(57)【要約】【課題】  コンデンサ素子の積層方向であって複数のコンデンサ素子の最上層から第１層の方向に向けてレーザを照射したときに、レーザ照射により基板を貫通してしまうことを防止する固体電解コンデンサの製造方法、及び当該製造方法により製造される固体電解コンデンサの提供。【解決手段】  ４つのコンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１の端部１１Ｂ〜４１Ｂは、これらを互いに電気的に接続する第１接続部１Ａを有する。コンデンサ素子１０は、コンデンサ素子１０と基板５０の第１の導電パターン５１Ａとを電気的に接続する第２接続部１Ｂ、１Ｂを有する。第１接続部１Ａ、第２接続部１Ｂは、それぞれコンデンサ素子１０〜４０の積層方向の最上層４０から第１層１０に向けて照射されるレーザにより溶接されてなる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面及び裏面に第１の導電パターンと第２の導電パターンとがそれぞれ設けられ、該表面の該第１導電パターン、該第２の導電パターンは、それぞれ該裏面の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンとスルーホールを介して電気的に接続される基板と、
表面に酸化膜層が形成され弁作用金属からなる陽極部と、該陽極部の表面の所定の領域に固体電解質層を有して層状に形成された陰極部とにより構成されるコンデンサ素子とを備え、
該コンデンサ素子は、該基板の表面上に載置されて該基板の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンにそれぞれ該陽極部、該陰極部が電気的に接続される固体電解コンデンサであって、
該コンデンサ素子は略板状をなし複数設けられ、該複数のコンデンサ素子は該陽極部の端部同士が互いに隣接して積層配置されるとともに該陰極部同士が互いに隣接して積層配置され、該基板の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンにそれぞれ該陽極部の端部、該陰極部が整合配置され、
該複数のコンデンサ素子は、少なくとも積層固定用のコンデンサ素子と基板固定用のコンデンサ素子との２種類を有し、
全ての該積層固定用のコンデンサ素子の該陽極部の端部及び該基板固定用のコンデンサ素子の該陽極部の端部は、互いに溶接されて互いに電気的に導通する第１の接続部を有し、該基板固定用のコンデンサ素子の該陽極部の端部は、該複数のコンデンサ素子の積層方向において該積層固定用コンデンサ素子の陽極部の端部とは重ならない位置で該基板の表面上の該第１の導電パターンと溶接されて電気的に導通する第２の接続部を有することを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項２】
該基板と該基板固定用のコンデンサ素子との間には、該第２の接続部形成に要する熱により溶融する低融点金属材料が介装されていることを特徴とする請求項１記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
表面及び裏面に第１の導電パターンと第２の導電パターンとがそれぞれ設けられ、該表面の該第１導電パターン、該第２の導電パターンは、それぞれ該裏面の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンとスルーホールを介して電気的に接続される基板と、
表面に酸化膜層が形成され弁作用金属からなる陽極部と、該陽極部の表面の所定の領域に固体電解質層を有して層状に形成された陰極部とにより構成されるコンデンサ素子とを備え、
該コンデンサ素子は、該基板の表面上に載置されて該基板の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンにそれぞれ該陽極部、該陰極部が電気的に接続される固体電解コンデンサであって、
該コンデンサ素子は略板状をなし複数設けられ、該複数のコンデンサ素子は該陽極部の端部同士が互いに隣接して積層配置されるとともに該陰極部同士が互いに隣接して積層配置され、該基板の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンにそれぞれ該陽極部の端部、該陰極部が整合配置され、
該複数のコンデンサ素子の陽極部の端部と該基板の表面の第１導電パターンの間には、導電性の材料からなる略板状のスペーサが該コンデンサ素子に平行に設けられ、
全ての該コンデンサ素子の該陽極部の端部及び該スペーサは、互いに溶接されて電気的に導通する第１の接続部を有し、該スペーサは、該複数のコンデンサ素子の積層方向において該コンデンサ素子の陽極部の端部とは重ならない位置で該基板の表面上の該第１の導電パターンと溶接されて電気的に導通する第２の接続部を有することを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項４】
該基板と該スペーサとの間には、該第２の接続部形成に要する熱により溶融する低融点金属材料が介装されていることを特徴とする請求項３記載の固体電解コンデンサ。
【請求項５】
該複数のコンデンサ素子の積層方向において、該スペーサの該第２の接続部の位置における厚さは該スペーサの該第１の接続部の位置における厚さよりも薄いことを特徴とする請求項３記載の固体電解コンデンサ。
【請求項６】
表面に酸化膜層が形成され弁作用金属からなる陽極部の該表面の所定の領域に、固体電解質層を有する陰極部を層状に形成する工程を有するコンデンサ素子製造工程と、
該コンデンサ素子工程により製造されたコンデンサ素子を、第１の導電パターンと第２の導電パターンとを有する基板上に載置固定する基板固定工程とを有する固体電解コンデンサの製造方法であって、
該コンデンサ素子製造工程は、略板状の積層固定用のコンデンサ素子を製造する積層固定用のコンデンサ素子製造工程と、該積層固定用のコンデンサ素子とは該陽極部の端部の形状が異なる基板固定用のコンデンサ素子を製造する基板固定用のコンデンサ素子製造工程とを有して複数のコンデンサ素子を製造し、
該基板固定工程は、該陽極部の端部同士が互いに隣接するように該複数のコンデンサ素子を積層配置するとともに該陰極部同士が互いに隣接するように積層配置し、該基板の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンにそれぞれ該陽極部の端部、該陰極部を整合配置する積層工程と、積層した該複数のコンデンサ素子を互いに電気的に並列接続する接続工程とを有し、
該接続工程は、該複数のコンデンサ素子の積層方向において全ての陽極部端部が重畳する第１重畳部を互いに溶接することにより第１接続部を設けて電気的に導通させる第１導通工程と、該複数のコンデンサ素子の積層方向において該積層固定用コンデンサ素子の陽極部の端部とは重畳せず該基板の該第１の導電パターンと重畳する該基板固定用のコンデンサ素子の第２重畳部を該基板の該第１の導電パターンと溶接することにより第２接続部を設けて電気的に導通させる第２導通工程とを有することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項７】
該第２の導通工程において、該基板固定用のコンデンサ素子を該基板の該第１の導電パターンと電気的に導通させるために要する熱により溶融する低融点金属材料を、該基板と該基板固定用のコンデンサ素子との間に介装させる工程を行うことを特徴とする請求項６記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項８】
表面に酸化膜層が形成され弁作用金属からなる陽極部の該表面の所定の領域に、固体電解質層を有する陰極部を層状に形成する工程を有するコンデンサ素子製造工程と、
該コンデンサ素子工程により製造されたコンデンサ素子を、第１の導電パターンと第２の導電パターンとを有する基板上に載置固定する基板固定工程とを有する固体電解コンデンサの製造方法であって、
該コンデンサ素子製造工程を複数回行うことにより複数のコンデンサ素子を製造し、
