(57)【要約】【課題】多孔質焼結体の陽極体の表面に、誘電体酸化被膜と、固体電解質と、陰極集電体とを順次積層し、前記陽極体の一方の端面から導出された陽極リードを有するコンデンサ素子と、前記陰極集電体と前記陽極リードとにそれぞれ接続された外装樹脂で分離した対向する端面に位置する外部電極とを備えた固体電解コンデンサにおいて、製造中に発生するコンデンサ素子の外装樹脂の被覆からの露出またはそれに近い状態になることを防止する。【解決手段】本発明は、陰極集電体の表面の陽極用リードとは反対端面の周辺側面全面部分に外装樹脂の外装表面に近接する導電部材を設ける。【選択図】図１
2010206116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質焼結体の陽極体の表面に、誘電体酸化被膜と、固体電解質と、陰極集電体とを順次積層し、前記陽極体の一方の端面から導出された陽極リードを有するコンデンサ素子と、前記陰極集電体と前記陽極リードとにそれぞれ接続された外装樹脂で分離した対向する端面に位置する外部電極とを備えた固体電解コンデンサにおいて、前記陰極集電体の表面の前記陽極用リードとは反対端面の周辺側面部分に前記外装樹脂の外装表面に近接する導電部材を設けた固体電解コンデンサ。
【請求項２】
多孔質焼結体の陽極体の表面に、誘電体酸化被膜と、固体電解質と、陰極集電体とを順次積層し、前記陽極体の一方の端面から導出された陽極リードを有するコンデンサ素子に、上面が開放の型内で、前記陰極集電体と前記陽極リードとにそれぞれ接続された外装樹脂で分離した対向する端面に位置する外部電極を設けた後、前記型から取り出す固体電解コンデンサの製造方法において、前記陰極集電体を積層し、前記陰極集電体の表面の前記陽極用リードとは反対端面の周辺側面部分に前記外装樹脂の外装表面に近接する導電部材を設けた後、前記型内にコンデンサ素子を挿入する固体電解コンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電解コンデンサおよびその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、多孔質焼結体の陽極体とその陽極体の一方の端面から導出された陽極リードとを有するコンデンサ素子の固体電解コンデンサの端子構造およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器のデジタル化、高周波化が進む中で、機器の電源回路に組み込まれる固体電解コンデンサも高周波特性の良好なものが要求されている。また、機器の小型薄型化に伴い、電源やその周辺回路の実装も高密度になり、小型薄型の固体電解コンデンサが求められている。
小型薄型化として、多孔質焼結体の陽極体とその陽極体の一方の端面から導出された陽極リードとを有するコンデンサ素子を備え、特に外部端子をコンデンサ本体の向かい合う端面側に設けた構造のチップ形の固体電解コンデンサが提案されている。この例として、特許文献１には、大きな型の中に複数のコンデンサ素子を陽極リードを上にして縦に並べ、外部電極との接続、外部電極間の外装樹脂等を形成し、最後に各コンデンサ素子間を分割する固体電解コンデンサの製造方法が提案されている。この方法は、外部電極との接続や外部電極間の外装樹脂を一度に形成することができる反面、各コンデンサに分割するときに分割の手間が容易ではないという問題があった。
そこで、特許文献２には、上面が開放の型内にコンデンサ素子をそれぞれ縦に上から挿入して、外部電極との接続、外部電極間の外装樹脂等を形成し、最後に型から取り出す固体電解コンデンサの製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−４９５１１号公報
【特許文献２】特開平７−２０１６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
