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KR20040089494A - 독특한 형태의 단자를 가지는 칩-타입 고체 전해질커패시터 및 그 제조 방법 - Google Patents

독특한 형태의 단자를 가지는 칩-타입 고체 전해질커패시터 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20040089494A
KR20040089494A KR1020040023435A KR20040023435A KR20040089494A KR 20040089494 A KR20040089494 A KR 20040089494A KR 1020040023435 A KR1020040023435 A KR 1020040023435A KR 20040023435 A KR20040023435 A KR 20040023435A KR 20040089494 A KR20040089494 A KR 20040089494A
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KR
South Korea
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capacitor
positive electrode
terminal
mounting surface
anode
Prior art date
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KR1020040023435A
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KR100623824B1 (ko
Inventor
후미오 키다
신지 아라이
타카히로 카야모리
마사오 히나주루
Original Assignee
엔이씨 도낀 가부시끼가이샤
엔이씨 도낀 도야마 가부시끼가이샤
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Publication date
Application filed by 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤, 엔이씨 도낀 도야마 가부시끼가이샤 filed Critical 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 밸브 금속을 사용하고 기판위에 장착되는 장착면에 수직한 방향으로 적층되는 2개의 커패시터 소자들(11a,11b)을 포함한다. 한 쌍의 양극 리드선들(12a,12b)은 장착면에 평행하게 커패시터 소자들의 양극 부재들로부터 한 측면 상으로 추출된다. 양극 리드선들은 양극 단자부(13)의 2개의 가지들(15a,15b) 각각에 연결된다. 음극 단자(14)는 양극 부재들의 유전체 산화막들 상의 음극층들에 연결된다. 고체 전해질 커패시터는 부분적으로 노출된 양극 단자, 및 음극 단자로 캡슐화 수지에서 감싸진다. 양극 단자부의 가지들은 중심선 주위로 180°회전하여 서로 겹치도록 구성된다.

Description

독특한 형태의 단자를 가지는 칩-타입 고체 전해질 커패시터 및 그 제조 방법{CHIP-TYPE SOLID ELECTROLYTIC CAPACITOR HAVING A TERMINAL OF A UNIQUE SHAPE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}
본 발명은 칩-타입 고체 전해질 커패시터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
밸브 금속으로 탄탈(tantalum)을 사용하는 현재의 고체 전해질 커패시터는 크기가 작으며, 커패시턴스가 크며, 및 주파수 특성이 뛰어나고, 예를 들면, CPU(중앙 처리 장치)의 파워 서플라이로 폭 넓게 사용된다.
주파수 특성을 더 개선하기 위해서, 전도성 고분자가 이산화 망간 대신에 음극층으로 사용되는 고체 전해질 커패시터는 등가 직렬 저항(ESR)이 개선되고, 1/10이하로 감소된다.
그러나, CPU의 동작 주파수가 더 높아짐에 따라, 허용 리플 전류의 증가뿐만아니라 CPU의 파워 서플라이의 노이즈 특성의 개선에 대한 많은 요구가 있다. 결과적으로, ESR이 더 낮은 커패시터가 요구된다.
CPU가 장착된 장치는 작은 크기와 개선된 기능을 가지는 방향으로 개발되고 있다. 따라서, 고체 전해질 커패시터가 낮은 ESR 뿐만아니라 작은 크기, 큰 커패시턴스, 및 얇은 프로파일을 동시에 만족하는 것이 요구된다.
일반적으로, 다수의 커패시터가 병렬로 연결된다면, 전체 커패시턴스 Ctotal, 및 전체 등가 직렬 저항 ESRtotal은 아래 주어진다:
Ctotal= C1 + C2 +...+Cn (1)
1/ESRtotal=1/ESR1 + 1/ESR2+...1/ESRn (2)
여기서 Ci, ESRi는 각각 i-th 커패시터(i=1,2,...n)의 커패시턴스, 및 등가 직렬 저항을 나타낸다.
따라서, 원하는 부피와 형태를 가지고 제한된 공간내에서 다수의 커패시터 소자들이 병렬로 연결된다면, 커패시턴스는 증가하고 ESR은 감소할 것이다. 이는 또한, 고체 전해질 커패시터가 전송선 노이즈 필터로 동작하는 경우에도 적용된다.
병렬로 연결된 다수의 커패시터 소자들을 포함하는 고체 전해질 커패시터가 예를 들면, 일본 특허 출원공개 NO.H6-168854호, H7-240351호, 및 2001-284192호에 개시되었고, 본 발명에서는 나중에 참조1, 참조2, 및 참조3으로 각각 언급된다.
도1을 참조하여, 참조1에 개시된 다층 고체 전해질 커패시터는 다수의 커패시터 소자들, 양극 리드 프레임(271), 음극 단자(272), 돌출한 금속 플레이트를 가진 금속 플레이트(273), 및 강화 수지(274)를 포함한다. 커패시터 소자들 각각은 양극 금속 호일(275), 양극 금속 호일(275)의 미리 결정된 위치에서 형성된 절연층(276)을 포함하여, 양극부, 음극부, 및 음극부에 형성된 음극부재(277)을 정의한다.
도2를 참조하여, 참조2에 개시된 전해질 커패시터는 다수의 양극 호일들(281), 다수의 음극 호일들(282), 다수의 음극 리드선들(282a), 및 외부 양극 단자(285a)와 외부 음극 단자(285b)를 포함한다.
도3을 참조하여, 참조3에 개시된 고체 전해질 커패시터는 양극 리드 프레임(290), 한 쌍의 유닛 커패시터 소자들(292a,292b), 음극 리드 프레임(293), 및 한 쌍의 양극 리드선들(295)을 포함한다.
낮은 ESR, 및 큰 커패시턴스 뿐만아니라 작은 크기, 및 얇은 프로파일을 가지는 커패시터를 만들기 위해서 다수의 커패시터가 병렬로 연결된 경우에, 다수의 음극 리드선들과 다수의 양극 단자들 사이에 연결 구조에 있어서 몇가지 문제점이 발생한다.
예를 들면, 참조1에 개시된 예에서, 양극 리드 프레임의 연결은 형태가 다양한 금속 플레이트들, 및 강화 수지를 요구한다. 따라서, 제조 공정에서 많은 단계들을 줄이는 것이 어렵다.
참조2에 개시된 예에서, 다수의 양극 리드선들은 서로 가깝게 근접하여 양극단자의 같은 측면상의 용접부에 용접된다. 따라서, 인접한 용접부들은 서로 간섭할 수 있고, 연결 강도, 및 전기 특성들에 있어서 종종 변화를 발생시킨다. 또한, 각각의 양극 리드선들과 양극 단자 사이의 용접부에서 전기 저항을 충분히 낮추는 것이 쉽지 않다.
참조3에 개시된 예에서, 양극 리드선은 양극 리드 프레임에 용접되기 전에 기계가공(machining)에 의해서 처리되어야 한다. 따라서, 양극 리드 프레임과 양극 리드선 사이에 연결의 신뢰도를 증가시키기 어렵다. 양극 리드선이 실버 페이스트를 사용해서 결합된 경우에, 전기 저항을 낮추는 것이 쉽지 않다.
이어, 종래의 고체 전해질 커패시터에서, 연결의 신뢰도, 및 전기 특성들은 양극 리드선들과 양극 단자 사이에 연결부의 비대칭적 구조의 결과로 변화되는 경향이 있다. 따라서, 제조 비용을 낮추는 것이 어렵다. 또한, 다수의 용접부들이 서로 가깝게 인접한 양극 단자의 같은 측면에 위치된다면, 인접한 용접부들은 서로 간섭한다. 이는 연결 강도, 및 전기 특성들에 있어서 쉽게 변화가 발생한다.
본 발명의 목적은 낮은 ESR, 높은 커패시턴스, 및 뛰어난 신뢰도를 가진 칩-타입 고체 전해질 커패시터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 언급된 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적들은 계속되는 상세한 설명에 의해서 분명해질 것이다.
본 발명의 일 태양에 따라서, 장착면을 가지고 장착면에 수직한 미리 결정된방향으로 적층된 한 쌍의 커패시터 소자들, 커패시터 소자들 각각은 밸브 금속을 사용하고 양극 부재를 가지고 각각이 장착면에 평행하게 양극 부재로부터 리드아웃된 한 쌍의 양극 리드선들, 양극 리드선들에 연결된 양극 단자, 음극층들에 연결된 음극 단자, 및 상기 커패시터 소자들을 부분적으로 노출된 상기 양극, 및 상기 음극 단자들로 감싸는 캡슐화 수지를 포함하며, 양극 단자는 성형에 의해서 형성된 가지 말단부들 을 각각 구비한 2개의 가지들을 포함하며 가지 말단부들은 상기 양극 리드선들 사이의 중간 위치에서 직선 주위로 180°회전하여 서로 겹치도록 실질적으로 서로 동일한 형태를 가지며, 용접부들을 생성하기 위해서 상기 양극 리드선들에 각각 용접된다.
