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JP5020432B2 - チップ型積層コンデンサ - Google Patents

チップ型積層コンデンサ Download PDF

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浩一 小島
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ型積層コンデンサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の積層コンデンサとしては、特開平8−115855号に開示されたものが知られている。
【0003】
この積層コンデンサは、図7に示すように、複数枚のコンデンサ素子1の方向を揃えてリード端子2上に載置した後、陽極リード端子3が接点4に接して、導電材5によって陽極部間を充満するようにして一体化して構成されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の積層コンデンサは、導電材5を陽極部間に充満させて陽極リード端子3が接点4に接して一体化しているため、導電材5および陽極リード端子3自体の抵抗値が高いとともに、ESL(インダクタンス成分)も大きくなるので高周波特性が劣るという問題点を有していた。
【0005】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、高周波特性の優れたチップ型積層コンデンサを提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【0007】
請求項1に記載の発明は、特に、コンデンサ積層体と陰極層との電気的接続をコンデンサ積層体と陰極層との間に設けた引出電極部により電気的に接続してなるもので、ESR(抵抗成分)を低減するとともにESLも低くなるので高周波応答性が優れるという作用を有する。
【0008】
また、請求項2に記載の発明は、特に、引出電極部は、コンデンサ素子の集電体層に固着してなる導電性樹脂層からなるもので、ESRを低減し、ESLも低くなるので高周波応答性が優れるという作用を有する。
【0009】
また、請求項3に記載の発明は、特に、陰極層と導電性樹脂層との間に、金属接続部を備えたもので、ESRを低減するとともにESLも低くなるので高周波応答性が優れるという作用を有する。
【0010】
また、請求項4に記載の発明は、特に、金属接続部は、めっき層を備えたもので、ESRを低減できるため高周波応答性が優れるという作用を有する。
【0011】
また、請求項5に記載の発明は、特に、引出電極部は、コンデンサ素子の集電体層側面に固着したコムからなるもので、各素子から直接に陰極を並列接続するためESRを低減できるという作用を有する。
【0012】
また、請求項6に記載の発明は、特に、引出電極部は、コンデンサ積層体の下面にコムを設け、このコムと前記コンデンサ積層体とが電気的に接続するように導電性樹脂層を備えたもので、ESRを低減するとともにESLも低くなるので高周波応答性が優れるという作用を有する。
【0013】
また、請求項7に記載の発明は、特に、前記弁作用箔と陽極層との電気的接続は、複数個の前記コンデンサ素子の間に陰極引出箔を備え、この陰極引出箔を複数本束ねて前記陰極層に電気的に接続してなるもので、ESRを低減するとともにESLも低くなるので高周波応答性が優れるという作用を有する。
【0014】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1におけるチップ型積層コンデンサについて、図面を参照しながら説明する。
【0015】
図1(a)は本発明の実施の形態1におけるチップ型積層コンデンサの断面図、図1(b)は同要部であるコンデンサ素子の断面図である。
【0016】
図に示すように本実施の形態のチップ型積層コンデンサは、内部にコンデンサ積層体11を有する外装部材12と、この外装部材12の一方の側面にコンデンサ積層体11の陰極と電気的に接続する略コ字型の陰極層13を、他方の側面にコンデンサ積層体11の陽極と電気的に接続する陽極層14を備えるものである。
【0017】
