JPS633445B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は固体電解コンデンサの製造方法に関す
る。 従来固体電解コンデンサはその表面積を拡大す
るために基体金属粉末をプレス成形した後、焼結
することによつて得られた多孔質の焼結体を用い
ている。このような焼結体からコンデンサを製造
するに当つては、まず焼結体表面を陽極酸化する
ことによつて誘電体絶縁皮膜を形成した後、二酸
化マンガン等の半導体層を形成し、さらに順次グ
ラフアイト層、銀ペースト層、半田層等からなる
陰極導電体層を形成する。続いて陽極基体金属に
半田付可能な陽極引出リード線を接続するが、こ
のためには、あらかじめ基体金属焼結体に埋設あ
るいは溶接等により接続されしかも、陰極層の被
覆を避けて保持されてきた基体金属と同材質の突
出リード線を設けておく必要がある。そのために
従来方法で製造される固体電解コンデンサでは突
出リード線と、陽極引出リード線の突出リード線
への溶接等による接続余裕のための空間が不可欠
であり、コンデンサの小型化への大きな障害とな
つていると共に上記埋設、溶接等の製造工程をそ
れだけ余分に必要とし経済性が低いものであつ
た。 本発明はかかる欠点を解決した大きな容量効率
を有すると共にチツプ状のコンデンサとしての使
用に最適の構造を有する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。 本発明による固体電解コンデンサの製造方法
は、複数の塊状体を相互にその一部でもつて一体
化した形状の弁作用を有する金属の焼結体の表面
を陽極酸化する工程と、所定の陰極導電体層を形
成する工程と、上記金属焼結体を個々の塊状体に
上記一部を切断することにより分割する工程と、
上記塊状体の切断面に含まれる上記陰極導電体層
の露出部を絶縁性樹脂で被覆する工程と、上記切
断面に含まれる上記金属焼結体の表面に陽極端子
を取に付ける工程とを含むことを特徴とするもの
であり、上述した製造方法は好ましくはさらに陰
極導電体層を形成したあと絶縁性樹脂で被覆する
工程と、上記金属焼結体を個々の塊状に分割した
後、分割面近傍の陰極導電体層を除去する工程を
含むものである。 あるいは本発明の固体電解コンデンサの製造方
法は、焼結された弁作用を有する金属の焼結体を
表面から内部へ厚さ方向の一部を陽極酸化する工
程と、所定の陰極導電体層を形成する工程と、上
記導電体層の形成された上記金属焼結体とその厚
さ方向の面で複数に切断して複数のコンデンサ素
子を形成する工程と、上記コンデンサ素子の切断
面に露出している上記金属をその所定部を除いて
絶縁性樹脂で被覆する工程と、上記切断面の所定
部に陽極端子を取り付ける工程とを含むことを特
徴とするものである。 かかる本発明によれば陽極端子部の取り出し構
造が大巾に小型化された高体積効率を有する固体
電解コンデンサを得ると共に非常に量産性の優れ
た該コンデンサの製造方法をも併せて可能ならし
めるものである。 次に本発明の第１の実施例について第１図Ａ〜
Ｄを用いて説明を加える。 タンタル、アルミニウム等の弁作用を有するコ
ンデンサ用基体金属の粉体を圧縮成形後たとえ
ば、タンタルでは1000℃〜2200℃、アルミニウム
では400〜500℃の高温中にて真空焼結して第１図
Ａに示す如き複数の六面体ブロツクを１つの柱状
体で連結した連結焼結体１を得る。このような連
結焼結体１を得るもう一つの方法として、金属の
粉体を所望の焼結体形状に合わせて、抜き型加工
した窒化ジルコニウム等の耐熱性容器に静置した
状態で真空高温焼結しても良い。このようにして
得た連結焼結体の上記柱状体の一端を弁作用を有
する金属線２に溶接、保持することにより多数個
