(57)【要約】固体電解コンデンサは、少なくとも１つのコンデンサ素子と、外装樹脂と、被覆層と、を備える。コンデンサ素子は、誘電体層を含む陽極体と、誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、を有する。外装樹脂は、コンデンサ素子を覆う。被覆層は、コンデンサ素子と外装樹脂との間に位置し、少なくともフッ素化合物を含むか、又は撥油性を有する。
2019230591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層を含む陽極体と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、を有する少なくとも１つのコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子を覆う外装樹脂と、
前記コンデンサ素子と前記外装樹脂との間に位置し、フッ素化合物を含む被覆層と、を備える、
固体電解コンデンサ。
【請求項２】
誘電体層を含む陽極体と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、を有する少なくとも１つのコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子を覆う外装樹脂と、
前記コンデンサ素子と前記外装樹脂との間に位置し、撥油性を有する被覆層と、を備える、
固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記外装樹脂は、ワックス成分を含む、
請求項１又は２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
前記コンデンサ素子は、前記固体電解質層の少なくとも一部を覆う陰極層を更に有し、
前記固体電解質層は、前記陰極層に覆われない露出部位を含み、
前記被覆層は、少なくも前記露出部位を覆う、
請求項１〜３のいずれか１項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、
前記複数のコンデンサ素子は、互いに積層された状態で、１つの前記外装樹脂にて覆われている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項６】
前記複数のコンデンサ素子のうち互いに隣接する一対のコンデンサ素子は、接合部にて接合されており、
前記被覆層は、前記複数のコンデンサ素子の各々の表面のうち、前記接合部を除く部位の少なくとも一部に形成されている、
請求項５に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項７】
前記複数のコンデンサ素子のうち互いに隣接する一対のコンデンサ素子間の少なくとも一部には、前記被覆層が位置する、
請求項５又は６に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項８】
前記被覆層は、接触角が５０度以上となる撥油性を有する、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項９】
前記陽極体は、平板状の陽極側導電部と、前記陽極側導電部の厚み方向の少なくとも一面に形成された前記誘電体層と、を含む、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１０】
前記固体電解質層は、導電性高分子を含む、
請求項１〜９のいずれか１項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】
本開示は、一般に固体電解コンデンサに関し、より詳細には、コンデンサ素子を覆う外装樹脂を備える固体電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、コンデンサ素子と、バリア層と、外装樹脂（樹脂外装）とを有する固体電解コンデンサが記載されている。バリア層は、コンデンサ素子に、被覆層、気相成長法により形成された無機物層及び／又は金属層が順次積層されて構成される。外装樹脂は、コンデンサ素子及びバリア層を被覆する。この固体電解コンデンサでは、バリア層により、外部からの湿気及び酸素の侵入を防いで特性を安定させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９４３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の構成では、外装樹脂がバリア層ごとコンデンサ素子を覆っているため、外装樹脂にワックス成分が含まれている場合、ワックス成分がバリア層に浸潤してコンデンサ素子に接触することがある。ワックス成分がコンデンサ素子に接触した状態で、例えば、固体電解コンデンサが高温環境下にさらされた場合等に、加熱されたワックス成分の影響で、コンデンサ素子の特性変化が生じる可能性がある。【０００５】
本開示は上記事由に鑑みてなされており、コンデンサ素子の特性変化が生じにくい固体電解コンデンサ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】
【０００６】
本開示の一態様に係る固体電解コンデンサは、少なくとも１つのコンデンサ素子と、外装樹脂と、被覆層と、を備える。前記コンデンサ素子は、誘電体層を含む陽極体と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、を有する。前記外装樹脂は、前記コンデンサ素子を覆う。前記被覆層は、前記コンデンサ素子と前記外装樹脂との間に位置し、フッ素化合物を含む。【０００７】
本開示の他の態様に係る固体電解コンデンサは、少なくとも１つのコンデンサ素子と、外装樹脂と、被覆層と、を備える。前記コンデンサ素子は、誘電体層を含む陽極体と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、を有する。前記外装樹脂は、前記コンデンサ素子を覆う。前記被覆層は、前記コンデンサ素子と前記外装樹脂との間に位置し、撥油性を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、コンデンサ素子の特性変化が生じにくい固体電解コンデンサを提供できる、という利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態１に係る固体電解コンデンサの構成を示す要部の概略断面図である。
