JP2010034277A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】不良が生じにくい構造を備えた固体電解コンデンサを提供すること。
【解決手段】弁作用金属からなる多孔質焼結体１と、多孔質焼結体１から突出する陽極ワイヤ１１と、陽極ワイヤ１１を支持する支持部５１および支持部５１と導通する底部５２を有する陽極実装端子５と、多孔質焼結体１の表面に積層された誘電体層２および固体電解質層３と、固体電解質層３に導通する陰極実装端子６と、を備えており、陰極実装端子６が、外部の実装基板に実装するための平坦な実装面６１を有している固体電解コンデンサＡ１であって、陰極実装端子６は、陽極実装端子５に近づくほど実装面６１から遠ざかるように形成された傾斜面６３を備えており、多孔質焼結体１が傾斜面６３に支持されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえばタンタルまたはニオブからなる多孔質焼結体を備える固体電解コンデンサに関する。

従来の固体電解コンデンサとしては、たとえば特許文献１に示すものが知られている。図４には、固体電解コンデンサの一例を断面図で示している。同図に示された固体電解コンデンサＸは、略直方体の多孔質焼結体９１、陽極ワイヤ９１１、陽極実装端子９５、陰極実装端子９６および封止樹脂９８を備えている。多孔質焼結体９１の表面には、誘電体層９２、固体電解質層９３および導電体層９４が積層されている。この固体電解コンデンサＸは、平坦な実装面を有する陽極実装端子９５および陰極実装端子９６を用いて、たとえば回路基板などに面実装可能に構成されている。陽極実装端子９５は、陽極ワイヤ９１１の先端を支持する支持部９５１と、支持部９５１を保持し、一部が封止樹脂９８外に露出する底部９５２とを備えている。この固体電解コンデンサＸでは、支持部９５１と陽極ワイヤ９１１とが確実に接するように、多孔質焼結体９１および陽極ワイヤ９１１が上記実装面に対して傾斜している。傾斜した多孔質焼結体９１の角部９１２は陰極実装端子９６に当接し支持されている。

しかしながら、このような固体電解コンデンサＸでは、多孔質焼結体９１と陰極実装端子９６との接触面積が小さいため、角部９１２に不当に大きな力がかかることがあった。このため、角部９１２が損傷することがあった。また、多孔質焼結体９１と陰極実装端子９６との接触面積が小さいため、両者間での電気抵抗が大きくなってしまう問題もあった。

特開２００８−１０８９３２号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、不良が生じにくい構造を備えた固体電解コンデンサを提供することを課題とする。

本発明によって提供される個体電解コンデンサは、弁作用金属からなる多孔質焼結体と、上記多孔質焼結体から突出する陽極ワイヤと、上記陽極ワイヤを支持する支持部および上記支持部と導通する底部を有する陽極実装端子と、上記多孔質焼結体の表面に積層された誘電体層および固体電解質層と、上記固体電解質層に導通する陰極実装端子と、を備えており、上記陰極実装端子が、外部の実装基板に実装するための平坦な実装面を有している固体電解コンデンサであって、上記陰極実装端子は、上記陽極実装端子に近づくほど上記実装面から遠ざかるように形成された傾斜面を備えており、上記多孔質焼結体が上記傾斜面に支持されていることを特徴とする。

