JP2010045323A - 積層型チップキャパシタ及びこれを備えた回路基板装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は積層型チップキャパシタに関する。
【解決手段】本発明の積層型チップキャパシタは、積層方向に沿って配置された第1キャパシタ部と第2キャパシタ部を含むキャパシタ本体と、上記キャパシタ本体の側面上に形成された第1乃至第4外部電極と、同一極性を有する上記第1外部電極と第3外部電極を相互連結するか、或いは同一極性を有する上記第2外部電極と第4外部電極を相互連結する少なくとも一つの連結導体ラインと、を含む。上記第1キャパシタ部は第1及び第2内部電極を含み、上記第2キャパシタ部は複数の第3及び第4内部電極を含む。上記第1乃至第4外部電極は上記第1乃至第4内部電極とそれぞれ連結される。上記第1キャパシタ部の等価直列抵抗(R1)及び上記第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列抵抗(R2')は、0.7(R1)≦R2'≦1.3(R1)を満たす。
【選択図】図9b

Description

本発明は積層型チップキャパシタに関するもので、より詳しくは、調節可能でありながらも高い等価直列抵抗(ESR;Equivalent Series Resistance)と低い等価直列インダクタンス(ESL;Equivalent Series Inductance)を有し、広帯域の周波数でフラットなインピーダンス特性を効果的に具現できる積層型チップキャパシタ及びこれを備えた回路基板装置に関する。
高速MPU(Micro Processing Unit)の動作周波数は増加し続け消耗電流は大きくなり続けており、使用電圧は低くなる傾向にある。従って、MPU消耗電流の急激な変化による供給DC電圧のノイズを一定の範囲(通常10%)内で抑制することは次第に難しくなってきている。この際、電圧ノイズを除去する手段として、積層型チップキャパシタがディカップリングキャパシタとして電力分配網(power distribution network)に広く使われている。このような積層型チップキャパシタは、MPU消耗電流の急な変化の際に電流をCPUに供給することにより、電圧ノイズを抑制する役割をする。
最近は、MPUの動作周波数がより増加することにつれMPU消耗電流がさらに増加するようになり、これによってディカップリングキャパシタの容量及びESRを増加させ、ESLを低くするよう求められている。これは広帯域の周波数範囲で電力分配網のインピーダンスの大きさが低くて一定に維持されるようにするためであり、究極的にはMPU消耗電流の急激な変化による供給DC電圧のノイズを抑制するのに役立つ。
MPU電力分配網に使用されるディカップリングキャパシタに求められる低ESL特性を満たすため、キャパシタの外部電極の位置、外部電極の形態または内部電極の形状の変形が提案された(例えば、特許文献1乃至4など)。このように提案された従来技術は、ESL低減のためキャパシタ内の電流経路の変形(短いまたは多重の電流ループ形成)を提案し、これは究極的にESLを低減させることは出来るが、ESLだけでなくESRも低減させることとなる。結局、このような形態のキャパシタは、高周波インピーダンスを低くするには役立つが、低いESRにより電力分配網のインピーダンスの大きさを一定に維持させるのに妨害となる。
低過ぎるESRの問題点を克服すべく、外部電極または内部電極に電気的な高抵抗材料を使用して高ESR特性を具現する方案が提案された。しかし、高抵抗の外部電極を使用する場合、外部電極内のピンホール(pinhole)による電流集中現象により引き起こされる局部的な熱点(localized heat spot)を防がなければならないという厄介さがあり、またESRを精密に調節することが難しい。また内部電極に高抵抗の材料を使用する場合、キャパシタの高容量化によるセラミック材料の変更によりセラミック材料とマッチングしなければならない高抵抗の内部電極材料も、セラミック材料の改善または変更に従って共に変更し続けなければならないという短所があり、これは製品コストの上昇の原因となり得る。
米国特許第5,880,925号 米国特許第6,038,121号 米国特許第6,266,228号 米国特許第6,407,904号
本発明の一様態は、材料を変更することなく、低ESL及び高ESR特性を両方とも満たすことができ、広帯域の周波数範囲でフラットな(flat)インピーダンス特性を容易に具現できる積層型チップキャパシタを提供する。また、本発明の他の様態は、上述の積層型チップキャパシタを備えた回路基板装置を提供する。
本発明の第1様態による積層型チップキャパシタは、複数の誘電体層が積層された積層構造を有し、積層方向に沿って配置された第1キャパシタ部と第2キャパシタ部を含むキャパシタ本体と、上記キャパシタ本体の側面上に形成された第1乃至第4外部電極−上記第1及び第3外部電極は相互同一な極性を有し、第2及び第4外部電極は相互同一な極性を有するが上記第1外部電極の極性とは異なる極性を有する−と、上記第1外部電極と第3外部電極を相互連結するか、或いは上記第2外部電極と第4外部電極を相互連結する少なくとも一つの連結導体ラインと、を含む。
上記第1キャパシタ部は、上記本体の内部において誘電体層を介して相互対向するよう配置された相互異なる極性の第1及び第2内部電極を含む。また上記第2キャパシタ部は、上記本体の内部において誘電体層を介して相互対向するよう交互に配置された相互異なる極性の複数の第3及び第4内部電極を含む。上記第1外部電極は上記第1内部電極と連結され、上記第2外部電極は上記第2内部電極と連結され、上記第3外部電極は上記第3内部電極と連結され、上記第4外部電極は上記第4内部電極と連結される。
上記第1キャパシタ部の等価直列抵抗(R1)及び上記第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列抵抗(R2')は、0.7(R1)≦R2'≦1.3(R1)を満たす。
本発明の実施形態によると、上記第1キャパシタ部の等価直列抵抗(R1)と、上記第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列抵抗(R2')は、実質的に同一である。特に、広帯域の周波数範囲でフラットなインピーダンス特性を得るため、上記第1キャパシタ部の等価直列抵抗(R1)、上記第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列抵抗(R2')、上記第1キャパシタ部のキャパシタンス(C1)、上記第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列インダクタンス(L2')は、
Figure 2010045323
を満たすことが出来る。
本発明の実施形態によると、上記第1キャパシタ部の相互対向する第1内部電極と第2内部電極のオーバーラップ面積は、上記第2キャパシタ部の相互対向する第3内部電極と第4内部電極のオーバーラップ面積より小さい。一実施例として、上記第1キャパシタ部の第1及び第2内部電極の長さは上記第2キャパシタ部の第3及び第4内部電極の長さより短いことが出来る。他の実施例として、上記第1キャパシタ部の第1及び第2内部電極の幅が上記第2キャパシタ部の第3及び第4内部電極の幅より短いことが出来る。さらに他の実施例として、上記第1キャパシタ部の第1及び第2内部電極に開口部が形成されていることが出来る。
本発明の実施形態によると、上記第1キャパシタ部の相互対向する第1内部電極と第2内部電極の間の誘電体層の厚さは、上記第2キャパシタ部の相互対向する第1内部電極と第2内部電極の間の誘電体層の厚さより大きいことが出来る。
本発明の実施形態によると、上記第2キャパシタ部の内部電極の総積層数は、上記第1キャパシタ部の内部電極の総積層数より大きい。上記第1キャパシタ部のESRは第2キャパシタ部のESRより大きいことが出来る。また、上記第1キャパシタ部のESLは上記第2キャパシタ部のESLより小さいことが出来る。
本発明の実施形態によると、上記第1キャパシタ部は上記キャパシタ本体内の下端に配置され、上記第2キャパシタ部は上記第1キャパシタ部上に配置されることが出来る。
他の実施形態によると、上記第2キャパシタ部は上記第1キャパシタ部の間に配置され、上記第1キャパシタ部は上記第2キャパシタ部の上下に配置されることが出来る。この場合、上記連結導体ラインは上記キャパシタ本体の上面及び下面に配置されることが出来る。上記第1キャパシタ部は上記第2キャパシタ部を介して積層方向に対称に配置され、上記積層型チップキャパシタは上下対称性を有することが出来る。
本発明の実施形態によると、上記連結導体ラインは上記キャパシタ本体の外面上に形成されることが出来る。この場合、上記少なくとも一つの連結導体ラインは、上記第1外部電極と第3外部電極を相互連結する第1連結導体ラインと、上記第2外部電極と第4外部電極を相互連結する第2連結導体ラインを含むことが出来る。他の例として、上記第1外部電極と第3外部電極は上記連結導体ラインにより相互連結されるが、上記第2外部電極と第4外部電極は連結導体ラインにより相互連結されないことが出来る。さらに他の例として、上記第2外部電極と第4外部電極は上記連結導体ラインにより相互連結されるが、上記第1外部電極と第3外部電極は連結導体ラインにより相互連結されないことが出来る。
本発明の他の実施形態によると、上記連結導体ラインは上記キャパシタ本体の内部において誘電体層上に形成されることが出来る。
上記第1キャパシタ部は同一極性の外部電極を連結する上記連結導体ラインにより上記第2キャパシタ部と並列に連結され、上記連結導体ラインは第2キャパシタ部と直列に連結されることが出来る。上記連結導体ラインの導電率の調節を通して上記第2キャパシタ部に直列に付加される抵抗を調節することが出来る。また上記連結導体ラインの長さ、幅または厚さの調節を通して上記第2キャパシタ部に直列に付加される抵抗を調節することが出来る。上記連結導体ラインはスクリーンプリンティングなどを利用して厚膜抵抗体の形態に形成されるか、或いはスパッタリングなどを利用して薄膜抵抗体の形態に形成されることが出来る。
本発明の実施形態によると、上記積層型チップキャパシタは、第1乃至第4外部電極がそれぞれ1ずつある4端子キャパシタである。
上記4端子キャパシタにおいて、上記第1及び第2外部電極は上記キャパシタ本体の相互対向する2つの短側面(shorter side face)上に配置され、上記第3及び第4外部電極は上記キャパシタ本体の相互対向する2つの長側面(longer side face)上に配置されることが出来る。
上記4端子キャパシタの他の実施形態において、上記第1及び第2外部電極は上記キャパシタ本体の相互対向する2つの長側面上に配置され、上記第3及び第4外部電極は上記キャパシタ本体の相互対向する2つの短側面上に配置されることが出来る。
