(57)【要約】【課題】高温耐久性の高いデバイスを提供する。【解決手段】回路基板２と回路基板２に実装された複数の回路素子３とをモールド樹脂５により封止したパッケージ８を有する表面実装型のデバイス１であって、デバイス１の回路素子３に含まれるインダクタ１０は、磁性成型体１１と、磁性成型体１１に内蔵されたコイル１５とを備え、さらに、磁性成型体１１は、回路基板２に面した実装側の面（下面）１１ｂと、実装側の面の反対側の面（上面）１１ａと、上面１１ａを囲うように設けられた第１の斜面であって、上面１１ａに対して後退するように傾いた第１の斜面５１とを含むデバイス。【選択図】図１
2009246305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性成形体と、前記磁性成型体に内蔵されたコイルとを有する表面実装型のインダクタであって、
前記磁性成型体は、
基板に面する実装側の面と、
前記実装側の面の反対側の面と、
前記反対側の面の少なくとも一部を囲うように設けられた第１の斜面であって、前記反対側の面に対して後退するように傾いた第１の斜面とを含む、インダクタ。
【請求項２】
請求項１において、前記第１の斜面の高さは、前記磁性成型体の厚みの少なくとも１０％を占める、インダクタ。
【請求項３】
請求項２において、前記第１の斜面の高さは、前記磁性成型体の厚みの少なくとも２０％を占める、インダクタ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記磁性成型体は、さらに、前記実装側の面の少なくとも一部を囲うように設けられた第２の斜面であって、前記実装側の面に対して後退するように傾いた第２の斜面を含む、インダクタ。
【請求項５】
請求項４において、前記第２の斜面の高さは、前記磁性成型体の厚みの少なくとも１０％を占める、インダクタ。
【請求項６】
請求項５において、前記第２の斜面の高さは、前記磁性成型体の厚みの少なくとも２０％を占める、インダクタ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記磁性成型体は、熱硬化性樹脂と粉末状の磁性体とを含む磁性粉末を加圧成型した成型体である、インダクタ。
【請求項８】
複数の回路素子と前記複数の回路素子が実装された回路基板とをモールド樹脂により封止したパッケージを有する表面実装型のデバイスであって、
前記複数の回路素子は、請求項１ないし７のいずれかに記載のインダクタを少なくとも１つ含む、デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタ、およびインダクタを回路素子として含み、回路素子をモールド樹脂によりパッケージ化した表面実装型のデバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、少なくとも、インダクタと、半導体集積回路を備えたＤＣ−ＤＣコンバータであって、ＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路とスイッチング素子を含む半導体集積回路（ＩＣ）を配置する領域と、半導体集積回路（ＩＣ）の電極パッドとワイヤボンディングして接続した領域と、インダクタを配置する領域とを備えたリードフレームに、半導体集積回路およびインダクタを搭載し、ワイヤボンディングして、それらを一体的に樹脂封止した後、封止領域外のリードフレームを切断して、外部回路との接続のための実装端子としたＤＣ−ＤＣコンバータが記載されている。封止用の樹脂（モールド樹脂）の典型的なものはエポキシ樹脂、アクリル樹脂などである。
【０００３】
特許文献２には、ＱＦＰ等の表面実装型半導体装置における、リフロー半田付け（リフロー実装）時のパッケージクラックの問題が記載されている。パッケージクラック発生は、チップを固定するダイボンド材やパッケージを構成するモールド樹脂に吸湿された水分が基になる。すなわち、チップを固定する接着剤やパッケージを構成する樹脂に吸湿された水分は、リフロー半田付け時の高温下で気化・膨張し、その時に発生した応力によって樹脂とタブとの界面が剥離し、さらに進んでパッケージの最も弱い部分にパッケージクラックが発生する。特許文献２には、リフロー半田付け時にパッケージクラックを起こし難い半導体装置、すなわち耐リフロー・クラック性の高い半導体装置を得るために、パッケージクラック発生の原因となるダイボンド材中の水分の低減化と、剥離が発生する半導体チップとダイパッドとの間の接着力向上化をなすことが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７３７１２号公報
