(57)【要約】【課題】高い周波数の高周波ノイズの遮断ができ、チップ型の固体電解コンデンサと同程度の設置領域で実装基板に装着できるデカップリングデバイスを提供する。【解決手段】本発明のデカップリングデバイス1は、陽極引出部材41及び陰極引出部材45を有するコンデンサ素子4と、複数の基板21-25が積層された積層基板2とを具えている。積層基板2の下面には、第１陽極パッド53、第２陽極パッド54及び陰極パッド55が配置されている。コンデンサ素子4は、積層基板2に載置されると共に樹脂層3で覆われている。積層基板2を構成する基板間には、配線パターン71-74で形成されたインダクタが設けられており、これらインダクタは、積層基板2内で直列に接続されている。第１陽極パッド53は陽極引出部材41に、第２陽極パッド54は直列に繋がれたインダクタを介して陽極引出部材41に、陰極パッド55は陰極引出部材45に接続されている。【選択図】図２
2005269293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解コンデンサ素子(4)と、複数の基板(21-25)が積層された積層基板(2)とを具えており、前記積層基板(2)の下面には、第１陽極パッド(53)及び第２陽極パッド(54)が配置され、前記固体電解コンデンサ素子(4)は、前記積層基板(2)に載置されると共に樹脂層(3)で覆われているデカップリングデバイスであって、
前記積層基板(2)の内部には、配線パターン(71-74)で形成された１又は複数のインダクタが設けられており、
前記第１陽極パッド(53)は、前記固体電解コンデンサ素子(4)の陽極引出部材(41)に電気的に接続され、前記第２陽極パッド(54)は、前記１又は複数のインダクタを介して前記陽極引出部材(41)に電気的に接続されているデカップリングデバイス。
【請求項２】
陽極引出部材(41)及び陰極引出部材(45)を有する固体電解コンデンサ素子(4)と、少なくとも３つの基板(21-25)が積層された積層基板(2)とを具えており、前記積層基板(2)の下面には、第１陽極パッド(53)、第２陽極パッド(54)及び陰極パッド(55)が配置され、前記固体電解コンデンサ素子(4)は、前記積層基板(2)に載置されると共に樹脂層(3)で覆われているデカップリングデバイスであって、
前記積層基板(2)を構成する基板間には、配線パターン(71-74)で形成されたインダクタが設けられ、前記積層基板(2)内には、これらインダクタを直列に接続する接続部材が設けられており、
前記第１陽極パッド(53)は、前記陽極引出部材(41)に電気的に接続され、前記第２陽極パッド(54)は、直列に繋がれた前記インダクタを介して前記陽極引出部材(41)に電気的に接続され、前記陰極パッド(55)は、前記陰極引出部材(45)に電気的に接続されているデカップリングデバイス。
【請求項３】
前記固体電解コンデンサ素子(4)は略矩形の陽極体(42)を具えており、前記陽極体(42)の表面には、誘電体被膜(43)と、固体電解質層(44)とが順に形成され、前記陽極引出部材(41)は、前記陽極体(42)の一端面から突出する金属ワイヤであり、前記陰極引出部材(45)は、前記固体電解質層(44)上にて層状に形成されており、
前記積層基板(2)は、前記陽極引出部材(41)を支持すると共に前記陽極引出部材(41)が接合する第１ランド(51)が設けられた支持部材(26)を含み、
前記積層基板(2)を構成する最上の基板(21)には、前記陰極引出部材(45)が接合される第２ランド(52)と前記支持部材(26)とが設けられ、
前記第１ランド(51)と前記第１陽極パッド(53)は、さらに前記第２ランド(52)と前記陰極パッド(55)は、前記積層基板(2)内のビアメタル(61)(62)及び/又は配線パターン(75)によって電気的に接続されている、請求項２に記載のデカップリングデバイス。
【請求項４】
