WO2021029321A1 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2021029321A1
WO2021029321A1 PCT/JP2020/030189 JP2020030189W WO2021029321A1 WO 2021029321 A1 WO2021029321 A1 WO 2021029321A1 JP 2020030189 W JP2020030189 W JP 2020030189W WO 2021029321 A1 WO2021029321 A1 WO 2021029321A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power
switch
semiconductor device
power supply
terminal
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/030189
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
青木 啓
伸輔 ▲高▼木元
中山 昌昭
Original Assignee
ローム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ローム株式会社 filed Critical ローム株式会社
Priority to DE112020003807.6T priority Critical patent/DE112020003807T5/de
Priority to US17/633,680 priority patent/US20220319965A1/en
Priority to JP2021539248A priority patent/JPWO2021029321A1/ja
Publication of WO2021029321A1 publication Critical patent/WO2021029321A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49541Geometry of the lead-frame
    • H01L23/49562Geometry of the lead-frame for devices being provided for in H01L29/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49517Additional leads
    • H01L23/49531Additional leads the additional leads being a wiring board
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49541Geometry of the lead-frame
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49568Lead-frames or other flat leads specifically adapted to facilitate heat dissipation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49575Assemblies of semiconductor devices on lead frames
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49589Capacitor integral with or on the leadframe
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4801Structure
    • H01L2224/48011Length
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/4911Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
    • H01L2224/49113Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting different bonding areas on the semiconductor or solid-state body to a common bonding area outside the body, e.g. converging wires
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/4912Layout
    • H01L2224/49171Fan-out arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/30101Resistance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/30105Capacitance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/30107Inductance
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load