본 발명의 또 다른 태양에 의하면, 장착면을 가지는 칩-타입 고체 전해질 커패시터로서 장착면에 수직한 미리 결정된 방향으로 적층된 3개의 커패시터 소자들, 상기 커패시터 소자들 각각은 밸브 금속을 사용하고 양극 부재, 및 상기 양극 부재에 기계적으로 연결된 음극층을 가지고, 각각이 상기 장착면에 평행하게 상기 양극 부재로부터 리드아웃된 3개의 양극 리드선들, 상기 양극 리드선들에 연결된 양극 단자, 상기 음극층에 연결된 음극 단자, 및 상기 커패시터 소자들을 부분적으로 노출된 상기 양극, 및 상기 음극 단자들로 감싸는 캡슐화 수지를 포함하며, 상기 양극 단자는 성형에 의해서 형성된 제1, 제2, 및 제3 가지 말단부를 각각 구비한 3개의 가지들을 포함하며 상기 제1 및 제3 가지 말단부들은 직선 주위로 180°회전하여 서로 겹치도록 형태를 가지고 상기 제2 가지 말단부는 상기 제1 및 상기 제3 가지 말단부들 사이에 있고 상기 제1, 제2, 및 제3 가지 말단부들은 용접부들을 생성하기 위해서 상기 양극 리드선들에 각각 용접된다.
본 발명의 또 다른 태양에 의하면, 장착면을 가지는 칩-타입 고체 전해질 커패시터로서, 상기 장착면에 수직한 미리 결정된 방향으로 적층된 4개의 커패시터 소자들, 상기 커패시터 소자들 각각은 밸브 금속을 사용하고 양극 부재, 및 상기 양극 부재에 기계적으로 연결된 음극층을 가지고 각각이 상기 장착면에 평행하게 상기 양극 부재로부터 리드아웃된 4개의 양극 리드선들, 상기 양극 리드선들에 연결된 양극 단자, 상기 음극층에 연결된 음극 단자, 및 상기 커패시터 소자들을 부분적으로 노출된 상기 양극, 및 상기 음극 단자들로 감싸는 캡슐화 수지를 포함하며, 상기 양극 단자는 성형에 의해서 형성된 제1, 제2, 제3, 및 제4 가지 말단부를 각각 구비한 4개의 가지들을 포함하며, 상기 제1 및 제4 가지 말단부들은 직선 주위로 180°회전하여 서로 겹치도록 형태를 가지고, 상기 제2 및 제3 가지 말단부들은 상기 제1 및 상기 제4 가지 말단부들 사이에 있고 직선 주위로 180°회전하여 서로 겹치도록 형태를 가지고, 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 가지 말단부들은 용접부들을 생성하기 위해서 상기 양극 리드선들에 각각 용접된다.
본 발명의 또 다른 태양에 의하면, 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 제조 방법으로서 장착면을 가지며, 상기 장착면에 수직한 미리 결정된 방향으로 적층되고 전기적으로 병렬로 연결된 다수의 커패시터 소자들, 밸브 금속을 사용하는 양극 부재를 가지는 각각의 상기 커패시터 소자들, 상기 양극 부재로부터 리드아웃된 양극 리드선, 및 상기 양극 부재에 기계적으로 연결된 음극층을 포함한다. 상기 방법은 양극 단자 형성부 및 음극 단자 형성부를 가지는 리드 프레임, 중심선 및 상기 중심선에 대하여 서로 대칭적인 다수의 가지들을 구비한 양극 단자를 준비하는 단계, 구부림으로써 상기 가지들을 성형하는 단계, 상기 커패시터 소자들을 상기 양극 단자 형성부에 용접하고 상기 음극층을 상기 음극 단자 형성부에 연결하는 단계, 주조된 몸체를 얻기 위해서 캡슐화 수지에 의해서 상기 리드 프레임에 연결된 상기 커패시터 소자들을 주조하는 단계, 및 상기 주조된 몸체로부터 상기 리드 프레임의 부분으로 분리하기 위해서 상기 리드 프레임을 잘라내는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에 의하면, 장착면을 가지는 칩-타입 고체 전해질 커패시터로서, 상기 장착면에 수직한 미리 결정된 방향으로 적층된 다수의 커패시터 소자들, 상기 커패시터 소자들 각각은 밸브 금속을 사용하며, 상기 소자들을 가지는 커패시터부, 상기 커패시터부로부터 리드아웃된 음극 단자, 상기 장착면에 평행하게 상기 커패시터부로부터 리드아웃된 다수의 양극 리드선들, 상기 양극 리드선들은 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져 위치하고, 상기 양극 리드선들에 연결된 양극 단자, 및 상기 커패시터부를 부분적으로 노출된 상기 양극 및 상기 음극 단자들로 감싸는 캡슐화 수지를 포함하며, 상기 양극 단자는 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져 위치하는 다수의 가지 말단부들을 포함하고 상기 양극 리드선들에 각각 용접된다.
도1은 제1 종래의 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 단면도이다.
도2는 제2 종래의 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 사시도이다.
도3은 제3 종래의 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 단면도이다.
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 반제품의 사시도이다.
도4a는 도4의 반제품의 전면도이다.
도4b는 도4의 반제품에 포함된 커패시터 소자의 단면도이다.
도4c는 도4b의 부분 확대도이다.
도5는 제1 실시예에 사용된 리드 프레임의 평면도이다.
도6은 제1 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품의 사시도이다.
도7a는 도6의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 양극 단자의 사시도이다.
도7b는 도6의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 음극 단자의 사시도이다.
도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 반제품의 사시도이다.
도9는 제2 실시예에서 사용된 리드 프레임의 평면도이다.
도10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품의 사시도이다.
도11은 제3 실시예에 사용된 리드 프레임의 평면도이다.
도12a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 전체 구조의 개략도이다.
도12b는 도12a의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 음극 단자의 사시도이다.
도12c는 음극 단자의 변경의 사시도이다.
도13은 제4 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품의 사시도이다.
도14a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 전체 구조의 개략도이다.
도14b는 도14a의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 음극 단자의 사시도이다.
도15a는 본 발명의 제6 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 전체 구조의 개략도이다.
도15b는 도15a의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 양극 단자의 사시도이다.
도15c는 도15a의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 음극 단자의 사시도이다.
도16은 본 발명의 제7 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 사시도이다.
도17a는 도16의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 양극 단자의 사시도이다.
도17b는 양극 단자의 변경 사시도이다.
도18a는 도17a의 양극 단자의 경우에 제7 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품의 사시도이다.
도18b는 도17b의 양극 단자의 경우에 제7 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품의 사시도이다.
도19는 본 발명의 제8 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품의 사시도이다.
도20은 도19의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 양극 단자의 사시도이다.
도21은 본 발명의 제9 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품의 사시도이다.
도22는 도21의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 양극 단자의 사시도이다.
도23은 본 발명의 제10 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 개략 단면도이다.
도24a는 도23의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 양극 단자의 사시도이다.
도24b는 양극 단자의 변경 사시도이다.
도24c는 도23의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 음극 단자의 사시도이다.
도24d는 음극 단자의 변경 사시도이다.
도25a는 도24a의 양극 단자의 경우에 도23의 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품의 사시도이다.
도25b는 도24b의 양극 단자의 경우에 제10 실시예의 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품의 사시도이다.
도26은 본 발명의 제11 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품의 사시도이다.
도27a는 도26의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 양극 단자의 사시도이다.
도27b는 도26의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 음극 단자의 사시도이다.
도28은 본 발명의 제12 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품의 사시도이다.
도29a는 도28의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 양극 단자의 사시도이다.
도29b는 도28의 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 음극 단자의 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11a,11b:제1 및 제2 커패시터 소자 12a,12b:제1 및 제2 양극 리드선
13:양극 단자부 13a,13b:제1 및 제2 가지
14:음극 단자부 15a,15b:제1 및 제2 가지 말단부
제1 실시예
도4와 도4a를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터가 개시된다. 도면에 도시된 양극 단자 연결부는 제조 공정동안 다수의커패시터 소자들이 적층되고, 리드 프레임 상에 배치된다.
