(57)【要約】  体積容量比率が大きい固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供する。  互いに対向する第１の主面及び第２の主面と、前記第１の主面及び第２の主面間を結ぶ少なくとも１つ以上の側面を有する弁作用金属基体を複数積み重ねた積層体を有し、前記弁作用金属基体はそれぞれ前記第１の主面、第２の主面、及び側面を覆うように誘電体酸化皮膜が形成されており、前記弁作用金属基体の少なくとも第１の主面及び第２の主面上に形成された前記誘電体酸化皮膜を覆うように陰極層が形成されており、前記積層体は積層方向に連通する連通穴を有し、前記弁作用金属基体は互いに、前記連通穴内部に設けられた導電体により電気的に接続されており、前記陰極層と前記導電体とは絶縁体を介して絶縁されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
2012042950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１の主面及び第２の主面と、前記第１の主面及び第２の主面間を結ぶ少なくとも１つ以上の側面を有する弁作用金属基体を複数積み重ねた積層体を有し、
前記弁作用金属基体はそれぞれ前記第１の主面、第２の主面、及び側面を覆うように誘電体酸化皮膜が形成されており、
前記弁作用金属基体の少なくとも第１の主面及び第２の主面上に形成された前記誘電体酸化皮膜を覆うように陰極層が形成されており、
前記積層体は積層方向に連通する連通穴を有し、
前記弁作用金属基体は互いに、前記連通穴内部に設けられた導電体により電気的に接続されており、
前記陰極層と前記導電体とは絶縁体を介して絶縁されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記陰極層は、前記弁作用金属基体の側面に形成された誘電体酸化皮膜が露出するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記積層体の最上面および／または最下面の弁作用金属基体における連通穴周囲に、前記陰極層を覆うように絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
互いに対向する第１の主面及び第２の主面と、前記第１の主面及び第２の主面間を結ぶ少なくとも１つ以上の側面を有する弁作用金属基体を準備する弁作用金属基体準備工程と、前記弁作用金属基体の第１の主面、第２の主面、及び側面を覆うように誘電体酸化皮膜を形成する誘電体酸化皮膜形成工程と、
前記弁作用金属基体の少なくとも第１の主面及び第２の主面上に形成された前記誘電体酸化皮膜を覆うように陰極層を形成する陰極層形成工程と、
前記弁作用金属基体を複数積み重ねて積層体を形成する積層体形成工程と、
前記積層体を積層方向に連通する、少なくとも１つ以上の連通穴を形成する連通穴形成工程と、
前記連通穴内部における陰極層を加熱により絶縁化する陰極層絶縁化工程と
前記弁作用金属基体を、前記連通穴部内に導電体を設けることにより互いに電気的に接続する電気的接続工程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。
【請求項５】
前記連通穴形成工程を、加熱を伴う手段により行うことを特徴とする請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項６】
前記陰極層絶縁化工程と前記電気的接続工程の間に、前記連通穴内部における弁作用金属を研磨する研磨工程を設けることを特徴とする請求項４または５に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項７】
互いに対向する第１の主面及び第２の主面と、前記第１の主面及び第２の主面間を結ぶ少なくとも１つ以上の側面を有する弁作用金属基体を準備する弁作用金属基体準備工程と、前記弁作用金属基体の第１の主面、第２の主面、及び側面を覆うように誘電体酸化皮膜を形成する誘電体酸化皮膜形成工程と、
前記弁作用金属基体に、少なくとも１つ以上の連通穴を形成する連通穴形成工程と、
前記弁作用金属基体の少なくとも第１の主面及び第２の主面上に形成された前記誘電体酸化皮膜を覆うように陰極層を形成する陰極層形成工程と、
前記連通穴内部における陰極層端面に絶縁体を設ける絶縁体形成工程と
前記弁作用金属基体を複数積み重ねて積層体を形成する積層体形成工程と、
