(57)【要約】【課題】容量のより大きなコンデンサ素子の陽極リード部材を陽極端子部に容易に固着することができる固体電解コンデンサとその製造方法を提供する。【解決手段】枕材９が、その厚みが高さとなる態様でフレーム１３の陽極端子部１３ａに溶接される。次に、コンデンサ素子をフレームに搭載した状態で枕材９と陽極リード部材５との間に存在する隙間に対応する所定の寸法のスペーサ部材１１が用意される。次に、そのスペーサ部材１１が陽極リード部材５に接合される。次に、接合されたスペーサ部材１１が、抵抗溶接によって、枕材９に接合される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極部および陰極部を有するコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子が搭載されるフレームと、
前記フレームに設けられ、前記コンデンサ素子の前記陽極部と電気的に接続される陽極端子部と、
前記陽極端子部に設けられ、前記陽極部に向かって突出する突出部と、
前記コンデンサ素子の前記陽極部に固着されるとともに、前記突出部に接合されるスペーサ部材と
を備えた、固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記突出部は前記フレームとは別体とされ、
前記突出部は前記陽極端子部に固着された、請求項１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前記陽極部は、
弁作用金属の焼結体からなる陽極体と、
前記陽極体に立設された陽極リード部材と
を含み、
前記陽極リード部材に前記スペーサ部材が固着された、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】
前記突出部の直上に前記スペーサ部材が配置され、
前記スペーサ部材の直上に前記陽極リード部材が配置された、請求項３記載の固体電解コンデンサ。
【請求項５】
陽極体および前記陽極体に立設された陽極リード部材を含む陽極部と、陰極部とを有するコンデンサ素子を用意する工程と、
前記コンデンサ素子が搭載されると前記陽極部と電気的に接続され、前記陽極リード部材に向かって突出した突出部を含む陽極端子部が形成されたフレームを用意する工程と、
前記コンデンサ素子が前記フレームに搭載された状態で前記陽極リード部材と前記陽極端子部との間に存在する隙間に基づいて、所定の寸法のスペーサ部材を選択する工程と、
前記スペーサ部材を前記陽極リード部材に固着する工程と、
前記スペーサ部材を前記突出部に接合する工程と
を備えた、固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項６】
前記突出部は前記フレームとは別体とされ、
前記フレームを用意する工程では、前記突出部を前記フレームに接合する工程を含む、請求項５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およびその製造方法に関し、特に、下面電極タイプの固体電解コンデンサと、そのような固体電解コンデンサの製造方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体電解コンデンサの種類に、下面電極タイプと称される固体電解コンデンサがある。下面電極タイプの固体電解コンデンサでは、陽極端子部と陰極端子部が外装樹脂の下面に配設されている。ここで、この種の固体電解コンデンサの製造方法について説明する。
【０００３】
まず、タンタル等の焼結体から陽極体が形成され、その陽極体にタンタル等の陽極リード部材が立設される。次に、陽極酸化法により陽極体の表面を酸化することによって、誘電体被膜が形成される。次に、化学重合法等により、誘電体被膜の上に導電性高分子層が形成される。さらに、導電性高分子層上にカーボン層および銀ペースト層が順次形成されて、図９に示すように、コンデンサ素子１０３が形成される。コンデンサ素子１０３には陽極リード部材１０５が立設されている。
【０００４】
次に、図１０に示すように、コンデンサ素子１０３がフレーム１１３に実装される。フレーム１１３には、完成した状態で電極となる陽極端子部１１３ａと陰極端子部１１３ｂが形成されている。コンデンサ素子１０３を実装する際に、陽極リード部材１０５の位置（高さ）は陽極端子部１１３ａの位置（高さ）よりも高い位置にある。このため、陽極端子部１１３ａには、所定の厚みを有する導電性の枕材１０９が固着されている。
