JP2005110452A

JP2005110452A - スイッチング電源モジュール

Info

Publication number: JP2005110452A
Application number: JP2003343288A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Matsumoto; 匡彦松本
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-10-01
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2023-10-01
Also published as: JP4310461B2

Abstract

【課題】小型化と低コスト化を容易にする。
【解決手段】複数の導体層Ｚ１〜Ｚ４が絶縁層を介しながら積層形成されて成る多層基板にスイッチング電源回路が形成されて成るスイッチング電源モジュールにおいて、多層基板の最下導体層と最上導体層間に設けられた内部導体層Ｚ３にはスイッチング電源回路の一次側回路に接続する電極パターン７ｂを設け、また、別の内部導体層Ｚ２にはスイッチング電源回路の二次側回路に接続する電極パターン７ａを少なくとも一部分を前記一次側回路側の電極パターン７ｂに対向させて形成する。一次側回路側の電極パターン７ｂと二次側回路側の電極パターン７ａは、それら電極パターン７ａ，７ｂ間の絶縁層をコンデンサ用の誘電体として機能させた等価的コンデンサを構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、トランスを有するスイッチング電源回路が設けられているスイッチング電源モジュールに関するものである。

図５にはスイッチング電源回路の一構成例が示されている。この例では、スイッチング電源回路１０はトランス１１を有し、このトランス１１の一次コイルＮ１側には、入力端子＋Ｖin，−Ｖinと入力フィルタ回路１２とスナバ回路１３と主スイッチ（ＭＯＳＦＥＴ）１４と当該主スイッチ１４の制御用の制御回路１７とが設けられて一次側回路が形成されている。また、二次コイルＮ２側には整流回路１５と出力フィルタ回路１６と出力端子＋Ｖout，−Ｖoutが設けられて二次側回路が形成されている。さらに、スイッチング電源回路１０には、ノイズ対策用のコンデンサ２３が設けられている。

入力フィルタ回路１２は、コンデンサ１８，１９，２０と、コモンモードインダクタ２１と、インダクタ２２とを有して構成されている。スナバ回路１３は、電圧変動の過渡期間に発生するサージ電圧から主スイッチ１４を保護するための回路であり、コンデンサ２４と、抵抗体２５と、ダイオード２６とを有して構成されている。

整流回路１５は、同期整流器（例えばＭＯＳＦＥＴ）２８，２９と、これら同期整流器２８，２９を駆動するための同期整流器駆動回路３０とを有して構成されている。出力フィルタ回路１６は、チョークコイル３２とコンデンサ３３を有して構成されている。

このスイッチング電源回路１０では、外部から入力端子＋Ｖin，−Ｖinを通して直流電圧が入力すると、この直流電圧は、入力フィルタ回路１２と、トランス１１の一次コイルＮ１と、主スイッチ１４との直列回路に通電する。この直流電圧は、制御回路１７の制御動作による主スイッチ１４のスイッチオン・オフ動作により交流に変換され、トランス１１を介して二次側回路に伝達される。これにより、トランス１１（二次コイルＮ２）から出力された交流電圧は、整流回路１５によって整流され、出力フィルタ回路１６の平滑動作により直流電圧に変換されて出力端子＋Ｖout，−Ｖoutから外部に出力される。

その外部に出力される電圧の値は出力電圧検出回路（図示せず）により検出され、この検出電圧は、図示を省略したフィードバック回路を通って制御回路１７に加えられる。制御回路１７は、その検出電圧に基づいて、外部に出力される電圧を安定化すべく、例えばＰＷＭ制御方式により主スイッチ１４のスイッチング制御動作を行う。これにより、外部への出力電圧の安定化が図られる。

なお、先行技術文献について調査したが、適切な先行技術文献は無かった。

上記のようなスイッチング電源回路１０を集約形成して一つの部品の形態としたスイッチング電源モジュールがある。図３には本出願人が提案しているスイッチング電源モジュールの一外観例が模式的な斜視図により示されている。

