特開 2024-164501 トランス

(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】P2024164501

(43)【公開日】2024-11-27

(54)【発明の名称】トランス

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/32 20060101AFI20241120BHJP

   H01F 27/00 20060101ALI20241120BHJP

   H01F 30/10 20060101ALI20241120BHJP

【ＦＩ】

H01F27/32 130

H01F27/00 160

H01F30/10 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023080013

(22)【出願日】2023-05-15

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】520124752

【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 卓司

【テーマコード（参考）】

5E044

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E044CA06

5E044CB06

5E070AA11

5E070AB08

5E070BA08

5E070CB03

5E070CB13

5E070CB15

(57)【要約】

【課題】プリント基板に作られたトランスであって配線層の間の絶縁層の厚みを抑える。
【解決手段】本明細書が開示するトランスは、複数の配線層が積層されているプリント基板と、プリント基板を貫通しているコアを備える。隣り合う配線層の間に絶縁層が挟まれている。それぞれの配線層は、コアを囲むように配置された第１巻線パターンと第２巻線パターンを備える。配線層の積層方向にて隣り合う第１巻線パターンはそれらの間の絶縁層に設けられた第１ビアで接続されている。直列に接続された複数の第１巻線パターンはコアを囲む第１コイルを構成する。積層方向で隣り合う第２巻線パターンはそれらの間の絶縁層に設けられた第２ビアで接続されている。直列に接続された複数の第２巻線パターンはコアを囲む第２コイルを構成する。第１コイルと第２コイルの間の絶縁は第１／第２巻線パターン間の距離で担保され、絶縁層の厚みに影響されない。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の配線層（１１０）が積層されているとともに、隣り合う前記配線層の間に絶縁層（１２９）が挟まれているプリント基板（１００－４００）と、
前記プリント基板を貫通しているコア（１０）と、
を備えており、
それぞれの前記配線層（１１０）は、前記コア（１０）を囲むように配置された第１巻線パターン（１１１）と第２巻線パターン（１１２）であって互いに絶縁されている第１巻線パターンと第２巻線パターンを備えており、
複数の前記配線層の積層方向において隣り合う前記第１巻線パターン（１１１）は前記絶縁層に設けられた第１ビア（１２１）で接続されているとともに、直列に接続された複数の前記第１巻線パターンは前記コアを囲む第１コイル（１０１）を構成し、
前記積層方向において隣り合う前記第２巻線パターン（１１２）は前記絶縁層に設けられた第２ビア（１２２）で接続されているとともに、直列に接続された複数の前記第２巻線パターンは前記コアを囲む第２コイル（１０２）を構成する、トランス（２、２ａ－２ｃ）。

【請求項2】

前記積層方向において隣り合う前記第１巻線パターンの一方の一端（１１１ｂ）と他方の他端（１１１ａ）が前記積層方向で重なっているとともに前記第１ビア（１２１）で接続されている、請求項１に記載のトランス（２、２ａ－２ｃ）。

【請求項3】

それぞれの前記配線層は、前記コアを囲む第３巻線パターン（３１３）を備えており、
前記積層方向において隣り合う前記第３巻線パターンは前記絶縁層に設けられた第３ビアで接続されているとともに、直列に接続された複数の前記第３巻線パターンは前記コアを囲む第３コイル（３０３）を構成し、
それぞれの前記配線層において前記第２巻線パターン（３１２）と前記第３巻線パターン（３１３）が前記第１巻線パターン（３１１）を挟んでおり、
前記第２コイル（３０２）と前記第３コイル（３０３）が並列または直列に接続されている、
請求項１に記載のトランス（２ｂ、２ｃ）。

【請求項4】

前記プリント基板（２００）は、前記第１巻線パターン（２１１）を備えているが前記第２巻線パターン（２１２）を備えていない複数のサブ配線層（２３０）を備えており、
複数の前記サブ配線層（２３０）は、前記積層方向にて均等に分散している、請求項１に記載のトランス（２ａ）。

【請求項5】

前記プリント基板（１００）を支持するベース基板（２０）をさらに備えており、
前記ベース基板には、前記コアが嵌る孔（２３）と、前記第１コイル（１０１）に接続される第１ランド（２１）と、前記第２コイル（１０２）に接続される第２ランド（２２）が設けられている、請求項１から４のいずれか１項に記載のトランス（２）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術はトランスに関する。特に、プリント基板の配線パターンを利用したトランスに関する。

