JP5105479B2 - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Description

本発明は基板とコンデンサ素子を備えた固体電解コンデンサに関し、特に樹脂で外装した固体電解コンデンサに関する。

従来の、基板を備えた固体電解コンデンサとしては、例えば特許文献１に開示されたものが挙げられる。この固体電解コンデンサは、弁作用金属基体の表面に誘電体酸化皮膜層を形成し、その誘電体酸化皮膜層を形成した弁作用金属基体において、コンデンサ素子陽極部を除く領域の表面上に固体電解質層及び導電体層を積層して形成される部分をコンデンサ素子陰極部とする。しかる後、各コンデンサ素子陽極部同士を揃えた状態で、コンデンサ素子陰極部同士を導電性接着剤にて接合し、コンデンサ素子積層体を構成する。次に、コンデンサ素子積層体陽極部は、例えばＹＡＧレーザ溶接により被接続体である基板の陽極パターンの表面に接合され、コンデンサ素子積層体陰極部は、導電性接着剤により前記被接続体である基板の陰極パターンの表面に接合される。その後、基板上の所定領域に上述の様にして固定させた積層体を、真空印刷法を用いたキャスティングモールドによってエポキシ樹脂でモールド成形する。この様にモールドされた基板のモールド面を上にした状態で、所定のマーキング位置を基準にして、例えば７．３ｍｍ×４．３ｍｍ間隔でダイシング切断を行う。そして、公知の方法により固体電解コンデンサに一定の電圧を印加してエージング処理を行い、漏れ電流（以下、ＬＣと称す）を十分に低減し、完成する。

従来の、樹脂外装構造のチップ型固体電解コンデンサとしては、例えば特許文献２に開示されたものが挙げられる。このチップ型固体電解コンデンサは、まず、陽極リードとなるべきタンタルワイヤを予め植立し、粉末状の金属タンタルを直方体などの形に焼結して微多孔質の陽極体を得た後、陽極リード部を除き陽極体の表面に誘電体酸化皮膜層を陽極酸化法で形成する。その誘電体酸化皮膜層の表面上に固体電解質層及び導電体層を積層してコンデンサ素子とする。次に、陽極リードに外装用樹脂から出る部分が真っ直ぐに延びる平板状の陽極端子を電気抵抗溶接機やレーザ溶接機などで接続する。さらに、コンデンサ素子の表面の陰極導体層に外装用樹脂から出る部分が真っ直ぐに延びる平板状の陰極端子を導電性接着剤で接続する。さらに、ポリテトラフルオロエチレンを溶媒に混ぜたものに、陽極端子若しくは陰極端子又は、陽極端子及び陰極端子の両方を浸漬し、乾燥して溶媒を揮発させて微多孔質のフッ素樹脂体を形成する。しかる後、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂を用いたトランスファーモールド工法により、所定の部分を覆う樹脂体を成形する。最後に、陽極及び陰極の外部端子の樹脂体から出ている部分を樹脂体の側面に沿って折り曲げ、さらに下面に沿って折り曲げて完成する。

特開２００６−９３３４３号公報 特開２００１−５７３２１号公報

特許文献１に開示されている公知技術の固体電解コンデンサは、コンデンサ素子積層体を基板の陽極部及び陰極部パターンに接合した後、外装としてエポキシ樹脂を用いてモールド成形している。その後、所定のマーキング位置を基準にしてダイシング切断を行っている。しかる後、公知の方法により固体電解コンデンサに一定の電圧を印加してエージング処理を行い、ＬＣを低減している。従って、前記固体電解コンデンサの４辺はガラスクロス含有耐熱性エポキシ樹脂基板（以下、ＦＲ−４基板と称す）と外装のエポキシ樹脂で隙間無く封止されている。また、通常のエポキシ樹脂は、水透過性は非常に小さい。従って、外装内部への水の浸入は殆ど無い。

さらに、封入されているコンデンサ素子が吸水していると、固体電解コンデンサを実装用基板にリフロー法により実装した際に内圧の上昇により外装樹脂の肉厚の薄く強度の弱い部分に、クラックが生じ水蒸気が一気に噴射して実装するときの位置ずれが起こる。前述の予防として、外装前に十分に乾燥することが効果的である。しかし、上述のことにより、エージング処理を行いＬＣを低減するときに、誘電体酸化皮膜の欠陥部修復（絶縁化）に水が無いことで十分に修復できない欠点が考えられる。

