JP5020039B2 - 固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

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。

一般に固体電解コンデンサは、ニオブ（Ｎｂ）やタンタル（Ｔａ）などの弁作用を有する金属粉末を陽極リード線とともに加圧成形し、焼結して焼結体を形成した後、これらを陽極酸化することによりその表面に主に酸化物からなる誘電体層を形成する。続いて、誘電体層の上に電解質層（たとえば、二酸化マンガン、ポリピロール、ポリチオフェンなど）を形成した後、その上に陰極層（たとえば、カーボン層と銀ペースト層の積層膜）を形成し、コンデンサ素子とする。その後、陽極リード線と陽極端子（陽極リードフレーム）を溶接により接続し、陰極層と陰極端子（陰極リードフレーム）を導電性接着剤で接続し、トランスファー法でモールドを行うことにより固体電解コンデンサを完成させる方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００６−１８６０８３号公報

しかしながら、このような従来の固体電解コンデンサの製造方法では、モールド時（金型へのモールド樹脂の加圧注入時）に陽極リード線の根元付近に応力が集中し、その周辺の誘電体層が破損しやすいため、その結果、固体電解コンデンサの漏れ電流が増加するという問題があった。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、漏れ電流の増加を抑制することが可能な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にある。

上記目的を達成するために、本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は、陽極リード線を有する陽極体と、陰極層とを備えたコンデンサ素子を用意する第１の工程と、陽極端子と陰極端子とを第１の絶縁性部材を介して固着したリード端子を用意する第２の工程と、陽極端子と陽極リード線とを接合するとともに、陰極端子と陰極層とを接合し、リード端子とコンデンサ素子とを接続する第３の工程と、コンデンサ素子の周囲に外装樹脂をモールド成形する第４の工程と、を備え、前記リード端子は、前記陽極端子と前記陰極端子とが重畳して接合されていることを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る固体電解コンデンサは、陽極リード線を有する陽極体および陰極層を有するコンデンサ素子と、陽極リード線と接合された陽極端子および陰極層と接続された陰極端子を有するリード端子と、コンデンサ素子の周囲にモールド成形された外装樹脂と、を備え、リード端子の陽極端子および陰極端子は、第１の絶縁性部材を介して固着された状態でモールド成形されており、前記リード端子は、前記陽極端子と前記陰極端子とが重畳して形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、漏れ電流の増加を抑制することが可能な固体電解コンデンサおよびその製造方法が提供される。

以下、本発明を具現化した実施形態について図面に基づいて説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は第１実施形態に係る固体電解コンデンサの構成の一例を示す概略断面図である。図２は第１実施形態の固体電解コンデンサの製造に採用したリードフレームの概略図であり、図２（Ａ）はリードフレームの概略断面図、図２（Ｂ）はリードフレームの概略上面図である。図３は第１実施形態の固体電解コンデンサの製造プロセスを説明するための概略断面図である。

第１実施形態の固体電解コンデンサは、図１に示すように、陽極リード線１ａが導出された陽極体１と、この陽極体１の表面に形成された誘電体層２と、誘電体層２の上に形成された導電性高分子層３と、この導電性高分子層３の上に形成された陰極層４と、を有するコンデンサ素子１０を備えている。そして、外部リード端子として機能する陽極端子６と陰極端子７とが絶縁性接着剤層５を介して固着された状態で、コンデンサ素子１０の陰極層４の上に導電性接着材層（図示せず）を介して平板状の陰極端子７が接合され、陽極リード線１ａに平板状の陽極端子６が接合されている。そして、陽極端子６および陰極端子７の一部が、図１のように外部に引き出される形で、エポキシ樹脂などからなるモールド外装体８が成形されている。

具体的な固体電解コンデンサの構成は以下の通りである。

陽極体１は弁作用金属からなる金属粒子の多孔質焼結体で構成され、陽極リード線１ａは弁作用金属からなる棒状のリード線からなる。そして、陽極リード線１ａはその一部が陽極体１から突出する形で、陽極体１の内部に埋め込まれている。ここで、陽極リード線１ａおよび陽極体１を構成する弁作用金属としては、絶縁性の酸化膜を形成できる金属材料であり、たとえば、ニオブ、タンタル、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）などが採用される。また、上述の弁作用金属同士の合金を採用してもよい。

誘電体層２は、弁作用金属の酸化物からなる誘電体で構成され、陽極体１の表面上に所定の厚さで設けられている。たとえば、弁作用金属がニオブ金属から構成される場合には、誘電体層２は酸化ニオブとなる。

導電性高分子層３は、電解質層として機能し、誘電体層２の表面上に設けられている。この導電性高分子層３は、化学重合法により形成された第１導電性高分子層と、電解重合法により形成された第２導電性高分子層との積層膜となっている。なお、導電性高分子層３（第１導電性高分子層および第２導電性高分子層）の材料としては、導電性を有する高分子材料であれば特に限定されないが、導電性に優れたポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフランやこれらの誘導体などの材料が採用される。

陰極層４は、カーボン粒子を含む層からなるカーボン層４ａと、銀粒子を含む層からなる銀ペースト層４ｂとの積層膜で構成され、導電性高分子層３の上に設けられている。

コンデンサ素子１０は、上述の陽極リード線１ａが導出された陽極体１、誘電体層２、導電性高分子層３、及び陰極層４により構成される。

陽極端子６および陰極端子７は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などの導電性材料からなる平板状の端子が採用され、固体電解コンデンサの外部リード端子としてそれぞれ機能する。陽極端子６および陰極端子７は互いに絶縁性接着剤層５を介して固着された状態で、陽極端子６は陽極リード線１ａとスポット溶接により接合され、陰極端子７は陰極層４と導電性接着剤層（図示せず）を介して接合されている。なお、平板状の陽極端子６および陰極端子７の幅を、図１に示すように、陽極体１とほぼ同じ幅にまで広げることで、端子部での抵抗損失を低減させることができる。

