KR100907600B1 - 고체 전해 콘덴서 - Google Patents

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Abstract

양호한 내습 성능을 실현할 수가 있고 낮은 ESR을 가지는 고체 전해 콘덴서를 제공한다. 고체 전해 콘덴서(100)는, 도전성을 가지는 기판(12)과, 기판 상에 배치된 콘덴서 소자(200)와, 기판 상에 접속되고 콘덴서 소자를 덮는 금속 캡(11)과, 기판을 관통하고, 콘덴서 소자의 양극에 접속되고, 코어 부재인 제1 도전성 부재(31a)와 제1 도전성 부재를 피복하는 제2 도전성 부재(31b)를 포함하는 인출 단자(31)와, 기판과 인출 단자의 사이에 배치된 절연 부재(32)를 구비하고, 제1 도전성 부재의 도전율은 제2 도전성 부재의 도전율보다 높고, 제2 도전성 부재의 열팽창 계수는 절연 부재의 열팽창 계수 이하이다.
전해 콘덴서, 도전, 기판, 소자, 금속 캡, 단자, 도전율, 열팽창, 절연

Description

고체 전해 콘덴서{SOLID ELECTROLYTIC CAPACITOR}
본 발명은 고체 전해 콘덴서에 관한 것이다.
기능성 고분자 고체 전해 콘덴서는 전해 콘덴서 중에서도 주파수 특성이 우수하기 때문에 주목되고 있다. 최근에는, 수백μF의 용량을 가지고, 100kHz 주파수 대역에서의 ESR(등가 직렬 저항)이 5mΩ 이하이고, 10MHz 주파수 대역에서의 ESL(등가 직렬 유도 계수)가 1pH 정도의 표면 실장형의 고체 전해 콘덴서가 개발되어 있다. 이 고체 전해 콘덴서는 CPU(중앙 연산 처리 장치)에 접속되는 전원 라인의 비결합 회로(decoupling circuit)로서 적합하다. 또, 복수의 고체 전해 콘덴서 소자가 적층되어 병렬 접속된 고용량 콘덴서도 개발되어 있다.　　　
이러한 고체 전해 콘덴서는 고속화 및 고주파화가 진행되는 퍼스널 컴퓨터(personal computer), 서버 등의 전원 라인에 최적인 표면 실장형 콘덴서이다. 고체 전해 콘덴서의 외장은 일반적으로는 에폭시 수지(epoxy resin)로 몰드한 구조를 가지고 있다. 그렇지만, 에폭시 수지 몰드의 외장에는 몇 가지의 결점이 있었다.　　
일반적으로, 에폭시 수지(epoxy resin) 몰드의 방법으로서 트랜스퍼 몰 드(transfer mold)가 이용되고 있다. 그렇지만, 이 방법에 있어서는 에폭시 수지를 150℃ 이상으로 가열하고, 한편 수 기압 이상의 압력으로 에폭시 수지가 부어 넣어진다. 이에 의해 콘덴서 소자에 다대한 스트레스(stress)가 걸린다. 그 결과 누설 전류의 증가, 합선 등이 발생하기 쉬워진다. 또, 고온의 에폭시 수지가 콘덴서 소자의 전극박(electrode foil)의 사이에 끼어 들어간다. 그 결과 콘덴서 소자 내의 폴리머(polymer)가 벗겨져 떨어짐으로써 특성 열화가 발생할 우려가 있다.　
또, 외장 몰드에 사용되는 에폭시 수지에는 충전 밀도를 높이기 위한 충전제(filler)가 함유되어 있다. 이에 의해 분자 레벨의 공극이 아주 많이 존재한다. 그 결과 내습성에 결점이 생긴다. 또한, 에폭시 수지 외장의 경우, 실장시의 가열에 의해 패키지 크랙(package crack)이 발생할 가능성이 있다. 이것을 회피하기 위해서는 외형 치수에 비례하여 어느 일정 두께가 필요하게 된다. 그 결과 초박형(super slim type)의 패키지(package)를 실현할 수가 없다.　　
