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JP2003086459A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

固体電解コンデンサ

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Publication number
JP2003086459A
JP2003086459A JP2002183496A JP2002183496A JP2003086459A JP 2003086459 A JP2003086459 A JP 2003086459A JP 2002183496 A JP2002183496 A JP 2002183496A JP 2002183496 A JP2002183496 A JP 2002183496A JP 2003086459 A JP2003086459 A JP 2003086459A
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JP
Japan
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anode
lead
solid electrolytic
electrolytic capacitor
conductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002183496A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiko Nakada
泰彦 中田
Mikiya Shimada
幹也 嶋田
Masanori Yoshida
雅憲 吉田
Kanji Kato
寛治 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2002183496A priority Critical patent/JP2003086459A/ja
Publication of JP2003086459A publication Critical patent/JP2003086459A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ESRが低い固体電解コンデンサを提供す
る。 【解決手段】 容量形成部を備えるコンデンサ素子11
と、容量形成部を被覆する外装樹脂16と、少なくとも
一部が外装樹脂16の外部に配置された陽極端子17お
よび陰極端子18と、リード19とを備える。コンデン
サ素子11が、陽極12と、陽極12の一部に順に積層
された誘電体層13と固体電解質層14とを含み、リー
ド19が固体電解質層14と電気的に接続されている。
そして、陽極12と陽極端子17との接続部、および、
リード19と陰極端子18との接続部から選ばれる少な
くとも1つの接続部において、陽極12およびリード1
9から選ばれる少なくとも1つの部材の表面が、凹凸形
状を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解コンデン
サに関する。
【0002】
【従来の技術】固体電解コンデンサは、アルミニウムな
どの弁金属の表面に、陽極酸化によって酸化膜(誘電
体)を形成し、この酸化膜に固体電解質層を接触させた
コンデンサである。この固体電解コンデンサにおいて
は、弁金属が陽極を構成し、固体電解質層が陰極を構成
している。
【0003】図7は、端面集電タイプの従来の固体電解
コンデンサの構造を表す断面図である。図7の固体電解
コンデンサ1は、複数のコンデンサ素子2の積層体を備
え、この積層体が外装樹脂3によって被覆された構造を
有している。コンデンサ素子2は、陽極2aと、陽極2
aの表面に順に積層された誘電体層2b、固体電解質層
2cおよび導電層2dとを備える。そして、導電層2d
は、導電性接着剤4を介してリード5に接続されてい
る。リード5は、その一部が外装樹脂3から露出してお
り、その露出部において導電性接着剤4を介して陰極端
子6に接続されている。また、陽極2aも、一部が外装
樹脂3から露出しており、その露出部において導電性接
着剤4を介して陽極端子7に接続されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の端面集電タイプの固体電解コンデンサ1では、陽極
2aと導電性樹脂4と陽極端子7との間の接続抵抗、お
よびリード5と導電性接着剤4と陰極端子6との間の接
続抵抗が大きく、コンデンサの等価直列抵抗(Equivale
nt Series Resistance:ESR」という場合がある)が
大きいという問題があった。上記接続抵抗を下げるため
には、低抵抗で接続できるメッキプロセス技術や、低抵
抗で接続できる導電性接着剤の開発が重要な課題の1つ
である。
【0005】しかしながら、接続抵抗の大きさは接続面
の面積に反比例するために、低抵抗で接続できるメッキ
プロセス技術や導電性接着剤を、単に平面状の接続面に
