JP2011044607A - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】弁金属からなる陽極体に凹部1aを形成し、この周囲に第1のレジスト層8を形成する。その後、基板1をエッチングで拡面処理エッチング層2を形成する。エッチング層2に酸化皮膜を形成し、酸化皮膜を形成後、第1のレジスト層8を剥離し、第1のレジスト層で覆われていた基板1の表面を露出する。その後、基板1表面に第2のレジスト層を形成する。その後、凹部1aに固体電解質層3、陰極層4を順次形成した後、第2のレジスト層5を剥離し、陽極体を露出させる。陽極体が露出した部分に、陽極端子7を形成する。これにより、レジスト層と接触する部分ではエッチング層の内部にレジストが浸透し、基板1とレジスト層との密着度が高くなる。
【選択図】図1
Description
(1)弁金属からなる基板1に凹部1aを形成する工程
(2)凹部1aの周囲の陽極端子形成箇所にレジスト層5を形成する工程
(3)凹部1aの内面に固体電解質層3、陰極層4を順次形成する工程
(4)陽極端子形成部6のレジスト層5を剥離し、基板1を露出させる工程
(5)陽極端子形成部6に、陽極端子7を形成する工程
図1は、本実施例における固体電解コンデンサの断面図を示したものである。基板1は、板状の弁金属すなわち弁作用がある金属である。金属は、厚さ200〜800μm程度のアルミニウムが望ましいが、金属の種類や厚さは適宜変更が可能である。例えば、アルミニウムの他にも、タンタル、ニオブ及びチタン等の弁作用がある金属を用いることができる。
本実施例の固体電解コンデンサの製造方法は、次のような各工程を有する。
(1)弁金属からなる陽極体に凹部を形成する基板作成工程。
(2)凹部の周囲の陽極端子形成箇所に第1のレジスト樹脂層を形成する第1のレジスト層形成工程。
(3)基板1をエッチングで拡面処理し、エッチングした部分に誘電体酸化皮膜を形成するエッチング及び誘電体酸化皮膜の形成工程。
(4)第1のレジストを剥離し、レジストで覆われていた基板1の表面を露出する第1のレジスト層剥離工程。
(5)凹部の周囲の陽極端子形成箇所に第2のレジスト樹脂層を形成する第2のレジスト層形成工程。
(6)凹部の内面に固体電解コンデンサ層、陰極層を順次形成する固体電解質層及び陰極層形成工程。
(7)陽極端子形成部のレジスト樹脂層を剥離し、陽極体を露出させる陽極端子形成部の形成工程。
(8)陽極端子形成部に、陽極端子を形成する陽極端子形成工程。
以下、各工程を具体的に説明する。
基板作成工程では、図2(a)及び図4(a)に示すように基板1に凹部1aを形成する。凹部1aの形成方法としては、基板1を切削することにより凹部1aを形成する方法が好適であるが、その他の方法を用いてもよい。
第1のレジスト層形成工程では、図2(b)及び図4(b)に示すように基板1の一部分に第1のレジスト層8を形成する。このレジスト層8は、基板1に凹部1aを形成した後、この凹部1a内にエッチングによる拡面処理を施す際に、エッチング液による溶解を防止するために形成される。この第1のレジスト層8の形成箇所は、基板1の凹部1aの周囲で、陽極端子形成部6を形成する箇所に形成する。このとき、凹部1aの縁部までレジスト層8で被覆せず、凹部1aの周囲は基板1の地金が露出するように第1のレジスト層8を形成する。この第1のレジスト層8としては、樹脂被覆層が好適であり、光硬化型の樹脂であるフォトレジストを利用することができる。
エッチング及び酸化皮膜の形成工程では、図2(c)及び図4(c)に示すように凹部1aの内面に露出した地金をエッチングで拡面処理し、さらにその拡面処理した凹部1aの表面を陽極酸化することにより誘電体酸化皮膜を形成する。この凹部1aのエッチングによって、凹部1aの内面及び第1のレジスト層8で保護されていない基板1の表面が拡面処理され、多孔質層のエッチング層2となる。さらに、陽極酸化処理によって、エッチング層2の上に、誘電体酸化皮膜層を形成する。なお、エッチング及び陽極酸化については、公知の手段を用いることができる。
第1のレジスト層剥離工程では、図2(d)及び図4(d)に示すように第1のレジスト層8を剥離する。このとき、第1のレジストとして利用したフォトレジストは、密着性が弱いので剥離を容易に行うことが可能である。
