(57)【要約】【課題】弁作用を有する金属材からなる陽極体表面に、誘電体皮膜層、固体電解質層、陰極引出層を順次形成し、前記陽極体の一端面に植立された陽極リードワイヤにＣｕ又はＣｕを主成分とする合金からなる陽極リードフレームを抵抗溶接により接続し、前記陰極引出層に陰極リードフレームを接続した固体電解コンデンサにおいて、リードフレームの基材としてＮｉ又はＦｅを含有する合金を用いる場合と、同レベルの印加電流で抵抗溶接を行う。【解決手段】前記陽極リードフレームの前記陽極リードワイヤとの接合部分に、前記リードフレームの基材に用いる材料より比抵抗の高い材料からなる被着膜を形成する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用を有する金属材からなる陽極体表面に、誘電体皮膜層、固体電解質層、陰極引出層を順次形成し、前記陽極体の一端面に植立された陽極リードワイヤに、前記陽極リードワイヤよりも比抵抗の低い材料からなる陽極リードフレームを抵抗溶接により接続し、前記陰極引出層に陰極リードフレームを接続した固体電解コンデンサにおいて、
前記リードフレームの基材としてＣｕ又はＣｕを主成分とする合金を用い、前記陽極リードフレームの前記陽極リードワイヤとの接合部分に、前記リードフレームの基材に用いる材料より比抵抗の高い材料からなる被着膜を形成したことを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記被着膜がＮｉ又はＦｅを含有する合金からなることを特徴とする請求項１の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記被着膜の厚さが１０〜５００μｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
前記被着膜がメッキ法又はメタリコン法により形成されることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３の固体電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は陽極リードフレームと陽極リードワイヤとを抵抗溶接により接続した固体電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の固体電解コンデンサとして、図４に示すような構成を有するものが知られている。
この固体電解コンデンサは弁作用金属（タンタル、ニオブ、チタン、アルミニウム等）の焼結体からなる陽極体１の表面に、該陽極体表面を酸化させた誘電体皮膜層２、二酸化マンガン等の導電性無機材料、或いはＴＣＮＱ錯塩、導電性ポリマー等の導電性有機材料からなる固体電解質層３、導電性カーボン層及び銀ペイント層からなる陰極引出層４を順次形成してコンデンサ素子１５を構成し、前記陽極体１の一端面に植立された陽極リードワイヤ１６に陽極リードフレーム６１を抵抗溶接等により接続し、前記陰極引出層４に陰極リードフレーム６２を接続し、前記コンデンサ素子１５の外側をエポキシ樹脂等からなる外装樹脂層７にて被覆密封したものである。
ここで陽極リードワイヤの素材としては陽極体と同じものが用いられる。またリードフレームの素材としては、従来、Ｎｉ又はＦｅを含有する合金等を用いることが多かったが、最近は比抵抗が低いＣｕ合金が用いられるようになってきた。上記のように、金属端子の接続等に用いられる抵抗溶接法は、半田付け等の方法に比べて接続時間が短い、接着剤などがいらない等のメリットがある。しかし抵抗溶接法は一対の電極で接合部を加圧しつつ、電流を供給し接合部自体の電気抵抗による発熱により接合するため、比抵抗の低い材料同士を抵抗溶接する場合は、電気抵抗による発熱が少ないため接続されにくいという問題がある。
この問題を解決する方法として、モリブデン又はタングステン等の高抵抗材質を一対の電極として用いて、該電極自体を発熱させつつ、加圧し接合をする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また異種金属部材の抵抗溶接方法として、４２ｗｔ％Ｎｉ−Ｆｅ合金（通称４２アロイ）等の高抵抗、高融点金属部材とＣｕ合金等の低抵抗、低融点金属部材との接続において、モリブデン又はタングステン等の高抵抗材を一対の電極として用い、前記高抵抗、高融点金属部材を前記低抵抗、低融点金属部材により挟み込み、予熱用電流により前記低抵抗、低融点金属部材を加熱し抵抗を上昇させた上で、溶接用電流を流し接続する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−１３２０７７号公報（第１頁、第１図）