そして、陽極端子６および陰極端子７の一部が、相反する方向の外部に引き出される形で、エポキシ樹脂などからなるモールド外装体８が成形されている。さらに、モールド外
装体８から露出した陽極端子６および陰極端子７の端部は、モールド外装体８の側面および下面に沿って折り曲げられ、実装基板に本固体電解コンデンサを搭載（はんだ付け）する際の端子として機能させる。

（製造方法）
次に、図２および図３を参照して、第１実施形態の固体電解コンデンサの製造方法について説明する。

まず、図２に示すように、陽極端子６を含む陽極リードフレームと陰極端子７を含む陰極リードフレームとが絶縁性接着剤層５を介して固着されたリードフレーム２０を用意する。陽極リードフレームはユニット（ユニット１、ユニット２・・・）ごとに陽極端子６が設けられ、陰極リードフレームは同じくユニットごとに陰極端子７が設けられている。そして、リードフレーム２０は、ユニットごとに陽極端子６の先端部と陰極端子７の先端部とが所定の位置（両端子がオーバーラップしている重畳領域２２）で重畳して絶縁性接着剤層５により固着されている。

リードフレーム２０は、陽極リードフレームの陽極端子６上に絶縁性接着剤を塗布した後、この絶縁性接着剤を介して陽極端子６に陰極リードフレームの陰極端子７をオーバーラップさせ圧着した状態で乾燥させることにより、陽極端子６と陰極端子７とが絶縁性接着剤層５を介して固着され、製造される。絶縁性接着剤層５は、絶縁性を有する材料からなり、たとえば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルミナ、ジルコニア、シリカのいずれかを含む材料が採用される。

このように構成されたリードフレームを別途用意しておき、以下に説明する第１実施形態の固体電解コンデンサの製造プロセスに採用する。

工程１：陽極リード線１ａの周囲に、陽極リード線１ａの一部を埋め込むように成形された弁作用を有する金属粒子からなる成形体を真空中で焼結することにより、多孔質焼結体からなる陽極体１を形成する。この際、金属粒子間は溶着される。

工程２：陽極体１に対してリン酸水溶液中において陽極酸化を行うことにより、陽極体１の周囲を覆うように弁作用金属の酸化物からなる誘電体層２を所定の厚さで形成する。

工程３：誘電体層２の表面上に、化学重合法を用いてプレコート層として第１導電性高分子層を形成する。具体的には、化学重合法では、酸化剤を用いてモノマーを酸化重合することにより第１導電性高分子層を形成する。引き続き、第１導電性高分子層の表面上に、電解重合法を用いて第２導電性高分子層を形成する。具体的には、電解重合法では、第１導電性高分子層を陽極とし、モノマーおよび電解質を含む電解液中において外部陰極との間で電解重合することにより第２導電性高分子層を形成する。このようにして、誘電体層２上に第１導電性高分子層と第２導電性高分子層との積層膜からなる導電性高分子層３を形成する。

工程４：導電性高分子層３上にカーボンペーストを塗布、乾燥することによりカーボン層４ａを形成する。さらに、このカーボン層４ａ上に銀ペーストを塗布、乾燥することにより銀ペースト層４ｂを形成する。これにより、導電性高分子層３上にカーボン層４ａと銀ペースト層４ｂとの積層膜からなる陰極層４が形成される。

以上の工程１〜工程４を経てコンデンサ素子１０が製造される。

工程５：上述の通り製造したリードフレーム（陽極端子６と陰極端子７とが絶縁性接着剤層５を介して固着されたリードフレーム）２０を用意する。そして、図３（Ａ）に示すように、リードフレーム２０の対応する位置にコンデンサ素子１０を少し離した状態で配置する。そして、リードフレーム２０の陰極端子７上に導電性接着剤を塗布した後、この
導電性接着剤を介して陰極層４（図１参照）と陰極端子７とを接触させた状態で乾燥させることにより、図３（Ｂ）に示すように、陰極層４（図１参照）と陰極端子７と導電性接着剤層（図示せず）を介して接続する。さらに、陽極リード線１ａ上に陽極端子６をスポット溶接により接続する。

工程６：トランスファー法でモールドを行い、図３（Ｃ）に示すように、モールド外装体８を周囲に成形する。この際、陽極リード線１ａ、陽極体１、誘電体層２、導電性高分子層３、及び陰極層４を内部に収納するとともに、陽極端子６および陰極端子７の端部を外部（相反する方向）に引き出すように成形する。なお、モールド外装体８を成形する樹脂としては、モールド外装体として水分が出入りするのを抑制するため、またリフロー時（加熱処理時）のクラックや剥離を防止するため、吸水率の小さな樹脂（たとえば、エポキシ樹脂）が好ましく採用される。

工程７：リードフレーム２０から陽極端子６および陰極端子７を切り離すとともに、陽極端子６および陰極端子７を所定の長さに加工する。

工程８：図３（Ｄ）に示すように、モールド外装体８から露出した陽極端子６および陰極端子７の先端部を下方に折り曲げ、モールド外装体８の側面および下面に沿って配置する。この両端子の先端部は、固体電解コンデンサの端子として機能し、実装基板に固体電解コンデンサを電気的に接続するために使用される。

工程９：最後に固体電解コンデンサの両端子を介して所定の電圧を印加するエージング処理を行う。これにより、固体電解コンデンサの特性を安定化させる。

以上の工程を経て、第１実施形態の固体電解コンデンサが製造される。

次に、第１実施形態に係る固体電解コンデンサの特性評価を行うために作製した実施例１（固体電解コンデンサＡ１）および実施例２（固体電解コンデンサＡ２）について説明する。

（実施例１）
実施例１では、上述実施形態の製造方法における各工程（工程１〜工程９）に対応した工程を経て固体電解コンデンサＡ１を作製した。なお、図１〜図３は実施例１の固体電解コンデンサＡ１の構造および製造方法を示す図面に相当する。

