JP2010056411A - Decoupling device and package - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CPUなどの負荷回路から生じたノイズを除去することが可能であるデカップリングデバイス、及び該デカップリングデバイスが実装された実装体に関する。 The present invention relates to a decoupling device capable of removing noise generated from a load circuit such as a CPU, and a mounting body on which the decoupling device is mounted.
従来から、CPU(Central Processing Unit)などの負荷回路と、該負荷回路に直流電流を供給するための電源回路とは、回路基板に形成された電源ラインを介して接続されており、コンデンサが電源ラインとグランドとの間に接続されている。負荷回路に負荷変動が生じた場合には、かかるコンデンサは蓄電池として機能し、負荷回路に対して電荷を供給する。また、負荷回路の駆動によって高周波電流(ノイズ)が生じた場合には、かかるコンデンサはノイズフィルタとして機能し、高周波電流を電源ラインからグランドへ導くことによって高周波電流を除去する。上記機能は、電源デカップリングと呼ばれている。 Conventionally, a load circuit such as a CPU (Central Processing Unit) and a power supply circuit for supplying a direct current to the load circuit are connected via a power supply line formed on a circuit board, and a capacitor is connected to a power supply. Connected between line and ground. When a load change occurs in the load circuit, the capacitor functions as a storage battery and supplies electric charge to the load circuit. When a high frequency current (noise) is generated by driving the load circuit, the capacitor functions as a noise filter and removes the high frequency current by guiding the high frequency current from the power supply line to the ground. The above function is called power supply decoupling.
従来は上記コンデンサとして2端子構造のコンデンサが用いられていた。しかし、負荷回路の動作速度の高速化や、回路の複雑化に伴い、高周波電流の帯域が高周波側にシフトすると共にその帯域が拡がっており、2端子構造のコンデンサによって高周波電流を効率良く除去することが困難になりつつあった。 Conventionally, a capacitor having a two-terminal structure has been used as the capacitor. However, as the operating speed of the load circuit increases and the circuit becomes more complex, the high-frequency current band shifts to the high-frequency side and widens, and the two-terminal capacitor efficiently removes the high-frequency current. It was becoming difficult.
そこで、上記コンデンサに代えて、等価直列インダクタンス(ESL)が小さい3端子構造のコンデンサ(デカップリングデバイス)を用いることが提案されている。例えば下掲の特許文献1では、3端子構造の固体電解コンデンサが提案されている。該固定電解コンデンサは、互いに導通した一対の陽極端子と、1つの陰極端子とを具え、該一対の陽極端子と陰極端子との間に誘電体層が介在している。
Therefore, it has been proposed to use a capacitor (decoupling device) having a three-terminal structure having a small equivalent series inductance (ESL) instead of the capacitor. For example,
このような3端子構造のコンデンサは、電源ラインに対して次のように接続される。すなわち、負荷回路と電源回路の間において、負荷回路から電源回路に向かって延びた電源ラインの一端と、電源回路から負荷回路に向かって延びた電源ラインの一端とに対して、3端子構造のコンデンサが具える一対の陽極端子が接続される。また、1つの陰極端子は、グランドに接続される。これにより、電源回路によって負荷回路に直流電流を供給することが可能になると共に、固体電解コンデンサは、電源ラインとグランドとの間でノイズフィルタとして機能する。
しかし、従来の3端子構造のコンデンサでは、電源ラインに電流量の大きな直流電流を流すことが困難である。なぜなら、例えば特許文献1に開示されているように、一対の陽極端子の間を流れる直流電流は、固体電解コンデンサ内部に存在する導電部分を通るが、該導電部分の電気抵抗は高いからである。このため、負荷回路の動作速度の高速化に対応しにくくなっている。
However, it is difficult for a conventional three-terminal capacitor to pass a large amount of direct current through the power supply line. This is because, for example, as disclosed in
また、従来の3端子構造のコンデンサでは、電気抵抗が高い上記導電部分が発熱し、コンデンサ自身の破壊、延いてはその周辺に配置されている部品の破壊を招く虞がある。 Further, in a conventional three-terminal capacitor, the conductive portion having a high electric resistance generates heat, which may cause destruction of the capacitor itself and further destruction of components arranged around the capacitor.
更には、従来の3端子構造のコンデンサの構成では、等価直列インダクタンス(ESL)は小さいものの、自己共振周波数が1つしかないため、除去することができる高周波電流の周波数帯域を、近年の高周波電流の広帯域化に対応できる帯域まで拡げることは困難であった。 Furthermore, in the conventional three-terminal capacitor configuration, although the equivalent series inductance (ESL) is small, there is only one self-resonant frequency. It has been difficult to expand to a bandwidth that can handle a wider bandwidth.
本発明の目的は、電源ラインに電流量の大きな直流電流を流すことが可能であり、電源ラインから除去することができる高周波電流の周波数帯域が広いデカップリングデバイスを提供することである。 An object of the present invention is to provide a decoupling device capable of flowing a direct current having a large amount of current through a power supply line and having a wide frequency band of a high-frequency current that can be removed from the power supply line.
本発明の第1態様に係るデカップリングデバイスは、第1コンデンサ素子(11)と、第2コンデンサ素子(12)と、一対の陽極端子(21,22)と、陰極端子(23)と、伝送部材(3)とを具える。前記第1コンデンサ素子は、陽極部(102)と、陰極部(105)と、該陽極部と陰極部の間に介在する誘電体層(103)とから構成される。前記第2コンデンサ素子は、前記第1コンデンサ素子の陽極部とは電気的に絶縁された陽極部(102)と、陰極部(105)と、該陽極部と陰極部の間に介在する誘電体層(103)とから構成され、前記第1コンデンサ素子の静電容量よりも小さい静電容量を有する。前記陰極端子は、前記第1及び第2コンデンサ素子の陰極部に接続されている。前記伝送部材は、前記第1及び第2コンデンサ素子の外部において前記一対の陽極端子の間を導通させると共に、該第1及び第2コンデンサ素子の陽極部が接続されている。 The decoupling device according to the first aspect of the present invention includes a first capacitor element (11), a second capacitor element (12), a pair of anode terminals (21, 22), a cathode terminal (23), and a transmission. A member (3). The first capacitor element includes an anode part (102), a cathode part (105), and a dielectric layer (103) interposed between the anode part and the cathode part. The second capacitor element includes an anode part (102) electrically insulated from an anode part of the first capacitor element, a cathode part (105), and a dielectric interposed between the anode part and the cathode part. Layer (103), and has a capacitance smaller than that of the first capacitor element. The cathode terminal is connected to the cathode portions of the first and second capacitor elements. The transmission member conducts between the pair of anode terminals outside the first and second capacitor elements, and the anode portions of the first and second capacitor elements are connected.