도4에 도시된 것처럼, 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 제1과 제2 페리트(pellet)같은 커패시터 소자들(11a,11b), 및 제1과 제2 커패시터 소자들(11a,11b) 각각으로부터 연장된 제1과 제2 양극 리드선들(12a,12b)을 포함한다. 양극 단자부(13), 및 음극 단자부(14)는 커패시터 소자들(11a,11b)의 대향면에 배치된다. 다수의 펠리트같은 커패시터 소자들의 조합은 커패시터부로 아래 언급된다.
양극 단자부(13)는 몸체부(13-1), 및 몸체부(13-1)에 집적된 말단부(13-2)를 갖는다. 말단부(13-2)는 제1 및 제2 가지 말단부(15a,15b)를 각각 갖는 제1 및 제2 가지들(13a,13b)로 갈라진다. 제1 가지 말단부(15a)는 제1 양극 리드선(12a)에 용접되어 연결되고, 반면에 제2 가지 말단부(15b)는 제2 양극 리드선(12b)에 용접되어 연결된다. 몸체부(13-1)는 제1 및 제2 커패시터 소자들(11a,11b) 사이의 중간 평면과 직접 접촉하는 평면을 따라 연장된다.
도4a에 도시된 것처럼, 음극 단자부(14)는 제1 및 제2 커패시터 소자들(11a,11b) 사이에 삽입되고, 전도성 접착제(16)를 사용해 아래 언급될 음극 층들에 연결된다.
도4b, 4c를 참조하여, 공지 기술에서 탄탈이 밸브 금속으로 사용된 경우에 커패시터 소자들 중 하나(11a)의 생성 단계에 대해서 간략하게 설명된다. 탄탈 금속 와이어 주위에서, 주조된 몸체를 얻기 위해서 탄탈 금속 가루는 압착에 의해서주조되고, 높은 진공과 높은 온도에서 소결된다. 다음, Ta2O5의 산화막(17)은 탄탈 금속 가루의 각각의 분자들(18)의 표면 위에 형성된다. 또한, 산화막을 가진 주조된 몸체는 질화 망간속으로 침하된다. 열 분해에 의해서, MnO2의 전도성 고분자 부분이 생성된다. 이어, 흑연층(21a), 및 은(Ag)층(21b)의 음극층이 주조된 몸체 위에 형성된다. 이어, 커패시터 소자(11a)가 자신의 외부면에 음극층(21)과 자신의 내부에 양극 부재(22)를 가지며 생성된다.
폴리티오펜, 또는 폴리피롤과 같은 전도성 고분자는 MnO2대신에 음극층으로 사용될 수 있다. 상기 경우에, 낮은 ESR이 쉽게 달성될 수 있다. 밸브 금속으로 니오브, 알루미늄, 티탄늄 등이 탄탈 대신에 사용될 수 있다.
도5를 참조하여, 제1 실시예에서 사용된 리드 프레임이 설명된다. 양극 단자부(23)는 자신의 중심선에 대하여 대칭이다. 양극 단자부(23)는 자신의 끝부분에 형성된 제1 및 제2 가지들(25a,25b)을 가진다. 제1 및 제2 가지들(25a,25b)은 도면 종이 평면에 대해서 각각 전면, 및 후면으로 구부러진다. 이어, 양극 단자부(23)는 도4에 도시된 가지 말단부들(15a,15b)을 갖도록 처리된다. 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품에서, 상기 언급된 전면, 및 후면으로 구부러짐은 기판 위에 장착되는 장착면쪽으로, 및 반대로 구부러짐과 일치한다.
도4에 예시된 설명에서, 제1 및 제2 가지 말단부들(15a,15b)은 제1 및 제2 커패시터 소자들(11a,11b)의 음극층에 연결된 음극 단자부(14)를 가진 제1 및 제2 양극 리드선들(12a,12b)에 용접된다. 또한, 커패시터 소자들(11a,11b)는 주조된몸체를 얻기 위해서 캡슐화 수지(도6의 37)에 의해서 주조된다. 이어, 주조된 몸체는 도6에 도시된 완제품을 얻기 위해서 절단되고 리드 프레임과 분리된다.
도6을 참조하여, 커패시터는 양극 단자(33), 양극 단자부(13,23)에 의해 형성된 음극 단자(34), 및 음극 단자부(14,24)를 각각 갖는다. 양극 단자(33), 및 음극 단자(34) 각각은 캡슐화 수지(37)와 동일 평면의 외부면을 갖거나 또는 캡슐화 수지(37)의 외부면을 따라 구부러진다.
도4-6을 참조하여 설명된 완제품에서, 커패시터부의 커패시터 소자들(11a,11b)은 완제품의 장착면(39)에 수직하여 미리 결정된 방향으로 적층된다. 커패시터 소자들(11a,11b) 각각은 밸브 금속을 사용한다. 음극 단자(34)는 커패시터부로부터 리드아웃된다. 양극 리드선들(12a,12b)은 장착면에 평행하게 커패시터부로부터 리드아웃된다. 양극 리드선들(12a,12b)은 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져 위치한다. 양극 단자(33)는 양극 리드선들(12a,12b)에 연결된다. 캡슐화 수지(37)는 부분적으로 노출된 양극, 및 음극 단자들(33,34)로 커패시터부를 감싼다. 가지 말단부들(15a,15b)은 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져 위치하고 양극 리드선들(12a,12b)에 각각 용접된다.
도4-6을 참조하여 설명된 완제품에서, 커패시터 소자들(11a,11b)은 완제품의 장착면에 수직하는 미리 결정된 방향으로 적층된다. 커패시터 소자들(11a,11b) 각각은 밸브 금속을 사용한다. 양극 부재(22)와 음극층(21)은 기계적으로 서로 연결된다. 양극 리드선들(12a,12b) 각각은 장착면과 평행하게 양극 부재(22)로부터 리드아웃된다. 양극 단자(33)는 양극 리드선들(12a,12b)에 연결된다. 음극단자(34)는 음극층(21)에 연결된다. 캡슐화 수지(37)는 커패시터 소자들(11a,11b)을 부분적으로 노출된 양극, 및 음극 단자들(33,34)로 감싼다. 양극 단자(33)의 가지들(13a,13b)의 가지 말단부들(15a,15b)은 성형(shaping)에 의해서 형성된다. 상기 연결에서, 가지 말단부들(15a,15b)은 실질적으로 서로 동일하게 성형되어, 가지 말단부(15a,15b)가 양극 리드선들(12a,12b) 사이의 중간 위치의 직선 주위에서 180°회전하여 서로 겹치게 된다. 가지 말단부들(15a,15b)은 양극 리드선들(12a,12b)에 각각 용접되어 용접부들을 만든다.
도7a,7b를 참조하여, 완제품으로 칩-타입 고체 전해질 커패시터에 포함된 양극 단자(33), 및 음극 단자(34)가 설명된다.
도7a를 참조하여, 양극 단자는 제1 가지(45a), 제2 가지(45b), 및 양극 단자 몸체(43)를 가진다. 도면에 도시된 것처럼, 제1, 및 제2 가지들(45a,45b)은 중심선(48)에 대하여 180°회전하여 서로 겹치도록 구성된다.
상기 언급된 구조에서, 양극 단자 연결부는 대칭 평면으로 2개의 커패시터 소자들 사이의 중간 평면에 대해서 대칭적인 구조를 갖는다. 특히, 제1 가지의 용접부, 및 제2 가지의 용접부가 수직 방향으로 서로로부터 떨어진 대향면 상에 위치된다면, 완전한 대칭 구조가 달성된다. 용접 설비의 타입에 따라, 용접 지점들이 서로에 면하는 대향면들 상에 위치될 수 있다.
2개의 용접 부분들이 서로에 가깝게 근접한 동일 평면 상에 위치되지 않기 때문에, 연결부는 용접 부분들에 용접 너깃들(nuggets) 사이의 간섭으로부터 자유롭다.
도7b를 참조하여, 음극 단자는 3개의 편평면을 가진다. 편평면 중 하나는 나머지 편평면들이 장착면 상에 피레트(fillet), 및 단자부로 역할하는 동안, 음극층들에 연결되기 위해서 제1 및 제2 커패시터 소자들 사이에 삽입된다.
제2 실시예
도8을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터가 설명된다. 도면에서 설명된 양극 단자 연결부에서, 다수의 커패시터 소자들이 리드 프레임 상에 적층되어 배치된다.
도8에 도시된 것처럼, 양극 단자부(53)는 제1, 제2, 및 제3 리드선들(52a,52b,52c)에 각각 용접된 제1, 제2, 제3 가지들(55a,55b,55c)로 분기된 말단부를 가진다.
