JPWO2008044483A1 - 複合電気素子 - Google Patents

Abstract

【課題】部品の小型化と大電流が流れても発熱の少なく、インダクタンスの低減によってインピーダンスを低減可能なものとし、高周波特性を良くした電気素子を提供する。【解決手段】複合電気素子において、電気素子と固体電解コンデンサで構成し、固体電解コンデンサの上部に電気素子を積み重ねること、複合電気素子を覆うように内部導体層より抵抗成分の少ない導体板を接続すること、さらに、複合電気素子の内部導体層に電源からの電流と電気負荷らの還流電流が逆向きの電流の流れになるような構造にする。また、モジュール基板上に複合電気素子を平面上に配置して、電気素子の内部で逆向きに電流がより流れるように、グランドにスリットを入れる。【選択図】 図3

Description

本発明は、セラミックで形成された電気素子と固体電解コンデンサとを組み合わせた広帯域で高周波特性に優れた複合電気素子に関するものである。

最近、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）等のデジタル回路技術は、コンピュータおよび通信関連機器だけでなく、家庭電化製品および車載用機器にも使用されている。

製品の小型化により部品の小型化が必要となっている。
また、上記ＬＳＩは、機器の高速化に伴って、動作周波数の高速化が図られ、大電流が必要となっていため、ＬＳＩに大電流を供給できる部品も必要となっている。

さらに、ＬＳＩ等で発生した高周波電流は、ＬＳＩ近傍にとどまらず、プリント回路基板等の実装回路基板内の広い範囲に広がり、信号配線およびグランド配線に誘導結合し、信号ケーブル等から電磁波として漏洩する。

従来のアナログ回路の一部をデジタル回路に置き換えた回路、およびアナログ入出力を持つデジタル回路等のアナログ回路とデジタル回路とが混載される回路では、デジタル回路からアナログ回路への電磁干渉問題が深刻になってきている。

上記の対策には、ノイズ対策用としてセラミックコンデンサ600が使用されているが、
温度特性などの特性変化が大きいなど課題がある。また、小型で大容量であるタンタル固体電解コンデンサ700も用いられていたが、高周波におけるインピーダンスが大きいため
、ノイズが十分に取れるだけの特性が得られていなかった。

前記のような特性の欠点を補完するため、図12のようなタンタル固体電解コンデンサ700とセラミックコンデンサ600をリードフレーム601で介して並列に接続し、両方を外装樹脂で封止した複合部品800が公知である。（特許文献1）。
特開平9-232196号公報

しかし、従来の複合部品において、セラミックコンデンサとタンタル固体電解コンデンサを横に並べているため小型化できない問題がある。また、大電流を流すと発熱の問題も出てくる。

インピーダンスは、周波数が高くなるに従ってキャパシタンスが支配的な領域からインダクタンスが支配的な領域へ移行する。キャパシタンスが支配的な領域は、タンタル固体電解コンデンサにより解決されるが、インダクタンスが支配的な領域では、セラミックコンデンサに積極的にそのインダクタンスを減じる機能がないため、セラミックコンデンサが元来的に有するインダクタンスによって決定されるインピーダンスよりも、低いインピーダンスを実現できないという問題がある。
その結果、高周波領域でさらなるノイズ抑制効果を期待できない問題がある。

そこで、本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、小型化、発熱抑制、インダクタンスの低減によって低インピーダンスとしノイズ抑制をした電気素子を提供することである。

この発明によれば、複数の第１導体層と、複数の第２導体層と、第１導体層と第２導体層との間に介在する複数の誘電体層とを備えた略直方体形状1を有する電気素子であって
、
前記直方体形状1の底面に略垂直で互いに対向する第１側面において、該第1側面の一方端に前記複数の第１導体層が並列に接続された第1電極と、
該第1側面の他方端に前記複数の第１導体層が並列に接続された第2電極と、
前記底面及び第１側面に略垂直で互いに対向する第2側面において、
該第2側面の一方端に前記複数の第2導体層が並列に接続された第3電極と、
該第2側面の他方端に前記複数の第2導体層が並列に接続された第4電極とを備えた電気素子と、
陽極部と、陽極部の表面に誘電体皮膜、固体電解質、陰極引出層を形成した陰極部とからなるコンデンサ素子と、陽極部及び陰極部に接続された電極とを有し、電極の一部を露出させて陽極部と陰極部とを外装樹脂で覆った固体電解コンデンサであって、
前記陽極部に接続された第5電極と、
前記陰極部に接続された第6電極とを備えた少なくとも1個以上のコンデンサ素子を持つ固体電解コンデンサとを有し、
前記固体電解コンデンサの上部に前記電気素子を積み重ねて構成された略直方体形状2を
有する複合電気素子において、
該複合電気素子は、前記直方体形状2の底面の長手方向に対して、離間した第7電極、第8
電極、第9電極、第10電極を有し、
前記固体電解コンデンサ、前記電気素子及び前記離間した電極との接続に対して、
前記第7電極と前記第1電極とを接続し、
前記第2電極と前記第5電極と前記第10電極とを接続し、
前記第9電極と前記第6電極と前記第4電極とを接続し、
前記第3電極と前記第8電極とを接続したことを特徴とする。