上記第1態様に係るデカップリングデバイスによれば、一対の陽極端子の間を流れる直流電流は、第1及び第2コンデンサ素子の陽極部内を通ることなく、第1及び第2コンデンサ素子の外部にある伝送部材を通るため、従来のデカップリングデバイスよりも大きな直流電流を流すことができる。また、第1及び第2コンデンサ素子は、一対の陽極端子から流れ込んだ高周波電流を陰極端子へ導くことができる。よって、第1及び第2陽極端子を離間した2つの電源ラインに接続し、陰極端子をグランドに接続することによって、該電源ラインから高周波電流を除去することができる。すなわち、デカップリングデバイスはノイズフィルタとして機能する。しかも、第1及び第2コンデンサ素子の静電容量が互いに異なるので、第1コンデンサ素子と第2コンデンサ素子とでは、除去することができる高周波電流の周波数帯域が異なる。よって、除去することができる高周波電流の周波数帯域を、従来のデカップリングデバイスよりも拡げることが可能である。 According to the decoupling device according to the first aspect, the direct current flowing between the pair of anode terminals does not pass through the anode portions of the first and second capacitor elements, and is outside the first and second capacitor elements. Since it passes through a certain transmission member, a larger direct current can flow than in a conventional decoupling device. Further, the first and second capacitor elements can guide the high-frequency current flowing from the pair of anode terminals to the cathode terminal. Therefore, the high frequency current can be removed from the power supply line by connecting the first and second anode terminals to two separated power supply lines and connecting the cathode terminal to the ground. That is, the decoupling device functions as a noise filter. In addition, since the capacitances of the first and second capacitor elements are different from each other, the frequency band of the high-frequency current that can be removed is different between the first capacitor element and the second capacitor element. Therefore, it is possible to expand the frequency band of the high-frequency current that can be removed as compared with the conventional decoupling device.
本発明の第2態様に係るデカップリングデバイスは、第1コンデンサ素子(11)と、第2コンデンサ素子(12)と、一対の陽極端子(21,22)と、陰極端子(23)と、伝送部材(3)とを具える。前記第1コンデンサ素子は、陽極部(102)と、陰極部(105)と、該陽極部と陰極部の間に介在する誘電体層(103)とから構成される。前記第2コンデンサ素子は、前記第1コンデンサ素子の陽極部とは電気的に絶縁された陽極部(102)と、陰極部(105)と、該陽極部と陰極部の間に介在する誘電体層(103)とから構成される。前記陰極端子は、前記第1及び第2コンデンサ素子の陰極部に接続されている。前記伝送部材は、前記第1及び第2コンデンサ素子の外部において前記一対の陽極端子の間を導通させると共に、該第1及び第2コンデンサ素子の陽極部が接続されている。そして、前記一対の陽極端子のうち一方の陽極端子(21)と前記陰極端子(23)との間において、前記第2コンデンサ素子と前記伝送部材によって構成される回路の自己共振周波数(ωc2)は、該一方の陽極端子と前記陰極端子との間において、前記第1コンデンサ素子と前記伝送部材によって構成される回路の自己共振周波数(ωc1)よりも大きい。 The decoupling device according to the second aspect of the present invention includes a first capacitor element (11), a second capacitor element (12), a pair of anode terminals (21, 22), a cathode terminal (23), and a transmission. A member (3). The first capacitor element includes an anode part (102), a cathode part (105), and a dielectric layer (103) interposed between the anode part and the cathode part. The second capacitor element includes an anode part (102) electrically insulated from an anode part of the first capacitor element, a cathode part (105), and a dielectric interposed between the anode part and the cathode part. Layer (103). The cathode terminal is connected to the cathode portions of the first and second capacitor elements. The transmission member conducts between the pair of anode terminals outside the first and second capacitor elements, and the anode portions of the first and second capacitor elements are connected. A self-resonant frequency (ωc2) of a circuit constituted by the second capacitor element and the transmission member is between one anode terminal (21) and the cathode terminal (23) of the pair of anode terminals. The self-resonance frequency (ωc1) of the circuit constituted by the first capacitor element and the transmission member is higher between the one anode terminal and the cathode terminal.
上記第2態様に係るデカップリングデバイスによれば、一対の陽極端子の間を流れる直流電流は、第1及び第2コンデンサ素子の陽極部内を通ることなく、第1及び第2コンデンサ素子の外部にある伝送部材を通るため、従来のデカップリングデバイスよりも大きな直流電流を流すことができる。また、第1及び第2コンデンサ素子は、一対の陽極端子から流れ込んだ高周波電流を陰極端子へ導くことができる。よって、第1及び第2陽極端子を離間した2つの電源ラインに接続し、陰極端子をグランドに接続することによって、該電源ラインから高周波電流を除去することができる。すなわち、デカップリングデバイスはノイズフィルタとして機能する。しかも、上記両回路の自己共振周波数が互いに異なるので、除去することができる高周波電流の周波数帯域が両回路で異なる。よって、除去することができる高周波電流の周波数帯域を、従来のデカップリングデバイスよりも拡げることが可能である。 According to the decoupling device according to the second aspect, the direct current flowing between the pair of anode terminals does not pass through the anode portions of the first and second capacitor elements and is outside the first and second capacitor elements. Since it passes through a certain transmission member, a larger direct current can flow than in a conventional decoupling device. Further, the first and second capacitor elements can guide the high-frequency current flowing from the pair of anode terminals to the cathode terminal. Therefore, the high frequency current can be removed from the power supply line by connecting the first and second anode terminals to two separated power supply lines and connecting the cathode terminal to the ground. That is, the decoupling device functions as a noise filter. In addition, since the self-resonant frequencies of the two circuits are different from each other, the frequency band of the high-frequency current that can be removed differs between the two circuits. Therefore, it is possible to expand the frequency band of the high-frequency current that can be removed as compared with the conventional decoupling device.
上記デカップリングデバイスの具体的な態様において、前記第1及び第2コンデンサ素子(11,12)の陽極部(102,102)は、前記伝送部材(3)のうち、前記一対の陽極端子(21,22)の間に存在する部分に接続されている。 In a specific aspect of the decoupling device, the anode parts (102, 102) of the first and second capacitor elements (11, 12) are the pair of anode terminals (21) of the transmission member (3). , 22).
上記具体的な態様によれば、一対の陽極端子からデカップリングデバイスに流れ込んだ高周波電流が、第1又は第2コンデンサ素子の方へ導かれやすくなる。 According to the specific aspect, the high-frequency current flowing into the decoupling device from the pair of anode terminals is easily guided toward the first or second capacitor element.
上記デカップリングデバイスの他の具体的な態様において、前記第1及び第2コンデンサ素子(11,12)はいずれも、前記陽極部(102)が突設された陽極体(101)と、該陽極体の表面を覆って前記誘電体層(103)を構成する酸化被膜と、該酸化被膜の表面に形成される電解質層(104)と、該電解質層の表面に形成されて前記陰極部(105)を構成する陰極層とを具えている固体電解コンデンサである。そして、前記第1及び第2コンデンサ素子の陽極部は、前記酸化被膜によって互いに電気的に絶縁されている。 In another specific aspect of the decoupling device, each of the first and second capacitor elements (11, 12) includes an anode body (101) in which the anode portion (102) is protruded, and the anode An oxide film that covers the surface of the body and constitutes the dielectric layer (103), an electrolyte layer (104) that is formed on the surface of the oxide film, and a cathode part (105 that is formed on the surface of the electrolyte layer) And a cathode layer constituting the solid electrolytic capacitor. The anode parts of the first and second capacitor elements are electrically insulated from each other by the oxide film.
上記具体的な態様によれば、固体電解コンデンサは等価直列抵抗(ESR)が小さいため、デカップリングデバイスのノイズフィルタとしての機能を高めることができる。尚、前記第1及び第2コンデンサ素子(11,12)の陽極部(102,102)は、該第1及び第2コンデンサ素子を被覆する樹脂層(4)によって互いに電気的に絶縁されていてもよい。 According to the specific aspect, since the solid electrolytic capacitor has a small equivalent series resistance (ESR), the function as a noise filter of the decoupling device can be enhanced. The anode parts (102, 102) of the first and second capacitor elements (11, 12) are electrically insulated from each other by a resin layer (4) covering the first and second capacitor elements. Also good.
