(57)【要約】【課題】大容量で低ＥＳＬのコンデンサをＩＣの近傍で接続して周辺回路の実装面積を増やせるシート形コンデンサモジュールを提供することを目的とする。【解決手段】ＩＣの接続用ピンが嵌まり込む貫通孔４とコンタクト部５を備えた陽極シート３と、ＩＣの接続用ピンが嵌まり込む貫通孔８，１２とコンタクト部９，１３を備えて陽極シート３の表裏に配設された陰極シート７，１１と、陽極シート３ならびに陰極シート７，１１に接続されたコンデンサ素子２２からなる構成により、１つの接続用ピンに対して陽極シート３を挟んだ陰極シート７，１１のコンタクト部９，１３により電流が上下に２分されてコンデンサ素子２２へ戻ってくるため、上下で電流ループが逆になり磁気発生を打ち消し合い、ＥＳＬ成分を低くできる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣの接続用ピンが嵌まり込む貫通孔ならびにこの貫通孔の中で上記ＩＣの接続用ピンとの電気的接続が必要な貫通孔内に形成されたコンタクト部を備えた陽極シートと、同じくＩＣの接続用ピンが嵌まり込む貫通孔ならびにこの貫通孔の中で上記ＩＣの接続用ピンとの電気的接続が必要な貫通孔内に形成されたコンタクト部を備えて上記陽極シートの表裏面に夫々絶縁層を介して配設された一対の陰極シートと、上記陽極シートならびに陰極シートに陽極取り出し部ならびに陰極取り出し部が夫々接続されたコンデンサ素子からなるシート形コンデンサモジュール。
【請求項２】
陽極シートの表裏面に夫々絶縁層を介して配設された一対の陰極シートの端面を夫々電気的に導通した請求項１に記載のシート形コンデンサモジュール。
【請求項３】
ＩＣの接続用ピンが嵌まり込む貫通孔ならびにこの貫通孔の中で上記ＩＣの接続用ピンとの電気的接続が必要な貫通孔内に形成されたコンタクト部を備えた陽極シートと、同じくＩＣの接続用ピンが嵌まり込む貫通孔ならびにこの貫通孔の中で上記ＩＣの接続用ピンとの電気的接続が必要な貫通孔内に形成されたコンタクト部を備えて上記陽極シートの一方の面に絶縁層を介して配設された第１の陰極シートと、ＩＣの接続用ピンが嵌まり込む貫通孔を備えて上記陽極シートの他方の面に絶縁層を介して配設された第２の陰極シートと、上記陽極シートならびに第１、第２の陰極シートに陽極取り出し部ならびに陰極取り出し部が夫々接続されたコンデンサ素子からなり、上記第１、第２の陰極シートの端面を夫々電気的に導通してなるシート形コンデンサモジュール。
【請求項４】
陰極シートの貫通孔ならびにコンタクト部を除く部分を絶縁シートまたは絶縁塗装により被覆した請求項１または請求項３のいずれか一つに記載のシート形コンデンサモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高速ＩＣやプロセッサの平滑ならびにノイズ吸収等に使用されるシート形コンデンサモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータや通信機器の高速化が進められている中で、これらに使用される電子部品の小型化や高周波対応化が要求されている。これに伴い電子部品の一つであるコンデンサについても大容量化、低インピーダンス化が必要となり、特に、コンピュータのＣＰＵ駆動用電源回路は、回路設計上、高周波対応としてノイズやリプル電流の吸収性が要求され、低ＥＳＲ（等価直列抵抗）化、低ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）化、耐高リップル電流化、大容量化を実現することができる電解コンデンサが強く求められており、このような要求に対応するため、ＣＰＵの周辺にはＣＰＵに近接する位置に小形のチップ形コンデンサが多数配置されているのが実態であった。
【０００３】
また、ＩＣピンにコンデンサをより近付けるために、本発明者らはＣＰＵとＩＣソケット間に装着するように構成されたシート形コンデンサモジュールを特願２００２−３１５７１０にて提案しており、このシート形コンデンサモジュールについて以下に図面を用いて説明する。
【０００４】
