KR102105398B1 - Solid electrolytic capacitor, manufacturing of the same and chip-type electronic part - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 탄탈 분말의 다공질 소결체를 포함하며, 일면에 홈부가 구비된 양극체와 상기 홈부 보다 작은 직경을 가지며, 상기 홈부의 저면을 관통하여 상기 양극체 내에 일부가 매설된 양극 와이어, 상기 다공질 소결체의 표면에 형성된 유전체층 및 상기 유전체층의 표면에 배치된 고체 전해질층을 포함하며, 상기 홈부에는 상기 양극 와이어를 감싸는 수지계 보호부가 충진된 고체 전해 커패시터를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a porous sintered body of tantalum powder is included, the anode body having a groove portion on one surface and a smaller diameter than the groove portion, penetrating the bottom surface of the groove portion and partially buried in the anode body An anode wire, a dielectric layer formed on the surface of the porous sintered body, and a solid electrolyte layer disposed on the surface of the dielectric layer, the groove portion may be provided with a solid electrolytic capacitor filled with a resin-based protection portion surrounding the anode wire.
Description
본 발명은 고체 전해커패시터, 그 제조방법 및 칩형 전자부품에 관한 것이다.The present invention relates to a solid electrolytic capacitor, a manufacturing method thereof, and a chip-type electronic component.
탄탈륨(tantalum: Ta) 소재는 융점이 높고 연성 및 내부식성 등이 우수한 기계적 또는 물리적 특징으로 인해 전기, 전자, 기계 및 화공을 비롯하여 우주 및 군사 분야 등 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되는 금속이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Tantalum (Ta) materials are metals that are widely used throughout industries such as electrical, electronic, mechanical and chemical, as well as aerospace and military, due to their mechanical or physical properties, which have a high melting point and excellent ductility and corrosion resistance.
이러한 탄탈륨 소재는 안정된 양극 산화 피막을 형성시킬 수 있는 특성으로 인해 소형 캐패시터의 양극 소재로 널리 이용되고 있으며, 최근 들어 전자 및 정보 통신과 같은 IT 산업의 급격한 발달로 인해 매년 그 사용량이 급격히 증가하는 실정이다.
These tantalum materials are widely used as anode materials for small capacitors due to their ability to form a stable anodized film, and recently, their usage has rapidly increased every year due to the rapid development of the IT industry such as electronics and information and communication. to be.
일반적으로 캐패시터는 전기를 일시적으로 저장하는 축전기를 말하며, 서로 절연된 2개의 평판 전극을 접근시켜 양극 사이에 유전체를 끼워 넣고 인력에 의해 전하를 대전하여 축적하는 부품으로, 두 개의 도체로 둘러싸인 공간에 전하와 전계를 가둬 정전 용량을 얻고자 할 때 이용된다.
Generally, a capacitor refers to a capacitor that temporarily stores electricity, and is a component that accumulates and charges electric charges by attraction by inserting a dielectric between two anodes by approaching two flat electrode insulated from each other, and in a space surrounded by two conductors. It is used to confine electric charges and electric fields to obtain electrostatic capacity.
상기 탄탈륨 소재를 이용하는 탄탈륨 커패시터(Tantalum Capacitor)는 탄탈륨 분말(Tantalum Powder)을 소결하여 굳혔을 때 나오는 빈 틈을 이용하는 구조로서, 탄탈 표면에 양극 산화법을 이용하여 산화 탄탈(Ta2O5)을 형성하고, 이 산화 탄탈을 유전체로 하여 그 위에 전해질인 이산화망간층(MnO2 )을 형성하며, 상기 이산화망간층 위에 카본층 및 금속층을 형성하여 본체를 형성하며, 상기 본체에 회로 기판의 실장을 위하여 양극 및 음극을 형성하고 몰딩부를 형성하여 제조될 수 있다.
The tantalum capacitor using the tantalum material (Tantalum Capacitor) is a structure that uses a void formed when sintering and solidifying the tantalum powder, and forming tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) using an anodizing method on the tantalum surface. Then, using this tantalum oxide as a dielectric, an electrolyte is formed on the manganese dioxide layer (MnO 2 ) , a carbon layer and a metal layer are formed on the manganese dioxide layer to form a main body, and an anode and an anode for mounting a circuit board on the main body It can be produced by forming a cathode and forming a molding part.
최근 고용량 제품의 요구에 따라 상기 탄탈륨 커패시터의 사이즈를 크게 하거나 고용량 분말을 사용하여야 할 필요가 있다.It is necessary to increase the size of the tantalum capacitor or to use a high-capacity powder according to the demands of high-capacity products.
