ，３２ｂは、導体で形成される。ボビン３２ｃは、磁性体で形成される。ボビン３２ｃは、略円環状に形成される。一次コイル３２ａは、ボビン３２ｃに巻回されている。二次コイル３２ｂは、ボビン３２ｃに巻回される。二次コイル３２ｂは、ボビン３２ｃにおいて一次コイル３２ａと対向する箇所に配置される。一次コイル３２ａと二次コイル３２ｂとは、巻き数が異なる。
【００５６】
一次コイル３２ａの一方の引き出し部３２ｇは、巻回部の一方側の端部から引き出されている。一次コイル３２ａの他方の引き出し部３２ｈは、巻回部の他方側の端部から引き出されている。同様に、二次コイル３２ｂの各引き出し部３２ｉ，３２ｊは、巻回部の各端部からそれぞれ引き出されている。
【００５７】
電源基板部３０には、第１実施形態に係る電源基板部１０と同様に、一次コイル３２ａの各引き出し部３２ｇ，３２ｈと電源基板部３０に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部（図示省略）が設けられている。また、電源基板部３０には、第１実施形態に係る電源基板部１０と同様に、二次コイル３２ｂの各引き出し部３２ｉ，３２ｊと電源基板部３０に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部（図示省略）が設けられている。
【００５８】
このような構成を有する回路基板３は、第１実施形態と同様に、３Ｄプリンタを用いて製造される。３Ｄプリンタでは、第１実施形態と同様の製造工程により、回路基板３を製造する。但し、３Ｄプリンタには、回路基板３を造形するための三次元造形データが読み込まれる。
【００５９】
第３実施形態に係る回路基板３によれば、第１実施形態に係る回路基板１と同様の効果を有する。特に、第３実施形態に係る回路基板３によれば、トランス３２がトロイダルトランスであるので、磁束の漏れが少なく、変換の際の損失を低減することができる。また、第３実施形態に係る回路基板３の製造方法によれば、第１実施形態に係る回路基板１の製造方法と同様の効果を有する。
【００６０】
なお、従来、トロイダルトランスを製造する場合、円環状のボビン（トロイダルコア）にコイルを巻回する作業は難しく、この作業工数が増大する。しかし、第３実施形態に係る回路基板３の製造方法では、３Ｄプリンタを用いることにより、各コイル３２ａ，３２ｂの一部とボビン３２ｃの一部を同じ層に形成し、これを積層することで円環状のボビン３２ｃにコイル３２ａ，３２ｂを巻回させることができる。したがって、第３実施形態に係る回路基板３の製造方法によれば、トロイダルトランスのコイルを巻回する作業が不要となる。
【００６１】
（第４実施形態）
図１０及び図１１を参照して、第４実施形態に係る回路基板４について説明する。図１０は、第４実施形態に係る回路基板４の斜視図である。図１１は、第４実施形態に係る回路基板４の電源基板部４０に内蔵されるトランス４２の斜視図である。なお、図１０には、回路基板４に実装される電源回路ＰＣの各部品及び機能回路ＦＣの各部品も示している。
【００６２】
回路基板４は、第３実施形態に係る回路基板３と比較すると、トロイダルトランスの構成が異なる。回路基板４の電源基板部４０には、トランス４２が内蔵される。以下では、トランス４２の構成とトランス４２に関連することを詳細に説明する。図１０では、電源基板部４０の内部にはトランス４２のみを示している。
【００６３】
トランス４２は、トロイダルトランスである。トランス４２は、一次コイル４２ａと、３個の二次コイル４２ｂ，４２ｃ，４２ｄと、ボビン４２ｅと、を備えている。コイル４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄは、導体で形成される。ボビン４２ｅは、磁性体で形成される。ボビン４２ｅは、略円環状に形成される。一次コイル４２ａは、ボビン４２ｅに巻回されている。二次コイル４２ｂ，４２ｃ，４２ｄは、ボビン４２ｅにそれぞれ巻回されている。一次コイル４２ａと各二次コイル４２ｂ，４２ｃ，４２ｄとは、巻き数が異なる。
【００６４】
二次コイル４２ｂは、ボビン４２ｅにおいて一次コイル４２ａと対向する箇所に配置される。二次コイル４２ｃは、ボビン４２ｅにおいて一次コイル４２ａと二次コイル４２ｂとの間に配置される。二次コイル４２ｄは、ボビン４２ｅにおいて一次コイル４２ａと二次コイル４２ｂとの間かつ二次コイル４２ｃと対向する箇所に配置される。二次コイル４２ｂと二次コイル４２ｃと二次コイル４２ｄとは、互いに巻き数が異なる。
