(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）水平方向に離間して、平行に配置された、陽極電極箔−陰極電極箔−陽極電極箔を１組とする電極箔が、前記電極箔の各々の一部分を露出させた電極取出部となる第１絶縁層、並びに陽極−陰極−陽極を有する三端子アルミコンデンサ素子の陽極及び陰極と、前記電極箔との接合位置に、貫通孔を各々穿ってなる第２絶縁層により挟持された構造のコンデンサ素子載置基板と、ｂ）該素子の陽極及び陰極が、第２絶縁層の貫通孔を通して、前記電極箔に各々接合された三端子アルミコンデンサ素子と、ｃ）前記コンデンサ素子の封止樹脂層とからなることを特徴とする三端子薄型アルミ固体電解コンデンサ。
【請求項２】
ａ）水平方向に離間して、平行に配置された、陽極電極箔−陰極電極箔−陽極電極箔を１組とする電極箔が、前記電極箔の各々の一部分を露出させた電極取出部となる第１絶縁層、並びに陽極−陰極−陽極を有する三端子アルミコンデンサ素子の陽極及び陰極と、前記電極箔との接合位置に、貫通孔を各々穿ってなる第２絶縁層により挟持された構造のコンデンサ素子載置基板と、ｂ）該素子の陽極及び陰極が、第２絶縁層の貫通孔を通して、前記電極箔に各々接合された三端子アルミコンデンサ素子と、ｃ）前記コンデンサ素子の封止樹脂層と、ｄ）前記封止樹脂層上の、金属箔の両面に絶縁層を形成させた被覆シートとからなることを特徴とする三端子薄型アルミ固体電解コンデンサ。
【請求項３】
三端子アルミコンデンサ素子が、エッチドアルミ箔に、導電性高分子による固体電解質陰極層が形成された後、両端部の固体電解質陰極層が削り取られ、２つの陽極となることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサ。
【請求項４】
電極箔が、銅、銀、アルミニウム、ニッケル、洋白及び４２アロイからなる群から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサ。
【請求項５】
電極箔の離間距離が、５〜１００μｍであり、かつ電極箔の厚さが、１０〜５０μｍであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサ。
【請求項６】
電極箔の第１絶縁層側の露出部分に、金メッキ、銀メッキ、スズメッキ及びハンダメッキからなる群から選ばれた１種が施され、かつ第２絶縁層側の貫通孔部分に、金メッキまたは銀メッキが施されてなることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサ。
【請求項７】
第１絶縁層、第２絶縁層が、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、充填剤入りエポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂シート及びポリイミド樹脂シート−エポキシ樹脂シート複合材からなる群から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサ。
【請求項８】
第１絶縁層及び第２絶縁層の少なくとも一方が、ポリイミド樹脂シート−エポキシ樹脂シート複合材であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサ。
【請求項９】
コンデンサ素子の陽極とコンデンサ素子載置基板の陽極電極箔とが、導電性ペーストにより直接接合、あるいは、コンデンサ素子の陽極が金または銅バンプポールを超音波接合、銅を溶射または銅メッキされた後、導電性ペーストまたはハンダにより接合されてなることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の薄型固体電解コンデンサ。
【請求項１０】
金属箔が、銅、ニッケル及びアルミニウムから選ばれた１種であることを特徴とする請求項２から請求項９のいずれか１項に記載の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサ。
【請求項１１】
絶縁層が、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、充填剤入りエポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂シート及びポリイミド樹脂シート−エポキシ樹脂シート複合材からなる群から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項２から請求項１０のいずれか１項に記載の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広い周波数領域において、低インピーダンスを実現できる、三端子薄型アルミ固体電解コンデンサに関する。
