JP4604403B2 - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器に利用される固体電解コンデンサの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来における固体電解コンデンサとしては、アルミニウムやタンタルなどの多孔質化された弁金属シート体の厚み方向の片面あるいは中間の芯部を電極部とし、この弁金属シート体の多孔質部の表面に誘電体酸化被膜を形成し、その表面に集電体層、この集電体層上に金属による電極層を設けてコンデンサ素子を構成しこのコンデンサ素子を積層した後、各コンデンサ素子の電極部または電極層をまとめて外部端子に接続し、この外部端子を表出するように外装を形成して構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の固体電解コンデンサにおいては、大容量化と等価直列抵抗（以下ＥＳＲと称す）を下げることはできるが、一般的な固体電解コンデンサと同様に、外部端子を介して回路基板上に実装しなければならない。
【０００４】
このように半導体部品と同じように回路基板に表面実装される固体電解コンデンサでは、実際の回路を構成した状態でのＥＳＲや等価直列インダクタンス（以下ＥＳＬと称す）特性が端子長や配線長が存在するために大きくなり、高周波応答性に劣るといった課題を有するものであった。
【０００５】
こうした課題を解決するため、固体電解コンデンサの表面に陽陰極両方を配置し、部品をこの上に直接実装することでＥＳＲやＥＳＬを下げることができる固体電解コンデンサが提案されている。
【０００６】
本発明は以上のように半導体部品と直接接続でき、高周波応答性に優れた大容量の固体電解コンデンサを実現できる固体電解コンデンサの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、続いてスルホール孔内にスルホール電極を形成した後固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記アルミニウム箔の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法であり、半導体部品と直接接続でき、高周波特性に優れたコンデンサを容易に生産することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔、続いてレジスト部を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、続いてスルホール孔内にスルホール電極を形成した後固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記レジスト部を剥離してアルミニウム箔の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法であり、請求項１の作用に加えて開口部の形成プロセスが容易で、一度にたくさんの開口部を形成することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、この絶縁膜を形成した上の全面にレジスト膜を形成した後上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、続いてスルホール孔内にスルホール電極を形成した後、上記レジスト膜を除去し固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記アルミニウム箔の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法であり、請求項１の作用に加えてアルミニウム箔の多孔質化されていない他面に固体電解質が形成されるのを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔、続いてレジスト部を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、この絶縁膜を形成した上の全面にレジスト膜を形成した後上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、続いてスルホール孔内にスルホール電極を形成した後上記レジスト膜を除去し固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記レジスト部を剥離してアルミニウム箔の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法であり、請求項１の作用に加えてアルミニウム箔の多孔質化されていない他面に固体電解質が形成されるのを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができ、一度にたくさんの開口部を形成することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、このスルホール孔内にスルホール電極を形成した後上記誘電体被膜上に固体電解質層および固体電解質層上に集電体層を形成し、上記アルミニウム箔の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法であり、請求項１の作用に加えて固体電解質塗布前のレジスト膜塗布工程を省略でき、かつアルミニウム箔の多孔質化されていない他面に固体電解質が形成されるのを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置に第１のスルホール孔を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面および第１のスルホール孔内に絶縁部を形成し、上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、絶縁部内に第２のスルホール孔を形成し、続いて第２のスルホール孔内にスルホール電極を形成した後固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記アルミニウム箔の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法であり、請求項１の作用に加えてスルホール電極とアルミニウム箔間の絶縁信頼性を高め、かつアルミニウム箔の多孔質化されていない他面に固体電解質が形成されるのを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、レジスト膜として感光性樹脂、接着性を有する有機フィルムのいずれかを用いた請求項３または請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、パターニングによりスルホール孔に一致したところへの孔形成ができるもしくは、スルホール孔内に確実にレジストが浸入しない構成にすることができ、誘電体被膜上およびスルホール孔内に固体電解質層を形成することができる。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、レジスト膜の形成方法として浸漬、スピンコータ、スクリーン印刷、フィルム接着法のいずれかを用いた請求項３または請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、使用するレジストに最適な形成方法を選択することにより、確実にレジスト膜を絶縁層上に形成することができる。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、両面にフォトレジストを塗布してパターニングし、ウェットエッチング法にてスルホール孔を形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、形成プロセスが容易で一度にたくさんのスルホール孔を形成することができる。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、スルホール孔を形成する方法としてレーザー加工法、パンチング加工法、ドリル加工法、放電加工法のいずれかを用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、スルホール径、孔数によって最適な孔加工を選択することにより安価にスルホール孔形成を行うことができる。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、誘電体被膜を形成する面のスルホール孔のエッジを面取り加工する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、絶縁不良を低減することができる。