JP5810262B2 - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、固体電解コンデンサ及びその製造方法に関する。

従来の固体電解コンデンサの断面構成を図１０に示す。

従来、固体電解コンデンサ１２０は、同図に示すように、弁作用金属からなる陽極１０１と、陽極１０１に一端部１０２ａが埋設し、他端部１０２ｂが突出するように設けられた陽極リード１０２と、陽極１０１及び陽極リード１０２の一部を陽極酸化することにより形成された誘電体層１０３と、誘電体層１０３上に形成された電解質層１０４と、電解質層１０４上に形成された陰極引出層１０５とからなるコンデンサ素子を有する。陽極１０１と陽極リード１０２とは、陽極リード１０２を他端部１０２ｂが突出するように弁作用金属からなる粉末体に陽極リード１０２を埋め込み、直方体の外形を有する陽極１０１を成形し、焼結することにより結合し一体化している。

陽極リード１０２の他端部１０２ｂには陽極端子１０７が取り付けられ、陰極引出層１０５上の一部には、導電性接着材１０８により陰極端子１０９が取り付けられている。陽極端子１０７及び陰極端子１０９が固定された状態でこのコンデンサ素子を樹脂形成型に設置し、樹脂外装体１１１により封止するモールド工程により、固体電解コンデンサ１２０が形成されている。

このような固体電解コンデンサ１２０において、陽極１０１のうち、陽極リード１０２が突出している陽極の面１０１ａ近傍の領域１００αは、陽極端子１０７の取り付け時や、モールド工程等の組立工程において、陽極リード１０２や樹脂外装体１１１から応力の影響を受け易く、領域１００αにおいて陽極１０１の表面に形成された誘電体層１０３にはクラック等の欠陥が生じ易くなる。

そこで、特許文献１に記載された固体電解コンデンサでは、前述した領域１００αの全域において陽極１０１上に形成される誘電体層を厚くし、これにより、応力が原因で、前述の領域１００αにおいて陽極１０１の表面に形成された誘電体層にクラックが発生することを抑制し、漏れ電流を低減している。

特開平０２−２７７２１３号公報

しかしながら、特許文献１の固体電解コンデンサでは、漏れ電流を低減できるが、陽極リードが埋め込まれている陽極の面近傍の領域全域において誘電体層を厚くしため、静電容量が低下する。

そこで、本発明は、従来の固体電解コンデンサと比べて漏れ電流を低減し、静電容量の低下を抑制した固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の固体電解コンデンサは、一端面側と他端面側とに角部を有する多孔質焼結体からなる陽極と、陽極に一端部が埋設され、他端部が一端面から突出する陽極リードと、陽極の多孔質焼結体の表面に形成された誘電体層と、誘電体層上に形成された電解質層と、を有する固体電解コンデンサにおいて、陽極は、陽極リードの根元付近の領域である第１領域と、一端面側の角部付近の領域である第２領域と、第１領域と第２領域との間の領域である第３領域と、陽極リードが埋め込まれた陽極内部の領域である第４領域と、を有し、第１領域及び第２領域における誘電体層の厚みは、第３領域及び第４領域における誘電体層の厚みよりも厚いことを特徴とする。

本発明の固体電解コンデンサでは、陽極リードからの応力が伝わり易い第１領域及び樹脂外装体等からの応力が伝わり易い第２領域での誘電体層の厚みが、陽極内部の第４領域での誘電体層の厚みよりも厚いため、前記第１、第２領域での前記応力による影響を抑え、漏れ電流を抑制できる。また、陽極リードが突出している陽極の面近傍の領域の中では、前述の応力が伝わりにくい第３領域での誘電体層の厚みが、第１領域及び第２領域の誘電体層での厚みより薄いので、誘電体層の厚みの増加による静電容量の低下を抑制できる。

本発明において、陽極は、陽極の側面及び／又は他端面の中央近傍の領域である第５領域を有し、第５領域における誘電体層の厚みは、第１領域及び第２領域における誘電体層の厚みよりも薄いことを特徴とすることが好ましい。このように、第５領域における誘電体層の厚みを第１領域及び第２領域における誘電体層の厚みより薄くすることにより、静電容量の低下をより抑制できる。

本発明において、陽極は、他端面側の角部付近の領域である第６領域を有し、第６領域における誘電体層の厚みは、第３領域及び第４領域における誘電体層の厚みよりも厚いことを特徴とすることが好ましい。このように、第６領域における誘電体層の厚みを、第３領域及び第４領域における誘電体層の厚みよりも厚くすることにより、漏れ電流をより低減できる。

