電圧変換モジュール素子、及び電圧変換モジュール
【課題】電圧変換用ＩＣの雑音除去性能を劣化させることなく、電圧変換用ＩＣを多層配線板中に内蔵させた、新規な構成の電圧変換モジュール素子及び電圧変換モジュールを提供する。
【解決方法】多層配線板における複数の配線パターンの、内方に位置する配線パターンの一つに実装された電圧変換を行うための電圧変換用ＩＣと、 前記複数の配線パターンの少なくとも一つにおいて、前記電圧変換用ＩＣの入力側における入力端子及びグランド端子と電気的に接続するようにして実装されたコンデンサとを具える電圧変換モジュール素子及び電圧変換モジュールにおいて、前記コンデンサの、前記電圧変換用ＩＣの前記入力端子及び前記グランド端子までの接続長の合計を１ｍｍ以下とする。
【解決方法】多層配線板における複数の配線パターンの、内方に位置する配線パターンの一つに実装された電圧変換を行うための電圧変換用ＩＣと、 前記複数の配線パターンの少なくとも一つにおいて、前記電圧変換用ＩＣの入力側における入力端子及びグランド端子と電気的に接続するようにして実装されたコンデンサとを具える電圧変換モジュール素子及び電圧変換モジュールにおいて、前記コンデンサの、前記電圧変換用ＩＣの前記入力端子及び前記グランド端子までの接続長の合計を１ｍｍ以下とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報通信機器及び移動体通信機器で好適に利用することのできる電圧変換モジュール素子及び電圧変換モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の高性能化・小型化の流れの中、回路部品の高密度、高機能化が一層求められている。かかる観点より、回路部品を搭載したモジュールにおいても、高密度、高機能化への対応が要求されている。このような要求に応えるべく、現在では配線板を多層化することが盛んに行われている。
【０００３】
このような多層配線板においては、複数の配線パターンを厚さ方向において略平行となるように離隔して配置し、配線パターン間に絶縁部材を配し、さらに半導体部品などの電子部品は絶縁部材中の、配線パターンの少なくとも１つに電気的に接続するようにして埋設する。そして、絶縁部材間を厚さ方向に貫通した層間接続体（ビア）を形成し、複数の配線パターンを互いに電気的に接続するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、電圧変換用ＩＣは、この電圧変換用ＩＣを十分に駆動させるべく、入力側にコンデンサを電圧変換用ＩＣに対して並列に配置する。上記コンデンサは、２μＦ程度の容量を有し、さらに例えば１ｍｍ×０．５ｍｍの大きさを有して、主として電圧変換用ＩＣへの入力電圧安定化及び雑音除去のために使用する。
【０００５】
特許文献２においては、多層配線板中には電圧変換用ＩＣのみを内蔵させ、上記コンデンサは、多層配線板上に形成したコンデンサ内蔵層中に配置するような構成を採っている。しかしながら、特許文献２に記載されているような構成のモジュールでは、上記コンデンサによる電圧変換用ＩＣの雑音除去性能が十分に発揮されないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９７８４９号
【特許文献２】特開２００３−１１５６６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、電圧変換用ＩＣの雑音除去性能を劣化させることなく、電圧変換用ＩＣを多層配線板中に内蔵させた、新規な構成の電圧変換モジュール素子及び電圧変換モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明は、
互いに離隔して順次に積層されてなる複数の配線パターン、これら複数の配線パターン間それぞれに位置する絶縁部材、及び前記複数の配線パターン間を電気的に接続する層間接続体を有する多層配線板と、
前記複数の配線パターンの、内方に位置する配線パターンの一つに実装された電圧変換を行うための電圧変換用ＩＣと、
前記複数の配線パターンの少なくとも一つにおいて、前記電圧変換用ＩＣの入力側における入力端子及びグランド端子と電気的に接続するようにして実装されたコンデンサとを具え、
前記コンデンサの、前記電圧変換用ＩＣの前記入力端子及び前記グランド端子までの接続長の合計が１ｍｍ以下であることを特徴とする、電圧変換モジュール素子に関する。
【０００９】
本発明者は、従来問題であった電圧変換用ＩＣの入力側のコンデンサの機能に着目した。その結果、当該コンデンサは、外部電源からの雑音除去と電圧変換用ＩＣからの雑音除去とを兼ね備えていることを見出した。したがって、コンデンサと電圧変換用ＩＣとの接続長、すなわち配線等を介した電気的な接続長が短いほど、当該接続部の抵抗（インピーダンス）を低減させることができるので、このようなコンデンサの、電圧変換用ＩＣに対する雑音除去の機能を有効に発揮させることができるであろうことを想到した。
【００１０】
しかしながら、コンデンサと電圧変換用ＩＣとの接続長を適宜調整したにも拘らず、電圧変換用ＩＣに対する雑音除去の機能を有効に発揮することができず、本発明者はさらなる鋭意検討を実施した。
【００１１】
その結果、コンデンサと電圧変換用ＩＣとの距離を１ｍｍ以下と極端に短くすることによって、コンデンサと電圧変換用ＩＣとを接続する配線等の抵抗（インピーダンス）が著しく減少し、上記コンデンサの、電圧変換用ＩＣの雑音除去の機能を充分に発揮させることができることを見出した。
【００１２】
したがって、本発明によれば、電圧変換用ＩＣの雑音除去性能を劣化させることなく、電圧変換用ＩＣを多層配線板中に内蔵させた、新規な構成の電圧変換モジュール素子を提供できる。
【００１３】
また、本発明者は、電圧変換用ＩＣの雑音を効果的に除去するには、コンデンサは大容量のコンデンサではなくともよいということを見出した。すなわち、外部電源からの雑音は低周波（数十Ｈｚ〜数ｋＨｚ）であるために大容量のコンデンサを必要とする一方、電圧変換用ＩＣの雑音は高周波（数十ｋＨｚ〜数十ＭＨｚ）なのでそれほど大きな容量は必要ない。また、容量が小さいほどコンデンサの共振周波数が高いので、より高周波でコンデンサのインピーダンスが小さくなり、雑音除去の効果が上がる。
【００１４】
したがって、本発明の一例においては、上記コンデンサは小型化できるので、多層配線板を構成する複数の配線パターンの内、内方に位置する配線パターンと電気的に接続して実装することができ、特に上記電圧変換用ＩＣを実装してなる配線パターン上に実装することができる。この場合、電圧変換用ＩＣとコンデンサとは近接して配置することができるので、上述した１ｍｍ以下という接続長を容易に達成することができる。
【００１５】
なお、例えば、外部電源からの雑音除去のための大容量のコンデンサは、元電源等に付加することができる。
【００１６】
また、本発明の一例において、コンデンサは、複数の配線パターンの、最外層に位置する配線パターン上に実装し、電圧変換用ＩＣは、前記コンデンサの直下において、内方に位置する配線パターンの一つに実装するようにすることもできる。この場合も、コンデンサと電圧変換用ＩＣとを比較的近接させて配置することができるので、上述した１ｍｍ以下という接続長を比較的容易に達成することができる。
【００１７】
特に、最外層に位置する配線パターンと、内方に位置する配線パターンの一つとを互いに隣接して配置するようにすれば、１ｍｍ以下という接続長をより容易に達成することができる。
【００１８】