그러나, 소자의 사이즈를 크게 할 경우 소자의 와이어와 양극 단자 사이의 길이가 짧아지게 되어 용접시 발생하는 열이 소자에까지 전달되어 누설 전류 불량의 문제가 발생할 수 있다.
However, when the size of the device is increased, the length between the wire and the anode terminal of the device is shortened, and heat generated during welding is transferred to the device, which may cause a problem of defective leakage current.
본 발명은 고체 전해커패시터, 그 제조방법 및 칩형 전자부품을 제공하고자 한다.The present invention is to provide a solid electrolytic capacitor, its manufacturing method and chip-type electronic components.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 탄탈 분말의 다공질 소결체를 포함하며, 일면에 홈부가 구비된 양극체와 상기 홈부 보다 작은 직경을 가지며, 상기 홈부의 저면을 관통하여 상기 양극체 내에 일부가 매설된 양극 와이어, 상기 다공질 소결체의 표면에 형성된 유전체층 및 상기 유전체층의 표면에 배치된 고체 전해질층을 포함하며, 상기 홈부에는 상기 양극 와이어를 감싸는 수지계 보호부가 충진된 고체 전해 커패시터를 제공할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, a porous sintered body of tantalum powder is included, the positive electrode body having a groove portion on one surface and a smaller diameter than the groove portion, penetrating the bottom surface of the groove portion, and partially buried in the positive electrode body An anode wire, a dielectric layer formed on the surface of the porous sintered body, and a solid electrolyte layer disposed on the surface of the dielectric layer, the groove portion may be provided with a solid electrolytic capacitor filled with a resin-based protection portion surrounding the anode wire.
상기 수지계 보호부는 테플론계 수지를 포함할 수 있다.
The resin-based protection part may include a Teflon-based resin.
본 발명의 다른 실시형태는 양극 와이어를 마련하는 단계, 탄탈 분말을 포함하며, 상기 양극 와이어의 일부를 매설하도록 성형된 성형체를 소결해 양극체를 형성하는 단계, 상기 양극체에 매설된 양극 와이어의 일부가 노출되도록 상기 양극체에 홈부를 형성하는 단계, 상기 양극체의 표면을 산화시켜 유전체층을 형성하는 단계, 상기 홈부에 상기 양극 와이어를 감싸도록 수지계 보호부를 충진하는 단계 및 상기 유전체층의 표면에 고체 전해질층을 배치하는 단계를 포함하는 고체 전해 커패시터의 제조 방법을 제공할 수 있다.
Another embodiment of the present invention comprises the steps of preparing an anode wire, including tantalum powder, and sintering a molded body molded to embed part of the anode wire to form an anode body, of the anode wire embedded in the anode body. Forming a groove in the positive electrode body so that a part is exposed, oxidizing the surface of the positive electrode body to form a dielectric layer, filling a resin-based protective part to surround the positive electrode wire in the groove, and solid on the surface of the dielectric layer It can provide a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor comprising the step of disposing an electrolyte layer.
본 발명의 또 다른 실시형태는 탄탈 분말의 다공질 소결체를 포함하며, 일면에 홈부가 구비된 양극체, 상기 홈부 보다 작은 직경을 가지며, 상기 홈부의 저면을 관통하여 상기 양극체 내에 일부가 매설된 양극 와이어, 상기 다공질 소결체의 표면에 형성된 유전체층, 상기 유전체층의 표면에 배치된 고체 전해질층 및 상기 고체 전해질층의 표면에 배치된 음극층을 포함하는 커패시터부와 상기 커패시터부를 외장하는 몰딩부, 상기 양극 와이어와 연결되고 상기 몰딩부의 외부로 인출되는 양극 리드 및 상기 음극층과 연결되고 상기 몰딩부의 외부로 인출되는 음극 리드를 포함하며, 상기 홈부에는 상기 양극 와이어를 감싸는 수지계 보호부가 충진된 칩형 전자부품을 제공할 수 있다.Another embodiment of the present invention includes a porous sintered body of tantalum powder, a positive electrode body having a groove portion on one surface, a smaller diameter than the groove portion, and a positive electrode partially embedded in the positive electrode body through the bottom surface of the groove portion A capacitor portion including a wire, a dielectric layer formed on the surface of the porous sintered body, a solid electrolyte layer disposed on the surface of the dielectric layer, and a negative electrode layer disposed on the surface of the solid electrolyte layer, a molding portion enclosing the capacitor portion, and the anode wire And a positive electrode lead connected to the outside of the molding part and a negative electrode lead connected to the cathode layer and drawn out of the molding part, wherein the groove part provides a chip-type electronic component filled with a resin-based protection part surrounding the positive electrode wire. can do.