該基板固定工程は、陽極部の端部の形状とは異なる形状のスペーサと該陽極部の端部同士とが互いに隣接するように該複数のコンデンサ素子及び該スペーサを積層配置するとともに該陰極部同士が互いに隣接するように積層配置し、該基板の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンにそれぞれ該スペーサ、該陰極部を整合配置する積層工程と、積層した該複数のコンデンサ素子を互いに電気的に並列接続する接続工程とを有し、
該接続工程は、該複数のコンデンサ素子の積層方向において全ての陽極部端部及び該スペーサが重畳する第１重畳部を互いに溶接することにより第１接続部を設けて電気的に導通させる第１導通工程と、該複数のコンデンサ素子の積層方向において該コンデンサ素子の陽極部の端部とは重畳せず該基板の該第１の導電パターンと重畳する該スペーサの第２重畳部を該基板の該第１の導電パターンと溶接することにより第２接続部を設けて電気的に導通させる第２導通工程とを有することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項９】
該第２の導通工程において、該スペーサを該基板の該第１の導電パターンと電気的に導通させるために要する熱により溶融する低融点金属材料を、該基板と該スペーサとの間に介装させる工程を行うことを特徴とする請求項８記載の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及び固体電解コンデンサの製造方法に関し、特に複数のコンデンサ素子が積層され基板上に載置されてなる固体電解コンデンサ、及び当該固体電解コンデンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体電解コンデンサとしては、コンデンサ素子が基板上に載置されて１つの固体電解コンデンサをなす構成が従来より知られている。例えば、特開２００４−１０４０４８号公報（特許文献１参照）にはこの構成の固体電解コンデンサが記載されている。固体電解コンデンサは、固体電解コンデンサを構成する１つ又は２つのコンデンサ素子が基板上に載置されて構成されており、載置されたコンデンサ素子の陽極部、陰極部にそれぞれ接続された導電パターンは、スルーホールを介して基板のコンデンサ素子が載置されている側に対する反対の側に設けられた導電パターンに接続されている。
【特許文献１】特開２００４−１０４０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
高い静電容量を確保するためには、略板状の複数のコンデンサ素子が積層され電気的に並列接続されて固体電解コンデンサ素子を構成することが考えられる。この場合コンデンサ素子としては、表面に酸化膜層が形成された弁作用金属からなる板状の陽極部の、当該表面の所定の領域上に層状に陰極部が形成される構成が考えられる。
【０００４】
より具体的には、弁作用金属の表面全体には絶縁性の酸化膜層が形成され、陰極部は、固体電解質層とグラファイトペースト層と銀ペースト層とからなり、この順で酸化膜層上に積層される。このような構成のコンデンサ素子が複数積層され、基板上に載置される。基板上には第１の導電パターンと第２の導電パターンとが設けられており、基板は複数のコンデンサ素子と平行な位置関係で第１層のコンデンサ素子と対向配置され、積層されたコンデンサ素子のうちの第１層のコンデンサ素子の陽極部が第１の導電パターンに電気的に接続され、陰極部が第２の導電パターンに電気的に接続される。
【０００５】
積層されたコンデンサ素子が載置される基板の裏面には、積層されたコンデンサ素子の第１層に対向する表面同様に、第１の導電パターンと第２の導電パターンとが設けられている。裏面の第１の導電パターン、第２の導電パターンは、基板に形成されたスルーホールを介して表面の第１の導電パターン、第２の導電パターンにそれぞれ電気的に接続されている。裏面の第１の導電パターン、第２の導電パターンは、それぞれ固体電解コンデンサを電子回路等に実装するためのいわゆるユーザ端子である。
【０００６】
陰極部を構成する銀ペースト層は導電性を有しているため、複数のコンデンサ素子の陰極部と第２の導電パターンとの接続は、導電性接着剤を複数のコンデンサ素子の陰極部間、及び第１層のコンデンサ素子の陰極部と基板の第２の導電パターンとの間に塗布することにより行うことが考えられる。
【０００７】
陽極部の表面全体には、前述のように絶縁性の酸化膜層が形成されているため、陰極部の場合のように導電性接着剤を用いて接続することはできない。そこで、複数のコンデンサ素子の陽極部の第１の導電パターンへの接続は、コンデンサ素子の積層方向であって最上層から第１層の方向に向けてレーザ照射を行い、最上層から基板の第１の導電パターンに至るまでレーザにより溶融させることにより互いに電気的に接続することが考えられる。
【０００８】
レーザ照射を行う際には、基板のユーザ端子、即ち、基板の裏面の第１の導電パターンを損傷しないようにするために、複数の陽極部をレーザにより貫通し基板の表面上の第１の導電パターンに至るまで照射が行われるようにし、且つ基板を貫通しないようにする必要がある。基板を貫通してユーザ端子を損傷してしまうと、固体電解コンデンサの信頼性が低下し、また、固体電解コンデンサを製造するときの歩留まりが悪くなるからである。また、損傷したユーザ端子の部分から水分が浸入し、ショートをまねく恐れがあるからである。
【０００９】
しかし、レーザの照射出力を調整してユーザ端子の損傷を防止しようとしても、コンデンサ素子が複数層積層されているため実際にはこの調整は難しく、レーザ照射により基板を貫通してしまい、ユーザ端子を損傷してしまうという不具合が生ずる。また、基板を貫通させないためにレーザ照射の出力を弱くすると、基板の表面上の第１の導電パターンへの複数のコンデンサ素子の溶接が不十分となってしまうという不具合が生ずる。
【００１０】
そこで、本発明は、コンデンサ素子の積層方向であって複数のコンデンサ素子の最上層から第１層の方向に向けてレーザを照射したときに、レーザ照射により基板を貫通してしまうことを防止する固体電解コンデンサの製造方法、及び当該製造方法により製造される固体電解コンデンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、基板と、コンデンサ素子とを備える固体電解コンデンサである。基板には、表面及び裏面に第１の導電パターンと第２の導電パターンとがそれぞれ設けられ、該表面の該第１導電パターン、該第２の導電パターンは、それぞれ該裏面の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンとスルーホールを介して電気的に接続される。コンデンサ素子は、表面に酸化膜層が形成され弁作用金属からなる陽極部と、該陽極部の表面の所定の領域に固体電解質層を有して層状に形成された陰極部とにより構成される。また、該コンデンサ素子は、該基板の表面上に載置されて該基板の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンにそれぞれ該陽極部、該陰極部が電気的に接続される。該コンデンサ素子は略板状をなし複数設けられ、該複数のコンデンサ素子は該陽極部の端部同士が互いに隣接して積層配置されるとともに該陰極部同士が互いに隣接して積層配置され、該基板の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンにそれぞれ該陽極部の端部、該陰極部が整合配置される。該複数のコンデンサ素子は、少なくとも積層固定用のコンデンサ素子と基板固定用のコンデンサ素子との２種類を有する。全ての該積層固定用のコンデンサ素子の該陽極部の端部及び該基板固定用のコンデンサ素子の該陽極部の端部は、互いに溶接されて互いに電気的に導通する第１の接続部を有する。また、該基板固定用のコンデンサ素子の該陽極部の端部は、該複数のコンデンサ素子の積層方向において該積層固定用コンデンサ素子の陽極部の端部とは重ならない位置で該基板の表面上の該第１の導電パターンと溶接されて電気的に導通する第２の接続部を有する。
【００１２】
