JP2007035708A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】 コンデンサ素子の積層方向に交差する方向から、コンデンサ素子の陽極部の端部に向けて接続部材を介してレーザを照射したときに、接続部材に貫通孔が生ずることを防止し、接続部材とコンデンサ素子の陽極部の端部との間の接続不良の発生を防止する固体電解コンデンサの提供。
【解決手段】 コンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１の端部１１Ｂ〜４１Ｂには、接続部材６０が設けられている。接続部材６０の接続部本体６１は、凸部１１Ｃ〜４１Ｃに跨るようにして当接し、積層されたコンデンサ素子１０〜４０よりも積層方向上方に突出する上方余肉部６０Ａと積層方向下方に突出する下方余肉部６０Ｂとを備える。接続部本体６１は、レーザ照射されることにより凸部１１Ｃ〜４１Ｃに電気的に接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は固体電解コンデンサに関し、特に複数のコンデンサ素子が積層され電気的に並列接続されてなる固体電解コンデンサに関する。

固体電解コンデンサとしては、高い静電容量を確保するために複数のコンデンサ素子が積層され電気的に並列接続されている構成が従来より知られている。例えば、特開平５−２０５９８４号公報（特許文献１参照）にはこの構成の積層型固体電解コンデンサが記載されている。積層型固体電解コンデンサを構成する複数の単板コンデンサたるコンデンサ素子は、各陽極部間にそれぞれスペーサが挟まれた状態で積層されている。陽極部及びスペーサの端面は溶接されており、このことにより各コンデンサ素子の陽極部は、機械的及び電気的に接合されている。
特開平５−２０５９８４号公報

各コンデンサ素子の陽極部を機械的及び電気的に接合するための溶接の方法としては、例えば、レーザ照射による溶接方法が考えられる。コンデンサ素子の積層方向に交差する方向、例えば、当該積層方向に垂直の方向から、積層されたコンデンサ素子の端面に向けてレーザを照射する方法である。

しかし、積層された状態のコンデンサ素子の陽極部及びスペーサの端面に対して実際にレーザを照射すると、レーザが照射される各コンデンサ素子の陽極部の端部を規定する端面の部分であってレーザ照射により溶融して陽極部同士が互いに接続される溶融部及び接合部に、比較的大きな略球形の空隙が高い確率で形成される。このような空隙は導通不良の原因となり、空隙が形成されたコンデンサ素子を有する固体電解コンデンサは不良品となる。

コンデンサ素子の陽極部間にスペーサを設けずに、陽極部どうしを直接積層させたものの当該陽極部の端部にレーザを照射してみた場合であっても、同様に空隙が形成される。この場合には、スペーサを陽極部間に介在させた場合よりも、より大きな空隙が形成されてしまい、不良の発生を防止することはできない。

ここで、導電性の材料からなり積層されたコンデンサ素子の当該積層方向における長さと同一の長さの接続部材を用意してコンデンサ素子の陽極部に接続することが考えられる。具体的には接続部材を、積層されたコンデンサ素子の最上層から最下層にわたって、積層された全てのコンデンサ素子の陽極部の端部に当接させた状態で、コンデンサ素子の積層方向に交差する方向且つ接続部材に関してコンデンサ素子の反対側からレーザを接続部材に照射して、接続部材を陽極部の各端部にそれぞれ電気的に接続させる。このようにすれば、陽極部同士が互いに接続される溶融部及び接合部に空隙が形成されずに、各コンデンサ素子の陽極部を機械的及び電気的に接合することができる。

しかし、この場合には、接続部材の長手方向の両端の位置、即ち、最上層及び最下層のコンデンサ素子の陽極部の端部に対向する接続部材の位置に、レーザ照射による貫通孔が形成されてしまうことがある。貫通孔が形成されると、陽極部の端部と接続部材との溶接不良が発生し、陽極部の端部と接続部材との間で接続不良が生じ、陽極部どうしの接続不良が生じていた。

そこで、本発明は、コンデンサ素子の積層方向に交差する方向から、コンデンサ素子の陽極部の端部に向けて接続部材を介してレーザを照射したときに、接続部材に貫通孔が生ずることを防止し、接続部材とコンデンサ素子の陽極部の端部との間の接続不良の発生を防止する固体電解コンデンサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、表面に酸化膜層が形成され弁作用金属からなる陽極部と、該表面の所定の領域に固体電解質層を有して層状に形成された陰極部とにより構成されるコンデンサ素子を複数備え、該複数のコンデンサ素子は該陽極部の端部同士が互いに隣接して積層配置されるとともに該陰極部同士が互いに積層配置されて、互いに電気的に並列接続される固体電解コンデンサであって、該複数のコンデンサ素子の各該陽極部の該端部を互いに電気的に接続するための導電性の材料からなる接続部材がすべての該陽極部の該端部に跨って固定され、該接続部材は同一部材からなる余肉部を一体に有し、該余肉部は、積層された該コンデンサ素子よりも積層方向に突出するか、又は積層された該コンデンサ素子の最下層及び最上層に対向する位置若しくはその近傍位置において該接続部材に関して該コンデンサ素子の反対側の方向に突出し、該接続部材はすべての該陽極部の該端部に当接又は近接対向した状態で、該コンデンサ素子の積層方向に交差する方向且つ該接続部材に関して該コンデンサ素子の反対側からレーザを該接続部材に照射することにより、該陽極部の各該端部にそれぞれ電気的に接続される固体電解コンデンサを提供している。