好ましくは、前記電気素子の第3電極は、
前記第1側面が対向する方向に対して、前記第2側面の中央から離れて前記第1電極に近接した位置において、前記直方体形状1の上面の両端部を除くその他の面を繋なぎ、前記直方体形状1の底面では、前記第1側面に平行に帯状の形状を持つこと、
前記前記複合素子の第4電極は、
前記第1側面が対向する方向に対して、前記第2側面の中央から離れて前記第2電極に近接した位置において、前記直方体形状1の上面の両端部を除くその他の面を繋なぎ、前記直方体形状1の底面では、前記第1側面に平行に帯状の形状を持つことを特徴とする。

好ましくは、前記複合電気素子は導体板を備え、
前記導体板と前記複数の第1導体層とは互いに並列に接続され、
各第１導体層が有する抵抗成分及び各第2導体層が有する抵抗成分は、導体板が有する抵
抗成分より大きく、
前記導体板と前記第1導体層との間に形成される静電容量成分、及び前記導体板と前記第2導体層との間に形成される静電容量成分は、前記第1導体層と前記第2導体層との間に形成される静電容量成分より小さいことを特徴とする。

好ましくは、前記複合素子を覆う前記導体板であって、
前記複合素子の直方体形状2の一方端から略垂直に上方へ前記電気素子の第1側面の一方端を覆うように延伸し、
前記電気素子の最上面を覆うように略水平方向に延伸し、前記電気素子の第1側面の他方端を覆い前記複合素子の直方体形状2の他方端に略垂直に下方に延伸することを特徴とする。

好ましくは、前記複合電気素子であって、
前記複合素子の直方体形状2の前記電気素子の第2側面を含む側面に対して、前記第8電極
及び前記第9電極は、略垂直に前記直方体形状2の前記側面の下端部から前記第2側面にか
けて延伸し、且つ、前記第2側面の下端と上端の間まで延伸したことを特徴とする。

好ましくは、前記導体板は、前記電気素子の直方体形状1の長軸方向に対して、中央部
の両辺に凹部があることを特徴とする。
好ましくは、電源と、該電源からの電流によって動作する電気負荷との間に配置される前記複合電気素子は、
第１電流が前記電源側から前記電気負荷側へ流れるための導体である前記第１導体層と、
前記第１電流のリターン電流である第2電流が前記電気負荷側から前記電源側へ流れる
ための導体である前記第2導体層とを備え、
前記第１導体層は、前記第1および第2電流がそれぞれ前記第１および第2導体層に流れたとき、自己インダクタンスよりも小さいインダクタンスを有することを特徴とする。

好ましくは、前記複合電気素子において、
前記コンデンサ素子の複数の陽極部の方向が、
同一方向と、
向かい合う方向と、
逆向きの方向とのいずれか一つの方向であることを特徴とする。

好ましくは、前記複合電気素子の第9電極は、前記コンデンサ素子の陰極部の底面と側
面に接続され、
前記固体電解コンデンサの側面に沿って略垂直上方に延伸され、
前記電気素子の第4電極に接続したことを特徴とする。

好ましくは、前記複合電気素子の第9電極と前記コンデンサ素子の陰極部側面との間に
、樹脂を挿入したことを特徴とする。

好ましくは、前記複合電気素子の第9電極の幅が、前記複合電気素子の第8電極の幅より広いことを特徴とする。
好ましくは、前記複合電気素子の第9電極と前記コンデンサ素子の陰極部との交差する部
分において、前記第9電極が前記陰極部の長軸方向に広がっていることを特徴とする。

好ましくは、前記コンデンサ素子の第6電極は、
前記陰極部の底面に第6底面電極と、
前記陰極部の最上面に第6上面電極とに分割され、
前記第6上面電極が前記電気素子の第4電極に接続され、
且つ、前記電気素子の第9電極を無くしたことを特徴とする。

