专利名称：印刷线圈元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用于平面型磁性制品的具有一或多个印刷线圈基板的多层印刷线圈元件。
背景技术：
关于使用于切换电源等电子电路的变压器、电抗线圈的磁性制品，自以往通常均使用绕线性型磁性制品。绕线型磁性制品是将漆包线等电线卷绕在备有引线端子的卷线轴上而构成。另外，此一绕线型磁性制品，由于在电路设计和开发时，电路技术人员很容易即可变更其线圈绕线匝数、绕线匝数比等，故易于制造具有对于电路技术人员而言为最优变压比的变压器等。
现在对电子电路小型化、轻量化的要求越来越高，大众急切盼望构成电子电路的电子元件小型化。鉴于此一趋势，取代上述绕线型磁性制品，具有适合于切换电源等电子电路的高频率化、小型化、减薄化要求的平面型磁性制品正被实用化(日本特公昭39-6921号公报、日本特公昭41-10524号公报或日本特开昭48-51250号公报等)。平面型磁性制品并非由绕线形成线圈，而是在扁平绝缘基板的单面或双面，或在包含其内层面的多层面上，形成螺旋状或U字形薄膜导体图型而成为单片印刷线圈基板，或将此种印刷线圈基板多片叠层而成为多层印刷线圈基板，以磁性材料的磁芯包夹而构成。因形成于单片印刷线圈基板之上的导体图形构成的线圈的绕线匝数，有其物理上(面积上)的极限，故对应用于切换电源的变压器等，通常利用将数片印刷线圈基板予以叠层而做成多层印刷线圈基板。
对于此种平面型磁性制品，不仅当然可实现小型化、减薄化，且因磁通的链接面积可比绕线型磁性制品更大，故漏电感减小，而具有可实现1次-2次之间高密结合的优点；及可将因趋肤效应所造成铜损增加抑制于最低限的优点；以及因使用图型蚀刻来形成导体图型线圈，故与须要施行不定位电线的卷回处理的绕性型磁性制品相比，其再现性较好，品质的可靠性、稳定性可改善。在这些优点中，前面两个优点越是高频率电流而越明显，故作为使用于朝向切换频率高频率化发展的切换电源的磁性制品，平面型磁性制品正日渐受到重视。
在此，简要地说明已经公开的现有技术平面型磁性制品。图1显示日本特开昭61-74311号公报及特开昭61-75510号公报所示的现有技术实施例，图1A为其正面关键部位剖视图，图1B为其平面关键部位剖视图，图1C为其侧视图。在图1A、B、C中，叠层配线板41是将在薄绝缘片上形成有线圈的导体图型45而制成的多层片状线圈予以叠层而得到，整体构成变压器的多层印刷线圈基板。在多层印刷线圈基板形成有贯通孔42，端子销43插入此贯通孔42内，依靠端子销43与贯通孔42之间软纤焊连接而使各片状线圈的导体图型45彼此作电性连接。端子销43一部分沿纵长方向延长，其延长部分成为未图示的印刷配线板对于外部导体的连接装置与变压器的固定装置。磁芯44、46被制成沿上下方向分割的形状，两磁芯44、46犹如包夹住叠层配线板41般地对合而构成变压器的磁路。
图2显示日本实开平4-103612号公报中所公开的另一现有技术平面型磁性制品的分解立体图。在图2中，在印刷配线板51形成有螺旋状线圈图型52，在其中央及两端形成有芯块安装孔53、54、55。利用穿过此芯块安装孔53、54、55成彼此接合形状的二个纯铁磁芯56、57，由里外包夹住形成有线圈图型52部分的印刷配线板51，即构成变压器的磁路。
