(57)【要約】【課題】  大容量化、低ＥＳＲ化および低ＥＳＬ化を図るとともに、大電流化に対応して発熱を抑制し、許容電力損失を向上することが可能な固体電解コンデンサ、および電気回路を提供すること。【解決手段】  固体電解質層を具備した陰極と、この陰極との間に誘電体層を介在して設けられた陽極本体部１、ならびに陽極本体部１を回路電流が流れることを可能に形成された入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂを具備した陽極と、を備えた固体電解コンデンサＡ１であって、金属カバー４が設けられていることにより、入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂ間には、上記回路電流が陽極本体部１を迂回して流れることを可能とするバイパス電流経路が形成されている。【選択図】  図１
2005191504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解質層を具備した陰極と、
この陰極との間に誘電体層を介在して設けられた陽極本体部、ならびにこの陽極本体部に回路電流が流れることを可能とする入力用および出力用の陽極端子を具備した陽極と、
を備えた固体電解コンデンサであって、
上記入力用および出力用の陽極端子間には、回路電流が上記陽極本体部を迂回して流れることを可能とするバイパス電流経路が形成されていることを特徴とする、固体電解コンデンサ。
【請求項２】
上記入力用および出力用の陽極端子間における上記バイパス電流経路の電気抵抗は、上記入力用および出力用の陽極端子間における上記陽極本体部の等価直列抵抗よりも小さい、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
上記陰極は、上記固体電解質層に導通する陰極端子を備えており、
上記入力用および出力用の陽極端子間における上記バイパス電流経路のインダクタンスは、上記入力用の陽極端子から上記陰極端子までの間における等価直列インダクタンスよりも大きい、請求項１または２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
上記陰極は、上記固体電解質層に導通する陰極端子を備えており、
上記入力用および出力用の陽極端子間における上記バイパス電流経路のインダクタンスは、上記入力用の陽極端子から上記陰極端子までの間における等価直列インダクタンスよりも小さい、請求項１または２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項５】
上記陽極本体部は、弁作用を有する金属の多孔質焼結体であり、
上記誘電体層および固体電解質層は、上記多孔質焼結体内に形成されており、
上記入力用および出力用の陽極端子は、上記多孔質焼結体内に導通した１または複数の陽極ワイヤを含んで形成されており、
上記バイパス電流経路は、上記入力用および出力用の陽極端子に導通した導体部材により形成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項６】
上記導体部材は、上記多孔質焼結体の少なくとも一部を覆っている金属カバーである、請求項５に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項７】
上記金属カバーの上記バイパス電流経路に相当する部分には、スリットが形成されている、請求項６に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項８】
上記金属カバーの上記バイパス電流経路に相当する部分には、屈曲部が形成されている、請求項６または７に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項９】
上記金属カバーと上記多孔質焼結体との間には、これらを絶縁するための絶縁体が介在している、請求項６ないし８のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１０】
上記絶縁体は、樹脂製フィルムを含んでいる、請求項９に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１１】
上記絶縁体は、セラミック製プレートを含んでいる、請求項９に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１２】
上記金属カバーには、複数の孔部が形成されている、請求項６ないし１１のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１３】
上記入力用および出力用の陽極端子にそれぞれ導通する面実装用の複数の外部陽極端子と、上記固体電解質層に導通する面実装用の複数の外部陰極端子とを備えている、請求項５ないし１２のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１４】
両側縁部と中央部とに段差を生じるように折り曲げられた金属片を備えており、上記中央部の凸側の面は、上記固体電解質層に接合され、かつ上記中央部の凹側の面は、樹脂により覆われており、上記両側縁部が、上記面実装用の複数の外部陰極端子となっている、請求項１３に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１５】
上記複数の外部陰極端子は、互いに離間した複数の金属片により形成されている、請求項１３に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１６】
上記多孔質焼結体の底面に設けられており、かつ上記固体電解質層に導通する陰極導体板と、
上記陰極導体板との間に絶縁体を介して積層されており、かつ上記複数の陽極端子に導通する上記導体部材としての陽極導体板とを備えており、
上記陰極導体板の少なくとも一部が、外部陰極端子となっており、
上記陽極導体板の少なくとも一部が、複数の外部陽極端子となっている、請求項５に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１７】
上記陰極導体板は、上記多孔質焼結体に接合された主板部と、この主板部から延出する延出部とを有しており、
上記延出部が、上記外部陰極端子であり、かつ上記主板部と上記延出部とに段差が設けられていることにより、上記外部陽極端子および上記外部陰極端子の底面どうしが略面一とされている、請求項１６に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１８】
上記多孔質焼結体としては、偏平状とされた複数のものがある、請求項５ないし１７のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１９】
上記複数の多孔質焼結体に設けられた入力用および出力用の陽極端子にそれぞれ導通する面実装用の複数の外部陽極端子と、上記多孔質焼結体に形成された固体電解質層のそれぞれに導通する面実装用の外部陰極端子とを備えている、請求項１８に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項２０】
上記複数の多孔質焼結体は、積層されている、請求項１８または１９に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項２１】
上記複数の多孔質焼結体間に介在し、かつ上記複数の多孔質焼結体に形成された固体電解質層にそれぞれ導通する複数の金属板を備え、上記外部陰極端子は、上記複数の多孔質焼結体に対してこれらと同方向に積層されており、上記複数の金属板と上記外部陰極端子とは、上記積層方向に延びる接続部材により導通している、請求項２０に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項２２】
上記複数の多孔質焼結体は、並べて配置されている、請求項１８または１９に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項２３】
固体電解コンデンサを備えており、
この固体電解コンデンサは、固体電解質層を具備した陰極と、この陰極との間に誘電体層を介在して設けられた陽極本体部、ならびにこの陽極本体部に回路電流が流れることを可能とする入力用および出力用の陽極端子を具備した陽極とを備えている、電気回路であって、
上記入力用および出力用の陽極端子間には、上記回路電流が上記陽極を迂回して流れることを可能とするバイパス電流経路が形成されていることを特徴とする、電気回路。
【請求項２４】
上記入力用および出力用の陽極端子間における上記バイパス電流経路の電気抵抗は、上記入力用および出力用の陽極端子間における上記陽極本体部の等価直列抵抗よりも小さい、請求項２３に記載の電気回路。
【請求項２５】
上記陰極は、上記固体電解質層に導通する陰極端子を備えており、
