JP2009194263A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】漏れ電流の増加を抑制することが可能な固体電解コンデンサの製造方法を提供する。
【解決手段】積層型固体電解コンデンサは、陽極部８および陰極部９を有するコンデンサ素子１０（コンデンサ素子１０ａ〜１０ｄ）が４枚積層され、積層状態の中央部に外部リード端子として機能するリードフレーム（陽極端子１１および陰極端子１２）が取り付けられている。そして、コンデンサ素子１０の陽極部８のそれぞれが、支点部材６を支点としてその先端側が折れ曲がり、陽極端子１１あるいは隣接する陽極部８と抵抗溶接されている。こうした抵抗溶接は、コンデンサ素子１０の陽極部８に支点部材６および掘削部５を形成し、支点部材６を支点として陽極部８を曲げ、陽極部８を陽極端子１１もしくは別のコンデンサ素子１０の陽極部８に溶接固定することにより行っている。
【選択図】図１

Description

本発明は、固体電解コンデンサの製造方法に関する。

一般に積層型固体電解コンデンサの製造方法では、アルミニウムなどの弁作用を有する金属箔を陽極酸化することにより、その表面に主に酸化物からなる誘電体層を形成する。そして、誘電体層が形成された金属箔の片側端部を陽極部とし、この陽極部を除いた部分の誘電体層上に電解質層（たとえば、二酸化マンガン、ポリピロール、ポリチオフェンなど）を形成した後、その上に陰極引出層（たとえば、導電性カーボン層と銀ペースト層の積層膜）を形成し、陰極部とする。これにより、陽極部と陰極部とを有するコンデンサ素子を形成する。その後、こうしたコンデンサ素子を外部リード端子として機能するリードフレーム（陽極端子および陰極端子）上に複数積層し、陽極部と陽極端子あるいは隣接する陽極部同士を抵抗溶接により接続するとともに、陰極部と陰極端子あるいは隣接する陰極部同士を導電性接着剤で接続する。そして、トランスファー法などでモールドを行うことにより積層型固体電解コンデンサを完成させる方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
国際公開第ＷＯ００／７４０９１号パンフレット

しかしながら、上記特許文献１に記載の積層型固体電解コンデンサの製造方法では、コンデンサ素子の抵抗溶接を、陽極部の根本付近（陽極部と陰極部との境界）で金属箔を曲げながら（あるいは曲げた状態で）行うので、陽極部の根元付近に応力が集中し、その周辺の誘電体層が破損しやすい。このため、積層型固体電解コンデンサの漏れ電流（ＬＣ：Leakage Current）の増加や、短絡による不良の原因となるという問題があった。特にリ
ードフレームから離れた位置で積層されるコンデンサ素子では、金属箔の曲げ量が大きくなり、こうした問題がより顕著となる。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、漏れ電流の増加を抑制することが可能な固体電解コンデンサ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、本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は、陽極端子と陰極端子を含むリード端子と、第１のコンデンサ素子とを備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、第１のコンデンサ素子の第１の陽極部に第１の支点部材を形成する第１の工程と、第１の支点部材を支点として第１の陽極部を曲げ、第１の陽極部を陽極端子に接続する第２の工程と、を備えることを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る別の固体電解コンデンサの製造方法は、複数のコンデンサ素子を積層した固体電解コンデンサの製造方法であって、複数のコンデンサ素子のうち少なくとも１つのコンデンサ素子の陽極部に支点部材を形成する工程と、支点部材を支点として陽極部を曲げ、陽極部を、積層状態で隣接する他のコンデンサ素子の陽極部に接続する工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、漏れ電流の増加を抑制することが可能な固体電解コンデンサの製造方法が提供される。

以下、本発明を具現化した実施形態について図面に基づいて説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

図１は本実施形態に係る積層型固体電解コンデンサの構成の一例を示す概略断面図である。図２は図１の積層型固体電解コンデンサに用いるコンデンサ素子の概略図（断面図および平面図）である。なお、図２の断面図は平面図のＸ−Ｘ線に沿った断面に相当する。また、図３は図２のコンデンサ素子の製造プロセスを説明するための概略図（断面図および平面図）であり、図４および図５は積層型固体電解コンデンサの製造プロセスを説明するための概略断面図である。また、図６は積層型固体電解コンデンサの一製造工程を示す平面図である。

本実施形態に係る積層型固体電解コンデンサは、図１に示すように、複数枚（本例では４枚）積層されたコンデンサ素子１０（コンデンサ素子１０ａ〜１０ｄ）を備え、積層状態の中央部には外部リード端子として機能するリードフレーム（陽極端子１１および陰極端子１２）が取り付けられている。そして、陽極端子１１および陰極端子１２の一部が相反する方向の外部に引き出される形で、積層されたコンデンサ素子１０、陽極端子１１、及び陰極端子１２はモールド外装体１３により覆われている。

上記コンデンサ素子１０は、図２に示すように、弁作用を有する金属箔１の表面に、誘電体層２、電解質層３、及び陰極引出層４が順次形成されている。誘電体層２は、金属箔１の酸化物からなる誘電体で構成され、金属箔１の表面に形成されている。電解質層３は、導電性ポリマーからなる導電性高分子層から構成され、金属箔１の片側端部を除いた誘電体層２の表面上に形成されている。陰極引出層４は、カーボン粒子を含む層からなる導電性カーボン層４ａと、銀粒子を含む層からなる銀ペースト層４ｂとの積層膜で構成され、電解質層３上に形成されている。ここで、誘電体層２が形成された金属箔１の片側端部（電解質層３および陰極引出層４が形成されていない部分）を陽極部８とし、この陽極部８を除いた部分（誘電体層２の上に電解質層３および陰極引出層４が形成されている部分）を陰極部９とする。

