JP2010062406A - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各種電子機器に使用される固体電解コンデンサの小型化、低コスト化を図ることを目的とする。
【解決手段】平板状の素子１を積層した素子積層体と、この素子積層体の陽極電極部と陰極電極部が対向する端面に夫々露呈する状態で素子積層体を被覆した外装体１０と、この外装体１０の一方の端面に露呈した陽極電極部上に形成された下地電極１１と、この下地電極１１上に形成された外部電極１４と、上記外装体１０の他方の端面に露呈した陰極電極部上に形成された中間電極１３と、この中間電極１３上に形成された外部電極１４からなる構成により、部品点数と組立工数を削減してコストダウンと小型化を図り、かつ、各電極を最短距離で引出すことにより低ＥＳＲ化、低ＥＳＬ化が図れ、また、製造工程の簡素化と製造装置の小型化を図ってコストダウンが図れる。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器に使用されるコンデンサの中で、特に、導電性高分子を固体電解質として用い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。

電子機器の高周波化に伴って電子部品の一つであるコンデンサにも従来よりも高周波領域でのインピーダンス特性に優れたコンデンサが求められてきており、このような要求に応えるために電気伝導度の高い導電性高分子を固体電解質として用いた固体電解コンデンサが種々検討されている。

また、近年、パーソナルコンピュータのＣＰＵ周り等に使用される固体電解コンデンサには小型大容量化が強く望まれており、更に高周波化に対応して低ＥＳＲ（等価直列抵抗）化や、ノイズ除去や過渡応答性に優れた低ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）化が要求されており、このような要求に応えるために種々の検討がなされている。

図１２はこの種の従来の固体電解コンデンサの構成を示した斜視図、図１３は同固体電解コンデンサに使用される素子の構成を示した平面図であり、図１２と図１３において、２１は素子を示し、この素子２１は弁作用金属であるアルミニウム箔からなる陽極体（図示せず）の表面を粗面化して誘電体酸化皮膜層を形成した後に、絶縁性のレジスト部２２を設けて陽極電極部２３と陰極形成部（図示せず）に分離し、この陰極形成部の誘電体酸化皮膜層上に導電性高分子からなる固体電解質層、カーボン層と銀ペースト層からなる陰極層を順次積層形成することにより陰極電極部２４を形成し、これにより長手方向に陽極電極部２３と陰極電極部２４がレジスト部２２を介して設けられた平板状の素子２１が構成されているものである。

２５は上記素子２１の陽極電極部２３に接続された陽極コム端子であり、この陽極コム端子２５上に複数枚が積層された素子２１の陽極電極部２３を搭載し、陽極電極部２３と陽極コム端子２５をレーザー溶接等の手段によって接合しているものである。

２６は上記素子２１の陰極電極部２４に接続された陰極コム端子、２６ａはこの陰極コム端子２６の素子搭載部分の両側面を上方へ折り曲げて形成した折り曲げ部であり、この陰極コム端子２６の素子搭載部分と素子２１の陰極電極部２４間、ならびに各素子２１の陰極電極部２４間の接合は図示しない導電性接着剤を用いて行われており、更に、上記折り曲げ部２６ａと陰極電極部２４間も導電性接着剤２７によって電気的に接続されているものである。

２８は上記陽極コム端子２５と陰極コム端子２６の一部が夫々外表面に露呈する状態で上記複数枚の素子２１を一体に被覆した絶縁性の樹脂からなる外装体であり、この外装体２８から表出した陽極コム端子２５と陰極コム端子２６の一部を外装体２８に沿って底面へと折り曲げることにより、底面部に陽極端子部と陰極端子部を形成した面実装型の固体電解コンデンサが構成されているものである。

また、図１４は上記素子２１の固体電解質層を電解重合によって形成する工程を示した要部平面図であり、図１４において、２９は表面を粗面化して誘電体酸化皮膜層が形成されたアルミニウム箔を所定の形状に打ち抜き加工した陽極体、２２はこの陽極体２９を陽極電極部２３と陰極形成部３０に分離するための絶縁性のレジスト部、３１は上記陽極体２９に給電を行うための電極となる給電テープであり、この状態で図示しない重合液が充填された重合槽内に浸漬し、上記給電テープ３１を介して給電することによって電解重合を行うことにより、上記陰極形成部３０の表面に導電性高分子からなる固体電解質層を形成するようにしたものである。

