JP2009088181A - Sheet type electrolytic capacitor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は薄くかつ静電容量密度が高いシート状電解コンデンサであってかつその接続信頼性を向上せしめたもの、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a sheet electrolytic capacitor which is thin and has a high capacitance density, and which has improved connection reliability, and a manufacturing method thereof.
デカップリングコンデンサはCPUのスイッチをON/OFFする際に電源電圧が一時的に降下することを補償するために用いるコンデンサである。近年、CPUが高速動作するようになっているので、CPU近くに実装するデカップリングコンデンサから、できるだけ早くCPUに電荷を供給することが必要となる。高周波領域において高速に電荷を供給するためには誘導成分を小さくする必要がある。誘導成分は、デカップリングコンデンサの寄生インダクタンスとCPUの電源、グランド端子との配線インダクタンスの和になるので、この両インダクタンス成分をできるだけ小さくすることが必要になる。同時にCPUの消費電力も増加しているので、電荷供給量すなわちキャパシタンスもできるだけ大きくすることも必要である。 The decoupling capacitor is a capacitor used to compensate for a temporary drop in power supply voltage when the CPU switch is turned ON / OFF. In recent years, since the CPU operates at high speed, it is necessary to supply electric charge to the CPU as soon as possible from a decoupling capacitor mounted near the CPU. In order to supply charges at high speed in the high frequency region, it is necessary to reduce the inductive component. The inductive component is the sum of the parasitic inductance of the decoupling capacitor and the wiring inductance with the power source and ground terminal of the CPU. Therefore, it is necessary to reduce both inductance components as much as possible. At the same time, since the power consumption of the CPU is increasing, it is necessary to increase the charge supply amount, that is, the capacitance as much as possible.
このような要求に対して有効な手段の一つは、できるだけ高容量のコンデンサを回路基板、インターポーザ基板に内蔵することでCPUとデカップリングコンデンサの配線インダクタンスをできるだけ小さくする、すなわち部品内蔵技術である。また高速応答性に優れた高容量のコンデンサをCPUの直近に実装することも有効である。 One of the effective means for satisfying such a requirement is a technology for incorporating a capacitor having a capacity as high as possible into the circuit board and the interposer board so that the wiring inductance between the CPU and the decoupling capacitor is minimized. . It is also effective to mount a high-capacitance capacitor excellent in high-speed response close to the CPU.
これらの要求を満足するコンデンサとしてはコンデンサの容量密度が高い電解コンデンサが有望である。電解コンデンサを用いた部品内蔵技術に関しては、例えば特許文献1で板状の陽極体の両面に誘電体層、電解質層及び導電体層を順次生成し、各導電体層を介して陰極端子を設けてコンデンサ素子とし、このコンデンサ素子の両面に配線パターンを備えたプリント基板を、樹脂層を配して接合した固体電解コンデンサが開示されている。
As a capacitor that satisfies these requirements, an electrolytic capacitor having a high capacitance density is promising. Regarding the component built-in technology using an electrolytic capacitor, for example, in
高速応答性に優れた電解コンデンサに関しては、例えば特許文献2で厚さ方向に複数の貫通孔を設けた陽極体と貫通孔の内部に形成されたリード部があって、リード部の表出部分を陽極端子とし、陰極の表出部分を陰極端子としたときに、陽極端子と陰極端子が同一面内に交互に配置したことを特徴とする固体電解コンデンサが開示されている。
Regarding an electrolytic capacitor with excellent high-speed response, for example, in
また特許文献3には弁金属多孔質箔の表面に誘電体皮膜を形成し、この誘電体皮膜上に固体電解質層、集電体層を形成した固体電解コンデンサにおいて、集電体層に高導電率の金属めっき層を有した電極構造にすることによって、高周波応答性に優れた、等価直列抵抗(ESR)の低い小型大容量の固体電解コンデンサが開示されている。
一方特許文献4には、電解コンデンサではないが四隅に電極を設けて、各電極対にそれぞれコンデンサを形成する導電板を接続することで、1チップに複数のコンデンサを収めたことを特徴とする複合チップコンデンサが開示されている。
On the other hand,
シート状電解コンデンサを薄くするために特許文献1に記載されたシート状電解コンデンサを用いようとすると、特許文献1に記載された技術は電極をシートの上下面のそれぞれから引き出してパッドを設ける構造なので、その分厚くなるという問題がある。また、シート状電解コンデンサの一方の面に陽極、陰極の引き出し電極パッドを設けるには、裏面に引き出された陽極を、貫通ビアを介して表面に引き出す必要があるので、製造工程が多くなる。
