(57)【要約】【課題】  ＥＳＲが低くて、しかも大容量のチップ型固体電解コンデンサを可能な限り既存の設備をそのまま利用して低コストで製造する。【解決手段】  固体電解質を有する２つのコンデンサ素子１１０，１２０を、それらの各陽極リード棒１１２，１２２を同一方向として上下に重ね、陽極リード棒１１２，１２２の各々を導電性スペーサ１６１，１６２を介して陽極リードフレーム１３０の各面にそれぞれ溶接するとともに、陰極リードフレーム１４０を導電性接着材１７０を介して各コンデンサ素子１１０，１２０の陰極引き出し層１１８，１２８の間に配置する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端面に陽極リード棒が植設された弁金属からなる陽極体の周面に誘電体皮膜を介して陰極層が形成され、上記陰極層上に銀ペーストを含む陰極引き出し層を有するコンデンサ素子と、上記陽極リード棒に溶接された陽極リードフレームおよび上記陰極引き出し層に導電性接着材を介して接続された陰極リードフレームと、上記コンデンサ素子の周りに形成された耐熱性合成樹脂からなる外装体とを含み、上記外装体から突出する上記陽極リードフレームおよび上記陰極リードフレームの各端部が上記外装体の底面側に向けて折り曲げられているチップ型固体電解コンデンサにおいて、
上記コンデンサ素子を少なくとも２つ備え、上記外装体内で上記各コンデンサ素子が上記陽極リード棒を同一方向として上下に重ねられ、上記陽極リード棒の各々が導電性スペーサを介して上記陽極リードフレームの各面にそれぞれ溶接されているとともに、上記陰極リードフレームが上記各コンデンサ素子の上記陰極引き出し層の間に配置されていることを特徴とするチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項２】
上記各コンデンサ素子が、ほぼ同形かつ同大である請求項１に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項３】
上記各コンデンサ素子が、ともに偏平な角柱体である請求項１または２に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項４】
上記陽極リードフレームの上面側に溶接される上記導電性スペーサと、上記陽極リードフレームの下面側に溶接される上記導電性スペーサとが、位置的に上下方向に重ならないように、それらの位置が相対的にずらされている請求項１〜３のいずれか１項に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項５】
上記導電性スペーサが、上記陽極リードフレームの幅の少なくとも１／２以上の長さを有する棒状体からなる請求項１〜４のいずれか１項に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項６】
上記導電性スペーサが、上記陽極リード棒と同一の材質からなる請求項１〜５のいずれか１項に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項７】
上記陰極リードフレームの一方の側縁には、上記一方のコンデンサ素子の側面に沿って折り曲げられた第１折曲片が連設されており、上記陰極リードフレームの他方の側縁には、上記他方のコンデンサ素子の側面に沿って折り曲げられた第２折曲片が連設されている請求項１〜６のいずれか１項に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項８】
上記外装体が互いに平行な上面と底面を含む箱形であり、上記上面と底面を基準面として、上記陽極リード棒の軸線の傾き角が上記基準面に対して±５゜未満である請求項１〜７のいずれか１項に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項９】
同形かつ同大である第１ないし第４の４つのコンデンサ素子を備え、上記外装体内で上記各コンデンサ素子が上記陽極リード棒を同一方向として上下に重ねられ、上側２つの上記第１，第２コンデンサ素子の各陽極リード棒が上記導電性スペーサを介して上記陽極リードフレームの一方の面にそれぞれ溶接されているとともに、上記第１，第２コンデンサ素子の上記陰極引き出し層同士が所定の導電接着手段を介して互いに導通され、下側２つの上記第３，第４コンデンサ素子の各陽極リード棒が上記導電性スペーサを介して上記陽極リードフレームの他方の面にそれぞれ溶接されているとともに、上記第３，第４コンデンサ素子の上記陰極引き出し層同士が所定の導電接着手段を介して互いに導通されており、上記陰極リードフレームが内側に位置する上記第２コンデンサ素子と上記第３コンデンサ素子の上記各陰極引き出し層の間に配置されている請求項１ないし８のいずれか１項に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項１０】
外側に位置する上記第１コンデンサ素子と上記第４コンデンサ素子は、それぞれ大径の上記導電性スペーサを介して上記陽極リードフレームに溶接され、内側に位置する上記第２コンデンサ素子と上記第３コンデンサ素子は、それぞれ小径の上記導電性スペーサを介して上記陽極リードフレームに溶接されている請求項９に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項１１】
上記陰極層に含まれる固体電解質が導電性有機化合物からなる請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項１２】
請求項１に記載のチップ型固体電解コンデンサの製造方法において、ともに同形・同大に形成された第１，第２の２つの上記コンデンサ素子と、陽極リードフレームおよび陰極リードフレームと、ともに同形・同大の棒状体をなす第１，第２の導電性スペーサとを用意し、上記コンデンサ素子の各陽極リード棒を上記導電性スペーサを介して抵抗溶接法により上記陽極リードフレームに溶接するにあたって、
