JPH1126298A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率よく大容量のコンデンサ素子が収納でき
かつ抵抗特性の安定性も極めてすぐれている固体電解コ
ンデンサを提供することを目的とする。 【解決手段】 陽極導出線１２の一端部が表出するよう
に陽極導出線１２を埋設した弁作用金属からなる陽極体
における陽極導出線１２の一端部に、陽極導出線１２が
貫通する絶縁体層１３を隔てて外部陽極端子１４を接続
し、陽極体の表面に誘電体酸化皮膜、固体電解質層、陰
極層１５を順次形成してコンデンサ素子１１を構成し、
さらにこのコンデンサ素子１１における陰極層１５の表
面にコンデンサ素子１１の陽極導出線１２が導出される
陽極導出面以外の面を覆うように導電性接着剤１７によ
り陰極端子１６、１８を接続したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種電子機器に利用
される固体電解コンデンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の固体電解コンデンサは、
図６に示すように構成されていた。すなわち、図６にお
いて、１はコンデンサ素子で、このコンデンサ素子１は
弁作用金属粉末を成形焼結した多孔質の陽極体より弁作
用金属からなる陽極導出線２を導出し、かつこの陽極導
出線２の一部と前記多孔質の陽極体の表面に陽極酸化に
より誘電体酸化皮膜を形成し、そしてこの誘電体酸化皮
膜の表面に固体電解質層を形成し、さらにその表面に陰
極層３を形成することにより構成されている。なお、前
記陰極層３は浸漬法により、カーボン層、銀塗料層を順
次積層形成することにより構成されているものである。

【０００３】４は陽極導出線２に装着した絶縁板であ
る。５は陽極端子で、この陽極端子５は一端部が前記陽
極導出線２に溶接により接続され、そして他端部は後述
する外装樹脂の成形後、外装樹脂の側面および底面に沿
って折り曲げられる。６は陰極端子で、この陰極端子６
は一端部が前記コンデンサ素子１の陰極層３に導電性接
着剤７により接続され、そして他端部は後述する外装樹
脂の成形後、外装樹脂の側面および底面に沿って折り曲
げられる。８はコンデンサ素子１全体をモールド成形に
より被覆するエポキシ樹脂からなる外装樹脂である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示す固体電解コンデンサにおいては、前記陽極導出線
２、陽極端子５、陰極端子６、外装樹脂８などの全容積
に占める比率が構造上大きくなっているもので、そして
この比率を下げることはかなり困難な課題の一つであっ
た。

【０００５】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたもので、効率よく大容量のコンデンサ素子が収
納できかつ抵抗特性の安定性も極めてすぐれている固体
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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の固体電解コンデンサは、陽極導出線の一端部
が表出するように陽極導出線を埋設した弁作用金属から
なる陽極体における陽極導出線の一端部に陽極導出線が
貫通する絶縁体層を隔てて外部陽極端子を接続し、陽極
体の表面に誘電体酸化皮膜、固体電解質層、陰極層を設
けてコンデンサ素子を構成し、さらにこのコンデンサ素
子における陰極層の表面にコンデンサ素子の陽極導出線
が導出される陽極導出面以外の面を覆うように導電性接
着剤により陰極端子を接続したもので、この構成によれ
ば、効率よく大容量のコンデンサ素子が収納できかつ抵
抗特性の安定性も極めてすぐれている固体電解コンデン
サを得ることができるものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、陽極導出線の一端部が表出するように陽極導出線を
埋設した弁作用金属からなる陽極体における陽極導出線
の一端部に陽極導出線が貫通する絶縁体層を隔てて外部
陽極端子を接続し、陽極体の表面に誘電体酸化皮膜、固
体電解質層、陰極層を設けてコンデンサ素子を構成し、
さらにこのコンデンサ素子における陰極層の表面にコン
デンサ素子の陽極導出線が導出される陽極導出面以外の
面を覆うように導電性接着剤により陰極端子を接続した
もので、この構成によれば、陽極体の表面に誘電体酸化
皮膜を形成する前に陽極導出線を埋設した弁作用金属か
らなる陽極体における陽極導出線の一端部に、陽極導出
線が貫通する絶縁体層を隔てて外部陽極端子を接続する
ようにしているため、コンデンサ素子の陽極導出線と外
部陽極端子は至近距離で接続されることになり、これに
より、コンデンサ素子への組立時における機械的ストレ
スを低減させることができるとともに、従来のような外
部陽極端子および外部陰極端子の引き回しによる無駄ス
ペースも極限近くまで削減することができるため、効率
よく大容量のコンデンサ素子が収納できかつ抵抗特性の
安定性も極めてすぐれている固体電解コンデンサを容易
に得ることができるものである。

