コイルモジュール、及び該コイルモジュールを備えた電子機器
【課題】本発明は、薄型化・小型化できるコイルモジュール、該コイルモジュールを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】本発明に係るコイルモジュール１は、平板状のコイル２と、該コイル２と電気的に接続し、コイル２で伝送する電力を制御する複数の電子部品を実装した回路基板４と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体３とを備える。コイル２を樹脂構造体３の一面側に偏って内蔵し、回路基板４をコイル２に対して水平方向に配置して、少なくとも回路基板４の一部を樹脂構造体３に内蔵してある。
【解決手段】本発明に係るコイルモジュール１は、平板状のコイル２と、該コイル２と電気的に接続し、コイル２で伝送する電力を制御する複数の電子部品を実装した回路基板４と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体３とを備える。コイル２を樹脂構造体３の一面側に偏って内蔵し、回路基板４をコイル２に対して水平方向に配置して、少なくとも回路基板４の一部を樹脂構造体３に内蔵してある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルモジュール、及び該コイルモジュールを備えた電子機器に関し、特に非接触型電力伝送用のコイルモジュール、及び該コイルモジュールを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触で電力を伝送して充電する通信機等の電子機器が開発されている。電子機器において非接触で電力を伝送するためには、電力送信側の電子機器と、電力受信側の電子機器とのそれぞれに非接触型電力伝送用のコイルモジュールを設ける必要がある。例えば、特許文献１では、回路基板の上に、コイルと、伝送する電力を制御する複数の電子部品とを実装したコイルモジュールが開示されている。また、特許文献２には、コイルの上に、伝送する電力を制御する複数の電子部品を実装した回路基板を重ねたコイルモジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−３３５４４３号公報
【特許文献２】特開２００５−２６０１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、近年、電子機器は、小型化、軽量化が進められているため、電子機器に設けるコイルモジュールも小型化、軽量化する必要がある。しかし、コイルモジュールは、コイルの直径を小さくすると電力を伝送する能力が低下するため、コイルの直径を小さくするには限界があった。そのため、コイルモジュールの小型化は、電力を伝送する能力を維持しつつ、コイルモジュールの厚みを薄くする薄型化が重要となる。
【０００５】
例えば、特許文献１に開示してあるコイルモジュールでは、コイルが回路基板の上に実装されており、コイルと回路基板とを合わせた厚みよりも薄くすることはできない。また、特許文献２に開示してあるコイルモジュールでは、複数の電子部品を実装した回路基板をコイルの上に重ねており、コイルと複数の電子部品を実装した回路基板とを合わせた厚みよりも薄くすることはできない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電力を伝送する能力を維持しつつ、薄型化・小型化することができるコイルモジュール、該コイルモジュールを備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために第１発明に係るコイルモジュールは、平板状のコイルと、該コイルと電気的に接続し、前記コイルで伝送する電力を制御する複数の電子部品を実装した回路基板と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体とを備え、前記コイルを前記樹脂構造体の一面側に偏って内蔵し、前記回路基板を前記コイルに対して水平方向に配置して、少なくとも前記回路基板の一部を前記樹脂構造体に内蔵してある。
【０００８】
また、第２発明に係るコイルモジュールは、第１発明において、前記コイルは、前記樹脂構造体の前記一面側において、一部が外部へ露出している。
【０００９】
また、第３発明に係るコイルモジュールは、第１又は第２発明において、前記回路基板は、前記樹脂構造体の前記一面側において、一部が外部へ露出している。
【００１０】
また、第４発明に係るコイルモジュールは、第１乃至第３発明のいずれか一つにおいて、前記樹脂構造体は、複数の前記電子部品を実装してある前記回路基板の領域に、開口部を設けてある。
【００１１】
また、第５発明に係るコイルモジュールは、第４発明において、前記樹脂構造体は、前記開口部を覆うシール材を備える。
【００１２】
また、第６発明に係るコイルモジュールは、第１乃至第５発明のいずれか一つにおいて、前記回路基板は、外部との接続のためのコネクタを設けてある。
【００１３】
また、第７発明に係るコイルモジュールは、第１乃至第６発明のいずれか一つにおいて、複数の前記電子部品は、前記回路基板に形成された端子に電気的に接続して、前記回路基板に実装してある。
【００１４】
また、第８発明に係るコイルモジュールは、第１乃至第７発明のいずれか一つにおいて、前記回路基板に形成された前記端子に電気的に接続するサブ回路基板をさらに備え、複数の前記電子部品は、前記サブ回路基板に形成された端子に電気的に接続して、前記サブ回路基板を介して前記回路基板に実装してある。
【００１５】
また、第９発明に係るコイルモジュールは、第１乃至第８発明のいずれか一つにおいて、前記回路基板は水平方向に凹部を有し、前記回路基板の前記凹部と前記コイルの一部とが重なるように前記コイルと前記回路基板とを配置してある。
【００１６】
また、第１０発明に係る電子機器は、第１乃至第９発明のいずれか一つのコイルモジュールを備える。
【００１７】
第１発明では、平板状のコイルと、複数の電子部品を実装した回路基板と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体とを備えるコイルモジュールにおいて、コイルを樹脂構造体の一面側に偏って内蔵し、回路基板をコイルに対して水平方向に配置して、少なくとも回路基板の一部を樹脂構造体に内蔵してあるので、コイルと回路基板とが重なることなく、必要なコイルの直径を確保して電力を伝送する能力を維持しつつ、コイルモジュールを薄型化・小型化することができる。
【００１８】
第２発明では、コイルは、樹脂構造体のコイルを偏って内蔵している一面側において、一部が外部へ露出しているので、コイルが露出している樹脂構造体の一面側から電力を伝送することで、効率よく電力を伝送することができる。
【００１９】
第３発明では、回路基板は、樹脂構造体のコイルを偏って内蔵している一面側において、一部が外部へ露出しているので、コイルの一面と回路基板の一面とを同一面上に配置して、よりコイルモジュールを薄型化・小型化することができる。
【００２０】
第４発明では、樹脂構造体は、複数の電子部品を実装してある回路基板の領域に、開口部を設けてあるので、樹脂構造体を形成する工程で電子部品と回路基板とを接続するはんだが加熱により再溶融し、微細な隙間にしみ出して電子部品に短絡を生じさせる現象（はんだフラッシュ）を防止することができる。また、複数の電子部品は、磁性体材料を含有する樹脂構造体の開口部が形成する壁に囲まれているので、コイルから複数の電子部品へ与える電磁波の影響を減らして、安定した動作が可能となる。
【００２１】
第５発明では、樹脂構造体は、開口部を覆うシール材を備えるので、樹脂構造体の開口部から複数の電子部品へ与えるコイルからの電磁波の影響を減らして、電子部品の安定した動作が可能となる。
【００２２】
第６発明では、回路基板は、外部との接続のためのコネクタを設けてあるので、該コネクタを用いてコイルモジュールを電子機器に取り付けることが容易になる。
【００２３】
第７発明では、複数の電子部品は、回路基板に形成された端子に電気的に接続して、回路基板に実装してあるので、複数の電子部品を実装した回路基板の高さを抑え、コイルモジュールをより薄型化・小型化することができる。
【００２４】
第８発明では、回路基板に形成された端子に電気的に接続するサブ回路基板をさらに備え、複数の電子部品は、サブ回路基板に形成された端子に電気的に接続して、サブ回路基板を介して回路基板に実装してあるので、サブ回路基板を変更するだけで回路基板に実装する複数の電子部品の構成を変更することができる。
