(57)【要約】【課題】等価直列インダクタンスが改善されたタンタルキャパシタを提供する。【解決手段】本発明の一実施例に係るタンタルキャパシタは、タンタル粉末を含むキャパシタ本体１０と、キャパシタ本体の下面を介して一部が露出したタンタルワイヤ１１と、キャパシタ本体１０及びタンタルワイヤ１１を囲み、タンタルワイヤ１１の端部が露出するように形成されたモールディング部と、モールディング部の下面に配置された第１及び第２負極端子３１、３２と、モールディング部の下面において、第１負極端子３１と第２負極端子３２との間に配置され、タンタルワイヤ１１の露出した端部と接続された正極端子２１と、キャパシタ本体１０と第１及び第２負極端子３１、３２との間に配置された第１及び第２連結端子５１、５２と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンタル粉末を含むキャパシタ本体と、
前記キャパシタ本体の下面を介して一部が露出したタンタルワイヤと、
前記キャパシタ本体及び前記タンタルワイヤを囲み、前記タンタルワイヤの端部が露出するように形成されたモールディング部と、
前記モールディング部の下面に配置された第１及び第２負極端子と、
前記モールディング部の下面において、前記第１負極端子と前記第２負極端子との間に配置され、前記タンタルワイヤの露出した端部と接続された正極端子と、
前記キャパシタ本体と前記第１及び第２負極端子との間に配置された第１及び第２連結端子と、
を含む、タンタルキャパシタ。
【請求項２】
前記モールディング部の幅方向に複数のキャパシタ本体が離隔して配置される、請求項１に記載のタンタルキャパシタ。
【請求項３】
前記キャパシタ本体と前記正極端子が前記モールディング部によって絶縁される、請求項１に記載のタンタルキャパシタ。
【請求項４】
前記タンタルワイヤと前記正極端子との間、及び前記キャパシタ本体と前記第１及び第２連結端子との間に導電性接着層が配置される、請求項１に記載のタンタルキャパシタ。
【請求項５】
タンタル粉末を含むキャパシタ本体と、
前記キャパシタ本体の内部に位置する挿入領域、及び前記キャパシタ本体の実装面から外部に突出する非挿入領域を有するタンタルワイヤと、
前記キャパシタ本体が実装され、前記キャパシタ本体の長さ方向に離隔して配置された第１及び第２負極端子と、
前記第１負極端子と第２負極端子との間に配置され、前記タンタルワイヤの非挿入領域と接続された正極端子と、
前記キャパシタ本体及び前記タンタルワイヤの非挿入領域を囲み、前記第１及び第２負極端子、及び前記正極端子の実装面が露出するように形成されたモールディング部と、
を含むタンタルキャパシタ。
【請求項６】
前記キャパシタ本体と前記第１及び第２負極端子との間に配置された第１及び第２連結端子をさらに含む、請求項５に記載のタンタルキャパシタ。
【請求項７】
前記モールディング部の幅方向に複数のキャパシタ本体が離隔して配置される、請求項５に記載のタンタルキャパシタ。
【請求項８】
前記キャパシタ本体と前記正極端子が前記モールディング部によって絶縁される、請求項５に記載のタンタルキャパシタ。
【請求項９】
前記タンタルワイヤの非挿入領域と前記正極端子との間、及び前記キャパシタ本体と前記第１及び第２連結端子との間に導電性接着層が配置される、請求項５に記載のタンタルキャパシタ。
【請求項１０】
タンタル粉末を含み、幅方向に離隔して配置された第１及び第２キャパシタ本体と、
前記第１及び第２キャパシタ本体の下面を介してそれぞれ一部が露出し、長さ方向に離隔して配置された第１及び第２タンタルワイヤと、
前記キャパシタ本体及び前記タンタルワイヤを囲み、前記タンタルワイヤの端部が露出するように形成されたモールディング部と、
前記モールディング部の下面に配置され、前記第１及び第２タンタルワイヤの露出した端部とそれぞれ接続された第１及び第２正極端子と、
前記モールディング部の下面において、前記第１正極端子と第２正極端子との間に配置された負極端子と、
前記キャパシタ本体と前記負極端子との間に配置された連結端子と、
を含むタンタルキャパシタ。
【請求項１１】
前記キャパシタ本体と前記第１及び第２正極端子が前記モールディング部によって絶縁される、請求項１０に記載のタンタルキャパシタ。
【請求項１２】
前記第１及び第２タンタルワイヤと前記第１及び第２正極端子との間、及び前記キャパシタ本体と前記連結端子との間に導電性接着層が配置される、請求項１０に記載のタンタルキャパシタ。
【請求項１３】
タンタル粉末を含み、幅方向に離隔して配置された第１及び第２キャパシタ本体と、
前記第１及び第２キャパシタ本体の内部に位置する挿入領域、及び前記キャパシタ本体の実装面から外部に突出する非挿入領域をそれぞれ有し、長さ方向に離隔して配置された第１及び第２タンタルワイヤと、
前記第１及び第２タンタルワイヤの非挿入領域とそれぞれ接続された第１及び第２正極端子と、
