JPH0582400A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】陽極体と陰極体との接合を強固にして密封性を
向上させ、信頼性の高い薄形の固体電解コンデンサを実
現する。 【構成】陽極体１を、平板状の陰極体５の両面に配置す
るとともに、陽極体１の外周面に樹脂フィルム９を貼付
して樹脂フィルム９の開口端部に樹脂層１０を充填した
固体電解コンデンサにおいて、陽極体１の端面に溶接し
て樹脂フィルム９の開口端部から導出する陽極端子２
を、少なくとも陽極体１の表面とは異なる平面上に配置
した。樹脂フィルム９と陽極端子２との間に隙間が生
じ、この隙間に樹脂層が形成されるので、陽極端子２の
接合強度及び密封性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、固体電解コンデンサ
に関し、特に有機導電性化合物を利用したチップ形の固
体電解コンデンサの改良にかかる。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器の小型化、プリント基板
への実装の効率化等の要請から電子部品のチップ化が進
められている。これに伴い、電解コンデンサのチップ
化、低背化の要請が高まっている。

【０００３】また、近年テトラシアノキノジメタン（Ｔ
ＣＮＱ）、ポリピロール等の有機導電性化合物を固体電
解コンデンサに応用したものが提案されている。これら
の有機導電性化合物を使用した固体電解コンデンサは、
従来の二酸化マンガン等の金属酸化物半導体からなる固
体電解質と比較して電導度が高く、特にポリピロールは
電解質がポリマー化しているため耐熱性にも優れること
から、チップ化に最適と言われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このポリピロールは、
ピロールの化学重合、電解重合あるいは気相重合等によ
って陽極体表面に生成されている。ところが、ポリピロ
ール自体の機械的強度は弱く、電極の引き出し構造によ
っては、接続工程中にリード線等が電解質層を破壊して
しまうことがあった。あるいは、接続工程の後にリード
線にかかる機械的なストレスが電解質層に影響を与え、
所望の特性を得ることが困難になることがあった。

【０００５】一方、このポリピロールは、水分によりそ
の電気的特性が変動し易くなる傾向がある。そのため、
ポリピロールからなる電解質層は外気から密封する必要
がある。

【０００６】このような課題は、コンデンサ本体の外表
面を、ディプ、インジェクション成形等の手段により、
合成樹脂層で被覆すれば解決できる。しかし、この外装
樹脂層により固体電解コンデンサの小型化、低背化が阻
害されることになり、セラミックコンデンサと同等の１
ｍｍないし４ｍｍ程度の高さ寸法とすることは困難とな
る。また外装樹脂層と端子との接合面に微細な隙間が生
じることもあり、樹脂成形によっても必ずしも高い密封
精度、すなわち所望の耐湿性能を得ることはできなかっ
た。

【０００７】そこで、陽極体の表面に酸化皮膜層、電解
質層及び導電層を順次生成し、この陽極体を平板状の陰
極体の両面に配置するとともに、陽極体の外周面に樹脂
フィルムを貼着し、この樹脂フィルムの開口端部に樹脂
層を形成する構造が考えられる。この構造によれば、陽
極体の表面に形成された電解質層は陽極体自体によって
覆われ、また陽極体の外周面に貼付された樹脂フィルム
及び樹脂層によって内部の密封性を保持することができ
る。

【０００８】しかしながら、この構造による固体電解コ
ンデンサでは、陽極端子を、貼り合わせた陽極体の端面
に超音波溶接、レーザ溶接等の手段で接続することにな
るが、貼り合わせた陽極体の高さ寸法が１ｍｍないし４
ｍｍであることから、陽極端子の溶接部分の長さも１ｍ
ｍないし４ｍｍ以内とならざるを得ない。そのため、溶
接部における十分な接続強度が得られず、陽極端子が陽
極体から離脱してしまうことがあった。

【０００９】更に、陽極端子の溶接部の長さを貼り合わ
せた陽極体の高さ寸法とほぼ同寸法に形成した場合、陽
極端子の端面が陽極体の表面と同一面上に配置されるこ
とになる。そのため、陽極体の表面に樹脂フィルムを貼
付した場合、この樹脂フィルムと陽極端子とが当接する
ことになる。そのため、樹脂フィルムの開口端部に樹脂
層を充填しても、樹脂フィルムと陽極端子とが当接した
部分に樹脂層が充填されず、この部分から密封性が損な
われることとなる。また、陽極端子の両面に樹脂層が形
成されないことから、ますます陽極体との接続強度が脆
弱となってしまう。

