JP2011035084A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】実装前におけるＥＳＲが小さく、かつ、実装後においても、ＥＳＲ及び漏れ電流が小さな固体電解コンデンサを提供する。
【解決手段】固体電解コンデンサ１は、コンデンサ素子１１と、陰極リードフレーム２０とを備えている。コンデンサ素子１１は、直方体状であり、第１及び第２の主面１１ａ、１１ｂ、第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄ並びに第１及び第２の端面１１ｅ、１１ｆを有する。陰極リードフレーム２０は、陰極層１５に接続されている接続部２１を有する。接続部２１は、第１の主面１１ａに接合されている部分と、第２の主面１１ｂに接合されている部分と、第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄ並びに第１の端面１１ｅのうちの少なくとも一部に接合されている部分とを有する。接続部２１は、第２の主面１１ｂと第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄと第１の端面１１ｅで構成される領域との全面には接合されていない。
【選択図】図２

Description

本発明は、固体電解コンデンサに関し、詳細には、弁作用金属を含む陽極を有する固体電解コンデンサに関する。

従来、弁作用金属または弁作用金属を含む合金からなる陽極と、陽極の上に形成されている誘電体層と、誘電体層の上に形成されている陰極層とを有する直方体状のコンデンサ素子を備える固体電解コンデンサが知られている。固体電解コンデンサでは、一般的に、直方体状のコンデンサ素子の一方の主面に、陰極層に接続されるように陰極リードフレームが、導電性接着剤等により接合されている。

ところで、この固体電解コンデンサにおいては、ＥＳＲ（等価直列抵抗：Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｓｅｒｉｅｓ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が小さいことが求められている。しかしながら、従来の固体電解コンデンサでは、実装時や実装後に行われる後工程において固体電解コンデンサに加わる熱的ストレスや機械的ストレスによって陰極リードフレームがコンデンサ素子から部分的に剥離するなどして、コンデンサ素子と陰極リードフレームとの間の接触抵抗が上昇し、ＥＳＲが増大するというおそれがある。

また、実装時や実装後に行われる後工程において固体電解コンデンサに加わる熱的ストレスや機械的ストレスによりコンデンサ素子が損傷し、漏れ電流（Ｌｅａｋａｇｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ：ＬＣ）が増大するというおそれもある。

このような問題に鑑み、例えば、下記の特許文献１，２では、コンデンサ素子と陰極リードフレームとの接合面積を増やすことにより、ＥＳＲや漏れ電流の増大を抑制することが提案されている。

具体的には、下記の特許文献１では、陰極リードフレーム（陰極導電板）を、コンデンサ素子の陽極リード導出面以外の全ての面を覆う形状を有するものとすることにより、ＥＳＲ及び漏れ電流の増大を抑制することが提案されている。

また、下記の特許文献２では、陰極リードフレーム（リードフレーム部材）に、コンデンサ素子の側面に接合される側壁を設けることにより、ＥＳＲの増大を抑制することが提案されている。

特開２００８−１９８６３９号公報 特開２００８−９１３８９号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載のように、陰極リードフレームをコンデンサ素子の陽極リード導出面以外の全ての面に接合した場合や、特許文献２に記載のように、陰極リードフレームをコンデンサ素子の一方の主面と共に、側面にも接合した場合であっても、実装後のＥＳＲ及び漏れ電流を十分に小さくすることが困難であるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板等への実装後においても、ＥＳＲ及び漏れ電流が小さな固体電解コンデンサを提供することにある。

本発明者らは、鋭意研究の結果、陰極リードフレームを、コンデンサ素子の陽極リード導出面以外の全ての面に接合した場合、実装前における陰極リードフレームとコンデンサ素子との接合面積は大きくなるものの、実装時及び実装後に行われる後工程において固体電解コンデンサに加わる熱的及び機械的ストレスにより、陰極リードフレームがコンデンサ素子から剥離したり、固体電解コンデンサが損傷したりしやすくなるため、ＥＳＲ及び漏れ電流が大きくなることを見出し、その結果、本発明をなすに至った。

すなわち、本発明に係る固体電解コンデンサは、コンデンサ素子と、陰極リードフレームとを備えている。コンデンサ素子は、直方体状である。コンデンサ素子は、第１及び第２の主面、第１及び第２の側面並びに第１及び第２の端面を有する。コンデンサ素子は、陽極と、誘電体層と、陰極層とを有する。陽極は、弁作用金属を含んでいる。誘電体層は、陽極の上に形成されている。陰極層は、誘電体層の上に形成されている。陰極リードフレームは、陰極層に接続されている接続部を有する。接続部は、第１の主面に接合されている部分と、第２の主面に接合されている部分と、第１及び第２の側面並びに第１の端面のうちの少なくとも一部に接合されている部分とを有する。接続部は、第２の主面と第１及び第２の側面と第１の端面とで構成される領域の全面には接合されていない。

本発明においては、陰極リードフレームの接続部が、コンデンサ素子の第１及び第２の主面のそれぞれに接合されており、さらに、第１及び第２の側面並びに前記第１の端面の少なくとも一部にも接合されている。このため、陰極リードフレームの接続部を大きくすることができる。すなわち、陰極リードフレームの陰極層と接続されている部分の面積を大きくすることができる。よって、陰極リードフレームと陰極層との間の接触抵抗を低くすることができる。従って、ＥＳＲを小さくすることができる。

