(57)【要約】【課題】  陽極端子における弁金属部の破断を抑制できる電解コンデンサ素子、電解コンデンサ及びこれらの製造方法を提供する。【解決手段】  本発明の電解コンデンサ１００は、陽極ランド電極２３を有する基板２０と、基板２０上に積層された電解コンデンサ素子１とを備える。電解コンデンサ素子１は、陽極端子５を有すると共にアルミニウム部３の表面に酸化皮膜１３が形成されてなるアルミニウム基体４と、陽極端子５を除くようにアルミニウム基体４の周囲に形成された電解質層８、及び、電解質層８の周囲に形成された導電体層１０を有する陰極部７と、を備える。陽極端子５の端面５ｅは酸化皮膜１３で覆われず、陽極端子５の端面５ｅにアルミニウム部３が露出している。電解コンデンサ素子１における陽極端子５の端面５ｅは、導電部材３０によって基板２０の陽極ランド電極２３に接続されている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極端子を有すると共に弁金属部の表面に誘電体層が形成されてなる弁金属基体と、
前記陽極端子を除くように前記弁金属基体の周囲に形成された陰極部と、を備え、
前記陽極端子の端面は前記誘電体層で覆われず、該陽極端子の該端面に前記弁金属部が露出している電解コンデンサ素子。
【請求項２】
前記陽極端子は薄膜形状を有しており、前記陽極端子の前記端面は、前記陰極部とは反対側に位置する請求項１に記載の電解コンデンサ素子。
【請求項３】
前記陽極端子の周面には凹凸が形成されており、該凹凸の少なくとも一部の凸部の頂部は前記誘電体層で覆われず、該凸部の該頂部に前記弁金属部が露出している請求項１又は２に記載の電解コンデンサ素子。
【請求項４】
前記陽極端子の周面には凹凸が形成されており、前記陽極端子は前記誘電体層で覆われていない請求項１又は２に記載の電解コンデンサ素子。
【請求項５】
陽極端子を有すると共に弁金属部の表面に誘電体層が形成されてなる弁金属基体と、前記陽極端子を除くように前記弁金属基体の周囲に形成された陰極部と、を備え、前記陽極端子の端面は前記誘電体層で覆われず、該陽極端子の該端面に前記弁金属部が露出している電解コンデンサ素子と、
前記陽極端子が接続される端子を有する被接続体と、
前記電解コンデンサ素子における前記陽極端子の前記端面と前記被接続体の前記端子とを接続する導電部材と、
を備える電解コンデンサ。
【請求項６】
前記電解コンデンサ素子において、前記陽極端子は薄膜形状を有しており、前記陽極端子の前記端面は、前記陰極部とは反対側に位置する請求項５に記載の電解コンデンサ。
【請求項７】
前記導電部材は、前記被接続体の前記端子から前記電解コンデンサ素子の高さ位置まで延びている請求項５又は６に記載の電解コンデンサ。
【請求項８】
前記導電部材は導電ペーストから形成される請求項５〜７のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
【請求項９】
前記電解コンデンサ素子において、前記陽極端子の周面には凹凸が形成されており、該凹凸の少なくとも一部の凸部の頂部は前記誘電体層で覆われず、該凸部の該頂部に前記弁金属部が露出しており、
前記導電ペーストは前記凹凸の少なくとも一部を覆う請求項８に記載の電解コンデンサ。
【請求項１０】
前記電解コンデンサ素子において、前記陽極端子の周面には凹凸が形成されており、前記陽極端子は前記誘電体層で覆われておらず、
前記導電ペーストは前記凹凸の少なくとも一部を覆う請求項８に記載の電解コンデンサ。
【請求項１１】
前記陽極端子と前記陰極部とを電気的に絶縁する絶縁部材を更に備える請求項５〜１０のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
【請求項１２】
前記陽極端子の周囲を覆うと共に、前記陽極端子を支持する樹脂部材を更に備える請求項５〜１１のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
【請求項１３】
前記樹脂部材の前記導電部材側の端面と、前記陽極端子の前記端面とは同一面上にある請求項１２に記載の電解コンデンサ。
【請求項１４】
弁金属部の表面に誘電体層が形成されてなる弁金属基体を準備する工程と、
前記弁金属基体の一部を除くように、前記弁金属基体の周囲に陰極部を形成する工程と、
前記弁金属基体の一部における前記誘電体層を除去することにより、前記弁金属部の端部を露出させる工程と、
を含む電解コンデンサ素子の製造方法。
【請求項１５】
前記弁金属基体の一部は薄膜形状を有しており、前記弁金属部の前記端部は、前記陰極部とは反対側に位置する請求項１４に記載の電解コンデンサ素子の製造方法。
【請求項１６】
前記弁金属基体の一部の周面に形成された凹凸の少なくとも一部の凸部の頂部において前記誘電体層を除去することにより、該凸部の該頂部に前記弁金属部を露出させる工程を更に備える請求項１４又は１５に記載の電解コンデンサ素子の製造方法。
【請求項１７】
前記弁金属基体の一部の周面に形成された凹凸の表面において前記誘電体層を除去することにより、該凹凸の該表面に前記弁金属部を露出させる請求項１４又は１５に記載の電解コンデンサ素子の製造方法。
【請求項１８】
弁金属部の表面に誘電体層が形成されてなる弁金属基体を準備する工程と、
前記弁金属基体の一部を除くように、前記弁金属基体の周囲に陰極部を形成する工程と、
前記弁金属基体の一部における前記誘電体層を除去することにより、前記弁金属部の端部を露出させる工程と、
露出した前記弁金属部の前記端部と被接続体の端子とを導電部材によって接続する接続工程と、
を含む電解コンデンサの製造方法。
【請求項１９】
前記弁金属基体の一部は薄膜形状を有しており、前記弁金属部の前記端部は、前記陰極部とは反対側に位置する請求項１８に記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項２０】
