KR20200115089A - 콘덴서 어레이 및 복합 전자 부품 - Google Patents
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Abstract
[과제] 복수의 고체 전해 콘덴서 소자가 1개로 집약되고, 레이아웃의 자유도가 높은 콘덴서 어레이를 제공하는 것.
[해결수단] 본 발명의 콘덴서 어레이는 1매의 고체 전해 콘덴서 시트가 분할되어 이루어지는 복수의 고체 전해 콘덴서 소자와, 시트형상의 제 1 밀봉층과, 시트형상의 제 2 밀봉층을 구비한다. 상기 고체 전해 콘덴서 시트는 밸브 작용 금속으로 이루어지는 양극판과, 상기 양극판의 적어도 한쪽의 주면에 형성된 다공질층과, 상기 다공질층의 표면에 형성된 유전체층과, 상기 유전체층의 표면에 형성된 고체 전해질층을 포함하는 음극층을 구비하고, 두께 방향으로 서로 마주하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는다. 상기 복수의 고체 전해 콘덴서 소자는 각각의 상기 제 1 주면측이 상기 제 1 밀봉층 상에 배치되어 있다. 상기 제 2 밀봉층은 상기 제 1 밀봉층 상의 상기 복수의 고체 전해 콘덴서 소자를 상기 제 2 주면측으로부터 덮도록 배치되어 있다. 상기 고체 전해 콘덴서 소자 사이가 슬릿형상의 시트 제거부에 의해 분할되어 있다.
[해결수단] 본 발명의 콘덴서 어레이는 1매의 고체 전해 콘덴서 시트가 분할되어 이루어지는 복수의 고체 전해 콘덴서 소자와, 시트형상의 제 1 밀봉층과, 시트형상의 제 2 밀봉층을 구비한다. 상기 고체 전해 콘덴서 시트는 밸브 작용 금속으로 이루어지는 양극판과, 상기 양극판의 적어도 한쪽의 주면에 형성된 다공질층과, 상기 다공질층의 표면에 형성된 유전체층과, 상기 유전체층의 표면에 형성된 고체 전해질층을 포함하는 음극층을 구비하고, 두께 방향으로 서로 마주하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는다. 상기 복수의 고체 전해 콘덴서 소자는 각각의 상기 제 1 주면측이 상기 제 1 밀봉층 상에 배치되어 있다. 상기 제 2 밀봉층은 상기 제 1 밀봉층 상의 상기 복수의 고체 전해 콘덴서 소자를 상기 제 2 주면측으로부터 덮도록 배치되어 있다. 상기 고체 전해 콘덴서 소자 사이가 슬릿형상의 시트 제거부에 의해 분할되어 있다.
Description
본 발명은 콘덴서 어레이 및 복합 전자 부품에 관한 것이다.
특허문헌 1에는 복수의 콘덴서 소자로 이루어지는 콘덴서 소자군과, 이 콘덴서 소자군의 상기 콘덴서 소자의 1 또는 2 이상의 양극 도출선의 각각에 접속되어 인출된 1 또는 2 이상의 양극 단자와, 상기 콘덴서 소자의 음극층에 접속되어 인출된 1 또는 2 이상의 음극 단자와, 상기 콘덴서 소자를 피복하는 외장 수지층을 구비하고, 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자를 외부 단자로서 구성한 것을 특징으로하는 고체 전해 콘덴서 어레이가 개시되어 있다.
특허문헌 1에 의하면, 복수의 콘덴서 소자를 양극 단자 및 음극 단자에 접속해서 어레이 구조로 함으로써 저ESR(등가 직렬 저항) 및 저ESL(등가 직렬 인덕턴스)을 실현하고, 또한 고주파 특성이 우수한 고체 전해 콘덴서 어레이를 용이하게 제조할 수 있다고 되어 있다.
그러나, 특허문헌 1에 기재되어 있는 방법을 이용하여 복수의 콘덴서 소자를 어레이형상으로 하는 경우, 미리 형성된 콘덴서 소자끼리를 접속할 필요가 있기 때문에 제조 프로세스가 번잡해지기 쉽고, 콘덴서 어레이 전체의 체적 용량 밀도가 낮은 등의 문제가 있다. 그 때문에, 고주파화에 대한 성능으로서 최적이라고는 말할 수 없다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이고, 복수의 고체 전해 콘덴서 소자가 1개로 집약되어 레이아웃의 자유도가 높은 콘덴서 어레이를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 또한, 상기 콘덴서 어레이의 외부 전극 상에 전자 부품이 실장된 복합 전자 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 콘덴서 어레이는 1매의 고체 전해 콘덴서 시트가 분할되어 이루어지는 복수의 고체 전해 콘덴서 소자와, 시트형상의 제 1 밀봉층과, 시트형상의 제 2 밀봉층을 구비한다. 상기 고체 전해 콘덴서 시트는 밸브 작용 금속으로 이루어지는 양극판과, 상기 양극판의 적어도 한쪽의 주면에 설치된 다공질층과, 상기 다공질층의 표면에 형성된 유전체층과, 상기 유전체층의 표면에 형성된 고체 전해질층 을 포함하는 음극층을 구비하고, 두께 방향으로 서로 마주하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는다. 상기 복수의 고체 전해 콘덴서 소자는 각각의 상기 제 1 주면측이 상기 제 1 밀봉층 상에 배치되어 있다. 상기 제 2 밀봉층은 상기 제 1 밀봉층 상의 상기 복수의 고체 전해 콘덴서 소자를 상기 제 2 주면측으로부터 덮도록 배치되어 있다. 상기 고체 전해 콘덴서 소자 사이가 슬릿형상의 시트 제거부에 의해 분할되어 있다.
본 발명의 복합 전자 부품은 본 발명의 콘덴서 어레이와, 상기 콘덴서 어레이의 상기 제 1 밀봉층 또는 상기 제 2 밀봉층의 외측에 설치되고, 상기 콘덴서 어레이의 상기 양극판 및 상기 음극층의 각각과 접속된 외부 전극과, 상기 외부 전극과 접속된 전자 부품을 구비한다.
본 발명에 의하면, 복수의 고체 전해 콘덴서 소자가 1개로 집약되어 레이아웃의 자유도가 높은 콘덴서 어레이를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 콘덴서 어레이의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 시트 제거부의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은 도 3A는 화성박을 준비하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 3B는 그 단면도이다.
도 4A는 절연층을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 4B는 그 단면도이다.
도 5는 관통 구멍을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 6A는 고체 전해질층을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 6B는 그 단면도이다.
도 7A는 카본층을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 7B는 그 단면도이다.
도 8A는 구리층을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 8B는 그 단면도이다.
도 9A는 제 1 밀봉층을 배치하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 9B는 그 단면도이다.
도 10A는 고체 전해 콘덴서 시트를 절단하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 10B는 그 단면도이다.
도 11은 고체 전해 콘덴서 소자와는 다른 종류의 콘덴서 소자를 배치하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 12A는 제 2 밀봉층을 배치하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 12B는 그 단면도이다.
도 13A는 복수의 콘덴서 어레이로 분할하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 13B는 그 단면도이다.
도 14는 양극 외부 전극을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 15는 음극 외부 전극을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 16은 음극 외부 전극을 형성하는 공정의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 17은 관통 구멍의 기능을 설명하기 위한 도 15의 투과도이다.
도 18은 관통 구멍의 기능을 설명하기 위한 도 16의 투과도이다.
도 19A는 양극 및 음극의 구조의 제 1 변형예를 제 2 밀봉층측으로부터 본 투영 평면도이고, 도 19B는 도 19A의 b-b선을 따른 투영 단면도이다.
도 20A는 양극 및 음극의 구조의 제 2 변형예를 제 2 밀봉층측으로부터 본 투영 평면도이고, 도 20B는 도 20A의 b-b선을 따른 투영 단면도이다.
도 21A는 양극 및 음극의 구조의 제 3 변형예를 제 2 밀봉층측으로부터 본 투영 평면도이고, 도 21B는 도 21A의 b-b선을 따른 투영 단면도이다.
도 22A는 양극 및 음극의 구조의 제 4 변형예를 제 2 밀봉층측으로부터 본 투영 평면도이고, 도 22B는 도 22A의 b-b선을 따른 투영 단면도이다.
도 23은 고체 전해 콘덴서 시트를 절단하는 공정의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 24는 평면형상이 직사각형이 아닌 용량부의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 25는 응력 완화층을 구비하는 콘덴서 어레이의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 26은 도 25에 나타내는 콘덴서 어레이를 제조하기 위한 고체 전해 콘덴서 시트의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 27은 응력 완화층을 구비하는 콘덴서 어레이의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 28은 도 27에 나타내는 콘덴서 어레이를 제조하기 위한 고체 전해 콘덴서 시트의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 29는 응력 완화층을 구비하는 콘덴서 어레이의 또 다른 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 30은 도 29에 나타내는 콘덴서 어레이를 제조하기 위한 고체 전해 콘덴서 시트의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 시트 제거부의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은 도 3A는 화성박을 준비하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 3B는 그 단면도이다.
도 4A는 절연층을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 4B는 그 단면도이다.
도 5는 관통 구멍을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 6A는 고체 전해질층을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 6B는 그 단면도이다.
도 7A는 카본층을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 7B는 그 단면도이다.
도 8A는 구리층을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 8B는 그 단면도이다.
도 9A는 제 1 밀봉층을 배치하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 9B는 그 단면도이다.
도 10A는 고체 전해 콘덴서 시트를 절단하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 10B는 그 단면도이다.
도 11은 고체 전해 콘덴서 소자와는 다른 종류의 콘덴서 소자를 배치하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 12A는 제 2 밀봉층을 배치하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 12B는 그 단면도이다.
도 13A는 복수의 콘덴서 어레이로 분할하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 13B는 그 단면도이다.