【０００１】
【従来の技術】
電源の駆動周波数は、電子機器の小型化、高速化及びデジタル化に伴い、上昇する一方である。また、スイッチング電源または種々の電子デバイス等から発生するノイズ除去の重要性も増加している。
【０００２】
従来、電解コンデンサは、デバイスから発生するノイズ除去を目的として広く利用されている。図１の「回路模式図１」に示すように、電源とデバイスとの間に、陽極−陰極を有する二端子コンデンサを、並列に接続させることにより、上記ノイズの除去ができる。しかしながら、該方法では、各コンデンサの容量に固有の共振点付近の周波数のノイズのみ、効率よく除去できるだけである。特に、高周波数領域においては、陽極及び陰極リード線のインダクタンスＬ、Ｌ’により、インピーダンスが増大してしまうため、広い周波数領域に対応すべく、種々のコンデンサを、多数並列に使用せざるを得なかった。
【０００３】
一方、ノイズ除去専用コンデンサとして、図２の「回路模式図２」に示す三端子コンデンサがあげられる。該コンデンサは、陽極板を、直接、回路の一部とすることにより、高周波領域における、陽極リード線によるインダクタンスを低減させるというものである。
【０００４】
一般に、三端子コンデンサは、構造上の特徴から、低容量のセラミックコンデンサに、多く見られる。三端子コンデンサは、高周波数領域におけるインピーダンスは、二端子コンデンサより小さいものの、容量が小さいために、周波数が低い場合、十分な性能を発揮することができず、二端子コンデンサを用いた場合と同様に、種々のコンデンサを、多数並列に使用しなくてはならなかった。また、特にリードタイプの三端子コンデンサにおいては、高周波数領域で、陰極リード線によりインピーダンスが増大するという問題が残っていた。
【０００５】
三端子コンデンサ素子としては、セラミックの他、陽極酸化を施した後にポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等の導電性高分子による固体電解質陰極層を形成させたエッチドアルミニウム箔の両端の固体電解質陰極層を削り取った素子も提案されているが、上記セラミックコンデンサと同様の問題が残っていた。
【０００６】
広い周波数領域において、低インピーダンスが実現できる、薄型で小型のコンデンサが要望されている。
【０００７】
本発明者らは、先に出願した、特願２００１−３２６５０８号により、水平方向に離間して、平行に配置された、長尺状の陽極及び陰極電極箔を１組とする電極箔群が、前記電極箔群の各々の一部分を露出させた電極取出部となる第１絶縁層、並びに前記電極箔群と、複数個のコンデンサ素子の陽極及び陰極との接合位置に、貫通孔を各々穿ってなる第２絶縁層に挟持された構造のコンデンサ素子載置基板上に、複数個のコンデンサ素子の陽極及び陰極を、第２絶縁層の貫通孔を通して、前記電極箔群と各々接合させ、封止樹脂をモールドして封止樹脂層を形成させた薄型固体電解コンデンサを提案した。該コンデンサは、封止樹脂のモールド時の硬化による樹脂変形がない薄型コンデンサであり、工程の簡略化ができ、容易に製造することができる。
【０００８】
また、本発明者らは、特願２００１−３３７２３８号により、特願２００１−３２６５０８号で提案した構造の固体電解コンデンサにおいて、コンデンサ素子の封止樹脂層上に、さらに金属箔の両面に絶縁層を形成させた被覆シートを配置させることにより、被覆シートを有しない特願２００１−３２６５０８号のコンデンサよりも、より厚さの薄いコンデンサにおいても、気密性を十分保持し得る薄型コンデンサを提案した。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、封止樹脂のモールド時の硬化による樹脂変形がなく、かつ広い周波数領域において、低インピーダンスが実現できる三端子薄型アルミ固体電解コンデンサを提供することであり、加えて、気密性が保持された三端子薄型アルミ固体電解コンデンサを提供することであり、また、工程の簡略化ができ、容易に製造できる三端子薄型アルミ固体電解コンデンサを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、陽極及び陰極を有する二端子コンデンサ素子についてなされた特願２００１−３２６５０８号及び特願２００１−３３７２３８号に記載のコンデンサについて、三端子アルミコンデンサ素子への応用を、鋭意、検討した。
