(57)【要約】【課題】寄生インダクタンスの低いコンデンサを提供する。【解決手段】低寄生インダクタンスを有する多層コンデンサは、第一の電極、第二の電極、誘電体、第一の接触部、および第二の接触部を備えている。第一の電極は実質的に長方形であり、第一の接触フィンガを有している。誘電体は第一の表面および第二の表面を有しており、第一および第二の表面は互いに対向するように配置されている。誘電体の第一の表面は第一の電極に連結されている。第二の電極は実質的に長方形であり、第一の接触フィンガを有している。第二の電極は誘電体の第二の表面に連結されている。第一の接触は、第一の電極の第一の接触フィンガに連結される。第二の接触は第二の電極の第一の接触フィンガに連結される。第二の接触は、寄生インダクタンスを減らすべく、第一の接触から最も小さい間隔だけ離れて配置される。【選択図】図３Ａ
2008022017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｍ個の電極と、ｎ個の外部端子とを備えているコンデンサであって、
前記ｍ個の電極のそれぞれは間隔をあけて並列に配置されており、
ｍは１よりも大きい整数であり、
前記ｍ個の電極のそれぞれは第一のエクステンションを備えており、
ｎは１よりも大きい整数であり、
前記ｎ個の第一の外部端子は、前記コンデンサの第一の共通外表面上に配置されており、
前記ｍ個の電極板の偶数番目のものの第一のエクステンションは、前記ｎ個の第一の外部端子の偶数番目のものに連結されており、
前記ｍ個の電極板の奇数番目のものの第一のエクステンションは、前記ｎ個の第一の外部端子の奇数番目のものに連結されており、
前記ｎ個の第一の外部端子は、寄生インダクタンスを最小にするように、お互いから予め定められた最小距離で配置されていることを特徴とするコンデンサ。
【請求項２】
前記予め定められた最小距離は、前記ｎ個の第一の外部端子間のクロストークを防ぐ最小距離であることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
前記ｎ個の第一の外部端子は並列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項４】
ｎ＝２であり、前記ｎ個の第一の外部端子は並列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項５】
ｎ＝３であり、前記ｎ個の第一の外部端子は並列に配置されており、前記ｎ個の第一の外部端子の偶数番目のものは、前記ｎ個の第一の外部端子の奇数番目のものの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項６】
誘電性材料が前記ｍ個の電極板のそれぞれの間に備えられていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項７】
前記ｎ個の第一の外部端子の外側のものは、前記コンデンサの前記共通外表面上および前記コンデンサの対応する側面上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項８】
ｎは４であり、
前記ｎ個の第一の外部端子のうちの第一のものと第二のものとは、第一の列に配置されており、
前記ｎ個の第一の外部端子のうちの第三のものと第四のものとは、第二の列に配置されており、
前記ｎ個の第一の外部端子の前記第一のものは、前記ｎ個の第一の外部端子の前記第二および第四のものに隣接し、かつ前記第三のものの対角に配置されており、
前記ｎ個の第一の外部端子の前記第二のものは、前記第四のものの対角に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項９】
前記ｍ個の電極板のそれぞれは第二のエクステンションを有しており、
前記コンデンサはｓ個の第二の外部端子を備えており、ｓは１よりも大きい整数であり、
前記ｓ個の第二の外部端子は前記コンデンサの第二の共通外表面上に配置されており、
前記ｍ個の電極板の偶数番目のものの第二のエクステンションは、前記ｓ個の第二の外部端子のうちの偶数番目のものに連結されており、
前記ｍ個の電極板の奇数番目のものの第二のエクステンションは、前記ｓ個の外部端子のうちの奇数番目のものに連結されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１０】
前記第二の共通外表面は、前記第一の共通外表面に対向して設けられていることを特徴とする請求項９に記載のコンデンサ。
【請求項１１】
前記ｍ個の電極板のそれぞれは、第二のエクステンションを有しており、
前記コンデンサはｓ個の第二の外部端子を備えており、
前記ｓ個の第二の外部端子のうちの偶数番目のものは、前記コンデンサの第三の外表面上に設けられており、
前記ｓ個の第二の外部端子のうちのき数番目のものは、前記コンデンサの第四の外表面上に設けられており、
前記ｍ個の電極板のうちの偶数番目のものの前記第二のエクステンションは、前記ｓ個の第二の外部端子の偶数番目のものと連結されており、
前記ｍ個の電極板のうちの奇数番目のももの前記第二のエクステンションは、前記ｓ個の第二の外部端子の奇数番目のものと連結されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１２】
前記ｎ個の第一の外部端子はバー構造を有することを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１３】
請求項１に記載のコンデンサを備えているフィルタであって、さらに前記ｎ個の第一の外部端子の偶数番目のものに接続されたインダクタを備えており、外部出力は前記ｎ個の第一の外部端子の偶数番目のものに接続されており、基準電圧は前記ｎ個の第一の外部端子の奇数番目のものに接続されていることを特徴とするフィルタ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のフィルタを備えている電圧調整器。
【請求項１５】
請求項１に記載の複数のコンデンサと、複数のＰＣＢ接触部とを備えているプリント回路基板（ＰＣＢ）であって、前記複数のコンデンサは、少なくとも２つのコンデンサの並列接続を容易にするように前記ＰＣＢ接触部に連結されていることをプリント回路基板。
【請求項１６】
請求項１１に記載のコンデンサと、並列に設けられたｘ個の電極板を備えている第二のコンデンサと、ｘ個の第三の外部端子とを備えているコンデンサ構造であって、ｘは１よりも大きい整数であり、前記ｘ個の電極板のそれぞれは第三のエクステンションを有していることを特徴とするコンデンサ構造。
【請求項１７】
ｓ＝２であって、前記ｓ個の第二の外部端子は並列に設けられており、前記ｓ個の第三の外部端子は並列に設けられていることを特徴とする請求項１６に記載のコンデンサ構造。
【請求項１８】
ｓ＝３であって、前記ｓ個の第二の外部端子は並列に設けられており、前記ｓ個の第二の外部端子のうちの偶数番目のものは前記ｓ個の第二の外部端子のうちの奇数番目のものの間に配置されており、前記ｓ個の第三の外部端子は並列に配置されており、前記ｓ個の第三の外部端子のうちの偶数番目のものは前記ｓ個の第三の外部端子の奇数番目のものの間に配置されていることを特徴とする請求項１６に記載のコンデンサ構造。
【請求項１９】
請求項１６に記載のコンデンサ構造を備えているフィルタであって、さらにインダクタを備えており、
前記インダクタは前記ｎ個の第一の外部端子のうちの偶数番目のものに接続されており、
出力端子は前記ｎ個の第一の外部端子のうちの偶数番目のものに接続されており、
基準電圧は前記ｎ個の第一の外部端子のうちの奇数番目のものに接続されていることを特徴とするフィルタ。
【請求項２０】
請求項１９に記載のフィルタと、多層プリント回路基板とを備えている電圧調整器であって、
前記コンデンサ構造は前記多層プリント回路基板上に搭載されており、
前記インダクタは、前記多層プリント回路基板の第一のトレースに接続されており、
前記第一のトレースは、第一の複数のビアを介して前記ｎ個の第一の外部端子のうちの前記偶数番目のものに接続されており、
前記出力端子は前記多層プリント回路基板上の第二のトレースに接続されており、
前記第二のトレースは、第二の複数のビアを介して前記ｎ個の第一の外部端子のうちの偶数番目のものに接続されており、
基準電圧は、前記多層プリント回路基板上の第三のトレースに接続されており、
前記第三のトレースは、第三の複数のビアを介して前記ｎ個の第一の外部端子のうちの前記奇数番目のものに接続されていることを特徴とする電圧調整器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子装置の分野に関連しており、特にセラミックコンデンサに関連する。