このような構成のコンデンサ素子１０を、リードフレーム（陽極端子１１および陰極端子１２）の上下面に各２枚積層し、陽極部８と陽極端子１１および隣接する陽極部８同士を抵抗溶接（固定）するとともに、陰極部９と陰極端子１２および隣接する陰極部９同士を導電性接着剤７で接着固定している。そして、積層されたコンデンサ素子１０、陽極端子１１、及び陰極端子１２をモールド外装体１３で成型して覆うことにより積層型固体電解コンデンサが形成されている。

ここで、積層型固体電解コンデンサに用いられるコンデンサ素子１０には、図２に示すように、陽極部８と陰極部９との境界１４と、抵抗溶接棒の当接位置１５との間における金属箔１の両面に掘削部５が設けられている。さらに、掘削部５を設けた陽極部８における金属箔１の一方の面には、熱硬化性部材からなる支点部材６が設けられている。この支点部材６は、掘削部５の陰極部９側（境界１４と掘削部５との間）に設けられ、掘削部５の一部を覆うように形成されている。なお、支点部材６は、陽極部８を小面積化（短小化）しつつ、陽極部８を抵抗溶接する際に陽極部８の先端側（抵抗溶接棒の当接位置１５側）が折れ曲がり易くなるように、陽極部８の中央部よりも陰極部９側に位置して形成されている。

本実施形態の積層型固体電解コンデンサにおいては、こうしたコンデンサ素子１０の陽極部８のそれぞれが、図１に示すように、支点部材６を支点としてその先端側（抵抗溶接棒の当接位置１５側）が折れ曲がり、陽極端子１１あるいは隣接する陽極部８と抵抗溶接
されている。このように支点部材６および掘削部５が存在することにより、支点部材６を支点として掘削部５部分を含む先端側で陽極部８が折れ曲がる。したがって、コンデンサ素子１０の陽極部８の根元付近（境界１４）に曲げ応力が加わることが抑制されるので、その周辺の誘電体層２の破損に起因した漏れ電流の増加や短絡による不良を抑制することが可能となる。

なお、こうした曲げ応力の抑制効果は、陽極部８と陽極端子１１との間の接続と、積層状態で隣接するコンデンサ素子１０の陽極部８同士の接続のいずれの場合においても得られている。

（製造方法）
次に、本実施形態の積層型固体電解コンデンサの製造方法について、図１〜図６を参照して説明する。

工程１：アルミニウム、ニオブ、タンタルから選ばれる弁作用金属またはその合金からなり、所定の厚みＤ１を有する単板状の金属箔１を用意する。

工程２：金属箔１を電解液中で陽極酸化することにより、金属箔１の表面を覆うように主に金属箔の酸化物（金属酸化物）からなる誘電体層２を形成する。電解液としては、たとえば、リン酸水溶液やアジピン酸水溶液などが採用される。

工程３：電解質層３として、誘電体層２の表面の一部（陰極部９となる部分）を覆うように、化学重合法を用いて導電性ポリマーからなる導電性高分子層を形成する。具体的には、導電性ポリマーとなる単量体（モノマー）と酸化剤を溶解させた化学重合液を用意し、誘電体層２を形成した金属箔１を所定の位置までこの化学重合液に浸漬した後、熱処理を施すことにより、単量体（モノマー）を酸化重合させ、誘電体層２の表面上に導電性高分子層を形成する。なお、導電性高分子層の材料としては、導電性を有する高分子材料であれば特に限定されないが、たとえば、導電性に優れたポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの材料が採用される。

工程４：電解質層３上にカーボンペーストを塗布、乾燥することにより導電性カーボン層４ａを形成する。さらに、この導電性カーボン層４ａ上に銀ペーストを塗布、乾燥することにより銀ペースト層４ｂを形成する。このようにして、電解質層３を覆うように、導電性カーボン層４ａと銀ペースト層４ｂとの積層膜からなる陰極引出層４を形成する。

以上の工程を経て、図３（Ａ）に示す状態のコンデンサ素子１０が形成される。ここで、誘電体層２の上に電解質層３および陰極引出層４が形成されている部分が陰極部９となり、電解質層３および陰極引出層４が形成されていない部分が陽極部８となる。なお、陽極部８の表面と陰極部９の表面との間には電解質層３の厚さと陰極引出層４の厚さの総和に相当する段差Ｈ１が生じる。

工程５：コンデンサ素子１０における陽極部８の所定の位置にレーザー光を照射することにより、金属箔１の幅全体にわたって誘電体層２の表面から所定の深さＤ２を有する掘削部５を形成する。この際、掘削部５は長さＷ１で形成する。さらに、こうしたレーザー照射を陽極部８の反対側の面に対して行い、図３（Ｂ）に示す状態のコンデンサ素子１０を形成する。

工程６：陽極部８の一方の面（溶接面：陽極端子もしくは別のコンデンサ素子の陽極部と接合される面）の所定の位置（掘削部５の一部と重畳する位置）に、金属箔１の幅全体にわたって熱硬化性部材を塗布した後、熱処理を施して硬化させ、支点部材６を形成する。この際、支点部材６は、誘電体層２の表面から所定の高さＨ２および長さＷ２で形成す
る。なお、支点部材６の高さＨ２は、上述の段差Ｈ１よりも高くなるよう調整している。また、熱硬化性部材としては、熱硬化性の絶縁部材あるいは熱硬化性の導電性部材が採用される。

