JP2011054864A - Capacitor mounting structure - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、BGA(Ball Grid Array)タイプのIC(Integrated Circuit)を搭載した回路基板にバイパスコンデンサを実装するためのコンデンサ実装構造に関するものである。 The present invention relates to a capacitor mounting structure for mounting a bypass capacitor on a circuit board on which a BGA (Ball Grid Array) type IC (Integrated Circuit) is mounted.
従来、この種のコンデンサ実装構造としては、例えば特許文献1に開示の技術がある。
この技術は、図18に示すように、BGAタイプのIC100を多層回路基板110上に実装し、バイパスコンデンサ130をIC100の実装面111と反対面112に取り付けた構造となっている。具体的には、IC100から図示しない外部電源への経路を、IC100の電源端子101とビアホール113とIC電源端子用電源パターン114とビアホール115とバイパスコンデンサ用電源配線116とビアホール117と外部電源用電源パターン118とで構成し、バイパスコンデンサ130の一端をバイパスコンデンサ用電源配線116に接続した。そして、バイパスコンデンサ130の他端からIC100のグランド端子102への経路を、グランド配線119とビアホール120とグランド層121とビアホール122とで構成した。
これにより、IC100の電源端子101からの高周波電流を必ずバイパスコンデンサ130を通過させて、IC100のグランド端子102へとリターンさせ、不要輻射ノイズの低減化を図っている。
Conventionally, as this type of capacitor mounting structure, for example, there is a technique disclosed in
As shown in FIG. 18, this technique has a structure in which a
As a result, high-frequency current from the
しかし、上記した従来のコンデンサ実装構造では、次のような問題がある。
従来のコンデンサ実装構造では、IC100の電源端子101から外部電源への経路が、バイパスコンデンサ130を必ず通るように構成されているので、ノイズをバイパスコンデンサ130によって確実に除去することができる。
ところが、IC100の電源端子101から外部電源への経路やバイパスコンデンサ130からIC100のグランド端子102への経路中において、直列に接続された長いビアホール113,115や同じく直列に接続された長いビアホール120,122が介在するため、これらの経路がこれらのビアホール群による大きなインダクタンスを有することとなる。
ノイズ除去効果には、バイパスコンデンサ用電源配線116とグランド配線119との間のバイパスコンデンサ130の部分のインダクタンスのみが関係し、ビアホール113,115やビアホール120,122によるインダクタンスは関係しないため、従来の構造で、十分なノイズ除去効果を得ることができる。
しかしながら、IC1に供給される電源電圧の変動には、これら電源経路及びグランド経路中のビアホール113,115やビアホール120,122のインダクタンス値が大きく関係する。このため、これらのビアホール群に大きなインダクタンスを有した従来の構造では、IC1に供給される電源電圧の変動が大きくなり、安定した電源供給を行うことができない。
すなわち、上記した従来のコンデンサ実装構造では、ノイズ除去効果においては、優れているものの、電源安定供給効果においては、著しく劣るという問題があった。
However, the conventional capacitor mounting structure described above has the following problems.
In the conventional capacitor mounting structure, the path from the
However, in the path from the
The noise elimination effect is related only to the inductance of the
However, fluctuations in the power supply voltage supplied to the
That is, the above-described conventional capacitor mounting structure has a problem that the noise removal effect is excellent, but the power supply stable supply effect is remarkably inferior.
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、ICに供給される電源電圧の安定化を図ったコンデンサ実装構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a capacitor mounting structure that stabilizes a power supply voltage supplied to an IC.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、複数の端子が正方形の格子状に配列されたBGA型端子を有し且つこのBGA型端子を構成する少なくとも1つ最小正方形において、一方の対角線上の頂点に1対の電源端子がそれぞれ配されると共に、他方の対角線上の頂点に1対のグランド端子がそれぞれ配されたICと、ICの1対の電源端子を接続させるための第1及び第2のビアホールと1対のグランド端子を接続させるための第3及び第4のビアホールとが、表面側から裏面側に垂直に貫通する回路基板と、平面視略正方形のチップ体内に平面視で直交し且つ厚さ方向で対向する同長の信号電極とグランド電極とを包含し、第1及び第2の外部電極が信号電極の両端部のそれぞれに電気的に接続し、第3及び第4の外部電極がグランド電極の両端部のそれぞれに電気的に接続した3端子コンデンサとを備えるコンデンサ実装構造であって、3端子コンデンサを、回路基板の裏面で且つICのほぼ真裏の位置に実装し、第1及び第2の外部電極を、最小正方形の1対の電源端子に接続される第1及び第2のビアホールにそれぞれ電気的に接続すると共に、第3及び第4の外部電極を、最小正方形の1対のグランド端子に接続される第3及び第4のビアホールにそれぞれ電気的に接続し、第1及び第2のビアホールを並列に接続するための第1の接続部を、回路基板の一の層上に設けた構成とする。
かかる構成により、3端子コンデンサの第1及び第2の外部電極が、ICの1対の電源端子に接続された第1及び第2のビアホールに電気的に接続すると共に、第3及び第4の外部電極が、1対のグランド端子に接続された第3及び第4のビアホールに電気的に接続しているので、ICのスイッチング動作等によって生じた間歇電流は、上記電源端子から第1及び第2のビアホールに流入し、第1及び第2の外部電極を通じて3端子コンデンサに流入する。しかる後、電流は、これら第1及び第2の外部電極を両端部に有する信号電極とグランド電極との間に電圧を発生させ、グランド電極の両端部の第3及び第4の外部電極から第3及び第4のビアホールを通じてICのグランド端子に帰還される。
このとき、第1〜第4のビアホールのインダクタンスやコンデンサのインダクタンスが大きいと、間歇電流による逆起電力がこれらのインダクタンスの大きさに比例して大きくなり、ICに供給される電源電圧に大きな変動が生じる。
しかしながら、この発明のコンデンサ実装構造では、ICの電源端子を接続させる第1及び第2のビアホールとグランド端子を接続させる第3及び第4のビアホールとが表面側から裏面側に垂直に貫通する回路基板を用い、3端子コンデンサをICの真裏に配してこれらの第1〜第4のビアホールに実装する構造にしたので、ICから3端子コンデンサ迄のビアホールを介した経路の長さを最短にすることができ、その結果、ICから3端子コンデンサ迄のインダクタンスを最小限に抑えることができる。また、バイパスコンデンサとして、残留インダクタンスが極めて少ないいわゆる貫通型の3端子コンデンサを用いているので、コンデンサ自身が持つインダクタンスも最小限にすることができる。
さらに、ICのBGA型端子を構成する少なくとも1つ最小正方形において、一方の対角線上の頂点に1対の電源端子がそれぞれ配されると共に、他方の対角線上の頂点に1対のグランド端子がそれぞれ配され、回路基板の第1及び第2のビアホールがこの最小正方形の1対の電源端子に接続されると共に、第3及び第4のビアホールが最小正方形の1対のグランド端子に接続されている。そして、3端子コンデンサの第1及び第2の外部電極が第1及び第2のビアホールに接続されると共に、第3及び第4の外部電極が第3及び第4のビアホールに接続された構造になっている。このため、ICの1対の電源端子からの電流は、第1及び第2のビアホールを流れて、第1及び第2の外部電極に至り、3端子コンデンサの第3及び第4の外部電極から第3及び第4のビアホールを通じてICのグランド端子に帰還される。
具体的には、ICの1つの電源端子から3端子コンデンサの第1の外部電極(又は第2の外部電極)に接続された第1のビアホール(又は第2のビアホール)に電流が流れると、これに対応した同じ大きさの電流が、第3及び第4の外部電極からグランド端子に接続された第3及び第4のビアホールを逆方向に流れることとなる。しかも、上記したように、3端子コンデンサの第1〜第4の外部電極に接続された第1〜第4のビアホールが、最小正方形に並んで近接しているので、これらのビアホール間に負の相互インダクタンスが発生する。
すなわち、第1〜第4のビアホールのインダクタンスをそれぞれL1,L2,L3及びL4とすると共に、第1及び第3のビアホール間、第1及び第4のビアホール間、第2及び第3のビアホール間、第2及び第4のビアホール間の電磁干渉によって生じる相互インダクタンスをそれぞれ、M13,M14,M23及びM24とすると、第1,第3及び第4の総ビアホールのインダクタンスはL1+L3+L4−2×(M13+M14)で、第1,第3及び第4のビアホールの総インダクタンスは、L2+L3+L4−2×(M23+M24)となる。
したがって、3端子コンデンサを通じて電流が流れる際の第1〜第4のビアホールの総インダクタンスは、L1+L2+L3+L4−2×(M13+M14+M23+M24)であり、第1〜第4のビアホールを近接させずに、電流を流した場合に比べて、インダクタンスが、2×(M13+M14+M23+M24)だけ低減される。
しかも、第1及び第2のビアホールを並列に接続するための第1の接続部が、回路基板の一の層上に設けられ、第1及び第2のビアホールが3端子コンデンサの信号電極の両端部に接続されているので、第1の接続部と3端子コンデンサとの間の第1及び第2のビアホールの部分が、これら第1の接続部と信号電極とによって並列に接続された状態になる。この結果、第1及び第2のビアホールのインダクタンスが低くなり、第1〜第4のビアホール全体のインダクタンスが低くなる。
このように、この発明のコンデンサ実装構造では、ICから3端子コンデンサ迄のインダクタンスを可能な限り低くしているので、ICからの間歇電流の時間的変化とインダクタンスとの積によって生じる逆起電力も小さくなり、この結果、ICに供給される電源電圧の変動が抑えられる。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of
