特許 6925577 固体電解コンデンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6925577

(24)【登録日】2021年8月6日

(45)【発行日】2021年8月25日

(54)【発明の名称】固体電解コンデンサ

(51)【国際特許分類】

   H01G 9/048 20060101AFI20210812BHJP

   H01G 9/012 20060101ALI20210812BHJP

   H01G 9/052 20060101ALI20210812BHJP

【ＦＩ】

   H01G9/048 A

   H01G9/048 H

   H01G9/048 Z

   H01G9/012 301

   H01G9/012 303

   H01G9/012 305

   H01G9/052 505

【請求項の数】10

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-4209(P2019-4209)

(22)【出願日】2019年1月15日

(62)【分割の表示】特願2016-69888(P2016-69888)の分割

【原出願日】2016年3月31日

(65)【公開番号】特開2019-75582(P2019-75582A)

(43)【公開日】2019年5月16日

【審査請求日】2019年1月15日

【審判番号】不服2020-13285(P2020-13285/J1)

【審判請求日】2020年9月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】390033385

【氏名又は名称】日本蓄電器工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085143

【弁理士】

【氏名又は名称】小柴 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】信田 知希

(72)【発明者】

【氏名】藤本 和雅

(72)【発明者】

【氏名】横倉 修

【合議体】

【審判長】 山田 正文

【審判官】 井上 信一

【審判官】 須原 宏光

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５６−８４３４２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平４−３６７２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７１６０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H01G 9/048

H01G 9/012

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに対向する１対の端面および前記端面に隣り合う底面を有する直方体形状の本体と、
前記本体の前記１対の端面に配置された１対の陽極端子と、
前記本体の前記底面にある陰極端子と、
を備え、
前記本体は、
樹脂を含む封止材と、
前記封止材に覆われたコンデンサ素子と、
を備え、
前記コンデンサ素子は、
弁作用金属からなる円柱状の貫通導体と、
前記貫通導体の周面上にある誘電体層と、
前記誘電体層上にありかつ前記陰極端子と電気的に接続されている陰極側機能層と、
を備え、
前記貫通導体は、当該貫通導体の軸線方向に延びる芯部と、前記芯部の周面を覆いかつ多数の細孔を有する多孔部と、からなり、
前記誘電体層は、前記多孔部の前記細孔の内周面に沿って形成され、
前記貫通導体の前記周面のうち前記陰極端子に接続される部分以外は前記封止材で封止されており、前記芯部の両端面は、当該貫通導体の前記軸線方向に対して垂直な方向に延びる状態で前記封止材から露出しており、前記本体の前記１対の端面の各々上において、前記１対の陽極端子にそれぞれ覆われかつ接触しており、
前記陰極端子は、前記陰極側機能層の周面の一部と接する平板状の金属板からなる、
固体電解コンデンサ。

【請求項2】

前記陰極側機能層は、前記多孔部の前記細孔の少なくとも一部を充填している導電性高分子層を備える、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。

【請求項3】

前記陰極側機能層と前記陽極端子との間に配置される電気絶縁部材をさらに備える、請求項１または２に記載の固体電解コンデンサ。

【請求項4】

前記電気絶縁部材は、前記芯部に接している、請求項３に記載の固体電解コンデンサ。

【請求項5】

前記電気絶縁部材が前記芯部に接している部分では、前記電気絶縁部材が前記多孔部にある前記細孔を充填している、請求項４に記載の固体電解コンデンサ。

【請求項6】

前記電気絶縁部材が前記芯部に接している部分では、前記多孔部が存在しない、請求項４に記載の固体電解コンデンサ。

【請求項7】

前記陽極端子は、めっき膜を含む、請求項１ないし６のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。

【請求項8】

前記陽極端子は、導電性樹脂膜を含む、請求項１ないし７のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。

【請求項9】

前記多孔部は、線状の前記貫通導体の周面に形成されたエッチング処理部からなる、請求項１ないし８のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。

【請求項10】

前記本体は、複数個の前記コンデンサ素子を含み、複数個の前記コンデンサ素子は、前記陽極端子および前記陰極端子を介して並列接続されている、請求項１ないし９のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、固体電解コンデンサに関するもので、特に、弁作用金属からなる貫通導体を通して電力供給を行なう３端子タイプの固体電解コンデンサに関するものである。