上記第1及び第2内部電極は、リードを通して上記第1及び第2外部電極にそれぞれ連結されることが出来る。上記第1及び第2内部電極のリード幅の調節を通して上記第1キャパシタ部のESRを調整することが出来る。上記第3及び第4内部電極はリードを通して上記第3及び第4外部電極にそれぞれ連結されることが出来る。上記第3及び第4内部電極のリード幅の調節を通して上記第2キャパシタ部のESRを調整することが出来る。
本発明の第2様態による回路基板装置は、上述の第1様態による積層型チップキャパシタと、上記積層型チップキャパシタが実装された実装面と、上記積層型チップキャパシタに電気的に連結される外部回路を有する回路基板とを含む。上記回路基板の実装面には、上記積層型チップキャパシタの第1外部電極に接続される第1パッドと、上記第2外部電極に接続される第2パッドが形成されており、上記第1及び第2パッドは上記外部回路と直接連結されている。上記積層型チップキャパシタは、上記第2キャパシタ部より上記第1キャパシタ部が上記実装面に、より隣接して位置するよう配置される。上記第1キャパシタ部のESRは上記第2キャパシタ部のESRより大きいことが出来る。
本発明の実施形態によると、上記回路基板の内部には、上記外部回路の一部として上記第1及び第2パッドに接続されたビアが形成されることが出来る。
本発明の実施形態によると、上記少なくとも一つの連結導体ラインは、上記第1外部電極と第3外部電極を相互連結する第1連結導体ラインと、上記第2外部電極と第4外部電極を相互連結する第2連結導体ラインを含むことが出来る。この場合、上記第3及び第4外部電極は上記第1及び第2連結導体ラインを通して上記外部回路と連結されることが出来る。また、上記回路基板の実装面には上記第3外部電極に接続される第3パッドと上記第4外部電極に接続される第4パッドがさらに形成されることが出来る。
本発明の他の実施形態によると、上記少なくとも一つの連結導体ラインは、上記第1外部電極と第3外部電極を相互連結する第1連結導体ラインと、上記第2外部電極と第4外部電極を相互連結する第2連結導体ラインの一つのみを含むことが出来る。
一例として、上記少なくとも一つの連結導体ラインは上記第1連結導体ラインのみを含み、上記回路基板の実装面には上記第4外部電極に接続されるパッドがさらに形成され、上記第4外部電極に接続されるパッドは上記外部回路と直接連結されることが出来る。この場合、上記回路基板の内部には、上記外部回路の一部として上記第4外部電極に接続されるパッド、第1パッド及び第2パッドに接続されるビアが形成されることが出来る。
他の例として、上記少なくとも一つの連結導体ラインは上記第2連結導体ラインのみを含み、上記回路基板の実装面には上記第3外部電極に接続されるパッドがさらに形成され、上記第3外部電極に接続されるパッドは上記外部回路と直接連結されることが出来る。この場合、上記回路基板の内部には、上記外部回路の一部として上記第3外部電極に接続されるパッド、第1パッド及び第2パッドに接続されるビアが形成されることが出来る。
本発明によると、材料を変更することなく、低ESLを具現し高いESRを維持することが出来る。また、広い周波数範囲で電力分配網のインピーダンスを一定に維持することができ、安定した電力分配網を容易に具現できるようになる。
以下、添付の図面を参照に本発明の実施形態を説明する。しかし、本発明の実施形態は他の形態に変形することができ、本発明の範囲が以下で説明する実施形態に限定されるのではない。本発明の実施形態は当業界において平均的な知識を有している者に本発明をより完全に説明するために提供される。
図1は本発明の一実施形態による積層型チップキャパシタの外形を表した斜視図で、図2は図1の積層型チップキャパシタをXX'ラインに沿って切った断面図で、図3は図1のキャパシタの内部電極構造を表した平面図である。
図1乃至図3を参照すると、積層型チップキャパシタ100は、キャパシタ本体110と、その本体の側面に形成された第1乃至第4外部電極131、132、133、134を含む。キャパシタ本体110は複数の誘電体層が積層されることにより形成され、その本体110内には複数の内部電極121、122、123、124が誘電体層を介して相互分離して配置されている。第1内部電極121と第2内部電極122は相互異なる極性を有し、第3内部電極123と第4内部電極124は相互異なる極性を有する。第1及び第2外部電極131、132は本体110の相互対向する2つの側面(特に、短側面(shorter side face))に配置され、第3及び第4外部電極133、134は他の2つの相互対向する側面(特に、長側面(longer side face))に配置されている。この積層型チップキャパシタ100は計4つの外部電極を有する 4端子キャパシタであるが、本発明がこれに限定されるものではない。
図2及び3に図示されたように、キャパシタ本体110は、積層方向(z軸方向)に沿って配置された第1キャパシタ部CR1と第2キャパシタ部CR2を含む。第1キャパシタ部CR1は、誘電体層を介して相互対向して交互に配置される第1及び第2内部電極121、122を含む。第2キャパシタ部CR2は誘電体層を介して相互対向して交互に配置される第3及び第4内部電極123、124を含む。
第1キャパシタ部CR1において、第1及び第2内部電極121、122はリード121a、122aを通して第1及び第2外部電極131、132にそれぞれ連結される。第2キャパシタ部CR2では、第3及び第4内部電極123、124はリード123a、124aを通して第3及び第4外部電極133、134にそれぞれ連結される。第1及び第2内部電極121、122は第1及び第2外部電極131、132のみに直接連結され、第3及び第4外部電極133、134には直接連結されない。同様に、第3及び第4内部電極123、124は第3及び第4外部電極133、134のみに直接連結され、第1及び第2外部電極131、132には直接連結されない。
第1及び第2内部電極121、122のリード121a、122aの幅lwを調節することにより、第1キャパシタ部CR1のESRを変化させることが出来る。リード幅が大きいほどリードを通して流れる電流経路の幅が大きくなるため抵抗は減少する。必要に応じて、第1及び第2内部電極のリード幅lwは内部電極のメイン部全体の幅ewだけ拡張することもある。この場合、第1及び第2内部電極121、122は長方形の形状であって、その長方形の幅ew全体に渡り第1及び第2外部電極131、132に接触して連結される。
同様に、第3及び第4内部電極123、124のリード123a、124a幅の調節を通して第2キャパシタ部CR2のESRを調整することが出来る。また、第3及び第4内部電極のリード123a、124aも、必要に応じて内部電極のメイン部全体の長側辺の幅だけ拡張することが出来る。リード幅の変更はESRに影響を与えるだけでなく、ESLにも影響を及ぼす。
図1及び図2に図示されたように、第1キャパシタ部CR1の第1外部電極131は第1連結導体ライン141を通して第2キャパシタ部CR2の第3外部電極133に連結され、第1キャパシタ部CR1の第2外部電極132は連結導体ライン142を通して第2キャパシタ部CR2の第4外部電極134に連結される。このような第1及び第2連結導体ライン141、142は一種の導電性抵抗体の役割をし、第1キャパシタ部CR1と第2キャパシタ部CR2を並列に連結させると同時に、第2キャパシタ部CR2に付加の抵抗を直列に連結させる役割をする。
本実施形態では、第1及び第2連結導体ライン141、142が上面に配置されているが、本発明がこれに限定されるのではない。例えば、第1及び第2連結導体ライン141、142は下面のみに(または上面及び下面に)配置されることも出来る。さらに、連結導体ラインは側面や側面と上下面に渡り配置されるなど、同一極性の外部電極を連結することが出来るようキャパシタ本体の外面に適切に配置することが出来る。但し、本実施形態のように上下非対称の内部構造を有する場合(図2参照)には、キャパシタの上下面の区別の容易さのため、キャパシタ本体110の上面に第1及び第2連結導体ライン141、142を形成することが有利である。
図3に図示されたように、第1キャパシタ部CR1は積層方向(z軸方向)において少なくとも一端に位置する。後述のように、第2キャパシタ部CR2より第1キャパシタ部CR1が回路基板の実装面に、より隣接するようキャパシタが回路基板上に実装される。特に、本実施形態では、積層方向において一側端に(即ち、下部)第1キャパシタ部CR1が位置し、その上に第2キャパシタ部CR2が位置する。ここで、キャパシタの下部または下面はキャパシタが基板に実装されるとき、実装面に隣接する部分または面を意味する。第1キャパシタ部CR1と第2キャパシタ部CR2は外部電極131〜134及び第1及び第2連結導体ライン141、142を通して相互並列に連結される。
第1キャパシタ部CR1は、適切なESRを有するよう積層数が制限され、第2キャパシタ部CR2より少ない積層数の内部電極を含む。従って、所望または決められた静電容量(capacitance)の具現は、第1キャパシタ部と並列に連結される第2キャパシタ部CR2を主に利用することとなる。このような静電容量の具現のため、第2キャパシタ部CR2内の第3及び第4内部電極123、124の総積層数は、第1キャパシタ部CR1内の第1及び第2内部電極121、122の総積層数より大きくなるようにする。結局、第2キャパシタ部CR2の容量は第1キャパシタ部CR1の容量より高く、第2キャパシタ部CR2のESRはより少ない数の内部電極を有する第1キャパシタ部CR1のESRより小さくなることが出来る。
図4は本発明の一実施形態による回路基板装置を表したもので、図1の積層型チップキャパシタ100を回路基板20に実装した状態を表す。図4を参照すると、回路基板20のキャパシタ実装面に実装パッド(31、32:順次に第1及び第2パッド)が形成されている。第1及び第2実装パッド31、32は回路基板20に備えられた外部回路と電気的に連結される。積層型チップキャパシタ100は第2キャパシタ部CR2のESRより高いESRを有する第1キャパシタ部CR1が実装面に隣接して位置するよう上記実装面上に配置される。
回路基板20の第1パッド31はキャパシタの第1外部電極131に接続され、第2パッド32は第2外部電極132に接続される。これによって、第1パッド31は第1及び第3外部電極131、133と相互同一な第1極性(例えば、+極性)を有し、第2パッド32は第2及び第4外部電極132、134と相互同一な第2極性(例えば、−極性)を有する。第1キャパシタ部CR1と第2キャパシタ部CR2は第1及び第2連結導体ライン141、142を通して相互並列に連結される。ここで、第1及び第2パッド31、32は回路基板20の外部回路(例えば、ビア)と直接連結される(図7及び8参照)。
