JP5121472B2

JP5121472B2 - 固体電解コンデンサ

Info

Publication number: JP5121472B2
Application number: JP2008012661A
Authority: JP
Inventors: 明成黒川; 平田　　義和
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2008-01-23
Filing date: 2008-01-23
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-01-23
Also published as: JP2009176872A; US20090185331A1; CN101494122B; US8040662B2; CN101494122A

Description

本発明は、固体電解コンデンサの構造の改良に関する。

図７から図９を参照して、固体電解コンデンサの構造の一例について説明する。なお、図７は、固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での斜視図であり、図８は、図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視に対応する断面構造を示す図であり、図９は、固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での平面図である。

この固体電解コンデンサは、内部に立方体形状のＴａ焼結体１を有し、そのＴａ焼結体１を取り囲むように、誘電体酸化皮膜２、高分子層３、カーボン層４、および、銀ペースト層５を有している。Ｔａ焼結体１には、誘電体酸化皮膜２を介して外部に突出する円筒状のタンタルワイヤ１ａが設けられている。

この固体電解コンデンサにおいて、タンタルワイヤ１ａが陽極部を構成し、銀ペースト層５が陰極部を構成している。本明細書において、以下の説明では、タンタルワイヤを陽極部１ａと称し、銀ペースト層を陰極部５と称する。また、Ｔａ焼結体１、誘電体酸化皮膜２、高分子層３、カーボン層４、および、銀ペースト層５を総称して、コンデンサ素子１０と称する。

陽極部１ａには、平板状の陽極端子２０が、抵抗溶接により電気的に接合されている。また、陰極部５には、平板状の陰極端子３０が、銀接着材等の導電性接着剤４０を用いて電気的に接合されている。陰極端子３０は、図７および図９に示すように、陰極部５に接続される平坦部３０ａと、外部に引き出されるリード部３０ｂとを有している。なお、このような構造を有する固体電解コンデンサを開示するものとして、下記特許文献１（特開平０８−０２２９３２号公報）が挙げられる。

ここで、陰極端子３０の平坦部３０ａが、陰極部５に導電性接着剤４０を用いて接続されることになるが、固体電解コンデンサの製造プロセスにおいて、外的な力が陰極端子３０に加わった場合、陰極端子３０が陰極部５から剥離する場合がある。また、固体電解コンデンサの完成後においては、加熱により、陰極端子３０が陰極部５から剥離する場合がある。

上記に示した要因に基づき、陰極端子３０が陰極部５から剥離した場合には、等価直列抵抗（ＥＳＲ）の増大、オープン等の故障が発生することにより、固体電解コンデンサの信頼性を低下させるおそれがある。
特開平０８−０２２９３２号公報

本発明が解決しようとする課題は、上記したように、陰極端子が陰極部から剥離した場合に、等価直列抵抗（ＥＳＲ）の増大、オープン等の故障が発生することにより、固体電解コンデンサの信頼性を低下させる点にある。したがって、本願の目的は、陰極端子の陰極部への固定状態の信頼性を向上させることにより、固体電解コンデンサの信頼性を向上させることが可能な構造を備える固体電解コンデンサを提供することにある。

この発明に基づいた固体電解コンデンサにおいては、陽極部および陰極部を有するコンデンサ素子と、上記陽極部と接続される陽極端子と、上記陰極部と接続される陰極端子とを備えた固体電解コンデンサであって、上記陰極端子は、上記陰極部と接続される平坦部と、この平坦部から引き出されるリード部とを含み、上記平坦部は、スリットを構成するように所定間隔隔てて配置される第１平坦部と第２平坦部とを有している。

この発明に基づいた固体電解コンデンサによれば、陰極端子の構造として、陰極部と接続される平坦部を、スリットを構成するように所定間隔隔てて配置される第１平坦部と第２平坦部との分割構造とすることで、陰極端子が陰極部から剥離するような状況になった場合であっても、いずれか一方の平坦部の剥離のみに止めることが可能となり、剥離面積の拡大を抑制することが可能となる。

また、第１平坦部と第２平坦部との間に所定間隔のスリットを形成するように設けることで、陰極端子を陰極部に接続させるために用いられる接着剤を硬化させる際に、接着剤の溶媒の気化を、このスリットから促進させることが可能となる。

さらに、陰極部の表面に凹凸や歪みが生じている場合であっても、陰極部と接続される平坦部を分割構造にしておくことで、１枚構造に比べて陰極部の表面への追従性が向上し、平坦部の陰極部への密着性を向上させることが可能となる。

以上のことから、陰極端子の陰極部への固定状態の信頼性が向上し、その結果、固体電解コンデンサの信頼性を向上させることが可能となる。

以下、本発明に基づいた各実施の形態における固体電解コンデンサの構造について、図を参照しながら説明する。なお、本発明の特徴は、陰極部に接続される陰極端子の構造に特徴があることから、以下の説明においては、陰極端子の構造について詳細に説明することとし、その他、背景技術において説明した構造と同一または相当部分については、同一の参照番号を付し、重複する説明を繰り返さない場合がある。また、固体電解コンデンサの内部構造に相当することから、各図においては、外装樹脂を取り除いた状態で説明する。

