JP2009135246A

JP2009135246A - 固体電解コンデンサの製造方法及び固体電解コンデンサ

Info

Publication number: JP2009135246A
Application number: JP2007309686A
Authority: JP
Inventors: Hayatoshi Ihara; 勇俊井原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2009-06-18

Abstract

【課題】陽極端子とコンデンサ素子の陽極部とが導電性部材を介して接続されている固体電解コンデンサについて、陽極端子と導電性部材との接続の際に発生するススが陰極端子に付着することにより起こるＥＳＲの増大を防止するとともに、陽極端子と導電性部材との接続が確実に行われるようにする。
【解決手段】陽極部と陰極部からなるコンデンサ素子と、前記陽極部と導電性部材を介して接続される陽極端子と、前記陰極部と接続される陰極端子と、を有する固体電解コンデンサの製造方法において、前記導電性部材と前記陽極端子とは、該陽極端子の前記導電性部材と接続される面と反対の面からレーザー処理することによって接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンデンサ素子の陽極部と陽極端子とが、導電性部材を介して接続される固体電解コンデンサに関するものである。

近年、電子機器の小型化・高周波化が進み、これに使用されるコンデンサも高周波で低インピーダンスが実現できる導電性高分子を固体電解質として用いた固体電解コンデンサが商品化されている。そしてこの固体電解コンデンサは、高導電率の導電性高分子を固体電解質として用いているため、従来の電解液を用いた乾式電解コンデンサや二酸化マンガンを用いた固体電解コンデンサに比べて、等価直列抵抗成分が低く、大容量かつ小型の固体電解コンデンサを実現することができる。

しかしながら、このような固体電解コンデンサにおいても、低背化・低ＥＳＬ化の要求があり、それに応えるために図１に示すような固体電解コンデンサが提案されている。（例えば特許文献１）
図１の固体電解コンデンサの構造は、陰極端子４２の外装樹脂６から露出している面と反対の面がコンデンサ素子１の陰極部３と接続されている。このような構造の固体電解コンデンサにおいて、陰極部３は、陽極体の周面に陰極層等を形成することにより形成されるため、陽極部２と陰極部３とでは、厚みが異なり、コンデンサ素子１の陽極部２と陽極端子４１は、直接接続すると、コンデンサ素子１が傾いてしまう。このため、金属板等の導電性部材５を介して陽極部２と陽極端子４１とを接続している。
特開２００２−３６７８６２号公報

上記の固体電解コンデンサを作製する際、陽極端子４１と導電性部材５との接続方法は、例えば、図６に示すように導電性部材５を陽極端子４１上に載置した状態で、Ｙ方向からレーザー照射することにより導電性部材５と陽極端子４１を溶接する方法がある。しかしながら、このような方法では陽極端子４１と導電性部材５の接着箇所が限られてしまい、密着性に問題があった。また、レーザー照射時に、発生するススが、陰極端子４２の、該陰極端子４２と陰極部３を接続するために塗布する導電性接着剤（図示せず）を塗布する箇所に付着してしまい、陰極端子４２と陰極部３との密着強度が弱まり、ＥＳＲを増大させてしまうため、レーザー照射時に発生するススが陰極端子４２に付着するのを防ぐために、レーザーの出力強度を増加させることが困難であった。

またレーザー照射を図６で示すように、陰極端子から離れた方向（Ｚ方向）から行うと、コンデンサ素子１を外装樹脂５で被覆後
裁断する際に位置ずれが生じて導電性部材５と陽極端子２との接続箇所を切断してしまい、導電性部材５と陽極端子２との接続が切れるという問題があった。

上記の問題を解決するため、本発明は、陽極部と陰極部からなるコンデンサ素子と、前記陽極部と導電性部材を介して接続される陽極端子と、前記陰極部と接続される陰極端子と、を有する固体電解コンデンサの製造方法において、前記導電性部材と前記陽極端子とは、該陽極端子の前記導電性部材と接続される面と反対の面からレーザー照射することによって接続されることを特徴とする。

また、前記陽極端子は、前記導電性部材と接続される面と反対の面側に開いた窪みを有し、該窪みにレーザーを照射することが好ましい。

本発明の製造方法は、陽極端子の導電性部材と接続する面と反対の面からレーザーを照射するので、レーザー照射時に発生するススが陰極端子の、導電性接着剤との接着箇所に付着する心配がなく、このことにより起こるＥＳＲの増大を防ぐことができる。また、レーザーの出力強度を上げることができるので、導電性部材と陽極端子との接着強度を上げることができる。

従来は溶接箇所が陽極端子と導電性部材の接触部のうち陰極端子に最も近い箇所に限られていたが、本発明の製造方法にすると陽極端子と導電性部材の接触部の中央での接続が可能となるので、接続強度が向上する。

本発明の実施のための最良の形態について図を用いて説明する。

図１は、本発明の固体電解コンデンサの断面図である。本発明の固体電解コンデンサは、陽極部２と陰極部３からなるコンデンサ素子１と、陽極端子４１、陰極端子４２、導電性部材５を具えている。該コンデンサ素子１の陰極部３は陰極端子４２と接続されており、陽極部２は陽極端子４１と導電性部材５を介して接続されている。また、コンデンサ素子１は、外装樹脂６で被覆されており、陽極端子４１の、導電性部材５との接続面と反対の面及び、陰極端子４２の、陰極部３との接続面と反対の面は、外装樹脂６から露出している。

