JP7222334B2 - 電子部品実装構造 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品実装構造に関する。

従来、電子部品実装構造として、特許文献１に示すものが知られている。この電子部品実装構造は、基板上に複数の電子部品を配列することによって構成されている。複数の電子部品は、直線状に並ぶように配列されている。

特開２００４－１６６４１３号公報

ここで、複数の電子部品を直線状に配列させた場合、電流の流入口、電流の流出口、または放熱構造体との位置関係によって、電子部品間で、熱抵抗、直流抵抗、インピーダンス、及び配線インダクタンスが不均等となることにより、本来均一としたい電子部品毎の部品発熱、及び電流値が不均一になる場合がある。従って、複数の電子部品間において、電子部品毎の部品発熱、及び電流値が不均一になる要因である熱抵抗、直流抵抗、インピーダンス、及び配線インダクタンスの均等化を図ることが求められていた。

本発明は、複数の電子部品間において、電子部品毎の部品発熱、及び電流値の均等化を図ることができる電子部品実装構造を提供することを目的とする。

本発明に係る電子部品実装構造は、基板上に電子部品群を実装した電子部品実装構造であって、基板は、電流の流入口及び流出口と、流入口と流出口との間の電流路を構成するパターンとを有し、電子部品群は、流入口と流出口との間に直列に接続された複数の電子部品で構成され、電子部品は、流入口に電気的に接続される電流の流入端子と、流出口に電気的に接続される電流の流出端子と、を有し、流入口と流入端子との間の各々の第１空間距離群、及び流出口と流出端子との間の各々の第２空間距離群のいずれか一方の空間距離群が、当該空間距離群内で等しい空間距離となっている。

本発明に係る電子部品実装構造では、流入口と流入端子との間の各々の第１空間距離群、及び流出口と流出端子との間の各々の第２空間距離群のいずれか一方の空間距離群が、当該空間距離群内で等しい空間距離となっている。このような構成とすることで、各々の電子部品の流入端子の流入口に対する空間距離、または各々の電子部品の流出端子の流出口に対する空間距離を等しくすることができる。この場合、複数の電子部品間において、流入口と流入端子との間の配線インダクタンスの均等化を図ることができるか、または流出口と流入端子との間の配線インダクタンスの均等化を図ることができる。以上より、複数の電子部品間において、電子部品毎の部品発熱、及び電流値の均等化を図ることができる。

電子部品群は、同一規格の複数の電子部品を備えてよい。電子部品同士が同一規格であるため、上記構成を採用することによる、電子部品毎の部品発熱、及び電流値の均等化の効果がより顕著となる。

流入口と流入端子との間の各々の第１熱抵抗群、及び流出口と流出端子との間の各々の第２熱抵抗群のいずれか一方の熱抵抗群が、当該熱抵抗群内で等しい熱抵抗となっていてよい。この場合、複数の電子部品間において、熱抵抗の均等化も図ることができる。

流入口と流入端子との間の各々のパターンが有する第１直流抵抗群、及び流出口と流出端子との間の各々のパターンが有する第２直流抵抗群のいずれか一方の直流抵抗群が、当該直流抵抗群内で等しい直流抵抗となっていてよい。この場合、複数の電子部品間において、直流抵抗の均等化も図ることができる。

流入口と流入端子との間の各々のパターンが有する第１インピーダンス群、及び流出口と流出端子との間の各々のパターンが有する第２インピーダンス群のいずれか一方のインピーダンス群が、当該インピーダンス群内で等しいインピーダンスとなっていてよい。この場合、複数の電子部品間において、インピーダンスの均等化も図ることができる。

本発明に係る電子部品実装構造は、基板上に電子部品群を実装した電子部品実装構造であって、基板は、電流の流入口及び流出口と、流入口と流出口との間の電流路を構成するパターンとを有し、電子部品群は、流入口と流出口との間に直列に接続され、複数の電子部品で構成され、電子部品は、流入口に電気的に接続される電流の流入端子と、流出口に電気的に接続される電流の流出端子と、を有し、複数の電子部品は、流入口及び流出口のいずれか一方を基準として周方向に並ぶように配置されている。

