JP2000306774A - 固定コンデンサ - Google Patents

固定コンデンサ

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JP2000306774A
JP2000306774A JP11112046A JP11204699A JP2000306774A JP 2000306774 A JP2000306774 A JP 2000306774A JP 11112046 A JP11112046 A JP 11112046A JP 11204699 A JP11204699 A JP 11204699A JP 2000306774 A JP2000306774 A JP 2000306774A
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JP
Japan
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cathode
anode
capacitor
electrode
capacitor element
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JP11112046A
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English (en)
Inventor
Takehiko Unokuchi
武彦 鵜ノ口
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタル回路に実装して使用した場合、周波
数が高くなってもノイズ防止が確実にできる固定コンデ
ンサを提供することを目的とする。 【解決手段】 コンデンサ素子10から第1、第2の引
き出し電極4,5を直接引き出すことで陽極端子3と間
にローパスフィルターが構成され、測定上のESRを小
さくでき、ノイズ防止の効果が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は各種電子機器に使用
される固定コンデンサに関するものであり、ここでいう
固定コンデンサとは、タンタル固体電解コンデンサ、機
能性高分子タンタルコンデンサ、機能性高分子アルミコ
ンデンサ、アルミ電解コンデンサ、セラミックコンデン
サ、フィルムコンデンサ等をいう。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の固定コンデンサとして、
タンタル固体電解コンデンサを例にして以下に図面を用
いて説明する。図8は従来のタンタル固体電解コンデン
サを示した斜視図であり、同図において10は(公知の
技術で構成された)コンデンサ素子、1はこのコンデン
サ素子10に形成された陰極部(この陰極部1には導電
性の樹脂が塗布されている)、2はコンデンサ素子10
から導出するように設けられた陽極部である。14は上
記陰極部1に接続された電極で、14aと14bはこの
電極14に一体で設けられ、2分割するように構成され
た外部引き出し用の陰極端子、3は上記陽極部2に接続
された外部引き出し用の陽極端子、6は上記コンデンサ
素子10を被覆するようにモールド成型された外装樹脂
である。
【0003】図9は上記図8に示した従来のタンタル固
体電解コンデンサを等価回路で示した回路図であり、同
図において1aは上記コンデンサ素子10の誘電体部、
1bと1cはコンデンサ素子10の内部で発生する抵抗
部であり、電気特性上ESR(等価直列抵抗)として存
在するものである。なお、2,3,14,14a,14
bは上記図8の符号と対応するものである。
【0004】図10は上記図8に示した従来のタンタル
固体電解コンデンサの電気的特性を測定する場合の回路
図であり、同図において7は陽極端子3と陰極端子14
a間に接続された交流電源部、iはタンタル固体電解コ
ンデンサに流れる電流、vは陽極端子3と陰極端子14
b間に発生する電圧である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年、タンタル固体電
解コンデンサの市場ニーズは低ESR、低インピーダン
ス化が要求され、デジタル回路で発生するスイッチング
ノイズの防止対策が圧倒的に多くなってきている。
【0006】しかしながら上記従来のタンタル固体電解
コンデンサをデジタル回路のバイパス用に使用した場
合、上記タンタル固体電解コンデンサに流れる電流i
と、陽極端子3と陰極端子14b間に発生する電圧vの
位相差は理想的な場合(抵抗部b,cが0Ω)でも90
°の差であり、現実のものでは0〜90°の範囲にとど
まり、抵抗部b,c(ESR)を0Ωにすることは不可
能であった。
【0007】このように従来のタンタル固体電解コンデ
ンサは、図11に示すように、周波数fに対してタンタ
ル固体電解コンデンサの陽極端子3と陰極端子14b間
の電圧vは、周波数fが高くなるとある所から平坦にな
り、ノイズ防止ができなくなるという問題点があった。
【0008】本発明はこのような従来の問題点を解決す
るもので、高い周波数まで効率よくノイズ防止ができる
固定コンデンサを提供することを目的とするものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の固定コンデンサは、コンデンサ素子本体から
引き出される電極を独立した3端子以上の構成で引き出
すようにしたものである。
【0010】この本発明により、コンデンサの等価回路
上ローパスフィルターを構成し、入力と出力を分けて使
用できるようにすることで、入力側から入るノイズを出
力側に出にくくし、また出力側で発生するノイズを入力
