JP2001291965A - オンボード型電源 - Google Patents

オンボード型電源

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JP2001291965A
JP2001291965A JP2000103482A JP2000103482A JP2001291965A JP 2001291965 A JP2001291965 A JP 2001291965A JP 2000103482 A JP2000103482 A JP 2000103482A JP 2000103482 A JP2000103482 A JP 2000103482A JP 2001291965 A JP2001291965 A JP 2001291965A
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copper foil
foil layer
internal copper
internal
substrate
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JP2000103482A
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English (en)
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Masabumi Kuwabara
正文 桑原
Koji Arai
幸次 新井
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Origin Electric Co Ltd
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で高密度実装可能であり、かつストレイ
キャパシタなどの影響の小さなオンボード型電源を提供
すること。 【解決手段】 基板の表面に形成された表面銅箔層と、
該表面銅箔層の厚みよりも厚い肉厚をもち、基板内部に
おける第1の平面に形成された第1の内部銅箔層と、第
1の平面とは異なる第2の平面に形成された第2の内部
銅箔層と、これら内部銅箔層に至る複数のスルーホール
とを備えた電力用回路基板に電子部品素子を実装してな
るオンボード型電源において、前記第1の内部銅箔層は
独立した複数の個別銅箔層からなり、前記第2の内部銅
箔層は、前記第1の内部銅箔層よりも大きな面積を有す
るよう基板内面域に連続して形成されて、このオンボー
ド電源の安定電位にある一方の主回路配線を形成し、か
つ基板表面から前記第1、第2の内部銅箔層にそれぞれ
至る前記スルーホールの表面を含む基板表面には電極パ
ッドが形成されており、これら電極パッドに前記電子部
品素子の内の第1の主回路素子の第1と第2の主電極を
固着した電源。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】 この発明は、パワー回路となる
厚肉の内部銅箔層を内部に備えたプリント回路基板に電
子部品の搭載されたオンボード電源に関する。
【0002】
【従来の技術】 表面銅箔層と内部銅箔層を備えた多層
プリント回路基板に電子部品を搭載してなる従来の技術
としては、特開平9−8482号公報及び実開昭59−
101441号公報などに開示されたものがある。特開
平9−8482号公報のものは、表面銅箔層と内部銅箔
層とを有する多層プリント回路基板を用い、スルーホー
ルを利用して電子部品の発熱を内部銅箔層に放熱するこ
とにより、基板表面から放熱手段を除去して多層プリン
ト回路基板の小型化を図っている。また、実開昭59−
101441号公報のものは、内部銅箔層を複数有する
多層プリント回路基板を用い、スルーホールを利用して
電子部品を配線用内部銅箔層に接続しているが、互いに
独立した電源用、アース用、配線用内部銅箔層を有して
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】 しかし、特開平9−
8482号公報の多層プリント回路基板では内部銅箔層
として表側遮蔽内部銅箔層と裏側遮蔽内部銅箔層とその
間に設けられた放熱用内部銅箔層とからなる3層を備
え、スルーホールを利用して電子部品の熱を放熱用内部
銅箔層に放熱するものなので、基板内部に配線用の内部
銅箔層を有しておらず、制御用配線や検出用配線は勿論
のこと、電力用配線も基板表面に形成された表面銅箔層
で行わなければならないという欠点がある。また、実開
昭59−101441号公報のものでは互いに独立した
電源用、アース用、配線用の内部銅箔層を有しているの
で、多層プリント回路基板の厚みが厚くなったり、コス
トが高くなるという欠点があった。
【0004】 したがって、この発明は小型で高実装密
度の可能で、しかもストレイキャパシタの影響の小さい