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）および施行規則１．７８にしたがって、２００３年５月6日に出願された「超低インダクタンス多層セラミックコンデンサ構造」と題する仮出願第６０／４６８，３８０号、２００３年５月８日に出願された仮出願第６０／４６９，４７５号および２００３年５月６日に出願された仮出願第６０／４６８，８７６号に基づく優先権を主張する。また、これらの仮出願の全てをここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータおよびネットワーク通信の性能が向上するとともに、高速・高密度の集積回路の需要が増加している。このような高性能集積回路（ＩＣ）は、装置の信頼性を高めるためにデカップリングコンデンサのような高度なノイズフィルタリング技術を要求するようになってきている。デカップリングコンデンサは、一般的には、Ｖｄｄのような電源および／またはグラウンドの近くに配置される。デカップリングコンデンサは、ノイズを減らし、電源電圧の変動を滑らかにする。
デカップリングコンデンサは、一般的には、ＩＣに近接したプリント回路基板（ＰＣＢ）上に搭載される。ＩＣのスイッチング速度が速くなると、デカップリングコンデンサに関してより多大な要求がなされるようになる。図１Ａは従来のデカップリングコンデンサ１００を示している。コンデンサ１００は、本体１０６と２つの端部１０２および１０４とを有する。典型的な物理的なサイズを有するコンデンサ１００は、Ｗ（幅）×Ｌ（長さ）×Ｈ（高さ）を有する長方形の構造であり、この構造においてＬが最も長く、Ｈが最も短い。２つの端部１０２および１０４は、＋極／−極として知られている電位をコンデンサ１００に与える。コンデンサ１００の構造は典型的には軸構造（axial structure）と呼ばれる。図１Ｂは、図１Ａに示されているコンデンサ１００の側面図１４０である。これにおいて、コンデンサ１５０がＰＣＢ１５２上に搭載されている。典型的には、配線あるいは端子１６２および１６４はコンデンサ１５０をＰＣＢ１５２に接続するために用いられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
より大きなデカップリングコンデンサという要求は、ますます大きなコンデンサを採用することによって満たされている。しかしながら、従来のコンデンサで問題となるのは寄生インダクタンスである。典型的には、コンデンサのサイズが大きくなると、寄生インダクタンスが大きくなる。寄生インダクタンスはコンデンサの効率を低下させる。大きな寄生インダクタンスを有するコンデンサは低い共振周波数を有しており、これが多くのよく知られている高速アプリケーションについてコンデンサを使用できなくしている。例えば、１ＭＨｚで動作する低電力ＤＣ／ＤＣあるいはＤＣ−ＤＣコンバータがあり、最高２ＭＨｚまでで動作するものもあることが知られている。しかしながら、高電力ＤＣ／ＤＣコンバータは、低電力の対応するものの約１０分の１でも動作する。一つの理由は、大きなコンデンサの共振周波数に関連している。より値の大きい多層セラミックは、典型的には、５００ｋＨｚよりも小さい共振周波数を有するのに対して、より少ない値の多層セラミックコンデンサは２ＭＨｚよりも大きい共振周波数を有する。共振周波数と容量との関係は以下の式であらわすことができる。
【数１】
2008022017.tif 000003
ここでｆは共振周波数を表し、Ｌは、等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）としても知られる寄生インダクタンスを表し、Ｃは容量を表す。わかるように、インダクタンスＬが小さくなると、共振周波数ｆは大きくなる。
【０００４】
したがって、高容量で小さな寄生インダクタンスを提供する多層コンデンサを有することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
コンデンサは、互いから離して並列に配置されたｍ個の電極板を備えている。ｍは１よりも大きい整数である。ｍ個の電極のそれぞれは第一のエクステンションを有している。ｎ個の外部端子がコンデンサの第一の共通外表面上に配置されている。ｎは１よりも大きい整数である。ｍ個の電極板の偶数番目のものの第一のエクステンションは、ｎ個の外部端子の偶数番目のものに連結されている。ｍ個の電極板の奇数番目のものの第一のエクステンションは、ｎ個の外部端子の奇数番目のものに連結されている。ｎ個の外部端子は、寄生インダクタンスを最小にするように、お互いから予め定められた最小距離のところに配置されている。
【０００６】
他の特徴において、予め定められた最小距離は、ｎ個の第一の外部端子間のクロストークを防ぐ最小距離である。ｎ個の外部端子は並列に配置されている。一実施形態において、ｎ＝２であり、ｎ個の第一の外部端子は並列に構成されている。他の実施形態において、ｎ＝３であり、ｎ個の第一の外部端子は並列に配置されている。ｎ個の第一の外部端子の偶数番目のものは、ｎ個の第一の外部端子の奇数番目のものの間に配置されている。
【０００７】
他の特徴において、誘電性材料がｍ個の電極板のそれぞれの間に設けられている。ｎ個の第一の外部端子の外側のものは、コンデンサの共通外表面上およびコンデンサの対応する側面上に設けられる。他の実施形態においては、ｎ＝４であり、ｎ個の第一の外部端子のうちの第一のものおよび第二のものは第一の列に配置される。ｎ個の第一の外部端子のうちの第三のものおよび第四のものは第二の列に配置される。ｎ個の第一の外部端子のうちの第一のものは、ｎ個の第一の外部端子の第二のものおよび第四のものに隣接して、かつｎ個の第一の外部端子の第三のものの対角に配置される。ｎ個の第一の外部端子の第二のものは、ｎ個の第一の外部端子の第四のものの対角に配置される。
【０００８】
他の特徴において、ｍ個の電極板のそれぞれは第二のエクステンションを備えている。コンデンサはｓ個の第二の外部端子を備えている。ｓは１よりも大きい整数である。ｓ個の第二の外部端子はコンデンサの第二の共通外表面上に配置されている。ｍ個の電極板の偶数番目のものの第二のエクステンションは、ｓ個の第二の外部端子の偶数番目のものに連結されている。ｍ個の電極板の奇数番目のものの第二のエクステンションは、ｓ個の外部端子の奇数番目のものに連結されている。
【０００９】
さらに他の特徴において、第二の共通外表面は第一の共通外表面に対向して配置されている。ｍ個の電極板のそれぞれは、第二のエクステンションを備えている。コンデンサはｓ個の第二の外部端子を備えており、ｓは１よりも大きい。ｓ個の第二の外部端子の偶数番目のものはコンデンサの第三の外表面上に配置されている。ｓ個の第二の外部端子の奇数番目のものは、コンデンサの第四の外表面上に配置されている。ｍ個の電極板の偶数番目のものの第二のエクステンションは、ｓ個の第二の外部端子の偶数番目のものに連結されている。ｍ個の電極板の奇数番目のものの第二のエクステンションは、ｓ個の第二の外部端子の奇数番目のものに連結されている。
【００１０】
フィルタは、このコンデンサと、ｎ個の第一の外部端子の偶数番目のものに接続されたインダクタとを備えている。出力端子は、ｎ個の外部端子の偶数番目のものに接続されている。基準電圧がｎ個の外部端子の奇数番目のものに接続されている。
電圧調整器はこのフィルタを備えている。
【００１１】
プリント回路基板（ＰＣＢ）は複数の上記コンデンサを備えており、複数のＰＣＢ接触部をさらに備えている。複数のコンデンサは、少なくとも二つのコンデンサの並列接続を容易にするように複数のＰＣＢ接触部に連結されている。
コンデンサ構造は上記コンデンサを備えており、さらに、並列に接続されたｘ個の電極板を有する第二のコンデンサとｓ個の第三の外部端子とを備えている。ここでｘは１よりも大きい整数である。
【００１２】
他の特徴において、ｓ＝２であり、ｓ個の第二の外部端子は並列に配置されており、ｓ個の第三の外部端子は並列に配置されている。あるいは、ｓ＝３であり、ｓ個の第二の外部端子は並列に配置されており、ｓ個の第二の外部端子の偶数番目のものはｓ個の第二の外部端子の奇数番目のものの間に配置されている。ｓ個の第三の外部端子は並列に配置されており、ｓ個の第三の外部端子の偶数番目のものはｓ個の第三の外部端子の奇数番目のものの間に配置されている。
フィルタは個のコンデンサ構造を備えており、さらに、ｎ個の第一の外部端子の偶数番目のものに接続されたインダクタを備えている。出力端子はｎ個の第一の外部端子の偶数番目のものに接続されている。基準電圧がｎ個の第一の外部端子の奇数番目のものに接続されている。
【００１３】
電圧調整器はこのフィルタを備えており、さらに、多層プリント回路基板を備えている。コンデンサ構造は多層プリント回路基板上に搭載される。インダクタは多層プリント回路基板の第一のトレースに接続される。第一のトレースは、第一の複数のビアを介してｎ個の第一の外部端子の偶数番目のものに接続される。出力端子は、多層プリント基板上の第二のトレースに接続される。第二のトレースは、第二の複数のビアを介して、ｎ個の第一の外部端子の偶数番目のものに接続される。基準電圧が多層プリント回路基板上の第三のトレースに接続される。第三のトレースは、第三の複数のビアを介してｎ個の第一の外部端子の奇数番目のものに接続される。
【００１４】
当業者は、上述の説明から、本発明の広範な教示をさまざまな形態で実現することができることを理解することができるであろう。したがって、発明はその特定の実施例に関連して説明されるが、発明の本当の範囲はそれに限定されはしない。図面、明細書および請求項を検討すれば当業者にとっては他の改変が明らかであるからである。
【００１５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