工程１Ａ：電解酸化被膜（誘電体層）形成後のニオブ多孔質焼結体の容量と電解電圧の積であるＣＶ値が１５０，０００μＦ・Ｖ／ｇとなるニオブ金属粉末を用意する。このニオブ金属粉末を用いて陽極リード線１ａの一部を埋め込むようにして成型し、真空中において１２００℃程度で焼結する。これにより、陽極リード線１ａの一部が導出されたニオブ多孔質焼結体からなる陽極体１を形成する。この際、ニオブ金属粒子間は溶着される。以下、特に断らない限り、各実施例および比較例におけるＣＶ値は１５０，０００μＦ・Ｖ／ｇである。

工程２Ａ：焼結された陽極体１に対して、約６０℃に保持した約０．１重量％のリン酸水溶液中において約１０Ｖの定電圧で約１０時間陽極酸化を行う。これにより、陽極体１の周囲を覆うように酸化ニオブからなる誘電体層２を形成する。

工程３Ａ：表面に誘電体層２が形成された陽極体１を、酸化剤溶液に浸漬した後、ピロールモノマー液に浸漬し、誘電体層２上でピロールモノマーを重合させる。これにより、誘電体層２上にプレコート層としてポリピロールからなる第１導電性高分子層が形成される。引き続き、第１導電性高分子層を陽極とし、ピロールモノマーおよび電解質を含む電解液中で電解重合することにより、第１導電性高分子層上にさらに第２導電性高分子層を
所定の厚さで形成する。これにより、第１導電性高分子層上にポリピロールからなる第２導電性高分子層が形成される。このようにして、誘電体層２の表面上に第１導電性高分子層と第２導電性高分子層との積層膜からなる導電性高分子層３を形成する。

工程４Ａ：導電性高分子層３上にカーボンペーストを塗布、乾燥することによりカーボン粒子を含む層からなるカーボン層４ａを形成し、このカーボン層４ａ上に銀ペーストを塗布、乾燥することにより銀粒子を含む層からなる銀ペースト層４ｂを形成する。これにより、導電性高分子層３上にカーボン層４ａと銀ペースト層４ｂとの積層膜からなる陰極層４を形成する。

以上の工程１Ａ〜工程４Ａを経てコンデンサ素子１０が製造される。

工程５Ａ：図２に示したリードフレーム（陽極端子６と陰極端子７とが絶縁性接着剤層５を介して固着されたリードフレーム）２０を用意する。なお、こうしたリードフレーム２０は、陽極リードフレームの陽極端子６上に液状エポキシ樹脂からなる絶縁性接着剤を塗布した後、この絶縁性接着剤を介して陽極端子６に陰極リードフレームの陰極端子７を圧着した状態で、１００℃、３０分間乾燥させることにより、陽極端子６と陰極端子７との間に絶縁性接着剤層５を形成して、製造される。

実施例１では、図２（Ａ）に示すように、陽極リードフレームの陽極端子６は平板状の端子で構成され、陰極リードフレームの陰極端子７は、陽極端子６との重畳領域２２およびコンデンサ素子１０の陰極層４部分（図１参照）が搭載・接合される素子搭載領域２１を有する部分において、平板状の端子が所定の形状に加工されている。素子搭載領域２１は、コンデンサ素子１０が搭載される主面Ｓ１から屈折した屈折部（陰極側の屈折部Ｄ１および陽極側の屈折部Ｄ２）により区分されている。そして、陽極リード線１ａ上に位置させる予定の重畳領域２２において、陽極端子６と陰極端子７とが絶縁性接着剤層５を介して固着されている。

そして、図３（Ａ）に示すように、リードフレーム２０の対応する位置にコンデンサ素子１０を少し離した状態で配置する。そして、リードフレーム２０の陰極端子７上に銀ペーストからなる導電性接着剤を塗布した後、陰極端子７の屈折部Ｄ１に沿って陰極端子７の主面Ｓ１方向にコンデンサ素子１０を移動させ、導電性接着剤を介して陰極層４（図１参照）と陰極端子７とを接触させた状態で乾燥させることにより、図３（Ｂ）に示すように、陰極層４（図１参照）と陰極端子７との間に導電性接着剤層（図示せず）を形成して接続する。

さらに、陽極リード線１ａ上に陽極端子６をスポット溶接により接続する。具体的には、図３（Ｂ）に示すように、重畳領域２２の外縁を越えた位置（陰極端子７により陽極端子６が覆われていない位置）にまで延在する陽極リード線１ａの先端部１ｂにおいて、陽極リード線１ａと陽極端子６とを挟み込むように２つの溶接電極を圧着しつつ電流を流し、その抵抗熱で陽極リード線１ａと陽極端子６とを溶かして接合する。

工程６Ａ：トランスファー法でモールドを行う。具体的には、コンデンサ素子１０を金型内（上下の金型の間）に配置し、内部にエポキシ樹脂を加熱し軟化させた状態で加圧して注入し、コンデンサ素子１０と金型の隙間に完全に充填した後、高温のまま一定時間保持しエポキシ樹脂を硬化させる。これにより、図３（Ｃ）に示すように、エポキシ樹脂からなる略直方体状のモールド外装体８を周囲に成形する。この際、陽極リード線１ａ、陽極体１、誘電体層２、導電性高分子層３、及び陰極層４を内部に収納するとともに、陽極端子６および陰極端子７の端部を外部（相反する方向）に引き出すように成形する。なお、モールド外装体用のエポキシ樹脂としては、ビフェニル型エポキシ樹脂と難燃剤（臭素化エポキシ樹脂／三酸化アンチモン）、イミダゾール系硬化剤、１重量％の可撓化剤（シ
リコーン）、及び８２重量％の充填剤（溶融シリカ）からなる樹脂組成物を採用している。また、こうしたエポキシ樹脂はその軟化時の最低粘度が６０Ｐａ・ｓ以下に調整されている。さらに、モールド条件としては、たとえば、金型温度１７５℃、注入前のエポキシ樹脂の保持時間（プレヒートタイム）１０秒、注入後の保持時間（キュアタイム）９０秒、エポキシ樹脂の注入圧力７ＭＰａである。

工程７Ａ：リードフレーム２０（陽極リードフレームおよび陰極リードフレーム）から陽極端子６および陰極端子７をそれぞれ所定の長さに調整して切り離す。

工程８Ａ：図３（Ｄ）に示すように、モールド外装体８から露出した陽極端子６および陰極端子７の先端部を下方に折り曲げ、モールド外装体８の側面および下面に沿って配置する。

