磁器件制造技术

在具有插入磁芯(2a)的开口部(3m、3L、3r)的基板(3)中，在各外表面层(L1、L3)与内层(L2)上设置有线圈图案(4a～4e)。与表侧外表面层(L1)和内层(L2)的线圈图案(4a～4d)对应地，在里侧外表面层(L3)上设置散热图案(5a7～5a9、5b7～5b9)，利用散热引脚(7a～7f)连接所对应的线圈图案(4a～4d)与散热图案(5a7～5a9、5b7～5b9)。在里侧外表面层(L3)上，使线圈图案(4e)与散热图案(5a7～5a9、5b7～5b9)分体，使与内层(L2)的线圈图案(4a、4b)连接的散热图案(5a7、5a8、5b7、5b9)的面积大于与表侧外表面层(L1)的线圈图案(4a、4b)连接的散热图案(5a9、5b9)的面积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁器件
本专利技术涉及具备由磁性体构成的磁芯(core)和形成了线圈图案(coilpattern)的基板的扼流圈或变压器等磁器件。
技术介绍
例如，存在在对高电压的直流进行开关而转换为交流之后再转换为低电压的直流的直流-直流转换装置(DC-DC转换器)这样的开关电源装置。在该开关电源装置中使用扼流圈或变压器等磁器件。例如，在专利文献1～6中公开了由基板上设置有线圈绕组的线圈图案构成的磁器件。在专利文献1～5中，将由磁性体构成的磁芯插入到设置在基板上的开口部。基板由绝缘体构成，具有露出的外表面层和位于外表面层之间的内层等多个层。在各个层中以卷绕于磁芯周围的方式形成线圈图案。不同层的线圈图案彼此间通过贯通孔等连接。线圈图案或贯通孔由铜等导体构成。在专利文献6中，基板由一对绝缘层和设置于该绝缘层之间的磁性层构成。在磁性层上形成由导体构成的线圈图案。线圈图案在基板的板面方向或厚度方向多次进行卷绕。当线圈图案中流过电流时，从线圈图案产热，基板的温度变高。作为基板散热的对策，在专利文献1中，将线圈图案扩展到基板各个层的几乎全部区域。另外，在基板的端部安装散热器。在专利文献3中，扩展基板各层的一部分线圈图案的宽度，设置散热图案部。另外，使下方的基板比上方的基板突出，在该突出部设置散热图案部，与外部气体直接接触。此外，使设置于各个层的散热图案部的面方向位置不同。在专利文献6中，在线圈图案的内侧设置贯通磁性层与下方的绝缘层的传热用贯通导体，在基板的下表面设置与传热用贯通导体连接的散热用导体层。传热用贯通导体和散热用导体层没有与线圈图案连接。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-205350号公报专利文献2：日本特开平7-38262号公报专利文献3：日本特开平7-86755号公报专利文献4：再表WO2010/026690号公报专利文献5：日本特开平8-69935号公报专利文献6：日本特开2008-177516号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题例如，关于在大电流流动的DC-DC转换器中使用的磁器件，在线圈图案中流动大电流，线圈图案中的发热量变多。由设置在基板的露出的外表面层上的线圈图案产生的热从该线圈图案的表面散热，但由设置在没有露出的内层的线圈图案产生的热难以释放，而容易封闭在基板内。当在线圈图案中发生的热封闭而导致基板的温度上升时，有可能产生磁器件的特性变动或性能劣化。另外，当在同一基板上安装有其它IC芯片等电子部件时，有可能产生电子部件的误动作或破坏。本专利技术的课题是在外表面层与内层设置有线圈图案的基板中，使内层的热容易释放，来提高散热性能。解决问题的手段本专利技术的磁器件具备：磁芯，其由磁性体构成；基板，其由绝缘体构成，具有插入磁芯的开口部和设置于两面的2个外表面层以及设置于该外表面层之间的内层；以及线圈图案，其由导体构成，以卷绕于磁芯的周围的方式设置在基板的各外表面层和至少1个内层。还具备：第1散热图案，其由导体构成，与位于基板的一个外表面层的线圈图案对应地设置在另一个外表面层；第2散热图案，其由导体构成，与位于基板的内层的线圈图案对应地设置到另一个外表面层；第1热层间连接单元，其连接对应的一个外表面层的线圈图案与第1散热图案；以及第2热层间连接单元，其连接对应的内层的线圈图案与第2散热图案。并且，位于另一个外表面层的线圈图案与各散热图案分体，第2散热图案的面积大于第1散热图案的面积。由此，能够使设置于基板的各外表面层的线圈图案所产生的热从该线圈图案的表面进行散热。另外，能够使位于基板的一个表面层的线圈图案所产生的热利用第1热层间连接单元传递至位于另一个外表面层的第1散热图案，从该散热图案的表面进行散热。另外，能够使位于基板内层的线圈图案所产生的热利用第2热层间连接单元传递至位于另一个外表面层的第2散热图案，从该散热图案的表面进行散热。此外，因为与位于内层的线圈图案连接的第2散热图案的面积大于与位于一个表面层的线圈图案连接的第1散热图案的面积，所以能够使位于内层的线圈图案所产生的热从第2散热图案的表面容易地进行散热。由此，在外表面层和内层上设置有线圈图案的基板中，可容易释放内层的热，来提高散热性能。另外，本专利技术优选，在上述磁器件中散热图案彼此分体。另外，本专利技术在上述磁器件中还可以具备对位于基板的不同层的线圈图案彼此之间进行连接的电层间连接单元。