このように構成された従来の固体電解コンデンサは、陰極コム端子２６の素子搭載部分の両側面を上方へ折り曲げて折り曲げ部２６ａを設け、この折り曲げ部２６ａと素子２１の陰極電極部２４間を導電性接着剤２７で接続した構成により、素子２１を積層した時の全体の内部抵抗を低減することができるために、低ＥＳＲ化を図ることができるというものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−４５７５３号公報

しかしながら上記従来の固体電解コンデンサでは、構造が複雑で部品点数が多いことから、小型化が図り難いばかりでなく、製造工程も複雑になり、結果として高いコストのものになってしまうために低価格化が図り難いことに加え、陽極端子部、陰極端子部までの各引き出し距離や接続部の構造上、ＥＳＲ、ＥＳＬの低減には自ずと限界があるという課題があった。

本発明はこのような従来の課題を解決し、構造を簡素化して部品点数を削減することにより製造工程を簡素化して低価格化を図ると共に、小型化、低ＥＳＲ化、低ＥＳＬ化を実現することができる固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明は、平板状の素子を積層した素子積層体と、この素子積層体の陽極電極部と陰極電極部の各端面が対向する端面に夫々露呈する状態で素子積層体を被覆した外装体と、この外装体の一方の端面に露呈した陽極電極部を構成する弁作用金属箔に形成された拡散層と、この拡散層上に形成された非弁作用金属からなる下地電極と、この下地電極上に形成された外部電極と、上記外装体の他方の端面に露呈した陰極電極部上に形成された中間電極と、この中間電極上に形成された外部電極からなる構成にしたものである。

また、製造方法として、帯状の電極箔の所定の位置に連続したＨ形の打ち抜き加工を施して中央の辺どうしが対向した舌片状の陽極体を複数形成する打ち抜き工程と、上記陽極体の所定の位置にレジスト部を設けて陽極電極部と陰極形成部に分離する陽陰極分離工程と、上記帯状の電極箔に誘電体酸化皮膜層を形成する化成工程と、上記陰極形成部に化学重合により導電性高分子からなる固体電解質層を形成する重合工程と、上記固体電解質層上に陰極電極部を形成して素子体を作製する陰極形成工程と、この複数の素子体が作製された帯状の電極箔を複数枚積層する積層工程と、この積層された電極箔を金型内に配設して絶縁性の外装樹脂で被覆する外装体成型工程と、この外装体を切断して素子体の陽極電極部と陰極電極部が対向する面に露呈するように条状に切断する切断工程と、この対向する面に露呈した陽極電極部と陰極電極部に夫々取り出し電極を形成する取り出し電極形成工程と、上記条状の外装体を個片に切断する個片切断工程からなる製造方法としたものである。

以上のように本発明による固体電解コンデンサは、平板状の素子を積層した素子積層体の陽極電極部の各陽極体に拡散層が形成され、この拡散層上に非弁作用金属からなる下地電極を形成した構成により、積層された各陽極体と下地電極との接触界面が無いために接触抵抗を極めて低くすることができ、また、下地電極の密着強度を高めることができることから、外部電極間を最短距離で引き出すことが可能になってＥＳＲ、ＥＳＬを大きく低減することができるという効果が得られる。

また、陽極電極部、陰極電極部の各端面に直接電極を形成することによって端面集電電極を形成した構成により、部品点数と組み立て工数を削減してコストダウンと小型化を図ることができるという効果が得られるものである。

また、帯状の電極箔に多数の素子を一括して形成し、これを複数枚積層して樹脂モールドした後に個片に切断する製造方法により、製造工程の簡素化と製造装置の小型化を図ってコストダウンを実現することができるという効果が得られるものである。

（実施の形態）
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に全請求項に記載の発明について説明する。

図１は本発明の一実施の形態による固体電解コンデンサの構成を示した断面図、図２は同固体電解コンデンサに使用される素子の構成を示した断面図であり、図１と図２において、１は素子を示し、本実施の形態による固体電解コンデンサは、この素子１を７枚積層して並列接続したものであるが、本発明はこの枚数に限定されるものではない。