本発明に係る電子部品実装構造では、複数の電子部品は、流入口及び流出口のいずれか一方を基準として周方向に並ぶように配置されている。このような構成とすることで、各々の電子部品の流入口に対する空間距離、または各々の電子部品の流出口に対する空間距離の均等化を図ることができる。この場合、複数の電子部品間において、流入口と電子部品との間の配線インダクタンスの均等化を図ることができるか、または流出口と電子部品との間の配線インダクタンスの均等化を図ることができる。以上より、複数の電子部品間において、電子部品毎の部品発熱、及び電流値の均等化を図ることができる。

パターンは、流入口及び流出口のいずれか一方と電気的に接続される、内周側の第１のパターンと、流入口及び流出口のいずれか他方と電気的に接続される、外周側の第２のパターンと、を有し、第２のパターンに対して積層方向に積層された積層パターンが設けられ、流入口及び流出口のいずれか他方寄りの位置には、第２のパターンと積層パターンとを電気的に接続する第１のスルーホール導体が形成され、当該第１のスルーホール導体から周方向に離間した位置には、第２のスルーホール導体が形成されてよい。この場合、電子部品から流入口及び流出口のいずれか他方へ向かう電流は、第２のパターンの電流経路のみならず、第２のスルーホール導体、積層パターン、及び第１のスルーホール導体を通る電流経路を通過する。この場合、流入口及び流出口のいずれか他方に対しても、電子部品間の電子部品毎の部品発熱、及び電流値を均等化することができる。

本発明によれば、複数の電子部品間において、電子部品毎の部品発熱、及び電流値の均等化を図ることができる電子部品実装構造を提供することができる。

本発明の本実施形態に係る電子部品実装構造を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る電子部品実装構造１の回路図である。 電子部品３Ａとカソード接続部との間の電流経路について説明するための図である。 配線抵抗について説明するための図である。 電子部品３Ｃとカソード接続部との間の電流経路について説明するための図である。 電子部品３Ｂとカソード接続部との間の電流経路について説明するための図である。 磁束の打ち消しについて説明するための図である。 変形例に係る電子部品実装構造を示す図である。

図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る電子部品実装構造１について説明する。図１は、本発明の本実施形態に係る電子部品実装構造１を示す平面図である。図２は、本発明の実施形態に係る電子部品実装構造１の回路図である。

図１に示すように、電子部品実装構造１は、基板２上に電子部品群３を実装した実装構造である。すなわち、電子部品実装構造１は、基板２と、当該基板２上に実装された電子部品群３と、を備えている。電子部品実装構造１は、所定の電子機器１００に対して適用される構造である。電子機器１００として、電源装置、充電装置、インバータ装置などが挙げられる。電子機器１００は、電子部品実装構造１と、電子部品群３を冷却する放熱構造体１０１と、を備えてよい。放熱構造体１０１は、基板２に対して、電子部品群３とは反対側の主面に設けられる。放熱構造体１０１として、例えば放熱フィンなどを備えたベースプレート等が採用される。

基板２は、各種電子部品等を実装するための板状の部材である。基板２は、電子部品が電流の流入端子としてのアノード端子と電流の出力端子としてのカソード端子を有するダイオードの場合、電流の流入口であるアノード接続部４と、電流の流出口であるカソード接続部６と、アノード接続部４とカソード接続部６との間の電流路を構成するパターン５と、を有する。また、基板２には、グランドに対して接地されて起電力部１２への電流の戻り（電流の向きによっては電流の流出）を担うグランド端子７が設けられている。

図２に示すように、アノード接続部４は、起電力部１２と接続されており、当該起電力部１２からの電流が流入してくる部分である。起電力部１２として、例えば、バッテリー、スイッチングＤＣ／ＤＣコンバータのトランス等が挙げられる。アノード接続部４は、起電力部１２と電子部品群３とを接続する中継点となる部分である。起電力部１２は、アノード接続部４とは反対側において、グランド１５に対して接地されている。カソード接続部６は、電装機器１１と接続されている。なお、ここでの電装機器１１とは、電流によって所定の機能を発揮する機器を指している。電装機器１１は、電子機器１００の構成要素の一部である。電装機器１１として、例えば、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、アクセサリー機器等が挙げられるが、これらのものに限定されない。

カソード接続部６は、起電力部１２からアノード接続部４を介して流れてきた電流を流出させて、電装機器１１へ電流を供給する。カソード接続部６は、電子部品群３と電装機器１１とを接続する中継点となる部分である。電装機器１１は、カソード接続部６とは反対側において、グランド１５に対して接地されている。