（実施の形態１）
図１および図２を参照して、実施の形態１における固体電解コンデンサの構造について説明する。なお、図１は、本実施の形態における固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での斜視図であり、図２は、本実施の形態における固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での平面図である。

本実施の形態における固体電解コンデンサの陰極端子３０Ａは、陰極部５と接続される平坦部３０１Ａと、この平坦部３０１Ａから引き出されるリード部３０２Ａとを含んでいる。また、この平坦部３０１Ａは、スリットＳ１を構成するように所定間隔隔てて配置される第１平坦部３０３Ａと第２平坦部３０４Ａとを有している。それぞれの第１平坦部３０３Ａおよび第２平坦部３０４Ａと陰極部５との間には、導電性接着剤４０１Ａ，４０２Ａが塗布されている。

スリットＳ１は、陽極部１ａと陰極部５とが連なる方向（図中Ａに示す矢印方向）に沿って設けられ、また、このスリットＳ１は、陰極部５のＡ方向において、平坦部３０１Ａの全域にわたって設けられている。

上記構成からなる固体電解コンデンサによれば、陰極端子３０Ａの構造として、陰極部５と接続される平坦部３０１Ａを、スリットＳ１を構成するように所定間隔隔てて配置される第１平坦部３０３Ａと第２平坦部３０４Ａとの分割構造とすることで、陰極端子３０Ａが陰極部５から剥離するような状況になった場合であっても、いずれか一方の平坦部３０３Ａ，３０４Ａの剥離のみに止めることが可能となり、剥離面積の拡大を抑制することができる。

また、第１平坦部３０３Ａと第２平坦部３０４Ａとの間に所定間隔のスリットＳ１を形成するように設けることで、陰極端子３０Ａを陰極部５に接続させるために用いられる接着剤４０１Ａ，４０２Ａを硬化させる際に、接着剤４０１Ａ，４０２Ａの溶媒の気化を、このスリットＳ１から促進させることができる。

さらに、陰極部５の表面に凹凸や歪みが生じている場合であっても、陰極部５と接続される平坦部３０Ａを、第１平坦部３０３Ａと第２平坦部３０４Ａとの２分割構造にしておくことで、１枚構造に比べて陰極部５の表面への追従性が向上し、平坦部３０Ａの陰極部５への密着性を向上させることが可能となる。

（実施の形態２）
次に、図３を参照して、実施の形態２における固体電解コンデンサの構造について説明する。なお、図３は、本実施の形態における固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での平面図である。

本実施の形態における固体電解コンデンサの陰極端子３０Ｂは、陰極部５と接続される平坦部３０１Ｂと、この平坦部３０１Ｂから引き出されるリード部３０２Ｂとを含んでいる。また、この平坦部３０１Ｂは、スリットＳ２を構成するように所定間隔隔てて配置される第１平坦部３０３Ｂと第２平坦部３０４Ｂとを有している。それぞれの第１平坦部３０３Ｂおよび第２平坦部３０４Ｂと陰極部５との間には、導電性接着剤４０１Ｂ，４０２Ｂが塗布されている。

スリットＳ２は、陽極部１ａと陰極部５とが連なる方向（図中Ａに示す矢印方向）に対して交差する方向（横方向）に沿って設けられ、また、このスリットＳ２は、平坦部３０１Ｂの横方向の略全域にわたって設けられている。

上記構成からなる固体電解コンデンサによれば、上記各実施の形態における固体電解コンデンサと同様の作用効果を得ることが可能となる。

（実施の形態３）
次に、図４を参照して、実施の形態３における固体電解コンデンサの構造について説明する。なお、図４は、本実施の形態における固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での平面図である。

本実施の形態における固体電解コンデンサの陰極端子３０Ｃは、陰極部５と接続される平坦部３０１Ｃと、この平坦部３０１Ｃから引き出されるリード部３０２Ｃとを含んでいる。また、この平坦部３０１Ｃは、スリットＳ３を構成するように所定間隔隔てて配置される第１平坦部３０３Ｃと第２平坦部３０４Ｃとを有している。それぞれの第１平坦部３０３Ｃおよび第２平坦部３０４Ｃと陰極部５との間には、導電性接着剤４０１Ｃ，４０２Ｃが塗布されている。

スリットＳ３は、陽極部１ａと陰極部５とが連なる方向（図中Ａに示す矢印方向）に沿って設けられ、また、このスリットＳ３は、陰極部５のＡ方向において、平坦部３０１Ｃの略中間領域にまで設けられている。

（実施の形態４）
次に、図５を参照して、実施の形態４における固体電解コンデンサの構造について説明する。なお、図５は、本実施の形態における固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での平面図である。

