(57)【要約】【課題】良好な電気特性を維持しつつ高い信頼性を有する固体電解コンデンサおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】固体電解コンデンサは、陽極体２と、陽極体２の表面に設けられた誘電体酸化被膜層３と、誘電体酸化被膜層３の表面に設けられた固体電解質層５と、固体電解質層５の表面に設けられた陰極体６と、陽極側と陰極側とを絶縁分離する絶縁層４と、を備えた複数のコンデンサ素子１を有する。また、固体電解コンデンサは、複数のコンデンサ素子１を被覆する外装体１０と、陽極体２の端部である陽極端子部と金属結合されたコンタクト層１１と、コンタクト層１１を被覆して設けられた陽極側電極層１２ａと、陰極体６と電気的に接続された陰極側電極層１２ｂと、陽極側電極層１２ａの表面に設けられた陽極側外部電極１３ａと、陰極側電極層１２ｂの表面に設けられた陰極側外部電極１３ｂと、を有する。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極体と、前記陽極体の表面に設けられた誘電体酸化被膜層と、前記誘電体酸化被膜層の表面に設けられた固体電解質層と、前記固体電解質層の表面に設けられた陰極体と、陽極側と陰極側とを絶縁分離する絶縁層と、を備えた複数のコンデンサ素子と、
前記複数のコンデンサ素子を被覆する外装体と、
前記陽極体の端部である陽極端子部と金属結合されたコンタクト層と、
前記コンタクト層を被覆して設けられた陽極側電極層と、
前記陰極体と電気的に接続された陰極側電極層と、
前記陽極側電極層の表面に設けられた陽極側外部電極と、
前記陰極側電極層の表面に設けられた陰極側外部電極と、を有する、
固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記コンタクト層は、前記陽極体よりもイオン化傾向の小さい金属を含む、
請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記コンタクト層のヤング率は、前記外装体および前記絶縁層を構成する部材のヤング率よりも大きい、
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】
前記コンタクト層と前記陽極電極部との界面に、合金層が形成されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項５】
前記陽極側電極層の材料は、樹脂材料中に金属粒子が混入された導電樹脂材料である、
請求１から４のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項６】
前記陽極側電極層により被覆される前記外装体および前記絶縁層それぞれの表面の粗さＲａは、５マイクロメートル以上である、
請求項１から５のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項７】
陽極体と、陰極体と、を備えた複数のコンデンサ素子を形成する素子形成工程と、
支持基材上に、導電材を介して、前記複数のコンデンサ素子を積層する積層工程と、
前記複数のコンデンサ素子を被覆する外装体を形成する封止工程と、
前記陽極体の端部である陽極端子部が露呈した陽極端面を形成する露呈工程と、
前記陽極端子部に金属粒子を高速で衝突させてコンタクト層を形成するコンタクト層形成工程と、
前記コンタクト層を含む前記陽極端面を被覆する陽極側電極層を形成し、かつ、前記陰極体と電気的に接続された陰極側電極層を形成する第１の電極形成工程と、
前記陽極側電極層を被覆する陽極側外部電極を形成し、かつ、前記陰極側電極層を被覆する陰極側外部電極を形成する第２の電極形成工程と、を含む、
固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項８】
前記コンタクト形成工程では、前記コンタクト層の形成と同時に、前記陽極端面を粗化する、
請求項７に記載の固定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】
