KR100889174B1 - 적층형 고체 전해 컨덴서 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
양극부(7)를 갖는 알루미늄박(1)과, 그 알루미늄박(1)의 표면에 유전체 산화 피막(2)과 음극층(3)을 순차적으로 형성한 음극부(8)를 갖는 컨덴서 소자(6)를 복수 구비함과 함께, 이들 컨덴서 소자(6)가 적층 상태로 배치되며, 또한, 인접하는 컨덴서 소자(6)에서의 양극부(7)끼리가 용접됨과 함께, 인접하는 음극부(8)끼리가 도전성 페이스트층(18)에 의해 전기적으로 접속되는 음극 구조를 구비한 적층형 고체 전해 컨덴서로서, 음극부(8)와 양극부(7)의 경계 및 그 근방에는, 절연성의 수지층(16)이 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
양극부, 음극부, 양극 단자, 음극 단자, 절연성 수지층, 도전성 페이스트층
Description
도 1은 발명에 따른 적층형 고체 전해 컨덴서의 종단면도.
도 2는 본 발명에 이용하는 컨덴서 소자의 평면도.
도 3은 본 발명에 이용하는 컨덴서 소자의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 적층형 고체 전해 컨덴서의 변형예를 도시하는 단면도.
도 5는 도 4에 도시하는 적층형 고체 전해 컨덴서에 이용하는 다른 변형예를 도시하는 단면도.
도 6은 본 발명에 이용하는 적층형 고체 전해 컨덴서의 다른 변형예를 도시하는 단면도.
도 7은 도 6에 도시하는 적층형 고체 전해 컨덴서에 이용하는 컨덴서 소자의 단면도.
도 8은 본 발명에 이용하는 적층형 고체 전해 컨덴서의 또 다른 변형예를 도시하는 단면도.
도 9는 종래의 컨덴서 소자의 단면도.
도 10은 종래의 적층형 고체 전해 컨덴서의 종단면도.
[특허 문헌1] 일본 특개평11-135367호 공보
본 발명은, 적층형 고체 전해 컨덴서 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 수율을 향상시킬 수 있는 적층형 고체 전해 컨덴서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 적층형 고체 전해 컨덴서는, 이하의 제조 방법으로 제작되었다. 즉, 도 9에 도시한 바와 같이, 밸브 작용을 갖는 금속인 알루미늄박(1)의 표면에, 유전체 산화 피막(2)과, 고체 전해질층(3a), 카본층(3b), 및 은 페인트층(3c)으로 이루어지는 음극층(3)을 순차적으로 형성하여 컨덴서 소자(6)를 제작한다. 다음으로, 도 10에 도시한 바와 같이, 복수의 컨덴서 소자(6)를 적층 상태로, 양극 단자(12)에 저항 용접함으로써 접속하고, 음극 단자(13)에는 도전 접착제(17)에 의해 접속하며, 마지막으로 외장 수지(14)를 이용하여 피복하여 적층형 고체 전해 컨덴서를 제작하였다.
또한，상기 컨덴서 소자(6)를 적층하는 경우에는, 우선 컨덴서 소자(6)의 음극부(8)를 유지하면서 반송과 리드 프레임 상에의 재치를 실행한 후, 컨덴서 소자(6)의 양극부(7)와 양극 단자(12)를 저항 용접으로 접속한 후, 그 접속된 컨덴서 소자(6)의 양극부(7)에 새롭게 적층시키는 컨덴서 소자(6)의 양극부(7)를 용접한 다. 그리고，이러한 작업을 반복함으로써 적층하고 있다(특허 문헌1 참조).
그러나, 상기 종래의 적층형 고체 전해 컨덴서에서는，도 9에 도시한 바와 같이, 양극부(7)의 두께 L11≒100㎛이고, 음극부(8)의 두께 L12≒230㎛이므로，양극부(7)의 두께 L11과 음극부의 두께 L12의 차이가 커서, 도 10에 도시한 바와 같이, 양극부(7)와 음극부(8)의 경계에서 절곡된다. 이 때문에, 저항 용접 시에, 양극부(7)와 음극부(8)의 경계 혹은 그 근방(도 10에서의 참조 부호 50)에 인장 응력과 굽힘 응력이 가해져, 해당 부분에 응력이 집중된다. 따라서, 양극부(7)와 음극부(8)의 경계 혹은 그 근방에서의 양극부(7)에서 균열이 발생하고, 그 결과, 컨덴서의 누설 전류의 증대에 의한 제품 불량이 발생하였다.
