KR100665460B1

KR100665460B1 - 혼성 집적 회로 장치

Info

Publication number: KR100665460B1
Application number: KR1019990041251A
Authority: KR
Inventors: 기쿠치기이치; 에비누마유지; 호사카야스오; 와사다요시유키; 가네타겐지; 하세가와하지메; 오오타니미츠아키
Original assignee: 다이요 유덴 가부시키가이샤
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2007-01-04
Also published as: JP2000173829A; KR20000023451A; TW472508B; JP3822390B2; US6232562B1

Abstract

탑재한 코일 부품의 인덕턴스값의 저하가 억제된 혼성 집적 회로 장치를 제공한다. 혼성 집적 회로 장치(20)는, 적어도 기판(11)의 한쪽 주면에 배선 패턴(l2)을 마련하여 자심횡치(磁芯橫置) 타입의 코일 부품(10)을 탑재함과 동시에, 기판(11)의 다른쪽 주면 및 기판 내부의 적어도 어느 하나에 그라운드 패턴(l3)을 포함하는 도체 패턴을 마련한 구조로서, 특히 상기 도체 패턴에 있어서의 상기 코일 부품(10)의 권선부(9)의 정사영 영역 Z에 그라운드 패턴(13)이 제거된 자속 통과창(17)이 마련되어 있는 구성이다.

Description

혼성 집적 회로 장치{HYBRID INTEGRATED CIRCUIT APPARATUS}

도 1은 본 발명의 청구항 1에 관한 혼성 집적 회로 장치의 표면측 및 이것을 거꾸로 한 이면측을 나타내는 사시도,

도 2는 도 1에 있어서 코일 부품 탑재 부분의 측면도,

도 3은 본 발명의 청구항 3에 관한 혼성 집적 회로 장치의 코일 부품 탑재 부분의 측면도,

도 4는 본 발명의 청구항 4에 관한 혼성 집적 회로 장치의 코일 부품 탑재 부분의 측면도,

도 5는 본 발명의 청구항 4에 관한 혼성 집적 회로 장치에 있어서의 인덕턴스값 조정을 설명하는 도면,

도 6은 자심횡치(磁芯橫置) 타입의 코일 부품의 사시도,

도 7은 종래의 혼성 집적 회로 장치에 있어서의 자심횡치 타입의 코일 부품 탑재 부분의 측면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 권심 3, 4 : 칼라(collar)

5 : 페라이트 코어 6, 16 : 외부 전극

8 : 권선 9 : 권선부

10, 10' : 코일 부품 1l : 기판

12 : 배선 패턴 13 : 그라운드 패턴

14 : 전극 랜드 17, 18 : 자속 통과창

19 : 도체 패턴 20, 30, 40 : 혼성 집적 회로 장치

Z : 권선부의 정사영 영역

Y : 권선부에 대응하는 기판의 다른쪽 주면(이면)의 정사영 영역

본 발명은, 저배(低背)의 자심횡치(磁芯橫置) 타입의 코일 부품을 기판에 탑재한 혼성 집적 회로 장치에 관한 것으로, 특히 그 기판에 마련된 도체 패턴의 구성에 관한 것이다.

최근에 있어서의 휴대 정보 단말 등의 전자 기기의 경박단소화에 따라, DC-DC 컨버터 등의 1 통합의 회로 블럭을 구성하는 콘덴서, 트랜지스터, 트랜스포머(transformer), IC 등의 각 전자 부품을 하나의 기판에 고밀도로 면실장한 혼성 집적 회로 장치(소위 하이브리드 IC)가 다용되고 있다.

상기 혼성 집적 회로 장치의 개개의 전자 부품에 있어서는 당연히 소형화·저배화가 요구되고 있어, 비교적 높이 치수가 큰 코일 부품(트랜스포머, 필터, 쵸크 코일(chalk coil) 등)은 저배화의 요청이 강하고, 도 6의 사시도에 도시되는 것과 같은 자심횡치 타입의 코일 부품(l0)이 고안되는 것에 이르고 있다.

