JP2012182291A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】固体電解コンデンサをプリント基板に接続する際に半田層からフラックスガスが発生しても、半田付け不良を回避して、プリント基板に対して良好に接続することのできる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は、実装面１０ｂに設けられ、陰極電極板１１と陽極電極板１２との隙間に介在する絶縁性樹脂部の領域、及び陽極電極板１２に形成される半田層３２の領域を断ち切って、陰極電極板１１から実装面１０ｂとプリント基板１００との間を通って外部へ導通する外通空間部４０を備え、陰極電極板１１とプリント基板１００との間の半田層３１からリフロー半田時に発生するフラックスガス３３を外通空間部４０を通して外部へ逃がす。
【選択図】図１

Description

本発明は、端子板とコンデンサ素子とを接続することで、面実装に対応した固体電解コンデンサに関する。

コンデンサは、静電容量により電荷の蓄電及び放電を行う受動素子であり、固体電解コンデンサは、一方の電極を化学処理して誘電体層を形成し、導電性モノマーを固体電解質層として用いたコンデンサである。

近年の電子機器の高周波化に伴い、コンデンサは、従来よりも十分な速さで電荷供給ができるように過渡応答性に優れ、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製品が求められている。これは、大電流及び低電圧で動作するデジタル回路の電源電圧安定化に対応するためである。

そこで、この要求に応えるべく、固体電解コンデンサにおいては、高周波化に対応するための低ＥＳＲ（等価直列抵抗）化、及び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）化が強く要求される。固体電解コンデンサにおいて低ＥＳＬ化を図るためには、電流経路の長さを極力短くする方法、また電流経路によって形成される磁場を別の電流経路によって形成される磁場により相殺する方法が提案されている。

例えば、出願人は、コンデンサ素子と基板を組み合わせた新規な固体電解コンデンサとして、特願２００９−８８３２０や国際特許出願ＰＣＴ／ＪＰ２００９／０４０３５を提案している。このうち、特願２００９−８８３２０の固体電解コンデンサにおいて、コンデンサ素子は、陽極体の中央に設けた凹部の内面に誘電体酸化皮膜層を形成し、固体電解質層（重合性モノマーとしては、一例として、チオフェン、ピロールまたはその他の誘導体が挙げられる）および陰極部を介してコンデンサ素子の外部に電力の引き出し口を形成する。

さらに、コンデンサ素子は、搭載基板を介して固体電解コンデンサの外部に陰極電極を引き出すと共に、コンデンサ素子の中央部分の周囲を陽極部とし、この陽極部および搭載基板の導体を介して陽極電極を引き出す。このような固体電解コンデンサによれば、陽極、陰極とも固体電解コンデンサ内部での電流経路を短くすることができる。

また、国際特許出願ＰＣＴ／ＪＰ２００９／０４０３５の固体電解コンデンサでは、コンデンサ素子と組み合わせる基板として、次のような端子板を備えている。すなわち、端子板には、薄い金属板からなる陽極電極部および陰極電極部を同一平面上に間隙を保って配置する。これら陽極電極部と陰極電極部の間隙部には絶縁性樹脂を介在させ、絶縁性樹脂により陽極電極部と陰極電極部とを電気的に絶縁すると共に両電極部をシート状に一体化している。

このような端子板をコンデンサ素子の接続面に重ね合わせ、コンデンサ素子の陽極引出部に端子板の陽極電極部を、コンデンサ素子の陰極引出部に端子板の陰極電極を、それぞれ電気的に接続する。このような技術によれば、コンデンサ素子の陽極引出部および陰極引出部から、電流の出口である端子板の陽極電極部および陰極電極部までの距離が、端子板の厚さの距離だけで達成可能であり、電流経路の短縮化を図ることができる。

上述した特願２００９−８８３２０あるいは国際特許出願ＰＣＴ／ＪＰ２００９／０４０３５に開示された技術では、いずれも、固体電解コンデンサの容量形成部から、電力の引き出し口としての電極までの距離が極めて短くなり、また、固体電解コンデンサの薄型化を進めることができる。したがって、電流経路の短縮化を図って低ＥＳＬ化を進めることができ、過応答特性の良好な固体電解コンデンサが実現可能となる。