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、絶縁膜を形成する方法として電着法を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、形成プロセスが容易で膜厚の薄い絶縁膜を形成することができる。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、絶縁膜を形成する方法として電着法により絶縁性の樹脂を第１層目として形成し、その後マイクロジェルとカーボン微粒子と酸化チタン微粒子を混合した絶縁性樹脂を第２層目として形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、１層目に抵抗率の高い樹脂を薄く形成した後エッジカバーリング性が高い絶縁樹脂を２層目につけることにより、膜厚が均一に形成されるので絶縁不良率の少ないスルホール孔内壁の絶縁膜を形成することができる。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、スルホール電極を形成するのに導電性接着剤を充填した後硬化させる方法を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、製造プロセスが容易で、生産性に優れたコンデンサとすることができる。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、開口部を形成する方法としてレーザー加工法、研削法のいずれかを用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、レーザーの出力を最適化することにより、容易に形成することができる。
【００２２】
請求項１６に記載の発明は、開口部を形成する方法として、絶縁膜形成前にアルミニウム箔の多孔質化されていない面上の所定の位置にレジスト部を形成し、集電体を形成した後レジスト部を剥離する請求項５または請求項６に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、形成プロセスが容易で、一度にたくさんの開口部を形成することができる。
【００２３】
請求項１７に記載の発明は、接続端子を形成する方法として導電性接着剤を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、生産性に優れたコンデンサとすることができる。
【００２４】
請求項１８に記載の発明は、接続端子を形成する方法として電気めっき、無電解めっきのいずれかを用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、形成プロセスが容易で、一度にたくさんの接続端子を形成することができる。
【００２５】
請求項１９に記載の発明は、固体電解質層を形成する材料としてパイ電子共役高分子およびまたはこれ以外の導電性高分子を含む組成物を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、耐熱性に優れ、より低ＥＳＲのコンデンサとすることができる。
【００２６】
請求項２０に記載の発明は、固体電解質を形成する方法として、導電性高分子を化学重合、電解重合して形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、形成プロセスが容易で、より生産性に優れたコンデンサとすることができる。
【００２７】
請求項２１に記載の発明は、固体電解質を形成する方法として、導電性高分子の粉末の懸濁液を塗布・乾燥した後、導電性高分子を電解重合して形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、誘電体被膜へのストレスをより低くすることができる。
【００２８】
請求項２２に記載の発明は、固体電解質を形成する方法として、硝酸マンガンを熱分解して二酸化マンガンを形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、確立された技術で確実に生産することができる。
【００２９】
請求項２３に記載の発明は、固体電解質を形成する方法として、硝酸マンガンを熱分解して二酸化マンガンを形成した後導電性高分子を電解重合して形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、確立された技術で低ＥＳＲのコンデンサを確実に生産することができる。
【００３０】
請求項２４に記載の発明は、集電体を形成する方法として、カーボン微粒子の懸濁液及び導電性接着剤を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、固体電解質に直接導電性接着剤を塗布した場合に比べて低ＥＳＲのコンデンサとすることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の固体電解コンデンサおよびその製造方法について実施の形態および図面を用いて説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１および図１〜図１２により請求項１、２、９〜１３、１５、１６、１８〜２４に記載の発明を説明する。
【００３３】
図１は本発明の実施の形態１における固体電解コンデンサの斜視図であり、図２は同断面図および図３は同要部の拡大断面図である。
【００３４】
図１〜３において、１はシート状のコンデンサ素子であり、片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜２を形成したアルミニウム箔３の所定の位置にスルホール孔４を形成する。このアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面およびスルホール孔４の内壁に絶縁膜５を形成し、上記誘電体被膜２の上に固体電解質層６を設け、続いてスルホール孔４内にスルホール電極７を形成した後、固体電解質層６上に集電体層８を設ける。その後上記アルミニウム箔３の絶縁膜５の所定の位置に開口部９を形成し、この絶縁膜５の開口部９の表出面に接続端子１０を形成することにより製造されている。このように構成されたコンデンサ素子１の側面および集電体層８面上に外装１１を形成し、さらに外装１１上にアルミニウム箔３と電気的に接続された第１の外部端子１２および集電体層８と電気的に接続された第２の外部端子１３を形成し、スルホール電極７上ならびに接続端子１０上に接続バンプ１４を形成し固体電解コンデンサとしている。
【００３５】
次に図４から図１２を用いて本発明の固体電解コンデンサの製造方法について説明する。上記誘電体被膜２を形成したアルミニウム箔３としては、アルミニウム箔３の片面をエッチング処理して多孔質化した後、化成液中で陽極酸化することにより片面に誘電体酸化被膜を形成して構成することができる。
【００３６】
その後、図４に示すようにアルミニウム箔３の所定の位置にスルホール孔４を形成する。一括でスルホール孔を形成することができる手法としてはウェットエッチング法を用いることができ、また加工寸法がより高精度で１００μｍ以下の微細なスルホール孔形成が可能であり、スルホール孔形成部分の材質を問わない形成法としてはレーザー加工法、パンチング加工法、ドリル加工法、放電加工法が効果的である。ウェットエッチング法ではアルミニウム箔３両面にスルホール孔形成部位に開口部を設けたレジスト膜を形成した後ウェットエッチング法を用いてスルホール孔４を形成し、レジスト膜を除去することによりスルホール孔４を形成することができる。さらに、誘電体被膜２を形成する面のスルホール孔のエッジをウェットエッチング等により面取り加工部を形成することにより、後工程にて形成する絶縁膜の信頼性をより向上させることができる。
【００３７】