【００６５】
一次コイル４２ａの一方の引き出し部４２ｇは、巻回部の一方側の端部から引き出されている。一次コイル４２ａの他方の引き出し部４２ｈは、巻回部の他方側の端部から引き出されている。同様に、二次コイル４２ｂの各引き出し部４２ｉ，４２ｊは、巻回部の各端部からそれぞれ引き出されている。二次コイル４２ｃの各引き出し部４２ｋ，４２ｌも、巻回部の各端部からそれぞれ引き出されている。二次コイル４２ｄの各引き出し部４２ｍ，４２ｎも、巻回部の各端部からそれぞれ引き出されている。
【００６６】
電源基板部４０には、第１実施形態に係る電源基板部１０と同様に、一次コイル４２ａの各引き出し部４２ｇ，４２ｈと電源基板部４０に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部（図示省略）が設けられている。また、電源基板部４０には、第１実施形態に係る電源基板部１０と同様に、二次コイル４２ｂの各引き出し部４２ｉ，４２ｊと電源基板部４０に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部（図示省略）が設けられている。同様に、他の二次コイル４２ｃの各引き出し部４２ｋ，４２ｌ及び二次コイル４２ｄの各引き出し部４２ｍ，４２ｎについても、トランス用接続部（図示省略）がそれぞれ設けられている。
【００６７】
このような構成を有する回路基板４は、第１実施形態と同様に、３Ｄプリンタを用いて製造される。３Ｄプリンタでは、第１実施形態と同様の製造工程により、回路基板４を製造する。但し、３Ｄプリンタには、回路基板４を造形するための三次元造形データが読み込まれる。
【００６８】
第４実施形態に係る回路基板４によれば、第１実施形態に係る回路基板１と同様の効果を有する。特に、第４実施形態に係る回路基板４によれば、巻き数の異なる３個の二次コイル４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを備えるトランス４２により、３つの異なる電圧に変換することができる。また、第４実施形態に係る回路基板４の製造方法によれば、第１実施形態に係る回路基板１の製造方法と同様の効果を有する。
【００６９】
なお、第４実施形態では３個の二次コイル４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを備えるトランス４２を一例として示したが、二次コイルの個数について、２個でもよいし、４個以上でもよい。３Ｄプリンタを用いて、トロイダルトランスを内蔵する回路基板を製造することにより、トロイダルトランスの二次コイルの個数、ボビンにおける巻回箇所、各二次コイルの巻き数が変わっても、製造工数が変わらない。
【００７０】
（第５実施形態）
図１２及び図１３を参照して、第５実施形態に係る回路基板５について説明する。図１２は、第５実施形態に係る回路基板５の斜視図である。図１３は、第５実施形態に係る回路基板５の電源基板部５０に内蔵されるトランス５２の斜視図である。なお、図１２には、回路基板５に実装される電源回路ＰＣの各部品及び機能回路ＦＣの各部品も示している。
【００７１】
回路基板５は、第１実施形態に係る回路基板１と比較すると、トランスの構成とトランスの個数が異なる。回路基板５の電源基板部５０には、小型のトランス５２が所定個数（図１２に示す例では、６４個）内蔵される。この所定個数のトランス５２は、同一の面上に縦方向と横方向にそれぞれ並べて配置される。例えば、この所定個数の小型のトランス５２を並列に接続することで、所定個数の小型のトランス５２全体としての出力電流を第１実施形態に係る１個の大型のトランス１２の出力電流に相当するものとすることができる。以下では、トランス５２の構成とトランス５２に関連することを詳細に説明する。図１２では、電源基板部５０の内部にはトランス５２のみを示している。
【００７２】
トランス５２は、一次コイル５２ａと、二次コイル５２ｂと、を備えている。コイル５２ａ，５２ｂは、導体で形成される。一次コイル５２ａと二次コイル５２ｂとは、中心軸が略同じであり、僅かな間隔をあけてそれぞれ巻回されている。これにより、一次コイル５２ａと二次コイル５２ｂとは、互いの巻回部が上下に近接して配置される。一次コイル５２ａと二次コイル５２ｂとは、例えば、巻き数の比が第１実施形態に係るトランス１２の一次コイル１２ａと二次コイル１２ｂとの巻き数の比と同じあり、各巻き数がトランス１２の一次コイル１２ａと二次コイル１２ｂの各巻き数よりも少ない。
