JP6925577B2 - Solid electrolytic capacitors - Google Patents

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Description

この発明は、固体電解コンデンサに関するもので、特に、弁作用金属からなる貫通導体を通して電力供給を行なう3端子タイプの固体電解コンデンサに関するものである。 The present invention relates to a solid electrolytic capacitor, and more particularly to a three-terminal type solid electrolytic capacitor that supplies power through a through conductor made of a valve acting metal.

固体電解コンデンサは、デカップリング回路や電源回路において一般的なコンデンサとして用いられるばかりでなく、高周波ノイズを除去するノイズフィルタとしても有利に用いられる。 The solid electrolytic capacitor is not only used as a general capacitor in a decoupling circuit or a power supply circuit, but is also advantageously used as a noise filter for removing high frequency noise.

この発明にとって興味ある従来技術として、たとえば国際公開第2005/015588号(特許文献1)に記載されたものがある。特に、特許文献1の図10および図11に記載される固体電解コンデンサが注目される。この固体電解コンデンサについて、添付の図8を参照しながら説明する。 As a prior art of interest for the present invention, for example, there is one described in International Publication No. 2005/015588 (Patent Document 1). In particular, the solid electrolytic capacitors described in FIGS. 10 and 11 of Patent Document 1 are of particular interest. This solid electrolytic capacitor will be described with reference to FIG. 8 attached.

図8に示すように、固体電解コンデンサ1は、金属粒子または導電性セラミック粒子からなる弁作用を有する多孔質焼結体2と、多孔質焼結体2を貫通するように設けられ、その両端部が多孔質焼結体2から突出している陽極ワイヤ3と、を備えている。陽極ワイヤ3のうち、多孔質焼結体2から突出する各端部は、断面ほぼC字状に折り曲げられた金属板からなる陽極端子4および5にそれぞれ電気的に接続される。 As shown in FIG. 8, the solid electrolytic capacitor 1 is provided so as to penetrate a porous sintered body 2 made of metal particles or conductive ceramic particles and having a valve action, and both ends thereof. It includes an anode wire 3 whose portion protrudes from the porous sintered body 2. Each end of the anode wire 3 protruding from the porous sintered body 2 is electrically connected to the anode terminals 4 and 5 made of a metal plate bent in a substantially C-shaped cross section, respectively.

他方、多孔質焼結体2の上下面には、それぞれ、陰極となる導電性樹脂6および7が配置され、さらに、導電性樹脂6および7を介して、金属板からなる陰極プレート8および9が接着される。上方の陰極プレート8と下方の陰極プレート9とは、図示しないが、多孔質焼結体2の側面に沿って配置された導電部材によって互いに電気的に接続されている。多孔質焼結体2の下方に配置された陰極プレート9には、陰極端子10が接続される。陰極端子10は、断面U字状に折り曲げられた金属板から構成される。 On the other hand, conductive resins 6 and 7 serving as cathodes are arranged on the upper and lower surfaces of the porous sintered body 2, respectively, and further, cathode plates 8 and 9 made of a metal plate are interposed via the conductive resins 6 and 7, respectively. Is glued. Although not shown, the upper cathode plate 8 and the lower cathode plate 9 are electrically connected to each other by conductive members arranged along the side surfaces of the porous sintered body 2. The cathode terminal 10 is connected to the cathode plate 9 arranged below the porous sintered body 2. The cathode terminal 10 is composed of a metal plate bent into a U-shaped cross section.

また、多孔質焼結体2は、封止樹脂11によって覆われる。ここで、上述した陽極端子4および5ならびに陰極端子10の各一部は、外部の実装基板との電気的接続を可能にするため、封止樹脂11から露出するようにされる。 Further, the porous sintered body 2 is covered with the sealing resin 11. Here, each part of the anode terminals 4 and 5 and the cathode terminal 10 described above is exposed from the sealing resin 11 in order to enable electrical connection with an external mounting substrate.

このような固体電解コンデンサ1は、ノイズを除去しながら、一方の陽極端子4または5から他方の陽極端子5または4へと電力供給を行なうように用いられる。このとき、固体電解コンデンサ1によれば、ここに入力される電流の大部分は陽極ワイヤ3を通るので、当該固体電解コンデンサ1内での電気的損失を小さくすることができる。また、多孔質焼結体2内を流れる電流が小さいので、多孔質焼結体2内での発熱を抑制することができる。 Such a solid electrolytic capacitor 1 is used to supply power from one anode terminal 4 or 5 to the other anode terminal 5 or 4 while removing noise. At this time, according to the solid electrolytic capacitor 1, most of the current input here passes through the anode wire 3, so that the electrical loss in the solid electrolytic capacitor 1 can be reduced. Further, since the current flowing in the porous sintered body 2 is small, heat generation in the porous sintered body 2 can be suppressed.

国際公開第2005/015588号International Publication No. 2005/015588

しかしながら、上述の固体電解コンデンサ1には、以下のような解決されるべき課題がある。 However, the above-mentioned solid electrolytic capacitor 1 has the following problems to be solved.

図9は、固体電解コンデンサ1が与える等価回路図である。 FIG. 9 is an equivalent circuit diagram provided by the solid electrolytic capacitor 1.

図9とともに図8を参照して、容量C1は、陽極ワイヤ3と陰極プレート8および9との間に形成される容量であり、抵抗R3およびインダクタンスL4は、それぞれ、陰極プレート8および9から陰極端子10の実装部に至る導電経路において存在する抵抗および寄生インダクタンスである。インダクタンスL1は、主として陽極ワイヤ3によって生じる寄生インダクタンスである。抵抗R1およびインダクタンスL2は、それぞれ、陽極ワイヤ3の一方端から陽極端子4の実装部に至る導電経路において存在する抵抗および寄生インダクタンスである。抵抗R2およびインダクタンスL3は、それぞれ、陽極ワイヤ3の他方端から陽極端子5の実装部に至る導電経路において存在する抵抗および寄生インダクタンスである。 With reference to FIG. 9, the capacitance C1 is the capacitance formed between the anode wire 3 and the cathode plates 8 and 9, and the resistors R3 and the inductance L4 are the cathodes from the cathode plates 8 and 9, respectively. It is a resistance and a parasitic inductance existing in the conductive path leading to the mounting portion of the terminal 10. The inductance L1 is a parasitic inductance mainly generated by the anode wire 3. The resistor R1 and the inductance L2 are the resistor and the parasitic inductance existing in the conductive path from one end of the anode wire 3 to the mounting portion of the anode terminal 4, respectively. The resistor R2 and the inductance L3 are the resistor and the parasitic inductance existing in the conductive path from the other end of the anode wire 3 to the mounting portion of the anode terminal 5, respectively.

このような等価回路図で表わされる固体電解コンデンサ1では、まず、寄生インダクタンスL2およびL3が大きくなってしまう。なぜなら、陽極ワイヤ3の一方端部から陽極端子4の実装部へと延びる導電経路ならびに陽極ワイヤ3の他方端部から陽極端子5の実装部へと延びる導電経路が比較的長く、かつ陽極端子4および5が直線状に延びるのではなく、いくつかの折り曲げ部を有しているためである。 In the solid electrolytic capacitor 1 represented by such an equivalent circuit diagram, first, the parasitic inductances L2 and L3 become large. This is because the conductive path extending from one end of the anode wire 3 to the mounting portion of the anode terminal 4 and the conductive path extending from the other end of the anode wire 3 to the mounting portion of the anode terminal 5 are relatively long, and the anode terminal 4 This is because and 5 do not extend linearly, but have some bends.

