(57)【要約】【課題】底面積が小さく薄型で、部品点数が少なく、生産性に優れた直流電源装置およびその製造方法を提供すること。【解決手段】ＤＣ−ＤＣコンバータ用ＩＣ７、機能性高分子アルミ電解コンデンサ１０、平面状インダクタ１４を含む電力変換用部品を有する直流電源装置であり、前記電力変換用部品は厚さ方向に積層され、電気的な接続部材としてリードフレーム、金属箔またはワイヤーを有する。また、入出力端子６を除く部分は液状封止材料１７によって外装されている。また、前記電力変換用部品には、厚みが５００μｍ以下の平面状部品が用いられる。【選択図】  図１
2004194377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源用半導体、コンデンサ、インダクタを含む電力変換用部品を有する直流電源装置において、前記電力変換用部品は厚さ方向に積層され、電気的な接続部材としてリードフレーム、金属箔またはワイヤーを有することを特徴とする直流電源装置。
【請求項２】
前記電力変換用部品の端子付近に配設されたピン端子、または前記電力変換用部品の端子自体を入出力端子としたことを特徴とする請求項１に記載の直流電源装置。
【請求項３】
前記電力変換用部品は、厚みが５００μｍ以下の平面状部品であることを特徴とする請求項１または２に記載の直流電源装置。
【請求項４】
装置全体の厚みが１０００μｍ未満であることを特徴とする請求項３に記載の直流電源装置。
【請求項５】
前記電力変換用部品は、各部品の低面積が１６ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の直流電源装置。
【請求項６】
液状封止材料によって外装されたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の直流電源装置。
【請求項７】
電源用半導体、コンデンサ、インダクタを含む電力変換用部品を有する直流電源装置の製造方法において、金属箔を表面に形成した回路基板を用いることなく、前記電力変換用部品を厚さ方向に積層して、リードフレーム、金属箔またはワイヤーによって電気的接続を行うことを特徴とする直流電源装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型の直流電源装置に係り、特に携帯機器やＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ：微小電気機械システム）用のマイクロ電源として好適な直流電源装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の小型・薄型・高性能化が急速に進んでいる。特に半導体メモリーの高速化、大容量処理化の急速な進展に対応してＬＳＩの発熱が問題となり発熱を押さえるため、これの駆動電圧をいかに低くするかが各メーカのターゲットになっている。同時に、携帯用機器に使用するために小型化・薄型化が課題となっている。低電圧ＬＳＩを使用するデバイスは、電池電圧を２Ｖ以下に降圧する方法としてドロッパー抵抗を入れて電圧を降下する方法あるいはＤＣ−ＤＣコンバータを使用して降圧する方法などが用いられている。特に低電圧化、高密度化するＬＳＩの電圧の高精度化要求により、ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた電源は必要不可欠となっている。
【０００３】
最近では、小容量品の電力変換素子の多くがＩＣ化されており、わずかな点数の外付け部品でＤＣ−ＤＣコンバータや直流電源が構成できるようになっている。これらを構成する部品が非常に小型化されたとはいえ、多くの電源はパターニングした配線を有するガラスエポキシ樹脂やセラミックスの類の硬質回路基板上に、各々個別の部品として制御用のパワーＩＣやコンデンサ部品、インダクタ部品といった表面実装部品単体を２次元的に実装したハイブリッド型直流電源を形成している。
【０００４】
しかし、ハイブリッド基板がある厚みを有すること、さらにこの上に電源用半導体やコンデンサといった部品を平面的に配置することが、小型化を阻む要因となっている。
【０００５】