【００２５】
第９発明では、回路基板は水平方向に凹部を有し、回路基板の凹部とコイルの一部とが重なるようにコイルと回路基板とを配置してあるので、水平方向に配置したコイルと回路基板とを合わせた長さを短くすることができ、コイルモジュールを小型化することができる。
【００２６】
第１０発明では、第１乃至第９発明のいずれか一つのコイルモジュールを備えるので、コイルモジュールを薄型化・小型化することで、電子機器自体を薄型化・小型化することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るコイルモジュールでは、平板状のコイルと、複数の電子部品を実装した回路基板と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体とを備えるコイルモジュールにおいて、コイルを樹脂構造体の一面側に偏って内蔵し、回路基板をコイルに対して水平方向に配置して、少なくとも回路基板の一部を樹脂構造体に内蔵してあるので、コイルと回路基板とが重なることなく、必要なコイルの直径を確保して電力を伝送する能力を維持しつつ、コイルモジュールを薄型化・小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るコイルモジュールの平面図である。
【図２】図１に示すコイルモジュールのＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るコイルモジュールの製造方法を説明するための概略図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るコイルモジュールの構成を示す平面図である。
【図５】図４に示すコイルモジュールのＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るコイルモジュールの構成を示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係るコイルモジュールの構成を示す平面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係るコイルモジュールの別の構成を示す平面図である。
【図９】本発明の実施の形態５に係るコイルモジュールの構成を示す平面図である。
【図１０】本実施の形態６に係る電子機器の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態におけるコイルモジュール、及び該コイルモジュールを備えた電子機器について、図面を用いて具体的に説明する。以下の実施の形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、実施の形態の中で説明されている特徴的事項の組み合わせの全てが解決手段の必須事項であるとは限らないことは言うまでもない。
【００３０】
なお、本発明の実施の形態に係るコイルモジュールには、電力送信側の電子機器に用いるコイルモジュールと電力受信側の電子機器に用いるコイルモジュールとがあるが、以下の説明では、特に明記しない限り、いずれのコイルモジュールであるかは問わないものとする。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るコイルモジュールの平面図である。図１（ａ）は、樹脂構造体３からコイル２が露出していない側の平面図、図１（ｂ）は、樹脂構造体３からコイル２が露出している側の平面図である。図２は、図１に示すコイルモジュール１のＡ−Ａ断面図である。図１、図２に示すように、コイルモジュール１は、平板状のコイル２と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体３と、コイル２と電気的に接続し、コイル２で伝送する電力を制御する複数の電子部品４１、・・・を実装した回路基板４とを備えている。
【００３２】
コイル２は、銅線等の導体を、同一平面で渦巻状に形成している。なお、コイル２の外形は、略円形に形成しているが、略楕円形に形成しても、略四角形に形成しても良い。
【００３３】
樹脂構造体３は、フェライト等の磁性体材料を粉体にして混練した硬化性樹脂が平板状に成形されている。また、コイル２は、樹脂構造体３の一面である一方の面（電磁結合する面）３１側に偏って内蔵されている。つまり、コイル２から樹脂構造体３の一方の面３１までの厚みを、コイル２から樹脂構造体３の一方の面３１とは反対側の他方の面までの厚みに比べて薄くしている。
【００３４】
特に、本実施の形態１に係るコイルモジュール１では、図１（ｂ）及び図２に示すように、コイル２から樹脂構造体３の一方の面３１までの厚みを薄くすることで、樹脂構造体３の一方の面３１においてコイル２の一部が外部へ露出している。一方の面３１においてコイル２の一部が外部へ露出している場合、コイル２が、樹脂構造体３の一方の面３１以外の全ての面において、磁性体材料を含有する硬化性樹脂で覆われることで、一方の面３１以外の全ての面に生じるコイル２の磁束を樹脂構造体３内に閉じ込めることができ、コイル２における樹脂構造体３の一方の面３１方向へのインダクタンスの特性を高くするとともに、一方の面３１以外の全ての面の磁気シールド機能を高くすることができる。
【００３５】
回路基板４は、コイル２に対して水平方向に配置して、少なくとも回路基板４の一部を樹脂構造体３に内蔵してある。特に、本実施の形態１に係るコイルモジュール１では、図１（ｂ）及び図２に示すように、樹脂構造体３の一方の面３１において回路基板４の一部が外部へ露出し、樹脂構造体３の一方の面３１において、コイル２の一面と回路基板４の一面とを同一面上（水平方向）に配置しているので、よりコイルモジュール１を薄型化・小型化することができる。
【００３６】
回路基板４は、コイル２で伝送する電力を制御する複数の電子部品４１を実装しており、例えば、電力受信側の電子機器に用いるコイルモジュール１では、少なくとも整流回路、レギュレータ回路、充電制御回路を構成する電子部品４１を実装し、電力送信側の電子機器に用いるコイルモジュール１では、少なくとも電力制御回路、インバータ回路を構成する電子部品４１を実装する。実施の形態１に係る回路基板４は、複数の電子部品４１、・・・を回路基板４に形成された端子に電気的に接続するのではなく、回路基板４に形成された端子に電気的に接続するサブ回路基板４２に形成された端子に電気的に接続し、サブ回路基板４２を介して回路基板４に実装してある。そのため、回路基板４に形成された端子のパターンを変更することなく、サブ回路基板４２を変更するだけで回路基板４に実装する複数の電子部品４１、・・・の構成（例えば、電力受信側の電子機器に用いる構成や電力送信側の電子機器に用いる構成）を変更することができる。なお、サブ回路基板４２と、サブ回路基板４２に実装してある複数の電子部品４１とで回路モジュール（給電回路）４３を構成する。
【００３７】
回路基板４は、外部との接続のためのコネクタ４４を設けてある。コネクタ４４を用いてコイルモジュール１を電子機器に取り付けることが容易になる。樹脂構造体３は、回路モジュール４３及びコネクタ４４を設けてある（複数の電子部品を実装してある）回路基板４の領域に、開口部３２を設けてある。樹脂構造体３に開口部３２を設けてあることで、樹脂構造体３を形成する工程で電子部品４１とサブ回路基板４２とを接続するはんだが加熱により再溶融し、微細な隙間にしみ出して電子部品４１に短絡を生じさせる現象（はんだフラッシュ）を防止することができる。また、複数の電子部品４１、・・・は、磁性体材料を含有する樹脂構造体３の開口部３２が形成する壁に囲まれているので、コイル２から複数の電子部品４１、・・・へ与える電磁波の影響を減らして、安定した動作が可能となる。なお、コイル２は、樹脂構造体３の開口部３２から外部へ露出した線材２１を回路基板４に電気的に接続している。
【００３８】
図３は、本発明の実施の形態１に係るコイルモジュール１の製造方法を説明するための概略図である。図３（ａ）では、銅線等の導体を渦巻状に形成しているコイル２を準備する。準備したコイル２は、一の方向から線材２１が引き出されている。図３（ｂ）では、コイル２から引き出された線材２１を、回路基板４に形成されたコイル接続端子４５にはんだ等で接続する。回路基板４には、コイル接続端子４５以外に、回路モジュール接続端子４６、コネクタ接続端子４７、それぞれの端子間を接続する配線４８を形成してある。図３（ｃ）では、回路モジュール４３を回路基板４に形成された回路モジュール接続端子４６に、コネクタ４４を回路基板４に形成されたコネクタ接続端子４７にそれぞれはんだ等で接続する。