前記配線パターン(71-74)は、メアンダ状又はスパイラル状に形成されると共に、前記固体電解コンデンサ素子(4)の下方に配置されている、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のデカップリングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、高速動作する電気回路への電源電圧の安定供給及び電気回路の高周波ノイズ対策に使用されるデカップリングデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＰＵに代表される高速で動作する電気回路では、電源から電気回路に流れる電流の変動に伴って、電源ラインの抵抗及びインダクタンスに起因した電圧降下が生じ、これを補償することが必要とされる。一方で、電源から送られる高周波ノイズから電気回路を遮蔽して電気回路の安定動作を確保し、さらには、高速動作する電気回路で生じた高周波ノイズから電源及びその他の回路を遮蔽する必要もある。これらの問題を解決するために、従来より、高速動作する電気回路と電源の間にデカップリング回路を配置することが一般的に行われている。
【０００３】
デカップリング回路は、通常、電気回路と並列に配置される少なくとも一つのデカップリングコンデンサを含んでおり、図７(a)に示すように、最も単純なデカップリング回路(90)は、１つのデカップリングコンデンサ(91)で構成される。デカップリングコンデンサとしては、タンタル焼結体と導電性高分子を用いた固体電解コンデンサが一般的に使用される。なお、以下の説明では、デカップリング回路が接続される電気回路としてＣＰＵを例とする。
【０００４】
図７(a)に示す回路構成では、ＤＣ電源(92)からＣＰＵ(93)に流れる電流が変動して電圧降下が生じると、デカップリングコンデンサ(91)に蓄えられていた電荷が、電圧降下によってＣＰＵ(93)に流れて、ＣＰＵ(93)に供給される電圧は安定化する。また、図７(a)に示すように、デカップリングコンデンサ(91)は、キャパシタンスＣ以外に、等価直列インダクタンスＥＳＬ及び等価直列抵抗ＥＳＲを有しているので、デカップリングコンデンサ(91)のインピーダンスは共振特性を有し、図７(b)のグラフ(横軸及び縦軸はｌｏｇスケール)に示すように共振周波数ｆで極小になる。故に、デカップリングコンデンサ(91)のインピーダンスが、ＤＣ電源(92)及びＣＰＵ(93)のインピーダンスよりも十分に低下する周波数領域では、インピーダンスの不整合によって、ＤＣ電源(92)からデカップリングコンデンサ(91)に向かうノイズ、及びＣＰＵ(93)からデカップリングコンデンサ(91)に向かう高周波ノイズは、デカップリングコンデンサ(91)にて反射される。このようにして、デカップリングコンデンサ(91)による高周波ノイズの遮断が行われる。
【０００５】
現在、電気回路の高速化の進展は著しく、特にＣＰＵの動作クロックは年々速くなっている。これに伴って、遮断すべき高周波ノイズの周波数も年々高くなっているが、図７(b)から理解されるように、デカップリングコンデンサ(91)のインピーダンスは、共振周波数ｆを超えると増加する。そのため、電気回路の高速化の進展に伴い、図７(a)に示すような単純なデカップリング回路では、より周波数の高い高周波ノイズの遮蔽は不可能になっている。この問題に対処するために、現在、デカップリングコンデンサである固体電解コンデンサと、そのインピーダンスの高周波特性を改善する複数のセラミックコンデンサとで構成されたデカップリング回路が広く使用されている。
【０００６】
しかし、このようなデカップリング回路は、非常に多数のセラミックコンデンサを必要とするという問題がある。この問題を解決する試みの一つとして、特開２００１−２０２４００号に記載された分布定数型デカップリングデバイスがある。このデカップリングデバイスは、誘電体を介して平行に配置された３つの電極板で構成されるストリップ線路を具えている。このストリップ線路のインピーダンスは、周波数の増加に従って減少した後ほぼ一定となるので、高周波領域において低く維持される特性を有している。
【０００７】