도 14는 양극 외부 전극을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 15는 음극 외부 전극을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 16은 음극 외부 전극을 형성하는 공정의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 17은 관통 구멍의 기능을 설명하기 위한 도 15의 투과도이다.
도 18은 관통 구멍의 기능을 설명하기 위한 도 16의 투과도이다.
도 19A는 양극 및 음극의 구조의 제 1 변형예를 제 2 밀봉층측으로부터 본 투영 평면도이고, 도 19B는 도 19A의 b-b선을 따른 투영 단면도이다.
도 20A는 양극 및 음극의 구조의 제 2 변형예를 제 2 밀봉층측으로부터 본 투영 평면도이고, 도 20B는 도 20A의 b-b선을 따른 투영 단면도이다.
도 21A는 양극 및 음극의 구조의 제 3 변형예를 제 2 밀봉층측으로부터 본 투영 평면도이고, 도 21B는 도 21A의 b-b선을 따른 투영 단면도이다.
도 22A는 양극 및 음극의 구조의 제 4 변형예를 제 2 밀봉층측으로부터 본 투영 평면도이고, 도 22B는 도 22A의 b-b선을 따른 투영 단면도이다.
도 23은 고체 전해 콘덴서 시트를 절단하는 공정의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 24는 평면형상이 직사각형이 아닌 용량부의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 25는 응력 완화층을 구비하는 콘덴서 어레이의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 26은 도 25에 나타내는 콘덴서 어레이를 제조하기 위한 고체 전해 콘덴서 시트의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 27은 응력 완화층을 구비하는 콘덴서 어레이의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 28은 도 27에 나타내는 콘덴서 어레이를 제조하기 위한 고체 전해 콘덴서 시트의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 29는 응력 완화층을 구비하는 콘덴서 어레이의 또 다른 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 30은 도 29에 나타내는 콘덴서 어레이를 제조하기 위한 고체 전해 콘덴서 시트의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 콘덴서 어레이 및 복합 전자 부품에 대해서 설명한다.
그러나, 본 발명은 이하의 구성에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서 적절히 변경해서 적용할 수 있다. 또한, 이하에 있어서 기재하는 본 발명의 개개의 바람직한 구성을 2개 이상 조합시킨 것도 또한 본 발명이다.
[콘덴서 어레이]
본 발명의 콘덴서 어레이는 복수의 고체 전해 콘덴서 소자와, 시트형상의 제 1 밀봉층과, 시트형상의 제 2 밀봉층을 구비한다. 복수의 고체 전해 콘덴서 소자는 각각의 제 1 주면측이 제 1 밀봉층 상에 배치되어 있고, 제 2 밀봉층은 제 1 밀봉층 상의 복수의 고체 전해 콘덴서 소자를 제 2 주면측으로부터 덮도록 배치되어 있다.
본 발명의 콘덴서 어레이에서는 복수의 고체 전해 콘덴서 소자가 원래 1매의 고체 전해 콘덴서 시트이고, 고체 전해 콘덴서 소자 사이가 슬릿형상의 시트 제거부에 의해 분할되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
1매의 시트로부터 복수의 고체 전해 콘덴서 소자를 일괄해서 형성함으로써 레이아웃의 자유도가 높은 콘덴서 어레이를 저렴하게 제조할 수 있다. 따라서, 중앙 처리 장치(CPU)나 파워 매니지먼트 IC(PMIC) 등 개개의 어플리케이션마다 다른 배선 경로로 유연하게 대응할 수 있다.
또한, 고체 전해 콘덴서 소자를 분할할 때의 사이즈를 변경함으로써 콘덴서 어레이 내에 특성이 다른 고체 전해 콘덴서 소자를 배치할 수 있다. 이것에 의해, 병렬 접속했을 때에 광대역의 특성 임피던스를 맞출 수 있다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서, 제 1 밀봉층 및 제 2 밀봉층이란 에폭시 수지나 페놀 수지 등의 밀봉 수지를 포함하는 층이다. 이들 밀봉층에 의해 콘덴서 어레이의 형성시 및 열 스트레스 부하시에 소자부로 응력이 걸리지 않도록 밀봉층의 유리 전이 온도(Tg)나 탄성률을 컨트롤할 필요가 있다. 구체적으로는, 알루미나, 실리카 등의 무기 필러가 고충전된 것인 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 콘덴서 어레이의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 1에 나타내는 콘덴서 어레이(1)는 복수의 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B 및 10C)와, 시트형상의 제 1 밀봉층(11)과, 시트형상의 제 2 밀봉층(12)을 구비하고 있다. 고체 전해 콘덴서 소자(10A)는 두께 방향(도 1에서는 상하 방향)으로 서로 마주하는 제 1 주면(S1) 및 제 2 주면(S2)을 갖고, 제 1 주면(S1)측이 제 1 밀봉층(11) 상에 배치되어 있다. 고체 전해 콘덴서 소자(10B 및 10C)도 동일하다. 제 2 밀봉층(12)은 제 1 밀봉층(11) 상의 복수의 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B 및 10C)를 제 2 주면(S2)측으로부터 덮도록 배치되어 있다. 따라서, 도 1에 나타내는 콘덴서 어레이(1)는 전체로서 시트형상의 형상을 갖고 있다.
도 1에 나타내는 콘덴서 어레이(1)에 있어서, 고체 전해 콘덴서 소자(10A)는 양극판(21)과, 양극판(21)의 적어도 한쪽의 주면에 형성된 다공질층(22)과, 다공질층(22)의 표면에 형성된 유전체층(23)과, 유전체층(23)의 표면에 형성된 음극층(24)을 구비하고 있다. 도 1에서는 음극층(24)은 유전체층(23)의 표면에 형성된 고체 전해질층(24a)과, 고체 전해질층(24a)의 표면에 형성된 카본층(24B)과, 카본층(24B)의 표면에 형성된 구리층(24c)을 포함한다. 도 1에서는 양극판(21)의 양쪽의 주면에 다공질층(22) 및 유전체층(23)이 형성되고, 제 2 주면(S2)측에만 음극층(24)이 형성되어 있지만, 제 1 주면(S1)측에만 음극층(24)이 형성되어 있어도 좋고, 제 1 주면(S1)측 및 제 2 주면(S2)측의 양쪽에 음극층(24)이 형성되어 있어도 좋다. 또한, 다공질층(22)은 양극판(21)의 양쪽의 주면에 형성되어 있어도 좋고, 어느 한쪽의 주면에 형성되어 있어도 좋다. 고체 전해 콘덴서 소자(10B 및 10C)도 동일하다.
고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B 및 10C)는 원래 1매의 고체 전해 콘덴서 시트(100)(도 8A 및 도 8B 등 참조)이다. 고체 전해 콘덴서 소자(10A)와 고체 전해 콘덴서 소자(10B) 사이, 및 고체 전해 콘덴서 소자(10B)와 고체 전해 콘덴서 소자(10C) 사이는 슬릿형상의 시트 제거부(25)에 의해 분할되어 있다. 따라서, 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B 및 10C)의 구성은 각각 같다. 또한, 제 2 밀봉층(12)의 저면으로부터 각각의 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B 및 10C)의 양극판(21)까지의 거리는 일정하다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제 1 밀봉층(11)측을 향해 제 2 밀봉층(12)이 제 1 밀봉층(11) 상에서 이웃하는 고체 전해 콘덴서 소자의 양극판(21) 사이에 들어가고, 또한 제 1 밀봉층(11)의 일부에 들어가 있는 것이 바람직하다.
제 2 밀봉층(12)이 제 1 밀봉층(11)의 일부에 들어가 있으면, 제 1 밀봉층(11)과 제 2 밀봉층(12)의 밀착성이 향상되기 때문에 콘덴서 어레이(1)의 신뢰성이 향상된다.
도 1에 나타내는 콘덴서 어레이(1)에 있어서는 제 1 밀봉층(11)측을 향해 제 2 밀봉층(12)이 제 1 밀봉층(11) 상에서 이웃하는 모든 고체 전해 콘덴서 소자의 양극판(21) 사이에 들어가고, 또한 제 1 밀봉층(11)의 일부에 들어가 있거나, 제 1 밀봉층(11)의 일부에 제 2 밀봉층(12)이 들어가 있지 않는 개소가 존재하고 있어도 좋다. 또한, 제 2 밀봉층(12)은 제 1 밀봉층(11)에 들어가 있지 않아도 좋다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제 2 주면(S2)측의 음극층(24)이 형성되어 있지 않는 유전체층(23)의 표면에는 양극판(21)과 음극층(24)을 절연하기 위한 절연층(30)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 도 1에서는 제 1 주면(S1)측의 유전체층(23)의 표면에 절연층(30)이 형성되어 있거나, 제 1 주면(S1)측의 유전체층(23)의 표면에 절연층(30)이 형성되어 있지 않아도 좋다.
도 1에는 나타내어져 있지 않지만, 후술하는 바와 같이 제 1 밀봉층(11) 또는 제 2 밀봉층(12)의 외측에는 양극판(21) 및 음극층(24)의 각각과 접속된 외부 전극이 형성된다.
양극판 또는 음극층과 외부 전극이 접속되는 형태는 특별히 한정되지 않지만, 제 1 밀봉층 또는 제 2 밀봉층을 두께 방향으로 관통하는 관통 전극이 형성되고, 관통 전극을 통해서 양극판 또는 음극층과 외부 전극이 접속되는 것이 바람직하다. 관통 전극을 통함으로써, 양극판 또는 음극층으로부터 외부 전극까지의 인출거리를 짧게 할 수 있다.
