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公開番号2025085955
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-06
出願番号2023199679
出願日2023-11-27
発明の名称固体電解コンデンサ、固体電解コンデンサの製造方法、およびコンデンサ素子
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人楓国際特許事務所
主分類H01G 9/028 20060101AFI20250530BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ESRの変化を抑制し、小型化かつ体積効率を向上させた固体電解コンデンサを提供する。
【解決手段】固体電解コンデンサは、コンデンサ素子と、封止体と、第1、第2外部電極と、を備える。コンデンサ素子は、陽極体(電極箔111)と、誘電体層112と、固体電解質層113と、導体層と、有する。陽極体は、弁作用金属を含み、第1方向に沿って配置される陽極端子領域と陰極形成領域とを有する。固体電解質層は、陰極形成領域の誘電体層上に形成され、第1端部と、第1方向において第1端部に対向する第2端部と、第1端部と第2端部とを接続する第1側部および第2側部と、第1端部と第2端部と第1側部と第2側部とに囲まれた中央部と、を有する。中央部は略平坦であり、第1端部および第2端部には中央部より凹凸形状を有する第1凹凸部が形成されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
弁作用金属を含み、前記弁作用金属の表面に複数の孔を有するポーラス層を有し、第１方向に沿って配置される陽極端子領域と陰極形成領域とを有する平膜状の陽極体と、
少なくとも前記陰極形成領域上に形成された誘電体層と、
前記陰極形成領域の前記誘電体層上に形成された固体電解質層と、
前記固体電解質層を覆うように形成された導体層と、
を有するコンデンサ素子と、を備え、
前記コンデンサ素子が複数積層された積層体を絶縁性樹脂によって封止する封止体と、
前記陽極端子領域の端部に接続される第１外部電極と、
前記陰極形成領域に接続される第２外部電極と、
をさらに備え、
前記固体電解質層は、第１端部と、前記第１方向において前記第１端部に対向する第２端部と、前記第１端部と前記第２端部とを接続する第１側部および第２側部と、前記第１端部と前記第２端部と前記第１側部と前記第２側部とに囲まれた中央部と、を有し、
前記中央部は略平坦であり、前記第１端部および前記第２端部には前記中央部より凹凸形状を有する第１凹凸部が形成されている、
固体電解コンデンサ。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第１側部および前記第２側部に、第２凹凸部が形成されている、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記固体電解質層における前記第１凹凸部の厚みが最も大きい部分と、前記第１凹凸部の厚みが最も小さい部分との差分は、１μｍ以上、１００μｍ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】
前記固体電解質層における前記第２凹凸部の厚みが最も大きい部分と、前記第２凹凸部の厚みが最も小さい部分との差分は、１μｍ以上、１００μｍ以下である、請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項５】
弁作用金属を含み、前記弁作用金属の表面に複数の孔を有するポーラス層を有し、第１方向に沿って配置される陽極端子領域と陰極形成領域とを有する平膜状の陽極体と、少なくとも前記陰極形成領域上に形成された誘電体層と、前記陰極形成領域の前記誘電体層上に形成され、第１端部と前記第１方向において前記第１端部に対向する第２端部と、前記第１端部と前記第２端部とを接続する第１側部および第２側部と、前記第１端部と前記第２端部と前記第１側部と前記第２側部とに囲まれた中央部とを有する固体電解質層と、前記固体電解質層を覆うように形成された導体層と、を有するコンデンサ素子を形成するコンデンサ素子形成工程と、
前記陽極端子領域の端部に接続される第１外部電極を形成する、第１外部電極形成工程と、
前記陰極形成領域に接続される第２外部電極を形成する第２外部電極形成工程と、
前記コンデンサ素子を複数積層し、積層体を絶縁性樹脂によって封止し、前記陽極端子領域の端部が線状に露出する第１面を有する封止体を形成する封止体形成工程と、
を有し、
前記コンデンサ素子形成工程において、
前記固体電解質層の前記第１端部および前記第２端部が前記中央部より凹凸形状を有する第１凹凸部となるように、前記固体電解質層の中央部付近を加圧することによって平坦な形状とする加圧工程をさらに有する、
固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項６】
前記加圧工程は、
前記加圧によって、前記固体電解質層が前記第１側部および前記第２側部に押し出されることによって、第２凹凸部を形成する、