도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 자심횡치 타입의 코일 부품(10)은, 편평주 형상의 권심부(파선으로 표시된다)(2)와, 해당 권심부(2)의 길이 방향의 양 단에 권심부(2)와 일체적으로 각각 연장하여 설치된 칼라(3, 4)를 갖는 페라이트 코어(5)와, 상기 페라이트 코어(5)의 상기 칼라(3, 4)의 단면에 마련된 복수의 외부 전극(6, 6,..)과, 상기 페라이트 코어(5)의 권심부(2)에 권회됨과 동시에 양 단부가 각각 상기 칼라(3, 4)의 외부 전극(6, 6,..)에 열 압착 등에 의해서 도전 고착된 절연 피복 도선(폴리우레탄 피복 도선이나 폴리에스테르 피복 도선 등)으로 이루어지는 코일(8)을 구비하는 구조로서, 대체로 양 단의 칼라(3, 4)의 간격이 넓고, 또한 권선부(9)는 탑재하는 기판에 매우 접근한 상태로 된다. 따라서, 도 7의 기판으로의 실장 상태를 나타내는 측면도에 도시되어 있는 바와 같이, 자속 B(즉, 자력선)이 크게 칼라(3)로부터 칼라(4)로 권선부(9)(권심부)의 상하에 넓혀져 있다.

한편, 혼성 집적 회로 장치에 사용되는 기판(11)에는, 알루미나 기판이나 유리 에폭시 기판 등 여러가지의 것이 있지만, 그 한쪽 주면(기판 표면)에 전극 랜드(14) 및 배선 패턴(12)을 마련하여 상기 자심횡치 타입의 코일 부품(10) 및 그 밖의 칩 부품을 땜납 리플로우 등에 의해서 탑재(면 실장)함과 동시에, 기판(1l)의 다른쪽 주면(기판 이면) 및 기판 내부의 적어도 어느 하나에 그라운드 패턴(13)을 포함하는 도체 패턴을 마련한 구조가 일반적이다. 또한, 그 외에도 배선 패턴이나 그라운드 패턴 등의 도체 패턴이 여러 층에도 기판 내부에 적층 형성된 다층 기판도 다용되고 있다. 또한, 상기 배선 패턴(12)이나 그라운드 패턴(13) 등의 도체 패턴의 도체 재료는 알루미늄, 내지 동박, 은박, 금박, 은-팔라듐 등이다.

상기한 바와 같은 혼성 집적 회로 장치에서는, 도 7에 도시되는 바와 같이 노이즈 대책으로서의 그라운드 전위의 강화를 위해, 기판 이면 내지 기판 내부에서 그라운드 패턴(13)을 포함하는 도체 패턴을 가급적 널리 확보하도록 일면에 마련하는 것이 일반적으로 되어 있지만, 전술한 바와 같은 자심횡치 타입의 코일 부품(10)은 자속 B가 칼라(3)로부터 칼라(4)로 권선부(9)의 상하에 넓혀져 있기 때문에, 권선부(9)의 바로 밑 영역의 그라운드 패턴(13) 등의 도체 패턴의 영향을 받게 되고, 결과적으로 코일 부품(10)의 인덕턴스값이 탑재 전과 비교해서 저하한다(탑재 전의 경우에 비해 10∼30% 정도 저하한다).

또한, 반대의 시점으로부터 말하면, 코일 부품(10)은 그 인덕턴스 값이 탑재된 기판(11)의 주변 환경(권선부(9) 바로 밑의 도체 패턴의 형태, 주변 전자 부품의 배선 등)에 의존하여 변화하기 때문에, 최종적으로 기판에 실장된 코일 부품의 인덕턴스 값을 미리 책정하는 것은 어려운 것이다.

