WO2015019519A1 - Ｄｃ－ｄｃコンバータモジュール - Google Patents

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WO2015019519A1
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switching transistor
converter module
side switching
converter
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石井　卓也
北川　篤
忠太 畑中
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections

Definitions

  • This disclosure relates to a DC-DC converter module in which a switching type DC-DC converter is built in one package.
  • a DC-DC converter module packaged in one package has high efficiency power conversion characteristics and small mountability. Therefore, in many electronic devices such as notebook personal computers, a POL ( Point of Load) Used as a power source.
  • POL Point of Load
  • FIG. 4 is a structural diagram of the DC-DC converter module disclosed in Patent Document 1, wherein (a) shows an exploded perspective view and (b) shows an assembly completion drawing.
  • a microconverter (DC-DC converter) 60 includes a module substrate 61, an IC (semiconductor integrated circuit) 62, a microinductor 70, and a stud terminal 80.
  • Surface mount electrodes and circuit wiring patterns are formed on the upper side surface of the module substrate 61. Further, electrode terminals (side terminals) 63 for surface mounting are formed on the side end surfaces.
  • an IC 62, a stud terminal 80, and some CR components 64 are mounted on the upper mounting surface of the module substrate 61.
  • the IC 62 is integrated with a switching transistor and a control circuit, and is surface-mounted on the module substrate 61.
  • the microinductor 70 is a magnetic core type inductor configured as a chip-like component, and is mounted in a state of being placed on the stud terminals 80 disposed at the four corners of the module substrate 61. As described above, since the microinductor 70 is disposed on the module substrate 61 so as to overlap the IC 62 in the vertical direction, the mounting area can be reduced.
  • Patent Document 1 a typical structure of such a thin (planar) inductor is disclosed in Patent Document 2, for example.
  • FIG. 5 is a perspective view of the inductor disclosed in Patent Document 2.
  • FIG. 5 is a perspective view of the inductor disclosed in Patent Document 2.
  • the inductor 90 has a structure in which a winding 92 is applied to a drum core 91 and an end of the winding 92 is wound around an electrode portion 93. As can be seen from this structure, the magnetic flux during the operation of the inductor 90 passes through the drum-shaped core 91, so that a leakage magnetic flux is easily generated above and below the inductor 90.
  • JP 2004-63676 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-22137
  • an IC 62 in which a circuit that operates with low power, such as a control circuit, is integrated is disposed directly under a microinductor 70 (inductor). Therefore, the IC 62 (for example, a control circuit) is exposed to the leakage magnetic flux of the inductor that operates by the high-frequency rectangular wave. As a result, there is a problem that the stable operation of the IC 62 (for example, a control circuit) may be hindered.
  • an object of the present disclosure is to provide a DC-DC converter module that achieves downsizing and ensures stable operation of a control circuit.
  • a DC-DC converter module including a DC-DC converter having a switching transistor and a control circuit that controls the switching transistor, a substrate on which the switching transistor and the control circuit are mounted;
  • the switching transistor comprising: a protruding terminal protruding from the surface of the substrate; and an inductor attached to the protruding terminal so as to face the substrate and electrically connected to the substrate through the protruding terminal. Is arranged in a region where the inductor and the substrate overlap in plan view, and at least a part of the control circuit is arranged outside the region.
  • the switching transistor is disposed in a region where the inductor and the substrate overlap, and at least a part of the control circuit is disposed outside the overlapping region.
  • the influence of the control circuit mounted on the substrate of the DC-DC converter module from the leakage magnetic flux of the inductor can be reduced. Therefore, stable operation of the DC-DC converter module can be ensured.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a basic structure example of a DC-DC converter module according to an embodiment.
  • A is a conceptual diagram which shows an example of the wiring pattern of the DC-DC converter module which concerns on embodiment
  • (b) is the figure which showed the comparative example of the wiring pattern for demonstrating the feature of this indication.
  • It is a conceptual diagram which shows the circuit structural example of the DC-DC converter which concerns on embodiment.
  • (A) is an exploded perspective view showing a basic structure of a conventional DC-DC converter module, and (b) is an assembled view thereof. It is the perspective view which showed the internal structural example of the conventional inductor.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a basic structure example of a DC-DC converter module according to an embodiment.
  • FIG. 2A is a conceptual diagram showing an example of a wiring pattern of the DC-DC converter module according to the embodiment.
  • the DC-DC converter is assumed to be a step-down type.
  • the DC-DC converter is not limited to the step-down type, and the same effect can be obtained even if it is a step-up type or a step-up / step-down type.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing a circuit configuration example of the step-down converter according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a circuit configuration example of the DC-DC converter according to the present disclosure.
  • the DC-DC converter 10A shown in FIG. 3 is called a step-down converter (step-down DC-DC converter), receives an input DC voltage Vi at a power supply terminal 11, and converts it to a step-down stabilized output DC voltage Vo. And output from the output terminal 13.
  • step-down DC-DC converter receives an input DC voltage Vi at a power supply terminal 11, and converts it to a step-down stabilized output DC voltage Vo. And output from the output terminal 13.
  • the DC-DC converter 10A includes a control circuit IC chip 33 as a control circuit, an inductor 40, and a high-side switching transistor 31 connected in series between a power supply terminal 11 and a ground terminal 12. And a low-side switching transistor 32, input capacitors 34b and 34c, an output capacitor 34a connected between the output terminal 13 and the ground terminal 12, and a bootstrap capacitor 34d.
  • the high-side switching transistor 31 has one end connected to the power supply terminal 11 and the other end connected to one end of the low-side switching transistor 32 via the connection line LX.
  • the gate of the high-side switching transistor 31 is controlled by the control circuit IC chip 33. Receive a signal.
  • the low side switching transistor 32 has one end connected to the connection line LX and the other end connected to the ground terminal 12, and receives a control signal from the control circuit IC chip 33 at its gate. A switching voltage is generated in the connection wiring LX.
  • the input capacitors 34 b and 34 c are connected in parallel between the power supply terminal 11 and the ground terminal 12.
  • the input capacitors 34b and 34c are provided in order to suppress voltage fluctuation due to an input current that becomes a high-frequency rectangular wave current by the switching operation of the high-side switching transistor 31 and the low-side switching transistor 32.
  • the bootstrap capacitor 34d has one end (positive terminal) connected to the control circuit IC chip 33 and the other end (negative terminal) connected to the connection wiring LX. Specifically, the positive terminal of the bootstrap capacitor 34d is connected to the control circuit IC chip 33 via a rectifying element (not shown) such as a diode, and a driving voltage is supplied to the positive terminal from the control circuit IC chip 33. Supplied. The bootstrap capacitor 34d is charged when the low-side switching transistor 32 is on and serves as a driving power source for the high-side switching transistor 31.
  • the inductor 40 has one end connected to the connection wiring LX and the other end connected to the output terminal 13.
  • the control circuit IC chip 33 includes, for example, a detection unit (not shown) that detects the output current and output voltage of the DC-DC converter 10A, a reference voltage generation unit (not shown) that generates a reference voltage, and an oscillation signal. And an oscillation signal generator (not shown) that outputs a signal, and receives control signals from the control terminals 14a to 14j to execute loop control of switching operations of the high-side switching transistor 31 and the low-side switching transistor 32, etc. To do.
  • the control circuit IC chip 33 is integrated with various protection functions. Specifically, the control terminal 14a is a feedback terminal to which, for example, the output DC voltage Vo is input after being resistance-divided or the like.
  • the control terminal 14b is a remote terminal that controls the start / stop of the DC-DC converter 10A, for example.