本開示は、固体電解コンデンサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の高周波化に伴って、高周波領域でのインピーダンス特性に優れたコンデンサが求められている。この要求に応えるために、電気伝導度の高い導電性高分子を固体電解質に用いた固体電解コンデンサが種々検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、近年、パーソナルコンピュータのＣＰＵ（Centaral Processing Unit）周り等に使用される固体電解コンデンサには、小型かつ大容量化が強く望まれている。さらに、高周波化に対応した低ＥＳＲ（Equivalent Series Resistance：等価直列抵抗）化が要求されたり、ノイズ除去や過渡応答性に優れた低ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）化が要求されたりしている。そして、これらの要求に応えるために種々の検討がなされている。
【０００４】
ここで、図３Ａ、図３Ｂを用いて、特許文献１に開示されている積層型固体電解コンデンサについて、説明する。図３Ａは、特許文献１に開示されている固体電解コンデンサの正面断面図である。図３Ｂは、図３ＡのＢ−Ｂ’断面図（側面断面図）である。
【０００５】
図３Ａに示すように、コンデンサ素子１０１は、陽極体１０２、誘電体酸化被膜層１０３、レジスト部１０４、固体電解質層１０５、陰極層１０６、および陽極電極部１０２ａを有する。
【０００６】
陽極体１０２は、Ａｌ（アルミニウム）箔からなる。
【０００７】
誘電体酸化被膜層１０３は、陽極体１０２のＡｌ箔表面を粗面化して形成されている。
【０００８】
レジスト部１０４は、絶縁性材料からなり、陽極電極部１０２ａと、陰極層１０６からなる陰極電極部（図示せず）とを電気的に絶縁分離している。
【０００９】
固体電解質層１０５は、高分子材料からなり、誘電体酸化被膜１０３上に形成されている。
【００１０】
陰極層１０６は、固体電解質層１０５上に形成され、カーボン層およびＡｇ（銀）ペースト層を順次積層して形成されている。
【００１１】
図３Ｂに示すように、陽極コム端子１０７のインナー側１０７ａは、その上に積層して載置された陽極電極部１０２ａを包み込むように曲げ加工されている。陽極コム端子１０７の先端部１０７ｂと、陽極電極部１０２ａとは、レーザ溶接で接合されている。
【００１２】
陰極コム端子１０８のインナー側１０８ａ上には、複数のコンデンサ素子１０１が積層して載置されている。インナー側１０８ａは、導電性接着剤１０９を介して、インナー側１０８ａに最も近い位置にあるコンデンサ素子１０１（図３Ａにおいて一番下に図示されているコンデンサ素子１０１）の陰極層１０６と接合されている。
【００１３】
絶縁性の外装樹脂１１０は、複数のコンデンサ素子１０１を被覆している。この外装樹脂１１０から表出した陽極コム端子１０７の一部および陰極コム端子１０８の一部は、それぞれ、図３Ａに示すように、外装樹脂１１０の外表面に沿って設けられる。このとき、折り曲げられた陽極コム端子１０７の一部および陰極コム端子１０８の一部の各端部は、外装樹脂１０１の底面に配置される。よって、特許文献１の固体電解コンデンサは、底面部に陽極端子部１０７ｃおよび陰極端子部１０８ｂが形成された、面実装型の固体電解コンデンサである。
【００１４】
このように構成された特許文献１の固体電解コンデンサでは、図３Ａ、図３Ｂに示した各陽極電極部１０２ａの上面側からレーザ光を照射することにより、陽極コム端子１０７の先端部１０７ｂと、積層された複数の陽極電極部１０２ａとを溶接する。これにより、安定した接合を実現している。
【００１５】
しかしながら、特許文献１の固体電解コンデンサでは、陽極コム端子１０７の先端部１０７ｂと、積層された複数の陽極電極部１０２ａとを溶接するための領域が必要となり、小型化が難しい。
【００１６】
また、特許文献１の固体電解コンデンサは、複雑な曲げ加工等を行う陽極コム端子１０７および陰極コム端子１０８を有する。そのため、部品点数および組み立て工数が増加して、コストアップを招く。
【００１７】
さらに、特許文献１の固体電解コンデンサでは、コンデンサ素子１０１から陽極端子部１０７ｃまでの引き出し距離、および、コンデンサ素子１０１から陰極端子部１０８ｂまでの引き出し距離が長くなる。よって、ＥＳＬの低減に自ずと限界がある。
【００１８】
上述した課題を解決するために、特許文献１では、陽極端面を外部電極と直接接続する、いわゆる端面集電構造が提案されている。
【００１９】
この端面集電構造について、図４Ａ、図４Ｂを用いて説明する。図４Ａは、特許文献１に開示されている端面集電構造の固体電解コンデンサを示す斜視図である。図４Ｂは、図４ＡのＣ−Ｃ’断面図である。
【００２０】
図４Ｂに示すように、コンデンサ素子２０１は、陽極体２０２、誘電体酸化被膜２０３、固体電解質層２０５、陰極層２０６、および陽極端子部２０２ａを有する。
【００２１】
陽極体２０２は、Ａｌ箔からなる。誘電体酸化被膜層２０３は、陽極体２０２のＡｌ箔表面を粗面化して形成されている。