本発明において、陽極は、角部を結ぶ稜線近傍の領域である第７領域を有し、第７領域における誘電体層の厚みは、第３領域及び第４領域における誘電体層の厚みよりも厚いことを特徴とすることが好ましい。このように、第７領域における誘電体層の厚みを、第３領域及び第４領域における誘電体層の厚みよりも厚くすることにより、漏れ電流をより低減できる。

本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、陽極リードの根元付近の領域である第１領域と、一端面側の角部付近の領域である第２領域とを局所的に陽極酸化することにより陽極の表面に誘電体層を形成する陽極酸化工程を備えることを特徴とする。

このように本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、陽極リードの根元付近の領域である第１領域上及び一端面側の角部付近の領域である第２領域上の誘電体層の厚みを、局所的に厚くすることが出来、漏れ電流を低減し、静電容量の低下を抑制した固体電解コンデンサを容易に製造することが出来る。

本発明によれば、漏れ電流を低減し、静電容量の低下を抑制した固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供することができる。

第１実施形態における固体電解コンデンサを説明するための断面図である。 第１実施形態における陽極の形状及び陽極の領域を説明するための図である。 陽極１の要部を示す断面図である。 第１実施形態における第１の陽極酸化工程を説明するための図である。 第１実施形態における第２の陽極酸化工程を説明するための図である。 第２実施形態における陽極の領域を説明するための図である。 第２実施形態における第２の陽極酸化工程を説明するための図である。 第３実施形態における陽極の領域を説明するための図である。 第３実施形態における第２の陽極酸化工程を説明するための図である。 従来における固体電解コンデンサを説明するための模式的な断面図である。

次に、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態における固体電解コンデンサ２０の内部を説明するための断面図である。

本実施形態における固体電解コンデンサ２０は、図１に示すように、陽極リード２が埋設された陽極１と、陽極１上に形成された誘電体層３と、誘電体層３上に形成された電解質層４と、電解質層４上に形成された陰極引出層５とを含むコンデンサ素子を有している。陽極リードの他端部２ｂには陽極端子７が接続され、陰極引出層５には導電性接着材８により陰極端子９が接着されている。そして、陽極端子７及び陰極端子９の一部が露出するよう、コンデンサ素子の周囲に樹脂外装体１１が形成されている。尚、同図は多孔質焼結体からなる陽極１の外周部側に形成された誘電体層３のみを模式的に図示している。また、本実施形態における、陽極１の領域及び誘電体層３の厚みの分布については後述する。

以下に、本実施形態における固体電解コンデンサ２０の具体的な構成を説明する。

本実施形態において陽極１には、弁作用金属または弁作用金属を主成分とする合金からなる多孔質焼結体を用いる。陽極１は、多数の弁作用金属または弁作用金属を主成分とする合金からなる金属粒子を成形し、それを焼結することにより形成されている。弁作用金属としては、タンタル、ニオブ、アルミニウム、チタン等が挙げられる。弁作用金属を主成分とする合金としては、例えば、合金の総重量に対して添加剤の重量が１０％以下となることが好ましい。弁作用金属を主成分とする合金に含まれる添加剤としては、ケイ素、バナジウム、ホウ素、窒素等が挙げられ、このような添加剤を主成分となる弁作用金属に添加することにより合金が形成される。

陽極リード２の材料としては、陽極１と同様に弁作用金属または弁作用金属を主成分とする合金を用いることができる。また、陽極リード２の材料は、陽極１と異なる弁作用金属を用いてもよい。

図１に示すように、陽極１は、多孔質焼結体の外周部である一端面１ａ、他端面１ｂ及び側面１ｃを有する。陽極１には、陽極１に一端部２ａが埋設され、他端部２ｂが陽極１の一端面１ａから突出するように陽極リード２が設けられている。他端面１ｂは、一端面１ａと向かい合った陽極１の面である。陽極リードの根元２ｃは、陽極１から陽極リード２が突出している部分を示す、陽極リード２の部分である。

図２（ａ）は、陽極リード２が埋め込まれた陽極１の形状を示す一部（破線部分）を透過した斜視図である。図２（ａ）に示すように、陽極１は、一端面１ａ、他端面１ｂ及び一端面１ａと他端面１ｂとの間の４つの側面１ｃからなる直方体の外形を有している。また、陽極１は、直方体の頂点からなる８箇所の角部１Ｋａ，１Ｋｂを有する。角部１Ｋａは一端面１ａ側の角部であり、角部１Ｋｂは他端面１ｂ側の角部である。

