(57)【要約】【課題】低ＥＳＲ化の実現が可能な固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る固体電解コンデンサは、陽極シート１１と、該陽極シート１１の表面の少なくとも一部の領域１１ａに形成された陽極体１２と、該陽極体１２を構成する導電性材料の表面に形成された誘電体層１３と、該誘電体層１３上に形成された電解質層１４と、該電解質層１４上に形成された陰極層１５とを備えている。そして、陽極体１２の外形を構成する表面のうち陰極層側の面１２ａに、第１凹部及び第１凸部の少なくとも何れか一方が形成されている。【選択図】図２
2013110343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極シートと、
前記陽極シートの表面の少なくとも一部の領域に形成された陽極体と、
前記陽極体を構成する導電性材料の表面に形成された誘電体層と、
前記誘電体層上に形成された電解質層と、
前記電解質層上に形成された陰極層と
を備え、前記陽極体の外形を構成する表面のうち前記陰極層側の面に、第１凹部及び第１凸部の少なくとも何れか一方が形成されている、固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記陽極シートの表面のうち前記陽極体が形成された面には、第２凹部及び第２凸部の少なくとも何れか一方が形成されている、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記陰極層に電気的に接続された陰極端子を更に備え、前記陰極端子の表面のうち前記陰極層に接続された領域には、第３凹部及び第３凸部の少なくとも何れか一方が形成されている、請求項１又は請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
陽極シートと、該陽極シートの表面に形成された陽極体と、該陽極体を構成する導電性材料の表面に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された電解質層と、該電解質層上に形成された陰極層とを備えた固体電解コンデンサを製造する方法であって、
（ａ）前記陽極シートを準備する工程と、
（ｂ）前記陽極シートの表面の少なくとも一部の領域に、前記導電性材料を主成分として含む塗布膜を形成する工程と、
（ｃ）前記塗布膜の表面のうち、前記陰極層側に位置することとなる面に、第１凹部及び第１凸部の少なくとも何れか一方を形成する工程と、
（ｄ）工程（ｃ）の実行後、前記塗布膜に熱処理を施すことにより、該塗布膜から前記陽極体を作製する工程と
を有する、固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項５】
工程（ａ）では、前記陽極シートを変形させることにより、該陽極シートの表面のうち、工程（ｂ）にて塗布膜が形成される領域に、第２凹部及び第２凸部の少なくとも何れか一方を形成する、請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項６】
（ｅ）工程（ｄ）の実行後、前記陽極体を構成する導電性材料の表面に誘電体層を形成し、その後、該誘電体層上に電解質層を形成し、更にその後、該電解質層上に陰極層を形成する工程と、
（ｆ）陰極端子を準備する工程と、
（ｇ）前記陰極端子と前記陰極層とを電気的に接続する工程と
を更に有し、
工程（ｆ）では、前記陰極端子を変形させることにより、該陰極端子の表面のうち、工程（ｇ）にて陰極層が接続される領域に、第３凹部及び第３凸部の少なくとも何れか一方を形成する、請求項４又は請求項５に記載の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、固体電解コンデンサ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１８は、本願に関連する従来の固体電解コンデンサを示した断面図である。図１８に示す様に、従来の固体電解コンデンサは、コンデンサ素子８１と、該コンデンサ素子８１を被覆した外装８２と、陽極端子８３と、陰極端子８４とを備えている（例えば、特許文献１参照）。コンデンサ素子８１は、平坦な弁金属箔８１１と、該弁金属箔８１１の表面に形成された陽極体８１２と、該陽極体８１２を構成する弁金属材料の表面に形成された誘電体層８１３と、該誘電体層８１３上に形成された電解質層８１４と、該電解質層８１４上に形成された陰極層８１５とを有している。そして、陽極端子８３は弁金属箔８１１に電気的に接続され、陰極端子８４は陰極層８１５に電気的に接続されている。
【０００３】
上記固体電解コンデンサの製造プロセスでは、平坦な弁金属箔８１１の表面に、弁金属材料を主成分として含む塗布膜を形成する。そして、塗布膜を乾燥させた後、塗布膜に対して熱処理を施すことにより、塗布膜中の弁金属材料を焼結させる。この様にして、塗布膜から陽極体８１２を作製する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４１４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、固体電解コンデンサが搭載される電子機器の小型化及び高性能化に伴い、固体電解コンデンサの低ＥＳＲ（等価直列抵抗）化が望まれている。しかしながら、図１８に示す従来の構成では低ＥＳＲ化に限界があった。
【０００６】
