JP2006108274A - 固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 低ＥＳＬ化を図ることが可能な固体電解コンデンサ、およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】 弁作用を有する金属の多孔質焼結体１と、面実装用の外部陽極端子３Ａ，３Ｂと、を備えた固体電解コンデンサＡであって、外部陽極端子３Ａ，３Ｂは、多孔質焼結体１の厚さ方向としての第１の方向において、多孔質焼結体１の中央に対して一方寄りであり、かつ上記第１の方向に直交する第２の方向において、多孔質焼結体１から離間した位置に配されており、多孔質焼結体１と外部陽極端子３Ａ，３Ｂとの間には、上記第１および第２の方向のいずれに対しても傾斜し、かつ上記第２の方向において上記多孔質焼結体１から遠ざかるほど上記第１の方向において外部陽極端子３Ａ，３Ｂへと近づく導通経路が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、弁作用金属の多孔質焼結体を備えた固体電解コンデンサおよびその製造方法に関する。

固体電解コンデンサとしては、ＣＰＵなどのデバイスから発生するノイズ除去や、電子機器への電源供給の安定化のために用いられるものがある（たとえは、特許文献１参照）。図１４は、このような固体電解コンデンサの一例を示している。この固体電解コンデンサＸは、弁作用を有する金属の多孔質焼結体９０を備えている。陽極ワイヤ９１は、その一部が多孔質焼結体９０から突出するように設けられている。多孔質焼結体９０の表面には、陰極を構成する導電層９２が形成されている。導体部材９３，９４は、それぞれ陽極ワイヤ９１および導電層９２と導通しており、それぞれのうち封止樹脂９５から露出した部分が、面実装用の外部陽極端子９３ａおよび外部陰極端子９４ａとなっている。ここで、固体電解コンデンサのインピーダンスＺの周波数特性は、数式１により決定される。

上記の式から理解されるように、自己共振点よりも周波数の低い低周波数領域においては、１／ωＣが支配的であるために、固体電解コンデンサＸの大容量化によりインピーダンスを小さくすることができる。自己共振点付近の高周波数領域においては、抵抗Ｒが支配的であるために、固定電解コンデンサＸの低ＥＳＲ（等価直列抵抗）化を図ることが望ましい。さらに自己共振点よりも周波数の高い超高周波数領域においては、ωＬが支配的となるために、固体電解コンデンサＸの低ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）化が求められる。

近年、クロック周波数が高周波数化されたＣＰＵなどのデバイスからは、高調波成分を含む周波数の高いノイズが発生している。また、電子機器の高速化およびデジタル化に伴い、高速応答が可能な電源系が必要となっている。これらの用途に用いられる固体電解コンデンサＸとしても、低ＥＳＬ化が強く望まれている。低ＥＳＬ化に対応する手段としては、たとえば、多孔質焼結体９０の形状を変更したり、複数の陽極ワイヤ９１を備えたりすることが考えられる。しかしながら、外部陽極端子９３ａおよび多孔質焼結体９０間の導通経路のうち、導体部材９３の起立部９３ｂにより形成された部分は、この固体電解コンデンサＸが実装される基板の広がる方向に対して起立する部分となっている。上記起立部分は、その前後の導通経路とは電流の進行方向が異なる部分である。このため、上記起立部分が大きいほど、インダクタンスが大きくなってしまい、高周波数領域におけるインピーダンスが大きくなる。したがって、固体電解コンデンサＸの低ＥＳＬ化が十分に図れない場合があった。

特開２００３−１６３１３７号公報（図１５）

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、低ＥＳＬ化を図ることが可能な固体電解コンデンサ、およびその製造方法を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第１の側面によって提供される固体電解コンデンサは、弁作用を有する金属の多孔質焼結体と、面実装用の外部陽極端子と、を備えた固体電解コンデンサであって、上記外部陽極端子は、上記多孔質焼結体の厚さ方向としての第１の方向において、上記多孔質焼結体の中央に対して一方寄りであり、かつ上記第１の方向に直交する第２の方向において、上記多孔質焼結体から離間した位置に配されており、上記多孔質焼結体と上記外部陽極端子との間には、上記第１および第２の方向のいずれに対しても傾斜し、かつ上記第２の方向において上記多孔質焼結体から遠ざかるほど上記第１の方向において上記外部陽極端子へと近づく導通経路が形成されていることを特徴としている。