なお、上述した電圧変換モジュール素子を実際の電圧変換モジュールとして機能させるには、多層配線板の主面上において、複数の配線パターン及び層間接続体を介し、電圧変換用ＩＣの出力側において、前記電圧変換用ＩＣと電気的に直列に接続するようにして実装されたインダクタと、多層配線板の主面上において、複数の配線パターン及び層間接続体又はインダクタを介して、電圧変換用ＩＣの出力側において、電圧変換用ＩＣと電気的に並列に接続するようにして実装された第２のコンデンサとを設ける。
【発明の効果】
【００１９】
以上、本発明によれば、電圧変換用ＩＣの雑音除去性能を劣化させることなく、電圧変換用ＩＣを多層配線板中に内蔵させた、新規な構成の電圧変換モジュール素子及び電圧変換モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態の電圧変換モジュールを示す断面構成図である。
【図２】図１に示す電圧変換モジュールの、電圧変換用ＩＣと第１のコンデンサとの接続状態を示す図である。
【図３】図１に示す電圧変換モジュールに関する等価回路図である。
【図４】第２の実施形態の電圧変換モジュールを示す断面構成図である。
【図５】第３の実施形態の電圧変換モジュールを示す上平面図である。
【図６】図５に示す電圧変換モジュールの上平面図である。
【図７】第４の実施形態の電圧変換モジュールを示す上平面図である。
【図８】実施例におけるコンデンサの、電圧変換用ＩＣの入力端子及びグランド端子までの接続長と、入力電圧に対するスイッチングによる高周波ノイズ成分の比との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の具体的特徴について、発明を実施するための形態に基づいて説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の電圧変換モジュールの一例を示す断面構成図であり、図２は、図１に示す電圧変換モジュールの、電圧変換用ＩＣとコンデンサとの接続状態を示す図である。
【００２３】
図１に示す電圧変換モジュール１０は、下側から順に第１の配線パターン１１１、第２の配線パターン１１２、第３の配線パターン１１３、第４の配線パターン１１４、第５の配線パターン１１５、第６の配線パターン１１６、及び第７の配線パターン１１７を有している。
【００２４】
また、第１の配線パターン１１１から第７の配線パターン１１７における隣接する配線パターン間には、第１の絶縁部材１２１から第６の絶縁部材１２６がそれぞれ介在している。
【００２５】
具体的には、第１の配線パターン１１１及び第２の配線パターン１１２間には第１の絶縁部材１２１が存在し、第２の配線パターン１１２及び第３の配線パターン１１３間には第２の絶縁部材１２２が存在し、第３の配線パターン１１３及び第４の配線パターン１１４間には第３の絶縁部材１２３が存在している。さらに、第４の配線パターン１１４及び第５の配線パターン１１５間には第４の絶縁部材１２４が存在し、第５の配線パターン１１５及び第６の配線パターン１１６間には第５の絶縁部材１２５が存在し、第６の配線パターン１１６及び第７の配線パターン１１７間には第６の絶縁部材１２６が存在している。
【００２６】
さらに、第１の配線パターン１１１から第７の配線パターン１１７における隣接する配線パターン間は、第１の層間接続体１３１から第６の層間接続体１３６によって互いに電気的に接続されている。
【００２７】
第１の配線パターン１１１から第７の配線パターン１１７、第１の絶縁部材１２１から第６の絶縁部材１２６、及び第１の層間接続体１３１から第６の層間接続体１３６は、多層配線板を構成する。
【００２８】
なお、第１の配線パターン１１１上には、この配線パターン１１１の一部が露出するようにしてレジスト層１９１が形成されており、第７の配線パターン１１７上には、この配線パターン１１７の一部が露出するようにしてレジスト層１９２が形成されている。
【００２９】
図１においては、第１の絶縁部材１２１から第６の絶縁部材１２６を識別可能に記載しているが、実際には互いに融着しているので、これら絶縁部材の識別は困難である。本実施形態では、本発明の特徴を明確にすべく、便宜上、これら絶縁部材を識別可能に記載している。
【００３０】
また、図１に示す電圧変換モジュール１０、すなわちこれを構成する多層配線板は、本実施形態では７層としているが、必要に応じて任意の数とすることができる。
【００３１】
図１に示す電圧変換モジュール１０においては、第２の配線パターン１１２が部品実装配線パターンとして機能し、この配線パターン１１２上に電圧変換用ＩＣ１５がはんだボール１５Ｃを介して電気的及び機械的に接続、実装されている。また、同じ部品搭載配線パターン、すなわち第２の配線パターン１１２上には、電圧変換用ＩＣ１５の入力側において、電圧変換用ＩＣ１５と隣接し、電気的に接続するようにしてコンデンサ１６が接続、実装されている。
【００３２】
コンデンサ１６の容量は、電圧変換用ＩＣ１５の雑音除去の観点から、例えば０．１μＦ以下とすることができ、好ましくは１０ｎＦ以上とすることができる。なお、このような比較的小さい容量のコンデンサは、そのサイズも例えば０．６ｍｍ×０．３ｍｍ程度と十分に小さいので、上述した多層配線板のサイズを増大させることなく、電圧変換用ＩＣ１５とともに多層配線板中に簡易に内蔵させることができる。
【００３３】
なお、図２に示すように、第２の配線パターン１１２の、電圧変換用ＩＣ１５が実装された部分は、入力端子パターン１１２Ａ及びグランドパターン１１２Ｂに分岐されており、コンデンサ１６は、これら入力端子パターン１１２Ａ及びグランド端子パターン１１２Ｂに跨って実装され、電圧変換用ＩＣ１５と電気的に接続されている。電圧変換用ＩＣ１５においてグランドパターン１１２Ｂを設置するのは、電圧変換用ＩＣ１５に入力する電圧の電圧値を決定するための基準を設定するという観点からである。
【００３４】
また、本実施形態では、電圧変換用ＩＣ１５等を実装する配線パターンを第２の配線パターンとしたが、その他の配線パターンを部品実装配線層として使用することもできる。さらに、電圧変換用ＩＣ１５及びコンデンサ１６を第２の配線パターン１１２上に搭載したが、それぞれ内方に位置する異なる配線パターン上に搭載することもできる。
【００３５】
さらに、第７の配線パターン１１７も部品実装配線層として機能し、この第７の配線パターン１１７上、すなわち上記多層配線板の主面上には、第２のコンデンサ１７及びインダクタ１８が互いに隣接するようにして実装されている。第２のコンデンサ１７及びインダクタ１８は、それらの底面及び側面においてはんだ材１７Ａ及び１８Ａによって第７の配線パターン１１７に接続されている。
【００３６】
第２のコンデンサ１７の容量は、４μＦ以上が好ましく、コストや大きさから１０μＦ以下が好ましい。したがって、このような比較的大きな容量のコンデンサは、そのサイズも例えば２ｍｍ×１．２５ｍｍ程度と十分に大きくなる。したがって、図１に示すように、上述した多層配線板に内蔵させることなく、その主面上に実装させることが好ましい。なお、インダクタ１８についても同様である。
【００３７】
インダクタ１８は、第７の配線パターン１１７及び第１の層間接続体１３１〜第６の層間接続体１３６を介して、残りの配線パターン、すなわち、第１の配線パターン１１１〜第６の配線パターン１１６と電気的に接続されており、これによって、電圧変換用ＩＣ１５の出力側において、電圧変換用ＩＣ１５と電気的に直列となるようにして接続されている。
【００３８】
また、第２のコンデンサ１７も、第７の配線パターン１１７及び第１の層間接続体１３１〜第６の層間接続体１３６を介して、残りの配線パターン、すなわち、第１の配線パターン１１１〜第６の配線パターン１１６と電気的に接続されており、これによって、電圧変換用ＩＣ１５の出力側において、電圧変換用ＩＣ１５と電気的に並列となるようにして接続されている。
