特開 2023-18584 プレーナーコイル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023018584

(43)【公開日】2023-02-08

(54)【発明の名称】プレーナーコイル装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/29 20060101AFI20230201BHJP

   H01F 30/10 20060101ALI20230201BHJP

   H01F 17/04 20060101ALI20230201BHJP

【ＦＩ】

H01F27/29 J

H01F30/10 D

H01F30/10 G

H01F30/10 F

H01F30/10 T

H01F17/04 A

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021122800

(22)【出願日】2021-07-27

(71)【出願人】

【識別番号】390005223

【氏名又は名称】株式会社タムラ製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100078880

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 修平

(72)【発明者】

【氏名】植村 良輔

(72)【発明者】

【氏名】地代所 俊彦

【テーマコード（参考）】

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E070AA11

5E070AB02

5E070BA08

5E070CB13

5E070DB02

5E070EB01

(57)【要約】

【課題】はんだ付け部の再溶融を防止して、プレーナーコイル装置の品質を向上させる。
【解決手段】
本発明の一実施形態によれば、積層した複数の基板と、基板の少なくとも２つにはんだ付けされたピン端子と、を有するコイルを備え、ピン端子により連結された基板の間隔が、積層した複数の基板の２層分の厚さ以上、又は、２ｍｍ以上である、プレーナーコイル装置が提供される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層した複数の基板と、前記基板の少なくとも２つにはんだ付けされたピン端子と、を有するコイルを備え、
前記ピン端子により連結された前記基板の間隔が、前記積層した複数の基板の２層分の厚さ以上である、
プレーナーコイル装置。

【請求項2】

前記ピン端子により連結された前記基板の間隔が、前記積層した複数の基板の３層分の厚さ以上である、
請求項１に記載のプレーナーコイル装置。

【請求項3】

積層した複数の基板と、前記基板の少なくとも２つにはんだ付けされたピン端子と、を有するコイルを備え、
前記ピン端子により連結された前記基板の間隔が２ｍｍ以上である、
プレーナーコイル装置。

【請求項4】

前記ピン端子により連結された前記基板の間隔が３ｍｍ以上である、
請求項３に記載のプレーナーコイル装置。

【請求項5】

前記基板が、
一次側パターンコイルが形成された一次側基板と、
二次側パターンコイルが形成された複数の二次側基板と、を含み、
少なくとも１つの前記二次側基板において、前記二次側パターンコイルに接続されたスルーホールが該二次側基板に平行な第１方向における一端部に設けられ、
少なくとも１つの前記二次側基板において、前記二次側パターンコイルに接続されたスルーホールが前記第１方向における他端部に設けられた、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプレーナーコイル装置。

【請求項6】

前記基板が、複数の前記一次側基板を含み、
少なくとも１つの前記一次側基板において、前記一次側パターンコイルに接続されたスルーホールが前記第１方向における一端部に設けられ、
少なくとも１つの前記一次側基板において、前記一次側パターンコイルに接続されたスルーホールが前記第１方向における他端部に設けられた、
請求項５に記載のプレーナーコイル装置。

【請求項7】

前記基板の前記第１方向における一端部又は他端部の一部が延長して、スルーホールが設けられたタブ状の接続部が形成され、
前記ピン端子により連結された基板が、前記基板に垂直なＺ方向において向かい合う前記接続部を有する、
請求項５又は請求項６に記載のプレーナーコイル装置。

【請求項8】

前記接続部の少なくとも一つに、該接続部が形成された前記基板内の回路に接続されていないダミーのスルーホールが設けられた、
請求項７に記載のプレーナーコイル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレーナーコイル装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

パターンコイル（配線板の導体パターンによって形成されたコイル）が形成された配線板を積層して組み立てられるプレーナートランスが知られている。このようなプレーナートランスの一例が特許文献１に記載されている。

【0003】

特許文献１に記載のプレーナートランスでは、コイルを構成する基板がピン端子にはんだ付けされ、ピン端子を介して連結されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－６４０１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されているようなプレーナートランスは、基板を最上層に載せてピン端子にはんだ付けするという工程を１層目から順次繰り返すことによって形成される。しかし、１つのピン端子により連結される基板の間隔が狭いため、上層の基板をはんだ付けする際に、ピン端子を介して伝わる熱によって、先にはんだ付けした下層の基板とのはんだ付け部が再溶融して、はんだ付け部の品質の劣化やばらつきが生じるという問題があった。