前記弁作用金属基体を、前記連通穴部内に導電体を設けることにより互いに電気的に接続する電気的接続工程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。
【請求項８】
前記陰極層形成工程において、前記陰極層は、少なくとも連通穴の周囲を露出させるようにして形成することを特徴とする請求項８に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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】
【０００２】
電子機器の小型、高性能化に伴って電子部品の一つである固体電解コンデンサは単位体積あたりの静電容量、すなわち体積容量比率が大きいものが求められている。この種の従来の固体電解コンデンサの構成を図１３に示す。【０００３】
図１３に示された固体電解コンデンサ２０１は、表面に誘電体酸化皮膜２０２が形成された弁作用金属基体２０３が複数枚使用された積層体２０４で構成されている。弁作用金属基体２０３は、所定の位置に設けられた絶縁部２０５により陽極電極部２０６と陰極形成部２０７に区分されている。そして、陰極形成部２０７の誘電体酸化皮膜２０２の表面が導電性高分子層（図示しない）、カーボン層（図示しない）、銀ペースト層（図示しない）からなる陰極層２０８により被覆されている。また、陽極電極部２０６と陰極層２０８にはそれぞれ陽極端子２０９と陰極端子２１０が接続され、さらに積層体２０４は外装体２１１により被覆されている。このような固体電解コンデンサ２０１は、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３５４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、固体電解コンデンサにおいて容量形成に寄与するのは、誘電体酸化皮膜に陰極層が被覆されている領域のみである。特許文献１に開示されている固体電解コンデンサ２０１の場合、図１３に示す弁作用金属基体２０３における絶縁部２０５より右側の領域を、陽極リード端子２０９と接続するための陽極電極部２０６として確保する必要がある。したがって、誘電体酸化皮膜２０２に陰極層２０７が被覆される領域、すなわち静電容量形成部は、図１３に示す、弁作用金属基体２０３における絶縁部２０５より左側に限定されてしまう。このため固体電解コンデンサ２０１の構造において体積容量比率を更に高めるには限界があるという問題があった。【０００６】
そこで、本発明の目的は、体積容量比率を高めることができる固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、本発明に係る固体電解コンデンサは、互いに対向する第１の主面及び第２の主面と、前記第１の主面及び第２の主面間を結ぶ少なくとも１つ以上の側面を有する弁作用金属基体を複数積み重ねた積層体を有し、前記弁作用金属基体はそれぞれ前記第１の主面、第２の主面、及び側面を覆うように誘電体酸化皮膜が形成されており、前記弁作用金属基体の少なくとも第１の主面及び第２の主面上に形成された前記誘電体酸化皮膜を覆うように陰極層が形成されており、前記積層体は積層方向に連通する連通穴を有し、前記弁作用金属基体は互いに、前記連通穴内部に設けられた導電体により電気的に接続されており、前記陰極層と前記導電体とは絶縁体を介して絶縁されていることを特徴としている。【０００８】
本発明に係る固体電解コンデンサは、弁作用金属基体の主面の大部分が容量形成に寄与することになり、体積容量比率を高めることができる。【０００９】
また、本発明に係る固体電解コンデンサは、前記陰極層は、前記弁作用金属基体の側面に形成された誘電体酸化皮膜が露出するように形成されていることが好ましい。【００１０】
かかる場合には、固体電解コンデンサの耐電圧低下をより防止することができる。【００１１】
また、本発明に係る固体電解コンデンサは、前記積層体の最上面および／または最下面の弁作用金属基体における連通穴周囲に、前記陰極層を覆うように絶縁膜が形成されていることが好ましい。【００１２】
かかる場合には、前記積層体に端子をより容易に接続できるようになる。【００１３】