また、このようなデカップリングデバイスとは逆に、デカップリング回路のインピーダンスを、電気回路及び電源のインピーダンスよりも高くすることによって、より周波数の高い高周波ノイズの遮断を行う試みも知られている。例えば、特開平９−１３９５７３号に開示されたデカップリング回路では、図８(a)に示すように、デカップリングコンデンサ(91)と電源(92)間に、インダクタ(94)が設けられている。インダクタ(94)のインダクタンスは、デカップリングコンデンサ(91)の等価直列インダクタンスよりもかなり大きくされる。このようなデカップリング回路(95)では、高周波領域において、図８(b)のグラフ(横軸及び縦軸はｌｏｇスケール)に示すように、ＤＣ電源(92)とグランド間のインピーダンス(図８(a)にて実線で示す)が非常に大きくなることから、回路(95)とＤＣ電源(92)間で、及び回路(95)とＣＰＵ(93)間でインピーダンスの不整合が大きくなり、ＣＰＵ(93)の高速化に対応した高周波ノイズの遮断が可能になる。一方で、グランドとＣＰＵ(93)間のインピーダンス(図８(b)にて破線で示す)は、図８(a)のデカップリング回路(90)と同様であるので、該回路(90)と同様に電圧降下の補償が行われる。
【特許文献１】特開２００１−２０２４００号
【特許文献２】特開平９−１３９５７３号
【特許文献３】特開平１０−９２６９４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
現在、電気回路の動作速度が上昇する一方で、電子機器の小型化も進んでおり、実装基板の集積化が一層求められている。従って、デカップリング回路又はデバイスに対して、より高い高周波ノイズの遮断が求められる一方で、小型化も求められている。しかしながら、特開２００１−２０２４００号に記載されたデカップリングデバイス、及び特開平９−１３９５７３号に開示されたデカップリング回路は、現時点において小型化の要請を満たしていないという問題がある。
【０００９】
特開２００１−２０２４００号のデカップリングデバイスを装着するためには、実装基板上に１５×１５〜２０×２０ｍｍ2程度の領域が必要とされる。また、特開平９−１３９５７３号のデカップリング回路では、実装基板上の配線パターンでインダクタが形成されており、このような配線パターンが設けられる分だけ、他の構成部品又は要素に割り当てられる実装基板上の領域が減ってしまう。電圧降下の補償に必要なキャパシタンスを有するチップ型固体電解コンデンサを実装基板に装着するためには、３×５ｍｍ2程度の領域があればよいが、より周波数の高い高周波ノイズの遮断を行うために、現在、デカップリング回路又はデバイスが実装基板上に占める領域が増加している事態が生じている。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、電気回路の動作速度の高速化に対応して、より高い周波数の高周波ノイズの遮断が可能であると共に、デカップリングコンデンサとして従来より用いられるチップ型の固体電解コンデンサと同程度の設置領域で実装基板に装着可能なデカップリングデバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のデカップリングデバイスは、 固体電解コンデンサ素子と、複数の基板が積層された積層基板とを具えており、前記積層基板の下面には、第１陽極パッド及び第２陽極パッドが配置され、前記固体電解コンデンサ素子は、前記積層基板に載置されると共に樹脂層で覆われているデカップリングデバイスであって、前記積層基板の内部には、配線パターンで形成された１又は複数のインダクタが設けられており、前記第１陽極パッドは、前記固体電解コンデンサ素子の陽極引出部材に電気的に接続され、前記第２陽極パッドは、前記１又は複数のインダクタを介して前記陽極引出部材に電気的に接続されている。
【００１２】
また、本発明のデカップリングデバイスは、陽極引出部材及び陰極引出部材を有する固体電解コンデンサ素子と、少なくとも３つの基板が積層された積層基板とを具えており、前記積層基板の下面には、第１陽極パッド、第２陽極パッド及び陰極パッドが配置され、前記固体電解コンデンサ素子は、前記積層基板に載置されると共に樹脂層で覆われているデカップリングデバイスであって、前記積層基板を構成する基板間には、配線パターンで形成されたインダクタが設けられ、前記積層基板内には、これらインダクタを直列に接続する接続部材が設けられており、前記第１陽極パッドは、前記陽極引出部材に電気的に接続され、前記第２陽極パッドは、直列に繋がれた前記インダクタを介して前記陽極引出部材に電気的に接続され、前記陰極パッドは、前記陰極引出部材に電気的に接続されている。前記接続部材には、ビアメタルや配線パターン等が用いられる。