【図２】図２は、同上の固体電解コンデンサの構成を示す概略断面図である。
【図３】図３は、同上の固体電解コンデンサの構成を示す概略斜視図である。
【図４】図４Ａは、同上の固体電解コンデンサの外装樹脂中のワックス成分を模式的に表した説明図、図４Ｂは、比較例に係る固体電解コンデンサの外装樹脂中のワックス成分を模式的に表した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態１）
（１）概要
本実施形態に係る固体電解コンデンサ（electrolytic capacitor）１は、図２に示すように、少なくとも１つのコンデンサ素子２と、外装樹脂３と、を有している。コンデンサ素子２は、図１に示すように、陽極体４と、固体電解質層５と、を有している。陽極体４は、誘電体層４１を含んでいる。固体電解質層５は、誘電体層４１の少なくとも一部を覆っている。外装樹脂３は、コンデンサ素子２を覆っている。図１は、図２の領域Ｚ１を拡大した概略断面図である。
【００１１】
このような構成の固体電解コンデンサ１では、コンデンサ素子２が外装樹脂３に覆われているため、固体電解コンデンサ１の外部から固体電解コンデンサ１に作用する力、温度又は湿度等の影響をコンデンサ素子２が受けにくく、コンデンサ素子２の特性変化を低減できる。ただし、外装樹脂３にワックス成分３００（図４Ａ参照）等の油分が含まれている場合、ワックス成分３００の影響でコンデンサ素子２の特性変化が生じる可能性がある。
【００１２】
そこで、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１は、フッ素化合物を含む被覆層６を更に備える。被覆層６は、コンデンサ素子２と外装樹脂３との間に位置する。ここで、被覆層６は、コンデンサ素子２と外装樹脂３との間にあればよく、被覆層６がコンデンサ素子２の表面の全面を覆うこと、及び被覆層６の全面が外装樹脂３で覆われていることは固体電解コンデンサ１に必須の構成ではない。
【００１３】
上述した構成によれば、コンデンサ素子２と外装樹脂３との間に位置する被覆層６により、被覆層６が無い構成に比較して、外装樹脂３に含まれるワックス成分３００等の油分がコンデンサ素子２に接触しにくくなる。すなわち、フッ素化合物を含む被覆層６により、外装樹脂３からコンデンサ素子２へのワックス成分３００等の油分の浸潤が生じにくくなる。したがって、例えば、固体電解コンデンサ１が高温環境下にさらされた場合等に、外装樹脂３中の油分が加熱されて高温になることがあっても、コンデンサ素子２に対しては油分の影響は生じにくく、コンデンサ素子２の特性変化が生じにくくなる。
【００１４】
（２）詳細
以下、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１の構成について、図１〜図３を参照して、より詳細に説明する。図３では、外装樹脂３を想像線（２点鎖線）で示している。以下で参照する図面は、いずれも模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
【００１５】
本実施形態に係る固体電解コンデンサ１は、一例として、サーバ装置、コンピュータ装置及び家庭用ゲーム機等のＣＰＵ（Central Processing Unit）の電源ラインに用いられる。その他にも、固体電解コンデンサ１は、例えば、通信機器及び産業機器等のＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）の電源ライン、並びにグラフィックボード等のＧＰＵ（Graphics Processing Unit）の電源ライン等に用いられる。ただし、固体電解コンデンサ１の用途は、これらに限定されず、固体電解コンデンサ１は多岐の分野に使用可能である。
【００１６】
固体電解コンデンサ１は、図２及び図３に示すように、少なくとも１つのコンデンサ素子２、外装樹脂３及び被覆層６に加えて、端子部７を更に備えている。端子部７は、陽極用の第１端子７１と、陰極用の第２端子７２と、を有している。また、コンデンサ素子２は、陽極体４及び固体電解質層５に加えて、陰極層８を更に有している。陰極層８は、固体電解質層５の少なくとも一部を覆うように、コンデンサ素子２の表面上に形成されている。第１端子７１は、陽極体４の陽極側導電部４２（図１参照）に電気的に接続され、第２端子７２は、陰極層８の陰極側導電部８２（図１参照）に電気的に接続される。これにより、コンデンサ素子２の陽極体４（の陽極側導電部４２）及び陰極層８（の陰極側導電部８２）は、それぞれ第１端子７１及び第２端子７２にて外部回路と電気的に接続可能となる。
【００１７】
本実施形態においては、端子部７を構成する第１端子７１及び第２端子７２は、導電性の金属板（リードフレーム）にて構成されている。これら第１端子７１及び第２端子７２の各々は、その少なくとも一部が外装樹脂３の表面から露出するように、外装樹脂３中に埋め込まれている。つまり、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１は、外装樹脂３の表面から露出した端子部７（第１端子７１及び第２端子７２）を半田付け等により、回路基板に機械的かつ電気的に接続する表面実装技術に対応した、チップ部品（チップコンデンサ）である。
【００１８】
ここで、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１は、コンデンサ素子２を複数備えている。これら複数のコンデンサ素子２は、互いに積層された状態で、１つの外装樹脂３にて覆われている。複数のコンデンサ素子２の各々が、陽極体４と、固体電解質層５と、陰極層８と、を有している。複数のコンデンサ素子２の各々は、図３に示すように、厚み方向の一方から見て略長方形状となる板状に形成されている。このように、それぞれ板状に形成された複数のコンデンサ素子２は、その厚み方向において互いに重なるように積層される。本開示において、コンデンサ素子２が積層されている方向を「積層方向」ともいう。本実施形態では一例として、固体電解コンデンサ１は、７枚のコンデンサ素子２を備え、これら７枚のコンデンサ素子２が各々の厚み方向を積層方向とするように積層された構成を有する。
