JPH0831696A

JPH0831696A - 固体コンデンサとその製作方法

Info

Publication number: JPH0831696A
Application number: JP6153241A
Authority: JP
Inventors: Ian Salisbury; サリスベリィイアン
Original assignee: AVX Corp
Current assignee: Kyocera Avx Components Corp
Priority date: 1994-07-05
Filing date: 1994-07-05
Publication date: 1996-02-02
Anticipated expiration: 2015-09-18
Also published as: JP3088907B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】表面装着可能な多数の固体コンデンサを量産
する改良された方法を提供する。【構成】粉体の固体コンデンサ成形金属からなるウェ
ーハを基材に装着し、ウェーハと金属を共に焼結し、ウ
ェーハと基材間の境界面溶着してウェーハを多孔質の一
体ブロックにする段階と、焼結ウェーハを互いに間隔を
設けた多数のサブユニットに分割する段階と、基材とサ
ブユニットの接触面または境界面を絶縁する段階と、酸
化皮膜処理工程とマンガナイジング処理工程によりサブ
ユニットをコンデンサに変化させる段階と、サブユニッ
トの上側表面に設けた対向電極構成要素に電気接触した
関係に陰極プレートを接着する段階と、プレートをモー
ルドエレメントとして利用し、プレート間に樹脂材料を
注入し、隣接するサブユニット間の空隙を絶縁樹脂材料
で満たし、樹脂の硬化後、プレートおよび硬化樹脂をの
こ引きし、カプセル封入された独立するコンデンサを形
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、固体コンデンサの技術
分野に属し、特に、表面装着可能な固体コンデンサおよ
び完成品のコンデンサを大量生産する方法に係る。

【０００２】

【従来の技術】本明細書で使用する固体コンデンサの用
語は、（以下に記載のような）固体コンデンサ成形金属
の粉末集合体を準備し、この粉末集合体を圧縮して所定
形状にし、圧縮された粉末ブロックを焼結し一体化して
多孔質の単一体とし、化学反応、例えば、この多孔質ブ
ロックを酸化皮膜処理して金属表面を覆う誘電性コーテ
ィングを施し、さらに、誘電性コーティングを覆う電導
性コーティングを形成する（マンガナイジング処理）方
法により製造したコンデンサを意味している。

【０００３】固体コンデンサでは、酸化皮膜処理した金
属構成要素はコンデンサの陽極となり、誘電体を覆う電
導コーティングすなわちマンガナイジング処理コーティ
ングは陰極すなわち対向電極を構成している。

【０００４】本明細書で使用した固体成形金属の用語
は、固体コンデンサの製造に適した金属のことである。
固体金属は、タンタル、ニオビウム、モリブデン、シリ
コン、アルミニウム、シタニウム、タングステン、ジル
コニウム、およびこれらの合金から選択される１種また
はそれ以上の種類の金属を含んでいる。現在使われてい
る主な固体金属はタンタルと少量のニオビウムである。

【０００５】本件出願で使用する酸化皮膜処理の用語
は、例えば、焼結金属を電解液すなわちリン酸溶液に浸
し、溶液槽に浸漬した金属を陰極としてＤＣ電流のプラ
ス電源に連結することにより、固体金属の焼結多孔質ブ
ロックを構成するスポンジ状金属の表面に誘電性コーテ
ィングを施すことを意味している。

【０００６】マンガナイジング処理の用語の一般的な意
味は、酸化皮膜処理により作られた誘電体に電導性対向
電極コーティングを施すことをさしている。マンガナイ
ジング処理工程では、例えば、酸化皮膜処理した装置を
硝酸マンガンの溶液に浸し、溶液で飽和した装置を湿潤
雰囲気内で加熱して硝酸塩を固体電導性の二酸化マンガ
ンに変化させることが行なわれる。

【０００７】これら酸化皮膜処理工程とマンガナイジン
グ処理工程は固体コンデンサの製造技術においては周知
であるが、使用する固体金属およびコンデンサに必要な
製品特性に応じて変更することがある。

【０００８】固体コンデンサは、焼結した多孔質ブロッ
クの金属の表面積が大きいため、比較的小さな容積スペ
ースで非常に大きな静電容量の得られる優れた利点を備
えている。例えば、０．０２７ccのコンデンサ本体容積
を備え、約１０ボルトの作動電圧で５０〜１００MFD の
値の得られるタンタルコンデンサを提供することができ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】今までのカプセル封入
方法ではサイズがどうしても大きくなるため、小型化し
たくてもできないでいた。とりわけ、従来より市販され
てきた固体コンデンサの製造方法と比較すれば、本発明
の進歩性を正しく評価することができる。

【００１０】そうした従来の製造方法によれば、タンタ
ル金属ロッドの端部にタンタル粉末の圧縮ブロックが宛
てがわれる。ロッドとタンタル粉末ブロックを共に焼結
し、または予め焼結した粉体ブロックにロッドを溶接す
ることにより、ロッドと粉末ブロックは接合される。そ
の後、予め製作してあるユニットに酸化皮膜処理とマン
ガナイジング処理が施される。これら作業は、例えば、
タンタルロッドを掴み、このロッドを後続する工程の
「ハンドル」として利用することにより実施される。

