(57)【要約】【課題】  安定した電圧を出力することができる電子部品モジュールを提供する。【解決手段】  ＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール１では、電極層（モジュール１の電圧出力端子）１１ａとインダクタ部品４の端子４２ａとを電気的に接続するための配線Ｌ１として基板３に設けられたスルーホール１４ａと、ＩＣ２のスイッチング端子２ｂとインダクタ部品４の端子４２ｂとを電気的に接続するための配線Ｌ２として基板３に設けられたスルーホール１４ｂとの間に、グランドと電気的に接続される電極層が設けられている。これにより、配線Ｌ１と配線Ｌ２との間で容量結合により伝達され得るノイズの発生が抑制されることになる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路部品を含む基板と、
前記基板の一主面側に配置され、前記回路部品と電気的に接続されるインダクタ部品と、を備え、
前記基板には、電圧出力端子と前記インダクタ部品の第１の端子とを電気的に接続するための第１の配線として第１のスルーホールが設けられていると共に、前記回路部品のスイッチング端子と前記インダクタ部品の第２の端子とを電気的に接続するための第２の配線として第２のスルーホールが設けられており、
前記第１のスルーホールと前記第２のスルーホールとの間には導電層が設けられている、ことを特徴とする電子部品モジュール。
【請求項２】
前記導電層はグランドと電気的に接続されている、ことを特徴とする請求項１記載の電子部品モジュール。
【請求項３】
前記導電層は、前記第１のスルーホールと前記第２のスルーホールとの間から、前記一主面に垂直な方向における一方の側にて前記回路部品と少なくとも一部が重なるように広がっている、ことを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品モジュール。
【請求項４】
前記導電層は、前記一主面に垂直な方向における他方の側にて前記回路部品と少なくとも一部が重なるように広がる電極層と電気的に接続されている、ことを特徴とする請求項３記載の電子部品モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール等の電子部品モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等の電子機器に用いられるＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール等の電子部品モジュールにおいては、高集積化がとどまるところを知らず、そのような電子部品モジュールには、更なる小型化が要求されている。そのため、ＩＣ等の回路部品を内蔵する基板と、基板の一主面側に配置されて回路部品と電気的に接続されたインダクタ部品等の受動部品と、を備える電子部品モジュールが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６３６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような電子部品モジュールには、安定した電圧が出力されることが求められている。そこで、本発明者等は、上述したような電子部品モジュールにおいては、電圧出力端子に接続された配線と回路部品のスイッチング端子に接続された配線との間で、容量結合によるノイズの伝達が行われるのを抑制することが重要である、と考えた。
【０００５】
そこで、本発明は、安定した電圧を出力することができる電子部品モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る電子部品モジュールは、回路部品を含む基板と、基板の一主面側に配置され、回路部品と電気的に接続されるインダクタ部品と、を備え、基板には、電圧出力端子とインダクタ部品の第１の端子とを電気的に接続するための第１の配線として第１のスルーホールが設けられていると共に、回路部品のスイッチング端子とインダクタ部品の第２の端子とを電気的に接続するための第２の配線として第２のスルーホールが設けられており、第１のスルーホールと第２のスルーホールとの間には導電層が設けられている、ことを特徴とする。
【０００７】
この電子部品モジュールでは、電圧出力端子とインダクタ部品の第１の端子とを電気的に接続するための第１の配線として基板に設けられた第１のスルーホールと、回路部品のスイッチング端子とインダクタ部品の第２の端子とを電気的に接続するための第２の配線として基板に設けられた第２のスルーホールとの間に、導電層が設けられている。これにより、第１の配線と第２の配線との間で容量結合により伝達され得るノイズの発生が抑制されることになる。従って、この電子部品モジュールによれば、電圧出力端子に接続された第１の配線と回路部品のスイッチング端子に接続された第２の配線との間で、容量結合によるノイズの伝達が行われるのを抑制することが可能となる。