請求項５に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項７】
前記固体電解質層における前記第１凹凸部の厚みが最も大きい部分と、前記第１凹凸部の厚みが最も小さい部分との差分は、１μｍ以上、１００μｍ以下である、請求項５に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項８】
前記固体電解質層における前記第２凹凸部の厚みが最も大きい部分と、前記第２凹凸部の厚みが最も小さい部分との差分は、１μｍ以上、１００μｍ以下である、請求項６に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項９】
弁作用金属を含み、前記弁作用金属の表面に複数の孔を有するポーラス層を有し、第１方向に沿って配置される陽極端子領域と、陰極形成領域とを有する平膜状の陽極体と、
少なくとも前記陰極形成領域上に形成された誘電体層と、
前記陰極形成領域の前記誘電体層上に形成された固体電解質層と、
前記固体電解質層を覆うように形成された導体層と、
を有し、
前記固体電解質層は、第１端部と、前記第１方向において前記第１端部に対向する第２端部と、前記第１端部と前記第２端部とを接続する第１側部および第２側部と、前記第１端部と前記第２端部と前記第１側部と前記第２側部とに囲まれた中央部と、を有し、
前記中央部は略平坦であり、前記第１端部および前記第２端部には前記中央部より凹凸形状を有する第１凹凸部が形成されている、
コンデンサ素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサ素子を備えた固体電解コンデンサ、および固体電解コンデンサの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、固体電解コンデンサは複数のコンデンサ素子を積層することによって形成されている。固体電解コンデンサにおいて、ＥＳＲの変化を抑制し、小型化かつ体積効率を向上させる構造が種々検討されている。
【０００３】
特許文献１の固体電解コンデンサは、コンデンサ素子と、コンデンサ素子の表面に形成された誘電体層と、固体電解質層と、陰極導電体層と、コンデンサ素子の外周面を覆う絶縁性樹脂とを備える。コンデンサ素子の底面およびその縁部に導電性粉末である二酸化マンガンを付着させることによって、凹凸部が形成される。凹凸部を形成することで、底面縁部の導電性層を厚くすることができる。この構成を備えることで、導電経路を確保し、ＥＳＲの悪化を抑制している。
【０００４】
特許文献２に記載の固体電解コンデンサは、弁作用金属上にその金属の酸化皮膜を形成することで誘電体を形成する。酸化皮膜上に固体電解質としての導電性高分子化合物および陰極導体層を形成する。この導電性高分子化合物の全面には凹凸が形成されている。このことによって、導電性高分子化合物と陰極導体層との密着性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第４４５２１４１号公報
特開平７－９４３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１は、コンデンサ素子の底面およびその縁部にのみ凹凸部が形成されている。そのため、特許文献１のコンデンサ素子においては、コンデンサ素子の底面および縁部にはカーボン層、銀層が十分付着していると推定できる。一方、それ以外の部分には、カーボン層、銀層が十分付着していない虞がある。また、凹凸部を形成するために導電性粉末を塗布する工程が発生してしまう。
【０００７】
また、特許文献２は、固体電解質層の全面に凹凸が形成されている。固体電解質層に凹凸を有するコンデンサ素子に導電性接着剤を用いて積層する場合、固体電解コンデンサは厚くなる。よって、固体電解コンデンサを小型化することができず、体積効率は悪化する虞がある。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、ＥＳＲの変化を抑制し、小型化かつ体積効率を向上させた固体電解コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の固体電解コンデンサは、コンデンサ素子と封止体と第１外部電極と第２外部電極とを備える。コンデンサ素子は、陽極体と、誘電体層と、固体電解質層と、導体層と、有する。陽極体は、弁作用金属を含み、弁作用金属の表面に複数の孔を有するポーラス層を有し、第１方向に沿って配置される陽極端子領域と陰極形成領域とを有する。陽極体は平膜状である。誘電体層は、少なくとも陰極形成領域上に形成されている。固体電解質層は、陰極形成領域の誘電体層上に形成されている。導体層は、固体電解質層を覆うように形成されている。
【００１０】
封止体は、コンデンサ素子が複数積層された積層体を絶縁性樹脂によって封止する。第１外部電極は、陽極端子領域の端部に接続される。第２外部電極は、陰極形成領域に接続される。
（【００１１】以降は省略されています）

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