【００３９】
図３（ｄ）では、コイル２、回路モジュール４３、コネクタ４４をそれぞれ接続した回路基板４を金型にセットし、金型に、軟化する温度に加熱した、磁性体材料を含有した硬化性樹脂を充填して硬化させて、平板状の樹脂構造体３を形成する。そして、樹脂構造体３によって、コイル２及び回路基板４を一体化して固定する。なお、図３（ｄ）で用いる金型は、樹脂構造体３の一方の面３１においてコイル２及び回路基板４の一部が外部へ露出し、樹脂構造体３に開口部３２を設けることが可能な金型である。なお、回路モジュール４３及びコネクタ４４は、平板状の樹脂構造体３を形成する前に回路基板４に設けてある場合に限定されるものではなく、平板状の樹脂構造体３を形成した後に回路基板４に設けても良い。平板状の樹脂構造体３を形成した後に、回路モジュール４３及びコネクタ４４を回路基板４に設ける場合、回路モジュール４３及びコネクタ４４は、平板状の樹脂構造体３を形成するときの熱の影響を受けないため、熱に弱い電子部品４１やコネクタ４４を利用することが可能になる。
【００４０】
以上のように、本発明の実施の形態１に係るコイルモジュール１は、平板状のコイル２と、複数の電子部品４１、・・・を実装した回路基板４と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体３とを備え、コイル２を樹脂構造体３の一方の面３１側に偏って内蔵し、回路基板４をコイル２に対して水平方向に配置して、少なくとも回路基板４の一部を樹脂構造体３に内蔵してあるので、コイル２と回路基板４とが重なることなく、必要なコイル２の直径を確保して電力を伝送する能力を維持しつつ、コイルモジュール１を薄型化・小型化することができる。
【００４１】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るコイルモジュール１の構成を示す平面図である。図５は、図４に示すコイルモジュール１のＢ−Ｂ断面図である。図４及び図５に示すように、本実施の形態２に係るコイルモジュール１は、実施の形態１に係るコイルモジュール１と同様、平板状のコイル２と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体３と、コイル２と電気的に接続し、コイル２で伝送する電力を制御する複数の電子部品４１、・・・を実装した回路基板４とを備えている。なお、図４及び図５に示すコイルモジュール１において、実施の形態１の図１及び図２に示したコイルモジュール１と同じ構成要素については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４２】
本発明の実施の形態２に係るコイルモジュール１は、回路モジュール４３を設けてある回路基板４の領域に設けた樹脂構造体３の開口部３２ａを覆うシール材５を備えている。シール材５は、電磁波が透過しない材料であれば良く、例えば金属箔等である。回路モジュール４３を設けてある回路基板４の領域に設けた樹脂構造体３の開口部３２ａをシール材５で覆うことにより、樹脂構造体３の開口部３２ａから回路基板４に実装した複数の電子部品４１へ与えるコイル２からの電磁波の影響を減らすことができる。
【００４３】
なお、本発明の実施の形態２に係るコイルモジュール１では、回路モジュール４３を設けてある回路基板４の領域に設けた樹脂構造体３の開口部３２ａをシール材５で隙間なく覆うために、回路モジュール４３を設けてある回路基板４の領域に設けた樹脂構造体３の開口部３２ａと、コネクタ４４を設けてある回路基板４の領域に設けた樹脂構造体３の開口部３２ｂとに分けて設けてあるが、これに限定されるものではない。図１（ａ）に示したように、回路モジュール４３及びコネクタ４４を設けてある回路基板４の領域に、樹脂構造体３の開口部３２を設けて、回路モジュール４３を設けてある回路基板４の領域のみをシール材５で覆っても良い。
【００４４】
以上のように、本発明の実施の形態２に係るコイルモジュール１は、樹脂構造体３の開口部３２ａを覆うシール材５を備えるので、樹脂構造体３の開口部３２ａから回路基板４に実装した複数の電子部品４１へ与えるコイル２からの電磁波の影響を減らして、回路基板４に実装した複数の電子部品４１の安定した動作が可能となる。
【００４５】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係るコイルモジュール１の構成を示す平面図である。図６（ａ）は、平板状の樹脂構造体３を形成する前のコイルモジュール１の構成を示す平面図、図６（ｂ）は、平板状の樹脂構造体３を形成した後のコイルモジュール１の構成を示す平面図である。図６に示すように、本実施の形態３に係るコイルモジュール１は、実施の形態１に係るコイルモジュール１と同様、平板状のコイル２と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体３と、コイル２と電気的に接続し、コイル２で伝送する電力を制御する複数の電子部品４１、・・・を実装した回路基板４とを備えている。なお、図６に示すコイルモジュール１において、実施の形態１の図１及び図２に示したコイルモジュール１と同じ構成要素については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４６】
本発明の実施の形態３に係る複数の電子部品４１は、実施の形態１に係る複数の電子部品４１とは異なり、回路基板４に形成された端子に電気的に接続して、回路基板４に実装してある。つまり、本実施の形態３に係るコイルモジュール１では、複数の電子部品４１をサブ回路基板４２を介して回路基板４に実装してあるのではなく、サブ回路基板４２を設けずに直接回路基板４に実装してある。そのため、複数の電子部品を実装した回路基板４の高さは、サブ回路基板４２の高さ分だけ抑えることができる。なお、複数の電子部品４１を、回路基板４に形成された端子にはんだ等で接続する。
【００４７】
以上のように、本発明の実施の形態３に係るコイルモジュール１は、複数の電子部品４１が、回路基板４に形成された端子に電気的に接続して、回路基板４に実装してあるので、複数の電子部品を実装した回路基板４の高さを抑え、コイルモジュール１をより薄型化・小型化することができる。
【００４８】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係るコイルモジュール１の構成を示す平面図である。図７（ａ）は、平板状の樹脂構造体３を形成する前のコイルモジュール１の構成を示す平面図、図７（ｂ）は、平板状の樹脂構造体３を形成した後のコイルモジュール１の構成を示す平面図である。図７に示すように、本実施の形態４に係るコイルモジュール１は、実施の形態２に係るコイルモジュール１と同様、平板状のコイル２と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体３と、コイル２と電気的に接続し、コイル２で伝送する電力を制御する複数の電子部品４１、・・・を実装した回路基板４とを備えている。なお、図７に示すコイルモジュール１において、実施の形態２の図４に示したコイルモジュール１と同じ構成要素については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。但し、図７に示すコイルモジュール１は、開口部３２ａを覆うシール材５を備えていない。
【００４９】
本発明の実施の形態４に係る回路基板４は、実施の形態１に係る回路基板４と異なり、水平方向に凹部４９を有している。そして、本発明の実施の形態４に係るコイルモジュール１は、回路基板４の凹部４９にコイル２の一部を収容し、凹部４９とコイル２の一部とが重なるようにコイル２と回路基板４とを配置してある。つまり、回路基板４に凹部４９を設けた分だけ、コイル２を回路基板４の近傍に近づけて配置することができる。そのため、本発明の実施の形態４に係るコイルモジュール１は、回路基板４に実装してある複数の電子部品４１の構成が同じであれば、回路基板４に凹部４９を設けた分だけ、水平方向に配置したコイル２と回路基板４とを合わせた長さを短くすることができる。なお、回路基板４の凹部４９は、回路モジュール４３及びコネクタ４４を設けてある回路基板４の領域と重ならない範囲で設けることが好ましい。
【００５０】