オンボード型電源を提供することを主目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
【0006】 この発明の請求項1は前記課題を解決す
るため、基板の表面に形成された表面銅箔層と、該表面
銅箔層の厚みよりも厚い肉厚をもち、基板内部における
第1の平面に形成された第1の内部銅箔層と、第1の平
面とは異なる第2の平面に形成された第2の内部銅箔層
と、これら内部銅箔層に至る複数のスルーホールとを備
えた電力用回路基板に所定の複数の電子部品素子を表面
実装してなるオンボード型電源において、前記第1の内
部銅箔層は独立した複数の個別銅箔層からなり、前記第
2の内部銅箔層は、前記第1の内部銅箔層よりも大きな
面積を有するよう基板内面域に連続して形成されて、こ
のオンボード電源の安定電位にある一方の主回路配線を
形成し、かつ基板表面から前記第1、第2の内部銅箔層
にそれぞれ至る前記スルーホールの表面を含む基板表面
には電極パッドが形成されており、これら電極パッドに
前記電子部品素子の内の第1の主回路素子の第1と第2
の主電極を固着したことを特徴とするオンボード型電源
を提供する。
【0007】 この発明の請求項2は前記課題を解決す
るため、請求項1において、前記複数のスルーホールの
一部又は全てに合成樹脂を充填すると共に、前記合成樹
脂の表面に金属膜を形成し、前記合成樹脂の前記金属膜
に前記電極パッドを形成したことを特徴とするオンボー
ド型電源を提供する。
【0008】 この発明の請求項3は前記課題を解決す
るため、請求項1又は請求項2において、前記第1の内
部銅箔層の隣接する前記個別銅箔層間の間隙は前記電子
部品素子の内の第2の主回路素子の第1と第2の主電極
間の間隔よりも小さい箇所を有し、前記個別銅箔層が前
記箇所で向かい合う部分に基板表面から前記スルーホー
ルがそれぞれ延び、これらスルーホールの表面を含む基
板表面には第1と第2の電極パッドが形成され、該第1
と第2の電極パッドに前記第2の主回路素子の前記第1
と第2の主電極が固着されたことを特徴とするオンボー
ド型電源を提供する。
【0009】 この発明の請求項4は前記課題を解決す
るため、請求項1ないし請求項3のいずれかにおいて、
前記第1の主回路素子はダイオード、抵抗器、コンデン
サのような2端子電子部品のいずれか、又はFET、I
GBT、バイポーラトランジスタ、制御整流器のような
制御端子を含む3端子の電力制御用半導体素子のいずれ
か、あるいはこれらの二つ以上組み合わせであり、前記
制御端子は前記表面銅箔層に接続されていることを特徴
とする型オンボード電源を提供する。
【0010】 この発明の請求項5は前記課題を解決す
るため、請求項3において、前記第1の主回路素子は整
流用ダイオードであり、前記第2の主回路素子はフリ−
ホイーリング用ダイオードであることを特徴とするオン
ボード型電源を提供する。
【0011】 この発明の請求項6は前記課題を解決す
るため、請求項3において、前記第1の主回路素子はイ
ンダクタであり、前記第2の主回路素子はフィルタ用コ
ンデンサであることを特徴とするオンボード型電源を提
供する。
【0012】 この発明の請求項7は前記課題を解決す
るため、請求項3において、前記第1、第2の主回路素
子はそれぞれインダクタ、電力制御用半導体素子であっ
て昇圧用コンバータ部を構成し、該電力制御用半導体素
子の制御端子は前記表面銅箔層に接続されたことを特徴
とするオンボード型電源を提供する。
【0013】 この発明の請求項8は前記課題を解決す
るため、請求項3において、前記第1、第2の主回路素
子はそれぞれ2組のダイオードであり、これらダイオー
ドは全波整流回路を構成することを特徴とするオンボー
ド型電源を提供する。
【0014】 この発明の請求項9は前記課題を解決す
るため、請求項3において、前記電力用回路基板には1
次巻線と中間端子を有する2次巻線をトランスが搭載さ
れ、前記第1の内部銅箔層の第1の個別銅箔層はスルー
ホールを通して前記トランスの2次巻線の一端に接続さ
れると共に、別のスルーホールを通して第1のダイオー
ドのアノード電極に接続され、前記第1の内部銅箔層の
第2の個別銅箔層はスルーホールを通して前記トランス
の2次巻線の他端に接続されると共に、別のスルーホー
ルを通して第2のダイオードのアノード電極に接続さ
れ、前記第1と第2のダイオードのカソード電極はそれ
ぞれスルーホールを通して前記第1の内部銅箔層の第3
の個別銅箔層に接続され、前記トランスの2次巻線の中
間端子はスルーホールを通して前記第2の内部銅箔層に
接続されたことを特徴とするオンボード型電源を提供す
る。
【0015】 この発明の請求項10は前記課題を解決
するため、基板の表面に形成された表面銅箔層と、該表
面銅箔層の厚みよりも厚い肉厚をもち、基板内部におけ
る第1の平面に形成された第1の内部銅箔層と、第1の
