JP2014239207A - コンデンサ素子の実装構造体およびコンデンサ素子の実装方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子機器の大型化を防止しつつ騒音が低減できるコンデンサ素子の実装構造体としての回路基板を提供する。【解決手段】回路基板1Aは、略直方体形状の第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが配線基板2に実装されてなるものであり、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bは、配線基板2の主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置され、配線基板2に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続される。第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bは、第1積層セラミックコンデンサ10Aの一方の幅方向側面17と第2積層セラミックコンデンサ10Bの一方の長さ方向端面15とが略直交して対向するように、配線基板2に実装される。【選択図】図6
Description
本発明は、直方体形状の複数のコンデンサ素子が配線基板に実装されてなるコンデンサ素子の実装構造体および直方体形状の複数のコンデンサ素子を配線基板に実装する場合におけるコンデンサ素子の実装方法に関する。
近年、電子機器の高性能化に伴い、電子部品としての積層セラミックコンデンサの大容量化が進んでいる。大容量の積層セラミックコンデンサにおいては、誘電体材料としてチタン酸バリウム(BaTiO3)等の高誘電率のセラミックス材料が使用されている。
これら高誘電率のセラミックス材料は、圧電性および電歪性を有しているため、高誘電率のセラミックス材料からなる誘電体を含む積層セラミックコンデンサにおいては、電圧が印加された際に機械的な歪みが生じることになる。
そのため、配線基板に実装された大容量の積層セラミックコンデンサに交流電圧、または、交流成分が重畳された直流電圧が印加されると、セラミックス材料に生じる機械的な歪みに起因して振動が発生することになり、当該振動が配線基板に伝播することで回路基板が振動することとなってしまう。
ここで、伝播した振動により、回路基板が可聴周波数域である20[Hz]〜20[kHz]の周波数で振動した場合には、いわゆる「鳴き(acoustic noise)」と呼ばれる騒音が発生することになる。
たとえば、電子機器に搭載されるDC/DCコンバータは、直流電圧を各電子デバイスに適した所定の直流電圧に変換してこれを電力として供給するものであるが、当該DC/DCコンバータの入出力回路には、スイッチング動作に基づいて発生するノイズを軽減するために、ディカップリング用の積層セラミックコンデンサが接続される。当該積層セラミックコンデンサには、上記スイッチング動作により直流電圧に重畳されたリップル電圧が印加されることになるが、当該リップル電圧により積層セラミックコンデンサに可聴周波数域の周波数を有する機械的な歪みが発生し、これが配線基板に伝播することで回路基板にて騒音が発生することになる。
この騒音の低減を図る技術としては、種々のものが提案されているが、その一つに特開2000−232030号公報(特許文献1)に開示のものがある。当該特許文献1に開示された技術は、配線基板の表裏面の対応した位置に、同等の仕様の一対の積層セラミックコンデンサを面対称に実装し、一方の積層セラミックコンデンサから配線基板に伝播された振動と、他方の積層セラミックコンデンサから配線基板に伝播された振動とを、相互に打ち消し合うように作用させることにより、騒音の低減を図るものである。
また、上記騒音の低減を図る技術の他の一つとして、特開2002−232110号公報(特許文献2)に開示のものがある。当該特許文献2に開示された技術は、配線基板の同一主表面上にその長軸が平行に並ぶように互いに接近して一対の積層セラミックコンデンサを実装し、配線基板に伝達される振動波の振動がほぼ逆相の振幅関係となるようにこれら一対の積層セラミックコンデンサにリップル電圧が印加されるように構成することにより、騒音の低減を図るものである。
しかしながら、上記特許文献1に開示された技術は、積層セラミックコンデンサが配線基板の表裏面に実装可能である場合に限って適用できるものであり、電子回路の回路設計上あるいは電子機器の構造設計上、配線基板の片面のみにしか積層セラミックコンデンサが実装できない場合には、そもそもその適用ができないものである。そのため、電子回路の回路設計および/または電子機器の構造設計の自由度が損なわれてしまうという問題があった。
また、上記特許文献1に開示された技術を適用した場合には、結果として配線基板の表裏面に積層セラミックコンデンサが実装されることになるため、回路基板の厚みが必然的に増すことになり、電子機器の大型化につながってしまう問題もある。
一方、上記特許文献2に開示された技術は、配線基板に伝達される振動波の振動がほぼ逆相の振幅関係となるように一対の積層セラミックコンデンサにリップル電圧を印加する構成を必要とするものであるため、実際には電子部品の実装レイアウトや回路構成に非常に大きな制約が生じてしまうものである。そのため、場合によっては当該構成を実現するために回路基板に冗長なスペースが必要になってしまうケースもあり、電子機器の大型化に繋がり易いという問題があった。
したがって、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、電子機器の大型化を防止しつつ騒音が低減できるコンデンサ素子の実装構造体を提供することを目的とし、また、電子機器の大型化を防止することができるとともに騒音が低減できるコンデンサ素子の実装方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の局面に基づくコンデンサ素子の実装構造体は、所定の方向に沿って交互に積層された誘電体層および内部電極層からなる積層体を有する直方体形状の複数のコンデンサ素子が配線基板に実装されてなるものである。上記複数のコンデンサ素子は、第1コンデンサ素子および第2コンデンサ素子を含んでおり、これら第1コンデンサ素子および第2コンデンサ素子は、上記配線基板の主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置されているとともに、上記配線基板に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続されている。上記第1コンデンサ素子および上記第2コンデンサ素子の上記配線基板に対向する主面は、いずれも一対の短辺および一対の長辺を有する長方形状である。上記第1コンデンサ素子および上記第2コンデンサ素子の各々は、上記一対の長辺が延在する方向において相対して位置する一対の端面と、上記一対の短辺が延在する方向において相対して位置する一対の側面と、上記積層体の外表面上において互いに離間して設けられた一対の外部電極とを有している。ここで、上記本発明の第1の局面に基づくコンデンサ素子の実装構造体においては、上記第1コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向と上記第2コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向とが直交するとともに、上記第1コンデンサ素子の上記一対の側面のうちの一方に上記第2コンデンサ素子の上記一対の端面のうちの一方が対向するように、上記第1コンデンサ素子および上記第2コンデンサ素子が、上記配線基板に実装されている。
上記本発明の第1の局面に基づくコンデンサ素子の実装構造体にあっては、上記第1コンデンサ素子および上記第2コンデンサ素子の各々が、上記一対の端面のうちの一方に上記一対の外部電極のうちの一方を、上記一対の端面のうちの他方に上記一対の外部電極のうちの他方をそれぞれ有していてもよく、その場合には、上記外部電極の各々が、当該外部電極の各々に対応して上記配線基板に設けられたランドに導電性の接合部材を介してそれぞれ電気的に接続されていることが好ましい。
上記本発明の第1の局面に基づくコンデンサ素子の実装構造体にあっては、上記ランドの各々が、対応する上記外部電極に対して、上記配線基板の上記主表面の法線方向に沿って対向する部分を含んでいることが好ましい。
上記本発明の第1の局面に基づくコンデンサ素子の実装構造体にあっては、上記第1コンデンサ素子の上記一対の外部電極に上記接合部材を介して電気的に接続された一対のランドの各々が、上記第1コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向において、上記第1コンデンサ素子の上記一対の端面のうちの対応する端面の外側にまで達するように延設されているとともに、上記第2コンデンサ素子の上記一対の外部電極に上記接合部材を介して電気的に接続された一対のランドの各々が、上記第2コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向において、上記第2コンデンサ素子の上記一対の端面のうちの対応する端面の外側にまで達するように延設されていることが好ましい。
上記本発明の第1の局面に基づくコンデンサ素子の実装構造体にあっては、上記第1コンデンサ素子の上記一対の外部電極に上記接合部材を介して電気的に接続された一対のランドの一方を第1ランドとし、他方を第2ランドとし、上記第1ランドの上記第2ランドとは反対側に位置する端部と上記第2ランドの上記第1ランドとは反対側に位置する端部との間の距離をD1とし、上記第1コンデンサ素子の当該第1コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向に沿った長さをL1とした場合に、上記距離D1が、上記長さL1の1.1倍以上1.3倍以下であるとともに、上記第2コンデンサ素子の上記一対の外部電極に上記接合部材を介して電気的に接続された一対のランドの一方を第3ランドとし、他方を第4ランドとし、上記第3ランドの上記第4ランドとは反対側に位置する端部と上記第4ランドの上記第3ランドとは反対側に位置する端部との間の距離をD2とし、上記第2コンデンサ素子の当該第2コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向に沿った長さをL2とした場合に、上記距離D2が、上記長さL2の1.1倍以上1.3倍以下であることが好ましい。
上記本発明の第1の局面に基づくコンデンサ素子の実装構造体にあっては、上記第1コンデンサ素子および上記第2コンデンサ素子の各々が、上記積層体における上記誘電体層と上記内部電極層との積層方向が上記配線基板の上記主表面の法線方向と平行となるように、上記配線基板に実装されていることが好ましい。
上記本発明の第1の局面に基づくコンデンサ素子の実装構造体は、さらに、上記配線基板に実装された集積回路素子を備えていてもよい。その場合には、上記第1コンデンサ素子および上記第2コンデンサ素子からなるコンデンサ素子群と、上記集積回路素子とが、上記配線基板の上記主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置されていることが好ましい。
本発明の第2の局面に基づくコンデンサ素子の実装構造体は、所定の方向に沿って交互に積層された誘電体層および内部電極層からなる積層体を有する直方体形状の複数のコンデンサ素子が配線基板に実装されてなるものである。上記複数のコンデンサ素子は、第1コンデンサ素子、第2コンデンサ素子、第3コンデンサ素子および第4コンデンサ素子を含んでおり、これら第1コンデンサ素子、第2コンデンサ素子、第3コンデンサ素子および第4コンデンサ素子は、上記配線基板の主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置されているとともに、上記配線基板に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続されている。上記第1コンデンサ素子、上記第2コンデンサ素子、上記第3コンデンサ素子および上記第4コンデンサ素子の上記配線基板に対向する主面は、いずれも一対の短辺および一対の長辺を有する長方形状である。上記第1コンデンサ素子、上記第2コンデンサ素子、上記第3コンデンサ素子および上記第4コンデンサ素子の各々は、上記一対の長辺が延在する方向において相対して位置する一対の端面と、上記一対の短辺が延在する方向において相対して位置する一対の側面と、上記積層体の外表面上において互いに離間して設けられた一対の外部電極とを有している。ここで、上記本発明の第2の局面に基づくコンデンサ素子の実装構造体においては、上記第1コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向と上記第2コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向とが直交し、上記第2コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向と上記第3コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向とが直交し、上記第3コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向と上記第4コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向とが直交し、かつ、上記第4コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向と上記第1コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向とが直交するとともに、上記第1コンデンサ素子の上記一対の側面のうちの一方に上記第2コンデンサ素子の上記一対の端面のうちの一方が対向し、上記第2コンデンサ素子の上記一対の側面のうちの一方に上記第3コンデンサ素子の上記一対の端面のうちの一方が対向し、上記第3コンデンサ素子の上記一対の側面のうちの一方に上記第4コンデンサ素子の上記一対の端面のうちの一方が対向し、かつ、上記第4コンデンサ素子の上記一対の側面のうちの一方に上記第1コンデンサ素子の上記一対の端面のうちの一方が対向するように、上記第1コンデンサ素子、上記第2コンデンサ素子、上記第3コンデンサ素子および上記第4コンデンサ素子が、上記配線基板に実装されている。
上記本発明の第2の局面に基づくコンデンサ素子の実装構造体は、さらに、上記配線基板に実装された集積回路素子を備えていてもよい。その場合には、上記第1コンデンサ素子、上記第2コンデンサ素子、上記第3コンデンサ素子および上記第4コンデンサ素子からなるコンデンサ素子群と、上記集積回路素子とが、上記配線基板の上記主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置されていることが好ましい。
本発明の第1の局面に基づくコンデンサ素子の実装方法は、所定の方向に沿って交互に積層された誘電体層および内部電極層からなる積層体を有する直方体形状の複数のコンデンサ素子を配線基板に実装するための方法である。上記複数のコンデンサ素子は、第1コンデンサ素子および第2コンデンサ素子を含んでおり、これら第1コンデンサ素子および第2コンデンサ素子は、上記配線基板の主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置されるとともに、上記配線基板に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続されることとなるものである。上記第1コンデンサ素子および上記第2コンデンサ素子の上記配線基板に対向することとなる主面は、いずれも一対の短辺および一対の長辺を有する長方形状に形成されている。上記第1コンデンサ素子および上記第2コンデンサ素子の各々は、上記一対の長辺が延在する方向において相対して位置する一対の端面と、上記一対の短辺が延在する方向において相対して位置する一対の側面と、上記積層体の外表面上において互いに離間して設けられた一対の外部電極とを有している。上記本発明の第1の局面に基づくコンデンサ素子の実装方法は、上記第1コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向と上記第2コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向とが直交するとともに、上記第1コンデンサ素子の上記一対の側面のうちの一方に上記第2コンデンサ素子の上記一対の端面のうちの一方が対向するように、上記第1コンデンサ素子および上記第2コンデンサ素子を上記配線基板に実装することを特徴としている。
