JPWO2018066254A1 - 固体電解コンデンサ - Google Patents
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Abstract
本発明の固体電解コンデンサは、芯部の少なくとも一方主面に多孔質部が配置された弁作用金属基体、上記多孔質部の表面に形成された誘電体層、上記誘電体層上に設けられた固体電解質層、及び、上記固体電解質層上に設けられた導電体層を有するコンデンサ素子と、上記コンデンサ素子の一方主面を封止する封止樹脂と、上記導電体層と電気的に接続された陰極外部電極と、上記芯部と電気的に接続された陽極外部電極と、を備える固体電解コンデンサであって、上記芯部と上記封止樹脂との間に絶縁層が設けられており、上記芯部上に、上記絶縁層、上記封止樹脂及び上記陽極外部電極がこの順に設けられるとともに、上記絶縁層上の上記封止樹脂に、当該封止樹脂を貫通する第１陽極貫通電極が、上記芯部上の上記絶縁層に、当該絶縁層を貫通する第２陽極貫通電極がそれぞれ形成されており、上記第２陽極貫通電極及び上記第１陽極貫通電極を介して、上記芯部が上記封止樹脂の表面に電気的に引き出され、上記封止樹脂の表面に露出した上記第１陽極貫通電極と上記陽極外部電極とが接続されていることを特徴とする。
Description
本発明は、固体電解コンデンサに関する。
固体電解コンデンサは、アルミニウム等の弁作用金属からなる芯部の表面に多孔質部を有する弁作用金属基体と、該多孔質部の表面に形成された誘電体層と、該誘電体層上に設けられた固体電解質層と、該固体電解質層上に設けられた導電体層とを有するコンデンサ素子を備えている。
特許文献１に記載されているように、従来は、コンデンサ素子を複数枚積層し、積層したコンデンサ素子をリードフレームに電気的に接続した後、トランスファーモールド等によって樹脂封止を行っている。また、リードフレームに代えて、プリント基板等の搭載基板にコンデンサ素子を電気的に接続した後、樹脂封止を行う場合もある。
固体電解コンデンサにおいて、静電容量に寄与する部分（以下、容量発現部ともいう）は、誘電体層が形成されるエッチング層等の多孔質部である。しかし、従来の工法では、コンデンサ全体の体積に占める容量発現部の体積の割合を大きくする設計が困難である等、薄型の固体電解コンデンサを設計することが困難である。
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、薄型に設計することが可能な固体電解コンデンサを提供することを目的とする。
本発明の固体電解コンデンサは、芯部の少なくとも一方主面に多孔質部が配置された弁作用金属基体、上記多孔質部の表面に形成された誘電体層、上記誘電体層上に設けられた固体電解質層、及び、上記固体電解質層上に設けられた導電体層を有するコンデンサ素子と、上記コンデンサ素子の一方主面を封止する封止樹脂と、上記導電体層と電気的に接続された陰極外部電極と、上記芯部と電気的に接続された陽極外部電極と、を備える。
本発明の第１実施形態においては、上記芯部と上記封止樹脂との間に絶縁層が設けられており、上記芯部上に、上記絶縁層、上記封止樹脂及び上記陽極外部電極がこの順に設けられるとともに、上記絶縁層上の上記封止樹脂に、当該封止樹脂を貫通する第１陽極貫通電極が、上記芯部上の上記絶縁層に、当該絶縁層を貫通する第２陽極貫通電極がそれぞれ形成されており、上記第２陽極貫通電極及び上記第１陽極貫通電極を介して、上記芯部が上記封止樹脂の表面に電気的に引き出され、上記封止樹脂の表面に露出した上記第１陽極貫通電極と上記陽極外部電極とが接続されていることを特徴とする。
本発明の第１実施形態では、上記弁作用金属基体の一方主面において、上記芯部の表面は、上記多孔質部の表面よりも低い位置にあることが好ましい。
本発明の第１実施形態において、上記第１陽極貫通電極及び上記第２陽極貫通電極は、いずれも、めっき電極であってもよい。また、上記第１陽極貫通電極及び上記第２陽極貫通電極は、いずれも、導電性ペーストの硬化物からなるペースト電極であってもよい。
本発明の第１実施形態において、上記第１陽極貫通電極及び上記第２陽極貫通電極の断面形状は、いずれも、上記陽極外部電極側の方が上記芯部側よりも長い逆テーパー状であることが好ましい。
本発明の第１実施形態において、上記第１陽極貫通電極及び上記第２陽極貫通電極は、いずれも、柱状の金属ピンであってもよい。
本発明の第１実施形態において、上記絶縁層は、上記封止樹脂と同じ材料で構成されていてもよい。
本発明の第２実施形態においては、上記芯部上に、上記封止樹脂及び上記陽極外部電極がこの順に設けられるとともに、上記芯部上の上記封止樹脂に、当該封止樹脂を貫通する第１陽極貫通電極が形成されており、上記第１陽極貫通電極は、上記芯部と直接接し、上記第１陽極貫通電極を介して、上記芯部が上記封止樹脂の表面に電気的に引き出され、上記封止樹脂の表面に露出した上記第１陽極貫通電極と上記陽極外部電極とが接続されていることを特徴とする。
本発明の第２実施形態では、上記弁作用金属基体の一方主面において、上記芯部の表面は、上記多孔質部の表面よりも高い位置にあるか、又は、上記多孔質部の表面と同一の位置にあることが好ましい。
本発明の第２実施形態において、上記第１陽極貫通電極は、めっき電極であってもよい。また、上記第１陽極貫通電極は、導電性ペーストの硬化物からなるペースト電極であってもよい。
本発明の第２実施形態において、上記第１陽極貫通電極の断面形状は、上記陽極外部電極側の方が上記芯部側よりも長い逆テーパー状であることが好ましい。
本発明の第２実施形態において、上記第１陽極貫通電極は、柱状の金属ピンであってもよい。
本発明の固体電解コンデンサにおいて、上記陽極外部電極は、上記コンデンサ素子の一方主面の法線方向から見たときに、上記第１陽極貫通電極を覆うように、上記第１陽極貫通電極よりも拡がっていることが好ましい。
本発明の固体電解コンデンサにおいては、上記導電体層上に、上記封止樹脂及び上記陰極外部電極がこの順に設けられるとともに、上記導電体層上の上記封止樹脂に、当該封止樹脂を貫通する陰極貫通電極が形成されており、上記陰極貫通電極を介して、上記導電体層が上記封止樹脂の表面に電気的に引き出され、上記封止樹脂の表面に露出した上記陰極貫通電極と上記陰極外部電極とが接続されていることが好ましい。
上記陰極貫通電極は、導電性ペーストの硬化物からなるペースト電極であってもよい。また、上記陰極貫通電極は、柱状の金属ピンであってもよい。
上記陰極外部電極は、上記コンデンサ素子の一方主面の法線方向から見たときに、上記陰極貫通電極を覆うように、上記陰極貫通電極よりも拡がっていることが好ましい。
本発明の固体電解コンデンサにおいて、上記陽極外部電極及び上記陰極外部電極は、いずれも、金属膜からなる金属電極であってもよい。上記陽極外部電極及び上記陰極外部電極は、いずれも、導電性ペーストの硬化物からなるペースト電極であってもよい。また、上記陽極外部電極は、ボール状端子であってもよく、上記陰極外部電極は、ボール状端子であってもよい。
