JP2008066518A - 電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
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- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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Abstract
【課題】各電極の幅が小さくされたときにも、リード端子と各電極とを十分な機械的強度で接合することができるとともに、当該接合における電気的接続関係の信頼性を確保することが可能な電解コンデンサ及びその製造方法を提供することにある。
【解決手段】弁作用を有する金属の表面に酸化被膜が形成された陽極３と、弁作用を有す
る金属を備えた陰極２と、これら両極間に設けられたセパレータ４とを巻回してなるコン
デンサ素子１を備え、上記両極２，３間には電解質が介在する電解コンデンサにおいて、
上記両極のそれぞれにリード線７，８を接続するための各リード端子６が、上記両極２，３の長手方向に並ぶ２以上の接合部１１により上記両極２，３とそれぞれ接合されていることを特徴とする。
【選択図】 図３
【解決手段】弁作用を有する金属の表面に酸化被膜が形成された陽極３と、弁作用を有す
る金属を備えた陰極２と、これら両極間に設けられたセパレータ４とを巻回してなるコン
デンサ素子１を備え、上記両極２，３間には電解質が介在する電解コンデンサにおいて、
上記両極のそれぞれにリード線７，８を接続するための各リード端子６が、上記両極２，３の長手方向に並ぶ２以上の接合部１１により上記両極２，３とそれぞれ接合されていることを特徴とする。
【選択図】 図３
Description
本発明は、弁作用を有する金属の表面に酸化被膜が形成された陽極と、陰極と、これら両極間に設けられたセパレータとを巻回してなるコンデンサ素子を備え、上記両極間には電解質が介在する電解コンデンサ及びその製造方法に関する。
タンタル或いはアルミニウム等のような弁作用を有する金属を利用した電解コンデンサは、小型で大きな容量を得ることができることから、広く一般に用いられており、特に、電解コンデンサのうち、ポリピロール系、ポリチオフェン系、ポリアニリン系等の導電性高分子又はＴＣＮＱ錯塩を電解質に用いた固体電解コンデンサが注目されている。
ここで、上記固体電解コンデンサは、以下のようにして作製される。
先ず、エッチング処理、化成処理を行ったアルミニウム箔から成る陽極と、陰極とにそれぞれリード端子を取り付け、リード端子が取付けられた両極を、セパレータ紙を介して円筒状に巻き取ってコンデンサ素子を形成した後、当該コンデンサ素子の切り口化成と熱処理とを行う。次に、酸化剤とモノマーとを含む溶液に上記コンデンサ素子を浸漬した後、熱重合させることにより、コンデンサ素子の両極間に導電性高分子層を形成させる。次いで、コンデンサ素子をアルミケースに収納固定後、ゴム製のパッキンによりアルミケースの開口部を封止し、更にエージング処理を行う。最後に、アルミケース開口端部をカールするなどしてパッキンを固定し、リード線を通す孔を設けた座板によりアルミケース開口を蓋し、リード端子からのリード線をプレス加工・折り曲げを行って電極端子を作製することにより、固体電解コンデンサを完成させる。
先ず、エッチング処理、化成処理を行ったアルミニウム箔から成る陽極と、陰極とにそれぞれリード端子を取り付け、リード端子が取付けられた両極を、セパレータ紙を介して円筒状に巻き取ってコンデンサ素子を形成した後、当該コンデンサ素子の切り口化成と熱処理とを行う。次に、酸化剤とモノマーとを含む溶液に上記コンデンサ素子を浸漬した後、熱重合させることにより、コンデンサ素子の両極間に導電性高分子層を形成させる。次いで、コンデンサ素子をアルミケースに収納固定後、ゴム製のパッキンによりアルミケースの開口部を封止し、更にエージング処理を行う。最後に、アルミケース開口端部をカールするなどしてパッキンを固定し、リード線を通す孔を設けた座板によりアルミケース開口を蓋し、リード端子からのリード線をプレス加工・折り曲げを行って電極端子を作製することにより、固体電解コンデンサを完成させる。
ここで、陽極及び陰極にリード端子を接合する方法としては、アルミニウム箔にリード端子を重ね合わせ、加締め（ステッチ）や超音波溶接等により接合が行われている（特許文献１参照）。加締めによる接合は、陽極及び陰極を形成するアルミニウム箔の地金とリード端子とを直接に接触させて接合できるために（特許文献２参照）、アルミニウム箔に施される酸化被膜が厚い場合などには電気的接触抵抗が大きくなる超音波溶接による接合よりも有利であるものといえる。
