WO2020080527A1 - 電源装置 - Google Patents

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inductor
sub
converter
pad
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和樹 笹尾
正憲 林原
秀樹 井藤
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株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a power supply device.
  • DC / DC converters switching regulators
  • switching regulators are used to reduce the DC voltage supplied from a battery or inverter to a voltage level optimal for the load.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of a multi-phase step-down DC / DC converter.
  • the DC / DC converter 200 is composed of N phases (N ⁇ 2), and has an input line 202, an output line 204, N inductors L1_1 to L1_N, an input capacitor Ci, an output capacitor Co, a controller 210, and N power modules. 220_1 to 220_N.
  • a load (not shown) whose power consumption (load current I OUT ) dynamically changes is connected to the output line 204.
  • DC / DC converter 200 receives an input voltage V IN of the input line 202, and generates an output voltage V OU T stabilized to a predetermined level, supplied to the load.
  • An input capacitor Ci for stabilizing the input voltage V IN is connected to the input line 202, and an output capacitor Co for smoothing the output voltage V OUT is connected to the output line 204.
  • the power module 220 mainly includes a VIN pin, a PGND pin, a SW pin, a VCC pin, an AGND pin, and a PWM pin.
  • the power module 220 includes a high side switch (switching transistor) M1 provided between the VIN pin and the SW pin, a low side switch (synchronous rectification transistor transistor) M2 provided between the SW pin and the PGND pin, and a high side driver 222. , A low side driver 224 and a logic circuit 226.
  • the controller 210 receives the feedback signal V FB according to the output voltage V OUT , and generates the pulse signal S PWM whose duty ratio is adjusted so that the feedback signal V FB approaches the predetermined target voltage V REF , and N
  • the power modules 220_1 to 220_N are distributed to K power modules.
  • the pulse signals S PWM1 to S PWMK having a phase difference of (360 / K) degrees are distributed to the K power modules 220_1 to 220_K.
  • the components of the DC / DC converter 200 are mounted on a printed circuit board.
  • the inductors L1_1 to L1_N and the power modules 220_1 to 220_N which are the main components, are mounted on the same mounting surface.
  • the main constituent parts mentioned here are parts having a large occupied area and large current flows.
  • the chip size of the inductor will increase, and the size of the DC / DC converter will be predominantly defined by the size of the inductor.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and one of the exemplary objects of a certain aspect thereof is to provide a power supply device capable of reducing the occupied area.
  • the power supply device includes an input line to which a DC input voltage is supplied, an output line to which a load is connected, an output capacitor connected to the output line, and N inductors associated with N phases, Of N inductors, one end of which is connected to the output line, and N power modules associated with N phases.
  • Each of the N power modules has an input pin connected to the input line, a switching pin connected to the other end of the corresponding inductor, and a ground pin grounded.
  • Each of the N inductors includes a plurality of inductor chips electrically connected in parallel, and the plurality of inductor chips are separately mounted on the main mounting surface of the printed board and the sub-mounting surface on the opposite side.
  • the area occupied by the power supply device can be reduced.
  • FIG. 3A is a layout diagram of the back surface electrode of the power module
  • FIG. 3B is a layout diagram of the back surface electrode of the inductor.
  • FIGS. 6A and 6B are layout diagrams of the DC / DC converter according to the example 1-1.
  • FIG. 6A and 6B are layout diagrams of the DC / DC converter according to the example 1-1.
  • FIG. 6 is a diagram showing a wiring pattern of a DC / DC converter according to an example 1-1. It is the perspective view which looked at a DC / DC converter from the sub-mounting surface SB side.
  • 9A and 9B are cross-sectional views of the heat sink according to the first configuration example.
  • 10A and 10B are cross-sectional views of the heat sink according to the second configuration example.
  • 11A and 11B are layout diagrams of the DC / DC converter according to the embodiment 1-2.
  • FIG. 6 is a diagram showing a wiring pattern of a DC / DC converter according to Example 1-2.
  • FIGS. 13A and 13B are layout diagrams of the DC / DC converter according to the example 1-3.
  • 14A and 14B are layout diagrams of the DC / DC converter according to the example 1-4.
  • FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a DC / DC converter according to a second embodiment.
  • 16A and 16B are layout diagrams of the DC / DC converter according to the embodiment 2-1.
  • FIG. 6 is a diagram showing a wiring pattern of a DC / DC converter according to an example 2-1.
  • 18A and 18B are layout diagrams of the DC / DC converter according to the embodiment 2-2.
  • 19A and 19B are layout diagrams of the DC / DC converter according to the example 2-3.
  • 20A to 20E are cross-sectional views illustrating the assembly process of the electronic device.
  • 21A to 21E are cross-sectional views illustrating the assembly process of the electronic device.
  • 22 (a) to 22 (e) are diagrams for explaining component mounting on the first surface S1, and FIGS.
  • FIGS. 23A to 23E are views for explaining component mounting on the second surface S2. is there.
  • FIGS. 23A to 23E are views for explaining component mounting on the second surface S2.
  • 24A to 24E are views for explaining the method for manufacturing the electronic device according to the embodiment.
  • 25A to 25E are views for explaining the method for manufacturing the electronic device according to the embodiment.
  • the power supply device includes an input line to which a DC input voltage is supplied, an output line to which a load is connected, an output capacitor connected to the output line, N inductors associated with N phases, and N inductors. And a power module.
  • each of the N inductors is connected to the output line.
  • the N power modules are associated with the N inductors, and each has an input pin connected to the input line, a switching pin connected to the other end of the corresponding inductor, and a ground pin grounded.
  • Each of the N inductors includes a plurality of inductor chips electrically connected in parallel, and the plurality of inductor chips are separately mounted on the main mounting surface of the printed board and the sub-mounting surface on the opposite side.
  • the inductor By configuring the inductor with multiple inductor chips in parallel, the current flowing through each inductor chip is reduced. As a result, the size of the inductor chip can be reduced, and by mounting the small inductor chips on both sides of the printed circuit board in a distributed manner, the area occupied by the power supply device can be reduced.
  • the plurality of inductor chips is two, and the two inductor chips may be mounted on the overlapping portions of the main mounting surface and the sub mounting surface.
  • At least one of the N power modules may be mounted on the sub-mounting surface.
  • a space is generated. This space allowance can be used to further reduce the area occupied by the power supply device or to improve the cooling performance.
  • the N inductors may be arranged side by side in the first direction.
  • the N power modules may be mounted alternately on the main mounting surface and the sub mounting surface. Thereby, the heat generated by the plurality of power modules can be dispersed on both sides of the printed circuit board. In addition, since the space between adjacent power modules on the same mounting surface doubles, thermal concentration can be relaxed.
  • the N power modules are paired with the first, second, third, fourth, ..., And the two power modules forming a pair may be connected to a common input line.
  • the capacitors connected to the input lines can be shared in two phases, and the number of parts can be reduced. Alternatively, if the same number of capacitors are used, the effect of the capacitors can be doubled.
  • the state in which the member A is connected to the member B means that the members A and B are electrically connected in addition to the case where the members A and B are physically directly connected. It also includes the case of being indirectly connected via another member that does not substantially affect the general connection state or does not impair the function or effect achieved by their connection.
  • the state in which the member C is provided between the member A and the member B means that the members A and C or the members B and C are directly connected to each other and their electrical It also includes the case of being indirectly connected via another member that does not substantially affect the general connection state or does not impair the function or effect achieved by their connection.
  • One aspect of the present invention is understood as a layout or mounting technique of a DC / DC converter.
  • the function or equivalent circuit of the DC / DC converter is the same as in FIG.
  • a power module 220 common to some embodiments will be described.
  • the power module 220 itself is publicly known and is manufactured and sold by various IC makers.
  • the circuit configuration of the power module 220 is similar to that of FIG. 1, and includes a high side transistor M1, a low side transistor M2, a high side driver 222, a low side driver 224, and a logic circuit 226.
  • the power module 220 also includes an input (VIN) pin, a switching pin (SW), a ground pin (PGND, AGND), a power supply (VCC) pin, a control (PWM) pin, and the like.
  • the power module 220 includes a bootstrap circuit, various protection circuits, and a plurality of pins related to the bootstrap circuit and the like.
  • the power supply voltage V CC is supplied to each circuit block including the logic circuit 226 via the VCC pin.
  • the AGND pin is the ground for the high side driver 222, the low side driver 224, the logic circuit 226, and the like.
  • the direct current input voltage V IN is supplied to the VIN pin, and the PGND pin is the ground of the output stage.
  • the logic circuit 226 generates a high side pulse and a low side pulse according to the PWM signal S PWM input to the PWM pin.
  • the high-side driver 222 drives the high-side transistor M1 based on the high-side pulse
  • the low-side driver 224 drives the low-side transistor M2 based on the low-side pulse.
  • FIG. 3A is a layout diagram of the back surface electrode of the power module 220.
  • the power module 220 includes the VIN pin, the PGND pin, the SW pin, the VCC pin, and the AGND pin.
  • the VIN pin and the GND pin are relatively larger in area than other pads.
  • the PGND pin and the AGND pin also have a function as a thermal pad, they have a large area.
  • the PWM pin and other control pins are assigned to the remaining pins.
  • the layout of the back surface electrode in FIG. 3 is merely an example, and it goes without saying that it differs depending on the chip vendor and the product.
  • FIG. 3B is a layout diagram of the back surface electrode of the inductor L1.
