JP3519921B2 - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

固体電解コンデンサの製造方法

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JP3519921B2
JP3519921B2 JP28015297A JP28015297A JP3519921B2 JP 3519921 B2 JP3519921 B2 JP 3519921B2 JP 28015297 A JP28015297 A JP 28015297A JP 28015297 A JP28015297 A JP 28015297A JP 3519921 B2 JP3519921 B2 JP 3519921B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解コンデン
サの製造方法において、粘度の高い銀ペーストをコンデ
ンサ素子に能率的に薄く塗布することを特徴とするもの
である。
【0002】
【従来の技術】固体電解コンデンサの本体(10)は、図1
に示す如く、弁作用金属からなる陽極体(1)に、化成皮
膜(2)、固体電解質層(3)、カーボン層(4)を形成する
ことによりコンデンサ素子(11)を作製し、該コンデンサ
素子のカーボン層(4)を銀ペースト(51)で被覆し、図2
に示す如く、該銀ペースト層(5)に、銀接着剤(52)によ
ってリードフレーム(6)を接着し、図3に示す如く全体
を樹脂の外殻(7)で被覆し、エージング処理を行って完
成している。
【0003】ところが完成した固体電解コンデンサのE
SR(等価直列抵抗)の特性が悪く、不良品が多発し、歩
留まりが悪い問題があった。出願人は、種々のテストを
重ねた結果、上記ERS特性の不良の原因は、コンデン
サ本体(10)をリードフレーム(6)に接着した際、銀ペー
スト層(51)と銀接着剤(52)との導電性が悪くなるためと
結論づけた。
【0004】これは、次の理由による。銀ペーストは、
銀とバインダとバインダを溶かすための溶媒(揮発性成
分)とから成る。ここでバインダはエポキシ樹脂等の樹
脂成分である。固体電解コンデンサは、用途上、極小化
することが要求され、このため、銀ペースト(51)も可及
的に薄く被覆される。銀ペースト層(5)を薄く形成する
ためには、銀ペースト(51)の粘度を小さくして、それに
コンデンサ素子(11)を浸漬することにより銀ペースト(5
1)を塗布する必要がある。銀ペースト(51)の粘度を小さ
くするためには、銀ペースト(51)中の溶媒の比率を高め
る必要がある。溶媒の比率が高いと、銀とバインダが分
離しやすくなり樹脂成分であるバインダが銀ペースト表
面に表出し、銀接着剤(52)との接触抵抗が大きくなる。
【0005】溶媒の比率が低く従って粘度の高い銀ペー
スト(51)をコンデンサ素子(11)に塗布すると、ESR特
性の不良は大きく減小し、歩留まりは著しく向上した。
但し、粘度の高い銀ペーストは、浸漬による塗布では厚
く付着し過ぎて、完成品の極小化の妨げとなる。刷毛で
薄く塗るには、塗り斑と生産性の点で実際的ではない。
【0006】本発明は、上記問題に鑑み、粘度の高い銀
ペーストを浸漬法によってコンデンサ素子に塗布するこ
とにより、ESR特性の不良による不良品の排出割合が
少なく、歩留まりを向上できる固体電解コンデンサの製
造方法を明らかにするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の固体電解コンデ
ンサの製法は、弁作用金属からなる陽極体(1)に化成皮
膜(2)、固体電解質層(3)、カーボン層(4)を形成する
ことによりコンデンサ素子(11)を作製し、該コンデンサ
素子のカーボン層(4)を銀ペースト(51)で被覆し、該銀
ペースト層(5)にリードフレーム(6)を銀接着する工程
を含む固体電解コンデンサの製造方法において、銀ペー
スト(51)によるカーボン層(5)への被覆は、銀ペースト
(51)とコンデンサ素子(1)を相対的に振動させつつ、銀
ペースト(51)にコンデンサ素子(11)を浸漬し、前記振動
の方向にコンデンサ素子(11)を引き抜いて行うことを特
徴とする。
【0008】具体的には、銀ペースト(51)の粘度は、5
0〜300ポイズである。
【0009】振動の振幅は、コンデンサ素子の該振動方
向の長さの0.2〜2倍とすればよい。
【0010】更に具体的には、振動数は20〜100H
zとすればよい。
【作用及び効果】銀ペーストとコンデンサ素子(11)との