前記導電部材は導電ペーストから形成される請求項１８又は１９に記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項２１】
前記弁金属基体の一部の周面に形成された凹凸の少なくとも一部の凸部の頂部において前記誘電体層を除去することにより、該凸部の該頂部に前記弁金属部を露出させる工程を更に備え、
前記凹凸の少なくとも一部を導電ペーストに埋没させる請求項２０に記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項２２】
前記弁金属基体の一部の周面に形成された凹凸の表面において前記誘電体層を除去することにより、該凹凸の該表面に前記弁金属部を露出させ、
前記凹凸の少なくとも一部を導電ペーストに埋没させる請求項２０に記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項２３】
前記弁金属部の端部を露出させる工程は、
前記弁金属基体の一部を樹脂に埋没させるステップと、
前記樹脂の一部と前記弁金属基体の一部における前記誘電体層とを除去するステップと、
を含む請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項２４】
前記弁金属部の端部を露出させる工程は、
前記弁金属基体の一部を樹脂に埋没させるステップと、
前記樹脂の一部と前記弁金属基体の一部における前記誘電体層とを切断により除去することにより、前記弁金属部の前記端部と前記弁金属基体の周囲に残された前記樹脂の切断面とを同一面上に露出させるステップと、を含んでおり、
前記接続工程において、
前記弁金属部の前記端部及び前記樹脂の切断面に、前記導電部材を接着させる請求項１８〜２３のいずれか一項に記載の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、電解コンデンサ素子、電解コンデンサ及びこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解コンデンサ素子を作製するにあたっては、まず、酸化皮膜を形成する能力を有するアルミニウム、チタン、タンタルなどの金属、いわゆる弁金属からなる弁金属部を用意する。この弁金属部は陽極として機能するものである。次に、この弁金属部を陽極酸化することにより、弁金属部の表面に酸化皮膜を形成する。その後、実質的に陰極として機能する有機化合物等からなる電解質層を酸化皮膜上に形成し、グラファイトや銀等からなる導電体層を電解質層上に形成する。このようにして、電解コンデンサ素子が得られる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この電解コンデンサ素子を例えば陽極ランド電極及び陰極ランド電極を有する基板上に搭載すると、基板型の電解コンデンサが得られる。電解コンデンサ素子を基板上に搭載する際には、電解コンデンサ素子の陽極端子及び陰極端子を、それぞれ基板の陽極ランド電極及び陰極ランド電極に接続する。また、複数の電解コンデンサ素子を基板上に重ねて搭載すると、多段積層型の電解コンデンサが得られる。
【特許文献１】特許第３４２４２６９号公報（特開平７−５７９７６号公報）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、電解コンデンサ素子の陽極端子を基板の陽極ランド電極と電気的に接続するためには、その陽極端子を湾曲させる必要がある。特に、多段積層型の電解コンデンサの場合、基板から遠くに位置する電解コンデンサ素子では陽極端子を基板側に大きく湾曲させる必要がある。
【０００５】
しかしながら、電解コンデンサ素子の陽極端子を過度に湾曲させると、湾曲させた部分の酸化皮膜に亀裂が入ることによって、その部分の弁金属部が破断してしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、陽極端子における弁金属部の破断を抑制できる電解コンデンサ素子、電解コンデンサ及びこれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するため、本発明の電解コンデンサ素子は、陽極端子を有すると共に弁金属部の表面に誘電体層が形成されてなる弁金属基体と、陽極端子を除くように弁金属基体の周囲に形成された陰極部と、を備え、陽極端子の端面は誘電体層で覆われず、陽極端子の端面に弁金属部が露出している。具体的には、上記陽極端子は薄膜形状を有しており、陽極端子の端面は、陰極部とは反対側に位置すると好ましい。
【０００８】
この電解コンデンサ素子では、陽極端子の端面が誘電体層で覆われず、その端面に弁金属部が露出しているので、露出した弁金属部に導電部材を接続することによって外部との電気的接続を容易に行うことができる。つまり、電解コンデンサ素子における陽極端子の端面と被接続体の端子とを導電部材によって接続し易くなる。このため、電解コンデンサ素子の陽極端子と被接続体の端子とを接続するために、電解コンデンサ素子の陽極端子を大きく湾曲させる必要がなくなる。これにより、陽極端子を湾曲させることにより生じる誘電体層の亀裂を抑制することができ、このため弁金属部の破断を抑制することができる。
【０００９】
また、陽極端子の周面には凹凸が形成されており、凹凸の少なくとも一部の凸部の頂部は誘電体層で覆われず、凸部の頂部に弁金属部が露出していると好ましい。
【００１０】
この電解コンデンサ素子の陽極端子と被接続体の端子とを導電ペーストにより接続すると、導電ペーストが陽極端子の周面に形成された凹凸の凹部内に染み込む。これにより、導電ペーストと陽極端子とが互いにかみ合うように固着されるので、機械的強度に優れた電解コンデンサが得られる。さらに、弁金属部が露出した凸部の頂部において導電ペーストと弁金属部とが電気的に接続されるので、得られる電解コンデンサの電気伝導度も向上する。
