JP4875468B2 - チップ状固体電解コンデンサ - Google Patents

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Description

本発明は固体電解コンデンサに関するものであり、特に、ＥＳＲを低減したチップ状固体電解コンデンサの構造に関するものである。
従来の固体電解コンデンサは、次の方法によって製造されている。
まず、タンタル、ニオブ等の弁作用金属粉末を加圧成形し、陽極導出線を植立した陽極体表面に酸化皮膜層、固体電解質層、陰極引出層を順次形成してコンデンサ素子を作製する。
その後、コンデンサ素子の陽極導出部および陽極導出部と対向する面を除く外周面を絶縁樹脂で外装し、該樹脂外装が施されていない陽極導出線とその周辺部（陽極導出部）、および底面（陰極導出部）にそれぞれ１層以上の導電体層を形成して電極とし、チップ状固体電解コンデンサを作製する(例えば、特許文献１参照)。
特開平７−２２２９３号公報
しかしながら、上記特許文献１の方法で製造された固体電解コンデンサでは、陰極導出部が底面に限定され、充放電時の電流の導出、導入部分の面積が狭いため、ＥＳＲ値が高くなる問題がある。
また、近年の製品の低背化に対応してコンデンサ素子の薄型化が進んでおり、それに伴い、コンデンサ素子の陰極導出面積がさらに小さくなっているため、充放電時の電流の導入、導出の効率の低下がより顕著になってきている。また、コンデンサが使用される回路が高周波化されると、さらに効率の低下が顕著になる。
本発明は、上記課題を解決するもので、弁作用金属粉末を加圧成形し、陽極導出線を植立した陽極体表面に酸化皮膜層、固体電解質層、陰極引出層を形成してなるコンデンサ素子の陽極導出線および陰極引出層の一部に設けた陰極導出部を除く外周面を絶縁樹脂で外装し、該樹脂外装が施されていない陽極導出線とその周辺部からなる陽極導出部および陽極導出線の植立面と対向する面の陰極導出部にそれぞれ１層以上の導電体層を形成して電極とするチップ状固体電解コンデンサにおいて、
上記陰極導出部が、コンデンサ素子の陽極導出線の植立面に対向する面と、少なくとも陰極の基板実装部に対応する位置とに設けられ、
基板実装面の陰極側領域が、前記陽極導出線の植立面に対向する面側の一部領域に設けられた絶縁樹脂によって前記陰極導出部が形成されない部分を含むことを特徴とするチップ状固体電解コンデンサである。
本発明によると、従来より陰極導出部の電流の導出、導入面積を拡大できることから充放電時の電流の導出、導入の効率が改善されるため、ＥＳＲを低減することができる。