【００７３】
一次コイル５２ａの一方の引き出し部５２ｇは、巻回部から引き出されている。一次コイル５２ａの他方の引き出し部５２ｈは、巻回部に重ならないように、巻回部からオフセットされて引き出されている。同様に、二次コイル５２ｂの一方の引き出し部５２ｉは、巻回部から引き出されている。二次コイル５２ｂの他方の引き出し部５２ｊは、巻回部からオフセットされて引き出されている。
【００７４】
例えば、所定個数のトランス５２が並列に接続される場合、電源基板部５０には、以下に示すようなトランス間接続部（図示省略）が設けられる。並列接続されるトランス５２，５２間において一方のトランス５２の二次コイル５２ｂの引き出し部５２ｉと他方のトランス５２の二次コイル５２ｂの引き出し部５２ｊとを接続するトランス間接続部が設けられる。また、各トランス５２の一次コイル５２ａの各引き出し部５２ｇ，５２ｈと電源基板部５０に設けられた電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部が設けられる。また、所定個数のトランス５２のうち一端のトランス５２の二次コイル５２ｂの引き出し部５２ｉ及び他端のトランス５２の二次コイル５２ｂの引き出し部５２ｊと電源回路用パターンの所定の箇所とをそれぞれ接続するトランス用接続部が設けられる。
【００７５】
このような構成を有する回路基板５は、第１実施形態と同様に、３Ｄプリンタを用いて製造される。３Ｄプリンタでは、第１実施形態と同様の製造工程により、回路基板５を製造する。但し、３Ｄプリンタには、回路基板５を造形するための三次元造形データが読み込まれる。
【００７６】
第５実施形態に係る回路基板５によれば、第１実施形態に係る回路基板１と同様の効果を有する。特に、第５実施形態に係る回路基板５によれば、例えば、小型のトランス５２を所定個数並列接続することにより、個々のトランス５２の電流を小さくすることができ、所定個数のトランス５２全体で大きな電流を出力することができる。これにより、パターンの幅を狭くしたり、パターンの厚みを薄くできる。このパターンやトランス５２の小型化により、電源基板部５０の厚みを薄くすることができる。また、トランス５２で発生する熱を抑えることができ、熱による損失を低減することができる。
【００７７】
第５実施形態に係る回路基板５の製造方法によれば、第１実施形態に係る回路基板１の製造方法と同様の効果を有する。特に、第５実施形態に係る回路基板５の製造方法によれば、３Ｄプリンタを用いることにより、内蔵するトランス５２の数にかかわらず、電源基板部５０に複数のトランス５２を内蔵させると共にトランス５２，５２間を接続することができる。トランス５２が多数個であり、各トランス５２が小型になっても、製造工数が増加することなく、個々のトランス５２を精度良く形成することができる。
【００７８】
なお、所定個数のトランス５２を並列に接続する例を示したが、所定個数のトランス５２を直列に接続してもよい。直列接続することにより、個々のトランス５２の出力電圧を小さくすることがき、所定個数のトランス５２全体で大きな電圧を出力することができる。このように小型のトランス５２を所定個数内蔵させ、並列又は直列に接続することにより、所望の電流や所望の電圧を出力する電源回路ＰＣを構成でき、電源回路ＰＣを最適化し易くなる。また、変換する際の熱による損失を低減することができる。
【００７９】
また、所定個数のトランス５２が同一の面上に縦方向と横方向に並べて配置される例を示したが、所定個数のトランス５２が上下方向（基板の厚み方向）の異なる面上に分けて配置されてもよい。例えば、所定個数のトランス５２が上下の二面に分けられ、各面上に半分の個数のトランス５２が縦方向と横方向に並べて配置される。
【００８０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では３Ｄプリンタにより回路基板１，２，３，４，５に一体で設ける部品としてトランス１２，２２，３２，４２，５２のみとしたが、回路基板にトランス以外の部品を一体で設けてもよい。以下に、３Ｄプリンタにより回路基板にトランス以外に他の部品も一体で設ける２つの例を示す。
【００８１】
