(57)【要約】【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更なる低ＥＳＬ化と作業性、組み立て精度の向上を図ることを目的とする。【解決手段】陽極電極部２と陰極電極部３を有した平板状のコンデンサ素子１を複数枚積層した素子ユニット４と、この素子ユニット４を陽極電極部２が交互に相反する方向に配設されるようにして複数段積層し、両端に位置する各陽極電極部２の下面に夫々接合された陽極端子７と、同じく素子ユニット４の陰極電極部３の下面に接合された陰極端子８と、上記陽極端子７と陰極端子８の少なくとも実装面となる下面の一部が露呈する状態で上記複数の素子ユニット４を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂９からなる構成により、作業性と組み立て精度の向上を図り、各端子間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い、ＥＳＬを大きく低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極電極部と陰極電極部を有した平板状のコンデンサ素子を複数枚積層した素子ユニットと、この素子ユニットを陽極電極部が交互に相反する方向に配設されるようにして複数段積層し、両端に位置する各陽極電極部の下面に夫々接合された陽極端子と、同じく素子ユニットの陰極電極部の下面に接合された陰極端子と、上記陽極端子と陰極端子の少なくとも実装面となる下面の一部が露呈する状態で上記複数の素子ユニット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。
【請求項２】
素子ユニットの陽極電極部を束ねて結合する陽極結束部材を設けた請求項１に記載のチップ形固体電解コンデンサ。
【請求項３】
素子ユニットの陽極電極部と陽極端子を接合するスペーサを設けた請求項１に記載のチップ形固体電解コンデンサ。
【請求項４】
素子ユニットを複数段積層した状態で陰極電極部の下面ならびに側面に接合される陰極接合部材を設けた請求項１に記載のチップ形固体電解コンデンサ。
【請求項５】
陽極端子および／または陰極端子の一部を外装樹脂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。
【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、導電性高分子を固体電解質に用い、かつ、面実装対応に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が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３はこの種の従来のチップ形固体電解コンデンサの構成を示した斜視図、図４は同チップ形固体電解コンデンサの内部構造を示した斜視図であり、図３と図４において、２０は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を構成するコンデンサ素子、２１はこのコンデンサ素子２０の陽極部、２２は同陰極部、２３は同絶縁部であり、このように構成された２枚のコンデンサ素子２０を互いに反対方向に重ねて配設したものである。
【０００５】
２４は上記コンデンサ素子２０の陽極部２１に一端が接続された陽極リード端子、２５は同じくコンデンサ素子２０の陰極部２２に一端が接続された陰極リード端子、２６はこれらをモールドした外装樹脂であり、これにより固体電解コンデンサが形成され、この固体電解コンデンサの側面と底面に陽極リード端子２４と陰極リード端子２５が夫々対向して表出し、４端子構造の固体電解コンデンサを構成するようにしたものである。
【０００６】
このように構成された従来のチップ形固体電解コンデンサは、高周波特性ならびにノイズ吸収性に優れ、低ＥＳＬ化を実現できるというものであった。
【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】特開平６−１２００８８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チップ形固体電解コンデンサでは、１枚のコンデンサ素子または複数枚のコンデンサ素子を積層して外装樹脂でモールドし、陽極／陰極端子を引き出した、一般的な２端子構造のものと比べると、高周波特性に優れ、かつ低ＥＳＬ化も実現しているものの、この構造においてはＥＳＬを５００ｐＨ程度に押さえ込むのが限界であり、昨今の市場における加速する要求である２００ｐＨ以下というレベルに対してはまだまだ不十分であり、更なる低ＥＳＬ化が必要であるという課題があった。
【０００９】
従って、本発明者らは、このような更なる低ＥＳＬ化を実現するために、特願２００６−２６８１２号にて、図５（ａ）〜（ｄ）に示すような構造のチップ形固体電解コンデンサを提案している。
【００１０】
図５（ａ）〜（ｄ）は上記本発明者らが提案した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と正面断面図と底面断面図と底面図であり、図５において、３１はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子３１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図示しない絶縁部を設けて陽極電極部３２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、カーボンと銀ペーストからなる陰極層（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３３を形成して構成されたものである。
【００１１】
３４は上記コンデンサ素子３１を複数枚積層したコンデンサ素子積層体であり、このコンデンサ素子積層体３４はコンデンサ素子３１の陽極電極部３２が交互に相反する方向に配設されるように複数枚を積層することにより構成されたものである。
【００１２】
３５はコンデンサ素子積層体３４の陽極電極部３２を一体に接合した陽極コムフレーム、３６は同じくコンデンサ素子積層体３４の陰極電極部３３を一体に接合した陰極コムフレームである。
【００１３】