以上の工程を経て、図２に示す状態のコンデンサ素子１０（積層型固体電解コンデンサに用いられる４枚のコンデンサ素子１０ａ〜１０ｄ）が形成される。

工程７：外部リード端子として機能するリードフレーム（平板状の陽極端子１１および平板状の陰極端子１２）を用意する。そして、図４（Ａ）に示すように、１枚目のコンデンサ素子１０ａの陰極部９上に導電性接着剤７を塗布した後、コンデンサ素子１０ａをリードフレームの対応する位置に少し離した状態で配置する。そして、コンデンサ素子１０ａを移動させ、図４（Ｂ）および図６に示すように、導電性接着剤７を介して陰極部９と陰極端子１２とを接触させた状態で乾燥させることにより、陰極部９と陰極端子１２と導電性接着剤７で接続する。さらに、図４（Ｂ）および図６に示すように、陽極端子１１に陽極部８の支点部材６の一部を重畳して押し当てた状態で、陽極部８を陽極端子１１にスポット溶接により接続する。この際、陽極部８は、支点部材６を支点としてその先端側（図２における抵抗溶接棒の当接位置１５側）が折れ曲がり、陽極端子１１と抵抗溶接される。

工程８：図４（Ｃ）に示すように、２枚目のコンデンサ素子１０ｂの陰極部９上に導電性接着剤７を塗布した後、コンデンサ素子１０ａの陽極部８および陰極部９と対応する位置に少し離した状態で配置する。そして、コンデンサ素子１０ｂを移動させ、図５（Ａ）に示すように、導電性接着剤７を介してコンデンサ素子１０ｂの陰極部９とコンデンサ素子１０ａの陰極部９とを接触させた状態で乾燥させることにより、２枚のコンデンサ素子の陰極部９同士を導電性接着剤７で接続する。さらに、図５（Ａ）に示すように、コンデンサ素子１０ｂの支点部材６をコンデンサ素子１０ａの陽極部８に押し当てた状態で、コンデンサ素子１０ｂの陽極部８をコンデンサ素子１０ａの陽極部８にスポット溶接により接続する。この際、コンデンサ素子１０ｂの陽極部８は、支点部材６を支点としてその先端側（図２における抵抗溶接棒の当接位置１５側）が折れ曲がり、コンデンサ素子１０ａの陽極部８と抵抗溶接される。

工程９：引き続き、リードフレーム（陽極端子１１および陰極端子１２）の反対側の面に、上述の工程７と工程８と同様の手法で、３枚目のコンデンサ素子１０ｃと４枚目のコンデンサ素子１０ｄを順に接続する。これにより、図５（Ｂ）に示すように、上下の各２枚のコンデンサ素子がリードフレーム（陽極端子１１および陰極端子１２）を中央に挟み込むように形成される。

工程１０：トランスファー法でモールドを行い、図５（Ｃ）に示すように、モールド外装体１３を周囲に成形する。この際、積層されたコンデンサ素子１０（コンデンサ素子１０ａ〜１０ｄ）を内部に収納するとともに、陽極端子１１および陰極端子１２の端部を外部（相反する方向）に引き出すように成形する。なお、モールド外装体１３を成形する樹脂としては、モールド外装体として水分が出入りするのを抑制するため、またリフロー時（加熱処理時）のクラックや剥離を防止するため、吸水率の小さな樹脂（たとえば、エポキシ樹脂）が好ましく採用される。

工程１１：陽極端子１１および陰極端子１２を所定の長さに加工する。そして、図１に示すように、モールド外装体１３から露出した陽極端子１１および陰極端子１２の先端部を下方に折り曲げ、モールド外装体１３の側面および下面に沿って配置する。この両端子の先端部は、積層型固体電解コンデンサの端子として機能し、実装基板に積層型固体電解コンデンサを電気的に接続するために使用される。

工程１２：最後に積層型固体電解コンデンサの両端子を介して所定の電圧を印加するエージング処理を行う。これにより、積層型固体電解コンデンサの特性を安定化させる。

以上の工程を経て、本実施形態に係る積層型固体電解コンデンサが製造される。

なお、陽極端子１１は本発明の「陽極端子」、陰極端子１２は本発明の「陰極端子」、リードフレームは本発明の「リード端子」、コンデンサ素子１０ａ（またはコンデンサ素子１０ｃ）は本発明の「第１のコンデンサ素子」、コンデンサ素子１０ａ（またはコンデンサ素子１０ｃ）の陽極部８は本発明の「第１の陽極部」、コンデンサ素子１０ａ（またはコンデンサ素子１０ｃ）の支点部材６は本発明の「第１の支点部材」、コンデンサ素子１０ａ（またはコンデンサ素子１０ｃ）の掘削部５は本発明の「第１の凹部」、コンデンサ素子１０ａ（またはコンデンサ素子１０ｃ）の陰極部９は本発明の「第１の陰極部」、コンデンサ素子１０ｂ（またはコンデンサ素子１０ｄ）は本発明の「第２のコンデンサ素子」、コンデンサ素子１０ｂ（またはコンデンサ素子１０ｄ）の陽極部８は本発明の「第２の陽極部」、コンデンサ素子１０ｂ（またはコンデンサ素子１０ｄ）の支点部材６は本発明の「第２の支点部材」、及び積層型固体電解コンデンサは本発明の「固体電解コンデンサ」の一例である。

