JP2007235101A - Solid electrolytic capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、陽極部と陰極部とを有するコンデンサ素子を複数積層してなる積層型の固体電解コンデンサに関するものである。 The present invention relates to a multilayer solid electrolytic capacitor in which a plurality of capacitor elements each having an anode part and a cathode part are laminated.
従来の積層型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、陽極部と陰極部とを有する略平板状の複数枚のコンデンサ素子を、陽極部及び陰極部の方向を揃えた状態で積層すると共に、各コンデンサ素子の陰極部同士を導電性接着剤により接続したものが知られている。
しかしながら、上記従来技術においては、導電性接着剤により各コンデンサ素子の陰極部同士を端部領域まで十分に且つ均等に接着することが困難である。従って、コンデンサの等価直列抵抗(ESR)特性のばらつきが大きくなるという問題があった。 However, in the above prior art, it is difficult to bond the cathode portions of the capacitor elements to the end region sufficiently and evenly with the conductive adhesive. Therefore, there has been a problem that variation in equivalent series resistance (ESR) characteristics of the capacitor becomes large.
本発明の目的は、ESR特性を向上させ、特性ばらつきを少なく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。 An object of the present invention is to provide a solid electrolytic capacitor capable of improving ESR characteristics and reducing characteristic variations.
本発明は、陽極部と陰極部とを有するコンデンサ素子を複数積層してなる固体電解コンデンサであって、各コンデンサ素子の陰極部間に設けられ、各コンデンサ素子の陰極部同士を接着する導電性接着剤と、各コンデンサ素子の陰極部間に導電性接着剤に隣接して設けられ、導電性接着剤と協働して各コンデンサ素子の陰極部同士を電気的に接続する導電ペースト部とを有し、導電性接着剤は、各コンデンサ素子の陰極部側の端部に対応する領域を避けるように形成されており、導電ペースト部は、各コンデンサ素子の陰極部側の端部表面を覆うように形成されていることを特徴とするものである。 The present invention is a solid electrolytic capacitor formed by laminating a plurality of capacitor elements each having an anode part and a cathode part, and is provided between the cathode parts of each capacitor element and has a conductive property for bonding the cathode parts of each capacitor element together An adhesive and a conductive paste portion provided adjacent to the conductive adhesive between the cathode portions of the capacitor elements and electrically connecting the cathode portions of the capacitor elements in cooperation with the conductive adhesive. And the conductive adhesive is formed so as to avoid a region corresponding to the cathode portion side end of each capacitor element, and the conductive paste portion covers the cathode portion side end surface of each capacitor element. It is formed as follows.
このような複数のコンデンサ素子を積層してなる固体電解コンデンサでは、各コンデンサ素子の陰極部側の端部同士を導電性接着剤で十分に接着すると、各コンデンサ素子の陰極部間の隙間が少なくなり、コンデンサの等価直列抵抗(ESR)特性が良好になると考えられる。しかし、導電性接着剤が各コンデンサ素子の陰極部側の端部まで十分回り込むように導電性接着剤の量を増やすと、導電性接着剤がコンデンサ素子の端面から必要以上にはみ出ることがあり、この場合には、例えば後の製造工程においてコンデンサを治具にセットしずらくなる等といった不具合が発生してしまう。このように導電性接着剤の量を調整するだけでは、各コンデンサ素子の陰極部側の端部同士を適切に接着することは困難であるため、コンデンサの大量生産には不向きであり、現実的ではないとされている。 In such a solid electrolytic capacitor formed by laminating a plurality of capacitor elements, the gaps between the cathode portions of the capacitor elements are reduced if the end portions on the cathode portion side of the capacitor elements are sufficiently bonded with a conductive adhesive. Therefore, it is considered that the equivalent series resistance (ESR) characteristic of the capacitor is improved. However, if the amount of the conductive adhesive is increased so that the conductive adhesive sufficiently wraps to the end of each capacitor element on the cathode side, the conductive adhesive may protrude beyond the end face of the capacitor element more than necessary. In this case, for example, it becomes difficult to set the capacitor on the jig in a later manufacturing process. As described above, it is difficult to appropriately bond the ends of the capacitor elements on the cathode side only by adjusting the amount of the conductive adhesive, and thus it is not suitable for mass production of capacitors. It is not.