上記陽極リードフレームの一方の面側に、上記第１導電性スペーサを溶接した後、上記陽極リードフレームの他方の面側に、上記第２導電性スペーサを上記第１導電性スペーサの溶接位置から上記導電性スペーサの外径分以上離して上記陽極リードフレームの脚部側寄りの位置に溶接し、
上記第１コンデンサ素子の陽極リード棒を、上記第２コンデンサ素子の陽極リード棒よりも少なくとも上記導電性スペーサの外径分短くして上記第１導電性スペーサ上に溶接した後、上記第２コンデンサ素子の陽極リード棒を、上記第２導電性スペーサ上に溶接することを特徴とするチップ型固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１３】
上記第１コンデンサ素子の陽極リード棒を上記第１導電性スペーサ上に溶接するに伴って、上記第１コンデンサ素子の陰極引き出し層を上記陰極リードフレームの一方の面に導電性接着材を介して接続し、上記第２コンデンサ素子の陽極リード棒を上記第２導電性スペーサ上に溶接するに伴って、上記第２コンデンサ素子の陰極引き出し層を上記陰極リードフレームの他方の面に導電性接着材を介して接続した後、上記第１，第２コンデンサ素子の周りに耐熱性合成樹脂からなる外装体を形成して、上記外装体から突出している上記陽極リードフレームおよび上記陰極リードフレームの各端部を上記外装体の底面側に向けて折り曲げて脚部とする請求項１２に記載のチップ型固体電解コンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ型固体電解コンデンサおよびその製造方法に関し、さらに詳しく言えば、ＥＳＲ（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  ｓｅｒｉｅｓ  ｒｅｇｉｓｔａｎｃｅ；等価直列抵抗）を大幅に低減し得る構造を備えたチップ型固体電解コンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
まず、図１３を参照して、チップ型固体電解コンデンサの典型的な従来例について説明する。チップ型固体電解コンデンサ１は、コンデンサ素子４を陽極リードフレーム２と陰極リードフレーム３の間に装着して、その周りに例えばエポキシ系の耐熱性合成樹脂からなる外装体５をモールド成型し、外装体５から突出している各リードフレーム２，３の端部を外装体５の底面に沿って蟹足状に折り曲げて、図示しない回路基板に対する脚部２ａ，３ａとしている。なお、脚部２ａ，３ａを外装体５の底面側ではなく、その外側に向けて折り曲げるものもある。
【０００３】
コンデンサ素子４は、タンタル，アルミニウム，ニオブまたはチタンなどの弁金属（ｖａｌｖｅ  ｍｅｔａｌ）の粉末を円柱状もしくは角柱状に焼結してなる陽極体４ａを備え、その一端面には陽極リード棒６が植設されている。通常、陽極リード棒６には、陽極体４ａと同一の材質のものが用いられる。
【０００４】
陽極体４ａの周面には、例えば燐酸水溶液中での電解酸化処理による誘電体酸化皮膜４ｂが形成され、その上に、例えば二酸化マンガンに代表される無機酸化物や導電性有機化合物（例；ポリピロール，ポリチオフェン）などの固体電解質からなる陰極層４ｃが形成されている。
【０００５】
なお、陽極リード棒６の根元には、陰極層４ｃを形成する際に、その固体電解質が陽極リード棒６に這い上がるのを防止するためのワッシャ６ａが挿通されている。陰極層４ｃの上には、カーボン層４ｄと銀ペースト層４ｅとを含む陰極引き出し層４ｆが形成されている。
【０００６】
陽極リード棒６は溶接によって陽極リードフレーム２に取り付けられ、陰極引き出し層４ｆは接着銀などの導電性接着材７を介して陰極リードフレーム３に取り付けられる。通常、陰極リードフレーム３の端部（脚部３ａと反対側の端部）には、コンデンサ素子４に対する接着面積を大きくとるため、コンデンサ素子４の底面（反陽極リード棒側の端面）から周面に沿うようにほぼＬ字形に折り曲げられた素子受け部３ｂが形成されている。
【０００７】
ところで、最近の電子機器の小型化および高周波化に伴って、それに使用されるチップ型固体電解コンデンサにも、特に高周波領域においてＥＳＲが低く、かつ、大容量のものが求められている。
【０００８】
低ＥＳＲ化を図る手法の一つとして、固体電解質にポリピロール，ポリチオフェン，ポリアニリン，ポリフランなどの導電性高分子を用いることが知られているが、現在のところでは、二酸化マンガンを用いた固体電解質ものに比べてかなりコストが高いため、市場に受け入れられにくいという問題がある。
【０００９】
また、大容量化として、例えばＣＰＵのバックアップ用として要求される容量を得るには、回路基板に対して複数個（例えば、５〜１０個程度）のチップ型固体電解コンデンサを並列に接続して実装する必要があるため、その実装に要する占有スペースが広くなり、機器の小型化を図るうえで支障をきたすことになる。
【００１０】
低ＥＳＲ化を図る別の手法として、複数のコンデンサを並列に接続する方法がある。そこで、この手法を応用して低ＥＳＲ化を図るとともに、大容量化および小実装スペース化をも実現するいくつかの提案がなされている（特許文献１〜３参照）。
【００１１】
すなわち、特許文献１においては、底面サイズのほぼ等しい複数個のチップ型固体電解コンデンサを接触させて積み重ね、対応する端子部を溶接により電気的に並列に接続して一つの製品としている。
【００１２】
特許文献２では、複数個の単位コンデンサ本体（コンデンサ素子）を、その陰極引き出し層同士が接触するように積み重ねて、陰極引き出し層の一つを陰極リードフレームに接続するとともに、各陽極リード棒をフォーミングして、その各々を陽極リードフレームに溶接した後、複数個の単位コンデンサ本体の周りに合成樹脂からなる外装体を形成するようにしている。
【００１３】
また、特許文献３においても、２個のチップ型固体電解コンデンサを積み上げ、それぞれ対応するリードフレーム同士を溶接により接続して、積み重ねコンデンサを得るようにしている。
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−２６３０４号公報
【特許文献２】特開２００１−２８４１９２号公報
