CN1750194A - 片状固体电解电容器 - Google Patents

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Abstract

一种片状固体电解电容器，其包括：具有阳极部和阴极部的电容元件；阳极引线架；阴极引线架；外包装树脂。阳极引线架具有平面部、阳极接合部以及安装用阳极端子部。阳极接合部设于平面部的一端并且接合电容元件的阳极部。阳极端子部相对于平面部设于阳极接合部的相反侧。阴极引线架具有平面部和安装用阴极端子部。平面部搭载电容元件的阴极部并且与阴极部接合，同时，绝缘载置于阳极引线架的平面部上。阴极端子部相对于平面部设于阳极端子部的同侧。外包装树脂具有安装面，在使阳极端子部和阴极端子部露出安装面的状态下，至少覆盖电容元件。

Description

片状固体电解电容器
技术领域
本发明涉及用于各种电子设备的电容器，涉及将导电性高分子用于固体电介质的片状固定电解电容器。
背景技术
伴随电子设备的高频化，作为电子零件之一的电容器目前也被要求在高频区域的阻抗特性优良。对应该要求，对将导电性高的导电性高分子用于固体电介质的固体电解电容器进行了各种探讨。
另外，近年来，对围绕笔记本电脑的CPU等使用的固体电解电容器强烈要求小型大容量化。另外，对应电路的高频化，不仅要求电容器低ESR(等价串联电阻)化，而且还要求噪声除去和瞬态响应性优良，并且要求低ESL(等价串联电感)。
图10A～图10C表示现有的片状固体电解电容器的结构。图10A是电容元件层积体的剖面图，图10B是表示内部结构的立体图，图10C是表示外观的立体图。各电容元件13具有阳极电极14、固体电介质层15以及阴极电极16。阳极电极14通过将阀作用金属箔粗面化，在表面形成电介质氧化膜而构成。在阳极电极14的规定位置设有未图示的绝缘部，以分离成阳极部和阴极部。在该阴极部的电介质氧化膜上顺序层积形成由导电性高分子构成的固体电介质层15、阴极电极16。层积了多片电容元件13的状态的物质被称为电容元件层积体(以下称为层积体)17。
阳极端子18具有与层积体17的阳极电极14接合的阳极电极连接部18A。阴极端子19具有与层积体17的阴极电极16接合的阴极电极连接部19A。外包装树脂21覆盖层积体17和阳极电极连接部18A、阴极电极连接部19A。
这样构成的现有的片状固体电解电容器在同一面设有阳极端子18和阴极端子19，且其间隔为0.2～2.0mm这样近接配置。由此，对该片状固体电解电容器进行充电时的电流在经由阳极端子18、阳极电极连接部18A、层积体17、阴极电极连接部19A、阴极端子19的回路中流动。因此，回路面积减少，其结果使ESL减小到例如580pH程度。这种片状固体电解电容器例如公开于特开2004-95816号公报。
这样，在现有的片状固体电解电容器中，通过在同一面近接配置阳极端子18和阴极端子19而减小ESL但是，为满足近年来市场的要求，而要求进一步低ESL化。
发明内容
本发明是为解决上述现有课题而研发的，其目的在于，提供可实现进一步低ESL化的片状固体电解电容器。本发明的片状固体电解电容器包括：具有阳极部和阴极部的电容元件、阳极引线架、阴极引线架、外包装树脂。阳极引线架具有平面部、阳极接合部、安装用阳极端子部。阳极接合部设于平面部的一端，接合电容元件的阳极部。阳极端子部相对于平面部设于阳极接合部的相反侧。阴极引线架具有平面部和安装用阴极端子部。平面部搭载电容元件的阴极部而与阴极部接合，并且绝缘载置于阳极引线架的平面部上。阴极端子部相对于平面部设于阳极端子部的同侧。外包装树脂具有安装面，在使阳极端子部和阴极端子部露出安装面的状态下，至少覆盖电容元件。在本发明的片状固体电解电容器中，阴极引线架和阳极引线架被重叠配置，以使其中流过的电流的方向互成反向。因此，由于流过相互的引线架的电流产生的电磁效应被抵消，故ESL大幅降低。
