JPH05226192A - チップ状固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属層形成後、耐湿試験後、塩水噴霧試験後
のＴａｎδの増大による不良を低減させることができる
チップ状固体電解コンデンサおよびその製造方法を提供
することを目的とする。 【構成】 コンデンサ素子１１と陰極導電体層１６を陽
極導出線１２が片側に引き出されるように外装樹脂１８
で被覆し、その後、外装樹脂１８の陽極金属層１９と陰
極金属層２０が形成される電極端子部表面のみを選択的
にサンドブラストと化学エッチングのいずれか一方、も
しくは両方により粗面化し、さらにその後、外装樹脂１
８の陽極導出面１２ａおよび陰極導出面１６ａに陽極金
属層１９および陰極金属層２０を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はチップ状固体電解コンデ
ンサおよびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のチップ状タンタル固体電解コンデ
ンサは図４に示すような構造となっていた。すなわち、
陽極導出線１を具備した弁作用金属であるタンタル金属
からなる多孔質の陽極体の表面に陽極酸化による誘電体
性酸化皮膜を形成し、この表面に二酸化マンガンなどの
電解質層を形成し、さらにカーボン層および陰極層２を
順次積層形成することによりコンデンサ素子３を構成
し、このコンデンサ素子３は陽極導出線１の突出した先
端部１ａと陰極層２の露出部２ａを除いて外装樹脂４に
て外装され、そして外装樹脂４の全面を粗面化した後、
陽極導出線１の突出部１ａを含む外装樹脂４の陽極導出
線１の引き出し面とこの面に隣接する周面に陽極金属層
５を被覆形成するとともに、陰極層２の露出部２ａを含
む外装樹脂４の陰極側端部およびこの面に隣接する周面
に陰極金属層６を被覆形成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしかながら、この
ように構成されたチップ状固体電解コンデンサでは、外
装樹脂４の全面を粗面化しているため、この粗面化され
た樹脂面を通って、陽極金属層５および陰極金属層６を
形成する際の処理液、耐湿試験の水分、塩水噴霧試験の
塩水が外装樹脂４の内部に浸入し、ｔａｎδ特性に悪影
響を与えるという問題点を有していた。

【０００４】本発明は上記問題点を解決するもので、金
属層形成後、耐湿試験後、塩水噴霧試験後のｔａｎδの
増大による不良を低減させることができるチップ状固体
電解コンデンサおよびその製造方法を提供すること目的
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のチップ状固体電解コンデンサおよびその製造
方法は、陽極導出線を具備した弁作用金属からなる陽極
体の表面に誘電体性酸化皮膜、電解質層、陰極層を順次
積層してコンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子
における陰極層の陽極導出線と反対側に位置する部分に
は陰極導電体層を形成し、さらに前記コンデンサ素子お
よび陰極導電体層を前記陽極導出線が片側に引き出され
るように外装樹脂で被覆し、その後、外装樹脂の陽極金
属層と陰極金属層が形成される電極端子部表面のみを選
択的にサンドブラストと化学エッチングのいずれか一
方、もしくは両方により粗面化し、さらにその後、外装
樹脂の陽極導出面および陰極導出面に陽極金属層および
陰極金属層を形成するようにしたものである。

【０００６】

【作用】上記した構成によれば、外装樹脂の陽極金属層
と陰極金属層が形成される電極端子部表面のみを選択的
に粗面化するようにしているため、それ以外の非電極端
子部は粗面化されておらず、そのため、これらの部分は
撥水性があり、これにより、金属層形成の際の処理液、
耐湿試験の水分、塩水噴霧試験の塩水が外装樹脂の表面
から内部に浸入するのを抑えることができるため、ｔａ
ｎδ特性に悪影響を与えるということもなくなり、その
結果、高品質で、かつ小形大容量のチップ状固体電解コ
ンデンサを得ることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。

【０００８】図１は本発明の一実施例におけるチップ状
タンタル固体電解コンデンサの断面図を示し、また図２
は図１に示すチップ状タンタル固体電解コンデンサの陰
極導電体層を分厚く形成した状態を示したものである。
図１，図２において、１１は弁作用金属であるタンタル
金属粉末を成形焼結した多孔質の陽極体で、この陽極体
１１の表面に陽極酸化により誘電体性酸化皮膜を形成
し、さらにこの表面に二酸化マンガンなどの電解質層を
形成している。また陽極導出線１２はタンタル線からな
り、前記陽極体１１から導出しているものである。

