JPH04123416A - チップ型固体電解コンデンサ - Google Patents

チップ型固体電解コンデンサ

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JPH04123416A
JPH04123416A JP2245565A JP24556590A JPH04123416A JP H04123416 A JPH04123416 A JP H04123416A JP 2245565 A JP2245565 A JP 2245565A JP 24556590 A JP24556590 A JP 24556590A JP H04123416 A JPH04123416 A JP H04123416A
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雅幸 谷口
Hiromichi Yamamoto
博道 山本
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、導電性高分子を固体電解質とするチップ型固
体電解コンデンサの構造に関するものである。
従来の技術 近年、電子機器のデジタル化に伴って、そこに使用され
るコンデンサも高周波領域においてインピーダンスが低
く、かつ小型で大容量化したものへの要求か高まってい
る。そしてこの高周波化に対応するためには、電解コン
デンサの等個直列抵抗をできるたけ小さくすることか必
要である。
そこで近年開発されてきている導電性高分子を用いた固
体電解コンデンサでは、導電性高分子の電導度か１０’
Ｓ／ｃｍ程度という具合に、二酸化マンガン（１０−２
３／ｃｍ）　、Ｔ　ＣＮＱ塩（１００Ｓ／ｃｍ）に比へ
て非常に高く、またポリマーの熱安定性も非常に高いた
め、インピーダンスの周波数特性、および広い範囲での
温度特性とも安定した理想的な特性を有する電解コンデ
ンサを提供することが可能となってきている。
しかしながら、高周波化か進んでくると、コンデンサの
外部接続端子の部分に起因するインダクタンス分につい
てもできるだけ小さくする必要性と、また電子機器の軽
薄短小化のために電子機器の実装効率を上げるため、回
路基板上および実装スペース上での占有空間を最小にす
る工夫が必要となってきているもので、これらの観点か
ら実装スペース効率の自由度が大きい、すなわち縦横に
自由に実装が行えるチップ部品か要望されるようになっ
てきている。
以下、従来のチップ型固体電解コンデンサについて第８
図および第９図にもとづいて説明する。
第８図は導電性高分子を固体電解質とした従来の面実装
対応のチップ型固体電解コンデンサの構成を示したもの
で、ｆａｌは陽極箔を巻回して構成したコンデンサ素子
の斜視図であり、（ｂｌは陽極箔を積層して構成したコ
ンデンサ素子の斜視図である。
また第９図は低背型のチップ型固体電解コンデンサの斜
視図である。そして第８図（ａｌ、　ｆｂｌに示すそれ
ぞれのコンデンサ素子１．２は、エツチングした陽極箔
に陽極酸化皮膜を形成して誘電体とし、かつこの誘電体
における陽極引出し部以外の部分に、導電性高分子層、
グラファイト層、銀ペイント層を形成し、さらにこのコ
ンデンサ素子１．　２に、コンデンサ素子１．２と平行
になるように陽極端子３と陰極端子４を接続し、その後
、第９図に示すように、トランスファーモールドやボッ
ティング等により外装を施し、高さ方向に対して床面積
を大きく占有する低背型のチップ型固体電解コンデンサ
５を構成していた。
発明か解決しようとする課題 しかしなから、上記従来の構成では、−枚の回路基板上
に多くの部品を高密度で実装する場合には、低背化され
た横型のチップ部品では回路基板上で大きな面積を占有
してしまうだけでなく、外部端子となる陽極端子３およ
び陰極端子４が単一で対向した構造となっているため、
高周波になればなる程、プリント配線のランド部分を表
皮効果的に電流が流れてコンデンサ素子の内部に効率よ
く電流を通過させにくくなり、その結果、コンデンサの
キャパシタンスを最大限に生かし、インダクタンスを最
小にすることかできないという問題点があった。
本発明はこのような従来の問題点を解決するもので、導
電性高分子を固体電解質に用いて高周波領域で低インピ
ーダンス化に適した大容量のチップ型固体電解コンデン
サを提供するとともに、高周波駆動の回路基板の効率的
な高密度実装を可能にすることを目的とするものである
