TWI396215B - A solid electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same, and a digital signal processing substrate using a solid electrolytic capacitor - Google Patents

A solid electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same, and a digital signal processing substrate using a solid electrolytic capacitor Download PDF

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TWI396215B
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Tsuyoshi Yoshino
Hirotoshi Toji
Kazuo Kawahito
Takashi Iwakiri
Hiroshi Serikawa
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Description

固體電解電容器及其製造方法、使用固體電解電容器之數位信號處理基板 發明領域
本發明係有關一種將導電性高分子用於固體電解質,並用於各種電子機器之固體電解電容器及其製造方法、使用該固體電解電容器之數位信號處理基板。
發明背景
隨著電子機器之高頻化,對於電子零件之一,即電容器,亦較以往更要求在高頻區域具優異之阻抗特性。此種電容器,尤其會用在電源電路及數位信號處理電路。為回應前述要求,人們針對如下之固體電解電容器,即,將電性傳導度高之導電性高分子用在固體電解質上者作各種檢討。
第9圖係例示習知之固體電解電容器構造的截面圖,第10圖係同一固體電解電容器構造的斜視圖,第11圖係例示同一固體電解電容器所用之電容器元件構造的部分沖切斜視圖。電容器元件20包含設於陽極體21上之陽極部23及陰極部24。陽極體21係由閥作用金屬,即鋁箔構成。陽極體21係如下所述者,即,在表面上形成介電體氧化膜層後,再設置絕緣性之抗蝕部22,而分為陽極部23及陰極部24。陰極部24的表面上,依次形成有固體電解質層25、由碳及銀糊組成的陰極層26。
陽極部23、陰極部24係分別搭載於陽極端子27、陰極端子28的連接面上。導引部28A係藉由彎折陰極端子28其中一部分的連接面而形成。陽極部23係藉由電阻熔接而接合於彎折陽極端子27之連接面所形成的接續部27A上。陰極部24係經未予圖式之導電性銀糊而連接於陰極端子28的連接面上。
絕緣性之外覆樹脂29,在以前述方式而接合電容器元件20之陽極端子27以及陰極端子28分別有部分露出於外表面的狀態下,被覆電容器元件20。露出於外覆樹脂29之陽極端子27及陰極端子28係分別沿著外覆樹脂29而由側面朝底面彎折,藉此形成外部端子。如此,構成面安裝型之固體電解電容器。此種固體電解電容器係譬如日本專利公開公報特開2000-340463號所揭示者。
然而,前述習知之固體電解電容器中,陽極端子27及陰極端子28形狀複雜,為固體電解電容器成本高的主要原因。再者,由陽極端子27、陰極端子28各自與電容器元件20之連接面至安裝面間的距離長,而為固體電解電容器之ESL(等效串聯電感)高的主要原因。
近年來,人們對於使用在個人電腦之CPU週邊、驅動用電源電路及交換電源電路等之電解電容器,強烈希望其為小型且大容量化。進而,對於高頻化,不僅要求ESR(等效串聯電阻)化,並要求雜訊消除性及暫態響應性優異的低ESL化。
另一方面,為解決此問題,提出有一種構造成縮短電容器元件至安裝面間之距離的固體電解電容器。將該固體電解電容器其中一例之截面圖例示於第12圖。
電容器元件41之陽極導線42係連接於陽極導線架43,陰極側則連接於陰極導線架44。再者,該等連接部分及電容器元件41整個都以樹脂45加以被覆。該固體電解電容器係面安裝於基板46上。此處,兼作為外部端子的陽極導線架43與陰極導線架44間之距離47,係設計成3mm以下。如此,藉由讓兩極間之距離47為3mm以下,可降低固體電解電容器之ESR、ESL。
惟,該固體電解電容器之密封性並無法充分滿足市場要求。
發明概要
