JPWO2014050112A1 - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

絶縁基板２の上面にコンデンサ素子１が配された固体電解コンデンサにおいて、コンデンサ素子１の陽極部材に電気的に接続された陽極引出し構造体３が、絶縁基板２の上面に配された第１陽極接続部材３０１と、絶縁基板２の下面に配された陰極端子３２と、コンデンサ素子１の陽極部材と第１陽極接続部材３０１とを互いに電気的に接続する枕部材３４と、枕部材３４を第１陽極接続部材３０１に接着させる陽極接着部材３５とを有している。第１陽極接続部材３０１には、その表面を局所的に窪ませた凹部、又は表面から裏面へ貫通する貫通孔２１が形成されている。陽極接着部材３５は、その一部が凹部又は貫通孔２１に入り込むと共に、該凹部又は貫通孔２１上の位置又はその近傍の位置にて枕部材３４の底面の縁部に接している。

Description

本発明は、絶縁基板にコンデンサ素子が配された固体電解コンデンサに関し、特に絶縁基板に形成された電極構造に特徴を有する固体電解コンデンサに関する。

図２１は、従来の固体電解コンデンサの一例を示した断面図である（例えば、特許文献１参照）。図２１に示す様に、この固体電解コンデンサは、コンデンサ素子１０１と、絶縁基板１０２とを備えており、絶縁基板１０２の上面にコンデンサ素子１０１が配されている。コンデンサ素子１０１は、陽極部材である陽極リード１０３及び陽極体１１３と、陰極部材である電解質層１１４及び陰極層１０４と、陽極部材と陰極部材との間に介在した誘電体部材１１５とを有している。絶縁基板１０２の上面には、陽極接続部材１０５と陰極接続部材１０６とが互いに離間した位置に配されている。絶縁基板１０２の下面には、陽極端子１０７と陰極端子１０８とが互いに離間した位置に配されている。更に絶縁基板１０２には、上面から下面へ貫通する孔を導電性材料で充填することにより構成された陽極導電ビア１０９と陰極導電ビア１１０とが形成されている。陽極導電ビア１０９は、陽極接続部材１０５と陽極端子１０７とを互いに電気的に接続し、陰極導電ビア１１０は、陰極接続部材１０６と陰極端子１０８とを互いに電気的に接続している。そして、陽極接続部材１０５と陽極リード１０３とが、これらの間に枕部材１１１を介在させることにより、互いに電気的に接続されている。又、陰極接続部材１０６と陰極層１０４とが、これらの間に導電性ペースト１１２を介在させることにより、互いに電気的に接続されている。

図２１に示す枕部材１１１は、絶縁基板１０２の上面にコンデンサ素子１０１を配置する前に、陽極接続部材１０５の表面に設置される。このとき、枕部材１１１は、導電性接着部材１１６により陽極接続部材１０５に接着される。

特開２０１０−１２３７２８号公報

しかしながら、従来の技術では、枕部材１１１と陽極接続部材１０５とを導電性接着部材１１６により接続する際に、枕部材１１１の位置が、枕部材１１１が配置されるべき所定位置からずれ易かった。ここで、この所定位置は、絶縁基板１０２上にコンデンサ素子１０１が配置されたときに、陽極リード１０３が枕部材１１１に確実に接触する位置である。近年、固体電解コンデンサの小型化に伴い、枕部材１１１のサイズが小さくなり、この様な位置ずれが顕著になってきている。このため、絶縁基板１０２の上面にコンデンサ素子１０１を配置したときに、陽極リード１０３と枕部材１１１との間に電気的な接続不良が生じ易くなっている。

そこで本発明の目的は、コンデンサ素子の陽極部材と枕部材との間に電気的な接続不良が生じ難い固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供することである。

本発明に係る固体電解コンデンサは、上面及び下面を有する絶縁基板と、該絶縁基板の上面に配されたコンデンサ素子と、陽極引出し構造体と、陰極引出し構造体とを備えている。コンデンサ素子は、陽極部材、陰極部材、及び誘電体部材を有している。陽極引出し構造体は、絶縁基板の下面に配された陽極端子を有し、コンデンサ素子の陽極部材に電気的に接続されている。陰極引出し構造体は、絶縁基板の下面に配された陰極端子を有し、コンデンサ素子の陰極部材に電気的に接続されている。陽極引出し構造体は更に、第１陽極接続部材と、第２陽極接続部材と、枕部材と、陽極接着部材とを有している。第１陽極接続部材は、表面及び裏面を有し、該裏面が絶縁基板の上面に接している。そして、第１陽極接続部材には、その表面を局所的に窪ませた凹部、又は表面から裏面へ貫通する貫通孔が形成されている。第２陽極接続部材は、第１陽極接続部材と陽極端子とを互いに電気的に接続している。枕部材は、頂面及び底面を有し、コンデンサ素子の陽極部材と第１陽極接続部材とを互いに電気的に接続している。陽極接着部材は、枕部材を第１陽極接続部材に接着させている。そして、陽極接着部材は、その一部が第１陽極接続部材の凹部又は貫通孔に入り込むと共に、該凹部又は貫通孔上の位置又はその近傍の位置にて枕部材の底面の縁部に接している。

上記固体電解コンデンサにおいては、枕部材が配置されるべき位置に凹部又は貫通孔が設けられている。そして、陽極接着部材の一部が凹部又は貫通孔に入り込むことにより、凹部又は貫通孔上の位置又はその近傍の位置に枕部材の底面の縁部が配置されている。この様に、枕部材が配置されるべき位置から枕部材の位置が大きくずれることが抑制されている。よって、上記固体電解コンデンサによれば、コンデンサ素子の陽極部材と枕部材とを確実に接続することが出来るため、これらの間に電気的な接続不良が生じ難い。

上記固体電解コンデンサの好ましい具体的構成において、枕部材の底面の形状は、複数の角部と複数の辺部とを有する多角形であり、第１陽極接続部材には、複数の角部のうち少なくとも２つの角部と重なる位置に凹部又は貫通孔が形成されている。或いは、又はこれに加えて、第１陽極接続部材には、複数の辺部のうち少なくとも２つの辺部と重なる位置に凹部又は貫通孔が形成されている。