続いて、図５に示すように絶縁性の塗料を電着法にて形成することにより、アルミニウム箔３の多孔質化されていない他面および形成したスルホール孔４の内壁に絶縁膜５を形成することができる。電着法による絶縁膜形成プロセスでは均一に緻密な絶縁膜を形成することができるが、誘電体被膜２を形成する面のスルホール孔４のエッジ部において若干絶縁膜が薄く形成される可能性がある。この問題を完全に解決し、より高い絶縁信頼性を実現する手段としてエッジ部の面取り加工が効果的であり、加えてエッジカバーリング性が高いマイクロジェル、カーボン微粒子および酸化チタン微粒子を混合した絶縁性樹脂を電着することにより解決することができる。ここでマイクロジェルとは１０μｍ以下の粒径を有する高分子材料をポリマーに添加することによってポリマーの粘度を高くし、流動性を下げてエッジカバーリング性を上げる効果を有するものである。ただし、１００μｍ以下の微細なスルホール孔内壁に電着する場合にはエッジカバーリング性の高い混合樹脂だけでは電着層の厚みが厚くなってしまいスルホール孔が電着樹脂により埋まる可能性が高い。そこで電着による絶縁膜形成プロセスを２回に分け、１層目に抵抗率の高い樹脂を薄くつけ、次にエッジカバーリング性が高いマイクロジェル、カーボン微粒子および酸化チタン微粒子を混合した絶縁性樹脂を２層目につけることにより絶縁不良率の少ないスルホール孔内壁の絶縁膜５を形成することができる。
【００３８】
次に図６に示すように固体電解質層６を誘電体被膜２上に形成する。形成方法は、ポリピロールやポリチオフェンなどのパイ電子共役高分子およびまたはこれ以外の導電性高分子を含む組成物を化学重合や電解重合によってスルホール電極高分子層を形成している。固体電解質層６は導電性高分子を化学重合でプレコートした後、電解重合にて形成してもよいし化学重合のみで形成してもよい。また導電性高分子の粉末の懸濁液を塗布・乾燥した後導電性高分子を電解重合にて形成してもよいし、硝酸マンガンを含浸させてから熱分解して二酸化マンガンを形成した後導電性高分子を電解重合によって形成してもよい。さらに完全に確立された固体電解質層の形成技術としては硝酸マンガンを熱分解して二酸化マンガンを形成する方法があり、緻密なしかも厚みのコントロールも自由に行える方法とすることにより生産性、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００３９】
次に、図７に示すようにスルホール孔４内にスルホール電極７を形成する工程について説明する。スルホール電極７を形成する電極材料としてＡｇペースト、Ｃｕペースト等導電性の粒子を混合した導電性接着剤を充填した後硬化させる方法を用いることができる。
【００４０】
さらに図８に示すように固体電解質層６上に集電体層８を形成する。集電体層８は、カーボン微粒子の懸濁液、及び銀ペーストを主成分とする導電性接着剤を用いて、カーボン層と銀ペースト層の積層構造とすることにより効率的に電荷を引き出すことが可能である。
【００４１】
次に図９に示すようにアルミニウム箔３の他面に形成された絶縁膜５の所定の位置にＹＡＧレーザーあるいは研削等の加工法により開口部９を形成する。また他の開口部を形成する方法として、絶縁膜５形成前にアルミニウム箔３の多孔質化されていない面上の所定の位置にレジスト部を形成し集電体層８を形成した後レジスト部を剥離する方法によっても開口部９を形成することが可能である。
【００４２】
その後、図１０に示すように導電性接着剤もしくは電気めっき、無電解めっきのいずれかを用いて、絶縁膜５の開口部９の表出面に接続端子１０を形成する。
【００４３】
さらに図１１に示すようにコンデンサ素子１の周囲に電気的絶縁と耐湿性や外部応力からコンデンサ素子１を保護して信頼性を向上するためエポキシ樹脂によって外装１１を形成する。続いて、図１２に示すように外装１１上にアルミニウム箔３と電気的に接続された第１の外部端子１２および集電体層８と電気的に接続された第２の外部端子１３を形成することにより、コンデンサ素子１の完成品とする。上記構成であっても本発明の固体電解コンデンサとして機能するが、コンデンサ部に接続する半導体部品もしくは電子部品との接続の信頼性と電気的性能を向上させたい場合には、接続端子１０およびスルホール電極７上に接続バンプ１４を形成することが望ましい。
【００４４】
このような方法により固体電解コンデンサを製造することで、半導体部品と直接接続でき、高周波特性に優れたコンデンサを容易に生産することができる。
【００４５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２および図１３〜図１４により請求項３、４、７、８に記載の発明を説明する。
【００４６】
図１３〜１４は本発明の実施の形態２における固体電解コンデンサの製造工程を説明するための主要工程図である。
【００４７】
片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜２を形成したアルミニウム箔３の所定の位置にスルホール孔４を形成する。このアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面およびスルホール孔４の内壁に絶縁膜５を形成する。ここまでは実施の形態１と同様に作製する。続いて上記誘電体被膜２の上に固体電解質層６を設ける時、スルホール孔径が８０μｍ以上より大きい場合、固体電解質層６がアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面に形成される可能性がある。
【００４８】
この問題を解決するため、まず図１３に示すように感光性樹脂を浸漬法、スピンコータ法、スクリーン印刷法により絶縁膜５上に塗布した後硬化させ、レジスト膜１５を得る。また接着性を有する有機フィルムをレジスト膜１５として使用することも可能であり、その場合は絶縁膜５面上にフィルム接着法にて形成する。その後図１４に示すようにフォトプロセスあるいは機械加工法などによりスルホール孔４に一致したところへ所定の寸法で孔を形成しレジスト膜とする。
【００４９】
次に、実施の形態１と同様の方法で固体電解質層６、スルホール電極７を形成した後、レジスト層１５を除去することにより固体電解質層６はアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面には形成されないので陽陰極分離を確実に実施することができる。
【００５０】
その後実施の形態１と同様に固体電解質層６上に集電体層８を設け、上記アルミニウム箔３の他面に形成した絶縁膜５の所定の位置に開口部９を形成し、この絶縁膜５の開口部９およびスルホール電極７の表出面に接続端子１０を形成する。
【００５１】
このように実施の形態２の固体電解コンデンサの製造方法により、後に形成するアルミニウム箔３の開口部９への固体電解質層の回り込みを防止し陽陰極分離を確実に行うことができる。
【００５２】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３および図１５〜図１６により請求項５、１７に記載の発明を説明する。
【００５３】
図１５〜１６は本発明の実施の形態３における固体電解コンデンサの製造工程を説明するための主要工程図である。
【００５４】
片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜２を形成したアルミニウム箔３の所定の位置にスルホール孔４を形成する。このアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面およびスルホール孔４の内壁に絶縁膜５を形成する。ここまでは実施の形態１と同様に作製する。続いて、上記誘電体被膜２の上に固体電解質層６を設ける時、スルホール孔径が８０μｍ以上より大きい場合、固体電解質層６がアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面に形成される可能性がある。
【００５５】
この問題を解決するための製造方法としてまず図１５に示すようにスルホール孔４内にスルホール電極７を形成する。スルホール電極７を形成する方法としてはＡｇペースト、Ｃｕペースト等導電性の粒子を混合した導電性接着剤を用いて充填した後、硬化させる方法を用いることができる。その後、図１６に示すように上記誘電体被膜２上に固体電解質層６を形成することにより、固体電解質層６はアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面には形成されない。
【００５６】
続いて実施の形態１と同様に固体電解質層６上に集電体層８を形成し、上記アルミニウム箔３の絶縁膜５の所定の位置にＹＡＧレーザー等の加工により開口部９を形成する。また、絶縁膜５形成前にアルミニウム箔３の多孔質化されていない面上の所定の位置に光硬化性樹脂などを用いてあらかじめレジスト部を形成しておき、集電体８を形成した後レジスト部を剥離する方法によっても開口部９を形成することが可能である。そしてこの絶縁膜５の開口部９の表出面およびスルホール電極７に接続端子１０を形成する。
【００５７】
このように実施の形態３の固体電解コンデンサの製造方法により、後に形成するアルミニウム箔３の開口部９への固体電解質の回り込みを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。
