説明

チップ型固体電解コンデンサ

【課題】 ESRが低減され、陽極リード線と陽極端子との溶接接続の信頼性の高いチップ型固体電解コンデンサを提供すること。
【解決手段】 一端から陽極リード線12a,12bが引き出され、陽極リード線12a,12bの引き出し部とは異なる外面には陰極層が形成されたコンデンサ素子11a,11bを実装面に平行な方向に併置し、陽極リード線12a,12bには板状の陽極端子14が溶接接続され、陰極層には板状の陰極端子が接続されたチップ型固体電解コンデンサにおいて、陽極端子14での陽極リード線側の先端部は、切り欠き部16によって分離された溶接面17a,17bを有し、切り欠き部16は陽極リード線12a,12bの先端位置よりも深い位置まで入り込み、溶接面17aおよび17bにはそれぞれ陽極リード線12aおよび12bが溶接接続されたチップ型固体電解コンデンサ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は複数のコンデンサ素子を収容したチップ型固体電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から弁作用金属を用いた固体電解コンデンサは、小型で静電容量が大きく、周波数特性に優れ、CPUの電源回路などに広く使用されている。また、この周波数特性をさらに改善すべく、二酸化マンガンを陰極層に用いたものに対して、導電性高分子を陰極層に用いて、等価直列抵抗(以下、ESRとも記す)を低減したものが用いられている。しかし、CPUの動作周波数の高周波数化に伴い、その電源回路のノイズ特性の改善要求や、リップル許容電流の大電流化要求が増加することにより、さらに低いESR特性を持つコンデンサが要求されるようになった。同時に、小型、大容量かつ薄型の要求を満たすコンデンサが必要となってきた。
【0003】
それに対処するために、1つのパッケージに複数個のコンデンサ素子を収容して並列接続すると、全体の静電容量はその個数倍となり、ESRはその個数分の1となる。そのように複数個のコンデンサ素子を1つのパッケージに収容する構造では、使用時に要求される特性値と外形形状によっては、基板実装面と平行な方向にコンデンサ素子を併置するのが有利な場合がある。
【0004】
特許文献1に開示された技術は、2つのコンデンサ素子を1つのパッケージに収容して、それぞれのコンデンサ素子に独立して端子を持たせた例である。図8は、その従来例1のチップ型固体電解コンデンサを示す斜視図であり、外装樹脂の一部を除去して描かれている。101は角柱状のコンデンサ素子、102は陽極導出線、103は陰極リード部材、104は陽極リード部材、105は外装樹脂、108はコンデンサ素子間に介在させる絶縁性の樹脂である。
【0005】
他の例を図9に基づいて説明する。図9は従来例2のチップ型固体電解コンデンサを外装樹脂を省略して示す斜視図であり、201はコンデンサ素子、202は陽極リード線、203は陰極端子、204は陽極端子である。この例はすでに製造販売されているものであり、3個のコンデンサ素子を基板実装面に平行な方向に併置して、パッケージ内部で並列接続した例である。
【0006】
【特許文献1】特開平10−172865号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来例1のチップ型固体電解コンデンサは、2つのコンデンサ素子を並列接続して使用するか、また独立に用いるか等の選択ができる点では有用であるが、並列接続使用を前提とした場合には、ESRの低減等に問題がある。たとえば、基板上のランドの大きさが、陽極側と陰極側のそれぞれで、端子の2個分をカバーしなければ、ESRが低くならない等である。
【0008】
他方、従来例2の場合には、実際の製作では、近接した距離で2本の陽極リード線を溶接する必要があり、互いの溶接強度にばらつきが発生し易い。すなわち、2つの溶接位置が近いときには、一方の陽極リード線を溶接するための1回目の溶接によって生じた溶接痕(ナゲット)により、他方の陽極リード線を溶接するための2回目の溶接が影響を受けるからである。また1回目の溶接によって生じた陽極端子の変形、ねじれが2回目の溶接時に影響をおよぼすからである。
【0009】
この状況にあって、本発明の課題は、ESRが低減され、陽極リード線と陽極端子の溶接接続の信頼性の高いチップ型固体電解コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明のチップ型固体電解コンデンサは、一端から陽極リード線が引き出され、前記陽極リード線の引き出し部とは異なる外面には陰極層が形成されたコンデンサ素子の複数個を実装面に平行な方向に併置し、前記陽極リード線には板状の陽極端子が溶接接続され、前記陰極層には板状の陰極端子が接続されたチップ型固体電解コンデンサにおいて、前記陽極端子での陽極リード線側の先端部は、切り欠き部によって分離された溶接面を有し、前記切り欠き部は前記陽極リード線の先端位置よりも深い位置まで入り込み、前記溶接面の各々には1つの陽極リード線が接続されたことを特徴とする。