With this configuration, the first and second external electrodes of the three-terminal capacitor are electrically connected to the first and second via holes connected to the pair of power supply terminals of the IC, and the third and fourth Since the external electrode is electrically connected to the third and fourth via holes connected to the pair of ground terminals, the intermittent current generated by the switching operation of the IC is caused by the first and the second from the power supply terminal. Into the two via holes and into the three-terminal capacitor through the first and second external electrodes. Thereafter, the current generates a voltage between the signal electrode having the first and second external electrodes at both ends and the ground electrode, and the current is generated from the third and fourth external electrodes at both ends of the ground electrode. Returned to the ground terminal of the IC through the third and fourth via holes.
At this time, if the inductance of the first to fourth via holes or the inductance of the capacitor is large, the back electromotive force due to the intermittent current increases in proportion to the magnitude of these inductances, and the power supply voltage supplied to the IC varies greatly. Occurs.
However, in the capacitor mounting structure according to the present invention, a circuit in which the first and second via holes that connect the power supply terminals of the IC and the third and fourth via holes that connect the ground terminal vertically penetrate from the front surface side to the back surface side. Using a substrate, a 3-terminal capacitor is placed directly behind the IC and mounted in these first to fourth via holes, so the path length from the IC to the 3-terminal capacitor via the via hole is minimized. As a result, the inductance from the IC to the three-terminal capacitor can be minimized. In addition, since a so-called through-type three-terminal capacitor with very little residual inductance is used as the bypass capacitor, the inductance of the capacitor itself can be minimized.
Further, in at least one minimum square constituting the BGA type terminal of the IC, a pair of power supply terminals are respectively arranged at one diagonal vertex, and a pair of ground terminals are respectively arranged at the other diagonal vertex. The first and second via holes of the circuit board are connected to the pair of power terminals of the smallest square, and the third and fourth via holes are connected to the pair of ground terminals of the smallest square. . The first and second external electrodes of the three-terminal capacitor are connected to the first and second via holes, and the third and fourth external electrodes are connected to the third and fourth via holes. It has become. Therefore, the current from the pair of power supply terminals of the IC flows through the first and second via holes to the first and second external electrodes, and from the third and fourth external electrodes of the three-terminal capacitor. Returning to the ground terminal of the IC through the third and fourth via holes.
Specifically, when a current flows from one power supply terminal of the IC to the first via hole (or second via hole) connected to the first external electrode (or second external electrode) of the three-terminal capacitor, Corresponding current of the same magnitude flows in the reverse direction through the third and fourth via holes connected to the ground terminal from the third and fourth external electrodes. In addition, as described above, the first to fourth via holes connected to the first to fourth external electrodes of the three-terminal capacitor are adjacent to each other along the smallest square, and therefore, a negative polarity is generated between these via holes. Mutual inductance is generated.
That is, the inductances of the first to fourth via holes are L1, L2, L3, and L4, respectively, and between the first and third via holes, between the first and fourth via holes, and between the second and third via holes. If the mutual inductances generated by electromagnetic interference between the second and fourth via holes are M13, M14, M23 and M24, respectively, the inductances of the first, third and fourth total via holes are L1 + L3 + L4-2 × (M13 + M14). Thus, the total inductance of the first, third, and fourth via holes is L2 + L3 + L4-2 × (M23 + M24).
Therefore, the total inductance of the first to fourth via holes when the current flows through the three-terminal capacitor is L1 + L2 + L3 + L4-2 × (M13 + M14 + M23 + M24), and the current was passed without bringing the first to fourth via holes close to each other. Compared to the case, the inductance is reduced by 2 × (M13 + M14 + M23 + M24).
In addition, a first connection portion for connecting the first and second via holes in parallel is provided on one layer of the circuit board, and the first and second via holes are provided at both ends of the signal electrode of the three-terminal capacitor. Since the first and second via hole portions between the first connection portion and the three-terminal capacitor are connected in parallel by the first connection portion and the signal electrode. Become. As a result, the inductance of the first and second via holes is lowered, and the inductance of the entire first to fourth via holes is lowered.
As described above, in the capacitor mounting structure of the present invention, the inductance from the IC to the three-terminal capacitor is made as low as possible. Therefore, the back electromotive force generated by the product of the temporal change of the intermittent current from the IC and the inductance is also reduced. As a result, the fluctuation of the power supply voltage supplied to the IC is suppressed.