【００１１】
本発明者らは、陽極−陰極−陽極を有する三端子アルミコンデンサ素子について、上記特願２００１−３２６５０８号及び特願２００１−３３７２３８号が、十分適用し得るのみならず、特願２００１−３２６５０８号に記載のコンデンサ素子載置基板上に、三端子アルミコンデンサ素子を載置、接合させた場合、広い周波数域において、低インピーダンスを実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
本発明の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサは、コンデンサ素子載置基板上に、陽極−陰極−陽極を有する三端子アルミコンデンサ素子を、直接、載置、接合させてなり、該素子の投影面積に比べ、比較的大きい面積のまま、該素子の陰極から、外部に陰極を引き出すことができ、陰極リード線の長さを、実質上ゼロと見なすことができるという知見に基き、該コンデンサは、広い周波数領域において、低インピーダンスを実現することができる。
【００１３】
本発明の三端子アルミ固体電解コンデンサの回路模式図を、図３の「回路模式図３」に示す。
【００１４】
すなわち、本発明は、ａ）水平方向に離間して、平行に配置された、陽極電極箔−陰極電極箔−陽極電極箔が、前記電極箔の各々の一部分を露出させた電極取出部となる第１絶縁層、並びに陽極−陰極−陽極を有する三端子アルミコンデンサ素子の陽極及び陰極と、前記電極箔との接合位置に、貫通孔を各々穿ってなる第２絶縁層により挟持された構造のコンデンサ素子載置基板と、ｂ）該素子の陽極及び陰極が、第２絶縁層の貫通孔を通して、前記電極箔に各々接合された三端子アルミコンデンサ素子と、ｃ）前記コンデンサ素子の封止樹脂層とからなることを特徴とする三端子薄型アルミ固体電解コンデンサである。
【００１５】
また、本発明は、ａ）水平方向に離間して、平行に配置された、陽極電極箔−陰極電極箔−陽極電極箔を１組とする電極箔が、前記電極箔の各々の一部分を露出させた電極取出部となる第１絶縁層、並びに陽極−陰極−陽極を有する三端子アルミコンデンサ素子の陽極及び陰極と、前記電極箔との接合位置に、貫通孔を各々穿ってなる第２絶縁層により挟持された構造のコンデンサ素子載置基板と、ｂ）該素子の陽極及び陰極が、第２絶縁層の貫通孔を通して、前記電極箔に各々接合された三端子アルミコンデンサ素子と、ｃ）前記コンデンサ素子の封止樹脂層と、ｄ）前記封止樹脂層上の、金属箔の両面に絶縁層を形成させた被覆シートとからなることを特徴とする三端子薄型アルミ固体電解コンデンサである。
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明を、詳細に説明する。
【００１７】
図４は、本発明に用いられるコンデンサ素子載置基板の構造を示す斜視模式図である。図５は、前記コンデンサ素子載置基板上に、三端子アルミコンデンサ素子を、直接、載置、接合させた状態を示す斜視模式図である。図６は、コンデンサ素子載置基板、三端子アルミコンデンサ素子及び封止樹脂層からなる三端子薄型アルミ固体電解コンデンサの一例を示す断面模式図である。図７は、コンデンサ素子載置基板、三端子アルミコンデンサ素子、封止樹脂層、及び気密性保持用の被覆シートからなる三端子薄型アルミ固体電解コンデンサの一例を示す断面模式図である。なお、本発明は、図４〜図７により、なんら限定されない。
【００１８】
本発明の第１態様の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサは、コンデンサ素子載置基板、三端子アルミコンデンサ素子及び封止樹脂層からなる。
【００１９】
本発明に用いられる陽極−陰極−陽極を有する三端子アルミコンデンサ素子６は、特公平４−７４８５３号公報等の周知の方法により、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等の導電性高分子による固体電解質陰極層を形成させたエッチドアルミ箔の両端の固体電解質陰極層を削り取って、陽極としたものである。エッチドアルミ箔を用いた素子は、薄型であり、本発明の目的である薄型を考慮すると、好適である。
【００２０】
なお、本発明は、エッチドアルミ箔を用いた三端子コンデンサ素子を用いているが、タンタル焼結体、ニオブ焼結体またはチタン焼結体を用いた三端子コンデンサ素子に適用してもよい。
【００２１】
