JP3899417B2 - 表面実装型コンデンサ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、電子基板上に実装され、主にノイズフィルタとして用いられる表面実装型コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子部品の高性能化、小型化、軽量化に伴い、電源の小型化が急速に発展してきた。
電源の小型化は、動作周波数を高周波数化することで達成されるが、このような電源を用いた電源回路に使用される部品として、特に電子基板に実装されるノイズフィルタ、すなわちコンデンサ等の性能に対する要求は厳しくなる一方である。
このような要求に対する表面実装型コンデンサとしては、導電性を有する機能性高分子を陰極として用い、電子基板の表面に実装されるアルミニウム固体電解コンデンサが開発され、実用化されている。
このアルミニウム固体電解コンデンサは、それまでのアルミニウムコンデンサやタンタルコンデンサに比べ、１／２０〜１／５０の等価直列抵抗（ＥＳＲ）であるという利点がある。
【０００３】
図６は、表面実装型コンデンサの従来の構成を示す断面図である。
図６に示すように、従来の表面実装型コンデンサ１の構成は、略平板形状をなす二の陰極部２が略平板形状をなす第一の金属板７を挟んでなる。
従って、前記第一の金属板７に接していない前記陰極部２のそれぞれの面が、前記二の陰極部２の表面を形成し、係る陰極部の一方の面２ａが基板上に形成された陰極端子４に接続されると共に、前記二の陰極部２から突出した前記第一の金属板７の両端部が二の陽極部を形成し、それぞれの端部には、基板６上に設けられたランドに電気的に接続される二の陽極端子５が形成されている。
また、陰極部２（陰極端子４）と陽極部３（陽極端子５）との電気的な短絡を防ぐため、陽極部２及び陽極端子５の表面に絶縁層を設けたり、表面実装型コンデンサ１自体を絶縁性の樹脂などで封止していた。
このようにして基板６に実装された表面実装型コンデンサ１は、二の陽極端子５に接続される二の陽極部３と、一の陰極端子４に接続される一の陰極部２とからなるため、三極端子のノイズフィルタと呼ばれる。
従って、この表面実装型コンデンサ１が基板６に実装された場合、前記陽極端子５の一方から入力された電気信号が濾波され、その電気信号は前記陽極端子５の他方に出力されることとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の表面実装型コンデンサは、１００ＭＨｚ以上の高周波数領域において、一方の陽極端子から放出されたノイズが電磁波として空中を伝搬し、他方の陽極端子へと到達する現象が顕著であった。
すなわち、このような現象が生じることにより、一方の陽極端子に入ってきた信号が電磁波（ノイズ）として空気中を伝搬し、他方の陽極端子に到達してしまうため、十分なノイズ除去を行うことができなかった。
従って、１００ＭＨｚ以上の高周波領域においては十分なノイズ除去が行われていなかった。
【０００５】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、陽極端子間の電磁波の伝搬を防ぎ、高周波領域におけるノイズ除去性能に優れた表面実装型コンデンサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために提供する本願第一の発明に係る表面実装型コンデンサは、二の陽極部を有して、平板形状をなす第一の金属板が平板形状をなす二の陰極部によって挟まれてなり、係る陰極部の一方には、基板と対向する態様で接続された陰極端子が形成され、前記二の陽極部には、基板と対向する態様でそれぞれが接続された二の陽極端子が形成され、前記第一の金属板と前記二の陰極部との間に静電容量が形成されてなる表面実装型コンデンサにおいて、前記陰極部の他方の表面に電気的に接続され、前記二の陽極端子間の電磁波の伝搬を抑制する平板形状の第二の金属板が前記二の陽極端子の表面側の所定の領域を覆う態様で設けられたことを特徴とする
【０００７】
係る構成とすることにより、表面実装型コンデンサに高周波電流を流した際に特に陽極端子から放出される電磁波の伝搬を、陽極端子と第二の金属板との間で抑制することができる。
ここで、この第二の金属板は、前記二の陽極端子間を電磁波が伝搬しないように、その経路を完全に遮断するものではなく、電解質を有する陰極部に電気的に接続された第二の金属板と陽極端子とが対向することによって電気的に前記電磁波の伝搬を抑制するために設けられたものである。
従って、前記二の陽極端子間を電磁波が伝搬するのを抑制できるため、表面実装型コンデンサによる適正なノイズ除去が可能となり、高周波ではさらに効率的なノイズ除去ができる。
また、前記所定の領域とは、第二の金属板が陽極端子の一部に対して覆うように設置されることにより、電気的に前記電磁波の伝搬を抑制しうる程度である陽極端子の覆われた領域を指すものである。
【０００８】
前記課題を解決するために提供する本願第二の発明に係る表面実装型コンデンサは、二の陽極部を有して、平板形状をなす第一の金属板が平板形状をなす二の陰極部によって挟まれてなり、係る陰極部の一方には、基板と対向する態様で接続された陰極端子が形成され、前記二の陽極部には、基板と対向する態様でそれぞれが接続された二の陽極端子が形成され、前記第一の金属板と前記二の陰極部との間に静電容量が形成されてなる表面実装型コンデンサにおいて、前記陰極部の他方の表面に電気的に接続され、前記二の陽極端子の表面に対向する面を有し、前記二の陽極端子間の電磁波の伝搬を抑制する平板形状の第二の金属板が設けられたことを特徴とする。
【０００９】
係る構成とすることにより、前記二の陽極端子間を電磁波が伝搬するといった現象を少なくすることができる。
ここで、この構成における第二の金属板の面は、表面実装型コンデンサの機能として求められる設定に応じて、前記陽極端子の表面に対向していればよい。