  • the control terminal 14c is, for example, an overcurrent protection setting terminal.
  • the control terminal 14d is a soft start setting terminal for setting, for example, an output rising speed at startup.
  • the control terminal 14e is a power good terminal indicating that it is operating normally, for example.
  • the input DC voltage Vi applied to the power supply terminal 11 is converted into an AC voltage Vm of several hundred kHz to several MHz by alternately turning on and off the high side switching transistor 31 and the low side switching transistor 32. .
  • the converted AC voltage Vm is converted into a DC voltage by the inductor 40 and the output capacitor 34a, and is output from the output terminal 13 as the output DC voltage Vo.
  • the control circuit IC chip 33 drives the high-side switching transistor 31 and the low-side switching transistor 32 by adjusting the time ratio ⁇ so that the output DC voltage Vo is stabilized.
  • the DC-DC converter module 10B includes a DC-DC converter 10A.
  • a DC-DC converter module 10B has a module substrate 20 (substrate).
  • surface mounting electrodes, circuit wiring patterns, and the like are formed on the surface of the module substrate 20, surface mounting electrodes, circuit wiring patterns, and the like are formed. Further, a part of the surface mount electrode and the circuit wiring pattern is formed so as to extend from the surface of the module substrate 20 over the side surface.
  • the control terminal 14a formed on the front side of the drawing in the Y direction is representatively illustrated as an electrode terminal extending from the surface of the module substrate 20 to the side surface.
  • electrode terminals surface mount electrodes
  • circuit wiring patterns formed on the surface of the module substrate 20 are also formed to extend from the surface of the module substrate 20 to the side surfaces. Note that some or all of the electrode terminals and the circuit wiring pattern may be formed only on the surface of the module substrate 20.
  • projecting terminals (a pair of conductor terminals) provided at opposite ends in the left-right direction (X direction) in the drawing and in an intermediate portion in the vertical direction (Y direction) of the module substrate 20 ) are provided as stud terminals 50a and 50b.
  • the stud terminals 50a and 50b each extend in the Y direction, and are provided so as to protrude from the surface of the module substrate 20 in the thickness direction (Z direction: upward in FIG. 1).
  • a rectangular plate-like inductor 40 extending from one stud terminal 50a to the other stud terminal 50b is attached to the upper ends of the pair of stud terminals 50a and 50b in a state where it is placed from above.
  • Conductive inductor terminals 42 and 42 having different polarities are provided at both ends of the inductor 40 in the X direction.
  • the bipolar inductor terminals 42 and 42 are provided at positions where they are electrically connected to the stud terminals 50a and 50b, respectively, when the inductor 40 is attached to the pair of stud terminals 50a and 50b.
  • the inductor 40 is attached to the upper ends of the pair of stud terminals 50a and 50b by, for example, soldering. If the stud terminals 50a and 50b and the inductor 40 are electrically connected, the attachment may be performed by a method other than soldering.
  • a high-side switching transistor 31, a low-side switching transistor 32, a control circuit IC chip 33, and a CR component 34 such as a capacitor or a resistor are mounted on the surface of the module substrate 20.
  • the CR component 34 includes an output capacitor 34a, input capacitors 34b and 34c, and a bootstrap capacitor 34d.
  • a power supply terminal 11, a ground terminal 12, and an output terminal 13 are formed on the surface of the module substrate 20 as surface mount electrodes.
  • the output terminal 13 has a rectangular shape in plan view, and is electrically and mechanically connected to the stud terminal 50a on the substrate surface. Specifically, the output terminal 13 extends in the left-right direction (X direction) in the drawing along the upper end from the upper left corner of the module substrate 20, and the upper and lower sides in the drawing along the left end in the X direction of the module substrate 20. It extends in the direction (Y direction).
  • the stud terminal 50a is mounted at the center position in the X direction of the output terminal 13 and at the lower position in the Y direction.
  • the ground terminal 12 has a rectangular shape in plan view, and is disposed adjacent to the right side of the output terminal 13.
  • the ground terminal 12 and the output terminal 13 are electrically and mechanically separated.
  • the ground terminal 12 extends in the X direction along the upper end of the module substrate 20, and extends in the Y direction so as to be parallel to the output terminal 13.
  • the length of the ground terminal 12 in the Y direction is shorter than the length of the output terminal 13 in the Y direction.
  • the power supply terminal 11 is L-shaped in a plan view and is arranged adjacent to the right side of the ground terminal 12.
  • the power supply terminal 11 and the ground terminal 12 are electrically and mechanically separated. Specifically, the power supply terminal 11 extends in the X direction along the upper end of the module substrate 20 to the right end of the module substrate 20, and extends in the Y direction so as to be parallel to the ground terminal 12.
  • the power supply terminal 11 is notched along the connection wiring LX formed along the outer periphery of the stud terminal 50b.
  • the power supply terminal 11 and the connection wiring LX are electrically and mechanically separated.
  • the length of the long side in the Y direction of the power supply terminal 11 is longer than the ground terminal 12 and shorter than the output terminal 13.
  • connection wiring LX as a connection point is substantially U-shaped in plan view, and is electrically and mechanically connected to the stud terminal 50b on the substrate surface. Specifically, the connection wiring LX extends in the Y direction along the right end of the module substrate 20, and extends to the left side in the middle of the module substrate 20 in the Y direction.
  • the stud terminal 50b is mounted on the central portion in the X direction and the Y direction in the rectangular portion of the connection wiring LX.
  • the connection wiring LX extends to the lower side of the ground terminal 12 through the lower side of the power supply terminal 11.
  • the connection wiring LX and the power supply terminal 11, the ground terminal 12, and the output terminal 13 are electrically and mechanically separated from each other.
  • the terminal arrangement of the DC-DC converter module 10B according to the present disclosure is such that the power supply terminals in the direction from the stud terminal 50b as the other conductor terminal toward the stud terminal 50a as the one conductor terminal (left direction in the drawing). 11, the ground terminal 12 and the output terminal 13 are arranged in this order. This facilitates pattern design and external wiring, and facilitates component placement such as input capacitors and output capacitors. Furthermore, high efficiency and low noise can be achieved by minimizing the wiring impedance.
  • the high side switching transistor 31 and the low side switching transistor 32 are mounted between the stud terminal 50a and the stud terminal 50b. Specifically, the high side switching transistor 31 is mounted on the surface of the power supply terminal 11 between the stud terminal 50a and the stud terminal 50b by soldering. Thereby, one end of the high-side switching transistor 31 and the power supply terminal 11 are electrically connected. The other end of the high side switching transistor 31 is connected to the connection wiring LX by wire bonding.
  • the low-side switching transistor 32 is mounted between the stud terminal 50a and the stud terminal 50b by soldering on the surface of the connection wiring LX on the stud terminal 50a side (the lower side of the ground terminal 12 in the drawing).
  • connection method of each component, each electrode terminal, and each circuit wiring pattern is not limited to soldering or wire bonding, and may be electrically and mechanically connected by other methods. The same applies to the following description.
  • connection wiring P1 is formed below the connection wiring LX on the substrate surface, and the control circuit IC chip 33 is mounted on the surface of the connection wiring P1. In the mounted state, the control circuit IC chip 33 is mounted such that its upper end is below the virtual line L1 connecting the lower ends of the stud terminals 50a and 50b.
  • the control circuit IC chip 33 is connected to the gates of the high-side switching transistor 31 and the low-side switching transistor 32 by wire bonding.
  • the control circuit IC chip 33 is connected to the control terminals 14a to 14j by wire bonding.
  • the control circuit IC chip 33 not only drives the high-side switching transistor 31 and the low-side switching transistor 32 but also operates with small signals such as loop control of a feedback signal from the output terminal 13 and various protection functions. Includes control circuit. Therefore, for example, if it is arranged near a magnetic component such as the inductor 40, the possibility of malfunctioning due to the influence of the leakage magnetic flux increases.