【００１３】
さらに、本発明のデカップリングデバイスは、前記固体電解コンデンサ素子は略矩形の陽極体を具えており、前記陽極体の表面には、誘電体被膜と、固体電解質層とが順に形成され、前記陽極引出部材は、前記陽極体の一端面から突出する金属ワイヤであり、前記陰極引出部材は、前記固体電解質層上にて層状に形成されており、前記積層基板は、前記陽極引出部材を支持すると共に前記陽極引出部材が接合する第１ランドが設けられた支持部材を含み、前記積層基板を構成する最上の基板には、前記陰極引出部材が接合される第２ランドと前記支持部材とが設けられ、前記第１ランドと前記第１陽極パッドは、さらに前記第２ランドと前記陰極パッドは、前記積層基板内のビアメタル及び/又は配線パターンによって電気的に接続されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のデカップリングデバイスは、固体電解コンデンサ素子を積層基板に載置し、該積層基板内に配線パターンで形成されたインダクタを設けており、積層基板を構成する基板の数を増やすことによって、デカップリングデバイスのインダクタンスを十分に大きくできる。よって、本発明のデカップリングデバイスを用いて、より周波数の高い高周波ノイズの遮蔽が十分に可能となる。
【００１５】
また、本発明のデカップリングデバイスでは、積層基板の水平断面の大きさを、従来よりデカップリングコンデンサとして用いられているチップ型固体電解コンデンサの水平断面の大きさと同程度とすることができる。カップリングデバイスのインダクタンスを大きくするためには、積層基板を構成する基板を増やして、インダクタを増やせばよく、デカップリングデバイスの水平断面を大きくする必要はないからである。従って、本発明のデカップリングデバイスは、周波数の高い高周波ノイズの遮蔽が十分に可能であると共に、従来のチップ型固体電解コンデンサと同程度の設置領域で実装基板に装着できる。
【００１６】
なお、固体電解コンデンサとインダクタを一体化したデバイスには、特開平１０−９２６９４号に記載されたものが提案されているが、このデバイスと比較して、本発明のデカップリングデバイスは、小型であること、デバイスのインダクタンスを大きくしても実装面積が増えないことに加えて、樹脂層を形成する工程を容易に行える利点がある。特開平１０−９２６９４号のデバイスでは、樹脂層をコンデンサ素子、インダクタ及び引出部材等を覆うように形成する必要があるが、本発明のデカップリングデバイスでは、積層基板上にて固体電解コンデンサ素子を覆うように樹脂層を形成すればよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明のデカップリングデバイスを図を用いて詳述する。図１は、本発明の一実施例であるチップ型デカップリングデバイス(1)の斜視図である。デカップリングデバイス(1)の下部は、積層基板(2)で構成されており、デカップリングデバイス(1)の上部は、樹脂層(3)及びその内部に設けられた固体電解コンデンサ素子(以下、単に「コンデンサ素子」と称す)(4)で構成されている。固体電解コンデンサ素子(4)は、デカップリングコンデンサとして機能する。デカップリングデバイス(1)の等価回路は、図８(a)に記載されたデカップリング回路の等価回路と基本的に同じであり、デバイス(1)のインダクタンスは、積層基板(2)内に設けられた複数のインダクタによって与えられる。
【００１８】
図２は、図１に示すＡ−Ａ線を含む平面でデカップリングデバイス(1)を垂直に破断した断面図である。コンデンサ素子(4)は、陽極引出部材(41)が埋設された陽極体(42)を具えている。陽極体(42)は、矩形の弁金属焼結体である。本実施例では、陽極体(42)にタンタル焼結体を用いているが、アルミニウム、ニオブ、チタン、又はジルコニウム等の焼結体を用いてもよい。また、本実施例では、陽極引出部材(41)にタンタルワイヤを用いている。
【００１９】
