JP2012079761A - 電子回路装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、薄型化並びに小型化を実現しつつ、積層基板のエレクトロマイグレーションに起因する導電体間の短絡を防止することができ、磁性体を含む素子の電気的特性を向上することができる電子回路装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】電子回路装置において、第1の絶縁基材121(2)と、第1の絶縁基材121(2)の表面上に配設された第1の導電体128(1)と、第1の絶縁基材121(2)の裏面上に配設された第2の導電体126(1)と、第1の絶縁基材121(2)の裏面上に第2の導電体126(1)を介在し接着された第2の絶縁基材122(1)とを備えたトランス基板12と、トランス基板12に配設された磁性体と、基板12の第1の絶縁基材121(2)の端面から第2の絶縁基材122(1)の端面に渡って配設された絶縁性を有する樹脂被膜129とを備える。
【選択図】図8
【解決手段】電子回路装置において、第1の絶縁基材121(2)と、第1の絶縁基材121(2)の表面上に配設された第1の導電体128(1)と、第1の絶縁基材121(2)の裏面上に配設された第2の導電体126(1)と、第1の絶縁基材121(2)の裏面上に第2の導電体126(1)を介在し接着された第2の絶縁基材122(1)とを備えたトランス基板12と、トランス基板12に配設された磁性体と、基板12の第1の絶縁基材121(2)の端面から第2の絶縁基材122(1)の端面に渡って配設された絶縁性を有する樹脂被膜129とを備える。
【選択図】図8
Description
本発明は、電子回路装置及びその製造方法に関し、特に絶縁基材と導電体とを積層した多層基板に磁性体が搭載されこの多層基板及び磁性体を樹脂封止体により封止する電子回路装置及びその製造方法に関する。
例えば汎用テレビジョンの電源ユニットには、直流−直流(DC−DC)コンバータが組み込まれている。DC−DCコンバータは、例えば一般家庭用100Vの交流電圧から変換された直流電圧を、更に制御回路ユニット、駆動回路ユニット等に使用される直流電圧に変換する。DC−DCコンバータは、最終的に12Vや24Vの直流電圧を生成する。
薄型化並びに大画面化の傾向にある液晶テレビジョン、プラズマテレビジョン等の汎用テレビジョンの開発には電源ユニットの薄型化並びに小型化が重要な課題になっている。下記特許文献1には電源ユニットの薄型化並びに小型化に最適な発明が開示されている。
特許文献1に開示された発明は、基板と、この基板に搭載されたコア(磁性体)と、基板及びコアを被覆する樹脂封止体とを備えた電子回路装置である。コアはシートトランス構造を採用するトランスを構築する。トランスは、絶縁基材と導電体とを交互に積層した多層配線構造を有するトランス基板に、トロイダルコアの磁心として使用されるコアを配設している。絶縁基材にはガラスエポキシ樹脂が使用されている。導電体には銅等の電気電導性に優れた例えばCuが使用され、導電体はトランスの一次側巻線、二次側巻線のそれぞれとして使用される。樹脂封止体にはエポキシ樹脂が使用され、このエポキシ樹脂はトランスファモールド法を用いて成形されている。このように製作される電子回路装置においては、基板やトランス等の回路素子を1つのパッケージ内に組み込むことができるので、薄型化並びに小型化を実現することができる特徴がある。
前述の特許文献1に開示された電子回路装置においては、以下の点について配慮がなされていなかった。道路脇や電柱等、高温度、高湿度に晒される過酷な外部環境下において使用される電子回路装置の開発に先立ち、電子回路装置に高温高湿バイアス試験(寿命試験)を実施したところ、不具合が発生した。具体的には、電子回路装置のトランス基板において、絶縁基材上の導電体や積層された絶縁基材間の導電体にエレクトロマイグレーションが発生し、絶縁基材間の界面及び絶縁基材の端面を通じて上下導電体間に短絡が発生した。特に、絶縁基材の周縁まで導電体が配設され、上下導電体間の絶縁分離距離が短い箇所において上記短絡が見られた。トランス基板に配設された導電体は巻線(コイル)として使用されており、特に一次側巻線間に短絡が発生すると、トランスの変換効率が低下し、電子回路装置の電気的特性が劣化する。
上記特許文献2には、上下絶縁層の端面に金属膜を形成し、この金属膜を用いて上下絶縁層の界面を封止した厚膜薄膜混成多層回路基板に関する発明が開示されている。絶縁層の密着力に対して金属膜の密着力が大きいので、上下絶縁層の界面の剥離を防止することができ、水分の浸入に起因するエレクトロマイグレーションを防止することができる。
しかしながら、特許文献2に開示された発明においては、水分の浸入に起因するエレクトロマイグレーションを防止することができるものの、数百V程度の高電圧の通電に伴うエレクトロマイグレーションは発生するので、上下絶縁層の界面に発生する導電性析出物が金属膜に接触した場合、上記のように上下導電体間に短絡が発生する。
本発明は上記課題を解決するためになされたものである。従って、本発明は、薄型化並びに小型化を実現しつつ、エレクトロマイグレーションに起因する導電体間の短絡を防止することができ、電気的特性を向上することができる電子回路装置を提供することである。
更に、本発明は、上記電子回路装置を簡易に製作することができる製造方法を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明の実施例に係る第1の特徴は、電子回路装置において、第1の表面及びそれと対向する第2の表面を有する第1の絶縁基材と、第1の絶縁基材の第1の表面上に配設された第1の導電体と、第1の絶縁基材の第2の表面上に配設された第2の導電体と、第1の絶縁基材の第2の表面上に第2の導電体を介在し接着された第2の絶縁基材と、を備えた基板と、基板に配設された磁性体と、基板の第1の絶縁基材の端面から第2の絶縁基材の端面に渡って配設された絶縁性を有する樹脂被膜とを備える。
第1の特徴に係る電子回路装置において、第1の絶縁基材の端面及び第2の絶縁基材の端面を樹脂被膜を介在して覆うとともに基板の全体を覆い、かつ磁性体を覆う樹脂封止体を更に備えることが好ましい。
第1の特徴に係る電子回路装置において、樹脂被膜は、第1の絶縁基材及び第2の絶縁基材の端面から第1の絶縁基材と第2の絶縁基材との界面の一部まで配設されていることが好ましい。
第1の特徴に係る電子回路装置において、第1の絶縁基材又は第2の絶縁基材の少なくともいずれか一方が熱硬化型樹脂接着剤を含浸させたガラス繊維クロスにより構成され、樹脂被膜は、その一部をガラス繊維クロスに含浸させ、界面の一部まで配設されていることが好ましい。
第1の特徴に係る電子回路装置において、樹脂被膜の第1の絶縁基材の端面上又は第2の絶縁基材の端面上の膜厚寸法に対して、樹脂被膜の第1の絶縁基材の端面又は第2の絶縁基材の端面から界面の一部に至る含浸寸法が大きいことが好ましい。
本発明の実施例に係る第2の特徴は、電子回路装置の製造方法において、第1の表面及びそれと対向する第2の表面を有する第1の絶縁基材と、第1の絶縁基材の第1の表面上に配設された第1の導電体と、第1の絶縁基材の第2の表面上に配設された第2の導電体と、第1の絶縁基材の第2の表面上に第2の導電体を介在し接着された第2の絶縁基材と、を備え、複数の基板形成領域が規則的に配列された製作用基板を形成する工程と、製作用基板において基板形成領域間の一部に第1の絶縁基材の端面及び第2の絶縁基材の端面の少なくとも一部が露出するスリットを形成する工程と、製作用基板の端面の第1の絶縁基材の端面及び第2の絶縁基材の端面並びにスリット内壁面の第1の絶縁基材の端面及び第2の絶縁基材の端面に絶縁性を有する樹脂被膜を形成する工程と、製作用基板において基板形成領域間の他の一部を切断し、製作用基板の切断された基板形成領域から複数の基板を形成する工程とを備える。
