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JP2005039168A - Ceramic container and tantalum electrolytic capacitor using the same - Google Patents

Ceramic container and tantalum electrolytic capacitor using the same Download PDF

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JP2005039168A
JP2005039168A JP2003334427A JP2003334427A JP2005039168A JP 2005039168 A JP2005039168 A JP 2005039168A JP 2003334427 A JP2003334427 A JP 2003334427A JP 2003334427 A JP2003334427 A JP 2003334427A JP 2005039168 A JP2005039168 A JP 2005039168A
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Japan
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layer
conductor
electrolytic capacitor
ceramic
tantalum electrolytic
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Application number
JP2003334427A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshimatsu Hijikata
良松 土方
Yoshiaki Ueda
義明 植田
Masakazu Yasui
正和 安井
Nobuyuki Tanaka
信幸 田中
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

【課題】 タンタル電解コンデンサが高温に曝されても気密性が損なわれず、かつ信号の透過損失を小さくすることができるセラミック容器およびタンタル電解コンデンサを提供すること。
【解決手段】 上面中央部の凹部1aの一内側面と底面との間に段差1c−Aが形成されており、下面に第一および第二の導体層4a,4bが互いに独立して設けられたセラミック基体1と、段差1c−Aに形成された切り欠き2に形成された第一のメタライズ層2aと、凹部1aの底面に形成された第二のメタライズ層1bと、セラミック基体1の側面に上下方向に形成された溝の内面に形成された第一および第二の側面導体4c,4dとを具備し、第一のメタライズ層2aは第一の内部配線3aと第一の側面導体4cと第一の導体層4aとに電気的に接続されており、第二のメタライズ層1bは第二の内部配線3bと第二の側面導体4dと第二の導体層4bとに電気的に接続されている。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic container and a tantalum electrolytic capacitor capable of reducing signal transmission loss without impairing hermeticity even when the tantalum electrolytic capacitor is exposed to a high temperature.
A step 1c-A is formed between one inner side surface and a bottom surface of a concave portion 1a in a central portion of an upper surface, and first and second conductor layers 4a and 4b are provided on the lower surface independently of each other. The ceramic base 1, the first metallized layer 2a formed in the notch 2 formed in the step 1c-A, the second metallized layer 1b formed on the bottom surface of the recess 1a, and the side surface of the ceramic base 1 And first and second side conductors 4c and 4d formed on the inner surface of the groove formed in the vertical direction, and the first metallized layer 2a includes the first internal wiring 3a and the first side conductor 4c. Are electrically connected to the first conductor layer 4a, and the second metallized layer 1b is electrically connected to the second internal wiring 3b, the second side conductor 4d, and the second conductor layer 4b. Has been.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、セラミック容器、および電子回路などに使用されるタンタル電解コンデンサに関し、特にセラミック容器を用いて構成されたタンタル電解コンデンサに関する。   The present invention relates to a tantalum electrolytic capacitor used for a ceramic container and an electronic circuit, and more particularly to a tantalum electrolytic capacitor configured using a ceramic container.

従来の樹脂封止された固体電解質コンデンサとして面実装型のタンタル電解コンデンサが知られている。このタンタル電解コンデンサは携帯電話などの通信機器、デジタルカメラなどのAV機器、パソコンなどのコンピュータ機器、エアバッグ,アンチロックブレーキなどの自動車用機器を始めとする幅広い分野で大量に用いられ、また、用途としては電源の平滑回路、コンピュータのバックアップ、タンタル電解コンデンサの充放電時間を利用したタイマー回路、高周波フィルタなどがあり、上記機器類に欠くことのできない電子部品である。   A surface mount type tantalum electrolytic capacitor is known as a conventional resin-encapsulated solid electrolyte capacitor. This tantalum electrolytic capacitor is used in large quantities in a wide range of fields including communication equipment such as mobile phones, AV equipment such as digital cameras, computer equipment such as personal computers, and automobile equipment such as airbags and antilock brakes. Applications include power supply smoothing circuits, computer backups, timer circuits that use the charging / discharging time of tantalum electrolytic capacitors, and high-frequency filters, which are indispensable electronic components for the above-mentioned devices.

このようなタンタル電解コンデンサは、タンタル電解コンデンサ素子部とリードフレームとこれらを気密に封止する外装樹脂とからなり、リードフレームは一般的に例えば鉄(Fe)−ニッケル(Ni)合金などの強度が大きなものが使用され、また外装樹脂としてはエポキシ樹脂などがその耐熱性、耐湿性が良好なために用いられている。   Such a tantalum electrolytic capacitor includes a tantalum electrolytic capacitor element portion, a lead frame, and an exterior resin that hermetically seals the lead frame, and the lead frame generally has a strength such as an iron (Fe) -nickel (Ni) alloy. Is used, and as the exterior resin, an epoxy resin or the like is used because of its good heat resistance and moisture resistance.

以下に、この種の従来のタンタル電解コンデンサについて図5を用いて説明する。図5は従来のタンタル電解コンデンサの構成を示す断面図であり、同図において11はタンタル電解コンデンサ、Bはタンタル電解コンデンサ素子、Cは陽極リードを示し、タンタル電解コンデンサ素子Bはタンタルなどから成る陽極リードCの一端部が埋め込まれるとともに他端部が側面から突出するように埋設されたタンタル粉末を固めた成形体を焼結させて得られた焼結体12に誘電体の酸化皮膜層(図示せず)を形成し、固体電解質層(図示せず)を酸化被膜層外側に形成し、次いで外周に陰極層12aを形成することにより得られる。   A conventional tantalum electrolytic capacitor of this type will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional tantalum electrolytic capacitor. In FIG. 5, 11 is a tantalum electrolytic capacitor, B is a tantalum electrolytic capacitor element, C is an anode lead, and the tantalum electrolytic capacitor element B is made of tantalum or the like. One end portion of the anode lead C is embedded and the other end portion protrudes from the side surface. A sintered body 12 obtained by sintering a molded body obtained by solidifying tantalum powder is sintered on a dielectric oxide film layer ( (Not shown), a solid electrolyte layer (not shown) is formed outside the oxide film layer, and then the cathode layer 12a is formed on the outer periphery.

陽極リードCは他端部がリードフレーム13に溶接され、このリードフレーム13が外装樹脂14から突出して外装樹脂14の外形に沿って下面に至るまで折り曲げられることにより外部接続用の陽極端子13aとされる。また、リードフレーム13が導電性接合材15を介して陰極層12a上に接合され、外装樹脂14から突出して外装樹脂14の外形に沿って外装樹脂14の下面に至るように折り曲げられることにより外部接続用の陰極端子13bとされる。リードフレーム13は、これを曲げて両極用の接続端子とするために、また同時に曲げることができるように外装樹脂14の対向する側面の同じ高さから両側方向に突出させられた構造となっている。外装樹脂14にはエポキシ系樹脂がその耐熱性、耐湿性などが優れているという理由から使用されている。   The other end of the anode lead C is welded to the lead frame 13, and the lead frame 13 protrudes from the exterior resin 14 and is bent along the outer shape of the exterior resin 14 to reach the lower surface. Is done. Further, the lead frame 13 is bonded onto the cathode layer 12a via the conductive bonding material 15, and protrudes from the outer resin 14 and is bent along the outer shape of the outer resin 14 to reach the lower surface of the outer resin 14. The cathode terminal 13b for connection is used. In order to bend the lead frame 13 to be a connection terminal for both poles, and to be able to be bent at the same time, the lead frame 13 has a structure that is protruded in both directions from the same height of the opposite side surfaces of the exterior resin 14. Yes. As the exterior resin 14, an epoxy resin is used because of its excellent heat resistance, moisture resistance, and the like.