图3、图4显示日本实开平4-105512号公报、特开平5-291062公报、特开平6-163266号公报等所公开的现有技术的另一图形。图3为显示作为变压器整体构成的立体图。图4为显示各构成元件的分解立体图。此一现有技术的薄型变压器，是将由表面形成有导体图型的多片印刷线圈基板叠层而成为多层印刷线圈基板62，组装在备有若干端子销65的端子台63上，将此以工形磁芯64有E型磁芯61由上下包夹住而构成。设于端子台63之上的各端子销65可分为被插进多层印刷线圈基板62的贯通孔66中的插入部分65a，及与此插入部分65a相连接而被弯曲成平行于安装面且向外延伸的安装部分65b。此外，各端子销65的插入部分65a与多层印刷线圈基板62的贯通孔66是以软钎焊方式作电性连接。而且，与外部导体的电性连接是通过各端子销65的安装部分65b而实现的。
此种平面型磁性制品虽然具有如前述的优点，但在欲变更线圈绕线匝数或绕线匝数比的场合，必须另外设计线圈图型，重新制造新的印刷线圈基板，难以像绕线型磁性制品那样轻易地变更其参数，这是其存在的问题。因此，其设计和开发须要庞大的工作量，费用也会增高，其用途仍限定在绕线匝数、绕线匝数比已预先决定而不变更之类的电子电路磁性制品的特殊领域，其现状是无法充分灵活发挥平面型磁性制品的优点。
而且，在图1所示的现有技术中，压入多层印刷线圈基板的贯通孔42内的端子销43，是和贯通孔42以软钎焊方式连接而达到电性连接，故此一方法要求必须将端子销43正确地垂直压入多层印刷线圈基板，组装上较为费事，造成所制造的印刷线圈元件成本提高，这也是所存在的问题之一。
与此相比，在图3、图4所示现有技术中，是使用犹如覆于多层印刷线圈基板62及磁心61、64而构成端子台63。端子销65被预先设置在端子台63上，使其与多层印刷线圈基板62的贯通孔66的位置一致。因此，在将多层印刷线圈基板62的贯通孔66压入设置在端子台63上的端子销65后，仅施行软钎焊连接即构成印刷线圈元件，所以和图1所示现有技术相比，可大幅地减少组合工作量。但是，由于构造复杂的端子台63的制造成本高，故印刷线圈元件的总成本并不一定会降低，这是其存在的问题。因此，我们也可考虑将端子台63的形状(尺寸、端子销65的设置间距、设置根数等)予以标准化，通过批量生产效果而谋求成本降低。但是，变压器、电抗器等平面型磁性制品，通常由使用者确定所希望的电磁电气特性，而且对多品种制品各需要少量，故若将端子台63的形状予以标准化而将其固定，则其适用范围将受到显著地限制，故此，这是不符合实际的。因此，在这种图3、图4所示现有技术中，必须使用缺乏形状自由度且制造成本高的高价端子台63，则无法达到成本充分降低，这是其所存在的问题。
另一方面，在图2所示现有技术中，由于线圈图型和外部导体形成在同一的基板上，故不须要端子台、端子销、而可使组合工作量大幅度降低。但是，线圈图型的层数、铜箔厚度必须与外部导体的对应部分相等，故此在设计上存在巨大限制。
发明内容
本发明的目的，是提供一种多层印刷线圈基板的制造方法，预先准备好绕线匝数与绕线形状等线圈图型不同的若干种印刷线圈基板，由这些印刷线圈基板中选择适当的若干片予以一体叠层，制造成多层印刷线圈基板，通过这种方式，而可像以往的绕线型磁性制品那样，在设计和开发阶段而易于改变绕线匝数与绕线匝数比，可降低设计和开发成本。
本发明的另一目的，是提供一种多层印刷线圈基板的制造方法，其可以低成本大量地制造与设计和开发的试制品的多层印刷线圈基板同样的多层印刷线圈基板。
本发明的又一目的，是提供一种印刷线圈元件，其依靠组装步骤的简化及低成本构件的使用，可实现比以往大幅度的低成本化。
本发明的再一目的，是提供一种印刷线圈基板，其可容易地达到贯通孔与端子销的确实的电性连接。
依照本发明的多层印刷线圈基板的制造方法，是预先准备构成线圈的导体图型的绕线匝数、绕线形状、宽度、厚度等互不相同的若干种数套印刷线圈基板，依照待制造的磁性制品特性，从这些若干种印刷线圈基板选择出所希望的多片印刷线圈基板加以组合，将所选择的多片印刷线圈基板施以一体地叠层形成，而制成多层印刷线圈基板。如此而制成具有所希望特性的试制品的多层印刷线圈基板后，将使用在形成所选择的多片印刷线圈基板的导体图型时所采用的图型蚀刻用软片形成有导体图型的多片印刷线圈基板，与试制品配合而施以叠层，便可大量制造与试制品具有同样特性的多层印刷线圈基板制品。
