KR20060135855A - 고체 전해 콘덴서 - Google Patents

고체 전해 콘덴서 Download PDF

Info

Publication number
KR20060135855A
KR20060135855A KR1020067020433A KR20067020433A KR20060135855A KR 20060135855 A KR20060135855 A KR 20060135855A KR 1020067020433 A KR1020067020433 A KR 1020067020433A KR 20067020433 A KR20067020433 A KR 20067020433A KR 20060135855 A KR20060135855 A KR 20060135855A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
powder
niobium
metal plate
solid electrolytic
electrolytic capacitor
Prior art date
Application number
KR1020067020433A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100859910B1 (ko
Inventor
초지로 구리야마
Original Assignee
로무 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로무 가부시키가이샤 filed Critical 로무 가부시키가이샤
Publication of KR20060135855A publication Critical patent/KR20060135855A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100859910B1 publication Critical patent/KR100859910B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/048—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/042—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/008—Terminals
    • H01G9/012—Terminals specially adapted for solid capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/048—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
    • H01G9/052—Sintered electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/08—Housing; Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/08—Housing; Encapsulation
    • H01G9/10—Sealing, e.g. of lead-in wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/15—Solid electrolytic capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/43—Electric condenser making
    • Y10T29/435—Solid dielectric type

Abstract

고체 전해 콘덴서 (A1) 는 다공질의 제 1 및 제 2 소결체 (1) 를 구비한다. 각 소결체 (1) 는 편평상이며, 그 두께가 폭 혹은 길이에 대해서 상대적으로 작아지도록 형성되어 있다. 제 1 제 2 소결체 (1) 는 그들의 폭 방향 혹은 길이 방향으로 이간해 배치되어 있다.