以上のように、本発明の実施の形態４に係るコイルモジュール１は、回路基板４は水平方向に凹部４９を有し、回路基板４の凹部４９とコイル２の一部とが重なるようにコイル２と回路基板４とを配置してあるので、水平方向に配置したコイル２と回路基板４とを合わせた長さを短くすることができ、コイルモジュール１を小型化することができる。
【００５１】
なお、図８は、本発明の実施の形態４に係るコイルモジュール１の別の構成を示す平面図である。図８（ａ）は、平板状の樹脂構造体３を形成する前のコイルモジュール１の別の構成を示す平面図、図８（ｂ）は、平板状の樹脂構造体３を形成した後のコイルモジュール１の別の構成を示す平面図である。図８に示すコイルモジュール１の回路基板４００からコイル２への水平方向の長さが、図１に示すコイルモジュール１の回路基板４からコイル２への水平方向の長さと略同じである。しかし、図８に示す回路基板４００は、水平方向に凹部４９を有しているので、回路基板４００に凹部４９を設けた分だけ、図１に示す回路基板４に比べて面積が広くなる。すなわち、回路基板４００の凹部４９にコイル２の一部を収容して、凹部４９とコイル２の一部が重なるように配置しているので、回路基板４００の面積を広くすることができる。そのため、図８に示す回路基板４００は、図１に示す回路基板４に比べて回路モジュール４３を設けることができる回路基板４００の領域が広くなり、より多くの電子部品４１を実装することができる。
【００５２】
（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５に係るコイルモジュール１の構成を示す平面図である。図９（ａ）は、平板状の樹脂構造体３を形成する前のコイルモジュール１の構成を示す平面図、図９（ｂ）は、平板状の樹脂構造体３を形成した後のコイルモジュール１の構成を示す平面図である。図９に示すように、本実施の形態５に係るコイルモジュール１は、実施の形態３に係るコイルモジュール１と同様、平板状のコイル２と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体３と、コイル２と電気的に接続し、コイル２で伝送する電力を制御する複数の電子部品４１、・・・を実装した回路基板４とを備えている。なお、図９に示すコイルモジュール１において、実施の形態３の図６に示したコイルモジュール１と同じ構成要素については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５３】
本発明の実施の形態５に係る回路基板４は、実施の形態３に係る回路基板４と異なり、コイル２側の一辺を含む一部分のみ平板状の樹脂構造体３に内蔵し、他辺の部分は樹脂構造体３に内蔵していない。本発明の実施の形態５に係るコイルモジュール１は、回路基板４の一部分のみ樹脂構造体３に内蔵してあるので、樹脂構造体３を形成するために使用する磁性体材料を含有する硬化性樹脂の量を減らすことができる。なお、樹脂構造体３は、コイル２側の一辺を含む一部分のみを回路基板４に内蔵する場合に限定されるものではなく、例えば、他辺の部分を回路基板４に内蔵する場合であっても良い。
【００５４】
以上のように、本発明の実施の形態５に係るコイルモジュール１は、回路基板４の一部のみ樹脂構造体３に内蔵してあるので、樹脂構造体３を形成するために使用する磁性体材料を含有する硬化性樹脂の量を減らすことができ、製造コストを低減することができる。なお、本発明の実施の形態５に係るコイルモジュール１は、複数の電子部品４１が、回路基板４に形成された端子に電気的に接続して、回路基板４に実装してある構成に限定されるもではなく、複数の電子部品４１が、サブ回路基板４２に形成された端子に電気的に接続して、サブ回路基板４２を介して回路基板４に実装してある構成でも良い。
【００５５】
（実施の形態６）
図１０は、本実施の形態６に係る電子機器の構成を示す概略図である。図１０（ａ）は、コイルモジュール１を設けた電子機器６の蓋部６１の構成を示す概略図、図１０（ｂ）は、電子機器６の蓋部６１と本体部６２とを嵌合する前の構成を示す概略図、図１０（ｃ）は、電子機器６の蓋部６１と本体部６２とを嵌合した後の構成を示す概略図をそれぞれ示している。図１０（ａ）に示す蓋部６１は、本体部６２に内蔵される側の面にコイルモジュール１を設けてある。コイルモジュール１は、コイル２の一部が外部へ露出している樹脂構造体３の一方の面３１を蓋部６１に接着剤等を用いて貼り付けてある。コイル２の一部が外部へ露出している樹脂構造体３の一方の面３１を蓋部６１に貼り付けることで、電力を伝送するコイル２との間の距離を短くすることができ、効率良く電力を伝送することができる。なお、コイルモジュール１は、実施の形態１乃至５のいずれかに係るコイルモジュール１であり、同じ構成要素については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５６】
図１０（ｂ）に示すように、図１０（ａ）に示したコイルモジュール１を設けた電子機器６の蓋部６１は、電子機器６の本体部６２の電池収納部６３に嵌合する。電池収納部６３には、電池６４が収納されている。図１０（ｃ）に示すように、電子機器６の蓋部６１と本体部６２とを嵌合することで、蓋部６１と電池６４との間にコイルモジュール１が収納される。蓋部６１と電池６４との間に設けてあるコイルモジュール１を収納するスペースは、実施の形態１乃至５で説明したようにコイルモジュール１を薄型化・小型化することで、薄型化・小型化することができる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態６に係る電子機器６は、実施の形態１乃至５のいずれかに係るコイルモジュール１を備えるので、電子機器６のコイルモジュール１を収納するスペースを薄型化・小型化することができ、コイルモジュール１を備えた電子機器６自体を薄型化・小型化することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ コイルモジュール
２ コイル
３ 樹脂構造体
４、４００ 回路基板
５ シール材
６ 電子機器
２１ 線材
３２、３２ａ、３２ｂ 開口部
４１ 電子部品
４２ サブ回路基板
４３ 回路モジュール
４４ コネクタ
４５ コイル接続端子
４６ 回路モジュール接続端子
４７ コネクタ接続端子
４８ 配線
４９ 凹部
６１ 蓋部
６２ 本体部
６３ 電池収納部
６４ 電池
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルモジュール、及び該コイルモジュールを備えた電子機器に関し、特に非接触型電力伝送用のコイルモジュール、及び該コイルモジュールを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触で電力を伝送して充電する通信機等の電子機器が開発されている。電子機器において非接触で電力を伝送するためには、電力送信側の電子機器と、電力受信側の電子機器とのそれぞれに非接触型電力伝送用のコイルモジュールを設ける必要がある。例えば、特許文献１では、回路基板の上に、コイルと、伝送する電力を制御する複数の電子部品とを実装したコイルモジュールが開示されている。また、特許文献２には、コイルの上に、伝送する電力を制御する複数の電子部品を実装した回路基板を重ねたコイルモジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−３３５４４３号公報
【特許文献２】特開２００５−２６０１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、近年、電子機器は、小型化、軽量化が進められているため、電子機器に設けるコイルモジュールも小型化、軽量化する必要がある。しかし、コイルモジュールは、コイルの直径を小さくすると電力を伝送する能力が低下するため、コイルの直径を小さくするには限界があった。そのため、コイルモジュールの小型化は、電力を伝送する能力を維持しつつ、コイルモジュールの厚みを薄くする薄型化が重要となる。
【０００５】
