JP2612032B2 - 固体電解コンデンサ用積層素子の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体電解コンデンサ用積層素子の製造方法
に関する。

〔従来の技術〕

固体電解コンデンサ用に一枚の弁金属エッチング箔を
折りたたんで積層型として利用する方法は、公知である
（例えば実公昭49−27857号、特公昭57−10564号）。こ
れらの例では、折りたたまれた弁金属エッチング箔上に
順に酸化皮膜、半導体層を形成し、最後に外側を導電体
層で覆うことにより固体電解コンデンサを作製してい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、これらの折りたたみ方式の積層型で
は、収納体積を小さくしただけにすぎず、作製に手間が
かかり、また等価直列抵抗（以下ESRという）を下げる
目的には用いることができず、特に最近の高周波電源回
路に要求される高周波での低ESRを満足することが出来
なかった。

本発明は上記の事情に鑑み、積層箔の作製が容易で、
しかも低ESRのコンデンサが得られる並列積層構造の積
層箔の製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明の方法において
は、複数の長尺テープ状弁金属エッチング箔を積層し
て、先端を揃えた後、陽極リードを電気的、機械的手段
によって、積層体の先端部に長尺積層体の長辺と平行な
方向に突出、または側部に、長尺積層体の長辺と平行な
方向に対して直角に突出せしめて接合する操作と、陽極
リードを取付けた上記積層体を切断する操作とを逐次繰
返して行ない、１個の陽極リードが接合された所定寸法
の積層体を連続して形成する。

或は、陽極リードを、長尺テープ状の積層体の側部
に、長尺積層体の長辺と平行な方向に対して直角方向に
突出せしめて等間隔に接合してこれを巻取ロールに巻取
り、次いで適時巻取ロールより引出し切断して、１個の
陽極リードが取付けられた所定寸法の積層体を形成す
る。

上記複数の長尺テープ状弁金属エッチング箔の一部を
弁金属箔に挟持されるセパレータとすることもある。

〔発明の具体的構成および作用〕

以下、本発明の電解コンデンサ用積層素子の製造方法
について説明する。

本発明において使用される長尺テープ状の弁金属エッ
チング箔としては、アルミニウム、タンタル、ニオブ、
チタン及びこれらを基質とする合金等、弁作用を有する
金属のエッチング箔がいずれも使用でき、弁金属箔のエ
ッチング方法としては公知の方法が採用できる。

上記長尺テープ状の弁金属エッチング箔は、表面に酸
化被膜層が形成されていてもよい。その場合、酸化被膜
層は、弁金属自体の酸化物層であっても、あるいはエッ
チング箔上に設けられた他の誘電体酸化物の層であって
もよいが、特に弁金属自体の酸化物からなる層であるこ
とが望ましい。いずれの場合にも酸化物層を設ける方法
としては、従来公知の方法を用いることが出来る。

第１図の本発明の方法を実施する装置の一例を示すも
ので、図中符号１…はそれぞれ同じ幅の長尺テープ状弁
金属エッチング箔（以下箔という）２が巻回され、装置
にセットされた３個の供給ロール…である。箔２…は各
供給ロール１より、幅方向を揃えてガイドロール３に駆
動され、ガイドロール３、およびその間に設けられたガ
イドレール４を通り、長尺積層体５として引出され先端
が揃えられる。先端を揃えるには、揃えて引出しても、
引出した積層体の先端を切断してもよい。

次いで、第２図に示すようにこの長尺積層体５の先端
部に、引出し方向に突出してアルミニウム箔等よりなる
陽極リード６の基部を電気的、機械的に接合する。この
接合方法としては、例えばかしめ付け、超音波溶接、ス
ポットウェルディング、電子ビーム溶接等が用いられ
る。このうち、かしめ付けで長尺積層体５と陽極リード
６の接合を行う場合、長尺積層体５と陽極リード６に
は、リベットの軸の直径に対応する穴が開けられること
になり、導電性のリベットと穴の端面が接触し、固定さ
れることで、すべての箔が導通すると同時に機械的にも
接合することができる。また、超音波溶接で長尺積層体
５と陽極リード６の接合を行った場合には、接合点にお
いて長尺積層体５と陽極リード６が溶接されることによ
り、同時にすべての箔が導通し、機械的にも接合するこ
とができる。続いてカッター７によって切断線８におい
て切断し、１個の陽極リード６が接合された所定寸法の
積層体よりなる積層素子９が得られる。これを繰返すこ
とによって所定寸法の積層素子９を連続して効率よく作
製することができる。この際、第３図に示すように上記
陽極リード６を長尺積層体の側部に引出方向に対して直
角に接合し、これを切断してもよい。

