JP2850819B2 - チップ型固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
チップ型固体電解コンデンサの製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チップ型固体電解
コンデンサの製造方法に関し、特に外部陽，陰極端子の
形成方法に関する。
コンデンサの製造方法に関し、特に外部陽，陰極端子の
形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のチップ型固体電解コンデンサは、
図６に示すように、誘電体皮膜層、固体電解質層、陰極
金属層を形成してなるコンデンサ素子１１に外部陰極端
子１３を銀ペーストからなる導電性接着剤１５にて接続
するとともに、コンデンサ素子１１より導出した陽極リ
ード１２を外部陽極端子１４に抵抗溶接によって接続し
た後、素子１１と外部陽，陰極端子１４，１３の一部を
エポキシ系の外装樹脂材１６にてモールド成型し、モー
ルド樹脂材１６から導出する外部陽，陰極端子１４，１
３を折り曲げ成型して製造していた。
図６に示すように、誘電体皮膜層、固体電解質層、陰極
金属層を形成してなるコンデンサ素子１１に外部陰極端
子１３を銀ペーストからなる導電性接着剤１５にて接続
するとともに、コンデンサ素子１１より導出した陽極リ
ード１２を外部陽極端子１４に抵抗溶接によって接続し
た後、素子１１と外部陽，陰極端子１４，１３の一部を
エポキシ系の外装樹脂材１６にてモールド成型し、モー
ルド樹脂材１６から導出する外部陽，陰極端子１４，１
３を折り曲げ成型して製造していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
のチップ型固体電解コンデンサの製造方法では、コンデ
ンサ素子１１をエポキシ系等の樹脂材１６で外装するの
で、樹脂材１６からの応力を受け、コンデンサの漏れ電
流が増大するという問題があった。また、樹脂厚の分だ
け製品が厚くなり、薄型化の妨げとなっていた。さら
に、外部陰極端子１３を高価な銀ペーストからなる導電
性接着剤１５で接続するため、コスト高になったり接続
の信頼性に問題があった。
のチップ型固体電解コンデンサの製造方法では、コンデ
ンサ素子１１をエポキシ系等の樹脂材１６で外装するの
で、樹脂材１６からの応力を受け、コンデンサの漏れ電
流が増大するという問題があった。また、樹脂厚の分だ
け製品が厚くなり、薄型化の妨げとなっていた。さら
に、外部陰極端子１３を高価な銀ペーストからなる導電
性接着剤１５で接続するため、コスト高になったり接続
の信頼性に問題があった。
【０００４】本発明のチップ型固体電解コンデンサの製
造方法は、弁作用金属からなる陽極体に植立した弁作用
金属からなる陽極リードを金属帯板に電気的、機械的に
接続する工程と、陽極リード導出面に絶縁部材と外部陽
極端子を形成する工程と、陽極体に周面に誘電体皮膜
層、固体電解質層、外部陰極端子を構成する陰極金属層
を順次形成する工程と、陽極リードと外部陽極端子をレ
ーザ溶接あるいは抵抗溶接により電気的、機械的に接続
した後、陽極リードを切断する工程を含むとともに、前
記絶縁部材と外部陽極端子をインサート成型により同時
に形成することを特徴とする。
造方法は、弁作用金属からなる陽極体に植立した弁作用
金属からなる陽極リードを金属帯板に電気的、機械的に
接続する工程と、陽極リード導出面に絶縁部材と外部陽
極端子を形成する工程と、陽極体に周面に誘電体皮膜
層、固体電解質層、外部陰極端子を構成する陰極金属層
を順次形成する工程と、陽極リードと外部陽極端子をレ
ーザ溶接あるいは抵抗溶接により電気的、機械的に接続
した後、陽極リードを切断する工程を含むとともに、前
記絶縁部材と外部陽極端子をインサート成型により同時
に形成することを特徴とする。
【０００５】本発明の製造方法によれば、陽極体の周面
に形成された陰極金属層が外部陰極端子を構成するの
で、新たに外部陰極端子の取付けが不要になるため、銀
ペースト等の高価な導電性接着剤が不要になるととも
に、接着不良などの問題がなくなるので、接続の信頼性
が向上する。また、外部陰極端子と外部陽極端子を絶縁
する絶縁部材と外部陽極端子がインサート成型により同
時に形成されるため、端子の折り曲げ工程等がなくなり
経済的である。さらに、コンデンサ素子を樹脂外装しな
くてすむので、薄型化が可能になるとともに、樹脂の応
力で素子の誘電体皮膜が損傷し、漏れ電流が増大すると
いう問題もなくなる。
に形成された陰極金属層が外部陰極端子を構成するの
で、新たに外部陰極端子の取付けが不要になるため、銀
ペースト等の高価な導電性接着剤が不要になるととも
に、接着不良などの問題がなくなるので、接続の信頼性
が向上する。また、外部陰極端子と外部陽極端子を絶縁