しかしながら、近年、電子機器の小型化、薄型化に伴って、上記のような固体電解コンデンサにおいても小型化、低背化の要請が高まってきており、この要請に応えるために各電極の幅を小さくすることが求められている。このため、図８に示すように、従来は電極１０１の幅ｄが広く、電極１０１にリード線１０３を接続するためのリード端子１０２の長手方向（電極１０１の幅方向）に複数の接合部１０４，１０４，・・・を配置して十分な強度で接合できたものが、図９に示すように、電極１０１Ａの幅を例えば１．０ｍｍ程度にすると、１つの接合部を設けるのが限度となって接続強度に不安が生じるといった問題がある。
従って、本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、各電極の幅が小さいときにも、リード端子と各電極とを十分な機械的強度で接合することができるとともに、当該接合における電気的接続関係の信頼性を確保することが可能な電解コンデンサ及びその製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、弁作用を有する金属の表面に酸化被膜が形成された陽極と、陰極と、これら両極の間に設けられたセパレータとをそれらの長手方向に巻回してなるコンデンサ素子を備え、上記両極間には電解質が介在する電解コンデンサにおいて、上記両極のそれぞれにリード線を接続するための各リード端子が、上記両極の長手方向に並ぶ２以上の接合部により上記両極とそれぞれ接合されていることを特徴とする。
従来は、各電極の幅方向に並ぶ各接合部により各リード端子を各電極と接合するものとしていたために、電解コンデンサの低背化の要請から各電極の幅が例えば１．０ｍｍ程度とされると接合部を１つ設けるのが限度となり、十分な機械的強度を確保するのが困難になる。これに対して、本発明では、各電極の長手方向に並ぶ接合部により各リード端子と各電極とを接合するものとしたことによって、各電極の幅が小さいときにも接合部の数を容易に増やすことができる。このため、２以上の接合部により各リード端子と各電極とを接合することが可能となり、十分な機械的強度を容易に確保することができる。
従来は、各電極の幅方向に並ぶ各接合部により各リード端子を各電極と接合するものとしていたために、電解コンデンサの低背化の要請から各電極の幅が例えば１．０ｍｍ程度とされると接合部を１つ設けるのが限度となり、十分な機械的強度を確保するのが困難になる。これに対して、本発明では、各電極の長手方向に並ぶ接合部により各リード端子と各電極とを接合するものとしたことによって、各電極の幅が小さいときにも接合部の数を容易に増やすことができる。このため、２以上の接合部により各リード端子と各電極とを接合することが可能となり、十分な機械的強度を容易に確保することができる。
上記各リード端子が、上記両極のそれぞれと接合される位置における上記両極それぞれの上記コンデンサ素子形成時の曲率に対応する曲率で曲げられているのが望ましい。
各リード端子を、上記両極の長手方向に並ぶ２以上の接合部により上記両極とそれぞれ接合するものとしたときには、各リード端子の各電極との接合部分の幅が大きくなり、これによって、コンデンサ素子を形成するために各電極を巻き取る際に各電極の金属（箔）に切れが生じる虞が増大するとともに、コンデンサ素子の巻取り形状が不良になるといった問題が生じる。これらの弊害を防止するために、各リード端子が接合される位置における上記両極の上記コンデンサ素子形成時の曲率に対応する曲率で各リード端子のタブ部を曲げるものとする。これによって、上記金属（箔）の切れ及びコンデンサ素子の巻取り形状の不良が発生するのを防止することが可能となる。
各リード端子を、上記両極の長手方向に並ぶ２以上の接合部により上記両極とそれぞれ接合するものとしたときには、各リード端子の各電極との接合部分の幅が大きくなり、これによって、コンデンサ素子を形成するために各電極を巻き取る際に各電極の金属（箔）に切れが生じる虞が増大するとともに、コンデンサ素子の巻取り形状が不良になるといった問題が生じる。これらの弊害を防止するために、各リード端子が接合される位置における上記両極の上記コンデンサ素子形成時の曲率に対応する曲率で各リード端子のタブ部を曲げるものとする。これによって、上記金属（箔）の切れ及びコンデンサ素子の巻取り形状の不良が発生するのを防止することが可能となる。
上記各リード端子における他極と対向する面が粗面化されていることが望ましい。
各電極は、表面の一部がこれに接合される各リード端子により覆われることになるが、各リード端子を各電極の長手方向に並ぶ２以上の接合部により接合するものとすることにより、各リード端子により覆われる各電極の面積は大きくなる。例えば各電極の長さが２０．０ｍｍであり、各リード端子の各電極との接合部分の幅が１．５ｍｍであれば、各電極表面の７．５％がリード端子により覆われることになる。この７．５％の部分は、従来は粗面化が行われておらず、静電容量に十分には寄与しなかったのを、この部分のセパレータと対向する面、すなわち他極と対向する面を粗面化するものとすることによって、この部分をも静電容量に寄与させることが可能となり、この部分を粗面化しない場合と比較して、かなりの静電容量の増大が見込める。