請求項2の発明は、請求項1に記載のコンデンサ実装構造において、第3及び第4のビアホールを並列に接続するための第2の接続部を、回路基板の他の一の層上に設けた構成とする。
かかる構成により、第3及び第4のビアホールを並列に接続するための第2の接続部が、回路基板の他の一の層上に設けられ、第3及び第4のビアホールが3端子コンデンサのグランド電極の両端部に接続されているので、第2の接続部と3端子コンデンサとの間の第3及び第4のビアホールの部分が、これら第2の接続部とグランド電極とによって並列に接続された状態になる。この結果、第3及び第4のビアホールのインダクタンスが低くなり、第1〜第4のビアホール全体のインダクタンスがさらに低くなる。
According to a second aspect of the present invention, in the capacitor mounting structure according to the first aspect, a second connection portion for connecting the third and fourth via holes in parallel is provided on another layer of the circuit board. The configuration is as follows.
With this configuration, the second connection portion for connecting the third and fourth via holes in parallel is provided on the other layer of the circuit board, and the third and fourth via holes are provided on the three-terminal capacitor. Since it is connected to both ends of the ground electrode, the third and fourth via hole portions between the second connection portion and the three-terminal capacitor are connected in parallel by the second connection portion and the ground electrode. It will be in the state. As a result, the inductance of the third and fourth via holes is reduced, and the inductance of the entire first to fourth via holes is further reduced.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のコンデンサ実装構造において、接続部は、回路基板の層に形成されたライン状の導体パターンである構成とした。 According to a third aspect of the present invention, in the capacitor mounting structure according to the first or second aspect, the connection portion is a line-shaped conductor pattern formed on a layer of the circuit board.
請求項4の発明は、請求項1又は請求項2に記載のコンデンサ実装構造において、接続部は、回路基板の層のほぼ全面に設けられたベタの導体層である構成とした。 According to a fourth aspect of the present invention, in the capacitor mounting structure according to the first or second aspect, the connection portion is a solid conductor layer provided on substantially the entire surface of the circuit board layer.
請求項5の発明は、請求項1に記載のコンデンサ実装構造において、第1の接続部を、回路基板内の複数の層にそれぞれ設けて、第1及び第2のビアホールを複数箇所でそれぞれ電気的に接続した構成とする。
かかる構成により、第1及び第2のビアホールに並列部分を複数箇所形成することができ、インダクタンスをより一層低減化させることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the capacitor mounting structure according to the first aspect, the first connection portion is provided in each of a plurality of layers in the circuit board, and the first and second via holes are respectively provided at a plurality of locations. Connected configuration.
With this configuration, a plurality of parallel portions can be formed in the first and second via holes, and the inductance can be further reduced.
請求項6の発明は、請求項2に記載のコンデンサ実装構造において、第2の接続部を、回路基板内の複数の層にそれぞれ設けて、第3及び第4のビアホールを複数箇所でそれぞれ電気的に接続した構成とする。
かかる構成により、第3及び第4のビアホールに並列部分を複数箇所形成することができ、インダクタンスのさらなる低減化を図ることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the capacitor mounting structure according to the second aspect, the second connection portion is provided in each of a plurality of layers in the circuit board, and the third and fourth via holes are respectively electrically connected at a plurality of locations. Connected configuration.
With this configuration, a plurality of parallel portions can be formed in the third and fourth via holes, and inductance can be further reduced.
請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のコンデンサ実装構造において、3端子コンデンサの信号電極の両端部は、チップ体の一方の対角線上で向き合う両角部にそれぞれ位置し、グランド電極の両端部は、他方の対角線上で向き合う両角部にそれぞれ位置する構成とした。
かかる構成により、ICのBGA型端子配列の最小正方形とほぼ同形の3端子コンデンサを回路基板裏面の第1〜第4のビアホールに実装することとなるので、複数の3端子コンデンサを実装する場合において、容易且つ無駄のない実装設計が可能となる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the capacitor mounting structure according to any one of the first to sixth aspects, the both end portions of the signal electrode of the three-terminal capacitor are respectively positioned at opposite corner portions on one diagonal line of the chip body. The both end portions of the ground electrode are respectively positioned at the opposite corner portions on the other diagonal line.
With this configuration, a three-terminal capacitor having the same shape as the smallest square of the BGA type terminal array of the IC is mounted in the first to fourth via holes on the back surface of the circuit board. Therefore, it is possible to design packaging easily and without waste.
請求項8の発明は、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載のコンデンサ実装構造において、ノイズ除去用部品を、回路基板の裏面であって且つICの真裏から外れた領域又は回路基板の表面であって且つICから外れた領域に配すると共に、ICの電源端子との接続部位から当該領域に至りノイズ除去用部品の信号用の外部電極に接続された後、ノイズ除去用部品のグランド用の外部電極からICのグランド端子に至る電気経路を形成した構成とする。
かかる構成により、ICの電源端子から出力されたノイズは、電気経路を通じて、回路基板の裏面であって且つICの真裏から外れた領域に配されたノイズ除去用部品に至り、ノイズ除去用部品の信号用の外部電極とグランド用の外部電極とを通じてICのグランド端子側の電気経路に排出される。
According to an eighth aspect of the present invention, in the capacitor mounting structure according to any one of the first to seventh aspects, the noise removing component is arranged on the back surface of the circuit board and a region off the back of the IC or the circuit board. It is arranged on the surface and a region away from the IC, and after reaching the region from the connection part with the power supply terminal of the IC and connected to the external electrode for the signal of the noise removing component, the ground of the noise removing component The electrical path from the external electrode to the IC ground terminal is formed.
With such a configuration, the noise output from the power supply terminal of the IC reaches the noise removing component disposed on the back surface of the circuit board and in the area off the back of the IC through the electrical path. The signal is discharged to the electrical path on the ground terminal side of the IC through the signal external electrode and the ground external electrode.
請求項9の発明は、請求項8に記載のコンデンサ実装構造において、ノイズ除去用部品は、2端子コンデンサ又は3端子コンデンサのいずれかである構成とした。 The ninth aspect of the present invention is the capacitor mounting structure according to the eighth aspect, wherein the noise removing component is either a two-terminal capacitor or a three-terminal capacitor.
請求項10の発明は、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載のコンデンサ実装構造において、ノイズ除去用部品をフェライトビーズとし、このフェライトビーズを、回路基板の裏面であって且つICの真裏から外れた領域又は回路基板の表面であって且つICから外れた領域に配すると共に、ICの電源端子との接続部位から当該領域に至り当該フェライトビーズの一方の端子に接続された後、他方の端子から外部電源に至る電気経路を形成した構成とする。
かかる構成により、ICの電源端子からのノイズが、フェライトビーズによって吸収又は反射される。
According to a tenth aspect of the present invention, in the capacitor mounting structure according to any one of the first to seventh aspects, the noise removing component is a ferrite bead, and the ferrite bead is the back surface of the circuit board and directly behind the IC. After being connected to one terminal of the ferrite bead from the connection part with the power supply terminal of the IC and being connected to one terminal of the ferrite bead. The electrical path from the terminal to the external power supply is formed.
With this configuration, noise from the power supply terminal of the IC is absorbed or reflected by the ferrite beads.
