WO2003023797A1

WO2003023797A1 - Procede de fabrication d'un condensateur electrolytique transistorise

Info

Publication number: WO2003023797A1
Application number: PCT/JP2002/008793
Authority: WO
Inventors: Tatsuo Fujii; Makoto Nakano; Yuji Mido; Katsumasa Miki; Suzushi Kimura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2003-03-20
Also published as: TW550613B; CN1473338A; EP1426986A1; CN100350525C; US20040049899A1; JP2003086463A; US6794260B2

Description

明細書

固体電解コンデンサの製造方法技術分野

本発明は各種電子機器に利用される固体電解コンデンサの製造方法に関するものである。背景技術

従来の固体電解コンデンサの構成を製造過程の順に説明すると以下のようになる。（1 ) アルミニウムやタンタルなどの多孔質ィヒされた弁金属シート体の厚み方向の片面あるいは中間の芯部を電極部とし、弁金属シート体の多孔質部の表面に誘電体被膜を形成する。（2 ) 誘電体被膜の表面に集電体層を形成する。 ( 3 ) 集電体層上に金属による電極層を設けてコンデンサ素子を構成する。 ( 4 ) コンデンサ素子を積層する。（5 ) 積層した各コンデンサ素子の電極部または電極層をまとめて外部端子に接続する。（6 ) 最後に、外部端子を表出するように外装を形成する。

上記従来の固体電解コンデンサにおいては、大容量化と等価直列抵¾^9 \^]^ nt series resistance (以下 E S Rと称す）を下げることはできるが、一般的な固体電解コンデンサと同様に外部端子を介して回路基板上に実装しなければならない。

このように半導体部品と同じように回路基板に表面実装される固体電解コンデンサでは、実際の回路を構成した状態での E S Rや等価直列ィンダクタンス equi valent series inductance (以下 E S Lと称す）特性が端子長や配線長が存在するために大きくなり、高周波応答性に劣るといった課題を有するものであった。こうした課題を解決するため、固体電解コンデンサの表面に陽陰極两方を配置し、半導体部品などをこの上に直接実装することで E S Rや E S Lを下げることができる固体電解コンデンサが提案されている。発明の開示

本発明は以上のように半導体部品と直接接続でき、高周波応答性に優れた大容量の固体電解コンデンサを実現できる固体電解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。このため、本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、片面をエッチングにより多孔質ィ匕されたアルミニウム箔の多孔質ィヒされた面にレジスト膜を形成してから所定の位置にスルーホールを形成し、このアルミ二ゥム箔の多孔質ィヒされていない面 (以下、平坦面。）およびスルーホールの内壁に絶縁膜を形成し、次にレジスト膜を除去した後、多孔質化された部分に誘電体被膜を形成し、この誘電体被膜上に固体電解質層を形成した後、上記スルーホール内にスルーホール電極を形成し、続いて固体電解質層上に集電体層を形成した後、平坦面の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し、この絶縁膜の開口部おょぴスルーホール電極の表出面に接続端子を形成する。図面の簡単な説明

図 1は本発明の固体電解コンデンサの斜視図。

図 2は本発明の固体電解コンデンサの断面図。

図 3は本発明の固体電解コンデンサの要部の拡大断面図。

図 4は本発明の固体電解コンデンサで、アルミ二ゥム箔の多孔質部上にレジスト膜を形成した状態の断面図。

図 5は本発明の固体電解コンデンサで、アルミニウム箔の所定の位置にスルーホールを形成した状態の断面図。

図 6は本発明の固体電解コンデンサで、アルミニゥム箔の多孔質化されていない面（以下、平坦面。）およびスルーホールの内壁に絶縁膜を形成した状態の断面図。

図 7は本発明の固体電解コンデンサで、アルミニウム箔の多孔質ィ匕された部分に誘電体被膜を形成した状態の断面図。図 8は本発明の固体電解コンデンサで、アルミニウム箔の誘電体被膜上に固体電解質層を形成した状態の断面図。