図４に示すように、本発明に用いられるコンデンサ素子載置基板は、水平方向に離間して、平行に配置された、長尺状の陽極電極箔２−陰極電極箔２’−陽極電極箔２を１組とする電極箔群が、該電極箔群の各々の一部を露出させた電極取出部となる第１絶縁層１、並びに、該電極箔群と、複数個の陽極−陰極−陽極を有する三端子アルミコンデンサ素子６の陽極及び陰極とを、各々接合させる位置に、貫通孔４、４’を穿ってなる第２絶縁層３により挟持された構造である。
【００２２】
陽極電極箔２及び陰極電極箔２’としては、一般に、電極として用いられている箔であればよい。電気伝導度を考慮すると、銅、銀、アルミニウム、ニッケル、洋白、４２アロイが好ましく、これらの少なくとも１種が用いられる。
【００２３】
本発明の目的である、封止樹脂のモールド時の硬化による樹脂変形を防止するには、大面積の金属箔により、コンデンサ素子載置基板に強度を持たせればよい。コンデンサ素子載置基板の陽極電極箔２及び陰極電極箔２’の面積は、大きければ大きいほど、また、陽極電極箔２と陰極電極箔２’との離間距離は、小さいければ小さいほどよい。しかしながら、離間距離が小さ過ぎる場合、陽極と陰極とが短絡する恐れがあり、不都合となるので、陽極電極箔２と陰極電極箔２’との離間距離は、５〜１００μｍが適当である。
【００２４】
また、コンデンサ素子載置基板の陽極電極箔２及び陰極電極箔２’の厚さは、電極箔の種類により異なるが、通常、１０〜５０μｍの範囲である。電極箔の厚さが５０μｍ超の場合、本発明の目的である薄型という点に反し、不都合であり、１０μｍ未満の場合、強度及び作業性に支障をきたすので、不都合である。
【００２５】
第１絶縁層１及び第２絶縁層３となる樹脂としては、一般に、プリント配線基板に用いられるものであればよい。例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、充填剤入りエポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂シート、ポリイミド樹脂シート−エポキシ樹脂シート複合材があげられ、これらの少なくとも１種が用いられる。
【００２６】
絶縁層の厚さ及び作業性を考慮すると、第１絶縁層１及び第２絶縁層３としては、陽極電極箔２及び陰極電極箔２’の両面に、ポリイミド樹脂シート−エポキシ樹脂シート複合材を貼り合わせたもの、あるいは、一方にポリイミド樹脂シート−エポキシ樹脂シート複合材を貼り合せ、他方にエポキシ樹脂またはフェノール樹脂を印刷させたものが、特に好ましい。
【００２７】
第１絶縁層１の厚さは、樹脂の種類により異なるが、本発明の目的である薄型を考慮すると、通常、１０〜５０μｍの範囲である。また、第２絶縁層３のコンデンサ素子載置基板の強度への影響は、第１絶縁層１より少なく、三端子アルミコンデンサ素子６との絶縁性が保持できる限り、薄ければ薄いほどよい。第２絶縁層３の厚さは、作業性を考慮して、通常、５〜２５μｍの範囲が適当である。
【００２８】
第２絶縁層３に穿つ貫通孔４、４’は、陽極−陰極−陽極を有する三端子アルミコンデンサ素子６の陽極及び陰極と対応する位置に、各々設けられる。陽極貫通孔４は、該素子６の陰極と短絡しない位置に設けることが必要である。
【００２９】
陽極貫通孔径は、少なくとも０．５ｍｍφ以上、かつ陽極短径の２倍以下である。
【００３０】
また、陰極貫通孔径は、少なくとも０．５ｍｍφ以上、かつ陰極短径の３／４以下である。
【００３１】
コンデンサ素子６の投影面積に比べ、比較的大きい面積のまま、該素子６の陰極より、外部に陰極を引き出して、陰極リード線の長さを、実質上ゼロと見なすという、本発明のコンデンサにおいては、陰極貫通孔径は、大きければ大きいほどよい。また、同様の理由により、陰極貫通孔４’と陰極取出部とは、陰極電極箔２’の同一部分の表裏に位置することが望ましい。
【００３２】
コンデンサ素子載置基板の第１絶縁層１側の陽極電極箔２及び陰極電極箔２’の露出部分には、金メッキ、銀メッキ、スズメッキまたはハンダメッキが施され、電極取出部となる。また、第２絶縁層３側の貫通孔４、４’の金属箔２、２’が露出している部分には、金メッキまたは銀メッキが施されていることが適当である。
【００３３】
本発明に用いられるコンデンサ素子載置基板は、構造が簡単であり、また三端子アルミコンデンサ素子を、容易かつ簡単に、載置、接合できるので、作業性よく、容易に、コンデンサが作製できる。
【００３４】
