JP2009231314A - チップ形コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】 コンデンサ陰極層と陽極端子との絶縁性をより確実にすることで、体積効率を向上させた薄型及び小型のチップ形コンデンサを提供する。
【解決手段】 コンデンサ素子２の外表面に陰極層が形成されている。陰極層は上面６、下面８、端面１０、１２を有している。端面１０から陽極リード１４が突出している。陽極端子２８の一部がコンデンサ素子２の下面８の下方に接近して位置し、他の部分が陽極リード１４に円弧状の接続体２６を介して接続されている。コンデンサ素子２の下面８に、陽極端子２８の前記一部と離れて陰極端子２２が配置され、コンデンサ素子２の下面８に接続されている。コンデンサ素子２、陽極端子２８、陰極端子２２を外装樹脂３６が包囲している。陽極端子２８のコンデンサ素子２の下面と対向する上面の部分から陽極端子２８の内側の端まで凹所３０が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、下面電極型のチップ形コンデンサに関し、特にコンデンサ素子の陰極層と陽極端子との絶縁性に関する。

従来、チップ形コンデンサとしては、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。特許文献１のチップ形コンデンサでは、概略直方体状のコンデンサ素子の周囲に陰極層が形成されている。コンデンサ素子の一方の端部から外方に向かってタンタルワイヤーが突出している。平板状陰極端子が、陰極層の底面の下方に、この底面と平行に位置し、導電性接着剤によって電気的に接続されている。平板状陽極端子の一端が、陰極層の底面の下方に位置し、他端がタンタルワイヤー先端付近に位置している。陽極端子と陰極層との間には絶縁性樹脂が塗布されて、陰極層と陽極端子とが絶縁されている。タンタルワイヤーの先端と陽極端子の他端とが円柱状の接続体を介して接続され、コンデンサ素子、タンタルワイヤー接続体等が樹脂によって覆われている。

また、特許文献２に開示されているようなチップ形コンデンサもある。このチップ形コンデンサでは、直方体状のコンデンサ素子の表面にある陰極層がその下面で陰極端子に接続され、コンデンサ素子の一方の端面から突出している陽極リードが陽極端子に接続されている。陽極端子では、平面状部を有し、その上面の中央付近から垂直に起立部が突出し、この起立部の上端が陽極リードに接続されている。平板状部のコンデンサ素子側の端部はコンデンサ素子の陽極リードが突出している端面付近まで位置し、起立部が設けられている部分からコンデンサ素子側の端部まで平板状部の上面の厚さが薄くされている。これによって、陽極端子とコンデンサ素子との間には空隙が形成されている。陽極端子、陰極端子及びコンデンサ素子は樹脂によって覆われ、樹脂は、上述した空隙にも充填されている。

特開２００１−００６９７７号公報 特開２００７−３１７９２９号公報

特許文献１に示すチップ形コンデンサでは、小型、薄型化するため、陽極端子をコンデンサ素子の下面にまで配置している。そのため、陽極端子とコンデンサ素子の陰極層とを絶縁するために、両者の間に絶縁性樹脂を設けている。絶縁樹脂を塗布しているので、その材料費と塗布工数とが増加し、チップ型コンデンサのコスト上昇を招いていた。特許文献２の技術によれば、陰極層と陽極端子との間に絶縁性樹脂を設ける必要はないが、起立部が陽極端子の平板状部の中途から突出しているので、陽極端子、コンデンサ素子及び陰極端子を樹脂で覆った形状が大型になる。小型化しようとすると樹脂内に配置するコンデンサ素子を小さくしなければならず、体積効率が向上しない。

本発明は、絶縁性樹脂を使用しなくても、コンデンサ素子の陰極層と陽極端子との絶縁性を保つことができる上に、体積効率を向上させた小形チップ形コンデンサを提供することを目的とする。

