WO2010026807A1 - 実装体 - Google Patents
実装体 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2010026807A1 WO2010026807A1 PCT/JP2009/059781 JP2009059781W WO2010026807A1 WO 2010026807 A1 WO2010026807 A1 WO 2010026807A1 JP 2009059781 W JP2009059781 W JP 2009059781W WO 2010026807 A1 WO2010026807 A1 WO 2010026807A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- capacitor
- anode
- line
- power supply
- cathode
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
- H05K1/023—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference using auxiliary mounted passive components or auxiliary substances
- H05K1/0231—Capacitors or dielectric substances
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0263—High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
- H05K1/111—Pads for surface mounting, e.g. lay-out
- H05K1/112—Pads for surface mounting, e.g. lay-out directly combined with via connections
- H05K1/113—Via provided in pad; Pad over filled via
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
- H05K2201/09654—Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
- H05K2201/09727—Varying width along a single conductor; Conductors or pads having different widths
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10007—Types of components
- H05K2201/10015—Non-printed capacitor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
- H05K2201/10954—Other details of electrical connections
- H05K2201/10969—Metallic case or integral heatsink of component electrically connected to a pad on PCB
Definitions
- the present invention relates to a mounting body on which a capacitor capable of removing noise generated from a load circuit such as a CPU is mounted.
- a load circuit such as a CPU (Central Processing Unit) and a power supply circuit for supplying a direct current to the load circuit are connected via a power supply line formed on a circuit board, and a capacitor is connected to a power supply. Connected between line and ground.
- the capacitor functions as a storage battery and supplies electric charge to the load circuit.
- a high frequency current noise
- the capacitor functions as a noise filter and removes the high frequency current by guiding the high frequency current from the power supply line to the ground.
- the above function is called power supply decoupling.
- Patent Document 1 listed below proposes a solid electrolytic capacitor having a three-terminal structure.
- the fixed electrolytic capacitor includes a pair of anode terminals that are electrically connected to each other and a cathode terminal, and a dielectric layer is interposed between the pair of anode terminals and the cathode terminal.
- Such a three-terminal capacitor is connected to the power supply line as follows. That is, between the load circuit and the power supply circuit, one end of the power supply line extending from the load circuit toward the power supply circuit and one end of the power supply line extending from the power supply circuit toward the load circuit have a three-terminal structure. A pair of anode terminals provided with a capacitor are connected. One cathode terminal is connected to the ground. Thus, a direct current can be supplied to the load circuit by the power supply circuit, and the solid electric field capacitor functions as a noise filter between the power supply line and the ground. JP 2004-80773 A
- the conductive portion having a high electric resistance generates heat, which may cause destruction of the capacitor itself and further destruction of components arranged around the capacitor.
- An object of the present invention is to allow a large direct current to flow through a power supply line in a mounting body in which a capacitor is mounted on a circuit board on which a power supply line and a ground line are formed. It is possible to efficiently remove the high-frequency current.
- the mounting body includes a capacitor (9) mounted on a circuit board (83) on which a power line (87) and a ground line (851) are formed.
- the capacitor includes a first capacitor element (11), a second capacitor element (12), a pair of anode terminals (21, 22), and a cathode terminal (23).
- the first capacitor element includes an anode part (102), a cathode part (105), and a dielectric layer (103) interposed between the anode part and the cathode part.
- the second capacitor element includes an anode part (102) electrically insulated from an anode part of the first capacitor element, a cathode part (105), and a dielectric interposed between the anode part and the cathode part.
- the pair of anode terminals are connected to anode portions of the first and second capacitor elements, and the cathode terminal is connected to cathode portions of the first and second capacitor elements.
- the power line of the circuit board includes a first line portion (871), a second line portion (872), and a connection line portion (873) that connects the first and second line portions.
- connection line portion is connected to a pair of anode terminals of the capacitor to conduct between the pair of anode terminals, and has an inductance larger than each equivalent series inductance of the first and second capacitor elements. ing.
- the ground line of the circuit board is connected to the cathode terminal of the capacitor and conducts between the cathode terminal and the ground.
- the direct current flows through the connection line portion along the power supply line of the circuit board without passing through the anode portions of the first and second capacitor elements. Therefore, a DC current larger than that of a mounting body on which a conventional capacitor is mounted can be passed through the power supply line. Further, the high-frequency current flowing into the power supply line is guided toward the first or second capacitor element having an inductance smaller than that of the connection line portion of the power supply line, and flows to the ground line via the first or second capacitor. Runs out of the ground. Therefore, the high frequency current can be efficiently removed from the power supply line. That is, the capacitor functions as a noise filter.
- connection line portion (873) of the power supply line (87) extends between positions (r1, r2) to which the pair of anode terminals (21, 22) are connected.
- (873a) has a constricted portion (873c) that is narrower than the other region (873b) of the connecting line portion.
- the inductance of the portion existing between the positions where the pair of anode terminals is connected in the power line of the circuit board is determined by the equivalent series inductances of the first and second capacitor elements. Can also be increased.
- each of the first and second capacitor elements (11, 12) includes an anode body (101) in which the anode portion (102) is protruded, and the anode body.
- An oxide film that covers the surface of the dielectric layer (103), an electrolyte layer (104) formed on the surface of the oxide film, and the cathode part (105) formed on the surface of the electrolyte layer A solid electrolytic capacitor comprising a cathode layer constituting the same.
- the anode parts of the first and second capacitor elements are electrically insulated from each other by the oxide film.
- the solid electrolytic capacitor has a small equivalent series resistance (ESR)
- ESR equivalent series resistance
- the anode parts (102, 102) of the first and second capacitor elements (11, 12) are electrically insulated from each other by a resin layer (4) covering the first and second capacitor elements. Also good.
- the first and second capacitor elements (11, 12) are opposite to each other in the protruding direction (91, 92) of the anode part (102, 102) from the anode body (101, 101). It may be arranged in the direction along the protruding direction.
- the length of the connecting line portion of the power supply line is increased at the position facing the capacitor, so that the inductance of the connecting line portion is increased. Therefore, the high-frequency current flowing into the power supply line easily flows to the first or second capacitor element. That is, the high frequency current is easily removed by the capacitor.
- the first and second capacitor elements (11, 12) are opposite to each other in the protruding direction (91, 92) of the anode part (102, 102) from the anode body (101, 101). It may be aligned along a direction (93) perpendicular to the protruding direction. Alternatively, the first and second capacitor elements (11, 12) may have the protruding direction (91, 92) of the anode portion (102, 102) from the anode body (101, 101) oriented in the same direction. Good.
- the mounting body includes a load circuit (81) connected to the first line portion (871) of the power supply line (87), and a second line portion ( 872), and further includes a power supply circuit (82) for supplying a direct current to the load circuit via a connecting line portion (873).
- the present invention it is possible to flow a large amount of direct current through the power supply line, and it is possible to efficiently remove high-frequency current from the power supply line.
- the mounting body has a capacitor 9 mounted on a circuit board 83 on which a power line 87 and a ground line 851 are formed.
- a load circuit and a power circuit are mounted on the mounting body (not shown).
- the load circuit is a circuit that constitutes a processing device such as a CPU, and the power supply circuit supplies a direct current necessary for driving the load circuit to the load circuit.
- the capacitor 9 and the circuit board 83 will be specifically described.
- Capacitor 9 includes a first capacitor element 11, a second capacitor element 12, a pair of anode terminals 21 and 22, a cathode terminal 23, a resin layer 4, and a pillow member 51, as shown in FIGS. 52.
- illustration of the resin layer 4 is abbreviate
- Each of the first and second capacitor elements 11 and 12 is a solid electrolytic capacitor, and includes an anode body 101, an anode portion 102, a dielectric layer 103, an electrolyte layer 104, and a cathode portion 105, as shown in FIG. Yes.
