(57)【要約】【課題】コンデンサ素子の陽極部を陽極コム端子に接合する際、誘電体酸化皮膜層が大きな抵抗となりアルミニウム箔の一部しか溶接されずにＥＳＲが増加するという課題を解決し、良好な溶接を行って低ＥＳＲ化が図れる固体電解コンデンサを提供することを目的とする。【解決手段】陽極コム端子５に設けた貫通孔５ａを介して各コンデンサ素子１の陽極部３と陽極コム端子５を抵抗溶接により接合した構成により、溶接時に上記貫通孔５ａには電流が集中して誘電体酸化皮膜層が破壊されてアルミニウム箔が露出し、溶融したアルミニウム箔は貫通孔５ａの内部に集中するようになり、アルミニウム箔の飛散がなく安定した溶接ができるようになり、溶接強度や信頼性に優れ、ＥＳＲを低減した固体電解コンデンサが得られる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属からなる陽極体を絶縁部を設けて陽極部と陰極部に分離し、この陰極部の表面に誘電体酸化皮膜層、固体電解質層、陰極層が順次積層して設けたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を複数枚積層した状態で各コンデンサ素子の陽極部が一体に接続された陽極コム端子と、同じく各陰極部が一体に接続された陰極コム端子と、上記陽極コム端子ならびに陰極コム端子の一部が夫々外表面に露呈した状態で上記複数のコンデンサ素子を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂とからなり、上記各コンデンサ素子の陽極部と陽極コム端子の接続が、コンデンサ素子の陽極部が搭載される陽極コム端子の接合面に設けられた貫通孔を介して抵抗溶接により接合された固体電解コンデンサ。
【請求項２】
陽極コム端子の接合面に設けられた貫通孔に金属製のリベットを挿通してかしめ、このリベットを介して各コンデンサ素子の陽極部が陽極コム端子に一体に接続された請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
陽極コム端子の接合面に設けられた貫通孔に陽極コム端子と異なる材料からなる金属製のスペーサを埋設し、このスペーサを介して各コンデンサ素子の陽極部が陽極コム端子に一体に接続された請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
コンデンサ素子の陽極部に貫通孔を設け、この貫通孔と陽極コム端子の接合面に設けられた貫通孔とを重ねて連通させ、この連通した貫通孔を介して各コンデンサ素子の陽極部が陽極コム端子に一体に接続された請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器に使用される固体電解コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は従来の固体電解コンデンサの構成を示した断面図、図１３は同固体電解コンデンサに用いるコンデンサ素子を示した斜視図、図１４は同コンデンサ素子を陽極／陰極コム端子上に積層して搭載した状態を示した斜視図であり、図１２〜図１４において１１はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子１１は弁作用金属であるアルミニウム箔１１ａ（後述の図１５に記載）からなる陽極体の表面に誘電体酸化皮膜層１１ｂ（後述の図１５に記載）を形成した後に絶縁性のレジスト部１２を設けて陽極部１３と陰極部１４に分離し、この陰極部１４の表面に図示しない固体電解質層、陰極層を順次積層形成して構成されたものである。
【０００３】
１５は陽極コム端子、１６は陰極コム端子、１６ａはこの陰極コム端子１６の平面部の一部を曲げ起こすことにより形成された接続部であり、上記コンデンサ素子１１の陽極部１３を陽極コム端子１５の表裏面に、同じく陰極部１４を陰極コム端子１６の表裏面に夫々配設するようにして複数枚ずつ積層し、各コンデンサ素子１１の各陽極部１３は陽極コム端子１５に抵抗溶接により一体に接合し、各陰極部１４はコンデンサ素子１１の厚み方向となる側面で陰極コム端子１６に設けられた接続部１６ａに図示しない導電性銀ペーストを介して一体に接続したものである。
【０００４】