以上詳しく説明したように、この発明に係るコンデンサ実装構造によれば、ICの電源端子から3端子コンデンサに至る第1及び第2のビアホール及びグランド端子から3端子コンデンサに至る第3及び第4のビアホールのインダクタンスとコンデンサ自身のインダクタンスとを、最小限に抑えることができ、この結果、ICに供給される電源電圧の安定化を図ることができるという優れた効果がある。
また、ICの電源端子を接続させる第1及び第2のビアホールとグランド端子を接続させる第3及び第4のビアホールとが表面側から裏面側に垂直に貫通する回路基板を用い、3端子コンデンサをICの真裏に配し、この3端子コンデンサの第1〜第4の外部電極を、裏面側の第1〜第4のビアホールに接続するだけで、実装することができるので、余分なパターンを引き回すことなく、3端子コンデンサを容易に実装することができる。また、3端子コンデンサの除去の際には、第1〜第4の外部電極を、第1〜第4のビアホールから外すだけで済み、他の層に存在するパターン等との接続を断ったり、接続のし直しをする必要もないので、3端子コンデンサの除去及び追加を容易に行うことができる。
また、構造が単純であるので、設計も容易であり、その分設計コストの削減を図ることができる。
As described above in detail, according to the capacitor mounting structure of the present invention, the first and second via holes from the power supply terminal of the IC to the three-terminal capacitor and the third and fourth from the ground terminal to the three-terminal capacitor. The inductance of the via hole and the inductance of the capacitor itself can be minimized, and as a result, the power supply voltage supplied to the IC can be stabilized.
Also, a circuit board is used in which the first and second via holes for connecting the power supply terminals of the IC and the third and fourth via holes for connecting the ground terminals penetrate vertically from the front surface side to the back surface side. Since it can be mounted just by connecting the first to fourth external electrodes of this three-terminal capacitor to the first to fourth via holes on the back surface side, the extra pattern is drawn around. Therefore, a three-terminal capacitor can be easily mounted. Further, when removing the three-terminal capacitor, it is only necessary to remove the first to fourth external electrodes from the first to fourth via holes, disconnecting the connection with a pattern or the like existing in another layer, Since there is no need to reconnect, the three-terminal capacitor can be easily removed and added.
Further, since the structure is simple, the design is easy, and the design cost can be reduced accordingly.
特に、請求項2,請求項5及び請求項6の発明によれば、第1〜第4のビアホールのインダクタンスのさらなる低減化を図ることができる。
In particular, according to the inventions of
また、請求項7の発明によれば、より容易で且つ無駄のない実装設計が可能となる。
In addition, according to the invention of
さらに、請求項8〜請求項10の発明によれば、電源電圧の安定化効果だけでなく、ノイズ除去効果をも向上させることができる。 Furthermore, according to the eighth to tenth aspects of the invention, not only the power supply voltage stabilizing effect but also the noise removing effect can be improved.
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。 The best mode of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、この発明の第1実施例に係るコンデンサ実装構造を示す分解斜視図であり、図2は、図1の3端子コンデンサ実装構造に適用されるICの端子配列を示すIC裏面図であり、図3は、コンデンサ実装構造を示す概略断面図である。
図1に示すように、この実施例のコンデンサ実装構造は、IC1を回路基板2の表面2aに実装し、バイパスコンデンサである3端子コンデンサ3を回路基板2の裏面2bに実装した構造を成す。
なお、図1においては、破線囲みDで示すように、理解を容易にするため、回路基板2の裏面2bを逆にして3端子コンデンサ3の実装状態を明示した部分図を並記した。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a capacitor mounting structure according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an IC rear view showing a terminal arrangement of an IC applied to the three-terminal capacitor mounting structure of FIG. FIG. 3 is a schematic sectional view showing the capacitor mounting structure.
As shown in FIG. 1, the capacitor mounting structure of this embodiment has a structure in which IC1 is mounted on the
In FIG. 1, as shown by a broken line D, a partial view in which the
IC1は、BGA型端子配列を有する集積回路であり、その裏面1aには、電源端子,グランド端子及び信号端子等の複数の端子が正方形の格子状に配列されている。
具体的には、図2に示すように、BGA端子配列は、4つの端子で最小正方形Aを画成し、複数の最小正方形Aを整列させた形状をしている。図2において、電源端子11,12を白丸で示し、グランド端子13,14を黒丸で示した。各最小正方形Aにおいては、1対の電源端子11,12が、最小正方形Aの一方の対角線上の頂点に配され、1対のグランド端子13,14が他方の対角線上の頂点に配されている。
また、図面中において、最小正方形Aを実線で示しているが、実際にこの実線に該当する部材が存在するのではなく、最小正方形が端子11〜14で画成されているに過ぎないことを、ここで述べておく。
The
Specifically, as shown in FIG. 2, the BGA terminal array has a shape in which a minimum square A is defined by four terminals and a plurality of minimum squares A are aligned. In FIG. 2, the
Further, in the drawings, the minimum square A is indicated by a solid line, but there is actually no member corresponding to the solid line, and the minimum square is merely defined by the
図1及び図3に示すように、回路基板2は、IC1の電源端子11,12に対応した第1,第2のビアホールとしてのビアホール21,22と、グランド端子13,14に対応した第3,第4のビアホールとしてのビアホール23,24とを有している。
図4は、回路基板裏面のビアホールの配列を示す基板裏面図である。
具体的には、図3及び図4に示すように、ビアホール21〜24は、BGA端子配列と同配列の状態で、回路基板2の表面2aから裏面2bに垂直に貫通している。そして、回路基板2の表面2aに露出した部分が、IC1の電源端子11,12及びグランド端子13,14に接続されている。図中、白色で示すビアホール21,22は、電源端子11,12にそれぞれ接続され、黒色で示すビアホール23,24は、グランド端子13,14にそれぞれ接続されている。したがって、これらのビアホール21〜24も上記最小正方形Aを画成する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
FIG. 4 is a backside view of the substrate showing the arrangement of via holes on the backside of the circuit board.
Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the via holes 21 to 24 penetrate perpendicularly from the
このようなビアホール21,22は、図3に示すように、第1の接続部としての導体層51によって接続され、また、ビアホール23,24は、第2の接続部としての導体層52によって接続されている。
図5は、ビアホールの接続部を説明するための斜視図である。
図5に示すように、導体層51は、ビアホール21,22を並列に接続するための層である。この導体層51は、回路基板2の一の層2cのほぼ全面に設けられたベタの層であり、IC1の電源端子11,12に接続された全てのビアホール21,22を電気的に接続している。
導体層52は、ビアホール23,24を並列に接続するための層である。この導体層52は、回路基板2の他の一の層2dのほぼ全面に設けられたベタの層であり、IC1のグランド端子13,14に接続された全てのビアホール23,24を電気的に接続している。
As shown in FIG. 3, the via holes 21 and 22 are connected by a
FIG. 5 is a perspective view for explaining a connection portion of the via hole.
