JP2853074B2 - 貫通コンデンサの取付け構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チップ型貫通コンデン
サの取付け構造に関し、特に、シールドケース内にプリ
ント回路基板が配置されている電子機器における信号ラ
インを介した電磁波ノイズの授受を防止するための貫通
コンデンサの取付け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように貫通コンデンサは、中心孔
内面に内側電極が形成された円筒状の誘電体セラミック
スの該中心孔に内導体を挿通し、外周面に内側電極と誘
電体層を介して対向するアース電極を形成した構造を有
する。

【０００３】貫通コンデンサは、高周波領域におけるノ
イズ除去特性に優れており、電磁界に対する入出力分離
に優れている。従って、プリント回路基板等を内蔵した
シールドケースに該貫通コンデンサを取付け、貫通コン
デンサの内導体を経由して外部と電気的に接続する方法
が多用されている。

【０００４】他方、面実装型の部品として構成された三
端子型のチップ型貫通コンデンサが公知である。図６及
び図７は、従来のチップ型貫通コンデンサの一例を示す
斜視図及び内部電極の形状を示す略図的斜視図である。

【０００５】図６及び図７を参照して、チップ型貫通コ
ンデンサ１は、誘電体セラミックスよりなる平面形状が
矩形の焼結体２を用いて構成されている。焼結体２の内
部には、信号ライン用電極３，４が異なる高さ位置に配
置されており、該信号ライン用電極３，４は、端面２ａ
から端面２ｂに至るように延ばされている。また、信号
ライン用電極３，４と誘電体層を介して部分的に重なり
合うようにしてアース電極５，６が焼結体２の側面２
ｃ，２ｄ間に延ばされている。

【０００６】貫通コンデンサ１では、上記信号ライン用
電極３，４が、端面２ａ，２ｂを覆うように形成された
第１，第２の外部電極７ａ，７ｂに電気的に接続されて
いる。また、アース電極５，６は、焼結体２の側面２
ｃ，２ｄに形成された第３の外部電極７ｃに電気的に接
続されている。

【０００７】上記チップ型貫通コンデンサ１は、第１〜
第３の外部電極７ａ〜７ｃをプリント回路基板上の電極
パッドと電気的に接続することにより、プリント回路基
板上に面実装することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】筒状の誘電体の中心の
貫通孔に内導体を挿通し、外周面にアース電極を形成し
てなる従来の貫通コンデンサを用いた場合には、シール
ドケースに貫通コンデンサを取り付けるための孔を形成
しなければならなかった。また、貫通コンデンサと、シ
ールドケース内のプリント回路基板等とを接続するため
に、ある程度の空間が必要であった。従って、組立工程
が煩雑であるだけでなく、電子機器の小型化の妨げとも
なっていた。

【０００９】他方、図６及び図７に示したチップ型貫通
コンデンサでは、該貫通コンデンサ１をプリント回路基
板上に実装しただけでは、ホット側の電極すなわち信号
ライン用電極３，４が電磁界に対して空間的に露出され
ているため、プリント回路基板上の配線パターン等をア
ンテナとして放射された電磁波が、該信号ライン用電極
３，４で受信され、外部に電磁波ノイズを伝導するおそ
れがあった。すなわち、電磁界における入出力分離性能
が充分でなく、特に、高周波領域において使用した場合
には、良好なノイズ除去特性を得ることができなかっ
た。

【００１０】本発明の目的は、組立工程が煩雑ではな
く、高周波帯において用いた場合でも電磁界に対する充
分な入出力分離特性を発揮することができ、かつ高い電
磁シールド性能を発揮し得る貫通コンデンサの取付け構
造を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上面に形成さ
れておりかつ貫通コンデンサを実装するための第１〜第
３の電極と、下面に形成された入出力電極と、内部の中
間高さ位置に形成されたアース電極と、前記第１〜第３
の電極のうち、信号ラインとされる第１の電極と前記入
出力電極とを電気的に接続しており、かつ前記アース電
極とは電気的に接続されないように、アース電極の一部
を貫通しているスルーホール電極とを有するプリント回
路基板と、前記プリント回路基板の上面に面実装されて
おり、信号ラインに接続される第１，第２の外部電極
と、アース電極に接続される第３の外部電極とを有する
三端子型のチップ型貫通コンデンサと、前記プリント回
路基板の入出力電極が形成されている領域を少なくとも
残して、プリント回路基板を囲むように配置されてお
り、かつプリント回路基板の側面に接合されているシー
ルドケースとを備え、前記プリント回路基板の第１〜第
３の電極が、それぞれ、前記貫通コンデンサの第１〜第
３の外部電極に接続されており、前記プリント回路基板
のアース電極が前記シールドケースに電気的に接続され
ている、貫通コンデンサの取付け構造である。

