(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極引出部および陰極引出部を有するコンデンサ素子と、前記陽極引出部に接続する陽極リードフレームと、前記陰極引出部に接続する陰極リードフレームと、コンデンサ素子を被覆する外装樹脂と、を備え、前記陽極引出部が前記コンデンサ素子の一端面から突出した構造を有する固体電解コンデンサにおいて、
前記陽極リードフレームは、外装樹脂から露出した露出面を有する陽極端子部と、
該陽極端子部に連なり、該陽極端子部の上方に位置する陽極引出部に向けて屈曲し、前記外装樹脂内を伸びる立ち上がり部と、
該立ち上がり部に連なり、前記陽極引出部の突出する方向に沿って屈曲し、陽極引出部に接続する曲げ部と、を有し、
前記曲げ部は、曲率を有する曲率部と下方に配向する先端部とを有し、前記陽極引出部は前記曲率部において接続され、且つ、前記先端部は前記陽極引出部と離間している固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記曲げ部は、コンデンサ素子から陽極引出部が突出する方向に沿って開口するスリットを有する請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記スリットは、水平方向の最大開口幅が、陽極引出部の端面における水平方向の最大幅以下である請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
前記曲げ部は、前記陽極引出部の突出する向きに屈曲している請求項１〜３のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項５】
前記コンデンサ素子を複数備える請求項１〜４のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサ素子を合成樹脂などの外装樹脂で封止した固体電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体電解コンデンサは、陽極体上に、誘電体酸化被膜と固体電解質層が形成されたコンデンサ素子を備え、陽極体は、タンタル、ニオブなどの弁作用金属の焼結体を使用する。誘電体酸化皮膜は、陽極体の表面を陽極酸化して形成し、固体電解質層は、陽極酸化被膜上に、化学重合などにより形成したポリピロールなどの導電性高分子層である。固体電解質層上には、銀、または、カーボンおよび銀からなる陰極引出部を形成し、陽極体の一端面から突出するように、弁作用金属製の陽極引出部を形成する。図５は、従来の固体電解コンデンサの構造を示す図である。図５（ａ）に示すように、固体電解コンデンサは、陽極引出部５７と陰極引出部５６を有するコンデンサ素子５３と、陽極引出部５７に接続する陽極端子５１と、陰極引出部５６に接続する陰極端子５２と、コンデンサ素子５３を被覆する外装樹脂５８と、を備える。
【０００３】
かかる固体電解コンデンサの製造においては、同一の平面上に配置した陽極端子５１と陰極端子５２に対して、コンデンサ素子５３を配置して行うが、コンデンサ素子５３の陰極引出部５６が陰極端子５２に密接するように供給すると、陽極引出部５７と陽極端子５１との間に隙間が生じ、陽極引出部５７が陽極端子５１から浮き上がった状態になる。したがって、陽極引出部５７と陽極端子５１を接続するために、陽極引出部５７と陽極端子５１との間の隙間に、図５（ａ）に示すような金属製の枕部材５４を設けるか、または図５（ｂ）に示すような金属製の異型材５５を用いる必要がある。したがって、枕部材５４または異型材５５を形成する工程が必要となり、それだけ製造コストが高くなる。また、枕部材５４または異型材５５は、陽極引出部５７と陽極端子５１との間に溶接などにより形成すため、溶接のバラツキなどにより、歩留りが低下する（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−６８５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、容易に製造でき、歩留りが良好で、低コストの固体電解コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の固体電解コンデンサは、陽極引出部および陰極引出部を有するコンデンサ素子と、陽極引出部に接続する陽極リードフレームと、陰極引出部に接続する陰極リードフレームと、コンデンサ素子を被覆する外装樹脂と、を備え、陽極引出部がコンデンサ素子の一端面から突出した構造を有する。