適用するだけでは十分な効果が発揮されなかった。
【0006】このような状況に鑑み、本発明は、ESR
が低い固体電解コンデンサを提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の固体電解コンデンサは、容量形成部
を備えるコンデンサ素子と、前記容量形成部を被覆する
外装樹脂と、少なくとも一部が前記外装樹脂の外部に配
置された陽極端子および陰極端子と、リードとを備える
固体電解コンデンサであって、前記コンデンサ素子が、
陽極と、前記陽極の一部に順に積層された誘電体層と固
体電解質層とを含み、前記リードが前記固体電解質層と
電気的に接続されており、前記陽極と前記陽極端子との
接続部、および、前記リードと前記陰極端子との接続部
から選ばれる少なくとも1つの接続部において、前記陽
極および前記リードから選ばれる少なくとも1つの部材
の表面が、凹凸形状を有することを特徴とする。
【0008】この明細書において、「電気的に接続され
ている」とは、2つの部材が、直接接続されているか、
または電気配線として機能する部材を介して接続されて
いることを意味する。
【0009】また、本発明の第2の固体電解コンデンサ
は、容量形成部を備えるコンデンサ素子と、前記コンデ
ンサ素子の前記容量形成部を被覆する外装樹脂と、少な
くとも一部が前記外装樹脂の外部に配置された陽極端子
および陰極端子と、リードとを備える固体電解コンデン
サであって、前記コンデンサ素子が、陽極と、前記陽極
の一部に順に積層された誘電体層と固体電解質層とを含
み、前記リードが前記固体電解質層と電気的に接続され
ており、前記陽極および前記リードから選ばれる少なく
とも1つの部材が、前記部材の表面であって前記部材の
引き出し方向に平行な表面上に配置された導電体を介し
て、前記陽極端子および前記陰極端子から選ばれる少な
くとも1つの端子と電気的に接続されていることを特徴
とする。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の第1の固体電解コンデン
サは、容量形成部を備えるコンデンサ素子と、上記容量
形成部を被覆する外装樹脂と、少なくとも一部が上記外
装樹脂の外部に配置された陽極端子および陰極端子と、
リードとを備える。上記コンデンサ素子は、陽極と、上
記陽極の一部に順に積層された誘電体層と固体電解質層
とを含み、上記リードが上記固体電解質層と電気的に接
続されている。そして、上記陽極と上記陽極端子との接
続部、および、上記リードと上記陰極端子との接続部か
ら選ばれる少なくとも1つの接続部において、上記陽極
および上記リードから選ばれる少なくとも1つの部材の
表面が、凹凸形状に加工されている。上記凹凸形状は、
たとえば、楔形、矩形または波形である。この第1の固
体電解コンデンサでは、電極端子との接続部において、
陽極および/またはリードの表面が加工されて表面積が
拡大されている。ここで、接続部における接続抵抗は、
接続面積に反比例して小さくなるため、電極端子と陽極
または陰極との間の抵抗が低減されESRが低い固体電
解コンデンサが得られる。なお、本発明の固体電解コン
デンサでは、陽極側または陰極側のいずれかがリードフ
レーム構造であってもよい(以下の第2の固体電解コン
デンサにおいても同様である)。陰極側をリードフレー
ム構造とする場合には、リードに接続されたリードフレ
ームが陰極端子として機能する。なお、リードは、リー
ドフレームの一部であってもよく(すなわち、リードと
陰極端子とが同一の部材で形成されてもよく)、その場
合にはリードフレームが固体電解質層に電気的に接続さ
れる。また、陽極側がリードフレーム構造である場合に
は、陽極に電気的に接続されたリードフレームが陽極端
子として機能する。
【0011】上記第1の固体電解コンデンサは、上記陽
極の表面であって上記陽極の引き出し方向に平行な表面
上に配置された導電体をさらに含み、上記陽極が上記導
電体を介して上記陽極端子と電気的に接続されていても
よい。この場合、上記第1の固体電解コンデンサでは、
上記陽極のうち上記導電体が配置されている部分が粗面
化されていてもよい。これらの構成によれば接続部にお
ける抵抗をさらに低減できる。
【0012】また、上記第1の固体電解コンデンサで
は、上記リードの表面であって上記リードの引き出し方
向に平行な表面上に配置された導電体をさらに含み、上
記リードが上記導電体を介して上記陰極端子と電気的に
接続されていてもよい。この場合、上記リードのうち上
記導電体が配置されている部分が粗面化されていてもよ
い。これらの構成によれば接続部における抵抗をさらに
低減できる。
【0013】また、上記第1の固体電解コンデンサで
は、上記導電体が、金、銀、銅、アルミニウムおよびニ
ッケルからなる群よりえらばれる少なくとも1種の金属
を含んでもよい。これらの金属は比抵抗が低いため、導
電体の材料として好ましい。
【0014】また、上記第1の固体電解コンデンサで
は、上記導電体がカーボン繊維およびカーボン粒子から
選ばれる少なくとも1つを含んでもよい。これらの炭素
材料は、表面に酸化被膜が形成されないため、導電体の
