JPH04276613A - 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】この発明は、固体電解コンデンサ
に関し、特に有機導電性化合物を利用したチップ形の固
体電解コンデンサの改良にかかる。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器の小型化、プリント基板
への実装の効率化等の要請から電子部品のチップ化が進
められている。これに伴い、電解コンデンサのチップ化
、低背化の要請が高まっている。

【０００３】また、近年テトラシアノキノジメタン（Ｔ
ＣＮＱ）、ポリピロール等の有機導電性化合物を固体電
解コンデンサに応用したものが提案されている。これら
の有機導電性化合物を使用した固体電解コンデンサは、
従来の二酸化マンガン等の金属酸化物半導体からなる固
体電解質と比較して電導度が高く、特にポリピロールは
電解質がポリマー化しているため耐熱性にも優れること
から、チップ化に最適と言われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このポリピロールは、
ピロールの化学重合、電解重合あるいは気相重合等によ
って陽極体表面に生成されている。ところが、ポリピロ
ール自体の機械的強度は弱く、電極の引き出し構造によ
っては、接続工程中にリード線等が電解質層を破壊して
しまうことがあった。あるいは、接続工程の後にリード
線にかかる機械的なストレスが電解質層に影響を与え、
所望の特性を得ることが困難になることがあった。

【０００５】一方、このポリピロールは、水分によりそ
の電気的特性が変動し易くなる傾向がある。そのため、
ポリピロールからなる電解質層は外気から密封する必要
がある。

【０００６】このような課題は、コンデンサ本体の外表
面を、ディプ、モールド成形等の手段により、合成樹脂
層で被覆すれば解決できる。しかし、この外装樹脂層に
より固体電解コンデンサの小型化、低背化が阻害される
ことになり、セラミックコンデンサと同等の１ｍｍない
し４ｍｍ程度の高さ寸法とすることは困難となる。また
外装樹脂層と端子との接合面に微細な隙間が生じること
もあり、樹脂成形によっても必ずしも高い密封精度、す
なわち所望の耐湿性能を得ることはできなかった。

【０００７】この発明の目的は、微細なチップ形の固体
電解コンデンサにおいて、電解質層の密封性を良好にし
、信頼性の高い薄形の固体電解コンデンサを実現するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、固体電解コ
ンデンサの製造方法において、外周に絶縁層を設けて中
央部付近に凹部を形成するとともに、半田付け可能な金
属層からなる陰極端子を備えた陰極体を、酸化皮膜層、
電解質層及び導電層を表面に順次生成した陽極体に載置
し、陰極体の凹部に少なくとも陽極体の電解質層を収納
することを特徴としている。

【０００９】

【作用】図面に示したように、陽極体１の表面に形成さ
れた電解質層３は、陰極体５及び陰極体５の外周に設け
られた絶縁層７によって覆われ外気から遮断される。

【００１０】また電解質層３は、導電層４を介して、陰
極体５とその表面において接続される。そのため、ワイ
ヤーボンディング、半田付け等の手段で導電層４にリー
ド線を接続する場合と比較して、電解質層３に与える機
械的ストレスが軽減される。また、リード線等の折り曲
げによるストレスが一部に集中することもなく、電解質
層３の破損を最小限に抑制できるようになる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面にしたがい説
明する。図１は、この発明の実施例による固体電解コン
デンサを示した斜視図、図２は実施例における陰極体を
示した斜視図である。また図３は実施例による固体電解
コンデンサの概念構造を示した説明図である。

【００１２】陽極体１は、アルミニウム等の弁作用金属
からなり、外周を除く中央部付近には、表面積を拡大す
るためにエッチング処理、例えば電解エッチング処理が
施されて粗面部を形成している。

【００１３】エッチング処理を施された粗面部には化成
処理による酸化皮膜層９が形成されている。酸化皮膜層
９は、アルミニウムからなる陽極体１の表層が酸化した
酸化アルミニウムからなり、誘電体となる。

【００１４】そして、酸化皮膜層９上にはポリピロール
からなる電解質層３が生成される。この電解質層３であ
るポリピロール層は、陽極体１を酸化剤を含有するピロ
ール溶液中に浸漬し、表面に化学重合によるピロール薄
膜を形成したのち、ピロールを溶解した電解重合用の電
解液中に浸漬するとともに電圧を印加して生成しており
、その厚さは数μｍないし数十μｍとなる。

【００１５】更に、この電解質層３の表面には、導電層
４がスクリーン印刷され、その結果、陽極体１の表面に
は、図３にも示したように、電解質層３および導電層４
が順次生成されていることになる。この導電層４は、カ
ーボンペーストおよび銀ペーストからなる多層構造、も
しくは導電性の良好な金属粉を含有する導電性接着剤か
らなる単層構造の何れでもよい。

【００１６】陰極体５は、図２に示すように、平板状の
アルミニウムもしくはその合金からなり、その一部に半
田付け可能な金属層、例えば銅等からなる陰極端子６を
接合したクラッド材を使用している。また、この陰極体
５の表面の外周にはエポキシ樹脂等からなる絶縁層７が
設けられ、この絶縁層７が配置されない中央部付近に陰
極体５の表面が露出した凹部８を形成している。絶縁層
７は、耐熱性に優れた合成樹脂、例えばエポキシ樹脂か
らなり、スクリーン印刷等の手段で陰極体５の表面に形
成する。あるいは、フィルム状に形成したエポキシ樹脂
を熱圧着してもよい。

