JP2004140350A - Capacitor, wiring board, decoupling circuit and high frequency circuit - Google Patents
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Abstract
【課題】 低ESL且つ高容量を実現したコンデンサを提供する。
【解決手段】 誘電体層2の一方主面に第1導体層3が、誘電体層2の他方主面に第2導体層4が配設されるとともに、誘電体層2の厚み方向に、第2導体層4とは非導体形成領域13によって隔てられ第1導体層3に接続される第1貫通導体5と、第1導体層3とは非導体形成領域14によって隔てられ第2導体層4に接続される第2貫通導体5とが形成され、且つ第1貫通導体5及び第2貫通導体6とが、誘電体層2の最表面に露出してなるコンデンサ10において、第1貫通導体5と第2貫通導体6とが、交互に格子状に集約され、貫通導体群Gを形成していることを特徴とする。
【選択図】図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a capacitor realizing low ESL and high capacity.
SOLUTION: A first conductor layer 3 is provided on one main surface of a dielectric layer 2 and a second conductor layer 4 is provided on the other main surface of the dielectric layer 2, and in a thickness direction of the dielectric layer 2, The first through conductor 5 separated from the second conductor layer 4 by the non-conductor formation region 13 and connected to the first conductor layer 3, and the second conductor layer separated from the first conductor layer 3 by the non-conductor formation region 14 4 is formed, and the first through conductor 5 and the second through conductor 6 are exposed on the outermost surface of the dielectric layer 2 in the capacitor 10. 5 and the second through conductors 6 are alternately gathered in a lattice shape to form a through conductor group G.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、コンデンサ、配線基板、デカップリング回路及び高周波回路に関するもので、特に、高周波領域において有利に適用され得るコンデンサ、ならびに、このコンデンサを用いて構成される、配線基板、デカップリング回路及び高周波回路に関するものである。 The present invention relates to a capacitor, a wiring board, a decoupling circuit, and a high-frequency circuit, and particularly to a capacitor that can be advantageously applied in a high-frequency region, and a wiring board, a decoupling circuit, and a high-frequency circuit configured using the capacitor. It concerns the circuit.
代表的なコンデンサとして、積層コンデンサを例にとって説明する。 (4) A multilayer capacitor will be described as an example of a typical capacitor.
積層コンデンサを用いた等価回路では、コンデンサの静電容量をC、等価直列インダクタンス(ESL)をLとしたとき、共振周波数(f0)は、f0=1/〔2π×(L×C)1/2〕の関係で表され、共振周波数(f0)より高い周波数領域では、コンデンサの機能が消失してしまうことが知られている。すなわち、一定値以上の静電容量(C)を維持するためには、できるだけESL(L)を低くする必要がある。つまり、ESLが低ければ、共振周波数(f0)は高くなり、より高周波領域で使用できることになる。このことから、積層コンデンサをマイクロ波領域で使うためには、より低ESL化が図られたものが必要となる。 In an equivalent circuit using a multilayer capacitor, when the capacitance of the capacitor is C and the equivalent series inductance (ESL) is L, the resonance frequency (f 0 ) is f 0 = 1 / [2π × (L × C) expressed in relation 1/2], in the frequency region higher than the resonance frequency (f 0), it is known that the function of the capacitor is lost. That is, in order to maintain the capacitance (C) equal to or higher than a certain value, it is necessary to reduce ESL (L) as much as possible. That is, when the ESL is low, the resonance frequency (f 0 ) is high, and it can be used in a higher frequency range. For this reason, in order to use the multilayer capacitor in the microwave region, a capacitor having a lower ESL is required.
また、ワークステーションやパーソナルコンピュータ等のマイクロプロセッシングユニット(MPU)のMPUチップに電源を供給するために用いられ、通常デカップリングコンデンサとして配線基板上に接続されている積層コンデンサも、
近年のMPUの高速、高周波化に伴って、低ESL化が求められている。
Also, a multilayer capacitor which is used to supply power to an MPU chip of a micro processing unit (MPU) such as a workstation or a personal computer, and which is usually connected on a wiring board as a decoupling capacitor,
With the recent increase in speed and frequency of MPUs, lower ESL is required.
ここで、従来の積層コンデンサについて、図6(a)(b)をもとに説明する。(a)は第1及び第2導体層の重なり状態を示す概略図、(b)は(a)のX−X線断面図である。 Here, a conventional multilayer capacitor will be described with reference to FIGS. (A) is a schematic diagram showing an overlapping state of the first and second conductor layers, and (b) is a cross-sectional view taken along line XX of (a).
