(57)【要約】 配線基板の内部に第１、第２の導体パターンが配置され、表面に配線パターンが設けられている。配線パターンを挟むように一対のランドが配置されている。第１のビアが、配線パターンを第１の導体パターンに接続し、第２のビアが、ランドを第２の導体パターンに接続する。チップ三端子コンデンサが、幅方向の寸法よりも長手方向の寸法の方が長い平面形状を有する。チップ三端子コンデンサの長手方向の両端に第１の端子が設けられており、幅方向の両端に第２の端子が設けられている。チップ三端子コンデンサは、その長手方向が配線パターンに沿う姿勢で配線基板に実装されており、第１の端子が配線パターンに接続され、第２の端子がランドに接続されている。第１のビアは、チップ三端子コンデンサと重なる位置に配置されている。
2016167089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に第１の導体パターンと第２の導体パターンとが配置された配線基板と、
前記配線基板の表面に設けられた配線パターンと、
前記配線基板の表面に、前記配線パターンを挟むように配置された一対の導電性のランドと、
前記配線基板に実装されたチップ三端子コンデンサと、
前記配線パターンを前記第１の導体パターンに電気的に接続する導電性の第１のビアと、
一対の前記ランドの各々を前記第２の導体パターンに電気的に接続する第２のビアと
を有し、
前記チップ三端子コンデンサは、幅方向の寸法よりも長手方向の寸法の方が長い平面形状を有し、静電容量を構成する一対の電極が内部に設けられ、一対の前記電極のうち一方に接続された第１の端子が前記チップ三端子コンデンサの前記長手方向の両端に設けられており、前記一対の前記電極のうち他方に接続された第２の端子が、幅方向の両端に設けられており、
前記チップ三端子コンデンサは、その長手方向が前記配線パターンに沿う姿勢で前記配線基板に実装されており、一対の前記第１の端子が前記配線パターンに接続され、一対の前記第２の端子が、それぞれ一対の前記ランドに接続されており、
前記第１のビアは、前記チップ三端子コンデンサと重なる位置に配置されている回路基板。
【請求項２】
平面視において、一対の前記第２のビアの中心同士を結ぶ仮想直線から、前記第１のビアの中心までの距離が、前記チップ三端子コンデンサの前記長手方向の寸法の１／２以下である請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
平面視において、一対の前記第２のビアの中心同士を結ぶ仮想直線が、前記第１のビアに接触するように、前記第１のビア及び前記第２のビアが配置されている請求項１または２に記載の回路基板。
【請求項４】
さらに、前記配線パターンと前記第１の導体パターンとを接続し、前記チップ三端子コンデンサと重なり、前記第１のビアとは異なる位置に配置された少なくとも１つの第３のビアを有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回路基板。
【請求項５】
一対の前記第２のビアは、平面視において、前記チップ三端子コンデンサの内側に配置されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回路基板。
【請求項６】
前記配線パターンは、一対の前記ランドに挟まれている部分において、前記チップ三端子コンデンサの前記長手方向の端部と重なっている部分よりも細くなっており、細くなっている部分に前記第１のビアが配置されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ三端子コンデンサを実装した回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波特性に優れたバイパスコンデンサとして、チップ三端子コンデンサが利用されている。下記の特許文献１に、等価直列インダクタンス（残留インダクタンス）の低減を図ったチップ三端子コンデンサを実装した回路基板が開示されている。【０００３】
図１１Ａ及び図１１Ｂを参照して、特許文献１に開示されたチップ三端子コンデンサ及び回路基板について説明する。【０００４】
図１１Ａに、チップ三端子コンデンサ１００の内部構造を示す。チップ三端子コンデンサ１００は、ほぼ直方体の外形を有する。複数の貫通内部電極１０１と複数のグランド内部電極１０２とが交互に積層されている。貫通内部電極１０１とグランド内部電極１０２とが、コンデンサの一対の電極として作用する。貫通内部電極１０１は、チップ三端子コンデンサ１００の長手方向の一端から他端に達する。貫通内部電極１０１の各々が、一方の端部において一方の外部端子１０３に接続され、他方の端部において他方の外部端子１０４に接続されている。【０００５】