【００５８】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４および図１７〜図１９により請求項６、１４に記載の発明を説明する。
【００５９】
図１７〜１８は本発明の実施の形態２における固体電解コンデンサの製造工程を説明するための主要部分の工程図である。
【００６０】
片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜２を形成したアルミニウム箔３の所定の位置に第１のスルホール孔４を形成する。ここまでは、実施の形態１と同様に作製する。続いて、このアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面およびスルホール孔４の内壁に絶縁膜５を形成した後、上記誘電体被膜２の上に固体電解質層６を設ける時、スルホール径が８０μｍ以上より大きい場合、固体電解質層６がアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面に形成される可能性がある。
【００６１】
この問題を解決するため、まず図１７に示すようにアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面に絶縁膜５および第１のスルホール孔内に絶縁部１６を形成する。絶縁膜５の形成は、実施の形態１と同様に作成する。絶縁部１６はスルホール孔が埋まりやすい絶縁性樹脂を数回電着する方法や、絶縁樹脂のスクリーン印刷、ポッティング法等を用いることによって形成することができる。続いて、図１８に示すように上記誘電体被膜の上に固体電解質層６を設け、次に図１９に示すように絶縁部１６内に第２のスルホール孔１７を形成する。これにより固体電解質層６はアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面には形成されない。
【００６２】
続いて実施の形態１と同様に、第２のスルホール孔１７内にスルホール電極７を形成した後、固体電解質層６上に集電体層８を設け、その後上記アルミニウム箔３の絶縁膜５の所定の位置に開口部９を形成し、この絶縁膜５の開口部９およびスルホール電極７の表出面に接続端子１０を形成する。
【００６３】
このように実施の形態４の固体電解コンデンサの製造方法により、スルホール電極７とアルミニウム箔３間の絶縁信頼性を高め、かつアルミニウム箔３の開口部９への固体電解質の回り込みを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように本発明の固体電解コンデンサの製造方法により、半導体部品と直接接続でき、高周波特性に優れた大容量のコンデンサを容易に生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における固体電解コンデンサの斜視図
【図２】同断面図
【図３】同要部の拡大断面図
【図４】同アルミニウム箔に面取り加工部を形成した状態の断面図
【図５】同アルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成した状態の断面図
【図６】同アルミニウム箔の誘電体被膜上に固体電解質層を形成した状態の断面図
【図７】同スルホール孔内にスルホール電極を形成した状態の断面図
【図８】同固体電解質層上に集電体層を形成した状態の断面図
【図９】同絶縁膜に開口部を形成した状態の断面図
【図１０】同開口部上に接続端子を形成した状態の断面図
【図１１】同コンデンサ素子に外装を形成した状態の断面図
【図１２】同外装上に外部端子ならびに接続バンプを形成した状態の断面図
【図１３】本発明の実施の形態２における絶縁膜上にレジスト膜を形成した状態の断面図
【図１４】同レジスト膜をパターニングした状態の断面図
【図１５】本発明の実施の形態３におけるスルホール孔内にスルホール電極を形成した状態の断面図
【図１６】同アルミニウム箔の誘電体被膜上に固体電解質層を形成した状態の断面図
【図１７】本発明の実施の形態４におけるアルミニウム箔の多孔質化されていない他面に絶縁膜、スルホール孔内に絶縁部を形成した状態の断面図
【図１８】同アルミニウム箔の誘電体被膜上に固体電解質を形成した状態の断面図
【図１９】同絶縁部内にスルホール孔を形成した状態の断面図
【符号の説明】
１ コンデンサ素子
２ 誘電体被膜
３ アルミニウム箔
４ スルホール孔
５ 絶縁膜
６ 固体電解質層
７ スルホール電極
８ 集電体層
９ 開口部
１０ 接続端子
１１ 外装
１２ 第１の外部端子
１３ 第２の外部端子
１４ 接続バンプ
１５ レジスト膜
１６ 絶縁部
１７ 第２のスルホール孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器に利用される固体電解コンデンサの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来における固体電解コンデンサとしては、アルミニウムやタンタルなどの多孔質化された弁金属シート体の厚み方向の片面あるいは中間の芯部を電極部とし、この弁金属シート体の多孔質部の表面に誘電体酸化被膜を形成し、その表面に集電体層、この集電体層上に金属による電極層を設けてコンデンサ素子を構成しこのコンデンサ素子を積層した後、各コンデンサ素子の電極部または電極層をまとめて外部端子に接続し、この外部端子を表出するように外装を形成して構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の固体電解コンデンサにおいては、大容量化と等価直列抵抗（以下ＥＳＲと称す）を下げることはできるが、一般的な固体電解コンデンサと同様に、外部端子を介して回路基板上に実装しなければならない。
【０００４】
このように半導体部品と同じように回路基板に表面実装される固体電解コンデンサでは、実際の回路を構成した状態でのＥＳＲや等価直列インダクタンス（以下ＥＳＬと称す）特性が端子長や配線長が存在するために大きくなり、高周波応答性に劣るといった課題を有するものであった。
【０００５】
こうした課題を解決するため、固体電解コンデンサの表面に陽陰極両方を配置し、部品をこの上に直接実装することでＥＳＲやＥＳＬを下げることができる固体電解コンデンサが提案されている。
【０００６】
本発明は以上のように半導体部品と直接接続でき、高周波応答性に優れた大容量の固体電解コンデンサを実現できる固体電解コンデンサの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、続いてスルホール孔内にスルホール電極を形成した後固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記アルミニウム箔の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法であり、半導体部品と直接接続でき、高周波特性に優れたコンデンサを容易に生産することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔、続いてレジスト部を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、続いてスルホール孔内にスルホール電極を形成した後固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記レジスト部を剥離してアルミニウム箔の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法であり、請求項１の作用に加えて開口部の形成プロセスが容易で、一度にたくさんの開口部を形成することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、この絶縁膜を形成した上の全面にレジスト膜を形成した後上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、続いてスルホール孔内にスルホール電極を形成した後、上記レジスト膜を除去し固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記アルミニウム箔の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法であり、請求項１の作用に加えてアルミニウム箔の多孔質化されていない他面に固体電解質が形成されるのを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔、続いてレジスト部を