図２（ｂ）は、陽極１の領域を説明するための一部（破線部分）を透過した斜視図である。図２（ｃ）は、角部１Ｋａ，１Ｋｂと陽極リード２とを通るように陽極１を対角に切断した場合の断面図である。陽極１は、第１領域Ａ、第２領域Ｂ、第３領域Ｃ、第４領域Ｄ及び第５領域Ｅを有している。尚、図２（ｂ）には、第１領域Ａ及び第２領域Ｂのみを図示している。図２（ｃ）において、一点鎖線Ａ〜Ｅで囲む領域は第１領域Ａ、第２領域Ｂ、第３領域Ｃ、第４領域Ｄ及び第５領域Ｅを夫々示している。第１領域Ａは、陽極リード２の陽極１に埋め込まれる根元２ｃ付近の領域である。第２領域Ｂは、一端面１ａ側の角部１Ｋａ付近の領域である。第３領域Ｃは、一端面１ａ側における第１領域Ａと第２領域Ｂとの間の領域である。第４領域Ｄは、陽極１の内部の領域であり、そのうち陽極リードの一端部２ａが埋まり込んだ陽極リードの一端部２ａの周りの領域である。第５領域Ｅは、角部１Ｋｂを除く他端面１ｂ及び側面１ｃの中央部近傍の領域である。

図３は、図２（ｃ）の破線αで囲む陽極１の領域において、陽極１の表面に形成された誘電体層３を示す模式的な断面図である。図３に示すように、誘電体層３は、多孔質焼結体からなる陽極１の表面に形成されているので、多孔質焼結体の外表面だけでなく、多孔質焼結体の内側における細孔の壁面にも形成されている。同図に示すように、第１領域Ａ及び第２領域Ｂにおける陽極１の表面の誘電体層３の厚みは、第３領域Ｃ及び第４領域Ｄにおける陽極１の表面の誘電体層３の厚みよりも厚い。また、第１領域Ａ及び第２領域Ｂにおける陽極１の表面の誘電体層３の厚みは、第５領域Ｅにおける陽極の表面の誘電体層３の厚みよりも厚い。

本実施形態において、第１領域Ａは、陽極リード２の根元２ｃの周囲に対して同心円状の位置に形成されている。尚、第１領域Ａは、必ず同心円状であることはなく、例えば、同心円状から一部分が欠けていてもよい。

本実施形態においては、図３に示すように、第１領域Ａにおいて、陽極リードの根元２ｃから離れるに従い徐々に誘電体層３の厚みが薄くなるよう形成されている。また、同図に示すように、第２領域Ｂにおいて、陽極１の角部１Ｋａから離れるに従い徐々に誘電体層３の厚みが薄くなるよう形成されている。尚、第１領域Ａ及び第２領域Ｂにおいて誘電体層３の厚みは、均一に厚く形成されていてもよい。

誘電体層３の厚みは、断面ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により測定できる。図３に示すように、誘電体層３の厚みは、陽極１の表面から誘電体層３の表面までの距離ｄを測定することにより求めることができる。このように断面ＳＥＭ像により、多孔質焼結体の外表面の誘電体層３の厚みと、多孔質焼結体の内側における細孔の壁面に形成された誘電体層３の厚みを測定できる。本実施形態においては、例えば、図２（ｃ）で示す切断面において、上記第１〜第４領域内における任意の箇所の誘電体層３の厚みを夫々５箇所測定し、その値を平均した平均値から第１〜第４領域内の誘電体層３の厚みを求める。第５領域Ｅ内の誘電体層３の厚みについても同様に測定して求める。

電解質層４は、誘電体層３の表面に形成されている。尚、本実施形態において、電解質層４は多孔質焼結体の孔を充填するように形成されているが、一部に電解質層４が形成されていない箇所があってもよい。電解質層４には、導電性高分子や二酸化マンガンを用いることができる。導電性高分子は化学重合法や電解重合法などにより形成することができ、材料としてはポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン及びポリフランなどが挙げられる。電解質層４は、単一の層で形成しても良いし、複数の層で形成してもよい。

陰極引出層５は、電解質層４を覆うように形成されており、カーボン層５ａ、銀ペースト層５ｂが順次形成された積層構造をしている。カーボン層５ａは、カーボン粒子を含む層により形成されている。このように陰極引出層５は、電解質層４上に直接接するように形成されている。尚、本実施形態において、陽極の一端面１ａ上には陰極引出し層５は、陽極リード２との短絡を防止するため形成されていない。