本発明の固体電解コンデンサにおいて、上記陽極外部電極及び上記陰極外部電極を含む面以外の面は、他の絶縁層で覆われていてもよい。
本発明の固体電解コンデンサにおいては、上記コンデンサ素子と上記封止樹脂との間に応力緩和層が設けられていてもよい。また、上記コンデンサ素子と上記封止樹脂との間に防湿膜が設けられていてもよい。
本発明によれば、薄型に設計することが可能な固体電解コンデンサを提供することができる。
以下、本発明の固体電解コンデンサについて説明する。
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
以下に示す各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。第２実施形態以降では、第１実施形態と共通の事項についての記述は省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎には逐次言及しない。
本発明の固体電解コンデンサにおいては、陽極外部電極を陰極外部電極と同じ側に設けることができるため、固体電解コンデンサを薄型に設計することができる。特に、外部電極を封止樹脂の表面に設けることによって、搭載基板やリードフレーム等の厚みのある電極を使用する必要がなくなる。そのため、コンデンサ素子内部の機能層の厚みを残しつつ、製品全体の薄型設計が可能となっている。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態では、芯部と封止樹脂との間に絶縁層が設けられており、芯部上に絶縁層、封止樹脂及び陽極外部電極がこの順に設けられるとともに、絶縁層上の封止樹脂に第１陽極貫通電極が、芯部上の絶縁層に第２陽極貫通電極がそれぞれ形成されており、第２陽極貫通電極及び第１陽極貫通電極を介して、芯部が封止樹脂の表面に電気的に引き出されている。本発明の第１実施形態の設計上の利点としては、多孔質部に直接触れる絶縁層の材料と封止樹脂の材料の設計を別々に行える点が挙げられる。コンデンサ素子の一方主面側の陰極部は、封止樹脂及び陰極外部電極によって覆われているため、実質的に気密度が高い構造となっており、外部からの水分侵入経路は、主に絶縁層及び各層の界面となる。このとき、絶縁層の材料として高密着かつ防透湿能のある材料を選択することで、信頼性に優れた設計を取ることができる。
本発明の第１実施形態では、芯部と封止樹脂との間に絶縁層が設けられており、芯部上に絶縁層、封止樹脂及び陽極外部電極がこの順に設けられるとともに、絶縁層上の封止樹脂に第１陽極貫通電極が、芯部上の絶縁層に第２陽極貫通電極がそれぞれ形成されており、第２陽極貫通電極及び第１陽極貫通電極を介して、芯部が封止樹脂の表面に電気的に引き出されている。本発明の第１実施形態の設計上の利点としては、多孔質部に直接触れる絶縁層の材料と封止樹脂の材料の設計を別々に行える点が挙げられる。コンデンサ素子の一方主面側の陰極部は、封止樹脂及び陰極外部電極によって覆われているため、実質的に気密度が高い構造となっており、外部からの水分侵入経路は、主に絶縁層及び各層の界面となる。このとき、絶縁層の材料として高密着かつ防透湿能のある材料を選択することで、信頼性に優れた設計を取ることができる。
さらに、導電体層上に封止樹脂及び陰極外部電極がこの順に設けられるとともに、導電体層上の封止樹脂に陰極貫通電極が形成されており、陰極貫通電極を介して、導電体層が封止樹脂の表面に電気的に引き出されている。したがって、弁作用金属基体の片面のみに機能を集約しつつ、容量発現部（静電容量に寄与する部分）以外の各機能層を極小化することによって、コンデンサ全体の体積に占める容量発現部の体積の割合を大きくすることができる。その結果、容量発現部の体積効率を高くすることができるとともに、固体電解コンデンサを薄型に設計することができる。
また、陰極部に設けられた導電体層のいずれの箇所からも外部電極までの引き出し距離が短いため、従来よりもＥＳＲ（等価直列抵抗）及びＥＳＬ（等価直列インダクタンス）をともに低く設計することができる。
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る固体電解コンデンサの一例を模式的に示す断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す固体電解コンデンサを構成するコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）に示す固体電解コンデンサを構成するコンデンサ素子の一例を模式的に示す斜視図である。
図１（ａ）に示す固体電解コンデンサ１は、コンデンサ素子１０と、封止樹脂２０と、陰極外部電極３０と、陽極外部電極４０とを備えている。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、コンデンサ素子１０は、芯部１１ｂの一方主面に多孔質部１１ａが配置された弁作用金属基体１１、多孔質部１１ａの表面に形成された誘電体層１２、誘電体層１２上に設けられた固体電解質層１３、及び、固体電解質層１３上に設けられた導電体層１４を有している。図１（ａ）に示すように、芯部１１ｂと封止樹脂２０との間には絶縁層１５が設けられている。
図１（ａ）に示す固体電解コンデンサ１は、コンデンサ素子１０と、封止樹脂２０と、陰極外部電極３０と、陽極外部電極４０とを備えている。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、コンデンサ素子１０は、芯部１１ｂの一方主面に多孔質部１１ａが配置された弁作用金属基体１１、多孔質部１１ａの表面に形成された誘電体層１２、誘電体層１２上に設けられた固体電解質層１３、及び、固体電解質層１３上に設けられた導電体層１４を有している。図１（ａ）に示すように、芯部１１ｂと封止樹脂２０との間には絶縁層１５が設けられている。
図１（ａ）に示す固体電解コンデンサ１では、弁作用金属基体１１の一方主面において、芯部１１ｂの表面は、多孔質部１１ａの表面よりも低い位置にある。図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、弁作用金属基体１１の中央部に多孔質部１１ａが配置され、弁作用金属基体１１の周縁部に芯部１１ｂが配置されていることが好ましい。ただし、弁作用金属基体１１の一方主面において、芯部１１ｂの表面は、多孔質部１１ａの表面と同一の位置にあってもよく、多孔質部１１ａの表面よりも高い位置にあってもよい。
封止樹脂２０は、コンデンサ素子１０の一方主面を封止している。図１（ａ）に示す固体電解コンデンサ１では、封止樹脂２０は、コンデンサ素子１０の一方主面を覆うように、導電体層１４上に設けられているとともに、絶縁層１５上にも設けられている。
