JP7207606B2 - 電解コンデンサ及び電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電解コンデンサ及び電解コンデンサの製造方法に関する。
固体電解コンデンサ等の電解コンデンサは、例えば、弁作用金属からなる陽極の表面に誘電体層を形成した後、誘電体層を介して陽極に対向するように陰極を形成することにより作製される。
例えば、特許文献１には、陰極電極部と弁作用金属からなる陽極電極部とを有するコンデンサ素子と、陽極電極部の端面を露呈する状態でコンデンサ素子を被覆する絶縁性樹脂からなる外装体と、陽極電極部の端面及び絶縁性樹脂上に形成された下地電極と、下地電極上に形成された外部電極と、を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、コールドスプレー法により非弁作用金属粒子を２００ｍ／ｓ以上かつ３５０ｍ／ｓ以下の衝突速度で外装体の端面に衝突させて、下地電極を形成しかつ非弁作用金属と弁作用金属との拡散層を陽極電極部の端面に形成する、固体電解コンデンサの製造方法が開示されている。
また、特許文献２には、陽極体を絶縁部と容量形成部とに区分し、絶縁部は絶縁皮膜で覆い、容量形成部には陽極体の表面に酸化皮膜層を形成し、その上に固体電解質層を形成し、この固体電解質層の上に導電層を形成してなるコンデンサ素子を積層し、各コンデンサ素子の絶縁部側には絶縁性接着剤、容量形成部の導電層側は導電性接着剤で接合するとともに、積層したコンデンサ素子を絶縁部において幅方向に切断して露出させた陽極体に導電層を形成した、固体電解コンデンサが開示されている。
固体電解コンデンサ等の電解コンデンサは、複数のコンデンサ素子が積層された構成を有することがある。このような積層型の電解コンデンサでは、各コンデンサ素子と外部電極との接続抵抗がＥＳＲ（等価直列抵抗）に影響するため、各コンデンサ素子を構成する陰極が外部電極に直に接続されることが望ましい。しかしながら、積層型の電解コンデンサでは、コンデンサ素子を積層する際の位置ずれ、陰極の厚みのばらつき等により、コンデンサ素子の積層体の端面で陰極の端部の位置ずれが生じることがある。一方、陰極に接続される外部電極を形成する前には、通常、積層体の周囲を封止樹脂で封止する。この際、コンデンサ素子の積層体の端面で陰極の端部の位置ずれが生じていると、封止樹脂からの陰極の露出面積が小さくなりやすい。このような状態で外部電極を形成すると、陰極と外部電極との接触面積が小さくなったり、陰極と外部電極とが接触できなかったりするため、ＥＳＲが高くなってしまう。つまり、従来の電解コンデンサでは、コンデンサ素子の積層体の端面で陰極の端部の位置ずれがある場合にＥＳＲを低くできない、という問題がある。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、コンデンサ素子の積層体の端面で陰極の端部の位置ずれがあってもＥＳＲが低い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。また、本発明は、上記電解コンデンサの製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明の電解コンデンサは、表面に多孔質部を有する陽極と、上記多孔質部の表面上に設けられた誘電体層と、上記誘電体層を介して上記陽極に対向する陰極とを含む複数のコンデンサ素子が厚み方向に積層され、かつ、上記厚み方向に直交する長さ方向に相対する第１端面及び第２端面を有する積層体と、上記積層体の上記第１端面から露出した上記陽極に接続され、上記第１端面上に設けられた第１外部電極と、上記積層体の上記第２端面から露出した上記陰極に接続され、上記第２端面上に設けられた第２外部電極と、を備え、上記複数のコンデンサ素子は、第１陰極を有する第１コンデンサ素子と、第２陰極を有する第２コンデンサ素子と、を含み、上記第１陰極の上記第２端面側の端部と上記第２陰極の上記第２端面側の端部とは、上記長さ方向にずれており、上記第１陰極の上記第２端面側の端部は、上記積層体に設けられたすべての上記陰極の上記第２端面側の端部のうちで、上記長さ方向において最も上記第２外部電極側に位置し、上記第２陰極の上記第２端面側の端部は、上記積層体に設けられたすべての上記陰極の上記第２端面側の端部のうちで、上記長さ方向において上記第１陰極の上記第２端面側の端部に次いで上記第２外部電極側に位置し、上記第２外部電極は、上記第１陰極及び上記第２陰極に接続され、上記第２外部電極の上記第１外部電極側の端部は、上記長さ方向において、上記第２陰極の上記第２端面側の端部よりも上記第１外部電極側に位置している、ことを特徴とする。
本発明の電解コンデンサの製造方法は、表面に多孔質部を有する陽極と、上記多孔質部の表面上に設けられた誘電体層と、上記誘電体層を介して上記陽極に対向する陰極とを含む複数のコンデンサ素子が厚み方向に積層され、かつ、上記厚み方向に直交する長さ方向に相対する第１端面及び第２端面を有する積層体を形成する工程であって、上記複数のコンデンサ素子に、すべての上記陰極の上記第２端面側の端部のうちで上記長さ方向において最も上記第１端面とは反対側に上記第２端面側の端部が位置する第１陰極を有する第１コンデンサ素子と、上記第２端面側の端部が、上記第１陰極の上記第２端面側の端部と上記長さ方向にずれ、かつ、すべての上記陰極の上記第２端面側の端部のうちで上記長さ方向において上記第１陰極の上記第２端面側の端部に次いで上記第１端面とは反対側に位置する第２陰極を有する第２コンデンサ素子とが含まれる、上記積層体を形成する、積層体形成工程と、上記積層体の上記第２端面上に、上記第１陰極及び上記第２陰極に接続され、かつ、上記第１端面側の端部が上記長さ方向において上記第２陰極の上記第２端面側の端部よりも上記第１端面側に位置するように、第１電極層を形成する、第１電極層形成工程と、上記積層体及び上記第１電極層の周囲を封止樹脂で封止することにより、上記長さ方向における一方の端面から上記陽極が露出し、かつ、上記長さ方向における他方の端面から上記第１電極層が露出した封止体を形成する、封止体形成工程と、上記封止体の一方の端面上に、上記陽極に接続された第１外部電極を形成する、第１外部電極形成工程と、上記封止体の他方の端面上に、上記第１電極層に接続された第２電極層を形成することにより、上記積層体の上記第２端面側から順に、上記第１電極層と、上記第１電極層に接続された上記第２電極層と、を有する第２外部電極を形成する、第２外部電極形成工程と、を備える、ことを特徴とする。
本発明によれば、コンデンサ素子の積層体の端面で陰極の端部の位置ずれがあってもＥＳＲが低い電解コンデンサを提供できる。また、本発明によれば、上記電解コンデンサの製造方法を提供できる。
以下、本発明の電解コンデンサと本発明の電解コンデンサの製造方法とについて説明する。なお、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更されてもよい。また、以下において記載する個々の好ましい構成を複数組み合わせたものもまた本発明である。
以下に示す各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示す構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。実施形態２以降では、実施形態１と共通の事項についての記載は省略し、異なる点を主に説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎に逐次言及しない。以下の説明において、各実施形態を特に区別しない場合、単に「本発明の電解コンデンサ」と言う。
［実施形態１］
本発明の電解コンデンサは、表面に多孔質部を有する陽極と、上記多孔質部の表面上に設けられた誘電体層と、上記誘電体層を介して上記陽極に対向する陰極とを含む複数のコンデンサ素子が厚み方向に積層され、かつ、上記厚み方向に直交する長さ方向に相対する第１端面及び第２端面を有する積層体と、上記積層体の上記第１端面から露出した上記陽極に接続され、上記第１端面上に設けられた第１外部電極と、上記積層体の上記第２端面から露出した上記陰極に接続され、上記第２端面上に設けられた第２外部電極と、を備え、上記複数のコンデンサ素子は、第１陰極を有する第１コンデンサ素子と、第２陰極を有する第２コンデンサ素子と、を含み、上記第１陰極の上記第２端面側の端部と上記第２陰極の上記第２端面側の端部とは、上記長さ方向にずれており、上記第１陰極の上記第２端面側の端部は、上記積層体に設けられたすべての上記陰極の上記第２端面側の端部のうちで、上記長さ方向において最も上記第２外部電極側に位置し、上記第２陰極の上記第２端面側の端部は、上記積層体に設けられたすべての上記陰極の上記第２端面側の端部のうちで、上記長さ方向において上記第１陰極の上記第２端面側の端部に次いで上記第２外部電極側に位置し、上記第２外部電極は、上記第１陰極及び上記第２陰極に接続され、上記第２外部電極の上記第１外部電極側の端部は、上記長さ方向において、上記第２陰極の上記第２端面側の端部よりも上記第１外部電極側に位置している、ことを特徴とする。