陰極端子９は、陰極引出層５に取り付けられている。具体的には、この陰極端子９は、帯状の金属板を折り曲げて形成されており、図１に示すように、その一端部９ａ側の下面が陰極引出層５に導電性接着材８により接着されることにより、陰極端子９と陰極引出層５とは機械的にも電気的にも接続されている。具体的な導電性接着材８の材料としては、銀とエポキシ樹脂とが混合された銀ペーストなどの材料が挙げられる。

尚、陰極引出層５は、カーボン層５ａ又は銀ペースト層５ｂのどちらか一方だけからなってもよく、電解質層４と陰極端子９とを電気的に接続するものであれば種々の構成をとることができる。

陽極端子７は、陽極リード２の他端部２ｂに取り付けられている。具体的には、この陽極端子７は、帯状の金属板を折り曲げて形成されおり、図１に示すように、その一端部７ａ側の下面が陽極リード２の他端部２ｂに溶接等により機械的にも電気的にも接続されている。

陽極端子７及び陰極端子９の材料としては、銅、銅合金及び鉄‐ニッケル合金（４２アロイ）などが挙げられる。

樹脂外装体１１は、上述のように配された陽極リード２、電解質層４、陰極引出層５、陽極端子７、陰極端子９の露出した周囲を覆うように形成されている。陽極端子７の他端部７ｂ及び陰極端子９の他端部９ｂは、樹脂外装体１１の側面から下面にかけて露出しており、この露出箇所は基板との半田接続に用いられる。樹脂外装体１１の材料としては、封止材として機能する材料が用いられ、具体的にはエポキシ樹脂やシリコーン樹脂などが挙げられる。樹脂外装体１１は主剤、硬化剤及びフィラーを適宜配合することにより調整された樹脂を硬化することにより形成することができる。

（作用・効果）
本実施形態の固体電解コンデンサにおいて、陽極リード１からの応力が伝わり易い第１領域Ａ及び樹脂外装体１１等からの応力が伝わり易い第２領域Ｂでの誘電体層３の厚みが、陽極１内部の第４領域Ｄでの誘電体層３の厚みよりも厚いため、前記第１、第２領域Ａ，Ｂでの前記応力による影響を抑え、漏れ電流を抑制できる。また、陽極リード２が突出している陽極１の一端面１ａ近傍の領域の中では、前述の応力が伝わりにくい第３領域Ｃでの誘電体層３の厚みが、第１領域Ａ及び第２領域Ｂでの誘電体層３の厚みより薄いので、誘電体層３の厚みの増加による静電容量の低下を抑制できる。

また、本実施形態においては、第５領域Ｅにおける誘電体層３の厚みが第１領域Ａ及び第２領域Ｂにおける誘電体層の厚みより薄い。従って、樹脂外装体１１から応力が伝わりにくい第５領域Ｅでの誘電体層３の厚みが第１領域Ａ及び第２領域Ｂでの誘電体層３の厚みより薄いので、静電容量の低下をより抑制できる。

また、本実施形態においては、第１領域Ａ及び第２領域Ｂ上における誘電体層３の厚みのみが、第１領域Ａ及び第２領域Ｂ以外の領域上における誘電体層３の厚みより厚い。従って、樹脂外装体１１や陽極リード２から応力を受け易い、第１領域Ａ及び第２領域Ｂのみの誘電体層３の厚みを他の領域の誘電体層の厚みよりも厚くすることにより、静電容量の低下をより抑制できる。

また、本実施形態において、陽極１の一端面１ａ側において電解質層４は陰極引出層５から露出している。このように電解質層４上において陰極引出層５が形成されていない箇所の近傍の誘電体層３は、応力の影響を受け易く、中でも、第１領域Ａ及び第２領域Ｂの誘電体層３は応力の影響を更に受け易い。そこで、本実施形態では、電解質層４上において陰極引出層５が形成されていない箇所の近傍において第１領域Ａ及び第２領域Ｂの誘電体層３の厚みが局所的に厚くなっているため、漏れ電流をより低減でき、静電容量の低下をより抑制できる。

また、本実施形態においては、第１領域Ａにおいて、陽極リードの根元２ｃから離れるに従い徐々に誘電体層３の厚みが薄くなるよう形成されているため、各領域の厚みを連続的に変化させることにより各領域の境界において誘電体層３に加わる応力を分散でき、漏れ電流をより低減できる。