- the anode body 101 is composed of a porous sintered body made of a metal having a valve action.
- the metal having a valve action for example, tantalum, niobium, titanium, aluminum or the like is used.
- the anode part 102 is constituted by an anode wire protruding from the anode body 101.
- the anode wire constituting the anode portion 102 is formed on the anode body 101 with one end portion 102a protruding from the anode body 101 and the other end portion 102b buried in the anode body 101. Deployed.
- the anode wire is made of the same kind of metal as that of the anode body 101 and is electrically connected to the anode body 101.
- the dielectric layer 103 is composed of an oxide film formed by oxidizing the surface of the anode body 101. Specifically, the oxide film constituting the dielectric layer 103 is formed by immersing the anode body 101 in an electrolytic solution such as an aqueous phosphoric acid solution and electrochemically oxidizing the surface of the anode body 101 (anodic oxidation).
- an electrolytic solution such as an aqueous phosphoric acid solution
- electrochemically oxidizing the surface of the anode body 101 anodic oxidation.
- the electrolyte layer 104 is formed on the surface of the dielectric layer 103.
- the electrolyte layer 104 is made of a conductive inorganic material such as manganese dioxide, a conductive organic material such as a TCNQ (Tetracyano-quinodimethane) complex salt, or a conductive polymer.
- the cathode part 105 is constituted by a cathode layer formed on the surface of the electrolyte layer 104.
- the cathode layer constituting the cathode portion 105 is composed of a carbon layer formed on the surface of the electrolyte layer 14 and a silver paste layer formed on the surface of the carbon layer, and is electrically connected to the electrolyte layer 14. It is connected to the.
- the dielectric layer 103 is interposed between the anode portion 102 and the cathode portion 105.
- the anode parts 102 and 102 of the first and second capacitor elements 11 and 12 are electrically insulated from each other. More specifically, dielectric layers 103 and 103 constituting the first and second capacitor elements 11 and 12 are interposed between the anode portions 102 and 102, as shown in FIG. That is, the anode portions 102 and 102 of the first and second capacitor elements 11 and 12 are electrically insulated from each other by the dielectric layer 103.
- the first and second capacitor elements 11 and 12 are arranged as follows. That is, as shown in FIG. 3, the first and second capacitor elements 11 and 12 direct the protruding directions 91 and 92 of the anode portions 102 and 102 from the anode bodies 101 and 101 in opposite directions, respectively. They are arranged along a direction 93 perpendicular to the protruding direction 91.
- the resin layer 4 covers the periphery of the first and second capacitor elements 11 and 12. This increases the overall strength of the capacitor 9. Therefore, even if an impact is applied to the capacitor 9, the first and second capacitor elements 11 and 12 are not easily broken.
- the resin layer 4 is comprised by resin materials, such as an epoxy resin, for example.
- the resin layer 4 is interposed between the first and second capacitor elements 11 and 12 as shown in FIG. Therefore, it can be understood that the anode portions 102 and 102 of the first and second capacitor elements 11 and 12 are electrically insulated from each other by the resin layer 4.
- the pair of anode terminals 21 and 22 are connected to the anode portions 102 and 102 of the first and second capacitor elements 11 and 12 via pillow members 51 and 52, respectively, as shown in FIG.
- the capacitor 9 is disposed in a state exposed from the resin layer 4 on the bottom surface 9a.
- a pair of anode terminals 21 and 22 can be connected to the outside.
- the pair of anode terminals 21 and 22 extend along the edge of the bottom surface 9a while facing each other. More specifically, one anode terminal 21 extends along the edge 9 b located in the protruding direction 91 of the anode portion 102 of the first capacitor element 11, and the other anode terminal 22 is the second capacitor element 12. It extends to the edge 9 c located in the protruding direction 92 of the anode portion 102 of the anode portion 102.
- the cathode terminal 23 is a single terminal connected to both the cathode portions 105 and 105 of the first and second capacitor elements 11 and 12 as shown in FIG. As shown in FIG. 6, the cathode terminal 23 is arranged on the bottom surface 9 a of the capacitor 9 so as to be exposed on the surface of the resin layer 4, and a pair of anodes is provided at a position between the pair of anode terminals 21 and 22. It is deployed in a state of being electrically insulated from the terminals 21 and 22.
- the capacitor 9 according to the present embodiment is a three-terminal device including a pair of anode terminals 21 and 22 and one cathode terminal 23.
- the circuit board 83 has a four-layer structure as shown in FIG. 7, and the inner two layers are used as the power supply layer 84 and the ground layer 85, respectively.
- the power supply layer 84 is provided with a power supply line 87, and the power supply line 87 includes a first line portion 871, a second line portion 872, and a connection line portion 873.
- the first and second line portions 871 and 872 are connected to each other by a connecting line portion 873.
- a pair of anode pads 881 and 882 for connecting the pair of anode terminals 21 and 22 of the capacitor 9 are provided on the surface 83a of the circuit board 83.
- One anode pad 881 and the connecting line portion 873 are connected to each other by a pair of through vias 861 and 861.
- the other anode pad 882 and the connecting line portion 873 are connected to each other by a pair of through vias 862 and 862.
- the pair of anode pads 881 and 882 and the connection line portion 873 are electrically connected.
- connection line portion 873 The connection between the pair of anode terminals 21 and 22 is made conductive by the connecting line portion 873.
- a ground line 851 is provided.
- a cathode pad 883 for connecting the cathode terminal 23 is electrically insulated from the pair of anode pads 881, 882 at a position between the pair of anode pads 881, 882.
- the cathode pad 883 and the ground line 851 are connected to each other by a pair of through vias 865 and 865. Thereby, the cathode pad 883 and the ground line 851 are electrically connected.
- the through via 865 is disposed in the circuit board 83 in a state of being electrically insulated from the power supply line 87.
- the ground line 851 is drawn out to the back surface 83b of the circuit board 83 by the through via 866 and connected to the ground.
- the cathode terminal 23 of the capacitor 9 is connected to the cathode pad 883, the cathode terminal 23 is connected to the ground via the ground line 851.
- the mounting body described above can be represented by an equivalent circuit shown in FIG. That is, the equivalent circuit includes coils L81 to L83 representing the inductance of the connecting line portion 873 of the power supply line 87, the capacitors C11 and L11 representing the capacitance and equivalent series inductance of the first capacitor element 11, and the second capacitor element.
- the capacitor C12 and the coil L12 representing 12 capacitances and equivalent series inductances.
- illustration of the inductances of the first and second line portions 871 and 872 of the power supply line 87 and the inductance of the ground line 851 is omitted.
- the coil L81 includes a position of the connecting line portion 873 to which the anode terminal 21 is connected, that is, a position r1 (see FIG. 7) to which the pair of through vias 861 and 861 are connected, and the first line portion.
- 871 represents the inductance of the portion existing between
- the coil L82 is a portion of the connecting line portion 873 between the positions where the pair of anode terminals 21 and 22 are connected, that is, the position r1 where the pair of through vias 861 and 861 are connected and the pair of through vias 862.
- 862 represents the inductance of a portion existing between the position r2 (see FIG. 7) to which the, 862 is connected.
- the coil L83 is an inductance of a portion existing between the second line portion 872 and the position of the connecting line portion 873 where the anode terminal 22 is connected, that is, the position r2 where the pair of through vias 862 and 862 are connected. Represents.
- the capacitor C11 and the coil L11 are connected in series between the position r1 on the connection line portion 873 and the ground.
- the capacitor C12 and the coil L12 are connected in series between the position r2 on the connection line portion 873 and the ground.
