(57)【要約】【課題】  接続部の接続を良好に実施できるようにすること。【解決手段】  積層された複数の金属箔１５，１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂを、該金属箔１５，１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂが集束された集合体内に回転するプローブ２１を圧入することにより金属箔１５，１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂを加熱、撹拌して電気的、機械的に接続する摩擦撹拌溶接方法において、プローブ２１を圧入する溶接部１４の近傍の金属箔１５，１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂを押圧して固定するための摩擦撹拌溶接用固定治具１９であって、前記溶接部１４の周囲を囲うように形成され、金属箔１５，１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂと端面にて当接する筒状の圧縮部１８と、該筒状の圧縮部１８の上方にて該筒状の圧縮部の外周方向に延出された鍔部１７を有する。【選択図】  図４
2005103615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の金属線および／または積層された複数の金属箔を、該金属線および／または金属箔が集束された集合体内に回転するプローブを圧入することにより金属線および／または金属箔を加熱、攪拌して電気的、機械的に接続する摩擦攪拌溶接において、プローブを圧入する溶接部の近傍の金属線および／または金属箔を押圧して固定するための摩擦攪拌溶接用固定治具であって、
前記溶接部の周囲を囲うように形成され、金属線および／または金属箔と端面にて当接する筒状の圧縮部と、該筒状の圧縮部の上方にて該筒状の圧縮部の外周方向に延出された鍔部を有することを特徴とする摩擦攪拌溶接用固定治具。
【請求項２】
弁作用金属から成る電極箔を電気絶縁性セパレータを介して交互に複数積層し、該積層された素子を有底筒状の外装ケースに収納するとともに、前記素子の電極箔を外部端子に接続し、該外装ケースの開放端を封口部材により封口する積層電子部品の製造方法において、
前記電極箔同士の接続、または前記電極箔と引き出し端子との接続、または前記電極箔同士の接続部と引き出し端子との接続、または引き出し端子と前記外部端子との接続のうち、少なくとも１つを摩擦攪拌溶接にて実施する際に、摩擦攪拌溶接による溶接部の周囲を囲うように形成され、該溶接部近傍の端面にて当接する筒状の圧縮部と、該筒状の圧縮部の上方にて該筒状の外周方向に延出された鍔部を有する固定治具により、摩擦攪拌溶接により接続される被接続体を押さえつけた状態で摩擦攪拌溶接を実施することを特徴とする積層電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記電極箔の接続部の表面に化成処理による酸化皮膜が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の積層電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記筒状の圧縮部の高さ並びに鍔部の幅を、当該固定治具の使用において素子と当接しない高さ並びに幅としたことを特徴とする請求項２または３に記載の積層電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の金属線および／または積層された複数の金属箔を電気的、機械的に接続、一体化するための摩擦撹拌溶接方法に用いる摩擦撹拌溶接用固定治具および該治具を用いた積層電子部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の金属線または金属箔同士または金属線または金属箔と板材とを金属的に接合する方法としては、はんだ材あるいはろう材による方法、アーク，レーザ，電子ビームの熱源による溶接方法、かしめなどの機械的な接合方法などが公知である。
【０００３】
しかしながら、これらの接合方法では、高い機械的な接合強度が得られない場合があるとともに、金属表面の酸化皮膜等による機械的な接合強度の低下や電気的な接合抵抗の上昇等が大きな問題となる場合が多く、近年においては、先端にプローブを有する回転ツールの回転作用と被接合材との相対移動によって複数の金属線同士または金属箔同士を溶接する摩擦攪拌溶接（ＦＳＷ）が実施されてきている。