図１に戻り、アノード接続部４は、グランド端子７の周囲を囲むように形成された電極であり、円弧状の扇形状を有している。なお、アノード接続部４は、グランド端子７の中心点を基準として１８０°の角度で広がっている。なお、アノード接続部４の周方向における中央位置（９０°の位置）に対して、中心線ＣＬを設定する。中心線ＣＬは、グランド端子７の中心点ＣＰを通過する。以降の説明においては、中心点ＣＰを基準とし、中心点ＣＰから遠ざかる方向を「径方向」とし、中心点ＣＰ周りの方向を「周方向」とする。カソード接続部６は、グランド端子７及びアノード接続部４に対して、径方向において離間する位置に形成された電極である。カソード接続部６は、中心線ＣＬ上に形成されている。

パターン５は、基板２の表面に形成された導体パターンによって構成されている。パターン５は、第１のパターン８（アノードパターン）と、第２のパターン９（カソードパターン）と、を有する。第１のパターン８は、アノード接続部４と電気的に接続される内周側のパターンである。第２のパターン９は、カソード接続部６と電気的に接続される外周側のパターンである。本実施形態では、第１のパターン８は、アノード接続部４から更に外周側に拡大するように広がる、円弧状の扇形状を有している。第２のパターン９は、第１のパターン８から外周側に離間した位置にて、当該第１のパターン８を取り囲むように形成された円弧状の帯状の形状を有している。第２のパターン９は、周方向における中央位置（９０°の位置）が中心線ＣＬと一致するように配置されている。なお、パターン５の形状は当該形状に限定されない。

第１のパターン８の外周縁部８ａと、第２のパターン９の内周縁部９ａとは、互いに周方向に離間した状態で対向するように配置されている。このように、第１のパターン８の外周縁部８ａと、第２のパターン９の内周縁部９ａとの間には、余白部３１が形成されている。第１のパターン８と第２のパターン９とは、余白部３１にて分断されることにより、互いに電気的に接続されていない状態となる。

電子部品群３は、アノード接続部４とカソード接続部６との間に直列に接続される。電子部品群３は、第１のパターン８を介してアノード接続部４と接続される。電子部品群３は、第２のパターン９を介してカソード接続部６と接続される。また、電子部品群３は、本実施形態では、同一規格の複数の電子部品３Ａ～３Ｆで構成される。電子部品群は複数あってもよい。その場合は各電子部品群内では、同一規格の複数の電子部品で構成される。例えば、図１の例では、三つの電子部品が同一規格であり、他の三つの電子部品が同一規格（先の三つの規格とは異なる規格）であってもよい。また、同一規格の複数の電子部品で構成される電子部品群に対して、異なる規格の電子部品が配列されていてもよい。例えば、図１の例において、六つの電子部品のうちの一つ（又は複数）の電子部品だけ規格が異なり、残りの電子部品が同一規格であってもよい。電子部品３Ａ～３Ｆとして、基板２上に実装可能なあらゆる電子部品が採用されてよい。例えば、電子部品３Ａ～３Ｆとして、半導体、インダクタ、コンデンサ、抵抗、ヒューズなどが挙げられる。また、半導体として、スイッチングＤＣ／ＤＣコンバータの整流素子としてのダイオード、（同期整流で用いられる）ＦＥＴなどが挙げられる。なお、ダイオードを採用した場合の電子部品実装構造の例については後述する。「複数の電子部品」が、互いに「同一規格」である状態とは、少なくとも電子部品としての機能が同一であり（例えば、一の電子部品がダイオードである場合は、他の電子部品もダイオードである状態）、且つ、サイズ、電気的特性などが同一である状態を指す。複数の電子部品３Ａ～３Ｆは、放熱構造体１０１に、略同一の熱伝導係数で接続されている。略同一の熱伝導係数で接続されている状態とは、電子部品３Ａ～３Ｆと放熱構造体１０１との間に存在する部材の熱伝導係数が略同一であることを意味する。

複数の電子部品３Ａ～３Ｆは、アノード接続部４を基準として周方向に並ぶように配置されている。これにより、複数の電子部品３Ａ～３Ｆは、アノード接続部４を円弧状に囲むように配置されている。複数の電子部品がアノード接続部４を基準として周方向に並ぶ状態とは、複数の電子部品の配列方向が、アノード接続部４を中心とした円弧を描くように配列された状態である。例えば、一の電子部品３Ｅの中心位置に対して、アノード接続部４の中心点ＣＰから基準線ＳＬ１を設定する。基準線ＳＬ１に直交し、電子部品３Ｅの中心位置を通過する基準線ＳＬ２を設定する。このとき、電子部品３Ｅと隣り合う電子部品３Ｄ，３Ｆは、基準線ＳＬ２よりもアノード接続部４よりも近い位置に配置されている。

