JP2011176219A - Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体電解コンデンサおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a solid electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same.
従来から、固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子は、図7に示すようにアルミニウム、タンタル等の弁作用金属からなる陽極素子1の一方側を陽極部6とし、他方側の表面に形成した酸化皮膜層を誘電体膜2とし、さらに、誘電体膜2の表面に固体電解質層3、カーボン層4、銀層5を順次形成して陰極部としたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このコンデンサ素子では、陽極部6と固体電解質層3との間にリング状に形成された這い上がり防止材7を設け、陽極部6と固体電解質層3とを絶縁隔離している。なお、固体電解質層3としては一般的に二酸化マンガン、TCNQ錯体、導電性高分子等が用いられる。
Conventionally, a capacitor element in a solid electrolytic capacitor has an oxide film layer formed on one surface of an
また、近年では、大容量かつ低ESRな固体電解コンデンサが強く求められている。 In recent years, a solid electrolytic capacitor having a large capacity and a low ESR has been strongly demanded.
大容量化を実現するための一つの手法として、平板状のコンデンサ素子を所定の容量となるように複数枚積層する手法が知られている。この手法を用いた固体電解コンデンサでは、コンデンサ素子の陽極部同士および陰極部同士が、互いに重なり合うようにそれぞれのリードフレームに接続されている(例えば、特許文献2参照)。 As one method for realizing a large capacity, a method of stacking a plurality of flat capacitor elements so as to have a predetermined capacity is known. In the solid electrolytic capacitor using this method, the anode parts and the cathode parts of the capacitor element are connected to the respective lead frames so as to overlap each other (see, for example, Patent Document 2).
一方、低ESR化を実現するための一つの手法として、曲げ加工等を施した特殊な形状のリードフレームを用いて、陰極部とリードフレームとの接触面積を大きくする手法が知られている。図8および図9に示すように、この手法を用いた固体電解コンデンサでは、リードフレームに曲げ加工部を設け、この曲げ加工部内に複数の平板状のコンデンサ素子が積層して配置されている(例えば、特許文献3参照)。この固体電解コンデンサによれば、コンデンサ素子の陰極部の側面を曲げ加工部に接続することで、陰極部とリードフレームとの接触面積を大きくして低ESR化を図ることができる。 On the other hand, as one technique for realizing low ESR, there is known a technique for increasing the contact area between the cathode portion and the lead frame by using a lead frame having a special shape subjected to bending or the like. As shown in FIGS. 8 and 9, in the solid electrolytic capacitor using this technique, a lead frame is provided with a bent portion, and a plurality of plate-like capacitor elements are stacked and arranged in the bent portion ( For example, see Patent Document 3). According to this solid electrolytic capacitor, by connecting the side surface of the cathode portion of the capacitor element to the bent portion, the contact area between the cathode portion and the lead frame can be increased to achieve low ESR.
上記特許文献1〜3に記載の固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子では、誘電体膜2の表面に固体電解質層3、カーボン層4、銀層5を順次形成して陰極部を構成している。固体電解質層3とリードフレームとは、できるだけ電気抵抗の低い部材で接続することが好ましいが、固体電解質層3と銀層5は界面抵抗が高いため、両層の間にカーボン層4を設ける必要がある。また、カーボン層4とリードフレームとも界面抵抗が高くなるため、銀層5と銀ペーストが必要である。しかしながら、固体電解質層3とカーボン層4との界面、およびカーボン層4と銀層5との界面で接続抵抗が生じ、さらに、銀層5は、導電性ペーストである銀ペーストを介してリードフレームに接続されているため、銀層5と銀ペーストとの界面、および銀ペーストとリードフレームとの界面でも接続抵抗が生じていた。すなわち、固体電解質層3とリードフレームの間には、抵抗増加の一因となる層と層との界面の数が4つもあるためESRが高くなっていた。
In the capacitor element in the solid electrolytic capacitor described in
また、上記特許文献2に記載の固体電解コンデンサでは、積層された複数のコンデンサ素子のうち、最下層のコンデンサ素子の裏面のみがリードフレームに接続された構造であるため、陰極部とリードフレームとの接触面積が小さく、ESRが高くなっていた。
In the solid electrolytic capacitor described in
また、上記特許文献3に記載の固体電解コンデンサでは、陰極部とリードフレームとの接触面積を大きくして低ESR化を実現してはいるものの、リードフレームの形状が複雑で加工が困難になる問題があった。
In the solid electrolytic capacitor described in
上記の問題に鑑みて、本発明は、特殊な形状のリードフレームを用いることなく低ESR化を実現することができる固体電解コンデンサおよびその製造方法を提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a solid electrolytic capacitor capable of realizing low ESR without using a lead frame having a special shape, and a method for manufacturing the same.
