(57)【要約】【課題】外観不良の発生を効果的に抑制することができ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では、コンデンサ素子２の縁部のうちの短辺２ｂ側に対応する縁部２ｆの一方の隅部２ｇに、積層方向から見てコンデンサ素子２の内側に向かう凹状部分１５が形成されている。そして、導電性接着部１３は、凹状部分１５において、陰極部５の縁部５ａ，５ａ同士を繋ぐように形成されている。したがって、固体電解コンデンサ１では、導電性接着部１３が凹状部分１５から外側にはみ出したとしても、このはみ出し部分Ｔはコンデンサ素子２の縁部の他の部分よりも内側に位置することとなる。これにより、固体電解コンデンサ１では、コンデンサ素子２の端から導電性接着部１３が必要以上にはみ出すことを抑えることができ、外観不良の発生を効果的に抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極部及び陰極部を有する複数層のコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子同士を互いに接続する導電性接着部とを備え、
前記陰極部は、前記コンデンサ素子の少なくとも縁部の一部に形成され、
前記縁部の前記一部には、積層方向から見て前記コンデンサ素子の内側に向かう凹状部分が形成され、
前記導電性接着部は、前記凹状部分において、前記陰極部同士を繋ぐように形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記各コンデンサ素子は長方形状をなしており、前記陽極部は前記コンデンサ素子の一方の短辺側に形成され、かつ前記陰極部は前記コンデンサ素子の他方の短辺側に形成され、
前記縁部の前記一部は、前記各コンデンサ素子の縁部のうち、前記他方の短辺に対応する縁部であることを特徴とする請求項１記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記凹状部分は、前記他方の短辺に対応する縁部の隅部を切り欠いた切欠部によって形成されていることを特徴とする請求項２記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
前記凹状部分は、前記他方の短辺に対応する縁部を円弧状に切り欠いた切欠部によって形成されていることを特徴とする請求項２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】
従来の固体電解コンデンサとして、例えば特許文献１に記載された積層型固体電解コンデンサがある。この従来の積層型固体電解コンデンサでは、陽極部及び陰極部を有する板状のコンデンサ素子が、陽極部及び陰極部の向きを揃えた状態で複数層積層されている。また、各コンデンサ素子の陰極部同士は、導電性接着剤によって互いに電気的に接続されている。
【特許文献１】特開２０００−６８１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した従来の固体電解コンデンサでは、その製造工程において、各コンデンサ素子の陰極部間に導電性接着剤を充填させた後、導電性接着剤を陰極部間の大部分に拡げるために、加圧板によって各コンデンサ素子を積層方向に加圧している。そのため、加圧時に導電性接着剤がコンデンサ素子の端から必要以上にはみ出してしまう場合がある。このような導電性接着剤の必要以上のはみ出しは、固体電解コンデンサの外観不良を生じさせ、例えばコンデンサ素子に樹脂モールドを施す際の不具合を発生させる要因になり得る。
【０００４】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、外観不良の発生を効果的に抑制することができる固体電解コンデンサ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】
【０００５】
上記課題の解決のため、本発明に係る固体電解コンデンサは、陽極部及び陰極部を有する複数層のコンデンサ素子と、コンデンサ素子同士を互いに接続する導電性接着部とを備え、陰極部は、コンデンサ素子の少なくとも縁部の一部に形成され、縁部の一部には、積層方向から見てコンデンサ素子の内側に向かう凹状部分が形成され、導電性接着部は、凹状部分において、陰極部同士を繋ぐように形成されていることを特徴としている。
【０００６】