以下の実施形態の説明において、実質的に同じ構成要素は同じ参照符号で表すものとする。
【００１７】
低寄生インダクタンスを有する平行六面体形状の多層コンデンサを開示する。多層セラミックコンデンサにおいて低寄生インダクタンスを維持するためには、ある実施形態においては、コンデンサの外部接触端子は、外部接触端子間で電気的なクロストークが起こる前に、かつ寄生インダクタンスを減らすためにできるだけ近くに配置されなければならない。言い換えると、コンデンサの外部接触端子間の物理的な距離を減らすことは、寄生インダクタンスを減らすことになる。
【００１８】
図２Ａは、多層コンデンサ２０２を示すブロック図２００であり、多層コンデンサ２０２はプリント回路基板２０８上に搭載されている。一実施形態においては、コンデンサ２０２は、２つの外部接触部あるいは接触端子２０４および２０６を有している。接触バーあるいは端子２０４はコンデンサ２０２の一方の極性の端子として用いられ、接触端子２０６は他方の極性の端子として用いられる。ある局面において、コンデンサ２０２の幅２２２はコンデンサ２０２の高さ２２０よりも短い。予め定められた最小距離２１０は、寄生インダクタンスを最小にするように接触端子２０４および２０６間で採用される。２つの極性の接触バー２０４および２０６間の距離２１０は寄生インダクタンスに影響を及ぼす。逆極性の接触バー２０４および２０６間の距離２１０が短くなるほど、寄生インダクタンスは小さくなる。またこの構造は、実効的な直列抵抗を減少させる。好ましくは、距離２１０は１２ミルよりも小さく、より好ましくは８ミルよりも小さい。
【００１９】
図２Ｂは、図２Ａの接触端子２０４および２０６の底面図を示す構成２３０である。接触端子２０４および２０６は、寄生インダクタンスを最小限に保つために、予め規定された面積あるいは距離２３６だけ離れている。一実施形態においては、コンデンサの寄生インダクタンスを減らすために、距離２１０は最小の長さに保たれなければならない。また距離２１０は、所定最小距離とも呼ばれる。位置実施形態において、所定最小距離は、異なる極性の外部接触部を離間する最小の距離である。先に説明したように、２つの極性の接触バー２０４および２０６間の距離２３６は寄生インダクタンスに影響を及ぼす。逆極性の接触端子間の距離が短くなるほど、寄生インダクタンスは小さくなる。
【００２０】
図２Ａおよび２Ｂを再び参照して、ある局面においては、コンデンサ２０２の構造は、放射状構造と呼ばれる。多層コンデンサの放射状構造は、軸構造を９０度回転し、両端子を、軸構造コンデンサの端部に配置する代わりに、コンデンサの片側に移動したものと考えることができるからである。放射状構造コンデンサの有利な点は、外部接触部を最小の離間距離だけ離して近くに設けることが可能であることである。外部接触部間の距離が減少することで、寄生インダクタンスも減少する。言い換えると、放射状構造のコンデンサは、部分的には端子間の距離２１０が小さいおかげで、低い寄生インダクタンスを提供する。
【００２１】
図３Ａ〜３Ｃは、本発明の一実施形態による電極板のさまざまな図である。図３Ａは、多層放射構造コンデンサ用の電極板３０２〜３０８の斜視図である。電極板３０２〜３０８はさらに、接触フィンガ、すなわちエクステンション３１２〜３１８をそれぞれ有している。図３Ａに示されている電極板３０２〜３０８および接触フィンガ３１２〜３１８の寸法は実物大ではないことに留意されたい。一実施形態において、電極板３１２および３１６は第一の極性の電位に接続され、電極板３１４および３１８は他の極性の電位に接続される。誘電性材料（図３Ａでは示していない）が電極板３０２〜３０８の間に配置されることに留意されたい。また、図３Ａに示している電極板３０２〜３０８の数は例示的なものであることに留意されたい。一実施形態において、電極板４１２〜４１８は、銅、ニッケル、アルミニウムおよび他の合金のうちの一つ以上を含む。
【００２２】
図３Ｂは電極板３０２〜３０８の上面図を示す。図３Ｃは電極板３０２〜３０８の底面図を示す。一実施形態において、電極板３０２および３０６は一方の極性の電荷を移動させ、電極板３０４および３０８は他の極性の電荷を移動させる。図３Ｃは、４つの接触フィンガ３１２〜３１８を示しており、接触フィンガ３１２および３１６は一方の極性の電位に接続され、接触フィンガ３１６および３１８は他の極性の電位に接続される。一実施形態においては、ギャップ３８２が寄生インダクタンスの値に影響を及ぼすことに留意されたい。好ましくは、ギャップ３８２は１２ミルよりも小さく、より好ましくは８ミルよりも小さい。
【００２３】
図４Ａは、本発明の一実施形態による多層コンデンサ４００の分解斜視図である。コンデンサ４００は複数の第一および第二の電極板４１２〜４１８と誘電性材料４０２〜４１０とを有している。セラミック化合物のような誘電性材料は、一実施形態においては、電極板間に挟まれる。図４Ａに示されている誘電性材料４０２〜４１０の寸法は例示的なものであり、実物大ではないことに留意されたい。コンデンサ４００はさらに、電気的な接続を提供するための第一および第二の外部接触部４２０および４２２を有している。本発明のもとにある概念は、コンデンサ４００に電極が追加されても、あるいはコンデンサ４００から電極が除かれても変わらない。
【００２４】
図４Ａを参照すると、第一の電極のそれぞれ４１２あるいは４１６は、第一の内部電極あるいは電極板としても知られ、第一の部分４４０と第二の部分すなわちエクステンション４３０とを有する。第一の部分４４０は第一の電極４１２の主要部分である。第二の部分４３０は接触部である。一実施形態において、コンデンサ４００の幅４３４はコンデンサ４００の高さ４３６よりも小さい。図４Ａに示されている接触フィンガ４３０は、単なる例示的なものにすぎず、実物大ではないことに留意されたい。さらに、第一の電極４１２は接触フィンガを有してもよいことに留意されたい。
【００２５】
同様に、第二の電極のそれぞれ４１４あるいは４１８は、第一の部分４４２および第二の部分、すなわちエクステンション４３２を有している。第一の部分４４２は第二の電極４１８の主要部分である。第二の部分４３２は接触フィンガである。一実施形態において、接触フィンガ４３０および４３２は、第一および第二の外部接触部４２０および４２２への電気接続を与えするように用いられる。第一および第二の外部接触部４２０および４２２の間の距離４２４は、寄生インダクタンスを減らすように最小にされる。
【００２６】
誘電性材料４０２〜４１０は、セラミック層あるいは誘電体とも呼ばれ、第一および第二の電極板４１２〜４１８の間に挟まれる。一実施形態において、誘電性材料４０２〜４１０は、チタン酸バリウム、チタン、ジルコン酸塩、および他のタイプのセラミック材料の一つ以上から形成される。
【００２７】
第一の外部接触部４２０は、外部端子あるいは外部リードとしても知られ、電極板４１２〜４１８に直交しており、第一の電極板４１２および４１６の接触フィンガ４３０に電気的に接続する。第一の外部接触部４２０は、プリント回路基板あるいは配線のようなさまざまな接続媒体を介して第一の電極４１２、４１６と他の装置との間での電気的な接続を提供するために用いられる。一実施形態においては、第一の外部接触部４２０は、プリント回路基板に接続するように構成される。他の実施形態においては、第一の外部接触部４２０は、他のコンデンサあるいはインダクタのような装置に接続するように構成される。例えば、図９Ｄおよび１０Ｃを参照すると、これには積み重ねられた放射状のコンデンサが示されている。また第二の外部接触部４２２も、外部端子あるいは外部リードとしても知られるが、電極板４１２〜４１８に直交するように配置され、第二の電極層４１４、４１８の接触フィンガ４３２に電気的に接続する。大地の外部接触部４２２は、第二の電極４１２、４１６と他の装置との間での電気的な接続を提供するために用いられる。一実施形態においては、第二の外部接触部４２２は、プリント回路基板と接続するように構成される。他の実施形態においては、第二の外部接触部４２２は、他のコンデンサのような装置に接続するように構成される。
距離４２４は、最小空間あるいは最小距離あるいは所定最小距離とも呼ばれ、第一の外部接触部４２０と第二の外部接触部４２２との間の物理的な距離である。
【００２８】
図４Ｂは、本発明の一実施形態による多層コンデンサ４５０の構成である。コンデンサ４５０は、外部接触部４５２および４５４、ギャップ４５６、ならびに本体４５６を有している。一実施形態において、外部接触部４５２および４５４は、図４Ａに示す外部接触部４２０および４２２に対応する。同様に、ギャップ４５６の幅は図４Ａに示す最小空間４２４に対応する。この実施形態では、コンデンサ４５０の幅４６０が高さ４６４よりも短い。他の実施形態では、高さ４６４はコンデンサ４５０の長さ４６２よりも長い。本発明の効果の一つは、ＰＣＢ上の設置スペースを節約することが可能であるということに関連している。もし接触フィンガが追加あるいは省かれても、本発明のもとにある概念から逸脱することはないということに留意されたい。
【００２９】