平面とは異なる第2の平面に形成された第2の内部銅箔
層と、これら内部銅箔層に至る複数のスルーホールとを
備えた電力用回路基板に整流用FETを表面実装してな
る同期整流式のオンボード型電源において、前記第1の
内部銅箔層は独立した複数の個別銅箔層からなり、前記
第2の内部銅箔層は、前記第1の内部銅箔層よりも大き
な面積を有するようある基板内面域に連続して形成され
て、このオンボード電源の安定電位にある一方の主回路
配線を形成し、基板表面から前記第1、第2の内部銅箔
層にそれぞれ至る前記スルーホールの表面を含む基板表
面には電極パッドが形成されており、前記第1の内部銅
箔層の第1の個別銅箔層はトランスの2次巻線の第1の
端子に前記スルーホールを通して接続されており、前記
第1の内部銅箔層の第2の個別銅箔層は前記トランスの
2次巻線の第2の端子に前記スルーホールを通して接続
されており、前記整流用FETのドレイン電極とソース
電極をそれぞれ前記スルーホールを通して前記第1の内
部銅箔層の第2の個別銅箔層と前記第2の内部銅箔層に
接続したことを特徴とするオンボード型電源を提供す
る。
【0016】 この発明の請求項11は前記課題を解決
するため、基板の表面に形成された表面銅箔層と、該表
面銅箔層の厚みよりも厚い肉厚をもち、基板内部におけ
る第1の平面に形成された第1の内部銅箔層と、第1の
平面とは異なる第2の平面に形成された第2の内部銅箔
層と、これら内部銅箔層に至る複数のスルーホールとを
備えた電力用回路基板に整流用FETを表面実装してな
る同期整流式のオンボード型電源において、前記第1の
内部銅箔層は独立した複数の個別銅箔層からなり、前記
第2の内部銅箔層は、前記第1の内部銅箔層よりも大き
な面積を有するようある基板内面域に連続して形成され
て、このオンボード電源の安定電位にある一方の主回路
配線を形成し、基板表面から前記第1、第2の内部銅箔
層にそれぞれ至る前記スルーホールの表面を含む基板表
面には電極パッドが形成されており、前記第1の内部銅
箔層の第1の個別銅箔層はトランスの2次巻線の第1の
端子に前記スルーホールを通して接続されており、前記
第1の内部銅箔層の第2の個別銅箔層は前記トランスの
2次巻線の第2の端子に前記スルーホールを通して接続
されており、フリーホイーリング用FETのドレイン電
極とソース電極又はフリーホイーリング用ダイオードの
両方の電極をそれぞれ前記スルーホールを通して前記第
1の内部銅箔層の内部銅箔層と前記第2の内部銅箔層に
接続したことを特徴とする同期整流型のオンボード型電
源を提供する。
【0017】
【発明の実施の形態及び実施例】 先ず、図1により本
発明のオンボード型電源にかかる一般的な回路構成の一
例について説明する。なお、ここでオンボード型電源と
は、表面実装用電子部品又はリード線を有する電子部品
も回路基板に搭載して、主回路配線の一方が安定な電位
にある電源機能部を有するものをいう。また、主回路素
子とは下記の主回路配線間に接続される電子部品をい
う。トランスTrの1次巻線N1側には商用交流電源A
C、その交流電圧を整流する整流回路RE、所定の周波
数、例えば200kHzの高周波交流電圧に変換する高
周波インバータ回路INが接続されている。トランスT
rは1次巻線N1に印加される電圧を降圧して2次巻線
N2に所定の低い電圧を発生させる降圧用トランスであ
り、2次巻線N2の巻数は1次巻線N1の巻数よりも少
ない。したがって、1次巻線N1よりも2次巻線N2を
流れる電流の方が大きい。
【0018】 トランスTrの2次巻線N2の一方の端
子には、主回路配線U1、整流用ダイオードD1、主回
路配線U2、出力フィルタ用のインダクタL、主回路配
線U3、及び一方の出力端子OUT1が直列接続されて
いる。また、トランスTの2次巻線N2の他方の端子と
他方の出力端子OUT2との間には、接地電位のような
安定な低電位に接続された主回路配線U4が接続されて
いる。また、主回路配線U2と主回路配線U4との間に
はフリーホイーリングダイオードD2が接続され、主回
路配線U3と主回路配線U4との間には互いに並列の出
力フィルタ用のキャパシタC1とC2が接続されてい
る。
【0019】 この構成の電源回路は、例えば出力電圧
3.3Vで直流出力電流15Aのオンボード電源であ
り、図2に示すような回路基板1の一方の面又は双方の
面に電子部品がすべて搭載される。この電力用の回路基
板1は、主回路配線U1〜U3及び他方の主回路配線U
4が回路基板1の内部に形成されると共に、主回路配線
U1〜U3を形成する第1の内部銅箔層2(一点鎖線で
示す)は第1のレベルにあり、主回路配線U4を形成す
る第2の内部銅箔層3(鎖線で示す)は第1のレベルと
は異なる第2のレベルにある。第1の内部銅箔層2は複
数の個別銅箔層からなる。第2の内部銅箔層3は回路基
板1の広い範囲に一面に、つまりベタで形成され、安定