図に示す従来の積層コンデンサ50は、誘電体層52の一方主面に第1導体層53が、他方主面に第2導体層54が夫々形成され、これらの誘電体層52が複数積層されており、また、これらの誘電体層52の厚み方向には第1及び第2導体層53、54同士を夫々接続する第1及び第2貫通導体55、56が形成され、
積層体51が構成されている。そして、ここでは、第1及び第2貫通導体55、56が、積層体51の一方の最表面に露出し、夫々第1及び第2接続端子57、58に接続され、積層コンデンサ50が構成されている。さらに、第1及び第2導体層53、54内に、第2及び第1貫通導体56、55とは夫々接続しない第1及び第2非導体形成領域63、64が形成されている。
In the
The
そして、第1及び第2貫通導体55、56は、第1及び第2導体層53、54の全域にわたって、交互に格子状に分散して配置されてなる。
The first and second through
上記積層コンデンサ50によれば、静電容量は、第1及び第2導体層53、54の内、主に第1及び第2貫通導体55、56に囲まれた部分に発生していた(特許文献1乃至4参照)。
しかしながら、上記積層コンデンサ50によれば、低ESL化を図るためには、第1及び第2貫通導体55、56の数を増加する方法が考えられるが、このとき、第1及び第2導体層53、54内の非導体形成領域63、64の面積が増大するため、積層コンデンサ50の静電容量が低下するという問題点があった。
However, according to the
また、上記積層コンデンサ50によれば、第1導体層53と第2非導体形成領域64、あるいは第2導体層54と第1非導体形成領域63が重なる部分は、静電容量が発生しないため、積層コンデンサ50の高容量化には限界があった。
Further, according to the
本発明は、上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、低ESL且つ高容量を実現したコンデンサを提供することである。 The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a capacitor which realizes low ESL and high capacitance.
本発明の他の目的は、上述したようなコンデンサを用いて構成される、配線基板、デカップリング回路及び高周波回路を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a wiring board, a decoupling circuit, and a high-frequency circuit configured using the above-described capacitors.
本発明のコンデンサは、誘電体層の一方主面に第1導体層が、前記誘電体層の他方主面に第2導体層が配設されるとともに、前記誘電体層の厚み方向に、前記第2導体層と第2非導体形成領域によって隔てられ、かつ前記第1導体層に接続される複数の第1貫通導体と、前記第1導体層と第1非導体形成領域によって隔てられ、かつ前記第2導体層に接続される複数の第2貫通導体とが形成されてなるコンデンサにおいて、
前記複数の第1及び第2貫通導体は、交互に格子状に集約配置されていることを特徴とする。
In the capacitor of the present invention, the first conductor layer is provided on one main surface of the dielectric layer, and the second conductor layer is provided on the other main surface of the dielectric layer. A plurality of first through conductors separated by a second conductor layer and a second non-conductor formation region and connected to the first conductor layer; separated by the first conductor layer and the first non-conductor formation region; In a capacitor formed with a plurality of second through conductors connected to the second conductor layer,
The plurality of first and second through conductors are alternately arranged in a grid pattern.
また、互いに隣接しあう前記第1貫通導体と前記第2貫通導体との中心間の間隔をP、該中心間を結ぶ直線上において、前記第1貫通導体の中心と第2非導体形成領域の周辺との間隔をm2、前記第2貫通導体の中心と第1非導体形成領域の周辺との間隔をm1としたときに、P≦m1+m2の関係を満足することを特徴とする。 Further, the distance between the centers of the first through conductor and the second through conductor that are adjacent to each other is P, and the center of the first through conductor and the second non-conductor formation region are located on a straight line connecting the centers. When the distance from the periphery is m2 and the distance between the center of the second through conductor and the periphery of the first non-conductor formation region is m1, the relationship of P ≦ m1 + m2 is satisfied.
また、互いに隣接しあう前記第1貫通導体と前記第2貫通導体との中心間の間隔をP、前記第1の導体層に形成した非導体形成領域の半径をm2、前記第2の導体層に形成した非導体形成領域の半径をm1としたときに、P≦m1+m2の関係を満足することを特徴とする。 The distance between the centers of the first through conductor and the second through conductor that are adjacent to each other is P, the radius of the non-conductor formation region formed in the first conductor layer is m2, and the second conductor layer is When the radius of the non-conductor formation region formed in (1) is m1, the relationship of P ≦ m1 + m2 is satisfied.