第2のレジスト層形成工程では、図3(e)及び図4(e)に示すように、凹部1aの周囲の基板1の表面に第2のレジスト樹脂層を形成する。この工程では、基板1の表面をエポキシ等の液状の樹脂で覆うとともに、基板1表面部のエッチング層2にエポキシ等の樹脂を浸透させる。このエポキシ等の樹脂が硬化することにより、第2のレジスト層5となる。
固体電解質層及び陰極層形成工程では、図3(f)及び図4(f)に示すように、凹部1aに固体電解質層、陰極層を順次形成する。この工程では、凹部1aのエッチング層2及びその上部に固体電解質層3を形成する。ここで、固体電解質層3としては、導電性高分子が好適であり、このような導電性高分子層は、チオフェン、ピロール等をもとに、化学重合、電解重合など、公知の技術により形成することができる。このようにして形成した固体電解質層3の上に、グラファイト(Gr)層と銀ペースト層からなる陰極層4を形成する。このグラファイト(Gr)層と銀ペースト層の形成手段は、固体電解コンデンサにおける公知技術と同様でよい。
陽極部形成工程では、図3(g)及び図4(g)に示すように、陽極端子形成部6のレジスト樹脂層を剥離する。この工程では、陽極端子7を設けるために、凹部1aの周囲の基板1上に形成されている第2のレジスト層5を部分的に除去する。このとき、第2のレジスト層5を除去するだけでも良いが、基板1まで切削しても良い。基板1まで切削することで、サイズが大きい陽極端子7も配置することができる。
陽極端子形成工程では、図3(h)及び図4(h)に示すように、陽極端子形成部の形成工程で形成した陽極端子形成部6に陽極端子7を形成する。陽極端子7としては、外径100μm以上500μm以下の大きさであることが望ましい。外径が100μm未満の陽極端子7は許容電流値が小さくなり、電流供給ができなくなる恐れがある。一方、外径が500μmを超えると、許容電流値は十分に確保することは可能であるが、固体電解コンデンサの基板上での陽極端子7の占める面積が大きくなり、固体電解コンデンサの小型化を阻害する要因となる。
以上のような一連の工程を有する本実施例では、第2のレジスト層5がエッチング層2にまで浸透しているため、基板1と第2のレジスト層5とが強固に密着する。これにより、レジスト層5の剥離を防止することができ、レジスト層が剥離した箇所に固体電解質が侵入し、その固体電解質3が陽極体1や陽極端子7とショートすることを確実に防止することができる。また、基板1とレジスト層とが強固に密着しているため、薄いレジスト層でも十分な絶縁性能を発揮することができる。これにより、コンデンサの容量保持部である誘電体酸化皮膜と固体電解質層の界面の近傍に陰極端子を形成することもでき、部品間の配線を大幅に短縮することが可能となる。
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、次に例示するもの及びそれ以外の他の実施形態も含むものである。
1a…凹部
2 …エッチング層
3 …固体電解質層
4 …陰極層
5 …第2のレジスト層
6 …陽極端子形成部
7 …陽極端子
8 …第1のレジスト層
Claims (2)
- 弁金属を用いた基板と、
その基板を拡面処理することによりエッチングされたエッチング層と、
エッチング層の表面に形成された誘電体酸化皮膜層と、
固体電解コンデンサの陽極部と陰極部を分離するレジスト層と、
誘電体酸化皮膜層の上に形成された固体電解質層と、を備えた固体電解コンデンサにおいて、
レジスト層が前記陽極部の一部を被覆すると共に、前記陽極部と隣接するエッチング層の一部にレジストが浸透して形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 弁金属を用いた基板の陽極端子形成箇所に第1のレジスト樹脂層を形成する第1のレジスト層形成工程と、
基板をエッチングで拡面処理してエッチング層を形成する工程と、
エッチングした部分に誘電体酸化皮膜を形成する工程と、
前記陽極端子形成箇所を被覆するとともに、その陽極端子形成箇所に隣接するエッチング層の一部に浸透するように第2のレジスト樹脂層を形成する第2のレジスト層形成工程と、
前記エッチング層の誘電体酸化皮膜を形成した部分のうち第2のレジスト層を形成しなかった部分以外に、固体電解質層、陰極層を順次形成する固体電解質層及び陰極層形成工程と、
前記レジスト層の一部を剥離し、基板を露出させて陽極端子形成部を形成する工程と、
陽極端子形成部に、陽極端子を形成する陽極端子形成工程とを備えた固体電解コンデンサの製造方法。
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