JP2007012828A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化・大容量化を図りながら、コンデンサ素子の無極性化および低ＥＳＲ化を可能にした固体電解コンデンサを提供する。
【解決手段】本体から突出した陽極棒を備えたコンデンサ素子を合成樹脂にてパッケージしてなる固体電解コンデンサにおいて、コンデンサ素子を偶数個にして、この偶数個のうち半数のコンデンサ素子における陽極棒の突出方向が、残りのコンデンサ素子における陽極棒の突出方向と逆方向になるように設置し、コンデンサ素子及び両リード端子を両リード端子の下面がパッケージ体の底面に露出するように密封する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、タンタル又はニオブ等の固体電解コンデンサのうち、逆実装防止手段を備えた、低ＥＳＲ（Equivalent Series Resistance）の固体電解コンデンサに関するものである。

従来におけるパッケージ型の固体電解コンデンサは、コンデンサ素子と、そのコンデンサ素子から突出した陽極棒と、陽極リード端子と、陰極リード端子と、これらを封止する樹脂製のパッケージ体とで構成されている。そしてコンデンサ素子本体は陰極リード端子に電気的に接続されており、陽極棒は陽極リード端子に電気的に接続されている。

しかし、このパッケージ型の固体電解コンデンサは左右対称の形状で、しかも極性を有しているため、プリント基板等への実装に際して、その陽極リード端子と陰極リード端子とを間違えて逆向きに実装すると、コンデンサとしての機能を発揮しないばかりか、コンデンサ素子が逆電流の印加によって発熱して焼損する危険性がある。

この逆実装を防止するために特許文献１は以下の技術を開示している。図４に示すように陰極リード端子１３，１４を接続したコンデンサ素子１１を、それぞれ素子から突出した陽極棒１１ａが相対するように配置し、陽極用外部端子部を両端に有する陽極リード端子１２とそれぞれの陽極棒１１ａとを溶接する。そして陰極リード端子１３，１４及び陽極リード端子１２の引き出し方向を、相対する方向に引き出す。陰極用外部端子部１３ａ，１４ａを結ぶ線と陽極用外部端子部を結ぶ線とが互いに直交するようにする。これにより特許文献１は逆実装を防止できるとしている。
特開平７−４５４８０号公報

ところで、最近の固体電解コンデンサでは小型・大容量化が強く望まれており、高周波領域での性能向上のために、さらなる低ＥＳＲ化が望まれている。上述した逆実装防止手段を施した固体電解コンデンサでは、陽極リード端子および陰極リード端子を、パッケージ体の外壁に沿ってコの字状に折り曲げているため、曲げ応力に耐えられる程度にパッケージ体を厚くしている。この結果、素子本体の容積以外の部分を厚くすることになり、製品の大型化を招くことになる。また、コの字状に折り曲げているため、リード端子寸法が長くなり直流抵抗を押し上げ、ＥＳＲ低減の障害となっている。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、逆実装防止手段を備えた、低ＥＳＲの固体電解コンデンサを提供することにある。

この技術的課題を達成するため本発明の固体電解コンデンサは、本体から突出した陽極棒を備えたコンデンサ素子を合成樹脂にてパッケージしてなる固体電解コンデンサにおいて、前記コンデンサ素子を偶数個にして、この偶数個のうち半数のコンデンサ素子における陽極棒の突出方向が、残りのコンデンサ素子における陽極棒の突出方向と逆方向になるように配設された偶数個のコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子における陽極棒に接続した陽極リード端子と、前記コンデンサ素子の本体に接続した陰極リード端子と、前記コンデンサ素子及び両リード端子を、前記両リード端子の下面が露出するように密封したパッケージ体とを有する。この構成によると偶数個のコンデンサ素子のうち半数が逆向きに設置されているため、極性の管理が不要となり逆実装による不良がなくなる。また、パーケージ体の底面に両リード端子の下面が露出するように密封しているため、リード端子コの字状に折り曲げる必要がなくなり、製品の小型化、低ＥＳＲ化を図ることができる。

またコンデンサ素子は、互いに密接するように前記両リード端子の幅方向に並列に配設されていてもよく、この構成によると各コンデンサ素子間に隙間が存在しないことにより、小型化を図ることができる。

またコンデンサ素子は、本体の底面積より大きな面積をもった前記陰極リード端子の上面に導電性接着剤によって接続されていてもよく、この構成によると各コンデンサ素子本体と導電性接着剤との接触面積を大きくなり低ＥＳＲ化を図ることができる。

本発明によれば、小型化・大容量化を図りながら、コンデンサ素子の無極性化および低ＥＳＲ化を実現することができる。

（実施形態１）
図１、図２は本発明の実施形態１における固体電解コンデンサ１を示す。固体電解コンデンサ１はコンデンサ素子２，３と陽極リード端子４，５、陰極リード端子６とパッケージ体８とで構成されている。

第１のコンデンサ素子２、第２のコンデンサ素子３は、いずれもタンタル等の弁金属作用の粉末を固め焼結した素子本体と、その一端面から樹脂製のリングを介して突出した陽極棒２ａ，３ｂからなり、前記素子本体の外周に誘電体膜及び固体電解質層を介して陰極膜を形成してなる構成である。

