JP4530340B2 - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Description

本発明は、固体電解コンデンサに関するものである。

近年、電子機器の小型化、デジタル化に伴い、これらの機器に使用される固体電解コンデンサにおいては大容量で小型のコンデンサが強く要求されている。図２に、一般的な固体電解コンデンサの断面図を示す。この固体電解コンデンサは、コンデンサ素子１を有しており、その外表面には陰極層８が形成されている。従来の技術では、陰極層８と陰極端子４の接続は導電性接着剤２を使用し接続している。また、陽極リード線６の先端には溶接などの機械的接続によって陽極端子３が接続されている。このように接続が行われた後、外装樹脂５が形成されている。

このとき用いられるコンデンサ素子１の形状を図３に斜視図で示す。陽極体７には陽極リード線６が埋め込まれその一端が引き出されている。ここで、陽極体７は直方体状の多孔質体であるが、従来技術では、その表面の陰極層８はマクロ的には平坦な表面をもっていた。例えば特許文献１の図１などのようである。

特開２００３−４５７５７号公報

このような固体電解コンデンサは近年の小型化に伴い、コンデンサ素子の陰極層と陰極端子の接触面積が小さくなってきており、陰極層と陰極端子の接続強度が下がっている。

この状況において、本発明の課題は、固体電解コンデンサの組立製造工程において予期せぬ外部応力の影響を受けた場合にも損傷しないように陰極層と陰極端子の接続強度を高めた固体電解コンデンサを提供することにある。

第１の発明の固体電解コンデンサは、直方体状の陽極体の外表面に陰極層を有すると共に内部に埋め込まれ一端が引き出された陽極リード線を有するコンデンサ素子と、前記陰極層に電気的に接続された板状の陰極端子と、前記陽極リード線に電気的に接続された板状の陽極端子と、前記コンデンサ素子、前記陽極端子及び前記陰極端子を外装するように成形された樹脂とを備え、前記陽極端子と前記陰極端子とは前記樹脂の端面に沿って折り曲げられ、ついで前記樹脂の下面側に折り曲げ加工された固体電解コンデンサにおいて、前記陽極体が直方体の状態で、前記陰極層の一部には複数の凹部又は凸部を有する凹凸部が形成され、前記凹凸部には導電性接着剤が塗布され硬化されて前記陰極端子の一端と接続されたことを特徴とする。

第２の発明の固体電解コンデンサは、前記凹凸部は、ストライプ状又は格子状であることを特徴とする、第１の発明の固体電解コンデンサである。

第３の発明の固体電解コンデンサは、前記凹凸部は、多角形状又は円形状の凹部を有することを特徴とする、第１の発明の固体電解コンデンサである。

第４の発明の固体電解コンデンサは、前記凹凸部の山から谷への深さは５μｍ以上であることを特徴とする、第１から第３のいずれかの固体電解コンデンサである。

以上のように、本発明によれば、固体電解コンデンサのコンデンサ素子の陰極層に凹凸を形成することで、接触面積を増大させ陰極強度、すなわちコンデンサ素子の陰極層側と陰極端子の接続強度を高め、組立製造工程において予期せぬ応力が加えられたときにも損傷することのない固体電解コンデンサを提供することができる。

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態の固体電解コンデンサの全体構造は、すでに説明した図２と同様である。まず、素子特性形成工程を経たコンデンサ素子１の陽極体７は直方体状であり、陽極側においては陽極リード線６と陽極端子３を例えば溶接によって、電気的に且つ機械的に接続する。陰極側においてはコンデンサ素子１の全周面に陰極層８が形成されており、この陰極層面と陰極端子４を導電性接着剤２によって電気的に接続する。その後、外装樹脂５にて全体を被いモールド成形する。この後は従来公知の方法において陽極端子３、陰極端子４を定寸法にて切断・成形し最終形状にいたる。

この固体電解コンデンサにおいて、コンデンサ素子１と陰極端子４との接触面積について説明する。素子寸法が同じ大きさでも陰極層の表面に凹凸を付けることで、凹み分の接触面積が増大する。