次に、このタンタル電解コンデンサ11の製造方法について説明する。まず、リードフレーム13におけるタンタル電解コンデンサ素子Bの固定部16にタンタル電解コンデンサ素子Bを載置し、タンタル電解コンデンサ素子Bの陽極リードCと陽極端子13aとが溶接により互いに接合され、またタンタル電解コンデンサ素子Bの陰極層12bと陰極端子13bとが熱硬化性の導電性接合材15を介して接合される。導電性接合材15は例えば銀(Ag)エポキシ系樹脂接合材が用いられ、300℃程度の温度で約10分加熱することにより硬化される。   Next, a method for manufacturing the tantalum electrolytic capacitor 11 will be described. First, the tantalum electrolytic capacitor element B is mounted on the fixed portion 16 of the tantalum electrolytic capacitor element B in the lead frame 13, and the anode lead C and the anode terminal 13a of the tantalum electrolytic capacitor element B are joined to each other by welding. The cathode layer 12b of the capacitor element B and the cathode terminal 13b are bonded via a thermosetting conductive bonding material 15. For example, a silver (Ag) epoxy resin bonding material is used as the conductive bonding material 15 and is cured by heating at a temperature of about 300 ° C. for about 10 minutes.

さらに、リードフレーム13が接合されたタンタル電解コンデンサ素子Bを所定の位置に載置し、次いで外部電気回路基板との接合部となる端部を外部に露出するようにしてタンタル電解コンデンサ素子Bをリードフレーム13の一部とともにエポキシ系から成る外装樹脂14で被覆し、150〜180℃で約1時間加熱することにより外装樹脂14を硬化させる。これにより、外装樹脂14の高分子架橋の割合が増加して耐熱性、耐湿性が向上し、信頼性の高いタンタル電解コンデンサ11が得られる。次いで、陽極端子13a、陰極端子13bがタンタル電解コンデンサ11の下面に位置するようにリードフレーム13が外装樹脂14の外形に沿うように下方に曲げられてタンタル電解コンデンサ11の下面の一部を構成する。これにより外部電気回路基板への実装を容易なものとし、量産に適したものとすることができる。
特開2002−134360号公報(3−4頁,図1)
Further, the tantalum electrolytic capacitor element B to which the lead frame 13 is bonded is placed at a predetermined position, and then the tantalum electrolytic capacitor element B is exposed so that the end portion that becomes the bonded portion with the external electric circuit board is exposed to the outside. A part of the lead frame 13 is coated with an exterior resin 14 made of epoxy, and the exterior resin 14 is cured by heating at 150 to 180 ° C. for about 1 hour. As a result, the polymer crosslinking ratio of the exterior resin 14 is increased, the heat resistance and moisture resistance are improved, and the highly reliable tantalum electrolytic capacitor 11 is obtained. Next, the lead frame 13 is bent downward along the outer shape of the exterior resin 14 so that the anode terminal 13a and the cathode terminal 13b are located on the lower surface of the tantalum electrolytic capacitor 11, thereby constituting a part of the lower surface of the tantalum electrolytic capacitor 11. To do. This facilitates mounting on an external electric circuit board and can be suitable for mass production.
JP 2002-134360 A (page 3-4, FIG. 1)

近年、地球環境問題の意識が高まるとともに鉛(Pb)を用いない半田が使用されるようになってきた。しかしながら、Pbを含んでいない半田は、半田付けする際の温度が従来のPb(鉛)40%−Sn(錫)60%の半田の処理温度(220〜230℃)に比して40〜50℃高くなり、この温度で半田付けが行われると外装樹脂14が熱で変質してリードフレーム13との間に隙間が発生し、この隙間から水分が侵入して漏れ電流を発生させたり、ショートによる不良を発生させたりするという問題点を有していた。   In recent years, solders that do not use lead (Pb) have been used as the awareness of global environmental problems has increased. However, the solder containing no Pb has a soldering temperature of 40-50 compared to the conventional solder processing temperature (220-230 ° C.) of Pb (lead) 40% -Sn (tin) 60%. When the soldering is performed at this temperature, the exterior resin 14 is altered by heat and a gap is formed between the lead frame 13 and moisture enters the gap to generate a leakage current or short circuit. It has a problem of causing defects due to.

そこで、外装樹脂14にシリカ(SiO)やアルミナ(Al)などのフィラーを添加して高耐熱性を付与することが検討されたが、この場合には外装樹脂14の熱膨張率が小さくなってリードフレーム13の熱膨張係数との差が増大し、よって半田付けをするときの温度でリードフレーム13と外装樹脂14との間に隙間が発生し、水分が侵入して上記不良を発生させるため、この方法は実用的ではなかった。 Therefore, it has been studied to add a filler such as silica (SiO 2 ) or alumina (Al 2 O 3 ) to the exterior resin 14 to impart high heat resistance. In this case, the thermal expansion coefficient of the exterior resin 14 is considered. And the difference from the thermal expansion coefficient of the lead frame 13 is increased, so that a gap is generated between the lead frame 13 and the exterior resin 14 at the temperature when soldering, and moisture enters and the above-mentioned defect occurs. This method is not practical.

さらに、外装樹脂14としてポリイミドなどの高耐熱性の樹脂を用いることも検討されたが、材料が高価であることに加えてポリイミドでは熱膨張率がリードフレーム13の熱膨張係数(7×10−6/℃)の8倍を超えるおよそ60×10−6/℃であることから、やはりリードフレーム13と外装樹脂14との間に隙間を発生させ、上記不良を招来するという問題点を有していた。 Furthermore, the use of a highly heat-resistant resin such as polyimide as the exterior resin 14 has also been studied. In addition to the expensive material, polyimide has a coefficient of thermal expansion that is the coefficient of thermal expansion of the lead frame 13 (7 × 10 60 × 10 −6 / ° C., which is more than eight times that of 6 / ° C.), so that there is still a problem that a gap is generated between the lead frame 13 and the exterior resin 14, leading to the above-mentioned defect. It was.

さらに、従来のタンタル電解コンデンサでは陽極リードCを溶接によりリードフレーム13に接合していることにより、接合部の抵抗値が大きくなり、よって完成したタンタル電解コンデンサ11の信号の透過損失が大きくなり、その結果、信号の伝播遅延が発生するという問題点も有していた。   Further, in the conventional tantalum electrolytic capacitor, since the anode lead C is joined to the lead frame 13 by welding, the resistance value of the joint portion is increased, and thus the signal transmission loss of the completed tantalum electrolytic capacitor 11 is increased. As a result, there has been a problem that a signal propagation delay occurs.

したがって、本発明は上記問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、タンタル電解コンデンサを半田付けをするときに高温に曝されても、タンタル電解コンデンサ素子の気密性を保持することができるとともに、信号の伝播遅延を少なくすることができるようなセラミック容器、およびこのセラミック容器を用いたタンタル電解コンデンサを提供することにある。   Therefore, the present invention has been completed in view of the above problems, and its purpose is to maintain the airtightness of the tantalum electrolytic capacitor element even when the tantalum electrolytic capacitor is exposed to a high temperature. An object of the present invention is to provide a ceramic container capable of reducing the signal propagation delay and a tantalum electrolytic capacitor using the ceramic container.

本発明のセラミック容器は、上面の中央部に直方体状の凹部が形成され、この凹部の一内側面と底面との間に段差が形成されており、下面に第一の導体層および第二の導体層が互いに独立して設けられたセラミック基体と、前記段差の上面から側面にかけて形成された切り欠きと、この切り欠きの側面および底面に形成された第一のメタライズ層と、前記凹部の底面に形成された第二のメタライズ層と、前記セラミック基体の外側面に上下方向に形成されるとともに内面に第一および第二の側面導体がそれぞれ形成された第一および第二の溝とを具備しており、前記第一のメタライズ層は第一の内部配線と前記第一の側面導体とを介して前記第一の導体層に電気的に接続されており、前記第二のメタライズ層は第二の内部配線と前記第二の側面導体とを介して前記第二の導体層に電気的に接続されていることを特徴とするものである。   In the ceramic container of the present invention, a rectangular parallelepiped recess is formed at the center of the upper surface, a step is formed between one inner surface and the bottom surface of the recess, and the first conductor layer and the second conductor are formed on the lower surface. A ceramic base provided with conductor layers independently of each other, a notch formed from the top surface to the side surface of the step, a first metallization layer formed on the side surface and bottom surface of the notch, and a bottom surface of the recess A first metallization layer formed on the outer surface of the ceramic base body, and first and second grooves formed on the inner surface with first and second side conductors, respectively. The first metallization layer is electrically connected to the first conductor layer via a first internal wiring and the first side conductor, and the second metallization layer is Second internal wiring and said second side And it is characterized in that it is electrically connected to the second conductive layer through the conductor.

