磁器件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及具備由磁性體構成的磁芯(core)和形成了線圈圖案(coil pattern)的基板的扼流圈或變壓器等磁器件。
【背景技術】
[0002]例如，存在在對高電壓的直流進行開關而轉換為交流之后再轉換為低電壓的直流的直流-直流轉換裝置(DC-DC轉換器)這樣的開關電源裝置。在該開關電源裝置中使用扼流圈或變壓器等磁器件。
[0003]例如，在專利文獻I?6中公開了由基板上設置有線圈繞組的線圈圖案構成的磁器件。
[0004]在專利文獻I?5中，將由磁性體構成的磁芯插入到設置在基板上的開口部。基板由絕緣體構成，具有露出的外表面層和位于外表面層之間的內層等多個層。在各個層中以卷繞于磁芯周圍的方式形成線圈圖案。不同層的線圈圖案彼此間通過貫通孔等連接。線圈圖案或貫通孔由銅等導體構成。
[0005]在專利文獻6中，基板由一對絕緣層和設置于該絕緣層之間的磁性層構成。在磁性層上形成由導體構成的線圈圖案。線圈圖案在基板的板面方向或厚度方向多次進行卷繞。
[0006]當線圈圖案中流過電流時，從線圈圖案產熱，基板的溫度變高。作為基板散熱的對策，在專利文獻I中，將線圈圖案擴展到基板各個層的幾乎全部區域。另外，在基板的端部安裝散熱器。
[0007]在專利文獻3中，擴展基板各層的一部分線圈圖案的寬度，設置散熱圖案部。另夕卜，使下方的基板比上方的基板突出，在該突出部設置散熱圖案部，與外部氣體直接接觸。此外，使設置于各個層的散熱圖案部的面方向位置不同。
[0008]在專利文獻6中，在線圈圖案的內側設置貫通磁性層與下方的絕緣層的傳熱用貫通導體，在基板的下表面設置與傳熱用貫通導體連接的散熱用導體層。傳熱用貫通導體和散熱用導體層沒有與線圈圖案連接。
[0009]現有技術文獻
[0010]專利文獻
[0011]專利文獻1:日本特開2008-205350號公報
[0012]專利文獻2:日本特開平7-38262號公報
[0013]專利文獻3:日本特開平7-86755號公報
[0014]專利文獻4:再表W02010/026690號公報
[0015]專利文獻5:日本特開平8-69935號公報
[0016]專利文獻6:日本特開2008-177516號公報
【發明內容】
[0017]發明所要解決的課題
[0018]例如，關于在大電流流動的DC-DC轉換器中使用的磁器件，在線圈圖案中流動大電流，線圈圖案中的發熱量變多。由設置在基板的露出的外表面層上的線圈圖案產生的熱從該線圈圖案的表面散熱，但由設置在沒有露出的內層的線圈圖案產生的熱難以釋放，而容易封閉在基板內。
[0019]當在線圈圖案中發生的熱封閉而導致基板的溫度上升時，有可能產生磁器件的特性變動或性能劣化。另外，當在同一基板上安裝有其它IC芯片等電子部件時，有可能產生電子部件的誤動作或破壞。
[0020]本發明的課題是在外表面層與內層設置有線圈圖案的基板中，使內層的熱容易釋放，來提高散熱性能。
[0021]解決問題的手段
[0022]本發明的磁器件具備:磁芯，其由磁性體構成；基板，其由絕緣體構成，具有插入磁芯的開口部和設置于兩面的2個外表面層以及設置于該外表面層之間的內層；以及線圈圖案，其由導體構成，以卷繞于磁芯的周圍的方式設置在基板的各外表面層和至少I個內層。還具備:第I散熱圖案，其由導體構成，與位于基板的一個外表面層的線圈圖案對應地設置在另一個外表面層；第2散熱圖案，其由導體構成，與位于基板的內層的線圈圖案對應地設置到另一個外表面層；第I熱層間連接單元，其連接對應的一個外表面層的線圈圖案與第I散熱圖案；以及第2熱層間連接單元，其連接對應的內層的線圈圖案與第2散熱圖案。并且，位于另一個外表面層的線圈圖案與各散熱圖案分體，第2散熱圖案的面積大于第I散熱圖案的面積。