このような構成によれば、上記多孔質焼結体が上記実装面に対して傾斜していても上記傾斜面により支持されるため、上記多孔質焼結体と上記傾斜面との接触面積が比較的大きくなりやすくなっている。このため、上記固体電解コンデンサは、上記多孔質焼結体と上記傾斜面との間で不当に大きな力がかかりにくく、不良が生じにくい構造を備えている。また、さらに、上記多孔質焼結体と上記傾斜面との接触面積が比較的大きくなることにより、上記多孔質焼結体と上記傾斜面との間で生じる電気抵抗を抑えることが可能となっている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記陰極実装端子は、上記傾斜面よりも上記陽極実装端子から遠い位置に、上記傾斜面に対して起立する受止面を備えている。このような構成によれば、製造時に上記受止面によって上記多孔質焼結体の位置ずれが防止されるため、不良が発生しにくくなっている。さらに、上記多孔質焼結体が上記陰極実装端子に食い込むことになるため、上記固体電解コンデンサの小型化を図る上で好ましい。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記傾斜面は、上記実装面の厚み方向視において上記実装面に重なるように形成されている。このような構成によれば、上記傾斜面は上記陰極実装端子の上記実装面と反対側の面を削ることによって容易に形成することが可能である。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記多孔質焼結体、上記陽極ワイヤ、上記陽極実装端子および上記陰極実装端子を覆う封止樹脂を備えており、上記陰極実装端子には、上記実装面よりも上記陽極実装端子に近く、かつ、上記実装面よりも上記多孔質焼結体に近い位置に、上記封止樹脂に覆われる樹脂当接面が形成されており、上記傾斜面が、上記実装面の厚み方向視において上記樹脂当接面と重なるように形成されている。このような構成によれば、上記樹脂当接面が上記封止樹脂によって保持されるため、上記陰極実装端子が上記封止樹脂から脱落しにくくなっている。このため、上記固体電解コンデンサは、より不良が生じにくい構造を備えている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記陰極実装端子は、上記陽極実装端子に近づくほど上記実装面から遠ざかるように、上記実装面に対して傾斜する傾斜板を有しており、上記傾斜板の上記多孔質焼結体側の面が上記傾斜面となっている。より好ましくは、上記傾斜板が上記封止樹脂に覆われている。このような構成によれば、上記陰極実装端子の一部を折り曲げることにより、容易に上記傾斜板を形成することが可能となっている。さらに、上記傾斜板が上記封止樹脂によって保持されるため、上記陰極実装端子が上記封止樹脂から脱落しにくくなっている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記傾斜面の全面が、導電性を有する接着材を介して多孔質焼結体と接着されている。このような構成によれば、上記多孔質焼結体が上記傾斜面の全面によって支持されるため、上記多孔質焼結体と上記傾斜面との間にかかる力は好ましく分散される。このため、上記固体電解コンデンサは、上記多孔質焼結体と上記傾斜面との間で不当に大きな力がかかりにくく、不良が生じにくい構造を備えている。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

図１は、本発明に係る固体電解コンデンサの第１実施形態を断面図で示している。図１に示す固体電解コンデンサＡ１は、多孔質焼結体１、陽極ワイヤ１１、誘電体層２、固体電解質層３、導電体層４、陽極実装端子５、陰極実装端子６、導電性接着層７、および、封止樹脂８を備えており、回路基板に面実装可能な構成とされている。この固体電解コンデンサＡ１は、たとえば電気回路におけるノイズ除去や電源供給補助といった用途に用いられる。また、図１には、互いに直交するｘ方向とｚ方向を示している。ｚ方向は陰極実装端子６の厚み方向と一致している。固体電解コンデンサＡ１は、ｚ方向視において略長矩形状に形成されており、固体電解コンデンサＡ１の長手方向はｘ方向と一致している。

多孔質焼結体１は、ニオブまたはタンタルなどの弁作用金属からなり、多数の細孔が形成された構造とされている。多孔質焼結体１の製造は、たとえば、ニオブまたはタンタルなどの弁作用金属の微粉末を加圧成形した後に、この成形体に対して焼結処理を施すことによってなされる。この焼結処理により、弁作用金属の微粉末どうしが焼結し、多数の細孔を有する多孔質焼結体１が形成される。多孔質焼結体１は、略直方体であり、その長手方向ｘ’は、ｘ方向に対して傾斜している。

陽極ワイヤ１１は、ニオブまたはタンタルなどの弁作用金属からなり、多孔質焼結体１内からｘ’方向に沿って突出している。陽極ワイヤ１１は、上述した弁作用金属の微粉末を加圧成形する際に、この微粉末内にその一部が進入させられた状態で一体品とされる。

誘電体層２は、多孔質焼結体１の表面に形成されており、弁作用金属の酸化物からなる。この誘電体層２は、多孔質焼結体１の上記細孔を覆っている。誘電体層２の形成は、たとえば、多孔質焼結体１を燐酸水溶液の化成液に漬けた状態で陽極酸化処理を施すことによってなされる。

固体電解質層３は、誘電体層２上に積層されており、多孔質焼結体１の上記細孔を埋めるように形成されている。固体電解質層３は、たとえば二酸化マンガンや導電性ポリマーからなる。固体電解コンデンサＡ１が使用されるときには、固体電解質層３と誘電体層２との界面に電荷が蓄積される。