附图说明
图1A是表示本发明第一实施例的片状固体电解电容器的结构的立体图；
图1B是本发明第一实施例的片状固体电解电容器的底面图；
图1C是用于图1A所示的片状固体电解电容器的电容元件的局部剖开立体图；
图2A是表示图1A的结构的阴极引线架的立体图；
图2B是表示图1A的结构的阳极引线架的立体图；
图2C是重叠图2A、图2B所示的两个引线架的状态的立体图；
图3A是表示本发明第二实施例的片状固体电解电容器的结构的立体图；
图3B是本发明第二实施例的片状固体电解电容器的底面图；
图4A是表示图3A的结构的阴极引线架的立体图；
图4B是表示图3A的结构的阳极引线架的立体图；
图4C是重叠图4A、图4B所示的两个引线架的状态的立体图；
图5是表示本发明第二实施例的片状固体电解电容器的其它结构的底面图；
图6A是表示本发明第三实施例的片状固体电解电容器的结构的侧面图；
图6B是图6A所示的片状固体电解电容器的底面图；
图7是表示本发明第三实施例的片状固体电解电容器的其它例的底面图；
图8是表示本发明第四实施例的片状固体电解电容器的结构的底面图；
图9A是表示本发明第四实施例的片状固体电解电容器的其它结构的侧面图；
图9B是图9A所示的片状固体电解电容器的底面图；
图10A是表示现有的片状固体电解电容器的结构的电容元件层积体的剖面图；
图10B是表示现有的片状固体电解电容器的内部结构的立体图；
图10C是表示现有的片状固体电解电容器的外观的立体图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施例。另外，在各实施例中，相同的结构使用相同的参照符号进行说明，省略详细的说明。
第一实施例
图1A、图1B是表示本发明第一实施例的片状固体电解电容器的结构的立体图和底面图。另外，图1A中省略外包装树脂4进行表示。图1C是用于图1A所示的片状固体电解电容器的电容元件的局部剖开立体图；图2A～图2C分别是，用于该片状固体电解电容器的阴极引线架的立体图、阳极引线架的立体图、重叠两个引线架的状态的立体图。
各电容元件1由作为阀作用金属的铝箔构成，具有在粗面化后在表面形成有电介质氧化膜31的阳极体30。在阳极体30的规定位置设有绝缘部32，以分离成阳极部1A和阴极部1B。在阴极部1B的电介质氧化膜31上顺序层积形成由导电性高分子构成的固体电介质层33、由碳和银膏构成的阴极层34。
阳极引线架2在作为第一平面部的平面部2A一端具有接合电容元件1的阳极部1A的阳极接合部2B。另外，在下面具有多个安装用阳极端子部2C。阳极端子部2C通过弯曲基材，使其从平面部2A向作为安装面的外包装树脂4的下面4A侧突出而形成。这样，阳极接合部2B和阴极接合部2C关于平面部2A相互设于相反侧。
阴极引线架3具有：作为第二平面部的平面部3A、安装用阴极端子部3B以及导向壁3C。平面部3A搭载并接合电容元件1的阴极部1B。另外，平面部3A介由设于阳极引线架2的平面部2A上的未图示的绝缘层而载置于平面部2A上。即，平面部2A与平面部3A绝缘。该绝缘层可通过印刷厚度10μm程度的聚酰亚胺薄膜或树脂而形成。在下面设有多个阴极端子部3B。另外，阴极端子部3B如下形成，通过弯曲基材，端面以U字形的弯曲形状从平面部3A向下面4A侧突出。即，阴极端子部3B相对于阳极端子部2C和平面部3A设于同一侧。导向壁3C为将电容元件1的阴极部1B定位，而设于平面部3A的上面。另外，导向壁3C也可以与阴极部1B固定。这样，阴极端子部3B和导向壁3C关于平面部3A相互设于相反侧。