【０００９】そしてこの陽極体１１の表面への一連の処
理工程は金属リボン１３に陽極導出線１２を接続した状
態で行われる。１４は陽極導出線１２に装着したテフロ
ン板で、このテフロン板１４は前記陽極体１１への電解
質層の形成時に陽極導出線１２へ二酸化マンガンが這い
上がって付着するのを防止する絶縁板である。また前記
陽極体１１の電解質層の上には浸漬法によりカーボン層
および銀塗料層よりなる陰極層１５を順次積層形成して
コンデンサ素子１１ａを構成している。

【００１０】１６は陰極導電体層で、この陰極導電体層
１６は、コンデンサ素子１１ａにおける陰極層１５のう
ち、陽極導出線１２と反対側に位置する対向面１７と、
この対向面１７に隣接する隣接面の陰極層１５の一部に
形成される。この場合、陰極導電体層１６は銀粉体を主
成分とする熱硬化性樹脂からなる導電材料で、かつ適正
な粘度に調整した粘稠液にコンデンサ素子１１ａを浸漬
して、恒温槽で乾燥硬化させることにより形成してい
る。

【００１１】なお、この導電材料はＰｄ，Ｎｉ，Ｃｕの
いずれか１種または２〜３種よりなる金属混合粉体であ
ってもよく、かつ熱硬化性樹脂は１５０℃〜１８０℃に
加熱して硬化するものである。このような浸漬と乾燥を
２〜３回繰り返して図２に示すように分厚く凸状に付着
させることができる。

【００１２】またこの陰極導電体層１６は吸水性、吸湿
性が小さく、かつ耐湿性の優れたものが望ましく、一
方、ニッケル等の金属板よりなる金属材料であってもよ
い。すなわち、この導電材料は後の金属層形成に使用す
る処理液がコンデンサ素子１１ａの内部に浸入しないも
のでなければならない。上記陰極層１５のバインダーと
してはポリエーテルアミド系が優れており、さらに陰極
層１５を含む陰極導電体層１６にシリコーンオイル等を
含浸させることにより、処理液のコンデンサ素子１１ａ
の内部への浸入をさらに抑えることができる。

【００１３】これは、ＬＣ、ショート、Ｔａｎδ、ΔＣ
等の特性劣化を軽減する効果を有するものである。図１
における１８は外装樹脂で、この外装樹脂１８は、陽極
導出線１２が片側に引き出されるようにコンデンサ素子
１１ａを金型にセットし、トランスファーモールド方式
により、図２の陰極導電体層１６等を含むコンデンサ素
子１１ａをエポキシ樹脂で樹脂外装するものである。

【００１４】図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ），（ｆ）は本発明の一実施例におけるチップ状タ
ンタル固体電解コンデンサの製造工程を示したもので、
図３（ａ）において、１２ａは外装樹脂１８における陽
極導出面で、この陽極導出面１２ａは外装樹脂１８の成
形体において陽極導出線１２の近傍に位置して凹形状に
構成されており、この凹形状により、陽極導出線１２が
外装樹脂１８の成形体の外形寸法からはみだすことはな
くなり、露出面積を多く取ることができる。一方、陽極
導出線１２と反対側に位置する対向面１７に形成した陰
極導電体層１６は製品の外形寸法より長くなっているた
め、外装樹脂１８の成形体は長くなっているものであ
る。

【００１５】図３（ｂ）は図３（ａ）における外装樹脂
１８の成形体を製品規格の外形寸法にカットまたは研削
した状態を示す。この図３（ｂ）において、１６ａは陰
極導出面で、この陰極導出面１６ａは外装樹脂１８と陰
極導電体層１６をカットすることにより図１に示すよう
に表出するもので、この図１における外装樹脂１８の成
形体の後述する陽極金属層と陰極金属層が形成される電
極端子部表面のみを選択的にサンドブラストと化学エッ
チングのいずれか一方、もしくは両方で研摩することに
より、その表面の粗面化を行って、微細な凹凸による引
っかかりと表面活性化を行っている。

【００１６】この外装樹脂１８はエポキシ樹脂のみか、
あるいは粒径１〜２００μｍ、または直径２〜２０μ
ｍ、長さ１０〜１０００μｍの繊維状の酸化珪素を含有
するエポキシ樹脂から構成されている。なお、上記した
酸化珪素の他にポリイミド樹脂を含有させても良い。ま
た、サンドブラストはガラス、アルミナ、酸化チタンを
用い、そのときの粒径は図３（ａ）の凹形状の溝内に入
るように１００μ以下とする。そしてまた化学エッチン
グは、エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂内のフィラーで
ある酸化珪素を粗面化する目的でフッ酸、過マンガン酸
塩、水酸化ナトリウムを用いる。この時サンドブラスト
および化学エッチングの組み合わせによる粗面化を行う
ことにより、外装樹脂１８の表面と陽極金属層１９およ
び陰極金属層２０との接合強度をさらに高めることがで
きる。