この固体電解コンデンサでは、コンデンサ素子の少なくとも縁部の一部に陰極部が形成され、この縁部の一部には、積層方向から見てコンデンサ素子の内側に向かう凹状部分が形成されている。そして、導電性接着部は、凹状部分において、陰極部同士を繋ぐように形成されている。したがって、この固体電解コンデンサでは、導電性接着部が凹状部分から外側にはみ出したとしても、このはみ出し部分はコンデンサ素子の縁部の他の部分よりも内側に位置することとなる。これにより、この固体電解コンデンサでは、コンデンサ素子の端から導電性接着部が必要以上にはみ出すことを抑えることが可能となり、外観不良の発生を効果的に抑制できる。
【０００７】
また、各コンデンサ素子は長方形状をなしており、陽極部はコンデンサ素子の一方の短辺側に形成され、かつ陰極部はコンデンサ素子の他方の短辺側に形成され、縁部の一部は、各コンデンサ素子の縁部のうち、他方の短辺に対応する縁部であることが好ましい。コンデンサ素子の縁部のうち、陽極部に近い縁部に導電性接着部を形成する場合、陽極部と陰極部とがショートしないように、導電性接着部の形成範囲を制限する必要があり、製造工程が煩雑化することが考えられる。そこで、陽極部と反対側の短辺側に対応する縁部に導電性接着部を形成することで、導電性接着部の形成範囲を制限するという余分な工程を回避し、製造工程を簡単化することができる。
【０００８】
また、凹状部分は、他方の短辺に対応する縁部の隅部を切り欠いた切欠部によって形成されていることが好ましい。この場合、上記凹状部分を簡単に形成することができる。
【０００９】
また、凹状部分は、他方の短辺に対応する縁部を円弧状に切り欠いた切欠部によって形成されていることが好ましい。この場合、上記凹状部分を簡単に形成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る固体電解コンデンサによれば、外観不良を効果的に抑制することができる。この結果、例えばコンデンサ素子に樹脂モールドを施す際の不具合の発生を抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る固体電解コンデンサの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る固体電解コンデンサを示す斜視図である。また、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１に示すように、固体電解コンデンサ１は、複数層（本実施形態では５層）のコンデンサ素子２を積層してなる積層体３を備えている。積層体３を構成する各コンデンサ素子２は、陽極部４と、陰極部５と、レジスト部６とを有している。積層体３において、各コンデンサ素子２は、陽極部４及び陰極部５の向きが揃った状態で積層されている。
【００１３】
コンデンサ素子２を積層方向から見た平面図を図３に示す。また、コンデンサ素子２の一部断面図を図４に示す。図３に示すように、コンデンサ素子２は、互いに対向する短辺２ａ，２ｂ及び長辺２ｃ，２ｄを有する長方形状をなしている。コンデンサ素子２の縁部のうち、短辺２ｂ側に対応する縁部（縁部の一部）２ｆにおける一方の隅部２ｇには、三角形状の切欠部１４が設けられている。切欠部１４は、例えば三角形状の突起部分を有する成形型を用いたアルミニウム基体７（後述）の成形により形成される。これにより、コンデンサ素子２の隅部２ｇには、積層方向から見てコンデンサ素子２の内側に向かう凹状部分１５が形成されている。
【００１４】
このコンデンサ素子２は、図２及び図４に示すように、箔状のアルミニウム基体７を有している。アルミニウム基体７の表面は、図４に示すように、表面積を増加させるための粗面化処理が施されてポーラス状となっている。また、アルミニウム基体７の表面側には、化成処理によって形成された絶縁性の酸化アルミニウム被膜８が設けられている。
【００１５】
化成処理としては、例えばアジピン酸アンモニウム水溶液中にアルミニウム基体７を浸漬させた状態で電圧を印加することにより、アルミニウム基体７の表面を陽極酸化させる処理が行われる。
【００１６】
陽極部４，４同士は、導電性を有する断面コの字状の金属金具１２を介して互いに電気的に接続されている（図１及び図２参照）。金属金具１２は、例えば鉄、ニッケル、及びこれらの合金等で形成され、基板又はリードフレーム上の陽極端子（図示せず）に電気的に接続される。金属金具１２と各陽極部４、及び金属金具１２と陽極端子とは、例えばレーザ溶接によって接合される。
【００１７】
また、アルミニウム基体７の表面における陽極部４を構成する領域と他の領域との間には、例えばエポキシ樹脂のスクリーン印刷により、上記のレジスト部６が形成されている（図２及び図３参照）。レジスト部６は、アルミニウム基体７を後述の重合液に浸漬させる際に、ポーラス状となっているアルミニウム基体７の表面での毛細管現象によって重合液が陽極部４側に浸入するのを防止する機能を有している。レジスト部６で区分けされたアルミニウム基体７の一端側領域、すなわち、コンデンサ素子２の短辺２ａ側の領域は、上記の陽極部４を構成している。