すなわち、少なくとも第二の金属板の面の一部分と前記陽極端子の表面の一部分とが対向していればよく、このようにすることで、表面実装型コンデンサの設置スペースの縮小や、製造コストを下げることができる。
【００１０】
前記課題を解決するために提供する本願第三の発明に係る表面実装型コンデンサは、二の陽極部を有して、平板形状をなす第一の金属板が平板形状をなす二の陰極部によって挟まれてなり、係る陰極部の一方には、基板と対向する態様で接続された陰極端子が形成され、前記二の陽極部には、基板と対向する態様でそれぞれが接続された二の陽極端子が形成され、前記第一の金属板と前記二の陰極部との間に静電容量が形成されてなる表面実装型コンデンサにおいて、前記陰極部の他方の表面に電気的に接続され、前記二の陽極端子の表面の全部に対向する面を有し、前記二の陽極端子間の電磁波の伝搬を抑制する平板形状の第二の金属板が設けられたことを特徴とする。
【００１１】
係る構成とすることにより、少なくとも前記二の陽極端子の表面から放出される電磁波の伝搬を前記陽極端子の表面以上の表面積を有する第二の金属板の対向面によって抑えることができ、表面実装型コンデンサによる適正なノイズ除去が可能となり、高周波ではさらに効率的なノイズ除去ができる。
【００１２】
前記課題を解決するために提供する本願第四の発明に係る表面実装型コンデンサは、請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサにおいて、前記第二の金属板の表面に、磁性材料からなる層が形成されたことを特徴とする。
【００１３】
係る構成とすることにより、平面実装型コンデンサのプラス（陽極部、陽極端子）とマイナス（陰極部、陰極端子）とが同位相であるために発生した磁界を磁性材料層の存在によって磁束を変化しにくくさせ、結果としてノイズを減衰させることができる。
すなわち、プラスとマイナスに同電位に発生するノイズ、いわゆるコモンモードノイズは、プラスとマイナスが同位相でもあるため磁束が発生するが、この発生した磁束を磁性材料層によって減衰させることができる。
【００１４】
前記課題を解決するために提供する本願第五の発明に係る表面実装型コンデンサは、請求項４に記載の表面実装型コンデンサにおいて、前記磁性材料からなる層の幅は、前記第一の金属板の幅以上に設定されたことを特徴とする。
【００１５】
係る構成とすることにより、前記第一の金属板の幅に基づいて磁性材料層の幅を設定しているため、前記第一の金属板を上方から覆うような態様に磁性材料層が形成され、前記コモンモードノイズを確実かつ効率よく減衰させることができる。
また、前記幅とは、前記陰極部に対して前記第一の金属板が突出している方向をＸ方向とした場合、係るＸ方向と同一平面上で直交する方向の長さである。
【００１６】
前記課題を解決するために提供する本願第六の発明に係る表面実装型コンデンサは、請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサにおいて、前記第二の金属板が前記陽極部の側面を覆う態様で延設されたことを特徴とする。
【００１７】
係る構成とすることにより、陽極端子と、かかる陽極端子の上方を覆うように形成された第二の金属板とが前記陽極端子から放出された電磁波の伝搬を側面からも抑制せしめるため、前記陽極端子間の伝搬が抑えられ、適正なノイズ除去を行うことができる。
【００１８】
前記課題を解決するために提供する本願第七の発明に係る表面実装型コンデンサは、請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサにおいて、前記第二の金属板と前記陽極部との相互の対向面の両面に絶縁層が形成されたことを特徴とする。
【００１９】
係る構成とすることにより、陰極部に電気的に接続された第二の金属板と陽極端子との電気的な短絡を防ぐものである。
特に、前記第二の金属板及び陽極部（第一の金属板）が何らかの応力によって変形してしまった場合でも、前記絶縁層が設けられることによって確実に前記第二の金属板と前記陽極部及び陽極端子とを絶縁することができる。
【００２０】
前記課題を解決するために提供する本願第八の発明に係る表面実装型コンデンサは、請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサにおいて、前記第二の金属板と前記陽極端子とが対向する空間に絶縁性の樹脂が充填されたことを特徴とする。
【００２１】
係る構成とすることにより、絶縁性樹脂による第二の金属板と陽極端子との電気的な絶縁がなされると共に、前記第二の金属板と陽極端子及び陽極部との強度、すなわち表面実装型コンデンサ自体の強度を高めることができる。
具体的には、前記第二の金属板及び陽極部（第一の金属板）のように何らかの応力によって変形してしまうような部材を保護することができる。
【００２２】
前記課題を解決するために提供する本願第九の発明に係る表面実装型コンデンサは、請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサにおいて、前記第二の金属板と前記陽極端子とが対向する空間を含む周囲全体が絶縁性の樹脂によって封止されたことを特徴とする。
【００２３】
係る構成とすることにより、前記請求項８のように表面実装型コンデンサ内の短絡及び強度向上をなすだけでなく、第二の金属板を保護すると共に、実装される基板に対して表面実装型コンデンサを確実に固定することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る表面実装型コンデンサの一実施の形態における構成について図面を参照して説明する。
（第一の実施の形態）
図１は、本発明に係る表面実装型コンデンサの第一の実施の形態における構成を示す断面図である。
なお、本発明に係る表面実装型コンデンサの実施の形態の説明においては、特に断りがない限り、基板を基準にして表面実装型コンデンサが実装される方向を上方とし、上方側の面を上面とする。
図１（ａ）に示すように、本発明に係る表面実装型コンデンサ１は、略平板形状をなす二の陰極部２が略平板形状をなす第一の金属板７を挟んでなる。
