(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極導出線を埋設したコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を被覆した絶縁性の外装樹脂を備えた固体電解コンデンサにおいて、親水性の材料からなる基材の一方の面に撥水性の材料を設けた這い上がり防止板を上記親水性の材料からなる基材がコンデンサ素子側となるようにしてコンデンサ素子に埋設された陽極導出線の根元部分に挿設してなり、前記親水性の材料が熱不溶性樹脂のポリイミドからなり前記撥水性の材料が熱溶融性樹脂からなる固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記熱溶融性樹脂がテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体（ＦＥＴ）、または四弗化エチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体（ＰＦＡ）である請求項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７は従来の固体電解コンデンサの構成を示した正面図、図８は同固体電解コンデンサに使用される這い上がり防止板を示した断面図であり、同図において、１はコンデンサ素子、２はこのコンデンサ素子１に埋設された陽極導出線、５はこの陽極導出線２の根元部分にはめ込まれた這い上がり防止板である。
【０００３】
また、上記這い上がり防止板５は、図８にその詳細を示すように、厚さが２００〜３００μｍの熱溶融性弗素樹脂シート（熱不溶融性弗素樹脂シートであっても良い）をリング状に打ち抜き加工して形成されたものであり、この這い上がり防止板５を上記コンデンサ素子１に埋設された陽極導出線２の根元部分にはめ込み、これを加熱処理することによって這い上がり防止板５を収縮させて陽極導出線２に密着させ（熱不溶融性弗素樹脂シートからなる這い上がり防止板を用いた場合には加熱処理は行わない）、この状態でこれを化成処理することによりコンデンサ素子１の外表面に誘電体酸化皮膜層（図示せず）を形成した後、上記コンデンサ素子１を図示しない硝酸マンガン溶液に浸漬した後に引き上げ、これを高温加熱して熱分解することによってコンデンサ素子１の外表面に二酸化マンガンからなる固体電解質層（図示せず）を形成するようにしたものであり、上記這い上がり防止板５はこの固体電解質層の形成の際に陽極導出線２への二酸化マンガンの這い上がりを防止してＬＣ（漏れ電流）不良を低減する目的で用いられるものであった。
【０００４】
【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、コンデンサ素子１に埋設された陽極導出線２の根元部分にはめ込まれた這い上がり防止板５が、固体電解質層を形成する際に陽極導出線２への二酸化マンガンの這い上がりを確実に阻止してその目的を果たすのは良い反面、這い上がり防止板５が熱溶融性弗素樹脂シート（熱不溶融性弗素樹脂シートであっても同じ）からなる撥水性の材料であるため、この這い上がり防止板５が密着した部分のコンデンサ素子１の外表面には硝酸マンガン溶液が浸透し難いことから二酸化マンガンからなる固体電解質層を均一に形成することが困難であり、このために完成したコンデンサ素子１の容量達成にバラツキが発生し、容量不足で規格外となる製品が発生するという課題を有したものであった。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決し、コンデンサ素子の外表面全体に固体電解質層に均一に形成して容量低下やバラツキを招くことのない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。
【０００６】
【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は、陽極導出線を埋設したコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を被覆した絶縁性の外装樹脂を備えた固体電解コンデンサにおいて、親水性の材料からなる基材の一方の面に撥水性の材料を設けた這い上がり防止板を上記親水性の材料からなる基材がコンデンサ素子側となるようにしてコンデンサ素子に埋設された陽極導出線の根元部分に挿設した構成のものであり、これにより、這い上がり防止板のコンデンサ素子と接している部分は親水性の材料であるために固体電解質層形成時に硝酸マンガン溶液が浸透するようになり、またこの親水性の材料からなる基材の表面には撥水性の材料が設けられているためにそれ以上硝酸マンガン溶液が浸透することは無くなるため、這い上がり防止板が密着した部分のコンデンサ素子の外表面にも二酸化マンガンからなる固体電解質層を均一に形成することができるようになり、コンデンサ素子の容量達成バラツキを無くして安定した性能の製品を得ることができるという作用効果を有する。
【０００７】
さらに這い上がり防止板の基材である親水性の材料が熱不溶融性樹脂のポリイミドである構成のものであり、これにより、固体電解質層を形成する際に陽極導出線への二酸化マンガンの這い上がりを確実に阻止することができるという作用効果を有する。
【０００８】