前記第１正極端子と前記第２正極端子との間に配置され、前記キャパシタ本体が実装される負極端子と、
前記キャパシタ本体、及び前記第１及び第２タンタルワイヤの非挿入領域を囲み、前記第１及び第２正極端子及び前記負極端子の実装面が露出するように形成されたモールディング部と、
を含むタンタルキャパシタ。
【請求項１４】
前記キャパシタ本体と前記負極端子との間に配置された連結端子をさらに含む、請求項１３に記載のタンタルキャパシタ。
【請求項１５】
前記キャパシタ本体と前記第１及び第２正極端子が前記モールディング部によって絶縁される、請求項１３に記載のタンタルキャパシタ。
【請求項１６】
前記第１及び第２タンタルワイヤの非挿入領域と前記第１及び第２正極端子との間、及び前記キャパシタ本体と前記連結端子との間に導電性接着層が配置される、請求項１４に記載のタンタルキャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンタルキャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
タンタル（ｔａｎｔａｌｕｍ：Ｔａ）素材は、融点が高く、延性及び耐腐食性などに優れるという機械的または物理的特徴により、電気、電子、機械及び化学工業をはじめ、宇宙及び軍事分野など産業全般にわたって広範囲に用いられる金属である。
【０００３】
このようなタンタル素材は、安定した陽極酸化皮膜を形成させることができるという特性により、小型キャパシタの素材として広く用いられており、最近では、電子及び情報通信などのＩＴ産業の急激な発展により、毎年、その使用量が急増している。
【０００４】
最近、マイクロプロセッサは、高機能及び多機能化によりトランジスタの集約度が高くなり、消費電流は増加する傾向にあり、電源電圧は消費電力の節減により低電圧化している。また、駆動周波数は、処理速度の向上により高周波数化が進んでいる。
【０００５】
このことから、マイクロプロセッサの電源には、ｄｉ／ｄｔの大きい過渡電流が流れ、過渡電流とデカップリングキャパシタのＥＳＬ（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ；等価直列インダクタンス）によって、電源電圧の変動を誘発するようになった。
【０００６】
また、電源電圧の低電圧化によって信号波の振幅も小さくなるため、上記マイクロプロセッサの場合、上記電源電圧の変動が信号波の閾値電圧を超えると、誤動作を起こす恐れがある。
【０００７】
通常、上記電源電圧の変動は、キャパシタのＥＳＬを下げることで低下させることができ、上記タンタル素材を用いた小型キャパシタにおいても、上記低ＥＳＬに対する研究が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国公開特許第２００８−００２９２０３号公報
【特許文献２】特開２００８−１４０９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ＥＳＬが改善されたタンタルキャパシタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態は、タンタル粉末を含むキャパシタ本体と、上記キャパシタ本体の下面を介して一部が露出したタンタルワイヤと、上記キャパシタ本体及び上記タンタルワイヤを囲み、上記タンタルワイヤの端部が露出するように形成されたモールディング部と、上記モールディング部の下面に配置された第１及び第２負極端子と、上記モールディング部の下面において上記第１負極端子と第２負極端子との間に配置され、上記タンタルワイヤの露出した端部と接続された正極端子と、上記キャパシタ本体と上記第１及び第２負極端子との間に配置された第１及び第２連結端子と、を含むタンタルキャパシタを提供する。
【００１１】
本発明の他の実施形態は、タンタル粉末を含み、幅方向に離隔して配置された第１及び第２キャパシタ本体と、上記第１及び第２キャパシタ本体の下面を介してそれぞれ一部が露出し、長さ方向に離隔して配置された第１及び第２タンタルワイヤと、上記キャパシタ本体及び上記タンタルワイヤを囲み、上記タンタルワイヤの端部が露出するように形成されたモールディング部と、上記モールディング部の下面に配置され、上記第１及び第２タンタルワイヤの露出した端部とそれぞれ接続された第１及び第２正極端子と、上記モールディング部の下面において上記第１正極端子と第２正極端子との間に配置された負極端子と、上記キャパシタ本体と上記負極端子との間に配置された連結端子と、を含むタンタルキャパシタを提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一実施形態によると、正極端子から負極端子に連結される電流ループ（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｌｏｏｐ）の長さを最小化することにより、タンタルキャパシタの電気抵抗特性であるＥＳＬを低減させることができる。