上記入力用および出力用の陽極端子間における上記バイパス電流経路のインダクタンスは、上記入力用の陽極端子から上記陰極端子までの間における上記固体電解コンデンサの等価直列インダクタンスよりも大きい、請求項２３または２４に記載の電気回路。
【請求項２６】
上記陰極は、上記固体電解質層に導通する陰極端子を備えており、
上記入力用および出力用の陽極端子間における上記バイパス電流経路のインダクタンスは、上記入力用の陽極端子から上記陰極端子までの間における上記固体電解コンデンサの等価直列インダクタンスよりも小さい、請求項２３または２４に記載の電気回路。
【請求項２７】
上記固体電解コンデンサは基板に実装されており、上記バイパス電流経路は上記基板に形成された配線パターンにより構成されている、請求項２３ないし２６のいずれかに記載の電気回路。
【請求項２８】
上記配線パターンには、屈曲部が形成されている、請求項２７に記載の電気回路。
【請求項２９】
上記バイパス電流経路には、コイル素子が設けられている、請求項２３ないし２８のいずれかに記載の電気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電解コンデンサ、および固体電解コンデンサが用いられた電気回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体電解コンデンサの一例としては、入力用および出力用の陽極端子を備えたいわゆる三端子型の固体電解コンデンサがある（たとえば、特許文献１参照）。このような固体電解コンデンサにおいては、この固体電解コンデンサが組み込まれる機器の回路電流が、入力用の陽極端子から陽極本体部を流れ、出力用の陽極端子へと向かう構成とされており、広い周波数領域における低インピーダンス化が図られている。また、大容量化、低ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）化、および低ＥＳＲ（等価直列抵抗）化に比較的優れた固体電解コンデンサとして、タンタルまたはニオブなどの弁作用を有する金属の多孔質焼結体により形成された陽極本体部を備える固体電解コンデンサがある（たとえば特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５８０４２号公報
【特許文献２】特開２００３−１６３１３７号公報（図２３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したような構造の固体電解コンデンサは、たとえばバイパスコンデンサとして、ＣＰＵなどの電子デバイスと電源回路との間に接続されて使用される。近年においては、電子デバイスの高速化およびデジタル化に伴い、安定性が良く、かつ高速応答が可能な電源系が必要とされる。そのため、ノイズの除去や電源系の安定のために用いられる固体電解コンデンサとしても、広い周波数帯域においてノイズ除去特性に優れ、また電力供給に際しての高速応答性にも優れることが要望される。また、大電流の電力供給に対応して、静電容量が大きいことや、許容電力損失が大きいことも強く要望される。
【０００５】
固体電解コンデンサのインピーダンスＺの周波数特性は、数式１により決定される。
【０００６】
【数１】
2005191504.tif 000003
【０００７】
上記の式から理解されるように、自己共振点よりも周波数が低い低周波数領域においては、１／ωＣが支配的となるために、容量Ｃを大きくすることにより低インピーダンス化が可能である。また、自己共振点付近の高周波数領域においては、抵抗Ｒが支配的となるために、低インピーダンス化のためには低ＥＳＲ化を図る必要がある。大容量化を目的として、たとえば多孔質焼結体の表面積が大きくされた場合は、低ＥＳＲ化を図るのに有利である。さらには、二酸化マンガンや導電性高分子により陰極を形成することなどが、低ＥＳＲ化の手段として採用されている。しかしながら、自己共振点よりもさらに周波数の高い超高周波数領域においては、ωＬが支配的となるために、低インピーダンス化には低ＥＳＬ化が必要となる。多孔質焼結体の体積が大きくなるほど、ＥＳＬは大きくなるために、大容量化を図るほど超高周波数領域における低インピーダンス化が困難となる。
【０００８】
特許文献１に記載されているような三端子型の固体電解コンデンサにおいては、回路電流が陽極本体部を流れる構造とすることにより、低ＥＳＬ化が図られている。ところが、最近では電源供給の対象となる電子デバイスに必要とされる直流電流が大電流とされる場合が多く、たとえばＨＤＤ（ハードディスクドライブ）の駆動電流が回路電流に含まれる場合には、大電流化が顕著である。三端子型の固体電解コンデンサにおいて、陽極本体部に大電流が流れると、固体電解コンデンサ内での発熱量が大きくなる。特に陽極本体部が弁作用を有する金属の多孔質焼結体により形成されており、この多孔質焼結体に一部が進入した陽極ワイヤを備える構成においては、多孔質焼結体と陽極端子との接合部における局部的な温度上昇が問題となる。また、多孔質焼結体の発熱により多孔質焼結体を保護する封止樹脂にクラックが発生することを防止する必要もある。このように、回路電流の大電流化に対応して許容電力損失を高めつつ、低ＥＳＬ化により高周波数特性を改善することが困難であった。
【０００９】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、大容量化、低ＥＳＲ化および低ＥＳＬ化を図るとともに、大電流化に対応して発熱を抑制し、許容電力損失を向上することが可能な固体電解コンデンサ、および電気回路を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１１】
本発明の第１の側面によって提供される固体電解コンデンサは、固体電解質層を具備した陰極と、この陰極との間に誘電体層を介在して設けられた陽極本体部、ならびにこの陽極本体部に回路電流が流れることを可能とする入力用および出力用の陽極端子を具備した陽極と、を備えた固体電解コンデンサであって、上記入力用および出力用の陽極端子間には、回路電流が上記陽極本体部を迂回して流れることを可能とするバイパス電流経路が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
このような構成によれば、回路電流がたとえば直流成分の大電流である場合に、この電流がバイパス電流回路を流れるようにすることにより、上記陽極本体部を流れる回路電流を小さくすることが可能であり、上記陽極本体部における発熱を抑制することができる。このため、たとえば上記陽極本体部の局部的な温度上昇や、封止樹脂にクラックが発生することを防止可能である。また、上記固体電解コンデンサから電力供給を行なう場合には、上記入力用および出力用の陽極端子の双方から放電することが可能であり、低抵抗化を図ることが可能である。したがって、回路電流の大電流化に対応しつつ、固体電解コンデンサの高周波特性の向上を図ることができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記入力用および出力用の陽極端子間における上記バイパス電流経路の電気抵抗は、上記入力用および出力用の陽極端子間における上記陽極本体部の等価直列抵抗よりも小さい。
【００１４】
このような構成によれば、上記回路電流の直流成分は、上記バイパス電流経路を流れ易くなる。このため、たとえば回路電流にＨＤＤの駆動電流が含まれて上記回路電流の直流成分が大電流となった場合、この直流成分は、低抵抗とされたバイパス電流経路を流れることとなり、上記陽極本体部における発熱を抑制することができる。したがって、回路電流の大電流化に対応するのに好適である。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記陰極は、上記固体電解質層に導通する陰極端子を備えており、上記入力用および出力用の陽極端子間における上記バイパス電流経路のインダクタンスは、上記入力用の陽極端子から上記陰極端子までの間における等価直列インダクタンスよりも大きい。
【００１６】
このような構成によれば、上記回路電流に含まれる交流成分は、その周波数が高いほど上記陽極本体部を流れ易くなる。このため、上記固体電解コンデンサによって、高周波数領域のノイズを適切に除去可能である。したがって、回路電流の大電流化に対応しつつ、高周波数特性の向上を図るのに好適である。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記陰極は、上記固体電解質層に導通する陰極端子を備えており、上記入力用および出力用の陽極端子間における上記バイパス電流経路のインダクタンスは、上記入力用の陽極端子から上記陰極端子までの間における等価直列インダクタンスよりも小さい。
【００１８】