【０００５】
図１１に示すように、コンデンサ素子１０３の陽極リード部材１０５は、たとえば、抵抗溶接によって枕材１０９に固着される。一方、コンデンサ素子１０３の銀ペースト層は、たとえば、所定の導電性接着剤（図示せず）によって陰極端子部１１３ｂ（図１０参照）に固着される。フレーム１１３にコンデンサ素子１０３が実装された後、コンデンサ素子１０３が外装樹脂１１５によって封止される。
【０００６】
その後、陽極端子部１１３ａと陰極端子部１１３ｂとがフレーム１１３から切り離されて、コンデンサ素子１０を外装樹脂１１５によって封止した固体電解コンデンサ１０１が完成する。完成した固体電解コンデンサ１０１のサイズとしては、たとえば、幅は約１．６ｍｍ、高さは約０．９ｍｍ、奥行きは約３．２ｍｍとされる。なお、この種の固体電解コンデンサを開示した文献として、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−９１７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の固体電解コンデンサでは次のような問題点があった。上述したように、陽極リード部材１０５の位置（高さ）と陽極端子部１１３ａの位置（高さ）との差を補うために、陽極端子部１１３ａには、所定の厚みを有する導電性の枕材１０９が固着される。この枕材１０９の材料としては、コストと加工の観点から４２アロイが適用される。
【０００９】
従来、厚さ０．２〜０．３ｍｍ程度の４２アロイを所定の金型プレスにより打ち抜き、その打ち抜かれた４２アロイを打ち抜かれた状態で陽極端子部に溶接することで、その４２アロイの厚み分の高さを確保している。
【００１０】
一方、コンデンサ素子には、容量のより大きなコンデンサ素子がある。図１２に示すように、このようなコンデンサ素子１０３では、陽極体のサイズがより大きくなるため、コンデンサ素子１０３を実装する際の、陽極リード部材１０５の位置（高さ）と陽極端子部１１３ａの位置（高さ）との差ＨＰがより大きくなる。
【００１１】
この場合に、厚みが０．３５ｍｍ程度を超えるより厚い４２アロイを金型プレスで打ち抜くことによって枕材１１０を形成しようとすると、金型が消耗しやすく、所望の寸法の枕材を安定して製造することが難しくなる。
【００１２】
これに対して、従来の厚みの４２アロイを高さの差ＨＰに対応する寸法を有するように金型プレスで打ち抜き、その打ち抜かれた４２アロイを立てて、差ＨＰに対応する寸法の部分がスペーサ部材としての高さとなるように陽極端子部に溶接する手法が考えられる。ところが、この場合には、４２アロイの切断面が陽極端子部の表面に接触することになる。切断面にはバリ等もあり、面として平らな部分が少なく、陽極端子部の表面に精度よく溶接することが困難になる。また、打ち抜かれた４２アロイの姿勢を変えて陽極端子部に載置する動作も必要になり、枕材を陽極端子部に溶接する一連の工程が煩雑になる。
【００１３】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、一つの目的は、容量のより大きなコンデンサ素子の陽極リード部材を陽極端子部に容易に固着することができる固体電解コンデンサを提供することであり、他の目的は、そのような固体電解コンデンサの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る固体電解コンデンサは、コンデンサ素子とフレームと陽極端子部と突出部とスペーサ部材とを備えている。コンデンサ素子は陽極部および陰極部を有する。フレームにはコンデンサ素子が搭載される。陽極端子部はフレームに設けられ、コンデンサ素子の陽極部と電気的に接続される。突出部は陽極端子部に設けられ、陽極部に向かって突出する。スペーサ部材は、コンデンサ素子の陽極部に固着されるとともに、突出部に接合される。
【００１５】
