JPH04236415A - 積層型固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、生産性に優れ、特性の
良好な積層型固体電解コンデンサの製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】積層型固体電解コンデンサは、一般には
次のようにして製作されている。すなわち、板状の弁金
属エッチング箔を打抜いて、不要の部分を除去し、複数
の長方形部分の一端が接続されて櫛状に並列している弁
金属エッチング箔の成形体を作り、これら長方形部分に
順次、誘電体酸化皮膜層、半導体層および導電体層を形
成した後、複数の櫛状成形体の長方形部分を重ね合わせ
、長方形部分が複数枚積層されている部分を導電ペース
ト浴に浸漬して一体化した後、切断分離する方法（特開
昭６３−２３９９１７号公報）が知られている。 【０００３】また、弁金属エッチング箔を打抜いて、不
要の部分を除去し、複数の長方形部分が串団子状に連結
され、さらに串団子状のものが並列している弁金属エッ
チング箔の成形体を作り、串団子状部分に順次誘電体酸
化皮膜層、半導体層および導電体層を形成した後、長方
形部分の連結されている部分で折り曲げて、長方形部分
を重ね合わせて一体化し、それぞれの重ね合わせた部分
を切断分離する方法（特公昭５７−１０５６４号公報）
等が知られている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記弁
金属エッチング箔の成形体は、箔を打抜いて成形される
ので、箔の厚みが薄いと打抜き金型と被打抜き箔とが付
着し、取り扱いが困難となるため、ある程度の厚みを有
する弁金属エッチング箔を使用しなければならない。 【０００５】しかし厚い弁金属エッチング箔を使用する
と製作した積層型固体電解コンデンサの体積が大きくな
り、厚みも厚くなって高周波性能が低下する。 【０００６】また弁金属エッチング箔の成形体を作製す
るには、打抜き以外にフォトエッチングによって成形す
る方法も考えられるがコストが高くなるばかりでなく、
上記弁金属エッチング箔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部分とマスク
との界面が不均一となるので使用が難しい。 【０００７】前述した従来の櫛状成形体の方法では、弁
金属エッチング箔の成形体の櫛状部のみに導電体層等が
形成されているので、この櫛状部を重ね合わせたとき、
導電体層等が形成されていない部分と形成されている部
分とに段差を生じ、このため、積層する時の重ね合わせ
る力のかけ具合によって櫛状分が破壊する恐れがあった
。 【０００８】一方、前述した串団子状成形体の方法では
、上述したような導電体層等が形成されていない部分が
無いため、串団子状部分を積層する時に串団子状部分が
破壊することは無いが、積層時に折り曲げる部分にも導
電体層等が積層されているため、折り曲げ部の誘電体酸
化皮膜層にひび割れが発生し、漏れ電流値が増大する恐
れもあった。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するためになされたものであって、性能に優れ、効
率よく生産できる積層型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。 【００１０】即ち、本発明に係る積層型固体電解コンデ
ンサの製造方法は、少なくとも直線状の一辺を有する金
属板に、先端に折曲部を有する狭幅長方形の複数枚の弁
金属箔の前記折曲部を含んだ一端を前記金属板の一辺に
対して前記折曲部の短片を外側にして直角に並列に取り
付け、これら弁金属箔の表面に誘電体酸化皮膜層、弁金
属箔の基部を残して半導体層、さらに導電体層を順次形
成して固体電解コンデンサ素子となし、次いで２枚の前
記固体電解コンデンサ素子を前記弁金属箔の折曲部の短
片を互に対向させて導電ペースト浴に浸漬して一体化し
た後、前記弁金属箔の基部で前記金属板と分離する積層
型固体電解コンデンサの製造方法にある。 【００１１】また前記の製造方法において、弁金属箔は
、表面に予め誘電体酸化皮膜層が形成されており、この
弁金属箔を金属板に並列に取り付けて、弁金属箔の表面
に半導体層および導電体層を形成することにある。 【００１２】本発明に使用される弁金属箔としては、ア
ルミニウム、タンタル、ニオブ、チタンあるいはこれら
を基質とする合金等弁作用を有する金属箔がいずれも使
用できる。これら弁金属箔は表面がエッチングされてい
てもよく、エッチング方法としては、電気化学的にエッ
チングする等公知の方法が用いられる。そして、上記弁
金属箔は、表面に予め誘電体酸化皮膜層が形成されてい
るものを用いてもよい。 【００１３】これら弁金属箔は狭幅長方形に切断して用
いられる。これら弁金属箔の一方の先端は１８０°折り
返して折曲部を作り、後述する金属板の直線状の一辺に
対して直角に、折曲部の短片を外側にしてこの折曲部の
短片と共に先端の一端を接続して並列に取り付ける。 【００１４】上記狭幅長方形の弁金属箔を接続する金属
板は、弁金属箔を接続できる形状で強度を有し、かつ弁
金属箔を接続してもたわまなければ特に制限なく、材質
としては例えば、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム等
があげられる。金属板の形状は所定の長さの直線状の一
辺を有すればよいが、通常長方形のものが用いられ、そ
の長さは狭幅弁金属箔の幅と、接続する個数と弁金属箔
同志の間隔によって決まる。金属板の厚みは、必要とす
る上記長さによるたわみを防止するため、長い場合には
厚くするが、通常０．１ｍｍ〜数ｍｍのものが用いられ
る。 【００１５】本発明において、弁金属箔上に形成される
誘電体酸化皮膜層（以下酸化皮膜層という）は、弁金属
自体の酸化皮膜層であってもよく、あるいは弁金属箔上
に設けられた他の誘電体の酸化皮膜層であってもよいが
、特に弁金属自体の酸化物からなる酸化皮膜層が好まし
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、従来公知の方法を用いることができる
。例えば、弁金属箔としてアルミニウムを用いる場合、
アルミニウム箔の表面を電気化学的に処理すれば、アル
ミニウム箔上にアルミナの誘電体からなる酸化皮膜層が
形成される。 【００１６】また、本発明に使用される半導体層の組成
および作製方法は特に制限ないが、コンデンサの性能を
高めるには、本願出願人の出願による二酸化鉛と硫酸鉛