グランド内部電極１０２の各々は、ほぼ十字状の平面形状を有し、幅方向と直交する一対の側面に露出している。グランド内部電極１０２は、一方の側面に露出した部分において一方のグランド端子１０５に接続され、他方の側面に露出した部分において他方のグランド端子１０６に接続されている。【０００６】
チップ三端子コンデンサ１００は、実際には４つの端子を有している。等価直列インダクタンスを低下させることを目的としたリードタイプの三端子コンデンサが３つの端子を有していたため、チップ化されたコンデンサにおいても、慣習的に「三端子」と表記される。【０００７】
貫通ビア１０７がチップ三端子コンデンサ１００を厚さ方向に貫通する。貫通ビア１０７は、貫通内部電極１０１との交差箇所において、貫通内部電極１０１に電気的に接続されており、グランド内部電極１０２に設けられた開口２５を通過することによって、グランド内部電極１０２からは絶縁されている。【０００８】
図１１Ｂに、チップ三端子コンデンサ１００が実装される回路基板の導体部分の斜視図を示す。回路基板の表面に、電源配線パターン１１０、１１１、及びグランド配線パターン１２０、１２１が配置されている。電源配線パターン１１０、１１１は、１本の仮想直線に沿って配置されており、相互に分断されている。電源配線パターン１１１は、回路基板に実装された集積回路素子１３０の電源端子に接続されている。グランド配線パターン１２０、１２１は、電源配線パターン１１０、１１１が沿う仮想直線と直交する１本の仮想直線に沿って配置されており、電源配線パターン１１０、１１１の分断箇所と同じ箇所で相互に分断されている。【０００９】
回路基板の内部の相互に異なる層に、電源プレーン１１５及びグランドプレーン１２５が配置されている。電源配線パターン１１０、１１１が、それぞれビア１１６、１１８を介して電源プレーン１１５に接続されている。グランド配線パターン１２０、１２１が、それぞれビア１２２、１２３を介してグランドプレーン１２５に接続されている。電源配線パターン１１０と１１１との分断箇所に、ビア１１７が配置されている。ビア１１７は、電源プレーン１１５から表面に向かって延びる。【００１０】
チップ三端子コンデンサ１００が、回路基板に表面実装される。チップ三端子コンデンサ１００の外部端子１０３、１０４が、それぞれ電源配線パターン１１０、１１１に接続され、グランド端子１０５、１０６が、それぞれグランド配線パターン１２０、１２１に接続され、貫通ビア１０７がビア１１７に接続される。【００１１】
チップ三端子コンデンサ１００内に貫通ビア１０７を設けることにより、電源配線パターンとグランド層との間に形成される等価直列インダクタンスを低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−１５８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１に記載されたチップ三端子コンデンサは、その厚さ方向に延びる貫通ビアを有する。貫通ビアを持たない一般的なチップ三端子コンデンサを用いて、等価直列インダクタンスを低減させる技術が望まれている。【００１４】
本発明の目的は、一般的なチップ三端子コンデンサを用いて、等価直列インダクタンスを低減させることが可能な回路基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の観点による回路基板は、
内部に第１の導体パターンと第２の導体パターンとが配置された配線基板と、
前記配線基板の表面に設けられた配線パターンと、
前記配線基板の表面に、前記配線パターンを挟むように配置された一対の導電性のランドと、
前記配線基板に実装されたチップ三端子コンデンサと、
前記配線パターンを前記第１の導体パターンに電気的に接続する導電性の第１のビアと、
一対の前記ランドの各々を前記第２の導体パターンに電気的に接続する第２のビアと
を有し、
前記チップ三端子コンデンサは、幅方向の寸法よりも長手方向の寸法の方が長い平面形状を有し、静電容量を構成する一対の電極が内部に設けられ、一対の前記電極のうち一方に接続された第１の端子が前記チップ三端子コンデンサの前記長手方向の両端に設けられており、前記一対の前記電極のうち他方に接続された第２の端子が、幅方向の両端に設けられており、
前記チップ三端子コンデンサは、その長手方向が前記配線パターンに沿う姿勢で前記配線基板に実装されており、一対の前記第１の端子が前記配線パターンに接続され、一対の前記第２の端子が、それぞれ一対の前記ランドに接続されており、