【特許文献２】特開２００４−２００７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コイルと磁性体とが一体になったインダクタは、典型的には表面実装型のデバイス（ＳＭＤ）として多種多様な用途に使用されつつある。それと共に、モールド樹脂により１チップにパッケージ化されたＤＣ−ＤＣコンバータなどの、表面実装型のデバイスに含まれる回路素子としても使用されつつある。
【０００６】
複数の回路素子がパッケージ化されたデバイスにおいて、ＩＣチップ、インダクタ、コンデンサ、抵抗などの回路素子とダイパッドあるいは回路基板との接着性を向上し、水分の気化・膨張に対抗できる予定のものであっても、リフロー半田付け時などの高温下においては、パッケージにクラックが発生する現象が発生することが本願の発明者らにより判明した。このため、複数の回路素子がダイパッドあるいは回路基板と共に、モールド樹脂によりパッケージ化された表面実装型のデバイスにおいて、リフロー半田付け時などの高温下における耐久性をさらに向上することが要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、磁性成形体と、磁性成型体に内蔵されたコイルとを有する表面実装型のインダクタであって、磁性成型体は、基板に面する実装側の面と、実装側の面の反対側の面と、反対側の面の少なくとも一部を囲うように設けられた第１の斜面であって、反対側の面に対して後退するように傾いた第１の斜面とを含む、インダクタである。
【０００８】
インダクタを回路素子として含み、複数の回路素子がモールド樹脂によりパッケージ化されたデバイスにおいて、高温下においてパッケージにクラックが発生する、あるいは回路基板とパッケージとの間に剥離が発生する要因の１つは、インダクタの内部破断（クラック）であることを発明者らは見出した。このようなデバイスにおいて、パッケージ内にインダクタが占める体積の割合は大きい。コイルが磁性成型体に内蔵された一体型のインダクタにおいて、高温下において磁性成型体の側面に加わる力により磁性成型体の内部に水平方向（回路基板に沿った方向）にクラックが発生し、あるいは内在していたクラックが成長し、磁性成型体がパッケージの厚み方向に膨張する現象が見られる。このため、水分の気化・膨張（気化およびその後の膨張）に対抗できる予定のモールド樹脂を選択しても、インダクタの磁性成型体の物理的な膨張には対抗できず、パッケージと基板との間に剥離が発生すると想定される。高温下において磁性成型体の側面に加わる力（圧力）は、水分の気化・膨張による力および／またはモールド樹脂の熱膨張による力と考えられる。
【０００９】
本発明の上記の態様のインダクタにおいて、磁性成型体は、基板（回路基板）に面した実装側の面（以下において下面または裏面）と、実装側の面の反対側の面（以下において上面または表面）とを含み、さらに、上面に対して後退するように傾いた第１の斜面を含む。このインダクタをモールド樹脂によりパッケージングすると、第１の斜面とモールド樹脂が接する。高温環境において、第１の斜面とモールド樹脂との界面において水分が気化・膨張すれば、その力は分散されるので、磁性成型体を厚み方向に膨張させてクラックを生じさせる圧力を弱めることができる。逆に、第１の斜面を介して磁性成型体に加わる力を磁性成型体の膨張を抑える圧力として利用できる。また、モールド樹脂が熱膨張して第１の斜面を圧迫する場合も同様であり、クラックを生じさせる力を弱めるとともに、第１の斜面を介して加わる力を磁性成型体の膨張を抑える圧力として利用できる。このため、高温下において、磁性成型体に、その側面に加わる圧力により割れが生ずるのを抑制でき、磁性成型体の厚み方向の膨張を抑制することにより、パッケージの破断あるいは剥離を防止できる。