【背景技術】

【0002】

プリント基板の配線パターンを利用したトランスが知られている（特許文献１、２）。特許文献１、２のトランスでは、１個（または複数）の配線層のパターンをつないで一つのコイルが作られる。トランスは２個以上のコイルを含む。特許文献１、２のトランスでは、１個（または複数）の配線層が一つのコイルを構成し、別の１個（又は別の複数）の配線層が別のコイルを構成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－２２０５１５号公報

【特許文献2】特開２０１３－２４７１５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

プリント基板では、隣り合う配線層の間に絶縁層が挟まれている。トランスでは２つのコイルの間に相応の電圧差が生じる。１個のコイルが形成された配線層と別のコイルが形成された配線層の間の絶縁層には、コイル間の電圧差に耐え得る絶縁強度が求められる。コイル間の電圧差が大きいほど、絶縁層の厚みを大きくしなければならない。絶縁層の厚みが大きいと、トランスが形成されているプリント基板の厚みが増す。本明細書は、トランスが形成されたプリント基板の厚み増大を抑える技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示するトランスは、複数の配線層が積層されているプリント基板と、プリント基板を貫通しているコアを備える。プリント基板では、隣り合う配線層の間に絶縁層が挟まれている。それぞれの配線層は、コアを囲むように配置された第１巻線パターンと第２巻線パターンを備える。第１巻線パターンと第２巻線パターンは配線層において絶縁されている。配線層の積層方向にて隣り合う第１巻線パターンはそれらの間の絶縁層に設けられた第１ビアで接続されている。直列に接続された複数の第１巻線パターンはコアを囲む第１コイルを構成する。積層方向で隣り合う第２巻線パターンはそれらの間の絶縁層に設けられた第２ビアで接続されている。直列に接続された複数の第２巻線パターンはコアを囲む第２コイルを構成する。

【0006】

本明細書が開示するトランスでは、複数の配線層の第１巻線パターンが一つのコイル（第１コイル）を形成し、同じ配線層の第２巻線パターンが別のコイル（第２コイル）を形成する。２個のコイルは、それぞれの配線層にてパターン間距離で絶縁される。絶縁層の厚みは２個のコイルの間の絶縁には寄与しない。それゆえ、プリント基板の厚み増大を抑えることができる。

【0007】

また、本明細書が開示するトランスでは、配線層に平行な平面において、コアを中心に２個のコイルが同心円状に配置される。この構成は、漏れ磁束を小さくする。すなわち、この構成のトランスは電力伝達効率がよい。

【0008】

トランスは、３個のコイルを備えていることがある。本明細書が開示する技術は、３個のコイルを備えるトランスに適用できる。本明細書が開示するトランスの一態様では、それぞれの配線層が、コアを囲む第３巻線パターンを備える。積層方向で隣り合う第３巻線パターンはそれらの間の絶縁層に設けられた第３ビアで接続されている。直列に接続された複数の第３巻線パターンはコアを囲む第３コイルを構成する。それぞれの配線層において第２巻線パターンと第３巻線パターンが第１巻線パターンを挟んでいる。第２コイルと第３コイルは並列または直列に接続されている。並列または直列に接続された第２コイルと第３コイルは二次コイルに適しており、第１コイルは一次コイルに適している。３個のコイルが同心円に配置され、第１コイルが第２／第３コイルの間に位置する構成は、第１コイルから第２／第３コイルへの電力伝達効率がよい。

【0009】

２個のコイルは巻回数が異なる場合がある。巻回数を異ならせるには、第１巻線パターンを備えており第２巻線パターンは備えていない複数のサブ配線層をプリント基板の中に配置するとよい。第１巻線パターンで構成されるコイルの巻数が第２巻線パターンで構成されるコイルの巻数よりも多くなる。この場合、複数のサブ配線層が積層方向において均等に分散しているとよい。２個のコイルが積層方向でバランスよく配置される。この構成は２個のコイルがアンバランスに配置される場合と比較して電力伝達効率が良い。

