线圈一体型印刷基板、磁器件的制作方法_4

文档序号:9332800阅读:来源:国知局
片12利用散热器10散热。
[0128]根据上述第2实施方式,由基板3’的表侧外表面层LI’的线圈图案4a’、4b’产生的热量从该图案4a’、4b’的表面散热,并且通过散热引脚7a’?7f ’等热层间连接单元传递到背侧外表面层L2’的散热图案5L5?5L 7、5r5?5r 7。并且,该热量从散热图案5L5?5L7、5r5?5r 7的表面传递到散热器10,利用散热器10散热。并且,由背侧外表面层L2’的线圈图案4c’产生的热量从该图案4c’的表面传递到散热器10,利用散热器10散热。
[0129]由此,能够使来自线圈图案4a’?4c’的发热易于散热到外部。并且其结果为,由于允许线圈图案4a’?4c’的发热,因此也可以不在基板3’的板面方向上较大地扩大线圈图案4a’?4c’,能够避免基板3’和磁器件I’大型化。
[0130]并且,利用通孔组9a’、9b’将不同的层L1’、L2’的线圈图案4a’?4c’之间连接,
利用散热引脚7a’?If1等连接线圈图案4a’?4c’和散热图案5L5? 5L7、5r5?5r 7。此外,使线圈图案4c’与散热图案5L5?5L 7、5r5?5r 7绝缘。因此,能够可靠地划分线圈图案4a’?4c’的通电路径和散热路径。
[0131]接着,一边参照图7和图8 一边说明第3实施方式的磁器件I”和该磁器件I”所具有的线圈一体型印刷基板3”(以下,简称为“基板3””。)的构造。
[0132]图7是基板3”的各层的俯视图。图8是磁器件I”的剖视图,示出图7的V-V截面。
[0133]基板3”由在表面(在图8中为上表面)设置有如图7的(a)所示的表侧外表面层LI”和在背面(图8中为下表面)设置有如图7的(b)所示的背侧外表面层L2”的2层厚铜箔基板构成。
[0134]如图8所示,上芯2a的各凸部2m、2L、2r分别插入基板3”的贯通孔3m、3L、3r而贯通各层LI”、L2”。散热器10以接近状态被借助螺钉11 (图7)固定在基板3”的背侧外表面层L2”侧。在基板3”与散热器10之间夹入绝缘片12。
[0135]如图7所示,在基板3”中设置有通孔8a、8d、通孔组9a”、9b”、焊盘8b、8c、端子61、6o、图案4a”?4c,,、4u、5s0?5s 6和引脚7a”?7f”这样的导体。通孔8a、8d和通孔组9a”、9b”将位于不同的层LI”、L2”的图案4a”?4c”、5Sl?5s 6之间连接。
[0136]详细而言,通孔8a贯通基板3”,而连接表侧外表面层LI”的图案4a”、4b”和背侧外表面层L2”。通孔Sd如图8所示贯通基板3”,而连接表侧外表面层LI”和背侧外表面层L2”,并连接表侧外表面层LI”的图案4a”、4b”和背侧外表面层L2”的图案5Sl?5s 6。
[0137]各通孔组9a”、9b”的直径小于通孔8a、8d,且贯通基板3”的多个通孔构成为按照规定的间隔聚集。通孔组9a”连接表侧外表面层LI”的图案4a”和背侧外表面层L2”的图案4c”。通孔组9b”连接表侧外表面层LI”的图案4b”和背侧外表面层L2”的图案4c”。
[0138]在各层L1”、L2”中形成有线圈图案4a”?4c”和散热图案5s。?5s6、4u。这些图案4a”?4c”、4u、5s。?5s 6由铜箔构成,对表面实施绝缘加工。各层LI”、L2”的布局采用面对称方式。设定线圈图案4a”?4c”的宽度、厚度和截面积,以便实现线圈的规定的性能,并且即使流过规定的大电流(例如DC150A),也能够将线圈图案4a”?4c”的发热量抑制在某程度,而且从线圈图案4a”?4c”的表面散热。
[0139]如图7的(a)所示,在表侧外表面层LI”中,线圈图案4a”在凸部2L的周围4个方向上卷绕I次。线圈图案4b”在凸部2r的周围4个方向上卷绕I次。
[0140]如图7的(b)所示,在背侧外表面层L2”中,线圈图案4c”在凸部2L的周围4个方向上卷绕I次之后,经由凸部2m的周围3个方向,在凸部2r的周围4个方向上卷绕I次。