側に戻しにくくすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、陽極部ならびに陰極部を設けたコンデンサ素子と、
このコンデンサ素子の陽極部と陰極部に夫々独立して接
続された少なくとも3本以上の外部引き出し用端子から
なる構成としたものであり、1つのコンデンサ素子で等
価的に複合素子であるローパスフィルタを形成し、コン
デンサを使用(または、コンデンサの特性を測定)する
時に、コンデンサへの入力、コンデンサからの出力とし
て分けて行うことで使用上でのノイズ防止効果を向上さ
せることができる。
【0012】また、コンデンサのESR特性を測定した
時にはローパスフィルターが構成されているため、ES
Rを従来より低くすることができるという作用を有す
る。
【0013】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、少なくとも3本以上が接続される外部
引き出し用端子の内の2本以上を陽極部に接続した構成
のものであり、請求項1に記載の発明による作用と同様
の作用を有する。
【0014】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、少なくとも3本以上が接続される外部
引き出し用端子の内の2本以上を陰極部に接続した構成
のものであり、請求項1に記載の発明による作用と同様
の作用を有する。
【0015】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の発明において、陰極部の対向する面に外部引き出し用
端子を接続した構成のものであり、請求項1に記載の発
明による作用と同様の作用を有する。
【0016】請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の
いずれか一つに記載の発明において、コンデンサ素子と
して一端が表出するようにして陽極導出線を埋設した弁
作用金属からなる粉末を成形して焼結した陽極体に誘電
体酸化皮膜層、固体電解質層、陰極層を順次形成して構
成された固体電解コンデンサ用の素子を用いた構成とし
たものであり、請求項1に記載の発明による作用と同様
の作用を有する。
【0017】請求項6に記載の発明は、請求項5に記載
の発明において、陽極導出線にタンタル線を、弁作用金
属にタンタルを用いた構成としたものであり、請求項1
に記載の発明による作用と同様の作用を有する。
【0018】以下、本発明の実施の形態について、固定
コンデンサとしてタンタル固体電解コンデンサを例にし
て添付図面にもとづいて説明する。
【0019】(実施の形態1)図1は本発明の第1の実
施の形態におけるタンタル固体電解コンデンサを示す斜
視図であり、同図において1はコンデンサ素子10の陰
極部であり、この陰極部1には導電性の樹脂が塗布され
ている。また、この陰極部1にはコンデンサ素子10の
−電極を引き出すために、第1の引き出し電極4と第2
の引き出し電極5が導電性の接着剤などを介して接合さ
れている。
【0020】なお、上記第1の引き出し電極4から第1
の陰極端子4a、第2の引き出し電極5から第2の陰極
端子5aが一体で構成されて引き出されているが、これ
は破線で示すようにコンデンサ素子10の外周部を被覆
する外装樹脂6より引き出されるものである。2はコン
デンサ素子10の陽極部であり、+電極として引き出さ
れる陽極端子3に溶接などにより接合されている。
【0021】このように構成されたタンタル固体電解コ
ンデンサを単純な等価回路で表現すると図2に示すよう
になり、図2において1aは同コンデンサの誘電体部、
1bと1cと1dは同コンデンサの内部で発生する抵抗
部であり、電気的特性上ESRとして存在するものであ
る。1eは図1に示したコンデンサ素子10の陰極部1
に塗布した導電性の樹脂が有する固有抵抗である。2,
3,4,4a,5,5aは図1の符号と対応している。
【0022】また、このように構成されたタンタル固体
電解コンデンサのESR特性を測定する時には図3に示
すように接続し、交流電源部7(入力側)より電流iが
流れ、陽極端子3と第2の陰極端子5aの間(出力側)
には電圧vが発生し、電流iと電圧vの位相差が発生す
る。
【0023】この時の位相差は、コンデンサの内部で発
生する抵抗部1b,1c,1d,1eの条件(抵抗値)
によっては90°以上大きくすることもできる。すなわ
ち、位相差が90°の時は、ESRとしては0Ωとなる
(実在するコンデンサは、一般的に容量リアクタンスを
虚数部、ESRを実数部として複素数平面上で表し、容
量リアクタンスとESRのベクトル量をインピーダンス
として扱われることは一般的である)。
【0024】すなわち、容量リアクタンス=インピーダ
ンスになる点であり、コンデンサでいえば理想コンデン
サとなるものである。
【0025】ここで、本発明の如く引き出し電極を3端
子以上にすることにより、コンデンサの内部で発生する
抵抗部1b,1c,1d,1eの条件(抵抗値)によっ
てはさらに位相差を大きくすることができる。すなわ
ち、位相差が90°を越えると負のESRとして発生
し、この時の交流電源部7の周波数と陽極端子3と第2
の陰極端子5a間の電圧vの関係を示した特性図が図4
であり、図4において8の特性が本発明のタンタル固体
電解コンデンサであり、9が従来のタンタル固体電解コ
ンデンサの特性である。この図4に示す特性図より、本
発明のタンタル固体電解コンデンサの方がより高い周波
数まで良好な特性を提供することができることがわか
る。
【0026】(実施の形態2)図5は本発明の第2の実
施の形態によるタンタル固体電解コンデンサの構成を示
した斜視図であり、本実施の形態は上記第1の実施の形
態の第1、第2の引き出し電極(陰極部の上下に対向し
て配設)に代え、陰極部1の左右に第1の引き出し電極
11と第2の引き出し電極12を対向して配設した構成