도 1에 나타내는 콘덴서 어레이(1)에서는 고체 전해 콘덴서 소자(10A 및 10C)의 측면이 노출되어 있지만, 예를 들면 제 1 밀봉층 또는 제 2 밀봉층으로 덮여져 있어도 좋고, 절연층으로 덮여져 있어도 좋다. 또한, 고체 전해 콘덴서 소자와 제 1 밀봉층 또는 제 2 밀봉층 사이에, 예를 들면 응력 완화층, 방습막 등이 형성되어 있어도 좋다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서, 제 1 밀봉층 상에서 이웃하는 고체 전해 콘덴서 소자의 양극판의 간격(도 1 중, D10으로 나타내는 길이)은 특별히 한정되지 않지만, 15㎛ 이상인 것이 바람직하고, 30㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 50㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 제 1 밀봉층 상에서 이웃하는 고체 전해 콘덴서 소자의 양극판의 간격은 500㎛ 이하인 것이 바람직하고, 200㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 150㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서, 제 1 밀봉층 상에 배치되는 고체 전해 콘덴서 소자의 개수는 2개 이상이면 특별히 한정되지 않는다. 고체 전해 콘덴서 소자는 제 1 밀봉층 상에 직선형상으로 배치되어 있어도 좋고, 평면형상으로 배치되어 있어도 좋다. 또한, 고체 전해 콘덴서 소자는 제 1 밀봉층 상에 규칙적으로 배치되어 있어도 좋고, 불규칙하게 배치되어 있어도 좋다. 고체 전해 콘덴서 소자의 크기, 형상 등은 같아도 좋고, 일부 또는 전부가 달라도 좋다.
도 2는 시트 제거부의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 확대 단면도이다.
도 2에 나타내는 시트 제거부(25A)는 고체 전해 콘덴서 소자(10A 및 10B)의 제 2 주면(S2)으로부터 제 1 주면(S1)을 향해 폭이 작아지는 테이퍼를 갖고 있다. 시트 제거부(25A)의 테이퍼는 고체 전해 콘덴서 소자(10A 및 10B)의 제 1 주면(S1)측의 다공질층(22)에 도달하고 있지 않고, 양극판(21)에도 도달하지 있지 않다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서, 시트 제거부는 고체 전해 콘덴서 소자의 한쪽의 주면으로부터 다른쪽의 주면을 향해 폭이 작아지는 테이퍼를 갖는 것이 바람직하다. 시트 제거부는 고체 전해 콘덴서 소자의 제 2 주면으로부터 제 1 주면을 향해 폭이 작아지는 테이퍼를 가져도 좋고, 고체 전해 콘덴서 소자의 제 1 주면으로부터 제 2 주면을 향해 폭이 작아지는 테이퍼를 가져도 좋다.
상기 테이퍼는 고체 전해 콘덴서 소자의 양극판에 도달하고 있지 않는 것이 바람직하다. 특히, 다공질층이 양극판의 양쪽의 주면에 형성되어 있는 경우, 상기 테이퍼는 고체 전해 콘덴서 소자의 다른쪽의 주면측의 다공질 층에는 도달하고 있지 않는 것이 바람직하다. 고체 전해 콘덴서 소자의 제 2 주면으로부터 제 1 주면을 향해 폭이 작아지는 테이퍼를 갖는 경우에는, 상기 테이퍼는 고체 전해 콘덴서 소자의 제 1 주면측의 다공질층에는 도달하고 있지 않는 것이 바람직하다. 한편, 고체 전해 콘덴서 소자의 제 1 주면으로부터 제 2 주면을 향해 폭이 작아지는 테이퍼를 갖는 경우에는, 상기 테이퍼는 고체 전해 콘덴서 소자의 제 2 주면측의 다공질층에는 도달하고 있지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서, 절연층은 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 절연층을 구성하는 수지로서는, 예를 들면 폴리페닐술폰 수지, 폴리에테르 술폰 수지, 시안산 에스테르 수지, 불소 수지(테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체 등), 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 에폭시 수지, 및 그것들의 유도체 또는 전구체 등의 절연성 수지가 예시된다. 또한, 절연층은 제 1 밀봉층 및 제 2 밀봉층과 같은 수지로 구성되어 있어도 좋다. 제 1 밀봉층 및 제 2 밀봉층과 달리 절연층에 무기 필러가 포함되면 고체 전해 콘덴서 소자의 유효부에 악영향을 미칠 우려가 있기 때문에 절연층은 수지 단독의 계로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서, 제 1 밀봉층 및 제 2 밀봉층은 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 제 1 밀봉층 및 제 2 밀봉층을 구성하는 수지로서는, 예를 들면 에폭시 수지, 페놀 수지 등이 예시된다. 또한, 제 1 밀봉층 및 제 2 밀봉층은 필러를 포함하는 것이 바람직하다. 제 1 밀봉층 및 제 2 밀봉층에 포함되는 필러로서는, 예를 들면 실리카 입자, 알루미나 입자, 금속 입자 등의 무기 필러가 예시된다. 제 1 밀봉층을 구성하는 수지는 제 2 밀봉층을 구성하는 수지와 같아도 좋고, 달라도 좋다.
제 1 밀봉층 및 제 2 밀봉층은 각각 1층만으로 구성되어 있어도 좋고, 2층 이상으로 구성되어 있어도 좋다. 제 1 밀봉층을 구성하는 층의 수는 제 2 밀봉층을 구성하는 층의 수와 같아도 좋고, 달라도 좋다. 제 1 밀봉층 또는 제 2 밀봉층이 2층 이상으로 구성되는 경우, 양극판 또는 음극층과 외부 전극 사이에 존재하는 각 밀봉층을 두께 방향으로 관통하는 관통 전극이 형성됨과 아울러, 각 밀봉층 사이에 내부 전극이 형성되고, 관통 전극 및 내부 전극을 통해서 양극판 또는 음극층과 외부 전극이 접속되어도 좋다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서, 고체 전해 콘덴서 소자의 양극판은, 소위 밸브 작용을 나타내는 밸브 작용 금속으로 이루어진다. 밸브 작용 금속으로서는, 예를 들면 알루미늄, 탄탈, 니오브, 티타늄, 지르코늄 등의 금속 단체, 또는 이들 금속을 포함하는 합금 등이 예시된다. 이들 중에서는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 바람직하다.
양극판의 형상은 평판형상인 것이 바람직하고, 박형상인 것이 보다 바람직하다. 양극판은 적어도 한쪽의 주면에 다공질층을 갖고 있으면 좋고, 양쪽의 주면에 다공질층을 갖고 있어도 좋다. 다공질층은 양극판의 표면에 형성된 에칭층인 것이 바람직하다.
에칭 처리 전의 양극판의 두께는 60㎛ 이상 200㎛ 이하인 것이 바람직하다.에칭 처리 후에 에칭되어 있지 않는 심부의 두께는 15㎛ 이상 70㎛ 이하인 것이 바람직하다. 다공질층의 두께는 요구되는 내전압, 정전 용량에 맞춰서 설계되지만, 심부의 양측의 다공질층을 맞춰서 10㎛ 이상 180㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서, 고체 전해 콘덴서 소자의 유전체층은 다공질층의 표면에 형성되어 있다. 유전체층은 다공질층의 표면을 따라 형성됨으로써 세공(오목부)이 형성되어 있다. 유전체층은 상기 밸브 작용 금속의 산화 피막으로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 양극판으로서 알루미늄박이 사용되는 경우, 아디프산 암모늄 등을 포함하는 수용액 중에서 알루미늄박의 표면에 대하여 양극 산화 처리(화성 처리라고도 함)를 행함으로써 산화 피막으로 이루어지는 유전체층을 형성할 수 있다.
유전체층의 두께는 요구되는 내전압, 정전 용량에 맞춰서 설계되지만, 10㎚ 이상 100㎚ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서, 고체 전해 콘덴서 소자의 음극층은 유전체층의 표면에 형성되어 있다. 음극층은 유전체층의 표면에 형성된 고체 전해질층을 포함한다. 음극층은 고체 전해질층의 표면에 형성된 도전체층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
고체 전해질층을 구성하는 재료로서는, 예를 들면 폴리피롤류, 폴리티오펜류, 폴리아닐린류 등의 도전성 고분자 등이 예시된다. 이들 중에서는, 폴리티오펜류가 바람직하고, PEDOT라고 불리는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)이 특히 바람직하다. 또한, 상기 도전성 고분자는 폴리스티렌술폰산(PSS) 등의 도펀트를 포함하고 있어도 좋다.
고체 전해질층은, 예를 들면 3,4-에틸렌디옥시티오펜 등의 모노머를 포함하는 처리액을 이용하여 유전체층의 표면에 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 등의 중합막을 형성하는 방법이나, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 등의 폴리머의 분산액을 유전체층의 표면에 도포하여 건조시키는 방법 등에 의해 형성된다. 또한, 유전체층의 세공(오목부)을 충전하는 내층을 형성한 후, 유전체층을 피복하는 외층을 형성함으로써 고체 전해질층을 형성하는 것이 바람직하다.
고체 전해질층은 상기 처리액 또는 분산액을 스펀지 전사, 스크린 인쇄, 디스펜서, 잉크젯 인쇄 등에 의해 유전체층 상에 도포함으로써, 소정의 영역에 형성할 수 있다. 고체 전해질층의 두께는 2㎛ 이상 20㎛ 이하인 것이 바람직하다.
도전체층은 도전성 수지층 및 금속층 중, 적어도 1층을 포함한다. 도전체층은 도전성 수지층만이어도 좋고, 금속층만이어도 좋다. 도전체층은 고체 전해질층의 전체면을 피복하는 것이 바람직하다.
도전성 수지층으로서는, 예를 들면 은 필러, 구리 필러, 니켈 필러 및 카본 필러로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 도전성 필러를 포함하는 도전성 접착제층이 예시된다.
금속층으로서는, 예를 들면 금속 도금막, 금속박 등이 예시된다.
