磁器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備由磁性體構(gòu)成的磁芯(core)和形成了線圈圖案(coil pattern)的基板的扼流圈或變壓器等磁器件。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，存在在對(duì)高電壓的直流進(jìn)行開關(guān)而轉(zhuǎn)換為交流之后再轉(zhuǎn)換為低電壓的直流的直流-直流轉(zhuǎn)換裝置(DC-DC轉(zhuǎn)換器)這樣的開關(guān)電源裝置。在該開關(guān)電源裝置中使用扼流圈或變壓器等磁器件。
[0003]例如，在專利文獻(xiàn)I以及2中公開了由在基板上形成了線圈繞組的線圈圖案構(gòu)成的磁器件。在該磁器件中，在基板上設(shè)置有供磁芯的凸部插入的開口部。在基板的各層以卷繞于開口部的周圍的方式設(shè)置有線圈圖案。不同層的線圈圖案彼此之間通過貫通孔等層間連接部來連接。經(jīng)由引腳或貫通孔等一對(duì)端子部進(jìn)行針對(duì)線圈圖案的電力的輸入輸出。
[0004]另外，在專利文獻(xiàn)I中，在基板的偶數(shù)個(gè)的各層設(shè)置有N(1以上的整數(shù))+1匝的線圈圖案，使最內(nèi)側(cè)的繞組部分的寬度為其它繞組部分的寬度的一半。并且，相鄰的2個(gè)層的最內(nèi)側(cè)的繞組部分彼此之間通過貫通孔并聯(lián)地連接，使整體的線圈圖案的卷繞數(shù)成為2N+1匝。另外，在專利文獻(xiàn)2中，在基板的偶數(shù)個(gè)的各層上設(shè)置0.5?2匝的線圈圖案。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-280230號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開平8-69935號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的課題
[0010]當(dāng)在基板的各層上多次卷繞線圈圖案或者增加設(shè)置線圈圖案的基板的層數(shù)時(shí)，整體的卷繞數(shù)變多，能夠達(dá)成線圈的預(yù)定的性能。但是，導(dǎo)致線圈圖案的引導(dǎo)或連接等布線變難，或者基板在板面方向或厚度方向的大型化。
[0011]本發(fā)明的課題是提供既能夠以較少的層數(shù)增加線圈圖案的卷繞數(shù)又能夠使線圈圖案的布線變得容易的磁器件。
[0012]解決問題的手段
[0013]本發(fā)明的磁器件具備磁芯和具有供磁芯插入的開口部的基板，在基板的多個(gè)層上以卷繞于開口部的周圍的方式設(shè)置線圈圖案，不同層的線圈圖案彼此之間通過層間連接部連接，利用一對(duì)端子部與線圈圖案進(jìn)行電力的輸入輸出。在基板的3以上的奇數(shù)個(gè)的各層上，以沿著相同的方向多次卷繞的方式設(shè)置有線圈圖案。在其中基板的處于最背面?zhèn)鹊淖罱K層上向外地卷繞線圈圖案，在最終層以外的從基板的正面?zhèn)绕鸬牡谄鏀?shù)個(gè)的各層上向內(nèi)地卷繞線圈圖案，在第偶數(shù)個(gè)的各層上向外地卷繞線圈圖案。另外，第奇數(shù)個(gè)的各層的線圈圖案的內(nèi)端部與相鄰于基板的背面?zhèn)鹊牡谂紨?shù)個(gè)的各層的線圈圖案的內(nèi)端部分別通過獨(dú)立的層間連接部連接。第偶數(shù)個(gè)的各層的線圈圖案的外端部與相鄰于基板的背面?zhèn)鹊牡谄鏀?shù)個(gè)的各層的線圈圖案的外端部或最終層的線圈圖案的內(nèi)端部分別通過獨(dú)立的層間連接部連接。此外，處于從基板的正面?zhèn)绕鸬贗層的線圈圖案的外端部與一對(duì)端子部的一方連接，處于最終層的線圈圖案的外端部與一對(duì)端子部的另一方連接。
[0014]由此，在基板的3以上的奇數(shù)個(gè)的各層上多次卷繞線圈圖案，因此作為整體，線圈圖案的卷繞數(shù)為該奇數(shù)個(gè)的2倍以上，可利用較少的層數(shù)使線圈圖案的卷繞數(shù)變多。另外，在各層上內(nèi)卷繞或外卷繞地以螺旋狀繞遍(引g回&扎)線圈圖案，相鄰層的線圈圖案彼此之間在內(nèi)端部或外端部通過設(shè)置于基板上的層間連接部連接。因此，不需要例如通過采用其它引線等的基板外布線來連接端子部與線圈圖案，就能夠使線圈圖案的布線變得容易。此外，通過靠近于基板的開口部附近配置線圈圖案或?qū)娱g連接部，由此能夠?qū)崿F(xiàn)基板向板面方向的小型化。
[0015]另外，關(guān)于本發(fā)明，在上述磁器件中，基板可由3層基板構(gòu)成，，在基板的處于最正面?zhèn)鹊牡贗層上，向內(nèi)地卷繞線圈圖案，在從基板的正面?zhèn)绕鸬牡?個(gè)的第2層上，向外地卷繞線圈圖案，在基板的處于最背面?zhèn)鹊牡?層上，向外地卷繞線圈圖案。另外，層間連接部由以下的部件構(gòu)成:第I層間連接部，其連接處于第I層的線圈圖案的內(nèi)端部與處于第2層的線圈圖案的內(nèi)端部；以及第2層間連接部，其連接處于第2層的線圈圖案的外端部與處于第3層的線圈圖案的內(nèi)端部，處于第I層的線圈圖案的外端部與一對(duì)端子部的一方連接，處于第3層的線圈圖案的外端部與一對(duì)端子部的另一方連接。
[0016]另外，關(guān)于本發(fā)明，在上述磁器件中，第I層間連接部以及第2層間連接部可貫通基板的各層。