【０００８】請求項２に記載の発明は、陽極導出線の一
端部が表出するように陽極導出線を埋設した弁作用金属
からなる陽極体における陽極導出線の一端部に陽極導出
線が貫通する絶縁体層を隔てて外部陽極端子を接続し、
陽極体の表面に誘電体酸化皮膜、導電性高分子からなる
固体電解質層、陰極層を設けてコンデンサ素子を構成
し、さらにこのコンデンサ素子における陰極層の表面に
コンデンサ素子の陽極導出線が導出される陽極導出面以
外の面を覆うように導電性接着剤により陰極端子を接続
したもので、この構成によれば、陽極体の表面に誘電体
酸化皮膜を形成する前に陽極導出線を埋設した弁作用金
属からなる陽極体における陽極導出線の一端部に、陽極
導出線が貫通する絶縁体層を隔てて外部陽極端子を接続
するようにしているため、コンデンサ素子の陽極導出線
と外部陽極端子は至近距離で接続されることになり、こ
れにより、コンデンサ素子への組立時における機械的ス
トレスを低減させることができるとともに、従来のよう
な外部陽極端子および外部陰極端子の引き回しによる無
駄スペースも極限近くまで削減することができるため、
効率よく大容量のコンデンサ素子が収納できかつ抵抗特
性の安定性も極めてすぐれている導電性高分子からなる
固体電解質層を有する固体電解コンデンサを容易に得る
ことができるものである。

【０００９】次に本発明の具体的な実施の形態１、２、
３、４、５と従来例１、２について添付図面にもとづい
て説明する。

【００１０】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における導電性高分子タンタル固体電解コンデンサ
の断面図を示したもので、この図１において、１１はコ
ンデンサ素子で、このコンデンサ素子１１は、タンタル
線からなる陽極導出線１２の一端部が表出するように陽
極導出線１２を埋設した弁作用金属であるタンタル金属
粉末を成形焼結して得られた多孔質の陽極体における陽
極導出線１２の一端部に、陽極導出線１２が貫通する絶
縁体層１３を隔てて導電体である外部陽極端子１４に接
続した後、陽極体の表面に誘電体酸化皮膜を形成し、さ
らにこの表面に導電性高分子であるポリピロールからな
るあ固体電解質層を形成し、その後、カーボン層および
銀塗料層よりなる陰極層１５を順次積層形成することに
より構成している。１６は内部陰極端子で、この内部陰
極端子１６は前記コンデンサ素子１１における陰極層１
５の表面に、コンデンサ素子１１の陽極導出線１２が導
出される陽極導出面以外の面を覆うように導電性接着剤
１７により接続されているものである。１８は外部陰極
端子で、この外部陰極端子１８は前記内部陰極端子１６
における陽極導出線１２とは反対側に位置する面および
この面に隣接する面の一部を覆うように設けられている
ものである。１９は外部陰極端子１８と前記絶縁体層１
３との間に位置して前記内部陰極端子１６の外表面に形
成した絶縁体である。

【００１１】（実施の形態２）図２は本発明の実施の形
態２における導電性高分子タンタル固体電解コンデンサ
の断面図を示したもので、この実施の形態２は外部陰極
端子１８ａを内部陰極端子１６における陽極導出線１２
とは反対側に位置する面に隣接する面の一部のみに設け
たもので、その他の構成は実施の形態１と同様に構成し
た。

【００１２】（実施の形態３）図３は本発明の実施の形
態３における導電性高分子タンタル固体電解コンデンサ
の断面図を示したもので、この実施の形態３はコンデン
サ素子１１における陰極層１５の表面に、コンデンサ素
子１１の陽極導出線１２が導出される陽極導出面および
前記陽極導出線１２とは反対側に位置する面以外の面を
覆うように内部陰極端子１６ａを導電性接着剤１７によ
り接続し、さらに外部陰極端子１８ｂを陽極導出線１２
とは反対側に位置する導電性接着剤１７および前記内部
陰極端子１６ａにおける陽極導出線１２とは反対側に位
置する外面の一部を覆うように設けたもので、その他の
構成は実施の形態１と同様に構成した。

【００１３】（実施の形態４）図４は本発明の実施の形
態４における導電性高分子タンタル固体電解コンデンサ
の断面図を示したもので、この実施の形態４はコンデン
サ素子１１における陰極層１５の表面に、コンデンサ素
子１１の陽極導出線１２が導出される陽極導出面以外の
面を覆うように一体化された内部陰極端子１６ｂと外部
陰極端子１８ｃを導電性接着剤１７により接続したもの
で、その他の構成は実施の形態１と同様に構成した。