従って、第1キャパシタ部CR1の外部電極(即ち、第1及び第2外部電極)はターミナル電極として使用され回路基板20の外部回路に直接連結されるが、第2キャパシタ部CR2の外部電極(即ち、第3及び第4外部電極)は第1及び第2連結導体ライン141、142と第1及び第2外部電極131、132を通して外部回路に電気的に連結される。
上記第1及び第2連結導体ライン141、142は同一極性の外部電極の間の連結を通して第1及び第2キャパシタ部CR1、CR2を相互並列に連結させる役割だけでなく、第2キャパシタ部CR2に抵抗を直列に付加させることにより、結果として第2キャパシタ部のESRを調節するのと実質的に同一な役割をする。従って、提案された積層型チップを回路基板20のパッド構造に実装すると、第2キャパシタ部CR2のESRを第1キャパシタ部CR1と類似にするのと実質的に同一な効果が得られるため、積層型チップキャパシタのESRを調節することが可能となる。後述するように、第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列抵抗(R2')と、上記第1キャパシタ部の等価直列抵抗R1が相互同一であるか、実質的に同一であること(R1=R2')は広帯域周波数でフラットな(flat)インピーダンス特性を得るのに必要な条件の一つになることが出来る。
図5は回路基板20上に積層型チップキャパシタ100が実装された図4の回路基板装置20において、第1キャパシタ部(図5(a))、第2キャパシタ部(図5(b))及び積層型チップキャパシタ(図5(c))の等価回路図である。図5(a)及び図5(b)に図示されたように、積層型チップキャパシタ100内の第1キャパシタ部CR1の等価回路は静電容量C1、インダクタンスL1及び抵抗R1の直列回路と表示でき、第2キャパシタ部CR2の等価回路も同様の方式で静電容量C2、インダクタンスL2及び抵抗R2の直列回路に表示することが出来る。前述のように、C1<C2、R1>R2である。
第1及び第2連結導体ライン141、142を通して第1及び第2キャパシタ部CR1、CR2が相互並列に連結され、外部回路端子は第1キャパシタCR1に接続されるため、図5(c)に図示されたように、第1及び第2連結導体ライン141、142の抵抗RcとインダクタンスLcが第2キャパシタ部CR2の抵抗R2及びインダクタンスL2に直接直列に付加され、その直列回路部(141−CR2−142)は第1キャパシタ部CR1の等価回路部(C1−L1−R1)と並列に連結される。図5(c)には第1連結導体ライン141と第2連結導体ライン142が相互同一な抵抗RcとインダクタンスLcを有すると図示されているが、本発明がこれに限定されるのではなく、各連結導体ライン141、142の抵抗やインダクタンスが相互異なることも出来る。
図5(c)の等価回路は、図6のように、より簡単に表すことが出来る(R2'−L2'−C2'回路部とR1−L1−C1回路部の並列連結)。図6において、L2'及びR2'は第1及び第2連結導体ライン141、142と第2キャパシタ部CR2の合成インダクタンス及び合成抵抗であって、下記の数2の通りである。
(数2)
L2'=L2+2Lc、 R2'=R2+2Rc
従って、第1及び第2連結導体ライン141、142による抵抗2Rcの付加により、第2キャパシタ部CR2のESRが実質的に増加するのと同じ効果を得るようになる。これにより、キャパシタ全体のESRを容易に調節または増加させることが出来る。
また、上記第1キャパシタ部の等価直列抵抗R1及び上記第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列抵抗R2'は、0.7(R1)≦R2'≦1.3(R1)を満たす。これにより、積層型チップキャパシタ全体のESRを高め、広帯域周波数範囲(R2'−L2'−C2'回路部の共振周波数(SRF2')からR1−L1−C1回路部の共振周波数(SRF1)までの周波数範囲を含む)でインピーダンスの偏差を減らすことが出来る。
一定のインピーダンスの大きさを維持するため、好ましくは上記第1キャパシタ部の等価直列抵抗R1と、上記第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列抵抗R2'を実質的に同一に調節する。この場合、第1キャパシタ部CR1の共振周波数に対応するインピーダンス値の大きさは、第2キャパシタ部CR2と連結導体ラインの合成回路部の共振周波数に対応するインピーダンス値の大きさとほぼ同等となる。これによって、第2キャパシタ部CR2と連結導体ラインの合成回路部の共振周波数から第1キャパシタ部CR1の共振周波数に至るまで、比較的広い範囲でキャパシタ全体のインピーダンスは急激な変化が抑制され、比較的一定に維持される。
上述のR1とR2'との間の関係(0.7(R1)≦R2'≦1.3(R1)、またはR1とR2'が実質的に同一)は本実施形態だけでなく、後述する他の実施形態(図9a〜36、39〜41参照)でも同一に適用できる。
特に、本実施形態では、広帯域の周波数範囲でフラットなインピーダンス特性を得るため、第1キャパシタ部CR1の等価直列抵抗R1は上記合成抵抗(R2':連結導体ラインと第2キャパシタ部の合成抵抗)と同じで、また L2'/C1の自乗根と同じようにして下記の数3を満たす。
Figure 2010045323
上記の数3は、図6の並列回路において、R2'−L2'−C2'回路部の共振周波数からR1−L1−C1回路部の共振周波数までの周波数領域において、図6の並列回路が一定のインピーダンスを有するという条件から得ることが出来る。
より具体的に説明すると、R2'−L2'−C2'回路部の共振周波数(SRF2')からR1−L1−C1回路部の共振周波数(SRF1)までの周波数範囲では、R1−L1−C1回路部をR1−C1に近似させることができ(即ち、SRF1以下の周波数でL1消去または無視)、R2'−L2'−C2'回路部をR2'−L2'に近似させることが出来る(即ち、SRF2'以上の周波数でC2'消去または無視)。従って、SRF2'〜SRF1の周波数範囲で、R1−L1−C1回路部のインピーダンス(Z1)はZ1=R1+j(1/ωC1)に近似させることができ、R2'−L2'−C2'回路部のインピーダンス(Z2')はZ2'=R2'+jωL1に近似させることが出来る(ここでωは周波数を示す)。この場合、R1−C1のインピーダンス(Z1)とR2'−L2'のインピーダンス(Z2')は相互並列に連結されるため、Z1とZ2の合成インピーダンス(Z)は1/Z=1/Z1+1/Z2'において下記のような数4のように表現されることが出来る。
Figure 2010045323
SRF2'〜SRF1の広帯域周波数範囲で全体インピーダンス(Z)がフラットな(flat)特性を表すためには、各共振周波数(SRF1、SRF2')でのインピーダンス(共振周波数でのインピーダンスは虚数項が消去されるため抵抗R1、R2'のみで表示される)が相互同じで、SRF1とSRF2の間の周波数でインピーダンスが各共振周波数でのインピーダンスと同じでなければならないため、SRF2'≦ω≦SRF1でR1=R2'=Zとなる。
従って、上記数4にR1=R2'=R (R1及びR2'を一つの文字Rで表す)を適用すると下記の数5が得られる。
Figure 2010045323
SRF2'≦ω≦SRF1においてZ=Rを満たす条件から数5の右辺の分子は0でなければならないため、
Figure 2010045323
となり、上述の数3を得ることとなる。結局、条件
Figure 2010045323
を満たすことにより、広帯域の周波数範囲(特に、既存の周波数−インピーダンス特性曲線でバレー(valley)形態で表示される周波数領域を含む周波数範囲)でフラットなインピーダンス特性を得ることとなり(図37及び38参照)、これにより安定したMPU電力分配網を具現することが出来る。
前述のように、キャパシタ全体の静電容量は主に第2キャパシタ部により確保されるため、第2キャパシタ部CR2は第1キャパシタ部CR1より多い内部電極積層数を有し、これによって第2キャパシタ部CR2自体のESR(R2)は第1キャパシタ部CR2のESRR1より小さい。このようなESRの差はキャパシタのインピーダンスを一定に維持できないようにる要因となる(特に、各共振周波数の近傍領域で鋭いバレー領域が発生する)。しかし、第1及び第2連結導体ライン141、142の抵抗2Rcの直列的な付加により実質的に第2キャパシタ部CR2のESRの増大のような効果を得ることにより、キャパシタ全体のESRは増加し両回路部のESR(R1とR2')の差は減少する。また上述の
Figure 2010045323

条件を満たすことにより、広帯域の周波数範囲でフラットなインピーダンス特性を具現することとなる。
数2に表れたように、第1及び第2連結導体ライン141、142により第2キャパシタ部CR2のESLにインダクタンス(2Lc)が付加されるが、このような第2キャパシタ部CR2のESLの実質的な増加に関係なく高周波帯域での積層型チップキャパシタ全体のESL及びインピーダンスは第1キャパシタ部CR1のESLにより主に影響を受けることとなる。これは、高周波帯域ではインピーダンスが主にインダクタンスにより支配され、第1キャパシタ部CR1が実装面に隣接して配置され高周波帯域で電流が主に第1キャパシタ部CR1を通して短い経路で電流ループを形成するためである。結局、本実施形態によると、調節可能でありながらも高いESRを容易に具現し、広帯域の周波数範囲でフラットなインピーダンス特性を表すだけでなく、全体キャパシタの高周波帯域でのESLは比較的低い値を維持することが出来る(図37及び38参照)。
第1及び第2連結導体ライン141、142により第2キャパシタ部CR2に付加される直列抵抗(2Rc)とインダクタンス(2Lc)は、連結導体ラインの適切な材質の選択による導電率の調節により、或いは連結導体ラインの長さ、幅または厚さの調節により調節することが出来る。第1及び第2連結導体ライン141、142の材料としてはルテニウムオキシド(ruthenium oxide)またはタングステン(tungsten)などが使用できる。特に、上述の
Figure 2010045323
条件を満たすためには2Rc=R1−R2の連結導体ラインの抵抗が必要である。このような連結導体ラインはスパッタリングなどが薄膜工程または厚膜工程を通して形成されることが出来る。
第1及び第2連結導体ライン141、142の形成は、使用する材料の焼成温度によってチップキャパシタの焼成前または焼成後のいずれも可能である。連結導体ラインの焼成温度が比較的高くチップキャパシタと類似な場合、ラインの形成後にチップキャパシタと同時に焼成することができ、連結導体ラインの焼成温度がチップキャパシタの焼成温度に比べて低い場合には、チップキャパシタの焼成完了後、ラインを形成し連結導体ラインを焼成すれば良い。
