特許 6593274 多層基板

(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】6593274

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】多層基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/16 20060101AFI20191010BHJP

   H05K 3/20 20060101ALI20191010BHJP

   H05K 3/46 20060101ALI20191010BHJP

   H01F 27/28 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   H05K1/16 E

   H05K3/20 Z

   H05K3/46 Q

   H01F27/28 104

   H01F27/28 176

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-153085(P2016-153085)

(22)【出願日】2016年8月3日

(65)【公開番号】特開2018-22778(P2018-22778A)

(43)【公開日】2018年2月8日

【審査請求日】2018年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】モイセエフ セルゲイ

(72)【発明者】

【氏名】川辺 雅彦

(72)【発明者】

【氏名】岩田 佳孝

【審査官】 齊藤 健一

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０２７７９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−１０２４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３５９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−８５３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３００７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１４６４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２８３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２８４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１４１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４９８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−９３５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−８８６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１４５４９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第３２６４１５２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ１７／００−１９／００，２７／００，２７／２８，２７／３２，３０／０６−３０／１６，４１／０４−４１／１２

Ｈ０２Ｍ３／００−３／４４

Ｈ０５Ｋ１／００−３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のコイルを形成する第１の金属板と、
前記第１の金属板にコイルの巻回軸方向に対向し、第２のコイルを形成する第２の金属板と、
前記第１の金属板を内蔵する第１の絶縁層と、
前記第２の金属板を内蔵する第２の絶縁層と、
を備え、
前記第１の金属板には複数のビアホールを介して金属箔が接続され、
前記金属箔に形成されたパターンには前記第１の絶縁層に内蔵された電子部品が実装されていることを特徴とする多層基板。

【請求項2】

前記第１の絶縁層は、前記第２の絶縁層よりも放熱部材側に配置され、
前記金属箔は、前記第１の金属板および前記第２の金属板よりも放熱部材側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の多層基板。

【請求項3】

前記第２の絶縁層に受動部品が内蔵されていることを特徴とする請求項２に記載の多層基板。

【請求項4】

前記第１の絶縁層に内蔵された前記電子部品はパワー素子であることを特徴とする請求項２または３に記載の多層基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多層基板に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示の多層プリント基板においては、４以上の偶数層から成り、厚みの薄い薄導体が形成された、外部に露出する少なくとも１つの外層と、厚みの厚い厚導体が形成された、外部に露出しない少なくとも１つの内層と、を備え、内層に形成された厚導体により、コイルパターンが形成され、外層に形成された薄導体に、電子部品が表面実装されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−８８６８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、第１のコイルを内蔵する絶縁層と第２のコイルを内蔵する絶縁層とを積層した場合においては、コイルと電子部品を積層して配置すると積層方向の大型化を招いてしまう。また、投影面積の小型化を図りたいという要求がある。

【0005】

本発明の目的は、投影面積の小型化を図るとともに積層方向の大型化を抑制することができる多層基板を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載の発明では、第１のコイルを形成する第１の金属板と、前記第１の金属板にコイルの巻回軸方向に対向し、第２のコイルを形成する第２の金属板と、前記第１の金属板を内蔵する第１の絶縁層と、前記第２の金属板を内蔵する第２の絶縁層と、を備え、前記第１の金属板には複数のビアホールを介して金属箔が接続され、前記金属箔に形成されたパターンには前記第１の絶縁層に内蔵された電子部品が実装されていることを要旨とする。

【0007】

請求項１に記載の発明によれば、金属箔をパターニングして電子部品を実装するため、第１の金属板をパターンニングして実装する場合に比べて、パターンを微細化できて投影面積を小型化可能となる。また、電子部品と第１の金属板とを第１の絶縁層に内蔵するため、電子部品と第１の金属板とを別々の絶縁層に内蔵してそれらを積層するよりも、積層方向の大型化を抑制可能となる。

【0008】

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の多層基板において、前記第１の絶縁層は、前記第２の絶縁層よりも放熱部材側に配置され、前記金属箔は、前記第１の金属板および前記第２の金属板よりも放熱部材側に配置されることを要旨とする。

【0009】

請求項２に記載の発明によれば、金属箔における電子部品の熱の放熱性能は第１の金属板での放熱性能に比べて劣るが、放熱部材側に金属箔を配置するためその分放熱性が向上し、放熱性が低下することを抑制可能となる。