금속층은 니켈, 구리, 은 및 이들 금속을 주성분으로 하는 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 「주성분」이란 원소의 존재 비율(중량%)이 가장 큰 원소 성분을 말한다.
도전체층은, 예를 들면 고체 전해질층의 표면에 형성된 카본층과, 카본층의 표면에 형성된 음극 인출층을 포함한다.
카본층은 고체 전해질층과 음극 인출층을 전기적으로 및 기계적으로 접속시키기 위해서 형성되어 있다.
카본층은 카본 페이스트를 스펀지 전사, 스크린 인쇄, 디스펜서, 잉크젯 인쇄 등에 의해 고체 전해질층 상에 도포함으로써, 소정의 영역에 형성할 수 있다. 또한, 카본층은 건조 전의 점성이 있는 상태에서 다음 공정의 음극 인출층을 적층하는 것이 바람직하다. 카본층의 두께는 2㎛ 이상 20㎛ 이하인 것이 바람직하다.
음극 인출층은, 예를 들면 인쇄 전극층이다.
인쇄 전극층은 전극 페이스트를 스펀지 전사, 스크린 인쇄, 스프레이 도포, 디스펜서, 잉크젯 인쇄 등에 의해 카본층 상에 인쇄함으로써 형성할 수 있다. 전극 페이스트로서는 은, 구리 또는 니켈을 주성분으로 하는 전극 페이스트를 사용하는 것이 바람직하다. 스크린 인쇄의 경우, 음극 인출층의 두께를 2㎛ 이상, 20㎛ 이하로 하는 것도 가능하다.
본 발명의 콘덴서 어레이는, 바람직하게는 이하와 같이 제조된다.
본 발명의 콘덴서 어레이의 제조 방법은 두께 방향으로 서로 마주하는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 고체 전해 콘덴서 시트를 준비하는 공정과, 고체 전해 콘덴서 시트의 제 1 주면측에 시트형상의 제 1 밀봉층을 배치하는 공정과, 고체 전해 콘덴서 시트를 제 2 주면측으로부터 두께 방향으로 절단함으로써 제 1 밀봉층 상에 배치된 복수의 고체 전해 콘덴서 소자로 분할하는 공정과, 제 1 밀봉층 상의 복수의 고체 전해 콘덴서 소자를 제 2 주면측으로부터 덮도록 시트형상의 제 2 밀봉층을 배치하는 공정을 구비한다.
복수의 고체 전해 콘덴서 소자를 개별적으로 제 1 밀봉층 상에 배치하는 경우, 이웃하는 고체 전해 콘덴서 소자 사이에는 클리어런스를 형성할 필요가 있다.그 때문에, 고체 전해 콘덴서 소자의 개수가 많아질수록 클리어런스가 차지하는 비율이 커지고, 한편으로 고체 전해 콘덴서 소자의 유효부가 차지하는 비율은 작아진다.
이것에 대해, 고체 전해 콘덴서 시트의 제 1 주면측에 제 1 밀봉층을 배치한 상태에서 고체 전해 콘덴서 시트를 제 2 주면측으로부터 절단하여 복수의 고체 전해 콘덴서 소자로 분할함으로써 고체 전해 콘덴서 소자의 유효부가 차지하는 비율이 큰 콘덴서 어레이를 제조할 수 있다.
이하, 각 공정의 일례에 대해서 설명한다.
우선, 도 3A, 도 3B, 도 4A, 도 4B, 도 5, 도 6A, 도 6B, 도 7A, 도 7B, 도 8A, 및 도 8B에 나타내는 바와 같이 고체 전해 콘덴서 시트를 준비한다.
도 3A는 화성박을 준비하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고,도 3B는 그 단면도이다.
적어도 한쪽의 주면에 다공질층(22)이 형성되고, 다공질층(22)의 표면에 유전체층(23)이 형성된 양극판(21)으로서 알루미늄 등의 화성박(20)을 준비한다. 화성박(20) 대신에, 예를 들면 양극판으로서 알루미늄박을 준비하고, 알루미늄박의 표면에 대하여 에칭 처리를 행함으로써 다공질층을 형성한 후, 아디프산 암모늄 등을 포함하는 수용액 중에서 양극 산화 처리를 행함으로써 산화 피막으로 이루어지는 유전체층을 형성해도 좋다.
도 4A는 절연층을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고,도 4B는 그 단면도이다.
고체 전해 콘덴서 소자의 유효부를 구분하기 위해 유전체층(23) 상에 절연성 수지를 도포함으로써 절연층(30)을 형성한다. 절연성 수지를 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 디스펜서, 스크린 인쇄 등이 예시된다. 도 4A에서는 세로 3개×가로 2개의 합계 6개의 고체 전해 콘덴서 소자가 탑재되는 영역이 1개의 콘덴서 어레이 단위로 되어 있다.
도 5는 관통 구멍을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
콘덴서 어레이 단위의 주위의 소정의 위치에 절연층(30)이 형성된 화성박(20)을 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(31)을 형성한다.
후술하는 바와 같이, 관통 구멍(31) 내에는 관통 전극이 형성된다. 이 관통 전극은 양극판과 외부 전극의 접속, 또는 음극층과 외부 전극의 접속에 사용된다. 관통 전극은 양극판을 좁도록 형성된 음극층끼리의 접속에 사용되어도 좋다. 또한, 관통 전극은 상기 이외의 접속에 사용되어도 좋다. [복합 전자 부품]에서 설명하는 바와 같이, 본 발명의 콘덴서 어레이는 전자 부품이 실장됨으로써 복합 전자부품으로 된다. 복합 전자 부품에 있어서는, 관통 구멍(31) 내에 형성되는 관통 전극을 통해서 콘덴서 어레이의 외부 전극과 전자 부품이 두께 방향으로 접속되거나, 또는 콘덴서 어레이 이외의 전자 부품끼리가 두께 방향으로 접속된다.
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이 고체 전해 콘덴서 소자와는 다른 종류의 콘덴서 소자를 배치하기 위한 관통 구멍(32)을 형성해도 좋다.
도 6A는 고체 전해질층을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 6B는 그 단면도이다.
유전체층(23) 상에 고체 전해질층(24a)을 형성한다. 예를 들면, 3,4-에틸렌디옥시티오펜 등의 모노머를 포함하는 처리액을 이용하여 유전체층의 표면에 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 등의 중합막을 형성하는 방법이나, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 등의 폴리머의 분산액을 유전체층의 표면에 도포하여 건조시키는 방법등에 의해 고체 전해질층을 형성할 수 있다. 또한, 유전체층의 세공을 충전하는 내층을 형성한 후, 유전체층을 피복하는 외층을 형성함으로써 고체 전해질층을 형성하는 것이 바람직하다.
도 7A는 카본층을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 7B는 그 단면도이다.
고체 전해질층(24a) 상에 카본층(24b)을 형성한다. 예를 들면, 카본 필러를 포함하는 도전성 접착 페이스트를 도포 및 건조시킴으로써 카본층을 형성할 수 있다.
도 8A는 구리층을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 8B는 그 단면도이다.
카본층(24b) 상에 구리층(24c)을 형성한다. 그 결과, 고체 전해질층(24a)과 카본층(24b)과 구리층(24c)을 포함하는 음극층(24)이 유전체층(23) 상에 형성된다.예를 들면, 구리 필러를 포함하는 도전성 접착 페이스트를 이용하여 구리층을 형성해도 좋고, 구리 도금 처리에 의해 구리층을 형성해도 좋다.
이상에 의해, 양극판(21)과, 양극판(21)의 적어도 한쪽의 주면에 형성된 다공질층(22)과, 다공질층(22)의 표면에 형성된 유전체층(23)과, 유전체층(23)의 표면에 형성된 음극층(24)을 구비하는 고체 전해 콘덴서 시트(100)가 얻어진다. 도 8B에 나타내는 바와 같이, 고체 전해 콘덴서 시트(100)는 두께 방향으로 서로 마주하는 제 1 주면(S1) 및 제 2 주면(S2)을 갖고 있다.
이어서, 도 9A 및 도 9B에 나타내는 바와 같이, 고체 전해 콘덴서 시트의 제 1 주면측에 시트형상의 제 1 밀봉층을 배치한다.
도 9A는 제 1 밀봉층을 배치하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 9B는 그 단면도이다.
고체 전해 콘덴서 시트(100)의 제 1 주면(S1)측에 제 1 밀봉층(11)을 배치한다. 예를 들면, 절연성 수지로 이루어지는 시트를 고체 전해 콘덴서 시트에 접합시킨다. 관통 구멍(31 및 32)의 일부에는 제 1 밀봉층(11)이 들어가도 좋다.
계속해서, 도 10A 및 도 10B에 나타내는 바와 같이 고체 전해 콘덴서 시트를 제 2 주면측으로부터 두께 방향으로 절단함으로써, 제 1 밀봉층 상에 배치된 복수의 고체 전해 콘덴서 소자로 분할한다. 절단 방법으로서는, 예를 들면 레이저 가공, 다이싱 가공 등이 예시된다.
도 10A는 고체 전해 콘덴서 시트를 절단하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 10B는 그 단면도이다.
제 1 주면(S1)측의 제 1 밀봉층(11)을 지지체로 해서, 고체 전해 콘덴서 시트(100)를 제 2 주면(S2)측으로부터 두께 방향으로 절단한다. 이 때, 제 1 밀봉층(11)의 일부도 절단되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 고체 전해 콘덴서 시트(100)는 제 1 밀봉층(11) 상에 배치된 채, 슬릿형상의 시트 제거부(25)에 의해 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B, 10C, 10D, 10E 및 10F)로 분할된다. 엄밀히 말하면, 도 10A에 나타내는 바와 같이 콘덴서 어레이 단위가 인접하는 부분에서는 고체 전해 콘덴서 소자로 분할되어 있지 않지만, 1개의 콘덴서 어레이 단위에서는 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B, 10C, 10D, 10E 및 10F)로 분할되어 있는 것으로 생각할 수 있다.