Definitions

  • the invention disclosed in the present specification relates to a semiconductor device.
  • Patent Document 1 Conventionally, various proposals have been made regarding the pin arrangement of semiconductor devices (see, for example, Patent Document 1).
  • the invention disclosed in the present specification aims to provide a semiconductor device capable of optimizing a PCB layout in view of the above problems found by the inventors of the present application.
  • the semiconductor device disclosed in the present specification includes a first side, a second side parallel to the first side, a third side orthogonal to the first side and the second side, and the third side.
  • a rectangular package in a plan view having the first side and the fourth side orthogonal to the second side in parallel with; the power provided on the first side, the third side, or the fourth side.
  • the upper switch, the lower switch, and the switch output terminal are each provided for each of a plurality of channels (second configuration). Good.
  • the switch output terminals provided for each of the plurality of channels are arranged symmetrically between at least two channels (third configuration). It is good to do.
  • the power power supply terminal and the power grounding terminal may each have a configuration (fourth configuration) provided for each of the plurality of channels.
  • the power power supply terminals provided for each of the plurality of channels are arranged symmetrically between at least two channels (fifth configuration). It is good to do.
  • the power ground terminals provided for each of the plurality of channels are arranged symmetrically between at least two channels (sixth configuration). Configuration) is recommended.
  • At least one of the power power supply terminal and the power grounding terminal may be configured to be shared by the plurality of channels (seventh configuration). ..
  • the semiconductor device having the above-mentioned first to seventh configurations may have a configuration (eighth configuration) further having a heat radiating pad exposed on the top surface of the package.
  • the thermal resistance from the semiconductor chip sealed in the package to the top surface is the thermal resistance from the semiconductor chip to the bottom surface of the package. It is preferable to use a smaller configuration (9th configuration).
  • the upper switch and the lower switch are unevenly distributed closer to the second side in a plan view (tenth configuration). It is good to set it to.
  • the upper switch and the lower switch have a second side orthogonal to the extending first direction of the first side and the second side in a plan view. It is preferable to use a configuration (11th configuration) arranged in columns along the direction.
  • the lower switch may have a configuration (12th configuration) in which the element size is larger than that of the upper switch.
  • the power power supply terminal and the power power supply terminal are both provided on the third side or the fourth side, and the power grounding terminal is provided. May have a configuration (13th configuration) arranged on the second side side of the power power supply terminal.
  • the semiconductor device having any of the first to thirteenth configurations drives the upper switch and the lower switch so that the output current supplied to the load from the switch output terminal matches a predetermined target value. It is preferable to have a configuration (14th configuration) having an output feedback control unit.
  • the output feedback control unit may be configured to perform output feedback control of the bottom detection on-time fixed method (15th configuration).
  • the module disclosed in the present specification has a structure including a printed circuit board, a semiconductor device having the above-mentioned first to fifteenth configurations, and a load receiving an output current from the semiconductor device. (16th configuration).
  • the semiconductor device is mounted on the first main surface of the printed circuit board, and is connected to the power power supply line connected to the power power supply terminal and the power grounding line.
  • the power grounding line and the switch output line connected to the switch output terminal may have a configuration (17th configuration) laid on the second main surface of the printed circuit board.
  • the main trunk portions of the power power supply line and the power grounding line are arranged in parallel along the first direction in which the first side and the second side extend in a plan view. It is preferable to use the laid structure (18th structure).
  • the module having the 18th configuration it is preferable to have a configuration (19th configuration) in which a plurality of the semiconductor devices are mounted along the first direction on the first main surface.
  • At least one of the power power supply line and the grounding line is laid so as to overlap the semiconductor device in a plan view (20th). Configuration) is recommended.
  • a bypass capacitor is connected between the power power supply line and the power grounding line on the second main surface (21st). Configuration) is recommended.
  • the bypass capacitor may be mounted so as to overlap the semiconductor device in a plan view (22nd configuration).
  • the bypass capacitor is mounted at a position where the closed loop formed together with the upper switch and the lower switch is minimized (the 23rd configuration). It is good to do.
  • the power power supply terminal, the switch output terminal, the power grounding terminal provided for each of the plurality of channels, and discrete components externally attached to these, and the discrete parts. May be configured to be symmetrically arranged between at least two channels (24th configuration).
  • the module having any of the 16th to 24th configurations may have a configuration (25th configuration) further including a heat sink mounted on the semiconductor device.
  • the module having the 16th configuration at least a part of the semiconductor device and the discrete components externally attached to the semiconductor device is mounted on the same surface of the printed circuit board (26th configuration). ) May be used.
  • the module having the 26th configuration further has a heat sink commonly mounted on both the semiconductor device and the discrete component mounted on the same surface of the printed circuit board (27th configuration). It may be.
  • the module having any of the 16th to 27th configurations may have a configuration (28th configuration) further including a booster circuit that generates a boost voltage from the battery voltage and supplies the boost voltage to the power power supply terminal.
  • the load may be a light emitting diode configuration (29th configuration).
  • the figure which shows the application example of the LED driver IC (2ch) The figure which shows the application example of the LED driver IC (3ch)
  • the figure which shows the circuit structure of the LED driver IC The figure which shows the output feedback control of the bottom detection on time fixed type
  • the figure for evaluating the power loss of the LED driver IC Three views showing the package of the LED driver IC Perspective view showing the package of the LED driver IC Perspective view showing an example of a heat sink attached to an LED driver IC
  • the figure for evaluating the thermal resistance of the LED driver IC The figure which shows the pin arrangement (1st example) of the LED driver IC (2ch)
  • the figure which shows the pin arrangement (2nd example) of the LED driver IC (2ch) The figure which shows the pin arrangement (1st example) of the LED driver IC (3ch)
  • the figure which shows the pin arrangement (2nd example) of the LED driver IC (3ch) The figure which shows the internal structure of the LED driver IC (2ch) shown in FIG.
  • FIG. 10A The figure which shows the internal structure of the LED driver IC (3ch) shown in FIG. 11A.
  • the figure which shows the PCB layout of the LED driver IC (3ch) The figure which shows the closed loop formation of a bypass capacitor
  • the figure which shows the 1st modification of pin arrangement The figure which shows the 2nd modification of the pin arrangement
  • the figure which shows the 3rd modification of the pin arrangement The figure which shows the 4th modification of pin arrangement Diagram showing a modified example of the PCB layout
  • the figure which shows the adoption example of QFP The figure which shows the PCB layout which mounted the LED driver IC (3ch) and discrete parts on the same surface.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an LED lamp module to which a 2-channel LED driver IC is applied.
  • the LED lamp module X of this configuration example includes a 2-channel LED driver IC 1a, a booster circuit 2, an MCU [micro control unit] 3, a light emitting capacitor LED 1 and an LED 2 (in this figure, a plurality of light emitting diode elements are connected in series. It has a connected LED string) and various discrete components (capacitors C1 and C2, capacitors C11 to C13, capacitors C21 to C23, inductors L1 and L2, resistors R1 and R2, and sense resistors Rs1 and Rs2).
  • the LED driver IC1a is a semiconductor device that lowers the boost voltage Vbst to supply power to the light emitting diodes LEDs 1 and 2.
  • the LED driver IC1a has a plurality of external terminals (VIN pin, VREG5 pin, GND pin, TON pin, SO pin, CSB pin, SCK pin, SI) as a means for establishing an electrical connection with the outside of the IC. It has pins, PVIN1 pins, BOOT1 pins, SW1 pins, PGND1 pins, SNSP1 pins, SNSN1 pins, PVIN2 pins, BOOT2 pins, SW2 pins, PGND2 pins, SNSP2 pins, and SNSN2 pins).
  • the VIN pin is an input voltage supply terminal for the signal system.
  • the VREG5 pin is an output terminal of the internal regulator.
  • the GND pin is a ground terminal for the signal system.
  • the TON pin is a resistor connection terminal for setting the on time.
  • the SO pin is a serial data output terminal for SPI [serial peripheral interface] communication.
  • the CSB pin is a chip select input terminal for SPI communication.
  • the SCK pin is a serial clock input terminal for SPI communication.
  • the SI pin is a serial data input terminal for SPI communication.
  • the BOOT1 pin and the BOOT2 pin are bootstrap capacitor connection terminals for driving the upper gate, respectively.
  • the SW1 pin and the SW2 pin are switch output terminals, respectively.
  • the SNSP1 pin and the SNSP2 pin are output current sense input terminals (+), respectively.
  • the SNSN1 pin and the SNSN2 pin are output current sense input terminals ( ⁇ ), respectively.
  • the external terminal groups (PVIN1, SW1, PGND1, SNSP1, and SNSN1) with "1" at the end of the code are all for the first channel.
  • the external terminal groups (PVIN2, SW2, PGND2, SNSP2, and SNSN2) having "2" at the end of the code are all for the second channel.
  • the VIN pin is connected to the application end of the battery voltage + B (for example, 13V).
  • the GND pin is connected to the ground end.
  • the SO pin, CSB pin, SCK pin, and SI pin are each connected to the MCU 3.
  • the PVIN1 pin is connected to the application end of the boosted voltage Vbst (for example, 65V).
  • the SW1 pin is connected to the first end of the inductor L1.
  • the second end of the inductor L1 is connected to the first end of the sense resistor Rs1.
  • the second end of the sense resistor Rs1 is connected to the anode of the light emitting diode LED1.
  • the cathode of the light emitting diode LED1 is connected to the ground end.
  • a capacitor C12 bootstrap capacitor
  • the PVIN2 pin is connected to the application end of the boosted voltage Vbst.
  • the SW2 pin is connected to the first end of the inductor L2.
  • the second end of the inductor L2 is connected to the first end of the sense resistor Rs2.
  • the second end of the sense resistor Rs2 is connected to the anode of the light emitting diode LED2.
  • the cathode of the light emitting diode LED2 is connected to the ground end.
  • the booster circuit 2 is a DC / DC converter that boosts the battery voltage + B to generate a boosted voltage Vbst.
  • the MCU 3 operates by receiving the supply of the power supply voltage Vcc, and performs SPI communication with the LED driver IC1a.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of an LED lamp module to which a 3-channel LED driver IC is applied.
  • the LED lamp module X of this configuration example has a 3-channel LED driver IC1b instead of the 2-channel LED driver IC1a based on FIG. 1 described above.
  • the LED driver IC1b has three channels, and in addition to the above-mentioned external terminals, the external terminal group for the third channel (PVIN3 pin, BOOT3 pin, SW3 pin, PGND3 pin, SNSP3 pin, and SNSN3 It has a pin).
  • a light emitting diode LED3 for the third channel and various discrete components (capacitors C31 to C33, inductor L3, and sense resistor Rs3) are provided. There is.
  • the BOOT3 pin is a bootstrap capacitor connection terminal for driving the upper gate.
  • the SW3 pin is a switch output terminal.
  • the SNSP3 pin is an output current sense input terminal (+).
  • the SNSN3 pin is an output current sense input terminal ( ⁇ ).
  • the PVIN3 pin is connected to the application end of the boosted voltage Vbst.
  • the SW3 pin is connected to the first end of the inductor L3.
  • the second end of the inductor L3 is connected to the first end of the sense resistor Rs3.
  • the second end of the sense resistor Rs3 is connected to the anode of the light emitting diode LED3.
  • the cathode of the light emitting diode LED 3 is connected to the ground end.
  • a capacitor C32 bootstrap capacitor
  • the LED driver IC1 when it is not necessary to distinguish between the LED driver ICs 1a and 1b, the LED driver IC1 may be simply abbreviated.
  • FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration (particularly around the output stage) of the LED driver IC1.
  • the side driver 12L, the controller 13, the on-time setting unit 14, the slope voltage generation unit 15, the sense amplifier 16, the error amplifier 17, the comparator 18, and the bootstrap diode D1 are integrated.
  • components other than the above (various protection circuits, etc.) may be integrated in the LED driver IC1.
  • the upper switch 11H is connected between the PVIN pin and the SW * pin, and is turned on / off according to the upper gate signal GH.
  • the lower switch 11L is connected between the SW * pin and the PGND * pin, and is turned on / off according to the lower gate signal GL.
  • the upper switch 11H and the lower switch 11L connected in this way form a half-bridge output stage that outputs a rectangular wave-shaped switch voltage Vsw from the SW * pin.
  • the half-bridge output stage of the synchronous rectification method is shown, but when the diode rectification method is adopted, a diode may be used as the lower switch 11L.
  • the upper driver 12H generates an upper gate signal GH based on the upper control signal SH input from the controller 13.
  • the high level of the upper gate signal GH is the terminal voltage of the BOOT * pin ( ⁇ Vsw + VDCV5).
  • the low level of the upper gate signal GH is the terminal voltage ( ⁇ Vsw) of the SW * pin.
  • the lower driver 12L generates a lower gate signal GL based on the lower control signal SL input from the controller 13.
  • the high level of the lower gate signal GL is a constant voltage VDCV5 (internal power supply voltage VREG or a separate external input voltage).
  • the low level of the lower gate signal GL is the terminal voltage (ground voltage) of the PGND * pin.
  • the controller 13 includes, for example, an RS flip-flop that receives the inputs of the set signal SET and the reset signal RST, and the upper control signal SH and the lower control signal so as to complementarily turn on / off the upper switch 11H and the lower switch 11L. Generate SL.
  • the controller 13 turns on the upper switch 11H and turns off the lower switch 11L at the rising timing of the set signal SET, while turns off the upper switch 11H at the rising timing of the reset signal RST and turns off the lower side.
  • the upper control signal SH and the lower control signal SL are generated so as to turn on the switch 11L.
  • the term "complementary" in the present specification is used not only when the on / off states of the upper switch 11H and the lower switch 11L are completely reversed, but also when they are simultaneously turned off to prevent a through current. It should be broadly understood as including the case where a period (so-called dead time) is provided.
  • the on-time setting unit 14 raises the reset signal RST to a high level when a predetermined on-time Ton has elapsed from the rise timing of the set signal SET (by extension, the on-timing of the upper switch 11H).
  • the on-time setting unit 14 has a function of arbitrarily setting the on-time Ton according to the resistance value of the resistor R1 connected to the TON pin. Further, the on-time setting unit 14 also has a function of varying the on-time Ton so as to suppress fluctuations in the switching frequency Fsw based on the terminal voltages of the PVCN pin and the SNSN pin.
  • the slope voltage generation unit 15 detects the inductor current IL flowing during the ON period of the lower switch 11L, and generates a slope voltage Vslp including the information of the inductor current IL.
  • the slope voltage Vslp becomes higher as the inductor current IL flowing during the ON period of the lower switch 11L is larger, and becomes lower as the inductor current IL is smaller.
  • the control voltage Vc is generated by performing current output according to the difference between the voltage and the sense voltage Vs) and charging / discharging a capacitor (not shown).
  • the control voltage Vc increases when VISET> Vs and decreases when VISET ⁇ Vs.
  • the comparator 18 generates a set signal SET by comparing the slope voltage Vslp input to the inverting input end (-) with the control voltage Vc input to the non-inverting input end (+).
  • the set signal SET has a low level when Vc ⁇ Vslp and a high level when Vc> Vslp. Therefore, the lower the control voltage Vc, the later the rise timing of the set signal SET (and thus the on timing of the upper switch 11H), and conversely, the higher the control voltage Vc, the earlier the rise timing of the set signal SET.
  • the upper driver 12H and the lower driver 12L, the controller 13, the on-time setting unit 14, the slope voltage generation unit 15, the sense amplifier 16, the error amplifier 17, and the comparator 18 have the bottom detection on-time.
  • the upper switch 11H and the lower switch 11L are complementary so that the output current ILED supplied from the switch output terminal SW * to the light emitting diode LED * matches a predetermined target value, which functions as a fixed output feedback controller. Driven by.
  • FIG. 4 is a diagram showing output feedback control of the bottom detection on-time fixed method, in which the inductor current IL and the switch voltage Vsw are depicted in order from the top.
  • the inductor current IL flowing from the PGND * pin to the SW * pin via the lower switch 11L decreases with the energy release of the inductor L *.
  • the reset signal RST rises to a high level, the upper switch 11H is turned off, and the lower switch 11L is turned on, so that the inductor current IL changes from increasing to decreasing again.
  • the inductor current IL becomes a ripple waveform that repeatedly increases and decreases between the peak value IL_pk and the bottom value IL_btm.
  • the output feedback control of the bottom detection on-time fixed method is performed so that the average inductor current IL_ave (and the output current ILED) matches a predetermined target value. Is done.
  • the output feedback control method of the LED driver IC1 is not necessarily limited to the above, and for example, a peak detection off-time fixed method may be adopted instead of the bottom detection on-time fixed method, or , Hysteresis window method may be adopted. Alternatively, a PWM [pulse width modulation] control method can be adopted.
  • FIG. 5 is a diagram for evaluating the power loss of the LED driver IC1.
  • the boost voltage Vbst is several tens of V (for example, 65 V) and the switching frequency Fsw is several MHz (for example, 2.2 MHz)
  • the heat generated by the LED driver IC1 becomes large. Therefore, the package of the LED driver IC1 is required to have high heat dissipation.
  • ⁇ Package> 6 and 7 are a three-view view (plane, front, side surface) and a perspective view showing the package of the LED driver IC1, respectively.
  • the package 100 illustrated here is a 48-pin HTSSOP [heat-sink thin-shrink small outline package], and is a plane having a first side 101, a second side 102, a third side 103, and a fourth side 104. It is formed in a rectangular shape (rectangular shape in a plan view).
  • the first side 101 corresponds to the first long side (for example, 12.5 mm), and a total of 24 external terminals are provided.
  • pins 1 to 24 are sequentially arranged from the left end to the right end of the first side 101.
  • the second side 102 corresponds to the second long side parallel to the first side 101, and like the first side 101, a total of 24 external terminals are provided.
  • pins 25 to 48 are sequentially arranged from the right end to the left end of the second side 102.
  • the third side 103 corresponds to the first short side (for example, 6.1 mm) orthogonal to the first side 101 and the second side 102.
  • the third side 103 is not provided with an external terminal.
  • the fourth side 104 corresponds to the second short side parallel to the third side 103 and orthogonal to the first side 102 and the second side 102.
  • the fourth side 104 is also not provided with an external terminal.
  • the heat dissipation pad 111 exposes the back surface of the island on which the semiconductor chip is mounted to the top surface 110 of the package 100.
  • the heat dissipation pad 111 By providing such a heat dissipation pad 111, it is possible to improve the heat dissipation of the package 100. In particular, if the heat dissipation pad 111 is exposed on the top surface 110 of the package 100 instead of the bottom surface 120 of the package 100, the heat sink can be attached to the heat dissipation pad 111, so that the heat dissipation of the package 100 is further improved. It becomes possible to increase.
  • FIG. 8 is a perspective view showing an example of a heat sink attached to the LED driver IC1.
  • the heat sink 200 of this configuration example has a base portion 210 (for example, 60 mm ⁇ 50 mm) and a plurality of heat radiation fins 220 (for example, 50 mm ⁇ 50 mm).
  • the base portion 210 and the heat radiation fin 220 may be integrally formed or individually formed and assembled.
  • FIG. 9 is a schematic vertical sectional view for evaluating the thermal resistance of the LED driver IC1.
  • FIG. 10A is a plan view showing a pin arrangement (first example) of the LED driver IC1a (2ch).
  • the broken lines in the figure indicate the connection relationship between the power power supply terminals (PVIN1, PVIN2), the power ground terminal (PGND1, PGND2), and the switch output terminals (SW1, SW2), and the upper switch 11H and the lower switch 11L.
  • This is an auxiliary line for schematically indicating, and is different from the actual wiring pattern and element formation pattern.
  • the first direction in which the first side 101 and the second side 102 extend is referred to as the x direction (the vertical direction of the paper surface in this figure), and the second direction orthogonal to this is referred to as the x direction.
  • the extending direction of the third side 103 and the fourth side 104) is referred to as the y direction (the left-right direction of the paper surface in this figure).
  • the power power supply terminal (PVIN1) of the first channel is assigned to pins 1 to 3.
  • External terminal groups (SI, SCK, CSB, SO) for SPI communication are assigned to pins 5 to 7 and 9 pin.
  • External terminal groups (GND, TON, VIN, VREG5) of the signal system are assigned to pins 11 to 13 and 15 pin.
  • a second channel power power supply terminal (PVIN2) is assigned to pins 22 to 24.
  • the output current sense input terminals (SNSN2, SNSP2) of the second channel are assigned to pins 25 and 26.
  • a bootstrap capacitor connection terminal (BOOT2) of the second channel is assigned to pin 28.
  • a second channel switch output terminal (SW2) is assigned to pins 30 to 32.
  • a second channel power ground terminal (PGND2) is assigned to pins 34 to 36.
  • the power ground terminal (PGND1) of the first channel is assigned to pins 37 to 39.
  • the switch output terminal (SW1) of the first channel is assigned to pins 41 to 43.
  • a bootstrap capacitor connection terminal (BOOT1) of the first channel is assigned to pin 45.
  • the output current sense input terminals (SNSN1 pin, SNSP1) of the first channel are assigned to pins 47 and 48.
  • the power power supply terminals (PVIN1 and PVIN2) are provided on the first side 101 (left side in this figure) of the package 100.
  • the power ground terminal (PGND1, PGND2) and the switch output terminal (SW1, SW2) are provided on the second side 102 (right side in this figure) of the package 100.
  • FIG. 10B is a plan view showing a pin arrangement (second example) of the LED driver IC1a (2ch).
  • the broken lines in the figure indicate the connection relationship between the power power supply terminals (PVIN1, PVIN2), the power ground terminal (PGND1, PGND2), and the switch output terminals (SW1, SW2), and the upper switch 11H and the lower switch 11L.
  • This is an auxiliary line for schematically indicating, and is different from the actual wiring pattern and element formation pattern.
  • the output current sense input terminals (SNSN1, SNSP1) of the first channel are assigned to pins 1 and 2.
  • the power grounding terminal (PGND1) of the first channel is assigned to pins 3, 4, and 15.
  • a switch output terminal (SW1) of the first channel is assigned to pins 6 and 7.
  • a bootstrap capacitor connection terminal (BOOT1) of the first channel is assigned to pin 8.
  • the power grounding terminal (PGND2) of the second channel is assigned to the 16th pin, the 21st pin, and the 22nd pin.
  • a second channel bootstrap capacitor connection terminal (BOOT2) is assigned to pin 17.
  • a second channel switch output terminal (SW2) is assigned to pins 18 and 19.
  • the output current sense input terminals (SNSP2, SNSN2) of the second channel are assigned to pins 23 and 24.
  • the power power supply terminal (PVIN2) of the second channel is assigned to the 25th pin and the 33rd pin.
  • the power power supply terminal (PVIN1) of the first channel is assigned to pins 34 and 48.
  • External terminal groups VIN, TON, 5VREG and GND
  • External terminal groups SI, SCK, CSB, SO
  • SI, SCK, CSB, SO SPI communication
  • the power power supply terminals (PVIN1, PVIN2) are provided on the first side 101 (left side in this figure) of the package 100, and the power ground terminal (PGND1, PGND2) and the switch output terminal (SW1) are provided.
  • SW2 are not deviated from the basic concept of providing the second side 102 (right side in this figure) of the package 100, and various variations can be considered for the pin arrangement of the LED driver IC1a (2ch).
  • FIG. 11A is a plan view showing a pin arrangement (first example) of the LED driver IC1b (3ch).
  • the broken lines in the figure indicate the connection relationship between the power power supply terminals (PVIN1 to PVIN3), the power grounding terminals (PGND1 to PGND3), and the switch output terminals (SW1 to SW3), and the upper switch 11H and the lower switch 11L.
  • This is an auxiliary line for schematically indicating, and is different from the actual wiring pattern and element formation pattern.
  • the power power supply terminal (PVIN1) of the first channel is assigned to pins 1 and 2.
  • External terminal groups (SI, SCK, CSB, and SO) for SPI communication are assigned to pins 4 to 6 and 8.
  • External terminal groups (VREG5, GND, TON, VIN5) of the signal system are assigned to pins 10 to 13.
  • a second channel power power supply terminal (PVIN2) is assigned to pins 14 and 15.
  • the power power supply terminal (PVIN3) of the third channel is assigned to the 23rd pin and the 24th pin.
  • the switch output terminal (SW3) of the third channel is assigned to pins 25 and 26.
  • a third channel bootstrap capacitor connection terminal (BOOT3) is assigned to pin 27.
  • a third channel power grounding terminal (PGND3) is assigned to pins 28 and 29.
  • the output current sense input terminals (SNSP3, SNSN3) of the third channel are assigned to pins 30 and 31.
  • the switch output terminal (SW2) of the second channel is assigned to pins 34 and 35.
  • a bootstrap capacitor connection terminal (BOOT2) of the second channel is assigned to pin 36.
  • a second channel power ground terminal (PGND2) is assigned to pins 37 and 38.
  • the output current sense input terminals (SNSP2, SNSN2) of the second channel are assigned to pins 39 and 40.
  • the output current sense input terminals (SNSN1, SNSP1) of the first channel are assigned to pins 42 and 43.
  • the power grounding terminal (PGND1) of the first channel is assigned to the 44th pin and the 45th pin.
  • a bootstrap capacitor connection terminal (BOOT1) of the first channel is assigned to pin 46.
  • the switch output terminal (SW1) of the first channel is assigned to pins 47 and 48.
  • the power power supply terminals (PVIN1 to PVIN3) are provided on the first side 101 (left side in this figure) of the package 100.
  • the power ground terminal (PGND1 to PGND3) and the switch output terminals (SW1 to SW3) are provided on the second side 102 (right side in this figure) of the package 100.
  • FIG. 11B is a plan view showing a pin arrangement (second example) of the LED driver IC1b (3ch).
  • the broken lines in the figure indicate the connection relationship between the power power supply terminals (PVIN1, PVIN2), the power ground terminals (PGND1, PGND2), and the switch output terminals (SW1 to SW3), and the upper switch 11H and the lower switch 11L.
  • This is an auxiliary line for schematically indicating, and is different from the actual wiring pattern and element formation pattern.
  • the output current sense input terminals (SNSN1, SNSP1) of the first channel are assigned to pins 1 and 2.
  • the power grounding terminal PGND1 of the first channel is assigned to pins 3 and 4.
  • a switch output terminal (SW1) of the first channel is assigned to pins 6 and 7.
  • a bootstrap capacitor connection terminal (BOOT1) of the first channel is assigned to pin 8.
  • the bootstrap capacitor connection terminal (BOOT3) of the third channel is assigned to pin 10.
  • a third channel switch output terminal (SW3) is assigned to pins 11 and 12.
  • the output current sense input terminals (SNSP3, SNSN3) of the third channel are assigned to pins 13 and 14.
  • a third channel power ground terminal PGND3 is assigned to pins 15 and 16.
  • the bootstrap capacitor connection terminal (BOOT2) of the second channel is assigned to pin 17.
  • the switch output terminal (SW2) of the second channel is assigned to the 18th pin and the 19th pin.
  • a second channel power ground terminal (PGND2) is assigned to pins 21 and 22.
  • the output current sense input terminals (SNSP2, SNSN2) of the second channel are assigned to pins 23 and 24.
  • the power power supply terminal (PVIN2) of the second channel is assigned to pin 25.
  • the power power supply terminal (PVIN3) of the third channel is assigned to the 33rd pin and the 34th pin.
  • a power power supply terminal (PVIN1) of the first channel is assigned to pin 48.
  • External terminal groups VIN, TON, 5VREG and GND
  • External terminal groups SI, SCK, CSB, SO
  • SI, SCK, CSB, SO SPI communication
  • the power power supply terminals (PVIN1 to PVIN3) are provided on the first side 101 (left side in this figure) of the package 100, and the power ground terminals (PGND1 to PGND3) and the switch output terminal (SW1) are provided.
  • the basic concept of providing the SW3) on the second side 102 (right side in this figure) of the package 100 is not deviated, various variations can be considered for the pin arrangement of the LED driver IC1b (3ch).
  • the semiconductor chip 130 in which the upper switch 11H (ch1) and the lower switch 11L (ch1) of the first channel and the upper switch 11H (ch2) and the lower switch 11L (ch2) of the second channel are integrated is It is die-bonded to the island 140 having a rectangular shape in a plan view.
  • the island 140 is supported inside the package 100 by a support frame 151 extending toward the third side 103 and a support frame 152 extending toward the fourth side 104.
  • the back surface of the island 140 is exposed on the top surface 110 of the package 100 as the heat dissipation pad 111.
  • a wire W11 is stretched between the drain pad of the upper switch 11H (ch1) and the three PVIN1 pins, respectively.
  • a wire W12 is stretched between the source pad of the upper switch 11H (ch1) and the drain pad of the lower switch 11L (ch1) and the three SW1 pins, respectively.
  • a wire W13 is stretched between the source pad of the lower switch 11L (ch1) and the three PGND1 pins, respectively.
  • a wire W21 is stretched between the drain pad of the upper switch 11H (ch2) and the three PVIN2 pins, respectively.
  • a wire W22 is stretched between the source pad of the upper switch 11H (ch2) and the drain pad of the lower switch 11L (ch2) and the three SW2 pins, respectively.
  • a wire W23 is stretched between the source pad of the lower switch 11L (ch2) and the three PGND2 pins, respectively.
  • the lower switch 11L (ch1 / ch2) has a larger element size than the upper switch 11H (ch1 / ch2). According to such an element design, the current capacity of the lower switch 11L (ch1 / ch2) can be made higher than the current capacity of the upper switch 11H (ch1 / ch2). For example, when it is desired to keep the output power constant, it is necessary to make the output current ILED smaller as the output voltage VLED is higher, and conversely, make the output current ILED larger as the output voltage VLED is lower. That is, the lower the on-duty of the half-bridge output stage, the larger the output current ILED needs to flow, so that the above element design becomes effective.
  • the upper switch 11H (ch1) and the lower switch 11L (ch1), and the upper switch 11H (ch2) and the lower switch 11L (ch2) are respectively the first side 101 in the plan view of the semiconductor chip 130. They are arranged in columns in the order shown in the figure along the orthogonal y direction.
  • the switch forming region in which the upper switch 11H (ch1 / ch2) and the lower switch 11L (ch1 / ch2) are formed is unevenly distributed near the second side 102 of the package 100 in the plan view of the semiconductor chip 130. There is.
  • the upper switch 11H (ch1) and the lower switch 11L (ch1) of the first channel are semiconductor chips so as to be as close as possible to the external terminal groups (PVIN1, PGND1, SW1) of the first channel, respectively. In the plan view of 130, it is arranged closer to the third side 103 of the package 100.
  • the upper switch 11H (ch2) and the lower switch 11L (ch2) of the second channel are semiconductor chips so as to be as close as possible to the external terminal groups (PVIN2, PGND, SW2) of the second channel, respectively.
  • the plan view of 130 it is arranged near the fourth side 104 of the package 100.
  • the lengths of the wires W11 to W13 and the wires W21 to W23 can be shortened to the minimum, so that the resistance component, the capacitance component, and the inductance component of each can be reduced. It is possible to reduce as much as possible.
  • FIG. 13A is a bottom perspective view showing the internal structure of the LED driver IC1b (3ch) shown in FIG. 11A. Therefore, contrary to FIG. 11A described above, the first side 101 is the right side and the second side 102 is the left side.
  • the semiconductor chip 130 includes the upper switch 11H (ch1) and the lower switch 11L (ch1) of the first channel, the upper switch 11H (ch2) and the lower switch 11L (ch2) of the second channel, and the third channel.