【０００４】
これら摩擦攪拌溶接（ＦＳＷ）においては、被接続体である金属線や金属箔が回転するプローブと当接するために、該プローブの回転によって位置ずれ等を生じないように、接続部（溶接部）の近傍を押さえた状態で摩擦攪拌溶接（ＦＳＷ）を実施するが、これら接続部の近傍を押さえる治具として、環状、または直方体状の押し付け部を備える治具が開示されている。（例えば、特許文献１）
【０００５】
また、その他の治具としては、プローブをその先端に有するスターロッドとは独立して構成され、円筒形や矩形や多角形、或いは板状や棒状の形状により、複数の箇所を押さえる治具が開示されている。（例えば、特許文献２）
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１２００７６号公報
【特許文献２】特開２００３−１５４４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これら摩擦攪拌溶接（ＦＳＷ）を実施する場合、特には、接続対象としてコンデンサ素子に積層される各電極箔から導出されて結束された接続片を摩擦攪拌溶接（ＦＳＷ）する場合等においては、これら接続片となる金属箔は主にアルミニウム等の弁作用金属から成り、その厚みが０．1ｍｍ程度の極薄いものから成るため、これらの金属箔を３０枚程度も積層した場合には、各金属箔間に間隙を生じやすく、従って、これら金属箔の積層体を強固に押圧する必要がある。
【０００８】
また、これら電極箔から導出される接続片は、コンデンサの静電容量には寄与しないことから、その大きさを極力小さくしたいが、溶接部の大きさとしては、溶接による接続の機械的並びに電気的な接続安定性の観点から、有る程度の範囲が必要であった。従って、所定の大きさの溶接部を確保しつつ、導出される接続片の大きさを小さくすることが必要となり、よって強固に抑えるための押さえしろとなる接続片の溶接部以外の領域の大きさが非常に少なくなる傾向となり、このように押さえしろが少ない場合には、従来の環状や直方体状の治具にて溶接部の周囲を囲うまたは部分的に押さえた場合では、押圧部材自体を押す面積も小さく、その押圧力に対する剛性も十分ではない場合があることから、結果としてこれら接続片を良好に押さえることができず、接続自体の電気的、機械的安定性が得られないという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、少ない押さえ範囲にて溶接部の周囲を強固に押さえることを可能とする摩擦撹拌溶接用固定治具、および、これら摩擦撹拌溶接用固定治具を用いて溶接部の周囲を強固に押さえることで、接続部の電気的、機械的な接続安定性を得ることのできる積層電子部品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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の摩擦撹拌溶接用固定治具は、
複数の金属線および／または積層された複数の金属箔を、該金属線および／または金属箔が集束された集合体内に回転するプローブを圧入することにより金属線および／または金属箔を加熱、撹拌して電気的、機械的に接続する摩擦撹拌溶接において、プローブを圧入する溶接部の近傍の金属線および／または金属箔を押圧して固定するための摩擦撹拌溶接用固定治具であって、
前記溶接部の周囲を囲うように形成され、金属線および／または金属箔と端面にて当接する筒状の圧縮部と、該筒状の圧縮部の上方にて該筒状の圧縮部の外周方向に延出された鍔部を有することを特徴としている。
この特徴によれば、溶接部の周囲を囲うように形成された圧縮部と、該圧縮部の外周方向に延出された鍔部とを有する摩擦撹拌溶接用固定治具を用いることで、前記鍔部上の比較的広い面積を押圧することで、該押圧力が圧縮部の下面に集中印加されるようになり、少ない押さえ範囲にても溶接部の近傍の金属線および／または金属箔を強固に押圧して良好に固定することが可能となり、接続部の電気的、機械的な接続安定性を得ることができる。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の積層電子部品の製造方法は、