各電極は、表面の一部がこれに接合される各リード端子により覆われることになるが、各リード端子を各電極の長手方向に並ぶ２以上の接合部により接合するものとすることにより、各リード端子により覆われる各電極の面積は大きくなる。例えば各電極の長さが２０．０ｍｍであり、各リード端子の各電極との接合部分の幅が１．５ｍｍであれば、各電極表面の７．５％がリード端子により覆われることになる。この７．５％の部分は、従来は粗面化が行われておらず、静電容量に十分には寄与しなかったのを、この部分のセパレータと対向する面、すなわち他極と対向する面を粗面化するものとすることによって、この部分をも静電容量に寄与させることが可能となり、この部分を粗面化しない場合と比較して、かなりの静電容量の増大が見込める。
上記各接合部が、上記各リード端子を上記両極のそれぞれと重ね合わせ、該各リード端子側から所定先端形状の針を極側へと貫通して上記各リード端子のバリを上記両極のそれぞれの裏面側に形成し、プレス加工により上記両極のそれぞれと上記各リード端子とを圧縮して固着した加締めからなるのが望ましい。
このように、各電極と各リード端子との接合部を加締めにより形成するものとすることによって、酸化被膜が厚く設けられた電極においても各リード端子と各電極の金属の地金とが直接接触するように確実に接合することが可能となる。これによって、両者の電気的接続関係の信頼性を確保することができる。
このように、各電極と各リード端子との接合部を加締めにより形成するものとすることによって、酸化被膜が厚く設けられた電極においても各リード端子と各電極の金属の地金とが直接接触するように確実に接合することが可能となる。これによって、両者の電気的接続関係の信頼性を確保することができる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、弁作用を有する金属の表面に酸化被膜が形成された陽極と陰極とにそれぞれ接合される各リード端子を、上記両極の長手方向に並ぶ２以上の接合部により接合する接合ステップと、上記陽極と、上記陰極と、これら両極間に設けられたセパレータとを巻回してコンデンサ素子を作製する巻回ステップと、上記コンデンサ素子に電解質を含ませる電解質含浸ステップとを備えることを特徴とする。
上記接合ステップにおいて、上記各リード端子を上記両極のそれぞれと重ね合わせ、該各リード端子側から所定先端形状の針を極側へと貫通して上記各リード端子のバリを上記両極のそれぞれの裏面側に形成し、プレス加工により上記両極のそれぞれと上記各リード端子とを圧縮して固着した加締めから上記接合部を形成するのが望ましい。
上記接合ステップにおいて、上記各リード端子を、上記両極のそれぞれと接合される位置における上記両極それぞれの上記コンデンサ素子形成時の曲率に対応する曲率で曲げるようにプレス加工するのが望ましい。
このように、両極のそれぞれと各リード端子とを接合する加締めのためのプレス加工にて各リード端子を曲げるものとすることによって、工数が増加するのを防止することができる。
上記接合ステップにおいて、上記各リード端子を上記両極のそれぞれと重ね合わせ、該各リード端子側から所定先端形状の針を極側へと貫通して上記各リード端子のバリを上記両極のそれぞれの裏面側に形成し、プレス加工により上記両極のそれぞれと上記各リード端子とを圧縮して固着した加締めから上記接合部を形成するのが望ましい。
上記接合ステップにおいて、上記各リード端子を、上記両極のそれぞれと接合される位置における上記両極それぞれの上記コンデンサ素子形成時の曲率に対応する曲率で曲げるようにプレス加工するのが望ましい。
このように、両極のそれぞれと各リード端子とを接合する加締めのためのプレス加工にて各リード端子を曲げるものとすることによって、工数が増加するのを防止することができる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、弁作用を有する金属を含む陽極と該陽極にリード線を接続するためのリード端子とを上記陽極の長手方向に並ぶ２以上の接合部により接合する陽極側接合ステップと、陰極と上記リード端子とを上記陰極の長手方向に並ぶ２以上の接合部により接合する陰極側接合ステップと、上記陰極に接合されたリード端子の表面を上記陰極の表面とともに粗面化する陰極側粗面化ステップと、上記陽極と、上記陰極と、これら両極間に設けられたセパレータとを巻回してコンデンサ素子を作製する巻回ステップと、上記コンデンサ素子に電解質を含ませる電解質含浸ステップとを備えることを特徴とする。
上記陽極に接合されたリード端子の表面を上記陽極の表面とともに粗面化する陽極側粗面化ステップと、上記粗面化された陽極及びリード端子の表面に酸化被膜を形成する酸化被膜形成ステップとを含むのが望ましい。