また、本発明のセラミック容器は、好ましくは上記構成において、前記第一および第二の導体層はそれぞれ複数に分割されていることを特徴とするものである。   The ceramic container of the present invention is preferably characterized in that, in the above configuration, the first and second conductor layers are each divided into a plurality of parts.

また、本発明のセラミック容器は、好ましくは上記構成において、前記第一および第二の導体層は前記セラミック基体の下面から突出する第一および第二の突出部の下面にそれぞれ形成されていることを特徴とするものである。   In the ceramic container of the present invention, preferably, in the above configuration, the first and second conductor layers are respectively formed on the lower surfaces of the first and second protrusions protruding from the lower surface of the ceramic base. It is characterized by.

また、本発明のセラミック容器は、好ましくは、前記セラミック基体の上面の前記凹部の周囲に金属製の枠状部材がロウ付けされていることを特徴とするものである。   The ceramic container of the present invention is preferably characterized in that a metal frame-like member is brazed around the recess on the upper surface of the ceramic substrate.

また、本発明のタンタル電解コンデンサは、上記本発明のセラミック容器と、タンタル粉末の焼結体の側面に一端部が埋め込まれるとともに他端部が前記第一のメタライズ層に電気的に接続されている陽極リード端子、および前記焼結体の下面に被着されるとともに前記第二のメタライズ層に電気的に接続されている陰極層とを有するタンタル電解コンデンサ素子と、前記セラミック基体の上面に前記凹部を塞ぐように取着された蓋体とを具備していることを特徴とするものである。   Further, the tantalum electrolytic capacitor of the present invention has one end embedded in the side surface of the ceramic container of the present invention and the sintered body of tantalum powder and the other end electrically connected to the first metallized layer. A tantalum electrolytic capacitor element having an anode lead terminal and a cathode layer deposited on a lower surface of the sintered body and electrically connected to the second metallization layer; and And a lid attached to close the recess.

本発明のセラミック容器によれば、上面の中央部に直方体状の凹部が形成され、この凹部の一内側面と底面との間に段差が形成されており、下面に第一の導体層および第二の導体層が互いに独立して設けられたセラミック基体と、段差の上面から側面にかけて形成された切り欠きと、この切り欠きの側面および底面に形成された第一のメタライズ層と、凹部の底面に形成された第二のメタライズ層と、セラミック基体の外側面に上下方向に形成されるとともに内面に第一および第二の側面導体がそれぞれ形成された第一および第二の溝とを具備しており、第一のメタライズ層は第一の内部配線と第一の側面導体とを介して第一の導体層に電気的に接続されており、第二のメタライズ層は第二の内部配線と第二の側面導体とを介して第二の導体層に電気的に接続されていることから、内部配線を有するセラミック基体の気密性が従来の外装樹脂とリードフレームとを有する構成における気密性に比べて、格段に信頼性があり、またセラミック基体には吸湿性がほとんどないことから、セラミック容器内部に水分が浸入することがなく、よってタンタル電解コンデンサを水分による腐食等で誤作動を発生させることのない、また、基体が耐熱性に優れるセラミック基体からなるので高温での半田付けに耐えるとともに樹脂に比して誘電率が小さい材料であるので電気特性の良好なセラミック容器を提供することができる。   According to the ceramic container of the present invention, the rectangular parallelepiped concave portion is formed in the central portion of the upper surface, the step is formed between the inner side surface and the bottom surface of the concave portion, and the first conductor layer and the second conductive layer are formed on the lower surface. A ceramic base provided with two conductor layers independently of each other; a notch formed from the top surface to the side surface of the step; a first metallization layer formed on the side surface and bottom surface of the notch; and a bottom surface of the recess A second metallized layer formed on the outer surface of the ceramic substrate and a first groove and a second groove formed on the inner surface with first and second side conductors, respectively. The first metallization layer is electrically connected to the first conductor layer via the first internal wiring and the first side conductor, and the second metallization layer is connected to the second internal wiring. Second conductor through second side conductor Therefore, the airtightness of the ceramic substrate having the internal wiring is much more reliable than the airtightness of the conventional structure having the exterior resin and the lead frame. Since there is almost no hygroscopicity, moisture does not enter the inside of the ceramic container, so that the tantalum electrolytic capacitor does not malfunction due to corrosion due to moisture, etc., and the substrate is excellent in heat resistance Therefore, since it is a material that can withstand soldering at a high temperature and has a dielectric constant smaller than that of a resin, a ceramic container having good electrical characteristics can be provided.

また、タンタル電解コンデンサの陽極リード端子および陰極層にそれぞれ電気的に接続される第一および第二の導体層をともにセラミック基体の下面に設けることによって、リードフレーム等を用いることなく外部電気回路基板の表面の配線導体に表面実装によって容易に接続することが可能となり、リードフレームの曲げ加工の必要がないので、量産性に優れたものとなる。   In addition, by providing both the first and second conductor layers electrically connected to the anode lead terminal and the cathode layer of the tantalum electrolytic capacitor on the lower surface of the ceramic substrate, an external electric circuit board can be used without using a lead frame or the like. It is possible to easily connect to the surface wiring conductor by surface mounting, and since there is no need to bend the lead frame, the mass productivity is excellent.

また、本発明のセラミック容器は、好ましくは上記構成において、第一および第二の導体層はそれぞれ複数に分割されていることから、第一および第二の導体層と外部電気回路基板との接触面積が小さくなり、かつ複数に分割されていることにより、セラミック容器を外部電気回路基板に半田付けする際に溶融した半田からの熱が第一および第二の導体層を介してセラミック容器に伝達されるのを抑制することができる。その結果、セラミック容器内における第二のメタライズ層とタンタル電解コンデンサ素子の外表面の陰極層との間で熱応力が発生するのを有効に抑制できるのでタンタル電解コンデンサの電気特性に係る信頼性を向上するとともに、第一および第二の導体層とセラミック基体との熱膨張率の差による熱応力を緩和することができ、セラミック基体にクラック等の破損が生じるのを有効に抑制できるので、セラミック容器の気密性による信頼性を向上させることができる。   In the ceramic container of the present invention, preferably, in the above configuration, the first and second conductor layers are each divided into a plurality of parts, so that the first and second conductor layers are in contact with the external electric circuit board. Because the area is small and divided, the heat from the molten solder is transferred to the ceramic container via the first and second conductor layers when the ceramic container is soldered to the external electric circuit board. Can be suppressed. As a result, it is possible to effectively suppress the occurrence of thermal stress between the second metallized layer in the ceramic container and the cathode layer on the outer surface of the tantalum electrolytic capacitor element, thereby improving the reliability related to the electrical characteristics of the tantalum electrolytic capacitor. In addition to improving the thermal stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the first and second conductor layers and the ceramic substrate, it is possible to effectively suppress the occurrence of cracks and the like in the ceramic substrate. Reliability due to hermeticity of the container can be improved.

また、本発明のセラミック容器によれば、好ましくは上記構成において、第一および第二の導体層はセラミック基体の下面から突出する第一および第二の突出部の下面に形成されていることより、外部電気回路基板に反りが発生しても外部電気回路基板表面の電極に確実に接続させることが可能となり、接続強度および信頼性が良いセラミック容器を提供することができる。さらに、突出部の側面が全周に亘って外気に触れるため冷却効果が大きくなり、セラミック容器に熱応力による歪みが生じるのを抑制することができる。   According to the ceramic container of the present invention, preferably, in the above configuration, the first and second conductor layers are formed on the lower surfaces of the first and second protruding portions protruding from the lower surface of the ceramic base. Even if the external electric circuit board is warped, it can be reliably connected to the electrode on the surface of the external electric circuit board, and a ceramic container having good connection strength and reliability can be provided. Furthermore, since the side surface of the protruding portion touches the outside air over the entire circumference, the cooling effect is increased, and distortion due to thermal stress in the ceramic container can be suppressed.

