WO2006059546A1

WO2006059546A1 - 固体電解コンデンサおよびその製造方法

Info

Publication number: WO2006059546A1
Application number: PCT/JP2005/021685
Authority: WO
Inventors: Chojiro Kuriyama
Original assignee: Rohm Co., Ltd.
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2006-06-08
Also published as: CN103440991B; CN101065817A; TW200636781A; CN103440991A; US20080037201A1; JP4177322B2; TWI284909B; US7706131B2; KR20070064680A; JP2006156759A; KR100904794B1

Abstract

　固体電解コンデンサ（Ａ）は、弁作用を有する金属からなる第１の多孔質焼結体（１Ａ）と、第１の多孔質焼結体（１Ａ）に導通する陽極導通部材（２１Ａ，２１Ｂ）と、陽極導通部材（２１Ａ，２１Ｂ）に導通する面実装用の陽極端子（３Ａ，３Ｂ）と、面実装用の陰極端子と、弁作用を有する金属からなり、かつ第１の多孔質焼結体（１Ａ）と陽極導通部材（２１Ａ，２１Ｂ）との間に介在する第２の多孔質焼結体（１Ｂ）と、を備える。

Description

明細書

固体電解コンデンサおよびその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、弁作用金属の多孔質焼結体を備えた固体電解コンデンサおよびその製造方法に関する。

背景技術

[0002] 固体電解コンデンサの用途には、 CPUなどのデバイス力も発生するノイズ除去や、電子機器への電源供給の安定化がある (たとえは、特許文献 1参照)。図 21は、このような固体電解コンデンサの一例を示している。この固体電解コンデンサ Xは、弁作用を有する金属の多孔質焼結体 90を備えている。陽極ワイヤ 91は、陽極導通部材の一例であり、その一部が多孔質焼結体 90から突出するように設けられている。多孔質焼結体 90の表面には、陰極を構成する導電層 92が形成されている。導体部材 93, 94は、それぞれ陽極ワイヤ 91および導電層 92と導通している。導体部材 93, 9 4のうち封止榭脂 95から露出した部分が、面実装用の陽極端子 93aおよび陰極端子 94aとなっている。ここで、固体電解コンデンサのインピーダンス Zの周波数特性は、数式 1により決定される。

[0003] [数 1]

[0004] 数式 1においては、 ωは角速度を表し、周波数の 2 π倍に相当する。また、 Cは固体電解コンデンサの容量を、 Rは抵抗を、 Lはインダクタンスを、それぞれ表している。上記の式力理解されるように、自己共振点よりも周波数が低い低周波数領域においては、インピーダンス Ζは、 lZ o Cが主な決定因子となる。このため、容量 Cを大きくすることにより低インピーダンス化が可能である。また、自己共振点付近の高周波数領域においては、抵抗 Rが主な決定因子となる。このため、低インピーダンス化のためには低 ESR (等価直列抵抗)ィ匕を図る必要がある。さらに、自己共振点よりもさらに周波数の高い超高周波数領域においては、 co Lが主な決定因子となる。このため、低インピーダンス化には低 ESL (等価直列インダクタンス)化が必要となる。 [0005] 近年、クロック周波数が高周波数ィ匕された CPUなどのデバイスからは、高調波成分を含む周波数の高いノイズが発生している。また、電子機器の高速化およびデジタル化に伴い、電力需要に高速に応答すること可能な電源系が必要となっている。これらの用途に用いられる固体電解コンデンサ Xには、低 ESL化が強く望まれている。低 ESL化を図る手段としては、たとえば、多孔質焼結体 90の形状を扁平とすることが考えられる。し力しながら、多孔質焼結体 90を扁平とするほど、多孔質焼結体 90のうち陽極ワイヤ 91を覆う部分の厚みが薄くなる。たとえば固体電解コンデンサ Xの製造工程において陽極ワイヤ 91に外力が作用すると、多孔質焼結体 90が破損し、陽極ワイヤ 91が多孔質焼結体 90から抜けるおそれがある。このように、低 ESL化を目的として多孔質焼結体 90の薄型化を図った場合に、陽極ワイヤ 90の接合強度が不足するという問題があった。

[0006] 特許文献 1 :特開 2003— 163137号公報（図 15)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、低 ESL化を図りつつ、陽極導通部材の接合強度を高めることが可能な固体電解コンデンサ、およびその製造方法を提供することをその課題として、る。

課題を解決するための手段

[0008] 上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

[0009] 本発明の第 1の側面によって提供される固体電解コンデンサは、弁作用を有する金属からなる第 1の多孔質焼結体と、上記第 1の多孔質焼結体に導通する陽極導通部材と、上記陽極導通部材に導通する面実装用の陽極端子と、面実装用の陰極端子と、弁作用を有する金属からなり、かつ上記第 1の多孔質焼結体と上記陽極導通部材との間に介在する第 2の多孔質焼結体と、を備えることを特徴としている。

[0010] 本発明の好ましい実施の形態においては、上記第 2の多孔質焼結体は、 NbOを含んでいる。

[0011] 本発明の好ましい実施の形態においては、上記第 2の多孔質焼結体は、 Nbをさらに含んでいる。 [0012] 本発明の好ましい実施の形態においては、上記第 2の多孔質焼結体は、その平均粒径が上記第 1の多孔質焼結体の平均粒径よりも小さい。

