JP2902681B2 - 積層型固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高周波特性および漏れ電流特性が良好な積
層型固体電解コンデンサの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

電子部品に軽薄短小化に伴い、固体電解コンデンサに
おいても単位体積当たりの容量を増大させることが望ま
れている。その一つの方法として、使用する陽極基体を
積層一体化し容量を増する方法が知られており、種々な
提案がなされている。

例えば、（ａ）長い所定幅の陽極基体に等間隔にくび
れを設け、さらにくびれ部で折りたたんで積層一体化し
た後、誘電体酸化皮膜層、半導体層、導電体層を形成す
る方法（特公昭57−10564号公報）、陽極基体を積層一
体化したものに陽極リードを接続し、酸化皮膜層、半導
体層、導電体層を順次形成する方法（特開昭61−30020
号公報）、（ｂ）一方の長手縁に所定の間隔をおいて矩
形状の突起部が形成されている長い陽極基体の上記突起
部に、半導体層、導電体層を形成した後、複数枚の陽極
基体の突起部を積層一体化し、これら積層一体化した突
起部同志の間で切断する方法（特開昭63−239917号公
報）、（ｃ）半導体層、導電体層を順次形成した陽極基
体を複数枚積層した後、封口する方法（DE−Ａ−120519
3）、等がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、（ａ）の方法は、半導体層および導電
体層が形成される陽極基体は、単層が積層された状態と
なっているので、各単層の各々に、充分半導体層および
導電体層を形成することが困難なため、作製したコンデ
ンサ素子の高周波特性が悪くなる。（ｂ）の方法は、矩
形状の突起部を有する陽極基体を打ち抜きによって作製
するが、この際、陽極基体の厚みが薄いと、陽極基体と
これを打ち抜く打ち抜き金型とのくっつきが生ずるた
め、ある程度の厚みを有する陽極気体を使用しなければ
ならない。この場合厚みの分だけ素子が大きくなるばか
りでなく、作製したコンデンサの高周波特性も悪くな
る。この傾向は、矩形部の面積が小さくなればさらに顕
著となる。上記金型による打ち抜き以外に、フォトエッ
チングによる陽極基体の形成も考えられるが、一般に陽
極基体の表面状態は、通常の金属のように平滑でないた
め、フォトエッチングした界面が不均一で使用出来な
い。（ｃ）の方法は、高周波特性、漏れ電流特性共に良
好であるが、１枚毎のコンデンサ素子に半導体層、導電
体層を形成し、これを積層一体化するため、積層数が多
くなる程生産性は悪くなり、（ａ），（ｂ）の方法に較
べて、積層数分の１まで低下する。

本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、高周波特
性、漏れ電流特性の共に優れた固体電解コンデンサを容
易に作製することが出来る積層型固体電解コンデンサの
製造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、本発明に係る積層型固体
電解コンデンサの製造法は、複数枚の弁作用を有する陽
極基体を方向を揃えて並べ、これらを金属線または金属
箔によって接続し、ついで上記複数枚の陽極基体上にそ
れぞれ順次誘電体酸化皮膜層、半導体層、導電体層を形
成したのち、上記複数枚の陽極基体を、上記金属線また
は金属箔の折り曲げにより、重ね畳んで積層一体化する
ものである。

また、予め複数枚の陽極基体に誘電体酸化皮膜層を形
成しておき、この陽極基体を方向を揃えて並べ、金属線
または金属箔によって接続し、ついで半導体層、誘電体
層を形成し、さらに上記金属線または金属箔の折り曲げ
により、上記複数枚の陽極基体を重ね畳んで積層一体化
するものである。

本発明に係る積層型固体電解コンデンサの製造方法に
おいて使用される弁作用金属としては、アルミニウム、
タンタル、ニオブ、チタンおよびこれらを基質とする合
金等、弁作用を有する金属であればよく、形態として
は、これら金属の箔或は焼結体が用いられる。

弁作用金属箔を陽極基体として、本発明の方法によっ
て積層型固体電解コンデンサを製造する場合には、第１
図に示すように、複数枚の陽極基体１を、方向を揃え
て、並列に配置し、金属線２によって接続する。或は第
２図に示すように金属線２の代わりに狭幅の金属箔３に
よって接続してもよい。これら金属線、或は金属箔は、
１本或は１枚でもよいが、陽極基体を挾持するように２
本或は２枚とすることも出来る。これら金属線２、金属
箔３の接続方法としては、かしめ付け、溶接等が用いら
れる。また、金属箔３を用いた場合には金属箔３に引出
リード線４を取り付けてもよい。

