特開 2022-129665 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】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022129665

(43)【公開日】2022-09-06

(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 20060101AFI20220830BHJP

   H01G 9/012 20060101ALI20220830BHJP

   H01G 9/15 20060101ALI20220830BHJP

【ＦＩ】

H01G9/048 A

H01G9/012 307

H01G9/012 305

H01G9/15

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021028437

(22)【出願日】2021-02-25

(71)【出願人】

【識別番号】000134257

【氏名又は名称】株式会社トーキン

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 和明

(72)【発明者】

【氏名】石嶋 正弥

(72)【発明者】

【氏名】荒木 健二

(72)【発明者】

【氏名】高田 大輔

(57)【要約】

【課題】小型化・薄型化を実現しつつ、製造歩留まりを向上させることが可能な固体電解コンデンサを提供することである。
【解決手段】本発明の一態様にかかる固体電解コンデンサ１は、タンタル導出線１１およびコンデンサ素子１０を備える。コンデンサ素子１０は、陽極体１２、誘電体層１３、固体電解質層１４、及び陰極体１５を含む。タンタル導出線１１はコンデンサ素子１０を貫通方向において貫通しており、タンタル導出線１１およびコンデンサ素子１０の貫通方向と垂直な断面は、長手方向が水平方向に伸びる矩形状であり、タンタル導出線１１の貫通方向と垂直な断面の鉛直方向における長さをＷｃとし、コンデンサ素子の前記貫通方向と垂直な断面の鉛直方向における長さをＷｄとした場合、Ｗｃ／Ｗｄが０．５未満である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タンタル導出線と、
弁作用金属からなり、前記タンタル導出線の中央部周囲を被覆している陽極体と、当該陽極体の表面に形成された誘電体層と、当該誘電体層の表面に形成された固体電解質層と、当該固体電解質層の表面に形成された陰極体と、を含むコンデンサ素子と、を備え、
前記タンタル導出線は前記コンデンサ素子を貫通方向において貫通しており、
前記タンタル導出線および前記コンデンサ素子の前記貫通方向と垂直な断面は、長手方向が水平方向に伸びる矩形状であり、
前記タンタル導出線の前記貫通方向と垂直な断面の鉛直方向における長さをＷｃとし、前記コンデンサ素子の前記貫通方向と垂直な断面の鉛直方向における長さをＷｄとした場合、Ｗｃ／Ｗｄが０．５未満である、固体電解コンデンサ。

【請求項2】

前記Ｗｃ／Ｗｄが０．３以下である、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。

【請求項3】

前記Ｗｃ／Ｗｄが０．１以上０．３以下である、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。

【請求項4】

前記タンタル導出線の前記貫通方向と垂直な断面の周囲の長さをＹＡとし、前記コンデンサ素子の前記貫通方向と垂直な断面の周囲の長さをＰＡとした場合、ＹＡ／ＰＡが０．１以上０．９以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の固体電解コンデンサ。

【請求項5】

前記ＹＡ／ＰＡが０．３以上０．７以下である、請求項４に記載の固体電解コンデンサ。

【請求項6】

前記タンタル導出線の前記貫通方向と垂直な断面の水平方向における長さをＷａとし、前記コンデンサ素子の前記貫通方向と垂直な断面の水平方向における長さＷｂとした場合、Ｗａ／Ｗｂが０．２以上０．８以下である、請求項１～５のいずれか一項に記載の固体電解コンデンサ。

【請求項7】

前記Ｗａ／Ｗｂが０．３以上０．７以下である、請求項６に記載の固体電解コンデンサ。

【請求項8】

前記タンタル導出線は、前記コンデンサ素子の前記貫通方向の両側のそれぞれにおいて第１陽極導出線および第２陽極導出線を構成しており、
前記第１陽極導出線は基板から立設された第１陽極リードフレームに溶接されており、
前記第２陽極導出線は前記基板から立設された第２陽極リードフレームに溶接されている、請求項１～７のいずれか一項に記載の固体電解コンデンサ。

【請求項9】

前記第１陽極リードフレームおよび前記第２陽極リードフレームはそれぞれ、前記基板と接続される台座部と、当該台座部の一部を折り曲げて形成された立設部とを備え、
前記第１陽極導出線および前記第２陽極導出線はそれぞれ、前記第１陽極リードフレームの立設部および前記第２陽極リードフレームの立設部に溶接されている、
請求項８に記載の固体電解コンデンサ。