そこで、本発明では、各コンデンサ素子の陰極部間に、導電性接着剤に加えて導電ペースト部を設けるようにする。具体的には、各コンデンサ素子の陰極部側の端部に対応する領域を避けるように導電性接着剤を設けると共に、各コンデンサ素子の陰極部側の端部表面を覆うように導電ペースト部を形成する。これにより、各コンデンサ素子の陰極部間に電流が流れやすくなると共に、各コンデンサ素子の陰極部間における電流パスが短くなる。従って、固体電解コンデンサのESR特性が向上し、コンデンサの特性ばらつきを低減することができる。 Therefore, in the present invention, a conductive paste portion is provided in addition to the conductive adhesive between the cathode portions of the capacitor elements. Specifically, a conductive adhesive is provided so as to avoid a region corresponding to an end portion on the cathode portion side of each capacitor element, and a conductive paste portion is provided so as to cover an end surface on the cathode portion side of each capacitor element. Form. As a result, a current easily flows between the cathode portions of the capacitor elements, and a current path between the cathode portions of the capacitor elements is shortened. Therefore, the ESR characteristic of the solid electrolytic capacitor is improved, and the characteristic variation of the capacitor can be reduced.
好ましくは、導電ペースト部は、各コンデンサ素子の陰極部間において、各コンデンサ素子の陰極部側の端面から200μm内側に入った位置よりも端面側に設けられている。なお、各コンデンサ素子の陰極部側の端面が不揃いである(凹凸を有する)場合には、各コンデンサ素子の陰極部側の端面から200μm内側に入った位置とは、当該端面の凹部の底から200μm内側に入った位置をいう。 Preferably, the conductive paste portion is provided between the cathode portions of the capacitor elements on the side of the end face from a position 200 μm inside from the end face on the cathode portion side of each capacitor element. When the end face on the cathode portion side of each capacitor element is uneven (has irregularities), the position entering 200 μm inside from the end face on the cathode portion side of each capacitor element is from the bottom of the recess on the end face. The position inside 200 μm.
このように構成すると、導電ペースト部の形成領域が各コンデンサ素子の陰極部側の端面に十分近くなるため、各コンデンサ素子の陰極部側の端部表面を導電ペースト部により容易に且つ確実に覆うことができる。この場合には、各コンデンサ素子の陰極部間に導電ペースト部が埋まりやすくなるため、各コンデンサ素子の陰極部間における電流パスを更に短くすることができる。これにより、固体電解コンデンサのESR特性を一層向上させることが可能となる。 With this configuration, the conductive paste portion forming region is sufficiently close to the end surface of each capacitor element on the cathode portion side, so that the end surface of each capacitor element on the cathode portion side is easily and reliably covered with the conductive paste portion. be able to. In this case, since the conductive paste portion is easily buried between the cathode portions of the capacitor elements, the current path between the cathode portions of the capacitor elements can be further shortened. As a result, the ESR characteristics of the solid electrolytic capacitor can be further improved.
このとき、導電ペースト部は、各コンデンサ素子の陰極部側の端面からのはみ出し長が150μm以下となるように形成されていることが好ましい。なお、各コンデンサ素子の陰極部側の端面が不揃いである(凹凸を有する)場合には、各コンデンサ素子の陰極部側の端面からのはみ出し長とは、当該端面の凸部の先端からのはみ出し長をいう。 At this time, the conductive paste portion is preferably formed so that the protruding length from the end surface on the cathode portion side of each capacitor element is 150 μm or less. When the end face of each capacitor element on the cathode part side is uneven (has unevenness), the protrusion length from the end face on the cathode part side of each capacitor element is the protrusion from the tip of the protrusion on the end face. Say long.