また、集約配置された第1貫通導体及び第2貫通導体の周囲には、前記第1貫通導体と前記第2貫通導体との中心間の間隔P以上の幅で、前記第1導体層及び第2の導体層が存在していることを特徴とする。 Further, the first conductor layer and the second conductor are arranged around the centrally arranged first through conductor and the second through conductor with a width equal to or larger than the distance P between the centers of the first through conductor and the second through conductor. It is characterized in that two conductor layers are present.
そして、本発明は、上述のコンデンサを備えた配線基板にも適用できる。 The present invention is also applicable to a wiring board having the above-described capacitor.
さらに、本発明に係るコンデンサは、MPUに備えるMPUチップのための電源回路に接続されるデカップリングコンデンサとしても有利に用いられる。 Furthermore, the capacitor according to the present invention is advantageously used as a decoupling capacitor connected to a power supply circuit for an MPU chip provided in the MPU.
また、本発明は、上述のコンデンサを備えた高周波回路にも適用できる。 The present invention can also be applied to a high-frequency circuit including the above-described capacitor.
以上の通り、本発明のコンデンサによれば、第1貫通導体と第2貫通導体とが、交互に格子状に集約され、貫通導体群を形成してなるため、貫通導体群内のみに流れる電流は、流れる距離が短くなることから、電流によって誘起される磁束に起因する自己インダクタンス成分が低くなる。このため、コンデンサ全体の等価直列インダクタンス(ESL)を低くできる。また、ESLを低くするために、第1及び第2貫通導体の数を増加する必要がないため、コンデンサの高容量化を実現できる。 As described above, according to the capacitor of the present invention, the first through conductors and the second through conductors are alternately gathered in a lattice form to form a group of through conductors. Since the flowing distance is short, the self-inductance component due to the magnetic flux induced by the current is low. Therefore, the equivalent series inductance (ESL) of the entire capacitor can be reduced. Further, since it is not necessary to increase the number of the first and second through conductors in order to lower the ESL, it is possible to realize a higher capacitance of the capacitor.
また、互いに隣接し合う第1貫通導体と第2貫通導体との間に容量の発生する領域が存在しないため、第1貫通導体から他方、例えば第2貫通導体へ流れる電流は、ほとんど無くなる。このことにより、電流によって誘起される磁束に起因する自己インダクタンス成分が極めて低くなり、コンデンサ全体のESLをさらに低くすることができる。また、静電容量の形成に寄与しない非導体形成領域が重なりあうため、コンデンサ全体からみると相対的に静電容量領域が増加し、コンデンサのさらなる高容量化を実現できる。 た め Further, since there is no region where capacitance occurs between the first through conductor and the second through conductor that are adjacent to each other, almost no current flows from the first through conductor to the other, for example, the second through conductor. As a result, the self-inductance component caused by the magnetic flux induced by the current becomes extremely low, and the ESL of the entire capacitor can be further reduced. In addition, since the non-conductor formation regions that do not contribute to the formation of the capacitance overlap with each other, the capacitance region is relatively increased from the viewpoint of the entire capacitor, so that a higher capacitance of the capacitor can be realized.
さらに、集約配置された第1貫通導体及び第2貫通導体、即ち、貫通導体群の周囲には、第1貫通導体と第2貫通導体との中心間の間隔P以上の幅で、前記第1導体層及び第2の導体層が存在しているため、静電容量領域の第1導体層及び第2導体層に流れる電流の量が多くなり、このことによってもコンデンサ全体のESLをさらに効果的に低くすることができる。また、貫通導体群の周囲に静電容量が発生するため、加わる電界を大きくすることができ、このことによってもコンデンサの高容量化を実現できる。 Furthermore, the first through conductor and the second through conductor that are collectively arranged, that is, around the group of through conductors, the first through conductor and the second through conductor have a width equal to or greater than the center-to-center distance P between the first and second through conductors. Since the conductor layer and the second conductor layer are present, the amount of current flowing through the first conductor layer and the second conductor layer in the capacitance region increases, and this also makes the ESL of the entire capacitor more effective. Can be lowered. In addition, since a capacitance is generated around the group of through conductors, an applied electric field can be increased, which can also increase the capacitance of the capacitor.