【0010】

本明細書が開示するトランスは、プリント基板を支持するベース基板をさらに備えていてもよい。ベース基板には、コアが嵌る孔と、第１コイルに接続される第１ランドと、第２コイルに接続される第２ランドが設けられている。コアの一端をベース基板の孔に収めることで、空間効率が向上する。また、ランドを介してコイルとベース基板を電気的に接続することでも空間効率が向上する。

【0011】

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施例のトランスの斜視図である。

【図2】第１実施例のトランスの分解斜視図である。

【図3】プリント基板の各層の平面図である。

【図4】図３のIV－IV線に沿ったトランスの断面図である。

【図5】第２実施例のトランスの断面図である。

【図6】第３実施例のトランスにおける配線層の平面図である。

【図7】第３実施例のトランスの回路図である。

【図8】第４実施例のトランスにおける配線層の平面図である。

【図9】第４実施例のトランスの回路図である。

【図10】実施例のトランスのプリント基板の好適な製造方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（第１実施例）図１－図４を参照して第１実施例のトランス２を説明する。図１は、トランス２の斜視図である。トランス２は、プリント基板１００、コア１０、ベース基板２０を備える。図２に、トランス２の分解斜視図を示す。プリント基板１００は７層構造である。図２では、プリント基板１００の７層を分離して描いてある。

【0014】

コア１０は上コア１０ａと下コア１０ｂに分かれている。上コア１０ａと下コア１０ｂがプリント基板１００を挟んでいる。また、コア１０は、プリント基板１００を囲むリングコア１２と、リングコア１２の内側の２カ所に接続されている棒コア１１を備えている。プリント基板１００は貫通孔１０９を有しており、棒コア１１が貫通孔１０９を通過している。

【0015】

プリント基板１００とコア１０のアセンブリはベース基板２０に固定されている。ベース基板２０は孔２３を備えており、その孔２３にコア１０の下部が嵌る。

【0016】

プリント基板１００に２個のコイル（第１コイル１０１と第２コイル１０２）が形成されている。プリント基板１００において、第１コイル１０１と第２コイル１０２がどのように構成されているかを以下で説明する。

【0017】

プリント基板１００は４個の配線層１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄと、３個の絶縁層１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃを含んでいる。配線層１１０ａから配線層１１０ｄに向けて、下から上へと積層されている。隣り合う配線層の１１０ａ、１１０ｂの間に絶縁層１２０ａが挟まれている。隣り合う配線層の１１０ｂ、１１０ｃの間に絶縁層１２０ｂが挟まれている。隣り合う配線層の１１０ｃ、１１０ｄの間に絶縁層１２０ｃが挟まれている。「配線層」とは、エッチングなどにより絶縁基板の表面に形成された導体パターンの層である。配線層１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄのそれぞれに描かれている太線は、配線パターン（巻線パターン）を表している。配線層は、絶縁基板の上面と下面に設けられている。配線層は導体層、あるいは導体パターン層と呼ばれることがある。

【0018】

絶縁層１２０ａと１２０ｃは、絶縁基板であり、絶縁層１２０ｂはプリプレグと呼ばれる絶縁材料で作られている。絶縁層１２０ａの下面に第１配線層１１０ａが形成されており、絶縁層１２０ａの上面に第２配線層１１０ｂが形成されている。絶縁層１２０ｃの下面に第３配線層１１０ｃが形成されており、絶縁層１２０ｃの上面に第４配線層１１０ｄが形成されている。第２配線層１１０ｂと第３配線層１１０ｃの間に絶縁層１２０ｂが挟まれている。絶縁層１２０ａ、１２０ｃと、絶縁層１２０ｂは、材質は異なるが、同じ機能（隣り合う配線層の間の絶縁）を担う。

【0019】

以下では、第１－第４配線層１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄのいずれかを示す場合には配線層１１０と称し、第１－第３絶縁層１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃのいずれかを示す場合には絶縁層１２０と称する場合がある。

【0020】

図３にプリント基板１００の各層の平面図を示す。第１配線層１１０ａが最も下に位置し、第４配線層１１０ｄが最も上に位置する。各配線層と各絶縁層には貫通孔１０９が、設けられており、先に述べたように、貫通孔１０９に棒コア１１が嵌る。また、それぞれの絶縁層１２０には第１ビア１２１と第２ビア１２２が設けられている。また、プリント基板１００には、基板全体を貫通する貫通ビア１２３、１２４が設けられている。

