(57)【要約】【課題】小型大容量で低ＥＳＲ、かつ低ＥＳＬ化を図った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】弁作用金属からなる矩形状の陽極体を短辺方向で陽極部と陰極部に分離して構成されたコンデンサ素子を外装樹脂で被覆した矩形状の固体電解コンデンサであって、一対の外部電極２を長辺側に対向して設けた構成としたことにより、外部電極２間の距離を長辺より短くしてＥＳＬに寄与する製品長さを短くし、かつコム端子による電極引き回しを無くすることができるためにＥＳＬを大幅に低減することができるようになり、小型大容量化と低ＥＳＬ化・低ＥＳＲ化を図った固体電解コンデンサを安定して提供することができる。【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矩形状の陽極体を短辺方向で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、陰極層が順次積層形成されたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を単独で、または２枚以上積層した状態で被覆した絶縁性の外装樹脂と、この外装樹脂の長辺側に対向して設けられ、上記陽極部と陰極部が夫々接続された一対の外部電極からなる固体電解コンデンサ。
【請求項２】
弁作用金属からなる矩形状の陽極体が粗面化処理された弁作用金属箔、または弁作用金属箔上に弁作用金属粉末からなる焼結層を形成したものである請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
弁作用金属がアルミニウム、タンタル、ニオブ、またはその合金のいずれかである請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
固体電解質層が導電性高分子からなる請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項５】
コンデンサ素子を構成する陽極体の陽極部の一部を切り欠き、この切り欠いた部分が重ならないように交互に表裏を反転して複数枚のコンデンサ素子を積層した請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項６】
各コンデンサ素子の陰極層と外部電極の一方を、銀または銅製の板またはリベットを介して接続した請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項７】
外部電極がめっき層により形成されたものである請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項８】
長辺側に対向して設けた一対の外部電極の取付面となる面をお互いが近接する方向に延長して面積を拡大した請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項９】
長辺側に対向して設けた一対の外部電極の取付面となる面からの高さを外装樹脂の同方向の高さより低くなるようにした請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１０】
取付面となる面と反対側の面に対向して表出した一対の外部電極上に絶縁材を配設した請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１１】
粗面化処理された弁作用金属箔からなる矩形状の陽極体を短辺方向で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、陰極層を順次積層形成することによりコンデンサ素子を作製し、続いてこのコンデンサ素子を複数枚積層して絶縁性の外部樹脂で被覆した後、各コンデンサ素子の陽極部と陰極部が夫々接続される一対の外部電極を外装樹脂の長辺側に対向して設けるようにした固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１２】
コンデンサ素子を複数枚積層した後、陰極層に金属製のリベットを接続することにより各陰極層を電気的に一体化するようにした請求項１１に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【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及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータのＣＰＵ周り等に使用される電解コンデンサには小型大容量化が強く望まれており、更に高周波に対応して低ＥＳＲ（等価直列抵抗）化のみならず、更に過渡応答性に優れた低ＥＳＬ化が要求されており、このような要求に応えるために種々の固体電解コンデンサが検討されている。
【０００３】