본 발명의 일 실시형태에 의하면 고체 전해 커패시터의 양극체에 홈부를 형성함으로써, 양극체의 외부로 인출되는 양극 와이어의 길이를 길게 할 수 있어 누설 전류 불량을 막을 수 있고, 용량 구현율이 우수하며 유전체 품질을 개선할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, by forming a groove in the positive electrode body of the solid electrolytic capacitor, it is possible to lengthen the length of the positive electrode wire drawn out of the positive electrode body to prevent leakage current defects, excellent capacity realization rate, Dielectric quality can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 고체 전해 커패시터를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A' 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 고체 전해 커패시터의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 칩형 전자부품을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 C-C' 단면도이다.
도 6은 종래의 칩형 전자부품의 길이 방향 단면도이다.1 is a perspective view schematically showing a solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 1.
3 is a flowchart showing a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a chip-type electronic component according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along line CC ′ in FIG. 4.
6 is a longitudinal sectional view of a conventional chip type electronic component.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.In addition, the embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.
도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for a more clear description.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 고체 전해 커패시터를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A' 단면도이다.
1 is a perspective view schematically showing a solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 1.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 고체 전해 캐패시터(100)는 양극 와이어(120)와 커패시터 본체(110)를 포함할 수 있으며, 상기 커패시터 본체(110)는 양극체(111); 유전체층(112); 고체 전해질층(113);을 포함할 수 있다.1 to 2, the solid
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 커패시터 본체(110)는 음극층(114, 115)을 더 포함할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the
또한, 본 실시 형태에서는 설명의 편의를 위해 양극체(111)에서 양극 와이어(120)가 노출되는 방향을 전방으로 설정하고, 상기 전방과 대향하는 방향을 후방으로 설정하며 상기 전방 및 후방과 평행한 방향을 길이(L) 방향, 상기 길이 방향과 수직한 일 방향을 두께(T) 방향, 상기 길이 방향 및 두께 방향과 수직한 일 방향을 폭(W) 방향으로 설정하고, 상기 길이 방향으로 대향하는 면 중 양극 와이어(120)가 인출되는 면을 전면, 전면과 대향하는 면을 후면으로, 두께 방향과 수직한 양면을 상면 및 하면(또는 실장면)으로, 폭 방향과 수직한 양면을 양 측면으로 설정하여 설명하기로 한다.
In addition, in this embodiment, for convenience of description, the direction in which the
상기 양극체(112)는 탄탈 재질을 이용하여 형성되며 도 2에 도시된 바와 같이 탄탈 분말의 다공질 소결체로 이루어질 수 있다. 일 예로서 탄탈 분말과 바인더를 일정 비율로 혼합하여 교반시키고, 이 혼합된 분말을 압축하여 직육면체로 성형한 후 이를 고온 및 고진동 하에서 소결시켜 제작할 수 있다.
The
또한, 상기 양극 와이어(120)는 탄탈 금속으로 형성될 수 있으며, 단면이 원형 또는 다각형인 기둥 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 양극 와이어의 단면은 원형으로 형성될 수 있으며, 도시되지 않았으나, 양극 와이어의 단면은 정사각형 또는 직사각형으로 형성될 수 있다.
In addition, the
상기 양극체(112)는 전방으로 상기 양극 와이어(120)의 일부가 노출되도록 상기 양극 와이어의 길이 방향 일부를 매설할 수 있다.The
예를 들어, 양극체(111) 형성을 위해 탄탈 분말과 바인더가 혼합된 분말을 압축하기 전에, 그 중심에 양극 와이어(120)의 일부가 묻힐 수 있도록 상기 탄탈 분말과 바인더의 혼합물에 삽입하여 장착할 수 있다.For example, before compressing the powder in which the tantalum powder and the binder are mixed to form the
예를 들어, 상기 양극체(111)는 바인더를 혼합한 탄탈 분말에 양극 와이어(120)를 삽입 장착하여 원하는 크기의 탄탈 소자를 성형한 다음, 상기 탄탈 소자를 약 1,000 내지 2,000 ℃의 고진공(10-5 torr 이하) 분위기에서 30 분 정도 소결시켜 제작할 수 있다.
For example, the
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 양극체(111)의 일면에 홈부(130)가 구비될 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, a
상기 홈부(130)는 상기 양극 와이어(120)가 매설되는 상기 양극체(111)의 전면에 형성될 수 있으며, 상기 양극 와이어(120)는 상기 홈부(130)의 저면을 관통하여 상기 양극체(111) 내에 일부가 매설될 수 있다.
