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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Mehrschichtkondensator,
dessen Verwendung als Entkopplungskondensator und eine Verdrahtungsplatine
mit dem Mehrschichtkondensator.
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Der
gebräuchlichste Mehrschichtkondensator, der herkömmlicherweise
verfügbar ist, ist beispielsweise aus einem dielektrischen
Keramikmaterial aufgebaut und umfaßt eine Mehrzahl von
dielektrischen Schichten, die mit einer dazwischenangeordneten inneren
Elektrode laminiert sind. Um eine Mehrzahl von Kondensatoren aufzubauen,
werden eine Mehrzahl von Paaren von ersten und zweiten inneren Elektroden
abwechselnd laminiert, wobei in der Richtung der Laminierung spezielle
dielektrische Schichten zwischen denselben angeordnet sind. Ein Kondensatorkörper
ist auf diese Weise aufgebaut.
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Erste
und zweite äußere Anschlußelektroden
sind auf einer ersten bzw. zweiten Endoberfläche des Kondensatorkörpers
angeordnet. Die erste innere Elektrode weist eine Anschlußleitung
auf, die sich zu der ersten Endoberfläche des Kondensatorkörpers
erstreckt, wobei die Anschlußleitung mit der ersten äußeren
Anschlußelektrode elektrisch verbunden ist. Die zweite
innere Elektrode weist eine Anschlußleitung auf, die sich
zu der zweiten Endoberfläche erstreckt, wobei die Anschlußleitung
mit der zweiten äußeren Anschlußelektrode
elektrisch verbunden ist.
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Die
Ersatzschaltung des Kondensators ist eine Reihenschal tung von C,
L und R, wobei C die Kapazität des Kondensators, L eine Äquivalenzreiheninduktivität
(ESL; ESL = Equivalent Series Inductance), und R einen Äquivalenzreihenwiderstandswert
(ESR; ESR = Equivalent Series Resistance) darstellt, der hauptsächlich
aus dem Widerstandswert der Elektroden besteht.
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Die
Ersatzschaltung des Kondensators weist eine Resonanzfrequenz von
f0 = 1/{2π(LC)1/2}
auf und kann in einem Frequenzbereich oberhalb der Resonanzfrequenz
nicht als ein Kondensator wirken. Mit anderen Worten ausgedrückt,
wird die Resonanzfrequenz f0 umso höher,
je kleiner die Induktivität L, nämlich ESL, wird,
wobei der Kondensator dementsprechend bei einer höheren
Frequenz arbeiten kann. Obwohl das Herstellen der inneren Elektrode aus
Kupfer in Betracht gezogen wurde, um den Wert von ESR zu reduzieren,
ist ein Kondensator mit einem kleinen ESL-Wert erforderlich, falls
derselbe für eine Verwendung in einem Mikrowellenbereich
vorgesehen ist.
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Von
einem Kondensator, der als ein Entkopplungskondensator verwendet
wird, der mit einer Spannungsversorgungsschaltung (Leistungsversorgungsschaltung)
verbunden ist, die Leistung zu einem Mikroprozessor-Chip (MPU-Chip)
für eine Verwendung bei einer Arbeitsstation oder einem
Personalcomputer zuführt, wird ebenfalls ein niedriger ESL-Wert
verlangt.
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19 ist
ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration der oben erwähnten
MPU 31 und einer Spannungsversorgung 32 zeigt.
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In 19 umfaßt
die MPU 31 einen MPU-Chip 32 und einen Speicher 34.
Die Spannungsversorgung 32 liefert Leistung zu dem MPU-Chip 33.
Ein Entkopplungskondensator 35 ist entlang der Leistungsleitung
angeschlossen, die sich von der Spannungsversorgung 32 zu
dem MPU-Chip 33 erstreckt. Signalleitungen erstrecken sich
zwischen dem MPU-Chip 33 und dem Speicher 34.
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Der
Entkopplungskondensator 35, der der MPU 31 zugeordnet
ist, wird entsprechend einem gewöhnlichen Entkopplungskondensator
verwendet, um Rauschen zu absorbieren und Schwankungen der Spannungsversorgungsspannung
zu glätten. Der MPU-Chip 33 weist eine Betriebsfrequenz
von 500 MHz oder mehr auf, wobei sich gegenwärtig einige Chips
in der Entwicklung befinden, die eine Betriebsfrequenz von 1 GHz
erreichen. Bei schnellen Anwendungen, die mit einem solchen MPU-Chip 33 Schritt halten,
wird von dem Kondensator eine schnelle Spannungsversorgungsfunktion
verlangt. Wenn die Leistung sofort benötigt wird, beispielsweise
bei einem Hochfahren, liefert die schnelle Spannungsversorgungsfunktion
die Leistung innerhalb weniger Nanosekunden aus einer Elektrizität,
die in einem Kondensator gespeichert ist.
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Die
MPU 31 erfordert daher einen Entkopplungskondensator 35,
der eine Induktivität aufweist, die so klein wie möglich
ist, beispielsweise 10 pH oder eine geringere Induktivität.
Daher ist ein Kondensator mit einer niedrigen Induktivität
erforderlich, um als der Entkopplungskondensator zu wirken.
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Ein
MPU-Chip 33, der eine Betriebstaktfrequenz von 450 MHz
aufweist, wird nun beispielsweise mit 1,8 Volt bis 2,0 Volt Gleichspannung
versorgt, wobei sein Leistungsverbrauch 23 W beträgt, d.
h., daß ein ein Strom von 12 A gezogen wird. Um den Leistungsverbrauch
zu reduzieren, wird die MPU 31 eingestellt, um in einem
Bereitschaftsmodus mit einem Leistungsverbrauch von 1 W zu arbeiten,
wenn sich dieselbe nicht in Gebrauch befindet. Wenn die MPU 31 von
dem Bereitschaftsmodus in einen aktiven Modus gebracht wird, ist
es erforderlich, daß der MPU-Chip 33 mit einer
Leistung versorgt wird, die ausreichend ist, um den aktiven Modus
innerhalb weniger Takte zu starten. Bei der Betriebstaktfrequenz von
450 MHz muß die Leistung innerhalb von 4 bis 7 Nanosekunden
geliefert werden, wenn die MPU 31 von dem Bereitschaftsmodus
in den aktiven Modus gebracht wird.
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Da
die Leistungszufuhr von der Spannungsversorgung 32 nicht
schnell genug ist, wird zuerst die Ladung, die in dem Entkopplungskondensator 35 in der
Nähe des MPU-Chips 33 gespeichert ist, entladen,
um Leistung zu dem MPU-Chip 33 zu zuzuführen,
bis die Leistungszufuhr von der Spannungsversorgung 32 beginnt.
