JPH06224082A - チップ状固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気的特性ならびに歩留りの優れた小型で大
容量で安価な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の陽極導出線１２およ
び陰極層１５が相対向する方向に露出するように外装樹
脂１８で被覆し、この外装樹脂１８の表面にマスク層を
設けて金属層を形成し、このマスク層を除去することに
より陽極金属層２０、陰極金属層２１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型大容量化が進展する中で
チップ部品自身の一層の小型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、この図４において、１
はコンデンサ素子で、このコンデンサ素子１は弁作用金
属であるタンタル金属粉末を成形焼結して多孔質体と
し、且つこの多孔質体よりタンタル線からなる陽極導出
線２を導出し、この導出線２の一部と前記多孔質体の前
面に陽極酸化により誘電体酸化被膜を形成し、その表面
に二酸化マンガンなどの電解質層、さらに陰極層４が形
成されて構成されている。

【０００４】なお陰極層４は浸漬法によりカーボン層、
銀塗料層が順次積層形成したものであり、又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
電解質層の形成時に陽極導出線２に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。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
して外装樹脂成形後折り曲げられている。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
れている。８はコンデンサ素子１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１から導出した陽極導出線２と陽極端子５との
溶接時等の組立工程や樹脂モールド工程において、コン
デンサ素子１に機械的及び熱的なストレスがかかること
による漏れ電流の増加等の特性劣化や不良率の増大が発
生するとともに、さらに前記溶接部分のスペース寸法や
コンデンサ素子１と陰極端子６との接続引き出し部分を
含む折り曲げスペース寸法等が大きいため、コンデンサ
素子１の大きさ、形状については構造的な寸法制限があ
った。又、板材を打ち抜いた陽極端子５及び陰極端子６
材料の有効使用量は極めて低いため、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。さらに陽極端
子５及び陰極端子６の折り曲げ工程において外観不良が
出たり、コンデンサ素子１にストレスがかかり特性が劣
化するという問題点を有していた。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電気的特性ならびに歩留まりにおいても優れたもの
が得られ、且つ小型で大容量で安価にして且つ容易に量
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ものである。

【０００７】

【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の製造方法は、
陽極導出線の一端が表出するように埋設した弁作用金属
からなる陽極体に誘電体酸化皮膜と電解質層、陰極層を
設けてコンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子を
前記陽極導出線および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た後、前記外装樹脂表面に熱
収縮性材料によりマスク層を設けることにより、前記外
装樹脂より露出した陽極導出線の全ての面と、前記外装
樹脂より露出した陰極部と前記マスク層で被覆されない
外装樹脂の表面に金属層を設け、前記陽極導出線および
前記陰極部と電気的に接続された外部陽極金属層および
陰極金属層を設けるようにするものである。

【０００８】

【作用】上記した方法によれば、外層樹脂の陽極導出面
に外層樹脂より露出した陽極導出線に陽極金属層を形成
するようにしているため、従来のような外部端子を外部
に取り出すスペースや外部端子の折り曲げスペースを省
くことができ、これにより、コンデンサの体積効率を上
げることができる。また陽極金属層、陰極金属層を無電
解メッキ層を含む金属層で構成すれば、陽極端子となる
陽極金属層と陽極導出線との接続、陰極金属層と陰極導
出面の接続が同時に行われるため、生産性に優れたもの
が得られる。更に外装樹脂の表面に設けたマスク層によ
り、寸法精度の高い陽極金属層、陰極金属層が得られ実
装性の優れたチップ状固体電解コンデンサを得ることが
できると共に、金属層の不必要な部分を化学的にエッチ
ングするための材料や工程が不必要となり合理性に優れ
た製造方法が得られるものである。

【０００９】

【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。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
コンデンサ素子に陰極導電体層を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の表面には陽極酸化により誘電体酸
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。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。

【００１０】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は前記コンデンサ素子１１へ
の電解質の形成時に陽極導出線１２へ硝酸マンガンが這
い上がって二酸化マンガンが付着するのを防止する絶縁
板である。さらに前記陽極体１１の電解質層上には浸漬
法によりカーボン層および銀塗料層による陰極層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。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のうち陽極導出線１２
と反対側に位置する対抗面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は導電性樹脂の粘稠液にコンデン
サ素子１１ａを浸漬するか、あるいはディスペンサーを
用いてコンデンサ素子１１ａに適量塗布した後、乾燥、
硬化させることにより形成している。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、
そして陰極導電体層１６を含むコンデンサ素子１１ａ全
体が樹脂外装されるように、エポキシ樹脂を用いたトラ
ンスファーモールド方式により樹脂外装するものであ
る。

【００１１】図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）
（ｆ）（ｇ）（ｈ）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
出面であり、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
構成しており、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。

【００１２】図３（ｂ）は図３（ａ）における外装樹脂
１８の成形体を製品の外形寸法に切断または研削した状
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を切断することにより、図１に示すように表出
するもので、そしてこの図１における外装樹脂１８の成
形体より表出している陽極導出線１２、陰極導出面１６
ａ及び外装樹脂１８の成形体のそれぞれの表面にブラス
トを施すことにより、表面の粗面化と外装樹脂１８の成
形体より表出している陽極導出線１２の誘電体酸化皮膜
の除去を行っている。

【００１３】図３（ｃ）は陽極導出線１２を陽極導出面
１２ａの凹形状内に納まるように、金属リボン１３より
陽極導出線１２を切り離してＬ字形状に折り曲げた状態
を示したものである。

