CN1624834A - 固体电解电容器 - Google Patents
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Abstract
一种固体电解电容器，具备：电容器元件(2)，其使阳极棒(2b)从阀作用金属粉末的芯体(2a)中突出，并在芯体(2a)外周部以固体电解质层为衬底形成阴极膜(2c)；电容器元件(2)阳极的阳极引出端子(3)；电容器元件(2)阴极的阴极引出端子(4)。芯体(2a)形成厚度尺寸T比长度尺寸L和宽度尺寸W小的扁平状。将多个电容器元件(2)在芯体(2a)厚度方向层叠，保持每个阴极膜(2c)相互电连接，由此构成一个电容器元件层叠体(6)。在各电容器元件(2)的阳极棒(2b)上固定有阳极引出端子(3)并保持电连接。至少在一个电容器元件(2)的阴极膜(2c)上固定有阴极引出端子(4)并保持电连接。
Description
技术领域
本发明是涉及在使用钽或铌等阀作用金属的固体电解电容器中，具备用于装配到印刷电路板上的一对引出端子的固体电解电容器。
背景技术
通常，这种固体电解电容器备有电容元件，该电容元件具备由钽或铌等阀作用金属粉末烧结成多孔的棱柱体或圆柱体的芯体、和具有从该芯体一端面突出的阳极棒的电容器元件。在上述芯体的各金属粉末表面形成电气绝缘性高的电介质膜。在上述芯体的外周面上形成以固体电解质层作为衬底的阴极膜。分别在上述阳极棒电连接并固定有上述阳极引出端子，在上述芯体的外周上电连接并固定有的阴极膜。并且，形成由焊锡将上述两引出端子焊接到印刷电路板上的构成。(例如，参照特开2003-68576号公报)。
在上述电容器元件中具有以下优点：由于上述固体电解质层中与位于多孔质的芯体表面上的电解质膜接触部分的接触面积增大，所以有利于增大电容器元件每单位体积的静电容量。一方面，不接触上述固体电解质层中的上述电介质膜的部分(非接触的外周侧的部分)的表面积与上述芯体的外周面积大致相等，远小于上述固体电解质层中与上述电介质膜接触部分的接触面积。因此，上述固体电解质层具有相当大的等效串联电阻(ESR)。
另外，以前就已经知道：上述等效串联电阻与上述固体电解质层中上述电介质膜不接触部分的表面积大致成反比。因此，为了提高高频区域的性能，降低上述等效串联电阻，必须增大上述固体电解质层中不接触上述电介质膜部分的表面积。
可是，由于上述电容器元件，具有其芯体的外形形状是剖面形状为四方性的棱柱状或剖面为圆形的圆柱状，并且不接触上述固体电解质层中的上述电介质膜的表面积与上述芯体的外周面积大致相等的构成，所以为了增大上述固体电解质层中不接触上述电介质膜部分的表面积，就要增大上述芯体的外周面积，也就是说，只增大上述芯体的外形尺寸。因此，上述电容器元件的构成中，会产生高频领域的性能提高和电容器元件的大型化，引起成品固体电解电容器的大型化和重量的增加的问题。
发明内容
本发明以解决上述问题为技术课题，其目的在于，提供一种尽量避免固体电解电容器的大型化，并大幅度改善阳极引出端子和阴极引出端子之间的等效串联电阻(ESR)的固体电解电容器。
本发明的第1方案：一种固体电解电容器，其具备：电容器元件，其是这样形成的：将阳极棒从阀作用金属粉末烧结的芯体中突出，且在上述芯体外周部以固体电解质层为衬底形成阴极膜；该电容器元件阳极的阳极引出端子；上述电容器阴极的阴极引出端子。其中，上述电容器元件的芯体，形成其厚度尺寸比长度尺寸和宽度尺寸小的扁平状，通过将多个该电容器元件在芯体厚度方向上层叠，使各个阴极膜相互电连接，从而形成一个电容器元件层叠体，在该电容器元件层叠体中的各电容器元件的阳极棒上，固定有上述阳极引出端子，另一方面，在上述电容器元件层叠体中的至少一个电容器元件的阴极膜上，固定有上述阴极引线端子，并保持电连接。