上記陽極側接合ステップ及び陰極側接合ステップにおいて、上記各リード端子を上記両極のそれぞれと重ね合わせ、該各リード端子側から所定先端形状の針を極側へと貫通して上記各リード端子のバリを上記両極のそれぞれの裏面側に形成し、プレス加工により上記両極のそれぞれと上記各リード端子とを圧縮して固着した加締めから上記接合部を形成するのが望ましい。
上記陽極側接合ステップ及び陰極側接合ステップにおいて、上記各リード端子を、上記両極のそれぞれと接合される位置における上記両極それぞれの上記コンデンサ素子形成時の曲率に対応する曲率で曲げるようにプレス加工するのが望ましい。
このように、両極のそれぞれと各リード端子とを接合する加締めのためのプレス加工にて各リード端子を曲げるものとすることによって、工数が増加するのを防止することができる。
上記陽極に接合されたリード端子の表面を上記陽極の表面とともに粗面化する陽極側粗面化ステップと、上記粗面化された陽極及びリード端子の表面に酸化被膜を形成する酸化被膜形成ステップとを含むのが望ましい。
上記陽極側接合ステップ及び陰極側接合ステップにおいて、上記各リード端子を上記両極のそれぞれと重ね合わせ、該各リード端子側から所定先端形状の針を極側へと貫通して上記各リード端子のバリを上記両極のそれぞれの裏面側に形成し、プレス加工により上記両極のそれぞれと上記各リード端子とを圧縮して固着した加締めから上記接合部を形成するのが望ましい。
上記陽極側接合ステップ及び陰極側接合ステップにおいて、上記各リード端子を、上記両極のそれぞれと接合される位置における上記両極それぞれの上記コンデンサ素子形成時の曲率に対応する曲率で曲げるようにプレス加工するのが望ましい。
このように、両極のそれぞれと各リード端子とを接合する加締めのためのプレス加工にて各リード端子を曲げるものとすることによって、工数が増加するのを防止することができる。
本発明によれば、各電極の幅が小さいときにも、リード端子と各電極とを十分な機械的強度で接合することができるとともに、当該接合における電気的接続関係の信頼性を確保することができるという優れた効果を奏する。これにより、電解コンデンサの低背化を容易にすることができるという効果も奏する。
実施形態１
以下、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の最良の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能なものである。
以下、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の最良の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能なものである。
図１は本発明の一例である固体電解コンデサに用いるコンデンサ素子斜視図、図２は本発明の一例である固体電解コンデンサの断面図である。
図２に示すように、アルミケース９内にはコンデンサ素子１が配置されており、このコンデンサ素子１上には封止用ゴムパッキング１０が挿入されている。また、アルミケース９の開口部は横絞りとカールすることで封止されており、この封止部上にはプラスチック製の座板１１が挿入されている。この座板１１上には、上記陰極２と陽極３とにそれぞれ電気的に接続された陰極用リード線８、陽極用リード線７を、プレス加工、折り曲げ加工して形成される電極端子１２が設けられている。
図２に示すように、アルミケース９内にはコンデンサ素子１が配置されており、このコンデンサ素子１上には封止用ゴムパッキング１０が挿入されている。また、アルミケース９の開口部は横絞りとカールすることで封止されており、この封止部上にはプラスチック製の座板１１が挿入されている。この座板１１上には、上記陰極２と陽極３とにそれぞれ電気的に接続された陰極用リード線８、陽極用リード線７を、プレス加工、折り曲げ加工して形成される電極端子１２が設けられている。
一方、上記コンデンサ素子１は、図１に示すように、表面が凹凸形状のアルミニウム箔の表面に酸化被膜が形成された陽極３と、表面が凹凸形状のアルミニウム箔からなる陰極２と、これら両極２，３間に設けられた紙製のセパレータ４とを有している。そして、これら両極２、３とセパレータ４とはロール状に巻回されて、円筒伏のコンデンサ素子１を構成しており、このコンデンサ素子１の巻回端部には固定用テープ５が貼着されている。また、上記両極２，３間には、ポリチオフェン系の導電性高分子層が形成され、上記両極２，３のそれぞれには、陰極用リード線８及び陽極用リード線７を接続するための各リード端子６が接合されている。
また、上記両極それぞれのアルミニウム箔の寸法は、例えば長さが２０．０ｍｍ、幅が１．０ｍｍ程度とされる。
