JPH0684715A

JPH0684715A - 固体電解コンデンサ

Info

Publication number: JPH0684715A
Application number: JP25593392A
Authority: JP
Inventors: Takuya Nakayama; 卓哉中山
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 1994-03-25

Abstract

(57)【要約】【目的】微細なチップ形の固体電解コンデンサにおい
て、安定した電気的特性を有する、信頼性の高い固体電
解コンデンサを実現する。【構成】表面に酸化皮膜層２、電解質層３及び陰極導
電層４を順次備える陽極体１及び陽極端子６を樹脂層８
で覆うとともに、この樹脂層８を陽極体１及び陽極端子
６と共に切削して形成した端面に陽極導電層５を被覆し
た固体電解コンデンサにおいて、陽極体１と平行に配置
した陽極端子６と、陰極導電層４に接続した陰極端子７
とを、共に同一端面から導出し、外装樹脂１０の端面か
ら底面に沿って折り曲げた。

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電解質に利用した固体
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。また電子機器の多様
化からチップ形の電解コンデンサに対しても様々な特性
が要求されるようになっている。

【０００３】固体電解コンデンサにおいても、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以外
に、テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ポリピロ
ール、ポリアニリン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、二酸
化マンガン等と比較して電導度が高く、特にポリピロー
ル等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】ポリピロール等のポリ
マーからなる電解質層は、例えば、酸化剤を含有するピ
ロール溶液中に陽極体を浸漬し、陽極体の表面にピロー
ル薄膜を形成したのち（化学重合）、ピロールを溶解し
た電解液中に浸漬しつつ電圧を印加して（電解重合）生
成している。

【０００５】ところが、このような工程で生成されたポ
リピロールは、機械的強度において極めて脆弱であり、
チップ形の固体電解コンデンサの本体である陽極体の形
成は困難であった。例えば、平板状の陽極体に電解質層
を形成し、これを切断して個々の陽極体を形成する場
合、この切断工程においてポリピロール層が破損し、所
望の電気的特性を得ることができなくなることがあっ
た。

【０００６】また、陽極体にアルミニウム等の弁作用金
属を用い、酸化皮膜層を誘電体とした場合、この陽極体
をそのまま外部端子とすることは、アルミニウムの半田
付性の悪さから困難である。そのため、陽極体に半田付
け可能な金属からなる外部接続用の端子を設ける必要が
ある。しかし、電解質層を生成した陽極体に端子を接続
する工程においても、治具等で陽極体を把持するストレ
スや、端子を押圧するストレスでポリピロール層が破損
することがあり製造工程を困難なものにしていた。この
ような困難さは製品の外観寸法が小さくなるにつれ、製
造装置の加工精度の精密化と相俟ってますます増大す
る。

【０００７】そこで、予め陽極体を外部接続用の端子等
に接続した状態で電解質層等を形成する構造が考えられ
る。しかしながら、このような構造による場合、陽極体
に接続した外部端子に電解質層等が付着することを防止
する必要がある。特に、陽極体をピロール溶液中に浸漬
して電解質層を形成する工程では、ポリピロールの生成
を制御する必要があり、ピロール溶液の液面および印加
電圧の管理が煩雑になる不都合があった。

【０００８】この発明の目的は、上記のような状態に鑑
み、微細なチップ形の固体電解コンデンサにおいて、安
定した電気的特性を有する、信頼性の高い固体電解コン
デンサを実現することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、表面に酸化
皮膜層、電解質層及び陰極導電層を順次備える陽極体及
び陽極端子を樹脂層で覆うとともに、この樹脂層を陽極
体及び陽極端子と共に切削して形成した端面に陽極導電
層を被覆した固体電解コンデンサにおいて、陽極体と平
行に配置した陽極端子と、陰極導電層に接続した陰極端
子とを、共に同一端面から導出し、外装樹脂の端面から
底面に沿って折り曲げたことを特徴としている。

【００１０】この発明において陽極体は、アルミニウ
ム、タンタル等の弁作用金属からなり、その形状は板状
あるいは箔状のいずれであってもよいが、その表面には
予めエッチング処理を施している。また陽極体は１枚で
あってもよいが、外観寸法に余裕がある場合は複数の陽
極体を積層して用いてもよい。電解質層としては、ポリ
ピロール、ポリアニリン等があり、陽極導電層として
は、メタリコン、スパッタリング膜、導電性の樹脂等が
好適である。