特許文献２に開示されている公知技術のチップ型固体電解コンデンサは、陽極リードや陰極リード又は前記陽極リード及び前記陰極リードの両方に微多孔質のフッ素樹脂体を備えることにより、水蒸気の通気路を設けている。前記通気路はチップ型固体電解コンデンサを実装するときの位置ずれを防ぐために設けられている。効果としては、上記のように発生した水蒸気を前記通気路より放出することによって位置ずれを防止するものである。従って、特許文献２には、外部から水が浸入しやすくなることによる格別の副作用は生じないと記載されているものの、微多孔質のフッ素樹脂体の形成幅を調整するのは困難であるので、現在のパーソナルコンピュータ等の電子機器は部品点数の増加及び高密実装され、且つＣＰＵ（中央処理装置）から発生する熱による信頼性への影響も否めない欠点がある。

従って、本発明の目的は、高温下における信頼性とＬＣ低減の両方を兼ね備えた固体電解コンデンサを提供することにある。

本発明は、上述した課題を解決する手段を提供するものであって、その構成は次の通りである。

本発明の固体電解コンデンサは、コンデンサ素子を基板上に搭載し外装樹脂で覆った固体電解コンデンサであって、前記コンデンサ素子は、弁作用金属基体の一部領域で形成される陽極部と、前記弁作用金属基体での前記陽極部及び絶縁帯部を除く領域を拡面化した表面に酸化皮膜を形成してなる誘電体層と、前記誘電体層上に導電性高分子層及び導電体層を形成してなる陰極部と、前記基板上に前記陽極部または前記陰極部を搭載する搭載部を有し、前記搭載部には、前記外装樹脂の外形端面まで達し、前記コンデンサ素子の長手方向に垂直な方向の寸法以下で延びる延長部分が形成され、前記外装樹脂と前記延長部分の間に外部から入る水蒸気の通気路又は水分子の通路となる隙間が形成されたことを特徴とする。

また、前記水蒸気の通気路又は水分子の通路が、基板及びコンデンサ素子の陽極部から
固体電解コンデンサ外部へ通じることを特徴とする。さらに、前記基板におけるコンデン
サ素子搭載面で前記陽極部を搭載する陽極搭載部が、外装樹脂の外形端面まで、少なくとも１箇所延び表出していることを特徴とする。

また、前記水蒸気の通気路又は水分子の通路が、基板及びコンデンサ素子の陰極部から
固体電解コンデンサ外部へ通じることを特徴とする。さらに、前記基板におけるコンデン
サ素子搭載面で前記陰極部を搭載する陰極搭載部が、外装樹脂の外形端面まで、少なくとも１箇所延び表出していることを特徴とする。

ところで、基板と外装のエポキシ樹脂で隙間無く封止されている固体電解コンデンサでは、通常のエポキシ樹脂は水透過性が非常に小さいのでコンデンサ素子に水を吸湿させることは困難であった。しかし、上記の様にすると基板上の金属表面と外装樹脂との間にできた隙間から水蒸気を浸入させ、コンデンサ素子に水を吸湿させることが可能となる。尚、この隙間とは金属表面と樹脂との界面での結合力が低下して、水分子の透過性が高くなったような接着状態を含んでいる。その後、公知の方法により固体電解コンデンサのコンデンサ素子が水を吸湿した状態で、一定の電圧を印加してエージング処理を行い、ＬＣが低減できる。その水蒸気の通気路は、コンデンサ素子の陽極実装部、コンデンサ素子の陰極実装部、又は、コンデンサ素子の陽極実装部且つ陰極実装部を外装樹脂の外面まで繋がるように加工することで得ることができる。

本発明によれば、基板と外装樹脂との間から水蒸気を進入させ、コンデンサ素子に水を吸湿させることが可能となる。これにより、一定の電圧を印加してＬＣが低減できる。

すなわち、本発明によれば、 高温下における信頼性とＬＣ低減の両方を兼ね備えた固体電解コンデンサを提供することができる。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態１に係る固体電解コンデンサに用いる基板のコンデンサ素子搭載側を示す上面図であり、１は絶縁層、４は陽極搭載部、５は陰極搭載部である。また、図２は本実施の形態の固体電解コンデンサを示し、図２（ａ）はその全体外観を示す斜視図、図２（ｂ）はその模式的なＡ−Ａ’断面図である。

図１及び図２において本実施の形態１での固体電解コンデンサ２２は、複数（図２（ｂ）では３つ）のコンデンサ素子からなるコンデンサ素子積層体２０と、このコンデンサ素子積層体２０が搭載される基板６と、コンデンサ素子積層体２０をモールドする外装樹脂部１８とを備えている。