次に、本実施形態に係る積層型固体電解コンデンサの特性評価を行うために作製した実施例および特性比較のために作製した比較例について説明する。

（実施例）
実施例では、上述の実施形態の製造方法における各工程（工程１〜工程１２）に対応した工程を経て積層型固体電解コンデンサＡを作製した。なお、図１〜図６は実施例の積層型固体電解コンデンサＡの構造および製造方法を示す図面に相当する。

工程１Ａ：弁作用を有する金属箔１として、厚さ約０．１ｍｍを有する単板状のアルミニウム箔を用意する。

工程２Ａ：アルミニウム箔に対して、所定濃度のリン酸水溶液中において所定電圧で陽極酸化を行う。これにより、アルミニウム箔の周囲を覆うように酸化アルミニウムからなる誘電体層２を形成する。

工程３Ａ：３，４−エチレンジオキシチオフェンの単量体（モノマー）とドーパント兼酸化剤として所定濃度のｐ−トルエンスルホン酸鉄（ＩＩＩ）を１−ブタノール溶媒に混合した化学重合液を用意する。そして、誘電体層２が形成されたアルミニウム箔を所定の位置までこの化学重合液に浸漬した後、熱処理を施すことにより単量体（モノマー）を酸化重合させ、誘電体層２上に所定の厚みで３，４−エチレンジオキシチオフェンからなる導電性高分子層を電解質層３として形成する。

工程４Ａ：電解質層３上にカーボンペーストを塗布、乾燥することにより導電性カーボン層４ａを所定の厚みで形成する。さらに、この導電性カーボン層４ａ上に銀ペーストを塗布、乾燥することにより銀ペースト層４ｂを所定の厚みで形成する。このようにして、電解質層３を覆うように、導電性カーボン層４ａと銀ペースト層４ｂとの積層膜からなる陰極引出層４を形成する。

以上の工程を経て、図３（Ａ）に示した状態のコンデンサ素子１０が形成される。ここで、誘電体層２の上に電解質層３および陰極引出層４が形成されている部分が陰極部９であり、電解質層３および陰極引出層４が形成されていない部分が陽極部８である。なお、本実施例では、陽極部８の表面と陰極部９の表面との間には約０．０５ｍｍの段差が生じている。

工程５Ａ：陽極部８の所定の位置にレーザー光を照射することにより、アルミニウム箔の幅全体にわたって誘電体層２の表面から所定の深さ約０．０３ｍｍを有する掘削部５を形成する。この際、掘削部５は長さ約０．３ｍｍで形成する。さらに、こうしたレーザー照射を陽極部８の反対側の面に対して同様にレーザー光を照射し、掘削部５を形成する。これにより、両面に掘削部５が形成された領域の陽極部８（金属箔１）の厚さは約１／３まで薄くなっている。なお、レーザー照射は１０Ｗのレーザーパワーで５０％の出力で行っている。

工程６Ａ：コンデンサ素子１０の陽極部８の一方の面（溶接面）の所定の位置（掘削部５の一部と重畳する位置）に、アルミニウム箔の幅全体にわたって熱硬化性の絶縁部材としてエポキシ樹脂を塗布した後、熱処理（１２０℃、１５分程度）を施して硬化させ、支点部材６を形成する。この際、支点部材６は、誘電体層２の表面から所定の高さ約０．１ｍｍ〜約０．１５ｍｍおよび長さ約０．２ｍｍで形成する。具体的には、陽極端子１１とスポット溶接するコンデンサ素子（コンデンサ素子１０ａ、１０ｃ）については支点部材６の高さを約０．１ｍｍとし、コンデンサ素子の陽極部８とスポット溶接するコンデンサ素子（コンデンサ素子１０ｂ、１０ｄ）については支点部材６の高さを約０．１５ｍｍしている。

以上の工程を経て、図２に示した状態のコンデンサ素子１０（積層型固体電解コンデンサに用いられる４枚のコンデンサ素子１０ａ〜１０ｄ）が形成される。

工程７Ａ：外部リード端子として機能するリードフレーム（平板状の陽極端子１１および平板状の陰極端子１２）を用意する。そして、１枚目のコンデンサ素子１０ａの陰極部９上に液状エポキシ樹脂からなる導電性接着剤７を塗布した後、コンデンサ素子１０ａをリードフレームの対応する位置に少し離した状態で配置する。そして、コンデンサ素子１０ａを移動させ、導電性接着剤７を介して陰極部９と陰極端子１２とを接触させた状態で乾燥させることにより、陰極部９と陰極端子１２と導電性接着剤７で接続する。さらに、陽極端子１１に陽極部８の支点部材６の一部を重畳して押し当てた状態で、陽極部８を陽極端子１１にスポット溶接により接続する。

工程８Ａ：２枚目のコンデンサ素子１０ｂの陰極部９上に液状エポキシ樹脂からなる導電性接着剤７を塗布した後、コンデンサ素子１０ａの陽極部８および陰極部９と対応する位置に少し離した状態で配置する。そして、コンデンサ素子１０ｂを移動させ、導電性接着剤７を介してコンデンサ素子１０ｂの陰極部９とコンデンサ素子１０ａの陰極部９とを接触させた状態で乾燥させることにより、２枚のコンデンサ素子の陰極部９同士を導電性接着剤７で接続する。さらに、コンデンサ素子１０ｂの支点部材６をコンデンサ素子１０ａの陽極部８に押し当てた状態で、コンデンサ素子１０ｂの陽極部８をコンデンサ素子１０ａの陽極部８にスポット溶接により接続する。