弁作用金属から成る電極箔を電気絶縁性セパレータを介して交互に複数積層し、該積層された素子を有底筒状の外装ケースに収納するとともに、前記素子の電極箔を外部端子に接続し、該外装ケースの開放端を封口部材により封口する積層電子部品の製造方法において、
前記電極箔同士の接続、または前記電極箔と引き出し端子との接続、または前記電極箔同士の接続部と引き出し端子との接続、または引き出し端子と前記外部端子との接続のうち、少なくとも１つを摩擦攪拌溶接にて実施する際に、摩擦攪拌溶接による溶接部の周囲を囲うように形成され、該溶接部近傍の端面にて当接する筒状の圧縮部と、該筒状の圧縮部の上方にて該筒状の外周方向に延出された鍔部を有する固定治具により、摩擦攪拌溶接により接続される被接続体を押さえつけた状態で摩擦攪拌溶接を実施することを特徴としている。
この特徴によれば、溶接部の周囲を囲うように形成された圧縮部と、該圧縮部の外周方向に延出された鍔部とを有する摩擦撹拌溶接用固定治具を用いることで、前記鍔部上の比較的広い面積を押圧することで、該押圧力が圧縮部の下面に集中印加されるようになり、少ない押さえ範囲にても溶接部の近傍の被接続体を強固に押圧して良好に固定することが可能となり、接続部の電気的、機械的な接続安定性を得ることができる。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の積層電子部品の製造方法は、請求項２に記載の積層電子部品の製造方法であって、
前記電極箔の接続部の表面に化成処理による酸化皮膜が形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、接続片を化成処理による酸化皮膜層が形成されないようにマスキングする等の処理を実施する必要がなく、工程を簡素化することができる。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の積層電子部品の製造方法は、請求項２または３に記載の積層電子部品の製造方法であって、
前記筒状の圧縮部の高さ並びに鍔部の幅を、当該固定治具の使用において素子と当接しない高さ並びに幅としたことを特徴としている。
この特徴によれば、摩擦撹拌溶接の実施時において、固定治具の周囲に素子を収容可能な空隙が形成されるようになるため、固定治具と素子とが干渉して素子の電気的特性の低下することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施例を以下に説明する。
【００１５】
本実施例の積層電子部品として、積層電解コンデンサを例示する。図１に示すように、積層コンデンサ素子（以下コンデンサ素子と略記する）５を収納可能な有底四角筒状とされた外装ケ−ス２の開口を、外部端子４が貫通して形成された封口部材３にて封口した一般的なコンデンサと同様の外観を有している。
【００１６】
前記本実施例にて用いた前記外装ケ−ス２は、前記コンデンサ素子に使用した陽極箔７並びに陰極箔８としてアルミニウムを使用していることから、有底四角筒状のアルミニウムにて形成されている。尚、本実施例では、使用するコンデンサ素子を四角状としていることから、外装ケ−ス２も四角筒状としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら使用するコンデンサ素子が巻回にて積層された円筒状のものであれば、外装ケ−スも円筒状のものとすれば良い。
【００１７】
この外装ケ−ス２内部に収納されるコンデンサ素子５は、図２に示すように、その表面に拡面処埋であるエッチング処理によるエッチング処理層、および該エッチング処理層の上にバリア型陽極酸化処理による陽極酸化皮膜が形成されたアルミニウム箔である陽極箔７と、拡面処埋であるエッチング処理によるエッチング処理層が形成された陰極箔８とが、該陽極箔７と陰極箔８との間に電気絶縁性セパレータとしての電解紙９を介在させて積層して形成したもので、四角柱状に形成されている。尚、該積層されたコンデンサ素子５の側部外周には、積層後における位置ずれを防止するために、図示しない固定テープが巻かれている。
【００１８】
また、該コンデンサ素子５には所定の電解液が含浸され、前記電解紙９に電解液が保持されており、該電解液が前記陽極箔７と前記陰極箔８と接触した状態を形成するようにされており、本実施例では、０．１ｍｍのものを使用している。
【００１９】