上記課題を解決するために、本発明に係る固体電解コンデンサは、弁作用金属からなる陽極素子の一方側に陽極部、他方側に誘電体膜および陰極部となる固体電解質層が形成されたコンデンサ素子を外装樹脂で封止してなる固体電解コンデンサであって、導電性ペーストを介して固体電解質層に接続され、かつ表面にカーボンを含有させた金属製の電極引出部材と、電極引出部材に接続された陰極リードと、陽極部に接続された陽極リードと、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a solid electrolytic capacitor according to the present invention is a capacitor in which an anode part made of a valve metal is formed on one side with an anode part, and on the other side a dielectric film and a solid electrolyte layer that becomes a cathode part are formed. A solid electrolytic capacitor formed by sealing an element with an exterior resin, connected to a solid electrolyte layer through a conductive paste and made of a metal electrode lead member containing carbon on the surface, and an electrode lead member It is characterized by comprising a connected cathode lead and an anode lead connected to the anode part.
上記構成によれば、コンデンサ素子にカーボン層と銀層を形成することなく、素子の陰極部を実質的に固体電解質層のみで形成しており、より詳しくは、表面にカーボンを含有させた電極引出部材を用い、かつ電極引出部材を固体電解質層と対向配置し、電極引出部材と固体電解質層とを、導電性ペーストを介して接続しているため、コンデンサ素子に形成する層の数を減らすことができる。よって、層間の抵抗を低減することができるため、低ESR化を実現することができる。 According to the above configuration, the cathode part of the element is formed substantially only by the solid electrolyte layer without forming the carbon layer and the silver layer in the capacitor element. More specifically, the electrode contains carbon on the surface. Since the lead member is used and the electrode lead member is disposed opposite to the solid electrolyte layer, and the electrode lead member and the solid electrolyte layer are connected via the conductive paste, the number of layers formed in the capacitor element is reduced. be able to. Accordingly, resistance between the layers can be reduced, so that low ESR can be realized.
また、本発明に係る固体電解コンデンサは、弁作用金属からなる平板状陽極素子の一方側に陽極部、他方側に誘電体膜および陰極部となる固体電解質層が形成された複数のコンデンサ素子を同一の向きに積層して積層体を構成し、当該積層体を外装樹脂で封止してなる固体電解コンデンサであって、積層体に含まれる固体電解質層のそれぞれに導電性ペーストを介して接続され、かつ積層体から同一方向に引き出された表面にカーボンを含んだ複数の電極引出部材と、複数の電極引出部材に接続された陰極リードと、積層体に含まれる陽極部のそれぞれに接続された陽極リードと、を備えたことを特徴とする。 The solid electrolytic capacitor according to the present invention includes a plurality of capacitor elements in which a flat anode element made of a valve metal is formed with an anode portion on one side and a dielectric film and a solid electrolyte layer serving as a cathode portion on the other side. A solid electrolytic capacitor in which a laminated body is formed by laminating in the same direction and the laminated body is sealed with an exterior resin, and connected to each of the solid electrolyte layers included in the laminated body via a conductive paste And a plurality of electrode extraction members containing carbon on the surface drawn in the same direction from the laminate, a cathode lead connected to the plurality of electrode extraction members, and an anode part included in the laminate And an anode lead.
上記構成によれば、陰極部を実質的に固体電解質層のみで形成しているため、コンデンサ素子に形成する層の数を減らすことができる。よって、層間の抵抗を低減することができ、また、表面にカーボンを含有させた電極引出部材を用い、電極引出部材が固体電解質層と対向配置しているため、低ESR化を実現することができる。また、上記構成によれば、積層体に含まれている陰極部(固体電解質層)のそれぞれに、表面にカーボンを含有させた電極引出部材が接続されているため、陰極部と電極引出部材との接触面積が大きくなり、低ESR化を実現することができる。 According to the above configuration, since the cathode portion is formed substantially only by the solid electrolyte layer, the number of layers formed in the capacitor element can be reduced. Therefore, the resistance between the layers can be reduced, and the electrode leading member containing carbon on the surface is used and the electrode leading member is disposed opposite to the solid electrolyte layer, so that low ESR can be realized. it can. Further, according to the above configuration, since the electrode extraction member containing carbon on the surface is connected to each of the cathode portions (solid electrolyte layers) included in the laminate, the cathode portion and the electrode extraction member The contact area becomes larger and low ESR can be realized.
上記構成において、複数のコンデンサ素子は、それぞれ積層の方向に直交する表面および裏面を有し、当該表面および裏面は別々の電極引出部材に接続されていることが好ましい。 In the above configuration, each of the plurality of capacitor elements preferably has a front surface and a back surface orthogonal to the stacking direction, and the front surface and the back surface are connected to separate electrode lead members.
上記構成によれば、陰極部と電極引出部材との接触面積が大きくなるため、より一層低ESR化を図ることができる。 According to the above configuration, since the contact area between the cathode portion and the electrode lead member is increased, the ESR can be further reduced.