図7は図4に図示された回路基板の概略的な平面図で、図8は図4の回路基板装置をTT'ライン(図7)に沿って切った断面図である。図7及び8を参照すると、回路基板20上には実装パッド31、32が配置され、回路基板20内には外部回路(例えば、ディカップリングキャパシタに電源電圧を印加するための回路)の一部としてビア41、42が形成されている。このビア41、42は第1キャパシタ部に連結される第1及び第2パッド31、32に直接接続される。第1パッド31はビア41を通して第1導電体パターン(例えば、電源電極パターン;61)に連結され、第2パッド32はビア42を通して第2導電体パターン(例えば、接地電極パターン;62)に連結されることが出来る。
上述のように、キャパシタ本体の両側の短側面に配置された第1及び第2外部電極131、132が回路基板20の第1及び第2パッド31、32に接続される。従って、本実施形態によると、既存の2端子キャパシタ用回路基板(キャパシタ実装のための2つの実装パッドを備える)をそのまま使用することが出来る。このような回路基板の互換可能性(compatibility)は回路基板装置の全体の製造費用を低減させるという長所を提供する。
図8に図示されたように、第1パッド31に接続されるビア41は第2パッド32に隣接して配置され、第2パッド32に接続されるビア42は第1パッド31に隣接して配置されている。異種極性のビア41、42が相互隣接するほど第1及び第2パッド31、32を通して第1キャパシタ部に流れる電流ループCLの大きさは減り、これによって電流ループによるインダクタンスが減少する。図8において点線で表されたように、異種極性のビア41'、42'を相互遠く配置すると、それだけ電流ループの大きさは大きくなり、その電流ループによるインダクタンスは増加することとなる。
また第1及び第2パッド31、32のそれぞれには2つ以上のビア(図7では第1及び第2パッドそれぞれに接続された3つのビアが図示される)が接続されることが好ましい。これは、2つ以上のビアを形成することにより電流ループによるインダクタンスを並列に連結させることができ、これによって全体的なインダクタンスがさらに減るためである。
上述の数3を参照すると、積層型チップキャパシタが徐々に高いESRを有しながら広帯域周波数でフラットなインピーダンス特性を維持するためには、第1及び第2連結導体ライン141、142のインダクタンスも徐々に増加しなければならない。即ち、広帯域でのフラットなインピーダンスの条件
Figure 2010045323
において、キャパシタ全体のESRの増加はR1の増加をもたらし、L2'も増加する必要がある。これは材料の変更がない場合、第1及び第2連結導体ライン141、142の長さが増加し続けなければならないことを意味するが、大幅に増加したESRを得ようとする場合、キャパシタ本体には(またはキャパシタ本体の内部には)高いインダクタンスを有する(特に、非常に大きい長さを有する)連結導体ラインを具現する空間が足りないことがある。
例えば、各連結導体ライン141、142が約1nHのインダクタンスを有する場合、積層型チップキャパシタ100は100mΩのESRを有しながら広帯域周波数範囲でフラットなインピーダンス特性を得ることが出来る。しかし、積層型チップキャパシタ100が900mΩの大幅に増加したESRを有しながらフラットなインピーダンス特性を具現するためには、各連結導体ラインが約10nHのインダクタンスを有しなければならないが、キャパシタ本体に比較的容易に具現可能な各連結導体ラインのインダクタンスは、例えば、最大1nH程度であり、10nHのインダクタンスは具現するのが相対的に難しい。
Figure 2010045323
条件において、広帯域周波数範囲でフラットなインピーダンス特性を表しながらも高いESRを容易に具現するため、第1キャパシタ部CR1のキャパシタンスC1を減少させることが出来る。即ち、第1キャパシタ部CR1のキャパシタンスC1を固定させた状態で連結導体ラインのインダクタンスLcを増加させる代わりに、第1キャパシタ部CR1のキャパシタンスC1を減少させることにより、高いESR(例えば、100mΩを超えるESR)を有しながら広帯域周波数でフラットなインピーダンス特性を維持するのに必要な連結導体ラインのインピーダンス値を減らすことが可能となる。
第1キャパシタCR1のキャパシタンスC1を広くする方案として、図9a、10、または11に図示された内部電極構造を使用することが出来る。図9a、10または11の内部電極構造を有するキャパシタは、図1のキャパシタの外形と図2の内部積層構造を有することが出来る。
図9aは、本発明の実施形態による積層型チップキャパシタの内部電極構造を表した平面図である。図9aのキャパシタは図1〜3のキャパシタでの第1及び第2内部電極121、122を第1及び第2内部電極121'、122'に代替したのと同じである。
図9aを参照すると、第1キャパシタ部CR1の第1及び第2内部電極121'、122'の長さ(長辺方向の長さ)が相対的に減少している。このように、第1及び第2内部電極121'、122'の長さを第3及び第4内部電極123、124の長さより小さくすることにより、第1内部電極121'と第2内部電極122'のオーバーラップ(overlap)面積は小さくなり、これにより第1キャパシタ部CR1のキャパシタンスC1が減る。従って、
Figure 2010045323
条件の満足により、広帯域周波数でフラットなインピーダンス特性を維持するのに必要な連結導体ラインのインピーダンス値を減らすことが可能となる。結局、第1及び第2連結導体ライン141、142の過度な長さの延長が無くても、高いESR特性と広帯域でのフラットなインピーダンス特性を容易に具現できるようになる。
図9bは上述の図9aの内部電極が積層された状態で第1キャパシタ部CR1と第2キャパシタ部CR2での隣接した異種極性の内部電極のオーバーラップ領域(斜線の部分)を表した図面である。図9bに図示されたように、第1及び第2内部電極121'、122'の長さを減少させることにより、相互異なる極性を有する第1内部電極121'と第2内部電極122'のオーバーラップ領域OL1の面積は減り、これによって第1キャパシタ部CR1のキャパシタンスは減少する。第1及び第2内部電極121'、122'のオーバーラップ領域OL1の面積は第3及び第4内部電極123、124のオーバーラップ領域OL2の面積より小さい。このような第1キャパシタ部CR1のキャパシタンスの減少は、前述のように、高いESRと共にフラットなインピーダンス特性を容易に具現するのに寄与する。図9bにおいて図面符号121'a、122'aはそれぞれ第1及び第2内部電極121'、122'のリードを表す。
図10は第1キャパシタ部CR1のキャパシタンスを低減させる他の内部電極構造を表す。図10に図示されたように、第1キャパシタ部CR1の第1及び第2内部電極121v、122vに開口部またはボイド121b、122bを形成することにより、第1及び第2内部電極121v、122vのオーバーラップ面積を減らすことができ、これによって第1キャパシタ部CR1のキャパシタンスを減らすことが出来る。図10において図面符号121va、122vaはそれぞれ第1及び第2内部電極121v、122vのリードを表す。
図11は第1キャパシタ部CR1のキャパシタンスを低減できるさらに他の内部電極構造を表す。図11に図示されたように、第1キャパシタ部CR1の第1及び第2内部電極121w、122wの幅(短辺方向の幅)を減らすことにより、第1及び第2内部電極121w、122wのオーバーラップ面積を減らすことができ、これによって第1キャパシタ部CR1のキャパシタンスを減らすことが出来る。図11において図面符号121wa、122waはそれぞれ第1及び第2内部電極121w、122wのリードを表す。第1キャパシタ部CR1のキャパシタンスを低減させるさらに他の方案として、相互対向する第1及び第2内部電極の間の誘電体層の厚さを相互対向する第3及び第4内部電極の間の誘電体層の厚さより大きくすることも出来る。
上述のように第1キャパシタ部CR1のキャパシタンスを減らしても、積層型チップキャパシタ全体の静電容量を確保することが実質的に妨害にはならない。これは、前述のように、積層型チップキャパシタ全体の静電容量は第2キャパシタ部CR1により主に確保されるためである。
図12は、図4の回路基板装置の変形例を表した斜視図である。図12の回路基板装置は、上述の積層型チップキャパシタ100を実装するため図7の回路基板20の代わりに図13の回路基板21を使用する。図12及び13を参照すると、回路基板21はキャパシタ実装領域で第1及び第2パッド31、32に加えて第3及び第4パッド33、34をさらに含む。第3及び第4パッド33、34は積層型チップキャパシタ100の第3及び第4外部電極133、134にそれぞれ接続することが出来る。しかし、第1及び第2パッド31、32とは異なって、第3及び第4パッド33、34は外部回路(例えば、ビア)と直接連結されず、電気的にフローティングされた状態にある。従って、積層型チップキャパシタ100の第1及び第2外部電極131、132は第1及び第2パッド31、32を通して外部回路、例えば、ビア41、42と直接連結されるが、第3及び第4外部電極133、134は一種のフローティングされた電極であって、第1及び第2連結導体ライン141、142を通して外部回路と連結される。
他の代案として、積層型チップキャパシタ100の実装のため、第1及び第2パッド31、32に加えて第3パッド33または第4パッド34のいずれか一つのみをさらに含む回路基板を使用することも出来る。
図14は図1のキャパシタの変形例を表した斜視図で、図15は図14のキャパシタの断面図である。図14の積層型チップキャパシタ100'は上下対称の内部及び外部構造を有する。
図14及び15を参照すると、積層型チップキャパシタ100'は第1及び第2連結導体ライン141、142がキャパシタ本体110の上面及び下面に形成されているだけでなく、その内部及び外部構造でも上下対称性を有する。図15に図示されたように、第1キャパシタ部CR1は積層方向(Z軸方向)の両端(即ち、上部及び下部)に配置され、便宜上、下部CR1aと上部CR1bに区分することが出来る。第2キャパシタ部CR2は第1キャパシタ部の下部CR1aと上部CR1bとの間に配置されている。第1キャパシタ部CR1と第2キャパシタ部CR2は外部電極131〜134及び第1及び第2連結導体ライン141、142を通して相互並列に連結される。
積層型チップキャパシタ100'は第1キャパシタ部の上部及び下部CR1a、CR1bが相互対称に配置され、上面及び下面の第1及び第2連結電極ライン141、142が相互対称に配置されることにより、キャパシタ全体の上下対称性を確保することが出来る。このような上下対称性により、キャパシタ実装時にキャパシタの上下に関する方向性がなくなり、これによって上下の区別無くキャパシタを実装できる実装の便宜性を図ることが出来る。図14の実施形態でも、各キャパシタ部CR1、CR2と第1及び第2連結導体ライン141、142の間の連結関係は図6のように表示されることができ、キャパシタ実装のため図7または13の回路基板が使用されることが出来る。従って、本実施形態でも連結導体ラインを通した第2キャパシタ部CR2への抵抗の直列的な付加効果が得られるということは明確で、