【特許文献３】特開２００２−２８０２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１および特許文献３は、それぞれが製品として通用する例えば２個のチップ型固体電解コンデンサを積み重ねた構造であるため、一見して構成が簡単に見えるが、特許文献１においては、各チップ型固体電解コンデンサの端子部同士を接続するための端子接続用部品を別途に必要とする。したがって、既存の生産設備に加えて、端子部品の取り付け治具や溶接機を新たに導入しなければならないし、それに伴って工程数も増えることになる。
【００１６】
また、特許文献３においては、上方に配置されるチップ型固体電解コンデンサの陽極リードフレーム，陰極リードフレームを長くして、それらを折り曲げて下方に配置されるチップ型固体電解コンデンサの対応する陽極リードフレーム，陰極リードフレームに接続するようにしているため、特許文献１のように、別途に端子接続用部品を必要としないが、これにも次のような問題がある。
【００１７】
すなわち、上方に配置されるチップ型固体電解コンデンサと、下方に配置されるチップ型固体電解コンデンサとでは、用いるリードフレームの長さが異なることから、生産ラインが２系統に分かれることになり、その分、設備負担および工程数が増えることになる。
【００１８】
また、上方に配置されるチップ型固体電解コンデンサのリードフレームを下方に配置されるチップ型固体電解コンデンサのリードフレームに溶接するため、特許文献１と同じく、新たに溶接機を用意する必要がある。また、特許文献１，３のいずれにしても、外装体を有するチップ型固体電解コンデンサを積み重ねる構成であるため、どうしても嵩高になる。
【００１９】
これに対して、特許文献２においては、例えば２つのコンデンサ素子を積み重ねて、その周りに外装体を形成するものであるため、外観的には一つのチップ型固体電解コンデンサに見え、特許文献１，３のものよりも低背であり、しかも既存のリードフレームをそのまま使用することが可能である。
【００２０】
しかしながら、コンデンサ素子の陽極リード棒を陽極リードフレームに溶接するにあたって、上方に配置されるコンデンサ素子の陽極リード棒については、下方に配置されるコンデンサ素子の陽極リード棒よりも長くして、しかもその先端部をＬ字形にフォーミングしなければならない。したがって、このフォーミングのための工程が新たに必要となり、既存の設備のままでは対応できない。
【００２１】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたもので、その目的は、ＥＳＲが低くて、しかも大容量のチップ型固体電解コンデンサを可能な限り既存の設備をそのまま利用して低コストで製造できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため、本願の第１発明は、一端面に陽極リード棒が植設された弁金属からなる陽極体の周面に誘電体皮膜を介して陰極層が形成され、上記陰極層上に銀ペーストを含む陰極引き出し層を有するコンデンサ素子と、上記陽極リード棒に溶接された陽極リードフレームおよび上記陰極引き出し層に導電性接着材を介して接続された陰極リードフレームと、上記コンデンサ素子の周りに形成された耐熱性合成樹脂からなる外装体とを含み、上記外装体から突出する上記陽極リードフレームおよび上記陰極リードフレームの各端部が上記外装体の底面側に向けて折り曲げられているチップ型固体電解コンデンサにおいて、上記コンデンサ素子を少なくとも２つ備え、上記外装体内で上記各コンデンサ素子が上記陽極リード棒を同一方向として上下に重ねられ、上記陽極リード棒の各々が導電性スペーサを介して上記陽極リードフレームの各面にそれぞれ溶接されているとともに、上記陰極リードフレームが上記各コンデンサ素子の上記陰極引き出し層の間に配置されていることを特徴としている。
【００２３】
この構成によれば、上記陽極リードフレームおよび上記陰極リードフレームを境にして、上記２つのコンデンサ素子のうちの一方がその上側，他方がその下側に配置されるため、上記導電性スペーサという新たな部品を追加するだけで、既存のチップ型固体電解コンデンサの生産設備をそのまま利用して、ＥＳＲが低くて、しかも大容量のチップ型固体電解コンデンサを得ることができる。また、上記陽極リード棒と上記陽極リードフレームとの間に導電性スペーサを介在させることにより、上記陽極リード棒をフォーミングする必要もない。
【００２４】
本発明において、上記２つのコンデンサ素子は、ほぼ同形かつ同大であることが好ましく、これによれば、上記２つのコンデンサ素子が上記陽極リードフレームおよび上記陰極リードフレームを境にして、ほぼ完全にシンメトリーな配置となるため、上下に配置される各コンデンサ素子に特性の差異がほとんどなく、特性の合致性に優れている。したがって、ＥＳＲをより低くすることができるとともに、いずれか一方のコンデンサ素子に片寄って電流が流れることもないため、ショートを起こすこともない。
【００２５】
低背化を図るうえで、上記２つのコンデンサ素子は、ともに偏平な角柱体であることが好ましい。また、上記陽極リードフレームの上面側に溶接される上記導電性スペーサと、上記陽極リードフレームの下面側に溶接される上記導電性スペーサとが、位置的に上下方向に重ならないように、それらの位置が相対的にずらされていることが好ましく、これによれば、上記陽極リードフレームに対する上記陽極リードの溶接を設備的に安価な抵抗溶接法で行うことができる。
【００２６】
上記導電性スペーサには、丸棒や角棒などの棒状体に形成されたものが用いられ、上記導電性スペーサは、上記陽極リードフレームの幅方向に沿って配置されるが、必ずしも上記陽極リードフレームの幅方向全体にわたる長さである必要はなく、上記陽極リード棒が上記陽極リードフレームの幅方向の中央に配置されることから、上記導電性スペーサの長さは、上記陽極リードフレームの幅の少なくとも１／２以上であればよい。また、上記導電性スペーサは、上記陽極リード棒との接触抵抗を小さくするうえで、上記陽極リード棒と同一の材質からなることが好ましい。