前記第１のビアは、前記チップ三端子コンデンサと重なる位置に配置されている。【００１６】
チップ三端子コンデンサは、その長手方向が配線パターンに沿う姿勢で配線基板に実装されるため、配線パターンはチップ三端子コンデンサの直下で分断されない。このため、配線パターンの等価直列インダクタンスを小さくすることができる。【００１７】
本発明の第２の観点による回路基板においては、第１の観点による回路基板の構成に加えて、
平面視において、一対の前記第２のビアの中心同士を結ぶ仮想直線から、前記第１のビアの中心までの距離が、前記チップ三端子コンデンサの前記長手方向の寸法の１／２以下である。【００１８】
第１のビアと第２のビアとの間隔が狭くなるため、第１のビアを流れる電流による磁束と、第２のビアを逆方向に流れる磁束とが打ち消し合う。このため、第１のビア及び第２のビアを含む電流経路の等価直列インダクタンスを小さくすることができる。【００１９】
本発明の第３の観点による回路基板においては、第１または第２の観点による回路基板の構成に加えて、
平面視において、一対の前記第２のビアの中心同士を結ぶ仮想直線が、前記第１のビアに接触するように、前記第１のビア及び前記第２のビアが配置されている。【００２０】
第１のビアと第２のビアとの間隔がより狭くなるため、第１のビア及び第２のビアを含む電流経路の等価直列インダクタンスを、より小さくすることができる。【００２１】
本発明の第４の観点による回路基板は、第１乃至第３の観点による回路基板の構成に加えて、
前記配線パターンと前記第１の導体パターンとを接続し、前記チップ三端子コンデンサと重なり、前記第１のビアとは異なる位置に配置された少なくとも１つの第３のビアを有する。【００２２】
配線パターンと第１の導体パターンとが第１のビア及び第３のビアで接続されるため、配線パターンと第１の導体パターンとを接続する電流経路の等価直列インダクタンスを小さくすることができる。【００２３】
本発明の第５の観点による回路基板においては、第１乃至第４の観点による回路基板の構成に加えて、
一対の前記第２のビアが、平面視において、前記チップ三端子コンデンサの内側に配置されている。【００２４】
第１のビアと第２のビアとの間隔がより狭くなるため、第１のビア及び第２のビアを含む電流経路の等価直列インダクタンスを、より小さくすることができる。【００２５】
本発明の第６の観点による回路基板においては、第５の観点による回路基板の構成に加えて、
前記配線パターンが、一対の前記ランドに挟まれている部分において、前記チップ三端子コンデンサの前記長手方向の端部と重なっている部分よりも細くなっており、細くなっている部分に前記第１のビアが配置されている。【００２６】
配線パターンの全体が細くなっている構成に比べて、配線パターンの等価直列インダクタンスを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
チップ三端子コンデンサは、その長手方向が配線パターンに沿う姿勢で配線基板に実装されるため、配線パターンはチップ三端子コンデンサの直下で分断されない。このため、配線パターンの等価直列インダクタンスを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、実施例１による回路基板の導体部分の構造を示す斜視図である。
【図２】図２Ａは、実施例１による回路基板に実装されるチップ三端子コンデンサの斜視図であり、図２Ｂは、チップ三端子コンデンサの内部構造を示す斜視図である。
【図３】図３は、チップ三端子コンデンサ及び配線基板の平面図である。
【図４】図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ図３の一点鎖線４Ａ−４Ａ及び４Ｂ−４Ｂにおける断面図である。
【図５】図５は、比較例による回路基板の導体部分の構造を示す斜視図である。
【図６】図６Ａは、実施例１による回路基板の一部の等価回路図であり、図６Ｂは、図５に示した比較例による回路基板の一部の等価回路図である。
【図７】図７は、電磁界シミュレータによるインピーダンスのシミュレーション結果を示すグラフである。
【図８】図８Ａ、図８Ｂ、及び図８Ｃは、それぞれ実施例２、実施例３、及び実施例４による回路基板に実装されるチップ三端子コンデンサ、及び回路基板の配線パターン、ランド、第１のビア、及び第２のビアの平面図である。
【図９】図９は、実施例５による回路基板の導体部分の斜視図である。
【図１０】図１０は、実施例６による回路基板に実装されるチップ三端子コンデンサ、及び回路基板の表面に設けられた配線パターン、ランドの平面図である。