【００１１】コンデンサ装着体は、各種の商業用途に使
用できるようパッケージ化しておかなければならない。
陽極ロッドとタンタルブロックの接合箇所が破損しやす
いため、例えば、ＰＣボードまたは類似のものに取り付
けられる端子を持つリードフレーム構造体内にコンデン
サを封入する必要がある。典型的なリードフレーム装着
法によれば、陰極をコンデンサ本体に連結し、陽極ロッ
ドとリードフレームの他の部分を溶接し、装置をカプセ
ルに封入すると共にリードフレームに連結し、リードフ
レームの突出部と他の部分の連結を断ってコンデンサ製
品を得るようにされる。

【００１２】当業者には周知のように、前述した従来の
固体コンデンサ製造技術は製造に伴う問題点を多数抱え
ており、コンデンサパッケージ製品の大きさは実際の静
電容量発生要素の体積の数倍に及んでいる。前述したよ
うに、陽極ロッドとコンデンサ本体の連結部は壊れやす
く、酸化皮膜処理、マンガナイジング処理および後続の
工程におけるコンデンサの加工には細心の注意を要す
る。また、従来の製造方法に必要な固体金属の溶接は困
難な作業である。

【００１３】前述した従来方法では、陰極コーティング
が陽極ロッドに短絡することがないよう厳重な管理を要
し、これら構成要素の間隔をあけておく必要があるため
構成要素の全長はさらに長くなる。

【００１４】最後になったが、最も重要なこととして、
リードフレームの組立に経費が嵩むことに加えて、コン
デンサ製品の占有スペースが大きく、小型化の重んじら
れている現在の製造技術に逆行するものである。

【００１５】従来の固体タンタルコンデンサとその製造
方法の代表例が、米国特許第 4,059,887号、第 4,520,4
30号、第 4,780,796号および第 4,945,452号に図解説明
されている。

【００１６】リードフレーム法により製造した固体コン
デンサの代表例には、米国特許第 4,107,762号、第 4,5
39,623号、第 4,660,127号、第 4,899,258号および第
4,907,131号がある。

【００１７】以下のリストは、本発明に関して行なった
技術調査からピックアップした引用例である。米国特許
第 3,117,365号は、誘電体の大型シートにＵ字状電極パ
ターンを堆積させ、シートを積み重ね、Ｕ字状パターン
のベースが積層シートの反対側の表面から露出するよう
にし、切断して個々のコンデンサを形成しこれを端末処
理して製造されるセラミックコンデンサを明らかにして
いる。

【００１８】米国特許第 3,538,571号は、グリーンセラ
ミックシートをエンボス加工し、後で電極にされる立ち
上がった区画部分を形成することについて明らかにして
いる。

【００１９】米国特許第 3,617,834号は、コンデンサブ
ロックの縁を重ね合わせ、重なった部分でブロックを切
断し端末部分を形成してなるセラミック複層コンデンサ
を明らかにしている。

【００２０】米国特許第 3,635,759号は、バインダに混
ぜたセラミックを多孔スクリーンに通し、負圧を加え、
液体金属を堆積させ、後で焼いてから切断し個々のコン
デンサに加工する複層構造ができ上がるまでこの操作を
繰り返して行なう、複層セラミックコンデンサの製造方
法を明らかにしている。

【００２１】米国特許第 3,992,761号は、複数のセラミ
ックコンデンサを端部を露出させてプラスチックブロッ
クに埋め込むことによりコンデンサの端末を製作する方
法を明らかにしている。露出端部に端末加工を施してか
らプラスチックブロックを溶かし、このブロックからコ
ンデンサ本体は取り出される。

【００２２】米国特許第 4,045,867号は、プラスチック
予備成形体の底に設けた穴を通じ端末ワイヤを上向きに
通し、ワイヤをコンデンサに取り付け、このコンデンサ
を予備成形体に組み込み、予備成形体に樹脂を充填して
固化させる工程を含む、コンデンサ上にポリマーコンパ
ウンドを型成形する方法に関してのものである。

【００２３】米国特許第 4,574,438号は、基材上に金属
層を形成し、金属上に圧電誘電層を形成し、圧電誘電層
および金属層を介して基材本体内に溝を切削し、溝にプ
ラスチックを充填し、充填溝に一致するように装置部分
に被せてフォトリソグラフスペーサを形成し、溝に直角
に電極付きのカバーを設置して製造される感圧トランス
デューサに関してのものである。

【００２４】米国特許第 4,959,652号は、個々のコンデ
ンサを巻いておき、コンデンサをＰＣボードに取り付け
るのに用いるはんだより融点の高い金属を使用して端末
部を蒸着被覆し、コンデンサを樹脂でコーティングし、
樹脂の一部を切削除去して下層の金属端末材料の所望の
部分を露出させて製造する、金属被覆プラスチックタイ
プの表面装着コンデンサの製造技術を示している。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明は、要約するなら
ば、表面装着可能な多数の固体コンデンサを同時に製造
する改良された方法、およびこの方法により作られる改
良されたコンデンサに関連している。簡単に説明する
と、この方法は、コンデンサを製作する固体金属と同じ
金属、または互換性のある金属からなる金属基材を準備
する段階を有している。粉末固体金属を圧縮して作られ
たウェーハは基材上に載せられる。このウェーハのサイ
ズは、コンデンサ製品のサイズを何倍にもした大きさが
ある。ウェーハと基材を共に焼結してウェーハを基材に
接着し、粉体を一体化して多孔質ブロックを形成する。