If an attempt is made to use the sheet-shaped electrolytic capacitor described in
特許文献2に記載された固体電解コンデンサでも、外周部をエポキシ樹脂等でモールドするために部品が厚くなることに加え、陽極箔に貫通孔を設けるために製造工程が増え、コストが上昇する可能性がある。
Even in the solid electrolytic capacitor described in
特許文献3に記載された固体電解コンデンサでも同様に外周をエポキシ樹脂等でモールドした上で外部電極を端面に形成しているので、部品が厚くなるという問題がある。
Similarly, the solid electrolytic capacitor described in
またシート状電解コンデンサを薄くすると、コンデンサを基板に実装する場合に、半田の接触面積が小さくなるためにコンデンサと基板の接続強度が下がるという課題が発生する。さらにコンデンサが薄くなると、コンデンサ自身の強度が下がることでマウンターを用いて基板へ実装することが困難になるといった問題が新たに生じることになる。 Further, when the sheet electrolytic capacitor is thinned, when the capacitor is mounted on the substrate, the contact area of the solder is reduced, so that the connection strength between the capacitor and the substrate is lowered. Further, when the capacitor becomes thinner, there arises a new problem that it becomes difficult to mount the capacitor on the substrate using the mounter because the strength of the capacitor itself is lowered.
これに対して特許文献3に記載された固体電解コンデンサでは、端面に形成された外部電極はコンデンサ底面に対して平面でかつ垂直に形成されているので、特にコンデンサと基板への接続強度を高くする工夫が加えられているわけではない。
On the other hand, in the solid electrolytic capacitor described in
一方、特許文献4に記載された技術は四隅に凹型であって内面が曲面である端子電極が形成されていることから、コンデンサと基板の接続強度をある程度高くすることが可能である。しかしコンデンサを薄くすることで半田の接触面積が小さくなる場合には、さらなる接続強度の向上が求められる。また、特許文献4に記載された技術は、積層セラミックコンデンサを複合化させたことを特徴とするコンデンサであるので、現在市販されている積層セラミックコンデンサの最小厚が0.2mmであることを考慮すると、コンデンサを0.2mm以下に薄くすることは困難であると考えられる。
On the other hand, in the technique described in
本発明の目的は、上記問題に鑑みて、薄くかつ静電容量密度が高いシート状電解コンデンサであってかつその接続強度を向上せしめたもの、及びその製造方法を提供することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a sheet electrolytic capacitor that is thin and has a high capacitance density and has improved connection strength, and a method for manufacturing the same.
本発明に係る一つの視点において、樹脂シート上に弁金属シート体の平滑面が接着され、該弁金属シート体の反対面には一部の非粗化部を除いて弁金属粗化層が形成され、該弁金属粗化層に弁金属酸化膜、固体電解質層が順に形成され、その上に該弁金属シート体全体が覆われるように樹脂層が形成された構造を有するシート状電解コンデンサであって、該固体電解質層及び該弁金属シート体の該粗化層面にある該非粗化部が樹脂開口部を介して同一の面にそれぞれ電気的に引き出され、それぞれの引き出し電極がコンデンサ両端部に設けた凹型でかつ内面がメタライズされた曲面であり、かつ弁金属シート体と電気的に絶縁された端子電極に接続された構造を有することを特徴とする。 In one aspect of the present invention, a smooth surface of a valve metal sheet body is bonded on a resin sheet, and a valve metal roughened layer is formed on the opposite surface of the valve metal sheet body except for some non-roughened portions. A sheet-like electrolytic capacitor having a structure in which a valve metal oxide film and a solid electrolyte layer are sequentially formed on the roughened valve metal layer, and a resin layer is formed on the valve metal sheet body so as to cover the entire valve metal sheet body The solid electrolyte layer and the non-roughened portion on the roughened layer surface of the valve metal sheet body are electrically drawn out to the same surface through a resin opening, and each lead electrode is connected to both ends of the capacitor. It has a structure in which it is a concave shape provided in the part and is a curved surface whose inner surface is metallized and connected to a terminal electrode which is electrically insulated from the valve metal sheet body.
前記端子電極を前記シート状電解コンデンサの四隅に設けても良い。 The terminal electrodes may be provided at the four corners of the sheet-like electrolytic capacitor.