본 발명은, 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 혼성 집적 회로 장치에 탑재되는 자심횡치 타입의 코일 부품의 인덕턴스값의 저하를 억제하고, 또한 기판 탑 재 후에 있어서 소망하는 인덕턴스값이 되도록 조정 가능한 도체 패턴을 마련한 혼성 집적 회로 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은,

(1) 적어도 기판(11)의 한쪽 주면에 전극 랜드(14)를 마련하여 자심횡치 타입의 코일 부품(l0)을 탑재함과 동시에, 기판(11)의 다른쪽 주면 및 기판 내부의 적어도 어느 하나에 그라운드 패턴(13)을 포함하는 도체 패턴을 마련한 혼성 집적 회로 장치에 있어서, 상기 도체 패턴에 있어서의 상기 코일 부품(10)의 권선부(9)의 정사영 영역 Z에 그라운드 패턴이 제거된 자속 통과창(17)이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 혼성 집적 회로 장치(20)를 제공함으로써, 상기 목적을 달성한다.

(2) 또한, 적어도 기판(11)의 한쪽 주면에 전극 랜드(14)를 마련하여 자심횡치 타입의 코일 부품(10)을 탑재함과 동시에, 기판(11)의 다른쪽 주면 및 기판 내부의 적어도 어느 하나에 그라운드 패턴(13)을 포함하는 도체 패턴을 마련한 혼성 집적 회로 장치에 있어서, 상기 도체 패턴에 있어서의 상기 코일 부품(10)의 권선부의 정사영 영역 Z에 그라운드 패턴이 제거된 자속 통과창(17)이 마련됨과 동시에, 배선 패턴(12)의 일부(12a)가 상기 권선부의 정사영 영역 Z에 가설되어 있는 것을 특징으로 하는 혼성 집적 회로 장치(20)를 제공함으로써, 상기 목적을 달성한다.

(3) 적어도 기판(11)의 한쪽 주면에 전극 랜드(14)를 마련하여 자심횡치 타입의 코일 부품(10)을 탑재함과 동시에, 기판(11)의 다른쪽 주면 및 기판 내부의 적어도 어느 하나에 도체 패턴을 마련한 혼성 집적 회로 장치에 있어서, 상기 도체 패턴에 있어서의 상기 코일 부품(10)의 권선부(9)의 정사영 영역의 모든 도체 패턴이 제거된 자속 통과창(18)이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 혼성 집적 회로 장치(30)를 제공함으로써, 상기 목적을 달성한다.

(4) 또한, 적어도 자심횡치 타입의 코일 부품(10)을 기판(11)의 한쪽 주면에 탑재한 혼성 집적 회로 장치에 있어서, 상기 기판(11)에 탑재한 코일 부품(l0)의 권선부(9)에 대응하는 기판의 다른쪽 주면의 정사영 영역에 상기 코일 부품(l0)의 인덕턴스 조정용의 도체 패턴(19)이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 혼성 집적 회로 장치(40)를 제공함으로써, 상기 목적을 달성한다.

본 발명에 관한 혼성 집적 회로 장치의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 종래의 기술에서 설명한 혼성 집적 회로 장치의 동등 부재인 것은 동일한 부호에 의해 나타내는 것으로 한다. 또한, 본 발명의 대상으로 하는 혼성 집적 회로 장치(하이브리드 IC)의 회로 블럭은 자심횡치 타입의 코일 부품을 탑재하고 있는 것의 모두가 포함되고, DC-DC 컨버터, 전력 증폭기 등 그 적용에 제한은 없다. 또한, 탑재되는 코일 부품은 저배의 자심횡치 타입이면, 그 품종은 임의적이고, 트랜스포머, 쵸크 코일, 필터 등 여러가지의 것이 포함된다.

