JPH07226342A - チップ状固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気的接続性の安定化がはかれるとともに、
小型で大容量のチップ状固体電解コンデンサを提供する
ことを目的とする。 【構成】 外装樹脂１７より導出され切断された陽極導
出線１２に非弁作用金属の微粒子を衝突させて付着させ
ることにより非弁作用金属部１２ａを形成し、かつ外装
樹脂１７の陽極導出線１２側に陽極導出線１２およびこ
の陽極導出線１２に付着させた非弁作用金属部１２ａと
接続される陽極金属層１９を形成するとともに、外装樹
脂１７の陽極導出線１２側とは反対側にコンデンサ素子
１１ａの陰極層１５と接続される陰極金属層２０を形成
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用いるチ
ップ状固体電解コンデンサ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構成した多孔
質の陽極体よりタンタル線からなる陽極導出線２を導出
させ、かつこの陽極導出線２の一部と前記陽極体の全面
に陽極酸化により誘電体酸化皮膜を形成し、さらにその
表面に二酸化マンガン等の電解質層、陰極層３を順次形
成することにより構成している。なお、前記陰極層３は
浸漬法によりカーボン層、銀塗料層を順次積層形成して
構成しているものである。４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４は前記電解質層の形成
時に陽極導出線２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。５は陽
極端子で、この陽極端子５は前記陽極導出線２に溶接に
より接続され、そしてコンデンサ素子１の全体をモール
ド成形により被覆する外装樹脂６の成形後に折り曲げら
れる。７は陰極端子で、この陰極端子７は前記コンデン
サ素子１に導電性接着剤８により接続され、そして前記
外装樹脂６の成形後に折り曲げられる。

【０００４】

【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から導出させた陽極導出線２と陽極端子５
とを溶接する等の組立工程や樹脂モールド工程におい
て、機械的および熱的なストレスがかかり、これによ
り、漏れ電流が増加する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７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。また板材を打ち抜いた陽極端子５および陰極端
子７の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および陰極端子７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。

【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電気的接続性の安定化がはかれるとともに、小型で
大容量のチップ状固体電解コンデンサを提供することを
目的とするものである。

【０００６】

【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、かつ弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電
体酸化皮膜、電解質層、陰極層を順次積層形成して構成
したコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を前記陽極
導出線が片側に引き出されるように被覆する外装樹脂と
を備え、前記外装樹脂より導出され切断された陽極導出
線に非弁作用金属の微粒子を衝突させて付着させること
により非弁作用金属部を形成し、かつ前記外装樹脂の陽
極導出線側に陽極導出線およびこの陽極導出線に付着さ
せた非弁作用金属部と接続される陽極金属層を形成する
とともに、前記外装樹脂の陽極導出線側とは反対側にコ
ンデンサ素子の陰極層と接続される陰極金属層を形成し
たものである。

【０００７】

【作用】上記した構成によれば、外装樹脂の陽極導出線
側に陽極導出線およびこの陽極導出線に付着させた非弁
作用金属の微粒子よりなる非弁作用金属部と接続される
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
曲げスペースは不要となり、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
極金属層と陽極導出線およびこの陽極導出線に付着させ
た非弁作用金属部との接続、陰極金属層と陰極導出面と
の接続がそれぞれ同時に行われるため、生産性に優れた
ものが得られる。さらに陽極導出線に付着させることに
より非弁作用金属部を形成する微粒子は、陽極導出線を
酸化させることがないため、陽極金属層と陽極導出線と
の電気的接続性を安定化させることができ、これによ
り、品質の優れたチップ状固体電解コンデンサが得られ
るものである。

【０００８】

【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。

【０００９】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等の
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。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。

【００１０】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からなる陰極層１
５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向面１５ａと、この対向
面１５ａに隣接する隣接面１５ｂ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。１７は外装
樹脂で、この外装樹脂１７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１
１ａ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）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ある。

【００１２】図３（ａ）において、１７ａは外装樹脂１
７における陽極導出面である。一方、陽極導出線１２と
反対側に位置する対向面１５ａ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１７の成形体は長くなっているものである。

【００１３】図３（ｂ）は図３（ａ）における外装樹脂
１７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、１７ｂは陰極導出
面で、この陰極導出面１７ｂは外装樹脂１７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１７の成
形体より表出している陽極導出線１２、陰極導出面１７
ｂおよび外装樹脂１７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１７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。

【００１４】図３（ｃ）は陽極導出線１２を陽極導出面
１７ａとほぼ平面になるように金属リボン１３より切り
離した状態を示したものである。

【００１５】図３（ｄ）は陽極導出線１２の表出面に非
弁作用金属の微粒子を衝突させて付着させることによ
り、非弁作用金属部１２ａを形成した状態を示したもの
である。この非弁作用金属部１２ａは非弁作用金属をヘ
リウムのような不活性ガス加圧雰囲気中で加熱蒸発させ
て微粒子化し、そして真空チャンバー内に前記陽極導出
線１２の表出面が設置されるようにした後、微粒子を真
空チャンバー内に導入してノズルの先端から差圧で加速
された微粒子を前記陽極導出線１２の表出面に衝突させ
て形成するものである。非弁作用金属としては陽極導出
線１２がタンタルの場合はニッケル、鉄、黄銅等が適し
ている。