【００２７】
本発明によると、上記陰極リードフレームは、上記各コンデンサ素子の上記陰極引き出し層の間に導電性接着材を介して配置されるが、その接着面積を広くする意味で、上記陰極リードフレームの一方の側縁に、上記一方のコンデンサ素子の側面に沿って折り曲げられた第１折曲片を連設し、上記陰極リードフレームの他方の側縁に、上記他方のコンデンサ素子の側面に沿って折り曲げられた第２折曲片を連設することが好ましい。
【００２８】
上記外装体が互いに平行な上面と底面を含む箱形である場合、コンデンサ素子が傾くとその陰極引き出し層側が外装体の表面に現れて不良品となることがある。これを防止するため、上記上面と底面を基準面として、上記陽極リード棒の軸線の傾き角が上記基準面に対して±５゜未満であることが好ましく、この点も本発明の特徴に含まれる。
【００２９】
本発明には、ＥＳＲをより低くするうえで、コンデンサ素子が４つである態様も含まれる。すなわち、同形かつ同大である第１ないし第４の４つのコンデンサ素子を備え、上記外装体内で上記各コンデンサ素子が上記陽極リード棒を同一方向として上下に重ねられ、上側２つの上記第１，第２コンデンサ素子の各陽極リード棒が上記導電性スペーサを介して上記陽極リードフレームの一方の面にそれぞれ溶接されているとともに、上記第１，第２コンデンサ素子の上記陰極引き出し層同士が所定の導電接着手段を介して互いに導通され、下側２つの上記第３，第４コンデンサ素子の各陽極リード棒が上記導電性スペーサを介して上記陽極リードフレームの他方の面にそれぞれ溶接されているとともに、上記第３，第４コンデンサ素子の上記陰極引き出し層同士が所定の導電接着手段を介して互いに導通されており、上記陰極リードフレームが内側に位置する上記第２コンデンサ素子と上記第３コンデンサ素子の上記各陰極引き出し層の間に配置されていることにより、ＥＳＲをより小さくすることができる。
【００３０】
上記の態様において、外側に位置する上記第１コンデンサ素子と上記第４コンデンサ素子は、それぞれ大径の上記導電性スペーサを介して上記陽極リードフレームに溶接され、内側に位置する上記第２コンデンサ素子と上記第３コンデンサ素子は、それぞれ小径の上記導電性スペーサを介して上記陽極リードフレームに溶接されていることが好ましい。
【００３１】
また、上記陰極層に含まれる固体電解質を導電性有機化合物とすることにより、ＥＳＲをさらに低くすることができる。したがって、ＥＳＲを低くするうえでもっとも好ましい態様は、上記コンデンサ素子を４つとし、かつ、それらの固体電解質を電解重合によるポリピロールや化学重合によるポリチオフェンとすることである。
【００３２】
本願の第２発明は、上記第１発明で定義されるチップ型固体電解コンデンサの製造方法に関するもので、特に設備的に安価な抵抗溶接法により、上記陽極リード棒を上記導電性スペーサを介して上記陽極リードフレームに溶接する場合についての好ましい態様を規定している。
【００３３】
すなわち、本願の第２発明は、ともに同形・同大に形成された第１，第２の２つの上記コンデンサ素子と、陽極リードフレームおよび陰極リードフレームと、ともに同形・同大の棒状体をなす第１，第２の導電性スペーサとを用意し、上記コンデンサ素子の各陽極リード棒を上記導電性スペーサを介して抵抗溶接法により上記陽極リードフレームに溶接するにあたって、上記陽極リードフレームの一方の面側に、上記第１導電性スペーサを溶接した後、上記陽極リードフレームの他方の面側に、上記第２導電性スペーサを上記第１導電性スペーサの溶接位置から上記導電性スペーサの外径分以上離して上記陽極リードフレームの脚部側寄りの位置に溶接し、上記第１コンデンサ素子の陽極リード棒を、上記第２コンデンサ素子の陽極リード棒よりも少なくとも上記導電性スペーサの外径分短くして上記第１導電性スペーサ上に溶接した後、上記第２コンデンサ素子の陽極リード棒を、上記第２導電性スペーサ上に溶接することを特徴としている。
【００３４】
本願の第２発明には、上記第１発明で定義されるチップ型固体電解コンデンサを最終的な製品形態とするため、上記第１コンデンサ素子の陽極リード棒を上記第１導電性スペーサ上に溶接するに伴って、上記第１コンデンサ素子の陰極引き出し層を上記陰極リードフレームの一方の面に導電性接着材を介して接続し、上記第２コンデンサ素子の陽極リード棒を上記第２導電性スペーサ上に溶接するに伴って、上記第２コンデンサ素子の陰極引き出し層を上記陰極リードフレームの他方の面に導電性接着材を介して接続した後、上記第１，第２コンデンサ素子の周りに耐熱性合成樹脂からなる外装体を形成して、上記外装体から突出している上記陽極リードフレームおよび上記陰極リードフレームの各端部を上記外装体の底面側に向けて折り曲げて脚部とする各工程がさらに含まれる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、固体電解質を有する２つもしくは４つのコンデンサ素子を、それらの各陽極リード棒を同一方向として上下に重ね、陽極リード棒の各々を導電性スペーサを介して陽極リードフレームの各面にそれぞれ溶接するとともに、陰極リードフレームを導電性接着材を介して各コンデンサ素子の陰極引き出し層の間に配置するようにしたことにより、ＥＳＲが低くて、しかも大容量のチップ型固体電解コンデンサを可能な限り既存の設備をそのまま利用して低コストで製造できる。
【００３６】
また、一方のコンデンサ素子の陽極リード棒の長さを他方のコンデンサ素子の陽極リード棒よりも短くしたことにより、設備的に安価な抵抗溶接機にて、各陽極リード棒を陽極リードフレームの各面に溶接することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
次に、図１ないし図１２に本発明のいくつかの実施形態を示し、これにより本発明をより詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３８】