また、本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は、互いに対向する第１の主面及び第２の主面と、前記第１の主面及び第２の主面間を結ぶ少なくとも１つ以上の側面を有する弁作用金属基体を準備する弁作用金属基体準備工程と、前記弁作用金属基体の第１の主面、第２の主面、及び側面を覆うように誘電体酸化皮膜を形成する誘電体酸化皮膜形成工程と、前記弁作用金属基体の少なくとも第１の主面及び第２の主面上に形成された前記誘電体酸化皮膜を覆うように陰極層を形成する陰極層形成工程と、前記弁作用金属基体を複数積み重ねて積層体を形成する積層体形成工程と、前記積層体を積層方向に連通する、少なくとも１つ以上の連通穴を形成する連通穴形成工程と、前記連通穴内部における陰極層を加熱により絶縁化する陰極層絶縁化工程と前記弁作用金属基体を、前記連通穴部内に導電体を設けることにより互いに電気的に接続する電気的接続工程を有することを特徴としている。【００１４】
本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法では、弁作用金属基体の主面の大部分が容量形成に寄与させることができ、体積容量比率が高い固体電解コンデンサを製造することができる。また、弁作用金属基体に形成された連通穴内部において、陰極層と導電体の接触部を容易に絶縁化することができる。【００１５】
また、本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法では、前記連通穴形成工程を、加熱を伴う手段により行うことが好ましい。【００１６】
かかる場合には、製造工程をより簡略化することができる。【００１７】
また、本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法では、前記陰極層絶縁化工程と前記電気的接続工程の間に、前記連通穴内部における弁作用金属を研磨する研磨工程を設けることが好ましい。【００１８】
かかる場合には、弁作用金属基体に形成された連通穴内部において、弁作用金属基体と導電体の接触部の接触抵抗をより低減することができる。【００１９】
また、本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法では、互いに対向する第１の主面及び第２の主面と、前記第１の主面及び第２の主面間を結ぶ少なくとも１つ以上の側面を有する弁作用金属基体を準備する弁作用金属基体準備工程と、前記弁作用金属基体の第１の主面、第２の主面、及び側面を覆うように誘電体酸化皮膜を形成する誘電体酸化皮膜形成工程と、前記弁作用金属基体に、少なくとも１つ以上の連通穴を形成する連通穴形成工程と、前記弁作用金属基体の少なくとも第１の主面及び第２の主面上に形成された前記誘電体酸化皮膜を覆うように陰極層を形成する陰極層形成工程と、前記連通穴内部における陰極層端面に絶縁体を設ける絶縁体形成工程と前記弁作用金属基体を複数積み重ねて積層体を形成する積層体形成工程と、前記弁作用金属基体を、前記連通穴部内に導電体を設けることにより互いに電気的に接続する電気的接続工程を有することを特徴としている。【００２０】
本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法では、弁作用金属基体の主面の大部分が容量形成に寄与させることができ、体積容量比率が高い固体電解コンデンサを製造することができる。また、弁作用金属基体に形成された連通穴内部において、陰極部と導電体の接触部の絶縁性を高めることができる。【００２１】
また、本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法では、前記陰極層形成工程において、前記陰極層は、少なくとも連通穴の周囲を露出させるようにして形成することが好ましい。【００２２】
かかる場合には、前記連通穴内部における陰極層端面に絶縁体を容易に設けることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、弁作用金属基体の主面の大部分が容量形成に寄与することになる。そのため従来の固体電解コンデンサより単位体積あたりの容量形成寄与領域が大きくなり、固体電解コンデンサの体積容量比率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態による固体電解コンデンサ１の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による固体電解コンデンサ１の製造工程を示す断面図である。
【図４】図３に続く製造工程を示す断面図である。