また、本発明においては、接続部は、第２の主面と第１及び第２の側面と第１の端面とで構成される領域の全面には接合されていない。すなわち、第２の主面と第１及び第２の側面と第１の端面とには、接続部が接合されていない部分がある。このため、例えば、実装時や、実装後に行われる後工程において固体電解コンデンサに加わる熱的及び機械的ストレスが効果的に緩和される。よって、陰極リードフレームのコンデンサ素子からの剥離や固体電解コンデンサの損傷を効果的に抑制することができる。従って、ＥＳＲ及び漏れ電流の増大を効果的に抑制することができる。

以上のように、本発明によれば、実装前におけるＥＳＲが小さく、かつ、実装後においても、ＥＳＲ及び漏れ電流が小さな固体電解コンデンサを提供することができる。

なお、本発明において、「直方体」とは、互いに対向する第１及び第２の主面、互いに対向する第１及び第２の側面並びに互いに対向する第１及び第２の端面を有する立体物の総称である。「直方体」には、角部や稜線部の一部が面取り状またはＲ面取り状であるもの、対向する面同士が厳密に平行ではないもの、各面が厳密に平面でないものも含まれるものとする。また、「直方体」には、立方体が含まれるものとする。

本発明においては、接続部は、コンデンサ素子の第１の主面の全面に接合されていることが好ましい。この場合、陰極リードフレームの接続部を大きくすることができるため、陰極リードフレームの陰極層との間の接触抵抗をより低くすることができる。従って、ＥＳＲをより小さくすることができる。

また、本発明においては、第２の主面、第１及び第２の側面並びに第１の端面で構成される領域における接続部が接合されている部分の占める割合は、６５％〜９０％の範囲内にあることが好ましい。第２の主面、第１及び第２の側面並びに第１の端面で構成される領域における接続部が接合されている部分の占める割合を６５％〜９０％の範囲内とすることにより、陰極リードフレームの接続部を大きくしつつ、実装時や実装後に行われる後工程における陰極リードフレームのコンデンサ素子からの剥離及び固体電解コンデンサの損傷をより効果的に抑制することができる。従って、実装前における固体電解コンデンサのＥＳＲを大きくできると共に、実装後における固体電解コンデンサのＥＳＲ及び漏れ電流をより小さくすることができる。第２の主面、第１及び第２の側面並びに第１の端面で構成される領域における接続部が接合されている部分の占める割合が６５％を下回ると、陰極リードフレームの接続部が小さくなるため、実装前のＥＳＲが大きくなる傾向にあり、また、実装後のＥＳＲ及び漏れ電流も大きくなる傾向にある。一方、第２の主面、第１及び第２の側面並びに第１の端面で構成される領域における接続部が接合されている部分の占める割合が９０％を超えると、実装時や実装後に行われる後工程における陰極リードフレームのコンデンサ素子からの剥離及び固体電解コンデンサの損傷が生じやすくなるため、実装後のＥＳＲ及び漏れ電流が大きくなる傾向にある。

また、本発明においては、接続部が、第１の側面上に位置する部分を有し、陰極リードフレームが、接続部の第１の主面の上に設けられている部分と、接続部の第２の主面の上に設けられている部分とに連ねられており、第２の側面上に位置する部分を有することが好ましい。この場合、実装時や実装後に行われる後工程における、接続部の第１の主面に接合された部分のコンデンサ素子からの剥離をより効果的に抑制することができる。従って、実装後における固体電解コンデンサのＥＳＲをより小さくすることができる。

また、本発明の固体電解コンデンサは、陽極に接続されている陽極リード端子をさらに備えていてもよい。その場合、陽極リード端子は、陽極リード端子の一部が、前記コンデンサ素子の第２の端面に埋設するように設けられていることが好ましい。

本発明によれば、実装前におけるＥＳＲが小さく、かつ、実装後においても、ＥＳＲ及び漏れ電流が小さな固体電解コンデンサを提供することができる。

第１の実施形態に係る固体電解コンデンサの模式的断面図である。 第１の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。 第１の実施形態における陰極リードフレームの略図的展開図である。 第２の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。 図４中のＶ−Ｖ線における略図的部分断面図である。 第２の実施形態における陰極リードフレームの略図的展開図である。 第３の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。 第３の実施形態における陰極リードフレームの略図的展開図である。 第４の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。 第４の実施形態における陰極リードフレームの略図的展開図である。 第５の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。 第５の実施形態における陰極リードフレームの略図的展開図である。 第６の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。 第６の実施形態における陰極リードフレームの略図的展開図である。 第７の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。 実施例１〜６及び比較例１，２のＥＳＲ値及び漏れ電流値を表すグラフである。 実施例１〜１２及び比較例１，２のＥＳＲ値を表すグラフである。 実施例１〜１２及び比較例１，２の漏れ電流値を表すグラフである。

