(57)【要約】      （修正有）【課題】樹脂の熱膨張により誘電性層に亀裂が生じても、ブロック全体ではなく、溝の部分にのみ集中して発生するため、コンデンサの安定性を保つことができるプリント回路板埋め込み式コンデンサの構造を提供する。【解決手段】主にパワープレート１０とグラウンドプレート１４の間に構成する誘電性層１２によって構成する構造である。基材が熱膨張することでコンデンサの構造が損壊するのを避けるために、パワープレート１０とグラウンドプレート１４はいずれも複数個の金属ブロック（１０ａ，１０ｂ，１４ａ，１４ｂ）によって組立てている。金属ブロック（１０ａ，１０ｂ，１４ａ，１４ｂ）の間に互いに交差する複数本の溝５を具有し、金属ブロック（１０ａ，１０ｂ，１４ａ，１４ｂ）同士の間に位置する溝５の中に、金属ブロック（１０ａ，１０ｂ，１４ａ，１４ｂ）の少なくとも一本の接続ライン（１０ｃ，１４ｃ）を電気接続する。【選択図】  図１
2009049054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワープレート、グラウンドプレート及び、パワープレート及びグラウンドプレートの間に設置する誘電体層を含み、
該パワープレート及び該グラウンドプレートはいずれも複数個の金属ブロックで構成し、該金属ブロックの間は互いに交差する複数本の溝を具有し、当該溝の中に、少なくとも一本の接続ラインを電気接続することを特徴とするプリント回路板埋め込み式コンデンサの構造。
【請求項２】
電気接続した該金属ブロックの該接続ラインは、それぞれ該パワープレート及び該グラウンドプレートなど、異なる位置に設置することを特徴とする請求項1記載のプリント回路板埋め込み式コンデンサの構造。
【請求項３】
前記パワープレート及び該グラウンドプレートにある幾つかの金属ブロック及び接続ラインの上にニッケル層を具有し、或いはその他の樹枝状結晶ができにくい、及びCAFが現れないめっき膜を具有し、該ニッケル層は該誘電性層と接触することを特徴とする請求項1記載のプリント回路板埋め込み式コンデンサの構造。
【請求項４】
前記金属ブロックの複数本の接続ラインに電気接続できることを特徴とする請求項1記載のプリント回路板埋め込み式コンデンサの構造。
【請求項５】
前記誘電体層はイオンスパッタリングを利用し、該パワープレート或いは該グラウンドプレートにてhigh-kを形成する材料であることを特徴とする請求項1記載のプリント回路板埋め込み式コンデンサの構造。  
【請求項６】
該パワープレート或いは該グラウンドプレートのうち一つは、イオンスパッタリング及びめっき法を利用し、該誘電体フィルムにて金属層を形成することを特徴とする請求項1記載のプリント回路板埋め込み式コンデンサの構造。
【請求項７】
該パワープレート或いは該グラウンドプレートのうち一つは、無電解堆積及びめっき法を利用し、該誘電体フィルムに金属層を形成することを特徴とする請求項1記載のプリント回路板埋め込み式受動部品の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路板埋め込み式コンデンサの構造に関し、特に複数個の金属ブロックを具有するプリント回路板埋め込み式コンデンサの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路板埋め込み式コンデンサは多層のプリント回路板のプレス製造過程を利用し、現有の電源層或いはグラウンド層に誘電体層及びもう一層の銅箔を加え、近隣する二層の銅箔面を利用してコンデンサを形成する。この発明の源は1992年アメリカのPCBメーカーZyconが発明したもので、かつては上級の多層板の中、現有の電源層或いはグラウンド層のそばに、別途ごく薄い(2-4mil)の媒質層及び銅箔を加え、一体化した埋め込み式のコンデンサを作り出し、該商品名はBuried Capacitor(BC)と名づけられた。その長所とは、短波の操作の元でも、雑信号を減らし、従来のコンデンサの占める面積を小さくすることができる。Zycon社は数件のBCに関する特許申請案を提出している(アメリカ特許申請案5,079,069号、5,161,086号、5,155,655号)。しかし、当該電気容量が小さいために、未だに普及できない。
