JPH0582401A - 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に平板状の陰極体５を載置した固体電
解コンデンサにおいて、陽極体１の導電層４と接する陰
極体５の一部に貫通孔２０を設けるとともに、少なくと
もこの貫通孔２０の内部に導電層４を設けた。貫通孔２
０に配置される導電層４により陽極体１と陰極体５との
接合強度が向上する。

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】また、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、この陽極体に平板状の陰
極体を載置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陰極体によって覆
われ、また陰極体の両面に陽極体を配置した場合、陽極
体自体が外装構造を成し、内部の密封性を保持すること
ができる。

【０００８】しかしながら、このような構造による固体
電解コンデンサであっても、陽極体の加工精度によって
は、陽極体と陰極体もしくは陽極体同士の貼り合わせに
おいて微細な隙間が生じ、所望の密封性を得ることがで
きなくなる場合があった。あるいは外部から陰極体にス
トレスがかかり、陰極体が陽極体から分離してしまうこ
とがあった。

【０００９】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ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、酸化皮膜
層、電解質層及び導電層が表面に順次生成された陽極体
に平板状の陰極体を載置した固体電解コンデンサにおい
て、陽極体の導電層と接する陰極体の一部に貫通孔を設
けるとともに、少なくともこの貫通孔の内部に導電層を
設けたことを特徴としている。

【００１１】

【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。そのため、陽極体１の表面に形成された電解質
層３等は、陰極体５もしくは別の陽極体１ｂによって外
気から遮断され、内部の密封性が保持される。

【００１２】また電解質層３は、導電層４を介して、陰
極体５とその表面において接続される。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。

【００１３】そして、陰極体５の表面、すなわち陽極体
１の導電層４と接する一部に貫通孔２０を形成すること
により、この貫通孔２０内にも導電層４が配置されるこ
ととなり、陽極体１と陰極体５、および陽極体１ａと陽
極体１ｂが導電層４によって直接接合されることにな
る。

【００１４】

【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
デンサを示した分解斜視図、図２は、実施例による固体
電解コンデンサを示す断面図である。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。

【００１５】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。

【００１６】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１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。

【００１７】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。

【００１８】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２に示したように、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。

【００１９】また、この実施例では陽極体１を２個（陽
極体１ａ及び１ｂ）用意し、図１に示すように、陰極体
５の両面に配置している。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、導電層４と当接する陰極体
５の表面には貫通孔２０が形成されている。

【００２０】また、陰極体５は、陽極体１ａ及び１ｂの
導電層４と接するよう、陽極体１ａ及び１ｂに形成され
た凹部８に収納している。このとき陽極体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。その結果、図２にも示したように、陽極体１
ａ及び１ｂと陰極体５とは導電層４を介して当接するこ
とになる。そして、陰極体５の両面に陽極体１ａ及び１
ｂを配置したことによりそれぞれの導電層４が陰極体５
の貫通孔２０に入り込んで互いに接合する。

【００２１】陽極体１の側面には、陽極引き出し用の陽
極端子２を溶接している。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、陽極体１
の側面にレーザー溶接している。

【００２２】更に、接合した陽極体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、そのため陽極体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。

【００２３】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、陰極体５に設けた貫通孔２０によって陽
極体１ａ及び１ｂに形成した導電層４が互いに接するこ
ととなり、陽極体１ａと１ｂとを強固に接合する。その
ため、陽極体１ａ及び１ｂと陰極体５との接合状態も強
固になり、陽極体１の凹部８に収納された陰極体５およ
び他方の陽極体１により、陽極体１の表面に形成した電
解質層３の密封性が向上する。

【００２４】また電解質層３は、図２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。

【００２５】なお、この実施例においては陽極体１を２
個用意して陰極体５の両面に配置したが、単体の陽極体
１の表面に貫通孔２０を備えた陰極体５を搭載してもよ
い。この場合、陰極体５の貫通孔２０を通じて陰極体５
の反対面にも導電層４を被覆することができ、あるいは
陽極体１に陰極体５を搭載したのちに貫通孔２０に別の
導電層を塗布することができるので、先の実施例と同様
に強固な接合状態を得ることが可能となる。

【００２６】

【発明の効果】以上のようにこの発明は、酸化皮膜層、
電解質層及び導電層が表面に順次生成された陽極体に平
板状の陰極体を載置した固体電解コンデンサにおいて、
陽極体の導電層と接する陰極体の一部に貫通孔を設ける
とともに、少なくともこの貫通孔の内部に導電層を設け
たことを特徴としているので、内部の電解質層は陰極体
及び陽極体自身により外部から遮断され、密封性能が向
上する。

【００２７】また、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。また、陰極体に形成した貫通孔の内部にも導電
層を形成することにより、陽極体と陰極体との接合状態
が強固なものとなり、複数の陽極体を貼り合わせた構造
の固体電解コンデンサであっても高い密封性を実現する
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
示した分解斜視図。

【図２】実施例による固体電解コンデンサを示す断面
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 ２０ 貫通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸化皮膜層、電解質層及び導電層が表面
   に順次生成された陽極体に平板状の陰極体を載置した固
   体電解コンデンサにおいて、陽極体の導電層と接する陰
   極体の一部に貫通孔を設けるとともに、少なくともこの
   貫通孔の内部に導電層を設けたことを特徴とする固体電
   解コンデンサ。