コンデンサ素子１９は、アルミニウムからなる板状又は箔状の弁作用金属の母材を陽極部とし、この陽極部にレジスト帯（絶縁帯部）１０を設けて、陽陰極を分離しコンデンサ素子基体とした。このコンデンサ素子基体の陽極９において片側にレジスト帯１０を設け、このレジスト帯１０で区切られた部分の誘電体酸化皮膜層２１上に導電性高分子層１１を形成し、グラファイト層１２及び銀ペースト層１３を塗布・硬化することによりコンデンサ素子陰極部１５を設けたものである。さらに、コンデンサ素子積層体２０は、複数枚のコンデンサ素子１９を積層して固定したものである。

この様にコンデンサ素子積層体２０が搭載される基板６は、例えばエポキシ樹脂からなるプリント基板である。基板６のコンデンサ素子積層体搭載面には銅母材からなるコンデンサ素子積層体の陽極搭載部４及びコンデンサ素子積層体２０の陰極搭載部５が備えられており、エポキシ樹脂の内部を貫通する陽極ビア２及び陰極ビア３（すなわちスルーホールの内側に導電性材料を形成して導電経路としたもの）を介して固体電解コンデンサの実装面にある固体電解コンデンサ２２の外部陽極端子７及び固体電解コンデンサ２２の外部陰極端子８を電気的に接続している。また、基板６のコンデンサ素子積層体２０の陽極搭載部４の一部が外装樹脂部１８の外側まで延びている。

水蒸気の通気路を基板６におけるコンデンサ素子積層体２０の陽極搭載部４の一部に設けることによって、誘電体酸化皮膜層２１への水の浸入は穏やかである。故に、信頼性のうち耐湿性においては良好な状態を得ることができる。また、通気路の幅においても、幅が広い方が水蒸気の誘電体酸化皮膜層への浸入は、容易くなるものの信頼性との関係においてはトレードオフになる。

本発明において通気路を基板６上に陽極搭載部４の一部として、基板の銅配線層を利用して形成することにより、通気路の形状を高い精度で制御することが可能になるので、前述した従来技術（特許文献１、２）の課題を解消することができる。また、図１に通気路の形状を直線状（一定幅の真っ直ぐに延びた形状）に示したが、他の形状であっても本発明の効果に影響は無く、例えば円弧の形状をしていても何等違いは無い。

さらに、本発明の効果を得る通気路の上限幅として、陽極搭載部の寸法まで許容できる。ただし、上述の理由により信頼性が悪くなる傾向にある。次に、下限幅としては水蒸気が浸入すればよいので、陽極搭載部の寸法の１／１００でも本発明の効果は得られる。尚、信頼性及び誘電体酸化皮膜への水の浸入し易さを考慮すると、通気路となる陽極搭載部の一部の幅は、陽極搭載部の幅の１／２乃至１／１０が好ましい。

ところで、本発明において、陽極搭載部４の表面を形成する材料は銅に限定されるものではなく、金、ニッケル、クロム、錫、銀及び銅のいずれかを主成分とする金属材料で構成される。

（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について図面を参照して説明する。図３は本実施の形態２での基板を示し、図３（ａ）はそのコンデンサ素子搭載側を示す上面図であり、図３（ｂ）はＢ−Ｂ’断面図である。また、図３の基板に対応する固体電解コンデンサ全体の断面図は図示しないが、図２（ｂ）とは基板と外装樹脂部のみが異なり、コンデンサ素子積層体は図２（ｂ）に符号２０で表したものと同様であるので、コンデンサ素子積層体については図２（ｂ）を流用して参照する。

ところで、本実施の形態では図３のように基板上の通気路は陰極搭載部５の一部により構成されている。

本実施の形態での固体電解コンデンサ２２は、図２（ｂ）のように、複数（図２（ｂ）では３つ）のコンデンサ素子１９からなるコンデンサ素子積層体２０と、このコンデンサ素子積層体２０が搭載される基板６２（図３）と、コンデンサ素子積層体２０をモールドする外装樹脂部１８とを備えている。