  • the high-side switching transistor 31 and the low-side switching transistor 32 are disposed inside the area AR1 where the inductor 40 and the module substrate 20 overlap, while the control circuit IC chip 33 is located outside the area AR1.
  • switching transistors for example, the high-side switching transistor 31 and the low-side switching transistor 32
  • the control circuit IC chip 33 control circuit
  • the periphery for example, outside the area AR1.
  • a control circuit of a DC-DC converter includes a detection unit that receives an output voltage and / or output current output from the DC-DC converter, an operation voltage and / or an operation current detection signal of the DC-DC converter, and the like. And a generation unit including a reference voltage generation unit that generates and outputs a reference signal to be compared with the detection signal, and an oscillation signal generation unit that generates and outputs an oscillation signal.
  • the detection unit and the generation unit operate with a small signal while controlling the control operation of the control circuit, and it is preferable that the detection unit and the generation unit be arranged outside the area AR1.
  • connection wiring P1 extends to the left and right lower corners of the module substrate 20, respectively.
  • connection wiring P2 that is electrically and mechanically separated from other terminals is formed below the output terminal 13 in the drawing, and is connected to the control circuit IC chip 33 by wire bonding.
  • the surface mount electrodes and circuit wiring patterns of the module substrate 20 are realized by, for example, lead frames.
  • the lead frame has control terminals 14a to 14j for externally setting various functions of the control circuit IC chip 33.
  • the control terminals 14a to 14j are arranged side by side in the X direction along the lower end of the module substrate 20.
  • the control terminals 14a to 14j and the connection wiring P1 are electrically and mechanically separated from each other.
  • the output capacitor 34 a is mounted above the upper end of the stud terminal 50 a in the Y direction on the upper left side of the module substrate 20, one end of which is connected to the ground terminal 12, and the other end is connected to the output terminal 13. .
  • the bootstrap capacitor 34d is mounted below the lower end in the Y direction of the stud terminal 50b, the negative terminal is connected to the connection wiring P3, and the positive terminal is connected to the connection wiring P4.
  • the connection wiring P3 is electrically and mechanically separated from other terminals and wiring on the substrate surface, and is connected to the high-side switching transistor 31 by wire bonding.
  • the connection wiring P4 is electrically and mechanically separated from other terminals and wiring on the substrate surface, and is connected to the control circuit IC chip 33 by wire bonding.
  • the high-side switching transistor 31 is disposed closer to the stud terminal 50b than the low-side switching transistor 32.
  • the negative terminal of the bootstrap capacitor 34d is directly connected to the source of the high-side switching transistor 31 through the power supply line (wire bonding) without passing through the connection wiring LX.
  • the drive loop for turning on the high-side switching transistor 31 does not have a common impedance with the large current loop of the switching current, the drive voltage is sufficiently secured.
  • the influence of the switching current of the switching transistor on the drive loop can be reduced. Therefore, an increase in loss due to an increase in on-resistance of the high-side switching transistor 31 can be prevented.
  • the drive loop is connected from the positive terminal of the bootstrap capacitor 34d to the gate of the high side switching transistor 31 via the control circuit IC chip 33, and from the source of the high side switching transistor 31 to the negative terminal of the bootstrap capacitor 34d.
  • a loop connected to The large current loop is a current loop that flows from the source of the high-side switching transistor 31 to the inductor 40 via the connection line LX.
  • the parasitic inductance of the power supply line of the switching transistor (high-side switching transistor 31) can be reduced, and high efficiency can be realized.
  • the input capacitors 34b and 34c are mounted side by side in the Y direction on the upper side of the center of the module substrate 20 in the X direction, and one end of each is connected to the power supply terminal 11, and the other end is connected to the ground terminal 12. Yes. Specifically, the input capacitor 34c is mounted around the upper end inside the area AR1, and the input capacitor 34b is mounted side by side with the input capacitor 34c outside the area AR1.
  • a capacitor having a large capacitance is used as the input capacitor 34b, while a capacitor having a small ESR (Equivalent Series Resistance) is used as the input capacitor 34c.
  • ESR Equivalent Series Resistance
  • the input capacitors 34b and 34c having different characteristics such as the capacitance value and ESR are connected in parallel between the power supply terminal 11 and the ground terminal 12, thereby minimizing the loop of the high-frequency ripple current flowing through the capacitor. be able to. Furthermore, the bypass capacitor function accompanying the reduction in the ESR and the increase in the capacity of the capacitor can be enhanced.
  • the input capacitors 34b and 34c having different characteristics connected in parallel are not limited to two, and may be three or more.
  • the mounting positions of the input capacitors 34b and 34c in the Y direction may be upside down.
  • both input capacitors 34b and 34c may be mounted inside the area AR1 in plan view, or both may be mounted outside the area AR1.
  • FIG. 2B is a conceptual diagram showing an example of a wiring pattern of the DC-DC converter module 10C when the circuit configuration of FIG. 3 is faithfully mounted.
  • the terminal arrangement of the DC-DC converter module 10C is in the direction from the stud terminal 50b toward the stud terminal 50a (the left direction in the drawing).
  • the ground terminal 12, the power supply terminal 11, and the output terminal 13 are arranged in this order.
  • pattern design and component placement (not shown) outside the DC-DC converter module 10C become difficult.
  • the high side switching transistor 31 is farther from the stud terminal 50b than the low side switching transistor 32. Therefore, as shown in FIG. 2A, it is difficult to connect one end (connection wiring) of the bootstrap capacitor 34d and the high-side switching transistor 31 by wire bonding. Therefore, in the DC-DC converter module 10C, the connection wiring to which one end of the bootstrap capacitor 34d is connected is directly connected to the connection wiring LX.
  • the drive loop has a common impedance with the large current loop.
  • the drive loop is connected from the positive terminal of the bootstrap capacitor 34d to the gate of the high-side switching transistor 31 via the control circuit IC chip 33, and the source of the high-side switching transistor 31 To the negative electrode terminal of the bootstrap capacitor 34d via the connection wiring LX.
  • the large current loop is a current loop that flows from the source of the high-side switching transistor 31 to the inductor 40 via the connection wiring LX, as in FIG.
  • the induced voltage caused by the switching current flowing in the parasitic inductance of the connection wiring LX reduces the drive voltage applied between the gate and the source of the high-side switching transistor 31. This causes an increase in loss due to an increase in on-resistance of the high-side switching transistor 31.
  • the DC-DC converter module uses a step-down converter whose input current is a high-frequency switching current, two or more different types of input capacitors 34b and 34c are connected in parallel. Is not limited to this configuration.
  • the DC-DC converter is a step-up type, two or more different types of capacitors may be connected in parallel as the output capacitor.
  • the DC-DC converter is a buck-boost type such as an inverting converter, two or more different types of capacitors may be connected in parallel for both the input capacitor and the output capacitor.
  • the control circuit IC chip 33 is disposed outside the area AR1, but the present invention is not limited to this.
  • a part of the control circuit IC chip 33 may enter the area AR1. Since the influence of the leakage flux of the inductor is reduced on the surface of the module substrate 20 as it goes to the periphery of the inductor 40, the influence of the leakage flux on the control circuit mounted on the control circuit IC chip 33 is also in this case. It is reduced. However, in order to further reduce the influence of the leakage magnetic flux of the inductor, it is preferable that the control circuit IC chip 33 is disposed outside the area AR1.
  • the DC-DC converter module according to the present disclosure is useful for a power supply circuit that supplies a DC voltage to various electronic devices, particularly a DC-DC converter module for POL use.