また、本発明のセラミック容器によれば、好ましくは、セラミック基体の上面の凹部の周囲に金属製の枠状部材がロウ付けされていることから、セラミック容器の上面に蓋体を溶接によって接合することができ、隙間が発生しないように強固に蓋体を接合できてセラミック容器内部の気密性を良好に保持することができる。従って、セラミック容器の内部に水分等が浸入するのを有効に防止できるので、漏れ電流が発生したり、ショートが発生したりするのを有効に防止できる。その結果、内部に収容されるタンタル電解コンデンサ素子がショートにより発火して火災を引き起こす虞を少なくできる。   Further, according to the ceramic container of the present invention, preferably, the metal frame-like member is brazed around the recess on the upper surface of the ceramic base, so that the lid is joined to the upper surface of the ceramic container by welding. The lid can be firmly joined so that no gap is generated, and the airtightness inside the ceramic container can be maintained well. Accordingly, it is possible to effectively prevent moisture and the like from entering the inside of the ceramic container, and thus it is possible to effectively prevent the occurrence of a leakage current or the occurrence of a short circuit. As a result, it is possible to reduce the possibility that the tantalum electrolytic capacitor element housed inside will ignite due to a short circuit and cause a fire.

また、従来の外装樹脂とリードフレームを有する構成における気密性に比べて、格段に気密信頼性が高くなり、タンタル電解コンデンサ素子が水分による腐食等で劣化するのを有効に防止して、タンタル電解コンデンサ素子の電気特性を長期間にわたって良好に維持できる信頼性の高いセラミック容器とすることができる。   In addition, the airtightness of the tantalum electrolytic capacitor element can be effectively prevented from being deteriorated due to corrosion due to moisture and the like, compared with the airtightness of the structure having the conventional exterior resin and the lead frame. A highly reliable ceramic container capable of maintaining the electrical characteristics of the capacitor element well over a long period of time can be obtained.

また、本発明のタンタル電解コンデンサは、上記本発明のセラミック容器と、タンタル粉末の焼結体の側面に一端部が埋め込まれるとともに他端部が第一のメタライズ層に電気的に接続されている陽極リード端子、および焼結体の下面に被着されるとともに第二のメタライズ層に電気的に接続されている陰極層とを有するタンタル電解コンデンサ素子と、セラミック基体の上面に凹部を塞ぐように取着された蓋体とを具備していることより、上記本発明のセラミック容器を用いているので気密性による信頼性が高く、また周知のセラミックグリーンシート積層法により多数個取りの手法で製造できるので量産性に優れるものとなる。さらに、陽極リード端子を第一のメタライズ層に電気的に接続することにより、電気抵抗を小さくすることができることから、タンタル電解コンデンサの電気抵抗を小さくすることができ、タンタル電解コンデンサの透過損失を少なくすることができる。   Moreover, the tantalum electrolytic capacitor of the present invention has one end embedded in the side surface of the ceramic container of the present invention and the sintered body of tantalum powder, and the other end electrically connected to the first metallized layer. A tantalum electrolytic capacitor element having an anode lead terminal and a cathode layer deposited on the lower surface of the sintered body and electrically connected to the second metallization layer, and so as to close the recess on the upper surface of the ceramic substrate Since the ceramic container of the present invention is used, it is highly reliable due to hermeticity, and is manufactured by a multi-cavity method using a known ceramic green sheet lamination method. Because it can, it will be excellent in mass productivity. Furthermore, since the electrical resistance can be reduced by electrically connecting the anode lead terminal to the first metallized layer, the electrical resistance of the tantalum electrolytic capacitor can be reduced, and the transmission loss of the tantalum electrolytic capacitor can be reduced. Can be reduced.

本発明のセラミック容器について以下に詳細に説明する。図1において、(a)は本発明のセラミック容器の実施の形態の一例を示す平面図であり、(b)は図(a)の断面図である。また、図2は本発明のセラミック容器の実施の形態の一例を下方から見た斜視図であり、図3は本発明のセラミック容器の実施の形態の他の例を下方から見た斜視図である。これらの図において、1はセラミック基体、1aは凹部、1bは第二のメタライズ層、1c−Aは段差、2は切り欠き、2aは第一のメタライズ層、3aは第一の内部配線、3bは第二の内部配線、4aは第一の導体層、4bは第二の導体層、4cは第一の側面導体、4dは第二の側面導体、5a,5bは第一および第二の突出部、6は蓋体、Aはセラミック容器、Bはタンタル電解タンタル電解コンデンサ素子、Cは陽極リード端子、Dは陰極層、Eは導電性接合材である。   The ceramic container of the present invention will be described in detail below. 1A is a plan view showing an example of an embodiment of the ceramic container of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view of FIG. 2 is a perspective view of an example of an embodiment of the ceramic container of the present invention as viewed from below, and FIG. 3 is a perspective view of another example of an embodiment of the ceramic container of the present invention as viewed from below. is there. In these figures, 1 is a ceramic substrate, 1a is a recess, 1b is a second metallized layer, 1c-A is a step, 2 is a notch, 2a is a first metallized layer, 3a is a first internal wiring, 3b Is the second internal wiring, 4a is the first conductor layer, 4b is the second conductor layer, 4c is the first side conductor, 4d is the second side conductor, and 5a and 5b are the first and second protrusions , 6 is a lid, A is a ceramic container, B is a tantalum electrolytic tantalum electrolytic capacitor element, C is an anode lead terminal, D is a cathode layer, and E is a conductive bonding material.

本発明のセラミック容器Aは、セラミック基体1の上面中央部に直方体状の凹部1aが形成され、この凹部1aの1つの内側面と凹部1aの底面との間に段差1c−Aが形成されており、例えば図1に示すように下面の段差1c−Aの直下の部位に第一の導体層4aが、および段差1c−Aが形成された上記の1つの内側面に対向する内側面の直下の部位に第二の導体層4bがそれぞれ設けられている。   In the ceramic container A of the present invention, a rectangular parallelepiped recess 1a is formed at the center of the upper surface of the ceramic substrate 1, and a step 1c-A is formed between one inner side surface of the recess 1a and the bottom surface of the recess 1a. For example, as shown in FIG. 1, a first conductor layer 4a is formed at a position immediately below the step 1c-A on the lower surface, and immediately below the inner surface facing the one inner surface on which the step 1c-A is formed. The second conductor layer 4b is provided in each of the regions.

また、段差1c−Aの上面からその側面にかけて切り欠き2が形成され、切り欠き2の内面の側面および底面に第一のメタライズ層2aが形成されており、また凹部1aの底面には第二のメタライズ層1bが形成されている。さらに、第一のメタライズ層2aと電気的に接続され、セラミック基体1の内部を貫通する第一の内部配線3aと、セラミック基体1の下面の第一の導体層4aとを電気的に接続する第一の側面導体4c(いわゆるキャスタレーション導体)がセラミック基体1の外側面に形成された第一の溝内に形成されている。また、第二のメタライズ層1bと電気的に接続され、セラミック基体1の内部を貫通する第二の内部配線3bと、セラミック基体1の下面の第二の導体層4bとを電気的に接続する第二の側面導体4d(キャスタレーション導体)がセラミック基体1の外側面に形成された第二の溝内に形成されている。   Further, a notch 2 is formed from the upper surface to the side surface of the step 1c-A, the first metallized layer 2a is formed on the side surface and the bottom surface of the inner surface of the notch 2, and the second surface is formed on the bottom surface of the recess 1a. The metallized layer 1b is formed. Further, the first internal wiring 3 a that is electrically connected to the first metallized layer 2 a and penetrates the inside of the ceramic base 1 and the first conductor layer 4 a on the lower surface of the ceramic base 1 are electrically connected. A first side conductor 4 c (so-called castoration conductor) is formed in a first groove formed on the outer surface of the ceramic substrate 1. Further, the second internal wiring 3 b that is electrically connected to the second metallized layer 1 b and penetrates the inside of the ceramic base 1 and the second conductor layer 4 b on the lower surface of the ceramic base 1 are electrically connected. A second side conductor 4d (castoration conductor) is formed in a second groove formed on the outer surface of the ceramic substrate 1.

