JPH056828U - 積層形固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 積層したコンデンサ素子の陽極アルミニウム
板を簡単に接合できる積層形固体電解コンデンサを提供
すること。 【構成】 アルミニウム板上に酸化アルミニウム被膜を
形成した後、酸化アルミニウム被膜層上に絶縁性樹脂薄
膜層を形成し、該絶縁性樹脂薄膜層上に複素環式化合物
の導電性ポリマー層及び導電体層を順次形成し、該導電
体層を一方の電極とし、アルミニウム板を他方の電極と
するコンデンサ素子１を積層してなるコンデンサ素子積
層体３を具備する積層形固体電解コンデンサにおいて、
ハンダ付け可能な金属板２の凸部２ａ〜２ｆのそれぞれ
にコンデンサ素子１の陽極電極となるアルミニウム板１
ｂを接合し、金属板２を折り込んでコンデンサ素子を積
層してコンデンサ素子積層体３を構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は表面に酸化アルミニウム被膜が形成されたアルミニウム板上のこの酸 化アルミニウム被膜上に形成された複素環式化合物の導電性ポリマー層を電解質 とする固体電解コンデンサ素子を複数個積層してなる積層形固体電解コンデンサ に関するものである。

【０００２】

【従来技術】

従来、固体電解コンデンサとして、例えば特開昭６０−２４４０１７号公報、 特開昭６１−２３１５号公報に開示されたものがある。この固体電解コンデンサ は表面に酸化アルミニウム被膜を形成したアルミニウム板の表面に、複素環式化 合物の導電性ポリマー層、グラファイト層、銀ペースト層を順次形成し、このア ルミニウム板を一方の電極とし、銀ペースト層を他方の電極としたコンデンサ素 子を具備するものである。積層形固体電解コンデンサはこのコンデンサ素子を複 数個積層してなるコンデンサ素子積層体に外装施したコンデンサである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記のように基板に酸化アルミニウム被膜を形成したアルミニウム板を用いた コンデンサ素子を積層する場合、アルミニウム板の表面に誘電体（絶縁体）であ る酸化アルミニウム被膜が形成されているため、簡単にコンデンサ素子を積層し 、電極となるアルミニウム板どうしを接合することが困難であった。即ち、酸化 アルミニウム被膜があるためハンダ付けや導電性接着材で接合することができな い。また、電気溶接（スポット溶接）により、該酸化アルミニウム被膜を突き破 り、アルミニウム板どうしを電気的に接合することができる。しかしながら、こ の電気溶接も２枚以上積層して接合することは極めて困難である。そこで上記の ようなコンデンサ素子を必要枚数積層し、且つ電極となるアルミニウム板を簡単 に接合する技術の開発が要望されていた。

【０００４】 本考案は上述の点に鑑みてなされたもので、上記積層したコンデンサ素子のア ルミニウム板を簡単に接合できる積層形固体電解コンデンサを提供することを目 的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため本考案は、アルミニウム板上に酸化アルミニウム被膜 を形成した後、酸化アルミニウム被膜層上に該酸化アルミニウム被膜面を区分す る絶縁性樹脂薄膜層を形成し、該絶縁性樹脂薄膜層で区分された一方の酸化アル ミニウム被膜上に複素環式化合物の導電性ポリマー層及び導電体層を順次形成し 、該導電体層を一方の電極とし、アルミニウム板を他方の電極とするコンデンサ 素子を積層してなるコンデンサ素子積層体を具備する積層形固体電解コンデンサ において、左右にそれぞれ少なくとも１個以上の凸部を有するハンダ付け可能な 金属板の該凸部のそれぞれに前記コンデンサ素子の他方の電極となるアルミニウ ム板を接合した後、金属板を折り込んでコンデンサ素子を積層してコンデンサ素 子積層体とし、該コンデンサ素子積層体に外装を施したことを特徴とする。

【０００６】 また、コンデンサ素子積層体の外装は、該コンデンサ素子積層体に外表面に第 １のアンダーコートとしてのワックス層、第２のアンダーコートとしての線熱膨 張 -5 係数が２.５×１０ ／℃以下の樹脂層、第３のアンダーコートとしてのワック ス層を順次形成し、更にその上に外装を形成したものであることを特徴とする。

【０００７】

【作用】

積層形固体電解コンデンサを上記のように構成することにより、金属板の凸部 を個々のコンデンサ素子のアルミニウム板への接合は、１枚の金属板と表面に酸 化アルミニウムが形成された１枚のアルミニウム板の接合であり、電気溶接（ス ポット溶接）により容易に接合することができる。従って、金属板の複数の凸部 のそれぞれにコンデンサ素子の電極となるアルミニウム板を電気溶接した後、金 属板を折り込んでコンデンサ素子を積層することにより、極めて容易にコンデン サ素子積層体を構成できる。