【０００８】
ここで、導電層はグランドと電気的に接続されている、ことが好ましい。この構成によれば、第１の配線と第２の配線との間で容量結合により伝達され得るノイズの発生をより確実に抑制することができる。
【０００９】
また、導電層は、第１のスルーホールと第２のスルーホールとの間から、一主面に垂直な方向における一方の側にて回路部品と少なくとも一部が重なるように広がっている、ことが好ましい。この構成によれば、導電層を介して、第１の配線及び第２の配線並びに回路部品で発生した熱を放熱させることができる。
【００１０】
このとき、導電層は、一主面に垂直な方向における他方の側にて回路部品と少なくとも一部が重なるように広がる電極層と電気的に接続されている、ことが好ましい。この構成によれば、導電層及び電極層を介して、第１の配線及び第２の配線並びに回路部品で発生した熱をより効率良く放熱させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、安定した電圧を出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る電子部品モジュールの一実施形態であるＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュールの断面図である。
【図２】図１のＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュールの回路図である。
【図３】図１の他方の側の樹脂層と他方の側のレジスト層との境界部分を他方の側から見た図である。
【図４】図１の中央の樹脂層と他方の側の樹脂層との境界部分を他方の側から見た図である。
【図５】図１の中央の樹脂層の断面を他方の側から見た図である。
【図６】図１の一方の側の樹脂層と中央の樹脂層との境界部分を他方の側から見た図である。
【図７】図１の一方の側のレジスト層と一方の側の樹脂層との境界部分を他方の側から見た図である。
【図８】図１の基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図９】図１の基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】図１の基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１１】図１の基板の製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明に係る電子部品モジュールの一実施形態であるＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュールの断面図である。図１に示されるように、ＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール（電子部品モジュール）１は、ＩＣ（回路部品）２を内蔵する基板３と、基板３の表面（一主面）３ａ側に配置され、ＩＣ２と電気的に接続されるインダクタ部品４と、を備えている。ＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール１は、例えば携帯電話機等の電子機器のマザーボード２０上に実装される小型の一体化電源モジュールである。なお、マザーボード２０上にはコンデンサ（不図示）が別途実装され、これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール１はＤＣ−ＤＣコンバータとして動作する。
【００１５】
インダクタ部品４は、いわゆるチップインダクタであって、直方体状の本体４１と、一対の端子（第１の端子及び第２の端子）４２ａ，４２ｂと、を有している。本体４１は、コイルを内部に有するフェライト等の磁性材料からなるものである。一対の端子４２ａ，４２ｂは、本体４１の長手方向における両端部に設けられている。
【００１６】
図２は、図１のＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュールの回路図である。図２に示されるように、ＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール１は、一般的なチョッパー型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路である回路１０を構成する。ＩＣ２は、制御回路ＣＵ及びスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２を有している。制御回路ＣＵは、電圧入力端子ＶＩＮから入力された入力直流電圧に対し、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２を駆動して所定の昇圧・降圧を行う。制御回路ＣＵには、イネーブル（enable）端子ＥＮが取り付けられている。インダクタ部品４は、コンデンサと平滑回路を構成し、電圧出力端子Ｖｏｕｔから平滑な出力直流電圧を出力する。なお、回路図上、図示されていないが、その平滑後の出力直流電圧を監視するため、電圧出力端子Ｖｏｕｔから制御回路ＣＵへフィードバックする回路が設けられている。