【００１１】

【作用】この発明による固体電解コンデンサでは、図１
に示したように、陽極体１と陽極端子６とは共に樹脂層
８によって覆われるものの、樹脂層８内部において接続
されていない。陽極体１と陽極端子６との電気的な接続
は、樹脂層８を陽極体１及び陽極端子に６おいて切削
し、その結果形成された陽極体１と陽極端子６の露出面
Ｙ₁、Ｙ₆に被覆された陽極導電層５を以て保持してい
る。そのため、陽極体１への陽極端子６の直接的な取り
付けが不要となり、取り付けによるストレスも軽減され
る。また、陽極端子６自体は、陽極体１とともに樹脂層
８で覆われ、樹脂層８の両側面から外部に導出される。
したがって、この発明による固体電解コンデンサでは、
電気的な接続と機械的な接続とを別々に保持しているこ
とになる。そのため、外部からのストレスが、陽極端子
６を介して陽極体１の電解質層３等に及ぶことがなくな
るほか、複数の陽極体１を積層しても、個々の陽極体１
と陽極端子６とを接続する必要がなく接続構造が簡便に
なる。

【００１２】また、陽極端子６は、陽極体１と平行に配
置され、その一方端において樹脂層８と共に切削されて
おり、その他方端は、陰極導電層４に接続した陰極端子
７と共に外装樹脂１０の同一端面から導出している。そ
のため、陽極体１との接続構造が単純になるほか、半田
付け可能な金属からなる陽極端子６を直接用いることが
できるようになる。

【００１３】更に、一般にアルミニウムと異種金属との
レーザ溶接、超音波溶接等は困難とされているが、この
発明による製造方法では、これらの溶接手段を用いない
ため、陽極体１にアルミニウム等を用い、外部接続用の
陽極端子６に銅もしくアルミニウムと銅とのクラッド材
等を用いた場合であっても接続工程が簡略になり、かつ
陽極体１と陽極端子６との接続状態も良好になる。

【００１４】

【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
ンサを示す部分断面図、図２は実施例で用いるコンデン
サ素子の斜視図である。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製造工程を追って説明する
断面図、図４は実施例による固体電解コンデンサの斜視
図である。

【００１５】コンデンサ素子９を構成する陽極体１は、
アルミニウム等の弁作用金属からなり、図１に示したよ
うに平板状に形成されている。そして、この陽極体１の
一部の表面には、図３（Ａ）に示したように、選択的な
エッチング処理及び化成処理を施して酸化皮膜層２を形
成する。化成処理は、陽極体１の一部を樹脂等で覆った
状態で化成用の電解液に浸漬し、電圧を印加して行な
う。生成された酸化皮膜層２は、陽極体１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。なお、化成処理等で用いた樹脂等は、陽極体１に化
成処理を施したのち除去している。

【００１６】また、陽極体１の酸化皮膜層２の表面には
電解質層３が生成されている。この実施例では、電解質
層３としてポリピロールを用いた。ポリピロールからな
る電解質層３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（化学重合）、次いでピロールを溶解した電解重
合用の電解液中に電圧を負荷しつつ浸漬し（電解重合）
て生成する。生成された電解質層３の厚さは数μｍない
し数十μｍとなる。

【００１７】更に、電解質層３の表面には、陰極導電層
４が、塗布あるいはスクリーン印刷等の手段で形成され
ている。陰極導電層４は、カーボンペースト及び銀ペー
ストおよび導電性の接着剤等からなる多層構造、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。その結果、陽極体１の表面
には、電解質層３及び陰極導電層４が順次生成された積
層構造となる。

【００１８】そして、この陽極体１を２枚積層するとと
もに、２枚の陽極体１の間隙に陰極端子７を配置する。
陰極端子７は銅等の半田付け可能な金属もしくはアルミ
ニウムと半田付け可能な金属とを接合した帯状のクラッ
ド材からなり、図１及び図２に示したとおり、樹脂層８
の端面から外部に突出している。またこの外部に突出し
た部分は、それ以外の部分と比較して幅寸法を狭めてい
る。

【００１９】また積層した陽極体１の表面には、樹脂層
８を、陽極端子６と共に被覆している。樹脂層８は、エ
ポキシ樹脂等の絶縁性合成樹脂からなり、モールド成
形、ポッティング成形等いずれの方法で成形してもよ
い。また陽極端子６は、陰極端子７と同様に、アルミニ
ウムに銅等を接合したクラッド材もしくは銅等の半田付
け可能な帯状の金属板からなり、図２に示したとおり、
一方端が樹脂層８の端面から外部に突出しているととも
に、その幅寸法を狭めている。そして、陽極端子６の他
方端は、図３（Ｂ）にも示したように樹脂層８と共に切
削され、その端面が外部に露出することになる。

【００２０】なお、樹脂層８を陽極体１の表面に被覆す
るにあたっては、陽極端子６と陽極体１との電気的及び
機械的な接続は不要であり、単に双方共に樹脂層８で覆
われて固着された状態であればよい。すなわち、樹脂層
８を被覆した時点では陽極体１と陽極端子６とは各々独
立した状態となっている。