する絶縁部材と外部陽極端子がインサート成型により同
時に形成されるため、端子の折り曲げ工程等がなくなり
経済的である。さらに、コンデンサ素子を樹脂外装しな
くてすむので、薄型化が可能になるとともに、樹脂の応
力で素子の誘電体皮膜が損傷し、漏れ電流が増大すると
いう問題もなくなる。
【０００６】以下、本発明について、チップ型タンタル
固体電解コンデンサを例にして説明する。図１は、本発
明の製造方法によって得られたチップ型タンタル固体電
解コンデンサの縦断面図である。図において、１はタン
タル金属粒子の焼結体からなる陽極体、２はタンタル金
属線からなる陽極リード、３は耐熱性ポリイミド樹脂か
らなる絶縁部材、４は半田メッキを施した外部陽極端
子、５は五酸化タンタル皮膜からなる誘電体皮膜生層、
６はポリピロールからなる固体電解質層、７はグラファ
イト層，銀ペースト層，半田層からなり外部陰極端子を
構成する陰極金属層である。
固体電解コンデンサを例にして説明する。図１は、本発
明の製造方法によって得られたチップ型タンタル固体電
解コンデンサの縦断面図である。図において、１はタン
タル金属粒子の焼結体からなる陽極体、２はタンタル金
属線からなる陽極リード、３は耐熱性ポリイミド樹脂か
らなる絶縁部材、４は半田メッキを施した外部陽極端
子、５は五酸化タンタル皮膜からなる誘電体皮膜生層、
６はポリピロールからなる固体電解質層、７はグラファ
イト層，銀ペースト層，半田層からなり外部陰極端子を
構成する陰極金属層である。
【０００７】以下、上記チップ型タンタル固体電解コン
デンサの製造方法について説明する。粒径がミクロンオ
ーダーのタンタル微粉末をプレス成型した陽極体１に、
タンタル金属線からなる陽極リード２を植立させる。次
に、１５００℃以上の温度に設定した真空炉内にて焼結
させた後、図２に示すように金属帯板８に陽極体１を陽
極リード２を介して複数個固着する。次に、金属帯板８
に陽極体１を固着した状態で、インサート成型により陽
極体１の陽極リード２の導出面とその周辺部に、耐熱性
ポリイミドかなる絶縁部材３と表面に半田メッキを施し
た図３に示す断面コの字形の外部陽極端子４を同時形成
する。この際、絶縁部材３の厚みは、陽極対１の厚みと
ほぼ同一にし、陽極対１と絶縁部材３がほぼ同一面上に
なることが望ましい。
デンサの製造方法について説明する。粒径がミクロンオ
ーダーのタンタル微粉末をプレス成型した陽極体１に、
タンタル金属線からなる陽極リード２を植立させる。次
に、１５００℃以上の温度に設定した真空炉内にて焼結
させた後、図２に示すように金属帯板８に陽極体１を陽
極リード２を介して複数個固着する。次に、金属帯板８
に陽極体１を固着した状態で、インサート成型により陽
極体１の陽極リード２の導出面とその周辺部に、耐熱性
ポリイミドかなる絶縁部材３と表面に半田メッキを施し
た図３に示す断面コの字形の外部陽極端子４を同時形成
する。この際、絶縁部材３の厚みは、陽極対１の厚みと
ほぼ同一にし、陽極対１と絶縁部材３がほぼ同一面上に
なることが望ましい。
【０００８】次に、金属帯板８に固着した陽極体１を
０．１ｖｏｌ％の燐酸水溶液中に浸漬し、１分間に１Ｖ
の昇圧速度にて陽極酸化を行い、厚さ約１，０００オン
グストロームの五酸化タンタル皮膜からなる誘電体被膜
層５を形成する。次に、塩化第２鉄の２０ｖｏｌ％メタ
ノール溶液に、陽極体１を浸漬し、陽極体１内部に含浸
させた後、温度５０℃のオーブンにてメタノールを蒸発
させる。次に、１０％のピロールモノマー溶液流に浸漬
し、固体電解質層６となるポリピロール層６を形成す
る。塩化第２鉄とピロールモノマーの浸漬は陽極体１の
内部に約０．１〜０．５ミクロン、陽極体１の外部に５
〜２０ミクロンのポリピロール層６が形成されるまで１
０〜２０回繰り返し行われる。次に、ポリピロール層６
上にグラファイト層、銀ペースト層を周知の方法で形成
した後、温度２２０℃の共晶半田浴に陽極体１をディッ
ピングして銀ペースト層上に、半田層を形成する。この
ようにして、グラファイト層、銀ペースト層、半田層の
３層からなり外部陰極端子を構成する陰極金属層７を形
成する。
０．１ｖｏｌ％の燐酸水溶液中に浸漬し、１分間に１Ｖ
の昇圧速度にて陽極酸化を行い、厚さ約１，０００オン
グストロームの五酸化タンタル皮膜からなる誘電体被膜
層５を形成する。次に、塩化第２鉄の２０ｖｏｌ％メタ
ノール溶液に、陽極体１を浸漬し、陽極体１内部に含浸
させた後、温度５０℃のオーブンにてメタノールを蒸発
させる。次に、１０％のピロールモノマー溶液流に浸漬
し、固体電解質層６となるポリピロール層６を形成す
る。塩化第２鉄とピロールモノマーの浸漬は陽極体１の
内部に約０．１〜０．５ミクロン、陽極体１の外部に５
〜２０ミクロンのポリピロール層６が形成されるまで１