な低電位に接続されてシールド導体の作用も行う。
【0020】 このような回路基板1を使用した本発明
のオンボード型電源の第1の特徴は、所定の電力用の主
回路素子の各電極がスルーホールを介してほぼ最短距離
で第1又は第2の内部銅箔層2、3に接続され、第2の
内部銅箔層3は一方の主回路配線となると共に、接地電
位のような安定な低電位に接続されてシールド層の作用
も行うところにある。第2の特徴は、所定の主回路素子
はスル−ホールを介して、第1の内部銅箔層2の個別銅
箔層間、又は第1の内部銅箔層2の個別銅箔層と第2の
内部銅箔層3との間に接続されるところにある。
【0021】 図2ないし図5により図1に示した回路
構成のオンボード電源の2次側の配置及び構造について
説明する。図3、図4、図5はそれぞれ図2におけるX
−X’、Y1−Y1’、Y2−Y2’での切断面を示し
ている。第1、第2の内部銅箔層2、3は主回路電流を
担持することができる厚みと広さを有し、その厚みは回
路基板1の表面に形成されている通常の回路パターン層
4、4’よりもかなり厚く、数十μm以上、好ましくは
50μmである。
【0022】 トランスTrの2次巻線の一方の端子T
r1は鎖線の円で示すスルーホールT1により第2の内
部銅箔層3(主回路配線U4に相当する)に接続され、
その他方Tr2の端子はスルーホールT2を通して第1
の内部銅箔層2の個別銅箔層2a(U1)に接続され
る。ダイオードD1のアノードはスルーホールT3を通
して個別銅箔層2a(U1)に接続され、そのカソード
はスルーホールT4を通して個別銅箔層2b(U2)に
接続される。ここでスルーホールT3とT4との間の間
隔はダイオードD1のアノード電極とカソード電極間の
間隔にほぼ等しい。
【0023】 次に、ダイオードD2のカソードはスル
ーホールT5を通して個別銅箔層2b(U2)に接続さ
れ、そのアノードはスルーホールT6を通して第2の内
部銅箔層3(U4)に接続される。スルーホールT5と
T6との間の間隔はダイオードD1のアノード電極とカ
ソード電極間の間隔にほぼ等しい。インダクタLの一方
の電極L1はスルーホールT7を通して個別銅箔層2b
(U2)に接続され、その他方の電極L2はスルーホー
ルT8を通して個別銅箔層2c(U3)に接続される。
スルーホールT7とT8との間の間隔はインダクタLの
双方の電極間の間隔にほぼ等しい。キャパシタC1の一
方の電極はスルーホールT9を通して第2の内部銅箔層
3(U4)に接続され、その他方の電極はスルーホール
T10を通して個別銅箔層2c(U3)に接続される。
キャパシタC2の一方の電極はスルーホールT11を通
して個別銅箔層2c(U3)に接続され、その他方の電
極はスルーホールT12を通して第2の内部銅箔層3
(U4)に接続される。これらスルーホール間の間隔も
コンデンサC1、C2それぞれの両電極間の間隔にほぼ
等しい。
【0024】 ここで、スルーホールT2、T3、T
4、T5、T7、T8、T10、T11は第1の内部銅
箔層の表面まで延びて電気的に結合され、またスルーホ
ールT1、T6、T9、T12は途中で第2の内部銅箔
層3に電気的に結合されて、回路基板1の裏面まで延び
ている。このように各電力用の主回路素子の電極は、電
極間間隔とほぼ等しい間隔で設けられたスルーホール、
つまり各電極の位置に形成されたスルーホールにより最
短距離で内部銅箔層に接続されるので、高密度実装化を
可能にするだけでなく、電力損失及び配線によるストレ
イキャパシタンス、浮遊インダクタンスを最小にでき
る。
【0025】 図6によりスルーホールTの実施例につ
いて説明する。以上述べた実施例では、回路基板1にお
ける第1の内部銅箔層2に電気的に結合されるスルーホ
ールは第1の内部銅箔層2で止まっているが、この例で
はいずれのスルーホールの外径よりも大きな径の第2の
内部銅箔層3の穴3Xを通して回路基板1の裏面まで延
びている。各スルーホールTは主回路電流を流すので、
制御信号電流を流す従来のスルーホールに比べて径が大
きく、通常各スルーホールTの内壁に形成されている導
電膜M1の厚みも厚いが、通常の方法で形成される。ま
た、各スルーホールTには回路基板1の材料と比較的特
性の似た合成樹脂材料Rnが充填されている。合成樹脂
材料Rnの各スルーホールTへの充填は圧力をかけなが
ら、あるいは裏面から吸引しながら行うが、必ずしもこ
のように行うことはない。
【0026】 各スルーホールTへ合成樹脂材料Rnを
充填した後、回路基板1の電子部品搭載面における各ス
ルーホールTを含む面域に、回路基板上にメタライズさ
れた金属膜とこの上に形成される無電解メッキ層などで
金属膜M2を形成する。この金属膜M2は、従来のよう
な電子部品搭載面に形成される表面銅箔層の一部分でも
良く、またその上に形成される電極パッド用に別途形成
されてもよい。金属膜M2は複数層の金属膜で形成され