【００１１】
また、陽極端子の周面には凹凸が形成されており、陽極端子が誘電体層で覆われていないことが好ましい。
【００１２】
この場合、陽極端子の周面全体に弁金属部が露出することとなるので、導電ペーストと弁金属部とが陽極端子の周面全体で電気的に接続される。このため、得られる電解コンデンサの電気伝導度が更に向上する。
【００１３】
また、本発明の電解コンデンサは、陽極端子を有すると共に弁金属部の表面に誘電体層が形成されてなる弁金属基体と、陽極端子を除くように弁金属基体の周囲に形成された陰極部と、を備え、陽極端子の端面は誘電体層で覆われず、陽極端子の端面に弁金属部が露出している電解コンデンサ素子と、陽極端子が接続される端子を有する被接続体と、電解コンデンサ素子における陽極端子の端面と被接続体の端子とを接続する導電部材と、を備える。具体的には、上記陽極端子は薄膜形状を有しており、陽極端子の端面は、陰極部とは反対側に位置すると好ましい。
【００１４】
この電解コンデンサでは、電解コンデンサ素子における陽極端子の端面と被接続体の端子とが導電部材によって接続されているので、電解コンデンサ素子の陽極端子は、殆ど湾曲していない状態で被接続体の端子に接続されている。これにより、陽極端子を湾曲させることにより生じる誘電体層の亀裂を抑制することができ、このため弁金属部の破断を抑制することができる。
【００１５】
また、導電部材は、被接続体の端子から電解コンデンサ素子の高さ位置まで延びていると好ましい。
【００１６】
この導電部材に電解コンデンサ素子における陽極端子の端面を当接させると、陽極端子を殆ど湾曲させない状態で、電解コンデンサ素子の陽極端子と被接続体の端子とを接続できる。
【００１７】
また、導電部材は導電ペーストから形成されると好ましい。
【００１８】
この場合、電解コンデンサ素子における陽極端子の端面と導電部材との接続が良好であると共に、被接続体の端子と導電部材との接続も良好である。
【００１９】
また、上記電解コンデンサの電解コンデンサ素子において、陽極端子の周面には凹凸が形成されており、凹凸の少なくとも一部の凸部の頂部は誘電体層で覆われず、凸部の頂部に弁金属部が露出しており、導電ペーストは凹凸の少なくとも一部を覆うと好ましい。
【００２０】
この場合、導電ペーストが陽極端子の周面に形成された凹凸の少なくとも一部における凹部内に染み込むので、導電ペーストと陽極端子とが互いにかみ合うように固着される。したがって、このような電解コンデンサは機械的強度に優れている。さらに、弁金属部が露出した凸部の頂部において導電ペーストと弁金属部とが電気的に接続されるので、このような電解コンデンサでは電気伝導度も向上する。
【００２１】
また、上記電解コンデンサの電解コンデンサ素子において、陽極端子の周面には凹凸が形成されており、陽極端子は誘電体層で覆われておらず、導電ペーストは凹凸の少なくとも一部を覆うと好ましい。
【００２２】
この場合、陽極端子の周面全体に弁金属部が露出しているので、陽極端子と導電ペーストとを、陽極端子の周面全体にわたって電気的に接続することができる。このため、このような電解コンデンサでは電気伝導度が更に向上する。
【００２３】
また、上記電解コンデンサは、陽極端子と陰極部とを電気的に絶縁する絶縁部材を更に備えると好ましい。
【００２４】
この電解コンデンサは絶縁部材を備えるので、電解コンデンサ素子の陽極端子と陰極部との間の電気的な絶縁を維持し易くなる。
【００２５】
また、上記電解コンデンサは、陽極端子の周囲を覆うと共に、陽極端子を支持する樹脂部材を更に備えると好ましい。
【００２６】
この場合、陽極端子は樹脂部材によって固定されるので、陽極端子の位置がずれにくくなる。このため、この電解コンデンサでは導電部材を陽極端子の端面に接続し易い。
【００２７】
また、樹脂部材の導電部材側の端面と、陽極端子の端面とは同一面上にあると好ましい。なお、これらの端面が含まれる面は、平面に限られず曲面でもよい。
【００２８】
このような電解コンデンサであれば、陽極端子の端面及び樹脂部材の導電部材側の端面に導電部材を面接触させることができる。このため、導電部材を陽極端子の端面に接触させ易くなる。
【００２９】
また、本発明の電解コンデンサ素子の製造方法は、弁金属部の表面に誘電体層が形成されてなる弁金属基体を準備する工程と、弁金属基体の一部を除くように、弁金属基体の周囲に陰極部を形成する工程と、弁金属基体の一部における誘電体層を除去することにより、弁金属部の端部を露出させる工程と、を含む。具体的には、上記弁金属基体の一部は薄膜形状を有しており、弁金属部の端部は、陰極部とは反対側に位置すると好ましい。
【００３０】
この製造方法によれば、陽極端子の端面に弁金属部が露出している電解コンデンサ素子が得られる。この電解コンデンサ素子では、露出した弁金属部に導電部材を接続することによって外部との電気的接続を容易に行うことができる。つまり、電解コンデンサ素子における陽極端子の端面と被接続体の端子とを導電部材によって接続し易くなる。このため、電解コンデンサ素子の陽極端子と被接続体の端子とを接続するために、電解コンデンサ素子の陽極端子を大きく湾曲させる必要がなくなる。これにより、陽極端子を湾曲させることにより生じる誘電体層の亀裂を抑制することができ、このため弁金属部の破断を抑制することができる。
【００３１】
また、弁金属基体の一部の周面に形成された凹凸の少なくとも一部の凸部の頂部において誘電体層を除去することにより、凸部の頂部に弁金属部を露出させる工程を更に備えると好ましい。
【００３２】
この方法により得られた電解コンデンサ素子を用いると、機械的強度に優れ、電気伝導度の高い電解コンデンサが得られる。
【００３３】
また、弁金属基体の一部の周面に形成された凹凸の表面において誘電体層を除去することにより、凹凸の表面に弁金属部を露出させると好ましい。
