线圈一体型印刷基板以及磁设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及形成有作为导体的线圈图案的线圈一体型印刷基板以及具备该基板的磁设备。
【背景技术】
[0002]例如，存在如下的直流-直流转换装置(DC-DC转换器)那样的开关电源装置，其在对高电压的直流进行开关而将其转换为交流之后，转换为低电压的直流。在该开关电源装置中使用扼流线圈和变压器等磁设备。
[0003]例如在专利文献I?6中公开了如下的磁设备，其具有作为线圈的绕组形成有由导体构成的线圈图案的线圈一体型印刷基板和具有该基板的磁设备。
[0004]线圈图案由铜箔等具有导电性的金属箔构成。基板的其他配线图案和衬垫等导体也同样由金属箔构成。线圈图案形成于在基板的外部露出的外层或不在外部露出的内层上。
[0005]在专利文献1、2和5中，由磁性体构成的芯贯通基板。而且，以卷绕于该芯的周围的方式，在基板的规定的层上形成线圈图案。
[0006]在专利文献4和5中，为了使大电流流过，使用厚导体基板，其线圈图案等导体的厚度比设置于通常的基板上的导体的厚度厚。
[0007]在专利文献I?3中，位于不同层上的线圈图案彼此通过通孔或铜销等连接起来。
[0008]在专利文献I?4中，在基板的表面层上的离开线圈图案的区域安装其他的电子部件，形成其他的电路。
[0009]在专利文献6中，基板由一对绝缘层和被该绝缘层夹持的磁性体层构成。而且，线圈图案形成于磁性体层上。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献I日本特开平7-38262号公报
[0013]专利文献2日本特开平7-86755号公报
[0014]专利文献3日本特开2010-109309号公报
[0015]专利文献4日本特开2011-29313号公报
[0016]专利文献5日本特开2012-156461号公报
[0017]专利文献6日本特开2008-177516号公报
【发明内容】
[0018]发明要解决的问题
[0019]为了实现线圈的规定的卷绕数，若在基板的多个层上形成线圈图案，则在电流流过时，会从各线圈图案发热，基板的温度容易上升。
[0020]尤其在用于DC-DC转换器的磁设备中，由于大电流会流过线圈图案，因此来自线圈图案的发热量会增多，基板的温度升高。若基板的温度过高，则可能会产生磁设备的特性的变动和性能的劣化，此外，还可能产生安装于同一基板上的IC芯片等电子部件的错误动作和破坏。
[0021]若增大线圈图案的宽度和厚度，增大线圈图案的截面积，则能够某种程度抑制来自线圈图案的发热量。然而，为了在基板的限定区域(面积)内形成线圈图案，就需要将线圈图案的宽度限制为某种程度的大小，线圈图案的宽度的自由度较小。
[0022]此外，例如图9所示，在印刷基板B中，越增加图案等导体Da、Db的厚度ta、tb(ta> tb)，则导体Da、Db的基底部分Ds的宽度Wa、Wb会变大(Wa > Wb)，因而安装密度变低。因此，例如DC-DC转换器那样将磁设备与其他电子部件设置于同一基板上的情况下，由于增大基板的导体的厚度，因而无法高密度地安装电子部件，会招致基板和装置的大型化。
[0023]本发明的课题在于提供一种能够实现线圈的规定的卷绕数，抑制来自线圈的发热，并且能够高精度地安装电子部件的线圈一体型印刷基板以及具有该基板的磁设备。
[0024]用于解决问题的手段
[0025]本发明的线圈一体型印刷基板形成有作为导体的线圈图案，其具有:在外部露出的外层，该外层设有由厚度较厚的金属箔形成的厚导体和由厚度比厚导体薄的金属箔形成的薄导体；以及未在外部露出的内层，该内层设有厚导体。而且，由设置于外层和内层的厚导体形成线圈图案，在设置于外层的薄导体上表面安装了电子部件。
[0026]此外，本发明的磁设备具有上述线圈一体型印刷基板和芯，该芯由磁性体构成，贯穿通过线圈一体型印刷基板。而且，以卷绕于芯的周围的方式，在线圈一体型印刷基板上形成线圈图案。
[0027]基于上述结构，在线圈一体型印刷基板的外层混合存在厚导体和薄导体，在内层设置有厚导体。因此，由设置于外层和内层的厚导体形成厚度较厚且截面积较大的线圈图案，从而既能够抑制来自线圈的发热，又能够实现线圈的规定的卷绕数。此外，在设置于外层的薄导体上能够高密度地安装电子部件。