【図５】図４に続く製造工程を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による固体電解コンデンサ１０１の断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による固体電解コンデンサ１０１の製造工程を示す断面図である。
【図８】図７に続く製造工程を示す断面図である。
【図９】本発明の固体電解コンデンサの別の形態を示す断面図である。
【図１０】本発明の固体電解コンデンサのさらに別の形態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の固体電解コンデンサのさらに別の形態を示す断面図である。
【図１２】本発明の固体電解コンデンサのさらに別の形態を示す断面図である。
【図１３】従来の固体電解コンデンサを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下に、本発明に係る固体電解コンデンサ及びその製造方法の第１の実施形態について図１、図２、図３、図４、図５に基づき詳細に説明する。ここで、図１は、固体電解コンデンサ１の外観を示す斜視図である。図２は、図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。図３、４、５は、固体電解コンデンサ１の製造工程を示す断面図である。
【００２６】
図１に示すように、固体電解コンデンサ１は、連通穴２が設けられた積層体３を有している。そして、この積層体３は、図２に示すとおり、互いに対向する第１の主面５及び第２の主面６と、それらの間を結ぶ側面７を有する弁作用金属基体４が複数枚積み重ねられることにより作製される。
【００２７】
弁作用金属基体４の弁作用金属の一例としては、例えばタンタル、チタン、アルミニウム、ニオブおよびこれらを含む合金が挙げられる。
【００２８】
そして、弁作用金属基体４の第１の主面５、第２の主面６、側面７は、弁作用金属基体４の酸化物からなる誘電体酸化皮膜８により覆われており、さらに誘電体酸化皮膜８の表面は陰極層９により覆われている。
【００２９】
陰極層９の一例としては、チオフェン、ピロール、フラン、アニリンやその誘導体等をモノマーとする導電性高分子が挙げられる。
【００３０】
このようにして弁作用金属基体４の表面に誘電体酸化皮膜８及び陰極層９が形成され積層された積層体３には、連通穴２が形成されている。
【００３１】
この連通穴２は、積層体３の最上面と最下面に開口部を有し、積層体３の積層方向に連通するように設けられている。連通穴２の内部には、導電体１０が設けられており、この導電体１０によって、積層体３を構成する複数の弁作用金属基体４は互いに、電気的に接続されている。
【００３２】
なお、陰極層９と導電体１０とは、陰極層９の絶縁化物１１を介して絶縁されている。陰極層９の絶縁化物１１は、連通穴２内部における陰極層９を加熱することによって形成される。
【００３３】
このような構造の固体電解コンデンサ１では、連通穴２内部に設けられた導電体１０が陽極電極部として機能する。すなわち、弁作用金属基体４において陽極電極部として確保される領域は、連通穴２の開口部のみであり、連通穴２の開口部以外の領域に陰極層９の形成が可能となる。これによって、固体電解コンデンサ１は、従来の固体電解コンデンサより、単位体積あたりの容量形成寄与領域が大きくなり、それに伴い体積容量比率を高めることができる。
【００３４】
また、陰極層９と導電体１０との間に陰極層９の絶縁化物１１が設けられていることにより、陰極層９と導電体１０とが短絡する不具合を防止することができる。
【００３５】
次に固体電解コンデンサ１の製造方法の一例を説明する。
【００３６】
まず、図３（ａ）に示すように、互いに対向する第１の主面５及び第２の主面６と、それらの間を結ぶ側面７を有する板状の弁作用金属基体４を準備する。
【００３７】
次に、図３（ｂ）に示すように弁作用金属基体４の第１の主面５、第２の主面６、及び側面７を覆うように誘電体酸化皮膜８を形成する。
【００３８】
誘電体酸化皮膜８は、図３（ｃ）に示すように、弁作用金属基体４をリン酸、ホウ酸やアジピン酸等の電解液１２に浸漬し、弁作用金属基体４を正極側、溶液中の対極１３を負極側として通電する陽極酸化法によって形成することができる。
【００３９】
次に、図４（ａ）に示すように誘電体酸化皮膜８の実質全面を覆うように陰極層９を形成する。
【００４０】