【００２６】焼結したウェーハは、ウェーハを通り基材
に直角に形成される切断部により多数のサブユニットに
分割される。サブユニットの分割前または分割後の何れ
かの時期に、ウェーハおよび／または分割サブユニット
の酸化皮膜処理とマンガナイジング処理が施される。サ
ブユニットに分割する以前に酸化皮膜処理とマンガナイ
ジング処理を施す場合、サブユニット分割後にも酸化皮
膜処理とマンガナイジング処理が再度行なわれる。分割
されたサブユニットの間の領域は、好ましくは、樹脂の
注入により処理され、基材とウェーハの境界はウェーハ
の他の部分から絶縁され、コンデンサの陰極と共に装置
の陽極が形成される。

【００２７】処理したウェーハの上側表面には、この上
側表面に機械的且つ電気的に接着して金属コーティング
部材を設け、対向電極が形成される。事前に行なわれた
切断工程により形成された各コンデンサ間の空隙部に
は、基材と対向電極プレート間にできたスペースをモー
ルド要素として利用し、このスペース内への樹脂注入に
より充填され、切断部により形成されたすべてのスペー
スを絶縁樹脂材料が塞ぐようにされる。

【００２８】最後に、既に形成された切断部に整合した
切断線、すなわち、対向電極プレート、個々のコンデン
サを仕切る樹脂および基材を通る切断線に沿って複合体
を切断すれば、対向電極プレートと基材の端部を除き既
にカプセル封入されたコンデンサ製品ができ上がる。対
向電極プレートと基材の端部要素は、ＰＣボードに表面
装着する際、コンデンサ設置用の端末を形成する。基材
はコンデンサの陽極をなし、対向電極は陰極を構成して
いる。

【００２９】当業者、および従来の固体コンデンサおよ
びその製法に習熟した者には、前述した本発明の製造方
法により数多くの利点の得られることは明らかである。
第１に、従来の陽極ワイヤを省略することにより、コン
デンサの容積効率、すなわち一定の容積のユニットから
得られる静電容量が２倍から３倍の値に増加する。

【００３０】加えて、陽極ワイヤを利用して事前成形体
を取り扱い、陽極ワイヤを溶接し、リードフレームを使
用しなければならない等の製造上の難点の主要なものは
完全に解消されている。さらに、本発明の方法は、従来
の固体コンデンサの陽極ワイヤとこのコンデンサを覆う
陰極コーティングの間の回路が短絡する実用上重大な問
題点をも解消している。

【００３１】本発明の重要な利点は、基材に焼結固体金
属ウェーハを接着した状態の基材材料をストック商品と
して管理できることにある。このストック商品を利用す
れば、ウェーハに形成される切断部の間隔、すなわちコ
ンデンササイズを変えて、所望の静電容量のコンデンサ
を簡単に製作することができる。

【００３２】重要なのは、対向電極プレートと基材を利
用して絶縁樹脂注入用のモールドの輪郭を形作ることに
より、カプセル封入コストを大幅に削減していることで
ある。絶縁樹脂は個々のコンデンサを仕切り、後でのこ
引きされ、コンデンサ製品の仕上げカプセルを構成する
ようにしてある。

【００３３】従って、本発明の目的は、表面装着可能な
固体コンデンサを大量生産するための新規な方法、およ
びこの方法により作られる改良されたコンデンサを提供
することにある。

【００３４】本発明の他の目的は、コンデンサ製品のカ
プセル封入材料の構成要素が、コンデンサの製造中に、
後で対向電極構成要素となる部分から陽極基材を絶縁す
る機能を果たすようにした、表面装着可能な固体コンデ
ンサを製造する方法を提供することにある。

【００３５】本発明のさらに他の目的は、陽極ロッドと
タンタルブロックの間、および陽極ロッドと端末構成要
素の間の破損しやすい連結構造をなくし、耐久性のある
信頼性に富む構造を持つ固体コンデンサの製造方法およ
びこの方法により作られたコンデンサを提供することに
ある。以下、添付図面に沿って本発明の実施例につき詳
細に説明する。

【００３６】

【実施例】図面を参照する。図１から図９は、本発明の
第１の実施例に係るコンデンサの連続した各製造工程を
段階的に示す断面図である。図面を見やすくするため
に、当業者には自明のように、各構成要素の寸法および
形状は誇張して描いてある。

【００３７】図１には、固体金属の基材１０が示されて
いる。この固体金属は、例えば、タンタルである。好ま
しい実施例では、基材１０の上側表面１１にタンタル粒
子１２の薄層を付着させてある。タンタル粒子１２は基
材に溶着し、以下に説明するように荒い表面を形成し、
ウェーハ１３の接着力を高める働きをしている。粒子１
２に代えて、表面１１そのものを荒く加工しておくこと
もできる。

【００３８】基材１０の上側表面１１には、タンタル粉
末をバインダと混合し圧密して固めたウェーハ１３を載
せてある。従来から周知のように、粉体成形ウェーハ１
３を形作る粒子の粒径範囲は選択することができ、また
そうした粒子の粒径によりコンデンサ製品の特性値が決
まる。その後、ウェーハ１３と基材１０は、先ず有機バ
インダを焼き払い、ウェーハ１３の粉体を一体化された
多孔質ブロックに変化させる焼結処理が加えられる。こ
の焼結によりウェーハの下側表面１４と基材１０の上側
表面１１は接着し、これら接触表面を機械的且つ電気的
に連結する。