[0141]通过多个小直径的通孔组9a”连接线圈图案4a”的一端与线圈图案4c”的一端。通过多个小直径的通孔组9b”连接线圈图案4c”的另一端与线圈图案4b”的一端。
[0142]也可以对分别构成通孔组9a”、9b”的小直径的各通孔的表面实施铜电镀,利用铜等填充该各通孔的内侧。通孔组9a”、9b”是本发明的“电层间连接单元”的一例。
[0143]线圈图案4a”的另一端经由焊盘Sb和通孔8a与端子6i连接。线圈图案4b”的另一端经由焊盘Sb和通孔8a与端子6ο连接。
[0144]S卩,基板3”的线圈图案4a”?4c”在表侧外表面层LI”中从作为起点的端子6i在凸部2L的周围卷绕了第I次之后,经由通孔组9a’与背侧外表面层L2”连接。
[0145]接着,线圈图案4a”?4c”在背侧外表面层L2”中在凸部2L的周围卷绕第2次,经由凸部2m的周围在凸部2r的周围卷绕了第3次之后,经由通孔组9b”与表侧外表面层LI”连接。并且,线圈图案4a”?4c”在表侧外表面层LI”中在凸部2r的周围卷绕了第4次之后,与作为终点的端子6ο连接。
[0146]流过磁器件I”的电流也如上所述按照端子61、线圈图案4a”、通孔组9a”、线圈图案4c ”、通孔组9b ”、线圈图案4b ”和端子6ο的顺序流动。
[0147]如图7的(a)所示,在位于表侧表面层LI”的线圈图案4a”、4b”的周边的空闲区域中与线圈图案4a”、4b”分体地形成多个(8个)散热图案5s。。散热图案5s。之间分体。焊盘8b、端子61、6o、贯通孔3a和螺钉11相对于散热图案5s。绝缘。
[0148]如图7的(b)所示,在位于背侧外表面层L2”的线圈图案4c”的周边的空闲区域中与线圈图案4c”分体地形成散热图案5Sl?5s 6。散热图案5Sl?5s 3是本发明的“第I散热图案”的一例。
[0149]并且,通过扩张背侧外表面层L2”的线圈图案4c”的一部分的宽度,而与线圈图案4c”一体地形成多个(4个)散热图案4u。S卩,散热图案4u与线圈图案4c”连接。散热图案4u是本发明的“第2散热图案”的一例。
[0150]散热图案Ssf 5s 6、4u之间分体。焊盘8b、端子61、6o、贯通孔3a和螺钉11相对于散热图案5Sl?5s 6、4u绝缘。
[0151]将散热引脚7a”?7f”分别嵌入多个大直径的通孔8d。散热引脚7a”?7f”由利用铜等导体形成为柱状的金属引脚构成。在各层L1”、L2”的散热引脚7a”?7f”的周围设置有由铜箔构成的焊盘Sc。对散热引脚7a”?7f”和焊盘Sc的表面实施铜电镀。散热引脚7a”?7f ”的下端经由绝缘片12与散热器10接触(参照图8)。散热引脚7a”?7f ”、它们周围的焊盘Sc和通孔Sd是本发明的“热层间连接单元”的一例。
[0152]如图7的(a)所示,在表侧外表面层LI”中,在线圈图案4a”、4b”的一部分中分别设置宽幅部4s”、4t”。线圈图案4a”的宽幅部4s”与散热引脚7a”、7c”、7e”、它们周围的焊盘8c和通孔8d连接。线圈图案4b”的宽幅部4t”与散热引脚7b”、7d”、7f”、它们周围的焊盘Sc和通孔Sd连接。线圈图案4a”、4b”、散热引脚7a”?7f ”、焊盘Sc和通孔Sd相对于散热图案5sO绝缘。
[0153]如图7的(b)所示,在背侧外表面层L2”中,以与表侧外表面层LI”的线圈图案4a”对应的方式设置有散热图案5Sl?5s 3,以与线圈图案4b”对应的方式设置有散热图案5s4?5s 6o
[0154]并且,在背侧外表面层L2”中,散热引脚7c”、其周围的焊盘Sc和通孔Sd与散热图案5Sl连接。散热引脚7e”、其周围的焊盘8c和通孔8d与散热图案5s 2连接。散热引脚7a”、其周围的焊盘Sc和通孔Sd与散热图案5s3连接。
