多通道型dc-dc轉換器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種多通道型DC-DC轉換器，能夠在搭載多個開關IC的情況下，抑制所述電壓變動。輸入端子(41)、控制IC(3A)的電源輸入端子(30A)、以及控制IC(3B)的電源輸入端子(30B)分別連接，并且電源輸入端子(30A)與電源輸入端子(30B)經由磁性體的內部的配線而連接。而且，通孔導體(11A)與通孔導體(11B)沿層疊方向貫通包括磁性體的多層基板(2)的內部，并且不會露出至外部，因此分別作為電感線圈發(fā)揮功能?？刂艻C(3A)的電源輸入端子(30A)與控制IC(3B)的電源輸入端子(30B)之間，借助電感線圈而高頻地分離，從而抑制電壓變動。
【專利說明】多通道型DC-DC轉換器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及搭載有開關元件的DC-DC轉換器，特別是涉及多通道型的DC-DC轉換器。

【背景技術】
[0002]以往，公知有通過在磁性體基板內部形成線圈圖案，在磁性體基板上部搭載控制IC (芯片)來實現DC-DC (Direct Current-Direct Current)轉換器的技術(例如參照專利文獻I)。
[0003]另外，還公知有在一個磁性體基板內部形成多個線圈，構成多通道型的DC-DC轉換器的技術(例如參照專利文獻2)。
[0004]專利文獻1:國際公開第2008/087781號
[0005]專利文獻2:日本特開2004-343976號公報
[0006]在多通道型的DC-DC轉換器中存在如下課題，即:在搭載多個控制IC的情況下，由于將各控制IC的電源輸入端子之間連接，因此若各控制IC的頻率不同，則其差分的頻率顯現為電壓變動。
實用新型內容
[0007]因此，本實用新型的目的在于提供一種在搭載多個控制IC的情況下，抑制上述電壓變動的多通道型DC-DC轉換器。
[0008]本實用新型的多通道型DC-DC轉換器，具備:多層基板，其包括磁性體；第一電感線圈和第二電感線圈，它們形成在所述多層基板的內部；以及第一控制IC和第二控制1C，它們設置于所述多層基板的部件搭載面上，分別與所述第一電感線圈和所述第二電感線圈連接。
[0009]而且，本實用新型的多通道型DC-DC轉換器的特征在于，設置在與所述多層基板的所述部件搭載面對置的安裝面上的輸入端子、所述第一控制IC的電源輸入端子、所述第二控制IC的電源輸入端子分別連接，所述第一控制IC的電源輸入端子與所述第二控制IC的電源輸入端子經由所述磁性體的內部的配線而連接。
[0010]在搭載多個控制IC的情況下，將各控制IC的電源輸入端子之間連接，因此若各控制IC的頻率不同，則其差分的頻率顯現為電壓變動，但在本實用新型的多通道型DC-DC轉換器中，如上所述，各控制IC的電源輸入端子之間經由磁性體的內部的配線而連接，因此在電源輸入端子之間存在寄生電感線圈。因此，借助該寄生電感線圈使各控制IC的電源輸入端子之間由高頻地高電阻分離，因此抑制電壓變動。
[0011]另外，還能夠為如下方式，所述第一控制IC的輸出端子與設置于所述安裝面的第一輸出端子、以及所述第二控制IC的輸出端子與設置于所述安裝面的第二輸出端子，分別經由所述磁性體的內部的配線而連接。
[0012]另外，所謂的磁性體的內部的配線，是能夠成為沿多層基板的層疊方向形成的通孔導體的方式，還能夠在多層基板中的某基板上表面形成配線，且經由多層基板的端面而連接。