１７はこのように複数のコンデンサ素子１１を積層して接合した陽極コム端子１５と陰極コム端子１６の一部が夫々外表面に露呈する状態で上記複数のコンデンサ素子１１を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂であり、この外装樹脂１７から表出した陽極コム端子１５と陰極コム端子１６は夫々外装樹脂１７に沿って折り曲げられることによって外部端子を形成し、これにより面実装型の固体電解コンデンサを構成したものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の固体電解コンデンサでは、各コンデンサ素子１１の陽極部１３を夫々陽極コム端子１５に抵抗溶接によって一体に接合する際に、各陽極部１３の表面には誘電体酸化皮膜層１１ｂが形成されているため、この誘電体酸化皮膜層１１ｂが悪影響して溶接が極めて難しくなるという課題を有していた。
【０００６】
すなわち、この現象は図１５にその詳細を示すように、コンデンサ素子１１の陽極部１３はアルミニウム箔１１ａの表面に誘電体酸化皮膜層１１ｂが形成された構成となっているため、この陽極部１３をコンデンサ素子１１を構成するアルミニウムとは異なる材料の陽極コム端子１５に抵抗溶接によって接合する際に誘電体酸化皮膜層１１ｂが大きな抵抗となって溶接電流が流れ難くなり、そのために図１５に示すようにアルミニウム箔１１ａの一部分のみしか陽極コム端子１５に溶接されない。また最悪の場合には全く溶接されないという問題が発生し、溶接強度不足による不良発生のみならず、等価直列抵抗（以下、ＥＳＲという）の増加やバラツキの増加が発生するという課題を有したものであった。なお、図１５において符号１８は溶接電極である。
【０００７】
なお、この課題を解決するために、溶接電流を大きくしたり、レーザー溶接により接合するということも考えられるが、このような方法により溶接を行った場合には溶融したアルミニウム箔１１ａが陽極部１３の切断面等のアルミニウム箔１１ａが露出した部分にはみ出したり、飛散したりして外観を損なうばかりでなく、その分だけ外装樹脂１７の肉厚が薄くなるために気密性が低下したり、短絡が発生する等の新たな問題が発生するために採用できないものであった。
【０００８】
本発明はこのような従来の課題を解決し、陽極部と陽極コム端子の溶接性に優れ、優れた信頼性と低ＥＳＲを実現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ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、特に、コンデンサ素子を複数枚積層した状態で各コンデンサ素子の陽極部が一体に接続された陽極コム端子と、同じく各陰極部が一体に接続された陰極コム端子と、上記陽極コム端子ならびに陰極コム端子の一部が夫々外表面に露呈した状態で上記複数のコンデンサ素子を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂からなり、上記各コンデンサ素子の陽極部と陽極コム端子の接続が、コンデンサ素子の陽極部が搭載される陽極コム端子の接合面に設けられた貫通孔を介して抵抗溶接により接合されたという構成にしたものであり、これにより、陽極コム端子の接合面に設けた貫通孔を介してコンデンサ素子の陽極部と陽極コム端子を抵抗溶接により接合する際に、上記貫通孔には抵抗溶接によって電流が集中するようになり、これによって陽極部の表面に形成された誘電体酸化皮膜層が破壊されてアルミニウム箔が露出し、溶融したアルミニウム箔は貫通孔の内部に集中するようになるため、陽極部のアルミニウム箔が飛散したりすることなく安定した溶接作業を行うことができるようになり、溶接強度や信頼性に優れ、ＥＳＲを低減した固体電解コンデンサを得ることができるという作用効果を有する。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明は、陽極コム端子の接合面に設けられた貫通孔に金属製のリベットを挿通してかしめ、このリベットを介して各コンデンサ素子の陽極部が陽極コム端子に一体に接続されたという構成のものであり、これにより、コンデンサ素子の陽極部の材料と陽極コム端子の材料が合金形成をし難い材料の組み合わせの場合でも、合金形成をし易い材料からなるリベットを選択して抵抗溶接を行えるという作用効果を有する。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の発明は、陽極コム端子の接合面に設けられた貫通孔に陽極コム端子と異なる材料からなる金属製のスペーサを埋設し、このスペーサを介して各コンデンサ素子の陽極部が陽極コム端子に一体に接続されたという構成である。