(57)【要約】【課題】  弁作用金属の粉末による陽極チップ片２の表面に，固体電解質層１５を形成するときにおいて，この固体電解質形成用溶液が，前記陽極チップ片から突出する陽極棒３側に這い上がることを，当該陽極棒３の陽極リード端子に対する溶接を妨げることがない状態のもとで，確実に阻止する。【解決手段】  陽極棒３の付け根部に，テトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンとの重合体製のシート又はテープから打ち抜いて成る第１リング体８と，ポリテトラフルオロエチレン製記シートから打ち抜いて成る第２リング体１３とを，前記第１リング体が前記陽極チップ片側に位置するように互いに密接して重ねて被嵌・装着する。【選択図】                      図９
2006093309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属の粉末による陽極チップ片から突出する陽極棒の付け根部に，テトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンとの重合体製のシート又はテープから打ち抜いて成る第１リング体と，ポリテトラフルオロエチレン製のテープ又はシートから打ち抜いて成る第２リング体とを，前記第１リング体が前記陽極チップ片側に位置するように互いに密着して重ねて被嵌・装着することを特徴とする固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子。
【請求項２】
弁作用金属の粉末による陽極チップ片を，当該陽極チップ片から陽極棒が突出するようにして製造する工程と，次いで，前記陽極チップ片に対して誘電体膜を形成する工程と，次いで，前記誘電体膜に重ねて固体電解質層を形成する工程と，次いで，前記固体電解質層に重ねて陰極膜を形成する工程とを含むコンデンサ素子の製造方法において，
前記重ねて固体電解質層を形成する工程の前に，前記陽極棒の付け根部に，テトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンとの重合体製のシート又はテープから打ち抜いて成る第１リング体を被嵌・装着する工程と，更に，前記陽極棒の付け根部に，ポリテトラフルオロエチレン製のシート又はテープから打ち抜いて成る第２リング体を，前記第１リング体に密着するように重ねて被嵌・装着する工程とを備えていることを特徴とする固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子の製造方法。
【請求項３】
前記請求項２の記載において，前記第１リング体を打ち抜く工程が，前記陽極棒をテトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンの重合体製のシート又はテープに穿設した貫通孔内に差し込み挿入し，この状態で，前記第１リング体を前記シート又はテープから前記陽極チップ片の方向に打ち抜く工程であり，更に，前記第２リング体を打ち抜く工程が，前記陽極棒をポリテトラフルオロエチレン製のシート又はテープに穿設した貫通孔内に差し込み挿入し，この状態で，前記第２リング体を前記シート又はテープから前記陽極チップ片の方向に打ち抜く工程であることを特徴とする固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，タンタル又はニオブ等の弁作用金属の粉末による固体電解コンデンサにおいて，これに使用するコンデンサ素子と，このコンデンサ素子を製造する方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に，このコンデンサ素子は，弁作用金属の粉末を，多孔質の陽極チップ片に，当該陽極チップ片における一端面から陽極棒が突出するように固め焼結し，この陽極チップ片における各粉末の表面及び前記陽極棒における付け根部の表面に，五酸化タンタル等の誘電体膜を形成し，この誘電体膜に重ねて二酸化マンガン等による固体電解質層を，この固体電解質層に重ねてグラファイト層及び金属層とから成る陰極膜を各々形成するという構成にしていることは周知の通りである。
【０００３】
このコンデンサ素子における前記固体電解質層は，陽極チップ片を，これに誘電体膜を形成した後において，硝酸マンガン水溶液等の固体電解質形成用溶液中に浸漬したのち引き揚げて焼成することを繰り返すことによって形成されるのであるが，この固体電解質層の形成に際して，前記固体電解質形成用溶液が，前記陽極棒側に，当該陽極棒における付け根部表面の誘電体膜を越えて這い上がることにより，この固体電解質層が陽極側に電気的に繋がってしまうというような不良品が発生することになる。
【０００４】
そこで，従来は，例えば，特許文献１等に記載されているように，前記陽極棒のうち陽極チップ片に対する付け根の部分に，フッ素樹脂のうち，テトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンの重合体であるところのＦＥＰによるリング体を被嵌するようにして装着することにより，前記固体電解質形成用水溶液の這い上がりを阻止するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２２２７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フッ素樹脂のうち前記テトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンの重合体（ＦＥＰ）は，撥水性に優れていることに加えて，熱溶融性に優れていることにより，このＦＥＰ製のリング体を，前記陽極棒のうち陽極チップ片に対する付け根部に被嵌・装着した場合，このリング体は，熱を受けて，前記陽極棒の付け根部の表面に確実に密着するから，固体電解質形成用溶液の這い上がりを確実に阻止することができる。