依本发明多层印刷线圈基板的制造方法，可任意变更若干种印刷线圈基板的组合，这样便如普通绕线型磁性制品一样，可容易地变更所制造的多层印刷线圈基板的绕线匝数、绕线匝数比、绕线顺序等。因此，仍能容易地以低成本制造1次-2次间高密结合、因趋肤效应所造成铜损降低、品质可靠性与稳定性改善优越的平面型磁性制品。其结果是，可大幅度扩大平面型磁性制品的利用范围。又因在制造作为制品的多层印刷线圈基板时所叠层的多片印刷线圈基板，是使用既存的软片所制成的，故不必再度设计，且不必制成新的软片，能容易地以低成本大量制造与试制品具有同样特性的多层印刷线圈基板。
依本发明印刷线圈元件，在由一层或多层导体图型形成有线圈的印刷线圈基板上，形成有若干贯通孔，设于绝缘基台并将与外部导体作电性连接的端子销被穿过这些贯通孔，而将端子销与贯通孔作电性连接。因此，不但具有平面型磁性制品本来的优点，且与普通印刷线圈元件相比，组合步骤的成本及使用的构体本身的成本可大幅度降低。其结果是，在以往印刷线圈元件的使用范围受限制于特殊用途、但依本发明则其适用范围可扩大至一般切换电源用变压器、电抗线圈等。
在印刷线圈基板中，由若干贯通孔至其端面形成有开缝，此开缝比待穿过该贯通孔的圆柱形端子销的直径更窄。因此，端子销与贯通孔的电性连接状态的目视检查易于施行，连接可靠性改善，而可提高品质。
上述及其他目的，以及本发明的特点，可由下面的详细说明及参考附图加以阐明。
图1A、1B、1C为显示现有技术平面型磁性制品的一例的图；图2为显示现有技术平面型磁性制品的另一例的分解立体图；图3为显示现有技术平面型磁性制品的又另一例的组合图；图4为显示现有技术平面型磁性制品的又另一例的分解立体图；图5为显示本发明多层印刷线圈基板的制造方法的示意分解立体图；图6为使用多层印刷线圈基板的切换电源的电路图；图7为平面型磁性制品的一实施例的分解立体图；图8为平面型磁性制品的另一实施例的分解立体图；图9为显示印刷线圈基板之例的平面图；图10为显示包括多个印刷线圈基板的平面图；图11为显示包括多个印刷线圈基板的平面图；图12为显示包含多个印刷线圈基板的平面图；图13为显示印刷线圈基板之例的平面图；图14为显示试制品的平面型变压器的分解立体图；
图15A、B为试制品的平面型变压器的侧面图；图16为制品的平面型变压器的分解立体图；图17为制品的平面型变压器的侧面图；图18A、B为显示小数匝数的印刷线圈基板之例的平面图；图19为显示电性连接的普通实施例的平面图；图20为显示电性连接的本发明例的平面图；图21为本发明印刷线圈元件之一实施例的分解立体图；图22A、B、C为本发明印刷线圈元件之一实施例的平面图；图23为使用本发明印刷线圈元件的变压器的分解立体图；图24A、B、C为使用本发明印刷线圈元件的变压器的组装平面图；图25A、B为显示将使用本发明印刷线圈元件的变压器安装在安装基板上的设置例子图；图26为使用多片印刷线圈基板发明的印刷线圈元件的另一实施例的分解立体图；图27A、B为在印刷线圈基板上形成有开缝的本发明印刷线圈元件的另一实施例的部分平面图及部分组合图。
具体实施例方式
以下，参照附图详述本发明的实施例。