工程９Ａ：最後にエージング処理として、固体電解コンデンサの両端子（陽極端子６、陰極端子７）に電圧４Ｖを印加した状態で２時間保持する。

このようにして、実施例１における固体電解コンデンサＡ１が作製される。

なお、陽極リード線１ａは本発明の「陽極リード線」、陽極体１は本発明の「陽極体」、誘電体層２は本発明の「誘電体層」、導電性高分子層３は本発明の「電解質層」、陰極層４は本発明の「陰極層」、コンデンサ素子１０は本発明の「コンデンサ素子」、絶縁性接着剤層５は本発明の「第１の絶縁性部材」、陽極端子６は本発明の「陽極端子」、陰極端子７は本発明の「陰極端子」、外部リード端子またはリードフレーム２０は本発明の「リード端子」、モールド外装体８は本発明の「外装樹脂」、主面Ｓ１は本発明の「主面」、屈折部Ｄ１は本発明の「屈折部」、及び重畳領域２２は本発明の「重畳領域」の一例である。

（実施例２）
実施例２では、工程５Ａで用意するリードフレーム２０の陽極端子６と陰極端子７の形状を変更して、両端子が絶縁性接着剤層５を介して固着する重畳領域２２の位置を陽極リード線１ａ上の位置から陰極層４上の位置に変更したこと以外は、実施例１と同様にして固体電解コンデンサＡ２を作製した。

図４は実施例２の固体電解コンデンサの構成を示す概略断面図、図５は実施例２の固体電解コンデンサの製造プロセスを説明するための概略断面図である。

工程１Ｂ〜工程４Ｂ：実施例１の工程１Ａ〜工程４Ａと同様の工程を経て、コンデンサ素子１０を用意する。

工程５Ｂ：図５（Ａ）に示すリードフレーム（陽極端子６ａと陰極端子７ａとが絶縁性接着剤層５ａを介して固着されたリードフレーム）２０ａを用意する。なお、実施例２では、リードフレーム２０ａは、図５（Ａ）に示すように、陽極リードフレームの陽極端子６ａおよび陰極リードフレームの陰極端子７ａを所定の形状に屈折して加工され、陰極層４（図４参照）上となる重畳領域２２ａにおいて、陽極端子６ａと陰極端子７ａとが絶縁性接着剤層５ａを介して固着されている。

そして、図５（Ａ）に示すように、リードフレーム２０ａの対応する位置にコンデンサ素子１０を少し離した状態で配置する。そして、図５（Ｂ）に示すように、陰極層４（図４参照）と陰極端子７ａと導電性接着剤層（図示せず）を介して接続するとともに、陽極リード線１ａ上に陽極端子６ａをスポット溶接により接続する。

工程６Ｂ：トランスファー法でモールドを行い、図５（Ｃ）に示すように、略直方体状のモールド外装体８を周囲に成形する。この際、陽極リード線１ａ、陽極体１、誘電体層
２、導電性高分子層３、及び陰極層４を内部に収納するとともに、陽極端子６ａおよび陰極端子７ａの端部を外部（相反する方向）に引き出すように成形する。

工程７Ｂ〜工程９Ｂ：実施例１の工程７Ａ〜工程９Ａと同様の工程を経て、図５（Ｄ）および図４に示す固体電解コンデンサを完成させる。

このようにして、実施例２における固体電解コンデンサＡ２が作製される。

なお、絶縁性接着剤層５ａは本発明の「第１の絶縁性部材」、陽極端子６ａは本発明の「陽極端子」、陰極端子７ａは本発明の「陰極端子」、外部リード端子またはリードフレーム２０ａは本発明の「リード端子」、及び重畳領域２２ａは本発明の「重畳領域」の一例である。

（第２実施形態）
図６は第２実施形態に係る固体電解コンデンサの構成の一例を示す概略断面図、図７は第２実施形態の固体電解コンデンサの製造プロセスの追加工程を説明するための概略断面図である。第１実施形態と異なる箇所は、図６に示すように、外部リード端子（陽極端子６および陰極端子７）とコンデンサ素子１０とが絶縁性接着剤層９によりさらに固着されていることである。それ以外は第１実施形態と同様である。なお、絶縁性接着剤層９は本発明の「第２の絶縁性部材」の一例である。

第２実施形態の固体電解コンデンサは、第１実施形態の固体電解コンデンサ（図１参照）に対して、絶縁性接着剤層９が、外部リード端子とコンデンサ素子１０との隙間を埋め込むとともに、陽極端子６上に溶接された陽極リード線１ａを被覆するように設けられている。これにより、陽極リード線１ａ部分が補強される。そして、これらをすべて内部に収納するようにモールド外装体８が設けられている。

（製造方法）
第２実施形態の固体電解コンデンサの製造では、第１実施形態における工程５と工程６の間に、図７に示すように、外部リード端子（リードフレーム２０）とコンデンサ素子１０との隙間および陽極端子６上の陽極リード線１ａに対して、絶縁性接着剤を塗布、乾燥することにより絶縁性接着剤層９を形成する工程Ａが追加されている。なお、絶縁性接着剤層９は、先の絶縁性接着剤層５と同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。

次に、第２実施形態に係る固体電解コンデンサの特性評価を行うために作製した実施例３（固体電解コンデンサＡ３）および実施例４（固体電解コンデンサＡ４）について説明する。

（実施例３）
実施例３では、実施例１の工程５Ａと工程６Ａとの間に工程Ａを追加したこと以外は、実施例１と同様にして固体電解コンデンサＡ３を作製した。なお、図３、図６、及び図７は実施例３の固体電解コンデンサＡ３の構造および製造方法を示す図面に相当する。

工程１Ｃ〜工程５Ｃ：実施例１の工程１Ａ〜工程４Ａと同様の工程を経て、コンデンサ素子１０を用意する。そして、実施例１の工程５Ａと同様の工程を経て、コンデンサ素子１０をリードフレーム（陽極端子６と陰極端子７とが絶縁性接着剤層５を介して固着されたリードフレーム）２０に搭載し、接合する。