複数のコンデンサ素子の各陽極部の端部を互いに電気的に接続するための導電性の材料からなる接続部材がすべての陽極部の端部に跨って固定され、すべての陽極部の端部に当接した状態で、コンデンサ素子の積層方向に交差する方向且つ接続部材に関してコンデンサ素子の反対側からレーザを接続部材に照射することにより、陽極部の各端部にそれぞれ電気的に接続され、接続部材は同一部材からなる余肉部を一体に有し、余肉部は、積層されたコンデンサ素子よりも積層方向に突出するか、又は積層されたコンデンサ素子の最下層及び最上層に対向する位置若しくはその近傍位置において接続部材に関してコンデンサ素子の反対側の方向に突出するため、接続部材に対するレーザ照射によって接続部材に貫通孔が形成されることを防止することができる。このため、接続部材と陽極部の端部との接続不良の発生を防止することができ、陽極部どうしの接続不良の発生を防止することができる。

ここで、積層された該コンデンサ素子よりも積層方向に突出する該余肉部が設けられた該接続部材には、更に、積層された該コンデンサ素子の最下層及び最上層に対向する位置若しくはそれらの近傍位置において該接続部材に関して該コンデンサ素子の反対側の方向に突出する該余肉部が設けられていることが好ましい。

また、該接続部材はそれぞれ略板状をなす接続部本体と底部とを有し、該接続部本体は、該コンデンサ素子の積層方向に沿って延出し、すべての該コンデンサ素子の該陽極部の該端部に跨って固定され、該レーザは該接続部本体に対して照射され、該余肉部は、該接続部本体に一体に設けられ積層された該コンデンサ素子よりも積層方向上方に突出する上方余肉部と積層方向下方に突出する下方余肉部とを有し、該底部は、該接続部本体に関して該コンデンサ素子側の方向へ該下方余肉部から延出して該接続部本体と略垂直の角度をなして接続されて略Ｌ字状をなし、該積層された複数のコンデンサ素子の最下層と該複数のコンデンサ素子が載置されるプリント基板との間に配置され、該プリント基板上の導電パターンに当接し、該コンデンサ素子の積層方向においていずれの該コンデンサ素子の該陽極部とも重ならない非重畳部を有し、該非重畳部は、該コンデンサ素子の積層方向からレーザの照射を受けることにより該プリント基板の該導電パターンに電気的に接続されることが好ましい。

接続部材はそれぞれ略板状をなす接続部本体と底部とを有し、底部と接続部本体とで略垂直の角度をなして接続されて略Ｌ字状をなしているため、底部を積層された複数のコンデンサ素子の最下層と複数のコンデンサ素子が載置されるプリント基板との間に配置させて、プリント基板上の導電パターンに当接させることができる。

また、底部は、コンデンサ素子の積層方向においていずれのコンデンサ素子の陽極部とも重ならない非重畳部を有しているため、非重畳部に対してコンデンサ素子の積層方向からレーザ照射することにより、プリント基板の導電パターンに底部を電気的に接続させることができる。

また、該接続部材はそれぞれ略板状をなす接続部本体と底部と上壁部とを有し、該接続部本体は、該コンデンサ素子の積層方向に沿って延出し、すべての該コンデンサ素子の該陽極部の該端部に跨って固定され、該レーザは該接続部本体に対して照射され、該余肉部は、該接続部本体に一体に設けられ積層された該コンデンサ素子よりも積層方向上方に突出する上方余肉部と積層方向下方に突出する下方余肉部とを有し、該底部は、該接続部本体に関して該コンデンサ素子側の方向へ該下方余肉部から延出して該接続部本体と略垂直の角度をなして接続され、該積層された複数のコンデンサ素子の最下層と該複数のコンデンサ素子が載置されるプリント基板との間に配置され、該プリント基板上の導電パターンに当接し、該コンデンサ素子の積層方向においていずれの該コンデンサ素子の該陽極部とも重ならない非重畳部を有し、該非重畳部は、該コンデンサ素子の積層方向からレーザの照射を受けることにより該プリント基板の該導電パターンに電気的に接続され、該上壁部は、該接続部本体に関して該コンデンサ素子側の方向へ該上方余肉部から延出して該接続部本体と略垂直の角度をなして接続されて該底部と該接続部本体とで略コの字状をなし、該積層された複数のコンデンサ素子の最上層の上方に位置することが好ましい。

接続部材はそれぞれ略板状をなす接続部本体と底部と上壁部とを有し、接続部本体と上壁部、底部とでそれぞれ略垂直の角度をなして接続されて略コ字状をなしているため、底部を積層された複数のコンデンサ素子の最下層と複数のコンデンサ素子が載置されるプリント基板との間に配置させて、プリント基板上の導電パターンに当接させることができる。

また、底部は、コンデンサ素子の積層方向においていずれのコンデンサ素子の陽極部とも重ならない非重畳部を有しているため、非重畳部に対してコンデンサ素子の積層方向からレーザ照射することにより、プリント基板の導電パターンに底部を電気的に接続させることができる。

また、底部と上壁部とで積層されたコンデンサ素子の陽極部を挟むようにして陽極部に接続部材が固定されるため、接続部材がコンデンサ素子の積層方向へ位置ずれすることを防止することができる。

以上により、コンデンサ素子の積層方向に交差する方向から、コンデンサ素子の陽極部の端部に向けて接続部材を介してレーザを照射したときに、接続部材に貫通孔が生ずることを防止し、接続部材とコンデンサ素子の陽極部の端部との間の接続不良の発生を防止する固体電解コンデンサを提供することができる。