全ての積層固定用のコンデンサ素子の陽極部の端部及び基板固定用のコンデンサ素子の陽極部の端部は、互いに溶接されて互いに電気的に導通する第１の接続部を有し、基板固定用のコンデンサ素子の陽極部の端部は、複数のコンデンサ素子の積層方向において積層固定用コンデンサ素子の陽極部の端部とは重ならない位置で基板の表面上の第１の導電パターンと溶接されて電気的に導通する第２の接続部を有するため、第２の接続部によって基板に固定されるコンデンサ素子を基板固定用コンデンサ素子のみとすることができ、複数のコンデンサ素子の積層方向においてすべてのコンデンサ素子を積層した場合の全体の厚さよりも比較的薄くすることができる。このため、第２の接続部を形成するために溶接が行われる際に、溶接の照射出力を調整することが容易となり、レーザ等の溶接の照射出力を低くすることにより、基板を貫通して基板の裏面の第１の導電パターンを損傷することを防止することができる。このため、製品の信頼性、歩留まりを向上させることができる。
【００１３】
また、表面及び裏面に第１の導電パターンと第２の導電パターンとがそれぞれ設けられ、表面の第１導電パターン、第２の導電パターンは、それぞれ裏面の第１の導電パターン、第２の導電パターンとスルーホールを介して電気的に接続される基板の、表面の第１の導電パターンと第２の導電パターンとにそれぞれ積層された複数のコンデンサ素子の陽極部、陰極部が電気的に接続されるため、裏面の第１の導電パターン、第２の導電パターンをユーザ電極とすることができる。このため、ユーザ端子としてリードフレームを用いる場合と比較して、積層された複数のコンデンサ素子とユーザ電極との距離を極めて短くすることができ、ＥＳＲ（等価直列抵抗）を低減することができる。
【００１４】
また、表面の第１導電パターンと裏面の第１導電パターンとを結ぶスルーホールと、表面の第２導電パターンと裏面の第２導電パターンとを結ぶスルーホールとが近接して平行に配置されている場合には、第１の導電パターンには積層された複数のコンデンサ素子の陽極部が電気的に接続され、第２の導電パターンには積層された複数のコンデンサ素子の陰極部が電気的に接続されているため、各スルーホール内を流れる電流により発生する磁束が互いに打ち消しあい、ユーザ端子としてリードフレームを用いる場合と比較して、固体電解コンデンサにおいて生ずるＥＳＬ（等価直列インダクタンス）を低減することができる。
【００１５】
ここで、該基板と該基板固定用のコンデンサ素子との間には、該第２の接続部形成に要する熱により溶融する低融点金属材料が介装されていることが好ましい。この構成により、照射力の強いレーザ等により溶接する代わりに、照射力の弱いレーザ等により基板固定用のコンデンサ素子の陽極部の端部を加熱することにより溶融した低融点金属によって、基板上の第１の導電パターンと基板固定用のコンデンサ素子とを電気的に接続することができる。
【００１６】
また、本発明は、基板と、コンデンサ素子とを備える固体電解コンデンサである。基板には、表面及び裏面に第１の導電パターンと第２の導電パターンとがそれぞれ設けられ、該表面の該第１導電パターン、該第２の導電パターンは、それぞれ該裏面の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンとスルーホールを介して電気的に接続される。コンデンサ素子は、表面に酸化膜層が形成され弁作用金属からなる陽極部と、該陽極部の表面の所定の領域に固体電解質層を有して層状に形成された陰極部とにより構成される。また、該コンデンサ素子は、該基板の表面上に載置されて該基板の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンにそれぞれ該陽極部、該陰極部が電気的に接続される。該コンデンサ素子は略板状をなし複数設けられ、該複数のコンデンサ素子は該陽極部の端部同士が互いに隣接して積層配置されるとともに該陰極部同士が互いに隣接して積層配置され、該基板の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンにそれぞれ該陽極部の端部、該陰極部が整合配置される。該複数のコンデンサ素子の陽極部の端部と該基板の表面の第１導電パターンの間には、導電性の材料からなる略板状のスペーサが該コンデンサ素子に平行に設けられ、全ての該コンデンサ素子の該陽極部の端部及び該スペーサは、互いに溶接されて電気的に導通する第１の接続部を有する。該スペーサは、該複数のコンデンサ素子の積層方向において該コンデンサ素子の陽極部の端部とは重ならない位置で該基板の表面上の該第１の導電パターンと溶接されて電気的に導通する第２の接続部を有する。
【００１７】
全てのコンデンサ素子の陽極部の端部及びスペーサは、互いに溶接されて電気的に導通する第１の接続部を有し、スペーサは、複数のコンデンサ素子の積層方向においてコンデンサ素子の陽極部の端部とは重ならない位置で基板の表面上の第１の導電パターンと溶接されて電気的に導通する第２接続部を有するため、第２の接続部によって基板に固定される部分をスペーサのみとすることができ、複数のコンデンサ素子の積層方向においてすべてのコンデンサ素子及びスペーサを積層した場合の全体の厚さよりも比較的薄くすることができる。このため、第２の接続部を形成するために溶接が行われる際に、溶接の照射出力を調整することが容易となり、レーザ等の溶接の照射出力を低くすることにより、溶接により基板を貫通して基板の裏面の第１の導電パターンを損傷することを防止することができる。このため、製品の信頼性、歩留まりを向上させることができる。
【００１８】
固体電解コンデンサを構成するコンデンサ素子では、固体電解質層や陰極部が設けられている部分は、これらが設けられていない陽極部の端部の部分と比較して積層方向の幅が厚くなっており、この厚い部分である陰極部を互いに隣接させて積層させると、陰極部が積層されることに伴い互いに積層される陽極部の端部の部分では、厚さの違いにより当該端部間に空隙が形成されることになる。それを互いに当接するように隣接させると、積層されている陽極部の端部のうちの最上層のものが極端に曲げられることになる。
【００１９】
しかし、上述のようにスペーサを設けることにより、基板と第１層のコンデンサ素子の陽極部の端部との間のスペースを大きく確保することができるため、陽極部の端部が極端に曲げられることを防止することができる。このため、陽極部の端部に極端な曲げによる亀裂が生じることを防止することができ、亀裂に起因する漏れ電流の増大や陽極部端部の切断や接続不良を防止することができる。また、基板上に積層された複数のコンデンサが載置固定されているため、ＥＳＬ、ＥＳＲを低減することができる。
【００２０】
ここで、該基板と該スペーサとの間には、該第２の接続部形成に要する熱により溶融する低融点金属材料が介装されていることが好ましい。この構成により、照射力の強いレーザ等により溶接する代わりに、照射力の弱いレーザ等によりスペーサを加熱することにより溶融した低融点金属によって、基板上の第１の導電パターンとスペーサとを電気的に接続することができ、スペーサを介してコンデンサ素子の陽極部の端部と第１の導電パターンとを電気的に接続することができる。
【００２１】
また、該複数のコンデンサ素子の積層方向において、該スペーサの該第２の接続部の位置における厚さは該スペーサの該第１の接続部の位置における厚さよりも薄いことが好ましい。スペーサの第１の接続部の位置における厚さが大きく、基板と陽極部の端部との間にスペースを大きく確保することができるため、陽極部の端部が極端に曲げられることを効果的に防止することができる。このため、陽極部の端部に極端な曲げによる亀裂が生じることを効果的に防止することができ、亀裂に起因する漏れ電流の増大や陽極部端部の切断や接続不良を防止することができる。これに対して第２の接続部の位置における厚さが小さいため、第２の接続部を形成するために溶接が行われる際に、溶接の照射出力を調整することが容易となり、溶接の照射出力を低くしてスペーサを基板の第１の導電パターンに接続することができる。
【００２２】
