(57)【要約】【課題】  陽極間における直流抵抗の低い固体電解コンデンサを提供することである。【解決手段】  本発明は、複数の三端子の固体電解コンデンサ素子３００を積層する際に、２つの固体電解コンデンサ素子３００の陽極体２を連結された状態で切り離し、陽極体端部２ａにて１８０°折り曲げて、二つの三端子の固体電解コンデンサ素子３００の陰極部間を電気的に接合して積層する。【選択図】図１
2011040660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状または箔状の拡面化した弁作用金属を陽極体とし、前記陽極体の少なくとも中央領域の表面には酸化皮膜からなる誘電体層が形成され、前記陽極体の端部には陽極金属片が接続され、前記誘電体層の上に固体電解質層が形成された固体電解コンデンサ素子が複数枚積層された固体電解コンデンサであって、前記複数枚の固体電解コンデンサ素子の陽極体の端部が共通で前記陽極体の端部が折り曲げられて固体電解コンデンサ素子が積層されたことを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記複数枚の固体電解コンデンサ素子の陽極体の端部が共通で前記陽極体の端部が折り曲げられて固体電解コンデンサ素子が積層された固体電解コンデンサであって、積層された前記陽極体の端部の最下部の両端のみが陽極金属片を有す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。
【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】
固体電解コンデンサは電子機器のノイズ対策として使用される。固体電解コンデンサの中でも三端子タイプの固体電解コンデンサは次の電流経路をとることが可能な配線パターンを有し電子機器の高周波ノイズの除去を行っている。その電流経路は電子機器の電源ラインに流れる電流を三端子の固体電解コンデンサの両側の陽極端子間に取り込む経路と、もう一つは電子機器のグランドラインを三端子の固体電解コンデンサの陰極に接続する経路である。このような電流経路をとることにより各配線と固体電解コンデンサの電極距離が極めて短くなるため、三端子の固体電解コンデンサはＥＳＬ（等価直列インダクタンス）が非常に小さく高周波まで低いインピーダンスを有することが知られている。
【０００３】
三端子の固体電解コンデンサと呼ばれているものに特許文献１に記載されたものが挙げられる。また特許文献２には、固体電解コンデンサ素子が積層され並列接続して静電容量を高めた固体電解コンデンサ素子も開示されている。さらに特許文献２の固体電解コンデンサ素子（特許文献２では表面実装型コンデンサと記載）では、固体電解コンデンサ素子の両端部の陽極体端部と陰極部との間に段差があるため、固体電解コンデンサ素子の両端部に陽極金属片（特許文献２では帯状板と記載）が溶接により接続され、それらが積層されたコンデンサ素子積層体が提案されている。
【０００４】
以下、従来の技術について図面を参照しながら説明する。図２は特許文献２に記載の表面実装型コンデンサの製造方法を用いた固体電解コンデンサの製造工程の一部を説明する図であり、図２（ａ）は従来の固体電解コンデンサに用いる固体電解コンデンサ素子の切断位置を示す斜視図、図２（ｂ）は従来の固体電解コンデンサ素子の積層方法を示す斜視図、図２（ｃ）は従来の固体電解コンデンサ積層体を示す斜視図である。図４は従来の固体電解コンデンサを示す断面図である。図５は固体電解コンデンサ素子を説明する図であり、図５（ａ）は固体電解コンデンサ素子の斜視図であり、図５（ｂ）は固体電解コンデンサ素子の平面図であり、図５（ｃ）は図５（ｂ）の固体電解コンデンサ素子の平面図Ａ−Ａで切断した断面図、図５（ｄ）は図５（ｂ）の固体電解コンデンサ素子の平面図Ｂ−Ｂで切断した固体電解コンデンサ素子の構造を示す断面図である。
【０００５】
ここで、固体電解コンデンサ素子の構造を図５（ｄ）を参照して説明する。この固体電解コンデンサ素子１００は板状または箔状の弁作用金属の表面にエッチング等により多数の空孔が形成され、表面積が拡面化されており、この拡面化された弁作用金属の陽極体２の表面に、誘電体皮膜１が形成されている。更に、この誘電体皮膜１の上に固体電解質３、グラファイト層４、銀ペースト層５が順次形成されている。ここで固体電解質３とグラファイト層４および銀ペースト層５は併せて陰極層と呼ばれている。
【０００６】