本発明の実施の形態による固体電解コンデンサについて図１乃至図４に基づき説明する。図１に示されるように固体電解コンデンサ１は、積層された４つのコンデンサ素子１０〜４０と、プリント基板５０と、接続部材６０と、４つのコンデンサ素子１０〜４０を覆うようにしてモールドする図示せぬモールド部とを備えている。

４つのコンデンサ素子１０〜４０は、それぞれ同一形状且つ同一の構成であり、図１に示されるように陽極部１１〜４１と、陰極部１２〜４２とを備えている。なお、図２を参照して説明する以下の説明では、４つのコンデンサ素子１０〜４０の構成は同一であることから、コンデンサ素子１０のみについて図示し、他のコンデンサ素子２０〜４０については説明を省略する。

陽極部１１は略長方形状をした板状をなしており、図１及び図２に示される左右方向に長辺が指向し、図１に示される左側の端部１１Ｂには、図３に示されるように外方へ略長方形状に突出する凸部１１Ｃが設けられている。陽極部１１は弁作用金属であるアルミニウムにより構成されており、図２に示されるように、その表面には、表面積を増やすためにエッチングが施されることにより粗面化（拡面化）されてポーラス状になっている。このポーラス状の表面全体は化成処理（陽極酸化）によって絶縁性の酸化膜層（誘電体層）１１Ａが形成されている。陽極部１１の寸法は、長手方向の長さが１０ｍｍ、幅が５ｍｍ程度であり、厚さ、即ち、図２に示される上下方向の幅は１００μｍ程度である。

陽極部１１の表面の所定の領域、即ち、図２に示される陽極部１１の右側の端部から左側の端部１１Ｂに向って陽極部１１の左右方向の長さの略２／３の位置に至るまでの領域全体には、導電性のポリマーにより構成される固体電解質層１２Ａが形成されている。固体電解質層１２Ａは酸化膜層１１Ａの上に積層して設けられており、酸化膜層１１Ａに対向する固体電解質層１２Ａの部分は、エッチングにより陽極部１１の表面に形成されたポーラスの中に入り込んでいる。固体電解質層１２Ａ上には、グラファイトペースト層１２Ｂと、銀ペースト層１２Ｃとがこの順で積層されており、固体電解質層１２Ａ、グラファイトペースト層１２Ｂ、及び銀ペースト層１２Ｃは陰極部１２を構成する。グラファイトペースト層１２Ｂ及び銀ペースト層１２Ｃは、固体電解質層１２Ａが形成されている陽極部１１及び酸化膜層（誘電体層）１１Ａの領域を覆うようにして固体電解質層１２Ａ上に形成されている。

陽極部１１の図２に示される左側の端部１１Ｂであって陰極部１２が設けられていない領域と陰極部１２との境界位置には、絶縁性を有するエポキシ系樹脂等からなるレジスト１３が設けられている。レジスト１３は、固体電解質層１２Ａを陽極部１１上に形成するために陽極部１１となる化成箔を溶液に浸漬させているときに、ポーラス状になっている陽極部１１の表面において毛細管現象により溶液が所定の領域よりも図２の左側の方へ上がってくることを防止し、固体電解質層１２Ａが形成されていない陽極部１１の図２に示される左側の端部１１Ｂを確保するために設けられている。

４つのコンデンサ素子１０〜４０は、図１に示されるように、陰極部１２〜４２同士が互いに積層配置されている。陰極部１２〜４２は、板状の陽極部１１〜４１上に形成されているため、陽極部１１〜４１の厚さ方向に対して略垂直な上面１０Ａ〜４０Ａと下面１０Ｂ〜４０Ｂとを有している。図１に示されるように、積層される４つのコンデンサ素子１０〜４０の第１層をなす第１コンデンサ素子１０の上面１０Ａと第２コンデンサ素子２０の下面２０Ｂとが導電性接着剤７１によって接着され、第２コンデンサ素子２０の上面２０Ａと第３コンデンサ素子３０の下面３０Ｂとが導電性接着剤７１によって接着され、第３コンデンサ素子３０の上面３０Ａと第４コンデンサ素子４０の下面４０Ｂとが導電性接着剤７１によって接着されている。従って、４つのコンデンサ素子１０〜４０の陰極部１２〜４２は電気的に接続されており、後述のように４つのコンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂ同士が電気的に接続されることと相まって、４つのコンデンサ素子１０〜４０は電気的に並列接続されている。

４つのコンデンサ素子１０〜４０の陰極部１２〜４２が設けられていない陽極部１１〜４１の端部１１Ｂ〜４１Ｂの部分は、陰極部１２〜４２が設けられている部分と比較して銀ペースト層１２Ｃ等が形成されていないことから薄くなっている。このため、図１に示されるように、コンデンサ素子１０〜４０の積層方向において、陽極部１１〜４１の図の左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂ同士が互いに所定の間隔で離間して隣接して積層配置されている。

積層された４つのコンデンサ素子１０〜４０は、陽極部１１〜４１と略同一形状をしたプリント基板５０上に載置されている。プリント基板５０は、例えば、エポキシ樹脂製のプリント基板５０である。４つのコンデンサ素子１０〜４０は、プリント基板５０に対して形状が一致して重なるようにプリント基板５０上に載置されている。プリント基板５０は、積層された４つのコンデンサ素子１０〜４０のうちの第１コンデンサ素子１０の陰極部１２及び陽極部１１の下面１１Ｂに対向している。

