JP2008021772A - Chip-type solid electrolytic capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は各種電子機器に使用されるコンデンサの中で、導電性高分子を固体電解質に用いたチップ形固体電解コンデンサに関するものである。 The present invention relates to a chip-type solid electrolytic capacitor using a conductive polymer as a solid electrolyte among capacitors used in various electronic devices.
電子機器の高周波化に伴って電子部品の一つであるコンデンサにも従来よりも高周波領域でのインピーダンス特性に優れたコンデンサが求められてきており、このような要求に応えるために電気伝導度の高い導電性高分子を固体電解質に用いた固体電解コンデンサが種々検討されている。 Along with the increase in frequency of electronic equipment, capacitors that are one of the electronic components have been required to have better impedance characteristics in the high frequency range than before. Various solid electrolytic capacitors using a highly conductive polymer as a solid electrolyte have been studied.
また、近年、パーソナルコンピュータのCPU周り等に使用される固体電解コンデンサには小型大容量化が強く望まれており、更に高周波化に対応して低ESR(等価直列抵抗)化のみならず、ノイズ除去や過渡応答性に優れた、低ESL(等価直列インダクタンス)化が強く要求されており、このような要求に応えるために種々の検討がなされている。 In recent years, a solid electrolytic capacitor used around a CPU of a personal computer has been strongly demanded to have a small size and a large capacity. Further, not only a low ESR (equivalent series resistance) is reduced in response to a higher frequency but also a noise. There is a strong demand for low ESL (equivalent series inductance) excellent in removal and transient response, and various studies have been made to meet such a demand.
図4(a)、(b)は本発明者らが提案した、この種の従来のチップ形固体電解コンデンサの構成を示した斜視図と底面図、図5(a)〜(c)は同チップ形固体電解コンデンサに使用される陰極リードフレームの斜視図、同陽極リードフレームの斜視図、同両リードフレームを重ね合わせた状態の斜視図である。 4 (a) and 4 (b) are a perspective view and a bottom view showing the configuration of this type of conventional chip-type solid electrolytic capacitor proposed by the present inventors, and FIGS. 5 (a) to 5 (c) are the same. 1 is a perspective view of a cathode lead frame used in a chip-type solid electrolytic capacitor, a perspective view of the anode lead frame, and a perspective view of a state in which the two lead frames are superposed.
図4と図5において、11はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子11は弁作用金属であるアルミニウム箔を粗面化して表面に誘電体酸化皮膜を形成した陽極体の所定の位置に絶縁性のレジスト部11aを設けて陽極電極部11bと陰極形成部に分離し、この陰極形成部の誘電体酸化皮膜上に導電性高分子からなる固体電解質層、カーボンと銀ペーストからなる陰極層を順次積層形成して陰極電極部11cを形成することにより構成されたものである。
4 and 5,
12は陽極リードフレームを示し、この陽極リードフレーム12は上記コンデンサ素子11の陽極電極部11bが接合される陽極接合部12bが平面部12aの一端に設けられると共に、実装用の陽極端子部12cが下面に複数個設けられている。なお、この陽極端子部12cは1枚の基材を折り曲げることにより平面部12aから実装面側に突出するように形成されたものである。
13は陰極リードフレームを示し、この陰極リードフレーム13は上記コンデンサ素子11の陰極電極部11cを搭載して接合すると共に上記陽極リードフレーム12の平面部12a上に図示しない絶縁層を介して載置される平面部13a、ならびに実装用の陰極端子部13bが下面に複数個設けられている。なお、この陰極端子部13bは1枚の基材を折り曲げることにより平面部13aから実装面側に突出するように形成されたものである。また、13cはコンデンサ素子11の陰極電極部11cを位置決め固定するために設けられたガイド壁である。また、上記図示しない絶縁層は、厚さが10μm程度のポリイミドフィルム、あるいは樹脂を印刷することによって形成すれば良いものである。
14は上記陽極端子部12cと陰極端子部13bの実装面が露呈する状態で複数のコンデンサ素子11、陽極リードフレーム12、陰極リードフレーム13を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂であり、図4(a)においては、内部構造を分かり易くするために、この外装樹脂14を除いた状態で図示したものである。
14 is an insulating exterior resin that integrally covers the plurality of
このように構成された従来のチップ形固体電解コンデンサは、陰極リードフレーム13に流れる電流の向きと反対方向に電流が流れるように陽極リードフレーム12を重ね合わせて配置した構成により、お互いのリードフレームに流れる電流が打ち消し合うようになるためにESLを大幅に低減する(参考:270pH)ことができるようになるというものであった。
The conventional chip-type solid electrolytic capacitor configured as described above has a structure in which the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
しかしながら上記従来のチップ形固体電解コンデンサでは、従来品と比較してESLを大幅に低減することができるという効果は有するものの、更に高いレベルで要求される低ESL化に対しては、更なる改良が必要であるという課題があった。 However, although the conventional chip-type solid electrolytic capacitor has the effect that the ESL can be greatly reduced as compared with the conventional product, it is further improved for the low ESL required at a higher level. There was a problem that it was necessary.
