JP2006093343A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】 コンデンサ素子の陽極部を被接続体の電極パターンに安定性良く接合することができる固体電解コンデンサを提供する。
【解決手段】 固体電解コンデンサ１は、コンデンサ素子２と基板４とを備えている。コンデンサ素子２の陽極部７は、アルミニウム基体９の一部領域で形成され、コンデンサ素子２の陰極部６は、アルミニウム基体９における陽極部７を除く領域に固体電解質層１２及び導電体層１３を積層して形成されている。基板４には、陰極部６と接続される配線パターン１７と、陽極部７と接続される配線パターン１８とが設けられている。配線パターン１８は、パターン基部１９と、このパターン基部１９上に下地層２０を介して形成された表面金属層２１とを有している。パターン基部１９は銅で形成され、表面金属層２１はニッケル、鉄、ステンレス及びクロムを主成分とする金属材料で形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、陽極部及び陰極部を有するコンデンサ素子を備えた固体電解コンデンサに関するものである。

従来の固体電解コンデンサとしては、例えば特許文献１に記載されているように、リードフレームの表面に銅金属層を形成し、コンデンサ素子の陰極部を導電性接着剤で銅金属層に固定すると共に、レーザ溶接によってコンデンサ素子の陽極部を銅金属層に接合したものが知られている。
特開平５−２１２９０号公報

しかしながら、上記従来技術のように、被接続体であるリードフレームの銅金属層（電極パターン）上に直接コンデンサ素子を載せた状態で、レーザ溶接によりコンデンサ素子の陽極部を銅金属層に接合すると、陽極部と銅金属層との接合が不十分であり、両者の接合（固定）状態が不安定になることがあった。

本発明の目的は、コンデンサ素子の陽極部を被接続体の電極パターンに安定性良く接合することができる固体電解コンデンサを提供することである。

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、加工用として広く一般に使われているＹＡＧレーザ（波長１．０６μｍ）溶接によって、コンデンサ素子の陽極部と銅製の電極パターンとの接合を行う場合に、陽極部と電極パターンとの溶接状態が不安定になる要因は、ＹＡＧレーザの波長に対する銅の光反射率が高いことにあることを見出した。レーザ溶接では、レーザ照射による熱エネルギーを利用して、互いの金属を溶融させることが必要である。しかし、電極パターンでの光の反射率が高いと、照射されたレーザの熱エネルギーが電極パターンに吸収されにくくなるため、レーザの熱エネルギーが溶接時に電極パターンを溶融させるためのエネルギーとして効率的に使われないことになる。従って、その結果として陽極部と電極パターンとの溶接が不十分になってしまう。本発明は、そのような知見に基づいて為されたものである。

即ち、本発明は、コンデンサ素子と、コンデンサ素子と固定される被接続体とを備えた固体電解コンデンサであって、コンデンサ素子は、弁金属基体の一部領域で形成される陽極部と、弁金属基体における陽極部を除く領域の表面上に固体電解質層及び導電体層を積層して形成される陰極部とを有し、被接続体には、陽極部と接続される陽極パターンと、陰極部と接続される陰極パターンとが設けられており、陽極パターンの表面部は、ニッケル、鉄、ステンレス及びクロムのいずれかを主成分とする金属材料で形成されていることを特徴とするものである。

このような固体電解コンデンサにおいて、コンデンサ素子の陽極部は、例えばＹＡＧレーザ溶接により被接続体の陽極パターンの表面に接合され、コンデンサ素子の陰極部は、導電性接着剤により被接続体の陰極パターンの表面に接合される。このとき、陽極パターンの表面部は、ニッケル、鉄、ステンレス及びクロムのいずれかを主成分とする金属材料で形成されているが、ＹＡＧレーザの波長に対するニッケル、鉄、ステンレス及びクロムの光反射率は、ＹＡＧレーザの波長に対する銅の光反射率に比べて十分に低い。このため、ＹＡＧレーザ溶接により陽極部を陽極パターンに接合したときに、レーザの熱エネルギーが陽極パターンの表面部に吸収されやすくなり、当該熱エネルギーによりコンデンサ素子の陽極部と陽極パターンとが十分に溶融されるため、陽極部と陽極パターンとの溶接状態が良好になる。これにより、陽極部と陽極パターンとの接合強度が高くなるため、陽極部を陽極パターンに安定性良く接合することができる。また、ニッケル、鉄、ステンレス及びクロムは比較的安価であるため、固体電解コンデンサの製作コストの増大を抑えることが可能となる。