コンデンサ積層体11は、図2に示すように、複数枚のコンデンサ素子15の極性を併せて積層する。このコンデンサ素子15は、内面から外面に向かって陽極となる弁作用箔16と、弁作用焼結体17と、誘電体層18と、陰極となる固体電解質層19および集電体層20とにより構成される。図2は本発明の実施の形態1におけるチップ型積層コンデンサの要部であるコンデンサ素子の断面図である。弁作用箔16は、板状のタンタル箔である。弁作用焼結体17は、弁作用箔16の一部を除いて上面視が略長方形となるようにタンタル等の弁作用金属ペーストにて覆い脱バインダした後、真空中で焼結して形成する。誘電体層18は、弁作用焼結体17および弁作用焼結体に挟まれた部分の弁作用箔を覆うように燐酸溶液中で陽極酸化処理を行い弁作用焼結体17および弁作用焼結体に挟まれた部分の弁作用箔を覆うように形成する。さらに、極性を併せてなる積層コンデンサ積層体11の陽極となる弁作用箔16と上下する弁作用焼結体17との界面で、陽陰極分離する絶縁部材22を各々の弁作用箔16を挿通して備える。固体電解質層19は、誘電体層18を覆うように設けられ、ポリピロールまたはポリチオフェン等を化学重合法または電解重合法等により機能性高分子とするか、または、硝酸マンガン溶液を含浸させて熱分解することによって二酸化マンガン層を形成する。集電体層20は、固体電解質層19を覆うように設けられ、カーボン層および銀ペイント層を順次積層して形成する。また、コンデンサ積層体11は、数枚毎のコンデンサ素子15間に陰極箔21を、コンデンサ素子15の集電体層20と電気的に接合するとともに、弁作用箔16を有する面と反対側の側面に突出するようにニッケル等の金属により形成する。
【0018】
また、陰極となるコンデンサ積層体11のコンデンサ素子の集電体層に引出電極部31として、銀や銅などからなる導電性樹脂層32を固着する。
【0019】
上述したコンデンサ積層体11を、一端の陽極である弁作用箔16および他端の陰極となる固体電解質層19と電気的に接続する引出電極部31の端部のみが露出するようにエポキシ樹脂等からなる外装部材12により封止する。
【0020】
この外装部材12は、一方の側面に弁作用箔16と電気的に接続する略コ字型の陽極層14を他方の側面に引出電極部31と電気的に接続する略コ字型の陰極層13を、錫めっき等により形成する。つまり、コンデンサ積層体11と陰極層13との電気的接続は、引出電極部31として銀や銅などからなる導電性樹脂層32を、コンデンサ素子の集電体層に固着することにより陰極層13と電気的に接続される。
【0021】
なお、本実施の形態では引出電極部31として導電性樹脂層32により陰極層13と直接電気的に接続したが、図3に示すように、導電性樹脂層32と陰極層13との間に銀や銅など比抵抗の小さい材料からなるリベット状の金属接続部41を設けて電気的に接続すると、電気的接続が確実になり、ESRを低減するとともにESLも低くなるので高周波応答性が優れるという効果を奏するものである。この際さらに、金属接続部41にめっき層を設けると、陰極層との接合を確実にし、界面抵抗も低減できるためより高周波応答性が優れるという効果を奏するものである。
【0022】
また、図4に示すように、引出電極部31をコム51とすると、各素子から直接に陰極を並列接続するため低ESR化できるという効果を奏するものである。この時、図5に示すように、コンデンサ積層体の下面にコム61を設け、このコム61とコンデンサ積層体11とが電気的に接続するように導電性樹脂層32を備えると、ESRを低減できるとともにESLも低くできるためより高周波応答性が優れるという効果を奏するものである。
【0023】
(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2におけるチップ型積層コンデンサについて、図面を参照しながら説明する。
【0024】
本実施の形態と実施の形態1とのチップ型積層コンデンサの相違する点は、コンデンサ積層体11と陰極層13との電気的接続は、引出電極部31として導電性樹脂層32を、コンデンサ素子の集電体層に固着して陰極層13と電気的に接続するのに対して、本実施の形態は複数個のコンデンサ素子の間に陰極引出箔を備え、この陰極引出箔を複数本束ねて前記陰極層に電気的に接続する点である。
【0025】
図6は本発明の実施の形態2におけるチップ型積層コンデンサの断面図である。ここで、実施の形態1の図1と同一構成要件は同一符号を付し説明は省略する。
【0026】
図において、71は陰極引出箔で、複数個のコンデンサ素子15の間毎に設ける。この陰極引出箔71を複数本束ねた後、一端の陽極である弁作用箔16および他端の陰極である陰極引出箔71の端部のみが露出するようにエポキシ樹脂等からなる外装部材12により封止する。
【0027】