【0006】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、はんだ付け部の再溶融を抑制して、プレーナーコイル装置の品質を向上させる点にある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態によれば、積層した複数の基板と、基板の少なくとも２つにはんだ付けされたピン端子と、を有するコイルを備え、ピン端子により連結された基板の間隔が、積層した複数の基板の２層分の厚さ以上である、プレーナーコイル装置が提供される。

【0008】

上記のプレーナーコイル装置において、ピン端子により連結された基板の間隔が、積層した複数の基板の３層分の厚さ以上である構成としてもよい。

【0009】

本発明の別の一実施形態によれば、積層した複数の基板と、基板の少なくとも２つにはんだ付けされたピン端子と、を有するコイルを備え、ピン端子により連結された基板の間隔が２ｍｍ以上であるプレーナーコイル装置が提供される。

【0010】

上記のプレーナーコイル装置において、ピン端子により連結された基板の間隔が３ｍｍ以上である構成としてもよい。

【0011】

上記のプレーナーコイル装置において、基板が、一次側パターンコイルが形成された一次側基板と、二次側パターンコイルが形成された複数の二次側基板と、を含み、少なくとも１つの二次側基板において、二次側パターンコイルに接続されたスルーホールが二次側基板に平行な第１方向における一端部に設けられ、少なくとも１つの二次側基板において、二次側パターンコイルに接続されたスルーホールが第１方向における他端部に設けられた構成としてもよい。

【0012】

上記のプレーナーコイル装置において、基板が、複数の一次側基板を含み、少なくとも１つの一次側基板において、一次側パターンコイルに接続されたスルーホールが第１方向における一端部に設けられ、少なくとも１つの一次側基板において、一次側パターンコイルに接続されたスルーホールが第１方向における他端部に設けられた構成としてもよい。

【0013】

上記のプレーナーコイル装置において、基板の第１方向における一端部又は他端部の一部が延長して、スルーホールが設けられたタブ状の接続部が形成され、ピン端子により連結された基板が、基板に垂直なＺ方向において向かい合う接続部を有する構成としてもよい。

【0014】

上記のプレーナーコイル装置において、基接続部の少なくとも一つに、接続部が形成された基板内の回路に接続されていないダミーのスルーホールが設けられた構成としてもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明の一実施形態によれば、はんだ付け部の再溶融が抑制され、プレーナーコイル装置の品質向上が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係るプレーナートランスの外観図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るプレーナートランスの分解図である。

【図3】ピン端子１３とスルーホール１１４の位置関係を説明する図である。

【図4】測定実験の試験体の正面図である。

【図5】測定実験の試験体のコイルを構成する基板の平面図である。

【図6】測定１（基板タイプ２Ｔに関する測定）の結果を表すグラフである。

【図7】測定２（基板タイプ４Ｔに関する測定）の結果を表すグラフである。

【図8】測定３（基板タイプ６Ｔに関する測定）の結果を表すグラフである。

【図9】測定４（基板タイプ８Ｔに関する測定）の結果を表すグラフである。

【図10】同じピン端子にはんだ付けする基板の間隔と到達温度との関係を表したグラフである。

【図11】プレーナートランスの参考例の外観図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一の又は対応する事項には、同一の又は対応する符号を付して、重複する説明を省略する。また、各図において、符号が共通する事項が複数表示される場合は、必ずしもそれら複数の表示の全てに符号を付けず、当該複数の表示の一部について符号の付加を適宜省略する。

【0018】

図１及び図２は、それぞれ本発明の一実施形態に係るプレーナートランス１（コイル装置）の外観図及び分解図である。

【0019】

以下の説明において、図１における左下から右上に向かう方向をＸ方向（第１方向）、右下から左上へ向かう方向をＹ方向（第２方向）、下から上へ向かう方向をＺ方向（第３方向）と定義する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、互いに直交する方向である。なおプレーナートランス１は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びそれらの中間の方向のいずれの方向を鉛直に向けた状態で使用してもよい。また、以下の説明において、説明の便宜上、Ｘ方向を幅方向又は左右方向、Ｙ方向を奥行方向又は前後方向、Ｚ方向を高さ方向又は上下方向と呼ぶ場合がある。