又、製造プロセスにおいて、弁金属箔８１１に、捻れや湾曲（反り）等の変形が生じ易かった。具体的には、塗布膜の乾燥時及び熱処理時において、塗布膜の収縮率が弁金属箔８１１の収縮率よりも大きい。このため、塗布膜の収縮に伴って弁金属箔８１１には曲げ応力が加わり、その結果として、弁金属箔８１１に変形が生じる。弁金属箔８１１の変形は、製造プロセスに悪影響を及ぼすと共に、固体電解コンデンサの歩留りを低下させる。
【０００７】
そこで本発明の目的は、低ＥＳＲ化の実現が可能な固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供することである。更なる目的は、製造プロセスにおいて弁金属箔等の陽極シートに変形が生じ難い固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る固体電解コンデンサは、陽極シートと、該陽極シートの表面の少なくとも一部の領域に形成された陽極体と、該陽極体を構成する導電性材料の表面に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された電解質層と、該電解質層上に形成された陰極層とを備えている。そして、陽極体の外形を構成する表面のうち陰極層側の面に、第１凹部及び第１凸部の少なくとも何れか一方が形成されている。
【０００９】
上記固体電解コンデンサにおいては、陽極体の外形を構成する表面に第１凹部又は第１凸部が形成されている。従って、陽極体の外形を構成する表面に第１凹部及び第１凸部が何れも存在しない構成に比べて、陽極体と電解質層との対向面積が増大することになる。よって、上記固体電解コンデンサによれば、ＥＳＲが低減されることになる。
【００１０】
上記固体電解コンデンサの具体的構成において、陽極シートの表面のうち陽極体が形成された面には、第２凹部及び第２凸部の少なくとも何れか一方が形成されている。
【００１１】
上記具体的構成によれば、第２凹部又は第２凸部の存在により、陽極シートの強度が高められることになる。従って、陽極シートには、これに応力が加わった場合でも、捻れや湾曲(反り)等の変形が生じ難い。
【００１２】
上記固体電解コンデンサの他の具体的構成において、固体電解コンデンサは、陰極層に電気的に接続された陰極端子を更に備えている。そして、陰極端子の表面のうち陰極層に接続された領域には、第３凹部及び第３凸部の少なくとも何れか一方が形成されている。
【００１３】
上記具体的構成においては、陰極端子の表面に第３凹部又は第３凸部が形成されている。従って、陰極端子の表面に第３凹部及び第３凸部が何れも存在しない構成に比べて、陰極層と陰極端子との対向面積が増大することになる。よって、上記具体的構成によれば、陰極層と陰極端子との間に生じるＥＳＲが低減されることになる。
【００１４】
本発明に係る製造方法は、陽極シートと、該陽極シートの表面に形成された陽極体と、該陽極体を構成する導電性材料の表面に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された電解質層と、該電解質層上に形成された陰極層とを備えた固体電解コンデンサを製造する方法である。そして、製造方法は、工程（ａ）乃至工程（ｄ）を有している。工程（ａ）では、陽極シートを準備する。工程（ｂ）では、陽極シートの表面の少なくとも一部の領域に、導電性材料を主成分として含む塗布膜を形成する。工程（ｃ）では、塗布膜の表面のうち、陰極層側に位置することとなる面に、第１凹部及び第１凸部の少なくとも何れか一方を形成する。工程（ｃ）の実行後、工程（ｄ）において、塗布膜に熱処理を施すことにより、該塗布膜から陽極体を作製する。
【００１５】
上記製造方法によれば、作製される固体電解コンデンサにおいて、陽極体の外形を構成する表面のうち陰極層側の面に、第１凹部及び第１凸部の少なくとも何れか一方が存在することになる。従って、陽極体の外形を構成する表面に第１凹部及び第１凸部が何れも存在しない構成に比べて、陽極体と電解質層との対向面積が増大し、その結果、固体電解コンデンサのＥＳＲが低減されることになる。
【００１６】
上記製造方法の具体的態様において、工程（ａ）では、陽極シートを変形させることにより、該陽極シートの表面のうち、工程（ｂ）にて塗布膜が形成される領域に、第２凹部及び第２凸部の少なくとも何れか一方を形成する。
【００１７】
上記具体的態様によれば、第２凹部又は第２凸部の存在により、陽極シートの強度が高められることになる。従って、製造プロセスにおいて陽極シートに応力が加わった場合でも、陽極シートには捻れや湾曲（反り）等の変形が生じ難い。
【００１８】
上記製造方法の他の具体的態様において、製造方法は、工程（ｅ）乃至工程（ｇ）を更に有している。工程（ｄ）の実行後、工程（ｅ）において、陽極体を構成する導電性材料の表面に誘電体層を形成し、その後、該誘電体層上に電解質層を形成し、更にその後、該電解質層上に陰極層を形成する。工程（ｆ）では、陰極端子を準備する。具体的には、陰極端子を変形させることにより、該陰極端子の表面のうち、工程（ｇ）にて陰極層が接続される領域に、第３凹部及び第３凸部の少なくとも何れか一方を形成する。工程（ｇ）では、陰極端子と陰極層とを電気的に接続する。
【００１９】