图5A、B为显示在依本发明多层印刷线圈基板的制造方法制造平面型磁性制品时的步骤的分解立体图。事先须制造准备多套若干种的印刷线圈基板，该若干种的印刷线圈基板是在绝缘基板的单面或双面上以导体图型形成绕线数(匝数)各异的线圈而构成。为得到待制造的平面型磁性制品的一定特性，而由这些印刷线圈基板中选择多片(在本例为5片)印刷线圈基板1a、1b、1c、1d、1e。又如图5A所示，将所选择的印刷线圈基板1a、1b、1c、1d、1e予以叠层。11、12为磁芯，用以由上、下两面包夹住印刷线圈基板1a、1b、1c、1d、1e的叠层体(多层印刷线圈基板3)。各磁芯11、12均是在两端及中央形成有凸部的E型磁芯。在预先准备好的全部印刷线圈基板中央，均形成有矩形孔2，用以供磁心11、12中央凸部嵌合。
将已叠层的印刷线圈基板1a、1b、1c、1d、1e予以一体化，制造如图5B所示的多层印刷线圈基板3。由上、下将磁芯11、12的中央凸部嵌进孔2，使磁心11、12的对向凸部互相抵接，而制造平面型磁性制品。
其次，说明本发明的具体实施例，图6为应用本发明多层印刷线圈基板的前向切换电源的电路图。本发明的多层印刷线圈基板被使用于电路图中的变压器13与电抗器14。此一切换电源可变换36～72V的输入电压。输出电压利用电阻予以分压和可变稳压二极管19比较放大，经由光电二极管17·光电晶体管18而被输入到控制器也就是PWM IC15的反馈电压端子。在前向型切换电源中，由于输出电压是和MOSFET开关16的时间比率(开通时间对于脉冲周期的时间比率)成比例关系，故PWM IC15依照反馈电压端子的电压而控制由MOSFET驱动脉冲输出的脉冲时间比率，而可使输出电压稳定在所希望的数值上。在本切换电源中，若输出电压升高(降低)，则光电二极管17的发光强度增大(减小)，连接到光电晶体管18的射极反馈电压端子的电压即升高(降低)，负逻辑的PWM IC15的MOSFET驱动脉冲的时间比率即降低(升高)，其结果是输出电压仍会稳定在所希望的数值上。
为了制造使用于此变压器13、电抗器14的磁性制品，则准备了绕线匝数不同的6种印刷线圈基板。经准备的各印刷线圈基板，在其两面上由导体图型形成有线圈，在正面与背面的绕线匝数相同。在此6种印刷线圈基板各面的绕线匝数如下。
L12匝， L13匝， L34匝，L45匝， L56匝， L67匝，另外，由于包含磁芯在内的平面型磁性制品的高度须在5mm以下，故可叠层的印刷线圈基板的最大片数为6片。自上述6种印刷线圈基板被选择供变压器13及电抗器14用的印刷线圈基板的例子显示于下述表1。印刷线圈基板的叠层片数是如图5A所示均为5片。在表1中，第1片是表示图5A的印刷线圈基板1a，以下也相同，第2、3、4、5片分别对应于图5A的印刷线圈基板1b、1c、1d、1e。而且，1次/2次表示1次侧线圈或2次侧线圈。在本例中，将1次侧线圈与2次侧线圈交互叠层，以此来提高1次-2次间的结合。
表1印刷线圈基板 变压器(13)电抗器(14)1次/2次线圈基板 1次/2次 线圈基板第1片(1a)1次 L5 2次 L1第2片(1b)2次 L1 1次 L6第3片(1c)1次 L5 2次 L1第4片(1d)2次 L2 1次 L6第5片(1e)1次 L5 2次 L1在将以表1所示组合的5片印刷线圈基板予以叠层一体化所成的多层印刷线圈基板，再以磁芯包夹而得到平面型磁性制品使用于变压器13、电抗器14的场合，可使图6所示的切换电源的效率最高可达到85％。这大半归因于1次-2次间高密结合的平面型磁性制品特性。
一般地说，在试制10层的多层印刷线圈基板的场合，必须花日币50～60万元左右的成本及一天左右的时间。而且在变压器、电抗器等线圈的绕线匝数的变更处理必须做数次。因此，在以往，仍必须自绕线匝数、绕线匝数比已预先决定的若干种多层印刷线圈基板中选择所希望的各件，平面型磁性制品的利用范围受限于特殊领域，平面型磁性制品的优点很难发挥最大限度。但是，依照本发明，由于可任意选择绕线数不同的若干印刷线圈基板而制造多层印刷线圈基板，因此，例如对于切换电源输入输出电压的变更，也能与绕线型磁性制品一样自由地相应调整，且其试制成本及试制时间也可大幅度降低。
