JP2006108321A - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造時に生じる液の這い上がり及び液溜まりの影響が殆ど無い固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 固体電解コンデンサのコンデンサ素子２は、陽極部５と、陰極部６と、陽極部５と陰極部６とを電気的に絶縁するレジスト部７とを有している。陽極部５は、粗面化表面に酸化被膜９を設けたアルミニウム基体８で形成される。レジスト部７は、陽極部５の陽極端子領域１０と陰極部６とを区画するようアルミニウム基体８上に形成されている。レジスト部７は、アルミニウム基体８のエッジ部に形成されたレジスト部７ａと、アルミニウム基体８の他の部位に形成されたレジスト部７ｂとからなり、レジスト部７ａの幅Ｐ_１はレジスト部７ｂの幅Ｐ_２よりも広い。アルミニウム基体８における陽極端子領域１０の反対側には、固体電解質層を介して導電体層１２（陰極部６）が形成されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、陽極部と陰極部とを備えた固体電解コンデンサ及びその製造方法に関するものである。

従来の固体電解コンデンサとしては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載の固体電解コンデンサは、陽極引出し部と素子箔部とを区画するレジスト層をアルミニウムエッチド箔に設け、素子箔部に化学酸化重合膜を形成したものである。レジスト層は、化学重合法により化学酸化重合膜を形成する際に、化学重合液が陽極引出し部側に這い上がらないようにする為のものである。レジスト層は、親水性樹脂層と、この親水性樹脂層上に形成された撥水性樹脂層とからなっている。
特開平６−４５２０６号公報

しかしながら、上記従来技術においては、化学重合時に化学重合液の這い上がりを防止することはできるが、アルミニウムエッチド箔の素子箔部に化学重合液が溜まる、いわゆる液溜まりが生じやすいという問題があった。このような液溜まりが生じると、化学酸化重合膜を均一に形成することが困難になってしまう。

本発明の目的は、製造時に生じる液の這い上がり及び液溜まりの影響が殆ど無い固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供することである。

本発明者らは、鋭意検討を重ねたところ、弁作用金属基体にレジスト部を厚く（例えば厚さ４５μｍ以上）形成した状態で、化学酸化重合法により弁作用金属基体の表面上に固体電解質層を形成すると、弁作用金属基体に重合液の液溜まりが生じやすくなることを見出した。特に特許文献１に記載の固体電解コンデンサでは、レジスト部（レジスト層）の下段側が親水性樹脂層で形成されているため、より液溜まりしやすくなると考えられる。そして、更に検討を重ねたところ、固体電解質層を形成する時の重合液の這い上がりは、特に弁作用金属基体のエッジ部から生じやすいことが分かった。本発明は、そのような知見に基づいて為されたものである。

即ち、本発明は、陽極端子領域を有する陽極部と、陰極部と、陽極部と陰極部とを電気的に絶縁するレジスト部とを備えた固体電解コンデンサであって、陽極部は、粗面化した表面に誘電体酸化被膜が設けられた弁作用金属基体で形成され、陰極部は、弁作用金属基体における陽極端子領域を除く領域の表面上に固体電解質層及び導電体層を積層して形成され、レジスト部は、陽極端子領域と陰極部とを区画するように弁作用金属基体の表面上に形成され、弁作用金属基体のエッジ部に形成されたレジスト部の幅は、弁作用金属基体の他の部位に形成されたレジスト部の幅よりも広くなっていることを特徴とするものである。

このような固体電解コンデンサを製造するときは、まず粗面化した表面に誘電体酸化被膜が設けられた弁作用金属基体を用意し、陽極部の陽極端子領域と陰極部を形成するための陰極形成領域とを区画するように、弁作用金属基体の表面上にレジスト部を形成する。このとき、弁作用金属基体のエッジ部に形成されるレジスト部の幅を、弁作用金属基体の他の部位に形成されるレジスト部の幅よりも広くする。その後、例えば重合法により陰極形成領域の表面上に固体電解質層を形成する。ここで、上記のように液の這い上がりが発生しやすい弁作用金属基体のエッジ部では、レジスト部の幅が広くなっているので、陽極端子領域側への重合液の這い上がりが十分に抑えられる。また、そのような事から、重合液の這い上がりを防止すべくレジスト部を必要以上に厚くしなくて済む。従って、弁作用金属基体の陰極形成領域に生じる重合液の液溜まりを低減することができる。これにより、液の這い上がり及び液溜まりの影響が殆ど無い固体電解コンデンサを製造することができる。

好ましくは、エッジ部に形成されたレジスト部は、他の部位に形成されたレジスト部に対して陽極端子領域側に突出している。これにより、固体電解質層の領域を狭くすることなしに、弁作用金属基体のエッジ部に形成されるレジスト部の幅を、弁作用金属基体の他の部位に形成されるレジスト部の幅よりも広くすることができる。従って、所望のコンデンサ容量を確保することが可能となる。