３７は上記陽極コムフレーム３５を上面に接合した陽極コム端子であり、この陽極コム端子３７は幅方向の両端に夫々薄肉部３７ｂが設けられ、この薄肉部３７ｂを除く中央部分が実装時の陽極端子部３７ａとなるものである。
【００１４】
３８は上記陰極コムフレーム３６を上面に接合した陰極コム端子であり、この陰極コム端子３８は幅方向の中央部に薄肉部３８ｂが設けられ、この薄肉部３８ｂを除く両端部分が実装時の陰極端子部３８ａとなるものである。
【００１５】
３９は上記コンデンサ素子積層体３４、陽極コムフレーム３５、陰極コムフレーム３６、陽極コム端子３７、陰極コム端子３８を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂であり、上記陽極コム端子３７、陰極コム端子３８に夫々設けた薄肉部３７ｂ、３８ｂもこの外装樹脂３９により一体に被覆され、チップ形固体電解コンデンサの実装面となる下面には陽極端子部３７ａと陰極端子部３８ａが夫々対向する２箇所に露呈した４端子構造を構成しているものである。
【００１６】
このように構成されたチップ形固体電解コンデンサは、実装面となる下面に陽極端子部３７ａと陰極端子部３８ａが夫々対向する２箇所に露呈した４端子構造とした構成により、各端子間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い、ＥＳＬを大きく低減することができるようになり、さらに各端子間距離を可能な限り近づけて電流のループ面積を小さくすることにより更なる低ＥＳＬ化を図ることが可能になるというものであり、ＥＳＬを従来品の５２２ｐＨから９８ｐＨと、約１／５以下にまで低減することができるというものであった。
【００１７】
しかしながらこのように構成されたチップ形固体電解コンデンサにおいては、ＥＳＬを大幅に低減することは可能になるものの、組み立て作業が煩雑で、しかも組み立て精度を保証するのが困難であるという課題を有したものであった。
【００１８】
本発明はこのような従来の課題を解決し、更なる低ＥＳＬ化を実現すると共に、作業性と組み立て精度の向上を図ることが可能な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】
【００１９】
上記課題を解決するために本発明は、平板状のコンデンサ素子を複数枚積層した素子ユニットと、この素子ユニットの陽極電極部を交互に相反する方向に配設して複数段積層し、両端に位置する各陽極電極部の下面に夫々接合された陽極端子と、同じく素子ユニットの陰極電極部の下面に接合された陰極端子と、上記陽極端子と陰極端子の下面の一部が露呈する状態で上記複数の素子ユニットを被覆した絶縁性の外装樹脂からなる構成にしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
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、コンデンサ素子を複数枚積層して素子ユニットとすることによって作業性と組み立て精度の向上を図り、さらにこの素子ユニットを陽極電極部が交互に相反する方向に配設されるように複数段積層し、実装面となる下面に陽極端子と陰極端子が夫々対向する２箇所に露呈した４端子構造とした構成により、各端子間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い、ＥＳＬを大きく低減することができるようになり、更に各端子間距離を可能な限り近づけて電流のループ面積を小さくすることにより、更なる低ＥＳＬ化を図ることが可能にな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】
【００２１】
（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１〜３、５に記載の発明について説明する。
【００２２】
図１（ａ）〜（ｆ）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と正面断面図と左側面断面図と右側面断面図と底面断面図と底面図であり、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図示しない絶縁部を設けて陽極電極部２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、カーボンと銀ペーストからなる陰極層（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３を形成して構成されたものである。
【００２３】
４は上記コンデンサ素子１を複数枚積層した素子ユニットであり、この素子ユニット４はコンデンサ素子１を同一方向に揃えて複数枚（本実施の形態では３枚）を積層することにより構成されたものであり、各陰極電極部３間は図示しない導電性銀ペーストにより接着され、各陽極電極部２は陽極結束部材５を陽極電極部２の外周に巻き付けて束ねるようにし、この陽極結束部材５と陽極電極部２を抵抗溶接等の手段によって結合しているものである。なお、上記陽極結束部材５は必要不可欠な部品ではなく、陽極電極部２どうしを直接抵抗溶接等の手段によって結合しても良い。
【００２４】
６ａ、６ｂは上記素子ユニット４を陽極電極部２が交互に相反する方向に配設されるようにして複数段（本実施の形態では２段）積層した状態で陽極電極部２と後述する陽極端子を接合するためのスペーサであり、これらの接合は抵抗溶接等の手段によって行われるものである。なお、上記スペーサ６ａ、６ｂは必要不可欠な部品ではなく、陽極電極部２と陽極端子を直接抵抗溶接等の手段によって結合しても良い。
【００２５】
７は上記スペーサ６ａ、６ｂを介して素子ユニット４の陽極電極部２を上面に接合した陽極端子であり、この陽極端子７は幅方向の両端に夫々薄肉部７ｂが設けられることにより、この薄肉部７ｂを除く中央部分が実装時の陽極端子部７ａとなるものである。さらに、この陽極端子７には、後述する外装樹脂に沿って上方へ折り曲げられた折り曲げ部７ｃを設けた構成としているものである。
【００２６】
８は上記素子ユニット４の陰極電極部３を上面に接合した陰極端子であり、この陰極端子８は幅方向の中央部に薄肉部８ｂが設けられることにより、この薄肉部８ｂを除く両端部分が実装時の陰極端子部８ａとなるものである。さらに、この陰極端子８には、後述する外装樹脂に沿って上方へ折り曲げられた折り曲げ部８ｃを設けた構成としているものである。
【００２７】