本実施形態では、複数の電子部品３Ａ～３Ｆは、第１のパターン８の外周縁部８ａ、及び第２のパターン９の内周縁部９ａに沿うように円弧を描くように配列されている。複数の電子部品３Ａ～３Ｆは、余白部３１上に配置されるように、周方向に延びる余白部３１に沿って所定ピッチで配置される。なお、複数の電子部品３Ａ～３Ｆは、等ピッチで配置されてもよく、互いに異なるピッチで配置されてもよく、一部が等ピッチとなるように配置されてもよい。図１に示す例では、電子部品３Ａ～３Ｃ及び電子部品３Ｄ～３Ｆが等ピッチで配置され、電子部品３Ｃと電子部品３Ｄとの間のピッチだけ、他のピッチと異なっている。

電子部品３Ａ～３Ｆは、アノード接続部４に電気的に接続される電流の流入端子３ａと、カソード接続部６に電気的に接続される電流の流出端子３ｂと、を有する。流入端子３ａは、外周縁部８ａ付近の箇所にて、第１のパターン８と接続されている。流出端子３ｂは、内周縁部９ａ付近の箇所にて、第２のパターン９と接続されている。このように、電子部品３Ａ～３Ｆは、余白部３１を径方向に跨ぐように配置され、流入端子３ａと流出端子３ｂとが、余白部３１を挟むように配置される。

アノード接続部４と流入端子３ａとの間の各々の空間距離Ｌ１の集合を第１空間距離群とする。カソード接続部６と流出端子３ｂとの間の各々の空間距離Ｌ２の集合を第２空間距離群とする。ここで、アノード接続部４と流入端子３ａとの空間距離Ｌ１とは、アノード接続部４と流入端子３ａとの間の三次元的に空間を通る最短距離と定義できる。カソード接続部６と流出端子３ｂとの空間距離Ｌ２とは、カソード接続部６と流出端子３ｂとの間の三次元的な最短距離と定義できる。各構成要素は、基板２上に平面的に配置されている。従って、図１に示すような平面視における距離が、空間距離Ｌ１，Ｌ２となる。本実施形態では、第１空間距離群は、当該空間距離群内で等しい空間距離Ｌ１となっている。すなわち、電子部品３Ａの流入端子３ａにおける空間距離Ｌ１は、電子部品３Ｂの流入端子３ａにおける空間距離Ｌ１と等しい。また、電子部品３Ａの流入端子３ａにおける空間距離Ｌ１は、その他の電子部品３Ｃ～３Ｆの流入端子３ａにおける空間距離Ｌ１とも等しい。なお、本明細書において空間距離Ｌ１が「等しい」状態とは、寸法が完全に一致する場合のみならず、製造上の誤差によるずれや、他の部品との配置の都合上で生じる僅かなずれは許容される。例えば、一の電子部品に対する空間距離Ｌ１と、他の電子部品に対する空間距離Ｌ１との間で差があったとしても、当該差が、空間距離Ｌ１の全長の１０％以下である場合は、「等しい」状態に含まれるものとする。なお、本実施形態では、電子部品３Ａ～３Ｆの空間距離Ｌ２は、互いに異なっている。

また、アノード接続部４と流入端子３ａとの間の各々の熱抵抗の集合を第１熱抵抗群とする。カソード接続部６と流出端子３ｂとの間の各々の熱抵抗の集合を第２熱抵抗群とする。ここで、アノード接続部４と流入端子３ａとの間の熱抵抗とは、「電子部品の消費電力／（流入端子温度－アノード接続部温度）」と定義できる。カソード接続部６と流出端子３ｂとの間の熱抵抗とは、「電子部品の消費電力／（流出端子温度－カソード接続部温度）」と定義できる。本実施形態では、第１熱抵抗群は、当該熱抵抗群内で等しい熱抵抗となっている。すなわち、電子部品３Ａの流入端子３ａにおける熱抵抗は、電子部品３Ｂの流入端子３ａにおける熱抵抗と等しい。また、電子部品３Ａの流入端子３ａにおける熱抵抗は、その他の電子部品３Ｃ～３Ｆの流入端子３ａにおける熱抵抗とも等しい。