工程Ａ：リードフレーム２０とコンデンサ素子１０との隙間および陽極端子６上の陽極リード線１ａに対して、液状エポキシ樹脂からなる絶縁性接着剤を塗布した後、１００℃
、３０分間乾燥させることにより、図７に示すように、絶縁性接着剤層９を形成する。ここでは、絶縁性接着剤層９と絶縁性接着剤層５とは同じ液状エポキシ樹脂からなる絶縁性接着剤を採用して形成している。

工程６Ｃ〜工程９Ｃ：実施例１の工程６Ａ〜工程９Ａと同様の工程を経て、図６に示す固体電解コンデンサを完成させる。

このようにして、実施例３における固体電解コンデンサＡ３が作製される。

なお、絶縁性接着剤層９は本発明の「第２の絶縁性部材」の一例である。

（実施例４）
実施例４では、実施例２の工程５Ｂと工程６Ｂとの間に工程Ａを追加したこと以外は、実施例２と同様にして固体電解コンデンサＡ４を作製した。

図８は実施例４の固体電解コンデンサの構成を示す概略断面図、図９は実施例４の固体電解コンデンサの製造プロセスの追加工程を説明するための概略断面図である。なお、図５は実施例４の固体電解コンデンサＡ４の製造方法を示す図面に相当する。

工程１Ｄ〜工程５Ｄ：実施例２の工程１Ｂ〜工程４Ｂと同様の工程を経て、コンデンサ素子１０を用意する。そして、実施例２の工程５Ｂと同様の工程を経て、コンデンサ素子１０をリードフレーム（陽極端子６ａと陰極端子７ａとが絶縁性接着剤層５ａを介して固着されたリードフレーム）２０ａに搭載し、接合する。

工程Ａ：リードフレーム２０ａとコンデンサ素子１０との隙間および陽極端子６ａ上の陽極リード線１ａに対して、液状エポキシ樹脂からなる絶縁性接着剤を塗布した後、１００℃、３０分間乾燥させることにより、図９に示すように、絶縁性接着剤層９ａを形成する。ここでは、絶縁性接着剤層９ａと絶縁性接着剤層５ａとは同じ液状エポキシ樹脂からなる絶縁性接着剤を採用して形成している。

工程６Ｄ〜工程９Ｄ：実施例２の工程６Ｂ〜工程９Ｂと同様の工程を経て、図８に示す固体電解コンデンサを完成させる。

このようにして、実施例４における固体電解コンデンサＡ４が作製される。

なお、絶縁性接着剤層９ａは本発明の「第２の絶縁性部材」の一例である。

（第３実施形態）
図１０は第３実施形態に係る固体電解コンデンサの構成の一例を示す概略断面図である。第１実施形態と異なる箇所は、図１０（右図）に示すように、陰極端子７ｂがコンデンサ素子１０の左右を挟み込むように屈折して設けられていることである。それ以外は第１実施形態と同様である。

第３実施形態の固体電解コンデンサは、第１実施形態の固体電解コンデンサ（図１参照）に対して、陰極端子７ｂがコンデンサ素子１０の陰極層４の左右側面に沿うように設けられている。これにより、コンデンサ素子１０が陰極端子７ｂ上により強固に接合されている。こうした固体電解コンデンサは、所定の形状に屈折して加工された陰極端子７ｂを有するリードフレームを用意することにより、第１実施形態と同様の製造方法で容易に製造される。

次に、第３実施形態に係る固体電解コンデンサの特性評価を行うために作製した実施例５（固体電解コンデンサＡ５）および実施例６（固体電解コンデンサＡ６）について説明する。

（実施例５）
実施例５では、実施例１の工程５Ａにおいて、図１０に示すような所定形状に屈折して加工された陰極端子７ｂを有するリードフレームを用意したこと以外は、実施例１と同様にして固体電解コンデンサＡ５を作製した。

実施例５の固体電解コンデンサＡ５は、実施例１と同様の構造を有し、陰極端子７ｂがコンデンサ素子１０の左右を挟み込むように屈折して設けられている点が異なる。こうした固体電解コンデンサは、所定の形状に屈折して加工された陰極端子７ｂを有するリードフレームを採用することにより、実施例１と同様の製造方法で製造される。

なお、陰極端子７ｂは本発明の「陰極端子」の一例である。

（実施例６）
実施例６では、実施例１の工程５Ａにおいて、図１１に示すような所定形状に屈折して加工された陰極端子７ｂおよびこの陰極端子７ｂを覆うように所定形状に屈折して加工された陽極端子６ｂを有するリードフレームを用意したこと以外は、実施例２と同様にして固体電解コンデンサＡ６を作製した。

実施例６の固体電解コンデンサＡ６は、実施例２と同様の構造を有し、さらに陰極端子７ｂ、絶縁性接着剤層５ｂ、及び陽極端子６ｂがコンデンサ素子１０の左右を挟み込むように屈折して設けられている。こうした固体電解コンデンサは、所定形状に屈折して加工された陰極端子７ｂおよびこの陰極端子７ｂを覆うように所定形状に屈折して加工された陽極端子６ｂを有するリードフレームを採用することにより、実施例２と同様の製造方法で製造される。

なお、絶縁性接着剤層５ｂは本発明の「第１の絶縁性部材」および陽極端子６ｂは本発明の「陽極端子」の一例である。

（比較例）
比較例では、従来のリードフレーム（陽極端子と陰極端子とが絶縁性接着剤層を介して接合されていないリードフレーム）２０ｃを採用したこと以外は、実施例１と同様にして固体電解コンデンサＸを作製した。

図１２は従来（比較例）の固体電解コンデンサの構成を示す概略断面図、図１３は従来（比較例）の固体電解コンデンサの製造プロセスを説明するための概略断面図である。

比較例の固体電解コンデンサは、上述の実施例と同一のコンデンサ素子１０を有し、このコンデンサ素子１０の陽極リード線１ａ上に陽極端子６ｃがスポット溶接により接合され、陰極層４上に陰極端子７ｃが導電性接着剤層（図示せず）を介して接合されている。そして、これらをすべて内部に収納するようにモールド外装体８が設けられている。