９は上記素子ユニット４、陽極結束部材５、スペーサ６ａ、６ｂ、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、上記陽極端子７、陰極端子８に夫々設けた薄肉部７ｂ、８ｂもこの外装樹脂９により一体に被覆され、チップ形固体電解コンデンサの実装面となる下面には陽極端子部７ａと陰極端子部８ａが夫々対向する２箇所に露呈した４端子構造を構成しているものである。
【００２８】
１０は上記素子ユニット４の陰極電極部３の側面全体に亘って塗布された導電性銀ペーストである。
【００２９】
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、コンデンサ素子１を複数枚積層して素子ユニット４とすることにより、作業性と組み立て精度の向上を図り、さらにこの素子ユニット４を陽極電極部２が交互に相反する方向に配設されるように複数段積層し、実装面となる下面に陽極端子７と陰極端子８が夫々対向する２箇所に露呈した４端子構造とした構成により、各端子７、８間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い、ＥＳＬを大きく低減することができるようになり、更に各端子７、８間距離を可能な限り近づけて電流のループ面積を小さくすることにより更なる低ＥＳＬ化を図ることが可能になるという格別の効果を奏するものであり、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のＥＳＬ特性を評価した結果を比較例としての従来品と共に（表１）に示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
（表１）から明らかなように、本実施の形態によるチップ形固体電解コンデンサは、ＥＳＬを従来品の１／５以下にまで低減することができ、かつ、そのバラツキも小さいことから、高周波対応に対する昨今の高い要求にも十分に対応することができるものである。
【００３２】
また、上記素子ユニット４の積層段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好ましいものである。
【００３３】
また、陽極端子７ならびに陰極端子８の一部に外装樹脂９に沿って上方へ折り曲げられた折り曲げ部７ｃ、８ｃを設けた構成により、半田付け作業時に半田フィレットが形成され易くなるばかりでなく、半田付け状態を上面から確認できるようになるという効果が得られ、信頼性の高い半田付け作業を行うことが可能になるものである。
【００３４】
（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４に記載の発明について説明する。
【００３５】
本実施の形態は、上記実施の形態１で説明したチップ形固体電解コンデンサに、複数段積層した素子ユニットを一体に接合する陰極接合部材を設けた構成のものであり、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。
【００３６】
図２（ａ）〜（ｆ）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と正面断面図と左側面断面図と右側面断面図と底面断面図と底面図であり、図２において、１１は陰極接合部材であり、この陰極接合部材１１は素子ユニット４を交互に複数段積層した状態で陰極電極部３の下面ならびに側面に接合されるようにコ字形に構成されたものである。
【００３７】
このように陰極接合部材１１を設けた構成により、素子ユニット４を陽極端子７ならびに陰極端子８に直接搭載して積層する必要が無くなり、陰極接合部材１１上で素子ユニット４を積層して組み立てた後、陽極端子７ならびに陰極端子８に接合することができるようになるため、更なる作業性向上を図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る。
【００３８】
このようにして得られた本実施の形態によるチップ形固体電解コンデンサのＥＳＬ特性を測定した結果を比較例としての従来品と比較して（表２）に示す。
【００３９】
【表２】
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【００４０】
（表２）から明らかなように、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と同様に、ＥＳＬを従来品の１／５以下にまで低減することができ、かつ、そのバラツキも小さいことから、高周波対応に対する昨今の高い要求にも十分に対応することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明によるチップ形固体電解コンデンサは、ＥＳＬを大きく低減し、かつ、作業性と組み立て精度の向上を図ることができるという効果を有し、特に高周波応答性が要求される分野等のコンデンサとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【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）同左側面断面図、（ｄ）同右側面断面図、（ｅ）同底面断面図、（ｆ）同底面図
【図２】（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）同左側面断面図、（ｄ）同右側面断面図、（ｅ）同底面断面図、（ｆ）同底面図
【図３】従来のチップ形固体電解コンデンサの構成を示した斜視図
【図４】同チップ形固体電解コンデンサの内部構造を示した斜視図
【図５】（ａ）従来の他の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）同底面図
【符号の説明】
【００４３】
１  コンデンサ素子
２  陽極電極部
３  陰極電極部
４  素子ユニット
５  陽極結束部材
６ａ、６ｂ  スペーサ
７  陽極端子
７ａ  陽極端子部
７ｂ、８ｂ  薄肉部
７ｃ、８ｃ  折り曲げ部
８  陰極端子
８ａ  陰極端子部
９  外装樹脂
１０  導電性銀ペースト
１１  陰極接合部材
【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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