(57)【要約】【課題】    固体電解コンデンサにおける陰極導電層用銀ペースト塗布において、塗膜性に優れ、かつその使用銀ペースト量を削減でき生産性に優れた固体電解コンデンサの製造装置及び製造方法を提供すること。【解決手段】    固体電解コンデンサにおける陰極導電層用銀ペースト塗布装置であって、各々略水平な軸を有する２つの回転ロールが具備され、該回転ロール同士が上下に近接して設置されてなる塗布部と、塗布部に銀ペーストを供給するためのペースト供給部と、塗布部に付着した余剰な銀ペーストを掻き取るためのスクレーパとを、少なくとも具備したことを特徴とする固体電解コンデンサの製造装置。また該製造装置の回転ロール間へ被塗布体を挿入することによって、被塗布体へ銀ペーストを塗布することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。【選択図】    図１
2006339471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解コンデンサにおける陰極導電層用銀ペースト塗布装置であって、
各々略水平な軸を有する２つの回転ロールが具備され、
該回転ロール同士が上下に近接して設置されてなる塗布部と、
塗布部に銀ペーストを供給するためのペースト供給部と、
塗布部に付着した余剰な銀ペーストを掻き取るためのスクレーパとを、
少なくとも具備したことを特徴とする固体電解コンデンサの製造装置。
【請求項２】
請求項第１項記載の固体電解コンデンサの製造装置において、
各々略水平な軸を有する２つの回転ロールの両端にガイドロールが付帯されていることを特徴とする固体電解コンデンサの製造装置。
【請求項３】
請求項第１項又は請求項第２項記載の固体電解コンデンサの製造装置において、
各々略水平な軸を有する２つの回転ロールのロール表面形状が平面状及び凹面状であることを特徴とする固体電解コンデンサの製造装置。
【請求項４】
弁作用金属箔からなる多孔質の陽極体表面に誘電体酸化皮膜を形成し、該誘電体酸化皮膜上に導電性高分子からなる固体電解質層を形成した後、この固体電解質層上にカーボン及び銀ペーストからなる陰極導電層を形成してコンデンサ素子を作製する固体電解コンデンサの製造方法において、
上記銀ペーストの形成を、請求項第１項から請求項第３項のいずれか１項に記載の固体電解コンデンサ製造装置を使用し、
該製造装置の回転ロール間へ被塗布体を挿入することによって、被塗布体へ銀ペーストを塗布することを特徴とする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の製造装置及び製造方法に関し、より詳しくは導電性高分子を固体電解質層として用いた固体電解コンデンサにおける陰極導電層用銀ペーストの塗布装置及び塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電性高分子を固体電解質層として用いた固体電解コンデンサは、一般に、予めエッチング処理などによって表面が高倍率化されたアルミニウム箔などの弁作用金属に、誘電体酸化皮膜を形成し、該誘電体酸化皮膜上に導電性高分子からなる固体電解質層を形成することによって得られる。該固体電解コンデンサにおいては、弁作用金属が陽極、固体電解質層が陰極として機能する。
【０００３】
しかし固体電解質層を、そのまま陰極とした場合、導電性に劣るため、得られる固体電解コンデンサの電気特性は不十分である。このような理由で、通常、該固体電解質層表面上には、カーボンペースト及び銀ペーストを塗布し陰極導電層を形成する。
【０００４】
より優れた電気特性の固体電解コンデンサを得るためには、前記陰極導電層の形成が重要である。詳しく言えば、固体電解質層上に安定した塗布厚となるよう銀ペーストを塗布することが必要である。さらに、絶縁不良を避けるべく、コンデンサの陰極形成部表面に正確に銀ペースト塗布することが必要である。また、銀ペーストは高価であるため、その使用量は可能な限り少ないことが生産上望ましい。