また、アノード接続部４と流入端子３ａとの間の各々のパターンが有する直流抵抗の集合を第１直流抵抗群とする。カソード接続部６と流出端子３ｂとの間の各々のパターンが有する直流抵抗の集合を第２直流抵抗群とする。なお、直流抵抗は、直流回路の基本法則であるオームの法則による直流電圧と直流電流の比により、当業者にとって一般的な方法で定義されるものである。本実施形態では、第１直流抵抗群は、当該直流抵抗群内で等しい直流抵抗となっている。すなわち、電子部品３Ａの流入端子３ａのパターンにおける直流抵抗は、電子部品３Ｂの流入端子３ａのパターンにおける直流抵抗と等しい。また、電子部品３Ａの流入端子３ａのパターンにおける直流抵抗は、その他の電子部品３Ｃ～３Ｆの流入端子３ａのパターンにおける直流抵抗とも等しい。

また、アノード接続部４と流入端子３ａとの間の各々のパターンが有するインピーダンスの集合を第１インピーダンス群とする。カソード接続部６と流出端子３ｂとの間の各々のパターンが有するインピーダンスの集合を第２インピーダンス群とする。なお、インピーダンスは、交流回路におけるベクトル表示された電圧と電流の比であって、当業者にとって一般的な方法で定義されるものである。本実施形態では、第１インピーダンス群は、当該インピーダンス群内で等しいインピーダンスとなっている。すなわち、電子部品３Ａの流入端子３ａのパターンにおけるインピーダンスは、電子部品３Ｂの流入端子３ａのパターンにおけるインピーダンスと等しい。また、電子部品３Ａの流入端子３ａのパターンにおけるインピーダンスは、その他の電子部品３Ｃ～３Ｆの流入端子３ａのパターンにおけるインピーダンスとも等しい。

前述のように、なお、本実施形態では、電子部品３Ａ～３Ｆの空間距離Ｌ２は、互いに異なっている。これに対し、カソード接続部６側には、カソード接続部６と電子部品３Ａ～３Ｆとの間の各々の電気的特性（熱抵抗、直流抵抗、インピーダンス、インダクタンス等）のばらつきを低減するための構造が設けられている。図３を参照して、当該構造について説明する。

まず、図３（ｂ）に示すように、第２のパターン９に対しては、基板２の内部に向けて、積層方向に積層パターン２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが設けられている。積層方向とは、基板２の厚さ方向のことである。積層パターン２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、導電性の部材によって構成されている。積層パターン２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、積層方向から見て（すなわち平面視において）、第２のパターン９と同じ形状を有していることが望ましい。第２のパターン９と積層パターン２１Ａとの間には絶縁層２２Ａが介在している。積層パターン２１Ａと積層パターン２１Ｂとの間には絶縁層２２Ｂが介在している。積層パターン２１Ｂと積層パターン２１Ｃとの間には、絶縁層２２Ｃが介在している。

図３（ａ）に示すように、第２のパターン９には、スルーホール導体１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが形成される。スルーホール導体１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、積層方向に延びる導体であって、第２のパターン９と積層パターン２１Ａ、２１Ｂとを電気的に接続する。なお、スルーホール導体１０Ａは、一部の領域（図３（ａ）において破線で示す矩形の領域）内において、密集した状態で複数形成されても良い。スルーホール導体１０Ｂ，１０Ｃも同様である。

第２のパターン９のうち、カソード接続部６寄りの位置には、スルーホール導体１０Ｃ（第１のスルーホール導体）が形成される。スルーホール導体１０Ｃは、カソード接続部６と近接した位置、すなわち周方向における、電子部品３Ｃと電子部品３Ｄとの間の位置に形成される。また、第２のパターン９のうち、スルーホール導体１０Ｃから周方向に離間した位置には、スルーホール導体１０Ａ，１０Ｂ（第２のスルーホール導体）が形成される。スルーホール導体１０Ａは、周方向における、電子部品３Ａと電子部品３Ｂとの間の位置に形成される。当該位置のうち、スルーホール導体１０Ａは、電子部品３Ａ寄りの位置に形成される。スルーホール導体１０Ｂは、周方向における、電子部品３Ｆと電子部品３Ｅとの間の位置に形成される。当該位置のうち、スルーホール導体１０Ｂは、電子部品３Ｆ寄りの位置に形成される。なお、スルーホール導体１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、径方向において、第２のパターン９の外周縁部９ｂ寄りの位置に配置される。