本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は以下の工程を備えている。陽極体および陽極体に立設された陽極リード部材を含む陽極部と、陰極部とを有するコンデンサ素子を用意する。コンデンサ素子が搭載されると陽極部と電気的に接続され、陽極リード部材に向かって突出した突出部を含む陽極端子部が形成されたフレームを用意する。コンデンサ素子がフレームに搭載された状態で陽極リード部材と陽極端子部との間に存在する隙間に基づいて、所定の寸法のスペーサ部材を選択する。スペーサ部材を陽極リード部材に固着する。スペーサ部材を突出部に接合する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る固体電解コンデンサによれば、容量のより大きいコンデンサ素子に対して、突出部の厚みを厚くすることなく、また、突出部を陽極端子部に立てた状態にすることなく、コンデンサ素子の陽極リード部材がスペーサ部材を介して陽極端子部に電気的に接続される。
【００１７】
本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法によれば、容量のより大きいコンデンサ素子に対して、突出部の厚みを厚くすることなく、また、突出部を陽極端子部に立てた状態にすることなく、そのコンデンサ素子の陽極リード部材を陽極端子部にスペーサ部材を介して容易に電気的に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る固体電解コンデンサの製造方法の一工程を示す斜視図である。
【図２】同実施の形態において、図１に示す工程の後に行われる工程を示す部分斜視図である。
【図３】同実施の形態において、図２に示す工程の後に行われる工程を示す部分斜視図である。
【図４】同実施の形態において、図３に示す工程の後に行われる工程を示す部分斜視図である。
【図５】同実施の形態において、図４に示す工程の後に行われる工程を示す部分斜視図である。
【図６】同実施の形態において、図５に示す工程の後に行われる工程を示す部分斜視図である。
【図７】同実施の形態において、固体電解コンデンサを示す正面図である。
【図８】同実施の形態において、固体電解コンデンサを示す側面図である。
【図９】従来の固体電解コンデンサの製造方法の一工程を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す工程の後に行われる工程を示す部分斜視図である。
【図１１】従来の固体電解コンデンサを示す正面図である。
【図１２】従来の固体電解コンデンサの問題点を説明するための正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態に係る固体電解コンデンサの製造方法について説明する。まず、タンタル等の焼結体から陽極体が形成され、その陽極体にタンタル等の陽極リード部材が立設される。陽極リード部材の直径は、たとえば約０．２０ｍｍとされる。次に、陽極酸化法により陽極体の表面を酸化することによって、誘電体被膜が形成される。
【００２０】
次に、化学重合法等により、誘電体被膜の上に導電性高分子層が形成される。次に、導電性高分子層上にカーボン層が形成される。次に、図１に示すように、カーボン層の上に銀ペースト層７が形成されてコンデンサ素子３が形成される。コンデンサ素子３には陽極リード部材５が立設されている。
【００２１】
次に、コンデンサ素子３がフレームに搭載される。フレームの厚みは、たとえば約０．１５ｍｍとされる。図２に示すように、フレーム１３には、陽極端子部１３ａと陰極端子部１３ｂが設けられている。陽極端子部１３の表面上には枕材９が溶接される。次に、コンデンサ素子をフレームに搭載した状態で、枕材９と陽極リード部材５との間に存在する隙間に対応する所定の寸法（直径）のワイヤー等のスペーサ部材が用意される。次に、図３に示すように、そのスペーサ部材１１がコンデンサ素子３の陽極リード部材５に溶接される。次に、図４に示すように、スペーサ部材１１が溶接されたコンデンサ素子３が、スペーサ部材１１が枕材９に接触する態様でフレーム１３の所定の位置に載置される。
【００２２】
次に、図５に示すように、抵抗溶接機２０によりスペーサ部材１１が枕材９に抵抗溶接される。電源２１の負極に接続された負電極２３をフレーム１３に接触させるとともに、電源２１の正極に接続された正電極２２を陽極リード部材５に接触させながら、上方から陽極リード部材５を加圧しながら所定の電流を流し押え付ける。スペーサ部材１１と枕材９との接触面では、抵抗発熱により溶解して合金層が形成され、図６に示すように、スペーサ部材１１が枕材９に溶接される。
【００２３】