また、上記両極それぞれのアルミニウム箔の寸法は、例えば長さが２０．０ｍｍ、幅が１．０ｍｍ程度とされる。
ここで、上記構造の固体電解コンデンサを、以下のようにして作製した。
先ず、アルミニウム製シートから切り出された帯状のアルミニウム箔にエッチング処理を行なう。このようにエッチング処理を行うのは、アルミニウム箔の表面を粗面化して、表面積を拡大し、静電容量を大きくするためである。次に、粗面化されたアルミニウム箔上に、窒化チタン（ＴｉＮ）の被膜を蒸着により形成する。尚、蒸着に代えて、イオンプレーティング法、スパッタリング法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法にて被膜を形成してもよい。
先ず、アルミニウム製シートから切り出された帯状のアルミニウム箔にエッチング処理を行なう。このようにエッチング処理を行うのは、アルミニウム箔の表面を粗面化して、表面積を拡大し、静電容量を大きくするためである。次に、粗面化されたアルミニウム箔上に、窒化チタン（ＴｉＮ）の被膜を蒸着により形成する。尚、蒸着に代えて、イオンプレーティング法、スパッタリング法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法にて被膜を形成してもよい。
次に、窒化チタンの被膜を形成したアルミニウム箔を化成液に漬け、約５Ｖの電圧を印加することにより、窒化チタンの被膜を酸化して、酸化チタンから構成される誘電体酸化被膜を形成した。これにより、陽極３が作製される。尚、化成液としては、リン酸塩、ホウ酸塩、アジピン酸塩等の溶液が知られているが、他の酸塩の溶液を用いてもよい。陰極２は、アルミニウム製シートから切り出された後、エッチング処理を行った帯状のエッチドアルミニウム箔をそのまま用いる。
次に、陽極３及び陰極２のそれぞれに各リード端子６を接合した。
ここで、図３に示すように、各リード端子６は、陰極用リード線８及び陽極用リード線７が接続されるアルミニウム製のボス部６ａと、各電極２，３とそれぞれ接合されるアルミニウム製の平板状のタブ部６ｂとを有しており、それぞれのタブ部６ｂは各電極２，３の長手方向に並ぶ２以上（図示例では２つ）の接合部１１により各電極２，３と接合されている。また、各接合部１１は、加締めにより形成されている。
ここで、図３に示すように、各リード端子６は、陰極用リード線８及び陽極用リード線７が接続されるアルミニウム製のボス部６ａと、各電極２，３とそれぞれ接合されるアルミニウム製の平板状のタブ部６ｂとを有しており、それぞれのタブ部６ｂは各電極２，３の長手方向に並ぶ２以上（図示例では２つ）の接合部１１により各電極２，３と接合されている。また、各接合部１１は、加締めにより形成されている。
以下、リード端子６の接合方法を更に詳しく説明する。
図４及び図５に示すように、リード端子６を各電極２，３と接合する際には、各電極２，３に透孔２ａ，３ａを穿設し（図５（ａ））、この透孔２ａ，３ａの穿設部分に各リード端子６のタブ部６ｂを重ね合わせ（図４）、タブ部６ｂ側から先端部が四角錐状に成形された針２１を各電極２，３側へと透孔２ａ，３ａを通すように貫通してタブ部６ｂのバリ６ｃを各電極２，３の裏面側に形成する。更にプレス加工により、バリ６ｃを含めて、各電極２，３とタブ部６ｂとを圧縮して固着するようにして、加締めからなる各接合部１１を形成する（図５（ａ））。このように、各電極２，３に透孔２ａ，３ａを穿設し、その透孔２ａ，３ａを通すようにタブ部６ｂ側から各電極２，３側へと針２１を貫通させて各タブ部６ｂのバリ６ｃを各電極２，３の裏面側に形成するものとすることによって、前記透孔２ａ，３ａの内周面でバリ６ｃと各電極２，３の地金とが直接接触するように各リード端子６と各電極２，３とを接合することが可能となる。このため、酸化被膜が表面に形成されている陽極３においても良好な電気的接続性を確保することが可能となる。
なお、透孔２ａ，３ａを穿設することなく、各リード端子６のタブ部６ｂと各電極２，３とを重ね合わせ、タブ部６ｂ側から針２１を各電極２，３側へと貫通してタブ部６ｂ及び各電極２，３のバリを各電極２，３の裏面側に形成するようにしてもよい。この場合には、特に陽極３において、酸化被膜の存在により良好な電気的接続性を得られないおそれは生じるが、工数を減少させることができる。
図４及び図５に示すように、リード端子６を各電極２，３と接合する際には、各電極２，３に透孔２ａ，３ａを穿設し（図５（ａ））、この透孔２ａ，３ａの穿設部分に各リード端子６のタブ部６ｂを重ね合わせ（図４）、タブ部６ｂ側から先端部が四角錐状に成形された針２１を各電極２，３側へと透孔２ａ，３ａを通すように貫通してタブ部６ｂのバリ６ｃを各電極２，３の裏面側に形成する。更にプレス加工により、バリ６ｃを含めて、各電極２，３とタブ部６ｂとを圧縮して固着するようにして、加締めからなる各接合部１１を形成する（図５（ａ））。このように、各電極２，３に透孔２ａ，３ａを穿設し、その透孔２ａ，３ａを通すようにタブ部６ｂ側から各電極２，３側へと針２１を貫通させて各タブ部６ｂのバリ６ｃを各電極２，３の裏面側に形成するものとすることによって、前記透孔２ａ，３ａの内周面でバリ６ｃと各電極２，３の地金とが直接接触するように各リード端子６と各電極２，３とを接合することが可能となる。このため、酸化被膜が表面に形成されている陽極３においても良好な電気的接続性を確保することが可能となる。