上記固体電解コンデンサの好ましい他の具体的構成において、第２陽極接続部材は、絶縁基板を上面から下面へ貫通する導電ビアであり、第１陽極接続部材の凹部又は貫通孔は、導電ビア上に形成されている。

本発明に係る製造方法は、上面及び下面を有する絶縁基板と、該絶縁基板の上面に配されたコンデンサ素子と、陽極引出し構造体と、陰極引出し構造体とを備えた固体電解コンデンサを製造する方法である。ここで、コンデンサ素子は、陽極部材、陰極部材、及び誘電体部材を有している。陽極引出し構造体は、絶縁基板の下面に配された陽極端子を有し、コンデンサ素子の陽極部材に電気的に接続されている。陰極引出し構造体は、絶縁基板の下面に配された陰極端子を有し、コンデンサ素子の陰極部材に電気的に接続されている。この製造方法では、先ず、絶縁基板の上面に第１陽極接続部材を形成すると共に、第１陽極接続部材に、その表面を局所的に窪ませる凹部、又は表面から裏面へ貫通する貫通孔を形成する。次に、第１陽極接続部材の表面に、導電性材料を含む接着材料を塗布する。その後、第１陽極接続部材上に枕部材を配置する。このとき、枕部材の底面を接着材料に接触させると共に、枕部材の底面の縁部を第１陽極接続部材の凹部又は貫通孔に重ね合わせる。更にその後、接着材料を加熱することより、導電性材料を溶融させる。

上記製造方法においては、凹部又は貫通孔の位置により、枕部材が配置されるべき所定位置が規定されている。但し、第１陽極接続部材上に枕部材を配置するときに、枕部材の位置が所定位置からずれる虞がある。上記製造方法によれば、接着材料の加熱により導電性材料を溶融させたとき、溶融した導電性材料が凹部又は貫通孔の内側へ流れ込み、これにより、接着材料中に、溶融した導電性材料の流れが生じることになる。そして、この流れにより、枕部材には、第１陽極接続部材の表面に沿う様々な方向の力が作用する。枕部材の位置が所定位置に略一致している場合、枕部材に作用する力は互いに打ち消し合い、その結果、枕部材は所定位置に維持される。一方、枕部材の位置が所定位置からずれている場合、所定位置からずれた方向に作用する力より、その方向とは反対方向に作用する力の方が大きくなる。その結果、枕部材が所定位置の方へ引き寄せられ、枕部材の位置が所定位置に略一致することになる。よって、製造される固体電解コンデンサにおいて、コンデンサ素子の陽極部材と枕部材とが確実に接触し、その結果、これらの間に電気的な接続不良が生じ難くなる。

上記製造方法の好ましい具体的構成において、接着材料に含める導電性材料として、溶融した状態のときに第１陽極接続部材に対して濡れ性を有する材料を用いる。これにより、接着材料の加熱により導電性材料を溶融させたとき、溶融した導電性材料が、第１陽極接続部材の表面に沿って濡れ拡がると共に、第１陽極接続部材に形成されている凹部又は貫通孔の内側へ流れ込み易くなる。その結果、接着材料中には、溶融した導電性材料の流れが生じ易くなる。

本発明に係る固体電解コンデンサ及びその製造方法によれば、コンデンサ素子の陽極部材と枕部材との間に電気的な接続不良が生じ難い。

本発明の第１実施形態に係る固体電解コンデンサを示した断面図である。 図１に示されるＩＩ領域の上面図である。 第１実施形態に係る固体電解コンデンサの製造方法にて実行される電極形成工程の第１過程の説明に用いられる断面図である。 電極形成工程の第２過程の説明に用いられる（ａ）断面図及び（ｂ）上面図である。 電極形成工程の第３過程の説明に用いられる断面図である。 電極形成工程の第４過程の説明に用いられる（ａ）断面図及び（ｂ）上面図である。 電極形成工程の第５過程の説明に用いられる（ａ）断面図及び（ｂ）上面図である。 第５過程において枕部材の位置が所定位置からずれた様子を示した上面図である。 電極形成工程の第６過程の説明に用いられる（ａ）断面図及び（ｂ）上面図である。 第６過程にて枕部材が所定位置の方へ引き寄せられる様子を示した上面図である。 本発明の第２実施形態に係る固体電解コンデンサを示した断面図である。 第２実施形態に係る固体電解コンデンサが備える陽極引出し構造体の他の例を示した断面図である。 第２実施形態に係る固体電解コンデンサの製造方法にて実行される電極形成工程の第１過程の説明に用いられる断面図である。 電極形成工程の第２過程の説明に用いられる断面図である。 電極形成工程の第３過程の説明に用いられる断面図である。 電極形成工程の第４過程の説明に用いられる断面図である。 電極形成工程の第５過程の説明に用いられる断面図である。 電極形成工程の第６過程の説明に用いられる（ａ）断面図及び（ｂ）上面図である。 陽極引出し構造体の変形例を示した断面図である。 陽極引出し構造体の他の変形例を示した断面図である。 従来の固体電解コンデンサの一例を示した断面図である。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る固体電解コンデンサを示した断面図である。図１に示す様に、固体電解コンデンサは、コンデンサ素子１と、絶縁基板２と、陽極引出し構造体３と、陰極引出し構造体４と、外装体５とを備えている。

コンデンサ素子１は、陽極体１１と、陽極リード１２と、誘電体層１３と、電解質層１４と、陰極層１５とを有している。陽極体１１は、導電性を有する多孔質焼結体から構成されている。陽極リード１２は、導電性を有するワイヤから構成されている。陽極リード１２は、陽極体１１に植立されており、陽極リード１２の一部（引出し部１２ａ）が陽極体１１の外周面から引き出されている。

陽極体１１及び陽極リード１２を構成する導電性材料には、同種又は異種の材料が用いられる。導電性材料としては、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)、ニオブ(Nb)等の弁金属が用いられる。特に、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)、及びニオブ(Nb)は、それらの酸化物（誘電体層１３）の誘電率が高いので、使用する材料として適している。尚、導電性材料には、２種類以上の弁金属から成る合金や、弁金属と他の物質から成る合金等、弁金属を主成分として含む合金を用いてもよい。

