[发明专利]DC-DC 变换器模块以及多层基板

说明书

技术领域

本发明涉及将DC-DC变换器设置在多层基板而模块化后所成的DC-DC变换器模块以及多层基板。

背景技术

线性调节器方式或开关调节器方式的超小型调节器模块被用于便携设备等的电源电路。线性调节器方式的模块使电压变动成分全部转换为热，所以电压的转换效率低，而对于开关调节器方式的模块而言，由于存在开关噪声等，噪声特性差。因此，期待使电压转换效率高且噪声特性优异的DC-DC变换器小型化，而能够被利用于便携设备等的电源电路。

以DC-DC变换器的小型化为目的，往往在内部包含磁性体的多层基板上构成DC-DC变换器（例如参照专利文献1、2）。

图1是对DC-DC变换器模块的公知构成进行说明的图。DC-DC变换器模块101具备磁性体基板102、转换IC103以及电容器部件104。在磁性体基板102的下表面形成有输入输出端子（未图示）以及接地端子GND，在上表面搭载有转换IC103和电容器部件104，在基板内部设置有绕组106。

专利文献1:日本特开2006-42538号公报

专利文献2:日本专利第4325747号公报

在现有构成的DC-DC变换器模块中，与安装了该模块的基板的接地电位连接的接地端子和搭载于该模块的转换IC之间的布线部也通过磁性体基板，因此该布线的阻抗变高，转换IC的接地端口的电位容易高于实际的接地电位。

并且，流过锯状、脉冲状电流的绕组-转换IC间的布线部接近转换IC的接地端口，因此存在两者耦合而传递噪声，接地端口的电位较大地变动而变换器输出的噪声电平非常大的情况。

发明内容

于是，本发明目的在于提供比现有的噪声特性好的DC-DC-变换器模块以及在那样的DC-DC-变换器模块中利用的多层基板。

本发明的DC-DC变换器模块具备多层基板、转换IC以及绕组。多层基板构成为：在基板层叠方向的第一面设置有部件搭载电极，在基板层叠方向的第二面设置有输入端子、输出端子以及接地端子。转换IC具备经由部件搭载电极分别与输入端子和输出端子连接的输入电极和输出电极、以及经由部件搭载电极与接地端子连接的接地电极，并且对被输入的电压进行转换而输出。绕组以基板层叠方向为轴呈螺旋状地设置在多层基板的内部，并且在第一面侧的端部与输入端子或输出端子连接，在第二面侧的端部与转换IC的输入电极或输出电极连接。

在该构成中，转换IC的输入电极或输出电极与绕组的第二面侧的端部连接，因此绕组-转换IC间的布线部在多层基板的第二面侧与接地端子接近，两者之间会直接耦合。由此，作为针对噪声的共同阻抗发挥作用的转换IC-接地端子间的布线阻抗的影响被抑制，在该布线部中传输的噪声电平低，从而能够抑制变换器输出的噪声电平。

在上述DC-DC变换器模块中，如果在绕组的形成层与第一面之间设置大部分由与接地端子连接的接地电极形成的屏蔽层，则能够进一步抑制变换器输出的噪声电平。

在上述DC-DC变换器模块中，如果多层基板具备磁性体层，则能够减小绕组尺寸和模块尺寸。此时，转换IC-接地端子间的布线阻抗也变大，因此由抑制共同阻抗的影响而产生的噪声改善的效果会更明显。

上述DC-DC变换器模块还可以具备搭载于部件搭载电极的电容器，电容器的第一端与绕组的第一面侧的端部连接，电容器的第二端与接地端子连接。

此外，本发明的多层基板构成为：在基板层叠方向的第一面设置有搭载了转换IC的输入电极、输出电极以及接地电极的部件搭载电极；在基板层叠方向的第二面设置有输入端子、输出端子以及接地端子，在基板内部以基板层叠方向为轴呈螺旋状地设置有绕组。并且，构成为将绕组的第二面侧的端部连接于与转换IC的输入电极或输出电极连接的部件搭载电极。

根据本发明，由于转换IC的输入电极或输出电极与绕组的第二面侧的端部连接，因此绕组-转换IC间的布线部与多层基板的第二面的接地端子接近，两者之间直接耦合。由此，能够抑制作为针对噪声的共同阻抗发挥作用的转换IC-接地端子间的布线阻抗的影响，降低沿着该布线部传输的噪声电平，从而能够抑制变换器输出的噪声电平。

附图说明

图1是现有构成的DC-DC变换器模块的剖面示意图。

图2A是第1实施方式的DC-DC变换器模块的电路图。

图2B是第1实施方式的DC-DC变换器模块的俯视图。

图2C是第1实施方式的DC-DC变换器模块的示意剖面图。

图2D是基于比较试验对噪声特性进行说明的图。