JP2011083137A

JP2011083137A - Dc-dc converter and mobile communication terminal

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Publication number: JP2011083137A
Application number: JP2009234066A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Kitamata; 和彦北亦; Mitsufumi Yoshimoto; 光文吉本
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2009-10-08
Filing date: 2009-10-08
Publication date: 2011-04-21

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To overcome the problem in the DC-DC converter loaded on the mobile communication terminal or the like, wherein a speed is controlled by the magnitude of an inductor and a shield is difficult to be miniaturized, even when the shield is intended to be miniaturized because a DC-DC converter is coated with the shield for suppressing the emission of electromagnetic waves so that the emitted electromagnetic waves do not propagate to a communication line, since the electromagnetic waves are emitted from a switching IC and the inductor as components for the DC-DC converter and the DC-DC converter loaded on a mobile communication terminal or the like requires the inductor in approximately several μH. SOLUTION: In the DC-DC converter 1000, the inductor is composed of the inductor in approximately several dozen nH and the inductor in approximately several μH connected in series. The DC-DC converter is formed in the configuration that the shield coats the inductor in approximately several dozen nH and the switching IC and does not coat the inductor in approximately several μH emitting no electromagnetic wave having an adverse effect on the communication line, thus miniaturizing the shield. COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータに関する。 The present invention relates to a DC-DC converter.

ＤＣ−ＤＣコンバータは、例えば、携帯電話端末等に代表される携帯通信端末に搭載されている。
携帯通信端末に搭載されるＤＣ−ＤＣコンバータとしては、多くの場合、構成する部品点数が少なく、コストを低く抑えることができる等の理由から、チョッパ型ＤＣ−ＤＣコンバータが採用されている。 The DC-DC converter is mounted on, for example, a mobile communication terminal typified by a mobile phone terminal.
In many cases, a chopper type DC-DC converter is employed as a DC-DC converter mounted on a portable communication terminal because the number of components is small and the cost can be kept low.

しかしながら、チョッパ型ＤＣ−ＤＣコンバータは、その構成要素であるスイッチングＩＣとインダクタとから電磁波を放出してしまうため、放出された電磁波が携帯通信端末の通信回路にノイズとして伝播してしまい、この伝搬したノイズによって、通信回路が性能劣化を起こし得る。
そこで、携帯通信端末に搭載されているチョッパ型ＤＣ−ＤＣコンバータは、スイッチングＩＣとインダクタとから放出される電磁波が通信回路部分にノイズとして伝播してしまわないようにするためのシールドを備えている。 However, since the chopper type DC-DC converter emits electromagnetic waves from the switching IC and inductor which are its constituent elements, the emitted electromagnetic waves propagate to the communication circuit of the mobile communication terminal as noise. The communication circuit may cause performance degradation due to the generated noise.
Therefore, the chopper type DC-DC converter mounted on the mobile communication terminal includes a shield for preventing electromagnetic waves emitted from the switching IC and the inductor from propagating as noise to the communication circuit portion. .

ＤＣ−ＤＣコンバータの放出する電磁波が、近傍の電子回路にノイズとして伝播してしまい、近傍の電子回路が性能劣化を来たすことのないように、電磁波の放出を抑制するためにシールドを使用する技術には、例えば、特許文献１に開示されているものがある。 Technology that uses a shield to suppress the emission of electromagnetic waves so that the electromagnetic waves emitted by the DC-DC converter do not propagate as noise to nearby electronic circuits and the nearby electronic circuits do not deteriorate in performance. There exists what is disclosed by patent document 1, for example.

特開２００５−２０４９２５号公報JP 2005-204925 A

携帯通信端末に搭載されているチョッパ型ＤＣ−ＤＣコンバータにおけるインダクタのインダクタンス値は、例えば４．７μＨ程度、サイズは、例えば３ｍｍ×３ｍｍ×１ｍｍ程度であるため、ＤＣ−ＤＣコンバータに含まれるシールドの大きさは、少なくともこのインダクタのサイズよりも大きくする必要がある。
携帯通信端末には、その小さな筺体内に多数の部品が高密度に配置されているために、携帯通信端末内に、３ｍｍ×３ｍｍ×１ｍｍよりも大きなサイズのシールドを配置させようとしても、シールド内外に無駄な空きスペースが発生してしまう可能性が高い。 The inductance value of the inductor in the chopper type DC-DC converter mounted on the portable communication terminal is, for example, about 4.7 μH, and the size is, for example, about 3 mm × 3 mm × 1 mm. Therefore, the shield included in the DC-DC converter The size must be at least larger than the size of this inductor.
Since a large number of components are arranged in a small casing in a portable communication terminal, even if an attempt is made to arrange a shield having a size larger than 3 mm × 3 mm × 1 mm in the portable communication terminal, the shield There is a high possibility that useless empty space will occur inside and outside.

このため、チョッパ型ＤＣ−ＤＣコンバータは、携帯通信端末を小さくしようとするときの阻害要因の１つとなる。
そこで、本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、小型化を図ることが可能なＤＣ−ＤＣコンバータを提供することを目的とする。 For this reason, a chopper type DC-DC converter becomes one of the obstruction factors when trying to make a portable communication terminal small.
Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a DC-DC converter that can be miniaturized.

上記課題を解決するために本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータは、第１の端子と第２の端子との間の電気的接続状態を、導通状態と非導通状態とで周期的に切り替えるスイッチング素子と、当該スイッチング素子の導通、非導通に同期して周期的に電気エネルギーを蓄積して放出するインダクタと、出力信号の電圧を平準化するキャパシタと、整流作用をするダイオードとを含むＤＣ−ＤＣコンバータであって、前記インダクタは、第１のインダクタと、当該第１のインダクタに比べてインダクタンスが小さい第２のインダクタとが、前記第２のインダクタが前記スイッチング素子側になるように直列接続され、シールド構体で前記スイッチング素子と前記第２のインダクタとが包囲されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a DC-DC converter according to the present invention is a switching element that periodically switches an electrical connection state between a first terminal and a second terminal between a conductive state and a non-conductive state. DC-DC including an inductor that periodically accumulates and discharges electric energy in synchronization with conduction and non-conduction of the switching element, a capacitor that equalizes the voltage of the output signal, and a diode that performs rectification In the converter, the inductor is connected in series with a first inductor and a second inductor having a smaller inductance than the first inductor so that the second inductor is on the switching element side. The switching element and the second inductor are surrounded by a shield structure.

ここで包囲するとは、電磁波の放出を抑制するために周囲を取り囲んでいることをいう。 Surrounding means surrounding the periphery in order to suppress the emission of electromagnetic waves.

上述の構成を備える本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータは、小型化を図ることができる。
また、上述の構成を備えるＤＣ−ＤＣコンバータを備える本発明に係る携帯通信端末は、小型化を図ることができる。 The DC-DC converter according to the present invention having the above-described configuration can be reduced in size.
Moreover, the portable communication terminal according to the present invention including the DC-DC converter having the above-described configuration can be reduced in size.

ＤＣ−ＤＣコンバータ１０００の回路図Circuit diagram of DC-DC converter 1000 ＤＣ−ＤＣコンバータを搭載している多層基板２０１の斜視図The perspective view of the multilayer substrate 201 carrying the DC-DC converter 多層基板２０１の基板内埋め込み部１２１を主表面上側から見た正面図The front view which looked at the board | substrate embedded part 121 of the multilayer board | substrate 201 from the main surface upper side 多層基板２０１の断面図Cross section of multilayer substrate 201 携帯電話端末３０００の斜視図及び携帯電話端末３０００の下部筺体内部に含まれる構造物の一部の斜視図A perspective view of the mobile phone terminal 3000 and a perspective view of a part of the structure included in the lower casing of the mobile phone terminal 3000 ＤＣ−ＤＣコンバータ２０００の回路図Circuit diagram of DC-DC converter 2000 ＤＣ−ＤＣコンバータを搭載している多層基板６０１の斜視図A perspective view of a multilayer substrate 601 on which a DC-DC converter is mounted. 多層基板６０１の基板内埋め込み部５２１を主表面上側から見た正面図Front view of embedded portion 521 in multilayer substrate 601 viewed from above the main surface 多層基板６０１の断面図Sectional view of multilayer substrate 601

＜実施の形態１＞
以下、本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータの一実施形態として、例えば８００ＭＨｚ帯の搬送波を利用して通信する携帯電話端末に搭載される降圧ＤＣ−ＤＣコンバータについて説明する。
＜構成＞
本実施の形態１に係るＤＣ−ＤＣコンバータは、チョッパ型降圧ＤＣ−ＤＣコンバータであって、その一部の回路と、電磁波の放出を抑制させるためのシールドとが、携帯電話端末を構成する多層基板の内部に埋め込まれる構成をとっていることで、携帯電話端末の小型化に寄与しているＤＣ−ＤＣコンバータである。 <Embodiment 1>
Hereinafter, as a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention, a step-down DC-DC converter mounted on a mobile phone terminal that communicates using, for example, an 800 MHz band carrier wave will be described.
<Configuration>
The DC-DC converter according to the first embodiment is a chopper type step-down DC-DC converter, and a multilayer circuit in which a part of the circuit and a shield for suppressing emission of electromagnetic waves constitute a mobile phone terminal. It is a DC-DC converter that contributes to miniaturization of a mobile phone terminal by adopting a configuration embedded in a substrate.

以下、本実施の形態１に係るＤＣ−ＤＣコンバータについて、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施の形態１に係るＤＣ−ＤＣコンバータ１０００の回路構成を示す回路図である。
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０００は、３．３Ｖの入力ＶＤＤ端子１３１と第１ＶＳＳ端子間の入力電圧を２．８Ｖの出力ＶＤＤ端子１３３と第２ＶＳＳ端子１３４間の出力電圧に降圧して出力するチョッパ型降圧ＤＣ−ＤＣコンバータであって、スイッチングＩＣ１０１、第１のインダクタ１０４、第２のインダクタ１０３、キャパシタ１０５から構成されている。 Hereinafter, the DC-DC converter according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a DC-DC converter 1000 according to the first embodiment.
The DC-DC converter 1000 steps down the input voltage between the 3.3V input VDD terminal 131 and the first VSS terminal to the output voltage between the 2.8V output VDD terminal 133 and the second VSS terminal 134 and outputs the reduced voltage. A DC-DC converter, which includes a switching IC 101, a first inductor 104, a second inductor 103, and a capacitor 105.

スイッチングＩＣ１０１は、電気的に導通する状態（ＯＮ）と電気的に導通しない状態（ＯＦＦ）とを１０ＭＨｚのスイッチング周波数で切り替えるスイッチング機能と整流機能とを有するスイッチモジュールであって、スイッチトランジスタ１１１と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号生成回路１１２と、ダイオード１１３とから構成される。
ＰＷＭ信号生成回路１１２は、１０ＭＨｚの周期で、“High”（例えば３．３Ｖの電位）と“Low”（例えば０Ｖの電位）との一組を繰り返す矩形波をスイッチング信号として出力する機能を有し、水晶発振子と半導体集積回路とから構成されている。 The switching IC 101 is a switch module having a switching function and a rectifying function for switching between an electrically conductive state (ON) and a non-electrically conductive state (OFF) at a switching frequency of 10 MHz. A PWM (Pulse Width Modulation) signal generation circuit 112 and a diode 113 are included.
The PWM signal generation circuit 112 has a function of outputting a rectangular wave that repeats a set of “High” (for example, 3.3 V potential) and “Low” (for example, 0 V potential) as a switching signal at a cycle of 10 MHz. In addition, it is composed of a crystal oscillator and a semiconductor integrated circuit.