【０００３】
大幅にプリント回路板埋め込み式コンデンサの電気容量を上げるために、イオンスパッタリングを利用し、多層のプリント回路板のパワープレート或いはグラウンドプレートにまず、一層のhigh-kを具有する誘電体層をスパッタリングしてから、イオンスパッタリング或いは無電解浸透めっき法を利用し、誘電体層の上に金属の薄い層をめっきしてから、めっき法で厚みを増し、別の電極を形成することで、大幅に二つの電極の距離を短くし、且つ誘電体層にhigh-kの材料を選ぶことで、大幅に電気容量を引き上げる。
【０００４】
しかし、上述の方法はなおも安定性の問題が残るため、未だに業界で使用されていない。プリント回路板の主要材料の中の樹脂グラスファブリック及び銅箔、誘電体層の熱膨張係数が異なる。特に樹脂グラスの転化温度を超過する場合の差異が更に大きい(それぞれ130、17、9PPM/℃である)、これは後続のプロセスに熱源を入れるとき(組立てる際の溶接過程)、樹脂の膨張が大きく、銅箔及び誘電体層に引張のパワーをもたらす原因となる。誘電体層の延長性が悪いため、誘電体層は亀裂が生じやすく、銅のCAF (Conductive Anodic Filament)の特性により、誘電体層の亀裂両側にある銅箔は使用後少し経つと互いにショートし、埋め込み式コンデンサ及びプリント回路板全てが失効する結果を招く。
【特許文献１】アメリカ特許申請案5,079,069号
【特許文献２】アメリカ特許申請案5,161,086号
【特許文献３】アメリカ特許申請案5,155,655号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の第1の目的は、数個の金属ブロックで電極板を形成し、樹脂の熱膨張により誘電体層の亀裂を全体ではなく、該溝の中にのみ発生させることで、安定性を保つプリント回路板埋め込み式コンデンサの構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を解決するために、本発明の埋め込み式コンデンサを提供するものであり、主にパワープレート、グラウンドプレート及びパワープレート及びグラウンドプレートの間にある誘電体層で構成している。樹脂の熱膨張により、埋め込み式コンデンサの構造が損壊するのを防ぐために、本発明の埋め込み式コンデンサ構造にあるパワープレート及びグラウンドプレートはいずれも複数個の金属ブロックによって組立てている。該金属ブロック同士の間は互いに交差する複数本の溝を具有し、該溝の中の数個の金属ブロックの少なくとも一本の接続ラインを電気接続する。
【発明の効果】
【０００７】
パワープレート及びグラウンドプレートはいずれも複数個の金属ブロックより組立て、間に互いに交差する複数本の溝を具有し、接続ラインを電気接続することで、樹脂グラスファイバーが熱膨張をしても、亀裂が溝の中に集中し、埋め込み式コンデンサの構造が損壊するのを防ぐ。また、安定性を増すために、当該金属ブロック及び接続ライン、誘電性層の間にニッケル層或いはその他の樹枝状結晶ができにくく、及びCAFができにくい金属層を形成することで、亀裂が大きくてもコンデンサが破壊するのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明によるプリント回路板埋め込み式コンデンサの構造を明確に示すために図に沿って詳細な説明を行う。図１~２に示すのは、本発明のプリント回路板埋め込み式コンデンサ構造の略図である。図１が示すのは、本発明のプリント回路板埋め込み式コンデンサは主にパワープレート10、グラウンドプレート14及びパワープレート10及びグラウンドプレート14との間にある誘電体層12で構成している。図２に示すのは、誘電体層12はイオンスパッタリングを利用し、パワープレート10及びグラウンドプレート14との間にhigh-k（高誘電率）を具有する材料を形成する。パワープレート10或いはグラウンドプレート14のうち一つは多層のプリント回路板の電源層或いはグラウンド層であり、別の層は誘電体層12のスパッタリング完了後に、誘電体層12の上にイオンスパッタリング及びめっき法によって形成した金属層、或いは無電解堆積及びにめっき法を利用し、誘電体層12に形成する金属層である。更にプリント回路板の接続により、ほかの極に接続する。