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Bei
einer Betriebstaktfrequenz von 1 GHz muß der ESL-Wert des
Entkopplungskondensators 35 in der Nähe des MPU-Chips 33 10
pH oder weniger betragen, damit der Entkopplungskondensator 35 auf
die oben beschriebene Art und Weise wirken kann.
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Der
ESL-Wert von typischen Mehrschichtkondensatoren reicht von 500 pH
bis 800 pH, was weit von dem oben erwähnten Wert von 10
pH entfernt ist. Bei dem Mehrschichtkondensator wird eine solche
Induktivitätskomponente erzeugt, da ein magnetischer Fluß,
dessen Richtung durch einen Strom, der durch den Mehrschichtkondensator
fließt, bestimmt wird, erzeugt wird, und aufgrund des magnetischen
Flusses eine Selbstinduktivität erzeugt wird.
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Strukturen
von Mehrschichtkondensatoren, die einen niedrigen ESL-Wert erzielen
können, sind in der
US
5 880 925 A der
japanischen
Patentanmeldung 2-159008 A , der
japanischen Patentanmeldung 11-144996
A und der
japanischen
Patentanmeldung 7-201651 A vorgeschlagen worden.
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Das
oben offenbarte Verfahren zum Erzielen eines niedrigen ESL-Wertes
basiert hauptsächlich auf dem Unterdrücken bzw.
Ausgleichen von magnetischen Flüssen, die bei dem Mehrschichtkondensator
induziert werden. Um magnetische Flüsse auszugleichen,
wird die Richtung eines Stromes, der in dem Mehrschichtkondensator
fließt, verschiedenartig eingestellt. Um die Richtung des
Stromes verschiedenartig einzustellen, wird die Anzahl von Anschlußelektroden,
die auf der äußeren Oberfläche des Kondensatorkörpers
angeordnet sind, erhöht, so daß die Anzahl von
Anschlußleitungen der inneren Elektroden, die mit den entsprechenden äußeren
Anschlußelektroden elektrisch verbunden sind, erhöht
wird. Gleichzeitig sind die Anschlußleitungen der inneren Elektroden
in mehrere verschiedene Richtungen ausgerichtet.
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Die
Wirksamkeit des vorgeschlagenen Verfahrens zum Erzielen eines niedrigen
ESL-Wertes bei dem Mehrschichtkondensator reicht nicht aus.
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Die
US 5 880 925 A und
die
japanische Patentanmeldung
2-159008 A offenbaren beispielsweise eine Struktur, bei
der sich die Anschlußleitungen von inneren Elektroden zu
gegenüberliegenden Seiten eines Kondensatorkörpers
erstrecken. Man schätzt, daß eine solche Struktur
einen geringen ESL-Wert von etwa 100 pH erzielt.
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Die
japanische Patentanmeldung
11-144996 A offenbart eine Struktur, bei der sich die Anschlußleitungen
von inneren Elektroden zu vier Seiten eines Kondensatorkörpers
erstrecken, und zeigt, daß der beste ESL-Wert 40 pH beträgt.
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Das
japanische Patentanmeldung
7-201651 A offenbart eine Struktur, bei der sich die Anschlußleitungen
der inneren Elektroden zu der oberen und unteren Hauptoberfläche
eines Kondensatorkörpers erstrecken, und zeigt, daß der
beste ESL-Wert 50 pH beträgt.
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Aus
diesem Grund muß eine Mehrzahl von parallel geschalteten
Mehrschichtkondensatoren herkömmlicherweise auf einer Verdrahtungsplatine angebracht
werden, um bei einer Hochfrequenzschaltung, die einen Mehrschichtkondensator
für einen MPU-Chip aufweist (einschließlich einer
Spannungsversorgungsleitung) einen ESL-Wert zu erzielen, der 10
pH klein ist. Folglich nimmt die Befestigungsfläche zu,
die für die Mehrzahl von Mehrschichtkondensatoren erforderlich
ist, was das Erreichen eines kompakten Designs eines Elektronik-Bau elements,
das in einer Hochfrequenzschaltung umfaßt ist, verhindert.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Mehrschichtkondensator
zu schaffen, bei dem ein niedrigerer ESL-Wert erzielt werden kann,
so daß derselbe für sehr schnelle Anwendungen
einsetzbar ist.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Mehrschichtkondensator gemäß Anspruch
1 oder 20 gelöst.
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Um
die im vorhergehenden beschriebenen Probleme zu überwinden,
stellen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung einen verbesserten Mehrschichtkondensator, der einen sehr niedrigen
ESL-Wert erzielt, sowie eine Verdrahtungsplatine und eine Hochfrequenzschaltung
bereit, die beide den Mehrschichtkondensator, der einen sehr niedrigen
ESL-Wert erzielt, aufweisen.
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Ein
Mehrschichtkondensator eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Kondensatorkörper
mit zwei gegenüberliegenden Hauptoberflächen und
vier Seitenoberflächen, die die zwei gegenüberliegenden Hauptoberflächen
miteinander verbinden. Der Kondensatorkörper umfaßt
eine Mehrzahl von dielektrischen Schichten, die sich parallel zu
den Hauptoberflächen erstrecken, und zumindest ein Paar
von ersten und zweiten inneren Elektroden, die einander gegenüberliegen,
wobei zwischen denselben eine spezielle dielektrische Schicht angeordnet
ist, um eine Kondensatoreinheit zu definieren.
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Der
Mehrschichtkondensator der vorliegenden Erfindung ist aufgebaut,
um die Probleme bei herkömmlichen Bauelementen zu überwinden.
Genauer gesagt, sind eine erste Seitenoberflächenanschlußelektrode
und eine zweite Seitenoberflächenanschlußelektrode
auf zumindest einer der Seitenoberflächen des Kondensatorkörpers
vorgesehen, während zumindest eine Hauptoberflächenanschlußelektrode
auf zumindest einer der Hauptoberflächen des Kondensatorkörpers
vorgesehen ist.
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Der
erste Seitenoberflächenanschluß und der zweite
Seitenoberflächenanschluß sind mit der ersten
inneren Elektrode bzw. der zweiten inneren Elektrode elektrisch
verbunden, wobei entweder die erste innere Elektrode oder die zweite
innere Elektrode durch eine Durchkontaktierung, die die dielektrische
Schicht durchdringt, mit der Hauptoberflächenanschlußelektrode
elektrisch verbunden ist.
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Die
erste Seitenoberflächenanschlußelektrode und die
zweite Seitenoberflächenanschlußelektrode sind
vorzugsweise auf jeder von zwei seitlichen Oberflächen
vorgesehen, und sind bevorzugter auf jeder der vier seitlichen Oberflächen
vorgesehen.