図２（ａ）は従来の固体電解コンデンサ素子１００をリードフレーム上に連続で形成した状態を示している。このリードフレームは弁作用金属と同じ金属からなり、弁作用金属からなる従来の固体電解コンデンサ素子１００の陽極体２の両端である陽極体端部２ａを図２（ａ）に示すように切断位置線１７にてリードフレームから切り離し、固体電解コンデンサ素子１００の単体を得る。次に、切り離した固体電解コンデンサ素子の陽極体端部２ａに平板状の陽極金属片１３をレーザー溶接により接合し、陽極部とする。
【０００７】
その後、図２（ｂ）に示すように積層する第一の従来の固体電解コンデンサ素子１００の陰極層１５と第二の従来の固体電解コンデンサ素子１００の陰極層１５を導電性樹脂６で接続し、更に第一の固体電解コンデンサの陽極部１４と第二の従来の固体電解コンデンサ素子１００の陽極部１４をレーザー溶接で接合し積層状態とする。
【０００８】
図２（ｃ）は固体電解コンデンサ素子積層体２００を陽極外部端子８と陰極外部端子９を底部に有する外装樹脂ケース（図示なし、図４の外装樹脂ケース１０）の内部に配置し、陽極外部端子８の上面と、下端の陽極体端部２ａに溶接した陽極金属片１３の下面とを導電性樹脂７により接続し、下端の陰極層１５と陰極外部端子９の上面とを導電性樹脂７で接続した状態を示している。
【０００９】
続いて従来の固体電解コンデンサの外装後の構造を図４を参照して説明する。外装樹脂ケース１０は固体電解コンデンサ素子積層体２００と接続している陽極外部端子８と陰極外部端子９の隙間を埋めるとともに機械的に連結する底面部を有し、前記底面に対して直交する側壁１６を有している。そして固体電解コンデンサの外装となる箱型の外装樹脂フタ１１で側壁１６を覆わせて固体電解コンデンサ５００を構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−３１３６７６号公報
【特許文献２】特開２００６−１２８２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の特許文献１及び特許文献２の技術によると従来技術の固体電解コンデンサ素子積層体を得るには個々に分離した固体電解コンデンサ素子の陽極体端部と陽極金属片を接続する必要があり、その接続位置には必然的に接続抵抗が生じてしまう。電子機器などに実装する三端子の固体電解コンデンサの用途を考慮すると、２つの陽極間に電源ラインの電流を流す場合、電流による発熱量を小さく抑えるために、両陽極間の直流抵抗を抑制することは重要であり、直流抵抗が小さい三端子の固体電解コンデンサの技術開発が望まれている。
【００１２】
本発明の技術的課題は、両端陽極間における直流抵抗を小さくした三端子の固体電解コンデンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の固体電解コンデンサによれば、以下の構成を有することを特徴として上記課題を解決することが可能となることが見出せた。
【００１４】
本発明の固体電解コンデンサは板状または箔状の拡面化した弁作用金属を陽極体とし、前記陽極体の少なくとも中央領域の表面には酸化皮膜からなる誘電体層が形成され、前記陽極体の端部には陽極金属片が接続され、前記誘電体層の上に固体電解質層が形成された固体電解コンデンサ素子が複数枚積層された固体電解コンデンサであって、前記複数枚の固体電解コンデンサ素子の陽極体の端部が共通で前記陽極体の端部が折り曲げられて固体電解コンデンサ素子が積層されたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の固体電解コンデンサは前記複数枚の固体電解コンデンサ素子の陽極体の端部が共通で前記陽極体の端部が折り曲げられて固体電解コンデンサ素子が積層された固体電解コンデンサであって、積層された前記陽極体の端部の最下部の両端のみが陽極金属片を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の固体電解コンデンサによれば、上記のような構造を有するので、三端子の固体電解コンデンサ陽極内部において流れる電流により発生する発熱を抑制することが出来、信頼性の高い固体電解コンデンサを得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の三端子の固体電解コンデンサの製造工程の一部を説明する図であり、図１（ａ）は切断位置を示した斜視図、図１（ｂ）は積層方法を示した斜視図、図１（ｃ）は積層した状態を示した斜視図である。
【図２】従来の三端子の固体電解コンデンサの製造工程の一部を説明する図であり、図２（ａ）は切断位置を示した斜視図、図２（ｂ）は積層方法を示した斜視図、図１（ｃ）は積層した状態を示した斜視図である。