【００１４】（実施の形態５）図５は本発明の実施の形
態５におけるタンタル固体電解コンデンサの断面図を示
したもので、この実施の形態５は、実施の形態４におけ
る導電性高分子であるポリピロールからなる固体電解質
層を二酸化マンガンからなる固体電解質層に代えたもの
で、その他の構成は実施の形態４と同様に構成した。

【００１５】（従来例１）図６は従来における導電性高
分子からなる固体電解質を用いたタンタル固体電解コン
デンサの断面図を示したもので、この図６において、１
はコンデンサ素子で、このコンデンサ素子１は、タンタ
ル線からなる陽極導出線２の一端部が表出するように陽
極導出線２を埋設するとともに弁作用金属であるタンタ
ル金属粉末を成形焼結して得られた多孔質の陽極体の表
面および陽極導出線２の一部に陽極酸化により誘電体酸
化皮膜を形成し、さらにこの表面に導電性高分子である
ポリピロールからなる固体電解質層を形成し、その後、
カーボン層および銀塗料層よりなる陰極層３を順次積層
形成することにより構成されている。４は陽極導出線２
に装着した絶縁板である。

【００１６】５は陽極端子で、この陽極端子５は一端部
が前記陽極導出線２の一端部に溶接により接続され、そ
して他端部は後述する外装樹脂の成形後、外装樹脂の側
面および底面に沿って折り曲げられる。６は陰極端子
で、この陰極端子６は一端部が前記コンデンサ素子１の
陰極層３に導電性接着剤７により接続され、そして他端
部は後述する外装樹脂の成形後、外装樹脂の側面および
底面に沿って折り曲げられる。８は前記陽極端子５の一
部および陰極端子６の一部が外部に表出するように前記
導電性接着剤７、陽極導出線２、陽極端子５の一部およ
び陰極端子６の一部を被覆する外装樹脂で、この外装樹
脂８はエポキシ樹脂でモールド成形することにより構成
されている。

【００１７】（従来例２）従来例１における導電性高分
子であるポリピロールからなる固体電解質層を二酸化マ
ンガンからなる固体電解質層に代えた以外は、従来例１
と同様に構成した。

【００１８】（表１）は本発明の実施の形態１、２、
３、４、５と従来例１、２のタンタル固体電解コンデン
サについて、これらに２６０℃、１０秒間のはんだ耐熱
試験を施した後、１２５℃酸素雰囲気中で高温無負荷試
験を実施した結果を示したものである。

【００１９】

【表１】

【００２０】（表１）から明らかなように、本発明の実
施の形態１、２、３、４における導電性高分子からなる
固体電解質を用いたタンタル固体電解コンデンサは、従
来例１に比べてコンデンサ素子の収納容積が極めて大き
くなって大容量のコンデンサ素子が収納でき、かつ全体
形状が小形化されているにもかかわらず、はんだ耐熱試
験を施した後でもコンデンサ素子１１の内部へ大気中の
酸素が侵入するのを抑止することができるため、１２５
℃酸素雰囲気中で高温無負荷試験を実施した場合の抵抗
特性の変化も極めて少なくなっているものであり、これ
により抵抗特性の安定性もすぐれている固体電解コンデ
ンサを得ることができるものである。

【００２１】一方、図６に示した従来例１の導電性高分
子からなる固体電解質を用いたタンタル固体電解コンデ
ンサは、１２５℃酸素雰囲気中で高温無負荷試験を実施
した場合、図６に示した陽極導出線２、陽極端子５、陰
極端子６と、外装樹脂８との接触部に生じているわずか
な隙間より、大気中の酸素がコンデンサ素子１の内部に
徐々に侵入し、これにより、導電性高分子からなる固体
電解質層が酸素劣化を引き起こすため、抵抗特性が著し
く損なわれているものである。

【００２２】（表２）は本発明の実施の形態１、２、
３、４、５と従来例１、２のタンタル固体電解コンデン
サについて、これらに２６０℃、１０秒間のはんだ耐熱
試験を施した後、８５℃で相対湿度が９０〜９５％であ
る水蒸気雰囲気中で耐湿無負荷試験を実施した結果を示
したものである。

【００２３】

【表２】

【００２４】（表２）から明らかなように、本発明の実
施の形態５におけるタンタル固体電解コンデンサは、従
来例２に比べてコンデンサ素子の収納容積が極めて大き
くなって大容量のコンデンサ素子が収納でき、かつ全体
形状が小形化されているにもかかわらず、はんだ耐熱試
験を施した後でもコンデンサ素子１１の内部へ雰囲気中
の水蒸気が侵入するのを抑止することができるため、水
蒸気雰囲気中で耐湿無負荷試験を実施した場合の抵抗特
性の変化も極めて少なくなっているものであり、これに
より抵抗特性の安定性もすぐれている固体電解コンデン
サを得ることができるものである。