また、ＰＷＭ信号生成回路１１２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０００の入力電圧として３．３Ｖの電圧を入力した場合に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０００の出力電圧が２．８Ｖとなるように、“High”と“Low”の期間の比率をあらかじめ設定されている。
スイッチトランジスタ１１１は、ＰＷＭ信号生成回路１１２からのスイッチング信号を入力として、スイッチング信号が“High”の時には、ソース、ドレイン間が電気的に導通する状態となり、“Low”の時には電気的に導通しない状態となるＭＯＳスイッチである。 Further, the PWM signal generation circuit 112 is set to “High” so that the output voltage of the DC-DC converter 1000 becomes 2.8 V when a voltage of 3.3 V is input as the input voltage of the DC-DC converter 1000. The ratio of the “Low” period is preset.
The switch transistor 111 receives a switching signal from the PWM signal generation circuit 112, and is electrically connected between the source and drain when the switching signal is “High”, and is not electrically connected when “Low”. This is a MOS switch that enters a state.

ダイオード１１３は整流作用をするためのダイオードである。
スイッチングＩＣ１０１は、ＰＷＭ信号生成回路１１２とスイッチトランジスタ１１１とを、縦×横×高さが、例えば、１．２ｍｍ×１．０ｍｍ×０．３ｍｍのサイズのパッケージ内に収めたＩＣとなっている。
このサイズのスイッチングＩＣは、一般に市販されているＤＣ−ＤＣコンバータ用スイッチングＩＣとして標準的なサイズであり、容易に入手することが可能である。 The diode 113 is a diode for rectifying.
The switching IC 101 is an IC in which the PWM signal generation circuit 112 and the switch transistor 111 are housed in a package having a size of, for example, 1.2 mm × 1.0 mm × 0.3 mm in length × width × height. .
A switching IC of this size is a standard size as a switching IC for a DC-DC converter that is generally commercially available, and can be easily obtained.

第１のインダクタ１０４は、スイッチングＩＣ１０１のスイッチング動作に同期して、電気エネルギーを蓄積して放出するための、４．７μＨのインダクタであって、縦×横×高さが、例えば、３．３ｍｍ×３．３ｍｍ×１．２ｍｍとなっている。
このサイズの４．７μＨのインダクタは、一般に市販されているインダクタとして標準的なサイズであり、容易に入手することが可能である。 The first inductor 104 is a 4.7 μH inductor for accumulating and discharging electrical energy in synchronization with the switching operation of the switching IC 101, and has a length × width × height of, for example, 3.3 mm. X 3.3 mm x 1.2 mm.
The 4.7 μH inductor of this size is a standard size as a commercially available inductor, and can be easily obtained.

第２のインダクタ１０３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０００を搭載している携帯電話端末が通信に利用している８００ＭＨｚ帯の搬送波と同じ周波数の交流信号に対して、遮蔽フィルタとして作用する３３ｎＨのインダクタであって、縦×横×高さが、例えば、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．３ｍｍとなっている。
このサイズの３３ｎＨのインダクタは、一般に市販されているインダクタとして標準的なサイズであり、容易に入手することが可能である。 The second inductor 103 is a 33 nH inductor that acts as a shielding filter for an AC signal having the same frequency as the carrier of the 800 MHz band used for communication by the mobile phone terminal on which the DC-DC converter 1000 is mounted. Thus, the length × width × height is, for example, 0.6 mm × 0.3 mm × 0.3 mm.
The 33 nH inductor of this size is a standard size as a commercially available inductor, and can be easily obtained.

キャパシタ１０５は、出力信号の電圧を平準化するための、１０μＦのキャパシタであって、縦×横×高さが、例えば、２．０ｍｍ×１．２ｍｍ×１．３ｍｍとなっている。
このサイズの１０μＦのキャパシタは、一般に市販されているインダクタとして標準的なサイズであり、容易に入手することが可能である。
スイッチングＩＣ１０１と、第１のインダクタ１０４と、第２のインダクタ１０３と、キャパシタ１０５とは、図１に示すように接続されている。 The capacitor 105 is a 10 μF capacitor for leveling the voltage of the output signal, and the length × width × height is, for example, 2.0 mm × 1.2 mm × 1.3 mm.
A capacitor of 10 μF of this size is a standard size as a commercially available inductor, and can be easily obtained.
The switching IC 101, the first inductor 104, the second inductor 103, and the capacitor 105 are connected as shown in FIG.

上述した回路構成のＤＣ−ＤＣコンバータ１０００は、スイッチングＩＣ１０１がスイッチング動作をすると、スイッチングＩＣ１０１と第１のインダクタ１０４と第２のインダクタ１０３とに流れる電流が増減するため、スイッチングＩＣ１０１と第１のインダクタ１０４と第２のインダクタ１０３とから特に強く電磁波を放出する。
スイッチトランジスタ１１１は、ＰＷＭ信号生成回路１１２の出力する周波数の矩形波のスイッチング信号によってＯＮとＯＦＦとを切り換えられるため、スイッチングＩＣ１０１から放出される電磁波は、スイッチング周波数１０ＭＨｚの定数倍の周波数成分等の１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚといった幅広い高周波成分を含んでいる。 In the DC-DC converter 1000 having the above-described circuit configuration, when the switching IC 101 performs a switching operation, the current flowing through the switching IC 101, the first inductor 104, and the second inductor 103 increases and decreases. The electromagnetic wave is particularly strongly emitted from the 104 and the second inductor 103.
Since the switch transistor 111 is switched ON and OFF by a rectangular wave switching signal output from the PWM signal generation circuit 112, the electromagnetic wave emitted from the switching IC 101 has a frequency component that is a constant multiple of the switching frequency of 10 MHz. It contains a wide range of high frequency components such as 100 MHz to several GHz.

すなわち、スイッチングＩＣ１０１から放出される電磁波には携帯電話端末が通信に使用する８００ＭＨｚ帯の搬送波の周波数成分も含まれている。
第２のインダクタ１０３には、スイッチングＩＣ１０１から、１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚといった高周波成分が含まれている電流が供給される。
第２のインダクタ１０３は、第２のインダクタ１０３を流れる電流に対して８００ＭＨｚ周辺の周波数成分を１０ｄＢｍ〜２０ｄＢｍ程度減衰させる遮蔽フィルタの働きをする。 That is, the electromagnetic wave emitted from the switching IC 101 includes a frequency component of an 800 MHz band carrier wave used by the mobile phone terminal for communication.
The second inductor 103 is supplied with a current containing a high frequency component such as 100 MHz to several GHz from the switching IC 101.
The second inductor 103 functions as a shielding filter that attenuates a frequency component around 800 MHz with respect to the current flowing through the second inductor 103 by about 10 dBm to 20 dBm.

但し、第２のインダクタ１０３は、８００ＭＨｚの周波数成分を含む電磁波を放出しないものではない。
第１のインダクタ１０４には、スイッチングＩＣ１０１から第２のインダクタ１０３に供給される電流のうち、８００ＭＨｚ周辺の周波数成分を含まない電流が供給されるため、第１のインダクタ１０４が放出する電磁波には、８００ＭＨｚ周辺の周波数成分が含まれない。 However, the second inductor 103 does not emit an electromagnetic wave including a frequency component of 800 MHz.
Of the current supplied from the switching IC 101 to the second inductor 103, the first inductor 104 is supplied with a current that does not include a frequency component around 800 MHz. Therefore, the electromagnetic wave emitted by the first inductor 104 is , Frequency components around 800 MHz are not included.

従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０００を搭載している携帯電話端末に悪影響を与える８００ＭＨｚ周辺の周波数成分を含む電磁波の放出を抑制するためのシールドは、前記第１のインダクタ１０４を包囲する必要はなく、スイッチングＩＣ１０１と第２のインダクタ１０４とを包囲すればよいことになる。
図２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０００が搭載されている、多層基板２０１を斜め上から見た斜視図である。 Therefore, the shield for suppressing the emission of electromagnetic waves including frequency components around 800 MHz that adversely affect the mobile phone terminal equipped with the DC-DC converter 1000 does not need to surround the first inductor 104. It is sufficient to surround the switching IC 101 and the second inductor 104.
FIG. 2 is a perspective view of the multilayer substrate 201 on which the DC-DC converter 1000 is mounted as viewed obliquely from above.

多層基板２０１は、７層に積層された、厚さ０．８ｍｍの多層基板であって、主表面上、裏主表面上、及び、内部に部品と配線とを備えている。
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０００を構成する、第１のインダクタ１０４と、キャパシタ１０５とは、多層基板２０１のＤＣ−ＤＣコンバータ配置領域２１０における主表面上に配置され、スイッチングＩＣ１０１と、第２のインダクタ１０３とからなる基板内埋め込み部１２１は、多層基板２０１のＤＣ−ＤＣコンバータ配置領域２１０内部に埋め込まれて配置されている。 The multilayer substrate 201 is a multilayer substrate having a thickness of 0.8 mm laminated in seven layers, and includes components and wirings on the main surface, on the back main surface, and inside.
The first inductor 104 and the capacitor 105 constituting the DC-DC converter 1000 are arranged on the main surface in the DC-DC converter arrangement region 210 of the multilayer substrate 201, and the switching IC 101, the second inductor 103, The embedded part 121 in the substrate is embedded and arranged in the DC-DC converter arrangement region 210 of the multilayer substrate 201.

図３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ配置領域２１０を、多層基板２０１の主表面上側から見た正面図であって、図４は、図３中のＡ点Ｂ点を結ぶ線分における、多層基板２０１の断面図である。
図３、図４において、破線で囲まれている部分は、多層基板２０１の外部から直接見ることはできない部分を図示したものである。 3 is a front view of the DC-DC converter arrangement region 210 as seen from the upper side of the main surface of the multilayer substrate 201. FIG. 4 is a diagram showing the multilayer substrate 201 along a line connecting points A and B in FIG. FIG.
In FIGS. 3 and 4, a portion surrounded by a broken line is a portion that cannot be directly seen from the outside of the multilayer substrate 201.

多層基板２０１は、第１層基板４００Ａ、第２層基板４００Ｂ、第３層基板４００Ｃ、第４層基板４００Ｄ、第５層基板４００Ｅ、第６層基板４００Ｆ、第７層基板４００Ｇからなる多層基板であって、第１層基板４００Ａから順に上層側に積層していくことで作られている。
スイッチングＩＣ１０１、第２のインダクタ１０３は、多層基板２０１内に埋め込まれて配置されている素子であって、多層基板２０１内の銅でできた金属配線３１０Ａ、３１０Ｂ、３１０Ｃ、３１０Ｄ、３１０Ｅと接続されている。 The multilayer substrate 201 includes a first layer substrate 400A, a second layer substrate 400B, a third layer substrate 400C, a fourth layer substrate 400D, a fifth layer substrate 400E, a sixth layer substrate 400F, and a seventh layer substrate 400G. In this case, the first layer substrate 400A is laminated in order on the upper layer side.
The switching IC 101 and the second inductor 103 are elements that are embedded in the multilayer substrate 201 and are connected to the metal wirings 310A, 310B, 310C, 310D, and 310E made of copper in the multilayer substrate 201. ing.