としたものであり、第1の陰極端子11aと第2の陰極
端子12aを含む他の構成は第1の実施の形態と同じで
あるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【0027】(実施の形態3)図6は本発明の第3の実
施の形態によるタンタル固体電解コンデンサを示した斜
視図であり、陽極部を2分割した構成のものである。同
図において1はコンデンサ素子10Aの陰極部であり、
この陰極部1には導電性の樹脂が塗布されている。ま
た、この陰極部1にはコンデンサ素子10Aの−電極を
引き出すために引き出し電極13が導電性の接着剤など
を用いて接合されている。また、13aは上記引き出し
電極13と一体で構成された陰極端子で、破線で示すコ
ンデンサ素子10Aの外周部を被覆する外装樹脂6より
外部へ引き出されるものである。
【0028】2Aはコンデンサ素子10Aの第1の陽極
部であり、+電極として引き出される陽極端子3Aに溶
接などにより接合されている。
【0029】2Bはコンデンサ素子10Aの第2の陽極
部であり、+電極として引き出される陽極端子3Bに溶
接などにより接合されている。
【0030】このように構成することにより図7に示す
等価回路が構成され、原理的には上記図2に示した回路
図と図面上、上下が逆になっただけで、動作は同じもの
である。ただし、図7における1eは、第1の陽極部2
Aと第2の陽極部2Bがタンタル固体電解コンデンサの
陽極として構成されているので、タンタル焼結体のもつ
固有抵抗となる。
【0031】なお、上記図1、図5、図6を組み合わせ
ることにより、陽極部および陰極部ともに2分割した構
造にすることは容易にできるものである。
【0032】また、引き出し電極を取り付ける位置が図
1では上下、図5では左右であるが、いずれかの同一面
から引き出し電極を2分割して構成することも容易にで
きるものである。
【0033】また、タンタル固体電解コンデンサは、樹
脂などを用いて外装を行った後、引き出し電極端子を形
成して商品となるが、これらは公知の技術で十分対応で
きるので、ここでの説明は省略した。
【0034】
【発明の効果】以上のように本発明は、コンデンサ素子
の一部より直接3端子以上の引き出し電極(電極端子)
を取り出すように構成することで、低ESR化が実現で
き、実際の電気回路に使用された時にノイズ防止として
大なる効果が実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるタンタル固
体電解コンデンサの構成を示す斜視図
【図2】同コンデンサの等価回路を示す回路図
【図3】同コンデンサの特性(ESR)測定時の原理を
示す回路図
【図4】同コンデンサと従来のタンタル固体電解コンデ
ンサの周波数特性を比較した特性図
【図5】本発明の第2の実施の形態におけるタンタル固
体電解コンデンサの構成を示す斜視図
【図6】本発明の第3の実施の形態におけるタンタル固
体電解コンデンサの構成を示す斜視図
【図7】同コンデンサの等価回路を示す回路図
【図8】従来のタンタル固体電解コンデンサの構成を示
す斜視図
【図9】同コンデンサの等価回路を示す回路図
【図10】同コンデンサの特性(ESR)測定時の原理
を示す回路図
【図11】同コンデンサの周波数特性図
【符号の説明】
1 陰極部 2 陽極部 2A 第1の陽極部 2B 第2の陽極部 3 陽極端子 3A 第1の陽極端子 3B 第2の陽極端子 4,11 第1の引き出し電極 4a,11a 第1の陰極端子 5,12 第2の引き出し電極 5a,12a 第2の陰極端子 6 外装樹脂 7 交流電源部 8 発明品の特性 9 従来品の特性 10,10A コンデンサ素子 13 引き出し電極 13a 陰極端子
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01G 9/14 A

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽極部ならびに陰極部を設けたコンデン
    サ素子と、このコンデンサ素子の陽極部と陰極部に夫々
    独立して接続された少なくとも3本以上の外部引き出し
    用端子からなる固定コンデンサ。
  2. 【請求項2】 少なくとも3本以上が接続される外部引
    き出し用端子の内の2本以上を陽極部に接続した請求項
    1に記載の固定コンデンサ。
  3. 【請求項3】 少なくとも3本以上が接続される外部引
    き出し用端子の内の2本以上を陰極部に接続した請求項
    1に記載の固定コンデンサ。
  4. 【請求項4】 陰極部の対向する面に外部引き出し用端
    子を接続した請求項3に記載の固定コンデンサ。
  5. 【請求項5】 コンデンサ素子として、一端が表出する
    ようにして陽極導出線を埋設した弁作用金属からなる粉
    末を成形して焼結した陽極体に誘電体酸化皮膜層、固体
    電解質層、陰極層を順次形成して構成された固体電解コ
    ンデンサ用の素子を用いた請求項1〜4のいずれか一つ
    に記載の固定コンデンサ。
  6. 【請求項6】 陽極導出線にタンタル線を、弁作用金属
    にタンタルを用いた請求項5に記載の固定コンデンサ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100623824B1 (ko) 2003-04-10 2006-09-18 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 독특한 형태의 단자를 가지는 칩-타입 고체 전해질커패시터 및 그 제조 방법
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