【００２２】
固体電解質層２０５は、高分子材料からなり、誘電体酸化被膜２０３上に形成されている。
【００２３】
陰極体２０６は、固体電解質層２０５上に形成され、カーボン層およびＡｇペースト層を順次積層して形成されている。
【００２４】
外装体２１０は、エポキシ樹脂からなり、陽極側端面２１０ａを有する。陽極側端面２１０ａは、陽極体２０２の一端面である陽極端子部２０２ａが露呈するように形成された面である。
【００２５】
中間電極２１２は、Ａｇペーストからなる。外部電極２１３は、Ｎｉ（ニッケル）めっきおよびＳｎ（スズ）めっきからなる。
【００２６】
下地電極２１１は、高速粒子衝突技術を用いて、陽極端子部２０２ａおよび外装体２１０の陽極側端面２１０ａにＺｎ粒子を衝突させることで形成されている。
【００２７】
高速粒子衝突技術により形成されたＺｎ層は、陽極電極部２０２ａのＡｌ表面に形成されたＡｌ酸化皮膜層を突き破り、陽極体２０２を構成するＡｌと高い強度で接合される。
【００２８】
このように構成された端面集電構造の固体電解コンデンサは、高いコンタクト性および接続抵抗の低減を図ることができる。よって、低ＥＳＬ化を実現できるとともに、大幅な小型化を実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特開２００９−７６８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
図４Ａ、図４Ｂに示した特許文献１の構成では、高速粒子衝突技術を用いて形成された下地電極２１１が、硬化後の樹脂からなる外装体２１０の陽極側端面２１０ａと直接接している。
【００３１】
一般に、硬化後の樹脂と金属とは、アンカー効果による機械的な接合となる。よって、特許文献１の構成では、下地電極２１１と、外装体２１０の陽極側端面２１０ａとの密着力が極めて低くなる。したがって、固体電解コンデンサをプリント基板に実装した後の応力等により、下地電極２１１と、外装体２１０の陽極側端面２１０ａとの間で、剥離または破壊が生じるおそれがある。
【００３２】
本開示の一態様の目的は、良好な電気特性を維持しながら、高い信頼性を有する固体電解コンデンサおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
本開示の一態様に係る固体電解コンデンサは、陽極体と、前記陽極体の表面に設けられた誘電体酸化被膜層と、前記誘電体酸化被膜層の表面に設けられた固体電解質層と、前記固体電解質層の表面に設けられた陰極体と、陽極側と陰極側とを絶縁分離する絶縁層と、を備えた複数のコンデンサ素子と、前記複数のコンデンサ素子を被覆する外装体と、前記陽極体の端部である陽極端子部と金属結合されたコンタクト層と、前記コンタクト層を被覆して設けられた陽極側電極層と、前記陰極体と電気的に接続された陰極側電極層と、前記陽極側電極層の表面に設けられた陽極側外部電極と、前記陰極側電極層の表面に設けられた陰極側外部電極と、を有する。
【００３４】
本開示の一態様に係る固体電解コンデンサの製造方法は、陽極体と、陰極体と、を備えた複数のコンデンサ素子を形成する素子形成工程と、支持基材上に、導電材を介して、前記複数のコンデンサ素子を積層する積層工程と、前記複数のコンデンサ素子を被覆する外装体を形成する封止工程と、前記陽極体の端部である陽極端子部が露呈した陽極端面を形成する露呈工程と、前記陽極端子部に金属粒子を高速で衝突させてコンタクト層を形成するコンタクト層形成工程と、前記コンタクト層を含む前記陽極端面を被覆する陽極側電極層を形成し、かつ、前記陰極体と電気的に接続された陰極側電極層を形成する第１の電極形成工程と、前記陽極側電極層を被覆する陽極側外部電極を形成し、かつ、前記陰極側電極層を被覆する陰極側外部電極を形成する第２の電極形成工程と、を含む。
【発明の効果】
【００３５】
本開示によれば、良好な電気特性を維持しながら、高い信頼性を有する固体電解コンデンサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】本開示の実施の形態に係る固体電解コンデンサの構成を示す斜視図
【図１Ｂ】図１ＡのＡ−Ａ’断面図
【図２Ａ】本開示の実施の形態に係る積層工程時の固体電解コンデンサを示す断面図
【図２Ｂ】本開示の実施の形態に係る封止工程時の固体電解コンデンサを示す断面図
【図２Ｃ】本開示の実施の形態に係る露呈工程時の固体電解コンデンサを示す断面図
【図２Ｄ】本開示の実施の形態に係るコンタクト層形成工程時の固体電解コンデンサを示す断面図
【図２Ｅ】本開示の実施の形態に係る第１の電極形成工程時の固体電解コンデンサを示す断面図