[0013]另外，本實用新型的多通道型DC-DC轉換器，能夠在所述第一控制IC的電源輸出端子與設置在所述安裝面上的第一輸出端子之間連接所述第一電感線圈，在所述第二控制IC的電源輸出端子與設置在所述安裝面上的第二輸出端子之間連接所述第二電感線圈，來構成降壓型DC-DC轉換器，還能夠在所述第一控制IC的電源輸入端子與設置于所述安裝面的輸入端子之間連接所述第一電感線圈，在所述第二控制IC的電源輸入端子與設置于所述安裝面的輸入端子之間連接所述第二電感線圈，來構成升壓型DC-DC轉換器。
[0014]根據本實用新型，能夠在搭載多個控制IC的情況下，抑制上述電壓變動。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1(A)是表示多通道型DC-DC轉換器的俯視圖，圖1(B)是圖UA)中的A-A線的橫剖視圖。
[0016]圖2是將多通道型DC-DC轉換器形成為降壓型DC-DC轉換器的情況下的電路圖。
[0017]圖3是將多通道型DC-DC轉換器形成為升壓型DC-DC轉換器的情況下的電路圖。
[0018]圖4(A)是變形例I的多通道型DC-DC轉換器的俯視圖，圖4(B)是電路圖。
[0019]圖5(A)是變形例2的多通道型DC-DC轉換器的俯視圖，圖5 (B)是電路圖。
[0020]圖6是變形例3的多通道型DC-DC轉換器的電路圖。
[0021]圖7是變形例4的多通道型DC-DC轉換器的電路圖。
[0022]圖8 (A)是變形例5的多通道型DC-DC轉換器的俯視圖，圖8⑶是電路圖。
[0023]圖9 (A)是變形例6的多通道型DC-DC轉換器的俯視圖，圖9⑶是電路圖。

【具體實施方式】
[0024]圖1(A)是本實用新型的實施方式的多通道型DC-DC轉換器的俯視圖(表示多層基板的主面的圖)，圖1(B)是多層基板中的形成有線圈導體的部分的橫剖視圖(圖1(A)中的A-A線的剖視圖)。圖2是將多通道型DC-DC轉換器形成為降壓型DC-DC轉換器的情況下的電路圖。
[0025]如圖UA)以及圖1(B)所示，本實施方式的多通道型DC-DC轉換器1，是在將多個磁性體陶瓷生片層疊、燒制而成的多層基板2的部件搭載面上搭載有由控制IC3A、控制IC3B、輸入側電容器12A、輸入側電容器12B、輸出側電容器13A、以及輸出側電容器13B構成的電子部件的裝置。
[0026]多層基板2由具有高透磁率的磁性體(鐵素體)層構成，在層疊的片之間設置線圈導體，構成沿層疊方向連接的電感線圈31A和電感線圈31B，由此能夠實現將上述電感線圈作為扼流線圈使用的DC-DC轉換器。另外，也可以在多層基板2的表面、背面或一部分內層設置有非磁性體層、具有低于上述磁性體層的透磁率的低透磁率層。
[0027]另外，將控制IC3A以及控制IC3B分別連接于上述多個電感線圈31A以及電感線圈31B，由此能夠得到各自不同的輸出電壓，從而能夠實現多通道型DC-DC轉換器。
[0028]在這樣搭載多個控制IC的情況下，將各控制IC的電源輸入端子之間連接，因此若各控制IC的頻率不同，則其差分的頻率顯現為電壓變動。差分的頻率低于各個控制IC的頻率，因此無法在輸出側的平滑濾波器中抑制電壓變動。另外，在差分的頻率為高于控制IC的響應速度的頻率的情況下，也無法抑制電壓變動。
[0029]因此，在本實施方式的多通道型DC-DC轉換器I中，如圖2的電路圖所示，在控制IC3A的電源輸入端子30A以及控制IC3B的電源輸入端子30B之間夾設電感線圈，由此將各控制IC的電源輸入端子之間高頻地分離，從而抑制電壓變動。以下，對用于實現該電路結構的構造上的特征進行說明。
[0030]如圖1(A)所示，控制IC3A的電源輸入端子30A經由輸入用配線51A與輸入側電容器12A以及通孔導體IlA連接。另外，輸入側電容器12A的接地電極經由接地用配線71而與端面通孔導體91連接從而被接地。端面通孔導體91為沿層疊方向貫通層疊基板內部的電極，但一部分露出于外部，成為開磁路。因此端面通孔導體91的寄生電感的影響幾乎能夠忽略。