【背景技術】

【0002】

固体電解コンデンサは、デカップリング回路や電源回路において一般的なコンデンサとして用いられるばかりでなく、高周波ノイズを除去するノイズフィルタとしても有利に用いられる。

【0003】

この発明にとって興味ある従来技術として、たとえば国際公開第２００５／０１５５８８号（特許文献１）に記載されたものがある。特に、特許文献１の図１０および図１１に記載される固体電解コンデンサが注目される。この固体電解コンデンサについて、添付の図８を参照しながら説明する。

【0004】

図８に示すように、固体電解コンデンサ１は、金属粒子または導電性セラミック粒子からなる弁作用を有する多孔質焼結体２と、多孔質焼結体２を貫通するように設けられ、その両端部が多孔質焼結体２から突出している陽極ワイヤ３と、を備えている。陽極ワイヤ３のうち、多孔質焼結体２から突出する各端部は、断面ほぼＣ字状に折り曲げられた金属板からなる陽極端子４および５にそれぞれ電気的に接続される。

【0005】

他方、多孔質焼結体２の上下面には、それぞれ、陰極となる導電性樹脂６および７が配置され、さらに、導電性樹脂６および７を介して、金属板からなる陰極プレート８および９が接着される。上方の陰極プレート８と下方の陰極プレート９とは、図示しないが、多孔質焼結体２の側面に沿って配置された導電部材によって互いに電気的に接続されている。多孔質焼結体２の下方に配置された陰極プレート９には、陰極端子１０が接続される。陰極端子１０は、断面Ｕ字状に折り曲げられた金属板から構成される。

【0006】

また、多孔質焼結体２は、封止樹脂１１によって覆われる。ここで、上述した陽極端子４および５ならびに陰極端子１０の各一部は、外部の実装基板との電気的接続を可能にするため、封止樹脂１１から露出するようにされる。

【0007】

このような固体電解コンデンサ１は、ノイズを除去しながら、一方の陽極端子４または５から他方の陽極端子５または４へと電力供給を行なうように用いられる。このとき、固体電解コンデンサ１によれば、ここに入力される電流の大部分は陽極ワイヤ３を通るので、当該固体電解コンデンサ１内での電気的損失を小さくすることができる。また、多孔質焼結体２内を流れる電流が小さいので、多孔質焼結体２内での発熱を抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】国際公開第２００５／０１５５８８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上述の固体電解コンデンサ１には、以下のような解決されるべき課題がある。

【0010】

図９は、固体電解コンデンサ１が与える等価回路図である。

【0011】

図９とともに図８を参照して、容量Ｃ１は、陽極ワイヤ３と陰極プレート８および９との間に形成される容量であり、抵抗Ｒ３およびインダクタンスＬ４は、それぞれ、陰極プレート８および９から陰極端子１０の実装部に至る導電経路において存在する抵抗および寄生インダクタンスである。インダクタンスＬ１は、主として陽極ワイヤ３によって生じる寄生インダクタンスである。抵抗Ｒ１およびインダクタンスＬ２は、それぞれ、陽極ワイヤ３の一方端から陽極端子４の実装部に至る導電経路において存在する抵抗および寄生インダクタンスである。抵抗Ｒ２およびインダクタンスＬ３は、それぞれ、陽極ワイヤ３の他方端から陽極端子５の実装部に至る導電経路において存在する抵抗および寄生インダクタンスである。

【0012】

このような等価回路図で表わされる固体電解コンデンサ１では、まず、寄生インダクタンスＬ２およびＬ３が大きくなってしまう。なぜなら、陽極ワイヤ３の一方端部から陽極端子４の実装部へと延びる導電経路ならびに陽極ワイヤ３の他方端部から陽極端子５の実装部へと延びる導電経路が比較的長く、かつ陽極端子４および５が直線状に延びるのではなく、いくつかの折り曲げ部を有しているためである。

【0013】

上述のように、寄生インダクタンスＬ２およびＬ３が大きくなると、固体電解コンデンサ１の高周波数帯でのノイズ除去性能が低下する。

【0014】

また、抵抗Ｒ１およびＲ２が比較的大きくなる。なぜなら、上述したように、陽極ワイヤ３の一方端から陽極端子４の実装部に至る導電経路ならびに陽極ワイヤ３の他方端から陽極端子５の実装部に至る導電経路が比較的長いことに加えて、陽極ワイヤ３の一方端と陽極端子４との接続部ならびに陽極ワイヤ３の他方端と陽極端子５との接続部が、円柱状の陽極ワイヤ３の周面部と陽極端子４および５の各々の平面部とによる線接触に基づいているためである。