さらに、上記構成において、2つの積層体を備え、一方の積層体に含まれる陽極部および一方の積層体から引き出された複数の電極引出部材が、それぞれ陽極リードおよび陰極リードの表面側に接続され、他方の積層体に含まれる陽極部および他方の積層体から引き出された複数の電極引出部材が、それぞれ陽極リードおよび陰極リードの裏面側に接続されていることを特徴とする。 Further, in the above configuration, two laminated bodies are provided, and an anode part included in one laminated body and a plurality of electrode lead members drawn out from the one laminated body are connected to the surface side of the anode lead and the cathode lead, respectively. The anode portion included in the other laminate and the plurality of electrode lead members drawn from the other laminate are connected to the back surfaces of the anode lead and the cathode lead, respectively.
上記構成によれば、リードフレームを挟むように、2つの積層体のうちの一方がリードフレームの表面側、他方がリードフレームの裏面側に接続されているため、リードフレームの裏面側のスペースを有効に活用した大容量の固体電解コンデンサを製造することができる。 According to the above configuration, since one of the two laminates is connected to the front surface side of the lead frame and the other is connected to the back surface side of the lead frame so as to sandwich the lead frame, the space on the back surface side of the lead frame is reduced. A large-capacity solid electrolytic capacitor that is effectively utilized can be manufactured.
さらに、上記構成において、導電性ペーストはカーボンペーストからなり、電極引出部材は表面にカーボンを含有するアルミ箔からなることが好ましい。 Further, in the above configuration, the conductive paste is preferably made of carbon paste, and the electrode lead member is preferably made of aluminum foil containing carbon on the surface.
上記構成によれば、電極引出部材としてアルミ箔を使用しているため、リードフレームに対して抵抗溶接による接続が可能となる。また、導電性ペーストと電極引出部材の双方にカーボンを含んでいるため、電極引出部材とカーボンペーストとの密着性が良好になる。よって、ESRをさらに低減することができる。 According to the said structure, since the aluminum foil is used as an electrode extraction member, the connection by resistance welding with respect to a lead frame is attained. Further, since carbon is contained in both the conductive paste and the electrode lead member, the adhesion between the electrode lead member and the carbon paste is improved. Therefore, ESR can be further reduced.
本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は、弁作用金属からなる陽極素子の一方側に陽極部、他方側に誘電体膜および陰極部となる固体電解質層が形成されたコンデンサ素子を外装樹脂で封止してなる固体電解コンデンサの製造方法であって、表面にカーボン層を含む金属製の電極引出部材に導電性ペーストを塗布する工程と、固体電解質層と電極引出部材の導電性ペーストが塗布された部分とを接続する工程と、電極引出部材と陰極リードとを接続する工程と、陽極部と陽極リードとを接続する工程と、を含むことを特徴とする。 The method for producing a solid electrolytic capacitor according to the present invention includes a capacitor element in which an anode part made of a valve metal is formed on one side with a solid electrolyte layer serving as a dielectric film and a cathode part on the other side using an exterior resin. A method of manufacturing a solid electrolytic capacitor by sealing, a step of applying a conductive paste to a metal electrode lead member including a carbon layer on the surface, and a step of applying the conductive paste of the solid electrolyte layer and the electrode lead member And a step of connecting the electrode lead member and the cathode lead, and a step of connecting the anode part and the anode lead.
また、本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は、弁作用金属からなる平板状陽極素子の一方側に陽極部、他方側に誘電体膜および陰極部となる固体電解質層が形成された複数のコンデンサ素子を同一の向きに積層して積層体を構成し、当該積層体を外装樹脂で封止してなる固体電解コンデンサの製造方法であって、表面にカーボン層を含む金属製の複数の電極引出部材に導電性ペーストを塗布する工程と、複数の電極引出部材が積層体から同一方向に引き出されるように、複数の電極引出部材の導電性ペーストが塗布された部分を、積層体に含まれる固体電解質層のそれぞれに接続する工程と、複数の電極引出部材を陰極リードに接続する工程と、積層体に含まれる陽極部を陽極リードに接続する工程と、を含むことを特徴とする。 Further, the method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the present invention includes a plurality of plate-like anode elements made of a valve metal having an anode portion on one side and a dielectric film and a solid electrolyte layer serving as a cathode portion on the other side. A method for producing a solid electrolytic capacitor in which capacitor elements are laminated in the same direction to form a laminate, and the laminate is sealed with an exterior resin, and a plurality of electrodes made of metal including a carbon layer on the surface The laminate includes a step of applying the conductive paste to the extraction member and a portion where the conductive paste of the plurality of electrode extraction members is applied so that the plurality of electrode extraction members are extracted from the laminate in the same direction. The method includes a step of connecting to each of the solid electrolyte layers, a step of connecting a plurality of electrode lead members to the cathode lead, and a step of connecting an anode portion included in the laminate to the anode lead.