好ましくは、前記電気素子と前記固体電解コンデンサをモジュール化した基板の同一平面上に、前記固体電解コンデンサが、前記電気素子の長軸方向に対して平行または垂直に配置してなる前記複合電気素子において、電源入力端側に前記電気素子を配置、且つ、出力端に固体電解コンデンサを配置したことを特徴とする。

好ましくは、前記基板の前記電気素子を配置する位置において、
前記電気素子の長手方向に対して、略中央部で略垂直方向に、前記基板のグランド層を分割するスリットを入れたことを特徴とする。

好ましくは、前記コンデンサ素子の複数の陽極部は、
複数の陽極部の方向が、
同一方向と、
向かい合う方向と、
逆向きの方向との
いずれか一つの方向であることを特徴とする。

この発明において、複合電気素子は、固体電解コンデンサの上部に電気素子を積み重ねることにより複合素子を小型化でき、さらに、実装基板に接続した場合、下部に固体電解コンデンサがあることにより、固体電解コンデンサが電気負荷により近いため配線のインダクタンスが減少し、電気負荷の変動対応した電流を供給しやすくなる。
また、導電体層より抵抗成分の小さい導体板が並列に接続されているため、発熱が少なくなり大電流が流せる。

さらに、電源から電流が複合素子の第7電極、電気素子の第1電極、第1導体層、第2電極、固体電解コンデンサの第5電極、複合電気素子の第10電極へと順番に流れて電気負荷に流れる。電気負荷から電流が複合素子の第9電極、固体電解コンデンサの第6電極、電気素子の第4電極、第2導体層、第3電極、複合電気素子の第8電極へと還流電流が流れ電源に戻ってくる。

そのことで、第１導体層と第2導体層を流れる電流は逆向き方向の流れとなる。電流の
方向によってその方向が決まる磁束が誘起され、そのため自己インダクタンス成分が生じるが、第1導体層と第2導体層とが交互に配置されているので、隣り合う部分において、電流によって誘起される磁束は相殺されるため、磁束の発生を低減することが出来る。

このため、インダクタンスが抑制され、インダクタンスが支配的な高周波領域のインピーダンスが低減され高周波特性が良くなり、ノイズを抑制できる。

また、電気素子と固体電解コンデンサを、モジュール化した基板の同一平面にならべることにより、低背化が図れ、また、モジュール化基板のグランド層にスリットを入れることで、グランド層に流れていたものが電気素子に流れ、第１導体層と第2導体層の逆向き
の電流を多くすることが出来、インダクタンスの減少が図れ、インダクタンスが支配的な高周波領域のインピーダンスが低減され高周波特性が良くなり、ノイズを抑制できる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
〔実施の形態1〕
図1はこの発明の形態1による複合電気素子100の概略構成と接続を示す図である。図2は、複合電気素子における電気素子200の斜視図である。
図1と図2を参照して、この発明の実施形態1による複合電気素子100は、電気素子200と固体電解コンデンサ300（コンデンサ素子301と電極と外装樹脂からなる）の2種類で構成され、固体電解コンデンサ300の上部に電気素子200を載置した。

電気素子200は、直方体形状1の外形を有し、誘電体層208と、第1導体層202と、第2導体層203と、第1電極204と、第2電極205と、第3電極206と、第4電極207とを備える。
図2ｂは、図2ａの裏面側から見た斜視図である。
図2ｃは、図2ａのＡ−Ａ‘での断面図であり、誘電体層208、第１導体層202、誘電体層208、第2導体層203の順で重ねた多層体となっている。
図2ｄは、誘電体層208上に第１導体層202が形成されている。
図2ｅは、誘電体層208上に第2導体層203が形成されている。

ここで、誘電体層208は、たとえば、チタン酸バリウムなどのセラミック材料からなり
、第1導体層202及び第2導体層203は、主成分がニッケルなどからなっている。

製造方法は、図2を参照して、図2(ｄ)に示すように例えば、長さ12ｍｍ、幅5ｍｍ、厚
み25μｍを有する誘電体層1となるグリーンシートの表面に、長さ12mm、幅4mmを有する領域にニッケルが含まれる導電ペーストをスクリーン印刷して塗布し、誘電体層208の表面に第１導体層202を形成する。

同様にして、図2(ｅ)に示すように誘電体層1となるグリーンシートの表面に、長さ11ｍｍ、幅5ｍｍを有する領域にニッケルが含まれる導電ペーストをスクリーン印刷して塗布
し、誘電体層208の表面に第2導体層203を形成する。

その後、図2(ｃ)に示すように導体層が形成された誘電体層を順次積層する。これによ
って、誘電体層208、第１導体層202、誘電体層208、第2導体層203の順で重ねた多層体の直方体形状ができる。