[0013] 本発明の好ましい実施の形態においては、上記陽極導通部材は、弁作用を有する金属製である。

[0014] 本発明の好ま、実施の形態にぉ、ては、上記陽極導通部材は、板状の貼付部を有しており、かつ、この貼付部において上記第 2の多孔質焼結体を介して上記第 1 の多孔質焼結体に貼付されてヽる。

[0015] 本発明の好ましい実施の形態においては、上記第 1の多孔質焼結体には、凹部が形成されており、かつ、この凹部に上記貼付部が貼付されている。

[0016] 本発明の好ましい実施の形態においては、上記貼付部には、孔が形成されている

[0017] 本発明の好ましい実施の形態においては、上記孔の内面は、上記第 2の多孔質焼結体により覆われている。

[0018] 本発明の好ましい実施の形態においては、上記貼付部は、上記孔の内面から上記第 1の多孔質焼結体とは反対側の面にわたって上記第 2の多孔質焼結体に覆われている。

[0019] 本発明の好ましい実施の形態においては、上記第 1の多孔質焼結体には、上記貼付部の上記孔に進入する突起が形成されている。

[0020] 本発明の好ま、実施の形態にぉ、ては、上記貼付部は、鋸刃状の縁部を有している。

[0021] 本発明の好ましい実施の形態においては、上記第 1の多孔質焼結体は、厚さ方向寸法がこの厚さ方向と直交する方向における幅寸法よりも小である扁平状であり、上記陽極導通部材は、上記貼付部と垂直に連結された板状の延出部を有しており、上記貼付部は、上記第 1の多孔質焼結体のうちその厚さ方向に垂直な方向を向く面に貼付されており、上記延出部は、上記第 1の多孔質焼結体の厚さ方向に垂直な方向に延びており、かつ、この延出部には、上記陽極端子が接合されている。

[0022] 本発明の好ましい実施の形態においては、上記第 1の多孔質焼結体は、厚さ方向寸法がこの厚さ方向と直交する方向における幅寸法よりも小である扁平状であり、上記陽極導通部材は、上記貼付部と同方向に連結された板状の延出部を有しており、上記貼付部は、上記第 1の多孔質焼結体のうちその厚さ方向を向く面に貼付されており、上記延出部は、上記第 1の多孔質焼結体の厚さ方向と垂直な方向に延びており、かつ、この延出部には、上記陽極端子が接合されている。

[0023] 本発明の第 2の側面によって提供される固体電解コンデンサの製造方法は、弁作用を有する金属の多孔質体または多孔質焼結体力なる中間品に、弁作用を有する金属の微粉末を含むペーストを用いて 1以上の弁作用を有する金属の陽極導通部材を貼付する工程と、上記中間品と上記ペーストとを焼結することにより、上記中間品から第 1の多孔質焼結体を形成し、かつ、上記ペーストから第 2の多孔質焼結体を形成する工程と、を有することを特徴としている。

[0024] 本発明の好ましい実施の形態においては、上記ペーストは、 NbOの微粉末を含んでいる。

[0025] 本発明の好ましい実施の形態においては、上記ペーストは、 Nbの微粉末をさらに含んでいる。

[0026] 本発明の好ましい実施の形態においては、上記ペーストに含まれる上記微粉末の平均粒径は、上記中間品を構成する上記多孔質体または上記多孔質焼結体の平均粒径よりも小さい。

[0027] 本発明の好ま、実施の形態にぉ、ては、上記陽極導通部材としては、それぞれが板状の延出部を有する複数の陽極導通部材を使用するとともに、上記複数の陽極導通部材のうち少なくとも 1つの陽極導通部材は、その延出部の延出寸法が他の陽極導通部材の延出部の延出寸法よりも大き、。

[0028] 本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明ら力となろう。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]本発明に係る固体電解コンデンサの第 1実施形態の断面図である。

[図 2]本発明に係る固体電解コンデンサの第 1実施形態の要部斜視図である。

[図 3]本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例において、陽極導通部材を貼付する工程を示す斜視図である。 [図 4]本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例において、焼結を施した後の状態を示す斜視図である。

[図 5]本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例において、第 2の多孔質焼結体を形成する工程を示す要部断面図である。

[図 6]本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例において、陽極端子および陰極導通部材を貼付する工程を示す斜視図である。

