JP2002299161A - 複合電子部品 - Google Patents

複合電子部品

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JP2002299161A
JP2002299161A JP2001095737A JP2001095737A JP2002299161A JP 2002299161 A JP2002299161 A JP 2002299161A JP 2001095737 A JP2001095737 A JP 2001095737A JP 2001095737 A JP2001095737 A JP 2001095737A JP 2002299161 A JP2002299161 A JP 2002299161A
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Yuji Mido
勇治 御堂
Akihiro Korechika
哲広 是近
誠司 ▲高▼木
Seiji Takagi
Tatsuo Fujii
達雄 藤井
Hideki Masumi
英樹 益見
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波応答性に優れた薄型の複合電子部品を
提供することを目的とする。 【解決手段】 多孔質弁金属シート体１の片面に誘電体
被膜３、固体電解質層４、集電体層５を設けたものを絶
縁部７で被ったものにおいて、この絶縁部７の少なくと
も片面に第一の接続端子２と第二の接続端子６にそれぞ
れ接続される導電体１１を表出させ、この導電体１１上
に接続バンプ１２を形成し、集積回路と他の電子部品を
接続した。

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利用
され、特に薄型のコンデンサ上に電子部品を配置した複
合電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来における複合電子部品としては、回
路基板上に集積回路、コンデンサ、インダクタンスや抵
抗を配置して構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の複合電子部
品においては、コンデンサも抵抗やインダクタンス部品
と同様に１つのチップ型の固体電解コンデンサとし、回
路基板上に実装されて利用されることになる。
【０００４】しかしながら、昨今の回路のデジタル化に
伴って電子部品の高周波応答性が求められており、従来
ではあまり問題にならなかったような配線に伴う抵抗成
分やインダクタンス成分が重要になり、上述のような回
路基板に集積回路とともに表面実装される固体電解コン
デンサでは、高周波応答性に劣るといった問題を有する
ものであった。
【０００５】本発明は以上のような従来の欠点を除去
し、集積回路を直接バンプ接続でき高周波応答性に優れ
た薄型の複合電子部品を提供することを目的とするもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項１に記載の発明は、コンデンサ部と、
このコンデンサ部を覆うように設けられた絶縁部と、こ
の絶縁部の少なくとも一方の面に前記コンデンサ部と電
気的に接続する接続端子を有するとともにこの接続端子
と同一面に設けられ電子部品と導通する複数の配線パタ
ーンと、前記絶縁部の側面に前記コンデンサ部と電気的
に接続する外部端子とからなり、前記コンデンサ部は、
表面および空孔表面に誘電体被膜を有する多孔質金属シ
ート体に設けられた一方の接続端子と、前記多孔質弁金
属シート体の一方の接続端子と反対側の面に固体電解質
層を介して設けられた他方の接続端子と、少なくとも前
記一方の接続端子と他方の接続端子に至るように設けら
れた穴と、この穴内の内壁に絶縁膜を形成し、この絶縁
膜を形成した穴内に前記一方の接続端子および他方の接
続端子と電気的に接続され他とは絶縁された導電体が形
成された複合電子部品であり、薄型のコンデンサの表面
に接続端子を形成し、その接続端子上に集積回路を始め
として各種チップ部品を実装可能とし、高周波応答性の
著しい向上を図ることができるとともに複合電子部品の