図５は、本発明の一実施形態による、プリント回路基板上に搭載された多層コンデンサを示すブロック図である。図５を参照すると、ブロック図５００は、コンデンサ５０２と、接触部５０４〜５１０を通して接続されたプリント回路基板５１２とを有している。一実施形態においては、コンデンサ５０２は、多層セラミックコンデンサであり、第一の外部接触部５０６および第二の外部接触部５０４を有している。寄生インダクタンスを減らすために、外部接触部５０４および５０６は、最小距離５１８を隔てて配置される。プリント回路基板５１２は、金属トレース５１４および５１６と、コンデンサ５０２に接続するための金属の接触部５０８および５１０とを有している。ここで、プリント回路基板５１２が多層の金属トレースを有していても、本発明のもとにある概念は変らないということに留意されたい。
【００３０】
一実施形態において、コンデンサ５０２は、表面実装技術を用いてプリント回路基板５１２にそれをはんだづけすることで、実装される。他の実施形態においては、コンデンサ５０２は、接着剤あるいは他の接着材料を介してプリント回路基板上に機械的に実装されてもよい。デカップリングコンデンサに関してこのタイプの実装技術を採用することの利点は、容易に実装することができ、かつ再加工も容易であるからである。
【００３１】
図６Ａ〜６Ｄは、本発明の代替的な実施形態によるコンデンサの接触端子を示すブロック図である。図６Ａを参照すると、ブロック図６００は、３つの接触バー６０４〜６１０を有するバー構造のコンデンサの底面図である。一実施形態において、コンデンサの一方の極性の電極板が外側のバー６０４および６０６に接続され、もう一方の極性の電極板は内側のバー６１０に接続される。言い換えると、接触端子の一つはコンデンサの中央のバーに配置され、他の接触端子は２つの部分に分割されて、コンデンサ６００の外側の縁に配置される。バー構造は、外部接触部に対して低い直列抵抗を与える。ＤＣ／ＤＣコンバータのようないくつかのアプリケーションについては、比較的高性能のＤＣ／ＤＣコンバータを実現するためには、直列抵抗を最小にすることが必要である。さらに、高性能ＤＣ／ＤＣコンバータあるいは電圧調整器は、内部の直列抵抗だけではなく、プリント回路基板に関連するトレースおよびビアを介して発生する直列抵抗をも最小にしなければならない。ある局面においては、バー端子構造は、プリント回路基板とコンデンサとの結合直列抵抗を減少させる。
コンデンサ用の交互に配置された接触端子を作成するために、より高次のバー構造を採用することもできる。端子自体について使用可能である接触面積が少なくなるほど、本発明による多層コンデンサの放射状構造は直列寄生インダクタンスを増加的に減らすのに対して、実効直列抵抗は増加するということにさらに留意されたい。したがって、より多くの数の外部接触部を大きなコンデンサのために用いてもよいということが本発明の効果である。
【００３２】
図６Bを参照すると、ブロック図６３０は、バー構造における３つの接触バー６３４〜６４０を有する外部接触部６３２の他の実施形態を示している。一実施形態において、コンデンサの一方の極性の電極板は内側のフィンガ６４０に接続され、もう一方の極性の電極板は外側のバー６３４および６３６に接続される。外部接触部６３２は、バー６３４〜６３６のような接触面をコンデンサ６３２の表面を越えて広げ、コンデンサ６３２の本体の角を接触面で包む技術を示している。接触面の面積を大きくすることによって、等価直列抵抗（ＥＳＲ）は減少し、これがコンデンサの性能を向上させるのに効果的であることに留意されたい。従来のコンデンサの任意の底面積について、この技術は面積を３０％増やすことができる。広げられた接触面を用いることの他の利点は、コンデンサとプリント回路基板との間でより強固な接続を作り出すことである。他の実施形態において、２つの接触バー６３４および６３６は、抵抗を減らすために接触面積をさらに増加させるべく、コンデンサ６３２の表面を越えて広がり、コンデンサ６３２の角を包むように構成されている。
【００３３】
図６Ｃは、接触バーの高次の構成６６０を示している。この構成６６０は、接触バー６６４から６７０の代替的な配置を示している。一実施形態において、接触バー６６４〜６７０の間の感覚は、コンデンサ６３２の寄生インダクタンスを減少させるように最小とされる。図６Ｄはコンデンサ６８２の接触バー６８４〜６９０の構成６８０を示している。接触バー６８４〜６９０の接触面が大きいことにより、構成６８０の低ＥＳＲが提供される。なお、高次の接触バーを４つのバーより増やしても本発明から逸脱することはない。一実施形態において、接触バー６８４〜６９０は、抵抗を減らすために接触面積をさらに増やすべく、コンデンサ６８２の表面を越えて広がり、そしてコンデンサ６８２の角を包むように配置されている。
【００３４】
放射状構造のコンデンサは、一実施形態においては、高パワーＤＣ／ＤＣコンバータにおけるフィルタ機能を実行するために用いられる。ＤＣ／ＤＣコンバータは、ＤＣ−ＤＣコンバータとしても知られるが、ＤＣ入力電圧を受け取ってＤＣ出力電圧を生成する装置である。普通、生成される出力は、入力とは異なった電圧レベルである。他の応用においては、ＤＣ／ＤＣコンバータは、ノイズの遮断および／または電力調整等を提供するように用いられる。
【００３５】
図６Ｅは、本発明の一実施形態による、図６Ａに示されている構成のための多層コンデンサの分解斜視図である。電極板６１４および６１６は接触フィンガ６１８〜６１９を含んでおり、電極板６１５および６１７は接触フィンガ６２０を含んでいる。図６Ｅに示されている電極板６１４〜６１７および接触フィンガ６１８〜６２０の寸法は実物大ではないことに留意されたい。発明の利点および効果は、接触フィンガ６１８〜６１９が、電極板６１４〜６１７に対して若干小さい、あるいは大きいサイズとされたときに得られる。一実施形態において、電極板６１５および６１７は一方の極性に接続され、電極板６１４〜６１６はもう一方の極性に接続される。電極板６１４〜６１７の間には空間あるいは誘電性材料（図６Ｅには示していない）が挿入されることに留意されたい。また、図６Ｅに示されている電極板６１４〜６１７の数は例示的なものであることにも留意されたい。一実施形態において、電極板６１４〜６１７は、銅、ニッケル、アルミニウム、および他の合金のうちの一つ以上から形成される。
【００３６】
図６Ｆは、本発明の一実施形態による、図６Ｂに示された接触構造６３２に類似した外部接触バー６４６〜６４９を有するコンデンサ６４２を示している。一実施形態において、コンデンサ６４２の本体６４４は、図６Ｅに示されている複数の電極板６１４〜６１７を有している。外部接触部６４６〜６４８は、接触面積を最大にするために本体６４４の角を包み込んでいる。この実施形態において、外部接触部６４６〜６４８は一方の極性に接続され、外部接触部６４９はもう一方の極性に接続される。
【００３７】
図６Ｇは、本発明の一実施形態による、図６Ｃに示されている構成のための多層コンデンサの分解斜視図である。電極板６７４〜６７７は接触フィンガ６５０〜６５６を有しており、電極板６７４および６７７は一方の極性に接続され、電極板６７５〜６７６はもう一方の極性に接続されている。図６Ｇに示されている電極板６７４〜６７７および接触フィンガ６５０〜６５６の寸法は実物大ではないことに留意されたい。発明の利点および効果は、接触フィンガ６５０〜６５６が電極板６７４〜６７７に対してわずかに小さい、あるいは大きいサイズとされたときに得られる。電極板６７４〜６７７の間には空間または誘電性材料（図６Ｇには示していない）が挿入されることに留意されたい。また図６Ｇに示されている電極板６７４〜６７７の数は例示的なものである。一実施形態において、電極板６７４〜６７７は銅、ニッケル、アルミニウムおよび他の合金のうちの一つ以上から形成される。
【００３８】
図６Ｈは、本発明の一実施形態による、図６Ｄに示されている接触構造６８２に類似した外部接触バー６９３〜６９６を有するコンデンサ６９１を示している。一実施形態において、コンデンサ６９１の本体６９２は、図６Ｇに示されているように複数の電極板６７４〜６７７を有している。外部接触部６９３〜６９６は、接触面積を最大にするために本体６９２の角を包み込んでいる。一実施形態において、外部接触バー６９３〜６９５は、本体６９２の表側および裏側を包み込んでいることに留意されたい。
【００３９】
図７Ａは、本発明の一実施形態による、多層コンデンサＣを用いたＤＣ−ＤＣコンバータ７００を概略的に示している。コンバータ７００は、スイッチ電源７０２、インダクタＬおよびコンデンサ７０４を有している。スイッチ電源７０２はさらに、第一にスイッチＳ１、第二のスイッチＳ２、Ｖｃｃ、および接地電位を有している。また、コンデンサ７０４は、容量Ｃおよび寄生インダクタンスＬｐａｒを有している。動作時には、インダクタＬが電流変動を滑らかにし、コンデンサ７０４が出力における電圧変動を滑らかにする。コンバータ７００は、ＤＣ−ＤＣ電圧調整器とも呼ばれることに留意されたい。
【００４０】
図７Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ７５０の他の構成を示している。コンバータ７５０は、スイッチ電源７５２、インダクタＬおよびコンデンサ７５４を有している。コンバータ７５０はＬＣ構成と呼ばれることもある。スイッチ電源７５２はさらに、第一のスイッチＳ１、第二のスイッチＳ２、Ｖｃｃ、および接地電位ＧＮＤを有している。コンデンサ７５４は、それぞれ寄生インダクタンスＬ１、Ｌ２、Ｌ３を有する３つの容量要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を含んでいる。容量要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は、コンデンサ７５４の全体の容量を増やすべく、並列に接続されている。動作時には、インダクタＬは電流変動を滑らかにし、コンデンサ７５４は出力における電圧変動を滑らかにする。
