專利名稱:固體電解電容器、電路和固體電解電容器的安裝結構的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及使用由金屬顆粒或導電性陶瓷顆粒構成的、具有閥作用的多孔質燒結體的固體電解電容器和電路。
背景技術:
近年來,CPU等裝置進入高時鐘化。高時鐘化的CPU容易產生高頻率的噪聲。
在連接CPU等裝置與向該裝置供給驅動電力的電源的電源線中,通常將裝置所產生的高頻噪聲作為旁路連接于接地側(接地線側),為了阻止其進入電源,使用較大容量的電容器。
另外,在直流電源中也在輸出側并聯(lián)連接較大容量的電容器,通過重復電荷向該電容器的充放電而達到穩(wěn)定輸出電力的目的。
而且,作為這樣用途的電容器,以往已知有固體電解電容器。
在下述的專利文獻1中,記述有以往的固體電解電容器的結構的一個例子。圖26是表示該公報中記述的固體電解電容器的結構的圖。
專利文獻1日本專利特開2003-163137號公報圖示的電容器B,具有多孔質燒結體90、陽極90a、陰極90b、端子92、93和密封樹脂94,構成為樹脂封裝型的固體電解電容器。多孔質燒結體90,是將金屬顆?;驅щ娦蕴沾深w粒成形和燒結而制成。電容器B,例如如圖27所示,并聯(lián)連接于電源100與裝置101之間,通過將裝置101所產生的噪聲作為旁路連接于負極一側的線(圖31中的(-)線)而阻止該噪聲進入電源100一側,用于防止該噪聲對電源100產生影響。
通過多孔質燒結體90的大型化,比較容易實現(xiàn)電容器B的大容量化。眾所周知,由于電容器的容量越大阻抗越低,所以,大容量化的理想電容器是對于從低頻帶(low frequency band)除去噪聲的特性優(yōu)異的電容器。
但是,圖26所示的電容器B,在陽極90a與端子93之間以及陰極90b與端子92之間的線路中分別具有等價串聯(lián)電阻Rx與等價串聯(lián)電感Lx,具有由這些等價串聯(lián)電阻Rx及等價串聯(lián)電感Lx與等價電容C所決定的固有的自我共振頻率(self-resonant frequency)。
因此,電容器B在以自我共振頻率為中心的規(guī)定的頻率范圍內具有比較良好的低阻抗,能夠得到充分的噪聲消除特性,但是,有在該范圍以外不能得到充分的噪聲消除特性的問題。
另外,在將電容器B用于直流電源的穩(wěn)定化的情況下,電容器B的等價電容C中所存儲的電荷向裝置輸出時的瞬態(tài)響應(transientresponse)特性成為問題。即,由等價串聯(lián)電阻Rx與等價串聯(lián)電感Lx所決定的時間常數(shù)越小,瞬態(tài)響應特性越優(yōu)異,但是,在圖26所示的結構中,由于陽極90a與端子93之間以及陰極90b與端子92之間的線路長度比較長,等價串聯(lián)電阻Rx與等價串聯(lián)電感Lx比較大,不能夠使時間常數(shù)充分地小,所以不能得到充分的瞬態(tài)響應特性,即,存在有高速響應性受到一定限制的問題。
圖28表示以往的電容器的另一個使用例。該圖表示的是將靜電容量和自我共振頻率不同的多個電容器并聯(lián)連接的結構。根據(jù)該結構,能夠在一定程度上擴大噪聲消除特性高的頻帶,改善響應性。但是,卻難以調節(jié)自我共振頻率等各電容器所固有的特性。因此,就會有不能進一步提高噪聲消除特性和高速響應性的改善效果的情況。而且,根據(jù)上述結構,由于使用多個電容器,所以在基板上的空間效率和成本方面也是不利的。
發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的。因此,本發(fā)明課題是,提供在寬頻帶內具有良好的噪聲消除特性、并且能夠以高響應性進行大容量的電力供給的固體電解電容器。
本發(fā)明的第一方面所提供的固體電解電容器,其特征在于,具有金屬顆?;驅щ娦蕴沾深w粒的多孔質燒結體;一部分進入上述多孔質燒結體內的陽極;由上述陽極從上述多孔質燒結體突出的部分所形成的第一和第二陽極端子;和在上述多孔質燒結體的表面形成的陰極,形成為電路電流從上述第一陽極端子向上述第二陽極端子流過上述多孔質燒結體的結構。這里,本發(fā)明中所說的多孔質燒結體,是指在其內部和外表面形成有電介質層和固體電解質層的燒結體。