그래서, 트랜스퍼 몰드 이외의 방법으로서 일액성 에폭시(single liquid epoxy) 수지를 함침시킨 열융착 테이프를 중합 소자에 부착하고, 가열에 의해 용해된 에폭시 수지로 몰드하는 방법이 제안되었다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조) 그렇지만, 특허 문헌 1의 기술에 의해 제작된 고체 전해 콘덴서에 있어서는 외장 몰드 재료가 에폭시 수지이기 때문에 양호한 내습 성능을 실현하는 것이 곤란하다.
<특허 문헌 1> 일본국 특허공개 2005-116713호 공보
그래서, 금속 케이스로 콘덴서 소자를 덮는 것이 생각될 수 있다. 이 경우 고체 전해 콘덴서의 내습 성능을 향상시킬 수가 있다. 그렇지만, 용도에 따라서는 내습 성능의 향상에 더하여 ESR을 저감화할 필요가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 양호한 내습 성능을 실현할 수가 있고 또한 낮은 ESR을 실현할 수가 있는 고체 전해 콘덴서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명과 관련되는 고체 전해 콘덴서는, 도전성을 가지는 기판과, 기판 상에 배치된 콘덴서 소자와, 기판 상에 접속되고 콘덴서 소자를 덮는 금속 캡과, 기판을 관통하고, 콘덴서 소자의 양극에 접속되고, 코어 부재인 제1 도전성 부재와 제1 도전성 부재를 피복하는 제2 도전성 부재를 포함하는 인출 단자와, 기판과 인출 단자의 사이에 배치된 절연 부재를 구비하고, 제1 도전성 부재의 도전율은 제2 도전성 부재의 도전율보다 높고, 제2 도전성 부재의 열팽창 계수는 절연 부재의 열팽창 계수 이하이고, 기판과 콘덴서 소자의 음극과는 도통하고, 기판은 음극단자로서 기능하는 복수의 볼록부를 구비하고, 기판에 있어서, 복수의 볼록부의 각각은 복수의 인출단자의 각각의 내측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.　　
본 발명과 관련되는 고체 전해 콘덴서에 있어서는, 인출 단자의 코어 부재로서 제2 도전성 부재의 도전율보다 높은 도전율을 가지는 제1 도전성 부재가 이용되고 있기 때문에, 인출 단자 전체의 전기 저항이 작아진다. 이에 의해 본 발명과 관련되는 고체 전해 콘덴서의 ESR을 저감화할 수가 있다. 또한, 제2 도전성 부재가 절연 부재의 열팽창 계수 이하의 열팽창 계수를 가지기 때문에, 인출 단자가 설치되어 있는 개소에 있어서의 밀봉성을 유지할 수가 있다. 이에 의해 본 발명과 관련 되는 고체 전해 콘덴서의 내습성 저하를 억제할 수가 있다. 이상의 것으로부터 본 발명과 관련되는 고체 전해 콘덴서는 낮은 ESR과 양호한 내습성을 양립할 수가 있다.　　　
제1 도전성 부재와 제2 도전성 부재는 접합되어 있어도 좋다. 이 경우 제1 도전성 부재와 제2 도전성 부재의 접촉 저항을 저감시킬 수가 있다. 그 결과 본 발명과 관련되는 고체 전해 콘덴서의 ESR을 저감화할 수가 있다. 또, 제1 도전성 부재와 제2 도전성 부재는 야금적으로 접합되어 있어도 좋다. 이 경우 제1 도전성 부재와 제2 도전성 부재의 접촉 저항을 보다 저감시킬 수가 있다. 또, 인출 단자는 복수 설치되어 있어도 좋다.　　
기판은 음극 단자로서 기능하는 볼록부를 구비하고 있어도 좋다. 이 경우 고체 전해 콘덴서의 실장시에 있어서의 위치 어긋남을 볼록부에 의해 방지할 수가 있다. 또, 기판은 볼록부를 복수 구비하고, 복수의 볼록부 사이는 오목 형상이어도 좋다. 이 경우 음극으로서 필요한 개소 이외에는 볼록부가 설치되어 있지 않기 때문에, 기판의 경량화를 도모할 수가 있다.　　　