図 9は本発明の固体電解コンデンサで、スルーホール内にスルーホール電極を形成した状態の断面図。

図 1 0は本発明の固体電解コ、固体電解質層上に集電体層を形成した状態の断面図。

図 1 1は本発明の固体電解コサで、絶縁膜に開口部を形成した状態の断面図。

図 1 2は本発明の固体電解コ、、開口部上に接続端子を形成した状態の断面図。

図 1 3は本発明の固体電解コンデンサで、コンデンサ素子に外装を形成した状態の断面図。

図 1 4は本発明の固体電解コンデンサで、外装上に外部端子ならびに接続バンプを形成した状態の断面図。

図 1 5は本発明の他の固体電解コンデンサで、絶縁膜上にレジスト膜を形成した状態の断面図。

図 1 6は本発明の他の固体電解コンデンサで、レジスト膜をパターニングした状態の断面図。

図 1 7は本発明の更に他の固体電解コンデンサで、スルーホール内にスルーホール電極を形成した状態の断面図。

図 1 8は本発明の更に他の固体電解コンデンサで、アルミニウム箔の誘電体被膜上に固体電解質層を形成した状態の断面図。

図 1 9は本発明の異なった固体電解コンデンサで、アルミニウム箔の平坦面に絶縁膜、スルーホール内に絶縁膜を形成した状態の断面図。

図 2 0は本発明の異なった固体電解コンデンサで、アルミニウム箔の多孔質部に誘電体被膜を形成した状態の断面図。

図 2 1は本発明の異なった固体電解コンデンサで、アルミニウム箔の誘電体被膜上に固体電解質を形成した状態の断面図

図 2 2は本発明の異なった固体電解コゝ絶縁膜内に第 2のスルーホールを形成した状態の断面図。発明を実施するための最良の形態

本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、アルミニゥム箔の多孔質ィヒされた部分（以下、多孔質化部。）にレジスト膜を形成してから所定の位置にスルーホールを形成し、このアルミニウム箔の多孔質ィ匕されていない面（以下、平坦面。）およびスルーホールの内壁に絶縁膜を形成し、次にレジスト膜を除去し、多孔質化部に誘電体被膜を形成するという誘電体形成段階と、誘電体被膜上への固体電解質層の形成、上記スルーホール内へのスルーホール電極の形成と固体電解質層上への集電体層の形成とを含む素子形成段階と、アルミニウム箔の平坦面の絶縁膜の所定の位置への開口部の形成と、この絶縁膜の開口部およぴスルーホール電極上への接続端子の形成とを含む端子形成段階とを有する製造方法である。本発明により、半導体部品との直接接続が可能で、高周波特性に優れた固体電解コンデンサを容易に生産することができる。また、特に、中流工程を多様に組み合わせる.ことにより、多くの有利な効果を実現できる。得られる効果のいくつかを以下に列挙する。すなわち、アルミニウム箔の平坦面に固体電解質を形成されるのを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。アルミニウム箔の平坦面のスルーホール電極のはみ出しを防止し、かつ固体電解質が形成されるのを防止して、陽陰極分離を確実に行うことができる。一度にたくさんの開口部を形成することができる。スルーホール電極とアルミニウム箔間の絶縁信頼性を高めることが出来るなどである。

また、レジスト膜として感光性樹脂、接着性を有する有機フィルムのいずれかを用いることで、パターニングによりスルーホールに一致したところへの孔形成が出来るか、もしくはスル^ "ホール内に確実にレジストが浸入しない構成にすることができ、誘電体被膜上およびスルーホール内に固体電解質層を形成することができる。レジスト膜の形成方法として浸漬、スピンコータ、スクリーン印刷、フィルム接着法のうちから、使用するレジストに最適な形成方法を選択することにより、確実にレジスト膜を絶縁層上に形成することができる。

また、両面にフォトレジストを塗布してパターニングし、ウエットエッチング法にてスルーホールを形成することにより、形成プロセスが容易で、一度にたくさんのスルーホールを形成することができる。スルーホールを形成する方法としてレーザー加工法、パンチング加工法、ドリル加工法、放電加工法のうちから、スルーホール径、孔数に応じて最適な孔加工を選択することにより安価にスルーホール形成を行うことができる。