本実施例において陽極箔７と陰極箔８として用いたアルミニウム箔は、厚さが陽極箔７が約１００μｍ程度、陰極箔８が５０μｍ程度のもので、集電極としての機能を果たすとともに、前記積層等において必要とされる適宜な機械的強度を有していて、前記陽極箔７の表面は、表面積を拡大するための拡面処理であるエッチング処理された後、均一な酸化皮膜を形成するための化成処理が実施され、接続片であるリ−ドタブ１２ａが、打ち抜きによって各陽極箔７の外周に、その端辺中心部よりオフセットされた位置に突出形成されるようになっており、これら形成されたリ−ドタブ１２ａにもエッチング層並びに酸化皮膜層を有している。尚、陰極箔８は、表面積を拡大するための拡面処理であるエッチング処理された後、接続片であるリ−ドタブ１２ｂが、打ち抜きによって各陰極箔８の外周に、その端辺中心部よりオフセットされた位置に突出形成されるようになっており、該リ−ドタブ１２ｂにもエッチング処理によるエッチング層を有している。
【００２０】
このように本実施例では、陽極箔７と陰極箔８としてアルミニウム箔を使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら陽極箔７と陰極箔８としては、弁作用金属であるタンタルやチタンを使用しても良い。
【００２１】
このようにして打ち抜き形成された陽極箔７と陰極箔８は、コンデンサ素子５の一方の積層端面より、図２に示すように前記電解紙９を介して積層される陽極箔７と陰極箔８のリ−ドタブ１２ａ，１２ｂの位置が互い違いとなるように、コンデンサ素子５の一方の積層端面より導出されるように積層される。
【００２２】
これら積層により形成された前記コンデンサ素子５の各陽極箔７と各陰極箔８のリ−ドタブ１２ａ，１２ｂは、それぞれの電極のリ−ドタブ１２ａとリ−ドタブ１２ｂ毎に集束されるとともに、図４に示すように、積層方向の両端面（上下面）に、補強部材としての補強板１５と引き出し電極としての内部電極１３ａ，１３ｂが配置されて、該内部電極１３ａ，１３ｂと補強板１５との間にリ−ドタブ１２ａまたはリ−ドタブ１２ｂが挟持された状態とされて、加工盤１６上に配置される。
【００２３】
この状態において、図４並びに図５に示すように、有鍔円筒状の固定治具１９を、補強板１５上に溶接部となる領域を固定治具１９の円筒状の圧縮部１８が囲むように載置した後、該載置された固定治具の鍔部１７上に加圧部材２２を押し当てて、加工盤１６上に累重配置されている補強板１５とリ−ドタブ１２ａ，１２ｂと内部電極１３ａ，１３ｂとの溶接部周囲を押さえつけた状態にて、前記補強板１５の背面側から回転するスターロッド２０の先端に設けられたプローブ２１を所定深さまで圧入し、該圧入したプローブ２１を図５に示すように移動することにより摩擦撹拌溶接を実施することで、接続部（溶接部）１４が形成され、補強板１５とリ−ドタブ１２ａ，１２ｂと内部電極１３ａ，１３ｂとが、電気的並びに機械的に接合される。尚、プローブ２１は下側に配置された補強板または内部電極に圧入されることが望ましく、このようにすることで、補強板または内部電極の一部がリードタブとともに接合されるため、リードタブ間の接続性が向上する。
【００２４】
この本実施例に用いた固定治具１９について説明すると、固定治具１９は図４並びに図５に示すように、スターロッド２０の移動により形成される接続部（溶接部）１４を囲むように、断面視長円形の円筒状とされた圧縮部１８の上端部に、該円筒状とされた圧縮部１８の外周方向に方形板状の鍔部１７を有する有鍔円筒状とされており、鍔部１７上の比較的大きな面積を、図示しない摩擦撹拌溶接装置に設けられている加圧部材２２を押し当てることで、該加圧部材２２による印加圧力が、圧縮部１８の下端面に伝達されて、該下端面にて加工盤１６上に累重配置されている補強板１５とリ−ドタブ１２ａ，１２ｂと内部電極１３ａ，１３ｂとの溶接部周囲が強固に押さえつけられるようになる。
【００２５】
また、圧縮部１８の下端面には、弾性部材であるゴム部材２３が設けられていて、該ゴム部材２３が、圧縮部１８の下端面と補強板１５との相対的な有る程度の傾きや、補強板１５における段差を吸収することで、補強板１５に印加される圧力に大きな偏りが生じることを防止するとともに、補強板１５との大きな摩擦力により、補強板１５と該補強板１５の下方に累重されているリ−ドタブ１２ａ，１２ｂと内部電極１３ａ，１３ｂが摩擦撹拌溶接にて位置ずれを生じ難くしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらゴム部材２３を設けない構成としても良い。
