(57)【要約】【課題】特性が優れたプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品を提供すること。【解決手段】プリント基板１に形成された貫通孔２には軟磁性のコア３が挿入され、貫通孔２を囲んでプリント基板１にプリントコイル４が螺旋状に形成されている。プリントコイル４の最内周ターンは、コア３とプリントコイル４との電気絶縁を確保可能な距離ｄだけ貫通孔２から離れて形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板に形成された貫通孔に挿入される軟磁性のコアと、前記貫通孔を囲んで前記プリント基板に螺旋状に形成されたプリントコイルとを備えるプリントコイル型コイル部品において、
前記プリントコイルの最内周ターンは、前記コアと前記プリントコイルとの電気絶縁を確保可能な距離だけ前記貫通孔から離れて形成されていることを特徴とするプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品。
【請求項２】
請求項１記載のプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品において、
前記コアは、Ｍｎ系フェライトコアからなることを特徴とするプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品。
【請求項３】
請求項１記載のプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品において、
前記距離は０．５〜５ｍｍに設定されていることを特徴とするプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品。
【請求項４】
プリント基板に固定される軟磁性のコアと、前記プリント基板に形成されて前記コアに磁束を形成するプリントコイルとを備えるプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品において、
前記プリントコイルは、
互いに平行かつ前記コアの磁束方向と交差する向きへ前記プリント基板に形成される前記プリントコイルの各半ターンからなるプリント基板側半ターン部と、
前記コアを覆って前記プリント基板に固定されるフレキシブル基板に互いに平行かつ前記コアの磁束方向と交差する向きへ形成される前記プリントコイルの各半ターンからなるフレキシブル基板側半ターン部と、
からなり、
前記プリント基板側半ターン部の前記各半ターンは、前記フレキシブル基板側半ターン部の前記各半ターンに順次接続されて前記プリントコイルを形成していることを特徴とするプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器や電源装置に用いられる薄型トランスやチョークコイル等のコイル部品に係り、特にコイルとしてプリントコイルを採用したプリントコイル型コイル部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トランスやチョークコイルなどのコイル部品において、コアが挿通されたプリント基板の貫通孔を中心としてこのプリント基板にプリントコイルを螺旋状に形成したプリントコイルとを備えるプリントコイル型コイル部品が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種のプリントコイル型コイル部品のうち大きなインダクタンスが要求されるものでは、ターン数の増大とともにコイルの直径が大きくなり、プリント基板の占有スペースが増大して装置体格が大きくなってしまうという問題があった。このため、従来のプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品では、プリントコイルの最内周ターンを、コア挿入孔に接して設けることにより、プリントコイルの直径増大を抑制していた。また、導体層を多層にもつプリント基板をもちいて多層のプリントコイルを形成してプリントコイルの直径増大を抑制していた。
【０００４】
しかしながら、このようにすると、コア挿入孔に露出ないし接する各層の最内周ターン間の沿面電気抵抗が高湿時に低下して湿度によりコイル特性が変動することがわかった。また、コア挿入孔に露出ないし接する最内周ターンとコアの外周面とが接触することにより、コアの外周面を通じて沿面漏電が生じたり、比抵抗小さいコアを用いた場合ではこの最内周ターンの接地絶縁抵抗が低下してコイル特性が低下することがわかった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、特性が優れたプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品を提供することをその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品は、プリント基板に形成された貫通孔に挿入される軟磁性のコアと、前記貫通孔を囲んで前記プリント基板に螺旋状に形成されたプリントコイルとを備えるプリントコイル型コイル部品において、前記プリントコイルの最内周ターンは、前記コアと前記プリントコイルとの電気絶縁を確保可能な距離だけ前記貫通孔から離れて形成されていることを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、プリントコイルの最内周ターンが貫通孔（コア挿入孔）よりも所定距離（好適には０．５〜５ｍｍ）離れて形成される。
【０００８】
このようにすれば、プリントコイルの最内周ターンがコアまたは貫通孔に対して十分な電気絶縁距離を確保することができるので、この最内周ターンからコア挿入孔の内周面を通じてのプリントコイルの層間沿面漏電、および、コアの外周面やコア自身を通じての接地漏電を良好に防止して、コイルの電気特性の低下を防止することができる。