本発明の第2の局面に基づくコンデンサ素子の実装方法は、所定の方向に沿って交互に積層された誘電体層および内部電極層からなる積層体を有する直方体形状の複数のコンデンサ素子を配線基板に実装するための方法である。上記複数のコンデンサ素子は、第1コンデンサ素子、第2コンデンサ素子、第3コンデンサ素子および第4コンデンサ素子を含んでおり、これら第1コンデンサ素子、第2コンデンサ素子、第3コンデンサ素子および第4コンデンサ素子は、上記配線基板の主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置されるとともに、上記配線基板に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続されることとなるものである。上記第1コンデンサ素子、上記第2コンデンサ素子、上記第3コンデンサ素子および上記第4コンデンサ素子の上記配線基板に対向することとなる主面は、いずれも一対の短辺および一対の長辺を有する長方形状に形成されている。上記第1コンデンサ素子、上記第2コンデンサ素子、上記第3コンデンサ素子および上記第4コンデンサ素子の各々は、上記一対の長辺が延在する方向において相対して位置する一対の端面と、上記一対の短辺が延在する方向において相対して位置する一対の側面と、上記積層体の外表面上において互いに離間して設けられた一対の外部電極とを有している。上記本発明の第2の局面に基づくコンデンサ素子の実装方法は、上記第1コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向と上記第2コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向とが直交し、上記第2コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向と上記第3コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向とが直交し、上記第3コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向と上記第4コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向とが直交し、かつ、上記第4コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向と上記第1コンデンサ素子の上記主面の上記一対の長辺が延在する方向とが直交するとともに、上記第1コンデンサ素子の上記一対の側面のうちの一方に上記第2コンデンサ素子の上記一対の端面のうちの一方が対向し、上記第2コンデンサ素子の上記一対の側面のうちの一方に上記第3コンデンサ素子の上記一対の端面のうちの一方が対向し、上記第3コンデンサ素子の上記一対の側面のうちの一方に上記第4コンデンサ素子の上記一対の端面のうちの一方が対向し、かつ、上記第4コンデンサ素子の上記一対の側面のうちの一方に上記第1コンデンサ素子の上記一対の端面のうちの一方が対向するように、上記第1コンデンサ素子、上記第2コンデンサ素子、上記第3コンデンサ素子および上記第4コンデンサ素子を上記配線基板に実装することを特徴としている。
ここで、上記において記載した「直方体形状のコンデンサ素子」という用語には、そのコーナー部および稜部に丸みが付けられたものや、その表面に全体的に見て無視できる程度の段差や凹凸が設けられたものが含まれるものとする。
また、上記において記載した「長方形状の主面」という用語には、その輪郭線の角部に丸みが付けられたものや、その輪郭線の辺に全体的に見て無視できる程度の折れや曲がりが設けられたものが含まれるものとする。
また、上記において記載した「方向と方向とが直交する」という用語には、これら2つの方向の成す角度が90°である場合のみならず、これら2つの方向が実装時に生じ得るコンデンサ素子の姿勢ばらつき等に起因して90°からずれている場合が含まれるものとし、具体的には、上記2つの方向が成す角度が80°以上100°以下である場合を含むものとする。
さらに、上記において記載した「方向と方向とが平行になる」という用語には、これら2つの方向が完全な意味において平行である場合のみならず、これら2つの方向が実装時に生じ得るコンデンサ素子の姿勢ばらつき等に起因して完全に平行な状態からずれている場合が含まれるものとし、具体的には、上記2つの方向が成す角度のうちの小さい方の角度が0°より大きく10°以下である場合も含むものとする。
本発明によれば、電子機器の大型化を防止しつつ騒音が低減できるコンデンサ素子の実装構造体とすることができ、また、電子機器の大型化を防止することができるとともに騒音が低減できるコンデンサ素子の実装方法とすることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
以下に示す実施の形態においては、コンデンサ素子の実装構造体として、コンデンサ素子が配線基板に実装されてなる回路基板を例示して説明を行なう。また、本発明が適用されて配線基板に実装されるコンデンサ素子としては、誘電体材料としてセラミックス材料を使用した積層セラミックコンデンサや、誘電体材料として樹脂フィルムを使用した積層型金属化フィルムコンデンサ等が挙げられるが、以下に示す実施の形態においては、このうちの積層セラミックコンデンサを例示して説明を行なう。
図1は、本発明の実施の形態における回路基板に具備される積層セラミックコンデンサの斜視図である。図2は、図1に示す積層セラミックコンデンサの図1中に示すII−II線に沿った断面図であり、図3は、図1に示す積層セラミックコンデンサの図1中に示すIII−III線に沿った断面図である。まず、これら図1ないし図3を参照して、本実施の形態における回路基板に具備される積層セラミックコンデンサについて説明する。
図1ないし図3に示すように、積層セラミックコンデンサ10は、全体として直方体形状を有する電子部品であり、積層体11と一対の外部電極14とを有している。
図2および図3に示すように、積層体11は、所定の方向に沿って交互に積層された誘電体層12および内部電極層13にて構成されている。誘電体層12は、たとえばチタン酸バリウムを主成分とするセラミックス材料にて形成されている。また、誘電体層12は、後述するセラミックスシートの原料となるセラミックス粉末の副成分としてのMn化合物、Mg化合物、Si化合物、Co化合物、Ni化合物、希土類化合物等を含んでいてもよい。一方、内部電極層13は、たとえばNi、Cu、Ag、Pd、Ag−Pd合金、Au等に代表される金属材料にて形成されている。
積層体11は、誘電体層12となるセラミックスシート(いわゆるグリーンシート)の表面に内部電極層13となる導電性ペーストが印刷された素材シートを複数準備し、これら複数の素材シートを積層して圧着および焼成することによって製作される。
なお、誘電体層12の材質は、上述したチタン酸バリウムを主成分とするセラミックス材料に限られず、他の高誘電率のセラミックス材料(たとえば、CaTiO3、SrTiO3等を主成分とするもの)を誘電体層12の材質として選択してもよい。また、内部電極層13の材質も、上述した金属材料に限られず、他の導電材料を内部電極層13の材質として選択してもよい。
図1および図2に示すように、一対の外部電極14は、積層体11の所定方向の両端部の外表面を覆うように互いに離間して設けられている。一対の外部電極14は、それぞれ導電膜にて構成されている。
一対の外部電極14は、たとえば焼結金属層とめっき層の積層膜にて構成される。焼結金属層は、たとえばCu、Ni、Ag、Pd、Ag−Pd合金、Au等のペーストを焼き付けることで形成される。めっき層は、たとえばNiめっき層とこれを覆うSnめっき層とによって構成される。めっき層は、これに代えてCuめっき層やAuめっき層であってもよい。また、一対の外部電極14は、めっき層のみによって構成されていてもよい。
さらには、一対の外部電極14として、導電性樹脂ペーストを利用することも可能である。一対の外部電極14として導電性樹脂ペーストを利用した場合には、導電性樹脂ペーストに含まれる樹脂成分が積層体11において発生した振動を吸収する効果を発揮するため、積層体11から外部に伝播する振動を効果的に減衰させることが可能になり、騒音の低減に有利である。
図2に示すように、積層方向に沿って誘電体層12を挟んで隣り合う一対の内部電極層13のうちの一方は、積層セラミックコンデンサ10の内部において一対の外部電極14のうちの一方に電気的に接続されており、積層方向に沿って誘電体層12を挟んで隣り合う一対の内部電極層13のうちの他方は、積層セラミックコンデンサ10の内部において一対の外部電極14のうちの他方に電気的に接続されている。これにより、一対の外部電極14間は、複数のコンデンサ要素が電気的に並列に接続された状態となっている。
ここで、図1ないし図3に示すように、一対の外部電極14が並ぶ方向を積層セラミックコンデンサ10の長さ方向Lとして定義し、積層体11における誘電体層12と内部電極層13との積層方向を厚み方向Tとして定義し、これら長さ方向Lおよび厚み方向Tのいずれにも直交する方向を幅方向Wとして定義すると、本実施の形態における積層セラミックコンデンサ10は、長さ方向Lに沿った外形寸法が最も長くなるように構成された細長の直方体形状を有している。
なお、積層セラミックコンデンサ10の長さ方向Lの外形寸法および幅方向Wの外形寸法(通常、厚み方向Tの外形寸法は、幅方向Wの外形寸法と同じとされる)の代表値としては、たとえば3.2[mm]×1.6[mm]、2.0[mm]×1.25[mm]、1.6[mm]×0.8[mm]、1.0[mm]×0.5[mm]、0.8[mm]×0.4[mm]、0.6[mm]×0.3[mm]、0.4[mm]×0.2[mm]等が挙げられる。
また、直方体形状の積層セラミックコンデンサ10の6つの主面のうち、長さ方向Lにおいて相対して位置する一対の主面を長さ方向端面15と定義し、厚み方向Tにおいて相対して位置する一対の主面を厚み方向側面16と定義し、幅方向Wにおいて相対して位置する一対の主面を幅方向側面17として定義し、以降の説明においては、当該用語を使用する。
図4は、図1に示す積層セラミックコンデンサの積層体に電圧印加時において生じる歪みをシミュレーションした結果を示す図である。次に、この図4を参照して、本実施の形態における回路基板に具備される積層セラミックコンデンサに生じ得る歪みについて説明する。
上述した積層セラミックコンデンサ10の一対の外部電極14に、交流電圧、または、交流成分が重畳した直流電圧が印加されると、積層体11に図4に示す如くの機械的な歪みが発生し、これが積層セラミックコンデンサ10の歪みとなる。
図4に示すように、電圧印加時においては、厚み方向Tに沿って積層体11が図中において矢印ARTにて示すように外側に向けて大きく歪む。これに伴い、長さ方向Lに沿って積層体11が図中において矢印ARLにて示すように内側に向けて大きく歪み、また幅方向Wに沿って積層体11が図中において矢印ARWにて示すように内側に向けて歪む。これに対し、細長の直方体形状を有する積層体11の角部18においては、歪みは殆ど発生しない。
そのため、積層セラミックコンデンサ10においても、電圧印加時において、同様の歪みが発生することになり、積層セラミックコンデンサ10に印加される電圧の周期に合わせて上述した如くの歪みが繰り返し発生することになる。その結果、積層セラミックコンデンサ10を具備した回路基板においては、当該積層セラミックコンデンサ10が振動源となり、当該振動が配線基板に伝播することによって回路基板が振動し、結果として騒音が発生することになる。
本実施の形態における回路基板および積層セラミックコンデンサの実装方法は、複数の積層セラミックコンデンサが配線基板に実装される場合において、当該複数の積層セラミックコンデンサに含まれる複数の特定の積層セラミックコンデンサからなる積層セラミックコンデンサ群に着目し、当該積層セラミックコンデンサ群に含まれる複数の積層セラミックコンデンサの実装位置に特徴的なレイアウトを適用することにより、回路基板の大型化を防止しつつ騒音の低減を図るものである。
(第1構成例)
図5および図6は、本実施の形態に基づいた第1構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサのレイアウトを示す概略斜視図および模式平面図である。また、図7は、図5および図6に示す回路基板の図6中に示すVII−VII線に沿った断面図であり、図8は、図5および図6に示す積層セラミックコンデンサを含む回路の回路構成例を示す図である。
図5および図6は、本実施の形態に基づいた第1構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサのレイアウトを示す概略斜視図および模式平面図である。また、図7は、図5および図6に示す回路基板の図6中に示すVII−VII線に沿った断面図であり、図8は、図5および図6に示す積層セラミックコンデンサを含む回路の回路構成例を示す図である。
本第1構成例は、上述した積層セラミックコンデンサ群に含まれる複数の積層セラミックコンデンサとして、配線基板に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続される同一の設計仕様(同一の容量かつ同一サイズ)の一対の積層セラミックコンデンサに着目したものである。
図5ないし図7に示すように、回路基板1Aは、配線基板2と、上記一対の積層セラミックコンデンサとしての第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bとを備えている。第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bは、いずれも図1ないし図3において示した構造を有するものである。
配線基板2は、その一対の主表面のうちの少なくとも一方に導電パターンが形成された絶縁性の基板からなる。配線基板2の材質としては、エポキシ樹脂等の樹脂材料やアルミナ等のセラミックス材料からなるもの、あるいはこれらに無機材料または有機材料からなるフィラーや織布等が添加されたもの等を用いることができる。一般的には、配線基板2としては、エポキシ樹脂からなる基材にガラス製の織布が添加されたガラスエポキシ基板が好適に利用される。
配線基板2の主表面には、第1積層セラミックコンデンサ10Aに対応して一対のランド3A1,3A2が設けられているとともに、第2積層セラミックコンデンサ10Bに対応して一対のランド3B1,3B2が設けられている。これらランド3A1,3A2,3B1,3B2は、いずれも上述した導電パターンの一部に該当し、互いに離間して位置するように配設されている。
また、これらランド3A1,3A2,3B1,3B2の各々は、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bの各々が有する一対の外部電極14に対応した大きさに形成されており、いずれも対応する外部電極14に対して、配線基板2の主表面の法線方向(図中に示すZ軸方向)に沿って対向する部分を含んでいる。なお、ランド3A1,3A2,3B1,3B2の材質としては、各種の導電材料が利用できるが、一般的には銅箔等の金属材料が好適に利用される。
第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bの各々が有する一対の外部電極14と、配線基板2に設けられたランド3A1,3A2,3B1,3B2とは、それぞれ導電性の接合部材6A1,6A2,6B1,6B2によって接合されている。接合部材6A1,6A2,6B1,6B2としては、たとえば導電性接着剤や半田が利用できる。ここで、接合部材6A1,6A2,6B1,6B2として、導電性接着剤を利用した場合には、導電性接着剤に含まれる樹脂成分が第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bにおいて発生した振動を吸収する効果を発揮するため、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bから外部に伝播する振動を効果的に減衰させることが可能になり、騒音の低減に有利である。
第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bの配線基板2への実装に際しては、予め配線基板2に設けられたランド3A1,3A2,3B1,3B2上にスクリーン印刷等によって導電性接着剤または半田ペーストが塗布され、その上にそれぞれ第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが載置された状態で、これがリフロー炉に投入されることによって行なわれる。これにより、接合部材6A1,6A2,6B1,6B2にフィレットが形成され、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが配線基板2に実装されることになる。
上述したように、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bは、配線基板2に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続されたものである。より詳細には、図8に示すように、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bは、配線基板2に設けられた導電パターンであるランド3A1,3A2,3B1,3B2および配線4A〜4C等を介して互いに電気的に直列または並列に接続されるとともに同一の電源5に電気的に接続され、それぞれ接地端子GNDに電気的に接続されている。すなわち、同一の電源ラインに対して、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが並列または直列に繋がっている。