【０００５】
導電性ペーストの塗布に関しては、例えば特許文献１には、印刷法によって半導体基板に導電性ペーストを塗布する塗布装置が開示されている。また、特許文献２には、セラミック部品の端部を導電性ペーストに浸漬することによって塗布し、外部電極を形成する製造方法が開示されている。
【０００６】
このような手法を固体電解質層上に陰極導電層として銀ペースト層を形成する固体電解コンデンサの製造方法に適用すると、以下のような問題が生じる。該文献１に記載されている印刷法では、素子表面への均一な塗布は可能であるが素子側面までの塗布を確実に行うことが困難であり、得られる固体電解コンデンサの電気特性が不十分になる場合がある。また該文献２に記載されている浸漬法は、使用ペースト量が多くなるためコスト面から不利である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１５８４３１号公報
【特許文献２】特開平３−２４８４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、固体電解コンデンサにおける陰極導電層用銀ペースト塗布において、塗膜性に優れ、かつその使用銀ペースト量を削減でき生産性に優れた固体電解コンデンサの製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、固体電解コンデンサにおける陰極導電層用銀ペースト塗布装置であって、
各々略水平な軸を有する２つの回転ロールが具備され、
該回転ロール同士が上下に近接して設置されてなる塗布部と、
塗布部に銀ペーストを供給するためのペースト供給部と、
塗布部に付着した余剰な銀ペーストを掻き取るためのスクレーパとを、
少なくとも具備したことを特徴とする固体電解コンデンサの製造装置である。
【００１０】
また、前記固体電解コンデンサの製造装置において、
各々略水平な軸を有する２つの回転ロールの両端にガイドロールが付帯されていることを特徴とする固体電解コンデンサの製造装置である。
【００１１】
また、前記固体電解コンデンサの製造装置において、
各々略水平な軸を有する２つの回転ロールのロール表面形状が平面状及び凹面状であることを特徴とする固体電解コンデンサの製造装置である。
【００１２】
また、弁作用金属箔からなる多孔質の陽極体表面に誘電体酸化皮膜を形成し、該誘電体酸化皮膜上に導電性高分子からなる固体電解質層を形成した後、この固体電解質層上にカーボン及び銀ペーストからなる陰極導電層を形成してコンデンサ素子を作製する固体電解コンデンサの製造方法において、
銀ペースト塗布工程が、前記記載の固体電解コンデンサ製造装置を使用し、
該製造装置の回転ロール間へ被塗布体を挿入することによって、被塗布体へ銀ペーストを塗布することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の固体電解コンデンサの製造装置及び製造方法によれば、被塗布体の表裏および両側面に同時に均一な塗膜を形成することが出来る。
【００１４】
また、ガイドロールによって回転ロール押圧時、陰極形成部以外への意図しない銀ペーストの塗布を防止でき、また被塗布体表面および両側面への確実なペーストの回り込みを促すことができる。これにより、所定位置に正確に銀ペーストが塗布できるため、塗布不良、寸法不良を低減させるという作用を有し、銀ペースト使用量の削減が可能である。
【００１５】
また、回転ロールに付帯したガイドロールの押圧力により、１対のロールのみで被塗布体の搬送、銀ペーストの塗布を連続して処理できる作用を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明である、固体電解コンデンサにおける陰極導電層用銀ペースト塗布装置（以下、「塗布装置」と略記する。）の一例を示す概略図である。本発明の塗布装置は、ガイドロール２を付帯した回転ロール１ａ及び１ｂ、及び該回転ロール１ａ及び１ｂに銀ペーストを供給するためのペースト供給部（供給ロール４、ペースト貯留槽５）、さらに、余剰な銀ペーストを掻き取るためのスクレーパ３を具備したものである。