[図 7]本発明に係る固体電解コンデンサの第 2実施形態の要部斜視図である。

[図 8]本発明に係る固体電解コンデンサの第 2実施形態の要部斜視図である。

[図 9]本発明に係る固体電解コンデンサの第 3実施形態の要部斜視図である。

[図 10]本発明に係る固体電解コンデンサの第 3実施形態の要部斜視図である。

[図 11]本発明に係る固体電解コンデンサの第 3実施形態の要部斜視図である。

[図 12]本発明に係る固体電解コンデンサの第 3実施形態の要部斜視図である。

[図 13]本発明に係る固体電解コンデンサの第 4実施形態の要部断面図である。

[図 14]本発明に係る固体電解コンデンサの第 4実施形態の要部断面図である。

[図 15]本発明に係る固体電解コンデンサの第 4実施形態の要部斜視図である。

[図 16]本発明に係る固体電解コンデンサの第 4実施形態の断面図である。

[図 17]本発明に係る固体電解コンデンサの第 5実施形態の要部斜視図である。

[図 18]本発明に係る固体電解コンデンサの第 6実施形態の要部斜視図である。

[図 19]本発明に係る固体電解コンデンサの第 6実施形態の要部斜視図である。

[図 20]本発明に係る固体電解コンデンサの第 6実施形態の要部斜視図である。

[図 21]従来の固体電解コンデンサの一例の断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0030] 以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

[0031] 図 1および図 2は、本発明に係る固体電解コンデンサの第 1実施形態を示している。図 1に示すように、本実施形態の固体電解コンデンサ Aは、第 1の多孔質焼結体 1 A、第 2の多孔質焼結体 1B、第 1および第 2の陽極導通部材 21A, 21B、陽極端子 3A, 3B、陰極導通部材 41および封止榭脂 7を備えている。なお、図 2においては、封止榭脂 7は、省略されている。 [0032] 図 2に示すように、第 1の多孔質焼結体 1 Aは、その厚さ方向寸法が厚さ方向寸法と直交する方向における幅寸法よりも小である扁平な矩形板状である。第 1の多孔質焼結体 1Aは、弁作用を有する金属であるニオブ (Nb)の粉末を加圧成形し、これを焼結することにより形成されている。第 1の多孔質焼結体 1Aは、ニオブの粉末どうしが焼結したものであり、これらの間に微小な隙間が形成された構造を有している。上記粉末の表面には、たとえば五酸ィ匕ニオブ (Nb O )からなる誘電体層（図示略）が

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形成されている。また、この誘電体層の表面上には、固体電解質層（図示略)が形成されている。この固体電解質層は、たとえば二酸ィ匕マンガンあるいは導電性ポリマーからなり、好ましくは上記隙間の全体を埋めつくすように形成されている。多孔質焼結体 1の材質としては、弁作用を有する金属であればよぐニオブに代えてたとえばタンタル (Ta)などを用いても良!、。

[0033] 第 1の多孔質焼結体 1Aの側面には、 4つの凹部 lAaが形成されている。これらの凹部 lAaには、 4つの第 2の多孔質焼結体 1Bを介して 2つずつの陽極導通部材 21 A, 21Bが貼付されている。

[0034] 各第 2の多孔質焼結体 1Bは、弁作用を有する金属である酸ィ匕ニオブ (NbO)の粉末を焼結することにより形成されている。各第 2の多孔質焼結体 1Bは、第 1の多孔質焼結体 1Aと同様に微小な隙間が形成された構造を有しており、上記誘電体層および上記固体電解質層が形成されている。本実施形態においては、第 2の多孔質焼結体 1Bを形成する酸化ニオブの微粉末は、その平均粒径が第 1の多孔質焼結体 1 Aを形成するニオブの微粉末の平均粒径よりも小さ、ものとされて、る。

[0035] 2つずつの第 1および第 2の陽極導通部材 21A, 21Bは、略 L字形状の板状であり、弁作用を有する金属であるニオブ製である。各陽極導通部材 21A, 21Bは、互いに垂直に連結された貼付部 21aと延出部 21bとを有している。各陽極導通部材 21A , 21Bは、その貼付部 21aが第 2の多孔質焼結体 1Bを介して第 1の多孔質焼結体 1 Aの凹部 lAaに貼付されている。各貼付部 21aには、孔 21cが形成されている。図 1 に示すように、第 2の多孔質焼結体 1Bは、各貼付部 21aと各凹部 lAaとの間の空間を埋めるとともに、各孔 21cの内面を覆っている。

[0036] 図 1に示すように、各延出部 21bは、第 1の多孔質焼結体 1Aの厚さ方向と垂直な方向（図中左右方向）に延出している。第 1の陽極導通部材 21Aの延出部 21bの図中下面には、第 1の陽極端子 3Aが接合されている。第 2の陽極導通部材 21Bの延出部 21bの図中下面には、第 2の陽極端子 3Bが接合されている。これらの接合は、たとえば導電性榭脂 6によりなされている。図 2に示すように、第 1および第 2の陽極端子 3A, 3Bは、長矩形状であり、たとえば銅製である。

[0037] 第 1の多孔質焼結体 1Aの図中下面には、陰極導通部材 41が設けられている。この陰極導通部材 41は、たとえば導電層 5を介して第 1の多孔質焼結体 1 Aに接合されている。この導電層 5は、第 1の多孔質焼結体 1Aの表面に形成された上記固体電解質層（図示略)上にグラフアイト層と銀ペーストの層とを積層させることにより形成されている。図 2に示すように、陰極導通部材 41には、 4つの延出部が形成されており、これらの延出部が 2つずつの第 1および第 2の陰極端子 4A, 4Bとなっている。