【請求項10】

前記第１陽極リードフレームおよび前記第２陽極リードフレームはそれぞれ、前記基板と接続される台座部と、当該台座部の一部に形成された断面コ字状の立設部とを備え、
前記第１陽極導出線および前記第２陽極導出線はそれぞれ、前記第１陽極リードフレームの立設部および前記第２陽極リードフレームの立設部に溶接されている、
請求項８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】

本発明は、固体電解コンデンサに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電子機器等の様々な分野において固体電解コンデンサが広く用いられている。特許文献１には、タンタル細線と、タンタル細線の周囲に設けられた容量形成部と、容量形成部の周囲に設けられた導電体層と、を備えるノイズフィルタに関する技術が開示されている。特許文献１に開示されているノイズフィルタ（固体電解コンデンサ）は、タンタル細線が容量形成部を貫通している３端子構造を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－７１０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年の電子機器の小型化により、固体電解コンデンサも小型化・薄型化が求められている。特許文献１に開示されているノイズフィルタ（固体電解コンデンサ）は、タンタル細線が円柱構造（つまり、断面形状が円形）であるため、小型化・薄型化を実現するのが困難である。

【0005】

一方、タンタル導出線を扁平形状（断面形状が矩形状）とすることで、固体電解コンデンサの小型化・薄型化を実現できる。しかしながら、タンタル導出線の断面を矩形状とした場合は、タンタル導出線とコンデンサ素子とのサイズの関係を適切に設定しないと、製造歩留まりが悪化する場合がある。

【0006】

上記課題に鑑み本発明の目的は、小型化・薄型化を実現しつつ、製造歩留まりを向上させることが可能な固体電解コンデンサを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様にかかる固体電解コンデンサは、タンタル導出線およびコンデンサ素子を備える。コンデンサ素子は、弁作用金属からなり、前記タンタル導出線の中央部周囲を被覆している陽極体と、当該陽極体の表面に形成された誘電体層と、当該誘電体層の表面に形成された固体電解質層と、当該固体電解質層の表面に形成された陰極体と、を含む。前記タンタル導出線は前記コンデンサ素子を貫通方向において貫通しており、前記タンタル導出線および前記コンデンサ素子の前記貫通方向と垂直な断面は、長手方向が水平方向に伸びる矩形状であり、前記タンタル導出線の前記貫通方向と垂直な断面の鉛直方向における長さをＷｃとし、前記コンデンサ素子の前記貫通方向と垂直な断面の鉛直方向における長さをＷｄとした場合、Ｗｃ／Ｗｄが０．５未満である。

【発明の効果】

【0008】

本発明により、小型化・薄型化を実現しつつ、製造歩留まりを向上させることが可能な固体電解コンデンサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態にかかる固体電解コンデンサの一例を示す側面図である。

【図2】実施の形態にかかる固体電解コンデンサの一例を示す上面図である。

【図3】図１の切断線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける中央部の部分的な断面図である。

【図4】図２の切断線ＩＶ－ＩＶにおけるコンデンサ素子部分の断面図である。

【図5】Ｗｃ／Ｗｄと不良率との関係を示す表である。

【図6】ＹＡ／ＰＡと各周波数におけるインピーダンスとの関係を示す表である。

【図7】Ｗａ／Ｗｂと各周波数におけるインピーダンスとの関係を示す表である。

【図8】本発明の効果を説明するための図である。

【図9】本発明の効果を説明するための図である。

【図10】本発明の効果を説明するための図である。

【図11】実施の形態にかかる固体電解コンデンサの構成例を示す斜視図である。

【図12】実施の形態にかかる固体電解コンデンサの構成例を示す斜視図である。

【図13】実施の形態にかかる固体電解コンデンサの構成例を示す斜視図である。

【図14】実施の形態にかかる固体電解コンデンサの構成例を示す斜視図である。

【図15】実施の形態にかかる固体電解コンデンサの構成例を示す斜視図である。

【図16】実施の形態にかかる固体電解コンデンサの製造例を説明するための斜視図である。

【図17】実施の形態にかかる固体電解コンデンサの製造例を説明するための斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１、図２はそれぞれ、本実施の形態にかかる固体電解コンデンサの一例を示す側面図および上面図である。図１、図２に示すように、本実施の形態にかかる固体電解コンデンサ１は、コンデンサ素子１０およびタンタル導出線１１ａ、１１ｂを備える。なお、本明細書では、タンタル導出線１１ａ、１１ｂを総称してタンタル導出線１１と記載する場合もある。他の構成要素（陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂなど）についても同様である。