の連結焼結体を同時に化成、陰極体等の処理を行
なえるようにバツチ組みする。この際、金属線２
の代りに弁作用を有する金属板で保持しても、ま
た、通常の金属線でも化成液に浸されなければ同
様に用いることができる。しかる後、連結焼結体
１全体に陽極酸化によつて誘電体絶縁皮膜を形成
した後、順次MnO₂、又はPbO₂等の半導体層及
び、グラフアイト層、銀ペースト層、半田層等を
含む陰極層３を形成する。このようにして形成さ
れた、連結コンデンサ素子群に陰極端子４を接続
し、絶縁樹脂５にて外装することにより、第１図
Ｂの如き断面を有する連結コンデンサ素子群を得
る。もちろん場合によつては陰極端子４の接続を
後工程に回してもよい。次に該連結コンデンサ素
子群を個々のコンデンサ素子に分割するために連
結している上記柱状部を第１図Ｂに示した一点鎖
線部α−α′及び二点鎖線部β−β′等で切断し各素
子を必要に応じて、切り離す。この時、焼結体の
連結部が切り離されることによつて、焼結体の一
部が切断面となつて露出される。この時の端面の
拡大図を第１図Ｃに示す。 このあと切断面における陽極金属体７に銀ペー
スト、半田等の導電性接合手段を用いて陽極端子
を形成すれば良いわけであるがこの際切断面にお
いて陰極導電体層が陽極金属体、上記導電性接合
手段、および陽極端子と接触しないように切断面
における陽極金属体７の所定部を残して少なくと
も切断面における陰極導体層を絶縁樹脂等で絶縁
処理しておけば良いのであるが本実施例では、図
のごとく端面に露出した焼結体の基体金属６及び
その誘電体層７以外の半導体陰極層８、グラフア
イト層９、銀ペースト層１０、半田層１１よりな
る陰極層２で取り除く方法としては例えば基体金
属がタンタルで半導体陰極層８がMnO₂で、導電
体陰極層がグラフアイト９、銀ペースト１０、半
田１１である場合には過酸化素水と塩酸を含んだ
水溶液等に浸漬することによつて陰極層を溶解し
た後、温水洗浄して乾燥する。この後、低粘度の
絶縁ワニス等の樹脂１２にて溶解部を被覆した
後、端面に露出した焼結体の基体金属面に、例え
ば銀ペースト、セラミツク用半田等の弁作用金属
と接続可能な接合剤１９を用いて陽極端子１７を
接合する。同様に陰極端子４にも陰極外部端子１
８が取り付けられる。 以上のように製造された固体電解コンデンサの
特徴は陽極端子を焼結体面から直接引き出してい
るために、その体積効率がきわめて大きい点にあ
り、また、このような構造のコンデンサは連結焼
結体を用いてシステム化された工法をとることが
可能となるため工程が著しく簡略化され、安価に
製造することが可能となる点にある。 次に本発明の第２の実施例について第２図Ａ〜
Ｇを用いて説明する。 高純度窒化ホウ素（BN）焼結体でつくられた
絶付板状の支持材に、縦150mm、横20mm、厚さ２
mmにタンタル粉末を充填し、10^-6〜10^-4Torrの
真空下温度1900℃で30分間焼結した後、支持材よ
り板状の焼結塊２１を取り出し、焼結塊２１の一
端にタンタル線２２を抵抗溶接して第２図Ａタン
タル線２２の他端を陽極化成の電流を供給する支
持架２３に取り付けることにより多数個の焼結塊
を同時に陽極酸化して焼結塊２１の全表面にわた
つて誘導体絶縁層２４を形成した（第２図Ｂ）。
さらに焼結塊２１を硝酸マンガン溶液に浸漬し、
温度200℃〜300℃の恒温炉中にて誘電体絶縁層２
４表面に半導体陰極層として二酸化マンガン
（MnO₂）層を形成した。その後通常の如く、順
次グラフアイト、銀ペースト、半田層よりなる陰
極導電層２５を形成する。さらに該コンデンサ素
体を絶縁性エポキシ樹脂２６にてキヤステイング
モールド被覆した後（第２図Ｃ）、ダイアモンド
カツターにて縦横に切断し、１個の素子の大きさ