  • the upper switch 11H (ch3) and the lower switch 11L (ch3) are integrated.
  • a wire W11 is stretched between the drain pad of the upper switch 11H (ch1) and the two PVIN1 pins, respectively.
  • a wire W12 is stretched between the source pad of the upper switch 11H (ch1) and the drain pad of the lower switch 11L (ch1) and the two SW1 pins, respectively.
  • a wire W13 is stretched between the source pad of the lower switch 11L (ch1) and the two PGND1 pins, respectively.
  • a wire W21 is stretched between the drain pad of the upper switch 11H (ch2) and the two PVIN2 pins, respectively.
  • a wire W22 is stretched between the source pad of the upper switch 11H (ch2) and the drain pad of the lower switch 11L (ch2) and the two SW2 pins, respectively.
  • a wire W23 is stretched between the source pad of the lower switch 11L (ch2) and the two PGND2 pins, respectively.
  • a wire W31 is stretched between the drain pad of the upper switch 11H (ch3) and the two PVIN3 pins, respectively.
  • a wire W32 is stretched between the source pad of the upper switch 11H (ch3) and the drain pad of the lower switch 11L (ch3) and the two SW3 pins, respectively.
  • a wire W33 is stretched between the source pad of the lower switch 11L (ch3) and the two PGND3 pins, respectively.
  • the lower switch 11L (ch1 / ch2 / ch3) has a larger element size than the upper switch 11H (ch1 / ch2 / ch3).
  • the current capacity of the lower switch 11L (ch1 / ch2 / ch3) can be made higher than the current capacity of the upper switch 11H (ch1 / ch2 / ch3).
  • the upper switch 11H (ch1) and the lower switch 11L (ch1), the upper switch 11H (ch2) and the lower switch 11L (ch2), and the upper switch 11H (ch3) and the lower switch 11L (ch3) are In the plan view of the semiconductor chip 130, they are arranged in columns in the order shown in the drawing along the y direction orthogonal to the first side 101.
  • the switch forming region in which the upper switch 11H (ch1 / ch2 / ch3) and the lower switch 11L (ch1 / ch2 / ch3) are formed is closer to the second side 102 of the package 100 in the plan view of the semiconductor chip 130. It is unevenly distributed.
  • the upper switch 11H (ch1) and the lower switch 11L (ch1) of the first channel are semiconductor chips so as to be as close as possible to the external terminal groups (PVIN1, PGND1, SW1) of the first channel, respectively. In the plan view of 130, it is arranged closer to the third side 103 of the package 100.
  • the upper switch 11H (ch2) and the lower switch 11L (ch2) of the second channel are semiconductor chips so as to be as close as possible to the external terminal group (PVIN2, PGND2, SW2) of the second channel, respectively.
  • the plan view of 130 it is arranged at the center in the y direction.
  • the upper switch 11H (ch3) and the lower switch 11L (ch3) of the third channel are semiconductor chips so as to be as close as possible to the external terminal group (PVIN3, PGND3, SW3) of the third channel, respectively.
  • the plan view of 130 it is arranged near the fourth side 104 of the package 100.
  • the lengths of the wires W11 to W13, the wires W21 to W23, and the wires W31 to W33 can be shortened to the minimum, so that the resistance component and the capacitance component of each can be shortened.
  • the inductance component can be reduced as much as possible.
  • FIG. 13B is a bottom perspective view showing the internal structure of the LED driver IC1b (3ch) shown in FIG. 11B. Therefore, contrary to FIG. 11B described above, the first side 101 is the right side and the second side 102 is the left side.
  • the semiconductor chip 130 includes the upper switch 11H (ch1) and the lower switch 11L (ch1) of the first channel, the upper switch 11H (ch2) and the lower switch 11L (ch2) of the second channel, and the third channel.
  • the upper switch 11H (ch3) and the lower switch 11L (ch3) are integrated.
  • a wire W11 is stretched between the drain pad of the upper switch 11H (ch1) and the PVIN1 pin.
  • a wire W12 is stretched between the source pad of the upper switch 11H (ch1) and the drain pad of the lower switch 11L (ch1) and the two SW1 pins, respectively.
  • a wire W13 is stretched between the source pad of the lower switch 11L (ch1) and the two PGND1 pins, respectively.
  • a wire W21 is stretched between the drain pad of the upper switch 11H (ch2) and the PVIN2 pin.
  • a wire W22 is stretched between the source pad of the upper switch 11H (ch2) and the drain pad of the lower switch 11L (ch2) and the two SW2 pins, respectively.
  • a wire W23 is stretched between the source pad of the lower switch 11L (ch2) and the two PGND2 pins, respectively.
  • a wire W31 is stretched between the drain pad of the upper switch 11H (ch3) and the PVIN3 pin and the PVIN3 (S) pin, respectively. Further, a wire W31S is stretched between the PVCN3 (S) pin and the sub pad of the semiconductor chip 130.
  • a wire W32 is stretched between the source pad of the upper switch 11H (ch3) and the drain pad of the lower switch 11L (ch3) and the two SW3 pins, respectively.
  • a wire W33 is stretched between the source pad of the lower switch 11L (ch3) and the two PGND3 pins, respectively.
  • the lower switch 11L (ch1 / ch2 / ch3) has a larger element size than the upper switch 11H (ch1 / ch2 / ch3).
  • the current capacity of the lower switch 11L (ch1 / ch2 / ch3) can be made higher than the current capacity of the upper switch 11H (ch1 / ch2 / ch3).
  • the upper switch 11H (ch1) and the lower switch 11L (ch1), the upper switch 11H (ch2) and the lower switch 11L (ch2), and the upper switch 11H (ch3) and the lower switch 11L (ch3) are In the plan view of the semiconductor chip 130, they are arranged in columns in the order shown in the drawing along the y direction orthogonal to the first side 101.
  • the switch forming region in which the upper switch 11H (ch1 / ch2 / ch3) and the lower switch 11L (ch1 / ch2 / ch3) are formed is closer to the first side 101 of the package 100 in the plan view of the semiconductor chip 130. It is unevenly distributed. Further, the logic forming region in which the controller 13 and the like are formed is unevenly distributed near the second side of the package 100 in the plan view of the semiconductor chip 130.
  • the upper switch 11H (ch1) and the lower switch 11L (ch1) of the first channel are semiconductor chips so as to be as close as possible to the external terminal groups (PVIN1, PGND1, SW1) of the first channel, respectively. In the plan view of 130, it is arranged closer to the third side 103 of the package 100.
  • the upper switch 11H (ch2) and the lower switch 11L (ch2) of the second channel are semiconductor chips so as to be as close as possible to the external terminal groups (PVIN2, PGND2, SW2) of the second channel, respectively.
  • the plan view of 130 it is arranged near the fourth side 104 of the package 100.
  • the upper switch 11H (ch3) and the lower switch 11L (ch3) of the third channel are semiconductor chips so as to be as close as possible to the external terminal group (PVIN3, PGND3, SW3) of the third channel, respectively.
  • the plan view of 130 it is arranged at the center in the y direction.
  • the lengths of the wires W11 to W13, the wires W21 to W23, and the wires W31 to W33 can be shortened to the minimum, so that the resistance component and the capacitance component of each can be shortened.
  • the inductance component can be reduced as much as possible.
  • the upper switch 11H (ch1 / ch2 / ch3) and the lower switch 11L (ch1 / ch2 / ch3) are each vertically elongated (the length in the x direction is longer than the length in the y direction). Is also formed into a large shape). As a result, the PGND pin can be easily arranged on the end side of the first side 101 as compared with the SW1 to SW3 pins.
  • FIG. 14A is a plan view showing the layout of the printed circuit board on which the LED driver IC1a (2ch) shown in FIG. 10A is mounted.
  • the LED lamp module X of this configuration example includes a printed circuit board 300 (hereinafter referred to as PCB300), a 2-channel LED driver IC1a, and various discrete components externally attached to the printed circuit board 300 (hereinafter referred to as PCB300) (capacitor C11 described above in this figure). And C21, capacitors C13 and C23, inductors L1 and L2, and sense resistors Rs1 and Rs2 only (exemplified), and light emitting diodes LEDs1 and LED2 (not shown). Further, although not explicitly shown in this figure, a heat sink 200 is attached to the heat dissipation pad 111 of the LED driver IC1a.
  • the LED driver IC1a is mounted on the first main surface (front side of the paper) of the PCB 300 as shown by the fine solid line. More specifically, the LED driver IC1a is mounted with FIG. 10 rotated 90 degrees counterclockwise. That is, in this figure, the horizontal direction of the paper surface corresponds to the x direction described above, and the vertical direction of the paper surface corresponds to the y direction described above. Therefore, the power power supply terminals (PVIN1, PVIN2) provided on the first side 101 of the package 100 are led out downward on the paper surface, and the power ground terminals (PGND1, PGND2) provided on the second side 102 of the package 100. And the switch output terminals (SW1, SW2) are led out upward on the paper surface.
  • PCB 300 is laid in parallel along the x direction (left and right direction of the paper surface) in a plan view.
  • the main trunk portions of the power power supply line 310 and the power ground line 320 are laid so as to overlap the package 100 of the LED driver IC1a in the plan view of the PCB 300.
  • the main trunk portion of the power supply line 310 is a route from the outside of the third side 103 to the outside of the fourth side 104 through the vicinity of the first side 101 on the back surface of the package 100. It is laid in a straight line.
  • the main trunk portion of the power grounding line 320 passes from the outside of the third side 103 toward the second side 102 on the back surface of the package 100 while separating a predetermined gap from the main trunk portion of the power power supply line 310, and passes through the fourth side 104. It is laid straight along the route to the outside of.
  • Capacitors C11 and C21 are connected between the main part of the power power supply line 310 and the main part of the power grounding line 320.
  • the capacitors C11 and C21 may be mounted so as to overlap the LED driver IC1a in the plan view of the PCB 300 as shown in this figure.
  • the power power supply line 310 is formed with branch line portions 311 and 312 branched from the main trunk portion, respectively.
  • the branch line portions 311 and 312 are branched downward from the main portion of the power power supply line 310 passing through the back surface of the package 100 toward the power power supply terminals (PVIN1, PVIN2), respectively. It is electrically conductive with the power power supply terminals (PVIN1, PVIN2) via vias, through holes, etc. (not shown) penetrating between the first main surface and the second main surface of the PCB 300.
  • the power grounding line 320 is formed with branch line portions 321 and 322 branched from the main trunk portion, respectively.
  • the branch line portions 321 and 322 are branched upward from the main portion of the power grounding line 320 passing through the back surface of the package 100 toward the power grounding terminals (PGND1 and PGND2), respectively.
  • It is electrically conducted with the power ground terminal (PGND1, PGND2) through vias, through holes, etc. (not shown) penetrating between the first main surface and the second main surface of the PCB 300.
  • the power grounding lines 321 and 322 may be shared. When the power grounding lines 321 and 322 are shared, the branch line portion branched from the main trunk portion of the power power supply line 310 becomes one line.
  • the switch output lines 331 to 333 that conduct between the switch output terminal (SW1) of the first channel and the light emitting diode LED1 are laid upward on the paper surface from the back region of the switch output terminal (SW1).
  • An inductor L1 is mounted between the switch output line 331 and the switch output line 332.
  • a sense resistor Rs1 is mounted between the switch output line 332 and the switch output line 333.
  • a capacitor C13 is mounted between the switch output line 333 and the branch line portion 321 of the power grounding line 320 extending to a position adjacent thereto.
  • the switch output lines 341 to 343 that conduct between the switch output terminal (SW2) of the second channel and the light emitting diode LED2 are laid upward on the paper surface from the back region of the switch output terminal (SW2).
  • An inductor L2 is mounted between the switch output line 341 and the switch output line 342.
  • a sense resistor Rs2 is mounted between the switch output line 342 and the switch output line 343.
  • a capacitor C23 is mounted between the switch output line 343 and the branch line portion 322 of the power grounding line 320 extending to a position adjacent thereto.
  • power power supply terminals PVIN1, PVIN2
  • switch output terminals SW1, SW2
  • power grounding terminals PVIN1, PVIN2
  • these External discrete parts C11 and C21, C13 and C23, L1 and L2, Rs1 and Rs2
  • branch line portions 311 and 312 of the power power supply line 310 branch line portions 321 and 322 of the power grounding line 320
  • the switch output lines 331 to 333 and 341 to 343 are arranged so as to be symmetrical between the first channel and the second channel.
  • a power supply line 360 laid downward on the paper surface is connected to the VIN pin provided on the first side 101 of the package 100 from the back area thereof. Further, a logic signal is input to the SPI communication terminals (SI, SCK, CSB, SO) provided on the first side 101 from the lower side of the paper.
  • SI SPI communication terminals
  • FIG. 14A described above is a plan view showing a layout of a printed circuit board on which an LED driver IC1a (2ch) having a synchronous rectification type half-bridge output stage is mounted.
  • a plan view showing the layout of the printed circuit board on which the LED driver IC1a (2ch) that employs the diode rectification method instead of the synchronous rectification method is mounted is as shown in FIG. 14B.
  • the diodes D11 and D21 are discrete components externally attached to the LED driver IC1a.
  • the diodes D11 and D21 are mounted on the second main surface of the PCB 300, as shown by the dashed line.
  • the diode D11 is used as the lower switch 11L of the first channel, and the diode D21 is used as the lower switch 11L of the second channel.
  • the diode D11 may be mounted so that the cathode side terminal of the diode D11 electrically conducts with the switch output line 331 and the anode side terminal of the diode D11 electrically conducts with the power ground line 320.
  • the anode side terminal of the diode D11 is arranged as close as possible to the capacitor C11.
  • the diode D21 may be mounted so that the cathode side terminal of the diode D21 electrically conducts with the switch output line 341 and the anode side terminal of the diode D21 electrically conducts with the power ground line 320.
  • the anode side terminal of the diode D21 is arranged as close as possible to the capacitor C21.
  • one power ground terminal PGND1 and one PGND2 are provided for each of the first channel and the second channel.
  • the power ground terminal may be shared by the first channel and the second channel.
  • FIG. 14C is a plan view showing another layout of the printed circuit board on which the LED driver IC1a (2ch) having the half-bridge output stage of the synchronous rectification system is mounted.
  • FIG. 14D is a plan view showing another layout of the printed circuit board on which the LED driver IC1a (2ch) having the diode rectification type half-bridge output stage is mounted.
  • the layout shown in FIGS. 14C and 14D expands the power power supply line 310 and the power grounding line 320 as compared with the layout shown in FIGS. 14A and 14B. Therefore, in the layout shown in FIGS. 14C and 14D, unlike the layout shown in FIGS. 14A and 14B, the power supply line 360, the line for transmitting the logic signal (not shown), the switch output line 330, and the switch output line 340 are included. It is laid on the first main surface of the PCB 300.
  • the switch output line 330 conducts between the switch output terminal (SW1) of the first channel and the switch output line 331.
  • the switch output line 330 is electrically conductive with the switch output line 331 via vias, through holes, etc. (not shown) penetrating between the first main surface and the second main surface of the PCB 300.
  • the switch output line 331 does not overlap with the switch output terminal (SW1) in the plan view of the PCB 300.
  • the switch output line 340 conducts between the switch output terminal (SW2) of the second channel and the switch output line 331.
  • the switch output line 340 is electrically conductive with the switch output line 341 via vias, through holes, etc. (not shown) penetrating between the first main surface and the second main surface of the PCB 300.
  • the switch output line 341 does not overlap with the switch output terminal (SW2) in the plan view of the PCB 300.
  • FIG. 15 is a plan view showing the layout of the printed circuit board on which the LED driver IC1b (3ch) shown in FIG. 11A is mounted.
  • the LED lamp module X of this configuration example includes a PCB 300, a 3-channel LED driver IC 1b, and various discrete components externally attached to the PCB 300 (in this figure, the capacitors C11, C21 and C31, and the capacitors C13 and C23 mentioned above. And C33, inductors L1 to L3, and sense resistors Rs1 to Rs3 are illustrated), and light emitting diodes LEDs1 to LED3 (not shown). Further, although not clearly shown in this figure, a heat sink 200 is attached to the heat dissipation pad 111 of the LED driver IC1b.
  • the LED driver IC1b is mounted on the first main surface (front side of the paper) of the PCB 300 as shown by the fine solid line. More specifically, the LED driver IC1b is mounted with FIG. 11 rotated 90 degrees counterclockwise. That is, in this figure, the horizontal direction of the paper surface corresponds to the x direction described above, and the vertical direction of the paper surface corresponds to the y direction described above. Therefore, the power power supply terminals (PVIN1 to PVIN3) provided on the first side 101 of the package 100 are led out downward on the paper surface, and the power ground terminals (PGND1 to PGND3) provided on the second side 102 of the package 100 are led out. The switch output terminals (SW1 to SW3) are led out upward on the paper surface.
  • various wirings power power supply lines 310 to 312, power grounding lines 320 to 323, switch output lines 331 to 333, 341 to 343 and 351 to 353, power supply lines 360
  • the components are laid or mounted on the second main surface (back side of the paper) of the PCB 300 as shown by the broken lines. Has been done. Hereinafter, each specific description will be given.
  • the main part of the power power supply line 310 connected to the power power supply terminals (PVIN1 to PVIN3) of the LED driver IC1b and the main part of the power grounding line 320 connected to the power grounding terminals (PGND1 to PGND3) of the LED driver IC1b , PCB 300 is laid in parallel along the x direction (left and right direction of the paper surface) in a plan view.
  • each of the power power supply line 310 and the power ground line 320 are laid so as to overlap the package 100 of the LED driver IC1b in the plan view of the PCB 300.
  • the main trunk portion of the power supply line 310 is a route from the outside of the third side 103 to the outside of the fourth side 104 through the vicinity of the first side 101 on the back surface of the package 100. It is laid in a straight line.
  • the main trunk portion of the power grounding line 320 passes from the outside of the third side 103 toward the second side 102 on the back surface of the package 100 while separating a predetermined gap from the main trunk portion of the power power supply line 310, and passes through the fourth side 104. It is laid straight along the route to the outside of.
  • Capacitors C11, C21 and C31 are connected between the main part of the power power supply line 310 and the main part of the power grounding line 320.
  • the capacitors C11, C21 and C31 may be mounted so as to overlap the LED driver IC1b in the plan view of the PCB 300 as shown in this figure.
  • the power power supply line 310 is formed with branch line portions 311 to 313 branched from the main trunk portion, respectively.
  • each of the branch line portions 311 to 313 is branched downward from the main portion of the power power supply line 310 passing through the back surface of the package 100 toward the power power supply terminals (PVIN1 to PVIN3). It is electrically conductive with the power power supply terminals (PVIN1 to PVIN3) via vias, through holes, etc. (not shown) penetrating between the first main surface and the second main surface of the PCB 300.
  • the power grounding line 320 is formed with branch line portions 321 to 323 branched from the main trunk portion, respectively.
  • the branch line portions 321 to 323 are branched upward from the main portion of the power grounding line 320 passing through the back surface of the package 100 toward the power grounding terminals (PGND1 to PGND3), respectively. It is electrically conductive with the power grounding terminals (PGND1 to PGND3) via vias, through holes, etc. (not shown) penetrating between the first main surface and the second main surface of the PCB 300.
  • the switch output lines 331 to 333 that conduct between the switch output terminal (SW1) of the first channel and the light emitting diode LED1 are laid upward on the paper surface from the back region of the switch output terminal (SW1).
  • An inductor L1 is mounted between the switch output line 331 and the switch output line 332.
  • a sense resistor Rs1 is mounted between the switch output line 332 and the switch output line 333.
  • a capacitor C13 is mounted between the switch output line 333 and the branch line portion 321 of the power grounding line 320 extending to a position adjacent thereto.
  • the switch output lines 341 to 343 that conduct between the switch output terminal (SW2) of the second channel and the light emitting diode LED2 are laid upward on the paper surface from the back region of the switch output terminal (SW2).
  • An inductor L2 is mounted between the switch output line 341 and the switch output line 342.
  • a sense resistor Rs2 is mounted between the switch output line 342 and the switch output line 343.
  • a capacitor C23 is mounted between the switch output line 343 and the branch line portion 322 of the power grounding line 320 extending to a position adjacent thereto.
  • the switch output lines 351 to 353 that conduct between the switch output terminal (SW3) of the third channel and the light emitting diode LED3 are laid upward on the paper surface from the back region of the switch output terminal (SW3).
  • An inductor L3 is mounted between the switch output line 351 and the switch output line 352.
  • a sense resistor Rs3 is mounted between the switch output line 352 and the switch output line 353.
  • a capacitor C33 is mounted between the switch output line 353 and the branch line portion 323 of the power grounding line 320 extending to a position adjacent thereto.
  • power power supply terminals PVIN1 to PVIN3
  • switch output terminals SW1 to SW3
  • power grounding terminals PGND1 to PGND3
  • These External discrete parts C11, C21 and C31, C13, C23 and C33, L1 to L3, Rs1 to Rs3
  • branch line portions 311 to 313 of the power power supply line 310 branch line portions 321 to the power grounding line 320.
  • the 323 and the switch output lines 331 to 333, 341 to 343, and 351 to 353 are arranged so as to be symmetrical between at least two channels. Specifically, the components are arranged symmetrically between the first channel and the second channel and between the first channel and the third channel.
  • a power supply line 360 laid downward on the paper surface is connected to the VIN pin provided on the first side 101 of the package 100 from the back area thereof. Further, a logic signal is input to the SPI communication terminals (SI, SCK, CSB, SO) provided on the first side 101 from the lower side of the paper.
  • SI SPI communication terminals
  • FIG. 16 is a diagram showing the formation of a closed loop of the capacitor C * 1.
  • the * 1 channel capacitor C * 1 forms a closed loop (11H ⁇ PVIN * ⁇ C * 1 ⁇ PGND * ⁇ 11L) together with the upper switch 11H and the lower switch 11L.
  • the capacitor C * 1 be mounted so as to overlap the LED drivers IC1a to IC1b in the plan view of the PCB 300.
  • FIG. 17 is a diagram showing a columnar arrangement of the LED driver IC1b (3ch).
  • m LED driver ICs 1b (1) to 1b (m) are provided on the first main surface of the PCB 300 along the x direction (left-right direction of the paper surface). It is implemented in columns.
  • each of the power power supply line 310 and the power grounding line 320 passes through the back surfaces of the LED drivers 1b (1) to 1b (m) as shown in FIG. 15, respectively, in the x direction (paper surface). It can be laid in a straight line along the left-right direction).
  • the switch output lines of the LED drivers 1b (1) to 1b (m) can be led out upward on the paper surface, even if the number of channels increases, the light emitting diode LEDs 1 to LED (3 m) of all channels Can be arranged along the x direction (left and right direction of the paper).
  • FIG. 18 is a plan view showing the layout of a printed circuit board on which the LED driver IC1c (3ch) adopting a pin arrangement different from the above is mounted.
  • the external terminal groups (PVIN1, PGND1, SW1) of the first channel are collectively arranged on the first side 101 of the package 100.
  • the external terminal group (PVIN2, PGND2, SW2) of the second channel and the external terminal group (PVIN3, PGND3, SW3) of the third channel are collectively arranged on the second side 102 of the package 100, respectively. ing.
  • the components of the first channel and the components of the second channel and the third channel must be laid or arranged separately on both sides of the LED driver IC1c.
  • the components of the first channel (power power supply line 411, branch line portion 421 of power ground line 420, switch output lines 431 to 433, capacitors C11 and C13, inductor L1, and sense resistor Rs1). ) Are arranged on the first side 101 side of the package 100.
  • the components of the second channel are all packaged. It is arranged on the second side 102 side of 100.
  • the components of the third channel are all packaged. It is arranged on the second side 102 side of 100.
  • FIG. 19 is a diagram showing a first modification of the pin arrangement.
  • the power ground terminal (PGND) does not necessarily have to be provided for each of a plurality of channels, and may be shared by a plurality of channels.
  • FIG. 20 is a diagram showing a second modification of the pin arrangement.
  • the power power supply terminal PVIN
  • the power power supply terminal does not necessarily have to be provided for each of a plurality of channels, and may be shared by a plurality of channels.
  • FIG. 21 is a diagram showing a third modification of the pin arrangement. As shown in this figure, the positions of the power ground terminal (PGND) and the switch output terminal (SW) provided on the second side 102 may be interchanged with each other.
  • PGND power ground terminal
  • SW switch output terminal
  • FIG. 22 is a diagram showing a fourth modification of the pin arrangement.
  • the power supply terminal (VIN) of the signal system does not necessarily have to be provided on the first side 101, and may be provided on the second side 102.
  • FIG. 23 is a diagram showing a modified example of the PCB layout. As shown in this figure, at least one of the power power supply line 310 and the power grounding line 320 (power power supply line 310 in this figure) may be laid at a position that does not overlap with the package 100.
  • FIG. 24 is a diagram showing an example of adoption of QFP [quad flat package]. As shown in this figure, the package 100 is not necessarily limited to the SOP, and QFP may be adopted.
  • the SW1 pin and the SW2 pin are arranged on the second side 102
  • the PVIN1 pin and the PGND1 pin of the first channel are arranged on the third side 103
  • the PVCN2 pin and the PGND2 pin of the second channel are arranged on the fourth side. It is preferable to arrange it at 104.
  • the PVIN1 pin and the PVIN2 pin may be arranged closer to the first side 101
  • the PGND1 pin and the PGND2 pin may be arranged closer to the second side 102.
  • the PVIN1 pin and the PVIN2 pin may be arranged at positions facing each other.
  • the PGND1 pin and the PGND2 pin may be arranged at positions facing each other.
  • the power power supply line 310 and the power grounding line 320 can be laid in parallel and in a straight line as in FIG. 14A described above.
  • FIG. 25 is a plan view showing a layout of a printed circuit board on which the LED driver IC1b (3ch) shown in FIG. 11B and a plurality of discrete components externally attached thereto are mounted on the same surface.
  • the LED lamp module X of this configuration example includes a PCB 300, a 3-channel LED driver IC1b (three in this figure) shown in FIG. 11B, and various discrete components externally attached to these (capacitor C in this figure). , The inductor L and the sense resistor R are illustrated), and the light emitting diodes LEDs 1 to 9 (not shown). Further, although not clearly shown in this figure, a heat sink 200 is attached to the heat dissipation pad 111 of the LED driver IC1b.
  • the LED driver IC1b is mounted on the first main surface (front side of the paper) of the PCB 300 as shown by the fine solid line. Further, at least a part of the various wirings and various discrete parts connected to the LED driver IC1b is laid or mounted on the first main surface (front side of the paper) of the PCB 300 as shown by the solid line. As for the remainder, as shown by the broken line, it is laid or mounted on the second main surface (back side of the paper surface) of the PCB 300.
  • the main part of the power power supply line 310 connected to the power power supply terminals (PVIN1 to PVIN3) of the LED driver IC1b is located on the first main surface of the PCB 300 at a position not overlapping with the package 100 of the LED driver IC1b, along the x direction. It is laid.
  • the main trunk portion of the power grounding line 320 connected to the power grounding terminals (PGND1 to PGND3) of the LED driver IC1b is located along the x direction at a position overlapping the package 100 of the LED driver IC1b on the second main surface of the PCB 300. It is laid.
  • the power power supply line 310 is formed with branch line portions 311 to 313 branched from the main trunk portion, respectively.
  • the branch line portions 311 to 313 are branched from the main portion of the power power supply line 310 toward the power power supply terminals (PVIN1 to PVIN3) on the first main surface of the PCB 300, respectively. It is electrically conductive with the power power supply terminals (PVIN1 to PVIN3).
  • the power grounding line 320 is formed with branch line portions 321 to 325 branched from the main trunk portion, respectively.
  • the branch line portions 321 to 323 are branched from the main portion of the power grounding line 320 toward the power grounding terminals (PGND1 to PGND3) on the second main surface of the PCB 300, respectively. It is electrically conducted with the power grounding terminals (PGND1 to PGND3) via vias, through holes, etc. (not shown) penetrating between the first main surface and the second main surface of the PCB 300.
  • branch line portion 324 is branched from the main trunk portion of the power grounding line 320 toward the branch line portions 311 to 313 of the power power supply line 310 on the second main surface of the PCB 300.
  • a bypass capacitor C is mounted between the branch portions 311 to 313 of the power power supply line 310 and the branch portion 324 of the power ground line 320.
  • branch line portion 325 is branched from the main trunk portion of the power grounding line 320 toward the switch output lines 333 to 353 described later on the second main surface of the PCB 300.
  • the switch output lines 331 to 333 connected to the switch output terminals (SW1) of the LED driver IC1b are laid toward the corresponding light emitting diodes (LED3, LED6 and LED9 in this figure) on the first main surface of the PCB 300.
  • An inductor L is mounted on the first main surface of the PCB 300 between the switch output line 331 and the switch output line 332.
  • a sense resistor R is mounted on the first main surface of the PCB 300 between the switch output line 332 and the switch output line 333.
  • an output capacitor C is mounted on the first main surface of the PCB 300 between the switch output line 333 and the branch line portion 325 of the power grounding line 320 extending to a position adjacent thereto.
  • the switch output lines 341 to 343 connected to the switch output terminals (SW2) of the LED driver IC1b are laid toward the corresponding light emitting diodes (LED1, LED4 and LED7 in this figure) on the first main surface of the PCB 300.
  • An inductor L is mounted on the first main surface of the PCB 300 between the switch output line 341 and the switch output line 342.
  • a sense resistor R is mounted on the first main surface of the PCB 300 between the switch output line 342 and the switch output line 343.
  • an output capacitor C is mounted on the first main surface of the PCB 300 between the switch output line 343 and the branch line portion 325 of the power grounding line 320 extending to a position adjacent thereto.
  • the switch output lines 351 to 353 connected to the switch output terminals (SW3) of the LED driver IC1b are laid toward the corresponding light emitting diodes (LED2, LED5 and LED8 in this figure) on the first main surface of the PCB 300.
  • An inductor L is mounted on the first main surface of the PCB 300 between the switch output line 351 and the switch output line 352.
  • a sense resistor R is mounted on the first main surface of the PCB 300 between the switch output line 352 and the switch output line 353.
  • an output capacitor C is mounted on the first main surface of the PCB 300 between the switch output line 353 and the branch line portion 323 of the power grounding line 320 extending to a position adjacent thereto.
  • the number of channels and the pin arrangement of the LED driver IC are not limited. That is, in this figure, not only the LED driver IC1b (3ch) shown in FIG. 11B, but also the LED driver IC1b (3ch) shown in FIG. 11A and the LED driver IC1a (2ch) shown in FIGS. 10A and 10B. In either case, it is possible to mount the discrete component on the same surface.
  • FIG. 26 is a diagram showing an ⁇ - ⁇ cross section of FIG. 25.
  • the three LED driver ICs 1b and at least a part of the discrete components (inductor L, sense resistor R, output capacitor C) externally attached to these are eventually Is also mounted on the same surface (first main surface) of the PCB 300.
  • the heat sink 200 can be commonly attached to both the LED driver IC1b mounted on the same surface of the PCB 300 and the discrete component (inductor L, etc.). It will be possible.
  • an extending portion 240 extending from the base portion 210 of the heat sink 200 toward the upper portion of the inductor L is provided, and thermal paste 250 is applied to the bottom surface thereof to coat the top surface of the inductor L. It is good to paste it on. With such a configuration, it is possible to improve the heat dissipation of not only the LED driver IC1b but also the discrete parts.
  • the shape design of the heat sink 200 becomes easy.
  • the LED driver IC1b and the inductor L are bonded to the heat sink 200, but other discrete components can also be bonded to the heat sink 200 as needed.
  • the invention disclosed in the present specification can be used, for example, in a multi-channel LED driver IC mounted on an in-vehicle LED lamp module.