図１に本発明の第１実施例に係るチップ型固体電解コンデンサ１００の断面を示す。このチップ型固体電解コンデンサ１００は、第１および第２の２つのコンデンサ素子１１０，１２０を備えている。第１コンデンサ素子１１０と第２コンデンサ素子１２０は、陽極リードフレーム１３０と陰極リードフレーム１４０に対して上下対称として取り付けられ、それらの周りには耐熱性合成樹脂からなる外装体１５０が形成されている。
【００３９】
この例において、第１コンデンサ素子１１０と第２コンデンサ素子１２０は、形状，大きさおよび特性を含めて同一構成である。そのため、一方の第１コンデンサ素子１１０について、その構成を説明し、他方の第２コンデンサ素子１２０については、その参照符号を括弧内に記す。
【００４０】
本発明において、コンデンサ素子１１０（１２０）は、従来例で説明した構成のものであってよい。すなわち、弁金属（ｖａｌｖｅ  ｍｅｔａｌ）の粉末を円柱状もしくは角柱状に焼結してなる陽極体１１１（１２１）を備え、その一端面には陽極リード棒１１２（１２２）が植設されている。弁金属には、タンタル，アルミニウム，ニオブもしくはチタンなどが例示される。なお、陽極リード棒１１２（１２２）には、陽極体１１１（１２１）と同一の材質のものが用いられることが好ましい。
【００４１】
陽極体１１１（１２１）の周面には、例えば燐酸水溶液中での電解酸化処理による誘電体酸化皮膜１１３（１２３）が形成され、その上に、固体電解質からなる陰極層１１４（１２４）が形成されている。陰極層１１４（１２４）を構成する固体電解質は、二酸化マンガンに代表される無機酸化物もしくは電解重合によるポリピロール，化学重合によるポリチオフェンなどの導電性有機化合物のいずれであってもよいが、コスト的には、安価に形成できる無機酸化物，例えば二酸化マンガンが好ましい。
【００４２】
なお、陽極リード棒１１２（１２２）の根元には、陰極層１１４（１２４）を形成する際に、その固体電解質が陽極リード棒１１２（１２２）に這い上がるのを防止するためのワッシャ１１５（１２５）が挿通されている。陰極層１１４（１２４）の上には、カーボン層１１６（１２６）と銀ペースト層１１７（１２７）とを含む陰極引き出し層１１８（１２８）が形成されている。
【００４３】
コンデンサ素子１１０（１２０）の形状は、円柱体や角柱体のいずれであってもよいが、チップ型固体電解コンデンサ１００の図示しない回路基板上での実装高さを低くするうえで、偏平な角柱体であることが好ましい。
【００４４】
陽極リードフレーム１３０と陰極リードフレーム１４０は、従来より用いられている例えばステンレス材からなるリードフレームを、形状などを変更することなくそのまま用いることができる。
【００４５】
第１コンデンサ素子１１０の陽極リード棒１１２は、陽極リードフレーム１３０の一方の面（この例では上面）に溶接され、第２コンデンサ素子１２０の陽極リード棒１２２は、陽極リードフレーム１３０の他方の面（この例では下面）に溶接されるが、これらの溶接にあたって、本発明では、陽極リード棒１１２，１２２のフォーミング（折曲加工）を不要とするため、棒状の導電性スペーサ１６１，１６２を新規に用いる。
【００４６】
すなわち、第１コンデンサ素子１１０の陽極リード棒１１２と、第２コンデンサ素子１２０の陽極リード棒１２２は、それぞれ真っ直ぐに伸ばされた状態で導電性スペーサ１６１，１６２を介して陽極リードフレーム１３０に溶接される。
【００４７】
導電性スペーサ１６１，１６２は、溶接できる材質であれば、特にその材質に制限はないが、接触抵抗を小さくするうえで、陽極リード棒１１２，１２２と同じ材質であることが好ましい。また、形状も三角棒を除けば丸棒，角棒などであってよい。
【００４８】
陰極リードフレーム１４０は、第１コンデンサ素子１１０の陰極引き出し層１１８と、第２コンデンサ素子１２０の陰極引き出し層１２８との間に配置され、それらの各層に導電性接着材１７０を介して電気的・機械的に接続される。導電性接着材１７０には、例えば接着銀が用いられる。
【００４９】
第１コンデンサ素子１１０と第２コンデンサ素子１２０は、図１の想像線で示すように、真っ直ぐに伸ばされた状態の陽極リードフレーム１３０および陰極リードフレーム１４０に取り付けられ、その後、図示しない金型内で各コンデンサ素子１１０，１２０の周りにトランスファーモールド法にて例えばエポキシ樹脂からなる外装体１５０が形成される。
【００５０】
外装体１５０を形成した後、陽極リードフレーム１３０および陰極リードフレーム１４０の外装体１５０から突出している部分が所定の長さに切断され、その端部が外装体１５０の底面に沿って折り曲げられ、図示しない回路基板に対する脚部１３１，１４１とされる。なお、この例では、脚部１３１，１４１は、外装体１５０の底面内に位置するように蟹足状に折り曲げられているが、これとは反対向きに折り曲げられてもよい。
【００５１】
このチップ型固体電解コンデンサ１００によれば、第１および第２のコンデンサ素子１１０，１２０が並列に接続されているため、図１３に従来例として示すコンデンサ素子が一つのチップ型固体電解コンデンサ１に比べて、ＥＳＲを約半分程度とすることができる。
【００５２】
また、２つのコンデンサ素子１１０，１２０が、陽極リードフレーム１３０および陰極リードフレーム１４０を境にして、上下方向にほぼ完全にシンメトリーな配置とされているため、各コンデンサ素子１１０，１２０に特性の差異がほとんどなく、特性の合致性に優れている。したがって、ＥＳＲをより低くすることができるとともに、いずれか一方のコンデンサ素子に片寄って電流が流れることもないため、ショートを起こすこともない。
【００５３】
また、陰極リードフレーム１４０が、各コンデンサ素子１１０，１２０の陰極引き出し層１１８，１２８の間に配置される構成であるため、陰極リードフレーム１４０に、上記した従来例のように、ほぼＬ字形に折り曲げられた素子受け部３ｂ（図１３参照）を形成する必要がない。
【００５４】
したがって、素子受け部３ｂがない分だけ、コンデンサ素子を大きくすることができる（約８％程度）。このことは、コンデンサ素子の大きさを従来と同じとした場合、相対的に外装体を小型化することができることを意味している。
【００５５】