また、本発明は、コンデンサ素子製造工程と、基板固定工程とを有する固体電解コンデンサの製造方法である。コンデンサ素子製造工程は、表面に酸化膜層が形成され弁作用金属からなる陽極部の該表面の所定の領域に、固体電解質層を有する陰極部を層状に形成する工程を有する。基板固定工程では、該コンデンサ素子工程により製造されたコンデンサ素子を、第１の導電パターンと第２の導電パターンとを有する基板上に載置固定する。該コンデンサ素子製造工程は、略板状の積層固定用のコンデンサ素子を製造する積層固定用のコンデンサ素子製造工程と、該積層固定用のコンデンサ素子とは該陽極部の端部の形状が異なる基板固定用のコンデンサ素子を製造する基板固定用のコンデンサ素子製造工程とを有して複数のコンデンサ素子を製造する。該基板固定工程は、該陽極部の端部同士が互いに隣接するように該複数のコンデンサ素子を積層配置するとともに該陰極部同士が互いに隣接するように積層配置し、該基板の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンにそれぞれ該陽極部の端部、該陰極部を整合配置する積層工程と、積層した該複数のコンデンサ素子を互いに電気的に並列接続する接続工程とを有する。該接続工程は、該複数のコンデンサ素子の積層方向において全ての陽極部端部が重畳する第１重畳部を互いに溶接することにより第１接続部を設けて電気的に導通させる第１導通工程と、該複数のコンデンサ素子の積層方向において該積層固定用コンデンサ素子の陽極部の端部とは重畳せず該基板の該第１の導電パターンと重畳する該基板固定用のコンデンサ素子の第２重畳部を該基板の該第１の導電パターンと溶接することにより第２接続部を設けて電気的に導通させる第２導通工程とを有する。
【００２３】
接続工程は、複数のコンデンサ素子の積層方向において全ての陽極部端部が重畳する第１重畳部を互いに溶接することにより第１接続部を設けて電気的に導通させる第１導通工程と、複数のコンデンサ素子の積層方向において積層固定用コンデンサ素子の陽極部の端部とは重畳せず基板の第１の導電パターンと重畳する基板固定用のコンデンサ素子の第２重畳部を基板の第１の導電パターンと溶接することにより第２接続部を設けて電気的に導通させる第２導通工程とを有する。このため、第２の導通工程において第２の接続部によって基板に固定されるコンデンサ素子を基板固定用コンデンサ素子のみとすることができ、複数のコンデンサ素子の積層方向においてすべてのコンデンサ素子を積層した場合の全体の厚さよりも比較的薄くすることができる。この結果、第２の接続部を形成するために溶接が行われる際に、溶接の照射出力を調整することが容易となり、複数のコンデンサ素子を基板に載置固定するためのレーザ等の溶接の照射出力を低くすることにより、基板を貫通して基板の裏面の第１の導電パターンを損傷することを防止することができる。このため、製品の信頼性、歩留まりを向上させることができる。
【００２４】
ここで、該第２の導通工程において、該基板固定用のコンデンサ素子を該基板の該第１の導電パターンと電気的に導通させるために要する熱により溶融する低融点金属材料を、該基板と該基板固定用のコンデンサ素子との間に介装させる工程を行うことが好ましい。この工程を行うことにより、照射力の強いレーザ等により溶接する代わりに、照射力の弱いレーザ等により基板固定用のコンデンサ素子の陽極部の端部を加熱することにより溶融した低融点金属によって、基板上の第１の導電パターンと基板固定用のコンデンサ素子とを電気的に接続することができる。
【００２５】
また、本発明は、コンデンサ素子製造工程と、基板固定工程とを有する固体電解コンデンサの製造方法である。コンデンサ素子製造工程は、表面に酸化膜層が形成され弁作用金属からなる陽極部の該表面の所定の領域に、固体電解質層を有する陰極部を層状に形成する工程を有する。基板固定工程では、該コンデンサ素子工程により製造されたコンデンサ素子を、第１の導電パターンと第２の導電パターンとを有する基板上に載置固定する。該コンデンサ素子製造工程を複数回行うことにより複数のコンデンサ素子を製造する。該基板固定工程は、陽極部の端部の形状とは異なる形状のスペーサと該陽極部の端部同士とが互いに隣接するように該複数のコンデンサ素子及び該スペーサを積層配置するとともに該陰極部同士が互いに隣接するように積層配置し、該基板の該第１の導電パターン、該第２の導電パターンにそれぞれ該スペーサ、該陰極部を整合配置する積層工程と、積層した該複数のコンデンサ素子を互いに電気的に並列接続する接続工程とを有する。該接続工程は、該複数のコンデンサ素子の積層方向において全ての陽極部端部及び該スペーサが重畳する第１重畳部を互いに溶接することにより第１接続部を設けて電気的に導通させる第１導通工程と、該複数のコンデンサ素子の積層方向において該コンデンサ素子の陽極部の端部とは重畳せず該基板の該第１の導電パターンと重畳する該スペーサの第２重畳部を該基板の該第１の導電パターンと溶接することにより第２接続部を設けて電気的に導通させる第２導通工程とを有する。
【００２６】
接続工程は、複数のコンデンサ素子の積層方向において全ての陽極部端部及びスペーサが重畳する第１重畳部を互いに溶接することにより第１接続部を設けて電気的に導通させる第１導通工程と、複数のコンデンサ素子の積層方向においてコンデンサ素子の陽極部の端部とは重畳せず基板の第１の導電パターンと重畳するスペーサの第２重畳部を基板の第１の導電パターンと溶接することにより第２接続部を設けて電気的に導通させる第２導通工程とを有する。このため、第２の導通工程において第２の接続部によって基板に固定される部分をスペーサのみとすることができ、複数のコンデンサ素子の積層方向においてすべてのコンデンサ素子及びスペーサを積層した場合の全体の厚さよりも比較的薄くすることができる。この結果、第２の接続部を形成するために溶接が行われる際に、溶接の照射出力を調整することが容易となり、複数のコンデンサ素子を基板に載置固定するためのレーザ等の溶接の照射出力を低くすることにより、基板を貫通して基板の裏面の第１の導電パターンを損傷することを防止することができる。このため、製品の信頼性、歩留まりを向上させることができる。
【００２７】
また、スペーサを設けることにより、基板と陽極部の端部との間のスペースを大きく確保することができるため、積層工程及び接続工程において陽極部の端部が極端に曲げられることを防止することができる。このため、陽極部の端部に極端な曲げによる亀裂が生じることを防止することができ、亀裂に起因する漏れ電流の増大や陽極部端部の切断や接続不良を防止することができる。
【００２８】
ここで、該第２の導通工程において、該スペーサを該基板の該第１の導電パターンと電気的に導通させるために要する熱により溶融する低融点金属材料を、該基板と該スペーサとの間に介装させる工程を行うことが好ましい。この工程を行うことにより、照射力の強いレーザ等により溶接する代わりに、照射力の弱いレーザ等によりスペーサを加熱することにより溶融した低融点金属によって、基板上の第１の導電パターンとスペーサとを電気的に接続することができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上により、コンデンサ素子の積層方向であって複数のコンデンサ素子の最上層から第１層の方向に向けてレーザを照射したときに、レーザ照射により基板を貫通してしまうことを防止する固体電解コンデンサの製造方法、及び当該製造方法により製造される固体電解コンデンサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の第１の実施の形態による固体電解コンデンサ及び固体電解コンデンサの製造方法について図１乃至図４に基づき説明する。図１に示されるように固体電解コンデンサ１は、積層された４つのコンデンサ素子１０〜４０と、プリント基板５０と、４つのコンデンサ素子１０〜４０を覆うようにしてモールドする図示せぬモールド部とを備えている。
【００３１】
４つのコンデンサ素子１０〜４０は、それぞれ略同一形状且つ略同一の構成であり、図１に示されるように陽極部１１〜４１と、陰極部１２〜４２とを備えている。なお、４つのコンデンサ素子１０〜４０の構成は、コンデンサ素子１０の陽極部１１の図１に示される左側の端部１１Ｂの形状が他のコンデンサ素子２０〜４０の陽極部２１〜４１の図１に示される左側の端部２１Ｂ〜４１Ｂと異なること以外は同一であるため、図２を参照して説明する以下の説明では、当該同一の部分についてはコンデンサ素子１０のみについて図示し、他のコンデンサ素子２０〜４０については説明を省略する。当該形状が異なる部分については後述する。