本発明の一態様のチップ形コンデンサは、コンデンサ素子を有している。コンデンサ素子は、外表面に陰極層が形成されている。この陰極層は、対向する上面と下面と、これら上下面にそれぞれ直交する２つの端面とを有し、一方の端面から陽極リードが突出している。陽極端子の一部が上記コンデンサ素子の下面の下方に、接近して位置し、他の部分が前記陽極リードに接続されている。前記コンデンサ素子の下面に、陰極端子が前記陽極端子の前記一部と離れて配置され、この陰極端子は、前記コンデンサ素子の下面に接続されている。前記コンデンサ素子、前記陽極端子及び前記陰極端子を外装樹脂が包囲している。前記陰極端子及び前記陽極端子の上面がほぼ同じ高さ位置にある。前記陰極端子及び前記陽極端子の下面がほぼ同じ高さ位置にある。前記陽極端子及び陰極端子の前記外装樹脂から露出している下面は、ほぼ同一面積に形成されている。前記陽極端子における前記コンデンサ素子の下面と対向する上面の部分から前記陽極端子の内側の端まで、前記陽極端子の下面側に窪んだ凹所が形成されている。この凹所の形成方法としては、例えばエッチング、具体的には化学的エッチングまたはプラズマエッチングや、マイクロ加工等による研削を使用することができる。この凹所の前記コンデンサ素子から遠い端が湾曲部に形成され、この凹所内を通って前記外装樹脂が前記陰極端子側に到達している。

このように構成されたチップ形コンデンサでは、陽極端子及び陰極端子の外装面から露出している面積を等しくし、かつ小型化するために、陽極端子の一部がコンデンサ素子の下方に配置されている。そのため、陽極端子とコンデンサ素子とが接触する可能性がある。この接触を回避するために、陽極端子に凹所が形成され、凹所とコンデンサ素子との間に樹脂を充填して、両者の接触を防止している。凹所には湾曲部が形成されているので、この湾曲部を介して樹脂が確実に凹所内に流入し、陽極端子とコンデンサ素子の陰極層とを確実に絶縁することができる。

前記凹所は、前記コンデンサ素子の前記陽極リードが突出している端面よりも前記コンデンサ素子から離れた位置から前記陽極端子の下面側に向かって湾曲させることができる。このように構成すると、樹脂が充分に凹所内に行き渡る。

前記コンデンサ素子における前記陽極リードが突出している端面と前記下面との角部を丸めることもできる。このように構成すると、コンデンサ素子と陽極端子との間を更に離すことができ、絶縁をより良好にすることができる。

前記陽極端子と前記陽極リードとの接続を、前記陽極端子の上面に前記凹所と離して設けられた接続体を介して行うこともできる。この場合は、接続体は、円弧状の面を有するものに形成され、その円弧状の面が前記コンデンサ素子側に位置し、前記陽極リードの先端に接続されている。

このように構成すると、接続体とコンデンサ素子とが十分に離れているので、接続体とコンデンサ素子との間に充分な空隙を形成することができ、樹脂が空隙内に充分に行き渡る。また、この空隙が形成されているので、樹脂によって形成された外装の大きさに近い大きさのコンデンサ素子を使用することができ、体積効率を向上させることができる。

以上のように、本発明によれば、コンデンサ素子の陰極層と陽極端子との絶縁性をより確実にしたチップ形コンデンサを提供することができる。

本発明による一実施形態のチップ形コンデンサ１は、図１に示すように、コンデンサ素子２を有している。コンデンサ素子２は、例えば概略直方体状に形成された個体電解コンデンサ素子である。このコンデンサ素子２の外表面には陰極層４が形成されている。コンデンサ素子４は対向する上面６、下面８を有し、これらの両端に、互いに対向している２つの端面１０、１２を有している。その一方の端面１０の面から陽極リード１４が端面１０に垂直に突出している。陽極リード１４は、例えば小円柱状に形成され、端面１０の根元部分の周囲はカバーリング１６によって被われている。また、端面１０とコンデンサ素子２の下面８との結合部は斜め下方を向いて凸に丸められた湾曲部２０に形成されている。

コンデンサ素子２の下面８には、陰極端子２２が結合されている。陰極端子２２は、概略平板状に形成され、その一方の端が端面１２よりわずかに外側に突出し、他方の端が下面８の中央よりも端面１０側に寄った位置にあるように配置され、その上面２２ｕがコンデンサ素子２の下面８に導電性接着剤２４によって電気的及び機械的に結合されている。