また、上記素子１は弁作用金属であるアルミニウム箔からなる陽極体２の表面を粗面化して誘電体酸化皮膜層３を形成した後に、上記陽極体２の一端側に絶縁性のレジスト部４を設けて陽極電極部５（陽極体２が陽極電極部５となる）と陰極形成部（図示せず）に分離し、この陰極形成部の誘電体酸化皮膜層３上に図示しない導電性高分子からなる固体電解質層、カーボン層と銀ペースト層からなる陰極層を順次積層形成することにより陰極電極部６を形成し、これにより長手方向にレジスト部４を介して陽極電極部５と陰極電極部６が設けられた平板状の素子１を構成しているものである。

７は絶縁性の基板であり、本実施の形態においてはガラスエポキシ基板を用いたものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。８は上記基板７の上に塗布され、この基板７上に配設された素子１と基板７とを接着するための接着剤である。９は上記基板７上に接着された素子１と、この素子１上に配設された素子１とを接着するための導電性接着剤であり、各素子１の陰極電極部６どうしを接着するように塗布されており、同様の構成で７枚の素子１が積層されて接着されることによって素子積層体が形成され、この素子積層体の両端面（図中の右側と左側）に陽極電極部５と陰極電極部６が夫々表出した状態になっているものである。

１０は上記基板７上に複数枚の素子１が積層されて接着された素子積層体を一体に被覆した絶縁性の樹脂からなる外装体であり、この外装体１０は図中の手前側と奥側にも設けられており、これにより、底面に配設された基板７と、両端面を除いて、素子積層体を被覆しているものである。

１１は上記素子積層体の一方の端面に表出した陽極電極部５上に接続形成された非弁作用金属からなる下地電極であり、この下地電極１１は、図示はしないが陽極電極部５上に拡散層が形成され、この拡散層上に形成されたものであり、本実施の形態においては上記下地電極１１の材料として亜鉛を用いたものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、陽極電極部５の材料であるアルミニウムとの間に拡散層を形成するものであれば他の材料でも良い。

１２は上記素子積層体の他方の端面に表出した陰極電極部６上に設けられた導電性銀ペーストである。１３は上記素子積層体の一方の端面に表出した陽極電極部５上に形成された下地電極１１の表面、ならびに素子積層体の他方の端面に表出した陰極電極部６上に設けられた導電性銀ペースト１２の表面に夫々形成された中間電極であり、本実施の形態においてはこの中間電極１３として導電性銀ペーストを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、銅−ニッケル合金粒子や銅粒子に銀めっきした粒子を用いたペースト等、コスト的に安価なものも使用可能である。

１４は上記中間電極１３の表面に夫々形成された外部電極であり、本実施の形態においてはこの外部電極１４として半田めっきを用いたものであり、このようにして陽極電極部５側に陽極取り出し電極１４ａが、陰極電極部６側に陰極取り出し電極１４ｂが形成された、本実施の形態による固体電解コンデンサが構成されているものである。

次に、このように構成された本実施の形態による固体電解コンデンサの製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。

図３は本発明の一実施の形態による固体電解コンデンサの製造方法を示した製造工程図であり、この図３に示す製造工程に従い、まず、基材打ち抜き工程において、弁作用金属であるアルミニウム箔からなり、エッチングにより表面を粗面化し、化成により誘電体酸化皮膜層を形成した後、所定の幅に裁断された帯状の基材１５の所定の位置に図４に示すような打ち抜き加工を行う。

図４は基材１５に打ち抜き加工を施した状態を示した要部平面図であり、図４において、１５は基材、１５ａは基材１５に施された打ち抜き加工部であり、この打ち抜き加工部１５ａは連続したＨ形の打ち抜き加工を施すことにより、中央の辺どうしが対向した舌片状の陽極体２が複数個形成されているものである。１５ｂ、１５ｃは各製造工程で使用する図示しない治具に対する位置決め孔である。

