(57)【要約】【課題】実装済みのコンデンサの容量調整を簡便に行うことができる付加コンデンサ設置器具を提供する。【解決手段】付加コンデンサ設置器具は、絶縁性の一対のアームと、一対のアームを開閉自在に軸支する回転軸とを有している。それぞれのアームは、一端側に基板に実装された第１のコンデンサを挟持する挟持部を有し、他端側に一対のアームを開閉するためのツマミ部を有している。挟持部の内側には、第１のコンデンサの電極と、第１のコンデンサに付加する第２のコンデンサの電極とを電気的に接続するための接続導体を設けている。ツマミ部には、一対のアーム１を閉じる方向に付勢する付勢部を設けている。回転軸には、一対の挟持部の先端を結ぶ線分の延長線から外れた位置で基板に着地する少なくとも２つの転倒防止柱を係止している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に実装された第１のコンデンサを挟持する挟持部を一端側に有し、他端側にツマミ部を有する絶縁性の一対のアームと、
前記一対のアームを開閉自在に軸支する回転軸と、
前記一対のアームの前記挟持部のそれぞれの内側に配置され、前記第１のコンデンサと、前記第１のコンデンサに付加する第２のコンデンサとを電気的に接続するための接続導体と、
前記一対のアームの前記挟持部が閉じる方向に前記一対のアームを付勢する付勢部と、
前記回転軸に係止され前記一対のアームの前記挟持部の先端を結ぶ線分の延長線から外れた位置で前記基板に着地する少なくとも２つの転倒防止柱と
を有することを特徴とする付加コンデンサ設置器具。
【請求項２】
前記付勢部が、バネを含むことを特徴とする請求項１に記載の付加コンデンサ設置器具。
【請求項３】
前記接続導体の前記第１のコンデンサとの接続部が前記一対のアームの開閉に連動して開閉し、前記接続導体の前記第２のコンデンサとの接続部が前記一対のアームの開閉に連動して開閉しないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の付加コンデンサ設置器具。
【請求項４】
前記接続導体が前記第１のコンデンサとの接続部に先端の尖鋭な爪部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか一項に記載の付加コンデンサ設置器具。
【請求項５】
前記接続導体が可撓性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか一項に記載の付加コンデンサ設置器具。
【請求項６】
前記接続導体がバネ材であることを特徴とする請求項５に記載の付加コンデンサ設置器具。
【請求項７】
前記第２のコンデンサが、並列または直列に接続された複数の単体コンデンサからなるであることを特徴とする請求項１乃至請求項６いずれか一項に記載の付加コンデンサ設置器具。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７に記載の付加コンデンサ設置器具を用い、
前記接続導体に前記第２のコンデンサを接続固定し、
前記ツマミ部が閉じる方向に力を加えて、前記挟持部を広げ、
前記転倒防止柱を前記基板に着地させ、
前記接続導体の前記一対のアームの前記挟持部に対応する部分を前記第1のコンデンサの２つの電極それぞれの外側に配置し、
前記ツマミ部が閉じる方向の力を解放して、前記接続導体で前記第1のコンデンサを挟持して、前記第1のコンデンサと前記第２のコンデンサとを電気的に接続する
ことを特徴とする付加コンデンサ設置方法。
【請求項９】
前記第1のコンデンサの前記電極の外側に半田が存在する場合に、前記接続導体を前記半田に食い込ませることを特徴とする請求項８に記載の付加コンデンサ設置方法。
【請求項１０】
絶縁性の一対のアームを開閉自在とする回転軸で軸支し、
前記一対のアームの一端側を挟持部とし他端側をツマミ部とし、
前記挟持部が閉じる方向に前記一対のアームを付勢する付勢部を設け、
前記一対のアームの前記挟持部のそれぞれの内側に、基板に実装された第１のコンデンサを挟持し、前記第1のコンデンサと前記第１のコンデンサに付加する第２のコンデンサとを電気的に接続するための接続導体を配置し、
前記一対のアームの前記挟持部の先端を結ぶ線分の延長線から外れた位置で前記基板に着地する少なくとも２つの転倒防止柱を前記回転軸に係止する
ことを特徴とする付加コンデンサ設置器具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、付加コンデンサ設置器具および付加コンデンサ設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能化、高性能化に伴って、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの電子部品の集積化や、これらを動作させる信号の高周波数化が進められている。 このような、ＩＣ等の集積化や高周波数化は、回路中の高周波電流の増加を招き、放射ノイズの増大につながっている。
【０００３】