この実施形態では、陰極層９は導電性高分子層からなり、次のようにして形成する。すなわち、図４（ｂ）に示すように、誘電体酸化皮膜８が形成された弁作用金属基体４を、チオフェン、ピロール、フラン、アニリンその誘導体等のモノマー溶液１４に浸漬する。その後、モノマー溶液１４が塗布された状態の弁作用金属基体４を、モノマーの重合を開始させる酸化剤と陰極層に導電性を付与するドーパントの混合溶液１５に浸漬する、いわゆる化学酸化重合によって陰極層９を形成することができる。
【００４１】
次に、図５（ａ）に示すように、誘電体酸化皮膜８および陰極層９が形成された弁作用金属基体４を複数使用して積層体３を形成する。
【００４２】
次に、積層体３を積層方向に連通する連通穴２を形成する加工を施す。
【００４３】
連通穴２は、図５（ｂ）に示すように、誘電体酸化皮膜８および陰極層９が形成された複数の弁作用金属基体４からなる積層体３の所望の箇所へ、例えばレーザー１６を照射することによって、積層体３の最上面と最下面が開口するように形成する。レーザー１６によって連通穴２が形成されるのと同時に、連通穴２内部に露出した陰極層９が、レーザー１６照射時に発生する熱によって絶縁化し、絶縁化物１１となる。陰極層９が熱によって絶縁化するのは、例えば、陰極層９に導電性高分子を用いた場合は、ドーパントの脱離や高分子の分解によるものと考えられる。
【００４４】
次に、図５（ｃ）に示すように、連通穴２内部に導電体１０を設けて、連通穴２内部で、積層体３を構成する複数の弁作用金属基体４同士を電気的に接続する。
【００４５】
導電体１０は、例えば導電性ペーストを連通穴２内部に挿入し、固化することにより形成することができる。
【００４６】
このとき、陰極層９と導電体１０とは陰極層９の絶縁化物１１により絶縁されている。
【００４７】
なお、この実施形態において、誘電体酸化皮膜８および陰極層９が形成された弁作用金属基体４へレーザー１６を照射した際に、連通穴２内部における弁作用金属基体４の露出面に、熱により酸化物が形成されることがある。このような場合は、連通穴２内部に露出した弁作用金属基体４を研磨し、酸化物を除去すればよい。このようにすることによって、弁作用金属基体４と導電体１０の接触部の接触抵抗をより低減することができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
本発明に係る固体電解コンデンサ及びその製造方法の第２の実施形態について図６、図７、図８に基づき詳細に説明する。
【００４９】
図６は、この発明の第２の実施形態を説明するための図であって、第１の実施形態を説明した図２に対応する図である。また、図７、８は、固体電解コンデンサ１０１の製造工程を示す断面図である。図６、７，８において、第１の実施形態と共通する構成要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５０】
図６に示す固体電解コンデンサ１０１において、絶縁化物１１１が陰極層９とは異なる材料で構成されている。なお、第１の実施形態では陰極層９自体を絶縁化させており、この点で異なっている。それ以外の構成要素は第１の実施形態と同一である。
【００５１】
次に固体電解コンデンサ１０１の製造方法の一例を説明する。
【００５２】
まず、第１の実施形態と同様の方法で、弁作用金属基体４の第１の主面５、第２の主面６、及び側面７を覆うように誘電体酸化皮膜８を形成する。
【００５３】
次に誘電体酸化皮膜８を覆うように導電性高分子からなる陰極層９を形成するが、陰極層９は、連通穴２の形成予定位置およびその周囲を露出させるようにして形成する。したがって、陰極層９の形状は、前述の第１の実施形態における陰極層９とは厳密には異なっている。
【００５４】
具体的には、図７（ａ）に示すように、陰極層９形成前に、連通穴２の形成予定位置１０２およびその周囲１０３を、スクリーン印刷等の方法により絶縁材料１１１で被覆する。この絶縁材料１１１は、第１の実施形態に示したモノマー溶液１４や酸化剤とドーパントの混合溶液１５のような陰極層９を形成するための前駆体を弾く性質のものを選択することが好ましい。このような絶縁材料１１１としては例えばポリイミド樹脂が挙げられる。また、絶縁性材料１１１は後に形成する陰極層９と実質同一の厚みになるように形成することが好ましい。
【００５５】
そして図７（ｂ）に示すように、第１の実施形態と同様の方法で陰極層９を形成する。このときに、モノマー溶液１４や酸化剤とドーパントの混合液１５は、絶縁材料１１１表面には塗布されないので、陰極層９は、連通穴２の形成予定位置１０２とその周囲１０３に形成された絶縁材料１１１を露出させるようにして形成される。