この場合、導電ペースト部を各コンデンサ素子の陰極部側の端面から多少はみ出るように形成することで、各コンデンサ素子の陰極部間に導電ペースト部が十分埋まるため、各コンデンサ素子の陰極部間における電流パスが更に短くなる。また、各コンデンサ素子の陰極部側の端部表面を覆う導電ペースト部の厚さが十分確保されることになるため、各コンデンサ素子の陰極部間に電流が更に流れやすくなる。これにより、固体電解コンデンサのESR特性を一層向上させることができる。このとき、導電ペースト部のはみ出し長が150μm以下となっているので、例えば固体電解コンデンサの製造時において、導電ペースト部のはみ出し量が大きすぎることによる弊害、例えばコンデンサを治具にセットしずらくなることを確実に防止することができる。 In this case, the conductive paste portion is formed so as to protrude somewhat from the end face on the cathode portion side of each capacitor element, so that the conductive paste portion is sufficiently buried between the cathode portions of each capacitor element. The current path is further shortened. In addition, since a sufficient thickness of the conductive paste portion covering the surface of the end portion of each capacitor element on the cathode portion side is ensured, it becomes easier for current to flow between the cathode portions of each capacitor element. Thereby, the ESR characteristic of the solid electrolytic capacitor can be further improved. At this time, since the protruding length of the conductive paste portion is 150 μm or less, for example, in manufacturing a solid electrolytic capacitor, it is difficult to set the capacitor in the jig because of the excessive amount of the protruding portion of the conductive paste portion. Can be reliably prevented.
また、好ましくは、各コンデンサ素子の陰極部側の端部表面を覆う導電ペースト部の厚みが10μm〜150μmである。 Preferably, the thickness of the conductive paste portion that covers the surface of the end portion of each capacitor element on the cathode portion side is 10 μm to 150 μm.
この場合には、各コンデンサ素子の陰極部間に電流が更に流れやすくなるため、固体電解コンデンサのESR特性を一層向上させることができる。また、各コンデンサ素子の陰極部側の端面からの導電ペースト部のはみ出し長が短くなるので、例えば固体電解コンデンサの製造時において、導電ペースト部のはみ出し量が大きすぎることによる弊害を防止することができる。 In this case, since it becomes easier for the current to flow between the cathode portions of the capacitor elements, the ESR characteristics of the solid electrolytic capacitor can be further improved. Further, since the protruding length of the conductive paste portion from the end surface on the cathode portion side of each capacitor element is shortened, for example, in manufacturing a solid electrolytic capacitor, it is possible to prevent adverse effects due to the excessive protruding amount of the conductive paste portion. it can.
本発明によれば、導電ペースト部を、各コンデンサ素子の陰極部側の端部表面を覆うように導電性接着剤に隣接して形成したので、ESR特性が良好でばらつきの少ない高品質の固体電解コンデンサを得ることができる。 According to the present invention, since the conductive paste portion is formed adjacent to the conductive adhesive so as to cover the end surface on the cathode portion side of each capacitor element, the high quality solid with good ESR characteristics and little variation An electrolytic capacitor can be obtained.
