(57)【要約】【課題】固体電解コンデンサ用陽極体の切断面に露出した弁作用金属箔に形成される誘電体酸化皮膜層は欠陥が多いために漏れ電流が高くなり易く、極端な場合にはショートに至るという課題を解決し、漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサ用陽極体を提供することを目的とする。【解決手段】陽極となる弁作用金属箔２と、この表裏面に形成された焼結体層３からなり、この焼結体層３が陽極導出部２ａを除く３方向の端面を全て被覆した構成により、陽極体１の端面に弁作用金属箔２が露出しないので誘電体酸化皮膜形成中に応力による損傷を受け難くなって誘電体酸化皮膜の形状が安定し、漏れ電流特性の良好な固体電解コンデンサを得ることができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極となる弁作用金属箔と、この弁作用金属箔の表裏面に夫々形成された弁作用金属からなる焼結体層により構成された固体電解コンデンサ用陽極体において、上記弁作用金属箔の表裏面に夫々形成された弁作用金属からなる焼結体層が弁作用金属箔の陽極導出部を除く３方向の端面を全て被覆するように形成された固体電解コンデンサ用陽極体。
【請求項２】
陽極となる弁作用金属箔と、この弁作用金属箔の表裏面に夫々形成された弁作用金属からなる焼結体層により構成され、かつ、その外表面に誘電体酸化皮膜層が形成された固体電解コンデンサ用陽極体において、上記弁作用金属箔の端面の表面に形成された誘電体酸化皮膜層上をレジスト材で被覆した固体電解コンデンサ用陽極体。
【請求項３】
陽極となる弁作用金属箔と、この弁作用金属箔の表裏面に夫々形成された弁作用金属からなる焼結体層により構成された固体電解コンデンサ用陽極体において、陽極となる弁作用金属箔の端面の表面を粗面化した固体電解コンデンサ用陽極体。
【請求項４】
弁作用金属箔の表裏面に夫々形成される弁作用金属からなる焼結体層を仮焼することによって陽極となる弁作用金属箔の端面の表面を粗面化した請求項３に記載の固体電解コンデンサ用陽極体。
【請求項５】
陽極となる多孔質の弁作用金属と、この多孔質の弁作用金属の表裏面に形成された弁作用金属からなる焼結体層により構成された固体電解コンデンサ用陽極体。
【請求項６】
陽極となる多孔質の弁作用金属が発泡金属または海綿状金属である請求項５に記載の固体電解コンデンサ用陽極体。
【請求項７】
界面を介して陽極導出部と陰極形成部に分離された陽極となる多孔質の弁作用金属からなる固体電解コンデンサ用陽極体。
【請求項８】
陽極となる弁作用金属箔ならびに焼結体層を形成する弁作用金属がタンタルまたはニオブ、あるいはこれらの合金である請求項１〜７のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサ用陽極体。
【請求項９】
陽極となる弁作用金属箔にニオブを、焼結体層を形成する弁作用金属にタンタルを用いた請求項８に記載の固体電解コンデンサ用陽極体。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサ用陽極体の陽極導出部を除く外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てなる固体電解コンデンサ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の固体電解コンデンサを複数個積層してなる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用陽極体及びこれを用いた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６はこの種の従来の固体電解コンデンサ素子の構成を示した断面図であり、図６において１２はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子１２は陽極導出線１３をその一端が表出するように埋設した弁作用金属粉末からなる成形体を焼結した多孔質の陽極体１４の外表面に誘電体酸化皮膜層１５、固体電解質層１６、陰極層１７を順次積層形成して構成されたものである。
【０００３】
図７は上記コンデンサ素子１２を複数個（図７では３個）積層して構成した固体電解コンデンサの構成を示した断面図であり、同図に示すように複数個のコンデンサ素子１２を方向を揃えて積層し、コンデンサ素子１２の陽極導出線１３（各陽極導出線１３間には接続部材１９を介している）ならびに陰極層１７に外部陽極端子１８ａと外部陰極端子１８ｂを夫々接続し、この複数のコンデンサ素子１２を絶縁性の外装樹脂２０で一体に被覆して構成されたものであった。
【０００４】
また、このようなコンデンサ素子１２を薄形化する方法として、図８（ａ），（ｂ）に示すように、弁作用金属箔２１の表裏面に陽極となる焼結体層２２を形成し、この焼結体層２２を陽極導出部となる弁作用金属箔２１を含めて（打ち抜き）切断することによって固体電解コンデンサ用陽極体を作製するというものである。
【０００５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては例えば、特許文献１が知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３０６７８２号公報
【０００７】