上述のように、寄生インダクタンスL2およびL3が大きくなると、固体電解コンデンサ1の高周波数帯でのノイズ除去性能が低下する。 As described above, when the parasitic inductances L2 and L3 become large, the noise removal performance of the solid electrolytic capacitor 1 in the high frequency band deteriorates.

また、抵抗R1およびR2が比較的大きくなる。なぜなら、上述したように、陽極ワイヤ3の一方端から陽極端子4の実装部に至る導電経路ならびに陽極ワイヤ3の他方端から陽極端子5の実装部に至る導電経路が比較的長いことに加えて、陽極ワイヤ3の一方端と陽極端子4との接続部ならびに陽極ワイヤ3の他方端と陽極端子5との接続部が、円柱状の陽極ワイヤ3の周面部と陽極端子4および5の各々の平面部とによる線接触に基づいているためである。 Further, the resistors R1 and R2 become relatively large. This is because, as described above, the conductive path from one end of the anode wire 3 to the mounting portion of the anode terminal 4 and the conductive path from the other end of the anode wire 3 to the mounting portion of the anode terminal 5 are relatively long. , The connection portion between one end of the anode wire 3 and the anode terminal 4 and the connection portion between the other end of the anode wire 3 and the anode terminal 5 are the peripheral surface portion of the cylindrical anode wire 3 and the anode terminals 4 and 5, respectively. This is because it is based on line contact with the flat surface portion.

上述のように、抵抗R1およびR2が大きいと、固体電解コンデンサ1に流し得る電流を小さくしてしまう。 As described above, if the resistors R1 and R2 are large, the current that can be passed through the solid electrolytic capacitor 1 is reduced.

また、固体電解コンデンサ1において、陽極端子4および5といった容量形成に寄与しない部材の、全体積に占める割合が比較的高く、体積効率が低い。そのため、小型かつ大容量化が困難である。 Further, in the solid electrolytic capacitor 1, the ratio of the members such as the anode terminals 4 and 5 that do not contribute to the capacitance formation to the total product is relatively high, and the volumetric efficiency is low. Therefore, it is difficult to increase the size and capacity.

そこで、この発明の目的は、上述した課題を解決し得る固体電解コンデンサを提供しようとすることである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a solid electrolytic capacitor that can solve the above-mentioned problems.

上述した技術的課題を解決するため、この発明に係る固体電解コンデンサは、互いに対向する1対の端面および端面に隣り合う底面を有する直方体形状の本体と、本体の1対の端面に配置された1対の陽極端子と、本体の底面にある陰極端子と、を備える。 In order to solve the above-mentioned technical problems, the solid electrolytic capacitors according to the present invention are arranged on a pair of end faces facing each other and a rectangular parallelepiped main body having a bottom surface adjacent to the end faces and a pair of end faces of the main body. It includes a pair of anode terminals and a cathode terminal on the bottom surface of the main body.

上記本体は、樹脂を含む封止材と、封止材に覆われたコンデンサ素子と、を備える。 The main body includes a sealing material containing a resin and a capacitor element covered with the sealing material.

コンデンサ素子は、弁作用金属からなる円柱状の貫通導体と、貫通導体の周面上にある誘電体層と、誘電体層上にありかつ陰極端子と電気的に接続されている陰極側機能層と、を備える。 The capacitor element is a columnar through conductor made of a valve acting metal , a dielectric layer on the peripheral surface of the through conductor, and a cathode side functional layer on the dielectric layer and electrically connected to the cathode terminal. And.

貫通導体は、当該貫通導体の軸線方向に延びる芯部と、芯部の周面を覆いかつ多数の細孔を有する多孔部と、からなる。前述した誘電体層は、多孔部の細孔の内周面に沿って形成される。 The through conductor includes a core portion extending in the axial direction of the through conductor, and a porous portion that covers the peripheral surface of the core portion and has a large number of pores. The dielectric layer described above is formed along the inner peripheral surface of the pores of the porous portion.

そして、貫通導体の周面のうち陰極端子に接続される部分以外は封止材で封止されており、芯部の両端面は、当該貫通導体の軸線方向に対して垂直な方向に延びる状態で封止材から露出しており、本体の1対の端面の各々上において、1対の陽極端子にそれぞれ覆われかつ接触していることを第1の特徴としている。 The peripheral surface of the penetrating conductor is sealed with a sealing material except for the portion connected to the cathode terminal, and both end faces of the core portion extend in a direction perpendicular to the axial direction of the penetrating conductor. The first feature is that it is exposed from the sealing material and is covered and in contact with the pair of anode terminals on each of the pair of end faces of the main body.

このように、本体の1対の端面に1対の陽極端子を配置し、貫通導体の芯部の両端面を、本体の1対の端面の各々上において、1対の陽極端子でそれぞれ覆いかつ1対の陽極端子にそれぞれ接触させているので、陽極端子側の導電経路長を短くすることができる。 In this way, a pair of anode terminals are arranged on a pair of end faces of the main body, and both end faces of the core portion of the through conductor are covered with a pair of anode terminals on each of the pair of end faces of the main body. Since each pair of anode terminals is in contact with each other, the length of the conductive path on the anode terminal side can be shortened.

この発明において、上記陰極側機能層は、固体電解質として、多孔部の細孔の少なくとも一部を充填している導電性高分子層を備えることが好ましい。この構成によれば、陰極側機能層としての導電性高分子層と誘電体層とを広い面積で接触させることができる。 In the present invention, the cathode-side functional layer preferably includes, as a solid electrolyte, a conductive polymer layer that fills at least a part of the pores of the porous portion. According to this configuration, the conductive polymer layer as the cathode-side functional layer and the dielectric layer can be brought into contact with each other over a wide area.

また、この発明において、陰極側機能層と陽極端子との間に配置される電気絶縁部材をさらに備えることが好ましい。これによって、陰極側機能層と陽極端子との間での電気的絶縁状態を高い信頼性をもって確保することができる。 Further, in the present invention, it is preferable to further include an electrically insulating member arranged between the cathode side functional layer and the anode terminal. As a result, the electrical insulation state between the cathode side functional layer and the anode terminal can be ensured with high reliability.

上述の電気絶縁部材は、芯部に接していることがより好ましい。この構成によれば、陽極端子を形成するため、たとえば湿式めっきが適用される場合、めっき液が多孔部に浸透しかつ残留するといった不都合を生じにくくすることができる。なお、上述した構成において、電気絶縁部材が芯部に接している部分では、電気絶縁部材が多孔部にある細孔を充填している状態にある場合と、多孔部が存在しない場合とがある。 It is more preferable that the above-mentioned electrically insulating member is in contact with the core portion. According to this configuration, since the anode terminal is formed, for example, when wet plating is applied, it is possible to prevent the inconvenience that the plating solution permeates and remains in the porous portion. In the above-described configuration, in the portion where the electrically insulating member is in contact with the core portion, the electrically insulating member may be in a state of filling the pores in the porous portion, or the porous portion may not be present. ..

貫通導体は、前述のように、芯部の周面が多孔部で覆われている形態を有する円柱状である。円柱状とは、楕円柱状や扁平柱状、角柱の稜線部分がアール面取りされた形状を含む。貫通導体が円柱状であると、その周面には、角が存在しない。そのため、導電性高分子層のような陰極側機能層の形成性を優れたものとすることができ、よって、陰極側機能層を介して配置される陽極側の要素と陰極側の要素との不所望な接触を生じにくくすることができる。 Through conductor, as described above, Ru circular columnar der that have a form in which the peripheral surface of the core portion is covered with a porous section. The columnar shape includes an elliptical columnar column, a flat columnar column, and a shape in which the ridgeline portion of the prism is chamfered. If the through conductor is columnar, there are no corners on its peripheral surface. Therefore, the formability of the cathode side functional layer such as the conductive polymer layer can be made excellent, and therefore, the anode side element and the cathode side element arranged via the cathode side functional layer can be made excellent. It is possible to prevent undesired contact from occurring.