【図１１】図１１Ａは、従来のチップ三端子コンデンサの内部構造を示す斜視図であり、図１１Ｂは、従来のチップ三端子コンデンサが実装される回路基板の導体部分の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１〜図４Ｂを参照して、実施例１による回路基板の構成について説明する。本明細書において、部品間を接続するための導体パターンが形成された誘電体基板を「配線基板」といい、配線基板と、それに実装された部品とから構成される基板を「回路基板」という。
【００３０】
図１に、実施例による回路基板の導体部分の斜視図を示す。図１において、誘電体部分は示されていない。回路基板の表面に、チップ三端子コンデンサ１０及び集積回路素子３０が実装される。回路基板の内部に、第１の導体パターン２１が配置されている。第１の導体パターン２１より深い位置に、第２の導体パターン２２が配置されている。
【００３１】
配線基板の表面に、直線状に延びる配線パターン２３が設けられている。配線パターン２３は、その一端において集積回路素子３０に接続されている。配線パターン２３を挟むように、配線基板の表面に、一対の導電性のランド２４が設けられている。
【００３２】
一対のランド２４に挟まれた箇所に、導電性の第１のビア２６が配置されている。第１のビア２６は、配線パターン２３を第１の導体パターン２１に電気的に接続する。一対のランド２４が、それぞれ導電性の第２のビア２８によって、第２の導体パターン２２に電気的に接続されている。第２のビア２８は、第１の導体パターン２１に設けられた開口２５を通過することにより、第１の導体パターン２１から絶縁されている。配線パターン２３は、第１のビア２６とは異なる位置に配置された少なくとも１つの第３のビア２７によって、第１の導体パターン２１に電気的に接続されている。図１に示した例では、第１のビア２６を挟むように２つの第３のビア２７が配置されている。
【００３３】
チップ三端子コンデンサ１０は、幅方向の寸法よりも長手方向の寸法の方が長い平面形状を有する。チップ三端子コンデンサ１０の内部に一対の電極が設けられており、一対の電極によって静電容量が構成される。チップ三端子コンデンサ１０の長手方向の両端に、第１の端子１１が設けられており、幅方向の両端に、一対の第２の端子１２が設けられている。静電容量を構成する一対の電極のうち一方が第１の端子１１に接続されており、他方が第２の端子１２に接続されている。チップ三端子コンデンサ１０の詳細な構造については、後に図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明する。
【００３４】
チップ三端子コンデンサ１０は、その長手方向が配線パターン２３に沿う姿勢で配線基板に表面実装される。一対の第１の端子１１が１本の配線パターン２３に接続され、一対の第２の端子１２が、それぞれ一対のランド２４に接続される。第１のビア２６は、チップ三端子コンデンサ１０と重なる位置に配置される。
【００３５】
一例として、第２の導体パターン２２はグランド電位に落とされ、第１の導体パターン２１に電源電圧が与えられる。配線パターン２３は、集積回路素子３０の電源端子に接続される。チップ三端子コンデンサ１０は、グランド配線と電源配線との間に挿入されたバイパスコンデンサ（デカップリングコンデンサ）として働く。
【００３６】
図２Ａに、チップ三端子コンデンサ１０の斜視図を示す。チップ三端子コンデンサ１０は、ほぼ直方体の外形を有する。チップ三端子コンデンサ１０の長手方向の両端に、それぞれ第１の端子１１が設けられている。第１の端子１１は、長手方向と直交する一対の端面の全域を覆うとともに、上面、底面、及び側面の端部近傍の領域まで回り込んでいる。幅方向と直交する一対の側面に、第２の端子１２が設けられている。第２の端子１２は、側面の長手方向に関してほぼ中央に配置されている。さらに、第２の端子１２は、上面及び底面の縁から内側に向かう一部の領域まで回り込んでいる。
【００３７】
図２Ｂに、チップ三端子コンデンサ１０の内部構造を示す。平板状の複数の第１の電極１３と複数の第２の電極１４とが、交互に積み重ねられている。相互に隣り合う第１の電極１３と第２の電極１４とは、誘電体層によって相互に絶縁されている。第１の電極１３と第２の電極１４とにより、静電容量が構成される。
【００３８】