[0038] 図 1に示すように、封止榭脂 7は、多孔質焼結体 1、陽極導通部材 21A, 21Bなどを覆うことにより、これらを保護するためのものである。封止榭脂 7は、たとえばェポキシ榭脂などの熱硬化性榭脂を用いて形成される。第 1および第 2の陽極端子 3A, 3B と、第 1および第 2の陰極端子 4A, 4Bは、それぞれの下面が封止榭脂 7から露出しており、固体電解コンデンサ Aの面実装に用いられる。このように、固体電解コンデンサ Aは、入力用の第 1の陽極端子 3Aおよび出力用の第 2の陽極端子 3Bと、入力用の第 1の陰極端子 4Aおよび出力用の第 2の 4Bとを備えることにより、いわゆる四端子型の固体電解コンデンサとして構成されている。

[0039] 次に固体電解コンデンサ Aの製造方法の一例について、図 3〜図 6を参照しつつ、以下に説明する。

[0040] まず、図 3に示すように、ニオブの多孔質焼結体 11を準備する。具体的には、 -ォブ (Nb)の微粉末を金型に充填し、加圧成形することによりニオブの多孔質体を形成する。この多孔質体に焼結を施すことにより多孔質焼結体 11が得られる。上記焼結においては、多孔質焼結体 11の焼結度合いが図 1に示す第 1の多孔質焼結体 1Aよりも小さくなるように、焼結温度および焼結時間を調節する。この多孔質焼結体 11は、本発明でいう第 1の多孔質焼結体の中間品の一例に相当するものである。

[0041] 多孔質焼結体 11を形成した後は、その凹部 11aにペースト 12を塗布する。ペースト 12は、酸化ニオブ (NbO)の微粉末とたとえばアクリルなどの有機溶媒とを混ぜ合わせたものである。酸化ニオブの微粉末は、その平均粒径が上記多孔質体を形成する際に用、たニオブの微粉末の平均粒径よりも小さいものとしておく。

[0042] ペースト 12を塗布した後は、略 L字形状の陽極導通部材 21 A, 21A' , 21Bを凹部 11aに貼付する。陽極導通部材 21A, 21A' , 21Bの貼付は、それぞれの貼付部 21 aを凹部 11a内のペースト 12に押し付けることにより行う。各貼付部 21aには 3つずつの孔 21cが形成されている。このため、上記貼付の際には、各孔 21c内にペースト 12 が充填された状態となる。陽極導通部材 21A, 21A' , 21Bには、延出部 21b, 21b' が形成されている。このうち、陽極導通部材 21A'の延出部 21b'は、その他の延出部 21bよりも長いものとされている。陽極導通部材 21A, 21A' , 21Bを貼付した状態で放置しておくことにより、ペースト 12に含まれる上記有機溶媒が蒸発し、ペースト 1 2の固化が進行する。

[0043] 次いで、陽極導通部材 21A, 21A' , 21Bが貼付された多孔質焼結体 11に対して、再度焼結を施す。多孔質焼結体 11には、上述したように既に焼結が施されているために、計 2回の焼結が施されることとなる。その結果、多孔質焼結体 11は、図 4に示すように、第 1の多孔質焼結体 1Aとなる。図 3に示すペースト 12については、上記有機溶媒が焼結によりさらに蒸発され、もしくは高温により分解される。この有機溶媒の蒸発および分解の過程において、ペースト 12に含まれる酸ィ匕ニオブの微粉末は互いに凝集する。この酸ィ匕ニオブの微粉末は、平均粒径が比較的小さいために、 1 回だけの焼結により十分に焼結されることとなる。この結果、ペースト 12は、図 4に示すように、第 2の多孔質焼結体 1Bとなる。

[0044] 酸ィ匕ニオブは、たとえばニオブと比べて脆!、材料であるために、微細化が容易であり、平均粒径の小さい微粉末とするのに適している。また、酸ィ匕ニオブの微粉末の平均粒径が小さ！/、ほど、より低、焼結温度で第 2の多孔質焼結体 1Bを得ることができる。焼結温度が低ければ、第 1および第 2の多孔質焼結体 1A, 1Bを形成する際の体積縮小を小さくすることが可能である。これにより、陽極導通部材 21A, 21A' , 21B の貼付部 21aの貼付面において、第 2の多孔質焼結体 1Bが剥離することを防止することができる。なお、ペースト 12に、酸化ニオブの微粉末に加えてニオブの微粉末を混入しても良い。ニオブを混入することにより、平均粒径が同程度であっても、焼結温度をさらに下げることが可能である。

[0045] 図 5に示すように、孔 21c内は、ペースト 12により充填された状態とされる。第 2の多孔質焼結体 1Bは、上記蒸発および焼結の工程を経て形成されるために、ペースト 1 2よりもその体積が縮小される。このため、第 2の多孔質焼結体 1Bは、孔 21aの内面を覆うように形成される。

[0046] なお、本実施形態とは異なり、第 1の多孔質焼結体 1Aの中間品として、多孔質焼結体 11にかえて焼結を施す前の多孔質体を用いても良い。この場合、焼結処理は、陽極導通部材 21 A, 21Bを貼付した後に 1回だけ施される。