【００１７】
続いて、上述した基板３の構成について具体的に説明する。図１に示されるように、基板３は、ＩＣ２が埋設された樹脂層５を有しており、樹脂層５の一方の側（図１において上側、すなわち、インダクタ部品４側）には樹脂層６が積層され、樹脂層５の他方の側（図１において下側）には樹脂層７が積層されている。更に、樹脂層６の一方の側にはレジスト層８が積層され、樹脂層７の他方の側にはレジスト層９が積層されている。このように、基板３は、長方形板状の多層積層体として構成されている。
【００１８】
図３は、図１の他方の側の樹脂層と他方の側のレジスト層との境界部分を他方の側から見た図である。図１，３に示されるように、樹脂層７とレジスト層９との間には、ＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール１の端子となる電極層１１ａ〜１１ｆが形成されており、各電極層１１ａ〜１１ｆは、レジスト層９に形成された開口から他方の側に露出している。各電極層１１ａ〜１１ｆには、ＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール１をマザーボード２０に電気的且つ機械的に接合するためのハンダバンプ１３が配置されており、各ハンダバンプ１３は、レジスト層９に形成された開口を介して他方の側に突出している。
【００１９】
電極層（モジュール１の電圧出力端子）１１ａは、図２に示された電圧出力端子Ｖｏｕｔに相当し、電極層１１ｃ，１１ｆは、図２に示されたグランド端子Ｇ１，Ｇ２に相当する。また、電極層１１ｄは、図２に示された電圧入力端子ＶＩＮに相当し、電極層１１ｅは、図２に示されたイネーブル端子ＥＮに相当する。そして、電極層１１ｂは、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の切替えタイミングを制御するための制御信号が入力されるモード端子として機能する。また、上述したフィードバック回路は、電極層（電圧出力端子）１１ａからスルーホール７ｂ、ＩＣ２の電圧出力制御端子２ｃまでの回路に相当する。
【００２０】
樹脂層７には、スルーホール７ａ〜７ｄが設けられている。スルーホール７ａは、樹脂層７とレジスト層９との間に形成された電極層１２ａを介して電極層（電圧出力端子）１１ａと電気的に接続されており、スルーホール７ｂは、樹脂層７とレジスト層９との間に形成された電極層（フィードバック線）１２ｂを介して電極層（電圧出力端子）１１ａと電気的に接続されている。また、スルーホール７ｃ，７ｄは、樹脂層７とレジスト層９との間に形成された電極層１２ｃを介して電極層１１ｃ，１１ｆと電気的に接続されている。
【００２１】
なお、スルーホール７ａ〜７ｄは、樹脂層７に形成された貫通孔内に銅等の導電材が配置されて構成された貫通電極であって、貫通孔の内面に導電材が膜状に形成されたものであっても、或いは貫通孔内に導電材が充填されたものであってもよい。また、電極層１１ａ〜１１ｆ，１２ａ〜１２ｃは、銅等の導電材からなる膜状の電極パターンである。これらのことは、以下に述べるスルーホール及び電極層についても同様である。
【００２２】
図４は、図１の中央の樹脂層と他方の側の樹脂層との境界部分を他方の側から見た図である。図１，４に示されるように、樹脂層５と樹脂層７との間には、樹脂層５に埋設されたＩＣ２の端子２ａ〜２ｆが露出している。端子２ａはＩＣ２のモード端子であり、端子２ｂはＩＣ２のスイッチング端子である。また、端子２ｃはＩＣ２の電圧出力制御端子であり、端子２ｄはＩＣ２の電圧入力端子である。更に、端子２ｅはＩＣ２のイネーブル端子であり、端子２ｆはＩＣ２のグランド端子である。端子２ｃは、樹脂層５と樹脂層７との間に形成された電極層１５ｄを介して、樹脂層７に設けられたスルーホール７ｂと電気的に接続されている。
【００２３】
樹脂層５には、スルーホール１４ａ〜１４ｃが設けられている。スルーホール（第１のスルーホール）１４ａは、樹脂層５と樹脂層７との間に形成された電極層１５ａを介して、樹脂層７に設けられたスルーホール７ａと電気的に接続されており、スルーホール（第２のスルーホール）１４ｂは、樹脂層５と樹脂層７との間に形成された電極層１５ｂを介してＩＣ２の端子２ｂと電気的に接続されている。また、スルーホール１４ｃは、樹脂層５と樹脂層７との間に形成された電極層１５ｃを介して、樹脂層７に設けられたスルーホール７ｃ，７ｄ及びＩＣ２の端子２ｆと電気的に接続されている。電極層１５ｃは、基板３の表面３ａに垂直な方向における他方の側（図１において下側）にて、その方向から見てＩＣ２と少なくとも一部が重なるように広がっている。
【００２４】