本実施の形態における固体電解コンデンサの陰極端子３０Ｄは、陰極部５と接続される平坦部３０１Ｄと、この平坦部３０１Ｄから引き出されるリード部３０２Ｄとを含んでいる。また、この平坦部３０１Ｄは、スリットＳ４を構成するように所定間隔隔てて配置される第１平坦部３０３Ｄと第２平坦部３０４Ｄとを有している。それぞれの第１平坦部３０３Ｄおよび第２平坦部３０４Ｄと陰極部５との間には、導電性接着剤４０１Ｄ，４０２Ｄが塗布されている。

スリットＳ４は、陽極部１ａと陰極部５とが連なる方向（図中Ａに示す矢印方向）に沿って設けられ、また、このスリットＳ４は、陰極部５のＡ方向において、平坦部３０１Ｄの全域にわたって設けられている。さらに、第１平坦部３０３Ｄおよび第２平坦部３０４Ｄの平面形状において、側面に傾斜を持たせることにより、スリットＳ４の幅が陽極部１ａから遠ざかるほど狭くなるように設けられている。

（実施の形態５）
図６を参照して、実施の形態５における固体電解コンデンサの構造について説明する。なお、図６は、本実施の形態における固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での平面図である。

本実施の形態における固体電解コンデンサの陰極端子３０Ｅは、陰極部５と接続される平坦部３０１Ｅと、この平坦部３０１Ｅから引き出されるリード部３０２Ｅとを含んでいる。また、この平坦部３０１Ｅは、第１平坦部３０３Ｅと、この第１平坦部３０３Ｅを取り囲むようにスリットＳ５を構成するように、所定間隔隔てて配置される第２平坦部３０４Ｅおよび第３平坦部３０５Ｅとを有している。それぞれの第１平坦部３０３Ｅ、第２平坦部３０４Ｅ、および、第３平坦部３０５Ｅと陰極部５との間には、導電性接着剤４０１Ｅ，４０２Ｅ，４０３Ｅが塗布されている。

スリットＳ５は、第１平坦部３０３Ｅを取り囲むように設けられるとともに、第２平坦部３０４Ｅと第３平坦部３０５Ｅとの間にも設けられている。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明に基づいた実施の形態１における固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での斜視図である。この発明に基づいた実施の形態１における固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での平面図である。この発明に基づいた実施の形態２における固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での平面図である。この発明に基づいた実施の形態３における固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での平面図である。この発明に基づいた実施の形態４における固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での平面図である。この発明に基づいた実施の形態５における固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での平面図である。背景技術における固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での斜視図である。図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視に対応する断面構造を示す図である。背景技術における固体電解コンデンサの外装樹脂を取り除いた状態での平面図である。

符号の説明

１ａ陽極部（タンタルワイヤ）、５陰極部（銀ペースト層）、１０コンデンサ素子、２０陽極端子、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ陰極端子、３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃ，３０１Ｄ，３０１Ｅ平坦部、３０２Ａ，３０２Ｂ，３０２Ｃ，３０２Ｄ，３０２Ｅリード部、３０３Ａ，３０３Ｂ，３０３Ｃ，３０３Ｄ，３０３Ｅ第１平坦部、３０４Ａ，３０４Ｂ，３０４Ｃ，３０４Ｄ，３０４Ｅ第２平坦部、３０５Ｅ第３平坦部、４０１Ａ，４０２Ａ，４０１Ｂ，４０２Ｂ，４０１Ｃ，４０２Ｃ，４０１Ｃ，４０１Ｄ，４０２Ｄ，４０１Ｅ，４０２Ｅ，４０３Ｅ導電性接着剤、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５スリット。

Claims

陽極部および陰極部を有するコンデンサ素子と、前記陽極部と接続される陽極端子と、前記陰極部と接続される陰極端子とを備えた固体電解コンデンサであって、
前記コンデンサ素子は、第１表面と前記第１表面と交差する第２表面とを有し、
前記陰極端子は、前記第１表面において前記陰極部と接続される平坦部と、この平坦部から引き出されるリード部とを含み、
前記平坦部は、スリットを構成するように所定間隔隔てて配置される第１平坦部と第２平坦部とを有し、
前記スリットは、前記陽極部と前記陰極部とが連なる方向に沿って設けられると共に、前記陰極部に接続される前記平坦部の全域にわたって設けられ、
前記スリットは、前記リード部の前記コンデンサ素子の前記第２表面と対向する部分にも延びて形成されて、
前記スリットの幅は、前記陽極部から遠ざかるほど狭くなるように設けられている固体電解コンデンサ。
前記第１平坦部と前記陰極部との間には第１導電性接着剤が設けられ、前記第２平坦部と前記陰極部との間には第２導電性接着剤が設けられ、
前記第１表面上において、前記第１導電性接着剤と前記第２導電性接着剤とは離間した部分を有している、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。