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、この絶縁膜を形成した上の全面にレジスト膜を形成した後上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、続いてスルホール孔内にスルホール電極を形成した後上記レジスト膜を除去し固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記レジスト部を剥離してアルミニウム箔の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法であり、請求項１の作用に加えてアルミニウム箔の多孔質化されていない他面に固体電解質が形成されるのを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができ、一度にたくさんの開口部を形成することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、このスルホール孔内にスルホール電極を形成した後上記誘電体被膜上に固体電解質層および固体電解質層上に集電体層を形成し、上記アルミニウム箔の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法であり、請求項１の作用に加えて固体電解質塗布前のレジスト膜塗布工程を省略でき、かつアルミニウム箔の多孔質化されていない他面に固体電解質が形成されるのを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置に第１のスルホール孔を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面および第１のスルホール孔内に絶縁部を形成し、上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、絶縁部内に第２のスルホール孔を形成し、続いて第２のスルホール孔内にスルホール電極を形成した後固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記アルミニウム箔の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法であり、請求項１の作用に加えてスルホール電極とアルミニウム箔間の絶縁信頼性を高め、かつアルミニウム箔の多孔質化されていない他面に固体電解質が形成されるのを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、レジスト膜として感光性樹脂、接着性を有する有機フィルムのいずれかを用いた請求項３または請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、パターニングによりスルホール孔に一致したところへの孔形成ができるもしくは、スルホール孔内に確実にレジストが浸入しない構成にすることができ、誘電体被膜上およびスルホール孔内に固体電解質層を形成することができる。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、レジスト膜の形成方法として浸漬、スピンコータ、スクリーン印刷、フィルム接着法のいずれかを用いた請求項３または請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、使用するレジストに最適な形成方法を選択することにより、確実にレジスト膜を絶縁層上に形成することができる。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、両面にフォトレジストを塗布してパターニングし、ウェットエッチング法にてスルホール孔を形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、形成プロセスが容易で一度にたくさんのスルホール孔を形成することができる。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、スルホール孔を形成する方法としてレーザー加工法、パンチング加工法、ドリル加工法、放電加工法のいずれかを用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、スルホール径、孔数によって最適な孔加工を選択することにより安価にスルホール孔形成を行うことができる。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、誘電体被膜を形成する面のスルホール孔のエッジを面取り加工する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、絶縁不良を低減することができる。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、絶縁膜を形成する方法として電着法を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、形成プロセスが容易で膜厚の薄い絶縁膜を形成することができる。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、絶縁膜を形成する方法として電着法により絶縁性の樹脂を第１層目として形成し、その後マイクロジェルとカーボン微粒子と酸化チタン微粒子を混合した絶縁性樹脂を第２層目として形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、１層目に抵抗率の高い樹脂を薄く形成した後エッジカバーリング性が高い絶縁樹脂を２層目につけることにより、膜厚が均一に形成されるので絶縁不良率の少ないスルホール孔内壁の絶縁膜を形成することができる。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、スルホール電極を形成するのに導電性接着剤を充填した後硬化させる方法を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、製造プロセスが容易で、生産性に優れたコンデンサとすることができる。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、開口部を形成する方法としてレーザー加工法、研削法のいずれかを用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、レーザーの出力を最適化することにより、容易に形成することができる。
【００２２】
請求項１６に記載の発明は、開口部を形成する方法として、絶縁膜形成前にアルミニウム箔の多孔質化されていない面上の所定の位置にレジスト部を形成し、集電体を形成した後レジスト部を剥離する請求項５または請求項６に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、形成プロセスが容易で、一度にたくさんの開口部を形成することができる。
【００２３】
請求項１７に記載の発明は、接続端子を形成する方法として導電性接着剤を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、生産性に優れたコンデンサとすることができる。
【００２４】
請求項１８に記載の発明は、接続端子を形成する方法として電気めっき、無電解めっきのいずれかを用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、形成プロセスが容易で、一度にたくさんの接続端子を形成することができる。
【００２５】
請求項１９に記載の発明は、固体電解質層を形成する材料としてパイ電子共役高分子およびまたはこれ以外の導電性高分子を含む組成物を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、耐熱性に優れ、より低ＥＳＲのコンデンサとすることができる。
【００２６】
請求項２０に記載の発明は、固体電解質を形成する方法として、導電性高分子を化学重合、電解重合して形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、形成プロセスが容易で、より生産性に優れたコンデンサとすることができる。
【００２７】
請求項２１に記載の発明は、固体電解質を形成する方法として、導電性高分子の粉末の懸濁液を塗布・乾燥した後、導電性高分子を電解重合して形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、誘電体被膜へのストレスをより低くすることができる。