【図２Ｆ】本開示の実施の形態に係る第２の電極形成工程時の固体電解コンデンサを示す断面図
【図３Ａ】特許文献１の固体電解コンデンサの構成を示す正面断面図
【図３Ｂ】図３ＡのＢ−Ｂ’断面図
【図４Ａ】特許文献１の固体電解コンデンサの構成を示す斜視図
【図４Ｂ】図４ＡのＣ−Ｃ’断面図
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において共通する構成要素については同一の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００３８】
＜全体の構成＞
本開示の実施の形態に係る固体電解コンデンサの構成について、図１Ａ、図１Ｂを用いて説明する。図１Ａは、本実施の形態に係る固体電解コンデンサを示す斜視図である。図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ’断面図である。
【００３９】
図１Ａ、図１Ｂに示すように、本実施の形態の固体電解コンデンサは、コンデンサ素子１、支持部材７、導電材８、陽極端子部９、外装体１０、コンタクト層１１、陽極側電極層１２ａ、陰極側電極層１２ｂ、陽極側外部電極１３ａ、陰極側外部電極１３ｂ、陽極端面１４、陰極端面１５を有する。
【００４０】
図１Ｂに示すように、コンデンサ素子１は、陽極体（陽電体ともいう）２、誘電体酸化被膜層３、絶縁層４、固体電解質層５、および陰極体６を有する。
【００４１】
コンタクト層１１は、陽極端子部９の表面に形成されている。陽極側電極層１２ａは、少なくともコンタクト層１１を被覆して形成されている。
【００４２】
陽極側外部電極１３ａおよび陰極側外部電極１３ｂは、それぞれ、陽極側電極層１２ａおよび陰極側電極層１２ｂの表面に形成されている。
【００４３】
なお、以下では、陽極側外部電極１３ａおよび陰極側外部電極１３ｂを、それぞれ、「外部電極１３ａ」および「外部電極１３ｂ」という。また、陽極側電極層１２ａおよび陰極側電極層１２ｂを、それぞれ、「電極層１２ａ」および「電極層１２ｂ」という。
【００４４】
陽極端面１４および陰極端面１５の詳細については、後述する。
【００４５】
＜コンデンサ素子１＞
誘電体酸化被膜層３は、例えば弁金属であるＡｌ箔両面に化学エッチングなどの方法で多孔質層を形成し、その多孔質層上に誘電体被膜を形成して得られる。
【００４６】
陽極体２は、多孔質化されずに残っているＡｌ箔芯材部である。この陽極体２は、誘電体酸化被膜層３により包み込まれている。すなわち、陽極体２の両面（上面および下面）には、誘電体酸化被膜層３が配置されている。
【００４７】
陽極体２の厚みおよび誘電体酸化被膜層３の厚みは、それぞれ、２０〜８０μｍである。なお、陽極体２および誘電体酸化被膜層３の材料としては、Ａｌ箔に限定されず、例えば、コンデンサ材料として一般的に使用されるＴａ（タンタル）等であってもよい。
【００４８】
陽極体２の端部である陽極端子部９には、絶縁層４が形成されている。これにより、陽極側と陰極側（図示せず）とを電気的に絶縁分離している。
【００４９】
絶縁層４の形成方法としては、特に限定はないが、例えば、誘電体酸化被膜層３の一部をレーザや化学エッチングで完全に除去した後に、陽極体２上に絶縁性の樹脂であるポリイミドなどをコーティングする方法が挙げられる。または、例えば、誘電体酸化被膜層３に圧縮応力を与えて緻密な層にして絶縁性を持たす方法や、孔質状の誘電体酸化被膜層３の一部に絶縁性の樹脂を含侵させる方法等を用いて、絶縁層４を形成してもよい。
【００５０】
また、図１では絶縁層４が単構造である場合を例示しているが、絶縁層４は、異種材料を組み合わせた複合構造であってもよい。例えば、絶縁層４は、緻密なＡｌ酸化膜とポリイミド樹脂との積層構造であってもよい。
【００５１】
絶縁層４で絶縁分離され、陰極側となる誘電酸化被膜層３上には、固体電解質層５が形成されている。固体電解質層５は、例えば、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子材料からなる。一般に、固体電解質層５は、化学重合または電解重合などの方法によって形成される。
【００５２】
固体電解質層５上には、陰極体６が形成されている。陰極体６は、例えば印刷法または転写法などにより、カーボン層とＡｇペースト層とが順次積層されたものである。
【００５３】
なお、陰極体６は、カーボン層およびＡｇペースト層の積層構造に限定されない。例えば、陰極体６は、Ａｇペーストの代わりに、Ａｇ以外のフィラーを用いた導電ペーストまたはシンタリング材等を含むものであってもよい。上記導電ペーストとしては、例えばＣｕ（銅）ペーストが挙げられる。