【００２６】
また、本実施例では、ゴム部材２３を固定治具１９の圧縮部１８の下端面に設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらゴム部材を単体のシート状として、圧縮部１８の下端面と補強板１５との間に介在するように配置しても良い。
【００２７】
また、本実施例では実施していないが、弾性部材を加圧部材２２と鍔部１７の上面との間に配置するようにしても良い。
【００２８】
また、この本実施例の固定治具１９を成す素材としては、本実施例ではステンレス製のもを使用しているが、加圧部材２２により印加される荷重に耐えられるとともに、取り扱いが容易なように比較的軽いものであれば適宜な素材を使用することができ、  例えば、鉄、アルミ合金やチタン合金などを用いても良く、またセラミックを用い、摩擦攪拌溶接時に軟化した被接続体である金属体が固定治具１９に付着しにくくしてもよく、更には該金属体が付着を防止するために、固定治具１９の表面をコーティングしても良く、また空冷・水冷などの冷却手段を用いても良い。
【００２９】
また、本実施例では実施していないが、これら素材として磁性材料を使用し、固定治具１９の全体または前記鍔部１７を着磁させることや、鍔部１７内部に磁石を埋設することで、加圧部材２２と固定治具１９が磁石の吸着力により固定されるようにしても良い。
【００３０】
また、本実施例では実施していないが、固定治具１９の鍔部１７に加圧部材２２と係合するための係合部を設けることで、固定治具１９と加圧部材２２とが位置ずれを生じ難いようにすること等は任意とされる。
【００３１】
また、摩擦撹拌溶接においては、圧入したプローブ２１が回転することにより、微細なアルミニウムの粉体や化成処理による酸化皮膜が飛散するが、これらの飛散粒子は摩擦撹拌により帯電している場合が多いことから、固定治具１９に適宜な電圧を印加してこれらの飛散粒子を吸着したり、或いは、固定治具１９内部を真空ポンプ等で吸引して、飛散粒子が固定治具１９内から外部へ流出して、コンデンサ素子５に付着しないようにしても良い。尚、これら固定治具１９に適宜な電圧を印加する場合には、該印加電圧がコンデンサ素子５に悪影響を与えないように、本実施例のように電気絶縁性を有するゴム部材２３を固定治具１９の圧縮部１８の下端面に設けるようにすることが好ましい。なお、前記圧縮部１８の下端面に設けられた絶縁性を有するゴム部材２３の代わりに、該下端面に凹凸加工を施し、当接する被接続体との当接面積を増やし、摩擦力を高めて固定保持を向上させることもできる。
【００３２】
また、本実施例では、これら圧縮部１８の形状を長円形としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの形状は摩擦撹拌溶接において形成される溶接の形状等に合わせて形成すれば良く、円筒形でも四角筒形や長四角筒形であっても良い。
【００３３】
また、本実施例では、圧縮部１８の下面全体が補強板１５と当接するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら当接部となる凸部を間歇的に有する下面形状としても良い。
【００３４】
また、本実施例では、鍔部１７の形状を方形の板状としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら鍔部１７の形状としては、加圧部材２２を当接可能な十分な面積があり、該加圧部材２２により印加される荷重に耐えられる厚み等を有すれば良く、その形状や厚み等は適宜に選択すれば良い。
【００３５】
また、圧縮部１８の高さや鍔部１７の平面方向の幅としては、固定治具１９の近傍にコンデンサ素子５が配置されることから、これらコンデンサ素子５と固定治具１９とが摩擦撹拌溶接時に干渉すると、コンデンサ素子５の電気特性が低下する虞れがあることから、これらコンデンサ素子５と干渉しない圧縮部１８の高さや鍔部１７の平面方向の幅とすることが好ましい。なお鍔部１７の上面は平坦であることが好ましく、下面側の圧縮部１８とのつなぎ部分を肉厚にして該鍔部１７と圧縮部１８との剛性を高めることもできる。なお、圧縮部１８の高さとしてコンデンサ素子５と干渉しない十分な高さを取れる場合には、鍔部１７の平面方向の幅の長さを、コンデンサ素子５の上方を覆うような長さとすることで、摩擦撹拌溶接により発生する前記飛散粒子がコンデンサ素子５に付着することを防止できるようにしても良い。