優(yōu)選上述陽極由多條陽極線構成。
優(yōu)選上述陽極由以兩端部從上述多孔質燒結體突出的方式設置的陽極線構成,上述第一和第二陽極端子由上述兩端部形成。
優(yōu)選上述多孔質燒結體由鈮顆?;蜓趸瘉嗏夘w粒構成。
優(yōu)選上述多孔質燒結體為扁平的板狀。
上述多孔質燒結體具有在厚度方向立起的一個側面,上述第一和第二陽極端子從上述一個側面突出。
優(yōu)選上述多孔質燒結體具有在厚度方向立起的2個以上的側面,上述第一和第二陽極端子從互相不同的上述側面突出。
優(yōu)選上述陽極具有扁平的截面形狀。
優(yōu)選上述多孔質燒結體為圓柱形狀或棱柱形狀。
優(yōu)選上述第一陽極端子比上述第二陽極端子的等價串聯(lián)電感大。
優(yōu)選具有與上述陰極導通的第一和第二陰極端子,形成為電路電流從上述第一陰極端子向上述第二陰極端子流過上述陰極的結構。
優(yōu)選上述第一陰極端子比上述第二陰極端子的等價串聯(lián)電感大。
優(yōu)選上述陰極包括夾持上述多孔質燒結體的一對金屬部件。
優(yōu)選上述一對金屬部件中的至少一方是容納上述多孔質燒結體的金屬殼體。
優(yōu)選在上述一對金屬部件與上述多孔質燒結體之間存在有導電性材料。
本發(fā)明的第二方面所提供的固體電解電容器,其特征在于具有金屬顆?;驅щ娦蕴沾深w粒的多孔質燒結體、一部分進入上述多孔質燒結體內的陽極、和在上述多孔質燒結體的表面形成的陰極,并具有與上述陰極導通的第一和第二陰極端子,形成為電路電流從上述第一陰極端子向上述第二陰極端子流過上述陰極的結構。
本發(fā)明的第三方面所提供的電路,其特征在于使用具有金屬顆粒或導電性陶瓷顆粒的多孔質燒結體、一部分進入上述多孔質燒結體內的陽極、由上述陽極形成的第一和第二陽極端子陽極、和陰極的固體電解電容器,形成為電路電流從上述第一陽極端子向上述第二陽極端子流動的結構。
參照附圖、根據(jù)以下進行的詳細說明,本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將更清楚。
圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的固體電解電容器的截面圖。
圖2是表示第一實施方式的固體電解電容器的主要部分立體圖。
圖3是表示使用第一實施方式的固體電解電容器的電路的一個例子的圖。
圖4是圖3所示的電路的等價電路圖。
圖5是表示本發(fā)明的第二實施方式的固體電解電容器的主要部分立體圖。
圖6是表示使用第二實施方式的固體電解電容器的電路的一個例子的圖。
圖7是表示本發(fā)明的第三實施方式的固體電解電容器的主要部分立體圖。
圖8是表示本發(fā)明的第四實施方式的固體電解電容器的主要部分立體圖。
圖9是表示本發(fā)明的第五實施方式的固體電解電容器的主要部分立體圖。
圖10是表示本發(fā)明的固體電解電容器的截面圖。
圖11是表示第六實施方式的固體電解電容器的主要部分立體圖。
圖12是表示本發(fā)明的第七實施方式的固體電解電容器的主要部分立體圖。
圖13是表示本發(fā)明的第八實施方式的固體電解電容器的主要部分立體圖。
圖14是表示本發(fā)明的第九實施方式的固體電解電容器的主要部分立體圖。
圖15是表示本發(fā)明的第十實施方式的固體電解電容器的主要部分立體圖。
圖16是表示本發(fā)明的第十一實施方式的固體電解電容器的主要部分立體圖。
圖17是表示本發(fā)明的第十二實施方式的固體電解電容器的主要部分立體圖。
圖18是表示本發(fā)明的第十三實施方式的固體電解電容器的主要部分立體圖。
圖19是表示使用第十三實施方式的固體電解電容器的電路的一個例子的圖。
圖20是表示本發(fā)明的第十四實施方式的固體電解電容器的主要部分立體圖。
圖21是表示使用第十四實施方式的固體電解電容器的電路的一個例子的圖。
圖22是表示本發(fā)明的第十五實施方式的固體電解電容器的上面?zhèn)攘Ⅲw圖。
圖23是表示第十五實施方式的固體電解電容器的另一例的底面?zhèn)攘Ⅲw圖。
圖24是沿圖23的XXIV-XXIV線的截面圖。
圖25是沿圖23的XXV-XXV線的截面圖。
圖26是表示以往的固體電解電容器的一個例子的截面圖。
圖27是表示使用以往的固體電解電容器的電路的一個例子的圖。