ノイズを低減する一つの方法として、電源ラインとグランドラインの間にバイパスコンデンサを設ける方法がある（例えば特許文献１）。一般的には、バイパスコンデンサの容量選定は、コンデンサの容量とインダクタンス、電源配線のインダクタンス、寄生容量等を基に、合成インピーダンス曲線をシュミレーションして行う。そして、低減したい電源雑音周波数でのインピーダンスが低くなるように、コンデンサの容量と個数、ＩＣからの距離等を設計する。しかし、実際にＩＣ等が動作しているボードでは、電源雑音の周波数及び強度、バイパスコンデンサの電源ノイズ低減効果が、必ずしも設計値と一致しない場合がある。
【０００４】
このような場合、例えば、コンデンサを交換することによって、所望の特性を得ることができる。また、容量の調整を簡易に行う方法も検討されている。例えば特許文献２には、予め実装基板内に複数の外部容量を設けておき、接続、非接続を選択することで所望の容量を得る方法が開示されている。
【０００５】
なお、上記ではノイズ低減のための容量調整について述べたが、同様の容量調整は、電子装置の特性調整でも行われている。例えば、特許文献３には、半導体レーザ駆動装置で、複数のランドを設けておき、コンデンサを実装するランドおよびコンデンサ容量の選択により、バイパスコンデンサ容量を調整する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１３５０６４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４６８２２号公報
【特許文献３】特開２００３−１８８４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２や特許文献３の方法では、コンデンサ容量を所望の特性に調整できない場合があった。これは、容量の選択肢に制限があったためである。特許文献２の場合は、予め定めた容量の外部容量を選択するため、容量は離散的な値しか取ることができず、所望の特性を得られない場合があった。また、特許文献２の技術でも、ランドの数や面積に制限があり、特に全てのランドが埋まっている場合には、それ以上の調整を実行することができなかった。
【０００８】
しかしながら、上記したように、選択範囲で所望の特性が得られなかった場合でも、コンデンサの交換によって、所望の特性を得ることは可能である。コンデンサを交換する場合、回路の動作マージンが小さい場合やＥＭＩ要求条件が厳しい場合には、半田付けされているコンデンサの交換と、ボードの特性確認を繰り返すことになる。ところが、近年、コンデンサの大きさは、非常に小さくなってきており、半田付けされたコンデンサの交換は困難になっている。例えばセラミックコンデンサの大きさは、０．１μＦ程度以下では縦横長さが１ｍｍ×０．５ｍｍの１００５型や同０．６ｍｍ×０．３ｍｍの０６０３型が主流である。この大きさでは、過去の世代の、縦横長さが１．６ｍｍ×０．８ｍｍの１６０８型や、同２．０ｍｍ×１．２５ｍｍの２１２５型に比べ、半田付けされたコンデンサの交換の難易度が格段に高くなっている。このため、１００５型や０６０３型の半田付け部品の交換は、専門に訓練を受けた人にしか実施することができない。その結果、最適なコンデンサの値をコンデンサ交換で実施すると、大きな工数と費用が発生していた。
【０００９】
また、半田付けされたコンデンサの交換を繰り返すことは、ボードを構成するプリント基板の配線パターンに繰り返し熱ストレスを与えることになる。これにより、配線パターンとプリント基板の基材の接着強度低下、配線パターンの酸化、配線バターンの半田食われ等が発生し、ボードの信頼性低下や、最悪の場合はボードの廃棄につながるリスクがあった。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、実装済みのコンデンサの容量調整を簡便に行うことができる付加コンデンサ設置器具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明の付加コンデンサ設置器具は、絶縁性の一対のアームと、一対のアームを開閉自在に軸支する回転軸とを有している。それぞれのアームは、一端側に基板に実装された第１のコンデンサを挟持する挟持部を有し、他端側に一対のアームを開閉するためのツマミ部を有している。挟持部の内側には、第１のコンデンサの電極と、第１のコンデンサに付加する第２のコンデンサの電極とを電気的に接続するための接続導体を設けている。ツマミ部には、一対のアームを閉じる方向に付勢する付勢部を設けている。回転軸には、一対の挟持部の先端を結ぶ線分の延長線から外れた位置で基板に着地する少なくとも２つの転倒防止柱を係止している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果は、実装済みのコンデンサの容量調整を簡便に行うことができる付加コンデンサ設置器具を提供できることである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態を示す側面図である。
【図２】第２の実施形態を適用する電子回路の一例示す平面図である。
【図３】第２の実施形態を適用する電子回路の合成インピーダンスのシミュレーション結果の例を示すグラフである。