【００１０】この発明の目的は、微細なチップ形の固体
電解コンデンサにおいて、陽極体内部の密封性を向上さ
せ、信頼性の高い薄形の固体電解コンデンサを実現する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、酸化皮膜
層、電解質層および導電層が表面に順次生成された陽極
体を、平板状の陰極体の両面に配置するとともに、陽極
体の外周面に樹脂フィルムを貼付して樹脂フィルムの開
口端部に樹脂層を充填した固体電解コンデンサにおい
て、陽極体の端面に溶接して樹脂フィルムの開口端部か
ら導出する陽極端子を、少なくとも陽極体の表面とは異
なる平面上に配置し、陽極端子の両面に樹脂層を形成し
たことを特徴としている。

【００１２】

【作用】図面に示したように、陽極体１の表面は、平板
状の陰極体５及び別途用意された陽極体１ｂによって覆
われる。そして、陽極体１ａ及び１ｂの表面には樹脂フ
ィルム９が貼付されるとともに、その開口端部に樹脂層
１０が充填されている。そのため陽極体１の内部は、陽
極体１自体および樹脂フィルム９、樹脂層１０によって
外気から遮断されることになる。

【００１３】また電解質層３は、導電層４を介して、陰
極体５の表面に接続している。そのため、ワイヤーボン
ディング、半田付け等の手段で導電層４にリード線を接
続する場合と比較して、電解質層３に与える機械的スト
レスが軽減される。また、リード線等の折り曲げによる
ストレスが一部に集中することもなく、電解質層３の破
損を最小限に抑制できる。

【００１４】そして、陰極体５の両面に配置される陽極
体１ａ及び１ｂの端面に溶接される陽極端子２は、少な
くとも陽極体１ａ及び１ｂの表面とは異なる平面上に配
置しているため、陽極体１ａ及び１ｂの外周面に貼付し
た樹脂フィルム９と陽極端子２との間に一定の隙間が生
じることになり、樹脂フィルム９の開口端部に樹脂層１
０を充填した場合、陽極端子２の両面に樹脂層１０が密
着する。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面にしたがい説
明する。図１は、この発明の実施例による固体電解コン
デンサを示す断面図、図２は実施例による固体電解コン
デンサを示した分解斜視図である。また図３は、この発
明の実施例による固体電解コンデンサの外観形状を示す
斜視図である。

【００１６】この発明の実施例による固体電解コンデン
サは、図３に示したように、外周に樹脂フィルム９が貼
付され、この樹脂フィルム９の開口端部に充填、固化さ
れた樹脂層１０から突出した陰極端子６が、樹脂層１０
から底面に沿って折り曲げられている。

【００１７】樹脂フィルム９が貼着する陽極体１は、ア
ルミニウム等の弁作用金属からなり、図２に示したよう
に、所望の箇所に凹部８を備えている。この凹部８は、
陽極体１の一つの端面において開口部が形成され、この
開口部に陽極体１と陰極端子６との短絡を防ぐレジスト
層７を備えている。凹部８の内表面は粗面化処理が施さ
れたのち化成処理が施されて酸化皮膜層が形成されてい
る。酸化皮膜層は、アルミニウムからなる陽極体１の表
層が酸化した酸化アルミニウムからなり、陽極体１の誘
電体となる。

【００１８】陽極体１の酸化皮膜層上には、ポリピロー
ルからなる電解質層３が形成されている。電解質層３で
あるポリピロール層は、陽極体１を酸化剤を含有するピ
ロール溶液中に浸漬し、表面に化学重合によるピロール
薄膜を形成したのちピロールを溶解した電解重合用の電
解液中に浸漬するとともに電圧を印加して生成してお
り、生成されたポリピロールの厚さは数μｍないし数十
μｍとなる。

【００１９】更に、電解質層３の表面には、導電層４が
スクリーン印刷されている。そのため陽極体１の表面、
特に凹部８の表面は、図１にも示したように電解質層３
及び導電層４が順次生成された積層構造となる。導電層
４は、カーボンペースト及び銀ペーストおよび導電性の
接着剤等からなる多層構造、もしくは導電性の良好な金
属粉を含有する導電性接着剤からなる単層構造の何れで
もよい。

【００２０】陰極体５は、平板状のアルミニウムもしく
はその合金からなり、その端部には半田付け可能な金属
層、例えば銅等からなる陰極端子６が一体に形成されて
いる。そして、図２に示したように、この陰極体５の両
面に複数の陽極体１（陽極体１ａ及び１ｂ）を配置して
接合している。この接合において陰極体５は、陽極体１
ａ及び１ｂの導電層４と接するよう、陽極体１ａ及び１
ｂの凹部８に収納している。また陽極体１ａ及び１ｂを
陰極体５の両面に配置する際には、陽極体１ａ及び１ｂ
と陰極体５との間隙に導電性の接着剤を追加して塗布し
てもよい。

【００２１】陽極体１の端面には、図２に示すように、
陽極引き出し用の陽極端子２が溶接されている。陽極端
子２は、その断面形状がＬ字形に形成されており、この
実施例においては、プリント基板の配線パターンに臨む
先端部分に半田付け可能な金属、例えば銅等を配置し、
その反対面にアルミニウムを配置して接合したクラッド
合金を用い、接合した陽極体１ａ及び１ｂの端面にレー
ザー溶接している。