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Die
erste Seitenoberflächenanschlußelektrode und die
zweite Seitenoberflächenanschlußelektrode sind
vorzugsweise benachbart zueinander auf jeder Seitenoberfläche
angeordnet, und sind besonders bevorzugt entlang jeder der vier
Seitenoberflächen benachbart zueinander angeordnet.
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Die
Hauptoberflächenanschlußelektrode kann auf einer
der zwei Hauptoberflächen oder auf jeder der zwei Hauptoberflächen
vorgesehen sein.
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Die
Durchkontaktierung weist einen Abschnitt auf, der die innere Elektrode
auf eine solche Art und Weise durchdringt, daß die Durchkontaktierung
von der inneren Elektrode, die nicht mit demselben verbunden ist,
elektrisch isoliert verbleibt. Diese Anordnung ist implementiert,
wenn eine Mehrzahl von inneren Elektroden, d. h. die ersten und
zweiten inneren Elektroden, umfaßt sind.
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Die
Hauptoberflächenanschlußelektroden umfassen vorzugsweise
eine erste Hauptoberflächenanschlußelektrode und
eine zweite Hauptoberflächenanschlußelektrode,
die mit der ersten inneren Elektrode bzw. der zweiten inneren Elektrode
elek trisch verbunden sind. In diesem Fall können die erste
Hauptoberflächenanschlußelektrode und die zweite
Hauptoberflächenanschlußelektrode auf ldeiglich einer
der zwei Hauptoberflächen oder auf jeder der zwei Hauptoberflächen
vorgesehen sein. Bei jeder Hauptoberfläche ist vorzugsweise
die zweite Hauptoberflächenanschlußelektrode diejenige,
die am nächsten zu der ersten Hauptoberflächenanschlußelektrode
angeordnet ist, und die erste Hauptoberflächenanschlußelektrode
vorzugsweise diejenige, die am nächsten zu der zweiten
Hauptoberflächenanschlußelektrode angeordnet ist.
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Wenn
die erste und zweite Hauptoberflächenanschlußelektrode
angeordnet sind, kann die erste Hauptoberflächenanschlußelektrode
auf einer Hauptoberfläche vorgesehen sein, während
die zweite Hauptoberflächenanschlußelektrode auf
der anderen Hauptoberfläche vorgesehen sein kann.
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Die
Durchkontaktierungen umfassen vorzugsweise eine erste Durchkontaktierung,
die die erste innere Elektrode mit der ersten Hauptoberflächenanschlußelektrode
derart elektrisch verbindet, daß die erste Durchkontaktierung
von der zweiten inneren Elektrode elektrisch isoliert verbleibt,
und eine zweite Durchkontaktierung, die die zweite innere Elektrode
mit der zweiten Hauptoberflächenanschlußelektrode
derart elektrisch verbindet, daß die zweite Durchkontaktierung
von der ersten inneren Elektrode elektrisch isoliert verbleibt.
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Die
Seitenoberflächenanschlußelektroden können
eine Elektrode umfassen, die sich über eine Kante des Kondensatorkörpers
auf zwei benachbarte Seitenoberflächen erstreckt.
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Die
Hauptoberfläche des Kondensatorkörpers von bevorzugten
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise
allgemein quadratisch.
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Der
Mehrschichtkondensator von bevorzugten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung ist als ein Entkopplungskondensator nützlich, der
mit einer elektrischen Schaltung eines Mikroprozessor-Chips in einer
Mikroprozessoreinheit verbunden ist.
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Darüberhinaus
kann ein Mehrschichtkondensator gemäß bevorzugten
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung in einer
Verdrahtungsplatine umfaßt und an derselben angebracht
sein. Ein Mikroprozessor-Chip kann auf einer Verdrahtungsplatine
dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung angebracht sein.
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Die
Hauptoberflächenanschlußelektrode auf dem Mehrschichtkondensator
ist vorzugsweise mit der Verdrahtungsplatine unter Verwendung einer
Höckerverbindungselektrode verbunden. Die Seitenoberflächenanschlußelektrode
des Mehrschichtkondensators kann mit der Verdrahtungsplatine verbunden
sein.
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Ferner
kann ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung eine Hochfrequenzschaltung sein, die den Mehrschichtkondensator
von verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der
vorliegenden Erfindung umfaßt.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden
nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht, die schematisch einen Mehrschichtkondensator eines ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild
des Mehrschichtkondensators von 1 zeigt;
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3A und 3B Schnittansichten,
die den inneren Aufbau des Mehrschichtkondensators von 1 zeigen,
wobei 3A einen Querschnitt zeigt, entlang
dessen sich eine erste innere Elektrode erstreckt, und 3B einen
Querschnitt zeigt, entlang dessen sich eine zweite innere Elektrode
erstreckt;
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4 eine
Querschnittansicht des Mehrschichtkondensators von 1 entlang
der Linien IV-IV in den 3A und 3B;
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5 eine
Querschnittansicht eines Mehrschichtkondensators eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung, die derjenigen von 4 entspricht;
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6 eine
Querschnittansicht eines Mehrschichtkondensators eines dritten bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, die derjenigen
von 4 entspricht;
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7 eine
Draufsicht, die schematisch einen Mehrschichtkondensator als ein
erstes Vergleichsbeispiel im Vergleich zu dem Mehrschichtkondensator,
der in 1 gezeigt ist, zeigt;
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8 eine
Draufsicht, die schematisch einen Mehrschichtkondensator als ein
zweites Vergleichsbeispiel im Vergleich zu dem Mehrschichtkondensator,
der in 1 gezeigt ist, zeigt;
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9 eine
Draufsicht, die schematisch einen Mehrschichtkondensator eines vierten
bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;
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10 eine
Draufsicht, die schematisch einen Mehrschichtkondensator eines fünften
bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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11 eine
Draufsicht, die schematisch einen Mehrschicht kondensator eines sechsten
bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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12 eine
Draufsicht, die schematisch einen Mehrschichtkondensator eines siebten
bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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13 eine
Draufsicht, die schematisch einen Mehrschichtkondensator eines achten
bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
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14 eine
Draufsicht, die schematisch einen Mehrschichtkondensator eines neunten
bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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15 eine
Draufsicht, die schematisch einen Mehrschichtkondensator eines zehnten
bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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16 eine
Draufsicht, die schematisch einen Mehrschichtkondensator eines elften
bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
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17 eine
Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau einer Mikroprozessoreinheit
zeigt, die einen Mehrschichtkondensator gemäß bevorzugten
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung aufweist,
wobei derselbe einen Entkopplungskondensator definiert;
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18 eine
Querschnittansicht, die schematisch den Aufbau einer Mikroprozessoreinheit
zeigt, die einen Mehrschichtkondensator gemäß bevorzugten
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung aufweist,
wobei derselbe einen Entkopplungskondensator definiert, wobei die
Mikroprozessoreinheit einen Aufbau umfaßt, der sich von
demjenigen der Mikroprozessor einheit, die in 17 gezeigt
ist, unterscheidet; und
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19 ein
Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration einer Mikroprozessoreinheit und
einer Spannungsversorgung zeigt, die sich auf die vorliegende Erfindung
bezieht.