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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a solid electrolytic capacitor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
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る。同図において、本実施形態の固体電解コンデンサ1は、複数(ここでは5つ)のコンデンサ素子2を積層してなるコンデンサ素子積層体3を備えている。コンデンサ素子2は、陽極部4と、陰極部5と、陽極部4と陰極部5とを電気的に絶縁するレジスト部6とを有している。コンデンサ素子2の一部詳細断面を図2に示す。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a solid electrolytic capacitor according to the present invention. In the figure, a solid
図1及び図2において、コンデンサ素子2は、箔状または板状のアルミニウム基体7を有している。このアルミニウム基体7の表面は、表面積を増やすべく粗面化(拡面化)されてポーラス状になっている。
1 and 2, the
また、アルミニウム基体7のポーラス状の表面には、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)8が形成されている。化成処理としては、例えばアジピン酸アンモニウム水溶液中にアルミニウム基体7を浸漬させた状態で、例えば6Vの電圧を印加して陽極酸化を生じさせる。このようにして化成処理されたアルミニウム基体7の一端側領域は、表面の粗面化構造が破壊された状態となっており、上記の陽極部4を構成している。
An insulating aluminum oxide film (dielectric layer) 8 is formed on the porous surface of the
アルミニウム基体7における陽極部4を構成する領域と他の領域との境界部分の表面上には、上記のレジスト部6が形成されている。レジスト部6は、例えばスクリーン印刷法等によりエポキシ樹脂等を塗布することで形成される。
The resist portion 6 is formed on the surface of the boundary portion between the region constituting the
アルミニウム基体7における陽極部4及びレジスト部6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高分子電解質層9が形成されている。この固体高分子電解質層9は、アルミニウム基体7の粗面化によって形成された微細穴7aに入り込んだ状態となっている。固体高分子電解質層9の形成は、例えば3,4−エチレンジオキシチオフェン(Bayel社製BAYTRON M)0.9gと、パラトルエンスルホン酸鉄溶液(Bayel社製BAYTRON C−B50)10.81gと、ブタノール2.63gとの混合溶液(重合液)にアルミニウム基体7を含浸させ、化学酸化重合させることによって行う。固体高分子電解質層9の最大厚さは、例えば10μm程度である。
A solid polymer electrolyte layer 9 containing a conductive polymer compound is formed on the surface of the
なお、レジスト部6は、アルミニウム基体7を重合液に浸漬させているときに、ポーラス状になっているアルミニウム基体7の表面における毛細管現象により重合液が陽極部4側に上がってくることを防止する機能を有している。
The resist portion 6 prevents the polymerization solution from rising toward the
固体高分子電解質層9上には、グラファイトペースト層10及び銀ペースト層(導電体層)11が順に形成されている。これらのグラファイトペースト層10及び銀ペースト層11は、例えば浸漬法(ディップ法)により形成される。グラファイトペースト層10の厚さは、例えば3μm程度であり、銀ペースト層11の厚さは、例えば1〜3μm程度である。以上の固体高分子電解質層9、グラファイトペースト層10及び銀ペースト層11は、上記の陰極部5を構成している。
A
各コンデンサ素子2の陽極部4同士は、導電性を有する金属金具12を介して電気的に接続されている。金属金具12は、例えば鉄、ニッケル、銅及びこれらの合金等で形成されている。また、金属金具12は、基板またはリードフレーム上の陽極端子(図示せず)に接合される。金属金具12と各陽極部4及び陽極端子とは、レーザ溶接等により接合される。
The