Abstract

半導体装置1aは、第1辺101、第1辺101と平行する第2辺102、第1辺101及び第2辺102と直交する第3辺103、並びに、第3辺103と平行して第1辺101及び第2辺102と直交する第4辺104を持つ平面視矩形状のパッケージ100と;第1辺101に設けられたパワー電源端子PVIN1(またはPVIN2)と;第2辺102に設けられたパワー接地端子PGND1(またはPGND2)と;第2辺102に設けられたスイッチ出力端子SW1(またはSW2)と;パワー電源端子PVIN1(またはPVIN2)とスイッチ出力端子SW1(またはSW2)との間に接続された上側スイッチ11Hと;スイッチ出力端子SW1(またはSW2)とパワー接地端子PGND1(またはPGND2)との間に接続された下側スイッチ11Lと;を有する。

Description

半導体装置
 本明細書中に開示されている発明は、半導体装置に関する。
 従来、半導体装置のピン配置については、種々の提案がなされている(例えば、特許文献1を参照)。
国際公開第2018/096573号
 しかしながら、PCB[printed circuit board]レイアウトを最適化するためには、半導体装置のピン配置について、更なる検討の余地があった。
 本明細書中に開示されている発明は、本願発明者らにより見出された上記課題に鑑み、PCBレイアウトを最適化することのできる半導体装置を提供することを目的とする。
 本明細書中に開示されている半導体装置は、第1辺、前記第1辺と平行する第2辺、前記第1辺及び前記第2辺と直交する第3辺、並びに、前記第3辺と平行して前記第1辺及び前記第2辺と直交する第4辺を持つ平面視矩形状のパッケージと;前記第1辺、若しくは、前記第3辺または前記第4辺に設けられたパワー電源端子と;前記第2辺、若しくは前記第3辺または前記第4辺に設けられたパワー接地端子と;前記第2辺に設けられたスイッチ出力端子と;前記パワー電源端子と前記スイッチ出力端子との間に接続された上側スイッチと;前記スイッチ出力端子と前記パワー接地端子との間に接続された下側スイッチと;を有する構成(第1の構成)とされている。
 なお、上記第1の構成から成る半導体装置において、前記上側スイッチ、前記下側スイッチ、及び、前記スイッチ出力端子は、それぞれ、複数のチャンネル毎に設けられている構成(第2の構成)にするとよい。
 また、上記第2の構成から成る半導体装置において、前記複数のチャンネル毎に設けられている前記スイッチ出力端子は、少なくとも2つのチャンネル相互間で対称に配置されている構成(第3の構成)にするとよい。
 また、上記第2または第3の構成から成る半導体装置において、前記パワー電源端子及び前記パワー接地端子は、それぞれ、前記複数のチャンネル毎に設けられている構成(第4の構成)にするとよい。
 また、上記第4の構成から成る半導体装置において、前記複数のチャンネル毎に設けられている前記パワー電源端子は、少なくとも2つのチャンネル相互間で対称に配置されている構成(第5の構成)にするとよい。
 また、上記第4または第5の構成から成る半導体装置において、前記複数のチャンネル毎に設けられている前記パワー接地端子は、少なくとも2つのチャンネル相互間で対称に配置されている構成(第6の構成)にするとよい。
 或いは、上記第2または第3の構成から成る半導体装置において、前記パワー電源端子及び前記パワー接地端子の少なくとも一方は、前記複数のチャンネルで共用されている構成(第7の構成)にしてもよい。
 また、上記第1~第7いずれかの構成から成る半導体装置は、前記パッケージのトップ面に露出した放熱パッドをさらに有する構成(第8の構成)にするとよい。
 また、上記第1~第8いずれかの構成から成る半導体装置において、前記パッケージに封止された半導体チップから前記トップ面までの熱抵抗は、前記半導体チップから前記パッケージのボトム面までの熱抵抗よりも小さい構成(第9の構成)にするとよい。
 また、上記第1~第9いずれかの構成から成る半導体装置において、前記上側スイッチと前記下側スイッチは、平面視において、前記第2辺寄りに偏在配置されている構成(第10の構成)にするとよい。
 また、上記第1~第10いずれかの構成から成る半導体装置において、前記上側スイッチ及び前記下側スイッチは、平面視において前記第1辺及び前記第2辺の延びる第1方向に直交する第2方向に沿って縦列に配置されている構成(第11の構成)にするとよい。
 また、上記第1~第11いずれかの構成から成る半導体装置において、前記下側スイッチは、前記上側スイッチよりも素子サイズが大きい構成(第12の構成)にするとよい。
 また、上記第1~第12いずれかの構成から成る半導体装置において、前記パワー電源端子と前記パワー電源端子は、いずれも前記第3辺または前記第4辺に設けられており、前記パワー接地端子は、前記パワー電源端子よりも前記第2辺側に配列されている構成(第13の構成)にするとよい。
 また、上記第1~第13いずれかの構成から成る半導体装置は、前記スイッチ出力端子から負荷に供給される出力電流が所定の目標値と一致するように前記上側スイッチと前記下側スイッチを駆動する出力帰還制御部を有する構成(第14の構成)にするとよい。
 また、上記第14の構成から成る半導体装置において、前記出力帰還制御部は、ボトム検出オン時間固定方式の出力帰還制御を行う構成(第15の構成)にするとよい。
 また、本明細書中に開示されているモジュールは、プリント回路基板と、上記第1~第15いずれかの構成から成る半導体装置と、前記半導体装置から出力電流の供給を受ける負荷とを有する構成(第16の構成)とされている。
 上記第16の構成から成るモジュールにおいて、前記半導体装置は、前記プリント回路基板の第1主面に実装されており、前記パワー電源端子に接続されるパワー電源ライン、前記パワー接地ラインに接続されるパワー接地ライン、及び、前記スイッチ出力端子に接続されるスイッチ出力ラインは、前記プリント回路基板の第2主面に敷設されている構成(第17の構成)にしてもよい。
 なお、上記第17の構成から成るモジュールにおいて、前記パワー電源ライン及び前記パワー接地ラインそれぞれの主幹部分は、平面視において、前記第1辺及び前記第2辺の延びる第1方向に沿って並列に敷設されている構成(第18の構成)にするとよい。
 また、上記第18の構成から成るモジュールにおいて、前記第1主面には、前記第1方向に沿って前記半導体装置が複数実装されている構成(第19の構成)にするとよい。
 また、上記第17~第19いずれかの構成から成るモジュールにおいて、前記パワー電源ライン及び前記接地ラインの少なくとも一方は、平面視において、前記半導体装置と重なるように敷設されている構成(第20の構成)にするとよい。
 また、上記第17~第20いずれかの構成から成るモジュールにおいて、前記第2主面には、前記パワー電源ラインと前記パワー接地ラインとの間にバイパスキャパシタが接続されている構成(第21の構成)にするとよい。
 また、上記第21の構成から成るモジュールにおいて、前記バイパスキャパシタは、平面視において、前記半導体装置と重なるように実装されている構成(第22の構成)にするとよい。
 また、上記第21または第22の構成から成るモジュールにおいて、前記バイパスキャパシタは、前記上側スイッチ及び前記下側スイッチと共に形成する閉ループが最小となる位置に実装されている構成(第23の構成)にするとよい。
 また、上記第16~第23いずれかの構成から成るモジュールにおいて、前記複数のチャンネル毎に設けられる前記パワー電源端子、前記スイッチ出力端子、前記パワー接地端子、及び、これらに外付けされるディスクリート部品は、少なくとも2つのチャンネル相互間で対称に配置されている構成(第24の構成)にするとよい。
 また、上記第16~第24いずれかの構成から成るモジュールは、前記半導体装置に装着されるヒートシンクをさらに有する構成(第25の構成)にするとよい。
 また、上記第16の構成から成るモジュールにおいて、前記半導体装置とこれに外付けされるディスクリート部品の少なくとも一部は、いずれも前記プリント回路基板の同一面に実装されている構成(第26の構成)にしてもよい。
 また、上記第26の構成から成るモジュールは、前記プリント回路基板の同一面に実装された前記半導体装置及び前記ディスクリート部品の双方に共通して装着されるヒートシンクをさらに有する構成(第27の構成)にしてもよい。
 また、上記第16~第27いずれかの構成から成るモジュールは、バッテリ電圧から昇圧電圧を生成して前記パワー電源端子に供給する昇圧回路をさらに有する構成(第28の構成)にするとよい。
 また、上記第16~第28いずれかの構成から成るモジュールにおいて、前記負荷は、発光ダイオードである構成(第29の構成)にするとよい。
 本明細書中に開示されている発明によれば、PCBレイアウトを最適化することのできる半導体装置を提供することが可能となる。
LEDドライバIC(2ch)の適用例を示す図 LEDドライバIC(3ch)の適用例を示す図 LEDドライバICの回路構成を示す図 ボトム検出オン時間固定方式の出力帰還制御を示す図 LEDドライバICの電力損失を評価するための図 LEDドライバICのパッケージを示す三面図 LEDドライバICのパッケージを示す斜視図 LEDドライバICに取り付けられるヒートシンクの一例を示す斜視図 LEDドライバICの熱抵抗を評価するための図 LEDドライバIC(2ch)のピン配置(第1例)を示す図 LEDドライバIC(2ch)のピン配置(第2例)を示す図 LEDドライバIC(3ch)のピン配置(第1例)を示す図 LEDドライバIC(3ch)のピン配置(第2例)を示す図 図10Aで示したLEDドライバIC(2ch)の内部構造を示す図 図11Aで示したLEDドライバIC(3ch)の内部構造を示す図 図11Bで示したLEDドライバIC(3ch)の内部構造を示す図 同期整流方式を採用するLEDドライバIC(2ch)のPCBレイアウトを示す図 ダイオード整流方式を採用するLEDドライバIC(2ch)のPCBレイアウトを示す図 同期整流方式を採用するLEDドライバIC(2ch)の他のPCBレイアウトを示す図 ダイオード整流方式を採用するLEDドライバIC(2ch)の他のPCBレイアウトを示す図 LEDドライバIC(3ch)のPCBレイアウトを示す図 バイパスキャパシタの閉ループ形成を示す図 LEDドライバIC(3ch)の縦列配置を示す図 LEDドライバIC(3ch)のPCBレイアウト(比較例)を示す図 ピン配置の第1変形例を示す図 ピン配置の第2変形例を示す図 ピン配置の第3変形例を示す図 ピン配置の第4変形例を示す図 PCBレイアウトの変形例を示す図 QFPの採用例を示す図 LEDドライバIC(3ch)とディスクリート部品を同一面に実装したPCBレイアウトを示す図 図25のα-β断面を示す図
<LED[light emitting diode]ドライバIC>
 図1は、2チャンネルのLEDドライバICが適用されたLEDランプモジュールの一構成例を示す図である。本構成例のLEDランプモジュールXは、2チャンネルのLEDドライバIC1aと、昇圧回路2と、MCU[micro control unit]3と、発光ダイオードLED1及びLED2(本図では、複数の発光ダイオード素子が直列に接続されたLEDストリング)と、各種ディスクリート部品(キャパシタC1及びC2、キャパシタC11~C13、キャパシタC21~C23、インダクタL1及びL2、抵抗R1及びR2、並びに、センス抵抗Rs1及びRs2)と、を有する。
 LEDドライバIC1aは、昇圧電圧Vbstを降圧して発光ダイオードLED1及びLED2への電力供給を行う半導体装置である。なお、LEDドライバIC1aは、IC外部との電気的な接続を確立するための手段として、複数の外部端子(VINピン、VREG5ピン、GNDピン、TONピン、SOピン、CSBピン、SCKピン、SIピン、PVIN1ピン、BOOT1ピン、SW1ピン、PGND1ピン、SNSP1ピン、SNSN1ピン、PVIN2ピン、BOOT2ピン、SW2ピン、PGND2ピン、SNSP2ピン、及び、SNSN2ピンなど)を有する。
 VINピンは、信号系の入力電圧供給端子である。VREG5ピンは、内部レギュレータの出力端子である。GNDピンは、信号系の接地端子である。TONピンは、オン時間設定用の抵抗接続端子である。SOピンは、SPI[serial peripheral interface]通信用のシリアルデータ出力端子である。CSBピンは、SPI通信用のチップセレクト入力端子である。SCKピンは、SPI通信用のシリアルクロック入力端子である。SIピンは、SPI通信用のシリアルデータ入力端子である。
 PVIN1ピン及びPVIN2ピンは、それぞれ、パワー系の入力電圧供給端子(=パワー電源端子)である。BOOT1ピン及びBOOT2ピンは、それぞれ、上側ゲート駆動用のブートストラップキャパシタ接続端子である。SW1ピン及びSW2ピンは、それぞれ、スイッチ出力端子である。PGND1ピン及びPGND2ピンは、それぞれ、パワー系の接地端子(=パワー接地端子)である。SNSP1ピン及びSNSP2ピンは、それぞれ、出力電流センス入力端子(+)である。SNSN1ピン及びSNSN2ピンは、それぞれ、出力電流センス入力端子(-)である。
 なお、符号の末尾に「1」を付した外部端子群(PVIN1、SW1、PGND1、SNSP1、及び、SNSN1)は、いずれも第1チャンネル用である。一方、符号の末尾に「2」を付した外部端子群(PVIN2、SW2、PGND2、SNSP2、及び、SNSN2)は、いずれも第2チャンネル用である。
 VINピンは、バッテリ電圧+B(例えば13V)の印加端に接続されている。GNDピンは、接地端に接続されている。VINピンとGNDピンとの間には、キャパシタC1(=入力平滑キャパシタ)が接続されている。VREG5ピンとGNDピンとの間には、キャパシタC2(=内部レギュレータの出力平滑キャパシタ)が接続されている。TONピンと接地端との間には、抵抗R1(=オン時間設定抵抗)が接続されている。SOピンと電源電圧Vcc(例えば5V)の印加端との間には、抵抗R2(=プルアップ抵抗)が接続されている。SOピン、CSBピン、SCKピン、及び、SIピンは、それぞれ、MCU3に接続されている。
 PVIN1ピンは、昇圧電圧Vbst(例えば65V)の印加端に接続されている。SW1ピンは、インダクタL1の第1端に接続されている。インダクタL1の第2端は、センス抵抗Rs1の第1端に接続されている。センス抵抗Rs1の第2端は、発光ダイオードLED1のアノードに接続されている。発光ダイオードLED1のカソードは、接地端に接続されている。PVIN1ピンとPGND1ピンとの間には、キャパシタC11(=バイパスキャパシタ)が接続されている。BOOT1ピンとSW1ピンとの間には、キャパシタC12(=ブートストラップキャパシタ)が接続されている。発光ダイオードLED1のアノードと接地端との間には、キャパシタC13(=出力平滑キャパシタ)が接続されている。センス抵抗Rs1の両端は、それぞれ、SNSP1ピン及びSNSN1ピンに接続されている。
 PVIN2ピンは、昇圧電圧Vbstの印加端に接続されている。SW2ピンは、インダクタL2の第1端に接続されている。インダクタL2の第2端は、センス抵抗Rs2の第1端に接続されている。センス抵抗Rs2の第2端は、発光ダイオードLED2のアノードに接続されている。発光ダイオードLED2のカソードは接地端に接続されている。PVIN2ピンとPGND2ピンの間には、キャパシタC21(=バイパスキャパシタ)が接続されている。BOOT2ピンとSW2ピンとの間には、キャパシタC22(=ブートストラップキャパシタ)が接続されている。発光ダイオードLED2のアノードと接地端との間には、キャパシタC23(=出力平滑キャパシタ)が接続されている。センス抵抗Rs2の両端は、それぞれ、SNSP2ピン及びSNSN2ピンに接続されている。
 昇圧回路2は、バッテリ電圧+Bを昇圧して昇圧電圧Vbstを生成するDC/DCコンバータである。
 MCU3は、電源電圧Vccの供給を受けて動作し、LEDドライバIC1aとの間でSPI通信を行う。
 図2は、3チャンネルのLEDドライバICが適用されたLEDランプモジュールの一構成例を示す図である。本構成例のLEDランプモジュールXは、先出の図1を基本としつつ、2チャンネルのLEDドライバIC1aに代えて、3チャンネルのLEDドライバIC1bを有する。
 なお、LEDドライバIC1bは、その3チャンネル化に伴い、先出の外部端子に加えて、第3チャンネル用の外部端子群(PVIN3ピン、BOOT3ピン、SW3ピン、PGND3ピン、SNSP3ピン、及び、SNSN3ピン)を備えている。
 また、LEDランプモジュールXには、先出の構成要素に加えて、第3チャンネル用の発光ダイオードLED3と、各種ディスクリート部品(キャパシタC31~C33、インダクタL3、並びに、センス抵抗Rs3)が設けられている。
 PVIN3ピンは、パワー系の入力電圧供給端子(=パワー電源端子)である。BOOT3ピンは、上側ゲート駆動用のブートストラップキャパシタ接続端子である。SW3ピンは、スイッチ出力端子である。PGND3ピンは、パワー系の接地端子(=パワー接地端子)である。SNSP3ピンは、出力電流センス入力端子(+)である。SNSN3ピンは、出力電流センス入力端子(-)である。
 PVIN3ピンは、昇圧電圧Vbstの印加端に接続されている。SW3ピンは、インダクタL3の第1端に接続されている。インダクタL3の第2端は、センス抵抗Rs3の第1端に接続されている。センス抵抗Rs3の第2端は、発光ダイオードLED3のアノードに接続されている。発光ダイオードLED3のカソードは接地端に接続されている。PVIN3ピンとPGND3ピンの間には、キャパシタC31(=バイパスキャパシタ)が接続されている。BOOT3ピンとSW3ピンとの間には、キャパシタC32(=ブートストラップキャパシタ)が接続されている。発光ダイオードLED3のアノードと接地端との間には、キャパシタC33(=出力平滑キャパシタ)が接続されている。センス抵抗Rs3の両端は、それぞれ、SNSP3ピン及びSNSN3ピンに接続されている。
 なお、以下では、LEDドライバIC1a及び1bを区別する必要がない場合、単に、LEDドライバIC1と略称する場合がある。
<回路構成>
 図3は、LEDドライバIC1の回路構成(特に出力段周辺)を示す図である。本構成例のLEDドライバIC1は、第*チャンネル(ただし*=1、2または3)の発光ダイオードLED*を駆動する手段として、上側スイッチ11Hと、下側スイッチ11Lと、上側ドライバ12Hと、下側ドライバ12Lと、コントローラ13と、オン時間設定部14と、スロープ電圧生成部15と、センスアンプ16と、エラーアンプ17と、コンパレータ18と、ブートストラップ用のダイオードD1とを集積化して成る。もちろん、LEDドライバIC1には、上記以外の構成要素(各種保護回路など)を集積化してもよい。
 上側スイッチ11Hは、PVINピンとSW*ピンとの間に接続されており、上側ゲート信号GHに応じてオン/オフされる。なお、上側スイッチ11Hとしては、NMOSFET[N-channel type metal oxide semiconductor field effect transistor]等を好適に用いることができる。その場合、上側スイッチ11Hは、GH=H(=BOOT*)であるときにオンして、GH=L(=SW*)であるときにオフする。なお、上側スイッチ11Hとして、NMOSFETではなくPMOSFET[P-channel type MOSFET]を用いることも可能である。その場合には、ブートストラップ用のダイオードD1、キャパシタC*2、及び、BOOT*ピンが不要となる。
 下側スイッチ11Lは、SW*ピンとPGND*ピンとの間に接続されており、下側ゲート信号GLに応じてオン/オフされる。なお、下側スイッチ11Lとしては、NMOSFET等を好適に用いることができる。その場合、下側スイッチ11Lは、GL=H(=VDRV5)であるときにオンして、GL=L(=PGND*)であるときにオフする。
 このように接続された上側スイッチ11Hと下側スイッチ11Lは、SW*ピンから矩形波状のスイッチ電圧Vswを出力するハーフブリッジ出力段を形成している。なお、本図では、同期整流方式のハーフブリッジ出力段を挙げたが、ダイオード整流方式を採用する場合には、下側スイッチ11Lとしてダイオードを用いればよい。
 上側ドライバ12Hは、コントローラ13から入力される上側制御信号SHに基づいて上側ゲート信号GHを生成する。なお、上側ゲート信号GHのハイレベルは、BOOT*ピンの端子電圧(≒Vsw+VDRV5)となる。一方、上側ゲート信号GHのローレベルは、SW*ピンの端子電圧(≒Vsw)となる。
 下側ドライバ12Lは、コントローラ13から入力される下側制御信号SLに基づいて下側ゲート信号GLを生成する。なお、下側ゲート信号GLのハイレベルは、定電圧VDRV5(内部電源電圧VREGまたは別途の外部入力電圧)となる。一方、下側ゲート信号GLのローレベルは、PGND*ピンの端子電圧(接地電圧)となる。
 コントローラ13は、例えば、セット信号SET及びリセット信号RSTの入力を受け付けるRSフリップフロップを含み、上側スイッチ11H及び下側スイッチ11Lを相補的にオン/オフするように上側制御信号SH及び下側制御信号SLを生成する。
 より具体的に述べると、コントローラ13は、セット信号SETの立上りタイミングで上側スイッチ11Hをオンして下側スイッチ11Lをオフする一方、リセット信号RSTの立上りタイミングで上側スイッチ11Hをオフして下側スイッチ11Lをオンするように、上側制御信号SH及び下側制御信号SLを生成する。
 ただし、本明細書中における「相補的」という文言は、上側スイッチ11H及び下側スイッチ11Lそれぞれのオン/オフ状態が完全に逆転している場合だけでなく、貫通電流を防止するための同時オフ期間(いわゆるデッドタイム)が設けられている場合も含むものとして、広義に理解されるべきである。
 オン時間設定部14は、セット信号SETの立上りタイミング(延いては上側スイッチ11Hのオンタイミング)から所定のオン時間Tonが経過した時点でリセット信号RSTをハイレベルに立ち上げる。なお、オン時間設定部14は、TONピンに接続された抵抗R1の抵抗値に応じてオン時間Tonを任意に設定する機能を備えている。また、オン時間設定部14は、PVINピン及びSNSNピンそれぞれの端子電圧に基づいてスイッチング周波数Fswの変動を抑えるようにオン時間Tonを可変する機能も備えている。
 スロープ電圧生成部15は、下側スイッチ11Lのオン期間中に流れるインダクタ電流ILを検出し、同インダクタ電流ILの情報を含んだスロープ電圧Vslpを生成する。スロープ電圧Vslpは、下側スイッチ11Lのオン期間中に流れるインダクタ電流ILが大きいほど高くなり、同インダクタ電流ILが小さいほど低くなる。
 センスアンプ16は、SNSP*ピンとSNSN*ピンとの端子間電圧(=センス抵抗Rs*の両端間電圧)を増幅してセンス電圧Vsを生成する。センス電圧Vsは、センス抵抗Rs*に流れる出力電流ILED(=平均インダクタ電流IL_ave)が大きいほど高くなり、出力電流ILEDが小さいほど低くなる。