圖28是表示使用以往的電容器的噪聲消除方法的圖。
具體實施例方式
下面,參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行具體地說明。
首先,圖1和圖2表示本發(fā)明的第一實施方式的固體電解電容器。圖1表示固體電解電容器的截面圖,圖2是其主要部分立體圖。
如圖1所示,電容器A1具有多孔質燒結體10,2條陽極線11A、11B,陰極30,引線部件21a、21b、31,和密封樹脂50。此外,在圖2中,省略了密封樹脂50。
如圖2所示,多孔質燒結體10做成矩形的板狀。多孔質燒結體10通過對例如鈮或氧化亞鈮(NbO導電性陶瓷材料)的粉末進行加壓成形、并進行燒結而形成。由此,多孔質燒結體10的等價串聯(lián)電阻變小。此外,本發(fā)明中所說的多孔質燒結體,是指在其內部和外表面形成有電介質層和固體電解質層(圖示均省略)的燒結體。作為多孔質燒結體10的材質,可以使用例如鉭等,取代鈮或氧化亞鈮。鈮與鉭相比,阻燃性優(yōu)異。
2條陽極線11A、11B由例如鈮制造。如圖1所示,陽極線11A、11B各自的一部分,分別從多孔質燒結體10的相對的一個側面10a和另一個側面10b進入其內部。所以,陽極線11A與陽極線11B之間通過多孔質燒結體10相互電氣導通。即,使陽極線11A與陽極線11B之間具有電位差時,電流會經過多孔質燒結體10而在它們之間流動。
陽極線11A、11B從多孔質燒結體10突出的部分,構成用于與陽極引線部件21a、21b連接的第一和第二陽極端子11a、11b。在此,2條陽極線11A、11B構成本發(fā)明中所說的陽極。
陽極引線部件21a、21b的截面做成 字型。陽極引線部件21a形成臺階差的一個端部22a(以下稱為連接部22a)與陽極線11A的第一陽極端子11a電氣和機械連接。同樣,陽極引線部件21b形成臺階差的一個端部22b(以下稱為連接部22b)與陽極線11B的第二陽極端子11b電氣和機械連接。另一方面,陽極引線部件21a的另一個端部23a構成將電容器A1安裝在基板上時的信號線用的端子(以下稱為第一陽極安裝端子23a),陽極引線部件21b的另一個端部23b構成將電容器A1安裝在基板上時的信號線用的端子(以下稱為第二陽極安裝端子23b)。
陰極30由通過導電性樹脂40粘結在多孔質燒結體10的上下表面的一對金屬板構成。作為金屬板的材質,可以使用Cu合金、Ni合金等。如圖2所示,一對金屬板30(以下稱為陰極板30)在多孔質燒結體10的側面10c、10d上分別由2個導電部件32短路。
在粘結在多孔質燒結體10的下表面的金屬板上,電氣連接有截面為 字型的陰極引線部件31的一個端部34(圖2中上側的端部)。陰極引線部件31的另一端部33構成將電容器A1安裝在基板表面上時的接地線用的端子(以下稱為陰極安裝端子33)。
如圖1所示,多孔質燒結體10的周圍由密封樹脂50密封,但使第一、第二陽極安裝端子23a、23b和陰極安裝端子33露出。安裝有陰極板30的多孔質燒結體10以及陽極線11a、11b與陽極引線部件21a、21b的連接部由密封部件50進行電氣和機械保護。另外,電容器A1中的第一、第二陽極安裝端子23a、23b和陰極安裝端子33的位置由密封部件50固定。
接著,關于電容器A1的作用,以用于圖3所示的電路(阻止噪聲侵入電源的電路)的情況作為一個例子進行說明。
圖3所示的電路,是在將裝置70和電源裝置71連接的信號線上插入電容器A1的電路。在該圖的電路中,電容器A1用于抑制由裝置70產生的無用的噪聲泄漏到電源裝置71一側。
作為裝置70,是例如CPU或IC等。配線81是用于將電源裝置71和裝置70連接的正極側的配線。配線82是用于將裝置70與電源裝置71連接的負極側的配線。第一陽極安裝端子23a與電源裝置71側的配線81連接,第二陽極安裝端子23b與裝置側的配線81連接,陰極安裝端子33與配線82連接。由此,電容器A1被連接在裝置70和電源裝置71之間。
根據(jù)圖1、圖2所示的結構,電容器A1具有圖3的點劃線內所示的等價電路。電阻R1與電感L1,是陽極線11A與陽極線11B之間流過電流的情況下,多孔質燒結體10具有的等價電阻R1(以下稱為等價串聯(lián)電阻R1)和等價電感L1(以下稱為等價串聯(lián)電感L1)。如上所述,由于陽極線11A和陽極線11B分別被安裝在板狀的多孔質燒結體10的一個側面10a和另一個側面10b上,所以,等價串聯(lián)電阻R1和等價串聯(lián)電感L1是電流在沿上下表面的方向流過多孔質燒結體10內時的等價電阻和電感。