周面に角が存在すると、たとえば、その角の一部が覆えず貫通導体が露出してコンデンサの不良を発生させやすくなる、また、覆えている場合でも、その形成厚みは角部で薄くなり平坦部は厚くなり、均一性に乏しくなりやすいため、コンデンサ素子が厚くなり、結果、コンデンサの低背化が困難になる。つまり、陰極側機能層の形成性が優れるとは、陰極側機能層を構成する各要素の厚みが均一性に優れることを意味する。したがって、貫通導体はその周面に角を有さないことが好ましい。ここで角とは、鋭角ないし鈍角のように丸みを帯びていない部分をいう。 If there are corners on the peripheral surface, for example, a part of the corners cannot be covered and the through conductor is exposed, which makes it easy to cause a capacitor failure. Even if the corners are covered, the formed thickness becomes thin at the corners. Since the flat portion becomes thick and tends to have poor uniformity, the capacitor element becomes thick, and as a result, it becomes difficult to reduce the height of the capacitor. That is, the excellent formability of the cathode side functional layer means that the thickness of each element constituting the cathode side functional layer is excellent in uniformity. Therefore, it is preferable that the penetrating conductor has no corner on its peripheral surface. Here, the corner means a portion that is not rounded, such as an acute angle or an obtuse angle.

また、樹脂を含む封止材を成形する際、貫通導体に加わる外部ストレスは、貫通導体が円柱状であるため、有利に分散される。したがって、封止材の成形時において、貫通導体が損傷するといった事態を有利に避けることができる。 Further, when molding the sealing material containing the resin, the external stress applied to the penetrating conductor is advantageously dispersed because the penetrating conductor is cylindrical. Therefore, it is possible to advantageously avoid a situation in which the penetrating conductor is damaged during molding of the sealing material.

また、貫通導体が円柱状であると、封止材の充填性に優れている。したがって、封止材によるパッケージ効果が高いため、水分や空気の遮断性が高く、耐湿性や耐熱性に優れた固体電解コンデンサを得ることができる。 Further, when the through conductor is cylindrical, the filling property of the sealing material is excellent. Therefore, since the packaging effect of the sealing material is high, it is possible to obtain a solid electrolytic capacitor having high moisture and air blocking properties and excellent moisture resistance and heat resistance.

また、貫通導体が円柱状であると、その円周面全域を容量出現部として利用することができるので、たとえばアルミニウム箔のような金属箔の場合に比べて、容量出現部の面積を約1.5倍に広げることができる。 Further, if the penetrating conductor is cylindrical, the entire circumferential surface thereof can be used as the capacitance appearance portion, so that the area of the capacitance appearance portion is about 1 as compared with the case of a metal foil such as an aluminum foil, for example. It can be expanded 5 times.

陽極端子は、好ましくは、めっき膜もしくは導電性樹脂膜、またはこれら両方を含む。 The anode terminal preferably includes a plating film, a conductive resin film, or both.

多孔部は、好ましくは、線状の貫通導体の周面に形成されたエッチング処理部からなる。すなわち、貫通導体は、芯部が残るように、金属線の表面をエッチングすることによって得られる。この構成によれば、芯部と多孔部との導通を確保しながら、陽極としての芯部の断面積比率を任意かつ容易に調節することができる。断面積における芯部と多孔部との合計に対する芯部の比率(つまり、断面積比率)を調節することによって、容量の大小、陽極端子との接触度合いを調節することができる。たとえば、この比率が大きければ、陽極端子との芯部の接触面が大きくなる。すなわち、電気的接続部分での抵抗が低く、たとえば大電流を流すことに対して有利に作用する。また、芯部とめっき膜の密着面積についても、これをより確保できるため、たとえば長期の耐久性に有利に作用する。これらは一例の説明に過ぎないが、さまざまな要求に応じて、芯部の断面積比率を任意に調節して用いることが好ましい。 The porous portion preferably comprises an etching-treated portion formed on the peripheral surface of the linear through conductor. That is, the through conductor is obtained by etching the surface of the metal wire so that the core remains. According to this configuration, the cross-sectional area ratio of the core portion as an anode can be arbitrarily and easily adjusted while ensuring the continuity between the core portion and the porous portion. By adjusting the ratio of the core portion to the total of the core portion and the porous portion in the cross-sectional area (that is, the cross-sectional area ratio), the magnitude of the capacitance and the degree of contact with the anode terminal can be adjusted. For example, if this ratio is large, the contact surface of the core portion with the anode terminal becomes large. That is, the resistance at the electrical connection portion is low, which is advantageous for passing a large current, for example. Further, since the contact area between the core portion and the plating film can be further secured, for example, it has an advantage in long-term durability. Although these are merely examples, it is preferable to arbitrarily adjust the cross-sectional area ratio of the core portion according to various requirements.

一方、特許文献1に記載のような多孔質焼結体の場合には、焼結部とワイヤとの導通を確保するために、粒子/粒子間および粒子/ワイヤ間のネッキング技術が不可欠であり、製造プロセスが複雑になる。 On the other hand, in the case of a porous sintered body as described in Patent Document 1, in order to ensure continuity between the sintered portion and the wire, a particle / particle-to-particle and particle-to-wire necking technique is indispensable. , The manufacturing process becomes complicated.

この発明に係る固体電解コンデンサにおいて、より低いESR(等価直列抵抗)およびより大きい容量を望むなら、本体は、複数個のコンデンサ素子を含むことが好ましい。この場合、複数個のコンデンサ素子は、陽極端子および陰極端子を介して並列接続される。 In the solid electrolytic capacitor according to the present invention, if a lower ESR (equivalent series resistance) and a larger capacitance are desired, the main body preferably includes a plurality of capacitor elements. In this case, the plurality of capacitor elements are connected in parallel via the anode terminal and the cathode terminal.

この発明は、陰極端子陰極側機能層の周面の一部と接する平板状の金属板からなることを第2の特徴としている。金属板は、プリント基板や樹脂板に比べて、放熱性に優れている。また、プリント基板に比べて、コンデンサ素子と実装側端子とを配線するためのスルーホール導体やビア導体を形成する必要がなく、金属板はその表面すべてにおいて導電経路を与えるものであるため、導電経路長を短くすることができる。また、金属板は薄くても、強度の点でも優れていて、固体電解コンデンサの低背化にとって有利である。また、プリント基板に比べて、金属板は安価であり、固体電解コンデンサの低コスト化にとって有利である。 The second feature of the present invention is that the cathode terminal is made of a flat metal plate in contact with a part of the peripheral surface of the functional layer on the cathode side. The metal plate is superior in heat dissipation to the printed circuit board and the resin plate. Further, as compared with the printed circuit board, it is not necessary to form a through-hole conductor or a via conductor for wiring the capacitor element and the mounting side terminal, and the metal plate provides a conductive path on the entire surface, so that it is conductive. The route length can be shortened. Further, even if the metal plate is thin, it is excellent in terms of strength, which is advantageous for reducing the height of the solid electrolytic capacitor. Further, the metal plate is cheaper than the printed circuit board, which is advantageous for reducing the cost of the solid electrolytic capacitor.