【0011】

タンタル導出線１１は、コンデンサ素子１０を貫通方向（ｘ軸方向）において貫通している。タンタル導出線１１のうちコンデンサ素子１０から露出しているタンタル導出線１１ａ、１１ｂはそれぞれ陽極導出線を構成している。タンタル導出線（陽極導出線）１１ａ、１１ｂはそれぞれ、陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂと接続されている。

【0012】

具体的には、陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂはそれぞれ、水平方向（ｘ軸方向）に伸びる台座部２１ａ、２１ｂと、当該台座部２１ａ、２１ｂから鉛直方向（ｚ軸方向）に立設された立設部２３ａ、２３ｂと、を備える。そして、タンタル導出線（陽極導出線）１１ａ、１１ｂの各々が立設部２３ａ、２３ｂの頂面と接続されることで、タンタル導出線（陽極導出線）１１ａ、１１ｂと陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂとが電気的に接続される。例えば、タンタル導出線（陽極導出線）１１ａ、１１ｂは、溶接によって立設部２３ａ、２３ｂに接続される。台座部２１ａ、２１ｂは、基板（不図示）と接続される。

【0013】

コンデンサ素子１０の陰極体１５（図３参照）は、コンデンサ素子１０の下面側（ｚ軸方向マイナス側）において陰極端子２２と電気的に接続されている。例えば、陰極体１５は、導電性接着剤を用いて陰極端子２２に接続される。陰極端子２２は、基板（不図示）と接続される。

【0014】

このように、本実施の形態にかかる固体電解コンデンサ１は、タンタル導出線１１ａ、１１ｂが陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂと２箇所で接続され、陰極体１５（図３参照）が陰極端子２２と１箇所で接続された、３端子構造を備える。

【0015】

図３は、コンデンサ素子１０の内部構造を説明するための断面図であり、図１の切断線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける中央部の部分的な断面図である。図３に示すように、コンデンサ素子１０は、陽極体１２、誘電体層１３、固体電解質層１４、及び陰極体１５を備える。コンデンサ素子１０の中央部には、タンタル導出線１１が配置されている。

【0016】

タンタル導出線１１は、金属タンタル（Ｔａ）を用いて形成されている。タンタル導出線１１は、ｙｚ平面における断面が矩形状であり（図４参照）、例えば、円柱構造のタンタル導出線を圧延することで形成することができる。

【0017】

陽極体１２は、タンタル導出線１１の中央部周囲（つまり、コンデンサ素子１０から露出しているタンタル導出線１１ａ、１１ｂ以外の部分）を被覆している。陽極体１２は、弁作用金属である金属タンタル（Ｔａ）を用いて形成できる。なお、タンタル導出線１１と陽極体１２は、一体的に形成してもよい。

【0018】

誘電体層１３は、陽極体１２の表面に形成されている。例えば、誘電体層１３は、陽極体１２の表面を陽極酸化することで形成できる。例えば、陽極体１２にタンタルを用いた場合は、陽極体１２を陽極酸化することで、陽極体１２の表面に酸化タンタル被膜（誘電体層１３）を形成できる。例えば、誘電体層１３の厚みは、陽極酸化の電圧によって適宜調整できる。

【0019】

固体電解質層１４は、誘電体層１３の表面に形成されている。例えば、固体電解質層１４は、導電性高分子を用いて形成することができる。固体電解質層１４を形成する際は、例えば、化学酸化重合や電解重合等を用いることができる。また、導電性高分子溶液を塗布（含浸）して乾燥することで固体電解質層１４を形成してもよい。

【0020】

固体電解質層１４は、例えばピロール、チオフェン、アニリンおよびその誘導体を少なくとも一種以上含む単量体からなる重合体を含むことが好ましい。加えて、ドーパントとしてスルホン酸系化合物を含むことが好ましい。また、固体電解質層１４には、上述の導電性高分子に加えて、二酸化マンガン、酸化ルテニウム等の酸化物材料、ＴＣＮＱ（７，７，８，８，－テトラシアノキノジメタンコンプレックス塩）等の有機半導体等が含まれていてもよい。

【0021】

陰極体１５は、固体電解質層１４の表面に形成されている。例えば、陰極体１５は、固体電解質層１４の表面に形成されたグラファイト層と、グラファイト層の表面に形成された銀ペースト層とを用いて構成してもよい。陰極体１５は、コンデンサ素子１０の下面側（ｚ軸方向マイナス側）において、導電性接着剤を用いて陰極端子２２に接続される。