【００１０】
高温環境においてモールド樹脂により覆われたインダクタの磁性成型体にクラックが発生したり、内在していたクラックが成長したりするのを防止するためには、第１の斜面の高さは、磁性成型体の厚みの少なくとも１０％を占めることが望ましい。第１の斜面の高さは、磁性成型体の厚みの少なくとも２０％を占めることがさらに望ましい。
【００１１】
磁性成型体は、さらに、実装側の面の少なくとも一部を囲うように設けられた第２の斜面であって、実装側の面に対して後退するように傾いた第２の斜面を含むことが望ましい。この第２の斜面においても、第１の斜面と同様に、高温環境において、インダクタの磁性成型体に対し側面から加わる力を分散できる。したがって、モールド樹脂により覆われたインダクタの磁性成型体にクラックが発生したり、内在していたクラックが成長したりするのを抑制できる。
【００１２】
第２の斜面の高さは、磁性成型体の厚みの少なくとも１０％を占めることが望ましく、磁性成型体の厚みの少なくとも２０％を占めることがさらに望ましい。
【００１３】
コイルを内蔵した磁性成型体の典型的なものは、熱硬化性樹脂と粉末状の磁性体とを含む磁性粉末を加圧成型した成型体である。
【００１４】
本発明の異なる態様は、複数の回路素子と複数の回路素子が実装された回路基板とをモールド樹脂により封止したパッケージを有する表面実装型のデバイスであって、複数の回路素子は、上述したインダクタを少なくとも１つ含む、デバイスである。上述した本発明の態様に含まれるインダクタは、モールド樹脂により覆われた状態で高温環境に晒されても、磁性成型体が厚み方向に膨張しにくい。したがって、インダクタを搭載したデバイスにおいては、高温下において、磁性成型体に割れが生ずるのを抑制でき、パッケージの破断あるいは基板からの剥離を未然に防止できる。このため、高温環境における耐久性および信頼性の高いデバイスを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に図面を参照して、さらに詳細に説明する。図１は、ＤＣ−ＤＣコンバータをモールド樹脂によりパッケージ化した表面実装用のデバイス１を、モールド樹脂５を透かした状態で示している。図２は、デバイス１の回路基板２の上の複数の回路素子３の平面的な配置を、モールド樹脂５を透かした状態で示している。さらに、図３は、デバイス１の回路基板２の上の複数の回路素子３の配置を、モールド樹脂５を透かした状態で側面から示している。また、図４に、デバイス１として実現された非絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータの回路構成を示している。
【００１６】
このデバイス１は、複数の回路素子３として、入力コンデンサＣｉｎと、出力コンデンサＣｏｕｔと、インダクタ１０と、ＤＣ−ＤＣコンバータ制御回路を含む半導体集積回路ＩＣと、スイッチング素子（電界効果型トランジスタ）Ｓ１およびＳ２と、ダイオードＤとを備えている。これらの回路素子３は、回路基板（プリント配線板）２の上面２ａおよび下面２ｂに実装され、回路基板２も含めてモールド樹脂５により１つ（一体）のパッケージ８となるように封止されている。
【００１７】
複数の回路素子３がモールド樹脂５によりパッケージ８として一体化されたデバイス（電子機器）は小型軽量であることが要望されている。ＤＣ−ＤＣコンバータを内蔵したデバイス１において、インダクタ１０のインダクタンス値は、少なくとも数μＨ程度が必要である。この様なインダクタ１０は、図１〜３に示すように、他の回路素子３、たとえば、半導体集積回路ＩＣ、コンデンサＣｉｎおよびＣｏｕｔ、スイッチング素子Ｓ１およびＳ２と比べると体積が非常に大きい。このため、小型で高インピーダンス値が得られるインダクタ１０として、磁性成型体１１にコイル１５が内蔵されたタイプのインダクタが採用されつつある。
【００１８】