特願２００９−８８３２０ ＰＣＴ／ＪＰ２００９／００４０３５

特許文献１及び２に示された固体電解コンデンサは、半田リフロー工程において、プリント基板に対して傾いて接続されてしまうなど、半田付け不良が生じることがある。半田付け不良について原因を究明したところ、固体電解コンデンサの端子板から露出する陰極電極板とプリント基板とを接続する半田層のフラックスがガス化してフラックスガスが発生し、ガス圧力によって固体電解コンデンサが持ち上げられてしまうことが確認された。

フラックスガスの発生と半田付け不良のメカニズムについて図９に基づき説明する。図９の（ａ）は従来の固体電解コンデンサの端子板の実装面側を示す斜視図であり、（ｂ）はフラックスガスが発生した状態を示す実装面側の平面図であり、（ｃ）は従来の固体電解コンデンサをプリント基板に接続したときの側面図である。

図９の（ａ）に示すように、端子板１０は、陰極電極板１１と陽極電極板１２とを絶縁性樹脂層１４を介して一体化して形成されている。陰極電極板１１は、正方形状を有する銅板であり、陽極電極板１２は、正方形の枠形状を有する銅板である。陽極電極板１２は、陰極電極板１１の全周囲を取り囲んでおり、陰極電極板１１と同一平面上に所定の隙間を保って配置される。この端子板１０にコンデンサ素子が搭載されることにより、固体電解コンデンサは形成される。このように陰極電極板１１の全周囲を取り囲んで陽極電極板１２を配置することで、電流経路の短縮化を図って低ＥＳＬ化が可能となり、またＥＳＲ特性も良好となる。

しかしながら、この固体電解コンデンサをプリント基板１００にリフロー半田付けすると、図９の（ｂ）に示すように、陰極電極板１１を全周囲から取り囲んだ陽極電極板１２の全域に半田層３２が塗布されることになる。そうすると、半田層３１は、半田層３２によって全周囲を取り囲まれてしまう。そのため、半田層３１のフラックスから発生したフラックスガス３３は、周囲の陽極電極板１２の半田層３２に遮られて、外部への逃げ道が閉ざされた状態となる。

そのため、図９の（ｃ）に示すように、フラックスガス３３が逃げ場を失うことでガス圧力が上昇し、ついには固体電解コンデンサを持ち上げてしまう。固体電解コンデンサが持ち上げられた状態でプリント基板１００に接続されると、固体電解コンデンサが傾いてしまう等の半田不良が生じる。

このような問題点は、陰極電極板１１の全周囲に半田層３１と同じか、それよりも高い隔壁１５を設けた場合にも発生する。隔壁１５は、絶縁性樹脂層１４が陰極電極板１１及び陽極電極板１２の表面より実装面１０ａ側へ突出して形成されたものである。隔壁１５は、陰極電極板１１及び陽極電極板１２を一体化するに当たり、その接合強度を高めるため、及び半田層３１，３２の短絡を防止するためである。しかし、同時に、この隔壁１５は、陰極電極板１１の全周囲を囲ってしまうこととなる。そのため、隔壁１５によっても半田層３１から発生したフラックスガス３３の逃げ場は失われ、ガス圧力が上昇し、固体電解コンデンサを持ち上げてしまう。

以上述べたように、陰極電極板１１の全周囲を取り囲んで陽極電極板１２を絶縁性樹脂層１４を介して一体化した端子板１０をプリント基板１００に接続する固体電解コンデンサにおいては、陽極電極板１２の全域に半田層３２を設けたり、隔壁１５を設けると、フラックスガス３３の逃げ場が閉ざされてガス圧力により持ち上げられてしまうことが確認された。

本発明は、上記のような問題点を解決するために提案されたもので、固体電解コンデンサをプリント基板に接続する際に半田層からフラックスガスが発生しても、半田付け不良を回避して、プリント基板に対して良好に接続することのできる固体電解コンデンサを提供することを目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明に係る固体電解コンデンサは、端子板の陰極電極板とプリント基板との間に設けられる半田層からリフロー半田時に発生するフラックスガスを外部へ逃がす経路を形成することを特徴とする。