通过这样的构成，在电容器元件层叠体整体中，与将整体由一个棱柱状或圆柱状构成的情形相比，将上述固体电解质层中阀作用金属粉末的表面不接触电介质膜部分的面积，只增大了在层叠方向上位于紧邻的电容器元件之间的上述固体电解质层的大小。
另外，上述各电容器元件的芯体形成其厚度尺寸比其长度尺寸和宽度尺寸小的扁平状，该多个电容器元件芯体在厚度方向上层叠固定，使各个的阴极膜相互电连接，因此，上述固体电解质层中，通过增大与上述电介质膜不接触部分的表面积，能大幅度降低电容器元件层叠体大型化的比例。
因此，通过该构成能起到在尽量避免固体电解电容器的大型化状态的基础上，大幅度改善阳极引出端子和阴极引出端子之间的等效串联电阻(ESR)的效果。
本发明的第2方案：在上述第1方案中，按照将整个上述电容器元件层叠体中的各电容器元件的阴极膜的整体电连接到上述阴极引出端子那样构成。
通过这样的构成，进一步能收到降低阳极引出端子和阴极引出端子之间的等效串联电阻(ESR)的效果。
本发明的第3方案：在上述第1或第2方案中，上述电容器元件层叠体中各电容器元件的阳极棒，从层叠方向看，排列成一列状设置，另一方面，在上述阳极引出端子上设置向上延伸的立起片，在该立起片上形成用于嵌入上述各阳极棒的定位槽。
通过这样的构成可以收到这样的效果：在将上述电容器元件层叠体装入上述两引出端子上时，使之正确地位于上述两引出端子上指定部位，能可靠地定位上述电容器元件层叠体，能提高与上述各电容器元件的上述阳极引出端子电连接的可靠性。
本发明的第4方案：在上述第1或第2方案中，在上述阳极引出端子设置有上端部具有阶梯状的阶梯部的向上的立起片，另一方面，上述电容器元件层叠体中的各电容器元件的阳极棒，对应上述立起片的阶梯部，适当地错开设置。
通过该构成能起到这样的效果：在将上述电容器元件层叠体装入上述两引出端子上时，通过将上述各电容器元件的阳极棒按照嵌上述立起片的阶梯部那样接触，和上述第3方案的情形相同，能可靠地定位上述电容器元件层叠体的位置，使之正确地位于上述两引出端子上的指定部位。
本发明的第5方案：在上述第2方案中，上述电容器元件层叠体，在上述两引出端子间上面是以层叠方向作为横向的状态装入，整个上述电容器元件层叠体中的各电容器元件的阴极膜整体，通过导电性胶固定在上述阴极引出端子上。
该构成是上述第2方案进一步具体化。如此，采用通过上述导电性胶，将整个上述电容器元件的阴极膜固定到上述阴极引出端子上的这种构成，只是进行简单的固定作业，但可以收到这样的效果：能可靠地降低固体电解电容器中等效串联电阻(ESR)。
附图说明
图1是第1实施方式中固体电解电容器的分解图。
图2是上述第1实施方式中固体电解电容器的纵剖面正视图。
图3是上述第1实施方式中去除固体电解电容器的封装体后的立体图。
图4是第2实施方式中去除固体电解电容器的封装体后的立体图。
图5是第3实施方式中去除固体电解电容器的封装体后的立体图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施方式。
图1～图3表示第1实施方式中的固体电解电容器1。
该固体电解电容器1是由多个电容器元件2(在各图中表示具有3个的情形)，金属板制作的左右一对引出端子3、4和密封全部上述各电容器元件2整体的合成树脂制作的封装体5构成的。