[0023]由此，能夠使設置于基板的各外表面層的線圈圖案所產生的熱從該線圈圖案的表面進行散熱。另外，能夠使位于基板的一個表面層的線圈圖案所產生的熱利用第I熱層間連接單元傳遞至位于另一個外表面層的第I散熱圖案，從該散熱圖案的表面進行散熱。另夕卜，能夠使位于基板內層的線圈圖案所產生的熱利用第2熱層間連接單元傳遞至位于另一個外表面層的第2散熱圖案，從該散熱圖案的表面進行散熱。此外，因為與位于內層的線圈圖案連接的第2散熱圖案的面積大于與位于一個表面層的線圈圖案連接的第I散熱圖案的面積，所以能夠使位于內層的線圈圖案所產生的熱從第2散熱圖案的表面容易地進行散熱。由此，在外表面層和內層上設置有線圈圖案的基板中，可容易釋放內層的熱，來提高散熱性能。
[0024]另外，本發明優選，在上述磁器件中散熱圖案彼此分體。
[0025]另外，本發明在上述磁器件中還可以具備對位于基板的不同層的線圈圖案彼此之間進行連接的電層間連接單元。
[0026]另外，本發明在磁器件中，還可以具備第3散熱圖案，其由設置于基板的另一個外表面層的導體構成，與位于另一個外表面層的線圈圖案連接，第3散熱圖案與第I以及第2散熱圖案分體，第I散熱圖案的面積大于第3散熱圖案的面積。
[0027]此外，本發明在上述磁器件中，可在基板的另一個外表面層上設置第2散熱圖案，在另一個外表面層側安裝有散熱器。
[0028]發明效果
[0029]根據本發明，在外表面層與內層內設置有線圈圖案的基板中，能夠容易釋放內層的熱，來提高散熱性能。
【附圖說明】
[0030]圖1是開關電源裝置的結構圖。
[0031]圖2是本發明實施方式的磁器件的分解立體圖。
[0032]圖3是圖2的基板的各個層的俯視圖。
[0033]圖4是圖2的磁器件的剖視圖。
【具體實施方式】
[0034]以下，參照附圖來說明本發明的實施方式。在各圖中對相同的部分或對應的部分標注同一符號。
[0035]圖1是開關電源裝置100的結構圖。開關電源裝置100是電動車(或混合電動車)用的DC-DC轉換器，在對高電壓的直流進行開關而轉換為交流之后，再轉換為低電壓的直流。以下進行詳細敘述。
[0036]開關電源裝置100的輸入端子T1、T2連接高電壓蓄電池50。高電壓蓄電池50的電壓例如是DC 220V?DC 400V。輸入至輸入端子Tl、Τ2的高電壓蓄電池50的直流電壓Vi在由濾波電路51去除了噪聲之后被提供給開關電路52。
[0037]開關電路52由例如具有FET (Field Effect Transistor:場效應晶體管)的公知的電路構成。開關電路52根據來自PffM驅動部58的PffM(Pulse Width Modulat1n:脈沖寬度調制)信號，使FET導通截止，對直流電壓進行開關動作。由此，將直流電壓轉換為高頻的脈沖電壓。
[0038]該脈沖電壓經由變壓器53被提供給整流電路54。整流電路54利用一對二極管D1、D2對脈沖電壓進行整流。向平滑電路55輸入由整流電路54整流后的電壓。平滑電路55利用扼流圈L以及電容C的濾波作用使整流電壓平滑，并作為低電壓的直流電壓輸出至輸出端子T3、T4。根據該直流電壓，將與輸出端子Τ3、Τ4連接的低壓蓄電池60充電至例如DC 12V。低壓蓄電池60的直流電壓被提供給未圖不的各種車載電氣部件。
[0039]另外，平滑電路55的輸出電壓Vo由輸出電壓檢測電路59檢測到之后，被輸出至PffM驅動部58。PffM驅動部58根據輸出電壓Vo對PffM信號的占空比進行運算，生成與該占空比相對應的PWM信號，將其輸出至開關電路52的FET的柵極。由此，進行用于使輸出電壓保持恒定的反饋控制。
[0040]控制部57控制PffM驅動部58的動作。在濾波電路51的輸出側連接電源56。電源56對高電壓蓄電池50的電壓進行降壓，對控制部57供給電源電壓(例如DC 12V)。
[0041]在上述開關電源裝置100中，采用后述的磁器件I作為平滑電路55的