【0020】

プレーナートランス１（コイル装置）は、コイル１０とコア２０を備えている。本実施形態のコア２０は、ＥＥＲ形フェライト磁心であるが、別の形状（例えば、ＥＩ形、ＥＥ形、ＰＱ形等）や別の材質（例えば、積層磁心、圧粉磁心、アモルファス金属磁心、磁性体の粒子を含む樹脂から形成されたメタルコンポジット磁心等）の磁心を使用してもよい。コア２０は、同一形状の一対のハーフコア２１の中脚２１ａ及び一対の外側脚２１ｂの端面同士を接合することによって組み立てられている。

【0021】

図２に示されるように、コイル１０は、パターンコイル１１２（一次側パターンコイル１１２Ｐ、二次側パターンコイル１１２Ｓ）を含む導体パターンが形成されたプリント配線板であるプリントコイル基板１１（以下「基板１１」と略記する。）を厚さ方向（Ｚ方向）に積層した積層プリントコイル基板（以下「積層基板」と略記する。）である。本実施形態の基板１１は印刷技術によって導体パターンが形成されたプリント配線板であるが、別の方法（例えば、導体の薄板から打ち抜いた導体パターンを絶縁体の基板に接着等により貼り付ける方法）により導体パターンが形成された配線板を基板１１として使用してもよい。また、本実施形態では、電流容量を大きくするために、基板１１には導体厚が１００μｍ以上の厚銅基板が使用されているが、導体厚が１００μｍ未満の一般的なプリント配線板を使用してもよい。なお、本実施形態の基板１１の導体厚は２００μｍである。

【0022】

なお、基板１１には、パターンコイル１１２や後述するスルーホール１１４のランド１１４ｒの他にも、各種の導体パターン（例えばパターンコイル１１２とランド１１４ｒとを結ぶリード部等）が形成されているが、説明の便宜上、各図において、パターンコイル１１２及びランド１１４ｒのみを図示し、その他の導体パターンの図示は省略する。

【0023】

基板１１及び絶縁シート１２の中央部には、コア２０の中脚２１ａを通す貫通穴１１１及び貫通穴１２１がそれぞれ形成されている。また、基板１１及び絶縁シート１２のＹ方向両端部の中央部には、コア２０の外側脚２１ｂを収容する切欠部１１５及び切欠部１２５が形成されている

【0024】

図２に示されるように、コイル１０は、交互に積み重ねられた複数の基板１１及び複数の絶縁シート１２と、複数の基板１１を連結するＺ方向に伸びる複数のピン端子１３を備えている。

【0025】

基板１１には、一次側パターンコイル１１２Ｐが形成された４枚の一次側基板１１Ｐ１、１１Ｐ４、１１Ｐ５、１１Ｐ８（以下「一次側基板１１Ｐｎ」と表記する。）と二次側パターンコイル１１２Ｓが形成された４枚の二次側基板１１Ｓ２、１１Ｓ３、１１Ｓ６、１１Ｓ７（以下「二次側基板１１Ｓｍ」と表記する。）が含まれる。本実施形態のコイル１０は、これら８枚の基板１１と９枚の絶縁シート１２が厚さ方向（Ｚ方向）に交互に積み重ねられたものである。絶縁シート１２によって、隣接する基板１１間又は基板１１とコア２０との間の電気的絶縁が確保されている。

【0026】

基板１１の幅方向における一端部又は両端部の奥行方向における一部が延長し、タブ状の接続部１１３（１１３ＬＢ１、１１３ＲＢ１、１１３ＬＦ２、１１３ＲＦ３、１１３ＲＢ４、１１３ＬＢ５、１１３ＬＦ６、１１３ＲＦ７、１１３ＬＢ８、１１３ＲＢ８）が形成されている。接続部１１３には、ピン端子１３を接続するためのスルーホール１１４が設けられている。ピン端子１３は、スルーホール１１４にはんだ付けされる。

【0027】

なお、「接続部１１３ＬＢ８」の符号「１１３ＬＢ８」のうち、下３文字「ＬＢ８」は、各接続部１１３に固有の識別符号である。識別符号「ＬＢ８」のうち、英文字「Ｌ」は基板１１の左端部に形成されたものであることを示し、英文字「Ｂ」は基板１１の後ろ側（背面側）に形成されたものであることを示し、数字「８」は層番号が８（すなわち、下から８枚目の第８層）の基板１１に形成されたものであることを示す。また、「接続部１１３ＲＦ７」の識別符号「ＲＦ７」のうち、英文字「Ｒ」は基板１１の右端部に形成されたものであることを示し、英文字「Ｆ」は基板の前側（正面側）に形成されたものであることを示し、数字「７」は層番号が７の基板１１に形成されたものであることを示す。