Description

고체 전해 콘덴서{SOLID ELECTROLYTIC CAPACITOR}
본 발명은 밸브 작용을 가지는 금속 재료로 이루어지는 다공질 소결체를 구비한 고체 전해 콘덴서에 관한 것이다.
고체 전해 콘덴서로는 CPU 등의 디바이스로부터 발생하는 노이즈 제거나 전자 기기에 대한 전원 공급의 안정화를 위해서 이용되는 것이 있다 (예를 들어 하기 특허문헌 1 참조). 본원의 도 25 는 이와 같은 고체 전해 콘덴서의 일례를 나타내고 있다. 이 고체 전해 콘덴서 (X) 는 밸브 작용을 가지는 금속 재료 (이하 「밸브 작용 금속」이라고 한다.) 의 다공질 소결체 (90) 를 구비하고 있다. 양극 와이어 (91) 는 그 일부가 다공질 소결체 (90) 내에 진입하도록 설치되어 있어, 양극 와이어 (91) 중 다공질 소결체 (90) 로부터 돌출한 부분이 내부 양극 단자 (91a) 가 되고 있다. 다공질 소결체 (90) 상에는 음극을 구성하는 도전층 (92) 이 형성되어 있다. 도체 부재 (93,94) 는 각각 내부 양극 단자 (91a) 및 도전층 (92) 과 도통하고 있고, 각각 가운데 봉지 수지 (95) 로부터 노출한 부분이 면 실장용의 외부 양극 단자 (93a) 및 외부 음극 단자 (94a) 가 되고 있다. 여기서, 고체 전해 콘덴서의 임피던스 (Z) 는 이하의 수식 1 에 의해 나타낸다.
[수식 1]
Figure 112006071541660-PCT00001
(ω: 2πf (f : 주파수), C : 용량, R : 저항, L : 인덕턴스)
수식 1 로부터 이해되듯이, 자기 공진점보다도 주파수가 낮은 저주파수 영역에서는 1／ω 가 지배적이기 때문에, 고체 전해 콘덴서 (X) 의 대용량화에 의해 임피던스를 작게 할 수 있다. 자기 공진점 부근의 고주파수 영역에서는 저항 R 이 지배적이기 때문에, 고정 전해 콘덴서 (X) 의 저ESR (등가 직렬 저항)화를 도모하는 것이 바람직하다. 나아가 자기 공진점보다도 주파수가 높은 초고주파수 영역에서는 ωL 이 지배적이 되기 때문에, 고체 전해 콘덴서 (X) 의 저ESL (등가 직렬 인덕턴스) 화가 요구된다.
근년, 전원 공급의 대용량화의 요청이 강해지고 있다. 고체 전해 콘덴서 (X) 로서도 정전 용량을 크게 할 필요가 있어, 다공질 소결체 (90) 의 대형화를 도모하는 것이 바람직하다. 그렇지만, 다공질 소결체 (90) 가 대형인 만큼, 그 제조에 있어서 밀도를 균일하게 마무리하는 것이 곤란해진다. 이와 같은 것으로는, 다공질 소결체 (90) 의 세공 내에 유전체층 (도시 생략)이나 고체 전해질층 (도시 생략)을 형성하는 것이 곤란해진다. 나아가, 다공질 소결체 (90) 와 양극 와이어 (91) 의 접합이 충분히 되지 않는 등의 불편을 일으킬 우려가 있다.
한편, 고클락화된 CPU 등의 디바이스로부터는 고조파 성분을 포함하는 주파수가 높은 노이즈가 발생하고 있다. 또, 전자기기의 고속화 및 디지털화에 수반해 고속 응답이 가능한 전원계가 필요해지고 있다. 이들 용도에 이용되는 고체 전해 콘덴서 (X) 로서도 저ESL화가 강하게 요망되고 있다. 저ESL화에 대응하는 수단으로는, 예를 들어 복수의 양극 와이어 (91) 를 구비하는 구성으로 하는 것 등이 고려된다. 그렇지만, 예를 들어 도체 부재 (93,94) 등의 부재의 인덕턴스가 큰 경우에는 상기의 요청에 충분히 따르지 못하고, 고체 전해 콘덴서 (X) 전체의 저ESL화에 대해 아직도 개선할 여지가 있었다.
특허문헌 1 : 특개 2003-163137호 공보
본 발명은 상기한 사정하에 생각된 것으로, 대용량화와 저ESL화를 도모하는 것이 가능한 고체 전해 콘덴서를 제공하는 것을 그 과제로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 다음의 기술적 수단을 강구하고 있다.
본 발명의 제 1 측면에 근거해 제공되는 고체 전해 콘덴서는 밸브 작용 금속으로 이루어지는 다공질의 제 1 및 제 2 소결체를 구비하고 있다. 각 소결체는 2 개의 주면을 가지는 편평상이다. 제 1 및 제 2 소결체는 상기 2 개의 주면이 서로 이간하는 방향에 대해서 수직인 소정의 방향 (예를 들어, 각 소결체의 폭 방향 혹은 길이 방향)으로 이간 배치되어 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 고체 전해 콘덴서에 포함되는 복수의 다공질 소결체의 체적을 용이하게 크게 할 수 있다. 그 한편으로, 각 소결체의 각각에 대하여는 그다지 대형화를 도모할 필요가 없기 때문에, 상기 소결체의 밀도의 균일화를 도모하는데 유리하다. 따라서, 이 고체 전해 콘덴서는 대용량화에 적합하여 대용량의 전원 공급에 적절히 대응할 수 있다. 또, 상기 복수의 소결체의 두께 방향 치수는 소결체 1 개분의 두께이다. 이 때문에, 고체 전해 콘덴서의 두께가 부당하게 커지는 일이 없다. 나아가, 각 소결체가 편평인 것에 의해, 소결체 내의 전류 경로를 짧게 하는 것이 가능하다. 이 때문에, 콘덴서의 저저항화 및 저인덕턴스화를 도모할 수 있다.
바람직하게는 본 발명의 고체 전해 콘덴서는 상기 제 1 및 제 2 소결체를 하나로 묶어 봉지하는 패키지를 더 구비한다. 이와 같은 구성에 의하면, 각 소결체가 부당하게 휘는 것이나 외기에 접하는 것 등을 적절히 방지할 수 있다.
바람직하게는 본 발명의 고체 전해 콘덴서는 상기 제 1 소결체 및 상기 제 2 소결체의 한 쪽에 도통하는 내부 양극 단자와 이 내부 양극 단자에 도통하는 한편 상기 패키지로부터 노출하는 외부 양극 단자를 더 구비한다.
이와 같은 구성에 의하면, 예를 들어 고체 전해 콘덴서가 기판에 실장되는 경우에 박형으로 한 상기 고체 전해 콘덴서를 상기 기판에 따르는 것 같은 자세로 실장할 수 있다. 이와 같은 자세로 실장된 고체 전해 콘덴서는 상기 기판의 윗쪽을 향해 크게 돌출하는 일이 없다. 따라서, 전자기기의 박형화를 도모하는데 매우 적합하다. 또, 상기 내부 양극 단자 및 상기 외부 양극 단자를 통해 상기 기판으로부터 상기 소결체에 도달하는 전류 경로의 단축화를 도모할 수 있다. 특히, 상기 전류 경로 중 상기 외부 양극 단자와 상기 내부 양극 단자의 사이의 부분은 상기 기판에 대해서 기립한 부분이 된다. 이 기립한 부분이 작으면 고주파수 영역의 교류 전류에 대한 임피던스를 작게 하는데 유효하다. 따라서, 이 고체 전해 콘덴서 전체의 저ESR화 및 저ESL화가 가능하여 고주파수 영역에서의 노이즈 제거 특성 및 전원 공급의 고속 응답성의 향상을 도모할 수 있다.
바람직하게는 본 발명의 고체 전해 콘덴서는 상기 제 1 소결체 및 제 2 소결체의 한 쪽에 형성된 유전체층 및 고체 전해질층과, 이 고체 전해질층에 도통하는 내부 음극 단자와 이 내부 음극 단자에 도통하는 한편 상기 패키지로부터 노출하는 외부 음극 단자를 더 구비하고 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 상기 외부 음극 단자 및 상기 외부 음극 단자를 이용하여 면 실장을 하는데 편리하다. 또, 상기 내부 음극 단자와 상기 외부 음극 단자의 사이의 전류 경로를 짧게 하는 것이 가능하여 저ESR화 및 저ESL화에 바람직하다.
바람직하게는 상기 내부 양극 단자는 상기 한 쪽의 소결체로부터 서로 역방향으로 돌출하는 제 1 양극봉 및 제 2 양극봉을 포함한다. 상기 제 1 양극봉의 돌출 방향은 상기 제 1 소결체 및 상기 제 2 소결체의 이간 방향과 교차한다.
이와 같은 구성에 의하면, 상기 제 1 양극봉 및 제 2 양극봉에 분산하여 전류를 흘리는 것이 가능하여 저ESR화 및 저ESL화에 적절하다. 이와 같은 형태와는 달리, 예를 들어 상기 제 1 양극봉 및 제 2 양극봉이 상기 각 소결체의 일부분에 집중해서 설치된 경우에는 상기 소결체에 크랙이 생기거나 국부적인 발열이 생기거나 하는 등의 우려가 있다. 본 발명에 있어서는, 상기 제 1 양극봉 및 제 2 양극봉을 소결체를 사이에 두고 서로 이간해 배치되므로, 상술한 불편을 적절히 회피할 수 있다.
바람직하게는 본 발명의 고체 전해 콘덴서는 상기 제 1 양극봉 및 제 2 양극봉을 서로 도통시키는 도통 부재를 더 구비하고 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 상기 제 1 및 제 2 양극봉을 전기적으로 병렬로 하는 것이 가능하여 저저항화에 유리하다. 또, 후술하듯이 상기 제 1 및 제 2 양극봉을 각각 입력용 및 출력용의 내부 양극 단자로 하는, 이른바 3 단자형 혹은 4 단자형의 고체 전해 콘덴서로서 구성된 경우에는 상기 도통 부재가 각 소결체를 우회해 회로 전류의 일부를 흘리기 위한 바이패스 경로로서 기능한다. 예를 들어, 이 바이패스 전류 경로를 저저항으로 하면, 상기 회로 전류 중 직류 성분을 선택적으로 상기 바이패스 경로로 우회시키고, 상기 각 소결체에서의 발열을 억제하면서, 상기 회로 전류의 교류 성분을 상기 각 소결체로 흘려 고주파수 영역의 노이즈를 적절히 제거할 수 있다.
바람직하게는 상기 도통 부재는 상기 각 소결체의 하면에 절연체를 통해 고정된 양극 금속판을 포함하고 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 상기 양극 금속판은 단차를 가지지 않는 평판상으로 하는 것이 가능하여 상기 제 1 양극봉 및 제 2 양극봉간의 인덕턴스를 작게 할 수 있다.
바람직하게는 상기 양극 금속판의 적어도 일부가 상기 외부 양극 단자가 되고 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 상기 양극봉과 상기 외부 양극 단자의 거리를 작게 하는데 적합하다. 따라서, 상기 양극봉 및 상기 외부 양극 단자 사이를 흐르는 전류의 경로가 짧아져, 그 인덕턴스를 작게 하는데 유리하다.
바람직하게는 본 발명의 고체 전해 콘덴서는 상기 각 소결체와 상기 절연체 사이에 개재하는 한편, 상기 내부 음극 단자 및 상기 외부 음극 단자를 각각 형성하는 부분을 가지는 음극 금속판을 더 구비하고 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 상기 고체 전해 콘덴서의 제조 공정에서 상기 양극 금속판, 상기 절연체 및 상기 음극 금속판을 일체의 부품으로서 마무리해 두고, 상기 각 소결체를 형성한 후에 상기 일체 부품과 소결체를 일괄해 접합하는 것이 가능하다. 따라서, 상기 고체 전해 콘덴서의 제조 공정의 간략화를 도모할 수 있다. 또, 이 고체 전해 콘덴서의 음극측의 전류 경로에 대하여 저저항화 및 저인덕턴스화를 도모할 수 있다.
바람직하게는 상기 도통 부재는 상기 각 소결체를 적어도 부분적으로 덮는 금속 커버를 포함하고 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 상기 금속 커버에 의해 각 소결체를 보호하는 것이 가능하다. 상기 금속 커버는 예를 들어, 수지 커버와 비교해서 기계적 강도가 높다. 이 때문에, 상기 소결체에 발열이 생겨도 고체 전해 콘덴서 전체가 부당하게 휘는 것을 억제할 수 있다. 또, 상기 금속 커버는 상기 수지 커버보다도 열전도성이 뛰어나기 때문에, 소결체에 발생한 열을 방산하는데 적합하다.
