JPH04284617A - 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
の製造方法に関し、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】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】そこで、陽極体の表面に酸化皮膜層、電解
質層及び導電層を生成し、導電層の表面に帯状の陰極体
を載置して、製造工程における電解質層へのストレスを
軽減することが考えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに陽極体の表面に電解質層等を形成した固体電解コン
デンサを製造する場合には、生産効率の向上を図るため
、板状の金属からなる基体に酸化皮膜層、電解質層及び
導電層を形成し、これを所望箇所で打抜き、あるいは切
断して個々の陽極体を形成している。

【０００７】ところが、この打抜き工程でのストレスが
電解質層に及び、所定の電気的特性を得ることが困難に
なってしまうことがあった。また打抜き工程でのストレ
スが大きい場合は、電解質層のみならず酸化皮膜層まで
もが破壊され、漏れ電流の増大等の不都合を招いていた
。

【０００８】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。このような課題は、コンデンサ本体の外表面を
、ディプ、インジェクション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が、外装樹脂層により固
体電解コンデンサの小型化、低背化が阻害されてしまう
。

【０００９】そこで、前記のように、陽極体に帯状の陰
極体を載置して電解質層を密封する手段が有効となる。 しかし、板状の基体から個々の陽極体を打抜き等の手段
で形成する場合、そのストレスによって陽極体の表面に
歪みが生じてしまい、陰極体を載置しても内部の電解質
層等を充分に密封することができなくなる場合があった
。

【００１０】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、陽極体表面の電解質層等の破
損を抑制するとともに、内部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製造することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、酸化皮膜層
、電解質層及び導電層が表面に順次生成された陽極体に
帯状の陰極体を載置した固体電解コンデンサにおいて、
板状の金属からなる基体に、予め複数の突出部を一定の
間隔で設けるとともに、この突出部に固体電解質からな
る電解質層を形成したのち、各突出部を基体から切断し
て陽極体を形成することを特徴としている。

【００１２】

【作用】図面に示したように、この発明では、分割して
個々の陽極体１となる基体２０の所望の箇所に電解質層
３を形成する前に、予め基体２０に複数の突出部２１を
設けている。したがって、基体２０上の突出部２１では
ない部分が相対的に脆弱部２２となり、個々の陽極体１
に切断する工程ではこの脆弱部２２を除去することにな
る。そのため、基体２０上に生成された酸化皮膜層、電
解質層３等へのストレスを抑制できる。また同時に、電
解質層３を生成する重合工程を、連続した基体２０上で
行うことができるようになる。

【００１３】更に、陽極体１の表面の凹凸をローラー、
プレス等で平坦にし、密封性能を向上させる場合、従来
であれば板状の基体２０から個々の陽極体１を打ち抜い
たのち、電解質層３を生成する工程の前後に行う必要が
あった。しかし、電解質層３を生成したのちではローラ
ー等のストレスが電解質層３に悪影響を及ぼし、電解質
層３を生成する前でも微細な陽極体１を移送し、その表
面を平坦に整形することは容易ではなかった。

【００１４】この発明による製造方法では、陽極体１は
基体２０によって連結された状態となるため、ローラー
等により一括して陽極体１の表面を平坦に整形したのち
、電解質層３を生成する工程に移行できるようになる。 そしてまた、個々の陽極体１となる各突出部２１の切断
も相対的な脆弱部２２を除去するだけなので、切断によ
る陽極体１の変形を最小限にすることができる。

【００１５】

【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及び図２は、この発明による固体電解コンデ
ンサの製造方法を説明する工程図、図３は実施例により
得られた固体電解コンデンサを示す斜視図である。また
図４はこの発明の実施例により得られた固体電解コンデ
ンサの概念構造を示す断面図、図５はこの発明の他の実
施例で使用する基体を示す平面図である。