인출 단자는 콘덴서의 양극과의 접속 개소에 있어서 면적이 크게 되어 있어도 좋다. 이 경우 인출 단자와 콘덴서의 양극의 접촉 저항을 저감시킬 수가 있다. 그 결과 본 발명과 관련되는 고체 전해 콘덴서의 ESR을 저감시킬 수가 있다. 또, 제1 도전성 부재는 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 것이어도 좋다. 또, 절연 부재는 연질 유리 또는 경질 유리로 이루어지는 것이어도 좋다. 또, 제1 도전성 부재는 동으로 이루어지고, 제2 도전성 부재는 철-니켈 합금으로 이루어지고, 절연 부재는 연질 유리로 이루어지는 것이어도 좋다.　　
기판과 금속 캡(metal cap)과 콘덴서 소자의 음극은 도통하고 있어도 좋다. 이 경우 금속 캡 및 기판이 음극으로서 기능하기 때문에, 본 발명과 관련되는 고체 전해 콘덴서의 ESL을 저감시킬 수가 있다. 또, 금속 캡은 기판에 용접되어 있어도 좋다.
콘덴서 소자는, 밸브 작용을 가지는 금속으로 이루어지는 양극박(anode foil)의 표면에, 기능성 고분자 고체 전해질층, 카본 페이스트(carbon paste) 및 음극층이 차례로 형성된 단위 소자를 포함하고 있어도 좋다. 또, 콘덴서 소자는, 단위 소자가 복수 적층된 구조를 가지고, 복수의 단위 소자 중 최하단의 단위 소자의 음극층과 기판이 도통하고 있어도 좋다.
본 발명에 의하면 양호한 내습 성능을 실현할 수가 있고 또한 낮은 ESR을 실현할 수가 있다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 설명한다.
(제1의 실시의 형태)
도 1은 본 발명의 제1 실시의 형태와 관련되는 고체 전해 콘덴서(100)를 설명하기 위한 도이다. 도 1(a)는 고체 전해 콘덴서(100)의 상면도이고, 도 1(b)는 고체 전해 콘덴서(100)의 단면도이고, 도 1(c)는 고체 전해 콘덴서(100)의 저면도이다. 고체 전해 콘덴서(100)는 표면 실장형 콘덴서이다.　　　
도 1(b)에 나타내듯이, 고체 전해 콘덴서(100)는 케이스부(10) 내에 콘덴서 소자(200)가 수용된 구조를 가진다. 케이스부(10)는 기판(12) 상에 금속 캡(11)이 배치된 구조를 가진다. 금속 캡(11)은 기판(12)에 프로젝션(projection) 용접 등의 용접에 의해 봉지되어 있다. 금속 캡(11)은 구리, 알루미늄, SPC 강판, 코발트 강판(cobalt steel), 스테인레스(stainless) 등의 금속으로 구성된다.　　　
기판(12)은 수분 투과성이 낮은 도전성 재료로 구성된다. 예를 들면, 기판(12)으로서, 구리, 알루미늄, SPC 강판, 코발트 강판, 스테인레스 등의 금속 기판, 표면에 금속 도금층이 형성된 세라믹스 기판 등을 이용할 수가 있다. 또, 기판(12)은 용이하게 납땜이 가능한 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 기판(12)으로서 표면에 무전해 니켈 도금 및 전해 금 도금이 형성된 SPC 강판을 이용할 수가 있다. 금속 캡(11)의 내측에는 도시하지 않는 절연성층이 코팅(coating)되어 있어도 좋다. 이는 콘덴서 소자(200)와 금속 캡(11)의 합선을 방지할 수가 있기 때문이다.　　
본 실시의 형태와 관련되는 고체 전해 콘덴서(100)는 밀봉성이 높고 외부 환경으로부터의 차단 효과가 큰 금속 캡(11) 및 기판(12)에 의해 콘덴서 소자(200)가 밀봉되어 있기 때문에, 높은 내습 성능을 실현한다. 따라서, 고체 전해 콘덴서(100)의 특성 열화를 억제할 수가 있다.　　