【００３４】
この方法により得られた電解コンデンサ素子を用いると、機械的強度に優れ、電気伝導度の更に高い電解コンデンサが得られる。
【００３５】
また、本発明の電解コンデンサの製造方法は、弁金属部の表面に誘電体層が形成されてなる弁金属基体を準備する工程と、弁金属基体の一部を除くように、弁金属基体の周囲に陰極部を形成する工程と、弁金属基体の一部における誘電体層を除去することにより、弁金属部の端部を露出させる工程と、露出した弁金属部の端部と被接続体の端子とを導電部材によって接続する接続工程と、を含む。具体的には、上記弁金属基体の一部は薄膜形状を有しており、弁金属部の端部は、陰極部とは反対側に位置すると好ましい。
【００３６】
この製造方法によれば、電解コンデンサ素子における陽極端子の端面と被接続体の端子とを導電部材によって接続するので、電解コンデンサ素子の陽極端子を被接続体の端子に向けて大きく湾曲させる必要がない。これにより、陽極端子を湾曲させることにより生じる誘電体層の亀裂を抑制することができ、このため弁金属部の破断を抑制することができる。
【００３７】
また、導電部材は導電ペーストから形成されると好ましい。
【００３８】
この導電部材によって、電解コンデンサ素子の陽極端子と被接続体の端子とを固定し易くなると共に、当該導電部材を上記陽極端子及び端子に接触させ易くなる。
【００３９】
また、弁金属基体の一部の周面に形成された凹凸の少なくとも一部の凸部の頂部において誘電体層を除去することにより、凸部の頂部に弁金属部を露出させる工程を更に備え、凹凸の少なくとも一部を導電ペーストに埋没させると好ましい。
【００４０】
この方法によれば、機械的強度に優れ、電気伝導度の高い電解コンデンサが得られる。
【００４１】
また、弁金属基体の一部の周面に形成された凹凸の表面において誘電体層を除去することにより、凹凸の表面に弁金属部を露出させ、凹凸の少なくとも一部を導電ペーストに埋没させると好ましい。
【００４２】
この方法によれば、機械的強度に優れ、電気伝導度の更に高い電解コンデンサが得られる。
【００４３】
また、上記電解コンデンサの製造方法において、弁金属部の端部を露出させる工程は、弁金属基体の一部を樹脂に埋没させるステップと、樹脂の一部と弁金属基体の一部における誘電体層とを除去するステップと、を含むと好ましい。
【００４４】
これによれば、弁金属基体の一部を樹脂で固定することができるので、導電部材を弁金属部の端部に接続し易くなる。
【００４５】
また、上記電解コンデンサの製造方法において、弁金属部の端部を露出させる工程は、弁金属基体の一部を樹脂に埋没させるステップと、樹脂の一部と弁金属基体の一部における誘電体層とを切断により除去することにより、弁金属部の端部と弁金属基体の周囲に残された樹脂の切断面とを同一面上に露出させるステップと、を含んでおり、接続工程において、弁金属部の端部及び樹脂の切断面に、導電部材を接着させると好ましい。なお、弁金属部の端部及び樹脂の切断面が含まれる面は、平面に限られず曲面でもよい。
【００４６】
これによれば、弁金属部の端部及び樹脂の切断面が含まれる面に対して導電部材を面接触させることができるので、容易に電解コンデンサを製造できる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、陽極端子における弁金属部の破断を抑制できる電解コンデンサ素子、電解コンデンサ及びこれらの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、図面とともに本発明の実施形態に係る電解コンデンサ素子、電解コンデンサ及びこれらの製造方法について説明する。なお、図面の説明においては、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致していない。
【００４９】
（第１実施形態）
まず、図１及び図２を参照して、第１実施形態に係る電解コンデンサ素子について説明する。
【００５０】
＜電解コンデンサ素子＞
図１は、第１実施形態に係る電解コンデンサ素子１を模式的に示す平面図である。図２は、図１に示されるII−II線方向の電解コンデンサ素子１の概略断面図である。
【００５１】
電解コンデンサ素子１は、陽極端子５を有するアルミニウム基体４（弁金属基体）と、陰極部７とを備える。すなわち、電解コンデンサ素子１は二端子型の固体電解コンデンサ素子である。
【００５２】
アルミニウム基体４は、両面が粗面化（拡面化）された箔状のアルミニウム部３（弁金属部）と、アルミニウム部３の表面に形成された酸化皮膜１３（誘電体層）とを有しており、陽極として機能する。陽極端子５は、アルミニウム基体４のうち陰極部７から突出した部分であり、薄膜形状を有している。粗面化により形成される凹凸の高さは３０μｍ程度であり、その凹凸の凸部におけるアルミニウム基体４の厚さは９０〜１００μｍ程度である。また、その凹凸の凹部におけるアルミニウム基体４の厚さは３０ｎｍ程度である。酸化皮膜１３は絶縁性酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等から成り、酸化皮膜１３の厚さは、数ｎｍ〜数十ｎｍ程度である。
【００５３】
陰極部７は、陽極端子５を除くようにアルミニウム基体４の周囲に形成された電解質層８と、電解質層８の周囲に形成された導電体層１０とを備える。電解質層８は、例えば導電性高分子化合物（例えば、ポリピロール等）を含む固体電解質から成り、実質的に陰極として機能する。導電体層１０は、グラファイトペースト層９と、グラファイトペースト層９の周囲に形成された銀ペースト層１１とを有している。
【００５４】
また、酸化皮膜１３上の陰極部７に隣接する位置には、エポキシ樹脂又ははっすい性の感光性樹脂等から成る絶縁部材１７が形成されていると好ましい。これにより、陽極端子５と陰極部７との間の電気的な絶縁を維持し易くなる。
