(57)【要約】【課題】ＥＳＲの低減効果をより一層向上させた積層型固体電解コンデンサを提供する。【解決手段】弁作用金属１の一方側を陽極部とし、この弁作用金属１の他方側の表面に形成した酸化皮膜層２を絶縁体とし、酸化皮膜層２に形成した固体電解質層３を陰極部とする複数の単板コンデンサ素子１０，１０を、導電性接着剤層６を介して積層した積層素子１１を有する多端子構造の積層型固体電解コンデンサにおいて、積層素子１１の両側部１１ａ，１１ｂが導電性被覆層７，７で覆われてなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属の一方側を陽極部とし、この弁作用金属の他方側の表面に形成した酸化皮膜層を絶縁体とし、酸化皮膜層上に形成した固体電解質層を陰極部とする複数枚の単板コンデンサ素子を、導電性接着剤層を介して積層した積層素子を有する積層型固体電解コンデンサにおいて、
前記積層素子が、前記各単板コンデンサ素子の陽極部を、陰極部を中心に複数に分岐して引き出した多端子構造であると共に、前記積層素子の両側面部が導電性被覆層で覆われてなることを特徴とする積層型固体電解コンデンサ。
【請求項２】
弁作用金属の一方側を陽極部とし、この弁作用金属の他方側の表面に形成した酸化皮膜層を絶縁体とし、酸化皮膜層上に形成した固体電解質層を陰極部とする複数枚の単板コンデンサ素子を、導電性接着剤層を介して積層した積層素子を有する積層型固体電解コンデンサの製造方法において、
前記各単板コンデンサ素子の陽極部を、陰極部を中心に複数に分岐して引き出すことにより多端子構造の前記積層素子を形成した後、前記積層素子の両側面部を導電性被覆層で覆うことを特徴とする積層型固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項３】
塗布方式、スクリーン印刷方式またはスタンプ方式のいずれかで、前記導電性被覆層を覆うことを特徴とする請求項２に記載の積層型固体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、複数枚の単板コンデンサを積層した多端子構造を有する積層型固体電解コンデンサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体電解コンデンサは、アルミニウム、タンタルなどの弁作用金属を陽極とし、その上に形成した酸化皮膜層を絶縁体とし、さらにその上に固体電解質層を形成して陰極を構成してなる。この固体電解質層は、二酸化マンガン、ＴＣＮＱ錯体、導電性高分子などが知られている。
【０００３】
近年、コンピュータのＣＰＵの低電圧化および高速化に伴い、コンデンサに流れる電流が飛躍的に大きくなっているため、コンデンサのＥＳＲ／ＥＳＬが高いとその発熱量が大きく、コンデンサの故障の原因となる。従って、コンデンサは、低ＥＳＲ／ＥＳＬ化と共に、機器の小型薄型化に伴って低背化も要求されている。
【０００４】
低背化、低ＥＳＲ／ＥＳＬ化に対応する、積層型固体電解コンデンサが提供されている。この積層型固体電解コンデンサは、一般に、弁作用金属箔の表面をエッチング、または弁作用金属粉末を成形、焼結して多孔質体を形成し、その表面に酸化皮膜層を設けた陽極部と、酸化皮膜層上に設けられた固体電解質層、カーボン層、銀層からなる陰極部とで構成されたコンデンサ素子を、導電性接着剤層を介して複数枚積層し、外部電極を接続して構成されている。
【０００５】
しかし、上記の積層型固体電解コンデンサは、積層素子の側面端部に導電性接着剤層が形成されていないので、積層素子の側面端部間の接続抵抗が大きくなる。
【０００６】
そこで、固体電解質層まで形成したコンデンサ素子を複数枚積層し、この積層したものを覆うように、カーボン層、銀層を順次設けて形成されてなる、積層型固体電解コンデンサが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、この積層型固体電解コンデンサは、固体電解質層を形成した後に積層処理を行っているため、固体電解質が機械的強度の低い導電性高分子の場合、コンデンサ素子の漏れ電流が増加する問題がある。