【０００６】
しかし，フッ素樹脂のうち前記テトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンの重合体（ＦＥＰ）は，前記撥水性及び熱溶融性に優れている反面，柔軟性及び延伸性に富んでいることにより，前記這い上がり防止用のリング体を，ＦＥＰのシート又はテープから剪断にて打ち抜くときにおいて，このリング体の周囲には，剪断によるバリが多く且つ長く延びるように発生することになる。
【０００７】
このようなバリのうち陽極棒の先端の方向，つまり，前記陽極チップ片から離れる方向に多く且つ長く延びるバリの存在は，前記コンデンサ素子を固体電解コンデンサに組み立てるに際して，その陽極棒を陽極リード端子に対して溶接にて固着するときにおいて，溶接不良の発生を誘発するばかりか，陽極リード端子に対するコンデンサ素子の固着位置のずれを誘発し，しかも，前記陽極棒の陽極チップ片に対する付け根部に曲げストレスを及ぼして絶縁破壊を誘発するという問題があった。
【０００８】
本発明は，フッ素樹脂のうちポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は，前記ＦＥＰと同様に，撥水性に優れている一方，前記テトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンの重合体（ＦＥＰ）よりも遥かに硬くてさくい性質を有し打ち抜き加工性に富んでいることに着目し，このＰＴＦＥを利用して前記の問題を解消したコンデンサ素子と，その製造方法とを提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち，本発明のコンデンサ素子は，                                          「弁作用金属の粉末による陽極チップ片から突出する陽極棒の付け根部に，テトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンとの重合体製のシート又はテープから打ち抜いて成る第１リング体と，ポリテトラフルオロエチレン製のテープ又はシートから打ち抜いて成る第２リング体とを，前記第１リング体が前記陽極チップ片側に位置するように互いに密着して重ねて被嵌・装着する。」
ことを特徴としている。
【００１０】
一方，本発明の製造方法は，
「弁作用金属の粉末による陽極チップ片を，当該陽極チップ片から陽極棒が突出するようにして製造する工程と，次いで，前記陽極チップ片に対して誘電体膜を形成する工程と，次いで，前記誘電体膜に重ねて固体電解質層を形成する工程と，次いで，前記固体電解質層に重ねて陰極膜を形成する工程とを含むコンデンサ素子の製造方法において，
前記重ねて固体電解質層を形成する工程の前に，前記陽極棒の付け根部に，テトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンとの重合体製のシート又はテープから打ち抜いて成る第１リング体を被嵌・装着する工程と，更に，前記陽極棒の付け根部に，ポリテトラフルオロエチレン製のシート又はテープから打ち抜いて成る第２リング体を，前記第１リング体に密着するように重ねて被嵌・装着する工程とを備えている。」
ことを特徴としている。
【００１１】
また，本発明の製造方法は，
「前記請求項２の記載において，第１リング体を打ち抜く工程が，前記陽極棒をテトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンの重合体製のシート又はテープに穿設した貫通孔内に差し込み挿入し，この状態で，前記第１リング体を前記シート又はテープから前記陽極チップ片の方向に打ち抜く工程であり，更に，第２リング体を打ち抜く工程が，前記陽極棒をポリテトラフルオロエチレン製のシート又はテープに穿設した貫通孔内に差し込み挿入し，この状態で，前記第２リング体を前記シート又はテープから前記陽極チップ片の方向に打ち抜く工程である。」
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
テトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンの重合体（ＦＥＰ）製の第１リング体には，その材料の自体が柔軟性及び延伸性に富んでいることにより，これをシート又はテープから打ち抜くときにおいてバリが多く且つ長く延びるように発生しても，この第１リングとは別体でポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の第２リング体には，その材料の自体が前記ＦＥＰよりも遥かに硬くてさくい性質を有していることにより，これをシート又はテープから打ち抜くときにおいてバリが発生するとは殆どないか，或いは，バリが発生しても，このバリが少なく且つ長く延びることはない。