コンデンサ素子１９は、アルミニウムからなる板状又は箔状の弁作用金属の母材を陽極部とし、この陽極部にレジスト帯１０を設けて、陽陰極を分離しコンデンサ素子基体とした。このコンデンサ素子基体の陽極９において片側にレジスト帯１０を設け、このレジスト帯１０で区切られた部分の誘電体酸化皮膜層２１上に導電性高分子層１１を形成し、グラファイト層１２及び銀ペースト層１３を塗布・硬化することによりコンデンサ素子陰極部１５を設けたものである。さらに、コンデンサ素子積層体２０は、複数枚のコンデンサ素子１９を積層して固定したものである。

この様にコンデンサ素子積層体２０が搭載される基板６２は、例えばエポキシ樹脂からなるプリント基板である。図３（ｂ）のように、基板のコンデンサ素子積層体搭載面には銅母材からなるコンデンサ素子積層体の陽極搭載部４及びコンデンサ素子積層体の陰極搭載部５が備えられており、エポキシ樹脂の内部を貫通するビアを介して固体電解コンデンサの実装面にある固体電解コンデンサの外部陽極端子７及び固体電解コンデンサの外部陰極端子８を電気的に接続している。また、基板６２のコンデンサ素子積層体の陰極搭載部５の一部が外装樹脂部の外側まで延びている。

水蒸気の通気路を基板６２におけるコンデンサ素子積層体の陰極搭載部５の一部に設けることによって、誘電体酸化皮膜層２１（図２（ｂ））への水の浸入は前記の実施の形態１より加速される。しかし、信頼性のうち耐湿性においては、上記実施の形態１より劣る傾向にある。その理由は、通気路の配置が実施の形態１に比べて陰極近くにあるため、製品端部からの熱的な信頼性への影響を受ける陰極部までの距離が短いことによると考えられる。ところで、幅が広い方が水蒸気の誘電体酸化皮膜層への浸入は、容易くなるものの信頼性との関係においてはトレードオフになり、前述の関係は、前記の実施の形態１より顕著になる。

本実施の形態において通気路を基板６２上に陰極搭載部５の一部として、基板の銅配線層を利用して形成することにより、通気路の形状を高い精度で制御することが可能になるので、前述した従来技術（特許文献１、２）の課題を解消することができる。

また、図３（ａ）に通気路の形状を直線状に示したが、本発明の効果に影響は無く、例えば円弧の形状をしていても何等違いは無い。さらに、本発明の効果を得る通気路の上限幅として、陰極搭載部の寸法まで許容できる。ただし、上述の理由により信頼性が悪くなる傾向にある。次に、下限幅としては水蒸気が浸入すればよいので、陰極搭載部の寸法の１／１００でも本発明の効果は得られる。尚、信頼性及び誘電体酸化皮膜への水の浸入し易さを考慮すると、通気路となる陰極搭載部の一部の幅は、陰極搭載部の幅の１／２乃至１／１０が好ましい。

また、本発明において、陰極搭載部５の表面を形成する材料は銅に限定されるものではなく、金、ニッケル、クロム、錫、銀及び銅のいずれかを主成分とする金属材料で構成される。

（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３について図面を参照して説明する。図４は本実施の形態３での固体電解コンデンサに用いる基板を示し、図４（ａ）はそのコンデンサ素子搭載側を示す上面図、図４（ｂ）はそのＣ−Ｃ’断面図である。尚、図４の基板に対応する固体電解コンデンサ全体の断面図は、図示しないが、通気路は陽極搭載部及び陰極搭載部の一部により構成されている。本実施の形態３においても、コンデンサ積層体については、図２（ｂ）のものと同様であるので、図２（ｂ）を流用し説明する。

図２（ｂ）及び図４のように、本発明の実施の形態３での固体電解コンデンサ２２は、複数（図２（ｂ）では３つ）のコンデンサ素子１９からなるコンデンサ素子積層体２０と、このコンデンサ素子積層体２０が搭載される基板６３と、コンデンサ素子積層体２０をモールドする外装樹脂部１８とを備えている。

コンデンサ素子１９は、アルミニウムからなる板状又は箔状の弁作用金属の母材を陽極部とし、この陽極部にレジスト帯１０を設けて、陽陰極を分離しコンデンサ素子基体とした。このコンデンサ素子基体の陽極９において片側にレジスト帯１０を設け、このレジスト帯１０で区切られた部分の誘電体酸化皮膜層２１上に導電性高分子層１１を形成し、グラファイト層１２及び銀ペースト層１３を塗布・硬化することによりコンデンサ素子陰極部１５を設けたものである。さらに、コンデンサ素子積層体２０は、複数枚のコンデンサ素子１９を積層して固定したものである。