図8(A)に示す回路構成は、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが電気的に直列に接続された場合を示すものである。この場合には、第1積層セラミックコンデンサ10Aの一対の外部電極14のうちの一方と第2積層セラミックコンデンサ10Bの一対の外部電極14のうちの一方とが、ランド3A2,3B1および配線4Cを介して電気的に接続され、第1積層セラミックコンデンサ10Aの一対の外部電極14のうちの他方と電源5とが、ランド3A1および配線4Aを介して電気的に接続され、第2積層セラミックコンデンサ10Bの一対の外部電極14のうちの他方と接地端子GNDとが、ランド3B2および配線4Bを介して電気的に接続される。
図8(B)に示す回路構成は、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが電気的に並列に接続された場合を示すものである。この場合には、第1積層セラミックコンデンサ10Aの一対の外部電極14のうちの一方と、第2積層セラミックコンデンサ10Bの一対の外部電極14のうちの一方と、電源5とが、ランド3A1,3B1および配線4Aを介して電気的に接続され、第1積層セラミックコンデンサ10Aの一対の外部電極14のうちの他方と、第2積層セラミックコンデンサ10Bの一対の外部電極14のうちの他方と、接地端子GNDとが、ランド3A2,3B2および配線4Bを介して電気的に接続される。すなわち、同一の電源ラインに対して、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが並列に繋がっている。換言すれば、等価回路で見た場合に、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが同一のノードに繋がっている。
図5および図6に示すように、本第1構成例に係る回路基板1Aにおいては、当該回路基板1Aの領域R内において、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが、配線基板2の主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置されている。ここで、上述した「近傍」とは、第1積層セラミックコンデンサ10Aと第2積層セラミックコンデンサ10Bとの間の距離が1.0[mm]以下になる範囲を意味する(以下、同じ)。また、より好ましくは、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが、他の素子(当該他の素子には、他の積層セラミックコンデンサはもとより、積層セラミックコンデンサ以外の他の電子部品も含む)が間に介在することなく並んで配置される。
図7に示すように、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bは、それぞれの厚み方向Tが配線基板2の主表面の法線方向(図中に示すZ軸方向)と平行となるとともに、それぞれの長さ方向Lおよび幅方向Wが配線基板2の主表面と平行となるように、配線基板2に実装されている。これにより、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bの各々が有する一対の厚み方向側面16のうちの一方が、それぞれ配線基板2の主表面と対面して位置する対向主面16aとなっている。
第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bの各々の対向主面16aは、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bがいずれも直方体形状を有し、さらにそれらの長さ方向Lが配線基板2の主表面と平行となるように配線基板2に実装されているため、いずれも一対の短辺および一対の長辺を有する長方形状を有している。
ここで、図5ないし図7に示すように、第1構成例に係る回路基板1Aにあっては、第1積層セラミックコンデンサ10Aの対向主面16aの長辺が延在する方向と第2積層セラミックコンデンサ10Bの対向主面16aの長辺が延在する方向とが直交するとともに、第1積層セラミックコンデンサ10Aの一対の幅方向側面17のうちの一方に第2積層セラミックコンデンサ10Bの一対の長さ方向端面15のうちの一方が対向するように、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが、配線基板2に実装されている。
好ましくは、配線基板2の主表面から見た場合に、第1積層セラミックコンデンサ10Aの中心を通る幅方向Wに平行な軸が第2積層セラミックコンデンサ10Bを貫通するように構成する。また、好ましくは、配線基板2の主表面から見た場合に、第2積層セラミックコンデンサ10Bの中心を通る長さ方向Lに平行な軸が第1積層セラミックコンデンサ10Aを貫通するように構成する。このように構成することにより、後述する振動の相殺の面において特に高い効果が得られる。さらに、より好ましくは、第1積層セラミックコンデンサ10Aの中心を通る幅方向Wに平行な軸と、第2積層セラミックコンデンサ10Bの中心を通る長さ方向Lに平行な軸とが、一致するように構成する。
これにより、配線基板2の主表面に平行でかつ第1積層セラミックコンデンサ10Aの長さ方向Lと平行な方向をX軸方向と定義し、配線基板2の主表面に平行でかつ第1積層セラミックコンデンサ10Aの幅方向Wと平行な方向をY軸方向と定義すると、第2積層セラミックコンデンサ10Bの長さ方向LがY軸方向に平行に位置する(すなわち、第1積層セラミックコンデンサ10Aの幅方向Wと平行に位置する)ことになるとともに、第2積層セラミックコンデンサ10Bの幅方向WがX軸方向に平行に位置する(すなわち、第1積層セラミックコンデンサ10Aの長さ方向Lと平行に位置する)ことになる。
このように構成することにより、電圧印加時において第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bに発生する歪みに起因して生じる配線基板2の振動が一部相殺されることになり、結果として騒音の発生が抑制されることになる。これは、以下の理由によると考えられる。
すなわち、第1積層セラミックコンデンサ10Aの歪みに起因して生じる配線基板2の振動は、第1積層セラミックコンデンサ10Aの長さ方向Lに沿った歪みに起因して生じる振動モードと、第1積層セラミックコンデンサ10Aの幅方向Wに沿った歪みに起因して生じる振動モードとに主として分解され、同様に、第2積層セラミックコンデンサ10Bの歪みに起因して生じる配線基板2の振動は、第2積層セラミックコンデンサ10Bの長さ方向Lに沿った歪みに起因して生じる振動モードと、第2積層セラミックコンデンサ10Bの幅方向Wに沿った歪みに起因して生じる振動モードとに主として分解される。
ここで、上記のように、第1積層セラミックコンデンサ10Aの長さ方向Lと第2積層セラミックコンデンサ10Bの幅方向Wとが同じ方向を向き、かつ、第1積層セラミックコンデンサ10Aの幅方向Wと第2積層セラミックコンデンサ10Bの長さ方向Lとが同じ方向を向くように、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bを配置した場合には、第1積層セラミックコンデンサ10Aの長さ方向Lに沿った歪みに起因した振動モード(図6中に示す矢印VMAL参照)と、第2積層セラミックコンデンサ10Bの幅方向Wに沿った歪みに起因した振動モード(図6中に示す矢印VMBW参照)とが、配線基板2のX軸方向に沿って互いに打ち消し合う関係になるとともに、第1積層セラミックコンデンサ10Aの幅方向Wに沿った歪みに起因した振動モード(図6中に示す矢印VMAW参照)と、第2積層セラミックコンデンサ10Bの長さ方向Lに沿った歪みに起因した振動モード(図6中に示す矢印VMBL参照)とが、配線基板2のY軸方向に沿って互いに打ち消し合う関係になる。
すなわち、第1積層セラミックコンデンサ10Aの歪みに起因して配線基板2がX軸方向に沿って収縮される場合には、第2積層セラミックコンデンサ10Bの歪みに起因して配線基板2がX軸方向に沿って伸長されることになる一方、第1積層セラミックコンデンサ10Aの歪みに起因して配線基板2がX軸方向に沿って伸長される場合には、第2積層セラミックコンデンサ10Bの歪みに起因して配線基板2がX軸方向に沿って収縮されることになり、上記領域R内においてX軸方向に沿って配線基板2に発生する振動が一部相殺されてその増大が抑制される。
また、第1積層セラミックコンデンサ10Aの歪みに起因して配線基板2がY軸方向に沿って収縮される場合には、第2積層セラミックコンデンサ10Bの歪みに起因して配線基板2がY軸方向に沿って伸長されることになる一方、第1積層セラミックコンデンサ10Aの歪みに起因して配線基板2がY軸方向に沿って伸長される場合には、第2積層セラミックコンデンサ10Bの歪みに起因して配線基板2がY軸方向に沿って収縮されることになり、上記領域R内においてY軸方向に沿って配線基板2に発生する振動が一部相殺されてその増大が抑制される。
以上により、配線基板2に生じる振動の増大が大幅に抑制されることになり、全体として騒音の発生が抑制されるものと推測される。特に、上記のように構成した場合には、第1積層セラミックコンデンサ10Aの一方の幅方向側面17と、第2積層セラミックコンデンサ10Bの一方の長さ方向端面15とが対向配置されることになるため、第1積層セラミックコンデンサ10Aと第2積層セラミックコンデンサ10BとがY軸方向において重なるように配置されることになり、その結果、当該Y軸方向に沿って配線基板2に発生する振動モードの伝播方向が互いに向かい合うことになり、より効率的に振動の相殺作用が得られることになる。
なお、第1積層セラミックコンデンサ10Aの第2積層セラミックコンデンサ10Bに対向する幅方向側面17と、第2積層セラミックコンデンサ10Bの第1積層セラミックコンデンサ10Aに対向する長さ方向端面15との間の距離は、配線基板2に生じる振動波が互いに相殺される位相関係となるように、好ましくは1.0[mm]以下に設定され、より好ましくは0.5[mm]以下に設定される。
ここで、本第1構成例に係る回路基板1Aは、配線基板2の表裏面に第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが実装されるものでもなければ、配線基板2に伝達される振動波の振動がほぼ逆相の振幅関係となるように第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bにリップル電圧を印加する構成を必要とするものでもないため、概して小型に構成することができる。
したがって、上述した本第1構成例の如くの構成を採用することにより、電子機器の大型化を防止しつつ騒音が低減できる回路基板1Aとすることができる。
さらには、上述したように、本第1構成例に係る回路基板1Aは、配線基板2の表裏面に第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが実装されるものでもなければ、配線基板2に伝達される振動波の振動がほぼ逆相の振幅関係となるように第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bにリップル電圧を印加する構成を必要とするものでもないため、当該構成を採用することにより、配線基板2の片面のみにしか電子部品を実装できない場合等においてもその適用が可能であり、また回路基板1Aに冗長なスペースが必要になるものでもないため、電子部品の実装レイアウトや回路構成に大きな制約が生じず、設計自由度を高く確保しつつ騒音の低減を図ることができる。
なお、図8(A)において示したように、第1積層セラミックコンデンサ10Aと第2積層セラミックコンデンサ10Bとが電気的に直列に接続される場合においては、第1積層セラミックコンデンサ10Aに対応して設けられた一対のランド3A1,3A2の一方と、第2積層セラミックコンデンサ10Bに対応して設けられた一対のランド3B1,3B2のうちの上記一対のランド3A1,3A2に近い方のランド3B1とが、可能な限り迂回することなく配線基板2に設けられた配線4C(図8(A)参照)によって接続されるように、導電パターンが構成されていることが好ましい。このように構成することにより、回路基板1Aの大型化が防止できるばかりでなく、配線基板2に形成された回路のループインダクタンスを小さくすることもできる。
図9は、図5および図6に示す積層セラミックコンデンサの配線基板への好適な実装構造を示す断面図である。以下、この図9を参照して、上述した第1構成例とした場合のより好適な積層セラミックコンデンサの配線基板への実装構造について説明する。
なお、図9は、上述した第1積層セラミックコンデンサ10Aに当該好適な実装構造を適用した場合を例示して図示するものであるが、第2積層セラミックコンデンサ10Bについても同様の実装構造が適用されていることが好ましい。そのため、当該実装構造が第2積層セラミックコンデンサ10Bに適用された場合についても、これが図9から理解されることとなるように、当該図9においては、第2積層セラミックコンデンサ10Bに対応した参照符号についてもこれを括弧書きにて表記している。
図9において示す第1積層セラミックコンデンサ10Aの実装構造は、当該第1積層セラミックコンデンサ10Aの一対の外部電極14に接合部材6A1,6A2を介して電気的に接続された一対のランド3A1,3A2の各々が、第1積層セラミックコンデンサ10Aの対向主面16aの長辺が延在する方向(すなわち、第1積層セラミックコンデンサ10Aの長さ方向L)において、第1積層セラミックコンデンサ10Aの一対の端部のうちの対応する端部の外側(すなわち、第1積層セラミックコンデンサ10Aの長さ方向端面15のうちの対応する長さ方向端面の外側)にまで達するように延設されたものである。
また、図9において括弧書きで示す第2積層セラミックコンデンサ10Bの実装構造も、第1積層セラミックコンデンサ10Aの上述した実装構造と同様に、当該第2積層セラミックコンデンサ10Bの一対の外部電極14に接合部材6B1,6B2を介して電気的に接続された一対のランド3B1,3B2の各々が、第2積層セラミックコンデンサ10Bの対向主面16aの長辺が延在する方向(すなわち、第2積層セラミックコンデンサ10Bの長さ方向L)において、第2積層セラミックコンデンサ10Bの一対の端部のうちの対応する端部の外側(すなわち、第2積層セラミックコンデンサ10Bの長さ方向端面15のうちの対応する長さ方向端面の外側)にまで達するように延設されたものである。
このように構成することにより、接合部材6A1,6A2,6B1,6B2に適切な大きさのフィレットが形成されることになるため、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bと配線基板2との間の接合部における接合面積がいずれも適度に大きくなることになり、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bの実装安定性が確保できることになる。
ここで、図9において示す第1積層セラミックコンデンサ10Aの実装構造においては、第1積層セラミックコンデンサ10Aの長さ方向Lに沿った長さをL1とするとともに、第1ランドとしての一方のランド3A1の第2ランドとしての他方のランド3A2とは反対側に位置する端部を3a1とし、第2ランドとしての他方のランド3A2の第1ランドとしてのランド3A1とは反対側に位置する端部を3b1とした場合における、これら端部3a1と端部3b1との間の上記長さ方向Lに沿った距離をD1とした場合に、当該距離D1が、上記長さL1の1.1倍以上1.3倍以下に設定されていることが特に好適である。
また、図9において括弧書き示す第2積層セラミックコンデンサ10Bの実装構造においても、第1積層セラミックコンデンサ10Aの上述した実装構造の場合と同様に、第2積層セラミックコンデンサ10Bの長さ方向Lに沿った長さをL2とするとともに、第3ランドとしての一方のランド3B1の第4ランドとしての他方のランド3B2とは反対側に位置する端部を3a2とし、第4ランドとしての他方のランド3B2の第3ランドとしてのランド3B1とは反対側に位置する端部を3b2とした場合における、これら端部3a2と端部3b2との間の上記長さ方向Lに沿った距離をD2とした場合に、当該距離D2が、上記長さL2の1.1倍以上1.3倍以下に設定されていることが特に好適である。
これは、当該距離D1,D2がそれぞれ上記長さL1,L2の1.1倍以上である場合に、上述した第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bの実装安定性が向上することになるためであり、また、当該距離D1,D2がそれぞれ上記長さL1,L2の1.3倍以下である場合に、後述する第2検証試験の結果から騒音の低減効果が効果的に得られると判断できるためである(詳細は、後述する第2検証試験参照)。