また、アルミニウム箔の多孔質化された面のスルーホールのエッジを面取り加ェすることで、絶縁不良を低減することができる。

また、絶縁膜を形成する方法として電着法を用いることで、形成プロセスが容易で膜厚の薄い絶縁膜を形成することができる。さらに、電着法により絶縁性の樹脂を第 1層目として形成し、その後、マイクロジェルとカーボン微粒子と酸ィ匕チタン微粒子を混合した絶縁性樹脂を第 2層目として形成することで、 1層目に抵抗率の高い樹脂を薄く形成した後、エッジカバーリング性が高い絶縁樹脂を 2 層目につけるとにより、膜厚が均一に形成されるので絶縁不良率の少ないスル一ホール内壁の絶縁膜を形成することができる。さらに、スルーホール電極を形成するのに導電性接着剤を充填した後、硬化させる方法を用いることで、製造プ口セスが容易で生産性に優れたコンデンサとすることができる。

また、陽陰極分離する方法として、誘電体被膜を形成した後、絶縁膜を形成した面全面にレジスト膜を形成し、誘電体被膜上に固体電解質層を形成した後、レジスト膜を除去することで、アルミニウム箔の平坦面に固体電解質が形成されるのを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。あるいは、誘電体被膜を形成した後、絶縁膜を形成した面全面にレジスト膜を形成し、スルーホール内にスルーホール電極を形成した後、レジスト膜を除去することで、アルミニウム箔の平坦面のスルーホール電極のはみ出しを防止し、かつ固体電解質が形成されるのを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。

また、レーザー加工法、研削法のいずれかを用い、レーザーの出力、研削条件を最適化することにより、容易に開口部を形成することができる。また、絶縁膜形成前にアルミニウム箔の平坦面上の所定の位置にレジスト部を形成し、集電体を形成した後、レジスト部を剥離することにより、一度にたくさんの開口部を容易に形成することができる。

また、導電性接着剤を用いて接続端子を形成することで、優れた生産性を実現できる。また、電気めつき、無電解めつきのいずれかを用いることで、一度にたくさんの接続端子を容易に形成することができる。

また、固体電解質層を形成する材料としてパイ電子共役高分子を含む導電性高分子を含む糸且成物を用いることで、耐熱性に優れ、より低 E S Rの固体電解コンデンサとすることができる。また、導電性高分子を化学重合、電解重合により形成することで、優れた生産性を実現できる。また、他の方法として、導電性高分子の粉末の縣濁液を塗布 ·乾燥した後、導電性高分子を電解重合して形成することで、誘電体被膜へのストレスをより低くすることができる。あるいは、硝酸マンガンを熱分解して二酸ィヒマンガンを形成することで、確立された技術で確実に生産することができる。あ.るいは、硝酸マンガンを熱分解して二酸化マンガを形成した後、導電性高分子を電解重合して形成することも出来る。

また、カーボン微粒子の縣濁液及び導電性接着剤を用いて集電体を形成する方ことにより、固体電解質に直接導電性接着剤を塗布した場合に比べて低 E S Rの固体電解コンデンサとすることができる。以下、本発明の固体電解コンデンサおよびその製造方法について実施の形態おょぴ図面を用いて具体的に説明する。

(実施の形態 1 )

本発明の実施の形態 1を、図 1〜図 1 4を用いて説明する。図 1は本発明の実施の形態 1における固体電解コンデンサの斜視図であり、図 2は同断面図および図 3は同要部の拡大断面図である。

まず、本発明のシート状のコンデンサ素子 1の構造を製造工程順に説明する。アルミニゥム箔 2の片面をェツチングし、多孔質化されたアルミニゥム箔 2の多孔質化された部分（以下多孔質部 3と呼ぶ）にレジスト膜 4を形成する。次に、アルミニウム箔 2の所定の位置にスルーホール 5を形成し、アルミニウム箔 2の多孔質ィ匕されていない面（以下、平坦面。）およびスルーホール 5の内壁に絶縁膜 6を形成した後、レジスト膜 4を除去し、多孔質部 3に誘電体被膜 7を形成する。次に、誘電体被膜 7上に固体電解質層 8を形成した後、上記スルーホール 5内にスルーホール電極 9を形成し、続いて固体電解質層 8上に集電体層 1 0を形成する。

最後に、アルミニウム箔 2の平坦面の絶縁膜 6の所定の位置に開口部 1 1を形成し、絶縁膜 6の開口部 1 1およぴスルーホール電極 9の表出面に接続端子 1 2 を形成する。

作成されたコンデンサ素子 1の側面および集電体層 1 0面上に外装 1 3を形成し、さらに外装 1 3上にアルミニウム箔 2と電気的に接続された第 1の外部端子 1 4およぴ集電体層 1 0と電気的に接続された第 2の外部端子 1 5を形成し、スルーホール電極 9上ならぴに接続端子 1 2上に接続バンプ 1 6を形成し固体電解コンデンサとしている。