電容C1和電阻R2以及電感L2,是陽極線11A、11B與陰極板33之間流過電流的情況下,多孔質燒結體10具有的等價的電容C1(以下稱為等價電容C1)和電阻R2(以下稱為等價電阻R2)以及等價的電感L2(以下稱為等價電感L2)。如上所述,由于陽極板33被設置在板狀的多孔質燒結體10的上下表面,陽極線11A、11B被配置在2片陽極板33(電氣短路)之間的空間,所以等價電容C1和等價電阻R2以及等價電感L2是電流在與上下表面垂直的方向上流過多孔質燒結體10內時的等價的電容、電阻和電感。
如圖2所示,電容器A1是立體電路,在陽極線11A及陽極線11B與陽極板33之間施加電壓時,多孔質燒結體10的整個內部中流過電流。根據(jù)多孔質燒結體10的晶體結構,將圖3所示的電容器A1對于交流信號的電路替換為更具體的等價電路,變成圖4。
如圖4所示,電容器A1被表示為多個由電感L1a和電阻R1a的串聯(lián)連接構成的串聯(lián)阻抗以及由電容C1a和電阻R2a的串聯(lián)連接構成的并聯(lián)導納呈階梯狀連接的電路。此外,階梯型電路的兩端與第一、第二陽極安裝端子23a、23b之間的電感,是陽極引線部件21a、21b具有的電感成分。另外,階梯型電路與陽極安裝端子33之間的電感L2,是陰極引線部件31具有的電感成分。
根據(jù)本實施方式,可實現(xiàn)下述的改善。
第一,由于電容器A1內部的等價串聯(lián)電感L1,高頻帶的噪聲消除特性得到改善。
更具體地說,由裝置70產生的高頻噪聲通過配線81向電源裝置71側傳輸時,電容器A1的等價串聯(lián)電感L1作為阻抗對高頻噪聲起作用,高頻噪聲向電源裝置71內的輸入被阻止。
在圖30所示的以往的電容器B的結構中,如圖31所示,由于未形成與串聯(lián)等價電感L1相當?shù)碾姼?,所以不具有上述效果?br>
陽極線11A與陽極線11B之間的多孔質燒結體10的距離變長時,圖4所示的階梯型電路的段數(shù)增加,串聯(lián)等價電感L1變大;陽極線11A與陽極線11B之間的多孔質燒結體10的距離變短時,圖4所示的階梯型電路的段數(shù)減少,串聯(lián)等價電感L1變小。
所以,通過適當?shù)卦O定陽極線11A與陽極線11b之間的多孔質燒結體10的距離,能夠很好地阻止所希望的高頻帶的噪聲向電源裝置71內的輸入。
第二,使電容器A1的等價電容C1增大,在寬頻帶內,噪聲消除特性得到改善。
更具體地說,由裝置70產生的高頻噪聲通過配線81進入電容器A1內時,該高頻噪聲被圖3所示的等價電容C1分流到配線82(負極側),其向電源裝置71側的輸入被阻止。
等價電容C1越大,將交流信號從配線81分流到配線82的阻抗值越小,所以,通過配線81進入電容器A1內的噪聲,在寬頻帶內被等價電容C1分流到配線82(負極側),其向電源裝置71側的輸入被阻止。
圖3所示的等價電路中的等價電容C1,是將圖4所示的階梯型電路中的并聯(lián)導納的電容C1a合成的電容,并聯(lián)導納的數(shù)量越多,等價電容C1越大。階梯型電路的并聯(lián)導納隨著多孔質燒結體10的平面面積的增大而增大,并且隨著厚度的變薄而增大,所以,與圖30所示的以往的電容器B的結構相比,能夠容易地增大等價電容C1。
因此,根據(jù)本實施方式的電容器A1,與以往的電容器B相比,能夠容易地增大等價電容C1,并且能夠在寬頻帶內改善噪聲消除特性。
第三,由于多孔質燒結體10為扁平的板狀,所以,噪聲消除特性進一步得到改善。
更具體地說,由于多孔質燒結體10的厚度薄,所以,在其厚度方向上流過多孔質燒結體10內的電流的導通路徑的長度變短。由此,電容C1a增大、而等價電阻R2a減小,所以,可以使等價電容C1增大、等價電阻R2減小。因此,由配線81進入的作為交流電流的噪聲能夠容易地分流到配線82(負極側)。因此,能夠在寬頻帶內適當?shù)爻ピ肼暋?br>
第四,通過陰極板30的結構,可實現(xiàn)電容器A1的機械強度的高強度化。