本発明によれば、薄型化並びに小型化を実現しつつ、エレクトロマイグレーションに起因する導電体間の短絡を防止することができ、電気的特性を向上することができる電子回路装置を提供することができる。
更に、本発明によれば、上記電子回路装置を簡易に製作することができる製造方法を提供することができる。
次に、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
また、以下に示す実施例はこの発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
本発明の一実施例は、特に外部環境下において使用される電源ユニットに組み込まれる電源モジュールとしての電子回路装置に本発明を適用した例を説明するものである。ここでは、電子回路装置はDC−DCコンバータである。
[電子回路装置の電子回路システムブロック構成]
図1に示すように、一実施例に係る電子回路装置1は、DC−DCコンバータを1つの電源モジュールとして構築されている。この電子回路装置1は、トランジスタ部2、第1のトランス(メイントランス)3、コンデンサ41、42、43(電子部品)、ダイオード(電子部品)5、制御部6、第2のトランス(ドライブ用トランス)7及び温度検出部8の複数の電子部品を少なくとも備えている。また、電子回路装置1においては、入力端子Vin+、Vin-、出力端子Vout+、Vout-、直流電圧端子DCIN、切換信号端子ON/OFF、出力電圧調整端子TRM、リモートセンシング端子Vs+、Vs-が配設されている。
図1に示すように、一実施例に係る電子回路装置1は、DC−DCコンバータを1つの電源モジュールとして構築されている。この電子回路装置1は、トランジスタ部2、第1のトランス(メイントランス)3、コンデンサ41、42、43(電子部品)、ダイオード(電子部品)5、制御部6、第2のトランス(ドライブ用トランス)7及び温度検出部8の複数の電子部品を少なくとも備えている。また、電子回路装置1においては、入力端子Vin+、Vin-、出力端子Vout+、Vout-、直流電圧端子DCIN、切換信号端子ON/OFF、出力電圧調整端子TRM、リモートセンシング端子Vs+、Vs-が配設されている。
トランジスタ部2は、第1の絶縁ゲート型トランジスタ(以下、単にIGFET(insulated gate field effect transistor)という。)21と、第2のIGFET22と、ダイオード23及び24とを備えている。ここで、IGFETとは、MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)、MISFET(metal insulated semiconductor field effect transistor)のいずれも含む意味において使用される。なお、トランジスタ部2においては、同等の機能を有していれば、IGFETに限定されるものではなく、例えばIGBT(insulated gate bipolar transistor)、バイポーラトランジスタ等を使用することができる。
第1のIGFET21の主電極の一端は入力端子Vin+に接続され、主電極の他端は第2のIGFET22の主電極の一端に接続され、ゲート電極は第2のトランス7に接続されている。第1のIGFET21の主電極の一端と他端との間には逆バイアス方向にダイオード23が設けられている。第2のIGFET22の主電極の他端は入力端子Vin-に接続され、ゲート電極は第2のトランス7に接続されている。第2のIGFET22の主電極の一端と他端との間には逆バイアス方向にダイオード24が設けられている。また、入力端子Vin+とVin-との間にはコンデンサ42が挿入されている。
第1のトランス3は、一次側巻線(コイル)31、二次側巻線(コイル)32及びコア33を備えている。一次側巻線31の一端はトランジスタ部2の出力つまり第1のIGFET21の主電極の他端及び第2のIGFET22の主電極の一端に接続され、他端はコンデンサ41を電気的に直列に介在させて入力端子Vin-に接続されている。二次側巻線32の一端はダイオード5を電気的に直列に介在させて出力端子Vout+に接続され、他端は出力端子Vout-に接続されている。
出力端子Vout+とVout-との間には、コンデンサ43、温度検出部8のそれぞれが電気的に並列に挿入されている。温度検出部8は、電子回路装置1の温度を検出し、その検出結果を制御部6に出力する。制御部6においては、温度検出部8からの検出結果に基づき予め設定された温度上昇が検出された場合には、第2のトランス7を介してトランジスタ部2の動作を停止させる制御、すなわちこの電子回路システムの動作を停止させる制御を行うことができる。
制御部6は、図示しないが、制御用ICとフォトカプラとを少なくとも備えている。この制御部6は、切換信号端子ON/OFFから入力される切換信号に基づき、この電子回路装置1のDC−DCコンバータの動作の制御を行う。
[電子回路装置の動作]
図1に示す一実施例に係る電子回路装置1において、まず入力端子Vin+、Vin-間に変換前の直流電圧が与えられ、更に直流電圧端子DCINには直流電圧例えば12Vが供給され、切換信号端子ON/OFFには電子回路装置1の切換信号(起動信号)が与えられる。切換信号端子ON/OFFにON信号が与えられると、制御部6は、第2のトランス7を介してトランジスタ部2の第1のIGFET21のON動作を行い、第2のIGFET22のOFF動作を行う。第1のIGFET21のON動作が行われると、トランジスタ部2(第1のIGFET21の主電極の他端)から第1のトランス3の一次側巻線31に直流電流が流れる。この一次側巻線31に直流電流が流れると、電磁誘導作用によって二次側巻線32に直流電流が発生する。この直流電圧は出力端子Vout+、Vout-間に変換後の直流電圧として出力される。
図1に示す一実施例に係る電子回路装置1において、まず入力端子Vin+、Vin-間に変換前の直流電圧が与えられ、更に直流電圧端子DCINには直流電圧例えば12Vが供給され、切換信号端子ON/OFFには電子回路装置1の切換信号(起動信号)が与えられる。切換信号端子ON/OFFにON信号が与えられると、制御部6は、第2のトランス7を介してトランジスタ部2の第1のIGFET21のON動作を行い、第2のIGFET22のOFF動作を行う。第1のIGFET21のON動作が行われると、トランジスタ部2(第1のIGFET21の主電極の他端)から第1のトランス3の一次側巻線31に直流電流が流れる。この一次側巻線31に直流電流が流れると、電磁誘導作用によって二次側巻線32に直流電流が発生する。この直流電圧は出力端子Vout+、Vout-間に変換後の直流電圧として出力される。
一実施例に係る電子回路装置1においては、変換前の直流電圧は例えば385Vであり、変換後の直流電圧は例えば12V又は24Vである。
[電子回路装置の基本デバイス構造]
一実施例に係る電子回路装置1の基本的なデバイス断面構造は図2乃至図5に示す通りである。電子回路装置1は、第1の表面11A及びそれに対向する第2の表面11Bを有する基板(回路基板)11と、基板11に第1の表面11Aから第2の表面11Bに渡って配設された磁性体と、この磁性体の底面(図4中、下側表面であって、電子回路装置1の実装面側)に向かい合わせて配設され、金属製板材により構成された応力緩衝体91と、基板11、磁性体及び応力緩衝体91の少なくとも磁性体側を被覆する樹脂封止体17とを備えている。