Ｈ3ＰＯ4水溶液中に焼結体を浸漬して陽極酸化処理を施すことによって、陽極体(42)の表面には誘電体被膜(43)が形成されている。さらに、陽極酸化後の陽極体(42)に重合処理を施すことによって、誘電体被膜(43)上には固体電解質層(44)が設けられている。固体電解質層(44)は、ポリピロール、ポリチオフェン、若しくはポリアニリン等の導電性ポリマ、又はこれらの誘導体等が用いられる。本実施例では、固体電解質層(44)はポリピロールで形成されている。固体電解質層(44)上には、層状に形成された陰極引出部材(45)が設けられている。陰極引出部材(45)には、例えば、銀ペーストを用いて形成された導電層が用いられる。
【００２０】
コンデンサ素子(4)は、積層基板(2)上に配置されており、該積層基板(2)と接触している面を除いて、エポキシ樹脂や液晶ポリマ等で形成された樹脂層(3)で覆われている。積層基板(2)は、シート状の第１乃至第５基板(21-25)が積層されて構成されており、第１基板(21)の端部には、コンデンサ素子(4)の陽極引出部材(41)を支持する支持部材(26)が配置されている。第１乃至第５基板(21-25)及び支持部材(26)は、絶縁性の材料で形成される。
【００２１】
支持部材(26)の上面には、陽極引出部材(41)と接続される第１ランド(51)が設けられている。第１ランド(51)は、積層基板(2)内に埋め込まれた導電性のビアメタル(61)等を介して、積層基板(2)の下側に配置された第１陽極パッド(53)(図４参照)と電気的に接続される。また、第１基板(21)の上面には、陰極引出部材(45)と接続される第２ランド(52)が設けられている。第２ランド(52)は、積層基板(2)内に埋め込まれた導電性のビアメタル(62)を介して、積層基板(2)の下側に配置された陰極パッド(55)と電気的に接続される。
【００２２】
第１基板乃至第５基板(21-25)の間には、インダクタとして機能する形状を具えた配線パターン(71-74)が設けられている。即ち、第２基板乃至第５基板(22-25)上に、配線パターン(71-74)が設けられている。これら配線パターン(71-74)は、後述するように、積層基板(2)に埋められたビアメタルを介して直列に接続されている。第２基板(22)上に設けられた配線パターン(71)の一端は、第１ランド(51)と第１陽極パッド(53)を電気的に接続するビアメタル(61)に接続されており、第５基板(25)上に設けられた配線パターン(74)の一端は、後述するようにビアメタルを介して第２陽極パッド(54)(図４参照)に電気的に接続されている。
【００２３】
本実施例では、積層基板(2)に、ＬＴＣＣ(低温同時焼結セラミック)基板を用いている。以下、積層基板(2)の製造方法を中心に本実施例のデカップリングデバイスの製造方法について説明すると共に、該デカップリングデバイスの構造についてさらに詳細に説明する。
【００２４】
図３は、積層基板(2)の製造方法及びその内部構造を説明する説明図である。まず、長方形のシート状の第１乃至第５基板(21-25)、及び矩形の支持部材(26)が作られる。これらは、低温焼結可能な絶縁性のセラミック材料で、例えば、ホウ素を添加したアルミナとガラスセラミックの混合物で形成される。本実施例では、第１乃至第５基板(21-25)は、同一形状にされており、それらの厚さは５０μｍ程度である。また、支持部材(26)の長手方向の長さは、第１乃至第５基板(21-25)の幅と同じである。支持部材(26)の厚さ(図２における垂直方向の長さ)は、コンデンサ素子(4)の形状に合わせて決定される。
【００２５】
第１乃至第５基板(21-25)及び支持部材(26)が作られると、これらにランド(51)(52)や配線パターン(71-74)等が形成される。まず、支持部材(26)の上面には、スクリーン印刷手法を用いて長方形の第１ランド(51)が形成される、第１基板(21)の上面にも、同様にして長方形の第２ランド(52)が形成される。
【００２６】
第２乃至第５基板(22-25)の上面には、スクリーン印刷手法を用いてジグザグに折れ曲がったメアンダ状の配線パターン(71-74)が夫々形成される。さらに、第５基板(25)の下面には、図４に示すように、長方形の第１陽極パッド(53)、第２陽極バッド(54)、及び陰極パッド(55)が形成され、第５基板(25)の上面には、インダクタとなる配線パターン(74)に加えて、コンデンサ素子(4)と第１陽極パッド(53)を電気的に接続するために用いられる配線パターン(75)も形成される。これら配線パターン(71-75)、ランド及びパッド(51-55)は、導電性の貴金属、例えば銀で形成される。