図１３はこの種の従来の固体電解コンデンサの構成を示した斜視図、図１４は同断面図、図１５は同コンデンサ素子を示した斜視図であり、図１３〜図１５において３０は固体電解コンデンサ、３１はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子３１はエッチングにより表面積を拡大した矩形状（長辺Ｌ×短辺Ｗ）のアルミニウム箔、または陽極導出線を埋設した弁作用金属粉末（タンタル、ニオブ等）を矩形状に成形して焼結したもののいずれかを陽極体として用い、この陽極体をレジスト材３５により長辺方向で陽極部３６と陰極部３７に分離した後、陰極部３７を電解液中で陽極酸化（化成）することにより外表面に図示しない誘電体酸化皮膜層を形成し、この誘電体酸化皮膜層上に固体電解質層（図示せず）、陰極層３８を順次積層形成することによって構成されたものである。
【０００４】
３２，３３はこのようにして構成されたコンデンサ素子３１を複数枚積層して夫々短辺（Ｗ）側で接続した陽極コム端子と陰極コム端子、３４はこの陽極コム端子３２と陰極コム端子３３の一部が夫々外部に露呈する状態で複数枚のコンデンサ素子３１を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂であり、これにより矩形状（長辺Ｌ×短辺Ｗ）の短辺側に陽極コム端子３２と陰極コム端子３３を夫々備えた小型大容量化を図った面実装可能な固体電解コンデンサが構成されているものであった。
【０００５】
図１６はこのような従来の固体電解コンデンサを含む現在入手可能な種々のコンデンサのＥＳＬ特性を測定した結果を示した特性図であり、図１６から明らかなように製品の長さが長いほどＥＳＬは大きくなり、また、同一の製品長さで比較すると、タンタル粉末を用いた陽極体からなるコンデンサ素子をコム端子に接続したタイプのＥＳＬが最も高く、次にアルミニウム箔を用いた陽極体からなるコンデンサ素子をコム端子に接続したタイプのＥＳＬが高く、次にアルミニウム箔を用いた陽極体からなるコンデンサ素子を端面で集電したタイプのＥＳＬが高いということが分かるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記図１３〜図１５に示した従来の固体電解コンデンサでは、アルミニウム箔を用いた陽極体からなる矩形状のコンデンサ素子３１の陽極部３６と陰極層３８を短辺（Ｗ）側に対向して設けた陽極コム端子３２と陰極コム端子３３に夫々接続することにより小型大容量化と低ＥＳＲ化を図ることを主体に開発されたものであるため、上記図１６からも明確なように、ＥＳＬ特性を評価してみると決して満足できる性能のものではないという課題を有していた。
【０００７】
本発明はこのような従来の課題を解決し、小型大容量で低ＥＳＲ化と低ＥＳＬ化を両立した固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【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、弁作用金属からなる矩形状の陽極体を短辺方向で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、陰極層が順次積層形成されたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を単独で、または２枚以上積層した状態で被覆した絶縁性の外装樹脂と、この外装樹脂の長辺側に対向して設けられ、上記陽極部と陰極部が夫々接続された一対の外部電極からなる構成としたものであり、これにより、ＥＳＬに寄与する一対の外部電極間の距離を長辺より短くすることができ、かつコム端子による電極引き回しを無くすることができるためにＥＳＬを大幅に低減することができるという作用効果を有する。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、弁作用金属からなる矩形状の陽極体が粗面化処理された弁作用金属箔、または弁作用金属箔上に弁作用金属粉末からなる焼結層を形成したものであるという構成にしたものであり、これにより、請求項１に記載の発明により得られる作用効果と同様の作用効果を有する。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、弁作用金属がアルミニウム、タンタル、ニオブ、またはその合金のいずれかであるという構成にしたものであり、これにより、小型大容量の固体電解コンデンサを実現することができるという作用効果を有する。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、固体電解質層が導電性高分子からなる構成にしたものであり、これにより、高電導度の固体電解質を用いてＥＳＲを低減することができるという作用効果を有する。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、コンデンサ素子を構成する陽極体の陽極部の一部を切り欠き、この切り欠いた部分が重ならないように交互に表裏を反転して複数枚のコンデンサ素子を積層した構成にしたものであり、これにより、コンデンサ素子を構成する陽極体の陽極部の一部を切り欠いた部分に外装樹脂が十分に充填されるようになるために気密性の高い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。