【００３９】
多層配線板の主面上、すなわち第７の配線パターン１１７上に実装された第２のコンデンサ１７は、インダクタ１８とともに、主として電圧変換用ＩＣ１５からの出力電圧安定化のために機能させることができる。
【００４０】
したがって、図１に示す電圧変換モジュール１０は、図３に示すような等価回路を構成するようになる。
【００４１】
図１に示す電圧変換モジュール１０においては、例えば、外部電源雑音除去のためのコンデンサを図示しない電源等に付加することができるので、コンデンサ１６で電圧変換用ＩＣ１５の雑音除去用の機能を十分に発揮させることができる。但し、当該機能を発揮させるためには、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣ１５の入力端子１５Ａ及びグランド端子１５Ｂまでの接続長２ｄ＝（ｄ＋ｄ）の合計を１ｍｍ以下とする。この場合、コンデンサ１６と電圧変換用ＩＣ１５とを接続する入力端子パターン１１２Ａ及びグランドパターンの抵抗（インピーダンス）が著しく減少し、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣの雑音除去の機能を充分に発揮させることができる。
【００４２】
したがって、本実施形態によれば、電圧変換用ＩＣ１５の雑音除去性能を劣化させることなく、電圧変換用ＩＣ１５を多層配線板中に内蔵させた、電圧変換モジュール素子、すなわち電圧変換モジュール１０を提供できる。
【００４３】
なお、多層配線板の最下層、すなわち上記主面と相対向する裏面上に位置する配線パターン、すなわち第１の配線パターン１１１は端子層として機能させることができる。これによって、図１に示す電圧変換モジュール１０を外部回路や外部機器と簡易に接続することができ、これら外部回路や外部機器に対して電圧変換機能を付加せしめることができる。
【００４４】
（第２の実施形態）
図４、本実施形態の電圧変換モジュールの一例を示す断面構成図である。なお、図１に示す電圧変換モジュール１０と類似又は同一の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いている。
【００４５】
図４に示す電圧変換モジュール２０は、図１に示す電圧変換モジュール１０を構成する多層配線板において、電圧変換用ＩＣ１５及びコンデンサ１６が、第７の配線パターン１１７上に上下が反転した状態で電気的に接続され、実装されている。
【００４６】
本実施形態においては、電圧変換用ＩＣ１５が出力電圧安定化用の第２のコンデンサ１７及びインダクタ１８と近接して配置されているので、これら間に介在する配線のインダクタンス値及び抵抗値成分が、図１に示す第１の実施形態に係わる電圧変換モジュール１０と比較して低減されている。したがって、第２のコンデンサ１７及びインダクタ１８の、電圧変換用ＩＣ１５に対する出力電圧安定化の作用効果をより効果的に奏することができるようになる。
【００４７】
なお、その他の構成については、図１に示す電圧変換モジュール１０と同様であるので説明を省略するが、図１に示す電圧変換モジュール１０と同様の構成を有することに基づいて、同様の作用効果を奏する。すなわち、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣ１５の入力端子１５Ａ及びグランド端子１５Ｂまでの接続長２ｄ＝（ｄ＋ｄ）の合計を１ｍｍ以下とすることによって、コンデンサ１６と電圧変換用ＩＣ１５とを接続する入力端子パターン１１２Ａ及びグランドパターンの抵抗（インピーダンス）が著しく減少し、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣの雑音除去の機能を充分に発揮させることができる。
【００４８】
（第３の実施形態）
図５は、本実施形態の電圧変換モジュールの一例を示す断面構成図であり、図６は、図５に示す電圧変換モジュールの上平面図である。なお、図１に示す電圧変換モジュール１０と類似又は同一の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いている。
【００４９】
図５に示す電圧変換モジュール３０においては、図１に示す電圧変換モジュール１０を構成する多層配線板において、第６の配線パターン１１６が部品実装配線層として機能し、この配線パターン１１６上に電圧変換用ＩＣ１５がはんだボール１５Ｃを介して電気的及び機械的に接続、実装されている。
【００５０】
また、第７の配線パターン１１７も部品実装配線層として機能し、この第７の配線パターン１１７上、すなわち上記多層配線板の主面上には、コンデンサ１６、第２のコンデンサ１７及びインダクタ１８が互いに隣接するようにして実装されている。この際、コンデンサ１６の両端に位置する電極部１６１，１６２間で規定される長さ方向、第２のコンデンサ１７の両端に位置する電極部１７１，１７２間で規定される長さ方向、インダクタ１８の両端に位置する電極部１８１，１８２間で規定される長さ方向が、互いに平行となるように並列配置される。
【００５１】
コンデンサ１６は、本実施形態の電圧変換モジュール３０において、電圧変換用ＩＣ１５に対して入力側に位置する。第２のコンデンサ１７及びインダクタ１８は、電圧変換用ＩＣ１５に対して出力側に位置する。
【００５２】
コンデンサ１６の電極部１６２は、図５及び図６に示す電圧変換モジュール３０における入力部を構成し、電極部１６１の電位はグランドに設定されている。また、コンデンサ１６の入力部を構成する電極部１６２と対向する第２のコンデンサ１７の電極部１７２はグランドに設定されている。さらに、インダクタ１８の電極部１８１は、電圧変換モジュール３０における出力部を構成し、電極部１８２は、グランドに設定されている。
【００５３】
なお、第２のコンデンサ１７の電極部１７１とインダクタ１８の出力部を構成する電極部１８１とは、電気的良導体、例えばＡｕ，Ａｇ,Ｃｕなどからなる配線パターン１９によって電気的に接続されているので、第２のコンデンサ１７及びインダクタ１８は電気的に直列に接続されることになる。
【００５４】
また、コンデンサ１６及びインダクタ１８は、第７の配線パターン１１７と図示しないはんだ材などを介して電気的に接続されている。
【００５５】
さらに、電圧変換用ＩＣ１５は、第２の配線パターン１１２及び第１の層間接続体１３１〜第６の層間接続体１３６を介して、残りの配線パターン、すなわち、第１の配線パターン１１１、及び第３の配線パターン１１３〜第７の配線パターン１１７と電気的に接続されている。また、コンデンサ１６及びインダクタ１８は、第７の配線パターン１１７及び第１の層間接続体１３１〜第６の層間接続体１３６を介して、残りの配線パターン、すなわち、第１の配線パターン１１１〜第６の配線パターン１１６と電気的に接続されている。
【００５６】
電圧変換用ＩＣ１５は、上述した配線パターン１１１〜１１７及び層間接続体１３１〜１３６を介して、コンデンサ１６と電気的に並列に接続され、インダクタ１８とは電気的に直列に接続されることになる。
【００５７】
