JP2008235412A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】各種電子機器に使用される固体電解コンデンサの低ＥＳＲ化を図ることを目的とする。
【解決手段】陽極電極部４と陰極電極部５が絶縁樹脂部３を介して設けられた平板状の素子１と、この素子１に設けられた陽極電極部４と陰極電極部５を接合した陽極端子６ならびに陰極端子７と、これらを被覆した外装樹脂９からなり、上記陽極端子６に、素子１の陽極電極部４と陰極電極部５間に設けられた絶縁樹脂部３の一部を覆うと共に、陽極電極部４と接合されるように形成された接合部６ｂを設け、この接合部６ｂの一部と陽極電極部４をレーザー溶接により接合した構成により、溶接時に発生するスパッタが飛散しても絶縁樹脂部３は影響を受けないため、高信頼性と低ＥＳＲ化が図れる。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器に使用されるコンデンサの中で、特に、低インピーダンス特性の固体電解コンデンサに関するものである。

電子機器の高周波化に伴って電子部品の一つであるコンデンサにも従来よりも高周波領域でのインピーダンス特性に優れたコンデンサが求められてきており、このような要求に応えるために電気伝導度の高い導電性高分子を固体電解質に用いた固体電解コンデンサが種々検討されている。

また、近年、パーソナルコンピュータのＣＰＵ周り等に使用される固体電解コンデンサには小型大容量化が強く望まれており、更に高周波化に対応して低ＥＳＲ（等価直列抵抗）化や、ノイズ除去や過渡応答性に優れた低ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）化が要求されており、このような要求に応えるために種々の検討がなされている。

図４はこの種の従来の固体電解コンデンサの構成を示した正面断面図、図５は同固体電解コンデンサの外装前の平面図であり、図４と図５において、１１は素子を示し、この素子１１は弁作用金属であるアルミニウム箔からなる陽極体１２の表面を粗面化して誘電体酸化皮膜層を形成した後に絶縁樹脂部１３を設けて陽極電極部１４と陰極形成部（図示せず）に分離し、この陰極形成部の誘電体酸化皮膜層上に導電性高分子からなる固体電解質層、カーボン層と銀ペースト層からなる陰極層を順次積層形成することにより陰極電極部１５を形成し、これにより長手方向に陽極電極部１４と陰極電極部１５が設けられた平板状の素子１１が構成されているものである。

１６は上記素子１１の陽極電極部１４に接続された陽極コム端子、１６ａはこの陽極コム端子１６に設けられ、陽極電極部１４が搭載される平面部、１６ｂはこの平面部１６ａの両端を曲げ起こすことにより形成された接続部であり、複数枚積層した素子１１の陽極電極部１４を上記平面部１６ａ上に搭載し、接続部１６ｂを折り曲げて陽極電極部１４に密着するように包み込み、この接続部１６ｂの先端部分と素子１１の陽極電極部１４とを溶接部１６ｃでレーザー溶接することによって接合しているものである。

１７は上記素子１１の陰極電極部１５に接続された陰極コム端子、１７ａはこの陰極コム端子１７に設けられ、陰極電極部１５が搭載される平面部であり、この平面部１７ａと陰極電極部１５間、ならびに各素子１１の陰極電極部１５間の接合は導電性接着剤１８を用いて行われているものである。

１９は上記陽極コム端子１６と陰極コム端子１７の一部が夫々外表面に露呈する状態で上記複数枚の素子１１を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂であり、この外装樹脂１９から表出した陽極コム端子１６と陰極コム端子１７の一部を外装樹脂１９に沿って底面へと折り曲げることにより、底面部に陽極端子部１６ｄと陰極端子部１７ｂを形成した面実装型の固体電解コンデンサが構成されているものである。

このように構成された従来の固体電解コンデンサは、陽極コム端子１６に設けた接続部１６ｂの先端と素子１１の陽極電極部１４に同時にレーザー光を照射してレーザー溶接を行うことにより、安定した溶接作業を行うことができるようになるというものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−２８９０２３号公報