【００１２】

【作用】本発明では、内部の中間高さ位置にアース電極
が埋設されているプリント回路基板の下面に外部との接
続のための入出力電極が形成されており、シールドケー
スは、この入出力電極が形成されている領域を少なくと
も残して、プリント回路基板を囲むように配置され、こ
のシールドケースとプリント回路基板内のアース電極と
により、プリント回路基板上の回路構成がシールドされ
ている。しかも、シールドケースは、プリント回路基板
に接合されることにより固定されている。

【００１３】従って、プリント回路基板と外部とを接続
するために、シールドケースに貫通コンデンサ挿入用の
孔をあけたり、貫通コンデンサの外周面のアース電極と
シールドケースとを電気的に接続するといった煩雑な作
業を省略することができる。

【００１４】しかも、三端子型のチップ型貫通コンデン
サが、プリント回路基板に実装されており、該貫通コン
デンサの入出力信号ラインとして用いられる第１の電極
が、上記プリント回路基板の下面に形成された入出力電
極と電気的に接続されているため、上記三端子型チップ
型貫通コンデンサによって、入出力信号ラインを経由し
た電磁波ノイズの授受が効果的に防止される。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明の一実施例にかかる貫通コン
デンサの取付け構造を説明するための部分切欠断面図で
ある。本実施例では、プリント回路基板１１の側面１１
ａにシールドケース１２が接合されている。シールドケ
ース１２は、第１のシールドケース部１２ａと、第２の
シールドケース部１２ｂとを有するが、第１，第２のシ
ールドケース部１２ａ，１２ｂは、プリント回路基板１
１の下面の一部を除いて、プリント回路基板１１を含む
内蔵部品を囲むように構成されている。シールドケース
部１２ａ，１２ｂは、一体のシールドケース１２として
構成されていてもよく、あるいは別体のシールドケース
部１２ａ，１２ｂを接合することによってシールドケー
ス１２が構成されていてもよい。

【００１６】なお、本願発明ではシールドケース１２と
しては少なくともケース部１２ａがあればよく、ケース
部１２ｂは省略可能である。また、シールドケース１２
ｂの取り付けは基板１１の側面１１ａへの接合に限ら
ず、基板１１の上面あるいは下面に取り付けてもよい。
この下面への取り付けはケースの開口端を基板１１に新
たに設けた通孔に貫通させて行えばよい。

【００１７】プリント回路基板１１は、例えばセラミッ
ク多層基板からなり、上面に後述のチップ型貫通コンデ
ンサ１４を実装するために、第１〜第３の電極１３ａ〜
１３ｃが形成されている。第１〜第３の電極１３ａ〜１
３ｃが形成されている部分を、図２（ａ）に平面図で示
す。図２（ａ）において、第１，第３の電極１３ａ，１
３ｃの下方には、破線で示すようにスルーホール電極１
５ａ，１５ｂが形成されている。

【００１８】また、プリント回路基板１１の中間高さ位
置には、アース電極１６が埋設されている。アース電極
１６の平面形状を図２（ｂ）に示す。アース電極１６
は、上述したスルーホール電極１５ａとは導通されない
ように、円形の開口１６ａを有する。また、図１から明
らかなように、プリント回路基板１１の側面がシールド
ケース１２に接合されているが、上記シールドケース部
１２は、プリント回路基板１１の側面に導電性接着剤や
半田等により導電的に接合されているので、アース電極
１６はシールドケース部１２ａと電気的に接続されてい
る。

【００１９】前述したスルーホール電極１５ｂは、アー
ス電極１６の上面に至るように形成されている。また、
アース電極１６から下方に延びるようにスルーホール電
極１５ｃが形成されている。

【００２０】図１に戻り、プリント回路基板１１の下面
においては、入出力電極１７及びアース電極パッド１８
が所定距離を隔てて形成されている。入出力電極１７
は、前述したスルーホール電極１５ａに電気的に接続さ
れている。他方、アース電極用パッド１８は、前述した
スルーホール電極１５ｃに電気的に接続されており、か
つシールドケース１２の第２のシールドケース部１２ｂ
がアース電極用パッド１８にはんだ等を用いて導電的に
接合されている。