そして、コンデンサを備えた配線基板、MPUに備えるMPUチップのための電源回路に接続されるデカップリングコンデンサ、さらには、高周波回路にも適用でき、そのままコンデンサの効果を奏できる。 (4) The present invention can be applied to a wiring board provided with a capacitor, a decoupling capacitor connected to a power supply circuit for an MPU chip provided in an MPU, and further to a high-frequency circuit.
以下、本発明のコンデンサ、配線基板、デカップリング回路及び高周波回路を図面に基づいて詳説する。 Hereinafter, the capacitor, wiring board, decoupling circuit, and high-frequency circuit of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明のコンデンサの一例である積層コンデンサを示す図であり、(a)は第1及び第2導体層の重なり状態を示す概略図、(b)は(a)のX−X線断面図である。 FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a multilayer capacitor as an example of the capacitor of the present invention, in which FIG. 1A is a schematic diagram showing an overlapping state of first and second conductor layers, and FIG. 1B is an XX line of FIG. It is sectional drawing.
図において、10は積層コンデンサ、2は誘電体層、3、4は第1及び第2導体層(内部電極層)、5、6は第1及び第2貫通導体(ビアホール導体)、7、8は第1及び第2接続端子である。 In the drawing, 10 is a multilayer capacitor, 2 is a dielectric layer, 3 and 4 are first and second conductor layers (internal electrode layers), 5 and 6 are first and second through conductors (via hole conductors), 7, 8 Denotes first and second connection terminals.
図に示すように、積層コンデンサ10は、誘電体層2の一方主面に第1導体層3が、他方主面に第2導体層4が夫々形成され、これらの誘電体層2が複数積層されており、また、これらの誘電体層2の厚み方向には第1及び第2導体層3、4同士を夫々接続する複数の第1及び第2貫通導体5、6が形成され、積層体1が構成されている。そして、ここでは、複数の第1及び第2貫通導体5、6が、積層体1の一方の最表面に露出し、夫々第1及び第2接続端子7、8に接続され、積層コンデンサ10が構成されている。さらに、第1及び第2導体層3、4内に、複数の第2及び第1貫通導体6、5とは夫々接続しない複数の第1及び第2非導体形成領域13、14が形成されている。
As shown in the figure, the
そして、複数の第1及び第2貫通導体5、6は、第1及び第2導体層3、4の略中央領域に、交互に格子状に集約して配置されてなる。
(4) The plurality of first and second through
誘電体層2は、チタン酸バリウムを主成分とする非還元性誘電体材料、及びガラス成分を含む誘電体材料からなり、この誘電体層2が図上、上方向に積層して積層体1が構成される。なお、誘電体層2の形状、厚み、積層数は容量値によって任意に変更することができる。第1及び第2導体層3、4は、Ni、Cu、あるいはこれらの合金を主成分とする材料から構成され、その厚みは1〜2μmとしている。
The
第1及び第2接続端子7、8は、半田バンプ、半田ボールなどが用いられる。
半 田 The first and
本発明の特徴的なことは、上述したように第1貫通導体5と第2貫通導体6とが、交互に格子状に集約され、貫通導体群Gを形成していることである。
特 徴 A characteristic of the present invention is that the first through
また、互いに隣接し合う第1貫通導体5と第2貫通導体6との間に容量の発生する領域が存在しない。具体的には、隣接しあう第1貫通導体5の中心と第2貫通導体6の中心との間隔をP、第1及び第2非導体形成領域13、14の各半径をm1、m2(一般的には、m1=m2である)としたときに、P≦m1+m2の関係を満足する。ここで、等価直列抵抗(ESR)の増大を防ぐためには、第1及び第2の貫通導体3、4の半径を夫々r1、r2としたときに、r1+m2≦P、あるいはr2+m1≦Pの関係を満足することが望ましい。また、高容量を実現するためには、P>1.4m1、且つP>1.4m2の関係にあることが望ましい。
{Circle around (1)} There is no region where capacitance occurs between the first through
さらに、第1導体層3及び第2導体層4内の貫通導体群Gの周囲に、間隔P以上の幅dで、第1貫通導体3、第2貫通導体4及び非導体形成領域13、14の無い、静電容量領域Aが形成されている。好ましくは、d≧1.4Pの関係にあることが望ましい。
Further, the first through
次に、本発明の積層コンデンサ10の製造方法について説明する。なお、図面において、各符号は焼成の前後で区別しないことにする。
Next, a method for manufacturing the