陽極リード１４は、その先端が接続体２６に接続され、接続体２６は陽極端子２８に接続されている。接続体２６は概略半円筒状に形成され、その湾曲した部分が端面１０側に位置している。陽極端子２８は、陽極リード１４の先端付近から、端面１０よりも幾分コンデンサ素子２の中央側に寄った位置まで配置され、陰極端子２２と離れて位置している。陽極端子２８の上面２８ｕは、陰極端子２２の上面２２ｕとほぼ同じ高さ位置にある。同様に陽極端子２８の下面２８ｌは、陰極端子２２の下面２２ｌとほぼ同じ高さ位置にある。陽極端子２８の下面２８ｌと陰極端子２２の下面２２ｌとはほぼ同じ面積に形成されている。下面２２ｌ、２８ｌの面積を同じにしながら、チップ形コンデンサ１の小型化を図るために陽極端子２８のコンデンサ素子２側の端が、コンデンサ素子２の端面１０よりも中央側に寄った位置に配置されている。

そのため、陽極端子２８の上面２８ｕとコンデンサ素子２の下面８とが接近している。そこで、陽極端子２８の上面２８ｕのうち、コンデンサ素子２の端面１０よりも外側にある部分から陽極端子２８のコンデンサ素子２側の端面まで、下面２８ｌ側に向かって窪んだ凹所３０が形成されている。この凹所３０の外方側の端部には、なだらかに凹所３０に繋がるように円弧状の湾曲部３２が形成されている。湾曲部３２は、接続体２６から離れた位置に形成されている。湾曲部３２と凹所３０とは、陽極端子２８を例えば化学的エッチングすることによって形成されている。エッチングによって形成されているので、凹所３０及び湾曲部３２の寸法精度は高い。なお、湾曲部３２と凹所３０とを形成する際に、同時に、陽極端子２８の下面２８ｌのコンデンサ素子２から遠い端面も化学的エッチングによって円弧状に欠除されて、湾曲部３４が形成されている。この湾曲部３４は、陽極端子２８をプリント基板に半田付けする際に利用される。湾曲部３４は、コンデンサ素子２側に向かって凸に形成され、湾曲部３２は、逆にコンデンサ素子２から離れて湾曲部３４側に向かって凸に形成されている。

凹所３０が形成されたことにより、コンデンサ素子２の下面８とほぼ同じ高さ位置にある陰極端子２２の上面２２ｕとほぼ同じ高さ位置に陽極端子２８の上面２８ｕがあるにも拘わらず、コンデンサ素子２と陽極端子２８との間には空隙が形成されている。さらに陽極端子２８に比較的接近した位置にあるコンデンサ素子２の端面１０の下部に湾曲部２０が形成されているので、さらに両者の間に距離を保つことができる。

これに加えて、接続体２６は、半円筒状に形成され、その上部と下部とが陽極リード１４の先端と、陽極端子２８の上面２８ｕの端面１０から離れている端部に接続されている。すなわち、接続体２６は、元々は円柱状に形成され、その長さ方向が陽極リード１４と直交するように配置され、その上部が陽極リード１４の先端下部に接触し、円柱状体の下部が陽極端子２８の上面２８ｕのコンデンサ素子２と反対側の端に接触するように配置され、陽極リード１４と反対側を、一部、例えば約１／４乃至約１／３削除され、円弧状の面を有する切断円筒状に形成されたものである。例えば円柱状の接続体を使用し、これが全て陽極リード１４の先端よりもコンデンサ素子２側に寄った位置に位置するように配置したならば、円柱状の接続体とコンデンサ素子２の端面１０との間の空間が狭くなる。しかし、接続体２６のように円柱状部の一部を除去した形状に形成し、陽極リード１４の先端側で陽極リード１４と接触させているので、接続体２６とコンデンサ素子２の端面との間の空間を広くすることができる。

上述したような円柱状の接続体を使用したままで接続体とコンデンサ素子の端面との間の空間を広くしようとすると、コンデンサ素子として小型のものを使用しなければならず、コンデンサ素子には容量の小さなものしか使用できない。そのため、コンデンサの体積効率を上げることができなくなる。これに対し、このコンデンサ１では、上述したように接続体２６を構成しているので、円柱状の接続体を使用する場合よりも大きなコンデンサ素子を使用することができ、体積効率を向上させることができる。

