JPS5923406A - 積層母線とその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）技術分野 本発明は積層母線、更に特定すれば母線のキャパシタン
スを実質的に増大するために母線の導体、間に小さなセ
ラミックチップコンデンサがおかれた種類の積層母線に
関するものである。

（ロ）背景技術 」−記した種類の多層の積層ｌｑ線は、電力を種々の電
気回路においてその構成部分に供給するために広く使わ
れている。一般に、かかる母線はできるだけ高いキャパ
シタンスを有するように設計される。薄いセラミックコ
ンデンサが紹介されるまでは、所望のキャパシタンスを
得るために母線の外部に所定の点でかｙばったコンデン
サをつけるのが普通であった。また、ある場合には母線
の端末に−或は複数のコンデンサを積層することが行な
われていた。

しかし、母線の隣接する導体間に複数の間隔をおいたウ
エファースのように非常に薄いセラミックコンデンサを
積層するのが今日好まれて行なゎれている方法である。

このセラミックコンデンサの厚みは一般に７〜１０ミル
の範囲にあり、かつその対向する表面積は何分の一平方
インチ台である。このことはチップの取扱を難かしくす
るだけでなく、母線の組立を複雑なものにすることにな
る。

チップをＩｋＪ線中に組付ける際の難かしさは別として
、実際には種々のコンデンサチップを隣接する導体の対
面する面にとめるのに接着剤が使われてきた。この接着
剤はある場合には例えば米国特許第４２３６０４６号や
同特許第４２６６０９１号により示唆される如くに導電
性であり、またある場合には例えば米国特許第４２３６
０３８号に示される如くに非導電性である。しかし、米
国特許第４３４６２５７号で指摘する如く、コンデンサ
の金属化された外表面と隣接する導体との間に接着剤が
存在することは、ややもするとその母線中のコンデンサ
の有効性を減じることになる。

従って、かかる目的のために用いられる接着剤のｒ辻を
最小にして、その結果として隣接する導体の対向面と直
接に係合する各コンデンサの金属化面の割合が増加する
ことが望ましい。

そこで、本発明の目的は、Ｉ−述した種類の積層母線に
おいてセラミックコンデンサチップと隣接する導体の対
向面との間に接着剤を使用する必要を実質的になくすこ
とにある。

このために、本発明の教示するところによってつくられ
る母線は、この母線中にあって隣接する導体を分離する
絶縁層に設けられたやや大きめの開口中にそれぞれ確保
された複数のコンデンサチップを包含してなるものであ
る。本発明が開示する改良した製造方法によってつくら
れた母線は、従ってその積層母線中の隣接する導体の対
向する表面間に挾持されるセラミックコンデンサチップ
が与えるキャパシタンスを最大限に利用するものである
。

（ハ）発明の開示 本発明の概要は次の通りである。

絶縁体の薄い誘電性層１１には複数の互いに間隔をおい
た四角な開口１３が設けられる。絶縁体の各間「■の側
縁には、開目に向って僅かに突出するｒＩ）いに間隔を
おいた絶縁体と一体の一対のタブ１５が設けられる。四
角な開［１１３よりも僅かに小さい四角な形状のセラミ
ックコンデンサ１７をタブ１５１．におき、その後絶縁
体を部分的に硬化してコンデンサをタブにとめる。絶縁
体の層１１をそこで一対の銅のストリップ２１．２２の
間に積層して積層ｍ線をつくる。この母線において、コ
ンデンサ１７はその側縁部分でタブ１５と係合するとこ
ろを除き、その外周辺は開口の内周辺と間隔をおいて開
口中にて固定される。絶縁体の層を部分的に硬化する前
に、各開口の対向側縁を一時的に広げてコンデンサを開
口の中心におけるようにし、その後開口の該側縁を放し
てタブがコンデたンサの対向側縁を弾性的に把持して開
口中にとめるようにする。

