JP2003347161A - コンデンサアレイ - Google Patents

コンデンサアレイ

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JP2003347161A
JP2003347161A JP2002149221A JP2002149221A JP2003347161A JP 2003347161 A JP2003347161 A JP 2003347161A JP 2002149221 A JP2002149221 A JP 2002149221A JP 2002149221 A JP2002149221 A JP 2002149221A JP 2003347161 A JP2003347161 A JP 2003347161A
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Japan
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capacitor
short
circuit conductor
chip
capacitor array
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Withdrawn
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JP2002149221A
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Inventor
Mitsuo Nakajima
光雄 中島
Satoshi Kazama
智 風間
Masataka Obara
将孝 小原
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Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 等価直列インダクタンスを低減できるコンデ
ンサアレイを提供する。 【解決手段】 チップ11の内部には、隣接する2つの
コンデンサ部13a,13bによって構成された組の一
方のコンデンサ部13aの側面電極12aと他方のコン
デンサ部13bの側面電極12dとを導通させるための
第1短絡導体14aと、一方のコンデンサ部13aの側
面電極12bと他方のコンデンサ部13bの側面電極1
2cとを導通させるための第2短絡導体14bが設けら
れ、また、隣接する他の2つのコンデンサ部13c,1
3dによって構成された組の一方のコンデンサ部13c
の側面電極12eと他方のコンデンサ部13dの側面電
極12hとを導通させるための第1短絡導体14cと、
一方のコンデンサ部13cの側面電極12fと他方のコ
ンデンサ部13dの側面電極12gとを導通させるため
の第2短絡導体14dが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のコンデンサ
部を内蔵したコンデンサアレイに関する。
【0002】
【従来の技術】CPU(中央処理装置)等のアクティブ
デバイスはその電源配線に重畳されたノイズによって誤
動作を生じることがあり、これを防止するためにバイパ
スコンデンサが使用されている。
【0003】図1(A)はバイパスコンデンサが使用さ
れた回路の一例を示すもので、図中の符号1はDC/D
Cコンバータ、2はCPU、3は電源配線の抵抗成分、
4はバイパスコンデンサである。バイパスコンデンサ4
は一端を電源配線に接続され他端を接地されており、電
源配線に重畳されたノイズはこのバイパスコンデンサ4
によって除去される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記のバイパスコンデ
ンサ4は図1(A)に示すようにキャパシタンスCの他
にインダクタンスL(等価直列インダクタンス:ES
L)を有しているため、CPU2に所定電力が供給され
るときの変化成分がバイパスコンデンサ4に流れる際に
インダクタンスLにより発生する磁界の影響によって、
図1(B)に示すようにCPU2への入力電圧Vccが
大きく降下する現象が生じ、この入力電圧Vccの降下
によってCPU2に誤作動を生じる不具合がある。
【0005】本発明は前記事情に鑑みて創作されたもの
で、その目的とするところは、等価直列インダクタンス
を低減できるコンデンサアレイを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、直方体形状を成すチップに2以上のコン
デンサ部を並列状態で内蔵し、各コンデンサ部に対応す
る1対の側面電極の一方をチップの第1側面に有し、且
つ、他方を第1側面と対向するチップの第2側面に有す
るコンデンサアレイであって、前記チップの内部には、
2つのコンデンサ部によって構成された1乃至複数の組
の一方のコンデンサ部の第1側面にある側面電極と他方
のコンデンサ部の第2側面にある側面電極とを導通させ
るための第1短絡導体が設けられ、且つ、一方のコンデ
ンサ部の第2側面にある側面電極と他方のコンデンサ部
の第1側面にある側面電極とを導通させるための第2短
絡導体が第1短絡導体と非接触状態で設けられている、
ことをその特徴とする。
【0007】このコンデンサアレイによれば、組を構成
する一方のコンデンサ部に所定方向の電流が流れるよう
にその側面電極に電位を付与し、組を構成しないコンデ
ンサ部が存する場合にはこのコンデンサ部に所定方向或
いは逆方向の電流が流れるようにその側面電極に電位を
付与すると、組を構成する他方のコンデンサ部には第1
短絡導体及び第2短絡導体の存在によって逆方向の電流
が流れることになる。
【0008】つまり、コンデンサアレイの一部のコンデ
ンサ部には所定方向の電流が流れ、他のコンデンサ部に