また、這い上がり防止板の基材である親水性の材料が熱不溶融性樹脂からなり、この一方の面に設けられた撥水性の材料が熱溶融性樹脂からなる構成とすることにより、基材の一方の面に設けられた熱溶融性樹脂を加熱処理して収縮させて陽極導出線と密着させることができるようになり、固体電解質層を形成する際に陽極導出線への二酸化マンガンの這い上がりを確実に阻止することができるという作用効果を有する。
【０００９】
また、熱溶融性樹脂がテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体（ＦＥＴ）、または四弗化エチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体（ＰＦＡ）である構成とすることにより、固体電解質層を形成する際に陽極導出線への二酸化マンガンの這い上がりを確実に阻止することができるという作用効果をより一層効率良く得ることができるという作用効果を有する。
【００１０】
また、這い上がり防止板を構成する親水性の材料からなる基材の厚さｔ１と、この一方の面に設けられた撥水性の材料の厚さｔ２との関係が、ｔ１：ｔ２＝５：１〜１２：１の範囲とし、かつ、親水性の材料からなる基材の厚さｔ１が１５０μｍ以上とした構成とすることにより、熱溶融性樹脂を加熱処理して収縮させる際に熱不溶融性樹脂が反り返って変形するということが無くなるという作用効果を有する。
【００１１】
また、陽極導出線の根元部分に挿設した這い上がり防止板とコンデンサ素子の間に０．０１ｍｍ以上の隙間を設けた構成とすることにより、上記隙間の部分に硝酸マンガン溶液が浸透してより均一な固体電解質層を形成することができるようになるため、より安定した容量の製品を得ることができるという作用効果を有する。
【００１２】
また、這い上がり防止板をリング状とし、その内径が陽極導出線の外形より小さく、かつ外径がコンデンサ素子から突出しない寸法とした構成とすることにより、這い上がり防止板が密着した部分のコンデンサ素子の外表面にも二酸化マンガンからなる固体電解質層を均一に形成することができるようになり、コンデンサ素子の容量達成バラツキを無くして安定した性能の製品を得ることができるという作用効果をより一層効率良く得ることができるという作用効果を有する。
【００１３】
また、這い上がり防止板を２枚以上重ねて挿設したという構成とすることにより、陽極導出線の根元部分の強度が向上するためにＬＣ（漏れ電流）不良を低減させることができるという作用効果を有する。
【００１４】
また、陽極導出線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て多孔質の陽極体を作製し、続いて親水性の材料からなる基材の一方の面に撥水性の熱溶融性樹脂材料を設けた這い上がり防止板を上記親水性の材料からなる基材がコンデンサ素子側となるようにしてコンデンサ素子に埋設された陽極導出線の根元部分に挿設し、これを化成処理してコンデンサ素子の外表面に誘電体酸化皮膜層を形成し、続いてこれを加熱処理することにより上記這い上がり防止板の撥水性の熱溶融性樹脂材料を収縮させた後、上記陽極体の外表面に設けられた誘電体酸化皮膜層上に固体電解質層、陰極層を順次形成することにより、這い上がり防止板と接触した部分も含めてコンデンサ素子の外表面全体に固体電解質層を均一に形成することができるようになるため、容量バラツキの少ない高品質の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。
【００１５】
また、這い上がり防止板の一方の面に設けた撥水性の熱溶融性樹脂材料を収縮させる加熱処理を大気中雰囲気で、かつ、その温度が撥水性の熱溶融性樹脂材料の融点に６０℃を加えた温度以下で行うようにしたことにより、容量バラツキの少ない高品質の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より効率良く得ることができ、しかも加熱処理を大気中雰囲気で行うことができるために製造設備の簡素化と作業の容易化を同時に図ることができるという作用効果を有する。
【００１６】
なお、上記加熱処理の温度を撥水性の熱溶融性樹脂材料の融点に６０℃を加えた温度以上で行うと、撥水性の熱溶融性樹脂材料が完全に溶融してしまって陽極導出線と密着する面積が極端に減少し、二酸化マンガンの這い上がり防止効果が十分に発揮できない恐れが出てくるために好ましくない。
【００１７】
【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、本発明について説明する。
【００１８】
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す正面図、図２は這い上がり防止板を加熱処理した後の同固体電解コンデンサを示す正面図、図３は同平面図、図４は同固体電解コンデンサに使用される這い上がり防止板を示す断面図である。
【００１９】
図１〜図４において、１はコンデンサ素子、２はこのコンデンサ素子１に埋設された陽極導出線、３はこの陽極導出線２の根元部分にはめ込まれた這い上がり防止板である。
【００２０】
また、上記這い上がり防止板３は、図４にその詳細を示すように、親水性で熱不溶融性のポリイミド（ＰＩ）からなる基材３ａの一方の面にテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体（ＦＥＰ）からなる撥水性の熱溶融性弗素樹脂３ｂをラミネートして構成されたものをリング状に打ち抜き加工して形成されたものであり、本実施の形態１では「デュポン（株）製の商品名「カプトン」」を用いることにより、基材３ａの厚さｔ１が１５０μｍ、熱溶融性弗素樹脂３ｂの厚さｔ２が２５μｍの合計１７５μｍの厚さのものを用いた。