プリント基板５０の表面５０Ａ及び裏面５０Ｂには、第１の導電パターン５１Ａ、５１Ｂと第２の導電パターン５２Ａ、５２Ｂとがそれぞれ設けられている。表面５０Ａの第１導電パターン５１Ａ、第２の導電パターン５２Ａは、それぞれ裏面５０Ｂの第１の導電パターン５１Ｂ、第２の導電パターン５２Ｂと、スルーホール５０ａ、５０ｂを介して電気的に接続されている。第１の導電パターン５１Ａは、第１コンデンサ素子１０の陽極部１１の図１に示される左側の端部１１Ｂに対向する位置に配置されており、第２の導電パターン５２Ａは、第１コンデンサ素子１０の陰極部１２に対向する位置に配置されている。

プリント基板５０の裏面の第１の導電パターン５１Ｂ、第２の導電パターン５２Ｂは、それぞれ図示せぬ電子回路等に実装されるいわゆるユーザ端子であり、プリント基板５０の表面の第１の導電パターン５１Ａ、第２の導電パターン５２Ａと同様の金属材料により構成されている。陽極部１１の図１に示される左側の端部１１Ｂは、プリント基板５０の表面の第１の導電パターン５１Ａに電気的に後述の接続部材６０を介して接続されている。また、陰極部１２が導電性接着剤７１によって第２の導電パターン５２Ａに電気的に接続されている。

４つのコンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂの位置には、接続部材６０が設けられている。接続部材６０は、図３に示されるように、それぞれ略長方形状の板状をなす接続部本体６１と底部６２と上壁部６３とを有している。

接続部本体６１は、図１に示されるように、コンデンサ素子１０〜４０の積層方向に沿って延出し、陽極部１１〜４１の各端部１１Ｂ〜４１Ｂにそれぞれ跨って当接して固定されている。接続部本体６１は、すべての陽極部１１〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂの凸部１１Ｃ〜４１Ｃに当接した状態で、コンデンサ素子１０〜４０の積層方向に交差する方向であって、且つ陽極部１１〜４１の端部の凸部１１Ｃ〜４１Ｃが当接している側とは反対の側である接続部材６０の外側から、即ち、図１の左側から右側へ向けてレーザの照射を受けることにより、陽極部１１〜４１の各端部１１Ｂ〜４１Ｂにそれぞれ電気的に接続される。接続部材６０はＮｉにより構成されている。

接続部本体６１は、積層されたコンデンサ素子１０〜４０よりも積層方向上方に突出する上方余肉部６０Ａと積層方向下方に突出する下方余肉部６０Ｂとを備えている。上方余肉部６０Ａ、下方余肉部６０Ｂは、それぞれ接続部本体６１と同一の材料で接続部本体６１と一体に設けられている。

上方余肉部６０Ａ、下方余肉部６０Ｂが設けられているため、最上層のコンデンサ素子４０、最下層のコンデンサ素子１０にそれぞれ対向する接続部本体６１の部分がレーザ照射されたときに、当該レーザ照射された部分に貫通孔が形成されてしまうことを防止することができる。このため、接続部本体６１と陽極部１１〜４１の凸部１１Ｃ〜４１Ｃとの間に接続不良が生ずることを防止できる。

上壁部６３は、接続部本体６１と同一の材料で接続部本体６１と一体に設けられており、接続部本体６１に関してコンデンサ素子１０〜４０側の方向、即ち、図１の右方向へ上方余肉部６０Ａから延出し、接続部本体６１と略垂直の角度をなして接続されている。上壁部６３は、積層された複数のコンデンサ素子１０〜４０の最上層のコンデンサ素子４０の上方に位置しており、図１に示される最上層のコンデンサ素子４０の上面と当接している。上壁部６３の長手方向の幅、即ち、図３における左右方向の長さは、同方向における接続部本体６１の長さよりも短い。

接続部材６０の底部６２は、接続部本体６１と同一の材料で接続部本体６１と一体に設けられており、接続部本体６１に関してコンデンサ素子１０〜４０側の方向、即ち、図１の右方向へ下方余肉部６０Ｂから延出し、接続部本体６１と略垂直の角度をなして接続されている。従って、接続部材６０は、図１に示されるように、底部６２と接続部本体６１と上壁部６３とで略コの字状をなしている。底部６２の長手方向の幅、即ち、図３における左右方向の長さは、同方向における接続部本体６１の長さに等しい。

底部６２は、第１コンデンサ素子１０の陽極部１１の図１に示される左側の端部１１Ｂと、プリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａとの間に配置されており、最下層のコンデンサ素子１０の端部１１Ｂの下面とプリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａにとにそれぞれ当接している。底部６２は、コンデンサ素子１０〜４０の積層方向、即ち、図１において上から下に向う方向へレーザの照射を受けることによりプリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａに電気的に接続される。

前述のように、陽極部１１〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂには凸部１１Ｃ〜４１Ｃが設けられているため、図３に示されるように、あたかも長方形状の一の短辺を挟む２つの角部を、それぞれ切欠いて取除いたたような形状をなしている。これに対して、図３に示されるように底部６２は長方形状をしている。底部６２は、コンデンサ素子１０〜４０の積層方向において、陽極部１１〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂの凸部１１Ｃ〜４１Ｃと重なるように配置されるのであるが、底部６２の長手方向の幅、即ち、図３における左右方向の長さは、陽極部１１〜４１の延出方向に対する幅方向における凸部１１Ｃ〜４１Ｃの幅、即ち図３における凸部１１Ｃ〜４１Ｃの左右方向の長さよりも大きい。また、底部６２の長手方向の幅、即ち、図３における左右方向の長さは、図３における上壁部６３の左右方向の長さよりも大きい。このため、底部６２は、結果的にコンデンサ素子１０〜４０の積層方向においていずれのコンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１とも重ならず、また、上壁部６３とも重ならない非重畳部６２Ａを有する。