第１の電極１３は、チップ三端子コンデンサ１０の長手方向の一方の端面から他方の端面まで達し、第１の端子１１に接続されている。第２の電極１４は、幅方向と直交する一対の側面に露出しており、第２の端子１２で接続されている。第１の導体パターン２１から第１のビア２６、第３のビア２７、及び配線パターン２３（図１）を経由して、第１の電極１３に電源電圧が与えられる。第２の電極１４は、ランド２４、第２のビア２８、及び第２の導体パターン２２（図１）を経由してグランド電位に落とされる。
【００３９】
図３に、チップ三端子コンデンサ１０、及び配線基板の平面図を示す。チップ三端子コンデンサ１０は、その長手方向が配線パターン２３に沿う姿勢で配線基板に実装されている。配線パターン２３は、チップ三端子コンデンサ１０の直下を、長手方向の一方の端部から他方の端部まで連続する。一対のランド２４が配線パターン２３を挟む。一対のランド２４は、それぞれ一対の第２の端子１２に接続される。ランド２４の各々と重なる位置に、第２のビア２８が配置されている。配線パターン２３と重なる位置に、第１のビア２６及び少なくとも１つの第３のビア２７が配置されている。第１のビア２６は、一対の第２のビア２８の中心同士を結ぶ仮想直線に接触するように配置されている。
【００４０】
一例として、チップ三端子コンデンサ１０の長さＬは１．６ｍｍであり、幅Ｗ１は０．８ｍｍである。配線パターン２３の幅Ｗ２は０．４ｍｍであり、第１のビア２６、第２のビア２８、及び第３のビア２７の直径Ｄ１は０．３ｍｍである。配線パターン２３とランド２４との間隔Ｇは、パターン設計ルールの最小クリアランスに設定される。最小クリアランスは、例えば０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の範囲である。
【００４１】
図４Ａに、図３の一点鎖線４Ａ−４Ａにおける断面図を示す。誘電体からなる配線基板２０の表面に、配線パターン２３が設けられている。配線パターン２３の両側に、それぞれランド２４が設けられている。配線基板２０の内部に、第１の導体パターン２１が配置されており、それよりも深い位置に第２の導体パターン２２が配置されている。第１のビア２６が、配線パターン２３を第１の導体パターン２１に接続する。一対の第２のビア２８が、それぞれ一対のランド２４を第２の導体パターン２２に接続する。第１の導体パターン２１に設けられた開口２５を、第２のビア２８が上下に貫通する。
【００４２】
チップ三端子コンデンサ１０が配線基板２０に表面実装される。一対の第２の端子１２が、それぞれ一対のランド２４に接続されている。チップ三端子コンデンサ１０の内部において、複数の第１の電極１３と複数の第２の電極１４とが交互に積み重ねられている。第２の電極１４の各々は、その両端において第２の端子１２に接続されている。
【００４３】
図４Ｂに、図３の一点鎖線４Ｂ−４Ｂにおける断面図を示す。配線基板２０の表面に配線パターン２３が設けられている。チップ三端子コンデンサ１０の第１の端子１１が、配線パターン２３に接続されている。配線パターン２３は、チップ三端子コンデンサ１０の直下を、チップ三端子コンデンサ１０の長手方向に通過している。チップ三端子コンデンサ１０内の第１の電極１３が第１の端子１１に接続されている。配線パターン２３は、第１のビア２６、及び少なくとも１つの第３のビア２７を介して第１の導体パターン２１に接続されている。
【００４４】
次に、上記実施例１の優れた効果について、図１１Ａ及び図１１Ｂに示した従来例、及び図５に示した比較例と比較しながら説明する。
【００４５】
図５に、比較例による回路基板の導体部分の斜視図を示す。図１に示した実施例１では、配線パターン２３がチップ三端子コンデンサ１０の直下を、長手方向に通過している。図５に示した比較例では、チップ三端子コンデンサ１０の直下において、配線パターン２３が長さ方向に分断されている。分断された配線パターン２３の一方の部分が、チップ三端子コンデンサ１０の一方の第１の端子１１に接続され、他方の部分が、他方の第１の端子１１に接続される。第１のビア２６（図１）は設けられていない。
【００４６】
図６Ａに、実施例１による回路基板の一部の等価回路図を示す。チップ三端子コンデンサ１０自体が、キャパシタンスに直列に挿入された等価直列インダクタンスＬ１を持つ。第１のビア２６が等価直列インダクタンスＬ２を持ち、一対の第２のビア２８の各々が等価直列インダクタンスＬ３を持つ。配線パターン２３が等価直列インダクタンスＬ４を持つ。第３のビア２７の各々が、等価直列インダクタンスＬ５を持つ。等価直列インダクタンスＬ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５が、回路基板に形成されている電気回路の電気的特性を劣化させる。
【００４７】