この様にコンデンサ素子積層体２０が搭載される基板６３は、例えばエポキシ樹脂からなるプリント基板である。基板６３のコンデンサ素子積層体搭載面には銅母材からなるコンデンサ素子積層体２０の陽極搭載部４及びコンデンサ素子積層体２０の陰極搭載部５が備えられており、エポキシ樹脂の内部を貫通するビアを介して固体電解コンデンサの実装面にある固体電解コンデンサ２２の外部陽極端子７及び固体電解コンデンサ２２の外部陰極端子８を電気的に接続している。また、基板６３のコンデンサ素子積層体２０の陽極搭載部４及び陰極搭載部５の両方の一部が外装樹脂部１８の外側まで延びている。

水蒸気の通気路を基板６３上のコンデンサ素子積層体２０の陽極搭載部４及び陰極搭載部５の両方の一部に設けることによって、誘電体酸化皮膜層２１への水の浸入は前記の実施の形態１及び２より、さらに加速される。その理由は、通気路が実施の形態１及び２に比べて大きくなるからである。しかし、信頼性のうち耐湿性については、上記実施の形態１及び２より劣る傾向にある。また、幅が広い方が水蒸気の誘電体酸化皮膜層への浸入は、容易くなるものの信頼性との関係においてはトレードオフになり、前述の関係は、前記の実施の形態１及び２より、さらに顕著になる。

故に、誘電体酸化皮膜層への水を浸入させるリードタイムを考慮すれば、前記の実施の形態３が好ましく、信頼性を考慮するならば前記の実施の形態１が好ましい。

本実施の形態において通気路を基板６３上に陽極搭載部４及び陰極搭載部５の一部として、基板の銅配線層を利用して形成することにより、通気路の形状を高い精度で制御することが可能になるので、前述した従来技術（特許文献１、２）の課題を解消することができる。また、図４（ａ）には通気路の形状を直線状に示したが、本発明の効果に影響は無く、例えば円弧の形状をしていても何等違いは無い。さらに、本発明の効果を得る通気路の上限幅として、陽極搭載部及び陰極搭載部の寸法まで許容できる。ただし、上述の理由により信頼性が悪くなる傾向にある。次に、下限幅としては水蒸気が浸入すればよいので、陽極搭載部の寸法の１／１００でも本発明の効果は得られる。尚、信頼性及び誘電体酸化皮膜への水の浸入し易さを考慮すると、通気路となる陽極搭載部及び陰極搭載部の一部の幅は、陽極搭載部及び陰極搭載部の幅の１／２乃至１／１０が好ましい。

本発明において、陽極搭載部４及び陰極搭載部５の表面を形成する材料は銅に限定されるものではなく、金、ニッケル、クロム、錫、銀及び銅のいずれかを主成分とする金属材料で構成される。

尚、本発明は上記の実施の形態１乃至３に限定されるものではない。例えば、上記の実施の形態ではコンデンサ素子１９の陽極部を形成する弁作用金属基体としてアルミニウムを用いたが、弁作用金属基体としては、他にタンタル、ニオブ、チタン、ハフニウム又はジルコニウムを用いてもよい。

また、上記の実施の形態における固体電解コンデンサは、基板実装部に外部陽極端子７及び外部陰極端子８を１つずつ有する２端子型固体電解コンデンサであるが、本発明は、基板実装部に複数の外部陽極端子及び外部陰極端子を有する多端子型固体電解コンデンサにも適応は可能である。さらに、上記の実施の形態における固体電解コンデンサは、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体を形成し用いているが、本発明は、コンデンサ素子が１枚であっても適応は可能である。また、基板の下側実装面の外部陽極端子及び外部陰極端子は交互に等間隔で千鳥状に配置することも可能である。

以下に、本発明の固体電解コンデンサについて、幾つかの実施例を挙げて比較例と共に具体的に説明する。

（実施例１）
実施例１の固体電解コンデンサでの基板のコンデンサ素子搭載側を示す上面図は既に説明した図１と同様であり、本実施例の固体電解コンデンサの図２（ａ）でのＡ−Ａ’面に対応する模式的断面構造は実施の形態１で説明した図２（ｂ）と同様である。