【００３９】図示した基材の厚みは説明の便宜上のもの
であり、限定する意図はない。基材の厚みは、０．００
５インチ（０．１２７ミリ）から０．０３インチ（０．
７６２ミリ）の好ましい範囲内で選択することができ
る。散布した粉体１２にはウェーハの粉体より大きな粒
径の粒子を使用しているが、ウェーハ１３に使用した粒
径に合わせることもできる。図示の例では、粉体１２の
理想的な範囲は約１００ミクロンから８００ミクロンで
ある。

【００４０】基材と粉体がタンタルからなる場合、例え
ば、摂氏２０００度で５分から６０分間にわたり焼結す
る方法が所望の接着性と多孔性を得るのに効果がある。
時間の要素は、ウェーハを形成する材料の粒径と集積度
に関係している。ペレット成形工程を含む金属の成形工
程、焼結工程、および多孔質ブロックをコンデンサに加
工するのに必要な後続の処理工程（酸化皮膜処理および
マンガナイジング処理）からなる固体コンデンサの製造
方法はすべて周知技術であり、そうした製造工程は本発
明の要部を構成しないため、説明は簡単にすませる。

【００４１】図３に示すように、基材１０と焼結処理し
たウェーハ１３はのこ引き工程に送られ、基材１０の面
に十字状パターンで直角に切断され、ウェーハ１３は独
立した多数のコンデンサ形成ユニット１５に分割され
る。切断は基材１０の表面１１が露出する深さまで行な
うか、または表面を僅かに切り込む程度に行なうのがよ
い。必要とあらば、基材１０とウェーハ１３からなる複
合体の取扱いの便宜のために、基材を樹脂ブロック（図
示せず）内に基材の上側表面とウェーハが露出する深さ
に埋設しておくことができる。

【００４２】図３と図１０に示す細分割した複合体製品
は、その後、のこ引き工程を終えた多孔質焼結ブロック
のウェーハの形態のままコンデンサに加工する処理工程
に送られる。この工程は、周知技術の酸化皮膜処理工程
である。酸化皮膜処理工程では、ウェーハを電解液槽に
浸し、すなわち０．１％リン酸溶液に漬け、槽に浸漬し
た基材を陰極としてＤＣ電流のプラス電源に連結するよ
うにされる。この処理により、溶液に晒されたウェーハ
部分および基材の露出部分は誘電性材料に変化する。図
示の例では、使用した金属のタンタルは五酸化タンタル
（tantalum pentoxide) に変化する。

【００４３】後続のコンデンサ製造工程において、対向
電極の製作が行なわれる。この対向電極製作過程では、
例えば、前記複合体製品を硝酸マンガンの溶液に浸し、
装置を湿潤雰囲気内で摂氏約３２５度に加熱し、リン酸
を電導性のある二酸化マンガンに変化させることが行な
われる。酸化皮膜処理とマンガナイジング処理は、所望
の誘電体が形成され対向電極の被覆が終わるまで何回も
繰り返して行なわれる。こうした繰返し処理は、対向電
極製作時の加熱により誘電体に破損または裂損が生じる
ため必要とされる。この破損または裂損に対し再び酸化
皮膜処理が行なわれ、（タンタル金属により形成され
た）陽極と、陰極すなわち（マンガナイジング処理によ
り形成された）対向電極との間が短絡しないようにされ
る。

【００４４】タンタルの多孔質ブロックを処理してコン
デンサを製作する過程は、米国特許第4,059,887 号およ
び第 4,945,452号に記載されている。ここで米国特許番
号を引用することにより、内容の説明に代える。

【００４５】図４に示すように、第２の一連ののこ切断
部Ｓ２は第１の一連ののこ切断部Ｓ１に整合して形成さ
れている。のこ切断部Ｓ２は基材に深く切り込まれ、チ
ャンネル１６を形成している。これに関連して、ウェー
ハ材料の酸化皮膜処理とマンガナイジング処理の段取り
は、本発明においては選択事項である。例えば、ウェー
ハ１３全体の酸化皮膜処理とマンガナイジング処理を終
えてからのこ切断部Ｓ１、Ｓ２を形成してよく、または
のこ切断部を形成してからウェーハのこれら処理を行な
ってもよい。当然のことではあるが、酸化皮膜処理を行
なった後に切削加工する場合、のこ引きした複合体には
再び酸化皮膜処理とマンガナイジング処理を加える必要
がある。処理の順序は試行錯誤の結果得たものがベスト
であり、個々のコンデンサのサイズ、選択した固体金属
粉末の状態（粒径）および周知技術のその他の要素に合
わせて変えられる。

【００４６】図５に示すように、チャンネル１６には表
面１１のレベルまで、または表面よりも僅かに高い位置
まで樹脂絶縁組成物１７が充填されている。最も望まし
い樹脂は液体エポキシ樹脂であるが、後で硬化する様々
な液体樹脂を使用することができる。

【００４７】望ましい方法として、第２ののこ切断部Ｓ
２を形成した後、チャンネルを充填する以前に装置に酸
化皮膜処理を施し、のこ切断部Ｓ２により露出した金属
を酸化皮膜処理絶縁層で覆うようにする。

【００４８】以下の説明から明らかなように、樹脂１７
（および以後ののこ切断／酸化皮膜処理工程）により、
焼結タンタル粉末成形ウェーハ１３の金属構成要素相互
の電気接続が、個々のコンデンサ形成部材１５と基材と
の境界をなす表面１１で行なわれるようになる。