[0047] 第 1および第 2の多孔質焼結体 1A, 1Bを形成した後は、第 1および第 2の多孔質焼結体 1A, 1Bに誘電体層（図示略)および固体電解質層（図示略)を形成する。上記誘電体層の形成においては、図 4に示す陽極導通部材 21 A 'の延出部 2 lb 'を挟持しながら、第 1および第 2の多孔質焼結体 1A, 1Bをたとえばリン酸水溶液の化成液に浸漬させる。これにより、第 1および第 2の多孔質焼結体 1A, 1Bに陽極酸化処理が施され、五酸ィ匕ニオブ (Nb O )からなる上記誘電体層が形成される。また、上記

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固体電解質層の形成は、第 1および第 2の多孔質焼結体 1A, 1Bをたとえば硝酸マンガンの水溶液に浸漬させた後に、これを引き揚げて力焼成することを繰り返すことにより行う。延出部 21b'は、たとえばその他の延出部 21bよりも長いものとされているため、これを挟持して上述した浸漬させる作業を行うのに便利である。

[0048] 上記固体電解質層を形成した後は、たとえばグラフアイト層および銀ペースト層からなる導電層 5を形成する。この際、図 6に示すように、第 1の多孔質焼結体 1Aの図中下面には、導電層 5を介して陰極導通部材 41を接合する。一方、陽極導通部材 21 A'の延出部 21b'をその他の延出部 21bと同じ寸法となるように切断する。これにより陽極導通部材 21A'は、延出部 21bを有する陽極導通部材 21Aとなる。 2つずつの第 1および第 2の陽極導通部材 21A, 21Bの延出部 21bの図中下面には、第 1および第 2の陽極端子 3A, 3Bをたとえば導電性榭脂を用いて接合する。

[0049] こののちは、エポキシ系榭脂を用いたモールド成形を施すことにより、図 1に示す封止榭脂 7を形成する。以上より、榭脂パッケージ型の固体電解コンデンサ Aが得られる。

[0050] 次に、固体電解コンデンサ Aの作用について説明する。

[0051] 本実施形態によれば、低 ESL化を図るとともに、陽極導通部材 21A, 21Bの接合強度を高めることができる。すなわち、第 1の多孔質焼結体 1Aとしては、扁平な形状であるほど、第 1の多孔質焼結体 1A内のインダクタンスを小さくすることが可能であり、低 ESL化を図るのに有利となる。本実施形態の第 1の多孔質焼結体 1Aは、扁平な矩形板状となっており、低 ESL化に適した構成となっている。一方、本実施形態と異なり、たとえば金属ワイヤを陽極導通部材として用い、この金属ワイヤの一部を多孔質焼結体内に進入させた構成がある。このような場合、上記多孔質焼結体を薄型とするほど、上記金属ワイヤを進入させることが困難となる。また、上記金属ワイヤの直径と上記多孔質焼結体の厚みとの寸法差が小さくなるほど、上記多孔質焼結体のうち上記金属ワイヤを覆う部分が薄くなる。このようなことでは、上記金属ワイヤに力が作用した場合に、上記多孔質焼結体が破損し、上記金属ワイヤが抜け落ちるなどの不具合が生じる。このような不具合を回避するために、たとえば、上記金属ワイヤの細径ィ匕を図ることも可能である。し力しながら、上記金属ワイヤ自体の抵抗が大きくなり、固体電解コンデンサ全体としても ESRが大きくなつてしまう。本実施形態によれば、陽極導通部材 21A, 21Bは、第 1の多孔質焼結体 1Aに貼付される構成であるため、第 1の多孔質焼結体 1Aを薄型としても、第 1の多孔質焼結体 1Aが破損するなどのおそれがない。

[0052] また、図 1に示すように、陽極導通部材 21A, 21Bの延出部 21bは、第 1の多孔質焼結体 1Aの図中下面と同程度の高さにおいて、図中左右方向に延出している。このため、第 1および第 2の陽極端子 3A, 3Bと第 1の多孔質焼結体 1Aとの間の電流経路は、おおむね平坦な形状となっており、大きく起立する部分がない。したがって、上記電流経路におけるインダクタンスを小さくすることが可能であり、固体電解コンデンサ Aの低 ESL化を図ることができる。

[0053] 第 2の多孔質焼結体 1Bは、酸化ニオブの微粉末を用いて形成されていることにより、第 1の多孔質焼結体 1Aと陽極導通部材 21A, 21Bとを適切に接合させることができる。図 3に示すように、あら力じめ焼結を施された多孔質焼結体 11とペースト 12に含まれた酸ィ匕ニオブの微粉末とは互いによく馴染む。また、陽極導通部材 21A, 21 Bは、ニオブ製であるために、図 3に示すペースト 12に含まれる酸化ニオブの微粉末とよく馴染む。さらに、第 2の多孔質焼結体 1Bを形成するための焼結工程は、その平均粒径が小さいことにより焼結温度が低ぐ焼結時間も短い。このため、図 5に示すぺ一スト 12から第 2の多孔質焼結体 1Bへの体積縮小を小さくすることができる。したがつて、第 2の多孔質焼結体 1Bを形成する過程において、上記体積縮小により、陽極導通部材 21A, 21Bが剥離することを防止可能である。