なお、本実施の形態においては、上記基材１５として、厚みが１１５μｍの高純度アルミニウム箔を用い、連続した帯状のものを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、異なる厚みのアルミニウム箔であっても良いし、所定の長さに切断されたシート状のものであっても良い。また、打ち抜き加工部１５ａは図４に示した形状・寸法（２．０ｍｍ×２．８ｍｍ）、数量（１２個／ブロック）に限定されるものではない。

続いて、陽陰極分離工程において、上記基材１５に形成された各陽極体２を夫々陽極電極部と陰極形成部に分離するため、図５に示すようなレジスト部を形成する。図５は基材１５に形成された陽極体２にレジスト部を形成した状態を示した要部平面図であり、図５において、１６はレジスト部であり、このレジスト部１６はインクジェット装置を用いて絶縁性のインクを舌片状に形成された各陽極体２の根元部分に塗布することにより形成したものである。これにより、陽極体２のレジスト部１６が形成されていない部分（ほとんどの部分）が陰極形成部となるものである。

続いて、断面化成工程において、上記レジスト部１６が形成された基材１５を陽極酸化処理することにより、各陽極体２（基材１５も含む）の打ち抜き断面に誘電体酸化皮膜層を夫々形成する。なお、この陽極酸化処理は、公知の方法、装置を用いて行うものであるため、ここでの詳細な説明は省略し、図示もしないものとする。

続いて、重合工程において、上記誘電体酸化皮膜層が形成された各陽極体２の誘電体酸化皮膜層の表面に導電性高分子からなる固体電解質層を夫々形成する。なお、この重合工程は、ピロールやチオフェン等の重合性モノマー材料および酸化剤を含んだ電解質形成用溶液を各陽極体２に形成された誘電体酸化皮膜層の表面に滴下して、所定の温度、所定の条件の下で重合反応させることにより、ポリピロールやポリチオフェン等の導電性高分子からなる固体電解質層を形成する化学重合法によって行うものである。また、上記電解質形成用溶液は、重合性モノマー溶液と酸化剤溶液とを別々に分け、陽極体２の表面に夫々の溶液を順次滴下するようにしても良く、滴下順序は適宜変えても構わないものである。

なお、この重合工程は、公知の方法、装置を用いて行うものであるため、ここでの詳細な説明は省略し、図示もしないものとするが、この重合工程以降は、上記基材１５は連続した帯状のものよりも、所定の長さに切断されたシート状のものの方が作業性が良く、また、寸法精度の管理もし易くなるものである。

続いて、陰極電極部形成工程において、上記固体電解質層が形成された各陽極体２の固体電解質層の表面にカーボン層と銀ペースト層を夫々形成することにより、陰極電極部を形成する。なお、上記カーボン層の形成は、図示しないピンの先端に液状のカーボンを付着させ、これを陽極体２の表面に形成された固体電解質層上に転写する方法によって行い、また、上記銀ペースト層の形成は、図示しないスクリーンを用いたスクリーン印刷方式によって行うものであり、これらの陰極電極部形成工程は、公知の方法、装置を用いて行うものであるため、ここでの詳細な説明は省略し、図示もしないものとする。

また、ここまでの製造工程により、基板１５に設けられた複数の陽極体２には、各陽極体２を夫々陽極電極部５と陰極形成部に分離するための絶縁性のレジスト部１６が設けられ、かつ、陽極体２の表面に誘電体酸化皮膜層、固体電解質層、カーボン層と銀ペースト層からなる陰極電極部６が夫々形成された構成になっているため、レジスト部１６と基材１５の境界部を切断すれば、該切断面に露呈した陽極体２が陽極電極部５となるために１つの独立した素子１として機能する状態になっており、このように基材１５に形成された切断前の状態の素子１を、便宜上、以下、素子体と呼ぶ。

続いて、積層工程において、このように複数の素子体が形成された基材１５を、図６に示すような治具を用いて複数枚（本実施の形態においては７枚としたが、本発明はこれに限定されるものではない）積層することにより、個々の素子体が７層並列接続された素子積層体を作製する。

図６は上記積層工程を示した要部断面図であり、図６において、１７は積層工程用の積層治具、１７ａはこの積層治具１７に設けられた位置決め用のガイドピンであり、このように構成された積層治具１７を用い、まず、ガラスエポキシからなる絶縁性の基板７を、この基板７に設けられた位置決め孔を上記ガイドピン１７ａに嵌め込むことによって位置決めした状態で積層治具１７上に載置する。