바람직하게는 본 발명의 고체 전해 콘덴서는 상기 제 1 및 제 2 소결체를 각각 지지하는 밸브 작용 금속으로 이루어지는 2 개의 금속판과 이들 금속판이 접합된 양극 금속판을 더 구비한다. 상기 양극 금속판의 적어도 일부가 상기 내부 양극 단자가 되고 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 상기 소결체와 상기밸브 작용 금속으로 이루어지는 금속판 및 상기 밸브 작용 금속으로 이루어지는 금속판과 상기 양극 금속판은 각각 큰 접합 면적으로 접합할 수 있다. 따라서, 상기 양극봉을 포함하는 상기 양극 금속판과 상기 소결체 사이의 저저항화 및 저인덕턴스화가 가능하여 이 고체 전해 콘덴서의 저ESR화 및 저ESL화를 도모하는데 적합하다.
바람직하게는 상기 각 소결체는 상층부 및 하층부를 포함하고, 상기 상층부는 상기 하층부보다도 밀도가 크다. 이와 같은 구성에 의하면, 상기 상층부의 단위 체적당의 정전 용량을 크게 하는 것이 가능하여 고체 전해 콘덴서의 대용량화에 매우 적합하다. 또, 상기 하층부에 대해서는 그다지 고밀도화를 도모할 필요가 없다. 이 때문에, 상기 하층부로는 상기 상층부 및 상기 금속판 각각과의 접합에 적절한 성상으로 하는 것이 가능하다. 따라서, 이들 부재 사이의 접합 불량 등을 억제해, 저저항화 및 저인덕턴스화를 도모할 수 있다.
바람직하게는 상기 양극 금속판의 적어도 일부가 상기 외부 양극 단자가 되고 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 상기 내부 양극 단자 및 상기 외부 양극 단자간에 있어서의 저저항화 및 저인덕턴스화를 도모하는데 적합하다.
바람직하게는 상기 밸브 작용 금속으로 이루어지는 금속판의 하면에는 상기 밸브 작용 금속보다도 납땜의 젖음성이 높은 도전체막이 형성되어 있고, 상기 밸브 작용 금속으로 이루어지는 금속판과 상기 양극 금속판은 납땜에 의해 접합되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 상기 밸브 작용 금속으로 이루어지는 금속판과 상기 양극 금속판을 적절히 접합할 수 있다. 일반적으로, 니오브, 탄탈 등의 밸브 작용 금속은 예를 들어 구리 등과 비교해서 납땜 젖음성이 낮지만, 상기 납땜 젖음성이 높은 도전체막을 이용함으로써 상기 금속판의 접합을 확실화하는데 적합하다.
본 발명의 제 2 측면에 의하면, 고체 전해 콘덴서의 제조 방법이 제공된다. 이 제조 방법은 밸브 작용 금속의 분말을 가압 성형함으로써 다공질 성형체를 제조하고, 밸브 작용 금속의 분말을 함유하는 접합 재료를 이용해 상기 다공질 성형체를 금속판 상에 위치 결정하며, 소결에 의해 상기 다공질 성형체를 상기 금속판에 고정하는 각 스텝을 구비한다. 이와 같은 구성에 의하면, 다공질 소결체의 개수가 1 개여도 소정의 특성을 가지는 한편, 컴팩트한 고체 전해 콘덴서를 적절히 제조할 수 있다.
바람직하게는 상기 제조 방법은 상기 다공질 성형체를 상기 금속판 상에 위치 결정하기 전에, 상기 다공질 성형체를 가소결하는 스텝을 더 구비한다.
본 발명의 제 3 측면에 의해 제공되는 고체 전해 콘덴서는 밸브 작용 금속의 분말로 이루어지는 가압 성형체를 소결한 다공질 소결체와, 상기 다공질 소결체를 지지하는 금속판과, 상기 다공질 소결체를 상기 금속판에 고정하기 위해, 상기 다공질 소결체 및 상기 금속판의 사이에 설치된 접합 재료를 구비하고 있다. 상기 접합 재료는 밸브 작용 금속의 분말을 함유하는 페이스트를 가열한 결과 얻어지는 것이다. 또, 상기 페이스트에 함유되는 상기 분말의 입경은 상기 가압 성형체의 제조에 이용되는 상기 분말의 입경보다도 작아지도록 구성되어 있다.
바람직하게는 상기 가압 성형체는 탄탈의 분말로 이루어지는 한편, 그 밀도는 5.5 ~ 8.0 g/㎤ 의 범위이다. 보다 바람직하게는 상기 가압 성형체의 밀도는 6.0 ~ 7.0 g/㎤ 의 범위이다.
바람직하게는 상기 가압 성형체는 니오브, 산화 니오브(Ⅱ) 및 질화 니오브 중 어느 하나의 분말로 이루어지는 한편, 그 밀도는 2.3 ~ 4.5 g/㎤ 의 범위이다. 보다 바람직하게는 상기 가압 성형체의 밀도는 2.5 ~ 3.5 g/㎤ 의 범위이다.
바람직하게는 상기 가압 성형체는 탄탈의 분말로 이루어지고, 상기 금속판은 탄탈제이며, 상기 페이스트에 함유되는 상기 분말은 탄탈의 분말이다.
바람직하게는 상기 가압 성형체는 니오브의 분말로 이루어지고, 상기 금속판은 니오브제이며, 상기 페이스트에 함유되는 상기 분말은 니오브의 분말이다.
바람직하게는 상기 가압 성형체는 산화 니오브(Ⅱ)의 분말로 이루어지고, 상기 금속판은 니오브제이며, 상기 페이스트에 함유되는 상기 분말은 니오브의 분말, 산화 니오브(Ⅱ)의 분말 및 질화 니오브의 분말 중 어느 하나이다.
바람직하게는 상기 가압 성형체는 질화 니오브의 분말로 이루어지고, 상기 금속판은 니오브제이며, 상기 페이스트에 함유되는 상기 분말은 니오브의 분말, 산화 니오브(Ⅱ)의 분말 및 질화 니오브의 분말 중 어느 하나이다.
본 발명의 그 외의 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 이하에 행하는 상세한 설명에 의해 보다 분명해질 것이다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 근거하는 고체 전해 콘덴서를 나타내는 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 Ⅱ-Ⅱ선에 따르는 단면도이다.
도 3 은 제 1 실시예의 고체 전해 콘덴서의 주요부를 나타내는 사시도이다.
도 4 는 도 3 에 나타내는 주요부의 분해 사시도이다.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시예에 근거하는 고체 전해 콘덴서를 나타내는 단면도이다.
도 6 은 제 2 실시예의 고체 전해 콘덴서의 주요부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 7 은 본 발명의 제 3 실시예에 근거하는 고체 전해 콘덴서를 나타내는 단면도이다.
도 8 은 도 7 의 Ⅷ－Ⅷ선에 따르는 단면도이다.
도 9 는 제 3 실시예의 고체 전해 콘덴서의 주요부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 10 은 제 3 실시예의 고체 전해 콘덴서의 제조 방법에서의 일공정을 설명하는 사시도이다.
도 11 은 도 10 의 공정에 계속되는 일공정을 나타내는 사시도이다.
도 12 는 도 11 의 XII－XII선에 따르는 단면도이다.
도 13 은 도 11 의 공정에 계속되는 일공정을 나타내는 사시도이다.
도 14 는 도 13 의 공정에 계속되는 일공정을 나타내는 사시도이다.
도 15 는 본 발명에 근거하는 고체 전해 콘덴서에서의 주요부의 개변예(改變例)를 나타내는 단면도이다.
도 16 은 본 발명의 제 4 실시예에 근거하는 고체 전해 콘덴서를 나타내는 단면도이다.
도 17 은 도 16 의 XVI－XVI선에 따르는 단면도이다.
도 18 은 제 4 실시예의 고체 전해 콘덴서의 주요부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 19 는 제 4 실시예의 고체 전해 콘덴서의 제조 방법의 일공정을 나타내는 사시도이다.
도 20 은 도 19 의 공정에 계속되는 일공정을 나타내는 사시도이다.
도 21 은 도 20 의 XX－XX선에 따르는 단면도이다.
도 22 는 도 20 의 공정에 계속되는 일공정을 나타내는 사시도이다.
도 23 은 도 22 의 공정에 계속되는 일공정을 나타내는 사시도이다.
도 24 는 본 발명의 제 5 실시예에 근거하는 고체 전해 콘덴서를 나타내는 단면도이다.
도 25 는 종래의 고체 전해 콘덴서의 일례의 단면도이다.
발명을 실시하기 위한 최적 형태
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해, 도면을 참조해 구체적으로 설명한다.
도 1 ~ 도 4 는 본 발명의 제 1 실시예에 근거하는 고체 전해 콘덴서를 나타내고 있다. 고체 전해 콘덴서 (A1) 는 2 개의 다공질 소결체 (1) 및 8 개의 양극 와이어 (10a,10b) 를 구비하고 있다. 콘덴서 (A1) 는 입력용 및 출력용의 외부 양극 단자 (21a,21b) 와 입력용 및 출력용의 외부 음극 단자 (31a,31b) 를 가짐으로써, 이른바 4 단자형의 콘덴서로서 구성되어 있다. 상기 2 개의 소결체 (1) 및 8 개의 와이어 (10a,10b) 는 일괄해 봉지 수지 (51) 로 덮여 있다. 도 3 및 도 4 에 있어서는, 봉지 수지 (51) 는 도시되어 있지 않다.
각 다공질 소결체 (1) 는 밸브 작용 금속의 하나인 니오브를 분말로 가공한 후, 상기 분말을 사각형의 판 모양으로 가압 성형하고, 나아가 이 성형체를 소결함으로써 형성되고 있다. 니오브나 탄탈의 분말은 Mg, Na, Ca 등의 금속에 의해 니오브나 탄탈의 산화물 혹은 그 염을 직접 환원함으로써, 미분말로서 제조된다. 더욱이 입경이 작은 분말을 얻는 경우에는, 화학 증착법 (CVD) 등과 같이 기상으로부터 형성한다. 각 소결체 (1) 는 편평하고, 상대적으로 큰 면적을 가지는 2 개의 주면 (도 3 에서의 상면 및 하면)과 이들 주면보다도 작은 4 개의 측면을 가지고 있다. 도 1 혹은 도 3 으로부터 이해되듯이, 2 개의 소결체 (1) 는 각 소결체의 2 개의 주면이 서로 이간하는 방향에 대해서 수직인 하나의 방향 (예를 들어 폭 방향 혹은 길이 방향)으로 소정의 간격을 두고 나란히 배치되어 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 다공질 소결체 (1) 는 니오브의 분말 끼리 소결한 소결부 (12) 를 가지는 한편 이 소결부 (12) 끼리의 사이에 미소한 틈새가 형성된 구조를 가지고 있다. 각 소결부 (12) 의 표면에는 예를 들어, 산화 니오브(Ⅴ)[Nb2O5]로 이루어지는 유전체층 (13) 이 형성되어 있다. 또, 이 유전체층 (13) 의 표면상에는 음극으로서의 고체 전해질층 (36) 이 형성되어 있다. 이 고체 전해질층 (36) 은 예를 들어, 이산화망간 혹은 도전성 폴리머로 이루어지고, 바람직하게는 상기 틈새의 전체를 다 묻도록 형성되어 있다. 각 다공질 소결체 (1) 의 재질로는 밸브 작용 금속이면 되고, 니오브를 대신하여 예를 들면 탄탈이나 산화 니오브(Ⅱ)[NbO], 질화 니오브[NbN] 등을 이용해도 된다. 산화 니오브(Ⅱ) 및 질화 니오브는 침입형 화합물로서, 단체 금속과 동일한 정도의 양도전체이다. 산화 니오브(Ⅱ)의 미분말은 Nb2O5 를 H2 를 이용해 환원하든가 혹은 Nb 와 Nb2O5 를 혼합함으로써, 직접 분말로서 얻을 수 있다. 또한, 산화 니오브(Ⅱ)나 질화 니오브는 단체 금속으로서의 니오브와는 달리 미분말 상태에서도 자연 발화하기 어려운 성질을 가지고 있다.
각 다공질 소결체 (1) 의 외표면에는 고체 전해질층 (36) 에 도통하는 도전층 (35) 이 형성되어 있다. 도전층 (35) 으로는 예를 들어, 그라파이트층이나 그 위에 형성된 은층이 적층된 구성으로 이루어진다.
8 개의 양극 와이어 (10a,10b) 는 밸브 작용 금속제이며, 예를 들어 니오브제이다. 이 경우, 바람직하게는 2 개의 다공질 소결체 (1) 를 산화 니오브(Ⅱ)제로 한다. 이와 같은 구성에 의하면, 금속제의 와이어 (10a,10b)와 소결체 (1) 를 적절히 접합할 수 있다. 상기 복수의 와이어 가운데, 각 다공질 소결체 (1) 의 일측면 (1a) 으로부터 각 다공질 소결체 (1) 내에 진입하고 있는 것이 입력용의 양극 와이어 (10a) 이고, 다른 측면 (1b) 으로부터 각 다공질 소결체 (1) 내에 진입하고 있는 것이 출력용의 양극 와이어 (10b) 이다. 이들 입력용 및 출력용의 양극 와이어 (10a,10b) 중 각 다공질 소결체 (1) 로부터 돌출하는 부분이 입력용 및 출력용의 내부 양극 단자 (11a,11b) 가 되고 있다. 또한, 이들 내부 양극 단자 (11a,11b) 는 본 발명에서 말하는 제 1 및 제 2 의 내부 양극 단자에 상당하는 것이다.