材料として好ましい。
【0015】また、上記第1の固体電解コンデンサは、
上記コンデンサ素子を複数個含み、複数の上記コンデン
サ素子の複数の上記容量形成部が積層されて上記外装樹
脂で被覆されていてもよい。積層するコンデンサ素子の
数を変更することによって任意の容量のコンデンサが得
られる。
【0016】また、上記第1の固体電解コンデンサで
は、上記少なくとも1つの接続部において、上記少なく
とも1つの部材の表面にメッキ層が形成されていてもよ
い。この構成によれば、ESRが特に低い電解コンデン
サが得られる。この場合、上記メッキ層が、上記少なく
とも1つの部材側から順に積層された亜鉛層、ニッケル
層および金層を含んでもよい。
【0017】また、上記第1の固体電解コンデンサで
は、上記陽極端子および上記陰極端子から選ばれる少な
くとも1つの端子は、内側に向かって窪んだ形状を有し
てもよい。
【0018】本発明の第2の固体電解コンデンサは、容
量形成部を備えるコンデンサ素子と、上記コンデンサ素
子の上記容量形成部を被覆する外装樹脂と、少なくとも
一部が上記外装樹脂の外部に配置された陽極端子および
陰極端子と、リードとを備える。上記コンデンサ素子
は、陽極と、上記陽極の一部に順に積層された誘電体層
と固体電解質層とを含み、上記リードは上記固体電解質
層と電気的に接続されている。そして、上記陽極および
上記リードから選ばれる少なくとも1つの部材が、上記
部材の表面であって上記部材の引き出し方向に平行な表
面上に配置された導電体を介して、上記陽極端子および
上記陰極端子から選ばれる少なくとも1つの端子と電気
的に接続されている。この第2の固体電解コンデンサで
は、導電体を用いて端子を接続しているため、ESRを
低減できる。
【0019】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照しながら具体的に説明する。
【0020】(実施形態1)実施形態1では、本発明の
固体電解コンデンサについて一例を説明する。実施形態
1の固体電解コンデンサ10について、断面図を図1
(a)に、図1(a)の線I−Iにおける断面図を図1
(b)に示す。なお、図1(a)は、図1(b)の線II
−IIにおける断面図である。
【0021】図1を参照して、固体電解コンデンサ10
は、容量形成部11a(図2参照)を備えるコンデンサ
素子11と、容量形成部11aを被覆する外装樹脂16
と、少なくとも一部が外装樹脂16の外部に配置された
陽極端子17および陰極端子18と、リード19とを備
える。実施形態1では、複数のコンデンサ素子11を備
え、複数のコンデンサ素子11の容量形成部11aが積
層されて外装樹脂16に被覆されている固体電解コンデ
ンサについて示している。しかし、本発明の固体電解コ
ンデンサは、コンデンサ素子を1つだけ備えてもよい
(以下の実施形態でも同様である)。積層されるコンデ
ンサ素子11の数については、特に限定はなく、必要と
される容量に応じて設定することができる。
【0022】コンデンサ素子11の断面図を図2に示
す。コンデンサ素子11は、陽極12と、陽極12上に
順に積層された誘電体層13、固体電解質層14および
導電層15とを含む。コンデンサ素子11は、容量を形
成する容量形成部11aと、容量の形成に関与しないリ
ード部11bとを備える。誘電体層13と固体電解質層
14と導電層15との積層部分が容量形成部11aとな
る。
【0023】陽極12は、たとえば、アルミニウム、タ
ンタルまたはニオブなどの金属で形成できる。陽極12
の形状は、特に限定するものではないが、たとえば平板
状とすることができる。この場合、陽極12の厚さは、
たとえば50μm〜150μm範囲内であり、好ましく
は80μm〜120μmの範囲内である。さらに、陽極
12は、表面に連通する多数の微細な空孔を有する多孔
体であることが好ましい。このような陽極12は、アル
ミニウムを用いる場合は、アルミニウム箔にエッチング
などの粗面化処理を施すことによって作製できる。ま
た、タンタルまたはニオブを用いる場合は、これらの金
属粉末を圧縮成形し、その成形体を焼結することによっ
て作製できる。
【0024】誘電体層13としては、陽極12を構成す
る弁金属の酸化被膜を用いることができる。誘電体層1
3は、陽極12の表面のうち、陽極端子17との電気的
接続をとるための陽極引き出し部12bを除く部分に形
成される。誘電体層13は、陽極12の一部(陽極引き
出し部12bとなる部分)をマスキングした状態で、陽
極12を陽極酸化することによって形成できる。また、
陽極12の表面全体を陽極酸化したのち、陽極引き出し
部12bの酸化被膜を物理的に除去することによって、
陽極引き出し部12bを除く部分に誘電体層13を形成
することができる。
【0025】固体電解質層14は、陰極を構成する部材
であり、たとえば、ポリピロールおよびポリチオフェン
などを使用することができる。この場合、その形成は、
ピロールおよびチオフェンなどのモノマーを誘電体層1
3の表面で重合させることによって実施できる。また、
固体電解質層14として、二酸化マンガンを使用しても