すなわち、本発明に係る固体電解コンデンサは、端子板と該端子板の搭載面に接続されるコンデンサ素子とを有し、該端子板の実装面に露出した陰極電極板及び陽極電極板が半田層を介してプリント基板に接続される固体電解コンデンサであって、前記端子板は、前記陽極電極板を前記陰極電極板の周囲を所定の隙間を保って囲うように同一平面上に配置し、その隙間に絶縁性樹脂部を介することで、前記陰極電極板と前記陽極電極板とを一体化し、前記絶縁樹脂部は、前記実装面の表面において前記陽極電極板を横断して外部へ至るように前記隙間から延設され、前記半田層よりも薄い延設部を有すること、を特徴とする。

また、前記絶縁性樹脂部は、前記隙間から前記実装面側に突出し、前記陰極電極板の周囲を囲う隔壁と、前記隔壁の一部を切り欠いた切欠部と、を更に備えるようにしてもよい。

前記延設部は、前記陽極電極板の各角部に形成されているようにしてもよい。

前記半田層よりも薄い前記延設部とは、前記陽極電極板の表面から１０μｍ〜６０μｍ突出することが好適である。

本発明によれば、リフロー半田時に発生するフラックスガスは、陽極電極板上の絶縁樹脂層の延設部とプリント基板との間を通って外部へ導出される。そのため、プリント基板と固体電解コンデンサとの間でガス圧力が高まることはなく、フラックスガスにより固体電解コンデンサが持ち上げられることはない。従って、プリント基板への半田付け不良は回避され、プリント基板に対して固体電解コンデンサを良好に接続することができる。また、陰極電極板の全周囲を取り囲んで陽極電極板を設置することで、電流経路の短縮化を図って低ＥＳＬ化が可能となり、またＥＳＲ特性も良好な固体電解コンデンサが実現できる。

第１の実施形態に係る固体電解コンデンサの内部構造を示す図である。 第１の実施形態に係る端子板の構成を示す図である。 第１の実施形態に係るコンデンサ素子の構成を示す図である。 第１の実施形態において、コンデンサ素子を端子板に搭載した状態を示す図である。 第１の実施形態において、固体電解コンデンサをプリント基板へ搭載した状態フラックスガスの状態を示す図である。 第２の実施形態に係る端子板の構成を示す図である。 第２の実施形態において、コンデンサ素子を端子板に搭載した状態を示す図である。 第３の実施形態に係る端子板の構成を示す図である。 従来の固体電解コンデンサにおけるフラックスガスの状態を示す図である。

以下、本発明に係る固体電解コンデンサの実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

［第１の実施形態］
［1．固体電解コンデンサの構成］
第１の実施形態に係る固体電解コンデンサの概略構成を図１に示す。図１の（ａ）は、固体電解コンデンサの内部構造をコンデンサ素子の搭載面から見た上面図であり、コンデンサ素子の一部領域を破断して端子板の搭載面を露出させている。図１の（ｂ）は、固体電解コンデンサをプリント基板に接続した状態でコンデンサの角を側面から見た矢視図である。

図１の（ａ）に示す固体電解コンデンサは、コンデンサ素子２０を端子板１０の搭載面１０ａに積層して構成される。コンデンサ素子２０は、１枚に限らず、複数枚が積層されてもよい。このコンデンサ素子２０は、十字型の形状を有し、中心が陰極引出部２１、四方に突出した腕部が陽極引出部２２となっている。端子板１０は、５ｍｍ四方の正方形の板部材であり、中心領域が陰極電極板１１、各辺端部が陽極電極板１２となっている。端子板１０は、陰極電極板１１と陽極電極板１２とが絶縁性樹脂層１４を介して側面で突き合わされることにより一体化され、絶縁が図られると共に、陰極電極板１１及び陽極電極板１２の表裏が電気的に導通している。

コンデンサ素子２０は、陰極引出部２１が半田層や導電接着剤層を介して陰極電極板１１の搭載面１０ａ側表面に接続され、陽極引出部２２が半田層や導電接着剤層を介して陽極電極板１２の搭載面１０ａ側表面に接続されることで、端子板１０の搭載面１０ａに搭載されている。この固体電解コンデンサは、陰極引出部２１及び陽極引出部２２から、電流の出口である端子板１０の陰極電極板１１及び陽極電極板１２までの距離が端子板１０の厚さだけの距離であるため、電流経路の短縮化が図られている。