또, 도 1(b) 및 도 1(c)에 나타내듯이, 기판(12)의 양단부의 각각에는 복수의 관통공이 형성되어 있다. 각각의 관통공에는 인출 단자(31)가 배치되어 있다. 인출 단자(31)와 관통공의 간극에는 절연 부재(32)가 배치되어 있다. 이에 의해 인 출 단자(31)와 기판(12)의 합선을 방지할 수가 있다.　　
절연 부재(32)는 경질 유리, 연질 유리 등의 유리, 고무 등의 절연성 재료로 구성된다. 기판(12)으로서 SPC 강판 등의 열팽창 계수가 비교적 큰 재료를 이용한 경우, 절연 부재(32)로서 연질 유리를 이용하는 것이 바람직하다. 한편, 기판(12)으로서 코발트 강판 등의 열팽창 계수가 비교적 작은 재료를 이용한 경우, 절연 부재(32)로서 경질 유리를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 경우 케이스부(10)의 밀봉성을 향상시킬 수가 있다. 또, 비용의 관점으로부터는 절연 부재(32)로서 연질 유리를 이용하는 것이 바람직하다.　　
도 1(b) 및 도 1(c)에 나타내듯이, 인출 단자(31)는 도전성을 가지는 코어 부재(31a)와, 도전성을 가지고 코어 부재(31a)의 길이 방향으로 코어 부재(31a)를 피복하는 피복 부재(31b)를 포함한다. 코어 부재(31a)는 피복 부재(31b)의 도전율보다 높은 도전율을 가진다. 또, 피복 부재(31b)는 절연 부재(32)의 열팽창 계수 이하의 열팽창 계수를 가진다. 인출 단자(31)는 후술하는 양극박(21)의 인출부에 접속되어 있다. 따라서, 인출 단자(31)는 양극 단자(anode terminal)로서 기능한다.　　　
여기서, 절연 부재(32)의 열팽창 계수보다 높은 열팽창 계수를 가지는 재료를 인출 단자(31)로서 이용하는 경우, 인출 단자(31)가 설치되어 있는 개소에 있어서의 밀봉성이 저하한다. 예를 들면, 유리로 이루어지는 절연 부재(32)를 용융 경화시키는 경우, 열팽창률 차에 기인하여 고체 전해 콘덴서(100)의 밀봉성이 저하한다. 그 결과 고체 전해 콘덴서(100)의 내습성이 저하한다. 그래서, 인출 단자(31) 로서 절연 부재(32)의 열팽창 계수 이하의 열팽창 계수를 가지는 재료를 이용하는 것이 생각될 수 있다. 그렇지만, 일반적인 도전성 재료는 낮은 열팽창률 및 높은 도전율을 양립할 수 없기 때문에, 인출 단자(31)의 전기 저항이 증가한다. 그 결과 고체 전해 콘덴서(100)의 ESR이 증가한다.　　
그렇지만, 본 실시의 형태와 관련되는 구성에 의하면, 코어 부재(31a)로서 피복 부재(31b)의 도전율보다 높은 도전율을 가지는 재료를 이용하기 때문에, 인출 단자(31) 전체의 전기 저항을 작게 할 수가 있다. 이에 의해 고체 전해 콘덴서(100)의 ESR을 저감화할 수가 있다. 또한, 피복 부재(31b)가 절연 부재(32)의 열팽창 계수 이하의 열팽창 계수를 가지기 때문에, 인출 단자(31)가 설치되어 있는 개소에 있어서의 밀봉성을 유지할 수가 있다. 이에 의해 고체 전해 콘덴서(100)의 내습성 저하를 억제할 수가 있다. 이상의 것으로부터 본 실시의 형태와 관련되는 고체 전해 콘덴서(100)는 ESR의 저감화와 양호한 내습성을 양립할 수가 있다.　　　 표 1에 코어 부재(31a)로서 이용할 수가 있는 재료, 피복 부재(31b)로서 이용할 수가 있는 재료, 및 절연 부재(32)로서 이용할 수가 있는 재료의 조합의 예를 나타낸다. 표 1에 나타낸 재료의 조합에 의하면, 100kHz의 주파수 대역에 있어서의 ESR을 저감화할 수가 있다. 또, 표 2에 코어 부재(31a)로서 이용할 수가 있는 다른 재료의 예를 나타낸다. 다만, 금 및 은의 가격은 비교적 높기 때문에, 코어 부재(31a)로서는 순동(pure copper), 구리 합금(copper alloy) 또는 알루미늄을 이용하는 것이 바람직하다.