大きな型の中に複数のコンデンサ素子を縦に並べ、最後に各コンデンサ素子間を分割するにしろ、別々の型の中に一つコンデンサ素子を上から挿入するにしろ、コンデンサ素子から導出される陽極リードが変形しやすい金属線であるため、コンデンサ素子の位置がずれやすくそのため、外装樹脂からコンデンサ素子が露出またはそれに近い状態になってしまう場合が生じやすい。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、固体電解コンデンサの製造中に発生するコンデンサ素子の外装樹脂の被覆からの露出を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、多孔質焼結体の陽極体の表面に、誘電体酸化被膜と、固体電解質と、陰極集電体とを順次積層し、前記陽極体の一方の端面から導出された陽極リードを有するコンデンサ素子と、前記陰極集電体と前記陽極リードとにそれぞれ接続された外装樹脂で分離した対向する端面に位置する外部電極とを備えた固体電解コンデンサにおいて、前記陰極集電体の表面の前記陽極用リードとは反対端面の周辺側面部分に前記外装樹脂の外装表面に近接する導電部材を設けた固体電解コンデンサを提供するものである。
また、本発明は、多孔質焼結体の陽極体の表面に、誘電体酸化被膜と、固体電解質と、陰極集電体とを順次積層し、前記陽極体の一方の端面から導出された陽極リードを有するコンデンサ素子に、上面が開放の型内で、前記陰極集電体と前記陽極リードとにそれぞれ接続された外装樹脂で分離した対向する端面に位置する外部電極を設けた後、前記型から取り出す固体電解コンデンサの製造方法において、前記陰極集電体を積層し、前記陰極集電体の表面の前記陽極用リードとは反対端面の周辺側面部分に前記外装樹脂の外装表面に近接する導電部材を設けた後、前記型内にコンデンサ素子を挿入する固体電解コンデンサの製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、陰極集電体の表面の陽極用リードとは反対面端の周辺側面部分に外装樹脂の外装表面に近接する導電部材を設けることにより、製造中に発生するコンデンサ素子の外装樹脂の被覆からの露出またはそれに近い状態になることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本願発明の固体電解コンデンサの一例を示す断面図である。
【図２】本願発明のコンデンサ素子の製造方法の一例を説明するための説明図である。
【図３】本願発明のコンデンサ素子を使用して固体電解コンデンサを製造する一例を説明するための説明図である。
【図４】本願発明のコンデンサ素子の製造方法の別例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に述べるコンデンサ素子は、多孔質焼結体の陽極体の表面に、誘電体酸化被膜と、固体電解質と、陰極集電体を順次積層し、前記陽極体の一方の端面から導出された陽極リードを有するものである。
陽極体は、成形した海綿状の焼結体で、たとえば、陽極用リードの一端を埋め込んで、タンタルやニオブまたはアルミニウム等の、弁作用金属の平均粒径１μｍ程度の微粉末に、アクリル系樹脂やカンファー等のバインダを混合した粉末をプレス加圧成形し、次いで真空中において焼結して形成した海綿状の焼結体である。
誘電体酸化被膜は、上記陽極体の表面に設けた、コンデンサとして目的とされる耐圧のある酸化膜である。
固体電解質は、上記誘電体酸化被膜の表面に設けたもので、材質として、二酸化マンガンや導電性高分子を用いることができる。導電性高分子には、チオフェンモノマーを化学酸化重合させて得たポリチオフェンのほか、例えばポリピロール或いはポリアニリンなどを用いることもできる。また、形成方法についても、化学酸化重合に限らず、電解酸化重合によって形成することもできる。
陰極集電体は、上記固体電解質の表面に設ける主に集電を目的にしたたもので、カーボン層や銀層などからなる。陽極用リードと短絡しない程度に固体電解質の表面全面に、また集電抵抗が増加しない程度にコンデンサ素子の容量を増加させるためにも薄く設けるのが好ましい。
陽極用リードは、線状または短冊状のタンタル、ニオブ等の弁作用金属からなり、陽極焼結体の一端面より導出させたものである。陽極用リードの途中は、外部ストレスの緩衝の役割もあり、ある程度変形しやすいものである。
【００１０】