例えば、特許文献１に開示してあるコイルモジュールでは、コイルが回路基板の上に実装されており、コイルと回路基板とを合わせた厚みよりも薄くすることはできない。また、特許文献２に開示してあるコイルモジュールでは、複数の電子部品を実装した回路基板をコイルの上に重ねており、コイルと複数の電子部品を実装した回路基板とを合わせた厚みよりも薄くすることはできない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電力を伝送する能力を維持しつつ、薄型化・小型化することができるコイルモジュール、該コイルモジュールを備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために第１発明に係るコイルモジュールは、平板状のコイルと、該コイルと電気的に接続し、前記コイルで伝送する電力を制御する複数の電子部品を実装した回路基板と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体とを備え、前記コイルを前記樹脂構造体の一面側に偏って内蔵し、前記回路基板を前記コイルに対して水平方向に配置して、少なくとも前記回路基板の一部を前記樹脂構造体に内蔵してある。
【０００８】
また、第２発明に係るコイルモジュールは、第１発明において、前記コイルは、前記樹脂構造体の前記一面側において、一部が外部へ露出している。
【０００９】
また、第３発明に係るコイルモジュールは、第１又は第２発明において、前記回路基板は、前記樹脂構造体の前記一面側において、一部が外部へ露出している。
【００１０】
また、第４発明に係るコイルモジュールは、第１乃至第３発明のいずれか一つにおいて、前記樹脂構造体は、複数の前記電子部品を実装してある前記回路基板の領域に、開口部を設けてある。
【００１１】
また、第５発明に係るコイルモジュールは、第４発明において、前記樹脂構造体は、前記開口部を覆うシール材を備える。
【００１２】
また、第６発明に係るコイルモジュールは、第１乃至第５発明のいずれか一つにおいて、前記回路基板は、外部との接続のためのコネクタを設けてある。
【００１３】
また、第７発明に係るコイルモジュールは、第１乃至第６発明のいずれか一つにおいて、複数の前記電子部品は、前記回路基板に形成された端子に電気的に接続して、前記回路基板に実装してある。
【００１４】
また、第８発明に係るコイルモジュールは、第１乃至第７発明のいずれか一つにおいて、前記回路基板に形成された前記端子に電気的に接続するサブ回路基板をさらに備え、複数の前記電子部品は、前記サブ回路基板に形成された端子に電気的に接続して、前記サブ回路基板を介して前記回路基板に実装してある。
【００１５】
また、第９発明に係るコイルモジュールは、第１乃至第８発明のいずれか一つにおいて、前記回路基板は水平方向に凹部を有し、前記回路基板の前記凹部と前記コイルの一部とが重なるように前記コイルと前記回路基板とを配置してある。
【００１６】
また、第１０発明に係る電子機器は、第１乃至第９発明のいずれか一つのコイルモジュールを備える。
【００１７】
第１発明では、平板状のコイルと、複数の電子部品を実装した回路基板と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体とを備えるコイルモジュールにおいて、コイルを樹脂構造体の一面側に偏って内蔵し、回路基板をコイルに対して水平方向に配置して、少なくとも回路基板の一部を樹脂構造体に内蔵してあるので、コイルと回路基板とが重なることなく、必要なコイルの直径を確保して電力を伝送する能力を維持しつつ、コイルモジュールを薄型化・小型化することができる。
【００１８】
第２発明では、コイルは、樹脂構造体のコイルを偏って内蔵している一面側において、一部が外部へ露出しているので、コイルが露出している樹脂構造体の一面側から電力を伝送することで、効率よく電力を伝送することができる。
【００１９】
第３発明では、回路基板は、樹脂構造体のコイルを偏って内蔵している一面側において、一部が外部へ露出しているので、コイルの一面と回路基板の一面とを同一面上に配置して、よりコイルモジュールを薄型化・小型化することができる。
【００２０】
第４発明では、樹脂構造体は、複数の電子部品を実装してある回路基板の領域に、開口部を設けてあるので、樹脂構造体を形成する工程で電子部品と回路基板とを接続するはんだが加熱により再溶融し、微細な隙間にしみ出して電子部品に短絡を生じさせる現象（はんだフラッシュ）を防止することができる。また、複数の電子部品は、磁性体材料を含有する樹脂構造体の開口部が形成する壁に囲まれているので、コイルから複数の電子部品へ与える電磁波の影響を減らして、安定した動作が可能となる。
【００２１】
第５発明では、樹脂構造体は、開口部を覆うシール材を備えるので、樹脂構造体の開口部から複数の電子部品へ与えるコイルからの電磁波の影響を減らして、電子部品の安定した動作が可能となる。
【００２２】
第６発明では、回路基板は、外部との接続のためのコネクタを設けてあるので、該コネクタを用いてコイルモジュールを電子機器に取り付けることが容易になる。
【００２３】
第７発明では、複数の電子部品は、回路基板に形成された端子に電気的に接続して、回路基板に実装してあるので、複数の電子部品を実装した回路基板の高さを抑え、コイルモジュールをより薄型化・小型化することができる。
【００２４】
第８発明では、回路基板に形成された端子に電気的に接続するサブ回路基板をさらに備え、複数の電子部品は、サブ回路基板に形成された端子に電気的に接続して、サブ回路基板を介して回路基板に実装してあるので、サブ回路基板を変更するだけで回路基板に実装する複数の電子部品の構成を変更することができる。
【００２５】
第９発明では、回路基板は水平方向に凹部を有し、回路基板の凹部とコイルの一部とが重なるようにコイルと回路基板とを配置してあるので、水平方向に配置したコイルと回路基板とを合わせた長さを短くすることができ、コイルモジュールを小型化することができる。
【００２６】
第１０発明では、第１乃至第９発明のいずれか一つのコイルモジュールを備えるので、コイルモジュールを薄型化・小型化することで、電子機器自体を薄型化・小型化することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るコイルモジュールでは、平板状のコイルと、複数の電子部品を実装した回路基板と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体とを備えるコイルモジュールにおいて、コイルを樹脂構造体の一面側に偏って内蔵し、回路基板をコイルに対して水平方向に配置して、少なくとも回路基板の一部を樹脂構造体に内蔵してあるので、コイルと回路基板とが重なることなく、必要なコイルの直径を確保して電力を伝送する能力を維持しつつ、コイルモジュールを薄型化・小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るコイルモジュールの平面図である。
【図２】図１に示すコイルモジュールのＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るコイルモジュールの製造方法を説明するための概略図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るコイルモジュールの構成を示す平面図である。
【図５】図４に示すコイルモジュールのＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るコイルモジュールの構成を示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係るコイルモジュールの構成を示す平面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係るコイルモジュールの別の構成を示す平面図である。
【図９】本発明の実施の形態５に係るコイルモジュールの構成を示す平面図である。
【図１０】本実施の形態６に係る電子機器の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態におけるコイルモジュール、及び該コイルモジュールを備えた電子機器について、図面を用いて具体的に説明する。以下の実施の形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、実施の形態の中で説明されている特徴的事項の組み合わせの全てが解決手段の必須事項であるとは限らないことは言うまでもない。
【００３０】
なお、本発明の実施の形態に係るコイルモジュールには、電力送信側の電子機器に用いるコイルモジュールと電力受信側の電子機器に用いるコイルモジュールとがあるが、以下の説明では、特に明記しない限り、いずれのコイルモジュールであるかは問わないものとする。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るコイルモジュールの平面図である。図１（ａ）は、樹脂構造体３からコイル２が露出していない側の平面図、図１（ｂ）は、樹脂構造体３からコイル２が露出している側の平面図である。図２は、図１に示すコイルモジュール１のＡ−Ａ断面図である。図１、図２に示すように、コイルモジュール１は、平板状のコイル２と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体３と、コイル２と電気的に接続し、コイル２で伝送する電力を制御する複数の電子部品４１、・・・を実装した回路基板４とを備えている。
