JPH06260368A - コンデンサおよびシールドケース - Google Patents

コンデンサおよびシールドケース

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JPH06260368A
JPH06260368A JP5044832A JP4483293A JPH06260368A JP H06260368 A JPH06260368 A JP H06260368A JP 5044832 A JP5044832 A JP 5044832A JP 4483293 A JP4483293 A JP 4483293A JP H06260368 A JPH06260368 A JP H06260368A
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万典 山手
Tsutomu Watanabe
力 渡辺
Yoichi Ishibashi
洋一 石橋
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 3端子コンデンサアレイとプリント基板パタ
ーンとシールドケースの組合せにより妨害除去を行う。 【構成】 厚膜技術(印刷技術)で3端子コンデンサ
(もしくは3端子コンデンサアレイ)をつくり、それを
基板上に置き、基板のGNDパターン構成とシールドケ
ースのGNDの構成により貫通コンデンサとシールドケ
ースの妨害除去性能を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気回路が自ら妨害を
発生する、もしくは他の回路から妨害を受ける際に金属
シールドケースを用いて妨害除去を行う金属シールドケ
ースの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の金属シールドケースの構造を図6
(a)の貫通コンデンサーと図6(b)の金属シールド
ケースで示す。図6(a)において貫通コンデンサーの
構造は信号電極1と誘電体2とグランド電極(以下、G
ND電極と記す)3で構成されており、図6(b)の金
属シールドケース4に貫通コンデンサ5のGND電極が
半田付けされている。
【0003】またGND電極と誘電体と信号電極の3層
構造のコンデンサであってこの信号電極に端子板の端子
を半田付けしたものが特開平4ー32170号公報に記
載されている。これを図7を用いて説明する。
【0004】セラミック基板32の上部に導電性材料か
らなるコンデンサのGND電極となる第1の電極27が
で構成されている。さらに第1の電極27の上面に必要
なコンデンサ容量を持たせるために、誘電体28が構成
されている。さらにこの誘電体28を挟むように、各ピ
ン端子30と接続される第2電極29が形成されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た図6の従来の構成では貫通コンデンサ5のGND電極
の大きさで各々の信号ラインのピッチが決定されてしま
い信号ラインが増加したときシールドケースのいたると
ころに貫通コンデンサを取り付ける必要があるためシー
ルドケースは大きくなる。さらに、貫通コンデンサ5は
金属シールドケース4に半田付けする必要があり、作業
性が悪くなる。
【0006】また前述した特開平4ー32170号公報
に記載のコンデンサでは、誘電体28をグラウンドで包
こむ構成ではないために、上記の図6の貫通コンデンサ
と同等の性能が得られない。
【0007】本発明は上記従来例の問題点を解決するも
ので、従来例の貫通コンデンサーの替わりに表面実装タ
イプの3端子コンデンサ、もしくは3端子コンデンサア
レイを提供するものであり、さらにこれらの3端子コン
デンサ、3端子コンデンサアレイ用い、シールドケース
のグラウンド(以下、GNDと記す)と部品実装基板の
GNDとの接続と、さらに部品実装基板のGNDと信号
ラインのパターンとの間に基板材料によるコンデンサを
作った構成により貫通コンデンサの周辺グラウンドと同
等の効果を持たせたシールドケースを提供することを目
的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のシールドケースはセラミック基板上に、厚
膜技術もしくは印刷技術により、第1のGND電極を第
1層目に構成し、さらにその上に誘電体で第2層目を構
成し、さらに第2層目の上に信号電極を第3層目に構成
し、さらに第3層目の上にに誘電体で第4層目を構成
し、さらに第4層目の上に第2のGND電極を第5層目
に構成し、第3層目の信号電極を第2層目と第4層目の
誘電体が取り囲み、さらに第2層目と第4層目の誘電体