図５に、本実施形態のインダクタ１０の外観を示している。また、図６に、インダクタ１０の概略構成を断面により示している。このインダクタ１０は、コイル１５が磁性成型体１１に内蔵された一体型である。コイル１５を内蔵したインダクタ１０は、圧縮成型法を用いて磁性粉末１２を圧縮成型することにより製造される。典型的なコイル（インダクターコイル）１５は、ポリアミドイミドなどの絶縁層により被覆された銅線あるいは銅体を所定の巻数だけ巻いたものである。コイル１５の端末１５ｔは、電極として磁性成型体１１の外側まで延びている。
【００１９】
磁性粉末１２は、熱硬化性樹脂と粉末状の磁性体とを含む。磁性粉末１２の一例は、特開２００６−２８３１９０号公報に記載されているものである。特開２００６−２８３１９０号公報には、磁性粉末１２の製造方法の例として、磁性導電性の金属粉末（粉末状の磁性体）の表面をＰＨＰＳ（ペルヒドロポリシラザン）溶液で被覆した後、有機系のバインダ溶液（熱硬化性樹脂）と、エポキシ機能性シラン又はアミノ機能性シランの単独又はそれらを混合したカップリング剤とを混合し、溶液を蒸発させて除去することが記載されている。この製造方法では、溶液が除去される際に酸化を招き、もって金属粉末の表面にシリカ膜が形成され、シリカ膜によって絶縁性を有する磁性粉末（絶縁磁性粉末）が形成される。
【００２０】
この磁性粉末１２に用いられる粉末状の磁性体（磁性導電体金属粉末）の典型的なものは平均粒度が０.５〜１０μｍの乾式カルボニル鉄粉末である。熱硬化性樹脂である有機バインダの典型的なものはフェノール樹脂及びエポキシ樹脂の混合バインダである。熱硬化性樹脂は、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂あるいはこれらの混合物などであっても良い。また、粉末状の磁性体は、鉄系アモルファス合金などの他の磁性体であっても良い。さらに、磁性粉末１２は、上記の絶縁磁性粉末の代わりに、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂を含む結合剤と、粉末状の磁性体とを含む混合物（混和物）であっても良い。
【００２１】
磁性粉末１２は、コイル１５を内蔵（内包）した状態で、適当な形状の金型に充填され、０．５ＧＰａ〜２．０ＧＰａ程度の圧力が加えられることにより、所望の形状に成型され磁性成型体１１が形成される。磁性成型体１１にはコイル１５が内蔵されており、磁性成型体１１の外側に突き出たコイル１５の端末１５ｔを磁性成型体１１の下側の面に向かって曲げて電極にすることにより、インダクタ１０が製造される。
【００２２】
このインダクタ１０の磁性成型体１１は、上面１１ａおよび下面１１ｂが一辺数ｍｍ〜数ｃｍ程度の正方形で、側面１１ｃが長方形の全体として直方体に近い形状である。磁性成型体１１の下側の面１１ｂには電極１５ｔが現れており、インダクタ１０が回路基板２に搭載される際に、回路基板２に面する実装側の面１１ｂとなる。磁性成型体１１の実装側の面（下面または裏面）１１ｂの反対側の面となる上面（または表面）１１ａには、上面１１ａを囲うように設けられた斜面であって、上面１１ａに対して後退するように傾いた第１の斜面５１が設けられている。このインダクタンス１０では、第１の斜面５１は、上面１１ａの四方を囲うように設けられている。また、第１の斜面５１は、上面１１ａに対して４５度後退するように、すなわち、上面１１ａとなす角度（後退角度）θ１が４５度になるように傾いている。さらに、第１の斜面５１の高さ（上面１１ａに対して垂直方向の距離）ｈ１は、磁性成型体１１の全体の厚み（上面１１ａと下面１１ｂとの距離）ｈ０のほぼ２５％に設定されている。このような形状を備えた磁性成型体１１は、上述したように、所望の形状をなした金型を用いて磁性粉末１２を加圧圧縮することにより製造できる。
【００２３】
図７に、インダクタ１０がモールド樹脂５により封止され、パッケージ化された状態を拡大して示している。また、図８に、斜面を備えていないインダクタ９０をモールド樹脂５によりパッケージ化された状態を比較のために示している。封止用の樹脂（モールド樹脂）５の典型的なものはエポキシ樹脂、アクリル樹脂である。
【００２４】