【0021】

それぞれの配線層１１０には、第１巻線パターン１１１と第２巻線パターン１１２が備えられている。第１巻線パターン１１１と第２巻線パターン１１２は各配線層１１０において絶縁されている。第１巻線パターン１１１と第２巻線パターン１１２のそれぞれは貫通孔１０９（すなわち棒コア１１）を囲むように配置されている。

【0022】

説明の便宜上、第１巻線パターン１１１の一端を始点１１１ａと称し、他端を終点１１１ｂと称する。理解を助けるために、図３では始点１１１ａをグレーハッチング付きの丸で示し、終点１１１ｂを黒丸で示してある。各配線層１１０において、第１巻線パターン１１１は始点１１１ａから終点１１１ｂに向けて、貫通孔１０９（棒コア１１）を時計回りに囲んでいる。複数の配線層１１０の積層方向にて隣り合う第１巻線パターン１１１はそれらの間の絶縁層１２０設けられた第１ビア１２１で接続されている。下側の配線層１１０の第１巻線パターン１１１の終点１１１ｂの直上に上側の配線層１１０の第１巻線パターン１１１の始点１１１ａが位置する。下側の配線層１１０の第１巻線パターン１１１の終点１１１ｂが第１ビア１２１により上側の配線層１１０の第１巻線パターン１１１の始点１１１ａに接続される。

【0023】

第１配線層１１０ａから第４配線層１１０ｄまで、複数の第１巻線パターンが順次に直列に接続される。複数の第１巻線パターン１１１は、棒コア１１を右回りに巻く第１コイル１０１を形成する。

【0024】

４つの配線層１１０の第２巻線パターン１１２も同様であり、複数の第２巻線パターン１１２が順次に直列に接続され、棒コア１１を右回りに巻く第２コイル１０２を形成する。なお、積層方向で隣り合う第２巻線パターン１１２は、それらの間の絶縁層１２０の第２ビア１２２で接続される。

【0025】

第１コイル１０１と第２コイル１０２が１個の棒コア１１を囲んでいる。例えば第１コイル１０１に交流を流すと棒コア１１に発生する磁界を介して第２コイル１０２に交流が発生する。すなわち、第１コイル１０１（複数の第１巻線パターン１１１）と第２コイル１０２（複数の第２巻線パターン１１２）とコア１０がトランスを構成する。

【0026】

第１コイル１０１と第２コイル１０２は同じ複数の配線層１１０に作られている。従って、第１コイル１０１と第２コイル１０２の間の絶縁は、第１巻線パターン１１１と第２巻線パターン１１２の間の距離Ｗで確保される。隣り合う配線層１１０の間の絶縁層１２０の厚みは第１コイル１０１と第２コイル１０２の間の絶縁性能に影響しない。絶縁層は、コイルの隣り合う巻線間の絶縁を確保する。コイルの隣り合う巻線間の電圧差は小さいので、絶縁層１２０に求められる絶縁性能は低い。すなわち、トランス２は、厚い絶縁層が不要であるため、プリント基板１００の厚みを抑えることができる。絶縁層１２０の厚みは、第１巻線パターン１１１と第２巻線パターン１１２の間の距離Ｗ（図３参照）よりも短くできる。

【0027】

図３のIV-IV線の断面に相当するトランス２の断面を図４に示す。図４は、各配線層１１０の第１巻線パターン１１１の始点１１１ａと終点１１１ｂを通る断面を示している。