ここで、前記二の陰極部２はそれぞれ、導電性を有する機能性高分子層からなるものである。
【００２５】
次に、前記二の陰極部２の表面、すなわち前記第一の金属板７に接していない二の面は、それぞれ本発明に係る表面実装型コンデンサ１の陰極部２の一方の表面及び他方の表面を形成することとなる。
すなわち、陰極部２の一方の表面は、実装時に基板上に形成された陰極端子４に接続される陰極部２ａであり、陰極部２の他方の表面は実装時に上面側に位置することとなる。
前記第一の金属板７は、前記二の陰極部２から正反対の方向に二の陽極部３を形成するために突出しており、この陽極部３のそれぞれの端部には、実装時に基板６上に形成されたランドに接続される二の陽極端子５が形成されている。
さらに、前記陰極部２の他方の表面（陰極部２ｂ）には、第二の金属板１０が設置されている。
この第二の金属板１０は、略平板形状をなし、前記陰極部２ｂの表面に電気的に接続されると共に、前記第一の金属板７のように前記陰極部２から端部が突出している。
具体的には、突出している第二の金属板１０の基板６側の面（以下、第二の金属板の表面とする）と前記二の陽極端子５の表面の少なくともそれぞれの一部とが対向するように前記第二の金属板１０が設置されている。
また、前記第二の金属板１０は、銅、銀、金、アルミニウム、その他電気抵抗が小さい金属であることが望ましい。
さらに、前記第二の金属板１０の材料は、前記陽極端子５の材料と同じ材料であることが望ましい。
ここで、前記第二の金属板１０の表面は、二の陽極端子５間で電磁波の伝搬を抑制するために、前記陽極端子５のそれぞれを覆うように対向して設置されることが望ましい。
すなわち、本発明に係る表面実装型コンデンサ１を上面から観た場合、第二の金属板１０が前記陽極端子５のそれぞれを隠すように設置されていることが望ましい。
但し、第二の金属板１０の面は、表面実装型コンデンサ１の機能として求められる設定に応じて、前記陽極端子５の表面に対向していればよいため、図１における第二の金属板１０の右側の端部（陽極部３ａ）に示すように陽極端子５を覆わない様な構造を採用してもよい。
すなわち、少なくとも第二の金属板１０の面の一部分と前記陽極端子５の表面の一部分とが対向していればよく、このようにすることで、表面実装型コンデンサ１の設置スペースの縮小や、製造コストを下げることができる。
従って、本発明に係る表面実装型コンデンサ１の第二の金属板１０の構造としては、前記陰極部２ｂに電気的に接続されると共に、前記陽極端子５に対向する対向面のうち少なくとも何れか一方が、対向する陽極端子５を覆うように形成されることが望ましい。
またさらに望ましくは、本発明に係る表面実装型コンデンサ１を上面から観た場合に、前記陽極端子５が設置されている基板に埋設されたランドを第二の金属板１０が隠すように設置されていればよい。
これは、前記ランド及び陽極端子５間において電磁波の伝搬が生じる恐れを担保するものである。
【００２６】
また、図１（ｂ）に示すように、第二の金属板１０及び陽極部３並びに陽極端子５のそれぞれの対向面に絶縁層９（例えば絶縁テープ）を設けることによって、表面実装型コンデンサ１の縮小化による電気的な短絡を未然に防ぐことができる。
【００２７】
（第二の実施の形態）
次に、本発明に係る表面実装型コンデンサの第二の実施の形態について以下に説明する。
なお、本発明に係る表面実装型コンデンサの実施の形態の説明において、前述の第一の実施の形態と重複する部分については、必要がない限り説明を省略する。
図２は、本発明に係る表面実装型コンデンサの第二の実施の形態における構成を示す断面図である。
図２に示すように、本発明に係る表面実装型コンデンサの第二の実施の形態では、第二の金属板１０の上面に磁性材料層２０が形成されている。
この磁性材料層２０を形成する磁性材料としては、フェライト、センダスト、パーマロイ、珪素鋼などを用いることが望ましい。
また、この磁性材料層２０は、第二の金属板１０の上面全てに形成される必要はなく、本発明に係る表面実装型コンデンサ１を上方から観た場合に、少なくとも第一の金属板７の上面を覆う範囲で形成されていることが望ましい。
【００２８】
このように、磁性材料層２０が形成されていることによって、従来のノイズフィルタでは除去できなかったプラスとマイナスに同電位に発生するノイズ、いわゆるコモンモードノイズを減衰させることができる。
これは、表面実装型コンデンサ１のプラス（陽極部、陽極端子）とマイナス（陰極部、陰極端子）とが同位相であるために発生した磁界を磁性材料層２０の存在によって磁束を変化しにくくさせ、結果としてノイズを減衰させることによる。
【００２９】
（第三の実施の形態）
次に、本発明に係る表面実装型コンデンサの第三の実施の形態について以下に説明する。
図３は、本発明に係る表面実装型コンデンサの第三の実施の形態における構成を示す断面図である。
図３（ａ）に示すように、本発明に係る表面実装型コンデンサの第三の実施の形態では、基板に対して表面実装型コンデンサ１全体を絶縁性の樹脂８で封止している。
これは、前述のように、陽極部３及び陽極端子５と、陰極部２ｂに電気的に接続された第二の金属板１０とが電気的な短絡を生じせしめる位置にあってはならないためだけでなく、第二の金属板１０の保護としても有用である。
また、図３（ｂ）に示すように、第二の金属板１０と基板との空間を充填するように絶縁性の樹脂で部分的に封止してもよい。
このような構成にすることにより、絶縁性の樹脂８による第二の金属板１０と陽極端子５との電気的な絶縁がなされると共に、前記第二の金属板１０と陽極端子５及び陽極部３との強度、すなわち表面実装型コンデンサ１自体の強度を高めることができる。
具体的には、前記第二の金属板１０及び陽極部３（第一の金属板７）のように何らかの応力によって変形してしまうような部材を保護することができる。
【００３０】
（第四の実施の形態）
次に、本発明に係る表面実装型コンデンサの第四の実施の形態について以下に説明する。