As shown in FIG. 5, the
The
3端子コンデンサ3は、上記のような回路基板2の裏面2bで且つIC1の真裏の位置に実装されている。
3端子コンデンサ3は貫通型のバイパスコンデンサであり、チップ体30と第1〜第4の外部電極としての外部電極4−1〜4−4とで構成されている。
チップ体30は、平面視で正方形をなし、4つの角部に丸めが施されている。そして、3端子コンデンサ3の大きさは、上記した最小正方形Aの大きさとほぼ等しく設定されている。
図6は、3端子コンデンサの分解斜視図である。
図6に示すように、上記のような外観の3端子コンデンサ3は、積層型のコンデンサであり、同長の信号電極31とグランド電極32とを絶縁層33を介して積層した構造を成す。
信号電極31は、絶縁層33上の横対角線(図6の横方向の対角線)上に形成され、その両端部が絶縁層33の両角部に位置している。一方、グランド電極32は、絶縁層33上の縦対角線(図6の縦方向の対角線)上に形成され、その両端部が絶縁層33の両角部に位置している。
すなわち、信号電極31,グランド電極32は、平面視で直交し且つチップ体30の厚さ方向で対向している。
The three-
The three-
The
FIG. 6 is an exploded perspective view of the three-terminal capacitor.
As shown in FIG. 6, the three-
The
That is, the
そして、外部電極4−1,4−2が、信号電極31の両端部に電気的に接続するように、絶縁層33の両角部にそれぞれ形成され、外部電極4−3,4−4が、グランド電極32の両端部に電気的に接続するように、絶縁層33の両角部にそれぞれ形成されている。
The external electrodes 4-1 and 4-2 are respectively formed at both corners of the insulating
かかる構成の3端子コンデンサ3は、図5に示すように、回路基板2の裏面2bに実装され、外部電極4−1,4−2が第1及び第2のビアホールであるビアホール21,22に接続されると共に、外部電極4−3,4−4が第3及び第4のビアホールであるビアホール23,24に接続されている。
As shown in FIG. 5, the three-
3端子コンデンサ3が上記のように実装されることで、3端子コンデンサ3の外部電極4−1,4−2が、ビアホール21,22を通じて、IC1の電源端子11,12に電気的に接続され、外部電極4−3,4−4が、ビアホール23,24を通じて、IC1のグランド端子13,14に電気的に接続される。これにより、外部電極4−1,4−2に接続された信号電極31がビアホール21,22を通じて、IC1の電源端子11,12に接続されると共に、外部電極4−3,4−4に接続されたグランド電極32がビアホール23,24を通じて、グランド端子13,14に接続された状態になる。
この結果、ビアホール21の点P1と3端子コンデンサ3の外部電極4−1との間の部分とビアホール22の点P2と外部電極4−2との間の部分とが、導体層51と3端子コンデンサ3の信号電極31とによって並列に接続された状態になっている。また、ビアホール23の点P3と3端子コンデンサ3の外部電極4−3との間の部分とビアホール24の点P4と外部電極4−4との間の部分とが、導体層52と3端子コンデンサ3のグランド電極32とによって並列に接続された状態になっている
By mounting the three-
As a result, the portion between the point P1 of the via
次に、この実施例のコンデンサ実装構造が示す作用及び効果について説明する。
図7は、コンデンサ実装構造の作用及び効果を説明するための電気回路図である。
図7に示すように、電源電圧を、外部電源200からIC1の電源端子11,12に供給することができる。このとき、電源電圧の変動は、3端子コンデンサ3によって吸収され、安定した電源電圧が、IC1に供給されるようになっている。なお、符号210は、シャーシグランドである。
ところで、IC1のスイッチング動作等によって間歇電流Iが生じると、この間歇電流Iは、電源端子11,12からビアホール21,22に流入し、外部電極4−1,4−2を通じて3端子コンデンサ3に流入する。しかる後、電流Iは、信号電極31とグランド電極32との間に電圧を発生させ、グランド電極32の両端部の外部電極4−3,4−4からビアホール23,24を通じてIC1のグランド端子13,14に帰還される。
このとき、ビアホール21〜24のインダクタンスやコンデンサ3のインダクタンスが大きいと、間歇電流Iによる逆起電力がこれらのインダクタンスの大きさに比例して大きくなり、IC1に供給する電源電圧に大きな変動が生じる。
Next, the operation and effect of the capacitor mounting structure of this embodiment will be described.
FIG. 7 is an electric circuit diagram for explaining the operation and effect of the capacitor mounting structure.
As shown in FIG. 7, the power supply voltage can be supplied from the
By the way, when the intermittent current I is generated by the switching operation or the like of the
At this time, if the inductance of the via holes 21 to 24 and the inductance of the
しかしながら、この実施例のコンデンサ実装構造では、図3や図5に示したしたように、IC1の電源端子11,12に接続するビアホール21,22とグランド端子13,14に接続するビアホール23,24とを、表面2aから裏面2bに垂直に貫通させ、しかも、3端子コンデンサ3をIC1の真裏に配したので、ビアホール21〜24を介してIC1の電源端子11,12やグランド端子13,14から3端子コンデンサ3に至るまで経路長が、最短なものとなり、当該経路のインダクタンスが最小限に抑えられている。
However, in the capacitor mounting structure of this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 5, via
また、バイパスコンデンサとして、残留インダクタンスが極めて少ないいわゆる貫通型の3端子コンデンサ3を用いているので、コンデンサ自身が持つインダクタンスも最小限に抑えられている。
Further, since a so-called through-type three-
さらに、図5に示したように、ビアホール21〜24が最小正方形A内に納まるように近接して配設されているので、ビアホール21〜24間に負の相互インダクタンスが発生し、ビアホール21〜24のインダクタンスがさらに小さくなっている。
図8は、ビアホールの相互インダクタンスを説明するための概略斜視図である。
図5に示したように、ビアホール21〜24は、最小正方形Aの各頂点に位置し、互いに近接している。そして、ビアホール21〜24が3端子コンデンサ3の外部電極4−1〜4−4にそれぞれ接続している。このため、図8の実線の矢印で示すように、ビアホール21内の電流I1は、3端子コンデンサ3を通じてビアホール23とビアホール24とに流出する。したがって、ビアホール21とビアホール23,24との間では、同じ大きさの電流I1が逆方向に流れるので、ビアホール21,23間とビアホール21,24間には、負の相互インダクタンスM13,M14がそれぞれ生じる。このため,電流が流れている際のビアホール21,23,24のインダクタンスは、L1+L3+L4−2×(M13+M14)となる。一方、ビアホール22内の電流I2も、二点鎖線の矢印で示すように、3端子コンデンサ3を通じてビアホール23とビアホール24とに流出する。したがって、ビアホール22とビアホール23,24との間では、同じ大きさの電流I2が逆方向に流れるので、ビアホール22,23間とビアホール22,24間には、負の相互インダクタンスM23,M24がそれぞれ生じる。このため,電流が流れている際のビアホール22,23,24のインダクタンスは、L2+L3+L4−2×(M23+M24)となる。
以上から、3端子コンデンサ3を通じて電流が流れる際のビアホール21〜24のビアホールの総インダクタンスは、L1+L2+L3+L4−2×(M13+M14+M23+M24)となり、ビアホール21〜24を近接させずに、電流を流した場合に比べて、2×(M13+M14+M23+M24)だけ、少なくなっている。
Further, as shown in FIG. 5, since the via holes 21 to 24 are arranged close to each other so as to fit in the minimum square A, a negative mutual inductance is generated between the via holes 21 to 24, and the via holes 21 to 24 are arranged. The inductance of 24 is further reduced.