【００１３】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、各コンデンサ素子の陰極層と外部電極の一方を、銀または銅製の板またはリベットを介して接続した構成としたものであり、これにより、コンデンサ素子の陰極と外部電極を最短距離で接続することになるためにＥＳＬを大幅に低減することができるという作用効果を有する。
【００１４】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、外部電極がめっき層により形成されたものであるという構成のものであり、これにより、低ＥＳＲと低ＥＳＬを両立することができるという作用効果を有する。
【００１５】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、長辺側に対向して設けた一対の外部電極の取付面となる面をお互いが近接する方向に延長して面積を拡大した構成にしたものであり、これにより、外部電極間の距離を更に短くしてＥＳＬを低減することができるという作用効果を有する。
【００１６】
本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、長辺側に対向して設けた一対の外部電極の取付面となる面からの高さを外装樹脂の同方向の高さより低くなるようにした構成のものであり、これにより、取付面と反対側の面における外部電極に他の電子部品等が接触してショートするという現象を防止することができるという作用効果を有する。
【００１７】
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、取付面となる面と反対側の面に対向して表出した一対の外部電極上に絶縁材を配設した構成のものであり、これにより、請求項９に記載の発明により得られる作用効果と同様の作用効果を有する。
【００１８】
本発明の請求項１１に記載の発明は、粗面化処理された弁作用金属箔からなる矩形状の陽極体を短辺方向で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、陰極層を順次積層形成することによりコンデンサ素子を作製し、続いてこのコンデンサ素子を複数枚積層して絶縁性の外装樹脂で被覆した後、各コンデンサ素子の陽極部と陰極部が夫々接続される一対の外部電極を外装樹脂の長辺側に対向して設けるようにした固体電解コンデンサの製造方法というものであり、この方法により、ＥＳＬを大幅に低減した固体電解コンデンサを安定して生産することができるという作用効果を有する。
【００１９】
本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、コンデンサ素子を複数枚積層した後、陰極層に金属製のリベットを接続することにより各陰極層を電気的に一体化するようにした製造方法であり、この方法により、請求項１１に記載の発明により得られる作用効果と同様の作用効果を有する。
【００２０】
【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１〜４、６、７、１１、１２に記載の発明について説明する。
【００２１】
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斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面における断面図、図３は同モールド前の斜視図、図４は同コンデンサ素子を示した斜視図である。
【００２２】
図１において、１は固体電解コンデンサ、２は外部電極を示し、この外部電極２は矩形状（長辺Ｌ×短辺Ｗ）に形成された固体電解コンデンサ１の長辺Ｌ側に対向して一対で設けることにより、一対の外部電極２間の距離を長辺Ｌの寸法よりも短くなるように構成されているものである。
【００２３】
図４は上記図１に示した固体電解コンデンサ１に用いられるコンデンサ素子３を示したものであり、このコンデンサ素子３はアルミニウム等の弁作用金属箔からなる矩形状の陽極体を絶縁性のレジスト材４を用いて短辺方向で陽極部５と陰極部６に分離し、この陰極部６の表面に図示しない誘電体酸化皮膜層、固体電解質層を形成した後、カーボンおよび銀ペーストからなる陰極層７を形成することにより構成されているものである。
【００２４】
このようにして構成されたコンデンサ素子３は、図３に示すように複数枚（図３では３枚の例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない）積層した状態で陰極層７の長辺側に銀等の比抵抗の低い材料からなるリベット８等を接続することによって各陰極層７を電気的に一体化した後、図２に示すように絶縁性の外装樹脂９で一体に被覆し、さらにコンデンサ素子３の各陽極部５と上記リベット８が夫々接続される外部電極２を一対で対向するように形成することにより本実施の形態の固体電解コンデンサ１が構成されているものである。
【００２５】
図５（ａ），（ｂ）は上記リベット８が接続された複数枚のコンデンサ素子３を絶縁性の外装樹脂９で一体に被覆する際のモールド成形型を示した斜視図と、その要部を拡大して示した断面図であり、図５において１０はモールド成形型を示し、このモールド成形型１０には固体電解コンデンサ１の外形寸法に対応した大きさの空洞部１１が複数個設けられると共に、この空洞部１１の底面にはリベット８が嵌まり込む孔１２が設けられており、複数枚が積層されたコンデンサ素子３（コンデンサ素子積層体）の陰極層７の長辺側に接続されたリベット８を上記孔１２に嵌め込むことによってコンデンサ素子積層体を空洞部１１内に保持し、この状態で外装樹脂９を空洞部１１内に充填することによりモールド成形を行うようにしたものである。