なお、透孔２ａ，３ａを穿設することなく、各リード端子６のタブ部６ｂと各電極２，３とを重ね合わせ、タブ部６ｂ側から針２１を各電極２，３側へと貫通してタブ部６ｂ及び各電極２，３のバリを各電極２，３の裏面側に形成するようにしてもよい。この場合には、特に陽極３において、酸化被膜の存在により良好な電気的接続性を得られないおそれは生じるが、工数を減少させることができる。
ここで、上記プレス加工は、所定の曲率で各リード端子６のタブ部６ｂを各電極２，３の長手方向に曲げるように実行される。すなわち、後掲のように、各リード端子６のタブ部６ｂが接合された各電極２，３と、絶縁体であるセパレータ４とをロール状に巻回してコンデンサ素子１が形成されるが、このときに各電極２，３のアルミニウム箔に切れが生じたり、コンデンサ素子１の巻取り形状が不良になったりするのを避けるために、タブ部６ｂが接合される位置における各電極２，３のコンデンサ素子１形成時の曲率と対応する曲率でタブ部６ｂを各電極２，３の長手方向に曲げるようにプレス加工がなされる。
図６に示すように、コンデンサ素子１形成時に、例えばタブ部６ｂが中心から半径ｒの位置にあるものとすれば（図６（ｂ））、タブ部６ｂは曲率「１／ｒ」で曲げられる。また、このようなプレス加工は、対応する曲率を有する金型（不図示である）を使用することによって、実現することが可能である。このように、各電極２，３とタブ部６ｂとを接合する加締めの際に実行されるプレス加工により各タブ部６ｂを曲げるものとすることによって、工数が増大するのを防止することができる。
図６に示すように、コンデンサ素子１形成時に、例えばタブ部６ｂが中心から半径ｒの位置にあるものとすれば（図６（ｂ））、タブ部６ｂは曲率「１／ｒ」で曲げられる。また、このようなプレス加工は、対応する曲率を有する金型（不図示である）を使用することによって、実現することが可能である。このように、各電極２，３とタブ部６ｂとを接合する加締めの際に実行されるプレス加工により各タブ部６ｂを曲げるものとすることによって、工数が増大するのを防止することができる。
しかる後、上記陽極３と、陰極２とを、絶縁体であるセパレータ４を介してロール状に巻回し、巻回終端をテープ５でとめ、コンデンサ素子１を作製した。ここで、陽極３は、前記の如く、アルミニウム製シートから切り出されて作成されるので、陽極３の端面には、誘電体酸化被膜が形成されていない。したがって、コンデンサ素子１の切り口化成を行って、陽極の端面にも誘電体酸化被膜を形成した。この後、コンデンサ素子１を２８０℃で熱処理して、誘電体酸化被膜の特性を安定させた。
次に、モノマーとしての３，４−エチレンジオキシチオフェンと、酸化剤溶液としてのｐ−トルエンスルホン酸第二鉄とを含む５０ｗｔ％程度のエチルアルコール溶液に、コンデンサ素子１を浸漬後、熱重合して両極２，３間に導電性高分子層を形成し、コンデンサ素子１を完成させた。
その後、図２に示すように、上記のようにして作製したコンデンサ素子１をアルミケース９内に収納し、更に、コンデンサ素子１上のアルミケース９内に封止用ゴムパッキング１０を挿入して固定した後、アルミケース９の開口部に対し横絞りとカールを施すことで封止を行った。最後に、エージング処理を行った後、コンデンサのカール面にプラスチック製の座板１１を挿入し、更に、コンデンサのリード線７、８のプレス加工、折り曲げ加工を行って電極端子１２を形成することにより、固体電解コンデンサを作製した。
このようにして作製した固体電解コンデンサは、定格電圧４Ｖで静電容量４７μＦであり、またアルミケース９の外形寸法は直径６．３ｍｍで高さ２．７ｍｍである。
このようにして作製した固体電解コンデンサは、定格電圧４Ｖで静電容量４７μＦであり、またアルミケース９の外形寸法は直径６．３ｍｍで高さ２．７ｍｍである。
実施形態２
以下、本発明の実施形態２を説明する。実施形態２は実施形態１を改変したものであり、リード端子６の各電極２，３との接合部分（タブ６ｂ）を静電容量の増大に寄与させるようにしたものである。
すなわち、実施形態２では、陰極２を作製するためにアルミニウム製シートから帯状のアルミニウム箔を切り出し、リード端子６を加締めにより陰極２のアルミニウム箔に接合した後、陰極２の表面とリード端子６の接合部分（タブ部６ｂ）の表面、すなわちタブ部６ｂの陽極３との対向面にエッチング処理を行う。これにより、従来は、リード端子６の各電極２，３との接合部分がほとんど静電容量に寄与していなかったものが、その接合部分の他極との対向面が粗面化されて表面積が大きくなり、この接合部分を静電容量の増大に寄与させることが可能となる。