上述のような構成の場合、各電子部品３Ａ～３Ｆからカソード接続部６へ流れる電流の経路は、第２のパターン９のみならず、スルーホール導体１０Ａ、１０Ｂ，１０Ｃ、及び積層パターン２１Ａ，２１Ｂにも形成される。

まず、図３を参照して、電子部品３Ａから第２のパターン９へ向かう電流について説明する。電子部品３Ａからの電流の一部は、第２のパターン９の電流経路Ｃ１を通ってカソード接続部６へ流れる。その一方、電子部品３Ａからの電流の一部は、スルーホール導体１０Ａ，１０Ｃを介して内層へ向かう電流経路Ｃ２を通ってカソード接続部６へ流れる。電流経路Ｃ２を流れる電流は、電子部品３Ａから第２のパターン９を通過してスルーホール導体１０Ａへ向かう。内層では、電流経路Ｃ２を流れる電流は、スルーホール導体１０Ａ、積層パターン２１Ａ，２１Ｂ、及びスルーホール導体１０Ｃの順で流れる。そして、電流経路Ｃ２を流れる電流は、スルーホール導体１０Ｃから第２のパターン９を通過してカソード接続部６へ流れる。内層では、電流経路Ｃ２は、積層パターン２１Ａを通る電流経路Ｃ２ａと、積層パターン２１Ｂを通る電流経路Ｃ２ｂと、で分岐する。

ここで、図４（ａ）に、電流経路Ｃ１を通過する電流に対する配線抵抗Ｒ１と、電流経路Ｃ２ａを通過する電流に対する配線抵抗Ｒ２と、電流経路Ｃ２ｂを通過する電流に対する配線抵抗Ｒ３の模式図を示す。この場合、配線抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、電子部品３Ａとカソード接続部６との間で並列に接続された状態となる。ここで、図４（ｂ）に示すように、配線の長さ「ｌ」、厚さ「ｔ」、及び幅「ｗ」と配線抵抗Ｒとの間には、「Ｒ＝ρ×（ｌ／ｔｗ）」という関係が成り立つ。すなわち、配線の長さが長いほど配線抵抗Ｒが大きくなり、配線の厚みが薄いほど配線抵抗Ｒが大きくなる。電子部品３Ａは、カソード接続部６から最も離れている。よって、図３に示す電子部品３Ａからカソード接続部６へ向かう電流経路Ｃ１は、長さが長く、厚みが厚い状態にある。当該状態における配線抵抗Ｒ１を「１Ω」とし、配線抵抗Ｒ２，Ｒ３を「１．２Ω」とする。このときの合成抵抗は「０．３７５Ω」と見なすことができる。

次に、図５を参照して、電子部品３Ｃから第２のパターン９へ向かう電流について説明する。電子部品３Ｃは、カソード接続部６に最も近いため、電流経路Ｃ１は短くなる。一方、電流経路Ｃ２では、電子部品３Ｃからスルーホール導体１０Ａに向かうまでの距離が長くなる。この場合、図５に示す電子部品３Ｃからカソード接続部６へ向かう電流経路Ｃ１は、長さが短く、厚みが薄い状態にある。電流経路Ｃ１の長さが短くなることで、配線抵抗Ｒ１は図３の例よりも低い「０．５Ω」となる。一方、電流経路Ｃ２が長くなる分、配線抵抗Ｒ２，Ｒ３は図３の例よりも高い「３Ω」となる。このときの合成抵抗は「０．３７５Ω」と見なすことができる。

次に、図６を参照して、電子部品３Ｂから第２のパターン９へ向かう電流について説明する。電子部品３Ｂは、カソード接続部６に対して中間の距離であるため、電流経路Ｃ１は電子部品３Ａよりは短く、電子部品３Ｃよりは長くなる。一方、電流経路Ｃ２では、電子部品３Ｂからスルーホール導体１０Ａに向かうまでの距離が、電子部品３Ａ，３Ｃの中間の長さとなる。この場合、図６に示す電子部品３Ｂからカソード接続部６へ向かう電流経路Ｃ１は、長さ及び厚みは、電子部品３Ａ、３Ｃの中間の状態にある。電流経路Ｃ１の長さが中間の長さとなることで、配線抵抗Ｒ１は図３及び図５の例の中間の「０．６Ω」となる。一方、電流経路Ｃ２が中間となることで、配線抵抗Ｒ２，Ｒ３は図３及び図５の例の中間の「２Ω」となる。このときの合成抵抗は「０．３７５Ω」と見なすことができる。以上のように、電子部品３Ａ，３Ｂ，３Ｃとカソード接続部６との間の合成抵抗は、いずれも「０．３７５Ω」と見なすことができる。なお、電子部品３Ｄ，３Ｅ，３Ｆについても同趣旨の関係が成り立つ。