工程９Ａ：リードフレーム（陽極端子１１および陰極端子１２）の反対側の面に、上述の工程７Ａと工程８Ａと同様の手法で、３枚目のコンデンサ素子１０ｃと４枚目のコンデンサ素子１０ｄを順に接続する。

工程１０Ａ：トランスファー法でモールドを行う。具体的には、積層された４枚のコンデンサ素子（コンデンサ素子１０ａ〜１０ｄ）を金型内（上下の金型の間）に配置し、内部にエポキシ樹脂を加熱し軟化させた状態で加圧して注入し、４枚のコンデンサ素子と金型の隙間に完全に充填した後、高温のまま一定時間保持しエポキシ樹脂を硬化させる。これにより、エポキシ樹脂からなる略直方体状のモールド外装体１３を周囲に成形する。この際、積層された４枚のコンデンサ素子を内部に収納するとともに、陽極端子１１および陰極端子１２の端部を外部（相反する方向）に引き出すように成形する。

工程１１Ａ：陽極端子１１および陰極端子１２を所定の長さに加工する。そして、モールド外装体１３から露出した陽極端子１１および陰極端子１２の先端部を下方に折り曲げ、モールド外装体１３の側面および下面に沿って配置する。

工程１２Ａ：最後にエージング処理として、積層型固体電解コンデンサの両端子（陽極端子１１、陰極端子１２）に定格電圧（２５Ｖ）を印加した状態で２時間保持する。

このようにして、実施例における積層型固体電解コンデンサＡが作製される。

（比較例１）
図７は比較例１に係る積層型固体電解コンデンサの構成の一例を示す概略断面図である。実施例と異なる箇所は、コンデンサ素子２０の陽極部８ａに掘削部５および支点部材６が形成されていないことである。それ以外は実施例と同様である。

比較例１に係る積層型固体電解コンデンサは、積層された４枚のコンデンサ素子２０（コンデンサ素子２０ａ〜２０ｄ）を備え、積層状態の中央部にはリードフレーム（陽極端子１１および陰極端子１２）が取り付けられている。そして、陽極端子１１および陰極端子１２の一部が相反する方向の外部に引き出される形で、積層されたコンデンサ素子２０、陽極端子１１、及び陰極端子１２はモールド外装体１３により覆われている。

上記コンデンサ素子２０には、図３（Ａ）に示した状態のコンデンサ素子（従来のコンデンサ素子）が用いられ、実施例に用いたコンデンサ素子１０とは異なり、コンデンサ素子２０の陽極部８ａに掘削部５および支点部材６が形成されていない。そして、このようなコンデンサ素子２０を、リードフレーム（陽極端子１１および陰極端子１２）の上下面に、陽極部８ａの根元付近（陽極部８ａと陰極部９との境界１４）で陽極部８ａを曲げながら（あるいは曲げた状態で）、陽極部８ａと陽極端子１１あるいは隣接する陽極部８ａ同士を抵抗溶接するとともに、陰極部９と陰極端子１２あるいは隣接する陰極部９同士を導電性接着剤７で接着固定している。そして、上下面に各２枚積層されたコンデンサ素子２０、陽極端子１１、及び陰極端子１２をモールド外装体１３で覆うことにより比較例１の積層型固体電解コンデンサＸが形成されている。

（製造方法）
比較例１では、実施例における工程５Ａ（掘削部を形成する工程）および工程６Ａ（支点部材を形成する工程）を行わずにコンデンサ素子２０（コンデンサ素子２０ａ〜２０ｄ）を形成すること以外は実施例と同様にして、積層型固体電解コンデンサＸを作製した。

（比較例２）
図８は比較例２に係る積層型固体電解コンデンサの構成の一例を示す概略断面図である。比較例１と異なる箇所は、コンデンサ素子３０の陽極部８ｂを、陰極部９と水平を保つため、金属製のスペーサ１６で底上げをした状態で陽極端子１１あるいは別のコンデンサ素子の陽極部８ｂと接続していることである。それ以外は比較例１と同様である。

比較例２に係る積層型固体電解コンデンサは、積層された４枚のコンデンサ素子３０（コンデンサ素子３０ａ〜３０ｄ）を備え、積層状態の中央部にはリードフレーム（陽極端子１１および陰極端子１２）が取り付けられている。そして、陽極端子１１および陰極端子１２の一部が相反する方向の外部に引き出される形で、積層されたコンデンサ素子３０、陽極端子１１、及び陰極端子１２はモールド外装体１３により覆われている。

上記コンデンサ素子３０には、比較例１と同様のコンデンサ素子（従来のコンデンサ素子）が用いられる。そして、このようなコンデンサ素子３０を、リードフレーム（陽極端子１１および陰極端子１２）の上下面に、陽極部８と陽極端子１１あるいは隣接する陽極
部８同士を、金属製のスペーサ１６を介して抵抗溶接するとともに、陰極部９と陰極端子１２あるいは隣接する陰極部９同士を導電性接着剤７で接着固定している。そして、上下面に各２枚積層されたコンデンサ素子３０、陽極端子１１、及び陰極端子１２をモールド外装体１３で覆うことにより比較例２の積層型固体電解コンデンサＹが形成されている。

（製造方法）
比較例２では、工程７Ａおよび工程８Ａにおけるスポット溶接の際に、金属製のスペーサ１６を介して陽極部８と陽極端子１１との間および陽極部８同士を接続すること以外は比較例１と同様にして、積層型固体電解コンデンサＹを作製した。

