JPS6151911A - 改良された固体電解コンデンサおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多孔質のペレットアレーが密度勾配層を紅で
ベースに詰合された開本電解コンデンサおよびその％：
Ｉ造法に関する。

従来の技術 固体＋ｌＳｉ！コンデンサは、タンタルの多重層をベー
スにスクリーン印刷し、かつその後に焼結しかつコン２
ンサに加工づ−ることにより製造されている。さらに他
の公知のコンデンサは、粉末状ぺＶット９ベースに圧縮
なよび焼結し、かつ−亡の後に加工して固体′？ｄ解コ
ンデンサを形成することにより３ｖ造さ几ている、しか
しながら、一般に適用可能である高ＱＶ粉末から製造さ
れたぺＶットは、公知技術によるものよりも低い密度を
有しかつ、ベースに、それらの間に任意種類の結合を形
成するように十分に圧縮されることができない。これら
高○■、ω末の多重ｒＭをスクリーン印刷しコンデンサ
を形成することは可能であるが、得られたブロックの長
い寸法がベースの平面に配置され、これが１バッチ当り
加工されることのできる陽極の数を制限する。

本発明によれば、パルプメタルインキが、パルプメタル
ベースにスクリーン印刷されてパッドのアレーを形成し
、バルブメタルペレットがそｎぞれのパッドの端面に配
置され、かつこの集成体が焼結される。

従って本発明は、陽極酸化物層を含有するパルプメタル
ベースおよび低密度バルブメタルペレット、固体電解質
、４電層、対向電極、および被封を含有するコンデンサ
において、密度勾配層が前記ペレットを前記ベースに結
合する改良された固体電解コンデンサに関する。

さらに本発明は前記固体電解コンデンサを製造するため
、パルプメタルパラｒのアＶ−をパルプメタルベースに
スクリーン印刷し、前記アレーを陽極酸化してその上に
パルプメタルインキを形成し、固体電解質および等電層
および対向電極を、細こし、かつ前記アレーを個々のコ
ン７゛ンサに分離するこれら工程を官有する方法におい
て、バルブメタルペレットをそれぞれの前記パッドの端
面に配置し、かつ得られた集成体をｍ結し、そＩしによ
り、密度勾配層を経て前記ベースに結合でり、た多孔質
焼結ペレットのアＶ−を形成する固体＋４解コンデンサ
の製造法に四する。

本発明によれば、バルブメタルペレットが、バルブメタ
ルベース釦スクリーン印刷さｌしたパルプメタルインキ
の屑を経て前記ベースに同定される。はじめにインキは
、ペレットをベースに付着させるための結合剤または接
着剤として役立つ。その後にこの集成体は、ペレットが
ベースにソ変勾配接合部−を経て結合するように焼結て
れる。ペレットが、端面に配置さル、それによりベース
載面範囲の単位面積当クペンットの大きいが度を計容す
る。このことは、従来よりメッキ”された陽極で可能で
らったよりも、１バッチ当りさらに多数の陽極がコンデ
ンサ中へ加工されうろことを表わす。

その後に、複数のＩＱ　１ｆＡペレツトを有するベース
が陽極酸化され、全面にわたりパルプメタル酸化物が形
成される。熱安定性のポリマーが、陽極酸化されたベー
スに、隣接するペレット間の格子中に施こされることが
できる。ポリマーは、引続く熱分解工程に耐えるため熱
的に安定でなけ几ばならない。有利にポリマーは、引続
き施こさルる固体電解質に裏り個らされてはならない。

ポリマーは、シリコーンフェス、ポリテトラフルオルエ
チンンまたはポリイミドであればよい。

ポリマーは、ベースを、引続き施される電解質と絶縁す
るのに役立ち、その結果ベースおよび電解質間の短絡が
、コンデンサを切断分離する際の最長加工工程で阻止す
る。選択的に、ポリマーが省略され、かつ固体電解質が
ベースから公知の方法、例えばンーデクリーリングによ
り除去されてもよい。

二１４＆化マンゴンが、アン−中のペレットに公知の方
法で、ｅ□＋」えば、アレーを硝Ｂタマンがン（ＩＩ）
尋欣中へ浸析しかつ熱分解して二θｙ化物・ｋ形成する
ことにより形成される。藝屯ｊ♂訃よび対向電極がこの
二酸化マンがン上へ旋こされる。有利に、陽極酸化せる
ベースを被覆するポリマーに結合する被封層が施こされ
ろ。硬化する前に、コンデンサの上面（表面）を被伊す
る全ての被封が除去される。他の対向電極層が、この表
面に、この表面および隣接する被封を被覆するように施
こされる。ベースの裏面が、金属が露呈するまで剥離さ
れ、この金属が陽惚接点となる。

