(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１コンデンサ部と、互いに同じ容量の２つの第２コンデンサ部と、互いに同じ容量の２つの第３コンデンサ部と、これら各コンデンサ部と外部端子とをそれぞれ接続する電極配線とを備え、
各コンデンサ部は、積層された絶縁体層及び該絶縁体層間に配置された内部電極層からなり、
前記第２コンデンサ部の一方と、前記第２コンデンサ部の他方とは、前記第１コンデンサ部に対して回転対象の位置に配置され、
前記第３コンデンサ部の一方と、前記第３コンデンサ部の他方とは、前記第１コンデンサ部に対して回転対象の位置に配置される
複合コンデンサ。
【請求項２】
前記第２コンデンサ部と第３コンデンサ部とは、前記第１コンデンサ部よりも容量が低く且つ、前記第２コンデンサ部と第３コンデンサ部とは、互いに異なる容量である
請求項１に記載の複合コンデンサ。
【請求項３】
前記絶縁体層は、セラミックス層からなり、
前記内部電極層は、メタライズ層からなる
請求項１または請求項２に記載の複合コンデンサ。
【請求項４】
前記第２コンデンサ部と前記第３コンデンサ部とは、上下方向において互いに重畳しない位置に配置されている
請求項３に記載の複合コンデンサ。
【請求項５】
基板と、
該基板に実装され、電源端子とグランド端子とを備えた回路と、
請求項１から請求項４のいずれかに記載の複合コンデンサと、を備えた実装基板。
【請求項６】
請求項５に記載の実装基板を具備する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容量の異なる複数のコンデンサ部を１つのパッケージに形成した複合コンデンサ、その実装基板、及びその実装基板を搭載した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、無線機器たとえば携帯電話機には、無線送受信回路及び信号処理回路が混在しており、信号処理回路から無線送受信回路の受信部へ発生するノイズが原因となり、受信性能が低下する、いわゆる、自家中毒現象がある。
このノイズの原因は、電気回路(回路基板)からの伝達及び空中経路（輻射）からの伝達の２つの伝播経路に起因することが知られている。
【０００３】
上述のノイズ対策としては、ノイズを避ける配線パターン設計、電源線／接地線の引回し設計、及びノイズフィルタ、バイパスコンデンサの追加等がある。
バイパスコンデンサは、信号線及び電源線の不要な周波数成分を除去するために、複数の適所に配置される。
【０００４】
バイパスコンデンサを配置する場合、広帯域にわたる十分なノイズ減衰量を達成するために、複数のバイパスコンデンサを並列配置する必要があり、この場合、実装コストの増大及び実装面積の増大を招く。
【０００５】
また、広帯域特に周波帯域成分のノイズを減衰させるためには、ノイズ発生源とリターン電源（ＧＮＤ）とを最短経路でバイパスしなければならないが、複数のバイパスコンデンサを並列配置すると、経路が延長されてインダクタンス成分の増大となり、所望周波数帯域での十分なノイズ減衰量が得られない。
【０００６】
そこで、容量の異なる複数のコンデンサ部を一つの絶縁体（１つのパッケージ）に横方向に並列配置した複合コンデンサが知られている（参照；特許文献１、２、３）。
【特許文献１】特開平８−１６２３６８号公報
【特許文献２】特開平８−８８４７３号公報
【特許文献３】特公平６−３０３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、複数のコンデンサ部を並列配置すると、複合コンデンサの横方向が長くなるという課題がある。