【００３２】
陽極部１１は略長方形状をした板状をなしており、図１及び図２に示される左右方向に長辺が指向する。陽極部１１は弁作用金属であるアルミニウムにより構成されており、図２に示されるように、その表面には、表面積を増やすためにエッチングが施されることにより粗面化（拡面化）されてポーラス状になっている。このポーラス状の表面全体は化成処理（陽極酸化）によって絶縁性の酸化膜層（誘電体層）１１Ａが形成されている。陽極部１１の寸法は、長手方向の長さが１００ｍｍ、幅が５０ｍｍ程度であり、厚さ、即ち、図２に示される上下方向の幅は１００μｍ程度である。
【００３３】
陽極部１１の表面の所定の領域、即ち、図２に示される陽極部１１の右側の端部から左側の端部１１Ｂに向って陽極部１１の左右方向の長さの略２／３の位置に至るまでの領域全体には、導電性のポリマーにより構成される固体電解質層１２Ａが形成されている。固体電解質層１２Ａは酸化膜層１１Ａの上に積層して設けられており、酸化膜層１１Ａに対向する固体電解質層１２Ａの部分は、エッチングにより陽極部１１の表面に形成されたポーラスの中に入り込んでいる。固体電解質層１２Ａ上には、グラファイトペースト層１２Ｂと、銀ペースト層１２Ｃとがこの順で積層されており、固体電解質層１２Ａ、グラファイトペースト層１２Ｂ、及び銀ペースト層１２Ｃは陰極部１２を構成する。グラファイトペースト層１２Ｂ及び銀ペースト層１２Ｃは、固体電解質層１２Ａが形成されている陽極部１１及び酸化膜層（誘電体層）１１Ａの領域を覆うようにして固体電解質層１２Ａ上に形成されている。
【００３４】
陽極部１１の図２に示される左側の端部１１Ｂであって陰極部１２が設けられていない領域と陰極部１２との境界位置には、絶縁性を有するエポキシ系樹脂等からなるレジスト１３が設けられている。レジスト１３は、固体電解質層１２Ａを陽極部１１上に形成するために陽極部１１となる化成箔を溶液に浸漬させているときに、ポーラス状になっている陽極部１１の表面において毛細管現象により溶液が所定の領域よりも図２の左側の方へ上がってくることを防止し、固体電解質層１２Ａが形成されていない陽極部１１の図２に示される左側の端部１１Ｂを確保するために設けられている。
【００３５】
４つのコンデンサ素子１０〜４０は、図１に示されるように、陰極部１２〜４２同士が互いに隣接して積層配置されている。陰極部１２〜４２は、板状の陽極部１１〜４１上に形成されているため、陽極部１１〜４１の厚さ方向に対して略垂直な上面１０Ａ〜４０Ａと下面１０Ｂ〜４０Ｂとを有している。図１に示されるように、積層される４つのコンデンサ素子１０〜４０の第１層をなす第１コンデンサ素子１０の上面１０Ａと第２コンデンサ素子２０の下面２０Ｂとが導電性接着剤７１によって接着され、第２コンデンサ素子２０の上面２０Ａと第３コンデンサ素子３０の下面３０Ｂとが導電性接着剤７１によって接着され、第３コンデンサ素子３０の上面３０Ａと第４コンデンサ素子４０の下面４０Ｂとが導電性接着剤７１によって接着されている。従って、４つのコンデンサ素子１０〜４０の陰極部１２〜４２は電気的に接続されており、後述のように４つのコンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂ同士が電気的に接続されることと相まって、４つのコンデンサ素子１０〜４０は電気的に並列接続されている。
【００３６】
４つのコンデンサ素子１０〜４０の陰極部１２〜４２が設けられていない陽極部１１〜４１の端部１１Ｂ〜４１Ｂの部分は、陰極部１２〜４２が設けられている部分と比較して銀ペースト層１２Ｃ等が形成されていないことから薄くなっている。このため、図１に示されるように、コンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂは、後述のプリント基板５０の表面５０Ａ上の第１の導電パターン５１Ａに押し付けられるように曲げられて互いに当接し合った状態で隣接して積層配置されている。
【００３７】
コンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂは、第１層の第１コンデンサ素子１０から最上層である第４コンデンサ素子４０へ向うにつれて、曲げられている度合いが大きくなっている。なお、図１においては、説明の便宜上当該端部１１Ｂ〜４１Ｂの曲がり具合を強調して図示しているが、実際にはこれほど極端には曲がっていない。
【００３８】
積層された４つのコンデンサ素子１０〜４０は、陽極部１１〜４１と略同一形状をしたプリント基板５０上に載置されている。プリント基板５０は、例えば、エポキシ樹脂製のプリント基板５０である。４つのコンデンサ素子１０〜４０は、プリント基板５０に対して形状が一致して重なるようにプリント基板５０上に載置されている。プリント基板５０は、積層された４つのコンデンサ素子１０〜４０のうちの第１コンデンサ素子１０の陰極部１２及び陽極部１１の端部１１Ｂに対向している。
【００３９】
プリント基板５０の表面５０Ａ及び裏面５０Ｂには、第１の導電パターン５１Ａ、５１Ｂと第２の導電パターン５２Ａ、５２Ｂとがそれぞれ設けられている。表面５０Ａの第１導電パターン５１Ａ、第２の導電パターン５２Ａは、それぞれ裏面５０Ｂの第１の導電パターン５１Ｂ、第２の導電パターン５２Ｂと、スルーホール５０ａ、５０ｂを介して電気的に接続されている。スルーホール５０ａとスルーホール５０ｂとは、互いに近接して平行に配置されている。
【００４０】
第１の導電パターン５１Ａは、第１コンデンサ素子１０の陽極部１１の図１に示される左側の端部１１Ｂに対向する位置に配置されており、第２の導電パターン５２Ａは、第１コンデンサ素子１０の陰極部１２に対向する位置に配置されている。陰極部１２は、導電性接着剤７１によって第２の導電パターン５２Ａに電気的に接続されている。
【００４１】
プリント基板５０の裏面５０Ｂの第１の導電パターン５１Ｂ、第２の導電パターン５２Ｂは、それぞれ図示せぬ電子回路等に実装されるいわゆるユーザ端子であり、プリント基板５０の表面の第１の導電パターン５１Ａ、第２の導電パターン５２Ａと同様の金属材料により構成されている。
【００４２】
ここで、コンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂの形状について説明する。コンデンサ素子２０〜４０の陽極部２１〜４１の図１に示される左側の端部２１Ｂ〜４１Ｂは、それぞれ図３に示されるように、あたかも長方形状の一の短辺を挟む２つの角部を、それぞれ切欠いて取除いたような形状をなしており、このため略長方形状をした陽極部２１〜４１の長手方向、即ち、図１に示される左右方向であって陽極部２１〜４１の外方へ突出する凸部２１Ｃ〜４１Ｃが設けられた形状をなしている。
【００４３】
これに対してコンデンサ素子１０の陽極部１１の図１に示される左側の端部１１Ｂは、陽極部１１の長方形状の一の短辺を挟む２つの角部の部分は、端部２１Ｂ〜４１Ｂのように切欠かれておらず取除かれたような形状とはなっておらず、そのまま２つの角部の部分が残ったままの形状となっている。このため、コンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂにおいては、凸部２１Ｃ〜４１Ｃの部分、及び複数のコンデンサ素子１０〜４０の積層方向において凸部２１Ｃ〜４１Ｃと重畳する端部１１Ｂの部分１１Ｄが、同方向において互いに重畳する第１重畳部をなしている。また、複数のコンデンサ素子１０〜４０の積層方向において凸部２１Ｃ〜４１Ｃと重畳しない端部１１Ｂの図３における左右端部１１Ｅ、１１Ｆは、同方向においてプリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａと重畳する第２重畳部をなしている。コンデンサ素子１０は基板固定用のコンデンサ素子に相当し、コンデンサ素子２０〜４０は積層固定用のコンデンサ素子に相当する。
【００４４】
第１重畳部、即ち、凸部２１Ｃ〜４１Ｃの部分、及びコンデンサ素子１０〜４０の積層方向において凸部２１Ｃ〜４１Ｃと重畳する端部１１Ｂの部分１１Ｄには、第１の接続部１Ａが設けられている。第１の接続部１Ａは、コンデンサ素子１０〜４０の積層方向であって図１の上から下に向う方向へＹＡＧレーザの照射を第１重畳部が受けることにより互いに溶接されてなり、陽極部１１〜４１の端部１１Ｂ〜４１Ｂを互いに電気的に導通する。