FIG. 8 is a schematic perspective view for explaining the mutual inductance of the via hole.
As shown in FIG. 5, the via holes 21 to 24 are located at the vertices of the minimum square A and are close to each other. The via holes 21 to 24 are connected to the external electrodes 4-1 to 4-4 of the three-
From the above, the total inductance of the via holes 21 to 24 when a current flows through the three-
また、図5及び図7に示したように、ビアホール21の点P1と3端子コンデンサ3の外部電極4−1との間の部分とビアホール22の点P2と外部電極4−2との間の部分とが、導体層51と3端子コンデンサ3の信号電極31とによって並列に接続された状態になっているので、点P1と3端子コンデンサ3の外部電極4−1との間の部分のインダクタンスと点P2と外部電極4−2との間の部分のインダクタンスの総和は、並列に接続していないときの各インダクタンスのほぼ半分になる。そして、ビアホール23の点P3と3端子コンデンサ3の外部電極4−3との間の部分とビアホール24の点P4と外部電極4−4との間の部分も、導体層52と3端子コンデンサ3のグランド電極32とによって並列に接続された状態になっているので、これらの部分のインダクタンスの総和も、並列に接続していないときの各インダクタンスのほぼ半分になる。
Further, as shown in FIGS. 5 and 7, the portion between the point P1 of the via
以上のように、この実施例のコンデンサ実装構造では、ビアホール21〜24の長さを最短にすると共に近接させて配設し、しかも、これらを並列に接続し、さらに、低残留インダクタンスの3端子コンデンサ3を使用することで、IC1から3端子コンデンサ3迄のインダクタンスを可能な限り低くしているので、これらのインダクタンスの大きさに起因する電源電圧の変動を、極めて低くも抑えることができ、この結果、IC1に供給される電源の安定化を図ることができる。
As described above, in the capacitor mounting structure of this embodiment, the via holes 21 to 24 are arranged to be the shortest and close to each other, connected in parallel, and further, three terminals with low residual inductance. By using the
また、3端子コンデンサ3を、IC1の真裏に配し、その外部電極4−1〜4−4を、回路基板2の裏面2b側のビアホール21〜24に接続するだけで、実装することができるので、余分なパターンを引き回すことなく、3端子コンデンサ3を容易に実装することができる。また、3端子コンデンサ3の除去の際には、外部電極4−1〜4−4を、ビアホール21〜24から外すだけで済み、他の層に存在するパターン等との接続を断ったり、接続のし直しをする必要もないので、3端子コンデンサ3の除去及び追加を容易に行うことができる。
また、構造が単純であるので、設計も容易であり、その分設計コストの削減を図ることができる。
Further, the three-
Further, since the structure is simple, the design is easy, and the design cost can be reduced accordingly.
次に、この発明の第2実施例について説明する。
図9は、この発明の第2実施例に係るコンデンサ実装構造の概略断面図であり、図10は、第2実施例の要部を示す斜視図である。
この実施例は、ビアホール21,22を接続する第1の接続部を増加させた点が、上記第1実施例と異なる。
具体的には、図9に示すように、第1の接続部としてのライン状の導体パターン53を回路基板2の表面2aに形成し、この導体パターン53によって、ビアホール21,22の上端を電気的に接続した。
すなわち、図10に示すように、ビアホール21の点P1と点P5の間の部分とビアホール22の点P2と点P6の間の部分とを、導体層51と導体パターン53とによって並列に接続した。
このように、ビアホール21,22にさらに並列部分を増やすことで、ビアホール21,22全体のインダクタンスがさらに減少し、電源電圧のさらなる安定化を図ることができる。
Next explained is the second embodiment of the invention.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a capacitor mounting structure according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a perspective view showing the main part of the second embodiment.
This embodiment is different from the first embodiment in that the first connecting portion for connecting the via holes 21 and 22 is increased.
Specifically, as shown in FIG. 9, a line-shaped
That is, as shown in FIG. 10, the portion between the points P1 and P5 of the via
As described above, by further increasing the number of parallel portions in the via holes 21 and 22, the inductance of the entire via
発明者は、接続部による効果を確認すべく、次のようなシミュレーションを行った。
図11は、シミュレーションの条件を示す表図であり、図12は、シミュレーションの結果を示す線図である。
図11に示すように、まず、ケース1では、容量が1μFで残留インダクタンスが500pHの2端子コンデンサを2つ用い、一方のコンデンサを図10に示す電源端子11,グランド端子13に接続されたビアホール21,23に接続すると共に、他方のコンデンサを電源端子12,グランド端子14に接続されたビアホール22,24に接続した。そして、導体層51,52及び導体パターン53を設けずに、電源端子11とグランド端子13間のインピーダンスを、周波数1MHz〜1GHzの範囲で測定したところ、図12の破線で示すインピーダンス曲線S1を得た。
次に、ケース2では、容量が1μFで残留インダクタンスが10pHの3端子コンデンサ3を1つ用い、外部電極4−1〜4−4をビアホール21〜24に接続した。そして、導体層51,52及び導体パターン53を設けずに、電源端子11とグランド端子13間のインピーダンスを、周波数1MHz〜1GHzの範囲で測定したところ、図12の一点鎖線で示すインピーダンス曲線S2を得た。
さらに、ケース3では、ケース2において、ビアホール23,24を接続する導体層52を回路基板2の層2dに設けて、電源端子11とグランド端子13間のインピーダンスを測定したところ、図12の二点鎖線で示すインピーダンス曲線S3を得た。
最後に、ケース4では、ケース3において、さらに、ビアホール21,22を接続する導体層51及び導体パターン53を回路基板2の層2c,表面2aにそれぞれ追設し、電源端子11とグランド端子13間のインピーダンスを測定したところ、図12の実線で示すインピーダンス曲線S4を得た。
具体的には、ケース1の如く、2端子コンデンサを用いると、周波数100MHzにおいて、そのインピーダンスが1.52Ωであり、非常に高かった。
これに対して、ケース2の如く、残留インダクタンスの小さな3端子コンデンサ3を用いると、周波数100MHzにおいて、そのインピーダンスが1.06Ωになり、低減した。
さらに、ケース3の如く、3端子コンデンサ3を用いて、導体層52でビアホール23,24間を並列接続すると、周波数100MHzにおいて、インピーダンスが0.48Ωに激減した。
最後に、ケース4の如く、3端子コンデンサ3を用いて、導体層52でビアホール23,24間を接続すると共に、ビアホール21,22を導体層51,導体パターン53で並列接続すると、周波数100MHzにおいて、インピーダンスが0.25Ωに迄低減し、ケース1に比べると、インピーダンスが約84パーセントも減少した。
すなわち、発明者は、2端子コンデンサを用いるよりも、3端子コンデンサ3を用いる方が、インピーダンス、つまりインダクタンスが小さくなり、導体層51,52及び導体パターン53等の接続部を追設して、並列接続を増やすことで、インダクタンスをほぼ半減させていくことができることを確認した。
その他の構成、作用及び効果は、上記第1実施例と同様であるので、その記載は省略する。
The inventor performed the following simulation in order to confirm the effect of the connecting portion.