[0054] 図 1に示すように、陽極導通部材 21A, 21Bの貼付部 21aに設けられた孔 21cは、その内面が第 2の多孔質焼結体 1Bにより覆われている。このため、陽極導通部材 21 A, 21Bに力が作用しても、第 2の多孔質焼結体 1Bのうち孔 21c内にある部分により、いわゆるアンカー効果が発揮される。したがって、陽極導通部材 21A, 21Bの接合強度を高めるのに好適である。また、陽極導通部材 21A, 21Bは、凹部 lAa内に貼付部 21aが収納されている。このため、上記アンカー効果との相乗効果により、陽極導通部材 21A, 21Bがずれることを防止できる。

[0055] 本実施形態においては、第 2の多孔質焼結体 1Bを形成する酸化ニオブの微粉末を平均粒径の小さいものとするほど、陽極導通部材 21A, 21Bの接合強度を高めるのに有利である。すなわち、上記酸ィ匕ニオブの微粉末の平均粒径が小さければ、図 5に示すように、ペースト 12に含まれる有機溶媒が蒸発する際に、上記微粉末どうしにいわゆるファンデルワールス力（分子間力）が作用しやすぐ互いに強固に凝集する。一方、このような作用は、第 2の多孔質焼結体 1Bを高密度化させるとともに、その内部の隙間を縮小化させる。し力しながら、図 1に示すように固体電解コンデンサ Aは、第 2の多孔質焼結体よりも体積が顕著に大である第 1の多孔質焼結体 1Aを備えている。このため、第 1の多孔質焼結体 1Aを十分な隙間を有するものとしておけば、固体電解コンデンサ Aの大容量ィ匕を適切に図ることができる。

[0056] 図 7〜図 20は、本発明に係る固体電解コンデンサの他の例を示している。なお、これらの図においては、上記実施形態と類似の要素については、同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。

[0057] 図 7に示す本発明に係る固体電解コンデンサの第 2実施形態においては、陽極導通部材 22A, 22Bの形状が、上述した第 1実施形態の陽極導通部材 21 A, 21Bと異なる。なお、本図においては、陽極端子、陰極端子、および封止榭脂が省略されている。具体的には、陽極導通部材 22A, 22Bは、それぞれが 2つの直角部を有する形状とされている。陽極導通部材 22A, 22Bのそれぞれのうち、図中上部と中央部とがそれぞれ貼付部 22a, 22a'となっている。各貼付部 22a, 22a'は、第 1の多孔質焼結体 1Aの図中上面から図中側面にわたる部分に第 2の多孔質焼結体 1Bを介して貼付されている。

[0058] このような実施形態によれば、陽極導通部材 22A, 22Bと第 1の多孔質焼結体 1A との貼付面積を大きくすることが可能である。また、互いに垂直に連結された貼付部 2 2a, 22a'を用いて貼付することにより、その貼付方向が 2方向となっている。したがつて、陽極導通部材 22A, 22Bの接合強度を高めるのに有利である。

[0059] 図 8は、本発明に係る固体電解コンデンサの第 2実施形態の変形例を示している。

本実施形態においては、陽極導通部材 22A, 22Bとしては、幅広状のものが 1つずつ用いられている。このような実施形態によれば、陽極導通部材 22A, 22Bの貼付面積をさらに大きくすることができる。

[0060] 図 9は、本発明に係る固体電解コンデンサの第 3実施形態を示している。本実施形態においては、陽極導通部材 23A, 23Bは、ニオブ製の帯板である。これらの陽極導通部材 23A, 23Bの中央寄りの部分が貼付部 23aとなっており、第 1の多孔質焼結体 1Aの図中上面に貼付されている。陽極導通部材 23A, 23Bのうち貼付部 23a を挟んで両側に延びる部分が、延出部 23bとなっており、これらの延出部に陽極端子（図示略)が接合される。

[0061] このような実施形態によっても、低 ESL化と陽極導通部材 23A, 23Bの接合強度の向上とを図ることができる。帯板状の陽極導通部材 23A, 23Bは、たとえばニオブの平板材料を切断することにより容易に作成することが可能である。

[0062] 図 10は、本発明に係る固体電解コンデンサの第 3実施形態の変形例を示している。本実施形態においては、陽極導通部材 23A, 23Bに、 4つずつの孔 23cが形成されている。これにより、いわゆるアンカー効果が適切に発揮されて、陽極導通部材 23 A, 23Bの接合強度をさらに高めることができる。 [0063] 図 11は、本発明に係る固体電解コンデンサの第 3実施形態の他の変形例を示している。本実施形態においては、陽極導通部材 23A, 23Bのうち幅方向に離間する縁部 23dが鋸刃状とされている。これらの縁部 23dは、第 2の多孔質焼結体 1Bにより覆われている。このような実施形態によっても、アンカー効果が発揮され、陽極導通部材 23A, 23Bの接合強度の向上を図ることができる。