続いて、上記基板７上に図示しない導電性銀ペーストを塗布した後、上記複数の素子体が形成された基材１５を、この基材１５に設けられた位置決め孔１５ｂを上記ガイドピン１７ａに嵌め込むことによって位置決めした状態で上記基板７上に載置するように積層して接着する。

続いて、図７に示すように、基材１５に複数個が設けられた舌片状の陽極体２の対向した中央の辺どうしの隙間内に導電性銀ペースト１２を注入する、陰極電極部銀ペースト注入工程を行う。この導電性銀ペースト１２の注入は転写方式によって複数の箇所に一括して行うものであり、これにより、打ち抜き加工によって陽極体２の中央の辺の断面に表出したアルミニウム箔上に形成した固体電解質層上の銀ペースト層の表面に導電性銀ペースト層が形成されるようになるものであり、さらに、このように基材１５の積層と陰極電極部銀ペースト注入工程を同様に繰り返すことによって７枚の基材１５を基板７上に積層して接着し、これにより、個々の素子体が７層並列接続された素子積層体を作製するものである。

なお、このように構成された素子積層体の最下段に絶縁性の基板７を配設することにより、小さい寸法の製品に後述する外装体１０を構成する絶縁性の外装樹脂を均一に流し込むことが可能になり、樹脂の回り込みを均一化し、寸法精度ならびに品質共に安定した成型を行うことができるようになるものである。

続いて、このように形成された素子積層体を図示しない成型金型内に投入し、絶縁性の外装樹脂で一体に被覆する外装体成型工程を行う。

図８は上記外装体成型工程により作製された外装体の構成を示した斜視図であり、図８において、１５は複数枚が積層された基材であり、この基材１５の最下段には基板７が接合されているものである。１０は絶縁性の外装樹脂からなる外装体であり、本実施の形態においてはシリカ（ＳｉＯ₂）からなる無機フィラーを８０〜９０％含有したエポキシ樹脂を用いたものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、図中の１０ａはポット、１０ｂはランナー、１０ｃはインナーブロック、１０ｄはゲートを示す。

続いて、上記図８に示した素子積層体を被覆した外装体１０を、図９に示すように、ダイシング（Ｉ）工程で条の状態に切断する。

図９は上記ダイシング（Ｉ）工程で素子積層体を被覆した外装体１０を切断する状態を
示した斜視図であり、図９において、１０ｅはダイシングにより切断する部分となる切断線を示し、この切断線１０ｅは、上記外装体成型工程前の状態を示した図７で説明すると、レジスト部１６と基材１５の境界部、ならびに陽極体２の対向した中央の辺どうしの隙間内に注入された導電性銀ペースト１２の中央部（中央の辺どうしの隙間の中心部）を夫々切断するようにしたものであり、これにより、図１０に示すような条の状態となった外装体１０が得られるものである。

図１０（ａ）〜（ｃ）は上記のように切断された外装体１０を示した要部背面図、同平面図、同正面図であり、図１０（ａ）は条の状態に切断された外装体１０の一方の切断面を示したものであり、基板７上に素子１を７層積層して接合した素子積層体のアルミニウムからなる陽極体２が表出し、これにより、陽極電極部５が形成され、この陽極電極部５をベースとして、以下の工程で陽極取り出し電極を形成していくものである。

図１０（ｃ）は同外装体１０の他方の切断面を示したものであり、陽極体２の対向した中央の辺どうしの隙間内に注入された導電性銀ペースト１２が表出し、この導電性銀ペースト１２をベースとして、以下の工程で陰極取り出し電極を形成していくものである。

続いて、上記図１０に示した条の状態に切断された外装体１０の一方の切断面に表出した陽極体２からなる陽極電極部５の表面に、陽極下地電極形成工程で下地電極１１を形成する。この下地電極１１の形成は、上記図１０（ａ）に示した外装体１０の切断面に、図示はしないが、非弁作用金属である亜鉛粒子を２００ｍ／ｓ以上、かつ、音速以下の衝突速度で衝突させることにより、陽極体２を構成するアルミニウム箔に拡散層を形成すると共に、この拡散層上ならびに基板７、外装体１０を形成するエポキシ樹脂上に金属間結合した亜鉛層を堆積するように形成したものである。