図１（ｂ）に示すように、固体電解コンデンサは、陰極電極板１１の搭載面１０ｂ側とプリント基板１００との間に半田層（陰極半田層３１）を介在させ、陽極電極板１２の搭載面１０ｂ側とプリント基板１００との間に半田層（陽極半田層３２）を介在させて、プリント基板１００に接続されるとともに、プリント基板１００上にコンデンサ素子２０を覆うように樹脂モールドされる。

この固体電解コンデンサは、端子板１０の実装面側１０ｂの各角部に外通空間部４０が形成されている。外通空間部４０は、陰極半田層３１に含まれるフラックスが半田リフロー工程でガス化することにより発生したフラックスガス３３を、実装面１０ｂとプリント基板１００との間から外部へ導出する排出流路である。この外通空間部４０は、陰極半田層３１が形成される陰極電極板１１から外部へ導通している。

［２．端子板の詳細構成］
端子板１０について図面を参照しつつ更に詳細に説明する。図２は、端子板１０の構成を示す図であり、（ａ）は端子板１０を実装面１０ｂから見た斜視図であり、（ｂ）は陰極電極板１１と陽極電極板１２の配置関係を示す図、（ｃ）は端子板１０の断面図である。

図２の（ａ）乃至（ｃ）に示すように、端子板１０は、陰極電極板１１と陽極電極板１２とを側面で突き合わせ、間に絶縁性樹脂層１４を介在させて一体化して形成されている。陰極電極板１１と陽極電極板１２の配置位置は、コンデンサ素子２０の陰極引出部２１と陽極引出部２２の配置位置とほぼ一致する。

陰極電極板１１は、正方形状で実装面１０ｂに露出している。陽極電極板１２は、陰極電極板１１の周囲に所定の間隔を保って実装面１０ｂに露出している。この陽極電極板１２は、それぞれ略長方形状に区分されて実装面１０ｂ上に露出しており、陰極電極板１１の各辺に長手辺が沿うように一対一で対応して臨んでいる。

実装面１０ｂにおいて、陽極電極板１２の各露出領域の間には、延設部１６が延設されている。延設部１６は、陰極電極板１１の各角部を始端とし、端子板１０の各角部の方向を延び方向とし、端子板１０の外周縁を終端とする。延設部１６の厚みは、プリント基板１００と接続する陰極半田層３１及び陽極半田層３２の厚みよりも薄くなっている。この延設部１６は、陽極半田層３２による陰極電極板１１の完全包囲を断ち切り、陰極電極板１１の空間を開放する。詳細には、延設部１６は、陽極電極板１２を実装面１０ｂにおいて４つの露出領域に区切ることで、陽極電極板１２上にのみ塗布される陽極半田層３２を４つの領域に分断する。尚、延設部１６の全幅に亘って陰極半田層３１よりも低い部分を設ける必要はない。

外通空間部４０は、この延設部１６により形成される。すなわち、延設部１６は、端子板１０の外周へ至るまで陰極半田層３１よりも薄く、且つ陽極半田層３２が付着しない。従って、延設部１６とプリント基板１００との間には、外部へ通じる空間が区画される。フラックスガス３３は、この延設部１６が形成する空間に流入し、固体電解コンデンサの外部へ導出される。

このような端子板１０は、図２の（ｂ）に示すように、正方形状の陰極電極板１１を、ロの字型、すなわち正方形の枠体である陽極電極板１２で囲って形成される。陰極電極板１１と陽極電極板１２は、厚さが１５〜１００μｍ程度の薄い銅板である。銅板は、圧延銅箔や銅合金箔を材料として形成されている。

陽極電極板１２の内部面積は、陰極電極板１１よりも若干広く設計されている。陽極電極板１２は、陰極電極板１１の周囲を囲むように同一平面上に配置され、陰極電極板１１と所定の隙間を保っている。陰極電極板１１と陽極電極板１２との間の隙間部１３は、例えば０．１ｍｍ程度に確保される。

図２の（ｃ）に示すように、端子板１０は、隙間部１３を埋めるように絶縁性樹脂層１４が介在することで、陰極電極板１１と陽極電極板１２とを同一平面上に保って一体化している。絶縁性樹脂層１４は、陰極電極板１１と陽極電極板１２とを電気的に絶縁する絶縁部材であると同時に、陰極電極板１１と陽極電極板１２とを一体化するバインダである。絶縁性樹脂層１４の材質は、絶縁性、両電極板１１，１２との密着性、強度等が固体電解コンデンサに適合するものであり、例えばポリエステル樹脂やポリイミド樹脂である。