また、本発明は、陽極端子領域を有する陽極部と、陰極部と、陽極部と陰極部とを電気的に絶縁するレジスト部とを備えた固体電解コンデンサであって、陽極部は、粗面化した表面に誘電体酸化被膜が設けられた弁作用金属基体で形成され、陰極部は、弁作用金属基体における陽極端子領域を除く領域の表面上に固体電解質層及び導電体層を積層して形成され、レジスト部は、陽極端子領域と陰極部とを区画するように弁作用金属基体の表面上に形成され、弁作用金属基体のエッジ部に形成されたレジスト部の高さ位置は、弁作用金属基体の他の部位に形成されたレジスト部の高さ位置よりも高くなっていることを特徴とするものである。

このような固体電解コンデンサを製造するときは、まず粗面化した表面に誘電体酸化被膜が設けられたの弁作用金属基体を用意し、陽極部の陽極端子領域と陰極部を形成するための陰極形成領域とを区画するように、弁作用金属基体の表面上にレジスト部を形成する。このとき、弁作用金属基体のエッジ部に形成されるレジスト部の高さ位置を、弁作用金属基体の他の部位に形成されるレジスト部の高さ位置よりも高くする。その後、例えば重合法により陰極形成領域の表面上に固体電解質層を形成する。ここで、上記のように液の這い上がりが発生しやすい弁作用金属基体のエッジ部では、レジスト部の高さ位置が高くなっているので、陽極端子領域側への重合液の這い上がりが十分に抑えられる。また、そのような事から、重合液の這い上がりを防止すべく弁作用金属基体のエッジ部を除く部位に形成されるレジスト部を必要以上に厚くしなくて済む。従って、弁作用金属基体の陰極形成領域に生じる重合液の液溜まりを低減することができる。これにより、液の這い上がり及び液溜まりの影響が殆ど無い固体電解コンデンサを製造することができる。

さらに、本発明は、陽極端子領域を有する陽極部と、陰極部と、陽極部と陰極部とを電気的に絶縁するレジスト部とを備えた固体電解コンデンサであって、陽極部は、粗面化した表面に誘電体酸化被膜が設けられた弁作用金属基体で形成され、陰極部は、弁作用金属基体における陽極端子領域を除く領域の表面上に固体電解質層及び導電体層を積層して形成され、レジスト部は、陽極端子領域と陰極部とを区画するように弁作用金属基体の表面上に形成され、弁作用金属基体のエッジ部に形成されたレジスト部の幅は、弁作用金属基体の他の部位に形成されたレジスト部の幅よりも広くなっていると共に、エッジ部に形成されたレジスト部の高さ位置は、他の部位に形成されたレジスト部の高さ位置よりも高くなっていることを特徴とするものである。

このようにレジスト部を弁作用金属基体の表面上に形成することにより、上述したように、例えば重合法により固体電解質層を形成する際に、陽極端子領域側への重合液の這い上がりが十分に抑えられると共に、弁作用金属基体の陰極形成領域に生じる重合液の液溜まりを低減することができる。これにより、液の這い上がり及び液溜まりの影響が殆ど無い固体電解コンデンサを製造することができる。

好ましくは、エッジ部に形成されたレジスト部は、他の部位に形成されたレジスト部に対して陽極端子領域側に突出している。これにより、上述したように、固体電解質層の領域を狭くしなくて済むため、所望のコンデンサ容量を確保することができる。

また、本発明は、陽極端子領域を有する陽極部と、陰極部と、陽極部と陰極部とを電気的に絶縁するレジスト部とを備えた固体電解コンデンサを製造する方法であって、陽極部を形成すると共に粗面化した表面に誘電体酸化被膜が設けられた弁作用金属基体を用意する第１工程と、陽極端子領域と陰極部を形成するための陰極形成領域とを区画するように、弁作用金属基体の表面上にレジスト部を形成する第２工程と、弁作用金属基体における陰極形成領域の表面上に固体電解質層及び導電体層を積層して、陰極部を形成する第３工程とを含み、第２工程において、弁作用金属基体のエッジ部に形成されるレジスト部の幅が弁作用金属基体の他の部位に形成されるレジスト部の幅よりも広くなるように、レジスト部を形成する処理と、エッジ部に形成されるレジスト部の高さ位置が他の部位に形成されるレジスト部の高さ位置よりも高くなるように、レジスト部を形成する処理との少なくとも一方を行うことを特徴とするものである。

このような固体電解コンデンサの製造方法では、弁作用金属基体の表面上にレジスト部を形成する第２工程を上記のように実施することにより、その後の第３工程において、例えば重合法により固体電解質層を形成する際に、陽極端子領域側への重合液の這い上がりが十分に抑えられると共に、弁作用金属基体の陰極形成領域に生じる重合液の液溜まりを低減することができる。