도 l은 본 발명의 청구항 1 및 청구항 2에 관한 혼성 집적 회로 장치(20)의 표면측 및 이것을 거꾸로 한 이면측을 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1에 있어 서의 코일 부품 탑재 부분의 측면도이다. 도 3은 본 발명의 청구항 3에 관한 혼성 집적 회로 장치(30)의 코일 부품 탑재 부분의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 청구항 4에 관한 혼성 집적 회로 장치(40)의 코일 부품 탑재 부분의 측면도이다. 도 5는 본 발명의 청구항 4에 관한 혼성 집적 회로 장치(40)에 있어서의 인덕턴스값 조정을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 본 발명의 청구항 1 및 청구항 2에 관한 혼성 집적 회로 장치(20)는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 적어도 기판(11)의 한쪽 주면(기판 표면)에 배선 패턴(12)을 마련하여 자심횡치 타입의 코일 부품(l0)을 탑재함과 동시에, 기판(11)의 다른쪽 주면(기판 이면) 및 기판 내부의 적어도 어느 하나에 그라운드 패턴(13)을 포함하는 도체 패턴을 마련한 구조로서, 특히 상기 도체 패턴에 있어서의 상기 코일 부품(10)의 권선부(9)의 정사영 영역 Z에 그라운드 패턴(13)이 제거된 자속 통과창(17)이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 혼성 집적 회로 장치(20)에서는, 도 2로부터 명확한 바와 같이, 얇고 평탄한 자심횡치 타입의 코일 부품(l0)의 권선부(9)의 바로 아래에서 넓어지는 자속 B가 대강 그라운드 패턴(13)이 제거된 자속 통과창(17)을 통과하고 있기 때문에, 그라운드 패턴(13)의 영향을 받기 어렵고, 코일 부품(10)의 인덕턴스값의 감소는 거의 없다.

상기 본 발명의 청구항 1에 관한 혼성 집적 회로 장치(20)에서는, 코일 부품(10)의 인덕턴스값에 영향이 큰 권선부(9)의 정사영 영역 Z에 있는 그라운드 패턴만을 제거하여 그 자속 통과창(17)을 마련한 구성이기 때문에, 배선 패턴의 공 간상의 제한으로부터 어떻게 해도 코일 부품(10)의 탑재측의 기판(11)의 한쪽 주면에 배치된 배선 패턴(12)의 일부(12a)가 권선부(9)의 정사영 영역 Z(기판(l1)의 표면측 또는 이면측의 어떤 측도 좋다)에 가설되는 경우도 있을 수 있다(청구항 2의 경우). 이 경우라도 가장 널리 형성되어 있는 도체 패턴인 그라운드 패턴이 코일 부품의 권선부의 정사영 영역 Z에서 완전히 제거되어 있기 때문에, 인덕턴스값에의 영향을 저감한다고 하는 효과는 크다고 할 수 있다.

다음에, 상기한 바와 같은 배선 패턴의 제약이 없는 경우, 코일 부품(10')의 권선부(9)의 정사영 영역 Z 전체의 도체 패턴이 제거된 자속 통과창(18)을 마련한 청구항 3의 혼성 집적 회로 장치(30)에서는, 도 3에 도시되는 바와 같이, 코일 부품(10')의 권선부(9)의 바로 아래에서 넓어지는 자속 B가 그라운드 패턴(13)이 제거된 자속 통과창(l8)을 통과하고 있기 때문에, 그라운드 패턴(13)의 영향을 거의 받지 않고, 코일 부품(10')의 인덕턴스값의 감소를 억제할 수 있는 것이 이해될 것이다. 또한, 상기 도 3에 있어서는, 자심횡치 타입의 코일 부품의 예시로서, 코어에 직접 부착된 외부 전극(6, 6..)을 갖는 상기 코일 부품(10)과 상이하고, 페라이트 코어의 칼라(3, 4)에 함장된 금속판으로 이루어지는 복수의 외부 전극(16, 16..)을 갖는 코일 부품(10')을 나타낸다. 양자는 공통으로 본 발명의 대상으로 하는 자심횡치 타입의 코일 부품인 것은 말할 필요도 없다.

또한, 본 발명의 청구항 4에 관한 혼성 집적 회로 장치(40)에서는, 도 4에 도시되는 바와 같이, 기판(11)에 탑재한 코일 부품(l0)의 권선부(9)에 대응하는 기판의 다른쪽 주면(이면)의 정사영 영역 Y에 상기 코일 부품(l0)의 인덕턴스 조정용 의 도체 패턴(19)이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 코일 부품(10)의 인덕턴스 조정용의 도체 패턴(19)은 그라운드 패턴(13)과는 독립적이며, 코일 부품(10)의 기판(11)으로의 실장 후에, 도 5에 도시되는 바와 같이, 코일 부품(10)의 전극에 탐침(23)을 세워 인덕턴스값을 모니터하면서 적당한 형상의 노즐(24)로부터 5∼50 ㎛ 정도의 알루미나의 미분말(샌드)을 고압 공기와 함께 고속 분사하여 트리밍(trimming)하는 샌드 블라스트(sand blast)법 등에 의해서, 도체 패턴(19)을 선택적으로 깍아냄으로써, 탑재된 코일 부품(10)에 있어서의 인덕턴스값에 대한 상기 도체 패턴(19)의 영향의 정도를 바꿀 수 있고, 결과적으로 코일 부품(l0)의 실효적인 인덕턴스값을 조정하여 소망하는 인덕턴스값을 얻을 수 있는 것이다.