さらに、図2(ａ)、図2(ｂ)にしめすようにニッケルが含まれる導電ペーストを第3電極206と、第4電極207として直方体形状の上面、側面及び底面に塗布する。

その後、図2(ａ)のような状態まで作製した素子を約1350℃の焼成温度で焼成して完成
する。また、電極に関しては、ハンダ濡れ性等を考慮し、必要に応じて焼成後にＮｉ、Ａｕ、Ｓｕ、Ｃｕなどによってメッキ処理を行う。

その後、図1に示されているように、前記固体電解コンデンサ300（コンデンサ素子301
など）の上部に前記電気素子を積み重ねて、前記複合電気素子100の第7電極101と前記電気素子の第1電極204を接続、前記複合電気素子の第8電極103と前記電気素子の第3電極206を接続、前記複合電気素子の第9電極104と前記電気素子の第4電極207と固体電解コンデンサの第6電極303を接続、前記複合電気素子の第10電極102と前記電気素子の第2電極205と固体電解コンデンサの第5電極302を接続した。

その後、電気素子200とコンデンサ素子301の接合されたものに対して、電極の一部は露出させて図1の電気素子200とコンデンサ素子301の隙間部分に外装樹脂106を注入し封止して完成する。ここで、広い誘電体シートに多数の個々の導体層のパターンを印刷して、そのシートを重ね合わせて、焼成、個々に切断などする方法もある。

また、あらかじめ外装樹脂で封止されていた固体電解コンデンサを使用して、前記電気素子と接合しても同様な複合電気素子ができる。

図1のように、固体電解コンデンサ（コンデンサ素子301など）の上部に電気素子200が重なる構成であるので、小型化が図れ、また固体電解コンデンサが下部にあるため、電気負荷に近くなり、配線のインダクタンスが減少し電気負荷の急激な電流変化に対応できる。
〔実施の形態2〕
図3はこの発明の形態2による複合電気素子100の概略構成を示す図である。

図3（ａ）は複合素子100を上面から見た図である。図3（ｂ）は複合素子100を側面から見た略透視図である。図3（ｃ）は、図3（ｂ）のＡ−Ａ‘の切断面である。図3（ｄ）は
複合素子100を裏面から見た図である。

図4は、複合電気素子における電気素子200の斜視図と電流の流れ図である。
図3と図4を参照して、図1と図2との違いは、第2導体層203と第3電極端子206と第4電極端子207が違うことであり、その部分が実施形態1と異なる。

第2導体層203の変化に伴って、第3電極端子206が、第1電極に近接して前記電気素子の直方体形状1の上面一部と側面と底面にまで繋がった形状となる。

第4電極端子は、第2電極に近接して前記電気素子の直方体形状1の上面一部と側面と底面にまで繋がった形状となる。

また、導体板105が実施形態2にはあることであり、その部分での製造方法が実施形態1
と異なる。その他は、実施の形態1の製造方法と同様である。

導体板の取付け方法は、電気素子200の第1電極204と第2電極205の一部にクリーム半田を塗布し、図3(ａ)、図3(ｂ)に示されているように,前記複合電気素子100の直方体形状2の片端部側下面一部と、直方体形状1の側面と、電気素子200の一部の露出部分を残した上面と、直方体形状2の相対する側面と、直方体形状2のもう一方の片端部側下面一部とを覆うようにした導体板105を取り付けリフロー炉に入れて半田付けする。例えば、導体板は、銅または銅合金などの高導電材料が好ましい。

その後、図3ｂに示されているように、前記複合電気素子の第8電極103と第9電極104の数箇所に導電性接着剤を塗布し、固体電解コンデンサ300のコンデンサ素子301（前もってコンデンサ素子301の間に導電性接着剤を塗布し熱処理して2個のコンデンサ素子301が接合されているもの）を第9電極104の上に載置し、
その載置したコンデンサ素子301の上に、導体板105を取付けた電気素子200の第3電極206及び第4電極207に導電性接着剤を塗布したものを載置し熱処理して、電気素子100とコンデンサ素子301を接合する。

その後、電気素子200とコンデンサ素子301の接合されたものに対して、電極の一部は露出させて図3(ｂ)の電気素子200とコンデンサ素子301の隙間部分に外装樹脂106を注入し封止して完成する。

その他に、導体板部の電極の一部を残して、導体板を外装樹脂で覆っても良い。

複合電気素子の機能として図3(ｂ)、図4を参照して、電源400から電流が複合素子100の第7電極101、電気素子200の第1電極204、第1導体層202、第2電極205、固体電解コンデンサの第5電極302、複合電気素子100の第10電極102へと順番に流れて電気負荷500に流れる。