素子を埋め込んだ多層基板２０１の作成方法については、後述する。
金属配線３１０Ａは、図示していない入力ＶＤＤ端子１３１と接続し、３．３Ｖの電圧をスイッチングＩＣ１０１に供給する。
金属配線３１０Ｂは、スイッチングＩＣ１０１と第２のインダクタ１０３とに接続されている。 A method of creating the multilayer substrate 201 in which elements are embedded will be described later.
The metal wiring 310 A is connected to an input VDD terminal 131 (not shown) and supplies a voltage of 3.3 V to the switching IC 101.
The metal wiring 310 B is connected to the switching IC 101 and the second inductor 103.

金属配線３１０Ｃと金属配線３３０Ａとは互いに接続され、第２のインダクタ１０３と第１のインダクタ１０４とに接続されている。
金属配線３１０Ｄは、図示していない第１ＶＳＳ端子１３２と接続するグラウンド電位を伝えるための配線であって、スイッチングＩＣ１０１と金属配線３３０Ｃとに接続されている。 The metal wiring 310C and the metal wiring 330A are connected to each other, and are connected to the second inductor 103 and the first inductor 104.
The metal wiring 310D is a wiring for transmitting a ground potential connected to the first VSS terminal 132 (not shown), and is connected to the switching IC 101 and the metal wiring 330C.

金属配線３１０Ｅは、スイッチングＩＣ１０１に電力を供給するための配線であって、電位は、３．３Ｖとなっている。
金属配線３３０Ｂは、図示していない第２ＶＳＳ端子１３４と接続するグラウンド電位を伝える為の配線であって、金属配線３３０Ｃとキャパシタ１０５とに接続されている。
金属配線３３０Ｃは、第１インダクタ１０４と、キャパシタ１０５とに接続し、図示していない出力ＶＤＤ端子１３３に接続されている。 The metal wiring 310E is a wiring for supplying power to the switching IC 101, and has a potential of 3.3V.
The metal wiring 330B is a wiring for transmitting a ground potential connected to the second VSS terminal 134 (not shown), and is connected to the metal wiring 330C and the capacitor 105.
The metal wiring 330C is connected to the first inductor 104 and the capacitor 105, and is connected to an output VDD terminal 133 (not shown).

以下、多層基板２０１の作成工程において、スイッチングＩＣ１０１、第２のインダクタ１０３が多層基板２０１へ埋め込まれる方法について説明する。
まず、スイッチングＩＣ１０１、第２のインダクタ１０３は、多層基板２０１が、第２層基板４００Ｂまで積層されている状態で、第２層基板４００Ｂ上にその端子を固定され、２層配線４００Ｂ上の金属配線と接続される。 Hereinafter, a method of embedding the switching IC 101 and the second inductor 103 in the multilayer substrate 201 in the process of creating the multilayer substrate 201 will be described.
First, the switching IC 101 and the second inductor 103 have their terminals fixed on the second layer substrate 400B in a state where the multilayer substrate 201 is laminated up to the second layer substrate 400B, and the metal on the two-layer wiring 400B. Connected with wiring.

その後、第３層基板４００Ｃ、第４層基板４００Ｄ、第５層基板４００Ｅを、スイッチングＩＣ１０１と、第２のインダクタ１０３との形状に合わせた穴を開けた状態で順に積層していく。
第５層基板４００Ｅまで積層された状態で、スイッチングＩＣ１０１、第２のインダクタ１０３と穴との間に、絶縁性の接着剤を流し込んでスイッチングＩＣ１０１、第２のインダクタ１０３を固定し、最後に、第６層基板４００Ｆ、第７層基板４００Ｇとを積層する。 Thereafter, the third layer substrate 400C, the fourth layer substrate 400D, and the fifth layer substrate 400E are sequentially stacked in a state where holes matching the shapes of the switching IC 101 and the second inductor 103 are formed.
In a state where the fifth layer substrate 400E is laminated, an insulating adhesive is poured between the switching IC 101 and the second inductor 103 and the hole to fix the switching IC 101 and the second inductor 103, and finally, A sixth layer substrate 400F and a seventh layer substrate 400G are stacked.

以上で、スイッチングＩＣ１０１、第２のインダクタ１０３が多層基板２０１へ埋め込まれる方法についての説明を終えて、再びＤＣ−ＤＣコンバータ１０００の構成の説明に戻る。
第１のグラウンドプレーン３０１Ａは、第６層基板４００Ｆ上の金属配線を平面状に形成することで作成されたグラウンド電位に固定された金属平板すなわちいわゆるベタグラウンドであって、スイッチングＩＣ１０１、第２のインダクタ１０３の上面を覆う位置に配置されている。 The description of the method for embedding the switching IC 101 and the second inductor 103 in the multilayer substrate 201 is finished, and the description returns to the configuration of the DC-DC converter 1000 again.
The first ground plane 301A is a metal flat plate fixed to the ground potential created by forming the metal wiring on the sixth layer substrate 400F in a planar shape, that is, a so-called solid ground, and includes the switching IC 101, the second ground plane. The inductor 103 is disposed at a position covering the upper surface.

第１のグラウンドプレーン３０１Ａは、スイッチングＩＣ１０１、第２のインダクタ１０３から上方に放出される電磁波をシールドするためのシールド板として作用する。
第２のグラウンドプレーン３０１Ｂは、第１層基板４００Ａ上の金属配線を平面状に形成することで作成されたグランド電位に固定された金属平板すなわちいわゆるベタグラウンドであって、スイッチングＩＣ１０１、第２のインダクタ１０３の下面を覆う位置に配置されている。 The first ground plane 301A acts as a shield plate for shielding electromagnetic waves emitted upward from the switching IC 101 and the second inductor 103.
The second ground plane 301B is a metal flat plate fixed to the ground potential created by forming the metal wiring on the first layer substrate 400A in a planar shape, that is, a so-called solid ground, and includes a switching IC 101, a second ground plane. It is arranged at a position covering the lower surface of the inductor 103.

第２のグラウンドプレーン３０１Ｂは、スイッチングＩＣ１０１、第２のインダクタ１０３から下方に放出される電磁波をシールドするためのシールド板として作用する。
スルーホール３２０Ａ〜３２０Ｌは、銅でできたスルーホールであって、第１のグラウンドプレーン３０１Ａと第２のグラウンドプレーン３０１Ｂとを電気的に接続している。
スルーホール３２０Ａ〜３２０Ｌは、お互いの間隔が、８００ＭＨｚ帯の電磁波の波長の１／４以下になる間隔で配置されることで、スイッチングＩＣ１０１、第２のインダクタ１０３から側面方向に放出される８００ＭＨｚ帯の電磁波をシールドするためのシールド壁として作用する。 The second ground plane 301B acts as a shield plate for shielding electromagnetic waves emitted downward from the switching IC 101 and the second inductor 103.
The through holes 320A to 320L are through holes made of copper, and electrically connect the first ground plane 301A and the second ground plane 301B.
The through-holes 320A to 320L are arranged at intervals that are equal to or less than ¼ of the wavelength of the electromagnetic wave in the 800 MHz band, so that the 800 MHz band emitted from the switching IC 101 and the second inductor 103 in the lateral direction. It acts as a shield wall to shield the electromagnetic wave.

シールド４１０は、第１のグラウンドプレーン３０１Ａ、第２のグラウンドプレーン３０１Ｂ、スルーホール３２０Ａ〜３２０Ｌで構成され、スイッチングＩＣ１０１、第２のインダクタ１０３から放出される８００ＭＨｚ帯の電磁波の放出を抑制する。
第１のインダクタ１０４、キャパシタ１０５は、多層基板２０１の主表面上に配置され、多層基板２０１の主表面上の金属配線３３０Ａ、３３０Ｂ，３３０Ｃと接続されている。 The shield 410 includes a first ground plane 301 A, a second ground plane 301 B, and through holes 320 A to 320 L, and suppresses emission of an 800 MHz band electromagnetic wave emitted from the switching IC 101 and the second inductor 103.
The first inductor 104 and the capacitor 105 are disposed on the main surface of the multilayer substrate 201 and are connected to the metal wirings 330A, 330B, and 330C on the main surface of the multilayer substrate 201.

図５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０００を搭載する携帯電話端末３０００の斜視図及び携帯電話端末３０００の下部筺体内部に含まれる構造物の一部の斜視図である。
携帯電話端末３０００は、主要部品としてディスプレイ２２０と、アンテナ２３０と、ベースバンドＩＣ２０２と、アプリケーションＩＣ２０３と、多層基板２０１と、充電式電池２０４とから構成され、８００ＭＨｚ帯の搬送波を利用して通信する。 FIG. 5 is a perspective view of the mobile phone terminal 3000 on which the DC-DC converter 1000 is mounted and a perspective view of a part of the structure included in the lower casing of the mobile phone terminal 3000.
The cellular phone terminal 3000 includes a display 220, an antenna 230, a baseband IC 202, an application IC 203, a multilayer board 201, and a rechargeable battery 204 as main components, and communicates using a carrier wave in the 800 MHz band. .

このうち、アンテナ２３０と、ベースバンドＩＣ２０２と、アプリケーションＩＣ２０３と、多層基板２０１と、充電式電池２０４とは、携帯電話端末３０００の下部筐体内部に格納されている。
図５の右側は、携帯電話端末３０００の下部筐体内部に格納されている主要部品を筐体から取り出した状態の斜視図である。 Among these, the antenna 230, the baseband IC 202, the application IC 203, the multilayer substrate 201, and the rechargeable battery 204 are stored inside the lower casing of the mobile phone terminal 3000.
The right side of FIG. 5 is a perspective view showing a state in which main components stored in the lower casing of the mobile phone terminal 3000 are taken out from the casing.

充電式電池２０４は、充電可能な電池であって、その出力電圧が３．３Ｖとなっている。
ディスプレイ２２０は、携帯電話端末３０００のユーザインターフェース等を表示するためのディスプレイであって、３．３Ｖの電源電圧で動作する。
この３．３Ｖの電圧は、充電式電池２０４から直接供給される。 The rechargeable battery 204 is a rechargeable battery, and its output voltage is 3.3V.
The display 220 is a display for displaying a user interface or the like of the mobile phone terminal 3000 and operates with a power supply voltage of 3.3V.
This voltage of 3.3 V is directly supplied from the rechargeable battery 204.