このスイッチング電源モジュール１は、スイッチング電源回路１０が形成されている基板２と、この基板２に取り付けられている端子３とを有して構成されている。このスイッチング電源モジュール１は、例えば、端子３の先端部をマザーボード４に接続させることにより、マザーボード４に実装することができる。

このスイッチング電源モジュール１では、基板２は複数の導体層が絶縁層を介しながら積層形成されて成る多層基板により構成されている。この基板２の表裏両面には、それぞれ、スイッチング電源回路１０を構成する例えばコンデンサ部品やＩＣ部品等の部品５が搭載される。また、基板２には、表面側から裏面側に貫通形成されるスルーホール６や、表層の導体層と内部導体層との間又は複数の内部導体層間に貫通形成されるインナービアホール等が形成されている。

さらに、基板２の各導体層にはそれぞれ配線パターン等の導体パターンが形成されている。図４には基板２が４層の導体層を有している場合における各導体層Ｚ１〜Ｚ４のパターン構成例が簡略化されて示されている。この例では、各導体層Ｚ１〜Ｚ４には、それぞれ、コイルパターン３５（３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ）が形成位置を同じにして配設されている。つまり、基板２には複数のコイルパターン３５が積層形成されている。これらコイルパターン３５の積層部分は部分的に又は全体が対を成すコア部材（例えばフェライトコア）３６によって基板２の上下両側から挟み込まれている（図３参照）。なお、図３では、対を成すコア部材３６のうち、基板２の上側に配置されるＥ型形状のコア部材３６のみが図示され、基板２の下側に配置されるコア部材は基板２の陰となる位置に配置されているので図示されていない。この基板２の下側に配置されるコア部材の形状は、例えば、基板２の上側に配置されるコア部材３６と同様のＥ型形状である場合もあるし、板状（Ｉ型形状）である場合もある。また、基板２には、コア部材３６のコア足を挿通するための貫通孔３７が設けられている。当該貫通孔３７にコア部材３６のコア足が挿通されて、基板２の上側のコア部材と、基板２の下側のコア部材とが当接されて、対を成すコア部材３６は閉磁路を構成している。

各導体層Ｚ１〜Ｚ４にそれぞれ形成されたコイルパターン３５ａ〜３５ｄのうち、１層目（最下導体層）のコイルパターン３５ａと、４層目（最上導体層）のコイルパターン３５ｄとは、スルーホール３８ａによって接続されて、トランス１１の一次コイルＮ１を構成している。また、２層目のコイルパターン３５ｂと、３層目のコイルパターン３５ｃとは、インナービアホール３９ａによって接続されて、トランス１１の二次コイルＮ２を構成している。すなわち、この例では、各導体層Ｚ１〜Ｚ４のコイルパターン３５と、対を成すコア部材３６とによって、トランス１１が構成されている。

ところで、スイッチング電源回路１０を構成するトランス１１として、上記のような基板２に形成されたコイルパターン３５を有するトランスを用いると、次に示すような問題が生じる。つまり、複数のコイルパターン３５が対向配設されるので、各コイルパターン３５間に容量が生じ、このコイルパターン３５間の容量は分布容量として合成され、トランス１１の図５の点線に示すような寄生容量Ｃpとなる。この寄生容量Ｃpは、主スイッチ１４のスイッチング動作に応じて充放電される。この寄生容量Ｃpの充放電によって次に示すような問題発生の虞がある。その問題とは、図５の回路図において鎖線で囲んだ回路部分Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、それぞれ、交流的に電位が変動しない設計であるのにも拘わらず、トランス１１の寄生容量Ｃpの充放電によって、その一次側の回路部分Ａと二次側の回路部分Ｂ間の電位や、一次側の回路部分Ａと二次側の回路部分Ｄ間の電位や、一次側の回路部分Ｃと二次側の回路部分Ｂ間の電位や、一次側の回路部分Ｃと二次側の回路部分Ｄ間の電位（つまり、一次−二次の電位安定回路部分間の電位）が変動してしまうというものである。巻線型のトランスにも寄生容量Ｃpは生じるが、巻線型のトランスに比べて、コイルパターンを有するトランス１１の寄生容量Ｃpは大きいので、当該トランス１１の寄生容量Ｃpの充放電に因る前記一次−二次の電位安定回路部分間の電位変動は無視できない程大きく、コモンモードノイズの主な原因となってしまう虞がある。これによって発生したコモンモードノイズは、スイッチング電源モジュール１の周囲の空間に伝搬して輻射ノイズとなり、また、入力ラインに伝搬して入力帰還ノイズとなる。ＥＭＩ規格を満たすためにはコモンモードノイズの発生を抑制する必要がある。