【0011】
また、本発明のチップ型固体電解コンデンサは、一端から陽極リード線が引き出された2個のコンデンサ素子を備え、前記陽極端子での陽極リード線側の先端部には、前記陽極リード線と同方向に伸びる1つの切り欠き部が形成され、前記切り欠き部の両側は対称に形成されるとよい。
【0012】
また、本発明のチップ型固体電解コンデンサは、一端から陽極リード線が引き出された3個のコンデンサ素子を備え、前記陽極端子での陽極リード線側の先端部には、前記陽極リード線と同方向に伸びる2つの切り欠き部で分離された3つの溶接面が形成され、前記3つの溶接面の幅は略等しくするとよい。
【0013】
また、本発明のチップ型固体電解コンデンサ、両方向に陽極リード線が引き出され、前記陽極リード線の引き出し部とは異なる外面には陰極層が形成されたコンデンサ素子の複数個を実装面に平行な方向に併置し並列接続してなるチップ型固体電解コンデンサにおいて、前記陽極リード線のうち同方向に引き出された陽極リード線は1つの板状の陽極端子に溶接接続され、前記陽極端子での陽極リード線側の先端部は、切り欠き部によって分離された溶接面を有し、前記切り欠き部は前記陽極リード線の先端位置よりも深い位置まで入り込み、前記溶接面の各々には1つの陽極リード線が接続されたことを特徴とする。
【0014】
また、本発明のチップ型固体電解コンデンサは、両方向に陽極リード線が引き出された2個のコンデンサ素子を備え、前記陽極端子での陽極リード線側の先端部には、前記陽極リード線と同方向に伸びる1つの切り欠き部が形成され、前記切り欠き部の両側は対称に形成されるとよい。
【0015】
そして、本発明のチップ型固体電解コンデンサは、両方向に陽極リード線が引き出された3個のコンデンサ素子を備え、前記陽極端子での陽極リード線側の先端部には、前記陽極リード線と同方向に伸びる2つの切り欠き部で分離された3つの溶接面が形成され、前記3つの溶接面の幅は略等しくするとよい。
【発明の効果】
【0016】
本発明では、陽極端子の先端部に切り込み部によって分離された溶接面を設け、それぞれの溶接面に1つの陽極リード線を溶接することによって、隣接する溶接部が影響しあうことを抑制した。すなわち、近接した距離で2つの陽極リード線を溶接した場合でも溶接時の溶け込み部分が影響しあうことを防止し、さらに、前の溶接によって生じた陽極端子先端部の変形、ねじれ等が隣接する溶接面に及ばないようにする。その結果、ESRの低減が可能になり、溶接接続の信頼性を高めることができる。
【0017】
すなわち、本発明によれば、ESRが低減され、陽極リード線と陽極端子の溶接接続の信頼性が高いチップ型固体電解コンデンサを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
次に、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図1は本発明の実施の形態1のチップ型固体電解コンデンサの端子溶接構造を示す斜視図である。11aと11bは基板実装面に平行な方向に併置された角形のコンデンサ素子、12aと12bは陽極リード線、14は成形された板状の陽極端子、16は切り欠き部、17aと17bは溶接面、18は直立部、19は実装面部である。同図のように、本実施の形態1の陽極端子14は、切り欠き部16によって隔てられた溶接面17a,17bを有する先端部と、直立部18と、実装面部19とからなる。切り欠き部16の両側で溶接面17aと溶接面17bとは対称な形状にして、コンデンサ素子間でのESRのばらつきが起きにくい形状とした。
【0019】
このとき、陽極リード線の先端位置よりも深い位置まで、切り込み部16が入り込むようにする必要がある。こうすることで、抵抗溶接のときの溶融によって生じる溶接痕が、隣どうしで影響しあうことを防止できる。また、1回目の溶接によって、溶接部付近の陽極端子には、変形やねじれが生じるが、その影響を隣の溶接面に及ぼさないようにすることができる。
【0020】
また、図2に斜視図で示した陽極端子は切り欠き部26が直立部28にまで、入り込んだ形状を有する。隣接する溶接部間の影響を考察すると、互いの干渉は溶接痕の生成や陽極リード線と陽極端子の熱膨張係数の違いによるものと推定できる。したがって、熱膨張係数の違いによる変形やねじれに対処するためには、図2のような、深い切り込みが有効である。
【0021】
図3は本実施の形態1のチップ型固体電解コンデンサでの陽極端子および陰極端子のコンデンサ素子との接続構造を示す斜視図であり、リードフレームを曲げ加工してなる陰極端子13は導電性接着剤を介してコンデンサ素子11a,11bの陰極層と接続される。