칩-타입 고체 전해질 커패시터는 서로 위에 적층된 제1, 제2, 및 제3 커패시터 소자들(51a,51b,51c)를 포함한다. 음극 단자부(54)는 커패시터 소자들의 음극층들에 연결되기 위해서, 제1 및 제2 커패시터 소자들(51a,51b)사이와 제2, 및 제3 커패시터 소자들(51b,51c)사이에 각각 삽입된 2개의 가지들을 가진다.
도9를 참조하여, 리드 프레임은 제1, 제2, 및 제3 가지들(65a,65b,65c)(도8에서는 55a,55b,55c)로 분기된 말단부를 가지는 양극 단자부(63)(도8에서는 53)를 가지고, 중심선에 대해서 대칭적인 형태를 갖는다. 제1 및 제3 가지들(65a,65c)은 도면 종이 평면에 대해서 전, 후방향으로 각각 구부러진다. 이어, 도8에 도시된 형태를 가지는 양극 단자부(63)가 얻어진다.
구부림 후에, 제1 및 제3 가지들이 실질적으로 양극 단자부의 중심선 주위에서 180°회전하여 서로 겹치도록 구성된다.
다른 한 편으로, 음극 단자부(64)(도8에서 54)는 제1 및 제2 가지들(69a,69b)로 분기되는 말단부를 가진다. 제1 및 제2 가지들(69a,69b) 중 하나는 전방으로 구부러지고 다른 하나는 도면 종이 평면에 대하여 후방으로 구부러진다. 상기 구성은 제1 실시예의 2개의 가지들을 가지는 양극 단자부의 구성과 유사하다.
상기 언급된 구조에서, 서로의 위에 적층되고 평행하게 연결된 3개의 펠리트와 같은 커패시터 소자들을 포함한 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 크기가 작고, 프로파일이 얇고, 커패시턴스가 크고, ESR이 낮다.
제2 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품에서, 커패시터 소자들(51a,51b,51c)은 미리 결정된 방향으로 적층된다. 커패시터 소자들(51a,51b,51c) 각각은 밸브 금속을 사용하며, 도4b에서 설명한 방법의 양극 부재, 및 음극층을 가진다. 양극 리드선들(52a,52b,52c) 각각은 장착면에 평행한 양극 부재로부터 리드아웃된다. 양극 단자부(53)는 양극 리드선(52a,52b,52c)에 연결된 양극 단자로 처리된다. 음극 단자부(54)는 음극층에 연결된 음극 단자로 처리된다. 제1 실시예와 유사한 방법으로, 캡슐화 수지는 커패시터 소자들(51a,51b,51c)을 부분적으로 노출된 양극, 및 음극 단자들로 감싼다. 캡슐화 수지내에서, 가지들(65a,65b,65c)은 각각 제1, 제2, 및 제3 가지 말단부를 갖으며, 이는 제1 실시예와 유사한 방법으로 성형에 의해서 형성된다. 상기 연결에서, 제1, 및 제3 가지 말단부들이 직선 주위에서 180°회전하여 서로 겹치기 위해서 성형하고, 제2 가지 말단부는 제1, 및 제3 가지 말단부들 사이에 있다. 또한, 제1, 제2, 및 제3 가지 말단부들은 용접부들을 만들기 위해서 각각 양극 리드선들에 용접된다.
제3 실시예
도10을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터가 설명된다. 도면에 예시된 양극 단자 연결부에서, 다수의 커패시터 소자들이 리드 프레임 상에 적층되어 배치된다.
도10에 도시된 것처럼, 양극 단자부(73)는 제1, 제2, 제3, 및 제4 양극 리드선들(72a,72b,72c,72d)에 각각 용접된 제1, 제2, 제3, 및 제4 가지들(75a,75b,75c,75d)로 분리되는 말단부를 가진다.
칩-타입 고체 전해질 커패시터는 서로의 위에 적층된 제1, 제2, 제3, 및 제4 커패시터 소자들(71a,71b,71c,71d)을 포함한다. 음극 단자부(74)는 커패시터 소자들의 음극층들에 연결되기 위해서 커패시터 소자들의 제1과 제2 커패시터 소자들(71a,71b) 사이, 제2와 제3 커패시터 소자들(71b,71c) 사이, 및 제3과 제4 커패시터 소자들(71c,71d)사이 각각에서 삽입된 3개의 가지들을 가진다.
도11을 참조하여, 리드 프레임은 제1, 제2, 제3, 및 제4 가지들(85a,85b,85c,85d)(도10에서는 75a,75b,75c,75d)로 분기되는 말단부를 가지는 양극 단자부(83)(도10에서는 73)를 가지고 중심선에 대해서 대칭적인 형태를 가진다. 제1 및 제2 가지들(85a,85b)은 전방으로 구부러지고 반면에 제3, 및 제4 가지들(85c,85d)은 도면 종이 평면에 대하여 후방으로 구부러진다. 이어, 도10에 예시된 형태를 가지는 양극 단자부(83)가 얻어진다.
구부린 후에, 제1, 및 제4 가지들(85a,85d)은 양극 단자부의 중심선에 대하여 180°회전하여 서로 겹치도록 구성된다. 마찬가지로, 제2, 및 제3 가지들(85b,85c)은 양극 단자부의 중심선에 대하여 180°회전하여 서로 겹치도록 구성된다.
다른 한편으로, 음극 단자부(84)(도10에서는 74)는 제1, 제2, 및 제3 가지들(89a,89b,89c)로 분기된 말단부를 가진다. 제1, 제2, 및 제3 가지들(89a,89b,89c)은 제2 실시예(도8 참조)의 양극 단자에 유사한 방법으로 구부러지고 커패시터의 음극층들에 연결된다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품에서, 커패시터 소자들(71a,71b,71c,71d)은 미리 결정된 방향으로 적층된다. 커패시터 소자들(71a,71b,71c,71d) 각각은 밸브 금속을 사용하고 도4b를 참조하여 설명한 방법의 양극 부재, 및 음극층을 가진다. 양극 리드선들(72a,72b,72c,72d) 각각은 장착면에 평행하게 양극 부재로부터 리드아웃된다. 양극 단자부(73)는 양극 리드선들(72a,72b,72c,72d)에 연결된 양극 단자로 처리된다. 음극 단자부(74)는 음극층에 연결된 음극 단자로 처리된다. 제1 실시예와 유사한 방법으로, 캡슐화 수지는 커패시터 소자들(71a,71b,71c,71d)을 부분적으로 노출된 양극, 및 음극 단자들로 감싼다. 캡슐화 수지내에서, 가지들(75a,75b,75c,75d)은 제1, 제2, 제3, 및 제4 가지 말단부를 각각 가지며, 이는 성형에 의해서 형성된다. 상기 연결에서, 제1, 및 제4 가지 말단부들이 직선 주위에서 180°회전하여 서로 겹치기 위해서 성형되고, 제2 및 제3 가지 말단부들은 제1, 및 제4 가지 말단부들 사이에 있고 직선 주위에서 180°회전하여 서로 겹치기 위해서 성형된다. 또한, 제1, 제2, 제3, 및 제4 가지 말단부들은 용접부들을 만들기 위해서 각각 양극 리드선들에 용접된다.
제4 실시예
제1부터 제3 실시예 각각에서, 커패시터 소자들을 적층함으로써 형성된 칩-타입 고체 전해질 커패시터가 설명되고, 커패시터 소자들 각각은 장착면에 평행하게 밸브 금속의 양극 부재로부터 한쪽 측면 상에서 추출된 양극 리드선을 가진다.
다른 한 편으로, 본 발명의 제4 실시예의 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 2개의 커패시터 소자들을 가지며, 커패시터 소자들 각각은 밸브 금속의 양극 부재로부터 대향면 상에서 추출된 양극 리드선을 가지며, 2개의 양극 단자들은 제1 실시예처럼 말단 부분에 2개의 가지들을 가진다.
도12a-12c를 참조하여, 제4 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 양극 리드선들(92a,92b)을 각각 가진 제1, 및 제2 커패시터 소자들(91a,91b)을 가진다. 양극 리드선(92a)은 왼쪽 방향으로 추출되고 제1 양극 단자(93f)의 한 가지에 연결된 한쪽 말단, 및 오른쪽 방향으로 추출되고 제2 양극 단자(93s)의 한 가지 에 연결된 다른 쪽 말단을 가진다. 각각의 양극 단자들의 가지들은 도12a에 정확히 도시되지 않았지만 제1 실시예(도4, 및 7a 참조)의 가지들과 형태가 유사하다.
