(57)【要約】【課題】タンタリウムキャパシタに関する。【解決手段】タンタル粉末を含み実装面を有するキャパシタ本体と、上記キャパシタ本体が実装できる陰極リードフレームと、上記キャパシタ本体の内部に位置する挿入領域と、上記キャパシタ本体の外部に位置する非挿入領域を有するタンタルワイヤと、上記タンタルワイヤの非挿入領域と連結される陽極リードフレームと、上記キャパシタ本体及び上記タンタルワイヤを取り囲うよう形成された樹脂モールディング部とを含み、上記タンタルワイヤの挿入領域は少なくとも一つの折曲部を有することを特徴とするタンタリウムキャパシタを提供する。【選択図】図２
2008085344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンタル粉末を含み実装面を有するキャパシタ本体と、
前記キャパシタ本体が実装できる陰極リードフレームと、
前記キャパシタ本体の内部に位置する挿入領域と前記キャパシタ本体の外部に位置する非挿入領域を有するタンタルワイヤと、
前記タンタルワイヤの非挿入領域と連結される陽極リードフレームと、
前記キャパシタ本体及び前記タンタルワイヤを取り囲うよう形成された樹脂モールディング部とを含み、
前記タンタルワイヤの挿入領域は少なくとも一つの折曲部を有することを特徴とするタンタリウムキャパシタ。
【請求項２】
前記タンタルワイヤは、
前記挿入領域の単面または両面が圧着されたことを特徴とする請求項１に記載のタンタリウムキャパシタ。
【請求項３】
前記タンタルワイヤは、
前記非挿入領域の一側面が前記キャパシタ本体の下面と同一高さに位置するよう配置されたことを特徴とする請求項１に記載のタンタリウムキャパシタ。
【請求項４】
前記タンタルワイヤは、
前記挿入領域が前記キャパシタ本体の中心部を向かうよう形成されたことを特徴とする請求項１に記載のタンタリウムキャパシタ。
【請求項５】
前記タンタルワイヤは、
前記挿入領域が長さ方向に沿って垂直に二回折曲されたことを特徴とする請求項１に記載のタンタリウムキャパシタ。
【請求項６】
タンタル粉末を含み実装面を有するキャパシタ本体と、
前記キャパシタ本体が実装できる陰極リードフレームと、
前記キャパシタ本体の内部に位置する挿入領域と前記キャパシタ本体の外部に位置する非挿入領域を有するタンタルワイヤと、
前記タンタルワイヤの非挿入領域と連結される陽極リードフレームと、
前記キャパシタ本体及び前記タンタルワイヤを取り囲うよう形成された樹脂モールディング部とを含み、
前記タンタルワイヤの非挿入領域の直径は前記挿入領域の直径より厚いことを特徴とするタンタリウムキャパシタ。
【請求項７】
前記タンタルワイヤは、
前記非挿入領域の一側面が前記キャパシタ本体の下面と同一高さに位置するよう配置されたことを特徴とする請求項６に記載のタンタリウムキャパシタ。
【請求項８】
前記タンタルワイヤは、
前記非挿入領域の一側面が前記キャパシタ本体の下面より低く位置するよう配置されたことを特徴とする請求項６に記載のタンタリウムキャパシタ。
【請求項９】
前記タンタルワイヤは、
前記挿入領域が少なくとも一つの折曲部を有することを特徴とする請求項６に記載のタンタリウムキャパシタ。
【請求項１０】
前記タンタルワイヤは、
前記挿入領域が前記キャパシタ本体の中心部を向かうよう折曲されたことを特徴とする請求項６に記載のタンタリウムキャパシタ。
【請求項１１】
前記タンタルワイヤは、
前記挿入領域が長さ方向に沿って垂直に二回折曲されたことを特徴とする請求項６に記載のタンタリウムキャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタンタリウムキャパシタに関するものであって、さらに詳しくは、キャパシタ本体の容積率を高めつつ小型化が出来るようタンタルワイヤが配置された構造を有するタンタリウムキャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
タンタリウム（ｔａｎｔａｌｕｍ：Ｔａ）素材は融点が高く、延性、耐食性などに優れた機械的、物理的特徴により電気、電子を始めとして機械、化工、医療だけでなく宇宙、軍事など産業全般にわたり広く使われている金属である。特に、タンタリウム素材は全金属のうち最も安定した陽極酸化被膜を形成させることの出来る特性であって、現在、小型キャパシタの陽極素材として広く利用されている。さらに、タンタリウム素材は最近、電子、情報通信などＩＴ産業の急激な発達により毎年その使用量が１０％ずつ著しく増加している。
【０００３】
一般的にキャパシタは、電気を一時的に貯蔵する蓄電器を言う。構造は相互絶縁された２つの平板電極を接近させ陽極の間に誘電体を挟み込み引力によって電荷を帯電して蓄積する部品であって、２つの導体に囲われた空間に電荷と電解を閉じ込んで静電容量を得ようとするときに用いられる。
【０００４】
タンタリウムキャパシタ（Ｔａｎｔａｌｕｍ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）は、タンタリウムパウダー（Ｔａｎｔａｌｕｍ  Ｐｏｗｄｅｒ）を焼結して固めたときに発生する隙間を利用する構造になっており、電極金属としてのタンタル表面に、陽極酸化法により酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を形成し、これを誘電体にして、その上に電解質として二酸化マンガン層（ＭｎＯ２）を形成する。また、陰極電極の導出のためＭｎＯ２層の上にグラファイト層、その上に金属層を形成することになる。
【０００５】
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、従来のタンタルキャパシタの内部構造を表した正面図及び平面図である。
【０００６】
図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照すると、従来のタンタルキャパシタは、タンタル粉末を含む直六面体状のキャパシタ本体１１、上記キャパシタ本体に一端部が挿入されたタンタルワイヤ１３、上記キャパシタ本体１１に連結された陰極リードフレーム１２、上記タンタルワイヤ１３に連結される陽極リードフレーム１４を含む。
【０００７】
上記タンタルワイヤ１３は、上記キャパシタ本体１１に挿入されない部分で垂直に２回折曲された形態をしており、上記折曲により上記タンタルワイヤ１３を上記陽極リードフレーム１４に直接連結することが出来る。
【０００８】
上記キャパシタ本体１１はカーボン及び銀で塗布され、上記陰極リードフレーム１２と上記キャパシタ本体１１を連結するため銀接着剤１２ａを使用する。上記タンタルワイヤ１３は点溶接、導電性ペーストまたはレーザーにより上記陽極リードフレーム１４に接着されることが出来る。
【０００９】
このようなタンタルキャパシタの構造において、キャパシタ本体の体積を大きくするほどキャパシタの容積率は改善されるが、物理的な体積が増加して素子の小型化に限界があるという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のような問題点を解決するため、本発明は全体的な体積の増加無しで容積率を高めることができ、キャパシタ本体とタンタルワイヤの結合力を高めることが出来るタンタリウムキャパシタを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明はタンタル粉末を含み実装面を有するキャパシタ本体と、上記キャパシタ本体が実装できる陰極リードフレームと、上記キャパシタ本体の内部に位置する挿入領域と、上記キャパシタ本体の外部に位置する非挿入領域を有するタンタルワイヤと、上記タンタルワイヤの非挿入領域と連結される陽極リードフレームと、上記キャパシタ本体及び上記タンタルワイヤを取り囲うよう形成された樹脂モールディング部とを含み、上記タンタルワイヤの挿入領域は少なくとも一つの折曲部を有することを特徴とするタンタリウムキャパシタを提供する。
【００１２】
上記タンタルワイヤは、上記挿入領域の単面または両面が圧着されたものであることが出来る。
【００１３】
好ましくは、上記タンタルワイヤは、上記非挿入領域の一側面が上記キャパシタ本体の下面と同一高さに位置するよう配置されることが出来る。
【００１４】
上記タンタルワイヤは、上記挿入領域が上記キャパシタ本体の中心部を向かうよう屈折されることが出来る。
【００１５】
上記タンタルワイヤは、上記挿入領域が長さ方向に沿って垂直に二回折曲されたものであることが出来る。
【００１６】
また、本発明はタンタル粉末を含み実装面を有するキャパシタ本体と、上記キャパシタ本体が実装できる陰極リードフレームと、上記キャパシタ本体の内部に位置する挿入領域と、上記キャパシタ本体の外部に位置する非挿入領域を有するタンタルワイヤと、上記タンタルワイヤの非挿入領域と連結される陽極リードフレームと、上記キャパシタ本体及び上記タンタルワイヤを取り囲うよう形成された樹脂モールディング部とを含み、上記タンタルワイヤの非挿入領域の直径は上記挿入領域の直径より厚いことを特徴とするタンタリウムキャパシタを提供する。
【００１７】
上記タンタルワイヤは、上記非挿入領域の一側面が上記キャパシタ本体の下面と同一高さに位置するか、上記キャパシタ本体の下面より下に位置するよう配置されたものであることが出来る。
【００１８】
上記タンタルワイヤは、上記挿入領域が少なくとも一つの折曲部を有するものであることが出来る。
【００１９】
上記タンタルワイヤは、上記挿入領域が上記キャパシタ本体の中心部を向かうよう折曲されたものであることが出来る。
【００２０】
上記タンタルワイヤは、上記挿入領域が長さ方向に沿って垂直に二回折曲されたものであることが出来る。
【発明の効果】
【００２１】
タンタリウムキャパシタの外部構造及び大きさを変形することなく内部のキャパシタ本体の大きさを増加させることが出来るため、従来技術によるキャパシタより容積率が大きいタンタリウムキャパシタを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照に本発明の実施形態について詳しく説明する。
図２（ａ）乃至図２（ｃ）は、本発明の好ましい実施形態によるタンタリウムキャパシタの内部構造の正面図、平面図、及び側面図である。
【００２３】
図２（ａ）乃至図２（ｃ）を参照すると、本実施形態によるタンタリウムキャパシタは、直六面体状のタンタルキャパシタ本体２１、上記キャパシタ本体に一部が挿入されたタンタルワイヤ２３、各々上記キャパシタ本体２１及びタンタルワイヤ２３に連結された陰極リードフレーム２２及び陽極リードフレーム２４、及び上記キャパシタ本体及びタンタルワイヤを覆う樹脂モールディング部２５を含む。
【００２４】
上記キャパシタ本体２１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を挿入し所望の大きさにタンタル素子を成形した後、上記タンタル素子を１２００〜２０００℃の高真空（１０―５ｔｏｒｒ以下）の雰囲気で３０分ほど焼結してタンタル焼結体を作り、陽極酸化方式により上記タンタル焼結体の表面に化成被膜を成長させた後、塑性する工程を通じて製造された。上記キャパシタ本体の表面にはカーボン及び銀が塗布されている。
【００２５】
上記キャパシタ本体の表面に塗布されたカーボンは、ＭｎＯ２の表面に接触抵抗を減少させるためのもので、マイナス極を引き出すため銀を塗布する。
【００２６】
上記キャパシタ本体２１は、銀接着剤２２ａを用いて直線型陰極リードフレーム２２と接着する。
【００２７】
上記タンタルワイヤ２３は、上記キャパシタ本体２１に挿入されている挿入領域と、上記キャパシタ本体２１の外部に形成された非挿入領域からなっている。
【００２８】
上記キャパシタ本体２１に挿入されているタンタルワイヤ２３は一つの折曲部を有する。上記折曲部によりキャパシタ本体の内部に挿入されたタンタルワイヤが上記キャパシタ本体に強く付着することが出来る。本実施例では、上記タンタルワイヤを上記キャパシタ本体の下面と鋭角を成すよう一回折曲し、上記折曲部が上記キャパシタ本体の表面に隣接するよう挿入されることが出来る。
【００２９】
また、従来の技術に対比してタンタルワイヤの折曲部分がキャパシタ本体の内部に位置するようにして非挿入領域の長さを縮小することにより、キャパシタ本体の体積を増やすことが出来る。上記キャパシタ本体の体積が増えることによりキャパシタの容積率を増加させることが出来る。
【００３０】
上記キャパシタ本体２１の外部に形成される非挿入領域は陽極リードフレーム２４と連結されている。本実施例では、上記キャパシタ本体２１の外部に形成された上記非挿入領域が上記リードフレームと直接接触するよう上記キャパシタ本体２１の下面と同一高さに上記タンタルワイヤ２３の非挿入領域を位置させる。このようにして上記タンタルワイヤ２３と上記陽極リードフレーム２４を直接溶接することが可能となった。また、溶接のために銀接着剤、導電性ペーストなどを使用することが出来る。
【００３１】
本実施例では、上記キャパシタ本体２１は直六面体の形態を有し、長さ×広さ×高さが各々０．７３×０．５０×０．３８［ｍｍ］の大きさに製作した。これによる体積は０．１３８７［ｍｍ２］である。タンタルワイヤの直径は０．１５［ｍｍ］にした。樹脂モールディング部を含む製品の大きさは１．１５×０．６５×０．５５［ｍｍ］で、上記キャパシタ本体の外部に形成された非挿入領域の長さは０．３０［ｍｍ］になるよう製作した。本実施例による場合、容積率は３３．７５％で、６Ｖでの最大容量は１０μＦであった。
【００３２】
従来技術の場合、樹脂モールディング部の内部に形成されるキャパシタ本体に挿入されたタンタルワイヤを上記キャパシタ本体の外部で折曲させた構造を有している。全体的なパッケージの大きさを維持したまま、上記キャパシタ本体の外部で折曲されたタンタルワイヤを有する構造では、上記折曲のための領域だけ上記キャパシタ本体を形成出来る領域が減る。
【００３３】
従来技術の場合、樹脂モールディング部を含むパッケージ製品の大きさは１．１５×０．６５×０．５５［ｍｍ］にし、内部に形成されたキャパシタ本体の大きさは０．５５×０．５０×０．３８［ｍｍ］にし、その体積は０．１０４５［ｍｍ２］であった。キャパシタ本体の外部に配置された非挿入領域の長さは０．４８［ｍｍ］にした。この際、容積率は２５．４３％で、６Ｖでの最大容量が６．８μＦであった。
【００３４】
従って、従来技術と比較すると、本実施例の場合は、樹脂モールディング部を含むパッケージ製品の大きさは同一であるが、内部のキャパシタ本体の体積が増加して容積率が向上することが分かる。
【００３５】
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、本発明の実施形態によるタンタリウムキャパシタの正面図及び側面図である。
【００３６】
図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照すると、キャパシタ本体３１の内部に挿入されるタンタルワイヤ３３の一部が両面に圧着された形態を有している。
【００３７】
上記タンタルワイヤ３３を圧着することにより、図３（ａ）では上記キャパシタ本体３１の内部に挿入されたタンタルワイヤ部分が上記キャパシタ本体３１の外部に位置するタンタルワイヤ部分より薄い厚さを有することが分かる。しかし、図３（ｂ）では上記圧着されたタンタルワイヤ部分の幅が圧着されていないタンタルワイヤ部分の幅より長くなることが分かる。
【００３８】
上記圧着によりタンタルワイヤ３３の外形は変わるが、全体的な体積は同一に維持されるため、図２の構造のように容積率が増加する効果が得られる。
【００３９】
本実施例のようにキャパシタ本体の内部に挿入される挿入領域を圧着することにより、キャパシタ本体の外部に位置するタンタルワイヤの非挿入領域と厚さの差を形成することが出来る。従って、厚さの差を用いて上記キャパシタ本体の外部に位置するタンタルワイヤの非挿入領域の一側面が上記キャパシタ本体の下面と同一高さまたは上記キャパシタ本体の下面より低い高さに形成されることを容易にすることが出来る。また、上記タンタルワイヤを陽極リードフレーム３４と接触するとき、上記キャパシタ本体の内部に挿入されたタンタルワイヤの挿入領域に及ぼす影響を最小化することが出来る。
【００４０】
上記のような効果を得るため、タンタルワイヤの挿入領域を圧着する代わりに上記タンタルワイヤの挿入領域と非挿入領域の厚さを異なるようにして形成することが出来る。
【００４１】
この場合、タンタルワイヤの外部に形成された非挿入領域の直径が挿入領域の直径より大きくすることが出来る。このような構造により、キャパシタ本体に挿入される挿入領域を折曲することなく上記キャパシタ本体の下面で離隔させ、上記非挿入領域の一側面は陽極リードフレームに接触させることが出来る。
【００４２】
本発明は、上述の実施形態及び添付の図面により限定されない。即ち、キャパシタ本体の大きさ、タンタルワイヤの直径などは多様に具現することが出来る。
【００４３】
添付の請求範囲により権利範囲を限定し、請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で様々な形態の置換、変形及び変更が可能ということは当技術分野の通常の知識を有している者に自明である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、従来技術によるタンタリウムキャパシタの内部構造の正面図及び平面図である。
【図２】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の好ましい実施例によるタンタリウムキャパシタの内部構造の正面図、平面図、及び側面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施例によるタンタリウムキャパシタの内部構造の正面図及び側面図である。
【符号の説明】
【００４５】
２１  キャパシタ本体
２２  陰極リードフレーム
２３  タンタルワイヤ
２４  陽極リードフレーム
２５  樹脂モールディング部
【図１】
2008085344.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008085344.tif 000005