【００２８】
請求項２２に記載の発明は、固体電解質を形成する方法として、硝酸マンガンを熱分解して二酸化マンガンを形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、確立された技術で確実に生産することができる。
【００２９】
請求項２３に記載の発明は、固体電解質を形成する方法として、硝酸マンガンを熱分解して二酸化マンガンを形成した後導電性高分子を電解重合して形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、確立された技術で低ＥＳＲのコンデンサを確実に生産することができる。
【００３０】
請求項２４に記載の発明は、集電体を形成する方法として、カーボン微粒子の懸濁液及び導電性接着剤を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、固体電解質に直接導電性接着剤を塗布した場合に比べて低ＥＳＲのコンデンサとすることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の固体電解コンデンサおよびその製造方法について実施の形態および図面を用いて説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１および図１〜図１２により請求項１、２、９〜１３、１５、１６、１８〜２４に記載の発明を説明する。
【００３３】
図１は本発明の実施の形態１における固体電解コンデンサの斜視図であり、図２は同断面図および図３は同要部の拡大断面図である。
【００３４】
図１〜３において、１はシート状のコンデンサ素子であり、片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜２を形成したアルミニウム箔３の所定の位置にスルホール孔４を形成する。このアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面およびスルホール孔４の内壁に絶縁膜５を形成し、上記誘電体被膜２の上に固体電解質層６を設け、続いてスルホール孔４内にスルホール電極７を形成した後、固体電解質層６上に集電体層８を設ける。その後上記アルミニウム箔３の絶縁膜５の所定の位置に開口部９を形成し、この絶縁膜５の開口部９の表出面に接続端子１０を形成することにより製造されている。このように構成されたコンデンサ素子１の側面および集電体層８面上に外装１１を形成し、さらに外装１１上にアルミニウム箔３と電気的に接続された第１の外部端子１２および集電体層８と電気的に接続された第２の外部端子１３を形成し、スルホール電極７上ならびに接続端子１０上に接続バンプ１４を形成し固体電解コンデンサとしている。
【００３５】
次に図４から図１２を用いて本発明の固体電解コンデンサの製造方法について説明する。上記誘電体被膜２を形成したアルミニウム箔３としては、アルミニウム箔３の片面をエッチング処理して多孔質化した後、化成液中で陽極酸化することにより片面に誘電体酸化被膜を形成して構成することができる。
【００３６】
その後、図４に示すようにアルミニウム箔３の所定の位置にスルホール孔４を形成する。一括でスルホール孔を形成することができる手法としてはウェットエッチング法を用いることができ、また加工寸法がより高精度で１００μｍ以下の微細なスルホール孔形成が可能であり、スルホール孔形成部分の材質を問わない形成法としてはレーザー加工法、パンチング加工法、ドリル加工法、放電加工法が効果的である。ウェットエッチング法ではアルミニウム箔３両面にスルホール孔形成部位に開口部を設けたレジスト膜を形成した後ウェットエッチング法を用いてスルホール孔４を形成し、レジスト膜を除去することによりスルホール孔４を形成することができる。さらに、誘電体被膜２を形成する面のスルホール孔のエッジをウェットエッチング等により面取り加工部を形成することにより、後工程にて形成する絶縁膜の信頼性をより向上させることができる。
【００３７】
続いて、図５に示すように絶縁性の塗料を電着法にて形成することにより、アルミニウム箔３の多孔質化されていない他面および形成したスルホール孔４の内壁に絶縁膜５を形成することができる。電着法による絶縁膜形成プロセスでは均一に緻密な絶縁膜を形成することができるが、誘電体被膜２を形成する面のスルホール孔４のエッジ部において若干絶縁膜が薄く形成される可能性がある。この問題を完全に解決し、より高い絶縁信頼性を実現する手段としてエッジ部の面取り加工が効果的であり、加えてエッジカバーリング性が高いマイクロジェル、カーボン微粒子および酸化チタン微粒子を混合した絶縁性樹脂を電着することにより解決することができる。ここでマイクロジェルとは１０μｍ以下の粒径を有する高分子材料をポリマーに添加することによってポリマーの粘度を高くし、流動性を下げてエッジカバーリング性を上げる効果を有するものである。ただし、１００μｍ以下の微細なスルホール孔内壁に電着する場合にはエッジカバーリング性の高い混合樹脂だけでは電着層の厚みが厚くなってしまいスルホール孔が電着樹脂により埋まる可能性が高い。そこで電着による絶縁膜形成プロセスを２回に分け、１層目に抵抗率の高い樹脂を薄くつけ、次にエッジカバーリング性が高いマイクロジェル、カーボン微粒子および酸化チタン微粒子を混合した絶縁性樹脂を２層目につけることにより絶縁不良率の少ないスルホール孔内壁の絶縁膜５を形成することができる。
【００３８】
次に図６に示すように固体電解質層６を誘電体被膜２上に形成する。形成方法は、ポリピロールやポリチオフェンなどのパイ電子共役高分子およびまたはこれ以外の導電性高分子を含む組成物を化学重合や電解重合によってスルホール電極高分子層を形成している。固体電解質層６は導電性高分子を化学重合でプレコートした後、電解重合にて形成してもよいし化学重合のみで形成してもよい。また導電性高分子の粉末の懸濁液を塗布・乾燥した後導電性高分子を電解重合にて形成してもよいし、硝酸マンガンを含浸させてから熱分解して二酸化マンガンを形成した後導電性高分子を電解重合によって形成してもよい。さらに完全に確立された固体電解質層の形成技術としては硝酸マンガンを熱分解して二酸化マンガンを形成する方法があり、緻密なしかも厚みのコントロールも自由に行える方法とすることにより生産性、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００３９】
次に、図７に示すようにスルホール孔４内にスルホール電極７を形成する工程について説明する。スルホール電極７を形成する電極材料としてＡｇペースト、Ｃｕペースト等導電性の粒子を混合した導電性接着剤を充填した後硬化させる方法を用いることができる。
【００４０】
さらに図８に示すように固体電解質層６上に集電体層８を形成する。集電体層８は、カーボン微粒子の懸濁液、及び銀ペーストを主成分とする導電性接着剤を用いて、カーボン層と銀ペースト層の積層構造とすることにより効率的に電荷を引き出すことが可能である。
【００４１】
次に図９に示すようにアルミニウム箔３の他面に形成された絶縁膜５の所定の位置にＹＡＧレーザーあるいは研削等の加工法により開口部９を形成する。また他の開口部を形成する方法として、絶縁膜５形成前にアルミニウム箔３の多孔質化されていない面上の所定の位置にレジスト部を形成し集電体層８を形成した後レジスト部を剥離する方法によっても開口部９を形成することが可能である。
【００４２】
その後、図１０に示すように導電性接着剤もしくは電気めっき、無電解めっきのいずれかを用いて、絶縁膜５の開口部９の表出面に接続端子１０を形成する。
【００４３】
さらに図１１に示すようにコンデンサ素子１の周囲に電気的絶縁と耐湿性や外部応力からコンデンサ素子１を保護して信頼性を向上するためエポキシ樹脂によって外装１１を形成する。続いて、図１２に示すように外装１１上にアルミニウム箔３と電気的に接続された第１の外部端子１２および集電体層８と電気的に接続された第２の外部端子１３を形成することにより、コンデンサ素子１の完成品とする。上記構成であっても本発明の固体電解コンデンサとして機能するが、コンデンサ部に接続する半導体部品もしくは電子部品との接続の信頼性と電気的性能を向上させたい場合には、接続端子１０およびスルホール電極７上に接続バンプ１４を形成することが望ましい。
【００４４】
このような方法により固体電解コンデンサを製造することで、半導体部品と直接接続でき、高周波特性に優れたコンデンサを容易に生産することができる。
【００４５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２および図１３〜図１４により請求項３、４、７、８に記載の発明を説明する。