【0010】

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の多層基板において、前記第２の絶縁層に受動部品が内蔵されていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明によれば、放熱の必要性が低い受動部品を第２の絶縁層に内蔵可能となる。

【0011】

請求項４に記載の発明では、請求項２または３に記載の多層基板において、前記第１の絶縁層に内蔵された前記電子部品はパワー素子であることを要旨とする。
請求項４に記載の発明によれば、放熱の必要性が高いパワー素子の放熱性に優れている。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、投影面積の小型化を図るとともに積層方向の大型化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態における絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの回路図。

【図2】（ａ）は多層基板、磁性コア、放熱部材の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図。

【図3】図２（ａ）のＢ−Ｂ線での縦断面図。

【図4】（ａ）は多層基板における第２の絶縁層（第２の金属板）の配置部分の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図。

【図5】（ａ）は多層基板における第１の絶縁層（第１の金属板）の配置部分の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図。

【図6】多層基板における第１の絶縁層（第１の金属板）の配置部分の下面図（図５（ｂ）のＣ矢視図）。

【図7】別例の多層基板の下面図。

【図8】別例の多層基板の縦断面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータに具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、電力変換装置としての絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、フォワード形ＤＣ−ＤＣコンバータであって、トランス１１を備えている。トランス１１は１次側コイル（巻線）１１ａと２次側コイル（巻線）１１ｂを備えている。絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は自動車用であり、車両に搭載される。絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、トランス１１の１次側の入力電圧を降圧してトランス１１の２次側に出力する。

【0015】

１次側コイル１１ａの一方の端子は入力端子と接続され、入力端子はバッテリ１２の正極端子と接続される。１次側コイル１１ａの他方の端子は１次側スイッチング素子１４を介して接地されている。１次側スイッチング素子１４としてパワーＭＯＳＦＥＴが用いられている。

【0016】

入力端子とトランス１１の１次側コイル１１ａとの間には平滑コンデンサ１３の正極が接続され、平滑コンデンサ１３の負極は接地されている。平滑コンデンサ１３には電解コンデンサが使用される。平滑コンデンサ１３によりトランス１１の１次側電圧が平滑される。

【0017】

トランス１１の２次側コイル１１ｂにはダイオード１６，１７よりなる整流回路が接続されている。ダイオード１６は、トランス１１の２次側のグランドにアノードが接続され、トランス１１の２次側コイル１１ｂの一方端にカソードが接続される。ダイオード１７は、ダイオード１６のアノードにアノードが接続され、トランス１１の２次側コイル１１ｂの他方端にカソードが接続される。

【0018】

さらに、コンデンサ１９がダイオード１７に並列接続されている。コイル１８が、トランス１１の２次側コイル１１ｂとコンデンサ１９との間に設けられている。コイル１８とコンデンサ１９とでフィルタ回路を構成している。

【0019】

１次側スイッチング素子１４のゲート端子に制御ＩＣ１５が接続されている。制御ＩＣ１５から１次側スイッチング素子１４のゲート端子にパルス信号が出力され、このパルス信号により１次側スイッチング素子１４がスイッチングされる。１次側スイッチング素子１４がオンしているときに１次側の電源からエネルギーを２次側へ供給する。１次側スイッチング素子１４がオフしているときにコイル１８に溜め込んだエネルギーを出力へ放出する。詳しくは、直流電圧が平滑コンデンサ１３を通してトランス１１の１次側コイル１１ａに供給され、制御ＩＣ１５により、１次側スイッチング素子１４がオン／オフ制御され、このオン／オフ動作における、１次側スイッチング素子１４のオン期間において１次側コイル１１ａに１次電流が流れ、トランス１１の起電力で２次電流が流れる。１次側スイッチング素子１４がオフしているときにコイル１８の電流がコイル１８の逆起電力でダイオードＤ１７経由で出力に流れる。

【0020】

制御ＩＣ１５には検出回路２０が接続され、検出回路２０により出力電圧Ｖｏｕｔが検出される。検出回路２０による出力電圧Ｖｏｕｔの測定結果が制御ＩＣ１５に送られる。制御ＩＣ１５は検出回路２０による出力電圧Ｖｏｕｔの測定結果をフィードバック信号として出力電圧Ｖｏｕｔが所望の一定値となるように１次側スイッチング素子１４のデューティを制御する。