は逆方向の電流が流れることになり、所定方向の電流が
流れるコンデンサ部のインダクタンスにより発生する磁
界の方向と逆方向の電流が流れるコンデンサ部のインダ
クタンスにより発生する磁界の方向とが逆向きになって
磁界相殺作用が生じ、この磁界相殺作用によって実質的
な等価直列インダクタンスが低減される。
【0009】本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構
成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって
明らかとなる。
【0010】
【発明の実施の形態】[第1実施形態]図2は本発明を
適用したコンデンサアレイを上側から見た斜視図、図3
は図2に示したコンデンサアレイの横断面図とそのA−
A線断面図、図4は図2に示したコンデンサアレイの等
価回路図である。
【0011】コンデンサアレイ10は、セラミックス等
の誘電材から成る直方体形状のチップ11に、個々のキ
ャパシタンスがほぼ等しい計4個のコンデンサ部13a
〜13dを並列状態で内蔵している。各コンデンサ部1
3a〜13dは図3(B)に示すように多数の内部電極
が誘電材を介して積層された構造を有し、各コンデンサ
部13a〜13dを構成する多数の内部電極はチップ1
1の第1側面11aとこれと対向する第2側面11bに
交互に露出している。ちなみに、図2中の符号11cは
チップ11の上面、11dはチップ11の下面である。
【0012】また、チップ11の第1側面11aには4
つの側面電極12a,12c,12e,12gが間隔を
おいて形成され、第2側面11bには4つの側面電極1
2b,12d,12f,12hが間隔をおいて形成され
ている。対を成す側面電極12a及び12bは図3
(A)中の左から1番目のコンデンサ部13aに対応
し、対を成す側面電極12c及び12dは図3(A)中
の左から2番目のコンデンサ部13bに対応し、対を成
す側面電極12e及び12fは図3(A)中の左から3
番目のコンデンサ部13cに対応し、対を成す側面電極
12g及び12hは図3(A)中の左から4番目のコン
デンサ部13dに対応しており、各コンデンサ部13a
〜13dを構成する多数の内部電極の露出端縁は各々の
コンデンサ部13a〜13dに対応する側面電極12a
〜12hに接続している。
【0013】さらに、チップ11の下部内部には、図3
(B)に示すように、隣接する2つのコンデンサ部13
a,13bによって構成された組の一方のコンデンサ部
13aの第1側面11aにある側面電極12aと他方の
コンデンサ部13bの第2側面11bにある側面電極1
2dとを導通させるための第1短絡導体14aが設けら
れ、且つ、一方のコンデンサ部13aの第2側面11b
にある側面電極12bと他方のコンデンサ部13bの第
1側面11aにある側面電極12cとを導通させるため
の第2短絡導体14bが第1短絡導体14aと非接触状
態で設けられている。
【0014】これと同様に、チップ11の下部内部に
は、隣接する他の2つのコンデンサ部13c,13dに
よって構成された組の一方のコンデンサ部13cの第1
側面11aにある側面電極12eと他方のコンデンサ部
13dの第2側面11bにある側面電極12hとを導通
させるための第1短絡導体14cが設けられ、且つ、一
方のコンデンサ部13cの第2側面11bにある側面電
極12fと他方のコンデンサ部13dの第1側面11a
にある側面電極12gとを導通させるための第2短絡導
体14dが第1短絡導体14cと非接触状態で設けられ
ている。
【0015】ここで、図2に示したコンデンサアレイの
製造方法について図5及び図6を引用して説明する。
【0016】製造に際しては、セラミック粉末含有の誘
電体スラリーを所定厚で塗工し乾燥して得た所定形状の
第1グリーンシートS1と、第1グリーンシートS1上
に金属粉末含有の導電ペーストを所定厚及び形状で印刷
して未焼成内部電極層C1を形成しこれを乾燥して得た
第2グリーンシートS2と、第1グリーンシートS1上
に前記同様の導電ペーストを所定厚及び形状で印刷して
未焼成内部電極層C1とは異なる形状の未焼成内部電極
層C2を形成しこれを乾燥して得た第3グリーンシート
S3と、第1グリーンシートS1上に前記同様の導電ペ
ーストを所定厚及び形状で印刷して未焼成短絡導体層C
3を形成しこれを乾燥して得た第4グリーンシートS4
と、第1グリーンシートS1上に前記同様の導電ペース
トを所定厚及び形状で印刷して未焼成短絡導体層C3と
は異なる形状の未焼成短絡導体層C4を形成しこれを乾
燥して得た第5グリーンシートS5とを用意する。図面
には未焼成短絡導体層C3,C4として斜行形状のもの
を示してあるが、その形状には特段の制限はなく屈曲形
状や蛇行形状としても構わない。
【0017】そして、複数枚の第1グリーンシートS1
の上に第5グリーンシートS5を積み重ね、その上に第
4グリーンシートS4を積み重ね、その上に第3グリー
ンシートS3と第2グリーンシートS2を交互に所定枚
数積み重ね、その上に複数枚の第1グリーンシートS1
を積み重ねる。各グリーンシートS1〜S5を積み重ね
るときには積み重ね毎に熱圧着し、積み重ね完了後に全
体をさらに熱圧着する。
【0018】図中は第5グリーンシートS5と第4グリ
ーンシートS4をそれぞれ1枚示してあるが、第5,第
4グリーンシートS5,S4を各々複数枚重ねて使用す
ることにより複数層の未焼成短絡導体層C4,C3によ
って各短絡導体を構成するようにしても構わない。ま
た、必要に応じてコンデンサ部13a〜13dを構成す
る第2,第3シートS2,S3と短絡導体14a〜14
dを構成する第4,第5シートS4,S5との間に第1
シートS1を1乃至複数枚介装するようにしてもよい。
【0019】説明の便宜上、図5には各グリーンシート
S1〜S5として1つの部品サイズに対応したものを示