る場合が多い。その上にハンダ層などからなる電極パッ
ドM3が形成される。電極パッドM3は前記ダイオー
ド、キャパシタ、インダクタ又は抵抗器、電力制御用素
子、サージ吸収素子などの表面実装型の電子部品の電極
をハンダ付けするのに用いられる。
【0027】 図6(B)では、回路基板1の裏面にお
いて、スルーホールTの左右の表面銅箔層4’を電気的
に接続するように金属膜M4を形成している。また、図
示していないが、必要に応じて金属膜M4上にも電極パ
ッドを形成し、表面実装型の電力用の主回路素子の電極
をそれら金属パッドに接続して両面実装としても良い。
【0028】 次に図7によりトランスTrの2次巻線
の両端子Tr1、Tr2に接続された4個のダイオード
D1、D2、D3、D4をブリッジ接続してなる全波整
流回路の配置例について説明する。この回路基板1は、
主回路配線U5〜U7及び他方の主回路配線U8が回路
基板1の内部に形成されると共に、主回路配線U5〜U
7を形成する第1の内部銅箔層2は第1のレベルにあ
り、主回路配線U8を形成する第2の内部銅箔層3は第
1のレベルとは異なる第2のレベルにある。第1の内部
銅箔層2は複数の個別銅箔層2a〜2cからなる。第2
の内部銅箔層3は回路基板1の広い範囲に一面に、つま
りベタで形成され、安定な低電位に接続されてシールド
導体の作用も行う。
【0029】 トランスTrの2次巻線の一方の端子T
r1は前述のようなスルーホールT1を通して一点鎖線
で示される第1の内部銅箔層2の個別銅箔層2a(主回
路配線U5に相当する)に接続され、他方の端子Tr2
は前述のようなスルーホールT2を通して第1の内部銅
箔層2の個別銅箔層2b(U6)に接続される。ダイオ
ードD1のアノードはスルーホールT3により個別銅箔
層2a(U5)に接続され、そのカソードはスルーホー
ルT4を通して個別銅箔層2c(U7)に接続される。
ダイオードD2のカソードはスルーホールT5により個
別銅箔層2a(U5)に接続され、そのアノードはスル
ーホールT6を通して鎖線で示される第2の内部銅箔層
3(U8)に接続される。次に、ダイオードD3のアノ
ードはスルーホールT7により個別銅箔層2b(U6)
に接続され、そのカソードはスルーホールT8を通して
個別銅箔層2c(U7)に接続される。また、ダイオー
ドD4のアノードはスルーホールT9により個別銅箔層
2b(U6)に接続され、そのカソードはスルーホール
T10を通して第2の内部銅箔層3(U8)に接続され
る。この実施例においても、回路基板1表面の表面銅箔
層を経由することなく、トランスの端子と各ダイオード
のアノード電極とカソード電極はスルーホールを通して
直接内部銅箔層に接続される。
【0030】 図8は両波整流回路の実施例を示し、こ
の回路基板1は、主回路配線U9〜U11及び他方の主
回路配線U12が回路基板1の内部に形成される。この
実施例においても、主回路配線U9〜U11を形成する
第1の内部銅箔層2は回路基板1内の第1のレベルにあ
り、主回路配線U12を形成する第2の内部銅箔層3は
第1のレベルとは異なる第2のレベルにある。第1の内
部銅箔層2は複数の個別銅箔層2a〜2cからなる。第
2の内部銅箔層3は回路基板1の広い範囲に一面に、つ
まりベタで形成され、安定な低電位に接続されてシール
ド導体の作用も行う。
【0031】 トランスTrの2次巻線の端子Tr1は
スルーホールT1を通して一点鎖線で示される第1の内
部銅箔層2の個別銅箔層2a(主回路配線U9に相当す
る)に接続され、端子Tr2はスルーホールT2を通し
て第1の内部銅箔層2の個別銅箔層2b(U11)に接
続される。その中間タップである端子Tr3はスルーホ
ールT3を通して第2の内部銅箔層3(U12)に接続
される。ダイオードD1のアノードはスルーホールT4
により個別銅箔層2a(U9)に接続され、そのカソー
ドはスルーホールT5を通して個別銅箔層2c(U1
0)に接続される。そして、ダイオードD2のアノード
はスルーホールT6により個別銅箔層2b(U11)に
接続され、そのカソードはスルーホールT7を通して個
別銅箔層2c(U10)に接続される。この実施例にお
いても、回路基板1表面の表面銅箔層を経由することな
く、各ダイオードのアノード電極とカソード電極はスル
ーホールを通して直接内部銅箔層に接続される。
【0032】 図9は同期整流回路の基本的な回路例を
示す。図9(A)に示す同期整流部Reは、トランスT
rの2次巻線の端子Tr1、Tr2、整流用FET1、
フリーホイーリング機能を行うFET2、それらFET
のゲートに接続された駆動回路Z1、Z2からなる。同
期整流部Reの出力側にインダクタLとコンデンサCと
からなる出力フィルタが接続される。
【0033】 その構成配置は図9(B)のようにな
る。その図において、この回路基板1は、主回路配線U
13〜U15及び他方の主回路配線U16が回路基板1