上記具体的な態様において、前記第1及び第2コンデンサ素子(11,12)は、前記陽極体(101,101)からの陽極部(102,102)の突出方向(91,92)を互いに反対方向に向けると共に、該突出方向に垂直な方向(93)に沿って並んでいてもよい。これにより、デカップリングデバイスのサイズを大きくすることなく、一対の陽極端子の間に流れる電流の方向に対して、伝送部材の幅を拡げることができる。よって、伝送部材に流すことができる直流電流の電流量をより大きくすることが可能である。 In the specific embodiment, the first and second capacitor elements (11, 12) are opposite to each other in the protruding direction (91, 92) of the anode part (102, 102) from the anode body (101, 101). It may be aligned along a direction (93) perpendicular to the protruding direction. Thereby, the width | variety of a transmission member can be expanded with respect to the direction of the electric current which flows between a pair of anode terminals, without enlarging the size of a decoupling device. Therefore, it is possible to increase the amount of direct current that can be passed through the transmission member.
上記具体的な態様において、前記第1及び第2コンデンサ素子(11,12)は、前記陽極体(101,101)からの陽極部(102,102)の突出方向(91,92)を互いに反対方向に向けると共に、該突出方向に沿って並んでいてもよい。これにより、伝送部材のうち、第1及び第2コンデンサ素子の陽極部の間に存在する部分の長さが大きくなり、以って該部分のインダクタンスが大きくなる。よって、一対の陽極端子からデカップリングデバイスに流れ込んだ高周波電流は、第1又は第2コンデンサ素子へ流れやすくなる。すなわち、デカップリングデバイスのノイズフィルタとしての機能が高まる。 In the specific embodiment, the first and second capacitor elements (11, 12) are opposite to each other in the protruding direction (91, 92) of the anode part (102, 102) from the anode body (101, 101). It may be arranged in the direction along the protruding direction. Thereby, the length of the part which exists between the anode parts of the 1st and 2nd capacitor elements among transmission members becomes large, and, thereby, the inductance of this part becomes large. Therefore, the high-frequency current that has flowed into the decoupling device from the pair of anode terminals is likely to flow to the first or second capacitor element. That is, the function of the decoupling device as a noise filter is enhanced.
上記具体的な態様において、前記第1及び第2コンデンサ素子(11,12)は、前記陽極体(101,101)からの陽極部(102,102)の突出方向(91,92)を同じ方向に向けていてもよい。 In the specific embodiment, the first and second capacitor elements (11, 12) have the same protruding direction (91, 92) of the anode part (102, 102) from the anode body (101, 101). You may point to.
上記デカップリングデバイスの他の具体的な態様において、前記第1及び第2コンデンサ素子(11,12)を被覆する樹脂層(4)を更に具え、前記伝送部材(3)は、前記樹脂層の表面に露出している。 In another specific aspect of the decoupling device, the decoupling device further includes a resin layer (4) covering the first and second capacitor elements (11, 12), and the transmission member (3) is formed of the resin layer. Exposed on the surface.
上記具体的な態様によれば、伝送部材で発生した熱を、効率良く放出することができる。よって、伝送部材の発熱が原因となってデカップリングデバイスが破壊されることを防止することができる。 According to the specific aspect, the heat generated in the transmission member can be efficiently released. Therefore, it is possible to prevent the decoupling device from being destroyed due to heat generation of the transmission member.
本発明に係る実装体は、上記デカップリングデバイス(80)と、負荷回路(81)と、前記負荷回路に直流電流を供給する電源回路(82)と、回路基板(83)とを具え、デカップリングデバイス、負荷回路、及び電源回路を回路基板上に実装してなる。前記回路基板は、第1電源ライン(841)、第2電源ライン(842)、及びグランド線路(851)を具える。前記第1電源ラインは、前記負荷回路が接続されており、負荷回路から電源回路に向かって延びている。前記第2電源ラインは、前記電源回路が接続されており、電源回路から負荷回路に向かって延びている。前記グランド線路は、グランドに接続されている。そして、前記デカップリングデバイス(80)の一対の陽極端子(21,22)は、前記負荷回路と電源回路との間において、前記第1電源ラインの一端と前記第2電源ラインの一端に接続されており、陰極端子(23)は、グランド線路に接続されている。 A mounting body according to the present invention includes the decoupling device (80), a load circuit (81), a power supply circuit (82) for supplying a direct current to the load circuit, and a circuit board (83). A ring device, a load circuit, and a power supply circuit are mounted on a circuit board. The circuit board includes a first power line (841), a second power line (842), and a ground line (851). The first power supply line is connected to the load circuit and extends from the load circuit toward the power supply circuit. The power supply circuit is connected to the second power supply line, and extends from the power supply circuit toward the load circuit. The ground line is connected to the ground. The pair of anode terminals (21, 22) of the decoupling device (80) is connected to one end of the first power supply line and one end of the second power supply line between the load circuit and the power supply circuit. The cathode terminal (23) is connected to the ground line.
上記実装体の具体的な態様において、前記デカップリングデバイス(80)の一対の陽極端子(21,22)は、前記第1コンデンサ素子(11)が負荷回路(81)側に位置する共に、前記第2コンデンサ素子(12)が電源回路(82)側に位置するように、前記第1電源ライン(841)の一端と前記第2電源ライン(842)の一端に接続されている。 In a specific aspect of the mounting body, the pair of anode terminals (21, 22) of the decoupling device (80) includes the first capacitor element (11) positioned on the load circuit (81) side, The second capacitor element (12) is connected to one end of the first power supply line (841) and one end of the second power supply line (842) so that the second capacitor element (12) is positioned on the power supply circuit (82) side.
上記具体的な態様によれば、負荷回路に負荷変動が生じた場合には、デカップリングデバイスが蓄電池として機能し、第1及び第2コンデンサ素子のうち負荷回路側に配置されたコンデンサ素子から、負荷回路に対して電荷が供給される。よって、静電容量が大きい第1コンデンサ素子を負荷回路側に配置することにより、負荷回路に対して多くの電荷を供給することができ、以って負荷回路を安定して駆動させることが可能となる。 According to the specific aspect, when load fluctuation occurs in the load circuit, the decoupling device functions as a storage battery, and the capacitor element arranged on the load circuit side among the first and second capacitor elements, Charge is supplied to the load circuit. Therefore, by arranging the first capacitor element having a large capacitance on the load circuit side, it is possible to supply a large amount of electric charge to the load circuit, and thus it is possible to drive the load circuit stably. It becomes.
本発明によれば、電源ラインに電流量の大きな直流電流を流すことが可能になると共に、電源ラインから除去することができる高周波電流の周波数帯域を拡げることが可能になる。 According to the present invention, it is possible to flow a direct current having a large amount of current through the power supply line, and it is possible to expand the frequency band of the high-frequency current that can be removed from the power supply line.