図６Ｂに、図５に示した比較例による回路基板の一部の等価回路図を示す。比較例においては、チップ三端子コンデンサ１０の直下において、配線パターン２３が分断されている。第１のビア２６が配置されていないため、等価直列インダクタンスＬ２（図６Ａ）は存在しない。
【００４８】
配線パターン２３を伝搬する電気信号は、チップ三端子コンデンサ１０の直下の分断箇所において、第３のビア２７が持つ等価直列インダクタンスＬ５とチップ三端子コンデンサ１０が持つ等価直列インダクタンスＬ１とに迂回する。このため、配線パターン２３を伝搬する電気信号は、等価直列インダクタンスＬ４に加えて、迂回経路のインダクタンス、すなわち等価直列インダクタンスＬ１またはＬ５を経由する。
【００４９】
図１１Ｂに示した従来例においても、チップ三端子コンデンサ１００の直下において、電源配線パターン１１０と１１１とが相互に分断されている。このため、図５に示した比較例と同様に、電源配線パターン１１０から１１１を経由して集積回路素子１３０に向かって伝搬する電気信号は、迂回経路のインダクタンスを経由する。
【００５０】
これに対し実施例１においては、図６Ａに示したように、配線パターン２３（図１）が、チップ三端子コンデンサ１０の直下で分断されていない。配線パターン２３を、迂回することなく伝搬する電気信号は、等価直列インダクタンスＬ１及びＬ５を経由しない。このため、集積回路素子３０に対して安定した電源の供給が可能になる。
【００５１】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示した従来例では、チップ三端子コンデンサ１００として、貫通ビア１０７が設けられた特殊な構造のものを用いなければならない。これに対し、実施例１による回路基板に実装されるチップ三端子コンデンサ１０として、貫通ビア１０７（図１１Ａ）が設けられていない一般的なものを用いることができる。
【００５２】
さらに、図１１Ａ及び図１１Ｂに示した従来例では、チップ三端子コンデンサ１００内に貫通ビア１０７を組み込むために、チップ三端子コンデンサ１００の小型化の点で不利である。さらに、貫通ビア１０７が配置されるために、貫通内部電極１０１とグランド内部電極１０２（図１１Ａ）との対向する部分の面積が小さくなる。このため、キャパシタンスを大きくする点でも不利である。これに対し、実施例１の回路基板に実装されるチップ三端子コンデンサ１０には、貫通ビア１０７が配置されないため、チップ三端子コンデンサ１０の小型化、及び大容量化の点で有利である。
【００５３】
さらに、実施例１による回路基板では、図３に示すように、第２のビア２８の中心同士を結ぶ直線が、第１のビア２６に接触するように、第１のビア２６及び第２のビア２８が配置されている。第２のビア２８の中心同士を結ぶ直線から離れて第１のビア２６が配置される場合に比べて、第１のビア２６と第２のビア２８との間隔が狭くなる。このため、第１のビア２６を流れる電流による磁束と、第２のビア２８を逆方向に流れる電流による磁束とが効率的に打ち消し合う。磁束が打ち消し合うことにより、等価直列インダクタンスＬ２及びＬ３の合成インダクタンスが小さくなる。等価直列インダクタンスＬ１、Ｌ２、及びＬ３によるバイパスコンデンサの性能の低下が抑制されるため、より安定した電源の供給が可能になる。
【００５４】
図７に、電磁界シミュレータによるインピーダンスのシミュレーション結果を示す。シミュレーション結果は、図１に示した集積回路素子３０から電源側を見たときのインピーダンスを示す。配線パターン２３を５０Ωで終端した条件でシミュレーションを行った。図７の横軸は周波数を単位「ＭＨｚ」で表し、縦軸はインピーダンスを単位「Ω」で表す。図７のグラフ中の太い実線、細い破線、及び太い破線が、それぞれ図１に示した実施例１、図５に示した比較例、図１１Ｂに示した従来例による回路基板のインピーダンスを示す。シミュレーション対象のいずれの回路基板においても、共通の構成部分の寸法は同一である。
【００５５】
約１００ＭＨｚより低い周波数の範囲では、等価直列インダクタンスの影響がほとんど現れないため、周波数が上昇するに従ってインピーダンスが低下する。等価直列インダクタンスとキャパシタンスとの共振周波数を超えると、等価直列インダクタンスの影響が大きくなり、周波数が上昇するに従って、インピーダンスが高くなる。
【００５６】
実施例１による回路基板の共振周波数は、図５に示した比較例による回路基板の共振周波数より高い。これは、等価直列インダクタンスが小さくなったためである。また、共振周波数より高い範囲において、実施例１による回路基板のインピーダンスが、図５に示した比較例による回路基板のインピーダンスより低い。実施例１の構造を採用することにより、等価直列インダクタンスが小さくなることがシミュレーションにより確認された。