陰極外部電極３０は、導電体層１４と電気的に接続されている。図１（ａ）に示す固体電解コンデンサ１では、導電体層１４上に、封止樹脂２０及び陰極外部電極３０がこの順に設けられるとともに、導電体層１４上の封止樹脂２０に、当該封止樹脂２０を貫通する陰極貫通電極３１が形成されている。陰極貫通電極３１を介して、導電体層１４（陰極部２１）が封止樹脂２０の表面に電気的に引き出され、封止樹脂２０の表面に露出した陰極貫通電極３１と陰極外部電極３０とが接続されている。
陰極貫通電極３１の形態は特に限定されず、例えば、ペースト電極等が挙げられる。なお、ペースト電極とは、導電性ペーストの硬化物からなる電極を意味する。後述するように、バンプ電極を形成して封止樹脂で被覆した後、封止樹脂を削り出すことによって、ペースト電極である陰極貫通電極３１を容易に形成することができる。
図１（ａ）では、陰極貫通電極３１の断面形状が、陰極外部電極３０側よりも導電体層１４側の方が長いテーパー状である例を示している。陰極貫通電極３１がペースト電極である場合、陰極貫通電極３１の断面形状は、上記のようなテーパー状であってもよく、陰極外部電極３０側の長さが導電体層１４側の長さと実質的に同じ長方形状であってもよい。
また、陰極貫通電極３１は、柱状の金属ピンであってもよい。陰極貫通電極３１が金属ピンである場合、陰極貫通電極３１の断面形状は、陰極外部電極３０側の長さが導電体層１４側の長さと実質的に同じ長方形状であることが好ましい。金属ピンの形状としては、例えば円柱状等が挙げられる。
図１（ａ）では、陰極貫通電極３１が４つ形成されているが、陰極貫通電極３１は少なくとも１つ形成されていればよい。
陰極貫通電極３１の高さは、封止樹脂２０の厚みと一致する。陰極貫通電極３１の高さは特に限定されないが、５μｍ以上、２００μｍ以下であることが好ましい。
陰極外部電極３０の形態は特に限定されず、例えば、金属電極、ペースト電極等が挙げられる。なお、金属電極とは、金属膜からなる電極を意味する。金属膜としては、例えば、めっき膜、スパッタ膜、蒸着膜等が挙げられる。
陰極外部電極３０が金属電極である場合、陽極外部電極４０も金属電極であることが好ましいが、ペースト電極であってもよい。同様に、陰極外部電極３０がペースト電極である場合、陽極外部電極４０もペースト電極であることが好ましいが、金属電極であってもよい。金属電極の場合は、貫通電極の金属表面に直接成長することで低抵抗化が期待でき、ペースト電極の場合は、貫通電極に対する密着強度向上による信頼性向上が期待できる。
陰極外部電極３０の形状は特に限定されないが、陰極外部電極３０は、コンデンサ素子１０の一方主面の法線方向から見たときに、陰極貫通電極３１を覆うように、陰極貫通電極３１よりも拡がっていることが好ましい。
また、陰極外部電極３０は、陰極貫通電極３１上に設けられたボール状の端子であってもよい。ボール状の端子としては、例えば、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）端子等が挙げられる。
陽極外部電極４０は、芯部１１ｂと電気的に接続されている。図１（ａ）に示す固体電解コンデンサ１では、芯部１１ｂ上に、絶縁層１５、封止樹脂２０及び陽極外部電極４０がこの順に設けられるとともに、絶縁層１５上の封止樹脂２０に、当該封止樹脂２０を貫通する第１陽極貫通電極４１が、芯部１１ｂ上の絶縁層１５に、当該絶縁層１５を貫通する第２陽極貫通電極４２がそれぞれ形成されている。第２陽極貫通電極４２及び第１陽極貫通電極４１を介して、芯部１１ｂ（陽極部２２）が封止樹脂２０の表面に電気的に引き出され、封止樹脂２０の表面に露出した第１陽極貫通電極４１と陽極外部電極４０とが接続されている。図１（ａ）では、第１陽極貫通電極４１と第２陽極貫通電極４２との境界線を示し、両者を区別しているが、第１陽極貫通電極と第２陽極貫通電極とは一体化していてもよい。
第１陽極貫通電極４１の形態は特に限定されず、例えば、めっき電極、ペースト電極等が挙げられる。第２陽極貫通電極４２の形態も特に限定されず、例えば、めっき電極、ペースト電極等が挙げられる。第１陽極貫通電極４１がめっき電極である場合、第２陽極貫通電極４２もめっき電極であることが好ましいが、ペースト電極であってもよい。同様に、第１陽極貫通電極４１がペースト電極である場合、第２陽極貫通電極４２もペースト電極であることが好ましいが、めっき電極であってもよい。
図１（ａ）では、第１陽極貫通電極４１及び第２陽極貫通電極４２の断面形状が、陽極外部電極４０側の方が芯部１１ｂ側よりも長い逆テーパー状である例を示している。第１陽極貫通電極４１及び第２陽極貫通電極４２がめっき電極である場合、第１陽極貫通電極４１及び第２陽極貫通電極４２の断面形状は逆テーパー状であることが好ましい。この場合、樹脂で封止できる領域を確保しつつ、容量発現部を大きくすることができる。また、逆テーパー状の場合、めっきによる充填効率が良い。
また、第１陽極貫通電極４１及び第２陽極貫通電極４２は、柱状の金属ピンであってもよい。第１陽極貫通電極４１及び第２陽極貫通電極４２が金属ピンである場合、第１陽極貫通電極４１及び第２陽極貫通電極４２の断面形状は、陽極外部電極４０側の長さが芯部１１ｂ側の長さと実質的に同じ長方形状であることが好ましい。金属ピンの形状としては、例えば円柱状等が挙げられる。
図１（ａ）では、第１陽極貫通電極４１及び第２陽極貫通電極４２が１つずつ形成されているが、第１陽極貫通電極４１及び第２陽極貫通電極４２は少なくとも１つずつ形成されていればよい。また、図１（ａ）には左右両側に陽極部２２が存在し、右側の陽極部２２に第１陽極貫通電極４１及び第２陽極貫通電極４２が形成されているが、左側の陽極部２２にも第１陽極貫通電極４１及び第２陽極貫通電極４２が形成されていてもよい。
陽極外部電極４０の形態は特に限定されず、例えば、金属電極、ペースト電極等が挙げられる。
陽極外部電極４０の形状は特に限定されないが、陽極外部電極４０は、コンデンサ素子１０の一方主面の法線方向から見たときに、第１陽極貫通電極４１を覆うように、第１陽極貫通電極４１よりも拡がっていることが好ましい。
また、陽極外部電極４０は、第１陽極貫通電極４１上に設けられたボール状の端子であってもよい。ボール状の端子としては、例えば、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）端子等が挙げられる。
図１（ａ）では、封止樹脂２０の表面において、陰極外部電極３０と陽極外部電極４０とは接しておらず、絶縁されている。
図１（ａ）では示されていないが、他の面を保護する観点から、例えば、陽極外部電極４０及び陰極外部電極３０を含む面以外の面が他の絶縁層で覆われていてもよい。また、コンデンサ素子を保護する観点から、コンデンサ素子と封止樹脂との間に、例えば、応力緩和層、防湿膜等が設けられていてもよい。
本発明の固体電解コンデンサにおいて、弁作用金属基体は、いわゆる弁作用を示す弁作用金属からなる。弁作用金属としては、例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、ジルコニウム等の金属単体、又は、これらの金属を含む合金等が挙げられる。これらの中では、アルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。
