(57)【要約】【課題】電極箔の亀裂を抑制し、巻回型固体電解コンデンサの信頼性を高めることを目的とする。【解決手段】この目的を達成するため本発明は、一部に扁平部１４を有する陽極用および陰極用タブ端子１３と、陽極用タブ端子１３の扁平部１４が接続され、表面に誘電体皮膜９が形成された陽極箔１と、陰極用タブ端子の扁平部が接続された陰極箔２と、セパレータ３と、を備え、陽極箔１と陰極箔２とを、間にセパレータ３を介して巻回してなるとともに、誘電体皮膜９の表面に、固体電解質層４を有するコンデンサ素子１０と、このコンデンサ素子１０を収納するケース８と、封止部７とを備え、扁平部１４の側部１９は、巻回された陽極箔１または陰極箔２に沿うように内側に湾曲または折り曲げられたものとした。これにより本発明は、陽極箔１、陰極箔２が緩やかに折り曲げられる為、亀裂破損を抑制でき、巻回型固体電解コンデンサの長期信頼性を高めることができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部に扁平部を有する陽極用および陰極用タブ端子と、
前記陽極用タブ端子の前記扁平部が接続され、表面に誘電体皮膜が形成された陽極箔と、
前記陰極用タブ端子の前記扁平部が接続された陰極箔と、
セパレータと、を備え、
前記陽極箔と前記陰極箔とを、間に前記セパレータを介して巻回してなるとともに、
前記誘電体皮膜の表面に、導電性高分子からなる固体電解質層を有する
コンデンサ素子と、
このコンデンサ素子を収納するケースと、前記陽極用及び陰極用タブ端子の一部がそれぞれ外部に露出するように前記ケースを封止する封止部と
を備え、
前記扁平部の側部は、前記巻回された陽極箔または陰極箔に沿うように内側に
湾曲または折り曲げられた巻回型固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記陽極箔は、弁作用金属箔からなる基材と、この基材の表面に蒸着によって形成された弁作用金属の蒸着層からなり、この弁作用金属の蒸着層が、基材から表層に向かって霜柱状構造に、かつ、それぞれの柱は個々の粒子が複数に枝分かれして一体に結合した、いわゆる、海ぶどう状に形成された陽極箔である請求項１に記載の巻回型固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記扁平部の側部は折り曲げられ、前記扁平部の側部と中央部とが成す内角は鈍角である、請求項１に記載の巻回型固体電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器に利用される巻回型固体電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
巻回型固体電解コンデンサとは、表面に誘電体皮膜が形成された陽極箔と、陰極箔とを、間にセパレータを介して巻回してなるとともに、誘電体皮膜の表面に、導電性高分子からなる固体電解質層を有するコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を収納するケースと、ケースを封止する封止部とを備えている。コンデンサ素子は、陽極箔、陰極箔との接続のためのタブを備えた電極引き出しのためのリード線（以下タブ端子という）を、帯状の陽極箔、陰極箔の中間部にそれぞれ接続している。
【０００３】
コンデンサ素子のタブ端子形状は通常、陽極箔や陰極箔と溶接あるいはかしめなどで接合しやすいように、扁平型である。
【０００４】
上記固体電解コンデンサに関連する例は、下記特許文献１等で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−６６９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記従来のタブ端子の形状では、帯状の陽極箔、陰極箔の中間部にタブ端子を設置し、巻回しているため、図７に示すように、タブ端子の側部１０２付近において陽極箔１０３や陰極箔（図８の図番１０４）が急な角度で折り曲げられ、図８に示すように亀裂１０５が発生することがあった。
【０００７】
特に陽極箔１０３や陰極箔１０４の表面を粗面化し、容量拡大を図っている場合、陽極箔１０３や陰極箔１０４は脆くなっているため、亀裂１０５が発生しやすくなる。
【０００８】
そして固体電解質系のコンデンサでは、電解液系とは異なり、固体電解質層の形成反応において亀裂１０５を拡大させる懸念があり、また電解液がないことにより亀裂１０５の修復機能がないため、亀裂１０５によってコンデンサの漏れ電流が増大し、長期での特性劣化が発生しやすい。
【０００９】