かかる固体電解コンデンサにおいて、陽極リードフレームは、外装樹脂から露出した露出面を有する陽極端子部と、陽極端子部に連なり、陽極端子部の上方に位置する陽極引出部に向けて屈曲し、外装樹脂内を伸びる立ち上がり部と、立ち上がり部に連なり、陽極引出部の突出する方向に沿って屈曲し、陽極引出部に接続する曲げ部と、を有する。曲げ部は、コンデンサ素子から陽極引出部が突出する方向に沿って開口するスリットを有する態様が好ましく、スリットの水平方向の最大開口幅が、陽極引出部の端面における水平方向の最大幅以下である態様が好適である。また、曲げ部は、陽極引出部に接続する部位が曲率を有する形態が好ましく、コンデンサ素子を複数備える固体電解コンデンサが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
製造工程を簡素化し、製造を容易にし、製造速度を高め、低コストの固体電解コンデンサを提供することができる。また、歩留りが良好で、等価直列抵抗（以下、「ＥＳＲ」という。）の低い固体電解コンデンサ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】
【０００７】
第１の実施形態
本実施形態における固体電解コンデンサの構成を図１に例示する。図１（ａ）は、固体電解コンデンサを構成するコンデンサ素子３の斜視図である。図１（ａ）に示すように、コンデンサ素子３は、陽極引出部３１と陰極引出部３２を備え、陽極引出部３１は、コンデンサ素子３の一端面から突出した構造を有する。本明細書において、コンデンサ素子とは、弁作用金属を陽極とし、陽極金属の表面に誘電体皮膜を形成した後、誘電体皮膜の表面に陰極となる固体電解質層を形成し、さらに固体電解質層の表面に陰極引出層を形成した構造を有する各種の固体電解コンデンサ素子を指す。図１（ｂ）は、本実施形態の固体電解コンデンサの構造を示す断面図である。この固体電解コンデンサは、図１（ｂ）に示すように、陽極引出部３１および陰極引出部３２を有するコンデンサ素子３と、陽極引出部３１に接続する陽極リードフレーム１と、陰極引出部３２に接続する陰極リードフレーム２と、コンデンサ素子３を被覆する外装樹脂４と、を備える。ここで、陽極引出部３１は、図１（ａ）に示すように、先端が潰されていてもよいし、潰し部が入っていなくてもよい。
【０００８】
図１（ｃ）は、固体電解コンデンサを構成する陽極リードフレーム１の斜視図である。図１（ｃ）に示すように、陽極リードフレーム１は、陽極端子部１１と、立ち上がり部１２と、曲げ部１３とを備える。図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、陽極端子部１１は、外装樹脂４から露出した露出面１１ａを有する。立ち上がり部１２は、陽極端子部１１に連なり、陽極端子部１１の上方に位置する陽極引出部３１に向けて屈曲し、外装樹脂４内を伸びる構造を有する。曲げ部１３は、立ち上がり部１２に連なり、陽極引出部３１の突出する方向である矢印Ａに沿って屈曲し、陽極引出部３１に接続する。本実施形態の固体電解コンデンサは、曲げ加工という簡単な加工方法で形成された陽極リードフレーム１により、陽極引出部３１と接続することができるため、従来のような枕部材および異型材などの別部材を形成する必要がない。したがって、製造方法として容易であり、製造工数を削減でき、製造コストを低減することができる。また、陽極端子部と陽極引出部との接続に、枕部材などの部材を介する必要がなくなり、溶接などのバラツキによる歩留まりの低下がなくなる。また、異型材を用いる必要がなくなるため、材料コストを低減することができる。
【０００９】