を主成分とする半導体層を化学的析出法によって形成す
る方法（特開昭６３−５１６２１号公報）、あるいは二
酸化鉛を主成分とする半導体層を電気化学的析出法によ
って形成する方法（特開昭６２−１８５３０７号公報）
等を用いるのが好ましい。 【００１７】上記半導体層の表面に形成される導電体層
は、例えば導電ペーストを塗布固化させる方法、メッキ
、金属蒸着、耐熱性の導電樹脂フィルムの積層など公知
の方法によって形成される。また、導電ペーストとして
は、金属粉や導電性ポリマーを主成分とする公知のもの
が採用できる。 【００１８】次に上記弁金属箔と金属板等を用いて積層
型に形成する方法を図面に基づいて説明する。 【００１９】図１〜図７は本発明の方法の一例を示すも
のであって、図１は金属板１に弁金属箔２を複数枚、取
り付けた平面図であり、図２は図１の矢視線Ｉ−Ｉの金
属板１に弁金属箔２を取り付けた状態を示す断面図であ
る。 【００２０】図１と図２において、長方形の弁金属箔２
はその一方の先端が折曲部２ａとして折り返され、短片
２ｂが形成されている。この弁金属箔２は帯状の金属板
１の直線状の長手辺１ａに短片２ｂを外側にして所定の
間隔を置いて並列に溶接で接続されている。 【００２１】図３は弁金属箔２の表面に半導体層等を設
ける位置を示す平面図であり、図４はその断面図である
。図１に示した弁金属箔２のそれぞれの表裏面には誘電
体酸化皮膜層３、図３の点線４ａより上方の弁金属箔２
の基部２ｃを残して点線４ａより下方の部分に半導体層
４、その上に導電体層５を形成し、固体電解コンデンサ
素子７を構成する。 【００２２】図５はこのようにして製作した金属板１に
接続されている固体電解コンデンサ素子（以下コンデン
サ素子という）７を２枚、互いに対向させた状態を示す
側面図であり、図６は図５の矢視線　ＩＩＩ−ＩＩＩ　
の断面図である。図５のように２枚のコンデンサ素子７
の折曲部２ａを揃え、短片２ｂをそれぞれ対向させ、こ
れを導電ペースト浴に浸漬し、導電ペーストによって一
体化する。 【００２３】図６において、２枚の弁金属箔２の表面に
はそれぞれ誘電体酸化皮膜層３、その上に半導体層４、
さらにその上に導電体層５が積層されており、そして導
電ペースト６で一体化されている。 【００２４】次にコンデンサ素子７と金属板１とを図３
で示す点線４ａより上の点線４ｂの個所で切断するか、
或いは弁金属箔２と金属板１とが接続している所で切り
離す。図７はこのようにして弁金属箔２と金属板１とを
切り離して積層型固体電解コンデンサ素子８とした斜視
図である。 【００２５】そして積層型固体電解コンデンサ素子８の
半導体層が形成されていない弁金属箔の基部２ｃと導電
体層が形成されている部分にそれぞれ外部リードを取り
付け、最後に例えば樹脂モールド、樹脂ケース、金属製
の外装ケース、樹脂のデッピング、ラミネートフィルム
による外装などによって、各種用途の汎用コンデンサ製
品が得られる。 【００２６】また、上記説明では、まず弁金属箔を金属
板から分離した後外部リードを接続して外装を施したが
、外部リードを接続してから弁金属箔と金属板を分離し
てもよいし、外部リードを接続し、さらに外装を施して
から弁金属箔を分離してもよい。 【００２７】 【作用】本発明の方法は上記の構成とすることによって
、弁金属箔の一端が折り返されて折曲部を形成している
ので弁金属箔の表面に半導体層および導電体層等を形成
した後、コンデンサ素子を積層する時に、導電体層を形
成している部分と弁金属箔の基部との段差が小さくなる
。このためコンデンサ素子を積層する時に素子の破壊が
起りにくい。 【００２８】 【実施例】次に本発明の実施例について説明する。 実施例１ 厚さ０．５ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ３００ｍｍのアルミ
製金属板を２枚用意し、各金属板に長さ１３ｍｍ、幅３
ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのアルミニウムエッチング化成箔
（約４５μＦ／ｃｍ２　）の一方の端部を３ｍｍ折り返
し、各々２ｍｍの間隔をおいて、他端を揃え、折り返し
側を外側にして５０枚づつスポット熔接で接続した。化
成箔が金属板に接している部分の長さは３ｍｍであり、
金属板から下に７ｍｍ突出させた。　　 【００２９】上記化成箔の他端から５ｍｍ部分をリン酸
およびリン酸アンモニウム水溶液に浸漬し、再化成した
。 次いで、酢酸鉛三水和物２．４モル／ｌの水溶液と、過
硫酸アンモニウム４モル／ｌの水溶液との混合液に、化
成箔の他端より３ｍｍの部分を浸漬して４０℃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。 【００３０】この半導体層形成操作を２回繰り返した後
、カーボンペースト槽、銀ペースト槽に順次浸漬して、
半導体層上に導電体層を形成してコンデンサ素子を作製
した。 【００３１】これを図５のように、折曲部の短片を対向
させて、化成箔を銀ペースト浴に浸漬し、他端より３ｍ
ｍの部分を一体化した。この一体化した化成箔の他端か
ら４ｍｍの部分で、積層した化成箔を切断し、個々のコ
ンデンサ素子を作製した。 【００３２】これらコンデンサ素子を、用意された幅２
ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの２枚の銅板を、上
記コンデンサ素子の導電体層、および誘電体酸化皮膜層
のみ存在する部分にのせ、前者は銀ペーストで、後者は
スポット熔接で電気的、機械的に接続し、これを樹脂封
口して積層型固体電解コンデンサを作製した。この積層
型固体電解コンデンサの特性値を測定し、結果を表１に
示した。 【００３３】 【００３４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る積層
型固体電解コンデンサの製造方法は、金属板に弁金属箔
を接続し、弁金属箔の一端に折曲部を設ける方法で積層
型固体電解コンデンサを製作しているので、固体電解コ
ンデンサ素子を積層する際にこの素子自体にひび割れや
ストレスを加えることがなく、高周波性能が良好で漏れ
電流の増大もない特性の優れた積層型コンデンサを製作
することができる。 【００３５】また金型による打抜きを行っていないので
、箔の厚みの制限を受けることもなく、弁金属箔の間隔
を狭くして金属板に接続し半導体層等の形成ができるた
め効率よく生産できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属板に複数枚の弁金属箔を取り付けた平面図
である。