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
1.デカップリングデバイスについて
本発明の実施の形態に係るデカップリングデバイスは、図1乃至図4に示される様に、第1コンデンサ素子11、第2コンデンサ素子12、一対の陽極端子21,22、陰極端子23、伝送部材3、及び樹脂層4を具える。
1. About Decoupling Device As shown in FIGS. 1 to 4, the decoupling device according to the embodiment of the present invention includes a
<第1及び第2コンデンサ素子>
第1及び第2コンデンサ素子11,12はいずれも固体電解コンデンサであり、図5に示される様に、陽極体101、陽極部102、誘電体層103、電解質層104及び陰極部105を具えている。陽極体101は、弁作用を有する金属からなる多孔質焼結体によって構成される。弁作用を有する金属には、例えばタンタル、ニオブ、チタン、アルミニウムなどが用いられる。
<First and second capacitor elements>
Each of the first and
陽極部102は、陽極体101に突設された陽極線によって構成される。具体的には、陽極部102を構成する陽極線は、一方の端部102aを陽極体101から突出させると共に、他方の端部102bを陽極体101内に埋没させた状態で、陽極体101に配備される。陽極線は、陽極体101を構成する金属と同種の金属によって構成され、陽極体101と電気的に接続されている。
The
誘電体層103は、陽極体101の表面を酸化することによって形成された酸化皮膜によって構成される。具体的には、陽極体101をリン酸水溶液などの電解溶液に浸し、陽極体101の表面を電気化学的に酸化させること(陽極酸化)によって、誘電体層103を構成する酸化皮膜が形成される。
The
電解質層104は、誘電体層103の表面に形成される。電解質層104は、二酸化マンガン等の導電性無機材料、TCNQ(Tetracyano-quinodimethane)錯塩、導電性ポリマー等の導電性有機材料などによって構成される。
The
陰極部105は、電解質層104の表面に形成された陰極層によって構成される。具体的には、陰極部105を構成する陰極層は、電解質層14の表面に形成されたカーボン層と、カーボン層の表面に形成された銀ペースト層とから構成され、電解質層14と電気的に接続されている。
The
尚、上述した第1及び第2コンデンサ素子11,12において、誘電体層103は、陽極部102と陰極部105の間に介在していると把握することができる。
In the first and
第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102は、互いに電気的に絶縁されている。具体的には、これらの陽極部102,102の間には、図6に示される様に、第1及び第2コンデンサ素子11,12を構成する誘電体層103,103が介在している。すなわち、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102は、誘電体層103によって互いに電気的に絶縁されている。
The
本実施の形態に係るデカップリングデバイスでは、第1及び第2コンデンサ素子11,12は次のように配置される。すなわち、第1及び第2コンデンサ素子11,12は、図4に示される様に、それぞれの陽極体101,101からの陽極部102,102の突出方向91,92を互いに反対方向に向けると共に、突出方向91に垂直な方向93に沿って並んでいる。
In the decoupling device according to the present embodiment, the first and
<樹脂層>
樹脂層4は、図2に示される様に、第1及び第2コンデンサ素子11,12のそれぞれの端部102a,102aを樹脂層4の表面に露出させた状態で、第1及び第2コンデンサ素子11,12の周囲を被覆している。これにより、デカップリングデバイスの全体の強度が高まる。よって、デカップリングデバイスに衝撃が加わっても、第1及び第2コンデンサ素子11,12は壊れにくい。尚、樹脂層4は、例えばエポキシ樹脂などの樹脂材によって構成される。
<Resin layer>
As shown in FIG. 2, the
尚、樹脂層4は、後述する伝送部材3を第1及び第2コンデンサ素子11,12に対して上から被せた状態で、伝送部材3と第1及び第2コンデンサ素子11,12との間に樹脂材を注入することによって形成される。
The
本実施の形態に係るデカップリングデバイスでは、樹脂層4は、図6に示される様に、第1及び第2コンデンサ素子11,12の間に介在している。よって、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102は、樹脂層4によって互いに電気的に絶縁されていると把握することもできる。
In the decoupling device according to the present embodiment, the
<一対の陽極端子及び陰極端子>
一対の陽極端子21,22は、図3に示される様にデカップリングデバイスの底面1aにおいて、樹脂層4から露出した状態で配備される。これにより、一対の陽極端子21,22を外部に接続することが可能となっている。具体的には、後述する第1及び第2電源ライン841,842(図8参照)に接続することが可能となっている。
<A pair of anode terminal and cathode terminal>
The pair of
具体的には、一対の陽極端子21,22は、互いに対向した状態で、底面1aの縁に沿って延びている。より具体的には、一方の陽極端子21は、第1コンデンサ素子11の陽極部102の突出方向91に位置する縁1bに沿って延びており、他方の陽極端子22は、第2コンデンサ素子12の陽極部102の突出方向92に位置する縁1cに延びている。
Specifically, the pair of
陰極端子23は、図6に示される様に、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陰極部105,105の両方に接続された単一の端子である。陰極端子23は、図3に示される様にデカップリングデバイスの底面1aにおいて、樹脂層4の表面に露出した状態で配備されると共に、一対の陽極端子21,22の間の位置にて一対の陽極端子21,22から電気的に絶縁された状態で配備される。
As shown in FIG. 6, the
すなわち、本実施の形態に係るデカップリングデバイスは、一対の陽極端子21,22と1つの陰極端子23とを具えた3端子構造のデバイスである。
That is, the decoupling device according to this embodiment is a device having a three-terminal structure including a pair of
<伝送部材>
伝送部材3は、図1に示される様に、第1及び第2コンデンサ素子11,12の外部において一対の陽極端子21,22の間を導通させる共に、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102が接続されている。また、本実施の形態に係るデカップリングデバイスでは、伝送部材3は、樹脂層4の表面に露出した状態で配備される。
<Transmission member>
As shown in FIG. 1, the
具体的には伝送部材3は、帯状の金属板であり、図1及び図4に示される様に、第1対向部31、第2対向部32、及び第3対向部33によって構成されている。尚、本実施の形態に係る伝送部材では、伝送部材3を構成する金属板として銅板が採用されている。
Specifically, the
第1対向部31は、第1コンデンサ素子11の表面のうち陽極部102が突設されている領域11aに対向しており、下端部311が一方の陽極端子21に接続されている。第2対向部32は、第2コンデンサ素子12の表面のうち陽極部102が突設されている領域12aに対向しており、下端部321が他方の陽極端子22に接続されている。
The first facing
第3対向部33は、第1及び第2対向部31,32の間を延びて該第1及び第2対向部31,32に連結している。これにより、一対の陽極端子21,22の間が、伝送部材3によって導通されることとなる。また、第3対向部33は、第1及び第2コンデンサ素子11,12の表面の少なくとも一部に対向している。本実施の形態に係るデカップリングデバイスでは、第3対向部33は、第1及び第2コンデンサ素子11,12の上面11b,12bに対向している。
The third facing
そして、第1及び第2対向部31,32にはそれぞれ、図1及び図4に示される様に、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102を接触させるための切り込み31a,32aが形成されている。切り込み31a,32aはそれぞれ、第1及び第2対向部31,32の下端部311,321から第3対向部33の方に向かって延びている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the first and second facing