Figure 112007065147071-pat00001
Figure 112007065147071-pat00002
피복 부재(31b)로서 코바르(kovar)를 이용하고 한편 절연 부재(32)로서 경질 유리를 이용하는 경우, 피복 부재(31b)와 절연 부재(32)의 밀착성이 높아진다. 코바르와 경질 유리의 접착성이 양호하기 때문이다. 또, 코어 부재(31a)와 피복 부재(31b)는 접합되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 코어 부재(31a)와 피복 부재(31b)는 냉간 접합법, 확산 접합법 등에 의해 접합되어 있는 것이 바람직하다. 코어 부재(31a)와 피복 부재(31b)의 사이의 접촉 저항이 저감되기 때문이다.　　
또, 코어 부재(31a)와 피복 부재(31b)는 야금적으로 접합되어 있는 것이 보다 바람직하다. 예를 들면, 코어 부재(31a)를 구성하는 재료 및 피복 부재(31b)를 구성하는 재료를 용해하고, 각 재료를 인출하여 열간접합(熱間接合) 함으로써, 코어 부재(31a)와 피복 부재(31b)를 야금적으로 접합할 수가 있다. 이 경우 코어 부재(31a)와 피복 부재(31b)의 사이의 접촉 저항을 보다 저감시킬 수가 있다. 또, 인출 단자(31)는 용이하게 납땜 가능한 것이 바람직하다. 따라서, 예를 들면 인출 단자(31)는 표면에 무전해 니켈 도금 및 전해 금 도금이 형성되어 있는 것이 바람직하다.　　
기판(12)은 하면에 있어서 복수의 볼록부(12a)를 구비한다. 각 볼록부(12a)는, 후술하듯이 음극 단자(cathode terminal)로서 기능한다. 따라서, 기판(12) 하에 배선 패턴(pattern)을 설치할 수가 있다. 또, 볼록부(12a)가 복수 설치되어 있기 때문에, 고체 전해 콘덴서(100)의 실장시에 있어서의 위치 어긋남을 방지할 수가 있다. 따라서, 고체 전해 콘덴서(100)의 실장성이 향상된다. 또, 기판(12)의 하면 전체를 음극 단자로서 이용하지 않기 때문에, 필요한 개소에만 볼록부(12a)가 설치되어 있으면 좋다. 따라서, 기판(12)의 경량화를 도모할 수가 있다.　　
또, 기판(12)은 콘덴서 소자(200)측에 볼록부(12b)를 구비하고 있다. 볼록부(12b)는 콘덴서 소자(200)를 탑재하기 위한 평면 형상의 영역이다. 이와 같이 콘덴서 소자(200)를 탑재하는 영역이 평면 형상이기 때문에, 도전성 접착제를 이용하여 기판(12)에 콘덴서 소자(200)를 접착할 수가 있다.　　　
이어서 도 2를 참조하면서 콘덴서 소자(200)의 상세한 것에 대하여 설명한다. 도 2(a)는 콘덴서 소자(200)의 상면도이다. 도 2(b)는 도 2(a)의 A-A선 단면도이다. 도 2(c)는 도 2(a)의 B-B선 단면도이다. 도 2(b) 및 도 2(c)에 나타내듯이, 콘덴서 소자(200)는 단위 소자(20)가 복수 적층된 복층 소자 구조를 가진다. 본 실시의 형태와 관련되는 콘덴서 소자(200)는 기판(12) 상에 도전성 접착제(25)를 개재하여 단위 소자(20)가 2개 적층된 구조를 가진다. 또, 단위 소자(20)의 적층수를 조정함으로써, 임의의 용량으로 설정할 수가 있다.　　