このようなセラミック基体1は、アルミナ質焼結体等のセラミックスから成り、例えば、以下のようにして作製される。すなわち、セラミック基体1がアルミナ質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム(Al),酸化珪素(SiO),酸化マグネシウム(MgO),酸化カルシウム(CaO)等の原料粉末に適当な有機バインダ、溶剤等を添加混合してスラリーと成す。このスラリーをドクターブレード法やカレンダーロール法によってグリーンシートと成し、所要の大きさに切断する。次に、その中から選ばれた複数のグリーンシートにおいて凹部1a、段差1c−A、切り欠き2、第一および第二の側面導体4c,4dを形成するための溝を形成するために適当な打抜き加工を施す。 Such a ceramic substrate 1 is made of ceramics such as an alumina sintered body and is produced, for example, as follows. That is, when the ceramic substrate 1 is made of an alumina sintered body, an organic material suitable for raw material powders such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), etc. A binder, a solvent, etc. are added and mixed to form a slurry. This slurry is formed into a green sheet by a doctor blade method or a calender roll method and cut into a required size. Next, in a plurality of green sheets selected from them, suitable for forming grooves for forming the recesses 1a, steps 1c-A, notches 2, first and second side conductors 4c, 4d. Punching is performed.

そして、これらのグリーンシートにタングステン(W)等の金属粉末を主成分とする金属ペーストを印刷塗布して第一および第二のメタライズ層2a,1b、第一および第二の内部配線3a,3b、第一および第二の導体層4a,4bとなる導体層を形成し、次いでこれらの導体層を形成したグリーンシートを積層し、外側面の第一および第二の溝に第一および第二の側面導体4c,4dを形成する金属ペーストを塗布し、最後に約1600℃の温度で焼成することによってセラミック基体1が作製される。   Then, a metal paste mainly composed of a metal powder such as tungsten (W) is printed and applied to these green sheets, and the first and second metallized layers 2a and 1b, and the first and second internal wirings 3a and 3b. The first and second conductor layers 4a and 4b are formed, then the green sheets on which these conductor layers are formed are laminated, and the first and second grooves are formed in the first and second grooves on the outer surface. The ceramic substrate 1 is manufactured by applying a metal paste for forming the side conductors 4c and 4d and finally firing at a temperature of about 1600 ° C.

また、このようにして作製されたセラミック基体1に形成されたこれらの導体層の露出した表面には、耐食性に優れかつ半田との濡れ性に優れる金属、具体的には厚さ1〜12μmのニッケル(Ni)層および厚さ0.3〜5μmの金(Au)層をめっき法等により順次被着しておくのがよい。これにより、第一および第二の導体層4a,4bにおいては半田との濡れ性が良くなり、外部電気回路基板上の電極(図示せず)との接合強度がより強固なものとなる。   Further, the exposed surface of these conductor layers formed on the ceramic substrate 1 thus produced has a metal excellent in corrosion resistance and wettability with solder, specifically having a thickness of 1 to 12 μm. A nickel (Ni) layer and a gold (Au) layer having a thickness of 0.3 to 5 μm are preferably sequentially deposited by a plating method or the like. Thereby, in the first and second conductor layers 4a and 4b, the wettability with the solder is improved, and the bonding strength with the electrode (not shown) on the external electric circuit board becomes stronger.

Ni層の厚さが1μm未満であれば、メタライズ層から成る各導体層の酸化腐蝕を防止するのが困難になって外部電気回路基板への接合強度が劣化し易く成る。また、Ni層の厚さが12μmを超えると、めっき形成に多大の時間がかかることになり量産性が低下し易くなるとともに電気抵抗が大きくなり易い。   If the thickness of the Ni layer is less than 1 μm, it becomes difficult to prevent the oxidative corrosion of each conductor layer made of the metallized layer, and the bonding strength to the external electric circuit board is likely to deteriorate. On the other hand, if the thickness of the Ni layer exceeds 12 μm, it takes a long time to form the plating, so that the mass productivity is likely to be lowered and the electric resistance is likely to be increased.

また、Au層の厚さが0.3μm未満であれば、均一な厚さのAu層を形成するのが困難となり、Au層がきわめて薄い部位が形成されたりAu層が形成されていない部位が生じ易く、酸化腐食の防止効果や半田との濡れ性が低下し易くなる。またAu層の厚さが5μmを超えると、めっき形成に多大の時間がかかることになり量産性が低下し易くなる。   In addition, if the thickness of the Au layer is less than 0.3 μm, it is difficult to form an Au layer having a uniform thickness, and a portion where the Au layer is extremely thin or a portion where the Au layer is not formed is generated. Therefore, the effect of preventing oxidative corrosion and the wettability with solder are likely to decrease. On the other hand, if the thickness of the Au layer exceeds 5 μm, it takes a long time to form the plating, and the mass productivity tends to decrease.

セラミック基体1は、段差1c−Aの上面から側面にかけて切り欠き2が形成され、切り欠き2の底面および側面には第一のメタライズ層2aが形成される。さらに、第一のメタライズ層2aにも上記のように表面にNiめっき、Auめっきが被着されている。   In the ceramic substrate 1, a notch 2 is formed from the top surface to the side surface of the step 1c-A, and a first metallized layer 2a is formed on the bottom surface and the side surface of the notch 2. Further, the first metallized layer 2a is also coated with Ni plating or Au plating on the surface as described above.

セラミック基体1の下面には、第一および第二の導体層4a,4bが第一および第二の側面導体4c,4dと第一および第二の内部配線3a,3bとを介して第一および第二のメタライズ層2a,1bとそれぞれ電気的に接続されて形成されている。これらの第一および第二の導体層4a,4bが外部電気回路基板(図示せず)の表面の配線導体に半田を介して接合される。   On the lower surface of the ceramic substrate 1, first and second conductor layers 4a and 4b are connected to the first and second side conductors 4c and 4d and the first and second internal wirings 3a and 3b. Each of the second metallized layers 2a and 1b is formed in electrical connection. These first and second conductor layers 4a and 4b are joined to a wiring conductor on the surface of an external electric circuit board (not shown) via solder.

このように構成された本発明のセラミック容器Aによれば、第一および第二の内部配線3a,3bを有するセラミック基体1の気密性が従来の外装樹脂とリードフレームから成るものの気密性に比べて、格段に信頼性があり、またセラミック基体1の吸湿性がほとんどないことから、セラミック容器A内部に水分が浸入することがなく、よってタンタル電解コンデンサFを水分による腐食等で誤作動を発生させることのない、良好な電気特性を長期間にわたって保持できるものとすることができる。   According to the ceramic container A of the present invention configured as described above, the hermeticity of the ceramic substrate 1 having the first and second internal wirings 3a and 3b is compared with that of the conventional one made of the exterior resin and the lead frame. In addition, since the ceramic substrate 1 has almost no hygroscopicity, moisture does not enter the ceramic container A, and therefore the tantalum electrolytic capacitor F malfunctions due to corrosion due to moisture. It is possible to maintain good electrical characteristics over a long period of time.

また、タンタル電解コンデンサFの陽極リード端子Cおよび陰極層Dにそれぞれ電気的に接続される第一および第二の導体層4a,4bをともにセラミック基体1の下面に設けることによって、リードフレーム等を用いることなく外部電気回路基板の表面の配線導体に表面実装によって容易に接続することが可能となり、リードフレームの曲げ加工の必要がないので、量産性に優れたものとなる。   Further, by providing both the first and second conductor layers 4a and 4b electrically connected to the anode lead terminal C and the cathode layer D of the tantalum electrolytic capacitor F on the lower surface of the ceramic substrate 1, a lead frame or the like is provided. Without being used, it can be easily connected to the wiring conductor on the surface of the external electric circuit board by surface mounting, and there is no need to bend the lead frame, so that it is excellent in mass productivity.