本発明によれば、固体電解コンデンサを製造するときの浸漬工程において、液の這い上がり及び液溜まりの発生を防止することができる。これにより、製造時に生じる液の這い上がり及び液溜まりの影響が殆ど無い品質の良い固体電解コンデンサを得ることが可能となる。

以下、本発明に係わる固体電解コンデンサ及びその製造方法の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わる固体電解コンデンサの第１の実施形態を示す断面図である。同図において、本実施形態の固体電解コンデンサ１は、コンデンサ素子２と、このコンデンサ素子２が載置・固定される基板３と、コンデンサ素子２をモールドする樹脂モールド部４とを備えている。なお、コンデンサ素子２をモールドするのは、コンデンサ素子２を酸素や湿度、接触等から保護するためである。

コンデンサ素子２は、陽極部５と、陰極部６と、陽極部５と陰極部６とを電気的に絶縁するレジスト部７とを有している。陽極部５は、シート状（箔状または板状）のアルミニウム基体８により形成されている。アルミニウム基体８の表面は、図２に示すように、表面積を増やすべく粗面化（拡面化）されている。また、アルミニウム基体８の表面には、化成処理（陽極酸化）によって絶縁性の酸化アルミニウム被膜９が形成されている。このように化成処理されたアルミニウム基体８の一端側領域は、陽極端子領域１０となっている。陽極端子領域１０は、別部品（ここでは基板３）と接続される部分である。

レジスト部７は、化成処理されたアルミニウム基体８の表面（側面を含む）上に形成されている。レジスト部７は、図３に示すように、陽極端子領域１０と陰極部６とを区画するように、コンデンサ素子２の一側面から他側面に向けて延在している。レジスト部７は、陽極部５と陰極部６とを電気的に絶縁する機能（前述）の他に、導電性高分子重合工程やペースト塗布工程等の浸漬工程（後述）において液の這い上がりを防止する機能も有している。レジスト部７は、好ましくは熱硬化性エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等で形成されている。

レジスト部７は、アルミニウム基体８のエッジ部に形成された２つのレジスト部７ａと、アルミニウム基体８の他の部位（エッジ部よりも内側の部位）にレジスト部７ａに連続して形成されたレジスト部７ｂとからなっている。レジスト部７ａの幅Ｐ_１は、レジスト部７ｂの幅Ｐ_２よりも広くなっている。レジスト部７の厚さＱは、図４に示すように、全体的にほぼ同等となっている。

レジスト部７ａは、レジスト部７ｂに対して陽極端子領域１０側にテーパ状に突出するように形成されている。これにより、幅広のレジスト部７ｂを形成するために陰極部６の領域（面積）を小さくする必要は無いので、所望のコンデンサ容量を確保することが可能となる。なお、陽極端子領域１０は基板３に溶接（後述）される領域であるが、その溶接位置は陽極端子領域１０の中心部であるため、アルミニウム基体８のエッジ部においてレジスト部７ｂを陽極端子領域１０側に突出させるような構成としても支障は無い。

図１に戻り、化成処理されたアルミニウム基体８における陽極端子領域１０の反対側の領域の表面（側面を含む）上には、導電性高分子を含む固体電解質層１１が設けられている。この固体電解質層１１は、図２に示すように、アルミニウム基体８の粗面化によって作られた微細穴８ａに入り込むように形成されている。固体電解質層１１上には、陰極部６を形成する導電体層１２が設けられている。導電体層１２は、導電性高分子よりも低抵抗であるペーストを塗布して形成される。具体的には、導電体層１２は、カーボンペースト層１３及び銀ペースト層１４を順に積層して形成されている。

このようなコンデンサ素子２は、基板３上に載置・固定される。基板３は、例えばエポキシ樹脂製のプリント基板である。基板３の上面には、コンデンサ素子２の陽極部５と電気的に接続される陽極ランド１５と、コンデンサ素子２の陰極部６と電気的に接続される陰極ランド１６とが設けられている。これらの陽極ランド１５及び陰極ランド１６は、例えば銅箔で形成されている。陽極ランド１５には、陽極部５を形成するアルミニウム基体８の陽極端子領域１０が露出した状態でＹＡＧレーザスポット溶接等の溶接手段により接合されている。陰極ランド１６には、陰極部６を形成する導電体層１２が導電性接着剤１７で接合されている。

基板３の下面には、陽極ランド１８及び陰極ランド１９が設けられている。陽極ランド１８及び陰極ランド１９は、電子回路基板等（図示せず）に実装される部分であり、陽極ランド１５及び陰極ランド１６と同じ材料で形成されている。また、基板３には、陽極ランド１５，１８同士を電気的に接続するスルーホール２０と、陰極ランド１６，１９同士を電気的に接続するスルーホール２１とが設けられている。