本發明之固體電解電容器,包含有平板狀之固體電解電容器元件、陽極端子、陰極端子及絕緣性之外覆樹脂。固體電解電容器元件包含陽極部及陰極部。陽極端子在第1面側與陽極部電性連接。陰極端子在與陽極部之第1面為相同側之第3面側,與陰極部電性連接。外覆樹脂在面向第1面之第2面、以及面向第3面之第4面為露出之狀態下,一體地被覆固體電解電容器元件。陽極端子與陰極端子係設置成接近至3mm以下之距離。再者,陽極端子上,在與由陽極端子朝向陰極端子之方向相交叉的方向兩端處,形成有朝向陽極部之階梯狀段差。如此,陽極端子在設於第1面側之平面狀的陽極接合面與陽極部相連。另一方面,陰極端子上,在與由陰極端子朝向陽極端子之方向相交叉的方向兩端處,形成有朝向陰極部之階梯狀段差。如此,陰極端子在設於第3面側之平面狀的陰極接合面與陰極部相連。陽極接合面、陰極接合面上被覆有外覆樹脂。本發明係至少設置如前述之陽極接合面、陰極接合面中任一者。前述構造可盡量地縮短由電容器元件至端子的延伸距離,並且可讓陰極端子與陽極端子盡可能地靠近。藉此,固體電解電容器其ESR特性及ESL特性俱優。在者,陽極端子、陰極端子在其與電容器元件之連接部分上,分別具有段差。藉此,可大幅減少由外覆樹脂滲入之水分到達電容器元件之情形。由於降低此種因水分而產生的不良影響,故可獲致可靠度高之固體電解電容器。此種電容器,適合用於電源之一次側及二次側等較大電流流通的電路上,可一舉實現高容量、低ESR、低ESL化。
圖式簡單說明
第1A圖係由上方觀看本發明實施態樣之固體電解電容器的截面圖。
第1B圖係由正面觀看第1A圖所示之固體電解電容器的截面圖。
第1C圖係由底面觀看第1A圖所示之固體電解電容器的截面圖。
第1D圖係由側面觀看第1A圖所示之固體電解電容器的截面圖。
第1E圖係由側面觀看本發明實施態樣之其他固體電解電容器的截面圖。
第2圖係例示用於第1A圖所示之固體電解電容器上的電容器元件其局部裁截斜視圖。
第3圖係例示用於第1A圖所示之固體電解電容器上的陽極端子及陰極端子其重要部分斜視圖。
第4A圖係第3圖中4A-4A處截面圖。
第4B圖係第3圖中4B-4B處截面圖。
第4C圖係第3圖中4C-4C處截面圖。
第5A圖係例示用於本發明實施態樣之其他固體電解電容器上的陽極端子及陰極端子構造之平面圖。
第5B圖係第5A圖中5B-5B處截面圖。
第5C圖係第5A圖中5C-5C處截面圖。
第5D圖係第5A圖中5D-5D處截面圖。
第5E圖係第5A圖中5E-5E處截面圖。
第6圖係例示本發明實施態樣之數位信號處理基板構造的電路圖。
第7圖係例示第6圖所示之數位信號處理基板之數位雜訊特性的頻率特性圖。
第8圖係例示習知之數位信號處理基板之數位雜訊特性的頻率特性圖。
第9圖係例示習知之固體電解電容器構造的截面圖。
第10圖係第9圖所示之固體電解電容器之斜視圖。
第11圖係例示用於第9圖所示之固體電解電容器上的電容器元件之局部裁截斜視圖。
第12圖係例示習知之其他固體電解電容器構造的截面圖。
較佳實施例之詳細說明
第1A~1D圖係例示本發明實施態樣之固體電解電容器構造的截面圖,該等圖式分別例示由上面、正面、底面、側面視之截面。第2圖係例示用於同一固體電解電容器上之固體電解電容器元件構造的局部裁截斜視圖。第3圖係例示用於同一固體電解電容器上之陽極端子及陰極端子構造的重要部分斜視圖。第4A~4C圖分別例示第3圖中各截面4A-4A、截面4B-4B、截面4C-4C。
平板狀之固體電解電容器元件(以下稱電容器元件)1,包含有設於陽極體2上之陽極部4以及陰極部5。陽極體2係由閥作用金屬,即鋁箔構成。陽極體2係於表面上形成介電體氧化膜層(未予圖式)後,再設置絕緣性之抗蝕部3,而分離為陽極部4及陰極部5。陰極部5的表面上,依次積層形成有固體電解質層6、由碳及銀糊組成的陰極層7。
陽極導線架8上,載置有電容器元件1。第1B圖中,積層有五片電容器元件1係為其中一例。於該狀態下,陽極部4載置於陽極導線架8上,且彎折陽極導線架8兩端而形成之導引部8A環繞住陽極部4,再者,接合部8B以雷射熔接於陽極部4,而一體地接合陽極部4與陽極導線架8。
另一方面,陰極導線架9上亦載置電容器元件1。陰極導線架9係經未予圖式之導電性接著劑而載置有陰極部5。陰極部5係藉由兩端之導引部9A及終端之導引部9B而定位,且與陰極導線架9一體地加以接合。以下將如前述藉由陽極導線架8及陰極導線架9,而積層多數片並一體化之電容器元件1,稱為電容器元件單元。
如第3圖、第4A圖所示,陽極端子10在靠近陰極端子11之端部的兩側部上,具有段差部10E,該斷差部10E係設置成由下面為安裝面之下面部10J而往上方延伸。下面部10J的下面係陽極端子10的第2面側。進而,在陽極端子10上,設置隔著段差部10E而與陽極導線架8相接合之平面狀的陽極接合面(以下稱接合面)10A,俾形成為階梯狀。即,陽極端子10上,藉由在與由陽極端子10朝向陰極端子11之方向相交叉的方向兩端處,形成朝向陽極部4之階梯狀段差,而讓平面狀之接合面10A設於上面側。接合面10A係與陽極部4電性連接。設有接合面10A之上面,係與陽極端子10之前述第2面相對向的第1面。