導電体層４は、たとえばグラファイト層およびＡｇ層が積層された構造とされており、固体電解質層３を覆っている。

陽極実装端子５は、たとえばＣｕまたはＮｉからなり、支持部５１と、支持部５１と連結された板状の底部５２とを備えている。支持部５１は、たとえばｚ方向に沿って延びる棒状に形成されており、ｚ方向の上端が陽極ワイヤ１１の先端に接合されており、ｚ方向の下端が底部５２に導通するように接合されている。底部５２には、封止樹脂８から露出する平坦な陽極側実装面５３が設けられている。

陰極実装端子６は、たとえばＣｕまたはＮｉからなる板状部材であり、陰極側実装面６１、受止面６２、および傾斜面６３を備えている。陰極側実装面６１は、封止樹脂８から露出しており、回路基板に接続される平坦な面である。受止面６２は、陰極側実装面６１に対して起立する面である。傾斜面６３は、ｘ方向において陽極実装端子５に近づくほど、ｚ方向において陰極側実装面６１から遠ざかるように形成されている。この傾斜面６３は、ｘ方向における全長に渡ってｚ方向視において陰極側実装面６１と重なっている。傾斜面６３のｘ方向における陽極実装端子５から遠い方の端部は、受止面６２に連結されている。受止面６２および傾斜面６３は、たとえば陰極実装端子６の一部を削り取ることによって形成される。

導電性接着層７は、傾斜面６３の全面に塗布された導電性の接着材が固化して形成された層であり、傾斜面６３と導電体層４とを接着している。この導電性接着層７を成す導電性の接着材は、たとえばＡｇペーストである。

封止樹脂８は、たとえばエポキシ樹脂からなり、多孔質焼結体１、陽極ワイヤ１１、陽極実装端子５、および陰極実装端子６を覆い保護している。

次に、上記構成の固体電解コンデンサＡ１の作用について説明する。

本実施形態によれば、多孔質焼結体１は傾斜面６３の全面によって支持されている。このため、多孔質焼結体１の重量や熱変形によって生じる応力が分散されやすく、多孔質焼結体１に不当に大きな力がかかりにくくなっている。従って、固体電解コンデンサＡ１は、多孔質焼結体１が損傷しにくく、不良が生じにくい構造を備えている。

また、本実施形態によれば、接触面積が比較的広いため多孔質焼結体１と陰極実装端子６との間に生じる電気抵抗も抑制される。このため、固体電解コンデンサＡ１の消費電力を抑えることが可能となっている。さらに、発熱を抑えることができるため、多孔質焼結体１および陰極実装端子６の熱変形を抑制することが可能となっている。従って、固体電解コンデンサＡ１は、より一層不良が生じにくい構造となっている。

また、本実施形態によれば、傾斜面６３は、板状の陰極実装端子６のｚ方向において陰極側実装面６１の反対側に位置する面を削ることによって容易に形成することができる。

また、本実施形態によれば、製造時に多孔質焼結体１の位置がずれるのを受止面６２によって防ぐことができるため、不良が発生しにくくなっている。

また、本実施形態によれば、多孔質焼結体１の一部が陰極実装端子６に食い込む構造を有するため、固体電解コンデンサＡ１は小型化を図りやすくなっている。

また、本実施形態によれば、傾斜面６３は、ｚ方向において陰極側実装面６１と反対側に位置する面に対して凹むように形成されているため、導電性接着層７を成す導電性の接着材が傾斜面６３からはみ出しにくくなっている。このため、導電性の接着材が陰極実装端子６の傾斜面６３を除く範囲に不当に付着しにくくなっている。従って、固体電解コンデンサＡ１は、より一層不良が生じにくい構造となっている。

図２および図３は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付し、説明を省略している。

図２は、本発明に係る固体電解コンデンサの第２実施形態を断面図で示している。図２に示す固体電解コンデンサＡ２では、ｘ方向における陰極実装端子６の陽極実装端子５側の端部に樹脂当接面６４が設けられている。樹脂当接面６４は、ｘ方向において多孔質焼結体１に近づくように陰極側実装面６１に対して凹んでおり、封止樹脂８に覆われている。さらに、底部５２には、ｚ方向において陽極側実装面５３に対して凹む樹脂当接面５４が設けられている。

このような固体電解コンデンサＡ２では、樹脂当接面６４が封止樹脂８に覆われているため、陰極実装端子６が封止樹脂８から脱落しにくくなっている。さらに、樹脂当接面５４が、封止樹脂８に覆われているため、陽極実装端子５も封止樹脂８から脱落しにくくなっている。