  • the inductor L1 has a first electrode E1 and a second electrode E2 arranged in the center of two opposite sides.
  • One of the problems to be solved in this embodiment is improvement of layout. Therefore, first, a layout serving as a reference for comparison (hereinafter referred to as a comparison technique) will be described.
  • Recent electronic circuits are mounted using surface mounting technology (SDT: surface mount technology).
  • SDT surface mount technology
  • cream solder is applied to pads (lands) formed on a printed circuit board, components are mounted using a mounter, and reflow processing is performed.
  • the DC / DC converter is no exception, and therefore, in the comparative technique, basically all components are mounted on the main mounting surface.
  • FIG. 4 is a layout diagram of a DC / DC converter according to the comparative technique.
  • N 3.
  • the controller 210, the power modules 220_1 to 220_N, the input capacitor Ci, and the output capacitor Co (referred to as main components) are all laid out on the main mounting surface SA of the printed circuit board 300R.
  • the plurality of inductors L1_1 to L1_N are arranged side by side in the first direction (x direction) on the printed circuit board.
  • FIG. 5 is a diagram showing a wiring pattern of a printed circuit board 300R according to the comparative technique.
  • circles indicate via holes.
  • a plurality of pattern wirings (printed wirings) PTN1_1 to PTN1_3, PTN_2, PTN3_1 to PTN3_3, PTN4 are formed on the printed circuit board 300.
  • the first pattern wirings PTN1_1 to PTN1_3 correspond to the input lines 202_1 to 202_3 of FIG.
  • the second pattern wiring PTN2 is a ground plane and is formed commonly for all phases in order to minimize impedance.
  • An input capacitor Ci_ # is provided between the first pattern wiring PTN1_ # and the second pattern wiring PTN2.
  • the input capacitor Ci_ # may be an MLCC (multilayer ceramic capacitor), an electrolytic capacitor, or a combination thereof.
  • Third pattern wirings PTN3_1 to PTN3_3 are wirings that connect the SW pin of the power module 220 and one end of the inductor L1 in FIG.
  • the fourth pattern wiring PTN4 corresponds to the output line 204 in FIG.
  • the output capacitor Co (not shown in FIG. 5) of FIG. 1 is connected between the fourth pattern wiring PTN4 and the ground plane.
  • each of these pattern wirings PTN1 to PTN4 forms a multilayer wiring and is connected to a wiring of another wiring layer not shown in FIG. 5 via a via hole.
  • the layout according to the embodiment will be described.
  • at least one of the N power modules 220 is mounted on the sub-mounting surface SB of the printed circuit board 300 opposite to the main mounting surface SA.
  • some examples will be described.
  • Example 1-1) 6A and 6B are layout diagrams of the DC / DC converter 200A according to the embodiment 1-1.
  • FIG. 6A is a perspective view and FIG. 6B is a sectional view.
  • all the power modules 220_1 to 220_3 are mounted on the sub mounting surface SB.
  • the input capacitor Ci_ # is preferably connected in the immediate vicinity of the VIN pin of the power module 220_ #. Therefore, in the example 1-1, the input capacitor Ci_ # is also mounted on the sub mounting surface SB.
  • FIG. 7 is a diagram showing a wiring pattern of the DC / DC converter 200A according to the embodiment 1-1.
  • components mounted on the main mounting surface SA side are indicated by broken lines, and components mounted on the sub mounting surface SB side are indicated by chain double-dashed lines.
  • the functions of the pattern wirings PTN1 to PTN4 are the same as in FIG.
  • the pattern wirings PTN1 to PTN4 are multilayer wirings and are formed so as to overlap both surfaces (and intermediate wiring layers) of the main mounting surface SA and the sub mounting surface SB, and they are electrically connected to each other by via holes. .
  • the above is the configuration of the DC / DC converter 200A according to the embodiment 1-1.
  • a space margin is generated on the main mounting surface SA or the sub-mounting surface SB. The advantage of this will be described.
  • FIG. 8 is a perspective view of the DC / DC converter 200A as viewed from the sub-mounting surface SB side.
  • the DC / DC converter 200A includes a heat sink 240.
  • the heat sink 240 is in contact with the upper surfaces of the plurality of power modules 220_1 to 220_3 in common.
  • On the side of the sub-mounting surface SB since there are no components taller than the power module 220 around the power modules 220_1 to 220_N, a large heat sink 240 can be provided and cooling efficiency can be improved.
  • FIG. 9A and 9B are cross-sectional views of the heat sink 240A according to the first configuration example.
  • FIG. 9A shows a state where the heat sink 240A is applied to the example 1-1
  • FIG. 9B shows a state where the same heat sink 240A is applied to the comparative technique of FIG.
  • the heat sink 240A has a heat radiating portion 242 and a contact portion 244. An opening is provided in the heat dissipation portion 242, and a contact portion 244 is fitted in this opening. The contact portion 244 contacts the power module 220 to be cooled.
  • Example 1-1 in which the power module 220 is mounted on the sub-mounting surface SB, there is no tall component around the power module 220 as shown in FIG.
  • the portion 242 can be brought closer to the printed circuit board surface.
  • the height of the contact portion 244 in the Z direction can be reduced. This can reduce the thermal resistance and improve the cooling performance.
  • FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views of the heat sink 240B according to the second configuration example.
  • the heat sink 240B is composed of a single heat radiating plate 246 and is provided with a convex portion 248 by drawing.
  • the heat radiating plate 246 is in contact with the surface of the power module 220 at the convex portion 248.
  • the heat sink 240B in FIG. 10 has a simplified structure as compared with the heat sink 240A in FIG. 9, so the cost can be reduced. Further, since no opening is required, the electromagnetic noise shielding performance is high and the EMC (Electro Magnetic Compatibility) can be improved.
  • EMC Electro Magnetic Compatibility
  • 11A and 11B are layout diagrams of the DC / DC converter 200B according to the embodiment 1-2.
  • 11A is a perspective view and FIG. 11B is a sectional view.
  • the N power modules 220_1 to 220_N are mounted alternately on the main mounting surface SA and the sub mounting surface SB.
  • FIG. 12 is a diagram showing a wiring pattern of the DC / DC converter 200B according to the embodiment 1-2.
  • components mounted on the main mounting surface SA side are indicated by broken lines, and components mounted on the sub mounting surface SB side are indicated by chain double-dashed lines.
  • the functions of the pattern wirings PTN1 to PTN4 are as described above.
  • the pattern wirings PTN1 to PTN4 are multilayer wirings and are formed so as to overlap both surfaces (and intermediate wiring layers) of the main mounting surface SA and the sub mounting surface SB, and they are electrically connected to each other by via holes. .
  • Example 1-2 the N power modules are paired with the first, second, third, fourth, ...
  • the two power modules 220_i and 220_j forming a pair are connected to a common input line (that is, a common first pattern wiring PTN1_i, j).
  • the input capacitors Ci_i, j can also be made common. That is, the input capacitor Ci_i, j on the main mounting surface SA side functions as an input capacitor of the power module 220_i, and at the same time, functions as an input capacitor of the power module 220_j on the sub mounting surface SB side, so that the effect of the input capacitor is doubled. can do. Alternatively, the number of capacitors required to obtain the same effect of the input capacitors can be reduced, and the cost can be reduced.
  • Example 1-3 13A and 13B are layout diagrams of the DC / DC converter 200D according to the example 1-3.
  • the chip size of the inductor of Example 1-2 is reduced.
  • a component with a small allowable current, that is, a small chip size can be selected, and the occupied area can be reduced.
  • Example 1-4 14A and 14B are layout diagrams of the DC / DC converter 200G according to the first to fourth embodiments.
  • Example 1-4 is a modification of Example 1-3 in the layout of the inductors. Specifically, each inductor L1_i is mounted on the same surface as the corresponding power module 220_i. As a result, the corresponding inductor L1_i and power module 220_i can be connected with low impedance.
  • the pair of inductors L1_1 and L1_2 is mounted so as to overlap both surfaces SA and SB of the printed circuit board 300G.
  • the pair of inductors L1_3 and L1_4 is mounted so as to overlap both surfaces SA and SB of the printed circuit board 300G.
  • the chip size can be reduced in an application in which the coil current flowing through the inductor L1 is small.
  • the coil current flowing through the inductor L1 is large, it is inevitable to select a component having a large allowable current and thus a large chip size, and the occupied size of the DC / DC converter is restricted by the chip size of the inductor.
  • the second embodiment will explain a technique of reducing the occupied size of the DC / DC converter in an application where the coil current is large.
  • FIG. 15 is an equivalent circuit diagram of the DC / DC converter 200C according to the second embodiment.
  • the inductance value of the inductor chip in the case of two parallels is 1/2 times that in the case of a single inductor chip.
  • the amount of current flowing through the inductor chip is 1/2 times that in the case of a single inductor chip.
  • the second embodiment by reducing the amount of current per chip, it is possible to select an inductor chip with a small current capacity and therefore a small package size. For example, in the case of adopting a 10 mm square inductor chip in the case of a single inductor chip, the technical idea of the second embodiment is introduced, and by adopting two parallels, a 6 mm square inductor chip is adopted. You can
  • Example 2-1 16A and 16B are layout diagrams of the DC / DC converter 200C according to the embodiment 2-1. 16 (a) is a perspective view and FIG. 16 (b) is a sectional view.
  • the two inductor chips L1_ # a and L1_ # b electrically connected in parallel are mounted on the main mounting surface SA and the sub mounting surface SB of the printed circuit board 300C so as to overlap each other.