【００５６】
また、この時点で陰極層９の端面は絶縁材料１１１と接触した状態となっている。
【００５７】
次に、図８（ａ）に示すように、誘電体酸化皮膜８、陰極層９、絶縁材料１１１が形成された弁作用金属基体４を、複数積み重ねて積層体３を形成する。
【００５８】
次に、積層体３を積層方向に連通する連通穴２を形成する加工を施す。
【００５９】
連通穴２は、第１の実施形態同様、図８（ｂ）に示すように、誘電体酸化皮膜８および陰極層９が形成された弁作用金属基体４の、連通穴２の形成予定位置１０２へレーザー１６を照射することによって形成するが、このとき、レーザー１６は、連通穴２の形成予定位置１０２の周囲１０３に形成された絶縁材料１１１が残存するように照射する。
【００６０】
そして、第１の実施形態同様、図８（ｃ）に示すように、連通穴２内部に導電体１０を設けて、連通穴２内部で、積層体３を構成する複数の弁作用金属基体４同士を電気的に接続する。
【００６１】
このとき、陰極層９と導電体１０とは絶縁材料１１１により絶縁されている。
【００６２】
なお、第１の実施形態および第２の実施形態に示した固体電解コンデンサ及びその製造方法は一例であって、これ以外にも本発明の範囲内であれば種々の変形を行うことは差し支えない。
【００６３】
弁作用金属基体４は、箔状のものを用いることもできる。
【００６４】
また、積層体３を構成する弁作用金属基体４の枚数は、固体電解コンデンサの所望の静電容量、寸法によって適宜設定すればよい。
【００６５】
また、陰極層９の形成は、導電性高分子を用いる場合は、誘電体酸化皮膜８が形成された弁作用金属基体４を正極側、溶液中の対極１３を負極側として通電する電解重合や、誘電体酸化皮膜８が形成された弁作用金属基体４に導電性高分子重合体溶液を塗布、固化することによっても形成できる。
【００６６】
また、陰極層９は、二酸化マンガン等を用いることもできる。
【００６７】
また、陰極層９は、弁作用金属基体４の側面に形成された誘電体酸化皮膜８が露出するように形成しても良い。弁作用金属基体４は、弁作用金属基体の集合体から切り出されて使用されることが多い。このとき、弁作用金属基体４の側面は切断面となる。そして、切断面にはバリが存在することがありこのような部分に形成された誘電体酸化皮膜８には欠陥が生じやすくなり、これは固体電解コンデンサの耐電圧を低下させる要因となる。
【００６８】
このような場合、弁作用金属基体４の側面に形成された誘電体酸化皮膜８が陰極層９に被覆されていなければ、誘電体皮膜８の欠陥が生じやすい箇所が容量形成に寄与しなくなり、耐電圧低下を防止することができる。
【００６９】
また、陰極層９形成時に誘電体酸化皮膜８が損傷することがある。このような場合は、誘電体皮膜８および陰極層９が形成された弁作用金属基体４をリン酸、ホウ酸やアジピン酸等の電解液に浸漬し、弁作用金属基体４を正極側、溶液中の対極１３を負極側として通電する再酸化処理を行うことによって、誘電体酸化皮膜８を修復することができる。
【００７０】
また、連通穴２の形成は、弁作用金属基体４に誘電体酸化皮膜８を形成した後であれば、陰極層９や積層体３を形成する前に行っても良い。
【００７１】
また、連通穴２は、パンチング等の手段によっても形成可能である。パンチング等加熱を伴わない手段で連通穴２を形成した場合は、連通穴２形成後に、連通穴２内部に露出した陰極層９を、スポットヒーター等により局所加熱して絶縁化すれば、導電体１０と絶縁することができる。
【００７２】
また、連通穴２を、加熱を伴う手段で形成した場合においても、連通穴２形成後に連通穴２内部に露出した陰極層９を、スポットヒーター等により局所加熱すれば、より確実に絶縁することができる。
【００７３】
また、連通穴２の口径は、製造効率を妨げない程度に極力小さくすることが、固体電解コンデンサの体積容量効率を高める上で好ましい。
【００７４】
また、連通穴２は、第１の実施形態や第２の実施形態のように積層体３の最上面と最下面の双方で開口する必要は無い。連通穴２内部に設けられる導電体１０が、積層体３を構成する複数の弁作用金属基体４同士が電気的に接続されていれば、積層体３の最上面または最下面の少なくともどちらか一方から開口できるようになっていればよい。
【００７５】
また、固体電解コンデンサ１や１０１は、図９に示すように導電体１０と陰極層９にそれぞれ陽極端子１０４、陰極端子１０５を接続し、積層体３を陽極端子１０４と陰極端子１０５の実装面が露出するように外装体１０６で被覆しても良い。このとき、導電体１０と陽極端子１０４を接続する際、陽極端子１０４と陰極層９が接触しないように、陽極端子１０４と陰極層９との間に隙間ｄを設けるような接続を行う必要がある。