The
일반적인 탄탈 커패시터의 경우, 고용량을 얻기 위해서는 소자의 사이즈를 크게하는 방법을 이용하였으나, 소자의 사이즈가 커지면 양극 와이어와 양극 단자 사이의 길이가 짧아져서 용접시 줄 열(Joule Heat)이 양극 와이어를 통하여 소자까지 전달되고, 이로 인하여 유전체가 파괴되어 누설 전류 불량이 발생할 수 있다.
In the case of a general tantalum capacitor, a method of increasing the size of the device was used to obtain a high capacity, but when the size of the device increases, the length between the positive electrode wire and the positive electrode terminal becomes shorter, so that Joule heat is welded through the positive electrode wire. It is transferred to the device, and thus, the dielectric is destroyed, so that a leakage current defect may occur.
그러나, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 양극체(111)의 일면에 홈부(130)가 구비되고, 상기 양극 와이어(120)가 상기 홈부(130)의 저면에서 외부로 인출되기 때문에 양극 와이어(120)와 양극 단자 사이의 길이를 충분히 확보할 수 있어 상기 양극체(111)를 크게 제작하더라도, 누설 전류 불량을 막을 수 있다.
However, according to an embodiment of the present invention, since the
즉, 상기 양극체(111)의 외부로 인출되는 양극 와이어(120)의 길이를 길게 할 수 있어 누설 전류 불량을 막을 수 있고, 용량 구현율이 우수하며 유전체 품질을 개선할 수 있다.
That is, the length of the
상기 양극체(111)의 표면에는 유전체층(112)이 형성될 수 있다. 상기 유전체층(112)은 상기 양극체(111)의 표면이 산화되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 유전체층(112)은 상기 양극체를 이루는 탄탈의 산화물인 산화탄탈륨(Ta2O5)로 이루어진 유전체로 구성되며 상기 양극체(111)의 표면상에 소정의 두께로 형성될 수 있다.
A
상기 유전체층(112)은 상기 홈부(130)의 저면과 측면에 더 배치될 수 있다.
The
즉, 상기 양극체(111)의 표면에 유전체층(112)을 형성하는 화성 공정은 상기 홈부(130)에 수지계 보호부(131)를 충진하기 전에 수행되기 때문에 상기 유전체층(112)은 상기 홈부(130)의 저면과 측면에도 형성될 수 있다.
That is, since the chemical conversion process of forming the
수지계 보호부(131)가 화성 공정 이전에 충진될 경우에는 수지계 보호부의 존재로 인하여 유전체 형성이 균일하지 않을 수 있으나, 상기와 같이 화성 공정이 상기 홈부(130)에 수지계 보호부(131)를 충진하기 전에 수행되기 때문에 유전체층 형성이 균일하고 유전체의 품질을 개선할 수 있다.
When the resin-based
한편, 음극화를 위해 상기 유전체층(112)의 표면상에는 고체 전해질층(113)이 형성될 수 있다. 상기 고체 전해질층(113)은 도전성 고분자 또는 이산화망간(MnO2) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. Meanwhile, a
상기 고체 전해질층(113)이 도전성 고분자로 형성되는 경우 화학 중합법 또는 전해 중합법에 의해 상기 유전체층(112)의 표면에 형성될 수 있다. 상기 도전성 고분자 재료로는 도전성을 갖는 고분자 재료이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 폴리피롤, 폴리 티오펜, 폴리 아닐린, 폴리 피롤 등을 포함할 수 있다.When the
상기 고체 전해질층(113)이 이산화망간(MnO2)로 형성되는 경우, 표면에 유전체층이 형성된 양극체를 질산망간과 같은 망간 수용액 중에 침적시킨 후 망간 수용액을 가열분해하여 유전체층의 표면에 전도성의 이산화망간을 형성할 수 있다.
When the
상기 음극층(114, 115)은 탄소를 포함하는 카본층(114)과 은(Ag) 입자를 포함하는 은층(115)의 적층막으로 구성되어 상기 고체 전해질층(113) 표면에 배치될 수 있다.
The cathode layers 114 and 115 are composed of a stacked layer of a
상기 카본층(114)은 카본 페이스트로 형성될 수 있으며, 천연 흑연이나 카본 블랙등의 도전성 탄소재료 분말을 바인더나 분산제등과 혼합한 상태로, 수중 또는 유기용제중에 분산시킨 카본 페이스트를 상기 고체 전해질층(113) 상에 도포하여 형성할 수 있다. The
상기 은(Ag)층(115)은 은 입자를 포함하는 은 페이스트로 형성될 수 있으며, 상기 은 페이스트를 상기 카본층(114) 상에 도포하여 형성할 수 있다.