図８Ａ〜８Ｃは、本発明の実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータの接続を示す構成である。図８Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータのようなＬＣ構成を有する構成８００を示している。構成８００はコンデンサ８０１、インダクタＬおよび出力を有している。コンデンサ８０１はさらに、２つの外部接触バー８０２および８０４を有しており、インダクタＬの端子は接触バー８０２の一端に接続されている。出力は接触バー８０２の他端に接続されている。接触バー８０２の接続は、図７Ａに示されているノードＡの接続に対応している。代わりとなる実施形態においては、コンデンサ８０１は、一方の極性の２つの接触パッドを有しており、上のバー８０２の左側の部分がＤＣ／ＤＣ電圧調整器のインダクタＬの出力に接続され、上のバー８０２の右側の部分が電圧調整器の出力に接続される。下側のフィンガ８０４は基準電位に接続される。
【００４１】
図８Ｂは代わりとなる実施形態を示している。構成８１０は、プリント回路基板８２０上に搭載されたＤＣ−ＤＣコンバータの接続を示している。一実施形態において、プリント回路基板８２０はさまざまなビア８２２〜８２８を有している。構成８１０は、コンデンサ８１１、インダクタＬおよび出力を備えている。コンデンサ８１１はさらに、２つの外部接触バー８１２〜８１４を有しており、接触バー８１２〜８１４はさらに複数のビア８２２に連結される。インダクタＬの端子はＰＣＢ上のトレースに接続されており、そのトレースはプリント回路基板８２０のビア８２４に接続され、出力はプリント回路基板８２−の他のビア８２６に接続される。追加の外部接触バーを加えても本発明から逸脱しないということは当業者には明らかであろう。グランドあるいは基準電圧は、ビア８２８を介して右側のバー８１６に接続される。
【００４２】
図８Ｃはコンデンサ８５０を含む代替的な構成８４０を示している。この構成８４０はさらに３つの外部接触バー８５２〜８５６を含んでいる。接触バー８５４は一方の極性の電位を提供し、接触バー８５２、８５６はコンデンサ８５０にグランドあるいは基準電位を提供する。ある応用においては、接触バーは伝送線として機能し、接触バー８５２および８５６はシールドを提供する。
【００４３】
図９Ａ〜９Ｄは、本発明の一実施形態による多層コンデンサのための積層構成を示している。図９Ａは、第一の電極板９０４と第二の電極板９０６とを有する構成９００を示している。なお、誘電性材料あるいは空気によるギャップが電極板の間に用いられてもよい。第一の電極板９０４は、上側の接触フィンガあるいはエクステンション９０８と下側の接触フィンガあるいはエクステンション９１０をさらに有している。第二の電極板９０６も、上側の接触フィンガあるいはエクステンション９１２と下側の接触フィンガあるいはエクステンション９１４とを有している。接触フィンガ９０８および９１０、９１２および９１４は、電極板９０４〜９０６に対して正しいスケールでは描かれていないことに留意されたい。
【００４４】
図９Ｂは、コンデンサ９２０の上側に外部接触バー９２６および９２８を、底に外部接触バー９３０および９３２を有するコンデンサ９２０を示している。コンデンサ９２０の本体９２２は、図９Ａに示すように複数の電極板９０４および９０６を有している。一実施形態において、ギャップ９２４および９２５は、寄生インダクタンスを減らすように最小に保たれる。
【００４５】
図９Ｃは、ＤＣ／ＤＣ電圧調整器のためのさまざまな構成要素間の物理的な接続の構成９４０を示している。インダクタＬの出力端子は上側の外部接触バー９２６に接続されており、下側の外部接触バー９３０は出力端子に接続されている。他の外部接触バー９３２は、グランドあるいは基準電位に接続されている。
【００４６】
図９Ｄは、概略図９７２に示すように、より大きなコンデンサを形成する２つのコンデンサ９６２および９６４が積層されている積層構成９６０を示している。一実施形態において、コンデンサ９６２および９６４を重ねるために、コンデンサ９６２の下側の外部接触バー９８２はコンデンサ９６４の上側の接触バー９８６に接続されており、コンデンサ９６２の下側の外部接触バー９８４はコンデンサ９６４の上側の外部接触バー９８８に接続されている。一つの局面において、概略図９７２におけるコンデンサ９６６はコンデンサ９６４とすることができ、コンデンサ９６８はコンデンサ９６２とすることができる。追加のコンデンサをコンデンサ９６２および／あるいは９６４に重ねても本発明から逸脱しないことは、当業者には明らかである。
【００４７】
図１０Ａ〜１０Ｅは、本発明による多層コンデンサのための積層構造を示している。図１０Ａは、第一の電極板１００２および第二の電極板１００４を有する構成１０００を示している。第一の電極板１００２は、第一の接触フィンガあるいはエクステンション１０１２および第二の接触フィンガ１０１３をさらに有している。一実施形態において、第一の接触フィンガ１０１２はコンデンサの側部に伸びており、第二の接触フィンガあるいはエクステンション１０１３はコンデンサの底部に伸びている。なお、接触フィンガ１０１２〜１０１５は電極板１００２〜１００４に対して正しいスケールでは描かれていないことに留意されたい。第二の電極板１００４もまた、第一の接触フィンガあるいはエクステンション１０１４と第二の接触フィンガあるいはエクステンション１０１５を有しており、第一の接触フィンガ１０１４はコンデンサの側部に伸びており、第二の接触フィンガ１０１５はコンデンサの底部に伸びている。
【００４８】
図１０Ｂはコンデンサ１０２０の正面から見た図である。コンデンサ１００２は、２つの側部接触バー１０２４および１０２６と、２つの底部接触バー１０２８および１０３０とを有している。コンデンサ１０２０の本体１０２２は、図１０Ａに示されている複数の第一および第二の電極板１００２〜１００４を有している。接触バー間の空間は、寄生インダクタンスを減らすように最小に保たれていなければならないことに留意されたい。一実施形態において、接触バー１０２４および１０３０はコンデンサ１０２０の一方の極性の端子であり、接触バー１０２６および１０２８はもう一方の極性の端子である。
【００４９】
図１０Ｃは、より大きな容量素子を形成するように２つのコンデンサ１０４２および１０４４が積み重ねられている積層構成１０４０を示している。一実施形態において、積層は、コンデンサ１０４２の外部接触バー１０４８をコンデンサ１０４４の外部接触バー１０５０に接続することで実現される。他の接触バー１０５４〜１０６０は、プリント回路基板のような他の構成要素に接続するために用いられてもよい。
【００５０】
図１０Ｄは、第一の電極板１０７２と第二の電極板１０７４とを有する構成１０７０を示している。第一の電極板１０７２はさらに、第一の接触フィンガ１０７３と第二の接触フィンガ１０７５とを有している。一実施形態において、第一の接触フィンガ１０７３はコンデンサの底部に伸びており、第二の接触フィンガ１０７５はコンデンサの外表面のうちの一つに伸びている。第二の電極板１０７４は、第一の接触フィンガ１０７８と第二の接触フィンガ１０７９とを有している。第二の電極板１０７４の第一の接触フィンガ１０７８はコンデンサの底部に伸びており、第二の接触フィンガ１０７９はコンデンサの他の外表面に伸びている。一実施形態において、第一の電極板１０７２は一方の極性の電荷を伝搬し、第二の電極板１０７４は他の極性の電極を伝搬する。接触フィンガ１０７２〜１０７９は、電極板１０７２〜１０７４に対して正しいスケールでは描かれていないことに留意されたい。
【００５１】
図１０Ｅは、より大きな容量素子を形成するように２つのコンデンサ１０８２および１０８４が積み重ねられている積層構成１０８０を示している。一実施形態において、コンデンサ１０８２および１０８４は、図１０Ｄに示されているコンデンサ装置１０７０である。図１０Ｄおよび１０Ｅを参照して、一実施形態において、接触フィンガ１０７５は外部接触バー１０９３に連結さＲ手織り、接触フィンガ１０７９は外部接触バー１０９２に連結されている。また、第一の電極板１０７２の接触フィンガ１０７３は外部接触バー１０９８に連結されており、第二の電極板１０７４の接触フィンガ１０７８は外部接触バー１０９７に連結されている。この実施形態において、接触フィンガ１０９２および１０９８は一つの極性の電荷を伝搬し、接触フィンガ１０９２および１０９７は他の極性の電荷を伝搬する。
【００５２】
一実施形態において、積層は、コンデンサ１０８２の外部接触バー１０８８をコンデンサ１０８４の外部接触バー１０９９に接続することで実現される。この実施形態では、コンデンサ１０８２および１０８４は並列に接続されている。他の接触バー１０９４〜１０９８は、プリント回路基板のような他の構成要素に接続するように用いられてもよい。
【００５３】