또한，컨덴서 소자의 음극부(8)를 구성하는 도전성 폴리머로 이루어지는 고체 전해질층(3a)을 형성할 때에, 유전체 산화 피막(2)이 형성된 알루미늄박(1)을 폴리머 성형하기 위해서 소정의 혼합액에 소정의 위치까지 침지시킬 필요가 있다. 이 때 현상에서는 액면의 위치에 변동이 발생하므로, 중합 형성된 고체 전해질층(3a)의 선단 위치가 좌우로 변동된다. 이 결과, 제작된 컨덴서 소자의 양극부(7)와 음극부(8)의 경계에는, 좌우로 변동이 존재하게 된다. 또한, 중합 형성된 고체 전해질층(3a)의 선단 위치에 좌우의 변동이 거의 존재하지 않는 경우라도, 컨덴서 소자(6)의 적층 시에서 실장 위치가 어긋남으로써, 양극부(7)와 음극부(8)의 경계에는 좌우의 변동이 발생하는 경우가 있었다. 이와 같이 양극부(7)와 음극부(8)의 경계에서 좌우의 변동이 존재함으로써, 컨덴서 소자와 실장하는 전극 또는 인접하는 컨덴서 소자끼리의 대극이 접촉하여, 쇼트에 의한 불량의 원인으로 된다고 하는 문제를 갖고 있었다. 특히, 양극 단자(12)로부터 떨어져 배치되는 컨덴서 소자(6)에서 현저하다.
본 발명은, 상기의 실정을 감안하여 고안된 것으로, 그 목적은, 누설 전류의 증대나, 쇼트에 의한 불량을 억제함으로써, 수율을 비약적으로 향상시킬 수 있는 적층형 고체 전해 컨덴서 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 양극부를 갖는 양극체와, 그 양극체의 표면에 유전체 산화 피막과 음극층을 순차적으로 형성한 음극부를 갖는 컨덴서 소자를 복수 구비함과 함께, 이들 컨덴서 소자가 적층 상태로 배치되며, 또한, 인접하는 상기 양극부끼리가 용접 고정됨과 함께, 인접하는 상기 음극부끼리가 도전성 페이스트층에 의해 전기적으로 접속되는 음극 구조를 구비한 적층형 고체 전해 컨덴서로서, 상기 음극부와 상기 양극부의 경계 및 그 근방에는, 절연성의 수지층이 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 제조 코스트의 고등이나 대형화를 초래하지 않고, 누설 전류의 증대나, 쇼트에 의한 불량을 억제함으로써, 적층형 고체 전해 컨덴서의 수율을 비약적으로 향상시킬 수 있다고 하는 우수한 효과를 발휘한다.
<실시 형태>
본 발명은, 양극부를 갖는 양극체와, 그 양극체의 표면에 유전체 산화 피막과 음극층을 순차적으로 형성한 음극부를 갖는 컨덴서 소자를 복수 구비함과 함께, 이들 컨덴서 소자가 적층 상태로 배치되며, 또한, 인접하는 상기 양극부끼리가 용접 고정됨과 함께, 인접하는 상기 음극부끼리가 도전성 페이스트층에 의해 전기적으로 접속되는 음극 구조를 구비한 적층형 고체 전해 컨덴서로서, 상기 음극부와 상기 양극부의 경계 및 그 근방에는, 절연성의 수지층이 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성과 같이, 음극부와 양극부의 경계 및 그 근방에, 절연성 수지층이 배치되어 있으면, 저항 용접 시에, 양극부와 음극부의 경계 혹은 그 근방에 굽힘 응력이 가해지는 것이 억제되므로, 해당 부분에 가해지는 응력이 작아진다. 이 결과, 양극부와 음극부의 경계 혹은 그 근방에서의 양극부에서 균열이 발생하는 것에 기인하는 컨덴서의 누설 전류의 증대에 의한 불량을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 절연성 수지층이 배치되어 있으면, 음극부와 양극부의 경계에 좌우의 변동이 있거나, 적층 시에서의 컨덴서 소자의 실장 위치에 변동이 있어도, 컨덴서 소자와 실장하는 전극 또는 인접하는 컨덴서 소자의 대극끼리가 접촉하기 어렵게 된다. 이 결과, 음극부와 양극부의 경계에서의 변동이나, 컨덴서 소자의 실장 위치의 변동에 기인한 쇼트에 의한 불량을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 절연성 수지층을 형성할 뿐이기 때문에, 적층형 고체 전해 컨덴서가 대형화된다고 하는 문제는 없고, 또한, 제조 코스트의 고등을 초래하지도 않는다.