まず、誘電体層となるセラミックグリーンシート2に、第1及び第2導体層となる導体膜3、4を導電性ペーストの印刷・乾燥により形成する。このとき、第1及び第2非導体形成領域13、14も形成される。なお、誘電体層2として、他のペロブスカイト構造を持つセラミック材料や、有機強誘電体材料を用いても良い。
{Circle over (1)} First, the
次に、導体膜3、4が形成されたグリーンシート2を交互に所要枚数を積み重ね、積層体1が抽出される大型積層体を形成する。
Next, a required number of the
次に、レーザの照射や、マイクロドリル又はパンチングを用いた打ち抜き法などにより、大型積層体の主面に導体膜3、4、セラミックグリーンシート2を貫く貫通孔を形成する。
(4) Next, through holes are formed through the
次に、この貫通孔に導体層3、4に用いる導電性ペーストと同様の導電性ペーストを充填することにより、第1及び第2貫通導体となる導体部5、6が形成される。
Next, by filling the through-holes with the same conductive paste as the conductive paste used for the
なお、誘電体層となるセラミックグリーンシート2に、マイクロドリル又はパンチングを用いた打ち抜き法などにより、あらかじめ貫通孔をあけておき、スクリーン印刷法により、セラミックグリーンシート2上に導体層3、4となる導体膜を印刷すると同時に、貫通孔に導電性ペーストを充填することにより、導体部5、6を形成後、積層するようにしても良い。
The ceramic
次に、大型積層体を押し切り刃加工、ダイシング方式などにより切断し、未焼成状態の積層体1を得る。
Next, the large-sized laminate is cut by a press-cutting blade process, a dicing method, or the like, to obtain a
次に、この未焼成状態の積層体1は、脱バインダ処理後、焼成を行い、内部に第1及び第2導体層3、4、第1及び第2貫通導体5、6が形成されるとともに、一方主面に第1及び第2貫通導体5、6が露出した積層体1が得られる。
Next, the
このとき、積層体1の一方主面に露出した第1及び第2貫通導体5、6は、表面が酸化されているため、表面研磨により、酸化被膜を除去する。
At this time, since the surfaces of the first and second penetrating
次に、第1及び第2貫通導体5、6の露出部に、Niメッキ、Snメッキを形成する。
Next, Ni plating and Sn plating are formed on the exposed portions of the first and second through
次に、半田ペーストをスクリーン印刷する方法や、フラックスを塗布後半田ボールを搭載する方法により、第1及び第2接続端子7、8となる半田を形成した後、リフロー処理を施すことにより、第1及び第2接続端子7、8が形成される。
Next, by forming a solder to be the first and
このようにして、図1に示すような積層コンデンサ10が得られる。
に し て Thus, a
なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更・改良を加えることは何ら差し支えない。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various changes and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention.
図2は、本発明の積層コンデンサ10の他の実施の形態を示す概略図である。図のように、要求される実装時の第1及び第2接続端子7、8の配置に応じて、貫通導体群Gを誘電体層2の周辺部に設けても良い。このとき、d≧P、好ましくは、d≧1.4Pの関係にあることが望ましい。
FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment of the
図3は、本発明の積層コンデンサ10のさらに他の実施の形態を示す断面図である。図のように、第1及び第2貫通導体5、6が積層体1の両主面に露出しても良い。このことにより、ICパッケージとIC素子との間や、ICパッケージ内部に、本積層コンデンサ10を介在させて実装することができる。
FIG. 3 is a sectional view showing still another embodiment of the
図4は、本発明の積層コンデンサ10のさらに他の実施の形態を示す断面図である。図のように、絶縁基板11の表面に、第1導体層3、誘電体層2、第2導体層4、保護層12が順次被着形成されるとともに、誘電体層2の厚み方向に、第2導体層4とは非導体形成領域13によって隔てられ第1導体層3に接続される第1貫通導体5と、第1導体層3とは非導体形成領域14によって隔てられ第2導体層4に接続される第2貫通導体6とが形成され、且つ第1貫通導体5及び第2貫通導体6とが、誘電体層2の最表面に露出してなる。このように、本発明の積層コンデンサを薄膜コンデンサに適用することにより、微細加工が可能であるため、さらなる低ESL化を実現できる。
FIG. 4 is a sectional view showing still another embodiment of the
また、第1及び第2貫通導体の半径r1、r2、第1及び第2非導体形成領域の半径m1、m2は夫々等しくても良く、異なっても良い。 半径 Also, the radii r1 and r2 of the first and second through conductors and the radii m1 and m2 of the first and second non-conductor forming regions may be equal or different, respectively.