小型化、薄型化を可能とする。
【０００７】請求項２に記載の発明は、多孔質弁金属シ
ート体として片面をエッチング処理したアルミニウム箔
を用いた請求項１に記載の複合電子部品であり、上記請
求項１の作用に加えて生産性に優れたものとすることが
できる。
【０００８】請求項３に記載の発明は、多孔質弁金属シ
ート体として弁金属粉末の焼結体を用いた請求項１に記
載の複合電子部品であり、上記請求項１の作用に加えて
容量の大きなものとすることができる。
【０００９】請求項４に記載の発明は、一方の接続端子
として片面をエッチング処理したアルミニウム箔のエッ
チングされない面を用いた請求項１に記載の複合電子部
品であり、アルミニウム箔の片面を接続端子とでき、構
成部品を少なくすることができる。
【００１０】請求項５に記載の発明は、一方の接続端子
として片面をエッチング処理したアルミニウム箔のエッ
チングされない面に形成した別の金属層を用いた請求項
１に記載の複合電子部品であり、金属層を選択すること
により導電体との接続の信頼性を高めることができる。
【００１１】請求項６に記載の発明は、一方の接続端子
として弁金属粉末の焼結体の誘電体被膜の形成されない
片面を利用した請求項１に記載の複合電子部品であり、
構成部品を少なくし安価にすることができる。
【００１２】請求項７に記載の発明は、一方の接続端子
として誘電体被膜の形成されない弁金属粉末の焼結体の
片面に形成した金属層を用いた請求項１に記載の複合電
子部品であり、金属層を選択することにより導電体との
接続の信頼性を高めることができる。
【００１３】請求項８に記載の発明は、固体電解質層と
して機能性高分子を用いた請求項１に記載の複合電子部
品であり、インピーダンスの低いものとすることができ
る。
【００１４】請求項９に記載の発明は、固体電解質層と
して二酸化マンガンを用いた請求項１に記載の複合電子
部品であり、確立された技術で確実に生産できることに
なる。
【００１５】請求項１０に記載の発明は、接続端子を集
積回路の接続バンプの数以上設けた請求項１に記載の複
合電子部品であり、集積回路を実装できるものとでき
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の請求項１〜１０に
係る発明について図１〜図１７を用いて説明する。
【００１７】図１は本発明の複合電子部品の一実施の形
態の断面図であり、図２は同要部の拡大断面図である。
図１、図２において、１は片面をエッチング処理したア
ルミニウム箔やタンタルなどの弁金属粉末の焼結体から
なる多孔質弁金属シート体、２はこの多孔質弁金属シー
ト体１の片面に設けた第一の接続端子であり、この第一
の接続端子２はアルミニウム箔の場合はエッチング処理
されない面をそのまま利用してもよいし、エッチング処
理されない面に金、銅やニッケルなどの他の金属層を形
成して構成したり、弁金属粉末の焼結体の場合は誘電体
被膜の形成されない焼結体の面をそのまま利用してもよ
いし、金、銅、ニッケル、タンタルなどの金属層をスパ
ッタリング、蒸着などの方法で形成して構成してもよ
い。
【００１８】また、３は上記多孔質弁金属シート体１の
第一の接続端子２を除いて陽極酸化することにより表面
および空孔表面に形成された誘電体被膜、４はこの誘電
体被膜３の上に形成された固体電解質層であり、この固
体電解質層４はポリピロールやポリチオフェンなどの機
能性高分子層を化学重合や電解重合によって形成した
り、硝酸マンガン溶液を含浸させて熱分解することによ
って二酸化マンガン層を形成することで得ることができ
る。
【００１９】さらに、５は固体電解質層４上に形成され
た集電体層であり、カーボン層単独、あるいはカーボン
層と導電体ペースト層の積層構造などで構成する。
【００２０】６は集電体層５の上に設けた第二の接続端
子であり、集電体層５をそのまま使ってもよいし、金、
銅、ニッケル、タンタルなどの金属層をスパッタリン
グ、蒸着などの方法で形成して構成してもよい。
【００２１】また、７はこれら全体を被う絶縁部でエポ
キシ樹脂などを用いモールド成形によって形成される。
【００２２】８は第一の接続端子２側の絶縁部７に設け
た穴、９は同じく第一の接続端子２側の絶縁部７、第一