図５及び図６に示す電圧変換モジュール３０においても、例えば、外部電源雑音除去のためのコンデンサを図示しない電源等に付加することができるので、コンデンサ１６で電圧変換用ＩＣ１５の雑音除去用の機能を十分に発揮させることができる。但し、当該機能を発揮させるためには、コンデンサ１６の、配線パターン１１６〜１１７の厚さ、配線パターン１１６及び層間接続体１３６からなる電気的なパスを介した電圧変換用ＩＣ１５の入力端子１５Ａ及びグランド端子１５Ｂまでの接続長２ｄ＝（ｄ＋ｄ）の合計を１ｍｍ以下とする。この場合、コンデンサ１６と電圧変換用ＩＣ１５とを接続する上記電気的なパスの抵抗（インピーダンス）が著しく減少し、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣの雑音除去の機能を充分に発揮させることができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、電圧変換用ＩＣ１５を第６の配線パターン１１６上に実装し、コンデンサ１６を最外層の第７の配線パターン１１７上に実装させている。この場合、第６の配線パターン１１６及び第７の配線パターン１１７は互いに隣接しているので、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣ１５の入力端子１５Ａ及びグランド端子１５Ｂまでの接続長２ｄの合計を比較的簡易に１ｍｍ以下とすることができる。
【００５９】
したがって、本実施形態によれば、電圧変換用ＩＣ１５の雑音除去性能を劣化させることなく、電圧変換用ＩＣ１５を多層配線板中に内蔵させた、電圧変換モジュール素子、すなわち電圧変換モジュール３０を提供できる。
【００６０】
（第４の実施形態）
図７は、本実施形態の電圧変換モジュールの一例を示す上平面図である。なお、図１に示す電圧変換モジュール１０と類似又は同一の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いている。
【００６１】
図７に示すように、本実施形態の電圧変換モジュール４０は、電圧変換用ＩＣ１５が、多層配線板内において、この多層配線板上に実装されたコンデンサ１６の直下に位置するようにしている。この場合、電圧変換用ＩＣ１５とコンデンサ１６とを接続する配線の長さを短くすることができるので、コンデンサ１６の、配線パターン１１６〜１１７の厚さ、及び層間接続体１３６からなる電気的なパスを介した電圧変換用ＩＣ１５の入力端子１５Ａ及びグランド端子１５Ｂまでの接続長２ｄ＝（ｄ＋ｄ）の合計を比較的簡易に１ｍｍ以下とすることができる。この結果、コンデンサ１６と電圧変換用ＩＣ１５とを接続する上記電気的なパスの抵抗（インピーダンス）が著しく減少し、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣの雑音除去の機能を充分に発揮させることができる。
【００６２】
したがって、本実施形態によれば、電圧変換用ＩＣ１５の雑音除去性能を劣化させることなく、電圧変換用ＩＣ１５を多層配線板中に内蔵させた、電圧変換モジュール素子、すなわち電圧変換モジュール４０を提供できる。
【実施例】
【００６３】
本実施例においては、第１の実施形態における電圧変換モジュール１０における、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣ１５の入力端子１５Ａ及びグランド端子１５Ｂまでの接続長２ｄと、入力電圧に対するスイッチングによる高周波ノイズ成分の比（ノイズ／入力電圧）との関係を調べた。結果を図８に示す。
【００６４】
なお、コンデンサ１６の容量は０．１μＦとし、第２のコンデンサ１７の容量は４．７μＦとし、インダクタ１８のインダクタンスは０．４７μＨとした。また、電圧変換用ＩＣ１５としては、発振周波数６ＭＨｚの同期整流型降圧ＤＣ／ＤＣコンバーターであって、ドライバーＯＮ抵抗０．５Ωのものを用いた。
【００６５】
図８から明らかなように、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣ１５の入力端子１５Ａ及びグランド端子１５Ｂまでの接続長２ｄが１ｍｍ以下の場合は、入力電圧に対する高周波ノイズ成分のレベルが０．１、すなわち１０％以下と安定しているが、接続長２ｄが１ｍｍを超えると、高周波ノイズ成分のレベルが急激に増大することが分かる。
【００６６】
したがって、接続長２ｄが１ｍｍ以下の場合は、コンデンサ１６及び電圧変換用ＩＣ１５間を接続する入力端子パターン１１２Ａ及びグランドパターンの抵抗（インピーダンス）が著しく低く、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣの雑音除去の機能を充分に発揮させることができるが分かる。
【００６７】
なお、特に図示しないものの、第２の実施形態から第４の実施形態の電圧変換モジュールについても同様の結果を得ることができた。
【００６８】
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０、２０、３０、４０ 電圧変換モジュール
１１１〜１１７ 配線パターン
１２１〜１２６ 絶縁部材
１３１〜１３６ 層間接続体
１５ 電圧変換用ＩＣ
１６ コンデンサ
１７ 第２のコンデンサ
１８ インダクタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報通信機器及び移動体通信機器で好適に利用することのできる電圧変換モジュール素子及び電圧変換モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の高性能化・小型化の流れの中、回路部品の高密度、高機能化が一層求められている。かかる観点より、回路部品を搭載したモジュールにおいても、高密度、高機能化への対応が要求されている。このような要求に応えるべく、現在では配線板を多層化することが盛んに行われている。
【０００３】
このような多層配線板においては、複数の配線パターンを厚さ方向において略平行となるように離隔して配置し、配線パターン間に絶縁部材を配し、さらに半導体部品などの電子部品は絶縁部材中の、配線パターンの少なくとも１つに電気的に接続するようにして埋設する。そして、絶縁部材間を厚さ方向に貫通した層間接続体（ビア）を形成し、複数の配線パターンを互いに電気的に接続するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、電圧変換用ＩＣは、この電圧変換用ＩＣを十分に駆動させるべく、入力側にコンデンサを電圧変換用ＩＣに対して並列に配置する。上記コンデンサは、２μＦ程度の容量を有し、さらに例えば１ｍｍ×０．５ｍｍの大きさを有して、主として電圧変換用ＩＣへの入力電圧安定化及び雑音除去のために使用する。
【０００５】
特許文献２においては、多層配線板中には電圧変換用ＩＣのみを内蔵させ、上記コンデンサは、多層配線板上に形成したコンデンサ内蔵層中に配置するような構成を採っている。しかしながら、特許文献２に記載されているような構成のモジュールでは、上記コンデンサによる電圧変換用ＩＣの雑音除去性能が十分に発揮されないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９７８４９号
【特許文献２】特開２００３−１１５６６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、電圧変換用ＩＣの雑音除去性能を劣化させることなく、電圧変換用ＩＣを多層配線板中に内蔵させた、新規な構成の電圧変換モジュール素子及び電圧変換モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明は、
互いに離隔して順次に積層されてなる複数の配線パターン、これら複数の配線パターン間それぞれに位置する絶縁部材、及び前記複数の配線パターン間を電気的に接続する層間接続体を有する多層配線板と、
前記複数の配線パターンの、内方に位置する配線パターンの一つに実装された電圧変換を行うための電圧変換用ＩＣと、
前記複数の配線パターンの少なくとも一つにおいて、前記電圧変換用ＩＣの入力側における入力端子及びグランド端子と電気的に接続するようにして実装されたコンデンサとを具え、
