JP2016025690A - 電子モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも全体の高さを低くすることができる電子モジュールを提供する。
【解決手段】電子モジュール２は、回路基板４と、回路基板４に実装されているトランス６Ａとを備え、回路基板４には、トランス６Ａが実装される面から回路基板４の内側へ延びる空間としての切欠２２が設けられており、トランス６Ａは、少なくともその一部が切欠２２の中に位置付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子モジュールに関し、詳しくは、厚銅多層基板に電子部品を実装した電子モジュールに関する。

基板に各種電子部品を実装して形成される電子モジュールの一種としてＤＣ−ＤＣコンバーターが知られている。一般的なＤＣ−ＤＣコンバーターは、基板上にトランス等の電子部品が表面実装されている。このようなＤＣ−ＤＣコンバーターでは、回路に大電流が流れるので、回路基板としては、大電流への対応を可能とした大電流基板が用いられる。このような大電流基板に組み込まれる配線部材としては、一般的な銅箔ではなく、銅箔よりも厚い銅の板材、いわゆる厚銅板が用いられる。厚銅板は、電気抵抗が低く、放熱性に優れている。このような厚銅板を用いて形成される大電流基板としては、例えば、特許文献１に示される基板が知られている。

特開平８−２２２８３８号公報

大電流基板は、多層化されたものも多く使用されている。多層化された大電流基板である厚銅多層基板は、各層の厚銅板が厚いので、全体としての厚さは一般的な用途に用いられる回路基板に比べると厚くなる。このような厚銅多層基板に各種電子部品を表面実装すると、得られるＤＣ−ＤＣコンバーター等の電子モジュールは、その全体の高さが比較的高いものとなる。

昨今は、電子モジュールが組み込まれる製品自体の小型化が進められているため、電子モジュールにも小型化が望まれている。そこで、電子モジュールを小型化する対策の一つとして、なるべく高さの低い電子部品を使用することにより、電子モジュール全体の高さを低くすることが行われる。ここで、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバーターの場合、実装される電子部品のうちトランスが最も高さが高い電子部品であるので、なるべく高さの低いトランスを用いることが必要となる。

しかしながら、トランスは、コイルの巻き数の関係から、ある程度高さが必要となる電子部品であるので、トランス自体の高さを低くするのには限界がある。このため、トランスを表面実装する電子モジュールでは、全体の高さを低くすることが難しい。

本発明は、上記の事情に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、従来よりも全体の高さを低くすることができる電子モジュールを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、回路基板と、前記回路基板に実装されているトランスとを備え、前記回路基板には、前記トランスが実装される面から前記回路基板の内側に延びる空間が設けられており、前記トランスは、少なくともその一部が前記空間の中に位置付けられている、電子モジュールが提供される。

好ましくは、前記空間は、前記回路基板の側部に設けられた切欠である構成とする。

また、前記空間は、前記回路基板を貫通した貫通孔である構成とすることが好ましい。

本発明に係る電子モジュールは、回路基板と、この回路基板に実装されているトランスとを備えており、上記した回路基板には、トランスが実装される面から回路基板の内側に延びる空間が設けられており、上記したトランスは、少なくともその一部が上記した空間の中に位置付けられている。このため、回路基板上に突出するトランスの高さを低くすることができ、これにより電子モジュール全体としての高さを従来よりも低くすることができる。よって、本発明に係る電子モジュールは、この電子モジュール自体が組み込まれる装置の小型化に貢献する。

本発明の第１の実施形態に係る電子モジュールを示した斜視図である。 トランスの正面図である トランスの斜視図である。 第１の実施形態に係る電子モジュールの組立手順を示した斜視図である。 回路基板に実装されたトランスを拡大して示した側面図である。 本発明の第２の実施形態に係る電子モジュールを示した斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る電子モジュールに含まれるトランスを拡大して示した側面図である。

［第１の実施形態］
本発明を適用した電子モジュールとしてのＤＣ−ＤＣコンバーター（以下、コンバーターという）２の形態について、図面を参照しながら以下に説明する。

図１に示すように、コンバーター２は、回路基板４と、この回路基板４に実装された電子部品６とを備えている。

回路基板４に実装された電子部品６には、トランス６Ａの他、コンバーター２を構成するために必要な機能を備えた各種の電子機能部品（ＬＳＩ等）６Ｂが含まれている。

ここで、図２、３に示すように、トランス６Ａは、コイル等が内蔵されている直方体状のトランス本体８と、トランス本体８から突出した複数の電極端子１０とを備えている。

電極端子１０は、図２から明らかなように、トランス本体８の左側及び右側の側面１２，１４における、トランス本体８の上下方向の一方の端部側（図２では下側）に偏った位置から、これら側面１２，１４に直交する方向へ突出している。ここで、トランス本体８においては、電極端子１０が存在する側の端部を端子側端部１６、この端子側端部１６とは反対側の端部を頭部１８とする。これら電極端子１０は、クランク状に屈曲した形状をなしており、トランス本体８の左右に３本ずつの計６本が設けられている。このように、電極端子１０が屈曲しているトランス６Ａは、表面実装用のトランスである。なお、トランス６Ａは、コンバーター２に含まれる電子部品６のうち、高さ方向の寸法が一番大きい部品である。

次に、回路基板４は、多数の配線層が絶縁層を介して積層されてなる多層基板であり、全体としては、ほぼ矩形状をなしている。

配線層は、通常の銅箔よりも厚さが厚い厚銅板により形成された所定形状の配線パターンからなる。ここで、厚銅板としては、通常、３６〜２０００μｍの厚さの銅板が用いられる。この配線層は、回路基板の表面に位置付けられた外層回路パターンと、回路基板の内部に位置付けられた複数の内層回路パターンとを含んでいる。外層回路パターンと内層回路パターンとの間、及び、内層回路パターン同士の間には、それぞれ絶縁層が介在しており、更に、回路基板の表面は半田レジストで被覆されている。また、これら外層回路パターン及び内層回路パターンは、所定箇所がビアホールを介して電気的に接続されている。なお、内層回路パターンの数は特に限定されるものではない。従って、多層基板の層数は特に限定されない。