【0021】

絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の駆動に伴いトランス１１、１次側スイッチング素子１４等が発熱する。
以下、トランス１１および１次側スイッチング素子１４の具体的構造について説明する。トランス１１および１次側スイッチング素子１４は多層基板を用いて構成されている。多層基板は、導電層（配線パターン）と絶縁層（樹脂層）とを交互に積層して構成されている。

【0022】

図２（ａ）に、多層基板３０、磁性コア６３、放熱部材７０の平面を、図２（ｂ）に、図２（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面を、図３に、図２（ａ）のＢ−Ｂ線での縦断面を示す。
図２（ａ），（ｂ）に示すように、多層基板３０は、第１の金属板３１と、第２の金属板３２と、第１の絶縁層３３と、第２の絶縁層３４と、第１の金属箔３５と、第２の金属箔３６と、第３の金属箔３７と、第４の金属箔３８と、第３の絶縁層３９と、電子部品５０と、電子部品５５を備える。第１の金属板３１は銅板であり、第２の金属板３２は銅板である。第１の金属箔３５は銅箔であり、第２の金属箔３６は銅箔であり、第３の金属箔３７は銅箔であり、第４の金属箔３８は銅箔である。第１の金属箔３５により第１の導電層Ｌ１が形成され、第２の金属箔３６により第２の導電層Ｌ２が形成され、第３の金属箔３７により第３の導電層Ｌ３が形成され、第４の金属箔３８により第４の導電層Ｌ４が形成される。

【0023】

第１の金属板３１及び第２の金属板３２の厚さは、例えば５００μｍ程度である。第１の金属板３１及び第２の金属板３２は打ち抜きによりパターニングされ、大電流が流せる。一方、第１の金属箔３５、第２の金属箔３６、第３の金属箔３７及び第４の金属箔３８の厚さは、第１の金属板３１及び第２の金属板３２の厚さよりも薄く、例えば１００μｍ以下である。第１の金属箔３５、第２の金属箔３６、第３の金属箔３７及び第４の金属箔３８はエッチングでパターニングされ、大電流を流すパターンでは幅広となり、制御電流を流すパターンでは幅狭となっている。

【0024】

第２の絶縁層３４の一方の面である上面には第１の金属箔３５が配置されているとともに第２の絶縁層３４の他方の面である下面には第２の金属箔３６が配置されている。同様に、第１の絶縁層３３の一方の面である上面には第３の金属箔３７が配置されているとともに第１の絶縁層３３の他方の面である下面には第４の金属箔３８が配置されている。

【0025】

第１の金属箔３５が所望の配線形状にパターニングされ、図４（ａ）に示すように、パターン３５ａ，３５ｂ，３５ｃが形成されている。第２の金属箔３６が所望の配線形状にパターニングされ、図４（ａ）に示すように、パターン３６ａが形成されている。第３の金属箔３７が所望の配線形状にパターニングされ、図５（ａ）に示すように、パターン３７ａ，３７ｂが形成されている。第４の金属箔３８が所望の配線形状にパターニングされ、図６に示すように、パターン３８ａ，３８ｂが形成されている。

【0026】

図２（ｂ）に示すように、第１の絶縁層３３の上に第２の絶縁層３４が薄い第３の絶縁層３９を介して積層されている。つまり、第３の金属箔３７の上に薄い第３の絶縁層３９を介して第２の金属箔３６が配置されている。

【0027】

図５（ａ），（ｂ）に示すように、第１の絶縁層３３において第１の金属板３１が内蔵されている。図４（ａ），（ｂ）に示すように、第２の絶縁層３４において第２の金属板３２が内蔵されている。

【0028】

第１の金属板３１が所望のコイル形状にパターニングされ、図５（ａ）及び図６に示すように、１次側コイル（巻線）としての第１のコイル３１ａが形成されている。第２の金属板３２が所望のコイル形状にパターニングされ、図４（ａ）に示すように、２次側コイル（巻線）としての第２のコイル３２ａが形成されている。

【0029】

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第１のコイル３１ａは渦巻き状をなし、ターン数が「２」である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第２のコイル３２ａはＣの字状をなし、ターン数が「１」である。第１の金属板３１による第１のコイル３１ａと第２の金属板３２による第２のコイル３２ａとは、上下方向において重なるように配置されている。つまり、第１の金属板３１による第１のコイル３１ａと、第２の金属板３２による第２のコイル３２ａとは、上下方向、即ち、コイルの巻回軸方向に対向している。