【００５７】
実施例１による回路基板と、図１１Ｂに示した従来例の回路基板とを比較すると、従来例の回路基板の共振周波数の方が高い。さらに、共振周波数より高い範囲において、従来例の回路基板のインピーダンスの方が低い。ところが、従来例による回路基板には、図１１Ａに示した貫通ビア１０７を有する特殊な構造のチップ三端子コンデンサ１００を用いなければならない。これに対し、実施例１による回路基板は、一般的な構造のチップ三端子コンデンサ１０（図２Ａ、図２Ｂ）を使用することができる。実施例１による回路基板は、一般的なチップ三端子コンデンサを使用することができるという点で、図１１Ｂに示した従来例の回路基板よりも優れている。
【００５８】
次に、図８Ａ〜図８Ｃを参照して、実施例２〜実施例４について説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
【００５９】
図８Ａに、実施例２による回路基板に実装されるチップ三端子コンデンサ１０、及び回路基板の配線パターン２３、ランド２４、第１のビア２６、及び第２のビア２８の平面図を示す。等価直列インダクタンスを小さくするために、第１のビア２６と第２のビア２８とを近付けることが好ましい。ところが、他の導体パターンとの関係で、第１のビア２６が、２つの第２のビア２８の中心を通過する直線と接触するように、第１のビア２６を配置することが困難な場合もある。
【００６０】
実施例２においては、第１のビア２６が、２つの第２のビア２８の中心を通過する直線から外れた位置に配置されている。ただし、第１のビア２６と第２のビア２８とをなるべく近付けるために、第１のビア２６が、チップ三端子コンデンサ１０と重なる位置に配置されている。配線パターン２３が、チップ三端子コンデンサ１０の長手方向の一方の端部から他方の端部まで連続しているため、配線パターン２３が分断されている場合に比べて、第１のビア２６の配置の自由度が高い。等価直列インダクタンスをより小さくするために、２つの第２のビア２８の中心を通過する直線から、第１のビア２６の中心までの距離Ｄ２を、チップ三端子コンデンサ１０の長さＬの１／４以下とすることがより好ましい。
【００６１】
図８Ｂに、実施例３による回路基板に実装されるチップ三端子コンデンサ１０、及び回路基板の配線パターン２３、ランド２４、第１のビア２６、及び第２のビア２８の平面図を示す。実施例２においては、平面視において、第２のビア２８がチップ三端子コンデンサ１０の内側に配置されている。第２のビア２８を、チップ三端子コンデンサ１０の内側に配置するために、チップ三端子コンデンサ１０の縁から内部への、ランド２４の挿入深さＤ３を、少なくとも第２のビア２８の直径Ｄ１と同程度にしなければならない。
【００６２】
挿入深さＤ３を、少なくとも第２のビア２８の直径Ｄ１と同程度にし、かつ配線パターン２３とランド２４との間隔Ｇを、パターン設計ルールに基づく最小クリアランス程度とするために、配線パターン２３の幅Ｗ３を、実施例１の配線パターン２３（図３）の幅Ｗ１よりも細くしなければならない場合もある。一例として、チップ三端子コンデンサ１０の幅Ｗ１が０．８ｍｍの場合、配線パターン２３の幅Ｗ３、第１のビア２６、第２のビア２８、及び第３のビア２７の直径Ｄ１、及び挿入深さＤ３が、すべて０．２ｍｍであり、間隔Ｇが０．１ｍｍである。
【００６３】
実施例３においては、第１のビア２６と第２のビア２８とを、より近付けることができる。これにより、等価直列インダクタンスをより小さくすることができる。
【００６４】
図８Ｃに、実施例４による回路基板に実装されるチップ三端子コンデンサ１０、及び回路基板の配線パターン２３、ランド２４、第１のビア２６、及び第２のビア２８の平面図を示す。第２のビア２８が、図８Ｂに示した実施例３と同様に、チップ三端子コンデンサ１０の内側に配置されている。配線パターン２３とランド２４との間に十分なクリアランスを確保するために、配線パターン２３の、ランド２４に挟まれた部分の幅Ｗ３が、チップ三端子コンデンサ１０の長手方向の両端と重なっている部分の幅Ｗ２よりも細くなっている。一例として、幅Ｗ２及び幅Ｗ３は、それぞれ０．４ｍｍ及び０．２ｍｍである。第１のビア２６は、配線パターン２３の細くなっている部分に配置される。
【００６５】
実施例４においては、２つのランド２４の間隔に制約されることなく、配線パターン２３の、ランド２４に挟まれた部分以外の部分を太くすることができる。配線パターン２３を太くすることにより、配線パターン２３の等価直列インダクタンスＬ４（図６Ａ）を小さくすることができる。