Landscapes

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Abstract

ＤＣ－ＤＣコンバータモジュール（１０Ｂ）は、スイッチングトランジスタ（３１，３２）および制御回路ＩＣチップ（３３）が実装されるモジュール基板（２０）と、モジュール基板（２０）表面に実装されたスタッド端子（５０ａ，５０ｂ）と、モジュール基板（２０）と対向するようにスタッド端子（５０ａ，５０ｂ）に取り付けられたインダクタ（４０）とを備え、スイッチングトランジスタ（３１，３２）は、平面視において、インダクタ（４０）とモジュール基板（２０）が重なる領域に配置される一方、制御回路ＩＣチップ（３３）はその領域周辺に配置される。

Description

ＤＣ－ＤＣコンバータモジュール
　本開示は、スイッチング方式のＤＣ－ＤＣコンバータをひとつのパッケージに内蔵したＤＣ－ＤＣコンバータモジュールに関する。
　近年、１パッケージ化されたＤＣ－ＤＣコンバータモジュールは、高効率な電力変換特性および小型実装性が得られるため、ノートパソコン等の多くの電子機器において、負荷回路の直近に配設されるＰＯＬ（Point of Load）電源として用いられる。
　図４は特許文献１で開示されているＤＣ－ＤＣコンバータモジュールの構造図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組立完成図をそれぞれ示している。図４において、マイクロコンバータ（ＤＣ－ＤＣコンバータ）６０は、モジュール基板６１、ＩＣ（半導体集積回路）６２、マイクロインダクタ７０、およびスタッド端子８０により構成される。モジュール基板６１の上側面には表面実装電極および回路配線パターンなどが形成されている。また、その側端面には表面実装用の電極端子部（側面端子）６３が形成されている。モジュール基板６１の上側実装面には、ＩＣ６２、スタッド端子８０、および若干のＣＲ部品６４がそれぞれ実装される。ＩＣ６２は、スイッチングトランジスタと制御回路とが集積形成されており、モジュール基板６１に表面実装されている。マイクロインダクタ７０は、チップ状部品として構成された磁心型インダクタであって、モジュール基板６１の４隅に配設されたスタッド端子８０上に載置された状態で実装される。以上のように、マイクロインダクタ７０は、モジュール基板６１上において、ＩＣ６２と上下に重なって配置されるため、実装面積を小さくすることができる。
　なお、特許文献１では、マイクロインダクタ７０の内部構造について開示されていないが、このような薄型（平面型）インダクタの代表的な構造を示すものとして、例えば特許文献２に記載のものがある。
　図５は特許文献２に開示されているインダクタの斜視図である。
　図５において、インダクタ９０は、ドラム形コア９１に巻線９２を施し、巻線９２の端部を電極部９３に巻きつけた構造となっている。この構造からわかるように、インダクタ９０の動作中における磁束は、ドラム形コア９１を通ることにより、インダクタ９０の上下に漏洩磁束が発生しやすい。
特開２００４－６３６７６号公報 特開平１０－２２１３７号公報
　特許文献１に開示されたマイクロコンバータ６０では、制御回路等の小電力で動作する回路を集積形成したＩＣ６２は、マイクロインダクタ７０（インダクタ）の直下に配置されている。そのため、ＩＣ６２（例えば、制御回路）は、高周波の矩形波によって動作するインダクタの漏洩磁束にさらされる。これにより、ＩＣ６２（例えば、制御回路）の安定動作が阻害される可能性があるという問題がある。
　また、インダクタ（特許文献１では、マイクロインダクタ７０）の直下にスイッチングトランジスタ（特許文献１では、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２）が配置されると、両トランジスタはインダクタの端子間に挟まれる。このとき、回路構成に忠実に両トランジスタを実装した場合、ＤＣ－ＤＣコンバータモジュールの端子配置は、入力電源端子、出力端子、グランド端子の順に並べられることとなり、ＤＣ－ＤＣコンバータ（マイクロコンバータ）の外部に配置される入力コンデンサおよび出力コンデンサのための配線パターンが引き難くなるという問題があった。
　上記の問題点に鑑み、本開示は、小型化を実現し、かつ制御回路の安定動作を確保したＤＣ－ＤＣコンバータモジュールを提供することを目的とする。
　本開示の一態様では、スイッチングトランジスタと、当該スイッチングトランジスタを制御する制御回路とを有するＤＣ－ＤＣコンバータを内蔵したＤＣ－ＤＣコンバータモジュールにおいて、前記スイッチングトランジスタおよび前記制御回路が実装された基板と、前記基板表面から突出する突状端子と、前記基板と対向するように前記突状端子に取り付けられ、前記突状端子を介して前記基板と電気的に接続されたインダクタとを備え、前記スイッチングトランジスタは、平面視において、前記インダクタと前記基板とが重なる領域に配置される一方、前記制御回路は、少なくとも一部が前記領域の外側に配置されていることを特徴とする。
　この態様によると、平面視において、スイッチングトランジスタは、インダクタと基板とが重なる領域に配置される一方、制御回路は、少なくとも一部がその重なる領域の外側に配置されている。これにより、小信号で動作する制御回路に対して、インダクタの漏洩磁束による影響が軽減されるため、ＤＣ－ＤＣコンバータモジュール（ＤＣ－ＤＣコンバータ）の安定動作を確保することができる。
　本開示によると、ＤＣ－ＤＣコンバータモジュールの基板に実装された制御回路がインダクタの漏洩磁束から受ける影響を軽減することができる。これにより、ＤＣ－ＤＣコンバータモジュールの安定動作を確保することができる。
実施形態に係るＤＣ－ＤＣコンバータモジュールの基本構造例を示す分解斜視図である。 （ａ）は実施形態に係るＤＣ－ＤＣコンバータモジュールの配線パターンの一例を示す概念図であり、（ｂ）は本開示の特長を説明するための配線パターンの比較例を示した図である。 実施形態に係るＤＣ－ＤＣコンバータの回路構成例を示す概念図である。 （ａ）は従来のＤＣ－ＤＣコンバータモジュールの基本構造を示す分解斜視図であり、（ｂ）はその組立完成図である。 従来のインダクタの内部構成例を示した斜視図である。
　以下、本開示に係るＤＣ－ＤＣコンバータモジュールについて、図面を参照しながら説明する。
　図１は実施形態に係るＤＣ－ＤＣコンバータモジュールの基本構造例を示す分解斜視図である。図２（ａ）は実施形態に係るＤＣ－ＤＣコンバータモジュールの配線パターンの一例を示す概念図である。本態様では、ＤＣ－ＤＣコンバータは、降圧型であるものとする。なお、ＤＣ－ＤＣコンバータは、降圧型に限定されるものではなく、昇圧型または昇降圧型であっても同様の効果が得られる。図３は実施形態に係る降圧コンバータの回路構成例を示す概念図である。
　（降圧コンバータの回路構成例）
　図３は本開示に係るＤＣ－ＤＣコンバータの回路構成例を示す概念図である。
　図３のＤＣ－ＤＣコンバータ１０Ａは、降圧コンバータ（降圧型のＤＣ－ＤＣコンバータ）と称され、電源端子１１に入力直流電圧Ｖｉを受けて、降圧安定化された出力直流電圧Ｖｏに変換して、出力端子１３から出力する。
　図３に示すように、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０Ａは、制御回路としての制御回路ＩＣチップ３３と、インダクタ４０と、電源端子１１とグランド端子１２との間に直列に接続されたハイサイドスイッチングトランジスタ３１およびローサイドスイッチングトランジスタ３２と、入力コンデンサ３４ｂ，３４ｃと、出力端子１３とグランド端子１２との間に接続された出力コンデンサ３４ａと、ブートストラップコンデンサ３４ｄとを備えている。
　ハイサイドスイッチングトランジスタ３１は、一端が電源端子１１に接続され、他端が接続配線ＬＸを介してローサイドスイッチングトランジスタ３２の一端に接続されており、そのゲートには、制御回路ＩＣチップ３３からの制御信号を受ける。ローサイドスイッチングトランジスタ３２は、一端が接続配線ＬＸに接続され、他端がグランド端子１２に接続されており、そのゲートには、制御回路ＩＣチップ３３からの制御信号を受ける。接続配線ＬＸには、スイッチング電圧が発生する。
　入力コンデンサ３４ｂ，３４ｃは、電源端子１１とグランド端子１２との間に並列に接続されている。入力コンデンサ３４ｂ，３４ｃは、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１およびローサイドスイッチングトランジスタ３２のスイッチング動作によって高周波矩形波電流となる入力電流による電圧変動を抑制するために設けられる。
　ブートストラップコンデンサ３４ｄは、一端（正極端子）が制御回路ＩＣチップ３３に接続され、他端（負極端子）が接続配線ＬＸに接続されている。具体的には、ブートストラップコンデンサ３４ｄの正極端子は、制御回路ＩＣチップ３３とダイオード等の整流素子（図示しない）とを介して接続され、この正極端子に制御回路ＩＣチップ３３から駆動用電圧が供給される。ブートストラップコンデンサ３４ｄは、ローサイドスイッチングトランジスタ３２がオンの時に充電され、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１の駆動電源となる。
　インダクタ４０は、一端が接続配線ＬＸに接続され、他端が出力端子１３に接続されている。
　制御回路ＩＣチップ３３は、例えば、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０Ａの出力電流および出力電圧を検出する検出部（図示しない）と、基準となる電圧を生成する基準電圧発生部（図示しない）と、発振信号を出力する発振信号発生部（図示しない）とを有しており、制御端子１４ａ～１４ｊからの制御信号を受けて、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１およびローサイドスイッチングトランジスタ３２のスイッチング動作のループ制御等を実行する。また、制御回路ＩＣチップ３３には、各種保護機能等が集積形成されている。具体的には、制御端子１４ａは、例えば出力直流電圧Ｖｏが抵抗分圧等されて入力される帰還端子である。制御端子１４ｂは、例えばＤＣ－ＤＣコンバータ１０Ａの起動停止を制御するリモート端子である。制御端子１４ｃは、例えば過電流保護設定端子である。制御端子１４ｄは、例えば起動時の出力立ち上がり速度を設定するソフトスタート設定端子である。制御端子１４ｅは、例えば正常に動作していることを示すパワーグッド端子である。