次に、上述した固体電解コンデンサ１を製造する方法について説明する。まず図５（ａ）に示すような形状に打ち抜き加工された１枚のアルミニウム基体８を用意する。そして、エッチング等によってアルミニウム基体８の表面を粗面化すると共に、化成処理によってアルミニウム基体８の表面に酸化アルミニウム皮膜９を形成する（第１工程）。化成処理は、例えばアジピン酸アンモニウム等の電解質溶液にアルミニウム基体８を浸漬、更に通電させることにより行う。

続いて、図５に示すように、アルミニウム基体８のコンデンサ素子形成領域２２を陽極端子領域１０と陰極形成領域２３とに区画するように、アルミニウム基体８の表面上にレジスト部７を形成する（第２工程）。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）のｂ線断面図であり、図５（ｃ）は、図５（ａ）のｃ線断面図である。このとき、コンデンサ素子形成領域２２のエッジ部におけるレジスト部７ａの幅がコンデンサ素子形成領域２２の他の部位におけるレジスト部７ｂの幅よりも広くなると共に、レジスト部７ａ，７ｂの厚さが全体的にほぼ同等となるように、レジスト部７を形成する。

レジスト部７の形成方法としては、スクリーン印刷、グラビア印刷、ロールを用いた印刷等といった印刷法があるが、スクリーン印刷が好ましい。このような印刷工程は、アルミニウム基体８の両面に対して別々に行われる。具体的には、まずアルミニウム基体８の一面のコンデンサ素子形成領域２２にレジスト部７を印刷した後に、当該レジスト部７を一旦加熱硬化させる。その後、アルミニウム基体８の他面のコンデンサ素子形成領域２２にレジスト部７を印刷し、当該レジスト部７を加熱硬化させる。なお、アルミニウム基体８の側面のコンデンサ素子形成領域２２にも、同様にレジスト部７を形成する。

続いて、重合法によって、アルミニウム基体８における陰極形成領域２３の酸化アルミニウム皮膜９上に、導電性高分子を含む固体電解質層１１を形成する。重合法としては、電解酸化重合法及び化学酸化重合法が挙げられるが、化学酸化重合法が好ましい。このとき、アルミニウム基体８の陰極形成領域２３を重合液に浸漬させて化学酸化重合を行い、導電性高分子を形成する。重合液としては、モノマーと酸化剤とを含む水溶液を用いる。モノマーとしては、チオフェン、ピロール、アニリン及びそれぞれの誘電体等が好適に用いられる。酸化剤としては、Ｆｅ^３＋等の金属イオンの塩及び錯体、或いは過硫酸アンモニウム等が用いられる。その他、導電性を持たせるために、ドーピング材料を同時に用いる。ドーピング材料としては、パラトルエンスルホン酸やアルキルナフタレンスルホン酸等の芳香族スルホン酸の他、無機スルホン酸等が用いられる。

このような重合法による固体電解質層１１の形成工程において、レジスト部７は、上述したように重合液が陽極端子領域１０側に這い上がることを防止するために必要なものである。重合液の這い上がりはアルミニウム基体８のエッジ部から生じることが多いが、コンデンサ素子形成領域２２のエッジ部に形成されたレジスト部７ａの幅は、コンデンサ素子形成領域２２の他の部位に形成されたレジスト部７ｂの幅よりも広くなっている。このため、レジスト部７の厚さを、浸漬工程において容易に液溜まりが生じない程度に薄くした場合でも、陽極端子領域１０側への重合液の這い上がりが確実に抑制されるようになる。また、そのようにレジスト部７の厚さを薄くすることにより、アルミニウム基体８の陰極形成領域２３におけるレジスト部７の近傍に重合液が溜まりにくくなる。

続いて、固体電解質層１１上に、グラファイトペースト層１３及び銀ペースト層１４を積層して導電体層１２を形成することにより、陰極部６を形成する（第３工程）。これにより、上記のようなコンデンサ素子２が得られる。なお、導電体層１２の形成は、例えばスクリーン印刷法、浸漬法及びスプレー塗布法等を用いて行う。

続いて、アルミニウム基体８を所定の位置で切断して、コンデンサ素子２を分離させる。そして、そのコンデンサ素子２を基板３上に載せ、コンデンサ素子２の陰極部６を導電性接着剤１７で基板３の陰極ランド１６に固定する。また、コンデンサ素子２の陽極部５をレーザー溶接等で基板３の陽極ランド１５に固定する。続いて、キャスティングモールド、インジェクション、トランスモールド等によってコンデンサ素子２をモールドした樹脂モールド層４を形成する。以上により、図１に示すような固体電解コンデンサ１が完成する。