以下に、図 4から図 1 4を用いて本発明の固体電解コンデンサの製造方法について詳細に説明する。図 4に示すように上記片面をエッチングして多孔質ィ匕されたアルミニウム箔 2の多孔質部 3上にレジスト膜 4を形成する。その方法としては、感光性樹脂を浸漬法、スピンコータ法、スクリーン印刷法により多孔質部 3上に塗布し、硬化させて、レジスト膜 4を得ることができる。また接着性を有する有機フィルムをレジスト膜 4として使用することも可能であり、その場合は多孔質部 3上にフィルム接着法にて形成する。

次に、図 5に示すようにアルミニウム箔 2の所定の位置にスルーホール 5を形成する。一括でスル一ホール 5を形成することができる手法としてはゥエツトェツチング法を用いることができる。また、加工寸法がより高精度でスルーホール 5の形成部分の材質を問わない形成法としてはレーザー加工法、パンチング加工法、ドリル加工法、放電加工法が適する。これらの方法により 1 0 0 i m以下の微細なスルーホール 5の形成が可能である。

ゥュットエッチング法ではアルミニウム箔 2の両面にスルーホール 5の形成部位に開口部を設けたレジスト膜を形成した後、ゥエツトエッチングで孔を形成し、レジスト膜を除去することによりスルーホール 5を形成することができる。さらに、アルミニウム箔 2の多孔質部 3のスルーホール 5のエッジをゥエツトエッチング等により面取り加工することにより、後工程にて形成する絶縁膜 6の信頼性をより向上させることができる。

続いて、図 6に示すように絶縁性の塗料を電着法にて形成することにより、ァルミ二ゥム箔 2の平坦面おょぴ形成されたスルーホール 5の内壁に絶縁膜 6を形成することができる。電着法による絶縁膜形成プロセスは緻密で均一な皮膜を形成することができるため、絶縁膜 6はスルーホール 5全体を埋めること無く、内壁のみを覆って形成される。

なお、誘電体被膜 7を形成する面側のスルーホール 5のェッジ部において絶縁膜 6が薄く形成される可能性がある。この問題を解決し、より高い絶縁信頼性を実現する手段としてエッジ部の面取り加工が有効である。更に、エッジカバーリング性が高いマイク口ジエル、カーボン微粒子および酸化チタン微粒子を混合した絶縁' I"生樹脂を電着することでより効果的に解決することができる。

ここでマイク口ジヱルとは 1 0 μ m以下の粒径を有する高分子材料をポリマーに添加することによってポリマーの粘度を高くしたものであり、流動しにくく、エッジカバーリング性を上げる効果を有するものである。ただし、 1 0 0 /z m以下の微細なスルーホール 5の内壁に電着する場合にはエッジカバーリング性の高い混合樹脂だけでは電着層の厚みが厚くなってしまいスルーホール 5が電着樹脂により埋まる可能性がある。そこで電着による絶縁膜 6の形成プロセスを 2回に分け、 1層目に抵抗率の高い樹脂を薄くつけ、次にエッジカバーリング性が高いマイクロジエル、カーボン微粒子おょぴ酸化チタン微粒子を混合した絶縁性樹脂を 2層目につけることにより絶縁不良率の少ないスルーホール 5内壁の絶縁膜 6 を形成することができる。

次に、図 7に示すようにレジスト膜 4を除去した後、化成液中で陽極酸化することによりアルミニウム箔 2の多孔質部 3に誘電体被膜 7を形成することができる。続いて図 8に示すように固体電解質層 8を誘電体被膜 7上に形成する。形成方法は、ポリピロールゃポリチォフエンなどのパイ電子共役高分子およびまたはこれ以外の導電性高分子を含む組成物を化学重合や電解重合によつて高分子層を形成している。固体電解質層 8は導電性高分子を化学重合でプレコ一トした後、電解重合にて形成してもよいし化学重合のみで形成してもよい。また導電性高分子の粉末の縣濁液を塗布 ·乾燥した後、導電性高分子を電解重合にて形成してもよいし、硝酸マンガンを含浸させてから熱分解して二酸化マンガンを形成した後、導電性高分子を電解重合によって形成してもよい。さらに確立された固体電解質層 8の形成技術としては硝酸マンガンを熱分解して二酸ィ匕マンガンを形成する方法がある。この方法は、緻密な電解質層を得ることを可能とし、厚みのコント口ールを自由に行えるため生産性、信頼†生の向上を図ることができる。