しかしながら上記従来の固体電解コンデンサでは、陽極コム端子１６に設けた平面部１６ａ上に素子１１の陽極電極部１４を搭載し、上記平面部１６ａの両端を曲げ起こして形成した接続部１６ｂを折り曲げて陽極電極部１４を包み込んだ後、上記接続部１６ｂの先端部分と素子１１の陽極電極部１４とを溶接部１６ｃでレーザー溶接することによって接合するようにしているものであるが、上記溶接時にはスパッタが発生する場合があり、このように発生したスパッタは周辺に飛散するため、陽極電極部１４と陰極電極部１５間の絶縁のために設けられた絶縁樹脂部１３上に上記スパッタが飛散すると絶縁性が悪化し、これによりＥＳＲが増大してしまい、このような絶縁樹脂部１３上に飛散するスパッタが大きいとか、多量であるというような最悪の場合には、陽極電極部１４と陰極電極部１５間の絶縁が破壊されて短絡する恐れも出てくるという課題があった。

本発明はこのような従来の課題を解決し、溶接時に発生するスパッタの飛散を防止することによって信頼性の高い溶接を行い、高信頼性と低ＥＳＲ化を図ることが可能な固体電解コンデンサを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明は、陽極電極部と陰極電極部が絶縁樹脂部を介して設けられた平板状の素子と、この素子に設けられた陽極電極部と陰極電極部を接合した陽極端子ならびに陰極端子と、これらを被覆した外装樹脂からなり、上記陽極端子に、素子の陽極電極部と陰極電極部間に設けられた絶縁樹脂部の一部を覆うと共に、陽極電極部の平坦部と接合されるように形成された接合部を設け、この接合部の一部と陽極電極部をレーザー溶接により接合した構成のものである。

以上のように本発明による固体電解コンデンサは、素子の陽極電極部と接合される陽極端子の接合部が陽極電極部と陰極電極部間に設けられた絶縁樹脂部の一部を覆うようにした構成により、溶接時に発生するスパッタが飛散しても上記絶縁樹脂部は接合部の一部によって覆われているために影響を受けることが無くなり、信頼性の高い溶接を安定して行うことができるようになり、これによって高信頼性と低ＥＳＲ化が図れるという効果が得られるものである。

（実施の形態）
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に全請求項に記載の発明について説明する。

図１（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施の形態による固体電解コンデンサの構成を示した正面断面図とＡ−Ａ線における側面断面図、図２は同固体電解コンデンサの外装前の平面図、図３は同固体電解コンデンサに使用される素子の構成を示した断面図である。

図１〜図３において、１は素子を示し、この素子１は弁作用金属であるアルミニウム箔からなる陽極体２の表面を粗面化して誘電体酸化皮膜層２ａを形成した後に、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂等の絶縁性樹脂からなる絶縁樹脂部３を設けて陽極電極部４と陰極形成部（図示せず）に分離し、この陰極形成部の誘電体酸化皮膜層２ａ上に導電性高分子からなる固体電解質層５ａ、カーボン層５ｂと銀ペースト層５ｃからなる陰極層を順次積層形成することにより陰極電極部５を形成し、これにより長手方向に陽極電極部４と陰極電極部５が絶縁樹脂部３を介して設けられた平板状の素子１を構成しているものである。

６は銅、銅合金等の金属のリードフレームからなり、上記素子１の陽極電極部４に接続された平板状の陽極端子、６ａはこの陽極端子６に設けられ、陽極電極部４が搭載される素子搭載部、６ｂはこの素子搭載部６ａの両端を夫々曲げ起こすことにより形成された一対の接合部である。この接合部６ｂは上記素子１の陽極電極部４と陰極電極部５間の絶縁のために設けられた絶縁樹脂部３の一部も同時に覆うような大きさに形成されると共に、先端部分の陽極電極部４側には切り欠き部が設けられているものである。

そして、このように構成された陽極端子６の素子搭載部６ａ上に素子１の陽極電極部４を複数枚積層して搭載し、接合部６ｂを夫々折り曲げて陽極電極部４に密着するように両側面から相対して包み込むことによって結束すると共に素子１の絶縁樹脂部３の一部を覆い、この接合部６ｂの先端部分に設けた切り欠き部と素子１の陽極電極部４に同時にＹＡＧレーザーを用いてレーザー光を照射して、溶接部６ｃでレーザー溶接することによって接合しているものである。