【0015】

上述のように、抵抗Ｒ１およびＲ２が大きいと、固体電解コンデンサ１に流し得る電流を小さくしてしまう。

【0016】

また、固体電解コンデンサ１において、陽極端子４および５といった容量形成に寄与しない部材の、全体積に占める割合が比較的高く、体積効率が低い。そのため、小型かつ大容量化が困難である。

【0017】

そこで、この発明の目的は、上述した課題を解決し得る固体電解コンデンサを提供しようとすることである。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上述した技術的課題を解決するため、この発明に係る固体電解コンデンサは、互いに対向する１対の端面および端面に隣り合う底面を有する直方体形状の本体と、本体の１対の端面に配置された１対の陽極端子と、本体の底面にある陰極端子と、を備える。

【0019】

上記本体は、樹脂を含む封止材と、封止材に覆われたコンデンサ素子と、を備える。

【0020】

コンデンサ素子は、弁作用金属からなる円柱状の貫通導体と、貫通導体の周面上にある誘電体層と、誘電体層上にありかつ陰極端子と電気的に接続されている陰極側機能層と、を備える。

【0021】

貫通導体は、当該貫通導体の軸線方向に延びる芯部と、芯部の周面を覆いかつ多数の細孔を有する多孔部と、からなる。前述した誘電体層は、多孔部の細孔の内周面に沿って形成される。

【0022】

そして、貫通導体の周面のうち陰極端子に接続される部分以外は封止材で封止されており、芯部の両端面は、当該貫通導体の軸線方向に対して垂直な方向に延びる状態で封止材から露出しており、本体の１対の端面の各々上において、１対の陽極端子にそれぞれ覆われかつ接触していることを第１の特徴としている。

【0023】

このように、本体の１対の端面に１対の陽極端子を配置し、貫通導体の芯部の両端面を、本体の１対の端面の各々上において、１対の陽極端子でそれぞれ覆いかつ１対の陽極端子にそれぞれ接触させているので、陽極端子側の導電経路長を短くすることができる。

【0024】

この発明において、上記陰極側機能層は、固体電解質として、多孔部の細孔の少なくとも一部を充填している導電性高分子層を備えることが好ましい。この構成によれば、陰極側機能層としての導電性高分子層と誘電体層とを広い面積で接触させることができる。

【0025】

また、この発明において、陰極側機能層と陽極端子との間に配置される電気絶縁部材をさらに備えることが好ましい。これによって、陰極側機能層と陽極端子との間での電気的絶縁状態を高い信頼性をもって確保することができる。

【0026】

上述の電気絶縁部材は、芯部に接していることがより好ましい。この構成によれば、陽極端子を形成するため、たとえば湿式めっきが適用される場合、めっき液が多孔部に浸透しかつ残留するといった不都合を生じにくくすることができる。なお、上述した構成において、電気絶縁部材が芯部に接している部分では、電気絶縁部材が多孔部にある細孔を充填している状態にある場合と、多孔部が存在しない場合とがある。

【0027】

貫通導体は、前述のように、芯部の周面が多孔部で覆われている形態を有する円柱状である。円柱状とは、楕円柱状や扁平柱状、角柱の稜線部分がアール面取りされた形状を含む。貫通導体が円柱状であると、その周面には、角が存在しない。そのため、導電性高分子層のような陰極側機能層の形成性を優れたものとすることができ、よって、陰極側機能層を介して配置される陽極側の要素と陰極側の要素との不所望な接触を生じにくくすることができる。

【0028】

周面に角が存在すると、たとえば、その角の一部が覆えず貫通導体が露出してコンデンサの不良を発生させやすくなる、また、覆えている場合でも、その形成厚みは角部で薄くなり平坦部は厚くなり、均一性に乏しくなりやすいため、コンデンサ素子が厚くなり、結果、コンデンサの低背化が困難になる。つまり、陰極側機能層の形成性が優れるとは、陰極側機能層を構成する各要素の厚みが均一性に優れることを意味する。したがって、貫通導体はその周面に角を有さないことが好ましい。ここで角とは、鋭角ないし鈍角のように丸みを帯びていない部分をいう。