図４は上記特願２００２−３１５７１０にて提案したシート形コンデンサモジュールとこの使用状態を示した分解斜視図、図５は同シート形コンデンサモジュールの構成を示した分解斜視図、図６は同シート形コンデンサモジュールにＩＣを接続した状態を示した断面図であり、図４〜図６において、１はＣＰＵに代表されるＩＣ、２はこのＩＣ１の下面に設けられた接続用ピンを示し、同図においてはＰｅｎｔｉｕｍ４（２．８ＧＨｚ、「Ｐｅｎｔｉｕｍ」はｉｎｔｅｌ社の登録商標）用のＩＣパッケージとして４７８ピンのＦＣ−ＰＧＡ２を用いた例を示したものである。３５はＩＣソケット、３６はこのＩＣソケット３５が半田付けされたプリント配線板、３７はシート形コンデンサモジュールである。
【０００５】
図５において３８は導電性の陰極シートであり、この陰極シート３８には上記ＩＣ１の接続用ピン２が貫通する貫通孔３９が設けられ、かつＩＣ１の接続に必要な接続用ピン２が貫通する貫通孔３９にのみ、接続用ピン２と導通するコンタクト部４０（図中の黒色塗り潰し部分）が形成され、さらに周縁部４１を略Ｌ字形に折り曲げて補強した構成となっている。４２はこの陰極シート３８の外（図中の下面）側に配設された絶縁シート、４３は陰極シート３８の内（図中の上面）側に配設された高分子材料よりなる絶縁シートであり、この絶縁シート４３の中央部には開口部４４が設けられている。
【０００６】
４５は導電性の陽極シートであり、この陽極シート４５にはＩＣ１の接続用ピン２が貫通する貫通孔３９が設けられ、かつＩＣ１の接続に必要な接続用ピン２が貫通する貫通孔３９にのみ、接続用ピン２と導通するコンタクト部４６（図中の黒色塗り潰し部分）が形成され、かつ中央部には開口部４４が設けられている。４７はシート状のコンデンサ素子であり、４８と４９はこのコンデンサ素子４７に設けられた陽極取り出し部と陰極取り出し部である。５０は上記陽極シート４５の上面に配設された絶縁シートであり、この絶縁シート５０にはＩＣ１の接続用ピン２が貫通する貫通孔３９が設けられている。
【０００７】
このような構成のシート形コンデンサモジュール３７は、外側に絶縁シート４２を接合した導電性の陰極シート３８の内側に絶縁シート４３と導電性の陽極シート４５を積層接合し、絶縁シート４３と陽極シート４５の中央部に設けられて重なり合った開口部４４内にコンデンサ素子４７を配設すると共に、コンデンサ素子４７の陽極取り出し部４８を陽極シート４５に、同陰極取り出し部４９を陰極シート３８に夫々電気的に接続した後、上記陽極シート４５を覆うように絶縁シート５０で封止することによって構成されたものである。
【０００８】
なお、図６において５１は陰極シート３８とコンデンサ素子４７の陰極取り出し部４９を接続する銀やカーボンの導電体を示し、５２は接続用ピン２と陽極シート４５が接続されるコンタクト部を示す。また、５３は接続用ピン２と陰極シート３８が接続されるコンタクト部を示し、５４は接続用ピン２と導通しない貫通孔を示す。
【０００９】
このように構成された従来のシート形コンデンサモジュール３７は、ＩＣ１の接続用ピン２をシート形コンデンサモジュール３７の貫通孔３９を貫通させてＩＣソケット３５に装着することによりコンタクト部５２，５３を介してＩＣ１とシート形コンデンサモジュール３７を導通させることができ、これによりＩＣ１の接続用ピン２とコンデンサ素子４７が接続用ピン２の根元で接続されるようになるために大容量で低ＥＳＲかつ低ＥＳＬのコンデンサ素子４７をＩＣ１に極限まで近付けられるようになり、簡単な構成で薄型化を図ったシート形コンデンサモジュール３７を実現することができるというものであった。
【００１０】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭６０−１３０１５０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のシート形コンデンサモジュール３７では、コンデンサ素子４７に流れる電流は図６に点線で示すように、コンデンサ素子４７の陽極取り出し部４８→陽極コンタクト部５２→接続用ピン２→ＩＣ１→接続用ピン２→陰極コンタクト部５３→コンデンサ素子４７の陰極取り出し部４９となる電流ループにより流れるものであり、この電流ループの中で、シート形コンデンサモジュール３７に起因するものは電流ループ５５であり、この電流ループ５５の面積が大きい程、コイル成分となる面積が大きくなり、接続用ピン２までのＥＳＬが大きくなるものであり、従来のシート形コンデンサモジュール３７の構成では上記電流ループ５５の発生を阻止することはできず、従ってＥＳＬを低くすることができないという課題を有したものであった。