음극 금속판 (31) 은 그 주판부 (31c) 에서 각 다공질 소결체 (1) 의 저면에 도전층 (35) 을 통해 접합되어 있고, 각 다공질 소결체 (1) 의 내표면 및 외표면에 형성된 고체 전해질층 (36) 에 도통하고 있다. 이 주판부 (31c) 는 본 발명에서 말하는 내부 음극 단자의 일례에 상당한다. 이 음극 금속판 (31) 에는 주판부 (31c) 로부터 연출하도록 4 개의 연출부가 설치되고 있고, 이들 연출부가 2 개씩의 입력용 및 출력용의 외부 음극 단자 (31a,31b) 가 되고 있다.
수지제 필름 (52) 은 주판부 (31c) 의 하면에 설치되고 있고, 양극 금속판 (21) 과 음극 금속판 (31) 의 절연을 도모하기 위한 것이다. 수지제 필름 (52) 으로는 폴리이미드계 필름 (예를 들어, 듀퐁사제 카프톤 (등록상표) 필름)을 이용할 수 있다. 폴리이미드계 필름은 내열성과 절연성이 뛰어나기 때문에, 고체 전해 콘덴서 (A1) 의 제조 공정에서, 비교적 고온이 되는 처리를 실시해도 변질하는 등의 우려가 적고, 양극 금속판 (21) 과 음극 금속판 (31) 의 절연을 높이는데도 매우 적합하다. 덧붙여 본 발명에서 말하는 절연체로는 수지제 필름 (52) 을 대신해, 예를 들어 세라믹 플레이트를 이용해도 된다.
양극 금속판 (21) 은 수지제 필름 (52) 을 통해 주판부 (31c) 의 하면에 적층되어 있다. 양극 도체판 (21) 에는 4 개의 연출부가 설치되어 있고, 이들 연출부가 2 개씩의 입력용 및 출력용의 외부 양극 단자 (21a,21b) 가 되고 있다. 이 양극 금속판 (21) 은 그 양단 부근에 도체 부재 (23a,23b) 가 접합되어 있고, 이들 도체 부재 (23a,23b) 를 통해 입력측 및 출력측의 내부 양극 단자 (11a,11b) 와 도통하고 있다. 이것에 의해, 입력측 및 출력측의 내부 양극 단자 (11a,11b) 간에는 양극 금속판 (21) 을 통해 바이패스 전류 경로가 형성되어 있다.
음극 금속판 (31) 의 주판부 (31c) 와 각 입력용 및 출력용의 외부 음극 단 자 (31a,31b) 에는 단차가 설치되어 있고, 이것에 의해 4 개의 외부 양극 단자 (21a,21b) 와 4 개의 외부 음극 단자 (31a,31b) 는 서로의 저면이 면일상(面一狀)으로 되어 있다. 양극 금속판 (21) 및 음극 금속판 (31) 의 재질로는 Cu 합금, Ni 합금 등이 이용되고 있다.
봉지 수지 (51) 는 다공질 소결체 (1), 양극 와이어 (10a,10b) 등을 덮음으로써 이것들을 보호하기 위한 것으로, 본 발명에서 말하는 패키지를 구성하고 있다. 봉지 수지 (51) 는 예를 들어 에폭시 수지 등의 열경화성 수지를 이용해 형성된다.
다음에, 고체 전해 콘덴서 (A1) 의 작용에 대해 설명한다.
고체 전해 콘덴서 (A1) 는 2 개의 다공질 소결체 (1) 를 구비하고 있기 때문에, 고체 전해 콘덴서 (A1) 에 포함되는 다공질 소결체 (1) 의 체적의 합계를 크게 하는 것이 용이하다. 본 실시 형태와는 달리, 다공질 소결체 (1) 의 단체의 사이즈가 부당하게 대형이라면, 그 재료가 되는 다공질체도 대형으로 할 필요가 있기 때문에 조밀을 일으키기 쉽다. 이 다공질체가 조밀이라면, 그 내부에 침입하도록 설치된 양극 와이어 (10a,10b) 와 이 다공질체의 접촉 압력이 충분하지 않은 경우가 있다. 이와 같은 다공질체에 소결을 실시해도, 각 다공질 소결체 (1) 와 양극 와이어 (10a,10b) 의 접합부에서의 전기 저항이나 인덕턴스가 커져, 고체 전해 콘덴서 (A1) 의 저ESR화 및 저ESL화를 적절히 도모할 수 없다. 또, 예를 들어 다공질 소결체 (1) 의 표면 부근의 부분의 밀도가 부당하게 커져, 그 표면에 미세한 구멍 부분이 적절히 형성되지 않으면 다공질 소결체 (1) 에 유전체층 (13) 이나 고체 전해질 층 (36) 을 형성하기 위한 소정의 용액을 함침시키는 처리를 실시하는 것이 곤란하다. 이와 같은 것으로는, 다공질 소결체 (1) 에 유전체층 (13) 이나 고체 전해질층 (36) 이 적절히 형성되지 않게 되어, 고체 전해 콘덴서 (A1) 의 정전 용량이 작아지거나 새는 전류가 커지는 등의 불편을 일으킬 우려가 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 각 다공질 소결체 (1) 의 각각에 대하여, 예를 들어 조밀을 일으킬 우려가 적은 크기로 하면서, 고체 전해 콘덴서 (A1) 에 포함되는 다공질 소결체 (1) 의 체적의 합계를 크게 할 수 있다. 따라서, 고체 전해 콘덴서 (A1) 의 저ESR화 및 저ESL화가 저해되는 것이나 새는 전류가 커지는 일 등의 불편을 회피하면서, 고체 전해 콘덴서 (A1) 의 대용량화를 도모할 수 있다. 물론, 단일의 소결체를 이용해 원하는 기능을 나타내는 콘덴서를 제조하는 것도 가능하고, 본 발명은 이와 같은 경우를 배제하는 것은 아니다.
2 개의 다공질 소결체 (1) 는 그 높이가 작기 때문에, 고체 전해 콘덴서 (A1) 의 박형화에 유리하다. 예를 들어, 고체 전해 콘덴서 (A1) 가 전자기기 등의 기판에 실장되는 경우에는 고체 전해 콘덴서 (A1) 가 상기 기판으로부터 윗쪽을 향해서 부당하게 돌출하는 것을 회피하는 것이 가능하여 상기 전자기기의 박형화를 도모하는데 적합하다.
각 다공질 소결체 (1) 에 있어서는, 각 양극 와이어 (10a,10b) 와 도전층 (35) 의 거리를 작게 하는 것이 가능하다. 따라서, 각 다공질 소결체 (1) 내의 전류 경로를 짧게 하는 것이 가능하여 저저항화 및 저인덕턴스화를 도모할 수 있다.
또, 본 실시 형태와는 달리 예를 들어, 2 개의 다공질 소결체가 상하에 적층 된 구성과 비교해서, 내부 양극 단자 (11a,11b) 와 외부 양극 단자 (21a,21b) 의 거리를 작게 할 수 있다. 따라서, 내부 양극 단자 (11a,11b) 와 외부 양극 단자 (21a,21b) 사이의 전류 경로의 저저항화 및 저인덕턴스화를 도모하는데 유리하다. 특히, 상기 전류 경로 가운데, 도체 부재 (23a,23b) 에 의해 형성된 부분은 상하 방향으로 기립한 부분이며, 그 전후에서 전류가 흐르는 방향이 전환되는 부분이 되고 있다. 이와 같은 부분은 그 길이가 길수록, 예를 들어 고조파를 포함하는 고주파수 영역의 교류 전류에 대해서, 그 주변의 부분과 비교해서 큰 인덕턴스를 가지게 된다. 본 실시 형태에 있어서는, 내부 양극 단자 (11a,11b) 와 외부 양극 단자 (21a,21b) 의 거리가 축소화되고 있음으로써, 도체 부재 (23a,23b) 는 높이가 작은 것이 되고 있다. 따라서, 상기 기립한 부분의 인덕턴스가 작아 고체 전해 콘덴서 (A1) 전체의 저ESL화가 가능하며, 고주파수 영역에서의 노이즈 제거 특성이나 전원 공급의 고속 응답성의 향상을 도모할 수 있다.
입력용 및 출력용의 양극 와이어 (10a,10b) 는 다공질 소결체 (1) 를 사이에 두고 서로 이간해서 설치되어 있고, 다공질 소결체 (1) 의 일부에는 집중해서 설치되어 있지 않다. 다공질 소결체 (1) 의 일측면에 많은 양극 와이어 (10a, 10b) 를 설치하면, 다공질 소결체 (1) 의 강도가 부족하여 크랙이 생기거나 양극 와이어 (10a,10b) 의 접합부에서 과대한 발열이 생기거나 하는 우려가 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 이와 같은 불편을 회피 가능하여 고체 전해 콘덴서 (A1) 의 기능을 적절히 발휘시킬 수 있다.
바이패스 전류 경로를 구성하는 양극 금속판 (21) 은 도전성이 뛰어난 Cu 합 금 또는 Ni 합금에 의해 형성되고 있는 한편 폭이 넓은 형상이기 때문에, 각 다공질 소결체 (1) 비교하여 저저항으로 할 수 있다. 이와 같은 고체 전해 콘덴서 (A1) 가 회로 전류에 포함되는 고주파수 영역의 노이즈 제거에 이용되었을 경우에는, 상기 회로 전류의 직류 성분을 상기 바이패스 전류 경로를 경유해 2 개의 다공질 소결체 (1) 를 우회하도록 흘리면서, 교류 성분인 노이즈를 각 다공질 소결체 (1) 로 흘릴 수 있다. 따라서, 다공질 소결체 (1) 에서의 발열을 억제하면서, 고주파수 영역의 노이즈를 적절히 제거할 수 있다. 또, 고체 전해 콘덴서 (A1) 가 전원 공급에 이용되었을 경우에는, 양극 와이어 (10a,10b) 각각이 양극 금속판 (21) 에 의해 병렬에 접속된 전류 경로로서 기능하게 된다. 따라서, 각 다공질 소결체 (1) 에 모아진 전기 에너지를 이들 양극 와이어 (10a,10b) 에 분산해 방출하는 것이 가능하여 대용량의 전원 공급의 고속 응답성을 높일 수 있다.
음극 금속판 (31) 은 전체 형상이 대략 평판 모양이며 상하 방향으로 크게 커지지 않는다. 음극 금속판 (31) 은 각 다공질 소결체 (1) 와 예를 들어 고체 전해 콘덴서 (A1) 가 설치되는 기판 사이에 배치되는 것이기 때문에, 각 다공질 소결체 (1) 와 상기 기판을 접근시키는 것이 가능하다. 따라서, 내부 양극 단자 (11a,11b) 와 외부 양극 단자 (21a,21b) 의 거리를 작게 해 저ESL화를 도모하는데 유리하다.
양극 금속판 (21), 수지제 필름 (52) 및 음극 금속판 (31) 이 적층된 구조로 되어 있기 때문에, 고체 전해 콘덴서 (A1) 의 제조에 있어서는 도 4 에 나타내는 바와 같이, 이들 부재와 도체 부재 (23a,23b) 등을 일체의 부품으로서 마무리해 두 어 다른 공정에서 제작된 2 개의 다공질 소결체 (1) 와 이 일체 부품을 일괄해 접합하는 것이 가능하다. 따라서, 본 실시 형태와는 달리 예를 들어, 각 다공질 소결체를 제작한 후에 외부 양극 단자나 외부 음극 단자를 형성하기 위한 부재를 이들 다공질 소결체에 차례차례 접합하는 것이 필요한 구성과 비교해, 제조 공정의 간략화를 도모할 수 있다.
도 5 ~ 도 14 는 본 발명의 다른 실시 형태를 나타내고 있다. 덧붙여 이들 도면에 있어서, 상기 실시 형태와 동일 또는 유사한 요소에는 상기 실시 형태와 동일한 부호를 붙이고 있다.
도 5 및 도 6 은 본 발명의 제 2 실시예에 근거하는 고체 전해 콘덴서를 나타낸다. 고체 전해 콘덴서 (A2) 는 입력용 및 출력용의 내부 양극 단자 (11a,11b) 끼리를 도통시키는 양극 금속 커버 (22) 를 구비하고 있어, 이 점이 상술한 고체 전해 콘덴서 (A1) 와 다르다. 덧붙여 도 6 에 있어서는, 봉지 수지 (51) 는 생략되어 있다.
양극 금속 커버 (22) 는 예를 들어 Cu 합금제이며, 2 개의 다공질 소결체 (1) 를 수용 가능한 형상으로 되어 있다. 이 양극 금속 커버 (22) 의 양단부에는 입력용 및 출력용의 내부 양극 단자 (11a,11b) 에 끼워 맞춤 가능한 4 개씩의 철부 (22b) 가 형성되어 있다. 양극 금속 커버 (22) 와 입력용 및 출력용의 내부 양극 단자 (11a,11b) 는 이들 철부 (22b) 를 이용해 예를 들면 용접에 의해 접합되어 있다. 이것에 의해, 입력용 및 출력용의 내부 양극 단자 (11a,11b) 는 양극 금속 커버 (22) 에 의해 도통하고 있다. 양극 금속 커버 (22) 는 다공질 소결체 (1) 의 재 질인 니오브보다도 도전성이 높은 Cu 합금제인 한편, 2 개의 다공질 소결체 (1) 를 맞춘 폭과 동일한 정도의 넓은 폭으로 형성되어 있음으로써, 비교적 저저항으로 되어 있다. 또, 양극 금속 커버 (22) 의 상판부에는 복수의 구멍부 (22a) 가 형성되어 있고, 봉지 수지 (51) 를 형성할 때에, 그 재료로서의 액체 수지를 내부 양극 단자 (11a,11b) 의 주변의 영역에 용이하게 침임시킬 수 있다. 이 고체 전해 콘덴서 (A2) 는 외부 양극 단자 (21a) 와 외부 음극 단자 (31a) 를 구비함으로써, 이른바 2 단자형의 고체 전해 콘덴서로서 구성되어 있다.