一実施例に係る電子回路装置1の基本的なデバイス断面構造は図2乃至図5に示す通りである。電子回路装置1は、第1の表面11A及びそれに対向する第2の表面11Bを有する基板(回路基板)11と、基板11に第1の表面11Aから第2の表面11Bに渡って配設された磁性体と、この磁性体の底面(図4中、下側表面であって、電子回路装置1の実装面側)に向かい合わせて配設され、金属製板材により構成された応力緩衝体91と、基板11、磁性体及び応力緩衝体91の少なくとも磁性体側を被覆する樹脂封止体17とを備えている。
一実施例において、電子回路装置1の磁性体は、前述の第1のトランス3又は第2のトランス7を構築する強磁性体である。この第1のトランス3(及び第2のトランス7)の詳細な構造は後述する。また、一実施例において、磁性体は第1のトランス3及び第2のトランス7を構築するが、これに限定されるものではなく、磁性体はリアクタンス、インダクタ等を構築してもよい。
一実施例において、応力緩衝体91は、樹脂封止体17の熱収縮によって磁性体に及ぼす応力を減少することができる機能を有し、更に磁性体(第1のトランス3及び第2のトランス7)から発生する熱を樹脂封止体17の外部に放出する機能を有する。
[基板(回路基板)の構成]
図2乃至図4に示すように、電子回路装置1の基板11は、その構造を明確に図示していないが、絶縁基材とその絶縁基材の表面(第1の表面11A側)、裏面(第2の表面11B側)の少なくともいずれか一方に配設された導電体とを備えている。特に積層枚数を限定するものではないが、一実施例において、基板11は1枚の板状の絶縁基材を有する単層構造により構成され、第1の表面11A及び第2の表面11Bのそれぞれに導電体(端子、配線等)が配設されている。第1の表面11A及び第2の表面11Bに配設された導電体は基板11の第1の表面11Aから第2の表面11Bに渡って配設された接続孔配線(スルーホール配線又はビア配線)を通して電気的に接続されている。なお、基板11は2層以上の多層の絶縁基板を備えていてもよい。
図2乃至図4に示すように、電子回路装置1の基板11は、その構造を明確に図示していないが、絶縁基材とその絶縁基材の表面(第1の表面11A側)、裏面(第2の表面11B側)の少なくともいずれか一方に配設された導電体とを備えている。特に積層枚数を限定するものではないが、一実施例において、基板11は1枚の板状の絶縁基材を有する単層構造により構成され、第1の表面11A及び第2の表面11Bのそれぞれに導電体(端子、配線等)が配設されている。第1の表面11A及び第2の表面11Bに配設された導電体は基板11の第1の表面11Aから第2の表面11Bに渡って配設された接続孔配線(スルーホール配線又はビア配線)を通して電気的に接続されている。なお、基板11は2層以上の多層の絶縁基板を備えていてもよい。
基板11の絶縁基材は、一実施例において、プリント配線板に多用されているガラスエポキシ樹脂基板により構成されている。必ずしもこの数値に限定されるものではないが、基板11は、長辺を例えば60mm−62mmに設定し、短辺を例えば42mm−44mmに設定した長方形の平面形状を有する。図4に示す基板11の厚さは例えば0.8mm−1.6mmに設定されている。
基板11の導電体は、一実施例において、銅(Cu)、Cu合金、金(Au)等の導電性に優れた材料により構成されている。例えば、Cuが使用される場合、ラミネート法やプレス成形法により貼り付けられたCu箔か又はそのCu箔の表面にめっき法によりCuめっき層を積層した複合膜により形成される。単層のCu箔の場合、その膜厚は例えば30μm−40μmに設定されている。また、複合膜の場合、Cu箔の膜厚は例えば15μm−20μmに設定され、Cuめっき層は例えば15μm−25μmに設定されている。
[電子部品の構成]
図2及び図4に示すように、基板11の第1の表面11A上には、電子部品として、前述の図1において説明したトランジスタ部2、第1のトランス(磁性体)3、コンデンサ42、43、ダイオード5、制御部6、第2のトランス(磁性体)7及び温度検出部8等が実装されている。図3及び図4に示すように、基板11の第2の表面11Bには、前述の図1において説明した電子部品として、例えばコンデンサ41等が実装されている。
図2及び図4に示すように、基板11の第1の表面11A上には、電子部品として、前述の図1において説明したトランジスタ部2、第1のトランス(磁性体)3、コンデンサ42、43、ダイオード5、制御部6、第2のトランス(磁性体)7及び温度検出部8等が実装されている。図3及び図4に示すように、基板11の第2の表面11Bには、前述の図1において説明した電子部品として、例えばコンデンサ41等が実装されている。
図1、図2及び図4に示すように、トランジスタ部2は、第1のIGFET21及びダイオード23を有する半導体チップを樹脂封止体により封止した半導体装置と、同様に第2のIGFET22及びダイオード24を有する半導体チップを樹脂封止体により封止した半導体装置とを備え、構築されている。トランジスタ部2は、第1の表面11Aにおいて、図2中、周辺領域の右下側に配設されている。
コンデンサ42は例えばコンデンサ本体を樹脂封止体により封止して構成されている。樹脂封止体には一実施例においてガラスエポキシ樹脂を実用的に使用することができる。コンデンサ42は、目的とする容量値によりその搭載個数は限定されるものではないが、基板11の第1の表面11Aにおいて、図2中、周辺領域の右下側に4個配設されている。コンデンサ43は例えばコンデンサ本体を樹脂封止体により封止して構成されている。コンデンサ43は、同様に目的とする容量値によりその搭載個数は限定されるものではないが、基板11の第1の表面11Aにおいて、図2中、周辺領域の左下側に6個配設されている。
また、コンデンサ41は、前述のコンデンサ42及び43と同様に、例えばコンデンサ本体を樹脂封止体により封止して構成されている。コンデンサ41は、目的とする容量値によりその搭載個数は限定されるものではないが、基板11の第2の表面11Bにおいて、図3中、周辺領域の左下側に4個配設されている。このコンデンサ41はコンデンサ42の配置位置に対向する位置に配置されている。
ダイオード5は例えばダイオード本体具体的にはダイオードチップ(半導体素子)を樹脂封止体により封止して構成されている。ダイオード5は、目的とする整流特性によりその搭載個数は限定されるものではないが、基板11の第1の表面11Aにおいて、図2中、周辺領域の左上側に1個配設されている。
制御部6は、トランジスタ、論理回路、抵抗、容量等、少なくともトランジスタ部2の制御を行う回路を有する半導体チップを樹脂封止体により封止した半導体装置(制御用IC)61と、フォトカプラ62及び63とを備え、構築されている。制御部6の半導体装置61は、基板11の第1の表面11Aにおいて、図2中、周辺領域の右上側に配設されている。フォトカプラ62及び63は、基板11の第1の表面11Aにおいて、図2中、左上側に配設されている。
温度検出部8は、基板11の第1の表面11Aにおいて、図2中、周辺領域の左上側であって、ダイオード5とフォトカプラ62及び63との間に配設されている。この温度検出部8はダイオード5を配設した領域から離間した位置に配設され、温度検出部8自体の熱による破損や誤動作を防止するようになっている。
[磁性体(第1のトランス及び第2のトランス)の構成]
一実施例に係る電子回路装置1において、第1のトランス3並びに第2のトランス7は磁性体詳細には強磁性体により構築されている。第1のトランス3は、図2乃至図4に示すように、基板11の第1の表面11Aの中央領域において、開口15内に挿入されて配設されている。開口15は、一実施例において、基板11の第1の表面11Aからそれに対向する第2の表面11Bに貫通する貫通穴として構成されている。