ここで、一般的に使われる積層セラミックチップコンデンサやタンタルチップコンデンサの小型、高容量化の勢いは目を見張るものがあるが、それでも１０μＦ以上の高容量コンデンサの厚みは機械的強度等も考慮に入れ、０．８ｍｍの厚みが限界となっている。
【０００６】
まして、２２μＦ等の高容量コンデンサは前述のコンデンサより２．５倍以上の厚みを有するのが一般的である。高容量のコンデンサを用いる場合は、このような厚みに律速され、ＤＣ−ＤＣコンバータの厚みが厚くなることが避けられない。そこで、携帯機器を小型化するために、更なるコンデンサの薄膜化の要求が強くなりつつある。また、アルミ電解コンデンサも、非常に小型化されてきているが、対向する端面にＬ字型の端子を有する表面実装用のチップコンデンサとなっており、厚みが１．２ｍｍ以上と要求とは乖離しているのが現状である。
【０００７】
また、面積的に小型の部品を用いた場合も、電源用ＩＣが８．７ｍｍ２（３ｍｍＬ×２．９ｍｍＷ）、高容量の積層セラミックコンデンサが８．０ｍｍ２（３．２ｍｍＬ×１．６ｍｍＷおよび２．０Ｌ×１．２５ｍｍＷの、２２μＦおよび１０μＦの２個使用）、積層チップインダクタが２．５ｍｍ２（２．０ｍｍＬ×１．２５ｍｍＷ）となり、単純に合計しても１８．９ｍｍ２となる。前述の厚みと同様に面積的にも大きいのが現状である。これらを組み合わせた直流電源は、結果として大きなものとなる。
【０００８】
従来の薄型ＤＣ−ＤＣコンバータに関する技術は、例えば、次の特許文献１に開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−８４３３４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
携帯機器等に使用される直流電源は半導体メモリーの高速化に呼応した小型電源の開発が求められている。こうした状況下で、最近では電源用半導体以外の外付け部品点数が少なくて済む電源用コンバータ用ＩＣやレギュレータの開発が進んでいる。これらの電源用半導体を用いて、小容量電力変換装置の大電流容量化のために、できる限り静電容量が大きく、低ＥＳＲ（低い等価直列抵抗）である平板状の機能性高分子電解コンデンサを使用することが鍵となる。また、平面状や線状の体積が小さいインダクタを使用することが鍵となる。さらに、これらの部品を、銅箔でパターンを形成した回路基板を用いずに配線する小型化の技術が要求されている。
【００１１】
また、最近の部品の製造に関しては、同一仕様で多量に大型の連続コンベア生産ラインで作るよりも、治工具を改善工夫して生産革新する一人屋台生産方式で、必要な時期に、必要な個数を生産する日本発のシステムが採用され始めている。このような生産方式にも対応できる構造が求められている。
【００１２】
この状況にあって、本発明は、底面積が小さく薄型で、部品点数が少なく、生産性に優れた直流電源装置およびその製造方法を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、本発明の直流電源装置は、電源用半導体、コンデンサ、インダクタを含む電力変換用部品を有する直流電源装置であって、前記電力変換用部品は厚さ方向に積層され、電気的な接続部材としてリードフレーム、金属箔またはワイヤーを有することを特徴とする。
【００１４】
また、前記電力変換用部品の端子付近に配設されたピン端子、または前記電力変換用部品の端子自体を入出力端子とすることができる。
【００１５】
また、前記電力変換用部品は、厚みが５００μｍ以下の平面状部品とすることができる。
【００１６】
また、装置全体の厚みは１０００μｍ未満とすることができる。
【００１７】
また、前記電力変換用部品の低面積を１６ｍｍ２以下とすることができる。
【００１８】
そして、装置全体は液状封止材料によって外装することができる。
【００１９】
また、本発明の直流電源装置の製造方法は、電源用半導体、コンデンサ、インダクタを含む電力変換用部品を有する直流電源装置の製造方法であって、金属箔を表面に形成した回路基板を用いることなく、前記電力変換用部品を厚さ方向に積層して、リードフレーム、金属箔またはワイヤーによって電気的接続を行うことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の直流電源装置は、電源用半導体、高容量コンデンサ、インダクタ等を含む部品から構成される直流電源装置において、厚みを選択肢の１つとして選択した電源用半導体のベアチップ、平面状の高容量コンデンサとして機能性高分子固体電解コンデンサ、平面状または線状磁性体への巻線形インダクタや平面インダクタ、平面状モジュール、リードフレームやワイヤーなどの接続部材とを用いた薄型かつ小型の直流電源装置である。