【特許文献２】
特開平５−３８５８５号公報（第２−３頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし固体電解コンデンサにおける陽極リードワイヤと、陽極リードフレームとの抵抗溶接においてＣｕ合金等の低抵抗材からなる陽極リードフレームを用いる場合、特許文献１の抵抗溶接方法をそのまま用いると、従来のＮｉ又はＦｅを含有する合金を用いる場合に比べて、印加電流を上げなければ接続されにくい。ところが印加電流が高くなると、前記陽極リードフレームまたは陽極リードワイヤが電極にくっつくことによる不良が発生しやすくなるという問題点がある。
【０００５】
また、特許文献２の技術においても、予熱用電流を流すために前記高抵抗、高融点金属部材に相当する陽極リードワイヤを前記低抵抗、低融点金属部材に相当する陽極リードフレームで挟み込む必要があり、そのような挟み込みのための加工に費用が掛かり、材料費が高価になり、安価な電気部品を供給できなくなる。
【０００６】
そこで本発明はリードフレームの基材としてＣｕ又はＣｕを主成分する合金を用いた固体電解コンデンサにおいて、従来のリードフレームの基材としてＮｉ又はＦｅを含有する合金を用いる場合と、同レベルの印加電流で抵抗溶接を行える固体電解コンデンサを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は弁作用を有する金属材からなる陽極体表面に、誘電体皮膜層、固体電解質層、陰極引出層を順次形成し、前記陽極体の一端面に植立された陽極リードワイヤに、前記陽極リードワイヤよりも比抵抗の低い材料からなる陽極リードフレームを抵抗溶接により接続し、前記陰極引出層に陰極リードフレームを接続した固体電解コンデンサにおいて、
前記リードフレームの基材はＣｕ又はＣｕを主成分とする合金を用い、前記陽極リードフレームの前記陽極リードワイヤとの接合部分に、前記リードフレームの基材に用いる材料より比抵抗の高い材料からなる被着膜を形成したことを特徴とする。
【０００８】
上記発明の構成によれば、前記抵抗溶接の工程において前記リードフレームの基材よりも比抵抗の高い被着膜部にて抵抗発熱がおこり、該被着膜を形成しない場合に比べ、印加電流を低下させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１に示す。この固体電解コンデンサは弁作用金属（タンタル、ニオブ、チタン、アルミニウム等）の焼結体からなる陽極体１の表面に、該陽極体表面を酸化させた誘電体皮膜層２、二酸化マンガン等の導電性無機材料、或いはＴＣＮＱ錯塩、導電性ポリマー等の導電性有機材料からなる固体電解質層３、導電性カーボン層及び銀ペイント層からなる陰極引出層４を順次形成してコンデンサ素子１５を構成し、前記陽極体１の一端面に植立された陽極リードワイヤ１６に陽極リードフレーム６１を抵抗溶接により接続し、前記陰極引出層４に陰極リードフレーム６２を接続し、前記コンデンサ素子１５の外側にエポキシ樹脂等からなる外装樹脂層７にて被覆密封したものであり、前記リードフレーム６１の基材としてＣｕ又はＣｕを主成分する合金を用い、陽極リードフレームと陽極リードワイヤとの接触部分に、前記リードフレームの基材に用いる材料よりも比抵抗の高い材料からなる被着膜８を形成する。被着膜８の材料としては、例えば４２アロイ等のＮｉ又はＦｅを含有する合金を用いる。
【００１０】
前記被着膜の厚さは１０〜５００μｍが好ましい。１０μｍ以下だと前記被着膜の抵抗が低くなり、効果が得られない可能性がある。また５００μｍ以上になると、抵抗溶接後に被着膜が陽極リードフレームと陽極リードワイヤの間に残りＥＳＲ（等価直列抵抗）の増加につながる可能性がある。
【００１１】
詳しい製造方法は下記の実施例に記す。
【００１２】
（実施例）