- a load circuit 81 and a power supply circuit 82 mounted on the circuit board 83 are also shown.
- the load circuit 81 is connected to the first line portion 871 drawn to the surface 83a by a through via (not shown).
- the power supply circuit 82 is connected to the second line portion 872 drawn to the surface 83a by a through via (not shown).
- the inductance represented by the coil L82 is set to be larger than the equivalent series inductance represented by the coils L11 and L12. That is, the connection line portion 873 has an inductance larger than the equivalent series inductance of the first and second capacitor elements 11 and 12.
- the direct current does not pass through the anode portions 102 and 102 of the first and second capacitor elements 11 and 12 of the capacitor 9, and is connected along the power supply line 87 of the circuit board 83. Flows through section 873.
- a larger direct current can be caused to flow through the power supply line 87 than a mounting body on which a conventional capacitor having a three-terminal structure is mounted. Therefore, a direct current having a large current amount can be supplied from the power supply circuit 82 to the load circuit 81, and thus it is possible to cope with an increase in the operating speed of the load circuit 81.
- a mounting body on which a capacitor having a conventional three-terminal structure is mounted can pass only a direct current of about 2 A to 6 A.
- a direct current of 10 A or more is applied. It can flow.
- the first and second capacitor elements 11 and 12 of the capacitor 9 can guide the high-frequency current flowing into the power supply line 87 to the ground (see FIG. 8). That is, the high-frequency current flowing into the power supply line 87 flows to the ground line 851 via the first or second capacitor 11 or 12 and flows out of the ground. Therefore, the high frequency current can be removed from the power supply line 87. That is, the capacitor 9 functions as a noise filter.
- the inductance represented by the coil L82 (see FIG. 8) is set to be larger than the equivalent series inductance represented by the coils L11 and L12 (see FIG. 8). ing. Therefore, the high-frequency current flowing into the power supply line 87 is easily guided toward the first or second capacitor element 11 or 12 having an inductance smaller than that of the connection line portion 873 (coil L82). As a result, high-frequency current can be efficiently removed from the power supply line 87.
- a solid electrolytic capacitor having a small equivalent series resistance (ESR) is used as the first and second capacitor elements 11 and 12 of the capacitor 9, so that the capacitor 9 serves as a noise filter.
- ESR equivalent series resistance
- the connecting line portion 873 of the power supply line 87 is located at a position where the pair of anode terminals 21 and 22 of the capacitor 9 are connected, as shown in FIG.
- the region 873a extending between the regions 873a, that is, the region 873a extending between the position r1 where the pair of through vias 861, 861 are connected and the position r2 where the pair of through vias 862, 862 are connected, It is preferable to have a constricted portion 873c that is narrower than the region 873b. In the mounting body shown in FIG. 9, the constricted portion 873c extends straight along the power supply layer 84 with a uniform width W1.
- the inductance of the portion existing between the positions r1 and r2 of the power supply line 87 of the circuit board 83 where the pair of anode terminals 21 and 22 are connected. Can be made larger than the equivalent series inductance of each of the first and second capacitor elements 11 and 22.
- connection line portion 873 is disposed at a position inside the constriction 873d forming the constriction portion 873c. Thereby, the wiring density of the circuit board 83 can be increased.
- the constricted portion 873c of the connecting line portion 873 extends straight along the power supply layer 84 with a uniform width W1, but the constricted portion 873c is as shown in FIG.
- the shape may be such that the width W1 gradually decreases from the position r1, r2 where the pair of anode terminals 21, 22 are connected to the center.
- the inductance of the portion existing between the positions r1 and r2 in the power supply line 87 of the circuit board 83 is equivalent to the equivalent series inductance of each of the first and second capacitor elements 11 and 22. Can be larger.
- the shape of the constricted portion 873c is not limited to the shape shown in FIG. 9 or FIG. That is, if the width W1 of the constricted portion 873c is narrower than the width of the other region 873b of the connecting line portion 873 in the region 873a of the connecting line portion 873, the shape is adopted as the shape of the constricted portion 873c. Can do.
- the arrangement of the first and second capacitor elements 11 and 12 may be changed as follows. That is, as shown in FIG. 11, the positions of the first and second capacitor elements 11 and 12 can be changed without changing the protruding directions 91 and 92 of the anode portions 102 and 102 from the anode bodies 101 and 101. Good (first aspect).
- first and second capacitor elements 11 and 12 include the anode portion 10 as shown in FIG.
- the projecting directions 91 and 92 of 2,102 may be directed in opposite directions and may be arranged along the projecting direction 91 (second mode).
- the length Y2 of the connection line portion 873 of the power supply line 87 is increased, so that the inductance of the connection line portion 873 is large. Become. Therefore, the high-frequency current flowing into the power supply line 87 is likely to flow to the first or second capacitor element. That is, the high frequency current is easily removed by the capacitor 9.
- first and second capacitor elements 11 and 12 may have the protruding directions 91 and 92 of the anode portions 102 and 102 directed in the same direction (third mode).
- the capacitances of the first and second capacitor elements 11 and 12 may be the same or different from each other.
- the frequency band of the high-frequency current that can be removed can be made different between the first capacitor element and the second capacitor element. Therefore, the frequency band of the high frequency current that can be removed by the capacitor 9 can be expanded.
- the capacitor 9 When the capacitor 9 having the capacitance of the first capacitor element 11 larger than that of the second capacitor element is mounted on the circuit board 83, the capacitor 9 is connected to the power line 87 as follows. It is preferred that That is, as shown in FIG. 8, the pair of anode terminals 21 and 22 of the capacitor 9 includes the first capacitor element having a larger capacitance than the second capacitor element 12 on the load circuit 81 side, and the second The capacitor element 12 is preferably connected to the power supply line 87, that is, the anode pads 881 and 882 (see FIG. 7) so that the capacitor element 12 is located on the power supply circuit 82 side.
- the capacitor 9 functions as a storage battery, and the load circuit 81 starts from the capacitor element arranged on the load circuit 81 side among the first and second capacitor elements 11 and 12. This is because electric charges are supplied to. Therefore, by arranging the first capacitor element 11 having a large capacitance on the load circuit 81 side, it is possible to supply a large amount of electric charge to the load circuit 81, thereby driving the load circuit 81 stably. It becomes possible to make it.
- each part of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the technical scope described in the claims.
- the arrangement of the first and second capacitor elements 11 and 12 can be changed according to the shape of the power supply line 87 formed on the circuit board 83.
- Various capacitors other than solid electrolytic capacitors may be used for the first and second capacitor elements 11 and 12.
- the capacitor 9 described above is configured by two capacitor elements (first and second capacitor elements 11 and 12), the capacitor 9 may be configured by three or more capacitor elements.
- only one cathode pad 883 connected to the ground line 851 is provided on the surface 83a of the circuit board 83.
- the cathode pad 883 is disposed on the surface 83a of the circuit board 83. Multiple may be deployed.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the solid electrolytic capacitor along line IV-IV shown in FIG. 3.
- FIG. 5 is a cross-sectional view of the capacitor along the line VV shown in FIG. 2. It is the perspective view which turned up and down the capacitor
- FIG. 10 is an exploded perspective view of a mounting body according to Modification 1.
- FIG. 11 is a perspective view showing a capacitor according to a first aspect of modification 2.
- FIG. 10 is a perspective view showing a capacitor according to a second aspect of Modification 2.
- FIG. 10 is a disassembled perspective view of the mounting body in which the capacitor
- 10 is a perspective view showing a capacitor according to a third aspect of Modification 2.