【００５４】
＜コンデンサ素子１の積層＞
コンデンサ素子１は、支持部材７上に導電材８を介して複数積層される。また、コンデンサ素子１は、陽極体２の端部が露呈した陽極端子部９が構成されるように、外装体１０で封止されている。なお、図１では、コンデンサ素子１の積層数が３層である場合を例示しているが、コンデンサ素子１の積層数は、３層に限定されない。
【００５５】
支持部材７としては、例えば、ガラスエポキシ基板のほか、ＢＴレジン、ポリイミド樹脂基板などの耐熱性に優れた基板や、Ｃｕ製のリードフレーム等を用いることができる。ただし、リードフレームなどの導電材料を用いる場合では、陽極側と陰極側とを絶縁できるように分離する必要があることは言うまでもない。
【００５６】
導電材８としては、例えば、Ａｇペースト等の導電ペーストを用いる。導電材８は、コンデンサ素子１の陰極体と電気的に接続している。
【００５７】
なお、図１では、隣り合うコンデンサ素子１間には導電材８のみが設けられる場合を例示しているが、例えば、導電材８のほかに、Ａｌ、Ｃｕ、またはＩｎ（インジウム）などの金属箔を介在させてもよい。
【００５８】
＜陽極端子部９の構造＞
陽極端子部９には、陽極体２よりもイオン化傾向の小さい金属からなるコンタクト層１１が形成されている。このコンタクト層１１は、樹脂系材料である外装体１０および絶縁層４には形成されておらず、金属材料からなる陽極端子部９の表面のみに選択的に形成されている。
【００５９】
ここで、陽極体２がＡｌである場合、コンタクト層１１の材料としては、Ａｌよりもイオン化傾向の小さい金属を用いることが好ましい。このような金属としては、例えば、Ｚｎ（亜鉛）、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｇ等が挙げられる。このような金属により、コンタクト層１１の表面において強固な酸化膜の形成が抑制され、コンタクト層１１と電極層１２ａとの電気的接続をより確実にすることができる。
【００６０】
また、陽極体２がＡｌである場合、コンタクト層１１の材料として、原子間距離の近いＣｕ、Ｚｎ、またはＡｇを用いることで、Ａｌとの金属間結合による合金層が形成される。よって、陽極体２間の接合強度をより強固にすることができる。なお、コンタクト層１１は、単元素金属で構成される以外に、青銅や黄銅などの合金で構成されてもよいし、ＣｕとＡｇ等とが積層されて構成されてもよい。
【００６１】
＜電極構造＞
陽極端面１４は、コンタクト層１１、絶縁層４の陽極側端面４ａ、外装体１０の陽極側端面１０ａ、および支持部材７の陽極側端面７ａで構成されている。
【００６２】
陰極端面１５は、導電材８の陰極側端面である陰極端子部８ｂ、外装体１０の陰極側端面１０ｂ、および支持部材７の陰極側端面７ｂで構成されている。
【００６３】
陽極端面１４および陰極端面１５は、それぞれ、電極層１２ａ、１２ｂにより被覆されている。ここで、積層されたコンデンサ素子１の陽極端子部９同士の電気的な導通は、主に陽極側電極層１２ａを介して行われる。
【００６４】
また、電極層１２ａおよび電極層１２ｂは、それぞれ、外部電極１３ａ、１３ｂにより被覆されている。
【００６５】
電極層１２ａ、１２ｂの材料は、バインダとなる樹脂材料中にＡｇまたはＣｕなどの金属フィラー（金属粒子）を混入させた導電ペースト材料（導電樹脂材料）であることが望ましい。これにより、例えば、絶縁層４、外装体１０、支持部材７を構成する材料との接着に適したバインダ成分を樹脂中に添加することができ、化学結合または水素結合による結合が期待できる。
【００６６】
さらに、絶縁層４の陽極側端面４ａ、外装体１０の陽極側端面１０ａ、陰極側端面１０ｂ、および支持部材７の陽極側端面７ａ、陰極側端面７ｂそれぞれの表面粗さＲａを、５マイクロメートル以上にすることが望ましい。これにより、各端面と電極層１２ａまたは電極層１２ｂとの接触面積を増加させるとともに、アンカー効果による結合をさらに付与することができる。
【００６７】
外部電極１３ａ、１３ｂは、例えば、Ｎｉ層とＳｎ層との積層構造である。なお、外部電極１３ａ、１３ｂの材料は、その外表面が、はんだとの濡れ性に優れた金属であればよい。このような金属としては、例えば、Ｓｎ、Ａｕ（金）、Ａｇ、Ｐｄ（パラジウム）などが挙げられる。
【００６８】
＜製造方法＞
次に、本実施の形態の固体電解コンデンサの製造方法について、図２Ａ〜図２Ｆを用いて説明する。図２Ａ〜図２Ｆは、それぞれ、固体電解コンデンサの製造方法の各工程における固体電解コンデンサの断面図である。
【００６９】
＜積層工程＞
図２Ａを用いて、最初の工程である積層工程について説明する。
【００７０】