【0028】

すなわち、接続部１１３の下３文字の識別符号（ＬＢ８、ＲＦ７等）のうち英文字の２文字（ＬＢ、ＬＦ、ＲＢ、ＲＦ）が、接続部１１３の基板内における位置を示す接続部ロケーション符号となっている。接続部ロケーション符号が共通する接続部１１３は、Ｘ方向及びＹ方向における位置が共通し、上下に向かい合う（言い換えれば、平面視において互いに重なる）位置関係となる。また、接続部ロケーション符号が異なる接続部１１３は、平面視において互いに重ならない位置関係となる。

【0029】

図３は、ピン端子１３とスルーホール１１４の位置関係を説明する図である。また、表１は、ピン端子１３と各基板１１に設けられた接続部１１３及びスルーホール１１４の位置関係を表した符号表である。

【0030】

【表1】

【0031】

コイル１０は、１１本のピン端子１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ、１３ｈ、１３ｉ、１３ｊ、１３ｋ）を備えている。コイル１０の左端部には、５本のピン端子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅが、この順で後ろから前へ１列に並び、コイル１０の右端部には、６本のピン端子１３ｆ、１３ｇ、１３ｈ、１３ｉ、１３ｊ、１３ｋが、この順で後ろから前へ１列に並ぶ。なお、ピン端子１３ｂとピン端子１３ｃの間隔は、各列の他の隣接するピン端子１３の間隔の２倍になっている。「ピン端子１３ａ」の符号「１３ａ」のうちの英文字「ａ」は、各ピン端子１３に固有の識別符号であると共に、ピン端子１３の位置を示す端子ロケーション符号となっている。

【0032】

第８層の一次側基板１１Ｐ８の接続部１１３ＬＢ８には２つのスルーホール１１４ａ８、１１４ｂ８が形成され、接続部１１３ＲＢ８には３つのスルーホール１１４ｆ８、１１４ｇ８、１１４ｈ８が形成されている。なお、「スルーホール１１４ａ８」の符号「１１４ａ８」のうち、下２文字「ａ８」は、各スルーホール１１４に固有の識別符号である。識別符号「ａ８」のうち、英文字「ａ」は、上述した端子ロケーション符号であり、ピン端子１３ａに対応する位置に形成されたものであることを示す。数字「８」は、層番号が８（すなわち、下から８枚目の第８層）の基板１１に形成されたものであることを示す。端子ロケーション符号が共通するスルーホール１１４はＺ方向に並んで形成され、これらに同じ端子ロケーション符号のピン端子１３が通され、はんだ付けされている。

【0033】

なお、コイル１０の組み立てにおいては、最下層の第１層（又は、最上層の第８層）から順に、基板１１を載せる工程と、一番上の基板１１をピン端子１３の列にはんだ付けする工程とが、１層ずつ交互に繰り返される。

【0034】

表１において、各ピン端子１３に対応する（すなわち、共通の端子ロケーション符号が与えられた）スルーホール１１４は同じ列に現われる。例えば、ピン端子１３ａは、表１において縦に並ぶスルーホール１１４ａ１、１１４ａ５、１１４ａ８に対応する。同様に、接続部ロケーション符号（ＬＢ、ＬＦ、ＲＢ、ＲＦ）が共通する接続部１１３も、表１の同じ列に現われる。

【0035】

表１に示されるように、接続部ロケーション符号が共通する（すなわち、Ｚ方向に並ぶ）接続部１１３をもつ基板１１の間には、その接続部ロケーション符号の接続部１１３をもたない基板１１と絶縁シート１２が２層以上配置されている。言い換えれば、上下に並ぶ接続部１１３の間には、基板１１と絶縁シート１２を２層積層した厚さ（例えば、２～３ｍｍ）以上の間隔が空けられている。

【0036】

すなわち、各ピン端子１３において、各基板１１との接続点（はんだ付け部）の間隔が積層基板の２層分の厚さ以上となっている。これにより、各ピン端子１３上の接続点間に十分な放熱距離が確保され、上層のスルーホール１１４（例えば、第８層のスルーホール１１４ａ８）にピン端子１３をはんだ付けする際に、ピン端子１３を介して伝わる熱によって、先にはんだ付けした下層のスルーホール１１４（例えば、第５層のスルーホール１１４ａ５）とのはんだ付け部が再溶融することが防止される。これによって、はんだ付け部の品質の劣化やばらつきが抑制される。