本発明には、図２に示す陰極リードフレーム１４０の変形例が含まれる。図２は陰極リードフレーム１４０を図１の右側から見た模式図で、この変形例によると、陰極リードフレーム１４０の一方の側縁に、第１コンデンサ素子１１０の側面に沿って折り曲げられた第１折曲片１４２が連設され、他方の側縁には、第２コンデンサ素子１２０の側面に沿って折り曲げられた第２折曲片１４３が連設されている。このようにすることで、より高い接着強度が得られる。
【００５６】
このチップ型固体電解コンデンサ１００において、新規に採用された部品は導電性スペーサ１６１，１６２だけであるため、溶接機を含めて既存に生産設備をそのまま利用して製造することができる。
【００５７】
ところで、陽極リードとリードフレームとの溶接には、レーザー溶接，抵抗溶接，超音波溶接などが適用可能であるが、超音波溶接はレーザー溶接，抵抗溶接に比べて接着力が弱く、しかもコンデンサ素子１１０，１２０の陽極酸化皮膜１１３，１２３を破壊するおそれがあるため、好ましくない。
【００５８】
レーザー溶接は、レーザービームを被溶接部材の突き合わせ箇所に照射すればよいため、図３に示すように、各コンデンサ素子１１０，１２０の陽極リード棒１１２，１２２を同じ長さとし、かつ、導電性スペーサ１６１，１６２を上下に重なる位置に配置して溶接することができる。
【００５９】
その溶接手順の一例を説明すると、まず、一方の導電性スペーサ１６１を陽極リードフレーム１３０の一方の面に溶接した後、陽極リードフレーム１３０を１８０゜反転させて、他方の導電性スペーサ１６２を陽極リードフレーム１３０の他方の面に溶接する。
【００６０】
次に、陽極リードフレーム１３０をさらに１８０゜反転させて、一方の導電性スペーサ１６１を上側として、同導電性スペーサ１６１に第１コンデンサ素子１１０の陽極リード棒１１２を溶接した後、陽極リードフレーム１３０を再度１８０゜反転させて、他方の導電性スペーサ１６２を上側として、同導電性スペーサ１６２に第２コンデンサ素子１２０の陽極リード棒１２２を溶接する。
【００６１】
なお、陽極リードフレーム１３０の一方の面において、導電性スペーサ１６１と第１コンデンサ素子１１０の陽極リード棒１１２とを順次溶接したのち、陽極リードフレーム１３０を１８０゜反転させて、その他方の面において、導電性スペーサ１６２と第２コンデンサ素子１２０の陽極リード棒１２２とを順次溶接するようにしてもよい。
【００６２】
レーザー溶接機は高価であるため、設備コスト負担の点からすれば、抵抗溶接法が好ましい。しかしながら、抵抗溶接の場合には、一対の電極で被溶接材（ワーク）を加圧する必要があるため、図３の配置では溶接することができない。そのため、本発明では、次のような工夫をすることにより、抵抗溶接での溶接を可能としている。
【００６３】
すなわち、図４に示すように、例えば第１コンデンサ１１０の陽極リード棒１１２を第２コンデンサ１２０の陽極リード棒１２２よりも短くするとともに、その短くした分、導電性スペーサ１６１，１６２の位置も相対的にずらす。陽極リード棒１１２を短くする寸法は、導電性スペーサの少なくとも外径寸法以上とする。
【００６４】
次に、図５ないし図８を参照して、抵抗溶接法による場合の溶接手順の一例について説明する。なお、各図に含まれている（ａ）は溶接部分を紙面手前側から見た正面図で、（ｂ）はその左側面図である。また、図中に示す上下一対の矢印は溶接電極である。
【００６５】
まず、図５に示すように、陽極リードフレーム１３０の一方の面に、導電性スペーサ１６１を溶接した後、陽極リードフレーム１３０を１８０゜反転させて、図６に示すように、陽極リードフレーム１３０の他方の面に、導電性スペーサ１６２を溶接する。なお、導電性スペーサ１６１，１６２は、陽極リードフレーム１３０の幅方向（陽極リードフレームの長さ方向と直交する方向）に沿って配置される。
【００６６】
この場合、導電性スペーサ１６２を導電性スペーサ１６１の溶接位置よりも外側（図において左側、すなわち脚部１３１側）にずらす。また、抵抗溶接の場合、ナゲットの部分に若干の凹みが生ずるため、その凹みが陽極リード棒の溶接位置（導電性スペーサの中央部分）と重ならないようにするため、図５（ｂ），図６（ｂ）に示すように、陽極リードフレーム１３０に対する導電性スペーサ１６１，１６２の溶接位置を片側にずらすことが好ましい。
【００６７】
次に、再度陽極リードフレーム１３０を１８０゜反転させて、図７に示すように、導電性スペーサ１６１を上向きとして、同導電性スペーサ１６１のほぼ中央部分に、第１コンデンサ素子１１０の長さ寸法が短くされた陽極リード棒１１２を溶接する。
【００６８】
そして、再度陽極リードフレーム１３０を１８０゜反転させて、図８に示すように、導電性スペーサ１６２を上向きとして、同導電性スペーサ１６２のほぼ中央部分に、第２コンデンサ素子１２０の陽極リード棒１２２を溶接する。このとき、陽極リード棒１１２が陽極リード棒１２２よりも短いため、下方の溶接電極を陽極リードフレーム１３０に押し当てることができる。
【００６９】
なお、少なくとも外装体１５０を形成するまでは、陰極リードフレーム１４０は陽極リードフレーム１３０と図示しない外枠を介して一体化されているため、図７の陽極リード棒１１２の溶接時に、第１コンデンサ素子１１０の陰極引き出し層１１８が導電性接着材１７０を介して陰極リードフレーム１４０に取り付けられ、また、図８の陽極リード棒１２２の溶接時に、第２コンデンサ素子１２０の陰極引き出し層１２８が導電性接着材１７０を介して陰極リードフレーム１４０に取り付けられる。
【００７０】
また、導電性スペーサ１６１，１６２の長さは、必ずしも陽極リードフレーム１３０の幅と同じ寸法である必要はない。陽極リード棒１１２，１２２を陽極リードフレーム１３０のほぼ中央に位置させるだけの長さ、すなわち、少なくとも陽極リードフレーム１３０の幅の１／２以上の長さを有していれば、陽極リードフレーム１３０の幅よりも短くてよく、その分、導電性スペーサの使用量を削減することができる。図９（図８（ｂ）に対応する図面）に、導電性スペーサ１６１，１６２の長さを陽極リードフレーム１３０の幅の２／３とした例を示す。
【００７１】