【0030】

このように、多層基板３０は、１次側コイル（巻線）としての第１のコイル３１ａを形成する第１の金属板３１と、第１の金属板３１にコイルの巻回軸方向に対向し、２次側コイル（巻線）としての第２のコイル３２ａを形成する第２の金属板３２と、第１の金属板３１を内蔵する第１の絶縁層３３と、第２の金属板３２を内蔵する第２の絶縁層３４と、を備える。

【0031】

図６に示すように、第１の金属板３１による第１のコイル３１ａの内周側端部は複数のビアホール４０を介して第４の金属箔３８によるパターン３８ａが接続されており、より詳しくは、第１のコイル３１ａの内周側端部とパターン３８ａとが複数のビアホール４０の導体により相互に電気的に導通している。図５（ａ）に示すように、第１のコイル３１ａの外周側端部は複数のビアホール４１を介して第３の金属箔３７によるパターン３７ａが接続されており、より詳しくは、第１のコイル３１ａの外周側端部とパターン３７ａとが複数のビアホール４１の導体により相互に電気的に導通している。

【0032】

図４（ａ）に示すように、第２の金属板３２による第２のコイル３２ａの一端部は複数のビアホール４２を介して第２の金属箔３６によるパターン３６ａが接続されており、より詳しくは、第２のコイル３２ａの一端部とパターン３６ａとが複数のビアホール４２の導体により相互に電気的に導通している。同じく図４（ａ）に示すように、第２のコイル３２ａの他端部は複数のビアホール４３を介して第１の金属箔３５によるパターン３５ａが接続されており、より詳しくは、第２のコイル３２ａの他端部とパターン３５ａとが複数のビアホール４３の導体により相互に電気的に導通している。

【0033】

図５（ａ），（ｂ）に示すように、第１の絶縁層３３には電子部品５０が内蔵されている。電子部品５０は、例えば図１の１次側スイッチング素子１４、即ち、パワー素子（能動部品）である。なお、第１の絶縁層３３に内蔵された電子部品５０は１次側スイッチング素子１４以外のパワー素子、例えば、図１のダイオード１６，１７等であってもよい。電子部品５０は複数のビアホール５１を介して第４の金属箔３８によるパターン３８ｂが接続されており、より詳しくは、電子部品５０の電極（例えばドレイン電極）とパターン３８ｂとが複数のビアホール５１の導体により相互に電気的に導通している。電子部品５０は複数のビアホール５２を介して第３の金属箔３７によるパターン３７ｂが接続されており、より詳しくは、電子部品５０の電極（例えばソース電極）とパターン３７ｂとが複数のビアホール５２の導体により相互に電気的に導通している。このように、第４の金属箔３８に形成されたパターン３８ｂには第１の絶縁層３３に内蔵された電子部品５０が実装されている。

【0034】

図４（ａ），（ｂ）に示すように、第２の絶縁層３４には電子部品５５が内蔵されている。電子部品５５は、例えば図１のコンデンサ１９、即ち、受動部品である。電子部品５５は複数のビアホール５６を介して第１の金属箔３５によるパターン３５ｂが接続されており、より詳しくは、電子部品５５の電極（例えば正極電極）とパターン３５ｂとが複数のビアホール５６の導体により相互に電気的に導通している。また、電子部品５５は複数のビアホール５７を介して第１の金属箔３５によるパターン３５ｃが接続されており、より詳しくは、電子部品５５の電極（例えば負極電極）とパターン３５ｃとが複数のビアホール５７の導体により相互に電気的に導通している。

【0035】

図２（ａ）、図２（ｂ）、図３に示すように、多層基板３０にはコア用貫通孔６０，６１，６２が形成されている。多層基板３０にはＥＩ型磁性コア６３が組み付けられる。ＥＩ型磁性コア６３はＥ型磁性コア６４とＩ型磁性コア６５よりなる。詳しくは、多層基板３０におけるコイルの中心部（巻線の中心）には円形の貫通孔６０が形成されている。多層基板３０におけるコイルの外径側（巻線パターンの外周端）には貫通孔６１及び貫通孔６２が形成されている。多層基板３０における一方の面からＥ型磁性コア６４が、貫通孔６０に中央脚部６４ａが通るとともに貫通孔６１及び貫通孔６２に両側脚部６４ｂ，６４ｃが通るように配置される。多層基板３０における他方の面にＩ型磁性コア６５が、Ｅ型磁性コア６４の中央脚部６４ａの先端面および両側脚部６４ｂ，６４ｃの先端面が突き当たるように配置される。