另外，本专利技术在磁器件中，还可以具备第3散热图案，其由设置于基板的另一个外表面层的导体构成，与位于另一个外表面层的线圈图案连接，第3散热图案与第1以及第2散热图案分体，第1散热图案的面积大于第3散热图案的面积。此外，本专利技术在上述磁器件中，可在基板的另一个外表面层上设置第2散热图案，在另一个外表面层侧安装有散热器。专利技术效果根据本专利技术，在外表面层与内层内设置有线圈图案的基板中，能够容易释放内层的热，来提高散热性能。附图说明图1是开关电源装置的结构图。图2是本专利技术实施方式的磁器件的分解立体图。图3是图2的基板的各个层的俯视图。图4是图2的磁器件的剖视图。具体实施方式以下，参照附图来说明本专利技术的实施方式。在各图中对相同的部分或对应的部分标注同一符号。图1是开关电源装置100的结构图。开关电源装置100是电动车(或混合电动车)用的DC-DC转换器，在对高电压的直流进行开关而转换为交流之后，再转换为低电压的直流。以下进行详细叙述。开关电源装置100的输入端子T1、T2连接高电压蓄电池50。高电压蓄电池50的电压例如是DC220V～DC400V。输入至输入端子T1、T2的高电压蓄电池50的直流电压Vi在由滤波电路51去除了噪声之后被提供给开关电路52。开关电路52由例如具有FET(FieldEffectTransistor：场效应晶体管)的公知的电路构成。开关电路52根据来自PWM驱动部58的PWM(PulseWidthModulation：脉冲宽度调制)信号，使FET导通截止，对直流电压进行开关动作。由此，将直流电压转换为高频的脉冲电压。该脉冲电压经由变压器53被提供给整流电路54。整流电路54利用一对二极管D1、D2对脉冲电压进行整流。向平滑电路55输入由整流电路54整流后的电压。平滑电路55利用扼流圈L以及电容C的滤波作用使整流电压平滑，并作为低电压的直流电压输出至输出端子T3、T4。根据该直流电压，将与输出端子T3、T4连接的低压蓄电池60充电至例如DC12V。低压蓄电池60的直流电压被提供给未图示的各种车载电气部件。另外，平滑电路55的输出电压Vo由输出电压检测电路59检测到之后，被输出至PWM驱动部58。PWM驱动部58根据输出电压Vo对PWM信号的占空比进行运算，生成与该占空比相对应的PWM信号，将其输出至开关电路52的FET的栅极。由此，进行用于使输出电压保持恒定的反馈控制。控制部57控制PWM驱动部58的动作。在滤波电路51的输出侧连接电源56。电源56对高电压蓄电池50的电压进行降压，对控制部57供给电源电压(例如DC12V)。在上述开关电源装置100中，采用后述的磁器件1作为平滑电路55的扼流圈L。在扼流圈L中流动例如DC150A的大电流。在扼流圈L的两端设置有电力输入输出用的端子6i、6o。接着，参照图2～图4来说明磁器件1的构造。图2是磁器件1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁器件，其具备：磁芯，其由磁性体构成；基板，其由绝缘体构成，具有插入所述磁芯的开口部和设置于两面的2个外表面层以及设置于该外表面层之间的内层；以及线圈图案，其由导体构成，以卷绕于所述磁芯的周围的方式设置在所述基板的各所述外表面层和至少1个所述内层，该磁器件的特征在于，还具备：第1散热图案，其由导体构成，与位于所述基板的一个所述外表面层的所述线圈图案对应地设置在另一个所述外表面层；第2散热图案，其由导体构成，与位于所述基板的所述内层的所述线圈图案对应地设置在另一个所述外表面层；第1热层间连接单元，其连接对应的所述一个外表面层的线圈图案与所述第1散热图案；以及第2热层间连接单元，其连接对应的所述内层的线圈图案与所述第2散热图案，位于另一个所述外表面层的所述线圈图案与各所述散热图案分体，所述第2散热图案的面积大于所述第1散热图案的面积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.15 JP 2013-0526991.一种磁器件，其具备：磁芯，其由磁性体构成；基板，其由绝缘体构成，具有插入所述磁芯的开口部和设置于两面的2个外表面层以及设置于该外表面层之间的内层；以及线圈图案，其由导体构成，以卷绕于所述磁芯的周围的方式设置在所述基板的各所述外表面层和至少1个所述内层，该磁器件的特征在于，还具备：第1散热图案，其由导体构成，与位于所述基板的一个所述外表面层的所述线圈图案对应地设置在另一个所述外表面层；第2散热图案，其由导体构成，与位于所述基板的所述内层的所述线圈图案对应地设置在另一个所述外表面层；第1热层间连接单元，其连接对应的所述一个所述外表面层的线圈图案与所述第1散热图案；以及第2热层间连接单元，其连接对应的所述内层的线圈图案与所述第2散热图案，位于另一个所述外表面层的所述线圈图案与各所述散热图案分体，所述第2散热图案的面积大于所述第1散热图案的面积。2.根据权利要求1所述的磁器件，其特征在于，所述第2散热图案彼此分体。3.根据权利要求1或2所述的磁器件，其特征在于，所述磁器件还具备电层间连接单元，该电层间连接单元连接位于所述基板的不同层...

【专利技术属性】
技术研发人员：蜂谷孝治，小林知善，山口隆志，
申请(专利权)人：欧姆龙汽车电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP