JP4318490B2 - 固体電解コンデンサ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体電解コンデンサに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、固体電解コンデンサとして図8に示す構造のものが知られている。
【0003】
この固体電解コンデンサは、弁作用金属(タンタル、ニオブ、チタン、アルミニウム等)の焼結体からなる陽極体(1)表面に、該陽極体(1)表面を酸化させた誘電体皮膜(2)、二酸化マンガン等の導電性無機材料、或いはTCNQ錯塩、導電性ポリマー等の導電性有機材料からなる固体電解質層(3)、カーボン層(4a)、銀層(4b)等からなる陰極引出層(4)を順次形成してコンデンサ素子(10)を構成し、前記陽極体(1)の一端面に植立された陽極リード部材(11)に陽極端子(20)を接続し、前記陰極引出層(4)に陰極端子(21)を接続し、前記コンデンサ素子(10)の外側にエポキシ樹脂等からなる外装樹脂(5)にて被覆密封し、前記陽極端子(20)及び陰極端子(21)を前記外装樹脂(5)に沿って折り曲げたものである(例えば、特許文献1)。
【0004】
上記形状の固体電解コンデンサにおいて、前記コンデンサ素子(10)の厚さ(T)及び陽極体(1)の厚さ(T')は、通常、陽極リード部材(11)の前記陽極体(1)外部の高さ(H)と比べて大きく形成されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−64761号公報(図1)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1のような固体電解コンデンサに用いられる陽極端子(20)及び陰極端子(21)は図9に示すように一枚の金属板を加工したものが用いられている。そのため、陽極端子(20)に陽極リード部材(11)が、また陰極端子(21)にコンデンサ素子(10)がそれぞれ載置し易いように、図10に示すように陰極端子(21)は、予めL字型に折り曲げ加工が施されていた。ところが、陰極端子(21)に折り曲げ加工を施すと、工程が増えると共に、折り曲げ部分が外装樹脂(5)内に必要になり、固体電解コンデンサ完成品の外形寸法に対して、コンデンサ素子(10)の割合を十分に大きくすることができないという問題があった。
【0007】
そこで、本発明は上記問題に鑑み、生産性を向上させると共に、固体電解コンデンサ完成品として外形寸法に対して、陽極体(1)及びコンデンサ素子(10)の割合を大きくすることにより、従来の同寸法品よりも静電容量の大きい固体電解コンデンサを提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、弁作用金属からなる陽極体(1)の一端面に植立された陽極リード部材(11)と、前記陽極体(1)表面に誘電体皮膜(2),固体電解質層(3)、陰極引出層(4)を順次形成したコンデンサ素子(10)と、前記陽極リード部材(11)に接続される陽極端子(20)と、前記陰極引出層(4)に接続される陰極端子(21)と、前記コンデンサ素子(10)を被覆する外装樹脂(5)とを備える固体電解コンデンサにおいて、
前記陽極リード部材(11)の陽極体(1)外部の高さは、前記陽極体(1)の厚さよりも大きく、且つ前記コンデンサ素子(10)の厚さとほぼ同一であり、
前記陽極リード部材(11)と前記陽極端子(20)との接触部分が、前記陰極引出層(4)と前記陰極端子(21)との接触部と同一平面にあることを特徴とする。
【0009】
上記構成を用いることにより、外装樹脂(5)内に折り曲げ部分を設ける必要がなくなり、同寸法の固体電解コンデンサにおいて、陽極体(1)及びコンデンサ素子(10)を従来品よりも大きくすることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明における固体電解コンデンサは、タンタル、ニオブ、チタン、アルミニウム等の弁作用金属の表面に、陽極酸化法等の方法により、誘電体皮膜(2)を形成し、該誘電体皮膜(2)上に、二酸化マンガン等の導電性無機材料、或いはTCNQ錯塩、導電性ポリマー等の導電性有機材料からなる固体電解質層(3)、カーボン層(4a)及び銀層(4b)からなる陰極引出層(4)を順次形成せしめたコンデンサ素子(10)の外面に射出成形により、外装樹脂(5)を形成している。
【0011】
以下の実施例では、弁作用金属としてタンタルを、固体電解質層(3)の材料として導電性高分子であるポリピロールを採用した。
(実施例)
本発明の実施例における固体電解コンデンサの縦断面図を図1に示す。タンタル焼結体からなる高さ(H)0.5mmの陽極リード部材(11)を、両面プレス加工により陽極体(1)に埋没する埋没部(11a)を厚さ0.1mmの扁平形状に加工して、図2に示すように、長さ(L)2.2×幅(W)2.2×厚さ(T')0.3mmのタンタル焼結体からなる陽極体(1)の前面に植立する。その後、前記焼結体の表面に、公知の技術により誘電体皮膜(2)を形成した。このとき、誘電体皮膜(2)は、陽極体(1)の中にも形成されている。
【0012】
次に、前記誘電体皮膜(2)上に、公知の技術により厚さが約0.04mmになるように固体電解質層(3)となるポリピロール層(3a)を形成した。
【0013】
次に、前記ポリピロールまで形成した陽極体(1)をカーボン分散液及び銀分散液にそれぞれディップし乾燥させることにより厚さ0.02mmのカーボン層(4a)及び厚さ0.04mmの銀層(4b)からなる陰極引出層(4)を順次形成しコンデンサ素子(10)を作製した。
【0014】
このように完成したコンデンサ素子(10)の厚さ(T)は約0.5mmとなっており、陽極リード部材(11)の陽極体(1)外部の高さ(H)0.5mmとほぼ同じとなっている。
【0015】
その後、陽極端子(20)に陽極リード部材(11)を、また陰極端子(21)にコンデンサ素子(10)を各々載置して、前記陽極リード部材(11)と前記陽極端子(20)の接続部分が、前記陰極引出層(4)と前記陰極端子(21)との接続部分の同一平面に位置するようにそれぞれ接続し、前記コンデンサ素子(10)の外面を外装樹脂(5)により被覆密閉し、前記陽極端子(20)及び陰極端子(21)を前記外装樹脂(5)に沿って折り曲げ、固体電解コンデンサ完成させた。完成した固体電解コンデンサの外形寸法は、長さ3.5×幅2.8×高さ1.1mmである。
【0016】
(比較例)
タンタル焼結体からなる高さ(H)0.2mmの陽極リード部材(11)を、長さ(L)1.7×幅(W)2.2×厚さ(T')0.3mmのタンタル焼結体からなる陽極体(1)に植立する。次に、前記陽極体(1)表面に、従来の方法を用いて誘電体皮膜(2)を形成しその上に、厚さ約0.04mmポリピロール層(3a)、厚さ0.02mmのカーボン層(4a)及び厚さ0.04mmの銀層(4b)からなる陰極引出層(4)を順次形成し、コンデンサ素子(10)を作製する。その後、予めL字型に折り曲げ加工を施した陰極端子(21)に、前記コンデンサ素子を載置して、前記陽極リード部材(11)と陽極端子(20)を接続し、前記陰極引出層(4)を陰極端子(21)に接続する。そして、前記コンデンサ素子(10)の外面を外装樹脂(5)により被覆密閉し、前記陽極端子(20)及び陰極端子(21)を前記外装樹脂(5)の沿って折り曲げ、図7に示すような従来の固体電解コンデンサを完成させた。完成した固体電解コンデンサの外形は実施例と同様の、長さ3.5×幅2.8×高さ1.1mmである。
【0017】
上記実施例における固体電解コンデンサは、陽極リード部材(11)の陽極体(1)外部の外部の高さ(H)と、コンデンサ素子(10)の厚さ(T)がほぼ同じになるように形成されているため、陽極端子(20)及び陰極端子(21)を同一平面で接続することができる。そのため、比較例のように陽極リード部材(11)と陽極端子(20)及び陰極引出層(4)と陰極端子(21)を、それぞれ接続する工程の前に、予め前記陰極端子(21)を折り曲げる工程を設ける必要が無くなり、生産性が向上する。
【0018】
また、実施例は、比較例と比べて、外装樹脂(5)内において陰極端子(21)の折り曲げ部分がなくなるため、固体電解コンデンサの外形寸法は同じであるが、陽極体(1)の大きさを1.7mmから2.2mmと約30%大きくすることができ、それにより固体電解コンデンサ完成品としての静電容量も約30%大きくすることができる。
【0019】
図3は本発明における、その他の実施例の固体電解コンデンサの縦断面図である。これは、上記実施例と同様の陽極リード部材(11)及びコンデンサ素子(10)を、同じ厚さの平板状の陽極端子(20)及び陰極端子(21)の上面に各々載置して、前記陽極リード部材(11)と前記陽極端子(20)の接続部分が、前記陰極引出層(4)と前記陰極端子(21)との接続部分の同一平面に位置するようにそれぞれ接続する。その後、前記コンデンサ素子(10)の外面を外装樹脂(5)により被覆密閉し、前記陽極端子(20)の下面の少なくとも一部と、前記陰極端子(21)の下面少なくともの一部とを同一平面で前記外装樹脂(5)から露出させて固体電解コンデンサを完成させたものである。
【0020】