【００１９】
すなわち、固体電解コンデンサ１は、互いに同一構成である複数のコンデンサ素子２が積層方向に積層された構造体（積層体）を備えており、これら複数のコンデンサ素子２の各々がコンデンサを構成する。これら複数のコンデンサ素子２は、第１端子７１及び第２端子７２の間において、電気的に並列に接続されている。これにより、固体電解コンデンサ１全体として、２つの端子（第１端子７１及び第２端子７２）間における電気抵抗値を比較的低く抑えることが可能である。
【００２０】
より詳細には、図３に示すように、各コンデンサ素子２を厚み方向（積層方向）の一方から見たときに、各コンデンサ素子２の表面には、長手方向の一端（図２の例では右端）側から順に、陽極取出部９１、絶縁部９２、露出部位５１（後述する）、陰極層８が形成されている。陽極取出部９１、絶縁部９２及び露出部位５１は、それぞれ帯状に形成されている。陽極取出部９１は、第１端子７１を接続するための部位であって、陽極側導電部４２の一部を誘電体層４１より露出させて構成されている。つまり、第１端子７１が陽極取出部９１に接続されることにより、第１端子７１と陽極体４の陽極側導電部４２とが電気的に接続されることなる。また、陰極層８には、第２端子７２が接続される。
【００２１】
さらに、本実施形態では、コンデンサ素子２における固体電解質層５が導電性高分子を含んでいる。導電性高分子は、一例として、ＰＰｙ（ポリピロール）、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）又はポリアニリン等である。つまり、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１では、固体電解質として、二酸化マンガン等ではなく、導電性高分子を採用している。
【００２２】
上述したような構成の固体電解コンデンサ１は、等価直列抵抗（ESR：Equivalent series resistance）を低く抑えることができ、優れた低ＥＳＲ性能を実現可能である。
【００２３】
以下、各コンデンサ素子２を構成する、陽極体４、固体電解質層５及び陰極層８について、図１を参照して更に詳しく説明する。
【００２４】
陽極体４は、誘電体層４１と、陽極側導電部４２と、を含んでいる。陽極側導電部４２は平板状である。誘電体層４１は、陽極側導電部４２の厚み方向の少なくとも一面に形成されている。陽極側導電部４２は、各コンデンサ素子２において陽極として機能する部位であって、導電性を有する金属板からなる。誘電体層４１は、陽極側導電部４２の表面の略全面を覆うように、より詳細には、少なくとも陽極側導電部４２の表面のうち固体電解質層５が形成される部分に形成されている。そのため、本実施形態では、誘電体層４１は、陽極側導電部４２の厚み方向の片面だけでなく、陽極側導電部４２の厚み方向の両面に形成されている。
【００２５】
具体的には、陽極体４は、弁作用金属を含んでいる。弁作用金属は、例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス及びアンチモン等、並びにこれらを含む合金を含む。本実施形態では一例として、陽極体４に含まれる弁作用金属はアルミニウムである。すなわち、陽極側導電部４２はアルミニウム（Ａｌ）製の金属板（金属箔）である。陽極側導電部４２の表面にはアルミニウムの酸化物である酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の被膜が形成され、この被膜が誘電体層４１を構成する。
【００２６】
固体電解質層５は、陽極体４の表面上に形成されている。固体電解質層５は、陽極側導電部４２上に直接的に形成されるのではなく、誘電体層４１上に形成される。つまり、陽極側導電部４２に対しては、誘電体層４１を介して固体電解質層５が積層されることになる。固体電解質層５は、陽極取出部９１（図３参照）及び絶縁部９２を除き、陽極体４の表面の略全面を覆うように形成されている。そのため、本実施形態では、固体電解質層５は、陽極体４の厚み方向の片面だけでなく、陽極体４の厚み方向の両面に形成されている。
【００２７】
また、本実施形態では、上述したように固体電解質層５は導電性高分子を含んでいる。導電性高分子からなる固体電解質層５は、主として電子伝導による電気伝導性を有するので、イオン伝導による電気伝導性を有する電解質に比較して、低ＥＳＲ化を図ることが可能である。
【００２８】
陰極層８は、陰極側導電部８２と、カーボン層８１と、を含んでいる。カーボン層８１は、固体電解質層５の表面上に直接的に形成されている。陰極側導電部８２は、カーボン層８１の表面に形成されている。陰極側導電部８２は、導電性を有する金属層からなる。陰極側導電部８２は、一例として、銀（Ａｇ）ペースト膜からなる。ここで、陰極層８は、固体電解質層５の少なくとも一部を覆っている。本実施形態では、陰極層８は、固体電解質層５の表面の全域ではなく、固体電解質層５の表面の一部のみを覆っている。言い換えれば、固体電解質層５は、陰極層８に覆われない露出部位５１を含んでいる。つまり、固体電解質層５の一部は、陰極層８に覆われておらず、露出部位５１として陰極層８から露出する。本実施形態では、固体電解質層５における絶縁部９２側の端縁から一定幅の部位が露出部位５１となる。
【００２９】
陰極層８は、上述した露出部位５１を除き、固体電解質層５の表面の略全面を覆うように形成されている。そのため、本実施形態では、陰極層８は、陽極体４の厚み方向の片面側だけでなく、陽極体４の厚み方向の両面側において、固体電解質層５の表面上に形成されている。
【００３０】
以上説明した構成によれば、各コンデンサ素子２は、図１に示すように、陽極体４の厚み方向（積層方向）の両側に、固体電解質層５及び陰極層８が、この順に積層されることにより形成される。より詳細には、陽極側導電部４２の厚み方向（積層方向）の両側に、誘電体層４１、固体電解質層５、カーボン層８１及び陰極側導電部８２が、この順に積層されることにより、コンデンサ素子２が構成されている。