【０００８】
上記の問題を解決するため、コンデンサ素子を複数枚、導電性接着剤を介して積層した後、該積層素子を覆うように導電性の銀層を追加形成するという方法が提案されている。
【０００９】
しかし、近年は更なる低ＥＳＲ、低ＥＳＬ化のため、素子陽極を２つ以上有する多端子構造のコンデンサが開発されている。
この多端子構造を有する積層素子は、それぞれの陽極が素子中央に対し異なる方向に形成されているため、従来、一般的に用いられてきた銀ペースト槽内に浸漬する方法では、積層素子に導電性の銀層を追加形成することができず、積層素子の側面端部の接続抵抗を低下させることが困難という問題がある。
【特許文献１】特開２００４−２８１５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、ＥＳＲの低減効果をより一層向上させた多端子構造を有する積層型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】
【００１１】
本発明に係る積層型固体電解コンデンサは、弁作用金属の一方側を陽極部とし、この弁作用金属の他方側の表面に形成した酸化皮膜層を絶縁体とし、酸化皮膜層に形成した固体電解質層を陰極部とする複数の単板コンデンサ素子を、導電性接着剤層を介して積層した積層素子を有する積層型固体電解コンデンサにおいて、積層素子が、各単板コンデンサ素子の陽極部を、陰極部を中心に複数に分岐して引き出した多端子構造であり、積層素子の両側面部が導電性被覆層で形成されている。
【００１２】
また、本発明に係る積層型固体電解コンデンサの製造方法は、弁作用金属の一方側を陽極部とし、この弁作用金属の他方側の表面に形成した酸化皮膜層を絶縁体とし、酸化皮膜層上に形成した固体電解質層を陰極部とする複数枚の単板コンデンサ素子を、導電性接着剤層を介して積層した積層素子を有する積層型固体電解コンデンサの製造方法において、各単板コンデンサ素子の陽極部を、陰極部を中心に複数に分岐して引き出すことにより多端子構造の積層素子を形成した後、積層素子の両側面部を導電性被覆層で覆うことを特徴とする。
【００１３】
さらに、塗布方式、スクリーン印刷方式またはスタンプ方式のいずれかで、導電性被覆層を覆うことを特徴とする積層型固体電解コンデンサの製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る積層型固体電解コンデンサは、導電性被覆層で積層素子の側面部を覆っているので、接続抵抗が非常に小さく、低ＥＳＲ化を実現することができる。また、積層素子を、多端子構造とすることにより、より一層ＥＳＲを低減することができる。そして、塗布方式、スクリーン印刷方式、スタンプ方式のいずれかを用いることにより、陽極が分岐して引き出された多端子素子でも、導電性被覆層を容易に追加形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面に基づいて、本発明に係る積層型固体電解コンデンサについて詳細に説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１は、実施例１の積層素子を示す斜視図である。図２は、図１に示すＩ−Ｉ線断面図である。図３は、実施例１の積層型固体電解コンデンサを示す斜視図である。
【００１７】
図１および図２の如く、エッチング処理を施した弁作用金属（例えばアルミニウム箔）１の表面に、酸化皮膜層２を設け、陽極部Ｐを形成する。図１の如く、陽極と陰極との間を絶縁隔離するために、絶縁層８が弁作用金属１の周方向に塗布され、左右の領域に区分されている。区分された弁作用金属１の陽極部Ｐの反対側に、図２の如く、導電性高分子（例えばポリチオフェン）からなる固体電解質層３、カーボン層４、銀層５を順次積層して陰極部Ｎを形成する。これにより、単板コンデンサ素子１０が構成される。
【００１８】