弁作用金属基体の形状は、平板状であることが好ましく、箔状であることがより好ましい。弁作用金属基体は、少なくとも一方主面に多孔質部及び芯部を有していればよく、両主面に多孔質部及び芯部を有していてもよい。多孔質部は、芯部の表面に形成されたエッチング層であることが好ましい。
芯部の厚みは、５μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましく、多孔質部の厚み（芯部を除く片面の厚み）は、５μｍ以上、２００μｍ以下であることが好ましい。
本発明の固体電解コンデンサにおいて、誘電体層は、弁作用金属基体の多孔質部の表面に形成されている。多孔質部の表面に形成される誘電体層は、多孔質部の表面状態を反映して多孔質になっており、微細な凹凸状の表面形状を有している。誘電体層は、上記弁作用金属の酸化皮膜からなることが好ましい。例えば、弁作用金属基体としてアルミニウム箔が用いられる場合、アジピン酸アンモニウム等を含む水溶液中でアルミニウム箔の表面に対して陽極酸化処理（化成処理ともいう）を行うことにより、酸化皮膜からなる誘電体層を形成することができる。なお、誘電体層は、芯部の表面に形成されていないことが好ましい。
本発明の固体電解コンデンサにおいて、絶縁層の材料としては、例えば、ポリフェニルスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、シアン酸エステル樹脂、フッ素樹脂（テトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等）、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、及び、それらの誘導体又は前駆体等の絶縁性樹脂が挙げられる。なお、絶縁層は、後述する封止樹脂と同じ材料で構成されていてもよい。
本発明の固体電解コンデンサにおいて、固体電解質層を構成する材料としては、例えば、ポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類等の導電性高分子等が挙げられる。これらの中では、ポリチオフェン類が好ましく、ＰＥＤＯＴと呼ばれるポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）が特に好ましい。また、上記導電性高分子は、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）等のドーパントを含んでいてもよい。なお、固体電解質層は、誘電体層の細孔（凹部）を充填する内層と、誘電体層を被覆する外層とを含むことが好ましい。
本発明の固体電解コンデンサにおいて、導電体層は、下地であるカーボン層と、その上の銀層からなることが好ましいが、カーボン層のみでもよく、銀層のみでもよい。カーボン層、銀層等の導電体層は、固体電解質層の全面を被覆することが好ましい。
本発明の固体電解コンデンサにおいて、封止樹脂の材質としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
図１（ａ）に示す固体電解コンデンサ１は、好ましくは、以下のように製造される。
図２−１（ａ）、図２−１（ｂ）、図２−１（ｃ）、図２−１（ｄ）、図２−１（ｅ）、図２−１（ｆ）、図２−２（ｇ）、図２−２（ｈ）、図２−２（ｉ）、図２−２（ｊ）、図２−２（ｋ）及び図２−２（ｌ）は、図１（ａ）に示す固体電解コンデンサ１の製造方法の一例を模式的に示す斜視図である。
図２−１（ａ）に示すように、エッチング層等の多孔質部１１ａを芯部１１ｂの一方主面の全体に有する弁作用金属基体１１を準備し、図２−１（ｂ）に示すように、多孔質部１１ａの表面に誘電体層１２を形成する。上述したように、例えば、弁作用金属基体としてアルミニウム箔が用いられる場合、アジピン酸アンモニウム等を含む水溶液中でアルミニウム箔の表面に対して陽極酸化処理（化成処理ともいう）を行うことにより、酸化皮膜からなる誘電体層を形成することができる。
図２−１（ｃ）に示すように、レーザー処理等によって一部の誘電体層１２及び多孔質部１１ａを除去することにより、陽極部となる芯部１１ｂを露出させる。この場合、芯部１１ｂの表面は、多孔質部１１ａの表面よりも低くなる。図２−１（ｃ）では、弁作用金属基体１１の周縁部の芯部１１ｂを露出させている。なお、一部の多孔質部１１ａを除去することにより芯部１１ｂを露出させた後、誘電体層１２を形成してもよい。この場合、芯部１１ｂの表面に誘電体層１２が形成されないように、芯部１１ｂの表面をマスクしておくことが好ましい。
また、製造効率を高める観点から、誘電体層が表面に形成された弁作用金属基体として、予め化成処理が施された化成箔を用いてもよい。この場合、化成箔の全体に誘電体層が形成されているため、レーザー処理等によって一部の誘電体層及び多孔質部を除去することにより、陽極部となる芯部を露出させることができる。
図２−１（ｄ）に示すように、芯部１１ｂ上に絶縁性樹脂を塗布することにより絶縁層１５を形成する。絶縁性樹脂を塗布する方法は特に限定されず、例えば、ディスペンサー、スクリーン印刷等が挙げられる。
図２−１（ｅ）に示すように、誘電体層１２上に固体電解質層１３を形成する。例えば、３，４−エチレンジオキシチオフェン等のモノマーを含む処理液を用いて、誘電体層の表面にポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）等の重合膜を形成する方法や、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）等のポリマーの分散液を誘電体層の表面に塗布して乾燥させる方法等により、固体電解質層を形成することができる。なお、誘電体層の細孔（凹部）を充填する内層を形成した後、誘電体層を被覆する外層を形成することにより、固体電解質層を形成することが好ましい。
図２−１（ｆ）に示すように、固体電解質層１３上に導電体層１４を形成する。導電体層として、カーボン層及び銀層を順次積層して形成することが好ましいが、カーボン層のみを形成してもよく、銀層のみを形成してもよい。例えば、カーボンペーストを塗布及び乾燥させた後に、銀ペーストを塗布及び乾燥させることにより、カーボン層及び銀層を形成することができる。
図２−２（ｇ）に示すように、導電性ペーストを用いて導電体層１４上にバンプ電極（ペースト電極）３１’を形成した後、図２−２（ｈ）に示すように、導電体層１４及び絶縁層１５上に封止樹脂２０を配置し、バンプ電極３１’が完全に覆われるように封止樹脂２０で封止する。封止樹脂は、例えば、モールド樹脂成形法等により形成することができる。その後、図２−２（ｉ）に示すように、バンプ電極３１’の表面が露出するように、封止樹脂２０を削り出す。これにより、導電体層１４上の封止樹脂２０を貫通する陰極貫通電極３１が封止樹脂２０に形成される。なお、陰極貫通電極３１はバンプ電極３１’と実質的に同じものである。