の内部に形成される。回路基板1内において主回路配線
U13〜U15を形成する第1の内部銅箔層2は第1の
レベルにあり、主回路配線U16を形成する第2の内部
銅箔層3は第1のレベルとは異なる第2のレベルにあ
る。第1の内部銅箔層2は複数の個別銅箔層2a〜2c
からなる。第2の内部銅箔層3は回路基板1の広い範囲
に一面に、つまりベタで形成され、安定な低電位に接続
されてシールド導体の作用も行う。
【0034】 トランスTrの2次巻線の端子Tr1は
スルーホールT1を通して一点鎖線で示される第1の内
部銅箔層2の個別銅箔層2a(主回路配線U13に相当
する)に接続され、端子Tr2はスルーホールT2を通
して第1の内部銅箔層2の個別銅箔層2b(U14)に
接続される。整流用FET1のドレイン電極はスルーホ
ールT3を通して第1の内部銅箔層2の個別銅箔層2b
(U14)に接続され、そのソース電極はスルーホール
T4を通して第2の内部銅箔層3(U16)に接続され
る。一方、FET2のドレイン電極はスルーホールT5
を通して第1の内部銅箔層2の個別銅箔層2a(U1
3)に接続され、そのソース電極はスルーホールT6を
通して第2の内部銅箔層3(U16)に接続される。
【0035】 鎖線2重丸で示される整流用FET1の
ゲート電極は、通常の表面実装の場合と同様に回路基板
1表面の表面銅箔層n1に接続され、駆動回路Z1の一
方の電極も表面銅箔層n1に接続される。駆動回路Z1
の他方の電極はスルーホールT7を通して第1の内部銅
箔層2の個別銅箔層2a(U13)に接続される。鎖線
2重丸で示されるFET2ののゲート電極は、通常の表
面実装の場合と同様に回路基板1表面の表面銅箔層n2
に接続され、駆動回路Z2の一方の電極も表面銅箔層n
2に接続される。駆動回路Z2の他方の電極はスルーホ
ールT8を通して第1の内部銅箔層2の個別銅箔層2b
(U14)に接続される。また、インダクタLの双方の
電極はスルーホールT9、T10を通して第1の内部銅
箔層2の個別銅箔層2a(U13)、2c(U15)そ
れぞれに接続される。コンデンサCの双方の電極はスル
ーホールT11、T12を通して第1の内部銅箔層2の
個別銅箔層2a(U13)、第2の内部銅箔層3(U1
6)にそれぞれ接続される。
【0036】 図10は図7に示したような全波整流部
Reの出力側に、昇圧用インダクタLとトランジスタB
Tとかからなる昇圧コンバータ部と逆流阻止用ダイオー
ドDとを接続したものである。回路基板1内において主
回路配線U17〜U19を形成する第1の内部銅箔層の
個別銅箔層2a−2cは第1のレベルにあり、主回路配
線U20を形成する第2の内部銅箔層3は第1のレベル
とは異なる第2のレベルにある。第1の内部銅箔層2は
複数の個別銅箔層2a〜2cからなる。
【0037】 全波整流部Reの出力端子が接続された
第1の内部銅箔層2の個別銅箔層2a(U17)に、昇
圧用インダクタLの一方の電極がスルーホールT1を通
して接続される。その他方の電極はスルーホールT2を
通して第1の内部銅箔層2の個別銅箔層2b(U18)
に接続される。その第1の内部銅箔層2の個別銅箔層2
b(U18)に、スルーホールT3を通してトランジス
タBTのコレクタ電極が接続され、そのエミッタ電極は
スルーホールT4を通して第2の内部銅箔層3(U2
0)に接続される。また、逆流阻止用ダイオードDのア
ノード電極はスルーホールT5を通して第1の内部銅箔
層2の個別銅箔層2b(U18)に接続され、そのカソ
ード電極はスルーホールT6を通して第1の内部銅箔層
2の個別銅箔層2c(U19)に接続される。
【0038】 図10の実施例を除いて、以上述べた実
施例ではトランスの2次側回路について述べたが、1次
側の回路についても必要に応じて同様にすることができ
る。また、以上述べた主回路構成は一部分であるが、他
の回路構成も以上述べた構造の組み合わせ、あるいは搭
載する電子部品を変えたり、部分的な組み合わせで実施
することができ、本発明の精神を逸脱しない限り本発明
に含まれるものである。
【0039】
【発明の効果】 以上述べたように、本発明によればこ
の回路基板1は、電圧の変動する側の複数の主回路配線
を第1のレベルにある第1の内部銅箔層の複数の個別内
部銅箔層で形成し、他方の安定電位にある主回路配線を
第1のレベルとは異なる第2のレベルにあるシールド導
体の作用も行う第2の内部銅箔層で形成し、各スルーホ
ールを通して電力用電子部品の主電極を直接前記第1の
内部銅箔層か又は第2の内部銅箔層に接続しているの
で、オンボード型の電源をより一層小型化できると共
に、高密度実装化でき、また回路配線によるストレイキ
ャパシタンスや浮遊インダクタンスの悪影響を小さくで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の適用される電源回路の例を示す図で
ある。
【図2】 本発明の電源装置の一実施例を説明するため