도12b를 참조하여, 음극 단자(94)는 한 쌍의 U-자형 금속 컨덕터들을 포함하는데, 금속 컨덕터들 각각은 한 끝에 연결되기 위해서, 제1 커패시터 소자(91a)의 하부면 위와 제2 커패시터 소자(91b)의 상부면 위의 음극층들 사이에 삽입된 한끝, 및 기판 등의 와이어링에 연결되기 위해서 완제품의 하부면 또는 장착면 위에 노출된 다른 끝을 가진다. 도12c를 참조하여, 음극 단자(94)는 완전한 형태를 가질 수 있다. 도13에 예시된 완제품에서, 제1과 제2 양극 단자들(93f,93s), 및 음극 단자(94)는 캡슐화 수지(97)로부터 부분적으로 노출된다.
양극 부재의 대향면 상에서 추출된 양극 리드선들을 가진 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 CPU, 또는 디커플링 회로의 파워 서플라이 회로에서 전송-선 잡음 필터로 동작될 수 있다. 전송-선 잡음 필터의 동작은 예를 들면, 일본 특허 출원 공개 2002-164760호에 개시된 분배-상수 잡음 필터의 동작과 유사하다.
잡음 필터로써, 제4 실시예의 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 작은 크기, 얇은 프로파일, 높은 커패시턴스, 및 낮은 ESR을 이룬다.
제4 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품에서, 커패시터부의 커패시터 소자(91a,91b)는 미리 결정된 방향으로 적층된다. 커패시터 소자들(91a,91b) 각각은 밸브 금속을 사용한다. 완제품에서, 음극 단자(94)는 커패시터부로부터 리드아웃된다. 양극 리드선들(92a,92b)은 장착면(99)에 평행하게 커패시터부로부터 리드아웃된다. 양극 리드선들(92a,92b)은 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져서 위치된다. 양극 단자들(93f,93s)은 양극 리드선들(92a,92b)에 연결된다. 캡슐화 수지(97)는 커패시터부를 부분적으로 노출된 양극, 및 음극 단자들(93f,93s,94)로 감싼다. 양극 단자들(93f,93s) 각각은 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져 위치되고 양극 리드선들에 각각 용접된 다수의 가지 말단부들을 포함한다.
제5 실시예
도14a, 14b를 참조하여, 제5 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터가 설명된다. 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 3개의 커패시터 소자들을 포함하는데, 커패시터 소자 각각은 대향면 상에서 추출된 양극 리드선, 및 2개의 양극 단자들을 가지며, 각각의 양극 단자는 제2 실시예처럼 3개의 가지들을 가진다.
도14a를 참조하여, 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 제1, 제2, 및 제3 양극 리드선들(112a,112b,112c)을 각각 가진 제1, 제2, 및 제3 커패시터 소자들(111a,111b,111c)을 가진다. 제1 커패시터 소자(121a)의 제1 양극 리드선(112a)은 제1 양극 단자(113f)에 용접된 왼쪽 끝, 및 제2 양극 단자(113s)에 용접된 오른쪽 끝을 가진다. 제2, 및 제3 커패시터 소자들(111b,111c)의 제2, 및 제3 리드선들(112b,112c) 각각은 제1, 및 제2 양극 단자들(113f,113s)에 유사하게 연결된다.
각각의 양극 단자의 가지들은 도14a에서 정확하게 도시되지 않았지만 제2 실시예(도8 참조)의 가지들과 형태가 유사하다.
음극 단자들(114) 각각은 한 쌍의 금속 컨덕터를 가지는데, 컨덕터 각각은 2개의 가지들에 제공되는 한 끝을 가진다. 가지들 중 하나는 한 끝에 연결되기 위해서 제1 커패시터 소자(111a)의 하부면 상, 및 제2 커패시터 소자(111b)의 상부면 상의 음극층들 사이에 삽입된다. 다른 가지는 다른 끝에 연결되기 위해서 제2 커패시터 소자(111b)의 하부면 상, 및 제3 커패시터 소자(111c)의 상부면 상의 음극층들 사이에 삽입된다. 음극 단자들(114)의 각각의 금속 컨덕터의 다른 끝은 기판등의 와어링에 연결되기 위해서 완제품의 하부면 상에 노출된다.
제5 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품에서, 커패시터부의 커패시터 소자들(111a,111b,111c)은 미리 결정된 방향으로 적층된다. 커패시터 소자들(111a,111b,111c) 각각은 밸브 금속을 사용한다. 완제품에서, 음극 단자들(114) 각각은 커패시터부로부터 리드아웃된다. 양극 리드선들(112a,112b,112c)은 장착면에 평행하게 커패시터부로부터 리드아웃된다. 양극 리드선들(112a,112b,112c)은 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져서 위치된다. 양극 단자들(113f,113s)은 양극 리드선들(112a,112b,112c)에 연결된다. 캡슐화 수지(117)는 커패시터부를 부분적으로 노출된 양극, 및 음극 단자들(113f,113s,114)로 감싼다. 양극 단자(113f)는 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져 위치한 다수의 가지 말단부들(113f-1,113f-2,113f-3)을 포함한다. 가지 말단부들(113f-1,113f-2,113f-3)는 양극 리드선들(112a,112b,112c)에 각각 용접된다. 다른 양극 단자(113s)는 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져 위치한 다수의 가지 말단부들(113s-1,113s-2,113s-3)을 포함한다. 가지 말단부들(113s-1,113s-2,113s-3)은 양극 리드선들(112a,112b,112c)에 각각 용접된다.
또한, 음극층들은 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져서 위치된다. 음극 단자들(114) 각각은 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져서 위치된 다수의 가지 말단부들(114a,114b)을 포함한다. 가지 말단부들(114a,114b)은 음극층들에 각각 연결된다.
제6 실시예
도15a-15c를 참조하여, 제6 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터가 설명된다. 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 대향면 상에서 추출된 양극 리드선들을 가진 4개의 커패시터 소자들, 및 제3 실시예처럼 2개의 양극 단자들 각각이 4개의 가지들을 가지는 2개의 양극 단자들을 포함한다.
도15a를 참조하여, 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 제1, 제2, 제3, 및 제4 양극 리드선들(122a,122b,122c,122d)을 각각 가지는 제1, 제2, 제3, 및 제4 커패시터 소자들(121a,121b,121c,121d)을 포함한다.
제1 커패시터 소자(121a)의 제1 양극 리드선(122a)은 제1 양극 단자(123f)에 용접된 왼쪽 끝, 및 제2 양극 단자(123s)에 용접된 오른쪽 끝을 가진다. 제2, 제3, 및 제4 커패시터 소자들(121b,121c,121d)의 각각의 제2, 제3, 및 제4 양극 리드선들(122b,122c,122d)은 제1 양극 단자(123f), 및 제2 양극 단자(123s)에 유사하게 용접된다.
도15b를 참조하여, 양극 단자들 각각은 도12a에 정확하게 도시되지 않았지만 제3 실시예(도10 참조)의 가지들과 유사한 4개의 가지들을 가진다.
음극 단자(124)는 3개의 가지들이 제공된 한쪽 말단을 가진다. 제1 가지는 한쪽 말단 에 연결되기 위해서 제1 커패시터 소자(121a)의 하부면 상, 및 제3 커패시터 소자(121c)의 상부면 상의 음극층들 사이에 삽입된다. 제2 가지는 한쪽 말단에 연결되기 위해서 제2 커패시터 소자(121b)의 하부면 상, 및 제3 커패시터 소자(121c)의 상부면 상의 음극층들 사이에 삽입된다. 제3 가지는 한쪽 말단에 연결되기 위해서 제3 커패시터 소자(121c)의 하부면 상, 및 제4 커패시터 소자(121d)의상부면 상의 음극층들 사이에 삽입된다. 음극 단자(124)의 다른 쪽 말단은 기판등의 와이어링에 연결되기 위해서 완제품의 하부면 또는 장착면 상에 노출된다.