ところで、上記したように第１コンデンサ素子１１０と第２コンデンサ素子１２０の各陽極リード棒１１２，１２２を導電性スペーサ１６１，１６２を介して陽極リードフレーム１３０の各面に溶接する場合、各陽極リード棒１１２，１２２の径および導電性スペーサ１６１，１６２の径によってはコンデンサ素子１１０，１２０が図１０の鎖線で示すように傾いて、これによりコンデンサ素子１１０，１２０の陰極引き出し層１１８，１２８が外装体１５０の表面に現れて不良となることがある。本明細書において、これを素子出不良という。
【００７２】
この素子出不良は外装体１５０の大きさを大きくすれば簡単には発生しないが、小型・薄型化の要請によりその大きさに制限が課せられているために発生する。一例として、図１１に示すように、コンデンサ素子１１０，１２０の奥行き幅Ｌ１が４．４ｍｍ，横幅Ｗ１が３．５ｍｍ，高さが１．１ｍｍである場合、外装体１５０は小型・薄型化の要請により例えば奥行き幅Ｌ２が７．３ｍｍ，横幅Ｗ２が４．３ｍｍ，高さが２．８ｍｍ程度の箱形形状に設計される。通常のチップ部品の場合、外装体１５０の上面１５０ａと底面１５０ｂの各面は平行である。
【００７３】
したがって、このような大きさの外装体１５０内に２つのコンデンサ素子１１０，１２０を積層して収納する場合、陰極リードフレーム１４０の厚さを含めないとしても、外装体１５０の上面１５０ａと第１コンデンサ素子１１０の陰極引き出し層１１８との間、外装体１５０の底面１５０ｂと第２コンデンサ素子１２０の陰極引き出し層１２８との間はそれぞれ０．３ｍｍの肉厚となり、これに陰極リードフレーム１４０の厚さを含めると肉厚はさらに薄くなって０．３ｍｍ未満となる。
【００７４】
上記の実寸をもつチップ型固体電解コンデンサについて、陽極リード棒１１２，１２２と導電性スペーサ１６１，１６２の各線径を変えて実際に生産し、陽極リード棒１１２，１２２の傾き角と素子出不良の発生率を調べたので、その結果を表１に示す。なお、陽極リード棒１１２，１２２の傾き角は、図１０に示すように外装体１５０の上面１５０ａと底面１５０ｂとに平行な基準面Ｘに対する角度θで、＋θは仰角で−θは俯角である。
【００７５】
【表１】
2004207686.tif 000003
【００７６】
上記表１には、導電性スペーサ１６１，１６２の線径を０．３ｍｍ一定とし、これに対して陽極リード棒１１２，１２２の線径を０．２〜１．０ｍｍまで０．１ｍｍ単位で変えた場合の１〜９例と、陽極リード棒１１２，１２２の線径を０．３ｍｍ一定とし、これに対して導電性スペーサ１６１，１６２の線径を０．２〜１．０ｍｍまで０．１ｍｍ単位で変えた場合の１０〜１８例とが含まれており、各例での生産個数は１０００個である。
【００７７】
これから分かるように、１，２，８〜１１，１７，１８の各例のように陽極リード棒１１２，１２２の傾き角θが−５゜，−６゜，＋５゜，＋６゜となると素子出不良発生率が約６〜２０数％に達するのに対して、３〜７例および１２〜１６例のように陽極リード棒１１２，１２２の傾き角θが＋４゜〜−４゜である場合には素子出不良発生率が１％以下にまで低減している。したがって、陽極リード棒１１２，１２２の傾き角θを上記基準面Ｘに対して±５゜未満とすることが好ましい。
【００７８】
次に、図１２により本発明の第２実施例に係るチップ型固体電解コンデンサ２００について説明する。このチップ型固体電解コンデンサ２００は、ＥＳＲをさらに低くするため第１ないし第４の４つのコンデンサ素子を備えている。各コンデンサ素子は上記第１実施例のコンデンサ素子１１０，１２０と同じ構成であってよいが、この第２実施例では第１コンデンサ素子を２１０，第２コンデンサ素子を２２０，第３コンデンサ素子を２３０，第４コンデンサ素子を２４０とし、また、それらの各コンデンサ素子の陽極リード棒を２１１，２２１，２３１，２４１とする。
【００７９】
第１ないし第４の４つのコンデンサ素子２１０，２２０，２３０，２４０は、それらの陽極リード棒を２１１，２２１，２３１，２４１を同じ方向に向けて、すなわち陽極リードフレーム１３０側に向けて上下方向に積み重ねられるが、上側２つの第１，第２コンデンサ素子２１０，２２０はそれらの各陰極引き出し層間が接着銀などの導電性接着材２５１により電気的・機械的に接続される。
【００８０】
また、下側２つの第３，第４コンデンサ素子２３０，２４０もそれらの各陰極引き出し層間が接着銀などの導電性接着材２５２により電気的・機械的に接続される。そして、内側に位置する第２コンデンサ素子２２０と第３コンデンサ素子２３０との間に陰極リードフレーム１４０が配置され、上記第１実施例と同じくそれらの各陰極引き出し層に接着銀などの導電性接着材１７０（図１参照）を介して電気的・機械的に接続される。
【００８１】
陽極リード棒については、内側に位置する第２コンデンサ素子２２０と第３コンデンサ素子２３０は上記第１実施例における第１，第２コンデンサ素子１１０，１２０に相当するため、それらの各陽極リード棒２２１，２３１は小径の導電性スペーサ１６１，１６２を介して陽極リードフレーム１３０の上面と下面とにそれぞれ溶接される。
【００８２】
これに対して、外側に位置する第１コンデンサ素子２１０と第４コンデンサ素子２４０の各陽極リード棒２１１，２４１は大径の導電性スペーサ１６３，１６４を介して陽極リードフレーム１３０の上面と下面とにそれぞれ溶接される。この例においても、各陽極リード棒２１１，２２１，２３１，２４１が外装体１５０の上面１５０ａと底面１５０ｂに対して±５゜以上傾かないように導電性スペーサ１６１〜１６４の線径を選択することが好ましい。
【００８３】
このようにして、第１，第２コンデンサ素子２１０，２２０の陽極リード棒２１１，２２１を陽極リードフレーム１３０の上面に接続するとともに、第３，第４コンデンサ素子２３０，２４０の陽極リード棒２３１，２４１を陽極リードフレーム１３０の下面に接続することにより、４つのコンデンサ素子２１０，２２０，２３０，２４０が陽極リードフレーム１３０と陰極リードフレーム１４０との間で並列に接続されるため、ＥＳＲをさらに小さくすることができる。
【００８４】