【００３１】
本実施形態に係る固体電解コンデンサ１は、上記構成のコンデンサ素子２を複数備え、これら複数のコンデンサ素子２は、各コンデンサ素子２の厚み方向（積層方向）に積層されて一体化されている。そして、複数のコンデンサ素子２のうち互いに隣接する一対のコンデンサ素子２は、接合部２０にて接合されている。本実施形態では、積層方向に積層された複数のコンデンサ素子２のうち互いに隣接する一対のコンデンサ素子２は、各々の陰極層８における陰極側導電部８２間が、電気的かつ機械的に接続されている。すなわち、接合部２０は、積層方向に隣接する一対のコンデンサ素子２の陰極層８における陰極側導電部８２同士を接合する。接合部２０は、一例として、陰極層８（の陰極側導電部８２）同士を接合する導電性接着剤にて実現される。
【００３２】
外装樹脂３は、上述した構成のコンデンサ素子２を覆う樹脂部材である。本実施形態に係る固体電解コンデンサ１は、コンデンサ素子２を複数備えているので、外装樹脂３は、これら複数のコンデンサ素子２が積層方向に積層されて一体化された構造体（積層体）の全体を覆っている。外装樹脂３は、コンデンサ素子２を覆うことにより、外部から応力、湿気及び酸素等がコンデンサ素子２に作用することを抑制する。本実施形態では一例として、外装樹脂３はエポキシ樹脂からなる。
【００３３】
ここで、外装樹脂３は、ワックス成分３００（図４Ａ参照）を含んでいる。本開示でいう「ワックス」は、高級脂肪酸と一価又は二価の高級アルコールとのエステルを指す融点の高い油脂状の物質、及びこれとよく似た性状を示す中性脂肪、高級脂肪酸及び炭化水素等である。外装樹脂３に含まれるワックス成分３００としては、例えば、カルナバろう及びモンタン酸エステル等がある。これらのワックス成分３００は、例えば、外装樹脂３の成型時における離型性を向上させる機能、又は外装樹脂３の艶出しの機能等を有する。
【００３４】
被覆層６は、上述したようにコンデンサ素子２と外装樹脂３との間に位置する。被覆層６は、フッ素を含有する樹脂等のフッ素化合物からなる。被覆層６は、一例として、パーフルオロアルキルメタクリレート、パーフルオロアルキルアクリレート、又はパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物等を含む。フッ素化合物としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ＥＴＦＥ)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(ＦＥＰ)、ポリクロロトリフルオロエチレン(ＰＣＴＦＥ)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体(ＥＣＴＦＥ)、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル(ＰＶＦ)、パーフルオロアルキルトリアルコキシシラン等の１ないし複数を含む。
【００３５】
被覆層６は、図１に示すように、コンデンサ素子２を覆うようにコンデンサ素子２の表面上に形成されている。本実施形態では、被覆層６は、少なくも露出部位５１を覆っている。要するに、被覆層６は、固体電解質層５のうち、陰極層８に覆われておらず、露出部位５１として陰極層８から露出する部位を覆うように、コンデンサ素子２の表面上に形成されている。ただし、本実施形態では、被覆層６は、コンデンサ素子２の陰極層８（の陰極側導電部８２）も覆うように、露出部位５１から陰極層８にかけて形成されている。被覆層６の厚みは、一例として、５〔μｍ〕以下であって、より好ましくは３〔μｍ〕以下である。
【００３６】
また、本実施形態では、被覆層６は、複数のコンデンサ素子２の各々の表面のうち、接合部２０を除く部位の少なくとも一部に形成されている。言い換えれば、被覆層６は、接合部２０には形成されておらず、接合部２０を避けるように形成されている。接合部２０は、上述したように複数のコンデンサ素子２のうち互いに隣接する一対のコンデンサ素子２同士を接合しており、本実施形態では、一対のコンデンサ素子２の各々の陰極層８における陰極側導電部８２同士を接合している。そのため、被覆層６は、陰極層８（の陰極側導電部８２）同士を接合する接合部２０を避けるように形成されている。
【００３７】
また、本実施形態では、複数のコンデンサ素子２のうち互いに隣接する一対のコンデンサ素子２間の少なくとも一部には、被覆層６が位置している。言い換えれば、被覆層６は、積層方向に積層された複数のコンデンサ素子２の隙間にも存在する（図１参照）。
【００３８】
ここにおいて、被覆層６は、フッ素化合物を含むので、一例としてその撥油性により、外装樹脂３からコンデンサ素子２へのワックス成分３００の浸潤が生じにくくなる。本実施形態においては、被覆層６は、接触角が５０度以上となる撥油性を有している。具体的には、n−ヘキサデカンの液滴（油滴）を被覆層６の表面に付着させた際に、n−ヘキサデカンの液滴に対する被覆層６の静的接触角、つまり被覆層６の対油接触角は５０度以上になる。
【００３９】
また、被覆層６は、撥油性を有していれば、フッ素化合物を含まなくてもよい。すなわち、被覆層６は、一例として、シリコーン樹脂等の撥油性を有する樹脂でも実現可能である。フッ素化合物を含まない被覆層６であっても、接触角が５０度以上となる撥油性を有することが好ましい。撥油性を有する被覆層６により、少なからず外装樹脂３からコンデンサ素子２へのワックス成分３００の浸潤が生じにくくなる。また、被覆層６は、フッ素化合物を含み、かつ撥油性を有することがより好ましい。
【００４０】
（３）製造方法
次に、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１の製造方法について説明する。
【００４１】
本実施形態に係る固体電解コンデンサ１は、基本的には、以下の手順により製造される。すなわち、固体電解コンデンサ１の製造方法は、陽極体準備、化成、固体電解質層形成、陰極塗布、素子積層、陽極溶接、樹脂成型、及び端子加工の工程を含んでいる。