また、各コンデンサ素子2の陰極部5間には、各コンデンサ素子2の陰極部5同士を電気的に接続する導電性接着剤13及び導電ペースト部14が介在されている。各コンデンサ素子2の陰極部5間の距離は、例えば50〜100μm程度である。導電性接着剤13は、各コンデンサ素子2の陰極部5同士を接着するものであり、例えば銀−エポキシ系接着剤が用いられる。また、最下層のコンデンサ素子2の陰極部5は、導電性接着剤13により基板またはリードフレーム上の陰極端子(図示せず)に接着される。導電ペースト部14は、例えば銀ペーストで形成されている。
Further, a
このような導電性接着剤13及び導電ペースト部14による各陰極部5同士の電気的接続は、具体的には以下のようにして行われている。即ち、導電性接着剤13は、図1及び図3に示すように、各コンデンサ素子2の陰極部5側の端部に対応する領域Pを避けるように、つまり各コンデンサ素子2の上面2a及び下面2bの陰極部5側の端部に接しないように形成されている。導電ペースト部14は、各コンデンサ素子2の陰極部5側の端部、つまり各コンデンサ素子2の上面2a及び下面2bの陰極部5側の端部及び端面(隅部を含む)2cを覆うように、導電性接着剤13に隣接して形成されている。
Specifically, the electrical connection between the
このとき、導電ペースト部14は、各コンデンサ素子2の陰極部5間において、各コンデンサ素子2の端面2cから200μm内側に入った位置Qよりも外側(端面2c側)の領域に介在されていることが好ましい。これにより、導電性接着剤13は、各コンデンサ素子2の陰極部5間において各コンデンサ素子2の端面2cの近傍位置まで延びた状態となる。従って、導電性接着剤13による各陰極部5同士の接着が効果的に行える。
At this time, the
また、導電ペースト部14は、各コンデンサ素子2の端面2cからのはみ出し長が150μm以下となるように形成されていることが好ましい。これにより、導電ペースト部14を各コンデンサ素子2の陰極部5間に殆ど空隙無く埋め込んだ構成としても、導電ペースト部14が各コンデンサ素子2の端面2cから必要以上にはみ出ることが無い。
Moreover, it is preferable that the electrically
さらに、各コンデンサ素子2の陰極部5側の端部表面を覆う導電ペースト部14の厚みMは、10μm〜150μmであることが好ましい。これにより、各コンデンサ素子2の陰極部5側の端部表面が導電ペースト部14で十分覆われると共に、導電ペースト部14が各コンデンサ素子2の端面2cから必要以上にはみ出ることが無い。このとき、導電ペースト部14の厚みが大きくなるほど、各コンデンサ素子2の陰極部5間に電流が流れやすくなる。
Furthermore, the thickness M of the
このような導電ペースト部14の形成は、コンデンサ素子積層体3の陰極部5側の端部処理(以下、コンデンサ陰極端部処理)として、図4に示すような浸漬法によって行われる。
The
即ち、まず図4(a)に示すように、導電ペースト浴(例えば銀ペースト浴)15を用意する。そして、各コンデンサ素子2の陰極部5同士が導電性接着剤13で固定されているコンデンサ素子積層体3(図5(a)参照)を、陰極部5が下向きになるように導電ペースト浴15の上方に配置した状態で降ろして導電ペースト浴15に浸漬させた後、コンデンサ素子積層体3を導電ペースト浴15から引き上げる。これにより、各コンデンサ素子2の陰極部5側の端部に導電ペースト部14が形成される。
That is, first, as shown in FIG. 4A, a conductive paste bath (for example, a silver paste bath) 15 is prepared. And the capacitor | condenser element laminated body 3 (refer FIG. 5 (a)) by which the
このとき、コンデンサ素子積層体3の引き上げによって導電ペーストのしずくが生じ、各コンデンサ素子2の陰極部5側の端面2c(図3参照)に付着した導電ペースト部14が大きく膨らむことがある。このため、図4(b)に示すように、例えばガラス板や金属板等の平板16に、コンデンサ素子積層体3の陰極部5側の端面2cを押し当てることにより、導電ペースト部14の余剰分を取り除くようにする。
At this time, a drop of the conductive paste is generated by pulling up the
これにより、コンデンサ素子積層体3の陰極部5側の端部において、導電ペースト部14が必要以上にはみ出ることなく十分回り込むようになる。このとき、上述したコンデンサ陰極端部処理を1回実施しただけでは、図5(b)に示すように、各コンデンサ素子2間に導電ペースト部14がコンデンサ素子2の端面2c側に対して凹状に埋め込まれた状態になることがある。この場合には、コンデンサ陰極端部処理を再度実施することにより、図5(c)に示すように、各コンデンサ素子2の陰極部5側の端部間にほぼ全体的に導電ペースト部14を埋め込むようにしても良い。
As a result, the