【００３２】
コイル２は、銅線等の導体を、同一平面で渦巻状に形成している。なお、コイル２の外形は、略円形に形成しているが、略楕円形に形成しても、略四角形に形成しても良い。
【００３３】
樹脂構造体３は、フェライト等の磁性体材料を粉体にして混練した硬化性樹脂が平板状に成形されている。また、コイル２は、樹脂構造体３の一面である一方の面（電磁結合する面）３１側に偏って内蔵されている。つまり、コイル２から樹脂構造体３の一方の面３１までの厚みを、コイル２から樹脂構造体３の一方の面３１とは反対側の他方の面までの厚みに比べて薄くしている。
【００３４】
特に、本実施の形態１に係るコイルモジュール１では、図１（ｂ）及び図２に示すように、コイル２から樹脂構造体３の一方の面３１までの厚みを薄くすることで、樹脂構造体３の一方の面３１においてコイル２の一部が外部へ露出している。一方の面３１においてコイル２の一部が外部へ露出している場合、コイル２が、樹脂構造体３の一方の面３１以外の全ての面において、磁性体材料を含有する硬化性樹脂で覆われることで、一方の面３１以外の全ての面に生じるコイル２の磁束を樹脂構造体３内に閉じ込めることができ、コイル２における樹脂構造体３の一方の面３１方向へのインダクタンスの特性を高くするとともに、一方の面３１以外の全ての面の磁気シールド機能を高くすることができる。
【００３５】
回路基板４は、コイル２に対して水平方向に配置して、少なくとも回路基板４の一部を樹脂構造体３に内蔵してある。特に、本実施の形態１に係るコイルモジュール１では、図１（ｂ）及び図２に示すように、樹脂構造体３の一方の面３１において回路基板４の一部が外部へ露出し、樹脂構造体３の一方の面３１において、コイル２の一面と回路基板４の一面とを同一面上（水平方向）に配置しているので、よりコイルモジュール１を薄型化・小型化することができる。
【００３６】
回路基板４は、コイル２で伝送する電力を制御する複数の電子部品４１を実装しており、例えば、電力受信側の電子機器に用いるコイルモジュール１では、少なくとも整流回路、レギュレータ回路、充電制御回路を構成する電子部品４１を実装し、電力送信側の電子機器に用いるコイルモジュール１では、少なくとも電力制御回路、インバータ回路を構成する電子部品４１を実装する。実施の形態１に係る回路基板４は、複数の電子部品４１、・・・を回路基板４に形成された端子に電気的に接続するのではなく、回路基板４に形成された端子に電気的に接続するサブ回路基板４２に形成された端子に電気的に接続し、サブ回路基板４２を介して回路基板４に実装してある。そのため、回路基板４に形成された端子のパターンを変更することなく、サブ回路基板４２を変更するだけで回路基板４に実装する複数の電子部品４１、・・・の構成（例えば、電力受信側の電子機器に用いる構成や電力送信側の電子機器に用いる構成）を変更することができる。なお、サブ回路基板４２と、サブ回路基板４２に実装してある複数の電子部品４１とで回路モジュール（給電回路）４３を構成する。
【００３７】
回路基板４は、外部との接続のためのコネクタ４４を設けてある。コネクタ４４を用いてコイルモジュール１を電子機器に取り付けることが容易になる。樹脂構造体３は、回路モジュール４３及びコネクタ４４を設けてある（複数の電子部品を実装してある）回路基板４の領域に、開口部３２を設けてある。樹脂構造体３に開口部３２を設けてあることで、樹脂構造体３を形成する工程で電子部品４１とサブ回路基板４２とを接続するはんだが加熱により再溶融し、微細な隙間にしみ出して電子部品４１に短絡を生じさせる現象（はんだフラッシュ）を防止することができる。また、複数の電子部品４１、・・・は、磁性体材料を含有する樹脂構造体３の開口部３２が形成する壁に囲まれているので、コイル２から複数の電子部品４１、・・・へ与える電磁波の影響を減らして、安定した動作が可能となる。なお、コイル２は、樹脂構造体３の開口部３２から外部へ露出した線材２１を回路基板４に電気的に接続している。
【００３８】
図３は、本発明の実施の形態１に係るコイルモジュール１の製造方法を説明するための概略図である。図３（ａ）では、銅線等の導体を渦巻状に形成しているコイル２を準備する。準備したコイル２は、一の方向から線材２１が引き出されている。図３（ｂ）では、コイル２から引き出された線材２１を、回路基板４に形成されたコイル接続端子４５にはんだ等で接続する。回路基板４には、コイル接続端子４５以外に、回路モジュール接続端子４６、コネクタ接続端子４７、それぞれの端子間を接続する配線４８を形成してある。図３（ｃ）では、回路モジュール４３を回路基板４に形成された回路モジュール接続端子４６に、コネクタ４４を回路基板４に形成されたコネクタ接続端子４７にそれぞれはんだ等で接続する。
【００３９】
図３（ｄ）では、コイル２、回路モジュール４３、コネクタ４４をそれぞれ接続した回路基板４を金型にセットし、金型に、軟化する温度に加熱した、磁性体材料を含有した硬化性樹脂を充填して硬化させて、平板状の樹脂構造体３を形成する。そして、樹脂構造体３によって、コイル２及び回路基板４を一体化して固定する。なお、図３（ｄ）で用いる金型は、樹脂構造体３の一方の面３１においてコイル２及び回路基板４の一部が外部へ露出し、樹脂構造体３に開口部３２を設けることが可能な金型である。なお、回路モジュール４３及びコネクタ４４は、平板状の樹脂構造体３を形成する前に回路基板４に設けてある場合に限定されるものではなく、平板状の樹脂構造体３を形成した後に回路基板４に設けても良い。平板状の樹脂構造体３を形成した後に、回路モジュール４３及びコネクタ４４を回路基板４に設ける場合、回路モジュール４３及びコネクタ４４は、平板状の樹脂構造体３を形成するときの熱の影響を受けないため、熱に弱い電子部品４１やコネクタ４４を利用することが可能になる。
【００４０】
以上のように、本発明の実施の形態１に係るコイルモジュール１は、平板状のコイル２と、複数の電子部品４１、・・・を実装した回路基板４と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体３とを備え、コイル２を樹脂構造体３の一方の面３１側に偏って内蔵し、回路基板４をコイル２に対して水平方向に配置して、少なくとも回路基板４の一部を樹脂構造体３に内蔵してあるので、コイル２と回路基板４とが重なることなく、必要なコイル２の直径を確保して電力を伝送する能力を維持しつつ、コイルモジュール１を薄型化・小型化することができる。
【００４１】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るコイルモジュール１の構成を示す平面図である。図５は、図４に示すコイルモジュール１のＢ−Ｂ断面図である。図４及び図５に示すように、本実施の形態２に係るコイルモジュール１は、実施の形態１に係るコイルモジュール１と同様、平板状のコイル２と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体３と、コイル２と電気的に接続し、コイル２で伝送する電力を制御する複数の電子部品４１、・・・を実装した回路基板４とを備えている。なお、図４及び図５に示すコイルモジュール１において、実施の形態１の図１及び図２に示したコイルモジュール１と同じ構成要素については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４２】
本発明の実施の形態２に係るコイルモジュール１は、回路モジュール４３を設けてある回路基板４の領域に設けた樹脂構造体３の開口部３２ａを覆うシール材５を備えている。シール材５は、電磁波が透過しない材料であれば良く、例えば金属箔等である。回路モジュール４３を設けてある回路基板４の領域に設けた樹脂構造体３の開口部３２ａをシール材５で覆うことにより、樹脂構造体３の開口部３２ａから回路基板４に実装した複数の電子部品４１へ与えるコイル２からの電磁波の影響を減らすことができる。
【００４３】