시트 제거부의 폭은 특별히 한정되지 않지만, 15㎛ 이상인 것이 바람직하고, 30㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 50㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 제 1 밀봉층 상에서 이웃하는 고체 전해 콘덴서 소자의 양극판의 간격은 500㎛ 이하인 것이 바람직하고, 200㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 150㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
시트 제거부의 길이/폭의 비율인 애스펙트비는 10 이상인 것이 바람직하고, 100 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, 시트 제거부의 애스펙트비는 1000 이하인 것이 바람직하다.
도 11은 고체 전해 콘덴서 소자와는 다른 종류의 콘덴서 소자를 배치하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(32)을 형성한 공간에 고체 전해 콘덴서 소자와 다른 종류의 콘덴서 소자(110)를 배치해도 좋다. 고체 전해 콘덴서 소자와는 다른 종류의 콘덴서 소자로서는, 예를 들면 적층 세라믹 콘덴서, 규소 커패시터 등이 예시된다.
그리고, 도 12A 및 도 12B에 나타내는 바와 같이 제 1 밀봉층 상의 복수의 고체 전해 콘덴서 소자를 제 2 주면측으로부터 덮도록 시트형상의 제 2 밀봉층을 배치한다.
도 12A는 제 2 밀봉층을 배치하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 12B는 그 단면도이다.
복수의 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B, 10C, 10D, 10E 및 10F)를 제 2 주면(S2)측으로부터 덮도록 제 2 밀봉층(12)을 배치한다. 예를 들면, 절연성 수지로 이루어지는 시트를 고체 전해 콘덴서 소자에 접합한다. 이 때, 제 1 주면(S1)측을 향해, 제 2 밀봉층(12)은 제 1 밀봉층(11) 상에서 이웃하는 고체 전해 콘덴서 소자의 양극판(21) 사이에 들어가고, 또한 제 1 밀봉층(11)의 일부에 들어간다.
도 13A는 복수의 콘덴서 어레이로 분할하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 13B는 그 단면도이다.
도 13A 및 도 13B에 나타내는 바와 같이, 콘덴서 어레이 단위마다 절단함으로써 1개의 어레이 중에 복수의 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B, 10C, 10D, 10E 및 10F)가 탑재된 콘덴서 어레이(1)가 얻어진다.
상기 방법에서는 대판의 화성박을 이용하여 복수의 콘덴서 어레이로 분할하고 있지만, 1개분의 콘덴서 어레이가 얻어지는 크기의 화성박을 이용하여 콘덴서 어레이로 분할하는 공정을 행하지 않아도 좋다.
본 발명의 콘덴서 어레이의 제조 방법에 있어서는 상술의 방법과 같이 고체 전해 콘덴서 시트를 절단한 후, 제 2 밀봉층을 배치하는 것이 바람직하다. 그러나, 제 2 밀봉층의 일부를 배치하고, 제 2 밀봉층과 함께 고체 전해 콘덴서 시트를 절단한 후, 나머지의 제 2 밀봉층을 제 2 주면측에 배치해도 좋다.
이상에 의해, 본 발명의 콘덴서 어레이를 제조할 수 있다.
이상과 같이 콘덴서 어레이를 제작한 후, 콘덴서 어레이의 제 1 밀봉층 또는 제 2 밀봉층의 외측에 콘덴서 어레이의 양극판 및 음극층의 각각과 접속되는 외부 전극을 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 구리박을 첩부한 후에 에칭 처리를 행함으로써 소망의 패턴을 갖는 외부 전극을 형성할 수 있다. 이하, 양극판과 접속되는 외부 전극을 양극 외부 전극, 음극층과 접속되는 외부 전극을 음극 외부 전극이라고도 한다.
도 14는 양극 외부 전극을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 14에서는 제 2 밀봉층(12)의 외측에 각 양극판(21)에 대하여 양극 외부 전극(41A, 41B, 41C, 41D, 41E 및 41F)이 형성되어 있다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 고체 전해 콘덴서 소자(10B)와 콘덴서 소자(110)를 병렬로 접속하도록 양극 외부 전극(41B)이 형성되어도 좋다.
도 15는 음극 외부 전극을 형성하는 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 15에서는 제 2 밀봉층(12) 외측에 음극 외부 전극(42A, 42B, 42C 및 42D)이 형성되어 있다. 음극 외부 전극(42A)은 고체 전해 콘덴서 소자(10A 및 10B)의 음극층(24)과 공통으로 접속되고, 음극 외부 전극(42C)은 고체 전해 콘덴서 소자(10D 및 10E)의 음극층(24)과 공통으로 접속된다. 또한, 각 음극층에 대하여 음극 외부 전극이 형성되어도 좋다.
도 16은 음극 외부 전극을 형성하는 공정의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 16에서는 제 2 밀봉층(12)의 외측에 음극 외부 전극(42A 및 42B)이 형성되어 있다. 음극 외부 전극(42A)은 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B, 10D 및 10E)의 음극층(24)과 공통으로 접속되고, 음극 외부 전극(42B)은 고체 전해 콘덴서 소자(10C 및 10F)의 음극층(24)과 공통으로 접속된다.
도시되어 있지 않지만, 제 2 밀봉층(또는 제 1 밀봉층)을 두께 방향으로 관통하는 관통 전극을 형성하고, 관통 전극을 통해서 양극판과 양극 외부 전극을 접속하고, 음극층과 음극 외부 전극을 접속하는 것이 바람직하다. 관통 전극을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 양극 외부 전극 및 음극 외부 전극을 형성한 후, 레이저 비어 가공을 행하는 방법 등이 예시된다. 또한, 제 1 밀봉층 또는 제 2 밀봉층을 배치하기 전에 관통 전극을 형성해도 좋고, 제 1 밀봉층 또는 제 2 밀봉층을 배치한 후, 양극 외부 전극 및 음극 외부 전극을 형성하기 전에 관통 전극을 형성해도 좋다.
도 17은 관통 구멍의 기능을 설명하기 위한 도 15의 투과도이다. 도 18은 관통 구멍의 기능을 설명하기 위한 도 16의 투과도이다.
도 17 및 도 18에 있어서, 관통 구멍(31X)은 양극판과 외부 전극의 접속에 사용되고, 관통 구멍(31Y)은 음극층과 외부 전극의 접속에 사용된다. 또한, 관통 구멍(31Z)은 콘덴서 이외의 접속에 사용된다.
또한, 양극 외부 전극 및 음극 외부 전극은 동시에 형성해도 좋고, 각각 개별적으로 형성해도 좋다.
이하, 양극 및 음극의 구조의 변형예에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 도면에 있어서는 특징적인 구성만을 나타내고 있고, 유전체층, 고체 전해질층, 절연층 등의 구성은 생략하고 있다.
도 19A는 양극 및 음극의 구조의 제 1 변형예를 제 2 밀봉층측으로부터 본 투영 평면도이고, 도 19B는 도 19A의 ｂ-b선을 따른 투영 단면도이다.
도 19A 및 도 19B에 나타내는 콘덴서 어레이(1A)는 라인 도체(50)와, 제 1 밀봉층(11) 및 제 2 밀봉층(12)을 두께 방향으로 관통하는 양극 관통 전극(51)과, 제 2 밀봉층(12)을 두께 방향으로 관통하는 양극 비아 도체(52)와, 제 2 밀봉층(12)의 외측에 형성된 양극 배선 패턴(53)과, 제 1 밀봉층(11)의 외측에 형성된 양극 배선 패턴(54)을 구비한다. 도 19A 및 도 19B에 나타내는 콘덴서 어레이(1A)에서는 다공질층(22)의 일부가 라인형상으로 제거되어 있고, 그 제거 부분에 라인 도체(50)가 형성되어 있다. 그리고, 라인 도체(50)의 바로 위에 양극 비아 도체(52)가 설치되어 있고, 양극 비아 도체(52)의 바로 위에 양극 배선 패턴(53)이 형성되어 있다. 라인 도체(50), 양극 비아 도체(52), 및 양극 배선 패턴(53)을 통해서 양극판(21)이 양극 관통 전극(51)과 전기적으로 접속되어 있다.
도 19A 및 도 19B에 나타내는 콘덴서 어레이(1A)는 제 1 밀봉층(11) 및 제 2 밀봉층(12)을 두께 방향으로 관통하는 음극 관통 전극(61)과, 제 2 밀봉층(12)을 두께 방향으로 관통하는 음극 비아 도체(62)와, 제 2 밀봉층(12)의 외측에 형성된 음극 배선 패턴(63)과, 제 1 밀봉층(11)의 외측에 형성된 음극 배선 패턴(64)을 더 구비한다. 음극층(24)의 바로 위에 음극 비아 도체(62)가 형성되어 있고, 음극 비아 도체(62)의 바로 위에 음극 배선 패턴(63)이 형성되어 있다. 음극 비아 도체(62) 및 음극 배선 패턴(63)을 통해서 음극층(24)이 음극 관통 전극(61)과 전기적으로 접속되어 있다.
도 19A에 나타내는 바와 같이, 양극(X)과 음극(Y)은 라인형상으로 번갈아 배치되는 것이 바람직하다.
도 20A는 양극 및 음극의 구조의 제 2 변형예를 제 2 밀봉층측으로부터 본 투영 평면도이고, 도 20B는 도 20A의 ｂ-b선을 따른 투영 단면도이다.
도 20A 및 도 20B에 나타내는 콘덴서 어레이(1B)는 라인 도체(50)가 양극 관통 전극(51)과 같은 라인 상에 위치하고 있는 것을 제외하고, 도 19A 및 도 19B에 나타내는 콘덴서 어레이(1A)와 동일한 구성을 갖고 있다. 도 20A에서는 양극 배선 패턴(53)을 생략하고 있고, 도 20B에서는 양극 비아 도체(52)를 생략하고 있다.