この発明によれば、本体の1対の端面に1対の陽極端子を配置し、貫通導体における芯部の両端面を、1対の陽極端子でそれぞれ覆いかつ1対の陽極端子にそれぞれ接触させているので、陽極端子側の導電経路長を短くすることができる。したがって、陽極端子側の導電経路において生じる寄生インダクタンスを小さくすることができ、固体電解コンデンサの高周波数帯でのノイズ除去性能を高めることができる。 According to the present invention, a pair of anode terminals are arranged on a pair of end faces of a main body, and both end faces of a core portion of a through conductor are covered with a pair of anode terminals and brought into contact with each other. Therefore, the length of the conductive path on the anode terminal side can be shortened. Therefore, the parasitic inductance generated in the conductive path on the anode terminal side can be reduced, and the noise removal performance in the high frequency band of the solid electrolytic capacitor can be improved.

また、上述のように、この発明によれば、貫通導体の芯部の両端面を、1対の陽極端子でそれぞれ覆いかつ1対の陽極端子にそれぞれ接触させているので、この接触が比較的広い面同士の面接触となり得る。したがって、貫通導体の芯部と陽極端子との電気的接続部分での抵抗を低く抑えることができる。そのため、固体電解コンデンサに大電流を流すことができる。 Further, as described above, according to the present invention, both end faces of the core portion of the through conductor are covered with a pair of anode terminals and brought into contact with each other with a pair of anode terminals, so that this contact is relatively large. It can be surface contact between wide surfaces. Therefore, the resistance at the electrical connection portion between the core portion of the through conductor and the anode terminal can be suppressed to a low level. Therefore, a large current can be passed through the solid electrolytic capacitor.

また、この発明によれば、容量形成に寄与しない陽極端子は、本体の端面に配置され、この陽極端子に貫通導体の芯部の端面が直接接触する構成となっているので、容量形成に寄与しない部材の、全体積に占める割合が比較的低く、体積効率が高い。そのため、小型かつ大容量化に適している。また、容量に起因する周波数帯におけるノイズ除去性能を高めることができる。したがって、この発明によれば、寄生インダクタンスに起因する高周波数帯および容量に起因する周波数帯を含む広い周波数帯域で、ノイズ除去性能を高めることができる。 Further, according to the present invention, the anode terminal that does not contribute to the capacitance formation is arranged on the end face of the main body, and the end face of the core portion of the through conductor is in direct contact with the anode terminal, which contributes to the capacitance formation. The ratio of the non-anode members to the total product is relatively low, and the volumetric efficiency is high. Therefore, it is suitable for small size and large capacity. In addition, the noise removal performance in the frequency band due to the capacitance can be improved. Therefore, according to the present invention, the noise removal performance can be improved in a wide frequency band including a high frequency band due to parasitic inductance and a frequency band due to capacitance.

また、この発明によれば、特許文献1に記載されかつ図8に示した固体電解コンデンサ1における、多孔質焼結体2および陽極ワイヤ3の2点の部品の機能を、芯部と多孔部とを有する貫通導体という1点の部品によって担わせることができるので、部品点数の削減およびそれによる低コスト化を図ることができる。 Further, according to the present invention, the functions of the two parts of the porous sintered body 2 and the anode wire 3 in the solid electrolytic capacitor 1 described in Patent Document 1 and shown in FIG. 8 are defined as the core portion and the porous portion. Since it can be carried by a single component called a penetrating conductor having a and, the number of components can be reduced and the cost can be reduced accordingly.

この発明の第1の実施形態による固体電解コンデンサ21の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the appearance of the solid electrolytic capacitor 21 by 1st Embodiment of this invention. 図1の線II−IIに沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the line II-II of FIG. 図1に示した固体電解コンデンサ21の底面図である。It is a bottom view of the solid electrolytic capacitor 21 shown in FIG. 図2の線IV−IVに沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the line IV-IV of FIG. 図2の部分Vを拡大して模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the part V of FIG. 2 in an enlarged manner. この発明の第2の実施形態を説明するためのもので、図2の部分VIを拡大して模式的に示す断面図である。It is for demonstrating the 2nd Embodiment of this invention, and is the cross-sectional view which shows the part VI of FIG. 2 enlarged and schematically. この発明の第3の実施形態による固体電解コンデンサ21aを示す正面図中央横断面図である。It is a front view center cross-sectional view which shows the solid electrolytic capacitor 21a by 3rd Embodiment of this invention. 特許文献1に記載された固体電解コンデンサ1を示す平面図中央横断面図である。It is a top view center cross-sectional view which shows the solid electrolytic capacitor 1 described in Patent Document 1. FIG. 図8に示した固体電解コンデンサ1の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the solid electrolytic capacitor 1 shown in FIG.

図1ないし図5を参照して、この発明の第1の実施形態による固体電解コンデンサ21について説明する。 The solid electrolytic capacitor 21 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

固体電解コンデンサ21は、互いに対向する1対の端面22および23、ならびに端面22および23に隣り合う底面24を有する直方体形状の本体25と、本体25の1対の端面22および23に配置された1対の陽極端子26および27と、本体25の底面24にある陰極端子28と、を備える。 The solid electrolytic capacitors 21 are arranged on a rectangular parallelepiped main body 25 having a pair of end faces 22 and 23 facing each other and a bottom surface 24 adjacent to the end faces 22 and 23, and a pair of end faces 22 and 23 of the main body 25. It includes a pair of anode terminals 26 and 27 and a cathode terminal 28 on the bottom surface 24 of the main body 25.

上記本体25は、樹脂を含む封止材29と、封止材29に覆われたコンデンサ素子30と、を備える。 The main body 25 includes a sealing material 29 containing a resin and a capacitor element 30 covered with the sealing material 29.

コンデンサ素子30は、弁作用金属からなる線状の貫通導体31を備える。貫通導体31を構成する弁作用金属として、たとえば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、またはこれらの少なくとも1種を含む合金が用いられる。貫通導体31は、この実施形態では、円柱状である。安価で入手が容易な点で、好ましくは、貫通導体31として、アルミニウムワイヤが用いられる。 The capacitor element 30 includes a linear through conductor 31 made of a valve acting metal. As the valve acting metal constituting the through conductor 31, for example, aluminum, tantalum, niobium, titanium, or an alloy containing at least one of these is used. The through conductor 31 is cylindrical in this embodiment. An aluminum wire is preferably used as the through conductor 31 because it is inexpensive and easily available.

貫通導体31は、当該貫通導体31の軸線方向に延びる芯部32と、芯部32の周面を覆いかつ多数の細孔を有する多孔部33と、からなる。多孔部33は、たとえば、アルミニウムワイヤからなる貫通導体31の周面にエッチング処理を施し、それによって周面が粗面化されることにより形成される。多孔部33には、図5に模式的に示すように、外方に向く開口を有する多数の細孔34が形成されている。なお、図2および図4では、多孔部33は、太い点線で挟まれた、網掛けを施した領域をもって示されている。 The through conductor 31 is composed of a core portion 32 extending in the axial direction of the through conductor 31 and a porous portion 33 that covers the peripheral surface of the core portion 32 and has a large number of pores. The perforated portion 33 is formed by, for example, etching the peripheral surface of a through conductor 31 made of an aluminum wire to roughen the peripheral surface. As schematically shown in FIG. 5, the porous portion 33 is formed with a large number of pores 34 having openings facing outward. In addition, in FIG. 2 and FIG. 4, the perforated portion 33 is shown by a shaded area sandwiched by a thick dotted line.

また、コンデンサ素子30は、図5に示すように、貫通導体31上にある誘電体層35を備える。誘電体層35は、たとえば、多孔部33が形成された貫通導体31の表面を酸化することによって形成される。図5において、誘電体層35は太線で示されている。誘電体層35は、多孔部33の細孔34の内周面に沿って形成されている。 Further, as shown in FIG. 5, the capacitor element 30 includes a dielectric layer 35 on the through conductor 31. The dielectric layer 35 is formed, for example, by oxidizing the surface of the through conductor 31 on which the porous portion 33 is formed. In FIG. 5, the dielectric layer 35 is shown by a thick line. The dielectric layer 35 is formed along the inner peripheral surface of the pores 34 of the porous portion 33.