도전성 접착제(25)는 은(silver) 등의 도전성 재료로 구성된다. 단위 소자(20)는 양극박(anode foil)(21) 전체의 표면에 고체 전해질층(22), 카본 페이스트층(23) 및 인출 음극층(24)이 차례로 형성된 구조를 가진다. 양극박(21)은 표면에 유전체 산화 피막이 형성된 밸브 금속(valve metal)으로 이루어진다. 양극박(21)에 이용되는 밸브 금속으로서는 알루미늄 등의 금속을 들 수 있다. 유전체 산화 피막은 밸브 금속의 표면에 에칭 처리(etching treatment) 및 화성 산화 처리(chemical conversion treatment)를 함으로써 형성할 수가 있다.　　
양극박(21)은 유전체 산화 피막이 형성된 밸브 금속을 소정의 형상으로 발취(拔取)함으로써 형성할 수가 있다. 이 발취시 양극박(21)의 단면에 있어서 밸브 금속이 노출하여 유전체 산화 피막의 결손이 발생한다. 따라서, 노출한 밸브 금속 상에 산화 피막을 새롭게 형성할 필요가 있다. 예를 들면, 발취 후에 화성 처리 및 열처리를 수회 실시함으로써 밸브 금속의 노출부에 유전체 산화 피막을 새롭게 형성할 수가 있다. 이 화성 처리는, 예를 들면, 아디프산암모늄(ammonium adipate) 농도 0.5wt%∼2wt%를 주체로 한 화성액(chemical liquid)을 이용하여 유전체 산화 피막의 화성 전압값에 근사한 전압에서 행해진다. 또, 열처리는 예를 들면, 200℃∼400℃의 온도 범위에서 행해진다.　　　
기능성 고분자 고체 전해질층(22)은 양극박(21)의 표면에 형성되어 있다. 기능성 고분자 고체 전해질은 PEDT(3, 4-폴리에틸렌다이옥시티오펜(3, 4-polyethylene dioxythiophene)) 등으로 이루어진다. 이 기능성 고분자 고체 전해질은 양극박에 중합성 모노머(monomer) 및 산화제를 적당량 함침시키고 중합시킴으로써 형성할 수가 있다. 여기서, 고체 전해질의 형성 방법에 대해서 설명한다.　　　
우선, 양극박(21)에 고체 전해질로 되는 모노머 및 산화제의 혼합액을 함침시킨다. 여기서 이용하는 모노머는 휘발성 용매의 혼합 용제이다. 이 혼합 용제에 있어서의 모노머 농도는, 예를 들면 1wt%∼50wt%의 범위 내이고, 10wt%∼35wt%인 것이 바람직하다. 또, 산화제는, 예를 들면 40wt%∼60wt% 정도의 알코올계 용제이다. 본 실시의 형태에 있어서는 60wt% 농도의 산화제를 사용하고 있다. 다음에, 양극박에 함침시킨 혼합액을 가열 중합법에 의해 고체 전해질층(22)을 형성시킨다.　　　 또, 도 2(a) 및 도 2(b)에 나타내듯이, 고체 전해질층(22)이 노출하는 부분에는 절연층(26)이 형성되어 있다. 이에 의해 고체 전해질층(22)으로부터 고체 전해질이 스며들어 나오는 것이 방지된다. 절연층(26)은, 예를 들면, 실리콘 수지나 에폭시 수지, 폴리아미드(polyamide) 수지, 폴리이미드(polyimide) 수지 등의 절연성을 구비한 합성수지로 이루어진다.　　　
인출 음극층(24)은 은 페이스트(silver paste) 등으로 구성된다. 본 실시의 형태에 있어서는 하측의 단위 소자(20)의 인출 음극층(24)과 기판(12)이 도전성 접착제(25)를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다. 이 경우 기판(12) 및 금속 캡(11)은 음극으로도 기능한다. 이에 의해 케이스부(10) 전체가 음극으로서 기능한다. 그 결과 고체 전해 콘덴서(100)의 ESL을 저감시킬 수가 있다.　　　
