(57)【要約】【課題】  弁作用金属の粉末を多孔質に焼結して成る陽極チップ体２と，この陽極チップ体の一端面２ａから突出するように一端部を陽極チップ体に埋設して成る陽極棒３と，前記陽極チップ体の表面に，前記金属の粉末の表面に形成した誘電体膜４を下地として形成した固体電解質層５と，この固体電解質層の表面に形成した陰極膜６とから成るコンデンサ素子１において，そのコンデンサ容量の増大と，不良品の発生を低減する。【解決手段】  前記陽極棒３のうち前記陽極チップ体２に対する付け根の部分に，当該陽極棒の周囲を囲うようにした凹み溝７を設ける。【選択図】                    図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属の粉末を多孔質に焼結して成る陽極チップ体と，この陽極チップ体の一端面から突出するように一端部を陽極チップ体に埋設して成る陽極棒と，前記陽極チップ体の表面に，前記金属の粉末の表面に形成した誘電体体膜を下地として形成した固体電解質層と，この固体電解質層の表面に形成した陰極膜とから成るコンデンサ素子において，
前記陽極棒のうち前記陽極チップ体に対する付け根の部分に，当該陽極棒の周囲を囲うようにした凹み溝が設けられ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。
【請求項２】
弁作用金属の粉末を多孔質に焼結して成ると陽極チップ体と，この陽極チップ体から突出するように埋設して成る陽極棒と，前記陽極チップ体の表面に，前記金属の粉末の表面に形成した誘電体体膜を下地として形成した固体電解質層と，この固体電解質層の表面に形成した陰極膜とから成るコンデンサ素子において，
前記陽極棒のうち前記陽極チップ体に対する付け根の部分と，前記陽極チップ体内に埋設される部分との両方に，当該陽極棒の周囲を囲うようにした凹み溝が設けられ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。
【請求項３】
弁作用金属の粉末を多孔質の陽極チップ体に，弁作用金属製の陽極棒を当該陽極チップ体から突出するように埋設して固め成形する工程，
前記陽極棒を備えた陽極チップ体を焼結する工程，
前記陽極チップ体に対して陽極酸化処理にて誘電体膜を形成し，次いで固体電解質水溶液へのディップにて固体電解質層を形成し，次いで，陰極膜を形成する工程，
を備えて成るコンデンサ素子の製造方法において，
前記陽極チップ体に固め成形する工程よりも前に，前記陽極棒のうち前記陽極チップ体に対する付け根部の部分にその周囲を囲うようにした凹み溝を設ける工程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４】
弁作用金属の粉末を多孔質の陽極チップ体に，弁作用金属製の陽極棒を当該陽極チップ体から突出するように埋設して固め成形する工程，
前記陽極棒を備えた陽極チップ体を焼結する工程，
前記陽極チップ体に対して陽極酸化処理にて誘電体膜を形成し，次いで固体電解質水溶液へのディップにて固体電解質層を形成し，次いで，陰極膜を形成する工程，
を備えて成るコンデンサ素子の製造方法において，
前記陽極チップ体に固め成形する工程よりも前に，前記陽極棒のうち前記陽極チップ体に対する付け根部の部分と前記陽極チップ体内に埋設される部分との両方にその周囲を囲うようにした凹み溝を設ける工程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５】
弁作用金属の粉末を多孔質の陽極チップ体に，弁作用金属製の陽極棒を当該陽極チップ体から突出するように埋設して固め成形する工程，
前記陽極棒を備えた陽極チップ体を焼結する工程，
前記陽極チップ体に対して陽極酸化処理にて誘電体膜を形成し，次いで固体電解質水溶液へのディップにて固体電解質層を形成し，次いで，陰極膜を形成する工程，
を備えて成るコンデンサ素子の製造方法において，
前記陽極チップ体に固め成形する工程よりも前に，前記陽極棒用の素材線材に，その周囲を囲うようにした凹み溝の複数個を，前記陽極チップ体に対する付け根部の部分と陽極チップ体内に埋設される部分との間のピッチ間隔で設ける工程と，この素材線材を，前記陽極棒ごとに切断する工程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。
【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による固体電解コンデンサにおいて，これに使用されるコンデンサ素子と，その製造方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に，前記固体電解コンデンサに使用されるコンデンサ素子は，概略，以下に述べるようにして製造している。
【０００３】