【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用陽極体では、弁作用金属箔２１上に形成した陽極となる焼結体層２２を陽極導出部となる弁作用金属箔２１を含めて切断するようにしているため、図９に示すように（打ち抜き）切断した切断面に弁作用金属箔２１が露出し、この切断面に弁作用金属箔２１が露出した固体電解コンデンサ用陽極体を化成処理して誘電体酸化皮膜層を形成すると、曲率の大きい焼結体層２２の表面に形成される誘電体酸化皮膜層に比べて上記切断面に露出した弁作用金属箔２１の平面部分に形成される誘電体酸化皮膜層は欠陥が多く、この後の工程で固体電解質が直接この部分に接触すると漏れ電流（ＬＣ）が高くなりやすく、極端な場合にはショートに至るという課題を有したものであった。
【０００８】
本発明はこのような従来の課題を解決し、漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサ用陽極体及びこれを用いた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、陽極となる弁作用金属箔と、この弁作用金属箔の表裏面に夫々形成された弁作用金属からなる焼結体層により構成された固体電解コンデンサ用陽極体において、上記弁作用金属箔の表裏面に夫々形成された弁作用金属からなる焼結体層が弁作用金属箔の陽極導出部を除く３方向の端面を全て被覆するように形成された構成のものであり、これにより、陽極体の端面に弁作用金属箔が露出しないので誘電体酸化皮膜形成中に応力による損傷を受け難くなって誘電体酸化皮膜の形状が安定化し、これによりこの誘電体酸化皮膜の上に固体電解質層を形成した後も漏れ電流特性の良好な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、陽極となる弁作用金属箔と、この弁作用金属箔の表裏面に夫々形成された弁作用金属からなる焼結体層により構成され、かつ、その外表面に誘電体酸化皮膜層が形成された固体電解コンデンサ用陽極体において、上記弁作用金属箔の端面の表面に形成された誘電体酸化皮膜層上をレジスト材で被覆した構成のものであり、これにより、陽極体端面部の表面形状が平滑な部分の誘電体酸化皮膜とその上部に形成される固体電解質層が直接接触しないために漏れ電流特性を向上させ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３に記載の発明は、陽極となる弁作用金属箔と、その弁作用金属箔の表裏面に夫々形成された弁作用金属からなる焼結体層により構成された固体電解コンデンサ用陽極体において、陽極となる弁作用金属箔の端面の表面を粗面化したという構成のものであり、これにより、陽極体の端面に弁作用金属箔の平滑な部分が露出しないので誘電体酸化皮膜形成中に応力による損傷を受け難くなって誘電体酸化皮膜の形状が安定化し、これによりこの誘電体酸化皮膜の上に固体電解質層を形成した後も漏れ電流特性の良好な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。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、弁作用金属箔の表裏面に夫々形成される弁作用金属からなる焼結体層を仮焼することによって陽極となる弁作用金属箔の端面の表面を粗面化したという構成のものであり、これにより、請求項３に記載の発明により得られる作用効果に加え、弁作用金属箔をブラスト等によって加工する場合に比べて弁作用金属箔の強度と物理的ストレスに強いために加工によるダメージを受ける恐れが無いという作用効果を有する。
【００１３】
本発明の請求項５に記載の発明は、陽極となる多孔質の弁作用金属と、この多孔質の弁作用金属の表裏面に形成された弁作用金属からなる焼結体層により構成されたものであり、これにより、弁作用金属を多孔質にすることによって平滑面が存在しないために問題が多い不安定な状態の誘電体酸化皮膜層上での固体電解質層の接触が無くなり、漏れ電流特性の良好な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。
【００１４】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、陽極となる多孔質の弁作用金属が発泡金属または海綿状金属であるという構成のものであり、これにより、請求項５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。
【００１５】
本発明の請求項７に記載の発明は、界面を介して陽極導出部と陰極形成部に分離された陽極となる多孔質の弁作用金属からなる構成のものであり、これにより、請求項６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。
【００１６】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一つに記載の発明において、陽極となる弁作用金属箔ならびに焼結体層を形成する弁作用金属がタンタルまたはニオブ、あるいはこれらの合金であるという構成にしたものであり、これにより、誘電体酸化皮膜層が安定なこれらの金属を使用することにより漏れ電流特性をより安定させ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９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、陽極となる弁作用金属箔にニオブを、焼結体層を形成する弁作用金属にタンタルを用いた構成にしたものであり、これにより、請求項８に記載の発明により得られる作用効果を最も効果的に得ることができるという作用効果を有する。
【００１８】