【００１６】図１（ａ）に示した板状の基体２０は、ア
ルミニウム等の弁作用金属からなり、この基体２０の所
望の箇所に、図１（ｂ）に示すように、突出部２１を一
定間隔で設ける。この実施例で突出部２１はプレスによ
り形成している。次いでこの基体２０の表面をローラー
により平坦状に整形するとともに、突出部２１の表面に
、表面積を拡大するためのエッチング処理、例えば電解
エッチング処理を施して粗面部を形成する。

【００１７】更に、エッチング処理を施された粗面部に
化成処理を施して酸化皮膜層を形成する。酸化皮膜層は
、アルミニウムからなる基体２０の表層が酸化した酸化
アルミニウムからなり、陽極体１の誘電体となる。

【００１８】そして、図１（ｃ）に示したように、酸化
皮膜層上にポリピロールからなる電解質層３を生成する
。この電解質層３であるポリピロール層は、基体２０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、次いで基体２０をピ
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、生成されたポリピロ
ールの厚さは数μｍないし数十μｍとなる。

【００１９】更に、この電解質層３の表面には、導電層
４をスクリーン印刷する。その結果基体２０、特に突出
部２１の表面は、図４に示したような、電解質層３及び
導電層４が順次生成された積層構造となる。導電層４は
、カーボンペースト及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。

【００２０】次いで、表面に電解質層３等が生成された
基体２０の脆弱部２２を打抜き等の手段で除去し、図２
（ａ）に示したような個別の陽極体１を得る。なおこの
切断においては、通常の打抜きの他に、レーザーにより
切断するとことも可能であり、加工精度がより向上する
。

【００２１】個別の陽極体１の表面には、図２（ｂ）に
示すように、陰極体５を載置する。この陰極体５は、平
板状のアルミニウムもしくはその合金からなり、導電層
４と当接する表面周端には、エポキシ樹脂等の耐熱性合
成樹脂からなる絶縁層７が形成され、中央部には陰極体
５が露出した凹部を形成している。また陰極体５の端部
には半田付け可能な金属層、例えば銅等からなる陰極端
子６が接合されている。陽極体１と陰極体５とは、陽極
体１の電解質層３及び導電層４が陰極体５の凹部に収納
されるよう配置している。その結果、図４にも示したよ
うに、陽極体１と陰極体５は絶縁層７を介して接合され
、電解質層３は導電層４を介して陰極体５と当接するこ
とになる。

【００２２】また、陽極体１の側面には、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の側面にレーザー溶接した。

【００２３】更に、陽極体１及び陰極体５の外表面に、
耐熱性の合成樹脂、例えばエポキシ樹脂を基体とするプ
リプレグからなるフィルム１０を巻回し、その端部を陽
極体２の両端面から僅かに突出させるとともに、エポキ
シ樹脂等の合成樹脂層１１を充填、固化させる。そして
、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及び陰極端子６を、陽極
体１の側面及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に示したような固体電解コンデン
サ３０を得る。

【００２４】以上のようにして形成された固体電解コン
デンサ３０では、少なくとも陽極体１の電解質層３を、
基体２０に突出部２１が設けられたのちに生成するため
、突出部２１を形成する工程でのストレスによる悪影響
が電解質層３に及ぶことがなくなる。また、各突出部２
１を切断する場合には、脆弱部２２を除去するだけなの
で、その切断によるストレスも最小限となる。また、こ
の実施例のように、基体２０に突出部２１を設けたのち
に化成工程を施した場合は、プレス等による基体２０上
の酸化皮膜層の破損も最小限に抑制することができる。

【００２５】更に電解質層３は、図４に示したように、
導電層４を介して陰極体５と表面において電気的に接触
させている。そのため、従来のようにリード線等による
ボンディング等の手段によらず接続させることができ、
この接続工程でのストレスも抑制できるようになる。ま
た、電解質層３及び導電層４は、陰極体５と表面におい
て電気的に接続されると同時に、陰極体５及び陰極体５
の絶縁層７によって外部から密封されることになる。