[0064] 図 12は、本発明に係る固体電解コンデンサの第 3実施形態の他の変形例を示している。本実施形態においては、帯板状の陽極導通部材 23の貼付部 23aが、第 1の多孔質焼結体 1Aに形成された溝 lAb内に収納されている。また、溝 lAbのうち貼付部 23a以外の空間は、第 2の多孔質焼結体 1Bにより埋められている。このような実施形態によれば、陽極導通部材 23の接合強度を高めるとともに、その厚さ方向において貼付部 23aを第 1の多孔質焼結体 1A力突出させないことが可能である。したがつて、固体電解コンデンサ Aの小型化を図ることができる。

[0065] 図 13は、本発明に係る固体電解コンデンサの第 4の実施形態を示している。本実施形態においては、平板状の陽極導通部材 24の貼付部 24aに孔 24cが設けられている。第 2の多孔質焼結体 1Bは、陽極導通部材 24のうち孔 24cの内面力も貼付部 2 4aの図中上面にわたる領域を覆うように形成されている。このような実施形態によつても、陽極導通部材 24の接合強度を高めることができる。

[0066] さらに、図 14に示す変形例においては、第 1の多孔質焼結体 1Aに、孔 24cに進入する突起 lAcが形成されている。突起 lAcは、円錐の頂部が切断された形状とされている。このような実施形態によれば、アンカー効果をさらに高めることができる。また、図 15に示すように、この陽極導通部材 24を中間品 11に貼付する工程において、突起 11cが孔 24cに挿入されることによるセンタリング効果が期待される。したがって、陽極導通部材 24を中間品 11に対してより正確な位置に貼付することができる。

[0067] 図 16は、図 14および図 15に示した実施形態と類似の接合構造を有する固体電解コンデンサの一例である。本実施形態においては、第 1の多孔質焼結体 1Aの図中下面に凹部 lAaが形成されており、この凹部 lAaの底面に突起 lAcが設けられている。陽極導通部材 24に形成された孔 24cには、突起 lAcが進入している。突起 lAc および貼付部 24aは、第 2の多孔質焼結体 1Bに覆われている。また、凹部 lAaの下方領域には、導電層 5が充填されている。これにより、第 1の多孔質焼結体 1Aの下面は、平滑な面とされている。このような平滑面には、大きなサイズの陰極導通部材 41 を容易に貼付することができる。また、本実施形態においては、陽極導通部材 24には、段差部 24eが形成されている。このため、延出部 24bは、図中下方寄りに位置している。これにより、延出部 24bに接合された陽極端子 3は、陰極導通部材 41に設けられた陰極端子（図示略)と面一となる。このような構成は、低 ESL化を図るのに好適である。

[0068] 図 17は、本発明に係る固体電解コンデンサの第 5の実施形態を示している。本実施形態においては、陽極導通部材 25A, 25Bには、起立した貼付面 25aと、この貼付面 25aと垂直に連結された貼付面 25a'とが形成されている。これらの貼付面 25a, 25a'は、第 1の多孔質焼結体 1Aの側面および図中下面に貼付されている。貼付面 25a'からは延出部 25bが延出している。この延出部 25bには、段差部 25eが形成されている。これにより、延出部 25bの先端寄りの部分は、陰極端子 4A, 4Bと同じ高さとなっている。この部分が陽極端子 3A, 3Bを兼ねている。このような実施形態によれば、陽極端子 3A, 3Bと陰極端子 4A, 4Bとを同じ方向に向くように配置することが可能である。このような構成は、この固体電解コンデンサ Aが実装される配線パターンをコンパタトに配置するのに適して!/、る。

[0069] 図 18〜図 20は、本発明に係る固体電解コンデンサの第 6の実施形態を示している。これらの実施形態においては、陽極導通部材として陽極ワイヤが用いられている点力上述した実施形態と異なっている。

[0070] 図 18に示した実施形態においては、陽極導通部材としての陽極ワイヤ 26A, 26B 力第 1の多孔質焼結体 1Aの両側面に貼付されている。陽極ワイヤ 26A, 26Bの両端部は、本発明でいう延出部 26bとなっており、この部分に陽極端子（図示略)が接合される。陽極ワイヤ 26A, 26Bと第 1の多孔質焼結体 1Aの側面との間の領域は、第 2の多孔質焼結体 1Bにより埋められている。この領域は円弧形状面と平面とにより囲まれたものであるため、比較的大きな隙間となっている。本実施形態においては、第 2の多孔質焼結体 1Bは、酸ィ匕ニオブの微粉末を含んだペーストから形成されて!ヽる。このため、上記隙間には、第 2の多孔質焼結体 1Bが密に充填されており、不当な空隙などが生じていない。したがって、第 1の多孔質焼結体 1Aと陽極ワイヤ 26A, 2 6Bとの間の抵抗が不当に大きくなることが無ぐ固体電解コンデンサ Aの低 ESRィ匕に好ましい。

[0071] 図 19に示した実施形態においては、陽極ワイヤ 26は、その一部が第 1の多孔質焼結体 1 Aに形成された凹部 lAa内に進入しており、第 2の多孔質焼結体に覆われている。このような実施形態によれば、たとえば第 1の多孔質焼結体 1Aの中間品にあたる多孔質体を形成する際に、陽極ワイヤ 26をあら力じめ進入させておく必要がない。そのため、製造効率を高めることが可能である。また、図 20に示す実施形態のように、陽極ワイヤ 26A, 26Bを、第 1の多孔質焼結体 1Aに形成した溝 lAbを貫通するように設ける構成としても良、。