 エラーアンプ17は、非反転入力端(+)に入力される基準電圧VISET(=アナログ調光電圧)と、反転入力端(-)に入力されるセンス電圧Vs(より正確には、オフセット電圧Vofsとセンス電圧Vsとの加算電圧)との差分に応じた電流出力を行い、不図示のキャパシタを充放電することにより、制御電圧Vcを生成する。なお、制御電圧Vcは、VISET>Vsであるときに上昇し、VISET<Vsであるときに低下する。
 コンパレータ18は、反転入力端(-)に入力されるスロープ電圧Vslpと、非反転入力端(+)に入力される制御電圧Vcとを比較することにより、セット信号SETを生成する。セット信号SETは、Vc<Vslpであるときにローレベルとなり、Vc>Vslpであるときにハイレベルとなる。従って、制御電圧Vcが低いほどセット信号SETの立上りタイミング(延いては上側スイッチ11Hのオンタイミング)が遅くなり、逆に、制御電圧Vcが高いほどセット信号SETの立上りタイミングが早くなる。
 なお、上記構成要素のうち、上側ドライバ12H及び下側ドライバ12L、コントローラ13、オン時間設定部14、スロープ電圧生成部15、センスアンプ16、エラーアンプ17、並びに、コンパレータ18は、ボトム検出オン時間固定方式の出力帰還制御部として機能し、スイッチ出力端子SW*から発光ダイオードLED*に供給される出力電流ILEDが所定の目標値と一致するように、上側スイッチ11H及び下側スイッチ11Lが相補的に駆動される。
<出力帰還制御>
 図4は、ボトム検出オン時間固定方式の出力帰還制御を示す図であり、上から順に、インダクタ電流ILとスイッチ電圧Vswが描写されている。
 上側スイッチ11Hがオフして下側スイッチ11Lがオンしている間、スイッチ電圧Vswは、ローレベル(=下側スイッチ11Lのドレイン・ソース間に生じる負電圧-VDSW)となる。このとき、PGND*ピンから下側スイッチ11Lを介してSW*ピンに流れるインダクタ電流ILは、インダクタL*のエネルギー放出に伴って減少していく。
 そして、インダクタ電流ILが制御電圧Vcに応じたボトム値IL_btmまで減少すると、Vc>Vslpとなり、セット信号SETがハイレベルに立ち上がる。その結果、上側スイッチ11Hがオンして下側スイッチ11Lがオフする。このとき、スイッチ電圧Vswがハイレベル(≒PVIN)となるので、PVINピンから上側スイッチ11Hを介してSW*ピンに流れるインダクタ電流ILが増大していく。
 その後、所定のオン時間Tonが経過すると、リセット信号RSTがハイレベルに立ち上がり、上側スイッチ11Hがオフして下側スイッチ11Lがオンするので、インダクタ電流ILが再び増大から減少に転じる。その結果、インダクタ電流ILは、ピーク値IL_pkとボトム値IL_btmとの間で増大と減少を繰り返すリップル波形となる。
 ここで、インダクタ電流ILのボトム値IL_btmは、センス電圧Vs(=平均インダクタ電流IL_aveに相当)と、基準電圧VISET(=平均インダクタ電流IL_aveの目標値に相当)との差分に応じて変動する。また、インダクタ電流ILのリップル振幅ΔIL(=IL_pk-IL_btm)は、オン時間Tonに応じて決定される。
 従って、上記一連の動作が繰り返されることにより、LEDドライバIC1では、平均インダクタ電流IL_ave(延いては出力電流ILED)が所定の目標値と一致するように、ボトム検出オン時間固定方式の出力帰還制御が行われる。
 ただし、LEDドライバIC1の出力帰還制御方式については、必ずしも上記に限定されるものではなく、例えば、ボトム検出オン時間固定方式に代えて、ピーク検出オフ時間固定方式を採用してもよいし、或いは、ヒステリシスウィンドウ方式を採用してもよい。若しくは、PWM[pulse width modulation]制御方式を採用することもできる。
<電力損失>
 図5は、LEDドライバIC1の電力損失を評価するための図である。なお、本図上段にはスイッチ電流Isw及びスイッチ電圧Vswが描写されており、本図下段には電力損失Psw(=Isw×Vsw)が描写されている。
 本図で示すように、LEDドライバIC1では、上側スイッチ11H及び下側スイッチ11Lそれぞれを相補的に駆動するときに、スイッチング損失Psw_loss(=Vbst×ILED/2+(Tsw_on+Tsw_off)×Fsw)と、導通損失Pcon_loss(=ILED×ILED×Fsw×(RonH×Ton+RonL×Toff))が生じる。
 特に、昇圧電圧Vbstが数十V(例えば65V)であって、かつ、スイッチング周波数Fswが数MHz(例えば2.2MHz)である場合には、上記したLEDドライバIC1の電力損失(=Psw_loss+Pcon_loss)が大きくなり、延いては、LEDドライバIC1の発熱が大きくなる。そのため、LEDドライバIC1のパッケージには、高い放熱性が求められる。
<パッケージ>
 図6及び図7は、それぞれ、LEDドライバIC1のパッケージを示す三面図(平面、正面、側面)及び斜視図である。ここで例示するパッケージ100は、48ピンのHTSSOP[heat-sink thin-shrink small outline package]であり、第1辺101、第2辺102、第3辺103、及び、第4辺104を持つ平面視矩形状(平面視長方形状)に形成されている。
 第1辺101は、第1の長辺(例えば12.5mm)に相当し、合計24本の外部端子が設けられている。なお、図6では、第1辺101の左端から右端に向けて、1ピン~24ピンが順次配列されている。
 第2辺102は、第1辺101と平行する第2の長辺に相当し、第1辺101と同様、合計24本の外部端子が設けられている。なお、図6では、第2辺102の右端から左端に向けて、25ピン~48ピンが順次配列されている。
 第3辺103は、第1辺101及び第2辺102と直交する第1の短辺(例えば6.1mm)に相当する。なお、第3辺103には外部端子が設けられていない。
 第4辺104は、第3辺103と平行して第1辺102及び第2辺102と直交する第2の短辺に相当する。なお、第4辺104にも外部端子は設けられていない。
 なお、上記48本の外部端子は、それぞれ、パッケージ100の長側面(=平面視での第1辺101及び第2辺102に相当)から外側に向けて導出されている。また、それぞれの外部端子は、パッケージ100の側面視において、根元部と先端部との間で段差を成すように途中で屈曲された形状(いわゆるガルウィング形状)とされている。
 また、パッケージ100のトップ面110(=プリント回路基板と対向しない第1主面に相当)には、放熱パッド111と1ピンマーク112が形成されている。一方、パッケージ100のボトム面120(=プリント回路基板と対向する第2主面に相当)には、何も形成されていない。
 放熱パッド111は、半導体チップを搭載するアイランドの裏面をパッケージ100のトップ面110に露出させたものである。なお、放熱パッド111のサイズについては、長辺長(=パッケージ100の長辺と平行する一辺の長さ)を第1辺101及び第2辺102の0.4倍程度(例えば5mm)とし、短辺長(=パッケージ100の短辺と平行する一辺の長さ)を第3辺103及び第4辺104の0.7倍程度(例えば4.2mm)とすればよい。
 このような放熱パッド111を設けることにより、パッケージ100の放熱性を高めることが可能となる。特に、パッケージ100のボトム面120ではなく、パッケージ100のトップ面110に放熱パッド111を露出させた構成であれば、放熱パッド111にヒートシンクを装着することができるので、パッケージ100の放熱性をさらに高めることが可能となる。
 図8は、LEDドライバIC1に取り付けられるヒートシンクの一例を示す斜視図である。本構成例のヒートシンク200は、基台部210(例えば60mm×50mm)と、複数枚の放熱フィン220(例えば50mm×50mm)と、を有する。
 基台部210のトップ面(=LEDドライバIC1のパッケージ100と対向しない第1主面に相当)には、複数枚の放熱フィン220が設けられている。このような構成とすることにより、ヒートシンク200の表面積を増やすことができるので、パッケージ100の放熱性を高めることが可能となる。なお、基台部210と放熱フィン220は、一体的に形成してもよいし、個別に形成して組み立ててもよい。
 ヒートシンク200をLEDドライバIC1に取り付けるときには、基台部210のボトム面(=LEDドライバIC1のパッケージ100と対向する第2主面に相当)に放熱グリス230を塗布し、LEDドライバIC1のパッケージ100(特に放熱パッド111)に貼り付けるとよい。
 図9は、LEDドライバIC1の熱抵抗を評価するための模式的な縦断面図である。本図で示すように、パッケージ100のトップ面110に放熱パッド111が露出されたLEDドライバIC1において、パッケージ100に封止された半導体チップ130からトップ面110までの熱抵抗θ1は、半導体チップ130からボトム面120までの熱抵抗θ2と比べて極めて小さくなる(θ1<<θ2、例えば、θ1=3℃/W、θ2=100℃/W)。従って、放熱パッド111(さらにはこれに取り付けられるヒートシンク200)から速やかに熱を逃がすことができるので、LEDドライバIC1の最大許容損失を高めることが可能となる。
<ピン配置>
 次に、これまでに説明してきたLEDドライバIC1について、PCBレイアウトを最適化することのできる新規なピン配置を提案する。
 図10Aは、LEDドライバIC1a(2ch)のピン配置(第1例)を示す平面図である。なお、図中の破線は、パワー電源端子(PVIN1、PVIN2)、パワー接地端子(PGND1、PGND2)、並びに、スイッチ出力端子(SW1、SW2)と、上側スイッチ11H及び下側スイッチ11Lとの接続関係を模式的に明示するための補助線であり、実際の配線パターンや素子形成パターンとは異なる。
 また、以下の説明では、パッケージ100の平面視において、第1辺101及び第2辺102の延びる第1方向をx方向(本図では紙面の上下方向)と呼び、これと直交する第2方向(=第3辺103及び第4辺104の延びる方向)をy方向(本図では紙面の左右方向)と呼ぶ。
 1ピン~3ピンには、第1チャンネルのパワー電源端子(PVIN1)が割り当てられている。5ピン~7ピン及び9ピンには、SPI通信用の外部端子群(SI、SCK、CSB、SO)が割り当てられている。11ピン~13ピン及び15ピンには、信号系の外部端子群(GND、TON、VIN、VREG5)が割り当てられている。22ピン~24ピンには、第2チャンネルのパワー電源端子(PVIN2)が割り当てられている。
 25ピン及び26ピンには、第2チャンネルの出力電流センス入力端子(SNSN2、SNSP2)が割り当てられている。28ピンには、第2チャンネルのブートストラップキャパシタ接続端子(BOOT2)が割り当てられている。30ピン~32ピンには、第2チャンネルのスイッチ出力端子(SW2)が割り当てられている。34ピン~36ピンには、第2チャンネルのパワー接地端子(PGND2)が割り当てられている。
 37ピン~39ピンには、第1チャンネルのパワー接地端子(PGND1)が割り当てられている。41ピン~43ピンには、第1チャンネルのスイッチ出力端子(SW1)が割り当てられている。45ピンには、第1チャンネルのブートストラップキャパシタ接続端子(BOOT1)が割り当てられている。47ピン及び48ピンには、第1チャンネルの出力電流センス入力端子(SNSN1ピン、SNSP1)が割り当てられている。
 このように、本構成例のLEDドライバIC1aにおいて、パワー電源端子(PVIN1、PVIN2)は、パッケージ100の第1辺101(本図では左辺)に設けられている。一方、パワー接地端子(PGND1、PGND2)とスイッチ出力端子(SW1、SW2)は、パッケージ100の第2辺102(本図では右辺)に設けられている。
 図10Bは、LEDドライバIC1a(2ch)のピン配置(第2例)を示す平面図である。なお、図中の破線は、パワー電源端子(PVIN1、PVIN2)、パワー接地端子(PGND1、PGND2)、並びに、スイッチ出力端子(SW1、SW2)と、上側スイッチ11H及び下側スイッチ11Lとの接続関係を模式的に明示するための補助線であり、実際の配線パターンや素子形成パターンとは異なる。
 1ピン及び2ピンには、第1チャンネルの出力電流センス入力端子(SNSN1、SNSP1)が割り当てられている。3ピン、4ピン及び15ピンには、第1チャンネルのパワー接地端子(PGND1)が割り当てられている。6ピン及び7ピンには、第1チャンネルのスイッチ出力端子(SW1)が割り当てられている。8ピンには、第1チャンネルのブートストラップキャパシタ接続端子(BOOT1)が割り当てられている。
 16ピン、21ピン、22ピンには、第2チャンネルのパワー接地端子(PGND2)が割り当てられている。17ピンには、第2チャンネルのブートストラップキャパシタ接続端子(BOOT2)が割り当てられている。18ピンと19ピンには、第2チャンネルのスイッチ出力端子(SW2)が割り当てられている。23ピンと24ピンには、第2チャンネルの出力電流センス入力端子(SNSP2、SNSN2)が割り当てられている。
 25ピン及び33ピンには、第2チャンネルのパワー電源端子(PVIN2)が割り当てられている。34ピン及び48ピンには、第1チャンネルのパワー電源端子(PVIN1)が割り当てられている。
 36ピン~39ピンには、信号系の外部端子群(VIN、TON、5VREG及びGND)が割り当てられている。41ピン~43ピン及び45ピンには、SPI通信用の外部端子群(SI、SCK、CSB、SO)が割り当てられている。
 図10A及び図10Bから分かるように、パワー電源端子(PVIN1、PVIN2)をパッケージ100の第1辺101(本図では左辺)に設けるとともに、パワー接地端子(PGND1、PGND2)とスイッチ出力端子(SW1、SW2)をパッケージ100の第2辺102(本図では右辺)に設けるという基本コンセプトから逸脱しない限り、LEDドライバIC1a(2ch)のピン配置については、様々なバリエーションを考えることができる。
 図11Aは、LEDドライバIC1b(3ch)のピン配置(第1例)を示す平面図である。なお、図中の破線は、パワー電源端子(PVIN1~PVIN3)、パワー接地端子(PGND1~PGND3)、並びに、スイッチ出力端子(SW1~SW3)と、上側スイッチ11H及び下側スイッチ11Lとの接続関係を模式的に明示するための補助線であり、実際の配線パターンや素子形成パターンとは異なる。
 1ピン及び2ピンには、第1チャンネルのパワー電源端子(PVIN1)が割り当てられている。4ピン~6ピン及び8ピンには、SPI通信用の外部端子群(SI、SCK、CSB、及び、SO)が割り当てられている。10ピン~13ピンには、信号系の外部端子群(VREG5、GND、TON、VIN5)が割り当てられている。14ピン及び15ピンには、第2チャンネルのパワー電源端子(PVIN2)が割り当てられている。23ピン及び24ピンには、第3チャンネルのパワー電源端子(PVIN3)が割り当てられている。
 25ピン及び26ピンには、第3チャンネルのスイッチ出力端子(SW3)が割り当てられている。27ピンには、第3チャンネルのブートストラップキャパシタ接続端子(BOOT3)が割り当てられている。28ピン及び29ピンには、第3チャンネルのパワー接地端子(PGND3)が割り当てられている。30ピンと31ピンには、第3チャンネルの出力電流センス入力端子(SNSP3、SNSN3)が割り当てられている。
 34ピン及び35ピンには、第2チャンネルのスイッチ出力端子(SW2)が割り当てられている。36ピンには、第2チャンネルのブートストラップキャパシタ接続端子(BOOT2)が割り当てられている。37ピン及び38ピンには、第2チャンネルのパワー接地端子(PGND2)が割り当てられている。39ピンと40ピンには、第2チャンネルの出力電流センス入力端子(SNSP2、SNSN2)が割り当てられている。
 42ピン及び43ピンには、第1チャンネルの出力電流センス入力端子(SNSN1、SNSP1)が割り当てられている。44ピン及び45ピンには、第1チャンネルのパワー接地端子(PGND1)が割り当てられている。46ピンには、第1チャンネルのブートストラップキャパシタ接続端子(BOOT1)が割り当てられている。47ピン及び48ピンには、第1チャンネルのスイッチ出力端子(SW1)が割り当てられている。
 このように、本構成例のLEDドライバIC1bにおいて、パワー電源端子(PVIN1~PVIN3)は、パッケージ100の第1辺101(本図では左辺)に設けられている。一方、パワー接地端子(PGND1~PGND3)とスイッチ出力端子(SW1~SW3)は、パッケージ100の第2辺102(本図では右辺)に設けられている。
 図11Bは、LEDドライバIC1b(3ch)のピン配置(第2例)を示す平面図である。なお、図中の破線は、パワー電源端子(PVIN1、PVIN2)、パワー接地端子(PGND1、PGND2)、並びに、スイッチ出力端子(SW1~SW3)と、上側スイッチ11H及び下側スイッチ11Lとの接続関係を模式的に明示するための補助線であり、実際の配線パターンや素子形成パターンとは異なる。
 1ピン及び2ピンには、第1チャンネルの出力電流センス入力端子(SNSN1、SNSP1)が割り当てられている。3ピン及び4ピンには、第1チャンネルのパワー接地端子PGND1が割り当てられている。6ピン及び7ピンには、第1チャンネルのスイッチ出力端子(SW1)が割り当てられている。8ピンには、第1チャンネルのブートストラップキャパシタ接続端子(BOOT1)が割り当てられている。
 10ピンには、第3チャンネルのブートストラップキャパシタ接続端子(BOOT3)が割り当てられている。11ピン及び12ピンには、第3チャンネルのスイッチ出力端子(SW3)が割り当てられている。13ピン及び14ピンには、第3チャンネルの出力電流センス入力端子(SNSP3、SNSN3)が割り当てられている。15ピン及び16ピンには、第3チャンネルのパワー接地端子PGND3が割り当てられている。
 17ピンには、第2チャンネルのブートストラップキャパシタ接続端子(BOOT2)が割り当てられている。18ピン及び19ピンには、第2チャンネルのスイッチ出力端子(SW2)が割り当てられている。21ピン及び22ピンには、第2チャンネルのパワー接地端子(PGND2)が割り当てられている。23ピンと24ピンには、第2チャンネルの出力電流センス入力端子(SNSP2、SNSN2)が割り当てられている。
 25ピンには第2チャンネルのパワー電源端子(PVIN2)が割り当てられている。33ピンと34ピンには、第3チャンネルのパワー電源端子(PVIN3)が割り当てられている。48ピンには、第1チャンネルのパワー電源端子(PVIN1)が割り当てられている。
 36ピン~39ピンには、信号系の外部端子群(VIN、TON、5VREG及びGND)が割り当てられている。41ピン~43ピン及び45ピンには、SPI通信用の外部端子群(SI、SCK、CSB、SO)が割り当てられている。
 図11A及び図11Bから分かるように、パワー電源端子(PVIN1~PVIN3)をパッケージ100の第1辺101(本図では左辺)に設けるとともに、パワー接地端子(PGND1~PGND3)とスイッチ出力端子(SW1~SW3)をパッケージ100の第2辺102(本図では右辺)に設けるという基本コンセプトから逸脱しない限り、LEDドライバIC1b(3ch)のピン配置については、様々なバリエーションを考えることができる。
<内部構造>
 図12は、図10Aで示したLEDドライバIC1a(2ch)の内部構造を示す底面透視図(=パッケージ100をボトム面120から透視した図)である。従って、本図では、先出の図10Aと逆に、第1辺101が右辺となっており、第2辺102が左辺となっている。
 第1チャンネルの上側スイッチ11H(ch1)及び下側スイッチ11L(ch1)、並びに、第2チャンネルの上側スイッチ11H(ch2)及び下側スイッチ11L(ch2)がそれぞれ集積化された半導体チップ130は、平面視矩形状のアイランド140にダイボンディングされている。なお、アイランド140は、第3辺103に向けて延びる支持フレーム151、及び、第4辺104に向けて延びる支持フレーム152により、パッケージ100の内部で支持されている。また、アイランド140の裏面は、先の放熱パッド111として、パッケージ100のトップ面110に露出されている。
 上側スイッチ11H(ch1)のドレインパッドと3本のPVIN1ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW11が張られている。上側スイッチ11H(ch1)のソースパッド及び下側スイッチ11L(ch1)のドレインパッドと3本のSW1ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW12が張られている。下側スイッチ11L(ch1)のソースパッドと3本のPGND1ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW13が張られている。
 上側スイッチ11H(ch2)のドレインパッドと3本のPVIN2ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW21が張られている。上側スイッチ11H(ch2)のソースパッド及び下側スイッチ11L(ch2)のドレインパッドと3本のSW2ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW22が張られている。下側スイッチ11L(ch2)のソースパッドと3本のPGND2ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW23が張られている。
 なお、下側スイッチ11L(ch1/ch2)は、上側スイッチ11H(ch1/ch2)よりも素子サイズが大きい。このような素子設計によれば、下側スイッチ11L(ch1/ch2)の電流能力を上側スイッチ11H(ch1/ch2)の電流能力よりも高めることが可能となる。例えば、出力電力を一定に維持したい場合、出力電圧VLEDが高いほど出力電流ILEDを小さくし、逆に、出力電圧VLEDが低いほど出力電流ILEDを大きくする必要がある。すなわち、ハーフブリッジ出力段のオンデューティが低いほど大きい出力電流ILEDを流す必要があることから、上記の素子設計が有効となる。
 また、上側スイッチ11H(ch1)と下側スイッチ11L(ch1)、並びに、上側スイッチ11H(ch2)と下側スイッチ11L(ch2)は、それぞれ、半導体チップ130の平面視において、第1辺101と直交するy方向に沿って、図示の順序で縦列に配置されている。
 また、上側スイッチ11H(ch1/ch2)及び下側スイッチ11L(ch1/ch2)が形成されるスイッチ形成領域は、半導体チップ130の平面視において、パッケージ100の第2辺102寄りに偏在配置されている。