一方で、図5ないし図7を参照して、ランド3A1,3A2の第1積層セラミックコンデンサ10Aの幅方向Wに沿った長さは、第1積層セラミックコンデンサ10Aの幅方向Wの外形寸法の0.8倍から1.0倍であることが好ましい。この場合、Y軸方向に沿って配線基板2に発生する振動がより相殺されることになる。また、この場合、第1積層セラミックコンデンサ10Aの実装時の位置ずれが生じ難くなるので、実装安定性が向上するとともに、第1積層セラミックコンデンサ10Aの配線基板2に対する向きがずれることによる振動の相殺作用の低下を防止することができる。
同様に、図5および図6を参照して、ランド3B1,3B2の第2積層セラミックコンデンサ10Bの幅方向Wに沿った長さは、第2積層セラミックコンデンサ10Bの幅方向Wの外形寸法の0.8倍から1.0倍であることが好ましい。この場合、X軸方向に沿って配線基板2に発生する振動がより相殺されることになる。また、この場合、第2積層セラミックコンデンサ10Bの実装時の位置ずれが生じ難くなるので、実装安定性が向上するとともに、第2積層セラミックコンデンサ10Bの配線基板2に対する向きがずれることによる振動の相殺作用の低下を防止することができる。
なお、図6においては、視覚的に理解し易くなるように、便宜上、第1積層セラミックコンデンサ10Aの幅方向Wに沿ったランド3A1,3A2の外形寸法を当該第1積層セラミックコンデンサ10Aの幅方向Wの外形寸法よりも大きく描くとともに、第2積層セラミックコンデンサ10Bの幅方向Wに沿ったランド3B1,3B2の外形寸法を当該第2積層セラミックコンデンサ10Bの幅方向Wの外形寸法よりも大きく描いたが、本第1構成例では、これらはいずれも同じ大きさである。
(第2構成例)
図10は、第2構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサのレイアウトを示す模式平面図である。
図10は、第2構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサのレイアウトを示す模式平面図である。
本第2構成例は、上記第1構成例の場合と同様に、上述した積層セラミックコンデンサ群に含まれる複数の積層セラミックコンデンサとして、配線基板に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続される同一の設計仕様(同一の容量かつ同一サイズ)の一対の積層セラミックコンデンサに着目するとともに、この積層セラミックコンデンサ群を複数組備えさせたものである。
図10に示すように、本第2構成例に係る回路基板1Bは、上述した第1構成例において示した第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bのレイアウトを単位レイアウトパターンとし、当該単位レイアウトパターンをX軸方向およびY軸方向に沿って並べて配置したものである。
より詳細には、本第2構成例に係る回路基板1Bにおいては、個々の積層セラミックコンデンサ10が配線基板2にマトリックス状(行列状)に配置されており、X軸方向に延在する直線100に沿って各行に含まれる積層セラミックコンデンサ10が直線状に並んで配置されているとともに、Y軸方向に延在する直線101に沿って各列に含まれる積層セラミックコンデンサ10が直線状に並んで配置されている。
そして、本第2構成例に係る回路基板1Bにおいては、特定の行に含まれる複数の積層セラミックコンデンサ10の向きがいずれも同じ方向を向くこととなるように、それらの長さ方向Lおよび幅方向Wのいずれか一方がX軸方向に沿って位置するようにこれら特定の行における積層セラミックコンデンサ10の配置が調整されているとともに、隣り合う行毎に積層セラミックコンデンサ10の向きが異なる方向を向くこととなるように、各行の配列が調整されている。
このように構成した場合には、その詳細な説明は繰り返しになるため省略するが、Y軸方向において隣り合う積層セラミックコンデンサ10同士が、上述した第1構成例における第1積層セラミックコンデンサ10Aと第2積層セラミックコンデンサ10Bとの関係を有することになる。
したがって、本第2構成例に係る回路基板1Bとすることにより、マトリックス状に配置された積層セラミックコンデンサ10が位置する部分の配線基板2の全体において振動の増大が抑制されることになるため、結果として回路基板1Bの大型化を防止しつつ騒音を低減させることができる。
なお、図10においては、視覚的に理解し易くなるように、便宜上、積層セラミックコンデンサ10の幅方向Wに沿ったランド3の外形寸法を当該積層セラミックコンデンサ10の幅方向Wの外形寸法よりも大きく描いたが、本第2構成例では、これらは同じ大きさである。
(第3構成例)
図11は、第3構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサのレイアウトを示す模式平面図である。
図11は、第3構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサのレイアウトを示す模式平面図である。
本第3構成例は、上述した積層セラミックコンデンサ群に含まれる複数の積層セラミックコンデンサとして、配線基板に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続される同一の設計仕様(同一の容量かつ同一サイズ)の4つの積層セラミックコンデンサに着目したものである。
図11に示すように、本第3構成例に係る回路基板1Cにおいては、当該回路基板1Cの領域R内において、第1積層セラミックコンデンサ10A、第2積層セラミックコンデンサ10B、第3積層セラミックコンデンサ10Cおよび第4積層セラミックコンデンサ10Dが、配線基板2の主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置されている。
ここで、第1積層セラミックコンデンサ10A、第2積層セラミックコンデンサ10B、第3積層セラミックコンデンサ10Cおよび第4積層セラミックコンデンサ10Dは、第1構成例の場合と同様に、それぞれの厚み方向Tが配線基板2の主表面の法線方向(図中に示すZ軸方向)と平行となるとともに、それぞれの長さ方向Lおよび幅方向Wが配線基板2の主表面と平行となるよう配線基板2に実装されている。これにより、第1積層セラミックコンデンサ10A、第2積層セラミックコンデンサ10B、第3積層セラミックコンデンサ10Cおよび第4積層セラミックコンデンサ10Dの各々が有する一対の厚み方向側面16のうちの一方が、第1構成例の場合と同様に、それぞれ配線基板2の主表面と対面して位置する対向主面16a(図7等参照)となっている。
第1積層セラミックコンデンサ10A、第2積層セラミックコンデンサ10B、第3積層セラミックコンデンサ10Cおよび第4積層セラミックコンデンサ10Dの各々の対向主面16aは、第1積層セラミックコンデンサ10A、第2積層セラミックコンデンサ10B、第3積層セラミックコンデンサ10Cおよび第4積層セラミックコンデンサ10Dがいずれも直方体形状を有し、さらにそれらの長さ方向Lが配線基板2の主表面と平行となるように配線基板2に実装されているため、いずれも一対の短辺および一対の長辺を有する長方形状を有している。
ここで、第3構成例に係る回路基板1Cにあっては、第1積層セラミックコンデンサ10Aの対向主面16aの長辺が延在する方向と第2積層セラミックコンデンサ10Bの対向主面16aの長辺が延在する方向とが直交し、第2積層セラミックコンデンサ10Bの対向主面16aの長辺が延在する方向と第3積層セラミックコンデンサ10Cの対向主面16aの長辺が延在する方向とが直交し、第3積層セラミックコンデンサ10Cの対向主面16aの長辺が延在する方向と第4積層セラミックコンデンサ10Dの対向主面16aの長辺が延在する方向とが直交し、かつ、第4積層セラミックコンデンサ10Dの対向主面16aの長辺が延在する方向と第1積層セラミックコンデンサ10Aの対向主面16aの長辺が延在する方向とが直交するとともに、第1積層セラミックコンデンサ10Aの一対の幅方向側面17のうちの一方に第2積層セラミックコンデンサ10Bの一対の長さ方向端面15のうちの一方が対向し、第2積層セラミックコンデンサ10Bの一対の幅方向側面17のうちの一方に第3積層セラミックコンデンサ10Cの一対の長さ方向端面15のうちの一方が対向し、第3積層セラミックコンデンサ10Cの一対の幅方向側面17のうちの一方に第4積層セラミックコンデンサ10Dの一対の長さ方向端面15のうちの一方が対向し、かつ、第4積層セラミックコンデンサ10Dの一対の幅方向側面17のうちの一方に第1積層セラミックコンデンサ10Aの一対の長さ方向端面15のうちの一方が対向するように、第1積層セラミックコンデンサ10A、第2積層セラミックコンデンサ10B、第3積層セラミックコンデンサ10Cおよび第4積層セラミックコンデンサ10Dが、配線基板2に実装されている。
このように構成した場合には、その詳細な説明は繰り返しになるため省略するが、第1積層セラミックコンデンサ10A、第2積層セラミックコンデンサ10B、第3積層セラミックコンデンサ10Cおよび第4積層セラミックコンデンサ10Dのうちの隣り合う積層セラミックコンデンサ同士が、上述した第1構成例における第1積層セラミックコンデンサ10Aと第2積層セラミックコンデンサ10Bとの関係を有することになる。
したがって、本第3構成例に係る回路基板1Cとすることにより、4つの積層セラミックコンデンサを配置する場合にも、電圧印加時においてこれら4つの積層セラミックコンデンサに発生する歪みに起因して生じる配線基板2の振動が互いに一部相殺されることになり、結果として騒音の発生が抑制されることとなり、回路基板1Cの大型化を防止しつつ騒音を低減させることができる。
特に、上記のように構成した場合には、第1積層セラミックコンデンサ10Aの一方の幅方向側面17と、第2積層セラミックコンデンサ10Bの一方の長さ方向端面15とが対向配置されることになるため、第1積層セラミックコンデンサ10Aと第2積層セラミックコンデンサ10BとがY軸方向において重なるように配置されることになり、第2積層セラミックコンデンサ10Bの一方の幅方向側面17と、第3積層セラミックコンデンサ10Cの一方の長さ方向端面15とが対向配置されることになるため、第2積層セラミックコンデンサ10Bと第3積層セラミックコンデンサ10CとがX軸方向において重なるように配置されることになり、第3積層セラミックコンデンサ10Cの一方の幅方向側面17と、第4積層セラミックコンデンサ10Dの一方の長さ方向端面15とが対向配置されることになるため、第3積層セラミックコンデンサ10Cと第4積層セラミックコンデンサ10DとがY軸方向において重なるように配置されることになり、第4積層セラミックコンデンサ10Dの一方の幅方向側面17と、第1積層セラミックコンデンサ10Aの一方の長さ方向端面15とが対向配置されることになるため、第4積層セラミックコンデンサ10Dと第1積層セラミックコンデンサ10AとがX軸方向において重なるように配置されることになり、その結果、当該X軸方向およびY軸方向に沿って配線基板2に発生する振動モードの伝播方向が互いに向かい合うことになり、より効率的に振動の相殺作用が得られることになるとともに、より小さい実装エリア内に4つの積層セラミックコンデンサを配置することができるため、回路基板1Cの大型化をさらに確実に防止することができる。
なお、図11においては、視覚的に理解し易くなるように、便宜上、第1積層セラミックコンデンサ10Aの幅方向Wに沿ったランド3A1,3A2の外形寸法を当該第1積層セラミックコンデンサ10Aの幅方向Wの外形寸法よりも大きく描き、第2積層セラミックコンデンサ10Bの幅方向Wに沿ったランド3B1,3B2の外形寸法を当該第2積層セラミックコンデンサ10Bの幅方向Wの外形寸法よりも大きく描き、第3積層セラミックコンデンサ10Cの幅方向Wに沿ったランド3C1,3C2の外形寸法を当該第3積層セラミックコンデンサ10Cの幅方向Wの外形寸法よりも大きく描き、第4積層セラミックコンデンサ10Dの幅方向Wに沿ったランド3D1,3D2の外形寸法を当該第4積層セラミックコンデンサ10Dの幅方向Wの外形寸法よりも大きく描いたが、本第3構成例では、これらはいずれも同じ大きさである。
また、図11中においては、第1積層セラミックコンデンサ10A、第2積層セラミックコンデンサ10B、第3積層セラミックコンデンサ10Cおよび第4積層セラミックコンデンサ10Dの長さ方向Lに沿った歪みに起因する振動モードを模式的にそれぞれ矢印VMAL,VMBL,VMCL,VMDLで表わしており、第1積層セラミックコンデンサ10A、第2積層セラミックコンデンサ10B、第3積層セラミックコンデンサ10Cおよび第4積層セラミックコンデンサ10Dの幅方向Wに沿った歪みに起因する振動モードを模式的にそれぞれ矢印VMAW,VMBW,VMCW,VMDWで表わしている。
(第4構成例)
図12は、第4構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサのレイアウトを示す模式平面図である。
図12は、第4構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサのレイアウトを示す模式平面図である。
本第4構成例は、上記第3構成例の場合と同様に、上述した積層セラミックコンデンサ群に含まれる複数の積層セラミックコンデンサとして、配線基板に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続される同一の設計仕様(同一の容量かつ同一サイズ)の4つの積層セラミックコンデンサに着目するとともに、この積層セラミックコンデンサ群を複数組備えさせたものである。
図12に示すように、本第4構成例に係る回路基板1Dは、上述した第3構成例において示した第1積層セラミックコンデンサ10A、第2積層セラミックコンデンサ10B、第3積層セラミックコンデンサ10Cおよび第4積層セラミックコンデンサ10Dのレイアウトを単位レイアウトパターンとし、当該単位レイアウトパターンをX軸方向およびY軸方向に沿って並べて配置したものである。
より詳細には、本第4構成例に係る回路基板1Dにおいては、個々の積層セラミックコンデンサ10が配線基板2にマトリックス状(行列状)に配置されており、X軸方向に延在する直線100に沿って各行に含まれる積層セラミックコンデンサ10が直線状に並んで配置されているとともに、Y軸方向に延在する直線101に沿って各列に含まれる積層セラミックコンデンサ10が直線状に並んで配置されている。
そして、本第2構成例に係る回路基板1Bにおいては、各行に含まれる複数の積層セラミックコンデンサ10の向きが隣り合うもの同士で異なる方向を向くこととなるように、それらの長さ方向Lおよび幅方向Wが交互にX軸方向に沿って位置するようにこれら特定の行における積層セラミックコンデンサ10の配置が調整されているとともに、各列に含まれる複数の積層セラミックコンデンサ10の向きが隣り合うもの同士で異なる方向を向くこととなるように、それらの長さ方向Lおよび幅方向Wが交互にY軸方向に沿って位置するようにこれら特定の列における積層セラミックコンデンサ10の配置が調整されている。
このように構成した場合には、その詳細な説明は繰り返しになるため省略するが、X軸方向およびY軸方向において隣り合う積層セラミックコンデンサ10同士が、上述した第1構成例における第1積層セラミックコンデンサ10Aと第2積層セラミックコンデンサ10Bとの関係を有することになる。
したがって、本第4構成例に係る回路基板1Dとすることにより、マトリックス状に配置された積層セラミックコンデンサ10が位置する部分の配線基板2の全体において振動の増大が抑制されることになるため、結果として回路基板1Dの大型化を防止しつつ騒音を低減させることができる。
なお、図12においては、視覚的に理解し易くなるように、便宜上、積層セラミックコンデンサ10の幅方向Wに沿ったランド3の外形寸法を当該積層セラミックコンデンサ10の幅方向Wの外形寸法よりも大きく描いたが、本第4構成例では、これらは同じ大きさである。
(第5構成例)
図13は、第5構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサのレイアウトを示す模式平面図である。
図13は、第5構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサのレイアウトを示す模式平面図である。
本第5構成例は、上記第1構成例の場合と同様に、上述した積層セラミックコンデンサ群に含まれる複数の積層セラミックコンデンサとして、配線基板に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続される同一の設計仕様(同一の容量かつ同一サイズ)の一対の積層セラミックコンデンサに着目したものである。
図13に示すように、本第5構成例に係る回路基板1Eは、第1構成例に係る回路基板1Aと比較した場合に、配線基板2に実装された第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bの各々の積層体11の外表面に設けられた一対の外部電極14の位置において相違している。