次に、図 9に示すようにスルーホール 5内にスルーホール電極 9を开成するェ程について説明する。スルーホール電極 9を形成する電極材料として A gペースト、 C uペースト等導電性の粒子を混合した導電性接着剤を充填した後、硬化させる方法を用いることができる。

さらに図 1 0に示すように固体電解質層 8上に集電体層 1 0を形成する。集電体層 1 0は、カーボン微粒子の縣濁液およぴ銀ペーストを主成分とする導電性接着剤を用いて、カーボン層と銀ペースト層の積層構造とすることにより効率的に電荷を引き出すことが可能である。

次に図 1 1に示すようにアルミニウム箔 2の平坦面に形成された絶縁膜 6の所定の位置に Y AGレーザーあるいは研削等の加工法により開口部 1 1を形成する。また他の開口部 1 1を形成する方法として、絶縁膜 6の形成前にアルミニウム箔 2の平坦面上の所定の位置にレジスト部を形成し集電体層 1 0を形成した後、レジスト部を剥離する方法によっても開口部 1 1を形成することが可能である。その後、図 1 2に示すように導電性接着剤もしくは電気めつき、無電解めつきのいずれかを用いて、絶縁膜 6の開口部 1 1の表出面に接続端子 1 2を形成する。さらに図 1 3に示すようにコンデンサ素子 1の周囲に電気的絶縁と耐湿性や外部応力からコンデンサ素子 1を保護して信頼性を向上するためエポキシ樹脂によつて外装 1 3を形成する。続いて、図 1 4に示すように外装 1 3上にアルミユウム箔 2と電気的に接続された第 1の外部端子 1 4およぴ集電体層 1 0と電気的に接続された第 2の外部端子 1 5を形成することにより、コンデンサ素子 1の完成品とする。

さらに、コンデンサ部に接続する半導体部品もしくは電子部品との接続の信頼性と電気的性能を向上させたい場合には、接続端子 1 2およびスルーホール電極 9上に接続バンプ 1 6を形成することが望ましい。

以上の方法により固体電解コンデンサを製造することで、半導体部品と直接接続でき、高周波特性に優れた固体電解コンデンサを容易に生産することができる。

(実施の形態 2 ) . .

本発明の実施の形態 2を、図 1 5〜図 1 6を用いて説明する。図 1 5〜図 1 6 は本発明の実施の形態 2における固体電解コンデンサの製造工程を説明するための主要工程図である。

片面をエッチングにより多孔質化されたアルミニウム箔 2の多孔質部 3にレジスト膜 4を形成してから所定の位置にスルーホール 5を形成する。次に、このァルミ二ゥム箔 2の多孔質化されていない面（以下、平坦面。）およびスルーホール 5の内壁に絶縁膜 6を形成し、次にレジスト膜 4を除去した後、多孔質部 3に誘電体被膜 7を形成する。以上の工程は実施の形態 1と同様の方法である。

続レ、て上記誘電体被膜 7の上に固体電解質層 8を設ける時、スルーホール径が 8 0 /i m以上より大きい場合、固体電解質層 8がアルミニウム箔 2の平坦面に形成した絶縁膜 6上に形成される可能性がある。

この問題を解決するため、まず図 1 5に示すように感光性樹脂を浸漬法、スピンコータ法、スクリーン印刷法により絶縁膜 6上に塗布した後、硬化させ、第 2 のレジスト膜 1 7を得る。また接着性を有する有機フィルムを第 2のレジスト膜 1 7として使用することも可能であり、その場合は絶縁膜 6の面上にフィルム接着法にて形成する。さらに図 1 6に示すようにフォトプロセスあるいは機械加工法などによりスルーホール 5と一致する箇所の第 2のレジスト膜 1 7に所定の寸法で孔を形成する。

次に、実施の形態 1と同様の方法で固体電解質層 8、スルーホール電極 9を形成した後、第 2のレジスト膜 1 7を除去することにより、固体電解質層 8はアルミニゥム箔 2の平坦面には形成されず、陽陰極分離を確実に実施することができる。