コンデンサ素子30は、さらに、誘電体層35上にある陰極側機能層36を備えている。陰極側機能層36は、固体電解質としての導電性高分子層37、その上のカーボン層38およびその上の銀層39を備える。導電性高分子層37は、図5に示されるように、多孔部33の細孔34の少なくとも一部を充填するように設けられる。これによって、導電性高分子層37と誘電体層35とを広い面積で接触させることができる。なお、陰極側機能層36のうちカーボン層38と銀層39とは、コンデンサ素子30の陰極層として機能する。つまり、陰極側機能層36は、導電性高分子層37と、導電性高分子層37上の陰極層とを含む。陰極層は、導電性を有する層であればよい。本実施形態では、陰極層はカーボン層38と銀層39の複数層としているが、陰極層は、銀層39だけで構成されていてもよい。 The capacitor element 30 further includes a cathode-side functional layer 36 on the dielectric layer 35. The cathode-side functional layer 36 includes a conductive polymer layer 37 as a solid electrolyte, a carbon layer 38 on the conductive polymer layer 37, and a silver layer 39 on the carbon layer 38. As shown in FIG. 5, the conductive polymer layer 37 is provided so as to fill at least a part of the pores 34 of the porous portion 33. As a result, the conductive polymer layer 37 and the dielectric layer 35 can be brought into contact with each other over a wide area. The carbon layer 38 and the silver layer 39 of the cathode side functional layer 36 function as the cathode layer of the capacitor element 30. That is, the cathode side functional layer 36 includes the conductive polymer layer 37 and the cathode layer on the conductive polymer layer 37. The cathode layer may be a layer having conductivity. In the present embodiment, the cathode layer is a plurality of layers of the carbon layer 38 and the silver layer 39, but the cathode layer may be composed of only the silver layer 39.

陰極側機能層36、より特定的には、銀層39は、たとえば導電性接着剤40(図4参照)を介して陰極端子28と電気的に接続される。陰極端子28は、金属板から構成され、陰極側機能層36の周面の一部と接しているThe cathode-side functional layer 36, more specifically the silver layer 39, is electrically connected to the cathode terminal 28, for example, via a conductive adhesive 40 (see FIG. 4). The cathode terminal 28 is made of a metal plate and is in contact with a part of the peripheral surface of the cathode side functional layer 36 .

貫通導体31の周面のうち陰極端子28に接続される部分以外は封止材29で封止されている。芯部32の両端面は、当該貫通導体31の軸線方向に対して垂直な方向に延びる状態で封止材29から露出しており、本体25の1対の端面22および23の各々上において、1対の陽極端子26および27にそれぞれ覆われかつ接触している。陽極端子26および27は、図2に示すように、貫通導体31の芯部32の端面上に形成された、たとえばニッケル、亜鉛、銅、錫、金、銀、パラジウムまたは鉛などの金属、あるいはこれら金属の少なくとも1種を含有する合金を含むめっき膜、もしくはたとえば銀、銅、ニッケル、錫およびパラジウムの少なくとも1種を導電成分として含む導電性樹脂膜から構成される。あるいは、陽極端子26および27は、めっき膜と導電性樹脂膜とを含む多層構造とされてもよい。たとえば、陽極端子26および27は、2層のめっき層とこれらめっき層の間にある導電性樹脂層とを備えていてもよい。 Of the peripheral surface of the through conductor 31, the portion other than the portion connected to the cathode terminal 28 is sealed with the sealing material 29. Both end faces of the core portion 32 are exposed from the sealing material 29 in a state of extending in a direction perpendicular to the axial direction of the through conductor 31, and on each of the pair of end faces 22 and 23 of the main body 25, A pair of anode terminals 26 and 27 are covered and in contact with each other, respectively. As shown in FIG. 2, the anode terminals 26 and 27 are formed on the end face of the core portion 32 of the through conductor 31, for example, a metal such as nickel, zinc, copper, tin, gold, silver, palladium or lead, or It is composed of a plating film containing an alloy containing at least one of these metals, or a conductive resin film containing at least one of silver, copper, nickel, tin and palladium as a conductive component. Alternatively, the anode terminals 26 and 27 may have a multilayer structure including a plating film and a conductive resin film. For example, the anode terminals 26 and 27 may include two plating layers and a conductive resin layer between the plating layers.

なお、陽極端子26および27に対して、たとえば金属片や金属リード材などを接触させて、レーザ溶接、抵抗溶接、超音波溶接などで接続することは、機械的ダメージや接触ばらつきなどに起因する不良発生の一要因となるため、好ましい形態ではない。 It should be noted that contacting the anode terminals 26 and 27 with, for example, a metal piece or a metal lead material and connecting them by laser welding, resistance welding, ultrasonic welding, etc. is caused by mechanical damage, contact variation, or the like. This is not a preferable form because it contributes to the occurrence of defects.

陰極側機能層36と陽極端子26および27との間に、電気絶縁性樹脂からなる電気絶縁部材43が配置される。これによって、陰極側機能層36と陽極端子26および27との間での電気的絶縁状態を確実に実現することができる。この実施形態では、貫通導体31の両端部において、多孔部33が除去され、芯部32がむき出しの状態とされた上で、芯部32に接するように、電気絶縁部材43が設けられる。すなわち、電気絶縁部材43内には、多孔部33が存在していない。 An electrically insulating member 43 made of an electrically insulating resin is arranged between the cathode side functional layer 36 and the anode terminals 26 and 27. Thereby, the electrical insulation state between the cathode side functional layer 36 and the anode terminals 26 and 27 can be surely realized. In this embodiment, the perforated portions 33 are removed from both ends of the through conductor 31, the core portion 32 is exposed, and then the electrically insulating member 43 is provided so as to be in contact with the core portion 32. That is, the perforated portion 33 does not exist in the electrically insulating member 43.

なお、この発明の第2の実施形態として、図6に示すように、電気絶縁部材43が芯部32に接している部分では、電気絶縁部材43が多孔部33にある細孔34を充填するように設けられてもよい。すなわち、電気絶縁部材43内に、多孔部33が存在している。 As a second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, the electrical insulating member 43 fills the pores 34 in the porous portion 33 at the portion where the electrical insulating member 43 is in contact with the core portion 32. It may be provided as follows. That is, the perforated portion 33 exists in the electrically insulating member 43.

上述した2つの場合のいずれであっても、電気絶縁部材43は、芯部32に接している。この構成によれば、陽極端子26および27を形成するため、たとえば湿式めっきが適用される場合、めっき液が多孔部33に浸透しかつ残留するといった不都合を生じにくくすることができる。 In either of the two cases described above, the electrically insulating member 43 is in contact with the core portion 32. According to this configuration, since the anode terminals 26 and 27 are formed, it is possible to prevent the inconvenience that the plating solution permeates and remains in the porous portion 33, for example, when wet plating is applied.