そして、図１および図２の如く、複数枚（本例は二枚）の単板コンデンサ素子１０，１０を、導電性接着剤層６を介して積層して、積層素子１１を構成する。図１の如く、この積層素子１１は、各単板コンデンサ素子１０，１０の陽極部Ｐ，Ｐが、陰極部Ｎを中心として対向して分岐するように引き出された、多端子（本例は三端子）構造となっている。
【００１９】
本実施例は、単板コンデンサ素子１０が、陰極部Ｎを中心として左右互い違いになるように積層した例、即ち１８０度ずつ位相をずらして積層した例であるが、積層枚数が多くなる場合、各単板コンデンサ素子１０を９０度ずつ位相をずらして積層、即ち陽極部Ｐ，Ｐが陰極部Ｎを中心に交互に前後左右になるように積層してもよい。
【００２０】
その後、積層素子１１の両側の側面１１ａおよび側端部１１ｂ（図２参照）に、導電性被覆層７を形成する。一般には、導電性ペーストを収納した槽内にコンデンサ素子を浸漬して、導電性被覆層をコンデンサ素子に形成しているが、本例では、積層素子１１の陽極部Ｐ，Ｐが分岐して引き出されているので、前記の浸漬方法を用いても所望の部分に導電性ペーストを使用した導電性被覆層を形成することはできない。そこで、エアーディスペンサを接続したシリンジで導電性ペーストを吐出して塗布することにより、積層素子１１の両側部（両側面および両側端部）１１ａ，１１ｂを覆う導電性被覆層７を塗布、硬化し追加形成する。
【００２１】
そして、図３に示すように、積層素子１１の左右に突出した陽極部Ｐ，Ｐの下面にそれぞれ陽極リードフレーム（電位取り出し用の端子板）１３，１３を抵抗溶接により接合する。積層素子１１の陰極部Ｎの下面には、導電性接着剤を介して陰極リードフレーム（陰極電位取り出し用の端子板）１４を接続する。その後、エポキシ樹脂からなる外装樹脂１５（点線で示す）でパッケージして、定格電圧６．３Ｖ、定格容量１００μＦの三端子構造の積層型固体電解コンデンサを作製する。
【００２２】
（実施例２）
この実施例に係る積層型固体電解コンデンサは、前記した実施例１と略同じ構成であるので、異なる部分のみ詳細に説明する。上記と同様に、複数枚の単板コンデンサ素子１０を、導電性接着剤層６を介して積層する。そして、導電性ペーストを含ませたスポンジを、積層素子１１の両側部１１ａ，１１ｂに押し当てることにより、積層素子１１の両側部１１ａ，１１ｂを覆うように導電性被覆層７を塗布、硬化し形成する。その後、上記と同じ方法によって、積層型固体電解コンデンサを作製する。
【００２３】
（実施例３）
この実施例の積層型固体電解コンデンサについても、実施例１と異なる部分のみ詳細説明する。導電性接着剤層６を介して複数枚の単板コンデンサ素子１０を積層し、積層素子１１を構成した後、スクリーン印刷によって、積層素子１１の両側部１１ａ，１１ｂに導電性被覆層７を塗布する。このようにスクリーン印刷を採用することによって、陽極部Ｐ，Ｐや陰極部Ｎが分岐して引き出された積層素子１１に対しても、容易且つ正確に導電性被覆層７を塗布、硬化し追加形成することができる。
【００２４】
（実施例４）
この実施例も、実施例１と略同じ構成である。図４は、実施例４における、図１に示すＩ−Ｉ線方向の断面図である。前記した実施例１と同様に、複数枚の単板コンデンサ素子１０を積層する。その後、ヘラなどの塗布具を用いて、図４の如く、積層素子１１の両側部１１ａ，１１ｂおよび上下面１１ｃを覆い囲むように導電性被覆層７を塗布、硬化し追加形成する。
【００２５】
（実施例５）
図５は、実施例５による積層型固体電解コンデンサを作製する手順を説明するための図であり、（ａ）乃至（ｃ）は斜視図、（ｄ）乃至（ｆ）は正面図である。図５（ａ）および（ｄ）に示すように、実施例１のように単板コンデンサ素子１０，１０を積層して、導電性ペースト２１を側面に有するゴム判２０を準備する。そして、図５（ｂ）および（ｅ）の如く、ゴム判２０の導電性ペースト２１を有する面を、積層状の単板コンデンサ素子１０，１０の一側部に押し当てるように矢印方向ＩＩへ移動させて、スタンプ方式により導電性ペースト２１を積層素子１１の一側部１１ａ，１１ｂに塗布する。その後、図５（ｃ）および（ｆ）のように、ゴム判２０を積層素子１１から離間することにより、積層素子１１の一側部１１ａ，１１ｂに導電性被覆層７を形成する。積層素子１１の反対側の一側部１１ａ，１１ｂも、前記したスタンプ方式により、導電性被覆層７を形成する。そして、実施例１と同様の方法により、積層型固体電解コンデンサを作製する。