【0022】
ここで、本実施の形態1のチップ型固体電解コンデンサの作製方法について、補足する。コンデンサ素子11a,11bはタンタル粉末にタンタルの陽極リード線を引き出し部を残して埋め込み、加圧成形後、焼成し、さらに陽極酸化により酸化皮膜を形成し、その上に陰極層を形成して作製する。次に、図3に示した陽極および陰端子に対応する端子形成部を作製したリードフレーム上にコンデンサ素子11a,11bを裁置し、陰極側は導電性接着剤により接続し、陽極側は抵抗溶接によって溶接する。その後、外装樹脂で、モールド成形し、リードフレームから切断分離して本発明のチップ型固体電解コンデンサを得る。
【0023】
次に、3個のコンデンサ素子を併置して並列接続して、1つのパッケージに収容した実施の形態を説明する。図4は本発明の実施の形態2のチップ型固体電解コンデンサを示し、図4(a)はそこで用いる陽極端子の斜視図であり、図4(b)は全体の外観を下方から示す斜視図である。図4(a)において、49は実装面部、48は直立部、47a,47b,47cは溶接面、46a,46bは切り欠き部である。ここで、溶接面47a,47b,47cの幅は略等しく、また、切り欠き部46a,46bは直立部48まで入り込んでいる。
【0024】
その作製方法は実施の形態1と同様であり、陰極端子43についても、実施の形態1の陰極端子13(図3参照)と同形状のものを用いる。こうして得られるチップ型固体電解コンデンサの外形形状は図4(b)のようであり、陽極端子の直立部48および実装面部49ならびに陰極端子43のそれぞれ一部を残して外装樹脂45でモールド被覆している。
【0025】
本実施の形態2では近接する溶接部が3箇所となるので、溶接部間の干渉および陽極端子先端部の変形は起きやすい。したがって、切り欠き部46a,46bの切り込み深さを大きくするなどの工夫が必要である。特に溶接面47bは両側からの影響を受けるので、他の溶接面47a,47cよりは条件が厳しい。しかし、ESRの観点からは、溶接面47a,47b,47cの幅は略等しくするのがよい。
【0026】
次に、実施の形態3のチップ型固体電解コンデンサを説明する。本実施の形態のチップ型固体電解コンデンサは両方向に陽極リード線が引き出されたコンデンサ素子を並列接続して用いる3端子タイプのチップ型固体電解コンデンサであり、伝送線路型ノイズフィルタとして、CPUと電源回路の間のデカップリング回路等に用いられる。
【0027】
図5は、本発明の実施の形態3のチップ型固体電解コンデンサの端子溶接構造を示す斜視図である。ここでは、両方向に陽極リード線52aが引き出されたコンデンサ素子51aと、同じく両方向に陽極リード線52bが引き出されたコンデンサ素子51bとが基板実装面に平行な方向に併置され並列接続されている。また、図面左側の陽極端子14は陽極リード線52a,52bの左側に引き出された部分に溶接接続され、その接続構造と対称に、右側の陽極端子14は陽極リード線52a,52bの右側に引き出された部分に溶接接続されている。このとき用いる陽極端子14は実施の形態1と同様であり、その溶接面17a,17bは切り欠き部16によって隔たられている。
【0028】
図6は、本実施の形態3のチップ型固体電解コンデンサでの陽極端子および陰極端子のコンデンサ素子との接続構造を示す斜視図であり、陰極端子63は折り曲げ加工がなされた板状の端子であり、コンデンサ素子51a,51bに導電性接着剤を介して接続されている。
【0029】
図7は、本発明の実施の形態3のチップ型固体電解コンデンサの外観形状を下方から示す斜視図であり、陰極端子63の両側に対称に2つの陽極端子14が配置され外装樹脂75でモールド成形されている。
【0030】
次に、実施の形態4のチップ型固体電解コンデンサを説明する。図示は省略するが、陽極端子に実施の形態2(図4(a)参照)の形状のものを用い、両方向に陽極リード線が引き出された3個のコンデンサ素子を併置して、2つの陽極端子を対称に配置し、同一方向に引き出された陽極リード線は1つの陽極端子に溶接し、陰極端子には実施の形態3の陰極端子63(図6参照)と同形状のものを用いたチップ型固体電解コンデンサである。このように3個のコンデンサ素子を並列接続して伝送線路型ノイズフィルタを得ることができる。
【0031】
以上の実施の形態では、コンデンサ素子が2個または3個の場合を説明したが、4個以上のコンデンサ素子を実装面に平行な方向に併置して、並列接続する場合にも、本発明が適用できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の実施の形態1でのチップ型固体電解コンデンサの端子溶接構造を示す斜視図。
【図2】実施の形態1で陰極端子の他の形状を示す斜視図。