【００７６】
一方、図１０のように連通穴２の開口部周囲の陰極層９の表面を、レジスト１０７で被覆しておけば、図１１に示すように、陽極端子１０４と陰極層９との間に隙間ｄを設けなくても、陽極端子１０４を、陰極層９と接触することなく導電体１０に接続することができる。
【００７７】
なお、レジスト１０７の形成領域は、陽極端子１０４と陰極層９との接触が防止でき、陰極端子１０５と陰極層９が接続できるようになっている限り特に制限は無い。
【００７８】
また、図１２に示すように、積層体３を、陽極ビア電極１０８、陰極ビア電極１０９を有する基板１１０に実装し、基板１１０の下面が露出するように外装体１０６で被覆しても良い。
【実施例】
【００７９】
幅３．５ｍｍ、長さ１３ｍｍ、厚さ１１０μｍのアルミニウム箔を準備した。【００８０】
次に、このアルミニウム箔をアジピン酸アンモニウム水溶液に浸漬し、アルミニウム箔を正極側、アジピン酸アンモニウム溶液中の対極を負極側とし、３．５Ｖの電圧を印加することによって、アルミニウム箔の表面に酸化アルミニウムからなる誘電体酸化皮膜を形成した。【００８１】
さらに、酸化アルミニウムを形成したアルミニウム箔を、３,４−エチレンジオキシチオフェンを含むイソプロパノール溶液に浸漬した後に、過硫酸アンモニウムとアントラキノン２スルホン酸ナトリウムの混合溶液に浸漬する操作を２０回繰り返すことにより、酸化アルミニウムの表面に、ポリエチレンジオキシチオフェンからなる陰極層を形成した。【００８２】
そして、酸化アルミニウムおよびポリエチレンジオキシチオフェンが形成されたアルミニウム箔を４枚積み重ね積層体を形成した。【００８３】
次に、積層体に炭酸ガスレーザーを照射し、積層体を積層方向に連通する口径０．５ｍｍの連通穴を形成した。また、連通穴の形成と同時に炭酸ガスレーザー照射により生じる熱により、連通穴の周囲０．１ｍｍの範囲にあるポリエチレンジオキシチオフェンを絶縁化した。【００８４】
そして、連通穴の内部に、銅ペーストを挿入し、固化させることによって、銅ビア電極を設け、積層体を構成するアルミニウム箔同士を電気的に接続した。【００８５】
さらに、積層体上面の連通穴周囲のポリエチレンジオキシチオフェンをポリイミド樹脂で被覆した。【００８６】
最後に、銅ビア電極と陽極端子を、ポリエチレンジオキシチオフェンと陰極端子をカーボンペーストおよび銀ペーストを介して接続し、陰極端子と陽極端子の実装面が露出するように、積層体をエポキシ樹脂で封止することによって固体電解コンデンサを作製した。【００８７】
この固体電解コンデンサの、体積と静電容量を測定し、体積容量比率を算出した。その結果を、表１に示す。
（比較例）
幅３．５ｍｍ、長さ１３ｍｍ、厚さ１１０μｍのアルミニウム箔を準備した。このアルミニウム箔の先端から７ｍｍの領域に、上記実施例と同様の方法で、酸化アルミニウムからなる誘電体酸化皮膜およびそれを被覆するポリエチレンジオキシチオフェンを形成した。【００８８】
そして、このアルミニウム箔を４枚積み重ね、アルミニウム箔における誘電体酸化皮膜およびポリエチレンジオキシチオフェンが形成されていない領域同士を、陽極端子を挟みこむように溶接した。【００８９】
さらに、ポリエチレンジオキシチオフェンと陰極端子をカーボンペーストおよび銀ペーストを介して接続し、陰極端子と陽極端子の実装面が露出するように、積層体をエポキシ樹脂で封止することによって固体電解コンデンサを作製した。【００９０】
この固体電解コンデンサの、体積と静電容量を測定し、体積容量比率を算出した。その結果を表１に示す。【００９１】
【表１】
2012042950.tif 000003
【００９２】
表１に示すように、本発明に係る実施例の固体電解コンデンサは、比較例の固体電解コンデンサに対し、体積容量比率を高めることができた。
【符号の説明】
【００９３】
１、１０１、２０１    固体電解コンデンサ
２    連通穴
３、２０４    積層体
４、２０３    弁作用金属基体
５    弁作用金属基体４の第１の主面
６    弁作用金属基体４の第２の主面
７    弁作用金属基体４の第１の主面と第２の主面を結ぶ側面
８、２０２    誘電体酸化皮膜
９、２０８    陰極層
１０  導電体
１１  陰極層９の絶縁化物
１２  電解液
１３  対極
１４  モノマー溶液
１５  酸化剤とドーパントの混合溶液