  • Example 2-1 the N power modules 220_1 to 220_N are mounted on the main mounting surface SA and the sub mounting surface SB alternately, as in Example 1-2 of the first embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing a wiring pattern of the DC / DC converter 200C according to the embodiment 2-1.
  • Example 2-1 the same effect as that of Example 1-2 can be obtained. That is, the input lines can be shared by the adjacent two phases, and the input capacitors Ci_i, j can also be shared.
  • Example 2-2 18A and 18B are layout diagrams of the DC / DC converter 200E according to the embodiment 2-2.
  • 18A is a perspective view and FIG. 18B is a sectional view.
  • the example 2-2 is common to the example 1-1 of FIG. 6 in that a plurality of power modules 220_1 to 220_4 are mounted on the sub mounting surface SB.
  • the input capacitor Ci is omitted in FIG. 18, it may be mounted on the sub-mounting surface SB as in Example 1-1.
  • the area occupied by the DC / DC converter 200E can be reduced, as in the embodiment 2-1.
  • FIG. 19A and 19B are layout diagrams of the DC / DC converter 200F according to the embodiment 2-3.
  • 19 (a) is a perspective view
  • FIG. 19 (b) is a sectional view.
  • the plurality of power modules 220_1 to 220_4 are all mounted on the main mounting surface SA side.
  • the area occupied by the DC / DC converter 200F can be reduced.
  • the inductor L1 for each phase is formed by connecting two inductor chips in parallel, but the number of chips is not limited to two, and may be three or more.
  • the inductor component and the resistance component of the input line 202 are as small as possible. Further, it is desirable that the PGND pin is also grounded with the smallest possible impedance.
  • a pad (land) for soldering the VIN pin is formed on the first pattern wiring PTN1, and a PGND pin is soldered on the second pattern wiring PTN2. Pad (land) is formed.
  • a multilayer wiring is adopted and a large number of via holes are provided. To reduce the impedance as much as possible, it is necessary to form the via holes inside the pads (lands). To be done. Such a via hole is called an in-pad via.
  • Electronic equipment includes a printed circuit board and electronic components mounted on the printed circuit board.
  • surface mount devices SMD: Surface Mount Device
  • chip inductors, chip resistors, chip capacitors, and transistors have become mainstream.
  • FIG. 20A shows the printed circuit board 10 before components are mounted.
  • Printed wiring (not shown) and pads (lands) 12 and 14 are formed on the first surface (leading mounting surface) S1 and the second surface S2 (backward mounting surface) of the printed circuit board 10.
  • the pads 12 and 14 are arranged at locations corresponding to the electrodes of the component, and the portions other than the pads 12 and 14 are covered with the resist 11.
  • a screen also referred to as a metal mask or a solder mask
  • An opening 22 is provided in the screen 20 at a position overlapping the pad 12 on the first surface S1 side.
  • cream solder (solder paste) 30 is applied from above the screen 20.
  • the screen 20 is removed as shown in FIG. 20D, the cream solder 32 remains only on the pad 12.
  • the component 40 is mounted on the first surface S1 by the mounter.
  • the cream solder 32 is sandwiched between the pads 12 and the electrodes E1 and E2 of the component 40.
  • the reflow process is performed to electrically and mechanically connect the component 40 and the substrate 10.
  • the printed circuit board 10 is inverted so that the second surface S2 is on the upper side.
  • the screen 50 is placed on the second surface S2.
  • An opening 52 is provided in the screen 50 at a position overlapping the pad 14 on the second surface S2 side.
  • cream solder 60 is applied from above the screen 50.
  • the screen 50 is removed as shown in FIG. 21D, the cream solder 62 remains only on the pad 14.
  • the component 70 is mounted on the second surface S2 by the mounter.
  • the cream solder 62 is sandwiched between the electrodes E1 and E2 of the component 70 and the pad 14.
  • the reflow process is performed to electrically and mechanically connect the component 70 and the substrate 10.
  • the printed circuit board 10 includes a plurality of wiring layers, and the different wiring layers are connected via vias.
  • the vias are usually arranged so as to avoid the positions of the pads, but they may be arranged in the pads when it is desired to enhance heat dissipation or reduce parasitic impedance.
  • the via arranged in the pad is called an in-pad via.
  • FIGS. 23 (a) to 23 (e) are diagrams for explaining component mounting on the second surface S2. is there.
  • a pad (land) 16 and a via 17 in the pad are formed on the first surface (preceding mounting surface) S1 of the printed circuit board 10A.
  • the screen 20 is placed on the first surface S1 (FIG. 22 (b)), and then the cream solder 30 is applied from above the screen 20 (FIG. 22 (c)). When the screen 20 is removed, the cream solder 32 remains on the pad 16 (FIG. 22 (d)).
  • the component 40A is mounted on the first surface S1 by the mounter (FIG. 22 (e)).
  • the component 40A has a back surface electrode E3, and the cream solder 32 is sandwiched between the back surface electrode E3 and the pad 16.
  • reflow processing is performed, and the component 40A and the substrate 10 are electrically and mechanically connected.
  • part of the cream solder 32 penetrates the via 17 in the pad (through hole) and leaks from the second surface S2 side.
  • the solder leak 34 causes a mounting failure as described below.
  • FIGS. 23 (a) to 23 (e) the printed circuit board 10A is inverted so that the second surface S2 is on the upper side. Subsequently, as shown in FIG. 23B, the screen 50 is placed on the second surface S2. The screen 50 has an opening 52 where it overlaps with the pad 14.
  • FIG. 23C shows a state in which the screen 50 is removed.
  • the cream solder 62 is applied to an unintended area other than the pad 14.
  • Another approach is to fill the inside of the via hole with metal or resin in advance in the manufacturing process of the printed circuit board 10A to close the hole. According to this measure, it is possible to prevent the cream solder 30 from leaking to the second surface S2 side in the process of FIG. However, in this solution, the number of manufacturing steps of the printed circuit board 10A increases, so that the cost of the printed circuit board 10A increases.
  • FIGS. 24 (a) to (e) and FIGS. 25 (a) to (e) are diagrams for explaining the method for manufacturing the electronic device according to the embodiment. 24 (a) to (e) and FIGS. 25 (a) to (e) show an assembly process by surface mounting.
  • the component mounting on the first surface S1 will be described with reference to FIGS. 24 (a) to 24 (e).
  • the mounting on the first surface S1 is substantially the same as that of FIG. 22 as described below.
  • FIG. 24A shows the printed circuit board 10B before components are mounted.
  • Several pads (lands) 12 and 16 are formed on the first surface (preceding mounting surface) S1 of the printed circuit board 10B.
  • An in-pad via 17 is formed in the pad 16.
  • Several pads 14 and 18 are similarly formed on the second surface (subsequent mounting surface) S2 of the printed circuit board 10B. Vias 19 in the pad are formed in the pad 18.
  • the screen 20 is placed on the first surface S1.
  • the screen 20 is provided with openings 22 and 24 at positions corresponding to the pads 12 and 16. Subsequently, the cream solder 30 is applied from above the screen 20 (FIG. 24C).
  • the components 40 and 40A are mounted on the first surface S1 by the mounter (FIG. 24 (e)).
  • the cream solder 32 is sandwiched between the pads 12 and the electrodes E1 and E2 of the component 40.
  • the component 40A has a back surface electrode E3, and the cream solder 32 is sandwiched between the back surface electrode E3 and the pad 16. In this state, reflow processing is performed, and the component 40A and the substrate 10 are electrically and mechanically connected.
  • part of the cream solder 32 penetrates the pad via 17 (through hole) and leaks from the second surface S2 side.
  • FIGS. 25 (a) to 25 (e) component mounting on the second surface S2 will be described with reference to FIGS. 25 (a) to 25 (e).
  • the printed circuit board 10B is inverted so that the second surface S2 is on the upper side.
  • the screen 50B is placed on the second surface S2.
  • the screen 50B has an opening 52 at a position overlapping the pad 14.
  • the screen 50 ⁇ / b> B is provided with a recess 56 at a position overlapping the via 19 in the pad. The recess 56 prevents the screen 50B from interfering with the solder leak 34, and allows the screen 50B to be in close contact with the second surface S2.
  • FIG. 25D shows a state in which the screen 50B is removed.
  • the cream solder 62 is applied only on the pads 14 and 18, and an excessive protrusion is suppressed.
  • the components 70 and 70A are mounted on the second surface S2 and subjected to reflow processing.
  • the electrodes E1 and E2 are electrically and mechanically connected to the pad 14.
  • the back surface electrode E3 and the pad 18 are electrically and mechanically connected to each other, and the semiconductor device 100 is assembled.
  • the above is the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment.
  • the screen 50 used for applying the cream solder to the second surface S2 is provided with the concave portion 56 for avoiding interference with the solder leak 34. This can prevent the screen 50B from being displaced due to the solder leak 34, and can prevent the cream solder 60 from entering the gap between the screen 50B and the second surface S2.
  • solder leakage 64 may occur from the via 19 in the pad to the first surface S1 side, but the mounting of the component on the first surface S1 side is completed. Therefore, there is no adverse effect.
  • the present invention relates to a power supply device.