また、上記陽極リード６の取付け位置および切断線８
の位置をさらに生産効率を高める様にすることが可能で
ある。例えば、第４図に示すように、先端部および側部
に陽極リード６を取付けこれを切断したり、第５図に示
すように、両側部に対向して陽極リード６を取付け、切
断するなどして、２個の積層素子９が同時に生産される
ようにしてもよい。

上記積層素子９の積層体の寸法は、供給ロール１に巻
回する箔２の幅および切断線８の位置を選ぶことによっ
て自由に調整することが出来る。

また第６図は、本発明の他の方法を実施する装置の例
を示すもので、第１図と同一部分には同一符号を付して
その説明を省略する。

この方法においては、第７図に示すように長尺積層体
５の側部に引出方向に対して直角に突出せしめて陽極リ
ード６を等間隔に接合する、この陽極リード６…が取付
けられた長尺積層体を巻取ロール10に巻取る。これを適
時、巻取ロール10より引出して切断すれば、積層素子９
が得られるので、巻取ロールの状態で保管可能となり保
管に場所を取らず、生産効率も低下しない。またこの方
法においては、第８図に示すように、両側に対向して陽
極リード６…を取付けることによってさらに効率を高め
ることが出来る。

なお上記説明では、使用される供給ロール１…には、
すべて箔が巻回されているとして説明したが供給ロール
１のうち、得られる長尺積層体５の表面に現れない箔を
供給する任意のロールに、長尺テープ状セパレータを巻
回したものを用いれば、箔の間にセパレータが挾持され
た積層素子が得られる。

〔実施例〕

次に実施例、比較例を示して本発明の方法をさらに詳
しく説明する。

（実施例１） 幅3mm、長さ10mのアルミニウムエッチング箔（10μF/
cm²）を巻回した供給ロール４個を装置にセットし、こ
れより引出した箔を、２組のガイドロールで引出し、ガ
イドロールおよびガイドロール間に設けられたガイドレ
ールを通して、箔の先端および側部に揃えて積層して引
出し、幅1mm、長さ10mmのアルミニウム箔を陽極リード
とし、積層した箔の側部に引出方向に対し直角に突出せ
しめて、基部をガイドロールの横に設けられた超音波溶
接機（超音波工業株式会社製,P600）によって電気的、
機械的に接合し、次いで長尺積層体を切断して１個の陽
極リードが接合された３×3mm角の積層素子を作製し
た。

（実施例２） 引出された積層体の先端部に陽極リードを引出方向に
突出させて接合した以外は実施例１と同様にして積層素
子を作成した。

上記実施例1,2の積層素子の製造方法は、長尺の積層
体を引出しつつ、陽極リードを接合し、次いで切断する
操作を逐次繰返すことによって、積層素子が連続してつ
くられるので、極めて効率がよい。

（実施例３） 実施例１の、ガイドロールにより引出される長尺積層
体の側部に、引出方向に対して直角に突出せしめて、等
間隔に陽極リードを接合し、これを巻取ロールに巻回し
た。これを巻取ロールから引出して切断し、実施例と同
じ積層素子を作製した。

この方法は、陽極リードを接合する操作と切断する操
作が分離されるので、必要に応じて切断すればよく、実
施例1,2と同様効率がよく、さらに巻取ロールの状態で
保管できる長所を有する。

