JP4595262B2 - 固体電解コンデンサ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器に使用される固体電解コンデンサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来のこの種の固体電解コンデンサの構成を示した斜視図、図7は同コンデンサ素子積層ユニットの構成を示した斜視図であり、同図6、図7において17はコンデンサ素子であり、このコンデンサ素子17は弁作用金属であるアルミニウム箔からなる陽極体を陽極部17aと陰極部17bに分離し、この陰極部17bの表面に誘電体酸化皮膜層、固体電解質層、陰極層(いずれも図示せず)を順次積層形成することにより構成されている。
【0003】
18はコンデンサ素子積層ユニットであり、陰極ユニット端子19上に導電性銀ペースト(図示せず)を塗布して上記コンデンサ素子17の陰極部17bを接合し、さらにその上に導電性銀ペースト(図示せず)を塗布してコンデンサ素子17の陰極部17bを接合するという工程を複数回繰り返すことによって複数枚のコンデンサ素子17を積層し、さらに複数枚のコンデンサ素子17の各陽極部17aを陽極ユニット端子20に一体に接続することにより構成されているものである。
【0004】
このように構成されたコンデンサ素子積層ユニット18の陰極部17bを陰極コム端子21上に導電性銀ペースト(図示せず)を介して接合し、さらにこの上に導電性銀ペースト(図示せず)を介してコンデンサ素子積層ユニット18を積層するという工程を複数回繰り返すことによって複数個のコンデンサ素子積層ユニット18を積層し、さらに複数個のコンデンサ素子積層ユニット18の各陽極部17aを陽極コム端子22に一体に接続し、上記陽極コム端子22と陰極コム端子21の一部が夫々外表面に露呈する状態で上記複数個のコンデンサ素子積層ユニット18を絶縁性の外装樹脂(図示せず)で被覆することにより固体電解コンデンサが構成されているものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の固体電解コンデンサの構成では、複数枚のコンデンサ素子17を積層してコンデンサ素子積層ユニット18を作製し、さらにこのコンデンサ素子積層ユニット18を複数個積層して固体電解コンデンサを作製するという構成であるため、構成部品の種類が多いばかりでなく組み立て作業が複雑となり、結果的にコストが高い製品になるという課題を有していた。
【0006】
また、コンデンサ素子積層ユニット18を構成する複数枚のコンデンサ素子17はその各積層面に導電性銀ペーストを塗布することによって夫々が電気的に接続され、さらにこのコンデンサ素子積層ユニット18をその間に導電性銀ペーストを塗布することによって複数個が夫々積層されて電気的に接続され、最終的に最下段に設けられた陰極コム端子21の一端が外部接続用の陰極端子となる構成であるために、陰極引き出し距離が長くなってESR(等価直列抵抗)特性を理論値に近づけることが困難であるという課題も有したものであった。
【0007】
すなわち、このESR特性は図8の模式図に示すように、コンデンサ素子積層ユニット18を構成する各コンデンサ素子17の積層間に発生する抵抗R1と、各コンデンサ素子積層ユニット18の積層間に発生する抵抗R2の総和となり、コンデンサ素子17、コンデンサ素子積層ユニット18の積層数が多ければ多いほどESR特性が理論値から乖離していくという構成のものであった。
【0008】
また、各コンデンサ素子17間ならびに各コンデンサ素子積層ユニット18間には必ず導電性銀ペーストが介在するために高さ方向の寸法が大きくなり、薄型化が困難であるという課題も併せ持つものであった。
【0009】
本発明はこのような従来の課題を解決し、簡単な構成で組み立て作業を容易にして低価格化を図り、しかもESR特性に優れて薄型化が可能な固体電解コンデンサを提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項1に記載の発明は、弁作用金属からなる陽極体を陽極部と陰極部に分離し、この陰極部の表面に誘電体酸化皮膜層、固体電解質層、陰極層を順次積層形成したコンデンサ素子を厚み方向に複数枚積層したコンデンサ素子積層体と、このコンデンサ素子積層体の陽極部に接続された陽極コム端子と、コンデンサ素子の厚み方向となる側面でコンデンサ素子積層体の陰極部を一体に接続する接続部を曲げ起こしにより設けて同陰極部の積層間に配設された陰極コム端子と、上記陽極コム端子ならびに陰極コム端子の一部が夫々外表面に露呈した状態で上記コンデンサ素子積層体を被覆した絶縁性の外装樹脂からなる固体電解コンデンサにおいて、上記陰極コム端子に設けた接続部を、コンデンサ素子積層体の相対する側面の各々に二つずつ接するように形成し、これらの接続部のうち対角線上にあるもの同士の曲げ起こし方向を一致させると共に向かい側にあるもの同士の曲げ起こし方向を相反させるように構成したものであり、これにより簡単な構成で部品点数の削減と組み立て作業性の向上を図り、しかもコンデンサ素子の陰極部の側面から陰極を引き出すために陰極引き出し距離が短くなってESR特性を大幅に改善することができ、さらに各積層間に導電性接着剤が介在しないために薄型化を図ることができるという作用効果を有する。
【0011】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
以下、実施の形態1を用いて、本発明の請求項1に記載の発明について説明する。
【0012】
図1は本発明の実施の形態1による固体電解コンデンサの構成を示す断面図、図2は同陽極/陰極コム端子に複数のコンデンサ素子を配設した状態の斜視図であり、図1、図2において、1はコンデンサ素子であり、このコンデンサ素子1は弁作用金属であるアルミニウム箔からなる陽極体を陽極部1aと陰極部1bに分離し、この陰極部1bの表面に誘電体酸化皮膜層、固体電解質層、陰極層(いずれも図示せず)を順次積層形成することにより構成されている。
【0013】
2は上記コンデンサ素子1を複数枚積層したコンデンサ素子積層体、3は陽極コム端子、4は陰極コム端子、4aはこの陰極コム端子4の平面部、4bはこの平面部4aの両端の一部を曲げ起こすことにより形成された接続部であり、上記コンデンサ素子1の陽極部1aを陽極コム端子3の表裏面に、陰極部1bを陰極コム端子4の表裏面に配設するようにして夫々複数枚ずつ積層し、各コンデンサ素子1の複数の陽極部1aは夫々陽極コム端子3にレーザー溶接によって一体に接合し、同複数の陰極部1bはコンデンサ素子1の厚み方向となる側面で陰極コム端子4に設けられた接続部4bに導電性銀ペースト(図示せず)を介して一体に接続されているものである。
【0014】
また、図2に示すように、接続部4bは、コンデンサ素子積層体2の相対する側面の各々に二つずつ接するように形成されている。そして、これらの接続部4bのうち対角線上にあるもの同士の曲げ起こし方向を一致させると共に向かい側にあるもの同士の曲げ起こし方向を相反させるように構成されている。
【0015】
5はこのようにして構成されたコンデンサ素子積層体2の上記陽極コム端子3と陰極コム端子4の一部が夫々外表面に露呈する状態で上記コンデンサ素子積層体2を被覆した絶縁性の外装樹脂であり、これにより本実施の形態1の固体電解コンデンサが構成されているものである。
【0016】
また、本実施の形態1の固体電解コンデンサを作製する製造方法としては、図2に示すように陽極コム端子3と陰極コム端子4が所定の間隔で連続して設けられたフープ材を用い、上記陽極コム端子3上にコンデンサ素子1の陽極部1aを配設すると共に陰極コム端子4上にコンデンサ素子1の陰極部1bを配設し、この側面を導電性銀ペースト(図示せず)を介して接続部4bに接合するようにしてフープ材の上面側の所定位置にコンデンサ素子1を順次積層していき、その後、上記フープ材を反転して同様の作業をすることによりフープ材の表裏面に複数のコンデンサ素子1を積層したコンデンサ素子積層体2を組み立てるようにしたものである。
【0017】
このように構成された本実施の形態1による固体電解コンデンサは、従来のように複数枚のコンデンサ素子を積層してコンデンサ素子積層ユニットを作製し、さらにこのコンデンサ素子積層ユニットを複数個積層して固体電解コンデンサを作製するという複雑な構成を必要としないため、簡単な構成で部品点数ならびに組み立て工程数の削減と組み立て作業性の向上を図り、結果的に低コストの製品を実現することができる。
【0018】
また、コンデンサ素子積層体2を構成する複数枚のコンデンサ素子1の厚み方向となる陰極部1bの側面に導電性銀ペースト(図示せず)を塗布することによって夫々が電気的に接続されると共に、この陰極部1bの側面に接続された陰極コム端子4の接続部4bの一端が外部接続用の陰極端子となる構成であるために、陰極引き出し距離が最短となってESR(等価直列抵抗)特性が理想のコンデンサに近い極めて優れたものになるという大きな効果が得られるものである。
【0019】
すなわち、このESR特性の改善効果は図3の模式図に示すように、各コンデンサ素子積層体2を構成する複数枚のコンデンサ素子1の厚み方向となる陰極部1bの側面に導電性銀ペーストを塗布することによって夫々が電気的に一体に接続されるために各コンデンサ素子1の積層間には抵抗が発生せず、さらにこのコンデンサ素子積層体2の各陰極部1bの側面に導電性銀ペーストを塗布することによって夫々を電気的に一体に接続して複数個のコンデンサ素子積層体2を接続するために各コンデンサ素子積層体2の接続間にも抵抗が発生しないようになるものである。
【0020】
本実施の形態1による固体電解コンデンサのESR特性を測定した結果を従来品と比較して(表1)に、また従来品の固体電解コンデンサの陰極部の側面に導電性銀ペーストを塗布した固体電解コンデンサのESR特性を測定した結果を従来品と比較して(表2)に示す。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
また、各コンデンサ素子1間には従来の固体電解コンデンサでは必要であった導電性銀ペーストが不要になることから高さ方向の寸法が小さくなり、薄型化が可能になるという効果も得られるものである。
【0024】
(実施の形態2)
以下、実施の形態2を用いて、本発明の請求項1に記載の発明について説明する。
【0025】
本実施の形態2は上記実施の形態1における陽極コム端子ならびに陰極コム端子の形状が異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態1と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。
【0026】
図4は本発明の実施の形態2による固体電解コンデンサの構成を示す断面図、図5は同陽極/陰極コム端子に複数のコンデンサ素子を配設した状態の斜視図であり、図4、図5において、6は陽極コム端子、7は陰極コム端子、7aはこの陰極コム端子7の平面部、7bはこの平面部7aの両端の一部を曲げ起こすことにより形成された接続部である。このように構成された陽極コム端子6の一方の面にコンデンサ素子1の陽極部1aを、陰極コム端子7の表裏面に陰極部1bを配設するようにして夫々複数枚ずつ積層し、各コンデンサ素子1の複数の陽極部1aは夫々陽極コム端子6にレーザー溶接によって一体に接合し、同複数の陰極部1bはコンデンサ素子1の厚み方向となる側面で陰極コム端子7に設けられた接続部7bに導電性銀ペースト(図示せず)を介して一体に接続されているものである。
【0027】
また、図5に示すように、接続部7bは、コンデンサ素子積層体2の相対する側面の各々に二つずつ接するように形成されている。そして、これらの接続部7bのうち対角線上にあるもの同士の曲げ起こし方向を一致させると共に向かい側にあるもの同士の曲げ起こし方向を相反させるように構成されている。
【0028】
このように構成された本実施の形態2による固体電解コンデンサは、上記実施の形態1と同様の効果が得られるものである。
【0029】
【発明の効果】
以上のように本発明による固体電解コンデンサは、弁作用金属からなる陽極体を陽極部と陰極部に分離し、この陰極部の表面に誘電体酸化皮膜層、固体電解質層、陰極層を順次積層形成したコンデンサ素子を厚み方向に複数枚積層したコンデンサ素子積層体と、このコンデンサ素子積層体の陽極部に接続された陽極コム端子と、コンデンサ素子の厚み方向となる側面でコンデンサ素子積層体の陰極部を一体に接続する接続部を曲げ起こしにより設けて同陰極部の積層間に配設された陰極コム端子と、上記陽極コム端子ならびに陰極コム端子の一部が夫々外表面に露呈した状態で上記コンデンサ素子積層体を被覆した絶縁性の外装樹脂からなる固体電解コンデンサにおいて、上記陰極コム端子に設けた接続部をコンデンサ素子積層体の相対する側面の各々に二つずつ接するように形成し、これらの接続部のうち対角線上にあるもの同士の曲げ起こし方向を一致させると共に向かい側にあるもの同士の曲げ起こし方向を相反させるように構成したことにより、簡単な構成で部品点数の削減と組み立て作業性の向上を図り、しかもコンデンサ素子の陰極部の側面から陰極を引き出すために陰極引き出し距離が短くなってESR特性を大幅に改善することができ、さらに各積層間に導電性接着剤が介在しないために薄型化を図ることができるという格別の作用効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1による固体電解コンデンサの構成を示す断面図
【図2】 同陽極/陰極コム端子に複数のコンデンサ素子を配設した状態の斜視図
【図3】 同ESR特性の改善を解説するための模式図
【図4】 本発明の実施の形態2による固体電解コンデンサの構成を示す断面図
【図5】 同陽極/陰極コム端子の複数のコンデンサ素子を配設した状態の斜視図
【図6】 従来の固体電解コンデンサの構成を示す斜視図
【図7】 同コンデンサ素子積層ユニットの構成を示す斜視図
【図8】 同ESR特性を解説するための模式図
【符号の説明】
1 コンデンサ素子
1a 陽極部
1b 陰極部
2 コンデンサ素子積層体
3,6 陽極コム端子
4,7 陰極コム端子
4a 平面部
4b,7b 接続部
5 外装樹脂
Claims (1)
- 弁作用金属からなる陽極体を陽極部と陰極部に分離し、この陰極部の表面に誘電体酸化皮膜層、固体電解質層、陰極層を順次積層形成したコンデンサ素子を厚み方向に複数枚積層したコンデンサ素子積層体と、
このコンデンサ素子積層体の陽極部に接続された陽極コム端子と、
コンデンサ素子の厚み方向となる側面でコンデンサ素子積層体の陰極部を一体に接続する接続部を曲げ起こしにより設けて同陰極部の積層間に配設された陰極コム端子と、
上記陽極コム端子ならびに陰極コム端子の一部が夫々外表面に露呈した状態で上記コンデンサ素子積層体を被覆した絶縁性の外装樹脂からなる固体電解コンデンサにおいて、
上記陰極コム端子に設けた接続部を、コンデンサ素子積層体の相対する側面の各々に二つずつ接するように形成し、これらの接続部のうち対角線上にあるもの同士の曲げ起こし方向を一致させると共に向かい側にあるもの同士の曲げ起こし方向を相反させるように構成した固体電解コンデンサ。
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