また、本実施形態においては、第２領域Ｂにおいて、一端面１ａ側の角部１Ｋａ（頂点）から離れるに従い徐々に誘電体層３の厚みが薄くなるよう形成されているため、各領域の厚みを連続的に変化させることにより各領域の境界において誘電体層３に加わる応力を分散でき、漏れ電流をより低減できる。

尚、本実施形態において、一端面１ａ側の４つの角部１Ｋａすべてにおいて誘電体層３の厚みを厚くしているが、少なくとも１箇所の角部１Ｋａにおいて誘電体層３を厚く形成すれば、漏れ電流を抑制でき、この場合、静電容量の低下をより抑制できる。

また、本実施形態において、直方体の外形を有する陽極１を用いたが、直方体に限らず、陽極の一端面１ａ側に角部を陽極が有する形状であればよく、このような場合であっても、陽極リードの根元２ｃ及び陽極の一端面１ａ側の角部の誘電体層が局所的に厚くなるように形成されていればよい。
（第１実施形態に係るタンタル固体電解コンデンサの製造方法）
本実施形態に係るタンタル固体電解コンデンサの製造方法について以下に説明する。

＜工程１：陽極の形成＞
１次粒径が約０．５μｍ、２次粒子径が約１００μｍのタンタル金属粒子を用いて、複数のタンタル金属粒子を陽極リード２の一端部２ａを埋め込んだ状態で成形し、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１と陽極リード２とを一体化し結合している。陽極リード２の他端部２ｂは、陽極１の一端面１ａから突出した形で固定されている。このように形成された多孔質焼結体からなる陽極１の外形は、例えば、長さが４．２ｍｍ、幅が３．４ｍｍ、厚みが０．９ｍｍからなる直方体である。尚、本実施形態では、陽極としてタンタルを用いたが、陽極としてニオブ、チタン等の種々の弁作用金属及び弁作用金属を主成分とする合金を用いることができる。

＜工程２：第１の陽極酸化工程＞
図４は、第１の陽極酸化工程を説明するための図である。陽極１を陽極酸化することにより、陽極１の表面に酸化皮膜からなる誘電体層３を形成する。化成装置５０は、化成槽５１と陽極５３と陰極５４と電解水溶液５５とを有する。陽極５３及び陰極５４は配線（図示省略）を通じて夫々電源に接続されている。陰極５４は、化成槽５１の底面側に配置されて、板状の形状を有している。陽極リード２の他端部２ｂを陽極５３に接続し、電解水溶液５５である０．０１〜０．１ｗｔ％のリン酸水溶液を入れた化成槽５１に陽極１と陽極リード２の一部を浸漬し、１〜１０ｍＡの電流、５〜１００Ｖの化成電圧、３〜２０時間の条件において陽極酸化を行うことにより、陽極１の表面及び陽極リード２の一部に酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）の誘電体層３を形成できる。この第１の陽極酸化工程により、多孔質焼結体からなる陽極１の表面である外表面及び細孔の壁面には、均一な厚みを有する誘電体層３が形成される。

尚、電解水溶液５５は、リン酸水溶液に限らず、硝酸、酢酸、硫酸などを用いることができる。

＜工程３：第２の陽極酸化工程（局所化成）＞
均一な誘電体層３を形成した陽極リードの根元２ｃ付近の第１領域Ａ及び陽極１の角部１Ｋａ付近の第２領域Ｂに局所化成を行うための第２の陽極酸化工程について以下に説明する。

図５は、第２の陽極酸化工程を説明するための図である。図５（ａ）に示すように、化成装置６０は、化成槽６１と陽極６３と陰極６４（同図において一部図示省略）と電解水溶液６５とを有する。図５（ｂ）は、陽極１及び陽極リード２に対する陽極６３と陰極６４の配置を示す模式的な斜視図である。陽極６３は、陽極リード２の他端部２ｂに接続されている。陰極６４は、細線状を有し、陽極１の陽極リード２の根元２ｃ近傍に互いに対向させて２本及び陽極１の一端面１ａ側における４つの角部１Ｋａ付近に１本ずつ配置される。このように陰極６４を配置することで、陽極リード２の根元２ｃと陽極１の角部１Ｋａとの間の領域から陰極６４を離し配置できる。陽極６３及び陰極６４は配線（図示省略）を通じて夫々電源に接続されている。