最後に、コンデンサアレーが個々のコンデンサまたはコ
ンデンサ群に分離される。

実施例 以下に、本発明を図面実施例につき詳説する。

第１図および第２１２は、スクリーン印ｆａｌｌされた
パルプメタルパッド１１を有し、その上にバルブメタル
ペレット１２が配置されたパルプメタルベース１０を示
す：これを明示するため、ペレットおよびパッド間の距
離、訃よびペレット寸法が誇張されている。有利にバル
ブメタルペレット１２が、高Ｃｖコン？ンサの得られる
町　　　大表面積粉末から製造される。

有利にペレット１２は、一般の晋度５．５〜６．５９／
ｃｃに対し、未加工（未焼結）密度約４ｇ／ＣＣを有す
る。スクリーン印刷されたインキは缶匣約ｓ、ｓｙ／ｃ
ｃを有する。列が焼結された際に、このインキが、ペレ
ット１２お工びベース１０間の蓄度勾配接合を生じる（
タンタル箔で警度約１６．６　ｇ／ｃｃ　）。有利に、
結合剤／充填材と一緒に圧縮された低密度ペレットが使
用される、それというのも結合剤／充填材が十分な強度
を与え、その結果ペレットが焼結せずに使用されうるか
らである。パッド１１およびペレット１２を有するベー
ス１２が、焼結前に結合剤を除去しかつパッドを硬化さ
せるため例えば約ｉｓｏ’ｃに加熱される。他方でペレ
ットは、パッド上に配置される前に七〇強反を増大させ
るため部分的に焼結されてもよい。

第２図は、パッド１１に固定されたペレット１２のアレ
ーを示し、このパッドが、ペレット１２をベース１０に
維持するための接着剤として作用する。その後にこの集
成体が焼結されるとともに、パラ−１１がペレット１２
およびベース１０間の密度勾配接合を形成する。その後
にアレーが、酸化物層１３、レリえば五順化タンタルを
全面にわたり形成するため陽極度化される。有利に、熱
安定性のポリマー、有利にポリイミドは、ペレット−パ
ッド１２−１１構造体を相互に分離する列２１および行
２２に浴う格子模様の空間中に施こされる。

アレーは、固体寛Ｓコン・ｒンサを形成するため常法で
加工される。このようなコンデンサの１つを第３図に示
す。固体の二叡化マンンデン゛蹴解＠１５が、ペレット
１２およびパッド１１の陽極酸化面１３上へ配置されか
つ、それらの外面な、硝酸マンガン（Ｉ［）溶液に六′
嚢返し浸漬しかつ；、＋ａ分解することにエリ被覆する
。尋電層１６および対向電極１γが施こされる。

個々のコンデンサが所望の最終製品である場合、被封１
８が施こされ、有利にエポキシコーチングが流動床法に
より施こされる。この被封が硬化する前に、粉末状の被
封材料が、コンデンサの、ベースと反対側の端面の対向
電極１７から、払拭によるかまたは、米国特許明細書第
４２０３１９４号（１９８０年５月２０日公告）に記載
されたような尖鋭に制限された水平方向の気流により除
去される。対向電極１７の第２の層１９が、この端面お
よび、被封１８の上部にわたり施こされ、陰極端子とし
て使用式れる。

ベース１０の裏面に存在する陽極酸化物および他の全て
の′＋′／Ｊ＠が剥離し去られ、かつアレーが、陽極接
点として役立つベース１０を有する個々のコンデンサま
たはコンデンサ群に分割される。有利に、剥ＷＩ！され
たベースが、ニッケルまたは他の金属でメッキされかつ
半田で完全に被覆されるか、または部分的に、例えば半
田で被覆されていてもよい金属パッドまたはストリップ
が、陽極朔子として、個゛々のコンデンサに分離される
前に施こされる。

第３図は、ＡｆＪ述のように製造された単一のコンデン
サ群示す。パッド１１が、ベース１０およびペレット１
２間の苗度勾配接合部である。

ペレット１２の全面、パッド１１．およびベース１０の
隣接面が、陽極酸化物１３０層を有する。ポリマー１４
が、ベース１０上の陽極酸化物１３０部分を被覆する。

固体の二ば化マンがン＠屏質１５が、ペレット１２を被
覆する陽極酸化物１３上に配置されるが、但し′ｅ、、
ｓ質１５はポリマー１４に付着することがない。・同じ
く、導電層１６が電解質１５に付着するが、ポリマー１
４には付着しない。対向゛電極１７、肩利に銀が、１部
分の導電層１６を被覆する。被封層１８が対向電極１７
上に施こさ几、ポリマー１４に付着する。この１会１８
が、コンデンサの、ベース１０と反対側の端面から、こ
れを払拭することによるかまたはエアージェットにより
除去される。対向電極１７の第２の層１９が、この端面
および、被封１８の上部にわたり陰極端子として施こさ
れる。