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサ用陽極体の陽極導出部を除く外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てなる固体電解コンデンサというものであり、これにより、漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサを安定して得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１１に記載の発明は、請求項１０に記載の固体電解コンデンサを複数個積層したという構成のものであり、これにより、小型大容量化を図り、かつ漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサを安定して得ることができるという作用効果を有する。
【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、８〜１０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用陽極体を示した正面図、図２は同陽極体を用いた固体電解コンデンサの構成を示した断面図であり、同図において１は陽極体を示し、この陽極体１はタンタル製の弁作用金属箔２の陽極導出部２ａを除く全表面にタンタル製の弁作用金属粉末からなる焼結体層３が被覆形成されて構成されているものである。
【００２２】
４は上記陽極体１を用いた固体電解コンデンサを示し、この固体電解コンデンサ４は弁作用金属箔２の陽極導出部２ａを除く全表面に形成された焼結体層３の外表面に誘電体酸化皮膜層５、固体電解質層６、ならびにカーボン層と銀ペースト層からなる陰極層７を順次積層形成することにより構成されているものである。
【００２３】
次に、このように構成された実施の形態１による固体電解コンデンサ用陽極体ならびにこれを用いた固体電解コンデンサの製造方法について説明すると、まずタンタル製の弁作用金属箔２を予め所定の素子形状に打ち抜き切断したものの一端側を陽極導出部２ａとし、この陽極導出部２ａを除く部分をペースト状にしたタンタル金属粉末で被覆するように成形した後、これを脱バインダして真空中で焼結して焼結体層３を形成することにより固体電解コンデンサ用陽極体１を作製するものである。
【００２４】
続いて、この陽極体１をリン酸溶液中で陽極酸化処理することにより弁作用金属箔２ならびに焼結体層３の表面に誘電体酸化皮膜層５を形成した後、これを硝酸マンガン溶液に浸漬後引き上げて熱分解することにより二酸化マンガンからなる固体電解質層６を、またはピロールモノマー等の導電性高分子を公知の手段で重合させることによりポリピロール等の固体電解質層６を上記誘電体酸化皮膜層５上に形成する。その後、上記固体電解質層６上にカーボン層、銀ペースト層を積層形成して陰極層７を形成することにより固体電解コンデンサ４を作製するものである。
【００２５】
図３は、このようにして作製された実施の形態１による固体電解コンデンサ４と従来の固体電解コンデンサ（弁作用金属箔の端面が切断により露出した構成のもの）の漏れ電流特性を比較した結果を示したものであり、この図３から明らかなように、弁作用金属箔２の端面を焼結体層３を被覆した本実施の形態による固体電解コンデンサ４は、弁作用金属箔の端面が切断により露出した構成の従来品と比較して漏れ電流特性が大きく改善されて低減していることが分かり、弁作用金属箔２の端面を露出させないことが漏れ電流特性の改善に大きく貢献するということが言えるものである。
【００２６】
なお、図３において「端面レジスト品」と記載したものは、切断により露出した弁作用金属箔の端面をレジスト材で被覆した構成（請求項２に記載）のものであり、この構成によっても漏れ電流特性を改善することができるものである。
【００２７】
また、切断により露出した弁作用金属箔２の端面をブラスト等の方法により粗面化する（請求項３，４に記載）ことによっても、同端面に弁作用金属箔２の平滑な部分が露出しないので誘電体酸化皮膜形成中に応力による損傷を受け難くなるために誘電体酸化皮膜の形状が安定化し、これによりこの誘電体酸化皮膜の上に固体電解質層を形成した後も漏れ電流特性の良好な固体電解コンデンサを得ることができるものである。
【００２８】
なお、本実施の形態では弁作用金属箔ならびに弁作用金属としてタンタルを用いた構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の弁作用金属を用いた場合でも同様の作用効果が得られるものである。
【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１１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により得られた固体電解コンデンサを複数個積層した構成とした点が実施の形態１と異なるものであり、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詳細に説明する。
【００３１】
図４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であり、本実施の形態２においては３個の固体電解コンデンサ４を積層した構成としており、各固体電解コンデンサ４の積層間は図示しない導電性接着剤により接合されているものである。同図において、８ａと８ｂは固体電解コンデンサ４から表出した弁作用金属箔２の陽極導出部２ａと陰極層７に夫々接続された外部陽極端子と外部陰極端子、９は各弁作用金属箔２の陽極導出部２ａ間を接続する接続部材、１０は積層された３個の固体電解コンデンサ４を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂である。