このような構成によれば、上記導通経路において上記第１の方向に起立する部分を縮小化し、あるいは起立する部分を無くすことができる。また、上記導通経路の屈曲部を鈍角化することが可能である。これらにより、上記導通経路のインダクタンスが小さくなり、高周波数領域におけるインピーダンスを小さくすることができる。したがって、この固体電解コンデンサの低ＥＳＬ化を図るのに適している。さらに、上記起立する部分を小さくすれば、この固体電解コンデンサ全体の薄型化にも有利である。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記多孔質焼結体の上記第２の方向を向く面から突出し、かつ上記外部陽極端子に導通する弁作用を有する金属の陽極ワイヤを備えており、上記陽極ワイヤに上記第１および第２の方向のいずれに対しても傾斜する傾斜部が設けられていることにより、上記導通経路が形成されている。このような構成によれば、上記導通経路において、上記第１および第２の方向のいずれに対しても傾斜する部分を、容易に形成することが可能である。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記陽極ワイヤは、棒状の弁作用を有する金属材料に対して折り曲げ加工を施すことにより形成されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記陽極ワイヤのうち、上記折り曲げ加工により折り曲げられた箇所には、切り欠きが形成されている。このような構成によれば、上記折り曲げ加工を施す際に、上記多孔質焼結体に過度な応力が発生することを回避することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記陽極ワイヤは、上記多孔質焼結体から突出する部分の少なくとも一部が上記第１の方向において圧縮された扁平部とされており、この扁平部において上記折り曲げ加工が施されている。このような構成によれば、上記曲げ加工をより小さな曲げ力で行うことが可能であり、上記多孔質焼結体に生じる応力を小さくするのに好適である。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記陽極ワイヤの根元に外嵌するリング状部材が設けられている。このような構成によれば、上記多孔質焼結体に作用する力を、上記リング状部材に負担させることが可能である。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記リング状部材は、樹脂製である。このような構成によれば、上記固体電解コンデンサの製造工程において、不当に腐食されることなどを回避することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記多孔質焼結体の上記第２の方向を向く面から突出する陽極ワイヤと、上記第１の方向において上記陽極ワイヤと上記外部陽極端子との間に介在する導通部材とを備えており、上記導通部材と上記外部陽極端子とを接続するハンダフィレットが設けられていることにより、上記導通経路が形成されている。このような構成によっても、上記導通経路に上記傾斜する部分を適切に形成することができる。したがって、固体電解コンデンサの低ＥＳＬ化を図ることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記陽極ワイヤを複数備えている。このような構成によれば、低ＥＳＲ化および低ＥＳＬ化を図るのに有利である。

本願発明の第２の側面により提供される固体電解コンデンサの製造方法は、弁作用を有する金属の多孔質焼結体を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、上記多孔質焼結体を形成する工程においては、上記多孔質焼結体の厚さ方向としての第１の方向に直交する第２の方向に突出する弁作用を有する金属棒を設け、上記多孔質焼結体を形成する工程の後に、上記金属棒に折り曲げ加工を施すことにより、上記第１および第２の方向のいずれに対しても傾斜する傾斜部を有する陽極ワイヤを形成する工程と、上記陽極ワイヤの端部に外部陽極端子を接合する工程とを有することを特徴としている。このような構成によれば、本願発明の第１の側面により提供される固体電解コンデンサを適切に製造することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記折り曲げ加工の前に、上記金属棒の折り曲げ予定部に切り欠きを設ける。このような構成によれば、より小さい力で上記曲げ加工を行うことが可能であり、上記多孔質焼結体に作用する力を小さくすることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記切り欠きは、断面楔状であり、その一面は上記金属棒の長手方向に直交し、他方の面は上記金属棒の長手方向に対して傾斜している。このような構成によれば、上記折り曲げ加工に際して、金属棒に不当な曲げ応力が生じることを防止するのに好ましい。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記折り曲げ加工の前に、上記金属棒の折り曲げ予定部を含む部分を上記第１の方向において圧縮することにより扁平部を形成し、この扁平部に対して上記折り曲げ加工を施す。このような構成によれば、上記折り曲げ加工を容易に行うことができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記多孔質焼結体を形成する工程の後、上記折り曲げ加工を施す前に、上記金属棒の根元にリング状部材を形成する工程をさらに有する。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記リング状部材の形成は、樹脂を用いて行う。このような構成によれば、上記曲げ加工の際に、上記リング状部材により上記多孔質焼結体に作用する曲げ力を緩和することができる。樹脂によれば、上記金属棒の根元周辺の上記多孔質焼結体内に、上記樹脂を浸透させることが可能である。したがって、上記多孔質焼結体の一部が補強され、上記曲げ加工によって上記多孔質焼結体が破壊されることなどを回避することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１および図２は、本発明に係る固体電解コンデンサの一例を示している。図１に示すように、本実施形態の固体電解コンデンサＡは、多孔質焼結体１、陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂ、外部陽極端子３Ａ，３Ｂ、外部陰極端子６Ａ，６Ｂおよび封止樹脂８を備えている。なお、図２においては、封止樹脂８は、省略されている。

