(57)【要約】【課題】高い信頼性を有する固体電解コンデンサを提供する。【解決手段】固体電解コンデンサ１は、コンデンサ素子１０と、陽極リードフレーム２０と、陰極リードフレーム３０とを備えている。コンデンサ素子１０は、弁作用金属を含む陽極１１と、誘電体層１２と、陰極層１３とを有する。コンデンサ素子１０は、６つの表面１０ａ〜１０ｆを持つ直方体状である。陽極リードフレーム２０は、コンデンサ素子１０の６つの表面の内の少なくとも２つの表面上に、陽極と接触して設けられている。陰極リードフレーム３０は、コンデンサ素子１０の６つの表面の内の少なくとも２つの表面上であり、かつ陽極リードフレーム２０が設けられていない領域において、陰極層１３上に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属を含む陽極と、前記陽極上に形成された誘電体層と、前記誘電体層上に形成された陰極層とを備え、６つの表面を有する直方体状のコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子の６つの表面の内の少なくとも２つの表面上に、前記陽極と接触して設けられた陽極リードフレームと、
前記コンデンサ素子の６つの表面の内の少なくとも２つの表面上であり、かつ前記陽極リードフレームが設けられていない領域において、前記陰極層上に設けられた陰極リードフレームとを備えた、固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記陽極リードフレームと前記陰極リードフレームとは、前記コンデンサ素子の８つの頂点のうちの４つを含む平面で切断した各断面に前記陽極リードフレームと前記陰極リードフレームとの両方が含まれるように設けられている、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記コンデンサ素子の６つの表面のうちの少なくともひとつの表面の上には、前記陽極リードフレームと前記陰極リードフレームとの両方が設けられている、請求項１または２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
前記コンデンサ素子の６つの表面のうちの前記陽極リードフレームが設けられている表面と対向する表面の上には、前記陰極リードフレームが設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項５】
前記コンデンサ素子の６つの表面の全体が前記陽極リードフレームまたは前記陰極リードフレームにより覆われている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項６】
前記コンデンサ素子の６つの表面のうちの前記陽極リードフレームにより覆われている部分の面積と、前記コンデンサ素子の６つの表面のうちの前記陰極リードフレームにより覆われている部分の面積とが等しい、請求項１〜５のいずれか一項に記載の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、固体電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大容量化が可能で、高周波における性能が高いコンデンサとして、例えば下記の特許文献１等に記載されているような固体電解コンデンサが広く用いられている。固体電解コンデンサは、一般的に、弁作用金属からなる多孔体からなる陽極と、陽極の表面に形成された誘電体層とを有するコンデンサ素子を備えている。コンデンサ素子には、円柱状の陽極リード端子が陽極に接触するように埋設されている。一方、陰極リードフレームは、板状に形成されている。陰極リードフレームは、陰極層を介して誘電体層と接触するように、コンデンサ素子の表面上に設けられている。通常、陰極リードフレームは、直方体状のコンデンサ素子の６つの面のうち、陽極リードフレームが埋設されている面を除く５面の内の１つの面上に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０５２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の通り、陽極リード端子は、円柱状に形成されており、コンデンサ素子内に埋設されているのが一般的である。しかしながら、本発明者が鋭意研究した結果、陽極リード端子が円柱状に形成されており、コンデンサ素子内に埋設されている固体電解コンデンサでは、十分に高い信頼性が得難いことが見出された。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い信頼性を有する固体電解コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、陽極リード端子が円柱状に形成されており、コンデンサ素子内に埋設されている固体電解コンデンサにおいて、高い信頼性が得難い理由が、以下の理由であることを見出した。すなわち、陽極リード端子と陰極リードフレームとの形状的及び位置的対称性が低い。また、陽極リード端子と陽極との接触面積は、陰極リードフレームと陰極層との接触面積と比較して非常に小さい。このため、固体電解コンデンサの陽極リード端子付近に電流が集中する。よって、固体電解コンデンサの陽極リード端子付近の部分が発熱し、その結果、信頼性が低下していることを見出した。その結果、本発明者は、本発明をなすに至った。
【０００７】
本発明に係る固体電解コンデンサは、コンデンサ素子と、陽極リードフレームと、陰極リードフレームとを備えている。コンデンサ素子は、陽極と、誘電体層と、陰極層とを備えている。陽極は、弁作用金属を含む。誘電体層は、陽極上に形成されている。陰極層は、誘電体層上に形成されている。コンデンサ素子は、６つの表面を持つ直方体状である。陽極リードフレームは、コンデンサ素子の６つの表面の内の少なくとも２つの表面上に陽極と接触して設けられている。陰極リードフレームは、コンデンサ素子の６つの表面の内の少なくとも２つの表面上であり、かつ陽極リードフレームが設けられていない領域において、陰極層上に設けられている。
【０００８】