Abstract

ＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ｃは、Ｎフェーズに対応付けられるＮ個のインダクタＬ１＿１～Ｌ１＿Ｎと、Ｎ個のパワーモジュール２２０＿１～２２０＿Ｎを備える。Ｎ個のインダクタＬ１＿１～Ｌ１＿Ｎはそれぞれ、電気的に並列に接続される複数のインダクタチップＬ１＿＃ａ、Ｌ１＿＃ｂ（＃＝１，２，…，Ｎ）を含み、複数のインダクタチップＬ１＿＃ａ、Ｌ１＿＃ｂは、プリント基板３００Ｃの主実装面ＳＡおよびそれと反対側の副実装面ＳＢに分けて実装される。

Description

電源装置
　本発明は、電源装置に関する。
　パーソナルコンピュータやゲーム専用機などの電子機器において、電池、あるいはインバータから供給される直流電圧を、負荷に最適な電圧レベルに降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ（スイッチングレギュレータ）が利用される。
　図１は、マルチフェーズの降圧ＤＣ／ＤＣコンバータの構成例を示す回路図である。ＤＣ／ＤＣコンバータ２００は、Ｎフェーズ（Ｎ≧２）で構成され、入力ライン２０２、出力ライン２０４、Ｎ個のインダクタＬ１＿１～Ｌ１＿Ｎ、入力キャパシタＣｉ、出力キャパシタＣｏ、コントローラ２１０、Ｎ個のパワーモジュール２２０＿１～２２０＿Ｎを備える。
　出力ライン２０４には、消費電力（負荷電流ＩＯＵＴ）がダイナミックに変化する負荷（不図示）が接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２００は、入力ライン２０２の入力電圧ＶＩＮを受け、所定レベルに安定化された出力電圧ＶＯＵＴを生成し、負荷に供給する。入力ライン２０２には、入力電圧ＶＩＮを安定化させるための入力キャパシタＣｉが接続され、出力ライン２０４には、出力電圧ＶＯＵＴを平滑化するための出力キャパシタＣｏが接続される。
　パワーモジュール２２０は、主として、ＶＩＮピン、ＰＧＮＤピン、ＳＷピン、ＶＣＣピン、ＡＧＮＤピン、ＰＷＭピンを備える。パワーモジュール２２０は、ＶＩＮピンとＳＷピンの間に設けられたハイサイドスイッチ（スイッチングトランジスタ）Ｍ１と、ＳＷピンとＰＧＮＤピンの間に設けられたローサイドスイッチ（同期整流トランジスタトランジスタ）Ｍ２と、ハイサイドドライバ２２２、ローサイドドライバ２２４、ロジック回路２２６を含む。
　コントローラ２１０は、複数のインダクタＬ１＿１～Ｌ１＿Ｎそれぞれに流れる電流あるいは負荷電流ＩＯＵＴを監視し、駆動フェーズ数Ｋを決定する。たとえばＮ＝４の場合、Ｋは、１，２，３，４の４つの値（あるいは１，２，４の３つの値）から選択可能とされる。
　またコントローラ２１０は、出力電圧ＶＯＵＴに応じたフィードバック信号ＶＦＢを受け、フィードバック信号ＶＦＢが所定の目標電圧ＶＲＥＦに近づくように、デューティ比が調節されるパルス信号ＳＰＷＭを生成し、Ｎ個のパワーモジュール２２０＿１～２２０＿Ｎのうち、Ｋ個に分配する。Ｋ個のパワーモジュール２２０＿１～２２０＿Ｋには、（３６０／Ｋ）度の位相差を有するパルス信号ＳＰＷＭ１～ＳＰＷＭＫが分配される。
　以上がＤＣ／ＤＣコンバータ２００の構成である。続いてその動作を説明する。ここではＭ＝４であり、駆動フェーズ数Ｋは２、３、４を取りうる場合を説明する。図２（ａ）～（ｃ）はそれぞれ、Ｋ＝２、３、４のときのスイッチング電圧Ｖｓｗ１～Ｖｓｗ４を示す波形図である。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ２００の構成部品はプリント基板上に実装される。従来のＤＣ／ＤＣコンバータ２００は、主要な構成部品であるインダクタＬ１＿１～Ｌ１＿Ｎ、パワーモジュール２２０＿１～２２０＿Ｎが、同一実装面にマウントされていた。ここでいう主要な構成部品とは、専有面積が大きく、また大電流が流れる部品である。
　大電流のアプリケーションでは、インダクタのチップサイズが大きくなり、ＤＣ／ＤＣコンバータのサイズは、インダクタのサイズによって支配的に規定されることとなる。
　本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、専有面積を削減することが可能な電源装置の提供にある。
　本発明のある態様は、電源装置に関する。電源装置は、直流入力電圧が供給される入力ラインと、負荷が接続される出力ラインと、出力ラインと接続された出力キャパシタと、Ｎフェーズに対応づけられたＮ個のインダクタであって、それぞれの一端が出力ラインと接続されるＮ個のインダクタと、Ｎフェーズに対応づけられたＮ個のパワーモジュールを備える。Ｎ個のパワーモジュールはそれぞれ、入力ラインと接続される入力ピン、対応するインダクタの他端と接続されるスイッチングピン、接地されるグランドピンを有する。Ｎ個のインダクタはそれぞれ、電気的に並列に接続される複数のインダクタチップを含み、複数のインダクタチップは、プリント基板の主実装面およびそれと反対側の副実装面に分けて実装される。
　なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を、方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
　本発明によれば、電源装置の専有面積を削減できる。
マルチフェーズの降圧ＤＣ／ＤＣコンバータの構成例を示す回路図である。 図２（ａ）～（ｃ）はそれぞれ、Ｋ＝２、３、４のときのスイッチング電圧Ｖｓｗ１～Ｖｓｗ４を示す波形図である。 図３（ａ）は、パワーモジュールの裏面電極のレイアウト図であり、図３（ｂ）は、インダクタの裏面電極のレイアウト図である。 比較技術に係るＤＣ／ＤＣコンバータのレイアウト図である。 比較技術に係るプリント基板の配線パターンを示す図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、実施例１－１に係るＤＣ／ＤＣコンバータのレイアウト図である。 実施例１－１に係るＤＣ／ＤＣコンバータの配線パターンを示す図である。 ＤＣ／ＤＣコンバータを副実装面ＳＢ側からみた斜視図である。 図９（ａ）、（ｂ）は、第１構成例に係るヒートシンクの断面図である。 図１０（ａ）、（ｂ）は、第２構成例に係るヒートシンクの断面図である。 図１１（ａ）、（ｂ）は、実施例１－２に係るＤＣ／ＤＣコンバータのレイアウト図である。 実施例１－２に係るＤＣ／ＤＣコンバータの配線パターンを示す図である。 図１３（ａ）、（ｂ）は、実施例１－３に係るＤＣ／ＤＣコンバータのレイアウト図である。 図１４（ａ）、（ｂ）は、実施例１－４に係るＤＣ／ＤＣコンバータのレイアウト図である。 第２の実施の形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータの等価回路図である。 図１６（ａ）、（ｂ）は、実施例２－１に係るＤＣ／ＤＣコンバータのレイアウト図である。 実施例２－１に係るＤＣ／ＤＣコンバータの配線パターンを示す図である。 図１８（ａ）、（ｂ）は、実施例２－２に係るＤＣ／ＤＣコンバータのレイアウト図である。 図１９（ａ）、（ｂ）は、実施例２－３に係るＤＣ／ＤＣコンバータのレイアウト図である。 図２０（ａ）～（ｅ）は、電子機器の組み立て工程を説明する断面図である。 図２１（ａ）～（ｅ）は、電子機器の組み立て工程を説明する断面図である。 図２２（ａ）～（ｅ）は、第１面Ｓ１への部品実装を説明する図であり、図２３（ａ）～（ｅ）は、第２面Ｓ２への部品実装を説明する図である。 図２３（ａ）～（ｅ）は、第２面Ｓ２への部品実装を説明する図である。 図２４（ａ）～（ｅ）は、実施の形態に係る電子機器の製造方法を説明する図である。 図２５（ａ）～（ｅ）は、実施の形態に係る電子機器の製造方法を説明する図である。
（実施の形態の概要）
　本明細書の一実施の形態には、マルチフェーズの電源装置が開示される。電源装置は、直流入力電圧が供給される入力ラインと、負荷が接続される出力ラインと、出力ラインと接続された出力キャパシタと、Ｎフェーズに対応づけられたＮ個のインダクタと、Ｎ個のパワーモジュールと、を備える。
　Ｎ個のインダクタはそれぞれの一端が出力ラインと接続される。Ｎ個のパワーモジュールは、Ｎ個のインダクタと対応付けられており、それぞれが、入力ラインと接続される入力ピン、対応するインダクタの他端と接続されるスイッチングピン、接地されるグランドピンを有する。Ｎ個のインダクタはそれぞれ、電気的に並列に接続される複数のインダクタチップを含み、複数のインダクタチップは、プリント基板の主実装面およびそれと反対側の副実装面に分けて実装される。
　インダクタを、並列な複数のインダクタチップで構成することで、各インダクタチップに流れる電流が減少する。これにより、インダクタチップのサイズを小さくでき、小さいインダクタチップを、プリント基板の両面に分散して実装することで、電源装置の専有面積を小さくできる。
　複数のインダクタチップは２個であり、２個のインダクタチップは、主実装面と副実装面のオーバーラップする箇所に実装されてもよい。これにより、各フェーズにおいて、パワーモジュールと、それと接続される２個のインダクタチップまでの距離を等しくでき、複数の電流パスのインピーダンスを均一化できる。