してあるが、実際上の各グリーンシートS1〜S5は複
数個取りが可能な大きさを有していて、積み重ね完了後
に全体を熱圧着した後に個々の部品サイズに切断され
る。
【0020】図6は切断によって得られた未焼成チップ
MCを示すもので、図6(A)に示すように第1側面M
Caには未焼成内部電極層C1の端縁C1aと未焼成短
絡導体層C3の一方の端縁C3aと未焼成短絡導体層C
4の一方の端縁C4aが露出し、また、図6(B)に示
すように第2側面MCbには未焼成内部電極層C2の他
方の端縁C2aと未焼成短絡導体層C3の他方の端縁C
3aと未焼成短絡導体層C4の他方の端縁C4aが露出
する。ちなみに、図6(A)及び図6(B)中の符号M
Ccは未焼成チップMCの上面、MCdは未焼成チップ
MCの下面である。
【0021】そして、未焼成チップMCを焼成してチッ
プ11を得てからその第1側面11aに前記同様の導電
ペーストを塗布し焼き付けて4つの側面電極12a,1
2c,12e,12gを形成し、且つ、第2側面11b
に前記同様の導電ペーストを塗布し焼き付けて4つの側
面電極12b,12d,12f,12hを形成する。ま
たは、未焼成チップMCの第1側面MCaに前記同様の
導電ペーストを塗布して4つの未焼成側面電極層を形成
し、且つ、第2側面MCbに前記同様の導電ペーストを
塗布して4つの未焼成側面電極層を形成した後、未焼成
チップMCを未焼成側面電極層と一緒に焼成して、計8
個の側面電極12a〜12hを有するチップ11を得
る。必要に応じて、各側面電極12a〜12hの表面に
は半田膜がメタルコーティング法によって形成される。
【0022】図7は図2に示したコンデンサアレイ10
を基板20に実装した状態を示す図、図8は図7に示し
た実装状態の等価回路図である。
【0023】基板20はセラミックスやプラスチック等
から成り、その主面にアレイ接続用導体パターン(符号
無し)を有している。ちなみに、図7及び図8中に記し
た+は電源電位を示す記号で、Gは接地電位を示す記号
である。
【0024】アレイ接続用導体パターンは、コンデンサ
アレイ10の側面電極12a,12eに対応する2つの
ランド21a,21cと、これらランド21a,21c
に接続された電源電位用導体線22と、側面電極12
b,12fに対応する2つのランド21b,21dと、
これらランド21b,21dに接続された接地電位用導
体線23とを有する。
【0025】前記コンデンサアレイ10を基板20に実
装するときには、コンデンサアレイ10の下面11dが
基板20の主面と向き合うように搭載して、コンデンサ
アレイ10の側面電極12a,12b,12e,12f
を基板20のランド21a〜21dに接合すればよい。
ちなみに、図7には側面電極12a,12b,12e,
12fをランド21a〜21dに接合するときに用いら
れる半田等の接合材の図示を省略してある。
【0026】基板20にはコンデンサアレイ10の他の
側面電極12c,12d,12g,12hに対応するラ
ンドは必要ないが、図9に示すように実装強度を確保す
るためにこれら側面電極に対応する4つのランド21e
〜21hを両導体線22及び23と非接続状態で基板2
0に設けて、これらランド21e〜21hに他の側面電
極12c,12d,12g,12hを接合するようにし
ても構わない。また、基板20に設けた接地電位用導体
線23は基板20の主面ではなく裏面に形成してもよ
く、この場合には図7中の上側2つのランド21b,2
1dにスルーホールを形成し、このスルーホールを介し
てランド21b,21dと基板20の裏面に設けた接地
電位用導体線との接続を行うとよい。
【0027】前記コンデンサアレイ10は、図7に示し
たアレイ接続用導体パターンまたはこれと同様の電位付
与が可能な導体パターンを通じて、側面電極12a,1
2eを電源配線に接続して側面電極12b,12fを接
地することにより、図1に示したバイパスコンデンサ4
の代わりに用いることができる。この場合、前述のよう
な基板20は必ずしも必要なものではなく、アレイ接続
用導体パターンをCPUパッケージの裏面やCPU2が
取り付けられた基板の裏面または主面に形成して、この
アレイ接続用導体パターンに前記コンデンサアレイを実
装するようにしても構わない。
【0028】図8に矢印で示すように、CPU2に所定
電力を供給するときにはそのときの変化成分が各コンデ
ンサ部13a〜13dに流れる。具体的には、図8中の
左から1番目のコンデンサ部13aと左から3番目のコ
ンデンサ部13cには図中上向きに電流が流れ、左から
2番目のコンデンサ部13bには第1短絡導体14a及
び第2短絡導体14bの存在により図中下向きに電流が
流れ、左から4番目のコンデンサ部13dには第1短絡
導体14c及び第2短絡導体14dの存在により図中下
向きに電流が流れる。
【0029】つまり、左から1番目のコンデンサ部13
aと3番目のコンデンサ部13cに流れる電流の向き
と、左から2番目のコンデンサ部13bと4番目のコン
デンサ部13dに流れる電流の向きとが逆方向となるこ
とから、左から1番目のコンデンサ部13aが持つイン
ダクタンス13a1と左から3番目のコンデンサ部13
cが持つインダクタンス13c1により発生する磁界の
方向と、左から2番目のコンデンサ部13bが持つイン
ダクタンス13b1と左から4番目のコンデンサ部13
dが持つインダクタンス13d1により発生する磁界の
方向とは逆向きとなって磁界相殺作用が生じ、この磁界
相殺作用によって実質的な等価直列インダクタンスが低
減される。
【0030】しかも、4個のコンデンサ部13a〜13
dの半数に所定方向の電流が流れ他の半数に逆方向の電
流が流れるように電位が付与されるため前記の磁界相殺
作用を的確に発揮させることができると共に、各コンデ
ンサ部13a〜13dに流れる電流の方向が交互に逆方