なお、ＩＣ２のモード端子である端子２ａは、所定の電極層及びスルーホール（不図示）を介して、ＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール１のモード端子として機能する電極層１１ｂと電気的に接続されており、ＩＣ２の電圧入力端子である端子２ｄは、所定の電極層及びスルーホール（不図示）を介して、ＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール１の電圧入力端子ＶＩＮに相当する電極層１１ｄと電気的に接続されている。また、ＩＣ２のイネーブル端子である端子２ｅは、所定の電極層及びスルーホール（不図示）を介して、ＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール１のイネーブル端子ＥＮに相当する電極層１１ｅと電気的に接続されている。
【００２５】
図５は、図１の中央の樹脂層の断面を他方の側から見た図である。図１，５に示されるように、スルーホール１４ａ〜１４ｃは、基板３の長手方向（基板の一主面に平行な方向）においてＩＣ２に対し一方の側（図５において左側）に位置している。また、ＩＣ２の中心は、基板３の長手方向において樹脂層５の中心（すなわち、基板３の中心）に対し他方の側（図５において右側）に位置している。
【００２６】
図６は、図１の一方の側の樹脂層と中央の樹脂層との境界部分を他方の側から見た図である。図１，６に示されるように、樹脂層６には、スルーホール１６ａ，１６ｂが設けられている。スルーホール１６ａは、樹脂層５と樹脂層６との間に形成された電極層１７ａを介して、樹脂層５に設けられたスルーホール１４ａと電気的に接続されており、スルーホール１６ｂは、樹脂層５と樹脂層６との間に形成された電極層１７ｂを介して、樹脂層５に設けられたスルーホール１４ｂと電気的に接続されている。また、樹脂層５に設けられたスルーホール１４ｃは、樹脂層５と樹脂層６との間に形成された電極層（導電層）１７ｃと接続されている。電極層１７ｃは、スルーホール１４ａの一端部とスルーホール１４ｂの一端部との間に配置し、その間から、基板３の表面３ａに垂直な方向における一方の側（図１において上側）にて、その方向から見てＩＣ２と少なくとも一部が重なるように広がっている。
【００２７】
図７は、図１の一方の側のレジスト層と一方の側の樹脂層との境界部分を他方の側から見た図である。図１，７に示されるように、樹脂層６とレジスト層８との間には、電極層１８ａ，１８ｂが形成されている。電極層１８ａは、樹脂層６に設けられたスルーホール１６ａと接続されており、電極層１８ｂは、樹脂層６に設けられたスルーホール１６ｂと接続されている。各電極層１８ａ，１８ｂの一部は、レジスト層８に形成された開口から一方の側に露出しており、その長方形状の露出部には、ハンダ層１９を介してインダクタ部品４の端子４２ａ，４２ｂが電気的且つ機械的に接合されている。なお、電極層１８ａと端子４２ａとの接続及び電極層１８ｂと端子４２ｂとの接続は、ハンダフィレット２１によって確実化されている。
【００２８】
スルーホール１６ａとスルーホール１６ｂとは、基板３の表面３ａにおけるインダクタ部品４の配置領域Ｒ内に位置しており、インダクタ部品４において端子４２ａと端子４２ｂとが対向する方向（すなわち、基板３及びインダクタ部品４の長手方向）と交差する方向において対向している。ここでは、基板３及びインダクタ部品４の長手方向と直交する方向において、スルーホール１６ｂが樹脂層６の中心に位置しており、スルーホール１６ａが樹脂層６の中心から偏倚している。電極層１８ａは、基板３及びインダクタ部品４の長手方向において、スルーホール１６ａからスルーホール１６ｂの反対側に広がっており、電極層１８ｂは、基板３及びインダクタ部品４の長手方向において、スルーホール１６ｂからスルーホール１６ａの反対側に広がっている。
【００２９】
以上のように構成された基板３においては、電極層（電圧出力端子）１１ａ、電極層１２ａ、スルーホール７ａ、電極層１５ａ、スルーホール１４ａ、電極層１７ａ、スルーホール１６ａ及び電極層１８ａがこの順序で接続されることにより、電極層（電圧出力端子）１１ａとインダクタ部品４の端子４２ａとを電気的に接続するための配線（第１の配線）Ｌ１が実現されている。また、電極層１５ｂ、スルーホール１４ｂ、電極層１７ｂ、スルーホール１６ｂ及び電極層１８ｂがこの順序で接続されることにより、ＩＣ２のスイッチング端子である端子２ｂとインダクタ部品４の端子４２ｂとを電気的に接続するための配線（第２の配線）Ｌ２が実現されている。
【００３０】
次に、ＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール１の基板３の製造方法について、図８〜１１を参照しつつ説明する。
【００３１】
図８（ａ）に示されるように、樹脂層６の裏面に、電極層１７ａ〜１７ｃをパターニングする。続いて、図８（ｂ）に示されるように、樹脂層６の裏面に、電極層１７ａ〜１７ｃを覆うように樹脂層５を所定の厚さだけ積層する。続いて、図８（ｃ）に示されるように、所定の厚さだけ積層された樹脂層５の裏面に、ＩＣ２をマウントする。