アンテナ２３０は、８００ＭＨｚ帯の受信波を受信し、８００ＭＨｚ帯の送信波を送信するためのアンテナである。
ベースバンドＩＣ２０２は、通信に係る信号処理を行うＩＣであって、２．８Ｖの電源電圧で動作し、多層基板２０１の主表面上に配置されている。
アプリケーションＩＣ２０３は、ユーザインターフェースに係る信号処理や、携帯電話端末３０００の制御に係る信号処理を行うＩＣであって、２．８Ｖの電源電圧で動作し、多層基板２０１の主表面上に配置されている。 The antenna 230 is an antenna for receiving an 800 MHz band reception wave and transmitting an 800 MHz band transmission wave.
The baseband IC 202 is an IC that performs signal processing related to communication, operates with a power supply voltage of 2.8 V, and is disposed on the main surface of the multilayer substrate 201.
The application IC 203 is an IC that performs signal processing related to a user interface and signal processing related to control of the mobile phone terminal 3000, operates with a power supply voltage of 2.8 V, and is arranged on the main surface of the multilayer substrate 201. Yes.

ＤＣ−ＤＣコンバータ１０００は、充電式電池２０４の出力電圧３．３Ｖを、２．８Ｖに変換して、ベースバンドＩＣ２０２と、アプリケーションＩＣ２０３とに出力する。
携帯電話端末３０００にはＤＣ−ＤＣコンバータ１０００が搭載されているため、３．３Ｖの電源電圧で動作する部品と２．８Ｖの電源電圧で動作する部品とが混在していても、単一の３．３Ｖの出力電圧を出力する充電式電池２０４だけで動作している。 The DC-DC converter 1000 converts the output voltage 3.3V of the rechargeable battery 204 into 2.8V, and outputs it to the baseband IC 202 and the application IC 203.
Since the cellular phone terminal 3000 is equipped with the DC-DC converter 1000, a single component can operate even if a component that operates with a power supply voltage of 3.3V and a component that operates with a power supply voltage of 2.8V are mixed. It operates with only the rechargeable battery 204 that outputs an output voltage of 3.3V.

また、携帯電話端末３０００は、搭載しているＤＣ−ＤＣコンバータ１０００が、８００ＭＨｚ帯の電磁波ノイズの透過を抑制するためのシールドを備えているため、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０００が発生する８００ＭＨｚ帯の電磁波ノイズがアンテナ２３０に帰還することによる悪影響を受けにくい。
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、本発明に係るチョッパ型ＤＣ−ＤＣコンバータの一実施形態として、例えば８００ＭＨｚ帯の搬送波を利用して通信する携帯電話端末に搭載される降圧ＤＣ−ＤＣコンバータについて説明したが、本実施の形態２では、降圧ＤＣ−ＤＣコンバータを昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータにした場合の例について説明する。 Further, since the DC-DC converter 1000 mounted on the mobile phone terminal 3000 includes a shield for suppressing transmission of electromagnetic wave noise in the 800 MHz band, the electromagnetic wave in the 800 MHz band generated by the DC-DC converter 1000. It is difficult to be adversely affected by noise returning to the antenna 230.
<Embodiment 2>
In the first embodiment, as a chopper type DC-DC converter according to the present invention, for example, a step-down DC-DC converter mounted on a mobile phone terminal that communicates using a 800 MHz band carrier wave has been described. In the second embodiment, an example in which the step-down DC-DC converter is a step-up DC-DC converter will be described.

＜構成＞
本実施の形態２に係るＤＣ−ＤＣコンバータは、チョッパ型昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータであって、その一部の回路と、電磁波の放出を抑制させるためのシールドとが、携帯電話端末を構成する多層基板の内部に埋め込まれる構成をとっていることで、携帯電話端末の小型化に寄与しているＤＣ−ＤＣコンバータである。 <Configuration>
The DC-DC converter according to the second embodiment is a chopper type step-up DC-DC converter, and a multilayer circuit in which a part of the circuit and a shield for suppressing emission of electromagnetic waves constitute a mobile phone terminal. It is a DC-DC converter that contributes to miniaturization of a mobile phone terminal by adopting a configuration embedded in a substrate.

以下、本実施の形態２に係るＤＣ−ＤＣコンバータについて、図面を参照しながら説明する。
図６は、本実施の形態２に係るＤＣ−ＤＣコンバータ２０００の回路構成を示す回路図である。
ＤＣ−ＤＣコンバータ２０００は、３．３Ｖの入力ＶＤＤ端子５３１と第１ＶＳＳ端子５３２間の入力電圧を５．０Ｖの出力ＶＤＤ端子５３３と第２ＶＳＳ端子５３４間の出力電圧に降圧して出力するチョッパ型降圧ＤＣ−ＤＣコンバータであって、スイッチングＩＣ５０１、第１のインダクタ５０４、第２のインダクタ５０３、第３のインダクタ５０６、キャパシタ５０５から構成されている。 Hereinafter, the DC-DC converter according to the second embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the DC-DC converter 2000 according to the second embodiment.
The DC-DC converter 2000 is a chopper type that steps down and outputs the input voltage between the 3.3V input VDD terminal 531 and the first VSS terminal 532 to the output voltage between the 5.0V output VDD terminal 533 and the second VSS terminal 534. The step-down DC-DC converter includes a switching IC 501, a first inductor 504, a second inductor 503, a third inductor 506, and a capacitor 505.

スイッチングＩＣ５０１は、実施の形態１で説明したスイッチトランジスタ１１１と同じ機能を持つスイッチトランジスタ１１１と、実施の形態１で説明したＰＷＭ信号生成回路１１２と同じ機能を持つＰＷＭ信号生成回路５１２と、整流作用をするためのダイオード５１３とから構成され、形状も実施の形態１のスイッチングＩＣと同じ形状すなわち、縦×横×高さが、例えば、１．２ｍｍ×１．０ｍｍ×０．３ｍｍのサイズのパッケージ内に収めたＩＣとなっている。 The switching IC 501 includes a switch transistor 111 having the same function as the switch transistor 111 described in the first embodiment, a PWM signal generation circuit 512 having the same function as the PWM signal generation circuit 112 described in the first embodiment, and a rectifying function. And the same shape as that of the switching IC according to the first embodiment, that is, a package having a size of length × width × height, for example, 1.2 mm × 1.0 mm × 0.3 mm. The IC is housed inside.

ここで、ＰＷＭ信号生成回路５１２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０００の入力電圧として３．３Ｖの電圧を入力した場合に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０００の出力電圧が５．０Ｖとなるように、“High”と“Low”の期間の比率をあらかじめ設定されている。
このサイズのスイッチングＩＣは、一般に市販されているＤＣ−ＤＣコンバータ用スイッチングＩＣとして標準的なサイズであり、容易に入手することが可能である。
第１のインダクタ５０４、第２のインダクタ５０３、第３のインダクタ５０６、キャパシタ５０５は、それぞれ、実施の形態１における、第１のインダクタ１０４、第２のインダクタ１０３、第２のインダクタ１０３、キャパシタ１０５と同じものであるので、ここでは説明を省略するが、本実施の形態２のＤＣ−ＤＣコンバータ２０００は、これらの接続関係が実施の形態１のＤＣ−ＤＣコンバータ１０００と異なり、図６に示す接続関係となっている。 Here, the PWM signal generation circuit 512 is “High” so that the output voltage of the DC-DC converter 2000 becomes 5.0 V when a voltage of 3.3 V is input as the input voltage of the DC-DC converter 2000. And the ratio of the “Low” period is preset.
A switching IC of this size is a standard size as a switching IC for a DC-DC converter that is generally commercially available, and can be easily obtained.
The first inductor 504, the second inductor 503, the third inductor 506, and the capacitor 505 are respectively the first inductor 104, the second inductor 103, the second inductor 103, and the capacitor 105 in the first embodiment. The DC-DC converter 2000 according to the second embodiment is different from the DC-DC converter 1000 according to the first embodiment in that the connection relationship is shown in FIG. It is connected.

スイッチングＩＣ５０１がスイッチング動作をすると、実施の形態１と同様に、スイッチングＩＣ５０１と第２のインダクタ５０３とから放出される電磁波には８００ＭＨｚ帯の搬送波の周波数成分を含まれ、第１のインダクタ５０４が放出する電磁波には、８００ＭＨｚ周辺の周波数成分が含まれない。
また、第３のインダクタ５０６は、スイッチングＩＣ５０１から出力ＶＤＤ端子５３３側に流れる電流に対して、第２のインダクタ５０３と同様に、８００ＭＨｚ周辺の周波数成分を１０ｄＢｍ〜２０ｄＢｍ程度減衰させる遮蔽フィルタの働きをする。 When the switching IC 501 performs the switching operation, the electromagnetic wave emitted from the switching IC 501 and the second inductor 503 includes the frequency component of the 800 MHz band carrier wave, and the first inductor 504 emits the same as in the first embodiment. The electromagnetic wave that does not contain frequency components around 800 MHz.
The third inductor 506 functions as a shielding filter that attenuates a frequency component around 800 MHz to about 10 dBm to 20 dBm with respect to the current flowing from the switching IC 501 to the output VDD terminal 533 side, like the second inductor 503. To do.

但し、第３のインダクタ５０６は、８００ＭＨｚの周波数成分を含む電磁波を放出しないものではない。
換言すれば、ダイオード５１３からキャパシタ５０５にかけて高周波電流が流れるため、ダイオード５１３とキャパシタ５０５との間に第３のインダクタ５０６を配し、８００ＭＨｚ帯を含む電流を抑圧している。 However, the third inductor 506 does not emit an electromagnetic wave including a frequency component of 800 MHz.
In other words, since a high-frequency current flows from the diode 513 to the capacitor 505, the third inductor 506 is disposed between the diode 513 and the capacitor 505 to suppress the current including the 800 MHz band.

従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０００を搭載している携帯電話端末に悪影響を与える８００ＭＨｚ周辺の周波数成分を含む電磁波の放出を抑制するためのシールドは、前記第１のインダクタ５０４を包囲する必要はなく、スイッチングＩＣ５０１と第２のインダクタ５０３と第３のインダクタ５０６とを包囲すればよいことになる。
図７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０００が搭載されている、多層基板６０１を斜め上から見た斜視図である。 Therefore, the shield for suppressing the emission of electromagnetic waves including frequency components around 800 MHz that adversely affect the mobile phone terminal in which the DC-DC converter 2000 is mounted does not need to surround the first inductor 504. It suffices to surround the switching IC 501, the second inductor 503, and the third inductor 506.
FIG. 7 is a perspective view of the multilayer substrate 601 on which the DC-DC converter 2000 is mounted as viewed obliquely from above.

多層基板６０１は、７層に積層された、厚さ０．８ｍｍの多層基板であって、主表面上、裏主表面上、及び、内部に部品と配線とを備えている。
ＤＣ−ＤＣコンバータ２０００を構成する、第１のインダクタ５０４と、キャパシタ５０５とは、多層基板６０１のＤＣ−ＤＣコンバータ配置領域６１０における主表面上に配置され、スイッチングＩＣ５０１と、ダイオード５１３と第２のインダクタ５０３と第３のインダクタ５０６からなる基板内埋め込み部５２１は、多層基板６０１のＤＣ−ＤＣコンバータ配置領域６１０内部に埋め込まれて配置されている。 The multilayer substrate 601 is a multilayer substrate having a thickness of 0.8 mm laminated in seven layers, and includes components and wirings on the main surface, on the back main surface, and inside.
The first inductor 504 and the capacitor 505 constituting the DC-DC converter 2000 are arranged on the main surface in the DC-DC converter arrangement region 610 of the multilayer substrate 601, and the switching IC 501, the diode 513, and the second The in-substrate embedded portion 521 including the inductor 503 and the third inductor 506 is embedded in the DC-DC converter arrangement region 610 of the multilayer substrate 601.