【００２１】そして、製造工程においては、上記のよう
に構成されたコンデンサ素子９の端部を、図３（Ｂ）に
示した切断面Ｘにおいてスライサー等の手段を用いて切
削する。このとき、コンデンサ素子９の樹脂層８と共
に、陽極端子６をも切削し、図３（Ｃ）及び図２に示し
たように、切削により形成されたコンデンサ素子９の端
面に陽極体１及び陽極端子６の露出面Ｙ₁、Ｙ₆を設け
る。そして、少なくとも露出面Ｙ₁、Ｙ₆に、銀ペース
ト、メタリコン等をスクリーン印刷もしくは塗布して陽
極導電層５を形成し、陽極体１と陽極端子６とを電気的
に接続している。この陽極導電層５の生成では、メッ
キ、蒸着等他の手段を用いてもよい。

【００２２】陽極導電層５が端面に形成されたコンデン
サ素子９の表面にはエポキシ樹脂等からなる外装樹脂１
０を被覆し、外装樹脂１０の同一端面からそれぞれ突出
した陽極端子６及び陰極端子７の先端部分を、外装樹脂
１０の側面から底面に沿って折り曲げ、図４に示したよ
うな固体電解コンデンサ２０を得る。

【００２３】この実施例では、図１に示したとおり、陽
極体１と陽極端子６との電気的な接続を、コンデンサ素
子９を切削して設けた陽極体１と陽極端子６の露出面Ｙ
₁、Ｙ₆に被覆した陽極導電層５によって保持してい
る。そのため、製造工程での陽極端子６の固着によるス
トレスが陽極体１に及ぶことはなく、接続工程も簡便と
なるほか、外部からのストレスが陽極体１に及ぶことも
なくなる。

【００２４】そして、陽極端子６及び陰極端子７の先端
部分、すなわち外装樹脂１０から外部に突出する部分
は、それぞれ陽極導電層５あるいは陰極導電層４に臨む
部分の幅寸法よりも狭く形成している。そのため、陽極
端子６及び陰極端子７を外装樹脂１０の同一端面から導
出しても、互いに接することなく外装樹脂１０の側面及
び底面に沿って折り曲げることが容易になる。

【００２５】また、コンデンサ素子９の端面に形成する
陽極導電層５は、スクリーン印刷、塗布等の手段で形成
することが可能であり、複数の陽極体１からなるコンデ
ンサ素子９を用いる場合であっても、ワイヤボンディン
ク等の手段で個別に陽極を引き出す必要がなくなり、大
量生産が容易になるとともに、接続状態が均一になるこ
とから、信頼性の向上を図ることも可能となる。

【００２６】

【発明の効果】以上のようにこの発明は、表面に酸化皮
膜層、電解質層及び陰極導電層を順次備える陽極体及び
陽極端子を樹脂層で覆うとともに、この樹脂層を陽極体
及び陽極端子と共に切削して形成した端面に陽極導電層
を被覆した固体電解コンデンサにおいて、陽極体と平行
に配置した陽極端子と、陰極導電層に接続した陰極端子
とを、共に同一端面から導出し、外装樹脂の端面から底
面に沿って折り曲げたことを特徴としているので、陽極
体と陽極端子との接続によるストレスが陽極体に及ぶこ
とがなくなり、電気的特性が良好になるほか、レーザ溶
接、超音波溶接等の特殊な溶接工程及び設備が必要なく
なる。

【００２７】また、陽極端子自体の固着は、陽極体に被
覆される樹脂層及び外装樹脂によって確保されており、
陽極体との電気的な接続手段とは異なるため、外部から
のストレスが陽極体自体、あるいは陽極体との接続部分
に及ぶことがなくなり、信頼性が向上する。

【００２８】更に、陽極体と陽極端子との電気的な接続
を司る陽極導電層は、メタリコン等の手段を用いている
ため、例えばスクリーン印刷等の手段で一括化を図るこ
とが容易になる。また、複数の陽極体を積層した場合で
あっても、個々の陽極体と陽極端子とを接続する必要が
なく、陽極導電層によって包括的に電気的な接続が可能
となり、接続構造が簡便になる。また、形成された陽極
導電層の厚さ寸法を調整が容易になり、製造された固体
電解コンデンサの寸法精度も向上する。

【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
示す部分断面図

【図２】実施例で用いたコンデンサ素子を示す斜視図

【図３】実施例による固体電解コンデンサの概念構造を
製造工程を追って説明する断面図

【図４】実施例による固体電解コンデンサの斜視図

【符号の説明】

１陽極体２酸化皮膜層３電解質層４陰極導電層５陽極導電層６陽極端子７陰極端子８樹脂層９コンデンサ素子１０外装樹脂２０固体電解コンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｈ０１Ｇ 9/02 ３３１ 7924−5Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に酸化皮膜層、電解質層及び陰極導
電層を順次備える陽極体及び陽極端子を樹脂層で覆うと
ともに、この樹脂層を陽極体及び陽極端子と共に切削し
て形成した端面に陽極導電層を被覆した固体電解コンデ
ンサにおいて、陽極体と平行に配置した陽極端子と、陰
極導電層に接続した陰極端子とを、共に同一端面から導
出し、外装樹脂の端面から底面に沿って折り曲げたこと
を特徴とする固体電解コンデンサ。