(57)【要約】【課題】  本発明は、上記問題を鑑み、陽極体にクラックが発生せず、漏れ電流の増大を回避することができる固体電解コンデンサ、及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  弁作用金属の焼結体からなる陽極体に誘電体皮膜、固体電解質層、陰極引出層を順次形成した固体電解コンデンサにおいて、前記陽極体の一端面には該陽極体に埋設した埋設部を有する陽極リード部材が植立され、少なくとも前記陽極リード部材の埋設部の断面の外形は、対向する２つの直線と、前記２つの直線とを連結する曲線とから形成される固体電解コンデンサである。【選択図】  図１
2006216680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属の焼結体からなる陽極体に誘電体皮膜、固体電解質層、陰極引出層を順次形成した固体電解コンデンサにおいて、
前記陽極体の一端面には該陽極体に埋設した埋設部を有する陽極リード部材が植立され、少なくとも前記陽極リード部材の埋設部の断面の外形は、対向する２つの直線と、前記２つの直線とを連結する曲線とから形成されることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項２】
対向する２つの直線と、前記２つの直線とを連結する曲線とから形成される陽極リード部材断面の外形は、ロールによって圧延されたものであることを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
円柱状をした弁作用金属を、その断面の外形が、対向する２つの直線と、前記２つの直線とを連結する曲線とから形成されるようにロールによって圧延し、さらに所定の長さに切断して陽極リード部材を得る第１の工程と、
前記陽極リード部材と弁作用金属の粉末を成形手段に装填後に加圧して、弁作用金属粉末の成形体に所定の部分だけ前記陽極リード部材が埋設されている焼結前陽極部を得る第２の工程と、
前記焼結前成形部を真空焼結して陽極部を得る第３の工程と、
を含むことを特徴と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、弁金属焼結体からなる陽極体と該陽極体に植立した陽極リード部材を備えた固体電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に陽極部１２を示す。陽極部１２は、弁作用金属（タンタル、ニオブ、チタン、アルミニウム等）の粉末の成形体と該成形体に所定の部分だけ埋設されている陽極リード部材１６とを真空焼結したものであり、陽極リード部材１６と弁作用金属の焼結体となった陽極体１とからなる。前記陽極体１表面に、該陽極体表面を酸化させた誘電体皮膜２、二酸化マンガン等の導電性無機材料、或いはＴＣＮＱ錯塩、導電性ポリマー等の導電性有機材料からなる固体電解質層３、カーボン層、銀層等からなる陰極引出層４を順次形成する。さらに、陽極リード部材１６に陽極リードフレーム２０を接続し、前記陰極引出層４に陰極リードフレーム２１を導電性接着材５により接続し、エポキシ樹脂等からなる外装樹脂層７にて被覆密封し、図３に示す固体電解コンデンサが完成する。
【０００３】
図５を見ればわかるように、陽極リード部材１６は四角柱状（Ａ＞Ｂ）をしており、直径がＡであるワイヤ状、即ち円柱状をしたものと比較して、陽極体１と陽極リード部材１６との接合面積が増大している。よって、接合点の抵抗が低減され、等価直列抵抗（ＥＳＲ）が低くなり、また、断面積が大きくなっているため流すことのできる電流を大きくすることができる（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−１２３８７（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６（ａ）、（ｂ）は焼結後の陽極部１２の上面図、正面図である。同図（ａ）のように陽極リード部材１６が植立されている陽極体１の植立面２２に、陽極リード部材１６の界面、とりわけ四角柱の角部近傍からクラック３０が発生するという問題がある。
【０００５】
