説明

チップ形固体電解コンデンサ

【課題】各種電子機器に使用されるチップ形固体電解コンデンサの高周波ノイズの発生を防止することを目的とする。
【解決手段】平板状の素子1に設けられた陽極電極部3と陰極電極部4を陽極/陰極端子7、8の上面に夫々接合し、この陽極/陰極端子7、8の底面部が夫々露呈する状態で上記素子1を絶縁性の外装樹脂9で被覆してなり、上記陰極端子8の陽極端子7と対向する方向の終端に外装樹脂9の側面から上面を被覆するように形成されたシールド部8b〜8dを設けた構成により、このシールド部8b〜8dで外装樹脂9の外表面の殆どを被覆することができるため、高周波ノイズの発生を阻止することができるようになる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は各種電子機器に使用されるコンデンサの中で、特に、導電性高分子を固体電解質に用い、かつ、面実装対応としたチップ形固体電解コンデンサに関するものである。
【背景技術】
【0002】
電子機器の高周波化に伴って電子部品の一つであるコンデンサにも従来よりも高周波領域でのインピーダンス特性に優れたコンデンサが求められてきており、このような要求に応えるために電気伝導度の高い導電性高分子を固体電解質に用いた固体電解コンデンサが種々検討されている。
【0003】
また、近年、パーソナルコンピュータのCPU周り等に使用される固体電解コンデンサには小型大容量化が強く望まれており、更に高周波化に対応して低ESR(等価直列抵抗)化のみならず、ノイズ除去や過渡応答性に優れた低ESL(等価直列インダクタンス)化が強く要求されており、このような要求に応えるために種々の検討がなされている。
【0004】
図5はこの種の従来の固体電解コンデンサの構成を示した断面図、図6は同斜視図、図7は同固体電解コンデンサに使用されるコンデンサ素子の構成を示した一部切り欠き斜視図であり、図5〜図7において、20はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子20は弁作用金属であるアルミニウム箔からなる陽極体21の表面を粗面化して誘電体酸化皮膜層を形成した後に絶縁性のレジスト部22を設けて陽極電極部23と陰極形成部(図示せず)に分離し、この陰極形成部の誘電体酸化皮膜層上に導電性高分子からなる固体電解質層24、カーボン層と銀ペースト層からなる陰極層25を順次積層形成することにより陰極電極部26を形成し、これにより長手方向に陽極電極部23と陰極電極部26が設けられた平板状のコンデンサ素子20が構成されているものである。
【0005】
27は陽極端子、28は陰極端子、28aはこの陰極端子28の接続面の一部を曲げ起こすことにより形成されたガイド部であり、上記コンデンサ素子20の陽極電極部23を陽極端子27の接続面に、同じく陰極電極部26を陰極端子28の接続面に夫々搭載し、コンデンサ素子20の陽極電極部23を陽極端子27の接続面の接続部27aを折り曲げて抵抗溶接により接合し、陰極電極部26を陰極端子28の接続面に図示しない導電性銀ペーストを介して接合したものである。
【0006】
29はこのようにコンデンサ素子20を接合した陽極端子27と陰極端子28の一部が夫々外表面に露呈する状態で上記コンデンサ素子20を被覆した絶縁性の外装樹脂であり、この外装樹脂29から表出した陽極端子27と陰極端子28は夫々外装樹脂29に沿って側面から底面へと折り曲げられることによって外部端子を形成し、これにより面実装型の固体電解コンデンサを構成したものであった。
【0007】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
【特許文献1】特開2000−340463号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら上記従来の固体電解コンデンサでは、この固体電解コンデンサを図示しないプリント配線基板に実装して使用した際に、図8の周波数特性図に示すような高周波ノイズが発生し、この固体電解コンデンサから発生する高周波ノイズが同じプリント配線基板に実装されている他の電子部品の動作に影響を及ぼす恐れがあるという課題があった。
【0009】
本発明はこのような従来の課題を解決し、高周波ノイズの発生を防止したチップ形固体電解コンデンサを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために本発明は、平板状の素子に設けられた陽極電極部と陰極電極部を陽極/陰極端子の上面に夫々接合し、この陽極/陰極端子の底面部が夫々露呈する状態で上記素子を絶縁性の外装樹脂で被覆したチップ形固体電解コンデンサにおいて、上記陰極端子の陽極端子と対向する方向の終端に外装樹脂の側面から上面を被覆するように形成されたシールド部を設けた構成にしたものである。
【発明の効果】
【0011】
以上のように本発明によるチップ形固体電解コンデンサは、陰極端子にシールド部を設け、このシールド部で外装樹脂の外表面の殆どを被覆するようにした構成により、高周波ノイズの発生をシールド部で阻止することができるという効果が得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
(実施の形態1)
以下、実施の形態1を用いて、本発明の特に請求項1、2、6に記載の発明について説明する。
【0013】
図1(a)〜(d)は本発明の実施の形態1によるチップ形固体電解コンデンサの構成を示した平面断面図、同正面断面図、同底面断面図、同右側面図であり、図1において、1はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子1は、表面を粗面化して誘電体酸化皮膜層が形成された弁作用金属からなる陽極体の所定の位置に絶縁部2を設けて陽極電極部3と陰極形成部(図示せず)に分離し、この陰極形成部の誘電体酸化皮膜層上に導電性高分子からなる固体電解質層、カーボン層と銀ペースト層からなる陰極層(全て図示せず)を順次積層形成することにより陰極電極部4を形成し、これにより長手方向に陽極電極部3と陰極電極部4が設けられた平板状のコンデンサ素子1が構成されているものである。
【0014】
5は陽極コム端子であり、上記コンデンサ素子1の陽極電極部3をこの陽極コム端子5上に搭載し(本実施の形態では5枚のコンデンサ素子1を積層した例を示しているが、コンデンサ素子1は1枚であっても良い)、陽極コム端子5を陽極電極部3の外周に巻き付けて束ねるように結束し、この陽極コム端子5と陽極電極部3を抵抗溶接等の手段によって機械的、かつ電気的に結合しているものである。なお、上記陽極コム端子5は必要不可欠な部材ではなく、陽極電極部3を後述する陽極端子と直接結合しても構わないものである。
【0015】
6は陰極コム端子、6aと6bはこの陰極コム端子6に設けたガイド壁であり、上記コンデンサ素子1の陰極電極部4をこの陰極コム端子6上に搭載して図示しない導電性銀ペーストにより接着して機械的、かつ電気的に接合すると共に、各陰極電極部4間も導電性銀ペーストにより接着し、更に陰極電極部4とガイド壁6a、6b間にも導電性銀ペーストを塗布しているものである。なお、上記陰極コム端子6は必要不可欠な部材ではなく、陰極電極部4を後述する陰極端子と直接接合しても良く、また、陰極電極部4とガイド壁6a、6b間に導電性銀ペーストを塗布しなくても構わないものである。
【0016】
7は陽極端子であり、上記複数枚のコンデンサ素子1を結合した陽極コム端子5をこの陽極端子7上に搭載し、抵抗溶接等の手段によって機械的、かつ電気的に結合しているものである。7aはこの陽極端子7の両端を上方へ折り曲げて形成した段部であり、この段部7aは後述する外装樹脂に被覆されて実装面となる底面部には表出しないものである。7bは同じく陽極端子7の一端を後述する外装樹脂の側面に沿って上方へ折り曲げた折り曲げ部である。
【0017】
8は陰極端子であり、上記複数枚のコンデンサ素子1を結合した陰極コム端子6をこの陰極端子8上に搭載し、抵抗溶接等の手段によって機械的、かつ電気的に結合しているものである。8aはこの陰極端子8の両端を上方へ折り曲げて形成した段部であり、この段部8aは後述する外装樹脂に被覆されて実装面となる底面部には表出しないものである。
【0018】
8b、8c、8dはこの陰極端子8の上記陽極端子7と対向する方向の終端に連続して一体で設けたシールド部であり、このシールド部8bを後述する外装樹脂の側面に沿って上方へ折り曲げ、更にシールド部8cを外装樹脂の上面に沿って折り曲げ、更にシールド部8dを外装樹脂の側面に沿って下方へ折り曲げることにより、外装樹脂の外表面の殆どを被覆するようにしたものである。
【0019】
9は上記陽極端子7ならびに陰極端子8の実装面となる底面部が夫々露呈する状態で上記コンデンサ素子1、陽極コム端子5、陰極コム端子6、陽極端子7、陰極端子8を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂であり、本実施の形態においてはエポキシ樹脂を用いたものであり、これにより、外装樹脂9の底面部に陽極端子7と陰極端子8が表出した2端子構造のチップ形固体電解コンデンサが構成されているものである。
【0020】
このように構成された本実施の形態によるチップ形固体電解コンデンサは、陰極端子8にシールド部8b〜8dを設け、このシールド部8b〜8dで外装樹脂9の殆どを被覆するようにした構成により、シールド部8b〜8dで高周波ノイズの発生を阻止することができるようになるという格別の効果を奏するものであり、この効果を確認した結果を図2の周波数特性図に示す。
【0021】
図2から明らかなように、上記背景技術の項で図8を用いて説明した従来品と比較して、高周波ノイズの急峻なピークが低減されていることが分かり、高周波ノイズの発生を阻止する効果が得られているものである。
【0022】
なお、本実施の形態においては、上記シールド部8b〜8dは陰極端子8の終端に一体で設けた例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、シールド部8b〜8dを陰極端子8とは別部品で構成しても構わないものである。
【0023】
(実施の形態2)
以下、実施の形態2を用いて、本発明の特に請求項3に記載の発明について説明する。
【0024】