Figure 2010045323
条件を満たすことにより広帯域周波数でフラットなインピーダンス特性を得ることが出来る。
図16は図1の積層型チップキャパシタの他の変形例を表した斜視図で、図17及び18は図16のキャパシタを実装するための回路基板の例を表した平面図で、図19は回路基板に実装された図16の積層型チップキャパシタの等価回路図である。図16の積層型チップキャパシタ100''は第1及び第3外部電極131、133が第1連結導体ライン141により相互連結されているが、第2及び第4外部電極132、134は連結導体ラインにより相互連結されていない。即ち、積層型チップキャパシタ100''は図1の積層型チップキャパシタ100において第2連結導体ライン142が省略されたのと同様である。積層型チップキャパシタ100''の本体内部の構造は図2の実施形態のような上下非対称構造と同一であることが出来る。これとは異なって、第1連結導体ライン141をキャパシタ本体110の下面にも追加形成し、キャパシタ本体の内部を図15の実施形態のような上下対称構造にすることも出来る。
このような積層型チップキャパシタ100''を実装するための回路基板として、図17のような回路基板を利用することが出来る。図17に図示されたように、回路基板22は、第1及び第2外部電極131、132にそれぞれ接続される第1及び第2パッド31、32だけでなく、第4外部電極134に接続されるパッド34をさらに備える。また、このパッド31、32、34にはビア41、42、44のような外部回路が直接接続される。
上述のように、パッド31、32、34に外部回路(ビア)を接続させることにより、第1及び第2外部電極131、132は第1及び第2パッド31、32を通して外部回路と直接連結され、第4外部電極134はパッド34を通して外部回路と直接連結される。これに反して、第3外部電極133は第1連結導体ライン141を通して外部回路と連結される。
図18に図示されたように、図16の積層型チップキャパシタ100''を実装させるため、フローティングされた追加のパッド33を備えた回路基板23を使用することも出来る。図18を参照すると、第1、2、4外部電極131、132、134にそれぞれ接続される第1、2、4パッド31、32、34に加えて第3パッド33がさらに形成されている。この第3パッド33は外部回路(例えば、ビア)に直接連結されず、第3外部電極133と第1連結導体ライン141を通して外部回路に連結される。
図19を参照すると、回路基板(22または 23)に実装された積層型チップキャパシタ100''において、第1連結導体ライン141による抵抗Rcは第2キャパシタ部CR2に直列に付加され(但し、数2はL2'=L2+Lc、R2'=R2+Rcに変形)、相互直列に連結された連結導体ラインと第2キャパシタ部CR2は第1キャパシタ部CR1と並列に連結される。また、第1、2、4パッド31、32、34に外部回路を直接接続させることにより、第1キャパシタ部CR1の両端だけでなく第2キャパシタ部CR2の一端も外部回路へ引出される。
図20乃至22は、本発明の他の実施形態による積層型チップキャパシタの斜視図、断面図及び内部電極構造を表した平面図である。
前述の実施形態とは異なって、図20乃至22のキャパシタ200では、キャパシタ本体210の下端に配置された第1キャパシタ部CR1の第1及び第2外部電極231、232はキャパシタ本体210の両側の長側面(longer side face)上に形成され、第1キャパシタ部CR1の上部に配置された第2キャパシタ部CR2の第3及び第4外部電極233、234はキャパシタ本体210の両側の短側面(shorter side face)上に形成される。本実施形態の場合にも、第1及び第2キャパシタ部CR1、CR2のキャパシタンスC1、C2とESR(R1、R2)の間にはC1<C2、R1>R2が成立し、
Figure 2010045323
の条件を満たす。
図20及び22に図示されたように、第1キャパシタ部CR1の第1及び第2内部電極221、222はリード221a、222aを通して第1及び第2外部電極231、232に連結され、第2キャパシタ部CR2の第3及び第4内部電極223、224はリード223a、224aを通して第3及び第4外部電極233、234に連結される。本実施形態でも、リード221a〜224aの幅の調節を通して該当キャパシタ部のESRを調整することができ、必要な場合、リード幅を内部電極のメイン部の長辺或いは短辺の全体の長さに拡張することが出来る。図面符号211は誘電体層を表す。
図20に図示されたように、第1及び第2外部電極231、232の間の距離が第3及び第4外部電極233、234の間の距離より短いため、第1及び第2内部電極121、122内での電流経路の長さは第3及び第4内部電極123、124内での電流経路の長さより短い。従って、第1キャパシタ部CR1は高周波でESLを低めるのに寄与するよう第2キャパシタ部CR2より低いESLを有することが出来る(L1<L2)。第2キャパシタ部CR2のESLより低いESLを有する第1キャパシタ部CR1を回路基板の実装面に隣接して配置することにより、電流ループによる電流経路がより短くなり、キャパシタ全体のESL(特に、高周波領域で)はさらに低くなる。結局、広帯域周波数でフラットなインピーダンス特性(そして、高いESR特性)の具現が可能であるだけでなく、全体キャパシタの高周波帯域でのESLはさらに低い値を維持することとなる。低ESLの具現に有利な本実施形態は、特にMPUパッケージ用ディカップリングキャパシタとして効果的に使用されることが出来る。
図20のキャパシタ200は、より高いESRを容易に具現するため、図23、24または25の内部電極構造を使用することも出来る。即ち、図23に図示されたように、第1キャパシタ部CR1の第1及び第2内部電極221'、222'の幅を減少させるか(第1及び第2内部電極221'、222'の幅は第3及び第4内部電極223、224の幅より小さい)、図24に図示されたように、第1キャパシタ部CR1の第1及び第2内部電極221v、222vに開口部221b、222bを形成するか、図25に図示されたように、第1キャパシタ部CR1の第1及び第2内部電極221w、222wの長さを減少させることが出来る(第1及び第2内部電極221w、222wの長さは第3及び第4内部電極の長さより小さい)。上述のように、第1キャパシタ部CR1での相互隣接した異種極性の内部電極のオーバーラップ面積の減少は第1キャパシタ部CR1のキャパシタンスC1の減少をもたらし、これにより高いESRを具現しながら
Figure 2010045323
の条件を満たすのが容易になる。相互隣接した第1及び第2内部電極の間の誘電体層の厚さを増加させることにより、第1キャパシタ部CR1のキャパシタンスC1を減少させることも出来る。図23乃至図25において、図面符号221'a、222'a、221va、222va、221wa、222waはリードを表す。
図26は図20のキャパシタ200が実装される回路基板の一例を表したものである。図26を参照すると、回路基板25は第1及び第2外部電極231、232が接続される第1及び第2パッド71、72を備え、このパッド71、72に外部回路(ここではビア81、82)がそれぞれ接続される。これによって、図6に図示されたような等価回路を得ることができ、第1及び第2連結導体ライン241、242による第2キャパシタ部CR2への抵抗の直列的な付加または第2キャパシタ部CR2の実質的な抵抗調節の効果を得ることが出来る(数2参照)。
キャパシタ200を実装するため、図26の回路基板25の代わりに図27の回路基板26を使用することも出来る。外部回路と直接連結されないフローティングされた付加のパッド73、74は第3及び第4外部電極233、234に接続されることが出来る。
図28は図20のキャパシタの変形例を表した斜視図で、図29は図28のキャパシタの断面図である。図28及び29のキャパシタ200'は、図20のキャパシタの内外部構造を上下対称に作ったものに該当する。即ち、図28及び29に図示されたように、本体外部では上下面にそれぞれ第1及び第2連結導体ライン241、242を形成し、キャパシタ本体210の内部では上端及び下端に第1キャパシタ部(CR1:CR1a、CR1b)を配置し、第1キャパシタ部CR1の間に第2キャパシタ部CR2を配置したものである。各キャパシタ部CR1、CR2の内部電極構造は図22乃至25で説明した通りである。
図30は図20のキャパシタの他の変形例を表した斜視図で、図31及び32は図30のキャパシタが実装される回路基板の例を表した平面図である。
図30のキャパシタ200''は図20のキャパシタ200において第2連結導体ライン242を省略したものに該当する。このように、第1外部電極231と第3外部電極233は第1連結導体ライン241を通して相互連結されるが、第2外部電極232と第4外部電極234は連結導体ラインにより連結されないことが出来る。この場合、図31に図示されたように、キャパシタ200''を実装するため、第1、2及び4外部電極にそれぞれ接続されるパッド71、72、74を備える回路基板27が使用されることが出来る。各パッド71、72、74にはビア81、82、84のような外部回路が直接接続されることが出来る。
これとは異なって、キャパシタ200''を実装するため、図32に図示されたように、フローティングされた付加のパッド73をさらに設けることも出来る。しかし、このパッド73にはビアが直接接続されない。このような回路基板(27または28)を使用することにより、第1、2、4パッド71、72、74(従って、第1、2、4外部電極231、232、234)はビアのような外部回路と直接連結されるが、第3パッド73(従って、第3外部電極233)は第1連結導体ライン241を通して外部回路と連結される。
図30のキャパシタ200''は下面に第1連結導体ライン241をさらに設け、その内部構造を図29のように作ることにより、内外部構造において上下対称構造に製造することも出来る。
図33はさらに他の実施形態による積層型チップキャパシタの斜視図で、図34は図33のキャパシタをXX'ラインに沿って切った断面図で、図35はその内部電極構造の一例を表した平面図である。
図33乃至35のキャパシタ300では、第1及び第2外部電極331、332がキャパシタ本体310の長側面の長さの殆どに渡り形成されて長側面を覆い、第3及び第4外部電極333、334はキャパシタ本体310の短側面の一部幅だけ覆っている。その内部構造では、図34及び35に図示されたように、下部の第1キャパシタ部CR1の第1及び第2内部電極321、322はリード321a、322aを通して第1及び第2外部電極331、332に接触して連結される。上部の第2キャパシタ部CR2の第3及び第4内部電極323、324はリード333a、334aを通して第3及び第4外部電極333、334にそれぞれ接触して連結される。