また、接続部材６０は、接続部本体６１に接続された底部６２を有しているため、コンデンサ素子１０〜４０とプリント基板５０とが、接続部材６０を介して一体に接続することができる。このため、固体電解コンデンサ１全体の強度を向上させることができる。また、底部６２の長手方向の幅は、同方向における接続部本体６１の長さに等しいため、接続部材６０の製造を容易とすることができる。また、接続部本体６１を陽極部１１〜４１の端部の凸部１１Ｃ〜４１Ｃに溶接する際に、凸部１１Ｃ〜４１Ｃに対する接続部本体６１の多少の位置ずれがあったとしても確実に溶接することができる。また、底部６２と接続部本体６１と上壁部６３とで略コの字状をなしているため、積層されたコンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１の端部の凸部１１Ｃ〜４１Ｃを底部６２と上壁部６３とで挟むようにして陽極部１１〜４１に接続部材６０が固定されるため、接続部材６０がコンデンサ素子１０〜４０の積層方向へ位置ずれすることを防止することができる。

固体電解コンデンサ１の製造に際しては、先ず、コンデンサ素子製造工程を行う。実際に行われるコンデンサ素子製造工程では、複数のコンデンサ素子が同時に製造されるが、ここでは、説明の便宜上１つのコンデンサ素子１０が製造される工程を一回のコンデンサ素子製造工程とする。先ず、表面に酸化膜層１１Ａが形成され陽極部１１となるアルミニウム板、即ち、化成箔を打抜いて一端を陽極部１１の形状とする。このとき、後述のように陰極層が形成される化成箔の部分は、複数同時に製造される他のコンデンサ素子の陰極部が形成される化成箔の他端の部分と、製品にならない余分な化成箔の部分を介して接続された状態となっている。後述の接続工程を行う直前に行う切断の工程において、この余分な化成箔の部分は切断され除去される。

次に、スクリーン印刷法を用いて、陽極部１１の所定の位置であって陰極部１２と陽極部１１との境界となる位置にレジスト１３を形成する。次に、前述のように化成箔を打抜いたときに、打抜いた断面には酸化膜層１１Ａが形成されていない部分が生ずるが、この部分に酸化膜層１１Ａを生成するために再度酸化させる再化成を行う。

次に、レジスト１３を境とする所定の領域、即ち図１に示される陽極部１１のレジスト１３よりも右側の部分に相当する化成箔の部分を、固体電解質層１２Ａを形成するための反応溶液中に浸漬し、化学酸化重合を行うことにより、固体電解質層１２Ａ、即ち、導電性ポリマー層を形成する。陽極部１１の表面はエッチングによりポーラス状になっているので、直接銀ペースト層１２Ｃを形成することができないため、銀ペースト層１２Ｃを形成する準備のために固体電解質層１２Ａを形成するのである。

次に、何らかの原因により、化成箔の表面に形成されている酸化膜層１１Ａに破損が生じることがある。この部分を修正するために再度酸化させる修復工程を行う。次に、導電性高分子層の上にグラファイトペースト層１２Ｂと、銀ペースト層１２Ｃとをこの順で積層して形成する。グラファイトペースト層１２Ｂ、銀ペースト層１２Ｃの形成は、ディップ法やスクリーン印刷法やスプレー塗布法等が用いられる。以上がコンデンサ素子製造工程である。このコンデンサ素子製造工程を４回行うことによって、４つのコンデンサ素子１０〜４０を製造する。

次に、積層工程を行う。積層工程では、４つのコンデンサ素子１０〜４０を、陽極部１１〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂ同士が互いに隣接するように積層配置するとともに、陰極部１２〜４２同士を互いに積層配置する。陰極部１２〜４２間には、導電性接着剤７１が塗布され、陰極部１２〜４２同士が導電性接着剤７１によって互いに電気的に接続される。導電性接着剤７１としては、例えば、銀−エポキシ系接着剤が用いられる。

次に、積層された状態の４つのコンデンサ素子１０〜４０を、製品とならない余分な化成箔の部分から切断して陰極部１２〜４２の形状とすることにより、略長方形状をしたコンデンサ素子１０〜４０の形状とする。

次に、接続工程を行う。接続工程では、図３に示されるように、４つの積層されたコンデンサ素子１０〜４０とは別体として用意された接続部材６０を、積層した複数のコンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１の図１に示される左側の端部１１Ｂ〜４１Ｂに、電気的に接続することにより、４つのコンデンサ素子１０〜４０を互いに電気的に並列接続する接続部材固定工程を行う。具体的には、先ず、積層された４つのコンデンサ素子１０〜４０の第１層をなす第１コンデンサ素子１０の陽極部１１の図１に示される左側の端部１１Ｂの凸部１１Ｃと平行に底部６２を対向配置させた状態で、接続部材６０の接続部本体６１をすべての陽極部１１〜４１の当該端部１１Ｂ〜４１Ｂの凸部１１Ｃ〜４１Ｃに跨って当接させ、図４に示されるように、接続部材６０とコンデンサ素子１０〜４０とを組合せる。このことにより、コンデンサ素子１０〜４０の積層方向においていずれのコンデンサ素子１０〜４０の陽極部１１〜４１とも重ならない非重畳部６２Ａを底部６２に規定する。