【0028】

先に述べたように、第１配線層１１０ａの第１巻線パターン１１１の終点１１１ｂの直上に第２配線層１１０ｂの第１巻線パターン１１１の始点１１１ａが位置している。終点１１１ｂと始点１１１ａは、それらの間の絶縁層１２０ａの第１ビア１２１で接続される。第２配線層１１０ｂの第１巻線パターン１１１の終点１１１ｂの直上に第３配線層１１０ｃの第１巻線パターン１１１の始点１１１ａが位置している。第２配線層１１０ｂと第３配線層１１０ｃの第１巻線パターン１１１は、それらの間の絶縁層１２０ｂに設けられた第１ビア１２１で接続される。第３配線層１１０ｃの第１巻線パターン１１１の終点１１１ｂの直上に第４配線層１１０ｄの第１巻線パターン１１１の始点１１１ａが位置している。第３配線層１１０ｃと第４配線層１１０ｄの第１巻線パターン１１１は、それらの間の絶縁層１２０ｃに設けられた第１ビア１２１で接続される。図４から理解されるように、一つの配線層（例えば第１配線層１１０ａ）の始点１１１ａの位置は、他の配線層（例えば第２配線層１１０ｂ）の始点１１１ａの位置と異なっている場合がある。終点１１１ｂについても同様である。

【0029】

プリント基板１００はベース基板２０の上に固定される。ベース基板２０の上面には第１ランド２１ａ、２１ｂが設けられている。最下層の第１配線層１１０ａの第１巻線パターン１１１の始点１１１ａが、第１コイル１０１の始点に相当する。第１コイル１０１の始点（最下層の第１配線層１１０ａの始点１１１ａ）は、ベース基板２０の第１ランド２１ａに接続される。

【0030】

最上層の第４配線層１１０ｄの第１巻線パターン１１１の終点１１１ｂが、第１コイル１０１の終点に相当する。第４配線層１１０ｄの終点１１１ｂの直下には、プリント基板１００の上から下まで貫通する貫通ビア１２３が位置している。第１コイル１０１の終点（最上層の第４配線層１１０ｄの終点１１１ｂ）は、貫通ビア１２３を介してベース基板２０の第１ランド２１ｂに接続される。第１ランド２１ａ（２１ｂ）は、ビア２４ａ（２４ｂ）を介してベース基板２０の下面に配置された導電パターン２５ａ（２５ｂ）に接続されている。導電パターン２５ａ、２５ｂは、不図示の回路につながっている。不図示の回路がトランス２を利用する。

【0031】

第１コイル１０１の始点／終点と同様に、第２コイル１０２の始点と終点は、ベース基板２０に設けられた第２ランド２２ａ、２２ｂ（図２、３参照）に接続されている。第２コイル１０２の始点は最下層の第１配線層１１０ａに位置しており、第２ランド２２ａに直接に接続される。第２コイル１０２の終点は最上層の第４配線層１１０ｄに位置しており、プリント基板１００を貫通する貫通ビア１２４を介して第２ランド２２ｂに接続される。

【0032】

図１、２に戻り、トランス２の別の利点を説明する。コア１０の下部は、ベース基板２０の孔２３に嵌る。ベース基板２０の上面にはランド２１ａ、２１ｂ（２２ａ、２２ｂ）が設けられており、これらのランドが第１コイル１０１（第２コイル１０２）に接続される。ベース基板２０には、トランスを利用する回路が実装される。ベース基板２０の上記構造により、トランスと回路をコンパクトにまとめることができる。

【0033】

（第２実施例）図５に、第２実施例のトランス２ａの断面図を示す。図２は、トランス２ａのプリント基板２００の断面図である。トランス２ａはコア１０を有する。コア１０は、プリント基板２００を貫通する棒コア１１と、プリント基板２００を囲むリングコア１２を含む。棒コア１１の両端は、リングコア１２の内周面に接続されている。コア１０は、第１実施例のトランス２のコア１０と同じである。

【0034】

プリント基板２００は、４個の配線層２１０ａ－２１０ｄ、３個のサブ配線層２３０ａ－２３０ｃ、６個の絶縁層２２０を備える。それらの層は積層されている。隣り合う配線層の間に一つの絶縁層が挟まれている。

【0035】

配線層２１０ａ－２１０ｄは、第１実施例の配線層１１０ａ－１１０ｄと同じであり、各配線層は第１巻線パターン２１１と第２巻線パターン２１２を備えている。サブ配線層２３０ａ－２３０ｃは、第１巻線パターン２１１は備えるが第２巻線パターンは備えない。複数のサブ配線層２３０ａ－２３０ｃは、積層方向において均等に配置されている。

