(57)【要約】【課題】等価直列抵抗（ＥＳＲ）を、従来よりもさらに低減させることができると共に、加工性が良好で、半田実装時の精度も良好な固体電解コンデンサを提供する。【解決手段】陽極引き出し手段を有する陽極箔と、陰極引き出し手段を有する陰極箔と、固体電解質として導電性ポリマーを備える固体電解コンデンサにおいて、陽極引き出し手段と陰極引き出し手段の少なくともその一部を、銅の含有率が７０％以上の鉄芯を有する銅線から構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極引き出し手段を有する陽極箔と、陰極引き出し手段を有する陰極箔と、固体電解質として導電性ポリマーを備える固体電解コンデンサにおいて、
前記陽極引き出し手段と陰極引き出し手段の少なくともその一部が、銅の含有率が７０％以上の鉄芯を有する銅線から構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】
前記導電性ポリマーが、チオフェン誘導体の重合体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】
前記チオフェン誘導体が、３，４−エチレンジオキシチオフェンであることを特徴とする請求項２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係り、特に、固体電解コンデンサの等価直列抵抗（以下、ＥＳＲと記す）を低減させると共に、加工性を向上させるべく改良を施した固体電解コンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タンタルあるいはアルミニウム等のような弁作用を有する金属を利用した電解コンデンサは、陽極側対向電極としての弁作用金属を焼結体あるいはエッチング箔等の形状にして誘電体を拡面化することにより、小型で大きな容量を得ることができることから、広く一般に用いられている。特に、電解質に固体電解質を用いた固体電解コンデンサは、小型、大容量、低等価直列抵抗であることに加えて、チップ化しやすく、表面実装に適している等の特質を備えていることから、電子機器の小型化、高機能化、低コスト化に欠かせないものとなっている。
【０００３】
この種の固体電解コンデンサにおいて、小型、大容量用途としては、一般に、アルミニウム等の弁作用金属からなる陽極箔と陰極箔に、鉄を芯材とし銅メッキや錫メッキを施したリード線からなる電極外部接続部とアルミニウムからなる電極箔接続部から構成される電極引き出し手段を接続し、両電極箔をセパレータを介在させて巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸し、アルミニウム等の金属製ケースや合成樹脂製のケースにコンデンサ素子を収納し、密閉した構造を有している。なお、陽極材料としては、アルミニウムを初めとしてタンタル、ニオブ、チタン等が使用され、陰極材料には、陽極材料と同種の金属が用いられる。
【０００４】
また、固体電解コンデンサに用いられる固体電解質としては、二酸化マンガンや７、７、８、８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）錯体が知られているが、近年、反応速度が緩やかで、かつ陽極電極の酸化皮膜層との密着性に優れたポリエチレンジオキシチオフェン（以下、ＰＥＤＴと記す）等の導電性ポリマーに着目した技術（例えば特許文献1参照）が存在している。
【０００５】
ところで、上記のようなＰＥＤＴ等の導電性ポリマーを用いた固体電解コンデンサは、固体電解質のインピーダンスが低く、したがって、コンデンサとしてのインピーダンスも低くなり、その分、大リップル電流の要求に答えることができるが、このような大リップル電流を流すと、リード線の発熱が大きくなり、場合によっては、発熱によってリード線が断線するという問題点があった。
【０００６】
そこで、本出願人は、さらにインピーダンスが低く、リップル電流が大きくなっても特性の低下しない固体電解コンデンサを提供すべく、陽極引き出し手段と陰極引き出し手段に銅または銅合金を主体とする部材を用いることを提案した。(例えば特許文献２参照）
【特許文献１】特開平２−１５６１１号公報
【特許文献２】特開２００１−４４０７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の発明に従って陽極引き出し手段と陰極引き出し手段に銅または銅合金を主体とする部材を用いた場合に、固体電解コンデンサの製造工程中において、コンデンサ素子をリードフレームに付けて搬送する際に、コンデンサ素子に力が加わると、陽極引き出し手段や陰極引き出し手段が曲がって、次の工程で位置づれを起こす場合があった。
【０００８】
また、表面実装用として用いる場合、陽極引き出し手段や陰極引き出し手段に力が加わると、リード線がずれて寸法精度が悪くなり、さらに、リフロー時にリード線に力が加わると、リード線がずれて、基板の回路への接続がうまくいかない場合があった。
【０００９】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、ＥＳＲをさらに低減させることができ、加工性の良好な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】
【００１０】
本発明者等は、上記課題を解決すべく、陽極引き出し手段や陰極引き出し手段を構成する部材の硬さを適切なものとしつつ、ＥＳＲを従来よりもさらに低減させることができ、加工性の良好な固体電解コンデンサを得るべく鋭意検討を重ねた。その結果、陽極引き出し手段や陰極引き出し手段として銅の含有率が７０％以上の鉄芯を有する銅線を用いることによって、ＥＳＲを増大させずに、加工性が良好で、半田実装時の精度も良好な固体電解コンデンサを得ることができることが分かった。