図4に示されるように、伝送部材3を第1及び第2コンデンサ素子11,12に対して上から被せることによって、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102はそれぞれ、切り込み31a,32aに対して下端部311,322側からに入り込み、切り込み31a,32aの閉塞端31b,32bにおいて第1及び第2対向部31,32に接触する。これにより、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102は、図1に示される様に、伝送部材3のうち、一対の陽極端子21,22の間に存在する部分に接続される。
As shown in FIG. 4, by covering the first and
上述した形状を呈する伝送部材3によれば、伝送部材3を第1及び第2コンデンサ素子11,12に沿って配置することができるので、デカップリングデバイスを小型化することができる。
According to the
上述したデカップリングデバイスは、図7に示される等価回路によって表すことができる。すなわち、等価回路は、伝送部材3のインダクタンスを表すコイルL1〜L3と、第1コンデンサ素子11の静電容量及び等価直列インダクタンスを表すコンデンサC11及びコイルL11と、第2コンデンサ素子12の静電容量及び等価直列インダクタンスを表すコンデンサC12及びコイルL12とによって構成される。そして、コイルL1〜L3は、一対の陽極端子21,22の間で直列に接続される。コンデンサC11及びコイルL11は、コイルL1,L2の接続部301と陰極端子23との間に直列に接続される。コンデンサC12及びコイルL12は、コイルL2,L3の接続部302と陰極端子23との間に直列に接続される。
The decoupling device described above can be represented by an equivalent circuit shown in FIG. That is, the equivalent circuit includes the coils L1 to L3 representing the inductance of the
尚、コイルL1は、伝送部材3のうち、第1コンデンサ素子11の陽極部102と陽極端子21との間に存在する部分のインダクタンスを表す。コイルL2は、伝送部材3のうち、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102の間に存在する部分のインダクタンスを表す。コイルL3は、伝送部材3のうち、第1コンデンサ素子12の陽極部102と陽極端子22との間に存在する部分のインダクタンスを表す。
The coil L1 represents the inductance of the portion of the
2.デカップリングデバイスが実装された実装体について
上述したデカップリングデバイスが実装された実装体は、図8に示されるように、CPUなどの負荷回路81と、負荷回路81に直流電流を供給する電源回路82と、回路基板83とを具える。尚、図8では、デカップリングデバイスを符号80によって表している。
2. About the mounting body on which the decoupling device is mounted The mounting body on which the decoupling device described above is mounted includes a
回路基板83は、4層構造を有し、内側の2層をそれぞれ電源層84及びグランド層85として用いている。電源層84には、第1電源ライン841及び第2電源ライン842が互いに離間した状態で配備されている。そして、第1電源ライン841は、貫通ビア861,862によって回路基板83の表面83aに引き出されている。第2電源ライン842は、貫通ビア863,864によって回路基板83の表面83aに引き出されている。尚、貫通ビア862,863は、これらの間の距離が、デカップリングデバイス80を構成する一対の陽極端子21,22の間の距離と同程度となるように配置されている。
The
グランド層85には、グランド線路851が配備されている。そして、グランド線路851は、貫通ビア865によって、回路基板83の表面83aに引き出されている。尚、貫通ビア865は、貫通ビア862,863の間の位置にて、第1及び第2電源ライン841,842から電気的に絶縁された状態で配置されている。また、グランド線路851は、貫通ビア866によって回路基板83の裏面83bに引き出され、グランドに接続されている。
A
負荷回路81は、回路基板83の表面83aにおいて貫通ビア861に接続される。電源回路82は、回路基板83の表面83aにおいて貫通ビア864に接続される。これにより、負荷回路81は、貫通ビア861を介して第1電源ライン841に接続され、電源回路82は、貫通ビア864を介して第2電源ライン842に接続される。
The
デカップリングデバイス80は、回路基板83の表面83aに次のように実装される。すなわち、デカップリングデバイス80の一対の陽極端子21,22がそれぞれ貫通ビア862,863に接続され、陰極端子23が貫通ビア865に接続される。これにより、一対の陽極端子21,22はそれぞれ、貫通ビア862,863を介して第1及び第2電源ライン841,842に接続され、陰極端子23は、貫通ビザ865及びグランド線路851を介してグランドに接続される。
The
これにより、上述した実装体では、図9に示される様に、第1及び第2電源ライン841,842の間がデカップリングデバイス80の伝送部材3によって導通されると共に、伝送部材3とグランドとの間にコンデンサC11,C12が形成される。
Thereby, in the mounting body described above, as shown in FIG. 9, the first and second
尚、上述した実装体は、次のように把握することができる。すなわち、第1電源ライン841は、負荷回路81が接続されており、電源層84を負荷回路81から電源回路82に向かって延びている。第2電源ライン842は、電源回路82が接続されており、電源層84を電源回路82から負荷回路82に向かって延びている。グランド線路851は、グランドに接続されている。そして、デカップリングデバイス80の一対の陽極端子21,22は、負荷回路81と電源回路82との間において、第1電源ライン841の一端と第2電源ライン842の一端に接続されており、陰極端子23は、グランド線路851に接続されている。
The mounting body described above can be grasped as follows. That is, the
3.効果(その1)
上述したデカップリングデバイスによれば、一対の陽極端子21,22の間を流れる直流電流は、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102内を通ることなく、第1及び第2コンデンサ素子11,12の外部にある伝送部材3を通るため、従来のデカップリングデバイスよりも大きな直流電流を流すことができる。
3. Effect (Part 1)
According to the decoupling device described above, the direct current flowing between the pair of
よって、上記デカップリングデバイスが実装された実装体(図8参照)において、第1及び第2電源ライン841,842に、電流量の大きな直流電流を流すことが可能になる。すなわち、電源回路82から負荷回路81に電流量の大きな直流電流を供給することが可能になる。よって、負荷回路の動作速度の高速化に対応することができる。
Therefore, in the mounting body (see FIG. 8) on which the decoupling device is mounted, a direct current having a large amount of current can flow through the first and second
そして、本実施の形態に係るデカップリングデバイスでは、第1及び第2コンデンサ素子11,12は、陽極部102,102の突出方向91,92を互いに反対方向に向けると共に、突出方向91に垂直な方向93に沿って並んでいる(図4)。これにより、デカップリングデバイスのサイズを大きくすることなく、該垂直な方向93について、すなわち一対の陽極端子21,22の間に流れる電流の方向に対して、伝送部材3の幅W(図4)を拡げることが可能となっている。
In the decoupling device according to the present embodiment, the first and
本実施の形態に係るデカップリングデバイスでは、伝送部材3の幅Wが、第1及び第2コンデンサ素子11,12全体の幅と同程度の大きさまで拡げられている。よって、伝送部材3に対して、より大きな直流電流を流すことが可能となっている。
In the decoupling device according to the present embodiment, the width W of the
具体的には、従来のデカップリングデバイスでは、2A〜6A程度の直流電流しか流すことができないが、本実施の形態に係るデカップリングデバイスでは、10A以上の直流電流を流すことができる。 Specifically, in the conventional decoupling device, only a direct current of about 2A to 6A can flow, but in the decoupling device according to the present embodiment, a direct current of 10A or more can flow.