前記端子電極を前記シート状電解コンデンサの2つの側面にそれぞれ2箇所以上ずつ設けることも可能である。 Two or more terminal electrodes may be provided on each of the two side surfaces of the sheet-like electrolytic capacitor.
また、前記端子電極の曲面が、前記シート状電解コンデンサの底面に対して非垂直に形成されていることが好ましい。 The curved surface of the terminal electrode is preferably formed non-perpendicular to the bottom surface of the sheet-like electrolytic capacitor.
また、前記端子電極のメタライズされた前記曲面の表面が、金又は半田めっきで形成されていることが好ましい。 The metallized curved surface of the terminal electrode is preferably formed of gold or solder plating.
また、前記弁金属シート体の全体を覆う樹脂層が、コーティング法により形成された樹脂層であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the resin layer which covers the whole said valve metal sheet body is a resin layer formed by the coating method.
さらに前記弁金属シート体の全体を覆う樹脂が感光性樹脂であることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the resin covering the entire valve metal sheet body is a photosensitive resin.
さらに全体の厚さが0.1mm以下であることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the whole thickness is 0.1 mm or less.
また本発明に係るシート状電解コンデンサの製造方法は、両面が粗化された弁金属シート体の片面の粗化層を除去する工程と、粗化層を除去した該片面に樹脂シートを接着する工程と、該片面の反対側の粗化層の表面に陽極酸化法によって弁金属酸化膜を形成する工程と、該弁金属酸化膜上に固体電解質層を形成する工程と、該弁金属シート体の該粗化層上に順に形成された該弁金属酸化膜と該固体電解質層の一部を化学的エッチングにより除去して該弁金属シート体のコアを露出する工程と、コーティング法によって該弁金属シート体上に樹脂層を形成する工程と、該弁金属シート体露出部及び該固体電解質層に接するように該樹脂層に孔を穿孔する工程とを含むことを特徴とする。 Moreover, the manufacturing method of the sheet-like electrolytic capacitor according to the present invention includes a step of removing a roughened layer on one side of a valve metal sheet body having both surfaces roughened, and a resin sheet is bonded to the single side from which the roughened layer has been removed. A step, a step of forming a valve metal oxide film on the surface of the roughened layer opposite to the one side by an anodic oxidation method, a step of forming a solid electrolyte layer on the valve metal oxide film, and the valve metal sheet body Removing the valve metal oxide film formed in order on the roughened layer and a part of the solid electrolyte layer by chemical etching to expose the core of the valve metal sheet body, and applying the valve by a coating method. A step of forming a resin layer on the metal sheet body, and a step of drilling holes in the resin layer so as to contact the exposed portion of the valve metal sheet body and the solid electrolyte layer.
また、前記樹脂層を含む前記弁金属シート体の所定の位置に上径が下径よりも大きくなるようなテーパーがある円錐状の貫通孔を設ける工程と、該貫通孔の内面を樹脂等で絶縁する工程と、陽極引き出し電極を前記弁金属シート体露出部上の前記樹脂層の孔を介して所定の該貫通孔まで金属めっき法で引き出し、該貫通孔内面の絶縁樹脂上にメタライズした端子電極と接続する工程とをさらに含むことが好ましい。 A step of providing a conical through hole having a taper such that an upper diameter is larger than a lower diameter at a predetermined position of the valve metal sheet body including the resin layer; and an inner surface of the through hole with a resin or the like A step of insulating, and a terminal metallized on the insulating resin on the inner surface of the through hole by extracting the anode lead electrode to the predetermined through hole through the hole of the resin layer on the exposed portion of the valve metal sheet body by metal plating It is preferable to further include a step of connecting to the electrode.
また、前記孔、貫通孔及び引き出し電極を形成した後、支持体に前記弁金属シート体を固定して、前記貫通孔内面をメタライズして金属めっき法で引き出し電極と電気的に接続する工程と、貫通孔の中心を通る切断線に沿って切断する工程と、該切断部に樹脂を埋め込む工程と、埋め込んだ該樹脂を再度切断する工程と、前記弁金属シート体から該支持体を除去して各個片にする工程をさらに含むことが好ましい。 A step of fixing the valve metal sheet body to a support after forming the hole, the through hole, and the lead electrode, metallizing the inner surface of the through hole, and electrically connecting the lead electrode by a metal plating method; A step of cutting along a cutting line passing through the center of the through hole, a step of embedding a resin in the cut portion, a step of cutting the embedded resin again, and removing the support from the valve metal sheet body It is preferable that the method further includes a step of making individual pieces.