개념을 위해 부연하면, 본 발명은 혼성 집적 회로 장치(하이브리드 IC)의 기판의 그라운드 패턴이나 배선 패턴 등의 도체 패턴에 대해, 탑재되는 코일 부품의 인덕턴스값에 대한 영향을 미리 고려하여, 이것을 회피 또는 이용한다고 하는 새로운 발상 하에 이루어진 것으로서, 코일 부품의 저배화에 따라 예상되는 코일 부품의 형상에 비추어 볼 때, 곧 부상하는 문제점 해결의 길을 탐색하는 것에 의해 창출된 것으로서, 코일 부품을 탑재하는 면 실장 기판에 대하여, 특성상 매우 유익한 것으로 이해될 것이다.

본 발명에 따른 혼성 집적 회로 장치는, 상기한 바와 같이 구성되기 때문에,

(1) 혼성 집적 회로 장치의 기판에 탑재되는 자심횡치 타입의 코일 부품의 인덕턴스값이 도체 패턴에 의한 영향을 저감하여 인덕턴스값의 저하를 억제할 수 있다고 하는 우수한 효과를 갖는다.

(2) 기판 탑재 후에 코일 부품에 대하여 소망하는 인덕턴스값으로 되도록 조정할 수 있다고 하는 우수한 효과를 갖는다.

Claims

적어도 기판의 한쪽 주면에 전극 랜드를 마련하여 자심횡치 타입의 코일 부품을 탑재함과 동시에, 기판의 다른쪽 주면 및 기판 내부의 적어도 어느 하나에 그라운드 패턴을 포함하는 도체 패턴을 마련한 혼성 집적 회로 장치에 있어서,

상기 도체 패턴에 있어서의 상기 코일 부품의 권선부의 정사영 영역에 그라운드 패턴이 제거된 자속 통과창이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 혼성 집적 회로 장치.
적어도 기판의 한쪽 주면에 전극 랜드를 마련하여 자심횡치 타입의 코일 부품을 탑재함과 동시에, 기판의 다른쪽 주면 및 기판 내부의 적어도 어느 하나에 그라운드 패턴을 포함하는 도체 패턴을 마련한 혼성 집적 회로 장치에 있어서,

상기 도체 패턴에 있어서의 상기 코일 부품의 권선부의 정사영 영역에 그라운드 패턴이 제거된 자속 통과창이 마련됨과 동시에, 배선 패턴의 일부가 상기 권선부의 정사영 영역에 가설되어 있는 것을 특징으로 하는 혼성 집적 회로 장치.
적어도 기판의 한쪽 주면에 전극 랜드를 마련하여 자심횡치 타입의 코일 부 품을 탑재함과 동시에, 기판의 다른쪽 주면 및 기판 내부의 적어도 어느 하나에 도체 패턴을 마련한 혼성 집적 회로 장치에 있어서,

상기 도체 패턴에 있어서의 상기 코일 부품의 권선부의 정사영 영역의 모든 도체 패턴이 제거된 자속 통과창이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 혼성 집적 회로 장치.
적어도 자심횡치 타입의 코일 부품을 기판의 한쪽 주면에 탑재한 혼성 집적 회로 장치에 있어서,

상기 기판에 탑재한 코일 부품의 권선부에 대응하는 기판의 다른쪽 주면의 정사영 영역에 상기 코일 부품의 인덕턴스 조정용의 도체 패턴이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 혼성 집적 회로 장치.