【0029】

また、樹脂を含む封止材を成形する際、貫通導体に加わる外部ストレスは、貫通導体が円柱状であるため、有利に分散される。したがって、封止材の成形時において、貫通導体が損傷するといった事態を有利に避けることができる。

【0030】

また、貫通導体が円柱状であると、封止材の充填性に優れている。したがって、封止材によるパッケージ効果が高いため、水分や空気の遮断性が高く、耐湿性や耐熱性に優れた固体電解コンデンサを得ることができる。

【0031】

また、貫通導体が円柱状であると、その円周面全域を容量出現部として利用することができるので、たとえばアルミニウム箔のような金属箔の場合に比べて、容量出現部の面積を約１．５倍に広げることができる。

【0032】

陽極端子は、好ましくは、めっき膜もしくは導電性樹脂膜、またはこれら両方を含む。

【0033】

多孔部は、好ましくは、線状の貫通導体の周面に形成されたエッチング処理部からなる。すなわち、貫通導体は、芯部が残るように、金属線の表面をエッチングすることによって得られる。この構成によれば、芯部と多孔部との導通を確保しながら、陽極としての芯部の断面積比率を任意かつ容易に調節することができる。断面積における芯部と多孔部との合計に対する芯部の比率（つまり、断面積比率）を調節することによって、容量の大小、陽極端子との接触度合いを調節することができる。たとえば、この比率が大きければ、陽極端子との芯部の接触面が大きくなる。すなわち、電気的接続部分での抵抗が低く、たとえば大電流を流すことに対して有利に作用する。また、芯部とめっき膜の密着面積についても、これをより確保できるため、たとえば長期の耐久性に有利に作用する。これらは一例の説明に過ぎないが、さまざまな要求に応じて、芯部の断面積比率を任意に調節して用いることが好ましい。

【0034】

一方、特許文献１に記載のような多孔質焼結体の場合には、焼結部とワイヤとの導通を確保するために、粒子／粒子間および粒子／ワイヤ間のネッキング技術が不可欠であり、製造プロセスが複雑になる。

【0035】

この発明に係る固体電解コンデンサにおいて、より低いＥＳＲ（等価直列抵抗）およびより大きい容量を望むなら、本体は、複数個のコンデンサ素子を含むことが好ましい。この場合、複数個のコンデンサ素子は、陽極端子および陰極端子を介して並列接続される。

【0036】

この発明は、陰極端子が、陰極側機能層の周面の一部と接する平板状の金属板からなることを第２の特徴としている。金属板は、プリント基板や樹脂板に比べて、放熱性に優れている。また、プリント基板に比べて、コンデンサ素子と実装側端子とを配線するためのスルーホール導体やビア導体を形成する必要がなく、金属板はその表面すべてにおいて導電経路を与えるものであるため、導電経路長を短くすることができる。また、金属板は薄くても、強度の点でも優れていて、固体電解コンデンサの低背化にとって有利である。また、プリント基板に比べて、金属板は安価であり、固体電解コンデンサの低コスト化にとって有利である。

【発明の効果】

【0037】

この発明によれば、本体の１対の端面に１対の陽極端子を配置し、貫通導体における芯部の両端面を、１対の陽極端子でそれぞれ覆いかつ１対の陽極端子にそれぞれ接触させているので、陽極端子側の導電経路長を短くすることができる。したがって、陽極端子側の導電経路において生じる寄生インダクタンスを小さくすることができ、固体電解コンデンサの高周波数帯でのノイズ除去性能を高めることができる。

【0038】

また、上述のように、この発明によれば、貫通導体の芯部の両端面を、１対の陽極端子でそれぞれ覆いかつ１対の陽極端子にそれぞれ接触させているので、この接触が比較的広い面同士の面接触となり得る。したがって、貫通導体の芯部と陽極端子との電気的接続部分での抵抗を低く抑えることができる。そのため、固体電解コンデンサに大電流を流すことができる。