本実施形態の固体電解コンデンサを構成する陽極リードフレームの形態を図２に例示する。図２（ａ）〜図２（ｃ）に示す例では、曲げ部１３が立ち上がり部１２からなだらかに屈曲し、図２（ａ）に示す例では、曲げ部１３が陽極引出部３１の突出する方向（矢印Ａ）に沿って屈曲し、曲げ部１３の先端が下方に配向する。一方、図２（ｂ）に示す例では、曲げ部１３が矢印Ａに沿って屈曲し、曲げ部１３の先端が斜め下方に配向する。また、図２（ｃ）に示す例では、曲げ部１３が矢印Ａに沿って屈曲し、曲げ部１３の先端が立ち上がり部１２から見て、ほぼ直角に配向する。また、図２（ｄ）に示す例では、曲げ部１３が矢印Ａの方向に沿って屈曲するが、屈曲する角度は９０度未満である。
【００１０】
図２（ａ）〜図２（ｄ）に示す陽極リードフレーム１は、いずれも曲げ部１３が、立ち上がり部１２に連なり、陽極引出部の突出する方向である矢印Ａに沿って屈曲し、陽極引出部に接続する。したがって、図２（ａ）〜図２（ｄ）に例示する態様は、いずれも本発明の固体電解コンデンサを構成する陽極リードフレームに属し、枕部材および異型材を使用することなく、陽極引出部と接続することができる。また、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す形態の陽極リードフレームのように、曲げ部１３における陽極引出部との接続部位１３ａが曲率を有する形態は、陽極引出部と陽極リードフレームとの溶接時に陽極引出部に切断バリが発生しても、両者を確実に溶接することができ、ＥＳＲを低減できる点で好ましい。
【００１１】
図３は、本実施形態における固体電解コンデンサの構成を例示する図であり、図３（ａ）は、固体電解コンデンサを陽極引出部３１ａ，３１ｂの突出方向から見たときの側面図であり、図３（ｂ）は、斜視図である。図３に示す例では、２個のコンデンサ素子３ａ，３ｂを備え、それぞれの陽極引出部３１ａ，３１ｂが、１枚の陽極リードフレーム１と接続する。図３に示すように、複数個のコンデンサ素子を備える態様は、ＥＳＲを低減できる点で好ましい。また、本実施形態では、図３に示すように、陽極リードフレーム１がスリットを有しない例を示すが、陽極リードフレーム１がスリットを有しない場合には、陽極リードフレーム１と接続する陽極引出部３１ａ，３１ｂは、陽極リードフレーム１と接続する部分が水平面となるように面取りする態様が、接触面積を大きくし、ＥＳＲを低減できる点で好ましい。陽極リードフレームと接続する部分が水平面となるように面取りした陽極引出部３１の態様を図１（ａ）に例示する。
【００１２】
図１（ｃ）に示すように、本発明の固体電解コンデンサにおける陽極リードフレーム１は、陽極端子部１１に連なる立ち上がり部１２が、上方に位置する陽極引出部３１に向けて屈曲し、外装樹脂４内を伸びる。また、立ち上がり部１２に連なる曲げ部１３は、陽極引出部３１の突出する方向に沿って屈曲する。かかる陽極リードフレーム１の形態は、外装樹脂４に対してアンカー作用を奏し、固体電解コンデンサの機械的強度を高めることができる。同様に、図１（ｂ）に示すように、陰極引出部３２に接続する陰極リードフレーム２が、クランク状に曲げ加工された形態を有すると、外装樹脂４に対しアンカー作用を奏し、固体電解コンデンサの機械的強度を高めることができる。
【００１３】
本実施形態における固体電解コンデンサの製造方法は、陽極リードフレームの形成工程と、陰極リードフレームの形成工程と、コンデンサ素子の接続工程と、外装樹脂の形成工程とを備える。陽極リードフレームの形成工程は、たとえば図１（ｃ）に示すように、陽極端子部１１の先端を上方に折り曲げることにより立ち上がり部１２を形成した後、立ち上がり部１２の先端をさらに折り曲げて、コンデンサ素子３の陽極引出部３１に接続するように曲げ部１３を形成する。曲げ部１３は、陽極引出部３１と接続する部位が曲率を有する態様が好適である。陰極リードフレームの形成工程においては、曲げ加工を施すことにより、たとえば図１（ｂ）に示すようなクランク状の陰極リードフレーム２を形成することができる。
【００１４】