まず、アルミ電解コンデンサ用として販売されている粗面化した（エッチングした）アルミエッチング箔において、箔の厚みが１００μｍであり単位平方センチメートル当たりの箔容量が２９５μＦで誘電体を形成する際の化成電圧が４Ｖの箔を選択し、コンデンサ素子の形状になるように打ち抜き加工した。次に、陽陰極を分離するためにエポキシ樹脂をスクリーン印刷法にて、幅０．８ｍｍ、厚さ２０μｍのレジスト帯１０を設け、アジピン酸水溶液中で化成し、誘電体酸化皮膜層２１を形成した。その後、陰極形成領域の誘電体酸化皮膜層２１上にモノマーとしてピロール、酸化剤としてペルオキソ二硫酸アンモニウム、ドーパントとしてパラトルエンスルホン酸を用いて、化学酸化重合することにより導電性高分子層１１を形成した。その上に、スクリーン印刷法によりグラファイト層１２を塗布し、硬化することで厚さ２０μｍに形成した。続いて、前記グラファイト層１２上にスクリーン印刷法により銀ペースト層１３を塗布し、硬化することで厚さ３０μｍに形成し、コンデンサ素子陽極部１４に対してＹＡＧレーザを用いて、陽極を露出させ、この陽極９とニッケル、銅及び銀メッキが施された銅母材の陽極リードフレーム１６を溶接してコンデンサ素子１９とした。

さらに、前記コンデンサ素子１９を導電性接着銀１７を用いて３枚積層し、コンデンサ素子積層体２０とする。そして、前記コンデンサ素子積層体２０を、基板６に接続した。

その基板６は、エポキシ樹脂からなるプリント基板であり、コンデンサ素子積層体搭載面には銅母材からなるコンデンサ素子積層体２０の陽極搭載部４及びコンデンサ素子積層体２０の陰極搭載部５が備えられており、エポキシ樹脂の内部を貫通するビアを介して固体電解コンデンサ２２の実装面にある固体電解コンデンサ２２の外部陽極端子７及び固体電解コンデンサ２２の外部陰極端子８を電気的に接続している。また、基板６のコンデンサ素子積層体２０の陽極搭載部４の一部が外装樹脂部１８の外側まで延びている。尚、樹脂外装の外側まで延びている陽極搭載部の一部の幅は、基板における陽極搭載部の幅の１／５とした。しかる後、エポキシ樹脂でトランスファーモールドによって樹脂外装をし、本実施例１の固体電解コンデンサ２２とした。

この様にして得られた固体電解コンデンサ１０個のサンプル（試料１〜試料１０）の電気特性について、ＬＣ値を測定した。ＬＣの測定方法は既に公知であり、試作した固体電解コンデンサに定格電圧（２．５Ｖ）を印加できる直流安定化電源と電流計とを用意し、固体電解コンデンサを電源の極性に従って接続し、定格電圧を印加し始めてから５分後の電流値を測定した。尚、保護回路として２．２ｋΩの抵抗を電流計と共に直列に接続した。その結果を表１に示す。

上記の測定後、１２５℃高温無負荷にて時系列的にＥＳＲ（１００ｋＨｚ）を評価し、初期値を１とした変化率の平均値を表２に示した。

（実施例２）
実施例２の固体電解コンデンサでの基板のコンデンサ素子搭載側を示す上面図は既に説明した図３（ａ）と同様であり、その断面は図３（ｂ）と同様である。本実施例の固体電解コンデンサの図３に示した基板に対応する断面構造は、図示しないが通気路は陰極搭載部の一部により構成されている。

本実施例の固体電解コンデンサについて、図３と図２（ｂ）を参照しつつ、その製造工程を含めて具体的に説明する。コンデンサ素子積層体２０の製造工程は、上記実施例１と同様である。そして、前記コンデンサ素子積層体２０を、基板６２に接続した。

その基板は、エポキシ樹脂からなるプリント基板であり、コンデンサ素子積層体搭載面には銅母材からなるコンデンサ素子積層体２０の陽極搭載部４及びコンデンサ素子積層体２０の陰極搭載部５が備えられており、エポキシ樹脂の内部を貫通するビアを介して固体電解コンデンサ２２の実装面にある固体電解コンデンサ２２の外部陽極端子７及び固体電解コンデンサ２２の外部陰極端子８を電気的に接続している。また、基板６２上のコンデンサ素子積層体２０の陰極搭載部５の一部が外装樹脂部１８の外側まで延びている。尚、樹脂外装の外側まで延びている陰極搭載部の一部の幅は、基板における陰極搭載部の幅の１／５とした。しかる後、エポキシ樹脂でトランスファーモールドによって樹脂外装をし、本実施例２の固体電解コンデンサ２２とした。

この様にして得られた固体電解コンデンサ１０個のサンプルの電気特性について、ＬＣ値を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。