すなわち，先ず，図１に示すように，タンタル等の弁作用金属の粉末を，多孔質の陽極チップ体２に，当該陽極チップ体２内に同じく弁作用金属製の陽極棒３の一部を埋設するように固め成形したのち，高い温度に加熱することによって焼結する。
【０００４】
次いで，この陽極チップ体２を，図２に示すように，容器Ａ内に入れた燐酸水溶液等の化成液Ｂ中にディップし，この状態で，陽極チップ体２に直流電流を印加するという陽極酸化処理を行うことにより，この陽極チップ体２における各弁作用金属粉末の表面に，絶縁性の高い五酸化タンタル等による誘電体膜４を形成するとともに，前記陽極ワイヤー３の陽極チップ体２に対する付け根部における長さ寸法Ｓの部分の表面にも，絶縁性の高い五酸化タンタルによる誘電体膜４′を形成する。
【０００５】
次いで，前記陽極チップ体２を，図３に示すように，容器Ｃ内に入れた硝酸マンガン水溶液等の固体電解質水溶液Ｄ中に，当該陽極チップ体２における一端面２ａの部分までディップし，引き上げて，加熱焼成することを複数回に繰り返すことにより，誘電体層４の表面に，二酸化マンガンによる固体電解質層５を形成する。
【０００６】
次いで，前記陽極チップ体２の表面のうちその一端面２ａを除く部分に，図４に示すように，グラファイト膜を下地とし銀等の金属膜を上層とする陰極膜６を形成することにより，複数個のコンデンサ素子１を得るようにしている。
【特許文献１】特開２００３−１４２３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし，この製造方法において，前記固体電解質層５を形成するに際しては，図３に示すように，陽極チップ体２を硝酸マンガン水溶液等の固体電解質水溶液Ｄ中に当該陽極チップ体２における一端面２ａの部分までディップしたとき，前記固体電解質水溶液Ｄが，陽極棒３の表面を伝って，当該陽極棒３のうちその付け根部における誘電体膜４′を越えて誘電体膜を形成していない部分にまで染み上がり，この固体電解質水溶液Ｄの染み上がりによって陰極側である前記固体電解質層５が陽極側である陽極棒３に対して直接接触して，その間が電気的に導通するという不良品になることが多数発生するという問題がある。
【０００８】
しかも，前記陽極棒３のうちその付け根部における誘電体膜４′を越えての染み上がりによって形成される固体電解質層は，陽極棒を，金属板製のリード端子に対して溶接等にて固着することを大きく妨げるという問題があった。
【０００９】
また，従来のコンデンサ素子においては，前記陽極棒３における前記陽極チップ体２への埋設長さＬを長くすることによって，当該陽極棒３における陽極チップ体２からの引き抜き強度の向上と，当該陽極棒３に対する各金属粉末の確実な結合とを図るようにしているから，前記陽極チップ体２における有効体積，つまり，コンデンサ容量が，前記陽極棒３における埋設長さＬを長くする分だけ減少するという問題があった。
【００１０】
本発明は，これらの問題を解消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】
【００１１】
この技術的課題を達成するため本発明のコンデンサ素子は，請求項１に記載したように，
「弁作用金属の粉末を多孔質に焼結して成る陽極チップ体と，この陽極チップ体の一端面から突出するように一端部を陽極チップ体に埋設して成る陽極棒と，前記陽極チップ体の表面に，前記金属の粉末の表面に形成した誘電体体膜を下地として形成した固体電解質層と，この固体電解質層の表面に形成した陰極膜とから成るコンデンサ素子において，
前記陽極棒のうち前記陽極チップ体に対する付け根の部分に，当該陽極棒の周囲を囲うようにした凹み溝が設けられている。」
ことを特徴としている。
【００１２】
また，本発明のコンデンサ素子は，請求項２に記載したように，
「弁作用金属の粉末を多孔質に焼結して成ると陽極チップ体と，この陽極チップ体から突出するように埋設して成る陽極棒と，前記陽極チップ体の表面に，前記金属の粉末の表面に形成した誘電体体膜を下地として形成した固体電解質層と，この固体電解質層の表面に形成した陰極膜とから成るコンデンサ素子において，
前記陽極棒のうち前記陽極チップ体に対する付け根の部分と，前記陽極チップ体内に埋設される部分との両方に，当該陽極棒の周囲を囲うようにした凹み溝が設けられている。」
ことを特徴としている。
【００１３】
一方，本発明の製造方法は，請求項３に記載したように，
「弁作用金属の粉末を多孔質の陽極チップ体に，弁作用金属製の陽極棒を当該陽極チップ体から突出するように埋設して固め成形する工程，
前記陽極棒を備えた陽極チップ体を焼結する工程，
前記陽極チップ体に対して陽極酸化処理にて誘電体膜を形成し，次いで固体電解質水溶液へのディップにて固体電解質層を形成し，次いで，陰極膜を形成する工程，
を備えて成るコンデンサ素子の製造方法において，