（比較例１） 幅3mm、長さ12mmのアルミニウムエッチング箔（10μF
/cm²）を、ジグザグに３回折り曲げて重ね合わせ、３×
3mm角とし、一端に実施例１と同様な陽極リードを接合
して積層素子をつくった。

この方法は、折曲げに手間がかかり、実施例に比して
効率が悪い。

次いで、実施例１〜３、比較例１の積層素子をそれぞ
れ用いて固体電解コンデンサを作成して、その特性を測
定した。

先ず、それぞれの積層素子を、りん酸およびりん酸ア
ンモニウム水溶液中で再化成した。つづいて、酢酸鉛三
水和物2.4モル／の水溶液と過硫酸アンモニウム４モ
ル／の水溶液の混合液に浸漬し、40℃で１時間反応さ
せ二酸化鉛25wt％、硫酸鉛75wt％からなる半導体層を形
成した。さらに銀ペースト槽に浸漬し、導電体槽を形成
した後、幅1mm、長さ5mmのSnメッキ銅箔を陰極リードと
して導電体層上に銀ペーストで接続した。さらに樹脂封
口して固体電解コンデンサを作製した。これらの固体電
解コンデンサの特性値を測定し一括して第１表に示す。

第１表より、本発明の方法によって作製した積層素子
を用いた固体電解コンデンサはtan δおよびESRが小さ
く優れていることがわかる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明に係るコンデンサ用積層素
子の製造方法は、従来の箔を折り曲げて積層する方法等
に比して、任意の枚数の箔を積層した長尺積層体を連続
して得られ、これに陽極リードを接合、切断する操作を
逐次繰返して行なうことにより、積層素子が連続して効
率よく作製される。

また、陽極リードを接合した長尺積層体を巻取ロール
に巻回することによって、陽極リードの接合と、切断の
操作が分離できるので、巻取ロールの状態で保管可能と
なり、保管スペースが小さくてすみ、しかも全体の効率
を低下させないで積層素子が得られる。

さらに、これを用いて作製した固体電解コンデンサ
は、従来のものに比して特性が優れている等、多くの長
所を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示す模式
図、第２図は第１図のII−II線矢視図、第３図ないし第
５図は長尺積層体の陽極リードの接合位置と切断線位置
の他の例を示す第２図相当図、第６図は本発明の他の方
法を実施する装置一例を示す模式図、第７図は第６図の
VII−VII矢視図、第８図は長尺積層体の陽極リードの接
合位置と切断位置の他の例を示す第７図相当図である。 １……供給ロール、 ２……長尺テープ状弁金属箔（箔）、 ３……ガイドロール、 ４……ガイドレール、 ５……長尺積層体、 ６……陽極リード、 ７……カッタ、 ８……切断線、 ９……積層素子、 10……巻取ロール。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の長尺テープ状弁金属エッチング箔
   を、積層して先端をそろえた後、陽極リードを電気、機
   械的手段によって、長尺積層体の先端部に、長尺積層体
   の長辺と平行に突出させ、または側部に、長尺積層体の
   長辺と直角に突出させて接合する動作と、陽極リードを
   接合した上記長尺積層体を切断する操作とを逐次繰り返
   して行い、１個の陽極リードが接合された所定寸法の積
   層体を連続形成することを特徴とする固体電解コンデン
   サ用積層素子の製造方法。
2. 【請求項２】複数の長尺テープ状弁金属エッチング箔
   を、積層して先端をそろえた後、陽極リードを電気、機
   械的手段によって、長尺積層体の側部に、長尺積層体の
   長辺と直角に突出させて、等間隔に接合したものを巻取
   ロールに巻き取っておき、適時巻取ロールより長尺積層
   体を引き出し切断して、１個の陽極リードが取り付けら
   れた所定寸法の積層体を連続形成することを特徴とする
   固体電解コンデンサ用積層素子の製造方法。
3. 【請求項３】長尺積層体を形成する複数の長尺テープ状
   弁金属箔の一部を、弁金属箔に挾持される長尺テープ状
   セパレータとする請求項（１）または（２）に記載の固
   体電解コンデンサ用積層素子の製造方法。