インダクタ９０をモールド樹脂５によりパッケージング化したデバイス９１においては、デバイス９１を回路基板に実装するためのリフロー（リフローはんだ付け）の段階において、パッケージにクラックが入ったり、デバイス９１の内部配線が短絡する問題が生ずる可能性があることが、本発明者らの実験により分かった。特に、防湿梱包を開封した後に数日以上を経過した、リフローするデバイスとしては多湿の状態のデバイス９１において、上記の問題が発生する確率が高い。そのような問題が発生したデバイス９１のインダクタ９０の断面を確認したところ、図８に示すように、インダクタ９０の内部に水平方向のクラック９５の発生がみられた。クラック９５の発生の要因は、リフロー段階の高温条件（例えば、２６０℃程度の条件）において、インダクタ９０の磁性成型体に側面から（回路基板に沿った水平方向に）加わる力であると想定される。すなわち、磁性成型体が周囲から強い力で圧迫されるために縦方向（垂直方向）に変位あるいは変形し、その結果、内部にクラックが発生したり、内在していたクラックが成長すると考えられる。周囲から磁性成型体を圧迫する力は、インダクタ９０の側面における水分の気化・膨張および／またはモールド樹脂５の熱膨張が考えられる。
【００２５】
クラック９５の多くは、内蔵されたコイル１５の上側および端子１５ｔに沿って走り、インダクタ９０の磁性成型体を上下に分割するように形成されている。このクラック９５の発生により、インダクタ９０の磁性成型体は上下に膨張し、インダクタ９０をパッケージ化しているモールド樹脂５を回路基板２に対して上方（パッケージから離れる方向）へ押し上げる。
【００２６】
この種のデバイスにおいて、リフロー段階の高温条件（例えば、２６０℃程度の条件）における水分の気化蒸発（水蒸気爆発）による内部応力は考慮されている。すなわち、基板２と回路素子３との密着性（接着性）、および、モールド樹脂５と回路基板２との密着性（接着性）は、水分の気化蒸発に対して十分な強度を備えている。しかしながら、クラック９５の発生によるインダクタ９０の磁性成型体の物理的あるいは機械的な膨張は予定されていない。このため、インダクタ９０の磁性成型体の物理的な膨張の応力に対して、モールド樹脂５と回路基板２との密着力（接着力）では対抗できず、デバイス９１では、モールド樹脂５と回路基板２との間に剥離が発生する可能性がある。この剥離が、デバイス９１のパッケージのクラックおよび／または回路基板２の上の配線が短絡する要因になると考えられる。
【００２７】
リフロー段階におけるこのような問題を解決する１つの方法は、インダクタ９０の磁性成型体の物理的な膨張による応力に対抗できるような、基板との密着性を備えたモールド樹脂を選択することである。しかしながら、上述したように、デバイス９１においてインダクタ９０の占める体積率が非常に大きい。したがって、インダクタ９０の膨張により発生する応力に対抗できるような密着性に優れたモールド樹脂を選択することはそれほど容易なことではない。インダクタ９０をカバーするモールド樹脂の厚みを増して、インダクタ９０に加わる熱膨張力を均等化することによりクラック９５の発生を抑制することも考えられる。しかしながら、表面実装型のデバイス９１は、コンパクトであることが１つの重要な条件であり、体積および厚みが最大の回路素子であるインダクタ９０の上を、さらにモールド樹脂により厚く覆うことは難しい。
【００２８】
これに対し、図７に示した本実施形態のデバイス１は、インダクタ１０の磁性成型体１１が第１の斜面５１を備えている。このため、高温環境であっても、モールド樹脂５によりパッケージ化された磁性成型体１１にクラックが発生するのを防止できる。すなわち、このインダクタ１０をモールド樹脂５によりパッケージングすると、第１の斜面５１がモールド樹脂５に接する。高温環境において、第１の斜面５１とモールド樹脂５との界面において水分が気化・膨張すれば、第１の斜面５１は傾いているので、水分の気化・膨張による力ｆ０は、磁性成型体１１を水平方向に圧迫する力（回路基板２に対して水平な方向の力）ｆ１と、磁性成型体１１を垂直方向に加圧する力（回路基板２に対して垂直な方向の力）ｆ２とに分散される。
【００２９】