よい。たとえば、硝酸マンガンなどのマンガン塩を誘電
体層13の表面において熱分解することによって、二酸
化マンガンからなる固体電解質層14を形成できる。
【0026】導電層15としては、たとえば、カーボン
ペーストまたは銀ペーストなどの導電性ペーストを使用
することができる。なお、導電層15は、単層構造であ
っても、多層構造であってもよい。
【0027】導電層15は、導電性接着剤20によって
リード19に接続されている。換言すれば、リード19
は、導電層15と導電性接着剤20を介して固体電解質
層14と電気的に接続されている。導電性接着剤20に
は、たとえば、銀ペーストなどの金属ペーストを用いる
ことができる。リード19には、たとえば、金、銀、
銅、アルミニウムまたはニッケルなどの金属箔を用いる
ことができる。この場合、あらかじめ金属箔の表面にブ
ラスト加工、またはメッキを施しておいたものを用いる
ことができる。また、導電層15の表面に金属メッキ層
を形成しておき、この金属メッキ層を介して導電層15
とリード19とを接続してもよい。図1のコンデンサ素
子11では、隣接する容量形成部11a同士が、導電性
接着剤20とリード19とを介して電気的に接続されて
いる。
【0028】コンデンサ素子11の容量形成部11a
は、外装樹脂16によって被覆されている。外装樹脂1
6としては、たとえば、エポキシ樹脂を使用することが
でき、モールド成形やディップ成形といった方法によっ
て容量形成部11aを被覆することができる。
【0029】陽極端子17および陰極端子18は、それ
ぞれ、コンデンサ素子11の陽極12および陰極(固体
電解質層14)と、外部の電気回路とを接続するための
端子である。陽極端子17および陰極端子18は、それ
ぞれ、金属板、樹脂銀、あるいはそれらの組み合わせに
よって形成できる。また、陽極端子17および陰極端子
18は、それぞれ、金属をメッキすることによっても形
成でき、たとえば銅を電解メッキすることによって形成
できる。
【0030】リード19は、外装樹脂16の外部に露出
しており、露出したリード19と陰極端子18とは電気
的に接続されている。陰極端子18とリード19との接
続は、導電性接着剤20を用いて行うことができる。
【0031】陽極12の一部(陽極引き出し部12bの
一部)は、導電性接着剤20を介して陽極端子17と電
気的に接続されている。陽極12と陽極端子17との接
続部は、外装樹脂16の外部に露出されている。換言す
れば、その接続部は外装樹脂16によって覆われていな
い。そして、その接続部における陽極12の表面は、図
1(a)に示すように楔形(鋸歯状)に加工されてい
る。したがって、単に平面状に切断した場合と比較し
て、固体電解コンデンサ10では、接続部における陽極
12の表面積が大きくなっている。なお、接続部におけ
る陽極12の形状は、楔形に限らず、矩形または波形な
ど表面積が拡大される凹凸形状であればどのような形状
に加工されていてもかまわない。凹凸形状は、凹部と凸
部との高低差が、1.0×10-3mm〜1.0mmの範
囲内(機械加工による場合にはたとえば5.0×10-2
mm〜1.0mmの範囲内)であることが好ましい。ま
た、凹部と凹部との距離および凸部と凸部との距離が、
1.0×10-3mm〜1.0mmの範囲内(機械加工に
よる場合にはたとえば5.0×10-2mm〜1.0mm
の範囲内)であることが好ましい。さらに、ブラスト加
工やエッチング処理などの表面処理技術を単独あるいは
複数組み合わせて、陽極の露出部に粗面化処理を施して
表面積をさらに拡大してもよい。また、接続部における
陽極12の表面、または接続部における陽極端子17の
表面にメッキ層を形成してもよい。
【0032】接続部における陽極12の表面にメッキ層
を形成する場合の陽極12の端部を図3に示す。図3
は、図1(a)と同じ位置における図である。図3の陽
極12の端部には、メッキ層31が形成されている。
【0033】なお、実施形態1では、陽極12の接続部
における表面形状を加工する場合について示している
が、陰極側、すなわち、リード19の接続部における表
面形状を加工してもよい。換言すれば、陽極12および
リード19から選ばれる少なくとも1つの表面が、端子
との接続部において凹凸形状(たとえば楔形、矩形また
は波形)に加工されていればよい。
【0034】また、陽極および陰極がともに端面集電構
造である必要はなく、たとえば、片方の電極がリードフ
レーム構造であってもよい(以下の実施形態においても
同様である)。
【0035】(実施形態2)実施形態2では、本発明の
固体電解コンデンサについて他の一例を説明する。な
お、実施形態1と同様の部分については、同一の符号を
付して重複する説明を省略する。実施形態2の固体電解
コンデンサ40について、断面図を図4(a)に、図4
(a)の線I−Iにおける断面図を図4(b)に示す。
なお、図4(a)は、図4(b)の線II−IIにおける断
面図である。
【0036】図4を参照して、固体電解コンデンサ40
は、容量形成部11a(図2参照)を備えるコンデンサ
素子11と、容量形成部11aを被覆する外装樹脂16