[0028]在本发明中，上述线圈一体型印刷基板可采用如下结构。所述外层由设置于该线圈一体型印刷基板的表面的表面层和设置于背面的背面层构成。所述内层具有第I内层，该第I内层位于表面层与背面层之间，且仅设置有厚导体。而且，由设置于表面层、背面层和第I内层的厚导体形成线圈图案，在设置于表面层和背面层的薄导体上表面安装电子部件。
[0029]在本发明中，在上述线圈一体型印刷基板中，内层还可以具有第2内层，该第2内层位于表面层与背面层之间，且仅设置有薄导体，由位于该第2内层的薄导体形成配线图案。
[0030]发明的效果
[0031]根据本发明，能够提供一种线圈一体型印刷基板和具有该基板的磁设备，能够实现线圈的规定的卷绕数，抑制来自线圈的发热，并且能够高精度地安装电子部件。
【附图说明】
[0032]图1是开关电源装置的结构图。
[0033]图2是本发明的实施方式的磁设备的分解立体图。
[0034]图3是图2的线圈一体型印刷基板的A部分的表面层的俯视图。
[0035]图4是图2的线圈一体型印刷基板的A部分的第I内层的俯视图。
[0036]图5是图2的线圈一体型印刷基板的A部分的第2内层的俯视图。
[0037]图6是图2的线圈一体型印刷基板的A部分的背面层的俯视图。
[0038]图7是图3?图6的X-X截面图。
[0039]图8是图3?图6的Y-Y截面图。
[0040]图9是表示印刷基板上的导体的一例的图。
[0041]标号说明
[0042]I磁设备
[0043]2a上芯
[0044]2b下芯
[0045]3线圈一体型印刷基板
[0046]4a, 4b, 4c 线圈图案
[0047]6a,6c,6d 配线图案
[0048]6b, 6 e衬塾
[0049]14a, 14b 电子部件
[0050]LI表面层
[0051]L2，L3内层
[0052]L4背面层
【具体实施方式】
[0053]以下，参照【附图说明】本发明的实施方式。在各图中，对于相同的部分或对应的部分赋予同一标号。
[0054]图1是开关电源装置100的结构图。开关电源装置100是电动汽车(或混合动力车)用的DC-DC转换器，在对高电压的直流进行开关而将其转换为交流之后，转换为低电压的直流。以下详细叙述。
[0055]在开关电源装置100的输入端子T1、T2上连接高电压电池50。高电压电池50的电压例如为DC220V?DC400V。输入给输入端子Τ1、Τ2的高电压电池50的直流电压Vi被滤波电路51去除了噪声后，被赋予给开关电路52。
[0056]开关电路52例如由具有FET(Field Effect Transistor:场效应晶体管)的公知的电路构成。在开关电路52中，根据来自PWM驱动部58的PWM(Pulse Width Modulat1n: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，直流电压被转换为高频的脉冲电压。
[0057]该脉冲电压经由变压器53被赋予给整流电路54。整流电路54利用一对二极管D1、D2对脉冲电压整流。通过整流电路54整流后的电压被输入给平滑电路55。平滑电路55通过扼流线圈L和电容器C的滤波作用对整流电压进行平滑，将其作为低电压的直流电压输出给输出端子T3、T4。通过该直流电压，与输出端子Τ3、Τ4连接的低压电池60例如被充电为DC12V。低压电池60的直流电压被提供给未图示的各种车载电装部件。
[0058]此外，平滑电路55的输出电压Vo在被输出电压检测电路59检测后，被输出给PWM驱动部58。PWM驱动部58根据输出电压Vo运算PWM信号的占空比，生成对应于该该占空比的PWM信号，并输出给开关电路52的FET的栅极。由此，进行用于将输出电压保持恒定的反馈控制。
[0059]控制部57控制PWM驱动部58的动作。在滤波电路51的输出侧连接有电源56。电源56将高电压电池50的电压降压，向控制部57提供电源电压(例如DC12V)。
[0060]上述的开关电源装置100的各部分安装于后述的基板3上。此外，作为平滑电路55的扼流线圈L，使用