局所化成を行うためには、所望の箇所に電流を集中させる必要があるため、電解水溶液の濃度（導電率）を調整し、且つ、陰極６４を適宜配置する必要がある。具体的には、第１の陽極酸化工程では、濃度が０．０１〜０．１ｗｔ％のリン酸水溶液（電解水溶液５５）を用いるが、局所化成を行う第２の陽極酸化工程では、第１の陽極酸化工程と比較し低濃度のリン酸水溶液（電解水溶液６５）を用いる。このように、電解水溶液６５の濃度を低くし、陰極６４を陽極１上の所定の箇所に配置し、陽極酸化を行うことにより、前述の第１領域Ａ及び第２領域Ｂの陽極１の表面における誘電体層の厚みを他の領域である前述の第３〜第５領域Ｃ〜Ｅの陽極１の表面における誘電体層の厚みと比較し局所的に厚く形成できる。

尚、第１領域Ａ及び第２領域Ｂは、陽極１の形状に応じて適宜形成する。例えば、第１領域Ａの誘電体層３の厚みは、陽極リードの根元２ｃから、０．０１〜１ｍｍの距離の範囲で厚くなるよう形成することが好ましい。第２領域Ｂの誘電体層３の厚みは、陽極１の角部１Ｋａから、０．０１〜０．５ｍｍの距離の範囲で厚くなるよう形成することが好ましい。

また、陰極６４を局所的に配置しても、電解水溶液６５の濃度が高ければ誘電体層３の厚みの分布が広がるため、リン酸水溶液は、０．０００１〜０．００５ｗｔ％程度が好ましい。

細線状の形状を有する陰極６４の先端から陽極１の表面までの距離は、離れすぎると誘電体層３の厚みの分布が広がり、短すぎると陽極１に短絡する虞があるため、陰極６４の先端から陽極１の表面までの距離は、０．１〜３ｍｍ程度が好ましい。

局所化成の時間は、短過ぎると十分な誘電体層３の厚みが得られず、また、長過ぎると誘電体層３の厚みの分布が広がるため、０．５〜１０ｍｉｎの範囲で行うことが好ましい。局所化成の電圧は、低過ぎると十分な誘電体層３の厚みが得られず、また、高過ぎると誘電体層３の厚みの分布が広がるため、５０〜３００Ｖの範囲で行うことが好ましい。更に、局所化成の電圧は、第１の陽極酸化工程の化成電圧の２〜１０倍が好ましい。

尚、局所化成に用いる電解水溶液６５は、リン酸水溶液に限らず、硝酸、酢酸、硫酸などを用いることができる。本実施形態では、第１の陽極酸化工程と第２の陽極酸化工程とにおいて、同じ電解質を用いた電解水溶液を用いているため、第１の陽極酸化工程後の洗浄工程を簡略化できる。

また、図５（ｂ）に示す、陰極６４は、細線状であるが、先端部が尖った形状を有する針状の電極を用いてもよい。陰極６４の先端部が尖るほど、局所的な誘電体層３の厚みの分布を得ることができる。

＜工程４：電解質層の形成＞
誘電体層３の表面に、電解質層４を形成する。電解質層４に導電性高分子を用いた場合の形成方法としては、例えば、化学重合法を用いてポリピロール等の導電性高分子からなるプレコート層を形成する。引き続き、プレコート層の表面上に、電解重合法を用いてポリピロール等の導電性高分子層を形成する。このようにして、誘電体層３上に、プレコート層、導電性高分子層の積層膜からなる導電性高分子の電解質層４を形成できる。電解質層４を、陽極１の細孔の壁面に形成された誘電体層３の表面にも形成する。

＜工程５：陰極引出層の形成＞
電解質層４の表面に直接接するようにカーボンペーストを塗布することによりカーボン層５ａを形成し、カーボン層５ａ上に銀ペーストを塗布することにより銀ペースト層５ｂを形成する。本実施形態において、陰極引出層５は、このカーボン層５ａ及び銀ペースト層５ｂにより構成されている。また、本実施形態において、陽極の一端面１ａ側において、陰極引出層５は電解質層が露出するように形成する。

＜工程６：陽極端子及び陰極端子の接続＞
陽極端子７の端部７ａを、陽極リード２の他端部２ｂに溶接などにより電気的及び機械的に接続する。また、陰極端子９の端部９ａを、陰極引出層５上に導電性接着材８により電気的及び機械的に接続する。