誘電体層１３は、陽極体１１を構成する導電性材料の表面に形成されている。具体的には、誘電体層１３は、陽極体１１を構成する導電性材料の表面を酸化させることにより形成された酸化被膜である。従って、誘電体層１３は、陽極体１１の最外周面、及び陽極体１１に存在する微細な孔の内周面に形成されている。尚、図１では、誘電体層１３のうち、陽極体１１の最外周面に形成されている部分のみが、模式的に示されている。

電解質層１４は、誘電体層１３の表面に形成されている。具体的には、電解質層１４は、誘電体層１３の最外周面、及び陽極体１１に存在する微細な孔の内側に形成されている。電解質層１４を構成する電解質材料には、二酸化マンガン等の導電性無機材料、ＴＣＮＱ（Tetracyano-quinodimethane）錯塩や導電性ポリマー等の導電性有機材料が用いられる。尚、電解質材料には、これらの導電性無機材料や導電性有機材料に限定されない種々の物質を用いることが出来る。

陰極層１５は、電解質層１４の最外周面に形成されている。具体的には、陰極層１５は、電解質層１４の最外周面に形成されたカーボン層（図示せず）と、該カーボン層の外周面に形成された銀ペイント層（図示せず）とから構成されている。尚、陰極層１５はこれに限らず、集電機能を有するものであればよい。

斯くして、陽極体１１及び陽極リード１２によりコンデンサ素子１の陽極部材が構成され、電解質層１４及び陰極層１５によりコンデンサ素子１の陰極部材が構成され、誘電体層１３によりコンデンサ素子１の誘電体部材が構成されている。尚、陽極部材として、上記弁金属から構成された金属箔や金属板を用いてもよい。

絶縁基板２は、ポリイミドやガラスエポキシ等の電気絶縁性材料から構成された平坦な基板であり、上面２ａと下面２ｂとを有している。そして、コンデンサ素子１は、陽極リード１２の延在方向が上面２ａと平行になる様に、上面２ａ上に配されている。

陽極引出し構造体３は、陽極リード１２に通じる陽極電流路を絶縁基板２の下面２ｂに引き出す電極構造体である。具体的には、陽極引出し構造体３は、陽極接続層３１と、陽極端子３２と、陽極メッキ層３３と、枕部材３４と、陽極接着部材３５とを有している。陽極接続層３１は、絶縁基板２の上面２ａに配されており、その上面２ａに接した裏面３１ｂを有している。陽極端子３２は、絶縁基板２の下面２ｂに配されており、その下面に接した裏面３２ｂを有している。尚、陽極接続層３１及び陽極端子３２には、銅などの金属材料から構成された金属箔や金属板が用いられている。又、陽極端子３２の表面３２ａにはメッキ層が形成されていてもよい。

陽極接続層３１には、その表面３１ａから裏面３１ｂへ貫通する複数の陽極接続層貫通孔２１１が形成されている。又、絶縁基板２には、その上面２ａから下面２ｂへ貫通する複数の絶縁基板貫通孔２２１が形成されている。そして、絶縁基板貫通孔２２１は、陽極端子３２の裏面３２ｂに達している。ここで、陽極接続層貫通孔２１１は、絶縁基板貫通孔２２１上に１つずつ形成されている。従って、陽極接続層貫通孔２１１と絶縁基板貫通孔２２１とは互いに通じている。尚、本実施形態においては、陽極接続層貫通孔２１１及び絶縁基板貫通孔２２１の直径はそれぞれ、５０〜１５０μｍであることが好ましい。

陽極メッキ層３３は、陽極接続層３１の表面３１ａ、陽極接続層貫通孔２１１の内面、絶縁基板貫通孔２２１の内面、及び陽極端子３２の裏面３２ｂのうち絶縁基板貫通孔２２１に接した領域に形成されている。斯くして、陽極接続層３１と、陽極メッキ層３３のうち陽極接続層３１の表面３１ａ及び陽極接続層貫通孔２１１の内面に形成された部分３３１とにより、陽極引出し構造体３の第１陽極接続部材３０１が構成されている。又、陽極メッキ層３３のうち各絶縁基板貫通孔２２１の内面及び陽極端子３２の裏面３２ｂに形成された部分により、陽極導電ビアが構成されており、この陽極導電ビアが、陽極引出し構造体３の第２陽極接続部材３０２となっている。そして、第２陽極接続部材３０２により、第１陽極接続部材３０１と陽極端子３２とが互いに電気的に接続されている。この様にして、第１陽極接続部材３０１には、その表面（陽極メッキ層３３の表面）から裏面（陽極接続層３１の裏面３１ｂ）へ貫通する複数の第１貫通孔２１が形成されている。又、各第２陽極接続部材３０２には第１凹部２２が形成されており、該第１凹部２２の内側が、その上に存在する第１貫通孔２１に通じている。尚、陽極メッキ層３３を構成する材料には、銅などの高い導電性を有する材料が用いられている。又、本実施形態においては、陽極メッキ層３３の厚さは２〜２０μｍであることが好ましく、陽極メッキ層３３は、陽極接続層貫通孔２１１及び絶縁基板貫通孔２２１を完全に塞いでしまうことがない様に形成されている。

枕部材３４は、陽極リード１２の引出し部１２ａと第１陽極接続部材３０１との間に介在しており、引出し部１２ａに電気的に接続された頂面３４ａと、第１陽極接続部材３０１に電気的に接続された底面３４ｂとを有している。これにより、枕部材３４は、陽極リード１２と第１陽極接続部材３０１とを互いに電気的に接続している。

ここで、枕部材３４と第１貫通孔２１との位置関係について、図１及び図２を用いて説明する。図２は、図１に示されるＩＩ領域の上面図ある。尚、図２では、外装体５の図示を省略している。図１及び図２に示す様に、枕部材３４は直方体形状を呈しており、枕部材３４の底面３４ｂの形状は、４つの角部３４１と４つの辺部３４２とを有する四角形である。又、第１陽極接続部材３０１には６つの第１貫通孔２１が設けられており、そのうち４つの第１貫通孔２１は、４つの角部３４１とそれぞれ重なる位置に形成され、残りの２つの第１貫通孔２１は、２つの辺部３４２とそれぞれ重なる位置に形成されている。尚、この２つの辺部３４２は、４つの辺部３４２のうち、陽極リード１２の延在方向に対して略垂直な方向へ互いに平行に延びた２つの辺部である。