在上述例中，虽然已对使用两面形成有同一绕线匝数的线圈(导体图型)的印刷线圈基板的情形加以说明，但也可使用在正面与背面形成有不同绕线匝数的线圈(导体图型)的印刷线圈基板。还可使用仅在一面形成有线圈(导体图型)的印刷线圈基板，或混合使用在一面或两面形成有线圈(导体图型)的印刷线圈基板。
在上述实施例中，虽然是对准备仅绕线数不同的若干种印刷线圈基板加以使用的情形予以说明，但也可预先准备线圈(导体图型)绕线形状或宽度、厚度等不同的若干种印刷线圈基板，而由其中选择必要的印刷线圈基板来使用。若预先准备此种线圈(导体图型)各项参数均异的多套印刷线圈基板，则制造多层印刷线圈基板时的自由度更加提高，而可容易地制造更符合于使用特性的多层印刷线圈基板，这是不言而喻的。
其次，说明印刷线圈基板电性连接构件的例子。图7为将待叠层的多片印刷线圈基板与磁芯一齐显示的分解立体图。在图7中，1a、1b、1c、1d、1e为从准备好的若干种印刷线圈基板所选择的5片印刷线圈基板。11、12为与图5A、B中同样的E型磁心。
在各印刷线圈基板1a、1b、1c、1d、1e的两面，形成有成一定绕线匝数线圈的螺旋状导体图型4。在各印刷线圈基板1a、1b、1c、1d、1e上形成有用来达到印刷线圈基板正面与背面电性连接的贯通孔5。各印刷线圈基板1a、1b、1c、1d、1e的短边侧有一部分突出，在该突出部形成有夹引线用的端子6，可自动插入的夹引线7连接着该端子6并向下方延伸。此一夹引线7是用来达成各印刷线圈基板间的电性连接，并连接于安装基板的外部图型而达成与外部的电性连接。
图8为显示印刷线圈基板电性连接构件的另一例的分解立体图。在图8中，与图7相同部分仅标予同一符号而说明从略。在此例中，各印刷线圈基板1a、1b、1c、1d、1e的短边侧有一部分突出，在该突出部上形成贯通孔8。在此贯通孔8中有端子销9穿过。端子销9的使用方法与上述例中的夹引线7的使用方法相同。
与绕线型线圈不同，对于多层印刷线圈基板，若被叠层的印刷线圈基板总数增加，则其设计费及图型蚀刻用的软片费等初期费用则与总数成比例地增大。因此，如上所述，制造与在设计和开发阶段所制造的试制品具有同样特性的制品的多层印刷线圈基板时，由于削减这类费用而可达到制造成本的降低。以下，就达成制造成本降低的实施例加以说明。
首先，说明印刷线圈基板的种类。图9为显示两面形成有导体图型的线圈，而端子数为单侧有4个的印刷线圈基板1的实施例。在图9中显示3种印刷线圈基板(基板A、基板B、基板A′)。图9分别显示各印刷线圈基板1的正面、背面。在图9中，背面图为正面图的相对应位置图。在图9中，在印刷线圈基板的正面及背面形成有成一定绕线匝数线圈的导体图型4。仍然要形成贯通孔5，用来达到正面与背面间的电性连接。在各印刷线圈基板1的两端部，各形成有4个销垫10按等间距排成一列。在各销垫10中形成一个贯通孔8，以便用来使印刷线圈基板彼此作电性连接的端子销从中穿过。
依照线圈4的开始绕线位置与终止绕线位置对应于哪一个贯通孔8，可将这3种印刷线圈基板1予以分类，首先，基板A是自图9左下第一个贯通孔8对应于线圈4的开始绕线位置，且自左下第二个贯通孔8对应于线圈4的终止绕线位置。基板B，是自图9左下第2个贯通孔8对应于线圈4的开始绕线位置，自左下第3个贯通孔8对应于线圈4的终止绕线位置。基板A′，是将基板A翻过来而得，故基板A、A′实质上相同。其结果，在端子数有4个的场合，印刷线圈基板1被分类成基板A、B等2种。对于此2种基板，准备具有若干种匝数的印刷线圈基板1。下述表2显示其例子。在此，在各种印刷线圈基板1有1～6匝的匝数，全部共有12种。