本発明はこのような従来の課題を解決し、更なる低ESL化を実現することが可能なチップ形固体電解コンデンサを提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a chip-type solid electrolytic capacitor capable of solving such a conventional problem and realizing further reduction in ESL.
上記課題を解決するために本発明は、表面に誘電体酸化皮膜層が形成されたアルミニウム箔からなる陽極体の所定の位置に絶縁部を設けて陽極電極部と陰極形成部に分離し、この陰極形成部に導電性高分子からなる固体電解質層、カーボンと銀ペーストからなる陰極層を順次積層形成することにより陰極電極部が形成されたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子の陽極電極部と陰極電極部を夫々上面に接合した陽極端子ならびに陰極端子と、この陽極端子ならびに陰極端子の少なくとも実装面となる底面を除いて上記コンデンサ素子と陽極端子ならびに陰極端子を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂からなるチップ形固体電解コンデンサにおいて、上記陽極体として、少なくとも対向する辺に略同形状、同面積の陽極電極部を夫々突出して設けたものを用いてコンデンサ素子を構成し、かつ、このコンデンサ素子を同一面上に複数個隣接配置して外装樹脂で一体に被覆した構成にしたものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an insulating part at a predetermined position of an anode body made of an aluminum foil having a dielectric oxide film layer formed on the surface thereof, and separates it into an anode electrode part and a cathode forming part. Capacitor element in which a cathode electrode portion is formed by sequentially laminating a solid electrolyte layer made of a conductive polymer and a cathode layer made of carbon and silver paste on the cathode forming portion, and an anode electrode portion and a cathode electrode of the capacitor element An anode terminal and a cathode terminal, each of which is bonded to the top surface, and an insulating exterior resin that integrally covers the capacitor element, the anode terminal, and the cathode terminal except for the bottom surface that is at least the mounting surface of the anode terminal and the cathode terminal. In the chip-type solid electrolytic capacitor as described above, as the anode body, anode electrode portions having substantially the same shape and the same area are provided so as to protrude at least on opposite sides. To form a capacitor element using what was, and is obtained by the construction coated integrally with the exterior resin of this capacitor element was plurality adjacently arranged on the same plane.
以上のように本発明によるチップ形固体電解コンデンサは、陽極体の少なくとも対向する辺に略同形状、同面積の陽極電極部を夫々突出して設けた構成により、コンデンサ素子の状態で同一ライン上またはこの近傍の極めて近接した位置に陽極部と陰極部を配置することができるようになり、このコンデンサ素子を陽極端子と陰極端子上に複数個隣接配置して接合することにより、実装面となる底面の対向する各辺に陽極端子と陰極端子が交互に近接配置された多端子構造を実現することができるようになるため、陽極端子/陰極端子間を流れる電流をお互いに打ち消し合って、ESLを大幅に低減することができるようになるばかりでなく、このように隣接配置された複数個のコンデンサ素子を外装樹脂で一体に被覆することにより、ESLを更に1/複数個に低減することができるようになるという効果が得られるものである。 As described above, the chip-type solid electrolytic capacitor according to the present invention has a configuration in which anode electrode portions having substantially the same shape and the same area are provided so as to protrude at least on opposite sides of the anode body. The anode part and the cathode part can be arranged at very close positions in the vicinity, and a plurality of the capacitor elements are arranged adjacent to each other on the anode terminal and the cathode terminal to be joined to form a bottom surface as a mounting surface. In order to realize a multi-terminal structure in which anode terminals and cathode terminals are alternately arranged in close proximity to each other, the currents flowing between the anode terminal and cathode terminal cancel each other, and the ESL is reduced. Not only can it be greatly reduced, but by covering a plurality of capacitor elements adjacent to each other in this way with an exterior resin, ES The is further intended effect is obtained that it is possible to reduce the 1 / plural.
(実施の形態)
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に全請求項に記載の発明について説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, the invention described in the entire claims of the present invention will be described by using embodiments.