の配置図である。
【図3】 本発明の電源装置の一実施例を説明するため
の一部断面図である。
【図4】 本発明の電源装置の一実施例を説明するため
の一部断面図である。
【図5】 本発明の電源装置の一実施例を説明するため
の一部断面図である。
【図6】 本発明の電源装置の一実施例を説明するため
の一部断面図である。
【図7】 本発明の電源装置の他の一実施例を説明する
ための図である。
【図8】 本発明の電源装置の他の一実施例を説明する
ための図である。
【図9】 本発明の電源装置の他の一実施例を説明する
ための図である。
【図10】 本発明の電源装置の他の一実施例を説明す
るための図である。
【符号の説明】
1・・電力用の回路基板 2・・第1の
内部銅箔層 2a−2c・・第1の内部銅箔層2の個別銅箔層 3・・第2の内部銅箔層 T1−T12
・・スルーホール U1−U20・・主回路配線 Rn・・合成
樹脂材料 C,C1,C2・・コンデンサ L、L1,L
2・・インダクタ Tr・・トランス D,D1−D
4・・ダイオード 2a−2c・・表面銅箔層 M3・・電極
パッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E317 AA24 BB01 BB11 CC25 CC31 CC53 GG11 GG14 5E346 AA15 AA41 AA51 BB02 BB03 BB04 BB07 BB11 BB15 BB16 CC32 EE13 HH01 HH22 5H730 AA08 BB21 BB23 CC01 EE02 EE08 FD01 FG01 ZZ05 ZZ11 ZZ12 ZZ15

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の表面に形成された表面銅箔層と、
    該表面銅箔層の厚みよりも厚い肉厚をもち、基板内部に
    おける第1の平面に形成された第1の内部銅箔層と、第
    1の平面とは異なる第2の平面に形成された第2の内部
    銅箔層と、これら内部銅箔層に至る複数のスルーホール
    とを備えた電力用回路基板に所定の複数の電子部品素子
    を表面実装してなるオンボード型電源において、 前記第1の内部銅箔層は独立した複数の個別銅箔層から
    なり、 前記第2の内部銅箔層は、前記第1の内部銅箔層よりも
    大きな面積を有するよう基板内面域に連続して形成され
    て、このオンボード電源の安定電位にある一方の主回路
    配線を形成し、 かつ基板表面から前記第1、第2の内部銅箔層にそれぞ
    れ至る前記スルーホールの表面を含む基板表面には電極
    パッドが形成されており、これら電極パッドに前記電子
    部品素子の内の第1の主回路素子の第1と第2の主電極
    を固着したことを特徴とするオンボード型電源。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記複数のスルーホールの一部又は全てに合成樹脂を充
    填すると共に、前記合成樹脂の表面に金属膜を形成し、
    前記合成樹脂の前記金属膜に前記電極パッドを形成した
    ことを特徴とするオンボード型電源。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2において、 前記第1の内部銅箔層の隣接する前記個別銅箔層間の間
    隙は前記電子部品素子の内の第2の主回路素子の第1と
    第2の主電極間の間隔よりも小さい箇所を有し、前記個
    別銅箔層が前記箇所で向かい合う部分に基板表面から前
    記スルーホールがそれぞれ延び、これらスルーホールの
    表面を含む基板表面には第1と第2の電極パッドが形成
    され、該第1と第2の電極パッドに前記第2の主回路素
    子の前記第1と第2の主電極が固着されたことを特徴と
    するオンボード型電源。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかにお
    いて、 前記第1の主回路素子はダイオード、抵抗器、コンデン
    サのような2端子電子部品のいずれか、又はFET、I
    GBT、バイポーラトランジスタ、制御整流器のような
    制御端子を含む3端子の電力制御用半導体素子のいずれ
    か、あるいはこれらの二つ以上組み合わせであり、前記
    制御端子は前記表面銅箔層に接続されていることを特徴
    とする型オンボード電源。
  5. 【請求項5】 請求項3において、 前記第1の主回路素子は整流用ダイオードであり、前記
    第2の主回路素子はフリ−ホイーリング用ダイオードで
    あることを特徴とするオンボード型電源。
  6. 【請求項6】 請求項3において、 前記第1の主回路素子はインダクタであり、前記第2の