【0036】

積層方向で隣り合う第１巻線パターン２１１は接続されており、直列に接続された複数の第１巻線パターン２１１は第１コイルを構成する。積層方向で隣り合う第２巻線パターン２１２も接続されており、直列に接続された複数の第２巻線パターン２１２は第２コイルを構成する。図５から明らかなとおり、第１巻線パターン２１１の数は第２巻線パターン２１２の数よりも多くなる。すなわち、第１コイルの巻回数が第２コイルの巻回数よりも多い。また、サブ配線層２３０はプリント基板２００において均等に分布している。それゆえ、２個のコイル（第１コイルと第２コイル）は積層方向でバランスよく対向する。そのような構造により、２個のコイルの間の漏れ磁束が抑えられ、一方のコイルから他方のコイルへの電力伝達効率が向上する。

【0037】

（第３実施例）図６、７を参照して第３実施例のトランス２ｂを説明する。図６はトランス２ｂのプリント基板３００の配線層３１０ａ－３１０ｃの平面図である。配線層３１０ａ－３１０ｃは、間に絶縁層を挟みつつ積層されている。絶縁層の図示は省略した。第１配線層３１０ａが最下層であり、第３配線層３１０ｃが最上層である。配線層３１０ａ－３１０ｃは貫通孔３０９を備えており、貫通孔３０９に不図示のコアが挿通される。

【0038】

配線層３１０ｂ、３１０ｃのそれぞれには、貫通孔３０９（コア）を囲むように第１巻線パターン３１１、第２巻線パターン３１２、第３巻線パターン３１３が備えられている。第１実施例の場合と同様に、第１巻線パターン３１１の始点３１１ａをハッチング付きの丸で示し、終点３１１ｂを黒丸で示してある。第２巻線パターン３１２の始点３１２ａと終点３１２ｂも同様である。第３巻線パターン３１３の始点３１３ａと終点３１３ｂも同様である。

【0039】

各配線層において、巻線パターン３１１、３１２、３１３は相互に絶縁されている。積層方向において隣り合う第１巻線パターン３１１は接続されており、直列に接続された複数の第１巻線パターン３１１は、貫通孔３０９（コア）を囲む第１コイル３０１を構成する。積層方向において隣り合う第２巻線パターン３１２は接続されており、直列に接続された複数の第２巻線パターン３１２は、貫通孔３０９（コア）を囲む第２コイル３０２を構成する。積層方向において隣り合う第３巻線パターン３１３は接続されており、直列に接続された複数の第３巻線パターン３１３は、貫通孔３０９（コア）を囲む第３コイル３０３を構成する。各配線層３１０において、第２巻線パターン３１２と第３巻線パターン３１３は、第１巻線パターン３１１を挟んでいる。すなわち、第２コイル３０２と第３コイル３０３の間に第１コイル３０１が位置する。

【0040】

符号３２１、３２２、３２３は、プリント基板３００を上から下まで貫通する貫通ビアを示している。最下層の第１配線層３１０ａには、端子３４１、３４２、３４３が設けられている。端子３４１は、第２配線層３１０ｂの第１巻線パターン３１１の始点３１１ａに接続されている。第１貫通ビア３２１の上端は、最上層の第３配線層３１０ｃにて、第１巻線パターン３１１の終点３１１ｂに接続されている。すなわち、端子３４１と第１貫通ビア３２１は、第１コイル３０１の始点と終点に相当する。

【0041】

端子３４２は、第２配線層３１０ｂの第２巻線パターン３１２の始点３１２ａに接続されている。第２貫通ビア３２２の上端は、最上層の第３配線層３１０ｃにて、第２巻線パターン３１２の終点３１２ｂに接続されている。すなわち、端子３４２と第２貫通ビア３２２は、第２コイル３０２の始点と終点に相当する。端子３４３は、配線層３１０ｂの第３巻線パターン３１３の始点３１３ａに接続されている。第３貫通ビア３２３の上端は、最上層の第３配線層３１０ｃにて、第３巻線パターン３１３の終点３１３ｂに接続されている。すなわち、端子３４３と第３貫通ビア３２３は、第３コイル３０３の始点と終点に相当する。