タンタル焼結体からなる陽極体の表面に、化成（電解酸化）処理を施してタンタル酸化物からなる誘電体皮膜層を形成し、次にポリピロールからなる固体電解質層を形成した。その上に導電性カーボン層及び銀ペースト層からなる陰極引出層を順次形成しコンデンサ素子を構成する。そしてリードフレームの基材としてＣｕ合金を用い、図２に示すように陽極リードフレーム６１の先端０．５ｍｍの部分に４２アロイをメタリコン法により１００μｍ被覆した被着膜８を作製した。その後、図３に示すように前記コンデンサ素子１５の一端に植立されたタンタルからなる陽極リードワイヤ１６を前記陽極リードフレーム６１の被着膜８の施されている部分に接触させ、抵抗溶接により接続した。また前記銀ペースト層に陰極リードワイヤを接続し、前記コンデンサ素子の外側をエポキシ樹脂等からなる外装樹脂層にて被覆密封する。
【００１３】
その後、ＥＳＲを測定した。
【００１４】
（比較例１）Ｃｕ合金からなるリードフレームを用い、陽極リードフレームに被着膜を形成しないで、陽極リードワイヤと抵抗溶接により接続すること以外は実施例と同様の方法で固体電解コンデンサを製作し、ＥＳＲを測定した。
【００１５】
（比較例２）４２アロイからなるリードフレームを用い、陽極リードフレームに被着膜を形成しないで、陽極リードワイヤと抵抗溶接により接続したこと以外は実施例と同様の方法で固体電解コンデンサを製作し、ＥＳＲを測定した。
【００１６】
上記測定のＥＳＲ及び抵抗溶接時における印加電流を下記の表１に示す。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
表１から分かるように、比較例１のようにリードフレーム基材としてＣｕ合金を用い、陽極リードフレームに被着膜を形成せず、該陽極リードフレームと陽極リードワイヤを抵抗溶接により接続したものは、Ｃｕ合金の比抵抗が低いため、ＥＳＲは低くなるが、抵抗溶接における印加電流は高くなる。このように抵抗溶接時の印加電流が大きいと、前記リードフレームまたは陽極リードワイヤが電極にくっつくことによる不良が発生しやすくなる。また比較例２のようにリードフレームの基材として４２アロイを用いたものは、抵抗溶接における印加電流は低いので不良は出にくいが、比抵抗が高いためにＥＳＲは高くなる。実施例は、比較例１の低いＥＳＲと比較例２の低い印加電流を兼ね備えた結果が得られた。
【００１９】
上記、実施例では被着膜として４２アロイを用いたが、他のＮｉ又はＦｅを含有する合金あるいは、リードフレームよりも比抵抗が高く抵抗溶接が容易に行える材料ならば特に限定されない。また被着膜の形成方法として、実施例ではメタリコン法を用いたがその代わりに、電解メッキ法、無電解メッキ法、真空蒸着法、スッパタリング法等を用いてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、リードフレームの基材としてＣｕ又はＣｕを主成分する合金を用いた固体電解コンデンサにおいて、従来のリードフレームの基材としてＮｉ又はＦｅを含有する合金を用いる場合と、同レベルの印加電流で抵抗溶接を行うことができる。その結果、印加電流が高くなることにより、前記リードフレームまたは陽極リードワイヤが電極にくっつくことによる不良が発生しやすくなるという問題点を解決することができる。
【００２１】
また比抵抗の低いＣｕ又はＣｕを主成分する合金をリードフレームに用いることにより、コンデンサ完成品としてのＥＳＲを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による固体電解コンデンサの断面図である。
【図２】本発明における陽極リードフレームに被着膜を形成した時の平面図である。
【図３】本発明における抵抗溶接のためにコンデンサ素子を設置した時の平面図である。
【図４】従来の固体電解コンデンサの断面図である。
【符号の説明】
１　　　　陽極体
１５　　コンデンサ素子
１６　　陽極リードワイヤ
２　　　　誘電体皮膜層
３　　　　固体電解質層
４　　　　陰極引出層
６１　　陽極リードフレーム
６２　　陰極リードフレーム
７　　　　外装樹脂層
８　　　被着膜
【図１】
2004119480.tif 000004
【図２】
2004119480.tif 000005
【図３】
2004119480.tif 000006
【図４】
2004119480.tif 000007