각 양극박(21)은 양단부에 양극체 리드부(anode lead portion)(21a)를 구비한다. 각 단위 소자(20)의 양극체 리드부(21a)는 띠모양 금속판(27)을 개재하여 용접 등에 의해 접속되어 있다. 최하단의 띠모양 금속판(27)은 인출 단자(31)와 레이저 용접 등에 의해 접속되어 있다.　
다음에, 인출 단자(31)의 배치 개소 및 형상에 대해서 설명한다. 도 3은 기판(12)의 상면도이다. 도 3에 나타내듯이, 기판(12)의 양단부의 각각에 있어서 인출 단자(31)가 복수 설치되어 있다. 인출 단자(31)는 콘덴서 소자(200)측에 접촉부(31c)를 구비한다. 접촉부(31c)는 인출 단자(31)의 본체부와 비교하여 큰 단면적을 가지고 있다. 이에 의해 양극체 리드부(21a)와 인출 단자(31)의 접촉 저항을 저감시킬 수가 있다. 그 결과 ESR 저감화를 도모할 수가 있다. 또, 인출 단자(31)와 띠모양 금속판(27)을 도전성 접착제로 접착시킬 수가 있다.　　
각 접촉부(31c)가 형성하는 영역은, 도 3에 나타내듯이, 띠모양 금속판(27)과 대략 동등의 영역인 것이 바람직하다. 인출 단자(31)와 띠모양 금속판(27)의 접촉 면적을 최대로 할 수 있기 때문이다. 이 경우 인출 단자(31)와 띠모양 금속판(27)의 접촉 저항을 저감시킬 수가 있다. 또, 접촉부(31c)는 인출 단자(31)의 콘덴서 소자(200)측의 단부를 눌러 뭉그러뜨림으로써 형성할 수가 있다.
본 실시의 형태에 있어서는 코어 부재(31a)가 제1 도전성 재료에 상당하고 피복 부재(31b)가 제2 도전성 재료에 상당한다.
<실시예>
이하, 상기 실시의 형태와 관련되는 고체 전해 콘덴서를 제작하고 그 특성을 조사하였다.
　(실시예)
실시예에 있어서는, 도 1의 고체 전해 콘덴서(100)를 제작하였다. 도전성 접착제(25)로서는 접착 은 페이스트(silver paste)를 이용하였다. 기판(12)으로서는 무전해 니켈 도금 및 전해 금 도금이 표면에 형성된 SPC 강판을 이용하였다. 절연 부재(32)로서는 소다 바륨계의 조성을 가지고 한편 열팽창 계수가 95×10-7(1/K)의 연질 유리를 이용하였다.　　　
피복 부재(31b)로서는 열팽창 계수가 95×10-7(1/K)로 전기 저항이 50×10-8Ωm의 철-니켈 합금(철이 50wt%이고 니켈이 50wt%)을 이용하였다. 코어 부재(31a)로서는 전기 저항이 1.67×10-8Ωm의 순동을 이용하였다. 인출 단자(31)는 용해된 구리와 용해된 철-니켈 합금을 인출하여 열간접합 함으로써 제작하였다. 피복 부재(31b)의 표면에는 무전해 니켈 도금 및 전해 금 도금을 형성하였다. 코어 부재(31a)의 직경은 0.39mm로 하였다. 또, 인출 단자(31) 전체의 직경은 1mm로 하였다.　　　
금속 캡(11)으로서는 표면에 전해 니켈 도금이 형성된 금속을 이용하였다. 금속 캡(11)을 기판(12)에 프로젝션(projection) 용접법에 의해 용접하고, 고체 전해 콘덴서(100)를 밀봉하였다. 본 실시예와 관련되는 콘덴서 소자(200)에 있어서는 단위 소자(20)가 4개 적층되어 있다. 또, 실시예와 관련되는 고체 전해 콘덴서의 용량은 2.5V 1000μF이다.
　(비교예)
비교예에 있어서는 인출 단자로서 상기의 철-니켈 합금을 이용하였다. 비교예에 있어서는 인출 단자에 다른 재료로 이루어지는 코어 부재는 설치되어 있지 않다. 그 외의 구성은 실시예와 마찬기지이다. 또, 비교예와 관련되는 고체 전해 콘덴서의 용량은 2.5V 1000μF이다.