一実施例に係る電子回路装置1において、第1のトランス3並びに第2のトランス7は磁性体詳細には強磁性体により構築されている。第1のトランス3は、図2乃至図4に示すように、基板11の第1の表面11Aの中央領域において、開口15内に挿入されて配設されている。開口15は、一実施例において、基板11の第1の表面11Aからそれに対向する第2の表面11Bに貫通する貫通穴として構成されている。
図6乃至図9に示すように、一実施例において第1のトランス3にはシートトランス構造が採用されている。第1のトランス3は、一次側巻線31及び二次側巻線32を有し、図6に示すように、中央部分に貫通穴を有するトランス基板12と、トランス基板12の表面12A(図6中、上側表面)、それに対向する裏面12B(図6中、下側表面)及び側面12Cの一部に沿って配設され中央部分の貫通穴125にもトロイダルコアの磁心として配設されたコア33とを備えている。
トランス基板(単に、「基板」と表現する場合がある。)12は、図7及び図8に示すように、表面(表面12A側の表面であって、トランス基板12の説明において「第1の表面」と表現する。)及びそれと対向する表面(表面12B側の表面であって、トランス基板12の説明において「第2の表面」と表現する。)を有する第1の絶縁基材121(2)と、第1の絶縁基材121(2)の第1の表面上に配設された第1の導電体128(1)と、第1の絶縁基材121(2)の第2の表面上に配設された第2の導電体126(1)と、第1の絶縁基材121(2)の第2の表面上に第2の導電体126(1)を介在し接着された第2の絶縁基材122(1)とを備えている。
更に、トランス基板12は、第1の絶縁基板121(2)の第1の表面上に第1の導電体128(1)を介在し接着された第1の絶縁基材121(1)と、第1の絶縁基材121(1)の第1の表面上に配設された第3の導電体127(1)と、第2の絶縁基材122(1)の第2の表面上に配設された第2の導電体126(2)と、第2の絶縁基材122(1)の第2の表面上に第2の導電体126(2)を介在し接着された第1の絶縁基材121(3)と、第1の絶縁基材121(3)の第2の表面上に配設された第2の導電体126(3)と、第1の絶縁基板121(3)の第2の表面上に第2の導電体126(3)を介在し接着された第2の絶縁基材122(2)と、第2の絶縁基材122(2)の第2の表面上に配設された第2の導電体126(4)と、第2の絶縁基材122(2)の第2の表面上に第2の導電体126(4)を介在し接着された第1の絶縁基材121(4)と、第1の絶縁基材121(4)の第2の表面上に配設された第1の導電体128(2)と、第1の絶縁基材121(4)の第2の表面上に第1の導電体128(2)を介在し接着された第1の絶縁基材121(5)と、第1の絶縁基材121(5)の第2の表面上に配設された第3の導電体127(2)とを備えている。すなわち、トランス基板12は、表面12A(第1の表面)側から表面12B(第2の表面)側に向かって、第3の導電体127(1)、第1の絶縁基材121(1)、第1の導電体128(1)、第1の絶縁基材121(2)、第2の導電体126(1)、第2の絶縁基材122(1)、第2の導電体126(2)、第1の絶縁基材121(3)、第2の導電体126(3)、第2の絶縁基材122(2)、第2の導電体126(4)、第1の絶縁基材121(4)、第1の導電体128(2)、第1の絶縁基材121(5)、第3の導電体127(2)のそれぞれが順次積層され、絶縁基材と導電体とが交互に積層された多層基板である。
図9に示すように、第2の導電体126(1)〜126(4)は、それぞれ貫通穴125を中心としてその周囲を螺旋状に複数周巻き回わして延在し、電気的に直列に接続され、一次側巻線31を構成している。ここでは、4層の第2の導電体126(1)〜126(4)を用いて一次側巻線31が構成されている。第3の導電体127(1)及び127(2)は、それぞれ貫通穴125を中心としてその周囲に巻き回わして延在し、電気的に直列に接続され、二次側巻線32を構成している。第2の導電体126(1)〜126(4)は第3の導電体127(1)と127(2)との間に挟み込まれて配設されている。
第1の導電体128(1)は、一次側巻線31を構築する第2の導電体126(1)と二次側巻線32を構築する第3の導電体127(1)との間に配設され、シールド層として機能する。同様に、第1の導電体128(2)は、一次側巻線31を構築する第2の導電体126(4)と二次側巻線32を構築する第3の導電体127(2)との間に配設され、シールド層として機能する。
第2の導電体126(1)〜126(4)、第3の導電体127(1)、127(2)、第1の導電体128(1)、128(2)にはここでは同一導電性材料が使用されている。例えば、これらの導電体にはCu、Cu合金、Au等の導電性に優れた金属箔又は金属膜が使用されている。第2の導電体126(1)〜126(4)、第3の導電体127(1)、127(2)においては、例えばCu箔の場合、その膜厚は例えば60μm−80μmに設定されている。第1の導電体128(1)、128(2)においては、例えばCu箔の場合、その膜厚は例えば20μm−40μmに設定されている。
第1の絶縁基材121(1)〜121(5)は、少なくとも電気的絶縁機能を有し、かつ接着機能を有する。一実施例において、第1の絶縁基材121(1)〜121(5)には、積層のときに硬化されておらず、積層後に硬化される、例えば熱硬化型樹脂接着剤を含浸させたガラス繊維クロス、いわゆるプリプレグが使用されている。ガラス繊維クロスには、例えばSiO2を主成分とし、Al2O3、CaO、MgO、R2O、B2O3等の少なくともいずれかが添加された3μm−10μm径を有する単糸を数十本から数百本程度束ね、これを平織りしたものである。熱硬化型樹脂接着剤には例えばエポキシ樹脂が使用されている。第1の絶縁基材121(1)〜121(5)の膜厚は例えば180μm−220μmに設定されている。
第2の絶縁基材122(1)、122(2)は、同様に、少なくとも電気的絶縁機能を有し、かつ接着機能を有する。第2の絶縁基材122(1)は、第1の表面上に第2の導電体126(1)、第2の表面上に第2の導電体126(2)をそれぞれ接着し、このときに硬化されているので、積層のときには既に硬化されている。第2の絶縁基材122(2)は、第1の表面上に第2の導電体126(3)、第2の表面上に第2の導電体126(4)をそれぞれ接着し、このときに硬化されているので、積層のときには既に硬化されている。第2の絶縁基材122(1)、122(2)には、第1の絶縁基材121(1)〜121(5)と同様に、例えば熱硬化型樹脂接着剤を含浸させたガラス繊維クロスが使用されている。第2の絶縁基材122(1)、122(2)の膜厚は例えば50μm−70μmに設定されている。
なお、特に符号を付けて説明しないが、第1の導電体128(1)と128(2)との間の電気的接続、第2の導電体126(1)〜126(4)間の電気的接続、第3の導電体127(1)と127(2)との電気的接続は、第1の絶縁基材121(1)〜121(5)、第2の絶縁基材122(1)、122(2)のそれぞれに配設された接続孔内に埋設された接続孔配線(スルーホール配線又はビア配線)を通じて行われている。この接続孔配線には、電気導電性に優れ、半導体製造過程において製作し易い、例えばCu、Cu合金、Au等の金属材料が使用されている。