　図３において、電源端子１１に印加される入力直流電圧Ｖｉは、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１とローサイドスイッチングトランジスタ３２とが交互にオンオフすることによって、数百ｋＨｚ～数ＭＨｚの交流電圧Ｖｍに変換される。その変換された交流電圧Ｖｍは、インダクタ４０と出力コンデンサ３４ａとによって、直流電圧に変換され、出力直流電圧Ｖｏとして、出力端子１３から出力される。
　ここで、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１の１スイッチング周期に占めるオン時間の割合を時比率δとすると、入力直流電圧Ｖｉと出力直流電圧Ｖｏとの関係は、
　Ｖｏ＝δ×Ｖｉ　・・・（１）
で表される。制御回路ＩＣチップ３３は、出力直流電圧Ｖｏが安定するように、時比率δを調整してハイサイドスイッチングトランジスタ３１とローサイドスイッチングトランジスタ３２とを駆動する。
　（モジュール基板の端子配列および各部品の実装）
　ＤＣ－ＤＣコンバータモジュール１０Ｂは、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０Ａを内蔵している。図１において、ＤＣ－ＤＣコンバータモジュール１０Ｂは、モジュール基板２０（基板）を有し、モジュール基板２０の表面には、表面実装電極および回路配線パターン等が形成されている。また、表面実装電極および回路配線パターンのうちの一部は、モジュール基板２０の表面から側面わたって延びるように形成されている。図１では、モジュール基板２０の表面から側面わたって延びる電極端子として、Ｙ方向の図面手前側に形成された制御端子１４ａを代表して図示している。したがって、図示しないが、モジュール基板２０の表面に形成された他の電極端子（表面実装電極）および回路配線パターンにおいても、モジュール基板２０の表面から側面に延びるように形成されている。なお、電極端子および回路配線パターンのうちの一部または全部は、モジュール基板２０の表面のみに形成されるようにしてもよい。
　モジュール基板２０の表面において、図面左右方向（Ｘ方向）における両端部分であり、モジュール基板２０の縦方向（Ｙ方向）における中間部分には、対向して設けられた突状端子（一対の導体端子）としてのスタッド端子５０ａ，５０ｂが設けられている。スタッド端子５０ａ，５０ｂは、それぞれＹ方向に延びており、モジュール基板２０の表面からその厚さ方向（Ｚ方向：図１で上方向）に突出するように設けられている。
　一対のスタッド端子５０ａ，５０ｂの上端部には、一方のスタッド端子５０ａから他方のスタッド端子５０ｂにわたって延びる矩形板状のインダクタ４０が上から載せられた状態で取り付けられている。インダクタ４０のＸ方向両端部には、それぞれ極性が異なる導電性のインダクタ端子４２，４２が設けられている。この両極のインダクタ端子４２，４２は、インダクタ４０が一対のスタッド端子５０ａ，５０ｂに取り付けられたときに、それぞれスタッド端子５０ａ，５０ｂと電気的に接続されるような位置に設けられている。一対のスタッド端子５０ａ，５０ｂの上端部へのインダクタ４０の取り付けは、例えば半田付けによって行う。なお、スタッド端子５０ａ，５０ｂとインダクタ４０とが電気的に接続されれば、半田付け以外の方法で取り付けを行ってもかまわない。
　モジュール基板２０の表面には、上記のスタッド端子５０ａ，５０ｂに加えて、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１、ローサイドスイッチングトランジスタ３２、制御回路ＩＣチップ３３、およびコンデンサまたは抵抗などのＣＲ部品３４が実装されている。ＣＲ部品３４は、図２（ａ）に示すように、出力コンデンサ３４ａ、入力コンデンサ３４ｂ，３４ｃ、およびブートストラップコンデンサ３４ｄを有している。
　図２（ａ）に示すように、モジュール基板２０の表面には、表面実装電極としての電源端子１１、グランド端子１２および出力端子１３が形成されている。
　出力端子１３は、平面視において矩形状であり、スタッド端子５０ａと基板表面において電気的および機械的に接続されている。具体的には、出力端子１３は、モジュール基板２０の左上隅角部から上端に沿って図面の左右方向（Ｘ方向）延びており、かつモジュール基板２０のＸ方向の左端に沿って図面の上下方向（Ｙ方向）に延びている。スタッド端子５０ａは、出力端子１３のＸ方向における中央の位置であり、かつＹ方向における下側の位置に実装されている。
　グランド端子１２は、平面視において矩形状であり、出力端子１３の右側に隣接して配置されている。グランド端子１２と出力端子１３とは、電気的および機械的に分離されている。具体的には、グランド端子１２は、モジュール基板２０の上端に沿ってＸ方向に延びており、出力端子１３と平行するようにＹ方向に延びている。グランド端子１２のＹ方向の長さは、出力端子１３のＹ方向の長さより短い。
　電源端子１１は、平面視においてＬ字形状であり、グランド端子１２の右側に隣接して配置されている。電源端子１１とグランド端子１２とは、電気的および機械的に分離されている。具体的には、電源端子１１は、モジュール基板２０の上端に沿ってＸ方向にモジュール基板２０の右端まで延びており、グランド端子１２と平行するようにＹ方向に延びている。また、電源端子１１は、スタッド端子５０ｂの外周に沿うように形成された接続配線ＬＸに沿って切り欠かれている。電源端子１１と接続配線ＬＸとは、電気的および機械的に分離されている。電源端子１１のＹ方向の長辺の長さは、グランド端子１２より長く、かつ出力端子１３より短い。
　接続点としての接続配線ＬＸは、平面視において略Ｕ字形状であり、スタッド端子５０ｂと基板表面において電気的および機械的に接続されている。具体的には、接続配線ＬＸは、モジュール基板２０の右端に沿ってＹ方向に延びており、かつモジュール基板２０のＹ方向の中間部分において図面左側に延びている。スタッド端子５０ｂは、上記の接続配線ＬＸの矩形状の部分において、Ｘ方向およびＹ方向における中央部分に実装されている。また、上記の接続配線ＬＸの矩形状の部分における左辺の下側の部位において、接続配線ＬＸは、電源端子１１の下側を通ってグランド端子１２の下側まで延びている。接続配線ＬＸと、電源端子１１、グランド端子１２および出力端子１３とは、それぞれ電気的および機械的に分離されている。
　以上のように、本開示におけるＤＣ－ＤＣコンバータモジュール１０Ｂの端子配列は、他方の導体端子としてのスタッド端子５０ｂから一方の導体端子としてのスタッド端子５０ａに向かう方向（図面左方向）において、電源端子１１、グランド端子１２、出力端子１３の順に並べて配置されている。これにより、パターン設計や外部配線が容易になり、入力コンデンサおよび出力コンデンサのような部品配置が容易となる。さらに、配線インピーダンスの最小化による高効率化、低ノイズ化が図れる。
　ハイサイドスイッチングトランジスタ３１およびローサイドスイッチングトランジスタ３２は、スタッド端子５０ａとスタッド端子５０ｂとの間に実装される。具体的には、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１は、スタッド端子５０ａとスタッド端子５０ｂとの間における電源端子１１の表面に半田付けによって実装される。これにより、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１の一端と、電源端子１１とが電気的に接続される。また、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１の他端は、ワイヤボンディングによって接続配線ＬＸに接続される。ローサイドスイッチングトランジスタ３２は、スタッド端子５０ａとスタッド端子５０ｂとの間において、スタッド端子５０ａ側（グランド端子１２の図面下側）における接続配線ＬＸの表面に半田付けによって実装される。これにより、ローサイドスイッチングトランジスタ３２の一端と、接続配線ＬＸとが電気的に接続される。また、ローサイドスイッチングトランジスタ３２の他端は、ワイヤボンディングによってグランド端子１２に接続される。なお、各部品と各電極端子および各回路配線パターンとの接続方法は、半田付けやワイヤボンディングに限定されず、他の方法で電気的および機械的に接続してもかまわない。以下の説明でも同様である。
　基板表面における接続配線ＬＸの下側には、接続配線Ｐ１が形成されており、接続配線Ｐ１の表面に制御回路ＩＣチップ３３が実装されている。制御回路ＩＣチップ３３は、実装された状態において、その上端が、スタッド端子５０ａ，５０ｂの下端同士を結んだ仮想線Ｌ１よりも下側にくるように実装されている。そして、制御回路ＩＣチップ３３は、ワイヤボンディングによって、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１およびローサイドスイッチングトランジスタ３２のゲートと接続されている。また、制御回路ＩＣチップ３３は、ワイヤボンディングによって、制御端子１４ａ～１４ｊと接続されている。
　制御回路ＩＣチップ３３は、単にハイサイドスイッチングトランジスタ３１およびローサイドスイッチングトランジスタ３２を駆動するだけでなく、出力端子１３からの帰還信号のループ制御や、各種保護機能等のように、小信号によって動作する制御回路を内包している。したがって、例えばインダクタ４０等の磁性部品の近傍に配置されると、その漏洩磁束の影響によって誤作動する可能性が増加する。
　本開示では、平面視において、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１およびローサイドスイッチングトランジスタ３２は、インダクタ４０とモジュール基板２０とが重なる領域ＡＲ１の内側に配置される一方、制御回路ＩＣチップ３３は領域ＡＲ１の外側に配置されている。換言すると、大信号で動作するスイッチングトランジスタ（例えば、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１およびローサイドスイッチングトランジスタ３２）を漏洩磁束が多いインダクタ４０の直下（例えば、インダクタ４０とモジュール基板２０とが重なる領域ＡＲ１の内側）に配置し、その周辺（例えば、領域ＡＲ１の外側）に制御回路ＩＣチップ３３（制御回路）を配置している。これにより、小信号で動作する制御回路に対するインダクタの漏洩磁束による影響が軽減されるため、ＤＣ－ＤＣコンバータモジュール（ＤＣ－ＤＣコンバータ）の安定動作を確保することができる。
　なお、本実施形態では、制御回路ＩＣチップ３３は領域ＡＲ１の外側に配置したが、必ずしも制御回路の全てを領域ＡＲ１の外側に配置する必要はない。上述のように、制御回路内において、磁束の影響によって誤作動する可能性がある部分が領域ＡＲ１の外側にあればよい。一般に、ＤＣ－ＤＣコンバータの制御回路は、ＤＣ－ＤＣコンバータから出力される出力電圧および／または出力電流や、ＤＣ－ＤＣコンバータの動作電圧および／または動作電流の検出信号の受電等をする検出部と、検出信号と比較する基準信号を生成して出力する基準電圧発生部および発振信号を生成して出力する発振信号発生部を含む発生部とを有する。これら検出部や発生部が制御回路の制御動作を司りながら小信号で動作しており、領域ＡＲ１の外側に配置されるのが好ましい部分である。