【0042】

最下層の第１配線層３１０ａにて、第２貫通ビア３２２と端子３４３が接続されている。すなわち、第２コイル３０２と第３コイル３０３が直列に接続される。図７に、トランス２ｂの回路図を示す。第２コイル３０２と第３コイル３０３が直列に接続され、第１コイル３０１は、第２コイル３０２及び第３コイル３０３からは絶縁される。図７に示すように、第１コイル３０１は一次側のコイルに好適であり、第２コイル３０２と第３コイル３０３は二次コイルに好適である。そして、図６に示したように、第１コイル３０１の内側と外側にそれぞれ第２コイル３０２と第３コイル３０３が隣接する。第１コイル３０１から第２コイル３０２と第３コイル３０３のそれぞれへ均等に電力が伝送される。このトランス２ｂは、一次コイル（第１コイル３０１）から二次コイル（第２コイル３０２と第３コイル３０３）への電力伝達効率が良い。

【0043】

（第４実施例）図８、９を参照して第３実施例のトランス２ｃを説明する。図８はトランス２ｃのプリント基板３００の配線層３１０ａ－３１０ｃの平面図である。第４実施例のトランス２ｃは、第２コイル３０２と第３コイル３０３の接続関係が第３実施例のトランス２ｂと異なるが、それ以外の構成はトランス２ｂの構成と同じである。すなわち、第２貫通ビア３２２と第３貫通ビア３２３と端子３４２、３４３の接続関係が第３実施例のトランス２ｂと異なる。図８に示されているように、第２貫通ビア３２２と第３貫通ビア３２３が接続され、端子３４２と端子３４３が接続されている。前述したように、端子３４２は第２コイル３０２の始点に相当し、端子３４３は第３コイル３０３の始点に相当する。また、第２貫通ビア３２２は第２コイル３０２の終点に相当し、第３貫通ビア３２３は第３コイル３０３の終点に相当する。すなわち、第４実施例のトランス２ｃでは、第２コイル３０２と第３コイル３０３が並列に接続されている。図９に、トランス２ｃの回路図を示す。第３実施例のトランス２ｂと同様に、第４実施例のトランス２ｃでも、第１コイル３０１の内側と外側にそれぞれ第２コイル３０２と第３コイル３０３が隣接する。第１コイル３０１から第２コイル３０２と第３コイル３０３のそれぞれへ均等に電力が伝送される。このトランス２ｃも、一次コイル（第１コイル３０１）から二次コイル（第２コイル３０２と第３コイル３０３）への電力伝達効率が良い。

【0044】

（製造方法）図１０を参照しつつ実施例のトランスのプリント基板の好適な製造方法を説明する。図１０のプリント基板４００は、８層の配線層４１０ａ－４１０ｈを備えている。隣り合う配線層の間には絶縁層４２０（または絶縁層４２１または絶縁層４２２）が挟まれている。図１０では、配線層をハッチング付きの矩形で表し、巻線パターンの図示は省略した。

【0045】

まず、４個の絶縁層４２０のそれぞれの上面に、巻線パターンが作られた配線層４１０ａ、４１０ｃ、４１０ｅ、４１０ｇを形成し、それぞれの下面に、巻線パターンが作られた配線層４１０ｂ、４１０ｄ、４１０ｆ、４１０ｈを形成する（図１０（Ａ））。４個の絶縁層４２０は絶縁基板である。

【0046】

続いて、各絶縁層に、上下の配線層の巻線パターンを接続するビア４３１を形成する（図１０（Ｂ））。次に、配線層４１０ａ、４１０ｂが形成された絶縁層４２０と、配線層４１０ｃ、４１０ｄが形成された絶縁層４２０を、間に別の絶縁層４２１を挟んで圧着する（図１０（Ｃ））。同様に、配線層４１０ｅ、４１０ｆが形成された絶縁層４２０と、配線層４１０ｇ、４１０ｈが形成された絶縁層４２０を、間に別の絶縁層４２１を挟んで圧着する（図１０（Ｃ））。絶縁層４２１は、プリプレグと呼ばれる絶縁材料で作られている。