【図３】本発明の三端子の固体電解コンデンサを示す断面図。
【図４】従来の三端子の固体電解コンデンサを示す断面図。
【図５】三端子の固体電解コンデンサ素子を説明する図であり、図５（ａ）は三端子の固体電解コンデンサ素子の斜視図、図５（ｂ）は三端子の固体電解コンデンサ素子の平面図、図５（ｃ）は三端子の固体電解コンデンサ素子を図５（ｂ）のＡ−Ａで切断した断面図、図５（ｄ）は、従来の三端子の固体電解コンデンサ素子を図５（ｂ）のＢ−Ｂで切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
まず、本発明の実施の形態における固体電解コンデンサ素子の構造について図５（ｄ）を参照しながら説明する。この固体電解コンデンサ素子は従来と同じ構造であり、板状または箔状の弁作用金属の表面にエッチング等により多数の空孔を形成して表面積を２００倍に大きくする拡面化を施し、この拡面化した弁作用金属の陽極体２の表面に誘電体皮膜１を形成する。ここで、弁作用金属としては、タンタル、アルミニウム、ニオブ等を用いることができる。次に、この誘電体皮膜１の上に固体電解質３、グラファイト層４、銀ペースト層５を順次形成する。固体電解質３は導電性高分子が好適である。導電性高分子は、ポリピロールやポリ３，４−エチレンジオキシチオフェンやポリアニリン等がある。固体電解質３およびグラファイト層４および銀ペースト層５を併せて陰極層と呼ぶ。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態における固体電解コンデンサの製造工程の一部を示す図である。ここでは二つの三端子の固体電解コンデンサ素子を共有する陽極端部を折り曲げて固体電解コンデンサ素子の陰極層を積層する場合の積層方法を図１を参照しながら説明する。まず、図１（ａ）に示すように２つの固体電解コンデンサ素子３００の陽極体端部２ａを連結させた状態で切り離す。その後、折り曲げた場合に下位になる側の陽極体端部２ａの底面に陽極金属片１３を溶接により接続する。次に、図１（ｂ）に示すように陰極層１５の表面中央部に導電性樹脂６を塗布した後、２つの三端子の固体電解コンデンサ素子陽極体接続部を設置した針金１２を支点にしながら、矢印の方向に折り曲げ、２つの固体電解コンデンサ素子３００を積層する。
【００２１】
図１（ｃ）は二つの三端子の固体電解コンデンサ素子を共有する陽極端部を折り曲げて固体電解コンデンサ素子の陰極層を積層した状態を示している。陽極外部端子８と陰極外部端子９は外装樹脂ケース（図示なし、図３の外装樹脂ケース１０）に設置した端子であり、固体電解コンデンサと外部基板を電気的、かつ機械的に接続するものである。
【００２２】
続けて図１（ｃ）において、固体電解コンデンサ素子３００を陽極外部端子８と陰極外部端子９を底部に有する外装樹脂ケース（図示なし、図３の外装樹脂ケース１０）の内部に配置し、陽極外部端子８の上面と、下端の陽極体端部２ａに溶接した陽極金属片１３の下面とを導電性樹脂７により接続し、下端の陰極層１５と陰極外部端子９の上面とを導電性樹脂７により接続し本発明の固体電解コンデンサ素子積層体４００を得た。尚、従来技術では積層する陽極体端部２ａの段数毎に必要としていた陽極金属片１３を設置する工程が削減され、固体電解コンデンサの製造コストおよび製品重量削減にも寄与させることが出来る。
【００２３】
図３は本発明の実施の形態における固体電解コンデンサの全体を示す断面図である。図１（ｃ）にて陽極端部２ａを折り曲げた状態である固体電解コンデンサ素子３００を外装樹脂ケース１０の内部に配置した陽極端部２ａを折り曲げるところまで述べたが、折り曲げた各々の陽極体端部２ａには空隙が存在している。その各々の陽極体端部２ａを積層方向に密着させるように積層した場合の状態を図３に示している。尚、陽極体端部２ａの空隙を残存させたままでも良いがＥＳＬの増加抑制や電流の流れ易さを考慮すると図３のように出来るだけ密着させ、空隙を無くしたほうが望ましい。
【００２４】
続いて外装樹脂ケース１０の側壁に箱型の外装樹脂フタ１１を覆わせて固体電解コンデンサ６００としている。
【００２５】