本発明により、容量密度が高く、薄くてかつ基板との接着強度が高いコンデンサを提供することができる。また製造工程を合理化して製造コストを下げる効果も期待できる。 According to the present invention, it is possible to provide a capacitor having a high capacitance density, a thin capacitor, and a high adhesive strength with a substrate. In addition, the manufacturing process can be streamlined to reduce the manufacturing cost.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1は本発明に係るシート状電解コンデンサの第1の実施形態の鳥瞰図である。図1のシート状電解コンデンサ1は両端に、内面が曲面であってかつコンデンサ底面に対して非垂直な凹部の表面に金属層3が形成され、絶縁樹脂層2に形成された孔5、5’(金属層3の下にあるので点線で示している)を介して電解コンデンサの陽極、陰極にそれぞれ接続されている。弁金属シート体の表面を覆う樹脂層2と弁金属シート体の側面を覆う樹脂層4は区別して記載しているが、同じ材質の樹脂を用いても構わない。シート状電解コンデンサ1の大きさは、形状が概ね0.4mm×0.4mm〜10mm×10mmであって、厚さが概ね0.05mm〜0.2mmである。また図1においては弁金属シート体は、弁金属シート体上に形成された樹脂層2及び弁金属シート体の側面に形成された樹脂層4に覆われているので見えていない。また弁金属シート体の底面に貼り付けた樹脂シートも見えていない。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a bird's-eye view of a first embodiment of a sheet-like electrolytic capacitor according to the present invention. A sheet-like
コンデンサ構造をより明確に示すために、図1の端子電極部を通る面ABB’A’で切断したときの断面図を図2に示す。樹脂シート11の上に薄い接着層を介して弁金属シート体12が接着されている。弁金属シート体12の表面は化学的エッチングによって粗化された弁金属粗化層13が形成されている。弁金属粗化層13の表面に酸化された誘電体膜(弁金属酸化膜)14が形成され、その上に固体電解質層15が形成されている。これにより、シート状電解コンデンサの容量密度を0.1μF/mm2以上にまで高くすることができる。
In order to more clearly show the capacitor structure, FIG. 2 shows a cross-sectional view taken along a plane ABB′A ′ passing through the terminal electrode portion of FIG. A valve
弁金属シート体12の一部に弁金属粗化層13、弁金属酸化膜14、固体電解質層15が除去されて弁金属シート体12が露出している箇所(弁金属シート体露出部16)が設けられている。そして固体電解質層15及び弁金属シート体露出部16を覆うように樹脂層17が形成されている。樹脂層17が図1の樹脂層2に相当する。ここまでの構成要素である樹脂シート11の厚さは概ね20μm以下、弁金属シート体12は弁金属粗化層13を含めて50〜100μm、誘電体膜14は0.1μm以下、固体電解質層15は1〜10μm、樹脂層17の厚さは概ね30μm以下である。
A portion where the valve metal roughened
樹脂層17には、弁金属シート体露出部16に接続する孔と、固体電解質層15に接続する孔が形成され、それぞれの孔の内部に金属ペーストないし金属めっきで電極を形成し樹脂層17上に引き上げて陽極引き出し電極18、陰極引き出し電極18’としている。上記構成体の側面を覆って電気的に絶縁するように樹脂層19を形成し、その上に陽極引き出し電極18に接続する電極を金属ペースト、金属めっきで形成し、これを陽極端子電極20Aとする。一方陰極引き出し電極18’に接続する電極を金属ペースト、金属めっきで形成し、これを陰極端子電極20Bとする。端子電極20A、20Bは図1の金属層3に相当する。
The
このように、弁金属シート体全体が覆われるように樹脂層を形成し、かつ固体電解質部材及び弁金属シート体の粗化層面にある非粗化部が樹脂開口部を介してそれぞれ電気的に同一面に引き出す構造により、シート状電解コンデンサの厚さを0.1mm以下にまで薄くすることが可能となる。 Thus, the resin layer is formed so that the entire valve metal sheet body is covered, and the non-roughened portions on the roughened layer surface of the solid electrolyte member and the valve metal sheet body are electrically connected through the resin openings, respectively. With the structure drawn out on the same surface, the thickness of the sheet-like electrolytic capacitor can be reduced to 0.1 mm or less.
さらに陽極と陰極の引き出し電極を同一面上に引き出す構造により、両者を別の面に引き出す構造に比べ、工程を短縮し製造コストの低減が期待できる。 Further, the structure in which the lead electrodes for the anode and the cathode are drawn on the same surface can be expected to shorten the process and reduce the manufacturing cost as compared with the structure in which both are drawn on the other surface.