表2基板名 基板种类 匝数A1 A 1A2 A 2A3 A 3A4 A 4A5 A 5A6 A 6B1 B 1B2 B 2B3 B 3B4 B 4B5 B 5B6 B 6各印刷线圈基板1像图10所示的那样包含多个分别设计。图10所示包含有9个例子，9个均为同一基板(例如表2中的A1)。图中V切割线是为了易于将印刷线圈基板1各别予以分割而设置。为了制造在设计和开发阶段的试制品的多层印刷线圈基板而使用例如表2所示的12种印刷线圈基板，要将图11(基板种类A)、图12(基板种类B)的剖面线部予以切除，而成为图13的样子。图13显示被切除的各印刷线圈基板的正面与背面。在图13中，背面图为正面图的相对应位置的图。在图13中，与图9相同的部分仅标上相同符号而省略说明。
切除此剖面线部的理由，是因为在将多片印刷线圈基板1予以叠层，用以达到印刷线圈基板1间电性导通的端子销穿过贯通孔8时，为求端子销与印刷线圈基板1的销垫10的软钎焊接合容易并确实地完成的缘故。当然，若无阻碍则不必将剖面线部切去。
这样，从准备好的初期开发设计用的若干印刷线圈基板1中，选择多片印刷线圈基板1予以叠层，而在制造成试制品的多层印刷线圈基板后，使端子销9穿过贯通孔8，再以E型磁芯11、12包夹住，而制造出平面型变压器。图14为此种平面型变压器的分解立体图。图15A、B为其侧面图。在本例中，经选择的5片印刷线圈基板1a、1b、1c、1d、1e被叠层。穿过贯通孔8的端子销9与销垫10是以软钎料填焊角部20连接而成。
对制造的若干试制品的多层印刷线圈基板评价其特性。依照其评价结果，而决定使用于作为实际制品而制造的多层印刷线圈基板的若干印刷线圈基板的种类与其叠层顺序。然后，按下述方式制造作为实际制品的多层印刷线圈基板。
首先，制成用作实际制品的多层印刷线圈基板的若干印刷线圈基板1。在此，采用在制成初期开发设计用的印刷线圈基板1时所使用的图型用软片，将此使用于若干印刷线圈基板1，在图10中包含多个尺寸的状态下制成的。由于可使用既存的图型用软片，故不必制造新的图型用软片，而可降低制造成本。此外，在包含多个尺寸的状态下，将一定片数的印刷线圈基板1予以叠层一体化，而制造多层印刷线圈基板3。在此时，将含有粘接树脂的绝缘片插入于相邻的印刷线圈基板1间，使印刷线圈基板1间绝缘并粘接。然后，把端子销9穿过贯通孔8，用E型磁芯11、12包夹住，而制成平面型变压器。图16为此种平面型变压器的分解立体图。图17为其侧面图。
在上述例子中，虽然将由包含多个的尺寸切开的印刷线圈基板1予以叠层而制成试制品的多层印刷线圈基板，但是与制造作为制品的多层印刷线圈基板的场合一样，也可将保持包含多个状态的印刷线圈基板1予以叠层，而制造试制品的多层印刷线圈基板。
在上述例中，虽然使用端子销9作为连接构件，但亦可如图7所示实施例那样，使用比端子销9更便宜的夹引线7作为连接构件，这是不言而喻的。
在上述实施例中，形成在印刷线圈基板1的导体图型(线圈)4的匝数虽然是整数，但除整数以外也可选为0.75、0.5等小数匝数。在图18A中所示匝数为0.75的场合的导体图型(线圈)4实施例。而在图18B中则表示匝数为0.5的场合的导体图型(线圈)4的实施例。在一片印刷线圈基板1中，将E型磁芯11予以包夹而使相面对的端子(销垫10)间作电性连接的场合，在现有技术如图19所示那样使用外部导体101，但对于备有0.75匝的导体图型(线圈4)的印刷线圈基板1，则可如图20所示的那样，使匝数增加而使相面对的端子(销垫10)间作电性连接。