【００１３】
本発明の多様、且つ有益な長所及び効果は、上述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程で、より容易に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態によるタンタルキャパシタを概略的に示した斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるタンタルキャパシタのキャパシタ本体、タンタルワイヤ、正極端子、及び第１及び第２負極端子を示した分解斜視図である。
【図４】本発明の他の実施形態によるタンタルキャパシタのキャパシタ本体、タンタルワイヤ、正極端子、及び第１及び第２負極端子を示した分解斜視図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態によるタンタルキャパシタを概略的に示した斜視図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態によるタンタルキャパシタのキャパシタ本体、タンタルワイヤ、第１及び第２正極端子、及び負極端子を示した分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下では、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
【００１６】
図１は本発明の一実施形態によるタンタルキャパシタを概略的に示した斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図であり、図３は本発明の一実施形態によるタンタルキャパシタのキャパシタ本体、タンタルワイヤ、正極端子、及び第１及び第２負極端子を示した分解斜視図である。
【００１７】
図１〜図３を参照すると、本実施形態によるタンタルキャパシタ１００は、キャパシタ本体１０と、タンタルワイヤ１１と、第１及び第２負極端子３１、３２と、正極端子２１と、モールディング部６０と、を含む。
【００１８】
キャパシタ本体１０はタンタル材質を用いて形成され、負極として作用する。
【００１９】
キャパシタ本体１０は、多孔質のバルブ金属体からなり、上記多孔質のバルブ金属体の表面に誘電体層、固体電場質層及び負電極層を順次形成して作製することができる。
【００２０】
例えば、キャパシタ本体１０は、タンタル粉末とバインダーを一定比率で混合して攪拌し、このように混合した粉末を圧縮して直方体に成形した後、高温及び高振動下で焼結させて作製することができる。
【００２１】
より具体的には、タンタルキャパシタ（Ｔａｎｔａｌｕｍ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）は、タンタル粉末（Ｔａｎｔａｌｕｍ  Ｐｏｗｄｅｒ）を焼結して固めたときに生じる隙間を利用する構造であって、キャパシタ本体１０は、タンタルの表面に正極酸化法を用いて、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を形成し、この酸化タンタルを誘電体としてその上に電解質である二酸化マンガン層（ＭｎＯ２）または導電性高分子層を形成し、上記二酸化マンガン層または導電性高分子層上にカーボン層及び金属層を形成して作製することができる。
【００２２】
このとき、キャパシタ本体１０は、必要に応じて、表面にカーボン及び銀（Ａｇ）が塗布されてもよい。
【００２３】
上記カーボンは、キャパシタ本体１０の表面の接触抵抗を低減させるためのもので、上記銀（Ａｇ）は、第１及び第２負極端子３１、３２の接続時の電気連結性を向上させるためのものである。
【００２４】
以下、本実施形態では、説明の便宜のために、キャパシタ本体１０の実装面を下面１、下面１と厚さ方向に対向する面を上面２、キャパシタ本体１０の長さ方向の両側面を第１及び第２側面３、４、第１及び第２側面３、４と垂直に交差し、対向するキャパシタ本体１０の幅方向の面を第３及び第４側面５、６と定義する。
【００２５】
タンタルワイヤ１１は正極として作用し、キャパシタ本体１０の内部に位置する挿入領域１１ｂと、キャパシタ本体１０の下面から下側に突出する非挿入領域１１ａと、を含む。
【００２６】
タンタルワイヤ１１は、上記タンタル粉末とバインダーを混合した粉末を圧縮する前に、上記タンタル粉末とバインダーの混合物に挿入して装着することができる。
【００２７】
即ち、キャパシタ本体１０は、バインダーを混合したタンタル粉末にタンタルワイヤ１１を挿入装着して、所望するサイズのタンタル素子を成形した後、上記タンタル素子を約１０００〜２０００℃の高真空（１０−５ｔｏｒｒ以下）雰囲気で、３０分程度焼結させて作製することができる。
【００２８】