上記の測定後、１２５℃高温無負荷にて時系列的にＥＳＲ（１００ｋＨｚ）を評価し、初期値を１とした変化率の平均値を表２に示した。

（実施例３）
実施例３の固体電解コンデンサでの基板のコンデンサ素子搭載側を示す上面図は既に説明した図４（ａ）と同様であり、その断面は図４（ｂ）と同様である。本実施例の固体電解コンデンサの図４に示した基板に対応する断面構造は、図示しないが、通気路は陽極搭載部及び陰極搭載部の一部により構成されている。

本実施例の固体電解コンデンサについて、図２（ａ）と図４を参照しつつ、その製造工程を含めて具体的に説明する。コンデンサ素子積層体２０の製造工程は、上記実施例１と同様である。そして、前記コンデンサ素子積層体２０を、基板６３に接続した。

その基板６３は、エポキシ樹脂からなるプリント基板であり、コンデンサ素子積層体搭載面には銅母材からなるコンデンサ素子積層体２０の陽極搭載部４及びコンデンサ素子積層体２０の陰極搭載部５が備えられており、エポキシ樹脂の内部を貫通するビアを介して固体電解コンデンサの実装面にある固体電解コンデンサ２２の外部陽極端子７及び固体電解コンデンサ２２の外部陰極端子８を電気的に接続している。また、基板６３上のコンデンサ素子積層体２０の陽極搭載部４及び陰極搭載部５の一部が外装樹脂部１８の外側まで延びている。尚、樹脂外装の外側まで延びている陽極搭載部及び陰極搭載部の一部の幅は、基板における陽極搭載部（陰極搭載部）の幅の１／５とした。しかる後、エポキシ樹脂でトランスファーモールドによって樹脂外装をし、本実施例３の固体電解コンデンサとした。

この様にして得られた固体電解コンデンサ１０個のサンプルの電気特性について、ＬＣ値を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。

上記の測定後、１２５℃高温無負荷にて時系列的にＥＳＲ（１００ｋＨｚ）を評価し、初期値を１とした変化率の平均値を表２に示した。

（比較例１）
比較例１での固体電解コンデンサに用いる基板を図５に示す。図５（ａ）はそのコンデンサ素子搭載側を示す上面図、図５（ｂ）はＤ−Ｄ’断面図である。本比較例１の固体電解コンデンサの図５に示した基板に対応する断面構造は、基板及び外装樹脂部を除いて既に説明した図２（ｂ）と同様である。

本比較例の固体電解コンデンサについて、その製造工程を含めて具体的に説明する。コンデンサ素子積層体２０の製造工程は、上記実施例１と同様である。そして、前記コンデンサ素子積層体２０を、基板６４に接続した。

その基板６４は、エポキシ樹脂からなるプリント基板であり、コンデンサ素子積層体搭載面には銅母材からなるコンデンサ素子積層体２０の陽極搭載部４及びコンデンサ素子積層体２０の陰極搭載部５が備えられており、エポキシ樹脂の内部を貫通するビアを介して固体電解コンデンサ２２の実装面にある固体電解コンデンサ２２の外部陽極端子７及び固体電解コンデンサ２２の外部陰極端子８を電気的に接続している。しかし、実施例１乃至３と違い、基板６４のコンデンサ素子積層体２０の陽極搭載部４及び陰極搭載部５の一部がいずれも外装樹脂部の外側まで延びていない。

しかる後、エポキシ樹脂でトランスファーモールドによって樹脂外装をし、本比較例１の固体電解コンデンサとした。

この様にして得られた固体電解コンデンサ１０個のサンプルの電気特性について、ＬＣ値を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。

上記の測定後、１２５℃高温無負荷にて時系列的にＥＳＲ（１００ｋＨｚ）を評価し、初期値を１とした変化率の平均値を表２に示した。

表１の様に、実施例１では、比較例１の１／２５と低いＬＣ値（２．５Ｖ−５分）が得られた。また、実施例２では、実施例１より低いＬＣ値（２．５Ｖ−５分）を得て、比較例１の１／１３０と低いＬＣ値（２．５Ｖ−５分）が得られた。さらに、実施例３では、実施例１及び２より低いＬＣ値（２．５Ｖ−５分）を得て、比較例１の１／３５０と低いＬＣ値（２．５Ｖ−５分）が得られた。