【0037】

また、各ピン端子１３に接続する基板１１の間隔が狭い場合、はんだを盛り過ぎると、下層のはんだ付け部に上層の基板１１が接触して、上層の基板１１が浮き上がることがある。そのため、はんだ量の精密な管理が必要になる。本実施形態のように、各ピン端子１３に接続する基板１１（具体的には、接続部１１３）の間隔を積層基板の２層分の厚さ（すなわち、２～３ｍｍ）以上とすることにより、はんだ量の精密な管理を行わなくても基板１１の浮き上がりを防ぐことが可能になる。

【0038】

第１層（最下層）の一次側基板１１Ｐ１には、５つのスルーホール１１４が設けられているが、電気的には接続部１１３ＲＢ１に設けられた３つのスルーホール１１４ｆ１、１１４ｇ１、１１４ｈ１のみが使用されている。接続部１１３ＬＢ１に設けられた２つのスルーホール１１４ａ１、１１４ｂ１は、基板１１Ｐ１内の回路（一次側パターンコイル１１２Ｐ等）に接続されていないダミーのスルーホール１１４となっている。第８層（最上層）の一次側基板１１Ｐ８についても同様に、電気的には接続部１１３ＲＢ８に設けられた３つのスルーホール１１４ｆ８、１１４ｇ８、１１４ｈ８のみが使用され、接続部１１３ＬＢ８に設けられた２つのスルーホール１１４ａ８、１１４ｂ８は、基板１１Ｐ８内の回路に接続されていないダミーのスルーホール１１４となっている。このように、電気的には使用されないダミーの接続部１１３及びスルーホール１１４を設けてピン端子１３に固定することにより、コイル１０の剛性が高くなり、反り（曲げ）変形が抑制されて、耐振動・衝撃性が向上する。

【0039】

本実施形態では、一次側基板１１Ｐｎの接続部１１３が後ろ側に配置され（すなわち、接続部１１３の接続部ロケーション符号がＬＢ又はＲＢとなっていて）、二次側基板１１Ｓｍの接続部１１３が前側に配置されている（すなわち、接続部１１３の接続部ロケーション符号がＬＦ又はＲＦとなっている）。すなわち、基板１１間の一次側の配線と二次側の配線が前後に振り分けられている。

【0040】

本実施形態では、最下層の基板１１Ｐ１及び最上層の基板１１Ｐ８には、幅方向の両端部に接続部１１３が形成され、中間層の基板１１Ｓ２、１１Ｓ３、１１Ｐ４、１１Ｐ５、１１Ｓ６、１１Ｓ７には幅方向の一端部のみに接続部１１３が形成されている。最下層及び最上層の基板１１に複数の接続部１１３を設けることにより、コイル１０の剛性を効果的に高めることができる。なお、１枚の基板１１に２つの接続部１１３を設ける場合は、基板１１の本体部分（接続部１１３を除いた部分）を間に挟んで、幅方向両端部に一つずつ設けることにより、２つの接続部１１３の間に十分な絶縁距離を確保することが容易になる。なお、２つの接続部１１３を対角方向に並べて（接続部ロケーション符号がＬＢとＲＦ、又は、ＬＦとＲＢの位置関係で）配置してもよい。また、接続部１１３間に十分な絶縁距離を確保できる場合は、２つの接続部１１３を前後方向に並べて配置してもよく、基板１１の四隅に４つの接続部１１３を設けても良い。また、中間層の基板１１に複数の接続部１１３を設けてもよい。

【0041】

＜測定実験＞
ピン端子を介して基板が連結した積層基板について、基板にピン端子をはんだ付けする際の、同じピン端子にはんだ付けされた他の基板のはんだ付け部の温度変化を調べる実験を行った。

【0042】

図４は、実験に使用した試験体であるプレーナートランス２００の正面図である。プレーナートランス２００は、積層プリントコイル基板であるコイル２１０及びコア２２０から構成されている。コイル２１０は、絶縁シートを介してパターンコイルの巻き数が異なる基板２１１（２１１Ａ、２１１Ｂ）を交互に８層積層したものである。なお、図４における符号「２１１Ａ／Ｌｎ」及び「２１１Ｂ／Ｌｎ」（但し、ｎは正の整数。）のうちの下３文字「／Ｌｎ」は、基板２１１の層番号が第ｎ層であることを表す識別符号である。層番号が偶数の基板２１１Ａは左側のピン端子２１３Ａに接続され、層番号が奇数の基板２１１Ｂは右側のピン端子２１３Ｂに接続される。