前記コンデンサの、前記電圧変換用ＩＣの前記入力端子及び前記グランド端子までの接続長の合計が１ｍｍ以下であることを特徴とする、電圧変換モジュール素子に関する。
【０００９】
本発明者は、従来問題であった電圧変換用ＩＣの入力側のコンデンサの機能に着目した。その結果、当該コンデンサは、外部電源からの雑音除去と電圧変換用ＩＣからの雑音除去とを兼ね備えていることを見出した。したがって、コンデンサと電圧変換用ＩＣとの接続長、すなわち配線等を介した電気的な接続長が短いほど、当該接続部の抵抗（インピーダンス）を低減させることができるので、このようなコンデンサの、電圧変換用ＩＣに対する雑音除去の機能を有効に発揮させることができるであろうことを想到した。
【００１０】
しかしながら、コンデンサと電圧変換用ＩＣとの接続長を適宜調整したにも拘らず、電圧変換用ＩＣに対する雑音除去の機能を有効に発揮することができず、本発明者はさらなる鋭意検討を実施した。
【００１１】
その結果、コンデンサと電圧変換用ＩＣとの距離を１ｍｍ以下と極端に短くすることによって、コンデンサと電圧変換用ＩＣとを接続する配線等の抵抗（インピーダンス）が著しく減少し、上記コンデンサの、電圧変換用ＩＣの雑音除去の機能を充分に発揮させることができることを見出した。
【００１２】
したがって、本発明によれば、電圧変換用ＩＣの雑音除去性能を劣化させることなく、電圧変換用ＩＣを多層配線板中に内蔵させた、新規な構成の電圧変換モジュール素子を提供できる。
【００１３】
また、本発明者は、電圧変換用ＩＣの雑音を効果的に除去するには、コンデンサは大容量のコンデンサではなくともよいということを見出した。すなわち、外部電源からの雑音は低周波（数十Ｈｚ〜数ｋＨｚ）であるために大容量のコンデンサを必要とする一方、電圧変換用ＩＣの雑音は高周波（数十ｋＨｚ〜数十ＭＨｚ）なのでそれほど大きな容量は必要ない。また、容量が小さいほどコンデンサの共振周波数が高いので、より高周波でコンデンサのインピーダンスが小さくなり、雑音除去の効果が上がる。
【００１４】
したがって、本発明の一例においては、上記コンデンサは小型化できるので、多層配線板を構成する複数の配線パターンの内、内方に位置する配線パターンと電気的に接続して実装することができ、特に上記電圧変換用ＩＣを実装してなる配線パターン上に実装することができる。この場合、電圧変換用ＩＣとコンデンサとは近接して配置することができるので、上述した１ｍｍ以下という接続長を容易に達成することができる。
【００１５】
なお、例えば、外部電源からの雑音除去のための大容量のコンデンサは、元電源等に付加することができる。
【００１６】
また、本発明の一例において、コンデンサは、複数の配線パターンの、最外層に位置する配線パターン上に実装し、電圧変換用ＩＣは、前記コンデンサの直下において、内方に位置する配線パターンの一つに実装するようにすることもできる。この場合も、コンデンサと電圧変換用ＩＣとを比較的近接させて配置することができるので、上述した１ｍｍ以下という接続長を比較的容易に達成することができる。
【００１７】
特に、最外層に位置する配線パターンと、内方に位置する配線パターンの一つとを互いに隣接して配置するようにすれば、１ｍｍ以下という接続長をより容易に達成することができる。
【００１８】
なお、上述した電圧変換モジュール素子を実際の電圧変換モジュールとして機能させるには、多層配線板の主面上において、複数の配線パターン及び層間接続体を介し、電圧変換用ＩＣの出力側において、前記電圧変換用ＩＣと電気的に直列に接続するようにして実装されたインダクタと、多層配線板の主面上において、複数の配線パターン及び層間接続体又はインダクタを介して、電圧変換用ＩＣの出力側において、電圧変換用ＩＣと電気的に並列に接続するようにして実装された第２のコンデンサとを設ける。
【発明の効果】
【００１９】
以上、本発明によれば、電圧変換用ＩＣの雑音除去性能を劣化させることなく、電圧変換用ＩＣを多層配線板中に内蔵させた、新規な構成の電圧変換モジュール素子及び電圧変換モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態の電圧変換モジュールを示す断面構成図である。
【図２】図１に示す電圧変換モジュールの、電圧変換用ＩＣと第１のコンデンサとの接続状態を示す図である。
【図３】図１に示す電圧変換モジュールに関する等価回路図である。
【図４】第２の実施形態の電圧変換モジュールを示す断面構成図である。
【図５】第３の実施形態の電圧変換モジュールを示す上平面図である。
【図６】図５に示す電圧変換モジュールの上平面図である。
【図７】第４の実施形態の電圧変換モジュールを示す上平面図である。
【図８】実施例におけるコンデンサの、電圧変換用ＩＣの入力端子及びグランド端子までの接続長と、入力電圧に対するスイッチングによる高周波ノイズ成分の比との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の具体的特徴について、発明を実施するための形態に基づいて説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の電圧変換モジュールの一例を示す断面構成図であり、図２は、図１に示す電圧変換モジュールの、電圧変換用ＩＣとコンデンサとの接続状態を示す図である。
【００２３】
図１に示す電圧変換モジュール１０は、下側から順に第１の配線パターン１１１、第２の配線パターン１１２、第３の配線パターン１１３、第４の配線パターン１１４、第５の配線パターン１１５、第６の配線パターン１１６、及び第７の配線パターン１１７を有している。
【００２４】
また、第１の配線パターン１１１から第７の配線パターン１１７における隣接する配線パターン間には、第１の絶縁部材１２１から第６の絶縁部材１２６がそれぞれ介在している。
【００２５】
具体的には、第１の配線パターン１１１及び第２の配線パターン１１２間には第１の絶縁部材１２１が存在し、第２の配線パターン１１２及び第３の配線パターン１１３間には第２の絶縁部材１２２が存在し、第３の配線パターン１１３及び第４の配線パターン１１４間には第３の絶縁部材１２３が存在している。さらに、第４の配線パターン１１４及び第５の配線パターン１１５間には第４の絶縁部材１２４が存在し、第５の配線パターン１１５及び第６の配線パターン１１６間には第５の絶縁部材１２５が存在し、第６の配線パターン１１６及び第７の配線パターン１１７間には第６の絶縁部材１２６が存在している。
【００２６】
さらに、第１の配線パターン１１１から第７の配線パターン１１７における隣接する配線パターン間は、第１の層間接続体１３１から第６の層間接続体１３６によって互いに電気的に接続されている。
【００２７】
第１の配線パターン１１１から第７の配線パターン１１７、第１の絶縁部材１２１から第６の絶縁部材１２６、及び第１の層間接続体１３１から第６の層間接続体１３６は、多層配線板を構成する。
【００２８】
なお、第１の配線パターン１１１上には、この配線パターン１１１の一部が露出するようにしてレジスト層１９１が形成されており、第７の配線パターン１１７上には、この配線パターン１１７の一部が露出するようにしてレジスト層１９２が形成されている。
【００２９】
図１においては、第１の絶縁部材１２１から第６の絶縁部材１２６を識別可能に記載しているが、実際には互いに融着しているので、これら絶縁部材の識別は困難である。本実施形態では、本発明の特徴を明確にすべく、便宜上、これら絶縁部材を識別可能に記載している。
【００３０】
また、図１に示す電圧変換モジュール１０、すなわちこれを構成する多層配線板は、本実施形態では７層としているが、必要に応じて任意の数とすることができる。