０〜２０回繰り返し行われる。次に、ポリピロール層６
上にグラファイト層、銀ペースト層を周知の方法で形成
した後、温度２２０℃の共晶半田浴に陽極体１をディッ
ピングして銀ペースト層上に、半田層を形成する。この
ようにして、グラファイト層、銀ペースト層、半田層の
３層からなり外部陰極端子を構成する陰極金属層７を形
成する。
【０００９】次に図２に示す外部陽極端子４のスリット
部４ａと陽極リード２が交差する部位に、レーザ光線を
照射して、外部陽極端子４と陽極リード２を溶接すると
ともに、もう１本のレーザ光線を、外部陽極端子４のス
リット部４ａと陽極リード２との交差部より約５〜１０
ミクロン離れた部位に照射し、陽極リード２を切断す
る。なお、この外部陽極端子４と陽極リード２の溶接
と、陽極リード２の切断は２本のレーザ光線により同時
に行われる。
部４ａと陽極リード２が交差する部位に、レーザ光線を
照射して、外部陽極端子４と陽極リード２を溶接すると
ともに、もう１本のレーザ光線を、外部陽極端子４のス
リット部４ａと陽極リード２との交差部より約５〜１０
ミクロン離れた部位に照射し、陽極リード２を切断す
る。なお、この外部陽極端子４と陽極リード２の溶接
と、陽極リード２の切断は２本のレーザ光線により同時
に行われる。
【００１０】上記の方法にて作製した定格電圧１６Ｖ、
静電容量１０μＦのチップ型タンタル固体電解コンデン
サ１００個に電圧１６Ｖを印加し、１分経過後の漏れ電
流不良発生結果を表１に示す。ただし、漏れ電流が１μ
Ａを超えるものを不良とした。また、比較のため、従来
技術にて作製したコンデンサについても漏れ電流を測定
した。本発明により得られたコンデンサは、従来品に較
べ漏れ電流不良が明らかに減少していることがわかる。
静電容量１０μＦのチップ型タンタル固体電解コンデン
サ１００個に電圧１６Ｖを印加し、１分経過後の漏れ電
流不良発生結果を表１に示す。ただし、漏れ電流が１μ
Ａを超えるものを不良とした。また、比較のため、従来
技術にて作製したコンデンサについても漏れ電流を測定
した。本発明により得られたコンデンサは、従来品に較
べ漏れ電流不良が明らかに減少していることがわかる。
【００１１】
【表１】
【００１２】図４は、本発明の第２実施例の縦断面図で
ある。この実施例は図５に示すように、外部陽極端子４
０の端面部に舌片部４０ａを有する構造にしているの
で、外部陽極端子４０の舌片部４０ａと陽極リード２と
の接続を、高価なレーザ装置ではなく抵抗溶接機にて接
続できる利点がある。
ある。この実施例は図５に示すように、外部陽極端子４
０の端面部に舌片部４０ａを有する構造にしているの
で、外部陽極端子４０の舌片部４０ａと陽極リード２と
の接続を、高価なレーザ装置ではなく抵抗溶接機にて接
続できる利点がある。
【００１３】なお、本発明の各実施例において、固体電
解質層として、導電性高分子の一つであるポロピロール
を、ピロールモノマーと酸化剤を接触させることにより
酸化重合して形成したが、従来一般に行われている技術
である硝酸マンガンの熱分解法により二酸化マンガン層
を形成してもよい。ただし、この場合熱分解時の熱によ
り、外部陽極端子の半田メッキが溶融しやすく、表面が
酸化されることがあるので、二酸化マンガン層の形成
後、再度半田メッキを施すのが好ましい。
解質層として、導電性高分子の一つであるポロピロール
を、ピロールモノマーと酸化剤を接触させることにより
酸化重合して形成したが、従来一般に行われている技術
である硝酸マンガンの熱分解法により二酸化マンガン層
を形成してもよい。ただし、この場合熱分解時の熱によ
り、外部陽極端子の半田メッキが溶融しやすく、表面が
酸化されることがあるので、二酸化マンガン層の形成
後、再度半田メッキを施すのが好ましい。
【００１４】なお、本発明実施例ではチップ型タンタル
固体電解コンデンサを例にして説明したが、チップ型ア
ルミ固体電解コンデンサ等にも適用できることは勿論で
ある。
固体電解コンデンサを例にして説明したが、チップ型ア
ルミ固体電解コンデンサ等にも適用できることは勿論で
ある。
【００１５】以上説明したように、本発明はコンデンサ
素子に樹脂外装を行わず、陰極体部を外部陰極端子を共
用化したことと、陰極体と外部陽極端子を絶縁する絶縁
部材と外部陽極端子とをインサート成型により同時に形
成したことにより、下記に述べる効果がある。 コンデンサ素子を樹脂外装しないで、チップ型コンデ
ンサが得られるので、樹脂から受ける応力がなくなり、
漏れ電流の劣化が防止できる。 外装樹脂厚の分だけ薄型化が可能となる。 外部陰極端子と、それを取り付ける高価な導電性接着
剤が不要になるので、コスト削減が可能になるだけでな
く接続の信頼性が向上する。 インサート成型により同時に絶縁部材と外部陽極端子
を形成できるので作業工数が短縮できる。
素子に樹脂外装を行わず、陰極体部を外部陰極端子を共