又,如第3圖、第4C圖所示,於陽極端子10上設置遮蔽部10B,俾形成為階梯狀的段差。遮蔽部10B包含段差部10F及平面部10G,該段差部10F係設置成朝向陰極端子11的方向而由下面部10J往上方延伸,該平面部10G係隔有段差部10F而形成者。即,段差部10E、段差部10F,係設置成由陽極端子10的下面部10J其下面(第2面)朝上面(第1面)延伸。前述構造係藉由沖切並彎折一片基板而一體地形成。
如第1B、1C圖所示,接合面10A上載置有陽極導線架8。再者,陽極導線架8及陽極端子10,係藉由雷射熔接而接合於陽極端子10其上面(第1面)的接合部10C。如此,陽極部4及陽極端子10在陽極端子10的上面電性連接。第1突出部(以下稱突出部)10D,係設置成讓陽極端子10其下面部10J的一端,在由陰極端子11朝向陽極端子10之方向上延伸,俾突出外覆樹脂12。即,突出部10D係由陽極端子10而朝電容器元件1之方向彎折。
陰極端子11包含有其下面為安裝面之下面部11J。即,下面部11J係設於接合面11A之間。下面部11J之下面係陰極端子11的第4面側。藉此,陰極端子11構造成可盡量地接近陽極端子10。又,如第3圖、第4B圖所示,陰極端子11在與連接陽極端子10及陰極端子11之方向相交叉的方向兩端其中一部分上,具有段差部11F,該段差部11F係設置成由下面部11J朝上方延伸。進而,於陰極端子11上,設置隔著段差部11F而與陰極導線架9相接合之平面狀的陰極接合面(以下稱接合面)11A,俾形成為階梯狀。即,陰極端子11上,藉由在與由陰極端子11朝向陽極端子10之方向相交叉的方向兩端處,形成朝向陰極部5之階梯狀段差,而讓接合面11A設於上面側。設有接合面11A之上面,係與陰極端子11之前述第4面相對向之第3面。再者,陽極端子10之第1面與陰極端子11之第3面係設在同一側。接合面11A與陰極部5係電性連接。
又,如第3圖、第4C圖所示,陰極端子11上設有遮蔽部11B,俾形成階梯狀之段差。遮蔽部11B包含有段差部11G及平面部11H,該段差部11G係設置成朝向陽極端子10之方向而由下面部11J往斜上方延伸,該平面部11H係隔有段差部11G而形成者。即,段差部11F、段差部11G,係設置成由陰極端子11的下面部11J其下面而往上面延伸。前述構造係藉由沖切並彎折一片基板而一體地形成。如第1A、1B、1D圖所示,接合面11A上載置有陰極導線架9,且陰極端子11及陰極導線架9藉由雷射熔接而接合於接合部11C。如此,陰極部5及陰極端子11,在陰極端子11的上面電性連接。第2突出部(以下稱突出部)11D、第3突出部(以下稱突出部)11E,係形成為讓陰極端子11其下面部11J的一端加以延伸,以突出外覆樹脂12。突出部11D、11E係沿著外覆樹脂12之側面而往上方彎折。即,突出部11D係在由陽極端子10朝向陰極端子11之方向上延伸,而形成為突出外覆樹脂12,並沿著外覆樹脂12之側面,由陰極端子11朝向電容器元件1之方向彎折。再者,突出部11E係在與由陰極端子11朝向陽極端子10之方向相交叉的方向上延伸,而形成突出外覆樹脂12,並沿著外覆樹脂12之側面,由陰極端子11朝向電容器元件1的方向彎折。
如此,突出部10D、11D、11E,以沿著外覆樹脂12而往上方彎折者為佳。藉此構造,將固體電解電容器熔接於印刷基板上時,由於形成有填角,故可確實地將固體電解電容器安裝於印刷基板。
絕緣性之外覆樹脂12,在陽極端子10之安裝面,即下面部10J的下面(第2面側)與陰極端子11的安裝面,即下面部11J的下面(第4面側)露出的狀態下,一體地被覆電容器元件單元。外覆樹脂12係譬如由環氧樹脂組成。又,如第1E圖之截面圖所示,亦可於外覆樹脂12的側面設置凹部12A,並可將突出部11E收容於凹部12A。藉此構造,固體電解電容器寬度方向之外形尺寸縮小,可輕易地收容於製品尺寸容許誤差內。雖未予圖式,亦可將凹部12A設在分別對應突出部10D、11D之位置。藉此構造,固體電解電容器長向方向之外形尺寸縮小,可輕易地收容於製品尺寸容許誤差內。
導電性糊13係置於空隙部內,該空隙部係形成在接合於陰極端子11之接合面11A上的陰極導線架9、以及陰極端子11二者間者。導電性糊13可提高二者在連接上的可靠度,並降低互連電阻。導電性糊13包含有銀及銅等之金屬粉。又,亦可使用導電性接著劑以取代導電性糊13。