上記具体的態様によれば、作製される固体電解コンデンサにおいて、陰極端子の表面のうち陰極層に接続された領域に、第３凹部及び第３凸部の少なくとも何れか一方が存在することになる。従って、陰極端子の表面に第３凹部及び第３凸部が何れも存在しない構成に比べて、陰極層と陰極端子との対向面積が増大し、その結果、陰極層と陰極端子との間に生じるＥＳＲが低減されることになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る固体電解コンデンサ及びその製造方法によれば、低ＥＳＲ化を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る固体電解コンデンサを示した斜視図である。
【図２】図１に示されるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図２に示されるＢ領域の拡大図である。
【図４】固体電解コンデンサの製造方法にて実行される準備工程の説明に用いられる断面図である。
【図５】製造方法にて実行される塗布工程の説明に用いられる断面図である。
【図６】製造方法にて実行される成型工程の説明に用いられる断面図である。
【図７】製造方法にて実行される熱処理工程の説明に用いられる断面図である。
【図８】製造方法にて実行される端子接続工程の説明に用いられる断面図である。
【図９】製造方法にて実行される外装形成工程の説明に用いられる断面図である。
【図１０】第１変形例に係る固体電解コンデンサを示した断面図である。
【図１１】第２変形例に係る固体電解コンデンサが備える陽極シートを示した斜視図である。
【図１２】第２変形例に係る陽極シートの他の例を示した斜視図である。
【図１３】第２変形例に係る陽極シートの更なる他の例を示した斜視図である。
【図１４】第３変形例に係る固体電解コンデンサを示した断面図である。
【図１５】第４変形例に係る固体電解コンデンサを示した断面図である。
【図１６】第５変形例に係る固体電解コンデンサを示した断面図である。
【図１７】固体電解コンデンサの他の例を示した断面図である。
【図１８】従来の固体電解コンデンサを示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る固体電解コンデンサを示した斜視図である。図１に示す様に、固体電解コンデンサは、コンデンサ素子１と、該コンデンサ素子１を被覆した外装２と、陽極端子３と、陰極端子４とを備えている。外装２を構成する材料には、エポキシ樹脂等の電気絶縁性材料が用いられている。
【００２３】
図２は、図１に示されるＡ−Ａ線に沿う断面図である。図３は、図２に示されるＢ領域の拡大図である。図２に示す様に、コンデンサ素子１は、陽極シート１１と、陽極体１２と、誘電体層１３と、電解質層１４と、陰極層１５とを有している。
【００２４】
陽極シート１１には、導電性を有する箔が用いられている。尚、陽極シート１１には、箔に限らず、導電性を有するシート状の部材を用いることが出来る。陽極体１２は、陽極シート１１の表面の一部の領域である第１面１１ａ（図２では下面）に形成されている。図３に示す様に、陽極体１２は、導電性を有する多孔質焼結体から構成されている。
【００２５】
陽極シート１１及び陽極体１２を構成する導電性材料には、同種又は異種の材料が用いられる。導電性材料としては、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)、ニオブ(Nb)、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)、亜鉛(Zn)、タングステン(W)、ビスマス(Bi)、アンチモン(Sb)等の弁金属が用いられる。特に、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)、及びニオブ(Nb)は、それらの酸化物（誘電体層）の誘電率が高く、又、入手することが容易な物質であるので、使用する材料として適している。尚、導電性材料には、２種類以上の弁金属から成る合金や、弁金属と他の物質から成る合金等、弁金属を主成分として含む合金を用いてもよい。導電性材料として合金を用いる場合、合金中の弁金属の含有率は５０％以上であることが好ましい。
【００２６】
図２に示す様に、陽極体１２の外形を構成する表面のうち、陰極層１５側の第１面１２ａには、複数の第１凹部１２１〜１２１が形成されている。第１凹部１２１〜１２１は、陽極体１２のうち陽極シート１１側へ窪んだ部分であり、陽極体１２の第１面１２ａに形成された凹面から成る内周面を有している。第１凹部１２１〜１２１は、図３に示す様に、陽極体１２の表面に存在する微細な凹凸１２０ａ及び陽極体１２に存在する微細な孔１２０ｂと区別することが可能な形状及び寸法を有している。ここで、凹凸１２０ａ及び孔１２０ｂはそれぞれ、陽極体１２を構成する導電性材料の粒径と同程度の寸法を有するに過ぎない凹凸及び孔である。一方、第１凹部１２１〜１２１は、金型６を用いて形成されたものである（図６参照）。第１凹部１２１〜１２１はそれぞれ、後述する陽極シート１１の第２凹部１１１〜１１１と対向する位置に設けられている。そして、第１凹部１２１〜１２１の内周面はそれぞれ、後述する第２凹部１１１〜１１１の内周面と略同一の形状及び寸法に設定されている。尚、後述する第１変形例の様に、陽極体１２の第１面１２ａには、複数の第１凸部１２２〜１２２が形成されていてもよい（図１０参照）。
【００２７】