多孔質焼結体１は、図２に示すように、弁作用を有する金属であるニオブの粉末を矩形の板状に加圧成形し、これを焼結することにより形成されている。多孔質焼結体１は、ニオブの粉末どうしが焼結したものであり、これらの間に微小な隙間が形成された構造を有している。上記粉末の表面には、たとえば酸化ニオブからなる誘電体層（図示略）が形成されている。また、この誘電体層の表面上には、固体電解質層（図示略）形成されている。この固体電解質層は、たとえば二酸化マンガンあるいは導電性ポリマーからなり、好ましくは上記隙間の全体を埋めつくすように形成されている。多孔質焼結体１の材質としては、弁作用を有する金属であればよく、ニオブに代えてたとえばタンタルなどを用いても良い。

多孔質焼結体１の外表面には、図１に示すように上記固体電解質層に導通する導電層９が形成されている。導電層９としては、たとえばグラファイト層とその上に銀ペーストを用いて形成された銀層とが積層された構成とされる。

図２に示すように、３本ずつの陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂは、多孔質焼結体１と同様に、弁作用を有する金属製であり、たとえばニオブ製である。これらのうち、多孔質焼結体１の一側面１ａから突出しているものが、入力用の陽極ワイヤ２１Ａであり、他の側面１ｂから突出しているものが、出力用の陽極ワイヤ２１Ｂである。陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂの突出方向は、多孔質焼結体１の厚さ方向と直交する方向となっている。

各陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂは、それぞれ根元部２５、傾斜部２６、および先端部２７を有している。これらの根元部２５、傾斜部２６、および先端部２７は、陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂの材料となるニオブの金属棒を折り曲げることにより形成されている。各折り曲げ箇所には、切り欠き２８が形成されている。各傾斜部２６は、図１に示すように、本願発明でいう第１の方向としての多孔質焼結体１の厚さ方向（図中上下方向）、および本願発明でいう第２の方向としての図中左右方向のいずれに対しても傾斜している。

各陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂの根元部２５には、樹脂リング７が設けられている。本実施形態においては、樹脂リング７は、各陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂの根元部２５を覆うように外嵌するとともに、その一部が多孔質焼結体１内に浸入している。樹脂リング７の材質としては、たとえばエポキシ樹脂とされる。

２つの外部陽極端子３Ａ，３Ｂは、図２に示すようにそれぞれ３本ずつの陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂに導通しており、図１に示すように封止樹脂８から露出している。外部陽極端子３Ａ，３Ｂは、固体電解コンデンサＡを基板Ｓに面実装するために用いられるものである。各外部陽極端子３Ａ，３Ｂは、矩形状の金属板であり、陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂとは、たとえばハンダもしくは導電性樹脂（ともに図示略）により接合されている。