封止材29は、樹脂を含む。封止材29は樹脂に加えて、アルミナやシリカ等のフィラーや、磁性材料を含んでいてもよい。封止材29が上記フィラーを含むことによって、封止材29の機械的強度や加工性を調節することができる。また、所望の線膨張係数を有するフィラーを選択することによって、熱収縮性を調節することができる。封止材29が磁性材料を含むと、コンデンサのインピーダンスを意図的に高めることができる。たとえば、インピーダンスの低いコンデンサを複数並列実装して用いる場合に反共振が発生する可能性がある。このとき、封止材が磁性材料を含むと、反共振を抑制することができる。磁性材料としては、たとえば、鉄の粉、鉄を含む合金の粉、あるいは、フェライトの粉などの磁性粉が用いられる。磁性材料は、異なる粒径の、あるいは、異なる組成の2種以上の粉の混合物であってもよい。このように、要求機能に応じて、所望のフィラーや磁性材料を選択して用いることが好ましい。 The sealing material 29 contains a resin. The sealing material 29 may contain a filler such as alumina or silica or a magnetic material in addition to the resin. When the sealing material 29 contains the above filler, the mechanical strength and workability of the sealing material 29 can be adjusted. Further, the heat shrinkage can be adjusted by selecting a filler having a desired coefficient of linear expansion. When the sealing material 29 contains a magnetic material, the impedance of the capacitor can be intentionally increased. For example, antiresonance may occur when a plurality of capacitors having low impedance are mounted in parallel and used. At this time, if the sealing material contains a magnetic material, antiresonance can be suppressed. As the magnetic material, for example, iron powder, iron-containing alloy powder, or magnetic powder such as ferrite powder is used. The magnetic material may be a mixture of two or more powders having different particle sizes or different compositions. As described above, it is preferable to select and use a desired filler or magnetic material according to the required function.

以上説明した固体電解コンデンサ21によれば、本体25の1対の端面22および23に1対の陽極端子26および27を配置し、貫通導体31における芯部32の両端面を、1対の陽極端子26および27でそれぞれ覆いかつ1対の陽極端子26および27にそれぞれ接触させているので、陽極端子26および27側の導電経路長を短くすることができる。したがって、図9の等価回路において、陽極端子4および5側の導電経路において生じる寄生インダクタンスL2およびL3に相当する寄生インダクタンスを小さくすることができ、固体電解コンデンサ21の高周波数帯(ωL)でのノイズ除去性能を高めることができる。 According to the solid electrolytic capacitor 21 described above, a pair of anode terminals 26 and 27 are arranged on a pair of end faces 22 and 23 of the main body 25, and both end faces of the core portion 32 of the through conductor 31 are a pair of anodes. Since the terminals 26 and 27 are covered and brought into contact with the pair of anode terminals 26 and 27, respectively, the length of the conductive path on the anode terminals 26 and 27 can be shortened. Therefore, in the equivalent circuit of FIG. 9, the parasitic inductance corresponding to the parasitic inductances L2 and L3 generated in the conductive paths on the anode terminals 4 and 5 side can be reduced, and the solid electrolytic capacitor 21 in the high frequency band (ωL) can be reduced. The noise removal performance can be improved.

そして、容量形成に寄与しない陽極端子26および27は、本体25の端面22および23に配置され、この陽極端子26および27に貫通導体31の芯部32の端面が直接接触する構成となっているので、容量形成に寄与しない部材の、全体積に占める割合が比較的低く、体積効率が高い。そのため、小型かつ大容量化に適している。したがって、容量に起因する周波数帯(1/ωC)においても高いノイズ除去性能を発揮することができる。 The anode terminals 26 and 27 that do not contribute to volume formation are arranged on the end faces 22 and 23 of the main body 25, and the end faces of the core portion 32 of the through conductor 31 are in direct contact with the anode terminals 26 and 27. Therefore, the ratio of the members that do not contribute to the capacitance formation to the total product is relatively low, and the volumetric efficiency is high. Therefore, it is suitable for small size and large capacity. Therefore, high noise removal performance can be exhibited even in the frequency band (1 / ωC) due to the capacitance.

したがって、以上説明した固体電解コンデンサ21によれば、インダクタンスに起因する高周波数帯および容量に起因する周波数帯を含む広い周波数帯域で、高いノイズ除去性能を発揮することができる。 Therefore, according to the solid electrolytic capacitor 21 described above, high noise removal performance can be exhibited in a wide frequency band including a high frequency band due to inductance and a frequency band due to capacitance.

また、貫通導体31の芯部32の両端面を、1対の陽極端子26および27にそれぞれ比較的広い面同士で面接触させているので、貫通導体31の芯部32と陽極端子26および27との電気的接続部分での抵抗、すなわち、図9に示した抵抗R1およびR2に相当する抵抗を低く抑えることができる。そのため、固体電解コンデンサ21に大電流を流すことができる。 Further, since both end surfaces of the core portion 32 of the through conductor 31 are brought into surface contact with the pair of anode terminals 26 and 27, respectively, with relatively wide surfaces, the core portion 32 of the through conductor 31 and the anode terminals 26 and 27 are brought into surface contact with each other. The resistance at the electrical connection portion with and, that is, the resistance corresponding to the resistors R1 and R2 shown in FIG. 9 can be suppressed to a low level. Therefore, a large current can be passed through the solid electrolytic capacitor 21.

また、陰極端子28は、図8に示した陰極端子10の場合とは異なり、金属板の折り曲げによるものではないので、陰極端子28側の導電経路において発生する図9に示した寄生インダクタンスL4に相当する寄生インダクタンスを小さくすることができる。 Further, unlike the case of the cathode terminal 10 shown in FIG. 8, the cathode terminal 28 is not due to bending of the metal plate, so that the parasitic inductance L4 shown in FIG. 9 generated in the conductive path on the cathode terminal 28 side The corresponding parasitic inductance can be reduced.

上述した固体電解コンデンサ21は、たとえば、以下のようにして製造される。 The solid electrolytic capacitor 21 described above is manufactured, for example, as follows.

貫通導体31として、エッチング処理が施されることによって多孔部33が形成され、さらに、陽極酸化によって形成された誘電体層35を備えた、たとえば直径0.8mm、長さ2.0mmの円柱状のアルミニウム線を用意する。ここで、一例として、当該貫通導体31に形成されている誘電体層35の耐電圧を測定するため、常温下、アジピン酸アンモニウム水溶液中で定電流0.35mA/cmを180秒通電したところ、60Vの耐電圧が認められた。この貫通導体31において、多孔部33の厚みは、たとえば0.05mmである。 As the through conductor 31, a porous portion 33 is formed by being subjected to an etching treatment, and a columnar column having a dielectric layer 35 formed by anodic oxidation, for example, having a diameter of 0.8 mm and a length of 2.0 mm is provided. Prepare the aluminum wire. Here, as an example, in order to measure the withstand voltage of the dielectric layer 35 formed on the through conductor 31, a constant current of 0.35 mA / cm 2 was applied for 180 seconds in an aqueous ammonium adipate solution at room temperature. , 60V withstand voltage was recognized. In this through conductor 31, the thickness of the porous portion 33 is, for example, 0.05 mm.

この貫通導体31の断面直径は0.8mm、芯部32の直径は0.7mmであり、残りが多孔部33である。したがって、芯部32が多孔部33に対して占める直径比は、0.7/0.1=7.0である。 The cross-sectional diameter of the through conductor 31 is 0.8 mm, the diameter of the core portion 32 is 0.7 mm, and the rest is the porous portion 33. Therefore, the diameter ratio of the core portion 32 to the porous portion 33 is 0.7 / 0.1 = 7.0.

次に、上記アルミニウム線からなる貫通導体31の両端部のまわりに電気絶縁性の樹脂を塗布して乾燥して、たとえば0.05mmの厚みの電気絶縁部材43を形成する。この電気絶縁部材43は、多孔部33にある細孔34を充填する状態となっている。なお、電気絶縁性の樹脂を塗布する前に、多孔部33を除去しておいてもよい。 Next, an electrically insulating resin is applied around both ends of the through conductor 31 made of the aluminum wire and dried to form an electrically insulating member 43 having a thickness of, for example, 0.05 mm. The electrically insulating member 43 is in a state of filling the pores 34 in the porous portion 33. The porous portion 33 may be removed before applying the electrically insulating resin.