尚、本発明において、枕部材３４と第１貫通孔２１との位置関係は、上記関係に限定されるものではない。例えば、４つの角部３４１及び４つの辺部３４２の少なくとも何れか１つと重なる位置に、１又は複数の第１貫通孔２１が形成されていてもよい。即ち、本発明には、１つの第１貫通孔２１だけが角部３４１又は辺部３４２に重なるといった関係や、２つ以上の第１貫通孔２１が１つの辺部３４２に重なるといった関係なども含まれる。但し、後述する電極形成工程の第６過程において枕部材３４の位置を所定位置Ｐに精度良く一致させるためには、４つの角部３４１のうち少なくとも２つの角部３４１と重なる位置に、その角部３４１に対応する数の第１貫通孔２１がそれぞれ重なるか、又は、４つの辺部３４２のうち少なくとも２つの辺部３４２と重なる位置に、その辺部３４２に対応する数の第１貫通孔２１がそれぞれ重なっていることが好ましい。

又、枕部材３４の底面３４ｂの形状は、四角形に限らず、複数の角部と複数の辺部とを有する種々の多角形であってもよい。更に、枕部材３４の底面３４ｂの形状は、多角形の角部が丸められた形や、円形、楕円形等、曲線部を有する形であってもよい。この場合、その曲線部と重なる位置に１又は複数の第１貫通孔２１が形成されていることが好ましい。

陽極接着部材３５は、枕部材３４を第１陽極接続部材３０１に接着させている。具体的には、陽極接着部材３５は、その一部が各第１貫通孔２１に入り込むと共に、各第１貫通孔２１上の位置にて枕部材３４の底面３４ｂの角部３４１又は辺部３４２に接している。尚、本実施形態においては、第１凹部２２にも、第１貫通孔２１を通じて陽極接着部材３５の一部が入り込んでいる。

陽極接着部材３５を構成する導電性材料には、半田が主成分として含まれている。具体的には、陽極接着部材３５の構成材料として、溶融した状態のときに第１陽極接続部材３０１に対して濡れ性を有する導電性材料が用いられている。本実施形態においては、第１陽極接続部材３０１の表面は、陽極メッキ層３３によって構成されている。従って、半田は、溶融した状態のときに第１陽極接続部材３０１に対して高い濡れ性を有する導電性材料である。

陰極引出し構造体４は、陰極層１５に通じる陰極電流路を絶縁基板２の下面２ｂに引き出す電極構造体である。具体的には、陰極引出し構造体４は、陰極接続層４１と、陰極端子４２と、陰極メッキ層４３とを有している。陰極接続層４１は、陽極接続層３１から離間した位置にて絶縁基板２の上面２ａに配されており、その上面２ａに接した裏面４１ｂを有している。陰極端子４２は、陽極端子３２から離間した位置にて絶縁基板２の下面２ｂに配されており、その下面２ｂに接した裏面４２ｂを有している。尚、陰極接続層４１及び陰極端子４２には、銅などの金属材料から構成された金属箔や金属板が用いられている。又、陰極端子４２の表面４２ａにはメッキ層が形成されていてもよい。

陰極接続層４１には、その表面４１ａから裏面４１ｂへ貫通する複数の陰極接続層貫通孔２３１が形成されている。又、絶縁基板２には、その上面２ａから下面２ｂへ貫通する複数の絶縁基板貫通孔２４１が形成されている。そして、絶縁基板貫通孔２４１は、陰極端子４２の裏面４２ｂに達している。ここで、陰極接続層貫通孔２３１は、絶縁基板貫通孔２４１上に１つずつ形成されている。従って、陰極接続層貫通孔２３１と絶縁基板貫通孔２４１とは互いに通じている。尚、本実施形態においては、陰極接続層貫通孔２３１及び絶縁基板貫通孔２４１の直径はそれぞれ、５０〜１５０μｍであることが好ましい。

陰極メッキ層４３は、陰極接続層４１の表面４１ａ、陰極接続層貫通孔２３１の内面、絶縁基板貫通孔２４１の内面、及び陰極端子４２の裏面４２ｂのうち絶縁基板貫通孔２４１に接した領域に形成されている。斯くして、陰極接続層４１と、陰極メッキ層４３のうち陰極接続層４１の表面４１ａ及び陰極接続層貫通孔２３１の内面に形成された部分４３１とにより、陰極引出し構造体４の第１陰極接続部材４０１が構成されている。又、陰極メッキ層４３のうち各絶縁基板貫通孔２４１の内面及び陰極端子４２の裏面４２ｂに形成された部分により、陰極導電ビアが構成されており、この陰極導電ビアが、陰極引出し構造体４の第２陰極接続部材４０２となっている。そして、第２陰極接続部材４０２により、第１陰極接続部材４０１と陰極端子４２とが互いに電気的に接続されている。この様にして、第１陰極接続部材４０１には、その表面（陰極メッキ層４３の表面）から裏面（陰極接続層４１の裏面４１ｂ）へ貫通する複数の第２貫通孔２３が形成されている。又、各第２陰極接続部材４０２には第２凹部２４が形成されており、該第２凹部２４の内側が、その上に存在する第２貫通孔２３に通じている。尚、陰極メッキ層４３を構成する材料には、銅などの高い導電性を有する材料が用いられている。又、本実施形態においては、陰極メッキ層４３の厚さは２〜２０μｍであることが好ましく、陰極メッキ層４３は、陰極接続層貫通孔２３１及び絶縁基板貫通孔２４１を完全に塞いでしまうことがない様に形成されている。

コンデンサ素子１は、陽極引出し構造体３及び陰極引出し構造体４に対して次の様に接続されている。即ち、陽極リード１２の引出し部１２ａが枕部材３４の頂面３４ａに溶接されることにより、陽極リード１２と枕部材３４とが互いに電気的に接続されている。又、陰極層１５と第１陰極接続部材４０１とが、これらの間に導電性ペースト６を介在させることにより、互いに電気的に接続されている。