一つ目の例として、図１４〜図１６を参照して、回路基板６について説明する。図１４は、トランス以外の電子部品も内蔵される回路基板６の一例を示す斜視図である。図１５は、図１４に示す回路基板６において内蔵されるトランス６２及びトランス以外の電子部品の整流器６３、コンデンサ６４を示す斜視図である。図１６は、図１５に示す回路基板６に内蔵されるトランス６２、整流器６３、コンデンサ６４の等価回路である。なお、図１４には、回路基板６に実装される電源回路ＰＣの各部品及び機能回路ＦＣの各部品も示している。
【００８２】
回路基板６は、電源基板部６０にトランス６２に加えて整流器６３とコンデンサ６４が内蔵される。この例では、第５実施形態と同様に、電源基板部６０には、小型のトランス６２が所定個数（図１４に示す例では、６４個）内蔵され、並列又は直列に接続される。図１６に示すように、整流器６３は、４個のダイオード６３ａがブリッジ状に接続され、トランス６２の二次コイル６２ｂに接続される。コンデンサ６４は、平滑用であり、整流器６３に接続される。
【００８３】
トランス６２は、第５実施形態に係るトランス５２と同様の構成であり、一次コイル６２ａと二次コイル６２ｂとが上下に近接して配置されている。整流器６３とコンデンサ６４は、この上下に配置される一次コイル６２ａ及び二次コイル６２ｂの中心部分に配置される。整流器６３の入力部は、二次コイル６２ｂの引き出し部６２ｉ，６２ｊに接続される。整流器６３の出力部には、引き出し線６５，６６が設けられている。コンデンサ６４は、一方の外部電極が引き出し線６５に接続され、他方の外部電極が引き出し線６６に接続されている。この引き出し線６５，６６を用いて、第５実施形態と同様に、並列又は直列に接続される。
【００８４】
このような構成を有する回路基板６は、第１実施形態と同様に、３Ｄプリンタを用いて製造される。但し、３Ｄプリンタには、回路基板６を造形するための三次元造形データが読み込まれる。また、３Ｄプリンタには、回路基板６を製造するために必要な複数の材料（三次元造形用材料）のインクがそれぞれ詰められた複数のカートリッジがセットされる。この複数の材料は、絶縁体の材料や導体の材料に加えて、整流器６３のダイオード６３ａ用の半導体の材料、コンデンサ６４用の誘電体の材料を含む。
【００８５】
この回路基板６によれば、電源基板部６０にトランス６２毎に電源回路ＰＣの他の部品（整流器６３、コンデンサ６４）も内蔵するので、より小型化することができる。特に、回路基板６によれば、トランス６２のコイル６２ａ，６２ｂの中央部分の空間に整流器６３とコンデンサ６４を配置させているので、整流器６３とコンデンサ６４を配置するスペースを別途に必要なく、小型化することができる。
【００８６】
回路基板６では、多数個の小型のトランス６２を並列又は直列に接続することにより、トランス６２個々の出力電流又は出力電圧を小さくすることができる。これに応じて、整流器６３の耐電流や耐電圧を小さくでき、コンデンサ６４の容量も小さくできる。そのため、整流器６３やコンデンサ６４を小型化（薄型化）できるので、整流器６３やコンデンサ６４を電源基板部６０に内蔵でき、トランス６２のコイル６２ａ，６２ｂの中心部分に配置させることができる。また、電源回路用パターンの設計上の自由度も向上し、電源回路ＰＣの他の部品を最適に配置し易くなる。また、内蔵するトランス６２、整流器６３及びコンデンサ６４を小型化することで、電源基板部６０の厚みを薄くすることができる。
【００８７】
なお、回路基板６ではトランス６２のコイル６２ａ，６２ｂの中央部分に整流器６３とコンデンサ６４を配置させているが、配線などの都合により、トランス６２の外側に配置させる構成としてもよい。
【００８８】
２つ目の例として、図１７及び図１８を参照して、回路基板７について説明する。図１７は、表面にヒートシンク７３が設けられる回路基板７（電源基板部７０）の一例を示す斜視図である。図１８は、図１７に示す回路基板７の電源基板部７０の側面図である。なお、図１７では、回路基板７の電源基板部７０のみを示し、機能基板部１１を省略している。また、図１７では、電源基板部７０の表面７０ａにヒートシンク７３のみを示し、図１等に示す電源回路ＰＣの他の部品を省略している。
【００８９】
回路基板７の電源基板部７０には、トランス７２が内蔵される。この例では、トランス７２は、第４実施形態と同様のトロイダルトランスである。電源基板部７０の表面７０ａには、内蔵されるトランス７２で発生した熱を放熱するために、ヒートシンク７３が一体で設けられる。