図２に示す様に、陽極シート１１の表面のうち陽極体１２が形成された面（即ち、第１面１１ａ）には、陽極シート１１を変形させることにより形成された複数の第２凹部１１１〜１１１が存在している。第２凹部１１１〜１１１は、陽極シート１１のうち陽極体１２とは反対側へ窪んだ部分であり、陽極シート１１の第１面１１ａに形成された凹面から成る内周面を有している。そして、第２凹部１１１〜１１１の内側が陽極体１２の一部によって充たされると共に、各第２凹部１１１の内周面に陽極体１２が接している。従って、陽極体１２の外形を構成する表面のうち、陽極シート１１に接した第２面１２ｂは、第２凹部１１１〜１１１の内周面に沿った形状を有している。
【００２８】
具体的には、第２凹部１１１〜１１１は、陽極シート１１にエンボス加工を施すことにより形成されたものである。各第２凹部１１１は、碗状に湾曲した形状を有している。又、各第２凹部１１１の開口形状は円形であり、その寸法は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度である。更に、第２凹部１１１〜１１１は、図１に示す様に六角格子状に配列されている。そして、隣接する２つの第２凹部１１１，１１１間の距離は、第２凹部１１１の寸法と同程度の値（０．１〜０．５ｍｍ程度）に設定されている。尚、開口形状、寸法、及び配列状態は、これらに限定されるものではなく、陽極シート１１の厚さや構成材料に応じて、様々な態様に変形することが可能である。開口形状には、円形に限定されない種々の形状、例えば、楕円形や、菱形等の多角形を採用することが出来る。配列状態には、六角格子状に限定されない種々の配列状態、例えば三角格子状や正方格子状を採用することが出来る。尚、後述する第１変形例の様に、陽極シート１１の第１面１１ａには、複数の第２凸部１１２〜１１２が形成されていてもよい（図１０参照）。
【００２９】
一方、陽極シート１１の第１面１１ａとは反対側の第２面１１ｂには、第２凹部１１１〜１１１の背面側の位置にそれぞれ、該第２凹部１１１〜１１１に対応する凸部１１７〜１１７が形成されている。凸部１１７〜１１７は、陽極シート１１のうち陽極体１２とは反対側へ突出した部分であり、陽極シート１１の第２面１１ｂに形成された凸面から成る外周面を有している。そして、各凸部１１７の外周面が外装２によって覆われている。これにより、外装２に対してアンカー効果が働き、その結果、陽極シート１１と外装２との密着性が高められている。
【００３０】
誘電体層１３は、図３に示す様に、陽極体１２を構成する導電性材料の表面に形成されている。具体的には、陽極体１２の外形を構成する表面、及び陽極体１２に存在する微細な孔の内周面に、誘電体層１３が形成されている。更に、誘電体層１３は、陽極シート１１の表面にも形成されている。誘電体層１３は、陽極シート１１及び陽極体１２を構成する導電性材料の表面を酸化させることにより形成された酸化被膜である。尚、図１では、誘電体層１３のうち、陽極体１２の外形を構成する表面に形成されている部分のみが、模式的に示されている。
【００３１】
誘電体層１３の厚さは、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の寸法であることが好ましい。厚さが５００ｎｍより大きい場合、固体電解コンデンサの静電容量が低下し、更には陽極シート１１や陽極体１２から誘電体層１３が剥離し易くなる。厚さが１０ｎｍより小さい場合、耐電圧の低下や漏れ電流の増加を招く虞がある。
【００３２】
電解質層１４は、図３に示す様に、誘電体層１３上に形成されている。具体的には、電解質層１４は、誘電体層１３のうち陽極体１２の外形を構成する表面に形成された部分上に存在すると共に、陽極体１２に存在する微細な孔の内周面に形成された誘電体層１３上に存在している。本実施形態においては、微細な孔の内側が電解質層１４によって充たされている。電解質層１４を構成する電解質材料には、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン等、導電性を有する高分子材料が用いられる。尚、電解質材料には、これらの高分子材料に限定されない種々の物質を用いることが出来る。
【００３３】
陰極層１５は、図２に示す様に、電解質層１４上に形成されている。具体的には、陰極層１５は、電解質層１４上に形成されたカーボン層（図示せず）と、該カーボン層上に形成された銀層（図示せず）とから構成されている。
【００３４】
陽極端子３は、陽極シート１１に電気的に接続されている。具体的には、陽極端子３と陽極シート１１とは、これらの接触面に溶接を施すことにより互いに電気的に接続されている。陽極端子３は、外装２の側面２ａから延び出すと共に、外装２の下面２ｂまで側面２ａ及び下面２ｂに沿って延びている。これにより、陽極端子３の端部が外装２の下面２ｂに配され、該端部により固体電解コンデンサの下面電極が構成されている。尚、陽極端子３を構成する材料には、ニッケル(Ni)等の導電性材料を用いることが出来る。
【００３５】
陰極端子４は、陰極層１５に電気的に接続されている。具体的には、陰極端子４と陰極層１５とは、これらの間に導電性接着材（図示せず）を介在させることにより互いに電気的に接続されている。陰極端子４は、外装２の側面２ａとは反対側の側面２ｃから延び出すと共に、下面２ｂまで側面２ｃ及び下面２ｂに沿って延びている。これにより、陰極端子４の端部が外装２の下面２ｂに配され、該端部により固体電解コンデンサの下面電極が構成されている。尚、陰極端子４を構成する材料には、ニッケル(Ni)等の導電性材料を用いることが出来る。
【００３６】
図２に示す様に、陰極端子４の表面のうち陰極層１５に接続された領域である第１面４ａには、陰極端子４を変形させることにより形成された複数の第３凸部４１〜４１が存在している。第３凸部４１〜４１は、陰極端子４のうち陽極体１２側へ突出した部分であり、陰極端子４の第１面４ａに形成された凸面から成る外周面を有している。