【0036】

ＥＩ型磁性コア６３が組み付けられた多層基板３０は、放熱部材（ヒートシンク）７０の上に配置される。放熱部材７０は平板状をなしている。放熱部材７０の上面に、ＥＩ型磁性コア６３が組み付けられた多層基板３０が熱的に接合する状態で配置される。

【0037】

多層基板３０における第１の絶縁層３３は、第２の絶縁層３４よりも放熱部材７０側に配置されている。また、多層基板３０における第４の金属箔３８は、第１の金属板３１および第２の金属板３２よりも放熱部材７０側に配置されている。

【0038】

次に、作用について説明する。
図２（ａ），（ｂ）、図３に示すように、１次側コイルとしての第１のコイル３１ａが形成された第１の金属板３１と、２次側コイルとしての第２のコイル３２ａが形成された第２の金属板３２とが多層基板３０に埋め込まれ、内蔵化されている。よって、第１の金属板３１（第１のコイル３１ａ）と第２の金属板３２（第２のコイル３２ａ）との間のスペースが小さくなる。

【0039】

具体的には、導電層Ｌ１と導電層Ｌ２との間に、第２の金属板３２（第２のコイル３２ａ）が内蔵されている。また、導電層Ｌ３と導電層Ｌ４との間に第１の金属板３１（第１のコイル３１ａ）が内蔵されている。第１の金属板３１（第１のコイル３１ａ）と第２の金属板３２（第２のコイル３２ａ）とが絶縁層３９で絶縁されている。また、導電層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４とそれぞれの金属板３１，３２（コイル３１ａ，３２ａ）との間で接続が行われている。

【0040】

このようにすることにより、交流抵抗の低減が図られる。また、回路との接続性に優れている。
つまり、基板の一方の面に１次側コイルを配置するとともに基板の他方の面に２次側コイルを配置したものに磁性コアを組み付けた構成とすると、１次側コイルと２次側コイルの間に基板の厚み分のスペースが発生し、漏れインダクタンスが増加したり、コイルの損失が増加したり、磁性コアの高さ、体格が増加する懸念がある。

【0041】

これに対し本実施形態では、多層基板に１次側コイルと２次側コイルを積層した状態で内蔵することにより、１次側コイルと２次側コイルとの間の距離を短くでき、トランスの損失が低減できるとともにトランスの小型化が図られる。

【0042】

また、多層基板３０は放熱部材（ヒートシンク）７０の上に配置されており、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の駆動に伴いトランス１１、１次側スイッチング素子１４等が発熱すると、その熱は放熱部材７０から逃がされる。

【0043】

つまり、第１の金属板３１による第１のコイル３１ａに発生した熱は放熱部材７０に伝播して放熱部材７０において大気中に逃がされる。また、第２の金属板３２による第２のコイル３２ａに発生した熱は放熱部材７０に伝播して放熱部材７０において大気中に逃がされる。ここで、第１のコイル３１ａと第２のコイル３２ａとの間の距離を短くでき、放熱性が向上してトランスの温度上昇が低減される。同様に、電子部品５０，５５に発生した熱は放熱部材７０に伝播して放熱部材７０において大気中に逃がされる。ここで、電子部品５０は放熱部材７０に対し近くに配置され、放熱性に優れている。

【0044】

また、金属箔３８のパターン３８ｂに電子部品５０が接続されており、パターン３８ｂの微細化に伴い投影面積の小型化が図られる。
さらに、第１の絶縁層３３において、第１のコイル３１ａが形成された第１の金属板３１と、電子部品５０と、が内蔵されている。また、第２の絶縁層３４において、第２のコイル３２ａが形成された第２の金属板３２と、電子部品５５と、が内蔵されている。同一の絶縁層に金属板と電子部品を内蔵することにより積層方向における大型化が防止される。