の接続端子２、多孔質弁金属シート体１、誘電体被膜
３、固体電解質層４、集電体層５に設けた穴であり、こ
れらの穴８，９はレーザ加工、エッチング加工やパンチ
ング加工などにより形成される。
【００２３】上記穴９の内壁には絶縁膜１０が形成され
ている。そして、これらの穴８，９内には銅のメッキな
どにより導電体１１が形成されて穴８内の導電体１１は
第一の接続端子２と、穴９内の導電体１１は第二の接続
端子６のみと電気的に接続されている。
【００２４】この穴８，９内に形成された導電体１１の
表出面上には半田、金、錫や銀などからなる接続バンプ
１２が形成されており、この接続バンプ１２の数や形成
されるピッチは後で実装する集積回路の接続バンプと一
致するか、それ以上の数となっている。集積回路の接続
バンプ以上の数とするのは、集積回路を実装した後、残
りの接続バンプ１２間にチップ抵抗器やチップセラミッ
クコンデンサ、さらにはチップインダクタンスなどのチ
ップ部品を実装することも可能としたものである。ま
た、絶縁部７の側面および底面には上記第一の接続端子
２と第二の接続端子６とそれぞれ接続された外部端子１
３，１４が形成されている。
【００２５】さらに、絶縁部７の上面に形成された配線
パターン１５にチップ抵抗器やチップセラミックコンデ
ンサ、さらにはチップインダクタンスなどの電子部品１
６および集積回路１７などを接続して複合電子部品を形
成する。
【００２６】このように、薄型の固体電解コンデンサの
片面に直接集積回路１７などを実装することができるこ
とにより、引きまわしの導電パターンが不要となって高
周波応答性が著しく向上することになり、また、回路を
構成する電子部品１６を具備することで薄型の複合電子
部品を実現することができる。
【００２７】なお、多孔質弁金属シート体１として片面
をエッチング処理したアルミニウム箔を用いるのは既に
確立されているアルミ電解コンデンサのアルミニウム箔
を利用することができ、アルミニウム箔の片面をマスキ
ングしてエッチング処理をすれば簡単に所望とするエッ
チングピットを有した多孔質弁金属シート体１を得るこ
とができ、生産性を高めることができることになる。
【００２８】また、多孔質弁金属シート体１としてタン
タルなどの弁金属粉末の焼結体を用いるのは、得られる
静電容量が大きくなるからである。
【００２９】さらに、アルミニウム箔または弁金属粉末
の焼結体の片面を第一の接続端子２とするのは、別の第
一の接続端子２としての金属層を必要とせず、構成部品
が少なく生産効率も向上しコスト面で有利となるからで
ある。但し、穴８，９内に形成する導電体１１との接続
の信頼性を向上させたい場合には多孔質弁金属シート体
１の片面に金、銅やニッケルなどの金属層を形成して第
一の接続端子２とすることが望ましい。
【００３０】また、固体電解質層４としてポリピロール
やポリチオフェンなどの機能性高分子を用いることによ
りインピーダンスの低い固体電解コンデンサとすること
ができてより高周波応答性に優れたものとすることがで
きる。しかし、完全に確立された技術としては二酸化マ
ンガンを形成する方法があり、緻密なしかも厚みのコン
トロールも自由に行える方法とすることにより、生産
性、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００３１】また、上記説明においては絶縁部７の片面
のみに接続バンプ１２を設けたものについてのみ示した
が、両面に接続バンプ１２を形成することもできる。こ
れは穴８，９の形成によって可能となり、穴９は第二の
接続端子６に達するように、穴８は第一の接続端子２に
達するように設け、穴９に絶縁膜１０を設け、これらに
メッキによる導電体１１を形成することで両面に接続バ
ンプ１２をもった固体電解コンデンサとすることがで
き、さらに導電体を形成し、部品を接続することで両面
に回路を形成した複合電子部品を実現できる。
【００３２】さらに、外部端子１３，１４は必ずしも必
要ではなく、接続バンプ１２や配線パターン１５を利用
して外部端子１３，１４の代りとして利用することもで
きるし、接続バンプ１２に実装する集積回路やチップ部
品を引出電極として代用することも可能である。
【００３３】次に本発明の固体電解コンデンサの製造方