このような構成によれば、上記入力用および出力用の陽極端子の双方を介して上記固体電解コンデンサから電力供給を行なう場合に、電力供給の経路のインダクタンスが小さくなる。したがって、電力供給の高速応答性を高めるのに好適である。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記陽極本体部は、弁作用を有する金属の多孔質焼結体であり、上記誘電体層および固体電解質層は、上記多孔質焼結体内に形成されており、上記入力用および出力用の陽極端子は、上記多孔質焼結体内に一部分が進入した１または複数の陽極ワイヤを含んで形成されており、上記バイパス電流経路は、上記入力用および出力用の陽極端子に導通した導体部材により形成されている。このような構成によれば、上記固体電解コンデンサの大容量化、低ＥＳＲ化および低ＥＳＬ化を図るのに有利である。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導体部材は、上記多孔質焼結体の少なくとも一部を覆っている金属カバーである。このような構成によれば、上記金属カバーにより上記多孔質焼結体を保護することが可能である。上記金属カバーは、たとえば上記多孔質焼結体を保護するための手段である封止樹脂と比べて、機械的強度が高い。このため、上記多孔質焼結体に発熱が生じても、上記固体電解コンデンサ全体が不当に撓むことを抑制することができる。また、金属カバーは、封止樹脂よりも熱伝導性に優れているために、上記多孔質焼結体に発生した熱を放散するのに適している。したがって、上記固体電解コンデンサの許容電力損失を向上するのに好適である。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記金属カバーの上記バイパス電流経路に相当する部分には、スリットが形成されている。このような構成によれば、スリットの形状、サイズ、数および位置などを変更することにより、上記金属カバーのインダクタンスや電気抵抗を容易に調整することができる。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記金属カバーの上記バイパス電流経路に相当する部分には、屈曲部が形成されている。この屈曲部は、インダクタとしてはたらく。したがって、上記構成によれば、上記金属カバーの電気抵抗が大きくなることを抑制しつつ、上記金属カバーのインダクタンスを調整することが可能である。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記金属カバーと上記多孔質焼結体との間には、これらを絶縁するための絶縁体が介在している。このような構成によれば、上記金属カバーと上記多孔質焼結体との間の絶縁耐力を向上させて、上記固体電解コンデンサ内におけるショートの発生を防止する信頼性を高めることができる。
【００２４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記絶縁体は、樹脂製フィルムを含んでいる。このような構成によれば、樹脂を流し込んだり塗布することにより上記絶縁体を形成する場合と比べて、ピンホールなどの欠陥が生じることによる絶縁耐力の低下を回避可能である。したがって、上記金属カバーと上記多孔質焼結体との絶縁を確実化するのに好適である。また、樹脂製フィルムは薄膜状であるために、上記固体電解コンデンサ全体の薄型化に有利である。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記絶縁体は、セラミック製プレートを含んでいる。このような構成によれば、ピンホールなどの欠陥が生じることによる絶縁耐力の低下を回避するのに好適である。また、上記固体電解コンデンサの製造工程において、高温にさらされる場合にも、変質などの不具合を回避するのに適している。
【００２６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記金属カバーには、複数の孔部が形成されている。このような構成によれば、上記金属カバーと上記多孔質焼結体との間に絶縁体としての樹脂部を形成する工程において、上記複数の孔部を利用して樹脂を進入させることができる。また、上記金属カバーと上記多孔質焼結体との間に樹脂製フィルムを設ける場合には、上記複数の孔部に進入するように接着剤を塗布して、上記金属カバーに上記樹脂製フィルムを接着することができる。したがって、上記孔部が形成されていない場合と比べて、上記接着剤の塗布量を多くすることが可能であり、上記樹脂製フィルムと上記金属カバーとの接着強度を高めることができる。
【００２７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記入力用および出力用の陽極端子にそれぞれ導通する面実装用の複数の外部陽極端子と、上記固体電解質層に導通する面実装用の複数の外部陰極端子とを備えている。このような構成によれば、上記複数の外部陽極端子および外部陰極端子を利用することにより、上記固体電解コンデンサの面実装を容易に行なうことができる。
【００２８】
本発明の好ましい実施の形態においては、両側縁部と中央部とに段差を生じるように折り曲げられた金属片を備えており、上記中央部は、上記固体電解質層に接合され、かつ樹脂により覆われており、上記両側縁部が、上記面実装用の複数の外部陰極端子とされている。このような構成によれば、上記固体電解コンデンサを、いわゆる四端子型の構造とすることができる。また、上記複数の外部陰極端子間の抵抗とインダクタンスとを小さくすることが可能であり、低ＥＳＲ化および低ＥＳＬ化に有利である。さらに、上記中央部は樹脂により外部と絶縁されるために、たとえば上記固体電解コンデンサが実装される基板の一部と上記中央部とが不当に導通することなどの不具合を回避可能である。
【００２９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の外部陰極端子は、互いに離間した複数の金属片により形成されている。このような構成によっても、上記固体電解コンデンサを四端子型の構造とすることができる。
【００３０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記多孔質焼結体の底面に設けられており、かつ上記固体電解質層に導通する陰極導体板と、上記陰極導体板との間に絶縁体を介して積層されており、かつ上記複数の陽極端子に導通する上記導体部材としての陽極導体板とを備えており、上記陰極導体板の少なくとも一部が、外部陰極端子となっており、上記陽極導体板の少なくとも一部が、複数の外部陽極端子となっている。
【００３１】
このような構成によれば、上記固体電解コンデンサの製造工程において、上記陽極導体板、上記絶縁体、および上記陰極導体板を一体の部品として仕上げておき、上記多孔質焼結体を形成した後に、上記一体部品と上記多孔質焼結体とを一括して接合することが可能である。したがって、上記固体電解コンデンサの製造工程の簡略化を図ることができる。また、上記陽極導体板は、たとえば平板状とすることが可能であり、上記バイパス電流経路のインダクタンスを小さくするのに有利である。
【００３２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記陰極導体板は、上記多孔質焼結体に接合された主板部と、この主板部から延出する延出部とを有しており、上記延出部が、上記外部陰極端子であり、かつ上記主板部と上記延出部とに段差が設けられていることにより、上記外部陽極端子および上記外部陰極端子の底面どうしが略面一とされている。このような構成によれば、上記固体電解コンデンサの面実装を容易に行なうことができる。
【００３３】
本発明の好ましい実施の形態においては、偏平状とされた複数のものがある。このような構成によれば、上記固体電解コンデンサを構成する多孔質焼結体の体積を大きくし、大容量化を図ることができる。しかも、上記各多孔質焼結体は、偏平であるために、低ＥＳＲ化および低ＥＳＬ化に有利である。
【００３４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の多孔質焼結体に設けられた入力用および出力用の陽極端子にそれぞれ導通する面実装用の複数の外部陽極端子と、上記多孔質焼結体に形成された固体電解質層のそれぞれに導通する面実装用の外部陰極端子とを備えている。このような構成によれば、上記複数の多孔質焼結体を電気的に並列に接続することができる。このため、上記固体電解コンデンサ全体として低ＥＳＲ化を図ることが可能である。また、大容量の電力供給に好ましい。
【００３５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の多孔質焼結体は、積層されている。このような構成によれば、上記多孔質焼結体の容量を大きくしつつ、上記固体電解コンデンサを実装するためのスペースを抑制することができる。