The silver (Ag)
상기 카본층(114)은 표면의 접촉 저항을 감소시키기 위한 것이며, 상기 은(Ag)층(115)은 음극 리드와의 전기 연결성을 향상시키기 위한 것이다.
The
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 양극체(111)는 탄탈 분말로 형성된 다공질 소결체로 이루어질 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 2, the
상기 탄탈 분말은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 평균 입경이 100nm 이하일 수 있다.
The tantalum powder is not particularly limited, but may have, for example, an average particle diameter of 100 nm or less.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 고체 전해 커패시터의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.3 is a flowchart showing a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에 따른 고체 전해 커패시터의 제조방법은 양극 와이어를 마련하는 단계(S1), 탄탈 분말을 포함하며, 상기 양극 와이어의 일부를 매설하도록 성형된 성형체를 소결해 양극체를 형성하는 단계(S2), 상기 양극체에 매설된 양극 와이어의 일부가 노출되도록 상기 양극체에 홈부를 형성하는 단계(S3), 상기 양극체의 표면을 산화시켜 유전체층을 형성하는 단계(S4), 상기 홈부에 상기 양극 와이어를 감싸도록 수지계 보호부를 충진하는 단계(S5) 및 상기 유전체층의 표면에 고체 전해질층을 배치하는 단계(S6)를 포함할 수 있다.
As illustrated in FIG. 3, a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention includes preparing a positive electrode wire (S1), including a tantalum powder, and forming a molded body embedded in a portion of the positive electrode wire. Sintering to form an anode body (S2), forming a groove in the anode body so that a part of the anode wire buried in the anode body is exposed (S3), oxidizing the surface of the anode body to form a dielectric layer Step (S4), filling the resin-based protective portion to surround the anode wire in the groove portion (S5) and may include the step of disposing a solid electrolyte layer on the surface of the dielectric layer (S6).
본 실시형태에 따른 고체 전해 커패시터의 제조방법에 관한 설명은 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 고체 전해 커패시터에 대한 설명과 중복되므로 여기서는 생략하도록 한다.
The description of the method for manufacturing the solid electrolytic capacitor according to the present embodiment overlaps with the description of the solid electrolytic capacitor according to the embodiment of the present invention, which will be omitted herein.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 칩형 전자부품을 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view showing a chip-type electronic component according to another embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 C-C' 단면도이다.
5 is a cross-sectional view taken along line CC ′ in FIG. 4.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시형태는 커패시터부; 상기 커패시터부를 외장하는 몰딩부(240); 및 상기 커패시터부와 연결되고 상기 몰딩부(240)의 외부로 인출되는 양극 리드(231) 및 음극 리드(232);를 포함하는 칩형 전자부품(200)을 제공할 수 있다.4, another embodiment of the present invention includes a capacitor unit; A
도 4의 도면 부호 중 도 1 및 도 2와 중복되는 것은 일부 표기를 생략하였으며, 고체 전해 커패시터에 관한 설명은 도 1 및 도 2를 참조하여 하도록 한다.
1 and 2 of the reference numerals in FIG. 4 are partially omitted, and the description of the solid electrolytic capacitor will be made with reference to FIGS. 1 and 2.
상기 커패시터부는 탄탈 분말의 다공질 소결체를 포함하며, 일면에 홈부(130)가 구비된 양극체(111), 상기 홈부(130) 보다 작은 직경을 가지며, 상기 홈부(130)의 저면을 관통하여 상기 양극체(111) 내에 일부가 매설된 양극 와이어(120), 상기 다공질 소결체의 표면에 형성된 유전체층(112), 상기 유전체층(112)의 표면에 배치된 고체 전해질층(113) 및 상기 고체 전해질층의 표면에 배치되며 상기 음극 리드와 연결되는 음극층(114, 115)을 포함한다.The capacitor portion includes a porous sintered body of tantalum powder, a
또한, 상기 홈부(130)에는 상기 양극 와이어(120)를 감싸는 수지계 보호부(131)가 충진될 수 있다.In addition, the
상기 수지계 보호부(131)는 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 테플론계 수지를 포함할 수 있다.The resin-based
상기 커패시터부는 상술한 일 실시형태에 따른 고체 전해 커패시터와 동일한 구성을 포함할 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
The capacitor unit may include the same configuration as the solid electrolytic capacitor according to the above-described embodiment, and overlapping description will be omitted below.