【００１７】図３（ｃ）は陽極導出線１２を陽極導出面
１２ａの凹形状内で上方に折り曲げた状態を示したもの
で、このように陽極導出線１２を陽極導出面１２ａの凹
形状内で上方に折り曲げることにより、陽極導出線１２
の表面積を大きくとることができるとともに、陽極導出
線１２を陽極導出面１２ａの凹形状の内部に納めること
ができるため、外観形状についても均整のとれた直方体
にまとめることができる。

【００１８】この場合、前記陽極導出線１２に、陽極導
出面１２ａの凹形状の内部において圧延または切り込み
等によるウィークポイントを設ければ、折り曲げ位置が
定まり、かつ折り曲げ形状が安定するため、ストレスを
与えないで陽極導出線１２を陽極導出面１２ａの凹形状
の内部に納めることができる。またレーザマーキング表
示を採用することにより、センサーによる読み取り整列
が可能になるため、個片化工法も採用できる。

【００１９】図３（ｄ）は金属層の形成状態を示したも
ので、この金属層は図１に示すように、陽極導出線１２
と陽極導出面１２ａおよび外装樹脂１８の成形体の一部
の表面に形成される陽極金属層１９と、陰極導出面１６
ａおよび外装樹脂１８の成形体の一部の表面に形成され
る陰極金属層２０とよりなり、これらの金属層１９，２
０はアルカリ脱脂、化学エッチングと触媒付与の前処理
をした後、無電解Ｎｉメッキにより陽極導出線１２、陽
極導出面１２ａ、陰極導出面１６ａおよび外装樹脂１８
の成形体のそれぞれの表面に形成される。この場合の陽
極金属層１９および陰極金属層２０の膜厚は０．５〜
４．０μｍの範囲が下地との接合強度において優れてい
るものである。

【００２０】この陽極金属層１９と陰極金属層２０の形
成においては、アルカリ脱脂、化学エッチングと触媒付
与の前処理がなされるが、外装樹脂１８の成形体の表面
の粗面化は、陽極金属層１９と陰極金属層２０が形成さ
れる電極端子部表面のみを選択的に行うようにしている
ため、それ以外の非電極端子部は粗面化されておらず、
そのため、これらの部分は撥水性があり、したがって、
上記した陽極金属層１９と陰極金属層２０の形成時にお
ける処理液もこの撥水性により外装樹脂１８の表面から
内部に浸入するのを抑えられるため、Ｔａｎδ特性に悪
影響を与えるということも確実に防止することができ
る。

【００２１】図３（ｅ）はネガタイプのフォトレジスト
樹脂を塗布して被覆した状態を示したもので、２１はレ
ジスト樹脂層で、このレジスト樹脂層２１の中で、前記
残すべき陽極導出線１２を含む陽極導出面１２ａ、陰極
導出面１６ａおよびこれらに隣接する外装樹脂１８の成
形体の一部を紫外線照射により反応させて残し、その
後、まだ紫外線照射を行っていないレジスト樹脂層２１
の部分を溶解し、続いて前記陽極金属層１９および陰極
金属層２０でない金属層の部分を酸溶解させる。

【００２２】そして最後に、紫外線照射により反応させ
たレジスト樹脂層２１の部分をアルカリ溶解によって除
去することにより、陽極導出線１２を含む陽極導出面１
２ａ、陰極導出面１６ａおよびこれらに隣接する外装樹
脂１８の成形体の一部と反応する陽極金属層１９と陰極
金属層２０が露出する。この場合、外装樹脂１８の成形
体の一部の露出した陽極金属層１９と陰極金属層２０は
絶縁帯域を形成し、かつ電気的に完全に分離された両極
部分を構成している。

【００２３】図３（ｆ）は両極を半田金属層で被覆した
状態を示したもので、２２は陽極側の半田金属層、２３
は陰極側の半田金属層である。そしてこれらの半田金属
層２２，２３は溶融半田浴中の半田コーティングにより
形成されるが、陽極側の半田金属層２２は図１に示すよ
うに陽極金属層１９の表面を被覆し、一方、陰極側の半
田金属層２３は図１に示すように陰極金属層２０の表面
を被覆する。

【００２４】そしてこのようにして製造したものをエー
ジングし、かつ熱処理等をした後、陽極導出線１２をチ
ップ状タンタル固体電解コンデンサの外形製品寸法とな
るように切断して金属リボン１３より個片化し、それを
検査後、完成させる。