【００１８】
アルミニウム基体７の表面における陽極部４及びレジスト部６を除く領域には、図４に示すように、導電性高分子化合物を含む固体高分子電解質層９が形成されている。この固体高分子電解質層９は、アルミニウム基体７の粗面化によって形成された微細穴７ａに入り込むように形成されている。この固体高分子電解質層９は、例えば３，４−エチレンジオキシチオフェン（Ｂａｙｅｌ社製ＢＡＹＴＲＯＮ  Ｍ）０．９ｇと、パラトルエンスルホン酸鉄溶液（Ｂａｙｅｌ社製ＢＡＹＴＲＯＮ  Ｃ−Ｂ５０）１０．８１ｇと、ブタノール２．６３ｇとの混合溶液（重合液）により、アルミニウム基体７を化学酸化重合させることによって得られる。固体高分子電解質層９の最大厚さは、例えば約１０μｍとなっている。
【００１９】
さらに、固体高分子電解質層９上には、第１導電層１０と、第２導電層１１とが順に形成されている。第１導電層１０は、例えば浸漬法によってカーボンペーストを固体高分子電解質層９上に塗布した後、これを所定の温度で乾燥させることによって形成される。第２導電層１１は、例えば浸漬法によって銀ペーストを第１導電層１０上に塗布した後、これを所定の温度で乾燥させることによって形成される。第１導電層１０の厚さは約３μｍ、第２導電層１１の厚さは約２０μｍとなっている。以上の固体高分子電解質層９、第１導電層１０、及び第２導電層１１により、アルミニウム基体７の他端側領域、すなわち、コンデンサ素子２の短辺２ｂ側の領域は、上記の陰極部５を構成している。
【００２０】
陰極部５，５同士は、図１及び図２に示すように、例えば銀ペーストの塗布・乾燥によって形成される導電性接着部１３によって互いに電気的に接続されている。より具体的には、導電性接着部１３は、各コンデンサ素子２の隅部２ｇに形成された凹状部分１５（端面を含む）をそれぞれ覆うように形成されている。これにより、陰極部５の縁部のうち、各コンデンサ素子２の凹状部分１５に対応する縁部５ａ，５ａ同士は、導電性接着部１３によって互いに繋がれた状態となっている。一方、導電性接着部１３は、各コンデンサ素子２，２間において、陰極部５の縁部５ａ，５ａよりも内側の領域には入り込まないように形成されている。なお、各コンデンサ素子２の陰極部５において、縁部５ａを除いた部分５ｂ，５ｂは、互いに接触していてもよい。
【００２１】
このような導電性接着部１３は、例えば以下に示す浸漬法によって形成される。まず、銀ペースト２０が充填された導電ペースト浴２１を用意する。そして、固定治具（図示せず）によって各コンデンサ素子２を積層状態で固定した積層体３を用意し、図５に示すように、各コンデンサ素子２の凹状部分１５を銀ペースト２０の液面に向けた状態で積層体３を導電ペースト浴２１に浸漬する。その後、積層体３を導電ペースト浴２１から引き上げ、例えば１５０℃の炉内で約５分間の熱処理を施すと、各コンデンサ素子２の凹状部分１５をそれぞれ覆うように導電性接着部１３が形成される。これにより、陰極部５の縁部のうち、各コンデンサ素子２の凹状部分１５に対応する縁部５ａ，５ａ同士が導電性接着部１３によって互いに繋がれる（図１参照）。
【００２２】
以上説明したように、固体電解コンデンサ１では、コンデンサ素子２の縁部のうちの短辺２ｂ側に対応する縁部２ｆを含む領域に陰極部５が形成され、この縁部２ｆにおける一方の隅部２ｇには、三角形状の切欠部１４により、積層方向から見てコンデンサ素子２の内側に向かう凹状部分１５が形成されている。そして、陰極部５を互いに接続する導電性接着部１３は、凹状部分１５において、陰極部５の縁部５ａ，５ａ同士を繋ぐように形成されている。したがって、固体電解コンデンサ１では、導電性接着部１３が凹状部分１５から外側にはみ出したとしても、このはみ出し部分Ｔはコンデンサ素子２の縁部の他の部分よりも内側に位置することとなる（図３参照）。これにより、この固体電解コンデンサ１では、コンデンサ素子２の端から導電性接着部１３が必要以上にはみ出すことを抑えることが可能となり、外観不良の発生を効果的に抑制できる。
【００２３】
また、固体電解コンデンサ１では、コンデンサ素子２において、陽極部４と反対側の縁部、すなわち、コンデンサ素子２の短辺２ｂに対応する縁部２ｆの隅部２ｇに凹状部分１５を形成している。コンデンサ素子２の縁部のうち、陽極部４に近い縁部に導電性接着部１３を形成する場合、陽極部４と陰極部５とがショートしないように、導電性接着部１３の形成範囲を制限する必要があり、製造工程が煩雑化することが考えられる。これに対し、陽極部４と反対側に位置する凹状部分１５に導電性接着部１３を形成することで、導電性接着部１３の形成範囲を制限するという余分な工程を回避し、製造工程を簡単化することができる。