また、本発明のセラミック容器Aにおいて、第一および第二の導体層4a,4bは、それぞれ複数に分割されているのがよい。第一および第二の導体層4a,4bが複数に分割されることにより、分割されたそれぞれの導体層の面積が小さくなり、これらと外部電気回路基板との接触面積が小さくなるので、セラミック容器Aを外部電気回路基板の電極等に半田付けする際に溶融した半田の熱が第一および第二の導体層4a,4bを介してセラミック容器Aに伝達されるのを抑制することができる。その結果、セラミック容器Aにおける第二のメタライズ層1bとタンタル電解タンタル電解コンデンサ素子Bの外表面の陰極層Dとの間で熱応力が発生するのを有効に抑制できるとともに、第一および第二の導体層4a,4bとセラミック基体1との熱膨張率の差による熱応力を緩和することができ、セラミック基体1にクラック等の破損が生じるのを有効に抑制できるので、セラミック容器Aの気密性による信頼性を大きくすることができ、タンタル電解コンデンサFの信頼性を大きく向上させることができる。   In the ceramic container A of the present invention, the first and second conductor layers 4a and 4b are preferably divided into a plurality of parts. Since the first and second conductor layers 4a and 4b are divided into a plurality of parts, the area of each of the divided conductor layers is reduced, and the contact area between these and the external electric circuit board is reduced. It is possible to suppress the heat of the solder melted when soldering A to the electrode of the external electric circuit board or the like from being transmitted to the ceramic container A via the first and second conductor layers 4a and 4b. As a result, it is possible to effectively suppress the generation of thermal stress between the second metallized layer 1b in the ceramic container A and the cathode layer D on the outer surface of the tantalum electrolytic tantalum electrolytic capacitor element B. Since the thermal stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the conductor layers 4a and 4b and the ceramic substrate 1 can be reduced and the occurrence of cracks and the like in the ceramic substrate 1 can be effectively suppressed, the airtightness of the ceramic container A can be reduced. Therefore, the reliability of the tantalum electrolytic capacitor F can be greatly improved.

また、本発明のセラミック容器Aは、図3に示すように、第一および第二の導体層4a,4bは、セラミック基体1の下面に設けられた第一および第二の突出部5a、5bの下面に形成されているのがより好ましい。これにより、外部電気回路基板が反っていたとしても外部電気回路基板表面の電極に、より確実に接続させることが可能となり接続強度および信頼性が向上する。さらに第一および第二の突出部5a,5bの側面が全周にわたって外気に触れているため冷却効果が大きくなり、セラミック容器Aを外部電気回路基板の電極等に半田付けする際に溶融した半田の熱がセラミック容器Aの凹部1aに伝達され、凹部1aに収容されるタンタル電解コンデンサ素子Bとセラミック容器Aの凹部1aの底面に形成された第二のメタライズ層1bとの間で熱応力が発生するのを有効に抑制することができる。その結果、タンタル電解コンデンサFの電気的特性に係る信頼性を向上させることができる。   In the ceramic container A of the present invention, as shown in FIG. 3, the first and second conductor layers 4 a and 4 b have first and second protrusions 5 a and 5 b provided on the lower surface of the ceramic substrate 1. More preferably, it is formed on the lower surface of the. As a result, even if the external electric circuit board is warped, it can be more reliably connected to the electrode on the surface of the external electric circuit board, and the connection strength and reliability are improved. Further, since the side surfaces of the first and second projecting portions 5a and 5b are in contact with the outside air over the entire circumference, the cooling effect is increased, and the solder melted when the ceramic container A is soldered to the electrode of the external electric circuit board or the like. Is transferred to the recess 1a of the ceramic container A, and thermal stress is generated between the tantalum electrolytic capacitor element B housed in the recess 1a and the second metallized layer 1b formed on the bottom surface of the recess 1a of the ceramic container A. Generation | occurrence | production can be suppressed effectively. As a result, the reliability relating to the electrical characteristics of the tantalum electrolytic capacitor F can be improved.

このような第一および第二の突出部5a,5bの下面に形成された第一および第二の導体層4a,4bは、例えば、セラミック基体1の下面において、段差1c−Aの直下の部位に第一の突出部5aが、および段差1c−Aが形成された一内側面に対向する内側面の直下の部位に第二の突出部5bが形成されている場合、第一の突出部5aの下面に第一の導体層4aが、および第二の突出部5bの下面に第二の導体層4bが形成される。   The first and second conductor layers 4a and 4b formed on the lower surfaces of the first and second projecting portions 5a and 5b are, for example, portions located immediately below the step 1c-A on the lower surface of the ceramic base 1. In the case where the second protrusion 5b is formed at a portion immediately below the inner surface opposite to the inner surface on which the first protrusion 5a and the step 1c-A are formed, the first protrusion 5a The first conductor layer 4a is formed on the lower surface of the second conductor layer, and the second conductor layer 4b is formed on the lower surface of the second protrusion 5b.

なお、この第一および第二の突出部5a,5bの下面に形成された第一および第二の導体層4a,4bは、第一および第二の突出部5a,5bのそれぞれの下面全面に形成されていてもよいが、図3に示すように第一および第二の突出部5a,5bのそれぞれの下面にそれぞれ複数に分割されて設けられていてもよい。これにより、上述のように第二のメタライズ層1bとタンタル電解コンデンサ素子Bの陰極層Dとの間で熱応力が発生するのを有効に抑制できるとともに、第一および第二の導体層4a,4bとセラミック基体1との熱膨張率の差による熱応力を緩和することができ、セラミック基体1にクラック等の破損が生じるのを有効に抑制できる。   The first and second conductor layers 4a and 4b formed on the lower surfaces of the first and second protrusions 5a and 5b are formed on the entire lower surfaces of the first and second protrusions 5a and 5b. Although it may be formed, as shown in FIG. 3, it may be divided into a plurality of parts on the lower surface of each of the first and second protrusions 5a, 5b. Thereby, it is possible to effectively suppress the generation of thermal stress between the second metallized layer 1b and the cathode layer D of the tantalum electrolytic capacitor element B as described above, and the first and second conductor layers 4a, Thermal stress due to the difference in thermal expansion coefficient between 4b and the ceramic substrate 1 can be relaxed, and the occurrence of breakage such as cracks in the ceramic substrate 1 can be effectively suppressed.

また、本発明のセラミック容器Aにおいて、好ましくは、図6に示すようにセラミック基体1の上面の凹部1aの周囲に凹部1aを取り囲むように金属製の枠状部材7がロウ付けされているのがよい。なお、図6は本発明のセラミック容器Aの実施の形態の他の例を示し、(a)はセラミック容器Aの平面図、(b)はセラミック容器Aの断面図である。枠状部材7以外の図1〜図4と共通する部分には同じ符号を付している。   In the ceramic container A of the present invention, preferably, a metal frame-like member 7 is brazed so as to surround the recess 1a around the recess 1a on the upper surface of the ceramic substrate 1, as shown in FIG. Is good. 6 shows another example of the embodiment of the ceramic container A of the present invention, where (a) is a plan view of the ceramic container A and (b) is a cross-sectional view of the ceramic container A. FIG. Portions common to FIGS. 1 to 4 other than the frame member 7 are denoted by the same reference numerals.