具体的には、上述した第1構成例においては、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bとして、長さ方向Lにおける積層体11の両端部の外表面を覆うように一対の外部電極14が形成されたものを配線基板2に実装した場合を例示したが、本第5構成例においては、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bとして、幅方向Wにおける積層体11の両端部の外表面を覆うように一対の外部電極14が形成されたものを配線基板2に実装したものである。
この場合にも、配線基板2の主表面には、当該第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bの各々が有する一対の外部電極14のそれぞれに対応した位置にランド3A1,3A2,3B1,3B2が設けられ、これら外部電極14のそれぞれとランド3A1,3A2,3B1,3B2とが、接合部材6A1,6A2,6B1,6B2によって接合される。
このように構成した場合にも、その詳細な説明は繰り返しになるため省略するが、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが、上述した第1構成例における関係と同様の関係を有することになるため、電圧印加時においてこれら第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bに発生する歪みに起因して生じる配線基板2の振動が互いに一部相殺されることになり、結果として騒音の発生が抑制されることとなり、回路基板1Eの大型化を防止しつつ騒音を低減させることができる。
なお、図13においては、視覚的に理解し易くなるように、便宜上、第1積層セラミックコンデンサ10Aの長さ方向Lに沿ったランド3A1,3A2の外形寸法を当該第1積層セラミックコンデンサ10Aの長さ方向Lの外形寸法よりも大きく描くとともに、第2積層セラミックコンデンサ10Bの長さ方向Lに沿ったランド3B1,3B2の外形寸法を当該第2積層セラミックコンデンサ10Bの長さ方向Lの外形寸法よりも大きく描いたが、本第5構成例では、これらはいずれも同じ大きさである。
(第6構成例)
図14は、第6構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサのレイアウトを示す模式平面図である。
図14は、第6構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサのレイアウトを示す模式平面図である。
本第6構成例は、上記第1構成例の場合と同様に、上述した積層セラミックコンデンサ群に含まれる複数の積層セラミックコンデンサとして、配線基板に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続される同一の設計仕様(同一の容量かつ同一サイズ)の一対の積層セラミックコンデンサに着目したものである。
図14に示すように、本第6構成例に係る回路基板1Fは、第1構成例に係る回路基板1Aと比較した場合に、配線基板2に実装された第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bの各々の積層体11の外表面に設けられた外部電極14の構成および位置において相違している。
具体的には、上述した第1構成例においては、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bとして、長さ方向Lにおける積層体11の両端部の外表面を覆うように一対の外部電極14が形成されたものを配線基板2に実装した場合を例示したが、本第6構成例においては、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bとして、長さ方向Lにおける積層体11の両端部の外表面を覆うように分離して設けられた電気的に等価な2つの外部電極14と、幅方向Wにおける積層体11の両端部の外表面の一部を覆うように設けられた1つの外部電極14とを備えたものを配線基板2に実装したものである。
この場合にも、配線基板2の主表面には、当該第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bの各々が有する3つの外部電極14のそれぞれに対応した位置にランド3A11,3A12,3A2,3B11,3B12,3B2が設けられ、これら外部電極14のそれぞれとランド3A11,3A12,3A2,3B11,3B12,3B2とが、接合部材6A11,6A12,6A2,6B11,6B12,6B2によって接合される。
このように構成した場合にも、その詳細な説明は繰り返しになるため省略するが、第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bが、上述した第1構成例における関係と同様の関係を有することになるため、電圧印加時においてこれら第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bに発生する歪みに起因して生じる配線基板2の振動が互いに一部相殺されることになり、結果として騒音の発生が抑制されることとなり、回路基板1Fの大型化を防止しつつ騒音を低減させることができる。
(第7構成例)
図15は、第7構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサおよびICのレイアウトを示す模式平面図である。
図15は、第7構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサおよびICのレイアウトを示す模式平面図である。
図15に示すように、本第7構成例に係る回路基板1Gは、配線基板2と、配線基板2に実装された集積回路素子としてのIC(Integrated Circuit)20と、配線基板2に実装されることで当該ICに接続された2つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10からなるコンデンサ素子群とを含むものであり、当該2つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10のレイアウトに、上述した第1構成例に係る回路基板1Aにおいて示した第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bのレイアウトを適用したものである。ここで、当該2つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10は、互いに容量が異なるものである。
より詳細には、IC20は、外部の回路との入出力を行なうための複数の端子を有しており、当該複数の端子には、電源端子21とグランド端子22とが含まれている。上述した2つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10は、IC20が実装された配線基板2の主表面上において、当該主表面と平行な方向に沿ってIC20の近傍に並んで配置されている。ここで、より好ましくは、図示するように、2つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10からなるコンデンサ素子群とIC20とが、他の素子(電子部品等)が間に介在することなく並んで配置される。
2つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10の各々が有する外部電極に接合部材6を介して接続されたランド3のそれぞれは、配線を介してIC20の電源端子21およびグランド端子22に対応付けて接続されている。これにより、2つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10は、電源端子21とグランド端子22との間において電気的に並列に接続されている。
ここで、ディカップリング用の積層セラミックコンデンサは、電源電圧の変動や回路間の干渉を抑えるために電源ラインとグランドとの間に接続されるものである。当該ディカップリング用の積層セラミックコンデンサによって構成されるディカップリング回路は、広い周波数域において高いノイズ吸収効果が発揮されることとなるように、電源ラインとグランドとの間において、容量の異なる複数の積層セラミックコンデンサを電気的に並列に接続することで構成されることが一般的である。なお、当該ディカップリング回路が付設されるICとしては、各種のものが想定され、たとえばCPU(Central Processing Unit)や、GPU(Graphics Processing Unit)、APU(Accelerated Processing Unit)等が挙げられる。
上述したように、本第7構成例に係る回路基板1Gにおいては、上記第1構成例に係る回路基板1Aにおいて示した第1積層セラミックコンデンサ10Aおよび第2積層セラミックコンデンサ10Bのレイアウトが、2つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10のレイアウトに適用されている。このように構成することにより、その詳細な説明は繰り返しになるため省略するが、これら2つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10が配置された領域Rにおいて発生する振動が抑制できることになり、結果として騒音の発生が低減できることになる。
また、上述したように、IC20の近傍にこれら2つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10が配置されることにより、回路基板1Gの大型化が防止できるばかりでなく、配線基板2に形成された回路のループインダクタンスを小さくすることもできる。
したがって、本第7構成例に係る回路基板1Gの如くの構成を採用してディカップリング回路を構成することにより、電子機器の大型化を防止しつつ騒音の発生を抑制することができる。ここで、本第7構成例においては、2つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10とIC20とが同一直線上に並ぶように配置した場合を例示したが、2つのディカップリング用コンデンサ10が並ぶ方向と、当該2つのディカップリング用コンデンサ10からなるコンデンサ素子群とIC20とが並ぶ方向とが交差するように配置されていてもよい。
なお、図15においては、視覚的に理解し易くなるように、便宜上、ディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10の幅方向Wに沿ったランド3の外形寸法を当該積層セラミックコンデンサ10の幅方向Wの外形寸法よりも大きく描いたが、本第7構成例では、これらは同じ大きさである。
(第8構成例)
図16は、第8構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサおよびICのレイアウトを示す模式平面図である。
図16は、第8構成例に係る回路基板に具備された積層セラミックコンデンサおよびICのレイアウトを示す模式平面図である。
図16に示すように、本第8構成例に係る回路基板1Hは、配線基板2と、配線基板2に実装されたIC20と、配線基板2に実装されることで当該ICに接続された4つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10からなるコンデンサ素子群とを含むものであり、当該4つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10のレイアウトに、上述した第3構成例に係る回路基板1Cにおいて示した第1積層セラミックコンデンサ10A、第2積層セラミックコンデンサ10B、第3積層セラミックコンデンサ10Cおよび第4積層セラミックコンデンサ10Dのレイアウトを適用したものである。ここで、当該4つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10は、大容量、中容量、小容量のコンデンサの組み合わせからなり、大容量のコンデンサは、同じ容量の2つの積層セラミックコンデンサ10にて対応させ、中容量および小容量のコンデンサは、それぞれ1つの積層セラミックコンデンサ10にて対応させている。
より詳細には、上述した第7構成例の場合と同様に、IC20は、外部の回路との入出力を行なうための複数の端子を有しており、当該複数の端子には、電源端子21とグランド端子22とが含まれている。上述した4つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10は、IC20が実装された配線基板2の主表面上において、当該主表面と平行な方向に沿ってIC20の近傍に並んで配置されている。ここで、より好ましくは、図示するように、4つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10からなるコンデンサ素子群とIC20とが、他の素子(電子部品等)が間に介在することなく並んで配置される。
4つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10の各々が有する外部電極に接合部材6を介して接続されたランド3のそれぞれは、配線を介してIC20の電源端子21およびグランド端子22に対応付けて接続されている。これにより、4つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10は、電源端子21とグランド端子22との間において電気的に並列に接続されている。
上述したように、本第8構成例に係る回路基板1Hにおいては、上記第3構成例に係る回路基板1Cにおいて示した第1積層セラミックコンデンサ10A、第2積層セラミックコンデンサ10B、第3積層セラミックコンデンサ10Cおよび第4積層セラミックコンデンサ10Dのレイアウトが、4つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10のレイアウトに適用されている。このように構成することにより、その詳細な説明は繰り返しになるため省略するが、これら4つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10が配置された領域Rにおいて発生する振動が抑制できることになり、結果として騒音の発生が低減できることになる。
また、上述したように、IC20の近傍にこれら4つのディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10が配置されることにより、回路基板1Hの大型化が防止できるばかりでなく、配線基板2に形成された回路のループインダクタンスを小さくすることもできる。
したがって、本第8構成例に係る回路基板1Hの如くの構成を採用してディカップリング回路を構成することにより、電子機器の大型化を防止しつつ騒音の発生を抑制することができる。
なお、図16においては、視覚的に理解し易くなるように、便宜上、ディカップリング用の積層セラミックコンデンサ10の幅方向Wに沿ったランド3の外形寸法を当該積層セラミックコンデンサ10の幅方向Wの外形寸法よりも大きく描いたが、本第8構成例では、これらは同じ大きさである。
(検証試験)
以下においては、本発明の効果を確認するために行なった検証試験について説明する。検証試験としては、配線基板に対する積層セラミックコンデンサの実装レイアウトを種々変更したり、配線基板に対する積層セラミックコンデンサの実装構造を種々変更したり、配線基板に実装する積層セラミックコンデンサの種類を変更したりすることで、電圧印加時に発生する騒音の音圧レベルにどのような変化が生じるかを検証した第1、第3および第4検証試験と、配線基板に設けられるランドの寸法(より詳細には、図9において示す距離D1,D2の寸法)を種々変更することで、電圧印加時に発生する騒音の音圧レベルにどのような変化が生じるかを検証した第2検証試験とを実施した。
以下においては、本発明の効果を確認するために行なった検証試験について説明する。検証試験としては、配線基板に対する積層セラミックコンデンサの実装レイアウトを種々変更したり、配線基板に対する積層セラミックコンデンサの実装構造を種々変更したり、配線基板に実装する積層セラミックコンデンサの種類を変更したりすることで、電圧印加時に発生する騒音の音圧レベルにどのような変化が生じるかを検証した第1、第3および第4検証試験と、配線基板に設けられるランドの寸法(より詳細には、図9において示す距離D1,D2の寸法)を種々変更することで、電圧印加時に発生する騒音の音圧レベルにどのような変化が生じるかを検証した第2検証試験とを実施した。
(第1検証試験)
図17は、第1検証試験において検証を行なった比較例1ないし3および実施例1ないし3に係る積層セラミックコンデンサの実装レイアウトを示す図である。第1検証試験においては、図17(A)〜(F)に示す積層セラミックコンデンサの実装レイアウトが適用された回路基板をサンプルとして準備し、これらサンプルのそれぞれに電圧を実際に印加してその際に発生する騒音の音圧レベルを実測した。
図17は、第1検証試験において検証を行なった比較例1ないし3および実施例1ないし3に係る積層セラミックコンデンサの実装レイアウトを示す図である。第1検証試験においては、図17(A)〜(F)に示す積層セラミックコンデンサの実装レイアウトが適用された回路基板をサンプルとして準備し、これらサンプルのそれぞれに電圧を実際に印加してその際に発生する騒音の音圧レベルを実測した。