【００２１】
ここで使用される部品は厚みが５００μｍ以下である平板状の部品であり、１つの平面に電極を引き出して使用するか、リード線で引き出した部品を選択するとよい。このような部品の選択と後述する製造方法によって、直流電源装置全体の厚さを１０００μｍ未満にする。
【００２２】
また、各部品に、底面積が１６ｍｍ２以下の部品を選択することと、各部品を積層して組み立てる製造方法により、直流装置全体の底面積を１６ｍｍ２以下、または、それと同程度の面積にして、携帯機器あるいはＭＥＭＳ用のマイクロ電源として好適な直流電源装置を得る。
【００２３】
上記の基準に基づいて、高容量コンデンサには、機能性高分子アルミ固体電解コンデンサを用いるとよい。その機能性高分子電解コンデンサは、１つもしくは複数のコンデンサを内蔵し、その個数に比例した複数の端子を有し、各々基板上の入力側や出力側の回路に接続される。この機能性高分子電解コンデンサには、弁金属にアルミニウムやタンタルやニオブを用いたものがあるが、一例として、抗折強度特性に優れたアルミニウムを用いた機能性高分子アルミ電解コンデンサが推奨される。
【００２４】
機能性高分子アルミ電解コンデンサは厚みが３００μｍ以下のアルミニウム金属箔の表面に酸化皮膜を作り、酸化皮膜の上に機能性高分子層、カーボン層、導電ペースト層を形成する。アルミニウム金属を陽極に、また導電ペースト層を陰極として接続することで利用できる。
【００２５】
このコンデンサは高容量であり、また、電気を通すプラスチックである機能性高分子の電気伝導度は高く、非常に小さなＥＳＲが得られる。さらに周波数特性に優れる等の利点がある。
【００２６】
また、このコンデンサの構造の特徴として、アルミ酸化皮膜上の機能性高分子、カーボン導電層、導電性ペーストの導電層を順次形成して構成されるコンデンサ構造の端子について、全ての陽極端子と陰極端子とを同一平面に引き出す端子電極構造を自由に設計できる利点がある。
【００２７】
また、この引き出した陽極または陰極にコンデンサが自立するためのリード金属端子や回路接続用のリードフレーム等の個片金属端子を用いなくとも構成できる利点がある。今回の例は、一層のアルミニウム金属箔を用いた例を示しているが、容量を大きくするためには、コンデンサを構成する部分を複数にした構造のコンデンサを用いることもできる。
【００２８】
同一面に陰極を引き出す方法としては、アルミニウム金属箔を境として端子形成面の反対側に形成された陰極から端子形成面の導電ペースト部分への引き出しはスルーホールや、厚みが薄い金属箔を用いて端子形成面に電極の引き回しを行うことで同一面への端子電極の集積を図る。
【００２９】
同一面に引き出した電極端子は、陽極のアルミニウム金属上にさらに導電性物質をスパッタ等の乾式法にて薄膜を形成したり、導電性物質を使用して盛り上げたりして接続し易くしてもよいが、そのまま陽極端子として利用することもできる。
【００３０】
また、陰極の導電ペースト部分も同様に導電性物質の薄膜を形成してもよいが、そのまま陰極端子として利用することもできる。この理由としては、陰極の引き回し用のアルミニウム金属上や銀ペースト上への絶縁性被膜が非常に薄く形成されていることで被接続部分との段差が小さいため、導電性樹脂やはんだやワイヤーボンディング法を用い基板にスムーズに接続することができる。但し、はんだ接続を行う場合は、陰極の引き回し用のアルミニウム金属の端子形成部分に前述のような金属スパッタ等の処理を施すとよい。
【００３１】
ここで、陽極端子はアルミニウム金属箔の面上に形成してあり、陰極端子はアルミニウム金属箔上に形成した最上層の銀ペースト導電層の面上に形成されている。このことから両端子の実装面高さが整合されずに利用されていることが分る。必要であれば、陽極端子を導電ペースト等で盛り上げることにより高さを整合することも可能であるが、ギャップは１００μｍ程度なので、わざわざ追加加工をして高さを揃えなくてもコンデンサの接続不良発生という問題は生じない。
