JPH08115855A - 積層型固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 漏れ電流値が良好な積層型固体電解コンデン
サを提供する。 【構成】 平板状のコンデンサの陽極部に接点を設け
る。このようなコンデンサ素子を複数枚方向を揃えてリ
ード端子に載置し、陽極部同士及び陽極部とリード端子
とが、前記接点に接する導電材で接合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は積層型固体電解コンデン
サに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の軽薄短小化に伴い、それに使
用する電子部品の１種である固体電解コンデンサにおい
ても小型化が要求されているが、一般には図２で示した
ような積層型の形状によって小型化の要求に対応してい
る。同図は、従来のチップ形状の固体電解コンデンサを
示す斜視図であるが、外装樹脂５の内部にある固体電解
コンデンサ素子２が複数枚方向を揃えて配置されてお
り、コンデンサ素子２の陽極部３と素子の表面に形成さ
れた陰極部４の底面とをそれぞれ一対の対向して配置さ
れたリード端子の陽極リード引出し部である凸部１ａと
陰極リード引出し部である凸部１ｂに載置して接合され
た状態を示しており、別に用意したエポキシ樹脂等の外
装樹脂５によって封口されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述したコンデンサ素
子の陰極部は、アルミニウム箔等の陽極基体の表面に半
導体層および導電体層が積層されているため、陽極部よ
り厚みが厚くなっている。従ってこの厚みの差はコンデ
ンサ素子の積層枚数が増加した場合より顕著となる。そ
して積層コンデンサ素子の陽極部は、陽極リード端子に
通常スポット溶接にて溶接される。しかしながら前記の
ように複数枚積層されたコンデンサ素子の場合は、陰極
部と陽極部との厚みの差が大きくなり、厚みの差の分を
変形させる加圧力を加えて陽極部をスポット溶接行うこ
とが必要となる。そのため陽極部、もしくは陰極部に応
力、歪等を発生させ、漏れ電流による不良率を増加させ
る問題があった。

【０００４】又一方この厚みの差による隙間を解消すべ
く、スペーサーを入れスポット溶接を行うことも考えら
れるが、煩雑でありスペーサーと陽極部の未溶接部分に
外装樹脂が入り込む。その結果外装樹脂の熱膨張等によ
り、陽極部に欠陥を発生させ漏れ電流を上昇させるとい
う問題があった。本発明は、上記のような問題を解決す
るためになされたものであり、漏れ電流の発生を抑え、
歩留りの良好な積層型固体電解コンデンサを提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、表面に
誘電体酸化被膜層を有する平板状の弁作用金属からなる
陽極基体の端部を陽極部とし、この陽極基体の残部の前
記誘電体酸化被膜層上に半導体層、その上に導電体層が
形成された陰極部を有する複数枚の固体電解コンデンサ
素子の前記陽極部と陰極部とが、それぞれ積層されてリ
ード端子に接続され、外層樹脂で封止成形されている積
層型固体電解コンデンサにおいて、前記それぞれの固体
電解コンデンサ素子の陽極部に、弁作用金属面からなる
接点、もしくは弁作用金属に接する接点を有し、前記各
接点と陽極部同士および陽極リード端子が導電材で接合
されていることを特徴とする積層型固体電解コンデンサ
にある。

【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において固体電解コンデンサの陽極として用いられ
る弁作用を有する陽極基体としては、例えばアルミニウ
ム、タンタルおよびこれらを基質とする合金等、弁作用
を有する金属がいずれも使用できる。そして陽極基体の
形状としては平板状のアルミニウム箔や板が挙げられ
る。

【０００７】陽極基体の表面に設ける誘電体酸化被膜層
は、弁作用金属の表面部分に設けられた弁作用金属自体
の酸化物層であってもよく、或は弁作用金属箔の表面上
に設けられた他の誘電体酸化物の層であってもよいが、
特に弁作用金属自体の酸化物からなる層であることが望
ましい。

【０００８】本発明では、表面に誘電体酸化被膜層が形
成された平板状の陽極基体の端部の一区画に陽極部を設
けており、さらにこの陽極部の所定位置、すなわち陽極
部の平面部分に弁作用金属面からなる接点、もしくは弁
作用金属に接する接点を有することが肝要である。

