写真1　コイル一体型のDC-DCコンバータIC「XCLシリーズ」

写真2　XCLシリーズを使ったDC-DCコンバータの構成
基板中央部のICがXCLシリーズ。上下に配置されているのが入出力コンデンサ。

　トレックス・セミコンダクターは2009年6月、コイルを一体化させた降圧型DC-DCコンバータICシリーズ「micro DC/DC」の第1弾として、「XCLシリーズ」を3品種発表した（写真1）。入出力部に用いる2個のコンデンサを外付けするだけで、降圧型DC-DCコンバータを実現できる（写真2）。3品種は制御方式が異なっており、PWM（パルス幅変調）方式の「XCL205」、PWM/PFM（パルス周波数変調）方式を自動的に切り替える「XCL206」、PWM方式とPWM/PFM自動切り替え方式を外部からマニュアルで切り替えることのできる「XCL207」がある。3製品とも、入力電圧範囲は2.0V～6.0V。出力電圧は、レーザートリミングにより、0.8V～4.0Vの範囲で0.05Vステップで選択できる。最大負荷電流は600mA。サンプル価格は300円。2009年7月より販売を開始する。

　コイル一体型のDC-DCコンバータICは、概念自体は目新しいものではなく、3種類の構造で実現されている。1つは、ICの製造工程で、シリコンウェーハ上にコイルと回路を作り込む方法である。この方法だと、プロセスが複雑になり、その分コストが高くなる。また、コイルとDC-DCコンバータICを単純に横に並べて1パッケージに実装する方法もあるが、これではサイズが大きくなるだけで、小型化の要求には応えることができない。また、コイルの上にDC-DCコンバータICを載せるタイプのものもあるが、この場合はICからプリント基板までの配線をどのように形成するかが課題になるという。

図1　micro DC/DCの構造

　このような従来の構造の課題を踏まえて、micro DC/DCでは、DC-DCコンバータICの上にコイルをかぶせるような構成とした（図1）。コイルとICは接着剤で固定する。トレックス・セミコンダクターの担当者によると、「ICをコイルの下に取り付けるという発想はシンプルだったが、コイルの底面をいかにフラットに仕上げるかということにかなり気を配った」という。DC-DCコンバータICには、トレックス・セミコンダクターの既存製品「XC9235」、「XC9236」、「XC9237」をそのまま流用している。これらの品種は、電気的特性が優れていることに加えて、同社独自の小型パッケージである「USP」を採用している。そのため、XCL205/206/207の特性自体は、XC9235/9236/9237と変わらない。コイルのインダクタンスは3品種とも1.5μH。コイルの構造については明らかにしなかったが、「巻き線タイプでも積層タイプでもない形状のコイル」（同社）だという。

　XCL205/206/207は、2つの外付けコンデンサと合わせても、2.5mm×6.0mmの面積で実装できる。XC9235を使ってディスクリートでDC-DCコンバータを構成した場合に比べ、約70％実装面積を低減できたという。同社は、「ディスクリートで構成したほうがコストは低くなるが、従来比で70％実装面積を削減できることのメリットを最大限に押し出したい」としている。

　同社は今後、micro DC/DCを、昇圧型DC-DCコンバータなどにも展開していきたいとしている。

（村尾 麻悠子）