好ましくは、弁金属基体は、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ及びジルコニウムのいずれかを主成分とする金属材料で形成されている。特性の良好な固体電解コンデンサを得るためには、弁金属基体の材料としてそのような金属材料を用いるのが好適である。

また、好ましくは、陽極パターンは、銅からなるパターン基部と、パターン基部の上部に形成され、ニッケル、鉄、ステンレス及びクロムのいずれかを主成分とする金属材料からなる表面金属層とを有する。コンデンサ素子の陰極部及び陽極部が接続される電極パターンの金属材料としては、十分な導通の確保、作りやすさ、コスト等を考慮すると、銅が特に有効であるとされている。このため、陽極パターンのパターン基部を陰極パターンと共に銅で形成するのが好適である。また、陽極パターンを、パターン基部と表面金属層とを有する構成とすることにより、陽極パターンの高さを増やすことが可能となる。コンデンサ素子の陽極部を被接続体の陽極パターンに接続する際には、陽極部を被接続体側に曲げる必要があるが、上記のように陽極パターンを高くすると、その分だけ被接続体側への陽極部の曲げ量を抑えることができる。

このとき、好ましくは、パターン基部と表面金属層との間には、クロムまたはニッケルからなる下地層が形成されている。これにより、パターン基部と表面金属層との密着強度がより高くなるため、コンデンサ素子の陽極部を被接続体の陽極パターンに更に安定性良く接合することができる。また、陽極パターンの高さが更に増大するため、コンデンサ素子の陽極部を被接続体の陽極パターンに接続する際に、被接続体側への陽極部の曲げ量をより抑えることができる。

本発明によれば、被接続体の陽極パターンの表面部を、ニッケル、鉄、ステンレス及びクロムのいずれかを主成分とする金属材料で形成したので、レーザ溶接を用いて陽極部を陽極パターンに安定性良く接合することができる。これにより、陽極部と陽極パターンとの電気的接続の信頼性が向上する。

以下、本発明に係わる固体電解コンデンサの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わる固体電解コンデンサの一実施形態を示す断面図であり、図２は、図１に示す固体電解コンデンサの平面図である。なお、図１は、図２のI−I線断面図である。各図において、本実施形態の固体電解コンデンサ１は、複数（図１では３つ）のコンデンサ素子２からなるコンデンサ素子積層体３と、このコンデンサ素子積層体３が載置・固定される基板４と、コンデンサ素子積層体３をモールドする樹脂モールド部５とを備えている。

コンデンサ素子２は、陰極部６と、この陰極部６を挟むように形成された複数の陽極部７とを有している。陽極部７は、陰極部６の両側に２つずつ互い違いに配置されている。陰極部６と各陽極部７との間には、絶縁部８がそれぞれ形成されている。

図３は、コンデンサ素子２の一部構造を詳細に示した拡大断面図である。図１及び図３において、陽極部７は、箔状または板状のアルミニウム基体９の一部領域で形成されている。アルミニウム基体９の表面は、表面積を増やすべく粗面化（拡面化）されている。また、アルミニウム基体９の表面には、化成処理（陽極酸化）によって絶縁性の酸化アルミニウム皮膜（誘電体層）１０が形成されている。なお、酸化アルミニウム皮膜１０の厚さは、例えば数ｎｍ〜数十ｎｍ程度である。