【００１８】
前記、回転ロール１ａ及び１ｂは、それぞれ略水平に設置された軸６ａ及び６ｂに固定され、図１に示したように上下に近接して設置される。前記ペースト供給部によって、回転ロール表面に銀ペーストが供給された後、回転した該ロール同士の近接部に、被塗布体を挿入することによって、被塗布体に銀ペーストが塗布されるようになっている。
【００１９】
図１において回転ロール１ｂの取り付けられた軸６ｂは、外部に設置されたモーター等の駆動装置（図示せず）に接続されても良い。
【００２０】
前記、上下に近接して設置された回転ロール同士を、任意の押圧に設定するために軸６ａの両端は、上下にスライド可能な軸受けユニットに保持させることが好ましい。
【００２１】
回転ロール１ａ及び１ｂの表面の材質は、導電性ペーストを充分含浸保持できるよう、発泡させたスポンジ状を有する材質であることが好ましく、そのような材質としては、それぞれ単泡タイプまたは連泡タイプであるポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコールなどを例示できる。
【００２２】
また、回転ロールにおけるロール表面形状は、塗布状況が良好なことから、平面及び凹状の形状であることが望ましい。
【００２３】
前記回転ロール１ａ及び１ｂの両端に、ガイドロール２がそれぞれ付帯される。このガイドロール２は、ロールの回転時において挿入された被塗布体をしっかりと狭持、搬送できるよう回転ロール１ａ及び１ｂよりやや大きい直径のものを使用する。また、被塗布体における所定塗布位置の幅に合致した幅の回転ロールを適時選択し、それに付帯する該ガイドロールの材質を、導電性ペーストを保持しにくい材質のものを使用することによって、被塗布体の所定箇所にのみ銀ペーストを塗布することが可能であり好ましい。このような材質については、強度や弾力のあるゴム系材料が好ましく、特にシリコーンゴムシートが好適である。
【００２４】
また、本塗布装置にはスクレーパ３が設置される。図２は回転ロールとスクレーパの位置関係の一例を示す平面図である。スクレーパ３はガイドロール２に付着した余剰の銀ペーストを掻き取る作用を有する。その形状を、図２に示したようにテーパー状に加工することによって掻き取られた導電性ペーストを回転ロール１ａ及び１ｂの表面に再び供給でき、これにより回転ロール表面のペースト付着量は均一化し、被塗布体へのペースト塗布膜厚を安定化することができる。
【００２５】
図１中、銀ペースト供給部は、ペースト供給ロール４及びペースト貯留槽５からなっている。この場合、ペースト供給ロールの表面の材質は、回転ロール１ａ及び１ｂと同様の材質のものが利用可能であり、その形状においては回転ロールよりも小さい直径とすることが好ましい。ペースト貯留槽５は、金属材などでなる直方体の内部をくりぬいたバケット形状をしており、前記供給ロールの半径程度の深さが適切である。
【００２６】
図４は供給ロール及びペースト貯留層からなる銀ペースト供給部と回転ロールとの位置関係の一例を示す側面図を示す。回転ロール１ｂを回転させることによって、回転ロール１ａおよび供給ロール４が連動して回転し、ペースト貯留槽５から一定量の導電性ペーストが供給ロール４を介して回転ロール１ａ及び１ｂに定量的に供給される。
【００２７】
なお、ペースト供給部は、前記、供給ロール及びペースト貯留槽を用いる以外に、ディスペンサによる定量連続供給装置などを代替として使用することも可能である。
【００２８】
次に、本発明の塗布装置を用いた固体電解コンデンサの製造方法（以下、「製造方法」と略記する。）について説明する。
【００２９】