外装体５は、絶縁基板２の上面２ａ上にてコンデンサ素子１を被覆している。その一方で、外装体５は、絶縁基板２の下面２ｂには形成されていない。この様にして、陽極端子３２の表面３２ａ及び陰極端子４２の表面４２ａにより、固体電解コンデンサの下面電極が構成されている。尚、外装体５は、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等、封止材として機能する電気絶縁性材料から構成されている。

上記固体電解コンデンサにおいては、枕部材３４の底面３４ｂの縁部（角部３４１又は辺部３４２）が第１貫通孔２１に重なる一方で、底面３４ｂの大部分は、第１陽極接続部材３０１の表面（陽極メッキ層３３の平坦な表面）のうち第１貫通孔２１の形成領域とは異なる領域に重なっている。従って、枕部材３４は、第１陽極接続部材３０１を土台として、その土台の上に陽極接着部材３５により固定されている。よって、枕部材３４には、傾きが生じ難い。

次に、第１実施形態に係る固体電解コンデンサの製造方法について具体的に説明する。本実施形態においては、電極形成工程と、素子配置工程と、外装体形成工程とが、この順に実行される。電極形成工程は、陽極引出し構造体３及び陰極引出し構造体４を形成する工程であり、第１〜第６過程から構成されている。

図３は、電極形成工程の第１過程の説明に用いられる断面図である。図３に示す様に、第１過程では、絶縁基板２の上面２ａ及び下面２ｂにそれぞれ、銅などの金属材料から構成された金属箔５１及び５２を貼り付ける。尚、絶縁基板２の上面２ａ及び下面２ｂには、金属箔５１及び５２に代えて金属板を貼り付けてもよい。

図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、電極形成工程の第２過程の説明に用いられる断面図及び上面図である。図４（ａ）及び（ｂ）に示す様に、第２過程では、金属箔５１及び絶縁基板２に対してエッチング処理を施すことにより、金属箔５１から陽極接続層３１及び陰極接続層４１を形成すると共に、陽極接続層貫通孔２１１、絶縁基板貫通孔２２１、陰極接続層貫通孔２３１、及び絶縁基板貫通孔２４１を形成する。又、金属箔５２に対してエッチング処理を施すことにより、金属箔５２から陽極端子３２及び陰極端子４２を形成する。

本実施形態においては、図４（ｂ）に示す様に（図２も参照）、陽極接続層３１に対して６つの陽極接続層貫通孔２１１を形成する。このとき、６つの陽極接続層貫通孔２１１は、枕部材３４が所定位置Ｐに配置されたときに枕部材３４の底面３４ｂの縁部が全ての陽極接続層貫通孔２１１の中心と重なることとなる様に形成される。具体的には、６つの陽極接続層貫通孔２１１は、そのうちの４つの陽極接続層貫通孔２１１の中心にそれぞれ底面３４ｂの４つの角部３４１が重なると共に、残りの２つの陽極接続層貫通孔２１１の中心にそれぞれ底面３４ｂの２つの辺部３４２が重なる様に形成される。

図５は、電極形成工程の第３過程の説明に用いられる断面図である。図５に示す様に、第３過程では、陽極接続層３１の表面３１ａ、陽極接続層貫通孔２１１の内面、絶縁基板貫通孔２２１の内面、及び陽極端子３２の裏面３２ｂのうち絶縁基板貫通孔２２１の形成により露出した領域に、これらに対してメッキ処理を施すことにより、陽極メッキ層３３を形成する。この様にして、第１陽極接続部材３０１及び第２陽極接続部材３０２を形成すると共に、第１陽極接続部材３０１には第１貫通孔２１を形成し、更に第２陽極接続部材３０２には第１凹部２２を形成する。又、第３過程では、陰極接続層４１の表面４１ａ、陰極接続層貫通孔２３１の内面、及び絶縁基板貫通孔２４１の内面、及び陰極端子４２の裏面４２ｂのうち絶縁基板貫通孔２４１の形成により露出した領域に、これらに対してメッキ処理を施すことにより、陰極メッキ層４３を形成する。この様にして、第１陰極接続部材４０１及び第２陰極接続部材４０２を形成すると共に、第１陰極接続部材４０１には第２貫通孔２３を形成し、更に第２陰極接続部材４０２には第２凹部２４を形成する。尚、第３過程では、陽極端子３２の表面３２ａ及び陰極端子４２の表面４２ａにもメッキ層を形成してもよい。

図６（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、電極形成工程の第４過程の説明に用いられる断面図及び上面図である。図６（ａ）及び（ｂ）に示す様に、第４過程では、第１陽極接続部材３０１の表面（陽極メッキ層３３の表面）のうち第１貫通孔２１の全ての形成領域を含む領域Ｒに、導電性材料を含む接着材料５３を塗布する。本実施形態では、接着材料５３として、半田粉末とフラックスとを含む半田ペーストが用いられる。

図７（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、電極形成工程の第５過程の説明に用いられる断面図及び上面図である。図７（ａ）及び（ｂ）に示す様に、第５過程では、第１陽極接続部材３０１上に枕部材３４を配置することにより、枕部材３４の底面３４ｂを接着材料５３に接触させる。このとき、枕部材３４の底面３４ｂの４つの角部３４１を、６つの第１貫通孔２１のうち、図７（ｂ）の紙面において上段と下段とに存在する４つの第１貫通孔２１に重ね合わせる。又、枕部材３４の底面３４ｂの２つの辺部３４２を、図７（ｂ）の紙面において中段に存在する２つの第１貫通孔２１にそれぞれ重ね合わせる。これにより、枕部材３４を所定位置Ｐに配置する。但し、第５過程においては、図８に示す様に、枕部材３４の位置が所定位置Ｐからずれる虞がある。尚、本実施形態においては、図７（ｂ）に示す様に、枕部材３４の４つの角部３４１に対応する４つの第１貫通孔２１の中心を結んだ線で囲まれた領域の面積が、枕部材３４の底面３４ｂの面積と等しくなる様に、第１貫通孔２１が配置されている。そして、その領域が、所定位置Ｐとなっている。

