JP2007109817A - Capacitor and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波電子回路に利用されるコンデンサを実装する回路基板および電子機器に関する。 The present invention relates to a circuit board on which a capacitor used for a high-frequency electronic circuit is mounted and an electronic apparatus.
従来、例えば特許文献1に開示されたように、誘電体板に電極を取り付けてなるコンデンサが電子回路に利用されている。このようなコンデンサは例えば電子機器の電源ライン間に設けることにより当該電源ライン間のノイズを除去する作用がある。
近年、例えばパーソナルコンピュータに代表されるようにいわゆる高周波で動作する電子機器がある。前述したコンデンサを機器の電源ライン間に設けた場合当該コンデンサの端子部分のインダクタンスの影響により、高周波域における当該コンデンサのインピーダンスの周波数特性は低周波域におけるインピーダンスの周波数特性と比較して悪い。 In recent years, for example, there is an electronic device that operates at a so-called high frequency as represented by a personal computer. When the capacitor described above is provided between the power supply lines of the equipment, the frequency characteristics of the impedance of the capacitor in the high frequency range are worse than the frequency characteristics of the impedance in the low frequency range due to the influence of the inductance of the terminal portion of the capacitor.
そこで、本発明の目的は、コンデンサの実装時の特性の不備を改善することが可能になる回路基板および電子機器を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a circuit board and an electronic device that can improve deficiencies in characteristics when a capacitor is mounted.
本発明に係る回路基板は、コンデンサと、このコンデンサを実装した配線板とからなり、前記コンデンサは、誘電体と、前記誘電体の一方の側と接合される内部電極と、前記内部電極の一端部から所定の方向に沿って露出する第1の陽極端子と、前記内部電極の他端部から前記所定の方向に沿って露出する第2の陽極端子と、前記誘電体の他方の側と接続されて前記所定の方向に沿って前記第1および第2の陽極端子の露出部分の内側に露出する陰極端子とを有し、前記配線板は、前記コンデンサの前記第1の陽極端子と電気的に接続するための第1のスルーホールと、この第1のスルーホールと接続される第1の導電体層と、前記コンデンサの第2の陽極端子と電気的に接続するための第2のスルーホールと、この第2のスルーホールと接続される第2の導電体層と、前記コンデンサの陰極端子の所定の部分と電気的に接続するための第3のスルーホールと、この第3のスルーホールと接続される第3の導電体層と、前記第3のスルーホールと所定の間隔を有し、前記コンデンサの陰極端子の前記所定の部分より前記第2の陽極端子に近い部分と電気的に接続するための第4のスルーホールと、この第4のスルーホールと接続される第4の導電体層とを備えたことを特徴としている。 A circuit board according to the present invention includes a capacitor and a wiring board on which the capacitor is mounted. The capacitor includes a dielectric, an internal electrode joined to one side of the dielectric, and one end of the internal electrode. A first anode terminal exposed along a predetermined direction from the first portion, a second anode terminal exposed along the predetermined direction from the other end of the internal electrode, and the other side of the dielectric And a cathode terminal exposed inside the exposed portions of the first and second anode terminals along the predetermined direction, and the wiring board is electrically connected to the first anode terminal of the capacitor. A first through hole for connecting to the first through hole, a first conductor layer connected to the first through hole, and a second through for electrically connecting to the second anode terminal of the capacitor The hole and this second through hole A second conductive layer, a third through hole for electrical connection with a predetermined portion of the cathode terminal of the capacitor, and a third conductive layer connected to the third through hole A fourth through hole having a predetermined distance from the third through hole and electrically connected to a portion closer to the second anode terminal than the predetermined portion of the cathode terminal of the capacitor; And a fourth conductor layer connected to the fourth through hole.
本発明によれば、コンデンサを回路基板に実装した際の特性の不備を改善することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the defect of the characteristic at the time of mounting a capacitor | condenser on a circuit board can be improved.
以下図面により本発明の実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。ここでは本発明の特徴の理解を容易とするために、まず従来のコンデンサについて説明する。図1は、従来のコンデンサおよびこれを実装する回路基板の外観の斜視図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described. Here, in order to facilitate understanding of the features of the present invention, a conventional capacitor will be described first. FIG. 1 is a perspective view of the appearance of a conventional capacitor and a circuit board on which the capacitor is mounted.