構造成如前述之陽極端子10及陰極端子11,係以預定間隔而多數相連地設置在由銅合金組成之環狀基材上。再者,在陽極端子10及陰極端子11的各組上,搭載電容器元件單元並加以接合,以外覆樹脂12而一體地予以被覆後,由基材分割而成單片。
又,設於陽極端子10之段差部10E、接合面10A、遮蔽部10B上,設於陰極端子11之段差部11F、接合面11A、遮蔽部11B上,係被覆有外覆樹脂12,且在外觀上並未呈現露出狀。如此,藉由隔著段差部而設置平面部,以成階梯狀的構造,且由於各端子之安裝面,即下面部與外覆樹脂12之邊界部可明確化,故可防止外覆樹脂12回滲入各端子之安裝面,即下面部。
構造成如前述之本實施態樣的固體電解電容器,係藉由略平板狀之陽極端子10及陰極端子11,而分別與電容器元件1之陽極部4及陰極部5在外部電性連接。藉此構造,可縮短由電容器元件1至各端子之延伸距離。進而,可讓陰極端子11之下面部11J靠近陽極端子10的下面部10J,因而可讓陽極端子10與陰極端子11間之路徑為最短距離。藉此構造,可獲致ESR特性優異,且低ESL化之固體電解電容器。特別是有關ESL特性,本實施態樣之固體電解電容器可低至600pH,相較於習知製品的1500pH,約為其1/3。
又,包含電容器元件1之電容器元件單元,係與包含安裝面之陽極端子10、陰極端子11相連。陽極端子10包含有設置成由下面部10J而往上方延伸之段差部10E。進而,在陽極端子10上,設置隔著段差部10E而與陽極導線架8相接合之平面狀的接合面10A,俾形成為階梯狀。另一方面,陰極端子11包含有設置成由下面部11J而往上方延伸之段差部11F。進而,在陰極端子11上,設置隔著段差部11F而與陰極導線架9相接合之平面狀的接合面11A,俾形成為階梯狀。如此,藉由在連接電容器元件單元與端子10、11之部分上設置段差,可增加外覆樹脂12與端子10、11之接觸面積。藉此,可提高外覆樹脂12與端子10、11之密著性,並提高密封性。再者,由於電容器元件單元與外部之距離加大,因此來自外部之水分滲入的路徑增長。故,可大幅減少由外覆樹脂12滲入之水分到達電容器元件1所帶來的不良影響,提高固體電解電容器之可靠度。又,前述說明中,係在陽極端子10、陰極端子11二者上設置段差構造,但亦可僅將其中任一方構造成如前所述。
又,陽極端子10上,設有由下面部10J朝向陰極端子11的方向而往上方延伸的遮蔽部10B,且遮蔽部10B係以外覆樹脂12而加以被覆。陰極端子11上,設有由下面部11J端面朝向陽極端子10的方向而往上方延伸的遮蔽部11B,且遮蔽部11B係以外覆樹脂12而加以被覆。藉由前述構造,外覆樹脂12及端子10、11之接觸面積可更予以加大,進一步減少由外覆樹脂12滲入的水分所帶來的不良影響,因而可提高固體電解電容器的可靠度。再者,前述說明中,係在陽極端子10、陰極端子11二者上設置遮蔽部,但亦可僅將其中任一者構造成如前所述。
又,在陽極端子10上設置接合面10A,且陽極導線架8藉由雷射熔接而接合於接合面10A上。另一方面,在陰極端子11上設置接合面11A,且陰極導線架9藉由雷射熔接而接合於接合面11A上。再者,接合面10A、11A係以外覆樹脂12而加以被覆。藉此構造,由於熔接痕被外覆樹脂12覆蓋住,因此外觀整潔。又,可消除因熔接痕而在安裝時產生鬆動,且引發安裝不良等疑虞,顯著地提高安裝的可靠性。
其次,以下具體說明有關變化遮蔽部10B、11B間之距離(端子10、11間之距離)時之ESL值變化。試樣1、2、3中,讓遮蔽部10B及遮蔽部11B間之距離分別為3mm、2mm、1mm,製作額定值6.3V47 μ F之固體電解電容器。又,將不使用陽極端子10、陰極端子11,而準備第9圖所示之習知之固體電解電容器者,作為比較試樣。對依此而製得之試樣1~3之固體電解電容器與作為比較試樣,即習知製品的固體電解電容器,進行特性評價。製成後立刻分別測定靜電電容、損耗角之正切、ESR值、ESL值、及施加10V經2分鐘後之洩漏電流,並將該結果例示於表1,以作為評價內容。又,試樣數目分別為10個,表中之值為平均值。
由表1清楚可知,藉由讓遮蔽部10B及遮蔽部11B間之距離為3mm以下,可低ESL化。如此,陽極端子10及陰極端子11在絕緣狀態下,配置為3mm以下之距離。再者,該距離縮的越小,越可降低ESL。即,遮蔽部10B、11B間之距離為2mm以下時更為理想,尤以1mm以下為佳。惟,在不滿0.1mm時,為避免產生短路,需特別慎重的進行配置。
又,本實施態樣中,係以構成電容器元件1之陽極體2為鋁箔組成者之例加以說明,但本發明並不限於此。陽極體2亦可為鉭及鈮之箔或燒結體,進而可為該等材料之組合體。