図８は、ＤＣ−ＤＣコンバータ配置領域６１０を、多層基板６０１の主表面上側から見た正面図であって、図９は、図８中のＡ点Ｂ点を結ぶ線分における、多層基板６０１の断面図である。
図８、図９において、破線で囲まれている部は、多層基板６０１の内部に埋め込まれて配置され、直接見ることはできない部分を図示したものである。 8 is a front view of the DC-DC converter arrangement region 610 as viewed from the upper side of the main surface of the multilayer substrate 601, and FIG. 9 is a diagram showing the multilayer substrate 601 in a line segment connecting points A and B in FIG. FIG.
8 and 9, a portion surrounded by a broken line is a portion that is embedded in the multilayer substrate 601 and cannot be directly seen.

多層基板６０１は、第１層基板８００Ａ、第２層基板８００Ｂ、第３層基板８００Ｃ、第４層基板８００Ｄ、第５層基板８００Ｅ、第６層基板８００Ｆ、第７層基板８００Ｇからなる多層基板であって、第１層基板８００Ａから順に上層側に積層していくことで作られている。
スイッチングＩＣ５０１、第２のインダクタ５０３、第３のインダクタ５０６は、多層基板６０１内に埋め込まれて配置されている素子であって、多層基板６０１内の金属配線７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄ、７１０Ｅ、７１０Ｆと接続されている。 The multilayer substrate 601 includes a first layer substrate 800A, a second layer substrate 800B, a third layer substrate 800C, a fourth layer substrate 800D, a fifth layer substrate 800E, a sixth layer substrate 800F, and a seventh layer substrate 800G. In this case, the first layer substrate 800A is sequentially laminated on the upper layer side.
The switching IC 501, the second inductor 503, and the third inductor 506 are elements that are embedded and disposed in the multilayer substrate 601, and are metal wirings 710A, 710B, 710C, 710D, 710E in the multilayer substrate 601. It is connected to 710F.

スイッチングＩＣ５０１、第２のインダクタ５０３、第３のインダクタ５０６は、実施の形態１と同様の方法で多層基板６０１内に埋め込まれている素子であって、多層基板６０１内の銅でできた金属配線７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄ、７１０Ｅと接続されている。
金属配線７３０Ａは、図示していない入力ＶＤＤ端子１３１と接続し、３．３Ｖの電源を第１のインダクタ５０４に供給する。 The switching IC 501, the second inductor 503, and the third inductor 506 are elements embedded in the multilayer substrate 601 by the same method as in the first embodiment, and are metal wirings made of copper in the multilayer substrate 601. 710A, 710B, 710C, 710D, and 710E are connected.
The metal wiring 730 A is connected to an input VDD terminal 131 (not shown) and supplies a power supply of 3.3 V to the first inductor 504.

金属配線７３０Ｂと金属配線７１０Ａとは互いに接続し、第１のインダクタ５０４と第２のインダクタ５０３とに接続されている。
金属配線７１０Ｂは、スイッチングＩＣ５０１と第２のインダクタ５０３とに接続されている。
金属配線７１０ＣはスイッチングＩＣ５０１と第３のインダクタ５０６とに接続されている。 The metal wiring 730B and the metal wiring 710A are connected to each other, and are connected to the first inductor 504 and the second inductor 503.
The metal wiring 710 B is connected to the switching IC 501 and the second inductor 503.
The metal wiring 710 C is connected to the switching IC 501 and the third inductor 506.

金属配線７１０Ｄは、図示していない第１ＶＳＳ端子５３２と接続するグラウンド電位を伝えるための配線であって、スイッチングＩＣ５０１と金属配線７３０Ｄと接続する。
金属配線７１０Ｅは、スイッチングＩＣ５０１に電力を供給するための配線であって、電位は、３．３Ｖとなっている。
金属配線７１０Ｆは、第３のインダクタ５０６と金属配線７３０Ｃとに接続されている。 The metal wiring 710D is a wiring for transmitting a ground potential connected to the first VSS terminal 532 (not shown), and is connected to the switching IC 501 and the metal wiring 730D.
The metal wiring 710E is a wiring for supplying power to the switching IC 501, and has a potential of 3.3V.
The metal wiring 710F is connected to the third inductor 506 and the metal wiring 730C.

金属配線７３０Ｃは、金属配線７１０Ｆと、キャパシタ５０５とに接続し、図示していない出力ＶＤＤ端子５３３に接続されている。
金属配線７３０Ｄは、図示していない第２ＶＳＳ端子５３４と接続するグラウンド電位を伝える為の配線であって、金属配線７１０Ｄとキャパシタ５０５とに接続されている。
第１のグラウンドプレーン７０１Ａは、第６層基板８００Ｆ上の金属配線を平面状に形成することで作成されたグラウンド電位に固定された金属平板すなわちいわゆるベタグラウンドであって、スイッチングＩＣ５０１、第２のインダクタ５０３、第３のインダクタの上面を覆う位置に配置されている。 The metal wiring 730C is connected to the metal wiring 710F and the capacitor 505, and is connected to an output VDD terminal 533 (not shown).
The metal wiring 730D is a wiring for transmitting a ground potential connected to the second VSS terminal 534 (not shown), and is connected to the metal wiring 710D and the capacitor 505.
The first ground plane 701A is a metal flat plate fixed to a ground potential created by forming metal wiring on the sixth layer substrate 800F in a planar shape, that is, a so-called solid ground, and includes a switching IC 501, a second ground plane. The inductor 503 is disposed at a position covering the top surfaces of the third inductor.

第１のグラウンドプレーン７０１Ａは、スイッチングＩＣ５０１、第２のインダクタ５０３、第３のインダクタ５０６から上方に放出される電磁波をシールドするためのシールド板として作用する。
第２のグラウンドプレーン７０１Ｂは、第１層基板８００Ａ上の金属配線を平面状に形成することで作成されたグランド電位に固定された金属平板すなわちいわゆるベタグラウンドであって、スイッチングＩＣ５０１、第２のインダクタ５０３、第３のインダクタ５０６の下面を覆う位置に配置されている。 The first ground plane 701A functions as a shield plate for shielding electromagnetic waves emitted upward from the switching IC 501, the second inductor 503, and the third inductor 506.
The second ground plane 701B is a metal flat plate fixed to the ground potential created by forming the metal wiring on the first layer substrate 800A in a planar shape, that is, a so-called solid ground. The inductor 503 and the third inductor 506 are disposed so as to cover the lower surfaces.

第２のグラウンドプレーン７０１Ｂは、スイッチングＩＣ５０１、第２のインダクタ５０３、第３のインダクタ５０６から下方に放出される電磁波をシールドするためのシールド板として作用する。
スルーホール７２０Ａ〜７２０Ｌは、銅でできたスルーホールであって、第１のグラウンドプレーン７０１Ａと第２のグラウンドプレーン７０１Ｂとを電気的に接続している。 The second ground plane 701B functions as a shield plate for shielding electromagnetic waves emitted downward from the switching IC 501, the second inductor 503, and the third inductor 506.
The through holes 720A to 720L are through holes made of copper, and electrically connect the first ground plane 701A and the second ground plane 701B.

スルーホール７２０Ａ〜７２０Ｎは、お互いの間隔が、８００ＭＨｚ帯の電磁波における波長の１／４以下になる間隔で配置されることで、スイッチングＩＣ５０１、第２のインダクタ５０３、第３のインダクタ５０６から側面方向に放出される８００ＭＨｚ帯の電磁波をシールドするためのシールド壁として作用する。
シールド８１０は、第１のグラウンドプレーン７０１Ａ、第２のグラウンドプレーン７０１Ｂ、スルーホール７２０Ａ〜７２０Ｌで構成され、スイッチングＩＣ５０１、第２のインダクタ５０３、第３のインダクタ５０６から放出される８００ＭＨｚ帯の電磁波の放出を抑制する。 Through holes 720 A to 720 N are arranged at intervals that are equal to or less than ¼ of the wavelength of the electromagnetic wave in the 800 MHz band, so that the through-holes 720 A to 720 N are laterally directed from the switching IC 501 It acts as a shield wall for shielding electromagnetic waves in the 800 MHz band that are emitted to.
The shield 810 includes a first ground plane 701A, a second ground plane 701B, and through holes 720A to 720L. The shield 810 emits an 800 MHz band electromagnetic wave emitted from the switching IC 501, the second inductor 503, and the third inductor 506. Suppresses release.

第１のインダクタ５０４、キャパシタ５０５は、多層基板６０１の主表面上に配置され、多層基板６０１の主表面上の金属配線７３０Ａ、７３０Ｂ、７３０Ｃ、７３０Ｄと接続されている。
上述の構成を備える本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータは、第２のインダクタのインダクタンス値を適切な値にすることで、スイッチング素子から発生する高周波成分を含む電流に対して、第２のインダクタが高周波の遮蔽フィルタとして作用するようになるため、第１のインダクタに流れる電流の高周波成分は抑制されることになり、その結果第１のインダクタからの高周波の電磁波の放出が抑制される。 The first inductor 504 and the capacitor 505 are disposed on the main surface of the multilayer substrate 601 and are connected to metal wirings 730A, 730B, 730C, and 730D on the main surface of the multilayer substrate 601.
In the DC-DC converter according to the present invention having the above-described configuration, by setting the inductance value of the second inductor to an appropriate value, the second inductor has a high-frequency component generated from the switching element. Since it acts as a high frequency shielding filter, the high frequency component of the current flowing through the first inductor is suppressed, and as a result, the emission of high frequency electromagnetic waves from the first inductor is suppressed.

よって、従来では、シールド構体は、周期的に電気エネルギーを蓄積して放出するためのインダクタ全体とスイッチング素子とを包囲する必要があったのに対して、周期的に電気エネルギーを蓄積して放出するためのインダクタの一部である第２のインダクタとスイッチング素子のみを包囲すればよくなる。
従って、シールド構体は、周期的に電気エネルギーを蓄積して放出するためのインダクタの全体ではなく一部を包囲すればよくなり、従来よりも小さくすることができるようになるため、上述の構成を備える本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータは、携帯通信端末内に搭載される場合において、従来に比べて無駄な空きスペースを生じる可能性を低くすることができるという効果を有する。 Thus, in the past, the shield structure had to surround the entire inductor and the switching element for periodically storing and discharging electrical energy, whereas periodically storing and discharging electrical energy. It is sufficient to surround only the second inductor, which is a part of the inductor for switching, and the switching element.
Therefore, the shield structure only needs to surround part of the inductor for periodically storing and discharging electric energy, and can be made smaller than the conventional structure. The DC-DC converter according to the present invention provided has an effect that, when mounted in a mobile communication terminal, it is possible to reduce the possibility of generating a wasteful empty space as compared with the conventional case.