このように構成される第1のトランス3のトランス基板12には、図7及び図8に示すように、トランス基板12の側面12C(貫通穴125内壁に相当する側面12Cも含む。)に、絶縁性を有する樹脂被膜129が配設されている。この樹脂被膜129は、トランス基板12の第1の絶縁基材121(1)及び121(2)の端面から第2の絶縁基材122(1)の端面に渡って、第1の絶縁基材121(3)の端面から第2の絶縁基材122(1)の端面に渡って、第1の絶縁基材121(4)及び121(5)の端面から第2の絶縁基材122(2)の端面に渡って、第1の絶縁基材121(3)の端面から第2の絶縁基材122(2)の端面に渡って配設されている。特に、樹脂被膜129は、トランス基板12の端面(側面12C)において、第1の絶縁基材121(1)と121(2)との界面、第1の絶縁基材121(2)と第2の絶縁基材122(1)との界面、第2の絶縁基材122(1)と第1の絶縁基材121(3)との界面、第1の絶縁基材121(3)と第2の絶縁基材122(2)との界面、第2の絶縁基材122(2)と第1の絶縁基材121(4)との界面及び第1の絶縁基材121(4)と第1の絶縁基材121(5)との界面を覆って配設されている。
特に、第1の導電体128(1)、128(2)、第2の導電体126(1)〜126(4)、第3の導電体127(1)、127(2)のそれぞれのトランス基板12の側面12Cまで十分な離間距離を確保することができない、トランス基板12の側面12Cには少なくとも樹脂被膜129が配設されている。この十分な離間距離を確保することができない領域とは、具体的にはトランス基板12の各辺に沿う領域であって、各層の導電体がトランス基板12の辺に沿って平行に延在する箇所及び各層の導電体が電気的に接続される箇所である。この領域においては、上下導電体間の短絡経路が短い。トランス基板12の角部の領域においては、各層の導電体が円弧を持って延在しているので、各層の導電体とトランス基板12の側面12Cまでの離間距離は十分に確保することができる。つまり、この領域においては、上下導電体間の短絡経路が長い。
更に、トランス基板12の第1の絶縁基材121(1)〜121(5)、第2の絶縁基材122(2)、122(2)のそれぞれの樹脂被膜129が配設された端面から内部に向かって、特にそれぞれの界面の端面から内部に至る一部には、樹脂被膜129の一部をこれら絶縁基材に含浸させた含浸領域129Aが配設されている。ここでは、前述のように、第1の絶縁基材121(1)〜121(5)、第2の絶縁基材122(2)、122(2)のそれぞれにはガラス繊維クロスが使用されているので、含浸領域129Aはガラス繊維クロスに樹脂被膜129の一部の樹脂を含浸させることにより構成されている。
一実施例において、樹脂被膜129には、各層の絶縁基材間の接合を主目的として、少なくとも絶縁基材間の界面の一部に含浸させることができる、ポリイミド系樹脂が使用されている。このポリイミド系樹脂は、各層の絶縁基材の端面に塗布した後、例えば150℃の温度において1時間の加熱を行い、ポリアミド酸形態として形成される。ポリイミド系樹脂は、絶縁材料として使用する場合、例えば250℃〜350℃の高温度において2時間〜6時間の加熱を行い硬化させ、ポリイミド形態として形成されるが、ここでは低温度において短時間の加熱を行い、粘度が低い性質を利用して含浸効果が優先されている。
図8において、樹脂被膜129のトランス基板12の側面12Cからそれに垂直方向の膜厚t1は例えば1μm−5μmの範囲内に設定されている。このとき、含浸領域129Aのトランス基板12の側面12Cからそれに垂直方向の含浸寸法(含浸幅)t2を、樹脂被膜129の膜厚t1に比べて大きく、例えば20μm−50μmの範囲内に設定することができる。
また、同様の趣旨から、樹脂被膜129には、例えば耐熱性を有する速硬化型液性エポキシ樹脂を使用することができる。このとき、樹脂被膜129の膜厚t1は例えば5μm−20μmの範囲内に設定され、含浸領域129Aの含浸寸法t2を例えば10μm−30μmの範囲内に設定することができる。更に、樹脂被膜129にはシロキサン樹脂を使用することができる。なお、後述する樹脂封止体17にはエポキシ系樹脂が使用されるが、このエポキシ系樹脂はオルソクレゾールノボラックエポキシ系樹脂であり、このエポキシ系樹脂には離型剤が含まれるので、実効的な含浸効果を期待することができない。
図6に示すコア33は、例えば金属酸化物をセラミックとして燒結したフェライト磁性材により形成された強磁性体である。金属酸化物には、例えば酸化鉄(Fe2O2)を主成分とし、マンガン(Mn)、マグネシウム(Mg)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)等の金属化合物を混合したものを実用的に使用することができる。また、コア33は他にアモルファス磁性材料により形成してもよい。コア33は、磁心331Cを一体に構成しかつ突出させ、この磁心331Cを中心としてトランス基板12の両方の側面12Cに沿って突出し、トランス基板12の裏面12B側に配設された第1のコア(下部コア材)331と、第1のコア331の磁心331C及び突出した両側に磁気的に接続され、トランス基板12の表面12A側に配設された第2のコア(上部コア材)332とを備えている。第1のコア331の断面形状はE型形状であり、第2のコア332の断面形状が板材であってI型形状であることから、コア33はE−I型コア形状を有する。なお、コア33はE−E型コア形状であってもよい。
第2のトランス7は、第1のトランス3に対して誘導起電力並びに全体のサイズを小さく設定しているが、第1のトランス3の構造と同様にシートトランス構造により構成され、かつ樹脂被膜129が配設されている。また、第1のトランス3の基板11への実装方法と同様に、第2のトランス7は、基板11に配設された開口16に挿入された状態において実装されている。
[トランスの特性]
前述の一実施例に係る電子回路装置1の第1のトランス3の高温高湿バイアス試験結果は図10に示す通りである。図10中、縦軸は第1のトランス3の試験良品数であり、横軸は通電時間(hour)である。試験条件は、温度85℃、湿度85%、印加される直流電圧500Vである。
前述の一実施例に係る電子回路装置1の第1のトランス3の高温高湿バイアス試験結果は図10に示す通りである。図10中、縦軸は第1のトランス3の試験良品数であり、横軸は通電時間(hour)である。試験条件は、温度85℃、湿度85%、印加される直流電圧500Vである。
資料1は比較例に係るシートトランス構造を有するトランス(単品)であり、このトランス基板には一実施例に係る樹脂被膜129及び含浸領域129Aが配設されていない。資料1においては、試験開始から約700時間、1000時間、1150時間を経過したときに、トランスの耐圧不良が発生している。これは、トランス基板の絶縁基材間の界面に、水分の浸入等によって生成されたエレクトロマイグレーションに起因する短絡経路が発生し、上下導電体間において短絡を生じた結果である。
これに対して、資料2は一実施例に係る電子回路装置1のシートトランス構造を有する第1のトランス(単品)3であり、この第1のトランス3は、樹脂被膜129及び含浸領域129Aが配設されているので、試験開始から約1500時間を経過しても、第1のトランス3の耐圧不良は発生していない。すなわち、資料2においては、トランス基板12の側面12Cに樹脂被膜129を配設し、更に樹脂被膜129の一部を少なくとも絶縁基材間の界面にまで含浸させ含浸領域129Aを配設しているので、導電体間の短絡経路を根本的に遮断し、導電体間の短絡を防止することができるので、第1のトランス3の絶縁耐圧の特性劣化や破壊を防止することができる。このような効果は第2のトランス7においても同様である。
[トランス基板の製造方法]
前述のトランス基板12は以下の製造方法を用いて製作されている。
前述のトランス基板12は以下の製造方法を用いて製作されている。