端子電極に用いる金属は銀、銅などであって、表面が金/ニッケル、半田めっきで形成されていることが望ましい。これにより、基板との接続に半田を用いる場合に、端子電極と半田の濡れが良くなるので、接続強度を向上させることができる。 The metal used for the terminal electrode is silver, copper or the like, and the surface is preferably formed by gold / nickel or solder plating. As a result, when solder is used for connection to the substrate, the terminal electrode and the solder are better wetted, so that the connection strength can be improved.
弁金属シート体12の材質はアルミニウム、タンタル、ジルコニウムなどが可能である。また固体電解質層15はポリピロール、ポリチオフェンなどが望ましい。また樹脂シート11、樹脂層17あるいは樹脂層19の材質はエポキシ系、フェノール系、イミド系などの樹脂が望ましい。
The material of the valve
(実施形態2)
図3は本発明に係るシート状電解コンデンサの第2の実施形態の鳥瞰図である。コンデンサ内部の構成は図2に示した第1の実施形態のシート状電解コンデンサの断面図と同じである。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a bird's-eye view of the second embodiment of the sheet electrolytic capacitor according to the present invention. The internal configuration of the capacitor is the same as the cross-sectional view of the sheet-like electrolytic capacitor of the first embodiment shown in FIG.
図3は、内面が曲面であってかつコンデンサ底面に対して非垂直な凹部の表面に金属層23が形成された端子電極がシート状電解コンデンサの四隅に形成されている。引き出し電極が接続される凹型で内面がメタライズされた曲面である端子電極がコンデンサの底面に対して非垂直であると同時に、コンデンサの端面でなく四隅に設けることで、基板との接続点数を多くすることによって接続強度をさらに高くすることができる。
In FIG. 3, terminal electrodes having a
端子電極23は絶縁樹脂層22に形成された孔25、25’(図では点線で表示)を介して電解コンデンサの陽極、陰極にそれぞれ接続されている。端子電極23の陽極、陰極は隣同士に配置しても交互に配置しても問題はない。また陰極を1箇所として残り3箇所を陽極としても、また逆に陽極を1箇所として残り3箇所を陰極としても構わない。
The
(実施形態3)
図4は本発明に係るシート状電解コンデンサの第3の実施形態の鳥瞰図である。内部のコンデンサの構成は図2に示した第1の実施形態のシート状電解コンデンサの断面図と同じである。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a bird's-eye view of the third embodiment of the sheet electrolytic capacitor according to the present invention. The configuration of the internal capacitor is the same as the cross-sectional view of the sheet-like electrolytic capacitor of the first embodiment shown in FIG.
図4は、内面が曲面であってかつコンデンサ底面に対して非垂直な凹部の表面に金属層33が形成された端子電極がシート状電解コンデンサの側面に2箇所ずつ計4箇所に形成されている。端子電極33は絶縁樹脂層32に形成された孔35、35’(図では点線で表示)を介して電解コンデンサの陽極、陰極にそれぞれ接続されている。端子電極の陽極、陰極は隣同士に配置しても交互に配置しても問題ない。また陰極を1箇所として残り3箇所を陽極としても、また逆に陽極を1箇所として残り3箇所を陰極としても構わない。
FIG. 4 shows that terminal electrodes having a curved inner surface and a
このように端子電極をコンデンサの側面に片側2箇所以上設けることによっても基板との接続点数を多くすることによって接続強度をさらに高くすることができる。 Thus, the connection strength can be further increased by increasing the number of connection points with the substrate by providing two or more terminal electrodes on one side of the capacitor.
上記第1〜第3の実施形態のシート状電解コンデンサ以外にも、内面が曲面であってかつコンデンサ底面に対して非垂直な凹部の表面に金属層が形成された端子電極がシート状電解コンデンサの隅ないし側面に4箇所以上形成されていても構わない。また第2ないし第3の実施形態のシート状電解コンデンサにおいて、必要な場合は端子電極の少なくとも一つずつが弁金属シート体に形成されたコンデンサの陽極、陰極に接続されていれば、残りの端子電極は上記コンデンサの電極に接続されていなくても構わない。 In addition to the sheet-like electrolytic capacitors of the first to third embodiments, a terminal electrode in which a metal layer is formed on the surface of a concave portion whose inner surface is curved and is not perpendicular to the capacitor bottom surface is a sheet-like electrolytic capacitor Four or more corners or side surfaces may be formed. In the sheet-like electrolytic capacitors of the second to third embodiments, if necessary, if at least one of the terminal electrodes is connected to the anode and cathode of the capacitor formed on the valve metal sheet body, the remaining The terminal electrode may not be connected to the electrode of the capacitor.