図２−２（ｊ）に示すように、レーザー加工等により、芯部１１ｂ上の絶縁層１５及び封止樹脂２０を貫通する貫通孔４５を形成する。その後、図２−２（ｋ）に示すように、絶縁層１５上の封止樹脂２０を貫通する第１陽極貫通電極４１、及び、芯部１１ｂ上の絶縁層１５を貫通する第２陽極貫通電極４２（図示せず）を形成する。第１陽極貫通電極及び第２陽極貫通電極としては、例えば、めっき電極、ペースト電極等を形成すればよい。
図２−２（ｌ）に示すように、陰極貫通電極３１を介して導電体層１４と電気的に接続される陰極外部電極３０、及び、第２陽極貫通電極４２及び第１陽極貫通電極４１を介して芯部１１ｂと電気的に接続される陽極外部電極４０を形成する。陽極外部電極及び陰極外部電極としては、例えば、金属電極、ペースト電極、ボール状の端子等を形成すればよい。
以上により、図１（ａ）に示す固体電解コンデンサ１が得られる。
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態では、芯部上に封止樹脂及び陽極外部電極がこの順に設けられるとともに、芯部上の封止樹脂に第１陽極貫通電極が形成されており、第１陽極貫通電極は芯部と直接接し、第１陽極貫通電極を介して、芯部が封止樹脂の表面に電気的に引き出されている。本発明の第２実施形態の設計では、芯部が実質的に陽極外部電極と近い位置になるため、導電経路が細くなる貫通電極を相対的に短くすることができる。その結果、全体の低抵抗化が可能となり、大電流に対応することができる。特に、３端子構造品を回路パスコンとして使用する場合、陽極−陽極間の許容電流容量は大きいものを設定したいため、第２実施形態のような導電経路中の導体比率が高い設計が有利となる。
本発明の第２実施形態では、芯部上に封止樹脂及び陽極外部電極がこの順に設けられるとともに、芯部上の封止樹脂に第１陽極貫通電極が形成されており、第１陽極貫通電極は芯部と直接接し、第１陽極貫通電極を介して、芯部が封止樹脂の表面に電気的に引き出されている。本発明の第２実施形態の設計では、芯部が実質的に陽極外部電極と近い位置になるため、導電経路が細くなる貫通電極を相対的に短くすることができる。その結果、全体の低抵抗化が可能となり、大電流に対応することができる。特に、３端子構造品を回路パスコンとして使用する場合、陽極−陽極間の許容電流容量は大きいものを設定したいため、第２実施形態のような導電経路中の導体比率が高い設計が有利となる。
さらに、第１実施形態と同様、陰極部の導電体層上に封止樹脂及び陰極外部電極がこの順に設けられるとともに、導電体層上の封止樹脂に陰極貫通電極が形成されており、陰極貫通電極を介して、陰極部が封止樹脂の表面に電気的に引き出されている。
図３（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る固体電解コンデンサの一例を模式的に示す断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す固体電解コンデンサを構成するコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）に示す固体電解コンデンサを構成するコンデンサ素子の一例を模式的に示す斜視図である。
図３（ａ）に示す固体電解コンデンサ２は、コンデンサ素子１０’と、封止樹脂２０と、陰極外部電極３０と、陽極外部電極４０とを備えている。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、コンデンサ素子１０’は、芯部１１ｂの一方主面に多孔質部１１ａが配置された弁作用金属基体１１、多孔質部１１ａの表面に形成された誘電体層１２、誘電体層１２上に設けられた固体電解質層１３、及び、固体電解質層１３上に設けられた導電体層１４を有している。図３（ａ）に示すように、弁作用金属基体１１の一方主面上には絶縁層１５が設けられている。
図３（ａ）に示す固体電解コンデンサ２は、コンデンサ素子１０’と、封止樹脂２０と、陰極外部電極３０と、陽極外部電極４０とを備えている。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、コンデンサ素子１０’は、芯部１１ｂの一方主面に多孔質部１１ａが配置された弁作用金属基体１１、多孔質部１１ａの表面に形成された誘電体層１２、誘電体層１２上に設けられた固体電解質層１３、及び、固体電解質層１３上に設けられた導電体層１４を有している。図３（ａ）に示すように、弁作用金属基体１１の一方主面上には絶縁層１５が設けられている。
図３（ａ）に示す固体電解コンデンサ２では、弁作用金属基体１１の一方主面において、芯部１１ｂの表面は、多孔質部１１ａの表面よりも高い位置にある。図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、弁作用金属基体１１の中央部に多孔質部１１ａが配置され、弁作用金属基体１１の周縁部に芯部１１ｂが配置されていることが好ましい。特に、弁作用金属基体１１の凹部の内面に多孔質部１１ａが配置されており、凹部の内壁に絶縁層１５が設けられていることが好ましい。ただし、弁作用金属基体１１に凹部が形成されていなくてもよい。また、弁作用金属基体１１の一方主面において、芯部１１ｂの表面は、多孔質部１１ａの表面と同一の位置にあってもよく、多孔質部１１ａの表面よりも低い位置にあってもよい。
封止樹脂２０は、コンデンサ素子１０’の一方主面を封止している。図３（ａ）に示す固体電解コンデンサ２では、封止樹脂２０は、コンデンサ素子１０’の一方主面を覆うように、導電体層１４上に設けられているとともに、芯部１１ｂ上にも設けられている。
陰極外部電極３０は、導電体層１４と電気的に接続されている。図３（ａ）に示す固体電解コンデンサ２では、導電体層１４上に、封止樹脂２０及び陰極外部電極３０がこの順に設けられるとともに、導電体層１４上の封止樹脂２０に、当該封止樹脂２０を貫通する陰極貫通電極３１が形成されている。陰極貫通電極３１を介して、導電体層１４（陰極部２１）が封止樹脂２０の表面に電気的に引き出され、封止樹脂２０の表面に露出した陰極貫通電極３１と陰極外部電極３０とが接続されている。
陰極貫通電極３１の形態、断面形状等は第１実施形態と同じである。また、陰極外部電極３０の形態、形状等も第１実施形態と同じである。
陽極外部電極４０は、芯部１１ｂと電気的に接続されている。図３（ａ）に示す固体電解コンデンサ２では、芯部１１ｂ上に、封止樹脂２０及び陽極外部電極４０がこの順に設けられるとともに、芯部１１ｂ上の封止樹脂２０に、当該封止樹脂２０を貫通する第１陽極貫通電極４１が形成されており、第１陽極貫通電極４１は芯部１１ｂと直接接している。第１陽極貫通電極４１を介して、芯部１１ｂ（陽極部２２）が封止樹脂２０の表面に電気的に引き出され、封止樹脂２０の表面に露出した第１陽極貫通電極４１と陽極外部電極４０とが接続されている。
第１陽極貫通電極４１の形態、断面形状等は第１実施形態と同じである。また、陽極外部電極４０の形態、形状等も第１実施形態と同じである。