このように化成処理されたアルミニウム基体９は、例えば打ち抜き加工によって、図２に示すように両側に突出部１１を２つずつ有する形状となるように形成されている。４つの突出部１１は、コンデンサ素子２の陽極部７を形成する領域であり、表面の粗面化構造が破壊されている。そして、各突出部１１の基端部分の表面上には、絶縁部８を形成するエポキシ樹脂等が塗布されている。

化成処理されたアルミニウム基体９において各突出部１１を除く領域の表面上には、導電性高分子化合物を含む固体電解質層１２が形成されている。この固体電解質層１２は、アルミニウム基体９の粗面化によって形成された微細穴９ａに入り込むように形成されている。固体電解質層１２は、例えばモノマーの状態で微細穴９ａに含漬させた後、化学酸化重合または電解酸化重合して形成される。固体電解質層１２上には、導電体層１３が形成されている。導電体層１３は、例えばスクリーン印刷法、浸漬法（ディップ法）及びスプレー塗布法のいずれかによって順次形成されたグラファイトペースト層１４及び銀ペースト層１５で構成されている。これにより、コンデンサ素子２の陰極部６が形成される。陰極部６を構成する導電体層１３と陽極部７を構成するアルミニウム基体９とは、絶縁部８によって電気的に絶縁されている。

コンデンサ素子積層体３は、複数枚のコンデンサ素子２を積層して固定したものである。コンデンサ素子積層体３は、各コンデンサ素子２の陽極部７同士を揃えた状態で、各コンデンサ素子２の陰極部６の導電体層１３同士を導電性接着剤１６で接合するように構成されている。

このようなコンデンサ素子積層体３が載置・固定される基板４は、例えばエポキシ樹脂製のプリント基板である。基板４の上面（コンデンサ素子載置面）４ａには、コンデンサ素子積層体３の陰極部６と電気的に接続される陰極配線パターン１７と、コンデンサ素子積層体３の各陽極部７と電気的に接続される陽極配線パターン１８とが設けられている。

陰極配線パターン１７は、好ましくは銅で形成されている。銅は比較的自然酸化されにくい金属材料であるため、コンデンサ素子積層体３の陰極部６が接着（後述）されたときに、十分な導通を確保することが可能となる。陰極配線パターン１７は、例えばフォトリソグラフィ技術によって形成される。陰極配線パターン１７の厚さは、３５〜７０μｍ程度である。

陽極配線パターン１８は、基板４の上面４ａに複数（ここでは４つ）形成されている。各陽極配線パターン１８は、基板４上に形成されたパターン基部１９と、このパターン基部１９上に形成された下地層２０と、この下地層２０上に形成された表面金属層２１とを有している。パターン基部１９は、好ましくは銅からなり、例えばフォトリソグラフィ技術によって陰極配線パターン１７と一緒に形成される。

表面金属層２１は、ニッケル、鉄、ステンレス及びクロムのいずれかの金属材料からなる単一組成層でも良いし、これらの金属材料を複数含んでなる複数組成層（合金）でも良いし、或いはこれらの金属材料を積層構造としても良い。表面金属層２１は、例えばスパッタ・蒸着・メッキ処理等により形成したり、上記金属材料からなる金属箔を半田付け、導電性接着剤、ＹＡＧレーザ溶接等により下地層２０の表面に接合して形成する。

下地層２０は、クロム層またはニッケル層である。下地層２０は、スパッタ・蒸着・メッキ処理等によりパターン基部１９上に形成される。このような下地層２０をパターン基部１９と表面金属層２１との間に形成することにより、パターン基部１９と表面金属層２１との密着性が高くなる。さらに、蒸着法を用いる場合には、パターン基部１９と下地層２０との間や、下地層２０と表面金属層２１との間にパラジウム層を設けると、両者の密着性向上として更に効果的である。