【0022】

図４は、図２の切断線ＩＶ－ＩＶにおける断面図であり、コンデンサ素子１０とタンタル導出線１１の断面形状を説明するための図である。なお、図４では陰極端子２２の図示を省略している。本実施の形態において、タンタル導出線１１およびコンデンサ素子１０の貫通方向（ｘ軸方向）と垂直な断面（ｙｚ平面）は、長手方向（ｙ軸方向）が水平方向に伸びる矩形状である。

【0023】

例えば、タンタル導出線１１の断面の鉛直方向における長さＷｃは０．０５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下、水平方向における長さＷａは０．２ｍｍ以上３．３ｍｍ以下とすることができる。また、コンデンサ素子１０の断面の鉛直方向における長さＷｄは０．３ｍｍ以上１．２ｍｍ以下、水平方向における長さＷｂは１．０ｍｍ以上４．１ｍｍ以下とすることができる。

【0024】

このとき、本実施の形態にかかる固体電解コンデンサ１では、Ｗｃ／Ｗｄを０．５未満、好ましくは０．３以下、更に好ましくは０．１以上０．３以下としている。

【0025】

図５は、Ｗｃ／Ｗｄと不良率との関係を示す表である。図５では、Ｗｃ／Ｗｄが０．０５、０．１、０．３、０．５の場合のワイヤー挿入不良率とペレットひび割れ不良率とをそれぞれ示している。ここで、ワイヤー挿入不良とは、ワイヤーの変形や、傾きによるコンデンサ素子からのワイヤー露出等である。また、ペレットひび割れ不良とは、ペレット成形時にペレットにひび割れが発生する不良である。また、不良率は、全サンプル数に対して不良が発生したサンプルの数の割合（％）である。図５に示す結果は、全サンプル数が１０００個の場合の結果である。

【0026】

図５に示すように、Ｗｃ／Ｗｄが０．５の場合は、ワイヤー挿入不良率が０％、ペレットひび割れ不良率が０．３％であった。また、Ｗｃ／Ｗｄが０．０５の場合は、ワイヤー挿入不良率が４．２％、ペレットひび割れ不良率が０％であった。Ｗｃ／Ｗｄが０．１および０．３の場合は、ワイヤー挿入不良率およびペレットひび割れ不良率が共に０％であった。したがって、Ｗｃ／Ｗｄが０．５未満、好ましくは０．３以下、更に好ましくは０．１以上０．３以下の場合に、ワイヤー挿入不良率とペレットひび割れ不良率を低減できた。

【0027】

つまり、Ｗｃ／Ｗｄが０．５以上の場合は、コンデンサ素子（ペレット）１０に対してタンタル導出線１１の厚さが厚くなり、これによりペレットのひび割れが増加したと考えられる。また、Ｗｃ／Ｗｄが０．０５以下の場合は、コンデンサ素子（ペレット）１０に対するタンタル導出線１１の厚さが薄くなり、これによりワイヤー挿入不良が発生したと考えられる。

【0028】

以上で説明したように、本実施の形態にかかる固体電解コンデンサでは、タンタル導出線を扁平形状（断面形状が矩形状）としている。したがって、固体電解コンデンサの小型化・薄型化を実現できる。また、タンタル導出線とコンデンサ素子とのサイズの関係（具体的には、Ｗｃ／Ｗｄの関係）を適切に設定しているので、製造歩留まりを向上させることができる。したがって本発明により、小型化・薄型化を実現しつつ、製造歩留まりを向上させることが可能な固体電解コンデンサを提供することができる。

【0029】

なお、上述した固体電解コンデンサでは、タンタル導出線１１の断面形状を矩形状としているが、本実施の形態ではタンタル導出線１１の断面形状は、略矩形、略扁平形状も含み、例えば角にＲやＣ面のフィレットが入っていてもよいし、両端が曲線となるトラック形状であってもよい。Ｗａ、Ｗｃの値は、鉛直方向、水平方向の長さの最大値をそれぞれ測定することで求めることができる。

【0030】

また、本実施の形態では、図４に示すように、タンタル導出線１１の断面の周囲の長さをＹＡ（ＹＡ＝（Ｗａ＋Ｗｃ）×２）とし、コンデンサ素子１０の断面の周囲の長さをＰＡ（ＰＡ＝（Ｗｂ＋Ｗｄ）×２）とした場合、ＹＡ／ＰＡを０．１以上０．９以下、好ましくは０．３以上０．７以下としてもよい。