その後、実施の形態 1と同様に固体電解質層 8上に集電体層 1 0を設け、上記アルミニウム箔 2の平坦面に形成した絶縁膜 6の所定の位置に開口部 1 1を形成し、この絶縁膜 6の開口部 1 1およびスルーホール電極 9の表出面に接続端子 1 2を形成する。

このように実施の形態 2の固体電解コンデンサの製造方法により、後に形成するアルミニウム箔 2の開口部 1 1への固体電解質層 8の回り込みを防止し陽陰極分離を確実に行うことができる。

(実施の形態 3 )

本発明の実施の形態 3について、図 1 7〜図 1 8を用いて具体的に説明する。図 1 7〜図 1 8は本発明の実施の形態 3における固体電解コンデンサの製造工程を説明するための主要工程図である。

片面をェツチングにより多孔質化されたアルミ二ゥム箔 2の多孔質部 3上にレジスト膜 4を形成してから所定の位置にスルーホール 5を形成する。次に、このアルミニウム箔 2の多孔質化されていない面（以下、平坦面。）およびスルーホール 5の内壁に絶縁膜 6を形成し、次にレジスト膜 4を除去した後、多孔質部 3に誘電体被膜 7を形成する。以上の工程は実施の形態 1と同様の方法である。続いて上記誘電体被膜 7の上に固体電解質層 8を設ける時、スルーホール径が 8 0 μ πι以上より大きい場合、固体電解質層 8がアルミニウム箔 2の平坦面に形成した絶縁膜 6上に形成される可能性がある。

この問題を解決するための製造方法として図 1 7に示すようにスルーホール 5 内にスルーホール電極 9を形成する。スルーホール電極 9を形成する方法としては A gペースト、 C uペースト等導電性の粒子を混合した導電性接着剤を用いて充填した後、硬化させる方法を用いることができる。その後、図 1 8に示すように上記誘電体被膜 7上に固体電解質層 8を形成し、さらに固体電解質層 8上に集電体層 1 0を形成することにより、固体電解質層 8はアルミニゥム箔 2の平坦面には形成されない。

また、アルミニウム箔 2の平坦面のスルーホール電極 9のはみ出しを防止する方法としては、誘電体被膜 7を形成した後、絶縁膜 6を形成した面全面に第 2のレジスト膜 1 7を形成する。次に上記スルーホール 5内にスルーホール電極 9を形成した後、上記誘電体被膜 7の上に固体電解質層 8さらに集電体層 1 0を形成する。そして第 2のレジスト膜 1 7を除去することにより、アルミニウム箔 2の平坦面への固体電解質の形成防止に加えてスルーホール電極 9のはみ出しを防止することができる。

続いて実施の形態 1と同様に上記アルミニウム箔 2の絶縁膜 6の所定の位置に Y A Gレーザー等の加工により開口部 1 1を形成する。また、絶縁膜 6形成前にアルミニウム箱 2の平坦面上の所定の位置に光硬化性樹脂などを用いてあらかじめレジスト部を形成しておき、集電体 1 0を形成した後、レジスト部を剥離する方法によっても開口部 1 1を形成することが可能である。そしてこの絶縁膜 6の開口部 1 1の表出面おょぴスルーホール電極 9に接続端子 1 2を形成する。このように実施の形態 3の固体電解コンデンサの製造方法により、後に形成するアルミニウム箔 2の開口部 1 1への固体電解質の回り込みを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。 (実施の形態 4 )

本発明の実施の形態 4について図 1 9〜図 2 2を用いて具体的に説明する。図 1 9〜図 2 2は本発明の実施の形態 4における固体電解コンデンサの製造工程を説明するための主要部分の工程図である。

片面をェツチングにより多孔質化されたアルミニゥム箔 2の多孔質部 3上にレジスト膜 4を形成してから所定の位置に第 1のスルーホール 5を形成する。続いてこのアルミニウム箔 2の多孔質ィヒされていない面（以下、平坦面。）および第 1 のスルーホール 5の内壁に絶縁膜 6を形成する。次にレジスト膜 4を除去する。以上の工程は実施の形態 1と同様の方法である。

形成された誘電体被膜 7の上に固体電解質層 8を設ける時、スルーホール径が 8 0 μ πι以上より大きい場合、固体電解質層 8がアルミニウム箔 2の平坦面に形成される可能性がある。