向となるように電位が付与されるため前記の磁界相殺作
用をより効果的に発揮させることができ、これにより等
価直列インダクタンスを確実に低減することができる。
【0031】依って、等価直列インダクタンスにより発
生する磁界の影響でCPU2への入力電圧Vccが大き
く降下する現象を抑制して、入力電圧Vccの降下によ
ってCPU2に誤作動を生じることを防止することがで
きる。
【0032】また、前記コンデンサアレイ10は、CP
U以外のアクティブデバイスの電源入力系に用いられる
バイパスコンデンサの代わりに使用しても前記同様の作
用効果を得ることができるし、電源入力系以外の箇所に
用いられるコンデンサの代わりに用いることで等価直列
インダクタンスを原因とした不具合を解消することもで
きる。
【0033】尚、図2にはコンデンサアレイ10として
各コンデンサ部13a〜13dの下側に第1短絡導体1
4a,14c及び第2短絡導体14b,14dを有する
ものを示したが、図10に示す順序で第1シートS1〜
第5シートS5を積み重ねれば、各コンデンサ部13a
〜13dの上側に第1短絡導体14a,14c及び第2
短絡導体14b,14dを設けることができる。また、
図11に示す順序で第1シートS1〜第5シートS5を
積み重ねれば、各コンデンサ部13a〜13dの下側と
上側のそれぞれに第1短絡導体14a,14c及び第2
短絡導体14b,14dを設けることができる。さら
に、図12に示す順序で第1シートS1〜第5シートS
5を積み重ねれば、第1短絡導体14a,14cを各コ
ンデンサ部13a〜13dの上側に設けて、第2短絡導
体14b,14dを各コンデンサ部13a〜13dの下
側に設けることができるし、第4シートS4と第5シー
トS5の位置を代えれば、第1短絡導体14a,14c
を各コンデンサ部13a〜13dの下側に設けて、第2
短絡導体14b,14dを各コンデンサ部13a〜13
dの上側に設けることもできる。ちなみに、図10〜図
12に示した積み重ね順序を採用して得られるコンデン
サアレイは何れも図4と同じ等価回路を有するものとな
る。
【0034】[第2実施形態]図13は本発明を適用し
たコンデンサアレイを上側から見た斜視図、図14は図
13に示したコンデンサアレイの等価回路図である。
【0035】コンデンサアレイ30は、セラミックス等
の誘電材から成る直方体形状のチップ31に、個々のキ
ャパシタンスがほぼ等しい計3個のコンデンサ部33a
〜33cを並列状態で内蔵している。各コンデンサ部3
3a〜33cは図3(B)と同じように多数の内部電極
が誘電材を介して積層された構造を有し、各コンデンサ
部33a〜33cを構成する多数の内部電極はチップ3
1の第1側面31aとこれと対向する第2側面31bに
交互に露出している。ちなみに、図13中の符号31c
はチップ31の上面、31dはチップ31の下面であ
る。
【0036】また、チップ31の第1側面31aには3
つの側面電極32a,32c,32eが間隔をおいて形
成され、第2側面31bには3つの側面電極32b,3
2d,32fが間隔をおいて形成されている。対を成す
側面電極32a及び32bは図14中の左から1番目の
コンデンサ部33aに対応し、対を成す側面電極32c
及び32dは図14中の左から2番目のコンデンサ部3
3bに対応し、対を成す側面電極32e及び32fは図
14中の左から3番目のコンデンサ部33cに対応して
おり、各コンデンサ部33a〜33cを構成する多数の
内部電極の露出端縁は各々のコンデンサ部33a〜33
cに対応する側面電極32a〜32fに接続している。
【0037】さらに、チップ31の下部内部には、隣接
する2つのコンデンサ部33a,33bによって構成さ
れた組の一方のコンデンサ部33aの第1側面31aに
ある側面電極32aと他方のコンデンサ部33bの第2
側面31bにある側面電極32dとを導通させるための
第1短絡導体34aが設けられ、且つ、一方のコンデン
サ部33aの第2側面31bにある側面電極32bと他
方のコンデンサ部33bの第1側面31aにある側面電
極32cとを導通させるための第2短絡導体34bが第
1短絡導体34aと非接触状態で設けられている。
【0038】ここで、図13に示したコンデンサアレイ
の製造方法について図15を引用して説明する。
【0039】製造に際しては、セラミック粉末含有の誘
電体スラリーを所定厚で塗工し乾燥して得た所定形状の
第1グリーンシートS11と、第1グリーンシートS1
1上に金属粉末含有の導電ペーストを所定厚及び形状で
印刷して未焼成内部電極層C11を形成しこれを乾燥し
て得た第2グリーンシートS12と、第1グリーンシー
トS11上に前記同様の導電ペーストを所定厚及び形状
で印刷して未焼成内部電極層C11とは異なる形状の未
焼成内部電極層C12を形成しこれを乾燥して得た第3
グリーンシートS13と、第1グリーンシートS11上
に前記同様の導電ペーストを所定厚及び形状で印刷して
未焼成短絡導体層C13を形成しこれを乾燥して得た第
4グリーンシートS14と、第1グリーンシートS11
上に前記同様の導電ペーストを所定厚及び形状で印刷し
て未焼成短絡導体層C13とは異なる形状の未焼成短絡
導体層C14を形成しこれを乾燥して得た第5グリーン
シートS15とを用意する。図面には未焼成短絡導体層
C13,C14として斜行形状のものを示してあるが、
その形状には特段の制限はなく屈曲形状や蛇行形状とし
ても構わない。
【0040】そして、複数枚の第1グリーンシートS1
1の上に第5グリーンシートS15を1乃至複数枚積み
重ね、その上に第4グリーンシートS14を1乃至複数
枚積み重ね、その上に第3グリーンシートS13と第2
グリーンシートS12を交互に所定枚数積み重ね、その
上に複数枚の第1グリーンシートS11を積み重ねる。
各グリーンシートS11〜S15を積み重ねるときには
積み重ね毎に熱圧着し、積み重ね完了後に全体をさらに