【００２７】
そして、第１乃至第５基板(21-25)及び支持部材(26)には、陽極引出部材(41)と第１陽極パッド(53)を電気的に接続するビアメタルを入れるビアホール(81a-81f)が開けられる。支持部材(26)のビアホール(81a)は第１ランド(51)を通るように開けられる。また、支持部材(26)及び第１乃至第４基板(21-24)に開けられるビアホール(81a-81e)は、第１乃至第５基板(21-25)及び支持部材(26)が組み合わされた際に、垂直方向に一列に繋がるように開けられる。第５基板(25)に形成された配線パターン(75)の一端は、この際に、第４基板(24)に開けられるビアホール(81e)の直下に位置するように形成され、第５基板(25)のビアホール(81f)は、配線パターン(75)の他端と第１陽極パッド(53)を通るように垂直に開けられる。従って、陽極引出部材(41)と第１陽極パッド(53)は、ビアホール(81a-81f)に埋め込まれるビアメタルと配線パターン(75)によって電気的に接続される。
【００２８】
また、第１乃至第５基板(21-25)には、陰極引出部材(45)と陰極パッド(55)を電気的に接続するために用いられるビアホール(82a-82e)が開けられる。第１基板(21)のビアホール(82a)は、第２ランド(52)を通るように、第５基板(25)のビアホール(82e)は陰極パッド(55)を通るように開けられる。また。ビアホール(82a-82e)は、第１乃至第５基板(21-25)が組み合わされた際に、垂直方向に一列に繋がるように開けられる。
【００２９】
さらに、第２乃至第４基板(22-24)には、インダクタとなる配線パターン(71-74)を直列に接続するためのビアホール(83a-83c)が開けられる。第２基板(22)のビアホール(83a)は、第２基板(22)の配線パターン(71)の一端を通るように開けられて、第２基板(22)と第３基板(23)が組み合わされた際に、第３基板(23)に形成された配線パターン(72)の一端上に配置される。第３基板(23)のビアホール(83b)は、該配線パターン(72)の他端を通るように開けられて、第３基板(23)と第４基板(24)が組み合わされた際に、第４基板(24)に形成された配線パターン(73)の一端上に配置される。第４基板(24)のビアホール(83c)は、該配線パターン(73)の他端を通るように開けられて、第４基板(24)と第５基板(25)が組み合わされた際に、第５基板(25)に形成された配線パターン(74)の一端上に配置される。従って、ビアホール(83a-83c)に埋め込まれるビアメタルによって、配線パターン(71-74)は直列に接続される。
【００３０】
第２基板(22)の配線パターン(71)の他端は、第１基板(21)と第２基板(22)が組み合わされた際に、陽極引出部材(41)と第１陽極パッド(53)を電気的に接続するために開けられた第１基板(21)のビアホール(81b)の下に配置される。よって、陽極引出部材(41)と第１陽極パッド(53)を電気的に接続するためのビアホール(81c)は、該配線パターン(71)の他端を通るように開けられる。従って、ビアホール(81b)(81c)に埋め込まれるビアメタルによって、配線パターン(71-74)と、第１ランド(51)が電気的に接続される。また、第５基板(25)に形成された配線パターン(74)の他端と第２陽極パッド(54)を通るように、第５基板(25)にはビアホール(84)が開けられる。ビアホール(84)に埋め込まれるビアメタルによって、配線パターン(71-74)を介して、第１ランド(51)と第２陽極パッド(54)が電気的に接続される。
【００３１】