＜工程７：モールド工程＞
工程６まで形成後、陽極端子及び陰極端子の一部が露出するように、エポキシ樹脂及びイミダゾール化合物を含む封止材を用い、トランスファーモールド法により樹脂外装体１１を形成した。具体的には、予備加熱した封止材を金型に注入し、金型内で硬化させた。樹脂外装体１１を形成後、露出した陽極端子及び陰極端子を樹脂外装体１１の側面から下面側に折り曲げることにより、基板との半田接続に用いる端子７ｂ、９ｂ部分を形成した。

本実施形態の製造方法によれば、陽極端子を接続する際や、モールド工程において応力を受け易い領域である、第１領域Ａ及び第２領域Ｂの誘電体層の厚みを他の領域の誘電体層の厚みより局所的に厚く形成できるので、漏れ電流を抑制し、更に容量の低下を抑制できる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態における固体電解コンデンサについて以下に説明する。尚、上述の第１実施形態と同様の部分については説明を省略する。

本実施形態では、第１実施形態の第１領域Ａ及び第２領域Ｂに加え、後述する第６領域についても誘電体層３の厚みを大きくした。

図６（ａ）は、陽極１の領域を説明するための一部（破線部分）を透過した斜視図である。図６（ｂ）は、陽極１の角部１Ｋａ，１Ｋｂ及び陽極リード２を通るように陽極１を対角に切断した場合の断面図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す第１領域Ａ、第２領域Ｂ、第３領域Ｃ、第４領域Ｄ及び第５領域Ｅについては、第１実施形態と同様である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す第６領域Ｆは、陽極１の一端面１ａと対向する面である他端面１ｂ側の角部１Ｋｂ付近の領域である。

本実施形態の固体電解コンデンサは、第１領域Ａ、第２領域Ｂ及び第６領域Ｆの誘電体層３の厚みが、第３領域Ｃ及び第４領域Ｄの誘電体層よりも厚い。

本実施形態では、樹脂外装体１１からの応力の影響を受けやすい陽極１の角部Ｋａ，１Ｋｂ付近の第２領域Ｂ及び第６領域Ｆの誘電体層が第３領域Ｃ及び第４領域Ｄの誘電体層よりも厚く形成されることにより、固体電解コンデンサの漏れ電流をより低減できる。

尚、本実施形態において、第１領域Ａ、第２領域Ｂ及び第６領域Ｆの誘電体層３の厚みは、第１領域Ａ、第２領域Ｂ及び第６領域Ｆ以外の領域の誘電体層の厚みよりも厚く形成されている。

（第２実施形態に係るタンタル固体電解コンデンサの製造方法）
本実施形態に係るタンタル固体電解コンデンサの製造方法について以下に説明する。

第１実施形態と異なる工程である、工程３について下記に説明する。尚、上述の第１実施形態と同様の部分については説明を省略する。

＜工程３：第２の陽極酸化工程（局所化成）＞
図７は、化成装置において陽極６３と陰極６４の配置を示す模式的な斜視図である。陽極６３は、陽極リード２の他端部２ｂに接続されている。陰極６４は、陽極１の陽極リードの根元２ｃ付近の領域及び陽極１の一端面側における角部１Ｋａ付近の領域に加え、陽極の一端面１ａと対向する面である他端面１ｂ側の４つの角部１Ｋｂ付近の領域にも１本ずつ配置される。

同図のように陰極６４を配置し、局所化成することより、前述の第１領域Ａ及び第２領域Ｂと同様に陽極の他端面１ｂ側の角部１Ｋｂ付近の領域である前述の第６領域Ｆの誘電体層３の厚みを局所的に厚くできる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態における固体電解コンデンサについて以下に説明する。尚、上述の第１実施形態及び第２実施形態と同様の部分については説明を省略する。

図８（ａ）は、陽極１の領域を説明するための一部（破線部分）を透過した斜視図である。図８（ｂ）は、陽極１の角部１Ｋａ，１Ｋｂ及び陽極リード２を通るように陽極１を対角に切断した場合の断面図である。本実施形態においては、第１領域Ａ、第２領域Ｂ及び第６領域Ｆに加え、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す、直方体からなる陽極の稜線近傍の領域である第７領域Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚについても誘電体層３の厚みを厚くした。第７領域Ｇｘは、陽極１の角部１Ｋａ間を結ぶ４つの稜線近傍の領域である。第７領域Ｇｙは、陽極１の角部１Ｋｂ間を結ぶ４つの稜線近傍の領域である。第７領域Ｇｚは、陽極１の角部１Ｋａと角部１Ｋｂとを結ぶ４つの稜線近傍の領域である。