本発明にあっては、コンデンサチップを担持する基板は
ストリップ状のプラスチック絶縁体に互いに間隔をおい
た複数の四角形状の開口を打抜いてつくられる。該スト
リップ状のプラスチック絶縁体は積層母線中において隣
接する銅ストリップ或は導体を分離するために用いられ
る。各開口はその対向する側縁端から突出する小さな長
手方向において間隔をおいた一対の保持用タブを右する
。開口よりも僅かに短く且つ幅の狭い小さな四角形状の
セラミックチップコンデンサを対応する対の保持用タブ
の間にあるようにして開口中に押し入れ開口の中心に保
持する。保持用タブはチップとその長手方向の側縁にお
いて間隔をおいた数点で係合する。従って、チップの外
方周辺はそれが保持用タブと係合する数点を除いて、プ
ラスチック絶縁層の開口の内方周縁と間隔をおいた関係
下に保持される。

チップを収容したプラスチック層はそこで部分的に硬化
されて、タブ上に被覆された微量の接着剤がチップの長
手方向の側縁に流れて更にしっかりとチップを開口中に
とめることになる。部分的に硬化されたプラスチックス
トリップは、そこで時によっては機械的に一対の銅導体
ストリップ等の導体間に挿入される。この組立体はそこ
で更に一対の外方誘電性シートの間にＭ層される。この
シー）・は積み重ねられた導体ストリップとその間に介
在するコンデンサを担持するプラスチックのストリップ
を完全に包むシールドジャケットを形成する。回路中で
この導体を連結するために、複数の金属タブが普通の方
法で各導体の−・或は−以りの端部とそれをかこむ誘電
性ジャケットを介して外方に突出する。

（ニ）実施例と発明の効果 以下、本発明の好適な実施の態様を添付図面を参照して
説明する。

先ず第１図において、符号ＩＯはストリ・ンプ状のプラ
スチック誘電性絶縁体１１の全体を示し、この絶縁体は
それを貫通する複数の間隔をおいた四角な開口或は窓１
３を有する。この絶縁体は例えばＥ　、　Ｉ　、　Ｄｕ
　Ｐｏｎｔｏ　　ｄｅＮｅｍｏｕｒｓ　　＆　　Ｃｏ。

Ｉ　ｎｃ、が商品名ｒＮＯＭＥＸＪで販売している材料
でつくられる。絶縁体ストリップ１１の長軸方向に延び
る側縁から各６８口１３巾にｆｆｌ’？隔をおいて対向
した一対のタブ或は突起１５が２組突出する。

これら二対のタブ１５によって各開口１３中に薄い四角
形状のセラミックチップコンデンサ１７が確実にとめら
れる。このコンデンサは例えばチタン酸バリウム組成物
でつくられ、その−面は金属化されているか或は例えば
前記した米国特許第４３４６２５７号にて示唆される如
くに極めて薄い金属層にて被覆される。コンデンサチ・
ンプは開口１３の縦、横寸法に比べて小さく短いが、そ
の幅は各開口１３中に突出する各列の対向するタブ１５
間の間隔よりも意識的に僅かに大きくしである。

開口１３にコンデンサチップ１７を組付けるのには以下
の２つの方法のいずれかによることができる。第一の方
法では、ストリップ状絶縁体１１を各開口１３の対向側
縁に近いところで僅かに外方に拡げ、その後にチップ１
７を開口中に挿入して、そこで前記した対向側縁を放し
てその弾性で元の位置に戻して、〜各間口に位置する二
対のタブの対向端間でチップを弾性的に保持するもので
ある。そこで、タブ１５上に被覆された樹脂の一部がチ
ップ１７との係合部に流れる目的のためにのみ、この組
立体を部分的に硬化或は加熱する。冷却すると各コンデ
ンサチップはタブと係合する以外には開口の周辺端縁と
間隔をおいて各開口中にとめられる。

各開口１３中にチップ１７を組付ける別の方法では、前
もって各開口の対向端を拡げておくことなしに、チップ
を直接にタブ１５の対向する端縁にに置く。このように
して各チップ１７が二対の間隔を置いたタブ１５の端縁
上に座した状態で、スｉ・す・ンプを部分的に硬化或は
加熱してタブ１５上の樹脂が溶けてチップの一面に４つ
の間隔をおいた点で接着するようにする。