図４は、本実施形態における陽極リードフレームと陰極リードフレームの製造方法を示す図である。図４（ａ）は、曲げ加工前の平面図であり、図４（ｂ）は、曲げ加工後の斜視図である。図４（ａ）に、曲げ加工後、それぞれ陽極端子部１１、立ち上がり部１２、曲げ部１３となる部分を示す。また、図４に示す例では、曲げ加工により、クランク状の段差２ａを有する陰極リードフレーム２を形成している。かかる陽極リードフレーム１および陰極リードフレーム２により、２個のコンデンサ素子を備える固体電解コンデンサを製造することができる。図４（ａ）に示す曲げ加工前のリード板は、たとえば、金属製の薄板の打ち抜きにより形成することができる。複数個の陽極リードフレーム１および陰極リードフレーム２を同時に形成することにより製造コストを低減することができる。
【００１５】
コンデンサ素子の接続工程は、図１（ｂ）に示すように、陽極リードフレーム１および陰極リードフレーム２の上にコンデンサ素子３を配置した後、陽極リードフレーム１と陽極引出部３１とを接続し、陰極リードフレーム２と陰極引出部３２とを接続する。したがって、本実施形態の固体電解コンデンサは、曲げ加工により形成された陽極リードフレーム１により、陽極引出部３１と接続するため、従来技術のような枕部材および異型材などの別部材を形成する必要がない。このため、製造工数を簡素化し、製造を容易にし、製造コストを低減することができる。また、陽極端子部と陽極引出部との接続に、枕部材などの部材を介する必要がなくなり、溶接などのバラツキによる歩留まりの低下がなくなる。また、異型材を用いる必要がなくなるため、材料コストを低減することができる。接続は、導電性ペーストの塗布、乾燥と固着により、または溶接により行うことができる。溶接は、抵抗溶接またはレーザ溶接などが好適である。
【００１６】
外装樹脂の形成工程は、コンデンサ素子３をエポキシ樹脂などにより封止する。図１（ｂ）に示すように、外装樹脂４の底面が陽極引出部１の上面および陰極引出部２の上面と同一の平面になるように封止すると、陽極リードフレーム１および陰極リードフレーム２の下端への外装樹脂のフラッシュを抑制することができる。外装樹脂による封止は、たとえばコンデンサ素子の周囲に枠体を配置し、枠体内に液状の外装樹脂を注入した後、硬化することにより行うことができる。このようにして固体電解コンデンサを製造することができる。
【００１７】
第２の実施形態
本実施形態における固体電解コンデンサの構成を図６に例示する。図６（ａ）は、固体電解コンデンサを陽極引出部３１ａ，３１ｂの突出方向から見たときの側面図であり、図６（ｂ）は、斜視図である。図６（ａ）に示すように、２個のコンデンサ素子３ａ，３ｂを備え、それぞれの陽極引出部３１ａ，３１ｂが、１枚の陽極リードフレーム１と接続する。本実施形態においては、第１の実施形態と異なり、陽極引出部３１ａ，３１ｂが円柱形である。また、本実施形態では、陽極リードフレーム１の曲げ部１３は、コンデンサ素子３ａ，３ｂから陽極引出部３１ａ，３１ｂが突出する方向に沿って開口するスリット１３ｂを有し、陽極引出部３１ａ，３１ｂと陽極リードフレーム１とが、スリット１３ｂにおいて接続する。このため、陽極引出部３１ａ，３１ｂと陽極リードフレーム１とが２箇所で線接触し、接触面積が増加し、ＥＳＲを低減することができる。また、スリット１３ｂを有するため、陽極引出部３１ａ，３１ｂを曲げ部１３上に配置するときの位置ズレを抑制することができる。本実施形態の固体電解コンデンサの構成は、他の点では実施形態１の固体電解コンデンサの構成と同様であり、同様の作用効果を奏する。
【００１８】
図６（ａ）に示すように、スリット１３ｂの水平方向の最大開口幅Ｗと、陽極引出部３１ａ，３１ｂの端面における水平方向の最大幅Ｄとの関係は、陽極引出部を曲げ部上に配置したときに、陽極引出部と曲げ部との接続の信頼性を高める点で、Ｗ≦Ｄとする態様が好ましい。一方、曲げ部１３と陽極引出部３１ａ，３１ｂとを複数箇所で線接触させてＥＳＲを低減する点と、陽極引出部３１ａ，３１ｂを曲げ部１３上に配置するときの位置ズレを抑制する点で、Ｗ≧Ｄ×１/４が好ましく、Ｗ≧Ｄ×１/２がより好ましい。曲げ部１３がスリット１３ｂを有するため、陽極引出部は面取りをしていなくても、接触面積を大きく維持することができ、ＥＳＲを低減できる。図６に、本実施形態における陽極引出部３１ａ，３１ｂの形態を例示する。