【００１４】図３（ｄ）は陽極導出線１２が陽極導出面
１２ａの凹形状内に納まるように金属リボン１３より陽
極導出線１２を切り離した状態を示したもので、図３
（ｃ）のようにＬ字形状に折り曲げずに、図３（ｄ）の
ような形にしてもよいものである。

【００１５】図３（ｅ）は外部陽極金属層及び陰極金属
層が形成されない外装樹脂１８の表面に熱収縮材料によ
りマスク層２４を施した状態を示したものである。

【００１６】図３（ｆ）は金属層１９の形成状態を示し
たもので、この金属層１９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
体の表面に形成される陽極金属層２０と、陰極導出面１
６ａおよび外装樹脂１８の成形体の表面に形成される陰
極金属層２１とからなり、これらの陽極金属層２０と陰
極金属層２１は、まず、外装樹脂１８より露出した陽極
導出線１２の全ての面、陽極導出面１２ａ、陰極導出面
１６ａおよびマスク層２４を施してない外装樹脂１８の
成形体表面、マスク層２４のそれぞれ表面に、脱脂、パ
ラジウム触媒付与の前処理を施した後、無電解メッキに
より形成される。この無電解メッキによる陽極金属層２
０および陰極金属層２１の金属はニッケル、銅のいずれ
かを用いることができる。

【００１７】そしてこの無電解メッキを用いることによ
り、金属表面、非金属表面に関わらず、同時にしかも凹
形状のような複雑な形状にも均一に、且つ薄く形成する
ことが容易にできるため、生産性に優れており、また外
形寸法のバラツキも小さくすることができ、且つ機械
的、熱的ストレスも加わらないため、漏れ電流の増加は
少なく、非常に歩留まりがよいものである。さらにこの
無電解メッキにより形成される陽極金属層２０と陰極金
属層２１の厚さを０．５〜５μｍの範囲にすることによ
り、下地との密着性にも優れ、且つ材料の使用量および
コストも従来の製造方法より少なくすることができる。
また無電解メッキにより形成される陽極金属層２０と陰
極金属層２１の上にさらに電気メッキによる金属層を形
成して陽極金属層２０と陰極金属層２１の機械的強度の
向上を図るようにしてもよいものである。

【００１８】図３（ｇ）は陽極金属層２０および陰極金
属層２１を形成した状態を示したもので、この場合、無
電解メッキにより形成された金属層を陽極金属層２０お
よび陰極金属層２１が残るようにマスク層２４を除去す
ることで外部電極として寸法精度の高い陽極金属層２０
および陰極金属層２１を得ることができ、実装性を向上
することができるものである。

【００１９】図３（ｈ）は陽極金属層２０および陰極金
属層２１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。これらの半田金属層２２、２３は溶融半田によ
る半田コーティングまたは電解半田メッキにより形成さ
れる。

【００２０】尚、本実施例のなかで、図３（ｃ）（ｄ）
から脱脂、パラジウム触媒付与した後にマスク層２４を
施し、パラジウム触媒の表出している陽極導出線１２、
陰極導出面１６ａ及びマスク層２４で被覆されない外装
樹脂１８の表面のみに無電解メッキにより金属層１９を
形成し、陽極金属層２０、陰極金属層２１を形成する方
法を取ってもなんら差し支えのないものである。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、外装樹脂
の陽極導出面に外装樹脂より露出した陽極導出線に陽極
金属層を形成するようにしているため、従来のような外
部端子を外部に取り出すスペースや外部端子の折り曲げ
スペースを省くことができ、これにより、コンデンサの
体積効率を２〜３倍にあげることができるため、コンデ
ンサの小型化、大容量化がはかれる。また陽極金属層お
よび陰極金属層を無電解メッキを含む金属層で構成すれ
ば、陽極端子となる陽極金属層と陽極導出線、陰極端子
となる陰極金属層と陰極導出面の接続がそれぞれ同時に
行われることになり、これにより、生産コストを大幅に
低減することができ、さらに外装樹脂の中央部に長さ方
向に収縮率の小さい熱収縮性材料でマスク層を施すこと
により、外部電極として寸法精度の高い陽極金属層、陰
極金属層が得られ、実装性が優れたチップ状固体電解コ
ンデンサが得ることができ、また更には金属層形成後、
マスク層を取り外すことで化学エッチング等繁雑な処理
を施す事なく容易に外部金属層を形成できるものであ
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
ンデンサの製造方法により得たコンデンサの断面図

【図２】同方法におけるコンデンサ素子に陰極導電体層
を形成した状態を示す断面図

【図３】（ａ）〜（ｈ）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す外観
斜視図

【図４】従来のチップ状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 １８ａ 絶縁性被覆層 ２０ 陽極金属層 ２１ 陰極金属層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 信男 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】 一端が表出するように陽極導出線を埋設
   した弁作用金属から成る陽極体に誘電体性酸化被膜、電
   解質層、陰極層を順次積層形成してコンデンサ素子を構
   成し、さらに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、前記外装樹脂の表面に熱収縮性材料により
   マスク層を設け、前記外装樹脂より露出した陽極導出線
   の全ての面と、前記外装樹脂の陰極部露出部と前記マス
   ク層で被覆されない外装樹脂の表面に金属層を形成する
   ことにより、前記陽極導出線および陰極部表出部と電気
   的に接続された外部陽極金属層、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。
2. 【請求項２】 陽極金属層、陰極金属層が無電解メッキ
   層を含む金属層である請求項１記載のチップ状固体電解
   コンデンサの製造方法。