【００３６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の多孔質焼結体間に介在し、かつ上記複数の多孔質焼結体に形成された固体電解質層にそれぞれ導通する複数の金属板を備え、上記外部陰極端子は、上記複数の多孔質焼結体に対してこれらと同方向に積層されており、上記複数の金属板と上記外部陰極端子とは、上記積層方向に延びる接続部材により導通している。このような構成によれば、上記複数の外部陽極端子から上記複数の多孔質焼結体までの間の抵抗、および上記外部陰極端子から上記複数の多孔質焼結体に設けられた固体電解質層までの間の抵抗を小さくし、かつこれらの抵抗のばらつきを少なくすることができる。したがって、上記固体電解コンデンサにおける発熱を抑制可能であるとともに、上記各多孔質体を流れる電流の均一化を図るのに有利である。
【００３７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の多孔質焼結体は、並べて配置されている。このような構成によれば、各多孔質焼結体に設けられた各陽極端子を上記外部陽極端子に近い位置に配置することができる。上記各陽極端子と上記外部陽極端子との距離が短くなると、高周波数領域の交流電流に対するインピーダンスを小さくすることが可能であり、低ＥＳＬ化に好ましい。
【００３８】
本発明の第２の側面によって提供される電気回路は、固体電解コンデンサが用いられており、この固体電解コンデンサは、固体電解質層を具備した陰極と、この陰極との間に誘電体層を介在して設けられた陽極本体部、ならびにこの陽極本体部を回路電流が流れることを可能に形成された入力用および出力用の陽極端子を具備した陽極とを備えている、電気回路であって、上記入力用および出力用の陽極端子間には、上記回路電流が上記陽極を迂回して流れることを可能とするバイパス電流経路が形成されていることを特徴としている。
【００３９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記陰極には、上記固体電解質層に導通する陰極端子が設けられており、上記入力用および出力用の陽極端子間における上記バイパス電流経路の電気抵抗は、上記入力用および出力用の陽極端子間における上記固体電解コンデンサの等価直列抵抗よりも小さく、かつ上記入力用および出力用の陽極端子間における上記バイパス電流経路のインダクタンスは、上記陽極端子と上記陰極端子との間における上記固体電解コンデンサの等価直列インダクタンスよりも大きい。
【００４０】
このような構成によれば、本発明の第１の側面によって提供される固体電解コンデンサと同様な作用が得られ、回路電流の大電流化に対応しつつ、高周波数特性の向上を図るのに好適である。上記固体電解コンデンサとしては、たとえば従来の三端子型の固体電解コンデンサを用いることが可能であり、便利である。
【００４１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記入力用および出力用の陽極端子間における上記バイパス電流経路の電気抵抗は、上記入力用および出力用の陽極端子間における上記陽極本体部の等価直列抵抗よりも小さい。
【００４２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記陰極は、上記固体電解質層に導通する陰極端子を備えており、上記入力用および出力用の陽極端子間における上記バイパス電流経路のインダクタンスは、上記入力用の陽極端子から上記陰極端子までの間における上記固体電解コンデンサの等価直列インダクタンスよりも大きい。
【００４３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記陰極は、上記固体電解質層に導通する陰極端子を備えており、上記入力用および出力用の陽極端子間における上記バイパス電流経路のインダクタンスは、上記入力用の陽極端子から上記陰極端子までの間における上記固体電解コンデンサの等価直列インダクタンスよりも小さい。
【００４４】
このような構成によれば、本発明の第１の側面によって提供される固体電解コンデンサと同様な作用が得られ、回路電流の大電流化に対応しつつ、高周波数特性を向上し、さらに電力供給の高速応答性を高めるのに好適である。上記固体電解コンデンサとしては、たとえば従来の三端子型の固体電解コンデンサを用いることが可能であり、便利である。
【００４５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記固体電解コンデンサは基板に実装されており、上記バイパス電流経路は上記基板に形成された配線パターンの一部により構成されている。このような構成によれば、上記バイパス経路を容易に形成することができる。
【００４６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記配線パターンには、屈曲部が形成されている。このような構成によれば、上記屈曲部は、高周波数領域の交流電流に対していわゆるコイルとして作用することとなるために、上記バイパス経路のインダクタンスを容易に大きくすることができる。
【００４７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記バイパス電流経路は、コイル素子を含んだ構成とされている。このような構成によれば、上記バイパス経路のインダクタンスを大きくしたり、正確な値とするのに有利である。
【００４８】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００５０】
図１および図２は、本発明に係る固体電解コンデンサの一例を示している。本実施形態の固体電解コンデンサＡ１は、多孔質焼結体１、６本の陽極ワイヤ１０ａ，１０ｂ、金属カバー４を有しており、封止樹脂５１により多孔質焼結体１が覆われた構成とされている。なお、図１においては、封止樹脂５１は、省略されている。
【００５１】
多孔質焼結体１は、弁作用を有する金属であるニオブの粉末を矩形の板状に加圧成形し、これを焼結することにより形成されており、本発明でいう陽極本体部の一例である。多孔質焼結体１の内部および外表面には、誘電体層（図示略）が形成されており、さらにこの誘電体層上に固体電解質層（図示略）が形成されている。この固体電解質層は、本発明でいう陰極を構成するものである。多孔質焼結体１の材質としては、弁作用を有する金属であればよく、ニオブに代えてたとえばタンタルなどを用いても良い。なお、ニオブはタンタルと比べて難燃性に優れており、使用による発熱を伴う多孔質焼結体１の材料として好ましい。
【００５２】
６本の陽極ワイヤ１０ａ，１０ｂは、多孔質焼結体１と同様に、弁作用を有する金属製であり、たとえばニオブ製である。これらのうち、３本の入力用の陽極ワイヤ１０ａは、多孔質焼結体１の一側面１ａから多孔質焼結体１内に進入しており、３本の出力用の陽極ワイヤ１０ｂは、他の側面１ｂから多孔質焼結体１内に進入している。これらの入力用および出力用の陽極ワイヤ１０ａ，１０ｂのうち多孔質焼結体１から突出する部分が、入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂである。入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂのそれぞれは、導体部材２１ａ，２１ｂを介して、入力用および出力用の外部陽極端子２２ａ，２２ｂに導通している。入力用および出力用の外部陽極端子２２ａ，２２ｂの一部は、後述する封止樹脂５１により覆われており、これらの露出した部分２２ａ’，２２ｂ’は、固体電解コンデンサＡ１を面実装するために利用される。
【００５３】
金属カバー４は、たとえば銅製であり、多孔質焼結体１を収容可能な略コの字形状とされている。この金属カバー４の両端部は、それぞれ導体部材２１ａ，２２ｂに導通している。このことにより、入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂ間には、多孔質焼結体１を迂回するように回路電流を流すことが可能なバイパス電流経路が形成されている。この金属カバー４は、多孔質焼結体１の材質であるニオブよりも導電性の高い銅製であり、かつ多孔質焼結体１と同程度の幅広に形成されていることにより、比較的低抵抗とされている。また、立ち上がり部４ｅおよび屈曲部４ａ，４ｂが形成されることにより、交流電流に対するインダクタンスが比較的大きいものとされている。これらにより、上記バイパス電流経路は、入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂ間における多孔質焼結体１の等価直列抵抗よりも電気抵抗が小さく、かつ入力用の陽極端子１１ａと、出力用の外部陽極端子２２ｂとの間における等価直列インダクタンスよりもインダクタンスが大きいものとなるように構成されている。金属カバー４の上板部には、複数の孔部４ｈが形成されている。
【００５４】