電気負荷から電流が複合素子100の第9電極104、コンデンサ素子の第5電極303、電気素子200の第4電極207（104の下に隠れている）、第2導体層203、第3電極206（103の下に隠れている）、複合電気素子100の第8電極103へと還流電流が流れ電源に戻ってくる。

そうすると、図4（ｆ）、（ｇ）に示すように、第１導体層202と第2導体層203を流れる電流は逆向き方向の流れとなる。このため、電流の逆向きの流れに伴って生じる磁界の相殺作用により、インダクタンスが抑制され、インダクタンスが支配的な高周波領域のインピーダンスが低減されノイズも減少する。

また、図3(ｂ)のように、コンデンサ素子301の上に電気素子200が重なる構成であるの
で、小型化が図れ、抵抗成分の少ない導体板105が第1導体層に並列接続されているため発熱がすくなくなり、発熱の少なく、且つ、大電流が流せる。

また、上記のように、導体板105の中央部に凹部を設けることによって、電気素子200の第3電極と第4電極との接触を防止することができた。
〔実施の形態4〕
図5（ａ）、（ｂ）に示すように、導体板105の中央部に凹部を設けない場合であり、その他の製造方法は実施形態3と同様に製造した。
複合素子100の直方体形状2の電気素子100の第2側面を含む側面に対して、第8電極及び第9電極は、略垂直に前記直方体形状2の前記側面の下端部から前記第2側面にかけて延伸し、且つ、前記第2側面の下端と上端の間まで延伸したことにより、導体板105と接触して短絡が起きることが無くなった。また、電気素子100の最上面全体を導体板で覆うことができるため、大電流がながせることと、放熱の効果も実施形態3よりも大きくなる。
〔実施の形態5〕
図6はこの発明の形態5による複合電気素子100の構成を示す図である。図6（ａ）は複合素子100を上面から見た図である。図6（ｂ）は複合素子100を側面から見た略透視図である。図6（ｃ）は、図6（ｂ）のＡ−Ａ‘の切断面である。図6（ｄ）は複合素子100を裏面から見た図である。

図6(ｂ)を参照して、複合電気素子100は、複合電気素子100の短軸方向に対して、コン
デンサ素子301の側面部分と第9電極104の間に外装樹脂106を注入した。その他は、実施の形態2と同様な方法で製造した。

このことにより、コンデンサ素子301が実施の形態2より、より多く外装樹脂に覆われることになる。

そのため、樹脂による耐湿向上により信頼性が増加する。
〔実施の形態6〕
図7はこの発明の形態6による複合電気素子100の構成を示す図である。図7（ａ）は複合素子100を上面から見た図である。図7（ｂ）は複合素子100を側面から見た略透視図である。図7（ｃ）は、図7（ｂ）のＡ−Ａ‘の切断面である。図7（ｄ）は複合素子100を裏面から見た図である。

図7（ｂ）を参照して、コンデンサ素子の第6電極303が上面と下面に分割され、第6上面電極が前記電気素子200の第4電極と接続、第6下面電極が複合電気素子100の外装樹脂106表面に露出し、複合電気素子100の第9電極をなくす。その他は、実施の形態2と同様な方法で製造した。

このことにより、電気負荷500からの電流が、コンデンサ素子の第6下面電極、コンデンサ素子、第6上面電極、電気素子200の第4底面電極端子210から第4電極端子207へと流れていく。そのため、実施の形態2にある複合電気素子の第9電極104が不要となり、工程が簡単になる。
〔実施の形態7〕
図8はこの発明の形態5による複合電気素子100の構成を示す図である。図8（ａ）は複合素子100を上面から見た図である。図8（ｂ）は複合素子100を側面から見た略透視図である。図8（ｃ）は、図8（ｂ）のＡ−Ａ‘の切断面である。図8（ｄ）は複合素子100を裏面から見た図である。

図8ｂを参照して、複合電気素子100は、複合電気素子100の第9電極104の幅を、第8電極103の幅より広くした。その他は、実施の形態2同様な方法で製造した。

このことにより、複合電気素子100の第9電極104の幅を広くすることで、コンデンサ素子301との接触状態が良くなりＥＳＲが改善される。また、製造時にコンデンサ素子301の保持状態が良くなり、製造が容易となる。
〔実施の形態8〕
図9はこの発明の形態8による複合電気素子100の構成を示す図である。図9を参照して、複合電気素子100は、複合電気素子100の第9電極とコンデンサ素子の陰極部との交差する部分において、前記第9電極を前記陰極部の長軸方向に広げた。その他は、実施の形態2同様な方法で製造した。