【００４２】
まず、陽極体準備の工程では、表面に誘電体層４１を構成する酸化被膜を有する金属板（本実施形態ではアルミニウム）に打抜き加工等を施すことにより、各コンデンサ素子２の陽極体４を成す基材を形成する。化成の工程では、基材に対して、誘電体層４１の修復を行なう。固体電解質層形成の工程では、基材に対して固体電解質層５を構成する導電性高分子の形成を行う。このとき、導電性高分子又はその原料を含む溶液を用いて、基材（陽極体４）の表面上に導電性高分子（固体電解質層５）を形成する。陰極塗布の工程では、基材における固体電解質層５の表面上に、カーボン及び銀ペーストを順に塗布することにより、陰極層８（カーボン層８１及び陰極側導電部８２）を形成する。これにより、各コンデンサ素子２が完成する。
【００４３】
次に、素子積層の工程では、複数のコンデンサ素子２が積層方向に積層され、かつ接合部２０を構成する導電性接着剤にて隣接する一対のコンデンサ素子２の陰極層８同士を接合する。このとき、複数のコンデンサ素子２は、第１端子７１及び第２端子７２を構成する導電性の金属板（リードフレーム）上に積層される。陽極溶接の工程では、第１端子７１を陽極取出部９１に対して溶接により電気的かつ機械的に接続する。
【００４４】
その後の樹脂成型の工程では、コンデンサ素子２が積層方向に積層されて一体化された構造体（積層体）を覆うように、トランスファモールドにより外装樹脂３を形成する。このとき、第１端子７１及び第２端子７２の各々の一部が外装樹脂３の表面から露出するように、外装樹脂３が成型される。端子加工の工程では、リードフレームを分断し個片化し、かつ第１端子７１及び第２端子７２が曲げ加工される。これにより、固体電解コンデンサ１が完成する。
【００４５】
ところで、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１の製造方法は、フッ素化合物を含む、又は撥油性を有する被覆層６を形成するための樹脂被覆の工程を更に含んでいる。樹脂被覆の工程は、樹脂成型の工程よりも前であって、陰極塗布、素子積層及び陽極溶接のいずれかの工程後に行われる。本実施形態では一例として、陽極溶接の工程後に、樹脂被覆の工程を行う。樹脂被覆の工程では、コンデンサ素子２が積層方向に積層されて一体化された構造体（積層体）の表面に、フッ素化合物を含む、又は撥油性を有する樹脂材料を塗布することにより、被覆層６を形成する。
【００４６】
積層工程の工程後に被覆層６が形成されることにより、被覆層６は、上述したように複数のコンデンサ素子２の各々の表面のうち、接合部２０を除く部位の少なくとも一部に形成されることになる。つまり、被覆層６は、接合部２０には形成されず、接合部２０を避けるように形成されることになる。さらに、樹脂被覆の工程においては、フッ素を含む又は撥油性を有する樹脂材料は、積層されたコンデンサ素子２の隙間にまで回り込むようにコンデンサ素子２に塗布される。これにより、複数のコンデンサ素子２のうち互いに隣接する一対のコンデンサ素子２間の少なくとも一部にも、被覆層６が形成されることになる。
【００４７】
また、固体電解コンデンサ１の製造方法は、コンデンサ素子２の乾燥工程を更に含んでいてもよい。コンデンサ素子２の乾燥工程は、樹脂成型の工程よりも前であって、陰極塗布、素子積層及び陽極溶接のいずれかの工程後に行われる。乾燥工程では、例えば、高温雰囲気（例えば２００〔℃〕）にコンデンサ素子２を所定時間置くことにより、コンデンサ素子２における水分２００（図４Ａ参照）の含有量を低減する。このような乾燥工程を固体電解コンデンサ１の製造方法に含むことにより、乾燥工程を含まない場合に比べて、コンデンサ素子２における水分２００の含有量を低減できる。
【００４８】
（４）比較例
次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１と、比較例に係る固体電解コンデンサ１Ｘとの比較結果について説明する。比較例に係る固体電解コンデンサ１Ｘは、被覆層６が無い点を除いて、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１と共通の構成を有している。図４Ａ及び図４Ｂでは、外装樹脂３に含まれているワックス成分３００及びコンデンサ素子２に含まれている水分２００を模式的に表している。以下では、外装樹脂３を成型する樹脂成型の工程、又は固体電解コンデンサ１，１Ｘの使用時において、固体電解コンデンサ１，１Ｘが高温（例えば、１２５〔℃〕）環境下にさらされた場合を想定する。
【００４９】
比較例に係る固体電解コンデンサ１Ｘでは、図４Ｂに示すように、コンデンサ素子２と外装樹脂３との間に被覆層６が存在しないため、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１に比べて、外装樹脂３に含まれるワックス成分３００がコンデンサ素子２に接触しやすい。すなわち、コンデンサ素子２と外装樹脂３との間には、外装樹脂３からコンデンサ素子２へのワックス成分３００の浸潤を抑制する被覆層６が存在しないため、固体電解コンデンサ１に比べると、コンデンサ素子２へのワックス成分３００の浸潤が生じやすい。そのため、固体電解コンデンサ１Ｘが高温環境下にさらされた場合に、ワックス成分３００が加熱されて高温になると、コンデンサ素子２に含有されている水分２００と高温のワックス成分３００との接触が生じる可能性がある。そして、高温のワックス成分３００が水分２００に接触すると、水分２００が急激に気化され、コンデンサ素子２がダメージ（損傷）を受けることがある。その結果、比較例に係る固体電解コンデンサ１Ｘでは、コンデンサ素子２に対してワックス成分３００が影響し、コンデンサ素子２の特性変化が生じることがある。
【００５０】