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明するが、本発明は下記の実施形態及び実施例に何ら限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る固体電解コンデンサの模式的断面図である。図２は、第１の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。図１及び図２に示すように、固体電解コンデンサ１は、コンデンサ素子１１を備えている。コンデンサ素子１１は、直方体状に形成されている。コンデンサ素子１１は、第１及び第２の主面１１ａ、１１ｂ、第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄならびに第１及び第２の端面１１ｅ、１１ｆを有する。第１及び第２の主面１１ａ、１１ｂのそれぞれは、長さ方向Ｌ及び長さ方向Ｌに垂直な幅方向Ｗに沿って延びている。第１及び第２の主面１１ａ、１１ｂは、互いに対向している。第１及び第２の主面１１ａ、１１ｂは、コンデンサ素子１１を構成する複数の面のうち、最も大きな面積を有している。第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄのそれぞれは、長さ方向Ｌと、長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗに垂直な高さ方向Ｈに沿って延びている。第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄは、互いに対向している。第１及び第２の端面１１ｅ、１１ｆのそれぞれは、幅方向Ｗ及び高さ方向Ｈに沿って延びている。第１及び第２の端面１１ｅ、１１ｆは、互いに対向している。

なお、本実施形態では、第１及び第２の主面１１ａ、１１ｂと、第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄと、第１及び第２の端面１１ｅ、１１ｆとのそれぞれは、互いに平行である場合について説明する。但し、本発明において、第１及び第２の主面１１ａ、１１ｂと、第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄと、第１及び第２の端面１１ｅ、１１ｆとのそれぞれは、互いに非平行であってもよい。また、第１及び第２の主面１１ａ、１１ｂと、第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄと、第１及び第２の端面１１ｅ、１１ｆとのそれぞれは、平面であってもよいし、非平面であってもよい。また、コンデンサ素子１１の角部及び稜線部は、面取り状またはＲ面取り状であってもよい。

図１に示すように、コンデンサ素子１１は、直方体状の陽極１２を備えている。陽極１２は、弁作用金属を含んでいる。具体的には、陽極１２は、実質的に弁作用金属からなるものであってもよいし、実質的に弁作用金属を含む合金からなるものであってもよいし、例えば一酸化ニオブなどの弁作用金属の酸化物から実質的になるものであってもよい。なお、弁作用金属の具体例としては、例えば、ニオブ、タンタル、チタン、アルミニウム等が挙げられる。

本実施形態において、陽極１２は、内部に多数の空隙を有する多孔質体である。なお、多孔質体からなる陽極１２は、例えば、弁作用金属を含む材料の粉末を圧粉成形した後に、焼成することにより作成することができる。

図１に模式的に示すように、陽極１２の表面上には、誘電体層１４が形成されている。この誘電体層１４は、主として弁作用金属の酸化物からなるものである。誘電体層１４は、一般的に、陽極１２の表層を陽極酸化することにより形成される。このため、図１においては、誘電体層１４が、陽極１２の外面上にのみ形成されているように模式的に描画しているが、実際には、陽極１２の表面全体の上に形成されている。具体的には、陽極１２の外面のみならず、陽極１２の内部の空隙に面する表面（以下、「内面」という。）上にも誘電体層１４が形成されている。

誘電体層１４の上には、陰極層１５が形成されている。本実施形態においては、陰極層１５は、導電性高分子層１５ａと、カーボン層１５ｂと、銀ペースト層１５ｃとの積層体により構成されている。なお、導電性高分子層１５ａに替えて、酸化マンガン層を設けてもよい。

導電性高分子層１５ａは、陽極１２の内部の空隙内にも位置しており、陽極１２の外面上に形成されている誘電体層１４上のみならず、陽極１２の内部の空隙に面する内面上に形成されている誘電体層１４上にも形成されている。

導電性高分子層１５ａは、例えば、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリチオフェン、ポリアニリン等の導電性高分子により形成することができる。導電性高分子層１５ａの形成方法は、特に限定されない。導電性高分子層１５ａは、例えば、電解重合法や化学重合法により形成することができる。

導電性高分子層１５ａの上には、カーボン層１５ｂが形成されている。詳細には、カーボン層１５ｂは、導電性高分子層１５ａの陽極１２の外面上に形成されている部分の上に形成されている。カーボン層１５ｂは、例えば、導電性高分子層１５ａ上にカーボン微粒子を含むカーボンペーストを塗布し、乾燥させることにより形成することができる。

カーボン層１５ｂの上には、銀ペースト層１５ｃが形成されている。銀ペースト層１５ｃは、例えば、銀微粒子を含む銀ペーストを塗布し、乾燥させることにより形成することができる。

コンデンサ素子１１には、陽極リード端子１３の一部が埋設されている。具体的には、陽極リード端子１３は、陽極リード端子１３の一部がコンデンサ素子１１の第２の端面１１ｆに埋設するように設けられている。陽極リード端子１３の端部は、陽極１２内にまで至っており、陽極１２に接続されている。

陽極リード端子１３には、陽極リードフレーム１８の一方側の端部１８ａが接続されている。

一方、陰極層１５には、導電性接着剤１９により陰極リードフレーム２０が接続されている。具体的には、陰極リードフレーム２０は、コンデンサ素子１１の表面に接合されることにより、陰極層１５の銀ペースト層１５ｃに接続されている。陰極リードフレーム２０は、コンデンサ素子１１の表面に接合されており、陰極層１５に接続されている接続部２１と、接続部２１に連ねられている引き出し部２２とを備えている。