また、上述したデカップリングデバイスによれば、第1及び第2コンデンサ素子11,12によって、一対の陽極端子21,22から流れ込んだ高周波電流を陰極端子23へ導くことができる。上述した実装体においては、高周波電流は、陰極端子23からグランド層85を通ってグランドへ流れ出る(図8及び図9参照)。よって、第1及び第2電源ライン841,842から高周波電流を除去することができる。すなわち、デカップリングデバイスはノイズフィルタとして機能する。
Further, according to the above-described decoupling device, the first and
そして、本実施の形態に係るデカップリングデバイスでは、等価直列抵抗(ESR)が小さい固体電解コンデンサを、第1及び第2コンデンサ素子11,12として用いることによって、デカップリングデバイスのノイズフィルタとしての機能を高めている。
In the decoupling device according to the present embodiment, a solid electrolytic capacitor having a small equivalent series resistance (ESR) is used as the first and
また、本実施の形態に係るデカップリングデバイスでは、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102は、伝送部材3のうち、一対の陽極端子21,22の間に存在する部分に接続されている(図1)。よって、一対の陽極端子21,22からデカップリングデバイスに流れ込んだ高周波電流は、第1又は第2コンデンサ素子11,12の方へ導かれやすくなっている。
In the decoupling device according to the present embodiment, the
更に、上述したデカップリングデバイスによれば、伝送部材3が、樹脂層4の表面に露出した状態で配備されているので、伝送部材3で発生した熱を、効率良く放出することができる。これにより、伝送部材3の発熱が原因となってデカップリングデバイスが破壊されることを防止している。
Furthermore, according to the decoupling device described above, since the
4.効果(その2)
本実施の形態に係るデカップリングデバイスの構成によれば、ノイズフィルタとして機能する第1及び第2コンデンサ素子11,12として、所望の静電容量を有する別個のコンデンサ素子を用いることが可能である。よって、第1及び第2コンデンサ素子11,12の静電容量を互いに異ならせることができる。
4). Effect (2)
According to the configuration of the decoupling device according to the present embodiment, it is possible to use separate capacitor elements having a desired capacitance as the first and
具体的には、図10及び図11に示される様に、第2コンデンサ素子12として、第1コンデンサ素子11よりも突出方向92についての長さZが小さい固体電解コンデンサを用いることにより、第2コンデンサ素子12の静電容量(図7に示されるコンデンサC12の静電容量)を、第1コンデンサ素子11の静電容量(図7に示されるコンデンサC11の静電容量)よりも小さくすることができる。
Specifically, as shown in FIGS. 10 and 11, as the
第1及び第2コンデンサ素子11,12の静電容量を互いに異ならせることにより、第1コンデンサ素子と第2コンデンサ素子とで、除去することができる高周波電流の周波数帯域を異ならせることができる。よって、上述したデカップリングデバイスによって除去することができる高周波電流の周波数帯域を、従来のデカップリングデバイスよりも拡げることが可能になる。
By making the capacitances of the first and
また、図7に示される様に、本実施の形態に係るデカップリングデバイスには、一対の陽極端子21,22のうち一方の陽極端子21から流れ込んだ高周波電流を、陰極端子23へ導くための2つの共振回路(第1及び第2回路)が形成されている。第1回路は、陽極端子21と陰極端子23との間において、第1コンデンサ素子11と伝送部材3によって構成されている。具体的には第1回路は、第1コンデンサ素子11の静電容量及びインダクタンスを表すコンデンサC11及びコイルL11と、伝送部材3のうち、第1コンデンサ素子11の陽極部102と陽極端子21との間に存在する部分のインダクタンスを表すコイルL1とによって構成されている。
Further, as shown in FIG. 7, the decoupling device according to the present embodiment is configured to guide the high frequency current flowing from one
第2回路は、陽極端子21と陰極端子23との間において、第2コンデンサ素子12と伝送部材3によって構成されている。具体的には第1回路は、第2コンデンサ素子12の静電容量及びインダクタンスを表すコンデンサC12及びコイルL12と、伝送部材3のうち、第2コンデンサ素子12の陽極部102と陽極端子21との間に存在する部分のインダクタンスを表すコイルL1,L2とによって構成されている。
The second circuit is configured by the
そして、上述したデカップリングデバイスの構成によれば、ノイズフィルタとして機能する第1及び第2コンデンサ素子11,12として、所望の静電容量を有する別個のコンデンサ素子を用いることが可能であることに加え、所望のインダクタンスを有するように伝送部材3を設計することが可能である。なぜなら、伝送部材3は第1及び第2コンデンサ素子11,12の外部に配備されるため、伝送部材3の形状等を容易に変更することができるからである。よって、上記第1及び第2回路の自己共振周波数が、互いに異なる所望の周波数となるように設計することが可能である。
According to the configuration of the decoupling device described above, it is possible to use separate capacitor elements having a desired capacitance as the first and
第1及び第2回路の自己共振周波数を互いに異なる所望の周波数にすることにより、第1回路と第2回路とで、除去することができる高周波電流の周波数帯域を異ならせることができる。よって、除去することができる高周波電流の周波数帯域を、従来のデカップリングデバイスよりも拡げることが可能になる。 By making the self-resonant frequencies of the first and second circuits different desired frequencies, the frequency band of the high-frequency current that can be removed can be made different between the first circuit and the second circuit. Therefore, the frequency band of the high-frequency current that can be removed can be expanded as compared with the conventional decoupling device.
<効果の検証>
本願発明者は、デカップリングデバイスによって除去することができる高周波電流の周波数帯域が拡がるという効果について、シミュレーションによって検証を行った。図12は、シミュレーションの結果を示しており、高周波電流の周波数に対するインピーダンスの変化がグラフによって表わされている。
<Verification of effects>
The inventor of the present application verified the effect of expanding the frequency band of the high-frequency current that can be removed by the decoupling device by simulation. FIG. 12 shows the result of the simulation, and the change in impedance with respect to the frequency of the high-frequency current is represented by a graph.
具体的に上記シミュレーションは、本実施の形態に係るデカップリングデバイスにおいて、第1コンデンサ素子11として、静電容量が470μFである固体電解コンデンサを用い、第2コンデンサ素子12として、静電容量が47μFである固体電解コンデンサ素子を用いた。また、上記第1回路を構成するコイルL11,L1のインダクタンスの和が、上記第2回路を構成するコイルL12,L1,L2のインダクタンスの和よりも大きくなるように設計した。
Specifically, the simulation uses a solid electrolytic capacitor having a capacitance of 470 μF as the
そして、陰極端子23をグランドに接続した状態で、一方の陽極端子21から他方の陽極端子22へ高周波電流を流した場合について、第1回路及び第2回路のそれぞれのインピーダンス、並びにデカップリングデバイスの一方の陽極端子21と陰極端子23との間のインピーダンスを、1×10+4Hzから1×10+10Hzの範囲の周波数について求めた。図12では、周波数に対する第1回路のインピーダンスの変化がグラフG11によって示され、周波数に対する第2回路のインピーダンスの変化がグラフG12によって示されている。また、周波数に対する陽極端子21と陰極端子23との間のインピーダンスの変化がグラフG13によって示されている。
Then, in the case where a high-frequency current is passed from one
シミュレーションの結果(図12)から、第2回路の自己共振周波数ωc2が、第1回路の自己共振周波数ωc1よりも大きいことがわかる。これは、第2コンデンサ素子12の静電容量(47μF)が第1コンデンサ素子11の静電容量(470μF)よりも小さいため、コンデンサ成分によって生じるインピーダンスが支配的となる低周波領域において、第2回路のインピーダンス(グラフG12)が第1回路のインピーダンス(グラフG11)よりも大きくなるからである。
From the simulation result (FIG. 12), it can be seen that the self-resonant frequency ωc2 of the second circuit is higher than the self-resonant frequency ωc1 of the first circuit. This is because the capacitance (47 μF) of the
また、第1回路を構成するコイルL11,L1のインダクタンスの和が、上記第2回路を構成するコイルL12,L1,L2のインダクタンスの和よりも大きくなるように設計されているので、コイル成分によって生じるインピーダンスが支配的となる高周波領域において、第2回路のインピーダンス(グラフG12)が第1回路のインピーダンス(グラフG11)よりも小さくなっている。このことも、第2回路の自己共振周波数ωc2が、第1回路の自己共振周波数ωc1よりも大きくなる要因となっている。 In addition, since the sum of the inductances of the coils L11 and L1 constituting the first circuit is designed to be larger than the sum of the inductances of the coils L12, L1 and L2 constituting the second circuit, In the high frequency region where the generated impedance is dominant, the impedance of the second circuit (graph G12) is smaller than the impedance of the first circuit (graph G11). This is also a factor that causes the self-resonant frequency ωc2 of the second circuit to be higher than the self-resonant frequency ωc1 of the first circuit.
