(57)【要約】【課題】  コンデンサとしての特性が充分発揮出来ると共に、電子部品の小型化および低背化に対応し得る、２端子コンデンサの基板への実装構造を提供する。【解決手段】  コンデンサ１１は、シールドケース２８に覆われており、縦向きの立った状態で回路基板２１にバイパスコンデンサとして実装されている。コンデンサ１１のホット電極１３ａは、回路基板２１の表面に形成されたホット導体路２５に半田等によって電気的に接続されている。また、ホット電極１３ａが電気的に接続されたホット導体路２５の上部に位置するシールドケース２８の内壁には、コンデンサ１１のグランド電極１３ｂが電気的に接続されている。この電気的接続は、グランド電極１３ｂが導電性接着剤３２によってシールドケース２８の内壁に接着されて固定されることで、行われている。【選択図】  図３
2014045056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧が印加されるホット導体路と接地されるグランド導体との間を電気的に接続する、ホット電極が一端面に設けられ前記一端面に対向する他端面にグランド電極が設けられた２端子コンデンサの基板への実装構造において、
前記２端子コンデンサは、前記グランド導体に電気的に接続されたシールドケースに覆われ、基板表面に形成された前記ホット導体路に前記ホット電極が電気的に接続され、前記ホット電極が電気的に接続された前記ホット導体路の上部に位置する前記シールドケースに前記グランド電極が電気的に接続されている
ことを特徴とする２端子コンデンサの基板への実装構造。
【請求項２】
前記グランド電極は、導電性接着剤によって前記シールドケースの内壁に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の２端子コンデンサの基板への実装構造。
【請求項３】
前記グランド電極に対向する部分の前記シールドケースの肉片によって弾性片が形成され、前記弾性片が自身の有する弾性力によって前記グランド電極に圧接していることを特徴とする請求項１に記載の２端子コンデンサの基板への実装構造。
【請求項４】
前記シールドケースは、前記２端子コンデンサの前記ホット電極および前記グランド電極間の高さに応じた窪みが前記グランド電極に対向する部分に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の２端子コンデンサの基板への実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧が印加されるホット導体路と接地されるグランド導体との間を電気的に接続する２端子コンデンサの基板への実装構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンデンサの基板への実装構造としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この実装構造では、図１（ａ）に示す３端子コンデンサがノイズフィルタ１として、同図（ｂ）に示すように基板２に複数個並列に実装される。ノイズフィルタ１は、両端部に信号電圧が印加される信号電極１ａ，１ｂ、中央部に接地されるグランド電極１ｃが形成されている。また、基板２には、接地されるグランド導体２ａ，２ｂ、および信号電圧が印加される信号導体路３ａ，３ｂが形成されている。ノイズフィルタ１は、信号導体路３ａと信号電極１ａとの間、および信号導体路３ｂと信号電極１ｂとの間が半田等で接続されて、基板２に固定される。この際、ノイズフィルタ１はグランド電極１ｃが上側にされる。この実装構造では、基板２に、同図（ｃ）に示す金属板電極４が取り付けられる。この取り付けは、金属板電極４の両側面部４ａ，４ａに設けられた差込部４ｂ，４ｂが基板２に差し込まれて、半田によってグランド導体２ａ，２ｂに固定されて行われる。この取り付けにより、金属板電極４の上面部４ｃに打ち抜き加工によって形成された舌部４ｄが、グランド電極１ｃに圧接される。
【０００３】
上記の実装構造の等価回路は同図（ｄ）に示され、ノイズフィルタ１のグランド電極１ｃとグランド導体２ａ，２ｂとの間、および各グランド電極１ｃ間にそれぞれインダクタンスＬ１〜Ｌ６が発生する。しかし、金属板電極４は広い幅を確保でき、また、厚みを厚くしたり、インダクタンスの小さい材質のものを採用したりすることが出来る。このため、インダクタンスＬ１〜Ｌ６の値を小さくすることが出来、ノイズフィルタ１のノイズ除去作用は阻害されない。また、電流の変化ｄｉ／ｄｔによって生じるノイズ電圧Ｌ・ｄｉ／ｄｔも、インダクタンスＬ１〜Ｌ６の値が極めて小さいので、実用上無視でき、共通インピーダンスノイズの問題も解決される。