図1に示すように、回路基板1にはコンデンサ2が実装される。コンデンサ2はアルミニウム電解コンデンサなどの有極性コンデンサである。回路基板1には導電体であるパッド3,4,5が設けられる。コンデンサ2の一面からは第1陽極端子6、第2陽極端子7および陰極端子8が露出する。パッド4は回路基板1上に設けられるパッド3,5の内側に設けられる。
As shown in FIG. 1, a
パッド3は回路基板1に実装したコンデンサ2の第1陽極端子6と接合される。パッド4は回路基板1に実装したコンデンサ2の陰極端子8と接合される。パッド5は回路基板1に実装したコンデンサ2の第2陽極端子7と接合される。
The
図2は、従来のコンデンサ2および回路基板1をA−A´線に沿って切断した場合の断面図である。
図2に示すように、コンデンサ2は誘電体板11および内部電極板12がモールド13内に埋め込まれてなる。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 2, the
誘電体板11の上面には内部電極板12の下面の一部が接合される。内部電極板12の長さは誘電体板11の長さより長く、誘電体板11の上面は内部電極板12の下面の中央付近に接合される。
A part of the lower surface of the
内部電極板12の下面の一端部には第1陽極端子6が接合される。第1陽極端子6の端部はモールド13から外部に露出する。また、内部電極板12の下面の他端部には第2陽極端子7が接合される。第2陽極端子7の端部はモールド13から外部に露出する。第1陽極端子6の露出方向と第2陽極端子7の露出方向は同じである。
The
誘電体板11の下面の全面には陰極端子8が接合される。陰極端子8の端部はモールド13から外部に露出する。陰極端子8の露出部分は第1陽極端子6および第2陽極端子7の露出部分の内側に位置する。陰極端子8の露出方向は第1陽極端子6や第2陽極端子7の露出方向と同じである。
A
また、図2に示すように回路基板1の内部には導電体であるGND層14、第1VCC層16および第2VCC層17が設けられる。GND層14とパッド4の間にはGNDスルーホール15が設けられる。また、第1VCC層16とパッド3の間には第1VCCスルーホール18が設けられ、第2VCC層17とパッド5の間には第2VCCスルーホール19が設けられる。
As shown in FIG. 2, a
第1VCC層16および第2VCC層17はそれぞれ独立しており、回路基板1内における同じ高さに設けられる。GND層14は回路基板1内における第1VCC層16および第2VCC層17の下層に設けられる。GNDスルーホール15は回路基板1内における第1VCCスルーホール18と第2VCCスルーホール19との間に設けられる。
The
次に本発明の第1の実施形態にしたがった回路基板について説明する。
本発明の第1の実施形態にしたがった回路基板10は例えばノートPCなどの電子機器に収容される。図3は、本発明の第1の実施形態にしたがった回路基板10を収容したノートPC20の外観の一例を示す斜視図である。
図3に示すように、ノートPC20は筐体21、キーボード22およびディスプレイ23を備える。筐体21は回路基板10を収容する。
Next, a circuit board according to the first embodiment of the present invention will be described.
The
As shown in FIG. 3, the notebook PC 20 includes a
図4は、本発明の第1の実施形態にしたがった回路基板10およびこれに実装されるコンデンサ30の外観の斜視図である。図5は、本発明の第1の実施形態にしたがった回路基板10およびこれに実装されるコンデンサ30をB−B´線に沿って切断した場合の断面図である。回路基板10のうち従来の回路基板1と同一の部分の詳細な説明は省略する。
FIG. 4 is a perspective view of the external appearance of the
このコンデンサ30の構成は従来のコンデンサ2の構成と同じである。また、このコンデンサ30を実装した回路基板10は従来のコンデンサ2を実装した回路基板1と比較してパッド4の代わりにパッド31,32を備える。
The configuration of the
パッド31は回路基板10に実装したコンデンサ30の陰極端子8の露出部分の下面の第1陽極端子6寄りの端部と接合される。パッド32は回路基板10に実装したコンデンサ30の陰極端子8の露出部分の下面の第2陽極端子7寄りの端部と接合される。
The
また、図5に示すように回路基板10の内部には従来の回路基板1内に設けられた単一のGND層14の代わりに第1GND層33および第2GND層34が設けられる。第1GND層33および第2GND層34はそれぞれ独立しており、回路基板10内における同じ高さに設けられる。また、第1GND層33は回路基板10内における第1VCC層16の下層に設けられ、第2GND層34は回路基板10内における第2VCC層17の下層に設けられる。
As shown in FIG. 5, a
また、回路基板10の内部には従来の回路基板1内に設けられた単一のGNDスルーホール15の代わりに第1GNDスルーホール35および第2GNDスルーホール36が設けられる。
In addition, a first GND through
第1GNDスルーホール35はパッド31におけるパッド3寄りの端部とパッド32寄りの端部の間の1箇所と第1GND層33の1箇所とを電気的に接続する。また、第2GNDスルーホール36はパッド32におけるパッド31寄りの端部とパッド5寄りの端部の間の1箇所と第2GND層34の1箇所とを電気的に接続する。
The first GND through