【００３２】
こうして出来上がった接続用電極端子以外の部分は絶縁皮膜を形成するが、本発明では高容量コンデンサの厚みが５００μｍ以下のものを使用する。また、このコンデンサは、各々、陽極端子および陰極端子を持つ複数の高容量コンデンサを内蔵することができる。
【００３３】
次に、平面状インダクタであるが、磁性薄膜に１００μｍ未満の細線を所定回数巻線したインダクタをリード線引出し部品として利用できる。また、線状磁性体に巻線した直線状インダクタ、スパイラルタイプもしくはミアンダタイプのプリントコイルに磁性薄膜を配設したもの、スパイラル状の平面インダクタなどが、一平面状に電極端子を引き出した構造として利用できる。
【００３４】
次に、電源用半導体はＤＣ−ＤＣコンバータ用ＩＣ等でパッケージタイプとベアチップタイプがあるが、ベアチップタイプを採用すると、より薄く小型の部品として利用できることになる。また、必要があれば、電流監視用、温度管理用等の半導体部品が内蔵されている各種の電源用ＩＣを選択することができる。
【００３５】
これらの部品を用いて配線接続する方法としては、パターンを形成した厚み１００μｍ未満の金属フレームを用いる方法あるいはピン端子を用いて各部品間の接続に２００μｍ未満のワイヤーを用いて接続する方法等が利用できる。また、このとき、金属フレームまたはピン端子を電力変換装置としての直流電源装置の入出力端子とすることができる。さらに、各部品の端子自体を入出力端子として使用することもできる。
【００３６】
直流電源として機能させるため、これらの部品を層状に順次積み重ねかつ接続した形になるが、積み重ねる順序は最下面に電源用半導体、中段に高容量コンデンサ、最上段に平面状インダクタを配置する例を挙げるが、この順序に制限を設けるものではなく、要求された直流電源装置の厚みに対応する方法で実装すればよい。また、接続中継点が必要な場合は、金属フレームや電源用半導体にフリー端子を設けることで解決するし、組み立てやすくなる。
【００３７】
出来上がった直流電源装置の耐湿性や耐候性等を考慮した絶縁保護を行うためには、３０μｍ以下の有機フィルムを上下面に貼り付け端面を液状封止材料で覆う方法もしくは全体を絶縁性の液状封止材料で覆う方法等が効果的な方法として採用できる。さらに、電源装置の放熱性および薄型化を考慮した場合は、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂に硬化剤や難燃化剤等を加えた液状封止材料でのコーティングやポッティングによる封止が望ましい。
【００３８】
さらに、出力電圧可変型の電力変換装置を構成する場合、前述の部品以外に、小さな抵抗や小容量のコンデンサ等の部品が必要となる場合もあるが、十分に小型化が進んだ０６０３タイプの各部品を薄膜基板にＲＣモジュール部品として構成するか、平面フィルムや基板に抵抗やコンデンサを構成したＲＣモジュール部品を構成して利用し、積み重ねた配置にすればよい。
【００３９】
また、インダクタについては、前述のＲＣモジュールに所望のＬを追加した構造とし、ＬＣＲとしてモジュール化し配置してもよい。
【００４０】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００４１】
（実施例１）図１は、本実施例１における出力電圧固定型の薄型の直流電源装置の構造および製造工程を示す概略図である。
【００４２】
図２は、本実施例１の直流電源装置の概略の回路図を示したものである。
【００４３】
図１を参照して説明する。まず、２０μｍ厚みのポリイミド系有機フィルム１の所定位置に穴あけ加工部分２を設けた。この上に、所定形状にグランドラインと電源接続端子とをパターニングした５０μｍ厚みの金属フレーム３を所定位置に設置し接着した。
【００４４】
金属フレーム３は表面をはんだめっき被覆したものを使用し、また非対称の異形状にしたのは各部品とフレームとの接合点が平面に分散して接合できるようしたものである。接合点が積み重なっても厚みに問題が生じない場合はこの対策をとる必要がなく、金属フレームを線対称形に構成できる。
【００４５】