【００２１】プリント回路基板１１の上面には、前述し
た第１〜第３の電極１３ａ〜１３ｃに、それぞれ、第１
〜第３の外部電極１４ａ〜１４ｃが電気的に接続される
ように、チップ型貫通コンデンサ１４が面実装されてい
る。

【００２２】このチップ型貫通コンデンサ１４は、平面
形状が矩形の焼結体１９を用いて構成されているが、該
焼結体１９は、図３に示した複数枚のセラミックグリー
ンシート２１〜２７を積層し、厚み方向に圧着した後一
体焼成することにより得られている。

【００２３】図３を参照して、中央のセラミックグリー
ンシート２４上には、信号ライン用電極２４ａが導電ペ
ーストを印刷することにより形成されている。また、セ
ラミックグリーンシート２３，２５の上面には、積層後
に信号ライン用電極２４ａと部分的に重なり合うよう
に、アース電極２３ａ，２５ａが印刷されている。ま
た、セラミックグリーンシート２２，２６の上面には、
一部を除いて外周縁には至らないようにシールド電極２
２ａ，２６ａが印刷されている。なお、シールド電極２
２ａ，２６ａは、積層後にアース電極２３ａ，２５ａの
焼結体側面に露出されている部分と厚み方向において重
なり合う位置に引き出されている。

【００２４】上記複数枚のセラミックグリーンシート２
１〜２７を積層し、一体焼成して得られた焼結体１９
に、図４に示すように、第１〜第３の外部電極１４ａ〜
１４ｃを形成することにより、上記チップ型貫通コンデ
ンサ１４が構成されている。

【００２５】図１に戻り、上記チップ型貫通コンデンサ
１４の第１の外部電極１４ａが、第１の電極１３ａに電
気的に接続されているため、第１の外部電極１４ａは、
入出力電極１７に電気的に接続されている。従って、入
出力電極１７を利用して信号ラインを外部と電気的に接
続することが可能とされている。他方、第２の外部電極
１４ｂは、第２の電極１３ｂに電気的に接続されてお
り、第２の電極１３ｂは、プリント回路基板１１上の他
の回路パターンに電気的に接続されている。

【００２６】また、第３の外部電極１４ｃは、第３の電
極１３ｃに電気的に接続されているが、第３の電極１３
ｃは、前述したアース電極１６にスルーホール電極１５
ｂにより電気的に接続されている。また、アース電極１
６は、前述した第１，第２のシールドケース部１２ａ，
１２ｂに電気的に接続されている。従って、貫通コンデ
ンサ１４内においては、前述したシールド電極２２ａ，
２６ａ（図３参照）が信号ライン用電極２４ａ及びアー
ス電極２３ａ，２５ａにより構成されているコンデンサ
部分を挟持しているため、たとえ他の回路部分から電磁
波ノイズが輻射してきたとしても、信号ライン用電極２
４ａへの電磁波ノイズの侵入が確実に防止される。

【００２７】また、図１に示した構造を全体的に見た場
合、外部との電気的接続のための入出力電極１７が形成
されている領域を除いて、残りの領域がシールドケース
１２により囲まれているため、充分な電磁波シールド構
造が与えられている。

【００２８】しかも、上記チップ型貫通コンデンサ１４
は、プリント回路基板１１上に、例えば自動機を用いて
容易に面実装することができる。さらに、プリント回路
基板１１と第１のシールドケース部１２ａとの接合も容
易に行い得る。従って、従来の貫通コンデンサを用いた
シールド構造に比べて、極めて簡単な工程により組み立
てることができる。

【００２９】上記実施例では、チップ型貫通コンデンサ
として、焼結体１９内にシールド電極２２ａ，２６ａが
配置されたものを用いたが、図５（ａ）に示すように、
焼結体１９の外周面にシールド電極を兼ねる第３の電極
３４ｃを形成したチップ型貫通コンデンサ３４を用いて
もよい。チップ型貫通コンデンサ３４では、焼結体３９
内には、前述した図３に示す信号ライン用電極２４ａ及
びアース電極２３ａ，２５ａのみが形成されている。す
なわち、シールド電極２２ａ，２６ａは形成されておら
ず、これらに代えて、上記第３の外部電極３４ｃがシー
ルド電極を兼ねるように焼結体３９の外周を巻回するよ
うに形成されている。