【００２６】
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、ＥＳＬに寄与する一対の外部電極２間の距離を長辺Ｌより短くすることができ、かつ従来のコム端子による電極引き回しを無くすることができるためにＥＳＬを大幅に低減することができるようになり、低ＥＳＲでＥＳＬを大幅に低減した小型大容量の固体電解コンデンサを実現することができるものであり、本実施の形態による固体電解コンデンサのＥＳＬを測定したところ、２．３５ｎＨ前後で安定しており、従来品と比較して極めて低いことが分かる（結果を図１２に記載）。
【００２７】
なお、本実施の形態ではコンデンサ素子３を構成する陽極体として粗面化処理された弁作用金属箔を用いた例で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、弁作用金属箔上に弁作用金属粉末からなる焼結層を形成したものを用いても同様の作用効果が得られるものである。
【００２８】
また、各陰極層７と外部電極２の一方を電気的に一体化して接続したリベット８は段付構造の円柱状の例で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その形状は角柱状であっても良いが、外部電極２に接続される側は必要以上に面積を大きくすると気密性が低下する可能性があるために好ましくない。
【００２９】
（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５に記載の発明について説明する。
【００３０】
図６は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断面図、図７は同モールド前の斜視図、図８は同コンデンサ素子を示した斜視図である。
【００３１】
図６〜図８において１３はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子１３はアルミニウム等の弁作用金属箔からなる矩形状の陽極体を絶縁性のレジスト材１４を用いて短辺方向で陽極部１５と陰極部１６に分離し、この陰極部１６の表面に図示しない誘電体酸化皮膜層、固体電解質層を形成した後、カーボンおよび銀ペーストからなる陰極層１７を形成することにより構成されているものである。
【００３２】
また、上記陽極体の陽極部１５は長辺方向の略２／３の長さ分を切り欠いた形状に構成され、この切り欠いた部分が重ならないように交互に反転して複数枚のコンデンサ素子１３を積層した状態で陰極層１７の長辺側に銀等の比抵抗の低い材料からなるリベット１８等を接続することによって各陰極層１７を電気的に一体化した後、絶縁性の外装樹脂１９で一体に被覆し、さらにコンデンサ素子１３の各陽極部１５と上記リベット１８が夫々接続される外部電極２０を矩形状に形成された固体電解コンデンサの長辺側に対向して一対で設けることにより、一対の外部電極２０間の距離を長辺よりも短くなるように構成されているものである。
【００３３】
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、陽極体の陽極部１５の一部を切り欠き、この切り欠いた部分が重ならないように交互に反転して複数枚のコンデンサ素子１３を積層した構成にしたことにより、上記陽極部１５の切り欠いた部分にも外装樹脂１９が十分に充填されるようになるために気密性の高い固体電解コンデンサを得ることができるようになるという格別の作用効果を奏するものであり、本実施の形態による固体電解コンデンサのＥＳＬを測定したところ、２．３０ｎＨ前後で安定しており、従来品と比較して極めて低いことが分かる（結果を図１２に記載）。
【００３４】
（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８に記載の発明について説明する。
【００３５】
図９は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斜視図であり、図９において２１は固体電解コンデンサ、２２はこの固体電解コンデンサ２１の長辺側に対向して一対で設けられた外部電極であり、この外部電極２２は図示しないプリント基板への取付面となる面（図９において下面を指す）をお互いが近接する方向に延長して面積を拡大した構成にしたものである。
【００３６】
すなわち、取付面となる面における外部電極２２は、図９に示すように寸法Ａに寸法Ｂを加えた合計の寸法Ｃに拡大されており、このように外部電極２２をお互いが近接する方向に延長して面積を拡大した構成にしたことにより、外部電極２２間の距離を更に短くしてＥＳＬをより低減することができるという格別の作用効果を奏するものであり、本実施の形態による固体電解コンデンサのＥＳＬを測定したところ、２．２５ｎＨ弱で安定しており、従来品と比較して極めて低いことが分かる（結果を図１２に記載）。
【００３７】