（評価）
実施例、比較例１、及び比較例２で作製した各積層型固体電解コンデンサの特性評価を行った。特性評価では、漏れ電流（ＬＣ）を評価し、コンデンサ完成検査におけるＬＣ不良率および信頼性試験におけるＬＣ不良数を算出した。なお、漏れ電流は、直流電流源および電流モニタを用いて、各積層型固体電解コンデンサに対して２５Ｖ（定格電圧に相当）の電圧を印加して２０秒後の電流を測定した。また、信頼性試験は、耐久性試験（温度１０５℃、定格電圧負荷、試験時間１０００時間）および高温高湿試験（温度６０℃、湿度９０％、電圧無負荷、試験時間５００時間）を行った。

ＬＣ不良率は、完成検査での漏れ電流が０．１ＣＶ（Ｃ：容量、Ｖ：定格電圧）より大きいものを不良とし、試料数１０００個における不良数から算出した。

ＬＣ不良数は、各試験後の漏れ電流が０．１ＣＶより大きいものを不良とした際の、試料数５０個中の不良数である。

表１は各積層型固体電解コンデンサにおけるＬＣ不良率およびＬＣ不良数の評価結果を示す。

表１に示すように、実施例（積層型固体電解コンデンサＡ）では、従来の比較例１（積層型固体電解コンデンサＸ）に比べて、コンデンサ完成検査におけるＬＣ不良率が半減していることに加え、耐久性試験および高温高湿試験において発生していたＬＣ不良数が０個まで減少していることが分かる。一方、陽極部を金属製のスペーサを介して抵抗溶接した比較例２（積層型固体電解コンデンサＹ）と比べても、ＬＣ不良率およびＬＣ不良数は遜色なく同程度の結果となっていることが分かる。これは、支点部材６を支点としてコンデンサ素子１０の陽極部８（金属箔１）を曲げて抵抗溶接することで、コンデンサ素子１０の陽極部８の根元付近（境界１４）に曲げ応力が加わることが抑制され、その周辺の誘電体層２の破損に起因した漏れ電流の増加が低減されたためと推察される。また、漏れ電
流の増加の抑制効果は、比較例２のように金属製のスペーサを設けることで陽極部の根元付近に加わる曲げ応力の抑制効果と同等であると推察される。

本発明の本実施形態に係る積層型固体電解コンデンサの製造方法によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）コンデンサ素子１０ａ（またはコンデンサ素子１０ｃ）の陽極部８上に支点部材６を形成し、この支点部材６を支点として陽極部８を曲げ、陽極部８を陽極端子１１に溶接固定するようにしたことで、コンデンサ素子１０ａ（またはコンデンサ素子１０ｃ）の陽極部８の根元付近（陽極部８と陰極部９との境界１４）に曲げ応力が加わることが抑制され、その周辺の誘電体層２の破損に起因した漏れ電流の増加を低減することができる。この結果、漏れ電流に起因した製造歩留まりが向上し、こうした積層型固体電解コンデンサの低コスト化を図ることができる。

（２）コンデンサ素子１０ｂ（またはコンデンサ素子１０ｄ）の陽極部８上に支点部材６を形成し、この支点部材６を支点として陽極部８を曲げ、この陽極部８をコンデンサ素子１０ａ（またはコンデンサ素子１０ｃ）の陽極部８に溶接固定するようにしたことで、コンデンサ素子１０ｂ（またはコンデンサ素子１０ｄ）の陽極部８の根元付近（陽極部８と陰極部９との境界１４）に曲げ応力が加わることが抑制され、その周辺の誘電体層２の破損に起因した漏れ電流の増加を低減することができる。特にリードフレーム（陽極端子１１）から離れた位置で積層されるコンデンサ素子１０ｂ（またはコンデンサ素子１０ｄ）は、コンデンサ素子１０ａ（またはコンデンサ素子１０ｃ）よりも陽極部８（金属箔１）の曲げ量が大きいので、こうした効果をより顕著に享受することができる。この結果、漏れ電流に起因した製造歩留まりが向上し、こうした積層型固体電解コンデンサの低コスト化を図ることができる。

（３）支点部材６として熱硬化性の絶縁部材であるエポキシ樹脂を溶接面に塗布した後、熱処理により硬化して形成したことで、絶縁性のスペーサを溶接面に固着して支点部材とする場合に比べて製造工程が容易となり、積層型固体電解コンデンサの低コスト化を図ることができる。

（４）支点部材６として熱硬化性の絶縁部材であるエポキシ樹脂を溶接面に塗布した後、熱処理により硬化して形成したことで、金属製のスペーサを溶接面に位置決めして溶接する場合（比較例２）に比べて製造工程が容易となり、積層型固体電解コンデンサの低コスト化を図ることができる。また、絶縁部材（エポキシ樹脂）は金属製のスペーサよりも安価であり、材料費面でも積層型固体電解コンデンサの低コスト化を図ることができる。

（５）コンデンサ素子１０の陽極部８に支点部材６を設ける工程を追加するのみの変更で、従来の製造プロセスをそのまま用いて、漏れ電量の増加が抑制された積層型固体電解コンデンサを製造することができる。このため、漏れ電流に起因した製造歩留まりが向上し、こうした積層型固体電解コンデンサの低コスト化を図ることができる。

（６）支点部材６を陽極部８の中央部よりも陰極部９側に位置するように形成したことで、陽極部８を小面積化（短小化）しつつ、陽極部８を抵抗溶接する際に陽極部８の先端側（抵抗溶接棒の当接位置１５側）を折り曲げ易くすることができる。このため、コンデンサ素子１０の陽極部８の根元付近（陽極部８と陰極部９との境界１４）に曲げ応力が加わることがさらに抑制され、上記（１）および（２）の効果をより効果的に享受することができる。