枠状部材7は、鉄(Fe)−Ni−コバルト(Co)合金やアルミニウム(Al)等の金属から成り、銀(Ag)ロウ,Alロウ等を介してセラミック基体1の上面の凹部1aの周囲にロウ付けされる。セラミック基体1の上面の枠状部材7がロウ付けされる部位には、W等からなるメタライズ層が第一および第二の導体層4a,4b等と同様に予め形成されるとともに、その表面にNi等のめっきが施されるのがよい。Ni等のめっきが施されることにより、セラミック基体1の上面のメタライズ層のロウ材との濡れ性が良くなり、セラミック基体1の上面のメタライズ層と枠状部材7との接合強度がより強固なものとなる。   The frame-like member 7 is made of a metal such as an iron (Fe) -Ni-cobalt (Co) alloy or aluminum (Al), and has a recess 1a on the upper surface of the ceramic substrate 1 via silver (Ag) brazing, Al brazing, or the like. Brazed around. A metallized layer made of W or the like is formed in advance on the surface of the ceramic substrate 1 where the frame-like member 7 is brazed in the same manner as the first and second conductor layers 4a, 4b, etc. Ni or the like is preferably plated. By performing the plating of Ni or the like, the wettability with the brazing material of the upper surface of the ceramic substrate 1 is improved, and the bonding strength between the metallized layer on the upper surface of the ceramic substrate 1 and the frame member 7 is further strengthened. It will be something.

そして、枠状部材7にFe−Ni−Co合金やAl合金等の金属製の蓋体6をシーム溶接等により接合し、セラミック基体1の上面に凹部1aを塞ぐように強固に取着することによって、セラミック基体1の凹部1aを確実に気密封止できるようになる。従って、外部から水分や酸素等がセラミック基体1と蓋体6との間から凹部1aに侵入するのをより有効に抑止することができるので、内部に封入されるタンタル電解コンデンサ素子Bに漏れ電流が発生したり、ショートによる不良が発生したりするのを有効に防止できる。その結果、内部に収容されるタンタル電解コンデンサ素子Bがショートすることにより発火して火災を引き起こす虞を少なくできる。   Then, a metal lid 6 such as Fe—Ni—Co alloy or Al alloy is joined to the frame-like member 7 by seam welding or the like, and firmly attached so as to close the recess 1 a on the upper surface of the ceramic substrate 1. Thus, the concave portion 1a of the ceramic substrate 1 can be reliably hermetically sealed. Accordingly, it is possible to more effectively prevent moisture, oxygen, and the like from entering the concave portion 1a from between the ceramic base 1 and the lid 6 from the outside, so that a leakage current flows into the tantalum electrolytic capacitor element B enclosed inside. It is possible to effectively prevent the occurrence of defects and the occurrence of defects due to short circuits. As a result, it is possible to reduce the possibility that the tantalum electrolytic capacitor element B housed inside will ignite and cause a fire due to a short circuit.

また、タンタル電解コンデンサ素子Bが水分による腐食等で劣化するのを有効に防止できるので、タンタル電解コンデンサ素子Bの電気特性を長期間にわたって良好に維持できる信頼性の高いセラミック容器Aとすることができる。   In addition, since it is possible to effectively prevent the tantalum electrolytic capacitor element B from being deteriorated due to corrosion due to moisture, etc., a highly reliable ceramic container A capable of maintaining the electrical characteristics of the tantalum electrolytic capacitor element B satisfactorily over a long period of time is provided. it can.

次に、本発明のタンタル電解コンデンサFについて以下に詳細に説明する。図4は本発明のタンタル電解コンデンサFの実施の形態の一例を示す断面図であり、Bはタンタル電解コンデンサ素子、Cは陽極リード端子、Dは陰極層、Eは導電性接合材である。   Next, the tantalum electrolytic capacitor F of the present invention will be described in detail below. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of the tantalum electrolytic capacitor F of the present invention, where B is a tantalum electrolytic capacitor element, C is an anode lead terminal, D is a cathode layer, and E is a conductive bonding material.

本発明のタンタル電解コンデンサFは、タンタル粉末の焼結体の側面からこの焼結体内に一端部が埋め込まれて形成された陽極リード端子Cと焼結体の外周に形成された陰極層Dとを有するタンタル電解コンデンサ素子Bを内蔵している。そして、陽極リード端子Cがその他端部を切り欠き2に導電性接合材Eを介して接合されてなるとともに、段差1c−A上の切り欠き2が導電性接合材Eによって覆われることにより、陽極リード端子Cと第一のメタライズ層2aとの接続部の電気抵抗を小さくすることができ、かつ陽極リード端子Cを強固に切り欠き2の第一のメタライズ層2aに接合することができるとともに、さらに、陰極層Dが導電性接合材Eによって広い面積で第二のメタライズ層1bに電気的に接合されるので、陰極層Dと第二のメタライズ層1bとの接続部の電気抵抗も小さくすることができ、陰極層Dを強固に第二のメタライズ層1bに接合することができるので、電気的接続の信頼性が高く電気抵抗が低いタンタル電解コンデンサFとすることができる。   The tantalum electrolytic capacitor F of the present invention includes an anode lead terminal C formed by embedding one end portion in the sintered body from the side surface of the sintered body of tantalum powder, and a cathode layer D formed on the outer periphery of the sintered body. The tantalum electrolytic capacitor element B having The anode lead terminal C is joined to the notch 2 at the other end via the conductive bonding material E, and the notch 2 on the step 1c-A is covered with the conductive bonding material E. The electrical resistance of the connection portion between the anode lead terminal C and the first metallized layer 2a can be reduced, and the anode lead terminal C can be firmly joined to the first metallized layer 2a of the notch 2. Furthermore, since the cathode layer D is electrically bonded to the second metallized layer 1b over a wide area by the conductive bonding material E, the electrical resistance of the connecting portion between the cathode layer D and the second metallized layer 1b is also small. Since the cathode layer D can be firmly bonded to the second metallized layer 1b, the tantalum electrolytic capacitor F with high electrical connection reliability and low electrical resistance can be obtained.

これにより、本発明のタンタル電解コンデンサFは、上記本発明のセラミック容器Aを用いたことから気密信頼性が高くなるとともに、周知のセラミックグリーンシート積層法により多数個取りの手法で製造できることから量産性に優れるものとなる。また、タンタル電解コンデンサFは陽極リード端子Cと第一のメタライズ層2aとの接続部ならびに陰極層Dと第二のメタライズ層1bとの電気抵抗を小さくできることからタンタル電解コンデンサFの電気抵抗を小さくすることができ、タンタル電解コンデンサFを透過する信号の損失を少なくすることができる。   As a result, the tantalum electrolytic capacitor F of the present invention has high airtight reliability due to the use of the ceramic container A of the present invention, and can be produced by a multi-cavity method using a known ceramic green sheet lamination method. It will be excellent. Further, since the tantalum electrolytic capacitor F can reduce the electrical resistance between the anode lead terminal C and the first metallized layer 2a and the cathode layer D and the second metallized layer 1b, the electrical resistance of the tantalum electrolytic capacitor F can be reduced. The loss of the signal transmitted through the tantalum electrolytic capacitor F can be reduced.

蓋体6は、アルミナ質焼結体等のセラミックス等から成り、蓋体6の下面のセラミック基体1と接合される部位に従来周知のメタライズ層を形成しておき、また、セラミック基体1の上面の凹部1aの周囲にも従来周知のメタライズ層を形成しておき、これらのメタライズ層同士が半田等のロウ材で接合され封止されることによってセラミック基体1の上面に気密に取着される。   The lid body 6 is made of ceramics such as an alumina sintered body, and a conventionally known metallized layer is formed on the lower surface of the lid body 6 to be joined to the ceramic base body 1. A conventionally well-known metallized layer is also formed around the concave portion 1a, and these metallized layers are bonded to each other with a brazing material such as solder and sealed to be airtightly attached to the upper surface of the ceramic substrate 1. .

また、図6に示すようにセラミック基体1の上面の凹部1aの周囲に金属製の枠状部材7がロウ付けされている場合は、図7に示すように、枠状部材7の上面に蓋体6を載置するとともに、蓋体6と枠状部材7との外周部をシーム溶接法等の溶接法によって溶接接合することによって、セラミック基体1の上面に蓋体6が強固かつ気密に取着される。   In addition, when a metal frame member 7 is brazed around the recess 1a on the upper surface of the ceramic substrate 1 as shown in FIG. 6, a lid is placed on the upper surface of the frame member 7 as shown in FIG. The body 6 is placed, and the outer periphery of the lid body 6 and the frame-like member 7 is welded and joined by a welding method such as a seam welding method so that the lid body 6 is firmly and airtightly attached to the upper surface of the ceramic substrate 1. Worn.

