DC-DC转换器模块制造技术

本发明专利技术提供一种ＤＣ－ＤＣ转换器模块，在磁体基板（３０）的下表面上设置下表面端子（４１、４２、４３），在上表面上形成上表面电极，在上表面电极的上面分别搭载包括开关元件的控制电路（３１）、输入电容器（Ｃａ）和输出电容器（Ｃｂ），在磁体基板（３０）的内部构成平滑线圈（Ｌ１），由通过磁体基板（３０）内部的内部导体构成将输入端子、输出端子或接地端子的至少任一个与上表面电极进行连接的连接布线，并将这些作为电感器（Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种DC-DC转换器模块，该转换器模块将内置有主要部 件中的平滑线圈或变压器等的磁性元件的磁体基板作为部件搭载基板，并 在该部件搭载基板上搭载开关元件等各种部件而构成。
技术介绍
图1 图3中表示一般的非绝缘型的各种DC-DC转换器的电路和其 各部分的电流波形。图1 (A)是输入端IN上连接有输入电压源9的降压型DC-DC转换 器11的电路图，图1 (B)是图1 (A)中的电流Ia、 lb的波形图。图2 (A)是输入端IN上连接有输入电压源9的升压型DC-DC转换器12的 电路图，图2 (B)是图2 (A)中的电流Ia、 lb的波形图。图3 (A)是 输入端IN上连接有输入电压源9的反转型DC-DC转换器13的电路图， 图3 (B)是图3 (A)中的电流Ia、 Ib的波形图。如图1 (A)所示，降压型DC-DC转换器由开关部21、输入电容器 Ca、输出电容器Cb构成，其中，开关部21包括开关元件Q、 二极管(飞 轮元件)D、平滑线圈Lb，输入电容器Ca设置在开关部21的输入侧，输 出电容器Cb设置在开关部21的输出侧。在降压型DC-DC转换器中，如图1 (B)所示，在开关元件Q处于接 通状态时，开关部21的输入电流Ia呈流过矩形波状脉冲电流的不连续波 状。开关部21的输出电流Ib呈包含脉动的连续波状。如图2 (A)所示，升压型DC-DC转换器由开关部22、输入电容器 Ca、输出电容器Cb构成，其中，开关部22包括开关元件Q、 二极管(飞 轮元件)D、平滑线圈La，输入电容器Ca设置在开关部22的输入侧，输 出电容器Cb设置在开关部22的输出侧。在升压型DC-DC转换器的情况下，如图2 (B)所示，开关部22的输入电流Ia呈包含脉动的连续波状。在开关元件Q处于关断状态时，开 关部22的输出电流Ib呈流过矩形波状脉冲电流的不连续波状。如图3 (A)所示，反转型DC-DC转换器由开关部23、输入电容器 Ca、输出电容器Cb构成，其中开关部23包括开关元件Q、 二极管(飞轮 元件)D、平滑线圈Lab，输入电容器Ca设置在开关部23的输入侧，输 出电容器Cb设置在开关部23的输出侧。在反转型DC-DC转换器模块的情况下，如图3 (B)所示，开关部23 的输入电流Ia、输出电流Ib都呈流过矩形波状脉冲电流的不连续波状。另一方面，图4表示绝缘型的DC-DC转换器模块的电路。图4(A) 是正激型DC-DC转换器的电路图，图4 (B)是反激型DC-DC转换器的 电路图。如图4 (A)所示，正激型DC-DC转换器由开关部24、输入电容器 Ca、输出电容器Cb构成，其中，开关部24包括开关元件Q、变压器T、 二极管Da与Db、扼流线圈Lc，输入电容器Ca设置在开关部24的输入 侧，输出电容器Cb设置在开关部24的输出侧。在该正激型DC-DC转换器中，与降压型DC-DC转换器的情况相同， 在开关元件Q处于接通状态时，开关部24的输入电流Ia呈流过矩形波状 脉冲电流的不连续波状，开关部24的输出电流Ib呈包括脉动的连续波状。如图4 (B)所示，反激型DC-DC转换器由开关部25、输入电容器 Ca、输出电容器Cb构成，其中开关部25包括开关元件Q、变压器T、 二 极管Da，输入电容器Ca设置在开关部25的输入侧，输出电容器Cb设置 在开关部25的输出侧。在该反激型DC-DC转换器中，与反转型DC-DC转换器的情况相同， 开关部25的输入电流Ia呈脉冲状，在开关元件Q处于关断状态时，开关 部25的输出电流Ib呈流过矩形波状脉冲电流的不连续波状。另外，专利文献1公开了以DC-DC转换器的小型化等为目的而在磁 体绝缘基板上构成了 DC-DC转换器的模块。