更具體地說,如圖2所示,由一對金屬板構成的陰極板30,以從上下夾持板狀的孔質燒結體10的方式設置。而且,陰極板30由導電性樹脂40比較牢固地粘合在多孔質燒結體10的上下表面。因此,電容器A1中,實現(xiàn)作為電路的主要功能的多孔質結晶體10的上下表面由金屬板30實施高機械強度的保護。由此,即使在電容器A1反向電氣連接而產生過度發(fā)熱的情況下,也能夠防止電容器A1發(fā)生大的變形,還能夠抑制密封樹脂50產生裂紋。
在用于在多孔質燒結體10內形成電介質層的處理中,不僅多孔質燒結體10、而且陽極線11A、11B中進入多孔質燒結體10內的部分也浸漬在例如磷酸水溶液中。由于陽極線11A、11B由鈮制成,所以在其表面也形成上述電介質層。此后,形成固體電解質層,覆蓋上述電介質層。從而能夠適當?shù)乇苊怅枠O線11A、11B與上述固體電解質層直接導通。
如上所述,電容器A1與基于現(xiàn)有技術的電容器相比較,寬頻帶內的噪聲消除特性優(yōu)異。因此,在圖3所示的電路中,能夠利用比以往少的電容器來改善噪聲消除。從而,能夠提高基板上的空間效率和降低成本。
圖5~圖25表示了本發(fā)明的其它的實施方式的各種固體電解電容器。在這些圖中,與上述第一實施方式相同或類似的要素,標注相同的符號,酌情省略說明。
圖5~圖9所示的4個實施方式與上述實施方式的不同點在于,第一和第二陽極端子11a、11b的個數(shù)及相對于多孔質燒結體10的配置。此外,在圖5~9中,沒有表示陰極板、密封樹脂和面安裝用的端子。
在圖5所示的第二實施方式中,具有4條陽極線11A、11B,由此,具有每一對的第一和第二陽極端子11a、11b。一對第一陽極端子11a都設置成從多孔質燒結體10的一個側面10a突出。一對陽極端子11b都設置成從相對的側面10b突出。
根據(jù)本實施方式,如圖5的箭頭所示,電路電流分散在2個第一陽極端子11a中流入多孔質燒結體10內,通過該多孔質燒結體10,分散在2個第二陽極端子11b中向外部流出。因此,能夠減少第一和第二陽極端子11a、11b中每1個端子的電流量。從而能夠抑制第一和第二陽極端子11a、11b中的發(fā)熱。
另外,圖6是第二實施方式的電容器A1的等價電路。在該實施方式中,由于分別設置有2個第一和第二陽極端子11a、11b,所以夾住電容器A1的等價電容C1的兩側的等價串聯(lián)電阻R1和等價串聯(lián)電感L1,是將2個等價串聯(lián)電阻R1和等價串聯(lián)電感L1的串聯(lián)連接分別并聯(lián)連接。
因此,與圖2所示的實施方式相比較,夾住電容器A1的等價電容C1的兩側的等價串聯(lián)電阻R1和等價串聯(lián)電感L1變小。
在將第二實施方式的電容器A1用于使向裝置70的電源供給穩(wěn)定化的目的時,由于等價電容C1與第一陽極安裝端子23a或第二陽極安裝端子23b之間的等價串聯(lián)電感L1減小,所以,基于該等價串聯(lián)電感L1的時間常數(shù)減小,能夠實現(xiàn)在積蓄電荷從等價電容C1供給裝置70時的瞬態(tài)響應特性的高速化。因此,對應于高頻,能夠以高響應性進行大容量的電力供給。
在圖7所示的第三實施方式中,設置成第一和第二陽極端子11a、11b均從一個側面10a突出。
根據(jù)第三實施方式,第一和第二陽極安裝端子(圖示省略)被配置在一個側面10a。因此,在將電容器A1搭載在基板上時,能夠在電容器A2的一個側面10a上形成面對該電容器A1的配線81。從而,能夠避免配線81與電容器A1的周圍安裝的部件的不適當?shù)母缮?,將該配線81高效率地配置在基板上。
在圖8所示的第四實施方式中,設置成1個第一陽極端子11a與一對第二陽極端子11b從一個側面10a突出。由此,能夠使等價電容C1與第二陽極端子11b之間的等價串聯(lián)電感(以下稱為輸出側的等價串聯(lián)電感)比等價電容C1與第一陽極端子11a之間的等價串聯(lián)電感(以下稱為輸入側的等價串聯(lián)電感)小。
根據(jù)第四實施方式,將電容器A1用于消除進入電源裝置的高頻噪聲時,通過將高頻噪聲輸入側設定為輸入側的等價串聯(lián)電感高的第一陽極端子11a,能夠適當?shù)叵哳l帶中的噪聲。另一方面,將電容器A1用于穩(wěn)定電力供給時,通過將從等價電容C1輸出積蓄電荷的一側設定為輸出側的等價串聯(lián)電感低的第二陽極端子11b,能夠使電流急劇上升而放出。因此,適于實現(xiàn)高頻帶中的噪聲消除特性的提高和電力供給的高速化。