また、入力ＶＤＤ端子と、出力ＶＤＤ端子と、ＶＳＳ端子とを備え、前記入力ＶＤＤ端子と前記出力ＶＤＤ端子との間に、前記入力ＶＤＤ端子側から順に、前記第１の端子、前記第２の端子、前記第２のインダクタ、前記第１のインダクタが直列接続され、前記出力ＶＤＤ端子と前記ＶＳＳ端子間に前記キャパシタが接続され、前記ＶＳＳ端子と前記ダイオードのアノードとが接続され、前記第２の端子と前記ダイオードのカソードとが接続されて構成され、前記入力ＶＤＤ端子と前記ＶＳＳ端子との間の電圧として与えられる入力電圧を、当該入力電圧より低い電圧の出力電圧に変換し、変換した前記出力電圧を、前記出力ＶＤＤ端子と前記ＶＳＳ端子との間の電圧として出力するとしてもよい。 In addition, an input VDD terminal, an output VDD terminal, and a VSS terminal are provided. Between the input VDD terminal and the output VDD terminal, the first terminal and the second terminal are sequentially arranged from the input VDD terminal side. A terminal, the second inductor, and the first inductor are connected in series, the capacitor is connected between the output VDD terminal and the VSS terminal, the VSS terminal and the anode of the diode are connected, and the second And the cathode of the diode are connected, and an input voltage given as a voltage between the input VDD terminal and the VSS terminal is converted into an output voltage lower than the input voltage and converted. The output voltage may be output as a voltage between the output VDD terminal and the VSS terminal.

これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータを、電源電圧等を降圧する場合等に使用することができるという効果を有する。
また、入力ＶＤＤ端子と、出力ＶＤＤ端子と、ＶＳＳ端子と、前記第１のインダクタに比べてインダクタンスが小さい第３のインダクタとを備え、前記入力ＶＤＤ端子と前記ＶＳＳ端子との間に、前記入力ＶＤＤ端子側から順に、前記第１のインダクタ、前記第２のインダクタ、前記第２の端子、前記第１の端子が直列接続され、前記出力ＶＤＤ端子と前記ＶＳＳ端子間に前記キャパシタが接続され、前記第２の端子と前記ダイオードのアノードとが接続され、前記出力ＶＤＤ端子と前記ダイオードのカソードとの間に、前記第３のインダクタが直列接続されて構成され、前記入力ＶＤＤ端子と前記ＶＳＳ端子との間の電圧として与えられる入力電圧を、当該入力電圧より高い電圧の出力電圧に変換し、変換した前記出力電圧を、前記出力ＶＤＤ端子と前記ＶＳＳ端子との間の電圧として出力するとしてもよい。 As a result, the DC-DC converter can be used when the power supply voltage or the like is stepped down.
And an input VDD terminal, an output VDD terminal, a VSS terminal, and a third inductor having an inductance smaller than that of the first inductor, and the input VDD terminal and the VSS terminal between the input VDD terminal, the VSS terminal, and the third inductor. In order from the VDD terminal side, the first inductor, the second inductor, the second terminal, and the first terminal are connected in series, and the capacitor is connected between the output VDD terminal and the VSS terminal, The second terminal and the anode of the diode are connected, and the third inductor is connected in series between the output VDD terminal and the cathode of the diode, and the input VDD terminal and the VSS terminal Is converted to an output voltage higher than the input voltage, and the converted output voltage is converted to the output V May output a voltage between the VSS terminal and the D terminal.

これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータを、電源電圧等を昇圧する場合等に使用することができるという効果を有する
また、前記第１のインダクタと前記キャパシタとは、多層基板の主表面上に配置され、前記スイッチング素子と、前記ダイオードと、前記第２のインダクタと、前記シールド構体とは、前記多層基板の内部に埋め込まれているとしてもよい。 This has the effect that the DC-DC converter can be used when boosting the power supply voltage or the like. Further, the first inductor and the capacitor are arranged on the main surface of the multilayer substrate, The switching element, the diode, the second inductor, and the shield structure may be embedded in the multilayer substrate.

これにより、多層基板の主表面上にシールド構体を配置する必要がなくなる。
従って、従来では必要であった多層基板の主表面上に配置されていたシールド構体のための領域に、他の部品を配置することができるようになるため、多層基板を使用する携帯通信端末内に搭載される場合において、従来に比べてより小さな携帯電話端末を作ることができるようになるという効果を有する。 This eliminates the need for a shield structure on the main surface of the multilayer substrate.
Therefore, other parts can be arranged in the area for the shield structure that has been arranged on the main surface of the multilayer board, which has been necessary in the past. In the case where it is mounted on the mobile phone, it is possible to make a smaller mobile phone terminal than in the prior art.

また、前記シールド構体の少なくとも一部は、前記多層基板内のグラウンド電位である金属の平板から構成されているとしてもよい。
これにより、多層基板内のグラウンドプレーンとして使用している金属平板をシールド構体の一部として利用できるようになる。
従って、上述の構成を備える本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータを、グラウンドプレーンが存在する多層基板に配置する場合、既に存在しているグラウンドプレーンをシールド構体の一部に利用することで、基板内の金属配線を有効に利用できるようになり、基板内の金属配線の配線混雑を緩和するという効果を有する。
＜補足＞
以上、本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータの実施形態として、実施の形態１では携帯電話端末に搭載されるチョッパ型降圧ＤＣ−ＤＣコンバータについて、実施の形態２では携帯電話端末に搭載されるチョッパ型昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータについて説明したが、以下のように変形することも可能であり、本発明は上述した実施の形態１又は実施の形態２で示した通りのチョッパ型ＤＣ−ＤＣコンバータに限られないことはもちろんである。
（１）実施の形態１において、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０００は、３．３Ｖの入力ＶＤＤ端子１３１と第１ＶＳＳ端子１３２間の入力電圧を２．８Ｖの出力ＶＤＤ端子１３３と第２ＶＳＳ端子１３４間の出力電圧に降圧して出力するとしたが、３．３Ｖ以外の入力電圧であっても構わないし、２．８Ｖ以外の出力電圧であっても構わない。 Further, at least a part of the shield structure may be composed of a metal flat plate that is a ground potential in the multilayer substrate.
Thereby, the metal flat plate used as the ground plane in the multilayer substrate can be used as a part of the shield structure.
Therefore, when the DC-DC converter according to the present invention having the above-described configuration is arranged on a multilayer substrate having a ground plane, the ground plane that already exists is used as a part of the shield structure, Thus, the metal wiring can be effectively used, and the metal wiring in the substrate can be reduced.
<Supplement>
As described above, as embodiments of the DC-DC converter according to the present invention, the chopper type step-down DC-DC converter mounted on the mobile phone terminal in the first embodiment and the chopper type mounted on the mobile phone terminal in the second embodiment. Although the step-up DC-DC converter has been described, it can be modified as follows, and the present invention is limited to the chopper type DC-DC converter as described in the first embodiment or the second embodiment. Of course not.
(1) In the first embodiment, the DC-DC converter 1000 outputs the input voltage between the 3.3 V input VDD terminal 131 and the first VSS terminal 132 as the output between the 2.8 V output VDD terminal 133 and the second VSS terminal 134. Although the output is stepped down to a voltage, it may be an input voltage other than 3.3V or an output voltage other than 2.8V.

入力電圧と出力電圧の関係は、ＰＷＭ信号生成回路１１２は、“High”と“Low”の期間の比率をあらかじめ設定しておくことで、決めておくことができる。
また、実施の形態２において、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０００は、３．３Ｖの入力ＶＤＤ端子５３１と第１ＶＳＳ端子５３２間の入力電圧を５．０Ｖの出力ＶＤＤ端子５３３と第２ＶＳＳ端子５３４間の出力電圧に降圧して出力するとしたが、３．３Ｖ以外の入力電圧であっても構わないし、５．０Ｖ以外の出力電圧であっても構わない。 The relationship between the input voltage and the output voltage can be determined by the PWM signal generation circuit 112 by setting the ratio of the “High” and “Low” periods in advance.
In the second embodiment, the DC-DC converter 2000 uses an input voltage between the 3.3V input VDD terminal 531 and the first VSS terminal 532 as an output voltage between the 5.0V output VDD terminal 533 and the second VSS terminal 534. However, it may be an input voltage other than 3.3V or an output voltage other than 5.0V.

入力電圧と出力電圧の関係は、ＰＷＭ信号生成回路５１２は、“High”と“Low”の期間の比率をあらかじめ設定しておくことで、決めておくことができる。
（２）実施の形態１において、ＰＷＭ信号生成回路１１２からのスイッチング信号の矩形波の周波数を１０ＭＨｚとしたが、例えば、２０ＭＨｚといったような１０ＭＨｚ以外の周波数であっても構わない。 The relationship between the input voltage and the output voltage can be determined by setting the ratio of the “High” and “Low” periods in advance in the PWM signal generation circuit 512.
(2) Although the frequency of the rectangular wave of the switching signal from the PWM signal generation circuit 112 is 10 MHz in the first embodiment, it may be a frequency other than 10 MHz such as 20 MHz, for example.

また、実施の形態２におけるＰＷＭ信号生成回路５１２からのスイッチング信号の矩形波の周波数についても同様である。
（３）実施の形態１において、スイッチングＩＣ１０１は、縦×横×高さが、例えば、１．２ｍｍ×１．０ｍｍ×０．３ｍｍのサイズのパッケージ内に収めたＩＣとなっているとしたが、多層基板の中に埋め込むことができるサイズであれば、これ以外の形状であっても構わないし、ＰＷＭ信号生成回路１１２とスイッチトランジスタ１１１とダイオード１１３がそれぞれ単独の素子であっても、ＰＷＭ信号生成回路１１２とスイッチトランジスタ１１１とを多層基板の中に埋め込むことができるサイズであれば構わない。
また、スイッチトランジスタ１１１はＭＯＳトランジスタであるとしたが、例えばバイポーラトランジスタといったようなＭＯＳトランジスタでないスイッチであっても構わない。 The same applies to the frequency of the rectangular wave of the switching signal from the PWM signal generation circuit 512 in the second embodiment.
(3) In the first embodiment, the switching IC 101 is an IC in which the length × width × height is contained in a package having a size of, for example, 1.2 mm × 1.0 mm × 0.3 mm. As long as the size can be embedded in the multilayer substrate, the shape may be other than this, and the PWM signal generation circuit 112, the switch transistor 111, and the diode 113 may each be a single element. Any size can be used as long as the generation circuit 112 and the switch transistor 111 can be embedded in the multilayer substrate.
The switch transistor 111 is a MOS transistor, but may be a switch that is not a MOS transistor such as a bipolar transistor.