【００４５】
また、第２重畳部、即ち、複数のコンデンサ素子１０〜４０の積層方向において凸部２１Ｃ〜４１Ｃと重畳しない端部１１Ｂの左右端部１１Ｅ〜１１Ｆには、図４に示されるように第２の接続部１Ｂ、１Ｂがそれぞれ設けられている。第２の接続部１Ｂは、コンデンサ素子１０〜４０の積層方向であって図１の上から下に向う方向へＹＡＧレーザの照射を第２重畳部が受けることにより、第１のコンデンサ素子１０の陽極部１１の端部１１Ｂとプリント基板５０の表面５０Ａ上の第１の導電パターン５１Ａとが溶接されてなり、これらを互いに電気的に導通する。第２の接続部１Ｂは、プリント基板５０を貫通してはおらず、プリント基板５０の表面５０Ａ上の第１の導電パターン５１Ａの位置において留まる。従って、プリント基板５０の裏面５０Ｂ上の第１の導電パターン５１Ｂには、レーザ照射による損傷は全く生じていない。
【００４６】
全てのコンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１の端部１１Ｂ〜４１Ｂが第１の接続部１Ａを有しており、コンデンサ素子１０の陽極部１１の端部１１Ｂの左右端部１１Ｅ、１１Ｆが第２の接続部１Ｂを有しているため、第２の接続部１Ｂによってプリント基板５０に固定されるコンデンサ素子を第１コンデンサ素子１０のみとすることができ、コンデンサ素子１０〜４０の積層方向においてすべてのコンデンサ素子１０〜４０を積層した場合の全体の厚さよりも比較的薄くすることができる。
【００４７】
このため、第２の接続部１Ｂを形成するために溶接が行われる際に、溶接の照射出力を調整することが容易となり、レーザ等の溶接の照射出力を低くすることにより、プリント基板５０を貫通してプリント基板５０の裏面５０Ｂの第１の導電パターン５１Ｂを損傷することを防止することができる。このため、製品の信頼性、歩留まりを向上させることができる。
【００４８】
また、表面５０Ａの第１導電パターン５１Ａ、第２の導電パターン５２Ａは、それぞれ裏面５０Ｂの第１の導電パターン５１Ｂ、第２の導電パターン５２Ｂとスルーホール５０ａ、５０ｂを介して電気的に接続されており、積層されたコンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１、陰極部１２〜４２が、表面５０Ａの第１の導電パターン５１Ａと第２の導電パターン５２Ａとにそれぞれ電気的に接続されているため、裏面５０Ｂの第１の導電パターン５１Ｂ、第２の導電パターン５２Ｂをユーザ電極とすることができる。このため、ユーザ端子としてリードフレームを用いる場合と比較して、積層された複数のコンデンサ素子とユーザ電極との距離を極めて短くすることができ、ＥＳＲ（等価直列抵抗）を低減することができる。
【００４９】
また、スルーホール５０ａとスルーホール５０ｂとが近接して平行に配置されているため、第１の導電パターン５１Ａには積層されたコンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１が電気的に接続され、第２の導電パターン５２Ａには積層されたコンデンサ素子１０〜４０の陰極部１２〜４２が電気的に接続されているため、各スルーホール５０ａ〜５０ｂ内を流れる電流により発生する磁束が互いに打ち消しあい、ユーザ端子としてリードフレームを用いる場合と比較して、固体電解コンデンサ１において生ずるＥＳＬ（等価直列インダクタンス）を低減することができる。
【００５０】
固体電解コンデンサの製造方法では、先ず、コンデンサ素子製造工程を行う。実際に行われるコンデンサ素子製造工程では、複数のコンデンサ素子が同時に製造されるが、ここでは、説明の便宜上１つのコンデンサ素子１０が製造される工程を一回のコンデンサ素子製造工程とする。先ず、表面に酸化膜層１１Ａが形成され陽極部１１となるアルミニウム板、即ち、化成箔を打抜いて一端を陽極部１１の形状とする。このとき、後述のように陰極層が形成される化成箔の部分は、複数同時に製造される他のコンデンサ素子の陰極部が形成される化成箔の他端の部分と、製品にならない余分な化成箔の部分を介して接続された状態となっている。後述の接続工程を行う直前に行う切断の工程において、この余分な化成箔の部分は切断され除去される。
【００５１】
次に、スクリーン印刷法を用いて、陽極部１１の所定の位置であって陰極部１２と陽極部１１との境界となる位置にレジスト１３を形成する。次に、前述のように化成箔を打抜いたときに、打抜いた断面には酸化膜層１１Ａが形成されていない部分が生ずるが、この部分に酸化膜層１１Ａを生成するために再度酸化させる再化成を行う。
【００５２】
次に、レジスト１３を境とする所定の領域、即ち図１に示される陽極部１１のレジスト１３よりも右側の部分に相当する化成箔の部分を、固体電解質層１２Ａを形成するための反応溶液中に浸漬し、化学酸化重合を行うことにより、固体電解質層１２Ａ、即ち、導電性ポリマー層を形成する。陽極部１１の表面はエッチングによりポーラス状になっているので、直接銀ペースト層１２Ｃを形成することができないため、銀ペースト層１２Ｃを形成する準備のために固体電解質層１２Ａを形成するのである。
【００５３】
次に、何らかの原因により、化成箔の表面に形成されている酸化膜層１１Ａに破損が生じることがある。この部分を修正するために再度酸化させる修復工程を行う。次に、導電性高分子層の上にグラファイトペースト層１２Ｂと、銀ペースト層１２Ｃとをこの順で積層して形成する。グラファイトペースト層１２Ｂ、銀ペースト層１２Ｃの形成は、ディップ法やスクリーン印刷法やスプレー塗布法等が用いられる。以上がコンデンサ素子製造工程である。このコンデンサ素子製造工程を４回行うことによって、４つのコンデンサ素子を製造する。
【００５４】
次に、積層工程を行う。積層工程では、４つのコンデンサ素子１０〜４０を、陽極部１１〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂ同士が互いに隣接するように積層配置するとともに、陰極部１２〜４２同士が互いに隣接するように積層配置する。陰極部１２〜４２間には、導電性接着剤７１が塗布され、陰極部１２〜４２同士が導電性接着剤７１によって互いに電気的に接続される。導電性接着剤７１としては、例えば、銀−エポキシ系接着剤が用いられる。
【００５５】
次に、積層された状態の４つのコンデンサ素子１０〜４０を、製品とならない余分な化成箔の部分から切断して陰極部１２〜４２の形状とすることにより、略長方形状をしたコンデンサ素子１０〜４０の形状とする。
【００５６】
次に、接続工程を行う。接続工程では第１導電工程と基板載置工程と第２導電工程とを行う。第１導電工程では、積層した複数のコンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂを電気的に接続することにより、４つのコンデンサ素子１０〜４０を互いに電気的に並列接続する。具体的には、第１重畳部に対してコンデンサ素子１０〜４０の積層方向から、即ち、図１又は図２に示される上方向からＹＡＧレーザを照射して、図３に示されるように第１接続部１Ａを設ける。このことにより、コンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１の端部１１Ｂ〜４１Ｂを互いに電気的に接続する。
【００５７】
基板載置工程では、４つの積層されたコンデンサ素子１０〜４０とは別体として用意されたプリント基板５０の表面５０Ａ上に、積層された状態のコンデンサ素子１０〜４０を載置する。具体的には、プリント基板５０の表面５０Ａ上の第１の導電パターン５１Ａに第１コンデンサ素子１０の陽極部１１の端部１１Ｂを対向させ、表面５０Ａ上の第２の導電パターン５２Ａに第１コンデンサ素子１０の陰極部１２を対向させる。そして、第２の導電パターン５２Ａに対向する陰極部１２の位置に導電性接着剤７１を塗布し、第１コンデンサ１０をプリント基板５０に接着固定させる。
【００５８】