前記陽極チップ体に固め成形する工程よりも前に，前記陽極棒のうち前記陽極チップ体に対する付け根部の部分にその周囲を囲うようにした凹み溝を設ける工程を備えている。」
ことを特徴としている。
【００１４】
また，本発明の製造方法は，請求項４に記載したように，
「弁作用金属の粉末を多孔質の陽極チップ体に，弁作用金属製の陽極棒を当該陽極チップ体から突出するように埋設して固め成形する工程，
前記陽極棒を備えた陽極チップ体を焼結する工程，
前記陽極チップ体に対して陽極酸化処理にて誘電体膜を形成し，次いで固体電解質水溶液へのディップにて固体電解質層を形成し，次いで，陰極膜を形成する工程，
を備えて成るコンデンサ素子の製造方法において，
前記陽極チップ体に固め成形する工程よりも前に，前記陽極棒のうち前記陽極チップ体に対する付け根部の部分と前記陽極チップ体内に埋設される部分との両方にその周囲を囲うようにした凹み溝を設ける工程を備えている。」
ことを特徴としている。
【００１５】
更にまた，本発明の製造方法は，請求項５に記載したように，
「弁作用金属の粉末を多孔質の陽極チップ体に，弁作用金属製の陽極棒を当該陽極チップ体から突出するように埋設して固め成形する工程，
前記陽極棒を備えた陽極チップ体を焼結する工程，
前記陽極チップ体に対して陽極酸化処理にて誘電体膜を形成し，次いで固体電解質水溶液へのディップにて固体電解質層を形成し，次いで，陰極膜を形成する工程，
を備えて成るコンデンサ素子の製造方法において，
前記陽極チップ体に固め成形する工程よりも前に，前記陽極棒用の素材線材に，その周囲を囲うようにした凹み溝の複数個を，前記陽極チップ体に対する付け根部の部分と陽極チップ体内に埋設される部分との間のピッチ間隔で設ける工程と，この素材線材を，前記陽極棒ごとに切断する工程を備えている。」
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
前記したように，陽極棒のうち陽極チップ体に対する付け根部の部分に，その周囲を囲うようにした凹み溝を設けることにより，固体電解質層の形成に際し，固体電解質水溶液が，陽極棒の表面を伝って，当該陽極棒の先端に向かって染み上がることを，前記付け根部の部分に設けた凹み溝にて確実に阻止することができる。
【００１７】
換言すると，固体電解質水溶液が，前記陽極棒の付け根部の部分に形成されている誘電体膜を超えて染み上がることを確実に阻止できるから，固体電解質層を形成するときにおける不良品の発生率を大幅に低減できるとともに，前記陽極棒を金属板製のリード端子に対して溶接等にて固着する場合に，前記固体電解質層が妨げになることを確実に回避できる。
【００１８】
また，前記陽極棒のうち陽極チップ体に対する付け根部の凹み溝を設けることに加えて，前記陽極チップ体内の埋設される部分にも，凹み溝を設けることにより，前記陽極棒における陽極チップ体からの引き抜き強度を向上できるとともに，当該陽極棒に対する各金属粉末の確実な結合を図ることができるから，この分，前記陽極棒の陽極チップ体に対する埋設長さを短くできて，陽極チップ体における有効体積，つまり，コンデンサ容量の増大を図ることができる。
【００１９】
特に，製造方法において，請求項５に記載したようにすることにより，素材線材から陽極棒を，当該陽極棒のうち陽極チップ体に対する付け根部及び陽極チップ体内に埋設される部分の各々に凹み溝を設けた形態にして切り取ることができるから，陽極棒を，その要所に凹み溝を設けて製造することが容易になり，製造コストの低減を達成できるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下，本発明の実施の形態を，図５〜図９の図面について説明する。
【００２１】
図５は，前記図４に示すコンデンサ素子１における陽極棒３を製造するための素材線材Ｅを示し，この素材線材Ｅには，その周囲を囲うようにした凹み溝７の複数個が，前記陽極棒３のうち前記陽極チップ体２に対する付け根部の部分と陽極チップ体２内に埋設される部分との間のピッチ間隔Ｐで設けられている。
【００２２】
なお，この各凹み溝７は，ボルトにおけるねじ山の転造と同様の方法にて設けることができるほか，腐食処理によって設けることができる。
【００２３】
次いで，図６に示すように，前記素材線材Ｅから所定長さＷの陽極棒３を切断する。
【００２４】
一方，図７に示すように，プレス金型Ｆ１に穿設の成形孔Ｆ２内に，当該成形孔Ｆ２の底部を下部プレス金型Ｆ３にて塞いだ状態にして，弁作用金属の粉末Ｇを充填する。
【００２５】
次いで，図８に示すように，前記プレス金型Ｆ１における成形孔Ｆ２内に，前記陽極棒３を保持した上部プレス金型Ｆ４を押し込むことにより，多孔質の陽極チップ体２に固め成形する。
【００２６】
この固め成形に際して，前記上部プレス金型Ｆ４に対して陽極棒３を，陽極チップ体２に対する所定の埋設深さＬだけ上部プレス金型Ｆ４から突出するとともに，この陽極棒３における一つの凹み溝７が陽極チップ体２に対する付け根部の部分に，他の少なくとも一つの凹み溝７が前記陽極チップ体２内の部分に各々に位置するように保持して，この状態で，前記成形孔Ｆ２内に押し込むようにする。