　接続配線Ｐ１の左右下側の隅角部は、それぞれモジュール基板２０の左右下側の隅角部まで延びている。また、出力端子１３の図面下側には、他の端子と電気的および機械的に分離された接続配線Ｐ２が形成されており、ワイヤボンディングによって制御回路ＩＣチップ３３と接続されている。
　モジュール基板２０の表面実装電極および回路配線パターンは、例えばリードフレームによって実現されている。リードフレームは、上記の電源端子１１、グランド端子１２、出力端子１３の他に、制御回路ＩＣチップ３３の各種機能を外部設定するための制御端子１４ａ～１４ｊを有する。制御端子１４ａ～１４ｊは、モジュール基板２０の下端に沿って、Ｘ方向に並べて配置されている。各制御端子１４ａ～１４ｊおよび接続配線Ｐ１は、それぞれ電気的および機械的に分離されている。
　出力コンデンサ３４ａは、モジュール基板２０の図面左上側におけるスタッド端子５０ａのＹ方向上端よりも上側に実装されており、その一端はグランド端子１２に接続され、その他端は出力端子１３に接続されている。
　ブートストラップコンデンサ３４ｄは、スタッド端子５０ｂのＹ方向下端よりも下側に実装されており、負極端子は接続配線Ｐ３に接続され、正極端子は接続配線Ｐ４に接続されている。接続配線Ｐ３は、基板表面において、他の端子および配線と電気的および機械的に分離されており、ワイヤボンディングによってハイサイドスイッチングトランジスタ３１と接続されている。同様に、接続配線Ｐ４は、基板表面において、他の端子および配線と電気的および機械的に分離されており、ワイヤボンディングによって制御回路ＩＣチップ３３と接続されている。
　以上のように、本開示に係るＤＣ－ＤＣコンバータモジュール１０Ｂの配線パターンによると、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１は、ローサイドスイッチングトランジスタ３２よりスタッド端子５０ｂ側に配置されている。これにより、ブートストラップコンデンサ３４ｄの負極端子は、接続配線ＬＸを介することなくハイサイドスイッチングトランジスタ３１のソースと電力供給線（ワイヤボンディング）で直結される。
　これにより、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１をオンさせる駆動ループは、スイッチング電流の大電流ループとの共通インピーダンスがないため、駆動電圧が十分に確保される。また、駆動ループに対するスイッチングトランジスタのスイッチング電流の影響を低減することができる。したがって、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１のオン抵抗の増大による損失の増大を防ぐことができる。ここで、駆動ループとは、ブートストラップコンデンサ３４ｄの正極端子から制御回路ＩＣチップ３３を介してハイサイドスイッチングトランジスタ３１のゲートに接続され、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１のソースからブートストラップコンデンサ３４ｄの負極端子に接続されたループである。また、大電流ループとは、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１のソースから接続配線ＬＸを介してインダクタ４０に流れる電流ループである。
　さらに、本開示によると、スイッチングトランジスタ（ハイサイドスイッチングトランジスタ３１）の電力供給線の寄生インダクタンスを低減することができ、高効率化を実現することができる。
　入力コンデンサ３４ｂ，３４ｃは、モジュール基板２０のＸ方向の中央における上側にＹ方向に並べて実装されており、それぞれの一端は電源端子１１に接続され、それぞれの他端はグランド端子１２に接続されている。具体的には、入力コンデンサ３４ｃは領域ＡＲ１の内側における上端周辺に実装されており、入力コンデンサ３４ｂは領域ＡＲ１の外側において、入力コンデンサ３４ｃと並べて実装されている。
　ここで、入力コンデンサ３４ｂには静電容量が大きいコンデンサを用いる一方、入力コンデンサ３４ｃにはＥＳＲ（Equivalent series resistance：等価直列抵抗）が小さいコンデンサを用いている。これにより、静電容量が大きな入力コンデンサ３４ｂによって、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１に流れるスイッチング電流による電源電圧変動を抑制することができる。同時に、低ＥＳＲの入力コンデンサ３４ｃによって、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１のターンオン・ターンオフ時の電流の急峻な変動によるサージ電圧の重畳を吸収することができる。
　このように、電源端子１１とグランド端子１２との間において、容量値やＥＳＲ等の特性が異なる入力コンデンサ３４ｂ，３４ｃを並列に接続することによって、コンデンサを流れる高周波リップル電流のループを最小化することができる。さらに、コンデンサの低ＥＳＲ化・大容量化に伴うパスコン機能を強化することができる。なお、並列に接続される特性の異なる入力コンデンサ３４ｂ，３４ｃは２つに限定されず、３つ以上であってもかまわない。また、入力コンデンサ３４ｂ，３４ｃのＹ方向における実装位置は、上下反対でもかまわない。また、平面視において、入力コンデンサ３４ｂ，３４ｃが両方ともに領域ＡＲ１の内側に実装されていてもよいし、両方ともに領域ＡＲ１の外側に実装されていてもよい。
　（回路構成に忠実に実装した場合との比較）
　図２（ｂ）は、図３の回路構成に忠実に実装した場合におけるＤＣ－ＤＣコンバータモジュール１０Ｃの配線パターンの一例を示す概念図である。
　図２（ｂ）に示すように、図３の回路構成に忠実に実装した場合、ＤＣ－ＤＣコンバータモジュール１０Ｃの端子配列は、スタッド端子５０ｂからスタッド端子５０ａに向かう方向（図面左方向）において、グランド端子１２、電源端子１１、出力端子１３の順に並べて配置される。このような端子配列になった場合、グランド端子１２と出力端子１３との間に接続される出力コンデンサ３４ａの接続が困難になる。同様に、ＤＣ－ＤＣコンバータモジュール１０Ｃの外側でのパターン設計や部品配置（図示しない）も困難になる。
　また、図２（ｂ）のＤＣ－ＤＣコンバータモジュール１０Ｃにおいて、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１は、ローサイドスイッチングトランジスタ３２よりスタッド端子５０ｂから遠く離れている。そのため、図２（ａ）のように、ワイヤボンディングによって、ブートストラップコンデンサ３４ｄの一端（接続配線）と、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１とを接続することが困難である。したがって、ＤＣ－ＤＣコンバータモジュール１０Ｃでは、ブートストラップコンデンサ３４ｄの一端が接続された接続配線は、接続配線ＬＸに直接接続される。
　その結果、図２（ｂ）に示すような配線パターンでは、駆動ループは、大電流ループとの共通インピーダンスを有する。具体的には、図２（ｂ）において、駆動ループは、ブートストラップコンデンサ３４ｄの正極端子から制御回路ＩＣチップ３３を介してハイサイドスイッチングトランジスタ３１のゲートに接続され、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１のソースから接続配線ＬＸを介して、ブートストラップコンデンサ３４ｄの負極端子に接続されたループとなる。また、大電流ループは、図２（ａ）と同様に、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１のソースから接続配線ＬＸを介してインダクタ４０に流れる電流ループである。
　これにより、特に、接続配線ＬＸの寄生インダクタンスに流れるスイッチング電流による誘導電圧は、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１のゲート－ソース間に印加される駆動電圧を低減させる。これにより、ハイサイドスイッチングトランジスタ３１のオン抵抗の増大による損失増大の要因となる。
　（その他の実施形態）
　以上、本出願において開示する技術の例示として、実施形態を説明した。しかしながら本開示における技術はこれに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。以下、その他の実施形態を例示する。
　上記の実施形態では、入力電流が高周波スイッチング電流である降圧コンバータを用いたＤＣ－ＤＣコンバータモジュールであったため、異なる２種類以上の入力コンデンサ３４ｂ，３４ｃを並列に接続する構成としたが、本開示はこの構成に限定されるものではない。例えば、ＤＣ－ＤＣコンバータが昇圧型である場合、出力コンデンサについて、異なる２種類以上のコンデンサを並列接続してもよい。また、ＤＣ－ＤＣコンバータが反転コンバータなどの昇降圧型である場合、入力コンデンサと出力コンデンサとの両方について、異なる２種類以上のコンデンサを並列接続してもよい。
　また、図２（ａ）において、制御回路ＩＣチップ３３は、領域ＡＲ１の外側に配置されるものとしたがこれに限定されない。例えば、制御回路ＩＣチップ３３の一部が領域ＡＲ１に侵入していてもかまわない。モジュール基板２０の表面において、インダクタ４０の周辺側に行くにしたがってインダクタの漏洩磁束の影響は軽減されるため、この場合においても、制御回路ＩＣチップ３３に搭載された制御回路に対する漏洩磁束の影響は軽減される。ただし、インダクタの漏洩磁束の影響をより軽減する目的においては、制御回路ＩＣチップ３３は領域ＡＲ１の外側に配置された方が好ましい。
　以上説明したように、本開示に係るＤＣ－ＤＣコンバータモジュールは、各種電子機器に直流電圧を供給する電源回路、特にＰＯＬ用途のＤＣ－ＤＣコンバータモジュールに有用である。
　１０Ａ　ＤＣ－ＤＣコンバータ
　１０Ｂ　ＤＣ－ＤＣコンバータモジュール
　１１　電源端子
　１２　グランド端子
　１３　出力端子
　２０　モジュール基板（基板）
　３１　ハイサイドスイッチングトランジスタ
　３２　ローサイドスイッチングトランジスタ
　３３　制御回路ＩＣチップ（制御回路）
　３４ｄ　ブートストラップコンデンサ
　４０　インダクタ
　４２　インダクタ端子
　５０ａ，５０ｂ　スタッド端子（突状端子）
　ＬＸ　接続配線（接続点）
　ＡＲ１　領域（重なる領域）
　Ｖｉ　入力直流電圧
　Ｖｏ　出力直流電圧