【0043】

実験は、各基板２１１Ａ、２１１Ｂのパターンコイルの巻き数が異なる２種類の試験体Ｄ１、Ｄ２について行った。表２は、試験体Ｄ１、Ｄ２の構成表である。試験体Ｄ１は、層番号が偶数の基板２１１Ａにパターンコイルの巻き数が２の基板タイプ２Ｔを使用し、層番号が奇数の基板２１１Ｂにパターンコイルの巻き数が４の基板タイプ４Ｔを使用したものである。また、試験体Ｄ２は、基板２１１Ａに巻き数が６の基板タイプ６Ｔを使用し、基板２１１Ｂに巻き数が８の基板タイプ８Ｔを使用したものである。

【0044】

【表2】

【0045】

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ基板タイプ２Ｔ、４Ｔ、６Ｔ、８Ｔの基板２１１の平面図である。基板タイプ２Ｔ（４Ｔ、６Ｔ、８Ｔ）には、両面にそれぞれ１ターン（２ターン、３ターン、４ターン）のパターンコイル１１２が形成され、パターンコイル１１２の巻き数の合計が２ターン（４ターン、６ターン、８ターン）となっている。両面のパターンコイル１１２は連結されて、１つのコイルを構成している。各基板タイプとも、導体パターンの厚さ（パターン厚）は２００μｍである。パターンコイル１１２の旋回部１１２ａの幅Ｗは、基板タイプ２Ｔが８．８ｍｍ、基板タイプ４Ｔが４．１ｍｍ、基板タイプ６Ｔが２．５ｍｍ、基板タイプ８Ｔが１．７ｍｍである。なお、ランド１１４ｒにつながるパターンコイル１１２の端部１１２ｂの幅は、旋回部１１２ａの幅Ｗよりも（より具体的には、ランド１１４ｒの直径よりも）狭くなる。端部１１２ｂの断面積を旋回部１１２ａと揃えるために、端部１１２ｂのパターン厚が旋回部１１２ａよりも厚く形成されている。更に、旋回部１１２ａと端部１１２ｂの幅が大きく異なる（例えば、旋回部１１２ａの幅Ｗが端部１１２ｂの幅の２倍以上ある）基板タイプ２Ｔ、４Ｔにおいては、端部１１２ｂが複数に分岐され、複数のランド１１４ｒに接続されている。基板タイプ２Ｔ、４Ｔにおいては、端部１１２ｂのパターン厚を厚くする構成と、端部１１２ｂを複数に分岐して複数のランド１１４ｒに接続させる構成の両方が採用されているが、後者のみにより端部１１２ｂの断面積を調整してもよい。

【0046】

各試験体Ｄ１、Ｄ２とも、第１層２１１Ｂ／Ｌ１と第３層２１１Ｂ／Ｌ３との基板間隔（第１層２１１Ｂ／Ｌ１の上面と第３層２１１Ｂ／Ｌ３の下面との距離）及び第２層２１１Ａ／Ｌ２と第４層２１１Ａ／Ｌ４との基板間隔は１ｍｍであり、第１層２１１Ｂ／Ｌ１と第５層２１１Ｂ／Ｌ５との基板間隔及び第２層２１１Ａ／Ｌ２と第６層２１１Ａ／Ｌ６との基板間隔は３ｍｍであり、第１層２１１Ｂ／Ｌ１と第７層２１１Ｂ／Ｌ７との基板間隔及び第２層２１１Ａ／Ｌ２と第８層２１１Ａ／Ｌ８との基板間隔は５ｍｍである。