【００６６】
次に、図９を参照して、実施例５による回路基板について説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
【００６７】
図９に、実施例５による回路基板の導体部分の斜視図を示す。実施例１による回路基板においては、チップ三端子コンデンサ１０の長手方向に沿う配線パターン２３（図１）が集積回路素子３０に接続されている。実施例５においては、一方のランド２４が配線パターン３２を介して集積回路素子３０に接続されている。配線パターン２３は、第１のビア２６及び第３のビア２７を介して第２の導体パターン２２に接続されている。一対のランド２４は、それぞれ一対の第２のビア２８を介して第１の導体パターン２１に接続されている。
【００６８】
配線パターン２３が第１のビア２６、第３のビア２７、及び第２の導体パターン２２を介してグランド電位に落とされる。第１の導体パターン２１から第２のビア２８を介して、ランド２４に電源電圧が与えられる。実施例５では、実施例１の場合とは反対に、チップ三端子コンデンサ１０の第１の端子１１に接続された第１の電極１３（図２Ｂ）がグランド電位に落とされ、第２の端子１２に接続された第２の電極１４（図２Ｂ）に電源電圧が印加される。
【００６９】
実施例５においても、第１のビア２６と第２のビア２８とを近付けることにより、チップ三端子コンデンサ１０に直列に挿入される等価直列インダクタンスを小さくすることができる。これにより、集積回路素子３０への、安定した電源の供給が可能になる。
【００７０】
次に、図１０を参照して、実施例６による回路基板について説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
【００７１】
図１０に、実施例６による回路基板に実装されるチップ三端子コンデンサ１０、及び回路基板の表面に設けられた配線パターン２３、ランド２４の平面図を示す。実施例１においては、図３に示すように、１つのランド２４に１つの第２のビア２８が接続されており、２つのランド２４の間に、１つの第１のビア２６が配置されている。実施例６においては、図１０に示すように、１つのランド２４に複数の第２のビア２８が接続されており、２つのランド２４の間に、複数の第１のビア２６が配置されている。図１０に示した例では、１つのランド２４に４本の第２のビア２８が接続されており、２つのランド２４の間に、４本の第１のビア２６が配置されている。
【００７２】
第１のビア２６及び第２のビア２８の本数を増やすことにより、等価直列インダクタンスを小さくすることができる。ビアを太くすることによっても、等価直列インダクタンスを小さくすることができる。ただし、第１のビア２６及び第２のビア２８を、他のビアよりも太くすると、ビアの穴あけ加工の手順が複雑化してしまう。第１のビア２６及び第２のビア２８の本数を増やすことにより、第１のビア２６及び第２のビア２８の太さを他のビアと同一にしたまま、等価直列インダクタンスを小さくすることが可能になる。
【００７３】
上記実施例１〜実施例６では、チップ三端子コンデンサ１０の第１の電極１３及び第２の電極１４（図２Ｂ）の一方をグランド電位に落とし、他方に電源電圧を与える構成が採用される。その他の構成として、第１の電極１３及び第２の電極１４の一方をグランド電位に落とし、他方に電源電圧以外の電気信号を与えてもよい。
【００７４】
各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００７５】
１０  チップ三端子コンデンサ
１１  第１の端子
１２  第２の端子
１３  第１の電極
１４  第２の電極
２０  配線基板
２１  第１の導体パターン
２２  第２の導体パターン
２３  配線パターン
２４  ランド
２５  開口
２６  第１のビア
２７  第３のビア
２８  第２のビア
３０  集積回路素子
３２  配線パターン
１００  チップ三端子コンデンサ
１０１  貫通内部電極
１０２  グランド内部電極
１０３、１０４  外部端子
１０５、１０６  グランド端子
１０７  貫通ビア
１１０、１１１  電源配線パターン
１１５  電源プレーン
１１６、１１７、１１８  ビア
１２０、１２１  グランド配線パターン
１２２、１２３  ビア
１３０  集積回路素子
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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