【図２】金属板に弁金属箔を取り付けた断面図である。

【図３】弁金属箔に半導体層等を設ける位置を示す平面
図である。

【図４】弁金属箔に半導体層等を設けた断面図である。

【図５】２枚の固体電解コンデンサ素子が対向している
状態を示す側面図である。

【図６】２枚の固体電解コンデンサ素子を一体化した断
面図である。

【図７】積層型固体電解コンデンサ素子の斜視図である
。

【符号の説明】

１　　　　金属板 １ａ　　長手辺 ２　　　　弁金属箔 ２ａ　　折曲部 ２ｂ　　短片 ２ｃ　　基部 ３　　　　誘電体酸化皮膜層 ４　　　　半導体層 ４ａ　　点線 ４ｂ　　点線 ５　　　　導電体層 ６　　　　導電ペースト ７　　　　固体電解コンデンサ素子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも直線状の一辺を有する金属
   板に、先端に折曲部を有する狭幅長方形の複数枚の弁金
   属箔の前記折曲部を含んだ一端を前記金属板の一辺に対
   して前記折曲部の短片を外側にして直角に並列に取り付
   け、これら弁金属箔の表面に誘電体酸化皮膜層、弁金属
   箔の基部を残して半導体層、さらに導電体層を順次形成
   して固体電解コンデンサ素子となし、次いで２枚の前記
   固体電解コンデンサ素子を前記弁金属箔の折曲部の短片
   を互に対向させて導電ペースト浴に浸漬して一体化した
   後、前記弁金属箔の基部で前記金属板と分離することを
   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】　　予め表面に誘電体酸化皮膜層が形成さ
   れた複数枚の弁金属箔を金属板に並列に取り付け、これ
   ら弁金属箔の表面に順次形成されるのが半導体層および
   導電体層である請求項１記載の積層型固体電解コンデン
   サの製造方法。