(57)【要約】【課題】電解コンデンサの高周波特性を改善する。【解決手段】陽極箔および陰極箔に丸棒部を有する電極引出リードをそれぞれ接続するとともにセパレータを介して巻回してコンデンサ素子とし、該コンデンサ素子に電解質を含浸後または電解質とともに有底のケースに挿入し、該ケースの開口部を封口部材で封止する電解コンデンサにおいて、上記ケースの直径に対する電極引出リードの丸棒部の直径の比が、０．２５〜０．４５であり、さらに、陽極箔に接続した電極引出リードの丸棒部と陰極箔に接続した電極引出リードの丸棒部との間隔が、０．１〜３．０ｍｍであることを特徴としている。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極箔と接続する偏平部とリード線を溶接し偏平部につながる丸棒部からなる電極引出リードを、陽極箔および陰極箔にそれぞれ接続するとともにセパレータを介して巻回してコンデンサ素子とし、該コンデンサ素子に電解質を含浸後または電解質とともに有底のケースに挿入し、該ケースの開口部を封口部材で封止する電解コンデンサにおいて、上記ケースの直径に対する電極引出リードの丸棒部の直径の比が、０．２５〜０．４５であることを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項２】
陽極箔に接続した電極引出リードの丸棒部と陰極箔に接続した電極引出リードの丸棒部との間隔が、０．１〜３．０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解コンデンサに関するものであり、特に電解コンデンサの高周波特性の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電解コンデンサは図１および図２に示すように、エッチング処理および酸化皮膜形成処理した陽極箔２と陰極箔３とをセパレータ４を介して巻回したコンデンサ素子１に電解液を含浸して金属ケースに収納し、封口部材により開口部を封止して構成されていた。近年パソコン等の高性能化に伴い、電解コンデンサにおいても高周波における低インピーダンス化が要求されており、陽極箔および陰極箔の両端に、それぞれ接続端子を接続し、４端子形とする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５０−１１００６４号公報（第２−３頁、図１−３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
４端子形とすることで、低インピーダンス化が図れるが、２端子形より、組立精度が必要となるので生産性が低下し、電解コンデンサを取り付ける基板も専用設計しなくてはいけないという問題があった。さらに、スイッチング電源やマイクロプロセッサの作動周波数の高周波化が進み、インピーダンスだけでなく等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）の低減が求められ、４端子形では市場の要求に応えることができず、生産性や基板設計を変更することなく、インピーダンス、ＥＳＬの低減が可能な電解コンデンサが求められていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するもので、電極箔と接続する偏平部とリード線を溶接し偏平部につながる丸棒部からなる電極引出リードを、陽極箔および陰極箔にそれぞれ接続するとともにセパレータを介して巻回してコンデンサ素子とし、該コンデンサ素子に電解質を含浸後または電解質とともに有底のケースに挿入し、該ケースの開口部を封口部材で封止する電解コンデンサにおいて、上記ケースの直径に対する電極引出リードの丸棒部の直径の比が、０．２５〜０．４５であることを特徴とする電解コンデンサである。
【０００６】
また、陽極箔に接続した電極引出リードの丸棒部と陰極箔に接続した電極引出リードの丸棒部との間隔が、０．１〜３．０ｍｍであることを特徴とする電解コンデンサである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
電極引出リードは、図３のように、電極箔と接続する偏平部７と、リード線５を溶接し偏平部７につながる丸棒部６からなる。コンデンサ用ケース８の直径に対する電極引出リードの丸棒部６の直径の比が、０．２５〜０．４５の範囲である電極引出リードを、陽極箔２および陰極箔３それぞれに接続するとともにセパレータ４を介して巻回してコンデンサ素子１とする。該コンデンサ素子１に電解質として駆動用電解液および／または導電性高分子を含侵後または電解質とともに有底のコンデンサ用ケース８に挿入し、該ケース８の開口部を電極引出リードに挿通した封口ゴムやエポキシ樹脂等の封口部材９で封止して電解コンデンサとする。偏平部７および丸棒部６は、アルミニウムまたはアルミニウム合金であり、リード線５は、鉄、鉄合金、銅または銅合金を芯材とし、ニッケル、錫、銀、金等のめっきを施している。
【０００８】
【実施例】
図３の形状の電極引出リードを用い、定格６．３Ｖ／３３００μＦ、サイズφ１０×２５ｍｍＬ、ケース直径に対する丸棒部直径の比を表１とした図２のアルミニウム電解コンデンサを各１０個作製した。なお、電極引出リードの位置は、ケース直径の１／４および３／４の位置に電極引出リードのリード線が位置するようにした。また、電極引出リードは偏平部と丸棒部がアルミニウム、リード線は芯材を銅、表面に錫めっきを施したものを用い、電解質には主溶媒に水、副溶媒にエチレングリコール、主溶質にアジピン酸としたものを用いた。
【０００９】
表１の電解コンデンサの１００ｋＨｚインピーダンス、４ＭＨｚＥＳＬを測定後、１０５℃定格印加２０００時間の高温負荷試験にてショート発生率を調査し、表１の結果を得た。
【００１０】
【表１】
2004104013.tif 000002
【００１１】