第１の陽極リード端子４と第２の陽極リード端子５はそれぞれ上面に突起部４ａ，５ａを有する。第１のコンデンサ素子２における陽極棒２ａを、第１の陽極リード端子４の上面に設けた突起部４ａに対して溶接にて固着・接続し、第２のコンデンサ素子３における陽極棒３ａを、第２の陽極リード端子５の上面に設けた突起部５ａに対して溶接にて固着・接続する。

陰極リード端子６は、第１の陽極リード端子４と第２の陽極リード端子５との間に設置され、その上面に各コンデンサ素子２，３が設置される。各コンデンサ素子本体は、陰極リード端子６の上面に、銀ペーストなどの導電性接着剤７によって固着・接続されている。陰極リード端子６は、その上面の面積が各コンデンサ素子本体の底面の面積よりも大きくなるように形成されている。導電性接着剤７は各コンデンサ素子本体の底面全体に接触するように、陰極リード端子６の上面一部に塗布してもよく、陰極リード端子６の上面全体に塗布してもよい。これにより各コンデンサ素子本体と導電性接着剤７との接触面積は大きくなり、低ＥＳＲ化を図ることができる。また各コンデンサ素子２，３は素子本体が互いに密接するように、前記両リード端子４，５，６の幅方向に並列に設置されるが、小型化や低ＥＳＲ化のためには、素子同士の接触面積がなるべく大きくなるように各コンデンサ素子を設置するのが好ましい。

パッケージ体８はエポキシ樹脂等の熱硬化性合成樹脂からなり、各コンデンサ素子２，３及び両リード端子４，５，６を覆い、かつ当該固体電解コンデンサ１の外観を形成するように設けられている。当該パッケージ体８の底面には両リード端子４，５，６の下面が露出しているため、プリント基板等に対して半田付けにて実装することができる。

以上のように本実施形態によれば陽極棒の突出方向が逆になるように各コンデンサ素子を設置しているので、逆実装による極性の反転がなくなり、極性の管理が不要となる。さらに各コンデンサ素子同士、あるいは各コンデンサ素子と導電性接着剤との接触面積を大きくしているので、固体電解コンデンサの低ＥＳＲ化を図ることができる。

（実施形態２）
図３は本発明の実施形態２における固体電解コンデンサ９を示す。固体電解コンデンサ９は、実施形態１における固体電解コンデンサ１の第１のコンデンサ素子２、第２のコンデンサ素子３をそれぞれ２個ずつ設置した構成である。図３では第１のコンデンサ素子２（第２のコンデンサ素子３）同士が隣り合うように設けているが、第１のコンデンサ素子２と第２のコンデンサ３素子とを交互に設けてもよい。また本実施形態では第１のコンデンサ素子２と第２のコンデンサ３素子とをそれぞれ２個ずつ設けているが、第１のコンデンサ素子２と第２のコンデンサ３素子とをそれぞれ３個以上設け、これらを並列に接続してもよい。

以上のように実施形態２によれば、第１のコンデンサ素子と第２のコンデンサ素子とを陽極リード端子と陰極リード端子との間に、それぞれ２個ずつ並列に設けた構成となる。これによって、各コンデンサ素子自体の各抵抗成分も並列接続されるので、第１のコンデンサ素子と第２のコンデンサ素子とを１個ずつ設けたときに比べ、各コンデンサ素子自体の各抵抗成分により構成される抵抗分が半減する。またコンデンサ素子の固体電解質層のうち誘電体膜に接触していない側の表面積は、第１のコンデンサ素子と第２のコンデンサ素子を１個ずつ設けたときよりも、大幅に増大できる。よって実施形態２によれば、実施形態１における効果に加えて、ＥＳＲを大幅に改善できる効果をもたらす。

本発明の実施形態１における固体電解コンデンサを示す図である。 図１の縦断正面図である。 本発明の実施形態２における固体電解コンデンサを示す図である。 従来の逆実装防止手段を備えた固体電解コンデンサを示す図である。

符号の説明

１，９ 固体電解コンデンサ
２ 第１のコンデンサ素子
３ 第２のコンデンサ素子
４ 第１の陽極リード端子
５ 第２の陽極リード端子
６ 陰極リード端子
７ 導電性接着剤
８ パッケージ体
４ａ，５ａ 突起部

Claims (3)

1. 本体から突出した陽極棒を備えたコンデンサ素子を合成樹脂にてパッケージしてなる固体電解コンデンサにおいて、
   前記コンデンサ素子を偶数個にして、この偶数個のうち半数のコンデンサ素子における陽極棒の突出方向が、残りのコンデンサ素子における陽極棒の突出方向と逆方向になるように配設された偶数個のコンデンサ素子と、
   前記コンデンサ素子における陽極棒に接続した陽極リード端子と、
   前記コンデンサ素子の本体に接続した陰極リード端子と、
   前記コンデンサ素子及び両リード端子を、前記両リード端子の下面が露出するように密封したパッケージ体とを有する固体電解コンデンサ。
2. 前記コンデンサ素子は、互いに密接するように前記両リード端子の幅方向に並列に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
3. 前記コンデンサ素子は、本体の底面積より大きな面積をもった前記陰極リード端子の上面に導電性接着剤によって接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
   

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