熱圧着する。
【0041】図中は第5グリーンシートS15と第4グ
リーンシートS14をそれぞれ1枚示してあるが、第
5,第4グリーンシートS15,S14を各々複数枚重
ねて使用することにより複数層の未焼成短絡導体層C1
4,C13によって各短絡導体を構成するようにしても
構わない。また、必要に応じてコンデンサ部33a〜3
3cを構成する第2,第3シートS12,S13と短絡
導体34a,34bを構成する第4,第5シートS1
4,S15との間に第1シートS11を1乃至複数枚介
装するようにしてもよい。
【0042】説明の便宜上、図15には各グリーンシー
トS11〜S15として1つの部品サイズに対応したも
のを示してあるが、実際上の各グリーンシートS11〜
S15は複数個取りが可能な大きさを有していて、積み
重ね完了後に全体を熱圧着した後に個々の部品サイズに
切断される。
【0043】そして、切断によって得られた未焼成チッ
プを焼成してチップ31を得てからその第1側面31a
に前記同様の導電ペーストを塗布し焼き付けて3つの側
面電極32a,32c,32eを形成し、且つ、第2側
面31bに前記同様の導電ペーストを塗布し焼き付けて
3つの側面電極32b,32d,32fを形成する。ま
たは、未焼成チップの第1側面に前記同様の導電ペース
トを塗布して3つの未焼成側面電極層を形成し、且つ、
第2側面に前記同様の導電ペーストを塗布して3つの未
焼成側面電極層を形成した後、未焼成チップを未焼成側
面電極層と一緒に焼成して、計6個の側面電極32a〜
32fを有するチップ31を得る。必要に応じて、各側
面電極32a〜32fの表面には半田膜がメタルコーテ
ィング法によって形成される。
【0044】前記コンデンサアレイを基板(図示省略)
に実装するときには、側面電極32a,32eに対応す
る2つのランドと、これらランドに接続された電源電位
用導体線と、側面電極32b,32fに対応する2つの
ランドと、これらランドに接続された接地電位用導体線
を有するアレイ接続用導体パターンを主面に有する基板
を用意し、コンデンサアレイ30の下面31dが基板の
主面と向き合うように搭載して、各側面電極32a,3
2b,32e,32fを各々が対応するランドに半田等
の接合材を用いて接合すればよい。
【0045】基板にはコンデンサアレイ30の他の側面
電極32c,32dに対応する必要はないが、実装強度
を確保するためにこれら外部電極に対応する2つのラン
ドを両導体線と非接続状態で基板に設けて、これらラン
ドに他の側面電極32c,32dを接合するようにして
も構わない。また、基板に設けた接地電位用導体線は基
板の主面ではなく裏面に形成してもよく、この場合には
接地電位側の2つのランドにスルーホールを形成し、こ
のスルーホールを介してランドと基板の裏面に設けた接
地電位用導体線との接続を行うとよい。
【0046】前記コンデンサアレイ30は、側面電極3
2a,32b,32e,32fに対応するランドを備え
たアレイ接続用導体パターンを通じて、側面電極32
a,32eを電源配線に接続して側面電極32b,32
fを接地するか、或いは、側面電極32a,32fを電
源配線に接続して側面電極32b,32eを接地するこ
とにより、図1に示したバイパスコンデンサ4の代わり
に用いることができる。この場合、前述のような基板は
必ずしも必要なものではなく、アレイ接続用導体パター
ンをCPUパッケージの裏面やCPU2が取り付けられ
た基板の裏面または主面に形成して、このアレイ接続用
導体パターンに前記コンデンサモジュールを実装するよ
うにしても構わない。
【0047】図14に矢印で示すように、CPU2に所
定電力を供給するときにはそのときの変化成分が各コン
デンサ部33a〜33cに流れる。具体的には、図14
中の左から1番目のコンデンサ部33aには図中上向き
に電流が流れ、左から2番目のコンデンサ部13bには
第1短絡導体34a及び第2短絡導体34bの存在によ
り図中下向きに電流が流れ、左から3番目のコンデンサ
部33cには図中上向きまたは下向きに電流が流れる。
【0048】つまり、左から1番目のコンデンサ部33
aに流れる電流の向きと、左から2番目のコンデンサ部
33bに流れる電流の向きとが逆方向となることから、
左から1番目のコンデンサ部33aが持つインダクタン
ス33a1により発生する磁界の方向と、左から2番目
のコンデンサ部33bが持つインダクタンス33b1に
より発生する磁界の方向とは逆向きとなって磁界相殺作
用が生じ、この磁界相殺作用によって実質的な等価直列
インダクタンスが低減される。
【0049】依って、等価直列インダクタンスにより発
生する磁界の影響でCPU2への入力電圧Vccが大き
く降下する現象を抑制して、入力電圧Vccの降下によ
ってCPU2に誤作動を生じることを防止することがで
きる。
【0050】また、前記コンデンサアレイ30は、CP
U以外のアクティブデバイスの電源入力系に用いられる
バイパスコンデンサの代わりに使用しても前記同様の作
用効果を得ることができるし、電源入力系以外の箇所に
用いられるコンデンサの代わりに用いることで等価直列
インダクタンスを原因とした不具合を解消することもで
きる。
【0051】尚、図13にはコンデンサアレイ30とし
て各コンデンサ部33a〜33cの下側に第1短絡導体
34a及び第2短絡導体34bを有するものを示した
が、図10と同様の順序で第1シートS11〜第5シー
トS15を積み重ねれば、各コンデンサ部33a〜33
cの上側に第1短絡導体34a及び第2短絡導体34b
を設けることができる。また、図11と同様の順序で第
1シートS11〜第5シートS15を積み重ねれば、各
コンデンサ部33a〜33cの下側と上側のそれぞれに
第1短絡導体34a及び第2短絡導体34bを設けるこ
とができる。さらに、図12と同様の順序で第1シート