【００９０】
ヒートシンク７３は、熱伝導率の高い金属（例えば、銅、ニッケル、アルミニウム）で形成される。ヒートシンク７３は、例えば、くし型に形成される。ヒートシンク７３は、例えば、内蔵されるトランス７２の真上に配置される。電源基板部７０には、ヒートシンク７３とトランス７２の一次コイル７２ａや二次コイル７２ｂとをそれぞれ接続する熱伝導部７４が設けられる。熱伝導部７４は、熱伝導性を有する絶縁体で形成される。この熱伝導性を有する絶縁体を形成する材料は、例えば、アルミナのフィラーが充填されたガラスエポキシ樹脂である。
【００９１】
このような構成を有する回路基板７は、第１実施形態と同様に、３Ｄプリンタを用いて製造される。但し、３Ｄプリンタには、回路基板７を造形するための三次元造形データが読み込まれる。また、３Ｄプリンタには、回路基板７を製造するために必要な複数の材料（三次元造形用材料）のインクがそれぞれ詰められた複数のカートリッジがセットされる。この複数の材料は、絶縁体の材料、導体の材料、磁性体の材料に加えて、ヒートシンク７３用の金属の材料、熱伝導部７４用の熱伝導性を有する絶縁体の材料を含む。
【００９２】
この回路基板７によれば、電源基板部７０の内部のトランス７２で発生した熱を熱伝導部７４を介してヒートシンク７３に伝導でき、ヒートシンク７３によって放熱することができる。これにより、トランス７２で発生した熱が電源基板部７０の内部にこもることを抑制でき、外部に効率良く排熱することができる。その結果、電源回路ＰＣに対する熱による影響を抑制でき、電源回路ＰＣの動作が安定化し、信頼性を向上させることができる。
【００９３】
なお、回路基板７にはトランス７２用にヒートシンク７３を一体で設ける構成としたが、電源回路ＰＣの他の部品（発熱し易い部品）用のヒートシンクを一体で設ける構成としてもよい。また、シートシンクに限らず、金属からなるシールドケースなどを一体で設ける構成としてもよい。
【００９４】
上記実施形態では電源基板部１０，２０，３０，４０，５０の厚みを機能基板部１１よりも厚くし、電源基板部１０，２０，３０，４０，５０と機能基板部１１との部品実装面に段差を有する構成としたが、電源基板部と機能基板部とを同じ厚みとし、部品実装面を同一面としてもよいし、あるいは、電源基板部と機能基板部との裏面側に段差を設け、部品実装面を同一面としてもよい。部品実装面を同一面とした場合、はんだ工程を１回で行うことができ、例えば、１枚のメタルマスクを用いてはんだを基板に印刷して各部品を実装することができる。
【００９５】
上記実施形態では回路基板１，２，３，４，５として多層基板を例示したが、片側の表面のみにパターンを設けた片面基板としてもよいし、あるいは、両側の表面にパターンを設けた両面基板としてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１，２，３，４，５，６，７  回路基板
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０  電源基板部
１０ａ，２０ａ，３０ａ，４０ａ，５０ａ，６０ａ，７０ａ  表面（上面）
１０ｂ  パターン
１０ｃ  ビア
１１  機能基板部
１１ａ  表面（上面）
１１ｂ  パターン
１１ｃ  ビア
１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２  トランス
１２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａ，５２ａ，６２ａ，７２ａ  一次コイル
１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，５２ｂ，６２ｂ，７２ｂ  二次コイル
１２ｃ，２２ｃ，３２ｃ，４２ｅ  ボビン
１２ｄ，１２ｅ，２２ｄ  芯部
２２ｅ  柱部
１２ｆ，２２ｆ  接続部
１３  回路間パターン
１４，１５  トランス用接続部
６３  整流器
６３ａ  ダイオード
６４  コンデンサ
７３  ヒートシンク
７４  熱伝導部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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