【００４９】図６に示すように、構成要素１５の上側表
面１８には、従来と同じように、電導カーボンの第１の
層１９と銀の被覆層２０が設けてあり、マンガナイジン
グ処理により形成した対向電極の外側（上側）表面を電
気接続している。

【００５０】図７に示すように、陰極プレート２１が固
定、すなわち、電導性接着剤により銀コーティング２０
の上側表面２２に接着固定されている。接着剤が硬化し
た後、最初に設けたのこ切断部Ｓ１の空隙２３に液体絶
縁樹脂材料（例えば、エポキシ樹脂）を充填し固化させ
る。基材１０と陰極プレート２１が注入樹脂を閉じ込め
るセルを形成しているため、樹脂の充填は比較的簡単に
行なえる。

【００５１】最後に、図８に示した複合体ユニットは、
のこ切断部Ｓ１とＳ２に一致するのこ切断部Ｓ３に沿っ
て切断され、この切断工程を経て図１１に示すような構
造のコンデンサ製品が得られる。

【００５２】前述したことから明らかなように、新たに
加工したりカプセルに封入する作業は必要ない。のこ切
断部Ｓ３を入れさえすればカプセル化した固体コンデン
サ製品が得られる。コンデンサは表面装着可能である。
陽極１０’は基材１０のセグメントからなり、また陰極
すなわち対向電極２１’は陰極プレート２１の後付け部
分から構成されている。

【００５３】本発明の重要な利点は、基材とウェーハ１
３の保管サイズ半製品（図２）を製作しておけることに
ある。のこ切断部の間隔を単に変えるだけで、個々のユ
ーザーの要求に見合う様々な製品特性のコンデンサを製
造することができる。

【００５４】本発明を限定する意図はなく、また最善の
方式条件に応じて変更できるが、図１から図９の方法を
実施するに際し好ましい製造手順を説明すると以下のよ
うになる。製造順序１．タンタル基材を準備する。２．タンタル粒子を付着させ、加熱して基材に粒子を接
着する。３．タンタルウェーハを載せ、ウェーハを焼結して粉体
を一体化し、基材に接着した後に酸化皮膜処理する。４．マンガナイジング処理する。５．ウェーハをのこ歯切断する（Ｓ１）。６．のこ切断部を覆う誘電層を形成する。７．第１の樹脂バリア（１７）を設ける。８．マンガナイジング処理する。９．カーボンコーティングを施す。１０．シルバーコーティングを施す。１１．電導性接着剤を使用して陰極プレートを接着す
る。１２．第２の樹脂注入によりカプセル化する（２４）。１３．ウェーハを切断し個々のコンデンサに分割する。

【００５５】図１２から図２０は、図１から図９に示し
た方法の改良例を図示している。これら方法の主な相違
点は、樹脂構成要素１７を付加する第１の樹脂注入工程
が省略されている点にある。図１２から図２０に示す製
造工程の説明において、同じ構成要素には図１から図９
の説明で使用したものと同じ参照番号が付されている。

【００５６】この実施例（図１２から図２０）によれ
ば、第１ののこ切断部（Ｓ１）を形成した後に、コンデ
ンサの付属要素１５と基材１０の露出表面に誘電性コー
ティング３０が施され、のこ切断により露出した金属構
成要素を遮蔽し、その結果、基材と部材１５の基部との
間の境界面を保護する絶縁バリアが得られる。その後、
装置にマンガナイジング処理を施し、さらに、のこ切断
部Ｓ１に揃えて幅の狭い第２の一連ののこ切断部（Ｓ
２）が形成される。この作業を終えて、複合体はさらに
誘電体形成工程に送られ、のこ切断部Ｓ２により露出し
た縁を誘電性コーティングでシールするようにされる
（図１７）。次いで、複合体をマンガナイジング処理し
て対向電極を形成し、これに事前の処理、すなわち、カ
ーボン層１９と銀層２０を付着させ、さらに陰極プレー
ト２１を取り付ける処理が施される。コンデンサ部材１
５の間の空隙は樹脂絶縁体２４で塞ぎ、のこ切断部Ｓ３
に沿って切断し、図２１で示すようなコンデンサ製品２
５を製作する。

【００５７】図１から図９に示した方法と同じように、
工程の手順はある程度変更することができる。図１２か
ら図２０の具体例に関して、好ましい手順は以下の通り
である。製造順序（図１２から図２０）１．基材を荒仕上げするか焼結金属粒子を付着させる。２．基材にウェーハを載せ、ウェーハと基材を共に焼結
する。３．誘電体を形成する。４．基材のレベルまでのこ切断する（Ｓ１）。５．さらに、誘電体を形成し、のこで露出した金属をシ
ールする。６．マンガナイジング処理を施す。７．基材に深い切断部（Ｓ２）を形成する。８．のこ切断部（Ｓ２）を形成する過程で生じた溝内を
再び酸化皮膜処理して誘電体を形成する。９．マンガナイジング処理を施す。１０．コンデンサの上側縁にカーボンおよび銀を付着さ
せる。１１．電導性接着剤を使用して銀表面に陰極プレートを
取り付ける。１２．樹脂を注入する。１３．のこ切断部（Ｓ３）により個々のコンデンサに分
離する。