上述のように、本発明においては、陰極リードフレームが、コンデンサ素子の６つの表面のうちの少なくとも２つの表面の上に設けられている。それと共に、陽極リードフレームも、陰極リードフレームと同様に、コンデンサ素子の６つの表面のうちの少なくとも２つの表面の上に設けられている。このため、例えば、上述のように、陽極リード端子をコンデンサ素子内に埋設し、陽極リード端子が設けられていない残りの５面の内の１面上に陰極リードフレームを設ける場合と比較して、陰極リードフレームと陽極リードフレームとの位置的及び形状的な対称性が高い。かつ、陰極リードフレームと陰極層との接触面積と、陽極リードフレームと陽極との接触面積との差を小さくすることができる。このため、固体電解コンデンサの陽極リードフレーム付近の部分に電流が集中しにくい。よって、固体電解コンデンサの陽極リードフレーム付近の部分が発熱することを効果的に抑制することができる。従って、固体電解コンデンサの陽極リードフレーム付近の部分の発熱に伴う静電容量等の特性低下を効果的に抑制することができる。その結果、固体電解コンデンサの信頼性を向上することができる。
【０００９】
なお、本発明において、リードフレームは、導電性を有する一枚の板状部材により構成されている必要は必ずしもない。例えば、リードフレームは、互いに電気的に接続されている複数枚の板状部材により構成されていてもよい。また、リードフレームは、１または複数の板状部材と、その板状部材に電気的に接続されている、板状部材以外の導電部材とにより構成されていてもよい。ここで、板状部材以外の導電部材の具体例としては、例えば、銀などの導電材料を含むペースト層やめっき層などが挙げられる。
【００１０】
本発明において、陽極リードフレームと陰極リードフレームとは、コンデンサ素子の８つの頂点のうちの４つを含む平面で切断した各断面に陽極リードフレームと陰極リードフレームとの両方が含まれるように設けられていることが好ましい。この場合、陰極リードフレームと陽極リードフレームとの位置的及び形状的な対称性をより高めることができる。かつ、陰極リードフレームと陰極層との接触面積と、陽極リードフレームと陽極との接触面積との差をより小さくすることができる。従って、固体電解コンデンサの陽極リードフレーム付近の部分に電流が集中することをより効果的に抑制することができる。その結果、固体電解コンデンサの信頼性をさらに向上することができる。
【００１１】
本発明においては、コンデンサ素子の６つの表面のうちの少なくともひとつの表面の上には、陽極リードフレームと陰極リードフレームとの両方が設けられていることが好ましい。同様に、コンデンサ素子の６つの表面のうちの陽極リードフレームが設けられている表面と対向する表面の上には、陰極リードフレームが設けられていることが好ましい。これらの構成によれば、陰極リードフレームと陽極リードフレームとの位置的及び形状的な対称性をさらに高めることができる。従って、固体電解コンデンサの信頼性をさらに向上することができる。
【００１２】
本発明においては、コンデンサ素子の６つの表面の全体が陽極リードフレームまたは陰極リードフレームにより覆われていることが好ましい。この構成によれば、陰極リードフレームと陰極層との接触面積と、陽極リードフレームと陽極との接触面積とのそれぞれを大きくし得る。従って、固体電解コンデンサの一部分に電流が集中することをより効果的に抑制することができる。従って、固体電解コンデンサの信頼性をさらに効果的に抑制することができる。
【００１３】
また、本発明においては、コンデンサ素子の６つの表面のうちの陽極リードフレームにより覆われている部分の面積と、コンデンサ素子の６つの表面のうちの陰極リードフレームにより覆われている部分の面積とが等しいことが好ましい。この構成によれば、固体電解コンデンサの陽極リードフレーム付近の部分に電流が集中することをさらに効果的に抑制することができる。その結果、固体電解コンデンサの信頼性をさらに向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高い信頼性を有する固体電解コンデンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。
【図２】図１における線ＩＩ−ＩＩ部分の略図的断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ部分を拡大した略図的断面図である。
【図４】第１の実施形態におけるコンデンサ素子の模式的斜視図である。
【図５】第１の実施形態に係る固体電解コンデンサの模式的分解斜視図である。
【図６】第１の実施形態に係る固体電解コンデンサのＡ−Ｄ−Ｇ−Ｈ面における略図的断面図である。
【図７】第１の実施形態に係る固体電解コンデンサのＡ−Ｆ−Ｇ−Ｂ面における略図的断面図である。
【図８】第１の実施形態に係る固体電解コンデンサのＥ−Ｄ−Ｃ−Ｈ面における略図的断面図である。
【図９】第１の実施形態に係る固体電解コンデンサのＥ−Ｆ−Ｃ−Ｂ面における略図的断面図である。
【図１０】第１の実施形態に係る固体電解コンデンサのＡ−Ｅ−Ｇ−Ｃ面における略図的断面図である。
【図１１】第１の実施形態に係る固体電解コンデンサのＤ−Ｆ−Ｈ−Ｂ面における略図的断面図である。
【図１２】第２の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。
【図１３】第２の実施形態に係る固体電解コンデンサの模式的分解斜視図である。
【図１４】第３の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。
【図１５】第３の実施形態に係る固体電解コンデンサの模式的分解斜視図である。
【図１６】第４の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。
【図１７】実施例４に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。
【図１８】実施例５に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。
【図１９】比較例１に係る固体電解コンデンサの略図的断面図である。