陽極体と陽極リード部材が同じ弁作用金属からなるものであったとしても、陽極体は陽極リード部材よりも密度が小さいので、陽極体の線膨張係数は陽極リード部材の線膨張係数より大きい。そのため、焼結工程において最高温度から室温までの冷却時には陽極体の収縮量の方が陽極リード部材の収縮量より大きくなり、陽極体のうちでも四角柱状をした陽極リード部材の４つの角部近傍に熱応力が集中してクラックが発生すると考えられる。
【０００６】
上述したクラックが発生すると、漏れ電流が大きくなるため、性能が悪化して歩留まりが低下する。  そこで、本発明は、上記問題を鑑み、陽極体にクラックが発生せず、漏れ電流の増大を回避することができる固体電解コンデンサ、及びその製造方法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】
【０００７】
第１の発明は、弁作用金属の焼結体からなる陽極体に誘電体皮膜、固体電解質層、陰極引出層を順次形成した固体電解コンデンサにおいて、前記陽極体の一端面には該陽極体に埋設した埋設部を有する陽極リード部材が植立され、少なくとも前記陽極リード部材の埋設部の断面の外形は、対向する２つの直線と、前記２つの直線とを連結する曲線とから形成される固体電解コンデンサである。
【０００８】
対向する２つの直線と、前記２つの直線とを連結する曲線とから形成される陽極リード部材断面の外形は、ロールによって圧延されたものとすることができる。
【０００９】
第２の発明は、円柱状をした弁作用金属を、その断面の外形が、対向する２つの直線と、前記２つの直線とを連結する曲線とから形成されるようにロールによって圧延し、さらに所定の長さに切断して陽極リード部材を得る第１の工程と、前記陽極リード部材と弁作用金属の粉末を成形手段に装填後に加圧して、弁作用金属粉末の成形体に所定の部分だけ前記陽極リード部材が埋設されている焼結前陽極部を得る第２の工程と、前記焼結前成形部を真空焼結して陽極部を得る第３の工程と、を含む、固体電解コンデンサの製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の陽極リード部材の埋設部の断面の外形は、対向する２つの直線と、前記２つの直線を連結する曲線とで形成されているため、角部を有していない。よって、焼結工程において最高温度から室温までの冷却時には、従来例で発生した応力集中が起こらないためクラックが発生することを抑えることができる。
【００１１】
また、高周波の電流が陽極リード部材に流れる場合、該陽極リード部材が四角柱状であると、４つある角部に電流がたまり熱として逃げるため、流すことのできる電流が小さくなることがシミュレーションでわかっているが、本発明の形状の陽極リード部材では角部がないためそのような現象は発生せず、四角柱状の陽極リード部材より流すことのできる電流を大きくできる。さらに、発熱も防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
【００１３】
（実施例）
まず、陽極リード部材を作製するために直径０．５８ｍｍのタンタル製ワイヤ１６ａを準備する。図４（ａ）に示す如く、前記ワイヤ１６ａを、矢印方向（実線）に回転しているロール７０、７０により圧延する。この工程により矢印方向（点線）へ搬送される円柱状のワイヤ１６ａは、帯状材１６ｂとなる。ワイヤ１６ａの断面（Ｆ−Ｆ）は図４（ｂ）のように円形をしているが、圧延後の帯状材１６ｂの断面（Ｇ−Ｇ）の外形は同図（ｃ）のように対向する２つの平面と、前記２つの平面を連結する曲面とからなっている。２つの曲面間の最大寸法、即ち幅Ａは０．８７ｍｍ、２つの平面間の寸法、即ち厚さＢは０．３０ｍｍとなっていた。前記帯状材１６ｂを所定の設計寸法に切断して陽極リード部材１６を得ることができる。なお、作業の容易化のため陽極リード部材長さの設計寸法よりも長く切断し、後の工程で設計寸法となるように切断することもできることは言うまでもない。
【００１４】
次いで、前記陽極リード部材１６と弁作用金属であるタンタルの粉末を成形機（成形手段）に装填後に加圧して、タンタル粉末の成形体に所定の部分だけ陽極リード部材１６が埋設されている焼結前陽極部を作製した後に、表２に示す焼結条件で真空焼結して陽極部１２を得た。完成した陽極部１２の斜視図を図１に、上面図及び正面図を図２（ａ）及び（ｂ）に示す。陽極体１の外形寸法は、Ｃ：３．２６ｍｍ、Ｄ：０．９ｍｍ、Ｅ：４．３６ｍｍである。ここで、実体顕微鏡を用いて植立面２２を観察し、クラックの発生の有無を調べた。
【００１５】