【００５８】前述の説明から明らかなように、本明細書
中には固体コンデンサの新規な製造方法を明らかにして
いる。これら本発明の方法に共通しているものは、陰極
プレートと陽極プレートの間にあって空隙部で仕切られ
た多数の固体コンデンサが得られることである。空隙に
は絶縁カプセル封入樹脂が充填される。コンデンサの製
作を完全に終えカプセル封入処理を済ませてから、個々
のコンデンサをマトリックスから切断する。この再度の
のこ切断工程を経て、カプセル封入され端末処理を終え
た表面装着の可能なコンデンサが得られる。基材の切断
縁は陽極端末を形成し、陰極プレートの縁は対向電極ま
たは陰極端末を形成している。

【００５９】この方法を実施して得たコンデンサのパッ
ケージ容積は従来の固体コンデンサの容積の約３分の１
しかなく、非常に効率のよいスペース利用が可能であ
る。従来のコンデンサには、焼結ペレットから陽極ロッ
ドが脱落し端末への陽極ロッド連結が途切れることによ
る欠陥が生じやすいが、本発明のコンデンサによればこ
のような欠陥はほとんど生じることがない。

【００６０】本発明の製造方法は、樹脂構成要素がコン
デンサ製品のカプセル封入材として機能することに加え
て、陽極を対向電極から絶縁する絶縁体が形成され（第
１の方法）、これが製造手続きを容易にする手段として
の役割も果たしている。前述した２つの具体的方法によ
れば、最終のこ切断作業時においてマトリックスの合成
を高めることができる。

【００６１】当業者および本明細書に記載の内容に精通
したものには、本発明の精神から逸脱することなく、構
造の細部に至るまでまた実施の方法論については様々に
変更することができる。従って、本発明は特許請求の範
囲に基づいて広義に解釈する必要がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるコンデンサの製造
方法において、基材の表面加工状態を示す概略断面図。

【図２】基材上にウェーハを接合した状態を示す概略断
面図。

【図３】ウェーハにのこ切断部Ｓ１を形成した状態を示
す概略断面図。

【図４】のこ切断部Ｓ１に整合して基材にのこ切断部Ｓ
２を形成した状態を示す概略断面図。

【図５】のこ切断部Ｓ２に樹脂バリアを充填した状態を
示す概略断面図。

【図６】カーボンコーティングと銀コーティングを施し
た状態を示す概略断面図。

【図７】陰極プレートを設置した状態を示す概略断面
図。

【図８】のこ切断部Ｓ１の空隙に樹脂を充填した状態を
示す概略断面図。

【図９】ウェーハと基材の切断位置を示す概略断面図。

【図１０】図３に示した段階の製作途中の複合体を示す
斜視図。

【図１１】図１から図９の方法により製造したコンデン
サ製品の一部分の拡大斜視図。

【図１２】本発明の変更例によるコンデンサの製造方法
において、基材の表面加工状態を示す概略断面図。

【図１３】基材上にウェーハを接合した状態を示す概略
断面図。

【図１４】ウェーハにのこ切断部Ｓ１を形成した状態を
示す概略断面図。

【図１５】露出表面に誘電コーティングを施した状態を
示す概略断面図。

【図１６】のこ切断部Ｓ１に整合して基材にのこ切断部
Ｓ２を形成した状態を示す概略断面図。

【図１７】のこ切断部Ｓ２により露出した縁を誘電コー
ティングで覆った状態を示す概略断面図。

【図１８】カーボンコーティング、銀コーティングおよ
び陰極プレートを設置した状態を示す概略断面図。

【図１９】のこ切断部Ｓ１とＳ２の空隙に樹脂を充填し
た状態を示す概略断面図。

【図２０】ウェーハと基材の切断位置を示す概略断面
図。

【図２１】図１２から図２０の方法により製造したコン
デンサ製品の一部を拡大して示す斜視図。

【符号の説明】

１０基材１１基材の上側表面１２タンタル粒子１３ウェーハ１４ウェーハの下側表面１５コンデンサ形成ユニット１６チャンネル１７樹脂絶縁組成物１８上側表面１９カーボンコーティング２０銀コーティング２１陰極プレート２２銀コーティングの上側表面２３空隙Ｓ１第１ののこ切断部Ｓ２第２ののこ切断部

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【手続補正書】

【提出日】平成７年６月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項２】請求項１の方法により製作された表面装
着可能な固体コンデンサ。

【請求項３】請求項１に記載された方法において、前
記第１の一連の切断部は前記基材にチャンネルができる
深さまで設けてあり、また当該方法は、前記対向電極コ
ーティングを形成する以前に、少なくとも前記基材の前
記表面のレベルまで前記チャンネルを絶縁材料で充填す
る段階を備えている多数の固体コンデンサを同時に製作
する方法。

【請求項４】請求項３の方法により製作された表面装
着可能な固体コンデンサ。

【請求項５】請求項１に記載された方法において、当
該方法は、前記ウェーハを装着するのに先立ち、前記ウ
ェーハの粉体の粒径より大きな粒径の前記固体金属の追
加粒子を前記基材に溶着する段階を備えている多数の固
体コンデンサを同時に製作する方法。