도 20A에 나타내는 바와 같이, 양극(X)과 음극(Y)은 라인형상으로 번갈아 배치되는 것이 바람직하다.
도 21A는 양극 및 음극의 구조의 제 3 변형예를 제 2 밀봉층측으로부터 본 투영 평면도이고, 도 21B는 도 21A의 ｂ-b선을 따른 투영 단면도이다.
도 21A 및 도 21B에 나타내는 콘덴서 어레이(1C)는 라인 도체(50) 대신에 비아 도체(50A)를 구비하는 것을 제외하고, 도 19A 및 도 19B에 나타내는 콘덴서 어레이(1A)와 동일한 구성을 갖고 있다. 도 21A 및 도 21B에 나타내는 콘덴서 어레이(1C)에서는 다공질층(22)의 일부에 개구가 형성되고 있고, 그 개구에 비아 도체(50A)가 형성되어 있다. 도 21A 및 도 21B에 나타내는 콘덴서 어레이(1C)에서는 도 19A 및 도 19B에 나타내는 콘덴서 어레이(1A)와 비교하여 공간 절약화가 가능하다.
도 21A에 나타내는 바와 같이, 양극(X)과 음극(Y)은 라인형상으로 번갈아 배치되는 것이 바람직하다.
도 22A는 양극 및 음극의 구조의 제 4 변형예를 제 2 밀봉층측으로부터 본 투영 평면도이고, 도 22B는 도 22A의 ｂ-b선을 따른 투영 단면도이다.
도 22A 및 도 22B에 나타내는 콘덴서 어레이(1D)에서는 양극판(21)은 양극 관통 전극(51)의 벽면에서 직접 접속되어 있다. 그 때문에, 도 22A 및 도 22B에 나타내는 콘덴서 어레이(1D)에서는 공간 절약화가 가능하다.
도 22A에 나타내는 바와 같이, 양극(X)와 음극(Y)은 물세떼 격자형상으로 배치되는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서는 제 1 밀봉층측 또는 제 2 밀봉층측으로부터 봤을 때, 양극과 음극을 라인형상으로 번갈아 배치하는 것, 또는 물세떼 격자형상으로 배치하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서는 양극의 인출에 대해서 주면 방향 및 끝면 방향 중 어느 쪽으로부터 양극 관통 전극에 접속해도 좋다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 콘덴서 어레이를 제조할 때, 고체 전해 콘덴서 시트를 절단하는 방법으로서는 레이저 가공, 다이싱 가공 등이 예시된다. 그 중에서도, 레이저 가공을 이용하여 고체 전해 콘덴서 시트를 절단함으로써 고체 전해 콘덴서 소자를 자유로운 형상으로 형성할 수 있다. 그 때문에, 1개의 콘덴서 어레이 중에 용적이 다른 2종 이상의 고체 전해 콘덴서 소자를 배치하는 것, 콘덴서 어레이 전체에 걸리지 않도록 시트 제거부를 배치하는 것, 용량부의 평면형상이 사각형이 아닌 고체 전해 콘덴서 소자를 배치하는 것 등이 가능해진다.
도 23은 고체 전해 콘덴서 시트를 절단하는 공정의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 23에서는 분할되는 고체 전해 콘덴서 소자의 형상이 도 10A와 다르다. 도 23에 나타내는 예에서는 시트 제거부(25)에 의해 용량부의 면적이 다른 3종의 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B 및 10C)로 분할되어 있다. 도 23에서는 고체 전해 콘덴서 소자(10A 및 10B)를 구획하는 시트 제거부(25)의 연신 상에 고체 전해 콘덴서 소자(10C)가 배치되어 있다.
이와 같이, 본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서 시트 제거부의 적어도 일부는 콘덴서 어레이 전체에 걸리지 않도록 배치되어 있어도 좋다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서는 시트 제거부의 연신 상에 적어도 1개의 고체 전해 콘덴서 소자가 배치되어 있어도 좋다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서는 용량부의 면적이 다른 2종 이상의 고체 전해 콘덴서 소자가 포함되어 있어도 좋다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서는 용량부의 평면형상이 사각형이 아닌 고체 전해 콘덴서 소자가 포함되어 있어도 좋다. 본 명세서에 있어서, 「사각형」이란 정사각형 또는 직사각형을 의미한다. 따라서, 본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서는, 예를 들면 용량부의 평면형상이 사각형 이외의 사각형, 삼각형, 오각형, 육각형 등의 다각형이나, 곡선부를 포함하는 형상, 원형, 타원형 등의 고체 전해 콘덴서 소자가 포함되어 있어도 좋다. 이 경우, 용량부의 평면형상이 다른 2종 이상의 고체 전해 콘덴서 소자가 포함되어 있어도 좋다. 또한, 용량부의 평면형상이 사각형이 아닌 고체 전해 콘덴서 소자에 추가하여 용량부의 평면형상이 사각형인 고체 전해 콘덴서 소자가 포함되어 있어도 좋고, 포함되어 있지 않아도 좋다.
도 24는 평면형상이 사각형이 아닌 용량부의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 24에 나타내는 용량부(70)는 외형이 비직사각형이고, 또한 내부에 관통 구멍(71)이 형성되어 있다.
관통 구멍(71)의 내측에는 상술의 관통 전극을 형성하는 것이 가능하다. 도 24에서는 용량부(70)의 외벽면 및 내벽면에 절연부(72)가 형성되어 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 콘덴서 어레이는 고체 전해 콘덴서 소자와 제 1 밀봉층 또는 제 2 밀봉층 사이에 응력 완화층을 더 구비해도 좋다. 이 경우, 응력 완화층은 고체 전해 콘덴서 소자와 제 1 밀봉층 사이, 및 고체 전해 콘덴서 소자와 제 2 밀봉층 사이 중, 적어도 한쪽에 형성되어 있으면 좋다.
본 발명의 콘덴서 어레이가 응력 완화층을 구비하는 경우, 응력 완화층은 시트 제거부 내에도 형성되어 있어도 좋다. 바꿔 말하면, 응력 완화층은 이웃하는 고체 전해 콘덴서 소자간에도 형성되어 있어도 좋다.
상기 개소에 응력 완화층을 형성함으로써 고체 전해 콘덴서 소자의 최외부에 배치되는 도체부 및 절연부의 각각에 필요한 능력(저항, 블록 성능 등)이나 밀봉층에 필요한 능력(배선과 밀착하기 쉬운, 평활하게 형성되기 쉬운 등)을 손상시키는 일 없이 콘덴서 어레이의 내부와 외부 사이에 발생하는 응력을 완화할 수 있다. 특히, 면 내의 레이아웃이 다른 경우(예를 들면, 고체 전해 콘덴서 소자의 형상이 주면 내, 또는 다른쪽 주면과 비대칭인 경우) 등에 일부분만 열특성이 달라지도록 응력완화층을 형성함으로써 면 방향의 응력을 완화할 수도 있다.
도 25는 응력 완화층을 구비하는 콘덴서 어레이의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 26은 도 25에 나타내는 콘덴서 어레이를 제조하기 위한 고체 전해 콘덴서 시트의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 26에서는 편의적으로 1개분의 콘덴서 어레이에만 응력 완화층이 형성되어 있다. 또한, 도 25는 도 26에 나타내는 고체 전해 콘덴서 시트의 화살표를 따른 단면에 대응하고 있다.
도 25에 나타내는 콘덴서 어레이(1E)는 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B, 10C)와 제 1 밀봉층(11) 사이, 및 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B, 10C)와 제 2 밀봉층(12) 사이에 응력 완화층(13)을 구비하고 있다. 도 25에 나타내는 콘덴서 어레이(1E)에서는 절연층(30)의 전체를 덮도록 응력 완화층(13)이 형성되어 있다. 또한, 응력 완화층(13)은 시트 제거부(25) 내에 충전되어 있다.
도 26에는 나타내어져 있지 않지만, 응력 완화층(13)은 고체 전해 콘덴서 소자(10D, 10E, 10F)와 제 1 밀봉층(11) 사이에도 형성된다. 또한, 도 26에 나타내는 상태로부터 제 2 밀봉층(12)을 배치함으로써 응력 완화층(13)은 고체 전해 콘덴서 소자(10D, 10E, 10F)와 제 2 밀봉층(12) 사이에도 형성된다. 도 26에 나타내는 관통 구멍(31)에는 응력 완화층(13)이 충전되어 있어도 좋고, 충전되어 있지 않아도 좋다.
도 27은 응력 완화층을 구비하는 콘덴서 어레이의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 28은 도 27에 나타내는 콘덴서 어레이를 제조하기 위한 고체 전해 콘덴서 시트의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 28에서는 편의적으로 1개분의 콘덴서 어레이에만 응력 완화층이 형성되어 있다. 또한, 도 27은 도 28에 나타내는 고체 전해 콘덴서 시트의 화살표를 따른 단면에 대응하고 있다.
도 27에 나타내는 콘덴서 어레이(1F)는 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B, 10C)와 제 1 밀봉층(11) 사이, 및 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B, 10C)와 제 2 밀봉층(12) 사이에 응력 완화층(13)을 구비하고 있다. 도 27에 나타내는 콘덴서 어레이(1F)에서는 절연층(30)의 전체뿐만 아니라, 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10B, 10C)의 전체를 덮도록 응력 완화층(13)이 형성되어 있다. 또한, 응력 완화층(13)은 시트 제거부(25) 내에 충전되어 있다.