まず最初に、図11に示すように、複数のトランス基板12を一度に製作するための製作用基板1200が製作される。製作用基板1200は、前述の図7及び図8に示すように、下層から上層に向かって、第1の絶縁基材121(5)、121(4)、第2の絶縁基材122(2)、第1の絶縁基材121(3)、第2の絶縁基材122(1)、第1の絶縁基材121(2)、121(1)のそれぞれを順次積層して形成されたものである。第2の絶縁基材122(1)の第1の表面上には第2の導電体126(1)が接着され、第2の表面上には第2の導電体126(2)が接着されている。第2の絶縁基材122(2)の第1の表面上には第2の導電体126(3)が接着され、第2の表面上には第2の導電体126(4)が接着されている。また、第1の絶縁基材121(1)の第1の表面上には第3の導電体127(1)が形成され、第1の絶縁基材121(1)と第1の絶縁基材121(2)との間には第1の導電体128(1)が形成される。第1の絶縁基材121(5)の第2の表面上には第3の導電体127(2)が形成され、第1の絶縁基材121(5)と第1の絶縁基材121(4)との間には第1の導電体128(2)が形成される。
この製作個数に限定されるものではないが、一実施例において、製作用基板1200には、縦方向に5個、横方向に3個の基板形成領域1201が配列され、行列状に合計15個の基板形成領域1201が配列されている。1つの基板形成領域1201は1つのトランス基板12に相当し、最終的には1つの製作用基板1200から合計15個のトランス基板12が製作される。
図12に示すように、製作用基板1200のそれぞれの基板形成領域1201に貫通穴125が形成されるとともに、基板形成領域1201間の周囲の一部を連結部1203として残して周囲の他部にスリット1202が形成される。貫通穴125は前述のようにコア33の磁心331Cを通す貫通穴であり、貫通穴125が形成されると側面12Cが露出する。
スリット1202は、ここでは製作用基板1200の表面からそれに対向する裏面に貫通するスリットであり、主に側面12Cを露出させここに樹脂被膜129を形成するために製作される。スリット1202は、導電体(図12中、第3の導電体127(1))から基板形成領域1201間までの離間寸法を十分に確保することができない領域、つまり上下に積層される導電体間の短絡経路が短い領域に配設されている。スリット1202の形成方法は特に限定されるものではないが、ここではスリット1202はルータを用いた機械加工によって形成されている。また、ここでは、スリット1202、貫通穴125のそれぞれを形成する工程は同一製造工程であるが、別の製造工程を用いて双方を形成することができる。
連結部1203は、基板形成領域1201間を相互に連結し、同一製造工程において製作用基板1200のすべての基板形成領域1201に樹脂被膜129を形成することができる機能を有する。連結部1203は、導電体(図12中、第3の導電体127(1))から基板形成領域1201間までの離間寸法を十分に確保することができる領域、つまり上下に積層される導電体間の短絡経路が長い領域に配設されている。連結部1203は1つの基板形成領域1201に対して3カ所以上配設されていれば、製造過程中に発生する応力に対する機械的強度を確保することができる。
図13に示すように、少なくとも製作用基板1200のそれぞれの貫通穴125内壁に相当する側面12C、スリット1202の内壁に相当する側面12Cのそれぞれに樹脂被膜129が形成される。ここでは、樹脂被膜129には前述のようにポリイミド系樹脂が使用される。ポリイミド系樹脂は、ポッティング法を用いて塗布(コーティング)を行うか、フォトレジスト技術によって製作したマスクを用いて選択的に形成するか、又は刷毛塗りによって塗布を行う。ポリイミド系樹脂は、前述の条件を用いて側面12Cに形成することにより、図7及び図8に示すように樹脂被膜129として形成されるとともに、一部を各層の絶縁基材に含浸させて含浸領域129Aを形成する。
引き続き、製作用基板1200のそれぞれの基板形成領域1201間、つまりスリット1202の中心部分並びに連結部1203を切断し、製作用基板1200から個々に個片化された複数のトランス基板12が製作される。切断には例えばダイシングカッタが使用され、機械的加工を用いて切断が行われる。
この後、トランス基板12にコア33が装着され、第1のトランス3を製作することができる。なお、第2のトランス7の製作方法は第1のトランス3の製作方法と実質的に同じである。
[硬化型応力緩和材の構造及び特性]
図3乃至図5に示すように、一実施例に係る電子回路装置1においては、第1のトランス3のコア33の側面周囲、つまりトランス基板12の2つの長辺及び2つの短辺に沿う4つの側面12Cに対応しそれぞれに平行な4つの側面にのみその全域に少なくとも硬化型応力緩和材35が配設されている。ここでは、図4に示すように、コア33の上面3A並びに下面3Bには硬化型応力緩和材35は配設されていない。硬化型応力緩和材35の膜厚はコア33の側面から離れるに従って薄く設定されている。コア33の側面から最も離れた位置(終端)の硬化型応力緩和材35の膜厚は実質的にゼロである。第1のトランス3のコア33の側面に配設された硬化型応力緩和材35は、第1のトランス3とそれを実装する基板11との接続領域まで引き延ばされ、この接続領域における応力の減少に寄与する。
図3乃至図5に示すように、一実施例に係る電子回路装置1においては、第1のトランス3のコア33の側面周囲、つまりトランス基板12の2つの長辺及び2つの短辺に沿う4つの側面12Cに対応しそれぞれに平行な4つの側面にのみその全域に少なくとも硬化型応力緩和材35が配設されている。ここでは、図4に示すように、コア33の上面3A並びに下面3Bには硬化型応力緩和材35は配設されていない。硬化型応力緩和材35の膜厚はコア33の側面から離れるに従って薄く設定されている。コア33の側面から最も離れた位置(終端)の硬化型応力緩和材35の膜厚は実質的にゼロである。第1のトランス3のコア33の側面に配設された硬化型応力緩和材35は、第1のトランス3とそれを実装する基板11との接続領域まで引き延ばされ、この接続領域における応力の減少に寄与する。
一実施例において、硬化型応力緩和材35には、例えば白色半流動性を有する加熱硬化型接着性液状シリコーンゴム(熱硬化型シリコーン樹脂)が使用されている。この加熱硬化型接着性液状シリコーンゴムは、硬化前、白色半流動性を有し、例えば23℃の温度において約3.5Pa・s−4.5Pa・sの粘度を有する。加熱硬化型接着性液状シリコーンゴムは、コーティング技術、ポッティング技術等を用いて塗布した後、例えば150℃、1時間の熱処理を行い硬化される。硬化後において、加熱硬化型接着性液状シリコーンゴムは、白色ゴム状に変化し、例えば20−22の硬さ(タイプA)を有し、例えば2.0×10-4/℃−2.2×10-4/Kの線膨張係数を有する。
なお、硬化型応力緩和材35は熱硬化型シリコーン樹脂に限定されない。第1のトランス3のコア33に樹脂封止体17の収縮により発生する応力を減少する材料であれば、紫外線硬化型シリコーン樹脂(ゴム)若しくは室温硬化型シリコーン樹脂(ゴム)、又は熱硬化型、紫外線硬化型、室温硬化型のいずれかのエポキシ樹脂を、硬化型応力緩和材35として使用することができる。硬化型でない例えばゲル状の樹脂はトランスファモールド法を用いた樹脂封止体17の製造工程において流出してしまい、コア33の側面にゲル状の樹脂を確実に付着させることは難しい。
[リードの構造]
図2乃至図5に示すように、基板11の長辺に沿った一側面(図2中及び図3中下側側面、図5中左側側面)にはリード(外部端子)180−189が配列され、一側面に対向する他の一側面(図2中及び図3中上側側面、図5中右側側面)にはリード190−193が配列されている。これらのリード180−193において、樹脂封止体17内の部分はインナー部であり、樹脂封止体17外に突出した部分はアウター部である。