相対的な振動により、コンデンサ素子(11)の表面付近で
は、銀ペースト(51)の実効的な粘度が低下する。従っ
て、粘度の高い銀ペースト(51)であっても、コンデンサ
素子(11)に薄く塗布できる。粘度の小さい銀ペーストを
コンデンサ素子(11)に塗布した場合の様に、導電不良に
よる歩留まりの悪さを著しく改善できた。又、銀ペース
ト(51)を浸漬法によってコンデンサ素子(11)に塗布でき
るため、生産性に優れている。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図1に示す如く、固体電解コンデンサの本体
(10)は、Ta、Al、Nb等の弁金属によって形成される
陽極体(1)の表面に、電解酸化処理にて誘電体化成皮膜
(2)を形成し、該誘電体化成皮膜(2)上に、MnO2の無
機固体電解質或いは導電性ポリマー等の有機固体電解質
からなる固体電解質層(3)を形成し、該固体電解質層
(3)上にカーボン層(4)及び該カーボン層(4)を被覆し
て銀ペースト層(5)を形成したものである。
【0012】本実施形態の固体電解コンデンサは、コン
デンサ素子(11)の陽極のリード線(60)と銀ペースト層
(5)とに、それぞれリードフレーム(6)(61)を取り付
け、射出成形により、コンデンサ本体(10)と、リードフ
レーム(6)(61)の一部とを樹脂にて被覆して、外殻(7)
を形成し、外殻(7)から露出したリードフレーム(6)(6
1)を外殻(7)に沿って折り曲げ、それから、エージング
処理を行なうことにより完成する。
【0013】実施例では、陽極である弁金属にはTa焼
結体が使用され、陰極である固体電解質層(3)には導電
性ポリマーであるポリピロールが使用される。本発明の
特徴は、カーボン層に銀ペーストを被覆する工程にあ
り、その他の工程は、例えば特開平8−148392号
公報等で公知であるので説明は省略する。
【0014】図4は、コンデンサ素子(11)に銀ペースト
(51)を被覆する塗布装置(8)を示しており、該塗布装置
(8)は、振動装置(81)に連繋された上面開口の槽(82)
と、コンデンサ素子(11)を槽(82)内の銀ペースト(51)に
浸けるための治具(87)とによって構成される。
【0015】振動装置(81)は、槽(82)の下面に下向きに
突出した昇降軸(83)を、リンク(84)を介して回転板
(85)の偏心位置に枢支連結し、回転板(85)にモータ
(86)を連繋して構成される。振動装置は、これに限らず
電磁式のものを用いてもよい。銀ペースト(51)は、50
〜300ポイズの粘度の高いものが使用される。
【0016】振動装置(81)によって、槽(82)即ち、銀ペ
ースト(51)を上下方向に振動させ、リード線(60)を上向
きにして治具(87)に取り付けたコンデンサ素子(11)を、
リード線(60)の基端側まで浸けて、真上、即ち、銀ペー
スト(51)の振動方向に沿う方向に引き上げる。ここで、
コンデンサ素子(11)の振動方向の長さは約3.0mmのも
のを使用した。この場合の振動装置の振幅は1.5mmと
したが、振幅を一定以上大きくしても効果は変わらない
(表3参照)。むしろ振幅が大きすぎると、銀ペースト槽
(82)の深さが必要となり、それに応じて銀ペースト(51)
の必要量も多くなって経済的ではない。又、振幅を大き
くすると振動装置の消費電力が大きくなり、経済的では
ない。
【0017】銀ペースト(51)の振動により、コンデンサ
素子(11)の表面付近では、銀ペースト(51)の実効的な粘
度が低下する。従って、粘度の高い銀ペースト(51)であ
っても、コンデンサ素子(11)に薄く塗布できる。
【0018】粘度の小さい銀ペーストをコンデンサ素子
(11)に塗布した場合の様に、ESR特性の不良による歩
留まりの悪さを著しく改善できた。又、銀ペースト(51)
を浸漬法によってコンデンサ素子(11)に塗布できるた
め、生産性に優れている。
【0019】実施例 銀ペースト 粘度 200ポイズ バインダ エポキシ樹脂 溶媒 n−ブチルカルビトール 銀含有量 82wt% 不揮発成分(銀+バインダ等) 91wt% 銀ペースト塗布装置 槽の振動数 30Hz 振幅 1.5mm 尚、上記銀ペースト(51)は、コンデンサ素子(11)をリー
ドフレーム(6)に接着させるための銀接着剤(52)と結果
的に同一のものを用いたが、振動条件等との関係によ
り、50〜300ポイズの範囲で使用しやすい粘度に調
整して銀接着剤(52)と異なるものとしてもよい。
【0020】外面をカーボン層(4)で被覆したコンデン
サ素子(11)を、上記条件の下で、銀ペースト(51)を容れ