このことにより、複合電気素子100の第9電極104と、コンデンサ素子301との接触状態が良くなりＥＳＲが改善される。
〔実施の形態9〕
図10、11はこの発明の形態9による複合電気素子100の構成を示す図である。製造方法は、実施形態2と同様な方法である。図10、11を参照して、複数のコンデンサ素子の陽極部を同一方向に向けた場合、反対方向に向けた場合も可能である。
〔実施の形態10〕
図17はこの発明の形態10による複合電気素子100の構成を示す図である。図17（ａ）は複合素子100を側面から見た略透視図である。図17（ｂ）は、図17（ａ）のＡ−Ａ‘の切断面である。製造方法は、実施形態2と同様な方法である。

図17を参照して、電気素子100の両側に複数のコンデンサ素子を配置したものである。
電気素子100の容量が少なくても良い場合は、電気素子と固体電解コンデンサを重ねずに
電気素子100の幅を小さくして、両側に固体電解コンデンサを並べても複合電気素子の大
きさは大きくならない。さらに、低背化とすることができる。
〔使用状態例〕
図12はこの発明の使用状態例であり、電源400と電気負荷500の間に複合電気素子100を載置してあり、複合電気素子100においては、固体電解コンデンサ300が、電気素子200より下に配置してあるため電気負荷500に近くなり、ＥＳＬ、ＥＳＲが減少し電気負荷500の急激な変化に対応しやすくなる。
〔実施の形態11〕
図13、14はこの発明の形態11による、基板の同一平面上にモジュール化された複合電気素子100の構成を示す図である。図13に示すように、電気素子200の長手方向に平行にコンデンサ素子301とコンデンサ素子301の第5電極302を配置したものである。

図14に示すように、電気素子200の長手方向に垂直にコンデンサ素子301とコンデンサ素子301の第5電極302を配置したものである。さらに、図13及び図14は、電源入力端側に前記電気素子を配置し、出力端に固体電解コンデンサを配置した。その他は実施形態2と同様な方法で製造した。（図面には、外装樹脂は省略してある）
このことにより、電気素子200と固体電解コンデンサ300（コンデンサ素子301を含む）
を基板の同一平面上にモジュール化したため、実施形態1などの積み重ねたものより低背
化となり、固体電解コンデンサ300が電気負荷500に近くなり、配線のインダクタンスが減少し電気負荷500の急激な変化に対応しやすくなる。
ここでは、インターポーザ型基板でも良い。
〔実施の形態12〕
図15はこの発明の形態12による、基板の同一平面上にモジュール化された複合電気素子100の構成を示す図と基板のグランドにスリットを入れた概略図である。

図15（ａ）は電気素子200と固体電解コンデンサ300の配置状態である。図15（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ基板の表面層、内部層、下面層のグランドにスリットを形成した概略図である。その他は実施形態8と同様な方法で製造した。

このことにより、グランドに流れていた還流電流がスリットによって制限され、電気素子200の第2導体層203へより流れるため、第1導体層202と第2導体層203との逆向きの電流の流れによる磁界相殺がより多くなる。その結果、複合電気素子100のインダクタンスが減少し、インピーダンスも低減され高周波特性も良くなり、さらに、ノイズも低減する。〔実施の形態13〕
図16はこの発明の形態13において、固体電解コンデンサ300の構成を示す図である。図16（ａ）、 (ｂ)、 (ｃ) と（ｄ）、 (ｅ)、 (ｆ)は固体電解コンデンサ300のそれぞれ上
面図、裏面図、側面からの透視図を示している。図15（ａ）、 (ｂ) 、(ｃ)を参照して、固体電解コンデンサ300のコンデンサ素子の第5電極302が、同一方向に向けられた状態で
ある。

図16（ｄ）、 (ｅ)、 (ｆ)を参照して、固体電解コンデンサ300のコンデンサ素子の第5電極302が、反対方向に向けられた状態である。
上記のように、固体電解コンデンサを形成する以外は実施の形態8と同様な方法で製造す
る。この方法により実施形態1より低背化し、実施形態9と同様な効果がある。