 さらに、第1チャンネルの上側スイッチ11H(ch1)及び下側スイッチ11L(ch1)は、それぞれ、第1チャンネルの外部端子群(PVIN1、PGND1、SW1)との距離ができるだけ近くなるように、半導体チップ130の平面視において、パッケージ100の第3辺103寄りに配置されている。
 一方、第2チャンネルの上側スイッチ11H(ch2)及び下側スイッチ11L(ch2)は、それぞれ、第2チャンネルの外部端子群(PVIN2、PGND、SW2)との距離ができるだけ近くなるように、半導体チップ130の平面視において、パッケージ100の第4辺104寄りに配置されている。
 このような素子レイアウトを採用することにより、ワイヤW11~W13、及び、ワイヤW21~W23それぞれの長さを最小限に短縮することができるので、それぞれの抵抗成分、容量成分、並びに、インダクタンス成分を極力低減することが可能となる。
 図13Aは、図11Aで示したLEDドライバIC1b(3ch)の内部構造を示す底面透視図である。従って、先出の図11Aと逆に、第1辺101が右辺となっており、第2辺102が左辺となっている。
 半導体チップ130には、第1チャンネルの上側スイッチ11H(ch1)及び下側スイッチ11L(ch1)、第2チャンネルの上側スイッチ11H(ch2)及び下側スイッチ11L(ch2)、並びに、第3チャンネルの上側スイッチ11H(ch3)及び下側スイッチ11L(ch3)がそれぞれ集積化されている。
 上側スイッチ11H(ch1)のドレインパッドと2本のPVIN1ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW11が張られている。上側スイッチ11H(ch1)のソースパッド及び下側スイッチ11L(ch1)のドレインパッドと2本のSW1ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW12が張られている。下側スイッチ11L(ch1)のソースパッドと2本のPGND1ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW13が張られている。
 上側スイッチ11H(ch2)のドレインパッドと2本のPVIN2ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW21が張られている。上側スイッチ11H(ch2)のソースパッド及び下側スイッチ11L(ch2)のドレインパッドと2本のSW2ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW22が張られている。下側スイッチ11L(ch2)のソースパッドと2本のPGND2ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW23が張られている。
 上側スイッチ11H(ch3)のドレインパッドと2本のPVIN3ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW31が張られている。上側スイッチ11H(ch3)のソースパッド及び下側スイッチ11L(ch3)のドレインパッドと2本のSW3ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW32が張られている。下側スイッチ11L(ch3)のソースパッドと2本のPGND3ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW33が張られている。
 なお、下側スイッチ11L(ch1/ch2/ch3)は、上側スイッチ11H(ch1/ch2/ch3)よりも素子サイズが大きい。このような素子設計によれば、下側スイッチ11L(ch1/ch2/ch3)の電流能力を上側スイッチ11H(ch1/ch2/ch3)の電流能力よりも高めることが可能となる。例えば、出力電力を一定に維持したい場合、出力電圧VLEDが高いほど出力電流ILEDを小さくし、逆に、出力電圧VLEDが低いほど出力電流ILEDを大きくする必要がある。すなわち、ハーフブリッジ出力段のオンデューティが低いほど大きい出力電流ILEDを流す必要があることから、上記の素子設計が有効となる。
 また、上側スイッチ11H(ch1)と下側スイッチ11L(ch1)、上側スイッチ11H(ch2)と下側スイッチ11L(ch2)、並びに、上側スイッチ11H(ch3)と下側スイッチ11L(ch3)は、それぞれ、半導体チップ130の平面視において、第1辺101と直交するy方向に沿って、図示の順序で縦列に配置されている。
 また、上側スイッチ11H(ch1/ch2/ch3)及び下側スイッチ11L(ch1/ch2/ch3)が形成されるスイッチ形成領域は、半導体チップ130の平面視において、パッケージ100の第2辺102寄りに偏在配置されている。
 さらに、第1チャンネルの上側スイッチ11H(ch1)及び下側スイッチ11L(ch1)は、それぞれ、第1チャンネルの外部端子群(PVIN1、PGND1、SW1)との距離ができるだけ近くなるように、半導体チップ130の平面視において、パッケージ100の第3辺103寄りに配置されている。
 一方、第2チャンネルの上側スイッチ11H(ch2)及び下側スイッチ11L(ch2)は、それぞれ、第2チャンネルの外部端子群(PVIN2、PGND2、SW2)との距離ができるだけ近くなるように、半導体チップ130の平面視において、y方向中央部に配置されている。
 また、第3チャンネルの上側スイッチ11H(ch3)及び下側スイッチ11L(ch3)は、それぞれ、第3チャンネルの外部端子群(PVIN3、PGND3、SW3)との距離ができるだけ近くなるように、半導体チップ130の平面視において、パッケージ100の第4辺104寄りに配置されている。
 このような素子レイアウトを採用することにより、ワイヤW11~W13、ワイヤW21~W23、及び、ワイヤW31~W33それぞれの長さを最小限に短縮することができるので、それぞれの抵抗成分、容量成分、並びに、インダクタンス成分を極力低減することが可能となる。
 図13Bは、図11Bで示したLEDドライバIC1b(3ch)の内部構造を示す底面透視図である。従って、先出の図11Bと逆に、第1辺101が右辺となっており、第2辺102が左辺となっている。
 半導体チップ130には、第1チャンネルの上側スイッチ11H(ch1)及び下側スイッチ11L(ch1)、第2チャンネルの上側スイッチ11H(ch2)及び下側スイッチ11L(ch2)、並びに、第3チャンネルの上側スイッチ11H(ch3)及び下側スイッチ11L(ch3)がそれぞれ集積化されている。
 上側スイッチ11H(ch1)のドレインパッドとPVIN1ピンとの間には、ワイヤW11が張られている。上側スイッチ11H(ch1)のソースパッド及び下側スイッチ11L(ch1)のドレインパッドと2本のSW1ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW12が張られている。下側スイッチ11L(ch1)のソースパッドと2本のPGND1ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW13が張られている。
 上側スイッチ11H(ch2)のドレインパッドとPVIN2ピンとの間には、ワイヤW21が張られている。上側スイッチ11H(ch2)のソースパッド及び下側スイッチ11L(ch2)のドレインパッドと2本のSW2ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW22が張られている。下側スイッチ11L(ch2)のソースパッドと2本のPGND2ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW23が張られている。
 上側スイッチ11H(ch3)のドレインパッドとPVIN3ピン及びPVIN3(S)ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW31が張られている。また、PVIN3(S)ピンと半導体チップ130のサブパッドとの間には、ワイヤW31Sが張られている。上側スイッチ11H(ch3)のソースパッド及び下側スイッチ11L(ch3)のドレインパッドと2本のSW3ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW32が張られている。下側スイッチ11L(ch3)のソースパッドと2本のPGND3ピンとの間には、それぞれ、ワイヤW33が張られている。
 なお、下側スイッチ11L(ch1/ch2/ch3)は、上側スイッチ11H(ch1/ch2/ch3)よりも素子サイズが大きい。このような素子設計によれば、下側スイッチ11L(ch1/ch2/ch3)の電流能力を上側スイッチ11H(ch1/ch2/ch3)の電流能力よりも高めることが可能となる。例えば、出力電力を一定に維持したい場合、出力電圧VLEDが高いほど出力電流ILEDを小さくし、逆に、出力電圧VLEDが低いほど出力電流ILEDを大きくする必要がある。すなわち、ハーフブリッジ出力段のオンデューティが低いほど大きい出力電流ILEDを流す必要があることから、上記の素子設計が有効となる。
 また、上側スイッチ11H(ch1)と下側スイッチ11L(ch1)、上側スイッチ11H(ch2)と下側スイッチ11L(ch2)、並びに、上側スイッチ11H(ch3)と下側スイッチ11L(ch3)は、それぞれ、半導体チップ130の平面視において、第1辺101と直交するy方向に沿って、図示の順序で縦列に配置されている。
 また、上側スイッチ11H(ch1/ch2/ch3)及び下側スイッチ11L(ch1/ch2/ch3)が形成されるスイッチ形成領域は、半導体チップ130の平面視において、パッケージ100の第1辺101寄りに偏在配置されている。また、コントローラ13などが形成されるロジック形成領域は、半導体チップ130の平面視において、パッケージ100の第2辺寄りに偏在配置されている。
 さらに、第1チャンネルの上側スイッチ11H(ch1)及び下側スイッチ11L(ch1)は、それぞれ、第1チャンネルの外部端子群(PVIN1、PGND1、SW1)との距離ができるだけ近くなるように、半導体チップ130の平面視において、パッケージ100の第3辺103寄りに配置されている。
 一方、第2チャンネルの上側スイッチ11H(ch2)及び下側スイッチ11L(ch2)は、それぞれ、第2チャンネルの外部端子群(PVIN2、PGND2、SW2)との距離ができるだけ近くなるように、半導体チップ130の平面視において、パッケージ100の第4辺104寄りに配置されている。
 また、第3チャンネルの上側スイッチ11H(ch3)及び下側スイッチ11L(ch3)は、それぞれ、第3チャンネルの外部端子群(PVIN3、PGND3、SW3)との距離ができるだけ近くなるように、半導体チップ130の平面視において、y方向中央部に配置されている。
 このような素子レイアウトを採用することにより、ワイヤW11~W13、ワイヤW21~W23、及び、ワイヤW31~W33それぞれの長さを最小限に短縮することができるので、それぞれの抵抗成分、容量成分、並びに、インダクタンス成分を極力低減することが可能となる。
 また、本レイアウトでは、先出の図13Aと比べて、上側スイッチ11H(ch1/ch2/ch3)及び下側スイッチ11L(ch1/ch2/ch3)がそれぞれ縦長形状(x方向長がy方向長よりも大きい形状)に形成されている。その結果、PGNDピンをSW1~SW3ピンよりも第1辺101の端部側に配置しやすくなる。
<PCBレイアウト>
 次に、上記のピン配置により実現されるPCBレイアウトの最適化について、具体例を挙げながら詳細に説明する。
 図14Aは、図10Aで示したLEDドライバIC1a(2ch)が実装されるプリント回路基板のレイアウトを示す平面図である。本構成例のLEDランプモジュールXは、プリント回路基板300(以下、PCB300と呼ぶ)と、2チャンネルのLEDドライバIC1aと、これに外付けされる種々のディスクリート部品(本図では先出のキャパシタC11及びC21、キャパシタC13及びC23、インダクタL1及びL2、並びに、センス抵抗Rs1及びRs2のみを例示)と、発光ダイオードLED1及びLED2(不図示)と、を有する。また、本図では明示していないが、LEDドライバIC1aの放熱パッド111にはヒートシンク200が装着される。
 LEDドライバIC1aは、細実線で示したように、PCB300の第1主面(紙面表側)に実装されている。より具体的に述べると、LEDドライバIC1aは、図10を反時計回りに90度回転された状態で実装されている。すなわち、本図では、紙面左右方向が先述のx方向に相当し、紙面上下方向が先述のy方向に相当する。従って、パッケージ100の第1辺101に設けられたパワー電源端子(PVIN1、PVIN2)は、紙面下向きに導出されており、パッケージ100の第2辺102に設けられたパワー接地端子(PGND1、PGND2)及びスイッチ出力端子(SW1、SW2)は、紙面上向きに導出されている。
 一方、LEDドライバIC1aに接続される各種配線(パワー電源ライン310~312、パワー接地ライン320~322、スイッチ出力ライン331~333及び341~343、電源ライン360)、及び、各種ディスクリート部品(キャパシタC11及びC21、キャパシタC13及びC23、インダクタL1及びL2、センス抵抗Rs1及びRs2)は、破線で示したように、PCB300の第2主面(紙面裏側)に敷設ないし実装されている。以下、個別具体的に説明する。
 LEDドライバIC1aのパワー電源端子(PVIN1、PVIN2)に接続されるパワー電源ライン310の主幹部分、及び、LEDドライバIC1aのパワー接地端子(PGND1、PGND2)に接続されるパワー接地ライン320の主幹部分は、PCB300の平面視において、x方向(紙面左右方向)に沿って並列に敷設されている。
 また、パワー電源ライン310及びパワー接地ライン320それぞれの主幹部分は、PCB300の平面視において、LEDドライバIC1aのパッケージ100と重なるように敷設されている。
 本図に即して具体的に述べると、パワー電源ライン310の主幹部分は、第3辺103の外側からパッケージ100背面の第1辺101寄りを通過して第4辺104の外側に至るルートで直線的に敷設されている。
 一方、パワー接地ライン320の主幹部分は、パワー電源ライン310の主幹部分と所定のギャップを隔てつつ、第3辺103の外側からパッケージ100背面の第2辺102寄りを通過して第4辺104の外側に至るルートで直線的に敷設されている。
 なお、パワー電源ライン310の主幹部分とパワー接地ライン320の主幹部分との間には、キャパシタC11及びC21(=バイパスキャパシタ)が接続されている。特に、キャパシタC11及びC21は、本図で示したように、PCB300の平面視において、LEDドライバIC1aと重なるように実装するとよい。
 また、パワー電源ライン310には、主幹部分からそれぞれ分岐された支線部分311及び312が形成されている。本図に即して述べると、支線部分311及び312は、それぞれ、パッケージ100の背面を通るパワー電源ライン310の主幹部分から、パワー電源端子(PVIN1、PVIN2)に向けて紙面下向きに分岐されており、PCB300の第1主面と第2主面との間を貫通するビアやスルーホールなど(不図示)を介して、パワー電源端子(PVIN1、PVIN2)と電気的に導通される。
 また、パワー接地ライン320には、主幹部分からそれぞれ分岐された支線部分321及び322が形成されている。本図に即して述べると、支線部分321及び322は、それぞれ、パッケージ100の背面を通るパワー接地ライン320の主幹部分からパワー接地端子(PGND1、PGND2)に向けて紙面上向きに分岐されており、PCB300の第1主面と第2主面との間を貫通するビアやスルーホールなど(不図示)を介して、パワー接地端子(PGND1、PGND2)と電気的に導通される。なお、パワー接地ライン321、322は共用しても構わない。パワー接地ライン321、322を共用する場合、パワー電源ライン310の主幹部分から分岐された支線部分は1本のラインになる。
 第1チャンネルのスイッチ出力端子(SW1)と発光ダイオードLED1との間を導通するスイッチ出力ライン331~333は、スイッチ出力端子(SW1)の背面領域から紙面上向きに敷設されている。なお、スイッチ出力ライン331とスイッチ出力ライン332との間には、インダクタL1が実装される。また、スイッチ出力ライン332とスイッチ出力ライン333との間には、センス抵抗Rs1が実装される。また、スイッチ出力ライン333とこれに隣接する位置まで延出されたパワー接地ライン320の支線部分321との間には、キャパシタC13が実装される。
 第2チャンネルのスイッチ出力端子(SW2)と発光ダイオードLED2との間を導通するスイッチ出力ライン341~343は、スイッチ出力端子(SW2)の背面領域から紙面上向きに敷設されている。なお、スイッチ出力ライン341とスイッチ出力ライン342との間には、インダクタL2が実装される。また、スイッチ出力ライン342とスイッチ出力ライン343との間には、センス抵抗Rs2が実装される。また、スイッチ出力ライン343とこれに隣接する位置まで延出されたパワー接地ライン320の支線部分322との間には、キャパシタC23が実装される。
 また、本構成例のLEDランプモジュールXにおいて、複数のチャンネル毎に設けられるパワー電源端子(PVIN1、PVIN2)、スイッチ出力端子(SW1、SW2)、パワー接地端子(PGND1、PGND2)、及び、これらに外付けされるディスクリート部品(C11及びC21、C13及びC23、L1及びL2、Rs1及びRs2)、並びに、パワー電源ライン310の支線部分311及び312、パワー接地ライン320の支線部分321及び322、及び、スイッチ出力ライン331~333及び341~343は、第1チャンネルと第2チャンネルとの間で左右対称となるように配置されている。
 上記以外の外部端子及び配線についても簡単に説明しておく。パッケージ100の第1辺101に設けられたVINピンには、その背面領域から紙面下向きに敷設された電源ライン360が接続される。また、第1辺101に設けられたSPI通信端子(SI、SCK、CSB、SO)には、紙面下側からロジック信号が入力される。
 先述の図14Aは、同期整流方式のハーフブリッジ出力段を有するLEDドライバIC1a(2ch)が実装されるプリント回路基板のレイアウトを示す平面図である。一方、同期整流方式に代えてダイオード整流方式を採用するLEDドライバIC1a(2ch)が実装されるプリント回路基板のレイアウトを示す平面図は、図14Bのようになる。
 図14Bにおいて図14Aと相違する部分について説明する。ダイオードD11及びD21は、LEDドライバIC1aに外付けされるディスクリート部品である。ダイオードD11及びD21は、破線で示したように、PCB300の第2主面に実装されている。ダイオードD11は第1チャンネルの下側スイッチ11Lとして用いられ、ダイオードD21は第2チャンネルの下側スイッチ11Lとして用いられる。
 ダイオードD11は、ダイオードD11のカソード側端子がスイッチ出力ライン331と電気的に導通しダイオードD11のアノード側端子がパワー接地ライン320と電気的に導通するように実装するとよい。第1チャンネルの閉ループ(後述する図16参照)を小さくするために、ダイオードD11のアノード側端子はキャパシタC11にできるだけ近い位置に配置することが好ましい。
 ダイオードD21は、ダイオードD21のカソード側端子がスイッチ出力ライン341と電気的に導通しダイオードD21のアノード側端子がパワー接地ライン320と電気的に導通するように実装するとよい。第2チャンネルの閉ループ(後述する図16参照)を小さくするために、ダイオードD21のアノード側端子はキャパシタC21にできるだけ近い位置に配置することが好ましい。
 図14Bに示す構成例では、パワー接地端子PGND1、PGND2は第1チャンネルと第2チャンネルとにそれぞれ1つずつ設けられる。しかし、後述する図19のように、パワー接地端子を第1チャンネルと第2チャンネルとで共用しても構わない。
 次に、図14A及び図14Bに示すレイアウト以外のプリント回路基板のレイアウトについて説明する。図14Cは、同期整流方式のハーフブリッジ出力段を有するLEDドライバIC1a(2ch)が実装されるプリント回路基板の他のレイアウトを示す平面図である。図14Dは、ダイオード整流方式のハーフブリッジ出力段を有するLEDドライバIC1a(2ch)が実装されるプリント回路基板の他のレイアウトを示す平面図である。以下、図14Cにおいて図14Aと相違する部分及び図14Dにおいて図14Bと相違する部分について説明する。
 図14C及び図14Dに示すレイアウトは、図14A及び図14Bに示すレイアウトと比較して、パワー電源ライン310及びパワー接地ライン320を拡大している。そのため、図14C及び図14Dに示すレイアウトでは、図14A及び図14Bに示すレイアウトとは異なり、電源ライン360、ロジック信号を伝送するライン(不図示)、スイッチ出力ライン330、及びスイッチ出力ライン340がPCB300の第1主面に敷設されている。
 スイッチ出力ライン330は、第1チャンネルのスイッチ出力端子(SW1)とスイッチ出力ライン331との間を導通する。スイッチ出力ライン330は、PCB300の第1主面と第2主面との間を貫通するビアやスルーホールなど(不図示)を介してスイッチ出力ライン331と電気的に導通される。図14C及び図14Dに示すレイアウトでは、図14A及び図14Bに示すレイアウトとは異なり、PCB300の平面視においてスイッチ出力ライン331はスイッチ出力端子(SW1)と重ならない。
 スイッチ出力ライン340は、第2チャンネルのスイッチ出力端子(SW2)とスイッチ出力ライン331との間を導通する。スイッチ出力ライン340は、PCB300の第1主面と第2主面との間を貫通するビアやスルーホールなど(不図示)を介してスイッチ出力ライン341と電気的に導通される。図14C及び図14Dに示すレイアウトでは、図14A及び図14Bに示すレイアウトとは異なり、PCB300の平面視においてスイッチ出力ライン341はスイッチ出力端子(SW2)と重ならない。
 図15は、図11Aで示したLEDドライバIC1b(3ch)が実装載されるプリント回路基板のレイアウトを示す平面図である。本構成例のLEDランプモジュールXは、PCB300と、3チャンネルのLEDドライバIC1bと、これに外付けされる種々のディスクリート部品(本図では、先出のキャパシタC11、C21及びC31、キャパシタC13、C23及びC33、インダクタL1~L3、並びに、センス抵抗Rs1~Rs3のみを例示)と、発光ダイオードLED1~LED3(不図示)を有する。また、本図では明示していないが、LEDドライバIC1bの放熱パッド111にはヒートシンク200が装着される。