が縦10mm、横５mm、高さ３mmの複数のコンデンサ
素子３０を得た（第２図Ｄ）。この後、素子３０
をクエン酸５％の液中に投入し５分間加熱エツチ
ングすることによつて、切断面３１，３２に露出
した陰極物質２５を0.5mm程度溶解除去し、純水
にてクエン酸液と溶解物を洗い流した後乾燥した
（第２図Ｅ）。しかる後、素子を低粘度のエポキシ
樹脂中に浸漬して切断面３１，３２に絶縁保護層
２９を形成した後（第２図Ｆ）、一端の切断面３
１を研摩してタンタル金属部２０を露出させた後
セラミツク用高温半田によつて陽極端子板２７を
取りつけた。又、この時同時に陰極予定部の樹脂
被覆２６，２９も研摩して通常の高温半田にて陰
極端子板２８を取りつけコンデンサを完成した
（第２図Ｇ）。 このようにしてできた本発明によるコンデンサ
の体積は従来のものと比較して第１表に示す。第
１表によれば本発明の方法によるコンデンサは本
願明細書第２頁で説明したような突出リード線に
陽極引出しリード線を溶接した構造の従来のコン
デンサに比較して体積効率が著しくすぐれている
ことが明らかである。

【表】

【表】 なお上述した第１の実施例では直方体の弁作用
を有する金属ブロツクを相互にその一端を柱状体
で一体化した形状としたが、かかる形状の他にも
例えば円柱状金属ブロツクを柱状体で一体化して
も又、放射状に円柱状金属ブロツクを配置して中
心部で相互に一体化しても良く、実施例の形状に
限定する必要は全くない。 また第２の実施例では陰極導電層を形成した弁
作用を有する角柱状金属塊を樹脂処理した後、縦
横に切断したが、かかる樹脂処理は切断後に必要
に応じて行なつても良い。また前述した切断は全
く自由に行なうことができ長さ方向にのみ切断し
ても良いことは勿論であり制限されるものではな
い。 さらに本発明は陰極導電体層として有機半導体
を含む場合についてもそのまま適用しうるもので
あることは勿論である。 さらに上述した実施例においては陽極、陰極の
端子は半田付け等により取り付けた場合について
示したが露出している陽極金属面および最外層あ
るいは陰極電極の表面に直接細線等をレーザ溶接
により取り付けても良いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｄは本発明の第１の実施例における
コンデンサの製造工程を順次説明する斜視図（同
図Ａ，Ｃ）および断面図（同図Ｂ，Ｄ）であり、
第２図Ａ〜Ｇは本発明の第２の実施例におけるコ
ンデンサの製造工程を順次説明する斜視図（同図
Ａ，Ｂ）および断面図（同図Ｃ〜Ｇ）である。 図中の符号、１：弁作用を有する金属焼結体、
２，２２：弁作用を有する金属の線、３：陰極導
電体層（誘電体層を含む）、２５：陰極導電体層、
４：陰極電極、５，１２，２６，２９：絶縁性樹
脂、６，２０：基体金属、７，２４：陽極酸化
層、８：半導体層、９：グラフアイト層、１０：
銀ペースト層、１１，１９：半田層、１７，２
７：陽極端子、１８，２８：陰極端子、２３：支
持架、３０：コンデンサ素子、３１，３２：切断
面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弁作用を有する金属の焼結体の表面を陽極酸
   化する工程と、その後所定の陰極導電体層を形成
   して絶縁性樹脂で外装する工程と、前記焼結体を
   切断することにより複数の塊状体を得る工程と、
   前記各塊状体の切断面に含まれる前記陰極導電体
   層の所定部を溶解処理した後、少くとも該処理部
   を絶縁性樹脂で被覆する工程と、前記切断面に含
   まれる前記焼結体の表面に陽極端子を取り付ける
   工程とを有することを特徴とする固体電解コンデ
   ンサの製造方法。