。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明のチップ型固体電解コ
ンデンサは、第１の手段として、弁金属よりなる板また
は弁金属よりなる箔上に陽極酸化皮膜を形成して誘電体
とし、この誘電体の所定の部分に導電性高分子層および
導電体層を順次形成して構成したコンデンサ素子板と、
このコンデンサ素子板に接続され、かつ板状の対向する
構造の二端子の外部接続端子をそれぞれ陽極部および陰
極部とする合計四端子の外部接続端子とを有し、前記四
端子の外部接続端子のうち陽極部と陰極部とが一対で別
々の外装面から露出するように直方体状に樹脂でモール
ド外装し、さらに前記四端子の外部接続端子を、モール
ド外装における外部接続端子の露出面からモールド外装
の表面に沿って曲げ加工することにより、露出面とは別
の外装面に四端子の外部接続端子のすべてを位置させた
ものである。
また本発明のチップ型固体電解コンデンサは、第２の手
段として、弁金属よりなる板または弁金属よりなる箔上
に陽極酸化皮膜を形成して誘電体とし、この誘電体の所
定の部分に導電性高分子層および導電体層を順次形成し
て構成したコンデンサ素子板を複数枚備え、１つのコン
デンサ素子板における誘電体の露出した部分と、他のコ
ンデンサ素子板における誘電体に形成した導電体層部分
とを互いに対応させて複数枚積層し、かつこれらのコン
デンサ素子板の導電体層間を導電性接着剤で結合した構
造を有するコンデンサ素子板積層体と、このコンデンサ
素子板積層体に接続され、かつ板状の対向する構造の二
端子の外部接続端子をそれぞれ陽極部および陰極部とす
る合計四端子の外部接続端子とを有し、前記四端子の外
部接続端子のうち陽極部と陰極部とか一対で別々の外装
面から露出するように直方体状に樹脂でモールド外装し
、さらに前記四端子の外部接続端子を、モールド外装に
おける外部接続端子の露出面からモールド外装の表面に
沿って曲げ加工することにより、露出面とは別の外装面
に四端子の外部接続端子のすべてを位置させたものであ
る。
作用 上記した構成のチップ型固体電解コンデンサにおいては
、コンデンサ素子板またはコンデンサ素子板積層体に接
続され、かつ板状の対向する構造の二端子の外部接続端
子をそれぞれ陽極部および陰極部とする合計四端子の外
部接続端子を備え、この四端子の外部接続端子のうち陽
極部と陰極部とが一対で別々の外装面から露出するよう
に直方体状に樹脂でモールド外装し、さらに前記四端子
の外部接続端子を、モールド外装における外部接続端子
の露出面からモールド外装の表面に沿って曲げ加工する
ことにより、露出面とは別の外装面に四端子の外部接続
端子のすべてを位置させているため、電子機器の実装効
率を上げるために回路基板上および実装スペース上での
占有空間を最小にするように、実装スペースに合わせて
縦型および横型のいずれでも自由に実装することができ
る。また高周波回路で使用する場合の課題であった表皮
効果による電流の流れを、合計四端子の外部接続端子の
特徴を生かして陽極側二端子、陰極側二端子となるよう
にプリント基板のランド形状を工夫することによって効
率化することかでき１、＝ｈにより、コンデンサのキャ
パシタンスを最大限に生かしてインダクタンスを最小に
することができる。
このように本発明のチップ型固体電解コンデンサの構成
によれば、導電性高分子を固体電解質に用いて高周波領
域で低インピーダンス化に適した大容量のチップ型固体
電解コンデンサを提供することができるとともに、高周
波駆動回路基板の効率的な高密度実装が可能となるもの
である。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。
第１図ｆａｔ、　（ｂｌは本発明の一実施例のチップ型
固体電解コンデンサに使用したコンデンサ素子板の構造
を示す平面図および断面図であり、弁金属よりなる板ま
たは弁金属よりなる箔としては、アルミニウム、タンタ
ル、チタン、ニオブなどから選ばれる陽極酸化皮膜形成
能力を有する板または箔を用いている。
次に、本発明の一実施例のチップ型固体電解コンデンサ
に使用したコンデンサ素子板１１の作成方法の一例につ
いて説明する。
本実施例では幅４　ｍｍの短冊状に切断されたアルミニ
ウム箔を塩酸なとの水溶液中で電気化学的にエツチング
したアルミニウムエツチド箔１２を使用し、このアルミ
ニウムエツチド箔１２の所定の部分に、アジピン酸アン
モニウムなどの電解質を含む水溶液中で７０Ｖで１時間