상기 수지층은, 상기 컨덴서 소자의 양면에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
수지층이 컨덴서 소자의 편면에 형성되어 있는 경우보다도, 양면에 형성되어 있는 경우쪽이, 저항 용접 시에, 양극부와 음극부의 경계 혹은 그 근방에 가해지는 응력을 상하 양면의 수지층에서 억제하므로, 응력 억제 효과가 크다. 이 결과, 양극부와 음극부의 경계 혹은 그 근방에서의 양극부에서 균열이 발생하는 것에 기인하는 컨덴서의 누설 전류의 증대에 의한 불량을 억제하는 것이 가능하게 된다.
상기 수지층은, 상기 양극 단자로부터 2번째 이후의 컨덴서 소자에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 규제하는 것은, 이하에 설명하는 이유에 의한다. 즉, 양극 단자가 용접 고정된 컨덴서 소자에서는, 음극부로부터 연장되는 양극부의 경사각이 0° 혹은 매우 작기 때문에, 음극부와 양극부의 경계 혹은 그 근방에서의 굽힘 응력은 작다. 이에 대하여, 양극 단자로부터 2번째 이후의 컨덴서 소자에서는, 해당 컨덴서 소자보다 양극 단자측에 존재하는 컨덴서 소자의 양극부의 두께와 음극부의 두께의 차이가 가산된 분만큼, 음극부로부터 연장되는 양극부의 경사각이 커지게 되므로, 음극부와 양극부의 경계 혹은 그 근방에서의 굽힘 응력이 커지게 되기 때문이다.
상기 수지층은, 에폭시 수지를 주체로 하는 열경화 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
에폭시 수지는 염가이므로, 적층형 고체 전해 컨덴서의 제조 코스트의 상승을 억제할 수 있다.
상기 수지층의 두께가 상기 도전성 페이스트층의 두께와 동등하거나 그것보다 작게 되는 구조인 것이 바람직하다.
이와 같이 규제하는 것은, 수지층의 두께가 도전성 페이스트층의 두께보다도 크게 되는 구조이면, 저항 용접 시에, 양극부와 음극부의 경계에서의 절곡 각도가 커지기 때문에, 해당 경계 혹은 그 근방에 가해지는 응력이 커지게 되어, 이 결과, 누설 전류 불량이 증가하기 때문이다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 양극체의 표면에 유전체 산화 피막과 음극층을 순차적으로 형성한 음극부와, 이 음극부로부터 연장되는 양극부로 이루어지는 컨덴서 소자를 복수 제작하는 스텝과, 상기 음극부에 열경화성의 도전성 페이스트를 도포함과 함께, 음극부와 상기 양극부의 경계 및 그 근방에 열경화성의 수지를 도포하고, 적층 후에 도전성 페이스트와 수지를 가열하여 경화시키는 스텝과, 상기 컨덴서 소자의 양극부에 양극 소자를 용접 고정하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 제조 방법에서, 상기 음극부와 상기 양극부의 경계 및 그 근방에 열경화성의 수지를 도포하는 스텝에서, 수지를 상기 컨덴서 소자의 양면에 도포하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제조 방법에서, 상기 음극부와 상기 양극부의 경계 및 그 근방에 열경화성의 수지를 도포하는 스텝에서, 수지를 상기 양극 단자로부터 2번째 이후의 컨덴서 소자에 도포하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제조 방법에서, 상기 수지로서 에폭시 수지를 주체로 하는 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
이들 방법이면, 전술한 적층형 고체 전해 컨덴서를 용이하게 제작할 수 있다.
<실시예>
이하, 본 발명에 따른 적층형 고체 전해 컨덴서를, 도 1∼도 7에 기초하여 상술한다.