さらに、積層コンデンサ10が安定して実装されるために、積層体1の一方主面の接続端子7、8が形成されていない領域に、ダミーの端子を形成しても良い。
(4) In order to mount the
また、第1及び第2貫通導体5、6の断面形状、または第1及び第2非導体形成領域13、14の形状は、略円形の他、楕円形、多角形など、任意の形状にすることができる。
The cross-sectional shape of the first and second through
図5は、本発明の積層コンデンサ10をデカップリングコンデンサとして用いた、MPU20の構造例を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a structural example of the
図に示すように、MPU20は、下面側にキャビティ22が設けられた多層構造の配線基板21を備えている。配線基板21の上面には、MPUチップ40が表面実装されている。また、配線基板21のキャビティ22内には、デカップリングコンデンサとして機能する、本発明の積層コンデンサ10が収容されている。さらに、配線基板21は、マザーボード31上に表面実装されている。
As shown in the figure, the
配線基板21の内部には、電源側導体層23及びグランド側導体層24が形成されている。
電源 A power supply
電源側導体層23は、電源側貫通導体25を介して、積層コンデンサ10の第1接続端子7に電気的に接続されるとともに、MPUチップ40の特定の端子47に電気的に接続され、さらにマザーボード31の電源側導体ランド37に電気的に接続されている。
The power-supply-
グランド側導体層24は、グランド側貫通導体26を介して、積層コンデンサ10の第2接続端子8に電気的に接続されるとともに、MPUチップ40の特定の端子48に電気的に接続され、さらにマザーボード31のグランド側導体ランド38に電気的に接続されている。
The ground-
このように、本発明の積層コンデンサ10は、ESLが低いので、MPU20におけるデカップリングコンデンサに用いた場合も、高速動作に十分対応することができる。さらに、積層コンデンサ10を備えた配線基板にも適用できる。
As described above, since the
また、本発明の積層コンデンサ10は、低ESL化が可能となることから、共振周波数(f0)は高くなり、より高周波で使用できることになる。このことから、電子回路の高周波化に十分対応することができ、たとえば、高周波回路におけるバイパスコンデンサやデカップリングコンデンサとして有利に用いることができる。
In addition, since the
本発明者らは、図1に示す本発明の積層コンデンサ10と、図6に示す従来の積層コンデンサ50を作成し、静電容量C及び等価直列インダクタンスLを測定した。ここで、積層コンデンサ10、50の両方とも、寸法は3.2mm×3.2mm×0.85mm、積層数は120層、第1及び第2貫通導体3、4の数は両方合わせて36個、第1及び第2貫通導体3、4の半径はr1=r2=0.07mm、第1及び第2非導体形成領域13、14の半径はm1=m2=0.17mmとした。また、近接してなる第1及び第2貫通導体3、4の中心間の距離Pは、積層コンデンサ10が0.25mm、積層コンデンサ50が0.40mmとした。測定の結果、図5に示す従来の積層コンデンサ50はC=7.8μF、L=12pHとなったのに対し、図1に示す本発明の積層コンデンサ10はC=10μF、L=7pHとなった。
The present inventors made the
また、図1の積層コンデンサ10において、貫通導体群Gと第1及び第2導体層3、4の外周との最短距離dを0にした場合、d≧Pにした場合に比べてESLが約15%増大した。
Also, in the
これらの結果から、本発明の積層コンデンサ10は、第1及び第2貫通導体5、6とが、交互に格子状に集約され、貫通導体群Gを形成してなるとともに、P≦m1+m2の関係にあり、且つd≧Pの範囲にあるため、低ESL且つ高容量を実現できることがわかった。
From these results, in the
本発明のコンデンサによれば、第1貫通導体と第2貫通導体とが、交互に格子状に集約され、貫通導体群を形成してなるため、貫通導体群内のみに流れる電流は、流れる距離が短くなることから、電流によって誘起される磁束に起因する自己インダクタンス成分が低くなる。このため、コンデンサ全体の等価直列インダクタンス(ESL)を低くできる。また、ESLを低くするために、第1及び第2貫通導体の数を増加する必要がないため、コンデンサの高容量化を実現できる。 According to the capacitor of the present invention, the first through conductors and the second through conductors are alternately gathered in a lattice form to form a group of through conductors. , The self-inductance component due to the magnetic flux induced by the current is reduced. Therefore, the equivalent series inductance (ESL) of the entire capacitor can be reduced. Further, since it is not necessary to increase the number of the first and second through conductors in order to lower the ESL, it is possible to realize a higher capacitance of the capacitor.