そこで、図５に示す回路構成では、一次側回路の電位安定回路部分Ｃと、二次側回路の電位安定回路部分Ｂとをコンデンサ２３によって接続し、主スイッチ１４のスイッチング動作に応じたトランス１１の寄生容量Ｃpの充放電の電流の帰還回路を構成している。これにより、一次−二次の電位安定回路部分間の電位安定化が図られて、その一次−二次の電位安定回路部分間の電位変動に起因したコモンモードノイズの発生を抑制している。

このようなノイズ対策用のコンデンサ２３は、一次側回路と二次側回路を接続しており、安全規格に対応するため例えばＤＣ５００Ｖ〜２５００Ｖというような高電圧に耐え得る高耐圧が要求される。このため、コンデンサ２３として機能するコンデンサ部品は大型な部品であり、そのコンデンサ部品の基板２に占める占有面積は広いし、また、周囲の部品や導体パターンとの間の間隔も広く必要である。

スイッチング電源モジュール１には小型化の要求があるが、そのような大型な部品があると、小型化が難しいという問題がある。また、大型の部品は価格が高いので、スイッチング電源モジュール１のコストが高くなってしまう。

本発明は上記目的を達成するために成されたものであり、その目的は、小型化や低コスト化が容易なスイッチング電源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、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、４層以上の導体層が絶縁層を介しながら積層形成されて成る多層基板を有し、当該多層基板の複数の導体層にそれぞれ形成されたコイルパターンを有して構成されているトランスと、このトランスの一次コイルに接続された一次側回路と、トランスの二次コイルに接続された二次側回路とを有するスイッチング電源回路が前記多層基板に形成されており、そのスイッチング電源回路の一次側回路にはスイッチング電源回路全体の回路動作を制御する主スイッチが設けられ、一次側回路と二次側回路における前記主スイッチのスイッチング動作によって交流的に電位が変動しない電位安定回路部分の配線パターンの少なくとも一部は、前記多層基板の最下導体層と最上導体層間に設けられた内部導体層に形成されている構成と成し、また、内部導体層の少なくとも一つには一次側回路の電位安定回路部分に接続する電極パターンが形成され、別の内部導体層には、二次側回路の電位安定回路部分に接続する電極パターンが少なくとも一部分を前記一次側回路側の電極パターンに対向させて形成され、それら一次側回路側の電極パターンと、二次側回路側の電極パターンとは、当該電極パターン間の絶縁層をコンデンサ用の誘電体として機能させて等価的コンデンサを構成していることを特徴としている。

この発明によれば、等価的コンデンサを構成する一次側回路側の電極パターンおよび二次側回路側の電極パターンは、多層基板の内部導体層に形成される構成とした。多層基板の最下導体層と最上導体層は、複数の部品が実装されたり、それら部品に接続する配線パターンが多数形成されるというように、有効に使用される面積が多いのに対して、内部導体層は、それら最下導体層と最上導体層に比べて、有効に利用される面積は少なく、空きスペースが多い。この発明では、その内部導体層の今まで使用されていなかった空きスペースを有効利用して等価的コンデンサの電極パターンを形成することで、スイッチング電源モジュールを大型化することなく、等価的コンデンサの電極パターンを設けることができる。

また、等価的コンデンサの電極パターンは、内部導体層に形成される導体パターンの形状を変更するだけ作製することができるので、製造工程の増加による製造コストの増加を防止できる。