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の発明は、コンデンサ素子の陽極部に貫通孔を設け、この貫通孔と陽極コム端子の接合面に設けられた貫通孔とを重ねて連通させ、この連通した貫通孔を介して各コンデンサ素子の陽極部が陽極コム端子に一体に接続されたという構成である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１に記載の発明について説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態１による固体電解コンデンサの構成を示した断面図、図２は同固体電解コンデンサに用いるコンデンサ素子を示した斜視図、図３は同固体電解コンデンサに用いる陽極／陰極コム端子を示した斜視図、図４は同コンデンサ素子を陽極／陰極コム端子上に積層して搭載した状態を示した斜視図であり、図１〜図４において１はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子１は弁作用金属であるアルミニウム箔１ａ（後述する図５に記載）からなる陽極体の表面に誘電体酸化皮膜層１ｂ（後述する図５に記載）を形成した後に絶縁性のレジスト部２を設けて陽極部３と陰極部４に分離し、この陰極部４の表面に図示しない固体電解質層、陰極層を順次積層形成して構成されたものである。
【００１５】
５は陽極コム端子、５ａはこの陽極コム端子５のコンデンサ素子１の陽極部３が搭載される接合面５Ａに設けられた貫通孔、６は陰極コム端子、６ａはこの陰極コム端子６のコンデンサ素子１の陰極部４が搭載される接続面６Ａの両端を曲げ起こすことにより形成された接続部であり、上記コンデンサ素子１の陽極部３を陽極コム端子５の接合面５Ａの表裏面に、同じく陰極部４を陰極コム端子６の接続面６Ａの表裏面に夫々配設するようにして複数枚ずつ積層し、各陽極部３は陽極コム端子５に設けた貫通孔５ａを介して抵抗溶接により一体に接合し、各陰極部４はコンデンサ素子１の厚み方向となる側面で陰極コム端子６に設けられた接続部６ａに図示しない導電性銀ペーストを介して一体に接続したものである。
【００１６】
７はこのように複数のコンデンサ素子１を積層して一体に接合した陽極コム端子５と陰極コム端子６の一部が夫々外表面に露呈する状態で上記複数のコンデンサ素子１を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂であり、この外装樹脂７から表出した陽極コム端子５と陰極コム端子６は夫々外装樹脂７に沿って折り曲げられることによって外部端子を形成し、これにより面実装型の固体電解コンデンサを構成したものである。
【００１７】
また、このように構成された本実施の形態による固体電解コンデンサは、図５にその詳細を示すように、陽極コム端子５に設けた貫通孔５ａを介して抵抗溶接によりコンデンサ素子１の陽極部３を陽極コム端子５に接合する構成にしているため、上記貫通孔５ａには抵抗溶接によって電流が集中するようになり、これによって陽極部３の表面に形成された誘電体酸化皮膜層１ｂが破壊されてアルミニウム箔１ａが露出し、溶融したアルミニウム箔１ａは貫通孔５ａの内部に集中するため、極めて容易に、かつ確実に抵抗溶接を行うことが可能になるものである。
【００１８】
この結果、溶接作業性と溶接強度、ならびに信頼性が向上して安定するばかりでなく、従来のように溶融したアルミニウム箔１ａが外部に飛散するという現象が皆無となるため、気密性の劣化や短絡等も全く発生することがないという優れた接合作業を安定して行うことができるようになるものである。なお、図５において符号８は溶接電極である。
【００１９】
このように構成された本実施の形態による固体電解コンデンサ（コンデンサ素子１を８枚積層した８層積層品）のＥＳＲ特性を測定した結果を従来品と比較して（表１）に示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
この（表１）から明らかなように、本実施の形態による固体電解コンデンサは、ＥＳＲのバラツキが小さく、かつ平均レベルも低くなっており、陽極部３と陽極コム端子５の溶接が極めて良好に、かつ安定して行われていることがわかる。
【００２２】
また、図６（ａ）〜（ｅ）は陽極コム端子５の接合面５Ａに設ける貫通孔５ａの他の例を示したものであり、円形の貫通孔５ａの他に長円形の貫通孔５ｂを設けたり、方形の貫通孔５ｃを設けたり、矩形の貫通孔５ｄを設けたり、さらには複数の貫通孔を設けたりすることによって溶接部の面積を拡大する目的のものであり、陽極コム端子５の形状・寸法等により、図６に示した一例を含む最適な形状を適宜決定すれば良いものである。