【００３７】
具体的には、第３凸部４１〜４１は、陰極端子４にエンボス加工を施すことにより形成されたものである。第３凸部４１〜４１はそれぞれ、陽極体１２に形成された第１凹部１２１〜１２１と対向する位置に設けられている。そして、第３凸部４１〜４１の外周面はそれぞれ、第１凹部１２１〜１２１の内周面と略同一の形状及び寸法に設定されている。従って、陽極体１２と陰極端子４との間の領域において、電解質層１４及び陰極層１５は、陽極体１２の第１面１２ａに沿って拡がっている。尚、後述する第１変形例の様に、陰極端子４の第１面４ａには、複数の第３凹部４２〜４２が形成されていてもよい（図１０参照）。
【００３８】
一方、陰極端子４の第１面４ａとは反対側の第２面４ｂには、第３凸部４１〜４１の背面側の位置にそれぞれ、該第３凸部４１〜４１に対応する凹部４３〜４３が形成されている。凹部４３〜４３は、陰極端子４のうち陽極体１２側へ窪んだ部分であり、陰極端子４の第２面４ｂに形成された凹面から成る内周面を有している。そして、各凹部４３の内側が外装２の一部によって充たされている。これにより、外装２に対してアンカー効果が働き、その結果、陰極端子４と外装２との密着性が高められている。
【００３９】
次に、本実施形態に係る固体電解コンデンサの製造方法について説明する。該製造方法では、準備工程、塗布工程、成型工程、熱処理工程、誘電体層形成工程、電解質層形成工程、陰極層形成工程、端子接続工程、及び外装形成工程が、順に実行される。
【００４０】
図４は、準備工程の説明に用いられる断面図である。準備工程では先ず、平坦な陽極シート１１を用意する。次に、図４に示す様に陽極シート１１を変形させることにより、該陽極シート１１の表面のうち、塗布工程にて塗布膜５（図５参照）が形成される領域（即ち、第１面１１ａ）に、複数の第２凹部１１１〜１１１を形成する。具体的には、陽極シート１１にエンボス加工を施すことにより、陽極シート１１を変形させる。
【００４１】
図５は、塗布工程の説明に用いられる断面図である。図５に示す様に、塗布工程では、陽極体１２となる塗布膜５を形成する。具体的には先ず、陽極体１２を構成する導電性材料から成る粒子を用意し、該粒子とバインダとを混練することにより、ペーストを作製する。次に、ドクターブレード法等の手法を用いて、陽極シート１１の第１面１１ａにペーストを塗布することにより、塗布膜５を形成する。
【００４２】
バインダには、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルブチラール、ポリ酢酸ビニル、アクリル系樹脂等の材料と、有機溶剤との混合溶液が用いられる。粒子には、粒径が０・０８μｍ以上１μｍ以下の寸法のものが用いられる。尚、粒径が０・０８μｍより小さい粒子を用いた場合、塗布膜５において粒子の充填率が大きくなり、その結果、粒子間に存在する隙間の幅が小さくなる。このため、熱処理工程の実行により塗布膜５から作製される多孔質焼結体において、該多孔質焼結体に形成されることとなる微細な孔が小さくなる。孔が小さいと、孔の内側に電解質層１４（図３参照）が形成され難くなり、陽極体１２と電解質層１４との対向面積が減少する虞がある。対向面積が減少すると、容量利用率が小さくなる。又、粒径が１μｍより大きい粒子を用いた場合、塗布膜５中の粒子の全表面積が小さくなり、その結果として、固体電解コンデンサの静電容量が減少する虞がある。固体電解コンデンサにおいて高い静電容量を得るためには、粒子として、０．２μｍ以上０．５μｍ以下の寸法のものを用いることが好ましい。
【００４３】
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、成型工程の説明に用いられる断面図である。図６（ｃ）に示す様に、成型工程では、塗布膜５の外形を構成する表面のうち、陰極層１５側に位置することとなる第１面５ａに、陽極体１２の第１凹部１２１〜１２１となる複数の第１凹部５１〜５１を形成する。具体的には先ず、図６（ａ）に示す様に金型６を用意する。金型６の成型面６ａには、第１凹部５１〜５１を形成するための複数の凸部６１〜６１が設けられている。そして、金型６を、凸部６１〜６１がそれぞれ陽極シート１１の第２凹部１１１〜１１１と対向することとなる位置に配置する。次に、その位置関係を維持した状態で、図６（ｂ）に示す様に金型６の成型面６ａを塗布膜５の第１面５ａに押し当てる。その後、図６（ｃ）に示す様に、金型６を塗布膜５から離す。これにより、塗布膜５の第１面５ａには、陽極シート１１の第２凹部１１１〜１１１と対向した位置に、第１凹部５１〜５１が形成される。
【００４４】
図７は、熱処理工程の説明に用いられる断面図である。図７に示す様に、熱処理工程では、塗布膜５に対して熱処理を施すことにより、塗布膜５から陽極体１２を作製する。これにより、塗布膜５の第１凹部５１〜５１がそれぞれ陽極体１２の第１凹部１２１〜１２１となる。具体的には、９００℃以上１３００℃以下の温度で熱処理を実行することにより、塗布膜５中の粒子を焼結させて多孔質焼結体を作製する（図３参照）。このとき、陽極シート１１には、第１面１１ａ上に存在する粒子が結合し、陽極シート１１と多孔質焼結体（陽極体１２）とが一体化される。尚、９００℃より低い温度で熱処理を実行した場合、多孔質焼結体に残留するバインダの量が増加する虞がある。又、１３００℃より高い温度で熱処理を実行した場合、粒子の焼結が過剰に進行することにより、多孔質焼結体に存在する微細な孔が減少し、その結果として、多孔質焼結体の表面積が減少する虞がある。