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1 bis 4 zeigen
einen Mehrschichtkondensator 1 gemäß einem
ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. 1 ist eine Draufsicht, die schematisch
das Layout von Anschlußelektroden des Mehrschichtkondensators 1 zeigt. 2 ist
eine perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild
des Mehrschichtkondensators 1 zeigt. 3A und 3B sind Schnittansichten,
die den inneren Aufbau des Mehrschichtkondensators 1 zeigen,
wobei unterschiedliche Querschnitte desselben darstellt sind. 4 ist eine
Querschnittansicht des Mehrschichtkondensators 1 entlang
der Linien IV-IV in den 3A und 3B.
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Der
Mehrschichtkondensator 1 umfaßt einen Kondensatorkörper 8,
der zwei gegenüberliegende Hauptoberflächen 2 und 3 und
vier Seitenoberflächen 4, 5, 6 und 7 aufweist,
die die Hauptoberflächen 2 und 3 miteinander
verbinden. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind
die Hauptoberflächen 2 und 3 vorzugsweise
im wesentlichen quadratisch.
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Der
Kondensatorkörper 8 umfaßt eine Mehrzahl
von dielektrischen Schichten 9, die beispielsweise aus
einem keramischen Dielektrikum hergestellt sind und sich parallel
zu den Hauptoberflächen 2 und 3 erstrecken,
und eine Mehrzahl von Paaren einer ersten inneren Elektrode 10 und
einer zweiten inneren Elektrode 11, die einander gegenüberliegen,
wobei eine spezielle dielektrische Schicht 9 zwischen denselben
angeordnet ist, um eine Kondensatoreinheit zu definieren. Bei diesem
bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die erste und zweite
innere Elektrode 10 und 11 Formen auf, die vorzugsweise im
wesentlichen zueinander identisch sind, wobei dieselben jedoch angeordnet
sind, um relativ zueinander um etwa 90 Grad gedreht zu sein. Für
die Struktur von inneren Elektroden wird vorzugsweise eine einzelne
Typstruktur verwendet, wodurch die Herstellung des Kondensators
vereinfacht wird.
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Bei
dieser Beschreibung bezieht sich der Ausdruck "Kondensatoreinheit"
auf eine minimale Einheit, die eine Kapazität mit einem
Paar von inneren Elektroden erzeugt.
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Eine
Mehrzahl von ersten und zweiten Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 und 13 erstrecken
sich in der Form von Streifen entlang den Seitenoberflächen 4 bis 7 des
Kondensatorkörpers 8, wobei sich dieselben weiter
erstrecken, um die Hauptoberflächen 2 und 3 teilweise
zu bedecken.
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Genauer
gesagt, sind auf jeder der Seitenoberflächen 4 bis 7 vorzugsweise
insgesamt drei Seitenoberflächenanschlußelektroden
vorgesehen. Die ersten Seitenoberflächenanschlußelektroden und
die zweiten Seitenoberflächenanschlußelektroden 13 sind
entlang der vier Seitenoberflächen 4 bis 7 abwechselnd
angeordnet, wobei sich eine erste Seitenoberflächenanschlußelektrode 12 benachbart zu
einer zweiten Seitenoberflächenanschlußelektrode 13 befindet.
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Eine
Mehrzahl von ersten und zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 und 15 ist vorzugsweise
in der Form von im wesentlichen kreisförmigen Baugliedern
auf einer Hauptoberfläche 2 des Kondensatorkörpers 8 vorgesehen.
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Bei
diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die zwei ersten
Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 und
die zwei zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden 15 auf
der Hauptoberfläche 2 vorzugsweise derart vorgesehen,
daß die zweite Hauptoberflächenanschlußelektrode 15 diejenige
ist, die am nächsten zu der ersten Hauptoberflächenanschlußelektrode 14 angeordnet
ist, und derart, daß die erste Hauptoberflächenanschlußelektrode 14 diejenige
ist, die am nächsten zu der zweiten Hauptoberflächenanschlußelektrode 15 angeordnet
ist.
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3A zeigt
einen Querschnitt, entlang dessen sich die erste innere Elektrode 10 erstreckt,
deren 3B einen Querschnitt zeigt,
entlang dessen sich die zweite innere Elektrode 11 erstreckt.
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In 3A und 4 erstreckt
sich die innere Elektrode 10 auf jede der vier Seitenoberflächen 4 bis 7,
wobei dieselbe an ihren Enden mit den ersten Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 elektrisch verbunden
ist.
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In 3B und 4 erstreckt
sich die zweite innere Elektrode 11 auf jede der vier Seitenoberflächen 4 bis 7,
wobei dieselbe an ihrem Ende mit den zweiten Seitenoberflächenanschlußelektroden 13 elektrisch
verbunden ist.
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Erste
Durchkontaktierungen 16, die spezielle dielektrische Schichten 9 durchdringen,
sind innerhalb des Kondensatorkörpers 8 angeordnet,
um die ersten inneren Elektroden 10 mit den ersten Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 elektrisch
zu verbinden. Zwei der Durchkontaktierungen 17, die spezielle
dielektrischen Schichten 9 durchdringen, sind innerhalb
des Kondensatorkörpers 8 angeordnet, um die zweiten
inneren Elektroden 11 mit den zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden 15 elektrisch zu
verbinden.
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Um
bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine große
Kapazität zu erzeugen, sind in der Richtung der Laminierung
der dielektrischen Schichten 9 eine Mehrzahl von ersten
inneren Elektroden 10 und von zweiten inneren Elektroden 11 abwechselnd
angeordnet, wobei sich eine Mehrzahl von Paaren von gegenüberliegenden
Abschnitten der jeweiligen Elektroden gegenüberliegen,
wodurch eine Mehrzahl von Kondensatoreinheiten definiert sind. Die
Mehrzahl von Kondensatoreinheiten sind durch die ersten und zweiten
Durchkontaktierungen 16 und 17 parallel geschaltet.
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Bei
dieser Anordnung durchdringt die erste Durchkontaktierung 16 die
zweiten inneren Elektroden 11 und erstreckt sich durch
dieselben, wobei derselbe die Mehrzahl von ersten inneren Elektroden 10 elektrisch
verbindet. Die zweite Durchkontaktierung 17 durchdringt
die ersten inneren Elektroden 10 und erstreckt sich durch
dieselben, wobei derselbe die Mehrzahl von zweiten inneren Elektroden 11 elektrisch
verbindet.