（７）コンデンサ素子１０の陽極部８に形成する支点部材６の高さＨ２を、陽極部８の表面と陰極部９の表面との間に生じる段差Ｈ１よりも高くしたことで、陽極部８の支点部
材６を陽極端子１１あるいは別のコンデンサ素子１０の陽極部８に押し当てるまでの、陽極部８の曲がり量を低減することができる。このため、上記（１）、（２）、及び（６）の効果をより顕著に享受することができる。

（８）陽極部８の両面に掘削部５を形成したことで、陽極部８が掘削部５を中心に折れ曲がりやすくなる。このため、コンデンサ素子１０の陽極部８の根元付近（陽極部８と陰極部９との境界１４）に曲げ応力が加わることが抑制され、上記（１）および（２）の効果をより効果的に享受することができる。

（９）陽極部８に掘削部５を形成し、支点部材６を、陰極部９と掘削部５との間の、掘削部５の一部と重畳する位置に形成したことで、陽極部８が支点部材６を支点として掘削部５でより曲がり易くなり、コンデンサ素子１０の陽極部８の根元付近（陽極部８と陰極部９との境界１４）に曲げ応力が加わることがさらに抑制される。このため、上記（１）、（２）、（６）、及び（７）の効果をより顕著に享受することができる。

（変形例）
図９は変形例の積層型固体電解コンデンサに用いるコンデンサ素子の構成を示す概略図（断面図および平面図）である。なお、図９の断面図は平面図のＸ−Ｘ線に沿った断面に相当する。本実施形態のコンデンサ素子と異なる箇所は、コンデンサ素子４０の陽極部８に設ける掘削部５ａが陽極部８の端部に対して水平な複数の溝（本例では４本）により構成されていることである。それ以外は本実施形態のコンデンサ素子と同様である。

変形例のコンデンサ素子４０には、図３（Ａ）に示したコンデンサ素子をベースとして、陽極部８と陰極部９との境界１４と、抵抗溶接棒の当接位置１５との間における金属箔１の両面に複数の溝からなる掘削部５ａが設けられている。そして、掘削部５ａを設けた陽極部８における金属箔１の一方の面に、熱硬化性部材からなる支点部材６が形成されている。この支点部材６は、実施例と同様、境界１４と掘削部５との間に設けられ、その一部が掘削部５ａを覆うような位置に形成されている。

なお、変形例では、実施例における工程５Ａにおいて、陽極部８に照射するレーザー光の照射条件を調整して、アルミニウム箔の幅全体にわたって誘電体層２の表面から所定の深さ約０．０３ｍｍを有する溝（長さ約０．０４ｍｍ）を形成し、こうした溝を、少しずつ位置をずらしながら計４回繰り返して形成し、陽極部８に４本の溝からなる掘削部５ａを形成すること以外は実施例と同様にして、積層型固体電解コンデンサを作製している。

本発明の変形例に係る積層型固体電解コンデンサの製造方法によれば、上記（１）〜（７）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。

（１０）コンデンサ素子４０の陽極部８に設ける掘削部５ａを、陽極部８の端部に対して水平な複数の溝（本例では４本）により構成したことで、陽極部８が掘削部５ａを中心にさらに折れ曲がりやすくなる。このため、上記（８）および（９）の効果をより顕著に享受することができる。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうるものである。

上記実施形態では、コンデンサ素子の陽極部に支点部材と掘削部を設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、陽極部に支点部材のみを設けるようにしてもよい。この場合にも上記（１）〜（７）の効果を享受することができる。

上記実施形態では、支点部材を、境界（陽極部と陰極部との境界）と掘削部との間において、掘削部の一部と重畳する位置に設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、支点部材を掘削部と離れた位置に設けてもよい。この場合にも上記効果を享受することができる。

上記実施形態では、コンデンサ素子の陽極部の両面に掘削部を形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、陽極部の少なくとも一方の面に掘削部を設けていればよい。また、両面の掘削部を互いに重畳する位置に形成しなくてもよい。これらの場合にも上記効果を享受することができる。

上記実施形態では、リードフレームの両面に各２枚のコンデンサ素子を積層した例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、リードフレームの片側のみに複数（３枚以上）のコンデンサ素子を積層するようにしてもよい。この場合にも上記効果を享受することができる。

上記実施形態では、４枚（上下面の各２枚）すべてのコンデンサ素子の陽極部に支点部材を形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、４枚うちの一部の陽極部に支点部材を設けるようにしてもよい。この場合には、少なくとも支点部材を設けたコンデンサ素子においては上記効果を享受することができる。特にリードフレーム（陽極端子）から最外部に位置するコンデンサ素子の陽極部に選択的に支点部材を形成する場合には、それ以外に選択的に形成する場合に比べて、上記効果をより効果的に享受することができる。

上記実施形態では、コンデンサ素子の陽極部の幅全体にわたって支点部材を形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。支点部材は陽極部を曲げる際に支点として機能すればよく、たとえば、陽極部の幅の一部分に支点部材を設けていてもよく、また陽極部の幅全体にわたって複数の支点部材を点在させるように設けてもよい。このように構成しても上記効果を享受することができる。

上記実施形態では、コンデンサ素子の陽極部の一方の面（溶接面）に支点部材を設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、陽極部の両面に支点部材を設けていてもよい。この場合、上下２枚のコンデンサ素子における陽極部の支点部材同士を対向させて配置することで、陽極部を曲げる際に支点部材を支点として機能させ、上記効果を享受することが可能となる。

