JP2001307956A - シートコンデンサ - Google Patents

シートコンデンサ

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JP2001307956A JP2000119011A JP2000119011A JP2001307956A JP 2001307956 A JP2001307956 A JP 2001307956A JP 2000119011 A JP2000119011 A JP 2000119011A JP 2000119011 A JP2000119011 A JP 2000119011A JP 2001307956 A JP2001307956 A JP 2001307956A
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哲広 是近
Ryo Kimura
涼 木村
Koichi Kojima
浩一 小島
Hideki Masumi
英樹 益見
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    • H01G9/052—Sintered electrodes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波応答性が向上するシートコンデンサを
提供することを目的とするものである。 【解決手段】 弁金属多孔シート体１の多孔質化された
面に、誘電体酸化皮膜３、固体電解質層４および陰極電
極層５をこの順番で積層してなるとともに、これらの積
層方向の側面に保護層７を備えるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子機器に利
用されるシートコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のシートコンデンサは、アルミニウ
ムやタンタル等の弁金属多孔シート体を陽極素子とし、
この表面に誘電体酸化皮膜を形成し、その上に機能性高
分子や二酸化マンガンなどの固体電解質層を設け、その
外表面に陰極層を設け、全体を外装モールドし、この外
装両端に位置するように陽極素子および陰極層と電気的
に接続するリード板からなる端子電極を引き回して設け
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のシートコン
デンサでは、端子電極を外装両端に位置するように陽極
素子および陰極層と電気的に接続するリード板を引き回
していたために高周波応答性が劣るという問題点を有し
ていた。
【０００４】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、高周波応答性が向上するシートコンデンサを提供す
ることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は以下の構成を有するものである。
【０００６】請求項１に記載の発明は、一方の面を多孔
質化してなる弁金属多孔シート体と、この弁金属多孔シ
ート体の多孔質化してなる面に設けられた誘電体酸化皮
膜と、この誘電体酸化皮膜の上面に設けられた固体電解
質層と、この固体電解質層の上面に設けられた陰極層
と、前記弁金属多孔シート体、誘電体酸化皮膜、固体電
解質層および陰極層の積層方向に設けられた保護層とか
らなるものである。
【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の弁金属多孔シート体の多孔質化してなる面と反
対側の面に取出電極を備えたものである。
【０００８】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
に記載の保護層と接する面に前記弁金属多孔シート体の
多孔質化してなる面と反対側の面と電気的に接続するよ
うに設けられた取出電極と、前記弁金属多孔シート体の
多孔質化してなる面と反対側の面と電気的に接続する面
および前記取出電極と接する前記第１の積層方向側保護
層と反対側の面に第２の積層方向側保護層を備えたもの
である。
【０００９】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の陰極層、第１の積層方向側保護層、取出電極お