【0039】

また、この発明によれば、容量形成に寄与しない陽極端子は、本体の端面に配置され、この陽極端子に貫通導体の芯部の端面が直接接触する構成となっているので、容量形成に寄与しない部材の、全体積に占める割合が比較的低く、体積効率が高い。そのため、小型かつ大容量化に適している。また、容量に起因する周波数帯におけるノイズ除去性能を高めることができる。したがって、この発明によれば、寄生インダクタンスに起因する高周波数帯および容量に起因する周波数帯を含む広い周波数帯域で、ノイズ除去性能を高めることができる。

【0040】

また、この発明によれば、特許文献１に記載されかつ図８に示した固体電解コンデンサ１における、多孔質焼結体２および陽極ワイヤ３の２点の部品の機能を、芯部と多孔部とを有する貫通導体という１点の部品によって担わせることができるので、部品点数の削減およびそれによる低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】この発明の第１の実施形態による固体電解コンデンサ２１の外観を示す斜視図である。

【図2】図１の線II−IIに沿う断面図である。

【図3】図１に示した固体電解コンデンサ２１の底面図である。

【図4】図２の線IV−IVに沿う断面図である。

【図5】図２の部分Ｖを拡大して模式的に示す断面図である。

【図6】この発明の第２の実施形態を説明するためのもので、図２の部分VIを拡大して模式的に示す断面図である。

【図7】この発明の第３の実施形態による固体電解コンデンサ２１ａを示す正面図中央横断面図である。

【図8】特許文献１に記載された固体電解コンデンサ１を示す平面図中央横断面図である。

【図9】図８に示した固体電解コンデンサ１の等価回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0042】

図１ないし図５を参照して、この発明の第１の実施形態による固体電解コンデンサ２１について説明する。

【0043】

固体電解コンデンサ２１は、互いに対向する１対の端面２２および２３、ならびに端面２２および２３に隣り合う底面２４を有する直方体形状の本体２５と、本体２５の１対の端面２２および２３に配置された１対の陽極端子２６および２７と、本体２５の底面２４にある陰極端子２８と、を備える。

【0044】

上記本体２５は、樹脂を含む封止材２９と、封止材２９に覆われたコンデンサ素子３０と、を備える。

【0045】

コンデンサ素子３０は、弁作用金属からなる線状の貫通導体３１を備える。貫通導体３１を構成する弁作用金属として、たとえば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、またはこれらの少なくとも１種を含む合金が用いられる。貫通導体３１は、この実施形態では、円柱状である。安価で入手が容易な点で、好ましくは、貫通導体３１として、アルミニウムワイヤが用いられる。

【0046】

貫通導体３１は、当該貫通導体３１の軸線方向に延びる芯部３２と、芯部３２の周面を覆いかつ多数の細孔を有する多孔部３３と、からなる。多孔部３３は、たとえば、アルミニウムワイヤからなる貫通導体３１の周面にエッチング処理を施し、それによって周面が粗面化されることにより形成される。多孔部３３には、図５に模式的に示すように、外方に向く開口を有する多数の細孔３４が形成されている。なお、図２および図４では、多孔部３３は、太い点線で挟まれた、網掛けを施した領域をもって示されている。

【0047】

また、コンデンサ素子３０は、図５に示すように、貫通導体３１上にある誘電体層３５を備える。誘電体層３５は、たとえば、多孔部３３が形成された貫通導体３１の表面を酸化することによって形成される。図５において、誘電体層３５は太線で示されている。誘電体層３５は、多孔部３３の細孔３４の内周面に沿って形成されている。

【0048】

コンデンサ素子３０は、さらに、誘電体層３５上にある陰極側機能層３６を備えている。陰極側機能層３６は、固体電解質としての導電性高分子層３７、その上のカーボン層３８およびその上の銀層３９を備える。導電性高分子層３７は、図５に示されるように、多孔部３３の細孔３４の少なくとも一部を充填するように設けられる。これによって、導電性高分子層３７と誘電体層３５とを広い面積で接触させることができる。なお、陰極側機能層３６のうちカーボン層３８と銀層３９とは、コンデンサ素子３０の陰極層として機能する。つまり、陰極側機能層３６は、導電性高分子層３７と、導電性高分子層３７上の陰極層とを含む。陰極層は、導電性を有する層であればよい。本実施形態では、陰極層はカーボン層３８と銀層３９の複数層としているが、陰極層は、銀層３９だけで構成されていてもよい。