수지제 필름 (52) 은 양극 금속 커버 (22) 와 도전층 (35) 의 절연을 도모하기 위한 것으로, 양극 금속 커버 (22) 및 도전층 (35) 에 접착제 (도시 생략)에 의해 접착되어 있다.
제 2 실시예에 근거하는 콘덴서에 있어서도, 상기 제 1 실시예와 마찬가지로 저ESR화, 저ESL화 및 대용량화를 도모할 수 있다. 양극 금속 커버 (22) 는 기계적 강도가 충분히 높고, 각 다공질 소결체 (1) 가 발열해도 고체 전해 콘덴서 (A2) 전체가 크게 비뚤어지는 것을 회피할 수 있다. 이 때문에, 봉지 수지 (51) 에 크랙이 발생하는 것 등을 적절히 회피해 다공질 소결체 (1) 가 외기에 접하는 것을 방지 가능하다. 또, 양극 금속 커버 (22) 는 봉지 수지 (51) 보다도 열전도성이 뛰어나다. 이 때문에, 각 다공질 소결체 (1) 로부터 외부로의 방열을 촉진할 수 있다. 이들에 의해, 고체 전해 콘덴서 (A2) 의 허용 전력 손실을 높이는 것이 가능하여 대용량의 전력 공급에 대응하는데 매우 적합하다. 덧붙여 양극 금속 커버 (22) 로는 도시한 형상의 것으로 바꿔, 예를 들어 상자 모양의 것 등, 다공질 소결체 (1) 를 수용 가능한 형상을 가지는 것이면 된다.
도 7 ~ 도 9 는 본 발명의 제 3 실시예에 근거하는 고체 전해 콘덴서를 나타낸다. 고체 전해 콘덴서 (A3) 는 각 다공질 소결체 (1) 가 상층부 (1A) 와 하층부 (1B) 에 의해 구성되어 있는 점 및 내부 양극 단자가 설치되어 있지 않은 점이 상술한 고체 전해 콘덴서 (A1 및 A2) 와 다르다. 도 9 에 있어서는, 봉지 수지 (51) 는 생략되어 있다.
각 다공질 소결체 (1) 는 상대적으로 큰 상층부 (1A) 와, 아래쪽의 저부 부근을 차지하는 하층부 (1B) 에 의해 구성되어 있다. 상층부 (1A) 및 하층부 (1B) 각각은 밸브 작용 금속 (예를 들어 니오브)제이다. 상층부 (1A) 는 하층부 (1B) 보다도 밀도가 큰 것으로 되어 있다.
각 다공질 소결체 (1) 는 밸브 작용을 가지는 금속판 (14) 상에 형성되어 있다. 각 금속판 (14) 은 예를 들어 니오브제이며, 그 하면에는 Cu층 (도시 생략)이 형성되어 있다. 이 Cu층 (나아가서는 금속판 (14))은 양극 금속판 (21) 에 납땜되어 있다. 바람직하게는, 금속판 (14) 은 각 소결체의 상층부 (1A) 및 하층부 (1B) 와 동일한 재질이다. 금속판 (14) 은 니오브를 대신해 다른 밸브 작용 금속 (예를 들어 탄탈)으로 형성해도 된다. 또, 상기 Cu층은 니오브보다도 납땜 젖음성이 높은 도전체막으로서 형성되어 있다. Cu층을 대신해 예를 들면 Ni층을 형성해도 된다.
양극 금속판 (21) 은 예를 들어 Cu제이며, 외부 양극 단자로서의 양단 테두리부 (21a,21b) 와 중앙부 (21c) 에 단차를 일으키도록 접혀 구부러져 있다. 외부 양극 단자 (테두리부) (21a,21b) 는 중앙부 (21c) 를 기준으로 하여 2 방향 (서로 반대 방향)으로 돌출하고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 중앙부 (21c) 를 기준으로 하여 4 개의 다른 방향으로 돌출하는 외부 양극 단자를 가지도록 양극 금속판 (21) 을 구성해도 된다.
금속 커버 (32) 는 2 개의 다공질 소결체 (1) 를 수용 가능한 부분을 포함하는 형상을 가지고 있고, 2 개의 상층부 (1A) 의 상면에 도전층 (35) 을 통해 접합되어 있다. 이 금속 커버 (32) 의 양단부가 입력용 및 출력용의 외부 음극 단자 (32a,32b) 가 되고 있다.
상기 고체 전해 콘덴서 (A3) 의 제조 방법으로 대해서, 도 10 ~ 도 14 를 참조하면서 설명한다.
우선 도 10 에 나타내는 바와 같이, 니오브제의 판재료 (14A) 를 준비하고, 이 판재료 (14A) 상에 페이스트 (1B') 를 매트릭스상으로 도포한다. 이 페이스트 (1B') 는 니오브의 미분말과 바인더 용액이 혼합된 것이다. 페이스트 (1B') 의 도포는 예를 들어, 인쇄에 의해 실시할 수 있다. 페이스트 (1B') 를 도포한 후에, 각 페이스트 (1B') 에 니오브의 다공질체 (1A') 를 접합한다. 이들 다공질체 (1A') 는 예를 들어, 니오브의 분말을 가압 성형함으로써 작성할 수 있다.
그 다음에, 다공질체 (1A') 및 페이스트 (1B') 를 판재료 (14A) 와 함께 소결해, 도 11 에 나타내는 바와 같이 상층부 (1A) 및 하층부 (1B) 로 이루어지는 니오브의 다공질 소결체 (1) 를 작성한다. 그리고, 도 12 에 잘 나타내고 있듯이, 다공질 소결체 (1) 를 인산 수용액 등의 화성액에 침지시킨 상태에서의 양극 산화 처리를 실시함으로써, 다공질 소결체 (1) 를 형성하는 니오브의 미립자체 (소결부) (12) 및 판재료 (14) 의 상면에 유전체층 (13) 을 형성한다. 나아가, 다공질 소결체 (1) 를 질산 망간 수용액 등의 처리액에 침지시킨 후에, 끌어 올려 가열하는 처리를 반복함으로써, 고체 전해질층 (36) 을 형성한다. 고체 전해질층 (36) 상에는 예를 들어, 그라파이트층 및 은층 등으로 이루어지는 도전층 (35) 을 형성한다. 또, 판재료 (14A) 의 하면 (14Aa) 에는 Cu층 (41) 을 예를 들어 도금에 의해 형성한다.
각 다공질 소결체 (1) 에 유전체층 (13), 고체 전해질층 (36) 등을 형성한 후에는, 도 13 에 나타내는 바와 같이 판재료 (14A) 를 절단함으로써 각 다공질 소결체 (1) 마다 분할한다. 우선, 절단선 (C1) 에 따라서 판재료 (14A) 를 절단해, 복수의 다공질 소결체 (1) 를 포함한 복수조의 판재료 (14A') 로 분할한다. 이들 판재료 (14A') 를 절단선 (C2) 에 따라 절단함으로써, 각각이 니오브판 (14) 상에 형성된 복수의 다공질 소결체 (1) 로 분할한다.
복수의 다공질 소결체 (1) 로 분할한 후에는 도 14 에 잘 나타내고 있듯이, 이들 중 2 개의 다공질 소결체 (1) 를 양극 금속판 (21) 에 접합한다. 이 접합은 각 니오브판 (14) 의 하면에 형성된 Cu층 (41) 을 이용하여 납땜에 의해 실시한다. 양극 금속판 (21) 은 그 양단 테두리부와 중앙부에 단차가 생기도록 미리 접어 구부려 가공을 해 둔다. 이들 양단 테두리부가 외부 양극 단자 (21a,21b) 가 되는 부분이다.
이 후에는 금속 커버 (32) 를 접합해 봉지 수지 (51) 에 의해 다공질 소결체 (1) 등을 덮음으로써, 도 7 및 도 8 에 나타내는 고체 전해 콘덴서 (A3) 가 얻어진 다. 이와 같은 제조 방법에 의하면, 복수개의 고체 전해 콘덴서 (A3) 를 일괄해 제조하는 것이 가능하여 생산 효율의 향상을 도모할 수 있다.
다음에, 고체 전해 콘덴서 (A3) 의 작용에 대해 설명한다.
상술한 구성에 의하면, 상층부 (1A) 는 니오브판 (14) 에 대해서 직접 접합되어 있지 않기 때문에, 니오브판 (14) 과의 접합에 적절한 성상으로 할 필요가 없이 고밀도로 마무리하는데 적합하다. 상층부 (1A) 가 고밀도이면, 단위 체적당의 정전 용량을 크게 하는 것이 가능하여 고체 전해 콘덴서 (A3) 에 대해서 소형화와 대용량화를 도모할 수 있다. 한편, 상층부 (1A) 에 의해 고체 전해 콘덴서 (A3) 의 대용량화가 가능하기 때문에 하층부 (1B) 는 그다지 고밀도로 마무리할 필요가 없다. 예를 들어, 하층부 (1B) 는 상층부 (1A) 와 니오브판 (14) 을 접합하는데 적합한 평균 입경을 가지는 분말이나 바인더 용액을 포함한 접합재를 이용해 형성할 수 있다. 또, 하층부 (1B) 와 니오브판 (14) 의 접합 면적을 비교적 크게 하는 것도 가능하다. 따라서, 상층부 (1A), 하층부 (1B) 및 양극 금속판 (21) 의 접합을 확실화하는 것이 가능하여 이들의 저저항화 및 저인덕턴스화에 의해 고체 전해 콘덴서 (A3) 의 저ESR화 및 저ESL화를 도모할 수 있다. 나아가, 니오브, 탄탈 등의 밸브 작용 금속은 예를 들어, Cu 와 비교해 납땜 젖음성이 낮고, Cu제의 판 모양 부재에 납땜 등에 의해 접합하는 것이 일반적으로 곤란하다. 본 실시 형태에 있어서는, 니오브판 (14) 의 하면에는 Cu층 (41) 이 형성되고 있음으로써, 니오브판 (14) 을 납땜에 의해 양극 금속판 (21) 에 적절히 접합할 수 있다. 따라서, 이와 같은 점에서도, 고체 전해 콘덴서 (A3) 의 저저항화 및 저인덕턴스화에 유리하다.
상술한 고체 전해 콘덴서 (A3) 의 제조 방법에 있어서는, 니오브의 다공질체 (1A') 가 페이스트 (1B') 를 통해 판재료 (14A) 상에 재치된다 (도 10). 그 후, 이들 다공질체 (1A'), 페이스트 (1B') 및 판재료 (14A) 를 일체로 하여 소결한다 (도 12). 이와 같은 수법을 대신해, 판재료 (14A) 상에 재치하기 전의 단계에서, 다공질체 (1A') 를 가소결해 두어도 된다. 그 후에는 가소결한 다공질체 (1A') 를 페이스트 (1B') 를 통해 판재료 (14A) 상에 재치하고, 이들을 일체로서 소결한다 (본 소결). 이와 같이 다공질체 (1A') 를 가소결함으로써, 본 소결시에서의 다공질체 (1A') 의 수축 비율을 작게 할 수 있다. 그 결과, 다공질체 (1A') 와 판재료 (14A) 가 적절히 결합된다. 페이스트 (1B') 에는 통상의 분말 성형에 이용하는 아크릴이나 셀룰로오스 등의 바인더를 밸브 작용 금속 분말과 함께 혼합시켜 두어도 된다. 바람직하게는 페이스트 (1B') 에 함유되는 밸브 작용 금속 분말의 입경은 다공질체 (1A') 를 형성하는 밸브 작용 금속 분말의 입경보다도 작게 한다. 이와 같은 구성에 의하면, 비교적 낮은 온도에서도 페이스트 (1B') 에 함유되는 밸브 작용 금속 분말은 다공질체 (1A') 및 판재료 (14A) 에 대해서 적절히 접합 (소결)한다. 덧붙여, 페이스트 (1B')에 함유되는 밸브 작용 금속 분말의 입경을 다공질체 (1A')를 형성하는 밸브 작용 금속 분말의 입경보다도 작게 했을 경우에는, 미분말화에 의해 자연 발화하기 쉬워진다. 그 때문에 이와 같은 미분말은 적당한 액중에 보존하는 것이 바람직하다. 상기의 예에서는, 밸브 작용 금속의 미분말이 페이스트 (1B') (의 용액) 중에 포함되므로, 자연 발화의 방지에 이바지한다. 또 소정의 용액에 혼합해 페이스트로 하면, 부피 밀도가 높은 미분말이어도, 소결 후의 밀도를 올릴 수 있다.
상술한 대로 다공질체를 가소결하는 경우에는, 본 소결시에서의 다공질체의 수축 비율을 작게 할 수 있다. 그 때문에, 다공질체의 사이즈를 크게 해도, 상기 다공질체는 금속의 판재료에 적절히 고정 (소결)될 수 있다. 이와 같은 경우에는, 단일의 다공질체를 접합 페이스트를 이용해 금속 판재료에 고정함으로써, 원하는 특성을 가지는 디바이스를 제조하는 것이 가능하다. 구체적으로는 도 15 에 나타내는 바와 같이, 1 개의 다공질체 (1A') 를 접합 페이스트 (1B') 를 통해 금속판 (14) 에 고정한다. 다공질체 (1A') 는 예를 들어, 니오브의 분말을 가압 성형한 후에, 이 성형체를 소결 (가소결)함으로써 제조할 수 있다. 니오브의 가압 성형체의 밀도는 예를 들어, 2.3 ~ 4.5 g/㎤ 의 범위이며, 보다 바람직하게는 2.5 ~ 3.5 g/㎤ 의 범위이다.