【0031】

図６は、ＹＡ／ＰＡと各周波数におけるインピーダンスとの関係を示す表である。図６の表は、ＹＡ／ＰＡの値が０．１、０．３、０．５、０．７、０．９の場合の、周波数１ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１００ＭＨｚにおける固体電解コンデンサ１のインピーダンスを示している。また、表６には比較例として、タンタル導出線の断面形状が円形の場合（つまり、タンタル導出線が円柱構造の場合）のインピーダンスも示している。

【0032】

図６に示すように、タンタル導出線１１の断面が矩形状の場合（ＹＡ／ＰＡが０．１以上０．９以下）は、比較例（タンタル導出線の断面が円形）の場合と比べて、全体的にインピーダンスの値が低くなった。特に、ＹＡ／ＰＡが０．３以上０．９以下の場合にインピーダンスの値が低くなった。

【0033】

ここで、ＹＡ／ＰＡの値は、コンデンサ素子１０の断面の周囲の長さＰＡに対するタンタル導出線１１の断面の周囲の長さＹＡの割合を示している。よって、ＹＡ／ＰＡの値が高いほど、タンタル導出線１１の断面の周囲の長さＹＡの割合が高くなり、タンタル導出線１１とコンデンサ素子１０の陽極体１２とが接触する面積が大きくなる。したがって、ＹＡ／ＰＡの値が高くなる程、タンタル導出線１１と陽極体１２とが接触する面積が大きくなるため接触抵抗が低減し、固体電解コンデンサのインピーダンスの値が低くなったと考えられる。また、ＹＡ／ＰＡの値が高いほど、タンタル導出線１１の表面積が大きくなり、表皮効果による高周波領域でのインピーダンスが高くなる現象を抑制でき、固体電解コンデンサのインピーダンスの値が低くなったと考えられる。

【0034】

一方で、ＹＡ／ＰＡの値が高くなるとＷｃの値が高くなり、Ｗｃ／Ｗｄの値（図５参照）も高くなる。このため、ペレットひび割れ不良率が高くなるおそれがある。また、固体電解コンデンサの静電容量も減少する。この点を考慮すると、ＹＡ／ＰＡの値は、最適な範囲に設定する必要があり、本実施の形態において、０．３以上０．７以下とすることが好ましい。

【0035】

また、本実施の形態にかかる固体電解コンデンサ１は、Ｗａ／Ｗｂを０．２以上０．８以下、好ましくは０．３以上０．７以下としてもよい。

【0036】

図７は、Ｗａ／Ｗｂと各周波数におけるインピーダンスとの関係を示す表である。図７の表は、Ｗａ／Ｗｂの値が０．２、０．３、０．５、０．７、０．８の場合の、周波数１ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１００ＭＨｚにおける固体電解コンデンサ１のインピーダンスを示している。また、表７には比較例として、タンタル導出線の断面形状が円形の場合（つまり、タンタル導出線が円柱構造の場合）のインピーダンスも示している。

【0037】

図７に示すように、タンタル導出線１１の断面が矩形状の場合（Ｗａ／Ｗｂが０．２以上０．８以下）は、比較例（タンタル導出線の断面が円形）の場合と比べて、全体的にインピーダンスの値が低くなった。特に、Ｗａ／Ｗｂが０．３以上０．８以下の場合にインピーダンスの値が低くなった。

【0038】

ここで、Ｗａ／Ｗｂの値は、コンデンサ素子１０の断面の長手方向の長さＷｂに対するタンタル導出線１１の断面の長手方向の長さＷａの割合を示している。よって、Ｗａ／Ｗｂの値が高いほど、タンタル導出線１１とコンデンサ素子１０とが接触する面積が大きくなる。したがって、Ｗａ／Ｗｂの値が高くなる程、タンタル導出線１１とコンデンサ素子１０の陽極体１２とが接触する面積が大きくなるため接触抵抗が低減し、固体電解コンデンサのインピーダンスの値が低くなったと考えられる。

【0039】

一方で、Ｗａ／Ｗｂの値が高い場合は、タンタル導出線１１の断面の長手方向の長さＷａが長い。このようにタンタル導出線１１の断面の長手方向の長さＷａが長くなると、ペレットひび割れ不良率が高くなるおそれがある。この点を考慮すると、Ｗａ／Ｗｂの値は、０．３以上０．７以下とすることが好ましい。