図1(a)〜(d)は本発明の一実施の形態によるチップ形固体電解コンデンサの構成を示した平面図と正面図と底面図と側面図、図2は同チップ形固体電解コンデンサに使用される陽極端子と陰極端子を示した平面図、図3(a)〜(d)は同チップ形固体電解コンデンサに使用されるコンデンサ素子の製造プロセスを示した製造工程図である。 1A to 1D are a plan view, a front view, a bottom view, and a side view showing a configuration of a chip-type solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3A to FIG. 3D are manufacturing process diagrams showing a manufacturing process of a capacitor element used for the chip-type solid electrolytic capacitor.
図1〜図3において、1はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子1は対向する辺に略同形状、同面積の陽極電極部2aを夫々突出して設けたアルミニウム箔からなる陽極体2の表面に図示しない誘電体酸化皮膜層を形成した後に、所定の位置に絶縁性のレジスト部3を設けて陽極電極部2aと陰極形成部4に分離し、この陰極形成部4の表面に導電性高分子からなる固体電解質層5a、カーボンと銀ペーストからなる陰極層5bを順次積層形成して陰極電極部6を形成することにより構成されたものである。
1 to 3, reference numeral 1 denotes a capacitor element. The capacitor element 1 is formed on the surface of an
7は上記コンデンサ素子1の陽極電極部2aを上面に接合した平板状の陽極端子、8はコンデンサ素子1の陰極電極部6を上面に接合した平板状の陰極端子であり、この陽極端子7と陰極端子8は1枚の基材9を打ち抜き加工することによって夫々が独立するように形成されると共に、コンデンサ素子1を2個隣接配置して接合できるように構成されているものである。また、上記陽極端子7と陽極電極部2aの接合は抵抗溶接(溶接痕7a)で、陰極端子8と陰極電極部6の接合は図示しない導電性銀ペーストによって行われているものである。
7 is a plate-like anode terminal in which the
10はこのように同一面上に2個のコンデンサ素子1を隣接配置して接合した陽極端子7と陰極端子8の一部が夫々外表面に露呈する状態で2個のコンデンサ素子1を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂(図1(a)においては、内部構造を分かり易くするために、この外装樹脂10を除いた状態で図示している)であり、これにより面実装対応のチップ形固体電解コンデンサを構成したものである。
In this way, the two capacitor elements 1 are integrated with each other in such a manner that a part of the
このように構成された本実施の形態によるチップ形固体電解コンデンサは、実装面となる底面の対向する各辺に陽極端子7と陰極端子8を交互に近接配置した多端子構造を実現することができるようになるため、陽極端子7/陰極端子8間を流れる電流をお互いに打ち消し合って、ESLを大幅に低減することができるようになるばかりでなく、このように構成されたコンデンサ素子を同一面上に2個隣接配置して外装樹脂で一体に被覆することにより、ESLを更に1/2に低減することができるようになるという格別の効果を奏するものであり、このチップ形固体電解コンデンサのESLを測定したところ34pHという低い値を示し、従来品(270pH)と比べてESLを大幅に低減することができるものである。
The thus configured chip-type solid electrolytic capacitor according to the present embodiment can realize a multi-terminal structure in which the
なお、本実施の形態においては、陽極端子7と陰極端子8上に近接配置して外装樹脂10で一体に被覆するコンデンサ素子1の数は2個としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、3個以上であっても良いものであり、数を増やすにつれてESLも低下していくものである。
In the present embodiment, the number of capacitor elements 1 that are disposed close to the
本発明によるチップ形固体電解コンデンサは、ESLを大きく低減することが可能になるという効果を有し、特に高周波応答性が要求される分野等として有用である。 The chip-type solid electrolytic capacitor according to the present invention has an effect that the ESL can be greatly reduced, and is particularly useful as a field where high frequency response is required.
1 コンデンサ素子
2 陽極体
2a 陽極電極部
3 レジスト部
4 陰極形成部
5a 固体電解質層
5b 陰極層
6 陰極電極部
7 陽極端子
7a 溶接痕
8 陰極端子
9 基材
10 外装樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006191405A JP2008021772A (en) | 2006-07-12 | 2006-07-12 | Chip-type solid electrolytic capacitor |
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---|---|---|---|---|
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US9214284B2 (en) | 2012-09-13 | 2015-12-15 | Industrial Technology Research Institute | Decoupling device with three-dimensional lead frame and fabricating method thereof |
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2006
- 2006-07-12 JP JP2006191405A patent/JP2008021772A/en active Pending
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