そこで本発明は、巻回した陽極箔や陰極箔の亀裂を抑制し、コンデンサの漏れ電流を低減して長期での信頼性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そしてこの目的を達成するため本発明は、一部に扁平部を有する陽極用および陰極用タブ端子と、陽極用タブ端子の前記扁平部が接続され、表面に誘電体皮膜が形成された陽極箔と、陰極用タブ端子の前記扁平部が接続された陰極箔と、セパレータと、を備え、陽極箔と陰極箔とを、間に前記セパレータを介して巻回してなるとともに、誘電体皮膜の表面に、導電性高分子からなる固体電解質層を有するコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を収納するケースと、陽極用および陰極用タブ端子の一部がそれぞれ外部に露出するように前記ケースを封止する封止部とを備え、扁平部の側部は、巻回された陽極箔または陰極箔に沿うように内側に湾曲または折り曲げられた巻回型固体電解コンデンサとした。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明による巻回型固体電解コンデンサの陽極箔や陰極箔は、タブ端子の側部の形状に沿って緩やかに湾曲または折り曲げられ、巻回されている。したがってタブ端子の側部付近において、陽極箔や陰極箔の応力集中を緩和させることができる。そしてその結果、陽極箔や陰極箔の亀裂発生を減らし、コンデンサの漏れ電流を減少させ、また長期での信頼性を獲得するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１における巻回型固体電解コンデンサの一部切欠き斜視図
【図２】本発明の実施例１におけるコンデンサ素子の要部を拡大した概念図
【図３】本発明の実施例１における別の例の陽極箔あるいは陰極箔の構成を示したＳＥＭ写真
【図４】本発明の実施例１におけるタブ端子の水平断面図
【図５】本発明の実施例１におけるコンデンサ素子の製造工程を示す垂直断面図
【図６】本発明の実施例１における別の例のコンデンサ素子の製造工程を示す垂直断面図
【図７】従来のコンデンサ素子の製造工程を示す垂直断面図
【図８】従来のコンデンサ素子の要部を写した顕微鏡写真
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１の巻回型固体電解コンデンサについて、図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１、図２は本発明の巻回型固体電解コンデンサの構成を示した一部切欠き斜視図およびコンデンサ素子の要部を拡大した概念図である。同図において、コンデンサ素子１０は、エッチング処理により表面を粗面化した後に陽極酸化処理により誘電体皮膜９を形成したアルミニウム箔からなる陽極箔１と、アルミニウム箔をエッチング処理した陰極箔２とをセパレータ３を介して巻き取ることにより形成される。
【００１５】
また、コンデンサ素子１０は化成処理することにより、陽極箔１の欠陥部に誘電体皮膜９を形成し、その後、化成処理で用いたリン酸系水溶液がコンデンサ素子１０に付着した状態で熱処理することにより、コンデンサ素子１０の少なくともセパレータ３にポリメタリン酸アンモニウムを含むリン酸塩化合物の皮膜（図示せず）を形成する。
【００１６】
続いて、コンデンサ素子１０の陽極箔１と陰極箔２との間に電解重合や化学重合、あるいは導電性高分子の分散材料を含浸させることにより、導電性高分子からなる固体電解質層４を形成してコンデンサ素子１０が構成される。
【００１７】
またコンデンサ素子１０を有底円筒状のアルミニウムからなるケース８に収納すると共に、アルミニウムケース８の開口端をゴム製の封止部７により陽極箔１及び陰極箔２のそれぞれから導出した外部導出用の、陽極用のリード線５と陰極用のリード線６が封止部７を貫通するように封止して巻回形の固体電解コンデンサが構成されている。
【００１８】
コンデンサ素子１０の化成処理は、化成液としてリン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム等のリン酸系の水溶液を用いる。浸漬時間は５〜６０分で所定の電圧印加をして化成処理を行うことにより、コンデンサ素子１０の中心部まで染み込むとともに、陽極箔１の欠陥部に誘電体皮膜９を形成させる。
【００１９】
なお、本実施例では、陽極箔１、陰極箔２の何れもアルミニウムからなる箔を用いたが、アルミニウム合金やチタン、タンタルなどの弁金属、あるいはこれらの合金で構成してもよい。また本実施例では誘電体皮膜９は酸化アルミニウムからなるが、酸化チタンや酸化シリコン、窒化アルミニウム、窒化チタンなどで構成してもよい。
【００２０】
また本実施例では、陽極箔１、陰極箔２は、エッチング箔だけには限定されず、基材上に金属を蒸着し粗面化した蒸着箔、および粗面化処理をしないプレーン箔も含む。
【００２１】
図３は蒸着箔からなる陽極箔、あるいは陰極箔の構成を示したＳＥＭ（走査電子顕微鏡）写真（１万倍）である。
【００２２】
図３において、陽極箔（陰極箔）は、アルミニウム箔からなる基材１１と、この基材１１の表面に蒸着によって形成されたアルミニウムの蒸着層１２からなり、図３から分かるように、蒸着層１２は基材１１から表層に向かって霜柱状構造の複数の柱が密集して形成されており、また、このような霜柱状構造に形成された蒸着層１２を構成する夫々の柱は、図３から分かるように、個々の粒子が複数に枝分かれした状態で一体に結合した、いわゆる、海ぶどう状の構造に形成されているものである。
【００２３】