【請求項６】請求項５の方法により製作された表面装
着可能な固体コンデンサ。

【請求項７】請求項１に記載された方法において、前
記固体コンデンサ成形金属がタンタルからなる多数の固
体コンデンサを同時に製作する方法。

【請求項８】請求項７の方法により製作された表面装
着可能な固体コンデンサ。

【請求項９】請求項７に記載された方法において、前
記基材の少なくとも最上部表面がタンタルからなる多数
の固体コンデンサを同時に製作する方法。

【請求項１０】請求項９の方法により製作された表面
装着可能な固体コンデンサ。

【請求項１１】多数の表面装着可能な固体コンデンサ
を同時に製作する方法にして、上側表面を備えた平坦な
金属基材を準備する段階と、この基材の前記上側表面に
係合する下側表面および基材に平行に且つ基材から間隔
を設けた上部表面を持つ粉体の固体コンデンサ成形材料
からなるウェーハを前記基材の前記表面に装着する段階
と、ウェーハおよび基材を共に焼結して前記ウェーハを
前記基材に接着し、また前記粉体を多孔質ブロックに固
める段階と、前記基材に直交する平面に沿って前記ウェ
ーハを通り少なくとも前記上側表面のレベルに至る第１
の一連の切断部を形成することにより前記焼結ウェーハ
を複数の分離サブユニットに分割する段階と、前記第１
の一連の切断部に整合して、この第１の一連の切断部よ
りも幅が狭く、前記基材の前記上側表面より下側に延び
この基材にチャンネルを形成する第２の一連の切断部を
形成する段階と、前記チャンネルを第１の絶縁樹脂体で
充填する段階と、その後、前記サブユニットに順に酸化
皮膜処理とマンガナイジング処理を施し、前記上部表面
に露出した対向電極を持つ固体コンデンサを形成する段
階と、電導陰極プレートを前記上部表面に電気的且つ機
械的に接着する段階と、前記第１の一連ののこ切断部に
よりできた前記基材と陰極プレートの間の空隙スペース
を絶縁材料で充填する段階と、その後、前記第２の一連
の切断部に整合して、前記陰極プレート、樹脂体、絶縁
材料および基材を通る第３の一連の切断部を形成する段
階とを有する多数の固体コンデンサを同時に製作する方
法。

【請求項１２】請求項１１の方法により製作された表
面装着可能な固体コンデンサ。

【請求項１３】請求項１１に記載された方法におい
て、前記粉体の粒径より大きな粒径の前記固体金属の追
加粒子を前記基材の前記上側表面に載せる段階と、前記
ウェーハを装着するのに先立ち、前記上側表面に前記追
加粒子を溶着する段階とを備えている多数の固体コンデ
ンサを同時に製作する方法。