Claims (9)

  1. 　スイッチングトランジスタと、当該スイッチングトランジスタを制御する制御回路とを有するＤＣ－ＤＣコンバータを内蔵したＤＣ－ＤＣコンバータモジュールであって、
    　前記スイッチングトランジスタおよび前記制御回路が実装された基板と、
    　前記基板表面から突出する突状端子と、
    　前記基板と対向するように前記突状端子に取り付けられ、前記突状端子を介して前記基板と電気的に接続されたインダクタとを備え、
    　前記スイッチングトランジスタは、平面視において、前記インダクタと前記基板とが重なる領域に配置される一方、前記制御回路は、少なくとも一部が前記領域の外側に配置されている
    ことを特徴とするＤＣ－ＤＣコンバータモジュール。
  2. 　請求項１記載のＤＣ－ＤＣコンバータモジュールにおいて、
    　前記突状端子は、前記インダクタの両極端子にそれぞれ電気的に接続される一対の導体端子であり、
    　前記スイッチングトランジスタは、前記一対の導体端子間に配置されている
    ことを特徴とするＤＣ－ＤＣコンバータモジュール。
  3. 　請求項２記載のＤＣ－ＤＣコンバータモジュールにおいて、
    　前記ＤＣ－ＤＣコンバータは、降圧型であり、
    　前記基板は、入力直流電圧が与えられる電源端子と、出力直流電圧を出力する出力端子と、前記入力直流電圧および前記出力直流電圧の共通基準電圧が与えられるグランド端子とを備えており、
    　前記スイッチングトランジスタは、一端が前記電源端子に接続されたハイサイドスイッチングトランジスタと、前記ハイサイドスイッチングトランジスタと前記グランド端子との間に接続されたローサイドスイッチングトランジスタとを備えており、
    　前記突状端子のうちの一方の導体端子は、前記出力端子に電気的に接続され、前記突状端子のうちの他方の導体端子は、前記ハイサイドスイッチングトランジスタと前記ローサイドスイッチングトランジスタとの接続点に電気的に接続され、
    　前記ハイサイドスイッチングトランジスタは、前記ローサイドスイッチングトランジスタよりも、前記他方の導体端子側に配置されている
    ことを特徴とするＤＣ－ＤＣコンバータモジュール。
  4. 　請求項３記載のＤＣ－ＤＣコンバータモジュールにおいて、
    　前記他方の導体端子から前記一方の導体端子に向かう方向において、前記基板に、前記電源端子、前記グランド端子、前記出力端子の順に並べて配置されている
    ことを特徴とするＤＣ－ＤＣコンバータモジュール。
  5. 　請求項３記載のＤＣ－ＤＣコンバータモジュールにおいて、
    　前記基板に実装された、前記ハイサイドスイッチングトランジスタの駆動用電源としてのブートストラップコンデンサをさらに備え、
    　前記ブートストラップコンデンサの負極端子が接続される配線導体は、前記他方の導体端子が接続される配線導体と分離され、かつ、前記ハイサイドスイッチングトランジスタの出力端子と電気接続線によって電気的に接続されている
    ことを特徴とするＤＣ－ＤＣコンバータモジュール。
  6. 　請求項３記載のＤＣ－ＤＣコンバータモジュールにおいて、
    　前記電源端子または当該電源端子に接続される電源用配線導体と、前記グランド端子または当該グランド端子に接続されるグランド用配線導体との間に特性の異なる複数のコンデンサが並列に接続されている
    ことを特徴とするＤＣ－ＤＣコンバータモジュール。
  7. 　請求項１または２記載のＤＣ－ＤＣコンバータモジュールにおいて、
    　前記ＤＣ－ＤＣコンバータは、昇圧型である
    ことを特徴とするＤＣ－ＤＣコンバータモジュール。
  8. 　請求項１または２記載のＤＣ－ＤＣコンバータモジュールにおいて、
    　前記ＤＣ－ＤＣコンバータは、昇降圧型である
    ことを特徴とするＤＣ－ＤＣコンバータモジュール。
  9. 　請求項１記載のＤＣ－ＤＣコンバータモジュールにおいて、
    　前記制御回路は、
    　前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電流、動作電流、出力電圧および動作電圧のうちの少なくともいずれか１つを検出する検出部と、
    　基準電圧を生成して出力する基準電圧発生部と、
    　発振信号を出力する発振信号発生部と、を有し、
    　前記検出部、前記基準電圧発生部および前記発振信号発生部のうちの少なくともいずれか１つが、前記領域の外側に配置されている
    ことを特徴とするＤＣ－ＤＣコンバータモジュール。
     