次に、図1に示したシート状電解コンデンサの製造方法を図5のフロー図を用いて説明する。 Next, the manufacturing method of the sheet-like electrolytic capacitor shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず両面が粗化されたアルミニウム等の弁金属シート体12(図5(1))の片面をエッチングにより粗化層を除去して平滑化する(図5(2))。平滑化された面に樹脂シート11を接着剤等で固定する(図5(3))。両面が粗化された弁金属シート体の片面の粗化層を除去する工程を入れることで、弁金属シート体をさらに薄くすることができる。また粗化層を除去した平滑面に樹脂シートを貼り付けることで、樹脂モールドするよりも絶縁体を薄くすることができ、かつコンデンサの強度を上げることができるのでハンドリングも容易になる。
First, the roughened layer is removed by etching on one side of a valve metal sheet body 12 (FIG. 5 (1)) such as aluminum whose surfaces are roughened (FIG. 5 (2)). The
次に、もう一方の粗化された金属表面に陽極酸化法で弁金属酸化膜14を形成し(図5(4))、その上に固体電解質層15を形成する(図5(5))。次に化学エッチング法で、シート体の一部を粗化層、酸化層及び固体電解質層ごと除去することで弁金属シート体露出部16を形成する(図5(6))。
Next, a valve
また、上記方法の他、粗化層の表面に陽極酸化法によって弁金属酸化膜を形成し、表面に弁金属酸化膜が形成された粗化層の一部を化学的エッチングにより除去して弁金属シート体のコアを露出させ、弁金属酸化膜が残存している箇所に選択的に固体電解質層を形成する方法によっても高い容量密度を得ることが可能である。 In addition to the above method, a valve metal oxide film is formed on the surface of the roughened layer by anodic oxidation, and a part of the roughened layer on which the valve metal oxide film is formed is removed by chemical etching. A high capacity density can also be obtained by a method in which the core of the metal sheet body is exposed and a solid electrolyte layer is selectively formed at a portion where the valve metal oxide film remains.
このように、弁金属シート体の一方の面が一部の箇所を除いて粗化され、その弁金属粗化層に酸化膜、固体電解質を順に形成することによって、シート状電解コンデンサの容量密度を0.1μF/mm2以上にまで高くすることができる。 In this way, one surface of the valve metal sheet body is roughened except for a part thereof, and an oxide film and a solid electrolyte are sequentially formed on the valve metal roughened layer, whereby the capacity density of the sheet-like electrolytic capacitor is increased. Can be increased to 0.1 μF / mm 2 or more.
次に図6に移り、全面を覆うように樹脂層17を形成する(図6(7))。ここで用いる樹脂はワニス状であることが望ましく、スピンコート法あるいはコーティング法によって薄く形成することが望ましい。弁金属シート体を樹脂モールドする代わりにコーティング法によって樹脂膜を形成することによって、コンデンサを薄くすることができる。
Next, moving to FIG. 6, a
次に樹脂層17に弁金属シート体12に達するように孔5(孔5は弁金属シート体露出部16を形成した位置と同じ位置)を、また固体電解質層15に達するように孔5’を形成する(図6(8))。上記孔5、5’はレーザで形成しても構わないが、樹脂層17に感光性樹脂を用いてPR(フォトリソグラフ)法で孔を形成することが望ましい。これにより、固体電解質に損傷を与えることなく、コンデンサの特性の向上ならびに製造コストを下げることが可能である。また、弁金属シート体及び固体電解質層に接するように樹脂層に穿孔する工程は、孔を同一面に形成するので製造コストを下げることが可能である。
Next, a hole 5 (
次に樹脂シート11に先端が達するように、上の方が断面積が大きくなるような、つまりコンデンサ底面に対して非垂直でかつ内面が凹型で曲面となるように貫通孔100を形成し(図6(9))、次いで上記貫通孔100の内部が埋まるように樹脂19を流し込む(図6(10))。樹脂19は樹脂17と同様にワニス状であることが望ましい。樹脂19の供給方法はコーティング法、ディスペンス法のいずれによっても構わない。
Next, the through-
次に弁金属シート体12に達する孔5の内側から陽極引き出し電極18をめっき法などによって形成し、同時に固体電解質層に達する孔5’の内側から陰極引き出し電極18’をめっき法などによって形成する(図6(11))。
Next, the
コンデンサ底面に対して非垂直でかつ内面が凹型で曲面の端子電極は、弁金属シート体の所定の位置にドリルを用いて上径が下径よりも大きくなるようなテーパーがある円錐状の貫通孔を設ける工程と、前記貫通孔の内面を樹脂等で絶縁する工程と、内面をメタライズすることで容易に設けることができる。 The terminal electrode, which is non-perpendicular to the bottom surface of the capacitor and has a concave inner surface and a curved surface, has a conical shape with a taper that causes the upper diameter to be larger than the lower diameter using a drill at a predetermined position of the valve metal sheet body. It can be easily provided by providing a hole, a step of insulating the inner surface of the through-hole with a resin or the like, and metallizing the inner surface.