【００４５】
誘電体層形成工程では、陽極シート１１と陽極体１２とに対して化成処理を施す。具体的には、陽極シート１１と陽極体１２とを、リン酸水溶液やアジピン酸水溶液等の化成液に浸漬させる。これにより、陽極体１２に存在する微細な孔の内側に化成液が浸透する。その後、陽極シート１１と化成液との間に電圧を印加することにより、陽極シート１１の表面及び陽極体１２の表面を電気化学的に酸化させる（陽極酸化）。これにより、陽極シート１１の表面に酸化被膜が形成されると共に、陽極体１２を構成する導電性材料の表面に酸化被膜が形成され、これらの酸化被膜が誘電体層１３となる（図３参照）。
【００４６】
電解質層形成工程では、電解重合法又は化学重合法を用いて誘電体層１３上に電解質層１４を形成する（図３参照）。具体的には、陽極シート１１と陽極体１２とを、モノマー等の重合液に浸漬させる。これにより、陽極体１２に存在する微細な孔の内側に重合液が浸透する。その後、重合液を電気的又は化学的に重合させる。これにより、誘電体層１３上に重合層が形成され、該重合層が電解質層１４となる（図３参照）。
【００４７】
電解質層形成工程の実行後、陽極シート１１と陽極体１２とに対して化成処理を再び施してもよい。化成処理を施すことにより、電解質層１４の形成時に劣化した誘電体層１３が修復され、その結果、漏れ電流の増加が防止されることになる。
【００４８】
陰極層形成工程では、電解質層１４上に、陰極層１５となるカーボン層及び銀層を形成する。具体的には、電解質層１４上にカーボンペーストを塗布し、これを乾燥させることにより、カーボン層を形成する（図示せず）。次に、カーボン層上に銀ペーストを塗布し、これを乾燥させることにより、銀層を形成する（図示せず）。これにより、コンデンサ素子１が完成する。
【００４９】
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、端子接続工程の説明に用いられる断面図である。端子接続工程では先ず、平坦な陽極端子３と、平坦な陰極端子４とを用意する。次に、図８（ａ）に示す様に陰極端子４を変形させることにより、該陰極端子４の表面のうち、陰極層１５が接続される領域である第１面４ａに、複数の第３凸部４１〜４１を形成する。具体的には、陰極端子４にエンボス加工を施すことにより、陰極端子４を変形させる。
【００５０】
その後、図８（ｂ）に示す様に、陽極シート１１に陽極端子３を電気的に接続する。具体的には、陽極端子３と陽極シート１１とを、これらの接触面に溶接を施すことにより互いに電気的に接続する。更に、陰極層１５に陰極端子４を電気的に接続する。具体的には、陰極端子４と陰極層１５とを、これらの間に導電性接着材を介在させることにより互いに電気的に接続する。このとき、陽極体１２に形成された第１凹部１２１〜１２１と陰極端子４の第３凸部４１〜４１とがそれぞれ互いに対向することとなる様に、コンデンサ素子１に対して陰極端子４を配置する。
【００５１】
図９は、外装形成工程の説明に用いられる断面図である。図９に示す様に、外装形成工程では、エポキシ樹脂等の電気絶縁性材料を用いてコンデンサ素子１を被覆することにより、外装２を形成する。このとき、陽極端子３の一部が外装２の側面２ａから引き出されると共に、陰極端子４の一部が外装２の側面２ｃから引き出される様に、外装２は形成される。尚、外装２の形成には、射出成型等の手法を用いることが出来る。
【００５２】
その後、陽極端子３を、外装２の側面２ａ及び下面２ｂに沿って折り曲げる。又、陰極端子４を、外装２の側面２ｃ及び下面２ｂに沿って折り曲げる。これにより、図１及び図２に示される固体電解コンデンサが完成する。
【００５３】
上記固体電解コンデンサにおいては、陽極体１２の外形を構成する表面に第１凹部１２１〜１２１が形成されている。従って、陽極体１２の外形を構成する表面に第１凹部１２１〜１２１が存在しない構成に比べて、陽極体１２と電解質層１４との対向面積が増大することになる。よって、本実施形態に係る固体電解コンデンサによれば、ＥＳＲが低減されることになる。
【００５４】
又、上記固体電解コンデンサにおいては、陰極端子４の表面に第３凸部４１〜４１が形成されている。従って、陰極端子４の表面に第３凸部４１〜４１が存在しない構成に比べて、陰極層１５と陰極端子４との対向面積が増大することになる。よって、本実施形態に係る固体電解コンデンサによれば、陰極層１５と陰極端子４との間に生じるＥＳＲが低減されることになる。
【００５５】
更に、上記固体電解コンデンサにおいては、陽極シート１１の第１面１１ａに第２凹部１１１〜１１１が形成されている。そして、第２凹部１１１〜１１１の存在により、陽極シート１１の強度が高められている。よって、製造プロセスにおいて陽極シート１１に応力が加わった場合でも、陽極シート１１には捻れや湾曲（反り）等の変形が生じ難い。
【００５６】
図１０は、第１変形例に係る固体電解コンデンサを示した断面図である。以下では、第１変形例に係る固体電解コンデンサの構成のうち、図２に示される固体電解コンデンサの構成と相違している部分について説明する。尚、図２に示される構成と同じ部分については、説明を省略する。
【００５７】