以上の方法のいずれの場合でも、チップ１７が開口１３
中に固定された後にそれぞれのストリップが母線への組
立てのために加工される。

チップを担持したストリップ状の絶縁体１１を母線に組
立てるには、−或はそれ以上のかかるストリップ（例え
ば第２図と第３図では２枚のストリップが用いられてい
る）が同様な形状をなした導体ストリップ間に挾持され
る。この導体ストリップは通常全体の寸法においてその
間に介在する絶縁ストリップ１１よりも僅かに小さい。

第２図と第３図に示される如くに、一対のストリップ１
１を長尺な四角な形状の３つの導体２１．２２及び２３
間に挾持することによって積層母線２０をつくることが
できる。前記した導体はその一方或は両側縁からそれぞ
れ突出する通常の回路連結タブ２１’、２２’及び２３
′を有する。上述した如くに、各ストリップ１１の全体
の寸法はその対応する導体ストリップ２１，２２．２３
より大きいので、ストリップ１１は導体ストリップの外
周辺端縁を越えて突出し、絶縁体の一対の外方層２５の
端と通常の方法で積層される。この一対の外方層はスト
リップ１１と同一な誘電性絶縁材料でつくられてもよい
。

第２図及び第３図に示される如くに組立てられた時、チ
ップ１７の対向する両面はその隣接する一対の導体２１
．２２或は２２．２３の対応する工１ 面と直接電気的に接触することになり、積層母線２０全
体のキャパシタンスが今までのこの種の母線に比べて実
質的に増加する。更に、各チップ１７の外周辺端縁は対
応するタブ１５の端縁と係合チップ１７に移る接着剤或
は樹脂は、そのほとんどの場合各チップの長手方向の側
方端縁とのみ係合して、その対向する電気的に導体の表
面にはつかないことになる。後述する如く、チップ１７
の対向する表面と対応する隣接の導体ストリップとの間
のこのような実質的に接着剤なしの接触が、今までのこ
の種の母線に比べて本発明の母線２０のキャパシタンス
を予期しない程に高めることになった。

更に、チップ１７を開口１３中に当初に組付けるのに用
いられる方法に関係なく、実際の積層工程では各開口１
３中に対面して突出する８対のタブ１５は、対応するチ
ップ１７の対向側縁から横方向に引かれるので、最終の
積層組立体２０では２ チップは対応する開口１３の周辺端縁から距離をおくこ
とになり、単にタブ１５の先とチップの側端縁が間隔を
おいた４点で係合することになる。

本発明によって達せられたキャパシタンスの改良を明ら
かにするために、本発明に係る母線のキャパシタンス値
を冒頭に挙げた米国特許第４３４６２５７号に基いてつ
くった母線のキャパシタンス値と比べてみた。以下の表
の述べる第１のテスト（テス）Ｎｏｔ）は−ヒ記の米国
特許第４３４６２５７号に基＜′１５個の積層母線につ
いて行なったものであり、第２のテスト（テス）Ｎｏ２
）は本発明に基く１５個の母線についてのものである。

各テストにおいては、同一の時間、温度及び圧力バラメ
ーターを用いた。各テスト用母線は同一のロットからの
８個のコンデンサチップを含むものであった。またこの
テストにおいて、各母線当りのキャパシタンス値は組立
前に温度７０’Ｆで、また組立後２４時間後に７０”Ｆ
で計測した。各キャパシタンス値（マイクロファラド：
　ｍｆ）は次表の通りであった。

このテストによれば、米国特許第４３４６２５７号に基
〈母線の能力の低下は２９％の範囲にあるのに反して１
本発明による母線では約８％台にすぎなかった。各テス
トはエレクトロ　サイエンティフィック　インダストリ
ーズ　モデル　＃２５２のインピーダンスメーターを用
いて行なった。組立てに先立って、各母線に使われる８
個のチップをテストしてその総キャパシタンス値を得、
その後この８個のチップを使って組立て積層した母線を
組立て後２４時間後に前記したと同様にそのキャパシタ
ンス値を得た。