【００２５】上記した本発明の一実施例における製造方
法においては、陽極金属層１９と陰極金属層２０の形成
時において、ストレスがコンデンサ素子１１ａにかかる
ことはないため、電気的特性ならびに歩留まりにおいて
も優れたものを得ることができる。

【００２６】また図４に示す従来における外部取り出し
用の陽極端子５および陰極端子６を省くことができるた
め、従来における陽極端子５、陰極端子６の板厚１００
μｍを最大４．０μｍのメッキ厚に変更でき、これによ
り端子材料としての使用量を大幅に減少させることがで
きる。

【００２７】そしてまた従来における外部取り外し用の
陽極端子５の溶接スペースと折り曲げスペースをそれぞ
れ省けるため、体積のより大きい、つまり２ランクぐら
い容量がアップしたコンデンサ素子１１ａを外装樹脂１
８内に収容することができ、これにより、従来のものに
比べ、１／２．６に小形化することができる。

【００２８】なお、上記した本発明の一実施例における
チップ状タンタル固体電解コンデンサは、耐湿試験や塩
水噴霧試験を行うが、外装樹脂１８の成形体の表面の粗
面化が陽極金属層１９と陰極金属層２０が形成される電
極端子部表面のみに行われているため、それ以外の非電
極端子部は粗面化されておらず、そのため、これらの部
分は撥水性を有しているため、上記した耐湿試験時にお
ける水分や、塩水噴霧試験時における塩水もこの撥水性
により外装樹脂１８の表面から内部に浸入するのを抑え
られることになり、これにより、これらがＴａｎδ特性
に悪影響を与えるのを確実に防止することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、外装樹脂
の陽極金属層と陰極金属層が形成される電極端子部表面
のみを選択的に粗面化するようにしているため、それ以
外の非電極端子部は粗面化されておらず、そのため、こ
れらの部分は撥水性があり、これにより、金属層形成の
際の処理液、耐湿試験の水分、塩水噴霧試験の塩水が外
装樹脂の表面から内部に浸入するのを抑えることができ
るため、Ｔａｎδ特性に悪影響を与えるということもな
くなり、その結果、高品質で、かつ小形大容量のチップ
状固体電解コンデンサを得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるチップ状タンタル固体
電解コンデンサの断面図

【図２】同チップ状タンタル固体電解コンデンサの陰極
導電体層を分厚く形成した状態を示す断面図

【図３】（ａ）〜（ｆ）同チップ状タンタル固体電解コ
ンデンサの製造工程を示す外観斜視図

【図４】従来のチップ状タンタル固体電解コンデンサの
断面図

【符号の説明】

１１ 陽極体 １１ａ コンデンサ素子 １２ 陽極導出線 １２ａ 陽極導出面 １５ 陰極層 １６ 陰極導電体層 １６ａ 陰極導出面 １８ 外装樹脂 １９ 陽極金属層 ２０ 陰極金属層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陽極導出線を具備した弁作用金属からなる
   陽極体の表面に誘電性酸化皮膜、電解質層、陰極層を順
   次積層して構成したコンデンサ素子と、このコンデンサ
   素子を前記陽極導出線と陰極部が相対向する方向に露出
   するように被覆する外装樹脂と、電極端子部表面のみを
   選択的に粗面化した外装樹脂の陽極導出面および陰極部
   導出面に形成される陽極金属層および陰極金属層とを備
   えたチップ状固体電解コンデンサ。
2. 【請求項２】電極端子部の表面の粗面化は、サンドブラ
   ストと化学エッチングのいずれか一方、もしくは両方で
   行った請求項１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
3. 【請求項３】陽極導出線を具備した弁作用金属からなる
   陽極体の表面に誘電体性酸化皮膜、電解質層、陰極層を
   順次積層してコンデンサ素子を構成し、このコンデンサ
   素子における陰極層の陽極導出線と反対側に位置する部
   分には陰極導電体層を形成し、さらに前記コンデンサ素
   子および陰極導電体層を前記陽極導出線が片側に引き出
   されるように外装樹脂で被覆し、その後、外装樹脂の陽
   極金属層と陰極金属層が形成される電極端子部表面のみ
   を選択的にサンドブラストと化学エッチングのいずれか
   一方、もしくは両方により粗面化し、さらにその後、外
   装樹脂の陽極導出面および陰極導出面に陽極金属層およ
   び陰極金属層を形成することを特徴とするチップ状固体
   電解コンデンサの製造方法。