【００２７】
これにより，図９に示すように，前記陽極チップ体２内に，前記陽極棒３における一端部を，当該陽極棒３における一つの凹み溝７を陽極チップ体２に対する付け根部の部分に，少なくとも一つの凹み溝７を陽極チップ体２内の部分に各々位置する状態にして埋設することができる。
【００２８】
次いで，前記陽極チップ体２を，これに埋設した陽極棒３と一緒に高い温度（例えば，約１５００℃）に加熱するという焼成を行って，金属粉末同士を結合するとともに金属粉末と陽極棒３とを結合する。
【００２９】
この焼結した状態において，前記陽極棒３のうち陽極チップ体２内に埋設されている部分には，少なくとも一つの凹み溝７が存在していて，この凹み溝７によって，前記陽極棒３における陽極チップ体２からの引き抜き強度を向上できるとともに，当該陽極棒３に対する各金属粉末の確実な結合を図ることができるから，この分だけ，前記陽極棒の陽極チップ体に対する埋設長さＬを，凹み溝を設けない場合よりも短くすることができる。
【００３０】
そして，以下は，前記した従来と同様にしてコンデンサ素子１を製造する。
【００３１】
すなわち，前記陽極チップ体２を，図２に示すように，容器Ａ内に入れた燐酸水溶液等の化成液Ｂ中にディップし，この状態で，陽極チップ体２に直流電流を印加するという陽極酸化処理を行うことにより，この陽極チップ体２における各弁作用金属粉末の表面に，絶縁性の高い五酸化タンタル等による誘電体膜４を形成するとともに，この陽極チップ体２の一端面２ａから突出する陽極ワイヤー３の付け根部における長さ寸法Ｓの部分の表面にも，絶縁性の高い五酸化タンタルによる誘電体膜４′を形成する。
【００３２】
次いで，前記誘電体層４，４′を形成するための陽極酸化処理を終わると，前記陽極チップ体２を，図３に示すように，容器Ｃ内に入れた硝酸マンガン水溶液等の固体電解質水溶液Ｄ中に，当該陽極チップ体２における一端面２ａの部分までディップし，引き上げて，加熱焼成することを複数回（例えば，１０回程度）に繰り返すことにより，この陽極チップ体２における誘電体層４の表面に，二酸化マンガンによる固体電解質層５を形成する。
【００３３】
この固体電解質層５の形成に際して，前記陽極棒３のうち前記陽極チップ体２に対する付け根部の部分には，凹み溝７が設けられていることにより，前記陽極チップ体２を固体電解質水溶液Ｄに当該陽極チップ体２における一端面２ａの部分までディップしたとき，固体電解質水溶液Ｄが陽極棒３の表面を伝って，前記誘電体層４′を超えて染み上がることを，前記凹み溝７にて確実に阻止することができる。
【００３４】
次いで，前記陽極チップ体２の表面のうちその一端面２ａを除く部分に，図４に示すように，グラファイト膜を下地とし銀等の金属膜を上層とする陰極膜６を形成することにより，コンデンサ素子１を得るのである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来における陽極チップ体を示す縦断正面図である。
【図２】前記陽極チップ体に誘電体膜を形成している状態を示す断面図である。
【図３】前記陽極チップ体に固体電解質層を形成している状態を示す断面図である。
【図４】従来のコンデンサ素子を示す縦断正面図である。
【図５】本発明における陽極棒用の素材線材を示す図である。
【図６】前記素材線材から切断した陽極棒を示す図である。
【図７】陽極チップ体に固め成形する前の状態を示す縦断正面図である。
【図８】陽極チップ体に固め成形している状態を示す縦断正面図である。
【図９】本発明において固め成形した陽極チップ体を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１                    コンデンサ素子
２                    陽極チップ体
３                    陽極棒
４                    誘電体膜
５                    固体電解質層
６                    陰極膜
７                    凹み溝
Ｅ                    陽極棒用の素材線材
【図１】
2006295075.tif 000003
【図２】
2006295075.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006295075.tif 000007
【図６】
2006295075.tif 000008
【図７】
2006295075.tif 000009
【図８】
2006295075.tif 000010
【図９】
2006295075.tif 000011