[0031]控制IC3A的電源輸出端子與電感線圈31A連接，最終經由輸出用配線52A而與輸出側電容器13A以及通孔導體14A連接。另外，控制IC3A的接地端子經由接地用配線71而與輸出側電容器13A以及端面通孔導體91連接從而被接地。
[0032]通孔導體IlA沿層疊方向貫通多層基板2的內部，與設置在與多層基板2的部件搭載面對置的安裝面上的輸入端子41連接。輸入端子41與安裝基板側的電源輸入用的電極等連接。通孔導體14A沿層疊方向貫通多層基板2的內部，與設置在安裝面上的輸出端子(Voutl)連接。輸出端子與安裝基板側的電源輸出用的電極等連接。
[0033]另一方面，控制IC3B的電源輸入端子30B經由輸入用配線51B而與輸入側電容器12B和通孔導體IlB連接。另外，輸入側電容器12B的接地電極經由接地用配線71而與端面通孔導體91連接從而被接地。
[0034]控制IC3B的電源輸出端子與電感線圈31B連接，最終經由輸出用配線52B而與輸出側電容器13B以及通孔導體14B連接。另外，控制IC3B的接地端子經由接地用配線71而與輸出側電容器13B以及端面通孔導體91連接從而被接地。
[0035]通孔導體IlB沿層疊方向貫通多層基板2的內部，與輸入端子41連接。另外，通孔導體14B沿層疊方向貫通多層基板2的內部，與設置在安裝面上的輸出端子(Vout2)連接。輸出端子與安裝基板側的電源輸出用的電極等連接。
[0036]因此，輸入端子41、控制IC3A的電源輸入端子30A、控制IC3B的電源輸入端子30B分別連接，并且電源輸入端子30A與電源輸入端子30B經由磁性體的內部的配線而連接。
[0037]而且，通孔導體IlA以及通孔導體IlB沿層疊方向將包括磁性體的多層基板2的內部貫通，并且其整周由磁性體包圍，因此如圖2所示分別作為電感線圈LinA和電感線圈LinB發(fā)揮功能。另外，通孔導體14A以及通孔導體14B也沿層疊方向將多層基板2的內部貫通，并且其整周由磁性體包圍，因此如圖2所示分別作為電感線圈LoutA和電感線圈LoutB發(fā)揮功能。
[0038]因此，電源輸入端子30A以及電源輸入端子30B之間，通過上述電感線圈而由高頻地高電阻分離。另外，從功能上看，利用電感線圈LinA和輸入側電容器12A (電感線圈LinB和輸入側電容器12B)構成平滑濾波器。因此即便在控制IC3A和控制IC3B的頻率不同的情況下，也不會發(fā)生其差分的頻率顯現為電壓變動的情況。
[0039]另外，在上述的例子中，例示了降壓型DC-DC轉換器的例子，但如圖3所示，本實用新型也能夠應用于升壓型DC-DC轉換器的情況。
[0040]另外，在上述的例子，對使用了沿層疊方向將多層基板2的內部貫通的通孔導體的例子進行了說明，但即便在構成多層基板2的磁性體的層間上形成配線也能夠作為電感線圈發(fā)揮功能。
[0041]另外，還能夠設置多個通孔導體，延長通過多層基板2的磁性體內部的配線的長度，來實現更高的電感。
[0042]接下來，圖4(A)是變形例I的多通道型DC-DC轉換器的俯視圖，圖4(B)是其電路圖。對與圖1(A)以及圖2共通的結構標注相同的附圖標記，并省略其說明。
[0043]變形例I的多通道型DC-DC轉換器是代替通孔導體14A以及通孔導體14B，分別設置端面通孔導體92A以及端面通孔導體92B的裝置。在該情況下，控制IC3A的電源輸出端子與電感線圈31A連接，最終經由輸出用配線52A而與輸出側電容器13A以及端面通孔導體92A連接。另外，控制IC3B的電源輸出端子與電感線圈31B連接，最終經由輸出用配線52B而與輸出側電容器13A以及端面通孔導體92B連接。