一方、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１では、図４Ａに示すように、コンデンサ素子２と外装樹脂３との間に位置する被覆層６により、比較例に係る固体電解コンデンサ１Ｘに比べて、外装樹脂３に含まれるワックス成分３００がコンデンサ素子２に接触しにくくなる。すなわち、フッ素化合物を含む被覆層６、又は撥油性を有する被覆層６により、固体電解コンデンサ１Ｘに比べると、外装樹脂３からコンデンサ素子２へのワックス成分３００の浸潤が生じにくくなる。特に、本実施形態では、被覆層６は、コンデンサ素子２の固体電解質層５のうちの露出部位５１を少なくとも覆っているので、外装樹脂３に含まれるワックス成分３００の固体電解質層５との接触を抑制しやすい。これにより、固体電解コンデンサ１が高温環境下にさらされた場合に、ワックス成分３００が加熱されて高温になることがあっても、そもそもコンデンサ素子２に含有されている水分２００と高温のワックス成分３００との接触は生じにくい。その結果、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１では、コンデンサ素子２に対してはワックス成分３００の影響は生じにくく、コンデンサ素子２の特性変化が生じにくい。
【００５１】
特に、本実施形態では、コンデンサ素子２の乾燥工程（「（３）製造方法」参照）により、コンデンサ素子２における水分２００の含有量が低減されている。そのため、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１では、コンデンサ素子２に含有されている水分２００の量がそもそも少なく、コンデンサ素子２に含有されている水分２００と高温のワックス成分３００との接触はより生じにくい。
【００５２】
本実施形態に係る固体電解コンデンサ１と、比較例に係る固体電解コンデンサ１Ｘとを比較することで、下記表１のような比較結果が得られた。表１では、漏れ電流（LC：Leakage Current）による不良品発生率を「ＬＣ不良率〔％〕」、コンデンサ素子２に生じた損傷の数を「素子損傷〔箇所〕」、信頼性試験の結果を「信頼性試験〔％〕」として表している。信頼性試験の結果は、「ΔＣ」、「Δtanδ」、「ΔESR」及び「ΔLC」の４項目について、サンプル（固体電解コンデンサ１，１Ｘ）を１２５〔℃〕に加熱した場合の、初期値からの変化率〔％〕を表している。「ΔＣ」は容量の変化率、「Δtanδ」はtanδ（誘電正接）の変化率、「ΔESR」は等価直列抵抗の変化率、「ΔLC」は漏れ電流の変化率を表す。
【００５３】
【表１】
2019230591.tif 000003
【００５４】
上記表１からも明らかなように、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１は、比較例に係る固体電解コンデンサ１Ｘに比べて、全ての項目について改善が見られる。特に信頼性試験の結果から、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１は、比較例に係る固体電解コンデンサ１Ｘに比べて、コンデンサ素子２の特性変化（「ΔＣ」、「Δtanδ」、「ΔESR」及び「ΔLC」）が生じにくいことが明らかである。
【００５５】
（５）変形例
実施形態１は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態１は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
【００５６】
固体電解コンデンサ１は、第１端子７１及び第２端子７２の２つの端子を有する２端子構造に限らず、３つ以上の端子を有する構造であってもよい。
【００５７】
また、固体電解質層５は、導電性高分子に限らず、例えば、二酸化マンガン又は有機半導体等であってもよい。
【００５８】
また、被覆層６は、コンデンサ素子２と外装樹脂３との間にあればよく、被覆層６がコンデンサ素子２の表面上に直接的に形成されていることは固体電解コンデンサ１に必須の構成ではない。一例として、コンデンサ素子２の表面上に、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイミドシリコーン樹脂、又はセラミック等からなる保護層が形成され、被覆層６は、保護層の表面上に形成されていてもよい。この場合、保護層は、被覆層６と同様に少なくも固体電解質層５の露出部位５１を覆うことが好ましい。反対に、コンデンサ素子２の表面上に被覆層６が形成され、被覆層６の表面上に、上記保護層が形成されていてもよい。
【００５９】
また、外装樹脂３は固体電解コンデンサ１の最外殻を構成していなくてもよく、例えば、ダブルモールド（二色成型）等により、外装樹脂３が更に別の樹脂部材によって覆われていてもよい。
【００６０】
また、固体電解コンデンサ１に含まれるコンデンサ素子２の枚数は７枚に限定されず、例えば、２枚以上１０枚以下の適宜の枚数のコンデンサ素子２が積層されていてもよい。
【００６１】
また、コンデンサ素子２において、陽極体４の厚み方向の両面に、固体電解質層５及び陰極層８が形成されることは、固体電解コンデンサ１に必須の構成ではなく、例えば、陽極体４の厚み方向の片面のみに、固体電解質層５及び陰極層８が形成されていてもよい。
【００６２】
また、被覆層６を形成するための樹脂被覆の工程は、素子積層の工程後に限らず、例えば、陰極塗布の工程後であって、素子積層の工程前に行われてもよい。また、被覆層６を形成する方法は、塗布に限らず、例えば、フッ素化合物を含む樹脂シートをコンデンサ素子２の表面に貼り付ける等の方法により被覆層６を形成してもよい。
【００６３】
また、陽極側導電部４２はアルミニウムに限らず、例えば、タンタル等であってもよい。また、陽極体４（陽極側導電部４２及び誘電体層４１）の形状は平板状に限らず、例えば、弁作用金属粉末から形成される多孔質焼結体であってもよい。
【００６４】
（まとめ）
以上説明したように、第１の態様に係る固体電解コンデンサ（１）は、少なくとも１つのコンデンサ素子（２）と、外装樹脂（３）と、被覆層（６）と、を備える。コンデンサ素子（２）は、誘電体層（４１）を含む陽極体（４）と、誘電体層（４１）の少なくとも一部を覆う固体電解質層（５）と、を有する。外装樹脂（３）は、コンデンサ素子（２）を覆う。被覆層（６）は、コンデンサ素子（２）と外装樹脂（３）との間に位置し、フッ素化合物を含む。
【００６５】