本実施の形態は、上記実施の形態1で図1を用いて説明したチップ形固体電解コンデンサの陰極端子の構成が一部異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態1と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。
【0025】
図3(a)〜(d)は本発明の実施の形態2によるチップ形固体電解コンデンサの構成を示した平面断面図、同正面断面図、同底面断面図、同右側面図であり、図3において、10は陰極端子であり、この陰極端子10は実装面となる底面部を陽極端子7側に延長して終端を広幅としたT字形とし、かつ、この延長した部分の両端を外装樹脂9の側面に沿って上方へ折り曲げた折り曲げ部10eを設けた構成にしたものである。
【0026】
また、10aは上記陰極端子10の両端を上方へ折り曲げて形成した段部であり、この段部10aは外装樹脂9に被覆されて実装面となる底面部には表出しないものである。10b、10c、10dはシールド部である。
【0027】
このように構成された本実施の形態によるチップ形固体電解コンデンサは、上記実施の形態1によるチップ形固体電解コンデンサにより得られる効果に加え、陰極端子10を可能な限り陽極端子7に近づけた構成により、ESR特性ならびにESL特性に優れ、かつ耐湿性能を向上させることができるという格別の効果を奏するものである。
【0028】
(実施の形態3)
以下、実施の形態3を用いて、本発明の特に請求項4、5に記載の発明について説明する。
【0029】
本実施の形態は、上記実施の形態1で図1を用いて説明したチップ形固体電解コンデンサの陰極端子の構成が一部異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態1と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。
【0030】
図4(a)〜(d)は本発明の実施の形態3によるチップ形固体電解コンデンサの構成を示した平面断面図、同正面断面図、同底面断面図、同右側面図であり、図4において、11は一対の陽極コム端子、12は陰極コム端子であり、本実施の形態では平板状の素子1の陽極電極部3を交互に相反する方向に配設して6枚を積層した素子積層体を形成し、この素子積層体の両端に位置する陽極電極部3を上記陽極コム端子11上に搭載し、この陽極コム端子11を陽極電極部3の外周に巻き付けて束ねるように結束し、この陽極コム端子11と陽極電極部3を抵抗溶接等の手段によって機械的、かつ電気的に結合しているものである。また、上記素子積層体の中央に位置する陰極電極部4は上記陰極コム端子12上に搭載し、図示しない導電性銀ペーストを塗布することによって機械的、かつ電気的に接合すると共に、各陰極電極部4間も導電性銀ペーストにより接着するようにしているものである。
【0031】
なお、上記陽極コム端子11ならびに陰極コム端子12は必要不可欠な部材ではなく、陽極電極部3ならびに陰極電極部4を後述する陽極端子ならびに陰極端子と夫々直接結合するようにしても構わないものである。
【0032】
7は一対の陽極端子であり、上記素子積層体を結合した陽極コム端子11をこの陽極端子7上に搭載し、抵抗溶接等の手段によって機械的、かつ電気的に結合しているものである。7aはこの陽極端子7の両端を上方へ折り曲げて形成した段部であり、この段部7aは外装樹脂9に被覆されて実装面となる底面部には表出しないものである。7bは同じく陽極端子7の一端を外装樹脂9の側面に沿って上方へ折り曲げた折り曲げ部である。
【0033】
13は陰極端子であり、上記素子積層体を結合した陰極コム端子12をこの陰極端子13上に搭載し、導電性銀ペーストを介して機械的、かつ電気的に接合しているものである。13aはこの陰極端子13の実装面となる底面部の両端を除く部分を上面側に隆起させて形成した段付き部であり、この段付き部13aは外装樹脂9に被覆されて実装面となる底面部には表出しないものであり、これにより一対の陽極端子7と陰極端子13が夫々対向して表出した4端子構造のチップ形固体電解コンデンサを構成しているものである。
【0034】
13b、13cはこの陰極端子13の両端に連続して一体で設けたシールド部であり、このシールド部13bを外装樹脂9の側面に沿って上方へ折り曲げ、更にシールド部13cを外装樹脂9の上面に沿って折り曲げることにより、対称に設けられた一対のシールド部13b、13cにより外装樹脂9の外表面の殆どを被覆するようにしたものである。
【0035】
このように構成された本実施の形態によるチップ形固体電解コンデンサは、上記実施の形態1によるチップ形固体電解コンデンサにより得られる効果に加え、外装樹脂9の外表面を被覆する面積が最も大きくなるために、高周波ノイズを阻止する効果を高めることができるという格別の効果を奏するものである。
【0036】
なお、本実施の形態においては、上記シールド部13b、13cは陰極端子13の両端に一体で設けた例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、シールド部13b、13cを陰極端子13とは別部品で構成しても構わないものである。
【0037】