図７に示すように、アノード接続部４からの電流は、第１のパターン８を介して電子部品３Ｂへ向かって電流経路Ｃ３を流れる。これに対し、電子部品３Ｂから電装機器１１へ向かう電流は、グランド１５（図２参照）を介して積層パターン２１Ｃ内の電流経路Ｃ４を流れる。そして、当該電流は、グランド端子７を介して起電力部１２へ向かう。このとき、第１のパターン８の電流経路Ｃ３を流れる電流と、積層パターン２１Ｃの電流経路Ｃ４を流れる電流とは、互いに磁束を打ち消し合うような関係にある。これにより、電子部品実装構造１は、構造内の磁束を低減する効果を得ることができる。

次に、本実施形態に係る電子部品実装構造１の作用・効果について説明する。

電子部品実装構造１では、アノード接続部４と流入端子３ａとの間の各々の第１空間距離群が、当該空間距離群内で等しい空間距離Ｌ１となっている。このような構成とすることで、各々の電子部品３Ａ～３Ｆの流入端子３ａのアノード接続部４に対する空間距離Ｌ１を等しくすることができる。この場合、複数の電子部品３Ａ～３Ｆ間において、アノード接続部４と流入端子３ａとの間の配線インダクタンスの均等化を図ることができる。以上より、複数の電子部品間において、電子部品毎の部品発熱、及び電流値の均等化を図ることができる。

電子部品群３は、同一規格の複数の電子部品３Ａ～３Ｆを備えている。電子部品３Ａ～３Ｆ同士が同一規格であるため、上記構成を採用することによる、電子部品毎の部品発熱、及び電流値の均等化の効果がより顕著となる。

アノード接続部４と流入端子３ａとの間の各々の第１熱抵抗群が、当該熱抵抗群内で等しい熱抵抗となっている。この場合、複数の電子部品間において、熱抵抗の均等化も図ることができる。

アノード接続部４と流入端子３ａとの間の各々のパターンが有する第１直流抵抗群が、当該直流抵抗群内で等しい直流抵抗となっている。この場合、複数の電子部品間において、直流抵抗の均等化も図ることができる。

アノード接続部４と流入端子３ａとの間の各々のパターンが有する第１インピーダンス群が、当該インピーダンス群内で等しいインピーダンスとなっている。この場合、複数の電子部品間において、インピーダンスの均等化も図ることができる。

電子部品実装構造１では、複数の電子部品３Ａ～３Ｆは、アノード接続部４を基準として周方向に並ぶように配置されている。このような構成とすることで、各々の電子部品３Ａ～３Ｆのアノード接続部４に対する空間距離Ｌ１の均等化を図ることができる。この場合、複数の電子部品３Ａ～３Ｆ間において、アノード接続部４と電子部品３Ａ～３Ｆとの間の配線インダクタンスの均等化を図ることができる。以上より、複数の電子部品間において、配線インダクタンスの均等化を図ることができる。

パターン５は、アノード接続部４と電気的に接続される内周側の第１のパターン８と、カソード接続部６と電気的に接続される、外周側の第２のパターン９と、を有する。第２のパターン９に対して積層方向に積層された積層パターン２１Ａ，２１Ｂが設けられ、カソード接続部６寄りの位置には、第２のパターン９と積層パターン２１Ａ，２１Ｂとを電気的に接続するスルーホール導体１０Ｃが形成され、当該スルーホール導体１０Ｃから周方向に離間した位置には、スルーホール導体１０Ａ，１０Ｂが形成される。この場合、電子部品３Ａ～３Ｆからカソード接続部６へ向かう電流は、第２のパターン９の電流経路Ｃ１のみならず、スルーホール導体１０Ａ，１０Ｂ、積層パターン２１Ａ，２１Ｂ、及びスルーホール導体１０Ｃを通る電流経路Ｃ２を通過する。この場合、カソード接続部に対しても、電子部品間の配線インダクタンスを均等化することができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、電流の流入口と電流の流出口との関係は、上述の実施形態と逆であってもよい。すなわち、流入口が外周側に設けられ、流出口が中心側に設けられてよい。この場合、空間距離Ｌ１が第２空間距離群の空間距離となる。