図１０に示す様に、陽極シート１１の第１面１１ａには、陽極シート１１を変形させることにより形成された複数の第２凸部１１２〜１１２が存在している。第２凸部１１２〜１１２は、陽極シート１１のうち陰極層１５側へ突出した部分であり、陽極シート１１の第１面１１ａに形成された凸面から成る外周面を有している。具体的には、第２凸部１１２〜１１２は、陽極シート１１にエンボス加工を施すことにより形成されたものである。各第２凸部１１２は、ドーム状に湾曲した形状を有している。
【００５８】
又、陽極体１２の第１面１２ａには、複数の第１凸部１２２〜１２２が形成されている。第１凸部１２２〜１２２は、陽極体１２のうち陽極シート１１とは反対側へ突出した部分であり、陽極体１２の第１面１２ａに形成された凸面から成る外周面を有している。第１凸部１２２〜１２２は、微細な凹凸１２０ａ（図３参照）と区別することが可能な形状及び寸法を有している。具体的には、第１凸部１２２〜１２２は、金型を用いて形成されたものである。第１凸部１２２〜１２２はそれぞれ、陽極シート１１の第２凸部１１２〜１１２と対向する位置に設けられている。そして、第１凸部１２２〜１２２の外周面はそれぞれ、第２凸部１１２〜１１２の外周面と略同一の形状及び寸法に設定されている。
【００５９】
更に、陰極端子４の第１面４ａには、陰極端子４を変形させることにより形成された複数の第３凹部４２〜４２が存在している。第３凹部４２〜４２は、陰極端子４のうち陽極体１２とは反対側へ窪んだ部分であり、陰極端子４の第１面４ａに形成された凹面から成る内周面を有している。具体的には、第３凹部４２〜４２は、陰極端子４にエンボス加工を施すことにより形成されたものである。第３凹部４２〜４２はそれぞれ、陽極体１２に形成された第１凸部１２２〜１２２と対向する位置に設けられている。そして、第３凹部４２〜４２の内周面はそれぞれ、第１凸部１２２〜１２２の外周面と略同一の形状及び寸法に設定されている。従って、陽極体１２と陰極端子４との間の領域において、電解質層１４及び陰極層１５は、陽極体１２の第１面１２ａに沿って拡がっている。
【００６０】
第１変形例に係る固体電解コンデンサによれば、図２に示される固体電解コンデンサと同様、ＥＳＲが低減されることになる。又、製造プロセスにおいて陽極シート１１に応力が加わった場合でも、陽極シート１１には捻れや湾曲（反り）等の変形が生じ難い。
【００６１】
図１１は、第２変形例に係る固体電解コンデンサが備える陽極シート１１を示した斜視図である。図１２は、陽極シート１１の他の例を示した斜視図である。図１１に示す様に、陽極シート１１を、陽極端子３が接続されることとなる端部１１ｃからの延在方向９１において波状に変形させることにより、陽極シート１１の第１面１１ａに、交互に配列された第２凹部１１３〜１１３及び第２凸部１１４〜１１４を形成してもよい。又、図１２に示す様に、陽極シート１１を、その延在方向９１において蛇腹状に変形させることにより、陽極シート１１の第１面１１ａに、交互に配列された第２凹部１１５〜１１５及び第２凸部１１６〜１１６を形成してもよい。尚、図１１及び図１２に示される陽極シート１１においては、端部１１ｃは何れも平坦な形状を呈している。
【００６２】
図１３は、陽極シート１１の更なる他の例を示した斜視図である。図１３に示す様に、陽極シート１１を、方向９２において蛇腹状に変形させることにより、陽極シート１１の第１面１１ａに、交互に配列された第２凹部１１９ａ〜１１９ａ及び第２凸部１１９ｂ〜１１９ｂを形成してもよい。ここで、端部１１ｃは平坦な形状を呈しており、方向９２は、端部１１ｃの平坦な表面に沿う方向であると共に陽極シート１１の延在方向９１に略垂直な方向である。尚、陽極シート１１を、方向９２において波状に変形させてもよい。
【００６３】
第２変形例に係る固体電解コンデンサによれば、図２に示される固体電解コンデンサと同様、陽極シート１１の強度が高められることになる。よって、製造プロセスにおいて陽極シート１１に応力が加わった場合でも、陽極シート１１には捻れや湾曲（反り）等の変形が生じ難い。
【００６４】
図１４は、第３変形例に係る固体電解コンデンサを示した断面図である。図１４に示す様に、第３変形例に係る固体電解コンデンサにおいては、図２に示されるコンデンサ素子１と同じ構成を有した２つのコンデンサ素子１Ａ，１Ａが、互いに積層されている。具体的には、コンデンサ素子１Ａ，１Ａは、一方のコンデンサ素子１Ａに属する陽極シート１１と他方のコンデンサ素子１Ａに属する陰極端子４とが互いに対向する様に、配置されている。又、陽極シート１１と陰極端子４との間には、これらの電気的な短絡を防止するべく、電気絶縁性を有するセパレータ７が介在している。更に、陽極シート１１，１１どうしが互いに電気的に接続されると共に、陰極端子４，４どうしが互いに電気的に接続されている。従って、コンデンサ素子１Ａ，１Ａは、陽極端子３と陰極端子４との間で、並列に接続されている。よって、本変形例に係る固体電解コンデンサによれば、コンデンサ素子の個数が増加した分、静電容量が増大することになる。尚、固体電解コンデンサは、２つに限らない複数のコンデンサ素子１Ａ〜１Ａが積層された構成を有していてもよい。
【００６５】
ここで、図４に示す様に、陽極シート１１への第２凹部１１１〜１１１の形成に伴って、陽極シート１１の第１面１１ａとは反対側の第２面１１ｂには、第２凹部１１１〜１１１の背面側の位置にそれぞれ、該第２凹部１１１〜１１１に対応する凸部１１７〜１１７が形成される。又、図８（ａ）に示す様に、陰極端子４への第３凸部４１〜４１の形成に伴って、陰極端子４の第１面４ａとは反対側の第２面４ｂには、第３凸部４１〜４１の背面側の位置にそれぞれ、該第３凸部４１〜４１に対応する凹部４３〜４３が形成される。そして、コンデンサ素子１Ａにおいて、陰極端子４の第３凸部４１〜４１はそれぞれ、陽極シート１１の第２凹部１１１〜１１１と対向する位置に設けられている。従って、陽極シート１１の凸部１１７〜１１７と陰極端子４の凹部４３〜４３とはそれぞれ、互いに対向する位置に存在することになる。