（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９に記載の発明について説明する。
【００３８】
図１０は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斜視図であり、図１０において２３は固体電解コンデンサ、２４はこの固体電解コンデンサ２３の長辺側に対向して一対で設けられた外部電極であり、この外部電極２４は図示しないプリント基板への取付面となる面（図１０において下面を指す）からの高さを外装樹脂２５の同方向の高さより低くなるようにしたものである。
【００３９】
すなわち、取付面となる面からの外部電極２４の高さｈは、図１０に示すように外装樹脂２５の同方向の高さＨより低い寸法に形成されており、このように外部電極２４の高さを低くした構成にしたことにより、本実施の形態の固体電解コンデンサ２３をプリント基板に実装した際に、取付面と反対側の面（図１０において上面を指す）における外部電極２４に他の電子部品等が接触してショートするという現象を防止することができるという格別の作用効果を奏するものである。
【００４０】
（実施の形態５）
以下、実施の形態５を用いて、本発明の特に請求項１０に記載の発明について説明する。
【００４１】
図１１は本発明の実施の形態５による固体電解コンデンサの構成を示した斜視図であり、図１１において２６は固体電解コンデンサ、２７はこの固体電解コンデンサ２６の長辺側に対向して一対で設けられた外部電極、２８は図示しないプリント基板への取付面となる面（図１１において下面を指す）と反対側の面（図１１において上面を指す）に対向して表出した一対の外部電極２７を絶縁した絶縁部材である。
【００４２】
このように構成された本実施の形態の固体電解コンデンサ２６は、上記実施の形態４の固体電解コンデンサ２３と同様に、本実施の形態の固体電解コンデンサ２６をプリント基板に実装した際に、取付面と反対側の面（図１１において上面を指す）における外部電極２７に他の電子部品等が接触してショートするという現象を防止することができるという格別の作用効果を奏するものである。
【００４３】
【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、弁作用金属からなる矩形状の陽極体を短辺方向で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、陰極層を順次積層形成したコンデンサ素子を積層した状態で外装樹脂で被覆し、上記陽極部と陰極部が夫々接続される一対の外部電極を外装樹脂の長辺側に対向して設けた構成にしたことにより、ＥＳＬに寄与する一対の外部電極間の距離を長辺より短くすることができ、かつコム端子による電極引き回しを無くすることができるためにＥＳＬを大幅に低減することができるという格別の作用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斜視図
【図２】図１のＡ−Ａ断面における断面図
【図３】同モールド前の斜視図
【図４】同コンデンサ素子を示した斜視図
【図５】（ａ）同固体電解コンデンサのモールド成形型を示した斜視図
（ｂ）同要部を拡大して示した断面図
【図６】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断面図
【図７】同モールド前の斜視図
【図８】同コンデンサ素子を示した斜視図
【図９】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斜視図
【図１０】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斜視図
【図１１】本発明の実施の形態５による固体電解コンデンサの構成を示した斜視図
【図１２】本発明の実施の形態による固体電解コンデンサのＥＳＬ特性を示した特性図
【図１３】従来の固体電解コンデンサの構成を示した斜視図
【図１４】同断面図
【図１５】同コンデンサ素子を示した斜視図
【図１６】従来の固体電解コンデンサのＥＳＬ特性を比較して示した特性図
【符号の説明】
１，２１，２３，２６　固体電解コンデンサ
２，２０，２２，２４，２７　外部電極
３，１３　コンデンサ素子
４，１４　レジスト材
５，１５　陽極部
６，１６　陰極部
７，１７　陰極層
８，１８　リベット
９，１９，２５　外装樹脂
１０　モールド成形型
１１　空洞部
１２　孔
２８　絶縁部材
【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】
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【図８】
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【図９】
2004006573.tif 000011
【図１０】
2004006573.tif 000012
【図１１】
2004006573.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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