を第1層目と第5層目のGNDが取り囲み第1層目と第
2層目のGNDが接続されていることを特徴とする3端
子コンデンサ、または前記3端子コンデンサの第1層目
と第5層目のGND電極の厚みを変化させ、さらに外部
のGNDと接続するときに外部GNDに距離的にはなれ
ている3端子コンデンサ内の第1層目もしくは第5層目
の厚みを厚くしたことを特徴とする3端子コンデンサ
を、2個以上並べてセラミック基板上に構成し、前記3
端子コンデンサの第3層目の信号電極をセラミック基板
の外部と接続する端子をもうけ、さらに前記3端子コン
デンサの第5のGND電極をセラミック基板の外部と接
続する端子をもうけるとき、各々の3端子コンデンサの
信号電極の外部との接続する端子の間にGND用端子を
持っていると言う特徴を持つ3端子コンデンサーアレイ
を用いている。
【0009】次に上記の3端子コンデンサ、もしくは3
端子コンデンサアレイと両面(または片面)プリント基
板上で回路を構成し、その両面(叉は片面)プリント基
板を金属のシールドケースでシールドを行う時、両面
(叉は片面)プリント基板とその他の回路との接続にお
ける入出力の部分に3端子コンデンサーもしくは3端子
コンデンサアレイを挿入する構造において、両面(叉は
片面)プリント基板上に3端子コンデンサーアレイを置
き、両面プリント基板と外部との接続部までの間に両面
プリント基板上に銅箔パターンを形成しその銅箔パター
ン上に絶縁体で絶縁を行い、さらにその絶縁体の上に導
電体を置き、その導電体を両面(叉は片面)プリント基
板のGNDと接続し、さらに両面プリント基板のGND
部分に上記シールドケースを機械的に接続し、上記導電
体材料とシールドケースの接触部にはシールドケース側
にバネ構造を持つ構成を有している。
【0010】さらに、多層プリント基板上で回路を構成
し、その多層プリント基板を金属のシールドケースでシ
ールドを行う時、多層プリント基板とその他の回路との
接続における入出力の部分に上記の3端子コンデンサも
しくは3端子コンデンサアレイを挿入する構造におい
て、多層プリント基板上に3端子コンデンサもしくは3
端子コンデンサアレイを置き、多層プリント基板と外部
との接続部までの間に多層プリント基板の表面層にGN
Dパターンを形成し、多層プリント基板上に置かれた3
端子コンデンサ、もしくは3端子コンデンサアレイの信
号電極と外部回路との接続部までのパターンを多層プリ
ント基板の内層のパターンを利用して上記多層プリント
基板の表面層で形成したGNDパターンをパスし、多層
プリント基板の表面層のGNDと上記シールドケースを
機械的もしくは電気的に接続させた構造を持つ構成を有
している。
【0011】以上の構成により貫通コンデンサとシール
ドケースを用いたのと同等のシールド効果が可能とな
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
【0013】図1において6はセラミック基板材料、7
は誘電体、8はGND電極である。前記セラミック基板
上の第1層目においてGND電極を形成し、次にその上
に第2層目の誘電体層10を形成し、その上部に第3層
目の信号電極11を形成し、さらに第4層目に誘電体1
2を形成しさらにその上の第5層目にGND電極13を
形成している。以上の第1層目から第5層目までは厚膜
技術(印刷技術)で作られており、3端子コンデンサを
構成している。
【0014】しかしながら、図1の構成では、貫通コン
デンサに近い性能は確保できるが本来の意味での貫通コ
ンデンサーと同等の性能を得られない。なぜならば、図
1の構成ではほぼ平面上で構成されているので、図1の
誘電体10、11を通して流れる高周波電流はGND電
極9,13に流れるが電極13を通して高周波電流が流
れるときに電極13のインピーダンスが、GND電極9
のインピーダンスより大きくなる為にGND電位のアン
バランスが生じ本来の意味での貫通コンデンサと同等の
性能が得られない。よって、本来の貫通コンデンサと同
等の性能を確保するには誘電体をGNDで取り囲む必要
がある。
【0015】しかしながら本発明では平面上に3端子コ
ンデンサーが構成されているので、図2において第1層
目のGND9が外部のGNDに接続されていた場合に
は、第1層目に比較して第5層目のインピーダンスが大
きいので第5層目のGND13を通り抜ける高周波成分
により第1層目と第5層目間に高周波成分による電位差
が生じるので十分な3端子コンデンサとしての性能が確
保できない為、図2に示すように第5層目のGND13
の厚みを厚くすることにより第5層目のグラウンドイン
ピーダンスを低くして第1層目のグラウンドインピーダ
ンスと同様になるようにしている。
【0016】次に、上記で構成された3端子コンデンサ