この結果、ノイズフィルタ本来のフィルタ特性が充分発揮できるチップ型ノイズフィルタの取付構造が提供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１８１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された上記従来のコンデンサの実装構造においては、グランド電極１ｃだけでなく、信号電極１ａ，１ｂもノイズフィルタ１の部品上部に露出している。このため、ノイズフィルタ１を覆って金属板電極４を基板２に取り付ける際、接触を誤り、舌部４ｄが信号電極１ａ，１ｂに接触してしまうと、信号電極１ａ，１ｂが接地されて、信号電極１ａ，１ｂおよびグランド電極１ｃ間がショートする恐れがあった。近年、この種のノイズフィルタ１が実装される携帯機器は小型化していることから、携帯機器内部の電子部品も小型化および低背化しており、金属板電極４と基板２との間の距離は短くなっている。従って、ノイズフィルタ１の部品上部を覆う金属板電極４のようなシールドケースとノイズフィルタ１のような電子部品との間の距離も短くなっており、上記のショートの問題は、この先行技術に関わらず、通常の２端子コンデンサの実装構造においても、起こる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
電圧が印加されるホット導体路と接地されるグランド導体との間を電気的に接続する、ホット電極が一端面に設けられ一端面に対向する他端面にグランド電極が設けられた２端子コンデンサの基板への実装構造において、
２端子コンデンサは、グランド導体に電気的に接続されたシールドケースに覆われ、基板表面に形成されたホット導体路にホット電極が電気的に接続され、ホット電極が電気的に接続されたホット導体路の上部に位置するシールドケースにグランド電極が電気的に接続されている
ことを特徴とする。
【０００７】
本構成によれば、２端子コンデンサの部品上部にはグランド電極のみが露出し、シールドケースに電気的に接続される部品上部側のグランド電極と、ホット導体路に電気的に接続される部品下部側のホット電極との間に、十分な距離が確保される。従って、グランド電極とホット電極との間がショートする危険性を回避することが出来る。このため、コンデンサとしての特性が充分発揮出来ると共に、電子部品の小型化および低背化に対応し得る、２端子コンデンサの基板への実装構造が提供される。
【０００８】
また、本発明は、グランド電極が、導電性接着剤によってシールドケースの内壁に固定されていることを特徴とする。
【０００９】
本構成によれば、グランド電極とシールドケースとの接続は、電気的にも機械的にも確実に行われる。このため、２端子コンデンサが実装された基板に衝撃等が加わっても、グランド電極とシールドケースとの電気的接続は確実に維持され、コンデンサとしての特性発揮が中断されることはない。
【００１０】
また、本発明は、グランド電極に対向する部分のシールドケースの肉片によって弾性片が形成され、弾性片が自身の有する弾性力によってグランド電極に圧接していることを特徴とする。
【００１１】
本構成によれば、シールドケースを基板に取り付けることで、弾性片が自身の有する弾性力によってグランド電極に圧接する。このため、グランド電極とシールドケースとの電気的接続は、シールドケースを基板に取り付けるだけで、簡単に行える。
【００１２】
また、本発明は、シールドケースが、２端子コンデンサのホット電極およびグランド電極間の高さに応じた窪みがグランド電極に対向する部分に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本構成によれば、基板上に実装される電子部品に２端子コンデンサの高さより高いものが存在していても、２端子コンデンサのグランド電極に対向する部分のシールドケースに、２端子コンデンサのホット電極およびグランド電極間の高さに応じた窪みが形成されているので、グランド電極をシールドケースに電気的に接続することが出来る。このため、基板上に実装される電子部品の種類に依らず、２端子コンデンサをシールドケースおよびホット導体路間に電気的に接続して実装することが出来る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コンデンサとしての特性が充分発揮出来ると共に、電子部品の小型化および低背化に対応し得る、２端子コンデンサの基板への実装構造を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は一般的な３端子コンデンサの外観斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す３端子コンデンサの実装構造を示す平面図、（ｃ）は（ａ）に示す３端子コンデンサの実装に用いられる金属板電極の外観斜視図、（ｄ）は（ｂ）に示す実装構造の等価回路図である。