【００１９】
本実施形態における固体電解コンデンサの製造方法は、陽極リードフレームの形成工程と、陰極リードフレームの形成工程と、コンデンサ素子の接続工程と、外装樹脂の形成工程とを備える。図７は、本実施形態における陽極リードフレーム１と陰極リードフレーム２の製造方法を示す図である。図７（ａ）は、曲げ加工前の平面図であり、図７（ｂ）は、曲げ加工後の斜視図である。図７（ａ）に、曲げ加工後、それぞれ陽極端子部１１、立ち上がり部１２、曲げ部１３となる部分を示す。曲げ加工をする前に予め切り欠き部を形成しておくことにより、曲げ部１３にスリット１３ｂを形成することができる。図７に示す例では、曲げ加工により、クランク状の段差２ａを有する陰極リードフレーム２を形成している。図７（ａ）に示す曲げ加工前のリード板は、たとえば、金属製の薄板の打ち抜きにより形成することができる。陽極リードフレームの形成工程は、たとえば陽極端子部１１の先端を上方に折り曲げて立ち上がり部１２を形成した後、立ち上がり部１２の先端をさらに折り曲げて、コンデンサ素子３の陽極引出部３１に接続する曲げ部１３を形成する。曲げ部１３は、陽極引出部３１と接続する部位が曲率を有する態様が好適である。
【００２０】
コンデンサ素子の接続工程は、図１（ｂ）に示すように、陽極リードフレーム１および陰極リードフレーム２上にコンデンサ素子３を配置し、陽極リードフレーム１と陽極引出部３１とを接続し、陰極リードフレーム２と陰極引出部３２とを接続する。この固体電解コンデンサは、曲げ加工により形成された陽極リードフレーム１により、陽極引出部３１と接続するため、別部材を形成する必要がなく、製造工数を簡素化し、製造を容易化し、製造コストを低減することができる。また、別部材を溶接する必要がないため、歩留りの低下がない。陽極リードフレームと陽極引出部との接続は、図６に示すように、まず曲げ部１３のスリット１３ｂ上に陽極引出部３１ａ，３１ｂを載置した後、曲げ部と陽極引出部を接続する態様が好ましい。かかる接続態様により、陽極引出部３１ａ，３１ｂの位置ズレがなく、曲げ部１３と陽極引出部３１ａ，３１ｂとを確実に接続することができる。陽極リードフレームおよび陰極リードフレームと、コンデンサ素子との接続は、導電性ペーストの塗布、乾燥と固着により、または溶接により行うことができる。外装樹脂の形成工程では、コンデンサ素子をエポキシ樹脂などにより封止する。その他の点では、第１の実施形態と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の固体電解コンデンサは、製造工数が少ないため、容易に製造でき、低コストであり、ＥＳＲが低い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態における固体電解コンデンサの構成を例示する図である。
【図２】第１の実施形態の固体電解コンデンサを構成する陽極リードフレームの形態を例示する図である。
【図３】第１の実施形態における固体電解コンデンサの構成を例示する図である。
【図４】第１の実施形態における陽極リードフレームと陰極リードフレームの製造方法を示す図である。
【図５】従来の固体電解コンデンサの構造を示す図である。
【図６】第２の実施形態における固体電解コンデンサの構成を例示する図である。
【図７】第２の実施形態における陽極リードフレームと陰極リードフレームの製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  陽極リードフレーム、２  陰極リードフレーム、３  コンデンサ素子、４  外装樹脂、１１  陽極端子部、１２  立ち上がり部、１３  曲げ部、１３ｂ  スリット、３１  陽極引出部、３２  陰極引出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0005142772.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005142772.tif 000007
【図７】
0005142772.tif 000008