そのコンデンサ素子１に対する陰極強度について比較する。従来技術ではコンデンサ素子面での導電性接着剤２の接触面積が少なくなり強度が低下してしまう。この陰極強度が下がった状態では、固体電解コンデンサの組立製造工程において予期せぬ外部応力の影響を受けコンデンサ素子１と陰極端子４にずれが発生した場合などは、コンデンサ素子１から陰極端子４が外れ、オープン状態となってしまう。本発明によると陰極層の表面積を従来技術より増大できるため、陰極強度が下がることはない。さらに凹凸に導電性接着剤２が入り込みアンカー効果を発揮するため陰極強度は従来技術より向上されることとなる。このように、陰極層の材質及び導電性接着剤を変更することなく、接着強度を高めることができる。

次に、本発明の実施例を挙げてさらに説明する。

陰極層の表面に凹凸を有するコンデンサ素子を用い、本実施例の固体電解コンデンサを組み立てる製造工程については、実施の形態で説明した工程と同様であるので省略して、コンデンサ素子についてのみ説明する。

図１は、本実施例のコンデンサ素子を示し、図１（ａ）はストライプ状の凹凸が形成された場合の斜視図、図１（ｂ）は格子状の凹凸が形成された場合の斜視図、図１（ｃ）は円形状の凹部が繰り返し形成された場合の斜視図である。

図１（ａ）では、溝２１が繰り返し形成され、ストライプ状の凹凸となっている。その溝の断面形状については、台形、長方形などであっても、表面積の増加とアンカー効果においては同様に有効である。

図１（ｂ）では、矩形の凹部２２が繰り返し形成され格子状の凹凸となっている。このとき、凹部は一般の多角形であってもよい。

図１（ｃ）では、円形状の凹部２３が繰り返して形成されているが、その円形状は楕円であっても真円であってもよい。

このように凹部の形状については、制限は少なく、製作に適したものを選択することができる。ただし、凹凸の山から谷への深さについては、５μｍ未満の場合では、凹部の数を増やせば表面積を増加することはできるが、アンカー効果が発揮されないので接続強度は高くない。また、その深さの上限について、大きすぎるとアンカー効果が低下するということはなく、その上限は、体積効率などの他の要因によって定められる。

実施例のコンデンサ素子を示し、図１（ａ）はストライプ状の凹凸が形成された場合の斜視図、図１（ｂ）は格子状の凹凸が形成された場合の斜視図、図１（ｃ）は円形状の凹部が繰り返し形成された場合の斜視図。 固体電解コンデンサの断面図。 従来のコンデンサ素子の斜視図。

符号の説明

１ コンデンサ素子
２ 導電性接着剤
３ 陽極端子
４ 陰極端子
５ 外装樹脂
６ 陽極リード線
７ 陽極体
８ 陰極層
２１ 溝
２２ 矩形の凹部
２３ 円形状の凹部

Claims (4)

1. 直方体状の陽極体の外表面に陰極層を有すると共に内部に埋め込まれ一端が引き出された陽極リード線を有するコンデンサ素子と、前記陰極層に電気的に接続された板状の陰極端子と、前記陽極リード線に電気的に接続された板状の陽極端子と、前記コンデンサ素子、前記陽極端子及び前記陰極端子を外装するように成形された樹脂とを備え、前記陽極端子と前記陰極端子とは前記樹脂の端面に沿って折り曲げられ、ついで前記樹脂の下面側に折り曲げ加工された固体電解コンデンサにおいて、前記陽極体が直方体の状態で、前記陰極層の一部には複数の凹部又は凸部を有する凹凸部が形成され、前記凹凸部には導電性接着剤が塗布され硬化されて前記陰極端子の一端と接続されたことを特徴とする固体電解コンデンサ。
2. 前記凹凸部は、ストライプ状又は格子状であ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. 前記凹凸部は、多角形状又は円形状の凹部を有す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。
4. 前記凹凸部の山から谷への深さは５μｍ以上であることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。

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