よび第２の積層方向側保護層は、面一であるものであ
る。
【００１０】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
に記載の弁金属多孔シート体の一方の側面と保護層との
間に設けられた引出電極と、少なくともこの第１の保護
層の前記弁金属多孔シート体と接する面と反対側の面に
陰極電極層と電気的に接続するように設けられた第１の
取出電極と、少なくとも前記陰極電極層の露出面を覆う
ように第２の保護層を設けるとともに前記引出電極の露
出面を覆うように第２の取出電極とを備えたものであ
る。
【００１１】また、請求項６に記載の発明は、請求項１
に記載の弁金属多孔シート体は、片面をエッチング処理
したアルミニウム箔であるものである。
【００１２】また、請求項７に記載の発明は、請求項１
に記載の弁金属多孔シート体は、弁金属粉末の焼結体で
あるものである。
【００１３】また、請求項８に記載の発明は、請求項１
に記載の陰極電極部は、片面をエッチング処理したアル
ミニウム箔のエッチングされていない面であるものであ
る。
【００１４】また、請求項９に記載の発明は、請求項１
に記載の取出電極は、片面をエッチング処理したアルミ
ニウム箔のエッチングされていない面に設けた金属層で
あるものである。
【００１５】また、請求項１０に記載の発明は、請求項
１に記載の取出電極は、弁金属粉末の焼結体の誘電体酸
化皮膜の形成されていない片面を利用してなるものであ
る。
【００１６】また、請求項１１に記載の発明は、請求項
１に記載の固体電解質層は、機能性高分子を用いたもの
である。
【００１７】また、請求項１２に記載の発明は、請求項
１に記載の固体電解質層は、二酸化マンガンを用いたも
のである。
【００１８】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態１におけるシートコンデンサについて、図面
を参照しながら説明する。
【００１９】図１は本発明の実施の形態１におけるシー
トコンデンサの斜視図、図２は同断面図である。
【００２０】図において、１は一方の面が多孔質化され
たアルミニウム箔等からなる弁金属多孔シート体であ
る。６はこの弁金属多孔シート体１の多孔質化されてい
ない面に必要により設けられた取出電極で、この取出電
極６は、アルミニウム箔の場合は多孔質化されていない
面をそのまま利用しても良いし、多孔質化されていない
面に金、銅またはニッケル等の他の金属層を形成して構
成したり、弁金属粉末の焼結体の場合は誘電体酸化皮膜
の形成されない焼結体の面をそのまま利用しても良い
し、金、銅またはニッケル等の他の金属層をスパッタリ
ング、蒸着等の方法で形成して構成しても良い。
【００２１】一方、弁金属多孔シート体１の多孔質化さ
れた面には、誘電体酸化皮膜３、固体電解質層４および
陰極電極層５をこの順番で積層して設けている。
【００２２】誘電体酸化皮膜３は、弁金属多孔シート体
１の多孔質化された面に陽極酸化することにより設けら
れる。
【００２３】固体電解質層４は、誘電体酸化皮膜３の上
面にポリピロールやポリチオフェン等の固体電解質層を
化学重合や電解重合によって形成したり、硝酸マンガン
溶液を含浸させて熱分解することによって二酸化マンガ
ン層を形成することで得ることができる。
【００２４】陰極電極層５は、固体電解質層４の上面に
銅等の金属箔を貼り付けたり、固体電解質層４の上面に
導電ペーストを塗布したりして形成できる。
【００２５】また、７は保護層で、これら弁金属多孔シ
ート体１、誘電体酸化皮膜３、固体電解質層４、陰極電
極層５および取出電極６の積層方向である側面にエポキ
シ樹脂等により設けられる。
【００２６】以上のように構成されたシートコンデンサ
について、以下にその製造方法を図面を参照しながら説
明する。
【００２７】図３〜９は本発明の実施の形態１における
シートコンデンサの製造方法を説明する断面図である。
【００２８】まず、図３に示すように、片面がエッチン
グ処理により多孔化されたアルミニウム箔を弁金属多孔
シート体１として準備する。この弁金属多孔シート体１
は片面をマスキングしてエッチング処理することによっ
て容易に多孔質化ができる。
【００２９】次に、図４に示すように、弁金属多孔シー
ト体１の多孔質化された面を除いて耐薬品性のフォトレ
ジストやマスキングテープ等からなるレジスト層２を形
成する。