また、本実施の形態においては、コンデンサ素子1を交互に6枚積層して素子積層体を構成した例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、コンデンサ素子1の積層枚数は要望される仕様に応じて適宜決定すれば良いものであり、積層枚数は奇数でも構わないが、積層枚数を偶数にすることにより、各コンデンサ素子1に流れる電流によって発生する磁束をお互いに打ち消し合うことができるために、より好ましいと言えるものである。
【産業上の利用可能性】
【0038】
本発明によるチップ形固体電解コンデンサは、高周波ノイズの発生を阻止することができるという効果を有し、特にパーソナルコンピュータのCPU周り等の分野として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】(a)本発明の実施の形態1によるチップ形固体電解コンデンサの構成を示した平面断面図、(b)同正面断面図、(c)同底面断面図、(d)同右側面図
【図2】同チップ形固体電解コンデンサの高周波ノイズを測定した周波数特性図
【図3】(a)本発明の実施の形態2によるチップ形固体電解コンデンサの構成を示した平面断面図、(b)同正面断面図、(c)同底面断面図、(d)同右側面図
【図4】(a)本発明の実施の形態3によるチップ形固体電解コンデンサの構成を示した平面断面図、(b)同正面断面図、(c)同底面断面図、(d)同右側面図
【図5】従来の固体電解コンデンサの構成を示した断面図
【図6】同斜視図
【図7】同固体電解コンデンサに使用されるコンデンサ素子の構成を示した一部切り欠き斜視図
【図8】同固体電解コンデンサの高周波ノイズを測定した周波数特性図
【符号の説明】
【0040】
1 コンデンサ素子
2 絶縁部
3 陽極電極部
4 陰極電極部
5、11 陽極コム端子
6、12 陰極コム端子
6a、6b ガイド壁
7 陽極端子
7a、8a、10a 段部
7b 折り曲げ部
8、10、13 陰極端子
8b、8c、8d、10b、10c、10d、13b、13c シールド部
9 外装樹脂
13a 段付き部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
導電性高分子を固体電解質に用い、陽極電極部と陰極電極部が設けられた平板状の素子と、この素子に設けられた陽極電極部と陰極電極部を夫々上面に接合した陽極端子ならびに陰極端子と、この陽極端子ならびに陰極端子の実装面となる底面部が夫々露呈する状態で上記素子と陽極端子と陰極端子を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂からなるチップ形固体電解コンデンサにおいて、上記陰極端子の陽極端子と対向する方向の終端に外装樹脂の側面から上面を被覆するように形成されたシールド部を設けたチップ形固体電解コンデンサ。
【請求項2】
陰極端子に設けたシールド部の外装樹脂の上面を被覆した部分の一部に、陽極端子と陰極端子を結ぶ方向と交差する方向の外装樹脂の側面の一部を被覆するようにシールド部を延設した請求項1に記載のチップ形固体電解コンデンサ。
【請求項3】
陰極端子の実装面となる底面部を陽極端子側に延長して終端を広幅としたT字形とし、かつ、この延長部分の両端を外装樹脂の側面に沿って上方へ折り曲げた請求項1に記載のチップ形固体電解コンデンサ。
【請求項4】
導電性高分子を固体電解質に用い、陽極電極部と陰極電極部が設けられた平板状の素子の陽極電極部を交互に相反する方向に配設して偶数単位で積層した素子積層体と、この素子積層体の両端に位置する陽極電極部を上面に接合した一対の陽極端子と、同じく素子積層体の中央に位置する陰極電極部を上面に接合した陰極端子と、上記陽極端子ならびに陰極端子の実装面となる底面部が夫々露呈する状態で上記素子積層体と陽極端子と陰極端子を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂からなるチップ形固体電解コンデンサにおいて、上記陰極端子の両端に外装樹脂の側面から上面を被覆するように形成されたシールド部を設けたチップ形固体電解コンデンサ。
【請求項5】
陰極端子の実装面となる底面部の両端を除く部分を上面側に隆起させた段付き部を設け、この段付き部が外装樹脂に被覆されるようにした請求項4に記載のチップ形固体電解コンデンサ。
【請求項6】
陽極端子の一端を外装樹脂の側面に沿って上方へ折り曲げた請求項1〜5のいずれか一つに記載のチップ形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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【公開番号】特開2008−153265(P2008−153265A)
【公開日】平成20年7月3日(2008.7.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−336825(P2006−336825)
【出願日】平成18年12月14日(2006.12.14)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)