以上のように本実施形態によれば、アルミニウム基体８のエッジ部に形成されるレジスト部７ａの幅Ｐ_１をアルミニウム基体８の他の部位に形成されるレジスト部７ｂの幅Ｐ_２よりも大きくしたので、重合法による固体電解質層１１の形成時における重合液の這い上がりが確実に防止される。これにより、コンデンサ素子２の漏れ電流不良やショート不良等を抑止することができる。また、重合法による固体電解質層１１の形成時に生じる液溜まりが低減されるため、アルミニウム基体８の陰極形成領域２３に固体電解質層１１を均一に形成することができる。以上により、品質や性能の良い固体電解コンデンサ１を得ることが可能となる。

上記のコンデンサ素子２の変形例を図６〜図９に示す。図６に示すコンデンサ素子２Ａは、例えば設計上の理由等から、陽極部５の陽極端子領域１０の幅寸法を陰極部６の幅寸法よりも小さくしたものである。その他の構成は、コンデンサ素子２と同様である。

図７に示すコンデンサ素子２Ｂは、上記のレジスト部７とは形状の異なるレジスト部７Ｂを有している。アルミニウム基体８のエッジ部に形成されるレジスト部７Ｂは、アルミニウム基体８の他の部位に形成されるレジスト部７Ｂに対して陽極端子領域１０側に矩形状に突出している。その他の構成は、コンデンサ素子２と同様である。

図８に示すコンデンサ素子２Ｃは、上記のレジスト部７に代えて、ロの字状を有するレジスト部７Ｃを設けることにより、アルミニウム基体８のエッジ部に形成されるレジスト部７Ｃの幅をアルミニウム基体８の他の部位に形成されるレジスト部７Ｃの幅よりも広くしたものである。その他の構成は、コンデンサ素子２と同様である。

図９に示すコンデンサ素子２Ｄは、上記のレジスト部７とは形状の異なるレジスト部７Ｄを有している。アルミニウム基体８のエッジ部に形成されるレジスト部７Ｄは、アルミニウム基体８の他の部位に形成されるレジスト部７Ｄに対して陰極部６側に突出している。その他の構成は、コンデンサ素子２と同様である。この場合でも、固体電解質層１１の形成時に、重合液の這い上がり及び液溜まりを低減することができる。なお、アルミニウム基体８のエッジ部に形成されるレジスト部７Ｄは、アルミニウム基体８の他の部位に形成されるレジスト部７Ｄに対して陽極端子領域１０側及び陰極部６側にそれぞれ突出していても良い。

図１０は、本発明に係わる固体電解コンデンサの第２の実施形態を示す断面図である。図中、第１の実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

同図において、本実施形態の固体電解コンデンサ３０は、コンデンサ素子３１と、基板３と、樹脂モールド部４とを備えている。コンデンサ素子３１は、第１の実施形態におけるレジスト部７に代えて、レジスト部３２を有している。レジスト部３２の材料及び機能等は、上記のレジスト部７と同様である。

図１１及び図１２に示すように、レジスト部３２は、アルミニウム基体８のエッジ部に形成された２つのレジスト部３２ａと、アルミニウム基体８の他の部位（エッジ部よりも内側の部位）にレジスト部３２ａと連続して形成されたレジスト部３２ｂとからなっている。レジスト部３２ａの厚さＱ_１は、レジスト部３２ｂの厚さＱ_２よりも厚くなっている。これにより、レジスト部３２ａの高さ位置Ｔ_１は、レジスト部３２ｂの高さ位置Ｔ_２よりも高くなる。また、レジスト部３２の幅Ｐは、全体的に同等となっている。

このようなコンデンサ素子３１を作製する場合は、まず図１３（ａ）に示すような形状に抜き打ち加工され、更に第１の実施形態と同様にして化成処理されたアルミニウム基体８を用意する（第１工程）。

続いて、図１３及び図１４に示すように、スクリーン印刷等の印刷を２回行うことにより、アルミニウム基体８のコンデンサ素子形成領域２２の表面上にレジスト部３２を形成し、コンデンサ素子形成領域２２を陽極端子領域１０と陰極形成領域２３とに区画する（第２工程）。なお、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のｂ線断面図であり、図１３（ｃ）は、図１３（ａ）のｃ線断面図である。また、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のｂ線断面図であり、図１４（ｃ）は、図１４（ａ）のｃ線断面図である。

具体的には、まず図１３に示すように、最初の印刷によって、アルミニウム基体８のコンデンサ素子形成領域２２の両側エッジ部のみに樹脂層３３を形成する。続いて、図１４に示すように、２回目の印刷によって、コンデンサ素子形成領域２２の一側面から他側面まで延びる線状の樹脂層３４を樹脂層３３に重ねるように形成する。これにより、コンデンサ素子形成領域２２のエッジ部と中心側部位とで厚さ（高さ位置）の異なるレジスト部３２が形成されるようになる。つまり、コンデンサ素子形成領域２２のエッジ部に形成されたレジスト部３２は樹脂層３３，３４からなり、コンデンサ素子形成領域２２の他の部位に形成されたレジスト部３２は樹脂層３４のみからなっている。従って、コンデンサ素子形成領域２２のエッジ部におけるレジスト部３２ａの厚さは、コンデンサ素子形成領域２２の他の部位におけるレジスト部３２ｂの厚さよりも厚くなる。