この蒸着層１２は、酸素ガスと不活性ガスとの混合ガス雰囲気下において、真空蒸着法により形成できる。蒸着層１２を構成する粒子の直径は、平均で０．０１〜０．２μｍ程度であり、蒸着層１２の内部には多数の空孔が形成され、空孔径の最頻値も平均粒子系とほぼ同等の０．０１〜０．２μｍである。また蒸着層１２の空隙率は５０〜８０％程度であり、蒸着層１２の厚みは２０〜８０μｍ程度である。このような蒸着箔からなる陽極箔、陰極箔は、空孔が小さく空隙も多い上に厚く形成できるため、一般的なエッチング箔よりも表面積を大きくすることができる。
【００２４】
また本実施例では、図４に示すような陽極用のタブ端子１３を陽極箔１と接合し、電極を引き出している。また陰極箔２も同様に、陰極用のタブ端子とそれぞれ接続させ、電極を引き出している。陰極用のタブ端子の構成は、図４に示す陽極用のタブ端子１３と同じ構成のため、説明を省略する。
【００２５】
これらのタブ端子１３は、芯材に錫めっき層を形成した錫めっき線からなるリード線５とアルミニウムからなる扁平部１４とを接合したものである。リード線５は、リード線５の一部に芯材が露出した芯材部１５を設けてこの芯材部１５の一部と扁平部１４とを接合してなる。本実施例で用いたリード線５は直径０．５ｍｍ程度の丸棒状であり、扁平部１４は厚み０．２ｍｍ程度の平板状である。
【００２６】
本実施例によるタブ端子１３は、図５に示すように、陽極箔１との接合のための扁平部１４の中央部１８を狭くし、扁平部１４の側部１９を巻回方向に沿って内側へ屈曲させている。図５に示す折り曲げ角θは、扁平部１４の水平な中央部１８と側部１９との成す角（内角）であり、鈍角とする。また図６に示すように、扁平部１４全体を、巻回方向に沿って内側に湾曲させてもよく、さらには側部１９のみを巻回方向に沿って内側に湾曲させてもよい。
【００２７】
側部１９のみを屈曲、あるいは湾曲させる場合は、中央に水平な扁平部１４（中央部１８）が残るため、陽極箔１との接合が容易になる。
【００２８】
また折り曲げた側部１９の厚みは、中央部１８よりも薄くしてもよい。扁平部１４の側部１９を薄くすることにより、陽極箔１を隙間の無いように巻くことができ、小型大容量化に寄与する。また扁平部１４の厚みは、中央部１８側から側部１９に向かって徐々に薄くしてもよい。なお、陰極用のタブ端子も陽極用のタブ端子１３と同じ構成であり、同様に陰極箔１と接合できる。
【００２９】
以下、本実施例における効果を説明する。
【００３０】
本実施例によるタブ端子１３を用いた巻回型固体電解コンデンサは、巻回の際にタブ端子１３の扁平部１４が陽極箔１（あるいは陰極箔２）と接触する際の圧力を低減できる。
【００３１】
すなわち、図７に示す従来のタブ端子を用いた場合は、扁平部１０１の側部１０２の角に沿って陽極箔１０３や陰極箔（図８の図番１０４）が急な角度で折り曲げられ、図８に示すように亀裂１０５が発生しやすかった。
【００３２】
これに対し本実施例では、図５、図６に示すように、タブ端子１３の扁平部１４の側部１９が巻回方向に沿って内側へ折り曲げあるいは湾曲されているため、陽極箔１および陰極箔２の亀裂破損をより防ぐことができ、コンデンサの歩留まり向上を達成できる。陽極箔１および陰極箔２が破損に至らない場合にも、エッチングや蒸着による粗面部分の亀裂発生を低減させることができる。特に蒸着の場合、微細な空孔が多数形成されているため、陽極箔１や陰極箔２の機械的強度は弱くなるが、亀裂の発生を抑制できるため有効である。
【００３３】
またタブ端子１３の加工工程では面取りなどのバリ取りが実施されるが、バリ残りがあったとしても、接触する際の圧力を低減できるため、同様に破損や亀裂の可能性を低減することができる。そのため、漏れ電流を減少させることができる。また、固体電解コンデンサでは電解液を使用しないために、製品完成後の修復化成が行われず、長期での信頼性に問題が生じやすいが、コンデンサ素子１０作製時の亀裂発生を低減させることで、より安定した電気特性を実現でき長期での信頼性を獲得することができる。
【００３４】
本発明によるタブ端子１３を用いた巻回型固体電解コンデンサは、扁平部１４を折り曲げあるいは湾曲させることで、扁平部１４は内側の面も外側の面も巻回曲面に沿った形状を取っているため、タブ端子１３の内側、外側いずれにおいても扁平部１４付近にできる空隙を少なくできる。そのため、素子体積効率が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は各種電子機器に利用される巻回型の固体電解コンデンサにおいて、亀裂発生を抑制し漏れ電流を低減でき、高い信頼性を要求される電解コンデンサに有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１  陽極箔
２  陰極箔
３  セパレータ
４  固体電解質層
５  リード線
６  リード線
７  封止部
８  ケース
９  誘電体皮膜
１０  コンデンサ素子
１１  基材
１２  蒸着層
１３  タブ端子
１４  扁平部
１５  芯材部
１６  錫めっき層
１７  接合部
１８  中央部
１９  側部
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図３】
2011233662.tif 000009
【図８】
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