【図２０】比較例２に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。
【図２１】図２０の線ＸＸＩ−ＸＸＩ部分の略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、本実施形態においては、本発明を実施した好ましい形態について、図１に示す固体電解コンデンサ１を例に挙げて説明する。但し、固体電解コンデンサ１は、単なる一例である。本発明に係る固体電解コンデンサは、固体電解コンデンサ１に何ら限定されない。
【００１７】
図１は、第１の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。図２は、図１における線ＩＩ−ＩＩ部分の略図的断面図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、固体電解コンデンサ１は、直方体状に形成されている。ここで、「直方体状」とは、互いに対向する３対の面を有する立体物の総称である。「直方体」には、角部や稜線部の少なくとも一部が面取り状またはＲ面取り状であるもの、対向する面同士が厳密に平行でないもの、各面が厳密に平面ではないものも含まれるものとする。また、「直方体」には、立方体が含まれるものとする。
【００１９】
図２に示すように、固体電解コンデンサ１は、コンデンサ素子１０を備えている。図４は、第１の実施形態におけるコンデンサ素子の模式的斜視図である。図４に示すように、コンデンサ素子１０は、６つの面を有する直方体状に形成されている。コンデンサ素子１０は、Ａ〜Ｈの８つの頂点を有している。図４及び図２に示すように、コンデンサ素子１０は、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂ、第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄ並びに第１及び第２の端面１０ｅ、１０ｆを有する。第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂのそれぞれは、長さ方向Ｌ及び長さ方向Ｌに垂直な幅方向Ｗに沿って延びている。第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂは、互いに対向している。第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄのそれぞれは、長さ方向Ｌと、長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗに垂直な高さ方向Ｈに沿って延びている。第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄは、互いに対向している。第１及び第２の端面１０ｅ、１０ｆのそれぞれは、幅方向Ｗ及び高さ方向Ｈに沿って延びている。第１及び第２の端面１０ｅ、１０ｆは、互いに対向している。
【００２０】
なお、本実施形態では、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと、第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄと、第１及び第２の端面１０ｅ、１０ｆとのそれぞれが互いに平行である場合について説明する。但し、本発明において、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと、第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄと、第１及び第２の端面１０ｅ、１０ｆとのそれぞれは、互いに非平行であってもよい。また、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと、第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄと、第１及び第２の端面１０ｅ、１０ｆとのそれぞれは、平面であってもよいし、非平面であってもよい。また、コンデンサ素子１０の角部及び稜線部は、面取り状またはＲ面取り状であってもよい。
【００２１】
図３は、図２のＩＩＩ部分を拡大した略図的断面図である。図３に示すように、コンデンサ素子１０は、外形が直方体状である陽極１１を備えている。陽極１１は、弁作用金属を含んでいる。具体的には、陽極１１は、実質的に弁作用金属からなるものであってもよいし、実質的に弁作用金属を含む合金からなるものであってもよいし、例えば一酸化ニオブなどの弁作用金属の酸化物から実質的になるものであってもよい。なお、弁作用金属の具体例としては、例えば、ニオブ、タンタル、チタン、アルミニウム等が挙げられる。
【００２２】
本実施形態において、陽極１１は、内部に多数の空隙を有する多孔質体である。なお、多孔質体からなる陽極１１は、例えば、弁作用金属を含む材料の粉末を圧粉成形した後に、焼成することにより作製することができる。
【００２３】
陽極１１の表面上には、誘電体層１２が形成されている。この誘電体層１２は、主として弁作用金属の酸化物からなるものである。なお、誘電体層１２は、一般的に、陽極１１の表層を陽極酸化することにより形成される。なお、図３に示すように、陽極１１は、誘電体層１２に覆われていない部分を有しており、コンデンサ素子１０の表面の一部において露出している。
【００２４】
誘電体層１２の上には、陰極層１３が形成されている。本実施形態においては、陰極層１３は、導電性高分子層１３ａと、カーボン層１３ｂと、銀ペースト層１３ｃとの積層体により構成されている。導電性高分子層１３ａは、誘電体層１２の上に形成されている。導電性高分子層１３ａは、コンデンサ素子１０内の空隙内に入り込むことができるものである限りにおいて特に限定されない。導電性高分子層１３ａの形成材料の具体例としては、例えば、高い導電性を有するポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフラン等が挙げられる。
【００２５】