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Die
zweite innere Elektrode 11 weist um die erste Durchkontaktierung 16 einen
Zwischenraum 18 auf, durch den die erste Durchkontaktierung 16 von der
zweiten inneren Elektrode 11 elektrisch isoliert ist. Die
erste innere Elektrode 10 weist um die zweite Durchkontaktierung 17 einen
Zwischenraum 19 auf, durch den die zweite Durchkontaktierung 17 von
der ersten inneren Elektrode 10 elektrisch isoliert ist.
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1 zeigt
das Layout der Anschlußelektroden 12 bis 15 des
Mehrschichtkondensators 1, der auf diese Weise aufgebaut
ist. In 1 sind die Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 und 13 derart
gezeigt, daß dieselben eine im wesentlichen rechteckige
Form aufweisen, wobei dieselben jedoch auch andere Formen aufweisen
können. Die erste Seitenoberflächenanschlußelektrode 12 ist
in schwarz gezeigt, damit die ersten Seitenoberflächenanschlußelektrode 12 von
der zweiten Seitenoberflächenanschlußelektrode 13 zu
unterscheiden ist. Die ersten Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 und die
zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden 15 sind
derart gezeigt, daß dieselben eine im wesentlichen kreisförmige
Form aufweisen, aber dieselben können andere Formen aufweisen.
Die erste Hauptoberflächenanschlußelektrode 14 ist
in schwarz gezeigt, damit die erste Hauptoberflächenanschlußelektrode 14 von
der zweiten Hauptoberflächenanschlußelektrode 15 zu
unterscheiden ist.
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In 1 sind
typische Ströme, die bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel
des Mehrschichtkondensators fließen, durch Pfeile gezeigt.
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In 1 fließen
in dem Kondensatorkörper 8 des Mehrschichtkondensators 1 in
dem ungefähren Mittelabschnitt der Hauptoberfläche 2 und
in der Nähe der Seitenoberflächen 4 bis 7 Ströme
in einer Vielzahl von Richtungen. Magnetische Flüsse, die durch
diese Ströme erzeugt werden, werden effizient unterdrückt
bzw. ausgeglichen, wodurch die Erzeugung der magnetischen Flüsse
folglich gesteuert wird. Die Länge des Strom-führenden
Weges wird entsprechend verkürzt. Folglich wird der ESL-Wert des
Mehrschichtkondensators 1 sehr reduziert, um einen sehr
niedrigen Wert aufzuweisen.
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Da
die Hauptoberflächen 2 und 3 des Kondensatorkörpers 8 des
Mehrschichtkondensators 1 allgemein quadratisch sind, werden
die ersten und zweiten Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 und 13 und
die Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 und 15 einfach
in einem ausgeglichenen Layout angeordnet, um die Wirkung des Unterdrückens
des magnetischen Flusses, verglichen zu einem Kondensatorkörper
mit einer rechteckigen Form, zu erhöhen. Dies verringert
den ESL-Wert weiter.
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5 zeigt
ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, wobei dieselbe der 4 entspricht,
die das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt. In 5 sind
Elemente, die zu denjenigen identisch sind, die bezugnehmend auf 4 beschrieben
wurden, mit den gleichen Bezugszeichen angezeigt, wobei die Beschreibung
dieser gemeinsamen Elemente hier nicht wiederholt wird.
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Bei
einem Mehrschichtkondensator 1a, der in 5 gezeigt
ist, ist eine erste Hauptoberflächenanschlußelektrode 14 auf
einer Hauptoberfläche 2 angeordnet, während
eine zweite Hauptoberflächenanschlußelektrode 15 auf
der anderen Hauptoberfläche 3 angeordnet ist.
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6 zeigt
ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, wobei dieselbe 4 entspricht,
die das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt. In 6 sind
Elemente, die identisch zu denjenigen sind, die in 4 beschrieben
wurden, mit den gleichen Bezugszeichen angegeben, wobei die Beschreibung
der gemeinsamen Elemente hier nicht wiederholt wird.
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Bei
einem Mehrschichtkondensator 1b, der in 6 gezeigt
ist, sind eine erste Hauptoberflächenanschlußelektrode 14 und
eine zweite Hauptoberflächenanschlußelektrode 15 auf
jeder der zweiten Hauptoberflächen 2 und 3 vorgesehen.
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Bei
dem Mehrschichtkondensator 1a, der in 5 gezeigt
ist, und dem Mehrschichtkondensator 1b, der in 6 gezeigt
ist, kann das Layout der Anschlußelektroden 12 bis 15 ferner
wie das Layout des Mehrschichtkondensators 1, der in 1 gezeigt
ist, gezeigt werden.
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Bei
dem Mehrschichtkondensator 1, der in den 1 bis 4 gezeigt
ist, sind die Richtungen der Ströme, die durch die ersten
und zweiten Durchkontaktierungen 16 und 17 fließen,
in dem Querschnitt, der in 4 gezeigt
ist, entgegengerichtet. Bei dem Mehrschichtkondensator 1a,
der in 5 gezeigt ist, und dem Mehrschichtkondensator 1b,
der in 6 gezeigt ist, sind die Richtungen der Ströme, die
durch die ersten und zweiten Durchkontaktierungen 16 und 17 fliegen,
die gleichen. Folglich übertrifft der Mehrschichtkondensator 1,
der in 1 gezeigt ist, die Mehrschichtkondensatoren 1a und 1b bzgl. der
Reduzierung des ESL-Werts.
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Um
die Wirksamkeit des Mehrschichtkondensators 1, der in 1 bis 4 gezeigt
ist, bezüglich der Reduzierung des ESL-Werts zu verifizieren,
sind als ein Vergleichsbeispiel 1, das in 7 gezeigt
ist, ein Mehrschichtkondensator 20 und als ein Vergleichsbeispiel
2, das in 8 gezeigt ist, ein Mehrschichtkondensator 21 vorbereitet. 7 und 8 zeigen
den Mehrschichtkondensator 20 bzw. den Mehrschichtkondensator 21 auf
die gleiche Art und Weise, wie 1 den Mehrschichtkondensator 1 zeigt.
Zur Vereinfachung eines Vergleichs werden gleiche Komponenten mit
gleichen Bezugszeichen angegeben.
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Der
Mehrschichtkondensator 1, der in 1 gezeigt
ist, umfaßt vorzugsweise insgesamt 16 Anschlußelektroden 12 bis 15,
die die sechs ersten Seitenoberflächenanschlußelektroden 12,
die sechs zweiten Seitenoberflächenanschlußelektroden 13, die
zwei ersten Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 und
die zwei zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden 15 umfassen.