专利文献1:特开2004-343976号公报在例如降压型DC-DC转换器或正激型DC-DC转换器中，存在以下问 题如图1 (B)所示，输入到开关部的输入电流呈脉冲状，该脉冲状的输入电流流过输入电压源与DC-DC转换器模块主体之间的布线时，会从 该处产生噪声(脉冲状电流的基波噪声和高次谐波噪声)。因此构成为 通过从电容器Ca提供脉冲状电流，从而在模块内完成电流路径。但是，在电子设备的电路基板上安装DC-DC转换器模块时，会存在 输入电压源与DC-DC转换器模块之间分离的情况。这时会存在以下问题: 即使上述脉冲电流的大部分流向输入电容器Ca，但是也会从输入电压源9 向DC-DC转换器11流过脉冲状的电流Ic，因此输入电压源与DC-DC转 换器模块之间离得较远时，流过其间的布线的电流Ic的回路的大小会变 大，而随着这些会很大程度上提高电磁波噪声的产生。另外，在升压型DC-DC转换器中，如图2 (B)所示，从开关部输出 的输出电流Ib呈脉冲状，因此设置有输出电容器Cb，以使该脉冲电流不 流过负载侧且输出电压上不产生脉动。但是，为了使上述脉冲电流的大部分流向输出电容器Cb，输出电容 器Cb的电容一定要大且电阻一定要低，而仅靠电容器自然是有限度的。另外，在反转型DC-DC转换器或反激型DC-DC转换器中，会产生上 述降压型DC-DC转换器与升压型DC-DC转换器两者中存在的问题。另外，专利文献1公开了将仅内置有扼流线圈部件的磁体基板作为部 件搭载基板，并在其上面搭载开关元件等各种部件而构成的DC-DC转换 器模块，但其中并没有关于用于减少噪声的结构的记载。为了解决上述问题，若使用电感器或铁氧体磁环等不易使高频分量通 过的部件，则能够防止脉冲电流所引起的噪声向外部泄漏的现象。但是， 由于必须使用如上述的噪声应对用的其他部件，因此存在安装面积增大且 成本提高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种相对于应组合的电子设备的电路基板的 安装面积小且成本低的DC-DC转换器模块。为了解决所述课题，本专利技术的DC-DC转换器模块按照以下方式构成。 (1)具备包括开关元件和磁性元件的开关部；设置在该开关部的 输入侧的输入电容器；和设置在所述开关部的输出侧的输出电容器；该DC-DC转换器模块还具备磁体基板，该磁体基板在下表面上分别设置有 输入端子、输出端子和接地端子，在上表面上形成有上表面电极(电路布 线)，并且在该上表面电极上分别搭载所述开关元件、所述输入电容器和 所述输出电容器，在内部构成了所述磁性元件，由通过所述磁体基板的内 部的内部导体构成了将所述输入端子、所述输出端子或所述接地端子中的 至少任一个与所述上表面电极进行连接的连接布线。(2) 所述DC-DC转换器模块进行使输入到开关部的输入电流呈不连 续状、从开关部输出的输出电流呈连续状的开关控制，即，例如为非绝缘 降压型或正激型的DC-DC转换器模块等，由所述内部导体构成了连接所 述输入端子与所述上表面电极的连接布线(图6的L2、 L3)。(3) 在输入到所述开关部的输入电流呈不连续的DC-DC转换器模块 中，由通过所述磁体基板的端面的端面导体(图8的S4)构成了连接所述 输出端子与所述上表面电极的连接布线。(4) 在输入到所述开关部的输入电流呈不连续的DC-DC转换器模块 中，由所述内部导体构成了连接所述磁性元件的两端与所述上表面电极的 连接布线(图21的L4、 L5)。(5) 所述DC-DC转换器模块进行使输入到开关部的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＤＣ－ＤＣ转换器模块，具备：包括开关元件和磁性元件的开关部；设置在该开关部的输入侧的输入电容器；和设置在所述开关部的输出侧的输出电容器；　该ＤＣ－ＤＣ转换器模块还具备磁体基板，该磁体基板在下表面上分别设置有输入端子、输出端子和接地 端子，在上表面上形成有上表面电极，并且在该上表面电极上分别搭载所述开关元件、所述输入电容器和所述输出电容器，在内部构成了所述磁性元件，　由通过所述磁体基板的内部的内部导体构成了将所述输入端子、所述输出端子或所述接地端子中的至少任一个与 所述上表面电极进行连接的连接布线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：野间隆嗣，池本伸郎，西泽吉彦，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]