なお、本発明の実施の形態２に係るコイルモジュール１では、回路モジュール４３を設けてある回路基板４の領域に設けた樹脂構造体３の開口部３２ａをシール材５で隙間なく覆うために、回路モジュール４３を設けてある回路基板４の領域に設けた樹脂構造体３の開口部３２ａと、コネクタ４４を設けてある回路基板４の領域に設けた樹脂構造体３の開口部３２ｂとに分けて設けてあるが、これに限定されるものではない。図１（ａ）に示したように、回路モジュール４３及びコネクタ４４を設けてある回路基板４の領域に、樹脂構造体３の開口部３２を設けて、回路モジュール４３を設けてある回路基板４の領域のみをシール材５で覆っても良い。
【００４４】
以上のように、本発明の実施の形態２に係るコイルモジュール１は、樹脂構造体３の開口部３２ａを覆うシール材５を備えるので、樹脂構造体３の開口部３２ａから回路基板４に実装した複数の電子部品４１へ与えるコイル２からの電磁波の影響を減らして、回路基板４に実装した複数の電子部品４１の安定した動作が可能となる。
【００４５】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係るコイルモジュール１の構成を示す平面図である。図６（ａ）は、平板状の樹脂構造体３を形成する前のコイルモジュール１の構成を示す平面図、図６（ｂ）は、平板状の樹脂構造体３を形成した後のコイルモジュール１の構成を示す平面図である。図６に示すように、本実施の形態３に係るコイルモジュール１は、実施の形態１に係るコイルモジュール１と同様、平板状のコイル２と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体３と、コイル２と電気的に接続し、コイル２で伝送する電力を制御する複数の電子部品４１、・・・を実装した回路基板４とを備えている。なお、図６に示すコイルモジュール１において、実施の形態１の図１及び図２に示したコイルモジュール１と同じ構成要素については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４６】
本発明の実施の形態３に係る複数の電子部品４１は、実施の形態１に係る複数の電子部品４１とは異なり、回路基板４に形成された端子に電気的に接続して、回路基板４に実装してある。つまり、本実施の形態３に係るコイルモジュール１では、複数の電子部品４１をサブ回路基板４２を介して回路基板４に実装してあるのではなく、サブ回路基板４２を設けずに直接回路基板４に実装してある。そのため、複数の電子部品を実装した回路基板４の高さは、サブ回路基板４２の高さ分だけ抑えることができる。なお、複数の電子部品４１を、回路基板４に形成された端子にはんだ等で接続する。
【００４７】
以上のように、本発明の実施の形態３に係るコイルモジュール１は、複数の電子部品４１が、回路基板４に形成された端子に電気的に接続して、回路基板４に実装してあるので、複数の電子部品を実装した回路基板４の高さを抑え、コイルモジュール１をより薄型化・小型化することができる。
【００４８】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係るコイルモジュール１の構成を示す平面図である。図７（ａ）は、平板状の樹脂構造体３を形成する前のコイルモジュール１の構成を示す平面図、図７（ｂ）は、平板状の樹脂構造体３を形成した後のコイルモジュール１の構成を示す平面図である。図７に示すように、本実施の形態４に係るコイルモジュール１は、実施の形態２に係るコイルモジュール１と同様、平板状のコイル２と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体３と、コイル２と電気的に接続し、コイル２で伝送する電力を制御する複数の電子部品４１、・・・を実装した回路基板４とを備えている。なお、図７に示すコイルモジュール１において、実施の形態２の図４に示したコイルモジュール１と同じ構成要素については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。但し、図７に示すコイルモジュール１は、開口部３２ａを覆うシール材５を備えていない。
【００４９】
本発明の実施の形態４に係る回路基板４は、実施の形態１に係る回路基板４と異なり、水平方向に凹部４９を有している。そして、本発明の実施の形態４に係るコイルモジュール１は、回路基板４の凹部４９にコイル２の一部を収容し、凹部４９とコイル２の一部とが重なるようにコイル２と回路基板４とを配置してある。つまり、回路基板４に凹部４９を設けた分だけ、コイル２を回路基板４の近傍に近づけて配置することができる。そのため、本発明の実施の形態４に係るコイルモジュール１は、回路基板４に実装してある複数の電子部品４１の構成が同じであれば、回路基板４に凹部４９を設けた分だけ、水平方向に配置したコイル２と回路基板４とを合わせた長さを短くすることができる。なお、回路基板４の凹部４９は、回路モジュール４３及びコネクタ４４を設けてある回路基板４の領域と重ならない範囲で設けることが好ましい。
【００５０】
以上のように、本発明の実施の形態４に係るコイルモジュール１は、回路基板４は水平方向に凹部４９を有し、回路基板４の凹部４９とコイル２の一部とが重なるようにコイル２と回路基板４とを配置してあるので、水平方向に配置したコイル２と回路基板４とを合わせた長さを短くすることができ、コイルモジュール１を小型化することができる。
【００５１】
なお、図８は、本発明の実施の形態４に係るコイルモジュール１の別の構成を示す平面図である。図８（ａ）は、平板状の樹脂構造体３を形成する前のコイルモジュール１の別の構成を示す平面図、図８（ｂ）は、平板状の樹脂構造体３を形成した後のコイルモジュール１の別の構成を示す平面図である。図８に示すコイルモジュール１の回路基板４００からコイル２への水平方向の長さが、図１に示すコイルモジュール１の回路基板４からコイル２への水平方向の長さと略同じである。しかし、図８に示す回路基板４００は、水平方向に凹部４９を有しているので、回路基板４００に凹部４９を設けた分だけ、図１に示す回路基板４に比べて面積が広くなる。すなわち、回路基板４００の凹部４９にコイル２の一部を収容して、凹部４９とコイル２の一部が重なるように配置しているので、回路基板４００の面積を広くすることができる。そのため、図８に示す回路基板４００は、図１に示す回路基板４に比べて回路モジュール４３を設けることができる回路基板４００の領域が広くなり、より多くの電子部品４１を実装することができる。
【００５２】
（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５に係るコイルモジュール１の構成を示す平面図である。図９（ａ）は、平板状の樹脂構造体３を形成する前のコイルモジュール１の構成を示す平面図、図９（ｂ）は、平板状の樹脂構造体３を形成した後のコイルモジュール１の構成を示す平面図である。図９に示すように、本実施の形態５に係るコイルモジュール１は、実施の形態３に係るコイルモジュール１と同様、平板状のコイル２と、磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体３と、コイル２と電気的に接続し、コイル２で伝送する電力を制御する複数の電子部品４１、・・・を実装した回路基板４とを備えている。なお、図９に示すコイルモジュール１において、実施の形態３の図６に示したコイルモジュール１と同じ構成要素については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５３】
本発明の実施の形態５に係る回路基板４は、実施の形態３に係る回路基板４と異なり、コイル２側の一辺を含む一部分のみ平板状の樹脂構造体３に内蔵し、他辺の部分は樹脂構造体３に内蔵していない。本発明の実施の形態５に係るコイルモジュール１は、回路基板４の一部分のみ樹脂構造体３に内蔵してあるので、樹脂構造体３を形成するために使用する磁性体材料を含有する硬化性樹脂の量を減らすことができる。なお、樹脂構造体３は、コイル２側の一辺を含む一部分のみを回路基板４に内蔵する場合に限定されるものではなく、例えば、他辺の部分を回路基板４に内蔵する場合であっても良い。
【００５４】
以上のように、本発明の実施の形態５に係るコイルモジュール１は、回路基板４の一部のみ樹脂構造体３に内蔵してあるので、樹脂構造体３を形成するために使用する磁性体材料を含有する硬化性樹脂の量を減らすことができ、製造コストを低減することができる。なお、本発明の実施の形態５に係るコイルモジュール１は、複数の電子部品４１が、回路基板４に形成された端子に電気的に接続して、回路基板４に実装してある構成に限定されるもではなく、複数の電子部品４１が、サブ回路基板４２に形成された端子に電気的に接続して、サブ回路基板４２を介して回路基板４に実装してある構成でも良い。