法の一例を図３〜図１５を用いて説明する。まず、図３
に示すように片面がエッチング処理されたアルミニウム
箔を多孔質弁金属シート体１として準備する。このアル
ミニウム箔は片面をマスキングしてエッチング処理する
ことによって容易に得ることができる。
【００３４】次に図４に示すようにアルミニウム箔から
なる多孔質弁金属シート体１のエッチングされていない
片面に銅からなる第一の接続端子２を形成する。この第
一の接続端子２はスパッタリング、蒸着あるいは銅箔を
張付けることによって形成することができる。
【００３５】次に図５に示すように多孔質弁金属シート
体１のエッチングされている面を除いてモールド成形な
どでエポキシなどの絶縁性樹脂で被い絶縁部７を形成す
る。
【００３６】これを化成液中で陽極酸化させて図６に示
すように表面および空孔表面に誘電体被膜３を形成し、
この誘電体被膜３を形成したものをピロールを含む溶液
に浸漬し、続いて酸化剤溶液に浸漬して化学酸化重合に
より薄く誘電体被膜３上にポリピロール層を形成し、こ
のポリピロール層を形成したものをピロールを含む溶液
に浸漬してポリピロール層を＋側、溶液中の電極を−側
として電解重合することにより上記ポリピロール層上に
十分な厚さのポリピロール層を形成して固体電解質層４
を形成する。
【００３７】次に図７に示すようにカーボンインクを塗
布、乾燥した後にさらに銀ペイントを塗布、硬化しカー
ボン層、銀ペイント層からなる集電体層５を形成する。
【００３８】次に図８に示すように必要な部分に必要な
数だけ貫通した穴９をパンチングにより形成する。
【００３９】次に図９に示すように銅などからなる第二
の接続端子６を集電体層５に電気的に導通するように張
付け、続いて図１０に示すようにエポキシ樹脂などから
なる絶縁部７を第二の接続端子６上および固体電解質層
４、集電体層５の表出面も含めて形成し、全体を絶縁部
７で被う。次に、この穴９の内壁に図１１に示すように
絶縁性樹脂の電着などにより絶縁膜１０を形成する。
【００４０】そして、図１２に示すように第一の接続端
子２側に穴８を所定の位置に形成するとともに第一の接
続端子２および第二の接続端子６の側面に通ずる開口を
形成する。続いて図１３に示すように穴８，９および開
口部の内面に銅などのメッキによる導電体１１を形成
し、穴８の導電体１１は第一の接続端子２と、穴９内の
導電体１１は第二の接続端子６と電気的に接続されるよ
うに形成する。
【００４１】さらに図１４に示すように導電体１１の表
出する部分に半田、金または銀による接続バンプ１２を
形成すると同時に図１５に示すように側面および底面に
第一の接続端子２と第二の接続端子６とそれぞれに接続
された外部端子１３，１４を形成して固体電解コンデン
サの完成品とする。
【００４２】次に、図１６に示すように接続バンプ１２
を形成した絶縁部７上に導電体を回路パターンにあわせ
て配線パターン１５を形成し所定の場所にインダクタン
スや抵抗器などの電子部品１６および集積回路１７を接
続し複合電子部品を作製する。
【００４３】また、他の例として弁金属粉末の焼結体を
多孔質弁金属シート体１として用いる場合は、図１７に
示すように弁金属シート体１８の片面に弁金属焼結体１
９を結合して多孔質弁金属シート体１を構成する。
【００４４】他の工程は上記片面をエッチング処理した
アルミニウム箔を用いた場合と同じ工程をとって固体電
解コンデンサを製造し、複合電子部品を作製する。
【００４５】
【発明の効果】以上のように本発明の複合電子部品は構
成されるため、薄型の固体電解コンデンサの接続部を形
成した面に集積回路を直接接続することができ、また、
他の部品を実装することにより、薄型で高周波応答性に
極めて優れ、デジタル回路を構成するうえで有効なもの
とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における複合電子部品の
断面図
【図２】同要部の拡大断面図
【図３】同複合電子部品に用いる多孔質弁金属シート体
の断面図
【図４】同多孔質弁金属シート体に第一の接続端子を形
成した状態の断面図
【図５】同絶縁部を形成した状態の断面図
【図６】同誘電体被膜、固体電解質層を形成した状態の
断面図