本発明の電解コンデンサは、表面に多孔質部を有する陽極と、上記多孔質部の表面上に設けられた誘電体層と、上記誘電体層を介して上記陽極に対向する陰極とを含む複数のコンデンサ素子が厚み方向に積層され、かつ、上記厚み方向に直交する長さ方向に相対する第１端面及び第２端面を有する積層体と、上記積層体の上記第１端面から露出した上記陽極に接続され、上記第１端面上に設けられた第１外部電極と、上記積層体の上記第２端面から露出した上記陰極に接続され、上記第２端面上に設けられた第２外部電極と、を備え、上記複数のコンデンサ素子は、第１陰極を有する第１コンデンサ素子と、第２陰極を有する第２コンデンサ素子と、を含み、上記第１陰極の上記第２端面側の端部と上記第２陰極の上記第２端面側の端部とは、上記長さ方向にずれており、上記第１陰極の上記第２端面側の端部は、上記積層体に設けられたすべての上記陰極の上記第２端面側の端部のうちで、上記長さ方向において最も上記第２外部電極側に位置し、上記第２陰極の上記第２端面側の端部は、上記積層体に設けられたすべての上記陰極の上記第２端面側の端部のうちで、上記長さ方向において上記第１陰極の上記第２端面側の端部に次いで上記第２外部電極側に位置し、上記第２外部電極は、上記第１陰極及び上記第２陰極に接続され、上記第２外部電極の上記第１外部電極側の端部は、上記長さ方向において、上記第２陰極の上記第２端面側の端部よりも上記第１外部電極側に位置している、ことを特徴とする。
本発明の電解コンデンサにおいて、上記第２外部電極は、上記積層体の上記第２端面側から順に、第１電極層と、上記第１電極層に接続された第２電極層と、を有していてもよく、上記第１電極層は、上記第１陰極及び上記第２陰極に接続されていてもよく、上記第１電極層の上記第１外部電極側の端部は、上記長さ方向において、上記第２陰極の上記第２端面側の端部よりも上記第１外部電極側に位置していてもよい。このような例を、本発明の実施形態１の電解コンデンサとして以下に説明する。
図１は、本発明の実施形態１の電解コンデンサを示す断面模式図である。図１に示すように、電解コンデンサ１ａは、積層体３０と、第１外部電極１１と、第２外部電極１３と、を有している。
本明細書中、長さ方向、幅方向、及び、厚み方向を、図１等に示すように、各々、Ｌ、Ｗ、及び、Ｔで定められる方向とする。ここで、長さ方向Ｌと幅方向Ｗと厚み方向Ｔとは、互いに直交している。
積層体３０は、複数のコンデンサ素子２０が厚み方向Ｔに積層された構成を有している。積層体３０において、コンデンサ素子２０同士は、導電性接着剤４０を介して互いに接合されている。コンデンサ素子２０同士は、直に接していてもよい。
積層体３０は、長さ方向Ｌに相対する第１端面３０ａ及び第２端面３０ｂを有している。
コンデンサ素子２０は、陽極３と、誘電体層５と、陰極７と、を含んでいる。
陽極３は、弁作用金属基体３ａを中心に有し、多孔質部３ｂを表面に有している。
弁作用金属基体３ａを構成する弁作用金属としては、例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、ジルコニウム、マグネシウム、ケイ素等の金属単体、又は、これらの金属の少なくとも１種を含有する合金等が挙げられる。中でも、アルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。
弁作用金属基体３ａの形状は、平板状であることが好ましく、箔状であることがより好ましい。
多孔質部３ｂは、弁作用金属基体３ａが塩酸等によりエッチング処理されたエッチング層であることが好ましい。
エッチング処理前の弁作用金属基体３ａの厚みは、好ましくは６０μｍ以上であり、また、好ましくは１８０μｍ以下である。エッチング処理後の状態において、エッチングされていない弁作用金属基体３ａの芯部の厚みは、好ましくは１０μｍ以上であり、また、好ましくは７０μｍ以下である。多孔質部３ｂの厚みは、電解コンデンサ１ａに要求される耐電圧、静電容量等に合わせて設計されるが、図１に示した断面において、弁作用金属基体３ａの両側に設けられた多孔質部３ｂの合計厚みは、好ましくは１０μｍ以上であり、また、好ましくは１２０μｍ以下である。なお、多孔質部３ｂは、弁作用金属基体３ａの一方の主面上に設けられていてもよい。
陽極３は、積層体３０の第１端面３０ａから露出しており、第１外部電極１１に接続されている。
誘電体層５は、多孔質部３ｂの表面上に設けられている。
誘電体層５は、上述した弁作用金属の酸化皮膜からなることが好ましい。例えば、弁作用金属基体３ａがアルミニウム箔である場合、弁作用金属基体３ａに対して、ホウ酸、リン酸、アジピン酸、又は、これらのナトリウム塩、アンモニウム塩等を含む水溶液中で陽極酸化処理を行うことにより、誘電体層５となる酸化皮膜が形成される。誘電体層５は多孔質部３ｂの表面に沿って形成されるため、結果的に、誘電体層５には細孔（凹部）が設けられることになる。
誘電体層５の厚みは、電解コンデンサ１ａに要求される耐電圧、静電容量等に合わせて設計されるが、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また、好ましくは１００ｎｍ以下である。
陰極７は、誘電体層５を介して陽極３に対向している。
陰極７は、誘電体層５の表面上に設けられた固体電解質層７ａを有している。陰極７は、固体電解質層７ａの表面上に設けられた導電層７ｂを有していることが好ましい。電解コンデンサ１ａは、陰極７の一部として固体電解質層７ａを有しているため、固体電解コンデンサであると言える。
なお、本発明の電解コンデンサは、固体電解質に代えて電解液を有する電解コンデンサであってもよいし、固体電解質及び電解液をともに有する電解コンデンサであってもよい。
固体電解質層７ａの構成材料としては、例えば、ピロール類、チオフェン類、アニリン類等を骨格とした導電性高分子等が挙げられる。チオフェン類を骨格とした導電性高分子としては、例えば、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）が挙げられ、ドーパントとなるポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）と複合化させたＰＥＤＯＴ：ＰＳＳであってもよい。
固体電解質層７ａは、例えば、３，４－エチレンジオキシチオフェン等のモノマーを含む処理液を用いて、誘電体層５の表面上にポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）等の重合膜を形成する方法、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）等のポリマーの分散液を誘電体層５の表面に塗工した後で乾燥させる方法、等により形成される。固体電解質層７ａは、上述した処理液又は分散液を、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット印刷法、ディスペンス法、スプレーコート法等の方法で誘電体層５の表面に塗工することにより、所定の領域に形成される。なお、固体電解質層７ａとして、誘電体層５の細孔（凹部）を充填する内層用の固体電解質層を形成した後、誘電体層５の全体を被覆する外層用の固体電解質層を形成することが好ましい。
固体電解質層７ａの厚みは、好ましくは２μｍ以上であり、また、好ましくは２０μｍ以下である。
導電層７ｂは、例えば、カーボンペースト、グラフェンペースト、又は、銀ペーストのような導電性ペーストを、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット印刷法、ディスペンス法、スプレーコート法等の方法で固体電解質層７ａの表面に塗工することにより形成される。
導電層７ｂは、上述したようにして形成される、カーボン層、グラフェン層、又は、銀層であることが好ましい。また、導電層７ｂは、カーボン層又はグラフェン層上に銀層が設けられた複合層であってもよいし、カーボンペースト又はグラフェンペーストと銀ペーストとが混合された混合層であってもよい。
導電層７ｂの厚みは、好ましくは２μｍ以上であり、また、好ましくは２０μｍ以下である。
陰極７、ここでは、導電層７ｂは、積層体３０の第２端面３０ｂから露出しており、第２外部電極１３に接続されている。つまり、導電層７ｂは、第２外部電極１３側に陰極引き出し層等で別途引き出されておらず、第２外部電極１３に直に接続されている。