図４は、本発明に係る表面実装型コンデンサの第四の実施の形態における構成を示す断面図及びその側面図のＡ−Ａ断面図である。
図４（ａ）に示すように、本発明の第四の実施の形態では、実装する表面実装型コンデンサ１の容量に応じて二の陰極部２が一の第一の金属板７を挟んでなる構成を一単位として二以上の単位によってキャパシタ形成部が上方（又は下方）方向に重なるように形成されている。
具体的には、前記キャパシタ形成部を構成するそれぞれの陰極部２と陰極端子４とが電気的に接続されると共に、前記キャパシタ形成部を構成するそれぞれの陽極部３が電気的に接続され、その先端部に陽極端子５が形成されている。
また、前述の本発明に係る実施の形態のように、前記キャパシタ形成部の陰極端子４及び前記陽極端子５は基板６に形成されたランドに電気的に接続され、前記キャパシタ形成部の陰極部２には前記基板６対向するように第二の金属板１０が電気的に接続されている。
このようなキャパシタ形成部によって表面実装型コンデンサ１が所定の高さを有すると、基板と第二の金属板１０との距離が陽極端子５間の電磁波の伝搬を許容する距離となる場合がある。
このとき、陰極部２ｂに接続された第二の金属板１０のみでは陽極端子５間を伝搬する電磁波を抑制することができないため、表面実装型コンデンサ１の側面をも覆うように前記第二の金属板１０を下方に延設する。
この延設された第二の金属板１０の構造について示した図が図４（ｂ）である。
図４（ｂ）に示すように、第二の金属板１０は前記陽極端子５及び基板６の方向に開のコの字形状の断面をなしている。
ここで、その延設した第二の金属板１０の端部には、陽極端子５との短絡を防止するために、絶縁テープなどの絶縁層９を設けることが必要である。
このような構成とすることによって、いかなる容量の表面実装型コンデンサ１についても、陰極部２ｂに接続された第二の金属板１０と陽極端子５とで形成された空間に電磁波をとどめておくことができ、ノイズの発生を未然に防ぐことができる。
【００３１】
【実施例】
図５は、本発明に係る表面実装型コンデンサ１を以下の条件下で実装した場合の実施例によって得られた周波数と透過減衰量との関係を表すグラフである。
条件１ 陽極端子の幅 ：１２ｍｍ
条件２ 陽極部の幅 ：１０ｍｍ
条件３ １対の陽極端子の設置範囲の長さ：４０ｍｍ
条件４ 第二の金属板の素材 ：アルミニウム（陽極端子も同じ）
条件５ 第二の金属板の大きさ ：上方（他方の陰極側）から観て陽極
端子を隠す大きさ
図５に示すように、従来の表面実装型コンデンサの周波数特性に比べ、本発明に係る表面実装型コンデンサは、１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚ付近で十分な減衰を示している。
このような結果によって、本発明に係る表面実装型コンデンサに設けられた第二の金属板によって、陽極端子間の電磁波の伝搬を防止し、十分なノイズ除去が行われたことが分かる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る表面実装型コンデンサによれば、第二の金属板が陰極部に電気的に接続されると共に、陽極端子のそれぞれに対向して設置されるため、電磁波ノイズの伝搬を抑えることができる。
従って、空気中に放出されやすい電磁波ノイズを選択的に減衰させることができるため、１００ＭＨｚ以上の高周波数領域におけるノイズ除去性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表面実装型コンデンサの第一の実施の形態における構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る表面実装型コンデンサの第二の実施の形態における構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る表面実装型コンデンサの第三の実施の形態における構成を示す断面図である。
【図４】本発明に係る表面実装型コンデンサの第四の実施の形態における構成を示す断面図である。
【図５】本発明に係る表面実装型コンデンサの実施例における周波数と透過減衰量との関係を示すグラフである。
【図６】表面実装型コンデンサの従来の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１．表面実装型コンデンサ
２．陰極部
３．陽極部
４．陰極端子
５．陽極端子
６．基板
７．第一の金属板
８．樹脂
９．絶縁層
１０．第二の金属板
２０．磁性材料層
【発明の属する分野】
本発明は、電子基板上に実装され、主にノイズフィルタとして用いられる表面実装型コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子部品の高性能化、小型化、軽量化に伴い、電源の小型化が急速に発展してきた。
電源の小型化は、動作周波数を高周波数化することで達成されるが、このような電源を用いた電源回路に使用される部品として、特に電子基板に実装されるノイズフィルタ、すなわちコンデンサ等の性能に対する要求は厳しくなる一方である。
このような要求に対する表面実装型コンデンサとしては、導電性を有する機能性高分子を陰極として用い、電子基板の表面に実装されるアルミニウム固体電解コンデンサが開発され、実用化されている。
このアルミニウム固体電解コンデンサは、それまでのアルミニウムコンデンサやタンタルコンデンサに比べ、１／２０〜１／５０の等価直列抵抗（ＥＳＲ）であるという利点がある。
【０００３】
図６は、表面実装型コンデンサの従来の構成を示す断面図である。
図６に示すように、従来の表面実装型コンデンサ１の構成は、略平板形状をなす二の陰極部２が略平板形状をなす第一の金属板７を挟んでなる。
従って、前記第一の金属板７に接していない前記陰極部２のそれぞれの面が、前記二の陰極部２の表面を形成し、係る陰極部の一方の面２ａが基板上に形成された陰極端子４に接続されると共に、前記二の陰極部２から突出した前記第一の金属板７の両端部が二の陽極部を形成し、それぞれの端部には、基板６上に設けられたランドに電気的に接続される二の陽極端子５が形成されている。