図９（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、電極形成工程の第６過程の説明に用いられる断面図及び上面図である。この第６過程では、接着材料５３を加熱することにより、接着材料５３中の半田粉末及びフラックスを溶融させる。溶融した半田は、凝集すると共に、枕部材３４の底面３４ｂ及び陽極メッキ層３３の表面に濡れ拡がる。ここで、溶融した半田は、特に陽極メッキ層３３に対して高い濡れ性を有している。従って、図９（ａ）において実線矢印で示す様に、溶融した半田は、陽極メッキ層３３の表面に沿って濡れ拡がりながら、各第１貫通孔２１及びこれに対応する第１凹部２２の内側へ流れ込む。これにより、接着材料５３中に、溶融した半田の流れが生じることになる。そして、この流れにより、枕部材３４には、陽極メッキ層３３の表面（第１陽極接続部材３０１の表面）に沿う様々な方向の力が作用する。枕部材３４の位置が所定位置Ｐに略一致している場合、図９（ａ）及び（ｂ）において白抜き矢印で示す様に、枕部材３４に作用する力は互いに打ち消し合い、その結果、枕部材３４は所定位置Ｐに維持される。

一方、枕部材３４の位置が所定位置Ｐからずれている場合、図１０において白抜き矢印で示す様に、所定位置Ｐからずれた方向に作用する力より、その方向とは反対方向に作用する力の方が大きくなる。その結果、枕部材３４が所定位置Ｐの方へ引き寄せられ、枕部材３４の位置が所定位置Ｐに略一致することになる。即ち、枕部材３４の位置が所定位置Ｐから大きくずれることが抑制される。

その後、半田及びフラックスを固化させる。これにより、陽極接着部材３５が形成され、枕部材３４と第１陽極接続部材３０１との間に電気的に良好な接続状態が形成される。又、枕部材３４の位置が、所定位置Ｐ又はその位置から僅かにずれた位置に固定される。更に、陽極接着部材３５の一部が、各第１貫通孔２１及びこれに対応する第１凹部２２に入り込むことにより、アンカー効果が得られ、その結果、枕部材３４と第１陽極接続部材３０１との接合強度が向上する。

図１を参考にして、素子配置工程について説明する。素子配置工程では先ず、第１陰極接続部材４０１の表面（陰極メッキ層４３の表面）に導電性ペースト６を塗布する。その後、絶縁基板２の上面２ａ上にコンデンサ素子１を配置する。このとき、コンデンサ素子１の姿勢を、陽極リード１２の延在方向が上面２ａと平行になる様に調整する。この様にして、陽極リード１２の引出し部１２ａを枕部材３４の頂面３４ａに接触させると共に、陰極層１５を第１陰極接続部材４０１上にて導電性ペースト６に接触させる。そして、陽極リード１２と枕部材３４との接触面に溶接を施す。

上述した様に、第１実施形態に係る製造方法によれば、枕部材３４の位置が、所定位置Ｐ又はその位置から僅かにずれた位置に固定される。従って、絶縁基板２の上面２ａ上にコンデンサ素子１を配置したときに、陽極リード１２と枕部材３４とが確実に接触することになる。よって、溶接後の陽極リード１２と枕部材３４との間には、良好な接続状態が形成され、その結果、電気的な接続不良が生じ難くなる。

図１を参考にして、外装体形成工程について説明する。外装体形成工程では、エポキシ樹脂等の樹脂を用いて絶縁基板２の上面２ａ上に外装体５をモールドする。具体的には、エポキシ樹脂（主剤）、イミダゾール化合物（硬化剤）、及びフィラーとしてのシリカ粒子を含む封止材を用い、トランスファーモールド法により外装体５を形成する。これにより、外装体５によってコンデンサ素子１を被覆する。この様にして、固体電解コンデンサが完成する。尚、エポキシ樹脂に代えて、シリコーン樹脂を封止材として用いてもよい。

＜第２実施形態＞
図１１は、本発明の第２実施形態に係る固体電解コンデンサを示した断面図である。以下では、この固体電解コンデンサの構成のうち、第１実施形態の構成と相違している陽極引出し構造体３及び陰極引出し構造体４について説明する。尚、他の構成については、第１実施形態の構成と同じであるので説明を省略する。

第２実施形態においては、図１１に示す様に、陽極引出し構造体３は、第１実施形態の第１陽極接続部材３０１及び第２陽極接続部材３０２とは構成がそれぞれ異なる第１陽極接続部材３０３及び第２陽極接続部材３０４を有している。具体的には、第２陽極接続部材３０４は、各絶縁基板貫通孔２２１に充填された導電性材料３６により構成されている陽極導電ビアである。そして、導電性材料３６の表面は、絶縁基板２の上面２ａに対して窪んでいる。

第１陽極接続部材３０３は、絶縁基板２の上面２ａ及び導電性材料３６の表面に形成された金属層である。本実施形態においては、この金属層は、導電性を有したメッキ層であり、導電性材料３６の表面上の位置にて窪んでいる。即ち、第１陽極接続部材３０３には、その表面を第２陽極接続部材３０４（陽極導電ビア）上の位置にて局所的に窪ませる複数の凹部２５が形成されている。この様に、第２実施形態においては、第１実施形態の第１貫通孔２１の代わりに凹部２５が形成されている。そして、枕部材３４と凹部２５と位置関係には、第１実施形態にて説明した枕部材３４と第１貫通孔２１との位置関係がそのまま適用される（図２参照）。

陽極接着部材３５は、その一部が各凹部２５に入り込むと共に、各凹部２５上の位置にて枕部材３４の底面３４ｂの角部３４１又は辺部３４２に接している（図２参照）。

尚、第１陽極接続部材３０３は、銅などの金属材料から構成された金属箔又は金属板であってもよい。この場合、凹部２５は、この金属箔又は金属板に対して例えばプレス加工を施すことにより形成される。

第２実施形態においては更に、図１１に示す様に、陰極引出し構造体４は、第１実施形態の第１陰極接続部材４０１及び第２陰極接続部材４０２とは構成がそれぞれ異なる第１陰極接続部材４０３及び第２陰極接続部材４０４を有している。具体的には、第２陰極接続部材４０４は、各絶縁基板貫通孔２４１に充填された導電性材料３７により構成されている陰極導電ビアである。第１陰極接続部材４０３は、絶縁基板２の上面２ａ及び導電性材料３７の表面に形成されたメッキ層である。