これを解決するために、複数のコンデンサ部を縦方向に配置することも考えられるが、この場合、たとえば、容量の小さいコンデンサ部を容量の大きいコンデンサ部の上方に配置した場合、容量の小さいコンデンサ部は複合コンデンサの外部端子から距離が遠くなり、容量の小さいコンデンサ部のインダクタンスは増大する恐れがある。この結果、特定の周波数帯域でのノイズの減衰量が得られないことがある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、広帯域特に高周波帯域での十分なノイズ減衰量を達成できる複合コンデンサ及び、これを実装した実装基板、これを搭載した電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するために本発明の第１の観点の複合コンデンサは、第１コンデンサ部と、互いに同じ容量の２つの第２コンデンサ部と、互いに同じ容量の２つの第３コンデンサ部と、これら各コンデンサ部と外部端子とをそれぞれ接続する電極配線とを備え、
各コンデンサ部は、積層された絶縁体層及び該絶縁体層間に配置された内部電極層からなり、前記第２コンデンサ部の一方と、前記第２コンデンサ部の他方とは、前記第１コンデンサ部に対して回転対象の位置に配置され、前記第３コンデンサ部の一方と、前記第３コンデンサ部の他方とは、前記第１コンデンサ部に対して回転対象の位置に配置される。
【００１３】
好適には、前記絶縁体層は、セラミックス層からなり、前記内部電極層は、メタライズ層からなる。
【００１４】
好適には、前記第２コンデンサ部と前記第３コンデンサ部とは、上下方向において互いに重畳しない位置に配置されている。
【００１６】
さらに、本発明に係る実装基板は、基板と、該基板に実装され、電源端子とグランド端子とを備えた回路と、上述の複合コンデンサと、を備える。
【００１７】
さらに、本発明に係る電子機器は、上述の実装基板を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、広帯域のノイズを十分に減衰できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の一例に係る複合コンデンサと比較するための単体コンデンサを示す図である。
【００２０】
図１において、１は絶縁体としての誘電材料層、２は主容量Ｃ１１を形成するための内部電極（メタライズ層）、３、３’は外部電極（電極配線）、４、４’は端子電極（外部端子）を示し、積層セラミックスコンデンサが形成されている。
尚、内部電極２は異なる極性が付与される少なくとも一対のメタライズ層にセラミックス層を介在させた積層セラミックスコンデンサを形成する。
【００２１】
図２は図１の単体コンデンサの等価回路図である。図２に示すように、内部電極２によって形成される主容量Ｃ１１以外に、配線（内部電極３、外部端子３'、端子電極４、４'）の面積、実装パッド位置Ｐ、Ｐ’までの距離に依存するインダクタンス成分Ｌ１１、Ｌ１２が付加されている。この結果、図１の単体コンデンサのインピーダンスＺ１１は、
Z11=1/ωC11+ω(L11+L12)
となり、図３のごとくなる。
尚、図３の周波数ω１１は主容量Ｃ１１に対応する。
【００２２】
図４は本発明に係る複合コンデンサの一実施の形態を示す図であって、図４（Ａ）は正面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図４（Ｃ）は平面図である。
【００２３】
図４において、１０は主容量Ｃ１１を形成するための内部電極（メタライズ層）、１１は主容量Ｃ２１を形成するための内部電極（メタライズ層）、１２は主容量Ｃ３１を形成するための内部電極（メタライズ層）、１３は主容量Ｃ３１を形成するための内部電極(メタライズ層)、１４は主容量Ｃ２１を形成するための内部電極(メタライズ層)、１５、１６、１７は絶縁体としての誘電材料層、１８、１８'は外部電極（電極配線）、１９、１９'は端子電極(外部端子)をそれぞれ示している。
尚、各内部電極は異なる極性が付与される少なくとも一対のメタライズ層にセラミックス層を介在させた積層セラミックスコンデンサ部を、形成する。また、誘電材料１５、１７は、主容量Ｃ１１を主容量Ｃ２１、Ｃ３１間の寄生容量を小さくするために低誘電体シートとすることができる。