また、陰極部２（陰極端子４）と陽極部３（陽極端子５）との電気的な短絡を防ぐため、陽極部２及び陽極端子５の表面に絶縁層を設けたり、表面実装型コンデンサ１自体を絶縁性の樹脂などで封止していた。
このようにして基板６に実装された表面実装型コンデンサ１は、二の陽極端子５に接続される二の陽極部３と、一の陰極端子４に接続される一の陰極部２とからなるため、三極端子のノイズフィルタと呼ばれる。
従って、この表面実装型コンデンサ１が基板６に実装された場合、前記陽極端子５の一方から入力された電気信号が濾波され、その電気信号は前記陽極端子５の他方に出力されることとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の表面実装型コンデンサは、１００ＭＨｚ以上の高周波数領域において、一方の陽極端子から放出されたノイズが電磁波として空中を伝搬し、他方の陽極端子へと到達する現象が顕著であった。
すなわち、このような現象が生じることにより、一方の陽極端子に入ってきた信号が電磁波（ノイズ）として空気中を伝搬し、他方の陽極端子に到達してしまうため、十分なノイズ除去を行うことができなかった。
従って、１００ＭＨｚ以上の高周波領域においては十分なノイズ除去が行われていなかった。
【０００５】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、陽極端子間の電磁波の伝搬を防ぎ、高周波領域におけるノイズ除去性能に優れた表面実装型コンデンサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために提供する本願第一の発明に係る表面実装型コンデンサは、二の陽極部を有して、平板形状をなす第一の金属板が平板形状をなす二の陰極部によって挟まれてなり、係る陰極部の一方には、基板と対向する態様で接続された陰極端子が形成され、前記二の陽極部には、基板と対向する態様でそれぞれが接続された二の陽極端子が形成され、前記第一の金属板と前記二の陰極部との間に静電容量が形成されてなる表面実装型コンデンサにおいて、前記陰極部の他方の表面に電気的に接続され、前記二の陽極端子間の電磁波の伝搬を抑制する平板形状の第二の金属板が前記二の陽極端子の表面側の所定の領域を覆う態様で設けられたことを特徴とする
【０００７】
係る構成とすることにより、表面実装型コンデンサに高周波電流を流した際に特に陽極端子から放出される電磁波の伝搬を、陽極端子と第二の金属板との間で抑制することができる。
ここで、この第二の金属板は、前記二の陽極端子間を電磁波が伝搬しないように、その経路を完全に遮断するものではなく、電解質を有する陰極部に電気的に接続された第二の金属板と陽極端子とが対向することによって電気的に前記電磁波の伝搬を抑制するために設けられたものである。
従って、前記二の陽極端子間を電磁波が伝搬するのを抑制できるため、表面実装型コンデンサによる適正なノイズ除去が可能となり、高周波ではさらに効率的なノイズ除去ができる。
また、前記所定の領域とは、第二の金属板が陽極端子の一部に対して覆うように設置されることにより、電気的に前記電磁波の伝搬を抑制しうる程度である陽極端子の覆われた領域を指すものである。
【０００８】
前記課題を解決するために提供する本願第二の発明に係る表面実装型コンデンサは、二の陽極部を有して、平板形状をなす第一の金属板が平板形状をなす二の陰極部によって挟まれてなり、係る陰極部の一方には、基板と対向する態様で接続された陰極端子が形成され、前記二の陽極部には、基板と対向する態様でそれぞれが接続された二の陽極端子が形成され、前記第一の金属板と前記二の陰極部との間に静電容量が形成されてなる表面実装型コンデンサにおいて、前記陰極部の他方の表面に電気的に接続され、前記二の陽極端子の表面に対向する面を有し、前記二の陽極端子間の電磁波の伝搬を抑制する平板形状の第二の金属板が設けられたことを特徴とする。
【０００９】
係る構成とすることにより、前記二の陽極端子間を電磁波が伝搬するといった現象を少なくすることができる。
ここで、この構成における第二の金属板の面は、表面実装型コンデンサの機能として求められる設定に応じて、前記陽極端子の表面に対向していればよい。
すなわち、少なくとも第二の金属板の面の一部分と前記陽極端子の表面の一部分とが対向していればよく、このようにすることで、表面実装型コンデンサの設置スペースの縮小や、製造コストを下げることができる。
【００１０】
前記課題を解決するために提供する本願第三の発明に係る表面実装型コンデンサは、二の陽極部を有して、平板形状をなす第一の金属板が平板形状をなす二の陰極部によって挟まれてなり、係る陰極部の一方には、基板と対向する態様で接続された陰極端子が形成され、前記二の陽極部には、基板と対向する態様でそれぞれが接続された二の陽極端子が形成され、前記第一の金属板と前記二の陰極部との間に静電容量が形成されてなる表面実装型コンデンサにおいて、前記陰極部の他方の表面に電気的に接続され、前記二の陽極端子の表面の全部に対向する面を有し、前記二の陽極端子間の電磁波の伝搬を抑制する平板形状の第二の金属板が設けられたことを特徴とする。
【００１１】
係る構成とすることにより、少なくとも前記二の陽極端子の表面から放出される電磁波の伝搬を前記陽極端子の表面以上の表面積を有する第二の金属板の対向面によって抑えることができ、表面実装型コンデンサによる適正なノイズ除去が可能となり、高周波ではさらに効率的なノイズ除去ができる。
【００１２】
前記課題を解決するために提供する本願第四の発明に係る表面実装型コンデンサは、請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサにおいて、前記第二の金属板の表面に、磁性材料からなる層が形成されたことを特徴とする。
【００１３】
係る構成とすることにより、平面実装型コンデンサのプラス（陽極部、陽極端子）とマイナス（陰極部、陰極端子）とが同位相であるために発生した磁界を磁性材料層の存在によって磁束を変化しにくくさせ、結果としてノイズを減衰させることができる。