【図２】（ａ）は、一般的な２端子コンデンサの外観斜視図、（ｂ）は、その積層構造を示す平面図である。
【図３】図２に示す２端子コンデンサが本発明の一実施形態の実装構造により実装された回路基板の斜視図である。
【図４】一実施形態の変形例による２端子コンデンサの実装構造を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の一実施の形態による２端子コンデンサの基板への実装構造について説明する。
【００１７】
図２（ａ）は、本実施形態による実装構造に用いられる２端子積層セラミック・チップ・コンデンサ１１の外観斜視図である。コンデンサ１１は直方体状をしたセラミック素体１２から成り、セラミック素体１２の一端面にはホット電極１３ａが設けられ、一端面に対向する他端面にはグランド電極１３ｂが設けられている。コンデンサ１１の内部は、同図（ｂ）の平面図に示す第１内部電極層１４ａと第２内部電極層１４ｂとがセラミック層１５を挟んで交互に積層されて、構成されている。第１内部電極層１４ａはホット電極１３ａ、第２内部電極層１４ｂはグランド電極１３ｂに接続されて、第１内部電極層１４ａおよび第２内部電極層１４ｂ間に容量が形成される。
【００１８】
図３は、上記の構成をしたコンデンサ１１が実装された回路基板２１の斜視図である。
【００１９】
回路基板２１には、ＤＣ／ＤＣコンバータモジュール２２、パワーインダクタ２３および電解コンデンサ２４から構成される回路電源が実装されている。ＤＣ／ＤＣコンバータモジュール２２から出力される電源は、ホット導体路２５とグランド導体２６とにより、負荷としてのＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)２７へ供給される。回路基板２１に実装されたこれら電子部品はシールドケース２８に覆われている。シールドケース２８は、金属板が箱状に折り曲げ加工等されて形成され、グランド導体２９に半田等で電気的に接続されて、固定されている。なお、シールドケース２８は、箱状に成型された樹脂板の表面に導電材料がメッキ処理されることなどでも、形成される。ＤＣ／ＤＣコンバータモジュール２２に電気的に接続されたグランド導体２６、およびシールドケース２８に電気的に接続されたグランド導体２９は、回路基板２１の裏面に形成された基板グランドプレーン３０に電気的に接続されて、接地されている。
【００２０】
ホット導体路２５とグランド導体２６との間には、コンデンサ１１と同様な２端子積層セラミック・チップ・コンデンサ３１が、従来の実装構造によって横向きの寝た状態で実装されている。本実施形態の実装構造は、コンデンサ１１に適用されている。
【００２１】
コンデンサ１１は、シールドケース２８に覆われており、縦向きの立った状態で回路基板２１にバイパスコンデンサとして実装されている。コンデンサ１１のホット電極１３ａは、回路基板２１の表面に形成されたホット導体路２５に半田等によって電気的に接続されて、固定されている。また、ホット電極１３ａが電気的に接続されたホット導体路２５の上部に位置するシールドケース２８の内壁には、コンデンサ１１のグランド電極１３ｂが電気的に接続されている。この電気的接続は、本実施形態では、導電性樹脂からなる導電性接着剤３２によってグランド電極１３ｂがシールドケース２８の内壁に接着されて固定されることで、行われている。
【００２２】
従って、グランド電極１３ｂは、導電性接着剤３２およびシールドケース２８を介してグランド導体２９に電気的に接続されている。このため、コンデンサ１１は、ＤＣ／ＤＣコンバータモジュール２２から出力される電源電圧が印加されるホット導体路２５と、接地されるグランド導体２９との間を電気的に接続していることになる。ここで、シールドケース２８は、回路基板２１上の配線とは独立してその厚みや広さを設定できるため、理想的なグランドとみなすことが出来、ホット導体路２５を伝導するノイズはコンデンサ１１によって効果的にグランドへバイパスされる。
【００２３】
このような本実施形態の実装構造によれば、コンデンサ１１の部品上部にはグランド電極１３ｂのみが露出し、シールドケース２８に電気的に接続される部品上部側のグランド電極１３ｂと、ホット導体路２５に電気的に接続される部品下部側のホット電極１３ａとの間に、十分な距離が確保される。従って、グランド電極１３ｂとホット電極１３ａとの間がショートする危険性を回避することが出来る。このため、コンデンサ１１のコンデンサとしての特性が充分発揮出来ると共に、電子部品の小型化および低背化に対応し得る、コンデンサ１１の回路基板２１への実装構造が提供される。また、コンデンサ１１のコンデンサとしての特性が充分発揮出来る理想的な回路が提供される。
【００２４】