- Capacitor 11 First Capacitor Element 12 Second Capacitor Element 101 Anode Body 102 Anode Part 103 Dielectric Layer 104 Electrolyte Layer 105 Cathode Part 21, 22 Pair of Anode Terminals 23 Cathode Terminal 4 Resin Layer 81 Load Circuit 82 Power Supply Circuit 83 Circuit Board 87 Power supply line 871 First line part 872 Second line part 873 Connection line part 873c Constriction part W1 Constriction part width 851 Ground line 91, 92 Projection direction of anode part 93 Direction perpendicular to projection direction
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
Abstract
【課題】電源ラインとグランド線路が形成された回路基板上にコンデンサを実装してなる実装体において、電源ラインに電流量の大きな直流電流を流すことを可能にすると共に、電源ラインから高周波電流を効率良く除去することを可能にする。 【解決手段】上記実装体において、コンデンサ9の第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部は互いに電気的に絶縁されている。コンデンサ9の一対の陽極端子21,22は、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部に接続されている。回路基板83の電源ライン87は、第1線路部871と、第2線路部872と、該第1及び第2線路部を連結する連結線路部873とから構成されている。連結線路部873は、コンデンサ9の一対の陽極端子21,22が接続されると共に、第1及び第2コンデンサ素子11,12のそれぞれの等価直列インダクタンスよりも大きなインダクタンスを有している。
Description
本発明は、CPUなどの負荷回路から生じたノイズを除去することが可能であるコンデンサが実装された実装体に関する。
従来から、CPU(Central Processing Unit)などの負荷回路と、該負荷回路に直
流電流を供給するための電源回路とは、回路基板に形成された電源ラインを介して接続されており、コンデンサが電源ラインとグランドとの間に接続されている。負荷回路に負荷変動が生じた場合には、かかるコンデンサは蓄電池として機能し、負荷回路に対して電荷を供給する。また、負荷回路の駆動によって高周波電流(ノイズ)が生じた場合には、かかるコンデンサはノイズフィルタとして機能し、高周波電流を電源ラインからグランドへ導くことによって高周波電流を除去する。上記機能は、電源デカップリングと呼ばれている。
流電流を供給するための電源回路とは、回路基板に形成された電源ラインを介して接続されており、コンデンサが電源ラインとグランドとの間に接続されている。負荷回路に負荷変動が生じた場合には、かかるコンデンサは蓄電池として機能し、負荷回路に対して電荷を供給する。また、負荷回路の駆動によって高周波電流(ノイズ)が生じた場合には、かかるコンデンサはノイズフィルタとして機能し、高周波電流を電源ラインからグランドへ導くことによって高周波電流を除去する。上記機能は、電源デカップリングと呼ばれている。
従来は上記コンデンサとして2端子構造のコンデンサが用いられていた。しかし、負荷回路の動作速度の高速化や、回路の複雑化に伴い、高周波電流の帯域が高周波側にシフトすると共にその帯域が拡がっており、2端子構造のコンデンサによって高周波電流を効率良く除去することが困難になりつつあった。
そこで、上記コンデンサに代えて、等価直列インダクタンス(ESL)が小さい3端子構造のコンデンサを用いることが提案されている。例えば下掲の特許文献1では、3端子構造の固体電解コンデンサが提案されている。該固定電解コンデンサは、互いに導通した一対の陽極端子と、1つの陰極端子とを具え、該一対の陽極端子と陰極端子との間に誘電体層が介在している。
このような3端子構造のコンデンサは、電源ラインに対して次のように接続される。すなわち、負荷回路と電源回路の間において、負荷回路から電源回路に向かって延びた電源ラインの一端と、電源回路から負荷回路に向かって延びた電源ラインの一端とに対して、3端子構造のコンデンサが具える一対の陽極端子が接続される。また、1つの陰極端子は、グランドに接続される。これにより、電源回路によって負荷回路に直流電流を供給することが可能になると共に、固体電界コンデンサは、電源ラインとグランドとの間でノイズフィルタとして機能する。
特開2004-80773号公報
しかし、従来の3端子構造のコンデンサでは、電源ラインに電流量の大きな直流電流を流すことが困難である。なぜなら、例えば特許文献1に開示されているように、一対の陽極端子の間を流れる直流電流は、固体電解コンデンサ内部に存在する導電部分を通るが、該導電部分の電気抵抗は高いからである。このため、負荷回路の動作速度の高速化に対応しにくくなっている。
また、従来の3端子構造のコンデンサでは、電気抵抗が高い上記導電部分が発熱し、コンデンサ自身の破壊、延いてはその周辺に配置されている部品の破壊を招く虞がある。
本発明の目的は、電源ラインとグランド線路が形成された回路基板上にコンデンサを実装してなる実装体において、電源ラインに電流量の大きな直流電流を流すことを可能にす
ると共に、電源ラインから高周波電流を効率良く除去することを可能にすることである。
ると共に、電源ラインから高周波電流を効率良く除去することを可能にすることである。
本発明に係る実装体は、電源ライン(87)とグランド線路(851)が形成された回路基板(83)上にコンデンサ(9)を実装してなる。かかる実装体において、前記コンデンサは、第1コンデンサ素子(11)と、第2コンデンサ素子(12)と、一対の陽極端子(21,22)と、陰極端子(23)とを具える。前記第1コンデンサ素子は、陽極部(102)と、陰極部(105)と、該陽極部と陰極部の間に介在する誘電体層(103)とから構成されている。前記第2コンデンサ素子は、前記第1コンデンサ素子の陽極部とは電気的に絶縁された陽極部(102)と、陰極部(105)と、該陽極部と陰極部の間に介在する誘電体層(103)とから構成されている。前記一対の陽極端子は、前記第1及び第2コンデンサ素子の陽極部に接続され、前記陰極端子は、前記第1及び第2コンデンサ素子の陰極部に接続されている。前記回路基板の電源ラインは、第1線路部(871)と、第2線路部(872)と、該第1及び第2線路部を連結する連結線路部(873)とから構成されている。前記連結線路部は、前記コンデンサの一対の陽極端子が接続されて該一対の陽極端子の間を導通させると共に、前記第1及び第2コンデンサ素子のそれぞれの等価直列インダクタンスよりも大きなインダクタンスを有している。そして、前記回路基板のグランド線路は、前記コンデンサの陰極端子が接続されて該陰極端子とグランドの間を導通させる。
上記実装体によれば、直流電流は、第1及び第2コンデンサ素子の陽極部内を通ることなく、回路基板の電源ラインに沿って連結線路部を通って流れる。よって、従来のコンデンサを実装した実装体よりも大きな直流電流を、電源ラインに流すことができる。また、電源ラインに流れ込んだ高周波電流は、電源ラインの連結線路部よりもインダクタンスが小さい第1又は第2コンデンサ素子の方へ導かれ、該第1又は第2コンデンサを介してグランド線路へ流れてグランドから流れ出る。よって、電源ラインから高周波電流を効率良く除去することができる。すなわち、コンデンサはノイズフィルタとして機能する。
上記実装体の具体的な態様において、前記電源ライン(87)の連結線路部(873)は、前記一対の陽極端子(21,22)が接続された位置(r1,r2)の間を延びる領域(873a)に、該連結線路部の他の領域(873b)よりも幅が狭いくびれ部(873c)を有している。
上記具体的な態様によれば、回路基板の電源ラインのうち、一対の陽極端子が接続された位置の間に存在する部分のインダクタンスを、第1及び第2コンデンサ素子のそれぞれの等価直列インダクタンスよりも大きくすることができる。
上記実装体の他の具体的な態様において、前記第1及び第2コンデンサ素子(11,12)はいずれも、前記陽極部(102)が突設された陽極体(101)と、該陽極体の表面を覆って前記誘電体層(103)を構成する酸化被膜と、該酸化被膜の表面に形成される電解質層(104)と、該電解質層の表面に形成されて前記陰極部(105)を構成する陰極層とを具えている固体電解コンデンサである。そして、前記第1及び第2コンデンサ素子の陽極部は、前記酸化被膜によって互いに電気的に絶縁されている。