なお、図３において二点鎖線で示される矢印は、単に積層された４つのコンデンサ素子１０〜４０と、接続部材６０と、プリント基板５０との位置関係を示しているだけであって、必ずしもこの方向に移動させることによりこれら３つを接続するという意味ではない。

次に、陽極部１１〜４１の端部１１Ｂ〜４１Ｂに当接する接続部本体６１の側に対する反対の側、即ち、図１に示される左側から、コンデンサ素子１０〜４０の積層方向に交差する方向、具体的には、積層方向に垂直の方向に向けて接続部本体６１に対してレーザを照射する。レーザはＹＡＧレーザ溶接が用いられ、レーザの照射は、１回のパルス照射を行なった後に接続部本体６１の長手方向の一端から他端の方向へ、即ち、コンデンサ素子１０〜４０の積層方向へ位置をずらす、という工程を繰返すことにより行なう。このことにより接続部本体６１を陽極部１１〜４１の各端部１１Ｂ〜４１Ｂに電気的に接続する。以上が接続部材固定工程である。

次に、プリント基板接続工程を行う。プリント基板接続工程では、図３に示されるように、４つの積層されたコンデンサ素子１０〜４０、接続部材６０とは別体として用意されたプリント基板５０上に、当該４つの積層されたコンデンサ素子１０〜４０及び接続部材６０を載置し電気的に接続する。具体的には、先ず、導電性接着剤７１を塗布した陰極部１２〜４２をプリント基板５０の第２の導電パターン５２Ａ上に当接させ、また、接続部材６０の底部６２を第１の導電パターン５１Ａ上に当接させ、非重畳部６２Ａに対してコンデンサ素子１０〜４０の積層方向から、即ち、図１又は図２に示される上方向から、図３の破線で示される円の位置にレーザを照射する。このことにより、接続部材６０の底部６２をプリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａに電気的に接続すると共に、陰極部１２〜４２を第２の導電パターン５２Ａに電気的に接続する。

その後、固体電解コンデンサ１を保護するためにモールドを行い、切断を行い、更に、損傷している部分を修復するためのエージングを行い、特性検査、外観検査を経て固体電解コンデンサが製造される。

接続部材固定工程では、第１層のコンデンサ素子１０と平行に底部６２を対向配置させた状態で接続部本体６１を陽極部１１〜４１の端部１１Ｂ〜４１Ｂの凸部１１Ｃ〜４１Ｃに当接させることにより、底部６２に非重畳部６２Ａを規定するようにした。このため、非重畳部６２Ａに対してコンデンサ素子１０〜４０の積層方向からレーザを照射することで、プリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａに非重畳部６２Ａを電気的に接続させることができる。

本発明による固体電解コンデンサは、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、接続部材６０は、底部６２と接続部本体６１と上壁部６３とを備えていたがこの構成に限定されない。

例えば、底部と接続部本体とのみを有して底部と接続部本体とでＬ字状の接続部材を構成してもよい。この場合であっても、図５に示されるように、接続部本体１６１には接続部本体１６１と同一部材からなる上方余肉部１６０Ａと下方余肉部１６０Ｂとが、積層されたコンデンサ素子１０〜４０よりも積層方向に突出して設けられる。また、この場合には、図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、上方余肉部１６０Ａ´の突出端には、更に接続部本体１６１´に関してコンデンサ素子１０〜４０の反対側に突出する余肉部１６０Ｃが設けられていてもよい。

また、接続部材は接続部本体のみを有する構成であってもよい。この場合であっても、図７に示されるように、接続部本体２６１には接続部本体２６１と同一部材からなる上方余肉部２６０Ａと下方余肉部２６０Ｂとが、積層されたコンデンサ素子１０〜４０よりも積層方向に突出して設けられる。更に、上方余肉部２６０Ａ、下方余肉部２６０Ｂの突出端には、図７に示されるように、接続部本体２６１に関してコンデンサ素子１０〜４０の反対側に突出する余肉部２６０Ｃ、２６０Ｄが設けられていてもよい。

また、接続部材が接続部本体のみを有する構成の場合には、図８に示されるように、接続部本体３６１には接続部本体３６１と同一部材からなる上方余肉部３６０Ａと下方余肉部３６０Ｂとが、積層されたコンデンサ素子１０〜４０よりも積層方向に突出して設けられ、更に、最上層及び最下層のコンデンサ素子４０、１０と対向する接続部本体３６１の部分には、接続部本体３６１に関してコンデンサ素子１０〜４０の反対側に突出する余肉部３６１Ｃ、３６１Ｄが設けられていてもよい。また、図９に示されるように、接続部材４６０の接続部本体４６１には接続部本体４６１と同一部材からなる上方余肉部４６０Ａと下方余肉部４６０Ｂとが、積層されたコンデンサ素子１０〜４０よりも積層方向に突出して設けられ、更に、最下層及び最上層のコンデンサ素子１０、４０に対向する位置の近傍位置であって上方余肉部４６０Ａの突出端よりも下方余肉部４６０Ｂ寄りの位置と下方余肉部４６０Ｂの突出端よりも上方余肉部４６０Ａ寄りの位置とに、接続部本体４６１に関してコンデンサ素子１０〜４０の反対側に突出する余肉部４６０Ｃ、４６０Ｄが設けられていてもよい。