すなわち、プラスとマイナスに同電位に発生するノイズ、いわゆるコモンモードノイズは、プラスとマイナスが同位相でもあるため磁束が発生するが、この発生した磁束を磁性材料層によって減衰させることができる。
【００１４】
前記課題を解決するために提供する本願第五の発明に係る表面実装型コンデンサは、請求項４に記載の表面実装型コンデンサにおいて、前記磁性材料からなる層の幅は、前記第一の金属板の幅以上に設定されたことを特徴とする。
【００１５】
係る構成とすることにより、前記第一の金属板の幅に基づいて磁性材料層の幅を設定しているため、前記第一の金属板を上方から覆うような態様に磁性材料層が形成され、前記コモンモードノイズを確実かつ効率よく減衰させることができる。
また、前記幅とは、前記陰極部に対して前記第一の金属板が突出している方向をＸ方向とした場合、係るＸ方向と同一平面上で直交する方向の長さである。
【００１６】
前記課題を解決するために提供する本願第六の発明に係る表面実装型コンデンサは、請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサにおいて、前記第二の金属板が前記陽極部の側面を覆う態様で延設されたことを特徴とする。
【００１７】
係る構成とすることにより、陽極端子と、かかる陽極端子の上方を覆うように形成された第二の金属板とが前記陽極端子から放出された電磁波の伝搬を側面からも抑制せしめるため、前記陽極端子間の伝搬が抑えられ、適正なノイズ除去を行うことができる。
【００１８】
前記課題を解決するために提供する本願第七の発明に係る表面実装型コンデンサは、請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサにおいて、前記第二の金属板と前記陽極部との相互の対向面の両面に絶縁層が形成されたことを特徴とする。
【００１９】
係る構成とすることにより、陰極部に電気的に接続された第二の金属板と陽極端子との電気的な短絡を防ぐものである。
特に、前記第二の金属板及び陽極部（第一の金属板）が何らかの応力によって変形してしまった場合でも、前記絶縁層が設けられることによって確実に前記第二の金属板と前記陽極部及び陽極端子とを絶縁することができる。
【００２０】
前記課題を解決するために提供する本願第八の発明に係る表面実装型コンデンサは、請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサにおいて、前記第二の金属板と前記陽極端子とが対向する空間に絶縁性の樹脂が充填されたことを特徴とする。
【００２１】
係る構成とすることにより、絶縁性樹脂による第二の金属板と陽極端子との電気的な絶縁がなされると共に、前記第二の金属板と陽極端子及び陽極部との強度、すなわち表面実装型コンデンサ自体の強度を高めることができる。
具体的には、前記第二の金属板及び陽極部（第一の金属板）のように何らかの応力によって変形してしまうような部材を保護することができる。
【００２２】
前記課題を解決するために提供する本願第九の発明に係る表面実装型コンデンサは、請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサにおいて、前記第二の金属板と前記陽極端子とが対向する空間を含む周囲全体が絶縁性の樹脂によって封止されたことを特徴とする。
【００２３】
係る構成とすることにより、前記請求項８のように表面実装型コンデンサ内の短絡及び強度向上をなすだけでなく、第二の金属板を保護すると共に、実装される基板に対して表面実装型コンデンサを確実に固定することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る表面実装型コンデンサの一実施の形態における構成について図面を参照して説明する。
（第一の実施の形態）
図１は、本発明に係る表面実装型コンデンサの第一の実施の形態における構成を示す断面図である。
なお、本発明に係る表面実装型コンデンサの実施の形態の説明においては、特に断りがない限り、基板を基準にして表面実装型コンデンサが実装される方向を上方とし、上方側の面を上面とする。
図１（ａ）に示すように、本発明に係る表面実装型コンデンサ１は、略平板形状をなす二の陰極部２が略平板形状をなす第一の金属板７を挟んでなる。
ここで、前記二の陰極部２はそれぞれ、導電性を有する機能性高分子層からなるものである。
【００２５】
次に、前記二の陰極部２の表面、すなわち前記第一の金属板７に接していない二の面は、それぞれ本発明に係る表面実装型コンデンサ１の陰極部２の一方の表面及び他方の表面を形成することとなる。
すなわち、陰極部２の一方の表面は、実装時に基板上に形成された陰極端子４に接続される陰極部２ａであり、陰極部２の他方の表面は実装時に上面側に位置することとなる。
前記第一の金属板７は、前記二の陰極部２から正反対の方向に二の陽極部３を形成するために突出しており、この陽極部３のそれぞれの端部には、実装時に基板６上に形成されたランドに接続される二の陽極端子５が形成されている。
さらに、前記陰極部２の他方の表面（陰極部２ｂ）には、第二の金属板１０が設置されている。
この第二の金属板１０は、略平板形状をなし、前記陰極部２ｂの表面に電気的に接続されると共に、前記第一の金属板７のように前記陰極部２から端部が突出している。
具体的には、突出している第二の金属板１０の基板６側の面（以下、第二の金属板の表面とする）と前記二の陽極端子５の表面の少なくともそれぞれの一部とが対向するように前記第二の金属板１０が設置されている。
また、前記第二の金属板１０は、銅、銀、金、アルミニウム、その他電気抵抗が小さい金属であることが望ましい。
さらに、前記第二の金属板１０の材料は、前記陽極端子５の材料と同じ材料であることが望ましい。
ここで、前記第二の金属板１０の表面は、二の陽極端子５間で電磁波の伝搬を抑制するために、前記陽極端子５のそれぞれを覆うように対向して設置されることが望ましい。