【0040】

特許文献１に開示されているノイズフィルタ（固体電解コンデンサ）は、高周波領域における低インピーダンスの維持を目的としているが、更なる小型化・薄型化や高周波領域おける低インピーダンスの要求に対しては十分に満足することはできなかった。具体的には、特許文献１に開示されているノイズフィルタは、タンタル細線が円柱構造（つまり、断面形状が円形）であるため、高周波領域においてＥＳＬ（Equivalent Series Inductance）やＥＳＲ（Equivalent Series Resistance）の影響が大きくなり、高周波領域におけるインピーダンスを十分に低減できない場合があった。

【0041】

これに対して本実施の形態にかかる固体電解コンデンサ１では、ＹＡ／ＰＡの値、及び／又は、Ｗａ／Ｗｂの値を上述の範囲とすることで、コンデンサ素子１０の陽極体１２とタンタル導出線１１との接触面積を増やすことが可能である。したがって、陽極体１２とタンタル導出線との接触抵抗が低くなり、固体電解コンデンサのインピータンスの値を低減できる。また、本実施の形態にかかる固体電解コンデンサ１では、ＹＡ／ＰＡの値を上述の範囲とすることで、タンタル導出線の表面積を大きくすることが可能である。この構成は、高周波領域において導体の表面側に電流が流れやすい表皮効果を考慮した構造であり、タンタル導出線の表面積、すなわち電流が流れる断面積を大きくすることにより、高周波領域における抵抗が低くなり、固体電解コンデンサのインピーダンスの値を低減できる。

【0042】

図８～図１０を用いて、本発明の効果について更に説明する。
図８の左図に示すように、従来の固体電解コンデンサ１０１は、タンタル導出線１１１が円柱構造（つまり、断面形状が円形）であったため、台座部１２１から立設する立設部１２３とタンタル導出線１１１との接触部が点となり不安定であった。このため、固体電解コンデンサ１０１が傾いて、陰極体と陰極端子とを導電性接着剤を用いて接着する際に、接着不良やコンデンサ素子が外装樹脂から露出する露出不良となる場合があった。

【0043】

これに対して本実施の形態にかかる固体電解コンデンサ１では、図８の右図に示すように、タンタル導出線１１の断面が矩形状であるので、立設部２３とタンタル導出線１１との接触部が線状となり安定する。したがって、接着不良や露出不良の発生を抑制できる。具体的には、タンタル導出線１１１が円柱構造の場合は露出不良が５．０％であった。これに対して、本実施の形態のようにタンタル導出線１１の断面を矩形状とした場合は、露出不良が０．１％となり、露出不良の発生を抑制することができた。

【0044】

また、図９の左図に示すように、従来の固体電解コンデンサ１０１は、立設部１２３とタンタル導出線１１１との接触部が点であるため、電気的に点で接続されていた。このため、タンタル導出線１１１と立設部１２３との接続抵抗が高くなるという問題があった。このように接続抵抗が高くなると、２つの陽極端子間（図１における、台座部２１ａ－立設部２３ａ－タンタル導出線１１－立設部２３ｂ－台座部２１ｂ）の抵抗である通過抵抗も高くなる。通過抵抗が高い場合、製品内部での発熱が大きくなり、製品品質への弊害が生じるおそれがある。

【0045】

これに対して本実施の形態にかかる固体電解コンデンサ１では、図９の右図に示すように、タンタル導出線１１の断面が矩形状であるので、立設部２３とタンタル導出線１１との接触部が線状となり、面接続となる。このため、タンタル導出線１１と立設部２３との接続抵抗を低くすることができる。具体的には、タンタル導出線１１１が円柱構造の場合は通過抵抗が７．５ｍΩであった。これに対して本実施の形態のようにタンタル導出線１１の断面を矩形状として接続抵抗を低くした場合は、通過抵抗が６．８ｍΩとなり、通過抵抗を低くすることができた。

【0046】

また、図１０の左図に示すように、従来の固体電解コンデンサ１０１は、タンタル導出線１１１が円柱構造（つまり、断面形状が円形）であったため、立設部１２３にタンタル導出線１１１を溶接する際に、溶接不良が発生する場合があった。すなわち、タンタル導出線１１１が円柱構造の場合は、レーザ照射位置によって、溶融するワイヤーの体積が変動するため、溶け方にばらつきが発生する。例えば、タンタル導出線１１１の中央部１３１では、溶融するワイヤーの体積が大きいため、ワイヤーは溶融しにくい。一方、タンタル導出線１１１の端部側１３２では、溶融するワイヤーの体積が小さいため、ワイヤーは溶融しやすい。このように、タンタル導出線１１１が円柱構造の場合は、レーザ照射位置によってワイヤーの溶融のしやすさが異なるので、溶接不良が発生する場合があった。