在圖9所示的第五實施方式中,形成為具有1個第一陽極端子11a和3個第二陽極端子11b的結構。第一陽極端子11a設置成從一個側面10a突出。3個第二陽極端子11b則設置成分別從其它的3個側面10b、10c、10d突出。
根據(jù)第五實施方式,第一陽極端子11a上連接電源裝置,并且3個第二陽極端子11b分別與3個裝置連接,由此,可以阻止由這3個裝置產生的噪聲進入電源裝置。3個第二陽極端子11b各自大體垂直,并且呈放射狀延伸。因此,與3個第二陽極端子11b分別連接的裝置70能夠相互不干涉地配置。
接著,參照圖10和圖11對本發(fā)明的第六實施方式的固體電解電容器進行說明。
第六實施方式設置了1條陽極線12,取代第一實施方式(圖1~3)中的2條陽極線11A、11B。陽極線12設置成貫通多孔質燒結體10,其兩端部從多孔質燒結體10突出。該兩端部分別成為第一和第二陽極端子12a、12b。
如圖11所示,陽極線12的第一陽極端子12a與陽極引線部件21a的連接部22a電氣和機械連接,陽極線12的第二陽極端子12b與陽極引線部件21b的連接部22b電氣和機械連接。此外,圖11與圖2同樣地未表示密封樹脂50。
根據(jù)第六實施方式,由于多孔質燒結體10的內部具有很多微孔,所以電阻較大,但由于陽極線12是實心的結構,所以,與多孔質燒結體10相比,能夠使電阻減小。
在第一實施方式(圖1~3)中,由于多孔質燒結體10的等價串聯(lián)電阻R1比較高,所以,等價串聯(lián)電阻R1中的電氣損失大,而根據(jù)第六實施方式,由于1條陽極線12,第一和第二陽極端子12a、12b之間的等價直流電阻R1減小,輸入電容器A1的電流的大部分通過陽極線12,所以能夠減少電容器A1內的電氣損失。另外,由于流過多孔質燒結體10的電流減小,所以也能夠抑制多孔質燒結體10內的發(fā)熱。
圖12和圖13表示本發(fā)明的第七實施方式和第八實施方式的固體電解電容器。這些實施方式與第六實施方式(圖10和圖11)的不同僅在于第一和第二陽極端子12a、12b的條數(shù)和它們相對于多孔質燒結體10的配置。
圖12所示的第七實施方式,分別設置了1條陽極線12,取代第二實施方式(圖5)中的2組陽極線11A、11B。各陽極線12以貫通多孔質燒結體10的方式設置。
根據(jù)第七實施方式,在圖6的等價電路中,由于能夠減小各陽極線12的等價直流電阻R1,所以,能夠減小第一陽極安裝端子23a與第二陽極安裝端子23b之間的等價直流電阻(將2條陽極線12的等價直流電阻R1合成的等價直流電阻),能夠進一步抑制電容器A1中的電氣損失。另外,由于能夠減小各陽極線12的等價直流電感L1,所以,能夠減小第一陽極安裝端子23a與第二陽極安裝端子23b之間的等價直流電感(將2條陽極線12的等價直流電感L1合成的等價直流電感),能夠實現(xiàn)電力供給的更高速響應化。
圖13所示的第八實施方式,是設置了1條彎曲成U字型的陽極線12取代第三實施方式(圖7)中的陽極線11A、11B的結構。陽極線12以貫通多孔質燒結體10的方式設置。
根據(jù)第八實施方式,與第三實施方式(圖7)相比,由于1條陽極線12,第一和第二陽極端子12a、12b之間的等價直流電阻R1減小,輸入電容器A1的電流的大部分通過陽極線12,所以,能夠減少電容器A1內的電氣損失。另外,由于流過多孔質燒結體10內的電流減小,所以也能夠抑制多孔質燒結體10內的發(fā)熱。
如圖14所示,陽極線13A、13B中,必須使圖中的高度小于多孔質燒結體10的厚度。在第九實施方式中,陽極線13A、13B的寬度大于其高度。因此,陽極線13A、13B在增大其截面積方面是有利的。所以,能夠減小陽極線13A、13B的電阻,從而能夠抑制電氣損失。
圖15表示本發(fā)明的第十實施方式的固體電解電容器。該實施方式的電容器,設置有扁平的板狀的多孔質燒結體10和具有扁平截面的陽極線14。另外,陽極線14貫通多孔質燒結體10。根據(jù)本實施方式,由于1條陽極線14貫通多孔質燒結體10,所以,相對于第九實施方式(圖14),能夠進一步降低電阻。
在圖16所示的第十一實施方式中,多孔質燒結體15是圓柱形狀,具有在長度方向上間隔的2個端面15a、15b。第一陽極端子11a設置成一部分嵌入一個端面15a,第二陽極端子11b設置成一部分嵌入另一個端面15b。