と、少なくとも一部が外装樹脂16の外部に配置された
陽極端子17および陰極端子18と、リード19と、導
電体41を備える。なお、容量形成部11aと導電体4
1との間は、絶縁体42によって絶縁されている。絶縁
体42には、たとえばポリイミドフィルを用いることが
できる。
【0037】コンデンサ素子11は、実施形態1と同様
である。そして、コンデンサ素子11の固体電解質層1
4は、実施形態1と同様に、導電層15および導電性接
着剤20を介してリード19に接続されている。また、
リード19は、実施形態1と同様に陰極端子18に接続
されている。
【0038】固体電解コンデンサ40では、陽極12の
陽極引き出し部12bの表面であって、陽極12の引き
出し方向43と平行な表面に導電体41が配置されてい
る。そして、陽極12は、導電体41を介して陽極端子
17と電気的に接続されている。導電体41は、陽極引
き出し部12bの表面全体に接するように形成されてい
ることが好ましい。また、隣接するコンデンサ素子11
の各陽極引き出し部12bは、導電体41を介して電気
的に接続されていることが好ましい。
【0039】導電体41と陽極端子17との接続は、実
施形態1と同様に導電性接着剤20を用いて行うことが
できる。なお、導電性接着剤20と接する導電体41の
表面、または導電性接着剤20と接する陽極端子17の
表面にメッキ処理を行ってもよい。さらに、図4(a)
に示すように、導電体41と陽極端子17との接続部が
外装樹脂16の外部に露出しており、その接続部におけ
る導電体41の表面が陽極12と同様に楔形(鋸歯状)
に加工されていることが好ましい。なお、なお、接続部
における導電体41の形状は、楔形に限らず、矩形また
は波形など表面積が拡大される凹凸形状であればどのよ
うな形状に加工されていてもかまわない。凹凸形状は、
凹部と凸部との高低差が、1.0×10-3mm〜1.0
mmの範囲内(機械加工による場合にはたとえば5.0
×10-2mm〜1.0mmの範囲内)であることが好ま
しい。また、凹部と凹部との距離および凸部と凸部との
距離が、1.0×10-3mm〜1.0mmの範囲内(機
械加工による場合にはたとえば5.0×10-2mm〜
1.0mmの範囲内)であることが好ましい。さらに、
ブラスト加工やエッチング処理などの表面処理技術を単
独あるいは複数組み合わせて、接続部における導電体4
1に粗面化処理を施して表面積をさらに拡大してもよ
い。なお、接続部の表面を加工して表面積を拡大する処
理は、陽極に限らず、陰極側(リード19)について行
ってもよい。
【0040】導電体41を外装樹脂16の外部に露出さ
せた場合には、陽極引き出し部12bは必ずしも外装樹
脂16の外部に露出させる必要はないが、導電体41と
共に外装樹脂16の外部に露出していることがより好ま
しい。なお、導電体41を形成する領域の広さについて
は、特に限定するものではないが、各陽極引き出し部1
2bの表面積の50〜100%であることが好ましく、
90〜100%であることが特に好ましい。さらに、陽
極引き出し部12bの表面のうち、導電体41が配置さ
れる部分は、ブラスト加工などによって粗面化されてい
ることが好ましい。
【0041】導電体41は、金、銀、銅、アルミニウム
およびニッケルからなる群より選ばれる少なくとも1種
の金属を含んでもよい。また、導電体41は、カーボン
繊維またはカーボン粒子を含有する導電性樹脂を用いて
形成してもよい。
【0042】なお、実施形態2では、陽極引き出し部1
2bの表面に導電体41を配置する場合を示したが、リ
ード19の表面に導電体を配置してもよい。換言すれ
ば、陽極12およびリード19から選ばれる少なくとも
1つの部材が、その部材の表面に配置された導電体を介
して、陽極端子または陰極端子のいずれかの端子と電気
的に接続されていればよい。陽極12およびリード19
の両方の表面に導電体を配置した固体電解コンデンサ5
0の断面図を図5に示す。図5は、図4(b)と同様の
位置における断面図である。固体電解コンデンサ50
は、固体電解コンデンサ40に加えて、リード19の表
面上に配置された導電体51を備える。導電体51は、
リード19と導電性接着剤20とを接続する。導電体5
1は、導電体41と同様の材料で形成できる。
【0043】また、実施形態1および2のコンデンサに
おいて、陽極端子および陰極端子から選ばれる少なくと
も1つの端子が、内側に向かって窪んだ形状を有しても
よい。陽極端子および陰極端子がそのような形状を有す
る固体電界コンデンサ60の断面図を図6に示す。図6
は、図4(a)と同様の位置における断面図である。。
固体電解コンデンサ60では、陽極端子17および陰極
端子18が、コンデンサの内部に向かって窪んだ形状を
有する。この構成によれば、コンデンサを回路基板に安
定して実装することができる。
【0044】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に
説明する。この実施例では、複数の固体電解コンデンサ
を作製し、そのESRを測定した。
【0045】(サンプルAおよびB)まず、純度99.