また、上記下地電極１１の形成は、例えば、財団法人機械システム振興協会が平成１７年３月に発行した、システム技術開発調査研究１６−Ｒ−１７「高速粒子衝突を利用した革新部材創製に関する調査研究報告書−要旨−」の、３．調査研究成果の要約、第１章
高速粒子衝突を利用した重厚皮膜成形、直接造形技術の欄に紹介されている技術と類似の技術であり、金属粒子を超音速で加速して基材に衝突させることにより、金属粒子が衝突時の塑性変形のエネルギーで溶融し、これにより金属粒子を基材に付着させるようにするものであり、強固な付着強度が得られるものである。

また、上記高速粒子衝突技術により形成される下地電極１１は、陽極電極部５を形成する陽極体２であるアルミニウムと腐食電位が近い材料である亜鉛や真鍮または銅を用いるのが好ましいことから、本実施の形態においては亜鉛を用いた構成にしたものであり、亜鉛粒子が陽極電極部５のアルミニウムと拡散層を形成すると共に、外装体１０のエポキシ樹脂の表面に喰い込んだ状態になっているものである。なお、陽極電極部５を構成する材料がタンタルの場合には、タンタルと腐食電位が近い材料である銅やニッケルを用いるのが好ましいものである。

また、上記高速粒子衝突技術により形成される下地電極１１は、陽極電極部５が弁作用金属であるアルミニウムにより構成されているため、このアルミニウムと拡散層を形成するものでないとアルミニウムと下地電極１１とに境界部分が存在して低ＥＳＲ化を図ることができなくなるため、これを防止するためには非弁作用金属を用い、この非弁作用金属に置換することが必要なものであり、上記亜鉛に限定されるものではない。

また、上記高速粒子衝突技術による下地電極１１の形成は、非弁作用金属である亜鉛粒子を、衝突速度が２００ｍ／ｓ以上、かつ、音速以下で外装体１０の切断面に衝突させて形成するようにしたものであるが、上記外装体１０の切断面は極めて小さいものであるために、音速を超えた超音速で亜鉛粒子を衝突させるコールドスプレー法を用いると、亜鉛粒子が外装体１０の側面部（切断面と交差する面）を削り取ってしまい、拡散層が形成されなくなり、下地電極１１である亜鉛層が均一に堆積されなくなる。一方、２００ｍ／ｓ未満で亜鉛粒子を衝突させると、亜鉛層は形成されるものの、衝突の衝撃が弱いために拡散層を形成することができないために、コンデンサとしての低ＥＳＲ化を図ることができないことから好ましくない。なお、上記亜鉛粒子の平均粒径は５〜３０μｍの範囲のものが好ましい。

続いて、中間電極形成工程において、上記外装体１０の一方の切断面に形成した下地電極１１の表面、ならびに外装体１０の他方の端面に表出した導電性銀ペースト１２の表面に中間電極１３を形成する。この中間電極１３としては、導電性銀ペーストを塗布し、これを乾燥することによって形成するものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、銅−ニッケル合金粒子や銅粒子に銀めっきした粒子を用いたペースト等、コスト的に安価なものも使用可能である。

続いて、外部電極形成工程において、上記外装体１０の切断面に夫々形成された中間電極１３の表面に外部電極１４を形成する。この外部電極１４としては溶融半田めっきを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、一般的なめっきであっても良い。

続いて、ダイシング（II）工程において、上記条状に切断されて陽極側、陰極側共に取り出し電極が形成された外装体１０を個片に切断する。なお、この個片の切断は、上記外装体成型前の状態を示した図７で説明すると、基材１５に複数が形成された陽極体２を個々に分断するように切断するものであり、これにより、図１１に示すような固体電解コンデンサが得られるものである。