また、導電性高分子層１３ａは、例えば、複数の導電性高分子層の積層体により形成されていてもよい。具体的には、例えば、導電性高分子層１３ａは、化学重合法により誘電体層１２上に形成された第１の導電性高分子層と、電解重合法により第１の導電性高分子層の上に形成された第２の導電性高分子層との積層体により構成されていてもよい。
【００２６】
なお、導電性高分子層１３ａに替えて、酸化マンガン層を設けてもよい。
【００２７】
導電性高分子層１３ａの上には、カーボン層１３ｂが形成されている。詳細には、カーボン層１３ｂは、導電性高分子層１３ａの陽極１１の外面上に形成されている部分の上に形成されている。カーボン層１３ｂの上には、銀ペースト層１３ｃが形成されている。
【００２８】
なお、本実施形態では、陰極層１３が、導電性高分子層１３ａと、カーボン層１３ｂと、銀ペースト層１３ｃとの積層体により構成されている例について説明する。但し、本発明において、陰極層は、この構成に限定されない。陰極層は、誘電体層の上に形成されており、陰極リードフレームと接続できるものである限りにおいて特に限定されない。
【００２９】
主として図３に示すように、固体電解コンデンサ１は、陽極リードフレーム２０と、陰極リードフレーム３０とを備えている。陽極リードフレーム２０は、陽極１１と接触している。本実施形態では、陽極リードフレーム２０は、陽極１１と直接接合されている。図２に示すように、陽極リードフレーム２０には、半田等によりリード線２９が接続されている。
【００３０】
陰極リードフレーム３０は、図３に示すように、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆの内の陽極リードフレーム２０が設けられていない領域において、陰極層１３上に設けられている。陰極リードフレーム３０は、例えば、導電性接着剤等により陰極層１３に接続されている。図２に示すように、陰極リードフレーム３０には、半田等によりリード線３９が接続されている。なお、導電性接着剤は、特に限定されないが、例えば、銀微粒子を含む銀ペーストなどであってもよい。
【００３１】
次に、本実施形態における陽極リードフレーム２０及び陰極リードフレーム３０の配置について詳細に説明する。
【００３２】
本実施形態では、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とのそれぞれが、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの少なくとも２つの表面の上に設けられている。具体的には、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とのそれぞれが、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの少なくとも３つの表面の上に設けられている。より具体的には、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とのそれぞれが、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの少なくとも４つの表面の上に設けられている。さらに具体的には、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とのそれぞれが、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの少なくとも５つの表面の上に設けられている。
【００３３】
なお、「リードフレームがある表面上に設けられている」とは、リードフレームが、表面積で、ある表面の５％以上の部分の上に設けられていることを意味し、表面積で、ある表面の５％未満の部分の上にしかリードフレームが形成されていない場合は、「リードフレームがある表面上に設けられている」とは言わないものとする。
【００３４】
そして、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とは、コンデンサ素子１０の８つの頂点Ａ〜Ｈのうちの４つを含む平面で切断した各断面に陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が含まれるように設けられている。具体的には、図６に示すように、固体電解コンデンサ１のＡ−Ｄ−Ｇ−Ｈ断面に陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が含まれている。図７に示すように、固体電解コンデンサ１のＡ−Ｆ−Ｇ−Ｂ断面にも、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が含まれている。図８に示すように、固体電解コンデンサ１のＥ−Ｄ−Ｃ−Ｈ断面にも、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が含まれている。図９に示すように、固体電解コンデンサ１のＥ−Ｆ−Ｃ−Ｂ断面にも、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が含まれている。図１０に示すように、固体電解コンデンサ１のＡ−Ｅ−Ｇ−Ｃ断面にも、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が含まれている。図１１に示すように、固体電解コンデンサ１のＤ−Ｆ−Ｈ−Ｂ断面にも、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が含まれている。
【００３５】