상술한 예에서는 다공질체 (1A') 및 금속판 (14) 의 쌍방을 니오브 (Nb)제로 함과 동시에, 페이스트 (1B') 에 함유시키는 밸브 작용 금속 분말 (이하 「페이스트 금속 분말」이라고 한다.)을 니오브 분말로 하고 있다. 그렇지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니고, 이하와 같은 여러 가지 조합이 가능하다.
예 1. 다공질체 (1A') 를 탄탈 분말로 형성하고, 금속판 (14) 을 탄탈제의 판으로 한다. 이 경우, 페이스트 금속 분말은 탄탈 분말로 한다. 다공질체 (1A') 의 밀도는 예를 들어, 5.5 ~ 8.0 g/㎤ 의 범위이며, 보다 바람직하게는 6.0 ~ 7.0 g/㎤ 의 범위이다.
예 2. 다공질체 (1A') 를 산화 니오브(Ⅱ) 분말로 형성하고, 금속판 (14) 을 니오브제의 판으로 한다. 페이스트 금속 분말은 산화 니오브(Ⅱ) 분말, 니오브 분말 및 질화 니오브 분말 중 어느 하나로 한다. 다공질체 (1A') 의 밀도는 예를 들어, 2.3 ~ 4.5 g/㎤ 의 범위이며, 보다 바람직하게는 2.5 ~ 3.5 g/㎤ 의 범위이다. 다공질체 (1A') 를 산화 니오브(Ⅱ) 분말로 형성함으로써, 높은 온도에서의 소결이 가능해져, 그 결과 다공질체 (1A') 와 금속판 (14) 을 강고하게 접합할 수 있다. 또, 니오브를 이용한 경우보다도 두꺼운 소결체 (1㎜ 이상) 혹은 얇은 소결체 (100㎛ 정도)를 적절히 제조할 수 있다. 나아가, 산화 니오브(Ⅱ)는 니오브보다도 난연성이 뛰어나 신뢰성이 높은 디바이스를 제조할 수 있다.
예 3. 다공질체 (1A') 를 질화 니오브 분말로 형성하고, 금속판 (14) 을 니오브제의 판으로 한다. 페이스트 금속 분말은 니오브 분말, 산화 니오브(Ⅱ) 분말 및 질화 니오브 분말 중 어느 하나로 한다. 다공질체 (1A') 의 밀도는 예를 들어, 2.3 ~ 4.5 g/㎤ 의 범위이며, 보다 바람직하게는 2.5 ~ 3.5 g/㎤ 의 범위이다. 다공질체 (1A') 를 질화 니오브 분말로 형성함으로써, 산화 니오브(Ⅱ) 분말로 형성하는 경우보다도 내열성이 높은 디바이스를 제조하는 것이 가능하다.
도 16 ~ 도 18 은 본 발명의 제 4 실시예에 근거하는 고체 전해 콘덴서를 나타낸다. 고체 전해 콘덴서 (A4) 는 2 개의 다공질 소결체 (1) 를 구비하고 있고, 입력용 및 출력용의 외부 양극 단자 (21a,21b) 와 입력용 및 출력용의 외부 음극 단자 (32a,32b) 를 가짐으로써, 이른바 4 단자형의 고체 전해 콘덴서로서 구성되어 있다. 도 18 에 있어서는 봉지 수지 (51) 는 생략되어 있다.
각 다공질 소결체 (1) 는 밸브 작용 금속인 니오브의 분말을 사각형의 판 모 양으로 가압 성형하고, 이것을 소결함으로써 형성되고 있고, 이들의 폭 방향으로 늘어서 배치되어 있다. 각 다공질 소결체 (1) 의 내표면 및 외표면에는 예를 들어, 산화 니오브(V)로 이루어지는 유전체층 (도시 생략) 및 음극으로서의 고체 전해질층 (도시 생략)이 형성되어 있다. 각 다공질 소결체 (1) 의 재질로는 밸브 작용 금속이면 되고, 니오브를 대신해 예를 들어 탄탈 등을 이용해도 된다. 또, 본 실시 형태와는 달리, 다공질 소결체 (1) 를 하나만 구비하는 고체 전해 콘덴서에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.
각 다공질 소결체 (1) 는 니오브판 (14) 상에 형성되어 있다. 이 니오브판 (14) 의 상면에는 니오브제의 복수의 와이어 (15) 가 용접되고 있고, 각 다공질 소결체 (1) 는 이들 와이어 (15) 를 덮도록 형성되어 있다. 이 니오브판 (14) 의 하면에는 Cu층 (도시 생략)이 형성되고 있고, 이 Cu층을 이용해 양극 금속판 (21) 에 납땜에 의해 접합되어 있다. 덧붙여, 와이어 (15) 는 니오브판 (14) 의 상면을 요철상으로 하기 위한 금속 부재이며, 이것 외의 예를 들어 각주 형상의 금속 부재를 이용해도 된다. 니오브판 (14) 은 본 발명에서 말하는 밸브 작용을 가지는 금속판의 일례에 상당하는 것으로, 다공질 소결체 (1) 와 동일한 재질인 것이 바람직하다. 니오브판 (14) 을 대신해 예를 들어 탄탈판을 이용해도 된다. 또, 상기 Cu층은 니오브판 (14) 보다도 납땜 젖음성이 높은 도전체막으로서 형성되어 있고, Cu 이외의 예를 들어 Ni 에 의해 형성된 층이어도 된다.
양극 금속판 (21) 은 예를 들어 Cu제이며, 외부 양극 단자로서의 양단 테두리부 (21a,21b) 와 중앙부 (21c) 에 단차를 일으키도록 접혀 구부러져 있다.
금속 커버 (32) 는 2 개의 다공질 소결체 (1) 를 수용 가능한 부분을 포함하는 형상을 가지고 있고, 2 개의 다공질 소결체 (1) 의 상면에 도전층 (35) 을 통해 접합되어 있다. 이 금속 커버 (32) 의 양단부가 입력용 및 출력용의 외부 음극 단자 (32a,32b) 가 되고 있다.
상기 고체 전해 콘덴서 (A4) 의 제조 방법으로 대해서, 도 19 ~ 도 23 을 참조하면서 설명한다.
우선 도 19 에 나타내는 바와 같이, 니오브제의 판재료 (14A) 를 준비하고, 이 판재료 (14A) 상에 복수의 와이어 (15) 를 용접한다. 이들 와이어 (15) 는 후술하는 복수의 다공질 소결체 (1) 가 형성되어야 할 영역에 매트릭스상으로 배치해 둔다.
그 다음에 도 20 에 나타내는 바와 같이, 판재료 (14A) 상에 복수의 니오브제의 다공질체 (1') 를 형성한다. 다공질체 (1') 는 예를 들어, 이하와 같은 수법으로 형성할 수 있다. 우선, 금형의 아래쪽 부분을 구성하는 제 1 다이의 상면에 판재료 (14A) 를 둔다. 다음에, 복수의 사각형 모양 공간부가 매트릭스상으로 형성된 제 2 다이를 판재료 (14A) 의 윗쪽으로부터 상기 판재료 위에 강하시킨다 (각 공간부는 대응하는 한 쌍의 와이어 (15) 를 수용하도록 배치되어 있다). 그 후, 상기 복수의 공간부에 니오브의 분말을 충전하고, 이들 상기 공간부에 끼워 맞춤하는 복수의 돌기부를 가지는 펀치를 하강시켜 상기 분말을 가압 성형함으로써, 다공질체 (1') 가 형성된다. 다공질체 (1') 형성 후에는 이들 다공질체 (1') 를 판재료 (14A) 와 함께 소결해 다공질 소결체 (1) 를 작성한다. 그리고, 다공질 소결체 (1) 를 인산 수용액 등의 화성액에 침지시킨 상태로 양극 산화 처리를 실시한다. 그 결과, 도 21 에 나타내는 바와 같이, 다공질 소결체 (1) 를 형성하는 니오브의 미립자체 (소결부) (12) 및 판재료 (14) 의 상면에 유전체층 (13) 이 형성된다. 나아가, 다공질 소결체 (1) 를 질산 망간 수용액 등의 처리액에 침지시킨 후에, 끌어 올려 가열한다 (필요에 따라 이 처리를 반복해 실시한다). 이것에 의해, 고체 전해질층 (36) 이 형성된다. 고체 전해질층 (36) 상에는 예를 들어, 그라파이트층 및 은층 등으로 이루어지는 도전층 (35) 을 형성한다. 또, 판재료 (14A) 의 하면 (14Aa) 에는 Cu층 (41) 을 예를 들면 도금에 의해 형성한다.
각 다공질 소결체 (1) 에 유전체층 (13), 고체 전해질층 (36) 등을 형성한 후에는 도 22 에 나타내는 바와 같이, 판재료 (14A) 를 절단함으로써 각 다공질 소결체 (1) 마다 분할한다. 우선, 절단선 (C1) 에 따라 판재료 (14A) 를 절단해 복수의 다공질 소결체 (1) 를 포함한 복수조의 판재료 (14A') 로 분할한다. 이들 판재료 (14A') 를 절단선 (C2) 에 따라 절단함으로써 각각이 니오브판 (14) 상에 형성된 복수의 다공질 소결체 (1) 로 분할한다.
복수의 다공질 소결체 (1) 로 분할한 후에는 도 23 에 나타내는 바와 같이, 이들 중 2 개의 다공질 소결체 (1) 를 양극 금속판 (21) 에 접합한다. 이 접합은 각 니오브판 (14) 의 하면에 형성된 Cu층 (41) 을 이용하여 납땜에 의해 실시한다. 양극 금속판 (21) 은 그 양단 테두리부와 중앙부에 단차가 생기도록 접어 구부려 가공을 해 둔다. 이들 양단 테두리부가 외부 양극 단자 (21a,21b) 가 되는 부분이다.
이 후에는 금속 커버 (32) 를 접합해 봉지 수지 (51) 에 의해 다공질 소결체 (1) 등을 덮음으로써, 도 16 및 도 17 에 나타내는 고체 전해 콘덴서 (A4) 가 얻어진다. 이와 같은 제조 방법에 의하면, 복수개의 고체 전해 콘덴서 (A4) 를 일괄해 제조하는 것이 가능하여 생산 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또, 각 다공질 소결체 (1) 를 비교적 고밀도로 마무리하는 것이 가능하여 고체 전해 콘덴서 (A4) 의 대용량화를 도모하는데 바람직하다.
다음에, 고체 전해 콘덴서 (A4) 의 작용에 대해 설명한다.
콘덴서 (A4) 에 있어서는, 각 다공질 소결체 (1) 는 니오브판 (14) 에 직접 접합되어 있으므로, 접합부에서의 저저항화 및 저인덕턴스화에 적절하다. 특히, 다공질 소결체 (1) 의 재료가 되는 다공질체 (1') 를 가압 성형에 의해 판재료 (14A) 상에 형성함으로써, 이러한 접합의 확실화를 도모할 수 있다. 다공질 소결체 (1) 는 와이어 (15) 를 가리도록 형성되어 있기 때문에, 와이어 (15) 에 의해 다공질 소결체 (1) 가 박리하는 것을 억제 가능하여 고체 전해 콘덴서 (A4) 의 신뢰성을 높일 수 있다.
또, 니오브, 탄탈 등의 밸브 작용 금속은 예를 들어, Cu 와 비교해 납땜 젖음성이 낮고, Cu제의 판 모양 부재에 납땜 등에 의해 접합하는 것이 일반적으로 곤란하다. 콘덴서 (A4) 에 있어서는 니오브판 (14) 의 하면에는 Cu층 (41) 이 형성되어 있음으로써, 니오브판 (14) 을 납땜에 의해 양극 금속판 (21) 에 적절히 접합할 수 있다. 따라서, 이와 같은 점에 있어서도, 콘덴서 (A4) 의 저저항화 및 저인덕턴스화에 유리하다.
도 24 는 본 발명의 제 5 실시예에 근거하는 고체 전해 콘덴서를 나타낸다. 고체 전해 콘덴서 (A5) 에 있어서는, 상기 고체 전해 콘덴서 (A4) 에서의 와이어 (15) 를 대신해 버 (14b) 를 발생시키는 복수의 철부 (14c) 가 니오브판 (14) 의 상면에 형성되어 있다. 다공질 소결체 (1) 는 버 (14b) 및 철부 (14c) 와 서로 맞물리도록 형성되어 있다. 이와 같은 구성에 의해서, 다공질 소결체 (1) 의 박리를 억제할 수 있다.
본 발명에 관련되는 고체 전해 콘덴서는 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 관련되는 고체 전해 콘덴서의 각부의 구체적인 구성은 여러 가지로 설계 변경 자재이다.
다공질 소결체의 개수는 2 개로 한정되지 않고 3 개 이상이어도 된다. 내부 양극 단자의 개수 및 형상은 상술한 실시예로 한정되지 않고, 여러 가지로 변경 자재이다. 콘덴서의 구조로는, 상술한 구조로 한정되지 않고, 이른바 3 단자형이나 관통형이어도 된다.
다공질 소결체 및 내부 양극 단자의 재질로는 상술한 것 같은 밸브 작용 금속이면 된다. 또, 본 발명에 관련되는 고체 전해 콘덴서는 그 구체적인 용도도 한정되지 않는다.