磁性成型体１１を水平方向に圧迫する力ｆ１は、上記のインダクタ９０において、その磁性成型体の側面を加圧して磁性成型体にクラックを発生させたり、内在しているクラックを成長させたりすることにより磁性成型体を厚み方向に膨張させる力に対応する。このため、インダクタ１０においては、第１の斜面５１を導入することにより、モールド樹脂５によりパッケージングされたときに、高温環境で、磁性成型体１１にクラックを発生させたり、内在しているクラックを成長させたりする力を弱めることができる。さらに、第１の斜面５１を導入することにより、高温環境で、磁性成型体１１を垂直方向に加圧する力ｆ２を得ることができる。この力（圧力）ｆ２は、磁性成型体１１の膨張を抑える圧力として作用し、磁性成型体１１にクラックが発生するのを抑止できる。また、磁性成型体１１にクラックが内在していても、それが成長して磁性成型体１１の内部破断に繋がり、磁性成型体１１が厚み方向に膨張することを抑制できる。
【００３０】
インダクタ１０に対して、高温環境において、モールド樹脂５の熱膨張による力が第１の斜面５１に対して力ｆ０として作用する場合も同様である。第１の斜面５１は傾いているので、熱膨張による力ｆ０は、磁性成型体１１を水平方向に圧迫する力（回路基板２に対して水平な方向の力）ｆ１と、磁性成型体１１を垂直方向に加圧する力（回路基板２に対して垂直な方向の力）ｆ２とに分散される。したがって、高温環境で、磁性成型体１１にクラックを発生させたり、内在しているクラックを成長させたりする力を弱めることができ、さらに、高温環境で発生する力を磁性成型体１１の膨張を抑える圧力として利用できる。なお、磁性成型体１１において、側面１１ｃを加圧するとともに、上方から力を加えることにより、磁性成型体１１の内部のクラック（内部破断）の発生を防止できることが、発明者らのシミュレーションにより確認されている。
【００３１】
したがって、このインダクタ１０を回路素子３として搭載し、モールド樹脂５によりパッケージ８を形成したデバイス１においては、リフローなどの高温条件に晒されても、インダクタ１０の磁性成型体１１の厚み方向の膨張を抑制できる。このため、高温環境においてデバイス１のパッケージ８にクラックが発生するのを防止でき、さらに、回路基板２に短絡が発生するのを防止できる。このため、デバイス１においては、複数の回路素子３のうち、最も占有体積（占有容積）の大きなインダクタ１０が高温下で膨張することを、たとえば、モールド樹脂５の厚みだけ抑え込む必要はなくなる。したがって、モールド樹脂５の選択肢が広がり、さらに、インダクタ１０をカバーするモールド樹脂５を薄くできる。このため、耐久性、特に多湿高温の耐久性を向上でき、それとともに、表面実装に適したコンパクトなデバイス１を提供できる。
【００３２】
インダクタ１０において、上面１１ａと、第１の斜面５１とのなす角度θ１は、４５度に限定されない。第１の斜面５１の高さｈ１は、磁性成型体１１に対し側方（水平方向）から加わる力を分散させる効果を得るために、磁性成型体１１の厚み（高さ）ｈ０の１０％以上であることが望ましく、さらに、高さｈ１が厚みｈ０の２０％以上であることが望ましい。
【００３３】
図９に、本発明の実施形態に係る、異なるタイプのインダクタ２０を示している。図９（ａ）はインダクタ２０を上面から見た斜視図であり、図９は（ｂ）はインダクタ２０を下面から見た斜視図である。このインダクタ２０も、磁性成型体１１と、磁性成型体１１に内蔵されたコイル１５とを有する表面実装型のインダクタである。磁性成型体１１は、基板に面する実装側の面（下面）１１ｂと、反対側の面（上面）１１ａとを含む。図９（ａ）に示すように、磁性成型体１１には、上面１１ａを囲むように第１の斜面５１が形成されている。図９（ｂ）に示すように、下面１１ｂには、磁性成型体１１と一体に成型された複数の電極３１が設けられている。これらの電極３１の２つが、磁性成型体１１に内蔵されたコイル１５に繋がっている。
【００３４】