また、接続部材が上述の構成以外の構成を採る場合であっても、接続部材には同一部材からなる余肉部が一体に設けられる。余肉部は、積層されたコンデンサ素子よりも積層方向に突出するように構成するか、又は積層されたコンデンサ素子の最下層及び最上層に対向する位置若しくはその近傍位置において接続部材に関してコンデンサ素子の反対側の方向に突出して設けられる。この余肉部により、接続部材がレーザ照射を受けたときに、接続部材に貫通孔が形成されることを防止することができる。

そして、積層されたコンデンサ素子よりも積層方向に突出する余肉部が設けられた接続部材には、更に、積層されたコンデンサ素子の最下層及び最上層に対向する位置若しくはそれらの近傍位置において接続部材に関してコンデンサ素子の反対側の方向に突出する余肉部が設けられていてもよい。

また、本実施の形態では、上壁部６３は、最上層のコンデンサ素子４０の上面と当接していたが、図１０に示されるように、接続部材６０´の余肉部６０Ａ´から延出する上壁部６３´は、最上層のコンデンサ素子４０の上面に当接しないでコンデンサ素子４０の上方に配置されていてもよい。同様に、本実施の形態では、底部６２は、最下層のコンデンサ素子１０の端部１１Ｂの下面と当接していたが、図１０に示されるように、接続部材６０´の余肉部６０Ｂ´から延出する上壁部６２´は、最下層のコンデンサ素子１０の端部１１Ｂの下面に当接しないで、第１コンデンサ素子１０の陽極部１１の端部１１Ｂと、プリント基板５０の第１の導電パターン５１Ａとの間に配置されていてもよい。

また、接続部材のレーザ照射を受ける表面は粗面化されていてもよい。粗面化されていることにより、レーザ光の反射を低減することができる。このため、接続部材におけるレーザ光の吸収を増加させることができる。

また、固体電解コンデンサの寸法は、本実施の形態による値に限定されない。また、積層されたコンデンサ素子１０〜４０はプリント基板５０上に配置されたが、これに限定されない。例えば、プリント基板に代えてリードフレーム上に載置されるようにしてもよい。また、コンデンサ素子１０〜４０は４つ設けられていたが、個数は４つに限定されない。

また、陽極部１１〜４１を構成する弁作用金属はアルミニウムにより構成されたが、これに限定されない。例えばタンタルやニオブ等であってもよい。

また、接続部材６０はＮｉにより構成されていたが、これに限定されない。例えば、ＳＵＳ、鉄、アルミニウム、銅、リン青銅、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｆｅ―Ｎｉ合金等の導電性の金属、又はこれらを含む合金であればよい。また、表面にこれらの導電性材料がメッキされたものを用いてもよい。この場合メッキとしては、Ｓｎメッキ、Ｚｎメッキ、半田メッキ等が用いられる。また、例えば、日立電線株式会社により製造されている商品名「日立ハイクラッド」のような、異種金属を金属学的に接合させたいわゆるクラッド材等を用いてもよい。

また、接続部本体６１と底部６２と上壁部６３とは一体に接続されていたが、これに限定されず、予め別体として用意された接続部本体と底部と上壁部とを溶接等により接続して構成してもよい。

また、レーザの照射は、１回のパルス照射を行なった後に接続部本体６１の長手方向の一端から他端の方向へ位置をずらす、という工程を繰返すことにより行なったが、これに限定されない。例えば、接続部本体６１の長手方向の一端から他端へ向って波を描くようにして照射してもよく、接続部本体６１の幅方向の一端から他端へ向って波を描くようにして照射してもよい。

また、レーザはＹＡＧレーザ溶接が用いられたが、これに限定されず、例えば、第二高調波レーザや、ＬＤ（半導体）レーザ、エキシマレーザ等を用いてもよい。レーザ照射の条件は光ファイバの径により変わるが、例えば、光ファイバとしてφ０．４ｍｍのＳＩファイバを用いた場合には、１回の照射エネルギーは３Ｊから１５Ｊ程度である。

また、接続部本体６１は、すべての陽極部１１〜４１の端部１１Ｂ〜４１Ｂの凸部１１Ｃ〜４１Ｃに当接した状態でレーザ照射されたが、当接せずに接続部本体６１と凸部１１Ｃ〜４１Ｃとの間に僅かな隙間を介して対向した状態でレーザ照射されてもよい。この場合には、接続部本体６１と凸部１１Ｃ〜４１Ｃとの間の距離は５０μｍ以下であることが好ましく、更に、３０μｍ以下であることがより好ましい。

本発明の固体電解コンデンサは、多数のコンデンサ素子が積層されて構成される固体電解コンデンサの分野において有用である。

本発明の実施の形態による固体電解コンデンサを示す断面図。 本発明の実施の形態による固体電解コンデンサを構成するコンデンサ素子を示す断面図。 本発明の実施の形態による固体電解コンデンサを示す分解斜視図。 本発明の実施の形態による固体電解コンデンサのコンデンサ素子と接続部材とが組合された状態を示す概略斜視図。 本発明の実施の形態による固体電解コンデンサの接続部材の変形例を示す概略斜視図。 本発明の実施の形態による固体電解コンデンサの接続部材の変形例を示す図であり、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略側面図。 本発明の実施の形態による固体電解コンデンサの接続部材の変形例を示す概略側面図。 本発明の実施の形態による固体電解コンデンサの接続部材の変形例を示す概略側面図。 本発明の実施の形態による固体電解コンデンサの接続部材の変形例を示す概略側面図。 本発明の実施の形態による固体電解コンデンサの接続部材の変形例を示す概略側面図。