すなわち、本発明に係る表面実装型コンデンサ１を上面から観た場合、第二の金属板１０が前記陽極端子５のそれぞれを隠すように設置されていることが望ましい。
但し、第二の金属板１０の面は、表面実装型コンデンサ１の機能として求められる設定に応じて、前記陽極端子５の表面に対向していればよいため、図１における第二の金属板１０の右側の端部（陽極部３ａ）に示すように陽極端子５を覆わない様な構造を採用してもよい。
すなわち、少なくとも第二の金属板１０の面の一部分と前記陽極端子５の表面の一部分とが対向していればよく、このようにすることで、表面実装型コンデンサ１の設置スペースの縮小や、製造コストを下げることができる。
従って、本発明に係る表面実装型コンデンサ１の第二の金属板１０の構造としては、前記陰極部２ｂに電気的に接続されると共に、前記陽極端子５に対向する対向面のうち少なくとも何れか一方が、対向する陽極端子５を覆うように形成されることが望ましい。
またさらに望ましくは、本発明に係る表面実装型コンデンサ１を上面から観た場合に、前記陽極端子５が設置されている基板に埋設されたランドを第二の金属板１０が隠すように設置されていればよい。
これは、前記ランド及び陽極端子５間において電磁波の伝搬が生じる恐れを担保するものである。
【００２６】
また、図１（ｂ）に示すように、第二の金属板１０及び陽極部３並びに陽極端子５のそれぞれの対向面に絶縁層９（例えば絶縁テープ）を設けることによって、表面実装型コンデンサ１の縮小化による電気的な短絡を未然に防ぐことができる。
【００２７】
（第二の実施の形態）
次に、本発明に係る表面実装型コンデンサの第二の実施の形態について以下に説明する。
なお、本発明に係る表面実装型コンデンサの実施の形態の説明において、前述の第一の実施の形態と重複する部分については、必要がない限り説明を省略する。
図２は、本発明に係る表面実装型コンデンサの第二の実施の形態における構成を示す断面図である。
図２に示すように、本発明に係る表面実装型コンデンサの第二の実施の形態では、第二の金属板１０の上面に磁性材料層２０が形成されている。
この磁性材料層２０を形成する磁性材料としては、フェライト、センダスト、パーマロイ、珪素鋼などを用いることが望ましい。
また、この磁性材料層２０は、第二の金属板１０の上面全てに形成される必要はなく、本発明に係る表面実装型コンデンサ１を上方から観た場合に、少なくとも第一の金属板７の上面を覆う範囲で形成されていることが望ましい。
【００２８】
このように、磁性材料層２０が形成されていることによって、従来のノイズフィルタでは除去できなかったプラスとマイナスに同電位に発生するノイズ、いわゆるコモンモードノイズを減衰させることができる。
これは、表面実装型コンデンサ１のプラス（陽極部、陽極端子）とマイナス（陰極部、陰極端子）とが同位相であるために発生した磁界を磁性材料層２０の存在によって磁束を変化しにくくさせ、結果としてノイズを減衰させることによる。
【００２９】
（第三の実施の形態）
次に、本発明に係る表面実装型コンデンサの第三の実施の形態について以下に説明する。
図３は、本発明に係る表面実装型コンデンサの第三の実施の形態における構成を示す断面図である。
図３（ａ）に示すように、本発明に係る表面実装型コンデンサの第三の実施の形態では、基板に対して表面実装型コンデンサ１全体を絶縁性の樹脂８で封止している。
これは、前述のように、陽極部３及び陽極端子５と、陰極部２ｂに電気的に接続された第二の金属板１０とが電気的な短絡を生じせしめる位置にあってはならないためだけでなく、第二の金属板１０の保護としても有用である。
また、図３（ｂ）に示すように、第二の金属板１０と基板との空間を充填するように絶縁性の樹脂で部分的に封止してもよい。
このような構成にすることにより、絶縁性の樹脂８による第二の金属板１０と陽極端子５との電気的な絶縁がなされると共に、前記第二の金属板１０と陽極端子５及び陽極部３との強度、すなわち表面実装型コンデンサ１自体の強度を高めることができる。
具体的には、前記第二の金属板１０及び陽極部３（第一の金属板７）のように何らかの応力によって変形してしまうような部材を保護することができる。
【００３０】
（第四の実施の形態）
次に、本発明に係る表面実装型コンデンサの第四の実施の形態について以下に説明する。
図４は、本発明に係る表面実装型コンデンサの第四の実施の形態における構成を示す断面図及びその側面図のＡ−Ａ断面図である。
図４（ａ）に示すように、本発明の第四の実施の形態では、実装する表面実装型コンデンサ１の容量に応じて二の陰極部２が一の第一の金属板７を挟んでなる構成を一単位として二以上の単位によってキャパシタ形成部が上方（又は下方）方向に重なるように形成されている。
具体的には、前記キャパシタ形成部を構成するそれぞれの陰極部２と陰極端子４とが電気的に接続されると共に、前記キャパシタ形成部を構成するそれぞれの陽極部３が電気的に接続され、その先端部に陽極端子５が形成されている。
また、前述の本発明に係る実施の形態のように、前記キャパシタ形成部の陰極端子４及び前記陽極端子５は基板６に形成されたランドに電気的に接続され、前記キャパシタ形成部の陰極部２には前記基板６対向するように第二の金属板１０が電気的に接続されている。
このようなキャパシタ形成部によって表面実装型コンデンサ１が所定の高さを有すると、基板と第二の金属板１０との距離が陽極端子５間の電磁波の伝搬を許容する距離となる場合がある。
このとき、陰極部２ｂに接続された第二の金属板１０のみでは陽極端子５間を伝搬する電磁波を抑制することができないため、表面実装型コンデンサ１の側面をも覆うように前記第二の金属板１０を下方に延設する。
この延設された第二の金属板１０の構造について示した図が図４（ｂ）である。
図４（ｂ）に示すように、第二の金属板１０は前記陽極端子５及び基板６の方向に開のコの字形状の断面をなしている。
ここで、その延設した第二の金属板１０の端部には、陽極端子５との短絡を防止するために、絶縁テープなどの絶縁層９を設けることが必要である。