【００２１】
なお、上記這い上がり防止板３を構成する基材３ａの厚さｔ１と熱溶融性弗素樹脂３ｂの厚さｔ２の関係は、ｔ１：ｔ２＝５：１〜１２：１とするのが良く、これより小さい場合には熱溶融性弗素樹脂３ｂを加熱処理して収縮させる際に基材３ａが反り返って湾曲するという問題が発生し、また反対に上記関係が大きい場合には這い上がり防止板３の全体の厚さが厚くなりすぎるので好ましくなく、より好ましい範囲はｔ１：ｔ２＝６：１〜８：１の範囲である。さらに、上記基材３ａの厚さｔ１は最低限必要とされる強度を考慮すると１５０μｍ以上であることが必要である。
【００２２】
また、上記這い上がり防止板３を構成する熱溶融性弗素樹脂３ｂは、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体（ＦＥＰ）に代えて、四弗化エチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体（ＰＦＡ）を用いても同様の効果が得られるものである。
【００２３】
また、図３に示すように、上記這い上がり防止板３の大きさは、その内径が陽極導出線２の外径より２〜１０％程度小さく、外径がコンデンサ素子１から突出しない寸法に形成されており、固体電解質層の形成時の二酸化マンガンの這い上がりを防止するために最低限必要な面積と寸法を確保し、必要以上に大きくして完成された固体電解コンデンサが大型化しないようにしているものである。なお、図中の符号４は、コンデンサ素子１を被覆する絶縁性の外装樹脂である。
【００２４】
このように構成された這い上がり防止板３をコンデンサ素子１に埋設された陽極導出線２の根元部分にはめ込み、これを大気中雰囲気で、かつ、その温度が熱溶融性弗素樹脂３ｂの融点（ＦＥＰは２７０℃、ＰＦＡは３０２〜３１０℃）に６０℃を加えた温度、より好ましくは３０℃〜５０℃を加えた温度以下で加熱処理を行うことにより這い上がり防止板３の熱溶融性弗素樹脂３ｂを収縮させて陽極導出線２に密着させ（図２に示す状態）、この状態でこれを化成処理することによりコンデンサ素子１の外表面に誘電体酸化皮膜層（図示せず）を形成した後、上記コンデンサ素子１を図示しない硝酸マンガン溶液に浸漬した後に引き上げ、これを高温加熱して熱分解することによってコンデンサ素子１の外表面に二酸化マンガンからなる固体電解質層（図示せず）を形成した。この後、上記固体電解質層上に陰極層を形成し、絶縁性の外装樹脂４で被覆して本実施の形態１の固体電解コンデンサを完成させた。
【００２５】
このように構成された本実施の形態１の固体電解コンデンサは、親水性で熱不溶融性の基材３ａの一方の面に撥水性の熱溶融性弗素樹脂３ｂをラミネートし、かつ、基材３ａと熱溶融性弗素樹脂３ｂとの厚さの関係を６（１５０μｍ）：１（２５μｍ）とした構成の這い上がり防止板３を用いたことにより、固体電解質層の形成工程でコンデンサ素子１の外表面に硝酸マンガン溶液を付着させた際に、基材３ａが親水性であるために這い上がり防止板３が接触した部分のコンデンサ素子１の外表面にも硝酸マンガン溶液が十分に浸透して付着し、これにより二酸化マンガンからなる固体電解質層をコンデンサ素子１の外表面全体に均一に形成することができるようになって容量低下やバラツキの無い高性能の固体電解コンデンサを安定して得ることが可能になり、しかもこの基材３ａの一方の面にラミネートされて加熱処理により収縮して陽極導出線２と密着した状態となった熱溶融性弗素樹脂３ｂは撥水性の材料であるために陽極導出線２への二酸化マンガンの這い上がり現象を確実に阻止してＬＣ（漏れ電流）不良の発生を抑制することができるものである。
【００２６】
また、這い上がり防止板３のトータルの厚さが１７５μｍと極めて薄い構成としても、この這い上がり防止板３を加熱処理して熱溶融性弗素樹脂３ｂを収縮させた際に熱不溶融性の基材３ａが反り返って湾曲するということが無く、このために、固体電解質層を形成したコンデンサ素子１を絶縁性の外装樹脂４で被覆して固体電解コンデンサを作製しても、この固体電解コンデンサに占める這い上がり防止板３の体積が小さいため、その分コンデンサ素子１の体積を大きくすることができるようになり、小型・大容量化に大きく貢献することができるものである。
【００２７】
このように構成された本実施の形態１の固体電解コンデンサの特性（コンデンサ容量、二酸化マンガンの這い上がり不良率、特性不良率）を比較例としての従来品として比較して（表１）に示す。
【００２８】
【表１】
0004706158.tif 000002
【００２９】
この（表１）から明らかなように、本発明による固体電解コンデンサは這い上がり防止板３が接触した部分のコンデンサ素子１の外表面にも固体電解質層を均一に形成することができるために高い容量達成を安定して得ることができるばかりでなく、二酸化マンガンの這い上がりを確実に阻止することができるようになり、これによって高容量でＬＣ（漏れ電流）不良の少ない固体電解コンデンサを安定して得ることができるものであることが分かる。
【００３０】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明について説明する。
【００３１】