[0044]端面通孔導體92A以及端面通孔導體92B為沿層疊方向將層疊基板內部貫通的電極，但側面的至少一部分露出于外部，成為開磁路。
[0045]因此，如圖4(B)所示，在變形例I的多通道型DC-DC轉換器的情況下，不存在輸出側的電感線圈LoutA和電感線圈LoutB。即便在這種情況下，電源輸入端子30A與電源輸入端子30B之間也通過電感線圈LinA和電感線圈LinB而由高頻地高電阻分離，因此不會出現電壓變動。其中，在輸出端子Voutl以及輸出端子Vout2的后段，即在安裝基板側設置電容器的情況下，若存在基于通孔導體14A以及通孔導體14B而產生的電感線圈LoutA以及電感線圈LoutB，則能夠利用上述電感線圈以及電容器構成平滑濾波器，因此有助于噪聲抑制。
[0046]接下來，圖5 (A)是變形例2的多通道型DC-DC轉換器的俯視圖，圖5⑶是其電路圖。對與圖1(A)以及圖2共通的結構標注相同的附圖標記，并省略其說明。
[0047]變形例2的多通道型DC-DC轉換器是代替通孔導體11B，設置端面通孔導體93B的裝置。在該情況下，控制IC3B的電源輸入端子30B經由輸入用配線51B而與輸入側電容器12B以及端面通孔導體93B連接。
[0048]端面通孔導體93B為沿層疊方向將層疊基板內部貫通的電極，但一部分露出于外部，成為開磁路。
[0049]因此，如圖5⑶所示，在變形例2的多通道型DC-DC轉換器的情況下，不存在輸入側的電感線圈LinB。即便在這種情況下，電源輸入端子30A與電源輸入端子30B之間也通過電感線圈LinA而由高頻地高電阻分離，因此不會出現電壓變動。其中，在為通孔導體的情況下，能夠使部件搭載面上的配線長度比端面通孔導體短，因此配線圖案不會復雜化，能夠防止元件的安裝面積增大，并且還能夠降低因配線電阻引起的損失。
[0050]接下來，圖6是變形例3的多通道型DC-DC轉換器的電路圖。對與圖2共通的結構標注相同的附圖標記，并省略其說明。
[0051]變形例3的多通道型DC-DC轉換器是還搭載有輸入側電容器12C、控制IC3C以及輸出側電容器13C，且設置有電感線圈31C的三通道型的DC-DC轉換器。
[0052]在變形例3的多通道型DC-DC轉換器中，控制IC3C的電源輸入端子30C經由通孔導體而與上述輸入端子41連接，因此在輸入端子41與電源輸入端子30C之間夾設有電感線圈LinC。而且，輸入端子41、控制IC3A的電源輸入端子30A、控制IC3B的電源輸入端子30B、控制IC3C的電源輸入端子30C分別連接，并且電源輸入端子30A、電源輸入端子30B以及電源輸入端子30C經由磁性體的內部的配線而連接，電源輸入端子30A、電源輸入端子30B以及電源輸入端子30C之間借助上述電感線圈而由高頻地高電阻分離。
[0053]因此，即便在該變形例3的多通道型DC-DC轉換器中，控制IC3A、控制IC3B以及控制IC3C的頻率不同的情況下，其差分的頻率也不會顯現為電壓變動。
[0054]另外，如圖7的變形例4的多通道型DC-DC轉換器的電路圖那樣，即便在不存在電感線圈LinC的情況下，電源輸入端子30A和電源輸入端子30B之間也通過電感線圈LinA和電感線圈LinB而由高頻地高電阻分離，電源輸入端子30A和電源輸入端子30C之間通過電感線圈LinA而由高頻地高電阻分離，電源輸入端子30B和電源輸入端子30C之間通過電感線圈LinB而由高頻地高電阻分離。
[0055]g卩，如果形成為某控制IC(第一控制IC)的電源輸入端子與其他控制IC(第二控制IC)的電源輸入端子，經由磁性體的內部的配線而連接的方式，則即便在更多通道的DC-DC轉換器的情況下，也能夠抑制電壓變動。
[0056]另外，本實施方式的多通道型DC-DC轉換器，雖示出了經由端面通孔導體91而將各電子部件接地的結構，但如圖8(A)和圖8(B)所示的變形例5的多通道型DC-DC轉換器那樣，端面通孔導體91不是必需的結構。
