[发明专利]线圈一体型开关电源模块

说明书

技术领域

本发明涉及具备具有初级-次级间的电力传输/电压变换功能的变压器的线圈一体型开关电源模块。

背景技术

在专利文献1、专利文献2、以及专利文献3中公开了在多个基板上形成初级绕组以及次级绕组的布线图案，在层叠了该多个基板的多层基板上设置贯通孔，并从该贯通孔两侧插入铁氧体磁芯的构造的薄片变压器、和使用该薄片变压器的绝缘型开关电源。

图1、图2示出了专利文献3的图3、图4。图1是绝缘型DC-DC转换器的等价电路图，图2是说明图1的电路的安装状态的构成立体图。在布线层20的中央部安装变压器T的磁芯，并且将FET或晶体管等开关元件Q1设置于变压器T的初级侧，将二极管D3、D4以及扼流线圈L1的磁芯部件设置于变压器T的次级侧。在布线层20的正下方隔着屏蔽层30，并在该屏蔽层的下层设置有线圈内部布线层12。

线圈内部布线层12是设置布线层20的层间连接孔和线圈层10或电容器层40之间的布线图案的层，若加上布线层20，则存在二层的布线区域。

线圈层10设置于线圈内部布线层12的下层，在此变压器T的初级绕组n1和次级绕组n2被层叠设置，并且位于受到安装于布线层20的磁芯T的磁影响的位置。此外，扼流线圈L1用的绕组n3也设置于线圈层10，并位于与扼流线圈L1的磁芯部件的配置位置相对应的位置。电容器层40设置于线圈内部布线层12的下层，在此设置有输出电容器C2。

专利文献3与专利文献1、2不同，构成变压器的线圈图案设置于层叠基板内部，在表层只安装了电子部件和铁氧体磁芯等。这种构造在线圈图案层的外侧需要布线层、屏蔽层，因此会在正面、背面设置合计至少4层无法使用于线圈的层，为了将线圈的导通电阻设计得足够低需要增加基板的层叠数，而若基板的层叠数增加则存在基板的制造成本大幅增加的问题。此外，伴随层叠数的增加，基板的厚度也增加，产生产品厚度增加的问题。另一方面，对于来自变压器或扼流线圈的磁通泄漏，只要注意在磁通泄漏明显的部位不配置噪声耐受量较低的电路，则能够比较容易地应对。因此，专利文献1、2所示的在基板表面也形成线圈图案的构造更普遍地得到了普及。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2000-260639号公报

专利文献2：JP特开2004-349293号公报

专利文献3：JP专利第3196187号公报

发明要解决的技术问题

具备在多层形成了渦状的线圈导体图案的层叠基板、和贯通该层叠基板而构成闭合磁路的磁芯的、现有的线圈一体型开关电源模块中存在如下问题。

在所述线圈一体型开关电源模块中，使用在多层形成了渦状的线圈导体图案的层叠基板、和贯通该层叠基板而构成闭合磁路的磁芯来形成变压器、或电感器，但在所述变压器、或电感器处理大功率的情况下，在渦状的线圈导体图案中流过大电流，线圈导体图案明显发热。所述线圈导体图案所发出的热向磁芯以及层叠基板的周围方向传热，从而从磁芯、层叠基板、线圈一体型开关电源模块的输入输出端子等向外部散热。

然而，所述线圈一体型开关电源模块以削减部件个数、小型化为目的之一而构成，所述层叠基板的尺寸也极力小型化。因此，伴随整体的小型化，在所述线圈导体图案中容易产生热集中。若由于线圈导体图案的热集中而超过构成层叠基板的材料的耐热温度，则导致层叠基板的变色或变形，可靠性大幅受损。此外，对安装在线圈导体图案的附近的部件也将产生不良影响。在没有安装用于对所述线圈一体型开关电源模块或者收纳该模块的框体进行冷却的风扇的情况下、或环境温度较高的情况下，散热问题变得严重。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种提高散热效果来缓和热集中，提高了层叠基板、以及周边部件的可靠性的线圈一体型开关电源模块。

解决课题的手段

本发明为了解决所述课题如下这样来构成。

线圈一体型开关电源模块具备：层叠基板，其在多个层上形成有渦状的线圈导体图案，在所述线圈导体图案的内侧以及外侧形成孔，并在外表面形成电路元件安装用电极(连接盘)；磁芯，其贯通所述层叠基板的形成于所述线圈导体图案的内侧以及外侧的孔而构成闭合磁路；和电路元件，其安装在所述电路元件安装用电极上，

在所述层叠基板的内层，形成有热扩散用导体图案，该热扩散用导体图案连续地扩展到所述线圈导体图案的形成区域以及所述线圈导体图案的形成区域的外侧，并且在所述磁芯所贯通的孔的周围不构成闭环路(不环绕)。