【００２３】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２に記載の発明について説明する。
【００２４】
本実施の形態は上記実施の形態１に示した固体電解コンデンサの陽極コム端子の接合面に設けられた貫通孔に金属製のリベットを挿通してかしめ、このリベットを介して各コンデンサ素子の陽極部を陽極コム端子に一体に接続した構成のものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。
【００２５】
図７は本実施の形態による固体電解コンデンサの構成を示した要部断面図であり、図７において９は金属製のリベットであり、このリベット９は陽極コム端子５の接合面に設けられた貫通孔５ａに挿通してかしめられ、このリベット９を介して各コンデンサ素子１の陽極部３を抵抗溶接により接続した構成のものである。
【００２６】
なお、このように構成された本実施の形態による固体電解コンデンサは、コンデンサ素子１の陽極部３と陽極コム端子５の抵抗溶接において、陽極部３と陽極コム端子５の材料が異なるために両者の金属接合が困難な場合でも、両金属と接合し易い金属材料をリベット９の材料として選択することにより、溶接性が向上して信頼性の高い固体電解コンデンサを安定して生産することができるようになるものであり、陽極コム端子５の材料とリベット９の材料を変化させた場合の溶接性をリベット９が無い場合と比較して確認した結果を（表２）に示す。
【００２７】
【表２】
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【００２８】
この（表２）から明らかなように、リベット９が無い場合に溶接性が不安定となる陽極部３と陽極コム端子５の材料の組み合わせの場合、適切な材料を選択したリベット９を用いることにより陽極部３とリベット９の溶接性が向上し、また不適切な材料を選択した場合には同溶接性が悪化することがわかり、材料の選定ならびに組み合わせについては注意が必要である。
【００２９】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項３に記載の発明について説明する。
【００３０】
本実施の形態は上記実施の形態１に示した固体電解コンデンサの陽極コム端子の接合面に設けられた貫通孔に陽極コム端子と異なる材料からなる金属製のスペーサを埋設し、このスペーサを介して各コンデンサ素子の陽極部を陽極コム端子に一体に接続した構成のものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。
【００３１】
図８は本実施の形態による固体電解コンデンサの構成を示した要部断面図であり、図８において１０はスペーサであり、このスペーサ１０は陽極コム端子５と異なる金属材料によって形成されて陽極コム端子５の接合面に設けられた貫通孔５ａに埋設された後、このスペーサ１０を介して各コンデンサ素子１の陽極部３を抵抗溶接により接続した構成のものである。
【００３２】
なお、このように構成された本実施の形態による固体電解コンデンサは、上記実施の形態２による固体電解コンデンサと同様の作用効果が得られるばかりでなく、陽極コム端子５の厚みが均一になるためにコンデンサ素子１を複数枚積層した場合に陽極部３の積層状態が安定し、組立精度と信頼性の向上を図ることができるという格別の効果を奏するものである。
【００３３】
（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項４に記載の発明について説明する。
【００３４】
本実施の形態は上記実施の形態１に示した固体電解コンデンサにおいて、コンデンサ素子の陽極部に貫通孔を設け、この貫通孔と陽極コム端子の接合面に設けられた貫通孔とを重ねて連通させ、この連通した貫通孔を介して各コンデンサ素子の陽極部を陽極コム端子に一体に接続した構成のものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。
【００３５】
図９は本実施の形態による固体電解コンデンサの構成を示した断面図、図１０は同コンデンサ素子を陽極／陰極コム端子上に複数枚積層して搭載した状態を示した斜視図であり、図９、図１０において３ａはコンデンサ素子１の陽極部３に設けられた貫通孔であり、この貫通孔３ａは陽極コム端子５の接合面に設けられた貫通孔５ａと対応する位置に設けられ、陽極コム端子５の接合面上に複数のコンデンサ素子１を搭載した状態で上記貫通孔３ａと５ａを連通状態とし、この連通した貫通孔３ａ，５ａを介して抵抗溶接により接続したものである。