樹脂製フィルム５２は、多孔質焼結体１に形成された導電性樹脂３５と金属カバー４との絶縁を図るためのものであり、導電性樹脂３５および金属カバー４に接着剤（図示略）により接着されている。この樹脂フィルム５２として、ポリイミド系フィルム（たとえばデュポン社製カプトン（登録商標）フィルム）を用いることができる。ポリイミド系フィルムは、耐熱性と絶縁性とに優れているために、固体電解コンデンサＡ１の製造工程において、比較的高温となる処理を施しても変質するなどの虞れが少なく、金属カバー４と導電性樹脂３５との絶縁を高めるのにも好適である。
【００５５】
金属板３１は、多孔質焼結体１の下面に形成された固体電解質層（図示略）に接着されて設けられている。金属板３１の材質としては、Ｃｕ合金、Ｎｉ合金などが用いられている。金属板３１は、両端縁部と、中央部３１ｃとに段差を生じるように折り曲げられており、これらの両端縁部が、外部陰極端子３１ａ，３１ｂとなっている。中央部３１ｃの上面は、多孔質焼結体１の固体電解質層と導電性樹脂３５を介して接着されており、中央部３１ｃの下面は、後述する封止樹脂５１により覆われている。外部陰極端子３１ａ，３１ｂの下面３１ａ’，３１ｂ’は、固体電解コンデンサＡ１を面実装するために用いられる。
【００５６】
封止樹脂５１は、多孔質焼結体１、陽極ワイヤ１０ａ，１０ｂ、および金属カバー４などを覆うことにより、これらの部品を保護するためのものである。金属カバー４に複数の孔部４ｈが設けられていることにより、たとえば陽極ワイヤ１０ａ，１０ｂの周囲に封止樹脂５１を容易に含浸させることが可能であり、陽極ワイヤ１０ａ，１０ｂの絶縁および保護を行なうのに好ましい。なお、この固体電解質層と金属カバー４との絶縁は、これらの間に多孔質の樹脂部を形成し、この樹脂部に封止樹脂５１を含浸させることにより行なっても良い。このような構成によれば、上記絶縁の確実化を図ることができる。
【００５７】
次に、固体電解コンデンサＡ１の作用について、図３に示す電気回路に用いられた場合を一例として説明する。
【００５８】
図３に示される電気回路は、固体電解コンデンサＡ１によるノイズ除去および電力供給の対象である回路７、電源装置８、および固体電解コンデンサＡ１を組み合わせたものである。回路７としては、たとえばＣＰＵ、ＩＣもしくはＨＤＤなどを含む回路がある。固体電解コンデンサＡ１は、回路７と電源装置８との間に接続されており、回路７への電力供給や、回路７から発生する不要なノイズが電源装置８側に漏れることを抑制するために用いられている。本図によく表われているように、固体電解コンデンサＡ１は、入力用および出力用の外部陽極端子２２ａ，２２ｂと、入力用および出力用の外部陰極端子３１ａ，３１ｂとを備えることにより、四端子型の固体電解コンデンサとして構成されている。本実施形態によれば、以下に述べるような改善が図られる。
【００５９】
まず、回路電流の直流成分が固体電解コンデンサＡ１を流れる場合には、上述したように、金属カバー４により構成されたバイパス電流経路Ｐの抵抗Ｒ３が、入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂ間における多孔質焼結体１の等価直列抵抗よりも小さいために、上記直流成分は、バイパス電流経路Ｐを流れ易くなる。ここで、上記等価直列抵抗は、図中の抵抗Ｒ１ａ，Ｒ１ｂを合成したものである。たとえば回路７にＨＤＤが含まれることにより、上記直流成分が大きな電流となる場合であっても、多孔質焼結体１に流れる電流を小さくすることが可能である。このため、多孔質焼結体１における発熱を抑制することができる。特に、各陽極ワイヤ１０ａと多孔質体１との接合部における局部的な温度上昇を防止するのに好適である。また、封止樹脂５１にクラックが発生することを防止可能である。したがって、固体電解コンデンサＡ１を、大電流に対応可能なものとすることができる。なお、抵抗Ｒ３を小さくするほど、より大きな電流に対応することが可能であり、本実施形態においては、たとえば金属カバー４を厚肉化するなどして容易に低抵抗化を図ることができる。
【００６０】
次に、回路電流の交流成分が固体電解コンデンサＡ１を流れる場合には、上述したように、バイパス電流経路ＰのインダクタンスＬ３が、陽極端子１１ａ，１１ｂと、外部陰極端子３１ａ，３１ｂとの間の等価直列インダクタンスよりも大きいために、交流成分は、多孔質焼結体１を通して外部陰極端子３１ａ，３１ｂへと流れ易くなる。ここで、上記等価直列インダクタンスは、図中のインダクタンスＬ１ａまたはＬ１ｂと、インダクタンスＬ２ａまたはＬ２ｂとを合成したものである。上記交流成分は、たとえば上記回路電流に含まれるノイズであり、固体電解コンデンサＡ１によりこのようなノイズを回路電流から効果的に除去することができる。また、上記交流成分のうちバイパス電流経路Ｐを流れるものも、高い周波数であるほどインダクタンスＬ３により減衰させることが可能である。
【００６１】
さらに、固体電解コンデンサＡ１に蓄えられた電気エネルギーを回路７へと供給する際の低抵抗化を図ることも可能である。すなわち、従来の三端子型または四端子型の固体電解コンデンサにおいては、電力供給のための放電の際に、電流は出力用の陽極端子のみを流れる。一方、本実施形態においては、出力用の陽極端子１１ｂからだけでなく、入力用の陽極端子１１ａからバイパス電流経路Ｐを構成する金属カバー４を経由して、回路７に電力を供給することが可能である。つまり、出力側の等価直列抵抗Ｒ１ｂと、入力側の等価直列抵抗Ｒ１ａおよびバイパス電流経路Ｐの抵抗Ｒ３の合成抵抗とが並列に接続された状態となる。その結果、固体電解コンデンサＡ１から電力を供給する経路の低抵抗化が可能である。
【００６２】
金属カバー４は、多孔質焼結体１を覆うように設けられている。金属カバー４は、機械的強度が十分に高く、多孔質焼結体１が発熱しても、固体電解コンデンサＡ１全体が大きく歪むことを回避することができる。このため、封止樹脂５１にクラックが発生することなどを適切に抑制し、多孔質焼結体１が外気に触れることを防止可能である。また、金属カバー４は、封止樹脂５１よりも熱伝導性に優れている。このため、多孔質焼結体１から外部へ放熱を促進することができる。これらにより、固体電解コンデンサＡ１の許容電力損失を高めて、大電流に対応するのに好適である。
【００６３】
本実施形態においては、多孔質焼結体１の保護機能や放熱効果を発揮する金属カバー４を利用してバイパス電流経路Ｐが形成されており、それ以外にバイパス電流経路Ｐを形成するための専用部品を必要としない。このため、たとえば固体電解コンデンサＡ１が実装される機器の省スペース化を図るのに有利であり、実装作業の効率を低下させる虞れも無い。また、固体電解コンデンサＡ１の設計段階および製造段階においては、金属カバー４と多孔質焼結体１との電気抵抗およびインダクタンスとを所望の相対関係となるように、容易に設定可能である。
【００６４】
金属カバー４と導電性樹脂３５とは、樹脂製フィルム５２により絶縁されている。本実施形態とは異なり、たとえば絶縁性の樹脂を導電性樹脂３５の上面に塗布することにより、金属カバー４と導電性樹脂３５との絶縁を図る場合には、薄膜状に塗布された上記絶縁性の樹脂にピンホールが生じ易い。このようなピンホールは、上記金属カバー４と導電性樹脂３５とを不当に導通させ、固体電解コンデンサＡ１内においてショートなどの不具合を生じる虞れがある。樹脂製フィルム５２を用いれば、薄膜状であってもピンホールの発生を回避可能である。したがって、金属カバー４と導電性樹脂３５との絶縁を確実化するのに好適である。
【００６５】
金属カバー４には、複数の孔部４ｈが形成されている。これらの孔部４ｈのうち、たとえば金属カバー４の長手方向両端寄りの孔部４ｈを利用して、陽極ワイヤ１０ａ，１０ｂの周囲に封止樹脂５１を容易に進入させることができる。したがって、陽極ワイヤ１０ａ，１０ｂの絶縁に有利である。また、樹脂製フィルム５２を金属カバー４に接着するための接着剤（図示略）を、複数の孔部４ｈに進入するように塗布することにより、このような孔部が形成されていない場合と比べて、上記接着剤の塗布量を多くすることができる。したがって、上記樹脂製フィルム５２と上記金属カバー４との接着強度を高めるのに有利である。さらに、これらの孔部４ｈの大きさや配置を変更することにより、バイパス電流経路Ｐの抵抗およびインダクタンスを容易に調整することができる。
【００６６】
外部陰極端子３１ａ，３１ｂは、ともに金属板３１の一部であるために、これらの間の抵抗とインダクタンスとを小さくすることができる。したがって、四端子型の構造とされた固体電解コンデンサＡ１において、陰極側の低ＥＳＲ化および低ＥＳＬ化を図るのに有利である。また、金属板３１の中央部３１ｃは、封止樹脂５１により覆われているために、固体電解コンデンサＡ１が実装される基板の配線パターンなどと不当に導通することを回避可能である。したがって、固体電解コンデンサＡ１の機能を適切に発揮させるのに好ましい。
【００６７】
図４〜図２１は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００６８】