【０００８】 また、第１のアンダーコート層としてのワックス層は、第２のアンダーコート 層としての樹脂層を例えばエポキシ樹脂材で形成する際に、有機溶剤によりコン デンサの等価直列（ＥＳＲ）が増加するのを防止する作用を有する。また、第２ のアンダーコート層としての低熱膨張係数の樹脂層は、コンデンサの熱衝撃性能 を向上させる作用を有する。更に、第３のアンダーコート層としてのワックス層 は、耐候性における等価直列抵抗の増加を防止する作用を有する。このように本 考案においては、第１、第２及び第３のアンダーコートの作用により、漏洩電流 や等価直列抵抗の少ない積層形固体電解コンデンサを提供できる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本考案の積層形固体 電解コンデンサのコンデンサ素子積層体の構成及びその製造方法を示す図である 。図１（ａ），（ｂ）は２枚積層の場合、図１（ｃ），（ｄ）は４枚積層の場合 、図１（ｅ），（ｆ）は６枚積層の場合をそれぞれ示す。図１において、１はコ ンデンサ素子であり、２は金属板である。

【００１０】 コンデンサ素子１は表面に酸化アルミニウム被膜を形成できるアルミニウム板 の該酸化アルミニウム被膜層上に該酸化アルミニウム被膜面を区分する絶縁性樹 脂薄膜層を形成し、該絶縁性樹脂薄膜層で区分された一方の酸化アルミニウム被 膜層上にピロール、チオフェン、フラン等の複素環式化合物の導電性ポリマー層 を形成し、更にその上にグラファィト層及び銀ペースト層等の導電体層を形成し 、該導電体層を陰極電極１ａとして、アルミニウム板を陽極電極１ｂとしたもの である。このコンデンサ素子の製造方法は、上記従来例に記載した特開昭６０− ２４４０１７号公報及び特開昭６１−２３１５号公報等に詳細に開示しているの でここではその説明を省略する。金属板２はハンダ付けができる金属からなり、 左右にそれぞれ少なくとも１個以上の凸部２ａ〜２ｆを有するものである。

【００１１】 金属板２の凸部２ａ〜２ｆのそれぞれをコンデンサ素子１の陽極電極１ｂに電 気溶接（スポット溶接）で接合する（図中の×印を参照）。接合した後、金属板 ２をその折り込み位置２ｇで折り曲げ、図１（ｂ），（ｄ），（ｆ）に示すよう に、コンデンサ素子を積層してコンデンサ素子積層体３とする。コンデンサ素子 １の陰極電極１ａと陰極電極１ａの接合は銀ペースト等の導電性接着材を用いて 行う。

【００１２】 図２は上記コンデンサ積層体に外装を施してなる本考案の固体電解コンデンサ の構造を示す断面図である。コンデンサ素子積層体３の前記金属板２（コンデン サ素子の陽極電極１ｂに接続）には金属端子８が接続され、陰極電極１ａには金 属端子９が接続されている。コンデンサ素子積層体３の外表面には、第１のアン ダーコート層４、第２のアンダーコート層５、第３のアンダーコート層６が順次 形成されている。また、第３のアンダーコート層６の外側には外装７が形成され ている。

【００１３】 第１のアンダーコート層４は第２のアンダーコート層５を樹脂材で形成する際 、コンデンサ素子１の内部にＨ₂Ｏ、Ｏ₂、有機溶剤等の浸入を防止することを目 的として形成されるワックス層で、コンデンサ素子１をポリエチレン系ワックス 或いはフッ素系ワックスに浸漬し、含浸させることにより形成する。このワック ス層の厚さは数μｍとする。

【００１４】 -5 第２のアンダーコート層５は、線膨張係数が２.５×１０ ／℃以下の樹脂材 により形成する。この第２のアンダーコート層は、熱衝撃によるコンデンサ素子 の漏洩電流の増加を防止するもので、例えば、フェノール系のエポキシ樹脂に硅 砂又はシリカを４０％以上含有させたものを用いる。層の厚さは１０μｍ〜２０ μｍとする。