【００１３】
そこで，前記陽極棒の付け根部に，テトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンの重合体製の第１リング体と，ポリテトラフルオロエチレン製の第２リング体とを，前記第１リング体が前記陽極チップ片側に位置するように互いに密接して重ねて被嵌・装着することにより，前記第１リングに，当該第１リングから陽極棒の先端の方向，つまり，陽極チップ片から離れる方向に長く延びるように存在しているバリを，それ自体，撥水性を有し，且つ，打ち抜きに際してバリが殆ど存在しないか，或いは，バリが発生してもこのバリが少なく且つ長く延びることのない第２リング体にて，当該第１リング体におけるバリが陽極棒の先端の方向に延びことがないように押さえ込むことができる。
【００１４】
つまり，本発明によると，陽極チップ片に対して固体電解質層を形成するときにおける固体電解質形成用溶液の這い上がりを，従来の場合と同様に，確実に阻止することができるものでありながら，陽極棒を陽極リード端子に対して溶接にて固着するときに溶接不良，及び，陽極リード端子に対するコンデンサ素子の固着位置のずれを誘発すること，前記陽極棒の陽極チップ片に対する付け根部に曲げストレスを及ぼして絶縁破壊を誘発することを，前記固体電解質形成用溶液の這い上がり阻止性を更に向上した状態で，確実に低減できる。
【００１５】
特に，請求項３に記載した方法によると，第１リング体及び第２リング体を，コンデンサ素子における陽極棒に被嵌した状態で打ち抜くことができるので，これら第１リング体及び第２リング体を陽極棒に被嵌・装着することが，これらのリング体を打ち抜いた後から陽極棒に別々に被嵌・装着する場合によりも容易にできて，作業性が高いから，コストの低減を達成できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下，本発明の実施の形態を図面について説明する。
【００１７】
図１において，符号１は，コンデンサ素子を示し，このコンデンサ素子１は，タンタル等の弁作用金属の粉末を多孔質に固め焼結して成る陽極チップ片２と，この陽極チップ片２における一端面２ａに，当該一端面２ａから突出するように固着した同じく弁作用金属製の陽極棒３とで構成されている。
【００１８】
図２及び図３において，符号４は，フッ素樹脂のうちテトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンの重合体（ＦＥＰ）製のテープ又はシートを示し，このテープ４又はシートには，小孔５の多数個が，適宜ピッチの間隔で穿設されており，この小孔５に，前記コンデンサ素子１にけおける陽極棒３を差し込み挿入する。
【００１９】
次いで，図４に示すように，前記テープ４又はシートのうち前記陽極チップ片２側の裏面に，二つ割りにした打ち抜き用受けパンチ６ａ，６ｂを，前記陽極棒３を挟む両側に配設する一方，前記陽極棒３の先端側に，中空状の打ち抜き用可動パンチ７を配設し，この可動パンチ７を，前記陽極チップ片２の方向に向かって前進動することにより，前記テープ４又はシートから，テトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンの重合体（ＦＥＰ）製の第１リング体８を，図５に示すように，当該第１リング体８が陽極棒３に被嵌した状態にして打ち抜く。
【００２０】
次に，図６において，符号９は，フッ素樹脂のうちポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製のテープ又はシートを示し，このテープ９又はシートには，小孔１０の多数個が，適宜ピッチの間隔で穿設されており，この小孔１０に，前記コンデンサ素子１における陽極棒３を差し込み挿入する。
【００２１】
次いで，この状態で，前記テープ９又はシートのうち前記陽極チップ片２側の裏面に，二つ割りにした打ち抜き用受けパンチ１１ａ，１１ｂを，前記陽極棒３の挟む両側に配設する一方，前記陽極棒３の先端側に，中空状の打ち抜き用可動パンチ１２を配設し，この可動パンチ１２を，前記陽極チップ片２の方向に向かって前進動することにより，前記テープ９又はシートから，ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の第２リング体１３を，図７に示すように，当該第２リング体１３が陽極棒３に被嵌した状態にして打ち抜く。
【００２２】
次いで，前記陽極チップ片２を，りん酸水溶液等の化成液に浸漬して通電するという陽極酸化処理を行うことにより，図７に示すように，この陽極チップ片２における各粉末の表面及び前記陽極棒３における付け根部の表面に，五酸化タンタル等の誘電体膜１４を形成する。
【００２３】
次いで，前記陽極棒３に被嵌している第１リング体８及び第２リング体１３を，図８に示すように，当該陽極棒３における陽極チップ片２に対する付け根部まで移動して互いに密接した状態に重ねる。
【００２４】
これにより，前記第１リング体８を，そのテープ４又はシートから打ち抜くときにおいて，この第１リング体８の周囲から陽極棒３の先端の方向，つまり，陽極チップ片２から離れる方向に延びるように発生したバリは，この第１リング体８に密接して重ねられる第２リング体１３にて押さえ込むことができる。