[0057]變形例5的多通道型DC-DC轉換器是代替端面通孔導體91，設置有通孔導體901的裝置。在該情況下，控制IC3A、控制IC3B、輸入側電容器12A、輸入側電容器12B、輸出側電容器13A以及輸出側電容器13B的接地端子，經由接地用配線71而與通孔導體901連接從而被接地。
[0058]通孔導體901沿層疊方向將包括磁性體的多層基板2的內部貫通，并且不露出于外部，因此如圖8(B)所示作為電感線圈LGND發(fā)揮功能。在該情況下，開關信號因電感線圈LGND而不到達地面，所以有可能顯現為噪聲，但即便在該情況下，電源輸入端子30A與電源輸入端子30B之間也通過電感線圈LinA以及電感線圈LinB而由高頻地高電阻分離，因此不會出現電壓變動。
[0059]另外，還能夠如圖9(A)以及圖9(B)所示的變形例6的多通道型DC-DC轉換器那樣，形成為設置更多的通孔導體(在本例中為通孔導體901A、通孔導體901B以及通孔導體901C)的方式。
[0060]在該情況下，在接地側并列連接有多個電感線圈，因此形成為更低的值作為合成電感，與圖8的例子相比能夠實現更穩(wěn)定的動作。
[0061]附圖標記說明:1…DC-DC轉換器；2…多層基板；3A、3B…控制IC(芯片);11A、IlB…通孔導體；12A、12B…輸入側電容器；13A、13B…輸出側電容器；14A、14B…通孔導體；30A、30B…電源輸入端子；31A、31B…電感線圈；41…輸入端子；51A、51B…輸入用配線；52A、52B…輸出用配線；71…接地用配線；91…端面通孔導體。
【權利要求】
1.一種多通道型DC-DC轉換器，具備: 多層基板，其包括磁性體； 第一電感線圈和第二電感線圈，它們形成在所述多層基板的內部；以及 第一控制IC和第二控制1C，它們設置在所述多層基板的部件搭載面上，分別與所述第一電感線圈和所述第二電感線圈連接， 所述多通道型DC-DC轉換器的特征在于， 設置在與所述多層基板的所述部件搭載面對置的安裝面上的輸入端子、所述第一控制IC的電源輸入端子、所述第二控制IC的電源輸入端子分別連接，所述第一控制IC的電源輸入端子與所述第二控制IC的電源輸入端子經由所述磁性體的內部的配線而連接。
2.根據權利要求1所述的多通道型DC-DC轉換器，其特征在于， 所述第一控制IC的輸出端子與設置于所述安裝面的第一輸出端子、以及所述第二控制IC的輸出端子與設置于所述安裝面的第二輸出端子，分別經由所述磁性體的內部的配線而連接。
3.根據權利要求1或2所述的多通道型DC-DC轉換器，其特征在于， 所述磁性體的內部的配線包括通孔導體。
4.根據權利要求1或2所述的多通道型DC-DC轉換器，其特征在于， 在所述第一控制IC的電源輸出端子與設置在所述安裝面上的第一輸出端子之間連接所述第一電感線圈，在所述第二控制IC的電源輸出端子與設置在所述安裝面上的第二輸出端子之間連接所述第二電感線圈，來構成降壓型DC-DC轉換器。
5.根據權利要求1或2所述的多通道型DC-DC轉換器，其特征在于， 在所述第一控制IC的電源輸入端子與設置于所述安裝面的輸入端子之間連接所述第一電感線圈，在所述第二控制IC的電源輸入端子與設置于所述安裝面的輸入端子之間連接所述第二電感線圈，來構成升壓型DC-DC轉換器。
【文檔編號】H02M1/14GK204244072SQ201290001130
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2012年11月13日 優(yōu)先權日:2012年5月15日
【發(fā)明者】野間隆嗣 申請人:株式會社村田制作所