【図７】同集電体層を形成した状態の断面図
【図８】同穴を形成した状態の断面図
【図９】同第二の接続端子を形成した状態の断面図
【図１０】同絶縁部を形成した状態の断面図
【図１１】同穴内に絶縁膜を形成した状態の断面図
【図１２】同穴を形成した状態の断面図
【図１３】同穴内に導電体を形成した状態を断面図
【図１４】同導電体上に接続バンプを形成した状態の断
面図
【図１５】同外部端子を形成した状態を断面図
【図１６】同配線パターンを形成し電子部品、集積回路
を実装した状態の断面図
【図１７】他の多孔質弁金属シート体を示す断面図
【符号の説明】
１ 多孔質弁金属シート体 ２ 第一の接続端子 ３ 誘電体被膜 ４ 固体電解質層 ５ 集電体層 ６ 第二の接続端子 ７ 絶縁部 ８，９ 穴 １０ 絶縁膜 １１ 導電体 １２ 接続バンプ １３，１４ 外部端子 １５ 配線パターン １６ 電子部品 １７ 集積回路 １８ 弁金属シート体 １９ 弁金属焼結体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼木 誠司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 藤井 達雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 益見 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E082 AB03 EE05 EE24 EE37 FF05

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンデンサ部と、このコンデンサ部を覆
    うように設けられた絶縁部と、この絶縁部の少なくとも
    一方の面に前記コンデンサ部と電気的に接続する接続端
    子を有するとともにこの接続端子と同一面に設けられ電
    子部品と導通する複数の配線パターンと、前記絶縁部の
    側面に前記コンデンサ部と電気的に接続する外部端子と
    からなり、前記コンデンサ部は、表面および空孔表面に
    誘電体被膜を有する多孔質弁金属シート体に設けられた
    一方の接続端子と、前記多孔質弁金属シート体の一方の
    接続端子と反対側の面に固体電解質層を介して設けられ
    た他方の接続端子と、少なくとも前記一方の接続端子と
    他方の接続端子に至るように設けられた穴と、この穴内
    の内壁に絶縁膜を形成し、この絶縁膜を形成した穴内に
    前記一方の接続端子および他方の接続端子と電気的に接
    続され他とは絶縁された導電体が形成された複合電子部
    品。
  2. 【請求項２】 多孔質弁金属シート体として片面をエッ
    チング処理したアルミニウム箔を用いた請求項１に記載
    の複合電子部品。
  3. 【請求項３】 多孔質弁金属シート体として弁金属粉末
    の焼結体を用いた請求項１に記載の複合電子部品。
  4. 【請求項４】 一方の接続端子として片面をエッチング
    処理したアルミニウム箔のエッチングされない面を用い
    た請求項１に記載の複合電子部品。
  5. 【請求項５】 一方の接続端子として片面をエッチング
    処理したアルミニウム箔のエッチングされない面に形成
    した別の金属層を用いた請求項１に記載の複合電子部
    品。
  6. 【請求項６】 一方の接続端子として弁金属粉末の焼結
    体の誘電体被膜の形成されない片面を利用した請求項１
    に記載の複合電子部品。
  7. 【請求項７】 一方の接続端子として誘電体被膜の形成
    されない弁金属粉末の焼結体の片面に形成した金属層を
    用いた請求項１に記載の複合電子部品。
  8. 【請求項８】 固体電解質層として機能性高分子を用い
    た請求項１に記載の複合電子部品。
  9. 【請求項９】 固体電解質層として二酸化マンガンを用
    いた請求項１に記載の複合電子部品。
  10. 【請求項１０】 接続端子を集積回路の接続バンプの数
    以上設けた請求項１に記載の複合電子部品。
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