図１０に、図９に示すインダクタ２０の構造を示している。図１０（ａ）はインダクタ２０の断面図であり、図１０（ｂ）はインダクタ２０がモールド樹脂により覆われた状態を示す断面図である。このインダクタ２０は、上述したインダクタ１０に代わって回路基板２に実装でき、モールド樹脂５によりパッケージ８を形成することにより上記と同様のデバイス１を製造できる。また、インダクタ２０の磁性成型体１１に第１の斜面５１が設けられているので、上記のインダクタ１０と同様に、高温環境において、水分の気化・膨張あるいはモールド樹脂５の熱膨張により磁性成型体１１に加わる力を分散できるので内部クラックの発生および成長を抑制できる。また、高温環境において、水分の気化・膨張あるいはモールド樹脂５の熱膨張により磁性成型体１１に加わる力を、磁性成型体内部クラックの発生および成長を抑制するための力として積極的に利用できる。このため、このインダクタ２０を回路要素に含むデバイス１において、リフロー時などの高温環境において、インダクタ２０の磁性成型体１１の膨張を防止でき、パッケージ８のクラックおよび回路基板２の短絡の発生を未然に防止できる。したがって、高温耐久性の高いデバイス１を提供できる。
【００３５】
図１１に、本発明の実施形態に係る、さらに異なるタイプのインダクタ２１を示している。図１１（ａ）はインダクタ２１の概略構造を示す断面図であり、図１１（ｂ）はインダクタ２１がモールド樹脂５により封止された状態を示している。このインダクタ２１も、磁性成型体１１と、磁性成型体１１に内蔵されたコイル１５とを有する表面実装型のインダクタである。磁性成型体１１は、基板に面する実装側の面（下面）１１ｂと、反対側の面（上面）１１ａとを含む。磁性成型体１１には、上面１１ａを囲むように第１の斜面５１が形成されている。下面１１ｂには、磁性成型体１１と一体に成型された複数の電極３１が設けられている。これらの電極３１の２つが、磁性成型体１１に内蔵されたコイル１５に繋がっている。このインダクタ２１は、上述したインダクタ１０に代わって回路基板２に実装でき、モールド樹脂５によりパッケージ８を形成することにより上記と同様のデバイス１を製造できる。
【００３６】
図１１（ａ）に示すように、このインダクタ２１においては、第１の斜面５１の高さｈ１は、磁性成型体１１の厚みｈ０と等しい。すなわち、このインダクタ２１においては、磁性成型体１１の側面１１ｃの全体が第１の斜面５１となっている。したがって、高温環境において、水分の気化・膨張あるいはモールド樹脂５の熱膨張により、磁性成型体１１に対して側方（水平方向）から加わる力を全て分散できる。このため、磁性成型体１１の内部においてクラックが発生および成長するのをさらに抑制できる。このため、このインダクタ２１を回路要素に含むデバイス１において、リフロー時などの高温環境において、インダクタ２１の磁性成型体１１の膨張を防止でき、パッケージ８のクラックおよび回路基板２の短絡の発生を未然に防止できる。したがって、高温耐久性の高いデバイス１を提供できる。
【００３７】
図１２に、本発明の実施形態に係る、さらに異なるタイプのインダクタ２２を示している。図１２（ａ）はインダクタ２２の概略構造を示す断面図であり、図１２（ｂ）はインダクタ２２がモールド樹脂５により封止された状態を示している。このインダクタ２２も、磁性成型体１１と、磁性成型体１１に内蔵されたコイル１５とを有する表面実装型のインダクタである。磁性成型体１１は、基板に面する実装側の面（下面）１１ｂと、反対側の面（上面）１１ａとを含む。磁性成型体１１には、上面１１ａを囲むように第１の斜面５１が形成されている。下面１１ｂには、磁性成型体１１と一体に成型された複数の電極３１が設けられている。これらの電極３１の２つが、磁性成型体１１に内蔵されたコイル１５に繋がっている。このインダクタ２２は、上述したインダクタ１０に代わって回路基板２に実装でき、モールド樹脂５によりパッケージ８を形成することにより上記と同様のデバイス１を製造できる。
【００３８】
図１２（ａ）に示すように、このインダクタ２２においては、第１の斜面５１に加えて、磁性成型体１１は、さらに、下面（実装側の面）１１ｂを囲うように設けられた第２の斜面５２であって、下面１１ｂに対して後退するよう、すなわち、上方に傾いた第２の斜面５２を含む。このインダクタ２２においては、第２の斜面５２は、下面１１ｂに対して角度（後退角度）θ２だけ傾いており、第１の斜面５１と対称な形状になっている。このインダクタ２２においては、角度θ１およびθ２は５０度である。第１の斜面５１と同様に、第２の斜面５２の高さ（下面１１ｂに対して垂直方向の距離）ｈ２は、磁性成型体１１の全体の厚み（上面１１ａと下面１１ｂとの距離）ｈ０の１０％以上であることが望ましく、２０％以上であることがさらに好ましい。このような形状を備えた磁性成型体１１も、所望の形状をなした金型を用いて磁性粉末１２を加圧圧縮することにより製造できる。