【0049】

陰極側機能層３６、より特定的には、銀層３９は、たとえば導電性接着剤４０（図４参照）を介して陰極端子２８と電気的に接続される。陰極端子２８は、金属板から構成され、陰極側機能層３６の周面の一部と接している。

【0050】

貫通導体３１の周面のうち陰極端子２８に接続される部分以外は封止材２９で封止されている。芯部３２の両端面は、当該貫通導体３１の軸線方向に対して垂直な方向に延びる状態で封止材２９から露出しており、本体２５の１対の端面２２および２３の各々上において、１対の陽極端子２６および２７にそれぞれ覆われかつ接触している。陽極端子２６および２７は、図２に示すように、貫通導体３１の芯部３２の端面上に形成された、たとえばニッケル、亜鉛、銅、錫、金、銀、パラジウムまたは鉛などの金属、あるいはこれら金属の少なくとも１種を含有する合金を含むめっき膜、もしくはたとえば銀、銅、ニッケル、錫およびパラジウムの少なくとも１種を導電成分として含む導電性樹脂膜から構成される。あるいは、陽極端子２６および２７は、めっき膜と導電性樹脂膜とを含む多層構造とされてもよい。たとえば、陽極端子２６および２７は、２層のめっき層とこれらめっき層の間にある導電性樹脂層とを備えていてもよい。

【0051】

なお、陽極端子２６および２７に対して、たとえば金属片や金属リード材などを接触させて、レーザ溶接、抵抗溶接、超音波溶接などで接続することは、機械的ダメージや接触ばらつきなどに起因する不良発生の一要因となるため、好ましい形態ではない。

【0052】

陰極側機能層３６と陽極端子２６および２７との間に、電気絶縁性樹脂からなる電気絶縁部材４３が配置される。これによって、陰極側機能層３６と陽極端子２６および２７との間での電気的絶縁状態を確実に実現することができる。この実施形態では、貫通導体３１の両端部において、多孔部３３が除去され、芯部３２がむき出しの状態とされた上で、芯部３２に接するように、電気絶縁部材４３が設けられる。すなわち、電気絶縁部材４３内には、多孔部３３が存在していない。

【0053】

なお、この発明の第２の実施形態として、図６に示すように、電気絶縁部材４３が芯部３２に接している部分では、電気絶縁部材４３が多孔部３３にある細孔３４を充填するように設けられてもよい。すなわち、電気絶縁部材４３内に、多孔部３３が存在している。

【0054】

上述した２つの場合のいずれであっても、電気絶縁部材４３は、芯部３２に接している。この構成によれば、陽極端子２６および２７を形成するため、たとえば湿式めっきが適用される場合、めっき液が多孔部３３に浸透しかつ残留するといった不都合を生じにくくすることができる。

【0055】

封止材２９は、樹脂を含む。封止材２９は樹脂に加えて、アルミナやシリカ等のフィラーや、磁性材料を含んでいてもよい。封止材２９が上記フィラーを含むことによって、封止材２９の機械的強度や加工性を調節することができる。また、所望の線膨張係数を有するフィラーを選択することによって、熱収縮性を調節することができる。封止材２９が磁性材料を含むと、コンデンサのインピーダンスを意図的に高めることができる。たとえば、インピーダンスの低いコンデンサを複数並列実装して用いる場合に反共振が発生する可能性がある。このとき、封止材が磁性材料を含むと、反共振を抑制することができる。磁性材料としては、たとえば、鉄の粉、鉄を含む合金の粉、あるいは、フェライトの粉などの磁性粉が用いられる。磁性材料は、異なる粒径の、あるいは、異なる組成の２種以上の粉の混合物であってもよい。このように、要求機能に応じて、所望のフィラーや磁性材料を選択して用いることが好ましい。

【0056】

以上説明した固体電解コンデンサ２１によれば、本体２５の１対の端面２２および２３に１対の陽極端子２６および２７を配置し、貫通導体３１における芯部３２の両端面を、１対の陽極端子２６および２７でそれぞれ覆いかつ１対の陽極端子２６および２７にそれぞれ接触させているので、陽極端子２６および２７側の導電経路長を短くすることができる。したがって、図９の等価回路において、陽極端子４および５側の導電経路において生じる寄生インダクタンスＬ２およびＬ３に相当する寄生インダクタンスを小さくすることができ、固体電解コンデンサ２１の高周波数帯（ωＬ）でのノイズ除去性能を高めることができる。