在形成于各印刷线圈基板1的导体图型(线圈4)的匝数为整数，在一侧设4个端子的场合，如上所述，按线圈4的开始绕线位置及终止绕线位置有2种基板存在。端子数和取决于与其相应的印刷线圈基板1的开始绕线及终止绕线端子位置的种类数之间的关系[但导体图型(线圈)4的匝数为整数]如表3所示。在包含有如图18A、B所示的小数匝数印刷线圈基板1的场合，印刷线圈基板1的种类数比表3所示的数目更多。此外，为了能应付大电流，在开始绕线侧或终止绕线侧使贯通孔8分叉，而将多个端子销并联连接的场合，端子数可增多。
表3端子数 基板的种类数2 13 14 25 26 37 4其次，说明用以达到印刷线圈基板与外部导体电性连接的本发明的印刷线圈元件的例子。
图21为显示本发明印刷线圈元件之一实施例的分解立体图。在图21中，21为印刷线圈基板。印刷线圈基板21在包含其内层面的多层面，是以导体图型制成有线圈的矩形薄板状，由于其本身即可维持形状，故不须要将其支撑的支撑构件。在印刷线圈基板21的中央形成有矩形孔21a。在印刷线圈基板21纵长方向的两端部，各形成有由销垫22连接的若干(在图21之例为6个)贯通孔23，沿印刷线圈基板21宽度方向以一定等间距排成一列。25是由绝缘材料构成的长方体状的2个基台，在各基台25的顶面，设置有由导电材料构成的若干圆柱形(在图21所示的实施例中为6个)端子销24，这些端子销24是与贯通孔23成等间距排成一列。在各基台25的一侧面，突设有与各端子销24分别相连接的若干(图21之例中为6个)导体突起26。各端子销24比贯通孔23长，其长度约为贯通孔23长度的2倍。
其次说明本发明印刷线圈元件的组合步骤。图22A、B、C为显示组合后的本发明印刷线圈元件的平面图、正面图及侧面图。首先，在使用位置决定夹具把印刷线圈基板21的各贯通孔23与2个基台25的各端子销24的位置对正后，在各贯通孔23将与其对应的各端子销24插入其内直至印刷线圈基板21的底面抵接到各基台25的顶面为止。然后，将对应的各贯通孔23与各端子销24利用软钎焊实施电性连接。如图22所示，在各端子销24的约略上半部由印刷线圈基板21突出的状态下，将贯通孔23与端子销24予以软钎焊连接。图22中的27表示此软钎焊后的软焊料填角部。
用E型纯铁磁芯及T型纯铁磁芯将上述印刷线圈元件予以包夹住，即可构成切换电源用的变压器、电抗线圈。图23为显示此一变压器之一实施例的分解立体图。图24A、B、C为显示同一变压器组合构成的平面图、正面图及侧面图。在图23、图24中，与图21、图22相同的部分仅标上同一符号而省略说明。在图23、图24中的28、29是由上下方向包夹着印刷线圈元件的纯铁磁芯。具体地说，28为两端与中央具有凸部的E型磁芯，29为成扁平长方体状的工形磁芯。E型磁芯28的中央凸部嵌入到印刷线圈基板21的孔21a内，使其三处凸部抵接在工形磁芯29的顶面，使两磁芯28、29与印刷线圈元件一体化，而制造如图24所示的变压器。
图25A、B显示使用本发明印刷线圈元件的变压器与安装基板之间电性连接的例子。在图25A、B中，与图23、图24相同的部分以同一符号表示。连接着各端子销24的各导体突起26，是用同样的方法连接在各安装基板30上。即由此两者之间软钎焊连接而达成印刷线圈元件与安装基板30之间的电性连接。图25所示的例子，是通过控制基台25的高度，而使纯铁磁芯(工形磁芯29)与安装基板30接触，这在经过安装基板30施行纯铁磁芯放热的场合下是很有效。
按照本发明，由于端子销24的位置主要取决于印刷线圈基板21的贯通孔23，故采用简单的位置决定夹具即可组合，和图1所示的普通实施例一样将端子销43压入，与垂直竖立的方法相比，其组合较容易。
仅只将设置在基台25上的端子销24的间距固定，而其端子销24的根数、相面对的端子销24、24间的距离等则无限制。因此，和采用不仅植设端子销65的间距，甚至连端子销65的根数、相面对的端子销65、65的间隔也是固定的端子台的图3、图4所示的现有技术相比，可更灵活地适应各种形状的印刷线圈基板，而可非常自由地设计印刷线圈元件。其结果是，与普通印刷线圈元件相比，其组合成本及构件成本可大幅度降低。