【００３０】次に、化成液中で陽極酸化させて図５に示
すように弁金属多孔シート体１の上面に誘電体酸化皮膜
３を形成する。
【００３１】次に、誘電体酸化皮膜３を形成したものを
ポリピロールを含む溶液に浸漬し、続いて酸化剤溶液に
浸漬して化学酸化重合により薄く誘電体酸化皮膜３の上
面にポリピロール層を形成し、このポリピロール層を形
成したものをポリピロールを含む溶液に浸漬してポリピ
ロール層を＋側、溶液中の電極を−側として電解重合す
ることにより上記ポリピロール層を形成して、図６に示
すような固体電解質層４を形成する。
【００３２】次に、図７に示すように、銅からなる陰極
電極層５を固体電解質層４と電気的に接続するように貼
り付けて形成する。
【００３３】次に、図８に示すように、弁金属多孔シー
ト体１の誘電体酸化皮膜３、固体電解質層４および陰極
電極層５を有する面と反対側の面のレジスト層２を剥離
または溶解除去して弁金属多孔シート体１を表出させ
る。
【００３４】次に、図９に示すように、弁金属多孔シー
ト体１のレジスト層２を剥離または溶解除去した面に銅
からなる取出電極６を形成する。この取出電極６は、ス
パッタリング、蒸着または銅箔を貼り付けることによっ
て形成することができる。
【００３５】最後に、図２に示すように、弁金属多孔シ
ート体１の積層方向、つまり側面に保護層7を形成する
ことにより、シートコンデンサの完成品とする。
【００３６】以上のように構成されたシートコンデンサ
は、取り出す電極は陰極電極層５および取出電極６とな
り、つまりシートコンデンサの上下面のため、導電パタ
ーンを有する実装基板に埋め込めば直接他の電子回路ま
たは電子部品等を直接実装することができるので、引き
出しの導電パターンが不要となって高周波応答性が向上
するとともに小型化ができる。
【００３７】なお、本実施の形態では弁金属多孔シート
体１として片面をエッチング処理したアルミニウム箔を
用いるのはすでに確立されているアルミ電解コンデンサ
のアルミニウム箔を利用することができ、アルミニウム
箔の片面をマスキングしてエッチング処理すれば簡単に
所望とするエッチングピッドを有した弁金属多孔シート
体１を得ることができ、生産性を高めることができるこ
とになる。
【００３８】また、弁金属多孔シート体１としてタンタ
ル等の弁金属粉末の焼結体を用いるのは、得られる静電
容量が大きくなるからである。
【００３９】さらに、アルミニウム箔または弁金属粉末
の焼結体の片面を取出電極６とするのは、別の取出電極
６としての金属層を必要とせず、構成部品が少なく生産
効率も向上し、コスト面で有利となるからである。
【００４０】また、固体電解質層４としてポリピロール
やポリチオフェン等の機能性高分子を用いることにより
インピーダンスの低いシートコンデンサとすることがで
きてより高周波応答性に優れたものとすることができ
る。しかし、完全に確立された技術としては二酸化マン
ガンを形成する方法があり、緻密なしかも厚みのコント
ロールも自由に行える方法とすることにより、さらなる
生産性および信頼性の向上を図ることができる。
【００４１】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２におけるシートコンデンサについて、図面を参照し
ながら説明する。
【００４２】図１０は本発明の実施の形態２におけるシ
ートコンデンサの斜視図、図１１は同断面図である。こ
こで、図１０および図１１において実施の形態１の図１
および図２と同一構成要素は同一符号を付し詳細な説明
は省略する。
【００４３】図において、１は一方の面が多孔質化され
た弁金属多孔シート体１である。この弁金属多孔シート
体１の多孔質化された面には、誘電体酸化皮膜３、固体
電解質層４および陰極電極層５をこの順番で積層して設
けている。
【００４４】１１は弁金属多孔シート体１の多孔質化さ
れていない面に、この弁金属多孔シート体１の全幅より
も大きい幅で設けられた第１の取出電極で、この取出電
極１１は、アルミニウム箔の場合は多孔質化されていな
い面をそのまま利用しても良いし、多孔質化されていな
い面に金、銅またはニッケル等の他の金属層を形成して
構成したり、弁金属粉末の焼結体の場合は誘電体酸化皮
膜の形成されない焼結体の面をそのまま利用しても良い
し、金、銅またはニッケル等の他の金属層をスパッタリ
ング、蒸着等の方法で形成して構成しても良い。
【００４５】１２は第１の積層方向側保護層で、第１の