以上、今回開示された実施の形態は全ての点で、例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求項の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施形態1による複合電気素子の構成の透視図と接続を示す図である。 この発明の実施形態1による電気素子の構成を示す斜視図、裏面から見た斜視図、Ａ−Ａ‘における断面図、誘電体層上の第1導体層を示す斜視図、誘電体層上の第2導体層を示す斜視図である。 この発明の実施形態2による複合電気素子の構成を示す上面図、側面からの略透視図、Ａ−Ａ‘における断面図、裏面から見た図である。 この発明の実施形態2による電気素子の構成を示す斜視図、裏面から見た斜視図、Ａ−Ａ‘における断面図、誘電体層上の第1導体層を示す斜視図、誘電体層上の第2導体層を示す斜視図、第1導体層の電流の流れを示す斜視図、第2導体層の電流の流れを示す斜視図、 この発明の実施形態4による複合電気素子の構成を示す2種類の斜視図である。 この発明の実施形態5による複合電気素子の構成を示す上面図、側面の略透視図、Ａ−Ａ‘における断面図、裏面から見た図である。 この発明の実施形態6による複合電気素子の構成を示す上面図、側面の略透視図、Ａ−Ａ‘における断面図、裏面から見た図である。 この発明の実施形態7による複合電気素子の構成を示す上面図、側面の略透視図、Ａ−Ａ‘における断面図、裏面から見た図である。 この発明の実施形態9による固体電解コンデンサの構成を示す側面から見た略透視図である。 この発明の実施形態9による複合電気素子の構成を示す側面から見た略透視図である。 この発明の実施形態9による複合電気素子の構成を示す側面から見た略透視図である。 この発明の使用状態例の構成を示す概略図である。 この発明の実施形態11による複合電気素子の構成を示す上面から見た概略図である。 この発明の実施形態11による複合電気素子の構成を示す上面から見た概略図である。 この発明の実施形態12による複合電気素子の構成を示す上面から見た概略図、基板の表面図、基板の内部図、基板の下面図である。 この発明の実施形態13による複合電気素子の構成を示す上面図、裏面図、側面の略透視図である。 この発明の実施形態10による複合電気素子の構成を示す側面から見た略透視図、Ａ−Ａ‘における断面図である。 従来の実施形態の構成を示す概略図である。

符号の説明

100 複合電気素子、101 第7電極、102 第10電極、103 第8電極、104 第9電極、105 導体板、106 外装樹脂、200 電気素子、202 第1導体層、203 第2導体層、204 第1電極、205 第2電極、206 第3電極、207 第4電極、208 誘電体層、211 基板、300 固体電解コンデンサ、301 コンデンサ素子（陰極部含む）、302 第5電極、303 第6電極、304 陽極部、400 電源、401 基板、402 グランド、403 信号線、404 ビア、405 スリット、500 電気負荷、600 セラミックコンデンサ 601 リードフレーム、700
タンタル固体電解コンデンサ、800 複合部品

Claims (16)