【００１７】この陰極体５を、図１に示すように、陽極
体１の導電層４が形成された表面に配置して、絶縁層７
を介して陽極体１と当接させる。そして、陽極体１の電
解質層３及び導電層４を陰極体５の凹部８に収納する。

【００１８】なお、陽極体１の所望の側面には、予め陽
極引き出し用の陽極端子２を溶接している。陽極端子２
は、その断面形状がＬ字形に形成されており、この実施
例においては、プリント基板の配線パターンに臨む先端
部分に半田付け可能な金属、例えば銅等を配置し、陽極
体１と当接する部分にアルミニウムを配置して接合した
クラッド合金を用い、陽極体１の側面にレーザ溶接して
いる。

【００１９】更に、このようにして製造した固体電解コ
ンデンサの陽極体１および陰極体５の外表面には、耐熱
性の合成樹脂からなるフィルム１０を巻回する。フィル
ム１０は、陽極体２の両端面から僅かに突出させるとと
もに、その開口端に合成樹脂層１１を充填する。

【００２０】フィルム１０は、耐熱性に優れた芳香族ポ
リアミド樹脂からなり、表面にエポキシ樹脂を塗布した
いわゆるプリプレグを使用した。そして、フィルム１０
を陽極体１及び陰極体５の外表面に巻回するとともに、
フィルム１０に１〜１０ｋｇ／ｃｍ２　の荷重を印加し
て５０〜１２０℃の一次加熱処理を１〜２０分施して、
フィルム１０を陽極体１及び陰極体５の表面に仮固着さ
せ、次いで１２０〜１７０℃で１〜２時間の二次加熱処
理を施し、フィルム１０を固化させている。

【００２１】また、フィルム１０の開口端に配置する合
成樹脂層１１は、エポキシ樹脂等の熱硬化性合成樹脂か
らなり、これをポッティング等の手段で被覆した後、固
化させて形成している。

【００２２】更に、フィルム１０の開口端に配置した合
成樹脂層１１の表面から突出している陽極端子２および
陰極端子６を、陽極体１の側面および底面に沿って折り
曲げて、陽極体１の底面に密着させて、図３に示したよ
うて固体電解コンデンサを得る。

【００２３】以上のようにして形成された固体電解コン
デンサでは、陰極体５を陽極体１の表面に配置すること
で、陽極体１の電解質層３及び導電層４を陰極体５と電
気的に接続することができる。そのため、電解質層３と
陰極体５との電気的な接続構造が簡略になり、接続工程
において電解質層３にストレスがかかることがなくなる
。

【００２４】また、陽極体１の表面は陰極体５に覆われ
、また少なくとも電解質層３は陰極体５の絶縁層７によ
って形成された凹部８に収納されて外気から密封されて
おり、耐湿性能が向上する。また例えば陽極体１をモー
ルド樹脂で覆う封止構造と比較して、製造工程が簡略で
あるとともに、全体の容積も小さくすることができるよ
うになる。

【００２５】更に、陰極端子６を折り曲げる工程におい
ては、その機械的ストレスが絶縁層７に吸収され、電解
質層３に対するストレスが軽減される。また絶縁層７と
して、この実施例で挙げた樹脂の他に、接着性に優れた
樹脂、例えば半固化のエポキシ樹脂等を塗布すれば製造
工程が更に簡便になる。

【００２６】

【発明の効果】以上のようにこの発明は、固体電解コン
デンサの製造方法において、外周に絶縁層を設けて中央
部付近に凹部を形成するとともに、半田付け可能な金属
層からなる陰極端子を備えた陰極体を、酸化皮膜層、電
解質層及び導電層を表面に順次生成した陽極体に載置し
、陰極体の凹部に少なくとも陽極体の電解質層を収納す
ることを特徴としているので、内部の電解質層を陰極体
及びその外周に設けられた絶縁層によって外部から密封
することが容易となり、耐湿性能が向上する。

【００２７】また、電解質層と陰極体、すなわち陰極端
子とは、導電層を介して各々の表面において接続するこ
とができる。そのため、従来のようにリード線等により
電極を引き出す場合と比較して、工程が簡略になるほか
、電解質層に対する機械的ストレスを軽減することがで
きる。また、陰極端子の折り曲げ工程においても、その
ストレスは陰極体の絶縁層によって吸収されるため、電
解質層への影響が減少し、所望の電気的特性を長期にわ
たり維持することができるようになる。

【００２８】更に、内部の電解質層は陰極体およびその
絶縁層によって密封するため、その外表面を更にモール
ド成形等する必要がなく、セラミックコンデンサと同等
の外形寸法を容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例による固体電解コンデンサを
示した斜視図。

【図２】実施例における陰極体を示した斜視図。

【図３】この発明の実施例による固体電解コンデンサの
概念構造を示した断面図。

【符号の説明】

１　　　　陽極体 ２　　　　陽極端子 ３　　　　電解質層 ４　　　　導電層 ５　　　　陰極体 ６　　　　陰極端子 ７　　　　絶縁層 ８　　　　凹部 ９　　　　酸化皮膜層 １０　　フィルム １１　　合成樹脂層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　外周に絶縁層を設けて中央部付近に凹
   部を形成するとともに、半田付け可能な金属層からなる
   陰極端子を備えた陰極体を、酸化皮膜層、電解質層及び
   導電層を表面に順次生成した陽極体に載置し、陰極体の
   凹部に少なくとも陽極体の電解質層を収納する固体電解
   コンデンサの製造方法。