9%で厚さ100μmのアルミニウム箔を用意し、塩酸
を主成分とするpH1以下の酸性水溶液に浸漬した。こ
のアルミニウム箔と、酸性水溶液を入れた容器に取り付
けたカーボン製電極との間に交流電圧を印加して、アル
ミニウム箔の電解エッチングを行った。アルミニウム箔
の面積拡大率(すなわち、(処理後の表面積)/(処理
前の表面積)の値)が100倍程度になったところでエ
ッチングを終了し、アルミニウム箔を酸性水溶液から引
き上げて十分水洗した後、乾燥させた。
【0046】次に、アジピン酸アンモニウムを主成分と
するpH6程度の弱酸性水溶液に、上記アルミニウム箔
を浸漬した。上記アルミニウム箔を陽極とし、これと、
アジピン酸アンモニウムを入れた容器に取り付けたステ
ンレス製陰極との間に直流電圧を印加して陽極酸化を行
い、誘電体層を形成した。5Vの耐圧を持つ誘電体層が
形成されたところで陽極酸化を終了し、アルミニウム箔
をアジピン酸アンモニウム水溶液から引き上げて十分水
洗した後、乾燥させた。
【0047】上記アルミニウム箔を金型で打ち抜いて成
形した。成形は、容量形成部となる部分が、長さ3.5
mm、幅3.0mmの長方形となり、これに陽極引き出
し部となる部分が確保された形状となるように行った。
【0048】次に、電解重合における導通を確保するた
め、容量形成部となる部分の誘電体層表面を、導電性材
料でコーティングした。その後、電解重合膜を成長させ
るための電極をアルミニウム箔に取り付け、容量形成部
となる部分をピロールモノマー溶液に浸漬した。アルミ
ニウム箔に取り付けた電極を陽極とし、ピロールモノマ
ー溶液を入れた容器に取り付けたカーボン電極を陰極と
して、これらの間に直流電圧を印加し、電解重合によっ
て誘電体層上にポリピロール層(固体電解質層)を成長
させた。そして、誘電体層がポリピロール層で被覆され
たところで電解重合を終了し、アルミニウム箔をアルコ
ール洗浄および水洗した後、乾燥させた。
【0049】続いて、上記ポリピロール層上にカーボン
ペーストを塗布し、さらに銀ペーストを塗布して、二層
構造の導電層を形成し、コンデンサ素子を作製した。次
に、このコンデンサ素子を積層して、積層体を作製し
た。このとき、隣接するコンデンサ素子の導電層間は、
銀ペーストによって接着した。なお、積層体の作製に
は、16個のコンデンサ素子を使用した。
【0050】上記積層体の最外層のコンデンサ素子の導
電層に、銀ペーストを用いてリードフレームを接着し
た。その後、上記積層体をモールド法によって外装樹脂
で被覆した。次に、モールドされた積層体を所定の位置
で切断し、陰極側リードフレームと陽極の陽極引き出し
部とを露出させた。そして、露出した陽極側を楔形に加
工して表面積を拡大した。この加工は、外周刃切断機を
用いて行った。次に、露出している陽極引き出し部の表
面に、金属置換によって亜鉛層を形成した。その後、ニ
ッケル層および金層をこの順序で無電解メッキ法によっ
て形成した。最後に、銀ペーストを用いて陽極端子を接
着した。このようにして、実施形態1の固体電解コンデ
ンサ(サンプルA)を作製した。
【0051】一方、楔形に加工した陽極引き出し部の表
面にメッキ層を形成しないことを除いてサンプルAと同
様の方法で固体電解コンデンサ(サンプルB)を作製し
た。
【0052】(サンプルCおよびD)まず、サンプルA
と同様の方法でコンデンサ素子を作製した。一方、厚さ
100μmの銀箔を用意し、これを、コンデンサ素子の
陽極引き出し部と重なり合う部分の形状が同じになるよ
うに金型で打ち抜いて成形した。
【0053】次に、上記コンデンサ素子を積層して積層
体を作製した。このとき、各陽極引き出し部は、積層す
る前にあらかじめブラスト加工を施した。さらに、各コ
ンデンサ素子の陽極引き出し部間には、上記銀箔を配置
し、陽極引き出し部と銀箔とを電気的に接続した。陽極
引き出し部と銀箔との間は、銀ペーストによって接着し
た。同様に、隣接するコンデンサ素子の容量形成部同士
も、銀ペーストによって接着した。積層体の作製には、
16個のコンデンサ素子と、17枚の銀箔とを使用し
た。
【0054】上記積層体の最外層の導電層に、銀ペース
トを用いてリードフレームを接着した。その後、上記積
層体をモールド法によって外装樹脂で被覆した。次
に、、モールドされた積層体を所定の位置で切断し、陰
極側リードフレームと、陽極引き出し部と、陽極引き出
し部に重ねた銀箔とを露出させた。次に、陽極側の露出
した側面を楔形に加工して表面積を拡大した。次に、露