さらに好ましくは、セラミック容器Aの内部に窒素またはアルゴン等の不活性気体を封入すると良く、タンタル電解コンデンサ素子Bがセラミック容器Aの内部気体と反応して腐食等するのを確実に防止し、タンタル電解コンデンサ素子Bを長期にわたって極めて良好に作動させることができる。   More preferably, an inert gas such as nitrogen or argon is sealed inside the ceramic container A, and the tantalum electrolytic capacitor element B is reliably prevented from reacting with the internal gas of the ceramic container A to be corroded. The electrolytic capacitor element B can be operated extremely well over a long period of time.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、本発明ではセラミック容器Aのセラミック基体1の材質がアルミナ質焼結体である場合について説明したが、窒化アルミニウム(AlN)質焼結体やガラスセラミックス等の他のセラミックスから成っていてもよい。AlN質焼結体からなる成る場合には作動時の熱を効率よく外部に放散させることができるので、タンタル電解コンデンサFの電気特性をより長期間にわたって保持できるタンタル電解コンデンサFとすることができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the present invention, the case where the material of the ceramic base 1 of the ceramic container A is an alumina sintered body has been described, but the ceramic base 1 may be made of other ceramics such as an aluminum nitride (AlN) sintered body or glass ceramics. Good. In the case of an AlN sintered body, heat during operation can be efficiently dissipated to the outside, so that the tantalum electrolytic capacitor F that can maintain the electrical characteristics of the tantalum electrolytic capacitor F for a longer period can be obtained. .

本発明のタンタル電解コンデンサは携帯電話などの通信機器、デジタルカメラなどのAV機器、パソコンなどのコンピュータ機器、エアバッグ,アンチロックブレーキなどの自動車用機器を始めとする幅広い分野に利用できる。特に、車載用,航空機搭載用,衛星搭載用等の極めて高い信頼性が要求される用途でも好適に利用可能である。   The tantalum electrolytic capacitor of the present invention can be used in a wide range of fields including communication equipment such as mobile phones, AV equipment such as digital cameras, computer equipment such as personal computers, and automobile equipment such as airbags and antilock brakes. In particular, it can be suitably used in applications that require extremely high reliability such as in-vehicle use, aircraft use, and satellite use.

本発明のセラミック容器の実施の形態の一例を示し、(a)はセラミック容器の平面図、(b)は(a)の断面図である。An example of embodiment of the ceramic container of this invention is shown, (a) is a top view of a ceramic container, (b) is sectional drawing of (a). 本発明のセラミック容器の実施の形態の一例を示す下面側から見たセラミック容器の斜視図である。It is the perspective view of the ceramic container seen from the lower surface side which shows an example of embodiment of the ceramic container of this invention. 本発明のセラミック容器の実施の形態の他の例を示す下面側から見たセラミック容器の斜視図である。It is the perspective view of the ceramic container seen from the lower surface side which shows the other example of embodiment of the ceramic container of this invention. 本発明のタンタル電解コンデンサの実施の形態の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of embodiment of the tantalum electrolytic capacitor of this invention. 従来のタンタル電解コンデンサの例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of the conventional tantalum electrolytic capacitor. 本発明のセラミック容器の実施の形態の他の例を示し、(a)はセラミック容器の平面図、(b)は(a)の断面図である。The other example of embodiment of the ceramic container of this invention is shown, (a) is a top view of a ceramic container, (b) is sectional drawing of (a). 本発明のタンタル電解コンデンサの実施の形態の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of embodiment of the tantalum electrolytic capacitor of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:セラミック基体
1a:凹部
1b:第二のメタライズ層
1c−A:段差
2:切り欠き
2a:第一のメタライズ層
3a:第一の内部配線
3b:第二の内部配線
4a:第一の導体層
4b:第二の導体層
4c:第一の側面導体
4d:第二の側面導体
5a:第一の突出部
5b:第二の突出部
6:蓋体
7:枠状部材
A:セラミック容器
B:タンタル電解コンデンサ素子
C:陽極リード端子
D:陰極層
E:導電性接合材
F:タンタル電解コンデンサ
1: Ceramic substrate 1a: Concave part 1b: Second metallized layer 1c-A: Step 2: Notch 2a: First metallized layer 3a: First internal wiring 3b: Second internal wiring 4a: First conductor Layer 4b: Second conductor layer 4c: First side conductor 4d: Second side conductor 5a: First protrusion 5b: Second protrusion 6: Lid 7: Frame member A: Ceramic container B : Tantalum electrolytic capacitor element C: Anode lead terminal D: Cathode layer E: Conductive bonding material F: Tantalum electrolytic capacitor

Claims (5)

上面の中央部に直方体状の凹部が形成され、該凹部の一内側面と底面との間に段差が形成されており、下面に第一の導体層および第二の導体層が互いに独立して設けられたセラミック基体と、前記段差の上面から側面にかけて形成された切り欠きと、該切り欠きの側面および底面に形成された第一のメタライズ層と、前記凹部の底面に形成された第二のメタライズ層と、前記セラミック基体の外側面に上下方向に形成されるとともに内面に第一および第二の側面導体がそれぞれ形成された第一および第二の溝とを具備しており、前記第一のメタライズ層は第一の内部配線と前記第一の側面導体とを介して前記第一の導体層に電気的に接続されており、前記第二のメタライズ層は第二の内部配線と前記第二の側面導体とを介して前記第二の導体層に電気的に接続されていることを特徴とするセラミック容器。 A rectangular parallelepiped recess is formed at the center of the upper surface, a step is formed between one inner side surface and the bottom surface of the recess, and the first conductor layer and the second conductor layer are independently formed on the lower surface. A ceramic base provided; a notch formed from the top surface to the side surface of the step; a first metallization layer formed on the side surface and bottom surface of the notch; and a second metal layer formed on the bottom surface of the recess. A metallized layer, and first and second grooves formed on the outer surface of the ceramic base body in the vertical direction and having first and second side conductors formed on the inner surface, respectively, The metallization layer is electrically connected to the first conductor layer via a first internal wiring and the first side conductor, and the second metallization layer is connected to the second internal wiring and the first conductor. Said second conductor through two side conductors Ceramic container, characterized in that it is electrically connected to the. 前記第一および第二の導体層はそれぞれ複数に分割されていることを特徴とする請求項1記載のセラミック容器。 2. The ceramic container according to claim 1, wherein each of the first and second conductor layers is divided into a plurality of parts. 前記第一および第二の導体層は前記セラミック基体の下面から突出する第一および第二の突出部の下面にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載のセラミック容器。 3. The ceramic container according to claim 1, wherein the first and second conductor layers are respectively formed on the lower surfaces of the first and second protruding portions protruding from the lower surface of the ceramic base. . 前記セラミック基体の上面の前記凹部の周囲に金属製の枠状部材がロウ付けされていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のセラミック容器。 The ceramic container according to any one of claims 1 to 3, wherein a metal frame-like member is brazed around the recess on the upper surface of the ceramic substrate. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のセラミック容器と、タンタル粉末の焼結体の側面に一端部が埋め込まれるとともに他端部が前記第一のメタライズ層に電気的に接続されている陽極リード端子、および前記焼結体の下面に被着されるとともに前記第二のメタライズ層に電気的に接続されている陰極層とを有するタンタル電解コンデンサ素子と、前記セラミック基体の上面に前記凹部を塞ぐように取着された蓋体とを具備していることを特徴とするタンタル電解コンデンサ。 5. The ceramic container according to claim 1 and a tantalum powder sintered body having one end embedded in a side surface and the other end electrically connected to the first metallized layer. A tantalum electrolytic capacitor element having an anode lead terminal and a cathode layer deposited on the lower surface of the sintered body and electrically connected to the second metallization layer; and the recess on the upper surface of the ceramic substrate. A tantalum electrolytic capacitor, comprising: a lid attached so as to close the capacitor.
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