1. 複数の第１導体層と、複数の第２導体層と、第１導体層と第２導体層との間に介在する複数の誘電体層とを備えた略直方体形状1を有する電気素子であって、
   前記直方体形状1の底面に略垂直で互いに対向する第１側面において、該第1側面の一方端に前記複数の第１導体層が並列に接続された第1電極と、
   該第1側面の他方端に前記複数の第１導体層が並列に接続された第2電極と、
   前記底面及び第１側面に略垂直で互いに対向する第2側面において、
   該第2側面の一方端に前記複数の第2導体層が並列に接続された第3電極と、
   該第2側面の他方端に前記複数の第2導体層が並列に接続された第4電極とを備えた電気素子と、
   陽極部と、陽極部の表面に誘電体皮膜、固体電解質、陰極引出層を形成した陰極部とからなるコンデンサ素子と、陽極部及び陰極部に接続された電極とを有し、電極の一部を露出させて陽極部と陰極部とを外装樹脂で覆った固体電解コンデンサであって、
   前記陽極部に接続された第5電極と、
   前記陰極部に接続された第6電極とを備えた少なくとも1個以上のコンデンサ素子を持つ固体電解コンデンサとを有し、
   前記固体電解コンデンサの上部に前記電気素子を積み重ねて構成された略直方体形状2を
   有する複合電気素子において、
   該複合電気素子は、前記直方体形状2の底面の長手方向に対して、離間した第7電極、第8
   電極、第9電極、第10電極を有し、
   前記固体電解コンデンサ、前記電気素子及び前記離間した電極との接続に対して、
   前記第7電極と前記第1電極とを接続し、
   前記第2電極と前記第5電極と前記第10電極とを接続し、
   前記第9電極と前記第6電極と前記第4電極とを接続し、
   前記第3電極と前記第8電極とを接続したことを特徴とする複合電気素子。
2. 前記電気素子の第3電極は、
   前記第1側面が対向する方向に対して、前記第2側面の中央から離れて前記第1電極に近接した位置において、
   前記直方体形状1の上面の両端部を除くその他の面を繋なぎ、前記直方体形状1の底面では、前記第1側面に平行に帯状の形状を持つこと、
   前記前記複合素子の第4電極は、前記第1側面が対向する方向に対して、前記第2側面の中央から離れて前記第2電極に近接した位置において、前記直方体形状1の上面の両端部を除くその他の面を繋なぎ、
   前記直方体形状1の底面では、前記第1側面に平行に帯状の形状を持つことを特徴とする請求項1記載の複合電気素子。
3. 前記複合電気素子は導体板を備え、
   前記導体板と前記複数の第1導体層とは互いに並列に接続され、
   各第１導体層が有する抵抗成分及び各第2導体層が有する抵抗成分は、導体板が有する抵
   抗成分より大きく、
   前記導体板と前記第1導体層との間に形成される静電容量成分、及び前記導体板と前記第2導体層との間に形成される静電容量成分は、前記第1導体層と前記第2導体層との間に形成される静電容量成分より小さいことを特徴とする請求項1または2記載の複合電気素子。
4. 前記複合素子を覆う前記導体板であって、
   前記複合素子の直方体形状2の一方端から略垂直に上方へ前記電気素子の第1側面の一方端を覆うように延伸し、
   前記電気素子の最上面を覆うように略水平方向に延伸し、
   前記電気素子の第1側面の他方端を覆い前記複合素子の直方体形状2の他方端に略垂直に下方に延伸することを特徴とする請求項3記載の複合電気素子。
5. 前記複合電気素子であって、
   前記複合素子の直方体形状2の前記電気素子の第2側面を含む側面に対して、
   前記第8電極及び前記第9電極は、略垂直に前記直方体形状2の前記側面の下端部から前記第2側面にかけて延伸し、且つ、前記第2側面の下端と上端の間まで延伸したことを特徴とする請求項3又は4記載の複合電気素子。
6. 前記導体板は、前記電気素子の直方体形状1の長軸方向に対して、中央部の両辺に凹部
   があることを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載の複合電気素子。
7. 電源と、該電源からの電流によって動作する電気負荷との間に配置される前記複合電気素子は、
   第１電流が前記電源側から前記電気負荷側へ流れるための導体である前記第１導体層と、
   前記第１電流のリターン電流である第2電流が前記電気負荷側から前記電源側へ流れる
   ための導体である前記第2導体層とを備え、
   前記第１導体層は、前記第1および第2電流がそれぞれ前記第１および第2導体層に流れたとき、自己インダクタンスよりも小さいインダクタンスを有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の複合電気素子。
8. 前記複合電気素子において、
   前記コンデンサ素子の複数の陽極部の方向が、
   同一方向と、
   向かい合う方向と、
   逆向きの方向とのいずれか一つの方向であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の複合電気素子。
9. 前記複合電気素子の第9電極は、前記コンデンサ素子の陰極部の底面と側面に接続され、
   前記固体電解コンデンサの側面に沿って略垂直上方に延伸され、
   前記電気素子の第4電極に接続したことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の複合電気素子。
10. 前記複合電気素子の第9電極と前記コンデンサ素子の陰極部側面との間に、樹脂を挿入
    したことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の複合電気素子。
11. 前記複合電気素子の第9電極の幅が、前記複合電気素子の第8電極の幅より広いことを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の複合電気素子。
12. 前記複合電気素子の第9電極と前記コンデンサ素子の陰極部との交差する部分において
    、前記第9電極が前記陰極部の長軸方向に広がっていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の複合電気素子。
13. 前記コンデンサ素子の第6電極は、
    前記陰極部の底面に第6底面電極と、
    前記陰極部の最上面に第6上面電極とに分割され、
    前記第6上面電極が前記電気素子の第4電極に接続され、
    且つ、前記電気素子の第9電極を無くしたことを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の複合電気素子。
14. 前記電気素子と前記固体電解コンデンサをモジュール化した基板の同一平面上に、前記固体電解コンデンサが、前記電気素子の長軸方向に対して平行または垂直に配置してなる前記複合電気素子において、電源入力端側に前記電気素子を配置、且つ、出力端に固体電解コンデンサを配置したことを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の複合電気素
    子
15. 前記基板の前記電気素子を配置する位置において、
    前記電気素子の長手方向に対して、略中央部で略垂直方向に、前記基板のグランド層を分割するスリットを入れたことを特徴とする請求項13記載の複合電気素子。
16. 前記コンデンサ素子の複数の陽極部は、
    複数の陽極部の方向が、
    同一方向と、
    向かい合う方向と、
    逆向きの方向との
    いずれか一つの方向であることを特徴とする請求項14又は15記載の複合電気素子。

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