前記コンデンサ素子１は、例えば次のようにして作製される。すなわち、弁作用金属からなる陽極リードを植立させて弁作用金属粉末を加圧成形して焼結して焼結体を作製する。次にアジピン酸やりん酸等の酸水溶液に該焼結体を浸漬し、焼結体を陽極として陽極酸化を行い、焼結体の周面に誘電体皮膜を形成する。次いで、公知の方法により該誘電体皮膜の周面に固体電解質層を形成する。固体電解質として例えば、二酸化マンガンや、導電性高分子などを採用することができる。導電性高分子からなる固体電解質を形成する方法としては、化学重合や電解重合等がある。該固体電解質層は１層からなってもよいし、複数の層から形成されていてもよい。固体電解質層の表面に陰極引出層を形成する。陰極引出層を形成する方法としては、例えば導電性カーボンを含む溶液に固体電解質層が形成された焼結体を浸漬し、その後銀を含む溶液に該焼結体を浸漬する方法がある。陰極引出層は１層でなくてもよく、例えば、導電性カーボン層を形成した後に、銀ペースト層を形成してもよい。このようにしてコンデンサ素子１が作製される。ここで、本発明の陽極部２とは、陽極リードのことをいい、陰極部３とは、表面に誘電体皮膜、固体電解質層、陰極引出層が形成されている焼結体のことをいう。

次に図２に示すようなリードフレーム４を用意する。リードフレーム４は例えば銅等の金属からなる。リードフレーム４には切り抜きがされ、切り抜き箇所を挟んで、陽極端子４１と陰極端子４２が形成されている。該リードフレーム４上に導電性部材５を載置する。導電性部材５は、個々の陽極端子４１上に一つずつ載置してもよいし、図３に示すように長棒状のものを載置し、後に切断してもよい。ここで、図３はリードフレーム４と導電性部材５との載置関係を示す図である。尚、導電性部材５の形状は特に限定されず、例えば丸棒状のものであってもよい。

上記のようにしてリードフレーム４の陽極端子４１上に導電性部材５を載置した後、陽極端子４１の導電性部材５を載置していない側から、陽極端子４１と導電性部材５の境界に向けて（図４のＸ方向）レーザーを照射して陽極端子４１と導電性部材５を溶接する。レーザーは図４や図５に示すように下側から照射されてもよいし、導電性部材５を保持したままリードフレーム４を上下逆向きにして上側から照射してもよい。レーザーを上側から照射する場合、リードフレーム４上に導電性部材５を載置するのではなく、導電性部材５の上にリードフレーム４を載置し、レーザー照射により陽極端子４１と導電性部材５を接続したあと、リードフレーム４を上下逆向きにしてもよい。レーザーの種類は特に限定されるものではないが、ＹＡＧレーザーであることが好ましい。陽極端子４１の形状は、図５に示すように、導電性部材５の対応する位置に窪みが設けられていることが好ましい。このとき、レーザーは窪みに向かって（図５のＸ方向）照射される。このような構成とすることにより、陽極端子４１にレーザー照射した際に発生するススが陰極端子４２に付着する心配がなくなる。また、陽極端子４１と導電性部材５は、接触部の端部でなく中央部で接続することができるので、陽極端子４１と導電性部材５は強固に安定して接続することができる。さらに、窪みにはコンデンサ素子１を被覆する外装樹脂６が入り込むことができ、陽極端子４１と外装樹脂６との密着性が向上する。該窪みは、例えば段押し等により形成される。レーザーを照射する数は特に限定されないが、陽極端子４１と導電性部材５との接続強度を向上させるためには、複数の箇所にレーザー照射することが好ましい。

上述のようにして、陽極端子４１と導電性部材５を接続した後、導電性部材５を適当な長さで切断し、導電性部材５上に陽極部２、陰極端子４２上に陰極部３が配置するようにコンデンサ素子１を載置する。次に、陽極端子４１及び陰極端子４２の導電性部材５及び陰極部３と接続している面と反対の面が露出するように、コンデンサ素子１を外装樹脂６で被覆する。その後、適当な大きさに裁断して、リードフレーム４から切り離して固体電解コンデンサが完成する。
上記実施の形態は、本発明を説明するためのものに過ぎず、特許請求の範囲に記載の発明を限定する様に解すべきでない。本発明は、特許請求の範囲内及び均等の意味の範囲内で自由に変更することができる。例えば、本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、長棒状の導電性部材５を切断して、リードフレーム４の陽極端子４１上に載置してからレーザーにより陽極端子４１と導電性部材５を接続してもよい。

本発明の固体電解コンデンサの断面図である。本発明に用いるリードフレームの上面図である。本発明のリードフレームと導電性部材の配置関係図である。本発明の陽極端子と導電性部材の接続位置を示す図である。本発明の別の陽極端子と導電性部材の接続位置を示す図である。従来の陽極端子と導電性部材の接続位置を示す図である。

符号の説明

１コンデンサ素子
２陽極部
３陰極部
４リードフレーム
４１陽極端子
４２陰極端子
５導電性部材
６外装樹脂

Claims

陽極部と陰極部からなるコンデンサ素子と、前記陽極部と導電性部材を介して接続される陽極端子と、前記陰極部と接続される陰極端子と、を有する固体電解コンデンサの製造方法において、
前記導電性部材と前記陽極端子とは、該陽極端子の前記導電性部材と接続される面と反対の面からレーザー照射することによって接続されることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
前記陽極端子は、前記導電性部材と接続される面と反対の面側に開いた窪みを有し、該窪みにレーザーを照射す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の製造方法。
請求項１または２の方法で作製された固体電解コンデンサ。