(57)【要約】【課題】ＥＳＲ（等価直列抵抗）を低減できる電極体構造を有した固体電解コンデンサを提供すること。【解決手段】陽極引出しの陽極側タブ端子３を備えた陽極化成箔２と陰極引出しの陰極側タブ端子５を備えた対向陰極箔４とがセパレータ紙６を介して巻回され、前記両電極箔２、４間に導電性高分子からなる固体電解質層７が形成された封口材８を有するコンデンサ素子１と、該コンデンサ素子１が前記封口材８と共に収納された有底の外装ケース９とを備えた固体電解コンデンサにおいて、前記陰極箔４の厚さが８０〜１２０μｍとされ、これにより、ＥＳＲ（等価直列抵抗）を低くすることができる。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極引出しの陽極側タブ端子を備えた陽極化成箔と陰極引出しの陰極側タブ端子を備えた対向陰極箔とがセパレータ紙を介して巻回され、前記両電極箔間に導電性高分子からなる固体電解質層が形成された封口材を有するコンデンサ素子と、
該コンデンサ素子が前記封口材と共に収納された有底の外装ケースと
を備えた固体電解コンデンサにおいて、
前記陰極箔の厚さが８０〜１２０μｍであることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記陰極箔がアルミニウム電極箔であ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】
前記導電性高分子が、ポリエチレンジオキシチオフェンであることを特徴とする請求項１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、巻回型コンデンサ素子内に形成された固体電解質層として導電性高分子が用いられた固体電解コンデンサに関し、更に詳しくは、該固体電解コンデンサの低ＥＳＲ（等価直列抵抗）化のための電極箔構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、巻回型の固体電解コンデンサは、図１及び図２に示されているように、コンデンサ素子１は、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン等の弁作用金属からなる箔にエッチング処理及び化成化処理が施されて、その表面に陽極酸化処理により誘電体となる酸化皮膜が形成され、かつ陽極引出しの陽極側タブ端子３がカシメ又は超音波溶接により接続された陽極化成箔２と、陰極引出しの陰極側タブ端子５がカシメ又は超音波溶接により接続された対向陰極箔４とが、セパレータ紙６を介して巻き取られることにより円筒状のコンデンサ素子とされている。
【０００３】
このコンデンサ素子１に封口体となる封口ゴム８が装着される。次いで、コンデンサ素子１における両電極箔２、４間に、化学重合により導電性高分子からなる固体電解質層７が形成される。
【０００４】
固体電解質層７が形成されたコンデンサ素子１は、有底筒状の外装ケース９に収納されて、該外装ケース９の封口ゴム８の装着部に横絞り加工及びカール加工が施されて封止され、更にエージング電圧熱処理が行われて、固体電解コンデンサが完成している。
【０００５】
この固体電解コンデンサにおいて、その固体電解質層７の電解質としてはポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等が挙げられるが、主にＥＳＲ（等価直列抵抗）低減のため、固有抵抗が低いポリエチレンジオキシチオフェンが使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、固体電解コンデンサにおいては、ＥＳＲ（等価直列抵抗）の低減化のため、固体電解質の固有抵抗を下げる工夫がなされているが、ＥＳＲ（等価直列抵抗）を更に低くするためには固体電解質の固有抵抗を下げるだけでは不十分であり、電極箔抵抗を下げることにより更にＥＳＲ（等価直列抵抗）を低くすることができるものである。
【０００７】
ところで、誘電体酸化膜を形成した電極体が箔状のものとした固体電解コンデンサ、特にアルミニウムを化成したアルミニウム化成箔を使用した固体電解コンデンサにおいては、既に箔抵抗がコンデンサのＥＳＲ（等価直列抵抗）に影響するまでの値にきている。
【０００８】
従来のこの種固体電解コンデンサにおける陰極用アルミニウム電極箔は、未化成又は導電性高分子との密着を向上させるため、１〜３Ｖ程度の化成酸化皮膜を形成し、厚さは６０μｍ以下の厚さになっている。
【０００９】
したがって、従来のこの種固体電解コンデンサにおいては、ＥＳＲ（等価直列抵抗）が大きくなってしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、巻回型のコンデンサ素子内に導電性高分子の固体電解質層が形成された固体電解コンデンサのＥＳＲ（等価直列抵抗）をより低くすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、請求項１に係る発明は、陽極引出しの陽極側タブ端子を備えた陽極化成箔と陰極引出しの陰極側タブ端子を備えた対向陰極箔とがセパレータ紙を介して巻回され、前記両電極箔間に導電性高分子からなる固体電解質層が形成された封口材を有するコンデンサ素子と、該コンデンサ素子が封口材と共に収納された有底の外装ケースとを備えた固体電解コンデンサにおいて、前記陰極箔の厚さが８０〜１２０μｍであることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記陰極箔がアルミニウム電極箔であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３に係る発明は、前記導電性高分子が、ポリエチレンジオキシチオフェンであることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明は、固体電解コンデンサにおいて、陰極箔厚が８０〜１２０μｍである構成に特徴を有する。これは、小型で大容量の巻回型コンデンを製作するには、より厚い箔を陽極に、よりエッチングされた箔を陰極に使用することが望ましく、小型化されたケースに効率的にコンデンサ素子を収納し、製品化することが理想的であるが、箔（導体）の抵抗値は長さに比例し、断面積に反比例することから、箔厚が厚ければ低抵抗化が可能になる。箔厚が厚くなり過ぎると、コンデンサ素子全体の体積が増えるものの、体積当りの容量増加が見込めないため、アルミニウム化成箔の陽極箔は８０〜１２０μｍが適合範囲となる。