この問題を解決するため、まず図 1 9に示すようにアルミニウム箔 2の平坦面および第 1のスルーホール 5内を完全に埋めるように絶縁膜 6を形成する。絶縁膜 6の形成は、実施の形態 1と同様の方法にて作成する。絶縁膜 6ほスルーホール 5が確実に埋まるように、絶縁性樹脂を数回電着する方法や、絶縁樹脂のスクリーン印刷、ポッティング法等を用いることによって形成することができる。次に図 2 0に示すように多孔質部 3に誘電体被膜 7を形成し、続いて図 2 1に示すように上記誘電体被膜 7の上に固体電解質層 8を設け、次に図 2 2に示すように絶縁膜 6内に第 2のスルーホール 1 8を形成する。これにより固体電解質層 8はァノレミニゥム箔 2の平坦面には形成されない。

以降の工程は実施の形態 1と同様である。すなわち、第 2のスルーホーノレ 1 8 内にスルーホール電極 9を形成した後、固体電解質層 8上に集電体層 1 0を設け、その後、上記アルミニウム箔 2の絶縁膜 6の所定の位置に開口部 1 1を形成し、この絶縁膜 6の開口部 1 1およびスルーホール電極 9の表出面に接続端子 1 2を形成する。

このように実施の形態 4の固体電解コンデンサの製造方法により、スルーホール電極 9とアルミニウム箔 2間の絶縁信頼性を高め、かつアルミニウム箔 2の開口部 1 1への固体電解質層の回り込みを防止し、陽陰極分離を確実に行うことができる。産業上の利用可能性以上説明したように、本発明の製造方法は、半導体部品と直接接続でき、高周波特性に優れた大容量の固体電解コンデンサの生産を容易にするものである。

Claims

請求の範囲

1 . 弁金属シートを多孔質化し、多孔質ィヒされた表面に誘電体被膜を形成する誘電体形成段階と、前記誘電体被膜上に固体電解質層と集電体層とを形成する素子形成段階と、外部電極との接続端子を形成する端子形成段階とを有する固体電解コンデンサの製造段階であって、

前記誘電体形成段階が、

(A 1 ) 弁金属シートの片面をエッチングして多孔質化部を作成する多孔質ィ匕工程と、

(A 2 ) 前記多孔質ィ匕された面に第一のレジスト膜を形成する工程と、

(A 3 ) 前記多孔質ィヒされた面の所定の位置にスルーホールを形成する工程と、 (A 4 ) 前記弁金属シートの多孔質ィ匕されていない他面おょぴ前記スルーホールの内壁に絶縁膜を形成する工程と、

(A 5 ) 第一のレジスト膜を除去した後、多孔質化された部分に誘電体被膜を形成する工程をこの順に有し、

前記素子形成段階が、

(B 1 ) 前記誘電体被膜上に固体電解質層を形成する電解質層形成工程と、 . (B 2 ) 前記スノレーホール内にスルーホール電極を形成するスルーホール電極形成工程と、

(B 3 ) 前記固体電解質層上に集電体層を形成する集電体層形成工程とを有し、前記端子形成段階が、

( C 1 ) 前記弁金属シートの他面の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成するェ程と、

(C 2 ) 前記開口部および前記スルーホール電極の表出面に接続端子を形成する工程と

を有する固体電角军コンデンサの製造方法。

2 . 前記素子形成段階が、前記電解質層形成工程と、前記スルーホール電極形成工程と、前記集電体層形成工程とをこの順に有することを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。 3 . 前記素子形成段階が、前記電解質層形成工程に先立ち、前記絶縁膜を形成した面上に第二のレジスト膜を形成する工程をさらに有し、前記電解質層形成工程に続いて、前記第二のレジスト膜を除去する工程を有することを特徴とする請求項 2記載の固体電角军コンデンサの製造方法。

4 . 前記素子形成段階が、前記スルーホール電極形成工程と、前記電解質層形成工程と、前記集電体層形成工程とをこの順に有することを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

5 . 前記素子形成段階が、前記スルーホール電極形成工程に先立ち、前記絶縁膜を形成した面上に第二のレジスト膜を形成する工程をさらに有し、前記スルーホール電極形成工程と、前記電解質層形成工程と、前記集電体層形成工程と前記第二のレジスト膜を除去する工程とをこの順に有することを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