上記具体的な態様によれば、固体電解コンデンサは等価直列抵抗(ESR)が小さいため、コンデンサのノイズフィルタとしての機能を高めることができる。尚、前記第1及び第2コンデンサ素子(11,12)の陽極部(102,102)は、該第1及び第2コンデンサ素子を被覆する樹脂層(4)によって互いに電気的に絶縁されていてもよい。
上記具体的な態様において、前記第1及び第2コンデンサ素子(11,12)は、前記
陽極体(101,101)からの陽極部(102,102)の突出方向(91,92)を互いに反対方向に向けると共に、該突出方向に沿って並んでいてもよい。これにより、コンデンサに対向する位置において、電源ラインの連結線路部の長さが大きくなるので、該連結線路部のインダクタンスが大きくなる。よって、電源ラインに流れ込んだ高周波電流は、第1又は第2コンデンサ素子へ流れやすくなる。すなわち、高周波電流がコンデンサによって除去されやすくなる。
陽極体(101,101)からの陽極部(102,102)の突出方向(91,92)を互いに反対方向に向けると共に、該突出方向に沿って並んでいてもよい。これにより、コンデンサに対向する位置において、電源ラインの連結線路部の長さが大きくなるので、該連結線路部のインダクタンスが大きくなる。よって、電源ラインに流れ込んだ高周波電流は、第1又は第2コンデンサ素子へ流れやすくなる。すなわち、高周波電流がコンデンサによって除去されやすくなる。
上記具体的な態様において、前記第1及び第2コンデンサ素子(11,12)は、前記陽極体(101,101)からの陽極部(102,102)の突出方向(91,92)を互いに反対方向に向けると共に、該突出方向に垂直な方向(93)に沿って並んでいてもよい。或いは、前記第1及び第2コンデンサ素子(11,12)は、前記陽極体(101,101)からの陽極部(102,102)の突出方向(91,92)を同じ方向に向けていてもよい。
上記実装体の他の具体的な態様において、実装体は、前記電源ライン(87)の第1線路部(871)に接続された負荷回路(81)と、前記電源ラインの第2線路部(872)に接続され、連結線路部(873)を介して前記負荷回路に直流電流を供給する電源回路(82)とを更に具える。
本発明によれば、電源ラインに電流量の大きな直流電流を流すことが可能になる共に、電源ラインから高周波電流を効率良く除去することが可能になる。
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明の実施の形態に係る実装体は、図1に示される様に、電源ライン87とグランド線路851が形成された回路基板83上に、コンデンサ9を実装してなる。また、該実装体には、コンデンサ9の他に、負荷回路及び電源回路が実装される(図示せず)。負荷回路は、CPUなどの処理装置を構成する回路であり、電源回路は、負荷回路の駆動に必要な直流電流を該負荷回路に供給する。以下、コンデンサ9及び回路基板83について具体的に説明する。
1.コンデンサについて
コンデンサ9は、図2及び図3に示される様に、第1コンデンサ素子11、第2コンデンサ素子12、一対の陽極端子21,22、陰極端子23、樹脂層4、及び枕部材51,52を具える。尚、図3では、樹脂層4の図示が省略されている。
コンデンサ9は、図2及び図3に示される様に、第1コンデンサ素子11、第2コンデンサ素子12、一対の陽極端子21,22、陰極端子23、樹脂層4、及び枕部材51,52を具える。尚、図3では、樹脂層4の図示が省略されている。
<第1及び第2コンデンサ素子>
第1及び第2コンデンサ素子11,12はいずれも固体電解コンデンサであり、図4に示される様に、陽極体101、陽極部102、誘電体層103、電解質層104及び陰極部105を具えている。陽極体101は、弁作用を有する金属からなる多孔質焼結体によって構成される。弁作用を有する金属には、例えばタンタル、ニオブ、チタン、アルミニウムなどが用いられる。
第1及び第2コンデンサ素子11,12はいずれも固体電解コンデンサであり、図4に示される様に、陽極体101、陽極部102、誘電体層103、電解質層104及び陰極部105を具えている。陽極体101は、弁作用を有する金属からなる多孔質焼結体によって構成される。弁作用を有する金属には、例えばタンタル、ニオブ、チタン、アルミニウムなどが用いられる。
陽極部102は、陽極体101に突設された陽極線によって構成される。具体的には、陽極部102を構成する陽極線は、一方の端部102aを陽極体101から突出させると共に、他方の端部102bを陽極体101内に埋没させた状態で、陽極体101に配備される。陽極線は、陽極体101を構成する金属と同種の金属によって構成され、陽極体101と電気的に接続されている。
誘電体層103は、陽極体101の表面を酸化することによって形成された酸化皮膜によって構成される。具体的には、陽極体101をリン酸水溶液などの電解溶液に浸し、陽極体101の表面を電気化学的に酸化させること(陽極酸化)によって、誘電体層103を構成する酸化皮膜が形成される。
電解質層104は、誘電体層103の表面に形成される。電解質層104は、二酸化マンガン等の導電性無機材料、TCNQ(Tetracyano-quinodimethane)錯塩、導電性ポリ
マー等の導電性有機材料などによって構成される。
マー等の導電性有機材料などによって構成される。
陰極部105は、電解質層104の表面に形成された陰極層によって構成される。具体的には、陰極部105を構成する陰極層は、電解質層14の表面に形成されたカーボン層と、カーボン層の表面に形成された銀ペースト層とから構成され、電解質層14と電気的に接続されている。
尚、上述した第1及び第2コンデンサ素子11,12において、誘電体層103は、陽極部102と陰極部105の間に介在していると把握することができる。
第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102は、互いに電気的に絶縁されている。具体的には、これらの陽極部102,102の間には、図5に示される様に、第1及び第2コンデンサ素子11,12を構成する誘電体層103,103が介在している。すなわち、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102は、誘電体層103によって互いに電気的に絶縁されている。
本実施の形態に係るコンデンサ9では、第1及び第2コンデンサ素子11,12は次のように配置される。すなわち、第1及び第2コンデンサ素子11,12は、図3に示される様に、それぞれの陽極体101,101からの陽極部102,102の突出方向91,92を互いに反対方向に向けると共に、突出方向91に垂直な方向93に沿って並んでいる。
<樹脂層>
樹脂層4は、図2に示される様に、第1及び第2コンデンサ素子11,12の周囲を被覆している。これにより、コンデンサ9の全体の強度が高まる。よって、コンデンサ9に衝撃が加わっても、第1及び第2コンデンサ素子11,12は壊れにくい。尚、樹脂層4は、例えばエポキシ樹脂などの樹脂材によって構成される。
樹脂層4は、図2に示される様に、第1及び第2コンデンサ素子11,12の周囲を被覆している。これにより、コンデンサ9の全体の強度が高まる。よって、コンデンサ9に衝撃が加わっても、第1及び第2コンデンサ素子11,12は壊れにくい。尚、樹脂層4は、例えばエポキシ樹脂などの樹脂材によって構成される。
本実施の形態に係るコンデンサ9では、樹脂層4は、図5に示される様に、第1及び第2コンデンサ素子11,12の間に介在している。よって、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102は、樹脂層4によって互いに電気的に絶縁されていると把握することもできる。
<一対の陽極端子及び陰極端子>
一対の陽極端子21,22はそれぞれ、図3に示される様に、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102に枕部材51,52を介して接続され、図6に示される様にコンデンサ9の底面9aにおいて、樹脂層4から露出した状態で配備される。これにより、一対の陽極端子21,22を外部に接続することが可能となっている。具体的には、回路基板83に形成された電源ライン87(図1参照)に接続することが可能となっている。
一対の陽極端子21,22はそれぞれ、図3に示される様に、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102に枕部材51,52を介して接続され、図6に示される様にコンデンサ9の底面9aにおいて、樹脂層4から露出した状態で配備される。これにより、一対の陽極端子21,22を外部に接続することが可能となっている。具体的には、回路基板83に形成された電源ライン87(図1参照)に接続することが可能となっている。
具体的には、一対の陽極端子21,22は、互いに対向した状態で、底面9aの縁に沿