Claims (25)

  1. 밸브 작용 금속으로 이루어지는 다공질의 제 1 소결체와,
    밸브 작용 금속으로 이루어지는 다공질의 제 2 소결체를 구비하고 있고,
    상기 각 소결체는 2 개의 주면을 가지는 편평상이며,
    상기 제 1 소결체 및 상기 제 2 소결체는 상기 2 개의 주면이 서로 이간하는 방향에 대해서 수직인 소정의 방향으로 이간해 배치되어 있는 고체 전해 콘덴서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 소결체 및 상기 제 2 소결체를 하나로 묶어 봉지하는 패키지를 더 구비하는 고체 전해 콘덴서.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 소결체 및 상기 제 2 소결체의 한쪽에 도통하는 내부 양극 단자와 이 내부 양극 단자에 도통하는 한편 상기 패키지로부터 노출하는 외부 양극 단자를 더 구비하는 고체 전해 콘덴서.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 소결체 및 상기 제 2 소결체의 한쪽에 형성된 유전체층 및 고체 전해질층과 이 고체 전해질층에 도통하는 내부 음극 단자와 이 내부 음극 단자에 도통하는 한편 상기 패키지로부터 노출하는 외부 음극 단자를 더 구비하는 고체 전해 콘덴서.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 내부 양극 단자는 상기 한쪽의 소결체로부터 서로 역방향으로 돌출하는 제 1 양극봉 및 제 2 양극봉을 포함하고, 상기 제 1 양극봉의 돌출 방향은 상기 제 1 소결체 및 상기 제 2 소결체가 이간하는 상기 소정의 방향과 교차하는 고체 전해 콘덴서.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 양극봉 및 상기 제 2 양극봉을 서로 도통시키는 도통 부재를 더 구비하는 고체 전해 콘덴서.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 도통 부재는 상기 각 소결체의 하면에 절연체를 통해 고정된 양극 금속판을 포함하고 있는 고체 전해 콘덴서.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 양극 금속판의 적어도 일부가 상기 외부 양극 단자가 되고 있는 고체 전해 콘덴서.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 각 소결체와 상기 절연체 사이에 개재하는 한편 상기 내부 음극 단자 및 상기 외부 음극 단자를 각각 형성하는 부분을 가지는 음극 금속판을 더 구비하는 고체 전해 콘덴서.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 도통 부재는 상기 각 소결체를 적어도 부분적으로 덮는 금속 커버를 포함하고 있는 고체 전해 콘덴서.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 소결체를 각각 지지하는 밸브 작용 금속으로 이루어지는 2 개의 금속판과 이들 금속판이 접합된 양극 금속판을 더 구비하는 구성에 있어서, 상기 양극 금속판의 적어도 일부가 상기 내부 양극 단자가 되고 있는 고체 전해 콘덴서.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 각 소결체는 상층부 및 하층부를 포함하고, 상기 상층부는 상기 하층부보다도 밀도가 큰 고체 전해 콘덴서.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 양극 금속판의 적어도 일부가 상기 외부 양극 단자가 되고 있는 고체 전해 콘덴서.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 밸브 작용 금속으로 이루어지는 금속판의 하면에는 상기 밸브 작용 금속보다도 땜납의 젖음성이 높은 도전체막이 형성되어 있고, 상기 밸브 작용 금속으로 이루어지는 금속판과 상기 양극 금속판은 땜납에 의해 접합되어 있는 고체 전해 콘덴서.
  15. 밸브 작용 금속의 분말을 가압 성형함으로써 다공질 성형체를 제조하고,
    밸브 작용 금속의 분말을 함유하는 접합 재료를 이용해 상기 다공질 성형체를 금속판 상에 위치 결정하고,
    소결에 의해 상기 다공질 성형체를 상기 금속판에 고정하는
    각 스텝을 구비하는 고체 전해 콘덴서의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 다공질 성형체를 상기 금속판 상에 위치 결정하기 전에, 상기 다공질 성형체를 가소결하는 스텝을 더 구비하는 고체 전해 콘덴서의 제조 방법.
  17. 밸브 작용 금속의 분말로 이루어지는 가압 성형체를 소결한 다공질 소결체와,
    상기 다공질 소결체를 지지하는 금속판과,
    상기 다공질 소결체를 상기 금속판에 고정하기 위하여, 상기 다공질 소결체 및 상기 금속판의 사이에 설치된 접합 재료를 구비하고 있고,
    상기 접합 재료는 밸브 작용 금속의 분말을 함유하는 페이스트를 가열한 결과 얻어지는 것이며, 상기 페이스트에 함유되는 상기 분말의 입경은 상기 가압 성형체의 제조에 이용되는 상기 분말의 입경보다도 작은 고체 전해 콘덴서.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 가압 성형체는 탄탈의 분말로 이루어지는 한편 그 밀도는 5.5 ~ 8.0 g/㎤ 의 범위인 고체 전해 콘덴서.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 가압 성형체의 밀도는 6.0 ~ 7.0 g/㎤ 의 범위인 고체 전해 콘덴서.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 가압 성형체는 니오브, 산화 니오브(Ⅱ) 및 질화 니오브 중 어느 하나의 분말로 이루어지는 한편 그 밀도는 2.3 ~ 4.5 g/㎤ 의 범위인 고체 전해 콘덴서.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 가압 성형체의 밀도는 2.5 ~ 3.5 g/㎤ 범위인 고체 전해 콘덴서.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 가압 성형체는 탄탈의 분말로 이루어지고, 상기 금속판은 탄탈제이며, 상기 페이스트에 함유되는 상기 분말은 탄탈의 분말인 고체 전해 콘덴서.
  23. 제 17 항에 있어서,
    상기 가압 성형체는 니오브의 분말로 이루어지고, 상기 금속판은 니오브제이며, 상기 페이스트에 함유되는 상기 분말은 니오브의 분말인 고체 전해 콘덴서.
  24. 제 17 항에 있어서,
    상기 가압 성형체는 산화 니오브(Ⅱ)의 분말로 이루어지고, 상기 금속판은 니오브제이며, 상기 페이스트에 함유되는 상기 분말은 니오브의 분말, 산화 니오브(Ⅱ)의 분말 및 질화 니오브의 분말 중 어느 하나인 고체 전해 콘덴서.
  25. 제 17 항에 있어서,
    상기 가압 성형체는 질화 니오브의 분말로 이루어지고, 상기 금속판은 니오브제이며, 상기 페이스트에 함유되는 상기 분말은 니오브의 분말, 산화 니오브(Ⅱ) 의 분말 및 질화 니오브의 분말 중 어느 하나인 고체 전해 콘덴서.
KR1020067020433A 2004-03-30 2005-03-30 고체 전해 콘덴서 KR100859910B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004099435 2004-03-30
JPJP-P-2004-00099435 2004-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060135855A true KR20060135855A (ko) 2006-12-29
KR100859910B1 KR100859910B1 (ko) 2008-09-23