第２導電工程では、図４に示されるように、プリント基板５０上に４つの積層されたコンデンサ素子１０〜４０を電気的に接続する。具体的には、先ず、コンデンサ素子１０の陽極部１１の端部１１Ｂの凸部１１Ｃを第１の導電パターン５１Ａに当接させ、第２重畳部に対してコンデンサ素子１０〜４０の積層方向から、即ち、図１又は図２に示される上方向からＹＡＧレーザを照射して、図４に示されるように第２の接続部１Ｂを設ける。このことにより、コンデンサ素子１０の凸部１１Ｃをプリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａに電気的に接続する。
【００５９】
その後、固体電解コンデンサ１を保護するためにモールドを行い、切断を行い、更に、損傷している部分を修復するためのエージングを行い、特性検査、外観検査を経て固体電解コンデンサの製造方法の全工程を終了する。
【００６０】
接続工程は、第１接続部１Ａを設けるための第１導通工程と、第２接続部１Ｂを設けるための第２導通工程とを有するようにして、２ステップに分けて溶接をするようにしたため、第２の導通工程において第２の接続部１Ｂによってプリント基板５０に固定されるコンデンサ素子をコンデンサ素子１０のみとすることができ、コンデンサ素子１０〜４０の積層方向においてすべてのコンデンサ素子１０〜４０を積層した場合の全体の厚さよりも比較的薄くすることができる。
【００６１】
このため、第２の接続部１Ｂを形成するために溶接が行われる際に、溶接の照射出力を調整することが容易となり、コンデンサ素子１０〜４０をプリント基板５０に載置固定するためのレーザ等の溶接の照射出力を低くすることにより、プリント基板５０を貫通してプリント基板５０の裏面５０Ｂの第１の導電パターン５１Ｂを損傷することを防止することができる。このため、製品の信頼性、歩留まりを向上させることができる。
【００６２】
次に、本発明の第２の実施の形態による固体電解コンデンサ及び固体電解コンデンサの製造方法について図５乃至図６に基づき説明する。第２の実施の形態による固体電解コンデンサ２は、プリント基板５０とコンデンサ１０′の陽極部１１′の端部１１Ｂ′との間にスペーサ６０が設けられている点、及びコンデンサ１０′の陽極部１１′の端部１１Ｂ′の形状が、他のコンデンサ２０〜４０の陽極部２１〜４１の端部２１Ｂ〜４１Ｂの形状と同一である点で、第１の実施の形態による固体電解コンデンサ１とは異なる。
【００６３】
コンデンサ１０′の陽極部１１′の端部１１Ｂ′の形状は、他のコンデンサ２０〜４０の陽極部２１〜４１の端部２１Ｂ〜４１Ｂの形状と同一であるため、端部１１Ｂ′は、図６に示されるように、凸部２１Ｃ〜４１Ｃと同一形状の凸部１１Ｃ′を有している。
【００６４】
スペーサ６０は、略長方形状の板状をなしており、Ｎｉにより構成されている。スペーサ６０は、第１コンデンサ素子１０′の陽極部１１′の図５に示される左側の端部１１Ｂ′と、プリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａとの間に配置されており、コンデンサ素子１０′〜４０の陽極部１１′〜４１の長手方向、即ち、図５の略左方向から見ると、図６に示されるようにコンデンサ素子１０′〜４０の積層方向において中央部分６１が厚く構成されている。
【００６５】
この中央部分６１は、第１コンデンサ素子１０′の陽極部１１′の図５に示される左側の端部１１Ｂ′の凸部１１Ｃ′と、プリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａとの間に配置されており、中央部分６１と凸部１１Ｃ′〜４１Ｃとは、コンデンサ素子１０′〜４０の積層方向において互いに重畳する第１重畳部をなしている。スペーサ６０の図６のおける左右端部６２、６３は、コンデンサ素子１０′〜４０の積層方向においてコンデンサ素子１０′〜４０の陽極部１１′〜４１の端部１１Ｂ′〜４１Ｂとは重畳せずプリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａと重畳する第２重畳部をなしている。
【００６６】
スペーサ６０の中央部分６１の厚さが大きく、プリント基板５０と陽極部１１′の端部１１Ｂ′との間にスペースを大きく確保することができるため、陽極部４１の端部４１Ｂ等が極端に曲げられることを防止することができる。このため、陽極部４１の端部４１Ｂ等に極端な曲げによる亀裂が生じることを防止することができ、亀裂に起因する漏れ電流の増大や陽極部４１の端部４１Ｂ等の切断や接続不良を防止することができる。
【００６７】
第１重畳部、即ち、端部１１Ｂ′〜４１Ｂの部分及び中央部分６１には、図６に示されるように、第１の接続部２Ａが設けられている。第１の接続部２Ａは、その積層方向であって図１の上から下に向う方向へＹＡＧレーザの照射を第１重畳部が受けることにより互いに溶接されてなり、陽極部１１′〜４１の端部１１Ｂ′〜４１Ｂとスペーサ６０の中央部分６１とを互いに電気的に導通する。
【００６８】
また、第２重畳部、即ち、複数のコンデンサ素子１０′〜４０の積層方向において凸部１１′Ｃ〜４１Ｃと重畳しないスペーサの図６における左右端部６２、６３には、第２の接続部２Ｂ、２Ｂがそれぞれ設けられている。第２の接続部２Ｂは、コンデンサ素子１０′〜４０の積層方向であって図１の上から下に向う方向へＹＡＧレーザの照射を第２の重畳部が受けることにより、スペーサ６０の中央部分６１とプリント基板５０の表面上の第１の導電パターン５１Ａとが溶接されてなり、これらを互いに電気的に導通する。第２の接続部２Ｂは、プリント基板５０を貫通してはおらず、プリント基板５０の表面上の第１の導電パターン５１Ａの位置において留まる。従って、プリント基板５０の裏面上の第１の導電パターン５１Ｂには、レーザ照射による損傷は全く生じていない。
【００６９】
全てのコンデンサ素子の１０′〜４０の陽極部１１′〜４１の端部１１Ｂ′〜４１Ｂ及びスペーサ６０は第１の接続部２Ａを有し、スペーサ６０は第２の接続部２Ｂを有するため、第２の接続部２Ｂによってプリント基板５０に固定される部分をスペーサ６０のみとすることができ、コンデンサ素子１０′〜４０の積層方向においてすべてのコンデンサ素子１０′〜４０及びスペーサ６０を積層した場合の全体の厚さよりも比較的薄くすることができる。
【００７０】
このため、第２の接続部２Ｂを形成するために溶接が行われる際に、溶接の照射出力を調整することが容易となり、レーザ等の溶接の照射出力を低くすることにより、溶接によりプリント基板５０を貫通してプリント基板５０の裏面５０Ｂの第１の導電パターン５１Ｂを損傷することを防止することができる。このため、製品の信頼性、歩留まりを向上させることができる。
【００７１】
固体電解コンデンサの製造方法では、凸部２１Ｃ〜４１Ｃのみならず凸部１１Ｃ′も設ける。また、積層工程では、４つのコンデンサ素子１０′〜４０とともに、スペーサ６０の中央部分６１がコンデンサ素子１０′の凸部１１Ｃ′と重畳し且つスペーサの左右両端部が凸部１１Ｃ′と重畳しないように、スペーサ６０をコンデンサ素子１０′〜４０に積層する。
【００７２】
また、第１導電工程では、コンデンサ素子１０′〜４０の陽極部１１′〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ′〜４１Ｂ及びスペーサ６０の中央部分６１を電気的に接続することにより、４つのコンデンサ素子１０′〜４０を互いに電気的に並列接続する。具体的には、第１重畳部に対してコンデンサ素子１０′〜４０の積層方向から、即ち、図１又は図２に示される上方向からＹＡＧレーザを照射して、図３に示されるように第１の接続部２Ａを設ける。このことにより、コンデンサ素子１０′〜４０の陽極部１１′〜４１の端部１１Ｂ′〜４１Ｂ及びスペーサ６０の中央部分６１を互いに電気的に接続する。
【００７３】
また、基板載置工程では、４つの積層されたコンデンサ素子１０′〜４０とは別体として用意されたプリント基板５０の表面５０Ａ上に、積層された状態のコンデンサ素子１０′〜４０をスペーサ６０とともに載置する。具体的には、プリント基板５０の表面５０Ａ上の第１の導電パターン５１Ａにスペーサ６０を対向させ、表面５０Ａ上の第２の導電パターン５２Ａに第１コンデンサ素子１０′の陰極部１２′を対向させる。そして、第２の導電パターン５２Ａに対向するコンデンサ素子１０′の陰極部の位置に導電性接着剤７１を塗布し、第１コンデンサ１０′をプリント基板５０に接着固定させる。