【００１６】図３（ｅ）は金属層１８の形成状態を示し
たもので、この金属層１８は図１に示すように、陽極導
出線１２とこの陽極導出線１２に接続された非弁作用金
属部１２ａと陽極導出面１７ａおよび外装樹脂１７の成
形体の表面に形成される陽極金属層１９と、陰極導出面
１７ｂおよび外装樹脂１７の成形体の表面に形成される
陰極金属層２０とからなり、これらの陽極金属層１９と
陰極金属層２０は、まず、外装樹脂１７より表出した陽
極導出線１２とこの陽極導出線１２に接続された非弁作
用金属部１２ａのすべての面、陽極導出面１７ａ、陰極
導出面１７ｂおよび外装樹脂１７の成形体のそれぞれの
表面に、脱脂、パラジウム触媒付与の前処理を施し、そ
の後、無電解メッキにより形成される。

【００１７】この無電解メッキによる陽極金属層１９お
よび陰極金属層２０の金属としてはニッケル、銅のいず
れかを用いればよい。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、しかも
複雑な形状にも均一に、か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、かつ機械的、熱的ストレ
スも加わらないため、漏れ電流の特性の劣化も少なく、
歩留まりの優れたものが得られるものである。さらにこ
の無電解メッキにより形成される陽極金属層１９と陰極
金属層２０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、か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
ものである。また無電解メッキにより形成される陽極金
属層１９と陰極金属層２０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１９と陰極金属層２０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（ｆ）は陽極金属層１９および陰極金
属層２０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１８を陽極金属層１
９および陰極金属層２０が残るように除去する。

【００１９】図３（ｇ）は陽極金属層１９および陰極金
属層２０を半田金属層で被覆した状態を示したもので、
２１は陽極側の半田金属層、２２は陰極側の半田金属層
である。これらの半田金属層２１，２２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】本実施例により、４Ｖ３３μＦのチップ状
固体電解コンデンサを試作し、これを試験した結果を比
較例とともに（表１）に示す。比較例１は陽極導出線に
非弁作用金属を接続しない他は本発明品と全く同様に試
作したものであり、比較例２は従来品である。

【００２１】

【表１】

【００２２】この（表１）から明らかなように本発明に
より構成されたチップ状固体電解コンデンサは体積効
率、不良率、耐環境性において優れたものを得ることが
できる。

【００２３】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１７で被覆した場合、前記陰極層
１５が外装樹脂１７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１７の端面より陰極部が露出
するようにすればよいものである。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、外装樹脂
の陽極導出線側に陽極導出線およびこの陽極導出線に付
着させた非弁作用金属の微粒子よりなる非弁作用金属部
と接続される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は不要となり、これによ
り、コンデンサの体積効率を２〜３倍に上げることがで
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、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、陽極金属層と陽極導出線およびこの
陽極導出線に付着させた非弁作用金属部との接続、陰極
金属層と陰極導出面との接続がそれぞれ同時に行われる
ため、生産コストを大幅に低減することができる。さら
に陽極導出線には、非弁作用金属の微粒子を付着させて
非弁作用金属部を形成しているため、この非弁作用金属
の微粒子により陽極導出線の酸化を防ぐことができ、こ
れにより、陽極金属層と陽極導出線との電気的接続性を
安定化させることができるため、耐環境性の優れたチッ
プ状固体電解コンデンサが得られるものである。

【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】同コンデンサ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】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す外観斜視図

【図４】従来のチップ状固体電解コンデンサを示す断面
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 非弁作用金属部 １５ 陰極層 １７ 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 上岡 浩二 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、かつ弁作用金属か
   らなる陽極体の表面に誘電体酸化皮膜、電解質層、陰極
   層を順次積層形成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が片側に引き出される
   ように被覆する外装樹脂とを備え、前記外装樹脂より導
   出され切断された陽極導出線に非弁作用金属の微粒子を
   衝突させて付着させることにより非弁作用金属部を形成
   し、かつ前記外装樹脂の陽極導出線側に陽極導出線およ
   びこの陽極導出線に付着させた非弁作用金属部と接続さ
   れる陽極金属層を形成するとともに、前記外装樹脂の陽
   極導出線側とは反対側にコンデンサ素子の陰極層と接続
   される陰極金属層を形成したチップ状固体電解コンデン
   サ。
2. 【請求項２】 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した請求項１記載のチップ状固体
   電解コンデンサ。