三端子アルミコンデンサ素子６の陽極と、コンデンサ素子載置基板の陽極電極箔２との接合は、第２絶縁層３の貫通孔４を通して、銀ペースト等の導電性ペースト５を用いて、直接、接合させる方法の他、該素子６の陽極に、金、銀、銅、ニッケル等の金属を超音波接合、あるいは、金、銀、銅、ニッケルまたはスズを、溶射またはメッキさせた後、第２絶縁層３の貫通孔４を通して、銀ペースト等の導電性ペースト５またはハンダにより接合させる方法によって行われる。
【００３５】
上記方法の内、金または銅バンプボールを超音波接合、銅を溶射、または銅メッキさせた後、導電性ペースト５により接合させる方法が好ましい。三端子コンデンサ素子６のサイズが小さいことを考慮すると、金または銅バンプボールを超音波接合または銅を溶射させた後、導電性ペースト５により接合させる方法が、作業性よく、特に好ましい。
【００３６】
三端子アルミコンデンサ素子６の陰極と、コンデンサ素子載置基板の陰極電極箔２’との接合は、該素子６の陰極を、第２絶縁層３の貫通孔４’を通して、銀ペースト等の導電性ペースト５’を用いて、直接接合させることにより行われる。
【００３７】
図５は、コンデンサ素子載置基板上に、複数個の三端子アルミコンデンサ素子６を、直接載置、接合させた状態を示す斜視模式図である。
【００３８】
コンデンサ素子載置基板上に、複数個の三端子アルミコンデンサ素子６を、直接、載置、接合させた後、エポキシ樹脂等の封止樹脂を、モールド、硬化させて、封止樹脂層７を形成させ、ついで、ダイシングソーを用いて、縦横、切断して、本発明の第１態様の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサを完成する。
【００３９】
図６は、三端子コンデンサ素子６が１個の時の、本発明の第１態様のコンデンサの一例を示す断面模式図である。
【００４０】
本発明の第１態様のコンデンサは、図６のような三端子アルミコンデンサ素子６が１個の場合だけでなく、所望の容量に応じ、縦横、複数個の三端子アルミコンデンサ素子を１ユニットの構成としてもよい。この場合、薄型で、大面積、大容量のコンデンサを作製することができる。
【００４１】
本発明の第１態様のコンデンサは、５〜１００μｍの狭い間隔で離間して配置された、陽極及び陰極電極箔を１組とする電極箔群が、前記電極箔群の各々の一部分を露出させた電極取出部となる第１絶縁層と、三端子アルミコンデンサ素子の陽極及び陰極との接合位置に、貫通孔を各々設けてなる第２絶縁層とにより挟持されたコンデンサ素子載置基板上に、複数個の三端子アルミコンデンサ素子を、直接、載置、接合させた後、封止樹脂層を形成させており、封止樹脂のモールド時の硬化によるシートの変形が、効果的に抑制され、実質的に樹脂変形がない。
【００４２】
本発明の第１態様のコンデンサは、従来のコンデンサのように、コンデンサ素子に陽極リード及び陰極リードを取り付ける必要がなく、コンデンサ素子載置基板上に、三端子アルミコンデンサ素子を、直接、載置、接合させており、薄型で小型のコンデンサが得られる。
【００４３】
本発明の第１態様のコンデンサは、封止樹脂のモールド時の硬化によるシートの反りが効果的に抑制でき、実質的に樹脂変形がないので、コンデンサ素子載置基板上に、複数個の三端子アルミコンデンサ素子を、直接、載置、接合後、封止樹脂層を形成させた後、ダイシングソーを用いて切断するには、好適であり、工程が簡略化でき、作業性よく、容易に、コンデンサが作製できる。
【００４４】
次に、コンデンサ素子載置基板、三端子アルミコンデンサ素子、封止樹脂層及び被覆シートからなる、本発明の第２態様の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサについて、説明する。
【００４５】
本発明の第２態様のコンデンサは、以下の方法により、作製される。
【００４６】
先に本発明の第１態様のコンデンサについて説明したと同様の手順で、図４、図５にように、陽極電極箔２−陰極電極箔２’−陽極電極箔２を１組とする電極箔が、第１絶縁層１と第２絶縁層３とにより挟持されたコンデンサ素子載置基板上に、第２絶縁層３の貫通孔４、４’を通して、陽極−陰極−陽極を有する三端子アルミコンデンサ素子６を、導電性ペースト５、５’により、電極箔２、２’に、各々接合させる。
【００４７】
ついで、予め作製した、金属箔８の両面に絶縁層９、９’を形成させた、気密性保持用の被覆シートを、三端子アルミコンデンサ素子６の上方に配置させる。
【００４８】
封止樹脂層７の気密性を向上させるための被覆シートは、金属箔８の両面に絶縁層９、９’を形成させたものである。
【００４９】
被覆シートの金属箔８としては、封止樹脂層の気密性を保持できる金属箔であればよい。安価な点で、銅、ニッケルまたはアルミニウムが好ましい。