また、タンタルワイヤ１１は、電流経路を最小化するために、キャパシタ本体１０の下面１から垂直に引き出されることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、必要に応じて、タンタルワイヤ１１は、キャパシタ本体１０の下面から一定角度で傾斜するように形成されてもよい。
【００２９】
第１及び第２負極端子３１、３２は、モールディング部６０の下面に露出するように形成され、キャパシタ本体１０の長さ方向に離隔して配置され、上面には、キャパシタ本体１０が実装される。
【００３０】
また、第１及び第２負極端子３１、３２は、グラウンド端子として機能することができる。
【００３１】
このとき、第１及び第２負極端子３１、３２とキャパシタ本体１０との間には、第１及び第２連結端子５１、５２がそれぞれ配置されてもよい。
【００３２】
タンタルワイヤ１１の挿入領域１１ａの長さによって、キャパシタ本体１０の下面と第１または第２負極端子３１、３２の上面との間に間隔が発生することがあり、第１及び第２連結端子５１、５２はこのような間隔を補償する役割を担う。
【００３３】
また、キャパシタ本体１０と、第１及び第２連結端子５１、５２との間には、導電性接着層４０がそれぞれ配置されてもよい。
【００３４】
導電性接着層４０は、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂及び金属粉末を含む導電性接着剤を一定量ディスペンシングまたはドッティングして形成することができ、本発明はこれに限定されない。
【００３５】
また、上記金属粉末は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）の少なくとも１つを含んでもよいが、本発明はこれに限定されない。
【００３６】
正極端子２１は、モールディング部６０の下面に露出するように形成され、第１負極端子３１と第２負極端子３２との間に配置され、上面にはタンタルワイヤ１１の非挿入領域１１ａの露出した端部が接続されて電気的に連結される。
【００３７】
この際、正極端子２１とタンタルワイヤ１１の非挿入領域１１ａとの間には、導電性接着層４０が配置されてもよい。
【００３８】
導電性接着層４０は、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂と金属粉末を含む導電性接着剤を一定量のディスペンシングまたはドッティングして形成してもよく、本発明はこれに限定されない。
【００３９】
また、上記金属粉末は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）の少なくとも１つを含んでもよいが、本発明はこれに限定されない。
【００４０】
モールディング部６０は、キャパシタ本体１０を囲むようにＥＭＣ（エポキシモールディングコンパウンド；ｅｐｏｘｙ  ｍｏｌｄｉｎｇ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）などの樹脂をトランスファーモールディング（ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｍｏｌｄｉｎｇ）して形成することができる。
【００４１】
このとき、モールディング部６０は、導電性接着層４０の下面またはタンタルワイヤ１１の非挿入領域１１ａの端部が露出するように形成される。
【００４２】
また、モールディング部６０は、第１及び第２連結端子５１、５２の下面が露出して第１及び第２負極端子３１、３２と接続されるように形成される。
【００４３】
モールディング部６０は、タンタルワイヤ１１及びキャパシタ本体１０を外部から保護する役割を担うだけでなく、キャパシタ本体１０と正極端子２１を互いに絶縁させる役割も担う。
【００４４】
本実施形態では、キャパシタ本体１０が第１及び第２負極端子３１、３２と直接連結され、第１負極端子３１と第２負極端子３２との間に正極端子２１が配置されるため、電源印加時、正極から負極に連結される電流ループ（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｌｏｏｐ）の長さが最小化されて、タンタルキャパシタ１００の電気抵抗特性であるＥＳＬを低減させることができる。
【００４５】
また、キャパシタ本体１０に逆方向の電流が発生するため、相互インダクタンスの作用によりＥＳＬをさらに低減させることができる。
【００４６】
また、本実施形態のタンタルキャパシタは、１つのキャパシタ素子と１つの正極端子からなるため、従来のタンタルキャパシタの製造工法への適用が容易で、小型化にも有利である。
【００４７】
図４は、本発明の他の実施形態によるタンタルキャパシタのキャパシタ本体、タンタルワイヤ、正極端子、及び第１及び第２負極端子を示した分解斜視図である。
【００４８】
ここで、上述した実施形態と類似する部分については、重複を避けるために、その具体的な説明を省略し、上述の実施形態と異なる構造を有する複数のキャパシタ本体について具体的に説明する。また、キャパシタ本体の方向と各面に対する定義は、上述の図１を参照する。