【００７４】
また、第２導電工程では、図６に示されるように、プリント基板５０上に４つの積層されたコンデンサ素子１０′〜４０をスペーサ６０とともに電気的に接続する。具体的には、先ず、スペーサ６０を第１の導電パターン５１Ａに当接させ、第２重畳部に対してコンデンサ素子１０′〜４０の積層方向から、即ち、図１又は図２に示される上方向からＹＡＧレーザを照射して、図６に示されるように第２の接続部２Ｂ、２Ｂを設ける。このことにより、スペーサ６０をプリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａに電気的に接続する。
【００７５】
接続工程は、コンデンサ素子１０′〜４０の積層方向において全ての陽極部１１′〜４１端部１１Ｂ′〜４１Ｂ及びスペーサ６０が重畳する第１重畳部を互いに溶接することにより第１接続部２Ａを設けて電気的に導通させる第１導通工程と、コンデンサ素子１０′〜４０の積層方向においてコンデンサ素子１０′〜４０の陽極部１１′〜４１の端部１１Ｂ′〜４１Ｂとは重畳せずプリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａと重畳するスペーサ６０の第２重畳部をプリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａと溶接することにより第２接続部２Ｂを設けて電気的に導通させる第２導通工程とを有するため、第２の導通工程において第２の接続部２Ｂによってプリント基板５０に固定される部分をスペーサ６０のみとすることができ、コンデンサ素子１０′〜４０の積層方向においてすべてのコンデンサ素子１０′〜４０及びスペーサ６０を積層した場合の全体の厚さよりも比較的薄くすることができる。
【００７６】
このため、第２の接続部２Ｂを形成するために溶接が行われる際に、溶接の照射出力を調整することが容易となり、コンデンサ素子１０′〜４０をプリント基板５０に載置固定するためのレーザ等の溶接の照射出力を低くすることにより、プリント基板５０を貫通してプリント基板５０の裏面５０Ｂの第１の導電パターン５１Ｂを損傷することを防止することができる。このため、製品の信頼性、歩留まりを向上させることができる。
【００７７】
本発明による固体電解コンデンサ及び固体電解コンデンサの製造方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、第１コンデンサ素子１０とプリント基板５０との間や、スペーサ６０とプリント基板５０との間に低融点金属が介装されていてもよい。低融点金属としては、例えば、Ｓｎ、半田、Ｚｎ等を用いる。
【００７８】
この構成により、本実施の形態における第２導電工程のレーザ照射の出力よりも弱いレーザ照射による熱により低融点金属を溶融させることができ、この低融点金属により第１コンデンサ素子１０とプリント基板５０との間や、スペーサ６０とプリント基板５０との間を電気的に接続する第２接続部を設けることができる。また、スペーサ６０とプリント基板５０との間に低融点金属を介在させるのではなく、スペーサ自体を低融点金属により構成してもよい。この構成とすることにより、低融点金属をスペーサに設ける工程を省くことができる。
【００７９】
また、積層されたコンデンサ素子のうちの第１層目の陽極部が第２重畳部を有しておらず、第２層目等の上層の陽極部が第２重畳部を有していてもよい。また、第２重畳部を有する陽極部を備えるコンデンサ素子が複数枚あってもよい。同様にスペーサは、プリント基板５０と陽極部１１′の端部１１Ｂ′との間ではなく、例えば、陽極部１１′の端部１１Ｂ′とコンデンサ素子２１の陽極部２１の端部２１Ｂと間に配置されてもよい。
【００８０】
スペーサは一体の構成で設けられたが、一体でなくてもよい。例えば、板状の長方形部材の略中央の位置に、当該長方形部材の幅と略同一の幅の板状の正方形部材を積層して載置固定するようにして、複数枚の板状部材により構成し、中央部分が厚くなるようにしてもよい。また、中央部分は厚く構成されたが、厚くなくてもよい。従って、単なる平板状の部材によりスペーサが構成されてもよい。
【００８１】
また、コンデンサ素子１０′〜４０が積層されているときに、コンデンサ素子１０′〜４０の陽極部１１′〜４１の端部１１Ｂ′〜４１が互いに当接した状態となるように曲げられる度合いを低減する目的で、プリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａから第１コンデンサ素子１０′の陽極部１１′の端部１１Ｂ′に至るまでのスペースを確保するために、スペーサ６０に代えて基板の表面の導電パターンを厚くしてもよい。
【００８２】
また、陽極部１１、１１′〜４１を構成する弁作用金属はアルミニウムにより構成されたが、これに限定されない。例えばタンタルやニオブ等であってもよい。また、スペーサ６０はＮｉにより構成されていたが、これに限定されない。例えば、ＳＵＳ、鉄、アルミニウム、銅、リン青銅、Ｍｏ、Ｃｒ等の導電性の金属あるいは、これら１種以上を含む合金であればよく、また、例えば、日立電線株式会社により製造されている商品名「日立ハイクラッド」のような、異種金属を金属学的に接合させたいわゆるクラッド材等を用いてもよい。また、コンデンサ素子１０、１０′〜４０は４つ設けられていたが、個数は４つに限定されない。
【００８３】
また、レーザはＹＡＧレーザスポット溶接が用いられたが、これに限定されず、例えば、第二高調波レーザや、ＬＤ（半導体）レーザ、エキシマレーザ等を用いてもよい。また、溶接はレーザに限られない。半田が用いられたり、抵抗溶接が行われたり、リフローが行われてもよい。半田、リフローの場合には、基板を損傷する可能性を極めて低くすることができる。
【００８４】
また、第１接続部１Ａ、２Ａ、第２接続部１Ｂ、２Ｂは、それぞれコンデンサ素子１０〜４０の積層方向からレーザを照射することにより設けられたが、レーザを照射する方向はこの方向に限られない。例えば、積層方向に対して垂直な方向でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の固体電解コンデンサ及び固体電解コンデンサの製造方法は、多数のコンデンサ素子が積層されて構成される固体電解コンデンサ及び当該固体電解コンデンサの製造方法の分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施の形態による固体電解コンデンサを示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態による固体電解コンデンサを構成するコンデンサ素子を示す断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態による固体電解コンデンサを示す分解斜視図。
【図４】本発明の第１の実施の形態による固体電解コンデンサを示す要部斜視図。
【図５】本発明の第２の実施の形態による固体電解コンデンサの変形例を示す要部断面図。
【図６】本発明の第２の実施の形態による固体電解コンデンサを示す要部斜視図。
【符号の説明】
【００８７】
１、２          固体電解コンデンサ
１Ａ、２Ａ      第１接続部
１Ｂ、２Ｂ      第２接続部
１０、１０′〜４０        コンデンサ素子
１１、１１′〜４１        陽極部
１１Ａ          酸化膜層
１１Ｂ、１１Ｂ′〜４１Ｂ  端部
１１Ｃ、１１Ｃ′〜４１Ｃ  凸部
１２〜４２      陰極部
１２Ａ          固体電解質層
１２Ｂ          グラファイトペースト層
１２Ｃ          銀ペースト層
５０            プリント基板
５１Ａ、５１Ｂ  第１の導電パターン
５２Ａ、５２Ｂ  第２の導電パターン
６０            スペーサ
６１            中央部分
６２、６３      左右端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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