また、レジスト部３２は、図１５及び図１６に示す方法によっても形成することができる。なお、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のｂ線断面図であり、図１５（ｃ）は、図１５（ａ）のｃ線断面図である。また、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のｂ線断面図であり、図１６（ｃ）は、図１６（ａ）のｃ線断面図である。

具体的には、まず図１５に示すように、最初の印刷によって、アルミニウム基体８のコンデンサ素子形成領域２２に、当該コンデンサ素子形成領域２２の一側面から他側面まで延びる線状の樹脂層３５を形成する。この樹脂層３５によって、コンデンサ素子形成領域２２が陽極端子領域１０と陰極形成領域２３とに区画される。

続いて、図１６に示すように、２回目の印刷によって、コンデンサ素子形成領域２２の両側エッジ部のみに樹脂層３６を樹脂層３５に重ねるように形成する。これにより、コンデンサ素子形成領域２２のエッジ部と中心側部位とで厚さ（高さ位置）の異なるレジスト部３２が形成される。つまり、コンデンサ素子形成領域２２のエッジ部に形成されたレジスト部３２は樹脂層３５，３６からなり、コンデンサ素子形成領域２２の中心側部位に形成されたレジスト部３２は樹脂層３５のみからなっている。従って、この場合にも、コンデンサ素子形成領域２２のエッジ部におけるレジスト部３２ａの厚さは、コンデンサ素子形成領域２２の中心側部位におけるレジスト部３２ｂの厚さよりも厚くなる。

なお、図１３及び図１４に示す方法を採用した時と図１５及び図１６に示す方法を採用した時とでは、実際には形成後のレジスト部３２の形状は若干異なるものになるが、ここでは簡略的に殆ど同じ形状が得られるものとする。

その後、第１の実施形態と同様に、重合法によって、アルミニウム基体８における陰極形成領域２３の酸化アルミニウム皮膜９上に固体電解質層１１を形成する（第３工程）。このとき、アルミニウム基体８のエッジ部におけるレジスト部３２ａの高さ位置が他の部位におけるレジスト部３２ｂの高さ位置よりも高くなっているので、レジスト部３２ｂの厚さを、浸漬工程において容易に液溜まりが生じない程度に薄くした場合でも、陽極端子領域１０側への重合液の這い上がりが確実に抑制される。また、そのようにレジスト部３２ｂの厚さを薄くすることにより、アルミニウム基体８の陰極形成領域２３におけるレジスト部３２ｂの近傍に重合液が溜まりにくくなる。

このように本実施形態においては、固体電解質層１１の形成時における重合液の這い上がりの発生を防止できると共に、固体電解質層１１の形成時に生じる液溜まりを低減できる。これにより、結果的に品質等の良い固体電解コンデンサ３０を得ることが可能となる。

上記のコンデンサ素子３１の変形例を図１７に示す。図１７に示すコンデンサ素子３１Ａは、線状に形成された樹脂層３７の上に、樹脂層３７よりも幅の狭い樹脂層３８を樹脂層３７の両側に形成することにより、アルミニウム基体８のエッジ部に形成されるレジスト部３２Ａの高さ位置をアルミニウム基体８の他の部位に形成されるレジスト部３２Ａの高さ位置よりも高くしたものである。

図１８は、本発明に係わる固体電解コンデンサの第３の実施形態を示す断面図である。図中、第１の実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。

同図において、本実施形態の固体電解コンデンサ４０は、コンデンサ素子４１と、基板３と、樹脂モールド部４とを備えている。コンデンサ素子４１は、第１の実施形態におけるレジスト部７に代えて、レジスト部４２を有している。レジスト部４２の材料及び機能等は、上記のレジスト部７と同様である。

図１９に示すように、レジスト部４２は、アルミニウム基体８のエッジ部に形成された２つのレジスト部４２ａと、アルミニウム基体８の他の部位（エッジ部よりも内側の部位）にレジスト部４２ａと連続して形成されたレジスト部４２ｂとからなっている。レジスト部４２ａの幅Ｐ_１は、レジスト部４２ｂの幅Ｐ_２よりも広くなっている。このとき、レジスト部４２ａは、レジスト部４２ｂに対して陽極端子領域１０側に突出するように形成されている。

また、図１９及び図２０に示すように、アルミニウム基体８のエッジ部に形成されたレジスト部４２ａの厚さＱ_１は、アルミニウム基体８の他の部位に形成されたレジスト部４２ｂの厚さＱ_２よりも厚くなっている。つまり、レジスト部４２ａの高さ位置Ｔ_１は、レジスト部４２ｂの高さ位置Ｔ_２よりも高くなっている。