【００５５】
ここで、陽極端子５の端面５ｅは酸化皮膜１３で覆われていないので、陽極端子５の端面５ｅにはアルミニウム部３が露出している。陽極端子５の端面５ｅは、陰極部７とは反対側に位置している。このような電解コンデンサ素子１を用いれば、後述するような電解コンデンサ１００が得られる。
【００５６】
続いて、電解コンデンサ素子１の変形例について図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４は、電解コンデンサ素子１の変形例を示す概略断面図である。これらの電解コンデンサ素子１を用いても、後述するような電解コンデンサ１００が得られる。
【００５７】
図３に示される電解コンデンサ素子１では、陽極端子５の周面に凹凸が形成されている。この凹凸の凸部の頂部５ｔは酸化皮膜１３で覆われておらず、当該凸部の頂部５ｔにはアルミニウム部３が露出している。なお、凹凸の少なくとも一部の凸部の頂部５ｔが酸化皮膜１３で覆われず、当該凸部の頂部５ｔにアルミニウム部３が露出しているとしてもよい。
【００５８】
図４に示される電解コンデンサ素子１では、陽極端子５の周面に凹凸が形成されており、この陽極端子５は酸化皮膜１３で覆われていない。この場合、陽極端子５の周面全体にわたってアルミニウム部３が露出することになる。
【００５９】
次に、図５及び図６を参照して、第１実施形態に係る電解コンデンサについて説明する。
【００６０】
＜電解コンデンサ＞
図５は、第１実施形態に係る電解コンデンサ１００の概略断面図である。図６は、図５の領域Ａで示される電解コンデンサ１００の要部の概略断面図である。
【００６１】
電解コンデンサ１００は、基板２０（被接続体）と、基板２０上に積層された複数の電解コンデンサ素子１とを備える。すなわち、電解コンデンサ１００は多段積層型の固体電解コンデンサである。複数の電解コンデンサ素子１は、導電性接着剤層４０を介して基板２０上に積層されている。基板２０及び電解コンデンサ素子１は、樹脂モールド（図示せず）で固定されている。
【００６２】
基板２０は、例えばエポキシ樹脂製のプリント基板である。基板２０は、その上面に銅製の陽極ランド電極２３（端子）及び陰極ランド電極２５を有する。また、基板２０の下面には、銅製の陽極ランド電極２７及び陰極ランド電極２９が設けられている。これらの陽極ランド電極２３，２７及び陰極ランド電極２５，２９は、例えば印刷によって形成される。陽極ランド電極２３と陽極ランド電極２７とは、スルーホール（又はビアホール）２３ａによって電気的に接続されている。同様に、陰極ランド電極２５と陰極ランド電極２９とは、スルーホール（又はビアホール）２５ａによって電気的に接続されている。
【００６３】
電解コンデンサ素子１は、例えば図１及び図２で説明したものと同一である。この電解コンデンサ素子１では、陽極端子５の端面５ｅが酸化皮膜１３で覆われていないので、陽極端子５の端面５ｅにはアルミニウム部３が露出している。この陽極端子５の端面５ｅと基板２０の陽極ランド電極２３とは、導電部材３０によって電気的に接続されている。具体的には、図６に示されるように、陽極端子５の端面５ｅを含む端部が導電部材３０中に埋設されている。このため、陽極端子５の端面５ｅに露出したアルミニウム部３と導電部材３０とは、電気的に接続されると共に固定されている。
【００６４】
よって、電解コンデンサ１００では、各電解コンデンサ素子１の陽極端子５を陽極ランド電極２３に直接接触させるべく大きく湾曲させる必要がない。これにより、陽極端子５を湾曲させることにより生じる酸化皮膜１３の亀裂を抑制することができる。このため、酸化皮膜１３の亀裂を起点とするアルミニウム部３の破断、亀裂、破損等を抑制することができる。したがって、電解コンデンサ１００のコンデンサ特性の悪化を未然に防止することができる。また、電解コンデンサ１００では陽極端子５を陽極ランド電極２３に到達させる必要がないので、陽極端子５の長さを短くできる。よって、電解コンデンサ１００では省スペース化を図ることができる。
【００６５】
また、図５に示すように、導電部材３０は、基板２０の陽極ランド電極２３から電解コンデンサ素子１の高さ位置まで延びていると好ましく、基板２０から最も遠くに位置する電解コンデンサ素子１の高さ位置まで延びていると更に好ましい。このような導電部材３０であれば、陽極端子５が殆ど湾曲していない状態で陽極端子５の端面５ｅを導電部材３０に当接させることができる。これにより、陽極端子５を湾曲させることにより生じる酸化皮膜１３の亀裂を一層抑制することができ、このためアルミニウム部３の破断、亀裂、破損等を一層抑制することができる。また、導電部材３０の延びる高さを高くすればするほど、積層する電解コンデンサ素子１の数をより多くすることができる。
【００６６】
また、導電部材３０は、導電ペーストから形成されると好ましい。この場合、電解コンデンサ素子１における陽極端子５の端面５ｅと導電部材３０との接続が良好であると共に、基板２０の陽極ランド電極２３と導電部材３０との接続も良好である。導電部材３０の材料として、銀ペースト等の金属ペースト、導電性接着剤、導電性樹脂、金属粉体等を例示できる。
【００６７】
導電部材３０が導電ペーストの場合、図５の電解コンデンサ１００において、図３及び図４に示された電解コンデンサ素子１を用いると好ましい。これらの場合、導電ペーストが陽極端子５の周面に形成された凹凸の少なくとも一部を覆う。これにより、導電ペーストが凹凸の凹部内に染み込むので、導電ペーストと陽極端子５とが互いにかみあうように固着される。したがって、図３及び図４に示された電解コンデンサ素子１を備えた電解コンデンサ１００は機械的強度に優れている。
【００６８】