図１１Ａ〜１１Ｃは、積層構成の他の実施形態を斜視図で示している。図１１Ａは、多層コンデンサの第一の電極板１１０２と第二の電極板１１０４とを示している。第一の電極板１１０２はさらに、第一の接触フィンガあるいはエクステンション１１１２と第二の接触フィンガあるいはエクステンション１１１３とを有している。一実施形態において、第一の接触フィンガ１１１２はコンデンサの左側部に伸び、第二の接触フィンガ１１１３はコンデンサの右側部に伸びている。接触フィンガ１１１２〜１１１４は、電極板１１０２および１１０４に対して正しいスケールでは描かれていないことに留意されたい。第二の電極板１１０４は、コンデンサの底部に伸びている接触フィンガあるいはエクステンション１１１４を有している。
【００５４】
図１１Ｂはコンデンサ１１２０の正面図であり、コンデンサ１１２０は２つの側部接触バー１１２４および１１２６と一つの底部接触バー１１２８とを有している。コンデンサ１１２０の本体１１２２は、図１１Ａに示されている複数の第一および第二の電極板１１０２〜１１０４を有している。接触バー１１２４〜１１２８間の空間は、寄生インダクタンスを減らすために最小に保たれなければならないことに留意されたい。一実施形態において、接触バー１１２４および１１２６はコンデンサ１１２０の一方の極性の端子であり、接触バー１１２８は他の極性の端子である。
【００５５】
図１１Ｃはコンデンサ１１２０の他の正面図であり、コンデンサ１１２０は２つの側部接触バー１１４４〜１１４６と一つの底部接触バー１１４８とを有している。コンデンサ１１４０の本体１１４２は、図１１Ａに示されている複数の第一および第二の電極板１１０２〜１１０４を有している。接触バー１１４４〜１１４８以外は、コンデンサ１１２０の正面図は、コンデンサ１１４０の正面図に類似していることに留意されたい。接触バー１１４４〜１１４８はコンデンサ１１４０の本体１１４２の角を包み込んでいる。接触バー１１４４〜１１４８の間の空間は、寄生インダクタンスを減らすために最小に保たれなければならない。位置実施形態において、接触バー１１４４および１１４６はコンデンサ１１４０の一方の極性の端子であり、接触バー１１４８はもう一方の極性の端子である。
【００５６】
図１４Ａ〜１４Ｂは、積層構成の他の実施形態の斜視図を示している。図１４Ａ〜１４Ｂの実施形態は、図１１Ａ〜１１Ｃにおける実施形態と比較して、両極性の側部電極をさらに有している。図１４Ａは、多層コンデンサの第一の電極板１４０２と第二の電極板１４０４とを示している。第一の電極板１４０２はさらに、第一の接触フィンガあるいはエクステンション１４１２と、第二の接触フィンガあるいはエクステンション１４１３と、第三の接触フィンガあるいはエクステンション１４８４とを有している。一実施形態において、第一の接触フィンガ１４１２はコンデンサの左側部に伸びており、第二の接触フィンガ１４１３はコンデンサの底部に伸びており、第三の接触フィンガ１４３４はコンデンサの右側部に伸びている。接触フィンガは電極板１４０２〜１４０４に対して正しいスケールでは描かれていないことに留意されたい。第二の電極板１４０４は第一の接触フィンガまたはエクステンション１４８２と、第二の接触フィンガまたはエクステンション１４１８と、第三の接触フィンガまたはエクステンション１４８２とを有している。そこに示されているように、第一の接触フィンガ１４８２はコンデンサの左側部に伸びており、第二の接触フィンガ１４１５はコンデンサの底部に伸びており、第三の接触フィンガ１４１４はコンデンサの右側部に伸びている。
【００５７】
図１４Ｂは積層構成１４４０を示しており、この構成においては２つのコンデンサ１４４２および１４４４が容量素子を構成するように積み重ねられている。一実施形態において、コンデンサ１４４２および１４４４は、図１４Ａに示されているコンデンサ装置１４０２である。コンデンサ１４４４を参照すると、接触フィンガ１４８４は外部接触バー１４６８に連結されており、接触フィンガ１４１４は外部接触バー１４５２に連結されており、接触フィンガ１４１３は外部接触バー１４６０に連結されており、接触フィンガ１４１５は外部接触バー１４５８に連結されており、接触フィンガ１４１２は外部接触バー１４５０に連結されており、接触フィンガ１４８２は外部接触バー１４９２に連結されている。コンデンサ１４４２は同様に構成されている。コンデンサ１４９０および１４９２は並べた構成に配置されており、この構成においてコンデンサ１４４２および１４４４は、電気的に連通している接触バー１４９０および１４９２と、同じく電気的に連通している接触バー１４４８および１４５０とによって、電気的に接続されている。この例示的な横に並べた構成において追加のコンデンサを積み重ねてもよいということは当業者には理解できるであろう。
【００５８】
図１４Ａ〜１４Ｂに示されている実施形態は直列にコンデンサを接続することを示しているが、並列にコンデンサを重ねるように再構成することもできる。
【００５９】
図１２Ａ〜１２Ｂは、本発明の実施形態によるキャップを有するコンデンサを示している。図１２Ａは構成１２００を示しており、本発明の一実施形態によるキャップ１２１２を有する積相されたコンデンサが示されている。構成１２００は２つのコンデンサ１２０２および１２０４、キャップ１２１２およびプリント回路基板１２２０を有している。コンデンサ１２０４は、一実施形態においては、複数の外部接触バー１２０７〜１２１０を有している。外部接触バー１２０７および１２０８はコンデンサ１２０４の上面上にあり、外部接触バー１２０９および１２１０はコンデンサ１２０４の底面上にある。コンデンサ１２０４は接触バー１２０９および１２１０を介してプリント回路基板１２２０と接続されており、コンデンサ１２０２は接触バー１２０５〜１０２８を介してコンデンサ１２０４の上面上に積まれている。
【００６０】
一実施形態において、キャップ１２１２はコンデンサ１２０２および１２０４によって生成される熱を分散する機能を提供する。キャップ１２１２は、ハウジング、ホルダおよび／あるいは熱分散器として知られ、ここではこれらの用語は交換可能に用いられる。キャップ１２１２は特別な内部および外部フィンを有していてもよいが、これらは図１２Ａには示されていない。内部フィンは、積層されたコンデンサ１２０２〜１２０４間で熱を分散させるために用いられる。コンデンサは高周波数で動作しているときには熱くなる傾向であることに留意されたい。
【００６１】
一実施形態において、放射構造のコンデンサを、より大きなコンデンサを構成するために縦方向に積み重ねられるためのホルダ１２１２内に配置することができる。ホルダあるいはキャップ１２１２は、プラスチックコンパウンドから形成されてもよい。あるいは、ホルダ１２１２は押し出しアルミニウム材料から形成されてもよい。ホルダ１２１２は複数のフィンを有しており、それらはホルダ１２１２の外表面部分への熱伝導路を提供するように用いられる。他の実施形態において、ホルダ１２１２は押し出しアルミニウムを用いて内部にチャンバを有するように構成されてもよい。この場合、それぞれのチャンバは、個々のコンデンサに適合するように設計される。熱分散は、コンデンサが高速で動作しているときには必要不可欠なものであることに留意されたい。
【００６２】
図１２Ｂは構成１２５０を示しており、これにおいて、本発明の一実施形態によるホルダ１２５６内に積層された形態のコンデンサを示している。構成１２５０は２つのコンデンサ１２５２および１２５４と、ホルダ、コンテナ、ハウジングあるいはキャップ１２５８と、プリント回路基板１２７０とを有している。一実施形態において、コンデンサ１２５２は複数の接触バー１２６２〜１２６４および１２７０を有しており、外部接触バー１２６２〜１２６４はコンデンサ１２５２の側部に伸びており、外部接触バー１２７０はコンデンサ１２５２の底部に伸びている。コンデンサ１２５４はコンデンサ１２５２と同様であり、これらは水平方向に積まれている。
【００６３】
ホルダ１２５６は、熱伝導性材料から形成されてもよく、コンデンサ１２５２および１２５４によって生成される熱を分散させるように用いられてもよい。また、ホルダ１２５６はコンデンサ１２５２および１２５４の積み重ねを容易にする。一実施形態において、ホルダ１２５６とコンデンサ１２５２および１２５４との間の空間１２５８は、熱をより効果的に分散するための熱伝導性材料で満たされている。あるいは、コンデンサからの熱を分散させるために、オプションの素子１２７８が提供される。
【００６４】
図９Ｄおよび図１０Ｃの積まれたコンデンサの配置が、例えば図６Ａ〜６Ｄに示されているようにさまざまな外部端子の配置を含むことは本発明の範囲内である。
【００６５】
ホルダ１２５６は、いかなる適切な材料から形成されたなんらかの適当なコンテナ、マガジン等を含んでもよいと考えられる。ホルダは、射出成形プロセスによって製造されてもよく、あるいは積層されるコンデンサはカプセル化プロセスによって互いに対して固定されてもよい。積層するコンデンサの数は、いかなる適切な数であってもよい。
【００６６】
図１３は、本発明の一実施形態による複数のコンデンサの積層構成１３００を示している。構成１３００は、複数のコンデンサの底面図１３０１とプリント回路基板（ＰＣＢ）の上面図１３２０を含んでいる。底面図１３０１は、複数のコンデンサ１３０２〜１３０６の外部接触バー１３１０〜１３１４を含んでいる。各底面図は第一の極性の端子１３１０と第二の極性の端子１３１４を有している。端子１３１０と１３１４とを離間するために、空間１３１２が設けられる。一実施形態においては、空間１３１２は寄生インダクタンスを減らすために最小の距離である。