【００２４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る固体電解コンデンサについて説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係る固体電解コンデンサの斜視図である。また、図７は、コンデンサ素子を積層方向から見た平面図である。
【００２５】
図６及び図７に示すように、第２実施形態に係る固体電解コンデンサ３０は、各コンデンサ素子２の短辺２ｂに対応する縁部２ｆの略中央に凹状部分３１が形成されている点で、縁部２ｆの一方の隅部２ｇに凹状部分１５が形成されている第１実施形態と異なっている。すなわち、固体電解コンデンサ３０では、縁部２ｆの略中央を円弧状の切欠部３２がそれぞれ設けられており、切欠部３２によって形成された凹状部分３１において、陰極部の縁部５ａ，５ａ同士を繋ぐように導電性接着部３４が形成されている。切欠部３２は、第１実施形態と同様に、例えば円弧状の突起部分を有する成形型を用いたアルミニウム基体７の成形により形成される。
【００２６】
また、固体電解コンデンサ３０では、導電性接着部３４は、陰極部５の縁部５ａ，５ａよりも内側の領域にも入り込むように形成され、各コンデンサ素子２，２間の隙間Ｓを埋めるように存在している。したがって、各コンデンサ素子２の陰極部５において、縁部５ａを除いた部分５ｂ，５ｂ同士も、導電性接着部３４によって互いに接続された状態となっている。
【００２７】
このような導電性接着部３４は、例えば以下に示す方法によって形成される。まず、固定治具（図示せず）によって各コンデンサ素子２を積層状態で固定した積層体３を用意する。この積層体３において、所定のコンデンサ素子２の表面の所定の部分（例えば凹状部分３１の近傍）に予め銀ペーストを塗布し、コンデンサ素子２，２間に銀ペーストがそれぞれ存在した状態としておく。次に、例えば加圧板（図示しない）により、コンデンサ素子２の積層方向に積層体３を所定の圧力で加圧し、コンデンサ素子２，２間の陰極部５に対応する領域に銀ペーストを略均等に拡げる。そして、各コンデンサ素子２における凹状部分３１から所定量の銀ペーストをはみ出させる。
【００２８】
凹状部分３１から一定量の銀ペーストがはみ出したら、例えばゴム製のヘラ等を凹状部分３１に押し当て、銀ペーストのはみ出し部分をコンデンサ素子２，２間に押し戻す。その後、例えば１５０℃の炉内で積層体３に約５分間の熱処理を施すと、上述した導電性接着部３４が形成される。
【００２９】
この固体電解コンデンサ３０においても、第１実施形態と同様に、導電性接着部３４が凹状部分３１から外側にはみ出したとしても、このはみ出し部分Ｔはコンデンサ素子２の縁部の他の部分よりも内側に位置することとなる（図７参照）。これにより、固体電解コンデンサ３０においても、コンデンサ素子２の端から導電性接着部３４が必要以上にはみ出すことを抑えることが可能となり、外観不良の発生を効果的に抑制できる。
【００３０】
また、固体電解コンデンサ３０では、各コンデンサ素子２の陰極部における縁部５ａを除く部分５ｂ，５ｂ同士を導電性接着部３４によって互いに接続しているので、各コンデンサ素子２，２間の接合強度を十分に確保できる。また、各コンデンサ素子２を互いに結合させておくことができるので、製造時におけるハンドリング性を向上させることもできる。
【００３１】
本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上述した各実施形態では、所定の成形型によって切欠部１４，３２を予め形成しているが、切欠部１４，３２は、アルミニウム基体７を長方形の箔状に形成した後、ブレード等による切断によって形成してもよい。コンデンサ素子２を積層方向から見たときの凹状部分の形状は、矩形状、Ｖ字状、Ｕ字状など、種々の変形を適用できる。
【００３２】
また、図８に示すように、各コンデンサ素子２の長辺２ｅに対応する縁部の略中央に円弧状の切欠部４２を形成し、切欠部４２によって形成された凹状部分４１において、陰極部の縁部５ａ，５ａ同士を繋ぐように導電性接着部４３を形成してもよい。導電性接着部４３は、銀ペーストをスプレー等で凹状部分４１に吹き付けるか、銀ペーストを刷毛等で凹状部分４１に塗り付けることによって形成することができる。
【００３３】