１６  レーザー
１０２  連通穴の形成予定位置
１０３  連通穴形成予定位置の周囲
１０４、２０９  陽極端子
１０５、２１０  陰極端子
１０６、２１１  外装体
１０７  レジスト
１０８  陽極ビア電極
１０９  陰極ビア電極
１１０  基板
１１１  絶縁材料
２０５  絶縁部
２０６  陽極電極部
２０７  陰極電極部
【図１】
2012042950.tif 000004
【図２】
2012042950.tif 000005
【図３】
2012042950.tif 000006
【図４】
2012042950.tif 000007
【図５】
2012042950.tif 000008
【図６】
2012042950.tif 000009
【図７】
2012042950.tif 000010
【図８】
2012042950.tif 000011
【図９】
2012042950.tif 000012
【図１０】
2012042950.tif 000013
【図１１】
2012042950.tif 000014
【図１２】
2012042950.tif 000015
【図１３】
2012042950.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月11日(2013.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１の主面及び第２の主面と、前記第１の主面及び第２の主面間を結ぶ少なくとも１つ以上の側面を有する弁作用金属基体を準備する弁作用金属基体準備工程と、前記弁作用金属基体の第１の主面、第２の主面、及び側面を覆うように誘電体酸化皮膜を形成する誘電体酸化皮膜形成工程と、
前記弁作用金属基体の少なくとも第１の主面及び第２の主面上に形成された前記誘電体酸化皮膜を覆うように陰極層を形成する陰極層形成工程と、
前記弁作用金属基体を複数積み重ねて積層体を形成する積層体形成工程と、
前記積層体を積層方向に連通する、少なくとも１つ以上の連通穴を形成する連通穴形成工程と、
前記連通穴内部における陰極層を加熱により絶縁化する陰極層絶縁化工程と
前記弁作用金属基体を、前記連通穴部内に導電体を設けることにより互いに電気的に接続する電気的接続工程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。
【請求項２】
前記連通穴形成工程を、加熱を伴う手段により行うことを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項３】
前記陰極層絶縁化工程と前記電気的接続工程の間に、前記連通穴内部における弁作用金属を研磨する研磨工程を設けることを特徴とする請求項１または２に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項４】
互いに対向する第１の主面及び第２の主面と、前記第１の主面及び第２の主面間を結ぶ少なくとも１つ以上の側面を有する弁作用金属基体を準備する弁作用金属基体準備工程と、前記弁作用金属基体の第１の主面、第２の主面、及び側面を覆うように誘電体酸化皮膜を形成する誘電体酸化皮膜形成工程と、
前記弁作用金属基体に、少なくとも１つ以上の連通穴を形成する連通穴形成工程と、
前記弁作用金属基体の少なくとも第１の主面及び第２の主面上に形成された前記誘電体酸化皮膜を覆うように陰極層を形成する陰極層形成工程と、
前記連通穴内部における陰極層端面に絶縁体を設ける絶縁体形成工程と
前記弁作用金属基体を複数積み重ねて積層体を形成する積層体形成工程と、
前記弁作用金属基体を、前記連通穴部内に導電体を設けることにより互いに電気的に接続する電気的接続工程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。
【請求項５】
前記陰極層形成工程において、前記陰極層は、少なくとも連通穴の周囲を露出させるようにして形成することを特徴とする請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法では、弁作用金属基体の主面の大部分が容量形成に寄与させることができ、体積容量比率が高い固体電解コンデンサを製造することができる。また、弁作用金属基体に形成された連通穴内部において、陰極層と導電体の接触部を容易に絶縁化することができる。
【国際調査報告】
2012042950.tif 000017
2012042950.tif 000018