以上のように、配線パターン(71-75)、ランド及びパッド(51-55)が形成され、ビアホール(81a-f)(82a-e)(83a-83c)(84)が開けられた第１乃至第５基板(21-25)及び支持部材(26)が準備されると、導電性のビアメタルが埋め込まれる。ビアメタルには、例えば銀ペーストが使用される。その後、第１基乃至第５基板(21-25)及び支持部材(26)を治具に挟んで組み合わせた後、これらを加圧しつつ９００℃から１０００℃程度の温度まで加熱して、基板(21-25)及び支持部材(26)を焼成する工程が行われる。これにて、積層基板(2)が完成する。
【００３２】
積層基板(2)が準備されると、図５に示すように、その上側に、上述した方法で作製されたコンデンサ素子(4)が固定される。陽極引出部材(41)は第１ランド(51)と、陰極引出部材(45)は第２ランド(52)と導電性接着剤で接合される。その後、モールド成形によって、コンデンサ素子(4)を覆う樹脂層(3)が形成されて、デカップリングデバイスが完成する。本実施例では、樹脂層(3)は、デカップリングデバイスの外形が矩形になるように、積層基板(2)上に設けられているが、積層基板(2)の側面を覆うように形成されてもよい。
【００３３】
本発明において、インダクタとなる配線パターン(71-74)は、上記の実施例のようなメアンダ形状に限定されることはなく、本発明のデカップリングデバイスの動作上、適切な大きさのインダクタンスを得られる形状であればよい。図６は、本発明の第２実施例に関しており、図３に相当する説明図である。第２実施例のデカップリングデバイスでは、配線パターン(71-74)は、スパイラル状(渦巻状)に形成されている。第１実施例と同様に、第２基板(22)に形成された配線パターン(71)の一端は、第１基板(21)のビアホール(81b)の下に配置されており、第２基板(22)に開けられたビアホール(81c)は、該一端を通っている。第２基板(22)の配線パターン(71)は、ビアホール(81b)からスパイラル状に反時計回りで第２基板(22)の中央付近に進む。第２基板(22)には、配線パターン(71)の他端を通るようにビアホール(83a)が開けられる。
【００３４】
第３基板(23)の配線パターン(72)の一端は、第２基板(22)のビアホール(83a)の下になるように、第３基板(23)の中央付近に配置される。配線パターン(72)は、第３基板(23)の中央付近からスパイラル状に反時計回りで第３基板(23)の端部付近に進む。第３基板(23)には、配線パターン(72)の他端を通るようにビアホール(83b)が開けられる。
【００３５】
第４基板(24)の配線パターン(73)の一端は、第３基板(23)のビアホール(83b)の下になるように、第４基板(24)の端部付近に配置される。配線パターン(73)は、第４基板(24)の端部からスパイラル状に反時計回りで第４基板(24)の中央付近に進む。第４基板(24)には、配線パターン(24)の他端を通るようにビアホール(83c)が開けられる。
【００３６】
第５基板(25)の配線パターン(74)の一端は、第４基板(24)のビアホール(83c)の下になるように、第５基板(25)の中央付近に配置される。配線パターン(74)は、第５基板(25)の中央付近からスパイラル状に反時計回りで、第２陽極パッド(54)(図４参照)の上方に進む。第５基板(25)には、配線パターン(74)の他端及び第２陽極パッド(54)を通るようにビアホール(84)が開けられる。
【００３７】
インダクタとなる配線パターン(71-74)と、これら配線パターン(71-74)を接続するために開けられるビアホール(83a-c)の位置とが異なる以外、第２実施例のデカップリングデバイスは、第１実施例のデバイスと同様な構成を有しており、先に説明した工程を行って製造できる。
【００３８】
上記の実施例では、第１ランド(51)と第１陽極パッド(53)は、積層基板(2)内のビアメタル(図２に示すビアメタル(61)及び図３に示すビアホール(81f)に埋め込まれるビアメタル)及び配線パターン(75)によって電気的に接続されている。さらに、第２ランド(52)と陰極パッド(55)は、積層基板(2)内のビアメタル(62)(図２参照)よって電気的に接続されている。このような構成を用いることによって、第１ランド(51)と第１陽極パッド(53)間の電流経路の大部分を、また、第２ランド(52)と陰極パッド(55)間の電流経路を、垂直線に沿って設けることが可能となる。その結果、これらの電流経路は必要以上に長くされることはなく、デカップリングデバイスの等価直列抵抗及び等価直列インダクタンスが小さくなる。