【００６７】
ＰＣＢ１３２０は第一の接触部１３２２と第二の接触部１３２４とを有しており、第一の接触部１３３２は一実施形態においては正極端子であり、第二の接触部１３２４は負極端子である。接触部１３２２および１３２４は空間１３２６によって離間されており、これは確実に接触部１３２２および１３２４間の最小の距離で離間させる。一実施形態においては、ＰＣＢ１３２０は複数のコンデンサの並列接続を提供する。例えば、コンデンサ１３０２〜１３０６の接触部１３１０はＰＣＢ１３２０の第一の接触部１３２２に連結され、コンデンサ１３０２〜１３０６の接触部１３１４はＰＢＣの第二の接触部１３２４に連結される。ＰＣＢ上で複数のコンデンサを並列に接続することの利点は、歩留まりを上げることができることである。
【００６８】
発明の前述の説明においては、具体的な例示的な実施形態に言及した。しかし、本発明のより広い範囲を逸脱することなく、さまざまな改良および変更をそれに対して行ってもよいことは明白である。したがって明細書および図面は、限定的な意味ではなく、例示的なものとしてみなされるべきである。
【００６９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、性能が向上したコンピュータおよびネットワーク通信に対応する高速・高密度の集積回路において、装置の信頼性を高めるために要求されるデカップリングコンデンサのような高度なノイズフィルタリング技術に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１Ａ】図１Ａは従来のコンデンサを示している。
【図１Ｂ】図１Ｂは従来のコンデンサを示している。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の一実施形態にかかる多層コンデンサを示すブロック図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の一実施形態にかかる多層コンデンサを示すブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の一実施形態にかかる多層コンデンサの複数の電極板を示している。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の一実施形態にかかる多層コンデンサの複数の電極板を示している。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本発明の一実施形態にかかる多層コンデンサの複数の電極板を示している。
【図４Ａ】図４Ａは本発明の一実施形態による多層コンデンサの分解斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは本発明の一実施形態による多層コンデンサを示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態による、プリント回路基板上に搭載された多層コンデンサを示すブロック図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の一実施形態によるコンデンサ用の接触端子を示すブロック図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の一実施形態によるコンデンサ用の接触端子を示すブロック図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本発明の一実施形態によるコンデンサ用の接触端子を示すブロック図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、本発明の一実施形態によるコンデンサ用の接触端子を示すブロック図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、本発明の一実施形態によるコンデンサ用の接触端子を示すブロック図である。
【図６Ｆ】図６Ｆは、本発明の一実施形態によるコンデンサ用の接触端子を示すブロック図である。
【図６Ｇ】図６Ｇは、本発明の一実施形態によるコンデンサ用の接触端子を示すブロック図である。
【図６Ｈ】図６Ｈは、本発明の一実施形態によるコンデンサ用の接触端子を示すブロック図である。
【図７Ａ】図７Ａは本発明の一実施形態による多層コンデンサを用いているＤＣ−ＤＣコンバータを示す概略図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の一実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータにおける寄生インダクタンスを有する多層コンデンサを示す概略図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータにおけるコンデンサの接続を示すブロック図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータにおけるコンデンサの接続を示すブロック図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、本発明の実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータにおけるコンデンサの接続を示すブロック図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の一実施形態による多層コンデンサのための積層構成を示している。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の一実施形態による多層コンデンサのための積層構成を示している。
【図９Ｃ】図９Ｃは、本発明の一実施形態による多層コンデンサのための積層構成を示している。
【図９Ｄ】図９Ｄは、本発明の一実施形態による多層コンデンサのための積層構成を示している。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の一実施形態による多層コンデンサのための積層構成を示している。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の一実施形態による多層コンデンサのための積層構成を示している。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本発明の一実施形態による多層コンデンサのための積層構成を示している。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、本発明の一実施形態による多層コンデンサのための積層構成を示している。
【図１０Ｅ】図１０Ｅは、本発明の一実施形態による多層コンデンサのための積層構成を示している。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の一実施形態による他の積層構成を示している。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本発明の一実施形態による他の積層構成を示している。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、本発明の一実施形態による他の積層構成を示している。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の一実施形態によるキャップを有するコンデンサを示している。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明の一実施形態によるキャップを有するコンデンサを示している。
【図１３】図１３は、本発明の一実施形態による多層コンデンサの積層構造を示している。
【図１４Ａ】図１４Ａは、本発明の一実施形態による他の積層構成を示している。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、本発明の一実施形態による他の積層構成を示している。
【符号の説明】
【００７２】
２０２  多層コンデンサ
２０４、２０６  接触端子（接触バー）
２０８  プリント回路基板
３０２、３０４、３０６、３０６  電極板
３１２、３１４、３１６、３１８  接触フィンガ（エクステンション）
３８２  ギャップ
４００  多層コンデンサ
４１２、４１４、４１６、４１８  電極板４１２〜４１８
４０２、４０４、４０６、４０８、４１０  誘電性材料
４２０  第一の外部接触部
４２２  第二の外部接触部
４５０  多層コンデンサ
４５２、４５４  外部接触部
４５６  本体
５０２  コンデンサ
５０４、５０６、５０８、５１０  接触部
５１２  プリント回路基板
５１４、５１６  トレース
６００  コンデンサ
６０４、６０６、６１０  接触バー
６１４、６１５，６１６、６１７  電極板
６１８、６１９、６２０  接触フィンガ
６３２  コンデンサ
６３４、６３６、６４０  接触バー