尚、発明を実施するための形態で説明した本発明の固体電解コンデンサの製造工程において各工程の順序は問わないものであり、最終的に固体電解コンデンサ６００が得られる順序であれば良い。また、陽極体端部２ａを折り曲げた部分の空隙を少なくするため導電性樹脂を塗布し固定しても良い。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例ついて、実施の形態で用いた図１を参照しながら説明する。この固体電解コンデンサ素子３００は従来技術と同じ構成であり、アルミニウムを箔状にした弁作用金属の表面をエッチングにより多数の空孔を形成して表面積を２００倍に大きくする拡面化を施し、この拡面化した弁作用金属の陽極体２の表面に、誘電体皮膜１を形成した。次に陰極層を構成するために誘電体皮膜１の上に固体電解質３、グラファイト層４、銀ペースト層５を順次形成した。固体電解質３はポリピロールからなる導電性高分子で作製した。
【００２７】
続いて、図１（ａ）のように２つの固体電解コンデンサ素子３００（１つの固体コンデンサ素子の大きさ：横１５ｍｍ×縦７ｍｍ×厚さ０．０６ｍｍ）の陽極体端部１を陽極端部２ａが環状に連結した状態で切断位置線１８にて切断した。その後、折り曲げた場合に下位になる陽極体端部２ａの底面に陽極金属片１３を溶接により接続した。次に図１（ｂ）に示すように、固体電解コンデンサ素子３００の表面中央部に導電性樹脂６を塗布した後、陽極接続部に外径２ｍｍの超鋼性の針金１２を設置し、陽極端部２ａの連結部に過度のテンションが加わらないように矢印の方向（折り曲げ方向を示す矢印１９）に針金１２を支柱として１８０°折り曲げ、固体電解コンデンサ素子積層体４００を形成した。
【００２８】
尚、実施例では、固体電解コンデンサ素子の積層枚数が２枚であるが固体電解コンデンサ素子が３枚以上の複数の場合も同様に実施例の工程を繰り返して作製することができる。
【００２９】
続いて図１（ｃ）に示すように固体電解コンデンサ素子３００を陽極外部端子８と陰極外部端子９を底部に有する外装樹脂ケース１０の内部に配置し、陽極外部端子８の上面と、下端の陽極体端部２ａに溶接した陽極金属片１３の下面とを導電性樹脂７により接続し、下端の陰極層５と陰極外部端子９の上面とを導電性樹脂７により接続し本発明の固体電解コンデンサ素子積層体４００を得た。
【００３０】
更に図３に示すように固体電解コンデンサ素子積層体４００の各々の陽極体端部２ａを積層方向に加圧し、陽極体端部２ａの空隙を密着させるように積層した。これにより従来技術では陽極体端部２ａ間にそれぞれ、必要とされていた陽極金属片１３が削減され、それにより、固体電解コンデンサの製造コストおよび製品重量が削減された。
【００３１】
その後、図３に示すように外装樹脂ケース１０の側壁１６に沿って箱型の外装樹脂フタ１１で覆い固体電解コンデンサ６００を得ることができた。
【００３２】
（比較例）
従来技術である固体電解コンデンサ素子をリードフレームから切り離し、単体の固体電解コンデンサ素子の陽極体端部に陽極金属片を接合した後、２個の固体電解コンデンサ素子の陽極部をレーザ溶接にて接合した。それにより比較例となる従来技術の固体電解コンデンサ素子を得た。
【００３３】
本発明の実施例の固体電解コンデンサと従来技術である固体電解コンデンサの陽極体の陽極端子間の直流抵抗値を比較した。尚、評価は、製品の両陽極間に電流を１０Ａ流したときに生じた電圧を測定した後、直流抵抗に換算して平均値を算出した。
【００３４】
本発明と従来技術の結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
2011040660.tif 000003
【００３６】
表１より実施例は従来例に比較し、直流抵抗値が約１３％低下していることが確認され本発明の効果が伺える。
【符号の説明】
【００３７】
１      誘電体皮膜
２      陽極体
２ａ    陽極体端部
３      固体電解質
４      グラファイト層
５      銀ペースト層
６      導電性樹脂
７      導電性樹脂
８      陽極外部端子
９      陰極外部端子
１０    外装樹脂ケース
１１    外装樹脂フタ  
１２    針金
１３    陽極金属片
１４    陽極部
１５    陰極層
１６    側壁
１７    切断位置線
１８    切断位置線
１９    折り曲げ方向を示す矢印
１００    固体電解コンデンサ素子
２００    固体電解コンデンサ素子積層体
３００    固体電解コンデンサ素子
４００    固体電解コンデンサ素子積層体
５００    固体電解コンデンサ
６００    固体電解コンデンサ
【図１】
2011040660.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
2011040660.tif 000007
【図５】
2011040660.tif 000008