本発明における被塗布体である固体電解コンデンサ素子は、以下のように製造される。固体電解コンデンサ素子の形状については、図３中７に図示したように、陰極形成部の両端に陽極引出部が設けられ、該陽極引出部分で梯子状に連結された形状のものが好ましい。従って、被塗布体は、予めエッチング処理などによって表面が高倍率化された上記形状を有するアルミニウム箔などの弁作用金属箔に、誘電体酸化皮膜を形成し、該誘電体酸化皮膜上の陰極形成部に導電性高分子からなる固体電解質層を従来公知の方法で形成することによって得られる。固体電解質層まで形成された被塗布体は、該固体電解質層上にカーボンペーストを塗布していることが望ましい。
【００３０】
次いで、本発明の塗布装置を用いて被塗布体に銀ペーストを塗布する方法について図面を参照し説明する。
【００３１】
図３は被塗布体搬送時の状態を示す平面図である。被塗布体７は図中矢印の方向へ挿入され、搬送される。また図５及び図６は、被塗布体への銀ペースト塗布部分を拡大して示した概略側面図である。図７は被塗布体への回転ロール押圧時に生じる空隙について示している。
【００３２】
前述したように、回転ロール１ａ及び１ｂが回転した状態で回転ロール間へ被塗布体を挿入する。被塗布体の挿入は、スクレーパ３の設置された方向から行う。回転ロール１ａ及び１ｂは、ガイドロールが付帯されているため被塗布体搬送用ロールとしても機能する。被塗布体の搬送が開始されると同時に図３に示すように被塗布体への銀ペーストの塗布が開始される。
【００３３】
回転ロールが被塗布体に押圧されると、図５に示すように被塗布体７と回転ロールの間にペースト層９が形成される（ガイドロールについては図示せず）。これは、回転ロール１ａ及び１ｂに付帯するガイドロール２が回転ロール１ａ及び１ｂより大きい直径を有することにより、図７に示すような、被塗布体７と回転ロール１ａとの間に空隙８が生じ、ペースト層９がこの箇所に浸入するためである。このペースト層が被塗布体の表裏面だけでなく、側面部分にも押し込まれ、被塗布体両側面に充分銀ペーストを供給できる。
【００３４】
図５に示すように回転ロール１ａ及び１ｂに押圧された被塗布体は、搬送されると図６に示すような状態になる。このとき、過剰な銀ペーストは回転ロール１ａ及び１ｂに付着し、被塗布体へは均一な銀ペースト層が形成される。また、図５及び図６の工程を通じて回転ロール１ａ及び１ｂに付帯したガイドロール２により、被塗布体への意図しない部分へのペーストの付着は防止される。さらに、図３に示したスクレーパ３およびそのテーパー加工部分の作用でガイドロール２にはみ出す、或いは回転ロール１ａ及び１ｂ上に偏って付着した銀ペーストは除去され、再び回転ロール１ａ及び１ｂに均一に供給される。従って、本発明の塗布装置を用いた固体電解コンデンサの製造方法はその銀ペースト使用量を削減でき、また、意図しない部分への塗布を防止でき、塗布性に優れた方法である。
【００３５】
銀ペースト塗布後の工程においては、従来公知の方法によって組み立て、例えば、加熱乾燥し、個々のコンデンサに切り離し、樹脂などによって外装し、固体電解コンデンサを完成する。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明の実施例を挙げ、更に詳細に説明する。なお、本発明は、本実施例において何ら制限されるものでない。
【００３７】
実施例１
まず、エッチング化成処理されたアルミニウム箔（長さ１６０ｍｍ×幅８０ｍｍ、厚さ２３０μｍ）を金型で打ち抜き、図３中７で示したように、陰極形成部幅が１６ｍｍである梯子状の基材を準備した。
【００３８】
基材において、陽極引出部にはエポキシ樹脂からなるレジスト層を形成し、陰極形成部に従来公知の方法でポリピロールからなる固体電解質層を形成した。
【００３９】
その後、この固体電解質層表面に、カーボンペースト（バニーハイト、日本黒鉛社製）を、ディッピング法によって形成した。
【００４０】
次いで、図１に示した本発明の塗布装置（回転ロール直径：４５ｍｍ、ガイドロール直径：４６ｍｍ）を用い、銀ペースト（ＲＦＥ−１００、福田金属箔粉工業社製）を塗布した。回転ロール表面の材質は単泡タイプのポリエチレン製（ＰＥ、四谷ゴム社製）のものを使用した。この時、ロール断面形状が平面であるものを使用した。被塗布体の搬送速度は２ｍｍ／ｓとした。