（製造方法）
工程１Ｅ〜工程４Ｅ：実施例１の工程１Ａ〜工程４Ａと同様の工程を経て、コンデンサ素子１０を用意する。

工程５Ｅ：図１３（Ａ）に示すリードフレーム（陽極端子６ｃの先端部と陰極端子７ｃの先端部が接合されていない状態のリードフレーム）２０ｃを用意する。なお、比較例では、陽極端子６ｃは実施例１の陽極端子６と同一形状のものを採用し、陰極端子７ｃは実施例２の陰極端子７ａと同一形状のものを採用している。

そして、図１３（Ａ）に示すように、リードフレーム２０ｃの対応する位置にコンデンサ素子１０を配置する。そして、図１３（Ｂ）に示すように、陰極層４（図１２参照）と陰極端子７ｃと導電性接着剤層（図示せず）を介して接続するとともに、陽極リード線１
ａ上に陽極端子６ｃをスポット溶接により接続する。

工程６Ｅ：トランスファー法でモールドを行い、図１３（Ｃ）に示すように、略直方体状のモールド外装体８を周囲に成形する。この際、陽極リード線１ａ、陽極体１、誘電体層２、導電性高分子層３、及び陰極層４を内部に収納するとともに、陽極端子６ｃおよび陰極端子７ｃの端部を外部（相反する方向）に引き出すように成形する。

工程７Ｅ〜工程９Ｅ：実施例１の工程７Ａ〜工程９Ａと同様の工程を経て、図１３（Ｄ）および図１２に示す固体電解コンデンサを完成させる。

このようにして、比較例における固体電解コンデンサＸが作製される。

（評価）
実施例１〜６および比較例で作製した各固体電解コンデンサの特性評価を行った。特性評価では、静電容量、等価直列抵抗（ＥＳＲ：Equivalent Series Resistance）、及び漏れ電流を測定した。そして、各特性のモールド前後の測定値（具体的には、モールド前の測定値とエージング後の測定値）から以下の式（１）〜式（３）によりその変化率を算出した。

静電容量変化率＝（エージング後の静電容量／モールド前の静電容量） ・・・（１）
ＥＳＲ変化率＝（エージング後のＥＳＲ／モールド前のＥＳＲ） ・・・（２）
漏れ電流変化率＝（エージング後の漏れ電流／モールド前の漏れ電流） ・・・（３）
表１は各固体電解コンデンサの各特性（静電容量、等価直列抵抗、漏れ電流）の評価結果を示す。なお、各特性値は試料数１００個についての平均である。

静電容量、ＥＳＲ、及び漏れ電流の測定条件は以下の通りである。

静電容量（固体電解コンデンサの周波数１２０Ｈｚでの静電容量）は、各固体電解コンデンサに対して、ＬＣＲメータを用いて測定した。

ＥＳＲ（固体電解コンデンサの周波数１００ＨｚでのＥＳＲ）は、各固体電解コンデンサに対して、ＬＣＲメータを用いて測定した。

漏れ電流は、直流電流源および電流モニタを用いて、各固体電解コンデンサに対して、２．５Ｖ（定格電圧に相当）の電圧を印加して２０秒後の電流を測定した。

表１に示すように、従来の比較例（固体電解コンデンサＸ）では、モールド前後で静電容量やＥＳＲはほとんど劣化していないものの、モールド成形することにより漏れ電流が大幅に増加している。図１３（Ｂ）に示すモールド前の状態では、両端子部分にコンデンサ素子１０を接合したことにより、平板状の陽極端子６ｃと平板状の陰極端子７ｃとが陽極リード線１ａを介して支えられた構造となっている。このため、モールド成形による漏れ電流の増加は、モールド時（金型へのモールド樹脂の加圧注入時）に注入樹脂の圧力により陽極リード線１ａの根元付近Ｚに応力が集中するためと推察される。これにより、陽極リード線１ａの周辺の誘電体層２（たとえば、図１参照）が破損してクラック（亀裂）が生じ、固体電解コンデンサの漏れ電流が増加していると推察される。

これに対し、陽極端子と陰極端子とを絶縁性接着剤層を介して固着した状態でモールド成形している実施例１〜６（固体電解コンデンサＡ１〜Ａ６）では、モールド前後で静電容量やＥＳＲがほとんど劣化していないことに加え、モールド前後で漏れ電流も増加していない。すなわち、各実施例では、従来の比較例に比べ、モールド成形することによる漏れ電流の増加が抑制されている。これは、陽極端子と陰極端子とを絶縁性接着剤層を介して固着した状態でコンデンサ素子を接合した構造となっているため、モールド時に注入樹脂の圧力による陽極リード線の変形が抑制され、陽極リード線の根元付近への応力集中が抑制されるためと推察される。

また、陽極リード線１ａ上に陽極端子６と陰極端子７との重畳領域２２を設けた実施例１，３，５（固体電解コンデンサＡ１，Ａ３，Ａ５）に比べ、陰極層４上に同じ重畳領域２２ａを設けた実施例２，４，６（固体電解コンデンサＡ２，Ａ４，Ａ６）では、漏れ電流の増加がさらに抑制されている。これは、陰極層４上に設けた場合に重畳領域の面積（絶縁性接着剤層５ａの面積）がより広くなっており、両端子がより強固に固着され、モールド時に注入樹脂の圧力による陽極リード線１ａの変形が抑制されるためと推察される。

また、陽極リード線１ａの周囲に絶縁性接着剤層９を設けた実施例３および４（固体電解コンデンサＡ３およびＡ４）では、他の実施例に比べ、漏れ電流の増加がさらに抑制されている。これは、絶縁性接着剤層９により陽極リード線１ａの周囲が補強され、モールド時に注入樹脂の圧力による陽極リード線１ａの変形がさらに抑制されるようになったためと推察される。