また、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの少なくともひとつの表面上には、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が設けられている。また、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの陽極リードフレーム２０が設けられている表面と対向する表面の上には、陰極リードフレーム３０が設けられている。具体的には、本実施形態では、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと、第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄとのうちの少なくとも一方の上には、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が設けられている。より具体的には、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと、第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄとの両方において、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が設けられている。すなわち、第１及び第２の端面１０ｅ、１０ｆを除く４つの表面１０ａ〜１０ｄのそれぞれの上に、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が設けられている。
【００３６】
そして、本実施形態では、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆの全体が陽極リードフレーム２０または陰極リードフレーム３０により覆われている。このため、例えば、図３に示すように、本実施形態では、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とが接触している部分がある。しかしながら、後に詳述するように、陽極リードフレーム２０は、弁作用金属を含み導電性を有するフレーム本体２１と、フレーム本体２１の露出部を覆う誘電体層２２とを有している。そして、フレーム本体２１と陰極リードフレーム３０との間には、誘電体層２２が介在している。従って、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との間で短絡は発生しない。
【００３７】
詳細には、図１，図２及び図５に示すように、陽極リードフレーム２０は、第１〜第５の部分２０ａ〜２０ｅを有している。第１の部分２０ａは、コンデンサ素子１０の第１の主面１０ａの長さ方向ＬにおけるＬ１側部分の上に設けられている。第２の部分２０ｂは、コンデンサ素子１０の第２の主面１０ｂの長さ方向ＬにおけるＬ１側部分の上に設けられている。第３の部分２０ｃは、コンデンサ素子１０の第１の側面１０ｃの長さ方向ＬにおけるＬ１側部分の上に設けられている。第４の部分２０ｄは、コンデンサ素子１０の第２の側面１０ｄの長さ方向ＬにおけるＬ１側部分の上に設けられている。第５の部分２０ｅは、コンデンサ素子１０の第１の端面１０ｅの全体の上に形成されている。
【００３８】
陰極リードフレーム３０は、第１〜第５の部分３０ａ〜３０ｅを有している。第１の部分３０ａは、コンデンサ素子１０の第１の主面１０ａの長さ方向ＬにおけるＬ２側部分の上に設けられている。第１の部分３０ａの面積と、第１の部分２０ａの面積とは等しい。第１の部分３０ａと第１の部分２０ａとの境界線は、コンデンサ素子１０の長さ方向Ｌにおける中心上に位置している。第２の部分３０ｂは、コンデンサ素子１０の第２の主面１０ｂの長さ方向ＬにおけるＬ２側部分の上に設けられている。第２の部分３０ｂの面積と、第２の部分２０ｂの面積とは等しい。第２の部分３０ｂと第２の部分２０ｂとの境界線は、コンデンサ素子１０の長さ方向Ｌにおける中心上に位置している。第３の部分３０ｃは、コンデンサ素子１０の第１の側面１０ｃの長さ方向ＬにおけるＬ２側部分の上に設けられている。第３の部分３０ｃの面積と、第３の部分２０ｃの面積とは等しい。第３の部分３０ｃと第３の部分２０ｃとの境界線は、コンデンサ素子１０の長さ方向Ｌにおける中心上に位置している。第４の部分３０ｄは、コンデンサ素子１０の第２の側面１０ｄの長さ方向ＬにおけるＬ２側部分の上に設けられている。第４の部分３０ｄの面積と、第４の部分２０ｄの面積とは等しい。第４の部分３０ｄと第４の部分２０ｄとの境界線は、コンデンサ素子１０の長さ方向Ｌにおける中心上に位置している。第５の部分３０ｅは、コンデンサ素子１０の第２の端面１０ｆの全体の上に形成されている。
【００３９】
このため、本実施形態では、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの陽極リードフレーム２０により覆われている部分の面積と、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの陰極リードフレーム３０により覆われている部分の面積とは等しい。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態では、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とのそれぞれが、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの少なくとも２つの表面の上に設けられている。このため、例えば、従来の固体電解コンデンサのように、陽極リード端子をコンデンサ素子内に埋設し、陽極リード端子が設けられていない残りの５面上に陰極リードフレームを設ける場合と比較して、陰極リードフレーム３０と陽極リードフレーム２０との位置的及び形状的な対称性が高い。かつ、陰極リードフレーム３０と陰極層１３との接触面積と、陽極リードフレーム２０と陽極１１との接触面積との差を小さくすることができる。このため、固体電解コンデンサ１の陽極リードフレーム２０付近の部分に電流が集中しにくい。よって、固体電解コンデンサ１の陽極リードフレーム２０付近の部分が発熱することを効果的に抑制することができる。従って、固体電解コンデンサ１の陽極リードフレーム２０付近の部分の発熱に伴う、固体電解コンデンサ１の静電容量等の特性低下を効果的に抑制することができる。その結果、信頼性の高い固体電解コンデンサ１を実現することができる。
【００４１】
このように、固体電解コンデンサ１の信頼性を高めるためには、陰極リードフレーム３０と陽極リードフレーム２０との位置的及び形状的な対称性が高く、かつ陰極リードフレーム３０と陰極層１３との接触面積と、陽極リードフレーム２０と陽極１１との接触面積との差を小さいことが好ましい。
【００４２】