上記表１から明らかなように、本発明によるケース直径に対する丸棒部直径の比を０．２５〜０．４５とした実施例１〜５は、０．２０とした従来例よりインピーダンス、ＥＳＬ共に著しく優れた効果が得られ、丸棒部直径の比が大きくなるにつれてインピーダンス、ＥＳＬが改善されている。しかし、０．４６とした比較例１では、ケース開口部のカーリング部と電極引出リード間の封口部材厚みが薄くなるため、高温負荷試験のストレスとカーリングによる応力により封口部材が劣化して亀裂が生じショートが発生しやすくなり問題である。
従って、ケースの直径に対する電極引出リードの丸棒部の直径の比は、０．２５〜０．４５の範囲が好ましく、インピーダンス、ＥＳＬの改善を図りながら、信頼性試験でも良い結果が得られる。
【００１２】
次に、図３の電極引出リードを用い、定格６．３Ｖ／３３００μＦ、サイズφ１０×２５ｍｍＬ、ケース直径に対する丸棒部直径の比を０．２５（丸棒部直径２．５ｍｍ）とし、丸棒部間隔を表２としたアルミニウム電解コンデンサを各１０個作製した。
【００１３】
表２の電解コンデンサの１００ｋＨｚインピーダンス、４ＭＨｚＥＳＬを測定後、１０５℃定格印加２０００時間高温負荷試験にてショート発生率を調査し、表２の結果を得た。
【００１４】
【表２】
2004104013.tif 000003
【００１５】
上記表２から明らかなように、本発明による丸棒部直径２．５ｍｍ（丸棒部直径／ケース直径＝０．２５）、丸棒部間隔を０．１〜３．０ｍｍとした実施例１、６〜１０は、丸棒部直径２．０ｍｍ（丸棒部直径／ケース直径＝０．２０）、丸棒部間隔３．０ｍｍとした従来例よりインピーダンス、ＥＳＬ共に著しく優れた効果が得られ、丸棒部間隔が狭くなるにつれてインピーダンス、ＥＳＬは改善されている。しかし、丸棒部間隔を３．５ｍｍとした比較例３は、従来例と比較してインピーダンス、ＥＳＬの改善効果が少なく、０．０５ｍｍとした比較例２では、丸棒部間隔が狭すぎて電極引出リード間の封口部材厚みが薄くなるため、高温負荷試験のストレスにより封口部材が劣化して亀裂が生じショートが発生しやすくなり問題である。
従って、陽極箔に接続した電極引出リードの丸棒部と陰極箔に接続した電極引出リードの丸棒部との間隔は、０．１〜３．０ｍｍの範囲が好ましく、インピーダンス、ＥＳＬの改善を図りながら、信頼性試験でも良い結果が得られる。
【００１６】
次に、図３〜５の丸棒部が円柱，樽形，鼓形の電極引出リードを用い、定格６．３Ｖ／３３００μＦ、サイズφ１０×２５ｍｍＬ、ケース直径に対する丸棒部直径の比を０．２５（丸棒部直径２．５ｍｍ。図４，５は最も太い箇所の直径）とし、丸棒部間隔を表３としたアルミニウム電解コンデンサ素子を各１０個作製した。
【００１７】
表３の電解コンデンサの１００ｋＨｚインピーダンス、４ＭＨｚＥＳＬを測定後、１０５℃定格印加２０００時間の高温負荷試験にてショート発生率を調査し、表３の結果を得た。
【００１８】
【表３】
2004104013.tif 000004
【００１９】
上記表３から明らかなように、実施例１、１１〜１４のアルミ電解コンデンサは、インピーダンス、ＥＳＬ共に従来例に比べ著しく優れた効果が得られる。
丸棒部形状は、円柱、樽形、鼓形いずれでもインピーダンス、ＥＳＬの改善が見られるが、樽形、鼓形で丸棒部間隔を狭めると高温負荷試験で僅かにショート不良が発生するので、丸棒部の形状は円柱が最も優れている。
【００２０】
実施例では、電解質に水を主溶媒とした駆動用電解液を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、エチレングリコールやγ−ブチロラクトンを主溶媒とする公知の電解液を用いても同等の効果があり、また、電解質にポリピロールやポリエチレンジオキシエチレン等の固体電解質を用いても同等の効果があることは言うまでもない。
【００２１】
さらに、電極引出リードの材質は、公知の材料を必要により適宜選択組み合わせればよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるケースの直径に対する電極引出リードの丸棒部の直径の比を０．２５〜０．４５とする電解コンデンサは、信頼性を低下させることなく高周波でのインピーダンスとＥＳＬ特性を改善することができる。また、４端子形とすることなく低インピーダンス、低ＥＳＬ化が図れるので、基板は４端子を接続するための専用設計が不要となり、端子数を減らすことができるので配線の高密度化も可能となる。
さらに、陽極箔に接続した電極引出リードの丸棒部と陰極箔に接続した電極引出リードの丸棒部との間隔は、０．１〜３．０ｍｍとすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】電解コンデンサ素子の概要図である。
【図２】電解コンデンサの断面図である。
【図３】丸棒部を円柱形とした電極引出リードの斜視図である。
【図４】丸棒部を樽形とした電極引出リードの斜視図である。
【図５】丸棒部を鼓形とした電極引出リードの斜視図である。
【符号の説明】
１　コンデンサ素子
２　陽極箔
３　陰極箔
４　セパレータ
５　リード線
６　丸棒部
７　偏平部
８　アルミケース
９　封口部材
１０　丸棒部間隔
【図１】
2004104013.tif 000005
【図２】
2004104013.tif 000006
【図３】
2004104013.tif 000007
【図４】
2004104013.tif 000008
【図５】
2004104013.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成15年1月14日(2003.1.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
実施例では、電解質に水を主溶媒とした駆動用電解液を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、エチレングリコールやγ−ブチロラクトンを主溶媒とする公知の電解液を用いても同等の効果があり、また、電解質にポリピロールやポリエチレンジオキシチオフェン等の固体電解質を用いても同等の効果があることは言うまでもない。