上記金属線２の材質としては、錫メッキ銅線、ニッケ
ル線、タンタル線等、金属箔４としては、ニッケル箔、
４−２アロイ箔等の公知の金属線、金属箔が用いられる
が、金属箔３は表面を半田等でメッキしておいてもよ
い。

陽極基体１に金属線２或は金属箔３を接続した後、陽
極基体１の表面に誘電体酸化皮膜層を形成する。誘電体
酸化皮膜層は陽極基体１の表面に形成された陽極基体自
身の酸化物層であってもよく、或は陽極基体１の表面上
に設けられた他の誘電体酸化物からなる層であってもよ
いが、特に陽極基体自身の酸化物からなる層であること
が好ましい。上記いずれの場合においても、酸化皮膜層
を形成する方法としては、電解液を用いた陽極化成法な
ど公知の方法を用いることが出来る。

しかし、陽極基体の形状が箔で、接続する金属線が弁
作用金属線でない場合、電解液を用いた陽極化成法によ
り誘電体酸化皮膜層を形成すると、金属線２が接触した
陽極基体部分まで化成化できないので、金属線２が接触
している近傍まで化成化を行う。

また、上記誘電体酸化皮膜層の面に形成される半導体
層は、従来公知の半導体層がいずれも使用できるが、例
えば、二酸化鉛または二酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体
層（特開昭62−256423号公報，同63−54621号公報）を
使用すると、作製した固体電解コンデンサの高周波性能
が良好となる。また、酸化剤と有機酸を用いて気相重合
によってポリアニリン、ポリピロール等、電導性高分子
化合物の半導体層（特開昭62−47109号公報）を使用し
ても、或は酸化第２タリウムの半導体層（特開昭62−98
715号公報）を使用してもよい。

さらに半導体層上に形成される導電体層は、銀ペース
ト等従来公知の導電ペーストを用いて形成される。

なお上記説明では、陽極基体１に金属線２、或は金属
箔３を接続した後、順次誘電体酸化皮膜層、半導体層、
導電体層を形成したが、予め陽極基体１に誘電体酸化皮
膜層を形成し、これに金属線２、或は金属箔３を接続し
た後、半導体層、導電体層を順次形成してもよい。上記
誘電体酸化皮膜層が設けられた陽極基体に金属線等をか
しめ付け或は溶接によって接続すると酸化皮膜層は破
れ、金属線等は、陽極基体に電気的に接続される。

以上のようにして、陽極基体１に順次誘電体酸化皮膜
層、半導体層、導電体層が形成された固体電解コンデン
サ素子５は、その複数枚が例えば第３図に示すように金
属線２（或いは金属箔３）の部分Ａ−Ａで折り曲げら
れ、第４図に示すように重ね畳まれて積層一体化され、
積層素子５′が形成される。この積層素子５′の外側に
さらに銀ペースト等によって導電体層を形成してもよ
い。

この積層素子５′には、例えば樹脂モールド、樹脂ケ
ース、金属製の外装ケース、樹脂のディッピング、ラミ
ネートフィルムによる外装等が取付けられ、各種用途の
汎用コンデンサがつくられる。

また、陽極基体として焼結金属を用いる場合において
も、使用する金属材料、工程の手順は金属箔の陽極基体
を用いた場合と同じであるが、第５図および第６図に示
すように焼結金属11は0.5〜10mmの厚さを有し、弁作用
を有する金属線12の一端が埋設され、他端が突出して取
付けられ、この弁作用を有する金属線12に金属線２或は
金属箔３が接続される。

したがって、上記弁作用を有する金属線12は陽極基体
の一部となり、この場合には、弁作用を有する金属線12
まで化成化してもよい。

なお、陽極基体を形成する箔或は焼結体はいずれも矩
形としたが、これに制限されるものでなく、同じ形状で
あれば、円形その他任意の形状とすることが出来る。

〔実施例〕

次に、実施例および比較例を示して本発明を説明す
る。

実施例１ 表面に誘電体酸化皮膜層を有する40μF/cm²（22V化
成）のアルミニウムエッチング箔３×5mmを３枚、0.6mm
の間隔をあけ方向を揃えて、平例に位置せしめ、一本の
錫メッキ銅線に熔接によって接続し、錫メッキ銅線が液
中に入らないようにして、リン酸アンモニウム中でエッ
チング箔を化成し表面にさらに誘電体酸化皮膜層を形成
した。つづいて、酢酸鉛三水和物2.4モル／水溶液と
過硫酸アンモニウム4.0モル／水溶液の混液中に錫メ
ッキ銅線が入らないように浸漬し、80℃で30分反応させ
二酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層を形成した。さらに
銀ペースト箔に浸漬して導電体層を形成した後、錫メッ
キ銅線の、エッチング箔が接続していない0.6mmの間隔
部で折り曲げることにより、３枚のエッチング箔を重ね
畳んで積層一体化した。これを再度銀ペースト浴に浸漬
し乾燥した後、エポキシ樹脂で封口して積層型固体電解
コンデンサを作製した。