【００４９】
図４を参照すると、本発明の他の実施形態のタンタルキャパシタは、複数のキャパシタ本体１０がモールディング部の幅方向に所定の間隔離隔して配置されてもよい。
【００５０】
この場合、配置された複数のキャパシタ本体１０に分散されて電流が流れるため、ＥＳＲ（等価直列抵抗、Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が低減し、より大きいリップル電流（ｒｉｐｐｌｅ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を許容することができる。また、複数のキャパシタ本体を配置することにより、容量形成領域となる表面積が大きくなり、より高い静電容量を得ることができる。
【００５１】
このとき、それぞれのキャパシタ本体１０は、タンタルワイヤ１１をそれぞれ有し、複数のタンタルワイヤは、それぞれ挿入領域１１ｂ及び非挿入領域１１ａを含む。
【００５２】
ここで、キャパシタ全体のチップサイズを等しくするために、それぞれのキャパシタ本体の幅は、一実施形態におけるキャパシタ本体の幅の１／２未満であってもよいが、本発明はこれに限定されず、一実施形態のキャパシタ本体と同一の幅のキャパシタ本体を使用し、全体チップの幅を増加させるように構成することもできる。
【００５３】
また、本実施形態では、２つのキャパシタ本体を図示し説明しているが、本発明はこれに限定されず、必要に応じて、３つ以上のキャパシタ本体をモールディング部の幅方向に離隔配置して構成することもできる。
【００５４】
図５は本発明のさらに他の実施形態によるタンタルキャパシタを概略的に示した斜視図であり、図６は図５のＢ−Ｂ’線に沿った断面図であり、図７は本発明のさらに他の実施形態によるタンタルキャパシタのキャパシタ本体、タンタルワイヤ、第１及び第２正極端子、及び負極端子を示した分解斜視図である。
【００５５】
ここで、上述した実施形態と類似する部分については、重複を避けるために、その具体的な説明を省略し、上述の実施形態と異なる構造を有する第１及び第２キャパシタ本体について具体的に説明する。
【００５６】
図５〜図７を参照すると、本実施形態のタンタルキャパシタ２００は、幅方向に離隔して配置された第１及び第２キャパシタ本体１０を含む。
【００５７】
第１及び第２キャパシタ本体１０は、挿入領域１１ｂ’及び非挿入領域１１ａ’を含む第１及び第２タンタルワイヤ１１’をそれぞれ有する。このとき、第１及び第２タンタルワイヤ１１’は、キャパシタ本体１０の長さ方向に偏心して配置され、第１及び第２キャパシタ本体１０は、第１及び第２タンタルワイヤ１１’が長さ方向に離隔するように配置される。
【００５８】
本実施形態によるタンタルキャパシタ２００は、上述した一実施形態のタンタルキャパシタ１００と端子電極の極性の配置が異なるものである。本実施形態のタンタルキャパシタ２００は、電子回路基板の回路設計及び部品配置などに応じて、上述した実施形態とともに選択的に活用することができ、電子部品の設計時の自由度を上げることができる。
【００５９】
第１及び第２正極端子２２、２３は、モールディング部６０の下面に露出するように形成され、キャパシタ本体１０の長さ方向に離隔して配置され、上面には、第１及び第２タンタルワイヤ１１’の非挿入領域１１ａ’の露出した端部がそれぞれ接続されて電気的に連結される。
【００６０】
このとき、第１及び第２正極端子２２、２３と第１及び第２タンタルワイヤ１１’の非挿入領域１１ａ’との間には、導電性接着層４０が配置されてもよい。
【００６１】
負極端子３３は、モールディング部６０の下面に露出するように形成され、第１正極端子２２と第２正極端子２３との間に配置され、負極端子３３の上面には第１及び第２キャパシタ本体１０が同時に実装される。
【００６２】
このとき、負極端子３３とキャパシタ本体１０との間には、連結端子５３が配置されてもよい。
【００６３】
また、キャパシタ本体１０と連結端子５３との間には、導電性接着層４０が配置されてもよい。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。
【符号の説明】
【００６５】
１０  キャパシタ本体
１１、１１’  タンタルワイヤー
２１、２２、２３  正極端子
３１、３２、３３  負極端子
４０  導電性接着層
５１、５２、５３  連結端子
６０  モールディング部
１００、２００  タンタルキャパシタ
【図１】
2015216347.tif 000003
【図２】
2015216347.tif 000004
【図３】
2015216347.tif 000005
【図４】
2015216347.tif 000006
【図５】
2015216347.tif 000007
【図６】
2015216347.tif 000008
【図７】
2015216347.tif 000009