【００３６】
また、本実施例では実施していないが、これら圧縮部１８の側面部に、内部の摩擦撹拌溶接の状況を確認できるようにするための窓部となる開口を設けるようにしても良い。また、該開口に透明部材を装着するようにしても良い。
【００３７】
この摩擦撹拌溶接においては、前記圧入したプローブ２１が回転することにより、補強板１５並びにリ−ドタブ１２ａとリ−ドタブ１２ｂとの摩擦熱並びに加工熱が生じ、該摩擦熱並びに加工熱によって補強板１５やリ−ドタブ１２ａまたはリ−ドタブ１２ｂ並びに内部電極１３ａ，１３ｂとを構成する金属であるアルミが昇温、軟化されるとともに、該プローブ２１による回転により該軟化したアルミが撹拌されることで、その表面に存在する酸化皮膜が破壊されてアルミの地金同士が軟化した状態で接触するようになり、該プローブ２１の移動に伴って、その後方において固化することで、補強板１５とリ−ドタブ１２ａまたはリ−ドタブ１２ｂと内部電極１３ａ，１３ｂとが強固に固相接続されるようになる。なお、本実施例では、プローブを圧入して移動することで摩擦攪拌溶接を行っているが、プローブを圧入して一定時間回転させた後引き抜いて溶接を行うこともできる。
【００３８】
これら摩擦撹拌溶接においては、前記スターロッド２０に前記プローブ２１が先行するように、２〜５度の傾斜角θを設けるようにするのが好ましいが、これら傾斜角θは、使用する補強板１５の厚みや接続するリ−ドタブ１２ａまたはリ−ドタブ１２ｂの枚数やスターロッド２０の回転数、並びに圧入する量等から適宜に選択すれば良い。
【００３９】
また、プローブ２１の形状等も使用する補強板１５の厚みや接続するリ−ドタブ１２ａまたはリ−ドタブ１２ｂの枚数やスターロッド２０の回転数、並びに圧入する量等から適宜に選択すれば良い。
【００４０】
また、スターロッド２０の回転数、並びにプローブ２１を圧入する量や、移動速度等も、使用する補強板１５の厚みや接続するリ−ドタブ１２ａまたはリ−ドタブ１２ｂの枚数等から適宜に選択すれば良い。
【００４１】
これら補強板１５や内部電極１３ａ，１３ｂとして用いる材質として、前記陽極箔７と陰極箔８並びにリ−ドタブ１２ａまたはリ−ドタブ１２ｂとして用いたアルミニウムと同種の金属であるアルミニウムを用いており、このようにすることは、これら補強板１５や内部電極１３ａ，１３ｂとして異なる金属を使用した場合に、アルミニウムとの合金形成能が良好でなく、良好な接合強度が得られない不都合や、アルミニウムや異なる金属が他方の金属に拡散することによる接合部の劣化や、電池形成等によるアルミニウム或いは補強板１５や内部電極１３ａ，１３ｂとして使用した金属の腐食が生じる等問題を回避できることから好ましいが、これらの問題を回避できる場合には、補強板１５や内部電極１３ａ，１３ｂとして前記陽極箔７と陰極箔８並びにリ−ドタブ１２ａまたはリ−ドタブ１２ｂとして用いた金属と異なる金属を使用しても良い。
【００４２】
また、これら補強板１５や内部電極１３ａ，１３ｂの厚みとしては、この厚みが０．２ｍｍ以下となると、補強基材としての良好な強度を得られないとともに、該補強基材の背面から前記プローブ２１を圧入して摩擦撹拌溶接を実施する場合に、スターロッド２０の回転速度、移動速度、角度等の制御を行い難く、安定した摩擦撹拌溶接が難しくなり、逆にこの厚みが著しく厚くなると、摩擦撹拌溶接に要する加工時間が長いものになってしまうことから、その厚みとしては０．２ｍｍから１．０ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００４３】
このようにして摩擦撹拌溶接によりリ−ドタブ１２ａまたはリ−ドタブ１２ｂと内部電極１３ａ，１３ｂと補強板１５とを溶接、一体化した後、前記固定治具を取り除き、摩擦撹拌溶接により接続部（溶接部）１４の周囲に生成したバリを切削除去する。
【００４４】
このようにして摩擦撹拌溶接により内部電極１３ａ，１３ｂが接続され、バリが除去されたコンデンサ素子５は、接続された内部電極１３ａ，１３ｂの先端部が図６に示すように外部端子４の内方端部に摩擦撹拌溶接にて溶接される。この際の摩擦撹拌溶接においても、前記リ−ドタブ１２ａ，１２ｂの場合の摩擦撹拌溶接と同様に、溶接部の形状にあった大きさの固定治具１９’を用いて外部端子４の内方端部に内部電極１３ａ，１３ｂの先端部を強固に押し付けて固定した状態において摩擦撹拌溶接が実施されて、内部電極１３ａ，１３ｂが外部端子４と接続される。