このような構成とすることによって、いかなる容量の表面実装型コンデンサ１についても、陰極部２ｂに接続された第二の金属板１０と陽極端子５とで形成された空間に電磁波をとどめておくことができ、ノイズの発生を未然に防ぐことができる。
【００３１】
【実施例】
図５は、本発明に係る表面実装型コンデンサ１を以下の条件下で実装した場合の実施例によって得られた周波数と透過減衰量との関係を表すグラフである。
条件１ 陽極端子の幅 ：１２ｍｍ
条件２ 陽極部の幅 ：１０ｍｍ
条件３ １対の陽極端子の設置範囲の長さ：４０ｍｍ
条件４ 第二の金属板の素材 ：アルミニウム（陽極端子も同じ）
条件５ 第二の金属板の大きさ ：上方（他方の陰極側）から観て陽極
端子を隠す大きさ
図５に示すように、従来の表面実装型コンデンサの周波数特性に比べ、本発明に係る表面実装型コンデンサは、１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚ付近で十分な減衰を示している。
このような結果によって、本発明に係る表面実装型コンデンサに設けられた第二の金属板によって、陽極端子間の電磁波の伝搬を防止し、十分なノイズ除去が行われたことが分かる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る表面実装型コンデンサによれば、第二の金属板が陰極部に電気的に接続されると共に、陽極端子のそれぞれに対向して設置されるため、電磁波ノイズの伝搬を抑えることができる。
従って、空気中に放出されやすい電磁波ノイズを選択的に減衰させることができるため、１００ＭＨｚ以上の高周波数領域におけるノイズ除去性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表面実装型コンデンサの第一の実施の形態における構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る表面実装型コンデンサの第二の実施の形態における構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る表面実装型コンデンサの第三の実施の形態における構成を示す断面図である。
【図４】本発明に係る表面実装型コンデンサの第四の実施の形態における構成を示す断面図である。
【図５】本発明に係る表面実装型コンデンサの実施例における周波数と透過減衰量との関係を示すグラフである。
【図６】表面実装型コンデンサの従来の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１．表面実装型コンデンサ
２．陰極部
３．陽極部
４．陰極端子
５．陽極端子
６．基板
７．第一の金属板
８．樹脂
９．絶縁層
１０．第二の金属板
２０．磁性材料層
Claims (9)
- 二の陽極部を有して、平板形状をなす第一の金属板が平板形状をなす二の陰極部によって挟まれてなり、係る陰極部の一方には、基板と対向する態様で接続された陰極端子が形成され、前記二の陽極部には、基板と対向する態様でそれぞれが接続された二の陽極端子が形成され、前記第一の金属板と前記二の陰極部との間に静電容量が形成されてなる表面実装型コンデンサにおいて、前記陰極部の他方の表面に電気的に接続され、前記二の陽極端子間の電磁波の伝搬を抑制する平板形状の第二の金属板が前記二の陽極端子の表面側の所定の領域を覆う態様で設けられたことを特徴とする表面実装型コンデンサ。
- 二の陽極部を有して、平板形状をなす第一の金属板が平板形状をなす二の陰極部によって挟まれてなり、係る陰極部の一方には、基板と対向する態様で接続された陰極端子が形成され、前記二の陽極部には、基板と対向する態様でそれぞれが接続された二の陽極端子が形成され、前記第一の金属板と前記二の陰極部との間に静電容量が形成されてなる表面実装型コンデンサにおいて、前記陰極部の他方の表面に電気的に接続され、前記二の陽極端子の表面に対向する面を有し、前記二の陽極端子間の電磁波の伝搬を抑制する平板形状の第二の金属板が設けられたことを特徴とする表面実装型コンデンサ。
- 二の陽極部を有して、平板形状をなす第一の金属板が平板形状をなす二の陰極部によって挟まれてなり、係る陰極部の一方には、基板と対向する態様で接続された陰極端子が形成され、前記二の陽極部には、基板と対向する態様でそれぞれが接続された二の陽極端子が形成され、前記第一の金属板と前記二の陰極部との間に静電容量が形成されてなる表面実装型コンデンサにおいて、前記陰極部の他方の表面に電気的に接続され、前記二の陽極端子の表面の全部に対向する面を有し、前記二の陽極端子間の電磁波の伝搬を抑制する平板形状の第二の金属板が設けられたことを特徴とする表面実装型コンデンサ。
- 前記第二の金属板の表面に、磁性材料からなる層が形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサ。
- 前記磁性材料からなる層の幅は、前記第一の金属板の幅以上に設定されたことを特徴とする請求項４に記載の表面実装型コンデンサ。
- 前記第二の金属板が前記陽極部の側面を覆う態様で延設されたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサ。
- 前記第二の金属板と前記陽極部との相互の対向面の両面に絶縁層が形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサ。
- 前記第二の金属板と前記陽極端子とが対向する空間に絶縁性の樹脂が充填されたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサ。
- 前記第二の金属板と前記陽極端子とが対向する空間を含む周囲全体が絶縁性の樹脂によって封止されたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の表面実装型コンデンサ。
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