上述电容器元件2是由将阀作用金属粉末加固烧结形成厚度尺寸T比长度尺寸L和宽度尺寸W小的扁平状的芯体2a和由从该芯体2a一端面突出的阳极棒2b构成。在上述芯体2a中的金属粉末表面形成图中未示出的电介质膜，另外，在上述芯体中除去上述一端面的外周面上，将图中未示出的固体电解质层作为衬底形成阴极膜2c。
并且，通过将多个该电容器元件2，在芯体2a的厚度方向上层叠，使其各自的阴极膜2c电连接那样，构成电容器元件2的层叠体6。
上述电容器元件层叠体6，按层叠方向向上装入上述两个引出端子3、4之间的上面。各电容器元件2的阳极棒2b，固定在沿着上述两引出端子3、4中的一个阳极引出端子3向上延伸的立起片31中，并使其电连接。
如图3所示，在第1实施方式中，在上述电容器元件层叠体6中的各电容器元件2的阳极棒2b从层叠方向看去排列成一列状。换句话说，阳极棒2b组，以从各芯体2a的一端面向相同的方向上突出的状态，在上下方向上排列成一列状。另一方面，在设置在上述阳极引出端子3中的立起片31的侧边部上，形成用于嵌入上述各阳极棒2b定位槽31a。各电容器元件2的阳极棒2b，以嵌入到与其对应的定位槽31a的状态，通过焊接固定。
这样，在立起片31的各定位槽31a中，采用将对应的阳极棒2b嵌入到的构成，在将电容器元件层叠体6装入到引出端子3、4上时，能可靠地定位电容器元件层叠体6，使其准确地位于引出端子3、4上规定的位置(例如，其宽度方向的中心)。
并且，由于阳极棒2b嵌入到各定位槽31a中，阳极棒2b的位置不会偏离，便于阳极棒2b和阳极引出端子3之间的固定作业，提高了各电容器元件2在阳极引出端子3上的电连接的可靠性。
另一方面，上述电容器元件层叠体6中的各电容器元件2中的最下面的电容器元件2的芯体2a，通过导电性胶7固定在上述引出端子3、4中的另一个阴极引出端子4上，保持该芯体2a的阴极膜2c和阴极引出端子4间电连接。
并且，将上述电容器元件层叠体6的整体密封的封装体5，合成树脂传递成形时，在该封装体5的底部埋设上述两引出端子3、4，至少将其下面露在外部。
这样，将多个电容器元件2层叠，使各个阴极膜2c相互电连接，从而构成一个电容器元件层叠体6，由此，整个该电容器元件层叠体6整体中，与整体上由一个棱柱状或圆柱状的电容器元件构成的情况相比，能将上述固体电解质层(图中未示出)中阀作用金属粉末表面的与电介质膜(图中未示出)不接触的部分表面积，只增大了位于层叠方向上的紧邻的电容器元件2、2之间的上述固体电解质层的大小。
另外，将上述各电容器元件2的芯体2a，形成其厚度T比长度L和宽带W小的扁平状，将多个该电容器元件2在芯体2a的厚度方向上层叠固定，使阴极膜2c相互电连接，因而在上述固体电解质层(图中未示出)中，通过增大与上述电介质膜不接触部分的表面积能大幅度减小(控制)电容器元件层叠体6的大型化比例。
因此，根据该构成起到这样的效果：在尽量避免固体电解电容器1的大型化状态的基础上，大幅度改善阳极引出端子3和阴极引出端子4之间的等效串联电阻(ESR)。
下面，图4表示在第2实施方式中的固体电解电容器11。
在该固体电解电容器11中，在上述阳极引出端子3中设有上部具有阶梯状的阶梯部32a的向上立起片32。在上述电容器元件层叠体6中的各电容器元件2的阳极棒2b，与上述立起片32的阶梯部32a对应，适当地错开设置。在第2实施方式中，各电容器元件2的阳极棒2b在宽度方向(横向)上错开配置，使其与上述立起片32的阶梯部32a适当地接触。
上述各阳极棒2b，以将上述电容器元件层叠体6在上述两个引出端子3、4上层叠方向向上那样的装入状态，焊接固定到上述阶梯状的阶梯部32a上。其他构成与上述第1实施方式相同。