以下、本発明の実施形態２を説明する。実施形態２は実施形態１を改変したものであり、リード端子６の各電極２，３との接合部分（タブ６ｂ）を静電容量の増大に寄与させるようにしたものである。
すなわち、実施形態２では、陰極２を作製するためにアルミニウム製シートから帯状のアルミニウム箔を切り出し、リード端子６を加締めにより陰極２のアルミニウム箔に接合した後、陰極２の表面とリード端子６の接合部分（タブ部６ｂ）の表面、すなわちタブ部６ｂの陽極３との対向面にエッチング処理を行う。これにより、従来は、リード端子６の各電極２，３との接合部分がほとんど静電容量に寄与していなかったものが、その接合部分の他極との対向面が粗面化されて表面積が大きくなり、この接合部分を静電容量の増大に寄与させることが可能となる。
ここで、陽極３についても、アルミニウム製シートから帯状のアルミニウム箔を切り出した後、エッチング処理及び誘電体酸化被膜の形成処理を行なう前に、リード端子６を加締めにより陽極３のアルミニウム箔に接合し、その後で、エッチング処理及び誘電体酸化被膜の形成処理を行なうようにしてもよい。
このように、リード端子６のタブ部６ｂの他極との対向面を粗面化することは、各電極２，３の長手方向に並ぶ２以上の接合部１１により各電極２，３とリード端子６とを接合するものとした本発明においては特に重要となる。すなわち、各電極２，３の長手方向に並ぶ２以上の接合部１１により各電極２，３とリード端子６とを接合する場合には、リード端子６の接合部分により覆われる陽極３の表面積が大きくなり、結果として静電容量が小さくなってしまうからである。各電極２，３の長さが例えば２０．０ｍｍであり、タブ部６ｂの幅Ｄが１．５ｍｍであるものとすれば、各電極２，３の表面積の７．５％がタブ部６ｂにより覆われることになるので、タブ部６ｂの表面にエッチング処理を行うことにより、静電容量のかなりの増大が見込める。
また、陽極３のアルミニウム箔に誘電体酸化被膜の形成処理を行う前にリード端子６と接合することによって、各電極２，３に透孔２ａ，３ａを穿設することなく加締めからなる各接合部１１を形成するものとしても、陽極３とリード端子６との良好な電気的接続性を確保することが可能となる。したがって、工数を減らしながら良好な電気的接続性を確保することができる。
実施形態２において、これ以外の工程は、実施形態１と同様である。
このように、リード端子６のタブ部６ｂの他極との対向面を粗面化することは、各電極２，３の長手方向に並ぶ２以上の接合部１１により各電極２，３とリード端子６とを接合するものとした本発明においては特に重要となる。すなわち、各電極２，３の長手方向に並ぶ２以上の接合部１１により各電極２，３とリード端子６とを接合する場合には、リード端子６の接合部分により覆われる陽極３の表面積が大きくなり、結果として静電容量が小さくなってしまうからである。各電極２，３の長さが例えば２０．０ｍｍであり、タブ部６ｂの幅Ｄが１．５ｍｍであるものとすれば、各電極２，３の表面積の７．５％がタブ部６ｂにより覆われることになるので、タブ部６ｂの表面にエッチング処理を行うことにより、静電容量のかなりの増大が見込める。
また、陽極３のアルミニウム箔に誘電体酸化被膜の形成処理を行う前にリード端子６と接合することによって、各電極２，３に透孔２ａ，３ａを穿設することなく加締めからなる各接合部１１を形成するものとしても、陽極３とリード端子６との良好な電気的接続性を確保することが可能となる。したがって、工数を減らしながら良好な電気的接続性を確保することができる。
実施形態２において、これ以外の工程は、実施形態１と同様である。
〔その他の事項〕
（１）上記実施例では、電極の母材にエッチドアルミニウム箔を用いているが、プレーン(未エッチド)アルミニウム箔を用いても良いことは勿論である。
（２）電解質にはポリチオフェン系導電性高分子を用いているが、これに限定するものではなく、ポリピロール系、ポリアニリン系等の導電性高分子又はＴＣＮＱ錯塩を用いても良いことは勿論である。
（３）本発明は電解質として固体電解質を用いた固体電解コンデンサに限定するものではなく、電解質として電解液を用いた液系の電解コンデンサにも適用できる。
（４）弁作用を有する金属としては上記アルミニウムに限定するものではなく、タンタル、ニオブ等であっても良い。
（５）接合部は２つに限らず３以上でも良い。
（１）上記実施例では、電極の母材にエッチドアルミニウム箔を用いているが、プレーン(未エッチド)アルミニウム箔を用いても良いことは勿論である。
（２）電解質にはポリチオフェン系導電性高分子を用いているが、これに限定するものではなく、ポリピロール系、ポリアニリン系等の導電性高分子又はＴＣＮＱ錯塩を用いても良いことは勿論である。