绝缘性外包装树脂4在使阳极端子部2C和阴极端子部3B露出安装面的状态下，将电容元件1、阳极引线架2以及阴极引线架3一体覆盖。即，外包装树脂4至少覆盖电容元件1。
其次，说明本实施例的片状固体电解电容器的制作方法。首先，在阴极引线架3的平面部3A上载置电容元件1的阴极部1B，通过导电性粘接剂将电容元件1和阴极引线架3电气、机械地接合。另外，此时电容元件也可以为一片，也可以如图1A所示层积多片使用。另外，在该情况，通过导向壁3C决定电容元件1的位置，但优选稳定地形成片状固体电解电容器整体的形状。特别是在使用多片电容元件1时优选。在其它方法中，在进行电容元件1的定位时，也可以不特别设置导向壁3C。另外，也可以利用导电性粘接剂将导向壁3C与电容元件1的阴极部1B接合。
其次，介由未图示的绝缘层在阳极引线架2的平面部2A上重叠载置平面部3A。然后，将从阴极引线架3突出的阳极部1A载置于阳极引线架2上设置的阳极接合部2B上。然后，通过将阳极接合部2B弯曲而夹入阳极部1A，在该状态下进行激光焊接。这样，将阳极引线架2与电容元件1的阳极部1A电气、机械地接合。
最后，在阳极端子部2C和阴极端子3B露出安装面的状态下，利用绝缘性外包装树脂4将电容元件1、阳极引线架2以及阴极引线架3一体覆盖。这样，制造本实施例的片状固体电解电容器。
在上述这样构成的本实施例的片状固体电解电容器中，将阴极引线架3和阳极引线架2重叠配置。而且，使流过阴极引线架3的电流的方向与流过阳极引线架2的电流的方向相互相反。通过这样的结构，由于将在相互的引线架中流动的电流产生的电磁效应抵消，故大幅降低ESL。利用上述结构构成与背景技术中说明的电容器同容量的电容器，测定ESL时，表示271pH这样低的值，ESL降低约53％。
另外，为利用这种结构得到大大降低ESL的效果，理想的是平面部2A和平面部3A实质上为相同形状，且实质上为相同面积。另外，最好将阳极端子部2C和阴极端子部3B的各安装面在同一面近接配置。由此，减小ESL。
另外，优选将阳极端子部2C、阴极端子部3B中的至少一方设置多个。在第二实施例中详述该效果。
第二实施例
图3A、图3B分别是表示本发明第二实施例的片状固体电解电容器的结构的立体图和底面图。另外，图3A中省略图示外包装树脂4进行表示。图4A～图4C分别是，用于该片状固体电解电容器的阴极引线架的立体图、阳极引线架的立体图、将两引线架重叠的状态的立体图。本实施例的片状固体电解电容器与第一实施例中说明的片状固体电解电容器相比，阳极引线架的阳极端子部和阴极引线架的阴极端子部局部有所不同。除此之外的结构与第一实施例相同。
阳极引线架5在相对于作为第一平面部的平面部5A的相互相反侧具有阳极接合部5B和安装用阳极端子部5C。阳极接合部5B设于平面部5A的一端，与电容元件1的阳极部1A接合。阳极端子部5C与第一实施例相同，在下面设有多个。本实施例的阳极端子部5C通过蚀刻除阳极端子部5C以外的基材而与平面部5A一起形成。即，阳极端子部5C是从平面部5A向作为安装面的下面4A侧突出的壁厚部。这样，阳极端子部5C从平面部5A向安装面侧突出。
阴极引线架6具有：作为第二平面部的平面部6A、安装用的多个阴极端子部6B以及导向壁6C。平面部6A、导向壁6C与第一实施例的平面部3A、导向壁3C相同。即，平面部6A搭载并接合电容元件1的阴极部1B。另外，平面部6A介由设于阳极引线架5的平面部5A上的未图示的绝缘层载置于平面部5A上。导向壁6C为将电容元件1的阴极部1B定位固定，而设于平面部6A的上面侧。阴极端子部6B通过蚀刻除阴极端子部6B以外的基材而与平面部6A一起形成。即，阴极端子部6B是从平面部6A向作为安装面的下面4A侧突出的壁厚部。