【００４６】
図１３〜１４は本発明の実施の形態２における固体電解コンデンサの製造工程を説明するための主要工程図である。
【００４７】
片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜２を形成したアルミニウム箔３の所定の位置にスルホール孔４を形成する。このアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面およびスルホール孔４の内壁に絶縁膜５を形成する。ここまでは実施の形態１と同様に作製する。続いて上記誘電体被膜２の上に固体電解質層６を設ける時、スルホール孔径が８０μｍ以上より大きい場合、固体電解質層６がアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面に形成される可能性がある。
【００４８】
この問題を解決するため、まず図１３に示すように感光性樹脂を浸漬法、スピンコータ法、スクリーン印刷法により絶縁膜５上に塗布した後硬化させ、レジスト膜１５を得る。また接着性を有する有機フィルムをレジスト膜１５として使用することも可能であり、その場合は絶縁膜５面上にフィルム接着法にて形成する。その後図１４に示すようにフォトプロセスあるいは機械加工法などによりスルホール孔４に一致したところへ所定の寸法で孔を形成しレジスト膜とする。
【００４９】
次に、実施の形態１と同様の方法で固体電解質層６、スルホール電極７を形成した後、レジスト層１５を除去することにより固体電解質層６はアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面には形成されないので陽陰極分離を確実に実施することができる。
【００５０】
その後実施の形態１と同様に固体電解質層６上に集電体層８を設け、上記アルミニウム箔３の他面に形成した絶縁膜５の所定の位置に開口部９を形成し、この絶縁膜５の開口部９およびスルホール電極７の表出面に接続端子１０を形成する。
【００５１】
このように実施の形態２の固体電解コンデンサの製造方法により、後に形成するアルミニウム箔３の開口部９への固体電解質層の回り込みを防止し陽陰極分離を確実に行うことができる。
【００５２】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３および図１５〜図１６により請求項５、１７に記載の発明を説明する。
【００５３】
図１５〜１６は本発明の実施の形態３における固体電解コンデンサの製造工程を説明するための主要工程図である。
【００５４】
片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜２を形成したアルミニウム箔３の所定の位置にスルホール孔４を形成する。このアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面およびスルホール孔４の内壁に絶縁膜５を形成する。ここまでは実施の形態１と同様に作製する。続いて、上記誘電体被膜２の上に固体電解質層６を設ける時、スルホール孔径が８０μｍ以上より大きい場合、固体電解質層６がアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面に形成される可能性がある。
【００５５】
この問題を解決するための製造方法としてまず図１５に示すようにスルホール孔４内にスルホール電極７を形成する。スルホール電極７を形成する方法としてはＡｇペースト、Ｃｕペースト等導電性の粒子を混合した導電性接着剤を用いて充填した後、硬化させる方法を用いることができる。その後、図１６に示すように上記誘電体被膜２上に固体電解質層６を形成することにより、固体電解質層６はアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面には形成されない。
【００５６】
続いて実施の形態１と同様に固体電解質層６上に集電体層８を形成し、上記アルミニウム箔３の絶縁膜５の所定の位置にＹＡＧレーザー等の加工により開口部９を形成する。また、絶縁膜５形成前にアルミニウム箔３の多孔質化されていない面上の所定の位置に光硬化性樹脂などを用いてあらかじめレジスト部を形成しておき、集電体８を形成した後レジスト部を剥離する方法によっても開口部９を形成することが可能である。そしてこの絶縁膜５の開口部９の表出面およびスルホール電極７に接続端子１０を形成する。
【００５７】
このように実施の形態３の固体電解コンデンサの製造方法により、後に形成するアルミニウム箔３の開口部９への固体電解質の回り込みを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。
【００５８】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４および図１７〜図１９により請求項６、１４に記載の発明を説明する。
【００５９】
図１７〜１８は本発明の実施の形態２における固体電解コンデンサの製造工程を説明するための主要部分の工程図である。
【００６０】
片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜２を形成したアルミニウム箔３の所定の位置に第１のスルホール孔４を形成する。ここまでは、実施の形態１と同様に作製する。続いて、このアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面およびスルホール孔４の内壁に絶縁膜５を形成した後、上記誘電体被膜２の上に固体電解質層６を設ける時、スルホール径が８０μｍ以上より大きい場合、固体電解質層６がアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面に形成される可能性がある。
【００６１】
この問題を解決するため、まず図１７に示すようにアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面に絶縁膜５および第１のスルホール孔内に絶縁部１６を形成する。絶縁膜５の形成は、実施の形態１と同様に作成する。絶縁部１６はスルホール孔が埋まりやすい絶縁性樹脂を数回電着する方法や、絶縁樹脂のスクリーン印刷、ポッティング法等を用いることによって形成することができる。続いて、図１８に示すように上記誘電体被膜の上に固体電解質層６を設け、次に図１９に示すように絶縁部１６内に第２のスルホール孔１７を形成する。これにより固体電解質層６はアルミニウム箔３の多孔質化されていない他面には形成されない。
【００６２】
続いて実施の形態１と同様に、第２のスルホール孔１７内にスルホール電極７を形成した後、固体電解質層６上に集電体層８を設け、その後上記アルミニウム箔３の絶縁膜５の所定の位置に開口部９を形成し、この絶縁膜５の開口部９およびスルホール電極７の表出面に接続端子１０を形成する。
【００６３】
このように実施の形態４の固体電解コンデンサの製造方法により、スルホール電極７とアルミニウム箔３間の絶縁信頼性を高め、かつアルミニウム箔３の開口部９への固体電解質の回り込みを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように本発明の固体電解コンデンサの製造方法により、半導体部品と直接接続でき、高周波特性に優れた大容量のコンデンサを容易に生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における固体電解コンデンサの斜視図
【図２】同断面図
【図３】同要部の拡大断面図
【図４】同アルミニウム箔に面取り加工部を形成した状態の断面図
【図５】同アルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成した状態の断面図
【図６】同アルミニウム箔の誘電体被膜上に固体電解質層を形成した状態の断面図
【図７】同スルホール孔内にスルホール電極を形成した状態の断面図
【図８】同固体電解質層上に集電体層を形成した状態の断面図
【図９】同絶縁膜に開口部を形成した状態の断面図
【図１０】同開口部上に接続端子を形成した状態の断面図
【図１１】同コンデンサ素子に外装を形成した状態の断面図
【図１２】同外装上に外部端子ならびに接続バンプを形成した状態の断面図
【図１３】本発明の実施の形態２における絶縁膜上にレジスト膜を形成した状態の断面図
【図１４】同レジスト膜をパターニングした状態の断面図
【図１５】本発明の実施の形態３におけるスルホール孔内にスルホール電極を形成した状態の断面図
【図１６】同アルミニウム箔の誘電体被膜上に固体電解質層を形成した状態の断面図