図１では、積層体３０を構成する各コンデンサ素子２０が長さ方向Ｌに互いにずれ、更に、陰極７の第２端面３０ｂ側の端部近傍での長さ方向Ｌにおける長さが各コンデンサ素子２０でばらついている。これらにより、積層体３０の第２端面３０ｂで、陰極７の第２端面３０ｂ側の端部の長さ方向Ｌにおける位置ずれが生じる。
コンデンサ素子２０は、第１陰極７Ａを有する第１コンデンサ素子２０Ａと、第２陰極７Ｂを有する第２コンデンサ素子２０Ｂと、第３陰極７Ｃを有する第３コンデンサ素子２０Ｃと、を含んでいる。本明細書中、第１コンデンサ素子、第２コンデンサ素子、及び、第３コンデンサ素子を特に区別しない場合、単に「コンデンサ素子」と言う。
コンデンサ素子２０は、第１コンデンサ素子２０Ａ、第２コンデンサ素子２０Ｂ、及び、第３コンデンサ素子２０Ｃ以外のコンデンサ素子を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。
第１陰極７Ａ、第２陰極７Ｂ、及び、第３陰極７Ｃは、各々、固体電解質層７ａと導電層７ｂとを有している。つまり、陰極７は、第１陰極７Ａと、第２陰極７Ｂと、第３陰極７Ｃと、を含んでいる。本明細書中、第１陰極、第２陰極、及び、第３陰極を特に区別しない場合、単に「陰極」と言う。
第１陰極７Ａの第２端面３０ｂ側の端部７Ａａと第２陰極７Ｂの第２端面３０ｂ側の端部７Ｂａとは、長さ方向Ｌにずれている。また、第２陰極７Ｂの第２端面３０ｂ側の端部７Ｂａと第３陰極７Ｃの第２端面３０ｂ側の端部７Ｃａとは、長さ方向Ｌにずれている。
第１陰極７Ａの第２端面３０ｂ側の端部７Ａａは、積層体３０に設けられたすべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで、長さ方向Ｌにおいて最も第２外部電極１３側に位置している。
第２陰極７Ｂの第２端面３０ｂ側の端部７Ｂａは、積層体３０に設けられたすべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで、長さ方向Ｌにおいて第１陰極７Ａの第２端面３０ｂ側の端部７Ａａに次いで第２外部電極１３側に位置している。
第３陰極７Ｃの第２端面３０ｂ側の端部７Ｃａは、積層体３０に設けられたすべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで、長さ方向Ｌにおいて最も第１外部電極１１側に位置している。
積層体３０において、陰極７の第２端面３０ｂ側の端部は、第２端面３０ｂから露出している。つまり、積層体３０において、陰極７の第２端面３０ｂ側の端部は、第２端面３０ｂを構成している。
積層体３０の第２端面３０ｂは、陰極７の第２端面３０ｂ側の端部の長さ方向Ｌにおける位置ずれが生じているために、図１中の点線で示すような凹凸状になっている。
第１陰極７Ａの第２端面３０ｂ側の端部７Ａａ、第２陰極７Ｂの第２端面３０ｂ側の端部７Ｂａ、及び、第３陰極７Ｃの第２端面３０ｂ側の端部７Ｃａは、各々、導電層７ｂの第２端面３０ｂ側の端部を示す。陰極７の第２端面３０ｂ側の端部も同様に、導電層７ｂの第２端面３０ｂ側の端部を示す。
第１コンデンサ素子２０Ａは、１つのみ存在していてもよいし、複数存在していてもよい。つまり、第１陰極７Ａは、１つのみ存在していてもよいし、複数存在していてもよい。積層体３０に設けられたすべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで、長さ方向Ｌにおいて最も第２外部電極１３側に位置する端部を有する陰極７が複数存在する場合、これらの陰極７はすべて第１陰極７Ａに該当するため、第１陰極７Ａが複数存在することになる。この場合、積層体３０に設けられたすべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで、長さ方向Ｌにおいてこれらの第１陰極７Ａの第２端面３０ｂ側の端部７Ａａに次いで第２外部電極１３側に位置する端部を有する陰極７が、第２陰極７Ｂとなる。
第２コンデンサ素子２０Ｂは、１つのみ存在していてもよいし、複数存在していてもよい。つまり、第２陰極７Ｂは、１つのみ存在していてもよいし、複数存在していてもよい。積層体３０に設けられたすべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで、長さ方向Ｌにおいて第１陰極７Ａの第２端面３０ｂ側の端部７Ａａに次いで第２外部電極１３側に位置する端部を有する陰極７が複数存在する場合、これらの陰極７はすべて第２陰極７Ｂに該当するため、第２陰極７Ｂが複数存在することになる。
第３コンデンサ素子２０Ｃは、１つのみ存在していてもよいし、複数存在していてもよい。つまり、第３陰極７Ｃは、１つのみ存在していてもよいし、複数存在していてもよい。積層体３０に設けられたすべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで、長さ方向Ｌにおいて最も第１外部電極１１側に位置する端部を有する陰極７が複数存在する場合、これらの陰極７はすべて第３陰極７Ｃに該当するため、第３陰極７Ｃが複数存在することになる。
第１外部電極１１は、積層体３０の第１端面３０ａから露出した陽極３に接続され、第１端面３０ａ上に設けられている。
第２外部電極１３は、積層体３０の第２端面３０ｂから露出した陰極７に接続され、第２端面３０ｂ上に設けられている。
第２外部電極１３は、積層体３０の第２端面３０ｂに対して第１端面３０ａとは反対側だけに設けられていてもよいし、隣り合うコンデンサ素子２０の間に隙間が存在する場合には、その隙間に入り込むように、積層体３０の第２端面３０ｂに対して第１端面３０ａ側にも設けられていてもよい。
第２外部電極１３は、積層体３０の第２端面３０ｂ側から順に、第１電極層１４と、第２電極層１５と、を有している。第２電極層１５は、第１電極層１４に接続されている。
第２外部電極１３は、第１陰極７Ａ及び第２陰極７Ｂに接続されている。また、第２外部電極１３の第１外部電極１１側の端部は、長さ方向Ｌにおいて、第２陰極７Ｂの第２端面３０ｂ側の端部７Ｂａよりも第１外部電極１１側に位置している。より具体的には、第２外部電極１３のうち、第１電極層１４は、第１陰極７Ａ及び第２陰極７Ｂに接続されている。また、第１電極層１４の第１外部電極１１側の端部１４ａは、長さ方向Ｌにおいて、第２陰極７Ｂの第２端面３０ｂ側の端部７Ｂａよりも第１外部電極１１側に位置している。これにより、第１電極層１４は、第１陰極７Ａに対して、第２端面３０ｂ側の端部７Ａａだけではなく、厚み方向Ｔに相対する上部及び下部でも接続される。また、第１電極層１４は、第２陰極７Ｂに対して、第２端面３０ｂ側の端部７Ｂａだけではなく、厚み方向Ｔに相対する上部及び下部でも接続される。よって、陰極７の第２端面３０ｂ側の端部の長さ方向Ｌにおける位置ずれがあっても、第１電極層１４と陰極７との接触面積が大きくなりやすい。そのため、電解コンデンサ１ａのＥＳＲが低くなりやすい。
図１では、好ましい形態として、第２外部電極１３、ここでは、第１電極層１４が積層体３０に設けられたすべての陰極７に接続されている形態が示されている。第１電極層１４の第１外部電極１１側の端部１４ａは、長さ方向Ｌにおいて、第３陰極７Ｃの第２端面３０ｂ側の端部７Ｃａよりも第１外部電極１１側に位置していることがより好ましい。第１電極層１４は、隣り合うコンデンサ素子２０の間に存在するすべての隙間に入り込んでいることが更に好ましい。これにより、第１電極層１４は、すべての陰極７に対して、第２端面３０ｂ側の端部だけではなく、厚み方向Ｔに相対する上部及び下部でも接続される。よって、第１電極層１４と陰極７との接触面積が大幅に大きくなるため、電解コンデンサ１ａのＥＳＲが大幅に低くなる。
第２外部電極１３、ここでは、第１電極層１４が第１陰極７Ａ及び第２陰極７Ｂに接続され、かつ、第１電極層１４の第１外部電極１１側の端部１４ａが長さ方向Ｌにおいて第２陰極７Ｂの第２端面３０ｂ側の端部７Ｂａよりも第１外部電極１１側に位置している限り、第１電極層１４は、一部の陰極７に接続されていなくてもよい。
積層体３０に設けられたすべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで長さ方向Ｌにおいて最も第１外部電極１１側に位置する陰極７の第２端面３０ｂ側の端部、ここでは、第３陰極７Ｃの第２端面３０ｂ側の端部７Ｃａと、第１陰極７Ａの第２端面３０ｂ側の端部７Ａａとの長さ方向Ｌにおける距離Ｌｃは、好ましくは１０μｍ以上、２００μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上、１００μｍ以下である。なお、第１陰極７Ａの第２端面３０ｂ側の端部７Ａａと、第２陰極７Ｂの第２端面３０ｂ側の端部７Ｂａとの長さ方向Ｌにおける距離Ｌｄは、１０μｍ以上であってもよい。