図１２は、陽極引出し構造体３の他の例を示した断面図である。図１２に示す様に、第２陽極接続部材３０４を構成している導電性材料３６の表面は、絶縁基板２の上面２ａから下方へ後退していてもよい。この構成によれば、各凹部２５の深さが大きくなる。

次に、第２実施形態に係る固体電解コンデンサの製造方法について具体的に説明する。以下では、この製造方法の構成のうち、第１実施形態の構成と相違している電極形成工程について説明する。尚、他の構成については、第１実施形態の構成と同じであるので説明を省略する。

第２実施形態においては、電極形成工程は、第１〜第７過程から構成されている。

図１３は、電極形成工程の第１過程の説明に用いられる断面図である。図１３に示す様に、第１過程では、絶縁基板２の下面２ｂに、銅などの金属材料から構成された金属箔５２を貼り付ける。尚、絶縁基板２の下面２ｂには、金属箔５２に代えて金属板を貼り付けてもよい。

図１４は、電極形成工程の第２過程の説明に用いられる断面図である。図１４に示す様に、第２過程では、絶縁基板２に対してエッチング処理を施すことにより、絶縁基板貫通孔２２１及び絶縁基板貫通孔２４１を形成する。このとき、絶縁基板貫通孔２２１は、枕部材３４が所定位置Ｐに配置されたときに底面３４ｂの縁部が全ての絶縁基板貫通孔２２１の中心と重なることとなる様に形成される（図４（ｂ）参照）。又、金属箔５２に対してエッチング処理を施すことにより、金属箔５２から陽極端子３２及び陰極端子４２を形成する。

図１５は、電極形成工程の第３過程の説明に用いられる断面図である。図１５に示す様に、第３過程では、絶縁基板貫通孔２２１を導電性材料３６によって充填する。このとき、導電性材料３６の充填量を調整することにより、充填された導電性材料３６の表面を、絶縁基板２の上面２ａに対して窪ませるか、又は上面２ａから下方へ後退させておく。又、絶縁基板貫通孔２４１を導電性材料３７によって充填する。この様にして、第２陽極接続部材３０４及び第２陰極接続部材４０４を形成する。

図１６は、電極形成工程の第４過程の説明に用いられる断面図である。図１６に示す様に、第４過程では、絶縁基板２の上面２ａ及び導電性材料３６の表面にメッキ処理を施すことにより、第１陽極接続部材３０３となるメッキ層を形成する。このとき、導電性材料３６の表面上にてメッキ層の表面が窪む様に、メッキ層の厚さを調整する。この様にして、第１陽極接続部材３０３に複数の凹部２５を形成する。又、絶縁基板２の上面２ａ及び導電性材料３７の表面にメッキ処理を施すことにより、第１陰極接続部材４０３となるメッキ層を形成する。尚、第１陽極接続部材３０３は、絶縁基板２の上面２ａ及び導電性材料３６の表面に金属箔を貼り付けた後、金属箔の表面にメッキ処理を施すことにより形成されてもよい。このとき、金属箔を導電性材料３６の窪みに沿わせることにより、第１陽極接続部材３０３には凹部２５が形成される。第１陰極接続部材４０３についても同様に形成することが出来る。

図１７は、電極形成工程の第５過程の説明に用いられる断面図である。図１７に示す様に、第５過程では、第１陽極接続部材３０３の表面のうち凹部２５の全ての形成領域を含む領域Ｒに、導電性材料を含む接着材料５３を塗布する。本実施形態では、接着材料５３として、半田粉末とフラックスとを含む半田ペーストが用いられる。

図１８（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、電極形成工程の第６過程の説明に用いられる断面図及び上面図である。図１８（ａ）及び（ｂ）に示す様に、第６過程では、第１陽極接続部材３０３上に枕部材３４を配置することにより、枕部材３４の底面３４ｂを接着材料５３に接触させる。このとき、枕部材３４の底面３４ｂの４つの角部３４１を、６つの凹部２５のうち、図１８（ｂ）の紙面において上段と下段とに存在する４つの凹部２５に重ね合わせる。又、枕部材３４の底面３４ｂの２つの辺部３４２を、図１８（ｂ）の紙面において中段に存在する２つの凹部２５にそれぞれ重ね合わせる。これにより、枕部材３４を所定位置Ｐに配置する。尚、本実施形態においては、図１８（ｂ）に示す様に、枕部材３４の４つの角部３４１に対応する４つの凹部２５の中心を結んだ線で囲まれた領域の面積が、枕部材３４の底面３４ｂの面積と等しくなる様に、凹部２５が配置されている。そして、その領域が、所定位置Ｐとなっている。

次に、電極形成工程の第７過程において、接着材料５３を加熱することにより、接着材料５３中の半田粉末及びフラックスを溶融させる。この第７過程においては、第１実施形態の電極形成工程の第６過程と同様、溶融した半田が、枕部材３４の底面３４ｂ及び第１陽極接続部材３０３の表面に濡れ拡がりながら、各凹部２５の内側へ流れ込む（図９（ａ）参照）。これにより、接着材料５３中に、溶融した半田の流れが生じることになる。その結果、枕部材３４には力が作用し、枕部材３４の位置が所定位置Ｐからずれている場合には、枕部材３４が所定位置Ｐの方へ引き寄せられる。即ち、枕部材３４の位置が所定位置Ｐから大きくずれることが抑制される。

その後、半田及びフラックスを固化させる。これにより、陽極接着部材３５が形成され、枕部材３４と第１陽極接続部材３０３との間に電気的に良好な接続状態が形成される。又、枕部材３４の位置が、所定位置Ｐ又はその位置から僅かにずれた位置に固定される。

従って、第２実施形態に係る製造方法によれば、第１実施形態と同様、絶縁基板２の上面２ａ上にコンデンサ素子１を配置したときに、陽極リード１２と枕部材３４とが確実に接触することになる。よって、溶接後の陽極リード１２と枕部材３４との間には、良好な接続状態が形成され、その結果、電気的な接続不良が生じ難くなる。

尚、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、図１９に示す様に、第１実施形態に係る固体電解コンデンサにおいて、陽極端子３２には、絶縁基板貫通孔２２１を介して第１貫通孔２１に通じる貫通孔２６が形成されていてもよい。