陽極酸化を行って誘電体となる陽極酸化皮膜１３を形成
した。そしてこの陽極酸化皮膜１３上の所定の部分に硝
酸マンガンの低濃度水溶液を塗布し、３００℃で２０分
間熱分解して、マンガン酸化物層１４を形成した。次に
ピロール０．２５モル／リットル、アルキルナフタレン
スルフオン酸ソーダ０．１モル／リンドルの水溶液中で
、前記マンガン酸化物層１４に接触するように設けたス
テンレス電極を電解重合用の陽極とし、前記マンガン酸
化物層１４上の全体に、定電流２ｍＡで固体電解質とな
るポリピロールの導電性高分子層１５を電解重合により
形成した。さらにこの導電性高分子層１５の上に、陰極
引出し用としてグラファイト層１６．銀ペイント層１７
を順次形成し、長さ９ｍｍ、幅４　ｍｍの定格１６Ｖ４
．７μＦのコンデンサ素子板１１を構成した。
なお、このコンデンサ素子板１１の作成方法については
、上記した方法に限定されるものではなく、最終的に同
様の構成を有する作成方法であればよい。
（実施例１） まず、第２図ｉａ）に示したような構造の厚さ０．１画
の鉄基材からなる２０個取りの量産用のコム電極１８を
形成し、このコム電極１８上の陰極接続部１９に導電性
接着剤を塗布し、そして前述のようにして作成したコン
デンサ素子板１１を第２図（ｂｌのように載せて陰極部
を接続した。次に陽極部はＹＡＧレーザーによる溶接に
より電気的に接続して外部接続端子２０をコンデンサ素
子板１１に接続した。このようにして形成した線素子を
２００トンプレスのトランスファー成形機を用いて第３
図に示すようにエポキシ樹脂でモールド外装２１を形成
した。この場合、前記外部接続端子２０は板状の対向す
る構造の二端子をそれぞれ陽極部および陰極部の四端子
としており、そしてこの四端子の外部接続端子２０のう
ち陽極部と陰極部とが一対で別々の外装面から露出する
ように直方体状にエポキシ樹脂でモールド外装２１を形
成した。
そして上記のようにして構成したコンデンサをコム電極
１８から切断し、次にこのコンデンサの陽極部と陰極部
間に２０Ｖの電圧を印加し、１００℃の高温中でエージ
ングを行うことにより漏れ電流を低下させた。この後、
四端子の外部接続端子２０を半田浴に浸漬して外部接続
端子２０に半田メツキを施し、そしてこの四端子の外部
接続端子２０をモールド外装２１における外部接続端子
２０の露出面からモールド外装２１の表面に沿って曲げ
加工することにより、第４図に示すように露出面とは別
の外装面に四端子の外部接続端子２０のすべてを位置さ
せて、第４図に示すような四端子構造の１６Ｖ４．７μ
Ｆのチップ型固体電解コンデンサ２２を形成した。
（実施例２） 第５図は、１つのコンデンサ素子板１１における誘電体
の露出した部分と、他のコンデンサ素子板１１における
誘電体に形成した導電体層部分、すなわち銀ペイント層
１７部分とを互いに対応させて２枚積層し、かつこれら
のコンデンサ素子板１１の導電体層間を導電性接着材で
結合した構造を有するコンデンサ素子板積層体２３を示
したもので、このコンデンサ素子板積層体２３を実施例
１と同様の方法で量産用のコム電極１８の上に載せ、そ
して実施例１と同様の手順で第４図に示すような四端子
構造の１６Ｖ４．７μＦのチップ型固体電解コンデンサ
２２を形成した。
（実施例３．４） 第６図はモールド外装におけるモールド金型を変更し、
上記実施例１．２におけるモールド金型とは別個のもの
を採用したもので、すなわちモールド外装２１における
外部接続端子２０の露出面からモールド外装２１の表面
に沿って四端子の外部接続端子２０を曲げ加工する部分
に、外部接続端子２０の板厚以上の深さで、かつ外部接
続端子２０の幅以上の広さを有する溝部２４を形成して
なるモールド金型を採用し、この溝部２４に沿って前記
外部接続端子２０を曲げ加工するようにしたもので、こ
れ以外は上記実施例１．２と同様の方法および手順で、
１６Ｖ４．７μＦと１６Ｖ１０μＦの四端子構造を有す
るチップ型固体電解コンデンサ２５を形成した。
なお、上記実施例２においては、コンデンサ素子板１１
を２枚積層したコンデンサ素子板積層体２３について説
明したが、２枚以上の複数枚を積層したものでも、同様
にチップ型固体電解コンデンサを形成することができる
ものである。
以上のように構成されたチップ型固体電解コンデンサ２
２．２５の２枚積層品について、種々の実装方法でそれ
ぞれインピーダンスの周波数特性を示したのが第７図で
あり、またそれぞれの実装方法でのランド形状と等価回