【００６６】
よって、第３変形例に係る固体電解コンデンサの製造プロセスにおいて、コンデンサ素子１Ａ，１Ａを積層する場合、凸部１１７〜１１７と凹部４３〜４３とを利用してコンデンサ素子１Ａ，１Ａどうしの位置決めを行うことが出来る。即ち、一方のコンデンサ素子１Ａに属する陽極シート１１の凸部１１７〜１１７と、他方のコンデンサ素子１Ａに属する陰極端子４の凹部４３〜４３とを、互いに嵌合させることにより、コンデンサ素子１Ａ，１Ａを、これらの間にずれを生じさせることなく積層することが出来る（図１４参照）。
【００６７】
図１５は、第４変形例に係る固体電解コンデンサを示した断面図である。図１５に示す様に、第４変形例に係る固体電解コンデンサにおいては、図２に示されるコンデンサ素子１と同じ構成を有したコンデンサ素子１Ａと、図１０に示されるコンデンサ素子１と同じ構成を有したコンデンサ素子１Ｂとが、互いに積層されている。具体的には、コンデンサ素子１Ａ，１Ｂは、コンデンサ素子１Ａに属する陽極シート１１とコンデンサ素子１Ｂに属する陽極シート１１とが互いに対向する様に、配置されている。又、陽極シート１１，１１どうしが互いに電気的に接続されると共に、陰極端子４，４どうしが互いに電気的に接続されている。従って、コンデンサ素子１Ａ，１Ｂは、陽極端子３と陰極端子４との間で、並列に接続されている。よって、本変形例に係る固体電解コンデンサによれば、コンデンサ素子の個数が増加した分、静電容量が増大することになる。又、第３変形例の構成において必要であったセパレータ７が不要となる。
【００６８】
更に、コンデンサ素子１Ａに属する陽極シート１１の第２面１１ｂに形成される凸部１１７〜１１７と、コンデンサ素子１Ｂに属する陽極シート１１の第２面１１ｂに形成される凹部１１８〜１１８とを、互いに嵌合させることにより、コンデンサ素子１Ａに対するコンデンサ素子１Ｂの位置決めを行うことが出来る。尚、固体電解コンデンサは、複数のコンデンサ素子１Ａ，１Ｂが交互に積層された構成を有していてもよい。この構成においては、コンデンサ素子１Ａに属する陰極端子４の第２面４ｂに形成される凹部４３〜４３と、コンデンサ素子１Ｂに属する陰極端子４の第２面４ｂに形成される凸部４４〜４４とを、互いに嵌合させることにより、陰極端子４，４を互いに対向させて配置する際の位置決めを更に行うことが出来る。
【００６９】
図１６は、第５変形例に係る固体電解コンデンサを示した断面図である。図１６に示す様に、第５変形例に係る固体電解コンデンサは、コンデンサ素子１Ｃを備えている。コンデンサ素子１Ｃは、図２に示されるコンデンサ素子１において、陽極シート１１の第２面１１ｂ側に、図１０に示されるコンデンサ素子１と同じ構成のコンデンサ部分が形成されたものである。本変形例に係る固体電解コンデンサによれば、コンデンサ部分が増えた分、静電容量が増大することになる。尚、本変形例に係る固体電解コンデンサは、コンデンサ素子１Ｃと同じ構成を有した複数のコンデンサ素子が積層された構成を有していてもよい。
【００７０】
尚、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、図２に示される固体電解コンデンサは、陽極体１２に形成される第１凹部１２１〜１２１がそれぞれ、陽極シート１１の第２凹部１１１〜１１１と対向することとなる位置からずれた位置に設けられた構成を有していてもよい。又、図１７に示す様に、陽極シート１１として平坦なものがそのまま用いられてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１  コンデンサ素子
１１  陽極シート
１１ａ  第１面
１１ｂ  第２面
１１１，１１３，１１５，１１９ａ  第２凹部
１１２，１１４，１１６，１１９ｂ  第２凸部
１２  陽極体
１２ａ  第１面
１２ｂ  第２面
１２１  第１凹部
１２２  第１凸部
１３  誘電体層
１４  電解質層
１５  陰極層
２  外装
３  陽極端子
４  陰極端子
４ａ  第１面
４ｂ  第２面
４１  第３凸部
４２  第３凹部
５  塗布膜
５ａ  第１面
５１  第１凹部
【図１】
2013110343.tif 000003
【図２】
2013110343.tif 000004
【図３】
2013110343.tif 000005
【図４】
2013110343.tif 000006
【図５】
2013110343.tif 000007
【図６】
2013110343.tif 000008
【図７】
2013110343.tif 000009
【図８】
2013110343.tif 000010
【図９】
2013110343.tif 000011
【図１０】
2013110343.tif 000012
【図１１】
2013110343.tif 000013
【図１２】
2013110343.tif 000014
【図１３】
2013110343.tif 000015
【図１４】
2013110343.tif 000016
【図１５】
2013110343.tif 000017
【図１６】
2013110343.tif 000018
【図１７】
2013110343.tif 000019
【図１８】
2013110343.tif 000020