図2乃至図5に示すように、基板11の長辺に沿った一側面(図2中及び図3中下側側面、図5中左側側面)にはリード(外部端子)180−189が配列され、一側面に対向する他の一側面(図2中及び図3中上側側面、図5中右側側面)にはリード190−193が配列されている。これらのリード180−193において、樹脂封止体17内の部分はインナー部であり、樹脂封止体17外に突出した部分はアウター部である。
リード180は直流電圧端子DCINとして使用される。リード181は切換信号端子ON/OFFとして使用される。リード182は入力端子Vin+として使用される。リード183は入力端子Vin-として使用される。リード184は出力端子Vout-として使用される。リード185は負極のリモートセンシング端子Vs-として使用される。リード186は空き端子NCである。リード187は出力電圧調整端子TRMとして使用される。リード188は正極のリモートセンシング端子Vs+として使用される。リード189は出力端子Vout-として使用される。空き端子NCとして使用されるリード186は一実施例において放熱経路としての機能を有する。
また、リード190−193は空き端子NCである。この空き端子NCとして使用されるリード190−193は同様に放熱経路としての機能を有する。
リード180−193は電気伝導性に優れた例えばCu又はCu合金により構成されている。この導電性材料は、熱抵抗も小さく、熱伝導性にも優れている。リード180−193の厚さは例えば0.3mm−0.5mmに設定されている。
リード180−193は符号は付けないが基板11に配設された端子に接着層を介して電気的かつ機械的に接続されている。この接着層には、熱抵抗が小さく、熱伝導性に優れた例えば半田、ペースト等を使用することができる。半田としては例えばSn−Ag−Cu系半田を実用的に使用することができる。また、ペーストには例えば導電性ペーストとして用いられるAgペーストを実用的に使用することができる。
[応力緩衝体の構造]
図3乃至図5に示すように、応力緩衝体91は、その表面91A(図4中、上側表面)に接着層4を介在して第1のトランス3のコア33の第1のコア331の下面3Bを接着し、第1のトランス3に取り付けられている。この応力緩衝体91は、例えば製造過程においてトランスファモールド法を用いて電子回路装置1の樹脂封止体17を成形した直後の温度収縮に伴い第1のトランス3のコア(磁性体)33に与える応力を、応力緩衝体91の剛性によって減少する機能を有する。すなわち、応力緩衝体91は、樹脂封止体17の熱収縮に伴う圧縮応力に反発する機能を有し、実効的にコア33に加わる応力を減少する。また、応力緩衝体91は、電子回路装置1の製品として完成した後の実稼働における温度上昇並びに温度下降の温度サイクルによって生じると樹脂封止体17の熱膨張並びに熱収縮に伴うコア33に与える応力を減少する機能を有する。
図3乃至図5に示すように、応力緩衝体91は、その表面91A(図4中、上側表面)に接着層4を介在して第1のトランス3のコア33の第1のコア331の下面3Bを接着し、第1のトランス3に取り付けられている。この応力緩衝体91は、例えば製造過程においてトランスファモールド法を用いて電子回路装置1の樹脂封止体17を成形した直後の温度収縮に伴い第1のトランス3のコア(磁性体)33に与える応力を、応力緩衝体91の剛性によって減少する機能を有する。すなわち、応力緩衝体91は、樹脂封止体17の熱収縮に伴う圧縮応力に反発する機能を有し、実効的にコア33に加わる応力を減少する。また、応力緩衝体91は、電子回路装置1の製品として完成した後の実稼働における温度上昇並びに温度下降の温度サイクルによって生じると樹脂封止体17の熱膨張並びに熱収縮に伴うコア33に与える応力を減少する機能を有する。
このようなコア33に与える応力を極力減少し、かつ電子回路装置1の薄型化並びに小型化を図るために、応力緩衝体91は、表面91Aのサイズをそれに対向するコア33の下面3Bのサイズに比べて出来る限り大きく設定している。応力緩衝体91のサイズが大きい方が樹脂封止体17の割合に対する応力緩衝体91の割合が多くなるので、応力緩衝体91によってコア33に加わる応力を確実に減少することができる。また、換言すれば、樹脂封止体17の割合が少なくなるので、応力の発生要因そのものを減少することができる。また、応力緩衝体91は、特に薄型化される樹脂封止体17の機械的強度を向上することができる。
応力緩衝体91は金属製板材により構成され、この金属製板材には、樹脂封止体17に比べて高い適度な剛性を有し、樹脂封止体17に比べて遙かに熱伝導性に優れ、更にコア33の線膨張係数に近い、例えばCu(線膨張係数:1.7×10-6)板又はCu合金板を使用することが好ましい。このCu板又はCu合金板は、そのまま(無垢状態)でも使用可能であるが、表面に例えばNi膜等のめっき膜を形成してもよい。
図4に示すように、接着層4は、第1のトランス3と応力緩衝体91とを機械的に装着する機能に加えて、双方の間を電気的に絶縁する機能を備えている。この接着層4には、一実施例において、例えばガラス繊維クロスに熱硬化型接着剤を含浸させたプリプレグが使用される。なお、ガラス繊維クロスに熱硬化型接着剤を含浸させたプリプレグに代えて、接着層4には例えば熱硬化性接着剤を両面に塗布したガラス繊維クロスを使用することができる。
[樹脂封止体の構造]
図2乃至図5に示すように、一実施例に係る電子回路装置1においては、前述のように複数の電子部品を実装した基板11が樹脂封止体17により気密封止されている。樹脂封止体17はトランスファモールド法により成形されている。一実施例に係る電子回路装置1は、DC−DCコンバータを1つの部品としてフルモールド化されたものである。前述のように、樹脂封止体17には離型剤が含まれるオルソクレゾールノボラックエポキシ系樹脂が使用されている。
図2乃至図5に示すように、一実施例に係る電子回路装置1においては、前述のように複数の電子部品を実装した基板11が樹脂封止体17により気密封止されている。樹脂封止体17はトランスファモールド法により成形されている。一実施例に係る電子回路装置1は、DC−DCコンバータを1つの部品としてフルモールド化されたものである。前述のように、樹脂封止体17には離型剤が含まれるオルソクレゾールノボラックエポキシ系樹脂が使用されている。
[電子回路装置の特徴]
このように構成される一実施例に係る電子回路装置1においては、第1のトランス3(及び第2のトランス7)のトランス基板12の側面12Cに樹脂被膜129を配設し、トランス基板12の上下に積層された導電体間の短絡経路を遮断したので、薄型化並びに小型化を実現しつつ、エレクトロマイグレーションに起因する導電体間の短絡を防止することができ、第1のトランス3の変換効率を向上し、電気的特性を向上することができる。
このように構成される一実施例に係る電子回路装置1においては、第1のトランス3(及び第2のトランス7)のトランス基板12の側面12Cに樹脂被膜129を配設し、トランス基板12の上下に積層された導電体間の短絡経路を遮断したので、薄型化並びに小型化を実現しつつ、エレクトロマイグレーションに起因する導電体間の短絡を防止することができ、第1のトランス3の変換効率を向上し、電気的特性を向上することができる。
更に、電子回路装置1においては、トランス基板12の樹脂被膜129の一部を絶縁基材間の界面の一部まで含浸させ、含浸領域129Aを生成したので、絶縁基材間の界面を強固に接着し、導電体間の短絡経路を根絶することができるので、エレクトロマイグレーションに起因する導電体間の短絡をより一層防止することができ、第1のトランス3の変換効率を向上し、電気的特性を向上することができる。
更に、電子回路装置1の製造方法においては、第1のトランス3(及び第2のトランス7)のトランス基板12の側面に樹脂被膜129を形成し、この樹脂被膜129の一部を絶縁基材に含浸させて含浸領域129Aを形成することができるので、簡易な方法によって電気的特性を向上することができる。