この場合、固体電解コンデンサにプリント基板（図示しない）を接続したときに、プリント基板における陰極端子（図示しない）の位置が陽極部４寄りに位置するか陰極部５寄りに位置するかに関わらず、電流パスを短くすることが可能となる。このことは、固体電解コンデンサのＥＳＲ特性の向上を実現する。なお、各コンデンサ素子２の短辺２ｄに対応する縁部及び長辺２ｅに対応する縁部にそれぞれ凹状部分を形成してもよい。
【００３４】
（外観不良の抑制効果評価実験）
続いて、本発明に係る固体電解コンデンサにおける外観不良の抑制効果を評価した実験について説明する。
【００３５】
本実験においては、粗面化処理済みのアルミニウム基体（３．５ｍｍ×１０．０ｍｍ）を準備し、このアルミニウム基体にレジスト部、酸化アルミニウム被膜を形成した。そして、酸化アルミニウム被膜上に固体高分子電解質層、第１導電層、及び第２導電層を順次形成することにより、一方の短辺側に陽極部を有し、他方の短辺側に陰極部を有するコンデンサ素子を得た。そして、コンデンサ素子を５層積層して作製した積層体をプリント基板に載置し、コンデンサ素子の陽極部及び陰極部をプリント基板の陽極端子及び陰極端子にそれぞれ接続・固定すると共に、積層体を覆うように樹脂モールドを施した。
【００３６】
実施例１の固体電解コンデンサでは、第１実施形態と同様に、各コンデンサ素子における陽極部と反対側の縁部の一方の隅部に三角形状の切欠部を設け、この切欠部によって形成された凹状部分において、陰極部の縁部同士を繋ぐように導電性接着部を形成した。実施例２の固体電解コンデンサでは、第２実施形態と同様に、各コンデンサ素子における陽極部と反対側の縁部の略中央に円弧状の切欠部を設け、この切欠部によって形成された凹状部分において、陰極部の縁部同士を繋ぐように導電性接着部を形成した。また、各コンデンサ素子の層間にも導電性接着部を形成した。実施例３では、各コンデンサ素子の長辺に対応する一方の縁部の略中央に円弧状の切欠部を設け、この切欠部によって形成された凹状部分において、陰極部の縁部同士を繋ぐように導電性接着部を形成した。一方、比較例では、各コンデンサ素子に凹状部分を形成せず、各コンデンサ素子の縁部に導電性接着部を直接形成した。
【００３７】
評価の条件として、実施例１、実施例２、実施例３及び比較例のサンプル数ｎをそれぞれ６０個とし、各固体電解コンデンサにおける外観不良の発生率を測定した。ここでは、積層体に樹脂モールドを施した際に、導電性接着部が樹脂モールドの外側にはみ出てしまったものを外観不良とした。
【００３８】
図９に、実験結果を示す。同図に示すように、実施例１に係る固体電解コンデンサでは、外観不良の発生率は３．３％であり、実施例２に係る固体電解コンデンサでは、外観不良の発生率は１．７％であった。また、実施例３に係る固体電解コンデンサでは、外観不良の発生率は２．０％であった。これに対し、比較例に係る固体電解コンデンサでは、外観不良の発生率は８．３％であった。以上の結果から、本発明に係る固体電解コンデンサのように、コンデンサ素子の縁部に凹状部分を設け、この凹状部分において陰極部の縁部同士を繋ぐように導電性接着剤を形成することが、外観不良の発生を効果的に抑制できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る固体電解コンデンサを示す斜視図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１におけるコンデンサ素子を積層方向から見た平面図である。
【図４】コンデンサ素子の一部構造を詳細に示す拡大断面図である。
【図５】導電性接着部の製造工程を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る固体電解コンデンサを示す斜視図である。
【図７】図６におけるコンデンサ素子を積層方向から見た平面図である。
【図８】変形例に係るコンデンサ素子を積層方向から見た平面図である。
【図９】外観不良の抑制効果を評価した実験の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１，３０…固体電解コンデンサ、２…コンデンサ素子、２ａ…一方の短辺、２ｂ…他方の短辺、２ｆ…他方の短辺に対応する縁部（縁部の一部）、２ｇ…隅部、４…陽極部、５…陰極部、１３、３４，４３…導電性接着部、１４，３２，４２…切欠部、１５，３１，４１…凹状部分。
【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】
2008091452.tif 000009
【図８】
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【図９】
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