次に図7に進み、シート体全体を支持体101上に固定し(図7(12))、さらに貫通孔100の中心を通りかつ貫通孔100よりも径が小さくなるように孔102を形成し(図7(13))、孔102の内面と上記陽極引き出し電極及び陰極引き出し電極と電気的に接続するようにめっき法などによって端子電極20A及び20Bを形成する(図7(14))。
Next, proceeding to FIG. 7, the entire sheet body is fixed on the support body 101 (FIG. 7 (12)), and the
さらに孔102の中心を通るように幅広のブレードで切断線を形成し、形成した切断線の内部に弁金属シート体が露出しないように再度樹脂19を流し込み、再度同じ箇所をより薄いブレードを用いて切断し、最後に支持体101を除去することによって、シート状電解コンデンサの側面を絶縁体で覆った個片化されたシート状電解コンデンサを作製することができる(図7(15))。
Further, a cutting line is formed with a wide blade so as to pass through the center of the
本発明の第2の実施形態及び本発明の第3の実施形態であるシート状電解コンデンサを、CPUのパッケージの外部端子間に実装した実施例を図8に示した。パッケージの外部端子は半田ボールであってアレイ状に形成されている。外部端子の間隔は概ね0.4mm〜1mmである。このようにパッケージの外部端子のほとんどは電源/グランド端子であることが多いので、端子間に本発明のシート状電解コンデンサをデカップリングコンデンサとして実装すると、CPUとデカップリングコンデンサの距離を小さくすることができる。またシート状電解コンデンサは薄いのでパッケージの外部端子間に図8のように実装すると、接続強度が十分ではない可能性があるが、本発明のシート状電解コンデンサは薄くても基板(パッケージ)との接続強度を保つことが可能なので、信頼性上有利である。 FIG. 8 shows an example in which the sheet-like electrolytic capacitor according to the second embodiment and the third embodiment of the present invention is mounted between the external terminals of the CPU package. The external terminals of the package are solder balls and are formed in an array. The interval between the external terminals is approximately 0.4 mm to 1 mm. As described above, since most of the external terminals of the package are often power / ground terminals, mounting the sheet-like electrolytic capacitor of the present invention as a decoupling capacitor between the terminals reduces the distance between the CPU and the decoupling capacitor. Can do. Further, since the sheet-like electrolytic capacitor is thin, if it is mounted between the external terminals of the package as shown in FIG. 8, there is a possibility that the connection strength is not sufficient. This is advantageous in terms of reliability.
以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態の構成にのみ制限されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。 The present invention has been described with reference to the above embodiment, but the present invention is not limited only to the configuration of the above embodiment, and various modifications that can be made by those skilled in the art within the scope of the present invention. Of course, including modifications.