【0057】

そして、容量形成に寄与しない陽極端子２６および２７は、本体２５の端面２２および２３に配置され、この陽極端子２６および２７に貫通導体３１の芯部３２の端面が直接接触する構成となっているので、容量形成に寄与しない部材の、全体積に占める割合が比較的低く、体積効率が高い。そのため、小型かつ大容量化に適している。したがって、容量に起因する周波数帯（１／ωＣ）においても高いノイズ除去性能を発揮することができる。

【0058】

したがって、以上説明した固体電解コンデンサ２１によれば、インダクタンスに起因する高周波数帯および容量に起因する周波数帯を含む広い周波数帯域で、高いノイズ除去性能を発揮することができる。

【0059】

また、貫通導体３１の芯部３２の両端面を、１対の陽極端子２６および２７にそれぞれ比較的広い面同士で面接触させているので、貫通導体３１の芯部３２と陽極端子２６および２７との電気的接続部分での抵抗、すなわち、図９に示した抵抗Ｒ１およびＲ２に相当する抵抗を低く抑えることができる。そのため、固体電解コンデンサ２１に大電流を流すことができる。

【0060】

また、陰極端子２８は、図８に示した陰極端子１０の場合とは異なり、金属板の折り曲げによるものではないので、陰極端子２８側の導電経路において発生する図９に示した寄生インダクタンスＬ４に相当する寄生インダクタンスを小さくすることができる。

【0061】

上述した固体電解コンデンサ２１は、たとえば、以下のようにして製造される。

【0062】

貫通導体３１として、エッチング処理が施されることによって多孔部３３が形成され、さらに、陽極酸化によって形成された誘電体層３５を備えた、たとえば直径０．８ｍｍ、長さ２．０ｍｍの円柱状のアルミニウム線を用意する。ここで、一例として、当該貫通導体３１に形成されている誘電体層３５の耐電圧を測定するため、常温下、アジピン酸アンモニウム水溶液中で定電流０．３５ｍＡ／ｃｍ^２を１８０秒通電したところ、６０Ｖの耐電圧が認められた。この貫通導体３１において、多孔部３３の厚みは、たとえば０．０５ｍｍである。

【0063】

この貫通導体３１の断面直径は０．８ｍｍ、芯部３２の直径は０．７ｍｍであり、残りが多孔部３３である。したがって、芯部３２が多孔部３３に対して占める直径比は、０．７／０．１＝７．０である。

【0064】

次に、上記アルミニウム線からなる貫通導体３１の両端部のまわりに電気絶縁性の樹脂を塗布して乾燥して、たとえば０．０５ｍｍの厚みの電気絶縁部材４３を形成する。この電気絶縁部材４３は、多孔部３３にある細孔３４を充填する状態となっている。なお、電気絶縁性の樹脂を塗布する前に、多孔部３３を除去しておいてもよい。

【0065】

次に、貫通導体３１の周面上の、電気絶縁部材４３が配置された部分以外の部分に、固体電解質としての導電性高分子層３７を形成した後、陰極としてカーボン層３８、銀層３９を形成する。導電性高分子層３７は、高分子の前駆体である単量体と、ドーパントおよび酸化剤とからなる反応溶液を交互に塗布し重合反応させる化学酸化重合や、反応溶液内で電気化学的な重合反応を行なう電解重合や、予め導電性が発現している導電性高分子が任意の溶媒中に溶解ないし分散している溶液を塗布して行なう方法などによって形成することができる。

【0066】

一例として、陰極側機能層３６の形成のため、固体電解質としてポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）が分散した導電性高分子溶液を多孔部３３に浸透させながら塗布し乾燥して導電性高分子層３７を形成し、次いでカーボンペーストを塗布して乾燥した後、銀ペーストを塗布して乾燥して、カーボン層３８および銀層３９を順次形成した。ここで、導電性高分子層３７の、多孔部３３上での厚みはたとえば０．０１ｍｍ、ならびにカーボン層３８および銀層３９の各厚みもたとえば０．０１ｍｍであった。