도 28에는 나타내어져 있지 않지만, 응력 완화층(13)은 고체 전해 콘덴서 소자(10D, 10E, 10F)와 제 1 밀봉층(11) 사이에도 형성된다. 또한, 도 28에 나타내는 상태로부터 제 2 밀봉층(12)을 배치함으로써 응력 완화층(13)은 고체 전해 콘덴서 소자(10D, 10E, 10F)와 제 2 밀봉층(12) 사이에도 형성된다. 도 28에 나타내는 관통 구멍(31)에는 응력 완화층(13)이 충전되어 있어도 좋고, 충전되어 있지 않아도 좋다.
도 29는 응력 완화층을 구비하는 콘덴서 어레이의 또 다른 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 30은 도 29에 나타내는 콘덴서 어레이를 제조하기 위한 고체 전해 콘덴서 시트의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 30에서는 편의적으로 1개분의 콘덴서 어레이에만 응력 완화층이 형성되어 있다. 또한, 도 29는 도 30에 나타내는 고체 전해 콘덴서 시트의 화살표를 따른 단면에 대응하고 있다.
도 29에서는 콘덴서 어레이(1G)의 일부분에만 응력 완화층(13)이 형성되어 있다. 도 29에 나타내는 콘덴서 어레이(1G)는 고체 전해 콘덴서 소자(10B, 10C)와 제 1 밀봉층(11) 사이, 및 고체 전해 콘덴서 소자(10A, 10C)와 제 2 밀봉층(12) 사이에 응력 완화층(13)을 구비하고 있다. 또한, 응력 완화층(13)은 시트 제거부(25)내에 충전되어 있다.
도 30에는 나타내어져 있지 않지만, 응력 완화층(13)은 고체 전해 콘덴서 소자(10D, 10E 및 10F) 중 적어도 1개와 제 1 밀봉층(11) 사이에 형성되어 있어도 좋고, 형성되어 있지 않아도 좋다. 또한, 응력 완화층(13)은 고체 전해 콘덴서 소자(10D, 10E 및 10F) 중 적어도 1개와 제 2 밀봉층(12) 사이에 형성되어 있어도 좋고, 형성되어 있지 않아도 좋다. 도 30에 나타내는 관통 구멍(31)에는 응력 완화층(13)이 충전되어 있어도 좋고, 충전되어 있지 않아도 좋다.
예를 들면, 고체 전해 콘덴서 소자의 형상이 주면 내, 또는 다른쪽 주면과 비대칭인 경우, 도 29에 나타내는 콘덴서 어레이(1G)와 같이 콘덴서 어레이의 일부에만 응력 완화층(13)을 형성함으로써 콘덴서 어레이 전체의 열 응력의 밸런스를 취할 수 있다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서, 응력 완화층은 절연성 수지로 구성되는 것이 바람직하다. 응력 완화층을 구성하는 절연성 수지로서는, 예를 들면 에폭시 수지, 페놀 수지, 실리콘 수지 등이 예시된다. 또한, 응력 완화층은 필러를 포함하는 것이 바람직하다. 응력 완화층에 포함되는 필러로서는, 예를 들면 실리카 입자, 알루미나 입자, 금속 입자 등의 무기 필러가 예시된다. 응력 완화층을 구성하는 절연성 수지는 제 1 밀봉층 및 제 2 밀봉층을 구성하는 수지와 다른 것이 바람직하다.
제 1 밀봉층 및 제 2 밀봉층에는 외장체로서 외부 전극과의 밀착성 등의 특성이 요구되기 때문에 일괄적으로 고체 전해 콘덴서 소자와 선팽창계수를 맞추는 것이나 임의의 탄성률의 수지를 선택하는 것은 어렵다. 이것에 대해, 응력 완화층을 설치함으로써 고체 전해 콘덴서 소자, 제 1 밀봉층, 제 2 밀봉층의 각각의 기능을 잃어버리는 일없이 열응력 설계의 조정을 행할 수 있다.
응력 완화층은 제 1 밀봉층 및 제 2 밀봉층의 적어도 한쪽보다 투습성이 낮은 것이 바람직하다. 이 경우, 응력의 조정에 추가하여 고체 전해 콘덴서 소자에의 수분의 침입을 저감할 수 있다. 응력 완화층의 투습성은 응력 완화층을 구성하는 절연성 수지의 종류, 응력 완화층에 포함되는 필러의 양 등에 의해 조정할 수 있다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서, 고체 전해 콘덴서 소자와 제 1 밀봉층 사이에 응력 완화층이 형성되는 경우, 적어도 1개의 고체 전해 콘덴서 소자와 제 1 밀봉층 사이에 응력 완화층이 형성되어 있으면 좋다. 응력 완화층은 고체 전해 콘덴서 소자와 제 1 밀봉층 사이의 전체에 형성되어 있지 않아도 좋고, 고체 전해 콘덴서 소자와 제 1 밀봉층 사이에 응력 완화층이 형성되어 있지 않는 개소가 존재하고 있어도 좋다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서, 고체 전해 콘덴서 소자와 제 2 밀봉층 사이에 응력 완화층이 형성되는 경우, 적어도 1개의 고체 전해 콘덴서 소자와 제 2 밀봉층 사이에 응력 완화층이 형성되어 있으면 좋다. 응력 완화층은 고체 전해 콘덴서 소자와 제 2 밀봉층 사이의 전체에 형성되어 있지 않아도 좋고, 고체 전해 콘덴서 소자와 제 2 밀봉층 사이에 응력 완화층이 형성되어 있지 않는 개소가 존재하고 있어도 좋다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서, 고체 전해 콘덴서 소자와 제 1 밀봉층 사이, 및 고체 전해 콘덴서 소자와 제 2 밀봉층 사이에 응력 완화층이 형성되는 경우, 적어도 1개의 고체 전해 콘덴서 소자와 제 1 밀봉층 사이, 및 적어도 1개의 고체 전해 콘덴서 소자와 제 2 밀봉층 사이에 응력 완화층이 형성되어 있으면 좋다. 제 1 밀봉층측에만 응력 완화층이 형성되는 고체 전해 콘덴서 소자가 있어도 좋고, 제 2 밀봉층측에만 응력 완화층이 형성되는 고체 전해 콘덴서 소자가 있어도 좋고, 제 1 밀봉층측 및 제 2 밀봉층측의 양쪽에 응력 완화층이 형성되는 고체 전해 콘덴서 소자가 있어도 좋다. 응력 완화층은, 고체 전해 콘덴서 소자와 제 1 밀봉층 또는 제 2 밀봉층 사이의 전체에 형성되어 있지 않아도 좋고, 고체 전해 콘덴서 소자와 제 1 밀봉층 또는 제 2 밀봉층 사이에 응력 완화층이 형성되어 있지 않는 개소가 존재하고 있어도 좋다.
본 발명의 콘덴서 어레이에 있어서, 시트 제거부 내에 응력 완화층이 형성되는 경우, 적어도 1개의 시트 제거부 내에 응력 완화층이 형성되어 있으면 좋다. 응력 완화층은 시트 제거부 내에 충전되는 것이 바람직하다. 또한, 응력 완화층은 제 1 밀봉층의 일부에 들어가 있는 것이 바람직하다.
[복합 전자 부품]
본 발명의 복합 전자 부품은, 본 발명의 콘덴서 어레이와, 상기 콘덴서 어레이의 제 1 밀봉층 또는 제 2 밀봉층의 외측에 형성되고, 상기 콘덴서 어레이의 양극판 및 음극층의 각각과 접속된 외부 전극과, 상기 외부 전극과 접속된 전자 부품을 구비하고 있다.
본 발명의 복합 전자 부품에 있어서, 외부 전극과 접속되는 전자 부품으로서는 수동 소자여도 좋고, 능동 소자여도 좋다. 수동 소자 및 능동 소자의 양쪽이 외부 전극과 접속되어도 좋고, 수동 소자 및 능동 소자 중 어느 한쪽이 외부 전극과 접속되어도 좋다. 또한, 수동 소자 및 능동 소자의 복합체가 외부 전극과 접속되어도 좋다.
수동 소자로서는, 예를 들면 인덕터 등이 예시된다. 능동 소자로서는 메모리, GPU(Graphical Processing Unit), CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processing Unit), PMIC(Power Manegement IC) 등이 예시된다.
지금까지 설명해 온 바와 같이, 본 발명의 콘덴서 어레이는 전체로서 시트형상의 형상을 갖고 있다. 따라서, 본 발명의 복합 전자 부품에 있어서는 콘덴서 어레이를 실장 기판과 같이 취급할 수 있고, 콘덴서 어레이 상에 전자 부품을 실장할 수 있다. 또한, 콘덴서 어레이에 실장하는 전자 부품의 형상을 시트형상으로 함으로써, 각 전자 부품을 두께 방향으로 관통하는 관통 전극을 통해서 콘덴서 어레이와 전자 부품을 두께 방향으로 접속하는 것도 가능하다.
그 결과, 능동 소자 및 수동 소자를 일괄의 모듈과 같이 구성할 수 있다.
예를 들면, 반도체 액티브 소자를 포함하는 볼테이지 레귤레이터와, 변환된 직류 전압이 공급되는 부하 사이에 본 발명의 콘덴서 어레이를 전기적으로 접속하여 스위칭 레귤레이터를 형성할 수 있다.
본 발명의 복합 전자 부품에 있어서는, 본 발명의 콘덴서 어레이가 또한 복수개 레이아웃된 콘덴서 매트릭스 시트의 어느 한쪽의 면에 회로층을 형성한 후에 수동 소자 또는 능동 소자에 접속되어 있어도 좋다.
또한, 미리 기판에 형성된 캐비티부에 본 발명의 콘덴서 어레이를 배치하고, 수지로 메워넣은 후, 그 수지 상에 회로층을 형성해도 좋다. 동 기판의 다른 캐비티부에는 다른 수동 부품이나 능동 부품이 탑재되어 있어도 좋다.