なお、導電ペースト部14の形成方法としては、特に上記の浸漬法には限られず、例えば図6に示すように、塗布用へら17を使用しても良い。具体的には、まず上記の浸漬法と同様の導電ペースト浴15を用意し、塗布用へら17を立てた状態で導電ペースト浴15に入れて、塗布用へら17に導電ペーストを付着する(図6(a))。そして、コンデンサ素子積層体3を横に配置した状態で、塗布用へら17に付着した導電ペーストを各コンデンサ素子2の陰極部5側の端部に塗布することにより、導電ペースト部14を形成する(図6(b))。
Note that the method of forming the
また、図7に示すように、導電ペーストを吐出するディスペンサ18を用意し、陰極部5が上向きになるようにコンデンサ素子積層体3を縦に配置した状態で、ディスペンサ18により各コンデンサ素子2の陰極部5側の端部に導電ペーストを塗布することにより、導電ペースト部14を形成しても良い。
Further, as shown in FIG. 7, a
このような手法を用いてコンデンサ陰極端部処理を行うことにより、コンデンサ素子積層体3の陰極部5側の端部への導電ペースト部14の形成を一括して簡単に行うことができる。また、コンデンサ陰極端部処理を実施する回数を変えることで、各コンデンサ素子2間における導電ペースト部14の埋め込み量や、各コンデンサ素子2の端面2cからの導電ペースト部14のはみ出し量を簡単に調整することができる。このとき、導電性接着剤13が、各コンデンサ素子2間における各コンデンサ素子2の端面2cの近傍位置まで介在されている場合には、各コンデンサ素子2間に存在する隙間が少ないので、コンデンサ陰極端部処理を行う回数を最小限に抑えることが可能となる。なお、導電ペースト部14の埋め込み量やはみ出し量の調整は、導電ペースト部14のペースト粘度の調整によっても可能である。
By performing the capacitor cathode end treatment using such a method, the
以上のように本実施形態にあっては、各コンデンサ素子2の陰極部5側の端部を覆うように導電ペースト部14を導電性接着剤13に隣接して形成し、導電性接着剤13と導電ペースト部14との協働により各コンデンサ素子2の陰極部5同士を電気的に接続するようにしたので、各コンデンサ素子2の陰極部5間に電流が流れやすくなる。また、各コンデンサ素子2の陰極部5間に導電ペースト部14が埋め込まれるため、各陰極部5間における電流パスが短くなる。これにより、固体電解コンデンサ1の等価直列抵抗(ESR)が低減するため、固体電解コンデンサ1の品質及び性能が高くなると共に、複数の固体電解コンデンサ1のESR特性ばらつきを低減することが可能となる。
As described above, in this embodiment, the
また、導電性接着剤13により各コンデンサ素子2の陰極部5側の端部同士を接着しようとすると、コンデンサ素子2の端面2cからの導電性接着剤13のはみ出し量が必要以上に多くなり、例えば製造工程においてコンデンサを治具にセットしずらくなるという不具合が発生する場合がある。本実施形態では、上記のコンデンサ陰極端部処理により各コンデンサ素子2の陰極部5側の端部に導電ペースト部14を形成するので、そのような製造時の不具合を防止することができる。これにより、歩留まりを向上させることができ、固体電解コンデンサ1の大量生産に有利となる。
Moreover, when it is going to adhere | attach the edge parts by the side of the
実際に、コンデンサ素子の陰極部側の端部処理によるESR特性の評価を行ったので、以下に説明する。 Actually, the ESR characteristics were evaluated by the end processing on the cathode side of the capacitor element, which will be described below.
まず、拡面化処理済のアルミニウム基体(3.5mm×10.0mm)を準備し、このアルミニウム基体にレジスト部を形成した。そして、上記の方法によりアルミニウム基体の表面に酸化アルミニウム皮膜(誘電体層)を形成した。続いて、上記の方法によって、誘電体層上に固体高分子電解質層、グラファイトペースト層及び銀ペースト層を順次形成することで、コンデンサ素子を得た。 First, a surface-treated aluminum substrate (3.5 mm × 10.0 mm) was prepared, and a resist portion was formed on the aluminum substrate. Then, an aluminum oxide film (dielectric layer) was formed on the surface of the aluminum substrate by the above method. Subsequently, a capacitor element was obtained by sequentially forming a solid polymer electrolyte layer, a graphite paste layer, and a silver paste layer on the dielectric layer by the above method.