このようなレジスト部４２は、スクリーン印刷等の印刷法により形成される。例えば、図１３及び図１４に示す方法によってレジスト部４２を形成しても良いし、図１５及び図１６に示す方法によってレジスト部４２を形成しても良い。

以上のように本実施形態では、アルミニウム基体８のエッジ部に形成されるレジスト部４２ａの幅Ｐ_１及び厚さＱ_１を、アルミニウム基体８の他の部位に形成されるレジスト部４２ｂの幅Ｐ_２及び厚さＱ_２よりも大きくしたので、重合法による固体電解質層１１の形成時に、重合液の這い上がり及び液溜まりの発生を効果的に抑制することができる。これにより、より品質等の良い固体電解コンデンサ４０を得ることが可能となる。

上記のコンデンサ素子４１の変形例を図２１に示す。図２１に示すコンデンサ素子４１Ａは、アルミニウム基体８のエッジ部に形成されるレジスト部４２Ａを、アルミニウム基体８の他の部位に形成されるレジスト部４２Ａに対して陽極端子領域１０側及び陰極部６側にそれぞれ突出させたものである。なお、アルミニウム基体８のエッジ部に形成されるレジスト部４２Ａを、アルミニウム基体８の他の部位に形成されるレジスト部４２Ａに対して陰極部６側のみに突出させても良い。

以上、本発明に係わる固体電解コンデンサ及びその製造方法の好適な実施形態について幾つか説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、レジスト部をエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂で形成したが、レジスト部を絶縁性テープ等で形成しても良い。

また、上記第２及び第３実施形態では、アルミニウム基体８のエッジ部に形成されるレジスト部の厚さＱ_１をアルミニウム基体８の他の部位に形成されるレジスト部の厚さＱ_２よりも厚くすることにより、アルミニウム基体８のエッジ部に形成されるレジスト部の高さ位置Ｔ_１をアルミニウム基体８の他の部位に形成されるレジスト部の高さ位置ＴＱ_２よりも高くしたが、特にこの構造には限られない。例えば、アルミニウム基体８のエッジ部を凸状に加工したり、アルミニウム基体８のエッジ部に別部材を介在させることにより、アルミニウム基体８のエッジ部に形成されるレジスト部の高さ位置Ｔ_１をアルミニウム基体８の他の部位に形成されるレジスト部の高さ位置Ｔ_２よりも高くしても良い。

さらに、上記実施形態では、コンデンサ素子２の陽極部５を形成する弁作用金属基体としてアルミニウム基体９を用いたが、弁作用金属基体の材料としては、アルミニウム以外に、アルミニウム合金、チタン、タンタル、ニオブ及びジルコニウムまたはこれらの合金を使用してもよい。

また、上記実施形態の固体電解コンデンサは、陽極部５及び陰極部６を１つずつ有する２端子型コンデンサであるが、本発明は、複数の陽極部を有する多端子型コンデンサにも適用可能である。また、上記実施形態の固体電解コンデンサは、コンデンサ素子２を基板３に固定した基板型であるが、本発明は、リードフレーム型の固体電解コンデンサにも適用可能である。さらに、上記実施形態の固体電解コンデンサは、コンデンサ素子２を１枚のみ有するものであるが、本発明は、コンデンサ容量を稼ぐために複数枚のコンデンサ素子２を積層したものにも適用可能である。

本発明に係わる固体電解コンデンサの第１の実施形態を示す断面図である。 図１に示すコンデンサ素子の一部構造を詳細に示す拡大断面図である。 図１に示すコンデンサ素子の平面図である。 図３のIV−IV線断面図である。 図３に示すレジスト層をアルミニウム基体に形成した状態を示す図である。 図３に示すコンデンサ素子の変形例を示す平面図である。 図３に示すコンデンサ素子の他の変形例を示す平面図である。 図３に示すコンデンサ素子の更に他の変形例を示す平面図である。 図３に示すコンデンサ素子の更に他の変形例を示す平面図である。 本発明に係わる固体電解コンデンサの第２の実施形態を示す断面図である。 図１０に示すコンデンサ素子の平面図である。 図１１のXII−XII線断面図である。 図１１に示すレジスト層をアルミニウム基体に形成する途中の状態を示す図である。 図１１に示すレジスト層をアルミニウム基体に形成した状態を示す図である。 図１１に示すレジスト層を他の方法によりアルミニウム基体に形成する途中の状態を示す図である。 図１１に示すレジスト層を他の方法によりアルミニウム基体に形成した状態を示す図である。 図１１に示すコンデンサ素子の変形例を示す平面図である。 本発明に係わる固体電解コンデンサの第３の実施形態を示す断面図である。 図１８に示すコンデンサ素子の平面図である。 図１９のXX−XX線断面図である。 図１９に示すコンデンサ素子の変形例を示す平面図である。