第２外部電極１３の長さ方向Ｌにおける最大長さは、積層体３０に設けられたすべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで長さ方向Ｌにおいて最も第１外部電極１１側に位置する陰極７の第２端面３０ｂ側の端部、ここでは、第３陰極７Ｃの第２端面３０ｂ側の端部７Ｃａと、第１陰極７Ａの第２端面３０ｂ側の端部７Ａａとの長さ方向Ｌにおける距離Ｌｃよりも大きいことが好ましい。これにより、特に、第２外部電極１３がすべての陰極７に接続されている場合には、第２外部電極１３と陰極７との接触面積が大きくなりやすいため、電解コンデンサ１ａのＥＳＲが低くなりやすい。
電解コンデンサ１ａにおいて、第２外部電極１３の長さ方向Ｌにおける最大長さは、第１電極層１４の長さ方向Ｌにおける最大長さＬａと第２電極層１５の長さ方向Ｌにおける最大長さＬｂとの和で表される。
第１電極層１４の長さ方向Ｌにおける最大長さＬａは、第１電極層１４のうち、積層体３０の第２端面３０ｂと対向する領域の長さ方向Ｌにおける最大長さを示す。
第２電極層１５の長さ方向Ｌにおける最大長さＬｂは、第２電極層１５のうち、積層体３０の第２端面３０ｂと対向する領域の長さ方向Ｌにおける最大長さを示す。
第１電極層１４の長さ方向Ｌにおける最大長さＬａと、第２電極層１５の長さ方向Ｌにおける最大長さＬｂとは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。最大長さＬａと最大長さＬｂとが異なる場合、最大長さＬａは、最大長さＬｂよりも大きくてもよいし、最大長さＬｂよりも小さくてもよい。
第１電極層１４の長さ方向Ｌにおける最大長さＬａは、積層体３０に設けられたすべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで長さ方向Ｌにおいて最も第１外部電極１１側に位置する陰極７の第２端面３０ｂ側の端部、ここでは、第３陰極７Ｃの第２端面３０ｂ側の端部７Ｃａと、第１陰極７Ａの第２端面３０ｂ側の端部７Ａａとの長さ方向Ｌにおける距離Ｌｃよりも大きいことが好ましい。これにより、特に、第１陰極層１４がすべての陰極７に接続されている場合には、第１電極層１４と陰極７との接触面積が大きくなりやすいため、電解コンデンサ１ａのＥＳＲが低くなりやすい。
電解コンデンサ１ａは、図１に示すように、積層体３０及び第１電極層１４の周囲を封止する封止樹脂８を更に有していることが好ましい。これにより、積層体３０及び第１電極層１４の周囲が封止樹脂８で封止された封止体９が構成される。
封止体９は、長さ方向Ｌに相対する端面９ａ及び端面９ｂと、厚み方向Ｔに相対する底面９ｃ及び上面９ｄと、を有している。封止体９の端面９ａからは、陽極３が露出している。封止体９の端面９ｂからは、第１電極層１４が露出している。
第１電極層１４は、第２電極層１５及び封止樹脂８で覆われていることが好ましい。これにより、酸素、水分等から第１電極層１４が保護される。
封止樹脂８は、少なくとも樹脂を含み、樹脂及びフィラーを含むことが好ましい。
樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、液晶ポリマー等が好ましく用いられる。
フィラーとしては、シリカ粒子、アルミナ粒子、金属粒子等が好ましく用いられる。
封止樹脂８としては、固形エポキシ樹脂とフェノール樹脂とシリカ粒子とを含む材料が好ましく用いられる。
封止体９の成形方法としては、固形の封止樹脂８を用いる場合、コンプレッションモールド、トランスファーモールド等の樹脂モールドが好ましく用いられ、コンプレッションモールドがより好ましく用いられる。また、液状の封止樹脂８を用いる場合、ディスペンス法、印刷法等の成形方法が好ましく用いられる。中でも、コンプレッションモールドにより封止樹脂８で封止して、封止体９とすることが好ましい。
封止体９では、角部に丸みが付けられていてもよい。封止体９の角部に丸みを付ける方法としては、例えば、バレル研磨等が用いられる。
第１外部電極１１及び第２外部電極１３は、各々、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット印刷法、ディスペンス法、スプレーコート法、刷毛塗り法、ドロップキャスト法、静電塗装法、めっき法、及び、スパッタ法からなる群より選択される少なくとも１種の方法により形成されることが好ましい。
第１外部電極１１は、導電成分と樹脂成分とを含む樹脂電極層を有することが好ましい。第１外部電極１１が樹脂成分を含むことにより、第１外部電極１１と封止樹脂８との密着性が高まるため、電解コンデンサ１ａのＥＳＲが低くなりやすい。
第２外部電極１３は、導電成分と樹脂成分とを含む樹脂電極層を有することが好ましい。より具体的には、第２外部電極１３のうち、第２電極層１５が、導電成分と樹脂成分とを含む樹脂電極層を有することが好ましい。第２電極層１５が樹脂成分を含むことにより、第２電極層１５と封止樹脂８との密着性が高まるため、電解コンデンサ１ａのＥＳＲが低くなりやすい。
第２電極層１５が樹脂電極層を有する場合、第１電極層１４は、樹脂電極層を有することが好ましい。第１電極層１４及び第２電極層１５がともに樹脂成分を含むことにより、第１電極層１４と第２電極層１５との密着性が高まる。また、第１電極層１４が樹脂成分を含むことにより、第１電極層１４と封止樹脂８との密着性が高まる。よって、電解コンデンサ１ａのＥＳＲが低くなりやすい。なお、図１に示すように、第１電極層１４が第２電極層１５及び封止樹脂８で覆われている場合、第１電極層１４の強度は充分でなくてもよい。例えば、第１電極層１４中の樹脂成分の含有量は、第２電極層１５中の樹脂成分の含有量よりも少なくてもよいし、封止樹脂８中の樹脂成分の含有量よりも少なくてもよい。
導電成分は、銀、銅、ニッケル、錫等の金属単体、又は、これらの金属の少なくとも１種を含有する合金等を主成分として含むことが好ましい。
樹脂成分は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等を主成分として含むことが好ましい。
樹脂電極層は、例えば、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット印刷法、ディスペンス法、スプレーコート法、刷毛塗り法、ドロップキャスト法、静電塗装法等の方法により形成される。中でも、樹脂電極層は、スクリーン印刷法で導電性ペーストを塗工することにより形成された印刷樹脂電極層であることが好ましい。樹脂電極層が、スクリーン印刷法で導電性ペーストを塗工することにより形成される場合、浸漬塗布法で導電性ペーストを塗工することにより形成される場合と比較して、第１外部電極１１及び第２外部電極１３が平坦になりやすい。すなわち、第１外部電極１１及び第２外部電極１３の厚みが均一になりやすい。
第１電極層１４が樹脂電極層を有する場合、陰極７は、樹脂電極層を有することが好ましい。より具体的には、陰極７は、樹脂電極層として、カーボン層、グラフェン層、銀層等の導電層７ｂを有することが好ましい。第１電極層１４及び陰極７がともに樹脂成分を含むことにより、第１電極層１４と陰極７との密着性が高まるため、電解コンデンサ１ａのＥＳＲが低くなりやすい。
第１外部電極１１及び第２外部電極１３の少なくとも一方は、めっき法により形成される、いわゆるめっき層を有していてもよい。めっき層としては、例えば、亜鉛・銀・ニッケル層、銀・ニッケル層、ニッケル層、亜鉛・ニッケル・金層、ニッケル・金層、亜鉛・ニッケル・銅層、ニッケル・銅層等が挙げられる。これらのめっき層上には、例えば、銅めっき層と、ニッケルめっき層と、錫めっき層とが順に（あるいは、一部のめっき層を除いて）設けられることが好ましい。
第１外部電極１１及び第２外部電極１３の少なくとも一方は、樹脂電極層及びめっき層をともに有していてもよい。例えば、第１外部電極１１は、陽極３に接続された樹脂電極層と、樹脂電極層の陽極３とは反対側の表面上に設けられた外層めっき層と、を有していてもよい。また、第１外部電極１１は、陽極３に接続された内層めっき層と、内層めっき層を覆うように設けられた樹脂電極層と、樹脂電極層の陽極３とは反対側の表面上に設けられた外層めっき層と、を有していてもよい。
第２外部電極１３において、第１電極層１４及び第２電極層１５は、同じ材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。第１電極層１４及び第２電極層１５が同じ材料で構成される場合であっても、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で界面を確認することにより、第１電極層１４と第２電極層１５とを識別できる。