図１１は本発明の一実施の形態による固体電解コンデンサの製造方法により得られた固体電解コンデンサの構成を示した斜視図であり、図１１において、１８は固体電解コンデンサ、１４ａと１４ｂはこの固体電解コンデンサ１８の対向する端面に形成された陽極取り出し電極と陰極取り出し電極であり、これにより面実装型の固体電解コンデンサが構成されているものである。

このように構成されると共に製造される本実施の形態による固体電解コンデンサは、平板状の素子１を積層した素子積層体の陽極電極部５の各陽極体２に拡散層が形成され、この拡散層上に非弁作用金属からなる下地電極１１を形成した構成により、積層された各陽極体２と下地電極１１との接触界面が無いために接触抵抗を極めて低くすることができ、また、下地電極１１の密着強度を高めることができることから、外部電極間を最短距離で引き出すことが可能になって、ＥＳＲ、ＥＳＬを大きく低減することができるという格別の効果を奏するものである。

また、陽極電極部５、陰極電極部６の各端面に直接電極を形成することによって端面集電電極を形成した構成により、部品点数と組み立て工数を削減してコストダウンと小型化を図ることができるという格別の効果を奏するものである。

また、帯状の電極箔に多数の素子を一括して形成し、これを複数枚積層して樹脂モールドした後に個片に切断する製造方法により、製造工程の簡素化と製造装置の小型化を図ってコストダウンを実現することができるという格別の効果も奏するものである。

なお、本実施の形態においては、上記外装体１０の一方の端面に表出した陽極電極部５に接続されるように下地電極１１を端面全体に形成し、この下地電極１１上に中間電極１３を形成し、更にこの中間電極１３上に外部電極１４を形成する構成を例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、中間電極１３を無くし、下地電極１１上に外部電極１４を直接形成するようにしても構わないものである。

また、下地電極１１を、陽極体２であるアルミニウム箔の端面との界面部（端面の一部）のみに形成し、その上に中間電極１３を形成しても構わないものである。

本発明による固体電解コンデンサ及びその製造方法は、小型化と低ＥＳＲ化、低ＥＳＬ化を図り、かつ、コストダウンも実現できるという効果を有し、あらゆる分野のコンデンサとして有用である。

本発明の一実施の形態による固体電解コンデンサの構成を示した断面図 同固体電解コンデンサに使用される素子の構成を示した断面図 本発明の一実施の形態による固体電解コンデンサの製造方法を示した製造工程図 同製造工程の基材打ち抜き工程を示した要部平面図 同製造工程の陽陰極分離工程を示した要部平面図 同製造工程の積層工程を示した要部断面図 同製造工程の陰極電極部銀ペースト注入工程を示した要部平面図 同製造工程の外装体成型工程により作製された外装体の構成を示した斜視図 同製造工程のダイシング（Ｉ）工程を示した斜視図 （ａ）同製造工程のダイシング（Ｉ）工程により切断された外装体の構成を示した要部背面図、（ｂ）同平面図、（ｃ）同正面図 本発明の一実施の形態による固体電解コンデンサの製造方法により得られた固体電解コンデンサの構成を示した斜視図 従来の固体電解コンデンサの構成を示した斜視図 同固体電解コンデンサに使用される素子の構成を示した平面図 同固体電解コンデンサに使用される素子の固体電解質層を電解重合によって形成する工程を示した要部平面図

符号の説明

１ 素子
２ 陽極体
３ 誘電体酸化皮膜層
４ レジスト部
５ 陽極電極部
６ 陰極電極部
７ 基板
８ 接着剤
９ 導電性接着剤
１０ 外装体
１０ａ ポット
１０ｂ ランナー
１０ｃ インナーブロック
１０ｄ ゲート
１０ｅ 切断線
１１ 下地電極
１２ 導電性銀ペースト
１３ 中間電極
１４ 外部電極
１４ａ 陽極取り出し電極
１４ｂ 陰極取り出し電極
１５ 基材
１５ａ 打ち抜き加工部
１５ｂ、１５ｃ 位置決め孔
１６ レジスト部
１７ 積層治具
１７ａ ガイドピン
１８ 固体電解コンデンサ

Claims (9)