【００１１】
（電極引き出し手段）
通常、電極引き出し手段は、図１に示すように構成されている。すなわち、アルミニウム等の弁作用金属からなり表面に酸化皮膜層が形成された陽極箔１と、陰極箔２とを、セパレータ３を介して巻回してコンデンサ素子４を形成する。そして、このコンデンサ素子４に３，４−エチレンジオキシチオフェン等の重合性モノマーと酸化剤溶液とを含浸し、コンデンサ素子４中での化学重合反応により生成したＰＥＤＴ等の導電性ポリマーを固体電解質層としてセパレータ３で保持している。
【００１２】
また、陽極箔１及び陰極箔２にはそれぞれの電極を外部に接続するための陽極引き出し手段２０、陰極引き出し手段１０が、ステッチ、超音波溶接等の公知の手段により接続されている。この陽極引き出し手段２０は、陽極箔と接続される陽極箔接続部２１と、外部との電気的な接続を担う陽極外部接続部（陽極側リード線）２２からなり、また、前記陰極引き出し手段１０は、陰極箔と接続される陰極箔接続部１１と、外部との電気的な接続を担う陰極外部接続部（陰極側リード線）１２から構成されている。これらの中で、陰極外部接続部２２、陽極外部接続部１２が銅の含有率が７０％以上の鉄芯を有する銅線であると、アルミニウムからなる電極箔接続部に接合して電極引き出し手段を作成することができ、加工性が良好なので好適である。
【００１３】
また、本発明に用いられる鉄芯を有する銅線における銅の含有率は７０％以上が好ましく、より好ましくは９０％以上である。この範囲未満では銅線の抵抗が大きくなって、ＥＳＲが上昇する。また、本発明に用いられる鉄芯を有する銅線としては、鉄芯の周囲に環状の銅を接合したものや、鋼線に銅メッキを施したものを用いることができる。
【００１４】
ここで、少なくともその一部を銅の含有率が７０パーセント以上の鉄芯を有する銅線で構成した本発明に係る陽極引き出し手段や陰極引き出し手段の径は、０．３〜１．１φが好ましく、０．４〜０．６５φがより好ましい。この範囲未満ではＥＳＲの減少が少なく、この範囲を越えると加工性が悪くなる。さらに、半田付け性を向上させるために、銅の含有率が７０％以上の鉄芯を有する銅線を芯材とし、半田メッキ、錫メッキ、鉛メッキ等のメッキを施しても良い。
【００１５】
（導電性ポリマー）
本発明に係る固体電解コンデンサにおいては、固体電解質が導電性ポリマーであれば上記の効果が得られるが、特に、導電性ポリマーとしてＰＥＤＴを用いた場合には、ＰＥＤＴのＥＳＲ特性が低いので、リード線の抵抗分の寄与分が大きくなり、本発明の効果はより大きくなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、陽極引き出し手段と陰極引き出し手段の少なくともその一部に、銅の含有率が７０％以上の鉄芯を有する銅線を用いることにより、ＥＳＲを低減させることができると共に、加工性に優れた固体電解コンデンサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
続いて、以下のようにして製造した実施例及び比較例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
表面に酸化皮膜層が形成された陽極箔と陰極箔に、銅の含有率が８２％以上である鉄芯を有する銅線からなるリード線を接続し、両電極箔をセパレータを介して巻回して、素子形状が５φ×２．８Ｌのコンデンサ素子を形成した。そして、このコンデンサ素子をリン酸二水素アンモニウム水溶液に４０分間浸漬して、修復化成を行った。一方、所定の容器に、ＥＤＴとｐ−トルエンスルホン酸第二鉄の４０ｗｔ％ブタノール溶液を、その重量比が１：３となるように注入して混合液を調製し、コンデンサ素子を上記混合液に１０秒間浸漬してコンデンサ素子にＥＤＴと酸化剤を含浸した。そして、このコンデンサ素子を１２０℃の恒温槽内に１時間放置して、コンデンサ素子内でＰＥＤＴの重合反応を発生させ、固体電解質層を形成した。そして、このコンデンサ素子を有底筒状の外装ケースに挿入し、開口端部に封口ゴムを装着して、加締め加工によって封止した。その後に、１５０℃、１２０分、８．２Ｖの電圧印加によってエージングを行い、固体電解コンデンサを形成した。なお、この固体電解コンデンサの定格電圧は６．３ＷＶ、定格容量は１２０μＦである。また、上記電極引き出し手段には錫／鉛メッキを施した。（比較例）リード線として、鉄線を用いた。その他の条件及び工程は実施例１と同様である。
【００１８】
［比較結果］
上記の方法により得られた実施例及び比較例について、初期特性を調べたところ表１に示すような結果が得られた。
［表１］
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【００１９】
表１から明らかなように、リード線として銅の含有率が８２％である鉄芯を有する銅線を用いた実施例１のＥＳＲは、鉄線を用いた比較例の約８６．１％に低減した。静電容量は実施例１と比較例に差は認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明が対象とするコンデンサ素子の一例を示す分解斜視図
【符号の説明】
【００２１】
１…陽極箔
２…陰極箔
３…セパレータ
４…コンデンサ素子
１０…陰極引き出し手段
１１…陰極箔接続部
１２…陰極外部接続部
２０…陽極引き出し手段
２１…陽極箔接続部
２２…陽極外部接続部
【図１】
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