Family

ID=35064053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067020433A KR100859910B1 (ko) 2004-03-30 2005-03-30 고체 전해 콘덴서

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7551424B2 (ko)
JP (1) JP4657204B2 (ko)
KR (1) KR100859910B1 (ko)
CN (1) CN1938801B (ko)
WO (1) WO2005096332A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160035513A (ko) * 2014-09-23 2016-03-31 삼성전기주식회사 탄탈륨 커패시터

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7468882B2 (en) * 2006-04-28 2008-12-23 Avx Corporation Solid electrolytic capacitor assembly
US8081419B2 (en) * 2007-10-17 2011-12-20 Greatbatch Ltd. Interconnections for multiple capacitor anode leads
US8659876B2 (en) * 2008-12-01 2014-02-25 Panasonic Corporation Electrode foil for capacitor and electrolytic capacitor using the electrode foil
US8203827B2 (en) * 2009-02-20 2012-06-19 Avx Corporation Anode for a solid electrolytic capacitor containing a non-metallic surface treatment
EP2487698A1 (en) * 2009-10-09 2012-08-15 Panasonic Corporation Electrode foil and capacitor employing same
KR20130076793A (ko) * 2010-04-07 2013-07-08 도요 알루미늄 가부시키가이샤 전극 구조체의 제조 방법, 전극 구조체 및 콘덴서
JP2012038873A (ja) * 2010-08-06 2012-02-23 Nec Tokin Corp 半導体装置
TWI492254B (zh) * 2010-12-28 2015-07-11 Ind Tech Res Inst 去耦合元件
TWI511172B (zh) * 2011-11-10 2015-12-01 財團法人工業技術研究院 去耦合元件及其製造方法
US9282638B2 (en) * 2012-01-13 2016-03-08 Zycube Co., Ltd. Electrode, electrode material, and electrode formation method
KR102089698B1 (ko) * 2014-05-07 2020-03-16 삼성전기주식회사 탄탈륨 캐패시터
KR20160007197A (ko) * 2014-07-11 2016-01-20 삼성전기주식회사 탄탈륨 캐패시터
KR102189802B1 (ko) * 2015-12-15 2020-12-11 삼성전기주식회사 복합 전자 부품 및 그 실장 기판
CN112243529B (zh) * 2018-06-11 2022-06-28 株式会社村田制作所 电容器阵列、复合电子部件、电容器阵列的制造方法以及复合电子部件的制造方法
KR102356960B1 (ko) 2019-03-29 2022-01-28 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 콘덴서 어레이 및 복합 전자 부품

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3686535A (en) * 1971-07-02 1972-08-22 Union Carbide Corp Electrolytic capacitor with separate interconnected anode bodies
JPS6041716Y2 (ja) * 1979-03-29 1985-12-19 日立コンデンサ株式会社 固体電解コンデンサ
US4599788A (en) 1984-07-13 1986-07-15 Sprague Electric Company Solid electrolytic capacitor manufacture
JPH06349678A (ja) * 1993-06-07 1994-12-22 Tdk Corp 貫通型コンデンサ及びそれを用いた電子装置並びに貫通型コンデンサの実装方法
EP1045410B1 (en) * 1999-04-16 2007-01-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Anodic electrode for electrolytic capacitor and process of producing the same
JP2001057319A (ja) * 1999-06-11 2001-02-27 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解コンデンサの陽極素子、固体電解コンデンサ、並びに固体電解コンデンサの製造方法及び製造装置
US6436268B1 (en) * 2000-08-02 2002-08-20 Kemet Electronics Corporation Non-aqueous electrolytes for anodizing
JP2003101311A (ja) * 2001-09-20 2003-04-04 Nec Corp シールドストリップ線路型素子
TWI279080B (en) 2001-09-20 2007-04-11 Nec Corp Shielded strip line device and method of manufacture thereof
JP2003142347A (ja) * 2001-11-02 2003-05-16 Rohm Co Ltd 固体電解コンデンサの構造及びその製造方法
JP4539948B2 (ja) 2001-11-29 2010-09-08 ローム株式会社 コンデンサの製造方法
JP2003338433A (ja) * 2002-05-22 2003-11-28 Nec Tokin Corp 固体電解コンデンサ用の陽極体、その製造方法及び固体電解コンデンサ
JP4010447B2 (ja) * 2002-05-30 2007-11-21 ローム株式会社 固体電解コンデンサ及びその製造方法
US6870727B2 (en) * 2002-10-07 2005-03-22 Avx Corporation Electrolytic capacitor with improved volumetric efficiency
US7218505B2 (en) * 2003-03-03 2007-05-15 Showa Denko K.K. Chip solid electrolyte capacitor
JP4472277B2 (ja) * 2003-04-10 2010-06-02 Ｎｅｃトーキン株式会社 チップ型固体電解コンデンサ
EP1654745B1 (en) * 2003-08-13 2012-08-01 Showa Denko K.K. Chip solid electrolyte capcitor and production method of the same
JP2005166832A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Rohm Co Ltd 固体電解コンデンサ
JP4392237B2 (ja) * 2003-12-26 2009-12-24 ローム株式会社 固体電解コンデンサ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160035513A (ko) * 2014-09-23 2016-03-31 삼성전기주식회사 탄탈륨 커패시터

Also Published As

Publication number Publication date
US7551424B2 (en) 2009-06-23
JP4657204B2 (ja) 2011-03-23
CN1938801A (zh) 2007-03-28
CN1938801B (zh) 2012-10-31
JPWO2005096332A1 (ja) 2008-02-21
WO2005096332A1 (ja) 2005-10-13
KR100859910B1 (ko) 2008-09-23
US20070177336A1 (en) 2007-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100859910B1 (ko) 고체 전해 콘덴서
US7450366B2 (en) Solid electrolytic capacitor
CN100565735C (zh) 固态电解电容器和传输线器件及其制法、复合电子元件
JP5152946B2 (ja) 固体電解コンデンサ及びその製造方法
US7542267B2 (en) Lead frame, method of manufacturing a face-down terminal solid electrolytic capacitor using the lead frame, and face-down terminal solid electrolytic capacitor manufactured by the method
EP3226270B1 (en) Solid electrolytic capacitor
WO2005076298A1 (ja) 固体電解コンデンサ
JP2006324555A (ja) 積層型コンデンサ及びその製造方法
TWI248099B (en) Chip-type solid electrolytic capacitor and method of producing the same
JP4447884B2 (ja) 固体電解コンデンサおよびその製造方法
JP2001267181A (ja) チップ形固体電解コンデンサ
JP4579908B2 (ja) 固体電解コンデンサ、固体電解コンデンサに用いる陽極
JP2007013043A (ja) 電子素子搭載用電極アセンブリ及びこれを用いた電子部品、並びに固体電解コンデンサ
JP2004241435A (ja) 固体電解コンデンサ用電極とその製造方法および固体電解コンデンサ
JP4337423B2 (ja) 回路モジュール
WO2019058535A1 (ja) 固体電解コンデンサおよびその製造方法
JP2019075582A (ja) 固体電解コンデンサ
JP2000150305A (ja) 固体電解コンデンサおよびその製造方法
JP6790628B2 (ja) 固体電解コンデンサおよびその製造方法
JP2008135424A (ja) チップ形固体電解コンデンサ
JP4706115B2 (ja) 固体電解コンデンサ及びその製造方法
JP2004047604A (ja) 固体電解コンデンサ用陽極体及びこれを用いた固体電解コンデンサ
JP2004288688A (ja) 固体電解コンデンサ
JP2006060017A (ja) 表面実装薄型コンデンサ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110811

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120821

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee