WO2006129639A1 - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

固体電解コンデンサ及びその製造方法 Download PDF

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WO2006129639A1
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electrolytic capacitor
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Eiji Komazawa
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Showa Denko K. K.
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Definitions

  • the present invention relates to a solid electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same, and more particularly to a multilayer solid electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same.
  • a multilayer solid electrolytic capacitor (9) is generally formed by etching a dielectric oxide film layer (2) on an anode substrate (1) made of a metal foil having a large specific surface area and etched.
  • a conductive layer such as a solid semiconductor layer (hereinafter referred to as a solid electrolyte) functioning as a cathode portion or a conductive paste is provided outside the oxide film layer (2).
  • a body layer (4) is formed to produce a capacitor element (20).
  • a plurality of capacitor elements (20) formed in this way are stacked in the same direction, and a conductor layer (5) is provided as appropriate, and electrode lead portions (6, 7) are added, and the whole is made of resin (8). Seal the capacitor.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 6-232012. Gazette proposes a multilayer structure of three or more layers in which capacitor elements are formed in a crank shape and the joints of each surface are integrated by welding.
  • Patent Document 1 is extremely complicated. As the number of layers increases, design and manufacturing become difficult, and manufacturing costs also increase. Therefore, there is a need for a multilayer solid electrolytic capacitor that realizes a reduction in leakage current and a method for manufacturing the same.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 06-232012
  • an object of the present invention is to provide a capacitor having improved electrical characteristics such as leakage current in a multilayer solid electrolytic capacitor.
  • the present inventor has found that, in a multilayer capacitor having a conventional structure, the stress load on the cathode conductive layer particularly in the portion near the anode from the anode to the cathode (a to c in FIG. 1) By reducing the stress on this large part, it was found that the leakage current could be reduced. Specifically, it was found that a spacer should be interposed in the anode part, and the present invention was completed. It was.
  • the present invention relates to a capacitor and a method for manufacturing the same described below.
  • a solid electrolytic capacitor in which a solid electrolytic capacitor element having a cathode part and an anode part is laminated, wherein the anode part is laminated via a spacer.
  • each solid electrolytic capacitor element is arranged in parallel from the anode portion to the tip of the cathode portion.
  • Spacers are Cu-Ni, Cu-Ag, Cu_Sn, Cu-Fe, Cu-Ni-Ag, Cu-Ni-Sn, Cu_Co_P, Cu-Zn-Mg, 8.
  • the solid electrolytic capacitor as described in 7 above which is a material obtained by subjecting a surface of a kind of alloy selected from the group consisting of Cu—Sn—Ni—P materials to a low melting point metal or alloy.
  • It includes a step of attaching a plurality of anode substrates to a support plate, a step of fixing a spacer on each anode substrate, and a step of forming a dielectric layer and a solid electrolyte layer on the anode substrate.
  • a method for producing a solid electrolytic capacitor is a step of attaching a plurality of anode substrates to a support plate, a step of fixing a spacer on each anode substrate, and a step of forming a dielectric layer and a solid electrolyte layer on the anode substrate.
  • the present invention provides a solid electrolytic capacitor in which a solid electrolytic capacitor element having a cathode part and an anode part is laminated, and the anode part is laminated via a spacer.
  • a spacer (10) is provided between the anode portions of the solid electrolytic capacitor element, preferably the anode laminate portion has a thickness of 70% to 130% of the cathode laminate portion thickness. More preferably, the thicknesses of both are substantially the same.
  • the plurality of solid electrolytic capacitor elements (20) included in the multilayer capacitor are substantially parallel from the anode portion to the tip of the cathode portion, and are not bent or bent from the anode portion to the cathode portion existing in the conventional structure. The problem that a large load is applied to the cathode portion (c in FIG. 1) adjacent to the curved portion (a in FIG. 1) is solved.
  • the spacer is preferably a metal member, and more preferably has a coating layer made of a low melting point metal or alloy.
  • the spacer is a non-metallic member or a simple metal plate, an operation such as using an adhesive or soldering separately between the spacer and the anode part is necessary.
  • a metal member having a layer is used, both the spacer and the anode can be overlapped and resistance-welded, and the both can be securely fixed.
  • the anode of each solid electrolytic capacitor element is joined to the spacer not only on the anode end face but also over a wide area of the anode part, so that the spacer protects or reinforces the anode part and between the anodes. Electrical connection also improves the characteristics of the multilayer capacitor.
  • the metal used as the spacer base material is not particularly limited.
  • Cu or a Cu-based alloy (preferably Cu content of 90% by mass or more) can be used, and examples of the low melting point material include 230
  • the coating layer may be of a thickness sufficient for fixing, but is usually about 0 ⁇ 5 ⁇ to 10 ⁇ (however, this is an example and is not limited to this range) .
  • Cu_Ni, Cu_Ag, Cu_Sn, Cu_Fe may include Zn, P, etc.
  • Cu-Ni-Ag, Cu_Ni_Sn, Cu_Co_P, Cu-Zn-Mg, Cu_Sn_Ni-P It is preferable that the surface of an alloy selected from the group consisting of a system material is a material that has been subjected to a plating treatment containing a low melting point metal or alloy. Such a material is used as a lead frame material, and using it as a spacer material also makes it possible to obtain the material for manufacturing. Is also advantageous.
  • the spacer layer is provided in all or part of the region from the end of the anode to the masking layer (3). Even if there is a gap between the anode substrates, the gap can be sealed with a sealing resin, so the spacer layer does not have to block all the gaps between the anode substrates. However, if the spacer is small (small area), stress is likely to be applied to the parts corresponding to a and c in Fig. 1 during lamination or resin sealing, so the spacer is preferably an anode substrate. It occupies 20% or more of the interspace, more preferably 30% or more, and even more preferably 50% or more.
  • the configuration of the other part of the solid electrolytic capacitor may be the same as the conventional one.
  • the anode substrate (1) has a dielectric oxide film layer (2) and usually further has a masking layer (3).
  • a solid semiconductor layer hereinafter referred to as a solid electrolyte
  • a conductive layer (4) such as a conductive paste are provided outside the oxide film layer (2).
  • the cathode portion of the solid electrolytic capacitor element (20) is in contact with the negative electrode portion of the adjacent solid electrolytic capacitor element (20), and the anode portion is adjacent to the adjacent solid electrolytic capacitor via a spacer.
  • each anode end face is electrically connected by a conductor layer / member (5), and an anode lead portion is appropriately connected to the anode portion of the element (20). (6) is connected.
  • the cathode lead portion (7) is connected to the cathode laminate portion.
  • the cathode stack may be integrated with a conductive material.
  • the entire capacitor element laminate is sealed with a sealing resin (8).
  • the force for pulling the anode lead portion from the side surface of the capacitor (9) is formed using a lead frame (6 and 7) as shown in FIG.
  • a laminated body of capacitor elements (20) may be provided.
  • the anode laminate portion is electrically connected to the anode lead portion (6)
  • the cathode laminate portion is electrically connected to the cathode lead portion (7).
  • a conductor layer Z member (5) may be provided on the anode end face.
  • the lead portion is provided under the entire laminate, but the lead portion is provided between the laminates (that is, one or more solid electrolytic capacitor elements (20) are provided on both sides of the lead portion, respectively. It is also possible to provide).
  • the present invention also provides a method for manufacturing a multilayer solid electrolytic capacitor.
  • the method of the present invention includes a step of attaching a plurality of anode substrates (1) to a support plate (11), a step of fixing a spacer (10) on each anode substrate (1), and a dielectric on the anode substrate.
  • Each of these steps may be performed in any order as long as it is feasible (for example, the spacer may be fixed to the anode substrate and then the anode substrate may be attached to the support plate). Perform each step in the order listed.
  • a plurality of anode base pieces are attached to the support plate such that a part of each piece protrudes the lower edge force of the support plate, and a spacer is provided on the protruding anode base piece in a region along the support plate.
  • a solid electrolytic capacitor element is formed by sequentially forming a dielectric layer, a solid electrolyte layer, and a conductor layer on the remaining portion of the anode base piece that is fixed and protruding, and separating each piece from the support plate along the lower edge of the support plate.
  • a plurality of solid electrolytic capacitor elements are stacked to form a solid electrolytic capacitor. As shown in Figs. 2 and 3, in the case where a masking layer (3) may be provided, the spacer (10) is provided between the masking layer and the lower side of the support plate.
  • the spacer (10) can be fixed to the anode substrate (1) with a force S that can be applied by any method such as welding, soldering, or bonding with an adhesive or an adhesive film, preferably as described above.
  • a force S that can be applied by any method such as welding, soldering, or bonding with an adhesive or an adhesive film, preferably as described above.
  • a plurality of solid electrolytic capacitor elements are stacked by stacking the anode part and the cathode part of each element, and joining each of the anode laminate part and the cathode laminate part. Resistance welding can also be used to join the spacer and the adjacent anode.
  • the spacer (10) may be interposed when the capacitor elements are stacked.
  • a plurality of anode substrates (1) are attached to the support plate (11), a dielectric layer and a solid electrolyte layer are formed on the anode substrate, and then separated from the support plate (11) to obtain individual capacitors.
  • a spacer (10) may be inserted between the anodes to stack capacitor elements, and the anode-spacer-anode may be fixed at once by resistance welding.
  • the spacer when a spacer is interposed and fixed at the lamination stage, the anode portion of each capacitor element is subjected to various stresses in each operation up to lamination.
  • the spacer when the spacer is fixed to the anode part in advance, the spacer also functions as a protective or reinforcing member for the anode part. Therefore, various treatments can be performed after the spacer is fixed in advance. I like it. Resistance welding is performed by applying a current of an appropriate magnitude while the spacer and the anode are in pressure contact. For example, when the spacer member is resistance welded to the anode part after the anode substrate is attached to the support plate, the spacer member is placed on each anode substrate and clamped between the welding heads and fixed between the heads. Energize.
  • the spacer member and the support member may be energized while the spacer member is in pressure contact with the anode substrate.
  • the spacer member and the support member may be energized while the spacer member is in pressure contact with the anode substrate.
  • Welding conditions are appropriately set according to the metal constituting the spacer and the anode substrate, particularly the type of the low melting point coating layer, the contact resistance value between these metals, the area of the spacer, and the pressure applied during pressure welding. That's fine.
  • valve action metal used as the anode substrate of the solid electrolytic capacitor in the present invention for example, aluminum, tantalum, titanium, niobium, zirconium and alloys based on these can be used.
  • the shape of the anode substrate include a flat foil plate and a rod shape.
  • aluminum conversion foil is widely used in practice because it is economical.
  • This aluminum chemical conversion foil is 40 to 200 zm thick, and a rectangular element having a plate element unit of about 1 to 30 mm in length and width is used. The width is preferably 2 to 20 mm and the length is 2 to 20 mm, more preferably the width is 2 to 5 mm and the length is 2 to 6 mm.
  • the dielectric coating layer provided on the surface of the anode substrate may be an oxide layer of the valve action metal itself provided on the surface portion of the valve action metal, or provided on the surface of the valve action metal foil. Although it may be another dielectric layer formed, it is desirable that it is a layer made of an oxide of the valve metal itself.
  • One section of the end portion of the flat plate-like anode substrate having a dielectric film layer formed on the surface is defined as an anode portion, and the remaining portion is defined as a cathode portion.
  • An insulating resin band (masking) may be used for the classification of the anode part and the cathode part.
  • Solid electrolyte Next, a solid electrolyte is formed on the dielectric coating layer of the cathode portion.
  • the type of the solid electrolyte layer There are no particular restrictions on the type of the solid electrolyte layer, and conventionally known solid electrolytes can be used.
  • the solid electrolytic capacitors produced with a solid electrolyte have a large capacity and a small size with a low equivalent series resistance component. It is preferable because of its good performance.
  • the conductive polymer forming the solid electrolyte used in the solid electrolytic capacitor of the present invention is not limited, but is preferably a conductive polymer having a ⁇ -electron conjugated structure, for example, a compound having a thiophene skeleton, a polycyclic Examples thereof include conductive polymers containing as a repeating unit a structure represented by a compound having a sulfide skeleton, a compound having a pyrrole skeleton, a compound having a furan skeleton, or the like.
  • compounds having a thiophene skeleton include, for example, 3-methylthiophene, 3-ethylthiophene, 3-propylthiophene, 3-butylthiophene, 3 —Pentylthiophene, 3-hexylthiophene, 3-heptylthiophene, 3-octylthiophene, 3-nonylthiophene, 3-decinolethiophene, 3-funoleolothiophene, 3-chlorothiophene, 3-bromothiophene, 3-Sianothiophene, 3, 4-Dimethylthiophene, 3, 4-Detylthiophene, 3, 4-Butylentiphene, 3, 4_Methylenedioxythiophene, 3, 4_Ethylenedioxychi Derivatives such as ophene can be mentioned. These compounds are generally commercially available or can be prepared by known
  • a compound having a polycyclic sulfide skeleton for example, a compound having a 1,3-dihydropolycyclic sulfide (also known as 1,3-dihydrobenzo [c] thiophene) skeleton, 1,3-Dihydronaphtho [2,3_c] thiophene skeleton compounds can be used.
  • 1,3-dihydropolycyclic sulfide also known as 1,3-dihydrobenzo [c] thiophene
  • 1,3-Dihydronaphtho [2,3_c] thiophene skeleton compounds can be used as 1,3-Dihydronaphtho [2,3_c] thiophene skeleton compounds.
  • a compound having a 1,3-dihydronaphtho [1,2_c] thiophene skeleton, a 1,3-dihydrophenanthra [2,3-c] thiophene derivative, a 1,3-dihydrotrif A compound having an [2,3_c] thiophene skeleton, a 1,3-dihydrobenzo [a] anthraceno [7,8-c] thiophene derivative, and the like can also be used.
  • Some compounds optionally contain nitrogen or N-oxide in the condensed ring, such as 1,3-dihydrothieno [3,4-b] quinoxaline, 1,3-dihydrocheno [3,4-b] quinoxaline_4_oxide, 1,3-dihydrocheno [3,4-b] quinoxaline-1,4,9_dioxide, and the like.
  • Examples of the compound having a pyrrole skeleton include, for example, 3-methylpyrrole, 3-ethylpyrrolone, 3-propylpyrrole, 3-butylpyrrole, 3-pentylpyrrole, 3-hexylpyrrole, 3-heptyl.
  • Examples of the compound having a furan skeleton include, for example, 3-methinolefuran, 3-ethylfuran, 3-propylfuran, 3-butylfuran, 3-pentylfuran, 3-hexylfuran, 3_heptylfuran, 3-Octylfuran, 3-Nonylfuran, 3_decylfuran, 3_Fluorofuran, 3_Black-furan, 3_Bromofuran, 3_Cyanofuran, 3,4-Dimethylfuran, 3,4-Jetinolefuran, 3,4-Butylenefuran , 3,4-methylenedioxyfuran, 3,4_ethylenedioxyfuran, and other derivatives are not limited thereto. These compounds can be prepared commercially or by known methods.
  • the polymerization method may be electrolytic polymerization, chemical oxidative polymerization, or a combination thereof.
  • a solid electrolyte that is not a conductive polymer is first formed on the dielectric film, and then a conductive polymer is formed by the above-described polymerization method.
  • a 3, 4_ethylenedioxythiophene monomer and an oxidizer preferably in the form of a solution, separately before and after or together with the dielectric skin.
  • Application method on film Japanese Patent Laid-Open No. 2-15611 (US Pat. No. 4910645) or Japanese Patent Laid-Open No. 10-32145 (Related Application; US Pat. No. 6229689)
  • Japanese Patent Laid-Open No. 10-32145 Related Application; US Pat. No. 6229689
  • a compound (dopant) having a doping ability is used for the conductive polymer.
  • the dopant may be added to either the monomer solution or the oxidant solution.
  • the dopant and the oxidant may be the same compound. It can be something like an organic sulfonic acid metal salt.
  • an aryl sulfonate dopant is preferably used as the dopant.
  • salts such as benzene sulfonic acid, toluene sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid, anthracene sulfonic acid, anthraquinone sulfonic acid and the like can be used.
  • the electrical conductivity of the solid electrolyte thus produced is in the range of about 0.1 to about 200 S / cm, preferably about 1 to about 150 S / cm, more preferably about 10 to about 100 S.
  • the range is / cm 2.
  • Solid electrolytic capacitor elements obtained by force are usually connected to lead terminals, and are applied with, for example, resin molds, resin cases, metal exterior cases, resin dating, etc. Product. It is also possible to laminate and seal.
  • chemical conversion foil On an aluminum chemical conversion foil (Nihon Denki Kogyo Co., Ltd., foil type 110LJB22B, rated film withstand voltage: 4vf) (hereinafter referred to as chemical conversion foil) with a minor axis direction of 3mm and a major axis direction of 10mm and a thickness of approximately 100 ⁇ m
  • the masking material 32 heat-resistant resin
  • material: CDA19400 Cu — Fe—Zn—P-based alloy material (0197.3 mass%,?
  • the cathode portion which is the tip side partition portion of the chemical conversion foil, was formed using an aqueous solution of ammonium adipate as an electrolyte and washed with water. Next, the cathode part was immersed in ImolZl of 3,4_ethylenedioxythiophene in isopropyl alcohol and allowed to stand for 2 minutes.
  • the oxidizing agent (ammonium persulfate: 1.5 mol / l) and dopant (naphthalene_ 2-sodium sulfonate: 0.15 mol / l) was immersed in a mixed aqueous solution and left to stand at 45 ° C. for 5 minutes for oxidative polymerization.
  • the impregnation step and the polymerization step were repeated 12 times in total to form a solid electrolyte layer containing a dopant in the micropores of the chemical conversion foil.
  • the conversion foil on which the solid electrolyte layer containing this dopant was formed was washed in 50 ° C warm water to form a solid electrolyte layer.
  • the solid electrolyte layer After the formation of the solid electrolyte layer, it was washed with water and dried at 100 ° C for 30 minutes. A capacitor element was formed by coating carbon paste and silver paste thereon. The capacitor element thus manufactured had a shape in which the thickness of the cathode surface and that of the anode surface were almost equal.
  • Four capacitor elements were laminated on the lead frame to obtain 50 multilayer solid electrolytic capacitors having a rated capacity of 220 x F and a rated voltage of 2V. The spacer on the anode of the capacitor element and the adjacent anode were joined by resistance welding. Each of the 50 solid electrolytic capacitors thus obtained was soldered on a substrate using a 250 ° C. reflow furnace, and the leakage current was measured.
  • Capacitor elements were manufactured and laminated in the same manner as in the example except that no spacer was interposed, and 50 solid electrolytic capacitors having a rated capacity of 220 ⁇ F and a rated voltage of 2V were obtained. Each of the 50 solid electrolytic capacitors thus obtained was soldered on a substrate using a 250 ° C. reflow oven, and the leakage current was measured.
  • a solid electrolytic capacitor was prepared in exactly the same way as in Example 1, except that a 2.5 mm x 1.0 mm Cu alloy (spacer with Sn-based low-melting-point alloy coating) was used as the spacer.
  • the leakage current was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
  • Example 2 50 solid electrolytic capacitors were fabricated in exactly the same way as in Example 1, except that a 2.5 mm x 1.0 mm Cu alloy (with a Sn-based low-melting-point alloy coating on the Cu_Ag alloy material) was used as the spacer.
  • the leakage current was measured by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 2.
  • the solid electrolytic capacitor was made in exactly the same way as in Example 1, except that the spacer was a 01 series alloy of 2.5111111 1.0111111 (01_1 ⁇ _88 series alloy material with a 311 series low melting point alloy coating).
  • the leakage current was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
  • Example 8 50 solid electrolytic capacitors in exactly the same way as in Example 1 except that the spacer was a 01 series alloy of 2.5111111 1.0111111 (having a 3 series low melting point alloy coating on the 01_1 ⁇ _3 series alloy material)
  • the leakage current was measured by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 2.
  • the solid electrolytic capacitor was made in exactly the same way as in Example 1, except that the spacer used was a 01 series alloy of 2.5111111 1.0111111 (with a 311 series low melting point alloy coating on the 01_00_? Alloy material).
  • the leakage current was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
  • Example 2 50 solid electrolytic capacitors in exactly the same way as in Example 1, except that a 2.5 mm x 1.0 mm Cu alloy (with Cu-Zn_Mg alloy material with Sn-based low melting point alloy coating) was used as the spacer.
  • the leakage current was measured by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 2.
  • the electrical characteristics, particularly the level and variation of the leakage current are remarkably improved as compared with the conventional product.
  • the defective product rate was measured with a product having a leakage current (LC) exceeding 2 ⁇ A as a defective product.
  • the defective product rate was 0%.
  • the electric characteristics of the multilayer capacitor product are 2% in Example 10 and 30% in the comparative example, and according to the manufacturing method of the present invention, particularly the manufacturing method (Example 1) in which the spacer member is fixed in advance. It was definitely improved.
  • the present invention it is possible to obtain a capacitor element in which electrical characteristics, in particular, leakage current is stably reduced. For this reason, the capacitor and the manufacturing method thereof of the present invention are particularly useful in the manufacture of multilayer capacitors in a wide field.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional general structure of a multilayer solid electrolytic capacitor element.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a multilayer solid electrolytic capacitor element in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a multilayer solid electrolytic capacitor element according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the characteristics of the method for manufacturing a multilayer solid electrolytic capacitor element according to the present invention.

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Abstract

本発明は、陰極部と陽極部を有する固体電解コンデンサ素子を積層してなる固体電解コンデンサであって、陽極部がスペーサを介して積層されていることを特徴とする積層型固体電解コンデンサ及びその製造方法に関する。 　積層型固体電解コンデンサにおいて、漏れ電流をはじめとする電気特性を改善したコンデンサを提供する。

Description

明 細 書
固体電解コンデンサ及びその製造方法
関連出願との関係
[0001] この出願は、米国法典第 35卷第 111条 (b)項の規定に従レ、、 2005年 6月 7日に提 出した米国仮出願第 60Z687883号の出願日の利益を同第 119条（e)項（1)により 主張する同第 111条 (a)項の規定に基づく出願である。
技術分野
[0002] 本発明は、固体電解コンデンサ及びその製造方法、特に積層型固体電解コンデン サ及びその製造方法に関する。
背景技術
[0003] 近年、電気機器のディジタル化、パーソナルコンピュータの高速化に伴レ、、小型で 大容量のコンデンサ、高周波領域において低インピーダンスのコンデンサが要求さ れている。最近では、電子伝導性を有する導電性重合体を固体電解質として用いた 固体電解コンデンサが提案されている。特に、より大きな容量を有する製品が求めら れており、積層型固体電解コンデンサとして製造されている。
[0004] 積層型固体電解コンデンサ（9)は、一般に、図 1に示すようにエッチング処理された 比表面積の大きな金属箔ゃ薄板からなる陽極基体（1)に誘電体の酸化皮膜層（2) を形成し、通常はさらにマスキング層（3)を設けた後、前記酸化皮膜層（2)の外側に 陰極部として機能する固体の半導体層（以下、固体電解質という。）や導電ペースト などの導電体層（4)を形成してコンデンサ素子（20)を作製する。こうして形成した複 数のコンデンサ素子（20)を方向を揃えて積層し、適宜、導体層（5)を設け、さらに電 極リード部（6, 7)を付加し、全体を樹脂（8)で封止してコンデンサとする。
[0005] 単位体積当たりの容量を増すためには多数のコンデンサ素子（20)を積層する必 要がある。しかし、導電性高分子層等を形成したコンデンサ素子を積層し一体化する 場合、従来の構造では積層後のコンデンサ素子が機械応力を受けて前記酸化皮膜 層や固体電解質、酸化皮膜層に損傷が生じ、漏れ電流特性、 ESR特性、インピーダ ンス特性が劣化する場合があった。そこで、例えば、特許文献 1 (特開平 6-232012号 公報）はコンデンサ素子をクランク状に形成し、各面の接合部分を溶接で一体化する 三層以上の多層化構造を提案してレ、る。
しかし、特許文献 1の構造は極めて複雑であり、多層化するにつれ設計及び製造 が困難になる上、製造コストも掛かる。このため、漏れ電流の低減を実現する積層型 固体電解コンデンサ及びその製造方法が求められている。
[0006] 特許文献 1 :特開平 06— 232012号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 従って、本発明の課題は、積層型固体電解コンデンサにおいて、漏れ電流をはじ めとする電気特性を改善したコンデンサを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明者は、上記課題について鋭意検討した結果、従来構造の積層型コンデンサ においては、特に陽極から陰極の陽極寄り部位（図 1の a〜c )における陰極導電層 への応力負荷が大きぐこの部分への応力を軽減することにより、漏れ電流の低減を 実現し得ること、具体的には陽極部分にスぺーサを介設すればよいことを見出し、本 発明を完成するに至った。
[0009] すなわち、本発明は以下に示すコンデンサ及びその製造方法に関する。
1.陰極部と陽極部を有する固体電解コンデンサ素子を積層してなる固体電解コン デンサであって、陽極部がスぺーサを介して積層されていることを特徴とする固体電 角军コンデンサ。
2.前記スぺーサによって、陽極積層部の厚みを陰極積層部の厚みの 70%〜： 130 %とした前記 1に記載の固体電解コンデンサ。
3.前記スぺーサによって、陰極積層部と陽極積層部の厚みを同一にした前記 2に記 載の固体電解コンデンサ。
4.各固体電解コンデンサ素子が陽極部から陰極部先端に至るまで平行に配設され ている前記 1〜3のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
5.スぺーサが陽極部間領域の 50%以上を占める前記 1〜4のいずれかに記載の固 体電解コンデンサ。 6.スぺーサが金属部材である前記 1〜5のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
7.スぺーサが表面に低融点金属または合金からなる被覆層を有する前記 6に記載 の固体電解コンデンサ。
8.スぺーサが、 Cu— Ni系、 Cu— Ag系、 Cu_ Sn系、 Cu— Fe系、 Cu— Ni— Ag系 、 Cu— Ni— Sn系、 Cu_Co_P系、 Cu— Zn— Mg系、 Cu— Sn— Ni— P系材料か らなる群から選択される一種の合金の表面に、低融点金属または合金をメツキ処理し た材料である前記 7に記載の固体電解コンデンサ。
9.スぺーサが陽極基体に抵抗溶接されている前記 6〜8のいずれかに記載の固体 電解コンデンサ。
10.複数個の陽極基体を支持板に取り付ける工程、各陽極基体上にスぺーサを固 定する工程、陽極基体上に誘電体層及び固体電解質層を形成する工程を含むこと を特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
11.複数個の陽極基体片を支持板に各片の一部が支持板の下縁から突出するよう に取り付け、突出した陽極基体片上、支持板に沿った領域にスぺーサを固定し、突 出した陽極基体片の残部に誘電体層、固体電解質層、導電体層を順次形成し、各 片を前記支持板の下縁に沿って支持板から分離して固体電解コンデンサ素子とし、 複数個の固体電解コンデンサ素子を積層して固体電解コンデンサを形成する工程を 含む前記 10に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
12.複数個の固体電解コンデンサ素子をリードフレーム上に積層して固体電解コン デンサを形成する前記 11に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
13.スぺーサが陽極基体に抵抗溶接される前記 10〜： 12のいずれかに記載の固体 電解コンデンサの製造方法。 発明の効果
[0010] 本発明によれば、電気的特性、特に漏れ電流が安定して低減された積層型固体電 解コンデンサを製造することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0011] 以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
(積層型固体電解コンデンサ） 本発明は、陰極部と陽極部を有する固体電解コンデンサ素子を積層してなる固体 電解コンデンサにおレ、て、陽極部をスぺーサを介して積層する。
すなわち、図 2に示すように、本発明では、固体電解コンデンサ素子の陽極部間に スぺーサ（10)を、好ましくは陽極積層部の厚みが陰極積層部の厚みの 70%〜： 130 %になるように、さらに好ましくは両者の厚みが実質的に同一になるように設ける。こ れにより、積層コンデンサに含まれる複数の固体電解コンデンサ素子（20)は、陽極 部から陰極部先端に至るまで概ね平行になり、従来の構造で存在した陽極部から陰 極部にかけての屈曲ないし湾曲部（図 1の a)がなぐこれに隣接する陰極部分（図 1 の c )に大きな負荷が掛かるという問題が解消される。
1
スぺーサは好ましくは金属部材であり、より好ましくは低融点金属または合金からな る被覆層を有する。スぺーサを非金属部材または単なる金属板とした場合には、スぺ ーサと陽極部の間に接着剤を用いたり個別にハンダ付けするなどの操作が必要であ るが、低融点被覆層を有する金属部材を用いた場合、スぺーサと陽極部を重ねて抵 抗溶接するだけで両者を確実に密着固定できる。また、この場合、各固体電解コン デンサ素子の陽極は陽極端面のみならず陽極部の広い面積にわたってスぺーサと 接合されるため、スぺーサが陽極部を保護ないし補強するとともに各陽極間を電気 的にも接続し、積層コンデンサの特性が改善される。
スぺーサの基材となる金属は特に限定されず、例えば、 Cuまたは Cu系合金 (好ま しくは Cu含有量 90質量％以上)等が使用可能であり、低融点材料としては、例えば 、 230°C以下、好ましくは 200〜230°C程度の範囲に融点を有する金属材料、例え ば、ハンダ等が使用可能である。被覆層は、固定を行なうのに十分な厚みであれば よいが、通常、 0·5 μ πι〜10 μ πι程度である（但し、これは例示でありこの範囲に限定 されるものではない）。
特に、 Cu_Ni系、 Cu_Ag系、 Cu_ Sn系、 Cu_Fe系（Zn、 P等を含んでよい）、 Cu— Ni— Ag系、 Cu_Ni_ Sn系、 Cu_Co_P系、 Cu— Zn— Mg系、 Cu_Sn_ Ni— P系材料からなる群から選択される合金の表面に、低融点金属または合金を含 むメツキ処理を施した材料であることが好ましい。このような材料は、リードフレーム材 料として用いられており、これをスぺーサ材料として用いることが製造上も材料の入手 の上でも有利である。
[0013] スぺーサ層は、陽極の末端から前記マスキング層（3)に至るまでの領域の全部また は一部に設ける。陽極基体間に空隙があっても、当該空隙は封止樹脂で封じ得るた め、スぺーサ層は陽極基体間全部を塞ぐものでなくてもよレ、。もっとも、スぺーサが小 さい (小面積）と、積層時や樹脂封止時に図 1の aや cに相当する部分に応力が掛か りやすくなるため、スぺーサは、好ましくは、陽極基体間領域の 20%以上、より好まし くは 30%以上、さらに好ましくは 50%以上を占めるものとする。
[0014] 固体電解コンデンサの他の部分の構成は従来と同様であってよい。例えば、陽極 基体（1)は誘電体の酸化皮膜層（2)を有し、通常はさらにマスキング層（3)を有する 。また、前記酸化皮膜層（2)の外側に陰極部として機能する固体の半導体層（以下、 固体電解質という。）及びさらに導電ペーストなどの導電体層（4)を有する。また、固 体電解コンデンサ素子（20)の陰極部分は隣の固体電解コンデンサ素子（20)の陰 極部分とそれぞれ接するように、また、陽極部分は、スぺーサを介して隣の固体電解 コンデンサ素子（20)の陽極部分と重畳するように積層され、例えば、図に示す例で は、各陽極端面が導体層/部材（5)で電気的に接続され、これに、適宜、陽極リード 部（6)が接続される。また、陰極積層部には陰極リード部（7)が接続される。陰極積 層部は導体材料で一体化してもよい。コンデンサ素子の積層体は全体が封止樹脂（ 8)で封止される。
[0015] また、図 2では陽極リード部をコンデンサ（9)の側面から引き出している力 図 3に示 すように、リード部をリードフレームを用いて形成し (6及び 7)、この上にコンデンサ素 子（20)の積層体を設けてもよい。この場合、陽極積層部は陽極リード部（6)と電気 的に接続され、陰極積層部は陰極リード部（7)と電気的に接続される。図 2の態様と 同様に、陽極端面に導体層 Z部材 (5)を設けてもよい。
なお、図 3ではリード部は積層体全体の下に設けているが、リード部分を積層体の 間に設ける（すなわち、リード部分の両側にそれぞれ 1または複数の固体電解コンデ ンサ素子（20)を設ける）ことも可能である。
[0016] (積層型固体電解コンデンサの製造方法）
また、本発明は積層型固体電解コンデンサの製造方法を提供する。 本発明の方法は、特に、複数個の陽極基体（1)を支持板（11)に取り付ける工程、 各陽極基体（1)上にスぺーサ（10)を固定する工程、陽極基体上に誘電体層及び固 体電解質層を形成する工程を含むことを特徴とする。これらの各工程は実現可能な 限りにおいて任意の順番で行なってもよい（例えば、スぺーサを陽極基体に固定した 後、陽極基体を支持板に取り付けてもよい）が、好ましくは、ここに記載した順番で各 工程を行なう。より好ましくは、複数個の陽極基体片を支持板に各片の一部が支持 板の下縁力 突出するように取り付け、突出した陽極基体片上、支持板に沿った領 域にスぺーサを固定し、突出した陽極基体片の残部に誘電体層、固体電解質層、導 電体層を順次形成し、各片を前記支持板の下縁に沿って支持板から分離して固体 電解コンデンサ素子とし、複数個の固体電解コンデンサ素子を積層して固体電解コ ンデンサを形成する。図 2及び 3に示したように、マスキング層（3)を設けてもよぐこ の場合、スぺーサ（ 10)はマスキング層と支持板下辺の間に設ける。
スぺーサ（10)の陽極基体（1)への固定は、溶接、ハンダ付け、接着剤や接着フィ ルム等による接着など、任意の方法で行なうことができる力 S、好ましくは、上記の通り、 スぺーサとして低融点被覆した金属材料を用い、抵抗溶接により陽極基体（1)に固 定する。また、複数個の固体電解コンデンサ素子の積層は、上記の通り、各素子の 陽極部と陰極部とを重ね、陽極積層部、陰極積層部それぞれを接合することにより行 なうが、この際、スぺーサと隣接する陽極との接合にも抵抗溶接が利用可能である。 なお、スぺーサ（10)の介設はコンデンサ素子の積層時に行なってもよレ、。すなわ ち、複数個の陽極基体（1)を支持板（11)に取り付け、陽極基体上に誘電体層及び 固体電解質層を形成し、次いで、支持板（11)から分離して個々のコンデンサ素子を 得た後、各陽極間にスぺーサ（10)を挿入してコンデンサ素子を積層し、抵抗溶接に より陽極—スぺーサ—陽極間を一度に固定してもよい。
もっとも、積層段階でスぺーサを介設し固定する場合、積層に至るまでの各操作に おいて個々のコンデンサ素子の陽極部は様々な応力を受けることになる。これに対し 、予め陽極部にスぺーサを固定した場合は、スぺーサが陽極部の保護ないし補強部 材としても機能するため、予めスぺーサを固定してから各種処理を行なうことが好まし い。 抵抗溶接は、スぺーサと陽極部とを圧接させた状態で適当な大きさの電流を通電し て行なう。例えば、陽極基体を支持板に取り付けた後、陽極部にスぺーサ部材を抵 抗溶接する場合は、スぺーサ部材を各陽極基体に載せて溶接ヘッドで挟んで圧接 固定し、ヘッド間に通電する。あるいは、スぺーサ部材を陽極基体に圧接した状態で 、スぺーサ部材と支持部材間に通電してもよい。積層時にスぺーサを固定する場合 は、陽極—スぺーサの積層体の最上部と最下部を溶接ヘッドで挟んで圧接固定し、 ヘッド間に通電すればよレ、。
溶接条件は、スぺーサ及び陽極基体を構成する金属、特にその低融点被覆層の 種類、これらの金属間の接触抵抗値、スぺーサの面積、圧接時の加圧力等により適 宜設定すればよい。
[0018] (弁作用金属）
以下、本発明が特に有利に適用できる固体電解コンデンサについて詳細に説明す る。
本発明において固体電解コンデンサの陽極基体として用いられる弁作用金属とし ては、例えばアルミニウム、タンタル、チタン、ニオブ、ジルコニウムおよびこれらを基 質とする合金等がいずれも使用できる。陽極基体の形状としては、平板状の箔ゃ板 や棒状等が挙げられる。このうちアルミニウム化成箔が経済性に優れているので実用 上多く用いられている。このアルミニウム化成箔は、 40〜200 z m厚、平板形素子単 位として縦横 l〜30mm程度の矩形のものが使用される。好ましくは幅 2〜20mm、 長さ 2〜20mm、より好ましくは幅 2〜5mm、長さ 2〜6mmである。
[0019] 陽極基体の表面に設ける誘電体皮膜層は、弁作用金属の表面部分に設けられた 弁作用金属自体の酸化物層であってもよぐあるいは、弁作用金属箔の表面上に設 けられた他の誘電体層であってもよレ、が、特に弁作用金属自体の酸化物からなる層 であることが望ましい。
[0020] 表面に誘電体皮膜層が形成された平板状の陽極基体の端部の一区画を陽極部と し、残部を陰極部とする。陽極部と陰極部の区分には絶縁樹脂帯 (マスキング)を用 いても良い。
[0021] (固体電解質） 次に、陰極部の誘電体皮膜層上に固体電解質を形成させるが、固体電解質層の 種類には特に制限は無ぐ従来公知の固体電解質が使用できるが、とりわけ高導電 率の導電性高分子を固体電解質として作製する固体電解コンデンサは、従来の電 解液を用いた湿式電解コンデンサや二酸化マンガンを用いた固体電解コンデンサに 比べて、等価直列抵抗成分が低ぐ大容量でかつ小形となり、高周波性能が良好な ために好ましい。
[0022] 本発明の固体電解コンデンサに用いられる固体電解質を形成する導電性重合体 は限定されないが、好ましくは π電子共役系構造を有する導電性重合体、例えばチ ォフェン骨格を有する化合物、多環状スルフイド骨格を有する化合物、ピロール骨格 を有する化合物、フラン骨格を有する化合物等で示される構造を繰り返し単位として 含む導電性重合体が挙げられる。
[0023] 導電性重合体の原料として用いられるモノマーのうち、チォフェン骨格を有する化 合物としては、例えば、 3—メチルチオフェン、 3—ェチルチオフェン、 3—プロピルチ ォフェン、 3—ブチルチオフェン、 3—ペンチルチオフェン、 3—へキシルチオフェン、 3—へプチルチオフェン、 3—ォクチルチオフェン、 3—ノニルチオフェン、 3—デシノレ チォフェン、 3—フノレオロチォフェン、 3—クロロチォフェン、 3—ブロモチォフェン、 3 ーシァノチォフェン、 3, 4—ジメチルチオフェン、 3, 4—ジェチルチオフェン、 3, 4— ブチレンチォフェン、 3， 4_メチレンジォキシチォフェン、 3, 4 _エチレンジォキシチ ォフェン等の誘導体を挙げることができる。これらの化合物は、一般には市販されて レ、る化合物または公知の方法（例えば、 Synthetic Metals誌， 1986年， 15卷， 169頁） で準備できる。
[0024] また、例えば、多環状スルフイド骨格を有する化合物としては、例えば、 1， 3—ジヒ ドロ多環状スルフイド (別名、 1 , 3—ジヒドロべンゾ [c]チオフヱン)骨格を有する化合 物、 1， 3—ジヒドロナフト [2， 3 _ c]チオフヱン骨格を有する化合物が使用できる。さ らには 1， 3—ジヒドロアントラ [2， 3 _ c]チォフェン骨格を有する化合物、 1 , 3—ジヒ ドロナフタセノ [2， 3 _ c]チォフェン骨格を有する化合物を挙げることができ、公知の 方法、例えば特開平 8-3156号公報 (米国特許第 5530139号明細書)記載の方法によ り準備すること力 Sできる。 [0025] また、例えば、 1， 3—ジヒドロナフト [ 1， 2 _ c]チォフェン骨格を有する化合物、 1， 3—ジヒドロフエナントラ [2, 3— c]チォフェン誘導体、 1， 3—ジヒドロトリフエ二口 [2， 3 _ c]チォフェン骨格を有する化合物、 1， 3—ジヒドロべンゾ [a]アントラセノ [7， 8 - c ]チォフェン誘導体等も使用できる。
[0026] 縮合環に窒素または N—ォキシドを任意に含んでいる化合物もあり、 1， 3—ジヒドロ チエノ [3， 4_b]キノキサリンや、 1， 3—ジヒドロチェノ [3， 4_b]キノキサリン _4 _ ォキシド、 1， 3—ジヒドロチェノ [3， 4 _b]キノキサリン一 4, 9 _ジォキシド等を挙げる ことができる力 これらに限定されるものではない。
[0027] また、ピロール骨格を有する化合物としては、例えば、 3—メチルビロール、 3—ェチ ルピローノレ、 3—プロピルピロール、 3—ブチルピロール、 3—ペンチルピロール、 3— へキシルピロール、 3—へプチルピロール、 3—ォクチルピロール、 3—ノニルピロ一 ル、 3—デシルピロール、 3—フルォロピロール、 3—クロロピロール、 3—ブロモピロ ール、 3—シァノピロール、 3, 4—ジメチルピロール、 3, 4—ジェチルビロール、 3, 4 ーブチレンピロール、 3, 4—メチレンジォキシピロール、 3, 4—エチレンジォキシピロ ール等の誘導体を挙げられる力 これらに限られない。これらの化合物は、市販品ま たは公知の方法で準備できる。
[0028] また、フラン骨格を有する化合物としては、例えば、 3—メチノレフラン、 3—ェチルフ ラン、 3—プロピルフラン、 3—ブチルフラン、 3—ペンチルフラン、 3—へキシルフラン 、 3 _へプチルフラン、 3—ォクチルフラン、 3—ノニルフラン、 3 _デシルフラン、 3 _ フルオロフラン、 3 _クロ口フラン、 3 _ブロモフラン、 3 _シァノフラン、 3, 4—ジメチル フラン、 3, 4—ジェチノレフラン、 3， 4—ブチレンフラン、 3, 4—メチレンジォキシフラン 、 3， 4_エチレンジォキシフラン等の誘導体が挙げられる力 これらに限られるもので はない。これらの化合物は市販品または公知の方法で準備できる。
[0029] 重合の手法は、電解重合でも、化学酸化重合でも、その組合せでもよレ、。また、誘 電体皮膜上に導電性重合体でない固体電解質をまず形成し、次いで上記の重合方 法で導電性重合体を形成する方法でもよレ、。
[0030] 導電性重合体を形成する例として、 3， 4 _エチレンジォキシチォフェンモノマー及 び酸化剤を好ましくは溶液の形態において、別々に前後してまたは一緒に誘電体皮 膜上に塗布して形成する方法 (特開平 2-15611号公報 (米国特許第 4910645号明細 書)ゃ特開平 10-32145号公報（関連出願；米国特許第 6229689号明細書) )等が利用 できる。
[0031] 一般に導電性重合体には、ドーピング能のある化合物 (ドーパント)が使用されるが、 ドーパントはモノマー溶液と酸化剤溶液のいずれに添加しても良 ドーパントと酸化 剤が同一の化合物になっている有機スルホン酸金属塩のようなものでもよレ、。ドーパ ントとしては、好ましくはァリールスルホン酸塩系のドーパントが使用される。例えば、 ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、アントラセンスルホ ン酸、アントラキノンスルホン酸などの塩を用いることができる。
[0032] このようにして製造された固体電解質の電気伝導度は、約 0.1〜約 200S/cmの範 囲であるが、好ましくは約 1〜約 150S/cm、さらに好ましくは約 10〜約 100S/cm の範囲である。
[0033] 力べして得られる固体電解コンデンサ素子は、通常、リード端子を接続して、例えば 樹脂モールド、樹脂ケース、金属製の外装ケース、樹脂デイツビング等による外装を 施すことにより、各種用途のコンデンサ製品とする。また、積層して封止することも可 能である。
実施例
[0034] 以下に本発明について代表的な例を示し、さらに具体的に説明する。なお、これら は説明のための単なる例示であって、本発明はこれらに何等制限されるものでない。 なお、以下の例において漏れ電流は、定格電圧（2V)を 60秒印加した後測定した
[0035] 実施例 1
短軸方向 3mm X長軸方向 10mm、厚さ約 100 μ mのアルミニウム化成箔（日本蓄 電器工業株式会社製、箔種 110LJB22B、定格皮膜耐電圧: 4vf) (以下、化成箔と 称する。）上にマスキング材 32 (耐熱性樹脂）による幅 lmmのマスキングを周状に形 成し、陰極部と陽極部に分け、陽極部側に 2.5mm X I.0mmのリードフレーム材料（ 材質： CDA19400 (Cu— Fe— Zn— P系合金材料（0197.3質量％、？62.5質量％、 ， 質量。/。、？0.1質量％)上に Sn系の低融点合金被覆を有する）、厚さ 0.11mm) をそれぞれ抵抗溶接し、一方、この化成箔の先端側区画部分である陰極部を、電解 液としてアジピン酸アンモニゥム水溶液を使用して化成し、水洗した。次いで、陰極 部を、 3， 4 _エチレンジォキシチォフェンのイソプロピルアルコール溶液 ImolZlに 浸漬後、 2分間放置し、次いで、酸化剤（過硫酸アンモニゥム： 1.5mol/l)とドーパン ト（ナフタレン _ 2—スルホン酸ナトリウム： 0.15mol/l)の混合水溶液に浸漬し、 45°C 、 5分間放置することにより酸化重合を行った。この含浸工程及び重合工程を全体で 12回繰り返し、ドーパントを含む固体電解質層を化成箔の微細孔内に形成した。こ のドーパントを含む固体電解質層を形成した化成箔を 50°C温水中で水洗し固体電 解質層を形成した。固体電解質層の形成後、水洗し、 100°Cで 30分乾燥を行った。 その上にカーボンペースト及び銀ペーストを被覆してコンデンサ素子を形成した。 このようにして製造したコンデンサ素子は、陰極面と陽極面の厚みがほぼ等しい形 状をしていた。このコンデンサ素子 4枚をリードフレーム上に積層して定格容量 220 x F、定格電圧 2Vの積層型固体電解コンデンサ 50個を得た。なお、コンデンサ素子 の陽極上のスぺーサと隣接する陽極との接合は抵抗溶接により行なった。こうして得 られた各 50個の固体電解コンデンサを 250°Cのリフロー炉を用いて基板上にハンダ 付けを行い、漏れ電流を測定した。
[0036] 比較例
スぺーサを介在させなかった他は実施例と同様にしてコンデンサ素子を製造、積層 し、定格容量 220 x F、定格電圧 2Vの固体電解コンデンサ 50個を得た。こうして得ら れた各 50個の固体電解コンデンサを 250°Cのリフロー炉を用いて基板上にハンダ付 けを行レ、、漏れ電流を測定した。
結果を表 1に示す。
[0037] [表 1]
Figure imgf000013_0001
以上の例に示されるように、本発明の製造方法によれば、電気的特性、特に漏れ 電流のレベル及びバラツキが従来品に比較して顕著に改善されている。
[0038] 実施例 2
スぺーサとして 2.5mm X 1.0mmの Cu系合金（材質： CDA C50710 (Cu— Sn— Ni_ P系合金材料（〇197.7質量％、 Sn2.0質量％、 Ni0.2質量％、 P0.1質量％)に S n系の低融点合金被覆を有する））を用レ、た他は実施例 1と全く同じ方法で固体電解 コンデンサを 50個作製し、実施例 1と同じ方法で漏れ電流を測定した。結果を表 2に 示す。
[0039] 実施例 3