【００２６】
（比較例）
図６は、比較例（従来例）の積層素子を示す断面図である。図６の如く、比較例の積層素子１１’は、前記した実施例と同様に、二枚の単板コンデンサ１０，１０を、導電性接着剤層６を介して積層することにより積層素子１１’を作製する。即ち、比較例の積層素子１１’は、本発明の積層素子１１と異なり、積層素子１１の両側部１１ａ，１１ｂには導電性被覆層７が被覆されていない。そして、実施例と同じ方法で、積層素子１１’を用いて積層型固体電解コンデンサを作製する。
【００２７】
下記表１は、上記本発明の実施例１乃至５からなる積層型コンデンサと比較例の積層型コンデンサとのＥＳＲの性能比較表で、それぞれの例について、ＥＳＲ（ｍΩ、１００ｋＨｚ）を測定した。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１より、実施例１乃至５の積層型固体電解コンデンサのＥＳＲ値は、従来型の積層型固体電解コンデンサよりも改善され、非常に低いＥＳＲを備えた積層型固体電解コンデンサが得られることが実証できた。このＥＳＲの低減は、積層素子１１の両側部１１ａ，１１ｂを覆うように導電性被覆層７を追加形成することにより、素子両側部の接続抵抗が低減した効果によるものと考えられる。
【００３０】
尚、上記実施例においては、弁作用金属にアルミニウム（Ａｌ）を用いたが、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、チタン（Ｔｉ）等をシート状に形成した素子を用いても同様の効果が得られる。導電性被覆層は、所望の電導度を有するように、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、カーボン等からなる導電性フィラーと、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂等からなるバインダ樹脂とを組み合わせたものである。また、固体電解質に、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性高分子を用いてもよく、二酸化マンガン層でも同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１の積層素子を示す斜視図である。
【図２】図１に示すＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】実施例１の積層型固体電解コンデンサを示す斜視図である。
【図４】実施例４における、図１に示すＩ−Ｉ線方向の断面図である。
【図５】実施例５による積層型固体電解コンデンサを作製する手順を説明するための図であり、（ａ）乃至（ｃ）は斜視図、（ｄ）乃至（ｆ）は正面図である。
【図６】比較例（従来例）の積層素子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  弁作用金属
２  酸化皮膜層
３  固体電解質層
４  カーボン層
５  銀層
６  導電性接着剤層
７  導電性被覆層
８  絶縁層
１０  単板コンデンサ素子
１１  積層素子
１３  陽極リードフレーム
１４  陰極リードフレーム
１５  外装樹脂
２０  ゴム判
２１  導電性ペースト
Ｐ  陽極部
Ｎ  陰極部
１１ａ，１１ｂ  積層素子の両側部（両側面および両側端部）
１１ｃ，１１ｄ  積層素子の両側部（上面および下面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007227716.tif 000008
【図６】
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