또는, 본 발명의 콘덴서 어레이를 웨이퍼나 유리 등의 평활한 캐리어 상에 실장하고, 수지에 의한 외층부를 형성한 후 회로층을 형성한 후에, 수동 소자 또는 능동 소자에 접속되어 있어도 좋다.
1, 1A, 1B ,1C, 1D, 1E, 1F, 1G 콘덴서 어레이
10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F 고체 전해 콘덴서 소자
11 제 1 밀봉층
12 제 2 밀봉층
13 응력 완화층
20 화성박
21 양극판
22 다공질층
23 유전체층
24 음극층
24A 고체 전해질층
24B 카본층
24c 구리층
25, 25A 시트 제거부
30 절연층
31, 31X, 31Y, 31Z, 32 관통 구멍
41A, 41B, 41C, 41D, 41E, 41F 양극 외부 전극
42A, 42B, 42C, 42D 음극 외부 전극
50 라인 도체
50A 비아 도체
51 양극 관통 전극
52 양극 비아 도체
53, 54 양극 배선 패턴
61 음극 관통 전극
62 음극 비아 도체
63, 64 음극 배선 패턴
70 용량부
71 관통 구멍
72 절연부
100 고체 전해 콘덴서 시트
110 고체 전해 콘덴서 소자와는 다른 종류의 콘덴서 소자
S1 제 1 주면
S2 제 2 주면
D10 양극판의 간격
X 양극
Y 음극
10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F 고체 전해 콘덴서 소자
11 제 1 밀봉층
12 제 2 밀봉층
13 응력 완화층
20 화성박
21 양극판
22 다공질층
23 유전체층
24 음극층
24A 고체 전해질층
24B 카본층
24c 구리층
25, 25A 시트 제거부
30 절연층
31, 31X, 31Y, 31Z, 32 관통 구멍
41A, 41B, 41C, 41D, 41E, 41F 양극 외부 전극
42A, 42B, 42C, 42D 음극 외부 전극
50 라인 도체
50A 비아 도체
51 양극 관통 전극
52 양극 비아 도체
53, 54 양극 배선 패턴
61 음극 관통 전극
62 음극 비아 도체
63, 64 음극 배선 패턴
70 용량부
71 관통 구멍
72 절연부
100 고체 전해 콘덴서 시트
110 고체 전해 콘덴서 소자와는 다른 종류의 콘덴서 소자
S1 제 1 주면
S2 제 2 주면
D10 양극판의 간격
X 양극
Y 음극
Claims (16)
1매의 고체 전해 콘덴서 시트가 분할되어 이루어지는 복수의 고체 전해 콘덴서 소자와,
시트형상의 제 1 밀봉층과,
시트형상의 제 2 밀봉층을 구비하고,
상기 고체 전해 콘덴서 시트는 밸브 작용 금속으로 이루어지는 양극판과, 상기 양극판의 적어도 한쪽의 주면에 형성된 다공질층과, 상기 다공질층의 표면에 형성된 유전체층과, 상기 유전체층의 표면에 형성된 고체 전해질층을 포함하는 음극층을 구비하고, 두께 방향으로 서로 마주보는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖고,
상기 복수의 고체 전해 콘덴서 소자는 각각의 상기 제 1 주면측이 상기 제 1 밀봉층 상에 배치되어 있고,
상기 제 2 밀봉층은 상기 제 1 밀봉층 상의 상기 복수의 고체 전해 콘덴서 소자를 상기 제 2 주면측으로부터 덮도록 배치되어 있고,
상기 고체 전해 콘덴서 소자 사이가 슬릿형상의 시트 제거부에 의해 분할되어 있는 콘덴서 어레이.
시트형상의 제 1 밀봉층과,
시트형상의 제 2 밀봉층을 구비하고,
상기 고체 전해 콘덴서 시트는 밸브 작용 금속으로 이루어지는 양극판과, 상기 양극판의 적어도 한쪽의 주면에 형성된 다공질층과, 상기 다공질층의 표면에 형성된 유전체층과, 상기 유전체층의 표면에 형성된 고체 전해질층을 포함하는 음극층을 구비하고, 두께 방향으로 서로 마주보는 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖고,
상기 복수의 고체 전해 콘덴서 소자는 각각의 상기 제 1 주면측이 상기 제 1 밀봉층 상에 배치되어 있고,
상기 제 2 밀봉층은 상기 제 1 밀봉층 상의 상기 복수의 고체 전해 콘덴서 소자를 상기 제 2 주면측으로부터 덮도록 배치되어 있고,
상기 고체 전해 콘덴서 소자 사이가 슬릿형상의 시트 제거부에 의해 분할되어 있는 콘덴서 어레이.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 밀봉층의 저면으로부터 각각의 상기 고체 전해 콘덴서 소자의 상기 양극판까지의 거리가 일정한 콘덴서 어레이.
상기 제 2 밀봉층의 저면으로부터 각각의 상기 고체 전해 콘덴서 소자의 상기 양극판까지의 거리가 일정한 콘덴서 어레이.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 시트 제거부의 연신 상에 적어도 1개의 고체 전해 콘덴서 소자가 배치되어 있는 콘덴서 어레이.
상기 시트 제거부의 연신 상에 적어도 1개의 고체 전해 콘덴서 소자가 배치되어 있는 콘덴서 어레이.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 시트 제거부의 폭은 15㎛ 이상 500㎛ 이하인 콘덴서 어레이.
상기 시트 제거부의 폭은 15㎛ 이상 500㎛ 이하인 콘덴서 어레이.
제 4 항에 있어서,
상기 시트 제거부의 폭은 200㎛ 이하인 콘덴서 어레이.
상기 시트 제거부의 폭은 200㎛ 이하인 콘덴서 어레이.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 시트 제거부의 길이/폭의 비율인 애스펙트비는 10 이상인 콘덴서 어레이.
상기 시트 제거부의 길이/폭의 비율인 애스펙트비는 10 이상인 콘덴서 어레이.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 시트 제거부의 적어도 일부는 콘덴서 어레이 전체에 걸리지 않도록 배치되어 있는 콘덴서 어레이.
상기 시트 제거부의 적어도 일부는 콘덴서 어레이 전체에 걸리지 않도록 배치되어 있는 콘덴서 어레이.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 시트 제거부는 상기 고체 전해 콘덴서 소자의 한쪽의 주면으로부터 다른쪽의 주면을 향해 폭이 작아지는 테이퍼를 갖는 콘덴서 어레이.
상기 시트 제거부는 상기 고체 전해 콘덴서 소자의 한쪽의 주면으로부터 다른쪽의 주면을 향해 폭이 작아지는 테이퍼를 갖는 콘덴서 어레이.
제 8 항에 있어서,
상기 다공질층은 상기 양극판의 양쪽의 주면에 형성되어 있고,
상기 테이퍼는 상기 고체 전해 콘덴서 소자의 다른쪽의 주면측의 상기 다공질층에는 도달하고 있지 않는 콘덴서 어레이.
상기 다공질층은 상기 양극판의 양쪽의 주면에 형성되어 있고,
상기 테이퍼는 상기 고체 전해 콘덴서 소자의 다른쪽의 주면측의 상기 다공질층에는 도달하고 있지 않는 콘덴서 어레이.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 고체 전해 콘덴서 소자는 용량부의 면적이 다른 2종 이상의 고체 전해 콘덴서 소자를 포함하는 콘덴서 어레이.
상기 복수의 고체 전해 콘덴서 소자는 용량부의 면적이 다른 2종 이상의 고체 전해 콘덴서 소자를 포함하는 콘덴서 어레이.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 고체 전해 콘덴서 소자는 용량부의 평면형상이 직사각형이 아닌 고체 전해 콘덴서 소자를 포함하는 콘덴서 어레이.
상기 복수의 고체 전해 콘덴서 소자는 용량부의 평면형상이 직사각형이 아닌 고체 전해 콘덴서 소자를 포함하는 콘덴서 어레이.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 고체 전해 콘덴서 소자와 상기 제 1 밀봉층 또는 상기 제 2 밀봉층 사이에 응력 완화층을 더 구비하는 콘덴서 어레이.
상기 고체 전해 콘덴서 소자와 상기 제 1 밀봉층 또는 상기 제 2 밀봉층 사이에 응력 완화층을 더 구비하는 콘덴서 어레이.
제 12 항에 있어서,
상기 응력 완화층은 상기 시트 제거부 내에도 형성되어 있는 콘덴서 어레이.
상기 응력 완화층은 상기 시트 제거부 내에도 형성되어 있는 콘덴서 어레이.
제 12 항에 있어서,
상기 응력 완화층은 절연성 수지로 구성되는 콘덴서 어레이.
상기 응력 완화층은 절연성 수지로 구성되는 콘덴서 어레이.
제 12 항에 있어서,
상기 응력 완화층은 상기 제 1 밀봉층 및 상기 제 2 밀봉층 중 적어도 한쪽보다 투습성이 낮은 콘덴서 어레이.
상기 응력 완화층은 상기 제 1 밀봉층 및 상기 제 2 밀봉층 중 적어도 한쪽보다 투습성이 낮은 콘덴서 어레이.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 콘덴서 어레이와,
상기 콘덴서 어레이의 상기 제 1 밀봉층 또는 상기 제 2 밀봉층의 외측에 형성되고, 상기 콘덴서 어레이의 상기 양극판 및 상기 음극층의 각각과 접속된 외부 전극과,
상기 외부 전극과 접속된 전자 부품을 구비하는 복합 전자 부품.
상기 콘덴서 어레이의 상기 제 1 밀봉층 또는 상기 제 2 밀봉층의 외측에 형성되고, 상기 콘덴서 어레이의 상기 양극판 및 상기 음극층의 각각과 접속된 외부 전극과,
상기 외부 전극과 접속된 전자 부품을 구비하는 복합 전자 부품.
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