図４〜図６は、本発明に係る固体電解コンデンサに用いられる金属カバーの他の例を示している。図４に示された金属カバー４には、長手方向に延びる３つのスリット４ｃが形成されている。このような実施形態によれば、回路電流は、これらのスリット４ｃにより分岐されて金属カバー４を平行に流れることとなり、金属カバー４の交流電流に対するインダクタンスを大きくすることが可能である。したがって、回路電流に含まれるノイズなどの交流成分が、多孔質焼結体１を流れ易くなり、コンデンサのノイズ除去特性を向上するのに好適である。スリット４ｃの形状、大きさおよび本数を変更することにより、金属カバー４のインダクタンスを容易に調整することができる。また、スリット４ｃは、金属カバー４の電気抵抗の調整にも用いることができる。さらに、このような金属カバー４が用いられた固体電解コンデンサの製造においては、これらのスリット４ｃを利用して金属カバー４と多孔質焼結体１との間の空間に封止樹脂を容易に進入させることが可能であり、金属カバー４と多孔質焼結体１との絶縁を確実に行なうことができる。
【００６９】
図５に示された金属カバー４には、この金属カバー４を略コの字状とするための２つの屈曲部４ａ，４ｂ以外に４つの屈曲部４ｄが形成されている。このような実施形態によれば、電流経路が、各屈曲部４ｄにおいて略９０°曲げられることとなる。特に高周波数領域の交流電流が流れる場合には、このような屈曲部４ｄはコイルと同様の作用を有するために、金属カバー４のインダクタンスを大きくすることができる。したがって、高周波数領域のノイズを、多孔質焼結体１を経由させて除去するのに好ましい。
【００７０】
金属カバー４の形状は、側面視略コの字状に限定されない。多孔質焼結体１の少なくとも一部を覆うことが可能な形状であれば、多孔質焼結体１を保護しつつバイパス電流経路を形成することが可能である。たとえば、図６に示されるように、側板部４ｆを有する箱状に形成された金属カバー４によれば、多孔質焼結体１を四方から覆うことが可能であり、多孔質焼結体１を保護するのに好ましい。
【００７１】
図７および図８に示されたコンデンサＡ２は、３つの多孔質焼結体１が積層して設けられた構成とされている。隣り合う多孔質焼結体１どうしは、平板状の金属板３２を挟んで導電性樹脂３５により接着されている。各金属板３２の陰極端子３２ａ，３２ｂ、および外部陰極端子３１ａ，３１ｂには、孔部が形成されており、この孔部を貫通するように複数の接続部材３６が設けられている。このことにより、金属板３１および２つの金属板３２は、多孔質焼結体１の表面に形成された固体電解質層と導通するとともに、互いに導通している。同様に、３つの導体部材２１ａ，２１ｂにも、孔部が形成されており、これらの孔部を貫通するように複数の接続部材２４が設けられることにより、互いの導通が図られている。これらの接続部材２４，３６は、銅製であり、導電性の高いものとされている。金属カバー４は、最上段の多孔質焼結体１を覆うように設けられており、最上段の導体部材２１ａ，２１ｂと導通している。これらにより、３つの多孔質焼結体１と金属カバー４とが、電気的に並列に接続された構成となっている。
【００７２】
このような実施形態によれば、３つの多孔質焼結体１を備えることにより、コンデンサＡ２全体の大容量化を図ることができる。各多孔質焼結体１は、薄型であるために、金属板３１または各金属板３２と各陽極ワイヤ１０ａ，１０ｂとの間の電流経路を短くすることが可能である。したがって、低ＥＳＲ化および低ＥＳＬ化を図ることができる。３つの多孔質焼結体１を積層した構造とすることにより、このコンデンサＡ２の実装スペースは、多孔質焼結体１を１つだけ備えるコンデンサの実装スペースと同程度であり、たとえばコンデンサＡ２が組み込まれる機器の小型化に有利である。また、接続部材２４，３６により３つの導体部材２１ａどうし、３つの導体部材２１ｂどうし、および金属板３１，３２どうしの導通が図られている。このため、外部陽極端子２２ａ，２２ｂまたは外部陰極端子３１ａ，３１ｂと、各多孔質焼結体１との間の低抵抗化が可能であり、各多孔質焼結体１に電流が流れた場合に発熱を抑制することができる。
【００７３】
図９に示されたコンデンサＡ３においては、２つの多孔質焼結体１が備えられており、これらの多孔質焼結体１が並べて配置されている。各多孔質焼結体１には、入力用および出力用の陽極ワイヤ１０ａ，１０ｂが２本ずつ設けられることにより、入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂが２つずつ形成されている。これらの入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂは、それぞれ入力用および出力用の外部陽極端子２２ａ，２２ｂに導通している。２つの多孔質焼結体１に形成された固体電解質層（図示略）は、ともに金属板３１に導通している。金属カバー４は、２つの多孔質焼結体を収容可能なサイズとされている。
【００７４】
このような実施形態によっても、図７および図８に示した実施形態と同様に、大容量化を図ることができる。各入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂは、外部陽極端子２２ａ，２２ｂに近い位置に設けられているために、たとえばコンデンサＡ３が実装される基板からの距離が短くなる。このため、各入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂと上記基板に形成された配線パターンとの間を流れる電流の経路も、短くなる。このようにすると、たとえばコンデンサＡ３の自己共振点よりもさらに周波数が高い領域の交流電流に対するインピーダンスを小さくすることが可能であり、コンデンサＡ３のさらなる低ＥＳＬ化を図るのに有利である。２つの多孔質焼結体は、入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂが延出する方向と交差する方向に並べて配置されている。このため、多孔質焼結体１を複数備えることによっては、入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂ間の距離は、大きくなっておらず、低ＥＳＲ化および低ＥＳＬ化に適している。なお、多孔質焼結体１の個数は、２つ以上であってもよい。金属カバー４は、各多孔質焼結体１に対応して、分割した複数のものとしてもよい。
【００７５】
図１０に示されたコンデンサＡ４においては、４つの多孔質焼結体１が備えられており、これらの多孔質焼結体１がいわゆる縦置きの配置とされている。各多孔質焼結体１には、入力用および出力用の陽極ワイヤ１０ａ，１０ｂが１本ずつ設けられることにより、入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂが１つずつ形成されている。各入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂは、各多孔質焼結体１の高さ方向中央部よりも低い位置に設けられている。金属カバー４は、４つの多孔質焼結体１を一括して覆うことが可能な深型の略コの字形状とされている。
【００７６】
このような実施形態によっても、図７および図８に示した実施形態と同様に、実装スペースをさほど大きくすること無く、大容量化を図ることができる。また、図９に示した実施形態と同様に、自己共振点よりさらに高い周波数領域におけるインピーダンスを小さくすることが可能であり、低ＥＳＬ化を図るのに好ましい。金属カバー４は、４つの多孔質焼結体１を一括して覆うように設けられているために、これらの多孔質焼結体１の保護の確実化を図ることができる。
【００７７】
図１１に示されたコンデンサＡ５には、陽極ワイヤ１０ｃが多孔質焼結体１を貫通するように設けられている。この陽極ワイヤ１０ｃのうち、多孔質焼結体１から突出した両端部分が、入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂである。このような実施形態によれば、直流電流としての回路電流は、入力用の陽極端子１１ａから陽極ワイヤ１０ｃを流れて、出力用の陽極端子１１ｂへと向かうこととなり、多孔質焼結体１にはほとんど流れない。陽極ワイヤ１０ｃは中実であるために、内部に多数の微小な孔部が形成されている多孔質焼結体１よりも電気抵抗が小さい。したがって、入力用および出力用の陽極端子１１ａ，１１ｂ間の電気抵抗は、陽極ワイヤが貫通していない構成よりも小さくすることが可能であり、低ＥＳＲ化を図ることができる。また、本実施形態においては、金属ケース４と導電性樹脂３５との間に、セラミック製プレート５４を介在させることにより、これらの絶縁が図られている。セラミック製プレート５４は、たとえば樹脂製フィルムと比べて機械的強度が高く、ピンホールなどの欠陥が生じる虞れが少ない。また、樹脂と比べて耐熱性に優れており、固体電解コンデンサＡ５の製造工程において、高温となる処理が施される場合にも、変質することなどを抑制するのに好適である。
【００７８】