本発明の第１実施形態（実施例１および実施例２）に係る固体電解コンデンサおよびその製造方法によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）陽極端子６（６ａ）と陰極端子７（７ａ）とが絶縁性接着剤層５（５ａ）を介して固着された状態で、コンデンサ素子１０の陽極リード線１ａおよび陰極層４をそれぞれ接合し、その後、モールド成形するようにしたことで、モールド時に注入樹脂の圧力による陽極リード線１ａの根元付近への応力集中が抑制されるため、漏れ電量の増加が抑制された固体電解コンデンサを製造することができる。

（２）陽極端子６（６ａ）の先端部と陰極端子７（７ａ）の先端部とを重畳し、その重畳領域２２（２２ａ）を絶縁性接着剤層５（５ａ）により固着したことで、両端子がより強固に固着される。これにより、モールド時に注入樹脂の圧力による陽極リード線１ａの変形が抑制され、陽極リード線１ａの根元付近への応力集中が抑制される。この結果、漏れ電量の増加がさらに抑制された固体電解コンデンサを製造することができる。

（３）実施例２のように、陽極端子６ａと陰極端子７ａとの重畳領域２２ａをコンデンサ素子１０の陰極層４上に設ける場合には、陽極リード線１ａ上に設ける場合に比べて、固体電解コンデンサを大型化することなく重畳領域の面積（絶縁性接着剤層５ａの面積）を容易に広くすることができる。これにより、陽極端子６ａと陰極端子７ａをより強固に固着することができる。このため、上記（２）の効果をより顕著に得ることができる。

（４）陽極端子６（６ａ）と陰極端子７（７ａ）とが絶縁性接着剤層５（５ａ）を介して固着されたリードフレーム２０（２０ａ）を用意するのみの変更で、従来の製造プロセスをそのまま用いて、漏れ電量の増加が抑制された固体電解コンデンサを製造することができる。このため、漏れ電流に起因した製造歩留まりが向上し、こうした固体電解コンデンサの低コスト化を図ることができる。

（５）実施例１のように、陽極端子６と陰極端子７との重畳領域２２をコンデンサ素子１０の陽極リード線１ａ上に設ける場合には、重畳領域２２の外縁を越えた位置（陰極端
子７により陽極端子６が覆われていない位置）にまで陽極リード線１ａの先端部１ｂを延在させることが好ましい。このようにすることで、陽極リード線１ａの先端部１ｂにおいて、陽極リード線１ａと陽極端子６との間でスポット溶接を行うことが可能なり、陽極リード線１ａと陽極端子６とを確実に接合することができる。

（６）コンデンサ素子１０を、陰極端子７（７ａ）の屈折部Ｄ１に沿って素子搭載領域２１（２１ａ）の主面Ｓ１に搭載するようにしたことで、コンデンサ素子１０と陰極端子７（７ａ）との接合面積（導電性接着剤層の面積）をさらに増加させることができる。これにより、コンデンサ素子１０と陰極端子７（７ａ）とを確実に接合することができる。

（７）陽極端子６（６ａ）と陰極端子７（７ａ）とを絶縁性接着剤層５（５ａ）により固着したリードフレーム２０（２０ａ）を別途製造するようにしたことで、リードフレームにコンデンサ素子１０を搭載・接合した後に陽極端子６（６ａ）と陰極端子７（７ａ）を絶縁性接着剤層５（５ａ）により固着する場合に比べて、両端子の固着に伴う製造不良によって生じるコンデンサ素子部品の損失が削減される。漏れ電量の増加が抑制された固体電解コンデンサの低コスト化を図ることができる。

（８）本発明の固体電解コンデンサは、陽極端子６（６ａ）と陰極端子７（７ａ）とが絶縁性接着剤層５（５ａ）を介して固着した状態でモールド成形されているので、コンデンサとしての剛性が増し、外力が加わった場合に陽極リード線１ａと陽極体１との間にかかる応力（特に陽極リード線１ａの根元付近に集中してかかる応力）が緩和され、漏れ電流の発生を抑制することができる。

（９）陽極端子６（６ａ）の先端部と陰極端子７（７ａ）の先端部とを重畳し、その重畳領域２２（２２ａ）を絶縁性接着剤層５（５ａ）により固着したことで、両端子がより強固に固着される。これにより、上記（８）の効果をより顕著に得ることができる。

（１０）実施例２のように、陽極端子６ａと陰極端子７ａとの重畳領域２２ａをコンデンサ素子１０の陰極層４上に設ける場合には、陽極リード線１ａ上に設ける場合に比べて、固体電解コンデンサを大型化することなく重畳領域の面積（絶縁性接着剤層５ａの面積）を容易に広くすることができる。これにより、陽極端子６ａと陰極端子７ａをより強固に固着することができる。このため、上記（９）の効果をより顕著に得ることができる。

また、本発明の第２実施形態（実施例３および実施例４）に係る固体電解コンデンサおよびその製造方法によれば、上記（１）〜（１０）と同様の効果に加え、以下の効果を得ることができる。

（１１）陽極端子６（６ａ）上の陽極リード線１ａおよびリードフレーム２０（２０ａ）とコンデンサ素子１０との隙間に対して絶縁性接着剤層９（９ａ）を形成するようにしたことで、陽極リード線１ａの周囲が絶縁性接着剤層９（９ａ）により補強される。これにより、モールド時に注入樹脂の圧力による陽極リード線１ａの変形がさらに抑制され、陽極リード線１ａの根元付近への応力集中が抑制される。この結果、第１実施形態に比べ、漏れ電量の増加がさらに抑制された固体電解コンデンサを製造することができる。

（１２）本発明の固体電解コンデンサは、陽極端子６（６ａ）と陽極リード線１ａを含むコンデンサ素子１０とが、絶縁性接着剤層９（９ａ）によりさらに固着した状態でモールド成形されているので、コンデンサとしての剛性が増し、外力が加わった場合に陽極リード線１ａと陽極体１との間にかかる応力（特に陽極リード線１ａの根元付近に集中してかかる応力）が緩和され、漏れ電流の発生を抑制することができる。この結果、第１実施形態に比べ、漏れ電量の増加がさらに抑制された固体電解コンデンサとすることができる
。