さらに、ダイオード１１３は、単独の素子でなくても整流作用を有するものであれば、例えば、Ｎ型半導体とＰ型半導体を接合させた状態で直接多層基板内に配置するという構成であっても構わないし、スイッチトランジスタ１１１は、単独の素子でなくてもスイッチング作用を有するものであれば、例えば、Ｎ型半導体とＰ型半導体とをバイポーラトランジスタを形成するように接合させて直接多層基板内に配置するという構成であっても構わない。 Furthermore, the diode 113 may be arranged directly in the multilayer substrate in a state where an N-type semiconductor and a P-type semiconductor are bonded, for example, as long as it has a rectifying action even if it is not a single element. Of course, if the switch transistor 111 is not a single element but has a switching function, for example, an N-type semiconductor and a P-type semiconductor are joined so as to form a bipolar transistor, and directly into the multilayer substrate. It may be configured to be arranged.

また、実施の形態２における、スイッチングＩＣ５０１についても同様に、縦×横×高さが、例えば、１．２ｍｍ×１．０ｍｍ×０．３ｍｍのサイズのパッケージ内に収めたＩＣとなっているとしたが、多層基板の中に埋め込むことができるサイズであれば、これ以外の形状であっても構わないし、ＰＷＭ信号生成回路５１２とスイッチトランジスタ５１１とダイオード５１３がそれぞれ単独の素子であっても、ＰＷＭ信号生成回路５１２とスイッチトランジスタ５１１とを多層基板の中に埋め込むことができるサイズであれば構わない。 Similarly, the switching IC 501 according to the second embodiment is also an IC in which a length × width × height is contained in a package having a size of, for example, 1.2 mm × 1.0 mm × 0.3 mm. However, as long as the size can be embedded in the multilayer substrate, the shape may be other than this, and even if the PWM signal generation circuit 512, the switch transistor 511, and the diode 513 are each a single element, Any size can be used as long as the PWM signal generation circuit 512 and the switch transistor 511 can be embedded in the multilayer substrate.

また、スイッチトランジスタ５１１はＭＯＳトランジスタであるとしたが、例えばバイポーラトランジスタといったようなＭＯＳトランジスタでないスイッチであっても構わない。
さらに、ダイオード５１３は、単独の素子でなくても整流作用を有するものであれば、例えば、Ｎ型半導体とＰ型半導体を接合させた状態で直接多層基板内に配置するという構成であっても構わないし、スイッチトランジスタ５１１は、単独の素子でなくてもスイッチング作用を有するものであれば、例えば、Ｎ型半導体とＰ型半導体とをバイポーラトランジスタを形成するように接合させて直接多層基板内に配置するという構成であっても構わない。
（４）実施の形態１において、第１のインダクタ１０４は、縦×横×高さが、例えば、３．３ｍｍ×３．３ｍｍ×１．２ｍｍの４．７μＨのインダクタとしたが、これ以外の形状であっても構わないし、ＤＣ−ＤＣコンバータとして安定して動作するために充分なインダクタンス値であれば、これ以外のインダクタンス値であっても構わない。 Further, although the switch transistor 511 is a MOS transistor, it may be a switch that is not a MOS transistor such as a bipolar transistor.
Further, the diode 513 is not a single element, but may have a rectifying function, for example, a configuration in which an N-type semiconductor and a P-type semiconductor are directly arranged in a multilayer substrate. Of course, if the switch transistor 511 is not a single element and has a switching action, for example, an N-type semiconductor and a P-type semiconductor are joined so as to form a bipolar transistor and directly into the multilayer substrate. It may be configured to be arranged.
(4) In the first embodiment, the first inductor 104 is a 4.7 μH inductor whose length × width × height is, for example, 3.3 mm × 3.3 mm × 1.2 mm. Any other inductance value may be used as long as the inductance value is sufficient for stable operation as a DC-DC converter.

また、実施の形態２における、第１のインダクタ５０４についても同様に、縦×横×高さが、例えば、３．３ｍｍ×３．３ｍｍ×１．２ｍｍの４．７μＨのインダクタとしたが、これ以外の形状であっても構わないし、ＤＣ−ＤＣコンバータとして動作するための充分なインダクタンス値であれば、これ以外のインダクタンス値であっても構わない。
（５）実施の形態１において、第２のインダクタ１０３は、縦×横×高さが、例えば、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．３ｍｍの３．３ｎＨのインダクタとしたが、多層基板の中に埋め込むことができるサイズであれば、これ以外の形状であっても構わないし、８００ＭＨｚ帯の周波数の交流に対して遮蔽フィルタとして作用するインダクタンス値であれば、これ以外のインダクタンス値であっても構わない。 Similarly, the first inductor 504 in the second embodiment is a 4.7 μH inductor in which the length × width × height is, for example, 3.3 mm × 3.3 mm × 1.2 mm. Any other shape may be used as long as the inductance value is sufficient to operate as a DC-DC converter.
(5) In the first embodiment, the second inductor 103 is a 3.3 nH inductor having a length × width × height of, for example, 0.6 mm × 0.3 mm × 0.3 mm. Any other shape may be used as long as it can be embedded in the inside, and any other inductance value may be used as long as the inductance value acts as a shielding filter for an alternating current having a frequency of 800 MHz. It doesn't matter.

また、実施の形態２における、第２のインダクタ５０３、第３のインダクタ５０６についても同様に、縦×横×高さが、例えば、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．３ｍｍの３．３ｎＨのインダクタとしたが、多層基板の中に埋め込むことができるサイズであれば、これ以外の形状であっても構わないし、８００ＭＨｚ帯の周波数の交流に対して遮蔽フィルタとして作用するインダクタンス値であれば、これ以外のインダクタンス値であっても構わない。
（６）実施の形態１において、キャパシタ１０５は、縦×横×高さが、例えば、２．０ｍｍ×１．２ｍｍ×１．３ｍｍの１０μＦのキャパシタとしたが、多層基板の中に埋め込むことができるサイズであれば、これ以外の形状であっても構わないし、ＤＣ−ＤＣコンバータとして動作するための充分なキャパシタンス値であれば、これ以外のキャパシタンス値であっても構わない。 Similarly, for the second inductor 503 and the third inductor 506 in the second embodiment, the length × width × height is 3.3 nH of 0.6 mm × 0.3 mm × 0.3 mm, for example. Although it was an inductor, it may have any other shape as long as it can be embedded in a multilayer substrate, and if it has an inductance value that acts as a shielding filter for an alternating current with a frequency of 800 MHz, Other inductance values may be used.
(6) In the first embodiment, the capacitor 105 is a 10 μF capacitor having a length × width × height of, for example, 2.0 mm × 1.2 mm × 1.3 mm, but is embedded in a multilayer substrate. Other shapes may be used as long as the size is possible, and other capacitance values may be used as long as the capacitance value is sufficient to operate as a DC-DC converter.

また、実施の形態２における、キャパシタ５０５についても同様に、縦×横×高さが、例えば、２．０ｍｍ×１．２ｍｍ×１．３ｍｍの１０μＦのキャパシタとしたが、多層基板の中に埋め込むことができるサイズであれば、これ以外の形状であっても構わないし、ＤＣ−ＤＣコンバータとして動作するための充分なキャパシタンス値であれば、これ以外のキャパシタンス値であっても構わない。
（６）実施の形態１において、多層基板２０１として、７層に積層された厚さ０．８ｍｍの多層基板であるとしたが、スイッチングＩＣ１０１と、第２のインダクタ１０３とを埋め込むことができれば、これ以外の積層数であっても、０．８ｍｍ以外の厚さであっても構わない。 Similarly, the capacitor 505 in the second embodiment is a 10 μF capacitor having a length × width × height of, for example, 2.0 mm × 1.2 mm × 1.3 mm, but is embedded in the multilayer substrate. Any other shape may be used as long as the size can be achieved, and any other capacitance value may be used as long as the capacitance value is sufficient to operate as a DC-DC converter.
(6) In the first embodiment, the multilayer substrate 201 is a multilayer substrate having a thickness of 0.8 mm stacked in seven layers. However, if the switching IC 101 and the second inductor 103 can be embedded, The number of stacked layers may be other than this, or the thickness may be other than 0.8 mm.

また、実施の形態２における、多層基板６０１についても同様に、７層に積層された厚さ０．８ｍｍの多層基板であるとしたが、スイッチングＩＣ５０１と、第２のインダクタ５０３とを埋め込むことができれば、これ以外の積層数であっても、０．８ｍｍ以外の厚さであっても構わない。
（７）実施の形態１において、多層基板２０１の配線とスルーホールとの材料として銅としたが、例えば金等の銅以外の導電性材料であっても構わない。 Similarly, the multilayer substrate 601 in the second embodiment is also a multilayer substrate having a thickness of 0.8 mm laminated in seven layers. However, the switching IC 501 and the second inductor 503 are embedded. If possible, the number of layers may be other than this, or the thickness may be other than 0.8 mm.
(7) In the first embodiment, copper is used as the material for the wiring and the through hole of the multilayer substrate 201. However, a conductive material other than copper, such as gold, may be used.

また、実施の形態２における、多層基板６０１の配線とスルーホールとの材料についても同様に、例えば金等の銅以外の導電性材料であっても構わない。
（８）実施の形態１において携帯電話端末３０００は、８００ＭＨｚ帯の搬送波を利用して通信するとしたが、例えば２ＧＨｚ帯の搬送波といったような、８００ＭＨｚ帯以外の周波数帯の搬送波を利用して通信するとしても構わない。
（９）実施の形態１において、携帯電話端末３０００は、降圧ＤＣ−ＤＣコンバータであるＤＣ−ＤＣコンバータ１０００を搭載する例を示したが、例えば実施の形態２におけるＤＣ−ＤＣコンバータ２０００のような、昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータを搭載していても構わない。
（１０）実施の形態１において、シールド４１０は、第１のグラウンドプレーン３０１Ａ、第２のグラウンドプレーン３０１Ｂ、スルーホール３２０Ａ〜３２０Ｌで構成されるとしたが、これ以外の構成、例えば、スイッチングＩＣ１０１と、第２のインダクタ１０３とを取り囲む金属製の箱といったような、スイッチングＩＣ１０１と第２のインダクタ１０３とから放出される８００ＭＨｚ帯の電磁波の放出を抑制するものであって、多層基板２０１内に埋め込むことができるものであれば構わない。 Similarly, the material of the wiring and the through hole of the multilayer substrate 601 in the second embodiment may be a conductive material other than copper, such as gold.
(8) In Embodiment 1, the mobile phone terminal 3000 communicates using a carrier wave in the 800 MHz band, but communicates using a carrier wave in a frequency band other than the 800 MHz band, such as a carrier wave in the 2 GHz band. It does not matter.
(9) In the first embodiment, the mobile phone terminal 3000 is mounted with the DC-DC converter 1000 that is a step-down DC-DC converter. For example, the mobile phone terminal 3000 is similar to the DC-DC converter 2000 according to the second embodiment. A step-up DC-DC converter may be mounted.
(10) In the first embodiment, the shield 410 is configured by the first ground plane 301A, the second ground plane 301B, and the through holes 320A to 320L. However, for example, the switching IC 101 , Which suppresses the emission of 800 MHz band electromagnetic waves emitted from the switching IC 101 and the second inductor 103, such as a metal box surrounding the second inductor 103, and is embedded in the multilayer substrate 201. Anything can be used.