このような陽極配線パターン１８において、パターン基部１９の厚さは３５〜７０μｍ程度であり、下地層２０の厚さは０．１〜１μｍ程度であり、表面金属層２１の厚さは１００〜２００μｍ程度である。

基板４の下面（実装面）４ｂには、複数の陰極端子パターン２４と、複数の陽極端子パターン２５とが設けられている。これらの端子パターン２４，２５は、電子回路基板等（図示せず）に実装される部分であり、陰極配線パターン１７と同様の材料で形成されている。また、端子パターン２４，２５の表面上（下面）には、図示はしないが、金メッキ層または半田合金層を形成しておくのが望ましい。これにより、基板４を半田で電子回路基板等に実装する際に、半田固定強度が高くなると共に、半田のぬれ性が良好になる。

基板４には、陰極配線パターン１７と陰極端子パターン２４とを電気的に接続する複数の陰極用スルーホール２６と、陽極配線パターン１８と陽極端子パターン２５とを電気的に接続する複数の陽極用スルーホール２７とが設けられている。これらのスルーホール２６，２７は、例えばドリル加工により基板４に貫通孔２８を形成した後、その貫通孔２８を形成する基板４の内壁面にメッキ２９を施して形成される。

以上のようなコンデンサ素子積層体３及び基板４を用いて固体電解コンデンサ１を作製する場合は、まず基板４の上面４ａにコンデンサ素子積層体３を載せ、コンデンサ素子積層体３の陰極部６を陰極配線パターン１７に接続・固定し、コンデンサ素子積層体３の各陽極部７を陽極配線パターン１８に接続・固定する。

具体的には、各コンデンサ素子２の陰極部６同士の接合と同様に、導電性接着剤１６によって陰極部６の最外層の銀ペースト層１５を陰極配線パターン１７に接着する。また、各コンデンサ素子２の陽極部７を基板４側に曲げて、各陽極部７の先端側部分を重ね合わせて陽極配線パターン１８に接続し、その状態で、ＹＡＧレーザスポット溶接によって、各陽極部７のアルミニウム基体９を陽極配線パターン１８に溶接する。

このとき、基板４上の陽極配線パターン１８はパターン基部１９、下地層２０及び表面金属層２１で形成されているので、ＹＡＧレーザ溶接により各陽極部７を各陽極配線パターン１８に接合する際には、アルミニウム基体９とニッケル、鉄、ステンレス、クロムのいずれかを主成分とする金属材料で形成された表面金属層２１とが溶接されることになる。

ところで、加工用のＹＡＧレーザとしては、波長１．０６μｍのレーザ光を照射するものが広く使用されているが、そのようなＹＡＧレーザの波長に対するニッケル、鉄、ステンレス及びクロムの光反射率は、当該ＹＡＧレーザの波長に対するアルミニウムや銅の光反射率に比べて十分に低い。具体的には、波長１．０６μｍにおけるアルミニウム、銅の光反射率は、それぞれ９９％程度、９８％程度であるのに対し、波長１．０６μｍにおけるニッケル、鉄、ステンレス及びクロムの光反射率は、それぞれ７０％程度、５０〜５５％程度、６０〜６５％程度、６５％程度である。

このように表面金属層２１は、ＹＡＧレーザの波長１．０６μｍにおける光反射率がほぼ７０％以下の金属材料で形成されている。このため、ＹＡＧレーザ溶接によりアルミニウム基体９を表面金属層２１に接合する際、表面金属層２１に対するＹＡＧレーザの熱エネルギーの吸収率が高くなるので、その熱エネルギーによってアルミニウム基体９及び表面金属層２１が溶融されやすくなる。これにより、アルミニウム基体９と表面金属層２１とがうまい具合に溶接されるようになるため、各陽極部７と各陽極配線パターン１８との接合強度が高くなり、両者の接合状態が良好になり安定化するようになる。