ベース１０の底面が、陽極酸化物が除掃されかつその後
にｆｔ属２０、有利にニッケルで被覆さｎる。半田層２
３が、金属２０を被覆しかつ陽極端子として使用される
。その後にこ几らコンデンサが、個々の単位またはその
群に、切断、有利にンーデ切断により分離される。

効果 殊に本発明は、小型コンデンサ、例えば１．６Ｘ３．２
ｍｍの製造に適当であるとともに、１つのアン−当りこ
の寸法のコンデンサ約５０００個が加工可能である。ペ
レットを、有利にタンタル箔でおるベースに結合するこ
とが、小型コンデンサの経済的な製造法を提供する。ま
たこのベースが、低密度ペレットに、現在適用可能でお
るよりもさらに確実な１ｄ極端子を形成する。

本発明の方法は、優れた容積効率および改善された高周
波電気特性を有するコンデンサを製造する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２１！２Ｉは本発明によるコンデンサの
１実施例を部分的に示すそれぞれ析閘図および平面図、
および第３図は本発明によるコンデンサの構造の１実施
例を示すＩｆｊｒ面図である。 １０・・・パルプメタルベース、１１・・・パルプメタ
ルパッド（密度勾配層）、１２・・・バルブメタルペレ
ット、１３・・・蛾化物層、１４・・・熱安定性ポリマ
ー、１５・・・固体′電解質、１６・・・導電層、１Ｔ
・・・対向面：極、１８・・・被封、１９・・・対向電
極の第２の層、２０・・・金属層、２１・・・列、２２
・・・行、２３・・・半田層 手続補正書（自効 昭和６０年９　月ｔ’ｆ日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、陽極酸化物層を有するバルブメタルベース（１０）
   および低密度バルブメタルペレット（１２）、固体電解
   質（１５）、導電層（１６）、対向電極（１７）、およ
   び被封（１８）を含有するコンデンサにおいて、密度勾
   配層（１１）が前記ペレット（１２）を前記ベース（１
   ０）に結合することを特徴とする改良された固体電解コ
   ンデンサ。 ２、熱安定な絶縁性ポリマー層（１４）が前記ベース（
   １０）上の前記陽極酸化物（１３）を被覆することを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項記載の改良された固体
   電解コンデンサ。 ３、陽極酸化物層を含有するバルブメタルベース（１０
   ）および低密度バルブメタルペレット（１２）、固体電
   解質（１５）、導電層 （１６）、対向電極（１７）、および被封 （１８）を含有し、密度勾配層（１１）が前記ペレット
   （１２）を前記ベース（１０）に結合するコンデンサを
   製造するため、バルブメタルパッド（１１）のアレーを
   バルブメタルベース（１０）にスクリーン印刷し、前記
   アレーを陽極酸化してその上にバルブメタル酸化物（１
   ３）を形成し、固体電解質（１５）および導電層（１６
   ）および対向電極（１７）を施こし、かつ前記アレーを
   個々のコンデンサに分離するこれら工程を含有する方法
   において、バルブメタルペレット（１２）をそれぞれの
   前記パッド（１１）の端面に配置し、かつ得られた集成
   体を焼結し、それにより、密度勾配層（１１）を経て前
   記ベース（１０）に結合された多孔質焼結ペレット（１
   ２）のアレーを形成することを特徴とする改良された固
   体電解コンデンサの製造法。 ４、前記アレーが被封され、前記被封（１８）が前記ペ
   レット（１２）の面から除去され、かつ他の対向電極層
   （１７）が前記面および前記被封（１８）の１部分に施
   こされることを特徴とする、特許請求の範囲第３項記載
   の改良された固体電解コンデンサの製造法。 ５、前記バルブメタル酸化物（１３）が、前記ベース（
   １０）の、前記ペレット（１２）のアレーと反対側の片
   面から、前記分離の前に除去されることを特徴とする、
   特許請求の範囲第３項記載の改良された固体電解コンデ
   ンサの製造法。 ６、前記片面が、陽極酸化物の除去後に金属で被覆され
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第５項記載の固体
   電解コンデンサの製造法。 ７、熱安定性ポリマーより成る絶縁層（１４）が前記ベ
   ース上の陽極酸化物（１３）上へ施こされて前記ペレッ
   ト（１２）間の空間を被覆し、それにより前記ベース（
   １０）を、引続き施こされた固体電解質（１５）と絶縁
   することを特徴とする、特許請求の範囲第３項記載の改
   良された固体電解コンデンサの製造法。