第1GNDスルーホール35は回路基板10内における第1VCCスルーホール18と第2VCCスルーホール19との間の第1VCCスルーホール18寄りに設けられる。第2GNDスルーホール36は回路基板10内における第1VCCスルーホール18と第2VCCスルーホール19との間の第2VCCスルーホール19寄りに設けられる。
回路基板10の第1GNDスルーホール35と第2GNDスルーホール36との間には長さL1の間隔が設けられる。
The first GND through
An interval of a length L1 is provided between the first GND through
コンデンサ30の第1陽極端子6と陰極端子8との間の距離および陰極端子8と第2陽極端子7との間の距離は等しい。また、回路基板10のパッド3,31間の距離はパッド32,5間の距離と等しい。また、回路基板10内の第1VCCスルーホール18と第1GNDスルーホール35との間の距離は第2VCCスルーホール19と第2GNDスルーホール36との間の距離と等しい。
The distance between the
以上説明したように、本発明の第1の実施形態にしたがったコンデンサの陰極端子と接続するための回路基板10側のパッドおよびスルーホールは複数である。このような回路基板に当該コンデンサを実装した場合の高周波域におけるインピーダンス特性はコンデンサの陰極端子と接続するための回路基板側のスルーホールおよびパッドが1つずつである場合の高周波域におけるインピーダンス特性と比較して改善される。
As described above, there are a plurality of pads and through holes on the
このコンデンサ30の実装の例としては回路基板10の第2VCC層17と第2GND層34を電源に接続し、第1VCC層16と第1GND層33をCPUなどの高周波で動作する電子部品に接続する。
As an example of mounting the
この場合には第2VCC層17、第2VCCスルーホール19、パッド5、第2陽極端子7、内部電極板12、第1陽極端子6、パッド3、第1VCCスルーホール18および第1VCC層16が電源のプラス端子と電子部品を結ぶ電源ラインの一部となる。また、第1GND層33、第1GNDスルーホール35、パッド31、陰極端子8、パッド32、第2GNDスルーホール36および第2GND層34が電子部品と電源のマイナス端子を結ぶ電源ラインの一部となる。
In this case, the
この場合には従来のようにコンデンサを電源ライン間に接続した場合と比較して当該コンデンサの端子部分のインダクタンスの影響が軽減されるので高周波域におけるインピーダンス特性が改善される。 In this case, since the influence of the inductance of the terminal portion of the capacitor is reduced as compared with the conventional case where the capacitor is connected between the power supply lines, the impedance characteristic in the high frequency region is improved.
また、回路基板10の第1VCCスルーホール18と第1GNDスルーホール35との間の距離は第2VCCスルーホール19と第2GNDスルーホール36との間の距離と等しい場合には、この回路基板10にコンデンサを実装した場合の高周波域におけるインピーダンス特性は前述した距離にばらつきのある場合のインピーダンス特性と比較して改善される。
Further, when the distance between the first VCC through
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図6は、本発明の第2の実施形態にしたがった回路基板50およびこれに実装されたコンデンサ40の外観の斜視図である。図7は、本発明の第2の実施形態にしたがったコンデンサ40および回路基板50をC−C´線に沿って切断した場合の断面図である。回路基板50のうち、第1の実施形態で用いた回路基板10と同一の部分の詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a perspective view of the external appearance of the
本発明の第2の実施形態にしたがったコンデンサ40の構成は第1の実施形態で用いたコンデンサ30の構成と同じである。また、このコンデンサ40が実装される回路基板50は第1の実施形態で用いた回路基板10と比較してパッド31,32の代わりにパッド41,42を備える。
The configuration of the
パッド41は回路基板50に実装したコンデンサ40の陰極端子8の露出部分の下面の第1陽極端子6寄りの端部と接合される。パッド42は回路基板50に実装したコンデンサ40の陰極端子8の露出部分の下面の第2陽極端子7寄りの端部と接合される。
The
また、図7に示すように回路基板50の内部には第1の実施形態で説明した第1GND層33および第2GND層34の代わりに第1GND層43および第2GND層44が設けられる。
As shown in FIG. 7, a
第1GND層43および第2GND層44はそれぞれ独立しており、回路基板50内における同じ高さに設けられる。第1GND層43は回路基板50内における第1VCC層16の下層に設けられ、第2GND層44は回路基板50内における第2VCC層17の下層に設けられる。
The
また、回路基板50の内部には第1GNDスルーホール35および第2GNDスルーホール36の代わりに第1GNDスルーホール45および第2GNDスルーホール46が設けられる。
In addition, instead of the first GND through