次に、電源用半導体素子である市販の出力電圧固定用の同期整流型降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ用ＩＣ７のベアチップを供給し、はんだと、太さが８０μｍの銅線とを用いてベアチップの端子と金属フレーム３の端子とを接続部８等で接続した。
【００４６】
ベアチップの大きさは３．０ｍｍＬ×２．９ｍｍＷ×２００μｍＴであり、電気的には、４Ｖ入力、１．５Ｖ出力の特性を有する。ここで、金属フレーム３とＩＣベアチップの両下面は有機フィルム１の上面に直接接合することになるので、金属フレーム３の厚みを気にする必要がなく、厚みの増加を防いでいる。
【００４７】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ用ＩＣの端子が、ＩＣ本体よりも外側に突出している形状のものは、裏返しに接続することを推奨する。
【００４８】
さらに、部品間の接続に用いられる工法は、はんだ付けやワイヤーボンディング等に限定されるものではない。
【００４９】
次に、１０μＦと２２μＦとの２つの高容量コンデンサを内蔵する大きさが４．５ｍｍＬ×３．２ｍｍＷ×２００μｍＴの機能性高分子アルミ電解コンデンサ１０を供給し、同様にコンデンサ端子と金属フレームやＤＣ−ＤＣコンバータ用ＩＣ７の端子とを接続した。ここで用いた２つの高容量コンデンサを内蔵する機能性高分子アルミ電解コンデンサ１０の陰極端子１１および陽極端子１２は一平面に形成されている。
【００５０】
次に、大きさが４．５ｍｍＬ×２．５ｍｍＷ×１００μｍＴの薄膜磁性体の上に絶縁被覆された７０μｍの銅細線コイルを巻線した５μＨの特性を有するヘリカル構造のインダクタである平面状インダクタ１４を配置して同様にインダクタの巻線端部１５と金属フレーム３やＤＣ−ＤＣコンバータ用ＩＣ７の端子とを接続部１３で接続した。
【００５１】
部品の端子配置に関しては、ＤＣ−ＤＣコンバータ用ＩＣ７、機能性高分子アルミ電解コンデンサ１０、インダクタの端子部分が、立体的に同一個所に集まらない様に部品を選定したことで、接合点の盛り上がりが無視でき、電源装置自体の厚みを厚くしない効果があった。
【００５２】
次に、金属フレーム３と有機フィルム１の所定個所（切断位置４）で切断して、直流電源の入出力端子を形成した。
【００５３】
次いで、熱伝導性が良好で、耐湿性や耐候性に優れたポリイミド系液状封止材料１７を用いて、直流電源の上部および電源端面の接続部分を覆うように最小厚み２０μｍでコーティングして所望の直流電源装置１００を得た。
【００５４】
引き続き、ここで使用した機能性高分子アルミ電解コンデンサの詳細を説明する。アルミニウム純度が９９．９％以上の高純度アルミニウム金属箔（５０μｍの厚み）の所定位置に１ｍｍ径の貫通孔をあけ、端子形成部分に銅を３μｍの厚みでスパッタした。貫通孔の端面を含む所定個所を、陰極と陽極との絶縁分離のために、絶縁コーティングして、その後、表面をエッチングで粗面化し１００倍以上に実効面積を拡大し、直流電解法により陽極酸化することで誘電体皮膜を形成した。
【００５５】
次に、高電導度を有する機能性高分子層を形成し、誘電体皮膜を形成した部分に所定形状のカーボン導電層を形成し、さらにその上に所定形状の銀ペースト導電層を形成した。この工程の中間段階での出来上り厚みは１２０μｍであった。貫通孔は２２μＦのコンデンサの陰極を１０μＦのコンデンサ側に引き出すために用いるものであり、前述の銀ペースト導電層の形成時に貫通孔にも銀ペーストを充填した。
【００５６】
１つの機能性高分子電解コンデンサの中に２つの高容量コンデンサ素子を製造する方法は、片側の１０μＦコンデンサが形成された銀ペースト上の接続部分を露出させ１０μＦコンデンサ用の陰極とし、１０μＦコンデンサの反対側に形成された２２μＦコンデンサが形成された側の銀ペーストをコンデンサの貫通孔を通して１０μＦコンデンサ側の所定位置に露出させ、２２μＦコンデンサ用の陰極とした。陽極は誘電体皮膜が形成されていないアルミニウム金属箔の素材部分を用いた。但し、前述のようにアルミニウム金属箔素材端部の所定位置を銅スパッタして、１０μＦコンデンサ用の陽極、および２２μＦコンデンサ用の陽極とした。
【００５７】
内蔵する高容量コンデンサのうち１０μＦという容量が小さい方のコンデンサの容量調整はカーボン導電層および銀ペースト導電層を形成する部分の面積を小さくすることで行った。