제6 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 완제품에서, 커패시터부의 커패시터 소자들(121a,121b,121c,121d)은 미리 결정된 방향으로 적층된다. 커패시터 소자들(121a,121b,121c,121d) 각각은 밸브 금속을 사용한다. 완제품에서, 음극 단자들(124) 각각은 커패시터부로부터 리드아웃된다. 양극 리드선들(122a,122b,122c,122d)은 장착면에 평행하게 커패시터부로부터 리드아웃된다. 양극 리드선들(122a,122b,122c,122d)은 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져서 위치된다. 양극 단자들(123f,123s)은 양극 리드선들(122a,122b,122c,122d)에 연결된다. 캡슐화 수지(127)는 커패시터부를 부분적으로 노출된 양극, 및 음극 단자들(123f,123s,124)로 감싼다. 도15b에 도시된 것처럼, 양극 단자(123f)는 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져서 위치된 다수의 가지 말단부들(123f-1,123f-2,123f-3,123f-4)을 포함한다. 가지 말단부들(123f-1,123f-2,123f-3,123f-4)은 양극 리드선들(122a,122b,122c,122d)에 각각 용접된다. 다른 양극 단자(123s)는 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져 위치한 다수의 가지 말단부들을 포함한다. 나머지 양극 단자들(123s)의 가지 말단부들은 또한 양극 리드선들(122a,122b,122c,122d)에 각각 용접된다.
또한, 음극층들은 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져 위치한다. 음극 단자들(124) 각각은 도15c에 도시된 것처럼 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져 위치한 다수의 가지 말단부들(124a,124b,124c)을 포함한다. 가지말단부들(124a,124b,124c)은 음극층들에 각각 연결된다. 음극 단자(124)는 도14b에 도시된 것처럼 서로 면하는 2개의 금속 컨덕터 부재들을 포함하거나 또는 단일의 금속 컨덕터 부재를 포함할 수 있다.
제1 내지 제6 실시예들 각각에서, 양극 단자 몸체와 가지들 사이의 경계는 캡슐화 수지내에 위치된다. 다른 한 편으로, 제7 내지 제12 실시예들 각각에서, 양극 단자 몸체와 가지들 사이의 경계는 완제품의 측면 상에 위치된다.
제7 실시예
도16을 참조하여, 제7 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터가 설명된다. 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 한 쌍의 펠리트와 같은 커패시터 소자들(131a,131b), 제1 및 제2 양극 리드선들(132a,132b), 양극 단자(143), 및 음극 단자(134)를 포함한다.
장착면으로부터 완제품의 측면으로 연장된 양극 단자(143)는 제1 및 제2 가지들(135a,135b)로 측면 상에서 분기된다. 제1 가지(135a)는 제1 양극 리드선(132a)에 용접된 제1 가지 말단부(136a)를 형성하기 위해서 위로 구부러진 말단부를 가진다. 제2 가지(135b)는 제2 양극 리드선(132b)에 용접된 제2 가지 말단부를 형성하기 위해서 아래로 구부러진 말단부를 가진다.
다른 한 편으로, 음극 단자(134)는 음극층들에 연결되기 위해서 제1 및 제2 커패시터 소자들(131a,131b) 사이에 삽입된 한 쪽 말단을 가진다. 완제품에서, 상기 언급된 소자들은 캡슐화 수지(137)에 의해서 감싸진다.
도17a를 참조하여, 양극 단자(143)는 도16과 결합하여 설명된 형태를 가진다. 도17b를 참조하여, 양극 단자(143)는 2개의 가지들(135a,135b) 사이의 형태가 연장되도록 변경된다.
도18a, 및 18b를 참조하여, 완제품으로 제7 실시예의 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 도17a, 및 17b의 양극 단자들이 각각 사용되는 경우에 도면에서 예시된 외부 모양들을 가진다.
도17a, 및 17b의 각각에서 예시된 것처럼, 양극 리드선들에 용접되는 제1 및 제2 가지 말단부들(136a,136b)은 직선(138) 주위를 180°회전하여 서로 겹치도록 구성된다. 상기 관점에서, 제7 실시예는 제1 실시예와 유사하다. 도17b, 및 18b에 예시된 것처럼, 제1 가지 말단부를 가지는 제1 가지와 제2 가지 말단부를 가지는 제2 가지 사이의 공간이 연장된다면, 구부러진 부분이 차지하는 부피가 줄어든다. 결과적으로, 완제품의 전체 부피에 대한 연결부가 차지한 부피가 줄어들 수 있다.
다른 관점에서, 제7 실시예는 제1 실시예와 유사하다. 예를 들면, 제7 실시예의 리드 프레임은 제1 및 제2 가지들 사이의 공간이 연장되는 것을 제외하고는 제1 실시예의 리드 프레임과 형태가 유사하다. 제조 공정도 또한 유사하다.
또한, 제7 실시예는 2개의 용접부들 사이에 간섭이 유발되지 않는다는 점, 연결 강도에 변화가 유발되지 않는다는 점에서 제1 실시예의 효과와 유사하다.
제7 실시예에서, 제1 가지 말단부(136a)는 제1 양극 리드선(132a)에 연결되기 위해서 양극 리드선(132a) 아래에 배치되고, 반면에 제2 가지 말단부(136b)는 제2 양극 리드선(132b)에 연결되기 위해서 제2 양극 리드선(132b) 위에 배치된다.상기 구조로, 가지 말단부를 위로, 아래로 구부리는 양을 줄이는 것이 가능하다. 제1 양극 리드선(132a) 위쪽으로 적층된 제1 커패시터 소자(131a)에서 아래로 중심을 벗어나고, 제2 양극 리드선(132b)이 아래쪽으로 적층된 제2 커패시터 소자(131b)에서 위쪽으로 중심을 벗어난다면, 제1 및 제2 양극 리드선들(132a,132b) 사이의 높이차는 감소된다. 따라서, 가지 말단부의 위, 또는 아래로 구부리는 양은 높은 신뢰성을 가진 연결 구조를 이루기 위해서 또한 감소될 수 있다.
제8 실시예
도19, 및 20을 참조하여, 제8 실시예에 따른 칩-타입의 고체 전해질 커패시터가 설명된다. 도19에서 도시된 것처럼, 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 양극 단자(163), 음극 단자(164), 및 캡슐화 수지(167)를 가진다.
도20을 참조하여, 양극 단자는 양극 단자 몸체(173), 및 제1, 제2, 및 제3 가지 말단부들(175a,175b,175c)이 각각 제공된 제1, 제2, 및 제3 가지들(175a,175b,175c)을 가진다.
제8 실시예에서, 장착면으로부터 완제품의 측면부로 연장된 양극 단자 몸체(173)와 제1, 제2, 및 제3 가지들(175a,175b,175c) 각각의 사이에 경계는 완제품의 측면 상에 위치한다. 제1, 제2, 및 제3 가지들(175a,175b,175c)의 말단부들에서, 제1, 제2, 및 제3 가지 말단부들(176a,176b,176c)은 양극 리드선들 각각에 용접되도록 구부려서 형성된다. 상기를 제외하고, 제8 실시예는 제2 실시예와 유사하다.
따라서, 제8 실시예는 제2 실시예와 유사한 효과를 이룰 뿐만아니라 제7 실시예처럼 양극 연결부에 의해서 차지하는 부피를 줄이는 것이 가능하다.
제9 실시예
도21, 및 22를 참조하여, 제9 실시예에 따른 고체 전해질 커패시터가 설명된다. 도21에 도시된 것처럼, 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 양극 단자(183), 음극 단자(184), 및 캡슐화 수지(187)를 포함한다.
도22를 참조하여, 양극 단자(183)는 양극 단자 몸체(193), 및 제1, 제2, 및 제3 , 및 제4 가지 말단부들(196a,196b,196c,196d)이 각각 제공된 제1, 제2, 및 제3, 제4 가지들(195a,195b,195c,195d)을 가진다.
제9 실시예에서, 장착면으로부터 완제품의 측면부로 연장된 양극 단자 몸체(193)와 제1, 제2, 제3, 및 제4 가지들(195a,195b,195c,195d) 각각의 사이에 경계는 완제품의 측면 상에 위치한다. 제1, 제2, 제3, 및 제4 가지들(195a,195b,195c,195d)의 말단부들에서, 제1, 제2, 제3, 및 제4 말단부들(196a,196b,196c,196d)은 양극 리드선들 각각에 용접되도록 구부려서 형성된다. 상기를 제외하고, 제9 실시예는 제3 실시예와 유사하다.
따라서, 제9 실시예는 제3 실시예와 유사한 효과를 이룰 뿐만아니라 제7 실시예처럼 양극 연결부에 의해서 차지하는 부피를 줄이는 것이 가능하다.
제10 실시예
도23, 24a-24d, 25a, 및 25b를 참조하여, 제10 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터가 설명된다. 도23에 도시된 것처럼, 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 제1과 제2 펠리트와 같은 커패시터 소자들(201a,201b), 제1과 제2 양극 리드선들(202a,202b), 제1과 제2 양극 단자들(203f,203s), 및 제1과 제2 음극 단자들(204f,204s)를 포함한다(도25a,25b).