以下に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
［参考例１］
まず、タンタルの弁作用金属粉末を加圧成形し、図１に示すように、陽極導出線２を植立した陽極体１の表面に誘電体となる酸化皮膜層３を形成し、固体電解質（二酸化マンガン）層４と、カーボン層５および銀層６の陰極引出層とを順次積層してコンデンサ素子７を形成した。
続けて、陽極導出線が植立された面と対向する面（底面）および図１、図１（ａ）に示すような陰極形状とほぼ同一形状とした陰極導出部を除く全外周面上にエポキシ系の絶縁樹脂８を被覆、硬化して樹脂外装し、該樹脂外装が施されていない陽極導出線とその周縁部（陽極導出部）と陰極導出部にそれぞれ銀電極９および１２、金属メッキ層１０および１３、はんだ層１１および１４を形成して電極とし、チップ状固体電解コンデンサを作製した。
なお、定格は６．３Ｖ−１００μＦと６．３Ｖ−４７μＦの２種類とし、さらに各々の定格において低背化（実装時の製品高さを低くした製品）した製品を作製した。
［参考例２］
参考例１と同様にコンデンサ素子を形成し、続けて底面および図２、図２（ｂ）に示すような底面と、陰極の基板実装部とほぼ同一形状の部位からなる陰極導出部を除く全外周面上とに絶縁樹脂を被覆した以外は、参考例１と同様にして、チップ状固体電解コンデンサを作製した。
（従来例）
参考例１と同様にコンデンサ素子を形成し、続けて図４に示すように底面を除く全外周面上に絶縁樹脂を被覆した以外は参考例１と同様にして、チップ状固体電解コンデンサを作製した。
次に、本発明の参考例について、従来例とともに、ＥＳＲを測定した。それぞれ１００個の測定結果の平均値を表１に示す。
Figure 0004875468
表１より明らかなように、本発明による参考例１、２とも従来例と比較し、ＥＳＲ値を大幅に低減することができた。
また、製品を薄くしたことによるＥＳＲ値の悪化が参考例１、２とも従来例と比較し、軽減されていることが分かる。
これは、本発明により陰極導出部の面積を拡大でき、充放電時の電流の導出、導入の効率が改善されたためと考えられる。
なお、ＥＳＲ低減の効果は、陰極導出部の面積を最も広くした参考例１が最も大きいことが分かる。
なお、従来より拡大する陰極導出部の形状、大きさは上記参考例に限られるものではなく、底面と底面につながる１〜４面を陰極とほぼ同一形状としてもよい。
また、高周波領域でのインピーダンスは製品のＥＳＬが影響するが、ＥＳＬはコンデンサ素子から電極の実装部分までの電気の通り道の長さに影響されるものであることから、陰極導出部を実装面側に拡大した場合、高周波でのインピーダンスが低減することは明らかである。
図３に示すように実装面側の陰極導出部に関して、コンデンサ素子の陰極側のエッジ部に外装樹脂を存在させると、チップ状固体電解コンデンサのコプラナリティー（平坦度）がより安定する。
また、本発明の実施例では、弁作用金属粉末としてタンタルを用いたが、ニオブを用いても同様の効果が得られる。
参考例１のチップ状固体電解コンデンサの断面図であり、（ａ）は絶縁樹脂被覆後の陰極側斜め上方より見た陰極導出部の図、（ｂ）は絶縁樹脂被覆後の基板実装面側より見た陰極導出部の図である。 参考例２のチップ状固体電解コンデンサの断面図であり、（ａ）は絶縁樹脂被覆後の陰極側斜め上方より見た陰極導出部の図、（ｂ）は絶縁樹脂被覆後の下方より見た陰極導出部の図である。 本発明の実施例のチップ状固体電解コンデンサの断面図であり、（ａ）は絶縁樹脂被覆後の陰極側斜め上方より見た陰極導出部の図、（ｂ）は絶縁樹脂被覆後の下方より見た陰極導出部の図である。 従来例のチップ状固体電解コンデンサの断面図であり、（ａ）は絶縁樹脂被覆後の陰極側斜め上方より見た陰極導出部の図、（ｂ）は絶縁樹脂被覆後の基板実装面側より見た陰極導出部の図である。
符号の説明
１ 陽極体
２ 陽極導出線
３ 酸化皮膜層
４ 導電性層
５ カーボン層
６ 銀層
７ コンデンサ素子
８ 外装樹脂
９ 銀電極（陽極）
１０ 金属メッキ層（陽極）
１１ はんだ層（陽極）
１２ 銀電極（陰極）
１３ 金属メッキ層（陰極）
１４ はんだ層（陰極）
１５ 陰極導出部（絶縁樹脂被覆直後）
１６ 絶縁樹脂

Claims (1)

  1. 弁作用金属粉末を加圧成形し、陽極導出線を植立した陽極体表面に酸化皮膜層、固体電解質層、陰極引出層を形成してなるコンデンサ素子の陽極導出線および陰極引出層の一部に設けた陰極導出部を除く外周面を絶縁樹脂で外装し、該樹脂外装が施されていない陽極導出線とその周辺部からなる陽極導出部および陽極導出線と対向する面の陰極導出部にそれぞれ１層以上の導電体層を形成して電極とするチップ状固体電解コンデンサにおいて、
    上記陰極導出部が、コンデンサ素子の陽極導出線の植立面に対向する面と、少なくとも陰極の基板実装部に対応する位置とに設けられ、
    基板実装面の陰極側領域が、前記陽極導出線の植立面に対向する面側の一部領域に設けられた絶縁樹脂によって前記陰極導出部が形成されない部分を含むことを特徴とするチップ状固体電解コンデンサ。
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