なお、導電性接着剤１９は、特に限定されないが、例えば、銀微粒子を含む銀ペーストなどであってもよい。

コンデンサ素子１１及び陽極リード端子１３は、樹脂モールドされている。すなわち、コンデンサ素子１１及び要挙リード端子１３は、樹脂外装体１０により覆われている。これにより、コンデンサ素子１１及び陽極リード端子１３が封止されている。樹脂外装体１０は、コンデンサ素子１１を封止することができるものであれば特に限定されない。樹脂外装体１０は、例えば、電子部品用の封止剤として用いられている熱硬化性樹脂組成物により形成することができる。熱硬化性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ系樹脂などが挙げられる。

なお、電子部品用の封止剤として用いられている熱硬化性樹脂組成物には、通常、シリカ粒子などの充填剤、フェノール樹脂などの硬化剤、イミダゾール化合物などの硬化促進剤、シリコーン樹脂などの可撓化剤などが含まれている。

上記陽極リードフレーム１８の他方側端部１８ｂと、陰極リードフレーム２０の引き出し部２２とは、樹脂外装体１０の外部にまで引き出されている。

図３は、陰極リードフレームの略図的展開図である。次に、この図３及び図２を主として参照しながら、本実施形態における陰極リードフレーム２０の構成について詳細する。陰極リードフレーム２０は、金属板などの一枚の導電板により構成されている。図２及び図３に示すように、陰極リードフレーム２０の接続部２１は、コンデンサ素子１１の第１の主面１１ａに接合されている第１の部分２０ａと、コンデンサ素子１１の第２の主面１１ｂに接合されている第２の部分２０ｂと、コンデンサ素子１１の第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄ並びに第１の端面１１ｅの少なくとも一部に接合されている第３の部分２０ｇとを備えている。接続部２１は、陽極リード端子１３の一部が埋設されている陽極リード導出面としての第２の端面１１ｆには接続されていない。

第１の部分２０ａは、第１の主面１１ａの全面に接合されている。一方、第２の部分２０ｂは、第２の主面１１ｂの一部のみを覆っており、全面を覆っていない。

第３の部分２０ｇは、コンデンサ素子１１の第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄ並びに第１の端面１１ｅの一部のみを覆っており、第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄ並びに第１の端面１１ｅの全面を覆っていない。具体的には、第３の部分２０ｇは、第１の端面１１ｅを覆っていない。

本実施形態では、第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄ並びに第１の端面１１ｅと、第２の主面１１ｂとで構成される領域における第３の部分２０ｇ及び第２の部分２０ｂの占める割合は、６５％〜９０％の範囲内とされている。

第３の部分２０ｇは、コンデンサ素子１１の第１の側面１１ｃに接合されている第３−１の部分２０ｃと、コンデンサ素子１１の第２の側面１１ｄに接合されている第３−２の部分２０ｄとを有している。第３−１の部分２０ｃは、第１の側面１１ｃの全面に接合されている。第３−１の部分２０ｃは、第１の部分２０ａに連ねられている。第３−２の部分２０ｄは、第２の側面１１ｄの全面に接合されている。第３−２の部分２０ｄは、第１の部分２０ａと第２の部分２０ｂとに連ねられている。

以上説明したように、本実施形態では、陰極リードフレーム２０の接続部２１が、第１の主面１１ａ並びに第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄのみならず、第２の主面１１ｂにも接合されている。このため、陰極リードフレームを第１の主面のみに接合する場合と比べて、接続部２１の面積を大きくすることができる。すなわち、陰極リードフレーム２０の陰極層１５と接続されている部分の面積を大きくすることができる。よって、陰極リードフレーム２０と陰極層１５との間の接触抵抗を低くすることができる。従って、ＥＳＲを小さくすることができる。また、本実施形態では、陰極リードフレーム２０の接続部２１が、第１の主面１１ａ全面に接合されている。このため、接続部２１の面積をより大きくすることができる。従って、ＥＳＲをより小さくすることができる。

また、本実施形態では、接続部２１の面積が大きいため、コンデンサ素子１１と陰極リードフレーム２０とが強固に固定される。このため、陽極リードフレーム１８の陽極リード端子１３との接続部に加わる応力も緩和される。よって、コンデンサ素子１１の破損を抑制することができる。従って、漏れ電流の増大を効果的に抑制することができる。

ところで、固体電解コンデンサ１の構成部材の熱膨張係数は、通常、相互に異なっている。このため、固体電解コンデンサ１が、実装時や実装後に行われる後工程において加温されたり冷却されたりすると、固体電解コンデンサ１内に内部応力が生じる。例えば、上記特許文献１に記載のように、コンデンサ素子の陽極リード導出面以外の全ての面を陰極リードフレームにより覆うようにした場合は、コンデンサ素子の膨張等が陰極リードフレームにより阻害される。このため、内部応力が効果的に緩和されず、コンデンサ素子が損傷したり、コンデンサ素子から陰極リードフレームが剥離したりする。コンデンサ素子が損傷すると、漏れ電流が増大してしまう。また、コンデンサ素子から陰極リードフレームが剥離すると、ＥＳＲが増大してしまう。