従って、固体電解コンデンサ１の信頼性を高める観点から、本実施形態のように、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とのそれぞれが、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの少なくとも３つの表面の上に設けられていることが好ましい。陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とのそれぞれが、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの少なくとも４つの表面の上に設けられていることがより好ましい。陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とのそれぞれが、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの少なくとも５つの表面の上に設けられていることがさらに好ましい。
【００４３】
また、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とは、コンデンサ素子１０の８つの頂点Ａ〜Ｈのうちの４つを含む平面で切断した各断面に陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が含まれるように設けられていることが好ましい。
【００４４】
また、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの少なくともひとつの表面上に、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が設けられていることが好ましい。コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの陽極リードフレーム２０が設けられている表面と対向する表面の上に、陰極リードフレーム３０が設けられていることが好ましい。第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと、第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄとのうちの少なくとも一方の上に、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が設けられていることがより好ましい。第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと、第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄとの両方において、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が設けられていることがさらに好ましい。
【００４５】
また、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの陽極リードフレーム２０により覆われている部分の面積と、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆのうちの陰極リードフレーム３０により覆われている部分の面積とが等しいことが好ましい。
【００４６】
また、本実施形態では、コンデンサ素子１０の６つの表面１０ａ〜１０ｆの全体が陽極リードフレーム２０または陰極リードフレーム３０により覆われている。このため、陰極リードフレーム３０と陰極層１３との接触面積と、陽極リードフレーム２０と陽極１１との接触面積とのそれぞれを大きくし得る。従って、固体電解コンデンサ１の一部分に電流が集中することをより効果的に抑制することができる。従って、固体電解コンデンサ１の信頼性をさらに効果的に抑制することができる。
【００４７】
次に、固体電解コンデンサ１の製造方法の一例について説明する。
【００４８】
まず、陽極リードフレーム２０内に一部が位置するように設けられた、弁作用金属の成形体を、陽極リードフレーム２０と共に真空中で焼結する。これにより、陽極１１と、陽極１１に接続された陽極リードフレーム２０とを作製する。なお、上記焼結工程において、陽極１１の金属粒子と陽極リードフレーム２０とは溶着されることにより接続される。
【００４９】
次に、陽極リードフレーム２０に、図２に示すリード線２９を、半田等を用いて接続する。次に、リード線２９を保持した状態で、陽極１１及び陽極リードフレーム２０を水溶液中に浸漬し、陽極１１及び陽極リードフレーム２０の表面を陽極酸化する。これにより、誘電体層１２，２２が形成される。なお、この工程において、溶着している陽極１１と陽極リードフレーム２０との界面には、水溶液が進入しないため、溶着している陽極１１と陽極リードフレーム２０との界面には誘電体層が形成されない。
【００５０】
次に、導電性高分子層１３ａと、カーボン層１３ｂと、銀ペースト層１３ｃとを順次形成する。導電性高分子層１３ａは、例えば化学重合法や電解重合法により形成することができる。カーボン層１３ｂは、例えば、導電性高分子層１３ａ上にカーボン微粒子を含むカーボンペーストを塗布し、乾燥させることにより形成することができる。銀ペースト層１３ｃは、例えば、銀微粒子を含む銀ペーストを塗布し、乾燥させることにより形成することができる。
【００５１】
その後、導電性接着剤等を用いて、陰極リードフレーム３０を取り付けることにより、固体電解コンデンサ１を完成させることができる。
【００５２】
なお、第１の実施形態では、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とのそれぞれが、一体に形成されている場合について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とのうちの少なくとも一方が、コンデンサ素子１０のある一面上に設けられた第１の部分と、コンデンサ素子１０の他の一面上に設けられており、第１の部分とは分離されている第２の部分とにより構成されていてもよい。
【００５３】