図33乃至35の実施形態では、第1及び第2外部電極331、332を長側面に配置し、第1及び第2内部電極のリード321a、321bの幅が長側面の長さの殆どに渡り長く延長されているため、特に第1キャパシタ部CR1のESLが非常に低くなる。回路基板の実装面に隣接配置される第1キャパシタ部CR1の低いESLは、チップキャパシタ全体のESLをさらに低減させるのに寄与する。必要な場合、第1及び第2内部電極のリード321a、322aの幅は第1及び第2内部電極321、322のメイン部の長側辺の全体の長さに拡張されることが出来る。図35では第1及び第2内部電極321、322は減少した幅を有しているが、本発明がこれに限定されるのではなく、例えば、第3及び第4内部電極323、324と同一な幅を有するか、減少した長さを有するか、開口部が形成されることもある。
図33のキャパシタ300を実装するため、図36に図示されたような、回路基板29を使用することが出来る。第1及び第2外部電極331、332にそれぞれ接続される第1及び第2パッド701、702には外部回路としてビア801、802が接続されている。付加的にフローティングされた第3及び第4パッド703、704の少なくとも一つをさらに設けて使用することも出来る(点線参照)。
図33の実施形態も、第1連結導体ライン341を下面に付加設置し、その内部構造を上下対称の構造にすることにより、上下対称の内外部構造に変更できることは明確である。
図37は実施例1及び従来例による積層型チップキャパシタの周波数対インピーダンス(f−z)特性を比較して表したグラフである。実施例1のキャパシタのインピーダンス曲線(実線)は図1乃至図7の実施形態によるキャパシタ及び回路基板装置を有するサンプルに対する周波数−インピーダンス測定の実験結果を表す。
特に、実施例1のサンプルは、10μF容量の4端子1608サイズ(1.6mm×0.8mm)の積層型チップキャパシタに該当する。実施例1のキャパシタは約100mΩのESRを有し、上述の
Figure 2010045323
条件を満たす。従来例の周波数対インピーダンス特性曲線(点線)は、従来の10μF容量の2端子1608サイズのキャパシタサンプルに対して測定した結果である。この従来例のサンプルは、2つのキャパシタ部に分けられず、単に2つの外部電極に交互に連結される異種極性内部電極の繰り返し積層構造を有する。
図37に図示されたように、実施例1は高いESRを有しながらも広帯域の周波数範囲でフラットな(即ち、実質的に定数に該当する)インピーダンス特性を表す反面、従来例は共振周波数の近くで非常に低いインピーダンス(即ち、低いESR特性)をみせながら共振周波数で非常に急なバレー(valley)または極小点を表す。従って、実施例1のインピーダンス特性は従来例に比べて著しく安定した電力分配網を提供することが出来ることが分かる。
図38は実施例2及び比較例による積層型チップキャパシタの周波数対インピーダンス(f−z)特性を比較して表したグラフである。実施例2のキャパシタのインピーダンスの曲線(実線)は、図1及び2のキャパシタ構造及び図7の回路基板と共に図9a乃至11のいずれか一つの内部電極構造を有するサンプルに対する周波数−インピーダンスの測定実験結果を表す。
特に、実施例2のサンプルは、10μF容量の4端子1608サイズ(1.6mm×0.8mm)の積層型チップキャパシタに該当し、上述の
Figure 2010045323
条件を満たす。実施例2のサンプルにおいてキャパシタのESRは900mΩと非常に高い。
これに反して、比較例のサンプルは図1乃至4及び7の構造のような構造を有し、そのキャパシタのESRは約900mΩと非常に高いが、
Figure 2010045323
条件を満たしていない。実際に900mΩの非常に高いESRを具現しながら
Figure 2010045323
の条件を満たすためには、10nH以上のインダクタンスを有する連結導体ラインが必要であった。
図38に図示されたように、実施例2のサンプル(実線)は900mΩ程度の非常に高いESRを表しながらも、広帯域の周波数でフラットなインピーダンス特性をみせるのに対して、比較例のサンプル(点線)は広帯域でフラットなインピーダンス特性をみせず、第2キャパシタ部のインピーダンス領域と第1キャパシタ部のインピーダンス領域が交差する周波数でバレー状(valley)のインピーダンス特性を表している。結局、比較例のサンプルでは、連結導体ラインのインダクタンスの不足(または限界)がESRを高め、広帯域でフラットなインピーダンス特性を具現するのに制約として作用する。
前述の実施形態では
Figure 2010045323
の条件を満たす第1及び第2連結導体ライン141、142、241、242、341、342がキャパシタ本体の外面に形成されているが、本発明がこれに限定されるのではない(下記の実施形態参照)。
図39乃至図41は他の実施形態によるキャパシタの外形を表した斜視図、断面図及び内部電極構造の平面図である。図示されたように、キャパシタ400の本体110の側面に第1乃至第4外部電極131〜134を有する。しかし、連結導体ラインはキャパシタ本体110上に配置されてなく、キャパシタ本体110の内部に配置されている。即ち、図40及び41に図示されたように、第1外部電極131と第3外部電極133を連結する第1連結導体ライン441と第2外部電極132と第4外部電極134を連結する第2連結導体ライン442がキャパシタ本体110の内部で誘電体層111上に形成されている。第1及び第2連結導体ライン441、442以外の内部電極121〜124とこれらの連結関係は前述の実施形態の通りである。
本発明は上述の実施形態及び添付の図面により限定されず、添付の請求範囲により限定し、請求範囲に記載された本発明の技術的な思想を外れない範囲内で多様な形態の置換、変形及び変更が可能ということは当技術分野の通常の知識を有している者に自明である。
本発明の一実施形態による積層型チップキャパシタの外形を表した斜視図である。 図1の積層型チップキャパシタをXX'ラインに沿って切った断面図である。 図1のキャパシタの内部電極の構造を表した平面図である。 図1のキャパシタを回路基板に実装した回路基板装置を表した斜視図である。 図4の回路基板装置において、第1キャパシタ部(a)、第2キャパシタ部(b)及び回路基板に実装された積層型チップキャパシタ(c)の等価回路図である。 図5(c)をより簡単に表現した等価回路図である。 図4に図示された回路基板の概略的な平面図である。 図4の回路基板装置の断面図である。 他の実施形態による積層型チップキャパシタの内部電極構造を表した平面図である。 図9aの第1及び第2キャパシタ部CR1、CR2での隣接した異種極性の内部電極のオーバーラップ領域を表した図面である。 さらに他の実施形態による内部電極構造を表した平面図である。 さらに他の実施形態による内部電極構造を表した平面図である。 図4の回路基板装置の変形例を表した斜視図である。 図12に図示された回路基板を表した平面図である。 図1のキャパシタの変形例を表した斜視図である。 図14のキャパシタの断面図である。 図1の積層型チップキャパシタの他の変形例を表した斜視図である。 図16のキャパシタを実装するための回路基板の例を表した平面図である。 図16のキャパシタを実装するための回路基板の例を表した平面図である。 回路基板に実装された図16の積層型チップキャパシタの等価回路図である。 本発明の他の実施形態による積層型チップキャパシタの斜視図である。 本発明の他の実施形態による積層型チップキャパシタの断面図である。 本発明の他の実施形態による積層型チップキャパシタの内部電極構造を表した平面図である。 図22の変形例を表した平面図である。 図22の変形例を表した平面図である。 図22の変形例を表した平面図である。 図20のキャパシタが実装される回路基板の例を表した平面図である。 図20のキャパシタが実装される回路基板の例を表した平面図である。 図20のキャパシタの変形例を表した斜視図である。 図28のキャパシタの断面図である。 図20のキャパシタの他の変形例を表した斜視図である。 図30のキャパシタが実装される回路基板の例を表した平面図である。 図30のキャパシタが実装される回路基板の例を表した平面図である。 さらに他の実施形態による積層型チップキャパシタの斜視図である。 図33のキャパシタをXX'ラインに沿って切った断面図である。 図33の内部電極構造の一例を表した平面図である。 図33のキャパシタが実装される回路基板の例を表した平面図である。 一実施例と従来例による積層型チップキャパシタの周波数対インピーダンス特性を比較して表したグラフである。 他の実施例と比較例による積層型チップキャパシタの周波数対インピーダンス特性を比較して表したグラフである。 さらに他の実施形態による積層型チップキャパシタの外形を表した斜視図である。 さらに他の実施形態による積層型チップキャパシタの外形を表した断面図である。 さらに他の実施形態による積層型チップキャパシタの外形を表した内部電極構造の平面図である。
符号の説明
100 積層型チップキャパシタ
110 キャパシタ本体
111 誘電体層
121 第1内部電極
122 第2内部電極
123 第3内部電極
124 第4内部電極
121a、122a リード
131〜134 外部電極
141 第1連結導体ライン
142 第2連結導体ライン
20 回路基板
31〜34 実装パッド

Claims (39)

  1. 複数の誘電体層が積層された積層構造を有し、積層方向に沿って配置された第1キャパシタ部と第2キャパシタ部を含むキャパシタ本体と、
    前記キャパシタ本体の側面上に形成された、相互同一な極性を有する第1外部電極及び第3外部電極、並びに前記第1外部電極の極性とは異なる相互同一な極性を有する第2外部電極及び第4外部電極と、
    前記第1外部電極と第3外部電極を相互連結するか、又は前記第2外部電極と第4外部電極を相互連結する少なくとも一つの連結導体ラインと、を含み、
    前記第1キャパシタ部は、前記キャパシタ本体の内部において誘電体層を介して相互対向するよう配置された相互異なる極性の第1内部電極及び第2内部電極を含み、
    前記第2キャパシタ部は、前記本体の内部において誘電体層を介して相互対向するよう交互に配置された相互異なる極性の複数の第3内部電極及び第4内部電極を含み、
    前記第1乃至第4外部電極は前記第1乃至第4内部電極にそれぞれ連結され、
    前記第1キャパシタ部の等価直列抵抗(R1)及び前記第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列抵抗(R2')は、0.7(R1)≦R2'≦1.3(R1)を満たすことを特徴とする積層型チップキャパシタ。