さらに、図３の電解コンデンサ素子１の場合、アルミニウム部３が露出した凸部の頂部５ｔにおいて導電ペーストとアルミニウム部３とが電気的に接続される。このため、図３に示された電解コンデンサ素子１を備えた電解コンデンサ１００では機械的強度に加えて電気伝導度も向上する。
【００６９】
また、図４の電解コンデンサ素子１の場合、陽極端子５の周面全体にわたって導電ペーストとアルミニウム部３とが電気的に接続される。このため、図４に示された電解コンデンサ素子１を備えた電解コンデンサでは電気伝導度が更に向上する。
【００７０】
また、電解コンデンサ１００に含まれる電解コンデンサ素子１は、陽極端子５と陰極部７とを電気的に絶縁する絶縁部材１７を更に備えると好ましい（図２参照）。この場合、電解コンデンサ素子１の陽極端子５と陰極部７との間の電気的な絶縁を維持し易くなる。
【００７１】
続いて、図２〜図１０を参照して、第１実施形態に係る電解コンデンサ素子及び電解コンデンサの製造方法について説明する。図７〜図１０は、電解コンデンサ素子１及び電解コンデンサ１００の製造方法を示す工程断面図である。
【００７２】
＜電解コンデンサ素子及び電解コンデンサの製造方法＞
（アルミニウム基体の準備工程）
まず、図７に示されるように、アルミニウム部３の母体となる箔状のアルミニウム板３ａを準備する。続いて、図８に示されるように、アルミニウム板３ａの表面をエッチングすることにより、表面が粗面化されたアルミニウム部３を得る。その後、図９に示されるように、アルミニウム部３の表面に酸化皮膜１３を形成することにより、アルミニウム基体４を得る。酸化皮膜１３は、化成処理（陽極酸化）によって形成される。具体的には、アルミニウム部３をステンレスビーカに収容された化成溶液中に浸漬し、電圧を印加する。化成溶液としては、例えば濃度３％のアジピン酸アンモニウム水溶液等が好ましい。化成処理時の電圧は、所望する酸化皮膜１３の膜厚に応じて適宜決定することができ、１０ｎｍ〜１μｍの膜厚を有する酸化皮膜１３を形成する場合には、通常数ボルト〜２０ボルト程度である。なお、酸化皮膜１３は自然酸化皮膜を含むとしてもよい。
【００７３】
このようにして、アルミニウム部３の表面に酸化皮膜１３が形成されてなるアルミニウム基体４を準備する。
【００７４】
（絶縁部材形成工程）
次に、図１０に示されるように、陽極端子５となるアルミニウム基体４の一部５ａと、陰極部７が形成されるアルミニウム基体４の一部７ａとの間に絶縁部材１７を必要に応じて形成する。絶縁部材１７は、スクリーン印刷法等によって形成される。この絶縁部材１７は、後述する陰極部形成工程で電解質層８を形成する際に、重合液が毛細管現象によってアルミニウム基体４の一部５ａに浸透してしまうことを抑制する。また、絶縁部材１７に代えて、アルミニウム基体４の粗面化構造を破壊して絶縁溝部を形成するとしてもよい。さらに、この絶縁溝部にシリコーン製等の絶縁性樹脂を充填してもよい。
【００７５】
（陰極部形成工程）
次に、図１０に示されるように、アルミニウム基体４の一部５ａを除くように、アルミニウム基体４の周囲に電解質層８を形成する。具体的には、アルミニウム基体４の一部５ａを除くように、ビーカに収容された重合液にアルミニウム基体４を浸漬させ、化学酸化重合又は電解酸化重合を行う。なお、電解質層８を形成した後に、上述の化成処理と同様の方法で皮膜修復処理（エージング）を行ってもよい。
【００７６】
その後、電解質層８の周囲にグラファイトペースト層９を形成し、グラファイトペースト層９の周囲に銀ペースト層１１を形成する。これらの層を形成する方法として、スクリーン印刷法、浸漬法（ディップ法）、スプレー塗布法等を例示できる。このようにして、グラファイトペースト層９及び銀ペースト層１１を含む導電体層１０を形成する。
【００７７】
以上より、電解質層８及び導電体層１０を含む陰極部７を形成し、電解コンデンサ素子１ａを得る。
【００７８】
（アルミニウム部露出工程）
次に、図２に示されるように、薄膜形状を有するアルミニウム基体４の一部５ａにおける酸化皮膜１３を除去することで陽極端子５を形成する。具体的には、アルミニウム基体４の端部における酸化皮膜１３及びアルミニウム部３を切断、研磨、アルカリ溶液によるエッチング等する。これにより、陽極端子５の端面５ｅは酸化皮膜１３で覆われず、陽極端子５の端面５ｅには、陰極部７とは反対側に位置するアルミニウム部３の端部が露出する。
【００７９】
研磨あるいはアルカリ溶液によるエッチング等の処理では、アルミニウム基体４の一部５ａの端部にのみアルミニウム部３を露出させる必要は無く、アルミニウム基体４の一部５ａの周面全体を露出させてもよい。ここで、周面とはアルミニウム基体４の一部５ａの端部から絶縁部材１７までの間の領域を意味する。
【００８０】
研磨を行う場合は、アルミニウム基体４の一部５ａの端部に加えて、アルミニウム基体４の一部５ａの周面（上下面）に形成された凹凸の凸部の頂部５ｔを研磨することが好ましい。これにより、端部における酸化皮膜１３と凸部の頂部５ｔにおける酸化皮膜１３とを除去することができ、端部及び凸部の頂部５ｔにアルミニウム部３を露出させることができる。なお、端部の研磨と頂部５ｔの研磨とを同時に行ってもよい。このようにして、図３に示される陽極端子５を有する電解コンデンサ素子１が形成される。
【００８１】
アルカリ溶液によるエッチングを行う場合は、例えば、希釈した水酸化ナトリウム液等のアルカリ性溶液の中にアルミニウム基体４の一部５ａを浸漬することが好ましい。あるいは、アルカリ性溶液を適当な不織布や不織紙等にしみ込ませたものを用いて、アルミニウム基体４の一部５ａを払拭してもよい。このようにして、アルミニウム基体４の一部５ａの周面に形成された凹凸の表面における酸化皮膜１３を除去する。これにより、当該凹凸の表面にアルミニウム部３が露出させることができ、図４に示される陽極端子５を有する電解コンデンサ素子１が形成される。
【００８２】