再者,本實施態樣中,電容器元件1部分連接於導線架8、9,且隔著各導線架8、9而連接於端子10、11。此態樣外,電容器元件1亦可直接連接於陽極端子10之接合面10A、及陰極端子11之接合面11A上。此構造中,因不需導線架8、9,可減少零件數量。惟,該種構造中,由於零件精確度有降低之可能性,因此讓電容器元件1部分連接於導線架8、9,在製程上係較為理想。
其次,使用第5A~5E圖,說明有關具有本實施態樣中其他構造的固體電解電容器。與第1A~1D圖所示之固體電解電容器之不同點,係陽極端子、陰極端子之形狀一部分不同。由於除此之外的構造都相同,故省略詳細說明,僅說明不同點。
第5A~5E圖係例示用於本實施態樣之固體電解電容器上之其他陽極端子及陰極端子的構造,分別為平面圖、5E5B-5B處截面圖、5C-5C處截面圖、5D-5D處截面圖、5E-5E處截面圖。又,第5A圖係例示以如下方式,即,讓1組陽極端子14與陰極端子15形成為相對向之方式而沖切出的環狀材其構造。
第5A、5C圖中,陽極端子14在與由陽極端子14朝向陰極端子15之方向相交叉方向的兩端上,具有與陽極導線架8相接合之平面狀的陽極接合面(以下稱接合面)14A。接合面14A係藉由形成朝向上方之階梯狀段差而加以構成。即,藉由在與由陽極端子14朝向陰極端子15之方向相交叉方向的兩端上,形成朝向陽極部4之階梯狀段差,而將接合面14A設於陽極端子14之上面(第1面)側,且與陽極部4相連。
接合面14A內,用以與陽極導線架8熔接接合的接合部14B,其大小係形成為與第1C圖中之接合部10C相同。進而,陽極端子14上,設有朝向陰極端子15的方向而往上方延伸的遮蔽部14C。前述構造係以沖切一片基板並將其加以彎折之步驟為主而一體地形成。接合部14B係藉由壓製加工而形成。接合面14A上載置有陽極導線架8,且陽極端子14與陽極導線架8係以雷射熔接而接合在接合部14B。又,第1突出部(以下稱突出部)14D,係設置成讓陽極端子14之下面部14J的一端加以延伸。突出部14D係設置成以外覆樹脂12加以被覆時,突出外覆樹脂12,並沿著外覆樹脂12的側面而往上彎折。
陰極端子15包含有與陰極導線架9相接合之平面狀的接合面15A及遮蔽部15B。在與朝向陽極端子14之方向相交叉方向兩端的其中一部分上,設置用以在接合面15A與安裝面,即下面部15J之間形成段差之薄層部15K。遮蔽部15B係設置成朝向陽極端子14之方向而往上方延伸。前述構造係藉由沖切一片基板並將其加以彎折而一體地形成。接合面15A上載置有陰極導線架9,並藉由進行雷射熔接,而讓陰極導線架9及陰極端子15接合於薄層部15K。即,接合面15A中設有薄層部15K之部分,係與陰極部5相連之平面狀的陰極接合面。此部分係藉由在與由陰極端子15朝陽極端子14之方向相交叉方向的兩端上,形成朝向陰極部5的階梯狀段差,而設於陰極端子15的下面(第4面側)。
第2突出部(以下稱突出部)15D、第3突出部(以下稱突出部)15E,係設置成讓陰極端子15的下面部15J的一端加以延伸。突出部15D、15E係設置成以外覆樹脂12加以被覆時,由外覆樹脂12突出,且沿著外覆樹脂12的側面而往上方彎折。
使用此種陽極端子14、陰極端子15而構成的固體電解電容器,可獲致與第1A圖所示之固體電解電容器所能獲致之效果相同的功效。進而,藉由設置於陽極端子14的接合面14上之接合部14B,可確實地熔接陽極端子14及陽極導線架8。因此,熔接強度安定,接合可靠度提高。
其次,說明使用本實施態樣之前述任一固體電解電容器的數位信號處理基板。第6圖係電路圖,例示將本發明之固體電解電容器用於平流電容器及去耦電容器上之數位信號處理基板構造。
電源輸入線(以下稱線路)18A、18B,係與連接至時鐘動作用元件之LSI17以及電源16相連。即,線路18A、18B將電力供給至LSI17。線路18A係DC/DC轉換器19的輸入側電源線,線路18B係輸出側電源線。由固體電解電容器組成之去耦電容器(以下稱電容器)33,係連接於線路18及地線之間。與時鐘動作用元件相連接之DC/DC轉換器19,係連接於線路18A、18B之間。平流電容器(以下稱電容器)31、32,係連接於DC/DC轉換器19之輸入側、輸出側的各線路18A、18A以及地線之間。由陶瓷電容器組成的雜訊消除用電容器34,係分別連接於地線及LSI17之間。抗流線圈35係串聯連接於DC/DC轉換器19。
又,電容器31、32、33上,使用有前述面安裝型之固體電解電容器。100kHzESR為18mΩ,且500MHz中其ESL為500pH。如此,藉由將低ESR且低ESL之固體電解電容器作為電容器31、32、33使用,可確保讓LSI17驅動所需之供給電壓。
