JPH06224079A - 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】 電気的特性ならびに歩留まりにおいても優れ
たものが得られ、かつ小形で大容量で、安価にして、か
つ容易に量産することができるチップ状固体電解コンデ
ンサの製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 コンデンサ素子１１ａを陽極導出線１２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１８の陽極導出面１２ａ及び陰極部に形成される陽極
金属層１９及び陰極金属層２０をレーザーを用いて形成
する構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種電子機器に利用され
る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】近年、電子機器の軽薄短小化と面実装技
術の進展からチップ部品が急増している。チップ状固体
電解コンデンサにおいても小形大容量化が進展する中で
チップ部品自身の一層の小形化が要求されている。

【０００３】以下に従来のチップ状固体電解コンデンサ
について説明する。図４は従来のチップ状固体電解コン
デンサの断面図を示したものである。この図４におい
て、１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１からはタンタル線
よりなる陽極導出線２が導出されている。そして、この
陽極導出線２の一部と陽極体１の全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。３は陽極導出線
２に装着したテフロン板で、このテフロン板３は前記陽
極体１への電解質層の形成時に陽極導出線２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。

【０００４】また、前記陽極体１の電解質層の上には浸
漬法によりカーボン層及び銀塗料層よりなる陰極層４を
順次積層形成してコンデンサ素子１ａを構成している。
５は陽極端子で前記陽極導出線２に溶接により接続さ
れ、そして外装樹脂形成後折り曲げられる。６は陰極端
子で、この陰極端子６は前記コンデンサ素子１に導電性
接着剤７により接続され、そして、外装樹脂形成後折り
曲げられる。８はコンデンサ素子１ａ全体をモールド成
形により被覆する外装樹脂である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、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、コン
デンサ素子１ａの陽極導出線２と陽極端子５との溶接時
において、機械的及び熱的なストレスがかかって漏れ電
流が増加するとともに、さらにこの溶接部分のスペース
寸法やコンデンサ素子１ａの陰極層４と陰極端子６との
接続引出し部分を含む折り曲げスペース寸法が大きいた
め、コンデンサ素子１ａの大きさ、形状については構造
的な寸法制限があった。

【０００６】また、板材を打ち抜いた陽極端子５及び陰
極端子６の材料の有効使用量は３．２mm×１．６mm×
１．６mmタイプで１０％と低いため、コンデンサの体積
効率や経済性の面で問題点を有していた。そしてまた陽
極端子５及び陰極端子６の折り曲げが難しいことから外
観不良が出たり、コンデンサ素子１ａにストレスがかか
って漏れ電流が大きくなるという問題点を有していた。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電気的特性並びに歩留まりにおいても優れたものが
得られ、かつ小形で大容量のチップ状固体電解コンデン
サを安価にして、かつ容易に量産す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
ことを目的とするものである。

【０００８】

【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構成したコ
ンデンサ素子、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した外装
樹脂と、この外装樹脂の全面に形成された金属層をレー
ザーにより一部を蒸発除去させて陽極導出線に接続され
る陽極金属層と、陰極層に接続される陰極金属層を形成
した構成とするものである。

【０００９】

【作用】上記した構成によれば、外装樹脂の陽極導出面
及び陰極部に形成される陽極金属層及び陰極金属層を短
時間で形状寸法に正確に形成することができ、これによ
り、外観不良を出すことなく形成することができ、また
陽極金属層と陰極金属層の形成時においてストレスがコ
ンデンサ素子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が得られる。さらに
従来における外部取り出し用の陽極端子及び陰極端子を
省くことができるため、従来における陽極端子、陰極端
子の板厚１００μｍ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、また従来における外部取り出し用
の端子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を外装樹脂内に収納する
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ものである。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について添付図面を
参照しながら説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施例におけるチップ状
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。

【００１２】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の表面には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から導出されている
ものである。

【００１３】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
層及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。

【００１４】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の陰極層１５の内、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構成され、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、高温槽で乾燥硬化させることにより形成している。

【００１５】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に示すように陰極導電体層１
６は分厚く凸状に付着させることができる。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の内部に侵入しないものでなければならない。

【００１６】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
侵入をさらに抑えることができる。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。また図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、そし
て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。

【００１７】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出すことはなくなり、かつ露出面
積を多くとることができる。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
は製品の外形寸法に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。