次に、貫通導体31の周面上の、電気絶縁部材43が配置された部分以外の部分に、固体電解質としての導電性高分子層37を形成した後、陰極としてカーボン層38、銀層39を形成する。導電性高分子層37は、高分子の前駆体である単量体と、ドーパントおよび酸化剤とからなる反応溶液を交互に塗布し重合反応させる化学酸化重合や、反応溶液内で電気化学的な重合反応を行なう電解重合や、予め導電性が発現している導電性高分子が任意の溶媒中に溶解ないし分散している溶液を塗布して行なう方法などによって形成することができる。 Next, a conductive polymer layer 37 as a solid electrolyte is formed on the peripheral surface of the through conductor 31 other than the portion where the electrical insulating member 43 is arranged, and then the carbon layer 38 and the silver layer 39 are used as cathodes. To form. The conductive polymer layer 37 is chemically oxidatively polymerized by alternately applying a reaction solution composed of a monomer which is a precursor of a polymer and a dopant and an oxidizing agent to carry out a polymerization reaction, or electrochemically in the reaction solution. It can be formed by electrolytic polymerization in which a polymerization reaction is carried out, or a method in which a solution in which a conductive polymer having exhibited conductivity is dissolved or dispersed in an arbitrary solvent is applied.

一例として、陰極側機能層36の形成のため、固体電解質としてポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)が分散した導電性高分子溶液を多孔部33に浸透させながら塗布し乾燥して導電性高分子層37を形成し、次いでカーボンペーストを塗布して乾燥した後、銀ペーストを塗布して乾燥して、カーボン層38および銀層39を順次形成した。ここで、導電性高分子層37の、多孔部33上での厚みはたとえば0.01mm、ならびにカーボン層38および銀層39の各厚みもたとえば0.01mmであった。 As an example, in order to form the functional layer 36 on the cathode side, a conductive polymer solution in which poly (3,4-ethylenedioxythiophene) is dispersed as a solid electrolyte is applied while permeating the porous portion 33, dried and dried. The polymer layer 37 was formed, then the carbon paste was applied and dried, and then the silver paste was applied and dried to sequentially form the carbon layer 38 and the silver layer 39. Here, the thickness of the conductive polymer layer 37 on the porous portion 33 was, for example, 0.01 mm, and the thickness of each of the carbon layer 38 and the silver layer 39 was also, for example, 0.01 mm.

このようにして得られたコンデンサ素子30を、LCRメーターを用いて、120Hzの容量を測定した結果、1.0μFであった。次いで、当該素子30に25Vの電圧を1分間印加して漏れ電流を測定した結果、2.1nAであった。漏れ電流は極めて小さく良好であった(CV換算すると、約0.0001CVに相当)。 As a result of measuring the capacitance of the capacitor element 30 thus obtained at 120 Hz using an LCR meter, it was 1.0 μF. Next, a voltage of 25 V was applied to the element 30 for 1 minute, and the leakage current was measured. As a result, it was 2.1 nA. The leakage current was extremely small and good (corresponding to about 0.0001 CV when converted to CV).

上述した工程において、貫通導体31が円柱状であるので、導電性高分子層37、カーボン層38および銀層39の形成性が良好である。また、貫通導体31が円柱状であると、その円周面全域を容量出現部として利用することができる。 In the above-mentioned steps, since the through conductor 31 is columnar, the formability of the conductive polymer layer 37, the carbon layer 38, and the silver layer 39 is good. Further, if the penetrating conductor 31 is cylindrical, the entire circumferential surface thereof can be used as the capacitance appearance portion.

次に、貫通導体31上の陰極側機能層36を、たとえば厚み0.1mm、幅1.2mmの陰極端子28となる金属板に導電性接着剤40で接着し、次いで、陰極端子28の外側に向く面および貫通導体31の両端面が露出するように樹脂を成形して封止材29を形成する。貫通導体31の両端面の露出は、研磨加工によるよりもダイシング加工による方が好ましい。より一様な露出面を得ることができ、陽極端子26および27の形成において良好な接触を得ることができるためである。 Next, the cathode side functional layer 36 on the through conductor 31 is bonded to a metal plate to be a cathode terminal 28 having a thickness of 0.1 mm and a width of 1.2 mm with a conductive adhesive 40, and then the outside of the cathode terminal 28. The resin is molded so that the surface facing the surface and both end surfaces of the through conductor 31 are exposed to form the sealing material 29. The exposure of both end faces of the through conductor 31 is preferably performed by dicing rather than by polishing. This is because a more uniform exposed surface can be obtained and good contact can be obtained in the formation of the anode terminals 26 and 27.

この封止材29の成形時において、貫通導体31が円柱状であるので、貫通導体31に加わる外部ストレスは有利に分散され、貫通導体31が損傷するといった事態を有利に避けることができる。損傷によって、たとえば漏れ電流が増加するなどの不具合が発生する。また、貫通導体31が円柱状であるので、封止材29の充填性に優れており、たとえばコンデンサ素子30と封止材29との間に隙間が発生しがたく、封止材29による高いパッケージ効果を得ることができる。 Since the penetrating conductor 31 is cylindrical at the time of molding the sealing material 29, the external stress applied to the penetrating conductor 31 is advantageously dispersed, and a situation in which the penetrating conductor 31 is damaged can be advantageously avoided. Damage causes problems such as increased leakage current. Further, since the through conductor 31 is cylindrical, the filling property of the sealing material 29 is excellent. For example, a gap is unlikely to occur between the capacitor element 30 and the sealing material 29, which is high due to the sealing material 29. A package effect can be obtained.

次に、封止材29から露出する貫通導体31の両端面に接続されるように、陽極端子26および27を形成する。陽極端子26および27の形成のため、たとえば、めっき膜が形成され、次いで導電性樹脂膜がたとえば0.01mmの厚みをもって形成される。あるいは、陽極端子26および27の形成のため、めっき膜のみが形成されることも、導電性樹脂膜のみが形成されることもある。 Next, the anode terminals 26 and 27 are formed so as to be connected to both end faces of the through conductor 31 exposed from the sealing material 29. For the formation of the anode terminals 26 and 27, for example, a plating film is formed, followed by a conductive resin film having a thickness of, for example, 0.01 mm. Alternatively, due to the formation of the anode terminals 26 and 27, only the plating film may be formed, or only the conductive resin film may be formed.

以上のようにして、外形寸法がたとえば2.02mm(長手方向寸法)×1.22mm(幅方向寸法)×1.22mm(高さ方向寸法)の固体電解コンデンサ21が完成される。一例として、このようにして得られた固体電解コンデンサ21を、LCRメーターを用いて、120Hzの容量を測定した結果、1.0μFであった。次いで、当該コンデンサに25Vの電圧を1分間印加して漏れ電流を測定した結果、2.0nAであった。漏れ電流の増加は認められず良好であった。 As described above, the solid electrolytic capacitor 21 having external dimensions of, for example, 2.02 mm (longitudinal dimension) × 1.22 mm (width direction dimension) × 1.22 mm (height direction dimension) is completed. As an example, the solid electrolytic capacitor 21 thus obtained was measured with a capacitance of 120 Hz using an LCR meter and found to be 1.0 μF. Next, a voltage of 25 V was applied to the capacitor for 1 minute, and the leakage current was measured. As a result, it was 2.0 nA. No increase in leakage current was observed, which was good.