これらコンデンサ素子２、陽極リード１４、陰極端子２２、接続体２６、陽極端子２８を外装樹脂３６が被っている。このとき、陰極端子２２、陽極端子２８の下面２２ｌ、２８ｌのみが露出するように外装樹脂３６によって被われている。外装樹脂３６は、コンデンサ素子２、陽極リード１４、陰極端子２２、接続体２６、陽極端子２８を、適当な型内に挿入して例えば液状化した樹脂または粉末状の樹脂を充填し、その後に樹脂を硬化させることによって形成されている。この液状化した樹脂または粉末状の樹脂は、接続体２６、湾曲部３２、凹所３０及びコンデンサ素子２の下面によって構成されている空隙にも完全に充填される。特に、上述したように接続体２６を円弧状に形成し、陽極リード１４の先端側で接続体２６を陽極リード１４に接続しているので、接続体２６とコンデンサ素子２の端面との間の空間が広く、樹脂の流動性が高くなり、液状化した樹脂または粉末状の樹脂を確実に湾曲部３２及び凹所３０内を通って陰極端子２２と陽極端子２８との間の空間にも確実に充填することができる。従って、凹所３０とコンデンサ素子２の下面８との間に、外装樹脂３６とは別途絶縁樹脂を配置する必要がない。

さらに、湾曲部２０、３２が形成されているので、これらに沿って液状化した樹脂または粉末状樹脂が上述した空隙内に円滑に流れ込み、空隙が完全に外装樹脂３６によって充填される。また、湾曲部３２は接続体２６から離れた位置に形成されているので、接続体２６によって液状樹脂の流れが阻害されることはない。従って、外装樹脂３６のみによって充分に大きい絶縁性を陽極端子２８とコンデンサ素子２との間に維持することができる。

上記の実施形態では、陽極端子２８のコンデンサ素子２側の端部は、コンデンサ素子２の端面１０よりもコンデンサ素子２側に寄った位置に位置させたが、これに限ったものではなく、例えば端面１０付近に位置させることもできる。また、湾曲部３２の形状は円弧状としたが、これに限ったものではなく、例えばテーパー状に形成することもできる。

上記の実施形態では、接続体２６は、陽極リード１４と反対側を約１／４乃至約１／３削除した円弧状の周面に形状を示したが、これに限ったものではなく、０よりも大きく１／２よりも小さい範囲で削除することができる。

本発明の一実施形態のチップ形コンデンサの縦断面図である。

符号の説明

１ チップ形コンデンサ
２ コンデンサ素子
６ 上面
８ 下面
１０ １２ 端面
１４ 陽極リード
２０ 湾曲部
２２ 陰極端子
２８ 陽極端子
３０ 凹所
３２ 湾曲部
３６ 外装樹脂

Claims (4)

1. 外表面に陰極層が形成され、この陰極層が対向する上面と下面と、これら上下面にそれぞれ直交する２つの端面とを有し、これら２つの端面のうち一方の端面から陽極リードが突出しているコンデンサ素子と、
   一部が上記コンデンサ素子の下面下方に接近して位置し、他の部分が前記陽極リードに接続されている陽極端子と、
   前記コンデンサ素子の下面に、前記陽極端子の前記一部と離れて配置され、前記コンデンサ素子の下面に接続されている陰極端子と、
   前記コンデンサ素子、前記陽極端子及び前記陰極端子を包囲する外装樹脂とを、
   具備し、
   前記陰極端子及び前記陽極端子の上面がほぼ同じ高さ位置にあり、前記陰極端子及び前記陽極端子の下面がほぼ同じ高さ位置にあり、前記陽極端子及び陰極端子の前記外装樹脂から露出している下面は、ほぼ同一面積に形成され、前記陽極端子における前記コンデンサ素子の下面と対向する上面の部分から前記陽極端子の内側の端まで、前記陽極端子の下面側に窪んだ凹所が形成され、この凹所の前記コンデンサ素子から遠い端が湾曲し、この凹所内を通って前記外装樹脂が前記陰極端子側に到達しているチップ形コンデンサ。
2. 請求項１記載のチップ形コンデンサにおいて、前記凹所は、前記コンデンサ素子の前記陽極リードが突出している端面よりも前記コンデンサ素子から離れた位置から前記陽極端子の下面側に向かって湾曲しているチップ形コンデンサ。
3. 請求項１または２記載のチップ形コンデンサにおいて、前記コンデンサ素子における前記陽極リードが突出している端面と前記下面との角部は、丸められているチップ形コンデンサ。
4. 請求項１乃至３いずれか記載のチップ形コンデンサにおいて、前記陽極端子と前記陽極リードとの接続は、前記凹所と離して前記陽極端子の上面に設けられた接続体を介して行われ、前記接続体は、円弧状の面を有し、その円弧状の面が前記コンデンサ素子側に位置し、前記陽極リードの先端に接続されているチップ形コンデンサ。

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