【００２２】また、この陽極端子２は、陽極体１ａ及び
１ｂの表面とは異なる平面上に配置している。すなわ
ち、図１に示したように、陽極端子２の溶接部分を陽極
体１ａ及び１ｂを接合した巾寸法よりも短く形成し、陽
極端子２の表面が陽極体１ａ及び１ｂの上下両表面とは
異なる平面上に配置されるように溶接する。

【００２３】陽極体１ａ及び１ｂの外周面には、エポキ
シ樹脂等からなる樹脂フィルム９を少なくとも１回以上
巻回して貼り合わせている。この樹脂フィルム９の巾寸
法は陽極体１ａ及び１ｂの長手寸法よりも長く形成され
ており、陽極体１ａ及び１ｂの端部から樹脂フィルム９
がはみ出ることになる。また、陽極端子２及び陰極端子
６はこの樹脂フィルム９の開口端部から外部に導出され
る。そして、このはみ出た樹脂フィルム９の開口端部に
第２の樹脂層１１を充填している。

【００２４】陽極端子２は、前記のように、陽極体１ａ
及び１ｂの上下両表面とは異なる平面上に配置されてい
る。そのため、図１に示すように、陽極端子２と、陽極
体１ａ及び１ｂの外周面に貼付した絶縁フィルム９との
間には隙間が生じ、絶縁フィルム９の開口端部に充填し
た樹脂層１０が陽極端子２の両面に密着することにな
る。

【００２５】以上のようにこの実施例による固体電解コ
ンデンサでは、陽極端子２を、接合した陽極体１ａ及び
１ｂの表面とは異なる平面上に溶接しているため、陽極
端子２と樹脂フィルム９との間隙に樹脂層１０が充填さ
れ、陽極端子２を固持する。そのため、陽極端子２の接
合状態が強固なものとなり、陽極端子２の溶接部分が僅
かであっても十分な接続強度を得ることができる。

【００２６】また電解質層３は、図１に示したように、
導電層４を介して陰極体５と表面において電気的に接触
させている。そのため、従来のようにリード線等による
ボンディング等の手段によらず接続させることができ、
この接続工程でのストレスも抑制できるようになる。

【００２７】

【発明の効果】以上のようにこの発明は、酸化皮膜層、
電解質層および導電層が表面に順次生成された陽極体
を、平板状の陰極体の両面に配置するとともに、陽極体
の外周面に樹脂フィルムを貼付して樹脂フィルムの開口
端部に樹脂層を充填した固体電解コンデンサにおいて、
陽極体の端面に溶接して樹脂フィルムの開口端部から導
出する陽極端子を、少なくとも陽極体の表面とは異なる
平面上に配置し、陽極端子の両面に樹脂層を形成したこ
とを特徴としているので、陽極体と陽極端子とが、その
溶接部分のみならず、陽極端子の両面に密着する樹脂層
によっても固着される。そのため、高さ寸法が１ｍｍな
いし４ｍｍ程度の微細な固体電解コンデンサにおいても
陽極端子を強固に接合することができ、固体電解コンデ
ンサの信頼性が向上する。

【００２８】また、陽極端子と陽極体の表面に貼付され
る絶縁フィルムとの間にも樹脂層が形成されるため、こ
の部分における密封性も向上し、陽極端子の折り曲げ加
工等によっても、その密封性が損なわれることがなくな
る。

【００２９】更に、電解質層と陰極体とは、導電層を介
して各々の表面において接続される。そのため、従来の
ようにリード線等により電極を引き出す場合と比較し
て、電解質層に対する機械的ストレスを軽減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例による固体電解コンデンサを
示す断面図。

【図２】実施例による固体電解コンデンサを示した分解
斜視図。

【図３】この発明の実施例による固体電解コンデンサの
外観形状を示す斜視図。

【符号の説明】

１ 陽極体 ２ 陽極端子 ３ 電解質層 ４ 導電層 ５ 陰極体 ６ 陰極端子 ７ レジスト層 ８ 凹部 ９ 樹脂フィルム １０ 樹脂層

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｇ 9/10 Ｄ 7924−5Ｅ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸化皮膜層、電解質層および導電層が表
   面に順次生成された陽極体を、平板状の陰極体の両面に
   配置するとともに、陽極体の外周面に樹脂フィルムを貼
   付して樹脂フィルムの開口端部に樹脂層を充填した固体
   電解コンデンサにおいて、陽極体の端面に溶接して樹脂
   フィルムの開口端部から導出する陽極端子を、少なくと
   も陽極体の表面とは異なる平面上に配置し、陽極端子の
   両面に樹脂層を形成した固体電解コンデンサ。