在圖17所示的第十二實施方式中,1條陽極線12貫通圓柱形狀的多孔質燒結體15。增長陽極線12,對于降低電阻是適宜的。此外,作為多孔質燒結體15的形狀,并不限于圓柱形狀,也可以是棱柱形狀等,只要是具有同樣的截面形狀、在一個方向上延伸的形狀即可。
接著,參照圖18和圖19對本發(fā)明的第十三實施方式的固體電解電容器進行說明。
如圖18所示,第十三實施方式的電容器A3,設置有2個陰極引線部件31a、31b。陰極引線部件31a、31b具有與陽極引線部件21類似的形狀,一個端部(圖18中上側的端部)與連接于多孔質燒結體10的下表面的陰極板30電連接。陰極引線部件31a的另一端部33a構成將電容器A3安裝在基板上時的接地線用的端子(以下稱為第一陰極安裝端子33a)。陰極引線部件31b的另一端部33b構成將電容器A3安裝在基板上時的接地線用的端子(以下稱為第二陰極安裝端子33b)。
圖19所示的電路,是將電容器A3插入到連接裝置70和電源裝置71的信號線上的電路。在該圖的電路中,電容器A3是用于抑制由裝置70產生的無用噪聲向電源裝置71一側泄漏。
第一和第二陰極安裝端子33a、33b,連接在從電源裝置71到裝置70的負極側的配線82中。由此,陰極板30在配線82中串聯(lián)連接。等價串聯(lián)電感L2是圖18所示的陰極板30和陰極引線部件31a、31b的電感成分。
第十三實施方式實質上是第一實施方式的電容器A1的圖3所示的等價電路中將陽極與陰極顛倒的關系。所以,與圖1~圖3所示的第一實施方式同樣,能夠將電路電流中所包含的高頻帶的噪聲適當?shù)馗魯啵梢詫崿F(xiàn)高頻帶的噪聲消除特性的提高。
圖20和圖21表示本發(fā)明的第十四實施方式的固體電解電容器。圖20所示的電容器A4,設置有第一和第二陽極安裝端子23a、23b與第一和第二陰極安裝端子33a、33b。
第十四實施方式是在圖18所示的第十三實施方式中,在多孔質燒結體10的側面10b上追加陽極線11B,在該陽極線11B的第二陽極端子11b上連接陽極引線部件21b的結構。
圖21表示使用該電容器A4的電路。在圖示的電路中,正極側和負極側的配線81、82的全部的電路電流,都流過等價串聯(lián)電感L1、L2。所以,能夠由等價串聯(lián)電感L1、L2雙方適當?shù)卣跀喔哳l帶的噪聲,可以進一步增強高頻帶的噪聲消除特性。
圖22~圖25表示本發(fā)明的第十五實施方式的固體電解電容器。該實施方式的電容器A5,與上述第一~第十四實施方式的電容器A1~A4不同,是構成陰極30的一塊金屬板也構成金屬殼體30A的結構。其它的要素與第十四實施方式的電容器A4相同。
如圖22和圖23所清楚表明的,電容器A5設置有金屬殼體30A。第一和第二陽極安裝端子23a、23b與第一和第二陰極安裝端子33a、33b從金屬殼體30A的下方延伸出。
如圖24和圖25所清楚表明的,金屬殼體30A與金屬板30B構成陰極30。金屬殼體30A與金屬板30B以夾持多孔質燒結體10的方式由導電性樹脂40粘合在多孔質燒結體10上。如圖23所示,多個陰極引線部件32使金屬殼體30A與金屬板30B導通。如圖24所示,陽極線12按照其兩端部從多孔質燒結體10突出的方式設置。陽極線12的兩端部成為第一和第二陽極端子12a、12b。第一和第二陽極端子12a、12b與導體部件21a、21b電氣導通。在金屬殼體30A內的空隙部,填充有密封樹脂51,實現(xiàn)各部分之間的絕緣和隔斷外部空氣。
根據(jù)第十五實施方式,由于電容器A5被金屬殼體30A和金屬板30B電氣屏蔽,所以電容器A5的電氣特性穩(wěn)定。另外,金屬殼體30A比金屬板的剛性高,所以適于實現(xiàn)電容器A5整體的高強度化。另外,如圖24和圖25所示,密封樹脂51由金屬殼體30A覆蓋。因此,例如與由密封樹脂覆蓋整體的結構相比,密封樹脂51難以產生裂紋。而且,金屬殼體30A比密封樹脂的熱傳導性高。在多孔質燒結體10中產生發(fā)熱的情況下,可促進向外部空氣的散熱。由此,電容器A5的工作穩(wěn)定性提高。另外,能夠增大多孔質燒結體10的容許電力損失。此外,如果在金屬殼體30A的表面形成樹脂層,則夠使其與外部的絕緣更可靠。