そして、シミュレーションの結果(図12)から、陽極端子21と陰極端子23との間のインピーダンス(グラフG13)は、第1回路のインピーダンス(グラフG11)と第2回路のインピーダンス(グラフG12)のうち、値の小さい方のインピーダンスとほぼ等しくなっている。すなわち、グラフG11とグラフG12が交わる周波数ω0よりも高周波側の領域においては、グラフG13はグラフG12に沿って変化し、周波数ω0よりも低周波側の領域においては、グラフG13はグラフG11に沿って変化している。
From the simulation results (FIG. 12), the impedance (graph G13) between the
よって、陽極端子21と陰極端子23との間のインピーダンス(グラフG13)は、第1回路の自己共振周波数ωc1と、第2回路の自己共振周波数ωc2との間において、小さくなっている。すなわち、デカップリングデバイスによって除去することができる高周波電流の周波数帯域が広くなっている。
Therefore, the impedance (graph G13) between the
これにより、本実施の形態に係るデカップリングデバイスによって除去することができる高周波電流の周波数帯域が拡がるということが検証された。また、本実施の形態に係るデカップリングデバイスによれば、第1及び第2コンデンサ素子11,12の選択や伝送部材3の設計といった簡易な手法によって、除去することができる高周波電流の周波数帯域を拡げることが可能であることがわかる。
Thereby, it was verified that the frequency band of the high-frequency current that can be removed by the decoupling device according to the present embodiment is expanded. Further, according to the decoupling device according to the present embodiment, the frequency band of the high-frequency current that can be removed by a simple method such as selection of the first and
5.実装体におけるデカップリングデバイスの接続について
図10に示されるデカップリングデバイスのように、第1コンデンサ素子11が、第2コンデンサ素子12の静電容量よりも大きい静電容量を有する場合には、図8に示される実装体においてデカップリングデバイスは、第1及び第2電源ライン841,842に対して以下のように接続されることが好ましい。
5). Connection of Decoupling Device in Mounted Body When the
すなわち、デカップリングデバイス80の一対の陽極端子21,22は、図9に示される様に、第2コンデンサ素子12よりも静電容量が大きい第1コンデンサ素子が負荷回路81側に位置すると共に、第2コンデンサ素子12が電源回路82側に位置するように、第1電源ライン841及び第2電源ライン842に接続されることが好ましい。
That is, as shown in FIG. 9, the pair of
なぜなら、負荷回路81に負荷変動が生じた場合には、デカップリングデバイス80が蓄電池として機能し、第1及び第2コンデンサ素子11,12のうち負荷回路側に配置されたコンデンサ素子から、負荷回路81に対して電荷が供給されるからである。よって、静電容量が大きい第1コンデンサ素子11を負荷回路81側に配置することにより、負荷回路81に対して多くの電荷を供給することができ、以って負荷回路81を安定して駆動させることが可能となる。
This is because, when a load change occurs in the
6.変形例
<変形例1>
上述したデカップリングデバイスにおいて、第1及び第2コンデンサ素子11,12の配置を次のように変更してもよい。すなわち、図13に示される様に、陽極体101,101からの陽極部102,102の突出方向91,92は変えずに、第1及び第2コンデンサ素子11,12の位置だけを入れ替えてもよい(第1態様)。
6). Modification <
In the decoupling device described above, the arrangement of the first and
また、第1及び第2コンデンサ素子11,12は、図14及び図15に示される様に、陽極部102,102の突出方向91,92を互いに反対方向に向けると共に、突出方向91に沿って並んでいてもよい(第2態様)。
Further, as shown in FIGS. 14 and 15, the first and
上記配置によれば、伝送部材3のうち、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102の間に存在する部分の長さが大きくなり、以って該部分のインダクタンス(図7に示されるコイルL2のインダクタンス)が大きくなる。よって、一対の陽極端子21,22からデカップリングデバイスに流れ込んだ高周波電流は、第1又は第2コンデンサ素子11,12へ流れやすくなる。すなわち、デカップリングデバイスのノイズフィルタとしての機能が高まる。
According to the above arrangement, the length of the portion of the
その他、第1及び第2コンデンサ素子11,12は、図16及び図17に示される様に、陽極部102,102の突出方向91,92を同じ方向に向けていてもよい(第3態様)。かかる態様では、第1及び第2コンデンサ素子11,12は、陽極部102,102が突設されている領域11a,12aが同一平面内に位置するように配置されており、伝送部材3は両領域11a,12aに沿って拡がっている。そして、伝送部材3の第1対向部31は、領域11aに対向しており、第1コンデンサ素子11の陽極部102を接触させるための切り込み31aが形成されている。第2対向部32は、領域12aに対向しており、第2コンデンサ素子12の陽極部102を接触させるための切り込み32aが形成されている。第3対向部33は、第1及び第2対向部21の間の位置にて、領域11a,12aの両方に対向している。
In addition, as shown in FIGS. 16 and 17, the first and
尚、本変形例の説明に用いた図13乃至図17では、第2コンデンサ素子12として、第1コンデンサ素子11よりも突出方向92についての長さZが小さい固体電解コンデンサを用いた場合、すなわち第2コンデンサ素子12の静電容量が、第1コンデンサ素子11の静電容量よりも小さい場合が示されている。
13 to 17 used in the description of this modification, a solid electrolytic capacitor having a length Z in the protruding
<変形例2>
上述したデカップリングデバイスでは、一対の陽極端子21,22と伝送部材3とを別の部材としたが、図18に示される様に、一対の陽極端子21,22と伝送部材3とを一体に形成してもよい。例えば、コの字状に成形した伝送部材の両端部を折り曲げることによって、伝送部材3と一体に形成された一対の陽極端子21,22を得ることができる。また、伝送部材3の下端部311,321(図4)を陽極端子21,22として用いてもよい。
<Modification 2>
In the decoupling device described above, the pair of
尚、図14及び図16に示されるデカップリングデバイスにおいても、一対の陽極端子21,22と伝送部材3とが一体に形成されている。また、図18では、第2コンデンサ素子12として、第1コンデンサ素子11よりも突出方向92についての長さZが小さい固体電解コンデンサを用いた場合、すなわち第2コンデンサ素子12の静電容量が、第1コンデンサ素子11の静電容量よりも小さい場合が示されている。
In the decoupling device shown in FIGS. 14 and 16, the pair of
<変形例3>
上述したデカップリングデバイスでは、伝送部材3は帯状の金属板によって構成されていたが、図19に示されるように、伝送部材3はつづら折状の金属板によって構成されてもよい。尚、図19では、第2コンデンサ素子12として、第1コンデンサ素子11よりも突出方向92についての長さZが小さい固体電解コンデンサを用いた場合、すなわち第2コンデンサ素子12の静電容量が、第1コンデンサ素子11の静電容量よりも小さい場合が示されている。
<
In the decoupling device described above, the
本変形例に係るデカップリングデバイスによれば、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102,102の間に存在する部分の長さが大きくなり、以って該部分のインダクタンス(図7に示されるコイルL2のインダクタンス)が大きくなる。具体的には、図1に示されるデカップリングデバイスでは8mm程度であった第3対向部33の長さを、本変形例に係るデカップリングデバイスでは、10〜15mm程度まで大きくすることができる。
According to the decoupling device according to this modification, the length of the portion existing between the
よって、一対の陽極端子21,22からデカップリングデバイスに流れ込んだ高周波電流は、第1又は第2コンデンサ素子11,12へ流れやすくなり、以ってデカップリングデバイスのノイズフィルタとしての機能が高まる。
Therefore, the high-frequency current that has flowed into the decoupling device from the pair of
<変形例4>
上述したデカップリングデバイスにおいて、伝送部材3のうち、第1及び第2コンデンサ素子11,12の陽極部102の間に存在する部分のインダクタンス(図7に示されるコイルL2のインダクタンス)が、第1及び第2コンデンサ素子の等価直列インダクタンス(図7に示されるコイルL11,L12のインダクタンス)よりも大きくなるように設定してもよい。
<
In the decoupling device described above, the inductance (the inductance of the coil L2 shown in FIG. 7) of the portion of the
これにより、一対の陽極端子21,22からデカップリングデバイスに流れ込んだ高周波電流は、伝送部材3(コイルL2)よりもインダクタンスが小さい第1又は第2コンデンサ素子11,12の方へ導かれやすくなる。よって、デカップリングデバイスのノイズフィルタとしての機能が高められる。
As a result, the high-frequency current flowing into the decoupling device from the pair of
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、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。例えば、回路基板に配備されている電源ラインに応じて、第1及び第2コンデンサ素子11,12の配置を変更することが可能である。第1及び第2コンデンサ素子11,12には、固体電解コンデンサ以外の種々のコンデンサを用いてもよい。また、上述したデカップリングデバイスは、2つのコンデンサ素子(第1及び第2コンデンサ素子11,12)によって構成されていたが、該デカップリングデバイスを3つ以上のコンデンサ素子で構成してもよい。