取出電極１１の上面にかつ弁金属多孔シート体１、誘電
体酸化皮膜３、固体電解質層４および陰極電極層５の積
層方向である側面にエポキシ樹脂等により設けられる。
この第１の積層方向側保護層１２と接する面には、第１
の取出電極１１と電気的に接続する第２の取出電極１３
を金、銅またはニッケル等の他の金属層をスパッタリン
グ、蒸着等の方法で形成して構成するものである。
【００４６】１４は保護層で、第１の取出電極１１およ
び第２の取出電極１３の露出部分を覆うように形成する
ことにより、シートコンデンサの完成品とする。この
際、保護層１４、陰極電極層５、第１の積層方向側保護
層１２および第２の取出電極１３の高さは面一が良い。
【００４７】なお、本実施の形態では第１の取出電極１
１および第２の取出電極１３を設けたが、この第１の取
出電極１１および第２の取出電極１３は同時に形成した
取出電極でも良く、少なくとも弁金属多孔シート体１と
電気的に接続し一端が陰極電極層５と面一に構成されれ
ば良い。
【００４８】以上のように構成されたシートコンデンサ
は、取り出す電極は陰極電極層５および第２の取出電極
１３となり、つまりシートコンデンサの片面のみのた
め、直接他の電子回路または電子部品等を直接実装する
ことができるので、引き出しの導電パターンが不要とな
って高周波応答性が向上するとともに小型化ができる。
【００４９】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３におけるシートコンデンサについて、図面を参照し
ながら説明する。
【００５０】図１２は本発明の実施の形態３におけるシ
ートコンデンサの斜視図、図１３は同断面図である。こ
こで、図１２および図１３において実施の形態１の図１
および図２と同一構成要素は同一符号を付し詳細な説明
は省略する。
【００５１】図において、１は一方の面が多孔質化され
た弁金属多孔シート体である。この弁金属多孔シート体
１の多孔質化された面には、誘電体酸化皮膜３、固体電
解質層４および陰極電極層５をこの順番で積層して設け
ている。
【００５２】２１は引出電極で、弁金属多孔シート体１
の一方の側面に設けられ、金、銅またはニッケル等の他
の金属層をスパッタリング、蒸着等の方法により形成す
る。２２は第１の保護層で、少なくとも弁金属多孔シー
ト体１の多孔質化されていない面および引出電極２１を
有する弁金属多孔シート体１の反対側の面である側面
と、誘電体酸化皮膜３および固体電解質層４の露出面を
覆うように形成する。２３は第１の取出電極で、少なく
とも第１の保護層２２の弁金属多孔シート体１と接する
面と反対側の面、つまり側面に陰極電極層５と電気的に
接続するように設けられ、金、銅またはニッケル等の他
の金属層をスパッタリング、蒸着等の方法により形成す
る。２４は第２の保護層で、少なくとも陰極電極層５の
露出面を覆うように形成する。２５は第２の取出電極
で、引出電極２１の露出面を覆うように設けられ、金、
銅またはニッケル等の他の金属層をスパッタリング、蒸
着等の方法により形成することにより、シートコンデン
サの完成品とする。
【００５３】以上のように構成されたシートコンデンサ
は、取り出す電極は第１の取出電極２３および第２の取
出電極２５となり、つまりシートコンデンサの側面のた
め、この側面で直接他の電子回路または電子部品等を直
接実装することができるので、引き出しの導電パターン
が不要となって高周波応答性が向上するとともに小型化
ができる。
【００５４】さらに、通常汎用製品として市場に流通し
ている角チップ型抵抗器や積層セラミックコンデンサ等
の表面実装型電子部品と同様な取出電極を備えているた
め、電子部品実装機を供用できる。
【００５５】
【発明の効果】以上のように本発明は、シートコンデン
サの取出電極が上下面、一方の面および側面であるため
に、直接他の電子回路または電子部品等を直接実装する
ことができるので、引き出しの導電パターンが不要とな
って高周波応答性が向上するとともに小型化ができると
いう効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるシートコンデン
サの斜視図
【図２】同断面図
【図３】同製造方法を説明する断面図
【図４】同製造方法を説明する断面図
【図５】同製造方法を説明する断面図
【図６】同製造方法を説明する断面図