た槽(82)に浸けて、直ちに振動方向に沿う方向に引き上
げた。コンデンサ素子(11)には、カーボン層(4)を平均
約40μmの厚みで銀ペースト層(5)を形成できた。
【0021】銀ペースト層(5)を形成したコンデンサ本
体(10)のESRは、20〜35mΩであった。フレーム
接着後のESRは、25〜50mΩであった。図3の完
成品におけるESRを80mΩをボーダーラインとし
て、それ以上を不良品、それ以下を良品とすれば、歩留
まりは約90%であった。
【0022】比較例 銀ペースト 粘度 10ポイズ バインダ エポキシ樹脂 溶媒 n−ブチルカルビトール 銀含有量 65wt% 不揮発成分(銀+バインダ等) 72wt% 上記銀ペースト中に、コンデンサ素子を浸漬し、前記後
工程によって完成固体電解コンデンサを製造したとこ
ろ、歩留まりは30%であった。
【0023】以下に、銀ペーストの粘度とESRとの関
係、振動数と平均膜厚との関係、振幅と膜厚との関係を
表に示す。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】銀ペースト粘度は、50〜300ポイズで
あれば、完成固体電解コンデンサの歩留まりは80%以
上とすることができた。
【0028】銀ペースト層(5)の厚みは、40〜200
μmが望ましく、銀ペースト(51)の振動数が20〜10
0Hzであれば、この範囲に収まる。又、銀ペースト(5
1)の振幅は0.6〜6mmであれば、この範囲に収まる。
この振幅は、コンデンサ素子(11)の銀ペースト(51)の振
動方向の長さの0.2〜2倍に対応する。
【0029】本発明の実施に際し、銀ペースト(51)を容
れた槽を静止させ、コンデンサ素子(1)に振動を与えつ
つ、振動の方向に沿う方向に銀ペースト(51)の槽から抜
き出してもよい。本発明は上記実施例の構成に限定され
ることはなく、特許請求の範囲に記載の範囲で、種々の
変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】リードフレーム取付前のコンデンサ素子の断面
図である。
【図2】リードフレームの取付説明図である。
【図3】完成した固体電解コンデンサの断面図である。
【図4】銀ペースト塗布装置の説明図である。
【符号の説明】
(1) 陽極体 (10) コンデンサ本体 (11) コンデンサ素子 (2) 化成皮膜 (3) 固体電解質層 (4) カーボン層 (5) 銀ペースト層 (6) リードフレーム (7) 外殻 (8) 銀ペースト塗布装置 (81) 振動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹谷 豊 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−316107(JP,A) 特開 平4−139713(JP,A) 特開 平4−225509(JP,A) 特開 平8−97108(JP,A) 特開 昭53−70361(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 9/00 - 9/05 H01G 13/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁作用金属からなる陽極体(1)に化成皮
    膜(2)、固体電解質層(3)、カーボン層(4)を形成する
    ことによりコンデンサ素子(11)を作製し、該コンデンサ
    素子のカーボン層(4)を銀ペースト(51)で被覆し、該銀
    ペースト層(5)にリードフレーム(6)を接着する工程を
    含む固体電解コンデンサの製造方法において、銀ペース
    ト(51)によるカーボン層(5)への被覆は、銀ペースト(5
    1)とコンデンサ素子(11)を、20〜100Hzの振動数
    で相対的に振動させつつ、銀ペースト(51)にコンデンサ
    素子(11)を浸漬し、前記振動の方向にコンデンサ素子(1
    1)を引き抜いて行うことを特徴とする固体電解コンデン
    サの製造方法。
  2. 【請求項2】 銀ペースト(51)の粘度は50〜300ポ
    イズである請求項1に記載の固体電解コンデンサの製造
    方法。
  3. 【請求項3】 振動の振幅は、コンデンサ素子(11)の該
    振動方向の長さの0.2〜2倍である請求項1又は2に
    記載の固体電解コンデンサの製造方法。
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