상기 몰딩부(240)에 둘러싸인 고체 전해 커패시터(100)와 외부와의 전기적인 연결을 위하여 상기 고체 전해 커패시터와 연결되도록 양극 리드(231) 및 음극 리드(232)를 배치할 수 있다. An
상기 양극 리드(231)는 양극 연결부와 양극 단자부를 포함할 수 있으며, 상기 음극 리드(232)는 음극 연결부와 음극 단자부를 포함할 수 있다.
The
상기 양극 연결부는 양극 와이어(120)의 양극체(111)로부터 노출된 영역과 접속되어 전기적으로 연결되며, 상기 양극 단자부는 상기 몰딩부(240)의 외부로 인출되어 외부로부터 전압이 인가되거나 다른 전자 제품과의 전기적 연결을 위한 연결 단자로 기능할 수 있다. The positive electrode connection part is electrically connected to an area exposed from the
또한, 상기 음극 연결부는 상기 음극층(114, 115)과 전기적으로 연결되며, 상기 음극 단자부는 상기 몰딩부(240)의 외부로 인출되어 외부로부터 전압이 인가되거나 다른 전자 제품과의 전기적 연결을 위한 연결 단자로 기능할 수 있다.
In addition, the negative electrode connection part is electrically connected to the
상기 양극 와이어(120)와 상기 양극 연결부는 양극 와이어(120)를 양극 리드(231)의 양극 연결부에 접속되도록 한 상태에서, 스폿 용접(spot welding) 또는 레이저 용접(laser welding)하거나 도전성 접착제를 도포하여 전기적으로 부착하여 전기적으로 연결될 수 있다.
The
상기 음극층(114, 115)과 상기 음극 연결부는 도전성 접착제로 형성된 도전성 접착층(250)에 의해 연결될 수 있다. The cathode layers 114 and 115 and the cathode connecting portion may be connected by a conductive
상기 도전성 접착제는 에폭시계의 열경화성 수지 및 도전성 금속 분말을 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 도전성 접착제를 일정량 디스펜싱 또는 점 돗팅하여 도전성 접착층(250)을 형성하여 커패시터 본체(110)와 음극 리드(232)의 음극 연결부를 부착시키고, 밀폐된 오븐이나 리플로우 경화 조건에서 150 내지 170 ℃의 온도로 40 내지 60 분 간 경화하여 수지 몰딩시 커패시터 본체(110)가 움직이지 않도록 하는 역할을 할 수 있다.The conductive adhesive may include an epoxy-based thermosetting resin and a conductive metal powder, and a certain amount of the conductive adhesive is dispensed or dot-doped to form a conductive
이때, 상기 도전성 금속 분말로 은(Ag)을 사용할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
At this time, silver (Ag) may be used as the conductive metal powder, and the present invention is not limited thereto.
몰딩부(240)는 고체 전해 커패시터(100)를 둘러싸도록 EMC(에폭시 몰딩 컴파운드; epoxy molding compound) 등의 수지를 트랜스퍼 몰딩(transfer molding)하여 형성될 수 있다.The
몰딩부(240)는 외부로부터 고체 전해 커패시터를 보호하는 역할을 수행한다.The
이때, 몰딩부(240)는 양극 리드(231)의 양극 단자부와 음극 리드(232)의 음극 단자부가 노출되도록 형성될 수 있다.
At this time, the
예를 들어, 몰드의 온도는 170 ℃ 정도로 할 수 있으며, EMC 몰딩을 위한 상기 온도 및 그 밖의 조건들은 사용되는 EMC의 성분과 형상에 따라 적절히 조절될 수 있다. For example, the temperature of the mold may be about 170 ° C, and the temperature and other conditions for EMC molding may be appropriately adjusted according to the components and shapes of the EMC used.
몰딩 이후에는 필요 시 밀폐된 오븐이나 리플로우 경화 조건에서 약 160 ℃의 온도로 30 내지 60분 동안 경화를 진행할 수 있다.After molding, curing may be performed for 30 to 60 minutes at a temperature of about 160 ° C. in a sealed oven or reflow curing condition, if necessary.
이때, 음극 리드의 음극 단자부와 양극 리드의 양극 단자부가 외부로 노출되도록 몰딩 작업을 수행한다.
At this time, a molding operation is performed so that the negative electrode terminal portion of the negative electrode lead and the positive electrode terminal portion of the positive electrode lead are exposed to the outside.
도 6은 종래의 칩형 전자부품의 길이 방향 단면도이다.