さらに、本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は、弁作用金属からなる陽極素子の一方側に陽極部、他方側に誘電体膜および陰極部となる固体電解質層が形成されたコンデンサ素子を外装樹脂で封止してなる固体電解コンデンサの製造方法であって、固体電解質層に導電性ペーストを塗布する工程と、固体電解質層の導電性ペーストが塗布された部分と、表面にカーボンを含有する金属製の電極引出部材とを接続する工程と、電極引出部材と陰極リードとを接続する工程と、陽極部と陽極リードとを接続する工程と、を含むことを特徴とする。 Furthermore, the method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the present invention includes a capacitor element in which an anode part is formed on one side of an anode element made of a valve metal and a dielectric film and a solid electrolyte layer serving as a cathode part are formed on the other side. A method for producing a solid electrolytic capacitor encapsulated with a resin, comprising a step of applying a conductive paste to a solid electrolyte layer, a portion of the solid electrolyte layer coated with the conductive paste, and a surface containing carbon The method includes a step of connecting the metal electrode lead member, a step of connecting the electrode lead member and the cathode lead, and a step of connecting the anode portion and the anode lead.
また、本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は、弁作用金属からなる平板状陽極素子の一方側に陽極部、他方側に誘電体膜および陰極部となる固体電解質層が形成された複数のコンデンサ素子を同一の向きに積層して積層体を構成し、当該積層体を外装樹脂で封止してなる固体電解コンデンサの製造方法であって、固体電解質層に導電性ペーストを塗布する工程と、表面にカーボンを含有する金属製の複数の電極引出部材が積層体から同一方向に引き出されるように、積層体に含まれる固体電解質層の導電性ペーストが塗布された部分を、複数の電極引出部材のそれぞれに接続する工程と、複数の電極引出部材を陰極リードに接続する工程と、積層体に含まれる陽極部を陽極リードに接続する工程と、を含むことを特徴とする。 Further, the method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the present invention includes a plurality of plate-like anode elements made of a valve metal having an anode portion on one side and a dielectric film and a solid electrolyte layer serving as a cathode portion on the other side. A method of manufacturing a solid electrolytic capacitor in which capacitor elements are laminated in the same direction to form a laminate, and the laminate is sealed with an exterior resin, and a step of applying a conductive paste to the solid electrolyte layer; The portion where the conductive paste of the solid electrolyte layer contained in the laminate is applied is drawn so that a plurality of metal electrode drawing members containing carbon on the surface are drawn from the laminate in the same direction. The method includes a step of connecting to each of the members, a step of connecting a plurality of electrode lead members to a cathode lead, and a step of connecting an anode portion included in the laminate to the anode lead.
上記構成によれば、表面にカーボン層を含む電極引出部材または固体電解質層に導電性ペーストを塗布し、固体電解質層と電極引出部材とを接続しているため、導電性ペーストを介した界面抵抗を低くすることができる。このため、工程を少なくすることができるので、誘電体膜に欠陥が生じるのを防ぐことができ、漏れ電流特性が悪化するのを防ぐことができる。 According to the above configuration, since the conductive paste is applied to the electrode extraction member or the solid electrolyte layer including the carbon layer on the surface and the solid electrolyte layer and the electrode extraction member are connected, the interface resistance via the conductive paste Can be lowered. For this reason, since the number of steps can be reduced, it is possible to prevent the dielectric film from being defective and to prevent the leakage current characteristic from deteriorating.
本発明によれば、特殊な形状のリードフレーム用いることなく低ESR化を実現することができる固体電解コンデンサおよびその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solid electrolytic capacitor which can implement | achieve low ESR, and its manufacturing method can be provided, without using the lead frame of a special shape.