其次，就本发明的印刷线圈元件的另一实施例加以说明。图26为显示此另一实施例的分解立体图。在图26的实施例中，是将在基板两面以导体图型制有线圈的多片印刷线圈基板21予以叠层。为求相邻的印刷线圈基板21彼此绝缘，在相邻的印刷线圈基板21、21之间夹装上绝缘片32。在图26所示的实施例中，是将4片绝缘片与3片印刷线圈基板21依次各一片交互叠层而构成。在各绝缘片32上，在其中央形成有与印刷线圈基板21的孔21a同样形状的孔32a，且在其两端部形成有对准印刷线圈基板21的若干贯通孔23的多个孔33。各印刷线圈基板21间的电性连接，是与上述实施例同样使设置在基台25上的端子销24穿过各贯通孔23及孔33，再施行软钎焊连接而实现的。通常，在印刷线圈基板中，若增加导体图型的层数，则其制造成本即成指数函数地增大。因此，在将若干导体图型予以叠层而组合构成的场合，若将待形成的导体图型在若干片的一层，或分开在多层印刷线圈基板上，如图26所示，中间夹入绝缘片将各印刷线圈基板予以叠层，则总成本可降低。
图27A、B为显示本发明印刷线圈元件的又另一实施例的一部分的平面图及正面图。在图27中，与图21相同部分仅标上相同符号而说明省略。在图27的实施例中，从印刷线圈基板21的端面到各贯通孔23之间开缝34，其数目与设置的贯通孔23数目相同。因此，在将贯通孔23与端子销24予以软钎焊连接时，穿过此一开缝34，轻易即可目视检查两者的连接状态，软钎焊连接确实是有助于品质改善的。由于端子销24的位置主要取决于印刷线圈基板21的贯通孔23，故为求其位置定位较准确，而必须使形成的开缝34的宽度比端子销的直径更小。
在关于印刷线圈元件的各实施例中，对于端子销24的形状及配置、印刷线圈基板21的贯通孔23的形状、形成于印刷线圈基板21的导体图型的层数、叠层的印刷线圈基板的片数、包夹的纯铁磁芯的形状等，均无任何限制，这是不言而喻的。
由于本发明在不背离其重要特征精神的范畴内，可以数种形式进行实施，故前述实施例仅为例示而非限制本发明。本发明的范围是由后面的权利要求书而非由前面的说明加以界定。在权利要求书内的各种改变，或其等价的结构仍应为权利要求书所涵盖。
权利要求
1.一种印刷线圈元件，具有以一层或多层的导体图型形成有线圈的印刷线圈基板，该印刷线圈基板与印刷线圈基板可作电性连接；其中，在该印刷线圈基板上形成有若干贯通孔，设在绝缘性基台之上的并将与该外部导体作电性连接的端子销被穿过该贯通孔，将该端子销与该贯通孔作电性连接。
2.如权利要求1所述的印刷线圈元件，其中，自该贯通孔到该印刷线圈基板的端面形成有开缝，该开缝比待穿过该贯通孔的圆柱形端子销的直径为窄。
3.如权利要求1所述的印刷线圈元件，其中，该印刷线圈基板是隔着绝缘片而以多数片相叠层。
4.一种印刷线圈基板，以一层或多层的导体图型形成有磁心；其中，形成有若干贯通孔，由该贯通孔至其端面形成有开缝，该开缝比待穿过该贯通孔的圆柱形端子销的直径为窄。
全文摘要
一种印刷线圈元件具有以一层或多层的导体图型形成有线圈的印刷线圈基板,该印刷线圈基板与印刷线圈基板可作电性连接;其中,在该印刷线圈基板上形成有若干贯通孔,设在绝缘性基台之上的并将与该外部导体作电性连接的端子销被穿过该贯通孔,将该端子销与该贯通孔作电性连接。
文档编号H01F41/04GK1367501SQ0210352
公开日2002年9月4日 申请日期2002年2月5日 优先权日1994年6月21日
发明者梅野彻, 荒井直树 申请人:住友特殊金属株式会社