本発明の電解コンデンサの製造方法は、表面に多孔質部を有する陽極と、上記多孔質部の表面上に設けられた誘電体層と、上記誘電体層を介して上記陽極に対向する陰極とを含む複数のコンデンサ素子が厚み方向に積層され、かつ、上記厚み方向に直交する長さ方向に相対する第１端面及び第２端面を有する積層体を形成する工程であって、上記複数のコンデンサ素子に、すべての上記陰極の上記第２端面側の端部のうちで上記長さ方向において最も上記第１端面とは反対側に上記第２端面側の端部が位置する第１陰極を有する第１コンデンサ素子と、上記第２端面側の端部が、上記第１陰極の上記第２端面側の端部と上記長さ方向にずれ、かつ、すべての上記陰極の上記第２端面側の端部のうちで上記長さ方向において上記第１陰極の上記第２端面側の端部に次いで上記第１端面とは反対側に位置する第２陰極を有する第２コンデンサ素子とが含まれる、上記積層体を形成する、積層体形成工程と、上記積層体の上記第２端面上に、上記第１陰極及び上記第２陰極に接続され、かつ、上記第１端面側の端部が上記長さ方向において上記第２陰極の上記第２端面側の端部よりも上記第１端面側に位置するように、第１電極層を形成する、第１電極層形成工程と、上記積層体及び上記第１電極層の周囲を封止樹脂で封止することにより、上記長さ方向における一方の端面から上記陽極が露出し、かつ、上記長さ方向における他方の端面から上記第１電極層が露出した封止体を形成する、封止体形成工程と、上記封止体の一方の端面上に、上記陽極に接続された第１外部電極を形成する、第１外部電極形成工程と、上記封止体の他方の端面上に、上記第１電極層に接続された第２電極層を形成することにより、上記積層体の上記第２端面側から順に、上記第１電極層と、上記第１電極層に接続された上記第２電極層と、を有する第２外部電極を形成する、第２外部電極形成工程と、を備える、ことを特徴とする。このような例を、本発明の実施形態１の電解コンデンサの製造方法、すなわち、図１に示した電解コンデンサ１ａの製造方法として以下に説明する。
＜積層体形成工程＞
図２は、本発明の実施形態１の電解コンデンサの製造方法について、積層体形成工程の一例を示す断面模式図である。
図２は、本発明の実施形態１の電解コンデンサの製造方法について、積層体形成工程の一例を示す断面模式図である。
まず、表面に多孔質部３ｂを有する弁作用金属基体３ａ、すなわち、陽極３を準備する。そして、陽極３に対して陽極酸化処理を行うことにより、陽極３の多孔質部３ｂの表面上に誘電体層５を形成する。次に、誘電体層５の表面上に、固体電解質層７ａを浸漬塗布法等により形成する。更に、固体電解質層７ａの表面上に、導電層７ｂを浸漬塗布法等により形成する。このように、陽極３の多孔質部３ｂの表面上に、誘電体層５と、固体電解質層７ａ及び導電層７ｂを有する陰極７とを順に形成することにより、図２に示すようなコンデンサ素子２０を形成する。
次に、複数のコンデンサ素子２０を、導電性接着剤４０を介して厚み方向Ｔに積層することにより、図２に示すような積層体３０を形成する。積層体３０は、長さ方向Ｌに相対する第１端面３０ａ及び第２端面３０ｂを有している。
本工程では、積層体３０を構成する各コンデンサ素子２０が長さ方向Ｌに互いにずれたり、陰極７の第２端面３０ｂ側の端部近傍での長さ方向Ｌにおける長さが各コンデンサ素子２０でばらついたりする。そのため、積層体３０の第２端面３０ｂでは、図２に示すように、陰極７の第２端面３０ｂ側の端部の長さ方向Ｌにおける位置ずれが生じる。より具体的には、コンデンサ素子２０には、第１陰極７Ａを有する第１コンデンサ素子２０Ａと、第２陰極７Ｂを有する第２コンデンサ素子２０Ｂと、第３陰極７Ｃを有する第３コンデンサ素子２０Ｃと、が含まれる。第１陰極７Ａの第２端面３０ｂ側の端部７Ａａは、すべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで、長さ方向Ｌにおいて最も第１端面３０ａとは反対側に位置している。第２陰極７Ｂの第２端面３０ｂ側の端部７Ｂａは、第１陰極７Ａの第２端面３０ｂ側の端部７Ａａと長さ方向Ｌにずれ、かつ、すべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで長さ方向Ｌにおいて第１陰極７Ａの第２端面３０ｂ側の端部７Ａａに次いで第１端面３０ａとは反対側に位置している。第３陰極７Ｃの第２端面３０ｂ側の端部７Ｃａは、すべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで、長さ方向Ｌにおいて最も第１端面３０ａ側に位置している。
＜第１電極層形成工程＞
図３は、本発明の実施形態１の電解コンデンサの製造方法について、第１電極層形成工程の一例を示す断面模式図である。
図３は、本発明の実施形態１の電解コンデンサの製造方法について、第１電極層形成工程の一例を示す断面模式図である。
積層体３０の第２端面３０ｂ上に、第１陰極７Ａ及び第２陰極７Ｂに接続され、かつ、第１端面３０ａ側の端部１４ａが長さ方向Ｌにおいて第２陰極７Ｂの第２端面３０ｂ側の端部７Ｂａよりも第１端面３０ａ側に位置するように、第１電極層１４を形成する。図３では、好ましい形態として、積層体３０に設けられたすべての陰極７に接続するように第１電極層１４を形成する様子が示されている。第１電極層１４の第１端面３０ａ側の端部１４ａは、第３陰極７Ｃの第２端面３０ｂ側の端部７Ｃａよりも第１端面３０ａ側に位置していることがより好ましい。第１電極層１４は、隣り合うコンデンサ素子２０の間に存在するすべての隙間に入り込んでいることが更に好ましい。
本工程では、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット印刷法、ディスペンス法、スプレーコート法、刷毛塗り法、ドロップキャスト法、静電塗装法、めっき法、又は、スパッタ法により、第１電極層１４を形成することが好ましい。この際、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット印刷法、ディスペンス法、スプレーコート法、刷毛塗り法、ドロップキャスト法、又は、静電塗装法により、導電成分と樹脂成分とを含む導電性ペーストを用いて、第１電極層１４、より具体的には、第１電極層１４としての樹脂電極層を形成することが好ましい。
＜封止体形成工程＞
図４は、本発明の実施形態１の電解コンデンサの製造方法について、封止体形成工程の一例を示す断面模式図である。
図４は、本発明の実施形態１の電解コンデンサの製造方法について、封止体形成工程の一例を示す断面模式図である。
図４に示すように、コンプレッションモールド等で積層体３０及び第１電極層１４の周囲を封止樹脂８で封止することにより、封止体９を形成する。なお、封止体９を形成する際、封止体９の長さ方向Ｌにおける一方の端面、ここでは、端面９ａで陽極３の端部を揃えるために、陽極３、誘電体層５、及び、封止樹脂８の余剰部分をダイサー等で切断して除去することにより、個片化している。よって、封止体９の端面９ａでは、陽極３が露出することになる。一方、封止体９の長さ方向Ｌにおける他方の端面、ここでは、端面９ｂでは、第１電極層１４が露出している。
＜第１外部電極形成工程＞
図５は、本発明の実施形態１の電解コンデンサの製造方法について、第１外部電極形成工程の一例を示す断面模式図である。
図５は、本発明の実施形態１の電解コンデンサの製造方法について、第１外部電極形成工程の一例を示す断面模式図である。
図５に示すように、封止体９の端面９ａ上に、陽極３に接続された第１外部電極１１を形成する。
本工程では、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット印刷法、ディスペンス法、スプレーコート法、刷毛塗り法、ドロップキャスト法、静電塗装法、めっき法、及び、スパッタ法からなる群より選択される少なくとも１種の方法により、第１外部電極１１を形成することが好ましい。この際、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット印刷法、ディスペンス法、スプレーコート法、刷毛塗り法、ドロップキャスト法、又は、静電塗装法により、導電成分と樹脂成分とを含む導電性ペーストを用いて、第１外部電極１１、より具体的には、第１外部電極１１としての樹脂電極層を形成することが好ましい。
＜第２外部電極形成工程＞
図６は、本発明の実施形態１の電解コンデンサの製造方法について、第２外部電極形成工程の一例を示す断面模式図である。
図６は、本発明の実施形態１の電解コンデンサの製造方法について、第２外部電極形成工程の一例を示す断面模式図である。
図６に示すように、封止体９の端面９ｂ上に、第１電極層１４に接続された第２電極層１５を形成する。これにより、積層体３０の第２端面３０ｂ側から順に、第１電極層１４と、第１電極層１４に接続された第２電極層１５と、を有する第２外部電極１３を形成する。