【００２６】なお、陽極体１となる基体２０に突出部２
１を形成する工程は、基体２０にエッチング処理を施し
て粗面部を形成する工程の前後いずれであってもよい。 また陽極体１は、図示しないが、陰極体５の両面に配置
してもよく、この場合、陰極体５の両面に絶縁層７を設
け、それぞれの凹部に各陽極体１の電解質層３等を収納
することになる。このように陰極体５の両面に複数の陽
極体１を配置した場合は、静電容量が倍加するとともに
、両面に陽極体１が配置されることになるので、機械的
強度、密封性が更に向上する。

【００２７】また、図５（ａ）に示すように、基体２０
に一定間隔で脆弱部２４を形成してもよい。この脆弱部
２４は、基体２０にプレス等の手段で設け、この脆弱部
２４により囲繞された相対的な突出部２３を形成する。 そして、図５（ｂ）に示したように、基体２０の突出部
２３の表面に先の実施例と同様の工程にしたがって酸化
皮膜層、電解質層３及び導電層４を生成し、突出部２３
をプレス等の手段で打抜き、個々の陽極体１を形成する
。

【００２８】このように基体２０に部分的な脆弱部２４
を一定間隔で設けた場合、先の実施例と比較すると、プ
レス等による基体２０の変形が小さくなり、寸法精度が
より精密になる。

【００２９】

【発明の効果】以上のようにこの発明は、酸化皮膜層、
電解質層及び導電層が表面に順次生成された陽極体に帯
状の陰極体を載置した固体電解コンデンサにおいて、板
状の金属からなる基体に、予め複数の突出部を一定の間
隔で設けるとともに、この突出部に固体電解質からなる
電解質層を形成したのち、各突出部を基体から切断して
陽極体を形成することを特徴としているので、少なくと
も基体から個々の陽極体を切断する工程は、突出部によ
る相対的な脆弱部を除去することになり、機械的ストレ
スが電解質層もしくは酸化皮膜層に及ぼす影響を最小限
に抑制することができる。そのため、電解質層、酸化皮
膜層等の破損が少なくなり、漏れ電流等の電気的特性を
向上させることができる。またこの切断工程による陽極
体表面の変形も少なくなり、陽極体の密封精度も向上す
る。

【００３０】また、基体に突出部を形成したのちに電解
質層を形成するので、電解質層を形成する前に、基体の
寸法精度を高めるために、基体を一括して整形すること
ができる。そして、この工程を付加したことによる電解
質層への影響もない。そのため、切断した陽極体に陰極
体を載置すれば、電解質層等を外気から密封することが
でき、所望の電気的特性を長期にわたり維持することが
できるようになるほか、寸法精度も向上する。

【００３１】更に、陽極体の表面に電解質層等を形成す
る工程は、突出部による脆弱部によって連結された基体
上で一括して行うことができる。そのため、個々の微細
な陽極体を移送する必要がなく、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による固体電解コンデンサの製造方法
を説明する工程図。

【図２】この発明による固体電解コンデンサの製造方法
を説明する工程図。

【図３】実施例により得られた固体電解コンデンサを示
す斜視図。

【図４】この発明の実施例により得た固体電解コンデン
サの概念構造を示す断面図。

【図５】この発明の別の実施例で使用する基体を示す平
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 １０　　フィルム １１　　合成樹脂層 ２０　　基体 ２１　　突出部 ２２　　脆弱部 ２３　　突出部 ２４　　脆弱部 ３０　　固体電解コンデンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　酸化皮膜層、電解質層及び導電層が表
   面に順次生成された陽極体に帯状の陰極体を載置した固
   体電解コンデンサにおいて、板状の金属からなる基体に
   、予め複数の突出部を一定の間隔で設けるとともに、こ
   の突出部に固体電解質からなる電解質層を形成したのち
   、各突出部を基体から切断して陽極体を形成することを
   特徴とした固体電解コンデンサの製造方法。