1 シート状電解コンデンサ
2、17、22、32 (絶縁)樹脂層(弁金属上面)
3、23、33 端子電極(金属層)
4、19、24、34 (絶縁)樹脂層(弁金属側面)
5、25、35 孔(陽極(陰極)引き出し電極)
5’、25’、35’ 孔(陰極(陽極)引き出し電極)
11 樹脂シート
12 弁金属シート体
13 弁金属粗化層
14 誘電体膜(弁金属酸化膜)
15 固体電解質層
16 弁金属シート体露出部
18 陽極引き出し電極
18’ 陰極引き出し電極
20A 端子電極(陽極)
20B 端子電極(陰極)
100 貫通孔
101 支持体
102 孔
1 Sheet-like
3, 23, 33 Terminal electrode (metal layer)
4, 19, 24, 34 (Insulation) Resin layer (valve metal side)
5, 25, 35 holes (anode (cathode) lead electrode)
5 ', 25', 35 'hole (cathode (anode) lead electrode)
11
15
20B Terminal electrode (cathode)
100 through
Claims (11)
該固体電解質層及び該弁金属粗化層面にある該非粗化部が樹脂開口部を介して同一の面にそれぞれ電気的に引き出され、各引き出し電極が、コンデンサ両端部に設けた凹型でかつ内面がメタライズされた曲面でありかつ弁金属シート体と電気的に絶縁された端子電極に接続された構造を有するシート状電解コンデンサ。 A smooth surface of the valve metal sheet body is bonded onto the resin sheet, and a valve metal roughened layer is formed on the opposite surface of the valve metal sheet body except for some non-roughened portions. A sheet-shaped electrolytic capacitor having a structure in which a valve metal oxide film and a solid electrolyte layer are sequentially formed, and a resin layer is formed thereon so as to cover the entire valve metal sheet body,
The non-roughened portions on the surfaces of the solid electrolyte layer and the valve metal roughened layer are electrically drawn out to the same surface through resin openings, and each lead-out electrode is a concave and inner surface provided at both ends of the capacitor. Is a sheet-like electrolytic capacitor having a structure that is a metallized curved surface and is connected to a terminal electrode that is electrically insulated from the valve metal sheet body.
粗化層を除去した該片面に樹脂シートを接着する工程と、
該片面の反対側の粗化層の表面に陽極酸化法によって弁金属酸化膜を形成する工程と、
該弁金属酸化膜上に固体電解質層を形成する工程と、
該弁金属シート体の該粗化層上に順に形成された該弁金属酸化膜と該固体電解質層の一部を化学的エッチングにより除去して該弁金属シート体のコアを露出する工程と、
コーティング法によって該弁金属シート体上に樹脂層を形成する工程と、
該弁金属シート体露出部及び該固体電解質層に接するように該樹脂層に孔を穿孔する工程と、を含むシート状電解コンデンサの製造方法。 Removing the roughened layer on one side of the valve metal sheet body roughened on both sides;
Adhering a resin sheet to the one side from which the roughening layer has been removed;
Forming a valve metal oxide film on the surface of the roughened layer on the opposite side of the one surface by an anodic oxidation method;
Forming a solid electrolyte layer on the valve metal oxide film;
Removing the valve metal oxide film formed in order on the roughened layer of the valve metal sheet body and a part of the solid electrolyte layer by chemical etching to expose the core of the valve metal sheet body;
Forming a resin layer on the valve metal sheet body by a coating method;
Forming a hole in the resin layer so as to be in contact with the exposed portion of the valve metal sheet body and the solid electrolyte layer.
該貫通孔の内面を樹脂等で絶縁する工程と、
陽極引き出し電極を前記弁金属シート体露出部上の前記樹脂層の孔を介して所定の該貫通孔まで金属めっき法で引き出し、該貫通孔内面の絶縁樹脂上にメタライズした端子電極と接続する工程とをさらに含む、請求項9に記載のシート状電解コンデンサの製造方法。 Providing a conical through hole having a taper such that the upper diameter is larger than the lower diameter at a predetermined position of the valve metal sheet body including the resin layer;
Insulating the inner surface of the through hole with a resin or the like;
A step of drawing the anode lead electrode through a hole in the resin layer on the exposed portion of the valve metal sheet to the predetermined through hole by metal plating and connecting it to a terminal electrode metallized on the insulating resin on the inner surface of the through hole The manufacturing method of the sheet-like electrolytic capacitor of Claim 9 further including these.
前記貫通孔の中心を通る切断線に沿って切断する工程と、
該切断部に樹脂を埋め込む工程と、
埋め込んだ該樹脂を再度切断する工程と、
前記弁金属シート体から該支持体を除去して各個片にする工程とをさらに含む、請求項9又は10に記載のシート状電解コンデンサの製造方法。 After forming the hole, the through hole, and the extraction electrode, fixing the valve metal sheet body to a support, metallizing the inner surface of the through hole, and electrically connecting the extraction electrode by a metal plating method;
Cutting along a cutting line passing through the center of the through hole;
Embedding a resin in the cut portion;
Cutting the embedded resin again;
The manufacturing method of the sheet-like electrolytic capacitor of Claim 9 or 10 which further includes the process of removing this support body from the said valve metal sheet body, and making it into each piece.
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