出している陽極引き出し部の表面に、金属置換によって
亜鉛層を形成した。その後、亜鉛層および露出している
銀箔の表面に、ニッケル層および金層をこの順序で無電
解メッキ法によって形成した。最後に、銀ペーストを用
いて陽極端子を接着し、実施形態2の固体電解コンデン
サ(サンプルC)を得た。
【0055】一方、楔形に加工した部分の表面にメッキ
層を形成しないことを除いてサンプルCと同様の方法で
固体電解コンデンサ(サンプルD)を作製した。
【0056】(サンプルEおよびF)サンプルAと同様
の方法でコンデンサ素子を作製し、このコンデンサ素子
を積層して積層体を作製した。なお、積層体の作製に
は、16個のコンデンサ素子を使用した。
【0057】上記積層体の下面に存在するコンデンサ素
子の導電層に、銀ペーストを用いてリードフレームを接
着した。その後、上記積層体をモールド法によって外装
樹脂で被覆した。次に、モールドされた積層体を所定の
位置で切断し、陰極側リードフレームと陽極引き出し部
とを露出させた。露出した陽極側は表面が平らになるよ
うに研磨した。次に、露出している陽極引き出し部の表
面に、金属置換によって亜鉛層を形成した。その後、ニ
ッケル層および金層をこの順序で無電解メッキ法によっ
て形成した。最後に、銀ペーストを用いて陽極端子を接
着した。このようにして、陽極と陽極端子との接続部に
おける陽極の表面が平坦である固体電解コンデンサ(サ
ンプルE)を作製した。
【0058】一方、露出している陽極引き出し部にメッ
キ層を形成しないことを除いて、サンプルEと同様の方
法で固体電解コンデンサ(サンプルF)を作製した。
【0059】作製した固体電解コンデンサ(サンプルA
〜F)について、1Vのバイアス電圧を印加して、10
0kHzにおけるESR値を測定した。測定結果を表1
に示す。
【0060】
【表1】
【0061】表1に示すように、接続部を楔形に加工し
たサンプルA〜Dは、サンプルEおよびFに比べてES
R値が低かった。また、端子の接続部にメッキ層を形成
することによって、ESR値を特に低くできた。
【0062】以上、本発明の実施の形態について例を挙
げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定され
ず本発明の技術的思想に基づき他の実施形態に適用する
ことができる。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1の固
体電解コンデンサでは、電極端子との接続部における陽
極または陰極リードの表面を加工して表面積を拡大して
いる。このため、この第1の固体電解コンデンサによれ
ば、ESRが小さいコンデンサが得られる。
【0064】また、本発明の第2の固体電解コンデンサ
では、陽極引き出し部または陰極リードの表面に導電体
を配置し、この導電体を介して電極端子が接続されてい
る。したがって、この第2の固体電解コンデンサによれ
ば、集電経路の断面積を大きくでき、ESRが小さいコ
ンデンサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態に係る固体電解コン
デンサについて一例の(a)断面および(b)他の断面
を示す図である。
【図2】 本発明の固体電解コンデンサについて容量形
成部の一例を示す断面図である。
【図3】 本発明の固体電解コンデンサについて陽極の
一例を示す断面図である。
【図4】 本発明の固体電解コンデンサについて他の一
例の(a)断面および(b)他の断面を示す図である。
【図5】 本発明の固体電解コンデンサについてその他
の一例の断面を示す図である。
【図6】 本発明の固体電解コンデンサについてさらに
その他の一例の断面を示す図である。
【図7】 従来の固体電解コンデンサについて一例を示
す断面図である。
【符号の説明】
10、40、50、60 固体電解コンデンサ 11 コンデンサ素子 11a 容量形成部 11b リード部 12 陽極 12b 陽極引き出し部 13 誘電体層 14 固体電解質層 15 導電層 16 外装樹脂 17 陽極端子 18 陰極端子 19 リード 20 導電性接着剤 31 メッキ層 41、51 導電体 42 絶縁体 43 引き出し方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 雅憲 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 加藤 寛治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 容量形成部を備えるコンデンサ素子と、