【００４５】
そして、これら摩擦撹拌溶接の完了後において、前記リ−ドタブ１２ａ，１２ｂの場合と同様にバリが切削除去され、内部電極１３ａ，１３ｂが図７に示す折曲げ線において折曲げ加工された後、前記外装ケース２に収納され、封口部材３により該外装ケース２の開口が封口、密閉されてコンデンサとされる。
【００４６】
以上、本実施例のように、接続部（溶接部）１４の周囲を囲うように形成された圧縮部１８と、該圧縮部１８の外周方向に延出された鍔部１７とを有する固定治具１９を用いることで、前記鍔部１７上の比較的広い面積を押圧することで、該押圧力が圧縮部１８の下面に集中印加されるようになり、接続部（溶接部）１４の近傍の被接続体である補強板１５やリ−ドタブ１２ａ，１２ｂや内部電極１３ａ，１３ｂを強固に押圧して良好に固定することが可能となり、接続部の電気的、機械的な接続安定性を得ることができる。
【００４７】
尚、前記実施例では、摩擦撹拌溶接にて接続する部位として、接続片であるリ−ドタブ１２ａ，１２ｂ同士並びにリ−ドタブ１２ａ，１２ｂと内部電極１３ａ，１３ｂとの接続と、内部電極１３ａ，１３ｂと外部端子４との接続について例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら摩擦撹拌溶接にて接続する部位としては、例えば、図８に示すように、接続片であるリ−ドタブ１２ａ，１２ｂのみとしてリ−ドタブ１２ａ，１２ｂ同士を摩擦撹拌溶接を実施する場合においても有用であることは言うまでもない。
【００４８】
また、前記実施例では、リ−ドタブ１２ａ，１２ｂを補強部材となる補強板１５と内部電極１３ａ，１３ｂとの間に挟持して摩擦撹拌溶接を実施しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら補強部材として、図７に示すように、内部電極１３ａ，１３ｂのみをリ−ドタブ１２ａ，１２ｂの上面側に配置して摩擦撹拌溶接を実施するようにしても良く、この場合にあっても、本発明の固定治具１９を利用できることは言うまでもない。
【００４９】
以上、本発明を図面に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲での変更や追加があっても、本発明に含まれることは言うまでもない。
【００５０】
例えば前記実施例では、補強基材としての内部電極１３ａ，１３ｂをリ−ドタブ１２ａ，１２ｂに摩擦撹拌溶接にて接合し、該内部電極１３ａ，１３ｂを前記外部端子４に接続するようにしており、このようにすることは、内部電極を別途接続部に接続する必要がなく、部品点数を低減できるとともに、工程も簡素化できることから好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、集束したリ−ドタブ１２ａ，１２ｂの積層方向の一端面に補強板１５のみを配置して、該補強板１５の背面より摩擦撹拌溶接を実施した後、該溶接一体化された補強板１５とリ−ドタブ１２ａ，１２ｂの積層体に内部電極１３ａ，１３ｂを別途に摩擦撹拌溶接して接続するようにしても良い。
【００５１】
また、前記実施例では、補強基材である補強板１５並びに内部電極１３ａ，１３ｂを別体のものとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、断面視コ字状または断面視ロ字状とされた一体状のものとしても良い。
【００５２】
また、前記実施例では、プローブ２１を補強基材である補強板１５の背面側から圧入して摩擦撹拌溶接を行うようにしており、このようにすることは、集束された接続部と摩擦撹拌溶接を行う回転するスターロッドとの間に前記補強基材が介在することから、集束された上部のリ−ドタブ１２ａ，１２ｂが回転するプローブにより変形、破断することによる不具合の発生を、大幅に低減することができることから好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら摩擦撹拌溶接を補強基材である補強板１５や内部電極１３ａ，１３ｂが配置されていない側から実施するようにしても良い。
【００５３】
また、前記実施例では、積層されたリードタブ１２ａ，１２ｂの上面に配された補強基材３１の背面側から溶接しているが、このほかにも前記積層されたリードタブ１２ａ，１２ｂの導出方向の先端側となる面に対してプローブを圧入・移動することで摩擦攪拌溶接を実施することもでき、さらには前記リードタブ１２ａ，１２ｂの導出方向の先端側となる面に補強基材を配して摩擦攪拌溶接を行うこともできる。