続いて、5つのコンデンサ素子を積層してなるコンデンサ素子積層体を作製した。このとき、各コンデンサ素子の陰極部同士を導電性接着剤で接着すると共に、図4に示す浸漬法を用いたコンデンサ陰極端部処理により、各コンデンサ素子の陰極部側の端部に導電ペースト部を形成した。このコンデンサ陰極端部処理を2回実施することにより、コンデンサのサンプルを完成させた。このとき、各コンデンサ素子の陰極部側の端部表面を覆う導電ペースト部の厚みが異なる複数種類(8種類)のサンプルを、20個ずつ作製した。なお、各種類のサンプルにおける導電ペースト部の厚みは、5μm、10μm、15μm、30μm、50μm、100μm、150μm、200μmとした(表1参照)。 Subsequently, a capacitor element laminate formed by laminating five capacitor elements was produced. At this time, the cathode portions of the capacitor elements are bonded to each other with a conductive adhesive, and the conductive paste portion is formed on the cathode portion side end of each capacitor element by the capacitor cathode end treatment using the dipping method shown in FIG. Formed. The capacitor sample was completed by performing this capacitor cathode end treatment twice. At this time, 20 samples of a plurality of types (eight types) with different thicknesses of the conductive paste portions covering the cathode portion side end surface of each capacitor element were produced. In addition, the thickness of the electrically conductive paste part in each kind of sample was 5 micrometers, 10 micrometers, 15 micrometers, 30 micrometers, 50 micrometers, 100 micrometers, 150 micrometers, and 200 micrometers (refer Table 1).
このようにして得られたサンプルについて、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、100kHzでの等価直列抵抗(ESR)を測定した。 With respect to the sample thus obtained, an equivalent series resistance (ESR) at 100 kHz was measured using an impedance analyzer 4194A manufactured by Agilent Technologies.
また、比較例として、各コンデンサ素子の陰極部側の端部に導電ペースト部の無い(コンデンサ陰極端部処理が不実施の)サンプルを20個作製し、同様に100kHzでのESR値を測定した。 Further, as a comparative example, 20 samples without a conductive paste portion at the end portion on the cathode portion side of each capacitor element were prepared (capacitor end portion treatment was not performed), and the ESR value at 100 kHz was measured in the same manner. .
それらの測定結果を表1及び図8に示す。なお、表(グラフ)中の数値は、各種類についての20個のサンプルの平均値である。
表1及び図8から分かるように、コンデンサ陰極端部処理を実施しない場合、つまり各コンデンサ素子の陰極部側の端部表面を覆う導電ペースト部の厚みが0の場合には、ESR値の平均値は35mΩであった。また、ESR値のばらつきは10mΩ(ばらつき範囲29〜39mΩ)であった。 As can be seen from Table 1 and FIG. 8, when the capacitor cathode end treatment is not performed, that is, when the thickness of the conductive paste portion covering the end surface on the cathode portion side of each capacitor element is 0, the average of the ESR values The value was 35 mΩ. The variation of the ESR value was 10 mΩ (variation range: 29 to 39 mΩ).
これに対し、コンデンサ陰極端部処理を実施した場合には、コンデンサ陰極端部処理を実施しない場合に比べてESR値の平均値が低くなった。このとき、各コンデンサ素子の陰極部側の端部表面を覆う導電ペースト部の厚みを10μm以上とすることにより、ESR値が十分に低くなることが明らかであった。また、ESR値のばらつきは、最大でも3.5mΩ(ばらつき範囲7.2〜10.7mΩ)であり、コンデンサ陰極端部処理を実施しない場合に比べて小さかった。 In contrast, when the capacitor cathode end treatment was performed, the average ESR value was lower than when the capacitor cathode end treatment was not performed. At this time, it was clear that the ESR value was sufficiently lowered by setting the thickness of the conductive paste portion covering the end portion surface of each capacitor element on the cathode portion side to 10 μm or more. Further, the variation of the ESR value was 3.5 mΩ at maximum (variation range: 7.2 to 10.7 mΩ), which was smaller than the case where the capacitor cathode end treatment was not performed.