再者,此電路構造會因用以讓LSI17同步所必須之時鐘而產生高頻輻射雜訊。又,構成DC/DC轉換器19之交換元件會產生切換雜訊。該等雜訊係藉由線路18而加以傳送。惟,該等雜訊將透過電容器31、32、33而牽引至地線,因此於線路18傳送之前述雜訊,將經由線路18而大幅減少。
第7圖係例示本實施態樣之數位信號處理基板其數位雜訊特性之頻率特性圖。第8圖係使用習知固體電解電容器之數位信號處理基板的頻率特性圖。比較第7圖及第8圖就可清楚了解到,本實施態樣之數位信號處理基板中,數位雜訊大幅減少。換言之,連接於LSI17及地線之間的雜訊消除用電容器34的數量,可削減至1/2~1/3程度。
如前述,本實施態樣之數位信號處理基板,係將低ESR且低ESL之固體電解電容器作為去耦電容器、平流電容器使用。藉此,可大幅減少數位雜訊。又,縱或大幅削減雜訊消除用電容器之數量,由於依舊可獲致所須之特性,故對於數位信號處理基板的小型化、低成本化十分具有貢獻。
再者,前述說明中,係將本實施態樣之固體電解電容器應用在第6圖之構成中的電容器31、32、33,但亦可僅應用在其中一者。
如前述,本發明之固體電解電容器可盡量地縮短由電容器至端子的延伸距離,並可讓陰極端子的下面盡量地靠近陽極端子的下面。因此ESR特性、ESL特性俱優。再者,陽極端子、陰極端子在其與電容器元件單元的連接部分上,分別具有段差。藉此,可大幅減少由外覆樹脂滲入之水分到達電容器元件之情形。由於降低此種因水分而帶來的不良影響,故可獲致可靠度高之固體電解電容器。該固體電解電容器適合使用在數位信號處理基板的去耦電容器及平流電容器上。構造成如前所述之數位信號處理基板中,數位雜訊可大幅降低。因此,可大幅削減雜訊消除用電容器數目。故,基板整體可小型化,且低成本化。此種電容器及基板,特別適合應用在個人電腦之CPU週邊、驅動用電源電路及交換電源電路等。
1...固體電解電容器元件(電容器元件)
2...陽極體
3...抗蝕部
4...陽極部
5...陰極部
6...固體電解質層
7...陰極層
8...陽極導線架
8A...導引部
8B...接合部
9...陰極導線架
9A、9B...導引部
10...陽極端子
10A...接合面
10B...遮蔽部
10C...接合部
10D...第1突出部(突出部)
10E...段差部
10F...段差部
10G...平面部
10J...下面部
11...陰極端子
11A...接合面
11B...遮蔽部
11C...接合部
11D...第2突出部(突出部)
11E...第3突出部(突出部)
11F...段差部
11G...段差部
11H...平面部
11J...下面部
12...外覆樹脂
12A...凹部
13...導電性糊
14...陽極端子
14A...接合面
14B...接合部
14C...遮蔽部
14D...第1突出部(突出部)
14J...下面部
15...陰極端子
15A...接合面
15B...遮蔽部
15D...第2突出部(突出部)
15E...第3突出部(突出部)
15J...下面部
15K...薄層部
16...電源
17...LSI
18A、18B...電源輸入線
19...DC/DC轉換器
20...電容器元件
21...陽極體
22...抗蝕部
23...陽極部
24...陰極部
25...固體電解質層
26...陰極層
27...陽極端子
27A...接續部
28...陰極端子
28A...導引部
29...外覆樹脂
31、32...平流電容器
33...去耦電容器
34...雜訊消除用電容器
35...抗流線圈
41...電容器元件
42...陽極導線
43...陽極導線架
44...陰極導線架
45...樹脂
46...基板
47...距離
第1A圖係由上方觀看本發明實施態樣之固體電解電容器的截面圖。
第1B圖係由正面觀看第1A圖所示之固體電解電容器的截面圖。
第1C圖係由底面觀看第1A圖所示之固體電解電容器的截面圖。
第1D圖係由側面觀看第1A圖所示之固體電解電容器的截面圖。
第1E圖係由側面觀看本發明實施態樣之其他固體電解電容器的截面圖。
第2圖係例示用於第1A圖所示之固體電解電容器上的電容器元件其局部裁截斜視圖。
第3圖係例示用於第1A圖所示之固體電解電容器上的陽極端子及陰極端子其重要部分斜視圖。
第4A圖係第3圖中4A-4A處截面圖。
第4B圖係第3圖中4B-4B處截面圖。
第4C圖係第3圖中4C-4C處截面圖。
第5A圖係例示用於本發明實施態樣之其他固體電解電容器上的陽極端子及陰極端子構造之平面圖。