それに対して本実施形態では、接続部２１は、第２の主面１１ｂと第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄと第１の端面１１ｅとで構成される領域の全面には接合されていない。すなわち、第２の主面１１ｂと第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄと第１の端面１１ｅとには、接続部２１が接続されていない部分がある。このため、例えば、実装時や、実装後に行われる後工程において固体電解コンデンサ１に加わる熱的及び機械的ストレスが効果的に緩和される。よって、陰極リードフレーム２０のコンデンサ素子１１からの剥離や固体電解コンデンサ１の損傷を効果的に抑制することができる。従って、実装時等におけるＥＳＲ及び漏れ電流の増大を効果的に抑制することができる。

特に、本実施形態では、第１の部分２０ａの幅方向Ｗの両側には、コンデンサ素子１１の表面に接合されている第３−１の部分２０ｃと第３−２の部分２０ｄとが連ねられている。このため、第１の部分２０ａのコンデンサ素子１１からの剥離がより効果的に抑制されている。従って、実装時等における漏れ電流の増大を効果的により抑制することができる。

熱的及び機械的ストレスに起因するＥＳＲ及び漏れ電流の増大をより効果的に抑制する観点からは、第２の主面１１ｂ、第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄ並びに第１の端面１１ｅで構成される領域における接続部２１が接合されている部分の占める割合（以下、「接続部の占有割合」とする。）は、６５％〜９０％の範囲内にあることが好ましい。接続部２１の占有割合を６５％〜９０％の範囲内とすることにより、接続部２１を大きくしつつ、実装時や実装後に行われる後工程における陰極リードフレーム２０のコンデンサ素子１１からの剥離及び固体電解コンデンサ１の損傷をより効果的に抑制することができる。従って、実装前における固体電解コンデンサ１のＥＳＲを大きくできると共に、実装後における固体電解コンデンサ１のＥＳＲ及び漏れ電流をより小さくすることができる。接続部２１の占有割合が６５％を下回ると、接続部２１が小さくなるため、実装前のＥＳＲが大きくなる傾向にあり、また、実装後のＥＳＲ及び漏れ電流も大きくなる傾向にある。一方、接続部２１の占有割合が９０％を超えると、実装時や実装後に行われる後工程における陰極リードフレーム２０のコンデンサ素子１１からの剥離及び固体電解コンデンサ１の損傷が生じやすくなるため、実装後のＥＳＲ及び漏れ電流が大きくなる傾向にある。

また、本実施形態のように、接続部２１が、第１の主面１１ａ並びに第１及び第２の側面１１ｃ、１１ｄの全面に接合されていると共に、第２の主面１１ｂの一部に接合されており、かつ、接続部２１が第２の主面１１ｂの長さ方向Ｌにおける全域に設けられている場合は、接続部２１の占有割合は、７０％〜８５％の範囲内にあることがより好ましい。

以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。なお、以下の実施形態に係る固体電解コンデンサは、陰極リードフレーム２０の構成を除いては、上記第１の実施形態に係る固体電解コンデンサ１と実質的に同様の構成を有する。このため、下記の実施形態では、各実施形態における陰極リードフレーム２０の構成のうち、上記第１の実施形態とは異なる部分のみを説明すし、それ以外の部分の説明は、上記第１の実施形態の説明を援用するものとする。また、下記実施形態の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。図５は、第２の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的部分断面図である。図６は、第２の実施形態における陰極リードフレームの略図的展開図である。

本実施形態の固体電解コンデンサ２では、陰極リードフレーム２０の接続部２１は、コンデンサ素子１１の第１の端面１１ｅにも接合されている。すなわち、接続部２１は、第１の端面１１ｅに接合されている第３−３の部分２０ｅを有する。この場合であっても、上記第１の実施形態と同様に、ＥＳＲ及び漏れ電流を小さくすることができる。また、実装時等におけるＥＳＲ及び漏れ電流の増大を抑制することができる。

なお、本実施形態では、図５に示すように、第３−３の部分２０ｅが第１の端面１１ｅの全面に接合されている例について説明したが、第３−３の部分２０ｅは、第１の端面１１ｅの一部にのみ接合されていてもよい。

（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。図８は、第３の実施形態における陰極リードフレームの略図的展開図である。

本実施形態の固体電解コンデンサ３では、第２の部分２０ｂは、第２−１の部分２０ｂ１と、第２−２の部分２０ｂ２とを備えている。第２−１の部分２０ｂ１は、第３−１の部分２０ｃに連ねられており、第２の主面１１ｂの幅方向Ｗの一方側Ｗ１の部分に接合されている。一方、第２−２の部分２０ｂ２は、第３−２の部分２０ｄに連ねられており、第２の主面１１ｂの幅方向Ｗの他方側Ｗ２の部分に接合されている。第２−１の部分２０ｂ１及び第２−２の部分２０ｂ２は、第２の主面１１ｂの幅方向Ｗにおける中央部には接合されていない。この場合であっても、上記第１の実施形態と同様に、ＥＳＲ及び漏れ電流を小さくすることができる。また、実装時等におけるＥＳＲ及び漏れ電流の増大を抑制することができる。

（第４の実施形態）
図９は、第４の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。図１０は、第４の実施形態における陰極リードフレームの略図的展開図である。

本実施形態の固体電解コンデンサ４では、第３−２の部分２０ｄと第２の部分２０ｂとが長さ方向Ｌに沿って２つに分割されている。このため、第２の主面１１ｂと第２の側面１１ｄとのそれぞれの長さ方向Ｌの両端部に陰極リードフレーム２０が接合されており、第２の主面１１ｂと第２の側面１１ｄとのそれぞれの長さ方向Ｌの中央部には陰極リードフレーム２０は接合されていない。