(실시예1)
〔적층형 고체 전해 컨덴서의 구성〕
도 1에 도시한 바와 같이, 적층형 고체 전해 컨덴서(10)는, 복수매(본 예에서는 3매) 적층된 컨덴서 소자(6)를 구비하고, 적층 상태의 최하 위치에 있는 컨덴서 소자(6)와 아래로부터 2번째의 위치에 있는 컨덴서 소자(6) 사이에, 양극 소자(12) 및 음극 소자(13)가 부착되어 있다. 그리고, 컨덴서 소자(6), 양극 단자(12), 및 음극 단자(13)는, 양극 단자(12) 및 음극 단자(13)의 하면을 남기고 합성 수지(14)로 덮혀져 있는 구조이다.
상기 컨덴서 소자(6)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 양극체로서의 밸브 작용을 갖는 금속인 알루미늄박(1)의 표면에, 유전체 산화 피막(2)과, 음극층(3)이 형성되어 있다. 이 음극층(3)은, 폴리티오펜계의 도전성 폴리머로 이루어지는 고체 전해질층(3a)과, 카본층(3b)과, 은 페인트층(3c)으로 이루어진다. 상기 유전체 산화 피막(2) 상에 음극층(3)이 형성되어 있는 부분이 음극부(8)로 되고, 음극층(3)이 형성되어 있지 않은 부분이 양극부(7)로 된다. 이와 같은 구성의 컨덴서 소자(6)를 복수매 적층한 상태에서, 인접하는 컨덴서 소자(6)에서의 양극부(7)끼리를 용접 고정하고, 인접하는 컨덴서 소자(6)에서의 음극부(8)끼리를 접착성을 갖는 도전성 페이스트(17)로 접착 고정하여 적층형 고체 전해 컨덴서(10)가 형성되어 있다. 또한, 도 2에서, 참조 부호 20은 저항 용접봉의 당접 위치이다.
여기서, 적층형 고체 전해 컨덴서(10)에 이용되는 컨덴서 소자(6)에는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상하 양면 중 한쪽의 면에서의 음극부(8)와 양극부(7)의 경계(15) 및 그 근방에, 절연성의 수지층(16)이 형성되어 있다. 절연성 수지층(16)은 에폭시 수지(예를 들면, 비스페놀 F 에폭시 수지)를 주체로 하는 열경화성 수지로 이루어진다. 이와 같이 절연성 수지층(16)이 존재함으로써, 저항 용접 시에 양극부(7)와 음극부(8)의 경계(15) 혹은 그 근방에는 굽힘 응력이 가해지는 것이 억제되므로, 해당 부분에 가해지는 응력이 작아진다. 이 결과, 양극부(7)와 음극부(8)의 경계(15) 혹은 그 근방에서의 양극부(7)에서, 균열이 발생하는 것에 기인하는 컨덴서의 누설 전류의 증대에 의한 불량을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 절연성 수지층(16)이 존재함으로써, 음극부(8)와 양극부(7)의 경계에 좌우의 변동이 있거나, 적층 시에서의 컨덴서 소자(6)의 실장 위치에 변동이 있어도, 컨덴서 소자(6)와 실장하는 전극 또는 인접하는 컨덴서 소자(6)의 대극이 접속하기 어렵게 된다. 이 결과, 음극부(8)와 양극부(7)의 경계의 변동이나, 컨덴서 소자의 실장 위치에서의 변동에 기인한 쇼트에 의한 불량을 억제하는 것이 가능하게 된다.
〔적층형 고체 전해 컨덴서의 제조 방법〕
우선, 컨덴서 소자(6)의 제조 방법을 설명하지만, 그 방법은 종래와 동일하다.
구체적으로는，알루미늄박(1)을 소정 농도의 인산 등의 수용액 속에서 소정 전압으로 화성 처리하여, 금속 산화물로 이루어지는 유전체 산화 피막(2)을 형성시킨 후, 3, 4-에틸렌디옥시티오펜, P-톨루엔 술폰산 제2철, 및 1-부탄올로 이루어지는 혼합액에 상기 알루미늄박을 소정의 위치까지 침지시켜, 유전체 산화 피막(2) 상에 도전성 고분자 폴리머인 3, 4-에틸렌디옥시티오펜으로 이루어지는 고체 전해질층(3)을 화학 산화 중합으로 형성하였다. 다음으로，고체 전해질층 형성 종료 후의 알루미늄박(1)을, 수용액이나 유기 용매에 카본 분말을 확산시킨 용액 속에 침지시켜, 소정의 온도와 시간에서 건조시킨다고 하는 공정을 수회 반복하여，카본층(3b)을 형성시켰다. 마지막으로, 이 카본층(3b)의 표면에 은 페인트층(3c)을 형성함으로써 컨덴서 소자(6)를 제작하였다.