 LEDドライバIC1bは、細実線で示したように、PCB300の第1主面(紙面表側)に実装されている。より具体的に述べると、LEDドライバIC1bは、図11を反時計回りに90度回転された状態で実装されている。すなわち、本図では、紙面左右方向が先述のx方向に相当し、紙面上下方向が先述のy方向に相当する。従って、パッケージ100の第1辺101に設けられたパワー電源端子(PVIN1~PVIN3)は、紙面下向きに導出されており、パッケージ100の第2辺102に設けられたパワー接地端子(PGND1~PGND3)及びスイッチ出力端子(SW1~SW3)は、紙面上向きに導出されている。
 一方、LEDドライバIC1bに接続される各種配線(パワー電源ライン310~312、パワー接地ライン320~323、スイッチ出力ライン331~333、341~343及び351~353、電源ライン360)、及び、各種ディスクリート部品(キャパシタC11、C21及びC31、キャパシタC13、C23及びC33、インダクタL1~L3、センス抵抗Rs1~Rs3)は、破線で示したように、PCB300の第2主面(紙面裏側)に敷設ないし実装されている。以下、個別具体的に説明する。
 LEDドライバIC1bのパワー電源端子(PVIN1~PVIN3)に接続されるパワー電源ライン310の主幹部分、及び、LEDドライバIC1bのパワー接地端子(PGND1~PGND3)に接続されるパワー接地ライン320の主幹部分は、PCB300の平面視において、x方向(紙面左右方向)に沿って並列に敷設されている。
 また、パワー電源ライン310及びパワー接地ライン320それぞれの主幹部分は、PCB300の平面視において、LEDドライバIC1bのパッケージ100と重なるように敷設されている。
 本図に即して具体的に述べると、パワー電源ライン310の主幹部分は、第3辺103の外側からパッケージ100背面の第1辺101寄りを通過して第4辺104の外側に至るルートで直線的に敷設されている。
 一方、パワー接地ライン320の主幹部分は、パワー電源ライン310の主幹部分と所定のギャップを隔てつつ、第3辺103の外側からパッケージ100背面の第2辺102寄りを通過して第4辺104の外側に至るルートで直線的に敷設されている。
 なお、パワー電源ライン310の主幹部分とパワー接地ライン320の主幹部分との間には、キャパシタC11、C21及びC31(バイパスキャパシタ)が接続されている。特に、キャパシタC11、C21及びC31は、本図で示したように、PCB300の平面視において、LEDドライバIC1bと重なるように実装するとよい。
 また、パワー電源ライン310には、主幹部分からそれぞれ分岐された支線部分311~313が形成されている。本図に即して述べると、支線部分311~313は、それぞれ、パッケージ100の背面を通るパワー電源ライン310の主幹部分から、パワー電源端子(PVIN1~PVIN3)に向けて紙面下向きに分岐されており、PCB300の第1主面と第2主面との間を貫通するビアやスルーホールなど(不図示)を介して、パワー電源端子(PVIN1~PVIN3)と電気的に導通される。
 また、パワー接地ライン320には、主幹部分からそれぞれ分岐された支線部分321~323が形成されている。本図に即して述べると、支線部分321~323は、それぞれ、パッケージ100の背面を通るパワー接地ライン320の主幹部分から、パワー接地端子(PGND1~PGND3)に向けて紙面上向きに分岐されており、PCB300の第1主面と第2主面との間を貫通するビアやスルーホールなど(不図示)を介して、パワー接地端子(PGND1~PGND3)と電気的に導通される。
 第1チャンネルのスイッチ出力端子(SW1)と発光ダイオードLED1との間を導通するスイッチ出力ライン331~333は、スイッチ出力端子(SW1)の背面領域から紙面上向きに敷設されている。なお、スイッチ出力ライン331とスイッチ出力ライン332との間には、インダクタL1が実装される。また、スイッチ出力ライン332とスイッチ出力ライン333との間には、センス抵抗Rs1が実装される。また、スイッチ出力ライン333とこれに隣接する位置まで延出されたパワー接地ライン320の支線部分321との間には、キャパシタC13が実装される。
 第2チャンネルのスイッチ出力端子(SW2)と発光ダイオードLED2との間を導通するスイッチ出力ライン341~343は、スイッチ出力端子(SW2)の背面領域から紙面上向きに敷設されている。なお、スイッチ出力ライン341とスイッチ出力ライン342との間には、インダクタL2が実装される。また、スイッチ出力ライン342とスイッチ出力ライン343との間には、センス抵抗Rs2が実装される。また、スイッチ出力ライン343とこれに隣接する位置まで延出されたパワー接地ライン320の支線部分322との間には、キャパシタC23が実装される。
 第3チャンネルのスイッチ出力端子(SW3)と発光ダイオードLED3との間を導通するスイッチ出力ライン351~353は、スイッチ出力端子(SW3)の背面領域から紙面上向きに敷設されている。なお、スイッチ出力ライン351とスイッチ出力ライン352との間には、インダクタL3が実装される。また、スイッチ出力ライン352とスイッチ出力ライン353との間には、センス抵抗Rs3が実装される。また、スイッチ出力ライン353とこれに隣接する位置まで延出されたパワー接地ライン320の支線部分323との間には、キャパシタC33が実装される。
 また、本構成例のLEDランプモジュールXにおいて、複数のチャンネル毎に設けられるパワー電源端子(PVIN1~PVIN3)、スイッチ出力端子(SW1~SW3)、パワー接地端子(PGND1~PGND3)、及び、これらに外付けされるディスクリート部品(C11、C21及びC31、C13、C23及びC33、L1~L3、Rs1~Rs3)、並びに、パワー電源ライン310の支線部分311~313、パワー接地ライン320の支線部分321~323、及び、スイッチ出力ライン331~333、341~343及び351~353は、少なくとも2つのチャンネル相互間において、左右対称となるように配置されている。具体的には、第1チャンネルと第2チャンネルとの間、及び、第1チャンネルと第3チャンネルとの間で、それぞれの構成要素が左右対称となるように配置されている。
 上記以外の外部端子及び配線についても簡単に説明しておく。パッケージ100の第1辺101に設けられたVINピンには、その背面領域から紙面下向きに敷設された電源ライン360が接続される。また、第1辺101に設けられたSPI通信端子(SI、SCK、CSB、SO)には、紙面下側からロジック信号が入力される。
 なお、先述の図14Aから先述の図14B~図14Dへの変更と同様の変更を、図15に対しても実施することができる。
<バイパスキャパシタ>
 次に、バイパスキャパシタとして機能するキャパシタC*1(ただし*=1、2または3)の最適な配置レイアウトについて、図面を参照しながら考察する。図16は、キャパシタC*1の閉ループ形成を示す図である。
 本図で示したように、第*チャンネルのキャパシタC*1は、上側スイッチ11H及び下側スイッチ11Lと共に、閉ループ(11H→PVIN*→C*1→PGND*→11L)を形成する。この閉ループが小さいほど電源変動に伴う過渡電流の影響を小さく抑えることが可能となる。そのため、キャパシタC*1は、上記の閉ループが最小となる位置に実装することが望ましい。
 具体的には、先出の図14A~図14D及び図15で示したように、キャパシタC*1は、PCB300の平面視において、LEDドライバIC1aないしIC1bと重なるように実装することが望ましく、さらに言えば、PVIN*ピンとPGND*ピンとを結ぶ線分上(ないしはその近傍)に実装することが望ましい。
<LEDドライバICの縦列配置>
 図17は、LEDドライバIC1b(3ch)の縦列配置を示す図である。本構成例のLEDランプモジュールXにおいて、PCB300の第1主面には、x方向(紙面左右方向)に沿ってm個のLEDドライバIC1b(1)~1b(m)(ただしm≧2)が縦列に実装されている。
 なお、LEDドライバIC1b(1)~1b(m)では、それぞれ、先出の図11で示したピン配置が採用されている。従って、パワー電源ライン310及びパワー接地ライン320については、それぞれ、先出の図15で示したように、LEDドライバ1b(1)~1b(m)それぞれの背面を通り抜けるように、x方向(紙面左右方向)に沿って一直線に敷設することができる。
 また、LEDドライバ1b(1)~1b(m)それぞれのスイッチ出力ラインは、いずれも紙面上向きに導出することができるので、チャンネル数が増えても、全チャンネルの発光ダイオードLED1~LED(3m)をx方向(紙面左右方向)に沿って並べることが可能となる。
 このように、先出のピン配置を採用することにより、PCB300に敷設される配線パターンの単純化を図ることが可能となり、延いては、配線パターン同士の短絡防止や配線パターン面積縮小など、PCBレイアウトの最適化を実現することが可能となる。
 なお、本図では、LEDドライバ1b(3ch)の縦列配置を例に挙げたが、LEDドライバ1a(2ch)の縦列配置についても、上記と同様が言える。
<比較例>
 次に、これまでに説明してきたピン配置(図10~図15)の作用効果をより明確に理解するために、先とは異なるピン配置を採用した比較例を挙げながら、PCBレイアウトの差異について説明する。
 図18は、先とは異なるピン配置を採用したLEDドライバIC1c(3ch)が実装されるプリント回路基板のレイアウトを示す平面図である。
 本図で示したように、LEDドライバIC1cでは、第1チャンネルの外部端子群(PVIN1、PGND1、SW1)がパッケージ100の第1辺101に集約して配置されている。一方、第2チャンネルの外部端子群(PVIN2、PGND2、SW2)、並びに、第3チャンネルの外部端子群(PVIN3、PGND3、SW3)は、それぞれ、パッケージ100の第2辺102に集約して配置されている。
 そのため、第1チャンネルの構成要素と、第2チャンネル及び第3チャンネルそれぞれの構成要素については、LEDドライバIC1cの両側に分離して敷設ないし配置せざるを得なくなる。
 本図に即して述べると、第1チャンネルの構成要素(パワー電源ライン411、パワー接地ライン420の支線部分421、スイッチ出力ライン431~433、キャパシタC11及びC13、インダクタL1、及び、センス抵抗Rs1)は、いずれも、パッケージ100の第1辺101側に配置されている。
 一方、第2チャンネルの構成要素(パワー電源ライン412、パワー接地ライン420の支線部分422、スイッチ出力ライン441~443、キャパシタC21及びC23、インダクタL2、及び、センス抵抗Rs2)は、いずれも、パッケージ100の第2辺102側に配置されている。
 また、第3チャンネルの構成要素(パワー電源ライン413、パワー接地ライン420の支線部分423、スイッチ出力ライン451~453、キャパシタC31及びC33、インダクタL3、及び、センス抵抗Rs3)は、いずれも、パッケージ100の第2辺102側に配置されている。
 このように、本比較例のピン配置を採用した場合には、PCB400に敷設される配線パターンが非常に複雑となる上、全チャンネルの発光ダイオードLED1~LED3をx方向(紙面左右方向)に並べて配置することができなくなる。
 一方、先に提案したピン配置(図10~図15)を採用すれば、このような不具合を回避してPCBレイアウトを最適化することが可能となる。
<変形例>
 なお、これまで説明してきたピン配置やPCBレイアウトについては、種々の変形が可能である。以下、いくつかの変形例を挙げながら簡単に説明する。
 図19は、ピン配置の第1変形例を示す図である。本図で示したように、パワー接地端子(PGND)は、必ずしも複数のチャンネル毎に設ける必要はなく、複数のチャンネルで共用しても構わない。
 図20は、ピン配置の第2変形例を示す図である。本図で示したように、パワー電源端子(PVIN)は、必ずしも複数のチャンネル毎に設ける必要はなく、複数のチャンネルで共用しても構わない。
 図21は、ピン配置の第3変形例を示す図である。本図で示したように、第2辺102に設けられるパワー接地端子(PGND)及びスイッチ出力端子(SW)は、それぞれの位置を相互に入れ替えても構わない。
 図22は、ピン配置の第4変形例を示す図である。本図で示したように、信号系の電源端子(VIN)は、必ずしも第1辺101に設ける必要はなく、第2辺102に設けても構わない。
 図23は、PCBレイアウトの変形例を示す図である。本図で示したように、パワー電源ライン310及びパワー接地ライン320の少なくとも一方(本図ではパワー電源ライン310)は、パッケージ100と重ならない位置に敷設されていてもよい。
 図24は、QFP[quad flat package]の採用例を示す図である。本図で示したように、パッケージ100は、必ずしもSOPに限定されるものではなく、QFPを採用しても構わない。
 その場合、例えば、SW1ピン及びSW2ピンを第2辺102に配置し、第1チャンネルのPVIN1ピン及びPGND1ピンを第3辺103に配置し、第2チャンネルのPVIN2ピン及びPGND2ピンを第4辺104に配置するとよい。また、PVIN1ピン及びPVIN2ピンは、第1辺101寄りに配置し、PGND1ピン及びPGND2ピンは、第2辺102寄りに配置するとよい。さらに、PVIN1ピンとPVIN2ピンは、互いに対向する位置に配置するとよい。同様に、PGND1ピンとPGND2ピンは、互いに対向する位置に配置するとよい。
 このようなピン配置を採用することにより、パワー電源ライン310及びパワー接地ライン320は、先出の図14Aと同じく、並列かつ一直線に敷設することが可能となる。
<同一面実装>
 図25は、図11Bで示したLEDドライバIC1b(3ch)とこれに外付けされる複数のディスクリート部品が同一面に実装されるプリント回路基板のレイアウトを示す平面図である。本構成例のLEDランプモジュールXは、PCB300と、図11Bで示した3チャンネルのLEDドライバIC1b(本図では3つ)と、これらに外付けされる種々のディスクリート部品(本図では、キャパシタC、インダクタL及びセンス抵抗Rを例示)と、発光ダイオードLED1~LED9(不図示)を有する。また、本図では明示していないが、LEDドライバIC1bの放熱パッド111にはヒートシンク200が装着されている。
 LEDドライバIC1bは、細実線で示したように、PCB300の第1主面(紙面表側)に実装される。また、LEDドライバIC1bに接続される各種配線及び各種ディスクリート部品のうち、少なくとも一部については、実線で示したように、PCB300の第1主面(紙面表側)に敷設ないし実装されており、その余について、破線で示したように、PCB300の第2主面(紙面裏側)に敷設ないし実装されている。以下、個別具体的に説明する。
 LEDドライバIC1bのパワー電源端子(PVIN1~PVIN3)に接続されるパワー電源ライン310の主幹部分は、PCB300の第1主面において、LEDドライバIC1bのパッケージ100と重ならない位置で、x方向に沿って敷設されている。
 一方、LEDドライバIC1bのパワー接地端子(PGND1~PGND3)に接続されるパワー接地ライン320の主幹部分は、PCB300の第2主面において、LEDドライバIC1bのパッケージ100と重なる位置で、x方向に沿って敷設されている。
 また、パワー電源ライン310には、主幹部分からそれぞれ分岐された支線部分311~313が形成されている。本図に即して述べると、支線部分311~313は、それぞれ、PCB300の第1主面において、パワー電源ライン310の主幹部分からパワー電源端子(PVIN1~PVIN3)に向けて分岐されており、パワー電源端子(PVIN1~PVIN3)と電気的に導通される。
 また、パワー接地ライン320には、主幹部分からそれぞれ分岐された支線部分321~325が形成されている。本図に即して述べると、支線部分321~323は、それぞれ、PCB300の第2主面において、パワー接地ライン320の主幹部分からパワー接地端子(PGND1~PGND3)に向けて分岐されており、PCB300の第1主面と第2主面との間を貫通するビアやスルーホールなど(不図示)を介して、パワー接地端子(PGND1~PGND3)と電気的に導通される。
 また、支線部324は、PCB300の第2主面において、パワー接地ライン320の主幹部分からパワー電源ライン310の支線部311~313に向けて分岐されている。なお、パワー電源ライン310の分岐部分311~313とパワー接地ライン320の分岐部分324との間には、バイパスキャパシタCが実装される。
 一方、支線部325は、PCB300の第2主面において、パワー接地ライン320の主幹部分から後出のスイッチ出力ライン333~353に向けて分岐されている。
 LEDドライバIC1bそれぞれのスイッチ出力端子(SW1)に接続されるスイッチ出力ライン331~333は、PCB300の第1主面において、対応する発光ダイオード(本図ではLED3、LED6及びLED9)に向けて敷設されている。なお、スイッチ出力ライン331とスイッチ出力ライン332との間には、PCB300の第1主面において、インダクタLが実装される。また、スイッチ出力ライン332とスイッチ出力ライン333との間には、PCB300の第1主面において、センス抵抗Rが実装される。また、スイッチ出力ライン333とこれに隣接する位置まで延出されたパワー接地ライン320の支線部分325との間には、PCB300の第1主面において、出力キャパシタCが実装される。
 LEDドライバIC1bそれぞれのスイッチ出力端子(SW2)に接続されるスイッチ出力ライン341~343は、PCB300の第1主面において、対応する発光ダイオード(本図ではLED1、LED4及びLED7)に向けて敷設されている。なお、スイッチ出力ライン341とスイッチ出力ライン342との間には、PCB300の第1主面において、インダクタLが実装される。また、スイッチ出力ライン342とスイッチ出力ライン343との間には、PCB300の第1主面において、センス抵抗Rが実装される。また、スイッチ出力ライン343とこれに隣接する位置まで延出されたパワー接地ライン320の支線部分325との間には、PCB300の第1主面において、出力キャパシタCが実装される。
 LEDドライバIC1bそれぞれのスイッチ出力端子(SW3)に接続されるスイッチ出力ライン351~353は、PCB300の第1主面において、対応する発光ダイオード(本図ではLED2、LED5及びLED8)に向けて敷設されている。なお、スイッチ出力ライン351とスイッチ出力ライン352との間には、PCB300の第1主面において、インダクタLが実装される。また、スイッチ出力ライン352とスイッチ出力ライン353との間には、PCB300の第1主面において、センス抵抗Rが実装される。また、スイッチ出力ライン353とこれに隣接する位置まで延出されたパワー接地ライン320の支線部分323との間には、PCB300の第1主面において、出力キャパシタCが実装される。
 なお、本図では明示していないが、PCB300の第2主面には、小信号系のディスクリート部品を実装するとよい。
 また、LEDドライバICとこれに外付けされるディスクリート部品をプリント配線基板の同一面に実装する上で、LEDドライバICのチャンネル数及びピン配置はいずれも不問である。すなわち、本図では、図11Bで示したLEDドライバIC1b(3ch)に限らず、図11Aで示したLEDドライバIC1b(3ch)、並びに、図10A及び図10Bで示したLEDドライバIC1a(2ch)のいずれでも、ディスクリート部品との同一面実装は可能である。
 図26は、図25のα-β断面を示す図である。先にも述べたように、図25のLEDランプモジュールXにおいて、3つのLEDドライバIC1bとこれらに外付けされるディスクリート部品の少なくとも一部(インダクタL、センス抵抗R、出力キャパシタC)は、いずれもPCB300の同一面(第1主面)に実装されている。
 従って、LEDドライバIC1bに取り付けられるヒートシンク200の形状を工夫することにより、PCB300の同一面に実装されたLEDドライバIC1b及びディスクリート部品(インダクタLなど)の双方に共通してヒートシンク200を装着することが可能となる。
 例えば、本図で示したように、ヒートシンク200の基台部210からインダクタLの上部に向けて伸びる延出部240を設けて、そのボトム面に放熱グリス250を塗布し、インダクタLのトップ面に貼り付けるとよい。このような構成であれば、LEDドライバIC1bのみならず、ディスクリート部品の放熱性を高めることも可能となる。
 例えば、本図で示したように、同じ高さのディスクリート部品を一列に並べると、ヒートシンク200(特に延出部240)の形状設計が容易となる。また、本図では、LEDドライバIC1bとインダクタLがヒートシンク200に接合されているが、その他のディスクリート部品についても必要に応じてヒートシンク200に接合することができる。
<その他の変形例>
 このように、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
 本明細書中に開示されている発明は、例えば、車載用のLEDランプモジュールに搭載されるマルチチャンネルのLEDドライバICに利用することが可能である。
   1、1a、1b  LEDドライバIC(半導体装置)
   2  昇圧回路
   3  MCU
   11H  上側スイッチ(NMOSFET)
   11L  下側スイッチ(NMOSFET)
   12H  上側ドライバ
   12L  下側ドライバ
   13  コントローラ
   14  オン時間設定部
   15  スロープ電圧生成部
   16  センスアンプ
   17  エラーアンプ
   18  コンパレータ
   100  パッケージ
   101  第1辺
   102  第2辺
   103  第3辺
   104  第3辺
   110  トップ面
   111  放熱パッド
   112  1ピンマーク
   120  ボトム面
   130  半導体チップ
   140  アイランド
   151、152  支持フレーム
   200  ヒートシンク
   210  基台部
   220  放熱フィン
   230  放熱グリス
   240  延出部
   250  放熱グリス
   300  プリント回路基板
   310  パワー電源ライン(主幹部分)
   311、312、313  パワー電源ライン(支線部分)
   320  パワー接地ライン(主幹部分)
   321、322、323、324、325  パワー接地ライン(支線部分)
   330~333、340~343、351~353  スイッチライン
   360  電源ライン
   C1、C2、C11~C13、C21~C23、C31~C33  キャパシタ
   D1、D11、D21  ダイオード
   L1、L2、L3  インダクタ
   LED1、LED2、LED3  発光ダイオード
   R1、R2  抵抗
   Rs1、Rs2、Rs3  センス抵抗
   W11~W13、W21~W23、W31~W33  ワイヤ
   X  LEDランプモジュール