【００５５】
（実施の形態６）
図１０は、本実施の形態６に係る電子機器の構成を示す概略図である。図１０（ａ）は、コイルモジュール１を設けた電子機器６の蓋部６１の構成を示す概略図、図１０（ｂ）は、電子機器６の蓋部６１と本体部６２とを嵌合する前の構成を示す概略図、図１０（ｃ）は、電子機器６の蓋部６１と本体部６２とを嵌合した後の構成を示す概略図をそれぞれ示している。図１０（ａ）に示す蓋部６１は、本体部６２に内蔵される側の面にコイルモジュール１を設けてある。コイルモジュール１は、コイル２の一部が外部へ露出している樹脂構造体３の一方の面３１を蓋部６１に接着剤等を用いて貼り付けてある。コイル２の一部が外部へ露出している樹脂構造体３の一方の面３１を蓋部６１に貼り付けることで、電力を伝送するコイル２との間の距離を短くすることができ、効率良く電力を伝送することができる。なお、コイルモジュール１は、実施の形態１乃至５のいずれかに係るコイルモジュール１であり、同じ構成要素については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５６】
図１０（ｂ）に示すように、図１０（ａ）に示したコイルモジュール１を設けた電子機器６の蓋部６１は、電子機器６の本体部６２の電池収納部６３に嵌合する。電池収納部６３には、電池６４が収納されている。図１０（ｃ）に示すように、電子機器６の蓋部６１と本体部６２とを嵌合することで、蓋部６１と電池６４との間にコイルモジュール１が収納される。蓋部６１と電池６４との間に設けてあるコイルモジュール１を収納するスペースは、実施の形態１乃至５で説明したようにコイルモジュール１を薄型化・小型化することで、薄型化・小型化することができる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態６に係る電子機器６は、実施の形態１乃至５のいずれかに係るコイルモジュール１を備えるので、電子機器６のコイルモジュール１を収納するスペースを薄型化・小型化することができ、コイルモジュール１を備えた電子機器６自体を薄型化・小型化することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ コイルモジュール
２ コイル
３ 樹脂構造体
４、４００ 回路基板
５ シール材
６ 電子機器
２１ 線材
３２、３２ａ、３２ｂ 開口部
４１ 電子部品
４２ サブ回路基板
４３ 回路モジュール
４４ コネクタ
４５ コイル接続端子
４６ 回路モジュール接続端子
４７ コネクタ接続端子
４８ 配線
４９ 凹部
６１ 蓋部
６２ 本体部
６３ 電池収納部
６４ 電池
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状のコイルと、
該コイルと電気的に接続し、前記コイルで伝送する電力を制御する複数の電子部品を実装した回路基板と、
磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体と
を備え、
前記コイルを前記樹脂構造体の一面側に偏って内蔵し、
前記回路基板を前記コイルに対して水平方向に配置して、少なくとも前記回路基板の一部を前記樹脂構造体に内蔵してあることを特徴とするコイルモジュール。
【請求項２】
前記コイルは、前記樹脂構造体の前記一面側において、一部が外部へ露出していることを特徴とする請求項１に記載のコイルモジュール。
【請求項３】
前記回路基板は、前記樹脂構造体の前記一面側において、一部が外部へ露出していることを特徴とする請求項１又は２に記載のコイルモジュール。
【請求項４】
前記樹脂構造体は、複数の前記電子部品を実装してある前記回路基板の領域に、開口部を設けてあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコイルモジュール。
【請求項５】
前記樹脂構造体は、前記開口部を覆うシール材を備えることを特徴とする請求項４に記載のコイルモジュール。
【請求項６】
前記回路基板は、外部との接続のためのコネクタを設けてあることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のコイルモジュール。
【請求項７】
複数の前記電子部品は、前記回路基板に形成された端子に電気的に接続して、前記回路基板に実装してあることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコイルモジュール。
【請求項８】
前記回路基板に形成された前記端子に電気的に接続するサブ回路基板をさらに備え、
複数の前記電子部品は、前記サブ回路基板に形成された端子に電気的に接続して、前記サブ回路基板を介して前記回路基板に実装してあることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のコイルモジュール。
【請求項９】
前記回路基板は水平方向に凹部を有し、
前記回路基板の前記凹部と前記コイルの一部とが重なるように前記コイルと前記回路基板とを配置してあることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のコイルモジュール。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のコイルモジュールを備える電子機器。
【請求項１】
平板状のコイルと、
該コイルと電気的に接続し、前記コイルで伝送する電力を制御する複数の電子部品を実装した回路基板と、
磁性体材料を含有する平板状の樹脂構造体と
を備え、
前記コイルを前記樹脂構造体の一面側に偏って内蔵し、
前記回路基板を前記コイルに対して水平方向に配置して、少なくとも前記回路基板の一部を前記樹脂構造体に内蔵してあることを特徴とするコイルモジュール。
【請求項２】
前記コイルは、前記樹脂構造体の前記一面側において、一部が外部へ露出していることを特徴とする請求項１に記載のコイルモジュール。
【請求項３】
前記回路基板は、前記樹脂構造体の前記一面側において、一部が外部へ露出していることを特徴とする請求項１又は２に記載のコイルモジュール。
【請求項４】
前記樹脂構造体は、複数の前記電子部品を実装してある前記回路基板の領域に、開口部を設けてあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコイルモジュール。
【請求項５】
前記樹脂構造体は、前記開口部を覆うシール材を備えることを特徴とする請求項４に記載のコイルモジュール。
【請求項６】
前記回路基板は、外部との接続のためのコネクタを設けてあることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のコイルモジュール。
【請求項７】
複数の前記電子部品は、前記回路基板に形成された端子に電気的に接続して、前記回路基板に実装してあることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコイルモジュール。
【請求項８】
前記回路基板に形成された前記端子に電気的に接続するサブ回路基板をさらに備え、
複数の前記電子部品は、前記サブ回路基板に形成された端子に電気的に接続して、前記サブ回路基板を介して前記回路基板に実装してあることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のコイルモジュール。
【請求項９】
前記回路基板は水平方向に凹部を有し、
前記回路基板の前記凹部と前記コイルの一部とが重なるように前記コイルと前記回路基板とを配置してあることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のコイルモジュール。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のコイルモジュールを備える電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２１０９３７（Ｐ２０１１−２１０９３７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７６９５８（Ｐ２０１０−７６９５８）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
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