図３（ａ）では、封止樹脂２０の表面において、陰極外部電極３０と陽極外部電極４０とは接しておらず、絶縁されている。
図３（ａ）では示されていないが、他の面を保護する観点から、例えば、陽極外部電極４０及び陰極外部電極３０を含む面以外の面が他の絶縁層で覆われていてもよい。また、コンデンサ素子を保護する観点から、コンデンサ素子と封止樹脂との間に、例えば、応力緩和層、防湿膜等が設けられていてもよい。
コンデンサ素子を構成する弁作用金属基体の材料等については、第１実施形態と同じである。芯部の厚みは、５μｍ以上、３００μｍ以下であることが好ましく、多孔質部の厚み（芯部を除く片面の厚み）は、５μｍ以上、２００μｍ以下であることが好ましい。また、弁作用金属基体に凹部が形成される場合、凹部の深さは、５μｍ以上、２００μｍ以下であることが好ましい。
コンデンサ素子を構成する誘電体層、固体電解質層、導電体層、絶縁層、及び、封止樹脂の材料等については、第１実施形態と同じである。弁作用金属基体の凹部に多孔質部が配置される場合、固体電解質層及び導電体層は、それぞれ凹部から突出しないことが好ましい。
図３（ａ）に示す固体電解コンデンサ２は、好ましくは、以下のように製造される。
図４−１（ａ）、図４−１（ｂ）、図４−１（ｃ）、図４−１（ｄ）、図４−１（ｅ）、図４−２（ｆ）、図４−２（ｇ）、図４−２（ｈ）、図４−２（ｉ）、図４−２（ｊ）及び図４−２（ｋ）は、図３（ａ）に示す固体電解コンデンサ２の製造方法の一例を模式的に示す斜視図である。
図４−１（ａ）に示すように、芯部１１ｂを有する弁作用金属基体１１に凹部１１’を形成し、エッチング層等の多孔質部１１ａを凹部１１’の内面に形成する。凹部を形成する方法は特に限定されず、例えば、切削、プレス、エッチング等が挙げられる。なお、エッチングによって、凹部１１’の形成と多孔質部１１ａの形成を同時に行うことができる。図４−１（ａ）では、凹部１１’の周囲であって弁作用金属基体１１の周縁部の芯部１１ｂが陽極部となる。この場合、芯部１１ｂの表面は、多孔質部１１ａの表面よりも高くなる。
図４−１（ｂ）に示すように、芯部１１ｂと接触する凹部１１’の外周部に絶縁性樹脂を塗布することにより絶縁層１５を形成する。絶縁性樹脂を塗布する方法は特に限定されず、例えば、ディスペンサー、スクリーン印刷等が挙げられる。なお、凹部１１’の外周部に絶縁層１５を形成した後、凹部１１’の内面に多孔質部１１ａを形成してもよい。
図４−１（ｃ）に示すように、多孔質部１１ａの表面に誘電体層１２を形成する。なお、芯部１１ｂの表面に誘電体層１２が形成されないように、芯部１１ｂの表面をマスクしておくことが好ましい。
図４−１（ｄ）に示すように、誘電体層１２上に固体電解質層１３を形成する。なお、誘電体層の細孔を充填する内層を形成した後、誘電体層を被覆する外層を形成することにより、固体電解質層を形成することが好ましい。
図４−１（ｅ）に示すように、固体電解質層１３上に導電体層１４を形成する。導電体層として、カーボン層及び銀層を順次積層して形成することが好ましいが、カーボン層のみを形成してもよく、銀層のみを形成してもよい。
図４−２（ｆ）に示すように、導電性ペーストを用いて導電体層１４上にバンプ電極（ペースト電極）３１’を形成した後、図４−２（ｇ）に示すように、芯部１１ｂ、導電体層１４及び絶縁層１５上に封止樹脂２０を配置し、バンプ電極３１’が完全に覆われるように封止樹脂２０で封止する。封止樹脂は、例えば、モールド樹脂成形法等により形成することができる。その後、図４−２（ｈ）に示すように、バンプ電極３１’の表面が露出するように、封止樹脂２０を削り出す。これにより、導電体層１４上の封止樹脂２０を貫通する陰極貫通電極３１が封止樹脂２０に形成される。なお、陰極貫通電極３１はバンプ電極３１’と実質的に同じものである。
図４−２（ｉ）に示すように、レーザー加工等により、芯部１１ｂ上の封止樹脂２０を貫通する貫通孔４５を形成する。その後、図４−２（ｊ）に示すように、芯部１１ｂ上の封止樹脂２０を貫通する第１陽極貫通電極４１を形成する。第１陽極貫通電極としては、例えば、めっき電極、ペースト電極等を形成すればよい。
図４−２（ｋ）に示すように、陰極貫通電極３１を介して導電体層１４と電気的に接続される陰極外部電極３０、及び、第１陽極貫通電極４１を介して芯部１１ｂと電気的に接続される陽極外部電極４０を形成する。陽極外部電極及び陰極外部電極としては、例えば、金属電極、ペースト電極、ボール状の端子等を形成すればよい。
以上により、図３（ａ）に示す固体電解コンデンサ２が得られる。
［その他の実施形態］
本発明の固体電解コンデンサは、上記実施形態に限定されるものではなく、固体電解コンデンサの構成、製造条件等に関し、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
本発明の固体電解コンデンサは、上記実施形態に限定されるものではなく、固体電解コンデンサの構成、製造条件等に関し、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
特に、導電体層を陰極外部電極と電気的に接続させる方法は、第１実施形態及び第２実施形態で説明した方法に限定されない。図１（ａ）に示す固体電解コンデンサ１及び図３（ａ）に示す固体電解コンデンサ２においては、陰極貫通電極３１を介して導電体層１４（陰極部２１）が封止樹脂２０の表面に電気的に引き出されているが、本発明の固体電解コンデンサにおいては、陰極貫通電極が形成されていなくてもよい。例えば、導電体層をリードフレーム等に接続してもよい。
また、本発明の固体電解コンデンサにおいて、陽極は１端子に限らず、第１実施形態で説明したように２端子以上としてもよい。同様に、陰極は１端子に限らず、２端子以上としてもよい。
１，２ 固体電解コンデンサ
１０，１０’ コンデンサ素子
１１ 弁作用金属基体
１１’ 凹部
１１ａ 多孔質部
１１ｂ 芯部
１２ 誘電体層
１３ 固体電解質層
１４ 導電体層
１５ 絶縁層
２０ 封止樹脂
２１ 陰極部
２２ 陽極部
３０ 陰極外部電極
３１ 陰極貫通電極
３１’ バンプ電極
４０ 陽極外部電極
４１ 第１陽極貫通電極
４２ 第２陽極貫通電極
４５ 貫通孔
１０，１０’ コンデンサ素子
１１ 弁作用金属基体
１１’ 凹部
１１ａ 多孔質部
１１ｂ 芯部
１２ 誘電体層
１３ 固体電解質層
１４ 導電体層
１５ 絶縁層
２０ 封止樹脂
２１ 陰極部
２２ 陽極部
３０ 陰極外部電極
３１ 陰極貫通電極
３１’ バンプ電極
４０ 陽極外部電極
４１ 第１陽極貫通電極
４２ 第２陽極貫通電極
４５ 貫通孔
Claims (25)
- 芯部の少なくとも一方主面に多孔質部が配置された弁作用金属基体、前記多孔質部の表面に形成された誘電体層、前記誘電体層上に設けられた固体電解質層、及び、前記固体電解質層上に設けられた導電体層を有するコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子の一方主面を封止する封止樹脂と、
前記導電体層と電気的に接続された陰極外部電極と、