絶縁性樹脂層１４は、隙間部１３の他、隙間部１３の周囲、及び陽極電極板１２の枠体一部表面を横断して端子板１０の外周へ至るように塗布され、熱硬化することで形成される。

延設部１６は、陽極電極板１２の枠体の連続性を実装面１０ｂ上において断ち切るように絶縁性樹脂層１４を延設された部分である。すなわち、延設部１６を形成する絶縁性樹脂層１４は、外通空間部４０としての機能を付与するため、第１に、陰極電極板１１の各角部から、陽極電極板１２の表面を実装面１０ｂにおいて横断し、端子板１０の各角部へ延設される。そして、第２に、その厚みは、陰極半田層３１よりも薄く形成される。延設部１６を形成する絶縁性樹脂層１４の厚みは、陰極半田層３１よりも薄いことが求められ、特に陽極電極板１２の表面から１０μｍ〜６０μｍの厚みで突出させることが望ましい。

［３．コンデンサ素子の詳細構成］
次に、固体電解コンデンサのコンデンサ素子２０について図面を参照しつつ更に詳細に説明する。図３は、コンデンサ素子２０の構成を示す図であり、（ａ）は全体構成、（ｂ）は陽極体のエッチング段階、（ｃ）は陰極引出部２１の形成段階を示す。

このコンデンサ素子２０は、図３の（ａ）に示すように、十字型形状を有する陽極体の板から形成される。陽極体は、厚さが１００〜５００μｍ程度で、アルミニウム等の弁金属板または弁金属箔からなる。

図３の（ｂ）に示すように、このコンデンサ素子２０の中央部には、両面がエッチング処理により拡面化され、多孔質のエッチング層２３が形成される。四方に突出した腕部は、未エッチング部であり、コンデンサ素子１０の陽極引出部２２となる。エッチング層２３には誘電体層となる誘電体酸化皮膜を形成し、図２の（ｃ）に示すように、固体電解質層、グラファイト層、及び銀ペースト層からなる陰極引出部２２を順次形成する。

この場合、エッチング層２３は、例えば、厚さ１２０μｍ程度の陽極体であれば、両面より４０μｍ程度の深さで形成する。陽極体の残芯層の厚さは４０μｍ程度となる。

誘電体酸化皮膜は、陽極酸化による化成処理にて行い、エッチング層２３の表面に酸化アルミニウムからなる誘電体酸化皮膜を形成する。陽極酸化は、エッチング層２３をホウ酸やアジピン酸等の水溶液に浸漬した状態で所定の電圧を印可する。

固体電解質層は、陽極体を重合性モノマー溶液と酸化剤溶液に順次浸漬し、各液より引き上げて重合反応を進めることにより形成する。固体電解質層の形成は、重合性モノマー溶液と酸化剤溶液を塗布又は吐出する方法によって形成してもよい。また、重合性モノマー溶液と酸化剤を混合した混合溶液に陽極体を浸漬したり、塗布する方法であってもよい。また、固体電解コンデンサの分野で用いられる電解重合による方法や、導電性高分子溶液の塗布及び乾燥によって固体電解質層を形成することもできる。

これらの固体電解質の形成方法に用いられる重合性モノマー溶液としては、チオフェン、ピロール、またはそれらの誘導体を好適に使用することができる。チオフェン誘導体の中でも、３，４−エチレンジオキシチオフェンを用いると好適である。酸化剤としては、エタノールに溶解したパラトルエンスルホン酸第二鉄、過ヨウ素酸、もしくはヨウ素酸の水溶液を用いることができる。

さらに、コンデンサ素子２０には、陽極引出部２２と陰極引出部２１との境界に、これらを区分する分離部２４が形成される。分離部２４は、エッチング処理後に絶縁性の樹脂を塗布してエッチング層２３の内の該当部分に浸透させることで形成されている。この分離部２４は、陽極引出部２２と陰極引出部２１との絶縁を図っている。

このコンデンサ素子２０は、１枚に限らず、複数枚が積層されてもよい。コンデンサ素子２０を複数枚を積層する場合は、各コンデンサ素子の陰極引出部２１同士、陽極引出部２２同士を、それぞれ半田や導電性接着剤にて接続し一体化する。