以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。なお、以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００５４】
（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。図１３は、第２の実施形態に係る固体電解コンデンサの模式的分解斜視図である。
【００５５】
上記第１の実施形態では、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との両方が、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄに設けられている場合について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。
【００５６】
図１２及び図１３に示すように、本実施形態に係る固体電解コンデンサ２では、陽極リードフレーム２０が第１の端面１０ｅ並びに第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂの上に設けられている一方、陰極リードフレーム３０は、第２の端面１０ｆ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄの上に設けられている。本実施形態では、陽極リードフレーム２０の第１または第２の主面１０ａ、１０ｂの上に設けられている第１または第２の部分２０ａ、２０ｂは、第１または第２の主面１０ａ、１０ｂの全体を覆うように設けられている。陽極リードフレーム２０には、第３及び第４の部分２０ｃ、２０ｄは設けられていない。一方、陰極リードフレーム３０の第１または第２の側面１０ｃ、１０ｄの上に設けられている第３または第４の部分３０ｃ、３０ｄは、第１または第２の側面１０ｃ、１０ｄの全体を覆うように形成されている。陰極リードフレーム３０には、第１及び第２の部分３０ａ、３０ｂは設けられていない。本実施形態でも、上記第１の実施形態と同様に、コンデンサ素子１０の表面の全体の上に、陽極リードフレーム２０または陰極リードフレーム３０が設けられている。
【００５７】
（第３の実施形態）
図１４は、第３の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。図１５は、第３の実施形態に係る固体電解コンデンサの模式的分解斜視図である。
【００５８】
上記第１及び第２の実施形態では、コンデンサ素子１０の表面の全体の上に、陽極リードフレーム２０または陰極リードフレーム３０が設けられている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。コンデンサ素子１０の表面の一部が、陽極リードフレーム２０及び陰極リードフレーム３０により覆われていなくてもよい。
【００５９】
図１４及び図１５に示すように、本実施形態に係る固体電解コンデンサ３では、陽極リードフレーム２０には、上記第１の実施形態の第３及び第４の部分２０ｃ、２０ｄが設けられていない。また、陰極リードフレーム３０には、上記第１の実施形態の第３及び第４の部分３０ｃ、３０ｄが設けられていない。このため、コンデンサ素子１０の第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄは、陽極リードフレーム２０及び陰極リードフレーム３０により覆われておらず、露出している。この場合であっても、信頼性の高い固体電解コンデンサ３を実現することができる。
【００６０】
（第４の実施形態）
図１６は、第４の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。
【００６１】
上記第１の実施形態では、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０との境界が、幅方向Ｗまたは高さ方向Ｈと平行に延びる場合について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。例えば、図１６に示す本実施形態の固体電解コンデンサ４では、第１の部分２０ａと第１の部分３０ａとの境界と、第２の部分２０ｂと第２の部分３０ｂとの境界とのそれぞれは、幅方向Ｗに平行ではない。この場合であっても、信頼性の高い固体電解コンデンサ４を実現することができる。
【００６２】
以下、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
【００６３】
（実施例１）
実施例１では、下記の製造方法により、上記第１の実施形態に係る固体電解コンデンサ１を作製した。まず、誘電体層１２を形成した後の陽極１１の容量と、電解電圧との積であるＣＶ値が１５０，０００μＦ・Ｖ／ｇとなるニオブ金属粉末を用意する。このニオブ金属粉末を、陽極リードフレーム２０と共に成形し、真空中にて、１２００℃で焼結した。次に、４０℃に保持した１重量％のリン酸水溶液中において２０Ｖで１０時間、陽極酸化を行うことにより、誘電体層１２，２２を形成した。次に、得られた陽極体を、酸化剤溶液に浸漬し、続いて、ピロールモノマー溶液に浸漬し、誘電体層１２上でピロールモノマーの重合を行った。これにより、ポリピロールからなる第１の導電性高分子層を形成した。さらに、第１の導電性高分子層を陽極とし、ピロールモノマー及び電解質を含む電解液中で電解重合することにより、第１の導電性高分子層の上に第２の導電性高分子層を形成した。これにより、第１及び第２の導電性高分子層の積層体からなる導電性高分子層１３ａを得た。次に、導電性高分子層１３ａの上に、カーボン粒子を含むカーボンペーストを塗布した後、乾燥させることにより、カーボン層１３ｂを形成した。次に、カーボン層１３ｂの上に、銀ペーストを塗布した後、乾燥させることにより銀ペースト層１３ｃを形成した。これにより、陰極層１３を完成させた。
【００６４】
次に、接着用の導電性ペーストを用いて陰極リードフレーム３０をコンデンサ素子１０に接合し、固体電解コンデンサ１を完成させた。
【００６５】
（実施例２）
実施例２では、実施例１と同様の製造方法及び製造条件で、上記第２の実施形態に係る固体電解コンデンサ２を作製した。