前記芯部と電気的に接続された陽極外部電極と、を備える固体電解コンデンサであって、
前記芯部と前記封止樹脂との間に絶縁層が設けられており、
前記芯部上に、前記絶縁層、前記封止樹脂及び前記陽極外部電極がこの順に設けられるとともに、
前記絶縁層上の前記封止樹脂に、当該封止樹脂を貫通する第１陽極貫通電極が、前記芯部上の前記絶縁層に、当該絶縁層を貫通する第２陽極貫通電極がそれぞれ形成されており、
前記第２陽極貫通電極及び前記第１陽極貫通電極を介して、前記芯部が前記封止樹脂の表面に電気的に引き出され、
前記封止樹脂の表面に露出した前記第１陽極貫通電極と前記陽極外部電極とが接続されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 前記弁作用金属基体の一方主面において、前記芯部の表面は、前記多孔質部の表面よりも低い位置にある請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第１陽極貫通電極及び前記第２陽極貫通電極は、いずれも、めっき電極である請求項１又は２に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第１陽極貫通電極及び前記第２陽極貫通電極は、いずれも、導電性ペーストの硬化物からなるペースト電極である請求項１又は２に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第１陽極貫通電極及び前記第２陽極貫通電極の断面形状は、いずれも、前記陽極外部電極側の方が前記芯部側よりも長い逆テーパー状である請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第１陽極貫通電極及び前記第２陽極貫通電極は、いずれも、柱状の金属ピンである請求項１又は２に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記絶縁層は、前記封止樹脂と同じ材料で構成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
- 芯部の少なくとも一方主面に多孔質部が配置された弁作用金属基体、前記多孔質部の表面に形成された誘電体層、前記誘電体層上に設けられた固体電解質層、及び、前記固体電解質層上に設けられた導電体層を有するコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子の一方主面を封止する封止樹脂と、
前記導電体層と電気的に接続された陰極外部電極と、
前記芯部と電気的に接続された陽極外部電極と、を備える固体電解コンデンサであって、
前記芯部上に、前記封止樹脂及び前記陽極外部電極がこの順に設けられるとともに、
前記芯部上の前記封止樹脂に、当該封止樹脂を貫通する第１陽極貫通電極が形成されており、
前記第１陽極貫通電極は、前記芯部と直接接し、
前記第１陽極貫通電極を介して、前記芯部が前記封止樹脂の表面に電気的に引き出され、
前記封止樹脂の表面に露出した前記第１陽極貫通電極と前記陽極外部電極とが接続されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 前記弁作用金属基体の一方主面において、前記芯部の表面は、前記多孔質部の表面よりも高い位置にあるか、又は、前記多孔質部の表面と同一の位置にある請求項８に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第１陽極貫通電極は、めっき電極である請求項８又は９に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第１陽極貫通電極は、導電性ペーストの硬化物からなるペースト電極である請求項８又は９に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第１陽極貫通電極の断面形状は、前記陽極外部電極側の方が前記芯部側よりも長い逆テーパー状である請求項８〜１１のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第１陽極貫通電極は、柱状の金属ピンである請求項８又は９に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記陽極外部電極は、前記コンデンサ素子の一方主面の法線方向から見たときに、前記第１陽極貫通電極を覆うように、前記第１陽極貫通電極よりも拡がっている請求項１〜１３のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記導電体層上に、前記封止樹脂及び前記陰極外部電極がこの順に設けられるとともに、
前記導電体層上の前記封止樹脂に、当該封止樹脂を貫通する陰極貫通電極が形成されており、
前記陰極貫通電極を介して、前記導電体層が前記封止樹脂の表面に電気的に引き出され、
前記封止樹脂の表面に露出した前記陰極貫通電極と前記陰極外部電極とが接続されている請求項１〜１４のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。 - 前記陰極貫通電極は、導電性ペーストの硬化物からなるペースト電極である請求項１５に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記陰極貫通電極は、柱状の金属ピンである請求項１５に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記陰極外部電極は、前記コンデンサ素子の一方主面の法線方向から見たときに、前記陰極貫通電極を覆うように、前記陰極貫通電極よりも拡がっている請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記陽極外部電極及び前記陰極外部電極は、いずれも、金属膜からなる金属電極である請求項１〜１８のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記陽極外部電極及び前記陰極外部電極は、いずれも、導電性ペーストの硬化物からなるペースト電極である請求項１〜１８のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記陽極外部電極は、ボール状端子である請求項１〜１８のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記陰極外部電極は、ボール状端子である請求項１〜１８及び２１のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記陽極外部電極及び前記陰極外部電極を含む面以外の面は、他の絶縁層で覆われている請求項１〜２２のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記コンデンサ素子と前記封止樹脂との間に応力緩和層が設けられている請求項１〜２３のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記コンデンサ素子と前記封止樹脂との間に防湿膜が設けられている請求項１〜２４のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