【図７】同製造方法を説明する断面図
【図８】同製造方法を説明する断面図
【図９】同製造方法を説明する断面図
【図１０】本発明の実施の形態２におけるシートコンデ
ンサの斜視図
【図１１】同断面図
【図１２】本発明の実施の形態３におけるシートコンデ
ンサの斜視図
【図１３】同断面図
【符号の説明】
１ 弁金属多孔シート体 ２ レジスト層 ３ 誘電体酸化皮膜 ４ 固体電解質層 ５ 陰極電極層 ６ 取出電極 １１ 第１の取出電極 １２ 第１の積層方向側保護層 １３ 第２の取出電極 １４ 保護層 ２１ 引出電極 ２２ 第１の保護層 ２３ 第１の取出電極 ２４ 第２の保護層 ２５ 第２の取出電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｇ 9/05 Ｈ (72)発明者 木村 涼 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小島 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 益見 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 ▲高▼木 誠司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一方の面を多孔質化してなる弁金属多孔
    シート体と、この弁金属多孔シート体の多孔質化してな
    る面に設けられた誘電体酸化皮膜と、この誘電体酸化皮
    膜の上面に設けられた固体電解質層と、この固体電解質
    層の上面に設けられた陰極層と、前記弁金属多孔シート
    体、誘電体酸化皮膜、固体電解質層および陰極層の積層
    方向に設けられた保護層とからなるシートコンデンサ。
  2. 【請求項２】 弁金属多孔シート体の多孔質化してなる
    面と反対側の面に取出電極を備えた請求項１に記載のシ
    ートコンデンサ。
  3. 【請求項３】 保護層と接する面に前記弁金属多孔シー
    ト体の多孔質化してなる面と反対側の面と電気的に接続
    するように設けられた取出電極と、前記弁金属多孔シー
    ト体の多孔質化してなる面と反対側の面と電気的に接続
    する面および前記取出電極と接する前記第１の積層方向
    側保護層と反対側の面に第２の積層方向側保護層を備え
    た請求項１に記載のシートコンデンサ。
  4. 【請求項４】 陰極層、第１の積層方向側保護層、取出
    電極および第２の積層方向側保護層は、面一である請求
    項３に記載のシートコンデンサ。
  5. 【請求項５】 弁金属多孔シート体の一方の側面と保護
    層との間に設けられた引出電極と、少なくともこの第１
    の保護層の前記弁金属多孔シート体と接する面と反対側
    の面に陰極電極層と電気的に接続するように設けられた
    第１の取出電極と、少なくとも前記陰極電極層の露出面
    を覆うように第２の保護層を設けるとともに前記引出電
    極の露出面を覆うように第２の取出電極とを備えた請求
    項１に記載のシートコンデンサ。
  6. 【請求項６】 弁金属多孔シート体は、片面をエッチン
    グ処理したアルミニウム箔である請求項１に記載のシー
    トコンデンサ。
  7. 【請求項７】 弁金属多孔シート体は、弁金属粉末の焼
    結体である請求項１に記載のシートコンデンサ。
  8. 【請求項８】 陰極電極部は、片面をエッチング処理し
    たアルミニウム箔のエッチングされていない面である請
    求項１に記載のシートコンデンサ。
  9. 【請求項９】 取出電極は、片面をエッチング処理した
    アルミニウム箔のエッチングされていない面に設けた金
    属層である請求項１に記載のシートコンデンサ。
  10. 【請求項１０】 取出電極は、弁金属粉末の焼結体の誘
    電体酸化皮膜の形成されていない片面を利用してなる請
    求項１に記載のシートコンデンサ。
  11. 【請求項１１】 固体電解質層は、機能性高分子を用い
    た請求項１に記載のシートコンデンサ。
  12. 【請求項１２】 固体電解質層は、二酸化マンガンを用
    いた請求項１に記載のシートコンデンサ。
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