まず、図２Ａに示すコンデンサ素子１を複数準備する。ここでは、３つのコンデンサ素子１を積層する場合を例に挙げて説明する。
【００７１】
次に、支持部材７上に導電材８を適量塗布し、その上に１つ目のコンデンサ素子１を精度良く載置する。
【００７２】
次に、１つ目のコンデンサ素子１の上に導電材８を適量塗布し、その上に２つ目のコンデンサ素子１を載置する。
【００７３】
次に、２つ目のコンデンサ素子１の上に導電材８を適量塗布し、その上に３つ目のコンデンサ素子１を載置する。
【００７４】
導電材８としては、例えば、熱硬化性のＡｇペーストを用いることができる。また、導電材８の塗布方法としては、例えば、ディスペンス方式、印刷、インクジェット法、ディップ法、または転写法などを用いることができる。また、導電材８は、ペースト状ではなく、貼り付け可能なシート状であってもよい。
【００７５】
次に、高温炉などを用いて導電材８を熱硬化させ、各コンデンサ素子１の陰極体６同士を導通させる。なお、熱硬化の手段としては、高温炉に限定されず、例えば、ホットプレートまたはリフロー炉等を用いてもよい。
【００７６】
以上説明した積層工程により、固体電解コンデンサは、図２Ａに示す状態となる。
【００７７】
なお、上記説明では、支持部材７上の一箇所において３つのコンデンサ素子１を順次積層する場合を例に挙げて説明したが、この積層は、支持部材７上の複数箇所において（例えば、複数列、複数行のマトリクス状に）同時に行われてもよい。
【００７８】
＜封止工程＞
図２Ｂを用いて、積層工程の次の工程である封止工程について説明する。
【００７９】
図２Ｂに示すように、積層された３つのコンデンサ素子１を覆うように外装体１０で封止する。
【００８０】
外装体１０としては、例えば、シリカなどの無機フィラーを含有したエポキシ樹脂を用いる。また、外装体１０は、積層されたコンデンサ素子１間の隙間、および、支持部材７とコンデンサ素子１との隙間にも充填される。封止の方法としては、例えば、トランスファー封止、コンプレッション封止、液状樹脂を型に流し込んだ後に熱硬化させる方法等を用いることができる。
【００８１】
＜露呈工程＞
図２Ｃを用いて、封止工程の次の工程である露呈工程について説明する。
【００８２】
陰極端子部８ｂおよび陽極端子部９を露呈させるために、陽極端面１４および陰極端面１５を形成する。
【００８３】
この形成方法としては、例えば、ダイヤモンド粒子をボンド材で固定したダイシングブレードを高速回転させてカットする方法を用いる。この方法を用いて、図２Ｂに示した外装体１０および支持部材７の一部（図中の両端部）が切除されると、図２Ｃに示すように陽極端面１４および陰極端面１５が形成される。
【００８４】
この時点での陽極端面１４は、主に、陽極端子部９、絶縁層４の陽極側端面４ａ、外装体１０の陽極側端面１０ａ、および支持部材７の陽極側端面７ａで構成されている。
【００８５】
また、この時点での陰極端面１５は、主に、導電材８の陰極側端面である陰極端子部８ｂ、外装体１０の陰極側端面１０ｂ、および支持部材７の陰極側端面７ｂで構成されている。
【００８６】
＜コンタクト層形成工程＞
図２Ｄを用いて、露呈工程の次の工程であるコンタクト層形成工程について説明する。
【００８７】
図２Ｄに示すように、陽極端面１４を構成する各端面（絶縁層４の陽極側端面４ａ、外装体１０の陽極側端面１０ａ、および支持部材７の陽極側端面７ａ）をそれぞれ粗化させる。また、図２Ｄに示すように、各陽極端子部９の表面にコンタクト層１１を形成する。
【００８８】
このコンタクト層１１は、例えば、Ｃｕの粒子を高速で陽極端子部９に衝突させて形成される。Ｃｕの粒子は、陽極端子部９の材料であるＡｌよりもイオン化傾向が小さく、かつ、Ａｌと原子間距離が比較的近い金属である。
【００８９】
このコンタクト層１１の形成技術は、コールドスプレー法と呼ばれる手法である。コールドスプレー法は、空気、窒素、ヘリウムなどの圧縮された気体により、数μｍから数十μｍオーダーの金属粒子を、亜音速から超音速に加速して、固相状態のまま基材に衝突させて金属皮膜を形成する技術である。
【００９０】
コールドスプレー法における金属粒子の付着メカニズムに関しては、解明されていない部分もあるが、一般的には、金属粒子の衝突エネルギーによって、金属粒子または金属基材が塑性変形し、金属表面に新生面が露出することによって、活性化するものと考えられている。
【００９１】
上記コールドスプレー法によれば、高速で陽極端子部９に衝突したＣｕ粒子は、陽極端子部９のＡｌ表面の酸化膜を突き破る。これにより、ＡｌとＣｕとの金属結合が形成される。よって、コンタクト層１１と陽極端子部９との界面には、ＡｌとＣｕとの合金層が形成される。一方、コンタクト層１１の表面には、非弁作用金属であるＣｕの層が形成される。よって、コンタクト層１１は、陽極端子部９よりもイオン化傾向が小さい金属を含むことになる。