  2. 前記第1キャパシタ部の等価直列抵抗(R1)と、前記第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列抵抗(R2')は実質的に同一であることを特徴とする請求項1に記載の積層型チップキャパシタ。
  3. 前記第1キャパシタ部の等価直列抵抗(R1)、前記第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列抵抗(R2')、前記第1キャパシタ部のキャパシタンス(C1)、前記第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列インダクタンス(L2')は
    Figure 2010045323
    を満たすことを特徴とする請求項1に記載の積層型チップキャパシタ。
  4. 前記第1キャパシタ部の相互対向する第1内部電極と第2内部電極のオーバーラップ面積は前記第2キャパシタ部の相互対向する第3内部電極と第4内部電極のオーバーラップ面積より小さいことを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の積層型チップキャパシタ。
  5. 前記第1キャパシタ部の第1内部電極及び第2内部電極の長さは、前記第2キャパシタ部の第3内部電極及び第4内部電極の長さより短いことを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の積層型チップキャパシタ。
  6. 前記第1キャパシタ部の第1内部電極及び第2内部電極の幅は、前記第2キャパシタ部の第3内部電極及び第4内部電極の幅より短いことを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載の積層型チップキャパシタ。
  7. 前記第1キャパシタ部の第1内部電極及び第2内部電極に開口部が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載の積層型チップキャパシタ。
  8. 前記第1キャパシタ部の相互対向する第1内部電極と第2内部電極の間の誘電体層の厚さは、前記第2キャパシタ部の相互対向する第1内部電極と第2内部電極の間の誘電体層の厚さより大きいことを特徴とする請求項1から請求項7の何れかに記載の積層型チップキャパシタ。
  9. 前記第2キャパシタ部の内部電極の総積層数は、前記第1キャパシタ部の内部電極の総積層数より大きいことを特徴とする請求項1から請求項8の何れかに記載の積層型チップキャパシタ。
  10. 前記第1キャパシタ部の等価直列抵抗は、第2キャパシタ部の等価直列抵抗より大きいことを特徴とする請求項1から請求項9の何れかに記載の積層型チップキャパシタ。
  11. 前記第1キャパシタ部の等価直列インダクタンスは、前記第2キャパシタ部の等価直列インダクタンスより小さいことを特徴とする請求項1から請求項10の何れかに記載の積層型チップキャパシタ。
  12. 前記第1キャパシタ部は前記キャパシタ本体内の下端に配置され、前記第2キャパシタ部は前記第1キャパシタ部上に配置されたことを特徴とする請求項1から請求項11の何れかに記載の積層型チップキャパシタ。
  13. 前記第2キャパシタ部は前記第1キャパシタ部の間に配置され、前記第1キャパシタ部は前記第2キャパシタ部の上下に配置されたことを特徴とする請求項1から請求項11の何れかに記載の積層型チップキャパシタ。
  14. 前記連結導体ラインは前記キャパシタ本体の上面及び下面に配置され、前記第1キャパシタ部は前記第2キャパシタ部を介して積層方向に対称に配置され、前記積層型チップキャパシタは上下対称性を有することを特徴とする請求項13に記載の積層型チップキャパシタ。
  15. 前記連結導体ラインは、前記キャパシタ本体の外面上に形成されたことを特徴とする請求項1から請求項14の何れかに記載の積層型チップキャパシタ。
  16. 前記少なくとも一つの連結導体ラインは、前記第1外部電極と第3外部電極を相互連結する第1連結導体ラインと、前記第2外部電極と第4外部電極を相互連結する第2連結導体ラインとを含むことを特徴とする請求項15に記載の積層型チップキャパシタ。
  17. 前記少なくとも一つの連結導体ラインは、前記第1外部電極と第3外部電極を相互連結する第1連結導体ラインと、前記第2外部電極と第4外部電極を相互連結する第2連結導体ラインの一つのみを含むことを特徴とする請求項15に記載の積層型チップキャパシタ。
  18. 前記連結導体ラインは、前記キャパシタ本体の内部において誘電体層上に形成されたことを特徴とする請求項1から請求項17の何れかに記載の積層型チップキャパシタ。
  19. 前記連結導体ラインの導電率、長さ、幅または厚さの調節を通して前記第2キャパシタ部に直列に付加する抵抗を調節することを特徴とする請求項1から請求項18の何れかに記載の積層型チップキャパシタ。
  20. 前記積層型チップキャパシタは、第1乃至第4外部電極がそれぞれ1ずつある4端子キャパシタであることを特徴とする請求項1から請求項19の何れかに記載の積層型チップキャパシタ。
  21. 前記第1外部電極及び第2外部電極は前記キャパシタ本体の相互対向する2つの短側面上に配置され、前記第3外部電極及び第4外部電極は前記キャパシタ本体に相互対向する2つの長側面上に配置されたことを特徴とする請求項20に記載の積層型チップキャパシタ。
  22. 前記第1外部電極及び第2外部電極は前記キャパシタ本体の相互対向する2つの長側面上に配置され、前記第3外部電極及び第4外部電極は前記キャパシタ本体の相互対向する2つの短側面上に配置されたことを特徴とする請求項20に記載の積層型チップキャパシタ。
  23. 前記第1内部電極及び第2内部電極はリードを通して前記第1外部電極及び第2外部電極にそれぞれ連結され、前記第1内部電極及び第2内部電極のリード幅の調節を通して前記第1キャパシタ部の等価直列抵抗が調整可能であることを特徴とする請求項20に記載の積層型チップキャパシタ。
  24. 前記第3内部電極及び第4内部電極はリードを通して前記第3外部電極及び第4外部電極にそれぞれ連結され、前記第3内部電極及び第4内部電極のリード幅の調節を通して前記第2キャパシタ部の等価直列抵抗が調整可能であることを特徴とする請求項20に記載の積層型チップキャパシタ。
  25. 請求項1による積層型チップキャパシタと、
    前記積層型チップキャパシタが実装された実装面と、前記積層型チップキャパシタに電気的に連結される外部回路を有する回路基板とを含み、
    前記回路基板の実装面には前記積層型チップキャパシタの第1外部電極に接続する第1パッドと、前記第2外部電極に接続される第2パッドが形成されており、前記第1パッド及び第2パッドは前記外部回路と直接連結され、
    前記積層型チップキャパシタは、前記第2キャパシタ部より前記第1キャパシタ部が前記実装面に、より隣接して位置するよう配置されたことを特徴とする回路基板装置。
  26. 前記第1キャパシタ部の等価直列抵抗(R1)と、前記第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列抵抗(R2')は実質的に同一であることを特徴とする請求項25に記載の回路基板装置。
  27. 前記第1キャパシタ部の等価直列抵抗(R1)、前記第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列抵抗(R2')、前記第1キャパシタ部のキャパシタンス(C1)、前記第2キャパシタ部と連結導体ラインの合成等価直列インダクタンス(L2')は
    Figure 2010045323
    を満たすことを特徴とする請求項25に記載の回路基板装置。
  28. 前記第1キャパシタ部の等価直列抵抗は、前記第2キャパシタ部の等価直列抵抗より大きいことを特徴とする請求項25から請求項27の何れかに記載の回路基板装置。
  29. 前記回路基板の内部には、前記外部回路の一部として前記第1パッド及び第2パッドに接続したビアが形成されたことを特徴とする請求項25から請求項28の何れかに記載の回路基板装置。
  30. 前記少なくとも一つの連結導体ラインは、前記第1外部電極と第3外部電極を相互連結する第1連結導体ラインと、前記第2外部電極と第4外部電極を相互連結する第2連結導体ラインを含み、
    前記第3外部電極及び第4外部電極は前記第1連結導体ライン及び第2連結導体ラインを通して前記外部回路と連結されたことを特徴とする請求項25から請求項29の何れかに記載の回路基板装置。
  31. 前記回路基板の実装面には前記第3外部電極に接続される第3パッドと、前記第4外部電極に接続される第4パッドがさらに形成されていることを特徴とする請求項30に記載の回路基板装置。
  32. 前記少なくとも一つの連結導体ラインは前記第1外部電極と第3外部電極を相互連結する第1連結導体ラインと、前記第2外部電極と第4外部電極を相互連結する第2連結導体ラインの一つのみを含むことを特徴とする請求項25から請求項31の何れかに記載の回路基板装置。
  33. 前記少なくとも一つの連結導体ラインは前記第1連結導体ラインのみを含み、前記回路基板の実装面には前記第4外部電極に接続されるパッドがさらに形成されており、前記第4外部電極に接続されるパッドは前記外部回路と直接連結されたことを特徴とする請求項32に記載の回路基板装置。
  34. 前記回路基板の内部には、前記外部回路の一部として前記第4外部電極に接続されるパッド、第1パッド及び第2パッドに接続されるビアが形成されていることを特徴とする請求項33に記載の回路基板装置。
  35. 前記少なくとも一つの連結導体ラインは前記第2連結導体ラインのみを含み、前記回路基板の実装面には前記第3外部電極に接続されるパッドがさらに形成されており、前記第3外部電極に接続されるパッドは前記外部回路と直接連結されたことを特徴とする請求項32に記載の回路基板装置。
  36. 前記回路基板の内部には、前記外部回路の一部として前記第3外部電極に接続されるパッド、第1パッド及び第2パッドに接続されるビアが形成されていることを特徴とする請求項35に記載の回路基板装置。
  37. 前記積層型チップキャパシタは第1乃至第4外部電極がそれぞれ1ずつある4端子キャパシタであり、
    前記第1外部電極及び第2外部電極は前記キャパシタ本体の相互対向する2つの短側面上に配置され、前記第3外部電極及び第4外部電極は前記キャパシタ本体の相互対向する2つの長側面上に配置されたことを特徴とする請求項25から請求項36の何れかに記載の回路基板装置。
  38. 前記第1キャパシタ部の相互対向する第1内部電極と第2内部電極のオーバーラップ面積は、前記第2キャパシタ部の相互対向する第3内部電極と第4内部電極のオーバーラップ面積より小さいことを特徴とする請求項25から請求項37の何れかに記載の回路基板装置。