上記実施形態では、リードフレーム（陽極端子および陰極端子）の同じ面側に積層された上下２枚のコンデンサ素子の支点部材同士（たとえば、１枚目のコンデンサ素子の支点部材および２枚目のコンデンサ素子の支点部材）を互いに重畳する位置に設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、上下２枚のコンデンサ素子の支点部材を、互いに重畳しない異なる位置に設けるようにしてもよい。この場合にも上記効果を享受することができる。

上記実施形態では、熱硬化性の絶縁部材を塗布、熱硬化して支点部材とした例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、紫外線硬化型の絶縁部材を塗布した後、紫外線照射により硬化して支点部材としてもよい。この場合にも上記効果を享受することができる。

上記実施形態では、電解質層としてポリチオフェンなどからなる導電性高分子層を採用したコンデンサ素子の例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、二酸化マンガンなどの導電性無機材料やＴＣＮＱ錯塩などの導電性有機材料を採用したコンデンサ素子
であってもよい。この場合にも上記効果を享受することができる。

上記実施形態では、４枚（上下面の各２枚）のコンデンサ素子をリードフレーム（陽極端子および陰極端子）に搭載する際、コンデンサ素子を単独（１枚）でリードフレームに搭載し、その陽極部と陽極端子とを接続する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、２枚のコンデンサ素子を積層した状態でリードフレームに搭載し、一方のコンデンサ素子の陽極部と陽極端子とを接続するようにしてもよい。この場合には、２枚のコンデンサ素子を積層する際と、陽極部と陽極端子とを接続する際に、上記効果を享受することができる。

本実施形態に係る積層型固体電解コンデンサの構成を示す概略断面図。 図１の積層型固体電解コンデンサに用いるコンデンサ素子の構成を示す概略図（断面図および平面図）。 （Ａ），（Ｂ）図２のコンデンサ素子の製造プロセスを説明するための概略図（断面図および平面図）。 （Ａ）〜（Ｃ）積層型固体電解コンデンサの製造プロセスを説明するための概略断面図。 （Ａ）〜（Ｃ）積層型固体電解コンデンサの製造プロセスを説明するための概略断面図。 積層型固体電解コンデンサの一製造工程を示す平面図 比較例１に係る積層型固体電解コンデンサの構成を示す概略断面図。 比較例２に係る積層型固体電解コンデンサの構成を示す概略断面図。 変形例の積層型固体電解コンデンサに用いるコンデンサ素子の構成を示す概略図（断面図および平面図）。

符号の説明

１ 金属箔、２ 誘電体層、３ 導電性高分子層、４ 陰極引出層、４ａ 導電性カーボン層、４ｂ 銀ペースト層、５ 凹部、６ 支点部材、７ 導電性接着剤、８ 陽極部、９ 陰極部 １０ コンデンサ素子、１０ａ−１０ｄ コンデンサ素子、１１ 陽極端子、１２ 陰極端子、１３ モールド外装体、１４ 境界、１５ 抵抗溶接棒の当接位置。

Claims (8)

1. 陽極端子と陰極端子を含むリード端子と、第１のコンデンサ素子とを備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、
   前記第１のコンデンサ素子の第１の陽極部に第１の支点部材を形成する第１の工程と、
   前記第１の支点部材を支点として前記第１の陽極部を曲げ、前記第１の陽極部を前記陽極端子に接続する第２の工程と、
   を備えることを特徴とした固体電解コンデンサの製造方法。
2. 第２のコンデンサ素子の第２の陽極部に第２の支点部材を形成する第３の工程と、
   前記第２の支点部材を支点として前記第２の陽極部を曲げ、前記第２の陽極部を前記第１の陽極部に接続する第４の工程と、
   をさらに備え、
   前記第４の工程を前記第２の工程の後に行うことを特徴とした請求項１に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
3. 第２のコンデンサ素子の第２の陽極部に第２の支点部材を形成する第３の工程と、
   前記第２の支点部材を支点として前記第２の陽極部を曲げ、前記第２の陽極部を前記第１の陽極部に接続する第４の工程と、
   をさらに備え、
   前記第４の工程を前記第２の工程の前に行うことを特徴とした請求項１に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
4. 前記第１の工程では、前記第１の支点部材として熱硬化性部材を前記第１の陽極部の溶接面に塗布した後、熱処理により硬化して形成することを特徴とした請求項１〜３のいずれか一項に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
5. 前記第１の工程では、前記第１の支点部材を前記第１の陽極部の中央部よりも前記第１のコンデンサ素子の第１の陰極部側に位置する態様で形成することを特徴とした請求項１〜４のいずれか一項に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
6. 前記第１の工程の前に、前記第１の陽極部に第１の凹部を形成する第５の工程をさらに備え、
   前記第１の工程では、前記第１の支点部材を、前記第１の陰極部と前記第１の凹部との間に形成することを特徴とした請求項１〜５のいずれか一項に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
7. 前記第１の工程では、前記第１の支点部材を、前記第１の凹部の一部と重畳する位置に形成することを特徴とした請求項６に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
8. 複数のコンデンサ素子を積層した固体電解コンデンサの製造方法であって、
   前記複数のコンデンサ素子のうち少なくとも１つのコンデンサ素子の陽極部に支点部材を形成する工程と、
   前記支点部材を支点として前記陽極部を曲げ、前記陽極部を、積層状態で隣接する他のコンデンサ素子の陽極部に接続する工程と、
   を備えることを特徴とした固体電解コンデンサの製造方法。

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