【図3】実施の形態1のチップ型固体電解コンデンサでの陽極端子および陰極端子のコンデンサ素子との接続構造を示す斜視図。
【図4】実施の形態2のチップ型固体電解コンデンサを示し、図4(a)は陽極端子の斜視図、図4(b)は全体の外観を下方から示す斜視図。
【図5】実施の形態3のチップ型固体電解コンデンサの端子溶接構造を示す斜視図。
【図6】実施の形態3のチップ型固体電解コンデンサでの陽極端子および陰極端子のコンデンサ素子との接続構造を示す斜視図。
【図7】実施の形態3のチップ型固体電解コンデンサの外観を下方から示す斜視図。
【図8】従来例1のチップ型固体電解コンデンサを示す斜視図。
【図9】従来例2のチップ型固体電解コンデンサを外装樹脂を省略して示す斜視図。
【符号の説明】
【0033】
11a,11b,51a,51b コンデンサ素子
12a,12b,52a,52b 陽極リード線
13,43,63 陰極端子
14,44 陽極端子
16,26,46a,46b 切り欠き部
17a,17b,47a,47b,47c 溶接面
18,28,48 直立部
19,49 実装面部
45,75 外装樹脂

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一端から陽極リード線が引き出され、前記陽極リード線の引き出し部とは異なる外面には陰極層が形成されたコンデンサ素子の複数個を実装面に平行な方向に併置し、前記陽極リード線には板状の陽極端子が溶接接続され、前記陰極層には板状の陰極端子が接続されたチップ型固体電解コンデンサにおいて、前記陽極端子での陽極リード線側の先端部は、切り欠き部によって分離された溶接面を有し、前記切り欠き部は前記陽極リード線の先端位置よりも深い位置まで入り込み、前記溶接面の各々には1つの陽極リード線が接続されたことを特徴とするチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項2】
一端から陽極リード線が引き出された2個のコンデンサ素子を備え、前記陽極端子での陽極リード線側の先端部には、前記陽極リード線と同方向に伸びる1つの切り欠き部が形成され、前記切り欠き部の両側は対称に形成されたことを特徴とする請求項1記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項3】
一端から陽極リード線が引き出された3個のコンデンサ素子を備え、前記陽極端子での陽極リード線側の先端部には、前記陽極リード線と同方向に伸びる2つの切り欠き部で分離された3つの溶接面が形成され、前記3つの溶接面の幅は略等しいことを特徴とする請求項1記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項4】
両方向に陽極リード線が引き出され、前記陽極リード線の引き出し部とは異なる外面には陰極層が形成されたコンデンサ素子の複数個を実装面に平行な方向に併置し並列接続してなるチップ型固体電解コンデンサにおいて、前記陽極リード線のうち同方向に引き出された陽極リード線は1つの板状の陽極端子に溶接接続され、前記陽極端子での陽極リード線側の先端部は、切り欠き部によって分離された溶接面を有し、前記切り欠き部は前記陽極リード線の先端位置よりも深い位置まで入り込み、前記溶接面の各々には1つの陽極リード線が接続されたことを特徴とするチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項5】
両方向に陽極リード線が引き出された2個のコンデンサ素子を備え、前記陽極端子での陽極リード線側の先端部には、前記陽極リード線と同方向に伸びる1つの切り欠き部が形成され、前記切り欠き部の両側は対称に形成されたことを特徴とする請求項4記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項6】
両方向に陽極リード線が引き出された3個のコンデンサ素子を備え、前記陽極端子での陽極リード線側の先端部には、前記陽極リード線と同方向に伸びる2つの切り欠き部で分離された3つの溶接面が形成され、前記3つの溶接面の幅は略等しいことを特徴とする請求項4記載のチップ型固体電解コンデンサ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2006−302920(P2006−302920A)
【公開日】平成18年11月2日(2006.11.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−117771(P2005−117771)
【出願日】平成17年4月15日(2005.4.15)
【出願人】(000134257)NECトーキン株式会社 (1,832)
【出願人】(302005190)NECトーキン富山株式会社 (23)
【Fターム(参考)】