这样构成的本实施例的片状固体电解电容器的ESL表示248pH这样低的值。即，在本实施例的片状固体电解电容器中，与第一实施例的片状固体电解电容器相同，大大地降低ESL。另外，通过蚀刻各基材而形成阳极端子部5C和阴极端子部6B，由此，与第一实施例相比，这些端子部的尺寸精度好，且组装工序简单。
另外，在本实施例中，阳极端子部5C、阴极端子部6B通过蚀刻基材而形成，从平面部5A、6A向安装面侧突出这样构成。但是，本发明不限于此。也可以使用冲压加工代替蚀刻，形成作为壁厚部的这些端子部5C、6B。另外，在本实施例中，也可以利用壁厚部形成阳极端子部5C、阴极端子部6B二者，但也可以利用壁厚部形成任意一方，与第一实施例同样地由弯曲部形成另一方。
另外，阳极端子部5C、阴极端子部6B的数量越多越好。图5是本实施例的其它片状固体电解电容器的底面图。在这样构成的片状固体电解电容器中，尽可能地近接配置阳极端子部5C和阴极端子部6B。这样，通过增加端子数，缩短流过电流的距离，由此，形成更低的ESL。但是，阳极端子部5C和阴极端子部6B的间隔需要设为大于或等于0.06mm。
这样，增加阳极端子部和阴极端子部，尽可能将其近接配置的结构也可以适用于第一实施例的结构。
第三实施例
图6A、图6B分别是表示本发明第三实施例的片状固体电解电容器的结构的侧面图和底面图。形成于未图示的阳极引线架上的阳极端子部9和形成于未图示的阴极引线架上的阴极端子部10在作为安装面的外包装树脂4的下面4A和侧面4B构成同一面而露出。即，阳极端子部9和阴极端子部10中至少其一部分与侧面4B处于同一平面上。
在本实施例的片状固体电解电容器中，在第一实施例、第二实施例的任一例中，除使阳极端子部和阴极端子部露出到外包装树脂4的下面4A和侧面4B之外，其他结构相同。在将这些片状固体电解电容器安装到未图示的衬底上时，容易确认角焊缝。
另外，如图7的底面图所示，即使使用第二实施例的图5说明的端子数多的结构，也可以得到相同的效果。
第四实施例
图8是表示本发明第四实施例的片状固体电解电容器的结构的底面图。形成于未图示的阳极引线架上的阳极端子部11和形成于未图示的阴极引线架上的阴极端子部12中的至少一部分从作为安装面的外包装树脂4的下面4A向侧面4B侧外方突出这样构成。除此之外的结构与第三实施例相同。
通过这样的结构，与第三实施例相同，在将该片状固体电解电容器安装到未图示的衬底上时，可容易地从上面确认角焊缝。
图9A、图9B分别是表示本实施例的片状固体电解电容器的其它结构的侧面图和底面图。在该结构中，图8中从外包装树脂4的下面4A向外侧突出这样形成的阳极端子部11和阴极端子部12沿外包装树脂4的侧面4B向上弯曲。通过这样的结构，在将该片状固体电解电容器安装到未图示的衬底上时，容易形成角焊缝，同时可容易从上面确认角焊缝。
另外，图中未图示，但优选将沿外包装树脂4的侧面4B向上弯曲的阳极端子部11和阴极端子部12分别嵌入的凹部设于外包装树脂4的侧面4B上。由此，将本实施例的片状固体电解电容器小型化。
如上所述，在本发明的片状固体电解电容器中，将阴极引线架和阳极引线架重叠配置，以相互沿相反方向流过电流。通过该结构，由于将在相互的引线架中流动的电流产生的电磁效应抵消，故使ESL大幅降低。该片状固体电解电容器特别对要求高频应答性的用途有用。

Claims (17)