って延びている。より具体的には、一方の陽極端子21は、第1コンデンサ素子11の陽極部102の突出方向91に位置する縁9bに沿って延びており、他方の陽極端子22は、第2コンデンサ素子12の陽極部102の突出方向92に位置する縁9cに延びている。
って延びている。より具体的には、一方の陽極端子21は、第1コンデンサ素子11の陽極部102の突出方向91に位置する縁9bに沿って延びており、他方の陽極端子22は、第2コンデンサ素子12の陽極部102の突出方向92に位置する縁9cに延びている。
陰極端子23は、図5に示される様に、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陰極部105,105の両方に接続された単一の端子である。陰極端子23は、図6に示される様にコンデンサ9の底面9aにおいて、樹脂層4の表面に露出した状態で配備されると共に、一対の陽極端子21,22の間の位置にて一対の陽極端子21,22から電気的に絶縁された状態で配備される。
すなわち、本実施の形態に係るコンデンサ9は、一対の陽極端子21,22と1つの陰極端子23とを具えた3端子構造のデバイスである。
2.回路基板について
回路基板83は、図7に示される様に4層構造を有し、内側の2層をそれぞれ電源層84及びグランド層85として用いている。電源層84には、電源ライン87が配備されており、電源ライン87は、第1線路部871、第2線路部872、及び連結線路部873によって構成されている。そして、第1及び第2線路部871,872は、連結線路部873によって互いに連結されている。
回路基板83は、図7に示される様に4層構造を有し、内側の2層をそれぞれ電源層84及びグランド層85として用いている。電源層84には、電源ライン87が配備されており、電源ライン87は、第1線路部871、第2線路部872、及び連結線路部873によって構成されている。そして、第1及び第2線路部871,872は、連結線路部873によって互いに連結されている。
回路基板83の表面83aには、コンデンサ9の一対の陽極端子21,22を接続するための一対の陽極パッド881,882が配備されている。そして、一方の陽極パッド881と連結線路部873とは、一対の貫通ビア861,861によって互いに接続されている。また、他方の陽極パッド882と連結線路部873とは、一対の貫通ビア862,862によって互いに接続されている。これにより、一対の陽極パッド881,882と連結線路部873との間が導通している。
よって、コンデンサ9の一対の陽極端子21,22が一対の陽極パッド881,882に接続されることにより、一対の陽極端子21,22が電源ライン87(連結線路部873)に接続されると共に、一対の陽極端子21,22の間が、連結線路部873によって導通されることとなる。
グランド層85には、グランド線路851が配備されている。回路基板83の表面83aには、陰極端子23を接続するための陰極パッド883が、一対の陽極パッド881,882の間の位置にて一対の陽極パッド881,882から電気的に絶縁された状態で配備されている。陰極パッド883とグランド線路851とは、一対の貫通ビア865,865によって互いに接続されている。これにより、陰極パッド883とグランド線路851との間が導通している。尚、貫通ビア865は、回路基板83内において、電源ライン87から電気的に絶縁された状態で配備されている。また、グランド線路851は、貫通ビア866によって回路基板83の裏面83bに引き出され、グランドに接続されている。
よって、コンデンサ9の陰極端子23が陰極パッド883に接続されることにより、陰極端子23がグランド線路851を介してグランドに接続されることとなる。
上述した実装体は、図8に示される等価回路によって表すことができる。すなわち、等価回路は、電源ライン87の連結線路部873のインダクタンスを表すコイルL81~L83と、第1コンデンサ素子11の静電容量及び等価直列インダクタンスを表すコンデンサC11及びコイルL11と、第2コンデンサ素子12の静電容量及び等価直列インダク
タンスを表すコンデンサC12及びコイルL12とによって構成される。尚、図8では、電源ライン87の第1及び第2線路部871,872のインダクタンス、並びにグランド線路851のインダクタンスについては図示を省略している。
タンスを表すコンデンサC12及びコイルL12とによって構成される。尚、図8では、電源ライン87の第1及び第2線路部871,872のインダクタンス、並びにグランド線路851のインダクタンスについては図示を省略している。
具体的には、コイルL81は、連結線路部873のうち、陽極端子21が接続される位置、すなわち一対の貫通ビア861,861が接続される位置r1(図7参照)と、第1線路部871との間に存在する部分のインダクタンスを表す。コイルL82は、連結線路部873のうち、一対の陽極端子21,22が接続される位置の間に存在する部分、すなわち一対の貫通ビア861,861が接続される位置r1と一対の貫通ビア862,862が接続される位置r2(図7参照)との間に存在する部分のインダクタンスを表す。コイルL83は、連結線路部873のうち、陽極端子22が接続される位置、すなわち一対の貫通ビア862,862が接続される位置r2と、第2線路部872との間に存在する部分のインダクタンスを表す。
そして、コンデンサC11及びコイルL11は、連結線路部873上の位置r1とグランドとの間に直列に接続される。コンデンサC12及びコイルL12は、連結線路部873上の位置r2とグランドとの間に直列に接続される。
尚、図8では、回路基板83に実装された負荷回路81及び電源回路82も示されている。負荷回路81は、貫通ビア(図示せず)によって表面83aに引き出された第1線路部871に接続される。電源回路82は、貫通ビア(図示せず)によって表面83aに引き出された第2線路部872に接続される。
本実施の形態に係る実装体では、コイルL82によって表されるインダクタンスが、コイルL11,L12によって表される等価直列インダクタンスよりも大きくなるように設定されている。すなわち、連結線路部873は、第1及び第2コンデンサ素子11,12の等価直列インダクタンスよりも大きなインダクタンスを有する。
3.効果
上述した実装体によれば、直流電流は、コンデンサ9の第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102内を通ることなく、回路基板83の電源ライン87に沿って連結線路部873を通って流れる。これにより、従来の3端子構造のコンデンサが実装された実装体よりも、大きな直流電流を電源ライン87に流すことができる。よって、電源回路82から負荷回路81に電流量の大きな直流電流を供給することができ、以って負荷回路81の動作速度の高速化に対応することが可能である。
上述した実装体によれば、直流電流は、コンデンサ9の第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102内を通ることなく、回路基板83の電源ライン87に沿って連結線路部873を通って流れる。これにより、従来の3端子構造のコンデンサが実装された実装体よりも、大きな直流電流を電源ライン87に流すことができる。よって、電源回路82から負荷回路81に電流量の大きな直流電流を供給することができ、以って負荷回路81の動作速度の高速化に対応することが可能である。
具体的には、従来の3端子構造のコンデンサが実装された実装体では、2A~6A程度の直流電流しか流すことができないが、本実施の形態に係る実装体では、10A以上の直流電流を流すことができる。
また、上述した実装体によれば、コンデンサ9の第1及び第2コンデンサ素子11,12によって、電源ライン87に流れ込んだ高周波電流をグランドへ導くことができる(図8参照)。すなわち、電源ライン87に流れ込んだ高周波電流は、第1又は第2コンデンサ11,12を介してグランド線路851へ流れてグランドから流れ出る。よって、電源ライン87から高周波電流を除去することができる。すなわち、コンデンサ9はノイズフィルタとして機能する。
そして、本実施の形態に係る実装体では、コイルL82(図8参照)によって表されるインダクタンスが、コイルL11,L12(図8参照)によって表される等価直列インダクタンスよりも大きくなるように設定されている。よって、電源ライン87に流れ込んだ
高周波電流は、連結線路部873(コイルL82)よりもインダクタンスが小さい第1又は第2コンデンサ素子11,12の方に導かれやすい。これにより、電源ライン87から高周波電流を効率良く除去することが可能になっている。
高周波電流は、連結線路部873(コイルL82)よりもインダクタンスが小さい第1又は第2コンデンサ素子11,12の方に導かれやすい。これにより、電源ライン87から高周波電流を効率良く除去することが可能になっている。
また、本実施の形態に係る実装体では、等価直列抵抗(ESR)が小さい固体電解コンデンサを、コンデンサ9の第1及び第2コンデンサ素子11,12として用いることによって、コンデンサ9のノイズフィルタとしての機能を高めている。