【００３１】
図１に示す電圧変換モジュール１０においては、第２の配線パターン１１２が部品実装配線パターンとして機能し、この配線パターン１１２上に電圧変換用ＩＣ１５がはんだボール１５Ｃを介して電気的及び機械的に接続、実装されている。また、同じ部品搭載配線パターン、すなわち第２の配線パターン１１２上には、電圧変換用ＩＣ１５の入力側において、電圧変換用ＩＣ１５と隣接し、電気的に接続するようにしてコンデンサ１６が接続、実装されている。
【００３２】
コンデンサ１６の容量は、電圧変換用ＩＣ１５の雑音除去の観点から、例えば０．１μＦ以下とすることができ、好ましくは１０ｎＦ以上とすることができる。なお、このような比較的小さい容量のコンデンサは、そのサイズも例えば０．６ｍｍ×０．３ｍｍ程度と十分に小さいので、上述した多層配線板のサイズを増大させることなく、電圧変換用ＩＣ１５とともに多層配線板中に簡易に内蔵させることができる。
【００３３】
なお、図２に示すように、第２の配線パターン１１２の、電圧変換用ＩＣ１５が実装された部分は、入力端子パターン１１２Ａ及びグランドパターン１１２Ｂに分岐されており、コンデンサ１６は、これら入力端子パターン１１２Ａ及びグランド端子パターン１１２Ｂに跨って実装され、電圧変換用ＩＣ１５と電気的に接続されている。電圧変換用ＩＣ１５においてグランドパターン１１２Ｂを設置するのは、電圧変換用ＩＣ１５に入力する電圧の電圧値を決定するための基準を設定するという観点からである。
【００３４】
また、本実施形態では、電圧変換用ＩＣ１５等を実装する配線パターンを第２の配線パターンとしたが、その他の配線パターンを部品実装配線層として使用することもできる。さらに、電圧変換用ＩＣ１５及びコンデンサ１６を第２の配線パターン１１２上に搭載したが、それぞれ内方に位置する異なる配線パターン上に搭載することもできる。
【００３５】
さらに、第７の配線パターン１１７も部品実装配線層として機能し、この第７の配線パターン１１７上、すなわち上記多層配線板の主面上には、第２のコンデンサ１７及びインダクタ１８が互いに隣接するようにして実装されている。第２のコンデンサ１７及びインダクタ１８は、それらの底面及び側面においてはんだ材１７Ａ及び１８Ａによって第７の配線パターン１１７に接続されている。
【００３６】
第２のコンデンサ１７の容量は、４μＦ以上が好ましく、コストや大きさから１０μＦ以下が好ましい。したがって、このような比較的大きな容量のコンデンサは、そのサイズも例えば２ｍｍ×１．２５ｍｍ程度と十分に大きくなる。したがって、図１に示すように、上述した多層配線板に内蔵させることなく、その主面上に実装させることが好ましい。なお、インダクタ１８についても同様である。
【００３７】
インダクタ１８は、第７の配線パターン１１７及び第１の層間接続体１３１〜第６の層間接続体１３６を介して、残りの配線パターン、すなわち、第１の配線パターン１１１〜第６の配線パターン１１６と電気的に接続されており、これによって、電圧変換用ＩＣ１５の出力側において、電圧変換用ＩＣ１５と電気的に直列となるようにして接続されている。
【００３８】
また、第２のコンデンサ１７も、第７の配線パターン１１７及び第１の層間接続体１３１〜第６の層間接続体１３６を介して、残りの配線パターン、すなわち、第１の配線パターン１１１〜第６の配線パターン１１６と電気的に接続されており、これによって、電圧変換用ＩＣ１５の出力側において、電圧変換用ＩＣ１５と電気的に並列となるようにして接続されている。
【００３９】
多層配線板の主面上、すなわち第７の配線パターン１１７上に実装された第２のコンデンサ１７は、インダクタ１８とともに、主として電圧変換用ＩＣ１５からの出力電圧安定化のために機能させることができる。
【００４０】
したがって、図１に示す電圧変換モジュール１０は、図３に示すような等価回路を構成するようになる。
【００４１】
図１に示す電圧変換モジュール１０においては、例えば、外部電源雑音除去のためのコンデンサを図示しない電源等に付加することができるので、コンデンサ１６で電圧変換用ＩＣ１５の雑音除去用の機能を十分に発揮させることができる。但し、当該機能を発揮させるためには、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣ１５の入力端子１５Ａ及びグランド端子１５Ｂまでの接続長２ｄ＝（ｄ＋ｄ）の合計を１ｍｍ以下とする。この場合、コンデンサ１６と電圧変換用ＩＣ１５とを接続する入力端子パターン１１２Ａ及びグランドパターンの抵抗（インピーダンス）が著しく減少し、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣの雑音除去の機能を充分に発揮させることができる。
【００４２】
したがって、本実施形態によれば、電圧変換用ＩＣ１５の雑音除去性能を劣化させることなく、電圧変換用ＩＣ１５を多層配線板中に内蔵させた、電圧変換モジュール素子、すなわち電圧変換モジュール１０を提供できる。
【００４３】
なお、多層配線板の最下層、すなわち上記主面と相対向する裏面上に位置する配線パターン、すなわち第１の配線パターン１１１は端子層として機能させることができる。これによって、図１に示す電圧変換モジュール１０を外部回路や外部機器と簡易に接続することができ、これら外部回路や外部機器に対して電圧変換機能を付加せしめることができる。
【００４４】
（第２の実施形態）
図４、本実施形態の電圧変換モジュールの一例を示す断面構成図である。なお、図１に示す電圧変換モジュール１０と類似又は同一の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いている。
【００４５】
図４に示す電圧変換モジュール２０は、図１に示す電圧変換モジュール１０を構成する多層配線板において、電圧変換用ＩＣ１５及びコンデンサ１６が、第７の配線パターン１１７上に上下が反転した状態で電気的に接続され、実装されている。
【００４６】
本実施形態においては、電圧変換用ＩＣ１５が出力電圧安定化用の第２のコンデンサ１７及びインダクタ１８と近接して配置されているので、これら間に介在する配線のインダクタンス値及び抵抗値成分が、図１に示す第１の実施形態に係わる電圧変換モジュール１０と比較して低減されている。したがって、第２のコンデンサ１７及びインダクタ１８の、電圧変換用ＩＣ１５に対する出力電圧安定化の作用効果をより効果的に奏することができるようになる。
【００４７】
なお、その他の構成については、図１に示す電圧変換モジュール１０と同様であるので説明を省略するが、図１に示す電圧変換モジュール１０と同様の構成を有することに基づいて、同様の作用効果を奏する。すなわち、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣ１５の入力端子１５Ａ及びグランド端子１５Ｂまでの接続長２ｄ＝（ｄ＋ｄ）の合計を１ｍｍ以下とすることによって、コンデンサ１６と電圧変換用ＩＣ１５とを接続する入力端子パターン１１２Ａ及びグランドパターンの抵抗（インピーダンス）が著しく減少し、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣの雑音除去の機能を充分に発揮させることができる。
【００４８】
（第３の実施形態）
図５は、本実施形態の電圧変換モジュールの一例を示す断面構成図であり、図６は、図５に示す電圧変換モジュールの上平面図である。なお、図１に示す電圧変換モジュール１０と類似又は同一の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いている。
【００４９】