【0047】

表３は、測定条件表である。層番号が偶数の基板２１１Ａ（基板タイプ２Ｔ、６Ｔ）については、第２層２１１Ａ／Ｌ２（基板２１１Ａの最下層）とピン端子２１３Ａとのはんだ付け部の温度を熱電対により連続的に測定しながら、第４層２１１Ａ／Ｌ４、第６層２１１Ａ／Ｌ６、第８層２１１Ａ／Ｌ８について、同じピン端子２１３Ａへのはんだ付けを順次行った。層番号が奇数の基板２１１Ｂ（基板タイプ４Ｔ、８Ｔ）については、第１層２１１Ｂ／Ｌ１（基板２１１Ｂの最下層）とピン端子２１３Ｂとのはんだ付け部の温度を熱電対により連続的に測定しながら、第３層２１１Ｂ／Ｌ３、第５層２１１Ｂ／Ｌ５、第７層２１１Ｂ／Ｌ７について、同じピン端子２１３Ａへのはんだ付けを順次行った。はんだ付け（加熱）は３０秒間継続した。加熱の継続時間は、１箇所のはんだ付けに通常要する時間よりも十分に長い時間に設定されている。はんだ付けに使用したはんだの融点は２２０℃であり、３８０℃に加熱したはんだごてを使用してはんだ付けを行った。

【0048】

【表3】

【0049】

図６－９に、測定結果を示す。図６は、測定１（基板タイプ２Ｔに関する測定）の結果を表すグラフである。図７は、測定２（基板タイプ４Ｔに関する測定）の結果を表すグラフである。図８は、測定３（基板タイプ６Ｔに関する測定）の結果を表すグラフである。図９は、測定４（基板タイプ８Ｔに関する測定）の結果を表すグラフである。

【0050】

はんだ付けを始めると、時間の経過と共に測定箇所の温度が上昇するが、昇温速度は徐々に低下した。温度を測定する基板２１１（測定箇所）とはんだ付けを行う基板２１１（加熱箇所）との間隔が大きくなるほど、温度上昇幅が小さくなった。また、パターンコイルの巻き数が増えるほど、温度上昇幅が大きくなった。これは、パターンコイルの巻き数が増えると、導体パターンの幅Ｗすなわち断面積が小さくなるため、はんだ付け部から導体パターンに逃げる熱量が減少し、ピン端子２１３を介して測定箇所に伝わる熱量が増えることによるものと考えられる。

【0051】

最も温度上昇幅が大きい基板タイプ８Ｔでは、第３層２１１Ｂ／Ｌ３をはんだ付けしたときに、第１層２１１Ｂ／Ｌ１のはんだ付け部の温度がはんだの融点２２０℃を超えて２２６℃に到達した。基板タイプ６Ｔでも、第４層２１１Ａ／Ｌ４をはんだ付けしたときに、第２層２１１Ａ／Ｌ２のはんだ付け部の温度がはんだの融点２２０℃に近い２１１℃に到達した。

【0052】

一方、第５層２１１Ｂ／Ｌ５、第６層２１１Ａ／Ｌ６、第７層２１１Ｂ／Ｌ７、第８層２１１Ａ／Ｌ８をはんだ付けしたときには、測定箇所（第１層２１１Ｂ／Ｌ１又は第２層２１１Ａ／Ｌ２）の温度が２００℃を超えることはなかった。

【0053】

すなわち、同じピン端子２１３にはんだ付けする基板２１１の間隔を積層基板の１層分（１ｍｍ）にすると、再溶融が生じ得ることが確認された。また、いずれの基板タイプにおいても、同じピン端子２１３にはんだ付けする基板２１１の間隔を積層基板の３層分の厚さ（３ｍｍ）以上にすると、再溶融が生じる温度には到達しないことが確認された。

【0054】

図１０は、同じピン端子２１３にはんだ付けする基板２１１の間隔と到達温度との関係を表したグラフである。縦軸の到達温度は、加熱開始から３０秒後の温度である。破線は最小二乗法による近似直線である。同じピン端子２１３にはんだ付けする基板２１１の間隔を積層基板の２層分の厚さ（２ｍｍ）にした場合、基板タイプ８Ｔでは、到達温度が２０９℃近くまで上昇するが、融点よりも１０℃以上低い温度に収まるため、再溶融が生じることはない。また、基板タイプ２Ｔ、４Ｔ、６Ｔでは、到達温度は２００℃未満に抑えられる。従って、同じピン端子２１３にはんだ付けする基板２１１の間隔が積層基板の２層分の厚さ（２ｍｍ）以上であれば、再溶融が生じないことが確認された。

【0055】

＜参考例との比較＞
次に、上記の実施形態に係るプレーナートランス１の特徴を、図１１に示す参考例のプレーナートランスＲと比較して説明する。

【0056】

プレーナートランスＲのコイル９１０では、一次側基板９１１Ｐと二次側基板９１１Ｓとが絶縁シートを介して交互に積層されている。また、一次側基板９１１Ｐがピン端子９１３Ｐに接続され、二次側基板９１１Ｓがピン端子９１３Ｓに接続されている。