第5B圖係第5A圖中5B-5B處截面圖。
第5C圖係第5A圖中5C-5C處截面圖。
第5D圖係第5A圖中5D-5D處截面圖。
第5E圖係第5A圖中5E-5E處截面圖。
第6圖係例示本發明實施態樣之數位信號處理基板構造的電路圖。
第7圖係例示第6圖所示之數位信號處理基板之數位雜訊特性的頻率特性圖。
第8圖係例示習知之數位信號處理基板之數位雜訊特性的頻率特性圖。
第9圖係例示習知之固體電解電容器構造的截面圖。
第10圖係第9圖所示之固體電解電容器之斜視圖。
第11圖係例示用於第9圖所示之固體電解電容器上的電容器元件之局部裁截斜視圖。
第12圖係例示習知之其他固體電解電容器構造的截面圖。
1...固體電解電容器元件
8...陽極導線架
8B...接合部
9...陰極導線架
9B...導引部
10...陽極端子
10A...接合面
10D...第1突出部(突出部)
11...陰極端子
11C...接合部
11D...第2突出部(突出部)
11E...第3突出部(突出部)
12...外覆樹脂

Claims (21)

  1. 一種固體電解電容器,包含有:平板狀之固體電解電容器元件,係具有陽極部及陰極部者;陽極端子,係具有第1面以及與該第1面相對向之第2面,且於前述第1面側與前述陽極部電性連接;陰極端子,係具有與前述陽極部之前述第1面為相同側之第3面,以及與該第3面相對向之第4面,且於前述第3面側與前述陰極部電性連接,並與前述陽極端子絕緣;及絕緣性之外覆樹脂,係在前述第2面及前述第4面露出之狀態下,一體地被覆前述固體電解電容器元件,而前述固體電解電容器係至少下述態樣之任一者,即:前述陽極端子藉由在與由前述陽極端子朝向陰極端子之方向相交叉的方向兩端上,形成朝向前述陽極部之階梯狀段差,而設置於前述第1面側,且具有與前述陽極部連接之平面狀之陽極接合面,並且該陽極接合面上被覆有前述外覆樹脂;或者,前述陰極端子藉由在與由前述陰極端子朝向前述陽極端子之方向相交叉的方向兩端上,形成朝向前述陰極部之階梯狀段差,而設置於前述第3面側,且具有與前述陰極部連接之平面狀之陰極接合面,並且該陰極接合面上被覆有前述外覆樹脂,又,前述陽極端子與陰極端子間之距離係設置成接 近到3mm以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之固體電解電容器,係至少下述態樣之任一者,即:前述陽極端子更包含有由靠近前述陰極端子之部分的前述第2面端面朝向前述陰極端子方向,並由該第2面往前述第1面方向延伸之陽極遮蔽部,且該陽極遮蔽部上被覆有前述外覆樹脂;或者,前述陰極端子更包含有由靠近前述陽極端子之部分的前述第4面端面朝向前述陽極端子方向,並由該第4面往該第3面方向延伸之陰極遮蔽部,且該陰極遮蔽部上被覆有前述外覆樹脂。
  3. 如申請專利範圍第2項之固體電解電容器,其中前述陽極遮蔽部包含有一設置成由前述第2面朝前述第1面延伸之段差部,及一隔著前述段差部而構造成階梯狀之平面部,又,前述段差部及前述平面部上被覆有前述外覆樹脂。
  4. 如申請專利範圍第2項之固體電解電容器,其中前述陰極遮蔽部包含有一設置成由前述第4面朝前述第3面延伸之段差部,及一隔著前述段差部而構造成階梯狀之平面部,又,前述段差部及前述平面部上被覆有前述外覆樹脂。
  5. 如申請專利範圍第1項之固體電解電容器,其中前述陽極端子更包含有一設置成由前述第2面朝前述第1面延伸之段差部,且前述陽極接合面係隔著該段差部而構造成階梯狀,又,前述段差部及前述陽極接合面上被覆有 前述外覆樹脂。
  6. 如申請專利範圍第1項之固體電解電容器,其中前述陰極端子更包含有一設置成由前述第4面朝前述第3面延伸之段差部,且前述陰極接合面係隔著該段差部而構造成階梯狀,又,前述段差部及前述陰極接合面上被覆有前述外覆樹脂。
  7. 如申請專利範圍第1項之固體電解電容器,其更包含有接合於前述陽極部及前述陽極端子間之陽極導線架,及接合於前述陰極部及前述陰極端子間之陰極導線架。
  8. 如申請專利範圍第7項之固體電解電容器,其更包含有置於空隙部內之導電性糊及導電性接著劑中任一者,且該空隙部係形成於與前述陰極接合面接合之前述陰極導線架以及前述陰極端子間者。
  9. 如申請專利範圍第7項之固體電解電容器,其中前述陽極接合面上設有用以與前述陽極導線架熔接接合之接合部。
  10. 如申請專利範圍第1項之固體電解電容器,其中前述陽極端子具有一第1突出部,且該第1突出部係由前述陰極端子朝向前述陽極端子之方向延伸形成且突出前述外覆樹脂,並沿著該外覆樹脂之側面,由前述陽極端子朝前述固體電解電容器元件之方向彎折者,又,前述陰極端子具有一第2突出部,且該第2突出部係在由前述陽極端子朝向前述陰極端子之方向延伸形成且突出前述外覆樹脂,並沿著該外覆樹脂之側面,由前述陰極端子朝 前述固體電解電容器元件之方向彎折者。