陰極金属板６０は、図１に示すように導電層９を介して多孔質焼結体１の図中下面に接合されている。図２に示すように、陰極金属板６０には、４つの延出部が形成されており、これらの延出部が２つずつの入力用および出力用の外部陰極端子６Ａ，６Ｂとなっている。このように、固体電解コンデンサＡは、入力用および出力用の外部陽極端子３Ａ，３Ｂと入力用および出力用の外部陰極端子６Ａ，６Ｂとを備えることにより、いわゆる四端子型の固体電解コンデンサとして構成されている。

図１に示すように、封止樹脂８は、多孔質焼結体１、陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂなどを覆うことにより、これらを保護するためのものであり、樹脂パッケージを構成している。封止樹脂８は、たとえばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いて形成される。

次に固体電解コンデンサＡの製造方法の一例について、図３〜図７を参照しつつ、以下に説明する。

まず、図３に示すように、弁作用を有する金属としてのニオブの多孔質焼結体１を準備する。この多孔質焼結体１には、ニオブ製の金属棒２Ａ，２Ｂを突出するように設けておく。このような多孔質焼結体１は、たとえば、ニオブの微粉末を金型に充填し、この微粉末中に金属棒２Ａ，２Ｂのそれぞれの一部ずつを進入させた状態で、加圧成形した後にこれらを焼結することにより作成することができる。

多孔質焼結体１を作成した後は、図４に示すように、金属棒２Ａ，２Ｂの根元に樹脂リング７を形成する。樹脂リング７の形成においては、比較的粘度の高い液状のエポキシ樹脂を、金属棒２Ａ，２Ｂの根元を覆うように滴下する。この際、上記液状のエポキシ樹脂を多孔質焼結体１の内部に浸透させることが好ましい。この状態で所定時間を経過させることにより、上記液状のエポキシ樹脂が硬化して樹脂リング７となる。

樹脂リング７を形成した後は、図５に示すように、金属棒２Ａ，２Ｂに切り欠き２８を形成する。切り欠き２８の形成は、たとえば先端が楔状のバイトＢにより、金属棒２Ａ，２Ｂの一部ずつを切削することにより行う。各金属棒２Ａ，２Ｂの先端寄りの図中上側と根元寄りの図中下側との２箇所ずつに切り欠き２８を形成する。各切り欠き２８は、面２８ａ，２８ｂを有する断面楔状となっている。バイトＢの突き当て角度を調整することにより、面２８ａが金属棒２Ａ，２Ｂの長手方向に直交し、面２８ｂが金属棒２Ａ，２Ｂの長手方向に対して傾斜するように、切り欠き２８を形成する。

切り欠き２８を形成した後は、図６に示すように金属棒２Ａ，２Ｂに折り曲げ加工を施して、陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂを形成する。まず、多孔質焼結体１を、クランプＣ２により固定しておく。一方、金属棒２Ａの先端部２１を、クランプＣ１により保持する。次に、クランプＣ１をクランプＣ２に対して図中下方に移動させ、金属棒２Ａに曲げモーメントを与える。金属棒２Ａには、２つの切り欠き２８が形成されているために、これらの切り欠き２８が設けられた部分は曲げ剛性が弱くなっている。これにより、２つの切り欠き２８が閉じる方向に金属棒２Ａの各所が屈曲し、折り曲げ加工がなされる。以上の折り曲げ加工により、先端部２７、傾斜部２６、および根元部２５を有する陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂを形成することができる。クランプＣ１の上記押し込みは、傾斜部２６の傾斜角度が所望の角度となるようにその量を調整しつつ行う。

切り欠き２８を設けておけば、金属棒２Ａ，２Ｂの所望の箇所のみを容易に折り曲げることができる。また、上記折り曲げ加工の実施中に、多孔質焼結体１に不当な曲げ力を与えてしまうおそれも無い。また、本実施形態においては、樹脂リング７により、多孔質焼結体１に作用する曲げ力を緩和することが可能である。発明者の実験によれば、厚さ１．５ｍｍの多孔質焼結体１に、直径０．５ｍｍ、突出長さ２ｍｍの金属棒２Ａ’を設け、この金属棒２Ａ’の先端を０．５ｍｍ程度押し下げるように曲げ加工を施した場合に、樹脂リング７を設けることにより、多孔質焼結体１に生じる応力が約１／５に低下することが判明している。

陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂを形成した後は、多孔質焼結体１に誘電体層（図示略）および固体電解質層（図示略）を形成する。上記誘電体層の形成においては、いずれかの陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂを保持しながら、多孔質焼結体１をたとえばリン酸水溶液の化成液に浸漬させる。これにより、多孔質焼結体１に陽極酸化処理が施され、五酸化ニオブからなる上記誘電体層が形成される。また、上記固体電解質層の形成は、多孔質焼結体１をたとえば硝酸マンガンの水溶液に浸漬させ、これを引き揚げてから焼成することを複数回にわたって繰り返すことにより行う。

上記固体電解質層を形成した後は、図７に示すように、たとえばグラファイト層および銀層を積層させて導電層９を形成する。この際、多孔質焼結体１の図中下面には、導電層９を介して陰極金属板６０を接合する。一方、陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂそれぞれの先端部２７には、外部陽極端子３Ａ，３Ｂを接合する。この後は、これらの多孔質焼結体１、陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂなどを封止樹脂８を用いて覆うことにより、図１に示す固体電解コンデンサＡが製造される。

次に、固体電解コンデンサＡの作用について説明する。

本実施形態によれば、図２に示すように、多孔質焼結体１と外部陽極端子３Ａ，３Ｂとの間には、陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂにより導通経路が形成されている。この導通経路のうち、傾斜部２６により形成された部分は、図１における多孔質焼結体１の厚さ方向（図中上下方向）および基板Ｓの広がる方向（図中左右方向）のいずれに対しても傾斜している。この傾斜部分は、多孔質焼結体１から離れるほど外部陽極端子３Ａ，３Ｂへと近づく向きに傾斜している。これらにより、上記導通経路には、図中上下方向に起立する部分や、鋭角に折り曲げられた部分などは形成されていない。このため、多孔質焼結体１と外部陽極端子３Ａ，３Ｂ間の導通経路は、インダクタンスが小さく、高周波数領域におけるインピーダンスが小さくなっている。したがって、固体電解コンデンサＡ全体として低ＥＳＬ化を図ることが可能であり、高周波数領域におけるノイズ除去特性や、電源供給の高速応答性の向上に適している。

また、上述したように、切り欠き２８および樹脂リング７を設けることにより、図６に示す曲げ加工において、多孔質焼結体１に生じる応力の抑制が図られている。このため、陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂと多孔質焼結体１との導通が妨げられたり、陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂが多孔質焼結体１から不当に抜け出てしまったりするといった不具合を回避することが可能である。したがって、固体電解コンデンサＡとしても、上記不具合に起因する不当な導通や絶縁が生じるおそれが小さく、固体電解コンデンサＡの機能を適切に発揮させることができる。また、樹脂リング７の一部が多孔質焼結体１内に浸透していることにより、多孔質焼結体１の補強が可能である。なお、樹脂リング７によれば、化学的な耐食性が優れているために、固体電解コンデンサＡを製造する際に、不当に侵食されることなどを回避するのに好ましいが、本発明はこれに限定されず、たとえば、金属製のリング状部材を金属棒２Ａ，２Ｂに外嵌させても良い。

さらに、本実施形態によれば、陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂが複数ずつ設けられていることにより、これらの陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂに分散して電流を流すことができる。したがって、固体電解コンデンサＡの低ＥＳＲ化および低ＥＳＬ化を図ることが可能である。また、陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂを複数設けることにより、各陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂを細径化することが可能である。このため、固体電解コンデンサＡの製造において、図６に示す金属棒２Ａ，２Ｂの折り曲げ加工を容易に行うことができる。

本実施形態においては、金属棒２Ａ，２Ｂの折り曲げ加工は、上記誘電体層の形成の前に行っている。このような製造方法によれば、上記折り曲げ加工により上記誘電体層を不当に破壊してしまうことを回避するのに望ましい。しかし、本発明はこのような実施形態に限定されず、たとえば、上記誘電体層および上記固体電解質層を形成し、図１に示す導電層９を形成した後に上記折り曲げ加工を施す順序としても良い。