この外装部材12は、一方の側面に弁作用箔16と電気的に接続する略コ字型の陽極層14を他方の側面に陰極引出箔71と電気的に接続する略コ字型の陰極層13を、錫めっき等により形成する。この方法によれば弁作用箔を全数一箇所で束ねる場合よりも弁作用箔の端子接続部分の距離を減らすことができるため低ESL化でき高周波応答性が優れるという効果を奏するものである。
【0028】
【発明の効果】
以上のように本発明は、リードフレームを使用せずに陽陰極層への接続の電気的接続ができるので、低ESR化、低ESL化を図ることができ高周波応答性に優れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の実施の形態1におけるチップ型積層コンデンサの断面図
(b)同要部であるコンデンサ素子の断面図
【図2】同要部であるコンデンサ素子の断面図
【図3】本発明の他の実施の形態におけるチップ型積層コンデンサの断面図
【図4】本発明の他の実施の形態におけるチップ型積層コンデンサの断面図
【図5】本発明の他の実施の形態におけるチップ型積層コンデンサの断面図
【図6】本発明の実施の形態2におけるチップ型積層コンデンサの断面図
【図7】従来の積層コンデンサの断面図
【符号の説明】
11 コンデンサ積層体
12 外装部材
13 陰極層
14 陽極層
15 コンデンサ素子
16 弁作用箔
17 弁作用焼結体
18 誘電体層
19 固体電解質層
20 集電体層
21 陰極箔
22 絶縁部材
31 引出電極部
32 導電性樹脂層
41 金属接続部
51,61 コム
71 陰極引出箔

Claims (7)

  1. 内部に複数枚のコンデンサ素子を積層してなるコンデンサ積層体を有する外装部材と、この外装部材の一方の少なくとも側面に前記コンデンサ積層体と電気的に接続する陰極層を、他方の少なくとも側面に前記コンデンサ積層体と電気的に接続する陽極層とを有し、前記コンデンサ素子は、弁作用金属からなり陽極となる弁作用箔と、この弁作用箔を覆ったタンタルのペーストを焼結して形成された弁作用焼結体であって、前記弁作用箔の一端が露出する弁作用金属からなる上面視が略長方形となる弁作用焼結体と、この弁作用焼結体および弁作用焼結体に挟まれた部分の弁作用箔を覆うように設けた誘電体層と、この誘電体層を覆うように設けた陰極となる固体電解質層と、この固体電解質層を覆う集電体層との複層構造により構成され、前記弁作用箔が前記外装部材の側面に設けた前記陽極層と電気的に接続するように、前記コンデンサ積層体の弁作用箔と弁作用焼結体との界面に前記弁作用箔を貫通して陽陰極分離する絶縁部材を備えてなるもので、前記コンデンサ積層体と陰極層との電気的接続は、前記コンデンサ積層体と陰極層との間に設けた引出電極部により電気的に接続してなるチップ型積層コンデンサ。
  2. 引出電極部は、コンデンサ素子の集電体層に固着してなる導電性樹脂層である請求項1に記載のチップ型積層コンデンサ。
  3. 陰極層と導電性樹脂層との間に、金属接続部を備えた請求項2に記載のチップ型積層コンデンサ。
  4. 金属接続部は、めっき層を備えた請求項3に記載のチップ型積層コンデンサ。
  5. 引出電極部は、コンデンサ素子積層体の集電体層側面に固着したコムである請求項1に記載のチップ型積層コンデンサ。
  6. 引出電極部は、コンデンサ積層体の下面にコムを設け、このコムと前記コンデンサ積層体とが電気的に接続するように導電性樹脂層を備えた請求項1に記載のチップ型積層コンデンサ。
  7. 内部に複数枚のコンデンサ素子を積層してなるコンデンサ積層体を有する外装部材と、この外装部材の一方の少なくとも側面に前記コンデンサ積層体と電気的に接続する陰極層を、他方の少なくとも側面に前記コンデンサ積層体と電気的に接続する陽極層とを有し、前記コンデンサ素子は、弁作用金属からなり陽極となる弁作用箔と、この弁作用箔を覆ったタンタルのペーストを焼結して形成された弁作用焼結体であって、前記弁作用箔の一端が露出する弁作用金属からなる上面視が略長方形となる弁作用焼結体と、
    この弁作用焼結体および弁作用焼結体に挟まれた部分の弁作用箔を覆うように設けた誘電体層と、この誘電体層を覆うように設けた陰極となる固体電解質層と、この固体電解質層を覆う集電体層との複層構造により構成され、前記弁作用箔が前記外装部材の側面に設けた前記陽極層と電気的に接続するように、前記コンデンサ積層体の弁作用箔と弁作用焼結体との界面に前記弁作用箔を貫通して陽陰極分離する絶縁部材を備えてなるもので、複数個の前記コンデンサ素子の間に陰極引出箔を備え、この陰極引出箔を複数本束ねて前記陰極層に電気的に接続してなるチップ型積層コンデンサ。
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