【0045】

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）多層基板３０の構成として、第１のコイルを形成する第１の金属板３１と、第１の金属板３１にコイルの巻回軸方向に対向し、第２のコイルを形成する第２の金属板３２と、第１の金属板３１を内蔵する第１の絶縁層３３と、第２の金属板３２を内蔵する第２の絶縁層３４と、を備え、第１の金属板３１には複数のビアホール４０を介して金属箔３８が接続され、金属箔３８に形成されたパターン３８ｂには第１の絶縁層３３に内蔵された電子部品５０が実装されている。

【0046】

よって、金属箔３８をパターニングして電子部品５０を実装するため、第１の金属板３１をパターンニングして実装する場合に比べて、パターンを微細化できて投影面積を小型化可能となる。また、電子部品５０と第１の金属板３１とを第１の絶縁層３３に内蔵するため、電子部品５０と第１の金属板３１とを別々の絶縁層に内蔵してそれらを積層するよりも、積層方向の大型化を抑制可能となる。その結果、投影面積の小型化を図るとともに積層方向の大型化を抑制することができる。

【0047】

（２）第１の絶縁層３３は、第２の絶縁層３４よりも放熱部材７０側に配置され、金属箔３８は、第１の金属板３１および第２の金属板３２よりも放熱部材７０側に配置される。よって、金属箔３８における電子部品５０の熱の放熱性能は第１の金属板３１での放熱性能に比べて劣るが、放熱部材７０側に金属箔３８を配置するためその分放熱性が向上し、放熱性が低下することを抑制可能となる。

【0048】

（３）第２の絶縁層３４に受動部品である電子部品５５が内蔵されている。よって、放熱の必要性が低い受動部品（５５）を第２の絶縁層３４に内蔵可能となる。
（４）第１の絶縁層３３に内蔵された電子部品５０はパワー素子である。よって、放熱の必要性が高いパワー素子の放熱性に優れている。

【0049】

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・図６に代わり図７に示す構成としてもよい。図７において、第４の金属箔３８によるパターン９０として、第１の金属板３１による第１のコイル３１ａとの接続部（ビアホール４０の配置部）から、渦巻き状の第１のコイル３１ａの配置領域に沿うように延長されている。即ち、Ｃの字状に延設されている。これにより第１のコイル３１ａの通電に伴い第１のコイル３１ａが発熱したときの熱が、延長された金属箔のパターン９０を介して放熱部材７０に容易に逃がすことができる。これによって放熱性の向上が図られる。

【0050】

・多層基板は導電層（配線パターン）と絶縁層（樹脂層）とを交互に積層して構成されるが、その層数は問わない。例えば、図８に示す、６つの金属箔１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６による導電層Ｌ１〜Ｌ６を有する多層基板としてもよい。図８において、第１の金属板１１１と、第２の金属板１１２と、第３の金属板１１３と、第１の絶縁層１００と、第２の絶縁層１０１と、第３の絶縁層１０２と、第１の金属箔１２１と、第２の金属箔１２２と、第３の金属箔１２３と、第４の金属箔１２４と、第５の金属箔１２５と、第６の金属箔１２６と、第４の絶縁層１０３と、第５の絶縁層１０４と、電子部品１３０と、電子部品１３１と、電子部品１３２と、を備える。第３の絶縁層１０２の一方の面である上面には第１の金属箔１２１が配置されているとともに第３の絶縁層１０２の他方の面である下面には第２の金属箔１２２が配置されている。第２の絶縁層１０１の一方の面である上面には第３の金属箔１２３が配置されているとともに第２の絶縁層１０１の他方の面である下面には第４の金属箔１２４が配置されている。第１の絶縁層１００の一方の面である上面には第５の金属箔１２５が配置されているとともに第１の絶縁層１００の他方の面である下面には第６の金属箔１２６が配置されている。第１の絶縁層１００の上に第２の絶縁層１０１が薄い第４の絶縁層１０３を介して積層されている。第２の絶縁層１０１の上に第３の絶縁層１０２が薄い第５の絶縁層１０４を介して積層されている。

【0051】

第１の絶縁層１００において第１の金属板１１１が内蔵されている。第２の絶縁層１０１において第２の金属板１１２が内蔵されている。第３の絶縁層１０２において第３の金属板１１３が内蔵されている。