도24a를 참조하여, 제1 양극 단자(203f)는 양극 단자 몸체(213), 제1과 제2 가지들(215a,215b), 및 제1과 제2 가지 말단부들(216a,216b)을 가진다. 도24b를 참조하여, 제1 양극 단자(203f)는 제1과 제2 가지들(215a,215b) 사이의 공간이 연장되도록 변경된다.
도24c를 참조하여, 제1 음극 단자(204f)는 U-자 형태를 가진다. 도24d를 참조하여, 제1 음극 단자(204f)는 다양한 형태를 가진다.
도25a,25b를 참조하여, 완제품으로 제10 실시예의 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 도24a,24b에서 양극 단자들이 각각 사용된 경우에 도면들에 예시된 외부 모양을 가진다. 제1과 제2 양극 단자들(203f,203s), 및 제1과 제2 음극 단자들(204f,204s)은 캡슐화 수지(227)로부터 부분적으로 노출된다. 제1, 및 제2 양극 단자들(203f,203s)는 형태가 동일하다. 제1, 및 제2 음극 단자들(204f,204s)은 형태가 동일하다.
제10 실시예의 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 다음을 제외하고 제4 실시예와 유사하다.
도24a 또는 24b를 참조하여, 양극 단자 몸체(213)와 제1 및 제2 가지들(215a,215b) 각각 사이의 경계는 완제품의 측면 상에 위치한다. 다른 말로, 제1 및 제2 가지들은 캡슐화 수지내에서가 아니라, 완제품의 측면 상의 위치에서양극 단자 몸체로부터 분기된다. 상기 언급한 구조를 가지고, 제4 실시예와 유사한 용접부들이 형성되어, 제1 및 제2 가지 말단부들(216a,216b)은 직선(218)에 대해서 180°회전하여 서로 겹치도록 구성된다. 따라서, 제10 실시예는 제4 실시예의 효과를 이룰 뿐만아니라 제7 실시예처럼 차지하는 부피가 감소된 양극 단자부를 이룬다.
도23에 예시된 것처럼, 제1과 제2 커패시터 소자들(201a,201b)로부터 추출된 제1 및 제2 리드선들(202a,202b)은 수직 방향으로 중심을 벗어난다. 상기 구조로, 제1 및 제2 양극 단자들(203f,203s)의 가지 말단부들의 구부림의 양은 양극 단자들의 가지들이 길이가 짧아지도록 감소된다. 이어, 양극 단자는 제조에 적당한 구조를 가진다.
제1 및 제2 음극 단자들(204f,204s) 대신에, 도24d에 예시된 단일 통합 음극 단자가 형성될 수 있다.
제11 실시예
도26, 27a, 및 27b를 참조하여, 제11 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터가 설명된다. 도26에 도시된 것처럼, 제1과 제2 양극 단자들(233f,233s), 및 제1과 제2 음극 단자들(234f,234s)은 캡슐화 수지(237)로부터 부분적으로 노출된다.
도27a에서 예시된 제1 양극 단자(203f), 및 제1 양극 단자(203f)와 형태에서 유사한 제2 양극 단자(203s)가 사용되는 것을 제외하고, 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 제15 실시예와 유사한 방법으로 얻어진다.
도27a에 도시된 것처럼, 제1 양극 단자(203f)는 양극 단자 몸체(243f), 및 제1, 제2 및 제3 가지들(245a,245b,245c)을 가진다. 양극 단자 몸체(243f)와 제1, 제2, 및 제3 가지들(245a,245b,245c) 각각 사이에 경계는 완제품의 측면에 위치한다. 제1 가지(245a)에는 위로 구부러진 제1 가지 말단부(246a)가 제공된다. 제2 가지(245b)는 제2 가지 말단부(246b)로서의 부분을 가진다. 제3 가지(245c)에는 아래로 구부러진 제3 가지 말단부(246c)가 제공된다. 가지 말단부의 각각은 양극 리드선들 각각에 연결된다.
제5 실시예처럼, 도27c에 도시된 제2 음극 단자(204s), 및 제2 음극 단자(204s)와 형태가 유사한 제1 음극 단자(204f)가 서로 면한다.
이어, 제5 실시예와 유사한 효과가 유지되고 양극 단자부가 차지한 부피가 감소된다.
제12 실시예
도28, 및 도29a와 29b를 참조하여, 제12 실시예에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터가 설명된다. 도28에 도시된 것처럼, 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 제1과 제2 양극 단자들(253f,253s), 및 제1과 제2 음극 단자들(254f,254s)을 가진다.
도29a에 도시된 제1 양극 단자(253f), 및 제1 양극 단자(253f)와 형태가 유사한 제2 양극 단자(253s)가 사용된 것을 제외하고는 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 제6 실시예와 유사한 방법으로 제조된다.
도29a를 참조하여, 양극 몸체(263f)와 제1, 제2, 제3, 및 제4가지들(265a,265b,265c,265d) 사이의 경계는 완제품의 측면 상에 위치한다. 제1 가지(265a)에는 위로 구부러진 제1 가지 말단부(266a)가 제공된다. 제2 가지(265b)에는 위로 구부러진 제2 가지 말단부(266b)가 제공된다. 제3 가지(265c)에는 아래로 구부러진 제3 가지 말단부(266c)가 제공된다. 제4 가지(265d)에는 아래로 구부러진 제4 가지 말단부(266d)가 제공된다. 가지 말단부들 각각은 양극 리드선들 각각에 연결된다.
제6 실시예처럼, 도29b에 예시된 제2 음극 단자(254s), 및 제2 음극 단자(254s)와 형태가 유사한 제1 음극 단자(254f)가 사용된다.
이어, 제6 실시예와 유사한 효과가 생기고 양극 단자부가 차지한 부피가 감소된다.
제7부터 제12 실시예들에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터 각각에서, 양극 단자부가 차지하는 부피는, 완제품의 전체 부피에 대하여 커패시턴스에 기여하는 커패시터 소자들의 부피비를 증가시키기 위해서 감소된다. 다른 말로, 부피효율이 증가한다. 또한, 용접부 주위에서 제1부터 제6 실시예들과 유사한 양극 연결구조가 높은 신뢰도를 이루기 위해서 사용된다.
전술한 실시예들 각각에서, 양극 리드선들에 용접되는 양극 단자부의 말단부는 정확하게 대칭 구조를 유지하면서 다수의 가지들로 분리된다. 따라서, 저항 용접, 또는 레이저 용접과 같은 용접하는 동안의 용접 너깃들 사이의 간섭을 방지하는 것이 가능하며, 그래서 용접부에는 변화가 억제된다. 정확하게 대칭적인 구조 때문에, 제조 공정들의 다수의 단계들은 쉽게 감소될 수 있다.
따라서, 상기 언급된 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 크기가 작고, 프로파일이 얇고, ESR이 낮고, 그리고 커패시턴스는 높다. 칩-타입 고체 전해질 커패시터에서, 양극 연결부는 용접부 사이의 간섭없이 정확하게 대칭적인 구조를 가진다. 결과적으로, 커패시터 소자들 간에 전기적 특성 변화가 억제된다. 또한, 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 연결의 신뢰도가 뛰어나다.
본 발명이 몇 가지 바람직한 실시예와 결합하여 도시되고 설명되었지만, 당업자들은 본 발명이 상기 설명에 한정되지 않고, 첨부한 청구항에 개시된 본 발명의 개념 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 다른 수단들에 있어서 변화와 변경이 가능하다는 것을 인식할 것이다.
본 발명에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 크기가 작고, 프로파일이 얇고, ESR이 낮고, 그리고 커패시턴스는 높다. 칩-타입 고체 전해질 커패시터에서, 양극 연결부는 용접부 사이의 간섭없이 정확하게 대칭적인 구조를 가진다. 결과적으로, 커패시터 소자들 간에 전기적 특성 변화가 억제된다. 또한, 본 발명에 따른 칩-타입 고체 전해질 커패시터는 연결의 신뢰도가 뛰어난 효과를 거둘 수 있다.