用化したことと、陰極体と外部陽極端子を絶縁する絶縁
部材と外部陽極端子とをインサート成型により同時に形
成したことにより、下記に述べる効果がある。 コンデンサ素子を樹脂外装しないで、チップ型コンデ
ンサが得られるので、樹脂から受ける応力がなくなり、
漏れ電流の劣化が防止できる。 外装樹脂厚の分だけ薄型化が可能となる。 外部陰極端子と、それを取り付ける高価な導電性接着
剤が不要になるので、コスト削減が可能になるだけでな
く接続の信頼性が向上する。 インサート成型により同時に絶縁部材と外部陽極端子
を形成できるので作業工数が短縮できる。
【図１】 本発明実施例１の製造方法によって作製され
たチップ型固体電解コンデンサの縦断面図
たチップ型固体電解コンデンサの縦断面図
【図２】 同製造方法途中のコンデンサ素子を金属帯板
に固着した状態を示す断面図
に固着した状態を示す断面図
【図３】 本発明実施例１に用いた外部陽極端子の斜視
図
図
【図４】 本発明実施例２の製造方法によって作製され
たチップ型固体電解コンデンサの縦断面図
たチップ型固体電解コンデンサの縦断面図
【図５】 本発明実施例２に用いた外部陽極端子の斜視
図
図
【図６】 従来の製造方法によって作製されたチップ型
固体電解コンデンサの縦断面図
固体電解コンデンサの縦断面図
１ 陽極体 ２ 陽極リード ３ 絶縁部材 ４ 外部陽極端子 ４ａ スリット部 ５ 誘電体皮膜層 ６ 固体電解質層（ポリピロール層） ７ 陰極金属層（外部陰極端子） ８ 金属帯板 ４０ 外部陽極端子 ４０ａ 舌片部
Claims (3)
- 【請求項１】弁作用金属からなる陽極体に植立した弁作
用金属からなる陽極リードを固設する工程と、陽極リー
ド導出面にインサート成型により絶縁部材と外部陽極端
子とを同時に形成する工程と、陽極体の周面に誘電体皮
膜層、固体電解質層、外部陰極端子を構成する陰極金属
層を順次形成する工程と、陽極リードと外部陽極端子を
電気的、機械的に接続した後陽極リードを切断する工程
とを含むことを特徴とするチップ型固体電解コンデンサ
の製造方法。 - 【請求項２】陽極リードと外部陽極端子をレーザ溶接に
より接続することを特徴とする請求項１記載のチップ型
固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項３】陽極リードと外部陽極端子を抵抗溶接によ
り接続することを特徴とする請求項１記載のチップ型固
体電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33163095A JP2850819B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | チップ型固体電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33163095A JP2850819B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | チップ型固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09171941A JPH09171941A (ja) | 1997-06-30 |
| JP2850819B2 true JP2850819B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=18245811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33163095A Expired - Lifetime JP2850819B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | チップ型固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2850819B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007180260A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Showa Denko Kk | 固体電解コンデンサの製造方法 |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP33163095A patent/JP2850819B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09171941A (ja) | 1997-06-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981013 |