本実施形態の固体電解コンデンサは、第１領域Ａ、第２領域Ｂに次いで樹脂外装体１１から応力の影響を受け易い陽極１の辺周辺の領域である第７領域Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚの誘電体層を厚くすることにより、固体電解コンデンサの漏れ電流を更に低減できる。

（第３実施形態に係るタンタル固体電解コンデンサの製造方法）
本実施形態に係るタンタル固体電解コンデンサの製造方法について以下に説明する。

第１実施形態と異なる工程である、工程３について下記に説明する。尚、上述の第１実施形態と同様の部分については説明を省略する。

＜工程３：第２の陽極酸化工程（局所化成）＞
図９は、本実施形態に用いる化成装置において陽極６３と陰極６４、６４Ｂの配置を示す斜視図である。尚、同図において、陽極１の稜線の一部と、陰極６４Ｂの一部とにおいて透過した部分を破線で示している。陽極６３は、陽極リード２の他端部２ｂに接続されている。陰極６４は、陽極１の陽極リードの根元２ｃ付近に配置される。陰極６４Ｂは、細線を格子状に形成した形状を有し、格子の各辺が夫々、陽極１の各稜線に配置される。このように陰極６４，６４Ｂを陽極１上に配置し、陽極酸化することより、前述の第１領域Ａ、第２領域Ｂ、第６領域Ｆ及び第７領域Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚの誘電体層３の厚みを他の領域より局所的に厚くできる。

尚、本実施形態において第７領域Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚで示す領域全ての誘電体層を厚くしたが、これらのうちの一部の領域のみ誘電体層を厚くしてもよい。例えば、陰極引出層が形成されていない一端面１ａ側の第７領域Ｇｘの誘電体層の厚みを厚くすれば、より漏れ電流を低減できる。

１ 陽極
１ａ 陽極の一端面
１ｂ 陽極の他端面
１Ｋａ 陽極の一端面側の角部
１Ｋｂ 陽極の他端面側の角部
Ａ 第１領域
Ｂ 第２領域
Ｃ 第３領域
Ｄ 第４領域
Ｅ 第５領域
Ｆ 第６領域
Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ 第７領域
２ 陽極リード
３ 誘電体層
４ 電解質層
５ 陰極引出層
７ 陽極端子
８ 導電性接着材
９ 陰極端子
１１ 樹脂外装体
２０ 固体電解コンデンサ

Claims (5)

1. 一端面側と他端面側とに角部を有する多孔質焼結体からなる陽極と、
   前記陽極に一端部が埋設され、他端部が前記一端面から突出する陽極リードと、
   前記陽極の前記多孔質焼結体の表面に形成された誘電体層と、
   前記誘電体層上に形成された電解質層と、を有する固体電解コンデンサにおいて、
   前記陽極は、前記陽極リードの根元付近の領域である第１領域と、前記一端面側の角部付近の領域である第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の領域である第３領域と、前記陽極リードが埋め込まれた陽極内部の領域である第４領域と、を有し、
   前記第１領域及び前記第２領域における前記誘電体層の厚みは、前記第３領域及び前記第４領域における前記誘電体層の厚みよりも厚いことを特徴とする固体電解コンデンサ。
2. 前記陽極は、前記陽極の側面及び／又は他端面の中央近傍の領域である第５領域を有し、
   前記第５領域における誘電体層の厚みは、前記第１領域及び前記第２領域における前記誘電体層の厚みよりも薄い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. 前記陽極は、前記他端面側の角部付近の領域である第６領域を有し、
   前記第６領域における前記誘電体層の厚みは、前記第３領域及び前記第４領域における前記誘電体層の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１又は２に記載の固体電解コンデンサ。
4. 前記陽極は、角部を結ぶ稜線近傍の領域である第７領域を有し、
   前記第７領域における前記誘電体層の厚みは、前記第３領域及び前記第４領域における前記誘電体層の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１〜３に記載の固体電解コンデンサ。
5. 一端面から陽極リードが突出し、一端面側に角部を有する多孔質焼結体からなる陽極と、前記陽極の表面に誘電体層とを有する固体電解コンデンサの製造方法であって、
   前記陽極リードの根元付近の領域である第１領域と、前記一端面側の角部付近の領域である第２領域とを局所的に陽極酸化することにより前記陽極の表面に前記誘電体層を形成する陽極酸化工程を備えることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。

Images