6 . 前記誘電体形成段階が、多孔質ィヒした面への前記第一のレジスト膜形成と同時に、多孔質ィ匕されていない他面の所定の位置に第三のレジスト膜を形成するェ程を含み、前記素子形成段階が、前記電解質層形成工程と、前記スルーホール電極形成工程と、前記集電体層形成工程とをこの順に有し、前記端子形成段階が、前記第三のレジスト膜を除去して前記弁金属シートの他面の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

7 . 前記誘電体形成段階が多孔質ィヒした面への前記第一のレジスト膜形成と同時に、多孔質ィヒされていない他面の所定の位置に第三のレジスト膜を形成する工程を含み、前記素子形成段階が、前記スルーホール電極形成工程と、前記電解質層形成工程と、前記集電体層形成工程とをこの順に有し、前記端子形成段階が、前記第三のレジスト膜を除去して前記弁金属シートの他面の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法

8 . 前記誘電体形成段階が前記弁金属シートの多孔質化されていない他面おょぴ前記スルーホールを埋めるように前記絶縁膜を形成する工程を含み、前記素子形成段階が、前記電解質層形成工程と、前記絶縁膜を充填したスルーホールの内側に第二のスルーホールを形成する工程と、前記第二のスルーホール内に前記スル一ホール電極を形成する工程と、前記集電体層形成工程とをこの順に有することを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

9 . 前記レジスト膜として感光性榭脂または接着性を有する感光性フィルムを用いることを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

1 0 . 前記レジスト膜が浸漬、回転塗布、スクリーン印刷、フィルム接着法のいずれかの方法で行われることを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

1 1 . 前記スルーホールの形成工程が、多孔質化された弁金属シートの両面にフォトレジストを塗布し、パターユングされた開口部を、ウエットエッチングする工程であることを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

1 2 . 前記スルーホールの形成工程が、レーザー加工、パンチング加工、ドリル加工、放電加工のいずれかの方法を用いて行われることを特徴とする請求項 1記载の固体電解コンデンサの製造方法。

1 3 . 前記スルーホールの形成工程が、多孔質化された面側に形成されたスルーホールのェッジの面取り加工工程をさらに有することを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

1 4 . 前記絶縁膜を形成する工程が、電着法を用いて絶縁膜を形成することを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

1 5 . 前記絶縁膜を形成する工程が、第一層として絶縁性の樹脂を形成する工程と、第二層としてマイクロジェルとカーボン微粒子と酸化チタン微粒子を混合した絶縁性樹脂を形成する工程を含むことを特徴とする請求項 1 4記載の固体電解コンデンサの製造方法。

1 6 . 前記スルーホール電極形成工程が、導電性接着剤を用いて前記電極を形成することを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

1 7 . 前記開口部を形成する工程が、レーザー加工法または研削法を用いて行われることを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

1 8 . 前記接続端子を形成する工程が、導電性接着剤を用いて前記端子が形成されることを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

1 9 . 前記接続端子を形成する工程が、電気めつき、無電解めつきのいずれかの方法で行われることを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

2 0 . 前記電解質層形成工程が、導電性高分子を含む組成物を用いて前記固体電解質層を形成する工程であることを特徴とする請求項 1記載の固体電角旱コンデンサの製造方法。

2 1 . 前記導電性高分子が、パイ電子共役系高分子であることを特徴とする請求項 2 0記載の固体電解コンデンサの製造方法。

2 2 . 前記電解質層形成工程が、化学重合法と電解重合のいずれかを少なくとも用いる工程であることを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

2 3 . 前記電解質層形成工程が、導電性高分子の粉末の縣濁液を用いて高分子膜を形成する工程と、前記高分子膜を電解重合する工程を含むことを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

2 4 . 前記電解質層形成工程が、硝酸マンガンを熱分解して二酸ィ匕マンガンからなる前記固体電解質層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。

2 5 . 前記電解質層形成工程が、前記二酸化マンガンを形成する工程に引き続いて、電解重合により導電性高分子を形成する工程を含むことを特徴とする請求項 2 4記載の固体電解コンデンサの製造方法。

2 6 . 集電体層形成工程が、カーボン微粒子の縣濁液及び導電性接着剤を用いて集電体を形成する工程を含むことを特徴とする請求項 1記載の固体電解コンデンサの製造方法。