本工程では、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット印刷法、ディスペンス法、スプレーコート法、刷毛塗り法、ドロップキャスト法、静電塗装法、めっき法、又は、スパッタ法により、第２電極層１５を形成することが好ましい。この際、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット印刷法、ディスペンス法、スプレーコート法、刷毛塗り法、ドロップキャスト法、又は、静電塗装法により、導電成分と樹脂成分とを含む導電性ペーストを用いて、第２電極層１５、より具体的には、第２電極層１５としての樹脂電極層を形成することが好ましい。
第１外部電極形成工程と第２外部電極形成工程とは、異なるタイミングで行われてもよいし、同じタイミングで行われてもよい。両工程が異なるタイミングで行われる場合、これらの順序は特に限定されない。
以上により、図１に示した電解コンデンサ１ａが製造される。
電解コンデンサ１ａを製造する際、第１電極層１４を形成した後に積層体３０及び第１電極層１４の周囲を封止樹脂８で封止しているが、積層体３０の周囲を封止樹脂８で封止した後に第１電極層１４を形成してもよい。このように第１電極層１４の形成前に積層体３０の周囲を封止樹脂８で封止する際、少なくとも第１陰極７Ａ及び第２陰極７Ｂを封止樹脂８から露出させることにより、後に第１電極層１４を形成したときに、第１電極層１４の積層体３０の第１端面３０ａ側の端部１４ａが、第２陰極７Ｂの第２端面３０ｂ側の端部７Ｂａよりも第１端面３０ａ側に位置するようにする。また、すべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部が封止樹脂８から露出するように、積層体３０の周囲を封止樹脂８で封止することが好ましい。これにより、後に第１電極層１４を形成したときに、第１電極層１４がすべての陰極７に接続されやすくなる。
電解コンデンサ１ａでは、第２電極層１５が封止体９の端面９ｂ上のみに設けられているが、第２電極層１５は、封止体９の端面９ｂから底面９ｃ及び上面９ｄの少なくとも一方にわたって延在していてもよい。
図７は、第２電極層の配置態様について、図１とは別の例を示す断面模式図である。図７に示した電解コンデンサ１ｂでは、第２電極層１５が、封止体９の端面９ｂから底面９ｃの一部にわたって延在している。
図８は、第２電極層の配置態様について、図１及び図７とは別の例を示す断面模式図である。図８に示した電解コンデンサ１ｃでは、第２電極層１５が、封止体９の端面９ｂから底面９ｃ及び上面９ｄの各一部にわたって延在している。
なお、図示していないが、第２電極層１５は、封止体９の端面９ｂから上面９ｄの一部にわたって延在していてもよい。
また、電解コンデンサ１ａでは、第１外部電極１１が封止体９の端面９ａ上のみに設けられているが、第１外部電極１１は、封止体９の端面９ａから底面９ｃ及び上面９ｄの少なくとも一方にわたって延在していてもよい。すなわち、第１外部電極１１は、封止体９の端面９ａから、図７に示すように底面９ｃの一部にわたって延在していてもよいし、図８に示すように底面９ｃ及び上面９ｄの各一部にわたって延在していてもよいし、図示していないが、上面９ｄの一部にわたって延在していてもよい。
電解コンデンサ１ａでは、第２外部電極１３が第１電極層１４と第２電極層１５とを有する２層構造であるが、第２外部電極１３は、単層構造であってもよいし、３層以上の構造であってもよい。
図９は、第２外部電極の態様について、図１とは別の例を示す断面模式図である。図９に示した電解コンデンサ１ｄでは、第２外部電極１３が、１層のみで構成される、いわゆる単層構造である。
図９では、好ましい形態として、第２外部電極１３が積層体３０に設けられたすべての陰極７に接続されている形態が示されている。第２外部電極１３の第１外部電極１１側の端部１３ａは、長さ方向Ｌにおいて、第３陰極７Ｃの第２端面３０ｂ側の端部７Ｃａよりも第１外部電極１１側に位置していることがより好ましい。第２外部電極１３は、隣り合うコンデンサ素子２０の間に存在するすべての隙間に入り込んでいることが更に好ましい。これにより、第２外部電極１３は、すべての陰極７に対して、第２端面３０ｂ側の端部だけではなく、厚み方向Ｔに相対する上部及び下部でも接続される。よって、第２外部電極１３と陰極７との接触面積が大幅に大きくなるため、電解コンデンサ１ｄのＥＳＲが大幅に低くなる。
第２外部電極１３が第１陰極７Ａ及び第２陰極７Ｂに接続され、かつ、第２外部電極１３の第１外部電極１１側の端部１３ａが長さ方向Ｌにおいて第２陰極７Ｂの第２端面３０ｂ側の端部７Ｂａよりも第１外部電極１１側に位置している限り、第２外部電極１３は、一部の陰極７に接続されていなくてもよい。
第２外部電極１３の長さ方向Ｌにおける最大長さは、積層体３０に設けられたすべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで長さ方向Ｌにおいて最も第１外部電極１１側に位置する陰極７の第２端面３０ｂ側の端部、ここでは、第３陰極７Ｃの第２端面３０ｂ側の端部７Ｃａと、第１陰極７Ａの第２端面３０ｂ側の端部７Ａａとの長さ方向Ｌにおける距離Ｌｃよりも大きいことが好ましい。これにより、特に、第２外部電極１３がすべての陰極７に接続されている場合には、第２外部電極１３と陰極７との接触面積が大きくなりやすいため、電解コンデンサ１ｄのＥＳＲが低くなりやすい。
［実施形態２］
本発明の電解コンデンサにおいて、上記第１コンデンサ素子と上記第２コンデンサ素子とは、上記厚み方向に隣り合っていてもよい。このような例を、本発明の実施形態２の電解コンデンサとして以下に説明する。本発明の実施形態２の電解コンデンサは、陰極の第２端面側の端部の位置ずれパターンが異なること以外、本発明の実施形態１の電解コンデンサと同様である。
本発明の電解コンデンサにおいて、上記第１コンデンサ素子と上記第２コンデンサ素子とは、上記厚み方向に隣り合っていてもよい。このような例を、本発明の実施形態２の電解コンデンサとして以下に説明する。本発明の実施形態２の電解コンデンサは、陰極の第２端面側の端部の位置ずれパターンが異なること以外、本発明の実施形態１の電解コンデンサと同様である。
図１０は、本発明の実施形態２の電解コンデンサを示す断面模式図である。図１０に示した電解コンデンサ１ｅでは、第１コンデンサ素子２０Ａと第２コンデンサ素子２０Ｂとが隣り合っている。
図１０では、好ましい形態として、以下のような形態が示されている。第２陰極７Ｂの第２端面３０ｂ側の端部７Ｂａは、積層体３０に設けられたすべての陰極７の第２端面３０ｂ側の端部のうちで、長さ方向Ｌにおいて最も第１外部電極１１側に位置している。つまり、電解コンデンサ１ｅにおいて、陰極７としては、第１陰極７Ａ及び第２陰極７Ｂが存在している。言い換えると、電解コンデンサ１ｅにおいて、コンデンサ素子２０としては、第１コンデンサ素子２０Ａ及び第２コンデンサ素子２０Ｂが存在している。積層体３０において、第１コンデンサ素子２０Ａと第２コンデンサ素子２０Ｂとは、厚み方向Ｔに交互に積層されている。
陰極７を形成する際、上述したように、固体電解質層７ａ及び導電層７ｂを浸漬塗布法により形成することがある。例えば、導電性ペーストを浸漬塗布法で塗工することにより導電層７ｂを形成する場合、塗工された導電性ペーストが、重力の影響により陰極７の端部に集まりやすくなる。その結果、コンデンサ素子２０の端部で、陰極７、ここでは、導電層７ｂの外形が、図１０に示すような膨らんだ形状となることがある。このように端部が膨らんだ形状を有する複数のコンデンサ素子２０を積層する際、長さ方向Ｌにおける位置ずれが生じないようにしたり、位置ずれが生じても、その位置ずれパターンが図１に示すようにランダムであったりすると、コンデンサ素子２０の端部の膨らみが干渉し合うことにより、得られる積層体３０の厚み方向Ｔにおける長さが大きくなりやすい。
これに対して、電解コンデンサ１ｅでは、第１コンデンサ素子２０Ａと第２コンデンサ素子２０Ｂとが厚み方向Ｔに交互に積層される、すなわち、陰極７Ａと陰極７Ｂとが厚み方向Ｔに交互に設けられるパターンとなるように、陰極７の第２端面３０ｂ側の端部を長さ方向Ｌに意図的に位置ずれさせている。これにより、コンデンサ素子２０の第２端面３０ｂ側の端部が膨らんだ形状であっても、電解コンデンサ１ｅでは、陰極７の第２端面３０ｂ側の端部の位置ずれパターンが図１に示すようなランダムである場合と比較して、積層体３０の厚み方向Ｔにおける長さが小さくなりやすく、小型化されやすい。また、電解コンデンサ１ｅでは、陰極７の第２端面３０ｂ側の端部の位置ずれパターンが図１に示すようなランダムである電解コンデンサと同じサイズで比較して、コンデンサ素子２０の有効領域の長さ方向Ｌにおける長さが大きくなりやすいため、静電容量が大きくなりやすい。