FIG. 11 is a table showing the simulation conditions, and FIG. 12 is a diagram showing the simulation results.
As shown in FIG. 11, first, in
Next, in
Furthermore, in
Finally, in
Specifically, when a two-terminal capacitor was used as in
On the other hand, when the three-
Further, when the via holes 23 and 24 are connected in parallel by the
Finally, as in
That is, the inventor uses the three-
Since other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
次に、この発明の第3実施例について説明する。
図13は、この発明の第3実施例に係るコンデンサ実装構造を示す概略断面図であり、図14は、第3実施例のコンデンサ実装構造を模式的に示す電気回路図である。
図13に示すように、この実施例は、ノイズ除去用部品である2端子コンデンサ6を設けた点が、上記第1及び第2実施例と異なる。
具体的には、2端子コンデンサ6は、回路基板2の裏面2bに実装されている。3端子コンデンサ3の実装領域は、IC1の真裏の領域Sであり、2端子コンデンサ6は、この領域Sから外れた領域に配されている。
そして、IC1の電源端子11,12との接続部位から2端子コンデンサ6の実装領域に至る電気経路が、ビアホール21,22と導体層51とビアホール26とで形成され、ビアホール26が、回路基板2の信号用の外部電極61に接続されている。さらに、2端子コンデンサ6のグランド用の外部電極62からIC1のグランド端子13,14に至る電気経路が、ビアホール27と導体層52とグランド端子13,14とによって形成されている。
Next explained is the third embodiment of the invention.
FIG. 13 is a schematic sectional view showing a capacitor mounting structure according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 14 is an electric circuit diagram schematically showing the capacitor mounting structure of the third embodiment.
As shown in FIG. 13, this embodiment differs from the first and second embodiments in that a two-
Specifically, the two-
An electrical path from the connection portion of the
これにより、図14に示すように、IC1の電源端子11,12から出力されたノイズN(高周波電流)は、ビアホール21,22と導体層51とビアホール26で形成される電気経路を通じて、2端子コンデンサ6に至り、2端子コンデンサ6を通じて、IC1のグランド端子13,14側に向かうビアホール27と導体層52に送られ、導体層52を通じてシャーシグランド210に排出される。
その他の構成、作用及び効果は、上記第1及び第2実施例と同様であるので、その記載は省略する。
As a result, as shown in FIG. 14, the noise N (high-frequency current) output from the
Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first and second embodiments, and thus description thereof is omitted.
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、図5等に示したように、導体層51,導体層52を用いて、ビアホール21,22やビアホール23,24を並列に接続した例を示したが、導体層51,52の代わりに、導体パターン53のようなライン状の導体パターンで、ビアホール21,22やビアホール23,24を並列に接続することもできることは勿論である。
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary of invention.
For example, in the above embodiment, as shown in FIG. 5 and the like, an example in which the via holes 21 and 22 and the via holes 23 and 24 are connected in parallel using the
また、上記実施例では、正方形の3端子コンデンサ3の大きさが、電源端子11,12及びグランド端子13,14を頂点とする最小正方形Aの大きさとほぼ等しく設定されているので、3端子コンデンサ3の外部電極4−1〜4−4を最小正方形Aの頂点に位置するビアホール21〜24に一致させて実装した。しかし、図15の(a)に示すように、3端子コンデンサ3の大きさが、最小正方形Aよりも小さい場合には、内側を向くランド21c〜24cをビアホール21〜24にそれぞれ形成することで、3端子コンデンサ3の外部電極4−1〜4−4をこれらのランド21c〜24cに接続することができる。
また、3端子コンデンサ3の外部電極4−1〜4−4をビアホール21〜24からずらさなければならない場合には、図15の(b)に示すように、ずらす方向に向けたランド21c〜24cをビアホール21〜24にそれぞれ形成することで、3端子コンデンサ3の外部電極4−1〜4−4をビアホール21〜22からずれた位置に実装することができる。
In the above embodiment, the size of the square three-
Further, when the external electrodes 4-1 to 4-4 of the three-
また、上記実施例では、信号電極31とグランド電極32とがチップ体30の角部を通る3端子コンデンサ3を実装した例について説明したが、適用可能な3端子コンデンサはこれに限らない。例えば、図16の(a)に示すように、外部電極4−1〜4−4をチップ体30の側面の中央部に位置させ、信号電極31,グランド電極32の両端部をこれらの外部電極4−1〜4−4に接続した3端子コンデンサも適用することができる。また、図16の(b)に示すように、信号電極31,グランド電極32がチップ体30の角部や中央部からずれた構成の3端子コンデンサも、適用することができる。
In the above embodiment, the example in which the three-
また、上記第3実施例では、ノイズ除去用部品として、2端子コンデンサ6を適用したが、これに限らず、3端子コンデンサ3ノイズ除去用部品として用いることができる。
さらに、上記第3実施例では、ノイズ除去用部品である2端子コンデンサ6を、回路基板2の裏面2bに実装し、IC1の真裏の領域Sから外れた領域に配したが、2端子コンデンサ6を、回路基板2の表面2aであって、IC1の実装領域から外れた領域に配しても良い。
In the third embodiment, the two-
Furthermore, in the third embodiment, the two-
さらに、フェライトビーズもノイズ除去用部品として使用することができる。
かかる場合には、図17に示すように、フェライトビーズ7を、3端子コンデンサ3の実装領域Sから外れた領域に配する。そして、IC1の電源端子11,12との接続部位からフェライトビーズ7の実装領域に至る電気経路を、ビアホール21,22と導体層51とビアホール27′とで形成し、ビアホール27′を、フェライトビーズ7の一方の端子71に接続する。さらに、フェライトビーズ7の他方の端子72から図示しない外部電電源に至る電気経路を、ビアホール26と導体層51とによって形成する。
これにより、IC1の電源端子11,12から出力されビアホール21,22と導体層51とビアホール27′で形成される電気経路を通じて、フェライトビーズ7に至ったノイズを、フェライトビーズ7によって、吸収又は反射することができる。
さらに、この場合においても、フェライトビーズ7を、回路基板2の表面2aであって、IC1の実装領域から外れた領域に配しても良い。
Furthermore, ferrite beads can also be used as noise removing parts.