（３）本発明は電解質として固体電解質を用いた固体電解コンデンサに限定するものではなく、電解質として電解液を用いた液系の電解コンデンサにも適用できる。
（４）弁作用を有する金属としては上記アルミニウムに限定するものではなく、タンタル、ニオブ等であっても良い。
（５）接合部は２つに限らず３以上でも良い。
本発明は、例えば携帯電話、ノートパソコン、ＰＤＡ等の電子機器のプリント配線基板
における表面実装用電子部品等として用いることができる。
における表面実装用電子部品等として用いることができる。
１ コンデンサ素子
２ 陰極
３ 陽極
４ セパレータ
６ リード端子
６ｂ タブ部
７ 陽極用リード線
８ 陰極用リード線
９ アルミケース
１１ 接合部
２ 陰極
３ 陽極
４ セパレータ
６ リード端子
６ｂ タブ部
７ 陽極用リード線
８ 陰極用リード線
９ アルミケース
１１ 接合部
Claims (11)
- 弁作用を有する金属の表面に酸化被膜が形成された陽極と、陰極と、これら両極の間に設けられたセパレータとをそれらの長手方向に巻回してなるコンデンサ素子を備え、
上記両極間には電解質が介在する電解コンデンサにおいて、
上記両極のそれぞれにリード線を接続するための各リード端子が、上記両極の長手方向に並ぶ２以上の接合部により上記両極とそれぞれ接合されていることを特徴とする電解コンデンサ。 - 上記各リード端子が、上記両極のそれぞれと接合される位置における上記両極それぞれの上記コンデンサ素子形成時の曲率に対応する曲率で曲げられている、請求項１記載の電解コンデンサ。
- 上記各リード端子における他極と対向する面が粗面化されている、請求項１又は２記載の電解コンデンサ。
- 上記各接合部が、上記各リード端子を上記両極のそれぞれと重ね合わせ、該各リード端子側から所定先端形状の針を極側へと貫通して上記各リード端子のバリを上記両極のそれぞれの裏面側に形成し、プレス加工により上記両極のそれぞれと上記各リード端子とを圧縮して固着した加締めからなる、請求項１〜３記載の電解コンデンサ。
- 弁作用を有する金属の表面に酸化被膜が形成された陽極と陰極とにそれぞれ接合される各リード端子を、上記両極の長手方向に並ぶ２以上の接合部により接合する接合ステップと、
上記陽極と、上記陰極と、これら両極間に設けられたセパレータとを巻回してコンデンサ素子を作製する巻回ステップと、
上記コンデンサ素子に電解質を含ませる電解質含浸ステップ
とを備えることを特徴とする電解コンデンサの製造方法。 - 上記接合ステップにおいて、上記各リード端子を上記両極のそれぞれと重ね合わせ、該各リード端子側から所定先端形状の針を極側へと貫通して上記各リード端子のバリを上記両極のそれぞれの裏面側に形成し、プレス加工により上記両極のそれぞれと上記各リード端子とを圧縮して固着した加締めから上記接合部を形成する、請求項５記載の電解コンデンサの製造方法。
- 上記接合ステップにおいて、上記各リード端子を、上記両極のそれぞれと接合される位置における上記両極それぞれの上記コンデンサ素子形成時の曲率に対応する曲率で曲げるようにプレス加工する、請求項６記載の電解コンデンサの製造方法。
- 弁作用を有する金属を含む陽極と該陽極にリード線を接続するためのリード端子とを上記陽極の長手方向に並ぶ２以上の接合部により接合する陽極側接合ステップと、
陰極と上記リード端子とを上記陰極の長手方向に並ぶ２以上の接合部により接合する陰極側接合ステップと、
上記陰極に接合されたリード端子の表面を上記陰極の表面とともに粗面化する陰極側粗面化ステップと、
上記陽極と、上記陰極と、これら両極間に設けられたセパレータとを巻回してコンデンサ素子を作製する巻回ステップと、
上記コンデンサ素子に電解質を含ませる電解質含浸ステップ
とを備えることを特徴とする電解コンデンサの製造方法。 - 上記陽極に接合されたリード端子の表面を上記陽極の表面とともに粗面化する陽極側粗面化ステップと、
上記粗面化された陽極及びリード端子の表面に酸化被膜を形成する酸化被膜形成ステップ
とを含む、請求項８記載の電解コンデンサの製造方法。 - 上記陽極側接合ステップ及び陰極側接合ステップにおいて、上記各リード端子を上記両極のそれぞれと重ね合わせ、該各リード端子側から所定先端形状の針を極側へと貫通して上記各リード端子のバリを上記両極のそれぞれの裏面側に形成し、プレス加工により上記両極のそれぞれと上記各リード端子とを圧縮して固着した加締めから上記接合部を形成する、請求項８及び９記載の電解コンデンサの製造方法。
- 上記陽極側接合ステップ及び陰極側接合ステップにおいて、上記各リード端子を、上記両極のそれぞれと接合される位置における上記両極それぞれの上記コンデンサ素子形成時の曲率に対応する曲率で曲げるようにプレス加工する、請求項１０記載の電解コンデンサの製造方法。
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