尚、本実施形態では、コンデンサ素子２０を十字型形状を有する陽極体から形成する例を示したが、コンデンサ素子２０の製法としては当該方法に限られない。例えば、長板の両端部分を陽極引出部２２とし、中心部分を陰極引出部２１とした２枚の陽極体を向きが直交するようにして、陰極引出部２１部分を重ね合せ、全体として十字形状のコンデンサ素子２０を形成するようにしてもよい。また、長板の片端部分を陽極引出部２２とし、他端部を陰極引出部２１とした４枚の陽極体を直角の回転角度の向きとなるようにして、陰極引出部２１部分を重ね合わせ、全体として十字形状のコンデンサ素子２０を形成するようにしてもよい。

このコンデンサ素子２０は、端子板１０への搭載時に陰極引出部２１と陽極引出部２２とが同一面に配置されることが好ましい。このため、陽極引出部２２の表面に金属片を接合するようにしてもよい。または、陽極体の中心部に予め凹部を形成し、この凹部の内側にエッチング層２３、誘電体酸化皮膜、固体電解質層、グラファイト層、銀ペースト層を形成してもよい。この金属片の接合や、凹部の形成により、陰極引出部２１と陽極引出部２２との高さ調整がなされる。

［４．コンデンサ素子の端子板への搭載］
このコンデンサ素子２０を端子板１０へ搭載した状態を図４に示す。図４は、固体電解コンデンサの断面図である。図４に示すように、端子板１０へコンデンサ素子２０を搭載する際には、コンデンサ素子２０の陰極引出部２１と端子板１０の陰極電極板１１の搭載面１０ａ側との間に半田層又は導電接着剤層を塗布し、陽極引出部２２と陽極電極板１２の搭載面１０ａ側との間に半田層又は導電接着剤層を塗布して接続する。

絶縁性樹脂層１４は、搭載面１０ａ側にも隙間部１３から突出しているため、両半田層間は、この絶縁性樹脂層１４により区切られている。そのため、両半田層の流動は堰き止められ、陰極電極板１１と陽極電極板１２との短絡は防止される。

［５．プリント基板への搭載］
固体電解コンデンサをプリント基板１００へ搭載した状態を図５に示す。図５の（ａ）は、コンデンサの角から中心に向かう断面図、（ｂ）は、コンデンサの側面を角からみた矢視図、（ｃ）は、端子板１０を実装面１０ｂから見た状態を示し、（ｄ）は固体電解コンデンサを側面から見た状態を示す。

図５の（ａ）乃至（ｃ）に示すように、固体電解コンデンサをプリント基板１００へ搭載する際には、端子板１０の実装面１０ｂに露出する陰極電極板１１とプリント基板１００との間に陰極半田層３１を塗布し、端子板１０の実装面１０ｂに露出する陽極電極板１２とプリント基板１００との間に陽極半田層３２を塗布する。

但し、延設部１６は、樹脂で形成されており半田レジスト膜として機能するため、延設部１６上に陽極半田層３２が形成されない。従って、延設部１６は、半田リフロー時に延設部１６上の空間が陽極半田層３２で塞がれることを防止する。また、延設部１６は、陰極半田層３１及び陽極半田層３２の厚みよりも薄い。そのため、延設部１６が画する空間は、フラックスガス３３の外通空間部４０となる。

このように、陽極電極板１２により陰極電極板１１が取り囲まれていても、延設部１６が陽極電極板１２を実装面１０ｂにおいて横断しているため、陰極電極板１１が陽極半田層３２によって完全に取り囲まれることはなくなる。そのため、固体電解コンデンサには、陰極電極板１１から端子板１０の外周へ通じる外通空間部４０が形成されることとなり、フラックスガス３３が陰極電極板１１の下で発生しても、フラックスガス３３は外通空間部４０を通って固体電解コンデンサの外部へ排出される。

従って、陰極電極板１１の全周囲を取り囲んで陽極電極板１２を設置することで、電流経路の短縮化を図って低ＥＳＬ化が可能となり、またＥＳＲ特性も良好な固体電解コンデンサが実現できる。