S11〜第5シートS15を積み重ねれば、第1短絡導
体34aを各コンデンサ部33a〜33cの上側に設け
て、第2短絡導体34bを各コンデンサ部33a〜33
cの下側に設けることができるし、第4シートS14
(S4)と第5シートS15(S5)の位置を代えれ
ば、第1短絡導体34aを各コンデンサ部33a〜33
cの下側に設けて、第2短絡導体34bを各コンデンサ
部33a〜33cの上側に設けることもできる。ちなみ
に、図10〜図12と同様の積み重ね順序を採用して得
られるコンデンサアレイは何れも図14と同じ等価回路
を有するものとなる。
【0052】[第3実施形態]図16は本発明を適用し
たコンデンサアレイを上側から見た斜視図、図17は図
16に示したコンデンサアレイの等価回路図である。
【0053】コンデンサアレイ40は、セラミックス等
の誘電材から成る直方体形状のチップ41に、個々のキ
ャパシタンスがほぼ等しい計2個のコンデンサ部43
a,43bを並列状態で内蔵している。各コンデンサ部
43a,43bは図3(B)と同じように多数の内部電
極が誘電材を介して積層された構造を有し、各コンデン
サ部43a,43bを構成する多数の内部電極はチップ
41の第1側面41aとこれと対向する第2側面41b
に交互に露出している。ちなみに、図16中の符号41
cはチップ41の上面、41dはチップ41の下面であ
る。
【0054】また、チップ41の第1側面41aには2
つの側面電極42a,42cが間隔をおいて形成され、
第2側面41bには2つの側面電極42b,42dが間
隔をおいて形成されている。対を成す側面電極42a及
び42bは図17中の左から1番目のコンデンサ部43
aに対応し、対を成す側面電極42c及び42dは図1
7中の左から2番目のコンデンサ部43bに対応してお
り、各コンデンサ部43a,43bを構成する多数の内
部電極の露出端縁は各々のコンデンサ部43a,43b
に対応する側面電極42a〜42dに接続している。
【0055】さらに、チップ41の下部内部には、隣接
する2つのコンデンサ部43a,43bによって構成さ
れた組の一方のコンデンサ部43aの第1側面41aに
ある側面電極42aと他方のコンデンサ部43bの第2
側面41bにある側面電極42dとを導通させるための
第1短絡導体44aが設けられ、且つ、一方のコンデン
サ部43aの第2側面41bにある側面電極42bと他
方のコンデンサ部43bの第1側面41aにある側面電
極42cとを導通させるための第2短絡導体44bが第
1短絡導体44aと非接触状態で設けられている。
【0056】ここで、図16に示したコンデンサアレイ
の製造方法について図17を引用して説明する。
【0057】製造に際しては、セラミック粉末含有の誘
電体スラリーを所定厚で塗工し乾燥して得た所定形状の
第1グリーンシートS21と、第1グリーンシートS2
1上に金属粉末含有の導電ペーストを所定厚及び形状で
印刷して未焼成内部電極層C21を形成しこれを乾燥し
て得た第2グリーンシートS22と、第1グリーンシー
トS21上に前記同様の導電ペーストを所定厚及び形状
で印刷して未焼成内部電極層C21とは異なる形状の未
焼成内部電極層C22を形成しこれを乾燥して得た第3
グリーンシートS23と、第1グリーンシートS21上
に前記同様の導電ペーストを所定厚及び形状で印刷して
未焼成短絡導体層C23を形成しこれを乾燥して得た第
4グリーンシートS24と、第1グリーンシートS21
上に前記同様の導電ペーストを所定厚及び形状で印刷し
て未焼成短絡導体層C23とは異なる形状の未焼成短絡
導体層C24を形成しこれを乾燥して得た第5グリーン
シートS25とを用意する。図面には未焼成短絡導体層
C23,C24として斜行形状のものを示してあるが、
その形状には特段の制限はなく屈曲形状や蛇行形状とし
ても構わない。
【0058】そして、複数枚の第1グリーンシートS2
1の上に第5グリーンシートS25を1乃至複数枚積み
重ね、その上に第4グリーンシートS24を1乃至複数
枚積み重ね、その上に第3グリーンシートS23と第2
グリーンシートS22を交互に所定枚数積み重ね、その
上に複数枚の第1グリーンシートS21を積み重ねる。
各グリーンシートS21〜S25を積み重ねるときには
積み重ね毎に熱圧着し、積み重ね完了後に全体をさらに
熱圧着する。
【0059】図中は第5グリーンシートS25と第4グ
リーンシートS24をそれぞれ1枚示してあるが、第
5,第4グリーンシートS25,S24を各々複数枚重
ねて使用することにより複数層の未焼成短絡導体層C2
4,C23によって各短絡導体を構成するようにしても
構わない。また、必要に応じてコンデンサ部43a,4
3bを構成する第2,第3シートS22,S23と短絡
導体44a,44bを構成する第4,第5シートS2
4,S25との間に第1シートS21を1乃至複数枚介
装するようにしてもよい。
【0060】説明の便宜上、図18には各グリーンシー
トS21〜S25として1つの部品サイズに対応したも
のを示してあるが、実際上の各グリーンシートS21〜
S25は複数個取りが可能な大きさを有していて、積み
重ね完了後に全体を熱圧着した後に個々の部品サイズに
切断される。
【0061】そして、切断によって得られた未焼成チッ
プを焼成してチップ41を得てからその第1側面41a
に前記同様の導電ペーストを塗布し焼き付けて2つの側
面電極42a,42cを形成し、且つ、第2側面41b
に前記同様の導電ペーストを塗布し焼き付けて2つの側
面電極42b,42dを形成する。または、未焼成チッ
プの第1側面に前記同様の導電ペーストを塗布して2つ
の未焼成側面電極層を形成し、且つ、第2側面に前記同
様の導電ペーストを塗布して2つの未焼成側面電極層を
形成した後、未焼成チップを未焼成側面電極層と一緒に
焼成して、計4個の側面電極42a〜42dを有するチ
ップ41を得る。必要に応じて、各側面電極42a〜4