本発明に述べる導電部材は、陰極集電体の陽極用リードが設けられた端面とは反対側の端面の周辺側面部分に、外装樹脂の外装表面に近接するように設けられたものである。少なくとも陰極集電体の表面の陽極用リードが設けられた端面とは反対側の端面の、周辺側面の四隅部分または４つの側面に設けたもので、できるだけ左右対称に設けるのが好ましい。表面のめっき形成性が良好であれば場合によっては、外装樹脂の外装表面から露出しても良い程度に近接するように設けたものである。外装樹脂の外装表面に近接するように数回塗布と乾燥または硬化を繰り返してもよい。材質としては銅、ニッケル、銀、パラジウム、カーボンなどの導電体に、シリカ、アルミナ、ボロンナイトライド、窒化アルミ、窒化珪素、マグネシア、マグネシウムシリケート、タルク、クレー、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等の無機質粉末充填剤やバインダ等を添加した導電ペーストを使用し、特に撹拌中は低粘度で塗布後は高粘度になりやすいチクソ性の高いものが好ましい。また、特に、溶剤の乾燥性が良く、硬化中に重力で垂れ下がりずらいものが好ましい。また、外部端子間距離はかぎられているため、また陰極集電体と外部電極間の電気抵抗を増加させないためにも、陽極用リードが設けられた端面とは反対側の端面にはできるだけ設けないようにする必要がある。そのため、導電部材を設ける途中でその部分についてしまった場合は、できるだけふき取るまたは転写などして取り除くのが好ましい。
【００１１】
本発明に述べる外部電極は、導電ペーストによるもので、外部との接続を良好にするために、その表面に好ましくはめっき層を設ける。
ここで用いる導電ペーストは、銅、ニッケル、銀、パラジウムなどの金属にバインダ等を添加したもので、表面にめっき層が形成しやすく、低粘度でレベリング性の良好なものが好ましい。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本願発明の固体電解コンデンサの一例を示す断面図である。
１は、コンデンサ素子で、タンタルやニオブ等の弁作用金属の線状や短冊薄板状からなる陽極用リード２の一端を埋め込んで、タンタルやニオブ等の弁作用金属の微粉末にバインダーを混合した粉末をプレス加圧成形し、次いで真空中において焼結して形成した海綿状の陽極焼結体３と、この焼結体に陽極酸化皮膜（図示せず）と、二酸化マンガンや導電性高分子等の固体電解質層４と、カーボン層や銀層からなる陰極集電体５とを順次設けたものからなる。
【００１３】
６は、外部電極で、陰極集電体５と陽極用リード２とにそれぞれ電気的に接続され、外装樹脂７で分離した対向する端面に設けた電極で、表面にめっき層８を設けている。
陽極用リード２と陽極の外部電極６とは、引き出し金属９を介して接続されていて、陽極用リード２とは溶接などで電気的に接続したものである。引き出し金属９は、板材または線材からなる、銅、亜鉛、ニッケル、鉄またはそれらの合金、またはそれらにニッケル、亜鉛、錫などをめっきしたものからなる。合金の例としては真鍮、４２アロイなど、まためっき例としてはトタン、ブリキなども含まれる。いずれの金属も延性展性等の加工性に富み、かつ、外部電極６である導電ペーストとの電気的・機械的接続が良好なものが選択できる。図１では、引き出し金属９は板材の例を示しているが、陽極用リード２との接続部分に貫通孔１０を設け、陽極用リード２の先端が切断しやすいようにしてもよい。引き出し金属９は必ずしも必要ではないが、そのためには、プラズマ処理による酸化被膜の除去や表面に外部電極６と接続しやすい金属の溶射するなど、陽極用リード２の表面を外部電極６と接続しやすい状態にする必要がある。
【００１４】
１１は、導電部材で、陰極集電体５の表面の陽極用リード２が設けられた端面（上面）とは反対側の端面（下面）の周辺側面全面部分に外装樹脂７の外装表面に近接するように設けたものである。外装樹脂７の外装表面や外部電極６から露出しても良い。
外装樹脂７は、封止充填樹脂で、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、またはポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂からなる。
【００１５】
図２は、本願発明のコンデンサ素子の製造方法の一例を説明するための説明図である。
まず、図２（ａ）に示すように、陽極用リード２を取付バー１２に固定して複数個のコンデンサ素子１を製作する。