Bei den Mehrschichtkondensatoren 20 und 21, die
in 7 bzw. 8 gezeigt sind, sind ebenfalls
16 Elektroden 12 bis 15 vorgesehen.
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Genauer
gesagt, weist der Mehrschichtkondensator 20, der in 7 gezeigt
ist, insgesamt 16 Elektroden auf, nämlich acht erste Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 und
acht zweite Seitenoberflächenanschlußelektroden 13.
Der Mehrschichtkondensator 21, der in 8 gezeigt
ist, weist insgesamt 16 Elektroden auf, nämlich acht erste
Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 und
acht zweite Hauptoberflächenanschlußelektroden 15.
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Die
Mehrschichtkondensatoren 1, 20 und 21 weisen
Kondensatorkörper 8 auf, die bzgl. Form und Abmessungen
identisch sind. Die Abmessungen der Hauptoberflächen jedes
Kondensatorkörpers 8 betragen vorzugsweise beispielsweise
etwa 2,5 mm mal etwa 2,5 mm.
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Diese
Mehrschichtkondensatoren umfassen übereinstimmend eine
Gesamtanzahl von 16 Elektroden und einen Kondensatorkörper 8 mit
identischer Form und identischen Abmessungen. Die Frequenzcharakteristika
der Mehrschichtkondensatoren 1, 20 und 21 werden
unter Verwendung eines Netzwerkanalysators gemessen, um die ESL-Werte
aus Eigenresonanzfrequenzen zu bestimmen. Der Mehrschichtkondensator 1,
der in 1 gezeigt ist, erzielt einen ESL-Wert von 12 pH,
der Mehrschichtkondensator 20, der in 7 gezeigt
ist, weist einen ESL-Wert von 16 pH auf, und der Mehrschichtkondensator 21,
der in 8 gezeigt ist, weist einen ESL-Wert von 24 pH
auf.
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Aus
diesen Ergebnissen ergibt sich, daß bei gegebener gleicher
Gesamtanzahl von Elektroden 12 bis 15 das Bilden
der ersten und zweiten Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 und 13 und
der ersten und zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 und 15,
verglichen zum Bilden von lediglich den ersten und zweiten Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 und 13 oder
verglichen zum Bilden von lediglich ersten und zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 und 15 einen
niedrigeren ESL-Wert ergibt.
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Wenn
die Anschlußelektroden gleichzeitig auf den Seitenoberflächen
und den Hauptoberflächen vorgesehen sind, ist eine Wechselwirkung
effizient wirksam, um die Erzeugung von magnetischen Flüssen
zu steuern, wodurch ein Kondensator mit einem sehr niedrigen ESL-Wert
geliefert wird, der durch ein Anordnen der Elektroden lediglich
auf den Seitenoberflächen oder lediglich auf den Hauptoberflächen
nicht erzielbar ist.
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9 bis 16 zeigen
weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung. Diese Figuren zeigen die jeweiligen bevorzugten Ausführungsbeispiele
auf eine Art und Weise, die gleichartig zu derjenigen von 1 ist.
In den 9 bis 16 sind
Elemente, die identisch zu denjenigen sind, die bezugnehmend auf 1 beschrieben sind,
mit den gleichen Bezugszeichen angegeben, wobei die Beschreibung
der gemeinsamen Elemente hier nicht wiederholt wird.
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Bei
dem Mehrschichtkondensator 22, der in 9 gezeigt
ist, sind zwei der ersten Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 bzw.
zwei der Seitenoberflächenanschlußelektroden 13 über
zwei benachbarte Seitenoberflächen gespreizt, d. h. über
die benachbarten Seitenoberflächen 4 und 5, 5 und 6, 6 und 7 sowie 7 und 4.
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Der
Mehrschichtkondensator 22, der in 9 gezeigt
ist, erzielt einen sogar noch geringeren ESL-Wert als der Mehrschichtkondensator 1,
der in 1 gezeigt ist. Genauer gesagt, ergibt sich ein ESL-Wert
von 8 pH, wenn der Mehrschichtkondensator 22, bei dem der
Kondensatorkörper 8 identisch zu denjenigen der
vorhergehenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen
ist, getestet wird.
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Falls
die ersten Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 und
die zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden 15 auf
jeder der zwei Hauptoberflächen 2 und 3 vorgesehen
sind, wie es in 6 gezeigt ist, steigt bei dem
Mehrschichtkondensator 22, der in 9 gezeigt
ist, der ESL-Wert leicht an und ergibt einen ESL-Wert von 12 pH.
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Ein
Mehrschichtkondensator 23, der in 10 gezeigt
ist, ein Mehrschichtkondensator 24, der in 11 gezeigt
ist, ein Mehrschichtkondensator 25, der in 12 gezeigt
ist, ein Mehrschichtkondensator 26, der in 13 gezeigt
ist, und ein Mehrschichtkondensator 27, der in 14 gezeigt
ist, umfassen alle einen Kondensatorkörper 8,
der im wesentlichen rechteckige Hauptoberflächen 2 und 3 aufweist.
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Die
Mehrschichtkondensatoren 23 bis 25 umfassen zwei
erste Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 und
zwei zweite Seitenoberflächenanschlußelektroden 13,
die auf lediglich einer Seitenoberfläche 4 angeordnet
sind, die die längeren Seiten der Hauptoberflächen 2 und 3 miteinander
verbindet. Die Mehrschichtkondensatoren 26 und 27 umfassen zwei
erste Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 und
zwei zweite Seitenoberflächenanschlußelektroden 13,
die auf einer Seitenoberfläche 4 angeordnet sind,
die die längeren Seiten der Hauptoberflächen 2 und 3 miteinander
verbindet, und ferner zwei erste Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 und
zwei zweite Seitenoberflächenanschlußelektroden 13,
die auf der anderen Seitenoberfläche 6 angeordnet
sind, die der Seitenoberfläche 4 gegenüberliegt.
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Die
Mehrschichtkondensatoren 23 und 26 weisen jeweils
eine einzige Hauptoberflächenanschlußelektrode 15 auf,
während die Mehrschichtkondensatoren 24 und 27 jeweils
insgesamt drei erste und zweite Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 und 15 aufweisen,
und der Mehrschichtkondensator 25 insgesamt sechs erste
und zweite Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 und 15 aufweist.
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Die
ESL-Werte der Mehrschichtkondensatoren 23 bis 27,
bei denen die Hauptoberflächen Abmessungen von beispielsweise
etwa 3,2 mm mal etwa 1,6 mm aufweisen, sind wie folgt bestimmt.