を、実装基板上に実装する時に単品構成では基板組立に
おける工数増加を招くために、アレイ化する必要があ
る。このとき、単純に上記の3端子コンデンサを並べる
だけでは隣どうしの信号電極間でクロストークを発生す
る恐れがあり、さらに信号電極間ピッチを狭くすれば3
端子コンデンサアレイで発生するクロストークより、3
端子コンデンサアレイの外部の実装基板上の信号ライン
のパターン間でのクロストークが大きくなる可能性が大
である。
【0017】よって図3に示すように信号電極間の間に
GNDを設け実装基板のGNDと接続するようにすれ
ば、実装基板上でのGNDパターンによりクロストーク
を軽減できる。
【0018】以上のように、構成された3端子コンデン
サアレイを両面プリント基板上に実装し、シールドケー
スを装着したときに貫通コンデンサとシールドケースの
組み合わせと同等の効果を得るためのシールド構成につ
いて、図4を使用して説明する。
【0019】図4において、14は3端子コンデンサア
レイ、15は両面(または片面)プリント基板、16は
信号用パターン、17は絶縁体、18は導電性材料、1
9はシールドケースにバネ効果を持たせた部分、20は
シールドケース、21はGNDパターンである。
【0020】図4において3端子コンデンサアレイ14
を両面(または片面)プリント基板15上に配置し、3
端子コンデンサ14の信号電極は両面プリント基板15
上の信号用パターンと接続され、さらに3端子コンデン
サアレイ14のGND電極は両面(または片面)プリン
ト基板15上のGNDパターン21と接続されている。
【0021】そして図4に示すように、両面(または片
面)プリント基板15を取り囲むようにシールドケース
20が取り付けられ、両面(または片面)プリント基板
15の上に形成された導電性材料18(両面プリント基
板15のGNDパターン21に導電体18は接続されて
いる)とシールドケース20は機械的接続される。ここ
で電気的な接続を強化するために、シールドケース20
と導電体18の接続部分においてショイールドケース側
にバネ効果を持たせてある。以上により、両面(片面)
プリント基板上にある回路はシールドケースにより外部
の回路と分離される。
【0022】ここで両面(片面)基板15はエッチング
により制作されており回路を形成するパターンがあり、
さらに両面(または片面)プリント基板制作時に図4の
絶縁体17と導電性材料18は形成されているとする。
そして両面(または片面)プリント基板組立時におい
て、両面基板15上にクリーム半田を塗布しリフロー炉
を通すことにより半田付けをおこなっている。このとき
に両面(または片面)プリント基板15上のGNDパタ
ーン21と導電体18は、半田付けにより接続される。
【0023】以上は両面(または片面)プリント基板に
ついての構造であったが、次に多層プリント基板につい
て説明する。図5は多層プリント基板についての構造を
示す図である。
【0024】図5において、22は多層プリント基板、
23は多層プリント基板の表面GND、24はスルーホ
ール、25は内層パターン、16は信号用パターン、2
6はシールドケースと接触する部分である。図5の多層
プリント基板では、上記で説明した両面プリント基板と
異なり内層パターンが使用できるため、図5で示すよう
に信号パターンをスルーホール24と内層パターン25
を使用して多層プリント基板の表面GNDをパスさせる
ことにより両面プリント基板と同じ構造を実現してい
る。
【0025】ここで両面プリント基板と同様にシールド
ケースを多層プリント基板に取り付け、両面プリント基
板で説明したシールドケースのバネ効果を持たせた部分
と多層プリント基板22上のシールドケースと接触する
部分26において電気的接触が図られることにより多層
プリント基板内の回路と外部回路の分離が行われる。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明は、平面上に構成さ
れた3端子コンデンサアレイとそれを実装する基板のG
NDパターンと信号パターンとシールドケースにより従
来例である貫通コンデンサとシールドケースによる妨害
除去と同等の効果が得られ、さらに貫通コンデンサとシ
ールドケースの接続を従来例ではリフロー炉では行えな
かったのが本発明ではリフロー炉行え工数の削減が図
れ、また従来例の貫通コンデンサでは信号ライン間のピ
ッチが貫通コンデンサの外形で制限されていたのが、本
発明では狭いピッチが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の3端子コンデンサの基本型の構造断面
【図2】本発明の3端子コンデンサの改良型の構造断面