さらに、等価的コンデンサをノイズ対策用のコンデンサとして機能させるための構成を備えることによって、次に示すような効果を奏することができる。すなわち、一次側回路に接続する電極と二次側回路に接続する電極を有するノイズ対策用のコンデンサには高耐圧であることが要求されるので、そのコンデンサの部品は大型となる。この大型のコンデンサ部品を基板の表面又は裏面に実装すると、そのコンデンサ部品の基板の表面又は裏面における実装面積が広く必要となる上に、耐圧を考慮して、そのコンデンサ部品とその周辺の部品や導体パターンとの間の間隔が広く必要である。これに対して、この発明では、ノイズ対策用のコンデンサ部品に代えて、電極パターンから成る等価的コンデンサによってノイズ対策用のコンデンサを構成することとし、そのノイズ対策用のコンデンサ（等価的コンデンサ）の電極パターンは多層基板の内部導体層の今までデッドスペースだった部分に形成する構成とした。これにより、高耐圧の大型な部品を基板の表面又は裏面に設けなくても済む分、スイッチング電源モジュールの小型化を図ることができる。また、スイッチング電源モジュールの部品点数の削減を図ることもできて、部品コストを低減させることができる。

このような構成を備えることによって、スイッチング電源モジュールの大型化と、コストの増加とを抑えながら、ノイズ対策用のコンデンサ（等価的コンデンサ）によって、スイッチング電源回路の一次−二次の電位安定回路部分間の電位変動を小さく抑え、それによって、一次−二次の電位安定回路部分間の電位変動に起因した入力帰還ノイズ、輻射ノイズを抑制できるという効果を得ることができる。

その上、この発明では、スイッチング電源回路における電位安定回路部分の配線パターンの少なくとも一部を多層基板の内部導体層に形成し、その内部導体層に形成されている電位安定回路部分の配線パターンの少なくとも一部を広幅配線パターンとすることによって、多層基板の内部導体層の今までデッドスペースだったところを有効利用して上記広幅配線パターンを形成してスイッチング電源モジュールの大型化を防止しながら、例えば本発明のスイッチング電源モジュールがマザーボードに搭載されている状態において、スイッチング電源回路の電位安定回路部分の配線パターンとグランドとの間の容量を増加させることができる。電位安定回路部分は、グランドとの間の容量が大きくなるにつれて電位安定度が高くなるので、この構成を備えることによって、電位安定回路部分の電位安定性が向上し、一次−二次の電位安定回路部分間の電位変動に起因した例えばコモンモードノイズの発生を小さく抑制することができる。その結果、一次−二次の電位安定回路部分間に設ける容量（ノイズ対策用のコンデンサの容量）が小さくてもノイズ対策が可能になる効果を奏することができる。

以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。

この実施形態例のスイッチング電源モジュールは、図３のスイッチング電源モジュール１と同様に、多層基板である基板２と、複数の端子３とを有して構成されており、基板２には図５に示されるようなスイッチング電源回路１０が形成されている。なお、図５に示すスイッチング電源回路１０の構成については、前述したので、その重複説明は省略する。

この実施形態例では、基板２は４層の導体層Ｚ１〜Ｚ４が絶縁層を介しながら積層形成されて成る多層構造と成している。この基板２の表裏両面には部品５が設けられ、また、各導体層Ｚ１〜Ｚ４には配線パターン等の導体パターンが形成されている。

この実施形態例では、各導体層Ｚ１〜Ｚ４間の絶縁層は、それぞれ、層の全体が同一絶縁材料（例えばガラスエポキシ樹脂など）により構成されている。例えば導体層Ｚ２に形成されている導体パターンと、導体層Ｚ３に形成されている導体パターンとを絶縁するという如く、各導体層Ｚ１〜Ｚ４の導体パターン間を絶縁することができるように（例えばＤＣ２５００Ｖの高耐圧性を持つことができるように）、各導体層Ｚ１〜Ｚ４間の絶縁層の厚みや当該絶縁層を構成する絶縁材料等が設定されている。なお、各導体層Ｚ１〜Ｚ４間の全ての絶縁層が同じ絶縁材料により構成されていてもよいし、それら各々の絶縁層が互いに異なる絶縁材料により構成されていてもよい。また、後述する等価的コンデンサの誘電体として機能する絶縁層（この実施形態例では、導体層Ｚ２，Ｚ３間の絶縁層）は高誘電率の絶縁材料により構成され、その他の絶縁層は低誘電率の絶縁材料により構成される構成としてもよい。