【０００９】
なお、プリントコイルの最内周ターンと貫通孔（コア挿入孔）との間の距離が０．５ｍｍ未満であると高湿時に上記問題が生じるので好ましくなく、５ｍｍを超えるとプリントコイルの直径が増大するので好ましくない。
【００１０】
好適な態様において、コアとしてＭｎ系フェライトコアが採用される。このＭｎ系フェライトコアとは、重量比で第二酸化鉄７０〜８５％、マンガン１５〜２５％に公知の微量元素を混入したものとする。
【００１１】
このＭｎ系フェライトコアは、優れた軟磁特性を有するが、電気絶縁性に劣る問題があるが、この態様ではボビンを用いることなく上記距離確保によりプリントコイルとＭｎ系フェライトコアとの電気的接触を防止することができるので、漏電を心配することなくコイル部品の磁気特性を改善することができる。
【００１２】
請求項４記載のプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品は、プリント基板に固定される軟磁性のコアと、前記プリント基板に形成されて前記コアに磁束を形成するプリントコイルとを備えるプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品において、前記プリントコイルは、互いに平行かつ前記コアの磁束方向と交差する向きへ前記プリント基板に形成される前記プリントコイルの各半ターンからなるプリント基板側半ターン部と、
前記コアを覆って前記プリント基板に固定されるフレキシブル基板に互いに平行かつ前記コアの磁束方向と交差する向きへ形成される前記プリントコイルの各半ターンからなるフレキシブル基板側半ターン部とからなり、前記プリント基板側半ターン部の前記各半ターンは、前記フレキシブル基板側半ターン部の前記各半ターンに順次接続されて前記プリントコイルを形成していることを特徴としている。
【００１３】
すなわち、この発明では、コアの磁束方向と鎖交するプリントコイルの各ターンをプリント基板に形成した各半ターンと、このコアを覆ってプリント基板の表面に固定されるフレキシブル基板に形成された各半ターンとを順次に接続して、プリントコイルを形成する。
【００１４】
フレキシブル基板は、自在に曲がることができるので、その曲がりによりプリント基板上に搭載されたコアの厚み（プリント基板の厚さ方向幅）を吸収し、その結果としてフレキシブル基板に形成した半ターンの両端はプリント基板に形成した半ターンの両端に半田付けや超音波接合や導電性接着剤などの既存の導体接合方法により直接接合されたり、又は、半田ボールや半田バンプなどを通じて容易に接合されることができる。
【００１５】
なお、フレキシブル基板の半ターンおよびプリント基板の半ターンはコアに直接接触しないように形成することができ、この場合にはコア自体又はコア表面を通じての漏電を良好に防止して、それによるコイル特性の劣化を防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明のプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品の好適態様を以下の実施例を参照して説明する。
【００１７】
（実施例１）
実施例１のプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品としてのチョークコイルの例を図１および図２を参照して説明する。図１は要部平面図、図２は要部縦断面図である。
【００１８】
１はプリント基板、２はコア挿入孔（貫通孔）、３はコア、４はプリントコイルである。
【００１９】
プリント基板１は、樹脂板１０の表面に導体パターンからなるプリントコイル４１を、樹脂板１０の裏面に導体パターンからなるプリントコイル４２を有しているが、多層配線基板を採用してもさらにプリントコイルを多層化してもよい。プリント基板１にはＬＣ平滑回路（ローパスフィルタ）を構成するコンデンサを含む種々の回路部品が実装されてたとえばＤＣ−ＤＣコンバータなどの初期の回路を実現している。
【００２０】
したがって、この実施例のプリントコイル４は、プリント基板１の厚さ方向に重なっり互いに直列接続された２つのプリントコイル４１、４２からなる。
【００２１】
プリントコイル４１、４２は、コア挿入孔２の周囲にそれぞれ螺旋状に形成されており、コア挿入孔２には図示しないケースの底面に固定された直棒状のＭｎ系フェライトコア３が挿通されている。
【００２２】
プリント基板１の樹脂板１０にはスルーホール１１が形成されており、このスルーホールにはビヤホール導体１２が公知の印刷手法により埋設されている。ビヤホール導体１２は二つのプリントコイル４１、４２の各最内周側の端部Ａ、Ａを接続しており、これにより二つのプリントコイル４１、４２が直列接続されて、プリントコイル４のターン数がプリントコイル４１、４２の合計となっている。４３はプリントコイル４１の最外周端、４４はプリントコイル４２の最外周端であってプリントコイル４の両端を構成している。
【００２３】
この実施例において重要なことは、プリントコイル４１、４２の各最内周ターンとコア挿入孔２との間の距離ｄが２ｍｍ（好適には０．５〜５ｍｍ）とされていることである。
【００２４】
このようにすれば、プリントコイル４１、４２と電気導通性を有するＭｎ系フェライトコア３との電気絶縁を十分に確保することができるので、軟磁磁気特性に優れたＭｎ系フェライトコアを採用して磁気特性に優れたチョークコイルを形成することができる。
【００２５】
また、プリントコイル４２の最外周端４４は図示しない位置にて図示しないビヤホール導体によりプリント基板１の表面側へ突出された後、両最外周端４３、４４平滑回路などの他の回路部品に接続される。なお、プリントコイル４２をプリント基板１の裏面ではなく内部に形成してもよい。
【００２６】
（実施例２）
他の実施例のチョークコイルを図３、図４を参照して以下に説明する。図３はプリント基板を表面からみた要部平面図、図４はプリント基板を裏からみた要部平面図である。