符号の説明

１…固体電解コンデンサ、２…コンデンサ素子、２Ａ〜２Ｄ…コンデンサ素子、５…陽極部、６…陰極部、７…レジスト部、７ａ，７ｂ…レジスト部、７Ｂ〜７Ｄ…レジスト部、８…アルミニウム基体（弁作用金属基体）、９…酸化アルミニウム被膜（誘電体酸化被膜）、１０…陽極端子領域、１１…固体電解質層、１２…導電体層、２３…陰極形成領域、３０…固体電解コンデンサ、３１…コンデンサ素子、３１Ａ…コンデンサ素子、３２…レジスト部、３２ａ，３２ｂ…レジスト部、３２Ａ…レジスト部、４０…固体電解コンデンサ、４１…コンデンサ素子、４１Ａ…コンデンサ素子、４２…レジスト部、４２ａ，４２ｂ…レジスト部、４２Ａ…レジスト部。

Claims (5)

1. 陽極端子領域を有する陽極部と、陰極部と、前記陽極部と前記陰極部とを電気的に絶縁するレジスト部とを備えた固体電解コンデンサであって、
   前記陽極部は、粗面化した表面に誘電体酸化被膜が設けられた弁作用金属基体で形成され、
   前記陰極部は、前記弁作用金属基体における前記陽極端子領域を除く領域の表面上に固体電解質層及び導電体層を積層して形成され、
   前記レジスト部は、前記陽極端子領域と前記陰極部とを区画するように前記弁作用金属基体の表面上に形成され、
   前記弁作用金属基体のエッジ部に形成された前記レジスト部の幅は、前記弁作用金属基体の他の部位に形成された前記レジスト部の幅よりも広くなっていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
2. 陽極端子領域を有する陽極部と、陰極部と、前記陽極部と前記陰極部とを電気的に絶縁するレジスト部とを備えた固体電解コンデンサであって、
   前記陽極部は、粗面化した表面に誘電体酸化被膜が設けられた弁作用金属基体で形成され、
   前記陰極部は、前記弁作用金属基体における前記陽極端子領域を除く領域の表面上に固体電解質層及び導電体層を積層して形成され、
   前記レジスト部は、前記陽極端子領域と前記陰極部とを区画するように前記弁作用金属基体の表面上に形成され、
   前記弁作用金属基体のエッジ部に形成された前記レジスト部の高さ位置は、前記弁作用金属基体の他の部位に形成された前記レジスト部の高さ位置よりも高くなっていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
3. 陽極端子領域を有する陽極部と、陰極部と、前記陽極部と前記陰極部とを電気的に絶縁するレジスト部とを備えた固体電解コンデンサであって、
   前記陽極部は、粗面化した表面に誘電体酸化被膜が設けられた弁作用金属基体で形成され、
   前記陰極部は、前記弁作用金属基体における前記陽極端子領域を除く領域の表面上に固体電解質層及び導電体層を積層して形成され、
   前記レジスト部は、前記陽極端子領域と前記陰極部とを区画するように前記弁作用金属基体の表面上に形成され、
   前記弁作用金属基体のエッジ部に形成された前記レジスト部の幅は、前記弁作用金属基体の他の部位に形成された前記レジスト部の幅よりも広くなっていると共に、前記エッジ部に形成された前記レジスト部の高さ位置は、前記他の部位に形成された前記レジスト部の高さ位置よりも高くなっていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
4. 前記エッジ部に形成された前記レジスト部は、前記他の部位に形成された前記レジスト部に対して前記陽極端子領域側に突出していることを特徴とする請求項１または３記載の固体電解コンデンサ。
5. 陽極端子領域を有する陽極部と、陰極部と、前記陽極部と前記陰極部とを電気的に絶縁するレジスト部とを備えた固体電解コンデンサを製造する方法であって、
   前記陽極部を形成すると共に粗面化した表面に誘電体酸化被膜が設けられた弁作用金属基体を用意する第１工程と、
   前記陽極端子領域と前記陰極部を形成するための陰極形成領域とを区画するように、前記弁作用金属基体の表面上に前記レジスト部を形成する第２工程と、
   前記弁作用金属基体における前記陰極形成領域の表面上に固体電解質層及び導電体層を積層して、前記陰極部を形成する第３工程とを含み、
   前記第２工程において、前記弁作用金属基体のエッジ部に形成される前記レジスト部の幅が前記弁作用金属基体の他の部位に形成される前記レジスト部の幅よりも広くなるように、前記レジスト部を形成する処理と、前記エッジ部に形成される前記レジスト部の高さ位置が前記他の部位に形成される前記レジスト部の高さ位置よりも高くなるように、前記レジスト部を形成する処理との少なくとも一方を行うことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。

Images