符号の説明

１ 固体電解コンデンサ
１０〜４０ コンデンサ素子
１１〜４１ 陽極部
１１Ａ 酸化膜層
１１Ｂ〜４１Ｂ 端部
１１Ｃ〜４１Ｃ 凸部
１２〜４２ 陰極部
１２Ａ 固体電解質層
１２Ｂ グラファイトペースト層
１２Ｃ 銀ペースト層
５０ プリント基板
５１Ａ、５１Ｂ 第１の導電パターン
５２Ａ、５２Ｂ 第２の導電パターン
６０、６０´ 接続部材
６０Ａ、６０Ａ´、１６０Ａ、１６０Ａ´、２６０Ａ、３６０Ａ、４６０Ａ 上方余肉部
６０Ｂ、６０Ｂ´、１６０Ｂ、１６０Ｂ´、２６０Ｂ、３６０Ｂ、４６０Ｂ 下方余肉部
６１、１６１、１６１´、２６１、３６１、４６１ 接続部本体
６２、６２´ 底部
６３、６３´ 上壁部
６２Ａ 非重畳部

Claims (4)

1. 表面に酸化膜層が形成され弁作用金属からなる陽極部と、該表面の所定の領域に固体電解質層を有して層状に形成された陰極部とにより構成されるコンデンサ素子を複数備え、該複数のコンデンサ素子は該陽極部の端部同士が互いに隣接して積層配置されるとともに該陰極部同士が互いに積層配置されて、互いに電気的に並列接続される固体電解コンデンサであって、
   該複数のコンデンサ素子の各該陽極部の該端部を互いに電気的に接続するための導電性の材料からなる接続部材がすべての該陽極部の該端部に跨って固定され、
   該接続部材は同一部材からなる余肉部を一体に有し、該余肉部は、積層された該コンデンサ素子よりも積層方向に突出するか、又は積層された該コンデンサ素子の最下層及び最上層に対向する位置若しくはその近傍位置において該接続部材に関して該コンデンサ素子の反対側の方向に突出し、該接続部材はすべての該陽極部の該端部に当接又は近接対向した状態で、該コンデンサ素子の積層方向に交差する方向且つ該接続部材に関して該コンデンサ素子の反対側からレーザを該接続部材に照射することにより、該陽極部の各該端部にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする固体電解コンデンサ。
2. 積層された該コンデンサ素子よりも積層方向に突出する該余肉部が設けられた該接続部材には、更に、積層された該コンデンサ素子の最下層及び最上層に対向する位置若しくはそれらの近傍位置において該接続部材に関して該コンデンサ素子の反対側の方向に突出する該余肉部が設けら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. 該接続部材はそれぞれ略板状をなす接続部本体と底部とを有し、
   該接続部本体は、該コンデンサ素子の積層方向に沿って延出し、すべての該コンデンサ素子の該陽極部の該端部に跨って固定され、該レーザは該接続部本体に対して照射され、
   該余肉部は、該接続部本体に一体に設けられ積層された該コンデンサ素子よりも積層方向上方に突出する上方余肉部と積層方向下方に突出する下方余肉部とを有し、
   該底部は、該接続部本体に関して該コンデンサ素子側の方向へ該下方余肉部から延出して該接続部本体と略垂直の角度をなして接続されて略Ｌ字状をなし、該積層された複数のコンデンサ素子の最下層と該複数のコンデンサ素子が載置されるプリント基板との間に配置され、該プリント基板上の導電パターンに当接し、該コンデンサ素子の積層方向においていずれの該コンデンサ素子の該陽極部とも重ならない非重畳部を有し、該非重畳部は、該コンデンサ素子の積層方向からレーザの照射を受けることにより該プリント基板の該導電パターンに電気的に接続されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の固体電解コンデンサ。
4. 該接続部材はそれぞれ略板状をなす接続部本体と底部と上壁部とを有し、
   該接続部本体は、該コンデンサ素子の積層方向に沿って延出し、すべての該コンデンサ素子の該陽極部の該端部に跨って固定され、該レーザは該接続部本体に対して照射され、
   該余肉部は、該接続部本体に一体に設けられ積層された該コンデンサ素子よりも積層方向上方に突出する上方余肉部と積層方向下方に突出する下方余肉部とを有し、
   該底部は、該接続部本体に関して該コンデンサ素子側の方向へ該下方余肉部から延出して該接続部本体と略垂直の角度をなして接続され、該積層された複数のコンデンサ素子の最下層と該複数のコンデンサ素子が載置されるプリント基板との間に配置され、該プリント基板上の導電パターンに当接し、該コンデンサ素子の積層方向においていずれの該コンデンサ素子の該陽極部とも重ならない非重畳部を有し、該非重畳部は、該コンデンサ素子の積層方向からレーザの照射を受けることにより該プリント基板の該導電パターンに電気的に接続され、
   該上壁部は、該接続部本体に関して該コンデンサ素子側の方向へ該上方余肉部から延出して該接続部本体と略垂直の角度をなして接続されて該底部と該接続部本体とで略コの字状をなし、該積層された複数のコンデンサ素子の最上層の上方に位置することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の固体電解コンデンサ。

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