【００３６】
このように構成された本実施の形態による固体電解コンデンサは、図１１にその詳細を示すように、抵抗溶接を行った際に溶融したアルミニウム箔１ａがコンデンサ素子１の陽極部３に設けた貫通孔３ａと陽極コム端子５の接合面に設けた貫通孔５ａ内に集中して接合されるようになるため、外観を大きく損なうことなく安定した接合を行うことが可能になり、その結果、溶接の不安定さに伴うＥＳＲの増加やバラツキの増加を抑制し、より信頼性の高い固体電解コンデンサを安定して生産することができるようになるものである。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明による固体電解コンデンサは、コンデンサ素子を複数枚積層した状態で各コンデンサ素子の陽極部が一体に接続された陽極コム端子と、同じく各陰極部が一体に接続された陰極コム端子と、上記複数のコンデンサ素子を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂からなり、上記各コンデンサ素子の陽極部と陽極コム端子の接続が、コンデンサ素子の陽極部が搭載される陽極コム端子の接合面に設けられた貫通孔を介して抵抗溶接により接合された構成としたことにより、陽極コム端子の接合面に設けた貫通孔を介してコンデンサ素子の陽極部と陽極コム端子を抵抗溶接する際に、上記貫通孔には抵抗溶接によって電流が集中するようになり、これにより陽極部の表面に形成された誘電体酸化皮膜層が破壊されてアルミニウム箔が露出し、溶融したアルミニウム箔は貫通孔の内部に集中するようになるため、陽極部のアルミニウム箔が飛散したりすることなく安定した溶接作業を行うことができるようになり、溶接強度や信頼性に優れ、ＥＳＲを低減した固体電解コンデンサを得ることができるという格別の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による固体電解コンデンサの構成を示した断面図
【図２】同固体電解コンデンサに用いるコンデンサ素子を示した斜視図
【図３】同固体電解コンデンサに用いる陽極／陰極コム端子を示した斜視図
【図４】同コンデンサ素子を陽極／陰極コム端子上に積層して搭載した状態の斜視図
【図５】同陽極部を陽極コム端子に接合する状態を示した要部断面図
【図６】（ａ）〜（ｅ）陽極コム端子に設ける貫通孔の他の例を示した要部斜視図
【図７】本発明の実施の形態２による固体電解コンデンサの構成を示した要部断面図
【図８】本発明の実施の形態３による固体電解コンデンサの構成を示した要部断面図
【図９】本発明の実施の形態４による固体電解コンデンサの構成を示した断面図
【図１０】同コンデンサ素子を陽極／陰極コム端子上に積層して搭載した状態の斜視図
【図１１】同陽極部を陽極コム端子に接合する状態を示した要部断面図
【図１２】従来の固体電解コンデンサの構成を示した断面図
【図１３】同固体電解コンデンサに用いるコンデンサ素子を示した斜視図
【図１４】同コンデンサ素子を陽極／陰極コム端子上に積層して搭載した状態の斜視図
【図１５】同陽極部を陽極コム端子に接合する状態を示した要部断面図
【符号の説明】
１　コンデンサ素子
１ａ　アルミニウム箔
１ｂ　誘電体酸化皮膜層
２　レジスト部
３　陽極部
３ａ，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ　貫通孔
４　陰極部
５　陽極コム端子
５Ａ　接合面
６　陰極コム端子
６Ａ　接続面
６ａ　接続部
７　外装樹脂
８　溶接電極
９　リベット
１０　スペーサ
【図１】
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【図２】
2004087893.tif 000006
【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】
2004087893.tif 000012
【図９】
2004087893.tif 000013
【図１０】
2004087893.tif 000014
【図１１】
2004087893.tif 000015
【図１２】
2004087893.tif 000016
【図１３】
2004087893.tif 000017
【図１４】
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【図１５】
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