従来品のように、陽極リード部材(11)の陽極体(1)外部の高さが、コンデンサ素子(10)の厚さより小さい場合、陽極リード部材(11)及び陰極引出層(4)に、同じ厚さの平板状の陽極端子(20)及び陰極端子(21)を使用してそれぞれ同一平面で接続するには図5に示すように前記陽極リード部材(11)と陽極端子(20)の間に導電性物質(15)を介したり、また、図6に示すように前記陽極リード部材(11)に折り曲げ加工を施したりする必要があった。
【0021】
しかし、本発明を用いることにより、前記導電性物質(15)を介したり、また、陽極リード部材(11)に加工を施したりする必要が無くなり、コストを削減することができる共に、生産性を向上させることができる。
【0022】
実施例では、陽極リード部材(11)の陽極体(1)に埋没する埋没部(11a)を扁平形状に加工したものを使用したが、図4に示すように前記陽極リード部材(11)の埋没部(11a)を扁平形状に加工せず、棒状のまま一体成形したものでも同様の効果を得ることができる。
【0023】
【発明の効果】
本発明は、前記陽極リード部材の直径が、陽極体の厚さよりも大きく、且つ、コンデンサ素子の厚さとほぼ同一なるように形成することにより、陰極端子を折り曲げることなくコンデンサ素子に接続することができるため、工程が減り生産性が向上すると共に、外装樹脂内に折り曲げ部分を設ける必要がなくなり、同寸法の固体電解コンデンサにおいて、陽極体及びコンデンサ素子を従来品よりも大きくすることができ、静電容量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における固体電解コンデンサの縦断面図である。
【図2】実施例における陽極体に陽極リード部材を植立した後の斜視図である。
【図3】本発明におけるその他の実施例における固体電解コンデンサの縦断面図である。
【図4】本発明におけるその他の形状の陽極リード部材を陽極体と一体成形した斜視図である。
【図5】従来の陽極端子及び陰極端子を同一平面から露出した固体電解コンデンサの縦断面図である。
【図6】従来のその他の陽極端子及び陰極端子を同一平面から露出した固体電解コンデンサの縦断面図である。
【図7】比較例における固体電解コンデンサの縦断面図である。
【図8】従来の固体電解コンデンサの縦断面図である。
【図9】従来のコンデンサ素子に陽極端子及び陰極端子を取り付ける工程の上面図である。
【図10】従来のコンデンサ素子に陽極端子及び陰極端子を取り付ける工程の縦断面図である。
【符号の説明】
(1) 陽極体
(11) 陽極リード部材
(11a) 埋没部
(2) 誘電体皮膜
(3) 固体電解質層
(3a) ポリピロール層
(4) 陰極引出層
(4a) カーボン層
(4b) 銀層
(5) 外装樹脂
(10) コンデンサ素子
(15) 導電性物質
(20) 陽極端子
(21) 陰極端子

Claims (3)

  1. 弁作用金属からなる陽極体(1)の一端面に植立された陽極リード部材(11)と、前記陽極体(1)表面に誘電体皮膜(2),固体電解質層(3)、陰極引出層(4)を順次形成したコンデンサ素子(10)と、前記陽極リード部材(11)に接続される陽極端子(20)と、前記陰極引出層(4)に接続される陰極端子(21)と、前記コンデンサ素子(10)を被覆する外装樹脂(5)とを備える固体電解コンデンサにおいて、
    前記陽極リード部材(11)の陽極体(1)外部の高さは、前記陽極体(1)の厚さよりも大きく、且つ前記コンデンサ素子(10)の厚さとほぼ同一であり、
    前記陽極リード部材(11)と前記陽極端子(20)との接触部分が、前記陰極引出層(4)と前記陰極端子(21)との接触部分と同一平面にあることを特徴とする固体電解コンデンサ。
  2. 前記陽極リード部材(11)の埋没部(11a)は、前記陽極リード部材(11)の陽極体(1)外部に比べて扁平形状に潰されていることを特徴とする請求項1に記載の固体電解コンデンサ。
  3. 前記陽極端子(20)と陰極端子(21)とが同じ厚さの平板状であり、前記陽極リード部材(11)及びコンデンサ素子(10)が、前記陽極端子(20)及び陰極端子(21)の上面に各々載置され、前記陽極端子(20)の下面の少なくとも一部と、前記陰極端子(21)の下面少なくともの一部とが同一平面で前記外装樹脂(5)から露出していることを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載の固体電解コンデンサ。
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