【００１５】
又、一般的にアルミニウム非固体電解コンデンサの陰極には、未化成箔が使用され、そのエッチング（表面を荒らし表面積を稼ぐ）工程を行うことで、高い静電容量（自然酸化膜状態）の確保が容易にできる。しかしながら、よりエッチングを行うことは、高い静電容量は確保できるが、その反面、箔の引っ張り強度が低下するため、製造工程上で箔裁断・カシメ・巻き上げでの箔破断不良等を招く原因につながることから、陰極箔は２０〜６０μｍの厚さが適正範囲となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
コンデンサ素子１は、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン等の弁作用金属からなる箔にエッチング処理及び化成酸化処理が施されるとともに、その厚さが１００μｍの陽極箔の表面には、誘電体となる酸化皮膜が形成され、かつ陽極側引出しの陽極側タブ端子３がカシメ又は超音波溶接によれ接続された陽極化成箔２と、陰極引出しの陰極側タブ端子５がカシメ又は超音波溶接により接続された厚さ９０μｍの陰極箔４とがセパレータ紙６を介して一方から巻回されて円筒状のコンデンサ素子とされている。
【００１７】
このように構成されたコンデンサ素子１の陽極側タブ端子３及び陰極側タブ端子５の丸棒部１０、１１の部分及びその近傍であるリブ部１２、１３に導電性高分子が形成されるのを防止するために封口材８が装着される。
【００１８】
この封口材８としては、ＩＩＲ（イソブチレン・イソプロピレン共重合体からなるゴム）又はＥＰＴ（エチレン・プロピレン共重合体からなるゴム）又はＩＩＲとＥＰＴのブレンド品が用いられる。
【００１９】
このような構成になるコンデンサ素子１の化成皮膜は、予め化成されたアルミニウム箔が所定の長さにカットされて巻かれるために、箔端面の弁作用金属の露出や、端子接続による皮膜の傷等化成酸化膜に欠陥部ができる。
【００２０】
そこで、化成皮膜の欠陥部に対し、アジピン酸アンモニウム、ホウ酸、燐酸等の濃度０．５〜２．０％水溶液が用いられるが、本例では、アジピン酸アンモニウム濃度２．０％を主体とした化成液で誘電体酸化皮膜の電圧値に近似した化成電圧で化成処理が施された。
【００２１】
化成処理後、コンデンサ素子１に２００〜２８０℃の熱処理が行われて、セパレータ紙６のセルロースが炭化されて細くされ、この一連の操作が数回行われるが、本例では、２５５℃の熱処理で行われた。
【００２２】
次いで、コンデンサ素子１に導電性高分子となる３，４エチレンジオキシチオフェンと酸化剤であるパラトルエンスルホン酸第二鉄の１−ブタノール溶液が含浸されて化学重合によりポリエチレンジオキシチオフェンの導電性高分子からなる固体電解質層７が形成された。
【００２３】
化学重合は、４０〜１０５℃に１６時間雰囲気中で行われるが、本例では、４０℃に３時間、６０℃に１時間、８５℃に８時間、１０５℃に４時間の連続加熱雰囲気中で行われた。
【００２４】
このようにして、固体電解質層７が形成されたコンデンサ素子１は、有底筒状のアルミニウム製外装ケース９に収納封口され、更にエージング電圧熱処理が行われて固体電解コンデンサが完成した。
【００２５】
【実施例】
以下に具体的実施例を説明する。
定格４Ｖ／５６０μＦ（φ８×Ｌ１１．５ｍｍ）の陰極箔４の厚さが９０μｍとしたコンデンサ素子１を用い、前記段落番号００１７、００１８及び００２０〜００２４に記載の手順に基づいて固体電解コンデンサを完成させた。
【００２６】
次に、定格４Ｖ／５６０μＦ（φ８×Ｌ１１．５ｍｍ）の陰極箔４の厚さが１１０μｍとし、リード線付きタブ端子を使用したコンデンサ素子１を用い、前記段落番号００１７、００１８及び００２０〜００２４に記載の手順に基づいて固体電解コンデンサを完成させた。
【００２７】
又、比較例として、陰極箔４の厚さを６０μｍとした固体電解コンデンサを前記段落番号００１７、００１８及び００２０〜００２４に記載の手順に基づいて完成させた。
【００２８】
陰極箔４の厚さを９０μｍ、１１０μｍとした実施例の固体電解コンデンサと、陰極箔４の厚さを６０μｍとした比較例の固体電解コンデンサにつき、その周波数１００ＫＨｚでのＥＳＲ（等価直列抵抗）の初期特性の測定結果の平均値を表１に示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１から明らかなように、陰極箔４の厚さが厚い程ＥＳＲ（等価直列抵抗）が低く、本発明に係る固体電解コンデンサのＥＳＲ（等価直列抵抗）が低いことが判る。
【００３１】
なお、タブ端子のリード線１４、１５を無酸素銅にすることで、更にＥＳＲ（等価直列抵抗）を低くすることができる。
【００３２】
【発明の効果】
しかして本発明によれば、ＥＳＲ（等価直列抵抗）を低減できる電極体構造を有した固体電解コンデンサを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例に用いられたコンデンサ素子の一例での分解斜視図である。
【図２】本発明実施例に係る固体電解コンデンサの完成状態での一部省略の断面図である。
【符号の説明】
１　　コンデンサ素子
２　　陽極化成箔
３　　陽極側タブ端子
４　　陰極箔
５　　陰極側タブ端子
６　　セパレータ紙
７　　固体電解質層
８　　封口材
９　　外装ケース
１０、１１　　丸棒部
１２、１３　　リブ部
１４、１５　　リード線
【図１】
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【図２】
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