【００４１】
塗膜の塗布状況、陰極形成部外への塗料の飛散の有無、３２０素子分処理するのに要した銀ペースト使用量を確認したところ、表１のようであった。
【００４２】
塗布後、銀ペーストを乾燥し、ダイシングソーを用いて素子ごとに切り離し、エポキシ樹脂で外装して、固体電解コンデンサを完成した。得られた固体電解コンデンサの特性は良好であった。
【００４３】
実施例２
実施例１において、銀ペースト塗布に使用した回転ロールの断面形状が凹状のものに変更した以外は全て同様な方法で銀ペーストを塗布した。塗膜の塗布状況、陰極形成部外への塗料の飛散の有無、３２０素子分処理するのに要した銀ペースト使用量を確認したところ、表１のようであった。
【００４４】
実施例１と同様に固体電解コンデンサを完成し、得られた固体電解コンデンサの特性は良好であった。
【００４５】
実施例３
実施例１において、銀ペースト塗布に使用した回転ロールの断面形状が凸状のものに変更した以外は全て同様な方法で銀ペーストを塗布した。塗膜の塗布状況、陰極形成部外への塗料の飛散の有無、３２０素子分処理するのに要した銀ペースト使用量を確認したところ、表１のようであった。
【００４６】
実施例１と同様に固体電解コンデンサを完成し、得られた固体電解コンデンサの特性は良好であった。
【００４７】
【表１】
2006339471.tif 000003
【００４８】
比較例１
カーボンペーストを塗布するまでは実施例１と同様な方法で、被塗布体を準備した。
【００４９】
その後、浸漬法によって、被塗布体に銀ペースト（ＲＦＥ−１００、福田金属箔粉工業社製）を塗布した。塗膜の塗布状況、塗料の飛散の有無、３２０素子分処理するのに要した銀ペースト使用量を確認したところ、表２のようであった。
【００５０】
実施例１と同様に固体電解コンデンサを完成し、得られた固体電解コンデンサの特性を測定したところ、良好であった。
【００５１】
【表２】
2006339471.tif 000004
【００５２】
本実施例の塗布装置による塗布方法においては、銀ペースト使用量が少なく、かつ意図しない部分への塗料の飛散も見られず良好な結果であった。しかし、比較例においては陰極形成部以外に銀ペーストが付着し、使用する銀ペースト量が非常に多かった。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の塗布装置及び塗布方法は固体電解コンデンサの製造において特に有用であり、また他のチップ部品や精密な電子部品の端子電極塗布などにも好ましく利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の固体電解コンデンサにおける陰極導電層用銀ペースト塗布装置の一例を示す概略図。
【図２】回転ロールとスクレーパの位置関係の一例を示す平面図。
【図３】被塗布体搬送時の状態を示す平面図。
【図４】供給ロール及びペースト貯留層からなる銀ペースト供給部と回転ロールとの位置関係の一例を示す側面図。
【図５】被塗布体への銀ペースト塗布部分を拡大して示した概略側面図。
【図６】被塗布体への銀ペースト塗布部分を拡大して示した概略側面図。
【図７】被塗布体への回転ロール押圧時に生じる空隙を示した図。
【符号の説明】
【００５５】
１ａ    回転ロール
１ｂ    回転ロール
２      ガイドロール
３      スクレーパ
４      供給ロール
５      ペースト貯留槽
６ａ    軸
６ｂ    軸
７      被塗布体
８      空隙
９      ペースト層
【図１】
2006339471.tif 000005
【図２】
2006339471.tif 000006
【図３】
2006339471.tif 000007
【図４】
2006339471.tif 000008
【図５】
2006339471.tif 000009
【図６】
2006339471.tif 000010
【図７】
2006339471.tif 000011