[0072] 本発明に係る固体電解コンデンサは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る固体電解コンデンサの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

[0073] 多孔質焼結体および陽極導通部材の材質としては、ニオブ、酸ィヒニオブある！/、はタンタルなどの弁作用を有する金属であればよい。また、本発明に係る固体電解コンデンサは、その具体的な用途も限定されない。

Claims

請求の範囲

[I] 弁作用を有する金属からなる第 1の多孔質焼結体と、

上記第 1の多孔質焼結体に導通する陽極導通部材と、

上記陽極導通部材に導通する面実装用の陽極端子と、

面実装用の陰極端子と、

弁作用を有する金属力なり、かつ上記第 1の多孔質焼結体と上記陽極導通部材との間に介在する第 2の多孔質焼結体と、を備えることを特徴とする、固体電解コンデンサ。

[2] 上記第 2の多孔質焼結体は、 NbOを含んで、る、請求項 1に記載の固体電解コンデンサ。

[3] 上記第 2の多孔質焼結体は、 Nbをさらに含んでいる、請求項 2に記載の固体電解コンデンサ。

[4] 上記第 2の多孔質焼結体は、その平均粒径が上記第 1の多孔質焼結体の平均粒径よりも小さ、、請求項 1に記載の固体電解コンデンサ。

[5] 上記陽極導通部材は、弁作用を有する金属製である、請求項 1に記載の固体電解コンデンサ。

[6] 上記陽極導通部材は、板状の貼付部を有しており、かつ、この貼付部が上記第 2の多孔質焼結体を介して上記第 1の多孔質焼結体に貼付されている、請求項 1に記載の固体電解コンデンサ。

[7] 上記第 1の多孔質焼結体には、凹部が形成されており、かつ、この凹部に上記貼付部が貼付されて、る、請求項 6に記載の固体電解コンデンサ。

[8] 上記貼付部には、孔が形成されている、請求項 6に記載の固体電解コンデンサ。

[9] 上記孔の内面は、上記第 2の多孔質焼結体により覆われている、請求項 8に記載の固体電解コンデンサ。

[10] 上記貼付部は、上記孔の内面から上記第 1の多孔質焼結体とは反対側の面にわたつて上記第 2の多孔質焼結体により覆われている、請求項 9に記載の固体電解コンデンサ。

[II] 上記第 1の多孔質焼結体には、上記貼付部の上記孔に進入する突起が形成されている、請求項 8に記載の固体電解コンデンサ。

[12] 上記貼付部は、鋸刃状の縁部を有している、請求項 6に記載の固体電解コンデンサ。

[13] 上記第 1の多孔質焼結体は、厚さ方向寸法がこの厚さ方向と直交する方向における幅寸法よりも小である扁平状であり、

上記陽極導通部材は、上記貼付部と垂直に連結された板状の延出部を有しており上記貼付部は、上記第 1の多孔質焼結体のうちその厚さ方向に垂直な方向を向く面に貼付されており、

上記延出部は、上記第 1の多孔質焼結体の厚さ方向に垂直な方向に延びており、かつ、この延出部には、上記陽極端子が接合されている、請求項 6に記載の固体電解コンデンサ。

[14] 上記第 1の多孔質焼結体は、厚さ方向寸法がこの厚さ方向と直交する方向における幅寸法よりも小である扁平状であり、

上記陽極導通部材は、上記貼付部と同方向に連結された板状の延出部を有しており、

上記貼付部は、上記第 1の多孔質焼結体のうちその厚さ方向を向く面に貼付されており、

上記延出部は、上記第 1の多孔質焼結体の厚さ方向と垂直な方向に延びており、かつ、この延出部には、上記陽極端子が接合されている、請求項 6に記載の固体電解コンデンサ。

[15] 弁作用を有する金属の多孔質体または多孔質焼結体からなる中間品に、弁作用を有する金属の微粉末を含むペーストを用いて 1以上の弁作用を有する金属の陽極導通部材を貼付する工程と、

上記中間品と上記ペーストとを焼結することにより、上記中間品から第 1の多孔質焼結体を形成し、かつ、上記ペーストから第 2の多孔質焼結体を形成する工程と、を有することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。

[16] 上記ペーストは、 NbOの微粉末を含んでいる、請求項 15に記載の固体電解コンデンサの製造方法。

[17] 上記ペーストは、 Nbの微粉末をさらに含んでいる、請求項 16に記載の固体電解コンデンサの製造方法。

[18] 上記ペーストに含まれる上記微粉末の平均粒径は、上記中間品を構成する上記多孔質体または上記多孔質焼結体の平均粒径よりも小さい、請求項 15に記載の固定電解コンデンサの製造方法。

[19] それぞれが板状の延出部を有する複数の陽極導通部材を使用するとともに、上記複数の陽極導通部材のうち少なくとも 1つの陽極導通部材は、その延出部の延出寸法が他の陽極導通部材の延出部の延出寸法よりも大きい、請求項 15に記載の固体電解コンデンサの製造の方法。