上記した半田レジストは、外層回路パターン上の所定箇所が剥離されており、部分的に外層回路パターンが露出している。この露出した部分は、実装される電子部品の電極端子が半田付けされるランド２０となる。つまり、このランド２０に電子部品６の電極端子が電気的に接続され、電子部品６が回路基板４に実装されている。

ここで、回路基板４にトランス６Ａを実装する態様について詳しく説明する。
まず、回路基板４においては、トランス６Ａが実装される面から回路基板４の内側に延びる空間としての切欠２２が設けられている。なお、本発明において、回路基板におけるトランスが実装される面とは、トランスの電極端子が接続されるランドが設けられている面を指す。

上記した切欠２２は、図４に示すように、回路基板４の側部２４において回路基板４の一方の面２６から他方の面２８にかけて延びており、平面視形状が矩形状である。この切欠２２の大きさは、トランス６Ａのトランス本体８の部分を、余裕を持って収容でき、且つ、トランス６Ａの電極端子１０が切欠２２の周縁部３０で係止される程度の大きさに設定されている。

また、この切欠２２の周縁部３０には、図４から明らかなように、トランス６Ａの電極端子１０と接続されるランド２０が形成されている。

トランス６Ａは、上記したような切欠２２の中に位置付けられる。詳しくは、トランス６Ａにつき、端子側端部１６を上側にし、頭部１８を下側にした状態で、トランス本体８を、頭部１８側から切欠２２の中に挿入する。そして、それぞれ対応するランド２０と電極端子１０とを当接させた後、半田付けする。これにより、図１に示すように、切欠２２の中にトランス本体８が位置付けられた状態でトランス６Ａが回路基板４に実装された、本発明に係るコンバーター２が得られる。

このように、トランス６Ａが回路基板４の切欠２２内に収容されて実装されることにより（図５参照）、従来のようにトランス６Ａを回路基板４上に実装した場合に比べ、コンバーター２の全体としての高さを低く抑えることができる。本発明においては、表面実装用のトランス６Ａを頭部１８と端子側端部１６とを逆向きにするだけで、そのまま使用することができるので、電子部品の汎用性を保ちつつコンバーター２の全体としての低背化を実現することができる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態に係るコンバーター３２は、第１の実施形態に係るコンバーター２と対比したとき、回路基板４に設けられた空間の形態が異なり、それ以外の部分については、第１の実施形態のコンバーター２と同様である。それ故、第２の実施形態に係るコンバーター３２を説明するに当たり、既に説明した第１の実施形態のコンバーター２と同一の機能を発揮する部材および部位には同一の参照符号を付して、これらの説明は省略し、相違する点のみを説明する。

コンバーター３２は、図６に示すように、回路基板４に設けられた空間として、貫通孔３４を備えている。詳しくは、貫通孔３４は、回路基板４の側部２４以外の部分において、回路基板４の厚さ方向に沿って一方の面２６から他方の面２８にかけて穿設されている。貫通孔３４は、平面視形状が矩形状である。この貫通孔３４の大きさは、トランス６Ａのトランス本体８の部分を、余裕を持って収容でき、且つ、トランス６Ａの電極端子１０が貫通孔３４の周縁部３６で係止される程度の大きさに設定されている。

このような貫通孔３４は、回路基板４の中央部など任意の場所に形成することができ、コンバーター３２の設計の自由度を高めることができる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態に係るコンバーター３８は、第１の実施形態に係るコンバーター２と対比したとき、トランスの形態が異なり、それ以外の部分については、第１の実施形態のコンバーター２と同様である。それ故、第３の実施形態に係るコンバーター３８を説明するに当たり、既に説明した第１の実施形態のコンバーター２と同一の機能を発揮する部材および部位には同一の参照符号を付して、これらの説明は省略し、相違する点のみを説明する。

コンバーター３８に用いられるトランス６Ｃとしては、電極端子４２の形状がクランク状に屈曲しているものではなく、図７に示すように、屈曲部を備えていないストレートタイプの電極端子４２を備えている。つまり、トランス６Ｃは、トランス６Ａの場合のような電極端子１０の屈曲部が無いので、切欠２２内のスペースをより有効に使うことができる。したがって、屈曲部の収容に用いていたスペースの分だけ、トランス本体４４の容積を拡大でき、より大型のトランス６Ｃを収容することができる。

なお、本発明は、上記した第１〜３の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明に係る回路基板に設けられる空間は、その中にトランスを位置付けられるものであれば、切欠２２や貫通孔３４に限定されるものではなく、貫通していない有底の穴であってもよい。

２ コンバーター
４ 回路基板
６ 電子部品
６Ａ トランス
６Ｂ 電子機能部品
６Ｃ トランス
８ トランス本体
１０ 電極端子
１６ 端子側端部
１８ 頭部
２２ ランド
２２ 切欠
３４ 貫通孔

Claims (3)

1. 回路基板と、
   前記回路基板に実装されているトランスとを備え、
   前記回路基板には、前記トランスが実装される面から前記回路基板の内側に延びる空間が設けられており、
   前記トランスは、少なくともその一部が前記空間の中に位置付けられている、電子モジュール。
2. 前記空間は、前記回路基板の側部に設けられた切欠である、請求項１に記載の電子モジュール。
3. 前記空間は、前記回路基板を貫通した貫通孔である、請求項１に記載の電子モジュール。

Images