従って、陽極部７と陽極配線パターン１８との十分な導通が確保されるため、漏れ電流や等価直列抵抗（ＥＳＲ）を低減したり、所望の静電容量を得ることができ、固体電解コンデンサ１の品質を向上させることが可能となる。また、表面金属層２１の金属材料としてニッケル、鉄、ステンレス、クロムのいずれかを用いるので、コストの上昇を抑えることができる。

また、パターン基部１９の上に下地層２０を介して表面金属層２１を形成したので、陽極配線パターン１８の高さが増大することになる。このため、その分だけ基板４側に対する陽極部７の曲げ量が抑えられるので、特に上層のコンデンサ素子２の陽極部７を大きく曲げることで生じるアルミニウム基体９の亀裂等を防止することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、コンデンサ素子２の陽極部７を形成する弁金属基体としてアルミニウム基体９を用いたが、弁金属基体の材料としては、アルミニウム以外に、アルミニウム合金、チタン、タンタル、ニオブ及びジルコニウムまたはこれらの合金等を使用してもよい。この場合、いずれの弁金属基体を用いた場合であっても、基板４に形成される陽極配線パターン１８の表面部は、ニッケル、鉄、ステンレス及びクロムを主成分とする金属材料で形成する。このとき、金属材料等によっては、陽極配線パターンをパターン基部及び表面金属層のみからなる構造としたり、陽極配線パターンを全体的にニッケル、鉄、ステンレス及びクロムを主成分とする金属材料で形成してもよい。

また、上記実施形態の固体電解コンデンサ１は、複数の陽極部７を有する多端子型コンデンサであるが、本発明は、陽極部及び陰極部を１つずつ有する２端子型コンデンサにも適用可能である。さらに、上記実施形態の固体電解コンデンサ１は、複数枚のコンデンサ素子２を積層した多層型コンデンサであるが、本発明は、コンデンサ素子が１枚のみ有する単層型コンデンサにも適用可能である。また、上記実施形態の固体電解コンデンサ１は、基板４にコンデンサ素子２を固定した基板型コンデンサであるが、本発明は、リードフレームにコンデンサ素子を固定したリードフレーム型コンデンサにも適用可能である。

[実施例]
上記実施形態に係わる固体電解コンデンサを、以下のようにして作製した。

（１）コンデンサ素子の作製
まず、粗面化処理が施され、更に酸化アルミニウム皮膜が形成されている厚さ１００μｍのアルミニウム箔シートを用意する。なお、このアルミニウム箔シートからは、２５０μＦ／ｃｍ^２の静電容量が得られる。アルミニウム箔シートを、図２に示したような４つの突出部を有するコンデンサ素子の形状となるように打ち抜き加工し、面積が０．１ｃｍ^２であるアルミニウム陽極電極体を作製した。そして、アルミニウム陽極電極体における４つの突出部の粗面化構造を押圧処理により破壊し、陽極部を形成した。また、各突出部の基端部分にエポキシ樹脂を塗布して、絶縁部となる這い上がり防止層（樹脂層）を形成した。この樹脂層の幅は０．８ｍｍであり、樹脂層の高さは２０μｍである。

続いて、コンデンサ素子の粗面化構造を破壊して形成された４つの陽極部のうち、２つの陽極部にレジストを塗布してコーティングした。さらに、３重量％の濃度で６．０のｐＨに調整されたアジピン酸アンモニウム水溶液中にアルミニウム陽極電極体を浸漬し、酸化アルミニウム皮膜が形成されている部分が完全に水溶液中に浸るようにした。このとき、レジストによってコーティングされた２つの陽極部も水溶液中に浸し、またコーティングされていない２つの陽極部の一部分も水溶液中に浸すようにした。次いで、コーティングされていない陽極部側を陽極として、水溶液中のアルミニウム陽極電極体を化成電流密度５０〜１００ｍＡ／ｃｍ^２、化成電圧６Ｖの条件下で酸化させ、電極体の切断部端面に酸化アルミニウム皮膜を形成した。