【０００９】弁作用金属面からなる接点とは、弁作用金
属面の誘電体酸化被膜層を物理的・化学的に除去し、弁
作用金属部を露出させたものである。例えば誘電体酸化
被膜層をヤスリ等で削り取る方法、又はリン酸、クロム
酸溶液に浸漬し除去する方法である。

【００１０】弁作用金属に接する接点とは、弁作用金属
に導電性を有する金属を溶接、溶着し、もしくは金属
線、針をつき差すことによって設けられた接点である。
例えば、平板状の陽極基体の上下又は一方向から溶接棒
でもって溶着することにより、陽極部に付着した溶接棒
の金属の残渣を接点とする方法、先端を鋭角に尖らせた
半田鏝を陽極部に接することによって陽極部に設けられ
た微小な半田残渣を接点とする方法、微細な針を陽極部
につき差すことによって針自身を接点とする方法等が挙
げられる。針自身を接点とした場合、針が陽極部から脱
落しないように針先端を曲げるか、つぶしたりしておい
てもよい。例えば微細なホチキスの針状に針先端を曲げ
ると共に折り返しておいてもよい。

【００１１】かかる弁作用金属に接する接点の材質とし
ては、導電性を有する金属であればよく、例えば鉄、
銅、クロム、タングステン、コバルト、ニッケル、錫、
亜鉛、鉛、モリブデン等の金属およびこれらの合金であ
る。

【００１２】接点の大きさは、陽極部の大きさによって
異なるため、予備実験によって決められるが、好ましく
は０．０１ｍｍ² 〜数ｍｍ² の大きさである。又この接
点の個数は複数個であってもよい。接点の大きさが小さ
過ぎると十分な導電性を確保できず、又大き過ぎると接
点を設けるための工程が煩雑となりコストの上昇を招
く。又、接点は誘電体酸化被膜層の形成後、もしくは導
電体層や導電体層を形成する前後等、いずれの工程で設
けてもよい。

【００１３】次に、陽極部とした以外の残りの誘電体酸
化被膜層上に半導体層を形成させているが、半導体層の
種類には特に制限はなく、従来公知の半導体層が使用で
きるが、とりわけ本願出願人の出願による二酸化鉛また
は二酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層（特開昭６２−２
５６４２３号公報、特開昭６３−５１６２１号公報）
が、作製した固体電解コンデンサの高周波性能が良好な
ために好ましい。

【００１４】又、テトラチオテトラセンとクロラニルの
錯体を半導体層として形成させる方法（特開昭６２−２
９１２３号公報）や複素５員環化合物の重合体にドーパ
ントをドープした電導性高分子化合物を半導体層として
利用する方法（特開昭６０−３７１１４号公報）もその
一例である。

【００１５】そしてこのような半導体層上には、例えば
カーボンペーストおよび／または銀ペースト等の従来公
知の導電ペースト或いは半田等を積層して導電体層を形
成して陰極部を構成している。

【００１６】また、本発明においては前述した陽極部と
陰極部の界面には絶縁性樹脂によってはち巻き状に樹脂
層部をあらかじめ形成しておくと、半導体層を形成する
ときに半導体層の形成面積が一定しバラツキの少ない容
量のものが得られる。

【００１７】次に、このように導電体層まで形成された
コンデンサ素子を複数枚方向を揃えて積層する方法を説
明する。図１は積層したコンデンサ素子を導電材６で接
合した状態を示す断面図である。

【００１８】同図において、各コンデンサ素子２は方向
を揃えてリード端子１上に載置した後、陽極部３同士お
よび陽極部３と陽極リード引出し部１ａが接点７に接し
て、導電材６によって陽極部間を充満するようにして接
続一体化され、積層したコンデンサ素子としている。
尚、図１において接点は、陽極部を貫通するように設け
られているが必ずしも貫通して設ける必要はなく、弁作
用金属に接合されていればよい。

【００１９】前述した導電材６としては、銀ペースト等
の公知の導電ペースト、クリーム半田等の溶融可能金属
が挙げられる。一方、積層したコンデンサ素子２の陰極
部４の底部と、陰極リード引出し部１ｂとは、導電ペー
スト、半田等により電気的かつ機械的に接続されてい
る。このようにしてリード端子に接続された固体電解コ
ンデンサ素子は、エポキシ樹脂等の外装樹脂５により、
トランスファー成形機などで封止成形を行った後、実用
に供される。