此外,本發(fā)明中的固體電解電容器、電路和安裝結構,并不限于上述實施方式。
在上述實施方式中,與陰極連接的導體部件的一部分成為面安裝用的陰極側的端子,但本發(fā)明不限于此。例如,也可以是做成陰極的一部分延伸出來、其端部成為面安裝用的陰極側的端子的結構等陰極與面安裝用的端子一體化的結構。
本發(fā)明中的固體電解電容器的用途,也不只限于將以CPU為代表的電路作為對象的噪聲消除和電力供給的穩(wěn)定化等,也可以用于例如DC-DC轉換器的輸出平滑化、旁路電路中的脈動消除等。
權利要求
1.一種固體電解電容器,其特征在于,具有金屬顆粒或導電性陶瓷顆粒的多孔質燒結體;一部分進入所述多孔質燒結體內的陽極;由所述陽極從所述多孔質燒結體突出的部分所形成的第一和第二陽極端子;和在所述多孔質燒結體的表面形成的陰極,形成為電路電流從所述第一陽極端子向所述第二陽極端子流過所述多孔質燒結體的結構。
2.如權利要求1所述的固體電解電容器,其特征在于所述陽極由多條陽極線構成。
3.如權利要求1所述的固體電解電容器,其特征在于所述陽極由以兩端部從所述多孔質燒結體突出的方式設置的陽極線構成,所述第一和第二陽極端子由所述兩端部形成。
4.如權利要求1所述的固體電解電容器,其特征在于所述多孔質燒結體由鈮顆?;蜓趸瘉嗏夘w粒構成。
5.如權利要求1所述的固體電解電容器,其特征在于所述多孔質燒結體為扁平的板狀。
6.如權利要求5所述的固體電解電容器,其特征在于所述多孔質燒結體具有在厚度方向上立起的一個側面,所述第一和第二陽極端子從所述一個側面突出。
7.如權利要求5所述的固體電解電容器,其特征在于所述多孔質燒結體具有在厚度方向上立起的2個以上的側面,所述第一和第二陽極端子從互相不同的所述側面突出。
8.如權利要求5所述的固體電解電容器,其特征在于所述陽極具有扁平的截面形狀。
9.如權利要求1所述的固體電解電容器,其特征在于所述多孔質燒結體為圓柱形狀或棱柱形狀。
10.如權利要求1所述的固體電解電容器,其特征在于所述第一陽極端子比所述第二陽極端子的等價串聯(lián)電感大。
11.如權利要求1所述的固體電解電容器,其特征在于具有與所述陰極導通的第一和第二陰極端子,形成為電路電流從所述第一陰極端子向所述第二陰極端子流過所述陰極的結構。
12.如權利要求11所述的固體電解電容器,其特征在于所述第一陰極端子比所述第二陰極端子的等價串聯(lián)電感大。
13.如權利要求1所述的固體電解電容器,其特征在于所述陰極包括夾持所述多孔質燒結體的一對金屬部件。
14.如權利要求13所述的固體電解電容器,其特征在于所述一對金屬部件中的至少一方是容納所述多孔質燒結體的金屬殼體。
15.如權利要求13所述的固體電解電容器,其特征在于在所述一對金屬部件與所述多孔質燒結體之間存在有導電性材料。
16.一種固體電解電容器,其特征在于具有金屬顆?;驅щ娦蕴沾深w粒的多孔質燒結體、一部分進入所述多孔質燒結體內的陽極、和在所述多孔質燒結體的表面形成的陰極,并具有與所述陰極導通的第一和第二陰極端子,形成為電路電流從所述第一陰極端子向所述第二陰極端子流過所述陰極的結構。
17.一種電路,其特征在于使用具有金屬顆?;驅щ娦蕴沾深w粒的多孔質燒結體、一部分進入所述多孔質燒結體內的陽極、由所述陽極形成的第一和第二陽極端子陽極、和陰極的固體電解電容器;形成為電路電流從所述第一陽極端子向所述第二陽極端子流動的結構。
全文摘要
本發(fā)明的固體電解電容器(A1)具有金屬顆?;驅щ娦蕴沾深w粒的多孔質燒結體(10);一部分進入上述多孔質燒結體(10)內的陽極線(11A、11B);由陽極線(11A、11B)從多孔質燒結體(10)突出的部分形成的陽極端子;和在多孔質燒結體(10)的表面形成的陰極(30)。上述陽極端子由第一和第二陽極端子(11a、11b)構成,形成為電路電流從第一陽極端子(11a)向第二陽極端子(11b)流過多孔質燒結體(10)的結構。由此,能夠在寬頻帶內提高噪聲消除特性,且能夠以高響應性進行大容量的電力供給。另外,在使用固體電解電容器(A1)的電路中,能夠提高基板的空間效率并降低成本。
文檔編號H01G9/14GK1836298SQ200480022988
公開日2006年9月20日 申請日期2004年8月11日 優(yōu)先權日2003年8月12日
發(fā)明者栗山長治郎 申請人:羅姆股份有限公司