【００３９】
なお、図４に示す第１陽極パッド(53)、第２陽極パッド(54)及び陰極パッド(55)の形状及び配置はあくまで一例であり、適宜変更されて良い。また、それに伴って、積層基板(2)内のビアメタルや配線パターンは変更及び/又は追加されてよい。例えば、第１陽極パッド(53)は、第１ランド(51)の直下に配置され、ビアメタルのみを用いて第１ランド(51)と接続されてよく、また、陰極パッド(55)と第２ランド(52)を接続するために、ビアメタルに加えて配線パターンを用いてもよい。
【００４０】
また、上記の実施例では、絶縁性材料で形成された支持部材(26)が積層基板(2)に設けられているが、支持部材(26)に代えて、ブロック又は柱状の導電性金属製部材を用いてもよい。この場合、第１パッド(51)は、第１基板(21)の上面に設けられて、ビアホール(81b)は、第１パッド(51)を通るように開けられる。金属製部材の下端は第１パット(51)と接続され、その上端は、コンデンサ素子(4)の陽極引出部材(41)と接続される。なお、金属製部材は、樹脂層(3)に覆われて外部に露出しないようにされる。
【００４１】
上記実施例では、インダクタとなる配線パターン(71-74)は、積層基板(2)内に複数個設けられているが、適切な大きさのインダクタンスが得られるならば、積層基板(2)を２つの基板と支持部材で構成し、これら基板間に、インダクタとなる１個の配線パターンを設けてもよい。しかしながら、積層基板(2)を３つ以上の基板と支持部材で構成し、複数の配線パターンを基板間に設けることによって、本発明の効果はより顕著に表れる。
【００４２】
本発明では、ＬＴＣＣ基板以外の積層基板を、例えば、ＨＴＣＣ(高温同時焼結セラミック)基板を用いることも可能である。また、本発明に、絶縁材材料をスクリーン印刷方法で形成するような厚膜印刷積層基板を使用してもよい。
【００４３】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のデカップリングデバイスの斜視図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線を含む平面で、本発明のデカップリングデバイスを垂直に破断した断面図である。
【図３】本発明のデカップリングデバイスに係る積層基板の製造方法及び構造を説明する説明図である。
【図４】本発明のデカップリングデバイスに係る第５基板の下面を示す平面図である。
【図５】本発明のデカップリングデバイスに係る積層基板に、コンデンサ素子を載置する工程を示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施例であるデカップリングデバイスに係る積層基板の構造を説明する説明図である。
【図７】図７(a)は、デカップリングコンデンサを用いた電気回路の概要を示す回路図であり、図７(b)は、デカップリングコンデンサのインピーダンス特性を示すグラフである。
【図８】図８(a)は、インダクタを付与したデカップリング回路を用いた電気回路の概要を示す回路図であり、図８(b)は、このデカップリング回路のインピーダンス特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４５】
(1)     デカップリングデバイス
(2)     積層基板
(3)     樹脂層
(4)     固体電解コンデンサ素子
(21-25) 基板
(26）   支持部材
(41)    陽極引出部材
(42)    陽極体
(43)    誘電体被膜
(44)    固体電解質層
(45)    陰極引出部材
(51)    第１ランド
(52)    第２ランド
(53)    第１陽極パッド
(54)    第２陽極パッド
(55)    陰極パッド
(61,62) ビアメタル
(71-75) 配線パターン
【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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