以上により、図５の（ｄ）に示すように、フラックスガス３３が固体電解コンデンサとプリント基板１００との間に閉じこめられることはなく、フラックスガス３３の圧力は外通空間部４０を通って外部へ逃げるため、固体電解コンデンサはプリント基板１００に対して水平を保たれ、固体電解コンデンサがプリント基板１００に対して傾いて接続されてしまう半田付け不良を回避できる。これにより、陰極電極板１１の全周囲を取り囲んで陽極電極板１２を設置することができ、電流経路の短縮化を図って低ＥＳＬ化が可能となり、またＥＳＲ特性も良好な固体電解コンデンサが実現できる。

［第２の実施形態］
［１．端子板の構成］
第２の実施形態に係る固体電解コンデンサについて図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、コンデンサ素子２０の構成は第１の実施形態と同一につき、その詳細な説明を省略する。また、第１の実施形態と同一機能又は同一構成については、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図６は、第２の実施形態に係る固体電解コンデンサの端子板１０の構成を示す図であり、（ａ）は端子板１０を実装面１０ｂから見た斜視図であり、（ｂ）は陰極電極板１１と陽極電極板１２の配置関係を示す図、（ｃ）は端子板１０の断面図である。

図６に示すように、第２の実施形態に係る端子板１０は、実装面１０ｂにおいて、８０μｍ幅の隔壁１５が陰極電極板１１と陽極電極板１２との間に形成されている。隔壁１５は、陰極電極板１１を全周囲から囲い、陰極電極板１１の表面よりも突出し、陰極半田層３１と同程度の厚みを有している。

この隔壁１５は、この絶縁性樹脂層１４のうち、隙間部１３から実装面１０ｂ側へ突出し、隙間部１３の周囲に拡がった部分である。陰極半田層３１と陽極半田層３２との電気的な導通を回避する機能を隔壁１５に付与するため、隔壁１５を形成する絶縁性樹脂層１４は、半田層３１，３２と同程度の厚さ、例えば７０μｍ〜１００μｍの厚さで塗布される。但し、隔壁１５は、プリント基板１００と共に、陰極電極板１１と外部とを隔離することとなる。

そのため、実装面１０ｂにおいて、隔壁１５の各角部には、隔壁１５を切り欠いて形成された切欠部１７が形成されている。切欠部１７は、絶縁性樹脂層１４のうち、隔壁１５の各角部を陰極半田層３１の厚みよりも薄く形成される。すなわち、この切欠部１７は、隔壁１５による陰極電極板１１の包囲を破り、陰極電極板１１の空間を開放する。

延設部１６は、この切欠部１７と連続して延設されている。第２の実施形態に係る固体電解コンデンサの外通空間部４０は、この切欠部１７と延設部１６とにより形成される。すなわち、切欠部１７は、隔壁１５の内外を導通させている。切欠部１７に接続された延設部１６は、端子板１０の外周へ至るまで陰極半田層３１よりも薄く、且つ陽極半田層３２が付着しない。従って、延設部１６とコンデンサ素子２０との間には、外部へ通じる空間が区画される。フラックスガス３３は、この切欠部１７から延設部１６とコンデンサ素子２０とが形成する空間に流入し、固体電解コンデンサの外部へ導出される。

［２．プリント基板への搭載］
この固体電解コンデンサをプリント基板１００へ搭載した状態を図７に示す。図７の（ａ）は、コンデンサの角から中心に向かう断面図、（ｂ）は、コンデンサの側面を角からみた矢視図、（ｃ）は、端子板１０を実装面１０ｂから見た状態を示し、（ｄ）は固体電解コンデンサを側面から見た状態を示す。

図７に示すように、固体電解コンデンサをプリント基板１００へ搭載すると、陰極半田層３１と陽極半田層３２との間は、これら半田層３１，３２と同じ厚さの隔壁１５により区切られている。しかし、切欠部１７は、隔壁１５を破って、陰極電極板１１の露出領域と隔壁１５の外部とを導通させているため、フラックスガス３３が陰極電極板１１の領域で発生しても、フラックスガス３３は当該領域から隔壁１５の外部へ逃げることができる。更に、切欠部１７から導出したフラックスガス３３は、切欠部１７と連続する延設部１６が画する空間を流路とし、固体電解コンデンサの外部へ導出する。