その後、アルミニウム陽極電極体を上記水溶液中から引き上げ、粗面化処理が施されている電極体の表面（陰極形成領域）上に、化学酸化重合によって、ポリピロールからなる固体高分子電解質層を形成した。具体的には、ピロールからなるモノマー溶液を、粗面化処理が施され酸化アルミニウム皮膜が形成されたアルミニウム箔部分のみに含浸させ、精製した０．１ｍｏｌ／ｌのアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム及び０．０５ｍｏｌ／ｌの硫酸鉄（III）を含むエタノール水混合溶液セル中にセットし、３０分にわたって攪拌して化学酸化重合を進行させ、同じ操作を３回にわたって繰り返すことにより生成した。その結果、最大厚さが約１０μｍの固体高分子電解質層が形成された。

こうして得られた固体高分子電解質層の表面にカーボンペーストを塗布し、更にカーボンペーストの表面に銀ペーストを塗布して、陰極部を形成した。カーボンペースト及び銀ペーストからなるペースト層（導電体層）を形成した後、上述したレジストを有機溶媒にて溶解して除去し、陽極部を露出させた。以上の処理によってコンデンサ素子を作製した。なお、このようなコンデンサ素子を、同様の方法により４つ作製した。

（２）基板の作製
基板として、厚さ３５μｍの配線パターン及び端子パターンが印刷され、縦７．３ｍｍ×横４．３ｍｍ×厚さ０．５ｍｍのサイズを有するガラスクロス含有耐熱性エポキシ樹脂基板（以下、ＦＲ４基板と称す）を以下のようにして準備した。

即ち、両面に厚さ３６μｍの銅箔がコーティングされている厚さ０．４ｍｍのＦＲ４基板を１００ｍｍ×１００ｍｍの寸法に切り出し、その片面（上面）に、７．３ｍｍ×４．３ｍｍのサイズの配線パターンをフォトリソグラフィ技術によりパターンニングした。このパターンを同一面上に９６個形成した。また、ＦＲ４基板の下面に、配線パターンとの位置合わせを図りつつ、フォトリソグラフィ技術を用いて端子パターンをパターンニングした。

続いて、ＦＲ４基板の上面に形成された配線パターンとＦＲ４基板の下面に形成された端子パターンとを結ぶための貫通孔（０．３ｍｍφ）を複数形成した。続いて、この貫通孔を形成するＦＲ４基板部の内壁に、無電解メッキによって３μｍのニッケルメッキを施し、更にその上に０．８μｍの金メッキを施して、スルーホールを形成した。

さらに、ＦＲ４基板の上面に形成された陽極配線パターンのみを露出させ、他の部分はマスクした。その状態で、まず下地層として、メッキ処理を用いて、５μｍのニッケル層を形成し、更に２μｍのパラジウム層を形成した。さらに、下地層の上に、表面金属層として１００μｍのステンレス箔（ＳＵＳ３０４組成相当品：ＹＡＧレーザの波長１．０６μｍに対する光反射率が６０％）を配置し、下地層と表面金属層とをＹＡＧレーザを用いてスポット溶接した。また、ステンレス箔に代えて、１００μｍの鉄箔（同光反射率が５５％）及び１００μｍのニッケル箔（同光反射率が７０％）を用いて同様に形成した。このようなパターンを同一面上に９６個分同時に形成した。また、ＦＲ４基板の下面に形成された端子パターン上に、メッキ処理によって半田合金層をパターンニングした。

（３）基板上へのコンデンサ素子の実装
先に作製した４枚のコンデンサ素子の陽極部が互いに重なり合うように揃えて、これらのコンデンサ素子を積層すると共に、各コンデンサ素子の陰極部（ペースト層）を導電性接着剤で接着して、コンデンサ素子積層体を作製した。