この態様によれば、コンデンサ素子（２）と外装樹脂（３）との間に位置する被覆層（６）により、被覆層（６）が無い構成に比較して、外装樹脂（３）に含まれる油分がコンデンサ素子（２）に接触しにくくなる。すなわち、フッ素化合物を含む被覆層（６）により、外装樹脂（３）からコンデンサ素子（２）への油分の浸潤が生じにくくなる。したがって、例えば、固体電解コンデンサ（１）が高温環境下にさらされた場合等に、外装樹脂（３）中の油分が加熱されて高温になることがあっても、コンデンサ素子（２）に対しては油分の影響は生じにくく、コンデンサ素子（２）の特性変化が生じにくくなる。
【００６６】
第２の態様に係る固体電解コンデンサ（１）は、少なくとも１つのコンデンサ素子（２）と、外装樹脂（３）と、被覆層（６）と、を備える。コンデンサ素子（２）は、誘電体層（４１）を含む陽極体（４）と、誘電体層（４１）の少なくとも一部を覆う固体電解質層（５）と、を有する。外装樹脂（３）は、コンデンサ素子（２）を覆う。被覆層（６）は、コンデンサ素子（２）と外装樹脂（３）との間に位置し、撥油性を有する。
【００６７】
この態様によれば、コンデンサ素子（２）と外装樹脂（３）との間に位置する被覆層（６）により、被覆層（６）が無い構成に比較して、外装樹脂（３）に含まれる油分がコンデンサ素子（２）に接触しにくくなる。すなわち、撥油性を有する被覆層（６）により、外装樹脂（３）からコンデンサ素子（２）への油分の浸潤が生じにくくなる。したがって、例えば、固体電解コンデンサ（１）が高温環境下にさらされた場合等に、外装樹脂（３）中の油分が加熱されて高温になることがあっても、コンデンサ素子（２）に対しては油分の影響は生じにくく、コンデンサ素子（２）の特性変化が生じにくくなる。
【００６８】
第３の態様に係る固体電解コンデンサ（１）では、第１又は２の態様において、外装樹脂（３）は、ワックス成分（３００）を含む。
【００６９】
この態様によれば、ワックス成分（３００）により、外装樹脂（３）の成型時における離型性の向上、及び外装樹脂（３）の艶出し等の効果が期待できる。さらに、コンデンサ素子（２）と外装樹脂（３）との間に位置する被覆層（６）により、ワックス成分（３００）がコンデンサ素子（２）に接触しにくくなる。
【００７０】
第４の態様に係る固体電解コンデンサ（１）では、第１〜３のいずれかの態様において、コンデンサ素子（２）は、固体電解質層（５）の少なくとも一部を覆う陰極層（８）を更に有する。固体電解質層（５）は、陰極層（８）に覆われない露出部位（５１）を含む。被覆層（６）は、少なくも露出部位（５１）を覆う。
【００７１】
この態様によれば、油分の浸潤がコンデンサ素子（２）の特性に影響しやすい露出部位（５１）への油分の浸潤が、被覆層（６）にて生じにくくなる。
【００７２】
第５の態様に係る固体電解コンデンサ（１）は、第１〜４のいずれかの態様において、コンデンサ素子（２）を複数備える。複数のコンデンサ素子（２）は、互いに積層された状態で、１つの外装樹脂（３）にて覆われている。
【００７３】
この態様によれば、複数のコンデンサ素子（２）を１つの外装樹脂（３）で覆っているので、複数のコンデンサ素子（２）間に作用する応力等についても、外装樹脂（３）にて緩和することができる。
【００７４】
第６の態様に係る固体電解コンデンサ（１）では、第５の態様において、複数のコンデンサ素子（２）のうち互いに隣接する一対のコンデンサ素子（２）は、接合部（２０）にて接合されている。被覆層（６）は、複数のコンデンサ素子（２）の各々の表面のうち、接合部（２０）を除く部位の少なくとも一部に形成されている。
【００７５】
この態様によれば、接合部（２０）を除く部位に被覆層（６）が形成されているため、被覆層（６）が接合部（２０）に作用して接合部（２０）の接合強度を低下させる等の問題が生じにくい。
【００７６】
第７の態様に係る固体電解コンデンサ（１）は、第５又は６の態様において、複数のコンデンサ素子（２）のうち互いに隣接する一対のコンデンサ素子（２）間の少なくとも一部には、被覆層（６）が位置する。
【００７７】
この態様によれば、互いに隣接する一対のコンデンサ素子（２）間の隙間にも被覆層（６）が存在することで、外装樹脂（３）に含まれる油分がコンデンサ素子（２）により接触しにくくなる。
【００７８】
第８の態様に係る固体電解コンデンサ（１）では、第１〜７のいずれかの態様において、被覆層（６）は、接触角が５０度以上となる撥油性を有する。
【００７９】
この態様によれば、被覆層（６）が十分な撥油性を有するので、外装樹脂（３）からコンデンサ素子（２）への油分の浸潤がより生じにくくなる。
【００８０】
第９の態様に係る固体電解コンデンサ（１）では、第１〜８のいずれかの態様において、陽極体（４）は、平板状の陽極側導電部（４２）と、陽極側導電部（４２）の厚み方向の少なくとも一面に形成された誘電体層（４１）と、を含む。
【００８１】
この態様によれば、陽極体（４）が平板状になるので、固体電解コンデンサ（１）の低背化又は薄型化を図ることができる。
【００８２】
第１０の態様に係る固体電解コンデンサ（１）では、第１〜９のいずれかの態様において、固体電解質層（５）は、導電性高分子を含む。
【００８３】
この態様によれば、等価直列抵抗を低く抑えることができる。
【００８４】
第２〜１０の態様に係る構成については、固体電解コンデンサ（１）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１  固体電解コンデンサ
２  コンデンサ素子
３  外装樹脂
４  陽極体
５  固体電解質層
６  被覆層
８  陰極層
２０  接合部
４１  誘電体層
４２  陽極側導電部
５１  露出部位
３００  ワックス成分
【図１】
2019230591.tif 000004
【図２】
2019230591.tif 000005
【図３】
2019230591.tif 000006
【図４】
2019230591.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年11月4日(2020.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層を含む陽極体と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、を有する少なくとも１つのコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子を覆う外装樹脂と、