　(분석)
실시예 및 비교예와 관련되는 고체 전해 콘덴서의 정전 용량, tanδ, 누설 전류 및 ESR의 값을 표 1에 나타낸다. 실시예 및 비교예의 고체 전해 콘덴서는 각각 30개씩 제작되어 있고, 표 3의 각 값은 이들의 평균치를 나타내고 있다.
Figure 112007065147071-pat00003
표 3에 나타내듯이, 실시예와 관련되는 고체 전해 콘덴서에 있어서는 비교예와 관련되는 고체 전해 콘덴서에 비교하여 ESR이 큰 폭으로 저감되어 있다. 이것은 인출 단자에 도전성이 높은 코어 부재를 설치함으로써 인출 단자의 전기 저항이 낮아졌기 때문으로 생각된다. 또, 실시예와 관련되는 고체 전해 콘덴서에 있어서는 비교예와 관련되는 고체 전해 콘덴서와 마찬가지로 정전 용량값이 높고, tanδ가 낮고, 누설 전류가 작아져 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시의 형태와 관련되는 고체 전해 콘덴서를 설명하기 위한 도이다.
도 2는 콘덴서 소자의 상세를 설명하기 위한 도이다.
도 3은 기판의 상면도이다.
　　<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 　케이스부
11 　금속 캡(metal cap)
12 　기판
12a, 12b 　볼록부
20 　단위 소자
21 　양극박
22 　기능성 고분자 고체 전해질층
23 　카본 페이스트층(carbon paste layer)
24 　인출 음극층
25 　도전성 접착제
26 　절연층
27 　띠모양 금속판
31 　인출 단자
31a 　코어 부재(core member)
31b 　피복 부재
31c 　접촉부
32 　절연 부재
100 　고체 전해 콘덴서
200 　콘덴서 소자

Claims (14)

  1. 도전성을 가지는 기판과,
    상기 기판 상에 배치된 콘덴서 소자와,
    상기 기판 상에 접속되고, 상기 콘덴서 소자를 덮는 금속 캡과,
    상기 기판을 관통하고, 상기 콘덴서 소자의 양극에 접속되고, 코어 부재인 제1 도전성 부재와 상기 제1 도전성 부재를 피복하는 제2 도전성 부재를 포함하는 복수의 인출 단자와,
    상기 기판과 상기 인출 단자의 사이에 배치된 절연 부재를 구비하고,
    상기 제1 도전성 부재의 도전율은 상기 제2 도전성 부재의 도전율보다 높고,
    상기 제2 도전성 부재의 열팽창 계수는 상기 절연 부재의 열팽창 계수 이하이고,
    상기 기판과 상기 콘덴서 소자의 음극과는 도통하고,
    상기 기판은 음극단자로서 기능하는 복수의 볼록부를 구비하고,
    상기 기판에 있어서, 상기 복수의 볼록부의 각각은 상기 복수의 인출단자의 각각의 내측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전성 부재와 상기 제2 도전성 부재는 접합되어 있는 것을 특징으
    로 하는 고체 전해 콘덴서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 도전성 부재와 상기 제2 도전성 부재는 야금적으로 접합되어 있는
    것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 볼록부를 복수 구비하고,
    상기 복수의 볼록부 사이는 오목 형상인 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴
    서.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인출 단자는 상기 콘덴서의 양극과의 접속 개소에 있어서 면적이 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 도전성 부재는 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연 부재는 연질 유리 또는 경질 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 도전성 부재는 구리로 이루어지고,
    상기 제2 도전성 부재는 철-니켈 합금으로 이루어지고,
    상기 절연 부재는 연질 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
  11. 삭제
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 캡은 상기 기판에 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘덴서 소자는, 밸브 작용을 가지는 금속으로 이루어지는 양극박의 표면에, 기능성 고분자 고체 전해질층, 카본 페이스트 및 음극층이 차례로 형성된 단위 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 콘덴서 소자는, 상기 단위 소자가 복수 적층된 구조를 가지고, 상기 복수의 단위 소자 중, 최하단의 단위 소자의 음극층과 상기 기판이 도통하고 있는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
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