次に、フレーム１３に搭載されたコンデンサ素子３が、所定の外装樹脂によって封止される。外装樹脂によって封止されたコンデンサ素子は、フレーム１３から切り離される。こうして、図７および図８に示すように、外装樹脂１５によってコンデンサ素子３が封止された固体電解コンデンサ１が完成する。完成した固体電解コンデンサ１のサイズとしては、たとえば、幅Ｗは約１．６ｍｍ、高さＨは約１．５ｍｍ、奥行きＤは約３．２ｍｍとされる。また、スペーサ部材１１の高さは約０．３０ｍｍとされる。
【００２４】
前述したように、従来の製造方法では、厚みが０．３５ｍｍ程度を超えるより厚い４２アロイを金型プレスで打ち抜くことによって枕材を形成しようとすると、金型が消耗しやすく、所望の寸法の枕材を安定して製造することが難しくなる。また、金型プレスで打ち抜かれた４２アロイを立てて、所望の高さとなるように陽極端子部に溶接しようとすれば、面として平らな部分が少ない切断面を陽極端子部の表面に精度よく溶接することが困難になる。
【００２５】
これに対して、上述した固体電解コンデンサ１の製造方法では、まず、枕材９が、その厚みが高さとなる態様でフレーム１３の陽極端子部１３ａに溶接される。次に、コンデンサ素子をフレームに搭載した状態で枕材９と陽極リード部材５との間に存在する隙間に対応する所定の寸法のスペーサ部材１１が用意される。次に、そのスペーサ部材１１を陽極リード部材５に接合し、さらに、接合されたスペーサ部材１１が枕材９に接合される。
【００２６】
これにより、容量のより大きいコンデンサ素子３に対して、枕材９の厚みを厚くすることなく、また、切断面がフレームの表面に接触する態様で枕材９をフレームに立てた状態で溶接することなく、そのコンデンサ素子３の陽極リード部材５をフレーム１３の陽極端子部１３ａにスペーサ部材１１を介して容易に電気的に接続することができる。
【００２７】
また、スペーサ部材１１の材料やサイズ等を自由に選択することができるというメリットを有する。スペーサ部材１１として、たとえば、安価かつ加工容易なニッケルのワイヤーを適用することで、製造コストの上昇を低く抑えることができる。なお、スペーサ部材１１として、比較的柔らかい材料を適用することで、抵抗溶接を行う際の押圧によってスペーサ部材１１を上方から押しつぶすことができて、スペーサ部材１１の高さを容易に調節することができる。
【００２８】
上述した固体電解コンデンサ１の製造方法では、フレームの陽極端子部に枕材を接合させる場合を例に挙げて説明したが、フレームそのもののを陽極リード部材に向かって曲げるようにしてもよい。この場合には、曲げ部分の高さを確保しようとして、フレームの陽極端子部となる部分と陰極端子部となる部分との間隔を広げるには、等価直列インダクタンス（ＥＳＬ：Equivalent Series Inductance）と称されるインダクタンス成分の観点から限界がある。
【００２９】
このため、陽極端子部の曲げ部分の高さが制限されてしまい、その曲げ部分と陽極リード部材との間に隙間ができてしまうような場合に、その隙間に対応する寸法のスペーサ部材を用意して、これを陽極リード部材と曲げ部分との間に接合することで、コンデンサ素子の陽極リード部材をフレームの陽極端子部に容易に電気的に接続することができる。なお、ＥＳＬは周波数が高くなるにしたがって大きくなるため、高周波領域で使用される電解コンデンサには、より低いＥＳＬが求められることになる。
【００３０】
また、固体電解コンデンサのコンデンサ素子としては、陽極リード部材を備えずに陽極箔を備えたコンデンサ素子に対しても、陽極箔と枕材との隙間にスペーサ部材を介在させることで、コンデンサ素子の陽極箔とフレームの陽極端子部とを電気的に容易に接続することができる。
【００３１】
また、枕材９とスペーサ部材１１との接合は抵抗溶接に限られず、たとえば、レーザ溶接等により接合することができる。
【００３２】
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、固体電解コンデンサに有効に利用される。
【符号の説明】
【００３４】
１  固体電解コンデンサ、３  コンデンサ素子、５  陽極リード部材、７  銀ペースト層、９  枕材、１１  スペーサ部材、１３  フレーム、１３ａ  陽極端子部、１３ｂ  陰極端子部、１５  外装樹脂、２０  抵抗溶接機、２１  電源、２２  正電極、２３  負電極。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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