【００２４】
図４における主容量Ｃ１１、Ｃ２１、Ｃ３１（Ｃ１１＞Ｃ３１＞Ｃ２１）は誘電材料１５、１６、１７及び内部電極１０、１１、１２、１３、１４によって構成される積層セラミックスコンデンサ部である。
ここで、第１コンデンサ部（Ｃ１１）は１つ、第２コンデンサ部（Ｃ２１）は２つ、第３コンデンサ部（Ｃ３１）は２つである。
１つの第１コンデンサ部（Ｃ１１）は絶縁体である誘電材料層１５，１７間に配置された内部電極１０を含んで構成されている。
２つの第２コンデンサ部（Ｃ２１）は、一方が絶縁体である誘電材料層１５間に配置された内部電極１１を含んで構成され、他方が絶縁体である誘電材料層１７間に配置された内部電極１４を含んで構成されている。
２つの第３コンデンサ部（Ｃ３１）は、一方が絶縁体である誘電材料層１７間に配置された内部電極１２を含んで構成され、他方が絶縁体である誘電材料層１５間に配置された内部電極１３を含んで構成されている。
【００２５】
また、第２コンデンサ部（Ｃ２１）の一方と第２コンデンサ部（Ｃ２１）の他方とは第１のコンデンサ部（Ｃ１１）に対して回転対称の位置に配置され、第３コンデンサ部（Ｃ３１）の一方と第３コンデンサ部（Ｃ３１）の他方とは第１のコンデンサ部（Ｃ１１）に対して回転対称の位置に配置されている。つまり、２つの第２コンデンサ部（Ｃ２１）の一方と他方は第１コンデンサ部（Ｃ１１）に対して対角配置し、２つの第３コンデンサ部（Ｃ３１）の一方と他方は第１コンデンサ部（Ｃ１１）に対して対角配置し、上下面、正面、裏面のいずれが実装面になっても同一のコンデンサ部の配置となる。
さらに、上下面、正面、裏面のいずれが実装面となっても、内部電極１１、１４の一方及び内部電極１２、１３の一方が内部電極１０より実装面に近い側に位置するので、内部電極１１、１４の一方及び内部電極１２、１３の一方の配線のインダクタンスが内部電極１０の配線のインダクタンスより小さくなるように配置できる。
【００２６】
前述したように、第２コンデンサ部（Ｃ２１）と第３コンデンサ部（Ｃ３１）とは、第１コンデンサ部（Ｃ１１）よりも容量が低く且つ、第２コンデンサ部（Ｃ２１）と第３コンデンサ部（Ｃ３１）とは、互いに異なる容量である（たとえばＣ１１＞Ｃ３１＞Ｃ２１）。
そして、インダクタンスの影響を大きく受けやすい容量の小さな第２コンデンサ部において、インダクタンスが小さくできることから、第２コンデンサ部の共振周波数が所望の規定値からずれることが抑制でき、或いはずれを小さくでき、これにより、たとえば特定周波数帯のノイズを、より減衰させることが可能となる。
【００２７】
また、第２コンデンサ部の一方と他方、並びに、第３コンデンサ部の一方と他方とは、第１コンデンサ部に対して、回転対称となる位置に配置されていることから、上下面、正面、裏面いずれの面が実装面になっても、同じコンデンサ部の配置が得られる。また、上下面、正面、裏面いずれの面が実装面になっても、第１電極配線或いは第２電極配線が、第３電極配線に対して実装面に近い側にくるように配置できることから、第１電極配線或いは第２電極配線のインダクタンスを、容易に第３電極配線のインダクタンスよりも小さくできる。
【００２９】
また、セラミックス層及びメタライズ層を用いることから、容易に複数のコンデンサ部を有する複合コンデンサが得られる。
【００３０】
また上下方向において互いに重畳する位置に第２コンデンサ部と第３コンデンサ部とを配置した場合に比較して、絶縁体の端部において、セラミックス層同士のデラミネーションが生じにくい。
【００３１】
さらにまた、第２コンデンサ部（Ｃ２１）と第３コンデンサ部（Ｃ３１）とは上下方向において互い重畳しない場合、この結果、誘電材料層１５、１６、１７の端部のセラミックス積層同士のデラミネーションが生じにくくなる。
【００３２】
図５は図４の複合コンデンサの等価回路図である。
【００３３】