【００３２】
続いて、図９（ａ）に示されるように、ＩＣ２を埋設するように樹脂層５を積層して、樹脂層５に、スルーホール１４ａ〜１４ｃとなる貫通孔を形成すると共に、ＩＣ２の端子２ａ〜２ｆに対しバンプ接続を行う。続いて、図９（ｂ）に示されるように、樹脂層５の裏面に、電極層１５ａ〜１５ｄとなる電極層を形成すると共に、スルーホール１４ａ〜１４ｃとなる貫通孔内に導電材を配置する。続いて、図９（ｃ）に示されるように、樹脂層５の裏面に形成された電極層にエッチングを施して電極層１５ａ〜１５ｄを形成する。
【００３３】
続いて、図１０（ａ）に示されるように、樹脂層５の裏面に、電極層１５ａ〜１５ｄを覆うように樹脂層７を積層する。続いて、図１０（ｂ）に示されるように、樹脂層７に、スルーホール７ａ〜７ｄとなる貫通孔を形成し、また、樹脂層６に、スルーホール１６ａ，１６ｂとなる貫通孔を形成する。続いて、図１０（ｃ）に示されるように、樹脂層７の裏面に、電極層１１ａ〜１１ｆ，１２ａ〜１２ｃとなる電極層を形成すると共に、スルーホール７ａ〜７ｄとなる貫通孔内に導電材を配置する。また、樹脂層６の表面に、電極層１８ａ，１８ｂとなる電極層を形成すると共に、スルーホール１６ａ，１６ｂとなる貫通孔内に導電材を配置する。
【００３４】
続いて、図１１（ａ）に示されるように、樹脂層７の裏面に形成された電極層にエッチングを施して電極層１１ａ〜１１ｆ，１２ａ〜１２ｃし、また、樹脂層６の表面に形成された電極層にエッチングを施して電極層１８ａ，１８ｂを形成する。続いて、図１１（ｂ）に示されるように、樹脂層７の裏面に、電極層１１ａ〜１１ｆが露出するようにレジスト層９を形成し、また、樹脂層６の表面に、電極層１８ａ，１８ｂの一部が露出するようにレジスト層８を形成することにより、基板３を得る。
【００３５】
以上説明したように、ＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール１では、電極層（モジュール１の電圧出力端子）１１ａとインダクタ部品４の端子４２ａとを電気的に接続するための配線Ｌ１として基板３に設けられたスルーホール１４ａと、ＩＣ２のスイッチング端子２ｂとインダクタ部品４の端子４２ｂとを電気的に接続するための配線Ｌ２として基板３に設けられたスルーホール１４ｂとの間に、グランドと電気的に接続される電極層１７ｃが設けられている。これにより、配線Ｌ１と配線Ｌ２との間で容量結合により伝達され得るノイズの発生が抑制されることになる。従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール１によれば、電極層（電圧出力端子）１１ａとインダクタ部品４の端子４２ａに接続された配線Ｌ１とＩＣ２のスイッチング端子２ｂに接続された配線Ｌ２との間で、容量結合によるノイズの伝達が行われるのを抑制することが可能となる。
【００３６】
また、電極層１７ｃは、スルーホール１４ａの一端部とスルーホール１４ｂの一端部との間から、基板３の表面３ａに垂直な方向における一方の側（図１において上側）にて、その方向から見てＩＣ２と少なくとも一部が重なるように広がっている。更に、電極層１７ｃは、基板３の表面３ａに垂直な方向における他方の側（図１において下側）にて、その方向から見てＩＣ２と少なくとも一部が重なるように広がる電極層１５ｃと電気的に接続されている。これらにより、電極層１７ｃ，１５ｃを介して、配線Ｌ１，Ｌ２及びＩＣ２で発生した熱をより効率良く放熱させることができる。しかも、電極層１７ｃ，１５ｃがスルーホール１４ｃを介してグランドと電気的に接続されることから、ＩＣ２に対するノイズの影響を抑制することができる。なお、電極層１７ｃ，１５ｃを網目状に形成するなど、電極層１７ｃ，１５ｃに複数の開口を形成すれば、樹脂層５と樹脂層７との密着性、及び樹脂層６と樹脂層５との密着性を向上させることができる。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、インダクタ部品には、３端子型の素子のように、一対の端子の他に、更に別の端子が設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…ＤＣ−ＤＣコンバータ用モジュール（電子部品モジュール）、２…ＩＣ（回路部品）、２ｂ…端子（スイッチング端子）、３…基板、３ａ…表面（一主面）、４…インダクタ部品、１１ａ…電極層（電圧出力端子）、１４ａ…スルーホール（第１のスルーホール）、１４ｂ…スルーホール（第２のスルーホール）、１５ｃ…電極層、１７ｃ…電極層（導電層）、４２ａ…端子（第１の端子）、４２ｂ…端子（第２の端子）、Ｌ１…配線（第１の配線）、Ｌ２…配線（第２の配線）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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