In addition, each part structure of this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the technical scope as described in a claim. For example, the arrangement of the first and
11 第1コンデンサ素子
12 第2コンデンサ素子
101 陽極体
102 陽極部
103 誘電体層
104 電解質層
105 陰極部
21,22 一対の陽極端子
23 陰極端子
3 伝送部材
31 第1対向部
32 第2対向部
33 第3対向部
4 樹脂層
80 デカップリングデバイス
81 負荷回路
82 電源回路
83 回路基板
841 第1電源ライン
842 第2電源ライン
851 グランド線路
91,92 陽極部の突出方向
93 突出方向に垂直な方向
ωc1 第1回路の自己共振周波数
ωc2 第2回路の自己共振周波数
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記第1コンデンサ素子の陽極部とは電気的に絶縁された陽極部と、陰極部と、該陽極部と陰極部の間に介在する誘電体層とから構成され、前記第1コンデンサ素子の静電容量よりも小さい静電容量を有する第2コンデンサ素子と、
一対の陽極端子と、
前記第1及び第2コンデンサ素子の陰極部に接続された陰極端子と、
前記第1及び第2コンデンサ素子の外部において前記一対の陽極端子の間を導通させると共に、該第1及び第2コンデンサ素子の陽極部が接続された伝送部材と
を具える、デカップリングデバイス。 A first capacitor element comprising an anode part, a cathode part, and a dielectric layer interposed between the anode part and the cathode part;
The anode portion of the first capacitor element includes an anode portion that is electrically insulated, a cathode portion, and a dielectric layer interposed between the anode portion and the cathode portion. A second capacitor element having a capacitance smaller than the capacitance;
A pair of anode terminals;
A cathode terminal connected to the cathode portions of the first and second capacitor elements;
A decoupling device comprising a transmission member that conducts between the pair of anode terminals outside the first and second capacitor elements and to which the anode portions of the first and second capacitor elements are connected.
前記第1コンデンサ素子の陽極部とは電気的に絶縁された陽極部と、陰極部と、該陽極部と陰極部の間に介在する誘電体層とから構成される第2コンデンサ素子と、
一対の陽極端子と、
前記第1及び第2コンデンサ素子の陰極部に接続された陰極端子と、
前記第1及び第2コンデンサ素子の外部において前記一対の陽極端子の間を導通させると共に、該第1及び第2コンデンサ素子の陽極部が接続された伝送部材と
を具え、
前記一対の陽極端子のうち一方の陽極端子と前記陰極端子との間において、前記第2コンデンサ素子と前記伝送部材によって構成される回路の自己共振周波数は、該一方の陽極端子と前記陰極端子との間において、前記第1コンデンサ素子と前記伝送部材によって構成される回路の自己共振周波数よりも大きい、デカップリングデバイス。 A first capacitor element comprising an anode part, a cathode part, and a dielectric layer interposed between the anode part and the cathode part;
A second capacitor element comprising an anode part electrically insulated from the anode part of the first capacitor element, a cathode part, and a dielectric layer interposed between the anode part and the cathode part;
A pair of anode terminals;
A cathode terminal connected to the cathode portions of the first and second capacitor elements;
A conduction member between the pair of anode terminals outside the first and second capacitor elements, and a transmission member connected to the anode portions of the first and second capacitor elements;
Between the one anode terminal and the cathode terminal of the pair of anode terminals, a self-resonant frequency of a circuit constituted by the second capacitor element and the transmission member is the one anode terminal and the cathode terminal. A decoupling device having a frequency greater than a self-resonant frequency of a circuit constituted by the first capacitor element and the transmission member.
前記第1及び第2コンデンサ素子の陽極部は、前記酸化被膜によって互いに電気的に絶縁されている、請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載のデカップリングデバイス。 Each of the first and second capacitor elements is formed on the anode body in which the anode portion projects, an oxide film that covers the surface of the anode body and forms the dielectric layer, and the surface of the oxide film A solid electrolytic capacitor comprising: an electrolyte layer to be formed; and a cathode layer that is formed on a surface of the electrolyte layer and constitutes the cathode portion;
The decoupling device according to any one of claims 1 to 3, wherein anode portions of the first and second capacitor elements are electrically insulated from each other by the oxide film.
負荷回路と、
前記負荷回路に直流電流を供給する電源回路と、
第1電源ライン、第2電源ライン、及びグランド線路が形成された回路基板と
を具え、デカップリングデバイス、負荷回路、及び電源回路を回路基板上に実装してなる実装体であって、
前記第1電源ラインは、前記負荷回路が接続され、負荷回路から電源回路に向かって延びており、前記第2電源ラインは、前記電源回路が接続され、電源回路から負荷回路に向かって延びており、前記グランド線路は、グランドに接続されており、
前記デカップリングデバイスの一対の陽極端子は、前記負荷回路と電源回路との間において、前記第1電源ラインの一端と前記第2電源ラインの一端に接続されており、陰極端子は、前記グランド線路に接続されている、実装体。 A decoupling device according to any one of claims 1 to 9,
A load circuit;
A power supply circuit for supplying a direct current to the load circuit;
A mounting body comprising a circuit board on which a first power line, a second power line, and a ground line are formed, wherein a decoupling device, a load circuit, and a power circuit are mounted on the circuit board,
The first power supply line is connected to the load circuit and extends from the load circuit to the power supply circuit, and the second power supply line is connected to the power supply circuit and extends from the power supply circuit to the load circuit. The ground line is connected to the ground,
The pair of anode terminals of the decoupling device are connected to one end of the first power supply line and one end of the second power supply line between the load circuit and the power supply circuit, and the cathode terminal is connected to the ground line An implementation that is connected to
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