スぺーサとして 2.5mm X 1.0mmの Cu系合金（材質： CDA C 14415 (Cu— Sn系 合金材料 (0199.9質量％、 3110.1質量％)に Sn系の低融点合金被覆を有する））を 用レ、た他は実施例 1と全く同じ方法で固体電解コンデンサを 50個作製し、実施例 1と 同じ方法で漏れ電流を測定した。結果を表 2に示す。
[0040] 実施例 4
スぺーサとして 2.5mm X 1.0mmの Cu系合金（Cu—Ni系合金材料に Sn系の低融 点合金被覆を有する）を用いた他は実施例 1と全く同じ方法で固体電解コンデンサを 50個作製し、実施例 1と同じ方法で漏れ電流を測定した。結果を表 2に示す。
[0041] 実施例 5
スぺーサとして 2.5mm X 1.0mmの Cu系合金（Cu_Ag系合金材料に Sn系の低融 点合金被覆を有する）を用いた他は実施例 1と全く同じ方法で固体電解コンデンサを 50個作製し、実施例 1と同じ方法で漏れ電流を測定した。結果を表 2に示す。
[0042] 実施例 6
スぺーサとして 2.5111111 1.0111111の01系合金（01_ 1^_八8系合金材料に311系の 低融点合金被覆を有する）を用いた他は実施例 1と全く同じ方法で固体電解コンデ ンサを 50個作製し、実施例 1と同じ方法で漏れ電流を測定した。結果を表 2に示す。
[0043] 実施例 7
スぺーサとして 2.5111111 1.0111111の01系合金（01_ 1^ _ 3 系合金材料に3 系の 低融点合金被覆を有する）を用いた他は実施例 1と全く同じ方法で固体電解コンデ ンサを 50個作製し、実施例 1と同じ方法で漏れ電流を測定した。結果を表 2に示す。 [0044] 実施例 8
スぺーサとして 2.5111111 1.0111111の01系合金（01_〇0 _ ?系合金材料に311系の 低融点合金被覆を有する）を用いた他は実施例 1と全く同じ方法で固体電解コンデ ンサを 50個作製し、実施例 1と同じ方法で漏れ電流を測定した。結果を表 2に示す。
[0045] 実施例 9
スぺーサとして 2.5mm X 1.0mmの Cu系合金（Cu_Zn_ Mg系合金材料に Sn系 の低融点合金被覆を有する）を用いた他は実施例 1と全く同じ方法で固体電解コン デンサを 50個作製し、実施例 1と同じ方法で漏れ電流を測定した。結果を表 2に示 す。
[0046] [表 2]
Figure imgf000015_0001
以上の例に示されるように、本発明の製造方法によれば、電気的特性、特に漏れ 電流のレベル及びバラツキが従来品に比較して顕著に改善されている。
[0047] 実施例 10
予めスぺーサ部材を設けず各種処理を行ない、積層段階でコンデンサ素子間に 2. 5mm X 1. 0mmのアルミニウム板をスぺーサ部材として挿入した他は実施例 1と同様 にして積層型固体電解コンデンサ 50個を得た。なお、コンデンサ素子の陽極とスぺ 一サ部材とは各端面を導電性部材にレーザー溶接して固定した。
以上の各例のコンデンサについて、漏れ電流（LC)が 2 μ Aを超える製品を不良品 として不良品率を測定したところ、実施例:!〜 9では不良品率 0%であったのに対し、 実施例 10では 2%、比較例では 30%であり、本発明の製造方法、特に予めスぺー サ部材を固定する製造方法 (実施例 1)によれば、積層コンデンサ製品の電気的特 性が確実に改善されていた。
産業上の利用可能性
[0048] 本発明によれば、電気的特性、特に漏れ電流が安定して低減されたコンデンサ素 子が得られる。このため、本発明のコンデンサ及びその製造方法は、広い分野の積 層コンデンサの製造において特に有用である。
図面の簡単な説明
[0049] [図 1]積層型固体電解コンデンサ素子の従来の一般的構造を示す断面図。
[図 2]本発明の一態様における積層型固体電解コンデンサ素子の構造を示す断面 図。
[図 3]本発明の別の態様における積層型固体電解コンデンサ素子の構造を示す断 面図。
[図 4]本発明による積層型固体電解コンデンサ素子の製造方法の特徴を示す模式図
符号の説明
[0050] 1 陽極基体
2 酸化皮膜層
3 マスキング層
4 導電体層（固体電解質層を含む）
5 導体層または部材
6 陽極リード部
7 陰極リード部
8 封止樹脂
9 固体電解コンデンサ
10 スぺーサ
11 支持板
20 コンデンサ素子

Claims

請求の範囲
[I] 陰極部と陽極部を有する固体電解コンデンサ素子を積層してなる固体電解コンデ ンサであって、陽極部がスぺーサを介して積層されていることを特徴とする固体電解 コンデンサ。
[2] 前記スぺーサによって、陽極積層部の厚みを陰極積層部の厚みの 70%〜130% とした請求項 1に記載の固体電解コンデンサ。
[3] 前記スぺーサによって、陰極積層部と陽極積層部の厚みを同一にした請求項 2に 記載の固体電解コンデンサ。
[4] 各固体電解コンデンサ素子が陽極部から陰極部先端に至るまで平行に配設されて レ、る請求項 1〜3のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
[5] スぺーサが陽極部間領域の 50%以上を占める請求項 1〜4のいずれかに記載の 固体電解コンデンサ。
[6] スぺーサが金属部材である請求項 1〜5のいずれかに記載の固体電解コンデンサ
[7] スぺーサが表面に低融点金属または合金からなる被覆層を有する請求項 6に記載の 固体電解コンデンサ。
[8] スぺーサが、 Cu— Ni系、 Cu— Ag系、 Cu_ Sn系、 Cu— Fe系、 Cu— Ni— Ag系、 Cu— Ni— Sn系、 Cu— Co— P系、 Cu— Zn— Mg系、 Cu— Sn— Ni— P系材料から なる群から選択される一種の合金の表面に、低融点金属または合金をメツキ処理し た材料である請求項 7に記載の固体電解コンデンサ。
[9] スぺーサが陽極基体に抵抗溶接されている請求項 6〜8のいずれかに記載の固体 電解コンデンサ。
[10] 複数個の陽極基体を支持板に取り付ける工程、各陽極基体上にスぺーサを固定 する工程、陽極基体上に誘電体層及び固体電解質層を形成する工程を含むことを 特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
[I I] 複数個の陽極基体片を支持板に各片の一部が支持板の下縁から突出するように 取り付け、突出した陽極基体片上、支持板に沿った領域にスぺーサを固定し、突出 した陽極基体片の残部に誘電体層、固体電解質層、導電体層を順次形成し、各片 を前記支持板の下縁に沿って支持板から分離して固体電解コンデンサ素子とし、複 数個の固体電解コンデンサ素子を積層して固体電解コンデンサを形成する工程を含 む請求項 10に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
[12] 複数個の固体電解コンデンサ素子をリードフレーム上に積層して固体電解コンデン サを形成する請求項 11に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
[13] スぺーサが陽極基体に抵抗溶接される請求項 10〜： 12のいずれかに記載の固体 電解コンデンサの製造方法。
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