【0067】

このようにして得られたコンデンサ素子３０を、ＬＣＲメーターを用いて、１２０Ｈｚの容量を測定した結果、１．０μＦであった。次いで、当該素子３０に２５Ｖの電圧を１分間印加して漏れ電流を測定した結果、２．１ｎＡであった。漏れ電流は極めて小さく良好であった（ＣＶ換算すると、約０．０００１ＣＶに相当）。

【0068】

上述した工程において、貫通導体３１が円柱状であるので、導電性高分子層３７、カーボン層３８および銀層３９の形成性が良好である。また、貫通導体３１が円柱状であると、その円周面全域を容量出現部として利用することができる。

【0069】

次に、貫通導体３１上の陰極側機能層３６を、たとえば厚み０．１ｍｍ、幅１．２ｍｍの陰極端子２８となる金属板に導電性接着剤４０で接着し、次いで、陰極端子２８の外側に向く面および貫通導体３１の両端面が露出するように樹脂を成形して封止材２９を形成する。貫通導体３１の両端面の露出は、研磨加工によるよりもダイシング加工による方が好ましい。より一様な露出面を得ることができ、陽極端子２６および２７の形成において良好な接触を得ることができるためである。

【0070】

この封止材２９の成形時において、貫通導体３１が円柱状であるので、貫通導体３１に加わる外部ストレスは有利に分散され、貫通導体３１が損傷するといった事態を有利に避けることができる。損傷によって、たとえば漏れ電流が増加するなどの不具合が発生する。また、貫通導体３１が円柱状であるので、封止材２９の充填性に優れており、たとえばコンデンサ素子３０と封止材２９との間に隙間が発生しがたく、封止材２９による高いパッケージ効果を得ることができる。

【0071】

次に、封止材２９から露出する貫通導体３１の両端面に接続されるように、陽極端子２６および２７を形成する。陽極端子２６および２７の形成のため、たとえば、めっき膜が形成され、次いで導電性樹脂膜がたとえば０．０１ｍｍの厚みをもって形成される。あるいは、陽極端子２６および２７の形成のため、めっき膜のみが形成されることも、導電性樹脂膜のみが形成されることもある。

【0072】

以上のようにして、外形寸法がたとえば２．０２ｍｍ（長手方向寸法）×１．２２ｍｍ（幅方向寸法）×１．２２ｍｍ（高さ方向寸法）の固体電解コンデンサ２１が完成される。一例として、このようにして得られた固体電解コンデンサ２１を、ＬＣＲメーターを用いて、１２０Ｈｚの容量を測定した結果、１．０μＦであった。次いで、当該コンデンサに２５Ｖの電圧を１分間印加して漏れ電流を測定した結果、２．０ｎＡであった。漏れ電流の増加は認められず良好であった。

【0073】

次に、図７を参照して、この発明の第３の実施形態による固体電解コンデンサ２１ａについて説明する。図７は正面図中央横断面図であるが、図７において、図２に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明を省略する。

【0074】

図７に示した固体電解コンデンサ２１ａは、その本体２５において、複数個の、たとえば２個のコンデンサ素子３０を含むことを特徴としている。２個のコンデンサ素子３０は、横に並べられた状態で、封止材２９によって覆われている。

【0075】

陽極端子２６および２７は、２個のコンデンサ素子３０の各々における貫通導体３１の芯部３２を互いに電気的に接続するように、本体２５の端面２２および２３に形成される。

【0076】

他方、陰極端子２８は、図７では点線で示されているが、２個のコンデンサ素子３０の各々における陰極側機能層３６に含まれる銀層３９を互いに電気的に接続するように、本体２５の底面に沿って設けられる。

【0077】

このようにして、２個のコンデンサ素子３０は、陽極端子２６および２７ならびに陰極端子２８を介して並列接続される。これによって、固体電解コンデンサ２１ａによれば、前述の固体電解コンデンサ２１に比べて、より低いＥＳＲおよびより大きい容量を実現することができる。

【0078】

以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、これらの実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。

【符号の説明】

【0079】

２１，２１ａ 固体電解コンデンサ
２２，２３ 端面
２４ 底面
２５ 本体
２６，２７ 陽極端子
２８ 陰極端子
２９ 封止材
３０ コンデンサ素子
３１ 貫通導体
３２ 芯部
３３ 多孔部
３４ 細孔
３５ 誘電体層
３６ 陰極側機能層
３７ 導電性高分子層
３８ カーボン層
３９ 銀層
４３ 電気絶縁部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】