本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1(a)は第1実施形態に係る固体電解コンデンサで使用するコンデンサ素子の平面図、(b)は断面図である。本実施形態に係るコンデンサ素子Cは、陽極素子1、誘電体膜2、固体電解質層3、陽極部6、および這い上がり防止材7から構成されており、固体電解質層3の表面にカーボン層4および銀層5が形成されていない点が、図7に示す従来のコンデンサ素子と異なる。
[First embodiment]
FIG. 1A is a plan view of a capacitor element used in the solid electrolytic capacitor according to the first embodiment, and FIG. The capacitor element C according to this embodiment includes an
陽極素子1は、アルミニウムを主成分とする弁作用金属からなる平板状の薄板であり、その一方側は陽極部6を構成している。誘電体膜2は、陽極素子1の他方側の表面に形成された酸化皮膜層である。固体電解質層3は、誘電体膜2の表面に形成された層であり、陰極部を構成している。固体電解質層3は、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)等の導電性高分子を含む電解質の化学重合、電解重合、または電解質の含浸によって形成されている。這い上がり防止材7は、陽極部6と固体電解質層3との間に設けられ、陽極部6と固体電解質層3を絶縁隔離するリング状の膜である。
The
図2は本実施形態に係る固体電解コンデンサの断面図である。同図に示すように、本実施形態に係る固体電解コンデンサは、複数のコンデンサ素子からなる積層体13と、導電性ペースト8と、電極引出部材9と、陰極リード10と、陽極リード11と、外装樹脂12とから構成されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the solid electrolytic capacitor according to the present embodiment. As shown in the figure, the solid electrolytic capacitor according to the present embodiment includes a laminate 13 composed of a plurality of capacitor elements, a
積層体13は、3枚のコンデンサ素子C1、C2、C3を同一の向きに積層したものである。コンデンサ素子C1、C2、C3の陽極部6は、その先端部分において溶接等により互いに接合されている。また、陽極部6の長さは、接合箇所から遠いコンデンサ素子ほど長くなっている。具体的には、コンデンサ素子C2に比べて、コンデンサ素子C1、C3の方が陽極部6の長さは長くなっている。これにより、陽極部6同士を接合する際に、各陽極部6および各陰極部にかかる応力や歪み等を緩和することができる。
The
導電性ペースト8は、固体電解質層3と電極引出部材9とを電気的、物理的に接続するためのものであり、樹脂ペーストとカーボンを混合したカーボンペーストが好ましい。
The
電極引出部材9は、一方側が導電性ペースト8を介して固体電解質層3に接続され、他方側が陰極リード10に接続されている。また、本実施形態に係る固体電解コンデンサは電極引出部材9を4枚備えており、各コンデンサ素子C1、C2、C3の表面および裏面にそれぞれ異なる電極引出部材9が接続されている。これにより、電極引出部材9と固体電解質層3との接触面積が大きくなり低ESR化を実現することができる。なお、電極引出部材9は抵抗溶接やレーザー溶接により陰極リード10に接続されるため、例えば厚さ30μmのアルミ箔が用いられる。アルミ箔の表面には、導電性ペースト8であるカーボンペーストとの密着性を考慮して、カーボンが担持されている。また、抵抗溶接等の溶接以外の方法で電極引出部材9を陰極リード10に接続する場合、例えば銀ペーストにより接続する場合は、電極引出部材9としてカーボンのみで構成されたカーボン箔を用いてもよい。さらに、銅箔等の薄くした状態でも比較的軟らかく、かつ比抵抗の小さいものや、42アロイ等の硬い金属をあらかじめ所定の形状に加工したものを表面にカーボンを含有させて電極引出部材9として用いてもよい。
The
陰極リード10および陽極リード11には、図3に示すような、特殊ではない一般の形状のものが用いられる。
As the
以上のように、本実施形態に係る固体電解コンデンサでは、カーボン層4と銀層5を形成することなく実質的には固体電解質層3のみで陰極部を形成している。このため、固体電解質層3から陰極リード10までの間に設けられた層に関し、金属同士の接合部以外の数が、従来の固体電解コンデンサでは固体電解質3−カーボン層4、カーボン層4−銀層5、銀層5−銀ペースト、銀ペースト−陰極リードの4つであるのに対して、本実施形態に係る固体電解コンデンサでは固体電解質層3−導電性ペースト8、導電性ペースト8−電極引出部材9、の2つとなる。すなわち、本実施形態に係る固体電解コンデンサでは、抵抗増加の一因となる層と層との界面の数が減り、さらに電極引出部材9と陰極リード10とは溶接されているので、低ESR化を実現することができる。
As described above, in the solid electrolytic capacitor according to the present embodiment, the cathode portion is formed substantially only by the
さらに、本実施形態に係る固体電解コンデンサでは、固体電解質層3のそれぞれに導電性ペースト8を介して複数の電極引出部材6が接続されているため、陰極部(固体電解質層3)と電極引出部材6との接触面積が大きくなり、低ESR化を実現することができる。
Furthermore, in the solid electrolytic capacitor according to the present embodiment, since the plurality of
次に、本実施形態に係る固体電解コンデンサの製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the solid electrolytic capacitor according to this embodiment will be described.