다음으로, 컨덴서 소자(6)의 상하면 중 한쪽의 표면에서 또한 양극부(7)와 음극부(8)의 경계(15) 및 근방에 절연성 수지를 도포함과 함께, 은 페인트층(3c)에 도전성 페이스트(17)를 도포하였다. 그리고, 은 페인트층(3c)을 음극 단자(13)에 도전성 페이스트(17)를 개재하여 적층하고, 도전성 페이스트(17) 및 절연성 수지를 동시에 열경화시켜, 절연성 수지층(16)을 형성함과 함께 도전성 페이스트(17)에 의해 은 페인트층(3c)을 음극 단자(13)에 접착 고정시켰다. 또한, 절연성 수지는, 경계(15)로부터 양극부(7)측을 향하여 0.3∼0.5㎜의 길이 도포하였다. 이와 같이 규제하는 것은, 이하의 이유에 의한다. 즉, 음극부(8)와 양극부(7)의 경계의 변동의 평균값을 고려하면，0.3∼0.5㎜이면 충분히 효과가 얻어지기 때문이다. 그 이상으로 되면, 저항 용접의 문제점이 발생할 우려가 있기 때문이다.
또한，도전성 페이스트(17) 및 절연성 수지를 열경화시킬 때에는, 구체적으 로는 하기의 조건에 의한 예비 가열 및 본 가열을 행하였다.
·예비 가열 조건
가열 온도 : 60℃
가열 시간 : 30분
·본 가열 조건
가열 온도 : 160℃
가열 시간 : 120분
다음으로, 컨덴서 소자(6)의 양극부(7)를 저항 용접법으로 양극 단자(12)에 접속시켰다. 이렇게 하여, 컨덴서 소자(6)의 음극부(8)를 음극 단자(13)에 도전성 페이스트(17)로 접착 고정시킨 후, 컨덴서 소자(6)의 양극부(7)를 저항 용접법으로 양극 단자(12)에 접속하였다. 다음으로, 절연성 수지 및 도전성 페이스트(17)가 도포된 컨덴서 소자(6)를 적층된 컨덴서 소자(6)에 겹쳐 쌓으면서, 상기와 마찬가지로 도전성 페이스트(17)와 저항 용접법을 이용함으로써 적층하고, 이와 같은 공정을 반복함으로써, 복수매의 컨덴서 소자(6)를 적층화하였다. 그리고, 마지막으로 외장 수지(14)로 밀봉하여 적층형 고체 전해 컨덴서를 완성시켰다.
이와 같이 하여 제작한 적층형 고체 전해 컨덴서를, 이하, 본 발명 컨덴서 A1로 칭한다.
(실시예 2)
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 컨덴서 소자(6)에서, 상하 양면에서의 음극부(8)와 양극부(7)의 경계(15) 및 그 근방에, 절연성 수지층을 형성한 것 외에 는, 본 발명 컨덴서 A1과 마찬가지로 하여 적층형 고체 전해 컨덴서를 제작하였다.
이와 같이 하여 제작한 적층형 고체 전해 컨덴서를, 이하, 본 발명 컨덴서 A2로 칭한다.
(실시예 3)
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 컨덴서 소자(6)에서, 적층 전에 절연성 수지만을 도포하고 열경화시켜 절연성 수지층(16)을 형성한 것 외에는, 본 발명 컨덴서 A1과 마찬가지로 하여 적층형 고체 전해 컨덴서를 제작하였다. 또한, 절연성 수지의 열경화 조건으로서는, 가열 온도 120℃, 가열 시간 120분으로 하였다.
이와 같이 하여 제작한 적층형 고체 전해 컨덴서를, 이하, 본 발명 컨덴서 A3으로 칭한다.
(비교예 1)
절연성 수지층을 형성하지 않는 것 외에는, 본 발명 컨덴서 A1과 마찬가지로 하여 적층형 고체 전해 컨덴서를 제작하였다.
이와 같이 하여 제작한 적층형 고체 전해 컨덴서를, 이하, 비교 컨덴서 Z로 칭한다.