6 is a longitudinal sectional view of a conventional chip type electronic component.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 칩형 전자부품(200)의 커패시터 본체(110)가 종래의 칩형 전자부품(200')의 커패시터 본체(110')보다 사이즈가 커진 것을 알 수 있다.
5 and 6, the
즉, 종래의 칩형 전자부품(200')의 경우에는 상술한 바와 같이 양극 와이어와 양극 리드를 접속시에, 스폿 용접(spot welding) 또는 레이저 용접(laser welding)을 이용하며, 상기 용접시 줄 열(Joule Heat)이 양극 와이어를 통하여 커패시터 본체까지 전달되고, 이로 인하여 유전체가 파괴되어 누설 전류 불량이 발생할 수 있어 커패시터 본체를 크게 할 수 없는 문제가 있다.
That is, in the case of the conventional chip-type electronic component 200 ', when connecting the positive electrode wire and the positive electrode lead as described above, spot welding or laser welding is used, and the row heat during the welding is performed. (Joule Heat) is transferred to the capacitor body through the anode wire, thereby causing the dielectric to be destroyed, which may cause a leakage current defect, so that the capacitor body cannot be enlarged.
즉, 용접시 줄 열(Joule Heat)이 양극 와이어를 통하여 커패시터 본체까지 전달되는 것을 막기 위한 양극 와이어의 최소한의 노출 길이(B)를 확보하기 위하여 종래에는 커패시터 본체의 사이즈를 크게 하는 것이 제한되었다.
That is, in order to secure a minimum exposure length (B) of the positive electrode wire to prevent the Joule Heat from being transferred to the capacitor body through the positive electrode wire during welding, it has been conventionally limited to increase the size of the capacitor body.
그러나, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 5와 같이 줄 열(Joule Heat)이 양극 와이어를 통하여 커패시터 본체까지 전달되는 것을 막기 위한 양극 와이어의 최소한의 노출 길이(B)를 확보하면서도, 커패시터 본체의 사이즈를 크게 할 수 있어 신뢰성이 우수하며, 고용량 고체 전해 커패시터를 구현할 수 있다.
However, according to one embodiment of the present invention, while securing the minimum exposure length (B) of the anode wire to prevent the Joule heat (Joule Heat) is transmitted to the capacitor body through the anode wire as shown in Figure 5, the capacitor body It is possible to increase the size of, so it is excellent in reliability, and a high-capacity solid electrolytic capacitor can be realized.
즉, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 양극체(111)의 일면에 홈부(130)가 구비되고, 상기 양극 와이어(120)가 상기 홈부(130)의 저면에서 외부로 인출되기 때문에 양극 와이어(120)와 양극 단자 사이의 길이를 충분히 확보할 수 있어 상기 양극체(111)를 크게 제작하더라도, 누설 전류 불량을 막을 수 있다.
That is, according to one embodiment of the present invention, since the
즉, 상기 양극체(111)의 외부로 인출되는 양극 와이어(120)의 길이를 길게 할 수 있어 누설 전류 불량을 막을 수 있고, 용량 구현율이 우수하며 유전체 품질을 개선할 수 있다.
That is, the length of the
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이며, 이 또한 첨부된 청구범위에 기재된 기술적 사상에 속한다 할 것이다.
The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is limited by the appended claims. Therefore, it will be apparent to those skilled in the art that various forms of substitution, modification, and modification are possible without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims. It will be said to belong to the technical idea described in.
100 : 고체 전해커패시터 110 : 커패시터 본체
111 : 양극체 112 : 유전체층
113 : 고체 전해질층 114 : 카본층
115 : 은(Ag)층 120 : 양극 와이어
130 : 홈부 131 : 수지계 보호부
231 : 양극 리드 232 : 음극 리드
240 : 몰딩부 250 : 도전성 접착층100: solid electrolytic capacitor 110: capacitor body
111: positive electrode 112: dielectric layer
113: solid electrolyte layer 114: carbon layer
115: silver (Ag) layer 120: anode wire
130: groove 131: resin-based protection
231: positive lead 232: negative lead
240: molding portion 250: conductive adhesive layer
Claims (11)
상기 홈부 보다 작은 직경을 가지며, 상기 홈부의 저면을 관통하여 상기 양극체 내에 일부가 매설된 양극 와이어;
상기 다공질 소결체의 표면에 형성된 유전체층; 및
상기 유전체층의 표면에 배치된 고체 전해질층;을 포함하며,
상기 유전체층은 상기 홈부의 저면과 측면에 더 배치되고, 상기 홈부에는 상기 양극 와이어를 감싸는 수지계 보호부가 충진된 고체 전해 커패시터.