【００９２】
また、上記コールドスプレー法を行った場合、Ｃｕ粒子は、非金属材料で構成された各端面（絶縁層４の陽極側端面４ａ、外装体１０の陽極側端面１０ａ、および支持部材７の陽極側端面７ａ）にも衝突する。
【００９３】
金属粒子を衝突させる基材（例えば、絶縁層４、外装体１０、支持部材７）が樹脂基材である場合、金属粒子と樹脂基材との結合は、樹脂基材の表面の凹凸に、塑性変形した金属粒子が食い込むことによる、機械的な接合が主となると考えられている。したがって、樹脂基材に金属を成膜するには、樹脂基材に十分な硬度を持たせて衝突のエネルギーを金属粒子の塑性変形に効率よく費やすこと、金属粒子の塑性変形が起こりやすい金属材料および加工条件を選定すること、衝突のエネルギーで樹脂基材が破壊されにくいこと、が条件となる。
【００９４】
ここで、外装体１０として一般的に使用されるエポキシ樹脂は、シリカ等のフィラーの混入比率を高めることで、マクロで見た時の硬度を高められるが、バインダとなるエポキシ樹脂成分の比率が少なくなり、脆くなる。
【００９５】
すなわち、樹脂基材が破壊せずに、金属粒子が十分に塑性変形を引き起こして金属の成膜ができる部分と、金属粒子の衝突エネルギーによって樹脂基材が脆性破壊して削れる部分とが存在することとなる。
【００９６】
したがって、面全体に亘ってある規定以上の厚みの金属膜を安定して形成するためには、成膜加工時間を長くする方法や、金属粒子の噴霧量を増やす等の方法が必要となり、生産性が著しく悪化してしまう。
【００９７】
また、面全体に亘って金属膜を形成することはできるが、成膜し易いＡｌで構成される陽極端子部９と、樹脂基材といった削れやすい材料で構成される外装体１０とでは、成膜される金属の厚みが大きく異なることになる。よって、固体電解コンデンサの外形の精度に影響が出る。
【００９８】
また、金属粒子のヤング率が、樹脂基材を構成する部材のヤング率よりも小さい場合、金属粒子の衝突時の塑性変形が促される傾向にある。よって、樹脂基材に金属膜を形成する際に、金属粒子が樹脂基材上に固着し易くなる。
【００９９】
一方、樹脂基材に金属粒子を完全に固着させない場合には、樹脂基材に弾性を持たせて衝突エネルギーを塑性変形のエネルギーに変換させないこと、樹脂基材の強度を下げて、塑性変形が起こる衝撃以下で基材を破壊させること、陽極端子部９にコンタクト層１１が形成できる範囲内で、塑性変形の起こりにくい金属材料および加工条件を選定すること、が基本条件となる。
【０１００】
すなわち、金属粒子（コンタクト層１１と言い換えてもよい）のヤング率を、樹脂基材を構成する部材のヤング率より大きくすることで、固着し難い状態を作ることができる。
【０１０１】
例えば、樹脂基材にヤング率が９４ＧＰａのシリカが充填されている場合、それ以上のヤング率を持ち、かつ、Ａｌとの接合がされ易い金属粒子（例えば、ＣｕまたはＮｉ）を用いることが好ましい。ただし、金属粒子の形状、サイズ、温度、および、樹脂材料に充填するシリカのサイズ、充填率等によっても、固着状態は変化するので、これに限定されるわけではない。
【０１０２】
また、樹脂基材に金属粒子を固着させない場合では、樹脂基材に金属粒子を衝突させることにより、表面を粗化する効果を得ることができる。
【０１０３】
なお、図２Ｄでは、陰極端面１５を構成する各端面（陰極端子部８ｂ、陰極側端面１０ｂ、および陰極側端面７ｂ）に対して粗化処理を行っていない場合を例示しているが、サンドブラスト等によって陰極端面１５を構成する各端面を粗化させてもよい。
【０１０４】
＜第１の電極形成工程＞
図２Ｅを用いて、コンタクト層形成工程の次の工程である第１の電極形成工程について説明する。
【０１０５】
図２Ｅに示すように、陽極端面１４および陰極端面１５のそれぞれに、電極層１２ａ、１２ｂを形成する。これにより、陽極体が陽極側電極層と電気的に接続され、陰極体が陰極側電極層と電気的に接続される。
【０１０６】
具体的には、Ａｇペーストを、ディップ法、転写法、印刷法、ディスペンス法などで各端面に塗布し、その後、高温で硬化させることにより、電極層１２ａ、１２ｂを形成する。
【０１０７】
なお、電極層１２ａは、陽極端面１４と直交する面（例えば、外装体１０の上面、支持部材７の下面）の一部を被覆してもよい。同様に、電極層１２ｂは、陰極端面１５と直交する面（例えば、外装体１０の上面、支持部材７の下面）の一部を被覆してもよい。
【０１０８】
＜第２の電極形成工程＞