(실험)
본 발명 컨덴서 A1∼A3 및 비교 컨덴서 Z를 각각 100개 제작하고, 이들 적층형 고체 전해 컨덴서의 누설 전류 수복 처리(에이징) 전에서의 누설 전류 불량율, 누설 전류값(평균), 쇼트 불량율을 조사하였으므로, 그 결과를 표 1에 나타낸다.
| 컨덴서의 종류 | LC 불량율 (%) | LC값〔평균〕 (㎂) | 쇼트 불량율 (%) |
| 본 발명 컨덴서 A1 | 10.65 | 1.87 | 0.0 |
| 본 발명 컨덴서 A2 | 9.49 | 1.11 | 0.0 |
| 본 발명 컨덴서 A3 | 16.10 | 3.88 | 0.0 |
| 비교 컨덴서 Z | 34.18 | 3.84 | 13.48 |
또한, LC 불량율에서는 0.1CV보다 큰 것을 불량으로 하였다.
(실험 결과의 검토)
(1) 표 1로부터 명백해지는 바와 같이, 비교 컨덴서 Z에 대하여 본 발명 컨덴서 A1∼A3에서는 쇼트 불량이 억제되어, 누설 전류 불량이 대폭 저감된 것이 확인되었다.
이와 같은 결과가 얻어진 것은, 이하의 이유에 의한다. 즉, 비교 컨덴서 Z에서는, 저항 용접 시에, 양극부(7)와 음극부(8)의 경계(15) 혹은 그 근방에 인장 응력과 굽힘 응력이 가해져 해당 부분에 응력이 집중되기 때문에, 양극부(7)와 음극부(8)의 경계(15) 혹은 그 근방에서의 양극부(7)에서 균열이 발생하고, 이 결과, 컨덴서의 누설 전류의 증대나, 쇼트에 의한 불량의 원인으로 된다. 이에 대하여, 본 발명 컨덴서 A1∼A3에서는, 음극부(8)와 양극부(7)의 경계(15) 및 그 근방에 절연성 수지층(16)이 배치되어 있으므로, 저항 용접 시에, 양극부(7)와 음극부(8)의 경계(15) 혹은 그 근방에 굽힘 응력이 가해지는 것이 억제되어, 해당 부분에 가해지는 응력이 작아진다. 이 결과, 양극부(7)와 음극부(8)의 경계(15) 혹은 그 근방에서의 양극부(7)에서 균열이 발생하는 것에 기인하는 컨덴서의 누설 전류의 증대에 의한 불량을 억제하는 것이 가능하게 된다고 하는 이유에 의한 것으로 생각된다. 또한, 본 발명 컨덴서 A1∼A3에서는, 음극부(8)와 양극부(7)의 경계(15) 및 그 근방에 절연성 수지층(16)이 배치되어 있으므로, 음극부(8)와 양극부(7)의 경계에 좌우의 변동이 있거나, 적층 시의 컨덴서 소자(6)의 실장 위치에 변동이 있어도, 컨덴서 소자(6)와 실장하는 전극 또는 인접하는 컨덴서 소자(6)의 대극끼리가 접촉하기 어렵게 된다. 이 결과, 음극부(8)와 양극부(7)의 경계에서의 변동이나, 컨덴서 소자의 실장 위치에서의 변동에 기인한 쇼트에 의한 불량을 억제하는 것이 가능하게 된다고 하는 이유에 의한 것으로 생각된다.
(2) 또한, 본 발명 컨덴서 A1과 본 발명 컨덴서 A3을 비교하면, 본 발명 컨덴서 A3쪽이 누설 전류 불량이 증가하고 있는 것이 확인된다.
이와 같은 결과가 얻어진 것은, 이하의 이유에 의한다. 즉, 본 발명 컨덴서 A1에서는, 절연성 수지와 도전성 페이스트를 동시에 도포하고, 적층 후에 동시에 경화시켰기 때문에, 절연성 수지층(16)의 두께가 도전성 접착층(17)의 두께와 동등하거나 그것보다 작게 되어 있는 것으로 생각된다. 이에 대하여, 본 발명 컨덴서 A3에서는, 적층 전에 절연성 수지만을 도포 경화시킨 후에, 도전성 페이스트를 도포하고, 적층 후에 도전성 페이스트를 경화시켰기 때문에, 절연성 수지층(16)의 두께가 도전성 접착층(17)의 두께보다도 크게 되어 있는 것으로 생각된다. 이 결과, 저항 용접 시에, 양극부(7)와 음극부(8)의 경계(15)에서의 절곡 각도가, 본 발명 컨덴서 A1보다도 크게 되어, 해당 경계(15) 혹은 그 근방에 가해지는 응력이 커지게 되며, 이 결과, 누설 전류 불량이 증가한 것으로 생각된다.