【００５４】
また、各実施例では、陰極箔および陽極箔から突出形成されたリードタブ１２ａ、１２ｂを接続部として、複数積層して摩擦攪拌溶接を実施しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、陰極箔と陽極箔とを一部ずらして積層または巻回し、該各電極箔のずらした部分を接続部として摩擦攪拌溶接を実施したものにも適用できる。
【００５５】
また、集束されたリ−ドタブ１２ａ，１２ｂの間に補強板を介在させることもできる。この場合、主に中間位置に介在させるのが好ましく、これにより、摩擦撹拌溶接の際に、当該介在させた補強板の一部がリ−ドタブ１２ａ，１２ｂとともに接合され、機械的な接合強度を高めることができ、接続性の信頼性を向上ささせることができる。
【００５６】
例えば前記実施例では、比較的大型の電解コンデンサを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、積層型固体電解コンデンサに適用しても良いし、電池の正極及び負極電極箔の接続に適用しても良いし、また前記陽極箔７と陰極箔８を箔の両面に活性炭層が配置された分極性電極箔とした電気二重層コンデンサとしても良く、この場合は、接続部の活性炭層がプローブ２１の圧入および移動により撹拌されてアルミニウム箔同士が溶接される。
【００５７】
また、前記実施例では、接続片であるリ−ドタブ１２ａ，１２ｂもエッチング処理や化成処理（リ−ドタブ１２ａのみ）が実施されたエッチング層や酸化皮膜層を有するものとされており、このようにすることは、これらエッチング層や酸化皮膜層が形成されないように、これらリ−ドタブ１２ａ，１２ｂとなるアルミニウム箔の部分を予めマスキングする等の処理を実施せずに済むことから好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらリ−ドタブ１２ａ，１２ｂとなるアルミニウム箔の部分を予めマスキングしたり、または形成されたエッチング層や酸化皮膜層を研磨などにて除去して、これらエッチング処理や化成処理によるエッチング層や酸化皮膜層を形成しないようにしたものにも、本発明を適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施例における積層電解コンデンサを示す一部破断斜視図である。
【図２】本発明の実施例にて用いたコンデンサ素子の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例にて用いたコンデンサ素子を示す外観斜視図である。
【図４】本発明の実施例における摩擦撹拌溶接の実施状況を側方から見た図である。
【図５】本発明の実施例における摩擦撹拌溶接の実施状況を上方から見た図である。
【図６】本発明の実施例における内部電極と外部端子との摩擦撹拌溶接の実施状況を示す図である。
【図７】本発明におけるその他の摩擦撹拌溶接の形態例を示す図である。
【図８】本発明におけるその他の摩擦撹拌溶接の形態例を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１        積層電解コンデンサ
２        外装ケース
３        封口部材
４        外部端子
５        コンデンサ素子
７        陽極箔
８        陰極箔
９        電気絶縁性スペーサ
１２ａ    リードタブ（陽極）
１２ｂ    リードタブ（陰極）
１３ａ    内部電極（陽極）
１３ｂ    内部電極（陰極）
１４      接続部
１６      加工盤
１７      鍔部
１８      圧縮部
１９      固定治具
２０      スターロッド
２１      プローブ
２２      加圧部材
【図１】
2005103615.tif 000003
【図２】
2005103615.tif 000004
【図３】
2005103615.tif 000005
【図４】
2005103615.tif 000006
【図５】
2005103615.tif 000007
【図６】
2005103615.tif 000008
【図７】
2005103615.tif 000009
【図８】
2005103615.tif 000010