なお変形例として、第１コンデンサ素子２１０の陽極リード棒２１１を図示しない導電性スペーサを介して第２コンデンサ素子２２０の陽極リード棒２２１に溶接し、また、第４コンデンサ素子２４０の陽極リード棒２４１を図示しない導電性スペーサを介して第３コンデンサ素子２３０の陽極リード棒２３１に溶接するようにしてもよい。
【００８５】
実際に、本発明の上記第１実施例（コンデンサ素子を２つ含む例）および上記第２実施例（コンデンサ素子を４つ含む例）に係るチップ型固体電解コンデンサと、図１３に示す構造のチップ型固体電解コンデンサ（比較例）とを作製して、それぞれ１００ｋＨｚ時のＥＳＲを測定したところ、次のような結果が得られた。なお、各実施例，比較例ともに固体電解質は二酸化マンガン。
【００８６】
〔定格１０Ｖ，１００μＦ〕
第１実施例（２素子）のＥＳＲ；２６ｍΩ
第２実施例（４素子）のＥＳＲ；１２ｍΩ
比較例（１素子）のＥＳＲ    ；５５ｍΩ
〔定格１０Ｖ，１５０μＦ〕
第１実施例（２素子）のＥＳＲ；２１ｍΩ
第２実施例（４素子）のＥＳＲ；１０ｍΩ
比較例（１素子）のＥＳＲ    ；４５ｍΩ
〔定格６．３Ｖ，２２０μＦ〕
第１実施例（２素子）のＥＳＲ；１８ｍΩ
第２実施例（４素子）のＥＳＲ；  ８ｍΩ
比較例（１素子）のＥＳＲ    ；４０ｍΩ
〔定格６．３Ｖ，３３０μＦ〕
第１実施例（２素子）のＥＳＲ；１７ｍΩ
第２実施例（４素子）のＥＳＲ；  ７ｍΩ
比較例（１素子）のＥＳＲ    ；３８ｍΩ
【００８７】
さらに、ＥＳＲを低下させるには、コンデンサ素子の固体電解質を電解重合により形成されるポリピロール，化学重合により形成されるポリチオフェンなどの導電性有機化合物（導電性高分子）とすればよい。なお、上記導電性有機化合物の形成方法については例えば特開平３−２１４７１９号公報などを参照されたい。
【００８８】
導電性有機化合物によってＥＳＲがどの程度低減されるかを検証するため、上記第１実施例，上記第２実施例および上記比較例の各コンデンサ素子の固体電解質をそれぞれポリピロール，ポリチオフェンとして１００ｋＨｚ時のＥＳＲを測定したところ、次のような結果が得られた。なお、各例ともに定格は６．３Ｖ３３０μＦである。
【００８９】
第１実施例（２素子）
ポリピロールでのＥＳＲ  ；  ８ｍΩ
ポリチオフェンでのＥＳＲ；  ８ｍΩ
第２実施例（４素子）
ポリピロールでのＥＳＲ  ；  ３ｍΩ
ポリチオフェンでのＥＳＲ；  ３ｍΩ
比較例（１素子）
ポリピロールでのＥＳＲ  ；１８ｍΩ
ポリチオフェンでのＥＳＲ；１９ｍΩ
【産業上の利用可能性】
【００９０】
ＥＳＲが低くて、しかも大容量のチップ型固体電解コンデンサを可能な限り既存の設備をそのまま利用して低コストで製造でき、また、より一層の小型・薄型化が可能であるため、例えば携帯機器用途，車載機器用途として好適なチップ型固体電解コンデンサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１実施例に係るチップ型固体電解コンデンサの内部構造を模式的に示す断面図。
【図２】上記チップ型固体電解コンデンサに用いられる陰極リードフレームの変形例を示す側面図。
【図３】上記チップ型固体電解コンデンサにおいて、陽極リード棒をレーザー溶接により溶接する手順の一例を説明するための溶接部分の正面図。
【図４】上記チップ型固体電解コンデンサにおいて、陽極リード棒を抵抗溶接法によって溶接可能とする構成を示す溶接部分の正面図。
【図５】上記陽極リード棒を抵抗溶接法によって溶接する手順（第１工程）の一例を示す（ａ）正面図，（ｂ）その左側面図。
【図６】上記陽極リード棒を抵抗溶接法によって溶接する手順（第２工程）の一例を示す（ａ）正面図，（ｂ）その左側面図。
【図７】上記陽極リード棒を抵抗溶接法によって溶接する手順（第３工程）の一例を示す（ａ）正面図，（ｂ）その左側面図。
【図８】上記陽極リード棒を抵抗溶接法によって溶接する手順（第４工程）の一例を示す（ａ）正面図，（ｂ）その左側面図。
【図９】抵抗溶接法による溶接部分の変形例を示す図８（ｂ）に対応する左側面図。
【図１０】上記第１実施例に係るチップ型固体電解コンデンサの内部構造を模式的に示す断面図。
【図１１】上記第１実施例に係るチップ型固体電解コンデンサのコンデンサ素子と外装体とを対比して示す斜視図。
【図１２】本発明の第２実施例に係るチップ型固体電解コンデンサの内部構造を模式的に示す断面図。
【図１３】従来の典型的なチップ型固体電解コンデンサの内部構造を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【００９２】
１００，２００  チップ型固体電解コンデンサ
１１０，１２０，２１０，２２０，２３０，２４０  コンデンサ素子
１１１，１２１  陽極体
１１２，１２２，２１１，２２１，２３１，２４１  陽極リード棒
１１３，１２３  陽極酸化皮膜
１１４，１２４  陰極層
１１５，１２５  固体電解質這い上がり防止用ワッシャ
１１６，１２６  カーボン層
１１７，１２７  銀ペースト層
１１８，１２８  陰極引き出し層
１３０  陽極リードフレーム
１４０  陰極リードフレーム
１３１，１４１  脚部
１４２，１４３  折曲片
１５０  外装体
１６１，１６２，１６３，１６４  導電性スペーサ
１７０，２５１，２５２  導電性接着材
【図１】
2004207686.tif 000004
【図２】
2004207686.tif 000005
【図３】
2004207686.tif 000006
【図４】
2004207686.tif 000007
【図５】
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【図６】
2004207686.tif 000009
【図７】
2004207686.tif 000010
【図８】
2004207686.tif 000011
【図９】
2004207686.tif 000012
【図１０】
2004207686.tif 000013
【図１１】
2004207686.tif 000014
【図１２】
2004207686.tif 000015
【図１３】
2004207686.tif 000016