第１実施形態においては、第１貫通孔２１が、第２陽極接続部材３０２である陽極導電ビア上に形成されている。又、第２実施形態においては、凹部２５が、第２陽極接続部材３０４である陽極導電ビア上に形成されている。しかし、本発明は、これらの構成に限定されるものではない。例えば、図２０に示す様に、第１陽極接続部材には、陽極導電ビア上の位置とは異なる位置に凹部２５又は貫通孔が形成されていてもよい。図２０に示す例では、絶縁基板２の上面２ａにおいて、陽極導電ビア（第２陽極接続部材３０４）の形成位置とは異なる位置に窪みが形成されている。そして、その窪みに沿って第１陽極接続部材３０３を形成することにより、凹部２５が形成されている。又、この凹部２５は、第１陽極接続部材３０３を形成した後、第１陽極接続部材３０３に対して例えばプレス加工を施すことにより形成されてもよい。

上記実施形態においては、陽極接着部材３５の形成に用いる接着材料５３として、半田粉末とフラックスとを含む半田ペーストが用いられている。しかし、本発明は、この構成に限定されるものではない。接着材料５３には、半田に限定されない種々の導電性材料が含まれていてもよい。但し、導電性材料としては、溶融した状態のときに第１陽極接続部材に対して濡れ性を有する材料が好ましく、半田が特に好ましい。

１ コンデンサ素子
２ 絶縁基板
２ａ 上面
２ｂ 下面
３ 陽極引出し構造体
４ 陰極引出し構造体
５ 外装体
６ 導電性ペースト
Ｐ 所定位置
１１ 陽極体
１２ 陽極リード
１２ａ 引出し部
１３ 誘電体層
１４ 電解質層
１５ 陰極層
２１ 第１貫通孔
２２ 第１凹部
２３ 第２貫通孔
２４ 第２凹部
２５ 凹部
２６ 貫通孔
３１ 陽極接続層
３１ａ 表面
３１ｂ 裏面
３２ 陽極端子
３２ａ 表面
３２ｂ 裏面
３３ 陽極メッキ層
３４ 枕部材
３４ａ 頂面
３４ｂ 底面
３５ 陽極接着部材
３６、３７ 導電性材料
４１ 陰極接続層
４１ａ 表面
４１ｂ 裏面
４２ 陰極端子
４２ａ 表面
４２ｂ 裏面
４３ 陰極メッキ層
５１、５２ 金属箔
５３ 接着材料
３０１、３０３ 第１陽極接続部材
３０２、３０４ 第２陽極接続部材
３４１ 角部
３４２ 辺部
４０１、４０３ 第１陰極接続部材
４０２、４０４ 第２陰極接続部材

Claims (6)

1. 上面及び下面を有する絶縁基板と、
   陽極部材、陰極部材、及び誘電体部材を有し、前記絶縁基板の上面に配されたコンデンサ素子と、
   前記絶縁基板の下面に配された陽極端子を有し、前記コンデンサ素子の陽極部材に電気的に接続された陽極引出し構造体と、
   前記絶縁基板の下面に配された陰極端子を有し、前記コンデンサ素子の陰極部材に電気的に接続された陰極引出し構造体とを備える固体電解コンデンサであって、
   前記陽極引出し構造体は、
   表面及び裏面を有し、該裏面が前記絶縁基板の上面に接した第１陽極接続部材と、
   前記第１陽極接続部材と前記陽極端子とを互いに電気的に接続する第２陽極接続部材と、
   頂面及び底面を有し、前記コンデンサ素子の陽極部材と前記第１陽極接続部材とを互いに電気的に接続する枕部材と、
   前記枕部材を前記第１陽極接続部材に接着させる陽極接着部材とを更に有し、
   前記第１陽極接続部材には、前記表面を局所的に窪ませた凹部、又は前記表面から前記裏面へ貫通する貫通孔が形成され、
   前記陽極接着部材は、その一部が前記凹部又は前記貫通孔に入り込むと共に、前記凹部又は前記貫通孔上の位置又はその近傍の位置にて前記枕部材の底面の縁部に接している、固体電解コンデンサ。
2. 前記枕部材の底面の形状は、複数の角部を有する多角形であり、
   前記第１陽極接続部材には、前記複数の角部のうち少なくとも２つの角部と重なる位置に前記凹部又は前記貫通孔が形成されている、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
3. 前記枕部材の底面の形状は、複数の辺部を有する多角形であり、
   前記第１陽極接続部材には、前記複数の辺部のうち少なくとも２つの辺部と重なる位置に前記凹部又は前記貫通孔が形成されている、請求項１又は請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
4. 前記第２陽極接続部材は、前記絶縁基板を前記上面から前記下面へ貫通する導電ビアであり、前記凹部又は前記貫通孔は、前記導電ビア上に形成されている、請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の固体電解コンデンサ。
5. 上面及び下面を有する絶縁基板と、該絶縁基板の上面に配されたコンデンサ素子と、陽極引出し構造体と、陰極引出し構造体とを備え、前記コンデンサ素子は、陽極部材、陰極部材、及び誘電体部材を有し、前記陽極引出し構造体は、前記絶縁基板の下面に配された陽極端子を有すると共に、前記コンデンサ素子の陽極部材に電気的に接続され、前記陰極引出し構造体は、前記絶縁基板の下面に配された陰極端子を有すると共に、前記コンデンサ素子の陰極部材に電気的に接続されている固体電解コンデンサを製造する方法であって、
   前記絶縁基板の上面に第１陽極接続部材を形成すると共に、前記第１陽極接続部材に、その表面を局所的に窪ませる凹部、又は前記表面から裏面へ貫通する貫通孔を形成する工程と、
   前記第１陽極接続部材の表面に、導電性材料を含む接着材料を塗布する工程と、 前記第１陽極接続部材上に枕部材を配置する工程であって、前記枕部材の底面を前記接着材料に接触させると共に、前記枕部材の底面の縁部を前記凹部又は前記貫通孔に重ね合わせる工程と、
   前記接着材料を加熱することより、前記導電性材料を溶融させる工程とを有する、固体電解コンデンサの製造方法。
6. 前記接着材料を塗布する工程では、前記導電性材料として、溶融した状態のときに前記第１陽極接続部材に対して濡れ性を有する材料を用いる、請求項５に記載の固体電解コンデンサの製造方法。