通过这样的构成，在将上述电容器元件层叠体6装入上述两引出端子3、4上时，通过将上述各电容器元件2的阳极棒2b嵌入到上述立起片32的阶梯部32a并接触，由此和上述第1实施方式一样，能准确地定位电容器元件层叠体6，使上述两引出端子3、4正确地位于规定的部位(例如，其宽度方向的中心)。
图5表示在第3实施方式中的固体电解电容器21。
在该固体电解电容器21中，上述电容器元件层叠体6按层叠方向变为横向装入到上述两引出端子3、4之间上面。为了电连接，上述各电容器元件2的阳极棒2b通过焊接固定到立起片33上并保持电连接，该立起片33设置在上述两引出端子3、4中的一个阳极引出端子3上。另外，上述各电容器元件2的阴极膜2c的整体通过导电性胶(图中未示出)固定在阴极引出端子4上，并保持电连接。其他构成与上述第1实施方式相同。
根据该构成，由于在电容器元件层叠体6中的各电容器元件2的阴极膜2c整体与阴极引出端子4电连接，所以与上述第1实施方式的情况相比，能进一步降低阳极引出端子3和阴极引出端子4之间的等效串联电阻(ESR)。
并且，由于上述各电容器元件2的阴极膜2c的整体，都通过导电性胶(图中未示出)固定到阴极引出端子4上，虽然只是简单的固定作业，但能可靠地得到固体电解电容器21中的等效串联电阻(ESR)的降低效果。
在这种情况下，上述各电容器元件2的阳极棒2b通过焊接固定到阳极引出端子3上时，也可以象上述第1实施方式的情形那样，嵌入到在立起片上形成的定位槽中再进行焊接，也可以和上述第2实施方式的情形一样采用阶梯状的连接构成。
Claims (5)
1、一种固体电解电容器，其具备：电容器元件，其是这样形成的：将阳极棒从阀作用金属粉末烧结的芯体中突出，且在上述芯体外周部以固体电解质层为衬底形成阴极膜；上述电容器元件阳极的阳极引出端子；上述电容器阴极的阴极引出端子，其特征在于，
上述电容器元件的芯体，形成其厚度尺寸比长度尺寸和宽度尺寸小的扁平状，通过将多个上述电容器元件在芯体厚度方向上层叠，使各个阴极膜相互电连接，从而形成一个电容器元件层叠体，在该电容器元件层叠体中的各电容器元件的阳极棒上，固定有上述阳极引出端子，另一方面，在上述电容器元件层叠体中的至少一个电容器元件的阴极膜上，固定有上述阴极引线端子，并保持电连接。
2、根据权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于，
上述电容器元件层叠体中各个电容器元件的阴极膜的整体，按照与上述阴极引出端子电连接那样构成。
3、根据权利要求1或2所述的固体电解电容器，其特征在于，
上述电容器元件层叠体中的各个电容器元件的阳极棒，从层叠方向看去，呈一列状排列那样设置，另一方面，在上述阳极引出端子上设置向上延伸的立起片，在该立起片上形成用于嵌入上述各阳极棒的定位槽。
4、根据权利要求1或2所述的固体电解电容器，其特征在于，
在上述阳极引出端子上设置有上端部具有阶梯状的阶梯部的向上立起片，另一方面，在上述电容器元件层叠体中的各电容器元件的阳极棒，按照与上述立起片的阶梯部对应，适当错开地设置。
5、根据权利要求2所述的固体电解电容器，其特征在于，
上述电容器元件层叠体，以层叠方向变为横向的状态装入到上述两引出端子之间的上面，在上述电容器元件层叠体中的各电容器元件的阴极膜整体，通过导电性胶固定在上述阴极引出端子上。
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