電源ライン87から高周波電流を効率良く除去するという観点からは、電源ライン87の連結線路部873は、図9に示されるように、コンデンサ9の一対の陽極端子21,22が接続された位置の間を延びる領域873a、すなわち一対の貫通ビア861,861が接続される位置r1と一対の貫通ビア862,862が接続される位置r2との間を延びる領域873aに、連結線路部873の他の領域873bよりも幅が狭いくびれ部873cを有することが好ましい。尚、図9に示される実装体では、くびれ部873cは、均一な幅W1で電源層84に沿って真っ直ぐに延びている。
電源ライン87の連結線路部873にくびれ部873cを設けることにより、回路基板83の電源ライン87のうち、一対の陽極端子21,22が接続された位置r1,r2の間に存在する部分のインダクタンスを、第1及び第2コンデンサ素子11,22のそれぞれの等価直列インダクタンスよりも大きくすることができる。
尚、連結線路部873にくびれ部873cを設けた実装体においては、陰極パッド883とグランド線路851とを接続する一対の貫通ビア865,865は、図9に示される様に、電源層84のうち、連結線路部873のくびれ部873cを形成しているくびれ873dの内側の位置に配置されることが好ましい。これにより、回路基板83の配線密度を高めることができる。
4.変形例
<変形例1>
上述した実装体(図9参照)では、連結線路部873のくびれ部873cは、均一な幅W1で電源層84に沿って真っ直ぐに延びていたが、くびれ部873cは、図10に示される様に、一対の陽極端子21,22が接続された位置r1,r2から中央に行くに従って幅W1が徐々に小さくなるような形状を呈していてもよい。
<変形例1>
上述した実装体(図9参照)では、連結線路部873のくびれ部873cは、均一な幅W1で電源層84に沿って真っ直ぐに延びていたが、くびれ部873cは、図10に示される様に、一対の陽極端子21,22が接続された位置r1,r2から中央に行くに従って幅W1が徐々に小さくなるような形状を呈していてもよい。
本変形例に係る実装体においても、回路基板83の電源ライン87のうち、位置r1,r2の間に存在する部分のインダクタンスを、第1及び第2コンデンサ素子11,22のそれぞれの等価直列インダクタンスよりも大きくすることができる。
尚、くびれ部873cの形状は、図9や図10に示される形状に限られるものではない。すなわち、連結線路部873の領域873aにおいて、くびれ部873cの幅W1が連結線路部873の他の領域873bの幅よりも狭くなる形状であれば、該形状をくびれ部873cの形状として採用することができる。
<変形例2>
上述した実装体に実装されるコンデンサ9において、第1及び第2コンデンサ素子11,12の配置を次のように変更してもよい。すなわち、図11に示される様に、陽極体101,101からの陽極部102,102の突出方向91,92は変えずに、第1及び第2コンデンサ素子11,12の位置だけを入れ替えてもよい(第1態様)。
上述した実装体に実装されるコンデンサ9において、第1及び第2コンデンサ素子11,12の配置を次のように変更してもよい。すなわち、図11に示される様に、陽極体101,101からの陽極部102,102の突出方向91,92は変えずに、第1及び第2コンデンサ素子11,12の位置だけを入れ替えてもよい(第1態様)。
また、第1及び第2コンデンサ素子11,12は、図12に示される様に、陽極部10
2,102の突出方向91,92を互いに反対方向に向けると共に、突出方向91に沿って並んでいてもよい(第2態様)。
2,102の突出方向91,92を互いに反対方向に向けると共に、突出方向91に沿って並んでいてもよい(第2態様)。
上記配置によれば、コンデンサ9が実装された実装体において、図13に示される様に、電源ライン87の連結線路部873の長さY2が大きくなるので、該連結線路部873のインダクタンスが大きくなる。よって、電源ライン87に流れ込んだ高周波電流は、第1又は第2コンデンサ素子へ流れやすくなる。すなわち、高周波電流がコンデンサ9によって除去されやすくなる。
その他、第1及び第2コンデンサ素子11,12は、図14に示される様に、陽極部102,102の突出方向91,92を同じ方向に向けていてもよい(第3態様)。
<変形例3>
上述した実装体に実装されるコンデンサ9において、第1及び第2コンデンサ素子11,12の静電容量は同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。第1及び第2コンデンサ素子11,12の静電容量を互いに異ならせることにより、第1コンデンサ素子と第2コンデンサ素子とで、除去することができる高周波電流の周波数帯域を異ならせることができる。よって、コンデンサ9によって除去することができる高周波電流の周波数帯域を拡げることが可能になる。
上述した実装体に実装されるコンデンサ9において、第1及び第2コンデンサ素子11,12の静電容量は同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。第1及び第2コンデンサ素子11,12の静電容量を互いに異ならせることにより、第1コンデンサ素子と第2コンデンサ素子とで、除去することができる高周波電流の周波数帯域を異ならせることができる。よって、コンデンサ9によって除去することができる高周波電流の周波数帯域を拡げることが可能になる。
前記第1コンデンサ素子11の静電容量が第2コンデンサ素子の静電容量よりも大きいコンデンサ9を、回路基板83に実装する場合には、コンデンサ9は電源ライン87に対して次のように接続されることが好ましい。すなわち、コンデンサ9の一対の陽極端子21,22は、図8に示される様に、第2コンデンサ素子12よりも静電容量が大きい第1コンデンサ素子が負荷回路81側に位置すると共に、第2コンデンサ素子12が電源回路82側に位置するように、電源ライン87、すなわち陽極パッド881,882(図7参照)に接続されることが好ましい。
なぜなら、負荷回路81に負荷変動が生じた場合には、コンデンサ9が蓄電池として機能し、第1及び第2コンデンサ素子11,12のうち負荷回路81側に配置されたコンデンサ素子から、負荷回路81に対して電荷が供給されるからである。よって、静電容量が大きい第1コンデンサ素子11を負荷回路81側に配置することにより、負荷回路81に対して多くの電荷を供給することができ、以って負荷回路81を安定して駆動させることが可能になる。
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、回路基板83に形成された電源ライン87の形状に応じて、第1及び第2コンデンサ素子11,12の配置を変更することが可能である。第1及び第2コンデンサ素子11,12には、固体電解コンデンサ以外の種々のコンデンサを用いてもよい。また、上述したコンデンサ9は、2つのコンデンサ素子(第1及び第2コンデンサ素子11,12)によって構成されていたが、該コンデンサ9を3つ以上のコンデンサ素子で構成してもよい。更には、上述した実装体では、グランド線路851に接続された陰極パッド883は、回路基板83の表面83aに1つだけ配備されていたが、該陰極パッド883を、回路基板83の表面83aに複数配備してもよい。
9 コンデンサ
11 第1コンデンサ素子
12 第2コンデンサ素子
101 陽極体
102 陽極部
103 誘電体層
104 電解質層
105 陰極部
21,22 一対の陽極端子
23 陰極端子
4 樹脂層
81 負荷回路
82 電源回路
83 回路基板
87 電源ライン
871 第1線路部
872 第2線路部
873 連結線路部
873c くびれ部
W1 くびれ部の幅
851 グランド線路
91,92 陽極部の突出方向
93 突出方向に垂直な方向
11 第1コンデンサ素子
12 第2コンデンサ素子
101 陽極体
102 陽極部
103 誘電体層
104 電解質層
105 陰極部
21,22 一対の陽極端子
23 陰極端子
4 樹脂層
81 負荷回路
82 電源回路
83 回路基板
87 電源ライン
871 第1線路部
872 第2線路部
873 連結線路部
873c くびれ部
W1 くびれ部の幅
851 グランド線路
91,92 陽極部の突出方向
93 突出方向に垂直な方向
Claims (8)
- 電源ラインとグランド線路が形成された回路基板上にコンデンサを実装してなる実装体において、
前記コンデンサは、第1コンデンサ素子と、第2コンデンサ素子と、一対の陽極端子と、陰極端子とを具え、前記第1コンデンサ素子は、陽極部と、陰極部と、該陽極部と陰極部の間に介在する誘電体層とから構成され、前記第2コンデンサ素子は、前記第1コンデンサ素子の陽極部とは電気的に絶縁された陽極部と、陰極部と、該陽極部と陰極部の間に介在する誘電体層とから構成され、前記一対の陽極端子は、前記第1及び第2コンデンサ素子の陽極部に接続され、前記陰極端子は、前記第1及び第2コンデンサ素子の陰極部に接続されており、