2fの表面には半田膜がメタルコーティング法によって
形成される。
【0062】前記コンデンサアレイを基板(図示省略)
に実装するときには、側面電極42aに対応する1つの
ランドと、このランドに接続された電源電位用導体線
と、側面電極42bに対応する1つのランドと、このラ
ンドに接続された接地電位用導体線を有するアレイ接続
用導体パターンを主面に有する基板を用意し、コンデン
サアレイ40の下面41dが基板の主面と向き合うよう
に搭載して、各側面電極42a,42bを各々が対応す
るランドに半田等の接合材を用いて接合すればよい。
【0063】基板にはコンデンサアレイ40の他の側面
電極42c,42dに対応する必要はないが、実装強度
を確保するためにこれら外部電極に対応する2つのラン
ドを両導体線と非接続状態で基板に設けて、これらラン
ドに他の側面電極42c,42dを接合するようにして
も構わない。また、基板に設けた接地電位用導体線は基
板の主面ではなく裏面に形成してもよく、この場合には
接地電位側の2つのランドにスルーホールを形成し、こ
のスルーホールを介してランドと基板の裏面に設けた接
地電位用導体線との接続を行うとよい。
【0064】前記コンデンサアレイ40は、側面電極4
2a,42bに対応するランドを備えたアレイ接続用導
体パターンを通じて、側面電極42aを電源配線に接続
して側面電極42bを接地することにより、図1に示し
たバイパスコンデンサ4の代わりに用いることができ
る。この場合、前述のような基板は必ずしも必要なもの
ではなく、アレイ接続用導体パターンをCPUパッケー
ジの裏面やCPU2が取り付けられた基板の裏面または
主面に形成して、このアレイ接続用導体パターンに前記
コンデンサモジュールを実装するようにしても構わな
い。
【0065】図17に矢印で示すように、CPU2に所
定電力を供給するときにはそのときの変化成分が各コン
デンサ部43a,43bに流れる。具体的には、図17
中の左から1番目のコンデンサ部43aには図中上向き
に電流が流れ、左から2番目のコンデンサ部43bには
第1短絡導体44a及び第2短絡導体44bの存在によ
り図中下向きに電流が流れる。
【0066】つまり、左から1番目のコンデンサ部43
aに流れる電流の向きと、左から2番目のコンデンサ部
43bに流れる電流の向きとが逆方向となることから、
左から1番目のコンデンサ部43aが持つインダクタン
ス43a1により発生する磁界の方向と、左から2番目
のコンデンサ部43bが持つインダクタンス43b1に
より発生する磁界の方向とは逆向きとなって磁界相殺作
用が生じ、この磁界相殺作用によって実質的な等価直列
インダクタンスが低減される。
【0067】依って、等価直列インダクタンスにより発
生する磁界の影響でCPU2への入力電圧Vccが大き
く降下する現象を抑制して、入力電圧Vccの降下によ
ってCPU2に誤作動を生じることを防止することがで
きる。
【0068】また、前記コンデンサアレイ40は、CP
U以外のアクティブデバイスの電源入力系に用いられる
バイパスコンデンサの代わりに使用しても前記同様の作
用効果を得ることができるし、電源入力系以外の箇所に
用いられるコンデンサの代わりに用いることで等価直列
インダクタンスを原因とした不具合を解消することもで
きる。
【0069】尚、図16にはコンデンサアレイ30とし
て各コンデンサ部43a,43bの下側に第1短絡導体
44a及び第2短絡導体44bを有するものを示した
が、図10と同様の順序で第1シートS21〜第5シー
トS25を積み重ねれば、各コンデンサ部43a,43
bの上側に第1短絡導体44a及び第2短絡導体44b
を設けることができる。また、図11と同様の順序で第
1シートS21〜第5シートS25を積み重ねれば、各
コンデンサ部43a,43bの下側と上側のそれぞれに
第1短絡導体44a及び第2短絡導体44bを設けるこ
とができる。さらに、図12と同様の順序で第1シート
S21〜第5シートS25を積み重ねれば、第1短絡導
体44aを各コンデンサ部43a,43bの上側に設け
て、第2短絡導体44bを各コンデンサ部43a,43
bの下側に設けることができるし、第4シートS24
(S4)と第5シートS25(S5)の位置を代えれ
ば、第1短絡導体44aを各コンデンサ部43a,43
bの下側に設けて、第2短絡導体44bを各コンデンサ
部43a,43bの上側に設けることもできる。ちなみ
に、図10〜図12と同様の積み重ね順序を採用して得
られるコンデンサアレイは何れも図17と同じ等価回路
を有するものとなる。
【0070】以上、前述の第1実施形態では計4個のコ
ンデンサ部13a〜13dを内蔵したものをコンデンサ
アレイ10として示し、前述の第2実施形態では計3個
のコンデンサ部33a〜33cを内蔵したものをコンデ
ンサアレイ30として示し、前述の第3実施形態では計
2個のコンデンサ部43a,43bを内蔵したものをコ
ンデンサアレイ40として示したが、コンデンサ部の数
が4または2以外の偶数であるコンデンサアレイを用い
る場合や、コンデンサ部の数が3以外の奇数(1を除
く)であるコンデンサアレイを用いる場合でも、基本的
には、2つのコンデンサ部によって構成された1乃至複
数の組の一方のコンデンサ部の第1側面にある側面電極
と他方のコンデンサ部の第2側面にある側面電極とを導
通させるための第1短絡導体が設けられ、且つ、一方の
コンデンサ部の第2側面にある側面電極と他方のコンデ
ンサ部の第1側面にある側面電極とを導通させるための
第2短絡導体が第1短絡導体と非接触状態で設けられて
いれば、前記同様の作用効果を得ることができる。前記
の組は隣り合う2つのコンデンサ部によって構成されて
いてもよいし、隣り合わない2つのコンデンサ部によっ
て構成されていてもよい。
【0071】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