なお、第1検証試験において準備したサンプルにおける積層セラミックコンデンサ10は、いずれも、その厚み方向Tが配線基板2の主表面の法線方向と平行となるとともに、その長さ方向Lおよび幅方向Wが配線基板2の主表面と平行となるように、配線基板2に実装したものである。すなわち、当該積層セラミックコンデンサ10は、いずれもその内部電極層が実装後において配線基板2の主表面と平行な関係にある実装構造を有するものであり、図中においては、そのことを示す記号として、積層セラミックコンデンサを示す符号10の後に括弧書きでHの記号を付記している。
図17(A)に示すように、比較例1に係る実装レイアウトは、配線基板2の主表面に積層セラミックコンデンサ10を1個実装したものである。実装した1個の積層セラミックコンデンサ10の向きは、長さ方向Lが配線基板2のX軸方向に合致するとともに幅方向Wが配線基板2のY軸方向に合致するようにした。
図17(B)に示すように、比較例2に係る実装レイアウトは、配線基板2の主表面に積層セラミックコンデンサ10を2個実装したものである。実装した2個の積層セラミックコンデンサ10の向きは、いずれも長さ方向Lが配線基板2のX軸方向に合致するとともに幅方向Wが配線基板2のY軸方向に合致するようにした。なお、これら2個の積層セラミックコンデンサ10は、配線基板2の主表面上において近接配置した。
図17(C)に示すように、比較例3に係る実装レイアウトは、配線基板2の主表面に積層セラミックコンデンサ10を4個実装したものである。実装した4個の積層セラミックコンデンサ10の向きは、いずれも長さ方向Lが配線基板2のX軸方向に合致するとともに幅方向Wが配線基板2のY軸方向に合致するようにした。なお、これら4個の積層セラミックコンデンサ10は、いずれも配線基板2の主表面上において近接配置した。
図17(D)に示すように、実施例1に係る実装レイアウトは、配線基板2の主表面に積層セラミックコンデンサ10を2個実装したものである。当該実施例1に係る実装レイアウトは、上述した実施の形態に基づいた第1構成例に従ったものである。
図17(E)に示すように、実施例2に係る実装レイアウトは、配線基板2の主表面に積層セラミックコンデンサ10を4個実装したものである。当該実施例2に係る実装レイアウトは、上述した実施の形態に基づいた第1構成例に従った実装レイアウトを単位レイアウトパターンとし、当該単位レイアウトパターンをX軸方向に沿って2組並べて配置したものである。なお、これら2つの単位レイアウトパターンは、配線基板2の主表面上において近接配置した。
図17(F)に示すように、実施例3に係る実装レイアウトは、配線基板2の主表面に積層セラミックコンデンサ10を4個実装したものである。当該実施例3に係る実装レイアウトは、上述した実施の形態に基づいた第3構成例に従ったものである。
これら比較例1ないし3および実施例1ないし3において使用した積層セラミックコンデンサ10は、いずれも同一の設計仕様のものを使用した。より詳細には、積層セラミックコンデンサ10の長さ方向Lの外形寸法、幅方向Wの外形寸法および厚み方向Tの外形寸法は、0.6[mm]×0.3[mm]×0.3[mm]であり、静電容量は、2.2[μF]である。
また、比較例2,3および実施例1ないし3においては、複数の積層セラミックコンデンサをいずれも電気的に並列に接続した。さらに、配線基板2に設けたランドの寸法は、図9において示す距離D1(すなわち、1個の積層セラミックコンデンサ10に対して設けられた一対のランドの、積層セラミックコンデンサ10の長さ方向Lに沿った両端部間の距離)を0.7[mm]とし、その幅方向の外形寸法を0.3[mm]とした。また、隣り合う積層セラミックコンデンサ10の間の距離は、いずれも0.3[mm]となるようにした。なお、図17においては、視覚的に理解し易くなるように、便宜上、ランドの幅方向の外形寸法を積層セラミックコンデンサ10の幅方向Wに沿った外形寸法よりも大きく描いている。
図18は、第1検証試験における騒音の音圧レベルの測定方法を示す概略図である。図18に示すように、騒音の音圧レベルを実測するに際しては、サンプルSを無響箱200内に設置し、この状態において、配線基板2に実装された積層セラミックコンデンサ10に2[Vpp]の交流電圧を4.5[kHz]〜5.0[kHz]の範囲の周波数で印加し、その際に発生する騒音の最大値を計測することで行なった。
なお、騒音の音圧レベルの計測は、無響箱200内において集音マイク210をサンプルSに向けて対向配置し、当該集音マイク210および集音計220よってサンプルSから発せられる音を集音し、これに基づいてFFTアナライザ230を用いて音圧レベルを解析することで行なった。
また、騒音の音圧レベルの計測に際しては、配線基板2のX軸方向に沿った振動による騒音の音圧レベルと、配線基板2のY軸方向に沿った振動による騒音の音圧レベルとを個別に計測することができるように、各サンプルにおける配線基板2として長辺および短辺を有する短冊状の形状を有するものを使用した。すなわち、比較例1ないし3および実施例1ないし3のそれぞれについて、X軸方向に沿った振動による騒音の音圧レベルを測定するためのものとして、短冊状の形状を有する配線基板2の長辺方向にX軸方向を合致させるとともに積層セラミックコンデンサ10の実装エリアのY軸方向の大きさと短冊状の形状を有する配線基板2の短辺方向の長さとを合致させたものを準備し、Y軸方向に沿った振動による騒音の音圧レベルを測定するためのものとして、短冊状の形状を有する配線基板2の長辺方向にY軸方向を合致させるとともに積層セラミックコンデンサ10の実装エリアのX軸方向の大きさと短冊状の形状を有する配線基板2の短辺方向の長さとを合致させたものを準備し、これらのそれぞれについて騒音の音圧レベルを計測することとした。
図19は、当該第1検証試験の結果を示すグラフである。図19に示すグラフにおいては、横軸がX軸方向に沿った振動による騒音の音圧レベル[dB]を表わしており、縦軸がY軸方向に沿った振動による騒音の音圧レベル[dB]を表わしている。
図19に示すように、比較例1ないし3の関係では、実装された積層セラミックコンデンサ10の個数が増すにつれて騒音の音圧レベルが増加する傾向が見られた。
一方、実装された積層セラミックコンデンサ10の個数が2個である比較例2および実施例1の関係では、本発明が適用された実施例1において、本発明が適用されていない比較例2よりも大幅に騒音の音圧レベルが低減されていることが確認され、実施例1において計測された騒音の音圧レベルは、比較例2において計測された騒音の音圧レベルよりも概ね20[dB]程度小さくなった。
また、実装された積層セラミックコンデンサ10の個数が2個である実施例1において計測された騒音の音圧レベルは、実装された積層セラミックコンデンサ10の個数が1個である比較例1において計測された騒音の音圧レベルよりもさらに低くなることが確認され、実施例1において計測された騒音の音圧レベルは、比較例1において計測された騒音の音圧レベルよりも概ね15[dB]程度小さくなった。
さらに、実装された積層セラミックコンデンサ10の個数が4個である比較例3、実施例2および実施例3の関係では、本発明が適用された実施例2および3において、本発明が適用されていない比較例3よりも大幅に騒音の音圧レベルが低減されていることが確認され、実施例2および3において計測された騒音の音圧レベルは、比較例3において計測された騒音の音圧レベルよりも概ね17[dB]〜22[dB]程度小さくなった。
また、実施例2および3の関係では、Y軸方向に沿った振動による騒音の音圧レベルに大きな差は見られないものの、X軸方向に沿った振動による騒音の音圧レベルには大きな差が見られ、X軸方向に沿った振動による騒音の音圧レベルの低減の観点からは、実施例2よりも実施例3が優位であることが確認された。これは、実施例3に係る実装レイアウトでは、4個の積層セラミックコンデンサ10のうちの隣り合う積層セラミックコンデンサ同士が、すべて上述した第1構成例における第1積層セラミックコンデンサ10Aと第2積層セラミックコンデンサ10Bとの関係を有しているため、X軸方向およびY軸方向に沿って配線基板2に発生する振動モードの伝播方向が互いに向かい合うことになり、より効率的に振動の相殺作用が得られた結果と考えられる。
以上において説明した第1検証試験に基づけば、本発明を適用することにより、回路基板の大型化を防止しつつ騒音が低減できることが実験的にも確認されたと言える。
(第2検証試験)
第2検証試験においては、サンプルとして正方形状を有する配線基板に1個の積層セラミックコンデンサを実装したものを複数準備し、上述した第1検証試験において示した騒音の音圧レベルの測定方法と同様の測定方法を用いてこれらサンプルにおいて発生する騒音の音圧レベルを実測した。なお、配線基板に実装された積層セラミックコンデンサには、2[Vpp]の交流電圧を4.5[kHz]〜5.0[kHz]の範囲の周波数で印加し、その際に発生する騒音の最大値を計測した。
第2検証試験においては、サンプルとして正方形状を有する配線基板に1個の積層セラミックコンデンサを実装したものを複数準備し、上述した第1検証試験において示した騒音の音圧レベルの測定方法と同様の測定方法を用いてこれらサンプルにおいて発生する騒音の音圧レベルを実測した。なお、配線基板に実装された積層セラミックコンデンサには、2[Vpp]の交流電圧を4.5[kHz]〜5.0[kHz]の範囲の周波数で印加し、その際に発生する騒音の最大値を計測した。
サンプルとしては、2種類のものを準備した。サンプル1は、積層セラミックコンデンサとして、その長さ方向Lの外形寸法、幅方向Wの外形寸法および厚み方向Tの外形寸法が0.6[mm]×0.3[mm]×0.3[mm]であり、その静電容量が2.2[μF]であるものを配線基板に実装したものであり、サンプル2は、積層セラミックコンデンサとして、その長さ方向Lの外形寸法、幅方向Wの外形寸法および厚み方向Tの外形寸法が1.0[mm]×0.5[mm]×0.5[mm]であり、その静電容量が10[μF]であるものを配線基板に実装したものである。
また、サンプル1については、配線基板2に設けたランドの寸法として、図9において示す距離D1(すなわち、積層セラミックコンデンサに対して設けられた一対のランドの、積層セラミックコンデンサ10の長さ方向Lに沿った両端部間の距離)が0.7[mm]に設定されたものと、0.8[mm]に設定されたものと、0.9[mm]に設定されたものを準備した。なお、これらのいずれについても、ランドの幅方向の外形寸法は、0.3[mm]とし、そのサンプル数は、いずれも3個とした。
一方、サンプル2については、配線基板2に設けたランドの寸法として、図9において示す距離D1(すなわち、積層セラミックコンデンサに対して設けられた一対のランドの、積層セラミックコンデンサ10の長さ方向Lに沿った両端部間の距離)が1.2[mm]に設定されたものと、1.3[mm]に設定されたものと、1.5[mm]に設定されたものを準備した。なお、これらのいずれについても、ランドの幅方向の外形寸法は、0.5[mm]とし、そのサンプル数は、いずれも3個とした。
図20は、当該第2検証試験の結果を示すグラフであり、図20(A)は、サンプル1についての結果を纏めたものであり、図20(B)は、サンプル2についての結果を纏めたものである。また、図20に示すグラフにおいては、横軸がサンプル種別を表わしており、縦軸が騒音の音圧レベル[dB]を表わしている。なお、グラフに示した騒音の音圧レベルは、サンプル種別毎の平均値を表わしている。
図20に示すように、サンプル1および2のいずれについても、距離D1が小さくなるにつれて騒音の音圧レベルが低下することが確認された。
ここで、図20(A)に示すように、サンプル1については、距離D1が0.8[mm]である場合に、距離D1が0.9[mm]である場合に比較して、騒音の音圧レベルが概ね2[dB]程度低減しており、距離D1が0.7[mm]である場合に、距離D1が0.9[mm]である場合に比較して、騒音の音圧レベルが概ね19[dB]程度低減していることが理解される。
一方、図20(B)に示すように、サンプル2については、距離D1が1.3[mm]である場合に、距離D1が1.5[mm]である場合に比較して、騒音の音圧レベルが概ね7[dB]程度低減しており、距離D1が1.2[mm]である場合に、距離D1が1.5[mm]である場合に比較して、騒音の音圧レベルが概ね18[dB]程度低減していることが理解される。
以上において説明した第2検証試験に基づけば、本発明を適用するに当たり、概して、上記距離D1は、積層セラミックコンデンサの長さ方向Lに沿った長さL1(図7参照)の1.3倍以下に設定されていることが好ましく、特に1.2倍以下に設定されていることがより好ましいことが実験的にも確認されたと言える。
(第3検証試験)
上述した本発明の実施の形態においては、複数の積層セラミックコンデンサのそれぞれが、その厚み方向Tが配線基板の主表面の法線方向と平行となるとともに、その長さ方向Lおよび幅方向Wが配線基板の主表面と平行となるように、配線基板に実装された実装構造を有している場合を例示したが、本発明は、このような実装構造が採用されている場合に限定されるものではない。すなわち、複数の積層セラミックコンデンサのそれぞれが、その幅方向Wが配線基板の主表面の法線方向と平行となるとともに、その長さ方向Lおよび厚み方向Tが配線基板の主表面と平行となるように、配線基板に実装された実装構造を有していてもよいし、これら異なる実装構造が混在した状態とされていてもよい。本第3検証試験は、このように構成した場合の幾つかにおいて、電圧印加時に発生する騒音の音圧レベルにどのような変化が生じるかを検証したものである。
上述した本発明の実施の形態においては、複数の積層セラミックコンデンサのそれぞれが、その厚み方向Tが配線基板の主表面の法線方向と平行となるとともに、その長さ方向Lおよび幅方向Wが配線基板の主表面と平行となるように、配線基板に実装された実装構造を有している場合を例示したが、本発明は、このような実装構造が採用されている場合に限定されるものではない。すなわち、複数の積層セラミックコンデンサのそれぞれが、その幅方向Wが配線基板の主表面の法線方向と平行となるとともに、その長さ方向Lおよび厚み方向Tが配線基板の主表面と平行となるように、配線基板に実装された実装構造を有していてもよいし、これら異なる実装構造が混在した状態とされていてもよい。本第3検証試験は、このように構成した場合の幾つかにおいて、電圧印加時に発生する騒音の音圧レベルにどのような変化が生じるかを検証したものである。
図21は、第3検証試験において検証を行なった比較例4ないし6および実施例4,5に係る積層セラミックコンデンサの実装レイアウトを示す図である。第3検証試験においては、図21(A)〜(E)に示す積層セラミックコンデンサの実装レイアウトが適用された回路基板をサンプルとして準備し、これらサンプルのそれぞれに電圧を実際に印加してその際に発生する騒音の音圧レベルを実測した。
なお、第3検証試験において準備したサンプルにおける積層セラミックコンデンサ10は、その幅方向Wが配線基板2の主表面の法線方向と平行となるとともに、その長さ方向Lおよび厚み方向Tが配線基板2の主表面と平行となるように、配線基板2に実装したものと、その厚み方向Tが配線基板2の主表面の法線方向と平行となるとともに、その長さ方向Lおよび幅方向Wが配線基板2の主表面と平行となるように、配線基板2に実装したものとを含んでいる。ここで、前者の積層セラミックコンデンサ10は、いずれもその内部電極層が実装後において配線基板2の主表面と垂直な関係にある実装構造を有するものであり、図中においては、そのことを示す記号として、積層セラミックコンデンサを示す符号10の後に括弧書きでVの記号を付記している。一方、後者の積層セラミックコンデンサ10は、いずれもその内部電極層が実装後において配線基板2の主表面と平行な関係にある実装構造を有するものであり、図中においては、そのことを示す記号として、積層セラミックコンデンサを示す符号10の後に括弧書きでHの記号を付記している。
図21(A)に示すように、比較例4に係る実装レイアウトは、配線基板2の主表面に積層セラミックコンデンサ10を1個実装したものである。実装した1個の積層セラミックコンデンサ10の向きは、長さ方向Lが配線基板2のX軸方向に合致するとともに厚み方向Tが配線基板2のY軸方向に合致するようにした。
図21(B)に示すように、比較例5に係る実装レイアウトは、配線基板2の主表面に積層セラミックコンデンサ10を2個実装したものである。実装した2個の積層セラミックコンデンサ10の向きは、いずれも長さ方向Lが配線基板2のX軸方向に合致するとともに厚み方向Tが配線基板2のY軸方向に合致するようにした。なお、これら2個の積層セラミックコンデンサ10は、配線基板2の主表面上において近接配置した。
図21(C)に示すように、比較例6に係る実装レイアウトは、配線基板2の主表面に積層セラミックコンデンサ10を2個実装したものである。実装した2個の積層セラミックコンデンサ10のうちの1個の向きは、長さ方向Lが配線基板2のX軸方向に合致するとともに厚み方向Tが配線基板2のY軸方向に合致するようにし、残る1個の向きは、長さ方向Lが配線基板2のX軸方向に合致するとともに幅方向Wが配線基板2のY軸方向に合致するようにした。なお、これら2個の積層セラミックコンデンサ10は、いずれも配線基板2の主表面上において近接配置した。