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Der
Mehrschichtkondensator 23 weist einen ESL-Wert von 152
pH auf, der Mehrschichtkondensator 24 weist einen ESL-Wert
von 84 pH auf, und der Mehrschichtkondensator 25 weist
einen ESL-Wert von 67 pH auf. Je größer die Anzahl
von ersten und zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 und 15 ist,
desto kleiner ist der ESL-Wert. Ein Mehrschichtkondensator der keine
Hauptoberflächenanschlußelektroden aufweist, insbesondere
der Mehrschichtkondensator 23, der keine zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden 15 aufweist,
weist einen ESL-Wert von 212 pH auf.
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Der
Mehrschichtkondensator 26 weist einen ESL-Wert von 75 pH
auf, während der Mehrschichtkondensator 27 einen
ESL-Wert von 43 pH aufweist. Ein Mehrschichtkondensator, der keine
Hauptoberflächenanschlußelektroden aufweist, insbesondere der
Mehrschichtkondensator 26, der keine zweiten Hauptoberflächenanschlußelektrode 15 aufweist, weist
einen ESL-Wert von 102 pH auf.
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Der
Vergleich des Mehrschichtkondensators 26 mit dem Mehrschichtkondensator 27 zeigt
ferner, daß der ESL-Wert umso kleiner wird, je größer
die Anzahl der ersten und zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 und 15 ist.
Durch einen Vergleich des Mehrschichtkondensators 23 mit
dem Mehrschichtkondensator 26 und des Mehrschichtkondensators 24 mit
dem Mehrschichtkondensator 27 stellt sich heraus, daß das
Erhöhen der Anzahl von Seitenoberflächen 4 bis 7,
die die ersten und zweiten Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 und 13 umfassen,
während die Anzahl von ersten und zweiten Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 und 13 erhöht
wird, den ESL-Wertes effizient reduziert.
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Ein
Mehrschichtkondensator 28, der in 15 gezeigt
ist, weist insgesamt 16 Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 und 13 auf,
d. h. zwei erste Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 und zwei
zweite Seitenoberflächenanschlußelektroden 13,
die auf jeder der vier Seitenoberflächen 4 bis 7 vorgesehen
sind.
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Die
Anzahl und die Positionen der ersten und zweiten Seitenoberflächenanschlußelektroden 12 und 13 aus
den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen
werden nach Bedarf modifiziert. Gleichartig werden die Anzahl und
die Anordnung der ersten und zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden 14 und 15 nach
Bedarf modifiziert.
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Ein
Mehrschichtkondensator 29, der in 16 gezeigt
ist, weist eine minimale Anzahl von Elementen auf, die der Mehrschichtkondensator
innerhalb des Schutzbereiches der vorliegenden Erfindung in Verbindung
mit der Seitenoberflächenanschlußelektrode und
der Hauptoberflächenanschlußelektrode erfordert.
Genauer gesagt sind auf der Seitenoberfläche 4 eine
erste Seitenoberflächenanschlußelektrode 12 und
eine zweite Seitenoberflächenanschlußelektrode 13 vorgesehen,
während auf einer Hauptoberfläche 2 eine
zweite Hauptoberflächenanschlußelektrode 15 vorgesehen
ist.
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Der
Mehrschichtkondensator der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung ist als der Entkopplungskondensator 35 in
der MPU 31 verwendbar, die in 19 gezeigt
ist. Der Aufbau von MPUs, die den Mehrschichtkondensator der bevorzugten
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als einen
Entkopplungskondensator umfaßt haben, wird nun bezugnehmend
auf die 17 und 18 beschrieben.
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In 17 umfaßt
eine MPU 36 eine Mehrschichtverdrahtungsplatine 38 mit
einem Hohlraum 37 auf ihrer unteren Oberfläche
auf. Ein MPU-Chip 39 ist auf der Verdrahtungsplatine 38 Oberflächen-befestigt.
Ein Mehrschichtkondensator 40 gemäß einem
der im vorhergehenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung, der als ein Entkopplungskondensator wirkt,
ist in dem Hohlraum 37 der Verdrahtungsplatine 38 untergebracht.
Die Verdrahtungsplatine 38 ist auf einer Hauptplatine 41 Oberflächen-befestigt.
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Wie
es schematisch gezeigt ist, sind Verdrahtungsleiter, die für
die MPU 36 erforderlich sind, auf der Oberfläche
der Verdrahtungsplatine 38 oder innerhalb derselben vorgesehen.
Durch diese Verdrahtungsleiter werden die Verbindungen, die in 10 gezeigt
sind, eingerichtet.
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Es
werden nun typische Verbindungen erklärt. Eine spannungsführende
Spannungsversorgungselektrode 42 und eine Masse-Elektrode 43 sind innerhalb
der Verdrahtungsplatine 38 vorgesehen.
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Die
spannungsführende Spannungsversorgungselektrode 42 ist
durch eine Durchkontaktierung 44 mit einer speziellen Hauptoberflächenanschlußelektrode 45 und
einer speziellen Seitenoberflächenanschlußelektrode 46 des
Mehrschichtkondensators 40, durch eine Durchkontaktierung 47 mit
einem speziellen Anschluß 48 des MPU-Chips 39 und
ferner durch eine Durchkontaktierung 49 mit einer spannungsführenden
Leiteranschlußfläche 50 der Hauptplatine 41 elektrisch
verbunden.
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Die
Masseelektrode 43 ist durch Durchkontaktierungen 51 mit
einer speziellen Hauptoberflächenanschlußelektrode 52 und
einer speziellen Seitenoberflächenanschlußelektrode 53 des Mehrschichtkondensators 40,
durch eine Durchkontaktierung 54 mit einem speziellen Anschluß 55 des MPU-Chips 39 und
ferner durch eine Durchkontaktierung 56 mit einem Masseleiteranschlußbereich 57 der
Hauptplatine 41 elektrisch verbunden.
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Die
Hauptoberflächenanschlußelektroden 45 und 52 des
Mehrschichtkondensators 40 sind mit den Durchkontaktierungen 44 bzw. 51 unter
Verwendung von Höckern (Bump's) verbunden, obwohl dieselben in 17 nicht
gezeigt sind.
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Ein
Speicher, der dem Speicher 34, der in 19 gezeigt
ist, entspricht, kann vorgesehen sein, ist jedoch in 17 nicht
gezeigt.
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Die
MPU 58, die in 18 gezeigt
ist, und die MPU 36, die in 17 gezeigt
ist, weisen eine Anzahl von Elementen gemeinsam auf. Gleiche Elemente
sind mit gleichen Bezugszeichen angegeben, wobei die Erörterung
bezüglich der gemeinsamen Elemente nicht wiederholt wird.