路の関係を示したものが第１表である。第１表のｆａｌ
は二端子として縦型に実装した場合、＋ｂｌは二端子と
して横型で実装した場合、ｔｃ＋は四端子として横型で
実装した場合で、それぞれ実施例の定格１６Ｖ４．７μ
Ｆと２枚積層の１６Ｖ１０μＦを比較しているか、（ａ
（ｂｌに関してはキャパシタンスを通過せずにランド、
部のみを通過する電流１１か存在するため、キャパシタ
ンスロスが生しるのに対し、（Ｃ）についてはすべての
電流がキャパシタンスを通過するため、ロスが存在しな
い。またこのキャパシタンスのロスは高周波になる程、
表皮効果により大きくなると考えられる。従って四端子
形状を採用することによって、高周波領域でのキャパシ
タンスのロスを防止することができ、これにより高周波
領域で低インピーダンス化が図れるチップ型固体電解コ
ンデンサとして満足した特性か得られるものである。
（上・を下／９＃臼） 以上のように本発明の一実施例におけるチップ型固体電
解コンデンサ２２．２５においては、コンデンサ素子板
１１またはコンデンサ素子板積要部接続端子２０は板状
の対向する構造の二端子の外部接続端子をそれぞれ陽極
部および陰極部とする合計四端子構造としており、そし
てこの合計四端子の外部接続端子２０のうち陽極部と陰
極部とが一対で別々の外装面から露出するように直方体
状にエポキシ樹脂でモールド外装２１を形成し、さらに
前記四端子の外部接続端子２０を、モールド外装２１に
おける外部接続端子２０の露出面からモールド外装２１
の表面に沿って曲げ加工することにより、露出面とは別
の外装面に四端子の外部接続端子２０のすべてを位置さ
せているため、その端子形状からチップ型固体電解コン
デンサを横型、縦型のいずれにも実装することができる
ものである。特に実施例３．４においては、モールド外
装２１における外部接続端子２０の露出面からモールド
外装２１の表面に沿って四端子の外部接続端子２０を曲
げ加工する部分に、外部接続端子２０の板厚以上の深さ
で、かつ外部接続端子２０の幅以上の広さを有する溝部
２４を形成し、この溝部２４に沿って外部接続端子２０
を曲げ加工しているため、外部接続端子２０がモールド
外装２１の最大寸法を越えることはなくなり、これによ
り、実装時には安定した実装性能を得ることができる。
また高周波回路に使用する場合でも、外部接続端子２０
を四端子構造としているため、インダクタンスやキャパ
シタンスのロスを最小限にすることができ、これにより
、高周波回路で優れたコンデンサ特性が得られるもので
ある。
発明の効果 上記実施例の説明から明らかなように、本発明のチップ
型固体電解コンデンサは、コンデンサ素子板またはコン
デンサ素子板積層体に接続され、かつ板状の対向する構
造の二端子の外部接続端子をそれぞれ陽極部および陰極
部とする合計四端子の外部接続端子を備え、この四端子
の外部接続端子のうち陽極部と陰極部とが一対で別々の
外装面から露出するように直方体状に樹脂でモールド外
装し、さらに前記四端子の外部接続端子を、モールド外
装における外部接続端子の露出面からモールド外装の表
面に沿って曲げ加工することにより、露出面とは別の外
装面に四端子の外部接続端子のすべてを位置させている
ため、電子機器の実装効率を上げるために回路基板上お
よび実装スペース上での占有空間を最小にするように、
実装スペースに合わせて縦型および横型のいずれにでも
自由に実装することができる。
また高周波回路で使用する場合の課題であった表皮効果
による電流の流れを、合計四端子の外部接続端子の特徴
を生かして陽極側二端子、陰極側二端子となるようにプ
リント基板のランド形状を工夫することによって効率化
することができ、これにより、コンデンサのキャパシタ
ンスを最大限に生かしてインダクタンスを最小にするこ
とができるという優れた効果を有するものである。
このような本発明の構成によれば、導電性高分子を固体
電解質に用いて高周波領域で低インピーダンス化に適し
た大容量のチップ型固体電解コンデンサを提供すること
ができるとともに、高周波駆動回路基板の効率的な高密
度実装が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例のチップ型固体電解コンデン
サに使用したコンデンサ素子板の構成を示したもので、
ｆａｔはコンデンサ素子板の平面図、（ｂ）はｆａｔの
Ａ−Ａ’線断面図、第２図（ａｌは同チップ型固体電解
コンデンサのコム電極の構造の一例を示す平面図、第２