【図４】第２の実施形態を示す斜視図である。
【図５】第２の実施形態を示す側面図である。
【図６】第２の実施形態の動作を示す側面図である。
【図７】第２の実施形態の接続部の詳細を示す断面図である。
【図８】第３の実施形態を示す側面図である。
【図９】第４の実施形態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の付加コンデンサ設置器具を示す側面図である。付加コンデンサ設置器具は、絶縁性の一対のアーム１と、一対のアーム１を開閉自在に軸支する回転軸２とを有している。それぞれのアーム１は、一端側に基板１０に実装された第１のコンデンサ１１を挟持する挟持部１ａを有し、他端側に一対のアーム１を開閉するためのツマミ部１ｂを有している。挟持部１ａの内側には、第１のコンデンサ１１の電極１１ａと、第１のコンデンサに付加する第２のコンデンサ１２の電極１２ａとを電気的に接続するための接続導体３を設けている。
【００１６】
ツマミ部１ｂには、一対のアーム１を閉じる方向に付勢する付勢部４を設けている。回転軸２には、一対の挟持部１ａの先端を結ぶ線分の延長線から外れた位置で基板１０に着地する少なくとも２つの転倒防止柱５を係止している。
【００１７】
以上説明したように、本実施形態によれば、基板に実装されたコンデンサに、容量を調整するための付加コンデンサを付加することができる。
【００１８】
（第２の実施形態）
図２は、付加コンデンサ設置器具を適用する対象となるボードの一部をなす電子回路の一例を示す平面図である。プリント基板（図示せず）の上に、グランドパターン１０１と、電源パターン１０２とが設けられている。プリント基板上にはＩＣ２００が実装されている。グランドパターン１０１と電源パターン１０２の間にはバイパスコンデンサ３００が接続されている。ここでは、ＩＣ２００の近傍に、バイパスコンデンサＡ３００Ａ（ここでは６個）が設けられ、ＩＣ２００から離れた所に、バイパスコンデンサＢ３００Ｂ（ここでは２個）が設けられている。
【００１９】
このような電子回路では、例えばノイズを低減するためのバイパスコンデンサの配置を設計するために、合成インピーダンスをシミュレーションする。図３は、シミュレーションで求めた、周波数に対する合成インピーダンスを示すグラフの一例である。そして、例えば、ノイズの低減をする場合には、低減したい電源雑音周波数でのインピーダンスが低くなるように、バイパスコンデンサの容量と個数、ＩＣからの距離等を決めることができる。図３の例では、例えば、反共振点のインピーダンスを減少させるようにバイパスコンデンサの配置を設計することができる。ところが、実際にＩＣ等が動作しているボードでは、源雑音の周波数及び強度、バイパスコンデンサの電源ノイズ低減効果が、必ずしも想定したものと一致しない場合が多い。このような場合、バイパスコンデンサの容量を調整する必要がある。一般的な技術では、バイパスコンデンサの付け替えが必要になるが、本実施形態では、実装済みのバイパスコンデンサを外すことなく、容量を調整することができる。
【００２０】
図４は、本実施形態の付加コンデンサ設置器具を示す斜視図である。基本的な構成は第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では、各要素の具体例を示している。
【００２１】
付加コンデンサ設置器具４００は、絶縁性のアームａ４１１とアームｂ４１２からなる一対のアーム４１０を有し、これら２つのアームは、軸ピン４２０により、開閉自在となるように軸支されている。図４の軸ピンより下方を挟持部、上側をツマミ部と称することとする。
【００２２】
アームａ４１１の挟持部４１１ａの先端には導電性の板バネ４３１が固着され、アームｂ４１２の挟持部４１２ａの先端には導電性の板バネ４３２が固着されている。固着は例えば接着剤で行うことができる。板バネ４３１、４３２はそれぞれ、軸ピン４２０に係止された板バネ保持部４５０に保持されている。２つの板バネの軸ピン側端部は、付加コンデンサ５００を挟持するように配置される。付加コンデンサ５００を挟持する部分の板バネの形状は、例えば、図４のように半円形に曲げられた形状とすると、サイズの異なるコンデンサを挟持することができる。付加コンデンサ５００は、具体的には例えば１００５型や０６０３型のチップコンデンサである。また、板バネ４３１、４３２の材料には、例えば１０％ＮｉＣｕなどの銅合金が、体積抵抗率が比較的低いため適している。なお付加コンデンサ５００が外れないように、挟持部を半田や導電性接着剤などで補強しても良い。
【００２３】
アーム４１０のツマミ部内側にはねじりバネ４４０が配置され、ツマミ部が開き、挟持部が閉じる方向にアームａ４１１およびアームｂ４１２を付勢している。
【００２４】
板バネ保持部４５０には、転倒防止柱ａ４６１と転倒防止柱ｂ４６２からなる一対の転倒防止柱４６０が延接されている。転倒防止柱４６０は、挟持部４１１ａと挟持部４１２ａとを結ぶ線分の延長線上から外れた位置でプリント基板１００に着地する柱状の部材である。上記の構成により、実装済みコンデンサ３１０に付加コンデンサ５００が並列に付加される。
【００２５】