また、本発明の第３実施形態（実施例５および実施例６）に係る固体電解コンデンサおよびその製造方法によれば、上記（１）〜（１０）と同様の効果に加え、以下の効果を得ることができる。

（１３）実施例１の陰極端子７の形状を、コンデンサ素子１０の左右を挟み込むように屈折する部分を新たに設けた陰極端子７ｂとしたことで、コンデンサ素子１０と陰極端子７ｂとの接合面積（導電性接着剤層の面積）をさらに増加させることができる。これにより、上記（６）および（１０）の効果をより顕著に享受することができる。

（１４）実施例６のように、実施例２の陽極端子６ａおよび陰極端子７ａの形状を、コンデンサ素子１０の左右を挟み込むように屈折する部分を新たに設けた陽極端子６ｂおよび陰極端子７ｂとしたことで、実施例２に比べて、重畳領域の面積（絶縁性接着剤層５ａの面積）をさらに広くすることができる。これにより、上記（３）および（１０）の効果をより顕著に得ることができる。

なお、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうるものである。

上記実施例では、陽極端子と陰極端子とを重畳領域全体に設けた絶縁性接着剤層により固着した例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、絶縁性接着剤層を重畳領域の一部に設けて固着してもよいし、重畳領域内の複数箇所に分けて設けて固着するようにしてもよい。あるいは、絶縁性接着剤層が重畳領域からはみ出るように設けて固着してもよい。この場合にも上記効果を享受することができる。

上記実施例では、陽極端子の先端部と陰極端子の先端部とがオーバーラップした重畳領域に絶縁性接着剤層を設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、陽極端子の先端部と陰極端子の先端部とがオーバーラップしていない状態であっても、両端子の先端部にまたがるように絶縁性接着剤層を設けてもよい。このように構成しても、両端子が固着された状態となるので、上記効果を享受することができる。

上記実施例では、陽極体としてニオブ金属を採用したコンデンサ素子の例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、タンタル、アルミニウム、チタンなどの弁作用金属あるいはその合金を採用したコンデンサ素子であってもよい。この場合にも上記効果を享受することができる。

上記実施例では、電解質層としてポリピロールからなる導電性高分子層を採用したコンデンサ素子の例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、二酸化マンガンなどの導電性無機材料やＴＣＮＱ錯塩などの導電性有機材料を採用したコンデンサ素子であってもよい。この場合にも上記効果を享受することができる。

第１実施形態（実施例１）に係る固体電解コンデンサの構成を示す概略断面図。 （Ａ）、（Ｂ）第１実施形態（実施例１）に係る固体電解コンデンサの製造に採用したリードフレームの概略図。 （Ａ）〜（Ｄ）第１実施形態（実施例１）に係る固体電解コンデンサの製造プロセスを説明するための概略断面図。 実施例２に係る固体電解コンデンサの構成を示す概略断面図。 （Ａ）〜（Ｄ）実施例２に係る固体電解コンデンサの製造プロセスを説明するための概略断面図。 第２実施形態（実施例３）に係る固体電解コンデンサの構成を示す概略断面図。 第２実施形態（実施例３）に係る固体電解コンデンサの製造プロセスの追加工程を説明するための概略断面図。 実施例４に係る固体電解コンデンサの構成を示す概略断面図。 実施例４に係る固体電解コンデンサの製造プロセスの追加工程を説明するための概略断面図。 第３実施形態（実施例５）に係る固体電解コンデンサの構成を示す概略断面図。 実施例６に係る固体電解コンデンサの構成を示す概略断面図。 従来の固体電解コンデンサの構成の一例を示す概略断面図。 （Ａ）〜（Ｄ）従来の固体電解コンデンサの製造プロセスを説明するための概略断面図。

符号の説明

１ 陽極体、１ａ 陽極リード、２ 誘電体層、３ 導電性高分子層、４ 陰極層、４ａ カーボン層、４ｂ 銀ペースト層、５ 絶縁性接着材層、６ 陰極端子、７ 陽極端子、８ モールド外装体、１０ コンデンサ素子、２０ リードフレーム、２１ 素子搭載領域、２２ 重畳領域。

Claims (6)

1. 陽極リード線を有する陽極体と、陰極層とを備えたコンデンサ素子を用意する第１の工程と、
   陽極端子と陰極端子とを第１の絶縁性部材を介して固着したリード端子を用意する第２の工程と、
   前記陽極端子と前記陽極リード線とを接合するとともに、前記陰極端子と前記陰極層とを接合し、前記リード端子と前記コンデンサ素子とを接続する第３の工程と、
   前記コンデンサ素子の周囲に外装樹脂をモールド成形する第４の工程と、
   を備え、
   前記リード端子は、前記陽極端子と前記陰極端子とが重畳して接合されている、固体電解コンデンサの製造方法。
2. 前記陽極端子と前記陰極端子との重畳領域は前記陰極層の上に形成されていることを特徴とした請求項１に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
3. 前記陽極リード線は、前記陽極端子と前記陰極端子との重畳領域の上に形成され、且つ、前記重畳領域の外縁を越えた位置に先端部を有していることを特徴とした請求項１に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
4. 陽極リード線を有する陽極体および陰極層を有するコンデンサ素子と、
   前記陽極リード線と接合された陽極端子および前記陰極層と接続された陰極端子を有するリード端子と、
   前記コンデンサ素子の周囲にモールド成形された外装樹脂と、
   を備え、
   前記リード端子の前記陽極端子および前記陰極端子は、第１の絶縁性部材を介して固着された状態でモールド成形されており、
   前記リード端子は、前記陽極端子と前記陰極端子とが重畳して形成されていることを特徴とした固体電解コンデンサ。
5. 前記陽極端子と前記陰極端子との重畳領域は前記陰極層の上に形成されていることを特
   徴とした請求項４に記載の固体電解コンデンサ。
6. 前記陽極端子および前記陽極リード線を含むコンデンサ素子は、第２の絶縁性部材によりさらに固着された状態でモールド成形されていることを特徴とした請求項４または５に記載の固体電解コンデンサ。
   

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