    前記容量形成部を被覆する外装樹脂と、少なくとも一部
    が前記外装樹脂の外部に配置された陽極端子および陰極
    端子と、リードとを備える固体電解コンデンサであっ
    て、 前記コンデンサ素子が、陽極と、前記陽極の一部に順に
    積層された誘電体層と固体電解質層とを含み、 前記リードが前記固体電解質層と電気的に接続されてお
    り、 前記陽極と前記陽極端子との接続部、および、前記リー
    ドと前記陰極端子との接続部から選ばれる少なくとも1
    つの接続部において、前記陽極および前記リードから選
    ばれる少なくとも1つの部材の表面が、凹凸形状を有す
    ることを特徴とする固体電解コンデンサ。
  2. 【請求項2】 前記凹凸形状が、楔形、矩形または波形
    である請求項1に記載の固体電解コンデンサ。
  3. 【請求項3】 前記陽極の表面であって前記陽極の引き
    出し方向に平行な表面上に配置された導電体をさらに含
    み、 前記陽極が前記導電体を介して前記陽極端子と電気的に
    接続されている請求項1または2に記載の固体電解コン
    デンサ。
  4. 【請求項4】 前記陽極のうち前記導電体が配置されて
    いる部分が粗面化されている請求項3に記載の固体電解
    コンデンサ。
  5. 【請求項5】 前記リードの表面であって前記リードの
    引き出し方向に平行な表面上に配置された導電体をさら
    に含み、 前記リードが前記導電体を介して前記陰極端子と電気的
    に接続されている請求項1または2に記載の固体電解コ
    ンデンサ。
  6. 【請求項6】 前記リードのうち前記導電体が配置され
    ている部分が粗面化されている請求項5に記載の固体電
    解コンデンサ。
  7. 【請求項7】 前記導電体が、金、銀、銅、アルミニウ
    ムおよびニッケルからなる群よりえらばれる少なくとも
    1種の金属を含む請求項3ないし6のいずれかに記載の
    固体電解コンデンサ。
  8. 【請求項8】 前記導電体がカーボン繊維およびカーボ
    ン粒子から選ばれる少なくとも1つを含む請求項3ない
    し6のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
  9. 【請求項9】 前記コンデンサ素子を複数個含み、 複数の前記コンデンサ素子の複数の前記容量形成部が積
    層されて前記外装樹脂で被覆されている請求項1ないし
    8のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
  10. 【請求項10】 前記少なくとも1つの接続部におい
    て、前記少なくとも1つの部材の表面にメッキ層が形成
    されている請求項1ないし9のいずれかに記載の固体電
    解コンデンサ。
  11. 【請求項11】 前記メッキ層が、前記少なくとも1つ
    の部材側から順に積層された亜鉛層、ニッケル層および
    金層を含む請求項10に記載の固体電解コンデンサ。
  12. 【請求項12】 前記陽極端子および前記陰極端子から
    選ばれる少なくとも1つの端子は、内側に向かって窪ん
    だ形状を有する請求項1ないし11のいずれかに記載の
    固体電解コンデンサ。
  13. 【請求項13】 容量形成部を備えるコンデンサ素子
    と、前記コンデンサ素子の前記容量形成部を被覆する外
    装樹脂と、少なくとも一部が前記外装樹脂の外部に配置
    された陽極端子および陰極端子と、リードとを備える固
    体電解コンデンサであって、 前記コンデンサ素子が、陽極と、前記陽極の一部に順に
    積層された誘電体層と固体電解質層とを含み、 前記リードが前記固体電解質層と電気的に接続されてお
    り、 前記陽極および前記リードから選ばれる少なくとも1つ
    の部材が、前記部材の表面であって前記部材の引き出し
    方向に平行な表面上に配置された導電体を介して、前記
    陽極端子および前記陰極端子から選ばれる少なくとも1
    つの端子と電気的に接続されていることを特徴とする固
    体電解コンデンサ。
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