【００２５】一方、図６に示した従来例２のタンタル固
体電解コンデンサは、水蒸気雰囲気中で耐湿無負荷試験
を実施した場合、図６に示した陽極導出線２、陽極端子
５、陰極端子６と、外装樹脂８との接触部に生じている
わずかな隙間より、雰囲気中の水蒸気がコンデンサ素子
１の内部に徐々に侵入し、これにより、固体電解質層お
よび／または固体電解質層と陰極層の界面が劣化を引き
起こすため、抵抗特性が著しく損なわれているものであ
る。

【００２６】なお、上記本発明の実施の形態１、２、
３、４、５においては、コンデンサ素子１１を構成する
陽極体として、弁作用金属であるタンタル金属粉末を成
形焼結したものを用いたものについて説明したが、アル
ミ、チタンのようなその他の弁作用金属を用いて陽極体
を構成してもよいものである。また本発明の実施の形態
１、２、３、４、５においては、固体電解質層を導電性
高分子であるポリピロールまたは二酸化マンガンで構成
したものについて説明したが、これ以外の有機半導体、
ポリチオフェン、ポリアニリンなどを用いて固体電解質
層を構成してもよいものである。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明の固体電解コンデン
サは、陽極導出線の一端部が表出するように陽極導出線
を埋設した弁作用金属からなる陽極体における陽極導出
線の一端部に、陽極導出線が貫通する絶縁体層を隔てて
外部陽極端子を接続し、陽極体の表面に誘電体酸化皮
膜、固体電解質層、陰極層を設けてコンデンサ素子を構
成し、さらにこのコンデンサ素子における陰極層の表面
にコンデンサ素子の陽極導出線が導出される陽極導出面
以外の面を覆うように導電性接着剤により陰極端子を接
続したもので、この構成によれば、陽極体の表面に誘電
体酸化皮膜を形成する前に陽極導出線を埋設した弁作用
金属からなる陽極体における陽極導出線の一端部に、陽
極導出線が貫通する絶縁体層を隔てて外部陽極端子を接
続するようにしているため、コンデンサ素子の陽極導出
線と外部陽極端子は至近距離で接続されることになり、
これにより、コンデンサ素子への組立時における機械的
ストレスを低減させることができるとともに、従来のよ
うな外部陽極端子および外部陰極端子の引き回しによる
無駄スペースも極限近くまで削減することができるた
め、効率よく大容量のコンデンサ素子が収納できかつ抵
抗特性の安定性も極めてすぐれている固体電解コンデン
サを容易に得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示す導電性高分子タン
タル固体電解コンデンサの断面図

【図２】本発明の実施の形態２を示す導電性高分子タン
タル固体電解コンデンサの断面図

【図３】本発明の実施の形態３を示す導電性高分子タン
タル固体電解コンデンサの断面図

【図４】本発明の実施の形態４を示す導電性高分子タン
タル固体電解コンデンサの断面図

【図５】本発明の実施の形態５を示すタンタル固体電解
コンデンサの断面図

【図６】従来のタンタル固体電解コンデンサを示す断面
図

【符号の説明】

１１ コンデンサ素子 １２ 陽極導出線 １３ 絶縁体層 １４ 外部陽極端子 １５ 陰極層 １６，１６ａ，１６ｂ 内部陰極端子 １７ 導電性接着剤 １８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 外部陰極端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極導出線の一端部が表出するように陽
   極導出線を埋設した弁作用金属からなる陽極体における
   陽極導出線の一端部に陽極導出線が貫通する絶縁体層を
   隔てて外部陽極端子を接続し、陽極体の表面に誘電体酸
   化皮膜、固体電解質層、陰極層を設けてコンデンサ素子
   を構成し、さらにこのコンデンサ素子における陰極層の
   表面にコンデンサ素子の陽極導出線が導出される陽極導
   出面以外の面を覆うように導電性接着剤により陰極端子
   を接続した固体電解コンデンサ。
2. 【請求項２】 陽極導出線の一端部が表出するように陽
   極導出線を埋設した弁作用金属からなる陽極体における
   陽極導出線の一端部に陽極導出線が貫通する絶縁体層を
   隔てて外部陽極端子を接続し、陽極体の表面に誘電体酸
   化皮膜、導電性高分子からなる固体電解質層、陰極層を
   設けてコンデンサ素子を構成し、さらにこのコンデンサ
   素子における陰極層の表面にコンデンサ素子の陽極導出
   線が導出される陽極導出面以外の面を覆うように導電性
   接着剤により陰極端子を接続した固体電解コンデンサ。