1、一种片状固体电解电容器，其特征在于，包括：电容元件，其具有阳极部和阴极部；
阳极引线架，其具有第一平面部、设于所述第一平面部的一端并且接合所述阳极部的阳极接合部、相对于所述第一平面部而设于所述阳极接合部相反侧的安装用阳极端子部；
阴极引线架，其具有搭载所述阴极部而与所述阴极部接合，并且与第一平面部绝缘而载置于在所述第一平面部上的第二平面部、相对于所述第二平面部设于所述阳极端子部的同侧的安装用阴极端子部；
绝缘性外包装树脂，其具有安装面，在使所述阳极端子部和所述阴极端子部露出所述安装面上的状态下，至少覆盖所述电容元件。
2、如权利要求1所述的片状固体电解电容器，其特征在于，所述第一平面部和所述第二平面部实质上为相同形状，且实质上为相同面积。
3、如权利要求1所述的片状固体电解电容器，其特征在于，将所述阳极端子部和所述阴极端子部相邻配置，且将所述阳极端子部和所述阴极端子部的各安装面配置于同一面上。
4、如权利要求1所述的片状固体电解电容器，其特征在于，所述阳极端子部是多个阳极端子部的一个。
5、如权利要求1所述的片状固体电解电容器，其特征在于，所述阴极端子部是多个阴极端子部的一个。
6、如权利要求1所述的片状固体电解电容器，其特征在于，所述阳极端子部如下形成：其端面以U字形的弯曲形状从所述第一平面部向所述安装面侧突出。
7、如权利要求1所述的片状固体电解电容器，其特征在于，所述阴极端子部如下形成：其端面以U字形的弯曲形状从所述第二平面部向所述安装面侧突出。
8、如权利要求1所述的片状固体电解电容器，其特征在于，所述阳极端子部是从所述第一平面部向所述安装面侧突出的壁厚部。
9、如权利要求1所述的片状固体电解电容器，其特征在于，所述阴极端子部是从所述第二平面部向所述安装面侧突出的壁厚部。
10、如权利要求1所述的片状固体电解电容器，其特征在于，所述阴极引线架还具有用于定位所述阴极部的导向壁，其在所述第二平面部的周边，相对于所述第二平面部设于所述阴极端子部的相反侧。
11、如权利要求10所述的片状固体电解电容器，其特征在于，将所述导向壁和所述阴极部固定。
12、如权利要求11所述的片状固体电解电容器，其特征在于，介由导电性粘接剂将所述导向壁和所述阴极部接合。
13、如权利要求1所述的片状固体电解电容器，其特征在于，所述外包装树脂具有与所述安装面邻接的侧面，所述阳极端子部的至少一部分和所述阴极端子部的至少一部分中的至少任一个与所述侧面处于同一面上。
14、如权利要求1所述的片状固体电解电容器，其特征在于，所述外包装部具有与所述安装面邻接的侧面，所述阳极端子部的至少一部分和所述阴极端子部的至少一部分中的至少任一个从所述安装面向所述侧面侧外侧突出。
15、如权利要求14所述的片状固体电解电容器，其特征在于，所述阳极端子部和所述阴极端子部中的至少任一个的从所述安装面向所述侧面侧外侧突出的部分沿所述侧面弯曲。
16、如权利要求15所述的片状固体电解电容器，其特征在于，所述外包装树脂在所述侧面设有凹部，该凹部中嵌入所述阳极端子部和所述阴极端子部中至少任一个的从所述安装面向所述侧面侧的外侧突出且沿所述侧面弯曲的部分。
17、如权利要求1所述的片状固体电解电容器，其特征在于，所述电容元件具有：阳极体，其由表面被粗面化的阀作用金属构成；电介质氧化膜，其设于所述阳极体上；绝缘部，其设于所述阳极体上，将所述阳极体分离成所述阳极部和所述阴极部；固体电介质层，其由设于所述电介质氧化膜上的导电性高分子构成；阴极层，其设于所述固体电介质层上。
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