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016203804A1 (ja) * 2015-06-19 2016-12-22 株式会社村田製作所 Ｄｃ－ｄｃコンバータ
WO2017119261A1 (ja) * 2016-01-08 2017-07-13 株式会社 村田製作所 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
WO2020039625A1 (ja) * 2018-08-20 2020-02-27 株式会社村田製作所 電力変換回路モジュール
JP2020053593A (ja) * 2018-09-27 2020-04-02 Tdk株式会社 Ｍｏｓトランジスタ内蔵基板及びこれを用いたスイッチング電源装置
WO2020179161A1 (ja) * 2019-03-05 2020-09-10 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 半導体装置
JPWO2022091479A1 (ja) * 2020-10-30 2022-05-05
US11664729B2 (en) 2020-09-10 2023-05-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Power-supply module and DC-DC converter

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9711279B2 (en) 2013-10-28 2017-07-18 Infineon Technologies Austria Ag DC-DC converter assembly with an output inductor accommodating a power stage attached to a circuit board
US20160105983A1 (en) * 2014-10-09 2016-04-14 International Rectifier Corporation Insertable Power Unit with Mounting Contacts for Plugging into a Mother Board
JP6544981B2 (ja) * 2015-04-20 2019-07-17 ローム株式会社 プリント配線基板
US10333407B2 (en) 2015-05-06 2019-06-25 Infineon Technologies Austria Ag Power stage packages of a multi-phase DC-DC converter under a coupled inductor
US10855178B2 (en) * 2015-05-29 2020-12-01 Infineon Technologies Austria Ag Discrete power stage transistor dies of a DC-DC converter under an inductor
US10050528B2 (en) * 2015-06-29 2018-08-14 Infineon Technologies Austria Ag Current distribution in DC-DC converters
JP6662461B2 (ja) * 2016-09-02 2020-03-11 株式会社村田製作所 インダクタ部品、および、電源モジュール
DE112018003182T5 (de) * 2017-06-21 2020-03-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Elektronische Schaltungsvorrichtung
WO2019181147A1 (ja) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社村田製作所 制御回路モジュール、電子部品の接続構造および電力変換装置
JP6954413B1 (ja) * 2020-06-29 2021-10-27 ダイキン工業株式会社 インバータ装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004063676A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Fdk Corp マイクロコンバータ
JP2010045393A (ja) * 2009-11-13 2010-02-25 Tdk Corp 電子部品モジュール
JP2011193000A (ja) * 2010-03-16 2011-09-29 Intersil Americas Inc 他の部品上にブリッジインダクタを備えたモールド電源モジュール及びその製造方法
JP2013141035A (ja) * 2013-04-19 2013-07-18 Renesas Electronics Corp 半導体装置
JP2014072350A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Sanken Electric Co Ltd 半導体装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3201958B2 (ja) 1996-06-28 2001-08-27 太陽誘電株式会社 面実装インダクタ
JP5082854B2 (ja) * 2005-10-28 2012-11-28 日立金属株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
US20070246772A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-25 James Lee MOSFET power package
US7656024B2 (en) * 2006-06-30 2010-02-02 Fairchild Semiconductor Corporation Chip module for complete power train
TW200832875A (en) * 2007-01-19 2008-08-01 Murata Manufacturing Co DC-DC converter module
US8264073B2 (en) * 2007-03-07 2012-09-11 International Rectifier Corporation Multi-phase voltage regulation module
US20090256245A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-15 Yong Liu Stacked Micro-Module Packages, Systems Using the Same, and Methods of Making the Same
US8426950B2 (en) * 2010-01-13 2013-04-23 Fairchild Semiconductor Corporation Die package including multiple dies and lead orientation
CN102256443B (zh) * 2010-04-02 2015-12-16 雅达电子国际有限公司 占据电路板部件之上的空间的感应器
US9723766B2 (en) * 2010-09-10 2017-08-01 Intersil Americas LLC Power supply module with electromagnetic-interference (EMI) shielding, cooling, or both shielding and cooling, along two or more sides
JP5644298B2 (ja) * 2010-09-14 2014-12-24 株式会社村田製作所 Ｄｃ−ｄｃコンバータモジュール
JP5382212B2 (ja) * 2011-01-25 2014-01-08 株式会社村田製作所 Ｄｃ−ｄｃコンバータモジュールおよび多層基板
JP5338875B2 (ja) * 2011-08-25 2013-11-13 株式会社村田製作所 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP2013081330A (ja) * 2011-10-05 2013-05-02 Nikon Corp 電子機器
US9281739B2 (en) * 2012-08-29 2016-03-08 Volterra Semiconductor LLC Bridge magnetic devices and associated systems and methods

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004063676A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Fdk Corp マイクロコンバータ
JP2010045393A (ja) * 2009-11-13 2010-02-25 Tdk Corp 電子部品モジュール
JP2011193000A (ja) * 2010-03-16 2011-09-29 Intersil Americas Inc 他の部品上にブリッジインダクタを備えたモールド電源モジュール及びその製造方法
JP2014072350A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Sanken Electric Co Ltd 半導体装置
JP2013141035A (ja) * 2013-04-19 2013-07-18 Renesas Electronics Corp 半導体装置

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016203804A1 (ja) * 2015-06-19 2016-12-22 株式会社村田製作所 Ｄｃ－ｄｃコンバータ
WO2017119261A1 (ja) * 2016-01-08 2017-07-13 株式会社 村田製作所 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
CN108432113A (zh) * 2016-01-08 2018-08-21 株式会社村田制作所 Dc/dc转换器
JPWO2017119261A1 (ja) * 2016-01-08 2018-09-20 株式会社村田製作所 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
CN108432113B (zh) * 2016-01-08 2019-07-12 株式会社村田制作所 Dc/dc转换器
JPWO2020039625A1 (ja) * 2018-08-20 2021-03-11 株式会社村田製作所 電力変換回路モジュール
WO2020039625A1 (ja) * 2018-08-20 2020-02-27 株式会社村田製作所 電力変換回路モジュール
US11611278B2 (en) 2018-08-20 2023-03-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. Power conversion circuit module
JP2020053593A (ja) * 2018-09-27 2020-04-02 Tdk株式会社 Ｍｏｓトランジスタ内蔵基板及びこれを用いたスイッチング電源装置
JP7119842B2 (ja) 2018-09-27 2022-08-17 Tdk株式会社 Ｍｏｓトランジスタ内蔵基板及びこれを用いたスイッチング電源装置
WO2020179161A1 (ja) * 2019-03-05 2020-09-10 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 半導体装置
JPWO2020179161A1 (ja) * 2019-03-05 2021-10-21 株式会社アイシン 半導体装置
JP7124951B2 (ja) 2019-03-05 2022-08-24 株式会社アイシン 半導体装置
US11664729B2 (en) 2020-09-10 2023-05-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Power-supply module and DC-DC converter
JPWO2022091479A1 (ja) * 2020-10-30 2022-05-05
JP7268802B2 (ja) 2020-10-30 2023-05-08 株式会社村田製作所 電源回路モジュール

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US20160164417A1 (en) 2016-06-09
US10033275B2 (en) 2018-07-24
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