また、本実施形態においては、図５に示すように、切り欠き２８を設けることにより、上述した折り曲げ加工の容易化が図られているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図８に示すように、金属棒２ＡをクランプＣ１およびＣ３により固定した後に、クランプＣ１を図中下方へと移動させて、金属棒２Ａの折り曲げ加工を行っても良い。このような方法によっても、多孔質焼結体１に過度な応力が生じることを防止することができる。

図９は、本発明に係る固体電解コンデンサの他の例を示している。図示された実施形態においては、陽極ワイヤ２２Ａの一部が扁平とされており、かつ陽極ワイヤ２２Ａが多孔質焼結体１において図中下方寄りに設けられている点が、上述した実施形態と異なる。なお、入力側および出力側の陽極ワイヤの配置については、上述した実施形態と同様である。

陽極ワイヤ２２Ａは、根元部２５においては断面円形状であるが、傾斜部２６および先端部２７においては、図中上下方向において扁平な断面を有している。根元部２５は、上述した実施形態と同様に樹脂リング７により覆われている。陽極ワイヤ２２Ａは、多孔質焼結体１の厚さ方向における中央よりも図中下方寄りに設けられている。

このような固体電解コンデンサの製造方法について説明する。図１０に示すように、多孔質焼結体１を準備する。この多孔質焼結体１においては、金属棒２Ａ，２Ｂを図中下方寄りに設けておく。プレスＰにより金属棒２Ａの先端寄りの部分を、図中上下方向において圧縮し、扁平部２９を形成する。次に図１１に示すように、金属棒２Ａ，２Ｂそれぞれの根元部２５を覆うように樹脂リング７を形成する。そして、図１２に示すように、扁平部２９の先端寄りの部分をクランプＣ１により図中下方へと押し下げる。このような工程により、傾斜部２６および先端部２７が扁平とされた陽極ワイヤ２２Ａ，２２Ｂを作成することができる。

本実施形態においては、扁平部２９に対して折り曲げ加工を施すために、折り曲げ加工に要する力が小さくなる。これにより、多孔質焼結体１に作用する曲げ力をさらに小さくするのに好適である。また、図１２に示すように、金属棒２ＡのうちクランプＣ１の図中右端面付近と、扁平部２９の多孔質焼結体１寄りの端部とが選択的に曲げを受けることとなる。このため、上記折り曲げ加工を容易に施すことができる。なお、図１２に示す折り曲げ加工に先立ち、図５に示す切り欠き２８を形成しても良い。このような構成によれば、上記折り曲げ加工をさらに容易に施すことができる。

図９に示すように、陽極ワイヤ２２Ａ，２２Ｂと外部陽極端子３Ａ，３Ｂとの距離が小さいことにより、陽極ワイヤ２２Ａ，２２Ｂの曲げ量を小さくすることが可能である。このため、この固体電解コンデンサの製造において、上記曲げ加工を施す際に多孔質焼結体１に生じる応力を小さくするのに好適である。また、固体電解コンデンサ全体としても、多孔質焼結体１と外部陽極端子３Ａ，３Ｂとの間の導通経路を高さ方向に段差の小さいものとし、屈曲部の角度を鈍角化することが可能である。したがって、上記導通経路のインダクタンスを小さくし、固体電解コンデンサの低ＥＳＬ化を図るのに適している。

図１３は、本発明に係る固体電解コンデンサの他の例を示している。図示された実施形態においては、直線状の陽極ワイヤ２３Ａ、導通部材４、およびハンダフィレット５を備えている点が、上述したいずれの実施形態とも異なっている。

陽極ワイヤ２３Ａは、多孔質焼結体１の一側面から突出するように設けられた直線状のものであり、たとえば図３に示した金属棒２Ａと実質的に同一のものである。導通部材４は、陽極ワイヤ２３Ａと外部陽極端子３Ａとの間に介在しており、これらを導通させるためのものである。ハンダフィレット５は、導通部材４と外部陽極端子３Ａとを接続するためのものである。ハンダフィレット５は、導通部材４の図中左側面を利用して、緩やかな傾斜面を有する形状に形成されており、テーパ形状とされている。