図１には、この実施形態例における基板２の各導体層Ｚ１〜Ｚ４のパターン構成例が簡略化されて示されている。この実施形態例では、各導体層Ｚ１〜Ｚ４には、前述した図４の構成と同様に、それぞれ、トランス１１を構成するコイルパターン３５（３５ａ〜３５ｄ）が形成されており、１層目の導体層Ｚ１のコイルパターン３５ａと、４層目の導体層Ｚ４のコイルパターン３５ｄとはスルーホール３８ａを介して接続されて一次コイルＮ１を構成している。また、２層目の導体層Ｚ２のコイルパターン３５ｂと、３層目の導体層Ｚ３のコイルパターン３５ｃとはインナービアホール３９ａを介し接続されて二次コイルＮ２を構成している。つまり、この実施形態例では、二次コイルＮ２が一次コイルＮ１を構成するコイルパターン３５ａ，３５ｄによって挟まれたサンドイッチ構造と成している。この構造を採用することによって、一次コイルＮ１と二次コイルＮ２の結合度を向上させることができる。

この実施形態例では、基板２の内部導体層である２層目の導体層Ｚ２には、ノイズ対策用のコンデンサ２３を構成する一対の電極の一方側と成すコンデンサ用導体パターン（電極パターン）７ａが形成されている。このコンデンサ用導体パターン７ａはコイルパターン３５ｂの一端側（つまり、二次コイルＮ２の一端側（二次側回路））に接続されている。また、基板２の内部導体層である３層目の導体層Ｚ３には、ノイズ対策用のコンデンサ２３の他方側の電極と成すコンデンサ用導体パターン（電極パターン）７ｂが、導体層Ｚ３を介してコンデンサ用導体パターン７ａと対向する位置に形成されている。このコンデンサ用導体パターン７ｂは、図示を省略した接続手段によって、導体層Ｚ４に形成された配線パターン４２ｂに接続され、当該配線パターン４２ｂを介してコイルパターン３５ｄの一端側（つまり、一次コイルＮ１の一端側（一次側回路））に接続されている。

この実施形態例では、上記のように、対を成すコンデンサ用導体パターン（電極パターン）７ａ，７ｂおよび当該コンデンサ用導体パターン７ａ，７ｂ間の絶縁層（誘電体）によってノイズ対策用のコンデンサ２３として機能する等価的コンデンサが構成されている。このノイズ対策用のコンデンサ（等価的コンデンサ）２３は、前述したような高耐圧性を持つ絶縁層によって、高耐圧性を備えている。

さらに、この実施形態例では、２層目の導体層Ｚ２において、コンデンサ用導体パターン７ａが接続されているコイルパターン３５ｂの一端側（二次コイルＮ２の一端側）は、コンデンサ用導体パターン７ａに接続されると共に、配線パターン４２ａにも接続されている。この配線パターン４２ａの一部分は広幅配線パターンＷと成っている。当該配線パターン４２ａは、スルーホール３８ｂを介して出力端子＋Ｖoutとして機能する導体パターンに接続されている。つまり、配線パターン４２ａは、スイッチング電源回路１０の二次側回路における電位安定回路部分Ｂの配線パターンと成している。

また、４層目の導体層Ｚ４に形成されている配線パターン４２ｂは、一次側回路の電位安定回路部分Ｃの配線パターンを構成するものであり、この実施形態例では、この配線パターン４２ｂも配線パターン４２ａと同様に、その一部分が広幅配線パターンＷと成っている。