比較例１ 実施例１と同様なアルミニウムエッチング箔から、第
７図に示すように、くびれ部21（0.8×0.6mm）を有し、
該くびれ部21によって分けられた３×5mmの小部分22が
３個接続した長い一枚の陽極基体23を切り出した。この
場合の引出しリード線４は錫メッキ銅線で末端に熔接で
接続した。つづいて特公昭57−10564号公報に記載され
ているようにくびれ部21で折りたたみ３個の小部分22が
重なるように積層した。次に実施例１と同様にして誘電
体酸化皮膜層、半導体層を順次形成した後、封口して積
層型固体電解コンデンサを作製した。この場合、積層素
子の間隙には、導電体層が進入していなかった。

比較例２ 実施例１と同様なアルミニウムエッチング箔から３×
5mmを３枚切り出し積層して一本の錫メッキ銅線を熔接
し一体化した。３枚のエッチング箔はたがいにしっかり
密着していた。ついで実施例１と同様にして誘電体酸化
皮膜層、半導体層、導電体層を順次形成した。この場
合、積層素子の間隙には、導電体層が進入していなかっ
た。さらにエポキシで封口して積層型固体電解コンデン
サを作製した。

上記実施例１、比較例1,2の固体電解コンデンサ、そ
れぞれ20個ずつについて、容量、高周波特性（ESR）、
漏れ電流特性（LC）を測定し、それぞれ20個の平均値を
求めた。結果を第１表に示す。

である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の方法によってつくられた
積層型固体電解コンデンサは、個々の陽極基体に半導体
層、導電体層等が形成されるので、高周波特性が良好と
なる。さらに、初めから一体化すべき陽極基体を作製し
ておくため、生産性の低下がない等多くの長所を有し、
工業的利用価値の極めて高い方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は弁作用金属箔よりなる陽極基体を金属線によっ
て接続した状態を示す平面図、第２図は金属線の代わり
に金属箔を用いた第１図相当図、第３図は第１図の陽極
基体に誘電体酸化皮膜層、半導体層、導電体層を形成し
て固体電解コンデンサ素子としこれを積重ねるための折
り曲げ位置を示した第１図相当図、第４図は第３図の素
子を積重ねて一体化素子とした状態を示す斜視図、第５
図、第６図は弁作用を有する焼結金属の陽極基体を用い
た第１図、第２図相当図、第７図は従来の陽極基体の一
例を示す図である。 １……陽極基体、 ２……金属線、 ３……金属箔、 ４……引出しリード線、 ５……固体電解コンデンサ素子、 ５′……積層素子、 11……焼結金属、 11′……焼結金属の陽極基体、 12……弁作用を有する金属線、 21……くびれ部、 22……小部分、 23……長い一枚の陽極基体、 Ａ−Ａ……折り曲げ面。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数枚の弁作用を有する陽極基体を方向を
   揃えて並べ、これらを金属線または金属箔によって接続
   し、 ついで、上記複数枚の陽極基体上にそれぞれ順次誘電体
   酸化皮膜層、半導体層、導電体層を形成したのち、 上記複数枚の陽極基体を、上記金属線または金属箔の折
   り曲げにより、重ね畳んで積層一体化することを特徴と
   する積層型固体電解コンデンサの製造方法。
2. 【請求項２】弁作用を有する複数枚の陽極基体のそれぞ
   れに誘電体酸化皮膜層を形成し、これら複数枚の誘電体
   酸化皮膜層を形成した陽極基体を方向を揃えて並べ、こ
   れらを金属線または金属箔によって接続したのち、 上記複数枚の陽極基体上の誘電体酸化皮膜層上に順次半
   導体層、導電体層をそれぞれ形成し、 ついで、上記複数枚の陽極基体を、上記金属線または金
   属箔の折り曲げにより、重ね畳んで積層一体化すること
   を特徴とする積層型固体電解コンデンサの製造方法。