まず、表面を電気化学的に粗面化した厚さ120μmの長尺のアルミニウム箔からなる陽極素子1を、アジピン酸アンモニウム水溶液中で10Vの電圧を印加して約60分間陽極酸化を行い、表面に酸化皮膜層である誘電体膜2を形成する。次いで、誘電体膜2が形成された陽極素子1を平板状に裁断した後、適切な位置に絶縁性樹脂を周方向に巻きつけるように塗布して這い上がり防止材7を形成し、陽極部6になる領域と陰極部になる領域とに区分する。次いで、当該裁断によって陽極素子1が露出した端面部を、再度アジピン酸アンモニウム水溶液中で7Vの電圧を印加して約30分間陽極酸化処理を行い、裁断面にも誘電体膜2を形成する。その後、誘電体膜2の表面に陰極部となる固体電解質層3を形成することでコンデンサ素子Cは完成する。
First, an
コンデンサ素子Cの作製とは別に、表面にカーボンを担持させた厚さ30μmのアルミ箔からなる電極引出部材9の一部に導電性ペースト8を塗布する。導電性ペースト8は、電極引出部材9との密着性を考慮してカーボンペーストを用いる。
Separately from the production of the capacitor element C, the
続いて、電極引出部材9の導電性ペースト8が塗布された部分と、上記方法により作製したコンデンサ素子C1、C2、C3の固体電解質層3とを接続するとともに、電極引出部材9が固体電解質層3から同一方向に引き出され、かつ当該コンデンサ素子C1、C2、C3が同一の向きになるように積層して積層体13を作製する。図2に示すように、各コンデンサ素子C1、C2、C3の積層の方向に直交する表面および裏面には、別々の電極引出部材9が接続される。
Subsequently, the portion of the
続いて、積層体13に含まれる固体電解質層3のそれぞれに接続された電極引出部材9同士を抵抗溶接により接続し、積層体13に含まれる陽極部6同士を抵抗溶接により接続する。次いで、電極引出部材9および陽極部6と、図3に示す陰極リード10および陽極リード11とをそれぞれ抵抗溶接により接続する。その後、図4に示すように外装樹脂12により封止し、陰極リード10および陽極リード11を外装樹脂12の側面に沿ってフォーミングすることで固体電解コンデンサは完成する。
Subsequently, the
表1は、上記方法により作製した第1実施形態に係る固体電解コンデンサ(実施例)と、固体電解質層3、カーボン層4および銀層5からなる陰極部を備えた従来の固体電解コンデンサ(従来例)の特性を比較した表である。なお、実施例および従来例に係る固体電解コンデンサはともに定格:2V−100μF、寸法:7.3mm×4.3mm×2.8mm(縦×横×高さ)、コンデンサ素子の積層数:3枚である。表1の静電容量およびtanδ(損失角の正接)は120Hz、ESRは100kHzにおける特性値をインピーダンスアナライザーで測定したものである。また、表1のLC(漏れ電流)は2Vを5分間印加した後の値を測定したものである。
Table 1 shows a solid electrolytic capacitor (Example) according to the first embodiment manufactured by the above method, and a conventional solid electrolytic capacitor (conventional solid-state capacitor) having a cathode portion composed of a
表1から明らかなように、実施例は従来例に比べてESR等が大幅に低減している。これは、固体電解質層3のみで陰極部を形成して陰極部の抵抗を低減させたことと、固体電解質層3のそれぞれに導電性ペースト8を介して複数の電極引出部材6を接続することにより、固体電解質層3と電極引出部材6との接触面積を大きくしたことによると考えられる。
As is apparent from Table 1, the ESR and the like in the embodiment are significantly reduced as compared with the conventional example. This is because the cathode part is formed only by the
以上のように、本実施形態に係る固体電解コンデンサによれば、特殊な形状のリードフレームを用いることなく低ESR化を実現することができる。 As described above, according to the solid electrolytic capacitor according to the present embodiment, low ESR can be realized without using a lead frame having a special shape.
また、本発明に係る固体電解コンデンサでは、例えば、図5および図6に示すような構成にしても、同様に低ESR化を実現することができる。 Further, in the solid electrolytic capacitor according to the present invention, for example, even when the configuration shown in FIGS. 5 and 6 is used, low ESR can be similarly realized.
[第2実施形態]
図5は、第2実施形態に係る固体電解コンデンサである。本実施形態に係る固体電解コンデンサは、第1実施形態に係る固体電解コンデンサに、さらにコンデンサ素子C4、C5、C6からなる積層体14を追加したものである。本実施形態に係る固体電解コンデンサは、一方の積層体13に含まれる陽極部6および積層体13から引き出された複数の電極引出部材9が、それぞれ陽極リード11および陰極リード10の表面側に接続され、他方の積層体14に含まれる陽極部6および積層体14から引き出された複数の電極引出部材9が、それぞれ陽極リード11および陰極リード10の裏面側に接続されている。これにより、陰極リード10および陽極リード11の裏面側のスペースが有効に活用されるため、大容量の固体電解コンデンサを製造することができる。
[Second Embodiment]
FIG. 5 shows a solid electrolytic capacitor according to the second embodiment. The solid electrolytic capacitor according to the present embodiment is obtained by adding a laminate 14 made of capacitor elements C4, C5, and C6 to the solid electrolytic capacitor according to the first embodiment. In the solid electrolytic capacitor according to this embodiment, the
なお、陰極リード10および陽極リード11の表面側(もしくは裏面側)に2つの積層体13、14を配置して大容量化を図ることも考えられるが、チップサイズを維持しながらこのような構成とするためには、陰極リード10および陽極リード11を外装樹脂12の中央から移動させる(図2の場合は、外装樹脂12の下方側に移動させる)必要がある。このため、移動させた側の外装樹脂12の肉厚が薄くなり、外装樹脂12にクラックや欠けが生じやすくなる。一方、本実施形態に係る固体電解コンデンサでは、陰極リード10および陽極リード11が外装樹脂12の中央に配置され、当該陰極リード10および陽極リード11を挟むように積層体13、14が配置されている。このため、外装樹脂12の肉厚が極端に薄くなることがないので、外装樹脂12にクラックや欠けが生じるのを低減させつつ大容量化を図ることができる。
Although it is conceivable to increase the capacity by arranging two
[第3実施形態]
図6は、第3実施形態に係る固体電解コンデンサである。本実施形態に係る固体電解コンデンサは、陰極リード10および陽極リード11の形状が異なる点を除いて第1実施形態に係る固体電解コンデンサと同じである。なお、本実施形態に係る固体電解コンデンサでは、図6に示すように陰極リード10および陽極リード11の裏面が実装面となるため、電極引出部材9および陽極部6を陰極リード10および陽極リード11にそれぞれ接続する際に、レーザー溶接等の溶接痕が残らない溶接方法を用いることが好ましい。
[Third Embodiment]
FIG. 6 shows a solid electrolytic capacitor according to the third embodiment. The solid electrolytic capacitor according to the present embodiment is the same as the solid electrolytic capacitor according to the first embodiment except that the shapes of the
以上、本発明に係る固体電解コンデンサの好ましい実施形態について説明してきたが、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。 The preferred embodiments of the solid electrolytic capacitor according to the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these configurations.