図（ｂｌは同コム電極にコンデンサ素子板を接続した構
造を示す斜視図、第３図はコム電極のままでモールド外
装した様子を示す斜視図、第４図は本発明の実施例１．
２のチップ型固体電解コンデンサの外観を示す斜視図、
第５図はコンデンサ素子板を２枚積層した積層体の構造
を示す斜視図、第６図は本発明の実施例３，４のチップ
型固体電解コンデンサの外観を示す斜視図、第７図は同
電解コンデンサのインピーダンスの周波数特性図、第８
図は従来のチップ型固体電解コンデンサの構成を示した
もので、ｆａｔは陽極箔を巻回したコンデンサ素子の斜
視図、（ｂｌは陽極箔を積層したコンデンサ素子の斜視
図、第９図は従来のチップ型固体電解コンデンサの外観
形状を示す斜視図である。 １１・・・・・・コンデンサ素子板、１３・・・・・・
陽極酸化皮膜、１５・・・・・・導電性高分子層、１６
・・・・・・グラファイト層、１７・・・・・・銀ペイ
ント層、２０・・・・・・外部接続端子、２１・・・・
・・モールド外装、２３・・・・・・コンデンサ素子板
積層体、２４・・・・・・溝部、２２．２５・・・・・
・チップ型固体電解コンデンサ。 代理人の氏名　弁理士小鍜治明　ほか２名１１　　コン
テノサ素」４友 １３−Ｖ時椿整１むイし皮珍（ １５・・導電、・１１高労±１ １６　　デラファイト眉 １７　衾（べ°インＦ＃ ｊ 第 図 １！　コノテ゛ノサ素千坂 ２０　　外卸捧靴棉子 嬉 図 第 図 ２０　　坏卸接１先鳴子 ２０４１ｐ？１ｌａｌｔ＋ 第 図 １７　鉄Ｒイツト眉 第 図 周Ａ数（）−１ｚ） 第 図 手続補正書 平成３年 ／／月／ｇ日

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）弁金属よりなる板または弁金属よりなる箔上に陽
    極酸化皮膜を形成して誘電体とし、この誘電体の所定の
    部分に導電性高分子層および導電体層を順次形成して構
    成したコンデンサ素子板と、このコンデンサ素子板に接
    続され、かつ板状の対向する構造の二端子の外部接続端
    子をそれぞれ陽極部および陰極部とする合計四端子の外
    部接続端子とを有し、前記四端子の外部接続端子のうち
    陽極部と陰極部とが一対で別々の外装面から露出するよ
    うに直方体状に樹脂でモールド外装し、さらに前記四端
    子の外部接続端子を、モールド外装における外部接続端
    子の露出面からモールド外装の表面に沿って曲げ加工す
    ることにより、露出面とは別の外装面に四端子の外部接
    続端子のすべてを位置させたことを特徴とするチップ型
    固体電解コンデンサ。
  2. （２）弁金属よりなる板または弁金属よりなる箔上に陽
    極酸化皮膜を形成して誘電体とし、この誘電体の所定の
    部分に導電性高分子層および導電体層を順次形成して構
    成したコンデンサ素子板を複数枚備え、１つのコンデン
    サ素子板における誘電体の露出した部分と、他のコンデ
    ンサ素子板における誘電体に形成した導電体層部分とを
    互いに対応させて複数枚積層し、かつこれらのコンデン
    サ素子板の導電体層間を導電性接着剤で結合した構造を
    有するコンデンサ素子板積層体と、このコンデンサ素子
    板積層体に接続され、かつ板状の対向する構造の二端子
    の外部接続端子をそれぞれ陽極部および陰極部とする合
    計四端子の外部接続端子とを有し、前記四端子の外部接
    続端子のうち陽極部と陰極部とが一対で別々の外装面か
    ら露出するように直方体状に樹脂でモールド外装し、さ
    らに前記四端子の外部接続端子を、モールド外装におけ
    る外部接続端子の露出面からモールド外装の表面に沿っ
    て曲げ加工することにより、露出面とは別の外装面に四
    端子の外部接続端子のすべてを位置させたことを特徴と
    するチップ型固体電解コンデンサ。
  3. （３）モールド外装における外部接続端子の露出面から
    モールド外装の表面に沿って四端子の外部接続端子を曲
    げ加工する部分に、外部接続端子の板厚以上の深さで、
    かつ外部接続端子の幅以上の広さを有する溝部を形成し
    、この溝部に沿って外部接続端子を曲げ加工した請求項
    １または請求項２記載のチップ型固体電解コンデンサ。
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