図21(D)に示すように、実施例4に係る実装レイアウトは、配線基板2の主表面に積層セラミックコンデンサ10を2個実装したものである。当該実施例4に係る実装レイアウトの平面的に見た場合のレイアウトパターンは、上述した実施の形態に基づいた第1構成例に従ったものであるが、実装した2個の積層セラミックコンデンサ10のうちの1個の向きは、長さ方向Lが配線基板2のX軸方向に合致するとともに厚み方向Tが配線基板2のY軸方向に合致するようにし、残る1個の向きは、長さ方向Lが配線基板2のY軸方向に合致するとともに厚み方向Tが配線基板2のX軸方向に合致するようにした。
図21(E)に示すように、実施例5に係る実装レイアウトは、配線基板2の主表面に積層セラミックコンデンサ10を2個実装したものである。当該実施例5に係る実装レイアウトの平面的に見た場合のレイアウトパターンは、上述した実施の形態に基づいた第1構成例に従ったものであるが、実装した2個の積層セラミックコンデンサ10のうちの1個の向きは、長さ方向Lが配線基板2のX軸方向に合致するとともに厚み方向Tが配線基板2のY軸方向に合致するようにし、残る1個の向きは、長さ方向Lが配線基板2のY軸方向に合致するとともに幅方向Wが配線基板2のX軸方向に合致するようにした。
これら比較例4ないし6および実施例4,5において使用した積層セラミックコンデンサ10は、いずれも同一の設計仕様のものを使用した。より詳細には、積層セラミックコンデンサ10の長さ方向Lの外形寸法、幅方向Wの外形寸法および厚み方向Tの外形寸法は、0.6[mm]×0.3[mm]×0.3[mm]であり、静電容量は、1.0[μF]である。
また、比較例5,6および実施例4,5においては、複数の積層セラミックコンデンサをいずれも電気的に並列に接続した。さらに、配線基板2に設けたランドの寸法は、図9において示す距離D1(すなわち、1個の積層セラミックコンデンサ10に対して設けられた一対のランドの、積層セラミックコンデンサ10の長さ方向Lに沿った両端部間の距離)を0.7[mm]とし、その幅方向の外形寸法を0.3[mm]とした。また、隣り合う積層セラミックコンデンサ10の間の距離は、いずれも0.3[mm]となるようにした。なお、図21においては、視覚的に理解し易くなるように、便宜上、ランドの幅方向の外形寸法を積層セラミックコンデンサ10の幅方向Wに沿った外形寸法よりも大きく描いている。
ここで、第3検証試験においては、上述した第1検証試験において示した騒音の音圧レベルの測定方法と同様の測定方法を用いてサンプルにおいて発生する騒音の音圧レベルを実測した。なお、配線基板2に実装された積層セラミックコンデンサ10には、2[Vpp]の交流電圧を4.5[kHz]〜5.0[kHz]の範囲の周波数で印加し、その際に発生する騒音の最大値を計測した。
図22は、当該第3検証試験の結果を示すグラフである。図22に示すグラフにおいては、横軸がX軸方向に沿った振動による騒音の音圧レベル[dB]を表わしており、縦軸がY軸方向に沿った振動による騒音の音圧レベル[dB]を表わしている。
図22に示すように、比較例4ないし6の関係では、実装された積層セラミックコンデンサ10が1個の場合よりも2個の場合において騒音が増大する傾向が見られ、そのいずれにおいてもX軸方向に沿った振動による騒音がY軸方向に沿った振動による騒音よりも支配的となった。
一方、実装された2個の積層セラミックコンデンサ10のいずれもがその内部電極層が実装後において配線基板2の主表面と垂直な関係にある比較例5および実施例4の関係では、本発明が適用された実施例4において、本発明が適用されていない比較例5よりも騒音の音圧レベルが低減されていることが確認され、実施例4において計測された騒音の音圧レベルは、比較例5において計測された騒音の音圧レベルよりも概ね7[dB]程度小さくなった。
また、実装された2個の積層セラミックコンデンサ10のうちの一方がその内部電極層が実装後において配線基板2の主表面と垂直な関係にあり、他方がその内部電極層が実装後において配線基板2の主表面と平行な関係にある比較例6および実施例5の関係では、本発明が適用された実施例5において、本発明が適用されていない比較例6よりも騒音の音圧レベルが低減されていることが確認され、実施例5において計測された騒音の音圧レベルは、比較例6において計測された騒音の音圧レベルよりも概ね2[dB]程度小さくなった。
さらには、本発明が適用された実施例4および5においては、2個の積層セラミックコンデンサ10が実装されているにも拘わらず、1個の積層セラミックコンデンサ10が実装されたのみである比較例4よりも、X軸方向に沿った振動による騒音の音圧レベルが僅かではあるが低減した。
以上において説明した第3検証試験に基づけば、複数の積層セラミックコンデンサのいずれもがその内部電極層が実装後において配線基板の主表面と垂直な関係となるような実装構造を有している場合、および、複数の積層セラミックコンデンサの一部がその内部電極層が実装後において配線基板の主表面と垂直な関係となるような実装構造を有し、残りがその内部電極層が実装後において配線基板の主表面と平行な関係となるような実装構造を有している場合のいずれにおいても、本発明を適用することにより、回路基板の大型化を防止しつつ騒音が低減できることが実験的にも確認されたと言える。
なお、第3検証試験に基づけば、配線基板に4つの積層セラミックコンデンサを接近して配置する場合であって、4つの積層セラミックコンデンサのいずれもがその内部電極層が実装後において配線基板の主表面と垂直な関係となるような実装構造を有している場合、および、4つの積層セラミックコンデンサの一部がその内部電極層が実装後において配線基板の主表面と垂直な関係となるような実装構造を有し、残りがその内部電極層が実装後において配線基板の主表面と平行な関係となるような実装構造を有している場合のいずれにおいても、上述した実施の形態に基づいた第3構成例のレイアウトにおける平面的に見た場合のレイアウトパターンを採用することにより、X軸方向のみならず、Y軸方向においても騒音が低減できることが理解できる。
ここで、本第3検証試験の結果と上述した第1検証試験の結果とを合わせて考察すると、配線基板に実装する積層セラミックコンデンサ群に本発明を適用する場合においては、すべての積層セラミックコンデンサがその内部電極層が実装後において配線基板の主表面と平行な関係となるように実装されていることが、振動を低減する上でより好適であることが理解できる。
(第4検証試験)
上述した本発明の実施の形態においては、複数の積層セラミックコンデンサとして、同一の設計仕様(同一の容量かつ同一サイズ)の積層セラミックコンデンサが配線基板に実装された場合を例示したが、複数の積層セラミックコンデンサが異なる設計仕様のものであってもよい。たとえば、上記第1構成例に係る回路基板1Aに実装された一対の積層セラミックコンデンサが互いに異なる容量のもので構成されていてもよい。また、たとえば、上記第2構成例において、設計仕様(同一の容量かつ同一サイズ)の一対の積層セラミックコンデンサを1つの積層セラミックコンデンサ群とし、積層セラミックコンデンサ群を複数組備えさせ、積層セラミックコンデンサ群間で異なる設計仕様のものとすることもできる。また、同様に、上記第3構成例に係る回路基板1Cに実装された4つの積層セラミックコンデンサが2種類以上の容量のもので構成されていてもよく、上記第4構成例において、設計仕様(同一の容量かつ同一サイズ)の4つの積層セラミックコンデンサを1つの積層セラミックコンデンサ群とし、積層セラミックコンデンサ群を複数組備えさせ、積層セラミックコンデンサ群間で異なる設計仕様のものとすることもできる。本第4検証試験は、このように構成した場合の幾つかにおいて、電圧印加時に発生する騒音の音圧レベルにどのような変化が生じるかを検証したものである。
上述した本発明の実施の形態においては、複数の積層セラミックコンデンサとして、同一の設計仕様(同一の容量かつ同一サイズ)の積層セラミックコンデンサが配線基板に実装された場合を例示したが、複数の積層セラミックコンデンサが異なる設計仕様のものであってもよい。たとえば、上記第1構成例に係る回路基板1Aに実装された一対の積層セラミックコンデンサが互いに異なる容量のもので構成されていてもよい。また、たとえば、上記第2構成例において、設計仕様(同一の容量かつ同一サイズ)の一対の積層セラミックコンデンサを1つの積層セラミックコンデンサ群とし、積層セラミックコンデンサ群を複数組備えさせ、積層セラミックコンデンサ群間で異なる設計仕様のものとすることもできる。また、同様に、上記第3構成例に係る回路基板1Cに実装された4つの積層セラミックコンデンサが2種類以上の容量のもので構成されていてもよく、上記第4構成例において、設計仕様(同一の容量かつ同一サイズ)の4つの積層セラミックコンデンサを1つの積層セラミックコンデンサ群とし、積層セラミックコンデンサ群を複数組備えさせ、積層セラミックコンデンサ群間で異なる設計仕様のものとすることもできる。本第4検証試験は、このように構成した場合の幾つかにおいて、電圧印加時に発生する騒音の音圧レベルにどのような変化が生じるかを検証したものである。
図23は、第4検証試験において検証を行なった比較例7,8および実施例6に係る積層セラミックコンデンサの実装レイアウトを示す図である。第4検証試験においては、図23(A)〜(C)に示す積層セラミックコンデンサの実装レイアウトが適用された回路基板をサンプルとして準備し、これらサンプルのそれぞれに電圧を実際に印加してその際に発生する騒音の音圧レベルを実測した。
なお、第4検証試験において準備したサンプルにおける積層セラミックコンデンサ10は、いずれも、その厚み方向Tが配線基板2の主表面の法線方向と平行となるとともに、その長さ方向Lおよび幅方向Wが配線基板2の主表面と平行となるように、配線基板2に実装したものであるが、このうちの比較例8および実施例6に係るサンプルは、異なる設計仕様(容量およびサイズ)の積層セラミックコンデンサを含んでいる。具体的には、容量およびサイズの大きいものと、容量およびサイズの小さいものとを含んでおり、図中においては、そのことを示す記号として、前者のものについては積層セラミックコンデンサを示す符号10の後に括弧書きでLの記号を付記しており、後者のものについては積層セラミックコンデンサを示す符号10の後に括弧書きでSの記号を付記している。
図23(A)に示すように、比較例7に係る実装レイアウトは、配線基板2の主表面に容量が大きくかつサイズが大きい積層セラミックコンデンサ10を1個実装したものである。実装した1個の積層セラミックコンデンサ10の向きは、長さ方向Lが配線基板2のX軸方向に合致するとともに幅方向Wが配線基板2のY軸方向に合致するようにした。
図23(B)に示すように、比較例8に係る実装レイアウトは、配線基板2の主表面に、容量が大きくかつサイズが大きい積層セラミックコンデンサ10と、容量が小さくかつサイズが小さい積層セラミックコンデンサ10とをそれぞれ1個ずつ、合計2個実装したものである。実装した2個の積層セラミックコンデンサ10の向きは、いずれも長さ方向Lが配線基板2のX軸方向に合致するとともに幅方向Wが配線基板2のY軸方向に合致するようにした。なお、これら2個の積層セラミックコンデンサ10は、配線基板2の主表面上において近接配置した。
図23(C)に示すように、実施例6に係る実装レイアウトは、配線基板2の主表面に、容量が大きくかつサイズが大きい積層セラミックコンデンサ10と、容量が小さくかつサイズが小さい積層セラミックコンデンサ10とをそれぞれ1個ずつ、合計2個実装したものである。当該実施例6に係る実装レイアウトの平面的に見た場合のレイアウトパターンは、上述した実施の形態に基づいた第1構成例に従ったものであるが、実装した2個の積層セラミックコンデンサ10のうちの大きい方のものの向きは、長さ方向Lが配線基板2のX軸方向に合致するとともに厚み方向Tが配線基板2のY軸方向に合致するようにし、残る小さい方のものの向きは、長さ方向Lが配線基板2のY軸方向に合致するとともに幅方向Wが配線基板2のX軸方向に合致するようにした。
比較例7において使用した積層セラミックコンデンサ10と、比較例8および実施例6において使用したもののうちの大きい方の積層セラミックコンデンサ10は、長さ方向Lの外形寸法、幅方向Wの外形寸法および厚み方向Tの外形寸法が、1.0[mm]×0.5[mm]×0.5[mm]であり、静電容量は、2.2[μF]である。一方、比較例8および実施例6において使用したもののうちの小さい方の積層セラミックコンデンサ10は、長さ方向Lの外形寸法、幅方向Wの外形寸法および厚み方向Tの外形寸法が、0.6[mm]×0.3[mm]×0.3[mm]であり、静電容量は、1.0[μF]である。
また、比較例8および実施例6においては、複数の積層セラミックコンデンサをいずれも電気的に並列に接続した。さらに、配線基板2に設けたランドの寸法は、図9において示す距離D1(すなわち、1個の積層セラミックコンデンサ10に対して設けられた一対のランドの、積層セラミックコンデンサ10の長さ方向Lに沿った両端部間の距離)を、大きい方の積層セラミックコンデンサに対応したランドにおいて1.2[mm]とし、小さい方の積層セラミックコンデンサに対応したランドにおいて0.7[mm]とし、その幅方向の外形寸法を、大きい方の積層セラミックコンデンサに対応したランドにおいて0.5[mm]とし、小さい方の積層セラミックコンデンサに対応したランドにおいて0.3[mm]とした。また、隣り合う積層セラミックコンデンサ10の間の距離は、いずれも0.3[mm]となるようにした。なお、図23においては、視覚的に理解し易くなるように、便宜上、ランドの幅方向の外形寸法を積層セラミックコンデンサ10の幅方向Wに沿った外形寸法よりも大きく描いている。
ここで、第4検証試験においては、上述した第1検証試験において示した騒音の音圧レベルの測定方法と同様の測定方法を用いてサンプルにおいて発生する騒音の音圧レベルを実測した。なお、配線基板2に実装された積層セラミックコンデンサ10には、2[Vpp]の交流電圧を4.5[kHz]〜5.0[kHz]の範囲の周波数で印加し、その際に発生する騒音の最大値を計測した。
図24は、当該第4検証試験の結果を示すグラフである。図24に示すグラフにおいては、横軸がX軸方向に沿った振動による騒音の音圧レベル[dB]を表わしており、縦軸がY軸方向に沿った振動による騒音の音圧レベル[dB]を表わしている。
図24に示すように、比較例7および8の関係では、積層セラミックコンデンサ10が1個のみ実装された場合に比べ、容量およびサイズが異なる積層セラミックコンデンサがそれぞれ1個ずつ合計2個実装された場合において、騒音が増大する傾向が見られた。
一方、容量およびサイズが異なる積層セラミックコンデンサがそれぞれ1個ずつ合計2個実装された比較例8および実施例6の関係では、本発明が適用された実施例6において、本発明が適用されていない比較例8よりも騒音の音圧レベルが低減されていることが確認され、実施例6において計測された騒音の音圧レベルは、比較例8において計測された騒音の音圧レベルよりも概ね5[dB]程度小さくなった。
さらには、本発明が適用された実施例6においては、2個の積層セラミックコンデンサ10が実装されているにも拘わらず、1個の積層セラミックコンデンサ10が実装されたのみである比較例7よりも騒音の音圧レベルが低減されていることが確認され、実施例6において計測された騒音の音圧レベルは、比較例7において計測された騒音の音圧レベルよりも概ね3[dB]程度小さくなった。
以上において説明した第4検証試験に基づけば、容量およびサイズが異なる複数の積層セラミックコンデンサが混在している場合においても、本発明を適用することにより、回路基板の大型化を防止しつつ騒音が低減できることが実験的にも確認されたと言える。
なお、第4検証試験に基づけば、配線基板に4つの積層セラミックコンデンサを接近して配置する場合であって、4つの積層セラミックコンデンサが容量およびサイズが異なる積層セラミックコンデンサを含んでいる場合においても、上述した実施の形態に基づいた第3構成例のレイアウトにおける平面的に見た場合のレイアウトパターンを採用することにより、騒音が低減できることが理解できる。
ここで、本第4検証試験の結果と上述した第1検証試験の結果とを合わせて考察すると、配線基板に実装する積層セラミックコンデンサ群に本発明を適用する場合においては、すべての積層セラミックコンデンサが同一の設計仕様(同一の容量かつ同一サイズ)であることが、振動を低減する上でより好適であることが理解できる。
以上において説明した本発明の実施の形態に基づいた第1ないし第8構成例に係る回路基板において示した積層セラミックコンデンサのレイアウトは、配線基板に実装される積層セラミックコンデンサの容量やサイズに制限されることなく回路基板の大型化を防止しつつ騒音が低減できるレイアウトである。しかしながら、通常、積層セラミックコンデンサの容量が増加するにしたがって騒音の音圧レベルも増大する傾向にあるため、本発明は、配線基板に実装される積層セラミックコンデンサ群のうちの1つの容量が少なくとも1[μF]以上である場合に好適に適用でき、10[μF]以上である場合に特に好適に適用できる。