以上の工程を経ることで電解コンデンサ素子１が得られる。なお、上述の各工程の順序は上記のものに限定されない。例えば、アルミニウム部露出工程は、陰極部形成工程の前に実施されるとしてもよく、絶縁部材形成工程の前に実施されるとしてもよい。
【００８３】
（接続工程）
次に、図５及び図６に示されるように、上記工程を経て得られた電解コンデンサ素子１を基板２０上に導電性接着剤層４０を介して載置する。このとき、電解コンデンサ素子１の陰極部７は、導電性接着剤層４０によって基板２０の陰極ランド電極２５に接続される。その後、電解コンデンサ素子１上に導電性接着剤層４０を介して別の電解コンデンサ素子１を載置する。このようにして、複数の電解コンデンサ素子１が導電性接着剤層４０を介して基板２０上に積層される。
【００８４】
次に、電解コンデンサ素子１における陽極端子５の端面５ｅ（露出したアルミニウム部３の端部）と基板２０の陽極ランド電極２３とを導電部材３０によって電気的に接続する。具体的には、例えば導電部材３０に陽極端子５の端面５ｅが当接するように、陽極ランド電極２３上に導電部材３０を形成する。
【００８５】
導電部材３０は導電ペーストから形成されると好ましい。この場合、導電ペーストを陽極ランド電極２３上に塗布し、陽極端子５の端面５ｅが導電ペーストに埋没されるようにする。その後、導電ペーストを加熱することにより固化させることで導電部材３０を得る。ここで、導電ペーストは流動性を有することから、電解コンデンサ素子１の陽極端子５と基板２０の陽極ランド電極２３とを固定し易くなると共に、導電部材３０を陽極端子５及び陽極ランド電極２３に接触させ易くなる。
【００８６】
さらに、導電ペーストの流動性を高めてやることによって、導電ペーストを陽極端子５の周面に形成された凹凸の凹部内に含浸させることができる。導電ペーストの流動性は、導電ペーストに含まれている分散媒（例えば、有機溶媒等）の含有量を調整することによって適当な範囲に設定される。これにより、導電ペーストと陽極端子５との接触面積が増大し、得られる電解コンデンサ１００の機械的強度を高めることができる。
【００８７】
また、図３の電解コンデンサ素子１を備えた電解コンデンサ１００では、陽極端子５の周面に形成された凹凸の凸部の頂部５ｔにおいても導電ペーストとアルミニウム部３とが電気的に接続される。すなわち、導電ペーストと陽極端子５との接触面積が増大するので、得られる電解コンデンサ１００の電気伝導度を高めることができる。
【００８８】
また、図４の電解コンデンサ素子１を備えた電解コンデンサ１００では、陽極端子５は酸化皮膜１３で覆われていないので、陽極端子５の周面に形成された凹凸の表面においても導電ペーストとアルミニウム部３とが電気的に接続されている。このため、得られる電解コンデンサ１００の電気伝導度を更に高めることができる。
【００８９】
以上の工程を経ることで電解コンデンサ１００が得られる。なお、上記工程の順序は上記のものに限定されない。例えば、アルミニウム部露出工程は、電解コンデンサ素子１を基板２０上に載置した後、又は、導電部材３０を形成する直前に実施されるとしてもよい。
【００９０】
この製造方法によれば、電解コンデンサ素子１における陽極端子５の端面５ｅと基板２０の陽極ランド電極２３とを導電部材３０によって接続するので、電解コンデンサ素子１の陽極端子５を基板２０の陽極ランド電極２３に向けて大きく湾曲させる必要がない。これにより、陽極端子５を湾曲させることにより生じる酸化皮膜１３の亀裂を抑制することができ、このためアルミニウム部３の破断を抑制することができる。
【００９１】
（第２実施形態）
次に、図１１を参照して、第２実施形態に係る電解コンデンサについて説明する。
【００９２】
図１１は、第２実施形態に係る電解コンデンサ２００の概略断面図である。電解コンデンサ２００は、図５に示される電解コンデンサ１００の導電部材３０を導電部材３１に置換し、樹脂部材３３を更に備えたものである。樹脂部材３３は、電解コンデンサ素子１の陽極端子５の周囲を部分的に覆うと共に、陽極端子５を支持している。これにより、陽極端子５は樹脂部材３３によって固定されるので、陽極端子５の位置がずれにくくなる。このため、この電解コンデンサ２００では導電部材３１を陽極端子５の端面５ｅに接続する際に、作業性が向上する。
【００９３】
また、電解コンデンサ２００では、樹脂部材３３の導電部材３１側の端面３３ｅと、陽極端子５の端面５ｅとは同一面上にある。なお、これらの端面３３ｅ，５ｅが含まれる面は、平面に限られず曲面でもよい。この場合、陽極端子５の端面５ｅ及び樹脂部材３３の端面３３ｅに導電部材３１を面接触させることができる。このため、導電部材３１の位置決めを高精度で行う必要がなくなり、導電部材３１を陽極端子５の端面５ｅに接触させる際に、作業性が更に向上する。
【００９４】
導電部材３１の材料としては、導電部材３０の材料と同様のものを用いることができる。また、樹脂部材３３の材料としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等を例示できる。
【００９５】
次に、図１１及び図１２を参照して、第２実施形態に係る電解コンデンサの製造方法について説明する。
【００９６】
図１２は、電解コンデンサ２００の製造方法を示す工程断面図である。電解コンデンサ２００を製造する際には、まず、導電性接着剤層４０を介して複数の電解コンデンサ素子１ａを基板２０上に載置する。続いて、樹脂部材３３の母体となる樹脂３３ａを陽極ランド電極２３上に形成し、この樹脂３３ａに、電解コンデンサ素子１ａのアルミニウム基体４の一部５ａを極力基板２０に平行になるように埋没させる。続いて、この樹脂３３ａを加熱することにより固化させる。これにより、アルミニウム基体４の一部５ａを樹脂３３ａで固定することができる。
【００９７】