  39. 前記第1キャパシタ部の相互対向する第1内部電極と第2内部電極の間の誘電体層の厚さは、前記第2キャパシタ部の相互対向する第1内部電極と第2内部電極の間の誘電体層の厚さより大きいことを特徴とする請求項25から請求項38の何れかに記載の回路基板装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016086150A (ja) * 2014-10-22 2016-05-19 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. 積層セラミックキャパシタ
US10283277B2 (en) 2017-03-23 2019-05-07 Tdk Corporation Capacitor and substrate module

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887108B1 (ko) * 2007-06-14 2009-03-04 삼성전기주식회사 저esl을 갖는 제어된 esr 적층형 칩 커패시터의구현방법
KR100916476B1 (ko) * 2007-11-30 2009-09-08 삼성전기주식회사 적층형 칩 커패시터 및 이를 구비한 회로기판 장치
JP4502006B2 (ja) * 2007-12-28 2010-07-14 Tdk株式会社 貫通型積層コンデンサアレイ
JP4957709B2 (ja) * 2008-11-26 2012-06-20 株式会社村田製作所 積層コンデンサ
US8629733B2 (en) 2010-08-20 2014-01-14 Micron Technology, Inc. Adaptive on die decoupling devices and methods
JP5605342B2 (ja) * 2010-11-09 2014-10-15 株式会社村田製作所 電子部品及び基板モジュール
KR101994712B1 (ko) * 2013-04-22 2019-09-30 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터 및 그 실장 기판
KR102061504B1 (ko) * 2013-04-22 2020-02-17 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터 및 그 실장 기판
CN105339844B (zh) * 2013-05-21 2019-04-26 Asml荷兰有限公司 检查方法和设备、用于在其中使用的衬底及器件制造方法
KR101994717B1 (ko) * 2013-07-15 2019-07-01 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터 및 그 실장 기판
KR102016485B1 (ko) * 2014-07-28 2019-09-02 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터 및 그 실장 기판
JP6694235B2 (ja) * 2015-01-29 2020-05-13 Tdk株式会社 電子部品
CN109155196B (zh) * 2016-05-27 2020-07-28 京瓷株式会社 层叠型电容器
KR102473402B1 (ko) * 2018-03-12 2022-12-02 삼성전기주식회사 전자 부품
US11740128B2 (en) * 2019-07-24 2023-08-29 Sanguis Corporation System and method for non-invasive measurement of analytes in vivo

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63191623U (ja) * 1987-05-28 1988-12-09
JP2000195742A (ja) * 1998-12-24 2000-07-14 Kyocera Corp 積層セラミックコンデンサ
JP2004273701A (ja) * 2003-03-07 2004-09-30 Tdk Corp 積層コンデンサ
JP2006203168A (ja) * 2004-12-24 2006-08-03 Murata Mfg Co Ltd 積層コンデンサおよびその実装構造
JP2006286930A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Tdk Corp 積層コンデンサ
JP2007129224A (ja) * 2005-10-31 2007-05-24 Avx Corp 内部電流キャンセル機能および底面端子を有する積層セラミックコンデンサ
JP2007250973A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Taiyo Yuden Co Ltd デカップリングデバイス
JP2007329504A (ja) * 2007-08-22 2007-12-20 Murata Mfg Co Ltd 積層コンデンサ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5880925A (en) 1997-06-27 1999-03-09 Avx Corporation Surface mount multilayer capacitor
US6266228B1 (en) 1997-11-10 2001-07-24 Murata Manufacturing Co., Ltd Multilayer capacitor
US6542352B1 (en) * 1997-12-09 2003-04-01 Daniel Devoe Ceramic chip capacitor of conventional volume and external form having increased capacitance from use of closely spaced interior conductive planes reliably connecting to positionally tolerant exterior pads through multiple redundant vias
JP3309813B2 (ja) 1998-10-06 2002-07-29 株式会社村田製作所 積層コンデンサ
JP3476127B2 (ja) 1999-05-10 2003-12-10 株式会社村田製作所 積層コンデンサ
US7054136B2 (en) * 2002-06-06 2006-05-30 Avx Corporation Controlled ESR low inductance multilayer ceramic capacitor
US6606237B1 (en) * 2002-06-27 2003-08-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multilayer capacitor, wiring board, decoupling circuit, and high frequency circuit incorporating the same
US6819543B2 (en) * 2002-12-31 2004-11-16 Intel Corporation Multilayer capacitor with multiple plates per layer
KR100568310B1 (ko) * 2004-09-08 2006-04-05 삼성전기주식회사 적층형 칩 캐패시터
KR100649579B1 (ko) * 2004-12-07 2006-11-28 삼성전기주식회사 적층형 캐패시터 및 적층형 캐패시터 어레이
EP1830372B1 (en) * 2004-12-24 2018-01-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multilayer capacitor and mounting structure of same
JP4961818B2 (ja) * 2004-12-24 2012-06-27 株式会社村田製作所 積層コンデンサ
KR100809239B1 (ko) 2006-12-29 2008-03-07 삼성전기주식회사 적층 커패시터 어레이

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63191623U (ja) * 1987-05-28 1988-12-09
JP2000195742A (ja) * 1998-12-24 2000-07-14 Kyocera Corp 積層セラミックコンデンサ
JP2004273701A (ja) * 2003-03-07 2004-09-30 Tdk Corp 積層コンデンサ
JP2006203168A (ja) * 2004-12-24 2006-08-03 Murata Mfg Co Ltd 積層コンデンサおよびその実装構造
JP2006286930A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Tdk Corp 積層コンデンサ
JP2007129224A (ja) * 2005-10-31 2007-05-24 Avx Corp 内部電流キャンセル機能および底面端子を有する積層セラミックコンデンサ
JP2007250973A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Taiyo Yuden Co Ltd デカップリングデバイス
JP2007329504A (ja) * 2007-08-22 2007-12-20 Murata Mfg Co Ltd 積層コンデンサ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016086150A (ja) * 2014-10-22 2016-05-19 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. 積層セラミックキャパシタ
US10283277B2 (en) 2017-03-23 2019-05-07 Tdk Corporation Capacitor and substrate module

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Publication number Publication date
JP5278800B2 (ja) 2013-09-04
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