  11. 如申請專利範圍第10項之固體電解電容器,其中前述外覆樹脂上設有用以嵌合前述第1突出部與前述第2突出部中任一者的凹部。
  12. 如申請專利範圍第1項之固體電解電容器,其更包含有一第3突出部,且該第3突出部係在與由前述陰極端子朝向前述陽極端子之方向相交叉的方向上延伸形成且突出前述外覆樹脂,並進而沿著該外覆樹脂之側面,由前述陰極端子朝前述固體電解電容器元件之方向彎折者。
  13. 如申請專利範圍第12項之固體電解電容器,其中前述外覆樹脂上設有用以嵌合前述第3突出部之凹部。
  14. 一種固體電解電容器之製造方法,包含有:A)讓陽極端子與陰極端子相互絕緣,並配置成相距3mm以下之步驟;B)至少進行下述任一步驟,即:形成前述陽極端子之平面狀的陽極接合面的步驟,或形成前述陰極端子之平面狀的陰極接合面的步驟,又,該平面狀之陽極接合面係藉由在與由前述陽極端子朝向前述陰極端子之方向相交叉的方向兩端上,形成朝向前述固體電解電容器元件之陽極部的階梯狀段差,而在前述陽極端子之第1面側與前述陽極部相連接者,又,該平面狀之陰極接合面係藉由在與由前述陰極端子朝向前述陽極端子之方向相交叉的方向兩端上,形成朝向前述固體電解電容器元件之陰極部的階梯狀段差,而在設置成與前述陽極端 子之前述第1面為相同側之前述陰極端子之第3面側上,與前述陰極部相連接者;C)讓前述陽極部與前述陽極端子在前述第1面側電性連接的步驟;D)讓前述陰極部與前述陰極端子在前述第3面側電性連接的步驟;及E)在與前述第1面相對向之第2面、及與前述第3面相對向之第4面露出的狀態下,以絕緣性之外覆樹脂一體地被覆前述固體電解電容器元件,並至少被覆在前述步驟B)所形成之前述陽極接合面與前述陰極接合面中任一者的步驟。
  15. 如申請專利範圍第14項之固體電解電容器之製造方法,其更包含有至少進行下述任一步驟之步驟F),即:形成前述陽極端子之陽極遮蔽部的步驟,或形成前述陰極端子之陰極遮蔽部的步驟,又,該陽極遮蔽部係由靠近前述陰極端子之部分的前述第2面端面朝向前述陰極端子方向,並由該第2面往前述第1面方向延伸者,又,該陰極遮蔽部係由靠近前述陽極端子之部分的前述第4面端面朝向前述陽極端子方向,並由該第4面往該第3面方向延伸者,又,前述步驟E)係至少被覆在前述步驟F)所形成之前述陽極遮蔽部及前述陰極遮蔽部中任一者。
  16. 如申請專利範圍第14項之固體電解電容器之製造方法,其中前述步驟C)係讓前述陽極部一體地接合於陽極 導線架,並讓該陽極導線架接合於前述陽極端子,又,前述步驟D)係讓前述陰極部一體地接合於陰極導線架,並讓該陰極導線架接合於前述陰極端子。
  17. 如申請專利範圍第14項之固體電解電容器之製造方法,其更包含有:G)讓前述陽極端子在由前述陰極端子朝向前述陽極端子之方向上延伸而突出前述外覆樹脂,以形成第1突出部,並讓前述陰極端子在由前述陽極端子朝向前述陰極端子之方向上延伸而突出前述外覆樹脂,以形成第2突出部之步驟;及H)讓該第1突出部沿著前述外覆樹脂之側面,而由前述陽極端子朝前述固體電解電容器元件之方向彎折,並讓第2突出部沿著前述外覆樹脂之側面,而由前述陰極端子朝前述固體電解電容器元件的方向彎折之步驟。
  18. 如申請專利範圍第17項之固體電解電容器之製造方法,其更包含有於前述外覆樹脂之側面上形成多數凹部之步驟J);又,前述步驟H)係讓前述第1突出部及前述第2突出部分別嵌入前述各凹部內並加以彎折。
  19. 如申請專利範圍第14項之固體電解電容器之製造方法,其係藉由分別沖切一片基材並對其進行彎折加工,使前述陽極端子與前述陰極端子一體地形成。
  20. 一種數位信號處理基板,包含有: LSI;電源輸入線,係用以將電力供給於該LSI者;及去耦電容器,係連接於前述電源輸入線及地線之間,且由申請專利範圍第1項之固體電解電容器組成者。
  21. 一種數位信號處理基板,包含有:DC/DC轉換器;前述DC/DC轉換器之輸入側電源線;前述DC/DC轉換器之輸出側電源線;及至少以下任一電容器,即:由申請專利範圍第1項之固體電解電容器所組成之輸入側平流電容器,或由申請專利範圍第1項之固體電解電容器所組成之輸出側平流電容器,又,該輸入側平流電容器係連接於前述DC/DC轉換器之輸入側電源線及地線間,且該輸出側平流電容器係連接於前述DC/DC轉換器之輸出側電源線及地線間。
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