具体的には、第３−２の部分２０ｄは、第３−２−１の部分２０ｄ１と、第３−２−２の部分２０ｄ２とを備えている。第３−２−１の部分２０ｄ１は、第２の側面１１ｄの長さ方向ＬのＬ１側端部に接合されている。第３−２−２の部分２−ｄ２は、第２の側面１１ｄの長さ方向ＬのＬ２側端部に接合されている。第２の側面１１ｄの長さ方向Ｌの中央部には、第３−２の部分２０ｄは接合されていない。

第２の部分２０ｂは、第２−１の部分２０ｂ１と、第２−２の部分２０ｂ２とを備えている。第２−１の部分２０ｂ１は、第２の主面１１ｂの長さ方向ＬのＬ１側端部に接合されている。第２−１の部分２０ｂ１は、第３−２−１の部分２０ｄ１に連ねられている。第２−２の部分２０ｂ２は、第２の主面１１ｂの長さ方向ＬのＬ２側端部に接合されている。第２−２の部分２０ｂ２は、第２の主面１１ｂの長さ方向ＬのＬ２側端部に接合されている。第２−２の部分２０ｂ２は、第３−２−２の部分２０ｄ２に連ねられている。第２の主面１１ｂの長さ方向Ｌの中央部には、第２の部分２０ｂは、接合されていない。

この場合であっても、上記第１の実施形態と同様に、ＥＳＲ及び漏れ電流を小さくすることができる。また、実装時等におけるＥＳＲ及び漏れ電流の増大を抑制することができる。

（第５の実施形態）
図１１は、第５の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。図１２は、第５の実施形態における陰極リードフレームの略図的展開図である。

本実施形態の固体電解コンデンサ５では、第３−２の部分２０ｄと、第２の部分２０ｂとが、第２の主面１１ｂ及び側面１１ｄの長さ方向Ｌの中央部に接合されており、第２の主面１１ｂ及び側面１１ｄの長さ方向Ｌの両端部には接合されていない。この場合であっても、上記第１の実施形態と同様に、ＥＳＲ及び漏れ電流を小さくすることができる。また、実装時等におけるＥＳＲ及び漏れ電流の増大を抑制することができる。

（第６の実施形態）
図１３は、第６の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。図１４は、第６の実施形態における陰極リードフレームの略図的展開図である。

本実施形態の固体電解コンデンサ５では、第２の側面１１ｄには、陰極リードフレーム２０は接合されていない。陰極リードフレーム２０の第１の部分２０ａと、第２の部分２０ｂとは、第２の側面１１ｄの上方に配置されており、第２の側面１１ｄには接合されていない連設部２０ｉによって連ねられている。連設部２０ｉは、湾曲した形状を有している。この場合であっても、上記第１の実施形態と同様に、ＥＳＲ及び漏れ電流を小さくすることができる。また、実装時等におけるＥＳＲ及び漏れ電流の増大を抑制することができる。

（第７の実施形態）
図１５は、第７の実施形態に係る固体電解コンデンサの略図的斜視図である。

本実施形態の固体電解コンデンサ５では、第２の部分２０ｂの中央部には、開口２０ｂ３が形成されている。このため、本実施形態では、第２の主面１１ｂの中央部を除く全面に、陰極リードフレーム２０の第２の部分２０ｂが接合されている。この場合であっても、上記第１の実施形態と同様に、ＥＳＲ及び漏れ電流を小さくすることができる。また、実装時等におけるＥＳＲ及び漏れ電流の増大を抑制することができる。

なお、上記実施形態１〜７においては、第１の部分２０ａが第１の主面１１ａの全面に接合されている例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されず、第１の部分２０ａは、第１の主面１１ａの一部にのみ接合されていてもよい。

また、上記実施形態１〜７においては、陰極リードフレーム２０が金属板などの導電板により形成されている例について説明したが、陰極リードフレーム２０は、例えばメッシュであってもよい。この場合、メッシュ状の陰極リードフレーム２０が接合された面積は、陰極リードフレーム２０を構成する網糸に囲まれている微細孔がないものとして算出される。すなわち、メッシュ状の陰極リードフレーム２０が接合された面積は、コンデンサ素子１１上の陰極リードフレーム２０が設けられている領域の面積となる。

（実施例１〜６）
実験例１〜６では、以下の手順で、上記第１の実施形態に示す形態の固体電解コンデンサ１を１００個作製した。具体的には、まず、陽極リード端子１３の一部が埋設しており、タンタル焼結体からなる陽極１２を用意した。その陽極１２を陽極酸化することにより誘電体層１４を形成した。次に、誘電体層１４の上に、電解重合によりポリピロールからなる導電性高分子層１５ａを形成した。次に、導電性高分子層１５ａの上にカーボンペーストを塗布した後に乾燥させることによりカーボン層１５ｂを形成し、続いて、銀ペーストを塗布した後に乾燥させることにより銀ペースト層１５ｃを形成し、コンデンサ素子１１を完成させた。コンデンサ素子１１の長さ寸法は４．４０ｍｍであり、幅寸法は３．４０ｍｍであり、高さ寸法は０．９５ｍｍであった。