図５に示す電圧変換モジュール３０においては、図１に示す電圧変換モジュール１０を構成する多層配線板において、第６の配線パターン１１６が部品実装配線層として機能し、この配線パターン１１６上に電圧変換用ＩＣ１５がはんだボール１５Ｃを介して電気的及び機械的に接続、実装されている。
【００５０】
また、第７の配線パターン１１７も部品実装配線層として機能し、この第７の配線パターン１１７上、すなわち上記多層配線板の主面上には、コンデンサ１６、第２のコンデンサ１７及びインダクタ１８が互いに隣接するようにして実装されている。この際、コンデンサ１６の両端に位置する電極部１６１，１６２間で規定される長さ方向、第２のコンデンサ１７の両端に位置する電極部１７１，１７２間で規定される長さ方向、インダクタ１８の両端に位置する電極部１８１，１８２間で規定される長さ方向が、互いに平行となるように並列配置される。
【００５１】
コンデンサ１６は、本実施形態の電圧変換モジュール３０において、電圧変換用ＩＣ１５に対して入力側に位置する。第２のコンデンサ１７及びインダクタ１８は、電圧変換用ＩＣ１５に対して出力側に位置する。
【００５２】
コンデンサ１６の電極部１６２は、図５及び図６に示す電圧変換モジュール３０における入力部を構成し、電極部１６１の電位はグランドに設定されている。また、コンデンサ１６の入力部を構成する電極部１６２と対向する第２のコンデンサ１７の電極部１７２はグランドに設定されている。さらに、インダクタ１８の電極部１８１は、電圧変換モジュール３０における出力部を構成し、電極部１８２は、グランドに設定されている。
【００５３】
なお、第２のコンデンサ１７の電極部１７１とインダクタ１８の出力部を構成する電極部１８１とは、電気的良導体、例えばＡｕ，Ａｇ,Ｃｕなどからなる配線パターン１９によって電気的に接続されているので、第２のコンデンサ１７及びインダクタ１８は電気的に直列に接続されることになる。
【００５４】
また、コンデンサ１６及びインダクタ１８は、第７の配線パターン１１７と図示しないはんだ材などを介して電気的に接続されている。
【００５５】
さらに、電圧変換用ＩＣ１５は、第２の配線パターン１１２及び第１の層間接続体１３１〜第６の層間接続体１３６を介して、残りの配線パターン、すなわち、第１の配線パターン１１１、及び第３の配線パターン１１３〜第７の配線パターン１１７と電気的に接続されている。また、コンデンサ１６及びインダクタ１８は、第７の配線パターン１１７及び第１の層間接続体１３１〜第６の層間接続体１３６を介して、残りの配線パターン、すなわち、第１の配線パターン１１１〜第６の配線パターン１１６と電気的に接続されている。
【００５６】
電圧変換用ＩＣ１５は、上述した配線パターン１１１〜１１７及び層間接続体１３１〜１３６を介して、コンデンサ１６と電気的に並列に接続され、インダクタ１８とは電気的に直列に接続されることになる。
【００５７】
図５及び図６に示す電圧変換モジュール３０においても、例えば、外部電源雑音除去のためのコンデンサを図示しない電源等に付加することができるので、コンデンサ１６で電圧変換用ＩＣ１５の雑音除去用の機能を十分に発揮させることができる。但し、当該機能を発揮させるためには、コンデンサ１６の、配線パターン１１６〜１１７の厚さ、配線パターン１１６及び層間接続体１３６からなる電気的なパスを介した電圧変換用ＩＣ１５の入力端子１５Ａ及びグランド端子１５Ｂまでの接続長２ｄ＝（ｄ＋ｄ）の合計を１ｍｍ以下とする。この場合、コンデンサ１６と電圧変換用ＩＣ１５とを接続する上記電気的なパスの抵抗（インピーダンス）が著しく減少し、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣの雑音除去の機能を充分に発揮させることができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、電圧変換用ＩＣ１５を第６の配線パターン１１６上に実装し、コンデンサ１６を最外層の第７の配線パターン１１７上に実装させている。この場合、第６の配線パターン１１６及び第７の配線パターン１１７は互いに隣接しているので、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣ１５の入力端子１５Ａ及びグランド端子１５Ｂまでの接続長２ｄの合計を比較的簡易に１ｍｍ以下とすることができる。
【００５９】
したがって、本実施形態によれば、電圧変換用ＩＣ１５の雑音除去性能を劣化させることなく、電圧変換用ＩＣ１５を多層配線板中に内蔵させた、電圧変換モジュール素子、すなわち電圧変換モジュール３０を提供できる。
【００６０】
（第４の実施形態）
図７は、本実施形態の電圧変換モジュールの一例を示す上平面図である。なお、図１に示す電圧変換モジュール１０と類似又は同一の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いている。
【００６１】
図７に示すように、本実施形態の電圧変換モジュール４０は、電圧変換用ＩＣ１５が、多層配線板内において、この多層配線板上に実装されたコンデンサ１６の直下に位置するようにしている。この場合、電圧変換用ＩＣ１５とコンデンサ１６とを接続する配線の長さを短くすることができるので、コンデンサ１６の、配線パターン１１６〜１１７の厚さ、及び層間接続体１３６からなる電気的なパスを介した電圧変換用ＩＣ１５の入力端子１５Ａ及びグランド端子１５Ｂまでの接続長２ｄ＝（ｄ＋ｄ）の合計を比較的簡易に１ｍｍ以下とすることができる。この結果、コンデンサ１６と電圧変換用ＩＣ１５とを接続する上記電気的なパスの抵抗（インピーダンス）が著しく減少し、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣの雑音除去の機能を充分に発揮させることができる。
【００６２】
したがって、本実施形態によれば、電圧変換用ＩＣ１５の雑音除去性能を劣化させることなく、電圧変換用ＩＣ１５を多層配線板中に内蔵させた、電圧変換モジュール素子、すなわち電圧変換モジュール４０を提供できる。
【実施例】
【００６３】
本実施例においては、第１の実施形態における電圧変換モジュール１０における、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣ１５の入力端子１５Ａ及びグランド端子１５Ｂまでの接続長２ｄと、入力電圧に対するスイッチングによる高周波ノイズ成分の比（ノイズ／入力電圧）との関係を調べた。結果を図８に示す。
【００６４】
なお、コンデンサ１６の容量は０．１μＦとし、第２のコンデンサ１７の容量は４．７μＦとし、インダクタ１８のインダクタンスは０．４７μＨとした。また、電圧変換用ＩＣ１５としては、発振周波数６ＭＨｚの同期整流型降圧ＤＣ／ＤＣコンバーターであって、ドライバーＯＮ抵抗０．５Ωのものを用いた。
【００６５】
図８から明らかなように、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣ１５の入力端子１５Ａ及びグランド端子１５Ｂまでの接続長２ｄが１ｍｍ以下の場合は、入力電圧に対する高周波ノイズ成分のレベルが０．１、すなわち１０％以下と安定しているが、接続長２ｄが１ｍｍを超えると、高周波ノイズ成分のレベルが急激に増大することが分かる。
【００６６】
したがって、接続長２ｄが１ｍｍ以下の場合は、コンデンサ１６及び電圧変換用ＩＣ１５間を接続する入力端子パターン１１２Ａ及びグランドパターンの抵抗（インピーダンス）が著しく低く、コンデンサ１６の、電圧変換用ＩＣの雑音除去の機能を充分に発揮させることができるが分かる。
【００６７】
なお、特に図示しないものの、第２の実施形態から第４の実施形態の電圧変換モジュールについても同様の結果を得ることができた。