【００１８】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は陽
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における陽極導出線１２、
陰極導出面１６ａ及び外装樹脂１８の成形体のそれぞれ
の表面をブラスト研磨することにより、それぞれの表面
の粗面化と一部酸化皮膜の除去を行って、微細に凹凸に
よる引っかかりと表面活性化を行っている。

【００１９】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。この場合、前記陽極導出線１
２に陽極導出面１２ａの凹形状の内部において圧延また
は切込み等により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コンデ
ンサ素子１１ａに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。

【００２０】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及び外装樹脂１８の成形体の一部の
上面に形成される陽極金属層１９と、陰極導出面１６ａ
及び外装樹脂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１９，２０は
アルカリ脱脂、化学エッチングと触媒付与の前処理を施
した後、無電解ニッケルメッキにより陽極導出線１２、
陽極導出面１２ａ、陰極導出面１６ａ及び外装樹脂１８
の成形体のそれぞれの表面に形成される。この場合、陽
極金属層１９及び陰極金属層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。

【００２１】図３（ｅ）は、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及びこれらに
隣接する外装樹脂１８の成形体の一部以外の部分にレー
ザー照射を行い、金属層の一部を蒸発除去することによ
り、陽極金属層１９及び陰極金属層２０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。

【００２２】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。

【００２３】そしてこのようにして製造したものをエー
ジングし、かつ熱処理などをした後、陽極導出線１２を
チップ状固体電解コンデンサの外形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
品とさせる。

【００２４】上記した本発明の一実施例におけるチップ
状固体電解コンデンサおよびその製造方法においては、
外装樹脂１８の陽極導出面１２ａ及び陰極導出面１６ａ
に形成され、かつ半田金属層２１，２２により被覆され
る陽極金属層１９及び陰極金属層２０をレーザーを用い
て形成するようにしているため、除去するパターンを短
時間で陽極金属層１９と陰極金属層２０の形状寸法に正
確に形成することができる。これにより、外観不良を出
すことなく陽極金属層１９と陰極金属層２０を確実に形
成することができる。また陽極金属層１９と陰極金属層
２０の形成時において、組立ストレスがコンデンサ素子
１１ａにかかることはないため、電気的特性並びに歩留
まりにおいても優れたものを得ることができる。

【００２５】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及び陰極端子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程度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。

【００２６】そしてまた従来における外部取り出し用の
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を所定寸法の
外装樹脂１８内に収納することができ、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。

【００２７】なお、上記本発明の一実施例においては、
コンデンサ素子１１ａの陰極層１５とは別個に陰極導電
体層１６を設けたものについて説明したが、コンデンサ
素子１１ａを外装樹脂１８で被覆した場合、前記陰極層
１５が外装樹脂１８の端面より直接露出するように構成
してもよく、要は外装樹脂１８の端面より陰極部が露出
するように構成すれば良いものである。

【００２８】

【発明の効果】以上のよう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によれば、外装樹脂の陽
極導出面及び陰極部に形成される陽極金属層及び陰極金
属層をレーザーを用いて形成するようにしているため、
形成するパターンを短時間で金属層の形状寸法に正確に
形成することができ、これにより、外観不良を出すこと
なく陽極金属層と陰極金属層を形成することができ、ま
た陽極金属層と陰極金属層の形成時においてストレスが
コンデンサ素子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が得られる。さらに
従来における外部取り出し用の陽極端子及び陰極端子を
省くことができるため、従来における陽極端子、陰極端
子の板厚１００μｍ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、また従来における外部取り出し用の
端子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を外装樹脂内に収納するこ
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ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるチップ状固体電解コ
ンデンサの断面図

【図２】同チップ状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）同チップ状固体電解コンデンサ
の製造方法を示す斜視図

【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 １６ａ 陰極導出面 １８ 外装樹脂 １９ 陽極金属層 ２０ 陰極金属層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平田 信治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【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体性酸化皮膜、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した外装樹脂と、この外装樹脂の全
   面に形成された金属層をレーザーによって一部蒸発除去
   させて前記陽極導出線に接続される陽極金属層と陰極層
   に接続される陰極金属層とを設けたチップ状固体電解コ
   ンデンサ。
2. 【請求項２】 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
   出するように外装樹脂で被覆し、その後、陽極導出面及
   び陰極部を含む外装樹脂全面に金属層を形成した後、レ
   ーザー照射し金属層の一部を蒸発させることにより陽極
   金属層及び陰極金属層を形成した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。