次に、平板状の陰極リードフレーム２０の表面に、導電性接着剤（銀微粒子を含む銀ペースト）を塗布した後に、陰極リードフレーム２０を、治具を用いてプレスすることにより所定の形状に折り曲げた。そして、陰極リードフレーム２０の上にコンデンサ素子１１を配置し、乾燥させることにより、コンデンサ素子１１を配置と陰極リードフレーム２０とを接着した。また、陽極リード端子１３に陽極リードフレーム１８を接合した。

最後に、樹脂（エポキシ系樹脂）によりモールドすることにより固体電解コンデンサ１を完成させた。

（実施例７，８）
実施例７，８では、上記第１〜６の実施例と同様にして、上記第２の実施形態に示す形態の固体電解コンデンサ２を作成した。

（実施例９）
実施例９では、上記第１〜６の実施例と同様にして、上記第３の実施形態に示す形態の固体電解コンデンサ３を作成した。

（実施例１０）
実施例１０では、上記第１〜６の実施例と同様にして、上記第４の実施形態に示す形態の固体電解コンデンサ４を作成した。

（実施例１１）
実施例１１では、上記第１〜６の実施例と同様にして、上記第５の実施形態に示す形態の固体電解コンデンサ５を作成した。

（実施例１２）
実施例１２では、上記第１〜６の実施例と同様にして、上記第６の実施形態に示す形態の固体電解コンデンサ６を作成した。

（比較例１）
コンデンサ素子の第１及び第２の主面、第１及び第２の側面並びに第１の端面で構成される領域の全面に陰極リードフレームを接合したこと以外は、上記実施例１と同様にして比較例１に係る固体電解コンデンサを作製した。

（比較例２）
コンデンサ素子の第１の主面並びに第１及び第２の側面の全面にのみ陰極リードフレームを接合したこと以外は、上記実施例１と同様にして比較例１に係る固体電解コンデンサを作製した。

なお、上記の実施例１〜１２及び比較例１，２において、図３，６，８，１０，１２，１４に示す陰極リードフレーム２０の各寸法及び接続部の占有割合は、下記の表１に示す通りである。

（評価）
上記実施例１〜１２及び比較例１，２において作製した固体電解コンデンサのそれぞれについて、下記の実装条件で基板に実装した後のＥＳＲ値及び漏れ電流値を、下記の条件で測定した。そして、上記実施例１〜１２及び比較例１，２のそれぞれについて、１００個のサンプルのＥＳＲ値及び漏れ電流値の平均値を計算した。その結果を、下記の表１及び図１６〜図１８に示す。なお、表１に示すＥＳＲ値及び漏れ電流値は、実施例５におけるＥＳＲ値及び漏れ電流値を１００として規格化したときの値である。

固体電解コンデンサの基板への実装条件：
実装温度：２６０℃
実装時間：１０秒
リフロー回数：３回
ＥＳＲ値：ＬＣＲメーターを用いて１００ｋＨｚでのＥＳＲ値を測定
漏れ電流値：定格電圧印加後５分後の漏れ電流値を測定

表１及び図１６〜図１８に示すように、コンデンサ素子の第１及び第２の主面、第１及び第２の側面並びに第１の端面で構成される領域の全面に陰極リードフレームを接合した比較例１では、ＥＳＲ値が１２５と大きく、漏れ電流値も１２０と大きかった。これは、固体電解コンデンサの実装時等におけるコンデンサ素子の熱膨張及び熱収縮によりコンデンサ素子から陰極リードフレームが剥離したり、コンデンサ素子が損傷したりしたためであると考えられる。

また、コンデンサ素子の第１の主面並びに第１及び第２の側面の全面にのみ陰極リードフレームを接合した比較例２においても、ＥＳＲ値が１２０と大きく、漏れ電流値も１２５と大きかった。漏れ電流値が大きくなった原因はコンデンサ素子の表面のうち、陰極リードフレームで覆われていない面積が大きくなるため、モールド工程等で加えられた外部からの応力が、コンデンサ素子に作用し、陰極層及び誘電体層が損傷したためであると推測される。ＥＳＲ値が大きくなった原因は、コンデンサ素子と陰極リードフレームとの接合面積が小さく、陰極リードフレームと陰極層との接触抵抗が大きいためであると考えられる。

それに対して、コンデンサ素子の第１及び第２の主面に陰極リードフレームを接合し、かつ第２の主面と第１及び第２の側面と第１の端面で構成される領域との一部に陰極リードフレームを接合した実施例１〜１２においては、比較例１，２よりもＥＳＲ値及び漏れ電流値の両方が小さかった。実施例１〜１２において小さなＥＳＲ値が得られた理由は、コンデンサ素子と陰極リードフレームとの接合面積が大きく、かつ、実装時等における陰極リードフレームの剥離が生じにくく、実装後においても陰極リードフレームと陰極層との接触抵抗が小さかったためであると考えられる。また、漏れ電流値が小さかった理由は、実装時等におけるコンデンサ素子の損傷が抑制されたためであると考えられる。