前記回路基板の電源ラインは、第1線路部と、第2線路部と、該第1及び第2線路部を連結する連結線路部とから構成され、前記連結線路部は、前記コンデンサの一対の陽極端子が接続されて該一対の陽極端子の間を導通させると共に、前記第1及び第2コンデンサ素子のそれぞれの等価直列インダクタンスよりも大きなインダクタンスを有しており、
前記回路基板のグランド線路は、前記コンデンサの陰極端子が接続されて該陰極端子とグランドの間を導通させることを特徴とする、実装体。 - 前記電源ラインの連結線路部は、前記一対の陽極端子が接続された位置の間を延びる領域に、該連結線路部の他の領域よりも幅が狭いくびれ部を有している、請求項1に記載の実装体。
- 前記コンデンサの第1及び第2コンデンサ素子はいずれも、前記陽極部が突設された陽極体と、該陽極体の表面を覆って前記誘電体層を構成する酸化被膜と、該酸化被膜の表面に形成される電解質層と、該電解質層の表面に形成されて前記陰極部を構成する陰極層とを具えている固体電解コンデンサであり、
前記第1及び第2コンデンサ素子の陽極部は、前記酸化被膜によって互いに電気的に絶縁されている、請求項1又は請求項2に記載の実装体。 - 前記コンデンサの第1及び第2コンデンサ素子は、前記陽極体からの陽極部の突出方向を互いに反対方向に向けると共に、該突出方向に沿って並んでいる、請求項3に記載の実装体。
- 前記コンデンサの第1及び第2コンデンサ素子は、前記陽極体からの陽極部の突出方向を互いに反対方向に向けると共に、該突出方向に垂直な方向に沿って並んでいる、請求項3に記載の実装体。
- 前記コンデンサの第1及び第2コンデンサ素子は、前記陽極体からの陽極部の突出方向を同じ方向に向けている、請求項3に記載の実装体。
- 前記コンデンサは、前記第1及び第2コンデンサ素子を被覆する樹脂層を更に具え、前記第1及び第2コンデンサ素子の陽極部は、該樹脂層によって互いに電気的に絶縁されている、請求項1乃至請求項6のいずれか1つに記載の実装体。
- 前記電源ラインの第1線路部に接続された負荷回路と、前記電源ラインの第2線路部に接続され、連結線路部を介して前記負荷回路に直流電流を供給する電源回路とを更に具える、請求項1乃至請求項7のいずれか1つに記載の実装体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010527725A JPWO2010026807A1 (ja) | 2008-09-03 | 2009-05-28 | 実装体 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008226027 | 2008-09-03 | ||
JP2008-226027 | 2008-09-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2010026807A1 true WO2010026807A1 (ja) | 2010-03-11 |
Family
ID=41796981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2009/059781 WO2010026807A1 (ja) | 2008-09-03 | 2009-05-28 | 実装体 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2010026807A1 (ja) |
WO (1) | WO2010026807A1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0231887Y2 (ja) * | 1982-11-24 | 1990-08-29 | ||
JPH06325977A (ja) * | 1993-05-14 | 1994-11-25 | Mitsubishi Materials Corp | π型LCフィルタ及びπ型LCフィルタアレイ |
JP2001196271A (ja) * | 1999-10-28 | 2001-07-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
WO2008050739A1 (fr) * | 2006-10-25 | 2008-05-02 | Panasonic Corporation | Carte de circuit imprimé et filtre l'utilisant |
-
2009
- 2009-05-28 WO PCT/JP2009/059781 patent/WO2010026807A1/ja active Application Filing
- 2009-05-28 JP JP2010527725A patent/JPWO2010026807A1/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0231887Y2 (ja) * | 1982-11-24 | 1990-08-29 | ||
JPH06325977A (ja) * | 1993-05-14 | 1994-11-25 | Mitsubishi Materials Corp | π型LCフィルタ及びπ型LCフィルタアレイ |
JP2001196271A (ja) * | 1999-10-28 | 2001-07-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
WO2008050739A1 (fr) * | 2006-10-25 | 2008-05-02 | Panasonic Corporation | Carte de circuit imprimé et filtre l'utilisant |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2010026807A1 (ja) | 2012-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4872365B2 (ja) | チップ形固体電解コンデンサ | |
US9490077B2 (en) | Solid electrolytic capacitor and mounting assembly | |
JP5516593B2 (ja) | 電解コンデンサ | |
JP2006173383A (ja) | 固体電解コンデンサ及びこの固体電解コンデンサの基板への実装構造 | |
JP5516592B2 (ja) | 電解コンデンサ | |
WO2010026808A1 (ja) | デカップリングデバイス及び実装体 | |
TWI400733B (zh) | 固態電解電容器 | |
JP5040255B2 (ja) | チップ形固体電解コンデンサ | |
JP2010056411A (ja) | デカップリングデバイス及び実装体 | |
WO2010026807A1 (ja) | 実装体 | |
WO2010023990A1 (ja) | デカップリングデバイス及び実装体 | |
JP2002237431A (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
JP4613669B2 (ja) | 固体電解コンデンサ | |
JP2001332446A (ja) | コンデンサ | |
JP5040230B2 (ja) | チップ形固体電解コンデンサ | |
JP2004095816A (ja) | チップ形コンデンサ | |
JP2008258193A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
JP5413430B2 (ja) | チップ形固体電解コンデンサ | |
JP4025719B2 (ja) | コンデンサ | |
JP5294311B2 (ja) | 固体電解コンデンサ | |
JP2009283889A (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
JP5279019B2 (ja) | 固体電解コンデンサ | |
JP4930125B2 (ja) | 固体電解コンデンサ | |
JP5371865B2 (ja) | 3端子型コンデンサ | |
JP5003248B2 (ja) | 電解コンデンサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 09811336 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2010527725 Country of ref document: JP |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 09811336 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |