(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極導出リードを具備し、酸化皮膜層、固体電解質層および陰極引出層とを備えたコンデンサ素子と、該コンデンサ素子の電極となる電極基板と、これらを覆う外装樹脂とを有し、前記電極基板が、前記陽極導出リードに接続された陽極と、前記陰極引出層に接続された陰極と、前記陽極と陰極との間を絶縁する絶縁層とを含むものからなるチップ状固体電解コンデンサにおいて、
前記電極基板における陽極および陰極はいずれも、外部電極層形成部分をなす導電板から形成され、
前記電極基板における陽極および陰極のうち少なくともどちらか一方が、独立した二つの導電板により形成され、前記独立した二つの導電板の一方が補助電極用導電板であり、前記独立した二つの導電板の他方が前記コンデンサ素子と電気的に接続されたものからなり、前記補助電極用導電板と他方の導電板との間にはヒューズ素子が接続されており、
前記独立した二つの導電板のうちの他方の導電板と前記陰極側または陽極側の導電板とを接続することによって、ヒューズ機能が無効となり、前記独立した二つの導電板のうちの補助用導電板と前記陰極側または陽極側の導電板とを接続することによって、ヒューズ機能が有効となることを特徴とするヒューズ内蔵型固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記電極基板の陽極側が、独立した二つの導電板でなり、前記独立した二つの導電板の一方が補助電極用導電板であり、前記補助電極用導電板と他方の導電板との間にはヒューズ素子が接続されており、前記陽極導出リードが、金属条材を介して導電性接続手段により前記陽極側の他方の導電板に接続され、前記コンデンサ素子の陰極引出層が、導電性接着剤により前記陰極側の導電板に接続されているものからなり、
前記陽極側の他方の導電板と前記陰極側の導電板とを接続することによって、ヒューズ機能が無効となり、前記陽極側の補助用導電板と前記陰極側の導電板とを接続することによって、ヒューズ機能が有効となることを特徴とする請求項１に記載のヒューズ内蔵型固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記電極基板の陰極側が、独立した二つの導電板でなり、前記独立した二つの導電板の一方が補助電極用導電板であり、前記補助電極用導電板と他方の導電板との間にはヒューズ素子が接続されており、前記陽極導出リードが、金属条材を介して導電性接続手段により陽極側の導電板に接続され、前記コンデンサ素子の陰極引出層が、導電性接着剤により前記陰極側の他方の導電板に接続されているものからなり、
前記陰極側の他方の導電板と前記陽極側の導電板とを接続することによって、ヒューズ機能が無効となり、前記陰極側の補助用導電板と前記陽極側の導電板とを接続することによって、ヒューズ機能が有効となることを特徴とする請求項１に記載のヒューズ内蔵型固体電解コンデンサ。
【請求項４】
前記導電性接続手段が、導電性接着剤あるいはレーザー溶接であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のヒューズ内蔵型固体電解コンデンサ。
【請求項５】
前記ヒューズ素子が、パターニングにより形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のヒューズ内蔵型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、小形で大容量であり、かつ、ヒューズ機能の有無をコンデンサ部品単体で選択可能になしたヒューズ内蔵型固体電解コンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒューズ内蔵型固体電解コンデンサは、図１５に示すように、陽極側リードフレーム１３とコンデンサ素子２とを回路を保護するための温度ヒューズ素子で溶接接合または超音波接続または熱圧着法により接続していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特公平７−３８３６７号公報（特許請求の範囲、第８図および第９図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の技術では、上記のように、ヒューズ素子を陽極側リードフレームとコンデンサ素子間に接続していたため、ヒューズ素子を接続するスペースの分だけ内部素子の体積効率が低下する問題を有しており、固体電解コンデンサを小形化し、かつ大容量化をすることが困難であった。
【０００４】
さらに、このヒューズ配線がコイル作用をもつことから、高周波仕様の回路においてはヒューズ内蔵コンデンサ自体のインピーダンス特性が劣化するため、回路によるコンデンサの使い分けが必要であった。
【０００５】
本発明は、上記する課題を解決するものであって、ヒューズ素子の接続による内部素子の体積効率の低下がなく、小形かつ大容量でヒューズ機能の有無をコンデンサ部品単体で選択できるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明は、上記する目的を達成するにあたって、請求項１に記載の発明は、陽極導出リードを具備し、酸化皮膜層、固体電解質層および陰極引出層とを備えたコンデンサ素子と、該コンデンサ素子の電極となる電極基板と、これらを覆う外装樹脂とを有し、前記電極基板が、前記陽極導出リードに接続された陽極と、前記陰極引出層に接続された陰極と、前記陽極および陰極との間を絶縁する絶縁層を含むものからなるチップ状固体電解コンデンサにおいて、
前記電極基板における陽極および陰極はいずれも、外部電極層形成部分をなす導電板から形成され、
前記電極基板における陽極および陰極のうち少なくともどちらか一方が、独立した二つの導電板により形成され、前記独立した二つの導電板の一方が補助電極用導電板であり、前記独立した二つの導電板の他方が前記コンデンサ素子と電気的に接続されたものからなり、前記補助電極用導電板と他方の導電板との間にはヒューズ素子が接続されており、
前記独立した二つの導電板のうちの他方の導電板と前記陰極側または陽極側の導電板とを接続することによって、ヒューズ機能が無効となり、前記独立した二つの導電板のうちの補助用導電板と前記陰極側または陽極側の導電板とを接続することによって、ヒューズ機能が有効となることを特徴とするヒューズ内蔵型固体電解コンデンサを構成するものである。
【０００７】
また、この発明において請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、前記電極基板の陽極側が、独立した二つの導電板でなり、前記独立した二つの導電板の一方が補助電極用導電板であり、前記補助電極用導電板と他方の導電板との間にはヒューズ素子が接続されており、前記陽極導出リードが、金属条材を介して導電性接続手段により前記陽極側の他方の導電板に接続され、前記コンデンサ素子の陰極引出層が、導電性接着剤により前記陰極側の導電板に接続されているものからなり、
前記陽極側の他方の導電板と前記陰極側の導電板とを接続することによって、ヒューズ機能が無効となり、前記陽極側の補助用導電板と前記陰極側の導電板とを接続することによって、ヒューズ機能が有効となることを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、この発明において請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、前記電極基板の陰極側が、独立した二つの導電板でなり、前記独立した二つの導電板の一方が補助電極用導電板であり、前記補助電極用導電板と他方の導電板との間にはヒューズ素子が接続されており、前記陽極導出リードが、金属条材を介して導電性接続手段により陽極側の導電板に接続され、前記コンデンサ素子の陰極引出層が、導電性接着剤により前記陰極側の他方の導電板に接続されているものからなり、
前記陰極側の他方の導電板と前記陽極側の導電板とを接続することによって、ヒューズ機能が無効となり、前記陰極側の補助用導電板と前記陽極側の導電板とを接続することによって、ヒューズ機能が有効となることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、この発明において請求項４に記載の発明は、請求項２あるいは請求項３に記載のヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、前記導電性接続手段が、導電性接着剤またはレーザー溶接であることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、この発明において請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４に記載のヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、前記ヒューズ素子が、パターニングにより形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、陽極または陰極のうちの少なくともどちらか一方が独立した二つの導電板からなり、この独立した二つの導電板のいずれか一方が補助電極導電板であり、前記独立した二つの導電板の他方が前記コンデンサ素子と接続されたものからなり、陽極側導電板または陰極側導電板と補助電極用導電板とをヒューズ素子を介して接続することにより、ヒューズ素子接続時のコンデンサ素子へのストレスが軽減され、かつ、ヒューズ素子による体積効率の低下を防止できるため、漏れ電流が低減し、小形で大容量のヒューズ内蔵型固体電解コンデンサを得ることができる。さらに、陽極側または陰極側導電板と基板上の電極とをはんだ接続することで、ヒューズ機能を無効にすることができ、補助電極導電板と基板上の電極とをはんだ接続することで、ヒューズ機能を有効にすることができるので、ヒューズ機能の有無が選択可能なヒューズ内蔵型固体電解コンデンサを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明によるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサについて、図面に示す具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサの電極基板を概略的に示す平面図であり、図３は、本発明の第２の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサの電極基板を概略的に示す平面図であり、図４は、本発明の第３の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサの電極基板を概略的に示す平面図であり、
図５は、本発明の第４の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサの電極基板を概略的に示す平面図である。図２は、第１および第２の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサの詳細構成を示す概略的な断面図であり、図６は、第３および第４の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサの詳細構成を示す概略的な断面図である。
【００１３】
図７は、第１および第２の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陽極側の導電性接続手段が、レーザー溶接による例を示す概略的な断面図であり、図８は、第３および第４の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陽極側の導電性接続手段が、レーザー溶接による例を示す概略的な断面図である。
【００１４】
図９は、第１および第２の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陽極端面側からみた概略的な内部透視図であり、図１０は、第１の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陰極端面側からみた概略的な内部透視図であり、図１１は、第２の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陰極端面側からみた概略的な内部透視図であり、
図１２は、第３の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陽極端面側からみた概略的な内部透視図であり、図１３は、第３および第４の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陰極端面側からみた概略的な内部透視図であり、図１４は、第４の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陽極端面側からみた概略的な内部透視図である。
【００１５】
［実施例１］陽極側のみが独立した二つの導電板からなり、そのうちのどちらか一方を補助電極用導電板３ｃとして、もう一方を陽極側導電板３ａとして、その間をヒューズ素子１１によりヒューズ接続したものであって、絶縁層４を介して一つの陰極側導電板３ｂを設けた構成例（図１、図２参照）。
まず、弁作用金属粉末のタンタル粉末に陽極導出リード１を埋め込み加圧成形した後、焼結し、得られた焼結体に酸化皮膜層、固体電解質層、陰極引出層を順次形成し、コンデンサ素子２を作製する。
次に、絶縁層４に少なくとも３箇所の貫通孔を設け、該貫通孔に陽極側導電板３ａ、陰極側導電板３ｂ、およびヒューズ接続のための補助電極用導電板３ｃを嵌合させ、コンデンサ素子実装部分および外部電極層形成部分とし、さらに、陽極側内部電極メッキ層６ａ、陽極側外部電極メッキ層６ｂ、陰極側内部電極メッキ層６ｃ、陰極側外部電極メッキ層６ｄを形成して電極基板７を作製する。
【００１６】
続いて、該陽極側導電板３ａと補助電極用導電板３ｃとの間を、幅１５μｍのヒューズ素子１１をつづら折り状のパターニングにより接続し、該ヒューズ素子上にシリコーンレジン１２を被覆する。
次に、陽極導出リード１と板状の金属条材５とを抵抗溶接し、該金属条材５と陽極側導電板３ａ上の陽極側内部電極メッキ層６ａおよびコンデンサ素子２と陰極側内部電極メッキ層６ｃとを導電性接着剤８を介して各々接続する。この際、該金属条材５と補助電極用導電板３ｃとの接触を防止するため、間に絶縁物等を介しておくことが望ましい。さらに、陽極導出リード１を陽極側導電板３ａ側に偏心させておくとより望ましい。その後、外装樹脂９で外装する。
さらに、陽極側導電板３ａ、補助電極用導電板３ｃ、陰極側導電板３ｂ、陽極側外部電極メッキ層６ｂおよび陰極側外部電極メッキ層６ｄの表面に外部電極層１０を形成し、ヒューズ内蔵型コンデンサを作製した。
【００１７】
［実施例２］陽極側と陰極側の両方が独立した二つの導電板からなり、陽極側のどちらか一方の導電板を補助電極用導電板３ｃとして、もう一方を陽極側導電板３ａとして、その間をヒューズ素子１１によりヒューズ接続したものであって、絶縁層４を介して二つの陰極側導電板３ｂを設けた構成例（図２、図３参照）。
陽極側と陰極側の両方が独立した二つの導電板からなる以外は、上記する実施例１と同様の方法でヒューズ内蔵型固体電解コンデンサを作製した。
【００１８】
［実施例３］陰極側のみが独立した二つの導電板からなり、そのうちのどちらか一方を補助電極用導電板３ｃとして、もう一方を陰極側導電板３ｂとして、その間をヒューズ素子１１によりヒューズ接続したものであって、絶縁層４を介して一つの陽極側導電板３ａを設けた構成例（図４、図６参照）。
陰極側のみが二つの独立した導電板からなり、陰極側導電板３ｂと補助電極用導電板３ｃとの間をヒューズ素子１１で接続した以外は、上記する実施例１と同様の方法でヒューズ内蔵型固体電解コンデンサを作製した。
【００１９】
［実施例４］陽極側と陰極側の両方が二つの独立した導電板からなり、陰極側のどちらか一方の導電板を補助電極用導電板３ｃとして、もう一方を陰極側導電板３ｂとして、その間をヒューズ素子１１によりヒューズ接続したものであって、絶縁層４を介して二つの陽極側導電板３ａを設けた構成例（図５、図６参照）。
陽極側と陰極側の両方が二つの独立した導電板からなり、陰極側導電板３ｂと補助電極用導電板３ｃとの間をヒューズ素子１１で接続した以外は、上記する実施例１と同様の方法でヒューズ内蔵型固体電解コンデンサを作製した。
【００２０】
（従来例）リードフレームとコンデンサ素子との間をヒューズ接続（図１５参照）。
図１５は、従来のヒューズ内蔵型固体電解コンデンサの断面図である。実施例と同様の方法で、陽極導出リード１を具備し、酸化皮膜層、固体電解質層および陰極引出層を順次形成したコンデンサ素子２を作製し、次に、前記陽極導出リード１と陽極側リードフレーム１３をヒューズ素子で接続し、コンデンサ素子２と陰極側リードフレーム１４を導電性接着剤８で接続した後、外装樹脂９で外装し、ヒューズ内蔵型固体電解コンデンサを作製した。
【００２１】
本発明に従い作製したコンデンサをヒューズ素子が接続された陽極側導電板３ａまたは陰極側導電板３ｂ上の電極層と、補助電極用導電板３ｃ上の電極層のうちどちらか一方と接続できるようにパターニングした基板へ実装した。ヒューズ素子が接続された陽極側導電板３ａまたは陰極側導電板３ｂ上の電極層と接続することでヒューズ機能の無いコンデンサにでき、補助電極用導電板３ｃ上の電極層と接続することでヒューズ機能を有するコンデンサにできる。これにより、ヒューズ機能の有無を電極の取り出し位置変更により選択できる。
【００２２】
次に、実施例１〜４と従来例の製品体積に対するコンデンサ素子体積の占有率および漏れ電流を比較した結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
0004688704.tif 000002
【００２４】
表１から明らかなように、実施例１〜４は従来例と比較して素子占有率が高く、内部素子の体積効率が大幅に改善され、かつ、漏れ電流も改善されていることが分かる。
また、ヒューズ素子は、コスト面、技術面から銅またはアルミニウムを用いることが望ましい。
さらに、金属条材５と補助電極用導電板３ｃ上のメッキ層６ａとの接続を図７、図８に示すようにレーザー溶接で接続しても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサの電極基板を概略的に示す平面図である。
【図２】本発明の第１および第２の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサの詳細構成を示す概略的な断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサの電極基板を概略的に示す平面図である。
【図４】本発明の第３の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサの電極基板を概略的に示す平面図である。
【図５】本発明の第４の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサの電極基板を概略的に示す平面図である。
【図６】本発明の第３および第４の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサの詳細構成を示す概略的な断面図である。
【図７】本発明の第１および第２の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陽極側の導電性接続手段が、レーザー溶接による例を示す概略的な断面図である。
【図８】本発明の第３および第４の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陽極側の導電性接続手段が、レーザー溶接による例を示す概略的な断面図である。の詳細構成を示す概略的な断面図である。
【図９】本発明の第１および第２の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陽極端面側からみた概略的な内部透視図である。
【図１０】本発明の第１の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陰極端面側からみた概略的な内部透視図である。
【図１１】本発明の第２の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陰極端面側からみた概略的な内部透視図である。
【図１２】本発明の第３の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陽極端面側からみた概略的な内部透視図である。
【図１３】本発明の第３および第４の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陰極端面側からみた概略的な内部透視図である。
【図１４】本発明の第４の実施例になるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサであって、陽極端面側からみた概略的な内部透視図である。
【図１５】従来例によるヒューズ内蔵型固体電解コンデンサの断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  陽極導出リード
２  コンデンサ素子
３ａ  陽極側導電板
３ｂ  陰極側導電板
３ｃ  補助電極用導電板
４  絶縁層
５  金属条材
６ａ  メッキ層（陽極側内部電極）
６ｂ  メッキ層（陽極側外部電極）
６ｃ  メッキ層（陰極側内部電極）
６ｄ  メッキ層（陰極側外部電極）
７  電極基板
８  導電性接着剤層
９  外装樹脂
１０  外部電極層
１１  ヒューズ素子
１２  シリコーンレジン
１３  陽極リードフレーム
１４  陰極リードフレーム
【図１】
0004688704.tif 000003
【図２】
0004688704.tif 000004
【図３】
0004688704.tif 000005
【図４】
0004688704.tif 000006
【図５】
0004688704.tif 000007
【図６】
0004688704.tif 000008
【図７】
0004688704.tif 000009
【図８】
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【図９】
0004688704.tif 000011
【図１０】
0004688704.tif 000012
【図１１】
0004688704.tif 000013
【図１２】
0004688704.tif 000014
【図１３】
0004688704.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
0004688704.tif 000017