前記コンデンサ素子と前記外装樹脂との間に位置し、フッ素化合物を含む被覆層と、を備える、
固体電解コンデンサ。
【請求項２】
誘電体層を含む陽極体と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、を有する少なくとも１つのコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子を覆う外装樹脂と、
前記コンデンサ素子と前記外装樹脂との間に位置し、撥油性を有する被覆層と、を備える、
固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記外装樹脂は、ワックス成分を含む、
請求項１又は２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
前記コンデンサ素子は、前記固体電解質層の少なくとも一部を覆う陰極層を更に有し、
前記固体電解質層は、前記陰極層に覆われない露出部位を含み、
前記被覆層は、少なくも前記露出部位を覆う、
請求項１〜３のいずれか１項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含む複数のコンデンサ素子を備え、
前記複数のコンデンサ素子が互いに積層された構造が、前記外装樹脂に覆われている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項６】
前記複数のコンデンサ素子のうち互いに隣接する一対のコンデンサ素子は、接合部にて接合されており、
前記被覆層は、前記複数のコンデンサ素子の各々の表面のうち、前記接合部を除く部位の少なくとも一部に形成されている、
請求項５に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項７】
前記複数のコンデンサ素子のうち互いに隣接する一対のコンデンサ素子間の少なくとも一部には、前記被覆層が位置する、
請求項５又は６に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項８】
前記被覆層は、接触角が５０度以上となる撥油性を有する、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項９】
前記陽極体は、平板状の陽極側導電部と、前記陽極側導電部の厚み方向の少なくとも一面に形成された前記誘電体層と、を含む、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１０】
前記固体電解質層は、導電性高分子を含む、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
被覆層６は、図１に示すように、コンデンサ素子２を覆うようにコンデンサ素子２の表面上に形成されている。本実施形態では、被覆層６は、少なくも露出部位５１を覆っている。要するに、被覆層６は、固体電解質層５のうち、陰極層８に覆われておらず、露出部位５１として陰極層８から露出する部位を覆うように、コンデンサ素子２の表面上に形成されている。ただし、本実施形態では、被覆層６は、コンデンサ素子２の陰極層８（の陰極側導電部８２）も覆うように、露出部位５１から陰極層８にかけて形成されている。被覆層６の厚みは、一例として、５μｍ以下であって、より好ましくは３μｍ以下である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
また、固体電解コンデンサ１の製造方法は、コンデンサ素子２の乾燥工程を更に含んでいてもよい。コンデンサ素子２の乾燥工程は、樹脂成型の工程よりも前であって、陰極塗布、素子積層及び陽極溶接のいずれかの工程後に行われる。乾燥工程では、例えば、高温雰囲気（例えば２００℃）にコンデンサ素子２を所定時間置くことにより、コンデンサ素子２における水分２００（図４Ａ参照）の含有量を低減する。このような乾燥工程を固体電解コンデンサ１の製造方法に含むことにより、乾燥工程を含まない場合に比べて、コンデンサ素子２における水分２００の含有量を低減できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
（４）比較例
次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１と、比較例に係る固体電解コンデンサ１Ｘとの比較結果について説明する。比較例に係る固体電解コンデンサ１Ｘは、被覆層６が無い点を除いて、本実施形態に係る固体電解コンデンサ１と共通の構成を有している。図４Ａ及び図４Ｂでは、外装樹脂３に含まれているワックス成分３００及びコンデンサ素子２に含まれている水分２００を模式的に表している。以下では、外装樹脂３を成型する樹脂成型の工程、又は固体電解コンデンサ１，１Ｘの使用時において、固体電解コンデンサ１，１Ｘが高温（例えば、１２５℃）環境下にさらされた場合を想定する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
本実施形態に係る固体電解コンデンサ１と、比較例に係る固体電解コンデンサ１Ｘとを比較することで、下記表１のような比較結果が得られた。表１では、漏れ電流（ＬＣ：Ｌｅａｋａｇｅ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）による不良品発生率を「ＬＣ不良率〔％〕」、コンデンサ素子２に生じた損傷の数を「素子損傷〔箇所〕」、信頼性試験の結果を「信頼性試験〔％〕」として表している。信頼性試験の結果は、「ΔＣ」、「Δｔａｎδ」、「ΔＥＳＲ」及び「ΔＬＣ」の４項目について、サンプル（固体電解コンデンサ１，１Ｘ）を１２５℃に加熱した場合の、初期値からの変化率〔％〕を表している。「ΔＣ」は容量の変化率、「Δｔａｎδ」はｔａｎδ（誘電正接）の変化率、「ΔＥＳＲ」は等価直列抵抗の変化率、「ΔＬＣ」は漏れ電流の変化率を表す。
【国際調査報告】
2019230591.tif 000008
2019230591.tif 000009
2019230591.tif 000010