次に、図１２に示されるように、樹脂３３ａの一部とアルミニウム基体４の一部５ａにおける酸化皮膜１３とを、面Ｌに沿って切断することにより除去する。これにより、図１１に示されるように、陽極端子５の端面５ｅ（アルミニウム部３の端部）と樹脂部材３３の端面３３ｅ（アルミニウム基体４の周囲に残された樹脂３３ａの切断面）とを同一面上に露出させる。なお、アルミニウム部３の端部及び樹脂３３ａの切断面が含まれる面は、平面に限られず曲面でもよい。これにより、電解コンデンサ素子１及び樹脂部材３３が得られる。
【００９８】
続いて、図１１に示されるように、陽極端子５の端面５ｅと陽極ランド電極２３とを電気的に接続する導電部材３１を形成する。この接続工程においては、陽極端子５の端面５ｅ（アルミニウム部３の端部）及び樹脂部材３３の端面３３ｅ（樹脂３３ａの切断面）に導電部材３１を接着させる。この場合、陽極端子５の端面５ｅに対して導電部材３１を面接触させることができるので、容易に電解コンデンサ２００を製造できる。なお、導電部材３１をめっき法等により形成するとしてもよい。
【００９９】
以上のようにして、複数の電解コンデンサ素子１を備えた電解コンデンサ２００が得られる。
【０１００】
（第３実施形態）
次に、図１３を参照して、第３実施形態に係る電解コンデンサについて説明する。
【０１０１】
図１３は、第３実施形態に係る電解コンデンサ３００の概略断面図である。電解コンデンサ３００は、図５に示される電解コンデンサ１００の基板２０をリードフレーム５０（被処理体）に置換したものである。すなわち、電解コンデンサ３００はいわゆるリードフレーム型電解コンデンサである。
【０１０２】
リードフレーム５０は、陽極リード５１（端子）及び陰極リード５３を備える。陽極リード５１と、電解コンデンサ素子１の陽極端子５の端面５ｅとは、導電部材３０によって電気的に接続されている。このように、リードフレーム５０に電解コンデンサ素子１を搭載した場合にも、第１実施形態のように陽極端子５におけるアルミニウム部３の破断を抑制することができる。
【０１０３】
（第４実施形態）
次に、図１４を参照して、第４実施形態に係る電解コンデンサについて説明する。
【０１０４】
図１４は、第４実施形態に係る電解コンデンサ４００の概略断面図である。電解コンデンサ４００は、図１１に示される電解コンデンサ２００の基板２０をリードフレーム５０（被処理体）に置換したものである。すなわち、電解コンデンサ３００はいわゆるリードフレーム型電解コンデンサである。このように、リードフレーム５０に電解コンデンサ素子１を搭載した場合にも、第２実施形態のように陽極端子５におけるアルミニウム部３の破断を抑制することができる。
【０１０５】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されない。
【０１０６】
例えば、上記実施形態では二端子型の電解コンデンサ素子及び電解コンデンサについて説明したが、複数の陽極端子を有する多端子型の電解コンデンサ素子及び電解コンデンサとしてもよい。なお、図１５は、複数の陽極端子５を有する多端子型の電解コンデンサ素子１０１を模式的に示す平面図である。多端子型の電解コンデンサ素子１０１を用いる場合は、全ての陽極端子５の端面５ｅにおいて弁金属部を露出させることが好ましい。もっとも、被接続体の構成等の各種事情に応じて、複数の陽極端子５のうち特定のものにおいてのみ、弁金属部を露出させるようにしてもよい。
【０１０７】
また、上記実施形態では弁金属基体の材料である弁金属としてアルミニウムを例示したが、これに限定されずチタン、タンタル等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】第１実施形態に係る電解コンデンサ素子を模式的に示す平面図である。
【図２】図１に示されるII−II線方向の電解コンデンサ素子の概略断面図である。
【図３】電解コンデンサ素子の変形例を示す概略断面図である。
【図４】電解コンデンサ素子の変形例を示す概略断面図である。
【図５】第１実施形態に係る電解コンデンサの概略断面図である。
【図６】図５の領域Ａで示される電解コンデンサの要部の概略断面図である。
【図７】電解コンデンサ素子及び電解コンデンサの製造方法を示す工程断面図である。
【図８】電解コンデンサ素子及び電解コンデンサの製造方法を示す工程断面図である。
【図９】電解コンデンサ素子及び電解コンデンサの製造方法を示す工程断面図である。
【図１０】電解コンデンサ素子及び電解コンデンサの製造方法を示す工程断面図である。
【図１１】第２実施形態に係る電解コンデンサの概略断面図である。
【図１２】電解コンデンサの製造方法を示す工程断面図である。
【図１３】第３実施形態に係る電解コンデンサの概略断面図である。
【図１４】第４実施形態に係る電解コンデンサの概略断面図である。
【図１５】複数の陽極端子を有する多端子型の電解コンデンサ素子を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１，１０１…電解コンデンサ素子、３…アルミニウム部（弁金属部）、４…アルミニウム基体（弁金属基体）、５…陽極端子、５ａ…アルミニウム基体（弁金属基体）の一部、５ｅ…陽極端子の端面、５ｔ…凸部の頂部、７…陰極部、８…電解質層、１０…導電体層、１３…酸化皮膜（誘電体層）、１７…絶縁部材、２０…基板（被接続体）、２３…陽極ランド電極（端子）、３０，３１…導電部材、３３…樹脂部材、３３ａ…樹脂、３３ｅ…樹脂部材の端面、５０…リードフレーム（被接続体）、５１…陽極リード（端子）、１００，２００，３００，４００…電解コンデンサ。
【図１】
2005216953.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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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