　Ｎ個のパワーモジュールの少なくともひとつは副実装面に実装されてもよい。副実装面をパワーモジュールの実装に利用することで、スペース的な余裕が生ずる。このスペース的な余裕は、電源装置の専有面積のさらなる削減に利用したり、冷却性能を高めたりすることに利用できる。
　Ｎ個のインダクタは、第１方向に並べて配置されてもよい。ｉ番目（ｉ＝１～Ｎ）のパワーモジュールは、対応するｉ番目のインダクタと第１方向と直交する第２方向に隣接して配置されてもよい。
　Ｎ個のパワーモジュールは、主実装面と副実装面に交互に実装されてもよい。これにより、複数のパワーモジュールが発する熱を、プリント基板の両面に分散させることができる。また、同一実装面にて隣接するパワーモジュールの間隔が２倍に広がるため、熱的な集中を緩和できる。
　Ｎ個のパワーモジュールは、１番目と２番目、３番目と４番目、・・・とペアをなし、ペアをなす２個のパワーモジュールは、共通の入力ラインと接続されてもよい。これにより、入力ラインに接続されるキャパシタを２フェーズで共有できるため、部品点数を減らすことができる。あるいは、同じ個数のキャパシタを用いた場合、キャパシタの効果を倍増することができる。
　以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
　本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
　同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
（第１の実施の形態）
　本発明の一側面は、ＤＣ／ＤＣコンバータのレイアウトあるいは実装技術として把握される。本実施の形態において、ＤＣ／ＤＣコンバータの機能あるいは等価回路については、図１と同様である。
　いくつかの実施例で共通となるパワーモジュール２２０について説明する。パワーモジュール２２０自体は、公知であり、さまざまなＩＣメーカによって製造・販売されている。
　パワーモジュール２２０の回路構成は、図１と同様であり、ハイサイドトランジスタＭ１、ローサイドトランジスタＭ２、ハイサイドドライバ２２２、ローサイドドライバ２２４、ロジック回路２２６を備える。またパワーモジュール２２０は、入力（ＶＩＮ）ピン、スイッチングピン（ＳＷ）、グランドピン（ＰＧＮＤ，ＡＧＮＤ）、電源（ＶＣＣ）ピン、制御（ＰＷＭ）ピンなどを備える。なお、パワーモジュール２２０は、ブートストラップ回路や、各種保護回路などを備え、またそれらに関連する複数のピンを備えるが、本発明と無関係であるため図示せず、説明を省略する。
　ロジック回路２２６をはじめとする各回路ブロックには、ＶＣＣピンを介して電源電圧ＶＣＣが供給される。ＡＧＮＤピンは、ハイサイドドライバ２２２、ローサイドドライバ２２４、ロジック回路２２６等のグランドである。ＶＩＮピンには、直流の入力電圧ＶＩＮが供給され、ＰＧＮＤピンは、出力段のグランドである。
　ロジック回路２２６は、ＰＷＭピンに入力されるＰＷＭ信号ＳＰＷＭに応じて、ハイサイドパルス、ローサイドパルスを生成する。ハイサイドドライバ２２２はハイサイドパルスにもとづいてハイサイドトランジスタＭ１を駆動し、ローサイドドライバ２２４は、ローサイドパルスにもとづいてローサイドトランジスタＭ２を駆動する。
　続いて主要な回路部品のパッケージのピン配置を説明する。図３（ａ）は、パワーモジュール２２０の裏面電極のレイアウト図である。上述のようパワーモジュール２２０は、ＶＩＮピン、ＰＧＮＤピン、ＳＷピン、ＶＣＣピン、ＡＧＮＤピンを備える。この中で、ＶＩＮピンとＧＮＤピンは、相対的に他のパッドよりも面積が大きい。特にＰＧＮＤピン、ＡＧＮＤピンはサーマルパッドとしての機能も有するため、面積が大きい。ＰＷＭピンやその他の制御ピンは、残りのピンに割り当てられる。なお、図３の裏面電極のレイアウトは例示に過ぎず、チップベンダーや製品ごとに異なることは言うまでもない。
　図３（ｂ）は、インダクタＬ１の裏面電極のレイアウト図である。インダクタＬ１は、対向する２辺の中央に配置された第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２を有する。
　本実施の形態において解決しようとする課題のひとつは、レイアウトの改善である。そこではじめに、比較の基準となるレイアウト（以下、比較技術という）について説明する。
　近年の電子回路は、表面実装技術（ＳＤＴ：surface Mount Technology）を用いて実装される。表面実装では、プリント基板上に形成されたパッド（ランド）に、クリーム半田を塗布し、マウンタを用いて部品を実装し、リフロー処理を行う。
　プリント基板の両面に表面実装により部品を実装する場合、一方の面（先行実装面）に部品を実装する。続いて、プリント基板を裏返した後に、他方の面（後行実装面）に部品を実装する。後行実装面をリフロー処理すると、先行実装面の半田が再加熱される。先行実装面に実装済みの部品が重かったり大きかったりすると、実装済みの部品が位置ズレを起こしたり、落下するおそれがある。この理由から、先行実装面に実装できる部品には、大きさや重さに制約があり、したがって先行実装面が副実装面となるのが一般的である。つまり副実装面には、相対的に少ない部品、軽い部品、小さい部品が実装され、主実装面には、相対的に多くの部品、重い部品、大きな部品が実装される。ＤＣ／ＤＣコンバータについても例外ではなく、よって比較技術においても基本的にはすべての部品が主実装面に実装される。
　図４は、比較技術に係るＤＣ／ＤＣコンバータのレイアウト図である。この例では、Ｎ＝３とする。コントローラ２１０、パワーモジュール２２０＿１～２２０＿Ｎ、入力キャパシタＣｉ、出力キャパシタＣｏ（主要構成部品という）はすべて、プリント基板３００Ｒの主実装面ＳＡにレイアウトされている。
　複数のインダクタＬ１＿１～Ｌ１＿Ｎは、プリント基板上の第１方向（ｘ方向）に並べて配置される。パワーモジュール２２０＿＃（＃＝１，２…Ｎ）は、対応するインダクタＬ１＿＃と第２方向（ｙ方向）に隣接して配置される。これによりパワーモジュール２２０＿＃とインダクタＬ１＿＃の間の寄生抵抗を下げることができる。
　図５は、比較技術に係るプリント基板３００Ｒの配線パターンを示す図である。図中、丸で示すのはビアホールである。プリント基板３００には、複数のパターン配線（プリント配線）ＰＴＮ１＿１～ＰＴＮ１＿３，ＰＴＮ＿２，ＰＴＮ３＿１～ＰＴＮ３＿３,ＰＴＮ４が形成される。第１パターン配線ＰＴＮ１＿１～ＰＴＮ１＿３は、図１の入力ライン２０２＿１～２０２＿３に対応している。パワーモジュール２２０＿＃（＃＝１，２…Ｎ）の入力ピンＶＩＮは、対応する第１パターン配線ＰＴＮ１＿＃のパッドと接続される。
　第２パターン配線ＰＴＮ２は、グランドプレーンであり、インピーダンスを極力小さくするために、全フェーズ共通で形成されている。パワーモジュール２２０＿＃（＃＝１，２…Ｎ）の接地ピンＰＧＮＤは、対応するパターン配線ＰＴＮ２のパッドと接続される。
　第１パターン配線ＰＴＮ１＿＃と第２パターン配線ＰＴＮ２の間には、入力キャパシタＣｉ＿＃が設けられる。入力キャパシタＣｉ＿＃は、ＭＬＣＣ（多層セラミックコンデンサ）や電解コンデンサであり、あるいはそれらの組み合わせでありうる。
　第３パターン配線ＰＴＮ３＿１～ＰＴＮ３＿３は、図１においてパワーモジュール２２０のＳＷピンとインダクタＬ１の一端を結ぶ配線である。パワーモジュール２２０＿＃（＃＝１，２…Ｎ）のＳＷピンＳＷは、対応する第３パターン配線ＰＴＮ３＿＃のパッドと接続される。またインダクタＬ１＿＃（＃＝１，２…Ｎ）の電極Ｅ１は、対応する第３パターン配線ＰＴＮ３＿＃のパッドと接続される。
　第４パターン配線ＰＴＮ４は、図１における出力ライン２０４に対応する。インダクタＬ１＿＃（＃＝１，２…Ｎ）の電極Ｅ２は、対応する第４パターン配線ＰＴＮ４のパッドと接続される。第４パターン配線ＰＴＮ４とグランドプレーンの間には、図１の出力キャパシタＣｏ（図５において不図示）が接続される
　第１パターン配線ＰＴＮ１～第４パターン配線ＰＴＮ４は、大電流が流れるため、インピーダンスをなるべく小さくする必要がある。したがってこれらのパターン配線ＰＴＮ１～ＰＴＮ４はそれぞれが多層配線を形成しており、図５に図示しない別の配線層の配線と、ビアホールを介して接続されている。
　以上が比較技術に係る部品レイアウトである。続いて、実施の形態に係るレイアウトを説明する。本実施の形態では、Ｎ個のパワーモジュール２２０の少なくともひとつをプリント基板３００の主実装面ＳＡと反対側の副実装面ＳＢに実装することとした。以下、いくつかの実施例を説明する。
（実施例１－１）
　図６（ａ）、（ｂ）は、実施例１－１に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ａのレイアウト図である。図６（ａ）は斜視図を、図６（ｂ）は断面図を示す。実施例１－１では、すべてのパワーモジュール２２０＿１～２２０＿３が、副実装面ＳＢに実装されている。入力キャパシタＣｉ＿＃は、パワーモジュール２２０＿＃のＶＩＮピンの直近に接続することが好ましい。そこで実施例１－１では、入力キャパシタＣｉ＿＃も副実装面ＳＢに実装される。
　図７は、実施例１－１に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ａの配線パターンを示す図である。図７において、主実装面ＳＡ側に実装される部品は破線で示し、副実装面ＳＢ側に実装される部品は二点鎖線で示す。パターン配線ＰＴＮ１～ＰＴＮ４の機能は、図５と同様である。またパターン配線ＰＴＮ１～ＰＴＮ４は多層配線であり、主実装面ＳＡ、副実装面ＳＢの両面（および中間の配線層）にオーバーラップして形成され、それらは互いにビアホールで電気的に接続されている。