また、互いに隣接し合う第1貫通導体と第2貫通導体との間に容量の発生する領域が存在しないため、第1貫通導体から他方、例えば第2貫通導体へ流れる電流は、ほとんど無くなる。このことにより、電流によって誘起される磁束に起因する自己インダクタンス成分が極めて低くなり、コンデンサ全体のESLをさらに低くすることができる。また、静電容量の形成に寄与しない非導体形成領域が重なりあうため、コンデンサ全体からみると相対的に静電容量領域が増加し、コンデンサのさらなる高容量化を実現できる。 た め Further, since there is no region where capacitance occurs between the first through conductor and the second through conductor that are adjacent to each other, almost no current flows from the first through conductor to the other, for example, the second through conductor. As a result, the self-inductance component caused by the magnetic flux induced by the current becomes extremely low, and the ESL of the entire capacitor can be further reduced. In addition, since the non-conductor formation regions that do not contribute to the formation of the capacitance overlap with each other, the capacitance region is relatively increased from the viewpoint of the entire capacitor, so that a higher capacitance of the capacitor can be realized.
さらに、集約配置された第1貫通導体及び第2貫通導体、即ち、貫通導体群の周囲には、第1貫通導体と第2貫通導体との中心間の間隔P以上の幅で、前記第1導体層及び第2の導体層が存在しているため、静電容量領域の第1導体層及び第2導体層に流れる電流の量が多くなり、このことによってもコンデンサ全体のESLをさらに効果的に低くすることができる。また、貫通導体群の周囲に静電容量が発生するため、加わる電界を大きくすることができ、このことによってもコンデンサの高容量化を実現できる。 Furthermore, the first through conductor and the second through conductor that are collectively arranged, that is, around the group of through conductors, the first through conductor and the second through conductor have a width equal to or greater than the center-to-center distance P between the first and second through conductors. Since the conductor layer and the second conductor layer are present, the amount of current flowing through the first conductor layer and the second conductor layer in the capacitance region increases, and this also makes the ESL of the entire capacitor more effective. Can be lowered. In addition, since a capacitance is generated around the group of through conductors, an applied electric field can be increased, which can also increase the capacitance of the capacitor.
10 積層コンデンサ
1 積層体
2 誘電体層
3 第1導体層(内部電極層)
4 第2導体層(内部電極層)
5 第1貫通導体(ビアホール導体)
6 第2貫通導体(ビアホール導体)
7 第1接続端子
8 第2接続端子
13 第1非導体形成領域
14 第2非導体形成領域
A 静電容量領域
G 貫通導体群
20 MPU
21 配線基板
22 キャビティ
23 電源側導体層
24 グランド側導体層
25 電源側貫通導体
26 グランド側貫通導体
40 MPUチップ
37、38 MPUチップの端子
31 マザーボード
4 Second conductor layer (internal electrode layer)
5 First through conductor (via hole conductor)
6 Second through conductor (via hole conductor)
7
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記複数の第1及び第2貫通導体は、交互に格子状に集約配置されていることを特徴とするコンデンサ。 A first conductor layer is provided on one main surface of the dielectric layer, a second conductor layer is provided on the other main surface of the dielectric layer, and the second conductor layer and the second conductor layer are arranged in the thickness direction of the dielectric layer. (2) a plurality of first through conductors separated by the non-conductor formation region and connected to the first conductor layer; and a plurality of first through conductors separated by the first conductor layer and the first non-conductor formation region and connected to the second conductor layer. In a capacitor formed with a plurality of second through conductors to be connected,
The capacitor, wherein the plurality of first and second through conductors are alternately arranged in a grid pattern.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003335811A JP2004140350A (en) | 2002-09-27 | 2003-09-26 | Capacitor, wiring board, decoupling circuit and high frequency circuit |
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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