特許 6017926 コイル内蔵基板および電子装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6017926

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】コイル内蔵基板および電子装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/12 20060101AFI20161020BHJP

   H01F 17/00 20060101ALI20161020BHJP

   H01L 23/36 20060101ALI20161020BHJP

   H05K 1/16 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/12 B

   H01F17/00 D

   H01L23/36 C

   H05K1/16 B

【請求項の数】4

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2012-241965(P2012-241965)

(22)【出願日】2012年11月1日

(65)【公開番号】特開2014-93366(P2014-93366A)

(43)【公開日】2014年5月19日

【審査請求日】2015年5月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】岡元 哲也

【審査官】 木下 直哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１８２９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５０４０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０５３５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／１２−２３／１５

Ｈ０１Ｌ ２３／３４−２３／４７３

Ｈ０１Ｆ １７／００

Ｈ０５Ｋ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基体と、
該基体の内部に設けられたコイルとを備えており、
該コイルは、複数のコイル導体から成り、
該複数のコイル導体のそれぞれは、上下方向に重なるように配置されており互いに複数のビア導体によって電気的に接続された複数の導体層から成り、
平面透視において、前記複数のビア導体は、前記基体において偏在するように配置されていることを特徴とするコイル内蔵基板。

【請求項2】

平面透視において、前記複数のビア導体は、前記基体におけるＩＣ素子の実装領域に偏在するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコイル内蔵基板。

【請求項3】

請求項１に記載のコイル内蔵基板と、
該コイル内蔵基板の上面に実装されており、前記コイル導体に電気的に接続されたＩＣ素子とを備えており、
前記複数のビア導体は、前記ＩＣ素子の直下に偏在するように配置されていることを特徴とする電子装置。

【請求項4】

平面透視において、
前記複数のビア導体は、前記ＩＣ素子の発熱領域に重なる位置に偏在するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ等に用いられるコイル内蔵基板に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば携帯電話等に搭載されるＤＣ−ＤＣコンバータ等においてコイル内蔵基板が用いられている。コイル内蔵基板は、基体と、基体内に設けられたコイル導体とを有している。コイル内蔵基板の上面にはＩＣ素子が実装される場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開2005−158975号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

コイル内蔵基板の上面に実装されたＩＣ素子は、実動作時において、熱を発生し、ＩＣ自身が発生した熱によってＩＣ素子の動作特性が低下する可能性があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一つの態様によれば、コイル内蔵基板は、基体と、基体の内部に設けられたコイルとを含んでいる。コイルは、複数のコイル導体から成り、複数のコイル導体のそれぞれは、上下方向に重なるように配置されており互いに複数のビア導体によって電気的に接続された複数の導体層から成る。平面透視において、複数のビア導体は、基体において偏在するように配置されている。

【発明の効果】

【0006】

本発明の一つの態様によれば、コイル内蔵基板は、コイル内蔵基板は、基体と、基体の内部に設けられたコイルとを含んでいる。コイルは、複数のコイル導体から成り、複数のコイル導体のそれぞれは、上下方向に重なるように配置されており互いに複数のビア導体によって電気的に接続された複数の導体層から成る。平面透視において、複数のビア導体は、基体において偏在するように配置されていることによって、例えば複数のビア導体が偏在されている部分の直上にＩＣ素子が実装される場合には、ＩＣ素子の放熱性を向上させた電子装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の実施形態における電子装置の模式的な斜視図を示している。

【図2】図１に示された電子装置におけるコイル内蔵基板の平面透視図を示している。

【図3】図１に示された電子装置の他の構造例を示す模式的な斜視図である。

【図4】図３に示された電子装置におけるコイル内蔵基板の平面透視図を示している。

【図5】図３に示された電子装置の回路図を示している。

【図6】図３に示された電子装置におけるコイル１２の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0009】

本発明の実施形態における電子装置は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ等に用いられるものである。本実施形態の電子装置は、コイル内蔵基板１と、コイル内蔵基板１の上面に実装されたＩＣ素子２とを含んでいる。

【0010】

図１に示されているように、コイル内蔵基板１は、基体11と、基体11の内部に設けられたコイル12とを含んでいる。

【0011】

基体11は、ＩＣ素子２の実装領域を含む上面を有している。基体11は、例えば、ＺｎＦｅ_２Ｏ_４，ＭｎＦｅ_２Ｏ_４，ＦｅＦｅ_２Ｏ_４，ＣｏＦｅ_２Ｏ_４,ＮｉＦｅ_２Ｏ_４，ＢａＦ
ｅ_２Ｏ_４，ＳｒＦｅ_２Ｏ_４またはＣｕＦｅ_２Ｏ_４等のフェライト材料から成る。

【0012】

コイル12は、複数のコイル導体12ａ〜12ｃによって構成されており、複数のコイル導体12ａ〜12ｃは、上下方向に配置されており、互いに重なるように設けられている。複数のコイル導体12ａ〜12ｃは、互いに端部において電気的に接続されている。図１において、複数のコイル導体12ａ〜12ｃの電気的接続が一点鎖線によって模式的に示されている。複数のコイル導体12ａ〜12ｃの電気的接続は、基体11内に設けられたビア導体によって行われている。