第1GNDスルーホール45はパッド41におけるパッド3寄りの端部と第1GND層43の1箇所とを電気的に接続する。また、第2GNDスルーホール46はパッド42におけるパッド5寄りの端部と第2GND層44の1箇所とを電気的に接続する。
The first GND through
第1GNDスルーホール45は回路基板50内における第1VCCスルーホール18と第2VCCスルーホール19との間の第1VCCスルーホール18寄りの箇所に設けられる。第2GNDスルーホール46は回路基板50内における第1VCCスルーホール18と第2VCCスルーホール19との間の第2VCCスルーホール19寄りの箇所に設けられる。
The first GND through
回路基板50内の第1スルーホール45と第2GNDスルーホール46との間には長さL2の間隔が設けられる。長さL2は第1の実施形態で説明した長さL1と比較して長い。
An interval of a length L2 is provided between the first through
このコンデンサ40の第1陽極端子6と陰極端子8との間の距離および陰極端子8と第2陽極端子7との間の距離は等しい。また、回路基板50のパッド3,41間の距離はパッド42,5間の距離と等しい。
The distance between the
また、回路基板50内の第1VCCスルーホール18と第1GNDスルーホール45との間の距離は第2VCCスルーホール19と第2GNDスルーホール46との間の距離と等しい。
The distance between the first VCC through
以上説明したように、本発明の第2の実施形態にしたがったコンデンサ40を実装した回路基板50は第1の実施形態で用いたコンデンサ30を実装した回路基板10と比較してGNDスルーホール間の距離が長い。この回路基板にコンデンサを実装した場合の高周波域におけるインピーダンス特性は第1の実施形態で説明した回路基板にコンデンサを実装した場合の当該インピーダンス特性と比較して改善される。
As described above, the
また、回路基板50内の第1VCCスルーホール18と第1GNDスルーホール45との間の距離は第2VCCスルーホール19と第2GNDスルーホール46との間の距離と等しい。この回路基板50にコンデンサを実装した場合の高周波域におけるインピーダンス特性は前述した距離にばらつきのある場合のインピーダンス特性と比較して改善される。
The distance between the first VCC through
図8は、本発明の第1の実施形態にしたがったコンデンサのインピーダンスの周波数特性、第2の実施形態にしたがったコンデンサのインピーダンスの周波数特性および従来のコンデンサのインピーダンスの周波数特性をグラフとして示す図である。 FIG. 8 is a graph showing the frequency characteristics of the impedance of the capacitor according to the first embodiment of the present invention, the frequency characteristics of the impedance of the capacitor according to the second embodiment, and the frequency characteristics of the impedance of the conventional capacitor. It is.
図8に示した“従来品”は前述した従来のコンデンサ2を実装した回路基板1を組み込んだ製品を示す。図8に示した“製品D”は前述した第1の実施形態にしたがったコンデンサ30を実装した回路基板10を組み込んだ製品を示す。また、図8に示した“製品E”は前述した第2の実施形態にしたがったコンデンサ40を実装した回路基板50を組み込んだ製品を示す。
The “conventional product” shown in FIG. 8 indicates a product incorporating the
図8に示すように、第1の実施形態で用いるコンデンサ30を実装した回路基板10を組み込んだ製品の各周波数におけるインピーダンスは従来のコンデンサ2を実装した回路基板1を組み込んだ製品の各周波数におけるインピーダンスと比較して概ね低い。また、第2の実施形態で用いるコンデンサ40を実装した回路基板50を組み込んだ各周波数におけるインピーダンスは第1の実施形態で用いるコンデンサ30を実装した回路基板10の各周波数におけるインピーダンス比較して概ね低い。
As shown in FIG. 8, the impedance at each frequency of the product incorporating the
第1および第2の実施形態でそれぞれ説明したコンデンサをパーソナルコンピュータのCPUなどの高周波で動作する電子部品とともに用いた機器は動作電流の変動に正しく追従して電子部品の電源電圧を安定化させる作用をもつようになる。よって機器の動作の安定性を向上させることができる。 An apparatus using the capacitor described in the first and second embodiments together with an electronic component operating at a high frequency such as a CPU of a personal computer correctly follows the fluctuation of the operating current and stabilizes the power supply voltage of the electronic component. Will have. Therefore, the stability of the operation of the device can be improved.