(3) 또한, 본 발명 컨덴서 A1과 본 발명 컨덴서 A2에서는, 누설 전류 불량 저감 효과가 크지만, 특히, 양면에 절연성 수지층(16)을 형성한 본 발명 컨덴서 A2쪽이, 누설 전류 불량 저감 효과에 대해서 보다 효과적인 것이 확인된다.
이와 같은 결과가 얻어진 것은, 컨덴서 소자(6)의 편면에 절연성 수지층(16)을 형성하는 것에 비하여 컨덴서 소자(6)의 양면에 절연성 수지층(16)을 형성하는 쪽이, 저항 용접 시에, 양극부(7)와 음극부(8)의 경계(15) 혹은 그 근방에 가해지는 응력을 억제하는 효과가 크다고 생각되기 때문이다.
(그 밖의 사항)
(1) 상기 실시예에서는, 모든 컨덴서 소자에 절연성 수지층을 형성하였지만, 예를 들면, 양극 단자에 용접 고정되는 컨덴서 소자에는 절연성 수지층을 형성하지않아도 된다.
이것은, 컨덴서 소자(6)에서의 양극부(7)의 구부러짐은, 양극 단자(12)로부터 떨어짐에 따라 커지게 되어, 양극 단자(12)에 실장되는 1단째의 컨덴서 소자(6)에서는 저항 용접 시에 양극부(7)가 구부러지지 않거나 혹은 구부러져도 매우 작으므로, 절연성 수지층을 형성하지 않아도 문제는 적기 때문이다.
(2) 상기 실시예에서는, 음극 단자의 상하면에 컨덴서 소자를 형성하였지만, 도 9에 도시한 바와 같이, 음극 단자 및 양극 단자의 상면에 최하층의 컨덴서 소자를 형성하는 구조의 적층형 고체 전해 컨덴서에도, 본 발명은 적용할 수 있다.
(3) 밸브 작용을 갖는 금속으로서는 상기 알루미늄에 한정되지 않고, 탄탈, 니오븀 등이어도 되고, 또한, 고체 전해질층으로서는 폴리티오펜계의 도전성 폴리머에 한정되지 않고, 폴리피롤계, 폴리아닐린계, 폴리플랜계 등의 도전성 폴리머나 이산화망간 등이어도 된다.
(4) 본 발명은, 예를 들면 휴대 전화, 노트형 퍼스널컴퓨터, PDA 등의 이동 정보 단말기의 메모리 등의 백업용 전원 등에 적용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 누설 전류의 증대나, 쇼트에 의한 불량을 억제함으로써, 수율을 비약적으로 향상시킬 수 있는 적층형 고체 전해 컨덴서 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
Claims (20)
- 양극부를 갖는 양극체와, 그 양극체의 표면에 유전체 산화 피막과 음극층을 순차적으로 형성한 음극부를 갖는 컨덴서 소자를 복수 구비함과 함께, 이들 컨덴서 소자가 적층 상태로 배치되며, 또한, 인접하는 상기 양극부끼리가 용접 고정됨과 함께, 인접하는 상기 음극부끼리가 도전성 페이스트층에 의해 전기적으로 접속되는 음극 구조를 구비한 적층형 고체 전해 컨덴서로서,상기 음극부와 상기 양극부의 경계 및 그 근방에는, 해당 양극부 표면의 일부와 해당 음극부 표면의 일부를 연속적으로 덮도록 절연성의 수지층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 적층형 고체 전해 컨덴서.
- 제1항에 있어서,상기 수지층은, 상기 컨덴서 소자의 양면에 형성되어 있는 적층형 고체 전해 컨덴서.
- 제1항에 있어서,상기 수지층은, 상기 양극 단자로부터 2번째 이후의 컨덴서 소자에 형성되어 있는 적층형 고체 전해 컨덴서.