【００５８】
最後に、端子として使用する部分を除く全ての部分を、２０μｍの厚みで絶縁コーティングして用いた。出来上がり厚みが前述の通り２００μｍであった。
【００５９】
インダクタは、前述のようにヘリカル構造の薄膜磁心インダクタを用いた。磁心の材料として、鉄・コバルト・シリコン・ボロンを用い、太さ７０μｍの絶縁被覆銅線５０ターンの巻線を行ったものである。
【００６０】
出来上がった電源の形状は５．０ｍｍＬ×４．５ｍｍＷ×６９０μｍＨの薄型であり、電気的には４Ｖ入力、１．５Ｖの単出力電圧電源であった。この小型電源は８９％の高効率の電源として動作した。後述する比較例と比べると、特性的には従来製品とほぼ同等の効率を示しながら、形状も小さく、厚みが十分に薄い電源が得られた。
【００６１】
（実施例２）次に、本発明の実施例２を説明する。図３は、本実施例２における出力電圧可変型の薄型の直流電源装置の構造および製造工程の概略を示す図である。
【００６２】
図４は、本実施例２の概略の回路図を示した図である。
【００６３】
図３を参照して説明する。まず、電源用半導体素子のカスタムＩＣとして出力電圧可変用の同期整流型降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ用ＩＣ７において、すべての端子を１．５ｍｍに加工したベアチップを準備した。ベアチップの大きさは３．８ｍｍＬ×３．５ｍｍＷ×２００μｍＴであり、電気的には、４Ｖ入力、１．５〜４Ｖの可変出力の特性を有する。ベアチップのグランド端子間を銅箔もしくはリード線の導体５で接続した。
【００６４】
次に、１０μＦの２つの高容量コンデンサを１００μｍの細線を用いてベアチップの所望端子に接続部８などで接続した。コンデンサは、大きさが３．２ｍｍＬ×３．０ｍｍＷ×１５０μｍＴの機能性高分子アルミ電解コンデンサ１０である。
【００６５】
次いで、インダクタとして大きさが３．８ｍｍＬ×３．５ｍｍＷ×２００μｍＴの形状になった薄膜磁性体中にスパイラルコイルを巻線した１μＨの特性を有する平面状インダクタ１４を同様に接続した。
【００６６】
次に、３０ｋΩの抵抗２０を３個と５０ｐＦの小容量コンデンサ１９とをプリント方式で形成した３．８ｍｍＬ×３．５ｍｍＷ×８０μｍＴの平面状ＲＣモジュール１８を最上層に実装した。
【００６７】
次いで、熱伝導性が良好で、耐湿性や耐候性に優れたポリイミド系液状封止材料１７で直流電源の上部およびリード配線を行った端子部分を含め電源端面を最小厚み２０μｍでコーティングして所望の直流電源装置１００を得た。
【００６８】
引き続き、ここで使用した機能性高分子アルミ電解コンデンサの詳細を説明する。アルミニウム純度が９９．９％以上の高純度アルミニウム金属箔（５０μｍの厚み）の所定位置に１ｍｍ径の貫通孔をあけ、端子形成部分に銅を３μｍの厚みでスパッタした。貫通孔の端面を含む所定個所を、陰極と陽極との絶縁分離のために、絶縁コーティングし、その後、表面をエッチングで粗面化し１００倍以上に実効面積を拡大し、直流電解法により陽極酸化することで誘電体皮膜を形成した。
【００６９】
次に、高電導度を有する機能性高分子層を形成し、誘電体皮膜を形成した部分に所定形状のカーボン導電層を形成し、さらにその上に所定形状の銀ペースト導電層を形成した。この工程の中間段階での出来上り厚みは１１０μｍであった。貫通孔はコンデンサの両面に形成された陰極を１０μＦコンデンサ側に引き出すために用いるものであり、前述の銀ペースト導電層の形成時に貫通孔にも銀ペーストを充填した。
【００７０】
最後に、コンデンサの端子として使用する部分を除く全ての部分を、２０μｍの厚みで絶縁コーティングして用いた。出来上がり厚みが前述の通り１５０μｍであった。
【００７１】
インダクタは前述のようにスパイラル構造の平面状インダクタを用いた。平面状インダクタはフェライトを混合した樹脂の薄膜基板上に、太さ８０μｍの絶縁被覆銅線をスパイラル構造に形成し、再度フェライト樹脂で覆ったものである。中心部からの端子の引き出しは１５μｍの銅箔テープを用いて行った。
【００７２】