[0017]另外，關(guān)于本發(fā)明，在上述磁器件中，在基板的5以上的奇數(shù)個(gè)的各層上設(shè)置有線圈圖案，各層間連接部可由不貫通基板的過孔構(gòu)成。
[0018]此外，關(guān)于本發(fā)明，在上述磁器件中，一對(duì)端子部相比于線圈圖案的外周設(shè)置在外側(cè)。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，可提供一種磁器件，既能夠以較少的層數(shù)增加線圈圖案的卷繞數(shù)又能夠使線圈圖案的布線變得容易。
【附圖說明】
[0021]圖1是開關(guān)電源裝置的結(jié)構(gòu)例。
[0022]圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式的磁器件的分解立體圖。
[0023]圖3是第I實(shí)施方式的磁器件的基板的各層的俯視圖。
[0024]圖4是圖3的Y-Y剖視圖。
[0025]圖5是圖3的V-V剖視圖。
[0026]圖6是第2實(shí)施方式的磁器件的基板的各層的主要部位的俯視圖。
[0027]圖7是圖6的V’ -V’剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。在各圖中對(duì)相同的部分或?qū)?yīng)的部分標(biāo)注同一符號(hào)。
[0029]圖1是開關(guān)電源裝置100的結(jié)構(gòu)圖。開關(guān)電源裝置100是電動(dòng)車(或混合電動(dòng)車)用的DC-DC轉(zhuǎn)換器，在對(duì)高電壓的直流進(jìn)行開關(guān)而轉(zhuǎn)換為交流之后，再轉(zhuǎn)換為低電壓的直流。以下進(jìn)行詳細(xì)敘述。
[0030]在開關(guān)電源裝置100的輸入端子Tl、T2上連接高電壓蓄電池50。高電壓蓄電池50的電壓例如是DC 220V?DC400V。向輸入端子T1、T2輸入的高電壓蓄電池50的直流電壓Vi在利用濾波電路51去除噪聲之后被提供給開關(guān)電路52。
[0031]開關(guān)電路52由例如具有FET (Field Effect Transistor:場效應(yīng)晶體管)的公知的電路構(gòu)成。開關(guān)電路52根據(jù)來自PffM驅(qū)動(dòng)部58的PffM(Pulse Width Modulat1n:脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)，使FET導(dǎo)通截止，對(duì)直流電壓進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作。由此，將直流電壓轉(zhuǎn)換為高頻的脈沖電壓。
[0032]該脈沖電壓經(jīng)由變壓器53被提供給整流電路54。整流電路54利用一對(duì)二極管D1、D2對(duì)脈沖電壓進(jìn)行整流。由整流電路54整流后的電壓被輸入平滑電路55。平滑電路55利用扼流圈L以及電容C的濾波作用使整流電壓平滑，并作為低電壓的直流電壓向輸出端子T3、T4進(jìn)行輸出。根據(jù)該直流電壓，將與輸出端子Τ3、Τ4連接的低壓蓄電池60充電至例如DC 12V。向未圖示的各種車載電裝配置供給低壓蓄電池60的直流電壓。
[0033]另外，平滑電路55的輸出電壓Vo在由輸出電壓檢測電路59檢測到之后，被輸出至PffM驅(qū)動(dòng)部58。PffM驅(qū)動(dòng)部58根據(jù)輸出電壓Vo對(duì)PffM信號(hào)的占空比進(jìn)行運(yùn)算，生成與該占空比相對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)，向開關(guān)電路52的FET的柵極進(jìn)行輸出。由此，進(jìn)行用于使輸出電壓保持恒定的反饋控制。
[0034]控制部57控制PffM驅(qū)動(dòng)部58的動(dòng)作。濾波電路51的輸出側(cè)連接電源56。電源56使高電壓蓄電池50的電壓降壓，對(duì)控制部57供給電源電壓(例如DC 12V)。
[0035]在上述開關(guān)電源裝置100中，采用后述的磁器件1、1’作為平滑電路55的扼流圈Lo在扼流圈L中流動(dòng)例如DC150A的大電流。在扼流圈L的兩端設(shè)置有用于輸入輸出電力的一對(duì)端子61、6o0
[0036]接著，參照?qǐng)D2?圖5來說明第I實(shí)施方式的磁器件I的構(gòu)造。
[0037]圖2是磁器件I的分解立體圖(后述的磁器件I’也是同樣的)。圖3是磁器件I的基板3的各層的俯視圖。圖4以及圖5是磁器件I的剖視圖，圖4示出圖3的Y-Y截面，圖5示出圖3的V-V截面。
[0038]如圖2所示，磁芯2a、2b由E字形的上磁芯2a和I字形的下磁芯2b這2個(gè)成對(duì)構(gòu)成。磁芯2a、2b由鐵氧體或非晶態(tài)金屬等磁性體構(gòu)成。
[0039]上磁芯2a以向下方突出的方式具有3個(gè)凸部2m、2L、2r。凸部2m、2L、2r如圖3所示排為一列。如圖2所示，左右的凸部2L、2r相對(duì)于中央的凸部2m，突出量變多。
[0040]如圖4所示，使上磁芯2a的左右凸部2L、2r的下端與下磁芯2b的上表面粘合，組合該磁芯2a、2b。在此狀態(tài)下，為了提高直流重疊特性，而在上磁芯2a的凸部2m與下磁芯2b的上表面設(shè)置有預(yù)定大小的間隙。由此，即使在磁器件I (扼流圈L)中流動(dòng)大電流時(shí)，也能夠?qū)?