【００５０】
また、金属箔８の厚さは、封止樹脂層７の気密性を保持できればよく、本発明の目的である薄型を考慮すると、薄ければ薄いほどよい。本発明の金属箔８としては、一般的な箔以外の金属蒸着膜等も含まれる。
【００５１】
金属箔８は、封止樹脂層７の気密性を保持できる範囲であれば、一枚箔、適宜孔の開いた箔、水平方向に適宜離間させた複数枚の箔等のいずれの形状でも差支えない。
【００５２】
被覆シートの絶縁層９、９’となる樹脂としては、一般に、プリント配線基板に用いられる樹脂であればよい。例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、充填剤入りエポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂シート、ポリイミド樹脂シート−エポキシ樹脂シート複合材があげられ、これらの少なくとも１種が用いられる。
【００５３】
被覆シートの絶縁層９、９’の厚さは、樹脂の種類により異なるが、本発明の目的である薄型及び作業性を考慮すると、通常、５〜２５μｍの範囲が適当である。
【００５４】
コンデンサ素子載置基板上に、図５のように、複数個の三端子アルミコンデンサ素子６を、載置、接合させた後、該素子６の上方に、予め作製した被覆シートを配置させ、コンデンサ素子載置基板と被覆シートとの間に、エポキシ樹脂等を封入、硬化させて、封止樹脂層７を形成させ、ついで、ダイシングソーを用いて、縦横、切断して、本発明の第２態様の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサを完成する。
【００５５】
上記方法では、コンデンサ素子載置基板と被覆シートとの間に、封止樹脂を封入、硬化させているが、コンデンサ素子載置基板上の三端子アルミコンデンサ素子を封止樹脂でモールドした後、被覆シートを配置させてもよい。
【００５６】
図７は、三端子アルミコンデンサ素子６が１個の時の、本発明の第２態様のコンデンサの一例を示す断面模式図である。
【００５７】
本発明の第２態様のコンデンサは、図７のような三端子アルミコンデンサ素子６が１個の場合だけでなく、所望の容量に応じて、縦横、複数個の三端子アルミコンデンサ素子を１ユニットの構成としてもよい。この場合、薄型で、大面積、大容量のコンデンサを作製することができる。
【００５８】
本発明の第２態様のコンデンサは、５〜１００μｍの狭い間隔で離間して配置された、陽極及び陰極電極箔を１組とする電極箔群が、前記電極箔群の各々の一部分を露出させた電極取出部となる第１絶縁層と、三端子アルミコンデンサ素子の陽極及び陰極との接合位置に、貫通孔を各々設けてなる第２絶縁層とに挟持された３層構造のコンデンサ素子載置基板上に、順次、三端子アルミコンデンサ素子、封止樹脂層、金属箔の両面に絶縁層を形成させた被覆シートが配置されており、封止樹脂のモールド時の硬化によるシートの変形が、極力効果的に抑制され、実質的に樹脂変形がない。
【００５９】
本発明の第２態様のコンデンサは、第１態様のコンデンサと同様、従来のコンデンサのように、三端子アルミコンデンサ素子に陽極リード及び陰極リードを取り付ける必要がなく、コンデンサ素子載置基板上に、三端子アルミコンデンサ素子を、直接、載置、接合させており、薄型で小型のコンデンサが得られる。
【００６０】
本発明の第２態様のコンデンサは、コンデンサ素子載置基板及び被覆シートにより、封止樹脂のモールド時の硬化によるシートの反りを極力抑制でき、樹脂変形がなく、封止樹脂の硬化後、ダイシングソーを用いて切断するには、極めて好適であり、工程が簡略化でき、作業性よく容易に、コンデンサが作製できる。
【００６１】
本発明の第２態様のコンデンサは、コンデンサ素子載置基板と気密性保持用の被覆シートとの間に、コンデンサ素子を挟み込んでおり、被覆シートのない第１態様のコンデンサより、厚さの薄いコンデンサでも、気密性を十分保持することができ、より薄型で小型の固体電解コンデンサを得ることができる。
【００６２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、実施例に基き、以下に説明する。なお、本発明は、実施例により、なんら限定されない。
【００６３】
実施例１