陰極７の第２端面３０ｂ側の端部の位置ずれパターンは、図１及び図１０に示すようなパターン以外であってもよい。例えば、厚み方向Ｔにおいて積層体３０の底面及び上面の一方から他方に向かうにつれて、陰極７の第２端面３０ｂ側の端部が、長さ方向Ｌにおいて第２外部電極側にずれていくパターンであってもよい。この場合、第１コンデンサ素子２０Ａと第２コンデンサ素子２０Ｂとが隣り合うことになる。
以下、本発明の電解コンデンサをより具体的に開示した実施例を示す。以下の実施例では、本発明の電解コンデンサとして固体電解コンデンサを示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
［実施例１］
実施例１の固体電解コンデンサを、以下の方法で製造した。
実施例１の固体電解コンデンサを、以下の方法で製造した。
＜積層体形成工程＞
まず、弁作用金属基体としてのアルミニウム箔を中心に有し、多孔質部としてのエッチング層を表面に有する陽極を準備した。次に、陽極をアジピン酸アンモニウム水溶液に浸漬して陽極酸化処理を行うことにより、陽極の多孔質部の表面上に誘電体層を形成した。そして、得られた構造物をポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）の水分散体に浸漬した後、乾燥することにより、誘電体層の表面上に固体電解質層を形成した。更に、得られた構造物をカーボンペーストに浸漬した後、銀ペーストに浸漬することにより、固体電解質層の表面上に、カーボン層及び銀層が順に積層された導電層を形成した。これらにより、図２に示した構成を有するコンデンサ素子を形成した。
まず、弁作用金属基体としてのアルミニウム箔を中心に有し、多孔質部としてのエッチング層を表面に有する陽極を準備した。次に、陽極をアジピン酸アンモニウム水溶液に浸漬して陽極酸化処理を行うことにより、陽極の多孔質部の表面上に誘電体層を形成した。そして、得られた構造物をポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）の水分散体に浸漬した後、乾燥することにより、誘電体層の表面上に固体電解質層を形成した。更に、得られた構造物をカーボンペーストに浸漬した後、銀ペーストに浸漬することにより、固体電解質層の表面上に、カーボン層及び銀層が順に積層された導電層を形成した。これらにより、図２に示した構成を有するコンデンサ素子を形成した。
次に、複数のコンデンサ素子を、導電性接着剤を介して積層することにより、図２に示した構成を有する積層体を形成した。
＜第１電極層形成工程＞
積層体を銀ペーストに浸漬することにより、図３に示した構成を有する第１電極層を、積層体の第２端面上に形成した。第１電極層は、積層体に設けられたすべての陰極に接続されていた。
積層体を銀ペーストに浸漬することにより、図３に示した構成を有する第１電極層を、積層体の第２端面上に形成した。第１電極層は、積層体に設けられたすべての陰極に接続されていた。
＜封止体形成工程＞
積層体及び第１電極層の周囲を、エポキシ樹脂及びシリカ粒子を含む封止樹脂で封止しつつ、ダイサーで個片化することにより、図４に示した構成を有する封止体を形成した。封止体の長さ方向における一方の端面では陽極が露出し、封止体の長さ方向における他方の端面では第１電極層が露出していた。
積層体及び第１電極層の周囲を、エポキシ樹脂及びシリカ粒子を含む封止樹脂で封止しつつ、ダイサーで個片化することにより、図４に示した構成を有する封止体を形成した。封止体の長さ方向における一方の端面では陽極が露出し、封止体の長さ方向における他方の端面では第１電極層が露出していた。
＜第１外部電極形成工程＞
封止体に銀ペーストをスクリーン印刷することにより、図５に示した構成を有する第１外部電極を、封止体の一方の端面上に形成した。
封止体に銀ペーストをスクリーン印刷することにより、図５に示した構成を有する第１外部電極を、封止体の一方の端面上に形成した。
＜第２外部電極形成工程＞
封止体に銀ペーストをスクリーン印刷することにより、図６に示した構成を有する第２電極層を、封止体の他方の端面上に形成した。これにより、積層体の第２端面側から順に、第１電極層と、第１電極層に接続された第２電極層と、を有する第２外部電極を形成した。
封止体に銀ペーストをスクリーン印刷することにより、図６に示した構成を有する第２電極層を、封止体の他方の端面上に形成した。これにより、積層体の第２端面側から順に、第１電極層と、第１電極層に接続された第２電極層と、を有する第２外部電極を形成した。
以上により、図１に示した構成を有する実施例１の固体電解コンデンサを製造した。実施例１の固体電解コンデンサの仕様は、以下の通りであった。
第１電極層の長さ方向における最大長さ（図１中の最大長さＬａ）：５０μｍ
第２電極層の長さ方向における最大長さ（図１中の最大長さＬｂ）：２０μｍ
第３陰極の第２端面側の端部と第１陰極の第２端面側の端部との長さ方向における距離（図１中の距離Ｌｃ）：３０μｍ
第１電極層の長さ方向における最大長さ（図１中の最大長さＬａ）：５０μｍ
第２電極層の長さ方向における最大長さ（図１中の最大長さＬｂ）：２０μｍ
第３陰極の第２端面側の端部と第１陰極の第２端面側の端部との長さ方向における距離（図１中の距離Ｌｃ）：３０μｍ
［比較例１］
第１電極層形成工程を行わなかったこと以外、実施例１の固体電解コンデンサと同様にして、比較例１の固体電解コンデンサを製造した。つまり、積層体の周囲を封止樹脂で封止した後に第１外部電極及び第２外部電極を形成することにより、比較例１の固体電解コンデンサを製造した。
第１電極層形成工程を行わなかったこと以外、実施例１の固体電解コンデンサと同様にして、比較例１の固体電解コンデンサを製造した。つまり、積層体の周囲を封止樹脂で封止した後に第１外部電極及び第２外部電極を形成することにより、比較例１の固体電解コンデンサを製造した。
［評価］
実施例１及び比較例１の固体電解コンデンサについて、以下の評価を行った。結果を表１に示す。
実施例１及び比較例１の固体電解コンデンサについて、以下の評価を行った。結果を表１に示す。
＜高温試験＞
まず、各例の固体電解コンデンサのＥＳＲを測定した。次に、各例の固体電解コンデンサに対して、温度１０５℃の環境下で１０００時間放置する高温試験を行った。そして、高温試験によるＥＳＲの変化を、「高温試験後でのＥＳＲ」／「高温試験前でのＥＳＲ」として測定した。
まず、各例の固体電解コンデンサのＥＳＲを測定した。次に、各例の固体電解コンデンサに対して、温度１０５℃の環境下で１０００時間放置する高温試験を行った。そして、高温試験によるＥＳＲの変化を、「高温試験後でのＥＳＲ」／「高温試験前でのＥＳＲ」として測定した。
表１に示すように、実施例１の固体電解コンデンサでは、比較例１の固体電解コンデンサと比較して、高温試験前でのＥＳＲが低く、更に、高温試験によるＥＳＲの変化が小さかった。つまり、実施例１の固体電解コンデンサでは、積層体に陰極の第２端面側の端部の長さ方向における位置ずれがあっても、ＥＳＲが低いことが分かった。
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ 電解コンデンサ
３ 陽極
３ａ 弁作用金属基体
３ｂ 多孔質部
５ 誘電体層
７ 陰極
７Ａ 第１陰極
７Ａａ 第１陰極の第２端面側の端部
７Ｂ 第２陰極
７Ｂａ 第２陰極の第２端面側の端部
７Ｃ 第３陰極
７Ｃａ 第３陰極の第２端面側の端部
７ａ 固体電解質層
７ｂ 導電層
８ 封止樹脂
９ 封止体
９ａ、９ｂ 封止体の端面
９ｃ 封止体の底面
９ｄ 封止体の上面
１１ 第１外部電極
１３ 第２外部電極
１３ａ 第２外部電極の第１外部電極側の端部
１４ 第１電極層
１４ａ 第１電極層の第１外部電極側（第１端面側）の端部
１５ 第２電極層
２０ コンデンサ素子
２０Ａ 第１コンデンサ素子
２０Ｂ 第２コンデンサ素子
２０Ｃ 第３コンデンサ素子
３０ 積層体
３０ａ 積層体の第１端面
３０ｂ 積層体の第２端面
４０ 導電性接着剤
Ｌ 長さ方向
Ｌａ 第１電極層の長さ方向における最大長さ
Ｌｂ 第２電極層の長さ方向における最大長さ
Ｌｃ 第３陰極の第２端面側の端部と第１陰極の第２端面側の端部との長さ方向における距離
Ｌｄ 第１陰極の第２端面側の端部と第２陰極の第２端面側の端部との長さ方向における距離
Ｔ 厚み方向
Ｗ 幅方向
３ 陽極
３ａ 弁作用金属基体
３ｂ 多孔質部
５ 誘電体層
７ 陰極
７Ａ 第１陰極
７Ａａ 第１陰極の第２端面側の端部
７Ｂ 第２陰極
７Ｂａ 第２陰極の第２端面側の端部
７Ｃ 第３陰極
７Ｃａ 第３陰極の第２端面側の端部
７ａ 固体電解質層
７ｂ 導電層
８ 封止樹脂
９ 封止体
９ａ、９ｂ 封止体の端面
９ｃ 封止体の底面
９ｄ 封止体の上面
１１ 第１外部電極
１３ 第２外部電極
１３ａ 第２外部電極の第１外部電極側の端部
１４ 第１電極層
１４ａ 第１電極層の第１外部電極側（第１端面側）の端部
１５ 第２電極層
２０ コンデンサ素子
２０Ａ 第１コンデンサ素子