【０００９】
図１が示すように、樹脂の熱膨張により埋め込み式コンデンサの構造が損壊するのを防ぐために、本発明のコンデンサ構造にあるパワープレート10及びグラウンドプレート14はいずれも複数個の金属ブロック10a~10b、14a~14bより組立てている。当該金属ブロック10の間に、互いに交差する複数本の溝を具有し、該金属ブロック10a~10b、14a~14bの間にある溝5の中にある、金属ブロック10a~10b、14a~14bの接続ライン10c、14cを電気接続する。そうすることで、金属ブロック10a~10bと接続ライン10cの間にある幅の大きな差異を利用し、樹脂グラスファイバーが熱膨張をした時、金属ブロック10a~10b及び14a~14bの間にある誘電性層12は、両側の銅箔が比較的強い引張を抵抗する力を具有する。一方、溝5にある誘電性層は接続ライン10c及び14cは同じく引張を抵抗しているため、相対的に力が弱くなるため、誘電性層12が樹脂の熱膨張により生じる亀裂は、金属ブロック10a~10bではなく、溝5の中に集中する。
【００１０】
特に注意したいのは、金属ブロック10a~10b、14a~14b、溝5及び連結ライン10c、14cの縦横の長さ及びその比例により、プリント回路板が使用する樹脂の厚み及びラインの配置が異なる。
【００１１】
誘電性層12の亀裂が溝5に集中して発生し、銅のCAF現象により、パワープレート10及びグラウンドプレート14の接続ライン10c及び14cが導通するのを避けるため、接続ライン10c、14cを設置する際、図１或いは図２の示すように、異なる位置に設置する。この設計を通じ、樹脂の熱膨張により生じる力を、溝5にまで導く。溝5では誘電性層12が亀裂を生じる可能性があり、同時に両側に接続ライン10c及び14cが出現しないため、ショートする憂いがなく、埋め込み式コンデンサの安定性を保つことができる。
【００１２】
誘電性層12の亀裂が溝5に集中して発生し、接続ライン10c及び14cが異なる位置に配置しているが、亀裂が長いと、異なる位置にある接続ライン10c及び14cを跨ぐ可能性も否めない。安定性を増すために、図３に示すように、パワープレート14及びグラウンドプレート14にある当該金属ブロック10a~10b、14a~14b及び接続ライン10c及び14c及び誘電性層12の間にニッケル層16或いはその他の樹枝状結晶ができにくく、及びCAFができにくい金属層を形成する。
【００１３】
図１〜図２及び図３の実施例のように、当該金属ブロック10a~10b、14a~14bの接続ライン10c、14cに電気接続する場合、実際の配置にあわせ、一本のみではなく、複数本を設置することができ、同時に接続ライン10c、14cは直線或いは彎曲していても良い。接続ライン10c、14cは金属ブロックを全て一枚につなげ、一個の埋め込み式コンデンサを構成して使用することができ、または数個のブロックに連結し、多数の埋め込み式コンデンサを構成して使用することができる。
【００１４】
以上の実施例による本発明の詳細な説明は本発明の範囲を制限するものではない。逆に様々な変更調整を行っても、本発明の重要な意義が失われず、本発明の範囲に含まれることを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のプリント回路板埋め込み式コンデンサ構造の略図である。
【図２】本発明のプリント回路板埋め込み式コンデンサ構造の略図である。
【図３】本発明のプリント回路板埋め込み式コンデンサの別の略図である。
【符号の説明】
【００１６】
5  溝    
10  パワープレート  
10a~10b、14a~14b  金属ブロック  
10c、14c  連結ライン  
12  誘電体層  
14  グラウンドプレート  
16  ニッケル層      
【図２】
2009049054.tif 000003
【図３】
2009049054.tif 000004
【図１】
2009049054.tif 000005