【００１５】 図３はアンダーコート層５に用いる樹脂の線膨張係数とコンデンサの熱衝撃デ ータとの相関性を示す実験結果である。この実験おいては、試料として用いた固 体電解コンデンサの定格は電圧１６ＶＧ，容量３.３μＦ、試験温度範囲−５５ ℃〜＋１２５℃、熱衝撃５０サイクル、漏洩電流１μＡ以上を不良とした。図示 -5 するように線膨張係数２．５×１０ ／℃以下の場合は、不良率は０％となる。

【００１６】 第３のアンダーコート層６は耐候におけるコンデンサ素子１の等価直列抵抗（ ＥＳＲ）の増加を防止するためのもので、第１のアンダーコート４と同様、ポリ エチレン系ワックス或いはフッ素系ワックスに浸漬し、含浸させることにより形 成する。層の厚さは数μｍとする。

【００１７】 外装７は強度の向上及び気密を目的し、例えばエポキシ樹脂等の樹脂をモール ドして形成する。金属端子８，９はそれぞれ外装の側面通って底面に達するよう に折り曲げ、チップタイプとしている。なお、本考案の積層形固体電解コンデン サはチップタイプに限定されるものではなく、例えば金属端子８，９を外装の外 側に延伸させてリードとしてもよい。また、外装７も上記樹脂モールド外装外装 に限定されるものではなく、例えばエポキシ樹脂等の樹脂粉体中に高温加熱した コンデンサ素子を挿入し、周囲の粉体を溶融させて形成する所謂流動浸漬粉体塗 装で形成してもよい。

【００１８】 積層形固体電解コンデンサを上記構成とすることにより、前述のように第１の アンダーコート４としてのワックス層は第２のアンダーコート層５としての樹脂 層を例えばエポキシ樹脂材で形成する際の有機溶剤によりコンデンサの等価直列 抵抗の増加防止する作用を、低熱膨張係数の樹脂層からなる第２のアンダーコー トは熱衝撃性能を向上させる作用を、更に、第３のアンダーコート６としてのワ ックス層は耐候における等価直列抵抗の増加を防止する作用をそれぞれ奏するか ら、本積層形固体電解コンデンサは漏洩電流や等価直列抵抗の少ない固体電解コ ンデンサとなる。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、下記のような優れた効果が得られる。 （１）金属板の複数の凸部のそれぞれにコンデンサ素子の電極となるアルミニウ ム板を電気溶接した後、金属板を折り込んで複数のコンデンサ素子を積層するか ら、コンデンサ素子積層体を成形できることが極めて容易になる。

【００２０】 （２）第１、第２及び第３のアンダーコート層の作用により、漏洩電流や等価直 列抵抗の少ない積層形固体電解コンデンサとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の積層形固体電解コンデンサのコンデン
サ素子積層体の構成及びその製造方法を示す図である。

【図２】本考案の積層形固体電解コンデンサのコンデン
サ素子積層体の構成を示す断面図である。

【図３】第２のアンダーコート層として用いる樹脂の線
膨張係数とコンデンサの熱衝撃データとの相関性の実験
結果を示す図である。

【符号の説明】

１ コンデンサ素子 ２ 金属板 ３ コンデンサ素子積層体 ４ 第１のアンダーコート層 ５ 第２のアンダーコート層 ６ 第３のアンダーコート層 ７ 外装 ８，９ 金属端子

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウム板上に酸化アルミニウム被
   膜を形成した後、該酸化アルミニウム被膜層上に該酸化
   アルミニウム被膜面を区分する絶縁性樹脂薄膜層を形成
   し、該絶縁性樹脂薄膜層で区分された一方酸化アルミニ
   ウム被膜層上に複素環式化合物の導電性ポリマー層及び
   導電体層を順次形成し、該導電体層を一方の電極とし、
   アルミニウム板を他方の電極とするコンデンサ素子を積
   層してなるコンデンサ素子積層体を具備する積層形固体
   電解コンデンサにおいて、 左右にそれぞれ少なくとも１個以上の凸部を有するハン
   ダ付け可能な金属板の該凸部のそれぞれに前記コンデン
   サ素子の他方の電極となるアルミニウム板を接合し、 前記金属板を折り込んで前記コンデンサ素子を積層して
   前記コンデンサ素子積層体とし、該コンデンサ素子積層
   体に外装を施したことを特徴とする積層形固体電解コン
   デンサ。
2. 【請求項２】前記コンデンサ素子積層体の外装は、該コ
   ンデンサ素子積層体に外表面に第１のアンダーコート層
   としてのワックス層、第２のアンダーコート層としての
   線膨 クス層を順次形成し、更にその上に外装を形成したもの
   であることを特徴とする請求項１記載の積層形固体電解
   コンデンサ。