図４に示すように、長さ８０ｍｍ×横８ｍｍ×厚さ１８μｍの長尺状の銅陽極電極箔２と長さ８０ｍｍ×横４ｍｍ×厚さ１８μｍの長尺状の陰極電極箔２’とを１組とする、２組の電極箔群を、水平方向に離間距離１００μｍで、平行に配置させ、該電極箔群の下方に、ポリイミド樹脂シート（厚さ２５μｍ）−エポキシ樹脂シート（厚さ２０μｍ）を接着層とした、幅５ｍｍの複合材を貼り付け、該電極箔群の各々の一部分を露出させて、第１絶縁層１とし、ついで、該電極箔群の上方に、コンデンサ素子６の陽極及び陰極と接合させる部分に、縦１０個×横２列の陽極貫通孔４（直径１ｍｍφ）及び陰極貫通孔４’（直径２．５ｍｍφ）を穿った、ポリイミド樹脂シート（厚さ１２μｍ）−エポキシ樹脂シート（厚さ１０μｍ）を接着層とした複合材を貼り付け、第２絶縁層３とした。ついで、第１絶縁層１側の該金属箔群の露出部分と、第２絶縁層３側の貫通孔４、４’の該電極箔群の露出部分に、金メッキを施し、コンデンサ素子載置基板を作製した。
【００６４】
また、厚さ２０μｍの銅金属箔８の両面に、ポリイミド樹脂シート（厚さ１２μｍ）−エポキシ樹脂シート（厚さ１０μｍ）を接着層とした複合材を貼り付け、絶縁層９、９’を形成させて、気密性保持用の被覆シートを作製した。
【００６５】
厚さ１５０μｍのエッチドアルミ箔に、特公平４−７４８５３号公報に開示されている方法に準じて、化学酸化重合及び電解重合による導電性ポリピロールの固体電解質陰極層を形成した。ついで、該素子の短径の両端の固体電解質陰極層を幅１ｍｍにわたって削り取り、アルミ箔表面を露出させ、２つの陽極を形成した。該陽極に、金バンプボールを超音波接合させて、縦７ｍｍ×横３．６ｍｍの陽極−陰極−陽極を有する三端子アルミコンデンサ素子６（定格電圧６．３Ｖ、定格容量１０μＦ）を作製した。
【００６６】
ついで、図５に示すように、コンデンサ素子載置基板上に、予め作製した三端子アルミコンデンサ素子６を、縦１０個×横２列、載置させ、該素子６の陽極及び陰極を、コンデンサ素子載置基板の貫通孔４、４’を通して、銀ペースト５、５’を用いて、電極箔群２、２’と各々接合させた。
【００６７】
次に、該素子６の上方に、予め作製した被覆シートを配置させた後、コンデンサ素子載置基板と被覆シートとの間に、エポキシ樹脂を封入し、真空脱泡した後、硬化させて、封止樹脂層７を形成させた。ついで、ダイシングソーを用いて、縦横、切断して、三端子アルミコンデンサ素子数が１個の時の、本発明の第２態様の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサ（厚さ０．７ｍｍ）を完成した。完成したコンデンサの断面模式図を、図７に示す。
【００６８】
ダイシングソー切断前のシートは、シート両端の反りが１ｍｍ未満であり、スムースに切断でき、封止樹脂のモールド時の硬化による樹脂変形が実質的にないと判断された。
【００６９】
完成したコンデンサについて、１２０Ｈｚでの静電容量及び１００ｋＨｚでのＥＳＲを測定した。また、温度１０５℃×５００時間の高温負荷試験を行った後、ＥＳＲを測定した。結果を表１に示す。得られたコンデンサは、高温負荷試験後においても、気密性の低下によるＥＳＲの上昇が最小限に抑制され、十分満足するコンデンサ特性であった。
【００７０】
また、完成したコンデンサについて、種々の周波数におけるインピーダンス及びＥＳＲを測定した。結果を図８に示す。図中、実線がインピーダンス（Ｚ）を、また点線がＥＳＲを表す。
【００７１】
図８に示されるように、実施例１のコンデンサは、広い周波数領域で、インピーダンス及びＥＳＲが低く、優れた周波数特性を有している。
【００７２】
実施例２
実施例１において、三端子アルミコンデンサ素子６上方に、封止樹脂層７を形成させただけで、被覆シートを配置させない以外は、実施例１と同様にして、三端子アルミコンデンサ素子数が１個の時の、本発明の第１態様の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサ（厚さ１．２ｍｍ）を完成した。完成したコンデンサの断面模式図を、図６に示す。
【００７３】
ダイシングソー切断前のシートは、実施例１と同様、シート両端の反りが１ｍｍ未満であり、封止樹脂のモールド時の硬化による樹脂変形が実質的にないと判断された。
【００７４】
完成したコンデンサについて、実施例１と同様にして、コンデンサの特性を測定したところ、実施例１と同様、十分満足するコンデンサ特性であった。結果を表１に示す。
【００７５】
比較例１
実施例１と同様にして作製した、三端子アルミコンデンサ素子の陽極にワイヤーボンドを用いて、また陰極に銀ペーストを用いて、長さ１０ｍｍの銅製リード線を、各々取り付けた後、エポキシ樹脂を封止樹脂として用い、モールド、硬化させて、三端子固体電解コンデンサを完成した。
【００７６】