    主回路素子はフィルタ用コンデンサであることを特徴と
    するオンボード型電源。
  7. 【請求項7】 請求項3において、 前記第1、第2の主回路素子はそれぞれインダクタ、電
    力制御用半導体素子であって昇圧用コンバータ部を構成
    し、該電力制御用半導体素子の制御端子は前記表面銅箔
    層に接続されたことを特徴とするオンボード型電源。
  8. 【請求項8】 請求項3において、 前記第1、第2の主回路素子はそれぞれ2組のダイオー
    ドであり、これらダイオードは全波整流回路を構成する
    ことを特徴とするオンボード型電源。
  9. 【請求項9】 請求項3において、 前記電力用回路基板には1次巻線と中間端子を有する2
    次巻線をトランスが搭載され、 前記第1の内部銅箔層の第1の個別銅箔層はスルーホー
    ルを通して前記トランスの2次巻線の一端に接続される
    と共に、別のスルーホールを通して第1のダイオードの
    アノード電極に接続され、 前記第1の内部銅箔層の第2の個別銅箔層はスルーホー
    ルを通して前記トランスの2次巻線の他端に接続される
    と共に、別のスルーホールを通して第2のダイオードの
    アノード電極に接続され、 前記第1と第2のダイオードのカソード電極はそれぞれ
    スルーホールを通して前記第1の内部銅箔層の第3の個
    別銅箔層に接続され、 前記トランスの2次巻線の中間端子はスルーホールを通
    して前記第2の内部銅箔層に接続されたことを特徴とす
    るオンボード型電源。
  10. 【請求項10】 基板の表面に形成された表面銅箔層
    と、該表面銅箔層の厚みよりも厚い肉厚をもち、基板内
    部における第1の平面に形成された第1の内部銅箔層
    と、第1の平面とは異なる第2の平面に形成された第2
    の内部銅箔層と、これら内部銅箔層に至る複数のスルー
    ホールとを備えた電力用回路基板に整流用FETを表面
    実装してなる同期整流式のオンボード型電源において、 前記第1の内部銅箔層は独立した複数の個別銅箔層から
    なり、 前記第2の内部銅箔層は、前記第1の内部銅箔層よりも
    大きな面積を有するようある基板内面域に連続して形成
    されて、このオンボード電源の安定電位にある一方の主
    回路配線を形成し、 基板表面から前記第1、第2の内部銅箔層にそれぞれ至
    る前記スルーホールの表面を含む基板表面には電極パッ
    ドが形成されており、 前記第1の内部銅箔層の第1の個別銅箔層はトランスの
    2次巻線の第1の端子に前記スルーホールを通して接続
    されており、 前記第1の内部銅箔層の第2の個別銅箔層は前記トラン
    スの2次巻線の第2の端子に前記スルーホールを通して
    接続されており、 前記整流用FETのドレイン電極とソース電極をそれぞ
    れ前記スルーホールを通して前記第1の内部銅箔層の第
    2の個別銅箔層と前記第2の内部銅箔層に接続したこと
    を特徴とするオンボード型電源。
  11. 【請求項11】 基板の表面に形成された表面銅箔層
    と、該表面銅箔層の厚みよりも厚い肉厚をもち、基板内
    部における第1の平面に形成された第1の内部銅箔層
    と、第1の平面とは異なる第2の平面に形成された第2
    の内部銅箔層と、これら内部銅箔層に至る複数のスルー
    ホールとを備えた電力用回路基板に整流用FETを表面
    実装してなる同期整流式のオンボード型電源において、 前記第1の内部銅箔層は独立した複数の個別銅箔層から
    なり、 前記第2の内部銅箔層は、前記第1の内部銅箔層よりも
    大きな面積を有するようある基板内面域に連続して形成
    されて、このオンボード電源の安定電位にある一方の主
    回路配線を形成し、 基板表面から前記第1、第2の内部銅箔層にそれぞれ至
    る前記スルーホールの表面を含む基板表面には電極パッ
    ドが形成されており、 前記第1の内部銅箔層の第1の個別銅箔層はトランスの
    2次巻線の第1の端子に前記スルーホールを通して接続
    されており、 前記第1の内部銅箔層の第2の個別銅箔層は前記トラン
    スの2次巻線の第2の端子に前記スルーホールを通して
    接続されており、 フリーホイーリング用FETのドレイン電極とソース電
    極又はフリーホイーリング用ダイオードの両方の電極を
    それぞれ前記スルーホールを通して前記第1の内部銅箔
    層の内部銅箔層と前記第2の内部銅箔層に接続したこと
    を特徴とする同期整流型のオンボード型電源。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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