【００２７】
１はプリント基板には所定距離離れて２つのコア挿入孔（貫通孔）２１、２２が形成され、これらコア挿入孔２１、２２には図示しないコ字状コアの両脚部が挿通され、更にこれら両脚部の先端は図示しないＩ字状のコアの両端部に接し、これにより閉磁気回路が形成されている。
【００２８】
プリント基板１の樹脂板１０の表面には導体パターンからなるプリントコイル４１が、樹脂板１０の裏面には導体パターンからなるプリントコイル４２が形成されている。
【００２９】
プリント基板１にはスルーホール１１１、１１２が形成されており、各スルーホール１１１、１１２には両プリントコイル４１、４２を接続するためのスルーホール導体が充填されている。
【００３０】
表側のプリントコイル４１は、図３に示すようにコア挿入孔２１の周りにスルーホール１１１を起点として時計方向に形成された螺旋コイルを有し、この螺旋コイルの最外周端は、コア挿入孔２２の周りにスルーホール１１２を起点として時計方向に形成された螺旋コイルの最外周端に連なっている。
【００３１】
裏側のプリントコイル４２は、図４に示すようにコア挿入孔２１の周りにスルーホール１１１を起点として反時計方向に形成された螺旋コイルと、コア挿入孔２２の周りにスルーホール１１２を起点として反時計方向に形成された螺旋コイルとからなる。更に、プリントコイル４２のうち、コア挿入孔２１を巡る螺旋コイルの最内周端はスルーホール１１１を通じて表側のプリントコイル４１の一端に接続され、コア挿入孔２２を巡る螺旋コイルの最内周端はスルーホール１１２を通じて表側のプリントコイル４１の他端に接続されている。
【００３２】
このようにすれば、裏側のプリントコイル４１、４２の各最外周端が、互いに直列接続された２つのプリントコイル４１、４２からなるプリントコイルの両端となるので、このプリントコイルの配線が簡単となる上、プリントコイル必要スペースを低減し、配線構造を簡素化しつつ、ターン数を稼ぐことができる。
【００３３】
（実施例３）
実施例３のプリント基板に固定されるプリントコイル型コイル部品としてのチョークコイルの例を図５および図６を参照して説明する。図５は要部縦断面図、図６は要部平面図である。
【００３４】
５はプリント基板、６はコア、７はフレキシブル基板である。
【００３５】
プリント基板５は、樹脂板の表面５０に後述する導体パターンを有し、フレキシブル基板７も同様にプリント基板５側の表面７０に導体パターンを有している。プリント基板５の表面５０にはリング状のコア６が固定されており、コア６を覆ってフレキシブル基板７がプリント基板１に固定されている。
【００３６】
プリント基板５の表面５０には、図６に示すように、プリントコイルの各ターンの半分すなわち半ターン８０により構成されるプリント基板側半ターン部８が形成され、フレキシブル基板７のプリント基板側の表面には、このプリントコイルの各ターンの残りの半分すなわち半ターン９０により構成されるフレキシブル基板側半ターン部９が形成されている。なお、図５では、これら半ターン部８、９は図示省略している。
【００３７】
プリント基板側半ターン部８を構成する各半ターン８０は、図６に破線で示すように、互いに平行に形成された斜左下がりの直線導体パターンにより形成されている。フレキシブル基板側半ターン部９を構成する各半ターン９０は、図６に破線で示すように、互いに平行に形成された斜右下がりの直線導体パターンにより形成されている。
【００３８】
コア６は、電気絶縁性に優れたニッケル系フェライトコアにより形成されており、両半ターン部８、９の間に挿入されている。半ターン８０の右端と半ターン９０の右端とは半田付けされ、半ターン８０の左端と半ターン９０の左端とも半田付けされて、全体として一つのコイルすなわちプリントコイルが形成されている。
【００３９】
フレキシブル基板７はプリント基板５の表面５０に接着してもよい。この接着又は半ターン８０、９０の接合により、コア６はプリント基板５に固定されるが、コア６をプリント基板５に接着してもよい。
【００４０】
このようにすれば、ターン数が増大してもコイル直径が増大することがなく、小型で製造しやすいプリントコイルを実現することができる。
【００４１】
（変形態様）
上記実施例では、フレキシブル基板７およびプリント基板５のコア側の表面に半ターンを形成したが、フレキシブル基板７およびプリント基板５のコア側の表面と反対の表面又は内部に半ターンを形成してもよい。また、フレキシブル基板７およびプリント基板５のコア側の表面に半ターンを形成し、これらの半ターンとコアとの間に樹脂絶縁フィルムを介在させてもよい。
【００４２】
フレキシブル基板６は、自在に曲がることができるので、その曲がりによりプリント基板５上に搭載されたコア６の厚み（プリント基板の厚さ方向幅）を吸収して簡単に多ターンのプリントコイルを形成することができる。
【００４３】
（変形態様）
なお、上記実施例では、チョークコイルすなわちインダクタ、特に、平滑回路用のチョークコイルについて説明したが、その他の用途のインダクタ、さらにはトランスに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のプリントコイルの要部平面図である。
【図２】図１のプリントコイルの要部縦断面図である。
【図３】実施例２のプリントコイルのプリント基板を表面からみた要部平面図である。
【図４】実施例２のプリントコイルのプリント基板を裏からみた要部平面図である。
【図５】実施例３のプリントコイルの要部縦断面図である。
【図６】図５のプリントコイルの要部平面図である。
【符号の説明】
１　プリント基板
２　コア挿入孔
３　コア
４　プリントコイル
【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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