図２Ｆを用いて、第１の電極形成工程の次の工程である第２の電極形成工程について説明する。
【０１０９】
図２Ｆに示すように、電極層１２ａの外表面に外部電極１３ａを形成し、また、電極層１２ｂの外表面に外部電極１３ｂを形成する。
【０１１０】
具体的には、外部電極１３ａ、１３ｂは、電解めっき法の一つであるバレルめっき法で形成される。外部電極１３ａ、１３ｂは、ＮｉとＳｎとの積層構造である。
【０１１１】
なお、外部電極１３ａ、１３ｂは、上述したコールドスプレー法によりＡｇおよびＳｎを含む構造として形成されてもよい。または、外部電極１３ａ、１３ｂは、バレルめっき法と半田ディップ法との組み合わせで形成されてもよい。
【０１１２】
または、外部電極１３ａ、１３ｂは、予めＳｎ被膜を施したＣｕ材のキャップを、Ａｇペースト（接着剤として機能可能）である電極層１２ａ、１２ｂに接着させる方法で形成されてもよい。
【０１１３】
＜効果＞
本実施の形態の固体電解コンデンサは、弁作用金属箔からなる陽極端子部９に金属結合されたコンタクト層１１を備えることにより、外部電極１３ａ、１３ｂまでの低抵抗な電流経路を確保できる。したがって、良好な電気特性を維持することができる。
【０１１４】
また、陽極端面１４および陰極端面１５のそれぞれには、樹脂基材との接合性に優れた導電性樹脂ペーストからなる電極層１２ａ、１２ｂが接合されるので、強固な接合を実現できる。したがって、固体電解コンデンサの信頼性を向上させることができる。
【０１１５】
また、コンタクト層１１の形成箇所を陽極端子部９のみに限定することで、金属成膜に要する時間を大幅に削減できる。よって、金属粒子の消費量を大幅に低減でき、工程時間を短縮できる。したがって、固体電解コンデンサの生産性を向上させることができる。
【０１１６】
また、コンタクト層１１の形成と同時に、陽極端面１４を構成する端面（絶縁層４の陽極側端面４ａ、外装体１０の陽極側端面１０ａ、および支持部材７の陽極側端面７ａ）を粗化することにより、加工時間を増加することなく、より電極層１２ａ、１２ｂの密着性を高め、極めて高い信頼性を得ることができる。
【０１１７】
なお、本開示は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本開示の固体電解コンデンサは、良好な電気特性を維持しながら、高い信頼性および生産性を有するため、電子機器（例えば、パソコン、携帯端末）、産業用装置、車載用装置など、あらゆる分野のコンデンサとして有用である。
【符号の説明】
【０１１９】
１  コンデンサ素子
２  陽極体
３  誘電体酸化被膜層
４  絶縁層
４ａ  絶縁層４の陽極側端面
５  固体電解質層
６  陰極体
７  支持部材
７ａ  支持部材７の陽極側端面
７ｂ  支持部材７の陰極側端面
８  導電材
８ｂ  陰極端子部
９  陽極端子部
１０  外装体
１０ａ  外装体１０の陽極側端面
１０ｂ  外装体１０の陰極側端面
１１  コンタクト層
１２ａ  陽極側電極層
１２ｂ  陰極側電極層
１３ａ  陽極側外部電極
１３ｂ  陰極側外部電極
１４  陽極端面
１５  陰極端面
１０１  コンデンサ素子
１０２  陽極体
１０２ａ  陽極電極部
１０３  誘電体酸化被膜層
１０４  レジスト部
１０５  固体電解質層
１０６  陰極層
１０７  陽極コム端子
１０７ａ  陽極コム端子１０７のインナー側
１０７ｂ  陽極コム端子１０７の先端部
１０７ｃ  陽極端子部
１０８  陰極コム端子
１０８ａ  陰極コム端子１０８のインナー側
１０８ｂ  陰極端子部
１０９  導電性接着剤
１１０  外装樹脂
２０１  コンデンサ素子
２０２  陽極体
２０２ａ  陽極端子部
２０３  誘電体酸化被膜
２０５  固体電解質層
２０６  陰極層
２１０  外装体
２１０ａ  外装体２１０の陽極側端面
２１１  下地電極
２１２  中間電極
２１３  外部電極
【図１Ａ】
2020096066.tif 000003
【図１Ｂ】
2020096066.tif 000004
【図２Ａ】
2020096066.tif 000005
【図２Ｂ】
2020096066.tif 000006
【図２Ｃ】
2020096066.tif 000007
【図２Ｄ】
2020096066.tif 000008
【図２Ｅ】
2020096066.tif 000009
【図２Ｆ】
2020096066.tif 000010
【図３Ａ】
2020096066.tif 000011
【図３Ｂ】
2020096066.tif 000012
【図４Ａ】
2020096066.tif 000013
【図４Ｂ】
2020096066.tif 000014