図１２に示された固体電解コンデンサＡ６においては、上記実施形態とは異なり、２つの金属板３１により外部陰極端子３１ａ，３１ｂが形成されている。このような実施形態によっても、固体電解コンデンサＡ６を四端子型の構造とすることができる。２つの金属板３１の大きさ、配置などを変更することにより、固体電解コンデンサＡ６の高周波数特性を調整することも可能である。また、本実施形態においては、金属カバー４と導電性樹脂３５との間の領域は、樹脂製フィルムに替えて、封止樹脂５１の一部が進入している。ピンホールの発生を回避するためには、樹脂製フィルムによる絶縁が望ましいが、このような構成によっても、金属カバー４と導電性樹脂３５とを絶縁することができる。
【００７９】
図１３〜図１６に示された固体電解コンデンサＡ７においては、陽極導体板２３によりバイパス電流経路が形成されている点が、上記実施形態と異なっている。なお、図１５および１６においては、封止樹脂５１は、省略されている。
【００８０】
固体電解コンデンサＡ７は、陰極導体板３３、陽極導体板２３および樹脂製フィルム５３を備えている。陰極導体板３３は、その主板部３３ｃにおいて多孔質焼結体１の底面に導電性樹脂３５を介して接合されており、多孔質焼結体１に形成された固体電解質層（図示略）と導通している。この陰極導体板３３には、主板部３３ｃから延出するように４つの延出部が設けられており、これらの延出部が２つずつの入力用および出力用の外部陰極端子３３ａ，３３ｂとなっている。
【００８１】
主板部３３ｃの下面には、樹脂製フィルム５３が設けられている。陽極導体板２３は、絶縁性を有する樹脂製フィルム５３（たとえば、デュポン社製カプトン（登録商標）フィルム）を介して積層されている。陽極導体板２３の両端付近には、導通部材２１ａ，２１ｂが接合されており、これらの導通部材２１ａ，２１ｂを介して、入力側および出力側の陽極端子１１ａ，１１ｂと導通している。このことにより、入力側および出力側の陽極端子１１ａ，１１ｂ間には、陽極導体板２３を介してバイパス電流経路が形成されている。陽極導体板２３は、平板状であるために、そのインダクタンスは、たとえば、陽極端子１１ａ，１１ｂと外部陰極端子３３ａ，３３ｂとの間のインダクタンスと比べて小さい。陽極導体板２３には、４つの延出部が設けられており、これらの延出部が２つずつの入力用および出力用の外部陽極端子２３ａ，２３ｂとなっている。陰極導体板３３の主板部３３ｃと各入力用および出力用の外部陰極端子３３ａ，３３ｂとには段差が設けられており、４つの外部陽極端子２３ａ，２３ｂと４つの外部陰極端子３３ａ，３３ｂとは、互いの底面が略面一とされている。陽極導体板２３および陰極導体板３３の材質としては、Ｃｕ合金、Ｎｉ合金などが用いられている。
【００８２】
本実施形態によれば、固体電解コンデンサＡ７の製造工程において、陽極導体板２３、樹脂製フィルム５３、陰極導体板３３および導通部材２１ａ，２１ｂを、あらかじめ一体の部品として組み上げておき、多孔質焼結体１を形成した後に、多孔質焼結体１と上記一体部品とを一括して接合することが可能である。たとえば、多孔質焼結体１を形成した後に、外部陽極端子や外部陰極端子を設けるための複数の部材を、多孔質焼結体１に順次接合する場合と比べて、製造工程を簡略化することが可能であり、生産性の向上を図ることができる。
【００８３】
陽極導体板２３と陰極導体板３３とは、樹脂製フィルム５３を介して積層されているために、これらの絶縁を適切に図ることができる。陽極導体板２３および陰極導体板３３はいずれも略平板状であり、樹脂製フィルム５３も薄膜状であるために、これらが積層されて用いられた固体電解コンデンサＡ７の高さを小さくすることができる。
【００８４】
固体電解コンデンサＡ７を、図３に示された回路に固体電解コンデンサＡ１と置き換えて使用する場合には、固体電解コンデンサＡ７に蓄えられた電気エネルギーを回路７へと供給する際の高速応答性の向上を図ることが可能である。すなわち、出力用の陽極端子１１ｂと、入力用の陽極端子１１ａおよびバイパス電流経路Ｐを構成する陽極導体板２３との双方を経由して、回路７に電力を供給することが可能である。陽極導体板２３は、段差などを有しない平板状であるために、バイパス電流経路ＰのインダクタンスＬ３を小さくすることができる。したがって、固体電解コンデンサＡ７に蓄えられた電気エネルギーを、急激な立ち上がりで放出することが可能であり、電力供給の高速応答化を図るのに好適である。さらに、インダクタンスＬ３が小さいことにより、出力用の陽極端子１１ｂからだけでなく、バイパス電流経路Ｐを介して入力用の陽極端子１１ａからも、回路７から発生したノイズを固体電解コンデンサＡ７内へと流すことが可能である。したがって、低ＥＳＲ化および低ＥＳＬ化に有利であり、高周波数特性の向上を図ることができる。なお、本実施形態とは異なり、複数の多孔質焼結体が積層して設けられた構成としても良い。このような実施形態によれば、大容量化を図りつつ、電源供給の高速応答性を高めることができる。
【００８５】
図１７は、本発明に係る固体電解コンデンサに用いられる陽極導体板の他の例を示している。この陽極導体板２３は、バイパス電流経路を形成する部分に２つのスリット２３ｃが千鳥状に設けられている。本実施形態によれば、バイパス電流経路のインダクタンスを大きくすることができる。本実施形態から理解されるように、陽極導体板２３にスリット２３ｃを設けることなどにより、バイパス電流経路のインダクタンスを調整することが可能である。
【００８６】
図１８は、本発明に係る固体電解コンデンサの他の例を示している。この固体電解コンデンサＡ８においては、多孔質焼結体１に形成された固体電解質層（図示略）に導通する金属カバー３４を備えている点が、上記実施形態と異なっている。この金属カバー３４の両端部は、折り曲げられて固体電解コンデンサＡ８の底面側にそれぞれの一部が露出することにより、入力用および出力用の外部陰極端子３４ａ，３４ｂとなっている。陽極導体板２３は、多孔質焼結体１の底面に樹脂製テープ５３を介して積層されている。このような実施形態によっても、陽極導体板２３により形成されるバイパス電流経路のインダクタンスを小さくすることができる。また、多孔質焼結体１の少なくとも一部を収容可能な金属カバー３４を陰極側の構成部材として用いても、高周波特性の向上や固体電解コンデンサＡ８の保護を高めることなどの本発明の意図する効果を発揮することができる。なお、本実施形態は、四端子型の固体電解コンデンサとして構成されているが、これに限定されず、たとえば図１９に示すように、いわゆる三端子型の固体電解コンデンサとして構成しても良い。
【００８７】
図２０に示された固体電解コンデンサにおいては、外部陽極端子２２ａ，２２ｂおよび外部陰極端子３１ａ，３１ｂが、側方に延出するように設けられている。本実施形態によれば、外部陽極端子２２ａ，２２ｂおよび外部陰極端子３１ａ，３１ｂの面実装に利用可能な部分を大きくすることが可能であり、低抵抗化に好ましい。一方、図２１に示された固体電解コンデンサにおいては、外部陽極端子２２ａ，２２ｂおよび外部陰極端子３１ａ，３１ｂが、平面視において封止樹脂５１から突出しない構成とされている。本実施形態によれば、この固体電解コンデンサを実装するためのスペースを小さくすることができる。これらの実施形態から理解されるように、本発明に係る固体電解コンデンサにおいては、外部陽極端子２２ａ，２２ｂおよび外部陰極端子３１ａ，３１ｂの形状や配置などは、種々に変更自在である。
【００８８】
図２２および図２３は、本発明に係る電気回路の一例を示している。本実施形態の電気回路Ｂ１は、コンデンサＣが用いられている。このコンデンサＣは、固体電解質層を具備した陰極と、この陰極との間に誘電体層を介在して設けられた陽極本体部と、この陽極本体部に回路電流が流れることを可能とする入力用および出力用の外部陽極端子２２ａ，２２ｂと、上記固体電解質層に導通する入力用および出力用の外部陰極端子３１ａ，３１ｂとを備えた四端子型の固体電解コンデンサとして構成されている。つまり、コンデンサＣは、上記実施形態における固体電解コンデンサＡ１〜Ａ６から、バイパス電流経路を構成する金属カバーを除いたものと同様の構成となっている。コンデンサＣは、基板９に実装されており、基板９には、たとえば銅製の配線パターン６が形成されている。配線パターン６のうち、経路６１は陽極側の回路電流を流すためのものであり、経路６２は陰極側の回路電流を流すためのものである。経路６１，６２は、いずれも幅広の形状とされており、これらの経路の低抵抗化が図られている。経路６１のコーナー部は、２つのパッド部６１ａ，６１ｂとなっている。コンデンサＣの入力用の外部陽極端子２２ａがパッド部６１ａに、出力用の外部陽極端子２２ｂがパッド部６１ｂに接続されている。同様に、経路６２には、パッド部６２ａ，６２ｂが形成されており、入力用および出力用の外部陰極端子３１ａ，３１ｂがそれぞれ接続されている。パッド部６１ａ，６１ｂ間には、経路６３が形成されている。この経路６３には、２つの屈曲部６３ａが設けられている。このことにより、図２３に示すように、経路６１を流れる陽極側の回路電流が、コンデンサＣを迂回して流れることが可能なバイパス電流経路Ｐが形成されている。