次に、図２（ｂ）に示すように、底面が平坦な容器１３に導電部材用の材料１４を流し込み、取付バー１２ごと複数個のコンデンサ素子１の陽極用リード２が設けられた端面（上面）とは反対側の端面（下面）の周辺側面が導電部材用の材料１４に浸るようにする。
次に、図２（ｃ）に示すように、コンデンサ素子１の陽極用リード２が設けられた端面とは反対側の端面およびこの反対側の端面の周辺側面に導電部材用の材料１４が付着する。今度は容器１３中の導電部材用の材料１４を取り去る。
次に、図２（ｄ）に示すように、取付バー１２ごと複数個のコンデンサ素子１の導電部材用の材料１４が容器１３の内面に接触させ、コンデンサ素子１の陽極用リード２が設けられた端面とは反対側の端面の導電部材用の材料１４のできるだけ多くを容器１３の内面に転写させる。この後、これから挿入する型の内径にできるだけ近い大きさにする。必要に応じて、導電部材用の材料１４を乾燥または硬化後、図２の（ｂ）から（ｄ）を繰り返す、最後に導電部材用の材料１４を乾燥・硬化させる。または乾燥、乾燥・半硬化させる。
このようにすることにより、陰極集電体５の表面の陽極用リード２が設けられた端面とは反対側の端面の周辺側面全面部分に、はち巻き状に、外装樹脂７の外装表面に近接する導電部材１１をより多く設けることができる。
【００１６】
図３は、本願発明のコンデンサ素子を使用して固体電解コンデンサを製造する一例を説明するための説明図である。
まず、図３（ａ）に示すように、上面が開放の型１５に必要量の外部電極用の材料１６を流し込み、図２で加工したコンデンサ素子１を加工後、導電部材１１が下になるように上面が開放の型１５内に挿入する。上面が開放の型１５は、金属、セラミック、また耐熱性の樹脂等で特に限定はないが、コンデンサが製造された後コンデンサが抜けやすい表面、構造が好ましい。
次に、図３（ｂ）に示すように、導電部材１１を外部電極用の材料１６に接触、部分的にまたは全面的に浸漬後、外部電極用の材料１６を乾燥・硬化させる。次に、外装樹脂７用の封止充填樹脂を上面が開放の型１５内に流し込み、充填硬化させる。
次に、図３（ｃ）に示すように、取付バー１２を切断する。
次に、図３（ｄ）に示すように、必要量の外部電極用の材料１６を流し込み乾燥・硬化させる。なお、外部電極用の材料１６と外装樹脂７用の封止充填樹脂は工程の途中では半硬化させておいて最後に硬化させても良い。
次に、図３（ｅ）に示すように、上面が開放の型１５からコンデンサを取り外し、外部電極６にめっき層８を設ける。
【００１７】
図４は、本願発明のコンデンサ素子の製造方法の別例を説明するための説明図である。
まず、図２に示すのと同様に、陽極用リード２を取付バー１２に固定して複数個のコンデンサ素子１を製作し、コンデンサ素子１の陽極用リード２が設けられた端面（上面）とは反対側の端面（下面）および反対端面の周辺側面に導電部材用の材料１４を付着させ、次に、取付バー１２ごと複数個のコンデンサ素子１の導電部材用の材料１４を容器１３の内面に接触させ、できるだけ多くを容器１３の内面に転写させる。
次に、図４（ｂ）に示すように、ベース基板１７の表面に、フッ素樹脂またはシリコーン樹脂またはそれらのゴム等の剥離シート１８を設け、取付バー１２ごと複数個のコンデンサ素子１の導電部材用の材料１４を剥離シート１８に接触させ、軽く圧接ながら乾燥、乾燥・硬化または乾燥・半硬化させる。次に、コンデンサ素子１を剥離シート１８から離す。
このようにすることにより、陰極集電体５の表面の陽極用リード２が設けられた端面とは反対側の端面の導電部材用の材料１４が周辺側面全面部分に移動するので、はち巻き状に、外装樹脂７の外装表面に近接する導電部材１１をより多く設けることができる。
【符号の説明】
【００１８】
１…コンデンサ素子、２…陽極用リード、３…陽極焼結体、４…固体電解質層、５…陰極集電体、６…外部電極、７…外装樹脂、８…めっき層、９…引き出し金属、１０…貫通孔、１１…導電部材、１２…取付バー、１３…容器、１４…導電部材用の材料、１５…上面が開放の型、１６…外部電極用の材料、１７…ベース基板、１８…剥離シート。
【図１】
2010206116.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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