(その他の実施の形態)
上記のように、本発明を実施例1及び実施例2によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものでない。本発明は様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術に適用することができる。
上記のように、本発明を実施例1及び実施例2によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものでない。本発明は様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術に適用することができる。
例えば、本発明は、電子回路装置1としてDC−DCコンバータに限定されるものではなく、DC−DCコンバータとその前段にそれとともに電源モジュールを構築する高周波対策用力率改善(PFC:Power Factor Correction)回路を電子回路装置1としてもよい。また、本発明は、積層基板に磁性体を配設する電子回路装置に広く適用することができる。
本発明は、薄型化並びに小型化を実現しつつ、積層基板のエレクトロマイグレーションに起因する導電体間の短絡を防止することができ、磁性体を含む素子の電気的特性を向上することができる電子回路装置及びその製造方法に広く適用することができる。
1…電子回路装置
11…基板
12…トランス基板
121…第1の絶縁基材
122…第2の絶縁基材
126…第2の導電体
127…第3の導電体
128…第1の導電体
129…樹脂被膜
129A…含浸領域
1200…製作用基板
1201…基板形成領域
1202…スリット
1203…連結部
17…樹脂封止体
180−193、1800−1808、1900−1903…リード
2…トランジスタ部
21…第1のIGFET
22…第2のIGFET
3…第1のトランス
33…コア
4…接着層
41−43…コンデンサ
5…ダイオード
6…制御部
7…第2のトランス
8…温度検出部
91…応力緩衝体
11…基板
12…トランス基板
121…第1の絶縁基材
122…第2の絶縁基材
126…第2の導電体
127…第3の導電体
128…第1の導電体
129…樹脂被膜
129A…含浸領域
1200…製作用基板
1201…基板形成領域
1202…スリット
1203…連結部
17…樹脂封止体
180−193、1800−1808、1900−1903…リード
2…トランジスタ部
21…第1のIGFET
22…第2のIGFET
3…第1のトランス
33…コア
4…接着層
41−43…コンデンサ
5…ダイオード
6…制御部
7…第2のトランス
8…温度検出部
91…応力緩衝体
Claims (6)
- 第1の表面及びそれと対向する第2の表面を有する第1の絶縁基材と、
前記第1の絶縁基材の前記第1の表面上に配設された第1の導電体と、
前記第1の絶縁基材の前記第2の表面上に配設された第2の導電体と、
前記第1の絶縁基材の前記第2の表面上に前記第2の導電体を介在し接着された第2の絶縁基材と、を備えた基板と、
前記基板に配設された磁性体と、
前記基板の前記第1の絶縁基材の端面から前記第2の絶縁基材の端面に渡って配設された絶縁性を有する樹脂被膜と、
を備えたことを特徴とする電子回路装置。 - 前記第1の絶縁基材の端面及び前記第2の絶縁基材の端面を前記樹脂被膜を介在して覆うとともに前記基板の全体を覆い、かつ前記磁性体を覆う樹脂封止体を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の電子回路装置。
- 前記樹脂被膜は、前記第1の絶縁基材及び第2の絶縁基材の端面から前記第1の絶縁基材と前記第2の絶縁基材との界面の一部まで配設されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子回路装置。
- 前記第1の絶縁基材又は第2の絶縁基材の少なくともいずれか一方が熱硬化型樹脂接着剤を含浸させたガラス繊維クロスにより構成され、前記樹脂被膜は、その一部を前記ガラス繊維クロスに含浸させ、前記界面の一部まで配設されていることを特徴とする請求項3に記載の電子回路装置。
- 前記樹脂被膜の第1の絶縁基材の端面上又は第2の絶縁基材の端面上の膜厚寸法に対して、前記樹脂被膜の第1の絶縁基材の端面又は第2の絶縁基材の端面から前記界面の一部に至る含浸寸法が大きいことを特徴とする請求項4に記載の電子回路装置。
- 第1の表面及びそれと対向する第2の表面を有する第1の絶縁基材と、前記第1の絶縁基材の前記第1の表面上に配設された第1の導電体と、前記第1の絶縁基材の前記第2の表面上に配設された第2の導電体と、前記第1の絶縁基材の前記第2の表面上に前記第2の導電体を介在し接着された第2の絶縁基材と、を備え、複数の基板形成領域が規則的に配列された製作用基板を形成する工程と、
前記製作用基板において前記基板形成領域間の一部に前記第1の絶縁基材の端面及び前記第2の絶縁基材の端面の少なくとも一部が露出するスリットを形成する工程と、
前記製作用基板の端面の前記第1の絶縁基材の端面及び前記第2の絶縁基材の端面並びにスリット内壁面の前記第1の絶縁基材の端面及び前記第2の絶縁基材の端面に絶縁性を有する樹脂被膜を形成する工程と、
前記製作用基板において前記基板形成領域間の他の一部を切断し、前記製作用基板の切断された基板形成領域から複数の基板を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする電子回路装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010220943A JP2012079761A (ja) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | 電子回路装置及びその製造方法 |
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ID=46239691
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Country | Link |
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JP (1) | JP2012079761A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016511943A (ja) * | 2014-02-10 | 2016-04-21 | ドドテック チュシクェサ | 電気車用の多層トランスpcb構造、及び、そのための多層トランスpcbの製造方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1117348A (ja) * | 1997-06-25 | 1999-01-22 | Kyocera Corp | 配線基板およびその製造方法 |
JP2007066964A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Cmk Corp | 集合プリント配線板及びその製造方法 |
JP2010141077A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Sanken Electric Co Ltd | 電子回路装置 |
-
2010
- 2010-09-30 JP JP2010220943A patent/JP2012079761A/ja active Pending
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