図３は、本発明に係る固体電解コンデンサの第３実施形態を断面図で示している。図３に示す固体電解コンデンサＡ３では、陰極実装端子６が、折り曲げ形成された傾斜板６５を備えた構成となっている。傾斜板６５は、ｘ方向において陽極実装端子５に近づくほどｚ方向において陰極側実装面６１から遠ざかるように、陰極側実装面６１に対して傾斜しており、傾斜板６５のｚ方向における多孔質焼結体１側の面が傾斜面６３となっている。また、固体電解コンデンサＡ３では、固体電解コンデンサＡ２の場合と同様に、陽極実装端子５に樹脂当接面５４が設けられている。

このような固体電解コンデンサＡ３は、陰極実装端子６の一部を折り曲げることにより、容易に傾斜板６５を形成することが可能である。またさらに、固体電解コンデンサＡ３では、傾斜板６５が封止樹脂８に食い込むため、陰極実装端子６が封止樹脂から脱落しにくくなっている。

本発明に係る固体電解コンデンサは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る固体電解コンデンサの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。上記実施形態においては、陽極ワイヤ１１は、多孔質焼結体１の長手方向にｘ’に沿って延びているが、陽極ワイヤ１１の向きは長手方向ｘ‘からずれていてもよい。

本発明の第１実施形態に係る固体電解コンデンサの一例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る固体電解コンデンサの一例を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る固体電解コンデンサの一例を示す断面図である。 従来の固体電解コンデンサの一例を示す断面図である。

符号の説明

Ａ１，Ａ２，Ａ３ 固体電解コンデンサ
ｘ （固体電解コンデンサ）の長手方向
ｘ’ （多孔質焼結体の長手）方向
ｚ （厚み）方向
１ 多孔質焼結体
２ 誘電体層
３ 固体電解質層
４ 導電体層
５ 陽極実装端子
６ 陰極実装端子
７ 導電性接着層
８ 封止樹脂
１１ 陽極ワイヤ
５１ 支持部
５２ 底部
５３ 陽極側実装面
５４ 樹脂当接面
６１ 陰極側実装面
６２ 受止面
６３ 傾斜面
６４ 樹脂当接面
６５ 傾斜板

Claims (7)

1. 弁作用金属からなる多孔質焼結体と、
   上記多孔質焼結体から突出する陽極ワイヤと、
   上記陽極ワイヤを支持する支持部および上記支持部と導通する底部を有する陽極実装端子と、
   上記多孔質焼結体の表面に積層された誘電体層および固体電解質層と、
   上記固体電解質層に導通する陰極実装端子と、
   を備えており、
   上記陰極実装端子が、外部の実装基板に実装するための平坦な実装面を有している固体電解コンデンサであって、
   上記陰極実装端子は、上記陽極実装端子に近づくほど上記実装面から遠ざかるように形成された傾斜面を備えており、
   上記多孔質焼結体が上記傾斜面に支持されていることを特徴とする、固体電解コンデンサ。
2. 上記陰極実装端子は、上記傾斜面よりも上記陽極実装端子から遠い位置に、上記傾斜面に対して起立する受止面を備えている、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
3. 上記傾斜面は、上記実装面の厚み方向視において上記実装面に重なるように形成されている、請求項１または２に記載の固体電解コンデンサ。
4. 上記多孔質焼結体、上記陽極ワイヤ、上記陽極実装端子および上記陰極実装端子を覆う封止樹脂を備えており、
   上記陰極実装端子には、上記実装面よりも上記陽極実装端子に近く、かつ、上記実装面よりも上記多孔質焼結体に近い位置に、上記封止樹脂に覆われる樹脂当接面が形成されており、
   上記傾斜面が、上記実装面の厚み方向視において上記樹脂当接面と重なるように形成されている、請求項３に記載の固体電解コンデンサ。
5. 上記陰極実装端子は、上記陽極実装端子に近づくほど上記実装面から遠ざかるように、上記実装面に対して傾斜する傾斜板を有しており、上記傾斜板の上記多孔質焼結体側の面が上記傾斜面となっている、請求項１または２に記載の固体電解コンデンサ。
6. 上記多孔質焼結体、上記陽極ワイヤ、上記陽極実装端子および上記陰極実装端子を覆う封止樹脂を備えており、
   上記傾斜板が、上記封止樹脂に覆われている、請求項５に記載の固体電解コンデンサ。
7. 上記傾斜面の全面が、導電性を有する接着材を介して多孔質焼結体と接着されている、請求項１ないし６のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。

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