次いで、陽極部１２の陽極体１表面に、該陽極体１表面を酸化させた誘電体皮膜２、導電性ポリマーであるポリピロールからなる固体電解質層３、カーボン層、銀層からなる陰極引出層４を順次形成する。さらに、陽極リード部材１６に陽極リードフレーム２０を接続し、前記陰極引出層４に陰極リードフレーム２１を導電性接着材５により接続し、次にエポキシ樹脂等からなる外装樹脂層７にて被覆密封し、図３に示す固体電解コンデンサを完成させた。これらの工程は周知であるため詳細な説明は省略する。
【００１６】
【表１】
2006216680.tif 000003
【００１７】
（比較例）
本比較例は陽極リード部材の形状のみが実施例と異なり、その他の条件、例えば、成形条件、焼結条件や、誘電体皮膜２、固体電解質層（ポリピロール）３、陰極引出層（カーボン層、銀層）４の形成条件は全て実施例と同じであるので、相異点以外の説明は省略する。
【００１８】
比較例の陽極部１２の斜視図を図５に、上面図及び正面図を図６（ａ）及び（ｂ）に示す。陽極リード部材１６は、幅Ａが１．８ｍｍ、厚さＢが０．１５ｍｍからなる四角柱状をしており、その全長及び陽極体への埋設深さは実施例と同じであると共に、断面積もほぼ同じである。真空焼結後に、実施例と同様に実体顕微鏡を用いて植立面２２を観察し、クラックの発生の有無を調べた。なお、タンタル粉末の充填量、陽極体１の外形寸法も実施例１と同じである。
【００１９】
（クラック発生率）
実施例及び比較例のそれぞれについて焼結後における陽極部単品の陽極体植立面のクラック発生率を調べた。その結果を表２に示す。比較例では発生率が３９％であったのに対し、実施例では発生せず０％となっていた。
【００２０】
【表２】
2006216680.tif 000004
【００２１】
（漏れ電流特性）
実施例及び比較例のそれぞれについて焼結後における陽極部単品の漏れ電流を調べた。それぞれの漏れ電流の平均値を表２に示す。比較例では１３．３μＡであったのに対し、実施例では３．９μＡとなり、改善されていた。
【００２２】
次に、漏れ電流測定済みの陽極部単品を工程に投入してコンデンサ完成品となったものの漏れ電流不良率を調べた。その結果も表２に示す。比較例では不良率が４２％であったのに対し、実施例では６％となり、改善されていた。
【００２３】
以上の結果より、実施例の焼結後の陽極部単体では、クラック発生率が改善したため漏れ電流を低下させることができた。また、コンデンサ完成後でも漏れ電流不良率が比較例に対して１／７に減少しており、これは陽極体の植立面にクラックの発生がなかったことが大きく寄与しているものと考えられる。
【００２４】
上記したように、本発明によれば固体電解コンデンサのクラック不良、漏れ電流不良を大きく改善でき、歩留まり向上、生産コスト低減を達成することができる。
【００２５】
なお、実施例では弁金属としてタンタルを用いたが、それに限定されず、例えばニオブ、チタン、アルミニウムを用いても同様の効果を得ることができる。
【００２６】
ワイヤ１６ａの直径、陽極リード部材１６の断面の外形寸法も一実施例であり、これに限定されることはない。また、実施例では陽極リード部材全体がロールにより圧延されたものを用いたが、少なくとも埋設部のみがロールにより圧延されていれば本発明の目的を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例の陽極部の斜視図である。
【図２】実施例の陽極部の上面図及び正面図である。
【図３】実施例及び従来例の固体電解コンデンサの縦断面図である。
【図４】実施例の陽極リード部材を作製する工程の一部を示す工程図である。
【図５】従来例の陽極部の斜視図である。
【図６】従来例の陽極部の上面図及び正面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  陽極体
２  誘電体皮膜
３  固体電解質層
４  陰極引出層
５  導電性接着剤
７  外装樹脂層
１２  陽極部
１６  陽極リード部材
１６ａ  ワイヤ
１６ｂ  帯状材
２２  植立面
３０  クラック
７０  ロール
【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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