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|---|---|---|---|---|
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| CN112466667B (zh) * | 2019-09-09 | 2022-09-27 | 株式会社村田制作所 | 固体电解电容器以及固体电解电容器的制造方法 |
| CN117813666A (zh) * | 2021-08-18 | 2024-04-02 | 株式会社村田制作所 | 电容器元件 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63268241A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解コンデンサ |
| JP2003045762A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回路モジュール |
| JP2007138236A (ja) * | 2005-11-17 | 2007-06-07 | Showa Denko Kk | コンデンサ用電極シートおよびその製造方法 |
| JP2010520647A (ja) * | 2007-03-07 | 2010-06-10 | ケメット エレクトロニクス コーポレーション | 基板内に埋め込み可能な薄型固体電解コンデンサ |
| JP2011044607A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Nippon Chemicon Corp | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
| JP2011108901A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品内蔵樹脂基板および電子回路モジュール |
| WO2012133839A1 (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | 日本電気株式会社 | 機能素子内蔵基板、これを備えた電子機器及び機能素子内蔵基板の製造方法 |
| JP2013197382A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 半導体パッケージ、半導体装置及び半導体パッケージの製造方法 |
| WO2018066253A1 (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 株式会社村田製作所 | 固体電解コンデンサ |
Family Cites Families (5)
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|---|---|---|---|---|
| JP2001185460A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解コンデンサおよびその製造方法並びに回路基板 |
| KR100610462B1 (ko) * | 2004-02-20 | 2006-08-08 | 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 | 고체 전해 커패시터, 전송선로장치, 그 제조방법 및 그것을이용하는 복합 전자부품 |
| JP2008135427A (ja) | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | チップ形固体電解コンデンサの製造方法及びチップ形固体電解コンデンサ |
| KR101887793B1 (ko) * | 2014-02-07 | 2018-08-10 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 콘덴서 |
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63268241A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解コンデンサ |
| JP2003045762A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回路モジュール |
| JP2007138236A (ja) * | 2005-11-17 | 2007-06-07 | Showa Denko Kk | コンデンサ用電極シートおよびその製造方法 |
| JP2010520647A (ja) * | 2007-03-07 | 2010-06-10 | ケメット エレクトロニクス コーポレーション | 基板内に埋め込み可能な薄型固体電解コンデンサ |
| JP2011044607A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Nippon Chemicon Corp | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
| JP2011108901A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品内蔵樹脂基板および電子回路モジュール |
| WO2012133839A1 (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | 日本電気株式会社 | 機能素子内蔵基板、これを備えた電子機器及び機能素子内蔵基板の製造方法 |
| JP2013197382A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 半導体パッケージ、半導体装置及び半導体パッケージの製造方法 |
| WO2018066253A1 (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 株式会社村田製作所 | 固体電解コンデンサ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11011318B2 (en) | 2016-10-06 | 2021-05-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor |
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