本実施形態においても、ハンダフィレット５により、多孔質焼結体１と外部陽極端子３Ａとの間の導通経路に傾斜部分が形成される。このため、上述した実施形態と同様に、固体電解コンデンサの低ＥＳＬ化を図ることができる。

図１４に示す実施形態においては、ハンダフィレット５は、導通部材４の図中左側面に加えて陽極ワイヤ２３Ａの左端面をも利用してテーパ形状に形成されている。本実施形態によれば、ハンダフィレット５を介して陽極ワイヤ２３Ａの左端部から外部陽極端子３Ａへと傾斜した導通経路を形成可能である。したがって、上記導通経路中の起立部分の縮小化に適しており、さらに低ＥＳＬ化を図ることができる。

図１５に示す実施形態においては、導通部材４の右端面と外部陽極端子３Ａの右端面とが揃えられた構成とされている。本実施形態によれば、たとえば図１３に示された実施形態と異なり、外部陽極端子３Ａのうち導通部材４から多孔質焼結体１寄りにはみ出す部分を無くすことが可能である。したがって、陽極ワイヤ２３Ａと外部陽極端子３Ａとの間の導通経路を傾斜状態とするのに有利であり、低ＥＳＬ化に適している。なお、図１に示した実施形態においても、外部陽極端子３Ａ，３Ｂのうちはみ出す部分を小さくすれば、低ＥＳＬ化の効果をさらに高めることが可能である。

図１６に示す実施形態においては、図１３〜図１５に示された実施形態と異なり、導通部材４を利用せずに、陽極ワイヤ２３Ａを利用してハンダフィレット５が形成されている。陽極ワイヤ２３Ａは、ニオブ、タンタルなどの弁作用を有する金属製であるために、一般的にハンダ濡れ性に劣っている。本実施形態においては、陽極ワイヤ２３Ａの先端寄りの部分にメッキ２４を施すことにより、ハンダ濡れ性を高めている。メッキ２４としては、たとえば下地としてパラジウムメッキを施し、その上にニッケルメッキを施せばよい。このような実施形態によっても、陽極ワイヤ２３Ａと外部陽極端子３Ａとの間の導通経路を傾斜させることが可能であり、低ＥＳＬ化を図ることができる。

図１７，１８は、本発明の実施形態の他の例を示している。本実施形態においては、外部陽極端子３Ａ，３Ｂに傾斜部３２が設けられている点が、上述したいずれの実施形態とも異なっている。

陽極ワイヤ２１Ａ，２１Ｂは、いずれも直線状であり、多孔質焼結体１の側面１ａ，１ｂから突出して設けられている。外部陽極端子３Ａ，３Ｂには、主板部３１、傾斜部３２、および端子部３３が折り曲げ加工により形成されている。傾斜部３２は、なだらかな傾斜角度とされており、導通経路に起立部が形成されることを回避可能である。図１７に示すように、端子部３３の一部は封止樹脂８から露出しており、この部分を利用して面実装が可能とされている。このような実施形態によっても、固体電解コンデンサＡの低ＥＳＬ化を図ることが可能である。特に、多孔質焼結体１のサイズが比較的大きい固体電解コンデンサＡにおいては、外部陽極端子３Ａ，３Ｂのサイズも大きくなるために、これらに折り曲げ加工を施して、図１７，１８に示す構成とするのに適している。

本発明に係る固体電解コンデンサは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る固体電解コンデンサの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

多孔質焼結体および陽極ワイヤの材質としては、ニオブあるいはタンタルなどの弁作用を有する金属であればよい。また、本発明に係る固体電解コンデンサは、その具体的な用途も限定されない。

本発明に係る固体電解コンデンサの一例の断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの一例の要部斜視図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例を説明する断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例を説明する断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例を説明する断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例を説明する断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例を説明する断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の他の例を説明する断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の要部斜視図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の他の例を説明する断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の他の例を説明する断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の他の例を説明する断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の要部断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の要部断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の要部断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の要部断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の断面図である。 本発明に係る固体電解コンデンサの他の例の要部斜視図である。 従来の固体電解コンデンサの一例の断面図である。