６４２  コンデンサ
６４６、６４７、６４８  外部接触部
６５０、６５２、６５４、６５６  接触フィンガ
６６２  コンデンサ
６６４、６６６、６６８、６７０  接触バー
６７４、６７５、６７６、６７７  電極板
６８２  コンデンサ
６８４、６８６、６８８、６９０  接触バー
６９１  コンデンサ
６９３、６９４、６９５  外部接触バー
【図１Ａ】
2008022017.tif 000004
【図１Ｂ】
2008022017.tif 000005
【図２Ａ】
2008022017.tif 000006
【図２Ｂ】
2008022017.tif 000007
【図３Ａ】
2008022017.tif 000008
【図３Ｂ】
2008022017.tif 000009
【図３Ｃ】
2008022017.tif 000010
【図４Ａ】
2008022017.tif 000011
【図４Ｂ】
2008022017.tif 000012
【図５】
2008022017.tif 000013
【図６Ａ】
2008022017.tif 000014
【図６Ｂ】
2008022017.tif 000015
【図６Ｃ】
2008022017.tif 000016
【図６Ｄ】
2008022017.tif 000017
【図６Ｅ】
2008022017.tif 000018
【図６Ｆ】
2008022017.tif 000019
【図６Ｇ】
2008022017.tif 000020
【図６Ｈ】
2008022017.tif 000021
【図７Ａ】
2008022017.tif 000022
【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
2008022017.tif 000030
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
2008022017.tif 000032
【図１０Ｃ】
2008022017.tif 000033
【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
2008022017.tif 000035
【図１１Ａ】
2008022017.tif 000036
【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
2008022017.tif 000039
【図１２Ｂ】
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【図１３】
2008022017.tif 000041
【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
2008022017.tif 000043
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月23日(2007.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｍ個の電極と、ｎ個の第一の外部端子とを備え、サブストレート上に取り付けるのに適したコンデンサであって、
前記ｍ個の電極のそれぞれは間隔をあけて並列に配置されており、
ｍは１よりも大きい整数であり、
前記ｍ個の電極のそれぞれは第一のエクステンションを備えており、
ｎは１よりも大きい整数であり、
前記ｎ個の第一の外部端子は、前記コンデンサの第一の共通外表面上に配置されており、
前記ｍ個の電極板の偶数番目のものの第一のエクステンションは、前記ｎ個の第一の外部端子の偶数番目のものに連結されており、
前記ｍ個の電極板の奇数番目のものの第一のエクステンションは、前記ｎ個の第一の外部端子の奇数番目のものに連結されており、
前記ｎ個の第一の外部端子は、寄生インダクタンスを最小にするように、お互いから予め定められた最小距離で配置されており、
前記ｎ個の第一の外部端子が前記サブストレートに接続された場合において、当該コンデンサの前記ｍ個の電極は前記サブストレートに対して垂直に配置され、
当該コンデンサの前記サブストレートより上の高さは、当該コンデンサの幅よりも大きい
ことを特徴とするコンデンサ。
【請求項２】
前記予め定められた最小距離は、前記ｎ個の第一の外部端子間のクロストークを防ぐ最小距離であることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
前記ｎ個の第一の外部端子は並列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項４】
ｎ＝２であり、前記ｎ個の第一の外部端子は並列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項５】
ｎ＝３であり、前記ｎ個の第一の外部端子は並列に配置されており、前記ｎ個の第一の外部端子の偶数番目のものは、前記ｎ個の第一の外部端子の奇数番目のものの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項６】
誘電性材料が前記ｍ個の電極板のそれぞれの間に備えられていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項７】
前記ｎ個の第一の外部端子の外側のものは、前記コンデンサの前記共通外表面上および前記コンデンサの対応する側面上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項８】
ｍ個の電極と、ｎ個の第一の外部端子とを備え、サブストレート上に取り付けるのに適したコンデンサであって、
前記ｍ個の電極のそれぞれは間隔をあけて並列に配置されており、
ｍは３よりも大きい整数であり、
前記ｍ個の電極のそれぞれは第一のエクステンションを備えており、
前記ｎ個の第一の外部端子は、前記コンデンサの第一の共通外表面上に配置されており、
前記ｍ個の電極板の偶数番目のものの第一のエクステンションは、前記ｎ個の第一の外部端子の偶数番目のものに連結されており、
前記ｍ個の電極板の奇数番目のものの第一のエクステンションは、前記ｎ個の第一の外部端子の奇数番目のものに連結されており、
前記ｎ個の第一の外部端子が前記サブストレートに接続された場合において、当該コンデンサの前記ｍ個の電極は前記サブストレートに対して垂直に配置され、
前記ｎ個の第一の外部端子は、寄生インダクタンスを最小にするように、お互いから予め定められた最小距離で配置されており、
ｎは４であり、
前記ｎ個の第一の外部端子のうちの第一のものと第二のものとは、第一の列に配置されており、
前記ｎ個の第一の外部端子のうちの第三のものと第四のものとは、第二の列に配置されており、
前記ｎ個の第一の外部端子の前記第一のものは、前記ｎ個の第一の外部端子の前記第二および第四のものに隣接し、かつ前記第三のものの対角に配置されており、
前記ｎ個の第一の外部端子の前記第二のものは、前記第四のものの対角に配置されていることを特徴とするコンデンサ。
【請求項９】
前記ｍ個の電極板のそれぞれは第二のエクステンションを有しており、
前記コンデンサはｓ個の第二の外部端子を備えており、ｓは１よりも大きい整数であり、
前記ｓ個の第二の外部端子は前記コンデンサの第二の共通外表面上に配置されており、
前記ｍ個の電極板の偶数番目のものの第二のエクステンションは、前記ｓ個の第二の外部端子のうちの偶数番目のものに連結されており、
前記ｍ個の電極板の奇数番目のものの第二のエクステンションは、前記ｓ個の外部端子のうちの奇数番目のものに連結されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１０】
前記第二の共通外表面は、前記第一の共通外表面に対向して設けられていることを特徴とする請求項９に記載のコンデンサ。
【請求項１１】
前記ｍ個の電極板のそれぞれは、第二のエクステンションを有しており、
前記コンデンサはｓ個の第二の外部端子を備えており、ｓは１よりも大きい整数であり、
前記ｓ個の第二の外部端子のうちの偶数番目のものは、前記コンデンサの第三の外表面上に設けられており、
前記ｓ個の第二の外部端子のうちのき数番目のものは、前記コンデンサの第四の外表面上に設けられており、
前記ｍ個の電極板のうちの偶数番目のものの前記第二のエクステンションは、前記ｓ個の第二の外部端子の偶数番目のものと連結されており、
前記ｍ個の電極板のうちの奇数番目のものの前記第二のエクステンションは、前記ｓ個の第二の外部端子の奇数番目のものと連結されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１２】
前記ｎ個の第一の外部端子はバー構造を有することを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【外国語明細書】
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2008022017.tif 000049
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2008022017.tif 000052
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