【0047】

次に、配線層４１０ｃと配線層４１０ｄの巻線パターンを接続するビア４３２ａを形成する（図１０（Ｄ））。ビア４３２ａは、配線層４１０ａ－４１０ｄを貫通する。ただし、配線層４１０ａ、４１０ｄには、ビア４３２ａを避けて巻線パターンが形成されている。配線層４１０ｂ、４１０ｃには、巻線パターンの端がビア４３２ａと接触するように巻線パターンが形成されている。配線層４１０ｅから配線層４１０ｈまでの積層体にも同様にビア４３２ｂを形成する。ビア４３２ｂは、配線層４１０ｆ、４１０ｇの巻線パターンを接続する。配線層４１０ｅ、４１０ｈには、ビア４３２ｂを避けるように巻線パターンが形成されている。

【0048】

続いて、配線層４１０ａ－４１０ｄの積層体と、配線層４１０ｅ－４１０ｈの積層体を、間に絶縁層４２２を挟んで圧着する（図１０（Ｅ））。最後に、配線層４１０ａから配線層４１０ｈまでプリント基板４００を貫通するビア４３３を形成する。ただし、配線層４１０ｄ、４１０ｅには、巻線パターンの端がビア４３３に接触するように巻線パターンが形成されている。配線層４１０ａ－４１０ｃ、４１０ｆ－４１０ｈには、ビア４３３を避けるように巻線パターンが形成されている。

【0049】

上記の工程の結果、配線層４１０ａ、４１０ｂの巻線パターンは最短のビア４３１で接続され、配線層４１０ｂ、４１０ｃの巻線パターンはビア４３２ａで接続される。配線層４１０ｃ、４１０ｄの巻線パターンは別のビア４３１で接続される。配線層４１０ｄ、４１０ｅの巻線パターンは最長のビア４３３で接続される。配線層４１０ｅ－４１０ｈの巻線パターンも同様に接続される。こうして、８層の配線層４１０ａ－４１０ｈの巻線パターンが直列に接続される。最短のビア４３１は、他のビア（ビア４３２ａ、４３２ｂ、４３３）よりも細い方が望ましい。最長のビア４３３は、他のビア（ビア４３１、４３２ａ、４３２ｂ）よりも太いことが望ましい。ただし、ビアの太さは、他の要因で決めてもよい。配線層の積層方向にて、できるだけ多くのビアが重なるように、ビアの位置を定めるとよい。

【0050】

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。それぞれの配線層の巻線パターンは、コアを一巡するように形成されてもよいし、コアを複数回囲むように形成されてもよい。あるいは、巻線パターンは、コアの一部を囲むように形成されてもよい。複数の配線層の巻線パターンは形状がわずかに異なる。隣り合う巻線パターンの一方の始点と他方の終点は積層方向で重なるように配置される。しかし、残りの終点と始点は積層方向で重ならないように配置される。

【0051】

複数の第１巻線パターンは、コアを一方向に回るように直列に接続される。別言すれば、複数の第１巻線パターンは、コアを周回するように直列に接続され、第１コイルを構成する。複数の第２（第３）巻線パターンも同様に接続される。

【0052】

前述したように、２個のコイルの間の絶縁は、巻線パターン間の距離で担保され、絶縁層の厚みに依存しない。絶縁層の厚みは、配線層における第１巻線パターンと第２巻線パターンの間の距離Ｗよりも短くてよい。

【0053】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0054】

２、２ａ、２ｂ、２ｃ：トランス １０：コア １１：棒コア １２：リングコア ２０：ベース基板 ２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ：ランド ２３：孔 １００、２００、３００、４００：プリント基板 １０１、３０１：第１コイル １０２、３０２：第２コイル １０９、３０９：貫通孔 １１０、１１０ａ－１１０ｄ、２１０ａ－２１０ｄ：配線層 １１１、２１１：第１巻線パターン １１２、２１２：第２巻線パターン １２０、１２０ａ－１２０ｃ、２２０、４２０、４２１、４２２：絶縁層 １２１、１２２、１２３、１２４：ビア ２３０ａ－２３０ｃ：サブ配線層 ３０３：第３コイル ３１０、３１０ａ－３１０ｃ、４１０ａ－４１０ｈ：配線層 ３１１、３１２、３１３：巻線パターン ３２１、３２２、３２３：貫通ビア ３４１－３４３：端子 ４３１、４３２、４３３：ビア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】