また、以上説明した実施形態ではコンデンサは誘電体板を陽極用の電極と陰極用の電極で挟む構造としたが、これに限らず、例えば陽極用の棒状電極を誘電体層で包み、この誘電体層を陰極用の電極層で包む構造であってもよい。この場合、陽極用の棒状電極の両端部にそれぞれ陽極端子を設けてこれらを外部に露出させ、陰極用の電極層に陰極端子を取り付けてこれを外部に露出させればよい。 In the embodiment described above, the capacitor has a structure in which a dielectric plate is sandwiched between an anode electrode and a cathode electrode. However, the present invention is not limited to this. For example, a rod-shaped electrode for an anode is wrapped with a dielectric layer. The body layer may be wrapped with an electrode layer for a cathode. In this case, anode terminals may be provided on both ends of the anode rod-shaped electrode to expose them to the outside, and the cathode terminals may be attached to the cathode electrode layer to expose them to the outside.
なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be omitted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
1,10,50…回路基板、30,40…コンデンサ、3,4,5,31,32,41,42…パッド、6…第1陽極端子、7…第2陽極端子、8…陰極端子、11…誘電体板、12…内部電極板、13…モールド、14…GND層、15…GNDスルーホール、16…第1VCC層、17…第2VCC層、18…第1VCCスルーホール、19…第2VCCスルーホール、20…ノートPC、21…筐体、22…キーボード、23…ディスプレイ、33,43…第1GND層、34,44…第2GND層、35,45…第1GNDスルーホール、36,46…第2GNDスルーホール。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記コンデンサは、
誘電体と、
前記誘電体の一方の側と接合される内部電極と、
前記内部電極の一端部から所定の方向に沿って露出する第1の陽極端子と、
前記内部電極の他端部から前記所定の方向に沿って露出する第2の陽極端子と、
前記誘電体の他方の側と接続されて前記所定の方向に沿って前記第1および第2の陽極端子の露出部分の内側に露出する陰極端子と
を有し、
前記配線板は、
前記コンデンサの前記第1の陽極端子と電気的に接続するための第1のスルーホールと、
この第1のスルーホールと接続される第1の導電体層と、
前記コンデンサの第2の陽極端子と電気的に接続するための第2のスルーホールと、
この第2のスルーホールと接続される第2の導電体層と、
前記コンデンサの陰極端子の所定の部分と電気的に接続するための第3のスルーホールと、
この第3のスルーホールと接続される第3の導電体層と、
前記第3のスルーホールと所定の間隔を有し、前記コンデンサの陰極端子の前記所定の部分より前記第2の陽極端子に近い部分と電気的に接続するための第4のスルーホールと、
この第4のスルーホールと接続される第4の導電体層と
を備えたことを特徴とする回路基板。 A circuit board comprising a capacitor and a wiring board on which the capacitor is mounted,
The capacitor is
A dielectric,
An internal electrode joined to one side of the dielectric;
A first anode terminal exposed along a predetermined direction from one end of the internal electrode;
A second anode terminal exposed along the predetermined direction from the other end of the internal electrode;
A cathode terminal connected to the other side of the dielectric and exposed inside the exposed portion of the first and second anode terminals along the predetermined direction;
The wiring board is
A first through hole for electrically connecting to the first anode terminal of the capacitor;
A first conductor layer connected to the first through hole;
A second through hole for electrically connecting to a second anode terminal of the capacitor;
A second conductor layer connected to the second through hole;
A third through hole for electrically connecting to a predetermined portion of the cathode terminal of the capacitor;
A third conductor layer connected to the third through hole;
A fourth through hole having a predetermined distance from the third through hole and electrically connected to a portion closer to the second anode terminal than the predetermined portion of the cathode terminal of the capacitor;
A circuit board comprising: a fourth conductor layer connected to the fourth through hole.
前記第4のスルーホールは前記コンデンサの陰極端子における前記第2の陽極端子に近い端部と電気的に接続するために備えられる
ことを特徴とする請求項1に記載の回路基板。 The third through hole is provided for electrical connection with an end portion of the cathode terminal of the capacitor close to the first anode terminal;
2. The circuit board according to claim 1, wherein the fourth through hole is provided to be electrically connected to an end portion of the cathode terminal of the capacitor close to the second anode terminal. 3.
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