本実施の形態２は、上記実施の形態１における固体電解コンデンサの陽極導出線の根元部分に挿設した這い上がり防止板とコンデンサ素子の間に隙間を設けた構成としたものであり、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。
【００３２】
図５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す正面図であり、同図において、１はコンデンサ素子、３は這い上がり防止板であり、この這い上がり防止板３は陽極導出線２が導出された部分のコンデンサ素子１とは密着せずに隙間Ｔを設けた構成としている。
【００３３】
この隙間Ｔを設けることにより、コンデンサ素子１を硝酸マンガン溶液に浸漬した際に硝酸マンガン溶液がこの隙間Ｔ内にも浸透してコンデンサ素子１の外表面全体に硝酸マンガン溶液が浸透されることになり、この後、高温加熱による熱分解を行って二酸化マンガンからなる固体電解質層を形成した際にコンデンサ素子１の外表面全体により均一に固体電解質層が形成されることになり、同一体積のコンデンサ素子１で容量アップを図ることができるようになるものである。
【００３４】
なお、上記這い上がり防止板３とコンデンサ素子１の間に設ける隙間は０．０１ｍｍ以上あれば十分にその効果を発揮することができるものである。
【００３５】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明について説明する。
【００３６】
本実施の形態３は、上記実施の形態１における固体電解コンデンサの陽極導出線の根元部分に挿設した這い上がり防止板を２枚以上重ねて挿設した構成としたものであり、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。
【００３７】
図６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す正面図であり、同図において、１はコンデンサ素子、２は陽極導出線、３は這い上がり防止板であり、この這い上がり防止板３は２枚重ねてはめ込まれた構成としている。
【００３８】
このように這い上がり防止板３を２枚重ねてはめ込んだ構成とすることにより陽極導出線２の根元部分の強度が向上するため、組み立て工程の途中で陽極導出線２に加わるストレスを低減し、ストレスが加わることに起因するＬＣ（漏れ電流）不良を低減させることができるという新たな作用効果を奏するものである。
【００３９】
【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、親水性で熱不溶融性の基材の一方の面に撥水性の熱溶融性樹脂をラミネートし、かつ、基材と熱溶融性樹脂との厚さの関係を５：１〜１２：１とした構成の這い上がり防止板を用いた構成としたことにより、固体電解質層の形成工程でコンデンサ素子の外表面に硝酸マンガン溶液を付着させた際に、基材が親水性であるために這い上がり防止板が接触した部分のコンデンサ素子の外表面にも硝酸マンガン溶液が十分に浸透して付着し、これにより二酸化マンガンからなる固体電解質層を均一に形成することができるようになり、しかもこの基材の一方の面にラミネートされて加熱処理により収縮して陽極導出線と密着した状態となった熱溶融性樹脂は撥水性の材料であるために陽極導出線への二酸化マンガンの這い上がり現象を確実に阻止することができるものである。
【００４０】
また、這い上がり防止板のトータルの厚さを極めて薄い構成としても、この這い上がり防止板を加熱処理して熱溶融性樹脂を収縮させた際に熱不溶融性の基材が反り返って湾曲するということが無く、このために、固体電解質層を形成したコンデンサ素子を絶縁性の外装樹脂で被覆して固体電解コンデンサを作製しても、この固体電解コンデンサに占める這い上がり防止板の体積が小さいため、その分コンデンサ素子の体積を大きくすることができるようになり、小型・大容量化に大きく貢献することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１における固体電解コンデンサの構成を示す正面図
【図２】  這い上がり防止板を加熱処理した後の同固体電解コンデンサを示す正面図
【図３】  同平面図
【図４】  同固体電解コンデンサに使用される這い上がり防止板を示す断面図
【図５】  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す正面図
【図６】  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す正面図
【図７】  従来の固体電解コンデンサの構成を示す正面図
【図８】  同固体電解コンデンサに使用される這い上がり防止板を示す断面図
【符号の説明】
１  コンデンサ素子
２  陽極導出線
３  這い上がり防止板
３ａ  熱不溶融性の基材
３ｂ  撥水性の熱溶融性弗素樹脂
４  外装樹脂
【図１】
0004706158.tif 000003
【図２】
0004706158.tif 000004
【図３】
0004706158.tif 000005
【図４】
0004706158.tif 000006
【図５】
0004706158.tif 000007
【図６】
0004706158.tif 000008
【図７】
0004706158.tif 000009
【図８】
0004706158.tif 000010