【００６６】
（実施例３）
実施例３では、実施例１と同様の製造方法及び製造条件で、上記第２の実施形態に係る固体電解コンデンサ３を作製した。
【００６７】
（実施例４）
実施例４では、実施例１と同様の製造方法及び製造条件で、図１７に示す構造の固体電解コンデンサ５を作製した。実施例４で作製した固体電解コンデンサ５では、図１７に示すように、面積比で、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄの９０％が陽極リードフレーム２０により覆われており、１０％が陰極リードフレーム３０により覆われている。
【００６８】
（実施例５）
実施例５では、実施例１と同様の製造方法及び製造条件で、図１８に示す構造の固体電解コンデンサ６を作製した。実施例５で作製した固体電解コンデンサ６では、図１８に示すように、面積比で、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄの１０％が陽極リードフレーム２０により覆われており、９０％が陰極リードフレーム３０により覆われている。
【００６９】
（比較例１）
陽極リードフレーム２０に替えて、円柱状の陽極リード端子を用いたこと以外は、実施例１と同様の製造方法及び製造条件で、図１９に示す固体電解コンデンサ１００を作製した。図１９に示すように、固体電解コンデンサ１００では、円柱状の陽極リード端子１２０が、直方体状のコンデンサ素子１１０の一面に埋設されている。そして、コンデンサ素子１１０の陽極リード端子１２０が埋設された一面以外の５面上に陰極リードフレーム１３０が設けられている。
【００７０】
（比較例２）
図２０及び図２１に示すように、コンデンサ素子２１０の一面の上のみに陰極リードフレーム２３０を設け、その他の面の上に陽極リードフレーム２２０を設けたこと以外は、実施例１と同様の製造方法及び製造条件で、固体電解コンデンサ２００を作製した。
【００７１】
（評価）
上記作製の各実施例及び比較例の固体電解コンデンサについて信頼性の評価を行った。具体的には、各実施例及び比較例の固体電解コンデンサを１００個ずつ用意した。そして、各固体電解コンデンサに１５Ｖの電圧を１００時間印加した。そして、電圧の印加前の静電容量と、電圧印加後の静電容量とから、電圧の印加による静電容量の低下率を算出した。そして、静電容量の低下率が１０％未満であった固体電解コンデンサの割合（歩留まり）を各実施例及び比較例で求めた。結果を下記の表１に示す。
【００７２】
【表１】
2011096697.tif 000003
【００７３】
上記表１に示すように、円柱状の陽極リード端子１２０をコンデンサ素子１１０に埋設させた比較例１では、歩留まりが４０％と低かった。また、コンデンサ素子２１０の一面の上のみに陰極リードフレーム２３０を設け、その他の面の上に陽極リードフレーム２２０を設けた比較例２においても、歩留まりは５５％と低かった。それに対して、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とのそれぞれを、コンデンサ素子１０の少なくとも２面以上の上に設けた実施例１〜５では、歩留まりが７０％以上と高かった。この結果から、陽極リードフレーム２０と陰極リードフレーム３０とのそれぞれを、コンデンサ素子１０の少なくとも２面以上の上に設けることによって、高い信頼性を実現できることが分かる。
【００７４】
また、コンデンサ素子１０の全面に陽極リードフレーム２０または陰極リードフレーム３０を設けた実施例１，２は、歩留まりが９０％以上と、他の実施例３〜５と比較して非常に高かった。このことから、コンデンサ素子１０の全面に陽極リードフレーム２０または陰極リードフレーム３０を設けることにより、さらに高い信頼性を実現できることが分かる。
【符号の説明】
【００７５】
１〜６…固体電解コンデンサ
１０…コンデンサ素子
１０ａ…コンデンサ素子の第１の主面
１０ｂ…コンデンサ素子の第２の主面
１０ｃ…コンデンサ素子の第１の側面
１０ｄ…コンデンサ素子の第２の側面
１０ｅ…コンデンサ素子の第１の端面
１０ｆ…コンデンサ素子の第２の端面
１１…陽極
１２…誘電体層
１２，２２…誘電体層
１３…陰極層
１３ａ…導電性高分子層
１３ｂ…カーボン層
１３ｃ…銀ペースト層
２０…陽極リードフレーム
２０ａ…陽極リードフレームの第１の部分
２０ｂ…陽極リードフレームの第２の部分
２０ｃ…陽極リードフレームの第３の部分
２０ｄ…陽極リードフレームの第４の部分
２０ｅ…陽極リードフレームの第５の部分
２１…フレーム本体
２２…誘電体層
２９…リード線
３０…陰極リードフレーム
３０ａ…陰極リードフレームの第１の部分
３０ｂ…陰極リードフレームの第２の部分
３０ｃ…陰極リードフレームの第３の部分
３０ｄ…陰極リードフレームの第４の部分
３０ｅ…陰極リードフレームの第５の部分
３９…リード線
【図１】
2011096697.tif 000004
【図２】
2011096697.tif 000005
【図３】
2011096697.tif 000006
【図４】
2011096697.tif 000007
【図５】
2011096697.tif 000008
【図６】
2011096697.tif 000009
【図７】
2011096697.tif 000010
【図８】
2011096697.tif 000011
【図９】
2011096697.tif 000012
【図１０】
2011096697.tif 000013
【図１１】
2011096697.tif 000014
【図１２】
2011096697.tif 000015
【図１３】
2011096697.tif 000016
【図１４】
2011096697.tif 000017
【図１５】
2011096697.tif 000018
【図１６】
2011096697.tif 000019
【図１７】
2011096697.tif 000020
【図１８】
2011096697.tif 000021
【図１９】
2011096697.tif 000022
【図２０】
2011096697.tif 000023
【図２１】
2011096697.tif 000024