また、図１７及び図１８に示すように、接続部の占有割合と、ＥＳＲ値及び漏れ電流値とは互いに相関していることが分かる。具体的には、陰極リードフレームの形状に関わらず、接続部の占有割合が１００％から小さくなるに従ってＥＳＲ値及び漏れ電流値のそれぞれも小さくなる傾向にある。そして、接続部の占有割合が大凡８０％となったときにＥＳＲ値及び漏れ電流値のそれぞれが最小値となり、接続部の占有割合がそれよりも小さくなると、ＥＳＲ値及び漏れ電流値のそれぞれが再び大きくなる傾向にある。

漏れ電流値に関しては、接続部の占有割合が約５７％となったときに接続部の占有割合が１００％であるときと同等になったため、接続部の占有割合は、５７％以上であることが好ましいことが分かる。

また、接続部の占有割合が６５％〜９０％の範囲内にあるときにＥＳＲ値及び漏れ電流値が特に小さかったことから、接続部の占有割合が６５％〜９０％の範囲内にあることがより好ましいことが分かる。

また、図１６に示す結果から分かるように、陰極リードフレームが、第１の主面並びに第１及び第２の側面の全面に接合されていると共に、第２の主面の一部に接合されており、かつ、第２の主面の長さ方向Ｌにおける全域に設けられている実施例１〜６においては、接続部の占有割合が３８％〜８０％の範囲内にあることがさらに好ましいことが分かる。

また、接続部の占有割合が同じである実施例５，８を比較すると、コンデンサ素子の第１の端面に陰極リードフレームが接合されていない実施例５の方が、ＥＳＲ値及び漏れ電流値共に小さかった。この結果から、陰極リードフレームは、第１の端面には接合されていない方が好ましいことが分かる。なお、この理由は、陰極リードフレームが第１の端面に接合されていない方が、実装時におけるコンデンサ素子の内部応力を効率的に逃がすことができ、コンデンサ素子の損傷が効果的に抑制されると共に、陰極リードフレームの剥離も抑制されるためであると考えられる。

また、連設部が設けられた実施例１２は、接続部の占有割合が高いにも関わらず、ＥＳＲ値及び漏れ電流値が共に小さかった。特に、ＥＳＲ値が小さかった。この結果から、連設部を設けることにより、ＥＳＲ値及び漏れ電流値、中でも特にＥＳＲ値をさらに小さくできることが分かる。

１〜７…固体電解コンデンサ
１０…樹脂外装体
１１…コンデンサ素子
１１ａ…コンデンサ素子の第１の主面
１１ｂ…コンデンサ素子の第２の主面
１１ｃ…コンデンサ素子の第１の側面
１１ｄ…コンデンサ素子の第２の側面
１１ｅ…コンデンサ素子の第１の端面
１１ｆ…コンデンサ素子の第２の端面
１２…陽極
１３…陽極リード端子
１４…誘電体層
１５…陰極層
１５ａ…導電性高分子層
１５ｂ…カーボン層
１５ｃ…銀ペースト層
１８…陽極リードフレーム
１８ａ…陽極リードフレームの一方側の端部
１８ｂ…陽極リードフレームの一方側の他方側の端部
１９…導電性接着剤
２０…陰極リードフレーム
２０ａ…陰極リードフレームの接続部の第１の部分
２０ｂ…陰極リードフレームの接続部の第２の部分
２０ｂ１…陰極リードフレームの接続部の第２−１の部分
２０ｂ２…陰極リードフレームの接続部の第２−２の部分
２０ｂ３…開口
２０ｃ…陰極リードフレームの接続部の第３−１の部分
２０ｄ…陰極リードフレームの接続部の第３−２の部分
２０ｅ…陰極リードフレームの接続部の第３−３の部分
２０ｇ…陰極リードフレームの接続部の第３の部分
２０ｉ…陰極リードフレームの接続部の連設部
２１…陰極リードフレームの接続部
２２…引き出し部

Claims (5)

1. 弁作用金属を含む陽極と、前記陽極の上に形成されている誘電体層と、前記誘電体層の上に形成されている陰極層とを有し、第１及び第２の主面、第１及び第２の側面並びに第１及び第２の端面を有する直方体状のコンデンサ素子と、
   前記陰極層に接続されている接続部を有する陰極リードフレームとを備え、
   前記接続部は、前記第１の主面に接合されている部分と、前記第２の主面に接合されている部分と、前記第１及び第２の側面並びに前記第１の端面のうちの少なくとも一部に接合されている部分とを有し、前記第２の主面と前記第１及び第２の側面と前記第１の端面とで構成される領域の全面には接合されていない固体電解コンデンサ。
2. 前記接続部は、前記第１の主面の全面に接合されている請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
3. 前記第２の主面、前記第１及び第２の側面並びに前記第１の端面で構成される領域における前記接続部が接合されている部分の占める割合が、６５％〜９０％の範囲内にある請求項１または２に記載の固体電解コンデンサ。
4. 前記接続部は、前記第１の側面上に位置する部分を有し、
   前記陰極リードフレームは、前記接続部の前記第１の主面の上に設けられている部分と、前記接続部の前記第２の主面の上に設けられている部分とに連ねられており、前記第２の側面上に位置する部分を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の固体電解コンデンサ。
5. 前記陽極に接続されている陽極リード端子をさらに備え、
   前記陽極リード端子は、前記陽極リード端子の一部が、前記コンデンサ素子の前記第２の端面に埋設するように設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の固体電解コンデンサ。

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