２０Ｂ 第２コンデンサ素子
２０Ｃ 第３コンデンサ素子
３０ 積層体
３０ａ 積層体の第１端面
３０ｂ 積層体の第２端面
４０ 導電性接着剤
Ｌ 長さ方向
Ｌａ 第１電極層の長さ方向における最大長さ
Ｌｂ 第２電極層の長さ方向における最大長さ
Ｌｃ 第３陰極の第２端面側の端部と第１陰極の第２端面側の端部との長さ方向における距離
Ｌｄ 第１陰極の第２端面側の端部と第２陰極の第２端面側の端部との長さ方向における距離
Ｔ 厚み方向
Ｗ 幅方向
Claims (19)
- 表面に多孔質部を有する陽極と、前記多孔質部の表面上に設けられた誘電体層と、前記誘電体層を介して前記陽極に対向する陰極とを含む複数のコンデンサ素子が厚み方向に積層され、かつ、前記厚み方向に直交する長さ方向に相対する第１端面及び第２端面を有する積層体と、
前記積層体の前記第１端面から露出した前記陽極に接続され、前記第１端面上に設けられた第１外部電極と、
前記積層体の前記第２端面から露出した前記陰極に接続され、前記第２端面上に設けられた第２外部電極と、
封止樹脂と、を備え、
前記複数のコンデンサ素子は、第１陰極を有する第１コンデンサ素子と、第２陰極を有する第２コンデンサ素子と、を含み、
前記第１陰極の前記第２端面側の端部と前記第２陰極の前記第２端面側の端部とは、前記長さ方向にずれており、
前記第１陰極の前記第２端面側の端部は、前記積層体に設けられたすべての前記陰極の前記第２端面側の端部のうちで、前記長さ方向において最も前記第２外部電極側に位置し、
前記第２陰極の前記第２端面側の端部は、前記積層体に設けられたすべての前記陰極の前記第２端面側の端部のうちで、前記長さ方向において前記第１陰極の前記第２端面側の端部に次いで前記第２外部電極側に位置し、
前記第２外部電極は、前記第１陰極及び前記第２陰極に接続され、
前記第２外部電極の前記第１外部電極側の端部は、前記長さ方向において、前記第２陰極の前記第２端面側の端部よりも前記第１外部電極側に位置し、
前記第２外部電極は、前記積層体の前記第２端面側から順に、第１電極層と、前記第１電極層に接続された第２電極層と、を有し、
前記第１電極層は、前記第１陰極及び前記第２陰極に接続され、
前記積層体、前記第１電極層、及び、前記封止樹脂は、前記積層体及び前記第１電極層の周囲が前記封止樹脂で封止された封止体を構成し、
前記第１外部電極は、前記封止体の前記長さ方向における一方の端面から露出した前記陽極に接続されつつ、前記封止体の一方の端面上に設けられ、
前記第２電極層は、前記封止体の前記長さ方向における他方の端面から露出した前記第１電極層に接続されつつ、前記封止体の他方の端面上に設けられている、ことを特徴とする電解コンデンサ。 - 前記積層体に設けられたすべての前記陰極の前記第２端面側の端部のうちで前記長さ方向において最も前記第１外部電極側に位置する前記陰極の前記第２端面側の端部と、前記第１陰極の前記第２端面側の端部との前記長さ方向における距離は、１０μｍ以上、２００μｍ以下である、請求項１に記載の電解コンデンサ。
- 前記第２外部電極の前記長さ方向における最大長さは、前記積層体に設けられたすべての前記陰極の前記第２端面側の端部のうちで前記長さ方向において最も前記第１外部電極側に位置する前記陰極の前記第２端面側の端部と、前記第１陰極の前記第２端面側の端部との前記長さ方向における距離よりも大きい、請求項１又は２に記載の電解コンデンサ。
- 前記第２外部電極は、前記積層体に設けられたすべての前記陰極に接続されている、請求項１～３のいずれかに記載の電解コンデンサ。
- 前記第２外部電極は、導電成分と樹脂成分とを含む樹脂電極層を有する、請求項１～４のいずれかに記載の電解コンデンサ。
- 前記第２電極層は、前記第１電極層に直に接続されている、請求項１～５のいずれかに記載の電解コンデンサ。
- 前記封止体は、前記厚み方向に相対する底面及び上面を有し、
前記封止体の前記底面と前記積層体との間、及び、前記封止体の前記上面と前記積層体との間には、前記第１電極層の一部が回り込んでいる、請求項１～６のいずれかに記載の電解コンデンサ。 - 前記第１電極層の一部は、前記厚み方向に隣り合う前記コンデンサ素子の間に存在するすべての隙間に入り込んでいる、請求項１～７のいずれかに記載の電解コンデンサ。
- 前記第１電極層の前記第１外部電極側の端部は、前記長さ方向において、前記第２陰極の前記第２端面側の端部よりも前記第１外部電極側に位置している、請求項１～８のいずれかに記載の電解コンデンサ。
- 前記第１電極層の前記長さ方向における最大長さは、前記積層体に設けられたすべての前記陰極の前記第２端面側の端部のうちで前記長さ方向において最も前記第１外部電極側に位置する前記陰極の前記第２端面側の端部と、前記第１陰極の前記第２端面側の端部との前記長さ方向における距離よりも大きい、請求項９に記載の電解コンデンサ。
- 前記第１電極層は、前記積層体に設けられたすべての前記陰極に接続されている、請求項９又は１０に記載の電解コンデンサ。
- 前記第２電極層は、導電成分と樹脂成分とを含む樹脂電極層を有する、請求項１～１１のいずれかに記載の電解コンデンサ。
- 前記第１電極層は、前記第２電極層及び前記封止樹脂で覆われている、請求項１～１２のいずれかに記載の電解コンデンサ。
- 前記第１コンデンサ素子と前記第２コンデンサ素子とは、前記厚み方向に隣り合う、請求項１～１３のいずれかに記載の電解コンデンサ。
- 前記第２陰極の前記第２端面側の端部は、前記積層体に設けられたすべての前記陰極の前記第２端面側の端部のうちで、前記長さ方向において最も前記第１外部電極側に位置し、
前記第１コンデンサ素子と前記第２コンデンサ素子とは、前記厚み方向に交互に積層されている、請求項１４に記載の電解コンデンサ。 - 表面に多孔質部を有する陽極と、前記多孔質部の表面上に設けられた誘電体層と、前記誘電体層を介して前記陽極に対向する陰極とを含む複数のコンデンサ素子が厚み方向に積層され、かつ、前記厚み方向に直交する長さ方向に相対する第１端面及び第２端面を有する積層体を形成する工程であって、前記複数のコンデンサ素子に、すべての前記陰極の前記第２端面側の端部のうちで前記長さ方向において最も前記第１端面とは反対側に前記第２端面側の端部が位置する第１陰極を有する第１コンデンサ素子と、前記第２端面側の端部が、前記第１陰極の前記第２端面側の端部と前記長さ方向にずれ、かつ、すべての前記陰極の前記第２端面側の端部のうちで前記長さ方向において前記第１陰極の前記第２端面側の端部に次いで前記第１端面とは反対側に位置する第２陰極を有する第２コンデンサ素子とが含まれる、前記積層体を形成する、積層体形成工程と、
前記積層体の前記第２端面上に、前記第１陰極及び前記第２陰極に接続され、かつ、前記第１端面側の端部が前記長さ方向において前記第２陰極の前記第２端面側の端部よりも前記第１端面側に位置するように、第１電極層を形成する、第１電極層形成工程と、
前記積層体及び前記第１電極層の周囲を封止樹脂で封止することにより、前記長さ方向における一方の端面から前記陽極が露出し、かつ、前記長さ方向における他方の端面から前記第１電極層が露出した封止体を形成する、封止体形成工程と、
前記封止体の一方の端面上に、前記陽極に接続された第１外部電極を形成する、第１外部電極形成工程と、
前記封止体の他方の端面上に、前記第１電極層に接続された第２電極層を形成することにより、前記積層体の前記第２端面側から順に、前記第１電極層と、前記第１電極層に接続された前記第２電極層と、を有する第２外部電極を形成する、第２外部電極形成工程と、を備える、ことを特徴とする電解コンデンサの製造方法。 - 前記第１電極層形成工程では、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット印刷法、ディスペンス法、スプレーコート法、刷毛塗り法、ドロップキャスト法、静電塗装法、めっき法、又は、スパッタ法により、前記第１電極層を形成する、請求項１６に記載の電解コンデンサの製造方法。
- 前記第２外部電極形成工程では、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット印刷法、ディスペンス法、スプレーコート法、刷毛塗り法、ドロップキャスト法、静電塗装法、めっき法、又は、スパッタ法により、前記第２電極層を形成する、請求項１６又は１７に記載の電解コンデンサの製造方法。
- 前記第２外部電極形成工程では、導電成分と樹脂成分とを含む導電性ペーストを用いて、前記第２電極層を形成する、請求項１６～１８のいずれかに記載の電解コンデンサの製造方法。
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Patent Citations (5)
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