例えば、陽極素子1としては、タンタルやニオブ箔またはこれら金属粉末の焼結体を用いることができる。
For example, as the
また、上記実施形態では、コンデンサ素子に固体電解質層3まで形成したが、固体電解質層3上にさらにカーボンペーストでカーボン層を形成し、電極引出部材9と接続しても同様の効果が得られる。なお、この場合、カーボン層が導電性ペースト8としての機能を果たす。
In the above embodiment, the capacitor element is formed up to the
また、コンデンサ素子は、積層数を2枚、または4枚以上にすることができる。当然ながら、大容量化する必要がない場合や、陽極素子1として上記の焼結体を用いる場合は、必ずしも複数のコンデンサ素子を積層させる必要はない。
In addition, the capacitor element can be stacked two or four or more. Of course, when it is not necessary to increase the capacity or when the above sintered body is used as the
その他、本明細書に添付の特許請求の範囲内での種々の設計変更および修正を加え得ることは勿論可能である。 In addition, it is of course possible to make various design changes and modifications within the scope of the claims attached to this specification.
C、C1〜6 コンデンサ素子
1 陽極素子
2 誘電体膜
3 固体電解質層
4 カーボン層
5 銀層
6 陽極部
7 這い上がり防止材
8 導電性ペースト
9 電極引出部材
10 陰極リード
11 陽極リード
12 外装樹脂
13、14 積層体
C, C1-6
Claims (9)
導電性ペーストを介して前記固体電解質層に接続され、かつ表面にカーボンを含有する金属製の電極引出部材と、
前記電極引出部材に接続された陰極リードと、
前記陽極部に接続された陽極リードと、
を備えたことを特徴とする固体電解コンデンサ。 A solid electrolytic capacitor formed by sealing a capacitor element formed with a solid electrolyte layer, which is an anode part on one side and a dielectric film and a cathode part, on the other side of an anode element made of a valve action metal,
A metal electrode lead member connected to the solid electrolyte layer via a conductive paste and containing carbon on the surface;
A cathode lead connected to the electrode lead member;
An anode lead connected to the anode part;
A solid electrolytic capacitor comprising:
前記積層体に含まれる前記固体電解質層のそれぞれに導電性ペーストを介して接続され、かつ前記積層体から同一方向に引き出された表面にカーボンを含有する複数の電極引出部材と、
前記複数の電極引出部材に接続された陰極リードと、
前記積層体に含まれる前記陽極部のそれぞれに接続された陽極リードと、
を備えたことを特徴とする固体電解コンデンサ。 A laminated body is formed by laminating a plurality of capacitor elements with a solid electrolyte layer formed on one side of a flat anode element made of a valve metal on one side and a dielectric film and a cathode part on the other side in the same direction. And a solid electrolytic capacitor formed by sealing the laminate with an exterior resin,
A plurality of electrode lead members that are connected to each of the solid electrolyte layers included in the laminate via a conductive paste and that contain carbon on the surface drawn in the same direction from the laminate;
A cathode lead connected to the plurality of electrode lead members;
An anode lead connected to each of the anode parts included in the laminate;
A solid electrolytic capacitor comprising:
一方の積層体に含まれる前記陽極部および前記一方の積層体から引き出された前記複数の電極引出部材が、それぞれ前記陽極リードおよび前記陰極リードの表面側に接続され、
他方の積層体に含まれる前記陽極部および前記他方の積層体から引き出された前記複数の電極引出部材が、それぞれ前記陽極リードおよび前記陰極リードの裏面側に接続されていることを特徴とする請求項2または3に記載の固体電解コンデンサ。 Comprising two laminates,
The anode part included in one laminate and the plurality of electrode lead members drawn from the one laminate are connected to the surface side of the anode lead and the cathode lead, respectively.