また、電子部品の数などは特に限定されず、各パターンなどの形状も特に限定されない。

例えば、図８に示すように、第１のパターン８が中央で分断されており、電子部品３Ａ～３Ｃと電子部品３Ｄ～３Ｆとが、異なる並列回路となっていてよい。図８は、スイッチングＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、本発明の電子部品実装構造を適用したものである。カソード接続部６は、平滑用インダクタＤＣ／ＤＣコンバータ１０３に接続されている。また、起電力部１２として、絶縁型スイッチングＤＣ／ＤＣコンバータのトランスが採用されている。このときの電子部品３Ａ～３Ｆとして、整流用のダイオードが採用される。

１…電子部品実装構造、２…基板、３…電子部品群、３Ａ～３Ｆ…電子部品、４…アノード接続部（流入口）、６…カソード接続部（流出口）、８…第１のパターン、９…第２のパターン、１０Ａ，１０Ｂ…スルーホール導体（第２のスルーホール導体）、１０Ｃ…スルーホール導体（第１のスルーホール導体）、２１Ａ，２１Ｂ…積層パターン。

Claims (7)

1. 基板上に電子部品群を実装した電子部品実装構造であって、
   前記基板は、電流の流入口及び流出口と、前記流入口と前記流出口との間の電流路を構成するパターンとを有し、
   前記電子部品群は、前記流入口と前記流出口との間に直列に接続された複数の電子部品で構成され、
   前記電子部品は、前記流入口に電気的に接続される電流の流入端子と、前記流出口に電気的に接続される電流の流出端子と、を有し、
   前記流入口と前記流入端子との間の各々の第１空間距離群、及び前記流出口と前記流出端子との間の各々の第２空間距離群のいずれか一方の空間距離群が、当該空間距離群内で等しい空間距離となっている、電子部品実装構造。
2. 前記電子部品群は、同一規格の前記複数の電子部品を備える、請求項１に記載の電子部品実装構造。
3. 前記流入口と前記流入端子との間の各々の第１熱抵抗群、及び前記流出口と前記流出端子との間の各々の第２熱抵抗群のいずれか一方の熱抵抗群が、当該熱抵抗群内で等しい熱抵抗となっている、請求項１又は２に記載の電子部品実装構造。
4. 前記流入口と前記流入端子との間の各々のパターンが有する第１直流抵抗群、及び前記流出口と前記流出端子との間の各々のパターンが有する第２直流抵抗群のいずれか一方の直流抵抗群が、当該直流抵抗群内で等しい直流抵抗となっている、請求項１～３の何れか一項に記載の電子部品実装構造。
5. 前記流入口と前記流入端子との間の各々のパターンが有する第１インピーダンス群、及び前記流出口と前記流出端子との間の各々のパターンが有する第２インピーダンス群のいずれか一方のインピーダンス群が、当該インピーダンス群内で等しいインピーダンスとなっている、請求項１～４の何れか一項に記載の電子部品実装構造。
6. 基板上に電子部品群を実装した電子部品実装構造であって、
   前記基板は、電流の流入口及び流出口と、前記流入口と前記流出口との間の電流路を構成するパターンとを有し、
   前記電子部品群は、前記流入口と前記流出口との間に直列に接続され、複数の電子部品で構成され、
   前記電子部品は、
   前記流入口に電気的に接続される電流の流入端子と、前記流出口に電気的に接続される電流の流出端子と、を有し、
   複数の前記電子部品は、前記流入口及び前記流出口のいずれか一方を基準として周方向に並ぶように配置されている、電子部品実装構造。
7. 前記パターンは、
   前記流入口及び前記流出口のいずれか一方と電気的に接続される、内周側の第１のパターンと、
   前記流入口及び前記流出口のいずれか他方と電気的に接続される、外周側の第２のパターンと、を有し、
   前記第２のパターンに対して積層方向に積層された積層パターンが設けられ、
   前記流入口及び前記流出口のいずれか他方寄りの位置には、前記第２のパターンと前記積層パターンとを電気的に接続する第１のスルーホール導体が形成され、当該第１のスルーホール導体から周方向に離間した位置には、第２のスルーホール導体が形成される、請求項６に記載の電子部品実装構造。

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