【００１３】
本発明はこのような従来の課題を解決するもので、低ＥＳＬ化を実現したシート形コンデンサモジュールを提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、ＩＣの接続用ピンが嵌まり込む貫通孔ならびにこの貫通孔の中で上記ＩＣの接続用ピンとの電気的接続が必要な貫通孔内に形成されたコンタクト部を備えた陽極シートと、同じくＩＣの接続用ピンが嵌まり込む貫通孔ならびにこの貫通孔の中で上記ＩＣの接続用ピンとの電気的接続が必要な貫通孔内に形成されたコンタクト部を備えて上記陽極シートの表裏面に夫々絶縁層を介して配設された一対の陰極シートと、上記陽極シートならびに陰極シートに陽極取り出し部ならびに陰極取り出し部が夫々接続されたコンデンサ素子からなる構成としたシート形コンデンサモジュールというものであり、この構成により、１つの接続用ピンに対して陽極シートを挟んだ２枚の陰極シートの２つのコンタクト部により電流が上面と下面に２分されてコンデンサ素子へ戻ってくるようになり、このために上面と下面で電流ループが逆方向となって磁気発生をお互いに打ち消し合い、結果的にＥＳＬ成分が低くなるという作用効果を有する。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の発明は、陽極シートの表裏面に夫々絶縁層を介して配設された一対の陰極シートの端面を夫々電気的に導通した構成のものであり、この構成により、請求項１に記載の発明により得られる作用効果に加え、ＥＳＲ及びＥＳＬを最小限にすることができるという作用効果を有する。
【００１６】
本発明の請求項３に記載の発明は、ＩＣの接続用ピンが嵌まり込む貫通孔ならびにこの貫通孔の中で上記ＩＣの接続用ピンとの電気的接続が必要な貫通孔内に形成されたコンタクト部を備えた陽極シートと、同じくＩＣの接続用ピンが嵌まり込む貫通孔ならびにこの貫通孔の中で上記ＩＣの接続用ピンとの電気的接続が必要な貫通孔内に形成されたコンタクト部を備えて上記陽極シートの一方の面に絶縁層を介して配設された第１の陰極シートと、ＩＣの接続用ピンが嵌まり込む貫通孔を備えて上記陽極シートの他方の面に絶縁層を介して配設された第２の陰極シートと、上記陽極シートならびに第１、第２の陰極シートに陽極取り出し部ならびに陰極取り出し部が夫々接続されたコンデンサ素子からなり、上記第１、第２の陰極シートの端面を夫々電気的に導通してなる構成としたシート形コンデンサモジュールというものであり、この構成により、陰極シートに形成されたコンタクト部が片方のみであるためにＩＣの接続用ピンの挿抜がしやすくなるという作用効果を有する。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の発明は、陰極シートの貫通孔ならびにコンタクト部を除く部分を絶縁シートまたは絶縁塗装により被覆した構成のものであり、この構成により、陰極ラインを直接手で触ることがないため、装着時に静電気によりＩＣを破壊する等のトラブルを防止することができるという作用効果を有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を用いて本発明の特に請求項１〜４に記載の発明について説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施の形態によるシート形コンデンサモジュールの構成を示した分解斜視図、図２は同シート形コンデンサモジュールにＩＣを接続した状態を示した断面図、図３（ａ），（ｂ）は同コンタクト部を示した平面図である。
【００２０】