【0047】

これに対して本実施の形態にかかる固体電解コンデンサ１では、図１０の右図に示すように、タンタル導出線１１の断面が矩形状であるので、立設部２３とタンタル導出線１１とを溶接する際に、レーザ照射位置によらずにワイヤーを均一に溶融することができる。例えば、レーザ照射位置３１とレーザ照射位置３２とでは、レーザ照射位置によって溶融するワイヤーの体積が同じなので、立設部２３にタンタル導出線１１を安定して溶接することができる。具体的には、タンタル導出線１１１が円柱構造の場合はオープン不良率が１．５％であった。これに対して本実施の形態のようにタンタル導出線１１の断面を矩形状とした場合は、オープン不良率が０．１％以下となり、立設部２３にタンタル導出線１１を安定して溶接することができた。

【0048】

次に、本実施の形態にかかる固体電解コンデンサの構成例について説明する。図１１～図１５は、本実施の形態にかかる固体電解コンデンサの構成例を示す斜視図である。

【0049】

図１１に示す固体電解コンデンサ１_１は、コンデンサ素子１０およびタンタル導出線１１ａ、１１ｂを備える。タンタル導出線１１は、コンデンサ素子１０を貫通方向において貫通している。タンタル導出線１１ａ、１１ｂはそれぞれ、陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂと接続されている。陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂはそれぞれ、台座部２１ａ、２１ｂと、当該台座部２１ａ、２１ｂから鉛直方向に立設された立設部２３ａ、２３ｂと、を備える。図１１に示す構成例では、立設部２３ａ、２３ｂは溶接等を用いて台座部２１ａ、２１ｂに接合されている。

【0050】

また、タンタル導出線１１ａ、１１ｂの各々は、溶接箇所３３ａ、３３ｂにおいて立設部２３ａ、２３ｂに溶接することで接合されている。コンデンサ素子１０の陰極体１５（図３参照）は、コンデンサ素子１０の下面側において陰極端子２２と電気的に接続されている。また、固体電解コンデンサ１_１は、外装樹脂４０によって覆われている。外装樹脂４０を設けることで、固体電解コンデンサ１_１を外部環境から保護できる。

【0051】

図１２に示す固体電解コンデンサ１_２は、コンデンサ素子１０およびタンタル導出線１１ａ、１１ｂを備える。タンタル導出線１１ａ、１１ｂはそれぞれ、陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂと接続されている。図１２に示す構成例では、立設部２３ａ、２３ｂは、台座部２１ａ、２１ｂの一部を折り曲げて形成されている。つまり、台座部２１ａ、２１ｂの折り曲げ位置２４において台座部２１ａ、２１ｂの一部をコンデンサ素子１０側から外側に向かって折り曲げることで、立設部２３ａ、２３ｂを形成している。これ以外の構成については、図１１に示した固体電解コンデンサ１_１と同様である。図１２に示す構成例では、台座部２１ａ、２１ｂの一部を折り曲げて立設部２３ａ、２３ｂを形成しているので、陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂの製造を簡略化することができる。

【0052】

図１３に示す固体電解コンデンサ１_３は、コンデンサ素子１０およびタンタル導出線１１ａ、１１ｂを備える。タンタル導出線１１ａ、１１ｂはそれぞれ、陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂと接続されている。図１３に示す構成例では、立設部２３ａ、２３ｂは、台座部２１ａ、２１ｂの一部を折り曲げて形成されている。つまり、台座部２１ａ、２１ｂの折り曲げ位置２４において台座部２１ａ、２１ｂの一部を外側からコンデンサ素子１０側に向かって折り曲げることで、立設部２３ａ、２３ｂを形成している。これ以外の構成については、図１１に示した固体電解コンデンサ１_１と同様である。図１３に示す構成例においても、台座部２１ａ、２１ｂの一部を折り曲げて立設部２３ａ、２３ｂを形成しているので、陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂの製造を簡略化することができる。