【図3】本発明の3端子コンデンサアレイの構造断面図
【図4】本発明の両面プリント基板のシールドに関する
構造図
【図5】本発明の多層基板のシールドに関する構造図
【図6】(a) 従来例の貫通コンデンサーを示す図 (b) 従来例におけるシールドに関する構造図
【図7】従来のコンデンサーの構成を示す図
【符号の説明】
1 信号電極 2 誘電体 3 GND電極 4 金属シールドケース 5 貫通コンデンサ 6 セラミック基板 7 誘電体 8 GND電極 9 第1層めのGND電極 10 第2層めの誘電体 11 第3層めの信号電極 12 第4層めの誘電体 13 第5層めのGND電極 14 3端子コンデンサーアレイ 15 両面基板 16 信号用パターン 17 絶縁体 18 導電性材料 19 シールドケースにバネ効果を持たせた構造 20 シールドケース 21 GNDパターン 22 多層基板 23 多層基板上の表面のGND 24 スルーホール 25 内層パターン 26 シールドケースと接触する部分

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミック基板上に、第1のグラウンド
    電極を第1層目に構成し、さらにその上に誘電体で第2
    層目を構成し、さらに第2層目の上に信号電極を第3層
    目に構成し、さらに第3層目の上に誘電体で第4層目を
    構成し、さらに第4層目の上に第2のグラウンド電極を
    第5層目に構成し、前記第3層目の信号電極を第2層目
    と第4層目の誘電体材料が取り囲み、さらに第2層目と
    第4層目の誘電体を第1層目と第5層目のグラウンド電
    極が取り囲み、第1層目と第2層目のグラウンド電極が
    接続されていることを特徴とする3端子コンデンサ。
  2. 【請求項2】 前記第1層目と第5層目のグラウンド電
    極の厚みを変化させ、さらに外部のグラウンド電極と接
    続するときに、この外部グラウンド電極に距離的にはな
    れている3端子コンデンサーの第1層目もしくは第5層
    目の厚みを厚くしたことを特徴とする請求項1記載の3
    端子コンデンサ。
  3. 【請求項3】 請求項1、請求項2の3端子コンデンサ
    を2個以上並べてセラミック基板上に構成し、請求項1
    の第3層目の信号電極をセラミック基板の外部と接続す
    る端子を設け、さらに請求項1の第1と第5のグラウン
    ド電極をセラミック基板の外部と接続する端子をもうけ
    るとき、各々の3端子コンデンサーの信号電極の外部と
    の接続する端子の間にグラウンド用端子を持っているこ
    とを特徴とする特徴とする3端子コンデンサアレイ。
  4. 【請求項4】 両面プリント基板上で回路を構成し、そ
    の両面回路基板を金属のシールドケースでシールドを行
    う時、両面プリント基板とその他の回路との接続におけ
    る入出力の部分に前記3端子コンデンサ、または前記3
    端子コンデンサアレイを置き、両面プリント基板と外部
    との接続部までの間に前記両面プリント基板上に銅箔パ
    ターンを形成しその銅箔パターン上に絶縁体で絶縁を行
    い、さらにその絶縁体の上に導電体を置きその導電体を
    両面プリント基板のグラウンド電極と接続し、さらに両
    面プリント基板のグラウンド電極部分に上記シールドケ
    ースを機械的に接続し、上記導電体とシールドケースの
    接触部にはシールドケース側にバネ構造を持たせたこと
    を特徴とするシールドケース。
  5. 【請求項5】 多層プリント基板上に回路を構成し、そ
    の多層プリント基板を金属のシールドケースでシールド
    を行う時、多層プリント基板とその他の回路との接続に
    おける入出力の部分に請求項1、請求項2の3端子コン
    デンサ、もしくは請求項3の3端子コンデンサアレイを
    挿入する構造において、多層プリント基板と外部との接
    続部までの間に多層プリント基板の表面層にグラウンド
    電極パターンを形成し、多層プリント基板上に置かれた
    前記3端子コンデンサーもしくは前記3端子コンデンサ
    アレイの信号電極と外部回路との接続部までのパターン
    を多層基板の内層のパターンを利用して上記多層基板の
    表面層で形成したグラウンド電極パターンをパスし、多
    層プリント基板の表面層のグラウンド電極と上記シール
    ドケースを機械的もしくは電気的に接続させた構造を持
    つことを特徴とするシールドケース。
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