　以上が実施例１－１に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ａの構成である。副実装面ＳＢをパワーモジュール２２０の実装に利用することで、主実装面ＳＡあるいは副実装面ＳＢにスペース的な余裕が生ずる。このことによる利点を説明する。
　図８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ａを副実装面ＳＢ側からみた斜視図である。ＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ａは、ヒートシンク２４０を備える。ヒートシンク２４０は、複数のパワーモジュール２２０＿１～２２０＿３それぞれの上面と共通して接している。副実装面ＳＢ側には、パワーモジュール２２０＿１～２２０＿Ｎの周囲に、パワーモジュール２２０より背の高い部品は存在しないため、大きなヒートシンク２４０を設けることができ、冷却効率を高めることができる。
　ヒートシンクの具体的な構成例を説明する。図９（ａ）、（ｂ）は、第１構成例に係るヒートシンク２４０Ａの断面図である。図９（ａ）は、実施例１－１にヒートシンク２４０Ａを適用した様子を示し、図９（ｂ）は、図４の比較技術に同じヒートシンク２４０Ａを適用した様子を示す。
　ヒートシンク２４０Ａは、放熱部分２４２とコンタクト部分２４４を有する。放熱部分２４２には開口が設けられており、この開口にコンタクト部分２４４が嵌め込まれている。コンタクト部分２４４は、冷却対象のパワーモジュール２２０と接触する。
　実施例１－１と比較技術を対比する。図９（ｂ）に示すように、パワーモジュール２２０が主実装面ＳＡに実装される比較技術では、パワーモジュール２２０の周辺に、背の高い部品２２１（たとえばインダクタ）が存在する。したがって放熱部分２４２をプリント基板表面に近づけることが難しくなり、コンタクト部分２４４のＺ方向の高さが高くなる。これは熱抵抗の増加の要因となり、すなわち冷却性能の低下を意味する。
　これに対してパワーモジュール２２０が副実装面ＳＢに実装される実施例１－１では、図９（ａ）に示すように、パワーモジュール２２０の周辺に、背の高い部品が存在しないため、放熱部分２４２をプリント基板表面に近づけることができる。これにより、コンタクト部分２４４のＺ方向の高さを低くできる。これにより熱抵抗を下げ、冷却性能の改善できる。
　図１０（ａ）、（ｂ）は、第２構成例に係るヒートシンク２４０Ｂの断面図である。ヒートシンク２４０Ｂは、一枚の放熱板２４６で構成され、絞り加工により凸部２４８が設けられ、放熱板２４６は凸部２４８において、パワーモジュール２２０の表面と接触する。
　実施例１－１と比較技術を対比する。図１０（ｂ）に示すように比較技術では、パワーモジュール２２０の周辺に、背の高い部品２２１（たとえばインダクタ）が存在する。凸部２４８が部品２２１と干渉するため、比較技術では、第２構成例を採用することが難しい。
　これに対してパワーモジュール２２０が副実装面ＳＢに実装される実施例１－１では、パワーモジュール２２０の周辺に、ヒートシンク２４０Ｂの凸部２４８と干渉する部品が存在しない。したがって、ヒートシンク２４０Ｂの設計の自由度が高まり、第２構成例に係るヒートシンク２４０Ｂを採用できる。
　図１０のヒートシンク２４０Ｂは、図９のヒートシンク２４０Ａと比較して構造が簡素化されているため、コストを下げることができる。また開口が不要であることから、電磁ノイズの遮蔽性能が高く、ＥＭＣ（Electro Magnetic Compatibility）を改善できる。
（実施例１－２）
　実施例１－２では、Ｎ＝４のＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ｂについて説明する。図１１（ａ）、（ｂ）は、実施例１－２に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ｂのレイアウト図である。図１１（ａ）は斜視図を、図１１（ｂ）は断面図を示す。実施例１－２では、Ｎ個のパワーモジュール２２０＿１～２２０＿Ｎは、主実装面ＳＡと副実装面ＳＢに交互に実装される。具体的には奇数番目のパワーモジュール２２０＿＃（＃＝１，３，…）は、副実装面ＳＢに実装され、偶数番目のパワーモジュール２２０＿＊（＊＝２，４，…）は、主実装面ＳＡに実装される。もちろん逆であってもよい。
　図１２は、実施例１－２に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ｂの配線パターンを示す図である。図１２において、主実装面ＳＡ側に実装される部品は破線で示し、副実装面ＳＢ側に実装される部品は二点鎖線で示す。パターン配線ＰＴＮ１～ＰＴＮ４の機能は、上述した通りである。またパターン配線ＰＴＮ１～ＰＴＮ４は多層配線であり、主実装面ＳＡ、副実装面ＳＢの両面（および中間の配線層）にオーバーラップして形成され、それらは互いにビアホールで電気的に接続されている。
　実施例１－２において、Ｎ個のパワーモジュールは、１番目と２番目、３番目と４番目、…とペアをなしている。そしてペアをなす２個のパワーモジュール２２０＿ｉ，２２０＿ｊは、共通の入力ライン（すなわち共通の第１パターン配線ＰＴＮ１＿ｉ，ｊ）と接続される。
　実施例１－１あるいは比較技術のように、すべてのパワーモジュール２２０を同一実装面に実装すると、パワーモジュール２２０ごとに、第１パターン配線ＰＴＮ１を形成する必要がある。これに対して、実施例１－２のように、主実装面ＳＡと副実装面ＳＢに交互にパワーモジュール２２０を実装することで、ＶＩＮ端子同士が隣接することになるため、入力ラインを共通化できるという利点がある。
　加えて、入力ライン（第１パターン配線ＰＴＮ１＿ｉ，ｊ）が共通化されると、入力キャパシタＣｉ＿ｉ，ｊも共通化できるという利点がある。すなわち、主実装面ＳＡ側の入力キャパシタＣｉ＿ｉ，ｊは、パワーモジュール２２０＿ｉの入力キャパシタとして機能すると同時に、副実装面ＳＢ側のパワーモジュール２２０＿ｊの入力キャパシタとしても機能するため、入力キャパシタの効果を倍増することができる。あるいは、同じ入力キャパシタの効果を得るために必要なキャパシタの個数を減らすことができ、コストを削減できる。
（実施例１－３）
　図１３（ａ）、（ｂ）は、実施例１－３に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ｄのレイアウト図である。実施例１－３は、実施例１－２のインダクタのチップサイズを小さくしたものである。インダクタＬ１に流れる電流が小さいアプリケーションでは、許容電流が小さい、すなわちチップサイズが小さい部品を選定でき、専有面積を小さくできる。
（実施例１－４）
　図１４（ａ）、（ｂ）は、実施例１－４に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ｇのレイアウト図である。実施例１－４は、実施例１－３から、インダクタのレイアウトを変更したものであり、具体的には、各インダクタＬ１＿ｉは、それと対応するパワーモジュール２２０＿ｉと同一面に実装される。これにより対応するインダクタＬ１＿ｉとパワーモジュール２２０＿ｉを低インピーダンスで接続できる。
　より好ましくは、インダクタＬ１＿１とＬ１＿２のペアは、プリント基板３００Ｇの両面ＳＡ，ＳＢにオーバーラップして実装される。またインダクタＬ１＿３とＬ１＿４のペアは、プリント基板３００Ｇの両面ＳＡ，ＳＢにオーバーラップして実装される。これにより、隣接するインダクタの間隔を大きくすることができ、図１３（ａ）、（ｂ）のレイアウトに比べて熱的な集中を緩和できる。
（第２の実施の形態）
　実施例１－３において説明したように、インダクタＬ１に流れるコイル電流が小さいアプリケーションでは、チップサイズを小さくすることができる。しかしながら、インダクタＬ１に流れるコイル電流が大きいアプリケーションでは、許容電流が大きな、したがってチップサイズの大きな部品を選定せざるをえず、ＤＣ／ＤＣコンバータの占有サイズが、インダクタのチップサイズによって制約を受けることとなる。第２の実施の形態では、コイル電流が大きなアプリケーションにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータの占有サイズを小さくする技術を説明する。
　図１５は、第２の実施の形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ｃの等価回路図である。ＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ｃにおいて、インダクタＬ１＿＃（＃＝１，２…Ｎ）はそれぞれ、インダクタンス値が等しく、チップサイズが同一である２個のインダクタチップＬ１＿＃ａ、Ｌ１＿＃ｂの並列接続で構成される。