【００３２】
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、漏れ電流特性の良好な薄型化を図った固体電解コンデンサを複数個積層した構成としているために、薄型化と大容量化を両立し、かつ漏れ電流が小さい、優れた性能の固体電解コンデンサを提供することができるものである。
【００３３】
（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５〜７に記載の発明について説明する。
【００３４】
図５は本発明の実施の形態３による固体電解コンデンサ用陽極体の構成を示した正面図であり、同図において１１は多孔質タンタル金属製の陽極体、１１ａはこの陽極体１１に設けられた陽極導出部である。
【００３５】
次に、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用陽極体の製造方法について説明すると、まず多孔質タンタル金属を形成した後、この多孔質タンタル金属を所定の素子形状に打ち抜き切断して陽極体１１を得る。続いて、この陽極体１１を所定の位置で容量を発現する陰極形成部１１ｂと陽極導出部１１ａに分離し、この境界部分の界面から陽極導出部１１ａ全部、または界面のみをプレス加工により押し潰して平滑にし、さらに上記陰極形成部１１ｂと陽極導出部１１ａの界面にレジスト材を塗布する等の処理を施して表面を不連続にすることによって後工程における陽極導出部１１ａへの陰極材料の付着によるショートを防止する処理を行い、これにより、本実施の形態の陽極体１１が作製されるものである。
【００３６】
なお、このようにして作製された陽極体１１の上記実施の形態１と同様に、この陽極体１１をリン酸溶液中で陽極酸化処理することにより陽極体１１の表面に誘電体酸化皮膜層を形成した後、これを硝酸マンガン溶液に浸漬後引き上げて熱分解することにより二酸化マンガンからなる固体電解質層を、またはピロールモノマー等の導電性高分子を公知の手段で重合させることによりポリピロール等の固体電解質層を上記誘電体酸化皮膜層上に形成し、その後、上記固体電解質層上にカーボン層、銀ペースト層を積層形成して陰極層を形成することにより固体電解コンデンサを作製することができることは実施の形態１と同様のものであり、さらにこの固体電解コンデンサを複数個積層した固体電解コンデンサを作製することができることも同様のものである。
【００３７】
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用陽極体１１は、弁作用金属を多孔質にすることによって陽極体１１の端面（端面以外も同様）に平滑面が存在しないために問題が多い不安定な状態の誘電体酸化皮膜層上での固体電解質層の接触が無くなり、漏れ電流特性の良好な固体電解コンデンサを得ることができるものである。
【００３８】
このように構成された本実施の形態３による固体電解コンデンサの漏れ電流特性を前述の図３に併せて記載したが、この図３から明らかなように従来品と比較して漏れ電流特性が大きく改善されて低減していることが分かり、陽極体１１の端面に平滑面が存在しない構成とすることが漏れ電流特性の改善に大きく貢献するということが言えるものである。
【００３９】
なお、本実施の形態による陽極体１１の陰極形成部１１ｂの表裏面に上記実施の形態１と同様にタンタル製の弁作用金属粉末からなる焼結体層３を被覆形成した構成としても同様の効果を得ることが可能であり、また弁作用金属としてはタンタルに限定されるものではない。
【００４０】
【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用陽極体及びこれを用いた固体電解コンデンサは、陽極体の端面に形成される誘電体酸化皮膜層が平滑面を有しないような構成にすることにより誘電体酸化皮膜の形状が安定化し、これによりこの誘電体酸化皮膜の上に固体電解質層を形成した後も漏れ電流特性の良好な固体電解コンデンサを得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用陽極体を示した正面図
【図２】同陽極体を用いた固体電解コンデンサの構成を示した断面図
【図３】同固体電解コンデンサの漏れ電流特性を従来品と比較して示した特性図
【図４】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５】本発明の実施の形態３による固体電解コンデンサ用陽極体の構成を示した正面図
【図６】従来の固体電解コンデンサ素子の構成を示した断面図
【図７】従来の固体電解コンデンサ素子を複数個積層して構成した固体電解コンデンサの構成を示した断面図
【図８】（ａ），（ｂ）従来の固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法を示した斜視図
【図９】従来の固体電解コンデンサ用陽極体の構成を示した正面図
【符号の説明】
１　陽極体
２　弁作用金属箔
２ａ，１１ａ　陽極導出部
３　焼結体層
４　固体電解コンデンサ
５　誘電体酸化皮膜層
６　固体電解質層
７　陰極層
８ａ　外部陽極端子
８ｂ　外部陰極端子
９　接続部材
１０　外装樹脂
１１　多孔質タンタル金属製の陽極体
１１ｂ　陰極形成部
【図１】
2004103898.tif 000003
【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】
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