このようなコンデンサ素子積層体を基板の上面に載置し、銀−エポキシ系導電性接着剤を用いて、積層体の最下面に露出した陰極部（ペースト層）を陰極配線パターンに接着した。また、ＮＥＣ製ＹＡＧレーザ溶接機を用いて、積層体の４つの陽極部を陽極配線パターンに溶接して一体化した。

その後、基板上の所定領域に載置・固定された積層体を、真空印刷法を用いたキャスティングモールドによってエポキシ樹脂でモールドした。

このようにモールドされた１００ｍｍ×１００ｍｍ寸法の基板のモールド面を上にした状態で、所定のマーキング位置を基準にして、７．３ｍｍ×４．３ｍｍ間隔でダイシング切断を行った。そして、洗浄後、７．３ｍｍ×４．３ｍｍのコンデンサ素子を内蔵したディスクリートタイプの多端子型固体電解コンデンサを得た。このとき、多端子型固体電解コンデンサとして、陽極配線パターンの表面金属層としてステンレス箔を用いたサンプル♯１と、同表面金属層として鉄箔を用いたサンプル♯２と、同表面金属層としてニッケル箔を用いたサンプル♯３とを得た。その後、公知の方法により固体電解コンデンサに一定の電圧を印加してエージング処理を行い、漏れ電流を十分に低減し、固体電解コンデンサのサンプル♯１〜♯３を完成させた。

（４）評価
こうして得られたそれぞれ約１００個のサンプル♯１〜♯３の電気的特性について、漏れ電流値、１００ｋＨｚでの等価直列抵抗（ＥＳＲ）値、１２０Ｈｚでの静電容量値を測定した。漏れ電流の測定手法はすでに公知であり、試作した固体電解コンデンサに定格電圧（４Ｖ）を印加できる直流安定化電源と電流計とを用意し、固体電解コンデンサを電源の極性に従って接続した。その際、保護回路として１ｋΩの抵抗を電流計と共に直列に接続した。そして、電源を入れてから５分後に、一定規格値以下の電流値に到達したサンプル数をカウントした。また、アジレントテクノロジー社製のインピーダンスアナライザー４１９４Ａを用いて、ＥＳＲ値及び静電容量値を測定した。

その結果、サンプル♯１については、漏れ電流規格値（４０μＡ以下）を満たす合格品は９２個であり、静電容量規格値（１００μＦ±２０％）を満たす合格品は９９個であり、ＥＳＲ規格値（１０ｍΩ以下）を満たす合格品は９８個であった。また、サンプル♯２については、漏れ電流規格値を満たす合格品は９７個であり、静電容量規格値を満たす合格品は１００個であり、ＥＳＲ規格値を満たす合格品は１００個であった。また、サンプル♯３については、漏れ電流規格値を満たす合格品は９０個であり、静電容量規格値を満たす合格品は９５個であり、ＥＳＲ規格値を満たす合格品は９５個であった。

[比較例]
比較例となる固体電解コンデンサを、以下のようにして作製した。

（１）コンデンサ素子の作製
上記実施例と同様にして、アルミニウム陽極電極体を作製し、コンデンサ素子を得た。

（２）基板の作製
基板として、厚さ３５μｍの配線パターン及び端子パターンが印刷され、縦７．３ｍｍ×横４．３ｍｍ×厚さ０．５ｍｍのサイズを有するガラスクロス含有耐熱性エポキシ樹脂基板（以下、ＦＲ４基板と称す）を以下のようにして準備した。

即ち、両面に厚さ３６μｍの銅箔がコーティングされている厚さ０．４ｍｍのＦＲ４基板を１００ｍｍ×１００ｍｍの寸法に切り出し、その片面（上面）に、７．３ｍｍ×４．３ｍｍのサイズの配線パターンをフォトリソグラフィ技術によりパターンニングした。このパターンを同一面上に９６個形成した。また、ＦＲ４基板の下面に、配線パターンとの位置合わせを図りつつ、フォトリソグラフィ技術を用いて端子パターンをパターンニングした。つまり、配線パターン及び端子パターンは、いずれも銅箔（ＹＡＧレーザの波長１．０６μｍに対する光反射率が９８％）のみで形成されている。