- 제2항에 있어서,상기 수지층은, 상기 양극 단자로부터 2번째 이후의 컨덴서 소자에 형성되어 있는 적층형 고체 전해 컨덴서.
- 제1항에 있어서,상기 수지층의 두께가 상기 도전성 페이스트층의 두께와 동등하거나 그것보다 작게 되는 구조인 적층형 고체 전해 컨덴서.
- 제2항에 있어서,상기 수지층의 두께가 상기 도전성 페이스트층의 두께와 동등하거나 그것보다 작은 구조인 적층형 고체 전해 컨덴서.
- 제3항에 있어서,상기 수지층의 두께가 상기 도전성 페이스트층의 두께와 동등하거나 그것보다 작은 구조인 적층형 고체 전해 컨덴서.
- 제4항에 있어서,상기 수지층의 두께가 상기 도전성 페이스트층의 두께와 동등하거나 그것보다 작은 구조인 적층형 고체 전해 컨덴서.
- 제1항에 있어서,상기 수지층은, 에폭시 수지를 주체로 하는 열경화성 수지로 이루어지는 적 층형 고체 전해 컨덴서.
- 제2항에 있어서,상기 수지층은, 에폭시 수지를 주체로 하는 열경화성 수지로 이루어지는 적층형 고체 전해 컨덴서.
- 제3항에 있어서,상기 수지층은, 에폭시 수지를 주체로 하는 열경화성 수지로 이루어지는 적층형 고체 전해 컨덴서.
- 제5항에 있어서,상기 수지층은, 에폭시 수지를 주체로 하는 열경화성 수지로 이루어지는 적층형 고체 전해 컨덴서.
- 양극부의 표면에 유전체 산화 피막과 음극층을 순차적으로 형성한 음극부와, 이 음극부로부터 연장되는 양극부로 이루어지는 컨덴서 소자를 복수 제작하는 스텝과,상기 음극부에 열경화성의 도전성 페이스트를 도포함과 함께, 상기 음극부와 상기 양극부의 경계 및 그 근방에, 해당 양극부 표면의 일부와 해당 음극부 표면의 일부를 연속적으로 덮도록 열경화성의 수지를 도포하고, 적층 후에 도전성 페이스트와 수지를 가열하여 경화시키는 스텝과,상기 컨덴서 소자의 양극부에 양극 단자를 용접 고정하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 고체 전해 컨덴서의 제조 방법.
- 제13항에 있어서,상기 음극부와 상기 양극부의 경계 및 그 근방에, 해당 양극부 표면의 일부와 해당 음극부 표면의 일부를 연속적으로 덮도록 열경화성의 수지를 도포하는 스텝에서, 수지를 상기 컨덴서 소자의 양면에 도포하는 적층형 고체 전해 컨덴서의 제조 방법.
- 제13항에 있어서,상기 음극부와 상기 양극부의 경계 및 그 근방에, 해당 양극부 표면의 일부와 해당 음극부 표면의 일부를 연속적으로 덮도록 열경화성의 수지를 도포하는 스텝에서, 수지를 상기 양극 단자로부터 2번째 이후의 컨덴서 소자에 도포하는 적층형 고체 전해 컨덴서의 제조 방법.
- 제14항에 있어서,상기 음극부와 상기 양극부의 경계 및 그 근방에, 해당 양극부 표면의 일부와 해당 음극부 표면의 일부를 연속적으로 덮도록 열경화성의 수지를 도포하는 스텝에서, 수지를 상기 양극 단자로부터 2번째 이후의 컨덴서 소자에 도포하는 적층형 고체 전해 컨덴서의 제조 방법.
- 제13항에 있어서,상기 수지로서 에폭시 수지를 주체로 하는 수지를 이용하는 적층형 고체 전 해 컨덴서의 제조 방법.
- 제14항에 있어서,상기 수지로서 에폭시 수지를 주체로 하는 수지를 이용하는 적층형 고체 전해 컨덴서의 제조 방법.
- 제15항에 있어서,상기 수지로서 에폭시 수지를 주체로 하는 수지를 이용하는 적층형 고체 전해 컨덴서의 제조 방법.
- 제16항에 있어서,상기 수지로서 에폭시 수지를 주체로 하는 수지를 이용하는 적층형 고체 전해 컨덴서의 제조 방법.
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