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Bei
dem Mehrschichtkondensator 40, der in der MPU 36,
die in 17 gezeigt ist, umfaßt
ist, sind auf die gleiche Art und Weise wie bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel, das in 4 gezeigt
ist, alle Hauptoberflächenanschlußelektroden 45 und 52 vorzugsweise
auf der einen Hauptoberfläche vorgesehen. Bei einem Mehrschichtkondensator 59,
der in der MPU 58 untergebracht ist, die in 18 gezeigt ist,
sind, auf dieselbe Art und Weise wie bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel,
das in 5 gezeigt ist, die Hauptoberflächenanschlußelektroden 45 lediglich
auf der einen Hauptoberfläche vorgesehen, während
die Hauptoberflächenanschlußelektroden 52 auf
der anderen Hauptoberfläche vorgesehen sind.
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Bei
dieser Anordnung sind die Hauptoberflächenanschlußelektroden 45 durch
die Durchkontaktierung 44 mit der spannungsführenden
Spannungsversorgungselektrode 42 elektrisch verbunden,
während die Hauptoberflächenanschlußelektroden 52 direkt
mit einem Masseleiteranschlußfläche der Hauptplatine 41 elektrisch
verbunden sind.
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Die
Hauptoberflächenanschlußelektroden 45 und 52 des
oben erwähnten Mehrschichtkondensators 59 sind
ebenfalls unter Verwendung von Höckern verbunden, obwohl
die Höcker in 18 nicht detailliert gezeigt
sind.
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Ein
Speicher, der dem Speicher 34, der in 19 gezeigt
ist, entspricht, kann vorgesehen sein, ist jedoch in 18 nicht
gezeigt.
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Bei
dem Mehrschichtkondensator von bevorzugten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung sind die ersten und zweiten Seitenoberflächenanschlußelektroden
auf zumindest einer der Seitenoberflächen des Kondensatorkörpers
vorgesehen, wobei die Hauptoberflächenanschlußelektroden auf
zumindest einer der Hauptoberflächen des Kondensatorkörpers
angeordnet sind, wobei die ersten und zweiten inneren Elektroden
an deren jeweiligen Enden mit den ersten Seitenoberflächenanschlußelektroden
elektrisch verbunden sind, die sich gegenüberliegen, wobei
zwischen denselben die dielektrische Schicht angeordnet ist, wobei
entweder die ersten oder die zweiten inneren Elektroden mit der Hauptoberflächenanschlußelektrode über
die Durchkontaktierung, der die dielektrische Schicht durchdringt,
verbunden sind. Die Richtungen der Ströme, die innerhalb
des Mehrschichtkondensators fließen, werden folglich verschiedenartig
eingestellt, die magnetische Flüsse effektiv unterdrückt
und die Längen von stromführenden Wegen verkürzt.
Folglich ist der ESL-Wert sehr reduziert.
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Die
Resonanzfrequenz des Mehrschichtkondensators wird mit dieser Anordnung
erhöht. Der Frequenzbereich, bei dem der Mehrschichtkondensator als
ein Kondensator wirkt, liegt viel höher. Der Mehrschichtkondensator
der verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung er füllt und übersteigt
zudem die Hochfrequenzanforderung, die an elektronische Schaltungen
gestellt wird. Der Mehrschichtkondensator der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise als ein Überbrückungskondensator
oder ein Entkopplungskondensator bei einer Hochfrequenzschaltung
nützlich.
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Eine
schnelle Spannungsversorgungsfunktion wird von einem Entkopplungskondensator
verlangt, falls derselbe bei einem MPU-Chip verwendet wird. Aufgrund
seines niedrigen ESL-Wertes erfüllt der Mehrschichtkondensator
der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
bei dieser Anwendung eine Hochgeschwindigkeitsbetriebsanforderung.
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Wenn
der Mehrschichtkondensator an der Verdrahtungsplatine angebracht
ist, werden die Hauptoberflächenanschlußelektroden
auf dem Mehrschichtkondensator der bevorzugten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung günstigerweise unter Verwendung
von Höckern verbunden. Höckerverbindungen tendieren
dazu, breit verwendet zu werden, da die Betriebsfrequenz bei einem
Halbleiterchip, wie z. B. einer MPU, zunimmt. Die Verwendung der
Hauptoberflächenanschlußelektroden paßt günstigerweise
zu der Höckerverbindung. Die Verwendung der Höckerverbindung
erzielt ferner eine Befestigung mit hoher Dichte, und steuert die
Erzeugung einer Induktivitätskomponente in der Verbindung.
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Durch
die Merkmale der vorliegenden Erfindung, die unten erörtert
werden, verringert jedes der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung effektiv und sehr den ESL-Wert, indem
das Unterdrücken von magnetischen Flüssen gefördert,
und die Längen der stromführenden Wege verkürzt
wird.
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Verglichen
zu dem herkömmlichen Aufbau von Mehrschichtkondensatoren
existieren bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen der
vorliegenden Erfindung viele strukturelle und funktionelle Unterschiede.
Die Anzahl der Seitenoberflächen, die die ersten und zweiten
Seitenoberflächenanschlußelektroden aufweisen,
ist beispielsweise auf zwei und auf vier erhöht. Ebenso
sind die ersten Seitenoberflächenanschlußelektroden
und die zweiten Seitenoberflächenanschlußelektroden
auf jeder Seitenoberfläche abwechselnd benachbart zueinander
angeordnet. Die ersten Seitenoberflächenanschlußelektroden
und die zweiten Seitenoberflächenanschlußelektroden
sind entlang jeder der vier Seitenoberflächen abwechselnd
benachbart zueinander angeordnet, wobei ein noch niedrigerer ESL-Wert
erhalten wird. Ferner sind die ersten und zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden
als die Hauptoberflächenanschlußelektroden jeweils
mit den ersten bzw. zweiten inneren Elektroden elektrisch verbunden. Wenn
die ersten und zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden
lediglich auf einer Hauptoberfläche angeordnet sind, wird
der ESL-Wert sogar noch weiter reduziert. Wenn ferner die ersten
und zweiten Hauptoberflächenanschlußelektroden
als die Hauptoberflächenanschlußelektroden auf
jeder der Hauptoberflächen vorgesehen sind, ist die zweite Hauptoberflächenanschlußelektrode
diejenige, die am nächsten zu der ersten Hauptoberflächenanschlußelektrode
angeordnet ist, während die erste Hauptoberflächenanschlußelektrode
diejenige ist, die am nächsten zu der zweiten Hauptoberflächenanschlußelektrode
angeordnet ist. Zudem erstrecken sich einige der Seitenoberflächenanschlüsse über zwei
benachbarte Seitenoberflächen. Ferner ist die Hauptoberfläche
des Kondensatorkörpers quadratisch.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - US 5880925
A [0015, 0018]
- - JP 2-159008 A [0015, 0018]
- - JP 11-144996 A [0015, 0019]
- - JP 7-201651 A [0015, 0020]