A positive electrode body comprising a porous sintered body of tantalum powder, and having a groove portion on one surface;
An anode wire having a diameter smaller than that of the groove portion and penetrating the bottom surface of the groove portion and partially embedded in the anode body;
A dielectric layer formed on the surface of the porous sintered body; And
Includes; a solid electrolyte layer disposed on the surface of the dielectric layer,
The dielectric layer is further disposed on the bottom and side surfaces of the groove, and the groove has a solid electrolytic capacitor filled with a resin-based protective part surrounding the anode wire.
상기 수지계 보호부는 테플론계 수지를 포함하는 고체 전해 커패시터.
According to claim 1,
The resin-based protective part is a solid electrolytic capacitor comprising a Teflon-based resin.
상기 유전체층은 상기 양극체의 표면이 산화되어 형성된 고체 전해 커패시터.
According to claim 1,
The dielectric layer is a solid electrolytic capacitor formed by oxidizing the surface of the anode body.
상기 고체 전해질층은 전도성 고분자 및 이산화망간 중 하나 이상을 포함하는 고체 전해 커패시터.
According to claim 1,
The solid electrolyte layer is a solid electrolytic capacitor comprising at least one of a conductive polymer and manganese dioxide.
탄탈 분말을 포함하며, 상기 양극 와이어의 일부를 매설하도록 성형된 성형체를 소결해 양극체를 형성하는 단계;
상기 양극체에 매설된 양극 와이어의 일부가 노출되도록 상기 양극체에 홈부를 형성하는 단계;
상기 양극체의 표면을 산화시켜 유전체층을 형성하는 단계;
상기 홈부에 상기 양극 와이어를 감싸도록 수지계 보호부를 충진하는 단계; 및
상기 유전체층의 표면에 고체 전해질층을 배치하는 단계;를 포함하며,
상기 유전체층은 상기 홈부의 저면과 측면에 더 배치되는 고체 전해 커패시터의 제조 방법.
Providing an anode wire;
Forming a positive electrode by sintering the molded body containing tantalum powder and forming a part of the positive electrode wire;
Forming a groove in the positive electrode body such that a part of the positive electrode wire embedded in the positive electrode body is exposed;
Oxidizing the surface of the anode body to form a dielectric layer;
Filling a resin-based protection part to surround the anode wire in the groove part; And
And disposing a solid electrolyte layer on the surface of the dielectric layer.
The dielectric layer is a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor is further disposed on the bottom and side surfaces of the groove.
상기 수지계 보호부는 테플론계 수지를 포함하는 고체 전해 커패시터의 제조 방법.
The method of claim 6,
The resin-based protective method for manufacturing a solid electrolytic capacitor comprising a Teflon-based resin.
상기 유전체층은 상기 양극체의 표면이 산화되어 형성된 고체 전해 커패시터의 제조 방법.
The method of claim 6,
The dielectric layer is a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor formed by oxidation of the surface of the positive electrode body.
상기 고체 전해질층은 전도성 고분자 및 이산화망간 중 하나 이상을 포함하는 고체 전해 커패시터의 제조 방법.
The method of claim 6,
The solid electrolyte layer is a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor comprising at least one of a conductive polymer and manganese dioxide.
상기 커패시터부를 외장하는 몰딩부;
상기 양극 와이어와 연결되고 상기 몰딩부의 외부로 인출되는 양극 리드; 및
상기 음극층과 연결되고 상기 몰딩부의 외부로 인출되는 음극 리드;를 포함하며,
상기 유전체층은 상기 홈부의 저면과 측면에 더 배치되고, 상기 홈부에는 상기 양극 와이어를 감싸는 수지계 보호부가 충진된 칩형 전자부품.
An anode wire having a porous sintered body of tantalum powder, having a groove portion on one surface, a diameter smaller than the groove portion, penetrating through the bottom surface of the groove portion and partially embedded in the anode body, on the surface of the porous sintered body A capacitor unit including a formed dielectric layer, a solid electrolyte layer disposed on the surface of the dielectric layer, and a cathode layer disposed on the surface of the solid electrolyte layer;
A molding part that covers the capacitor part;
An anode lead connected to the anode wire and drawn out of the molding part; And
It includes; a negative electrode lead connected to the negative electrode layer and drawn out of the molding portion;
The dielectric layer is further disposed on the bottom and side surfaces of the groove portion, and the chip-type electronic component is filled with a resin-based protective portion surrounding the anode wire in the groove portion.
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