　２並列の場合のインダクタチップのインダクタンス値は、単一のインダクタチップの場合の１／２倍となる。一方、２並列の場合に、インダクタチップに流れる電流量は、単一のインダクタチップの場合の１／２倍となる。第２の実施の形態では、チップ当たりの電流量を減らすことで、電流容量の小さい、したがってパッケージサイズの小さいインダクタチップを選定することができる。たとえば、単一のインダクタチップの場合に１０ｍｍ角のインダクタチップを採用する場合、第２の実施の形態の技術思想を導入して、２並列とすることにより、６ｍｍ角のインダクタチップを採用することができる。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ２００を搭載した製品を量産する際には、チップ部品の入手性を考慮する必要がある。特に、長い期間にわたり大量に製造、販売される製品では、チップ部品が長期間にわたり安定的に供給される必要がある。現在、チップ部品の小型化が進められており、小さいサイズのインダクタチップのラインナップが増えている代わりに、大きなサイズのチップ部品の入手性が悪くなっている。この観点において、従来において大きなチップサイズのインダクタを、チップサイズの小さい複数のインダクタチップの並列接続に置換することとで、入手性の問題を解決することができる。
（実施例２－１）
　図１６（ａ）、（ｂ）は、実施例２－１に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ｃのレイアウト図である。図１６（ａ）は斜視図を、図１６（ｂ）は断面図を示す。
　電気的に並列に接続される２個のインダクタチップＬ１＿＃ａ、Ｌ１＿＃ｂは、プリント基板３００Ｃの主実装面ＳＡと副実装面ＳＢに、互いにオーバーラップして実装される。
　実施例２－１では、Ｎ個のパワーモジュール２２０＿１～２２０＿Ｎは、第１の実施の形態の実施例１－２と同様に、主実装面ＳＡと副実装面ＳＢに交互に実装される。
　図１７は、実施例２－１に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ｃの配線パターンを示す図である。ＤＣ／ＤＣコンバータの占有領域のＸ方向の長さ（全幅）Ｗは、インダクタチップの横幅ｗによって支配的に規定され、具体的には、Ｗ＝ｗ×Ｎ＋ｓ×（Ｎ－１）となる。ｓは、インダクタチップのｘ方向の間隔である。たとえば１０ｍｍ角のインダクタチップを、６ｍｍ角のインダクタチップに置き換えたとすれば、Ｎ＝４の場合で、ＤＣ／ＤＣコンバータの占有領域の全幅を、おおよそ４ｍｍ×４＝１６ｍｍ程度、小さくすることができる。
　加えて実施例２－１によれば、実施例１－２と同じ効果を得ることができる。すなわち、隣接する２フェーズで入力ラインを共通化でき、また入力キャパシタＣｉ＿ｉ，ｊも共通化できる。
（実施例２－２）
　図１８（ａ）、（ｂ）は、実施例２－２に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ｅのレイアウト図である。図１８（ａ）は斜視図を、図１８（ｂ）は断面図を示す。実施例２－２は、複数のパワーモジュール２２０＿１～２２０＿４が副実装面ＳＢに実装される点において、図６の実施例１－１と共通する。図１８では、入力キャパシタＣｉは省略するが、実施例１－１と同様に、副実装面ＳＢに実装すればよい。
　実施例２－２によれば、実施例２－１と同様に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ｅの専有面積を小さくできる。
（実施例２－３）
　図１９（ａ）、（ｂ）は、実施例２－３に係るＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ｆのレイアウト図である。図１９（ａ）は斜視図を、図１９（ｂ）は断面図を示す。実施例２－３では、複数のパワーモジュール２２０＿１～２２０＿４はすべて主実装面ＳＡ側に実装される。
　実施例２－３によれば、実施例２－１、実施例２－２と同様に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００Ｆの専有面積を小さくできる。
（変形例２－１）
　実施例２－１～２－３において、フェーズごとのインダクタＬ１を、２個のインダクタチップの並列接続としたが、チップの個数は２に限定されず、３個以上としてもよい。
（実装技術）
　続いてパワーモジュール２２０の実装技術を説明する。図１を参照する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２００において、入力ライン２０２のインダクタ成分や抵抗成分は極力小さいことが望ましい。またＰＧＮＤピンについても、なるべく小さなインピーダンスで接地されることが望ましい。図５や図７に示したように、第１パターン配線ＰＴＮ１には、ＶＩＮピンを半田付けするためのパッド（ランド）が形成され、第２パターン配線ＰＴＮ２には、ＰＧＮＤピンを半田付けするためのパッド（ランド）が形成される。パターン配線ＰＴＮ１，ＰＴＮ２のインピーダンスを下げるために、多層配線が採用され、ビアホールが多数設けられるが、インピーダンスを可能な限り下げるためには、パッド（ランド）の内側に、ビアホールを形成することが要求される。このようなビアホールを、パッド内ビアと称する。
　図５の比較技術では、パワーモジュール２２０が主実装面にのみ実装されるため、パッド内ビアの形成に格別の困難性はない。ところが、実施例１－１，１－２，１－３，２－１，２－２では、パワーモジュール２２０が副実装面に実装されるため、副実装面にパッド内ビアを形成する必要がある。コストを無視すれば、副実装面にパッド内ビアを形成することは不可能ではないが、コストを考慮した場合、従来の表面実装では、副実装面にパッド内ビアを設けることは容易ではない。そこで以下では、副実装面にパッド内ビアを形成可能な表面実装技術について説明する。
　はじめに、副実装面にパッド内ビアを設けた場合の問題点を、図２０～図２３を参照して説明する。
　電子機器は、プリント基板と、プリント基板上に実装される電子部品を備える。近年では、チップインダクタ、チップ抵抗、チップコンデンサ、トランジスタなどの表面実装型の部品（ＳＭＤ：Surface Mount Device）が主流となっている。
　図２０（ａ）～（ｅ）および図２１（ａ）～（ｅ）は、電子機器の組み立て工程を説明する断面図である。図２０（ａ）には、部品が実装される前のプリント基板１０が示される。プリント基板１０の第１面（先行実装面）Ｓ１および第２面Ｓ２（後行実装面）には、プリント配線（不図示）や、パッド（ランド）１２，１４が形成されている。パッド１２，１４は、部品の電極と対応する箇所に配置され、パッド１２，１４以外の部分は、レジスト１１によって覆われている。
　図２０（ｂ）に示すように、第１面Ｓ１の上に、スクリーン（メタルマスクあるいは半田マスクとも称する）２０が載置される。スクリーン２０には、第１面Ｓ１側のパッド１２とオーバーラップする箇所に開口２２が設けられる。続いて図２０（ｃ）に示すように、スクリーン２０の上からクリーム半田（半田ペースト）３０が塗布される。図２０（ｄ）に示すようにスクリーン２０を取り外すと、パッド１２の上にのみクリーム半田３２が残留する。
　続いて図２０（ｅ）に示すように、マウンタによって第１面Ｓ１に部品４０がマウントされる。部品４０の電極Ｅ１，Ｅ２と、パッド１２の間には、クリーム半田３２が挟まれている。この状態でリフロー処理が行われ、部品４０と基板１０とが電気的、機械的に接続される。
　続いて、第２面Ｓ２への部品実装を説明する。図２１（ａ）に示すようにプリント基板１０は、第２面Ｓ２が上側となるように反転される。続いて図２１（ｂ）に示すように第２面Ｓ２の上にスクリーン５０が載置される。スクリーン５０には、第２面Ｓ２側のパッド１４とオーバーラップする箇所に開口５２が設けられる。続いて図２１（ｃ）に示すように、スクリーン５０の上からクリーム半田６０が塗布される。図２１（ｄ）に示すようにスクリーン５０を取り外すと、パッド１４の上にのみクリーム半田６２が残留する。
　続いて図２１（ｅ）に示すように、マウンタによって第２面Ｓ２に部品７０がマウントされる。部品７０の電極Ｅ１，Ｅ２と、パッド１４の間には、クリーム半田６２が挟まれている。この状態でリフロー処理が行われ、部品７０と基板１０とが電気的、機械的に接続される。以上が表面実装の説明である。
　本発明者は表面実装について検討した結果、以下の課題を認識するに至った。プリント基板１０は、複数の配線層を含み、異なる配線層の間はビアを介して接続される。ビアは、通常、パッドの位置を避けて配置されるが、放熱性を高めたり、寄生インピーダンスを削減したい場合には、パッド内に配置される場合もある。パッド内に配置されるビアを、パッド内ビアと称する。
　従来の表面実装では、先行実装面である第１面Ｓ１にパッド内ビアを形成することが困難であった。図２２（ａ）～（ｅ）は、第１面Ｓ１への部品実装を説明する図であり、図２３（ａ）～（ｅ）は、第２面Ｓ２への部品実装を説明する図である。
　図２２（ａ）には、部品が実装される前のプリント基板１０Ａが示される。プリント基板１０Ａの第１面（先行実装面）Ｓ１には、パッド（ランド）１６およびパッド内ビア１７が形成される。
　第１面Ｓ１の上にスクリーン２０が載置され（図２２（ｂ））、続いてスクリーン２０の上からクリーム半田３０が塗布される（図２２（ｃ））。そしてスクリーン２０を取り外すと、パッド１６の上にクリーム半田３２が残留する（図２２（ｄ））。