同図において３は導電性の陽極シートであり、この陽極シート３にはＩＣ１の接続用ピン２が貫通する貫通孔４が設けられ、かつこの貫通孔４の中でＩＣ１の接続に必要な接続用ピン２が貫通する貫通孔４にのみ、接続用ピン２と導通するコンタクト部５（図中の黒色塗り潰し部分）が形成され、かつ中央部には開口部６が設けられている。
【００２１】
７は導電性の第１の陰極シートであり、この陰極シート７にはＩＣ１の接続用ピン２が貫通する貫通孔８が設けられ、かつこの貫通孔８の中でＩＣ１の接続に必要な接続用ピン２が貫通する貫通孔８にのみ、接続用ピン２と導通するコンタクト部９（図中の黒色塗り潰し部分）が形成され、さらに周縁を略Ｌ字形に折り曲げた折り曲げ部１０を設けて補強した構成としている。
【００２２】
１１は導電性の第２の陰極シートであり、この陰極シート１１にはＩＣ１の接続用ピン２が貫通する貫通孔１２が設けられ、かつこの貫通孔１２の中でＩＣ１の接続に必要な接続用ピン２が貫通する貫通孔１２にのみ、接続用ピン２と導通するコンタクト部１３（図中の黒色塗り潰し部分）が形成され、さらに周縁を略Ｌ字形に折り曲げた折り曲げ部１４を設けて補強した構成としている。
【００２３】
１５と１６は絶縁シートであり、この絶縁シート１５と１６にはＩＣ１の接続用ピン２が貫通する貫通孔１７と中央部には開口部１８が夫々設けられている。１９と２０は絶縁シートであり、この絶縁シート１９と２０にはＩＣ１の接続用ピン２が貫通する貫通孔２１が夫々設けられている。２２はシート状のコンデンサ素子であり、２３と２４はこのコンデンサ素子２２に設けられた陽極取り出し部と陰極取り出し部である。
【００２４】
このような構成の本実施の形態によるシート形コンデンサモジュールは、上記陽極シート３をその表裏面に絶縁シート１５，１６を夫々配設した状態で第１の陰極シート７と第２の陰極シート１１で挟み込み、かつ陽極シート３と絶縁シート１５，１６の中央部に夫々設けられて重なり合った開口部６，１８内へコンデンサ素子２２を配設すると共に、コンデンサ素子２２の陽極取り出し部２３を陽極シート３に、同陰極取り出し部２４を陰極シート７，１１に導電体２５を介して夫々電気的に接続した後、第１の陰極シート７を絶縁シート１９で、第２の陰極シート１１を絶縁シート２０で覆うことによって構成されているものである。
【００２５】
また、図２において、２６は接続用ピン２と陽極シート３が接続されるコンタクト部、２７は接続用ピン２と第１、第２の陰極シート７，１１が接続されるコンタクト部、２８は接続用ピン２と導通しない貫通孔を示す。２９は第１の陰極シート７の折り曲げ部１０と第２の陰極シート１１の折り曲げ部１４を電気的に導通した溶接部であり、これにより陽極シート３をシールドして本実施の形態によるシート形コンデンサモジュールが構成されているものである。
【００２６】
なお、上記陽極シート３および陰極シート７，１１は、バネ用リン青銅やＳＵＳ、洋白、ベリリューム銅等の導電性のバネ性を有する材料が好ましく、その厚みは０．０５〜０．２５ｍｍであれば挿抜性も良好となる。また、絶縁シート１５，１６，１９，２０は、安価な汎用品であるＰＥＴ、ＰＡ、ＰＣや耐熱性のあるＰＰＳ、ＰＩ、ＰＥＥＫやシート形状を保つセラミックやガラス等のハード基板、あるいはアクリルやシリコンやメラミン系の絶縁塗料でも良い。なお、シートとして用いる場合の厚みは０．０３〜０．２ｍｍが扱い易く、電極間の絶縁シート厚みは薄いほどＥＳＬが低くなる。また、絶縁塗料を用いる場合の厚みは５〜２０μｍが好ましく、シートあるいは絶縁塗料の使い分けは、製造方法やコスト等により任意に決定できるものである。
【００２７】
このように構成された本実施の形態によるシート形コンデンサモジュールでは、コンデンサ素子２２に流れる電流は図２に実線で示すように、コンデンサ素子２２の陽極取り出し部２３→陽極シート３のコンタクト部５→接続用ピン２→ＩＣ１→接続用ピン２→第１の陰極シート７のコンタクト部９→コンデンサ素子２２の陰極取り出し部２４となる図中の下面側となる第１の電流ループ３０と、コンデンサ素子２２の陽極取り出し部２３→陽極シート３のコンタクト部５→接続用ピン２→ＩＣ１→接続用ピン２→第２の陰極シート１１のコンタクト部１３→コンデンサ素子２２の陰極取り出し部２４となる図中の上面側となる第２の電流ループ３１とに二分されて流れるようになる。