本発明において、タブ或は突起１５の数や位置を変えう
ることは勿論のことである。また上記実施例においては
導体ストリップ２１，２２．２３の三木を使っているが
、これは説明のためであって、本発明の母線にあっては
導体ストリップの数は２或は２以−ヒであれば高いキャ
パシタンスを有する母線をつくることができる。更にま
た、ストリップ１１とそれに担持されたチップ１７との
全体を加熱する代りに、チップだけを加熱したり或はス
トリップ１１に被覆された樹脂をタブ１５のところだけ
で溶解するために溶剤を使うこともありうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による高いキャパシタンスの誘電性絶縁
体ストリップの一部平面図である。 第２図は本発明の一実施例になる積層母線の一部平面図
であり、この母線は第１図に示される種類の誘電性絶縁
体ストリップを含み、図中において母線はその説明のた
めに一部を断面して表わされている。 第３図は本発明になる積層母線の一部側面図であり、そ
の一部を断面して示しである。 符号説明 １０−ストリップ全体　１１−絶縁ストリップ１３−開
口　１５−タブ　１７−コンデンサチップ　２〇−母線
　２１，２２．２３−導体ストリップ　２１’　　、２
２’　　、２３’−電気的連結タブ２５−外方絶縁スト
リップ ６

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の導電性金属ストリップ２０．２１の間に積
   層された誘電性絶縁体の層ｌｌの開口１３中に位置する
   少なくとも一個の薄いコンデンサ１７を有する積層母線
   にして、該コンデンサ１７はその全体としての形状がＬ
   記聞口１３に類似しその大きさが開口よりも僅かに小さ
   く、Ｌ記層１１は上記開口の内周辺から内方に突出して
   コンデンサの外間辺と間隔をおいた複数の点で係合する
   互いに間隔をおいた複数のタブ１５を有することを特徴
   とする積層母線。
2. （２）前記コンデンサはタブと係合する複数の点を除き
   その外周辺が前記開口の内周辺と間隔をおいている特許
   請求の範囲第１項記載の積層母線。
3. （３）前記開口３とコンデンサ１７は全体としてその形
   状が四角形であり、且つ一対の間隔をおいたタブ１５二
   組が対面して開口中に突出しコンデンサの対向する端縁
   と間隔をおいた点で係合する特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の積層ｍ　ｖｌ、。
4. （４）前記誘電性絶縁体の層は複数の四角形状の開口を
   有し、複数のコンデンサのそれぞれは該開口中に位置し
   、タブと係合するところを除き該開口の内周辺とその外
   周辺が間隔をおいてなる特許請求の範囲第３項記載の積
   層母線。
5. （５）少なくとも２個のタブ１５が絶縁体の層１１上に
   形成されて開口１３の対向側縁より開口中に突出して、
   コンデンサ１７の対応する端縁と保合下にある特許請求
   の範囲第１項記載の積層母線。
6. （６）二対の間隔をおいたタブ１５が開口の対向側縁か
   ら開口中に突出してコンデンサの対応する側縁と係合す
   る特許請求の範囲第５項記載の積層母線。
7. （７）樹脂を被覆したプラスチックの誘電体材料の層ｌ
   ｌと複数の薄いコンデンサ１７が一対のストリップ状の
   導体２１．２２の間に積層されてなる種類の積層母線２
   ０の製造方法にして、樹脂を被覆した前記層１１に複数
   の互いに間隔をおいた開口を設け、該開１コには該開口
   と一体で該開口の内周辺から内方へ僅かに突出する複数
   の互いに間隔をおいたタブ１５を設け、」−記したコン
   デンサを・個づつ、Ｉ−記した開口とそのタブ］−にお
   き、このコンデンサの形状を該開口の形状と類似しかつ
   該開口よりも僅かに小とし、各コンデンサの外周辺の一
   側を対応するタブの内方端に隣接するようにして支持し
   、且つ前記した層１１をストリップ状の導体間に積層す
   る前に該層を部分的に硬化してコンデンサを該層にとめ
   ることを特徴とする積層母線の製造法。
8. （８）前記した層１１を部分的に硬化する前に各コンデ
   ンサを誘電性の該層の対応する開口１３中におき、各コ
   ンデンサが対応するタブ１５の内方端の間で弾性的に把
   持されるようにした特許請求の範囲第７項記載の積層ｍ
   線の製造法。
9. （９）前記開口１３に隣接する層１１の側縁を拡げて各
   コンデンサが対応するタブ１５の内方端間に位置できる
   ようにすることを含む＃Ｊｊ詐請求の範囲第７項又は第
   ８項記載の積層母線の製造法。