【００６８】
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０、２０、３０、４０ 電圧変換モジュール
１１１〜１１７ 配線パターン
１２１〜１２６ 絶縁部材
１３１〜１３６ 層間接続体
１５ 電圧変換用ＩＣ
１６ コンデンサ
１７ 第２のコンデンサ
１８ インダクタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離隔して順次に積層されてなる複数の配線パターン、これら複数の配線パターン間それぞれに位置する絶縁部材、及び前記複数の配線パターン間を電気的に接続する層間接続体を有する多層配線板と、
前記複数の配線パターンの、内方に位置する配線パターンの一つに実装された電圧変換を行うための電圧変換用ＩＣと、
前記複数の配線パターンの少なくとも一つにおいて、前記電圧変換用ＩＣの入力側における入力端子及びグランド端子と電気的に接続するようにして実装されたコンデンサとを具え、
前記コンデンサの、前記電圧変換用ＩＣの前記入力端子及び前記グランド端子までの接続長の合計が１ｍｍ以下であることを特徴とする、電圧変換モジュール素子。
【請求項２】
前記コンデンサは、前記電圧変換用ＩＣが実装された前記配線パターンの一つに実装されていることを特徴とする、請求項１に記載の電圧変換モジュール素子。
【請求項３】
前記コンデンサは、前記複数の配線パターンの、最外層に位置する配線パターン上に実装され、前記電圧変換用ＩＣは、前記コンデンサの直下において、前記内方に位置する配線パターンの一つに実装されていることを特徴とする、請求項１に記載の電圧変換モジュール素子。
【請求項４】
前記最外層に位置する配線パターンと、前記内方に位置する配線パターンの一つとは互いに隣接して配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の電圧変換モジュール素子。
【請求項５】
互いに離隔して順次に積層されてなる複数の配線パターン、これら複数の配線パターン間それぞれに位置する絶縁部材、及び前記複数の配線パターン間を電気的に接続する層間接続体を有する多層配線板と、
前記複数の配線パターンの、内方に位置する配線パターンの一つに実装された電圧変換を行うための電圧変換用ＩＣと、
前記複数の配線パターンの少なくとも一つにおいて、前記電圧変換用ＩＣの入力端子及びグランド端子と電気的に並列に接続するようにして実装されたコンデンサと、
前記多層配線板の主面上において、前記複数の配線パターン及び前記層間接続体を介し、前記電圧変換用ＩＣの出力側において、前記電圧変換用ＩＣと電気的に直列に接続するようにして実装されたインダクタと、
前記多層配線板の主面上において、前記複数の配線パターン及び前記層間接続体又は前記インダクタを介して、前記電圧変換用ＩＣの出力側において、前記電圧変換用ＩＣと電気的に並列に接続するようにして実装された第２のコンデンサとを具え、
前記コンデンサの、前記電圧変換用ＩＣの前記入力端子及び前記グランド端子までの接続長の合計が１ｍｍ以下であることを特徴とする、電圧変換モジュール。
【請求項６】
前記コンデンサは、前記電圧変換用ＩＣが実装された前記配線パターンの一つに実装されていることを特徴とする、請求項５に記載の電圧変換モジュール。
【請求項７】
前記コンデンサは、前記複数の配線パターンの、最外層に位置する配線パターン上に実装され、前記電圧変換用ＩＣは、前記コンデンサの直下において、前記内方に位置する配線パターンの一つに実装されていることを特徴とする、請求項５に記載の電圧変換モジュール。
【請求項８】
前記最外層に位置する配線パターンと、前記内方に位置する配線パターンの一つとは互いに隣接して配置されていることを特徴とする、請求項７に記載の電圧変換モジュール。
【請求項１】
互いに離隔して順次に積層されてなる複数の配線パターン、これら複数の配線パターン間それぞれに位置する絶縁部材、及び前記複数の配線パターン間を電気的に接続する層間接続体を有する多層配線板と、
前記複数の配線パターンの、内方に位置する配線パターンの一つに実装された電圧変換を行うための電圧変換用ＩＣと、
前記複数の配線パターンの少なくとも一つにおいて、前記電圧変換用ＩＣの入力側における入力端子及びグランド端子と電気的に接続するようにして実装されたコンデンサとを具え、
前記コンデンサの、前記電圧変換用ＩＣの前記入力端子及び前記グランド端子までの接続長の合計が１ｍｍ以下であることを特徴とする、電圧変換モジュール素子。
【請求項２】
前記コンデンサは、前記電圧変換用ＩＣが実装された前記配線パターンの一つに実装されていることを特徴とする、請求項１に記載の電圧変換モジュール素子。
【請求項３】
前記コンデンサは、前記複数の配線パターンの、最外層に位置する配線パターン上に実装され、前記電圧変換用ＩＣは、前記コンデンサの直下において、前記内方に位置する配線パターンの一つに実装されていることを特徴とする、請求項１に記載の電圧変換モジュール素子。
【請求項４】
前記最外層に位置する配線パターンと、前記内方に位置する配線パターンの一つとは互いに隣接して配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の電圧変換モジュール素子。
【請求項５】
互いに離隔して順次に積層されてなる複数の配線パターン、これら複数の配線パターン間それぞれに位置する絶縁部材、及び前記複数の配線パターン間を電気的に接続する層間接続体を有する多層配線板と、
前記複数の配線パターンの、内方に位置する配線パターンの一つに実装された電圧変換を行うための電圧変換用ＩＣと、
前記複数の配線パターンの少なくとも一つにおいて、前記電圧変換用ＩＣの入力端子及びグランド端子と電気的に並列に接続するようにして実装されたコンデンサと、
前記多層配線板の主面上において、前記複数の配線パターン及び前記層間接続体を介し、前記電圧変換用ＩＣの出力側において、前記電圧変換用ＩＣと電気的に直列に接続するようにして実装されたインダクタと、
前記多層配線板の主面上において、前記複数の配線パターン及び前記層間接続体又は前記インダクタを介して、前記電圧変換用ＩＣの出力側において、前記電圧変換用ＩＣと電気的に並列に接続するようにして実装された第２のコンデンサとを具え、
前記コンデンサの、前記電圧変換用ＩＣの前記入力端子及び前記グランド端子までの接続長の合計が１ｍｍ以下であることを特徴とする、電圧変換モジュール。
【請求項６】
前記コンデンサは、前記電圧変換用ＩＣが実装された前記配線パターンの一つに実装されていることを特徴とする、請求項５に記載の電圧変換モジュール。
【請求項７】
前記コンデンサは、前記複数の配線パターンの、最外層に位置する配線パターン上に実装され、前記電圧変換用ＩＣは、前記コンデンサの直下において、前記内方に位置する配線パターンの一つに実装されていることを特徴とする、請求項５に記載の電圧変換モジュール。
【請求項８】
前記最外層に位置する配線パターンと、前記内方に位置する配線パターンの一つとは互いに隣接して配置されていることを特徴とする、請求項７に記載の電圧変換モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１４６９１３（Ｐ２０１２−１４６９１３Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５８５７（Ｐ２０１１−５８５７）
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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