[0155]并且,在背侧外表面层L2”中,散热引脚7d”、其周围的焊盘Sc和通孔Sd与散热图案5s4连接。散热引脚7f”、其周围的焊盘8c和通孔8d与散热图案5s 5连接。散热引脚7b”、其周围的焊盘Sc和通孔Sd与散热图案5s6连接。
[0156]此外,在背侧外表面层L2”中,线圈图案4c”相对于散热图案5Sl?5s 6绝缘。并且,线圈图案4c”相对于散热引脚7a”?7f ”、焊盘Sc和通孔Sd绝缘。
[0157]如上所述,通过散热引脚7c”、7e”、7a”、其周围的焊盘Sc和通孔Sd连接表侧外表面层LI”的线圈图案4a”和背侧外表面层L2”的散热图案5Sl?5s 3。并且,通过散热引脚7d”、7f”、7b”、其周围的焊盘8c和通孔8d连接表侧外表面层LI”的线圈图案4b”和背侧外表面层L2”的散热图案5s4?5s 6。
[0158]如图7所示,相比背侧外表面层L2”的线圈图案4c”的面积(也包含散热图案4u的面积),表侧外表面层LI”的线圈图案4a”、4b”和与其对应的背侧外表面层L2”的散热图案5Sl?5s 6的面积总和较大。并且,相比散热图案4u的面积总和,散热图案5s 5s 6的面积总和较大。
[0159]由于大电流流过线圈图案4a”?4c”,因此线圈图案4a”?4c”成为发热源,基板3”的温度上升。在表侧外表面层LI”中,基板3”的热量扩散到散热图案5s。,利用图案4a”、4b”、5s0等导体的表面进行散热。并且,基板3”的热量经过散热引脚7a”?7f”、通孔8d、8a和通孔组9a”、9b”等贯通基板3”的导体经由绝缘片12利用散热器10散热。特别是由线圈图案4a”、4b”产生的热量经过散热引脚7a”?7f”等扩散到背侧外表面层L2”的散热图案5Sl?5s 6,从散热图案5Sl?5s 6的表面和散热引脚7a”?7f”的下表面经由绝缘片12利用散热器10散热。
[0160]在背侧外表面层L2”中,基板3”的热量扩散到散热图案5Sl?5s 6,从图案4c”、4u、5Sl?5s 6等导体的表面经由绝缘片12利用散热器10散热。特别是由线圈图案4c”产生的热量扩散到散热图案4u,从图案4c”、4u的表面经由绝缘片12利用散热器10散热。
[0161]根据上述第3实施方式,由基板3”的表侧外表面层LI”的线圈图案4a”、4b”产生的热量从该图案4a”、4b”的表面散热,并且通过散热引脚7a”?7f ”等热层间连接单元传递到背侧外表面层L2”的散热图案5Sl?5s 6。并且,该热量从散热图案5Sl?5s 6的表面传递到散热器10,利用散热器10散热。并且,由背侧外表面层L2”的线圈图案4c”产生的热量扩散到散热图案4u,从该图案4c”、4u的表面传递到散热器10,利用散热器10散热。
[0162]由此,能够使来自线圈图案4a”?4c”的发热易于散热到外部。并且其结果为,由于允许线圈图案4a”?4c”的发热,因此也可以不在基板3”的板面方向上较大地扩大线圈图案4a”?4c”,能够避免基板3”和磁器件I ”大型化。
[0163]并且,利用通孔组9a”、9b”连接不同的层L1”、L2”的线圈图案4a”?4c”之间,利用散热引脚7a”?7f”等连接线圈图案4a”?4c”和散热图案5Sl?5s 6。此外,使线圈图案4c”与散热图案5Sl?5s 6绝缘。因此,能够可靠地划分线圈图案4a”?4c”的通电路径和散热路径。
[0164]并且,相比背侧外表面层L2”的线圈图案4c”的面积,表侧外表面层LI”的线圈图案4a”、4b”和与其连接的背侧外表面层L2”的散热图案5Sl?5s 6的面积总和较大。并且,相比散热图案4u的面积总和,散热图案5Sl?5s 6的面积总和较大。因此,即使不在基板3”的表侧表面层LI”侧设置散热器10,也能够使由表侧表面层LI”的线圈图案4a”、4b”产生的热量易于从表侧表面层LI”的图案4a”、4b”、5s。的表面和接近于背侧表面层L2”的图案5Sl?5s 6的散
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