【００２５】
次いで，前記陽極チップ片２を，硝酸マンガン水溶液等の固体電解質形成用溶液に浸漬したのち引き揚げて焼成することを繰り返すことにより，前記陽極チップ片２の表面に，図９に示すように，二酸化マンガン等の固体電解質層１５を，前記五酸化タンタル等の誘電体膜１４に重ねて形成する。
【００２６】
この場合において，前記陽極棒３における付け根部に被嵌・装着した両リング体８，１３のうち陽極チップ片２側の第１リング体８は，テトラフルオロエチレンとヘキサフルトロプロピレンの重合体（ＦＥＰ）製であることにより，熱を受けることで陽極棒３の表面に確実に密着するとともに，これら両リング体８，１３の両方が撥水性を有するから，前記固体電解質層１５の形成に際して，硝酸マンガン水溶液等の固体電解質形成用溶液が，陽極棒３の表面側に這い上がることを，両リング体８，１３によって確実に阻止することができる。
【００２７】
前記陽極チップ片２における表面に，図９に二点鎖線で示すように，グラファイト層及び金属層とから成る陰極膜１６を，前記固体電解質層１５に重ねて形成することにより，コンデンサ素子１の完成品にする。
【００２８】
このようにして製造されたコンデンサ素子１は，図１０に示すように，当該コンデンサ素子１を，金属板製の陽極リード端子１７と，同じく金属板製の陰極リード端子１８との間に配設し，その陽極棒３を前記陽極リード端子１７に対して溶接にて固着する一方，その陰極膜１６に前記陰極リード端子１８を電気的に接続したのち，これら全体を合成樹脂製のパッケージ体１９にて密封することによって，固体電解コンデンサ２０に組み立てられる。
【００２９】
前記陽極棒３の陽極リード端子１７に対する溶接に際して，この陽極棒３の付け根部に被嵌・装着した両リング体８，１３のうち陽極チップ片２側の第１リング体８を打ち抜くときにおいて，この第１リング体８の周囲から陽極棒３の先端の方向，つまり，陽極チップ片２から離れる方向に延びるように発生したバリは，この第１リング体８に密接して重ねられる第２リング体１３にて押さえ込まれていることにより，前記第１リング体８におけるバリが，陽極棒３の陽極リード端子１７に対する溶接に，溶接不良の発生を誘発すること，及び，陽極リード端子１７に対するコンデンサ素子１の固着位置のずれを誘発することを確実に回避できるとともに，前記第１リング体８におけるバリが，前記陽極棒３の陽極チップ片２に対する付け根部に曲げストレスを及ぼして絶縁破壊を誘発することを確実に回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】コンデンサ素子の縦断正面図である。
【図２】前記コンデンサ素子における陽極棒をテープの小孔に差し込み挿入した状態を示す縦断正面図である。
【図３】前記コンデンサ素子における陽極棒をテープの小孔に差し込み挿入した状態を示す斜視図である。
【図４】前記テープから第１リング体を打ち抜いている状態を示す縦断正面図である。
【図５】前記コンデンサ素子の陽極棒に第１リング体を被嵌した状態で示す図である。
【図６】前記コンデンサ素子の陽極棒に第２リング体を被嵌している状態を示す縦断正面図である。
【図７】前記コンデンサ素子の陽極棒に第１リング体及び第２リング体を被嵌した状態で示す図である。
【図８】前記コンデンサ素子の陽極棒における付け根部に第１リング体及び第２リング体を被嵌・装着した状態で示す図である。
【図９】前記コンデンサ素子の陽極チップ片に固体電解質層を形成した状態を示す図である。
【図１０】前記コンデンサ素子を使用した固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１                            コンデンサ素子
２                            陽極チップ片
３                            陽極棒
４，９                        テープ
５，１０                      小孔
６ａ，６ｂ，１１ａ，１１ｂ    打ち抜き用受けパンチ
７，１２                      打ち抜き用可動パンチ
８                            第１リング体
１３                          第２リング体
１４                          誘電体膜
１５                          固体電解質層
１６                          陰極膜
１７                          陽極リード端子
１８                          陰極リード端子
１９                          パッケージ体
２０                          固体電解コンデンサ
【図１】
2006093309.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006093309.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006093309.tif 000011
【図１０】
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