【請求項１４】請求項１３の方法により製作された表
面装着可能な固体コンデンサ。

【請求項１５】請求項１３に記載された方法におい
て、前記固体金属がタンタルからなる多数の固体コンデ
ンサを同時に製作する方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｇ 9/05 Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の固体コンデンサを同時に製作する
方法にして、当該方法は、金属基材を準備する段階と、
この基材に係合する下側表面および基材に平行に且つ基
材から間隔を設けた上側表面を持つ粉体の固体コンデン
サ成形金属からなるウェーハを前記基材に装着する段階
と、ウェーハおよび基材を焼結してウェーハの下側表面
を基材に接着し、またウェーハの粉体を多孔質ブロック
に固める段階と、前記基材に直交する平面に沿って第１
の一連の切断部を形成することにより前記ウェーハを複
数の分離ユニットに分割する段階と、前記ウェーハを酸
化皮膜処理工程に送り前記多孔質ブロック全体に誘電コ
ーティングを形成する段階と、この誘電コーティングを
覆い前記上側表面を被覆する電導対向電極コーティング
を形成する段階と、金属部材を前記基材に平行に、前記
上側表面の対向電極コーティングに電気的且つ機械的に
接合する段階と、前記基材と部材の間に絶縁材料を注入
して、前記第１の一連の切断部が形成した前記ウェーハ
の分離ユニット間の空隙を実質的に埋める段階と、その
後、前記第１の一連の切断部に平行に且つこれら切断部
に整合して前記金属部材、絶縁材料および基材を通る第
２の一連の切断部を形成する段階とを有する多数の固体
コンデンサを同時に製作する方法。
【請求項２】請求項１に記載された方法において、前
記第１の一連の切断部は前記基材にチャンネルができる
深さまで設けてあり、また当該方法は、前記対向電極コ
ーティングを形成する以前に、少なくとも前記基材の前
記表面のレベルまで前記チャンネルを絶縁材料で充填す
る段階を備えている多数の固体コンデンサを同時に製作
する方法。
【請求項３】請求項１に記載された方法において、当
該方法は、前記ウェーハを装着するのに先立ち、前記ウ
ェーハの粉体の粒径より大きな粒径の前記固体金属の追
加粒子を前記基材に溶着する段階を備えている多数の固
体コンデンサを同時に製作する方法。
【請求項４】請求項１に記載された方法において、前
記固体コンデンサ成形金属がタンタルからなる多数の固
体コンデンサを同時に製作する方法。
【請求項５】請求項４に記載された方法において、前
記基材の少なくとも最上部表面がタンタルからなる多数
の固体コンデンサを同時に製作する方法。
【請求項６】多数の表面装着可能な固体コンデンサを
同時に製作する方法にして、上側表面を備えた平坦な金
属基材を準備する段階と、この基材の前記上側表面に係
合する下側表面および基材に平行に且つ基材から間隔を
設けた上部表面を持つ粉体の固体コンデンサ成形材料か
らなるウェーハを前記基材の前記表面に装着する段階
と、ウェーハおよび基材を共に焼結して前記ウェーハを
前記基材に接着し、また前記粉体を多孔質ブロックに固
める段階と、前記基材に直交する平面に沿って前記ウェ
ーハを通り少なくとも前記上側表面のレベルに至る第１
の一連の切断部を形成することにより前記焼結ウェーハ
を複数の分離サブユニットに分割する段階と、前記第１
の一連の切断部に整合して、この第１の一連の切断部よ
りも幅が狭く、前記基材の前記上側表面より下側に延び
この基材にチャンネルを形成する第２の一連の切断部を
形成する段階と、前記チャンネルを第１の絶縁樹脂体で
充填する段階と、その後、前記サブユニットに順に酸化
皮膜処理とマンガナイジング処理を施し、前記上部表面
に露出した対向電極を持つ固体コンデンサを形成する段
階と、電導陰極プレートを前記上部表面に電気的且つ機
械的に接着する段階と、前記第１の一連ののこ切断部に
よりできた前記基材と陰極プレートの間の空隙スペース
を絶縁材料で充填する段階と、その後、前記第２の一連
の切断部に整合して、前記陰極プレート、樹脂体、絶縁
材料および基材を通る第３の一連の切断部を形成する段
階とを有する多数の固体コンデンサを同時に製作する方
法。
【請求項７】請求項６に記載された方法において、前
記粉体の粒径より大きな粒径の前記固体金属の追加粒子
を前記基材の前記上側表面に載せる段階と、前記ウェー
ハを装着するのに先立ち、前記上側表面に前記追加粒子
を溶着する段階とを備えている多数の固体コンデンサを
同時に製作する方法。
【請求項８】請求項７に記載された方法において、前
記固体金属がタンタルからなる多数の固体コンデンサを
同時に製作する方法。
【請求項９】請求項１の方法により製作された表面装
着可能な固体コンデンサ。
【請求項１０】請求項２の方法により製作された表面
装着可能な固体コンデンサ。
【請求項１１】請求項３の方法により製作された表面
装着可能な固体コンデンサ。
【請求項１２】請求項４の方法により製作された表面
装着可能な固体コンデンサ。
【請求項１３】請求項５の方法により製作された表面
装着可能な固体コンデンサ。
【請求項１４】請求項６の方法により製作された表面
装着可能な固体コンデンサ。
【請求項１５】請求項７の方法により製作された表面
装着可能な固体コンデンサ。
【請求項１６】請求項８の方法により製作された表面
装着可能な固体コンデンサ。
【請求項１７】カプセル封入され端末処理された表面
装着可能な固体コンデンサの製作方法にして、金属製の
陽極プレートと陰極プレートを持ち、これらプレート間
に多数の固体コンデンサが配置され、これらコンデンサ
は互いに間隔を開けられコンデンサ間にチャンネルを形
成しており、前記陽極プレートに溶着した陽極端子と前
記陰極プレートに電気的且つ機械的に接着した陰極端子
を備えているような予備成形体を準備する段階と、モー
ルドの境界面をなす前記プレートを利用して液体絶縁樹
脂を前記チャンネル内に注入する段階と、この樹脂を硬
化させる段階と、その後、前記チャンネルに一致した線
に沿って前記プレートと樹脂を切断する段階とを有する
固体コンデンサの製作方法。
【請求項１８】一体化された平坦な金属陽極プレート
を設ける段階と、この陽極プレート上に、前記陽極プレ
ートに電気的且つ機械的に接着された陽極部分とこの陽
極プレートに平行に間隔を開けられ共面関係に整合して
配置された陰極部分を持つ、チャンネルで仕切られた互
いに間隔を開けて位置する多数の固体コンデンサを形成
する段階と、一体化された平坦な陰極プレートを前記コ
ンデンサの前記陰極部分に電気的且つ機械的に接着する
段階と、その後、前記チャンネルに整合し前記プレート
に直交した切断線に沿って前記陽極プレートと陰極プレ
ートを同時に切断する段階と、を有する方法により製作
された表面装着可能な固体コンデンサからなる製造品。
【請求項１９】請求項１８に記載された製造品におい
て、さらに、前記切断工程に先立ち、前記チャンネルを
絶縁材料でほぼ完全に充填する段階を経て製作された製
造品。
【請求項２０】平坦な金属基材を準備する段階と、基
材に係合する下側表面とこの基材に平行に且つ基材から
間隔を設けた上側表面を持つ、粉体の固体コンデンサ成
形金属からなるウェーハを前記基材に宛てがう段階と、
前記ウェーハを前記基材に接触したまま焼結し、前記粉
体金属を多孔質ブロックに固め、このウェーハを前記基
材に電気的且つ機械的に接着する段階と、前記基材に直
交する第１の切断線に沿って前記焼結ウェーハを複数の
分離ユニットに分割する段階と、前記ユニットを酸化皮
膜処理して誘電コーティングを形成する段階と、この誘
電コーティング上に前記上側表面を被覆する電導対向電
極コーティングを形成する段階と、前記複数のユニット
を被覆した状態で、平坦な一体の金属陽極プレートを前
記上側表面に電気的且つ機械的に接着する段階と、その
後、前記第１の切断線に整合して前記陽極プレートと基
材を通り基材に直交して第２の一連の切断部を形成する
段階と、を有する方法により製作された表面装着可能な
固体コンデンサ。