また、実施の形態２における、シールド８１０についても同様に、第１のグラウンドプレーン７０１Ａ、第２のグラウンドプレーン７０１Ｂ、スルーホール７２０Ａ〜７２０Ｌで構成されるとしたが、これ以外の構成、例えば、スイッチングＩＣ５０１と、第２のインダクタ５０３とを取り囲む金属製の箱といったような、スイッチングＩＣ５０１と第２のインダクタ５０３とから放出される８００ＭＨｚ帯の電磁波の放出を抑制するものであって、多層基板６０１内に埋め込むことができるものであれば構わない。
（１１）なお、実施の形態１において、第２のインダクタ１０３は、第１のインダクタ１０４のおよそ１／１４２となっているが、第２のインダクタ１０３のインダクタンスと第１のインダクタ１０４のインダクタンスとの比率が、これ以外の比率となっていても構わない。 Similarly, the shield 810 according to the second embodiment is configured by the first ground plane 701A, the second ground plane 701B, and the through holes 720A to 720L. An electromagnetic wave of 800 MHz band emitted from the switching IC 501 and the second inductor 503, such as a metal box surrounding the IC 501 and the second inductor 503, is suppressed. Anything can be used as long as it can be embedded.
(11) In the first embodiment, the second inductor 103 is approximately 1/142 of the first inductor 104, but the inductance of the second inductor 103 and the inductance of the first inductor 104 are The ratio may be a ratio other than this.

第２のインダクタ１０３のインダクタンスを大きくすると、８００ＭＨｚ帯の周波数の交流に対してより効果的な遮蔽フィルタとして作用するが、物理的形状が大きくなってしまうために、第２のインダクタ１０３を取り囲んでいるシールド４１０の物理的形状を大きくしなければならない。
しかしながら、シールド４１０が大きくなりすぎると、多層基板２０１内に埋め込むことが出来なくなってしまうため、第２のインダクタ１０３のインダクタンス値は、シールド４１０が多層基板２０１内に埋め込むことができる範囲内にすることが望ましい。 When the inductance of the second inductor 103 is increased, it acts as a more effective shielding filter for the alternating current of the frequency in the 800 MHz band. However, since the physical shape is increased, the second inductor 103 is surrounded. The physical shape of the shield 410 must be increased.
However, since the shield 410 cannot be embedded in the multilayer substrate 201 if the shield 410 becomes too large, the inductance value of the second inductor 103 is set within a range in which the shield 410 can be embedded in the multilayer substrate 201. It is desirable.

一方、第１のインダクタ１０４のインダクタンスは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０００を安定して動作させるために必要なインダクタンス以上のインダクタンスであることが望ましい。
これらのことを勘案すると、結果的に第２のインダクタ１０３のインダクタンスと第１のインダクタ１０４のインダクタンスとの比率は１／１００程度以下になっていることが望ましいと考えられるが、必ずしも１／１００程度以下になっている必要はない。
また、実施の形態２における第２のインダクタ５０３のインダクタンスと第１のインダクタ５０４のインダクタンスとの比率に関しても同様に、第２のインダクタ５０３は、第１のインダクタ５０４のおよそ１／１４２となっているが、第２のインダクタ５０３のインダクタンスと第１のインダクタ５０４のインダクタンスとの比率が、これ以外の比率となっていても構わない。 On the other hand, the inductance of the first inductor 104 is desirably an inductance that is greater than the inductance necessary for the stable operation of the DC-DC converter 1000.
Considering these facts, it is desirable that the ratio of the inductance of the second inductor 103 and the inductance of the first inductor 104 is desirably about 1/100 or less as a result. It is not necessary to be less than or equal to.
Similarly, regarding the ratio of the inductance of the second inductor 503 and the inductance of the first inductor 504 in the second embodiment, the second inductor 503 is approximately 1/142 of the first inductor 504. However, the ratio of the inductance of the second inductor 503 and the inductance of the first inductor 504 may be a ratio other than this.

第２のインダクタ５０３のインダクタンスを大きくすると、８００ＭＨｚ帯の周波数の交流に対してより効果的な遮蔽フィルタとして作用するが、物理的形状が大きくなってしまうために、第２のインダクタ５０３を取り囲んでいるシールド８１０の物理的形状を大きくしなければならない。
しかしながら、シールド８１０が大きくなりすぎると、多層基板６０１内に埋め込むことが出来なくなってしまうため、第２のインダクタ５０３のインダクタンス値は、シールド８１０が多層基板６０１内に埋め込むことができる範囲内にすることが望ましい。 When the inductance of the second inductor 503 is increased, the second inductor 503 acts as a more effective shielding filter against an alternating current having a frequency in the 800 MHz band. However, since the physical shape is increased, the second inductor 503 is surrounded. The physical shape of the shield 810 must be increased.
However, since the shield 810 cannot be embedded in the multilayer substrate 601 if the shield 810 becomes too large, the inductance value of the second inductor 503 is set within a range in which the shield 810 can be embedded in the multilayer substrate 601. It is desirable.

一方、第１のインダクタ５０４のインダクタンスは、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０００を安定して動作させるために必要なインダクタンス以上のインダクタンスであることが望ましい。
これらのことを勘案すると、結果的に第２のインダクタ５０３のインダクタンスと第１のインダクタ５０４のインダクタンスとの比率は１／１００程度以下になっていることが望ましいと考えられるが、必ずしも１／１００程度以下になっている必要はない。
（１２）なお、実施の形態１及び実施の形態２において、チョッパ型ＤＣ−ＤＣコンバータの一実施形態についての説明をしたが、チョッパ型でないＤＣ−ＤＣコンバータであっても構わない。
（１３）実施の形態１において、金属配線３１０Ｃと金属配線３１０Ｄとの間に、３３ｐＦ程度のキャパシタを追加しても構わない。 On the other hand, the inductance of the first inductor 504 is desirably an inductance that is greater than or equal to the inductance necessary for operating the DC-DC converter 2000 stably.
Considering these, as a result, it is desirable that the ratio of the inductance of the second inductor 503 and the inductance of the first inductor 504 should be about 1/100 or less, but it is not necessarily 1/100. It is not necessary to be less than or equal to.
(12) In the first and second embodiments, one embodiment of the chopper type DC-DC converter has been described. However, a DC-DC converter that is not a chopper type may be used.
(13) In the first embodiment, a capacitor of about 33 pF may be added between the metal wiring 310C and the metal wiring 310D.

この際、追加するキャパシタは小型サイズであって、基板内埋め込み部１２１に収められていることが望ましい。
この追加キャパシタは、８００ＭＨｚ周辺の周波数成分を減衰させる遮蔽フィルターの働きをするため、この追加キャパシタを追加することで、第１のインダクタ１０４に供給される電流における８００ＭＨｚ周辺の周波数成分をさらに減衰させることができる。
（１４）実施の形態２において、第２のインダクタ５０３と第３のインダクタ５０６とが同じものであるとしたが、インダクタンス又はサイズに関して、同じものでなくても構わない。 At this time, it is desirable that the capacitor to be added has a small size and is accommodated in the embedded portion 121 in the substrate.
Since this additional capacitor functions as a shielding filter that attenuates the frequency components around 800 MHz, adding this additional capacitor further attenuates the frequency components around 800 MHz in the current supplied to the first inductor 104. be able to.
(14) Although the second inductor 503 and the third inductor 506 are the same in the second embodiment, they may not be the same in terms of inductance or size.

第２のインダクタ５０３と第３のインダクタ５０６とは、基板内埋め込み部１２１に収めることができるサイズであって、流れる電流のうち８００ＭＨｚ周辺の周波数成分を減衰させる遮蔽フィルタの働きをするものであれば、同じものでなくても構わない。 The second inductor 503 and the third inductor 506 have a size that can be accommodated in the in-substrate embedded portion 121, and serve as a shielding filter that attenuates a frequency component around 800 MHz in the flowing current. For example, they may not be the same.

本発明は、直流電源を使用する機器に広く利用することが出来る。 The present invention can be widely used for devices using a DC power supply.

１０１スイッチングＩＣ
１０３第２のインダクタ
１０４第１のインダクタ
１０５キャパシタ
１１１スイッチトランジスタ
１１２ＰＷＭ信号生成回路
１１３ダイオード
４１０シールド 101 Switching IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 103 2nd inductor 104 1st inductor 105 Capacitor 111 Switch transistor 112 PWM signal generation circuit 113 Diode 410 Shield

Claims

A switching element that periodically switches an electrical connection state between the first terminal and the second terminal between a conduction state and a non-conduction state, and periodically in synchronization with conduction and non-conduction of the switching element. A DC-DC converter including an inductor that stores and discharges electrical energy, a capacitor that equalizes a voltage of an output signal, and a diode that performs rectification,
In the inductor, a first inductor and a second inductor having an inductance smaller than that of the first inductor are connected in series such that the second inductor is on the switching element side,
A DC-DC converter characterized in that the switching element and the second inductor are surrounded by a shield structure.

An input VDD terminal, an output VDD terminal, and a VSS terminal;
The first terminal, the second terminal, the second inductor, and the first inductor are connected in series between the input VDD terminal and the output VDD terminal in order from the input VDD terminal side. The capacitor is connected between the output VDD terminal and the VSS terminal, the VSS terminal and the anode of the diode are connected, and the second terminal and the cathode of the diode are connected.
An input voltage given as a voltage between the input VDD terminal and the VSS terminal is converted into an output voltage having a voltage lower than the input voltage, and the converted output voltage is converted between the output VDD terminal and the VSS terminal. The DC-DC converter according to claim 1, wherein the voltage is output as a voltage between the two.

An input VDD terminal, an output VDD terminal, a VSS terminal, and a third inductor having an inductance smaller than that of the first inductor;
The first inductor, the second inductor, the second terminal, and the first terminal are connected in series between the input VDD terminal and the VSS terminal in order from the input VDD terminal side, The capacitor is connected between the output VDD terminal and the VSS terminal, the second terminal and the anode of the diode are connected, and the third inductor is connected between the output VDD terminal and the cathode of the diode. Configured in series,
An input voltage given as a voltage between the input VDD terminal and the VSS terminal is converted into an output voltage higher than the input voltage, and the converted output voltage is converted between the output VDD terminal and the VSS terminal. The DC-DC converter according to claim 1, wherein the voltage is output as a voltage between the two.

The first inductor and the capacitor are disposed on a main surface of a multilayer substrate,
4. The DC-DC converter according to claim 1, wherein the switching element, the diode, the second inductor, and the shield structure are embedded in the multilayer substrate. 5.

5. The DC-DC converter according to claim 4, wherein at least a part of the shield structure is made of a metal flat plate having a ground potential in the multilayer substrate.

A mobile communication terminal that communicates using a carrier wave in a predetermined frequency band,
DC-DC converter according to claim 4 or 5,
A receiving circuit for receiving a carrier wave of the predetermined frequency band,
The mobile communication terminal, wherein the second inductor has an inductance of 1/100 or less of the first inductor.

A portable communication terminal comprising the DC-DC converter according to any one of claims 1 to 5.