以上のようにすることで、付加コンデンサ設置器具４００は、一対の転倒防止柱と実装済みコンデンサ３１０を挟持した挟持部との３点で、プリント基板１０００上に接触する。このため、付加コンデンサ５００を実装済みコンデンサ３１０との接続は安定的に保持される。
【００２６】
図５に、付加コンデンサ設置器具４００の正面図（ａ）と側面図（ｂ）を示す。板バネ４３１、４３２それぞれの先端には内側に向いた爪部４３１ａ、４３２ａが形成されている。また図５（ｂ）に示すように、転倒防止柱４６２は、アーム４１１の挟持部４１１ａから離れた位置で先端が着地するようになっている。このような構成とすることにより、付加コンデンサ設置器具４００の姿勢は安定に保持される。なお図４で説明済みの要素については説明を省略する。
【００２７】
図６は、付加コンデンサ設置器具４００の設置方法を示す正面図である、まず板バネ４３０の軸ピン４２０側端部に付加コンデンサ５００を固定する。付加コンデンサ５００は、例えば、次に、ツマミ部４１１ｂと４１２ｂとを接近させ、転倒防止柱４６１、４６２を着地させる。この時、板バネ４３０の先端は、アームの挟持部４１１ａ、４１２ａの先端が開くのに連動して、開く方向に移動する。この時挟持部４１１ａ、４１２ａ先端部の位置を実装済みコンデンサ３１０の電極に対応するように位置合わせする。次にツマミ部４１１ｂと４１２ｂとを接近させ力を解放する。すると、ねじりバネ４４０の付勢力により、板バネ４３１、４３２の先端に形成された爪部４３１ａ、４３２ａが実装済みコンデンサ３１０を挟持する。これにより、付加コンデンサ５００が安定な状態で実装済みコンデンサ３１０に接続される。なお実装済みコンデンサ３１０は、具体的には例えば１００５型や０６０３型のチップコンデンサである。
【００２８】
図７は実装済みコンデンサ３１０の挟持部近傍を示す断面図である。実装済みコンデンサ３１０は、半田フィレット１１００によって、プリント基板１０００上に設けられたランド１２００に接続固定されている。板バネ４３１と４３２は、爪部４３１ａおよび４３２ａの尖鋭な先端が半田フィレット１１００に食い込んだ状態で実装済みコンデンサ３１０を挟持する。この構成により、電気的接続および位置の保持が安定する。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態によれば、簡単かつ安定な状態で、実装済みコンデンサに、容易かつ安定に付加コンデンサを付加できる。
【００３０】
（第３の実施形態）
第２の実施形態では、付加コンデンサが一つの例を用いて説明したが、付加コンデンサは複数であっても良い。図８は付加コンデンサが単体コンデンサ２つで構成される例を示す側面図である。図８（ａ）の例では、板バネ４３３、４３４が付加コンデンサａ５０１、付加コンデンサｂ５０２を並列に保持している。図８（ｂ）の例では、板バネ４３５、４３６が付加コンデンサｃ５０３、付加コンデンサｄ５０４を直列に保持している。この例では、５０３と５０４を半田５１０で接続し、板バネ４３５、４３６に固定された絶縁体の付加コンデンサ支持体４７０で５０３、５０４を支持している。説明は省略するが、付加コンデンサが３つ上であっても、同様に、付加コンデンサを接地することができる。
【００３１】
（第４の実施形態）
第１から第３の実施形態では、転倒防止柱が一対、２本の場合について説明したが、転倒防止柱の数を増やすことで、付加コンデンサ設置器具の姿勢をより安定に保つことができる。図９（ａ）は、３組６本の支柱を有する転倒防止柱４６３を用いる例を示す側面図である。なお、奥側の３本の支柱は図示していない。
【００３２】
図９（ｂ）は、一対の支柱を有する転倒防止柱４６２を用いる図５（ｂ）の構成に、アーム４１２を挟んで反対の側に、一対の支柱を有する転倒防止柱４６４を追加した構成を示している。この構成では、4本の転倒防止柱と実装済みコンデンサ挟持部の５点で付加コンデンサ設置器具が着地しているため、姿勢が、より安定した状態で、付加コンデンサ設置器具を設置できる。
【００３３】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１、４１０    アーム
２    回転軸
３    接続導体
４    付勢部
５、４６０    転倒防止柱
１０    基板
１１    第１のコンデンサ
１２    第２のコンデンサ
１０１    グランドパターン
１０２    電源パターン
２００    ＩＣ
３００    バイパスコンデンサ
３１０    実装済みコンデンサ
４００    付加コンデンサ設置器具
４２０    軸ピン
４３０    板バネ
４４０    ねじりバネ
４５０    板バネ保持部
４６０    転倒防止柱
５００    付加コンデンサ
５１０    半田
１０００    プリント基板
１１００    半田フィレット
１２００    ランド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018073876.tif 000009
【図８】
2018073876.tif 000010
【図９】
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