さらに、各コンデンサ素子の陰極部側の端部表面を覆う導電ペースト部の厚みが50μm、100μm、150μm、200μmである4種類のサンプルについて、信頼性(歩留まり)試験を実施した。 Further, a reliability (yield) test was performed on four types of samples in which the thickness of the conductive paste portion covering the end surface on the cathode side of each capacitor element was 50 μm, 100 μm, 150 μm, and 200 μm.
具体的には、各種類のサンプルを100個ずつ作製し、温度60℃、90−95%RH、電圧無印加という評価試験条件において500時間放置した後の良品数を調べた。このとき、静電容量が初期値の−20〜+40%以内(120Hz、20℃)、損失角の正接が初期値の1.5倍以下(120Hz、20℃)、定格電圧印加から2分経過後のリーク電流が初期値の3倍以下という条件を全て満たしたものを、良品と判断した。その試験結果を表2に示す。
この表2から分かるように、各コンデンサ素子の陰極部側の端部表面を覆う導電ペースト部の厚みが50μm及び100μmの場合には、良品率が100%であり、また導電ペースト部の厚みが150μmの場合でも、高い良品率が得られた。 As can be seen from Table 2, when the thickness of the conductive paste portion covering the cathode portion side end surface of each capacitor element is 50 μm and 100 μm, the yield rate is 100%, and the thickness of the conductive paste portion is Even in the case of 150 μm, a high yield rate was obtained.
以上の結果から、各コンデンサ素子2の陰極部5側の端部に導電ペースト部14を形成することにより、コンデンサのESR値が低くなり、コンデンサのESR特性ばらつきが抑制されるという効果を実証することができた。また、このとき、各コンデンサ素子2の陰極部5側の端部表面を覆う導電ペースト部14の厚みMを10μm〜150μmとすることにより、コンデンサのESR特性が非常に良くなると共に、コンデンサの信頼性が更に向上することも実証された。
From the above results, it is demonstrated that the
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4を形成する弁金属基体としてアルミニウム基体を用いたが、弁金属基体の金属材料としては、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を使用してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, an aluminum base is used as the valve metal base for forming the
また、上記実施形態では、各コンデンサ素子2の陽極部4同士を金属金具により電気的に接続したが、本発明の固体電解コンデンサは、特にこのタイプのものには限られず、例えば各コンデンサ素子2の陽極部4を曲げた状態で陽極部4同士を直接接合したものにも適用可能である。
Moreover, in the said embodiment, although
さらに、導電性接着剤13と導電ペースト部14は、同一材料で形成しても良い。
Further, the
1…固体電解コンデンサ、2…コンデンサ素子、4…陽極部、5…陰極部、13…導電性接着剤、14…導電ペースト部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記各コンデンサ素子の前記陰極部間に設けられ、前記各コンデンサ素子の前記陰極部同士を接着する導電性接着剤と、
前記各コンデンサ素子の前記陰極部間に前記導電性接着剤に隣接して設けられ、前記導電性接着剤と協働して前記各コンデンサ素子の前記陰極部同士を電気的に接続する導電ペースト部とを有し、
前記導電性接着剤は、前記各コンデンサ素子の前記陰極部側の端部に対応する領域を避けるように形成されており、
前記導電ペースト部は、前記各コンデンサ素子の前記陰極部側の端部表面を覆うように形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。 A solid electrolytic capacitor in which a plurality of capacitor elements having an anode part and a cathode part are laminated,
A conductive adhesive that is provided between the cathode parts of the capacitor elements and bonds the cathode parts of the capacitor elements;
A conductive paste portion provided adjacent to the conductive adhesive between the cathode portions of the capacitor elements and electrically connecting the cathode portions of the capacitor elements in cooperation with the conductive adhesive. And
The conductive adhesive is formed so as to avoid a region corresponding to an end portion on the cathode portion side of each capacitor element,
The solid electrolytic capacitor, wherein the conductive paste portion is formed so as to cover an end portion surface of the capacitor element on the cathode portion side.
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