また、上述した本発明の実施の形態に基づいた第1ないし第4構成例および第7,第8構成例においては、積層セラミックコンデンサの幅方向Wに沿ったランドの外形寸法を当該積層セラミックコンデンサの幅方向Wの外形寸法と同じとした場合を例示したが、概ね同等の大きさとすればよく、これら外形寸法が多少異なっていてもよい。同様に、上述した本発明の実施の形態に基づいた第5構成例においては、積層セラミックコンデンサの長さ方向Lに沿ったランドの外形寸法を当該積層セラミックコンデンサの長さ方向Lの外形寸法と同じとした場合を例示したが、概ね同等の大きさとすればよく、これら外形寸法が多少異なっていてもよい。
また、上述した本発明の実施の形態に基づいた第7および第8構成例においては、ディカップリング回路を構成する積層セラミックコンデンサ群に本発明を適用した場合を例示したが、本発明は、可聴周波数成分(20[Hz]〜20[kHz])を含んだ電圧変動が生じ得るラインに接続される他の用途の回路に含まれる積層セラミックコンデンサ群にもその適用が当然に可能である。
さらには、前述のように、本発明は、その適用対象が上述した本発明の実施の形態において例示した如くの積層セラミックコンデンサの実装構造体およびその製造方法に限られるものではなく、積層型金属化フィルムコンデンサに代表される他の種類のコンデンサ素子およびその製造方法にもその適用が可能なものである。
ここで、本発明が好適に適用できる事例としては、1つのコンデンサ素子を2つ以上のコンデンサ素子にて代替して構成するとともに、当該代替させた2つのコンデンサ素子を電気的に並列に接続した上で本発明を適用する事例が挙げられる。この場合、より容量が小さくかつサイズが小さいコンデンサ素子にて代替することで配線基板に発生する振動が低減できるばかりでなく、上述した本発明の効果である振動の相殺作用によっても配線基板の振動をさらに低減することができ、結果として大幅な騒音の低減が可能になる。たとえば、容量が10[μF]であるコンデンサ素子を容量が4.7[μF]である2つのコンデンサ素子に代替することにより、実装面積を極端に増大させることなく大幅な騒音の低減が可能になる。
また、上記においては、本発明の実施の形態におけるコンデンサ素子の実装構造体としての回路基板について詳細にその説明を行なったが、本発明の実施の形態における積層セラミックコンデンサの実装方法は、上述した本発明の実施の形態に基づいた第1ないし第8構成例に係る積層セラミックコンデンサのレイアウト条件を満たすように複数の積層セラミックコンデンサを配線基板に実装するものであり、第1コンデンサ素子の対向主面の一対の長辺が延在する方向と第2コンデンサ素子の対向主面の一対の長辺が延在する方向とが直交するとともに、第1コンデンサ素子の一対の側面のうちの一方に第2コンデンサ素子の一対の端面のうちの一方が対向するように、第1コンデンサ素子および第2コンデンサ素子を配線基板に実装することを特徴とするものである。
このような積層セラミックコンデンサの実装方法を適用することにより、配線基板に発生する振動が低減されることになり、結果として電子機器を大型化させることなく騒音を低減させることができる。
また、上述した本発明の実施の形態に基づいた第1ないし第8構成例において示した特徴的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当然に相互に組み合わせることができる。
このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
1A〜1H 回路基板、2 配線基板、3,3A1,3A2,3A11,3A12,3B1,3B11,3B12,3B2,3C1,3C2,3D1,3D2 ランド、3a1,3a2,3b1,3b2 端部、4A〜4C 配線、5 電源、6,6A1,6A2,6A11,6A12,6B1,6B2,6C1,6C2,6D1,6D2 接合部材、10,10A〜10F 積層セラミックコンデンサ、11 積層体、12 誘電体層、13 内部電極層、14 外部電極、15 長さ方向端面、16 厚み方向側面、16a 対向主面、17 幅方向側面、18 角部、20 IC、21 電源端子、22 グランド端子、200 無響箱、210 集音マイク、220 集音計、230 FFTアナライザ。
Claims (11)
- 所定の方向に沿って交互に積層された誘電体層および内部電極層からなる積層体を有する直方体形状の複数のコンデンサ素子が配線基板に実装されてなるコンデンサ素子の実装構造体であって、
前記複数のコンデンサ素子は、前記配線基板の主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置され、前記配線基板に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続された第1コンデンサ素子および第2コンデンサ素子を含み、
前記第1コンデンサ素子および前記第2コンデンサ素子の前記配線基板に対向する主面は、いずれも一対の短辺および一対の長辺を有する長方形状であり、
前記第1コンデンサ素子および前記第2コンデンサ素子の各々は、前記一対の長辺が延在する方向において相対して位置する一対の端面と、前記一対の短辺が延在する方向において相対して位置する一対の側面と、前記積層体の外表面上において互いに離間して設けられた一対の外部電極とを有し、
前記第1コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向と前記第2コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向とが直交するとともに、前記第1コンデンサ素子の前記一対の側面のうちの一方に前記第2コンデンサ素子の前記一対の端面のうちの一方が対向するように、前記第1コンデンサ素子および前記第2コンデンサ素子が、前記配線基板に実装されている、コンデンサ素子の実装構造体。 - 前記第1コンデンサ素子および前記第2コンデンサ素子の各々は、前記一対の端面のうちの一方に前記一対の外部電極のうちの一方を、前記一対の端面のうちの他方に前記一対の外部電極のうちの他方をそれぞれ有し、
前記外部電極の各々が、当該外部電極の各々に対応して前記配線基板に設けられたランドに導電性の接合部材を介してそれぞれ電気的に接続されている、請求項1に記載のコンデンサ素子の実装構造体。 - 前記ランドの各々が、対応する前記外部電極に対して、前記配線基板の前記主表面の法線方向に沿って対向する部分を含んでいる、請求項2に記載のコンデンサ素子の実装構造体。
- 前記第1コンデンサ素子の前記一対の外部電極に前記接合部材を介して電気的に接続された一対のランドの各々が、前記第1コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向において、前記第1コンデンサ素子の前記一対の端面のうちの対応する端面の外側にまで達するように延設され、
前記第2コンデンサ素子の前記一対の外部電極に前記接合部材を介して電気的に接続された一対のランドの各々が、前記第2コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向において、前記第2コンデンサ素子の前記一対の端面のうちの対応する端面の外側にまで達するように延設されている、請求項3に記載のコンデンサ素子の実装構造体。 - 前記第1コンデンサ素子の前記一対の外部電極に前記接合部材を介して電気的に接続された一対のランドの一方を第1ランドとし、他方を第2ランドとし、前記第1ランドの前記第2ランドとは反対側に位置する端部と前記第2ランドの前記第1ランドとは反対側に位置する端部との間の距離をD1とし、前記第1コンデンサ素子の当該第1コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向に沿った長さをL1とした場合に、前記距離D1が、前記長さL1の1.1倍以上1.3倍以下であり、
前記第2コンデンサ素子の前記一対の外部電極に前記接合部材を介して電気的に接続された一対のランドの一方を第3ランドとし、他方を第4ランドとし、前記第3ランドの前記第4ランドとは反対側に位置する端部と前記第4ランドの前記第3ランドとは反対側に位置する端部との間の距離をD2とし、前記第2コンデンサ素子の当該第2コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向に沿った長さをL2とした場合に、前記距離D2が、前記長さL2の1.1倍以上1.3倍以下である、請求項4に記載のコンデンサ素子の実装構造体。 - 前記積層体における前記誘電体層と前記内部電極層との積層方向が前記配線基板の前記主表面の法線方向と平行となるように、前記第1コンデンサ素子および前記第2コンデンサ素子の各々が、前記配線基板に実装されている、請求項1から5のいずれかに記載のコンデンサ素子の実装構造体。
- 前記配線基板に実装された集積回路素子をさらに備え、
前記第1コンデンサ素子および前記第2コンデンサ素子からなるコンデンサ素子群と、前記集積回路素子とが、前記配線基板の前記主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置されている、請求項1から6のいずれかに記載のコンデンサ素子の実装構造体。 - 所定の方向に沿って交互に積層された誘電体層および内部電極層からなる積層体を有する直方体形状の複数のコンデンサ素子が配線基板に実装されてなるコンデンサ素子の実装構造体であって、
前記複数のコンデンサ素子は、前記配線基板の主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置され、前記配線基板に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続された第1コンデンサ素子、第2コンデンサ素子、第3コンデンサ素子および第4コンデンサ素子を含み、
前記第1コンデンサ素子、前記第2コンデンサ素子、前記第3コンデンサ素子および前記第4コンデンサ素子の前記配線基板に対向する主面は、いずれも一対の短辺および一対の長辺を有する長方形状であり、
前記第1コンデンサ素子、前記第2コンデンサ素子、前記第3コンデンサ素子および前記第4コンデンサ素子の各々は、前記一対の長辺が延在する方向において相対して位置する一対の端面と、前記一対の短辺が延在する方向において相対して位置する一対の側面と、前記積層体の外表面上において互いに離間して設けられた一対の外部電極とを有し、
前記第1コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向と前記第2コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向とが直交し、前記第2コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向と前記第3コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向とが直交し、前記第3コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向と前記第4コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向とが直交し、かつ、前記第4コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向と前記第1コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向とが直交するとともに、前記第1コンデンサ素子の前記一対の側面のうちの一方に前記第2コンデンサ素子の前記一対の端面のうちの一方が対向し、前記第2コンデンサ素子の前記一対の側面のうちの一方に前記第3コンデンサ素子の前記一対の端面のうちの一方が対向し、前記第3コンデンサ素子の前記一対の側面のうちの一方に前記第4コンデンサ素子の前記一対の端面のうちの一方が対向し、かつ、前記第4コンデンサ素子の前記一対の側面のうちの一方に前記第1コンデンサ素子の前記一対の端面のうちの一方が対向するように、前記第1コンデンサ素子、前記第2コンデンサ素子、前記第3コンデンサ素子および前記第4コンデンサ素子が、前記配線基板に実装されている、コンデンサ素子の実装構造体。 - 前記配線基板に実装された集積回路素子をさらに備え、
前記第1コンデンサ素子、前記第2コンデンサ素子、前記第3コンデンサ素子および前記第4コンデンサ素子からなるコンデンサ素子群と、前記集積回路素子とが、前記配線基板の前記主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置されている、請求項8に記載のコンデンサ素子の実装構造体。 - 所定の方向に沿って交互に積層された誘電体層および内部電極層からなる積層体を有する直方体形状の複数のコンデンサ素子を配線基板に実装するコンデンサ素子の実装方法であって、
前記複数のコンデンサ素子は、前記配線基板の主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置されるとともに、前記配線基板に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続されることとなる第1コンデンサ素子および第2コンデンサ素子を含み、
前記第1コンデンサ素子および前記第2コンデンサ素子の前記配線基板に対向することとなる主面は、いずれも一対の短辺および一対の長辺を有する長方形状に形成されており、
前記第1コンデンサ素子および前記第2コンデンサ素子の各々は、前記一対の長辺が延在する方向において相対して位置する一対の端面と、前記一対の短辺が延在する方向において相対して位置する一対の側面と、前記積層体の外表面上において互いに離間して設けられた一対の外部電極とを有し、
前記第1コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向と前記第2コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向とが直交するとともに、前記第1コンデンサ素子の前記一対の側面のうちの一方に前記第2コンデンサ素子の前記一対の端面のうちの一方が対向するように、前記第1コンデンサ素子および前記第2コンデンサ素子を前記配線基板に実装することを特徴とする、コンデンサ素子の実装方法。 - 所定の方向に沿って交互に積層された誘電体層および内部電極層からなる積層体を有する直方体形状の複数のコンデンサ素子を配線基板に実装するコンデンサ素子の実装方法であって、
前記複数のコンデンサ素子は、前記配線基板の主表面と平行な方向に沿って近傍に並んで配置されるとともに、前記配線基板に設けられた導電パターンを介して電気的に直列または並列に接続されることとなる第1コンデンサ素子、第2コンデンサ素子、第3コンデンサ素子および第4コンデンサ素子を含み、
前記第1コンデンサ素子、前記第2コンデンサ素子、前記第3コンデンサ素子および前記第4コンデンサ素子の前記配線基板に対向することとなる主面は、いずれも一対の短辺および一対の長辺を有する長方形状に形成されており、
前記第1コンデンサ素子、前記第2コンデンサ素子、前記第3コンデンサ素子および前記第4コンデンサ素子の各々は、前記一対の長辺が延在する方向において相対して位置する一対の端面と、前記一対の短辺が延在する方向において相対して位置する一対の側面と、前記積層体の外表面上において互いに離間して設けられた一対の外部電極とを有し、
前記第1コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向と前記第2コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向とが直交し、前記第2コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向と前記第3コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向とが直交し、前記第3コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向と前記第4コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向とが直交し、かつ、前記第4コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向と前記第1コンデンサ素子の前記主面の前記一対の長辺が延在する方向とが直交するとともに、前記第1コンデンサ素子の前記一対の側面のうちの一方に前記第2コンデンサ素子の前記一対の端面のうちの一方が対向し、前記第2コンデンサ素子の前記一対の側面のうちの一方に前記第3コンデンサ素子の前記一対の端面のうちの一方が対向し、前記第3コンデンサ素子の前記一対の側面のうちの一方に前記第4コンデンサ素子の前記一対の端面のうちの一方が対向し、かつ、前記第4コンデンサ素子の前記一対の側面のうちの一方に前記第1コンデンサ素子の前記一対の端面のうちの一方が対向するように、前記第1コンデンサ素子、前記第2コンデンサ素子、前記第3コンデンサ素子および前記第4コンデンサ素子を前記配線基板に実装することを特徴とする、コンデンサ素子の実装方法。
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