【0052】

第１の金属板１１１が所望のコイル形状にパターニングされ、１次側コイル（巻線）としての第１のコイルが形成されている。第２の金属板１１２が所望のコイル形状にパターニングされ、２次側コイル（巻線）としての第２のコイルが形成されている。第３の金属板１１３が所望のコイル形状にパターニングされ、１次側コイル（巻線）としての第３のコイルが形成されている。

【0053】

第１の金属板１１１による１次側コイルの一端には複数のビアホール１４０を介して金属箔１２６に形成されたパターン１２６ａが接続されている。第３の金属板１１３による１次側コイルの一端には複数のビアホール１４１を介して金属箔１２１に形成されたパターン１２１ａが接続されている。第１の金属板１１１による１次側コイルの他端と第３の金属板１１３による１次側コイルの他端とはビアホール（図示略）を介して接続されている。

【0054】

第２の金属板１１２による２次側コイルの一端にはビアホール１４５を介して金属箔１２３に形成されたパターン１２３ａが接続されている。また、第２の金属板１１２による２次側コイルの他端にはビアホール１４６を介して金属箔１２４に形成されたパターン１２４ａが接続されている。

【0055】

このようにして、第１の金属板１１１（１次側コイル）、第２の金属板１１２（２次側コイル）、第３の金属板１１３（１次側コイル）が多層に積層された構造となっている。
また、金属箔１２６に形成されたパターン１２６ｂには第１の絶縁層１００に内蔵された電子部品１３０がビアホール１５０を介して接続されている。また、金属箔１２５に形成されたパターン１２５ａには電子部品１３０がビアホール１５１を介して接続されている。金属箔１２３に形成されたパターン１２３ｂには第２の絶縁層１０１に内蔵された電子部品１３１がビアホール１５２を介して接続されている。金属箔１２１に形成されたパターン１２１ｂには第３の絶縁層１０２に内蔵された電子部品１３２がビアホール１５３を介して接続されている。

【0056】

・図２（ｂ）では第１の金属板３１はビアホールを介して金属箔３７，３８と接続されるとともに第２の金属板３２はビアホールを介して金属箔３５，３６と接続されていたが、これに限るものではない。第１の金属板３１はビアホールを介して金属箔３５，３６，３７，３８のいずれかと接続されていればよく、また、第２の金属板３２もビアホールを介して金属箔３５，３６，３７，３８のいずれかと接続されていればよい。

【0057】

同様に、図２（ｂ）では電子部品５０はビアホールを介して金属箔３７，３８と接続されるとともに電子部品５５はビアホールを介して金属箔３５と接続されていたが、これに限るものではない。電子部品５０はビアホールを介して金属箔３５，３６，３７，３８のいずれかと接続されていればよく、また、電子部品５５もビアホールを介して金属箔３５，３６，３７，３８のいずれかと接続されていればよい。

【0058】

・第１のコイルと第２のコイルとでトランスを構成したがこれに限らない。第１のコイルと第２のコイルとでトランスを構成しなくてもよい。
・磁性コア６３は、一般的なＥＩ型磁性コアであったがこれに限らない。磁性コアの形状は問わない。

【0059】

・多層基板に内蔵する電子部品の種類は問わない。電子部品は能動部品でも受動部品でもよく、例えば、図１におけるパワーＭＯＳＦＥＴ（１４）を制御する制御ＩＣ１５も内蔵させてもよい。

【0060】

・金属板３１，３２は銅板であり、金属箔３５，３６，３７，３８は銅箔であったがこれに限られず、金属板３１，３２は銅板以外の金属板であってもよいし、金属箔３５，３６，３７，３８は銅箔以外の金属箔であってもよい。

【0061】

・多層基板の各導電層である金属箔３５，３６，３７，３８の厚さは同一でも異なっていてもよい。例えば、大電流（パワー電流）が流れる導電層は厚く、小電流（制御電流）が流れる導電層は薄くしてもよい。

【0062】

・放熱部材（ヒートシンク）は多層基板の片面に設けてもよいが、放熱部材（ヒートシンク）は多層基板の両面に設けてもよい。
・ＤＣ−ＤＣコンバータに具体化したが、他の電力変換装置、例えばインバータに具体化してもよい。

【符号の説明】

【0063】

３０…多層基板、３１…第１の金属板、３２…第２の金属板、３３…第１の絶縁層、３４…第２の絶縁層、３８…第１の金属箔、３８ｂ…パターン、４０…ビアホール、５０…電子部品、５５…電子部品、７０…放熱部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】