完成したコンデンサについて、実施例１と同様に、種々の周波数における、インピーダンス及びＥＳＲを測定した。結果を図８に示す。
【００７７】
比較例２
実施例１と同様にして作製した三端子アルミコンデンサ素子について、一方の陽極及び陰極からなる二端子コンデンサとみなして、他方の陽極を絶縁させた以外は、実施例１と同様にして、二端子固体電解コンデンサを完成した。
【００７８】
完成したコンデンサについて、実施例１と同様に、種々の周波数における、インピーダンス及びＥＳＲを測定した。結果を図８に示す。
【００７９】
図８に示されるように、実施例１のコンデンサのインピータンス及びＥＳＲは、比較例１のリード線付三端子コンデンサ、及び比較例２の二端子コンデンサと比べ、広い周波数領域において、インピーダンス及びＥＳＲ共に、非常に低く、優れた周波数特性を有している。
【００８０】
【表１】
0003888523.tif 000002
【００８１】
【発明の効果】
本発明の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサは、広い周波数領域において、低インピーダンスを実現することができ、優れたコンデンサ特性を有している。
【００８２】
コンデンサ素子載置基板、三端子アルミコンデンサ素子及び封止樹脂層からなる、本発明の第１態様のコンデンサ、並びにコンデンサ素子載置基板、三端子アルミコンデンサ素子、封止樹脂層及び気密保持用の被覆シートからなる、本発明の第２態様のコンデンサは、封止樹脂のモールド時の硬化による樹脂変形がなく、また、従来のコンデンサのように、陽極リード、陰極リードを取り付ける必要がなく、コンデンサ素子載置基板上に、三端子アルミコンデンサ素子を、直接、載置、接合でき、薄型で小型のコンデンサが得られる。
【００８３】
特に、コンデンサ素子載置基板、三端子アルミコンデンサ素子、封止樹脂層及び被覆シートからなる、本発明の第２態様の三端子薄型アルミ固体電解コンデンサは、本発明の第１態様のコンデンサより薄い厚さでも、気密性を十分保持することができ、より薄型のコンデンサとすることができる。
【００８４】
本発明は、封止樹脂のモールド時のシート変形が抑制され、実質的に樹脂変形がないので、コンデンサ素子載置基板上に、三端子アルミコンデンサ素子を、直接、載置、接合し、封止樹脂層を形成させた後、あるいは、順次、封止樹脂層、被覆シートを配置させた後、ダイシングソーで切断するには、好適であり、工程の簡略化が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の、陽極及び陰極リードを取り付けた二端子コンデンサの回路示す模式図である。
【図２】従来の、陽極板を、直接、回路の一部とした三端子コンデンサの回路を示す模式図である。
【図３】本発明の、三端子薄型アルミ電解コンデンサの回路を示す模式図である。
【図４】本発明に用いられるコンデンサ素子載置基板の構造を示す斜視模式図である。
【図５】コンデンサ素子載置基板上に、複数個の三端子アルミコンデンサ素子を、載置、接合させた状態を示す斜視模式図である。
【図６】コンデンサ素子載置基板、三端子アルミコンデンサ素子及び封止樹脂層からなる三端子薄型アルミ固体電解コンデンサの一例を示す断面模式図である。
【図７】コンデンサ素子載置基板、三端子アルミコンデンサ素子、封止樹脂層及び被覆シートからなる三端子薄型アルミ固体電解コンデンサの一例を示す断面模式図である。
【図８】実施例１、比較例１及び比較例２のコンデンサについて、種々の周波数で測定したインピーダンス及びＥＳＲを示す図である。
【符号の説明】
Ｌ、Ｌ’    インダクタンス
１          第１絶縁層
２          陽極電極箔
２’        陰極電極箔
３          第２絶縁層
４、４’    貫通孔
５、５’    導電性ペースト
６          三端子アルミコンデンサ素子
７          封止樹脂層
８          金属箔
９、９’    絶縁層
Ｚ          インピーダンス
【図１】
0003888523.tif 000003
【図２】
0003888523.tif 000004
【図３】
0003888523.tif 000005
【図４】
0003888523.tif 000006
【図５】
0003888523.tif 000007
【図６】
0003888523.tif 000008
【図７】
0003888523.tif 000009
【図８】
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