さらに、３層目の導体層Ｚ３には配線パターン４２ｃが形成されている。この配線パターン４２ｃは、スルーホール３８ｃを介して出力端子−Ｖoutとして機能する導体パターンと接続されており、当該配線パターン４２ｃは二次側回路の電位安定回路部分Ｄの配線パターンとなっている。この配線パターン４２ｃの一部は広幅配線パターンＷと成っている。

この実施形態例では、一次側回路の電位安定回路部分Ａの配線パターン４２ｂと、二次側回路の電位安定回路部分Ｂ，Ｄの配線パターン４２ａ，４２ｃとのそれぞれの一部が広幅配線パターンＷと成っているので、電位安定回路部分とコンデンサ間の電位の安定性を向上させることができる。これにより、ノイズ対策用のコンデンサ２３の容量を小さくすることができる。

また、この実施形態例では、その配線パターン４２ａ，４２ｃの各々の広幅配線パターンＷは、それぞれ、多層基板２の内部導体層Ｚ２，Ｚ３に形成されている。さらに、ノイズ対策用のコンデンサ２３の電極を構成するコンデンサ用導体パターン７ａ，７ｂも、それぞれ、内部導体層Ｚ２，Ｚ３に形成されている。これにより、今までデッドスペースであった内部導体層Ｚ２，Ｚ３の部分を有効利用することができて、無駄を削減することができる。さらに、ノイズ対策用のコンデンサ２３を基板２の内部に形成する構成とすることによって、そのノイズ対策用のコンデンサ部品を用いなくて済む分、部品点数の削減を図ることができる。さらにまた、高耐圧な大型部品を設けなくて済むので、スイッチング電源モジュール１の小型化を図ることが容易となる。

なお、この発明はこの実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、この実施形態例では、ノイズ対策用のコンデンサ２３を基板２の内部に形成する例を示したが、その構成に加えて、例えば、スナバ回路１３のコンデンサ２４に関しても、ノイズ対策用のコンデンサ２３と同様に、基板２の内部に形成してもよい。つまり、基板２の内部導体層Ｚ２，Ｚ３のそれぞれに、対を成すコンデンサ用導体パターンを互いに対向配設し当該対を成すコンデンサ用導体パターンによってコンデンサ２４を構成してもよい。スナバ回路１３のコンデンサ２４は、例えばＤＣ２００Ｖ〜２５０Ｖという耐電圧が必要であるので、このコンデンサ２４の部品は大型なものであることから、その大型な部品に代えて、コンデンサ２４を基板２の内部に形成することによって、スイッチング電源モジュール１の小型化がより容易となる。

上記のように、ノイズ対策用のコンデンサ２３以外のコンデンサやインダクタ等についても、内部導体層の導体パターンにより構成してもよい。

さらに、図１の構成に代えて、図２に示されるような構成を採用してもよい。この図２の例では、２層目の導体層Ｚ２において、コンデンサ用導体パターン７ａを構成している電極パターンは、コンデンサ用導体パターン７ｂと対向している領域から、当該領域の外側に延設されている構成と成し、この外側に延設された電極パターン部分は広幅な配線パターン４２ａとして機能する構成と成している。また、３層目の導体層Ｚ３においても、コンデンサ用導体パターン７ｂを構成している電極パターンは、コンデンサ用導体パターン７ａに対向配置している領域から、当該領域の外側に延設されている構成と成している。この外側に延設された電極パターン部分４４は、グランドとの間の容量を一次側回路の電位安定回路部分Ｂに付与する部位（グランド間容量付与部位）となっており、電位安定回路部分Ｂの電位安定性を高めることができる。

さらに、この実施形態例では、電位安定回路部分の配線パターンの一部位だけが広幅配線パターンと成っていたが、例えば、同じ配線パターン中の複数箇所に広幅な部位が互いに間隔を介して配置されている構成としてもよい。

さらに、この実施形態例では、基板２は４層の導体層を有していたが、基板２は、５層以上の導体層を有していてもよい。この場合、内部導体層が増加するので、コンデンサを構成する電極パターンをより広く形成することが可能となって、コンデンサの容量を大きくすることが容易であるというメリットがある。