次に、図7を参照して、この発明の第3の実施形態による固体電解コンデンサ21aについて説明する。図7は正面図中央横断面図であるが、図7において、図2に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明を省略する。 Next, with reference to FIG. 7, the solid electrolytic capacitor 21a according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view at the center of the front view, but in FIG. 7, the elements corresponding to the elements shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

図7に示した固体電解コンデンサ21aは、その本体25において、複数個の、たとえば2個のコンデンサ素子30を含むことを特徴としている。2個のコンデンサ素子30は、横に並べられた状態で、封止材29によって覆われている。 The solid electrolytic capacitor 21a shown in FIG. 7 is characterized in that the main body 25 includes a plurality of, for example, two capacitor elements 30. The two capacitor elements 30 are covered with a sealing material 29 in a side-by-side arrangement.

陽極端子26および27は、2個のコンデンサ素子30の各々における貫通導体31の芯部32を互いに電気的に接続するように、本体25の端面22および23に形成される。 The anode terminals 26 and 27 are formed on the end faces 22 and 23 of the main body 25 so as to electrically connect the core portions 32 of the through conductors 31 in each of the two capacitor elements 30 to each other.

他方、陰極端子28は、図7では点線で示されているが、2個のコンデンサ素子30の各々における陰極側機能層36に含まれる銀層39を互いに電気的に接続するように、本体25の底面に沿って設けられる。 On the other hand, although the cathode terminal 28 is shown by a dotted line in FIG. 7, the main body 25 is such that the silver layer 39 included in the cathode side functional layer 36 in each of the two capacitor elements 30 is electrically connected to each other. It is provided along the bottom of the.

このようにして、2個のコンデンサ素子30は、陽極端子26および27ならびに陰極端子28を介して並列接続される。これによって、固体電解コンデンサ21aによれば、前述の固体電解コンデンサ21に比べて、より低いESRおよびより大きい容量を実現することができる。 In this way, the two capacitor elements 30 are connected in parallel via the anode terminals 26 and 27 and the cathode terminal 28. Thereby, according to the solid electrolytic capacitor 21a, a lower ESR and a larger capacitance can be realized as compared with the solid electrolytic capacitor 21 described above.

以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、これらの実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。 Although the present invention has been described above in relation to the illustrated embodiments, these embodiments are exemplary and it is possible to partially replace or combine configurations between different embodiments. I will point out.

21,21a 固体電解コンデンサ
22,23 端面
24 底面
25 本体
26,27 陽極端子
28 陰極端子
29 封止材
30 コンデンサ素子
31 貫通導体
32 芯部
33 多孔部
34 細孔
35 誘電体層
36 陰極側機能層
37 導電性高分子層
38 カーボン層
39 銀層
43 電気絶縁部材
21,21a Solid Electrolytic Capacitor 22,23 End Face 24 Bottom 25 Main Body 26, 27 Anode Terminal 28 Cathode Terminal 29 Encapsulant 30 Capacitor Element 31 Through Conductor 32 Core 33 Porous 34 Pore 35 Dielectric Layer 36 Cathode Side Functional Layer 37 Conductive polymer layer 38 Carbon layer 39 Silver layer 43 Electrical insulation member

Claims (10)

互いに対向する1対の端面および前記端面に隣り合う底面を有する直方体形状の本体と、
前記本体の前記1対の端面に配置された1対の陽極端子と、
前記本体の前記底面にある陰極端子と、
を備え、
前記本体は、
樹脂を含む封止材と、
前記封止材に覆われたコンデンサ素子と、
を備え、
前記コンデンサ素子は、
弁作用金属からなる円柱状の貫通導体と、
前記貫通導体の周面上にある誘電体層と、
前記誘電体層上にありかつ前記陰極端子と電気的に接続されている陰極側機能層と、
を備え、
前記貫通導体は、当該貫通導体の軸線方向に延びる芯部と、前記芯部の周面を覆いかつ多数の細孔を有する多孔部と、からなり、
前記誘電体層は、前記多孔部の前記細孔の内周面に沿って形成され、
前記貫通導体の前記周面のうち前記陰極端子に接続される部分以外は前記封止材で封止されており、前記芯部の両端面は、当該貫通導体の前記軸線方向に対して垂直な方向に延びる状態で前記封止材から露出しており、前記本体の前記1対の端面の各々上において、前記1対の陽極端子にそれぞれ覆われかつ接触しており
前記陰極端子は、前記陰極側機能層の周面の一部と接する平板状の金属板からなる、
固体電解コンデンサ。
A rectangular parallelepiped body having a pair of end faces facing each other and a bottom surface adjacent to the end faces,
A pair of anode terminals arranged on the pair of end faces of the main body,
The cathode terminal on the bottom surface of the main body and
With
The main body
Encapsulant containing resin and
The capacitor element covered with the sealing material and
With
The capacitor element is
A columnar through conductor made of valvening metal and
A dielectric layer on the peripheral surface of the through conductor and
A cathode-side functional layer on the dielectric layer and electrically connected to the cathode terminal.
With
The penetrating conductor is composed of a core portion extending in the axial direction of the penetrating conductor and a porous portion that covers the peripheral surface of the core portion and has a large number of pores.
The dielectric layer is formed along the inner peripheral surface of the pores of the porous portion.
The peripheral surface of the penetrating conductor is sealed with the sealing material except for the portion connected to the cathode terminal, and both end faces of the core portion are perpendicular to the axial direction of the penetrating conductor. while extending in a direction are exposed from the sealing material, on each of the end faces of said pair of said main body, and respectively covered and in contact with the anode terminal of said pair,
The cathode terminal is made of a flat metal plate in contact with a part of the peripheral surface of the cathode side functional layer.
Solid electrolytic capacitor.
前記陰極側機能層は、前記多孔部の前記細孔の少なくとも一部を充填している導電性高分子層を備える、請求項1に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the cathode-side functional layer includes a conductive polymer layer that fills at least a part of the pores of the porous portion. 前記陰極側機能層と前記陽極端子との間に配置される電気絶縁部材をさらに備える、請求項1または2に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to claim 1 or 2, further comprising an electrically insulating member arranged between the cathode-side functional layer and the anode terminal. 前記電気絶縁部材は、前記芯部に接している、請求項3に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to claim 3, wherein the electrically insulating member is in contact with the core portion. 前記電気絶縁部材が前記芯部に接している部分では、前記電気絶縁部材が前記多孔部にある前記細孔を充填している、請求項4に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to claim 4, wherein the electrically insulating member fills the pores in the porous portion at a portion where the electrically insulating member is in contact with the core portion. 前記電気絶縁部材が前記芯部に接している部分では、前記多孔部が存在しない、請求項4に記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to claim 4, wherein the porous portion does not exist in a portion where the electrically insulating member is in contact with the core portion. 前記陽極端子は、めっき膜を含む、請求項1ないし6のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 6, wherein the anode terminal includes a plating film. 前記陽極端子は、導電性樹脂膜を含む、請求項1ないし7のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 7, wherein the anode terminal includes a conductive resin film. 前記多孔部は、線状の前記貫通導体の周面に形成されたエッチング処理部からなる、請求項1ないし8のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。 The solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 8, wherein the perforated portion comprises an etching-treated portion formed on the peripheral surface of the linear through conductor. 前記本体は、複数個の前記コンデンサ素子を含み、複数個の前記コンデンサ素子は、前記陽極端子および前記陰極端子を介して並列接続されている、請求項1ないし9のいずれかに記載の固体電解コンデンサ The solid electrolysis according to any one of claims 1 to 9, wherein the main body includes a plurality of the capacitor elements, and the plurality of the capacitor elements are connected in parallel via the anode terminal and the cathode terminal. Capacitor .
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