表２の様に、１２５℃高温無負荷の評価結果より実施例１乃至３では２０００Ｈ（時間）までの評価にて、初期値の２倍程度の上昇率に対して、比較例は８倍以上であった。

本発明の実施の形態１及び実施例１での固体電解コンデンサに用いる基板のコンデンサ素子搭載側を示す上面図。 本発明の実施の形態１及び実施例１での固体電解コンデンサを示し、図２（ａ）はその全体外観を示す斜視図、図２（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図。 本発明の実施の形態２及び実施例２での固体電解コンデンサに用いる基板を示し、図３（ａ）はそのコンデンサ素子搭載側を示す上面図、図３（ｂ）はそのＢ−Ｂ’断面図。 本発明の実施の形態３及び実施例３での固体電解コンデンサに用いる基板を示し、図４（ａ）はそのコンデンサ素子搭載側を示す上面図、図４（ｂ）はそのＣ−Ｃ’断面図。 比較例１での固体電解コンデンサに用いる基板を示し、図５（ａ）はそのコンデンサ素子搭載側を示す上面図、図５（ｂ）はＤ−Ｄ’断面図。

符号の説明

１ 絶縁層
２ 陽極ビア
３ 陰極ビア
４ 陽極搭載部
５ 陰極搭載部
６、６２、６３、６４ 基板
７ 外部陽極端子
８ 外部陰極端子
９ 陽極
１０ レジスト帯
１１ 導電性高分子層
１２ グラファイト層
１３ 銀ペースト層
１４ コンデンサ素子陽極部
１５ コンデンサ素子陰極部
１６ 陽極リードフレーム
１７ 導電性接着銀
１８ 外装樹脂部
１９ コンデンサ素子
２０ コンデンサ素子積層体
２１ 誘電体酸化皮膜層
２２ 固体電解コンデンサ

Claims (9)

1. コンデンサ素子を基板上に搭載し外装樹脂で覆った固体電解コンデンサであって、
   前記コンデンサ素子は、弁作用金属基体の一部領域で形成される陽極部と、
   前記弁作用金属基体での前記陽極部及び絶縁帯部を除く領域を拡面化した表面に酸化皮膜を形成してなる誘電体層と、
   前記誘電体層上に導電性高分子層及び導電体層を形成してなる陰極部と、
   前記基板上に前記陽極部または前記陰極部を搭載する搭載部を有し、
   前記搭載部には、前記外装樹脂の外形端面まで達し、前記コンデンサ素子の長手方向に垂直な方向の寸法以下で延びる延長部分が形成され、
   前記外装樹脂と前記延長部分の間に外部から入る水蒸気の通気路又は水分子の通路となる隙間が形成されたことを特徴とする固体電解コンデンサ。
2. 前記水蒸気の通気路又は水分子の通路が、基板面の一部を介して前記コンデンサ素子の陽極部又は陰極部から固体電解コンデンサ外部へ通じ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. 前記基板のコンデンサ素子搭載面で前記陽極部を搭載する陽極搭載部が、外装樹脂の外形端面まで、少なくとも１箇所で延び表出していることを特徴とする請求項２記載の固体電解コンデンサ。
4. 前記基板のコンデンサ素子搭載面で前記陰極部を搭載する陰極搭載部が、外装樹脂の外形端面まで、少なくとも１箇所で延び表出していることを特徴とする請求項２記載の固体電解コンデンサ。
5. 前記水蒸気の通気路又は水分子の通路が、基板面の一部を介してコンデンサ素子の陽極部から固体電解コンデンサ外部へ通じ、且つ、基板面の一部を介してコンデンサ素子の陰極部から固体電解コンデンサ外部へ通じ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。
6. 前記基板のコンデンサ素子搭載面で前記陽極部を搭載する陽極搭載部と前記基板での前記陰極部を搭載する陰極搭載部とがいずれも外装樹脂の外形端面まで、少なくとも１箇所で延び表出していることを特徴とする請求項５記載の固体電解コンデンサ。
7. 前記基板のコンデンサ素子搭載面での陽極搭載部の表面部は、金、ニッケル、クロム、錫、銀及び銅のいずれかを主成分とする金属材料で形成されていることを特徴とする請求
   項３又は請求項６記載の固体電解コンデンサ。
8. 前記基板のコンデンサ素子搭載面での陰極搭載部の表面部は、金、ニッケル、クロム、錫、銀及び銅のいずれかを主成分とする金属材料で形成されていることを特徴とする請求項４又は請求項６記載の固体電解コンデンサ。
9. 前記弁作用金属基体は、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、ハフニウム又はジルコニウムであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。

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