　続いて、マウンタによって第１面Ｓ１に部品４０Ａがマウントされる（図２２（ｅ））。部品４０Ａは裏面電極Ｅ３を有し、裏面電極Ｅ３とパッド１６の間には、クリーム半田３２が挟まれている。この状態でリフロー処理が行われ、部品４０Ａと基板１０とが電気的、機械的に接続される。この工程においてクリーム半田３２の一部は、パッド内ビア１７（スルーホール）を貫通し、第２面Ｓ２側から漏れ出る。この半田の漏れ３４は、以下で説明するように実装不良を引き起こす。
　図２３（ａ）～（ｅ）を参照して第２面Ｓ２への部品実装を説明する。図２３（ａ）に示すようにプリント基板１０Ａは、第２面Ｓ２が上側となるように反転される。続いて図２３（ｂ）に示すように第２面Ｓ２の上にスクリーン５０が載置される。スクリーン５０は、パッド１４とオーバーラップする箇所に開口５２を有する。
　そして図２３（ｃ）に示すようにスクリーン５０の上からクリーム半田６０が塗布される。図２３（ｄ）は、スクリーン５０を取り外した状態を示す。クリーム半田６２は、パッド１４以外の意図しない領域に塗布されている。この状態で第２面Ｓ２に部品７０をマウントし、リフロー処理にかけると、隣接するパッド１４同士がクリーム半田６２によってショートするなどの不良が生ずるおそれがある。
　以上が従来の表面実装の問題点である。先行実装面にパッド内ビアを形成したい場合、第２面の実装に、スクリーン印刷を用いず、ニードルディスペンサによって、パッド１４の上に選択的にクリーム半田を塗布する方法が考えられる。この方法によれば、第１面Ｓ１へのクリーム半田３０の影響を受けずに、第２面Ｓ２に部品を実装できる。しかしながら、ニードルディスペンサを用いたクリーム半田の塗布は、スクリーン印刷によるそれに比べてスループットが大幅に低下するため、第２面Ｓ２の部品点数が多い場合には採用できない。
　別のアプローチとして、プリント基板１０Ａの製造工程において、予めビアホールの内部を金属あるいは樹脂で充填して穴を塞ぐという対策が考えられる。この対策によれば、図２２（ｅ）の工程において、第２面Ｓ２側へのクリーム半田３０の漏れを防止できる。しかしながらこの解決方法では、プリント基板１０Ａの製造工程が増えるため、プリント基板１０Ａのコストが高くなる。
　以下では、図２４および図２５を参照して、上述の問題を解決することができる実装技術を説明する。
　図２４（ａ）～（ｅ）および図２５（ａ）～（ｅ）は、実施の形態に係る電子機器の製造方法を説明する図である。図２４（ａ）～（ｅ）および図２５（ａ）～（ｅ）には、表面実装による組み立て工程が示される。
　図２４（ａ）～（ｅ）を参照して、第１面Ｓ１への部品実装を説明する。第１面Ｓ１への実装については、以下で説明するように図２２と実質的に同様である。
　図２４（ａ）には、部品が実装される前のプリント基板１０Ｂが示される。プリント基板１０Ｂの第１面（先行実装面）Ｓ１には、いくつかのパッド（ランド）１２，１６が形成される。パッド１６には、パッド内ビア１７が形成される。プリント基板１０Ｂ第２面（後行実装面）Ｓ２にも同様に、いくつかのパッド１４，１８が形成される。パッド１８には、パッド内ビア１９が形成される。
　図２４（ｂ）に示すように、第１面Ｓ１の上にスクリーン２０が載置される。スクリーン２０には、パッド１２，１６に対応する箇所に、開口２２，２４が設けられる。続いてスクリーン２０の上からクリーム半田３０が塗布される（図２４（ｃ））。
　そしてスクリーン２０を取り外すと、パッド１２，１６の上にクリーム半田３２が残留する（図２４（ｄ））。
　続いて、マウンタによって第１面Ｓ１に部品４０，４０Ａがマウントされる（図２４（ｅ））。部品４０の電極Ｅ１，Ｅ２と、パッド１２の間には、クリーム半田３２が挟まれている。部品４０Ａは裏面電極Ｅ３を有し、裏面電極Ｅ３とパッド１６の間には、クリーム半田３２が挟まれている。この状態でリフロー処理が行われ、部品４０Ａと基板１０とが電気的、機械的に接続される。
　この工程においてクリーム半田３２の一部は、パッド内ビア１７（スルーホール）を貫通し、第２面Ｓ２側から漏れ出る。
　続いて図２５（ａ）～（ｅ）を参照して第２面Ｓ２への部品実装を説明する。図２５（ａ）に示すようにプリント基板１０Ｂは、第２面Ｓ２が上側となるように反転される。続いて図２５（ｂ）に示すように、第２面Ｓ２の上に、スクリーン５０Ｂが載置される。
　本実施の形態において、スクリーン５０Ｂは、パッド１４とオーバーラップする箇所に開口５２を有する。それに加えてスクリーン５０Ｂには、パッド内ビア１９とオーバーラップする箇所に、凹部５６が設けられている。この凹部５６によって、スクリーン５０Ｂが半田の漏れ３４と干渉しないようになっており、スクリーン５０Ｂを第２面Ｓ２に密着させることが可能となる。
　図２５（ｄ）は、スクリーン５０Ｂを取り外した状態を示す。クリーム半田６２は、パッド１４、１８の上にのみ塗布されており、余計なはみ出しが抑えられている。
　続いて図２５（ｅ）のように、第２面Ｓ２に部品７０，７０Ａがマウントされ、リフロー処理にかけられる。これにより部品７０に関して、電極Ｅ１，Ｅ２がパッド１４と電気的、機械的に接続される。また部品７０Ａに関しても、裏面電極Ｅ３とパッド１８とが電気的、機械的に接続され、半導体装置１００が組み立てられる。
　以上が実施の形態に係る半導体装置の製造方法である。
　このように、本実施の形態によれば、第２面Ｓ２にクリーム半田を塗布する際に用いるスクリーン５０に、半田の漏れ３４との干渉を避けるための凹部５６を設けることとした。これにより、半田の漏れ３４によるスクリーン５０Ｂの位置ズレを防止でき、またスクリーン５０Ｂと第２面Ｓ２の間のギャップにクリーム半田６０が侵入するのを防止できる。
　なお第２面Ｓ２に部品７０Ａを実装する際に、パッド内ビア１９から第１面Ｓ１側にも、半田の漏れ６４が生じうるが、第１面Ｓ１側の部品の実装は完了しているため、悪影響はない。
　以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
　本発明は、電源装置に関する。
　１０　プリント基板
　１２，１４，１６　パッド
　１７　パッド内ビア
　１８　パッド
　１９　パッド内ビア
　Ｓ１　第１面
　Ｓ２　第２面
　２０　スクリーン
　２２　開口
　３０　クリーム半田
　３２　クリーム半田
　３４　半田の漏れ
　４０　部品
　Ｅ１，Ｅ２　電極
　Ｅ３　裏面電極
　５０　スクリーン
　５２，５４　開口
　５６　凹部
　６０　クリーム半田
　７０　部品
　１００　半導体装置
　２００　ＤＣ／ＤＣコンバータ
　２０２　入力ライン
　２０４　出力ライン
　２１０　コントローラ
　２２０　パワーモジュール
　Ｍ１　ハイサイドトランジスタ
　Ｍ２　ローサイドトランジスタ
　Ｌ１　インダクタ
　Ｃｉ　入力キャパシタ
　Ｃｏ　出力キャパシタ
　２２２　ハイサイドドライバ
　２２４　ローサイドドライバ
　２２６　ロジック回路
　２４０　ヒートシンク
　３００　プリント基板
　ＳＡ　主実装面
　ＳＢ　副実装面
　ＰＴＮ１　第１パターン配線
　ＰＴＮ２　第２パターン配線
　ＰＴＮ３　第３パターン配線
　ＰＴＮ４　第４パターン配線

Claims (7)

  1. 　直流入力電圧が供給される入力ラインと、
    　負荷が接続される出力ラインと、
    　Ｎフェーズに対応づけられたＮ個のインダクタであって、それぞれの一端が前記出力ラインと接続されるＮ個のインダクタと、
    　Ｎフェーズに対応づけられたＮ個のパワーモジュールであって、それぞれが対応するインダクタの他端と接続されるスイッチングピンを有する、Ｎ個のパワーモジュールと、
    　を備え、
    　前記Ｎ個のインダクタはそれぞれ、電気的に並列に接続される複数のインダクタチップを含み、前記複数のインダクタチップは、プリント基板の主実装面およびそれと反対側の副実装面に分けて実装されることを特徴とする電源装置。
  2. 　前記複数のインダクタチップは２個であり、２個のインダクタチップは、前記主実装面と前記副実装面のオーバーラップする箇所に実装されることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
  3. 　前記Ｎ個のパワーモジュールの少なくともひとつは前記副実装面に実装されることを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
  4. 　前記Ｎ個のインダクタは、第１方向に並べて配置され、
    　ｉ番目（ｉ＝１～Ｎ）のパワーモジュールは、対応するｉ番目のインダクタと第１方向と直交する第２方向に隣接して配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電源装置。
  5. 　前記Ｎ個のパワーモジュールはすべて、前記副実装面に実装されることを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
  6. 　前記Ｎ個のパワーモジュールは、前記主実装面と前記副実装面に交互に実装されることを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
  7. 　前記Ｎ個のパワーモジュールは、１番目と２番目、３番目と４番目、・・・とペアをなし、ペアをなす２個のパワーモジュールは、共通の入力ラインと接続されることを特徴とする請求項６に記載の電源装置。
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