このように、隔壁１５と陽極電極板１１とにより２重に陰極電極板１１を取り囲んでいても、隔壁１５に切欠部１７が形成されていることにより、陰極電極板１１が隔壁１５によって完全に取り囲まれることはなくなり、延設部１６が陽極電極板１１を実装面１０ｂにおいて横断することにより、陰極電極板１１が陽極半田層３２によって完全に取り囲まれることはなくなる。そのため、固体電解コンデンサには、陰極電極板１１の端子板１０の外周へ通じる外通空間部４０が形成されることとなり、フラックスガス３３が陰極電極板１１の下で発生しても、フラックスガス３３は外通空間部４０を通って固体電解コンデンサの外部へ排出される。

また、本実施形態では、切欠部１７は、隔壁１５の各角部に形成するようにし、延設部１６も端子板１０の各角部から外周へ至るように形成している。従って、外通空間部４０を形成しても、陽極電極板１２のプリント基板１００への１カ所当たりの接続面積は広くなり、プリント基板１００への固体電解コンデンサの接着強度は高くなる。

以上により、図７の（ｄ）に示すように、フラックスガス３３が固体電解コンデンサとプリント基板１００との間に閉じこめられることはなく、フラックスガス３３の圧力は外通空間部４０を通って外部へ逃げるため、固体電解コンデンサはプリント基板１００に対して水平を保たれ、固体電解コンデンサがプリント基板１００に対して傾いて接続されてしまう半田付け不良を回避できる。これにより、陰極電極板１１の全周囲を取り囲んで陽極電極板１２を設置することができ、電流経路の短縮化を図って低ＥＳＬ化が可能となり、またＥＳＲ特性も良好な固体電解コンデンサが実現できる。

［他の実施形態］
以上のように、本発明の各実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。そのような変形例も実施形態と共に発明の範囲や要旨に含まれる。

例えば、図８は、他の実施形態に係る固体電解コンデンサの端子板１０の構成を示す図であり、（ａ）は端子板１０を実装面１０ｂから見た斜視図であり、（ｂ）は端子板１０を実装面１０ｂから見た上面図である。この実施形態に係る固体電解コンデンサは、延設部１６の形成位置の変形例である。絶縁性樹脂層１４を延設して形成する延設部１６は、陰極電極板１１から端子板１０の角部までの領域に限らず、何れに設けるようにしてもよい。例えば、隙間部１３の各辺の両端から、隙間部１３の辺と直交する方向に端子板１０の外周へ延設部１６を延設するようにして、計８カ所に外通空間部４０を形成するようにしてもよい。

１０ 端子板
１０ａ 搭載面
１０ｂ 実装面
１１ 陰極電極板
１２ 陽極電極板
１３ 隙間部
１４ 絶縁樹脂層
１５ 隔壁
１６ 延設部
１７ 切欠部
２０ コンデンサ素子
２０ａ 素子個片
２０ｂ 素子個片
２１ 陰極引出部
２２ 陽極引出部
２３ エッチング層
２４ 分離部
３１ 陰極半田層
３２ 陽極半田層
３３ フラックスガス
４０ 外通空間部
１００ プリント基板

Claims (4)

1. 端子板と該端子板の搭載面に接続されるコンデンサ素子とを有し、該端子板の実装面に露出した陰極電極板及び陽極電極板が半田層を介してプリント基板に接続される固体電解コンデンサであって、
   前記端子板は、前記陽極電極板を前記陰極電極板の周囲を所定の隙間を保って囲うように同一平面上に配置し、その隙間に絶縁性樹脂部を介することで、前記陰極電極板と前記陽極電極板とを一体化し、
   前記絶縁樹脂部は、前記実装面の表面において前記陽極電極板を横断して外部へ至るように前記隙間から延設され、前記半田層よりも薄い延設部を有すること、
   を特徴とする固体電解コンデンサ。
2. 前記絶縁性樹脂部は、
   前記隙間から前記実装面側に突出し、前記陰極電極板の周囲を囲う隔壁と、
   前記隔壁の一部を切り欠いた切欠部と、
   を更に備えること、
   を特徴とする請求項１記載の固体電解コンデンサ。
3. 前記延設部は、
   前記陽極電極板の各角部に形成されていること、
   を特徴とする請求項１又は２記載の固体電解コンデンサ。
4. 前記半田層よりも薄い前記延設部は、
   前記陽極電極板の表面から１０μｍ〜６０μｍ突出すること、
   を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の固体電解コンデンサ。

Images