Claims (29)

  1.  第1辺、前記第1辺と平行する第2辺、前記第1辺及び前記第2辺と直交する第3辺、並びに、前記第3辺と平行して前記第1辺及び前記第2辺と直交する第4辺を持つ平面視矩形状のパッケージと;
     前記第1辺、若しくは、前記第3辺または前記第4辺に設けられたパワー電源端子と;
     前記第2辺、若しくは、前記第3辺または前記第4辺に設けられたパワー接地端子と;
     前記第2辺に設けられたスイッチ出力端子と;
     前記パワー電源端子と前記スイッチ出力端子との間に接続された上側スイッチと;
     前記スイッチ出力端子と前記パワー接地端子との間に接続された下側スイッチと;
     を有することを特徴とする半導体装置。
  2.  前記上側スイッチ、前記下側スイッチ、及び、前記スイッチ出力端子は、それぞれ、複数のチャンネル毎に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3.  前記複数のチャンネル毎に設けられている前記スイッチ出力端子は、少なくとも2つのチャンネル相互間で対称に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
  4.  前記パワー電源端子及び前記パワー接地端子は、それぞれ、前記複数のチャンネル毎に設けられていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の半導体装置。
  5.  前記複数のチャンネル毎に設けられている前記パワー電源端子は、少なくとも2つのチャンネル相互間で対称に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。
  6.  前記複数のチャンネル毎に設けられている前記パワー接地端子は、少なくとも2つのチャンネル相互間で対称に配置されていることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の半導体装置。
  7.  前記パワー電源端子及び前記パワー接地端子の少なくとも一方は、前記複数のチャンネルで共用されていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の半導体装置。
  8.  前記パッケージのトップ面に露出した放熱パッドをさらに有することを特徴とする請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の半導体装置。
  9.  前記パッケージに封止された半導体チップから前記トップ面までの熱抵抗は、前記半導体チップから前記パッケージのボトム面までの熱抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項1~請求項8のいずれか一項に記載の半導体装置。
  10.  前記上側スイッチ及び前記下側スイッチは、平面視において、前記第2辺寄りに偏在配置されていることを特徴とする請求項1~請求項9のいずれか一項に記載の半導体装置。
  11.  前記上側スイッチ及び前記下側スイッチは、平面視において、前記第1辺及び前記第2辺の延びる第1方向に直交する第2方向に沿って縦列に配置されていることを特徴とする請求項1~請求項10のいずれか一項に記載の半導体装置。
  12.  前記下側スイッチは、前記上側スイッチよりも素子サイズが大きいことを特徴とする請求項1~請求項11のいずれか一項に記載の半導体装置。
  13.  前記パワー電源端子及び前記パワー電源端子は、いずれも前記第3辺または前記第4辺に設けられており、前記パワー接地端子は、前記パワー電源端子よりも前記第2辺側に配列されていることを特徴とする請求項1~請求項12のいずれか一項に記載の半導体装置。
  14.  前記スイッチ出力端子から負荷に供給される出力電流が所定の目標値と一致するように前記上側スイッチ及び前記下側スイッチを駆動する出力帰還制御部をさらに有することを特徴とする請求項1~請求項13のいずれか一項に記載の半導体装置。
  15.  前記出力帰還制御部は、ボトム検出オン時間固定方式の出力帰還制御を行うことを特徴とする請求項14に記載の半導体装置。
  16.  プリント回路基板と、
     請求項1~請求項15のいずれか一項に記載の半導体装置と、
     前記半導体装置から出力電流の供給を受ける負荷と、
     を有することを特徴とするモジュール。
  17.  前記半導体装置は、前記プリント回路基板の第1主面に実装されており、
     前記パワー電源端子に接続されるパワー電源ライン、前記パワー接地ラインに接続されるパワー接地ライン、及び、前記スイッチ出力端子に接続されるスイッチ出力ラインは、前記プリント回路基板の第2主面に敷設されていることを特徴とする請求項16に記載のモジュール。
  18.  前記パワー電源ライン及び前記パワー接地ラインそれぞれの主幹部分は、平面視において、前記第1辺及び前記第2辺の延びる第1方向に沿って並列に敷設されていることを特徴とする請求項17に記載のモジュール。
  19.  前記第1主面には、前記第1方向に沿って前記半導体装置が複数実装されていることを特徴とする請求項18に記載のモジュール。
  20.  前記パワー電源ライン及び前記接地ラインの少なくとも一方は、平面視において、前記半導体装置と重なるように敷設されていることを特徴とする請求項17~請求項19のいずれか一項に記載のモジュール。
  21.  前記第2主面には、前記パワー電源ラインと前記パワー接地ラインとの間にバイパスキャパシタが接続されていることを特徴とする請求項17~請求項20のいずれか一項に記載のモジュール。
  22.  前記バイパスキャパシタは、平面視において、前記半導体装置と重なるように実装されていることを特徴とする請求項21に記載のモジュール。
  23.  前記バイパスキャパシタは、前記上側スイッチ及び前記下側スイッチと共に形成する閉ループが最小となる位置に実装されていることを特徴とする請求項21または請求項22に記載のモジュール。
  24.  前記複数のチャンネル毎に設けられる前記パワー電源端子、前記スイッチ出力端子、前記パワー接地端子、及び、これらに外付けされるディスクリート部品は、少なくとも2つのチャンネル相互間で対称に配置されていることを特徴とする請求項16~請求項23のいずれか一項に記載のモジュール。
  25.  前記半導体装置に装着されるヒートシンクをさらに有することを特徴とする請求項16~請求項24のいずれか一項に記載のモジュール。
  26.  前記半導体装置とこれに外付けされるディスクリート部品の少なくとも一部は、いずれも前記プリント回路基板の同一面に実装されていることを特徴とする請求項16に記載のモジュール。
  27.  前記プリント回路基板の同一面に実装された前記半導体装置及び前記ディスクリート部品の双方に共通して装着されるヒートシンクをさらに有することを特徴とする請求項26に記載のモジュール。
  28.  バッテリ電圧から昇圧電圧を生成して前記パワー電源端子に供給する昇圧回路をさらに有することを特徴とする請求項16~請求項27のいずれか一項に記載のモジュール。
  29.  前記負荷は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項16~請求項28のいずれか一項に記載のモジュール。
PCT/JP2020/030189 2019-08-09 2020-08-06 半導体装置 WO2021029321A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112020003807.6T DE112020003807T5 (de) 2019-08-09 2020-08-06 Halbleitervorrichtung
US17/633,680 US20220319965A1 (en) 2019-08-09 2020-08-06 Semiconductor Device
JP2021539248A JPWO2021029321A1 (ja) 2019-08-09 2020-08-06

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019147638 2019-08-09
JP2019-147638 2019-08-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021029321A1 true WO2021029321A1 (ja) 2021-02-18

Family

ID=74569370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/030189 WO2021029321A1 (ja) 2019-08-09 2020-08-06 半導体装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220319965A1 (ja)
JP (1) JPWO2021029321A1 (ja)
DE (1) DE112020003807T5 (ja)
WO (1) WO2021029321A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012143964A1 (ja) * 2011-04-18 2012-10-26 三菱電機株式会社 半導体装置及びこれを備えたインバータ装置、並びにこれらを備えた車両用回転電機
WO2013115315A1 (ja) * 2012-01-31 2013-08-08 ローム株式会社 パワーモジュール半導体装置およびその製造方法
JP2017188517A (ja) * 2016-04-04 2017-10-12 三菱電機株式会社 電力半導体装置
WO2018096573A1 (ja) * 2016-11-22 2018-05-31 三菱電機株式会社 半導体モジュール
JP2019067857A (ja) * 2017-09-29 2019-04-25 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP2019079935A (ja) * 2017-10-25 2019-05-23 三菱電機株式会社 電力用半導体装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012143964A1 (ja) * 2011-04-18 2012-10-26 三菱電機株式会社 半導体装置及びこれを備えたインバータ装置、並びにこれらを備えた車両用回転電機
WO2013115315A1 (ja) * 2012-01-31 2013-08-08 ローム株式会社 パワーモジュール半導体装置およびその製造方法
JP2017188517A (ja) * 2016-04-04 2017-10-12 三菱電機株式会社 電力半導体装置
WO2018096573A1 (ja) * 2016-11-22 2018-05-31 三菱電機株式会社 半導体モジュール
JP2019067857A (ja) * 2017-09-29 2019-04-25 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP2019079935A (ja) * 2017-10-25 2019-05-23 三菱電機株式会社 電力用半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021029321A1 (ja) 2021-02-18
DE112020003807T5 (de) 2022-06-09
US20220319965A1 (en) 2022-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8237493B2 (en) Semiconductor device and power supply device using the same
CN101785118A (zh) 驱动装置
JP2009043820A (ja) 高効率モジュール
EP1676316A1 (en) Dc-dc converter implemented in a land grid array package
JP2011152011A (ja) 半導体装置及びそれを用いた電源装置
US9117734B2 (en) Integrated circuit architecture for light emitting diode-based displays
US9054088B2 (en) Multi-component chip packaging structure
CN102812293B (zh) Pn结发光元件照明装置
WO2021029321A1 (ja) 半導体装置
JP6247455B2 (ja) 発光素子の駆動回路およびそれを用いた発光装置および電子機器
CN205640795U (zh) 一种含裸晶系统级封装led照明驱动电源组件
JP2019114555A (ja) 照明器具
KR20140032826A (ko) 광원장치 및 발광다이오드 패키지
WO2017054560A1 (en) Light-emitting diode (led) driving device and led lighting device containing the same
JPWO2019187279A1 (ja) 発光素子駆動装置
CN212519506U (zh) 多通道led恒流升压驱动电路系统及其控制芯片
CN101217249B (zh) 具有相对较佳效益的分离式转换器
JP2013214615A (ja) Ledモジュール及びそれを用いたled光源ユニット
JP2011023440A (ja) Led駆動装置
JP7147577B2 (ja) 点灯装置および照明装置
JPWO2021029321A5 (ja)
JP2008263675A (ja) パワー半導体素子の駆動回路及びパワー半導体素子回路
KR20110097313A (ko) 교류전원 구동형 발광 다이오드 장치
JP2017046535A (ja) 点灯装置および照明装置
JP2019046816A (ja) 点灯装置および照明器具

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20852276

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021539248

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20852276

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1