【0013】

コイル12は、連続的に電気的に接続された複数のコイル導体12ａ〜12ｃによって、上下方向に形成されたスパイラルコイルとなっている。コイル12は、ＩＣ素子２に電気的に接続されているとともに、基体11の下面に設けられた外部端子に電気的に接続されている。

【0014】

複数のコイル導体12ａ〜12ｃのそれぞれは、互いに重なるように上下方向に配置された複数の導体層によって構成されている。図１における部分拡大図に示されているように、例えばコイル導体12ａは、互いに重なるように上下方向に配置された複数の導体層12ａ_１および12ａ_２によって構成されている。

【0015】

複数のコイル導体12ａ〜12ｃを構成する複数の導体層は、例えば銀等の導電材料から成る。

【0016】

複数のコイル導体12ａ〜12ｃを構成する複数の導体層は、互いに複数のビア導体12ｄによって電気的に接続されている。例えばコイル導体12ａを構成する複数の導体層12ａ_１および12ａ_２は、複数のビア導体12ｂによって電気的に接続されている。コイル導体12ｂおよび12ｃにおいても、それらを構成する複数の導体層が互いにビア導体によって電気的に接続されている。

【0017】

コイル導体12ａ〜12ｃが複数の導体層（例えばコイル導体12ａであれば複数の導体層12ａ_１および12ａ_２）によって構成されていることによって、設計上、導体層の幅および厚みに制限がある場合にも、コイル導体12ａ〜12ｃの電気抵抗値を低減させることができる。

【0018】

図２に示されているように、平面透視において、複数のビア導体12ｄは、基体11のある特定の部分に偏在して設けられている。コイル内蔵基板１は、このように偏在して設けられた複数のビア導体12ｄを有していることによって、ある特定の部分における放熱性が向上されており、ある特定の部分における発熱量が多い電子装置において、その発生された熱を効率的に取り除くことが可能となる。

【0019】

例えば、複数のビア導体12ｄは、基体11においてＩＣ素子２の実装領域11ａに偏在して設けられている。コイル内蔵基板１は、このような構成を有していることによって、ＩＣ素子２によって発生された熱を効率的に取り除くことができ、動作信頼性が向上された電
子装置を実現することができる。

【0020】

図１および図２に示されたコイル内蔵基板１は、基体11の上面においてＩＣ素子２の実装領域11ａが部分的に設けられており、コイル12とＩＣ素子２の実装領域11ａが部分的に重なっているものである。このようなコイル12とＩＣ素子２の実装領域11ａが部分的に重なっている構造において、複数のビア導体12ｄがＩＣ素子２の実装領域11ａに偏在して設けられていることによって、ＩＣ素子２によって発生された熱を効率的に取り除くことができ、動作信頼性が向上された電子装置を実現することができる。

【0021】

ここからは、ＩＣ素子２の実装領域11ａが基体11の上面のほぼ全体を占めているような構造に関して図３および図４を参照して説明する。

【0022】

図３および図４に示されているように、平面透視において、複数のビア導体12は、ＩＣ素子２の実装領域11ａ内におけるある特定の部分に重なる位置に偏在するように配置されている。このような構成によって、ＩＣ素子２のある特定の部分の発熱量が多い場合にも、その特定部分において発生された熱を効率的に取り除くことができる。

【0023】

図３および図４に示された構造において、複数のビア導体12は、ＩＣ素子２の発熱領
域２ａに重なる位置に偏在するように配置されている。このような構成によって、ＩＣ素子２の放熱性を向上させた電子装置を実現することができる。

【0024】

ここでいう「ＩＣ素子の発熱領域」とは、例えば、ＩＣ素子２内の出力バッファ２ｂが設けられている領域である。このＩＣ素子２の発熱領域は、例えば、コイル導体12につながるパッド２ｃの辺りに存在する。

【0025】

図５に示されているように、出力バッファ２ｂは、コイル導体12に電流を供給するための回路要素であり、コイル導体12に電気的に接続されているパッド２ｃに電気的に接続された出力ノードを有している。

【0026】

本実施形態におけるコイル内蔵基板１において、コイル導体12ａ〜12ｃは、上下方向に重なるように配置されており互いに複数のビア導体12ｄによって電気的に接続された複数の導体層（例えばコイル導体12ａであれば複数の導体層12ａ_１および12ａ_２）によって構成されており、平面透視において、複数のビア導体12ｄが、ＩＣ素子２の発熱領域２ａに重なる位置に偏在するように配置されている場合は、ある特定の発明領域を有するＩＣ素子２の放熱性を向上させた電子装置を実現することができる。

【0027】

なお、図６において、複数のビア導体12ｄが偏在して密集している部分を符号12ｅを付して破線によって示されているが、その密集部分12ｅが上下方向において重なるように配置されているとよい。これは、ＩＣ素子２の発熱領域２ａによって発生された熱がコイル内蔵基板１内を下方へ伝導されやすくなり、ＩＣ素子２の効率的な放熱を行うことが可能となる。

【符号の説明】

【0028】

１ コイル内蔵基板
11 基体
12 コイル
12ａ〜12ｃ コイル導体
12ａ_１，12ａ_２ 導体層
12ｄ ビア導体
２ ＩＣ素子
２ａ 発熱領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】