【0057】

一次側と二次側との間には比較的に長い絶縁距離を空ける必要がある。そのため、比較例のプレーナートランスＲでは、コア９２０を間に挟んで、コイル９１１の幅方向（Ｘ方向）一端側に一次側のピン端子９１３Ｐが配置され、他端側に二次側のピン端子９１３Ｓが配置されている。しかし、二次側は多出力であるため、端子数が多い。従って、他端側に二次側のピン端子を集めた場合、ピン端子間に十分な間隔を空けると、コイル９１０の幅が広くなり、プレーナートランスＲが大型化してしまう。

【0058】

本発明の実施形態に係るプレーナートランス１では、二次側のピン端子１３を左右両側に分けて配置することにより、コイル１０の幅を広げなくても、端子数の多い二次側のピン端子１３を十分な間隔を空けて配置することが可能になっている。

【0059】

また、本発明の実施形態に係るプレーナートランス１では、一次側のピン端子１３も左右両側に分配し、一次側と二次側の合計１０本のピン端子１３を４つのロケーション（ＬＢ、ＬＦ、ＲＢ、ＲＦ）に分けて配置することにより、各ピン端子１３に接続する基板１１を２層分以上の間隔を空けて配置することが可能になっている。これにより、はんだ付け部の再溶融による品質の劣化やばらつきを低減することが可能になる。

【0060】

以上が本発明の一実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、様々な変形が可能である。例えば本明細書中に例示的に明示された実施形態等の構成及び／又は本明細書中の記載から当業者に自明な実施形態等の構成を適宜組み合わせた構成も本願の実施形態に含まれる。

【0061】

上記の実施形態では、各ピン端子１３に接続される基板１１の最小間隔が積層基板の２層分の厚さとなっているが、当該最小間隔を積層基板の３層分の厚さ（３～４．５ｍｍ）以上としてもよい。

【0062】

上記の実施形態では、コイル１０を構成する全ての基板１１がパターンコイル１１２を有するコイル基板であるが、コイル１０を構成する基板にパターンコイル１１２が形成されていない基板が含まれていてもよい。

【0063】

上記の実施形態では、全てのピン端子１３が２枚以上の基板１１にはんだ付けされているが、一部のピン端子１３が１枚の基板１１のみにはんだ付けされた構成としてもよい。

【0064】

上記の実施形態では、１つの二次側基板１１Ｓｍに単一の（すなわち、一系統の）二次側パターンコイル１１２Ｓが形成されているが、例えば二次側基板１１Ｓｍの両面にそれぞれ互いに系統の異なる二次側パターンコイル１１２Ｓを設けてもよい。この場合、二次側基板１１Ｓｍの一面に形成された二次側パターンコイル１１２Ｓと連絡するスルーホール１１４を二次側基板１１ＳｍのＸ方向における一端部（例えば右端部）に設け、他面に形成された二次側パターンコイル１１２Ｓと連絡するスルーホール１１４をＸ方向における他端部（例えば左端部）に設けた構成としてもよい。

【0065】

あるいは、二次側基板１１Ｓｍの一面に形成された二次側パターンコイル１１２Ｓと連絡するスルーホール１１４を二次側基板１１ＳｍのＸ方向における一端部のＹ方向における一端側（例えば右前側）に設け、他面に形成された二次側パターンコイル１１２Ｓと連絡するスルーホール１１４を二次側基板１１ＳｍのＸ方向における一端部のＹ方向における他端側（例えば右後ろ側）に設け、Ｙ方向（例えば前後）にスルーホール１１４を振り分ける構成としてもよい。

【0066】

また、上記の測定実験に使用したプレーナートランス２００と同様に、一系統のパターンコイル１１２が基板１１の両面に分けて形成された構成としてもよい。

【0067】

上記の実施形態のコイル装置はプレーナートランスであるが、リアクトル、チョークコイル、電動機用コイル、発電機用コイル等の他の各種のコイル装置にも本発明を適用することができる。

【符号の説明】

【0068】

１ プレーナートランス
１０ コイル
１１ 基板
１１３ 接続部
１１４ スルーホール
１２ 絶縁シート
２０ コア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】