符号の説明

Ａ 固体電解コンデンサ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ クランプ
Ｓ 基板
１ 多孔質焼結体
３Ａ，３Ｂ 外部陽極端子
４ 導通部材
５ ハンダフィレット
６Ａ，６Ｂ 外部陰極端子
２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ 陽極ワイヤ
６０ 陰極金属板
７ 樹脂リング
８ 封止樹脂

Claims (15)

1. 弁作用を有する金属の多孔質焼結体と、
   面実装用の外部陽極端子と、を備えた固体電解コンデンサであって、
   上記外部陽極端子は、上記多孔質焼結体の厚さ方向としての第１の方向において、上記多孔質焼結体の中央に対して一方寄りであり、かつ上記第１の方向に直交する第２の方向において、上記多孔質焼結体から離間した位置に配されており、
   上記多孔質焼結体と上記外部陽極端子との間には、上記第１および第２の方向のいずれに対しても傾斜し、かつ上記第２の方向において上記多孔質焼結体から遠ざかるほど上記第１の方向において上記外部陽極端子へと近づく導通経路が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. 上記多孔質焼結体の上記第２の方向を向く面から突出し、かつ上記外部陽極端子に導通する弁作用を有する金属の陽極ワイヤを備えており、
   上記陽極ワイヤに上記第１および第２の方向のいずれに対しても傾斜する傾斜部が設けられていることにより、上記導通経路が形成されている、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
3. 上記陽極ワイヤは、棒状の弁作用を有する金属材料に対して折り曲げ加工を施すことにより形成されている、請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
4. 上記陽極ワイヤのうち、上記折り曲げ加工により折り曲げられた箇所には、切り欠きが形成されている、請求項３に記載の固体電解コンデンサ。
5. 上記陽極ワイヤは、上記多孔質焼結体から突出する部分の少なくとも一部が上記第１の方向において圧縮された扁平部とされており、この扁平部において上記折り曲げ加工が施されている、請求項３または４に記載の固体電解コンデンサ。
6. 上記陽極ワイヤの根元に外嵌するリング状部材が設けられている、請求項３ないし５のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
7. 上記リング状部材は、樹脂製である、請求項６に記載の固体電解コンデンサ。
8. 上記多孔質焼結体の上記第２の方向を向く面から突出する陽極ワイヤと、
   上記第１の方向において上記陽極ワイヤと上記外部陽極端子との間に介在する導通部材とを備えており、
   上記導通部材と上記外部陽極端子とを接続するハンダフィレットが設けられていることにより、上記導通経路が形成されている、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
9. 上記陽極ワイヤを複数備えている、請求項２ないし８のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
10. 弁作用を有する金属の多孔質焼結体を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、
    上記多孔質焼結体を形成する工程においては、上記多孔質焼結体の厚さ方向としての第１の方向に直交する第２の方向に突出する弁作用を有する金属棒を設け、
    上記多孔質焼結体を形成する工程の後に、上記金属棒に折り曲げ加工を施すことにより、上記第１および第２の方向のいずれに対しても傾斜する傾斜部を有する陽極ワイヤを形成する工程と、
    上記陽極ワイヤの端部に外部陽極端子を接合する工程とを有することを特徴とする、固体電解コンデンサの製造方法。
11. 上記折り曲げ加工の前に、上記金属棒の折り曲げ予定部に切り欠きを設ける、請求項１０に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
12. 上記切り欠きは、断面楔状であり、その一面は上記金属棒の長手方向に直交し、他方の面は金属棒の長手方向に対して傾斜している、請求項１１に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
13. 上記折り曲げ加工の前に、上記金属棒の折り曲げ予定部を含む部分を上記第１の方向において圧縮することにより扁平部を形成し、この扁平部に対して上記折り曲げ加工を施す、請求項１０ないし１２のいずれかに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
14. 上記多孔質焼結体を形成する工程の後、上記折り曲げ加工を施す前に、上記金属棒の根元にリング状部材を形成する工程をさらに有する、請求項１０ないし１３のいずれかに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
15. 上記リング状部材の形成は、樹脂を用いて行う、請求項１４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。

Images