また、本実施形態の実装構造によれば、グランド電極１３ｂが導電性接着剤３２によってシールドケース２８の内壁に接着されて固定されるので、グランド電極１３ｂとシールドケース２８との接続は、電気的にも機械的にも確実に行われ、強度が確保される。このため、コンデンサ１１が実装された回路基板２１を内蔵する携帯機器等が落下し、回路基板２１に衝撃等が加わっても、グランド電極１３ｂとシールドケース２８との電気的接続は確実に維持され、コンデンサ１１は、コンデンサとしての特性発揮を中断することはない。
【００２５】
なお、上記の実施形態においては、グランド電極１３ｂが導電性接着剤３２によってシールドケース２８の内壁に接着されて固定される場合について、説明した。しかし、導電性接着剤３２は必ずしも使用する必要はなく、導電性接着剤３２を使用しないで、グランド電極１３ｂをシールドケース２８の内壁に単に当接させるように構成してもよい。
【００２６】
また、上記の実施形態においては、回路基板２１に実装される電子部品の中でコンデンサ１１の高さが一番高く、グランド電極１３ｂが接続されるシールドケース２８の天面が平面状をしている場合について、説明した。しかし、回路基板２１に実装される電子部品の中で、コンデンサ１１ではない他の電子部品の高さが一番高い場合には、コンデンサ１１は図４の断面図に示すように回路基板２１に実装される。なお、同図において図３と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。この第１の変形例による実装構造では、コンデンサ１１のホット電極１３ａおよびグランド電極１３ｂ間の高さｈ１に応じた窪み２８ａが、グランド電極１３ｂに対向する部分のシールドケース２８に形成されている。シールドケース２８の内壁および回路基板２１間の高さｈ２は、回路基板２１に実装される電子部品の中で一番高い電子部品の高さに応じて設定される。
【００２７】
上記の第１の変形例による実装構造によれば、回路基板２１上に実装される電子部品にコンデンサ１１の高さｈ１より高いものが存在していても、コンデンサ１１のグランド電極１３ｂに対向する部分のシールドケース２８に、コンデンサ１１のホット電極１３ａおよびグランド電極１３ｂ間の高さｈ１に応じた深さｄ（＝ｈ２−ｈ１）の窪み２８ａが形成されているので、グランド電極１３ｂをシールドケース２８の内壁に電気的に接続することが出来る。このため、回路基板２１上に実装される電子部品の種類に依らず、コンデンサ１１をシールドケース２８およびホット導体路２５間に電気的に接続して実装することが出来る。
【００２８】
また、上記の第１の変形例による実装構造においても、グランド電極１３ｂを導電性接着剤３２によって窪み２８ａの底面に接着して固定してもよく、また、導電性接着剤３２を使用しないで、窪み２８ａの底面に単にグランド電極１３ｂを当接させるように構成してもよい。
【００２９】
また、上記の実施形態において、グランド電極１３ｂに対向する部分のシールドケース２８の肉片により、従来の舌部４ｄ（図１（ｃ）参照）のような弾性片を打ち抜き加工などによって形成し、この弾性片が自身の有する弾性力によってグランド電極１３ｂに圧接するように構成してもよい。
【００３０】
この第２の変形例による実装構造によれば、シールドケース２８を回路基板２１に取り付けることで、弾性片が自身の有する弾性力によってグランド電極１３ｂに圧接する。このため、グランド電極１３ｂとシールドケース２８との電気的接続は、シールドケース２８を回路基板２１に取り付けるだけで、簡単に行える。
【００３１】
また、この第２の変形例による実装構造において、上記の第１の変形例における窪み２８ａをシールドケース２８に設け、この窪み２８ａの底辺の肉片により、上記弾性片を形成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
上記の実施形態では、電源回路から出力される電源を負荷に供給するホット導体路２５およびグランド導体２９間に、コンデンサ１１をバイパスコンデンサとして実装する構造について説明した。しかし、信号電圧が印加される信号導体路とグランド導体間にも同様にしてコンデンサ１１を実装することが出来、この場合においても、上記の実施形態と同様な作用効果が奏される。
【符号の説明】
【００３３】
１１，３１…２端子積層・セラミック・チップ・コンデンサ
１２…セラミック素体
１３ａ…ホット電極
１３ｂ…グランド電極
１４ａ，１４ｂ…内部電極層
１５…セラミック層
２１…回路基板
２２…ＤＣ／ＤＣコンバータモジュール
２３…パワーインダクタ
２４…電解コンデンサ
２５…ホット導体路
２６，２９…グランド導体
２７…ＦＰＧＡ（負荷）
２８…シールドケース
２８ａ…窪み
３０…基板グランドプレーン
３２…導電性接着剤
【図１】
2014045056.tif 000003
【図２】
2014045056.tif 000004
【図３】
2014045056.tif 000005
【図４】
2014045056.tif 000006