1. 表面を粗面化して誘電体酸化皮膜層が形成された弁作用金属箔からなる陽極体の所定の位置に絶縁部を設けて陽極電極部と陰極形成部に分離し、この陰極形成部の誘電体酸化皮膜層上に導電性高分子からなる固体電解質層、カーボン層と銀ペースト層からなる陰極層を順次積層形成することにより陰極電極部が形成された平板状の素子と、この素子を同一方向にして複数枚積層した素子積層体と、この素子積層体の陽極電極部と陰極電極部の各端面が対向する端面に夫々露呈する状態で素子積層体を被覆した絶縁性の樹脂からなる外装体と、この外装体の一方の端面に露呈した素子積層体の陽極電極部を構成する弁作用金属箔に形成された拡散層と、この拡散層上に形成された非弁作用金属からなる下地電極と、この下地電極上に形成された外部電極と、上記外装体の他方の端面に露呈した素子積層体の陰極電極部に接続されて端面を被覆するように形成された中間電極と、この中間電極上に形成された外部電極からなる固体電解コンデンサ。
2. 外装体の一方の端面に露呈した素子積層体の陽極電極部に形成された下地電極と、この下地電極上に形成された外部電極との間に中間電極を設けた請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
3. 素子積層体の底面に絶縁性の基板を配設した請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
4. 弁作用金属からなり、表面を粗面化した帯状の電極箔の所定の位置に連続したＨ形の打ち抜き加工を施すことにより、中央の辺どうしが対向した舌片状の陽極体を複数形成する打ち抜き工程と、上記帯状の電極箔に形成された複数の舌片状の陽極体の所定の位置にレジスト部を設けることにより各陽極体を夫々陽極電極部と陰極形成部に分離する陽陰極分離工程と、上記帯状の電極箔の表面ならびに打ち抜き部分の断面に陽極酸化によって誘電体酸化皮膜層を形成する化成工程と、上記帯状の電極箔に形成された各陰極形成部に化学重合により導電性高分子からなる固体電解質層を形成する重合工程と、この重合工程により形成された固体電解質層上にカーボン層と銀ペースト層を設けて陰極電極部を形成することにより素子体を作製する陰極形成工程と、このようにして複数の素子体が作製された帯状の電極箔を同じ位置で重ね合わせて複数枚積層することにより個々の素子体を複数個単位で並列接続する積層工程と、このように積層された複数枚の電極箔を金型内に配設して絶縁性の外装樹脂で一体に被覆する外装体成型工程と、この成型された外装体の所定の位置を切断して個々の素子体の陽極電極部と陰極電極部が対向する面に露呈するように条状に切断する切断工程と、この切断工程により対向する面に露呈した陽極電極部と陰極電極部に陽極取り出し電極と陰極取り出し電極を夫々形成する取り出し電極形成工程と、この陽極取り出し電極と陰極取り出し電極が形成された条状の外装体を個片に切断することにより、上記帯状の電極箔に形成された素子体を複数個単位で積層して並列接続し、これを外装体で一体化して陽極取り出し電極と陰極取り出し電極が形成された素子を作製する個片切断工程と、を少なくとも有した固体電解コンデンサの製造方法。
5. 陰極形成工程の一つであるカーボン層の形成を、転写方式によって行うようにした請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
6. 陰極形成工程の一つである銀ペースト層の形成を、スクリーン印刷によって行うようにした請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
7. 複数の素子体が作製された帯状の電極箔を複数枚積層する積層工程において、上記帯状の電極箔を絶縁性の基板上に積層し、この絶縁性の基板を外装の一部として用いるようにした請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
8. 複数の素子体が作製された帯状の電極箔を複数枚積層する積層工程において、舌片状の素子体の中央の辺どうしが対向した部分に導電ペーストまたは導電性銀ペーストを注入するようにした請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
9. 切断工程により対向する面に露呈した陽極電極部と陰極電極部に陽極取り出し電極と陰極取り出し電極を夫々形成する取り出し電極形成工程において、少なくとも陽極取り出し電極の一部として下地電極を設け、この下地電極の形成を、非弁作用金属粒子を衝突速度が２００ｍ／ｓ以上、かつ、音速以下で陽極電極部に衝突させることにより、金属間結合した非弁作用金属層を形成するようにしたものである請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。

Images