Claims (18)

  1. 장착면을 가지는 칩-타입 고체 전해질 커패시터로서,
    상기 장착면에 수직한 미리 결정된 방향으로 적층된 한 쌍의 커패시터 소자들- 상기 커패시터 소자들 각각은 밸브 금속을 사용하며 양극 부재, 및 상기 양극 부재에 기계적으로 연결된 음극층을 가짐- ;
    그 각각이 상기 장착면에 평행하게 상기 양극 부재로부터 리드아웃된 한 쌍의 양극 리드선들;
    상기 양극 리드선들에 연결된 양극 단자;
    상기 음극층에 연결된 음극 단자; 및
    상기 커패시터 소자들을 부분적으로 노출된 상기 양극, 및 상기 음극 단자들로 감싸는 캡슐화 수지를 포함하며,
    상기 양극 단자는 성형에 의해서 형성된 가지 말단부들을 각각 구비한 2개의 가지들을 포함하고, 상기 가지 말단부들은 상기 양극 리드선들 사이의 중간 위치에서 직선 주위로 180°회전하여 서로 겹치도록 실질적으로 서로 동일한 형태를 가지며, 용접부들을 생성하기 위해서 상기 양극 리드선들에 각각 용접되는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양극 단자는 몸체부를 더 포함하며,
    상기 가지들은 상기 몸체부에 연결되고 상기 양극 리드들 사이의 실질적 중심에 위치한 중간 평면 상의 위치에서 분기되는 것을 특징으로 하는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 양극 단자는 몸체부를 더 포함하며,
    상기 가지들은 상기 몸체부에 연결되고 상기 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 측면 상의 위치에서 분기되는 것을 특징으로 하는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가지 말단부들 중 하나는 상기 장착면과 멀어지는 방향으로 구부러지고 반면에 상기 가지 말단부들의 또 다른 하나는 상기 장착면을 향하는 방향으로 구부러지는 것을 특징으로 하는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가지 말단부들 각각은 미리 결정된 방향으로 서로에 대향하는 제1 및 제2 면을 구비하며, 상기 용접부들 중 하나는 상기 제1 가지 말단부들 중 하나의 상기 제1 면 상에 형성되고 상기 용접부들 중 또 다른 하나는 상기 가지 말단부들 중 또 다른 하나의 상기 제2 면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 칩-타입 고체전해질 커패시터.
  6. 장착면을 가지는 칩-타입 고체 전해질 커패시터로서,
    상기 장착면에 수직한 미리 결정된 방향으로 적층된 3개의 커패시터 소자들-상기 커패시터 소자들 각각은 밸브 금속을 사용하고 양극 부재, 및 상기 양극 부재에 기계적으로 연결된 음극층을 가짐- ;
    각각이 상기 장착면에 평행하게 상기 양극 부재로부터 리드아웃된 3개의 양극 리드선들;
    상기 양극 리드선들에 연결된 양극 단자;
    상기 음극층에 연결된 음극 단자; 및
    상기 커패시터 소자들을 부분적으로 노출된 상기 양극, 및 상기 음극 단자들로 감싸는 캡슐화 수지를 포함하며,
    상기 양극 단자는 성형에 의해서 형성된 제1, 제2, 및 제3 가지 말단부를 각각 구비한 3개의 가지들을 포함하고, 상기 제1 및 제3 가지 말단부들은 직선 주위로 180°회전하여 서로 겹치도록 형태를 가지고 상기 제2 가지 말단부는 상기 제1 및 상기 제3 가지 말단부들 사이에 있고 상기 제1, 제2, 및 제3 가지 말단부들은 용접부들을 생성하기 위해서 상기 양극 리드선들에 각각 용접되는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 양극 단자는 몸체부를 더 포함하며,
    상기 가지들은 상기 몸체부에 연결되고 상기 캡슐화 수지내에서 분기되는 것을 특징으로 하는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 양극 단자는 몸체부를 더 포함하며,
    상기 가지들은 상기 몸체부에 연결되고 상기 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 측면 상의 위치에서 분기되는 것을 특징으로 하는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 가지 말단부는 상기 장착면과 멀어지는 방향으로 구부러지고 반면에 상기 제3 가지 말단부는 상기 장착면을 향하는 방향으로 구부러지는 것을 특징으로 하는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 음극 단자는 인접한 커패시터 소자들 사이의 상기 음극층에 연결된 2개의 가지들을 구비하는 것을 특징으로 하는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  11. 장착면을 가지는 칩-타입 고체 전해질 커패시터로서,
    상기 장착면에 수직한 미리 결정된 방향으로 적층된 4개의 커패시터 소자들-상기 커패시터 소자들 각각은 밸브 금속을 사용하고 양극 부재, 및 상기 양극 부재에 기계적으로 연결된 음극층을 가짐- ;
    각각이 상기 장착면에 평행하게 상기 양극 부재로부터 리드아웃된 4개의 양극 리드선들;
    상기 양극 리드선들에 연결된 양극 단자;
    상기 음극층에 연결된 음극 단자; 및
    상기 커패시터 소자들을 부분적으로 노출된 상기 양극, 및 상기 음극 단자들로 감싸는 캡슐화 수지를 포함하며,
    상기 양극 단자는 성형에 의해서 형성된 제1, 제2, 제3, 및 제4 가지 말단부를 각각 구비한 4개의 가지들을 포함하고, 상기 제1 및 제4 가지 말단부들은 직선 주위로 180°회전하여 서로 겹치도록 형태를 가지고, 상기 제2 및 제3 가지 말단부들은 상기 제1 및 상기 제4 가지 말단부들 사이에 있고 직선 주위로 180°회전하여 서로 겹치도록 형태를 가지고, 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 가지 말단부들은 용접부들을 생성하기 위해서 상기 양극 리드선들에 각각 용접되는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 양극 단자는 몸체부를 더 포함하며,
    상기 가지들은 상기 몸체부에 연결되고 상기 장착면으로부터 카운트된 제2및 제3 양극선들 사이의 중간 평면 상의 위치에서 분기되는 것을 특징으로 하는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 양극 단자는 몸체부를 더 포함하며,
    상기 가지들은 몸체부에 연결되고 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 측면 상의 위치에서 분기되는 것을 특징으로 하는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 및 상기 제2 가지 말단부들은 상기 장착면과 멀어지는 방향으로 구부러지고 반면에 상기 제3 및 상기 제4 가지 말단부들은 상기 장착면을 향하여 구부러 지는 것을 특징으로 하는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 음극 단자는 인접한 커패시터 소자들 사이의 상기 음극층에 연결된 3개의 가지들을 가지는 것을 특징으로 하는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  16. 장착면을 가지며, 상기 장착면에 수직한 미리 결정된 방향으로 적층되고 전기적으로 병렬로 연결된 다수의 커패시터 소자들, 밸브 금속을 사용하는 양극 부재를 가지는 각각의 상기 커패시터 소자들, 상기 양극 부재로부터 리드아웃된 양극리드선, 및 상기 양극 부재에 기계적으로 연결된 음극층을 포함하는 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 제조 방법으로서,
    양극 단자 형성부 및 음극 단자 형성부를 가지는 리드 프레임, 중심선 및 상기 중심선에 대하여 서로 대칭적인 다수의 가지들을 구비한 양극 단자를 준비하는 단계;
    구부림으로써 상기 가지들을 성형하는 단계;
    상기 커패시터 소자들을 상기 양극 단자 형성부에 용접하고 상기 음극층을 상기 음극 단자 형성부에 연결하는 단계;
    주조된 몸체를 얻기 위해서 캡슐화 수지에 의해서 상기 리드 프레임에 연결된 상기 커패시터 소자들을 주조하는 단계; 및
    상기 주조된 몸체로부터 상기 리드 프레임의 부분으로 분리하기 위해서 상기 리드 프레임을 잘라내는 단계를 포함하는 칩-타입 고체 전해질 커패시터의 제조 방법.
  17. 장착면을 가지는 칩-타입 고체 전해질 커패시터로서,
    상기 장착면에 수직한 미리 결정된 방향으로 적층된 다수의 커패시터 소자들- 상기 커패시터 소자들 각각은 밸브 금속을 사용함-
    을 가지는 커패시터부;
    상기 커패시터부로부터 리드아웃된 음극 단자;
    상기 장착면에 평행하게 상기 커패시터부로부터 리드아웃된 다수의 양극 리드선들- 상기 양극 리드선들은 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져 위치함- ;
    상기 양극 리드선들에 연결된 양극 단자; 및
    상기 커패시터부를 부분적으로 노출된 상기 양극 및 상기 음극 단자들로 감싸는 캡슐화 수지를 포함하며,
    상기 양극 단자는 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져 위치하는 다수의 가지 말단부들을 포함하고 상기 양극 리드선들에 각각 용접되는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 커패시터부는 상기 장착면에 평행한 다수의 음극층들을 가지며, 상기 음극층들은 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져 위치하며, 상기 음극 단자는 미리 결정된 방향으로 서로 떨어져 위치하고 상기 음극층들에 각각 연결되는 다수의 가지 말단부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 칩-타입 고체 전해질 커패시터.
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