【図１７】本発明の実施の形態４におけるアルミニウム箔の多孔質化されていない他面に絶縁膜、スルホール孔内に絶縁部を形成した状態の断面図
【図１８】同アルミニウム箔の誘電体被膜上に固体電解質を形成した状態の断面図
【図１９】同絶縁部内にスルホール孔を形成した状態の断面図
【符号の説明】
１ コンデンサ素子
２ 誘電体被膜
３ アルミニウム箔
４ スルホール孔
５ 絶縁膜
６ 固体電解質層
７ スルホール電極
８ 集電体層
９ 開口部
１０ 接続端子
１１ 外装
１２ 第１の外部端子
１３ 第２の外部端子
１４ 接続バンプ
１５ レジスト膜
１６ 絶縁部
１７ 第２のスルホール孔
Claims (24)
- 片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、続いてスルホール孔内にスルホール電極を形成した後固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記アルミニウム箔の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法。
- 片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔、続いてレジスト部を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、続いてスルホール孔内にスルホール電極を形成した後固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記レジスト部を剥離してアルミニウム箔の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法。
- 片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、この絶縁膜を形成した上の全面にレジスト膜を形成した後上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、続いてスルホール孔内にスルホール電極を形成した後、上記レジスト膜を除去し固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記アルミニウム箔の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法。
- 片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔、続いてレジスト部を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、この絶縁膜を形成した上の全面にレジスト膜を形成した後上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、続いてスルホール孔内にスルホール電極を形成した後上記レジスト膜を除去し固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記レジスト部を剥離してアルミニウム箔の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法。
- 片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置にスルホール孔を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面およびスルホール孔の内壁に絶縁膜を形成し、このスルホール孔内にスルホール電極を形成した後上記誘電体被膜上に固体電解質層および固体電解質層上に集電体層を形成し、上記アルミニウム箔の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法。
- 片面をエッチングにより多孔質化し、この多孔質化した部分に誘電体被膜を形成したアルミニウム箔の所定の位置に第１のスルホール孔を形成し、このアルミニウム箔の多孔質化されていない他面および第１のスルホール孔内に絶縁部を形成し、上記誘電体被膜の上に固体電解質層を設け、絶縁部内に第２のスルホール孔を形成し、続いて第２のスルホール孔内にスルホール電極を形成した後、固体電解質層上に集電体層を設け、その後上記アルミニウム箔の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部およびスルホール電極の表出面に接続端子を形成する固体電解コンデンサの製造方法。
- レジスト膜として感光性樹脂、接着性を有する有機フィルムのいずれかを用いた請求項３または請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- レジスト膜の形成方法として浸漬、スピンコータ、スクリーン印刷、フィルム接着法のいずれかを用いた請求項３または請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 両面にフォトレジストを塗布してパターニングし、ウェットエッチング法にてスルホール孔を形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- スルホール孔を形成する方法としてレーザー加工法、パンチング加工法、ドリル加工法、放電加工法のいずれかを用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 誘電体被膜を形成する面のスルホール孔のエッジを面取り加工する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 絶縁膜を形成する方法として電着法を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 絶縁膜を形成する方法として電着法により絶縁性の樹脂を第１層目として形成し、その後マイクロジェルとカーボン微粒子と酸化チタン微粒子を混合した絶縁性樹脂を第２層目として形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- スルホール電極を形成するのに導電性接着剤を充填した後硬化させる方法を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 開口部を形成する方法としてレーザー加工法、研削法のいずれかを用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 開口部を形成する方法として、絶縁膜形成前にアルミニウム箔の多孔質化されていない面上の所定の位置にレジスト部を形成し、集電体を形成した後レジスト部を剥離する請求項５または請求項６に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 接続端子を形成する方法として導電性接着剤を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 接続端子を形成する方法として電気めっき、無電解めっきのいずれかを用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 固体電解質層を形成する材料としてパイ電子共役高分子およびまたはこれ以外の導電性高分子を含む組成物を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 固体電解質を形成する方法として、導電性高分子を化学重合、電解重合して形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 固体電解質を形成する方法として、導電性高分子の粉末の懸濁液を塗布・乾燥した後、導電性高分子を電解重合して形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 固体電解質を形成する方法として、硝酸マンガンを熱分解して二酸化マンガンを形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 固体電解質を形成する方法として、硝酸マンガンを熱分解して二酸化マンガンを形成した後導電性高分子を電解重合して形成する請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 集電体を形成する方法として、カーボン微粒子の懸濁液及び導電性接着剤を用いる請求項１〜６のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
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