続いて、ＦＲ４基板の上面に形成された配線パターンとＦＲ４基板の下面に形成された端子パターンとを結ぶための貫通孔（０．３ｍｍφ）を複数形成した。この貫通孔を形成するＦＲ４基板部の内壁に、無電解メッキによって３μｍのニッケルメッキを施し、更にその上に０．８μｍの金メッキを施して、スルーホールを形成した。

（３）基板上へのコンデンサ素子の実装
上記実施例と同様にして、コンデンサ素子積層体を基板に固定してモールドし、７．３ｍｍ×４．３ｍｍのコンデンサ素子を内蔵したディスクリートタイプの多端子型固体電解コンデンサのサンプル♯４を完成させた。

（４）評価
上記実施例と同様にして、約１００個のサンプル♯４の電気的特性についての評価を行った。その結果、漏れ電流規格値（４０μＡ以下）を満たす合格品は４２個であり、静電容量規格値（１００μＦ±２０％）を満たす合格品は６０個であり、ＥＳＲ規格値（１０ｍΩ以下）を満たす合格品は５８個であった。

ここで、上述した[実施例]で作製した固体電解コンデンサのサンプル♯１〜♯３と、[比較例]で作製した従来の固体電解コンデンサのサンプル♯４とでは、電極の作製方法、絶縁性酸化皮膜の形成方法、使用する固体高分子化合物の種類及び完成部品のサイズについては同一である。異なる点は、コンデンサ素子が実装される基板の表面処理状態のみである。従って、基板の表面処理構造が固体電解コンデンサの特性に影響を及ぼしていると考えられる。

[実施例]に係わる固体電解コンデンサのサンプル♯１〜♯３では、[比較例]に係わる固体電解コンデンサのサンプル♯４と比較して、コンデンサ素子と基板との溶接（固定）状態が良くなり、複数積層したコンデンサ素子の接続が設計通りになっており、期待した特性が得られたと考えられる。以上の結果から、本発明に係わる固体電解コンデンサの効果を十分に確認することができた。

本発明に係わる固体電解コンデンサの一実施形態を示す断面図である。 図１に示す固体電解コンデンサの平面図である。 図１に示すコンデンサ素子の一部構造を詳細に示す拡大断面図である。

符号の説明

１…固体電解コンデンサ、２…コンデンサ素子、４…基板（被接続体）、６…陰極部、７…陽極部、９…アルミニウム基体（弁金属基体）、１２…固体電解質層、１３…導電体層、１７…陰極配線パターン、１８…陽極配線パターン、１９…パターン基部、２０…下地層、２１…表面金属層。

Claims (4)

1. コンデンサ素子と、前記コンデンサ素子と固定される被接続体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、弁金属基体の一部領域で形成される陽極部と、前記弁金属基体における前記陽極部を除く領域の表面上に固体電解質層及び導電体層を積層して形成される陰極部とを有し、
   前記被接続体には、前記陽極部と接続される陽極パターンと、前記陰極部と接続される陰極パターンとが設けられており、
   前記陽極パターンの表面部は、ニッケル、鉄、ステンレス及びクロムのいずれかを主成分とする金属材料で形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
2. 前記弁金属基体は、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ及びジルコニウムのいずれかを主成分とする金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載の固体電解コンデンサ。
3. 前記陽極パターンは、銅からなるパターン基部と、前記パターン基部の上部に形成され、前記ニッケル、鉄、ステンレス及びクロムのいずれかを主成分とする金属材料からなる表面金属層とを有することを特徴とする請求項１または２記載の固体電解コンデンサ。
4. 前記パターン基部と前記表面金属層との間には、クロムまたはニッケルからなる下地層が形成されていることを特徴とする請求項３記載の固体電解コンデンサ。

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