【００３０】さらに、図５（ｂ）に示すように、第１，
第２の外部電極４４ａ，４４ｂが焼結体４９の一方主面
４９ａ上に形成されており、内部のスルーホール電極に
より、外部電極４４ａ，４４ｂと電気的に接続される信
号ライン用電極を内部に埋設した貫通コンデンサ４４を
用いてもよい。この場合、信号ライン用電極は、焼結体
４９の内部に完全に埋設されており、焼結体４９の端面
及び側面には至らないように形成されている。

【００３１】また、アース電極が、図３に示した場合と
同様に形成されており、該アース電極は、焼結体４９の
外周側面に形成されたシールド電極４５に電気的に接続
されている。同様に、シールド電極４５は、上面に形成
された第３の外部電極４４ｃに電気的に接続されてい
る。従って、チップ型貫通コンデンサ４４の上面及び下
面を図５（ｂ）に示す状態から逆転することにより、図
１に示す構造において上記チップ型貫通コンデンサ１４
の代わりに用いることができ、同様の効果を得ることが
できる。なお、上記各実施例ではいずれも貫通コンデン
サ自体をシールド構造としたもので示したが、シールド
構造をもたないものも使用できる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、シール
ドケースとプリント回路基板とにより、基板上の回路構
成をシールドする構造としているので、プリント回路基
板の配線パターン等から輻射される電磁波ノイズの信号
ラインへの侵入を確実に防止することができる。

【００３３】しかも、従来の円筒型の貫通コンデンサで
は、シールドケースに孔を空けたり、シールドケースに
挿入した後アース電極をシールドケースと電気的に接続
するといった煩雑な作業を強いられていたのに対し、本
発明ではチップ型貫通コンデンサをプリント回路基板に
実装するだけでよく、極めて容易に組み立て得る。

【００３４】さらに、シールドケースは、上記プリント
回路基板に取り付けられているため、プリント回路基板
とシールドケースとの組立も容易に行い得る。よって、
本発明によれば、組み立てが簡単であり、電磁波ノイズ
除去効果に優れ、機器の小型化に対応可能な貫通コンデ
ンサの取付け構造を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の貫通コンデンサの取付け構造を示す部
分切欠断面図。

【図２】（ａ）〜（ｃ）、それぞれ、図１においてプリ
ント回路基板における電極構造を示す各平面図。

【図３】実施例において用いられたチップ型貫通コンデ
ンサを作製するのに用いられたセラミックグリーンシー
ト及びその上に形成される電極を説明するための斜視
図。

【図４】実施例で用いられるチップ型貫通コンデンサを
示す斜視図。

【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明に用いら
れるチップ型貫通コンデンサの変形例を示す各斜視図。

【図６】従来のチップ型貫通コンデンサの一例を示す斜
視図。

【図７】図６に示したチップ型貫通コンデンサの内部電
極の形状を説明するための模式的斜視図。

【符号の説明】

１１…プリント回路基板 １２…シールドケース １３ａ〜１３ｃ…第１〜第３の電極 １４…チップ型貫通コンデンサ １４ａ〜１４ｃ…第１〜第３の外部電極 １６…アース電極 １７…入出力電極

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面に形成されておりかつ貫通コンデン
   サを実装するための第１〜第３の電極と、下面に形成さ
   れた入出力電極と、内部の中間高さ位置に形成されたア
   ース電極と、前記第１〜第３の電極のうち、信号ライン
   とされる第１の電極と前記入出力電極とを電気的に接続
   しており、かつ前記アース電極とは電気的に接続されな
   いように、アース電極の一部を貫通しているスルーホー
   ル電極とを有するプリント回路基板と、 前記プリント回路基板の上面に面実装されており、信号
   ラインに接続される第１，第２の外部電極と、アース電
   極に接続される第３の外部電極とを有する三端子型のチ
   ップ型貫通コンデンサと、 前記プリント回路基板の入出力電極が形成されている領
   域を少なくとも残して、プリント回路基板を囲むように
   配置されており、かつプリント回路基板に接合されてい
   るシールドケースとを備え、前記プリント回路基板の第１〜第３の電極が、それぞ
   れ、前記貫通コンデンサの第１〜第３の外部電極に接続
   されており、 前記プリント回路基板のアース電極が前記シールドケー
   スに電気的に接続されている、貫通コンデンサの取付け
   構造。