【００３９】
このインダクタ２２においては、さらに、第１の斜面５１の高さｈ１と、第２の斜面５２の高さｈ２との和が磁性成型体１１の厚みｈ０と等しい。すなわち、このインダクタ２２においては、磁性成型体１１の側面１１ｃが第１の斜面５１と第２の斜面５２とにより構成されている。したがって、高温環境において、水分の気化・膨張あるいはモールド樹脂５の熱膨張により、磁性成型体１１に対して側方（水平方向）から加わる力を全て分散できる。このため、磁性成型体１１の内部においてクラックが発生および成長するのをさらに抑制できる。このため、このインダクタ２２を回路要素に含むデバイス１において、リフロー時などの高温環境において、インダクタ２２の磁性成型体１１の膨張を防止でき、パッケージ８のクラックおよび回路基板２の短絡の発生を未然に防止できる。したがって、高温耐久性の高いデバイス１を提供できる。
【００４０】
なお、第１の斜面５１は磁性成型体１１の上面１１ａの四方ではなく、一方から三方のいずれかを囲うように形成しても良い。第２の斜面５２も、磁性成型体１１の下面１１ｂの四方ではなく、一方から三方のいずれかを囲うように形成しても良い。また、第１の斜面５１と第２の斜面５２とは形状、角度、高さなどが対称ではなく、非対称であっても良い。また、第１の斜面５１および第２の斜面５２は、必ずしも平面でなくても良く、実質的に斜面とほぼ同等の機能を果たすような曲率の小さな（曲率半径の大きな）曲面であっても良い。さらに、磁性成型体１１の上面１１ａおよび下面１１ｂは、外周形状が方形であっても、他の多角形あるいは円形であっても良い。さらに、磁性成型体１１の全体形状が略直方体あるいは略立方体であっても、筒状であっても良い。
【００４１】
また、上記では、インダクタを回路素子として含むデバイスの一例としてＤＣ−ＤＣコンバータを説明しているが、デバイスは、これに限定されない。たとえば、デバイスは、他のスイッチング電源回路、高周波発振回路などの機能を含むものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】回路素子をモールド樹脂によりパッケージ化したデバイスの概要を示す図である。
【図２】図１に示すデバイスの回路素子の配置を示す平面図である。
【図３】図１に示すデバイスの回路素子の配置を示す側面図である。
【図４】図１に示すデバイスの回路図である。
【図５】インダクタの概要を示す斜視図である。
【図６】図５に示すインダクタの断面図である。
【図７】インダクタがモールド樹脂により覆われた状態を拡大して示す図である。
【図８】上面がフラットなインダクタがモールド樹脂により覆われた状態を示す図である。
【図９】異なるタイプのインダクタ２０を示す図である。
【図１０】図９に示すインダクタ２０の構造を示す図である。
【図１１】さらに異なるタイプのインダクタ２１を示す図である。
【図１２】さらに異なるタイプのインダクタ２２を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
Ｃｉｎ…入力コンデンサ、Ｃｏｕｔ…出力コンデンサ、ＩＣ…半導体集積回路、Ｓ１、Ｓ２…スイッチング素子、Ｄ…ダイオード、１、９１…デバイス、２…回路基板、３…回路素子、５…モールド樹脂、８…パッケージ、１０、２０、２１、２２、９０…インダクタ、１１…磁性成型体、１１ａ…上面（反対側の面）、１１ｂ…下面（実装側の面）、１１ｃ…側面、１２…磁性粉末、１５…コイル、１５ｔ…端末、５１…第１の斜面、５２…第２の斜面
【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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【図１２】
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