In such a case, as shown in FIG. 17, the
Thereby, the noise reaching the
Further in this case, the
1…IC、 2…回路基板、 2a…表面、 2b…裏面、 2c,2d…層、 3…3端子コンデンサ、 4−1〜4−4…外部電極、 6…2端子コンデンサ、 7…フェライトビーズ、 11,12…電源端子、 13,14…グランド端子、 21〜24…ビアホール、 21c〜…24cランド、 21〜24,26,27…ビアホール、 30…チップ体、 31…信号電極、 31a,31b,32a,32b…両端部、 32…グランド電極、 51,52…導体層、 53…導体パターン、 61,62…外部電極、 A…最小正方形。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
上記ICの上記1対の電源端子を接続させるための第1及び第2のビアホールと上記1対のグランド端子を接続させるための第3及び第4のビアホールとが、表面側から裏面側に垂直に貫通する回路基板と、
平面視略正方形のチップ体内に平面視で直交し且つ厚さ方向で対向する同長の信号電極とグランド電極とを包含し、第1及び第2の外部電極が上記信号電極の両端部のそれぞれに電気的に接続し、第3及び第4の外部電極が上記グランド電極の両端部のそれぞれに電気的に接続した3端子コンデンサと
を備えるコンデンサ実装構造であって、
上記3端子コンデンサを、上記回路基板の裏面で且つ上記ICのほぼ真裏の位置に実装し、上記第1及び第2の外部電極を、上記最小正方形の1対の電源端子に接続される第1及び第2のビアホールにそれぞれ電気的に接続すると共に、上記第3及び第4の外部電極を、上記最小正方形の1対のグランド端子に接続される第3及び第4のビアホールにそれぞれ電気的に接続し、
上記第1及び第2のビアホールを並列に接続するための第1の接続部を、上記回路基板の一の層上に設けた、
ことを特徴とするコンデンサ実装構造。 A plurality of terminals have BGA type terminals arranged in a square lattice pattern, and at least one minimum square constituting the BGA type terminals, a pair of power supply terminals are respectively arranged at vertices on one diagonal line. In addition, an IC in which a pair of ground terminals are arranged at the vertices on the other diagonal line,
The first and second via holes for connecting the pair of power supply terminals of the IC and the third and fourth via holes for connecting the pair of ground terminals are perpendicular to the back surface side from the front surface side. A circuit board penetrating into
A chip body having a substantially square shape in plan view includes a signal electrode and a ground electrode of the same length orthogonal to each other in plan view and opposed in the thickness direction, and first and second external electrodes are respectively provided at both ends of the signal electrode. And a three-terminal capacitor in which the third and fourth external electrodes are electrically connected to both ends of the ground electrode, respectively,
The three-terminal capacitor is mounted on the back surface of the circuit board and substantially directly behind the IC, and the first and second external electrodes are connected to a pair of power supply terminals of the smallest square. And the third and fourth external electrodes are electrically connected to the third and fourth via holes connected to the pair of ground terminals of the smallest square, respectively. connection,
A first connecting portion for connecting the first and second via holes in parallel is provided on one layer of the circuit board;
Capacitor mounting structure characterized by this.
上記第3及び第4のビアホールを並列に接続するための第2の接続部を、上記回路基板の他の一の層上に設けた、
ことを特徴とするコンデンサ実装構造。 In the capacitor mounting structure according to claim 1,
A second connecting portion for connecting the third and fourth via holes in parallel is provided on another layer of the circuit board;
Capacitor mounting structure characterized by this.
上記接続部は、回路基板の上記層に形成されたライン状の導体パターンである、
ことを特徴とするコンデンサ実装構造。 In the capacitor mounting structure according to claim 1 or claim 2,
The connection part is a line-shaped conductor pattern formed in the layer of the circuit board.
Capacitor mounting structure characterized by this.
上記接続部は、回路基板の上記層のほぼ全面に設けられたベタの導体層である、
ことを特徴とするコンデンサ実装構造。 In the capacitor mounting structure according to claim 1 or claim 2,
The connection portion is a solid conductor layer provided on almost the entire surface of the layer of the circuit board.
Capacitor mounting structure characterized by this.
上記第1の接続部を、回路基板内の複数の層にそれぞれ設けて、上記第1及び第2のビアホールを複数箇所でそれぞれ電気的に接続した、
ことを特徴とするコンデンサ実装構造。 In the capacitor mounting structure according to claim 1,
The first connection portion is provided in each of a plurality of layers in the circuit board, and the first and second via holes are electrically connected at a plurality of locations, respectively.
Capacitor mounting structure characterized by this.
上記第2の接続部を、回路基板内の複数の層にそれぞれ設けて、上記第3及び第4のビアホールを複数箇所でそれぞれ電気的に接続した、
ことを特徴とするコンデンサ実装構造。 In the capacitor mounting structure according to claim 2,
The second connection portion is provided in each of a plurality of layers in the circuit board, and the third and fourth via holes are electrically connected at a plurality of locations, respectively.
Capacitor mounting structure characterized by this.
上記3端子コンデンサの信号電極の両端部は、上記チップ体の一方の対角線上で向き合う両角部にそれぞれ位置し、上記グランド電極の両端部は、他方の対角線上で向き合う両角部にそれぞれ位置する、
ことを特徴とするコンデンサ実装構造。 In the capacitor mounting structure according to any one of claims 1 to 6,
Both end portions of the signal electrode of the three-terminal capacitor are located at both corner portions facing on one diagonal line of the chip body, and both end portions of the ground electrode are located at both corner portions facing on the other diagonal line, respectively.
Capacitor mounting structure characterized by this.
ノイズ除去用部品を、上記回路基板の裏面であって且つ上記ICの真裏から外れた領域又は回路基板の表面であって且つ上記ICから外れた領域に配すると共に、ICの電源端子との接続部位から当該領域に至り当該ノイズ除去用部品の信号用の外部電極に接続された後、ノイズ除去用部品のグランド用の外部電極からICのグランド端子に至る電気経路を形成した、
ことを特徴とするコンデンサ実装構造。 In the capacitor mounting structure according to any one of claims 1 to 7,
The noise removing component is disposed on the back surface of the circuit board and off the back of the IC or on the surface of the circuit board and off the IC, and connected to the power supply terminal of the IC. After reaching the region from the part and connected to the signal external electrode of the noise removing component, an electrical path was formed from the ground external electrode of the noise removing component to the IC ground terminal.
Capacitor mounting structure characterized by this.
上記ノイズ除去用部品は、2端子コンデンサ又は3端子コンデンサのいずれかである、
ことを特徴とするコンデンサ実装構造。 In the capacitor mounting structure according to claim 8,
The noise removing component is either a two-terminal capacitor or a three-terminal capacitor.
Capacitor mounting structure characterized by this.
ノイズ除去用部品をフェライトビーズとし、このフェライトビーズを、上記回路基板の裏面であって且つ上記ICの真裏から外れた領域又は回路基板の表面であって且つ上記ICから外れた領域に配すると共に、ICの電源端子との接続部位から当該領域に至り当該フェライトビーズの一方の端子に接続された後、他方の端子から外部電源に至る電気経路を形成した、
ことを特徴とするコンデンサ実装構造。
In the capacitor mounting structure according to any one of claims 1 to 7,
The noise removing component is a ferrite bead, and the ferrite bead is disposed on the back surface of the circuit board and the area off the back of the IC or the surface of the circuit board and the area off the IC. The electric path from the connection part with the power supply terminal of the IC to the region and connected to one terminal of the ferrite bead and then the other terminal to the external power supply was formed.
Capacitor mounting structure characterized by this.
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