平面状ＲＣモジュール１８としては、２０μｍ厚みのポリイミド系ベース材料に圧延法により３０μｍの銅箔を施し、回路と１００ｐＦのコンデンサ形成用の２．５ｍｍ角の陰極用電極をパターニングし、これにＵＶ硬化型のカーボン系抵抗ペースト（１０ｋΩ／□）を用いて３０ｋΩの抵抗を３個印刷し、さらに１００ｐＦのコンデンサ形成用の２．５ｍｍ角の陽極用電極と回路をパターニングした１５μｍポリイミド系ベース材料を張り合わせ作製した。これに１５μｍのポリイミド系カバーコートを施した。これを平面状ＲＣモジュール１８として使用した。
【００７３】
出来上がった電源の形状は４．０ｍｍＬ×３．８ｍｍＷ×８５０μｍＨの薄型であり、電気的には４Ｖ入力、１．５〜４Ｖの出力電圧可変型直流電源であった。この小型電源は８０％の高効率の電源として動作した。後述する比較例と比べると、特性的には従来製品とほぼ同等の効率を示しながら、形状も小さく、厚みが十分に薄い電源が得られた。
【００７４】
（比較例）比較例として、従来型の直流電源装置の斜視図を図５に示す。この比較例に使用した回路は実施例１の回路（図２参照）と同等の回路である。この回路を、本比較例では一般に市販されている電子部品で構成した。
【００７５】
固定コンデンサ２１としては低背型高容量積層セラミックコンデンサを使用し、２２μＦ／６．３Ｖ、および１０μＦ／６．３Ｖ品の２種類のコンデンサを用いた。形状は前者が３．２ｍｍＬ×１．６ｍｍＷ×１．６ｍｍＴ、後者が２．０ｍｍＬ×１．２５ｍｍＷ×１．２５ｍｍＴである。
【００７６】
インダクタ２２には、表面実装型の積層チップインダクタを採用し、１０μＨ品を用いた。形状は２．０ｍｍＬ×１．２５ｍｍＷ×０．８ｍｍＴである。
【００７７】
電源用半導体は実施例１と同じ出力電圧固定用の同期整流型ＤＣ−ＤＣコンバータ用ＩＣ７のパッケージ品を用いた。パッケージ形状は３．０ｍｍＬ×２．９ｍｍＷ×０．９ｍｍＴのものである。回路基板２３としては、回路パターンが形成されている５．５ｍｍＬ×５．０ｍｍＷ×０．６ｍｍＴのものを用いた。
【００７８】
次に、熱伝導性が良好で、耐湿性や耐候性に優れたポリイミド系液状封止材料で直流電源の上部および電源端面を最小厚み２０μｍでコーティングして所望の直流電源装置を得た。
【００７９】
出来上がった電源装置としての形状は、６．０ｍｍＬ×５．５ｍｍＷ×２．４ｍｍＨという形状の大きなものに仕上がった。電気的には４Ｖ入力、１．５Ｖの固定電圧が得られ、９０％の高効率の電源として駆動した。形状が大きくなった理由としては、前述の部品の選定からも分るように高容量積層セラミックコンデンサの大きさや基板の厚さによっていることが分る。
【００８０】
【発明の効果】
以上に説明したように、薄型化した電源変換用部品を、本発明のとおり構成することで、さらに他の薄型化した電力変換用部品の搭載を自由に選定し実装することが可能となり、軽量化および小型化が促進された直流電源装置が得られる利点がある。
【００８１】
また、本発明の直流電源装置は、部品点数が少なく構造が簡易であり、さらに、本発明の直流電源装置の製造方法と相俟って、効率良く一人屋台生産方式で生産できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の直流電源装置の構造および製造工程を示す概略図。
【図２】実施例１の直流電源装置の概略の回路図。
【図３】実施例２の直流電源装置の構造および製造工程を示す概略図。
【図４】実施例２の直流電源装置の概略の回路図。
【図５】比較例の直流電源装置の斜視図。
【符号の説明】
１    有機フィルム
２    穴あけ加工部分
３    金属フレーム
４    切断位置
５    導体
６    入出力端子
７    ＤＣ−ＤＣコンバータ用ＩＣ
８，１３    接続部
１０    機能性高分子アルミ電解コンデンサ
１１    陰極端子
１２    陽極端子
１４    平面状インダクタ
１５    巻線端部
１７    液状封止材料
１８    平面状ＲＣモジュール
１９    小容量コンデンサ
２０    抵抗
２１    固定コンデンサ
２２    インダクタ
２３    回路基板
１００    直流電源装置
【図１】
2004194377.tif 000003
【図２】
2004194377.tif 000004
【図３】
2004194377.tif 000005
【図４】
2004194377.tif 000006
【図５】
2004194377.tif 000007