【００２０】

【作用】積層されたコンデンサ素子の陽極部に対しスポ
ット溶接を行わないため、変形が発生せず、その結果陽
極部あるいは陰極部に応力や歪による欠陥を生じない。
又、陽極部間が弁作用金属面からなる接点もしくは弁作
用金属に接する接点と、導電材によって満たされるよう
に接合しているため、陽極部間の隙間が少なくなり外装
樹脂が入り込みにくい。

【００２１】

【実施例】以下、実施例および比較例を示して本発明を
さらに詳しく説明する。 実施例１〜２ りん酸とりん酸アンモニウム水溶液中で化成処理して表
面に誘電体酸化被膜層を形成した４５μＦ／ｃｍ² のア
ルミニウムエッチング箔（以下、化成箔と称する。）の
小片５×３ｍｍを用意した。この化成箔の端から２×３
ｍｍの部分を陽極部とし、陽極部の中心に表１に示した
それぞれの接点を設けた。つづいてこのような化成箔の
陽極部を除いた残り３×３ｍｍの部分を酢酸鉛三水和物
２．４モル／ｌ水溶液と過硫酸アンモニウム４．０モル
／ｌの水溶液の混合液に浸漬し、６０℃で２０分放置
し、二酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層を形成した。

【００２２】このような操作を３回行った後、半導体層
上にカーボンペースト及び銀ペーストを順に積層して導
電体層とし、陰極部を形成してコンデンサ素子を作製し
た。このようなコンデンサ素子を４枚方向を揃えて重
ね、陽極部を銀ペースト浴に浸漬し陽極部間と接点が銀
ペーストで満たされるように接続し、さらに陰極部も銀
ペースト浴に浸漬し乾燥硬化することによって、陰極部
も一体化した。

【００２３】引き続き、積層したコンデンサ素子の陰極
部の底部と陽極部の最下部を、別に用意した一対の幅３
ｍｍの凸部を有するリード端子の各凸部に載置し、銀ペ
ーストで電気的かつ機械的に接続した。この時、陽極部
の最下部に存在する接点とリード端子は銀ペーストで接
続されていた。さらにリード端子の一部を除いてエポキ
シ樹脂を用いてトランスファー成形して積層型固体電解
コンデンサを作製した。

【００２４】比較例１ 実施例１で、コンデンサ素子を積層する時に、陽極部間
を導電材としての銀ペーストで接続せず、４枚のコンデ
ンサ素子の陽極部をリード端子の凸部にスポット溶接し
た以外は実施例１と同様にして積層型固体電解コンデン
サを作製した。

【００２５】比較例２ 実施例１で接点を設けなかった以外は実施例１と同様に
して積層型固体電解コンデンサを作製した。以上のよう
に作製した直後の積層型固体電解コンデンサの性能を表
２に示した。なお、各実施例または比較例は全数値ｎ＝
５０点の平均値である。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【発明の効果】本発明の積層型固体電解コンデンサは、
陽極部に接点を設け陽極部間同士および陽極部とリード
端子とが前記接点と導電材によって満たされるように接
合されているので、作製した固体電解コンデンサは漏れ
電流値が良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】積層したコンデンサ素子を導電材で接合した状
態を示す断面図である。

【図２】従来の積層型チップ状固体電解コンデンサを示
す斜視図である。

【符号の説明】

１ａ リード端子の凸部 １ｂ リード端子の凸部 ２ コンデンサ素子 ３ 陽極部 ４ 陰極部 ５ 外装樹脂 ６ 導電材 ７ 接点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に誘電体酸化被膜層を有する平板状
   の弁作用金属からなる陽極基体の端部を陽極部とし、こ
   の陽極基体の残部の前記誘電体酸化被膜層上に半導体
   層、その上に導電体層が形成された陰極部を有する複数
   枚の固体電解コンデンサ素子の前記陽極部と陰極部と
   が、それぞれ積層されてリード端子に接続され、外層樹
   脂で封止成形されている積層型固体電解コンデンサにお
   いて、前記それぞれの固体電解コンデンサ素子の陽極部
   に、弁作用金属面からなる接点、もしくは弁作用金属に
   接する接点を有し、前記各接点と陽極部同士および陽極
   リード端子が、導電材で接合されていることを特徴とす
   る積層型固体電解コンデンサ。