さらに、この実施形態例では、ノイズ対策用のコンデンサ２３は、一次側回路の電位安定回路部分Ｃと、二次側回路の電位安定回路部分Ｂとを接続するように設けられていたが、ノイズ対策用のコンデンサ２３は、一次側回路の電位安定回路部分と二次側回路の電位安定回路部分を接続するように設ければよいので、例えば、ノイズ対策用のコンデンサ２３は、一次側回路の電位安定回路部分Ａと、二次側回路の電位安定回路部分Ｂとを接続するように設けてもよいし、一次側回路の電位安定回路部分Ｃと、二次側回路の電位安定回路部分Ｄとを接続するように設けてもよい。一次側回路の電位安定回路部分と、二次側回路の電位安定回路部分とのそれぞれにおいて、ノイズ対策用のコンデンサ２３（コンデンサ用導体パターン７ａ，７ｂ）が何れの箇所で接続するかは、例えば導体層Ｚ２，Ｚ３に形成されている導体パターンの配置構成や、スルーホールやインナービアホールの形成位置等を考慮して適宜に設計されるものである。また、回路安定回路部分における広幅配線パターンＷの形成位置も適宜設計されるものである。

さらに、スイッチング電源モジュール１に設けられるスイッチング電源回路として、図５に示す回路構成例を示したが、スイッチング電源モジュール１の基板２に設けられるスイッチング電源回路の構成は図５の構成に限定されるものではない。さらに、端子３の形状は図３の例に限定されるものではなく、他の形状をも採り得るものである。また、基板２に取り付けられる端子３の数も、適宜設定されるものであり、特に限定されるものではない。

本発明に係るスイッチング電源モジュールを説明するための図である。その他の実施形態例を説明するためのモデル図である。スイッチング電源モジュールの一外観例を示したモデル図である。スイッチング電源モジュールを構成する多層基板の各導体層のパターン構成例を模式的に示すモデル図である。スイッチング電源モジュールに形成されるスイッチング電源回路の一例を簡略的に示す回路図である。

符号の説明

１スイッチング電源モジュール
２基板
７ａ，７ｂコンデンサ用導体パターン
２３ノイズ対策用のコンデンサ
４２配線パターン
Ｗ広幅配線パターン

Claims

４層以上の導体層が絶縁層を介しながら積層形成されて成る多層基板を有し、当該多層基板の複数の導体層にそれぞれ形成されたコイルパターンを有して構成されているトランスと、このトランスの一次コイルに接続された一次側回路と、トランスの二次コイルに接続された二次側回路とを有するスイッチング電源回路が前記多層基板に形成されており、そのスイッチング電源回路の一次側回路にはスイッチング電源回路全体の回路動作を制御する主スイッチが設けられ、一次側回路と二次側回路における前記主スイッチのスイッチング動作によって交流的に電位が変動しない電位安定回路部分の配線パターンの少なくとも一部は、前記多層基板の最下導体層と最上導体層間に設けられた内部導体層に形成されている構成と成し、また、内部導体層の少なくとも一つには一次側回路の電位安定回路部分に接続する電極パターンが形成され、別の内部導体層には、二次側回路の電位安定回路部分に接続する電極パターンが少なくとも一部分を前記一次側回路側の電極パターンに対向させて形成され、それら一次側回路側の電極パターンと、二次側回路側の電極パターンとは、当該電極パターン間の絶縁層をコンデンサ用の誘電体として機能させて等価的コンデンサを構成していることを特徴とするスイッチング電源モジュール。
一次側回路側の電極パターンと二次側回路側の電極パターンを有して成る等価的コンデンサは、一次側回路の電位安定回路部分と二次側回路の電位安定回路部分間の電位の変動を抑制して当該電位変動に起因したノイズ発生を防止するためのノイズ対策用のコンデンサとして機能することを特徴とする請求項１記載のスイッチング電源モジュール。
一次側回路側の電極パターンと二次側回路側の電極パターンとの間の絶縁層は、当該層の全体が同一の絶縁材料により構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスイッチング電源モジュール。