【0053】

図１４に示す固体電解コンデンサ１_４は、コンデンサ素子１０およびタンタル導出線１１ａ、１１ｂを備える。タンタル導出線１１ａ、１１ｂはそれぞれ、陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂと接続されている。図１４に示す構成例では、陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂは、台座部２１ａ、２１ｂの一部（中央部）を断面コ字状にすることで、立設部２６ａ、２６ｂを形成している。立設部２６ａ、２６ｂは、絞り加工（詳細は後述する）や曲げ加工を用いることで形成することができる。タンタル導出線１１ａ、１１ｂの各々は、溶接箇所３３ａ、３３ｂにおいて立設部２６ａ、２６ｂに溶接することで接合されている。

【0054】

図１５は、図１４に示す固体電解コンデンサ１_４を裏面側から見た斜視図である。図１５に示すように、固体電解コンデンサ１_４の陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂは、タンタル導出線１１ａ、１１ｂと溶接される箇所を断面コ字状として立設部２６ａ、２６ｂを形成している。また、立設部２６ａ、２６ｂよりもコンデンサ素子１０側の部分では、断面コ字状を形成しないで台座部２１ａ、２１ｂとしている。このような構成とすることで、陽極端子（台座部２１ａ、２１ｂ）の実装面積を大きくできる。これ以外の構成については、図１１に示した固体電解コンデンサ１_１と同様である。図１４、図１５に示す構成例では、台座部２１ａ、２１ｂの中央部を断面コ字状にすることで立設部２６ａ、２６ｂを形成しているので、陽極リードフレーム２０ａ、２０ｂの製造を簡略化することができる。

【0055】

図１６、図１７は、本実施の形態にかかる固体電解コンデンサの製造例を説明するための斜視図であり、図１４、図１５に示した固体電解コンデンサ１_４の製造例を説明するための図である。図１６は固体電解コンデンサ１_４を上面側から見た斜視図であり、図１７は固体電解コンデンサ１_４を裏面側から見た斜視図である。

【0056】

図１６に示すように、固体電解コンデンサ１_４を製造する際は、まず、板状部材５０の領域５１ａ、５１ｂに絞り加工を施して、凸部５２ａ、５２ｂを形成する。凸部５２ａ、５２ｂは、図１４、図１５に示す立設部２６ａ、２６ｂに対応している。その後、凸部５２ａ、５２ｂの上面とタンタル導出線１１ａ、１１ｂの下面とがそれぞれ接触するようにコンデンサ素子１０を配置する。

【0057】

次に、タンタル導出線１１ａ、１１ｂの溶接箇所３３ａ、３３ｂにそれぞれレーザを照射して、タンタル導出線１１ａ、１１ｂと凸部５２ａ、５２ｂとを溶接する。その後、コンデンサ素子１０およびタンタル導出線１１ａ、１１ｂを覆うように外装樹脂４０を形成する。このとき、外装樹脂４０が凸部５２ａ、５２ｂの裏面側に入り込まないようにしている（図１７参照）。そして、図１７に示す切断位置５５ａ、５５ｂにおいてダイシングで切断することで、図１４、図１５に示す固体電解コンデンサ１_４を形成することができる。

【0058】

図１４、図１５に示す固体電解コンデンサ１_４は、立設部２６ａ、２６ｂの裏面側（図１６、図１７の凸部５２ａ、５２ｂの裏面側に対応）が空洞となっている。よって、固体電解コンデンサ１_４を実装する際に、はんだが立設部２６ａ、２６ｂの裏面側のスペースに流れ込んではんだフィレットの形成が容易になるので、固体電解コンデンサ１_４の実装面積を小さくするとともに、固体電解コンデンサ１_４を基板に確実に実装することができる。

【0059】

以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。

【符号の説明】

【0060】

１、１_１～１_４ 固体電解コンデンサ
１０ コンデンサ素子
１１、１１ａ、１１ｂ タンタル導出線
１２ 陽極体
１３ 誘電体層
１４ 固体電解質層
１５ 陰極体
２０、２０ａ、２０ｂ 陽極リードフレーム
２１、２１ａ、２１ｂ 台座部
２２ 陰極端子
２３、２３ａ、２３ｂ 立設部
２４ 折り曲げ位置
２６ａ、２６ｂ 立設部
３１、３２ レーザ照射位置
３３ａ、３３ｂ 溶接箇所
４０ 外装樹脂
５０ 板状部材
５１ａ、５１ｂ 領域
５２ａ、５２ｂ 凸部
５５ａ、５５ｂ 切断位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】