The anode part included in the other laminate and the plurality of electrode extraction members drawn out from the other laminate are connected to the back surfaces of the anode lead and the cathode lead, respectively. Item 4. The solid electrolytic capacitor according to Item 2 or 3.
前記電極引出部材は表面にカーボンを含有するアルミ箔からなることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。 The conductive paste is made of carbon paste,
5. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the electrode lead member is made of an aluminum foil containing carbon on the surface.
表面にカーボンを含有する金属製の電極引出部材に導電性ペーストを塗布する工程と、
前記固体電解質層と前記電極引出部材の前記導電性ペーストが塗布された部分とを接続する工程と、
前記電極引出部材と陰極リードとを接続する工程と、
前記陽極部と陽極リードとを接続する工程と、
を含むことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。 A method for producing a solid electrolytic capacitor in which a capacitor element in which a solid electrolyte layer serving as an anode part on one side and a dielectric film and a cathode part is formed on the other side is sealed with an exterior resin. There,
Applying a conductive paste to a metal electrode lead member containing carbon on the surface;
Connecting the solid electrolyte layer and a portion of the electrode lead member coated with the conductive paste;
Connecting the electrode lead member and the cathode lead;
Connecting the anode part and the anode lead;
The manufacturing method of the solid electrolytic capacitor characterized by including this.
表面にカーボンを含有する金属製の複数の電極引出部材に導電性ペーストを塗布する工程と、
前記複数の電極引出部材が前記積層体から同一方向に引き出されるように、前記複数の電極引出部材の前記導電性ペーストが塗布された部分を、前記積層体に含まれる前記固体電解質層のそれぞれに接続する工程と、
前記複数の電極引出部材を前記陰極リードに接続する工程と、
前記積層体に含まれる前記陽極部を前記陽極リードに接続する工程と、
を含むことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。 A laminated body is formed by laminating a plurality of capacitor elements with a solid electrolyte layer formed on one side of a flat anode element made of a valve metal on one side and a dielectric film and a cathode part on the other side in the same direction. And a manufacturing method of a solid electrolytic capacitor formed by sealing the laminate with an exterior resin,
Applying a conductive paste to a plurality of electrode lead members made of metal containing carbon on the surface;
Each of the solid electrolyte layers included in the laminate is provided with a portion of the plurality of electrode lead members to which the conductive paste is applied so that the plurality of electrode lead members are drawn from the laminate in the same direction. Connecting, and
Connecting the plurality of electrode lead members to the cathode lead;
Connecting the anode part included in the laminate to the anode lead;
The manufacturing method of the solid electrolytic capacitor characterized by including this.
前記固体電解質層に導電性ペーストを塗布する工程と、
前記固体電解質層の前記導電性ペーストが塗布された部分と、表面にカーボンを含有する金属製の電極引出部材とを接続する工程と、
前記電極引出部材と陰極リードとを接続する工程と、
前記陽極部と陽極リードとを接続する工程と、
を含むことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。 A method for producing a solid electrolytic capacitor in which a capacitor element in which a solid electrolyte layer serving as an anode part on one side and a dielectric film and a cathode part is formed on the other side is sealed with an exterior resin. There,
Applying a conductive paste to the solid electrolyte layer;
Connecting the portion of the solid electrolyte layer coated with the conductive paste and a metal electrode lead member containing carbon on the surface;
Connecting the electrode lead member and the cathode lead;
Connecting the anode part and the anode lead;
The manufacturing method of the solid electrolytic capacitor characterized by including this.
前記固体電解質層に導電性ペーストを塗布する工程と、
表面にカーボンを含有する金属製の複数の電極引出部材が前記積層体から同一方向に引き出されるように、前記積層体に含まれる前記固体電解質層の前記導電性ペーストが塗布された部分を、前記複数の電極引出部材のそれぞれに接続する工程と、
前記複数の電極引出部材を前記陰極リードに接続する工程と、
前記積層体に含まれる前記陽極部を前記陽極リードに接続する工程と、
を含むことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。 A laminated body is formed by laminating a plurality of capacitor elements with a solid electrolyte layer formed on one side of a flat anode element made of a valve metal on one side and a dielectric film and a cathode part on the other side in the same direction. And a manufacturing method of a solid electrolytic capacitor formed by sealing the laminate with an exterior resin,
Applying a conductive paste to the solid electrolyte layer;
The portion where the conductive paste of the solid electrolyte layer included in the laminate is applied so that a plurality of metal electrode lead members containing carbon on the surface are drawn in the same direction from the laminate, Connecting to each of the plurality of electrode lead members;
Connecting the plurality of electrode lead members to the cathode lead;
Connecting the anode part included in the laminate to the anode lead;
The manufacturing method of the solid electrolytic capacitor characterized by including this.
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JPH11274002A (en) * | 1998-03-25 | 1999-10-08 | Nichicon Corp | Chip-laminated electrolytic capacitor |
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