図５に示すように、誘電材料層１５、１６、１７及び内部電極１０、１１、１２、１３、１４によって構成される主容量Ｃ１１、Ｃ２１、Ｃ３１以外に、外部端子（外部電極１８、配線（外部電極１８、１８'、端子電極１９、１９'）の面積、実装パッド位置Ｐ、Ｐ’までの距離に依存するインダクタンス成分Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ３１、Ｌ３２が付加されている。
また、第１コンデンサ部（Ｃ１１）、第２コンデンサ部（Ｃ２１），第３コンデンサ部（Ｃ３１）間にはコンデンサ部間隔、介在誘電材料に依存する寄生容量Ｃ１２１、Ｃ１２２、Ｃ１３１、Ｃ１３２が存在する。尚、寄生容量が大きいと、リーク電流が増加し、ノイズ減衰量が低下する。この結果、図４の複合コンデンサのインピーダンスＺaryは、
Ｚary=1/ωC11+ω(L11+L12)+ 1/ωC21+ω(L21+L22)+ 1/ωC31+ω(L31+L32)
となり、図６のごとくなる。
尚、周波数ω１１、ω２１、ω３１は主容量Ｃ１１、Ｃ２１、Ｃ３１に対応する。つまり、図６に示すように、広帯域、特に周波数ω１１より高周波帯域成分のノイズを減衰できる。
【００３４】
図７は図４の複合コンデンサを実装基板へ搭載した図である。
【００３５】
図７に示すように、図４の複合コンデンサはテーピング、バルク状態からプリント配線板２１へ部品実装パッド２２を介して搭載する際に、図４の複合コンデンサは上下面、正面、裏面いずれの方向へ搭載しても、インダクタンス成分は少なくなる。
【００３６】
図８は図４の複合コンデンサを電子機器、たとえば携帯電話機に搭載した図である。
【００３７】
たとえば、無線送受信回路３１、信号処理回路３２等が実装基板に実装されている場合、図４の複合コンデンサをバイパスコンデンサとして実装基板の表面もしくは裏面に設ける。
【００３８】
尚、上述の実施の形態においては、一対の第２コンデンサ部（Ｃ２１），一対の第３コンデンサ部（Ｃ３１）を設けてあるが、いずれか一方の一対のコンデンサ部のみを設けてもよい。
また、内部電極１１〜１５の配線（外部端子１８、端子電極１９）のインダクタンスを配線長で調整しているが、断面積で調整してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る複合コンデンサと比較するための単体コンデンサを示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は平面図である。
【図２】図１の単体コンデンサの等価回路図である。
【図３】図１の単体コンデンサのインピーダンス特性図である。
【図４】本発明に係る複合コンデンサの実施の形態を示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は平面図である。
【図５】図４の複合コンデンサの等価回路図である。
【図６】図４の複合コンデンサのインピーダンス特性図である。
【図７】図４の複合コンデンサを実装基板へ搭載した図である。
【図８】図４の複合コンデンサを携帯電話機へ搭載した図である。
【符号の説明】
【００４０】
１：誘電材料層
２：内部電極（Ｃ１１）
３、３'：外部電極
４、４'：端子電極
１０：内部電極（Ｃ１１）
１１：内部電極（Ｃ２１）
１３：内部電極（Ｃ３１）
１４：内部電極（Ｃ２１）
１５：誘電材料層
１６：誘電材料層
１７：誘電材料層
１８、１８'：外部電極
１９、１９'：端子電極
【図１】
0005073532.tif 000002
【図２】
0005073532.tif 000003
【図３】
0005073532.tif 000004
【図４】
0005073532.tif 000005
【図５】
0005073532.tif 000006
【図６】
0005073532.tif 000007
【図７】
0005073532.tif 000008
【図８】
0005073532.tif 000009