【００８９】
このような実施形態によれば、バイパス電流経路Ｐを低抵抗かつ高インダクタンスとすることにより、回路電流の直流成分をバイパス電流経路Ｐに流してコンデンサＣを迂回させるとともに、回路電流の交流成分をコンデンサＣへと流すことが可能である。したがって、回路電流の大電流化に対応して、コンデンサＣにおける発熱を抑制しつつ、たとえば高周波数領域のノイズ除去特性を向上することができる。また、経路６３は、比較的導電性の高い銅が用いられており、たとえば幅を大きくすることも容易であるために、抵抗Ｒ３を小さくするのに適している。さらに、屈曲部６３ａは高周波領域の交流電流に対してコイルのように作用するために、バイパス電流経路ＰのインダクタンスＬ３を大きくすることができる。本実施形態から理解されるように、電気回路にバイパス電流経路が形成された構成とすれば、固体電解コンデンサにはたとえば専用の部品を具備する必要が無い。このため、従来の三端子型または四端子型の固体電解コンデンサなどを採用することが可能であり、便利である。なお、本実施形態とは異なり、たとえば配線パターンの形状等を変更することにより、バイパス電流経路のインダクタンスが小さい構成とすることも可能である。このような実施形態によれば、たとえば固体電解コンデンサを電源供給に用いる際に、高速応答性の向上を図ることができる。
【００９０】
図２４は、本発明に係る電気回路の他の例を示している。本実施形態の電気回路Ｂ２は、経路６３にコイル素子７１が設けられている。このような実施形態によれば、バイパス電流経路のインダクタンスを容易に大きくすることができる。また、コイル素子は、一般にインダクタンスの定格値が定められているために、バイパス電流経路のインダクタンスを所望の値に正確に設定することができる。
【００９１】
図２５は、本発明に係る固体電解コンデンサおよび電気回路の概念を表している。本図によく表われているように、バイパス電流経路Ｐは、陽極本体部１’を迂回するように形成されていれば良い。すなわち、このバイパス電流経路Ｐの構成要素としては、コンデンサの構成部品である金属カバーや、陽極導体板、および基板に形成された配線パターンに限定されない。たとえばコンデンサを構成する金属部材または導電性樹脂や、電気回路に備えられた配線コードなどによって、バイパス電流経路Ｐを形成しても良い。
【００９２】
本発明に係る固体電解コンデンサは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る固体電解コンデンサの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。また同様に、本発明に係る電気回路の具体的な構成は、種々に変更自在である。
【００９３】
陽極ワイヤの本数、位置および形状は、上述した実施形態に限定されず、種々に変更自在である。コンデンサの構造としては、上述した実施形態のコンデンサのように四端子型に限定されず、いわゆる三端子型、貫通型であってもよい。金属カバーは、孔部を有することが望ましいが、これに限定されず孔部を有しない構成としてもよい。陽極端子と金属カバーとは、導通部材部材を介して導通する構成に限定されず、互いに電気的に導通する構成であれば良い。たとえば、陽極端子と金属カバーとを直接接合することにより、これらを導通させても良い。
【００９４】
弁作用を有する金属としては、ニオブに代えて、たとえばタンタルでもよく、さらにはこれらニオブまたはタンタルを含む合金を用いることもできる。また、固体電解コンデンサとしては、陽極本体部として弁作用を有する金属の多孔質焼結体を備えたものに限定されず、たとえばアルミ固体電解コンデンサであっても良い。本発明に係る固体電解コンデンサおよび電気回路は、その具体的な用途も限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明に係る固体電解コンデンサの一例の全体斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】本発明に係る固体電解コンデンサを用いた電気回路の一例の回路図である。
【図４】本発明に係る固体電解コンデンサに用いられる金属カバーの他の例の全体斜視図である。
【図５】本発明に係る固体電解コンデンサに用いられる金属カバーの他の例の全体斜視図である。
【図６】本発明に係る固体電解コンデンサに用いられる金属カバーの他の例の全体斜視図である。
【図７】本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の全体斜視図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図９】本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の全体斜視図である。
【図１０】本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の全体斜視図である。
【図１１】本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の断面図である。
【図１２】本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の断面図である。
【図１３】本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の断面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。
【図１５】本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の全体斜視図である。
【図１６】本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の分解斜視図である。
【図１７】本発明に係る固体電解コンデンサに用いられる陽極導体板の他の例の全体斜視図である。
【図１８】本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の断面図である。
【図１９】本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の断面図である。
【図２０】本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の全体斜視図である。
【図２１】本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の全体斜視図である。
【図２２】本発明に係る電気回路の一例の要部斜視図である。
【図２３】本発明に係る電気回路の一例の回路図である。
【図２４】本発明に係る電気回路の他の例の要部斜視図である。
【図２５】本発明の概念説明図である。
【符号の説明】
【００９６】
Ａ１〜Ａ９，Ｃ  固体電解コンデンサ
Ｂ１，Ｂ２      電気回路
Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ３  インダクタンス
Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ，Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ，Ｒ３  抵抗
Ｐ              バイパス電流経路
１              多孔質焼結体（陽極本体部）
４              金属カバー
４ｃ            スリット
４ｄ            （金属カバーの）屈曲部
４ｈ            孔部
６              配線パターン
７              回路
８              電源装置
１０ａ，１０ｂ  陽極ワイヤ
１１ａ，１１ｂ  入力用および出力用の陽極端子
２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ  外部陽極端子
２３            陽極導体板
２４，３６      接続部材
３１，３２      金属板
３１ａ，３１ｂ  外部陰極端子（両端縁部）
３１ｃ          中央部
３３            陽極導体板
３３ａ，３３ｂ  外部陰極端子
３５            導電性樹脂
５１            封止樹脂（絶縁体）
５２，５３      樹脂製フィルム（絶縁体）
５４            セラミック製プレート（絶縁体）
６３ａ          （配線パターンの）屈曲部
７１            コイル素子
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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