【００２８】
従って、このように上面側と下面側に二分されて流れる第１の電流ループ３０と第２の電流ループ３１により、電流が上面側と下面側に二分されてコンデンサ素子２２へ戻ってくるようになり、しかも上面側と下面側では電流ループが逆方向となって磁気発生をお互い打ち消し合うためにＥＳＬ成分が低くなり、接続用ピン２までのＥＳＬを最小限にすることができるようになるものである。
【００２９】
なお、上記構成においては上面側の第１の電流ループ３０と下面側の第２の電流ループ３１は、同じ面積の電流ループになる程、磁気発生を抑えることができるためにＥＳＬは低くなる。また、溶接部２９により第１の陰極シート７と第２の陰極シート１１を導通して陽極シート３を覆っているため、これによりＥＳＲ及びＥＳＬを最小限にすることができるようになるものである。
【００３０】
図３（ａ），（ｂ）は接続用ピン２と非接触の貫通孔と、接続用ピン２と接触するコンタクト部を示したものであり、図３（ａ）に示すように、接続用ピン２と非接触の貫通孔の場合には、接続用ピン２の外径に対し、陽極または陰極シートの貫通孔３２は大きく形成されている。なお、符号３３は絶縁シートの貫通孔を示し、この絶縁シートの貫通孔３３は接続用ピン２と陽極、陰極シートとの絶縁性を保つために上記貫通孔３２よりも小さく形成されている。
【００３１】
また、図３（ｂ）は接続用ピン２と接触するコンタクト部３４を示し、陽極または陰極シート上に接続用ピン２の外径に対し、小径が小さく大径が大きい楕円形状に形成されているものであり、このように図３（ａ），（ｂ）の組み合せによって接続用ピン２と陽極シートまたは陰極シートとのコンタクトを任意に行うことが可能なように構成したものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によるシート形コンデンサモジュールは、ＩＣの接続用ピンが嵌まり込む貫通孔ならびにこの貫通孔の中で上記ＩＣの接続用ピンとの電気的接続が必要な貫通孔内に形成されたコンタクト部を備えた陽極シートと、同じくＩＣの接続用ピンが嵌まり込む貫通孔ならびにこの貫通孔の中で上記ＩＣの接続用ピンとの電気的接続が必要な貫通孔内に形成されたコンタクト部を備えて上記陽極シートの表裏面に夫々絶縁層を介して配設された一対の陰極シートと、上記陽極シートならびに陰極シートに陽極取り出し部ならびに陰極取り出し部が夫々接続されたコンデンサ素子からなる構成としたことにより、１つの接続用ピンに対して陽極シートを挟んだ２枚の陰極シートの２つのコンタクト部により電流が上面と下面に２分されてコンデンサ素子へ戻ってくるようになり、このために上面側と下面側で電流ループが逆方向となって磁気発生をお互いに打ち消し合い、結果的にＥＳＬ成分が低いシート形コンデンサモジュールを安定して提供することができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるシート形コンデンサモジュールの構成を示した分解斜視図
【図２】同シート形コンデンサモジュールにＩＣを接続した状態を示した断面図
【図３】（ａ），（ｂ）同コンタクト部を示した平面図
【図４】従来のシート形コンデンサモジュールとこの使用状態を示した分解斜視図
【図５】同シート形コンデンサモジュールの構成を示した分解斜視図
【図６】同シート形コンデンサモジュールにＩＣを接続した状態を示した断面図
【符号の説明】
１  ＩＣ
２  接続用ピン
３  陽極シート
４，８，１２，１７，２１，２８，３２，３３  貫通孔
５，９，１３，２６，２７，３４  コンタクト部
６，１８  開口部
７  第１の陰極シート
１０，１４  折り曲げ部
１１  第２の陰極シート
１５，１６，１９，２０  絶縁シート
２２  コンデンサ素子
２３  陽極取り出し部
２４  陰極取り出し部
２９  溶接部
３０  第１の電流ループ
３１  第２の電流ループ
【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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