等価直列インダクタンスを低減できるコンデンサアレイ
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】バイパスコンデンサが使用された回路の一例を
示す図と、CPUへの入力電圧が大きく降下する現象を
示す図
【図2】本発明の第1実施形態に係る、コンデンサアレ
イを上側から見た斜視図
【図3】図2に示したコンデンサアレイの横断面図とそ
のA−A線断面図
【図4】図2に示したコンデンサアレイの等価回路図
【図5】図2に示したコンデンサアレイの製造方法に係
る第1〜第5シートの積み重ね順序を示す図
【図6】切断によって得られた未焼成チップを上から見
た斜視図
【図7】図2に示したコンデンサアレイを基板に実装し
た状態を示す図
【図8】図7に示した実装状態の等価回路図
【図9】図7に示した基板の変形例を示す斜視図
【図10】図5に示した第1〜第5シートの積み重ね順
序の変形例を示す図
【図11】図5に示した第1〜第5シートの積み重ね順
序の他の変形例を示す図
【図12】図5に示した第1〜第5シートの積み重ね順
序のさらに他の変形例を示す図
【図13】本発明の第2実施形態に係る、コンデンサア
レイを上側から見た斜視図
【図14】図13に示したコンデンサアレイの等価回路
【図15】図13に示したコンデンサアレイの製造方法
に係る第1〜第5シートの積み重ね順序を示す図
【図16】本発明の第3実施形態に係る、コンデンサア
レイを上側から見た斜視図
【図17】図16に示したコンデンサアレイの等価回路
【図18】図16に示したコンデンサアレイの製造方法
に係る第1〜第5シートの積み重ね順序を示す図
【符号の説明】
10…コンデンサアレイ、11a…第1側面、11b…
第2側面、12a〜12h…側面電極、13a〜13d
…コンデンサ部、13a1〜13d1…インダクタン
ス、14a,14c…第1短絡導体、14b,14d…
第2短絡導体、S1…第1シート、S2…第2シート、
C1…未焼成内部電極層、S3…第3シート、C2…未
焼成内部電極層、S4…第4シート、C3…未焼成短絡
導体層、S5…第5シート、C4…未焼成短絡導体層、
MC…未焼成チップ、30…コンデンサアレイ、31a
…第1側面、31b…第2側面、32a〜32f…側面
電極、33a〜33c…コンデンサ部、33a1〜33
c1…インダクタンス、34a…第1短絡導体、34b
…第2短絡導体、S11…第1シート、S12…第2シ
ート、C11…未焼成内部電極層、S13…第3シー
ト、C12…未焼成内部電極層、S14…第4シート、
C13…未焼成短絡導体層、S15…第5シート、C1
4…未焼成短絡導体層、40…コンデンサアレイ、41
a…第1側面、41b…第2側面、42a〜42d…側
面電極、43a,43b…コンデンサ部、43a1,4
3b1…インダクタンス、44a…第1短絡導体、44
b…第2短絡導体、S21…第1シート、S22…第2
シート、C21…未焼成内部電極層、S23…第3シー
ト、C22…未焼成内部電極層、S24…第4シート、
C23…未焼成短絡導体層、S25…第5シート、C2
4…未焼成短絡導体層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小原 将孝 東京都台東区上野6丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 Fターム(参考) 5E082 AA01 AB03 BB07 BC39 CC01 CC03 EE04 FG46 GG10 MM22 MM23 MM24

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直方体形状を成すチップに2以上のコン
    デンサ部を並列状態で内蔵し、各コンデンサ部に対応す
    る1対の側面電極の一方をチップの第1側面に有し、且
    つ、他方を第1側面と対向するチップの第2側面に有す
    るコンデンサアレイであって、 前記チップの内部には、2つのコンデンサ部によって構
    成された1乃至複数の組の一方のコンデンサ部の第1側
    面にある側面電極と他方のコンデンサ部の第2側面にあ
    る側面電極とを導通させるための第1短絡導体が設けら
    れ、且つ、一方のコンデンサ部の第2側面にある側面電
    極と他方のコンデンサ部の第1側面にある側面電極とを
    導通させるための第2短絡導体が第1短絡導体と非接触
    状態で設けられている、 ことを特徴とするコンデンサアレイ。
  2. 【請求項2】 第1短絡導体及び第2短絡導体はコンデ
    ンサ部の上側,下側または上下両側に設けられている、 ことを特徴とする請求項1に記載のコンデンサアレイ。
  3. 【請求項3】 第1短絡導体と第2短絡導体の一方はコ
    ンデンサ部の上側に設けられ他方はコンデンサ部の下側
    に設けられている、 ことを特徴とする請求項1に記載のコンデンサアレイ。
  4. 【請求項4】 隣接する2つのコンデンサ部によって1
    つの組が構成されている、 ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のコ
    ンデンサアレイ。
  5. 【請求項5】 チップは、未焼成内部電極層が形成され
    た誘電体グリーンシートと未焼成短絡導体層が形成され
    た誘電体グリーンシートとを所定の順序で積み重ねて圧
    着し、圧着されたものを焼成することによって作成され
    ている、 ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のコ
    ンデンサアレイ。
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