７は銅、銅合金等の金属のリードフレームからなり、上記素子１の陰極電極部５に接続された平板状の陰極端子、７ａはこの陰極端子７に設けられ、陰極電極部５が搭載される素子搭載部であり、この素子搭載部７ａと陰極電極部５間、ならびに各素子１の陰極電極部５間の接合は導電性接着剤８を用いて行われているものである。

９は上記陽極端子６と陰極端子７の一部が夫々外表面に露呈する状態で上記複数枚の素子１と陽極端子６と陰極端子７を一体に被覆した絶縁性の外装樹脂であり、この外装樹脂９から表出した陽極端子６と陰極端子７の一部を外装樹脂９に沿って側面から底面へと折り曲げることにより、底面部に陽極端子部６ｄと陰極端子部７ｂを形成した面実装型の固体電解コンデンサを構成したものである。

このように構成された本実施の形態による固体電解コンデンサは、素子１の陽極電極部４と接合される陽極端子６の接合部６ｂが陽極電極部４と陰極電極部５間の絶縁のために設けられた絶縁樹脂部３の一部を覆うようにした構成により、溶接時に発生するスパッタが飛散しても上記絶縁樹脂部３は接合部６ｂの一部によって覆われているために影響を受けることが無くなり、信頼性の高い溶接を安定して行うことができるようになり、これによって高信頼性と低ＥＳＲ化を図ることができるという格別の効果を奏するものである。

なお、本実施の形態においては、素子１の陽極電極部４が接合される陽極端子６の接合部６ｂの先端部分に切り欠き部を設け、この切り欠き部内の溶接部６ｃで溶接を行う構成を例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、溶接部６ｃと絶縁樹脂部３間に接合部６ｂが存在し、かつ、この接合部６ｂの一部が絶縁樹脂部３の一部を覆うような構成にすれば同様の効果を得ることができるものであり、接合部６ｂの先端部分の形状は切り欠き部以外の形状でも構わないものである。

本発明による固体電解コンデンサは、信頼性の高い溶接を安定して行って高信頼性と低ＥＳＲ化を図ることができるという効果を有し、特に高周波領域でのインピーダンス特性に優れたものが要求される分野等として有用である。

（ａ）本発明の一実施の形態による固体電解コンデンサの構成を示した正面断面図、（ｂ）同Ａ−Ａ線における側面断面図 同固体電解コンデンサの外装前の平面図 同固体電解コンデンサに使用される素子の構成を示した断面図 従来の固体電解コンデンサの構成を示した正面断面図 同固体電解コンデンサの外装前の平面図

符号の説明

１ 素子
２ 陽極体
２ａ 誘電体酸化皮膜層
３ 絶縁樹脂部
４ 陽極電極部
５ 陰極電極部
５ａ 固体電解質層
５ｂ カーボン層
５ｃ 銀ペースト層
６ 陽極端子
６ａ、７ａ 素子搭載部
６ｂ 接合部
６ｄ 陽極端子部
７ 陰極端子
７ｂ 陰極端子部
８ 導電性接着剤
９ 外装樹脂

Claims (3)

1. 陽極電極部と陰極電極部が絶縁樹脂部を介して設けられた平板状の素子と、この素子に設けられた陽極電極部と陰極電極部を夫々接合した陽極端子ならびに陰極端子と、この陽極端子ならびに陰極端子の一部が夫々露呈する状態で上記素子と陽極端子と陰極端子を一体に被覆した外装樹脂からなる固体電解コンデンサにおいて、上記陽極端子に、素子の陽極電極部と陰極電極部間に設けられた絶縁樹脂部の一部を覆うと共に、陽極電極部の平坦部と接合されるように形成された接合部を設け、この接合部の一部と陽極電極部をレーザー溶接により接合した固体電解コンデンサ。
2. 素子の陽極電極部と接合される接合部の先端部分の陽極電極部側に切り欠き部を設け、この切り欠き部内で接合部と陽極電極部を接合した請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
3. 陽極端子に設けた接合部が、素子の陽極電極部を両側面から相対して包み込むことによって結束するようにしたものである請求項１に記載の固体電解コンデンサ。

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