(57)【要約】【課題】エージング処理に要する時間を従来より短縮することができる積層型コンデンサ素子の製造方法を提供する。【解決手段】  上記課題を解決するために、本発明の積層型コンデンサの製造方法は、外部端子との接続部を備えた電極箔をセパレータを介在させて積層する積層型コンデンサの製造方法において、金属箔の一部を取り除いて、前記電極箔とする電極箔予定部と、前記電極箔予定部の周囲に配置した枠体と、前記電極箔予定部と前記枠体を繋ぐ連結部を有するシート体を形成する工程と、前記シート体の少なくとも前記電極箔予定部に化成処理を施す工程と、前記化成処理を施したシート体から、前記連結部近傍を切断して電極箔を切り離す工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部端子との接続部を備えた電極箔をセパレータを介在させて積層する積層型コンデンサの製造方法において、
金属箔の一部を取り除いて、前記電極箔とする電極箔予定部と、前記電極箔予定部の周囲に配置した枠体と、前記電極箔予定部と前記枠体を繋ぐ連結部を有するシート体を形成する工程と、
前記シート体の少なくとも前記電極箔予定部に化成処理を施す工程と、
前記化成処理を施したシート体から、前記連結部近傍を切断して電極箔を切り離す工程と、
を含む積層型コンデンサの製造方法。
【請求項２】
前記シート体には、前記電極箔予定部が複数形成され、
前記複数の電極箔予定部と前記枠体を繋ぐ第一連結部、及び前記電極箔予定部同士を繋ぐ第二連結部が設けられている請求項１記載の積層型コンデンサの製造方法。
【請求項３】
前記金属箔には、予め拡面処理が施されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の積層型コンデンサの製造方法。
【請求項４】
前記拡面処理を施す工程において、前記金属箔に拡面処理を施さない未拡面部を設け、前記未拡面部を前記電極箔の接続部とする請求項１又は請求項２記載の積層型コンデンサの製造方法。
【請求項５】
前記金属箔には、予め化成処理が施されていることを特徴とする請求項１〜請求項４記載の積層型コンデンサの製造方法。
【請求項６】
複数の前記シート体にセパレータを介在させて重ねて形成した積層体を、
前記シート体の連結部近傍に沿って切断して、積層型コンデンサ素子を形成する工程と、
を含んでいることを特徴とする請求項１〜請求項５記載の積層型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、積層型コンデンサの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積層型コンデンサは一般的には以下のような構成をとっている。
例えば、電極箔として、金属箔の表面に拡面処理及び化成処理を施し、接続部が一体に形成された陽極箔と、金属箔の表面に拡面処理、必要に応じて化成処理を施し、接続部が一体に形成された陰極箔を形成した後、陽極箔と陰極箔をセパレータを介在させて交互に積層するとともに、陽極箔の接続部同士、陰極箔の接続部同士を接続して積層型コンデンサ素子を形成する。
【０００３】
前記積層型コンデンサ素子に、駆動用電解液を含浸した後、封口体とともに有底筒状の外装ケースに収納し、外装ケースの開口端部を絞り加工により封口を行なって、積層型コンデンサを構成する。
【０００４】
このような積層型コンデンサ素子の製造方法としては、例えば、電極箔帯及びセパレータに定間隔に両側から所定の幅の切込みを入れた後、この電極箔とセパレータとを複数枚順次重ね合わせ、切込みから切断して積層型コンデンサ素子を形成する技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５３−１１１４６１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、積層型コンデンサ素子の電極箔は、拡面処理及び化成処理を施した帯状の金属箔から切断して形成する。そのため、前記電極箔の切断面には絶縁部となる酸化皮膜が存在せず、ＬＣ特性の劣化が生じるため、積層型コンデンサ素子に電解液を含浸した後、エージング処理を施すことによって切断面に酸化皮膜を形成している。
【０００７】
陽極箔と陰極箔をセパレータを介在させて巻回した巻回型のコンデンサにおいては、積層型と異なり切断面が少ないためエージング処理が短時間で終了するが、積層型コンデンサ素子では、エージング処理に長時間を要してしまう。
【０００８】
これは、積層型コンデンサ素子においては、金属箔からの切断によって電極箔を得るため、電極箔全周に切断面が存在するからである。そのため、切断面の面積が帯状の長手方向の縁部のみの巻回型のコンデンサ素子と比べて多く、エージング処理に要する時間は長時間となる。このエージング処理に要する時間については、特許文献１の方法では、何ら考慮されていない。
【０００９】
そこで、本発明は上記のような実情に鑑み、エージング処理に要する時間を従来より短縮することができる積層型コンデンサの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の積層型コンデンサの製造方法は、
外部端子との接続部を備えた電極箔をセパレータを介在させて積層する積層型コンデンサの製造方法において、
金属箔の一部を取り除いて、前記電極箔とする電極箔予定部と、前記電極箔予定部の周囲に配置した枠体と、前記電極箔予定部と前記枠体を繋ぐ連結部を有するシート体を形成する工程と、前記シート体の少なくとも前記電極箔予定部に化成処理を施す工程と、前記化成処理を施したシート体から、前記連結部近傍を切断して電極箔を切り離す工程と、を含むことを特徴としている。
この特徴によれば、電極箔予定部の端面を含む前記シート体全体が化成処理にて酸化皮膜が形成されており、後工程のエージング処理時間を大幅に短縮することができ、また、使用電力の削減が可能となる。また、積層型コンデンサ素子の電極箔に酸化皮膜が施されていない部分は、連結部近傍からの切断部のみとなる。したがって、エージング処理を施す必要がある部分を少なくできる。連結部は、電極箔予定部を保持する機械的強度を有していれば良く、また、化成処理を施す際に通電できる程度の寸法であれば良い。
【００１１】
また、本発明の積層型コンデンサの製造方法は、前記シート体には、前記電極箔予定部が複数形成され、前記複数の電極箔予定部と前記枠体を繋ぐ第一連結部、及び前記電極箔予定部同士を繋ぐ第二連結部が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、一度に複数枚の電極箔を製造することが可能なため、効率的に電極箔を製造することができる。
【００１２】
また、本発明の積層型コンデンサの製造方法は、前記金属箔には、予め拡面処理が施されていることを特徴としている。
この特徴によれば、金属箔の状態で、一度に拡面処理を施すことができるので、シート体を形成した後に前記シート体毎に拡面処理を施すのに比べ、効率的に拡面処理を施すことができる。
【００１３】
また、本発明の積層型コンデンサの製造方法は、前記拡面処理を施す工程において、前記金属箔に拡面処理を施さない未拡面部を設け、前記未拡面部を前記電極箔の接続部とすることを特徴としている。
この特徴によれば、未拡面部に接続部を設けることで、接続部表面には拡面処理層上に形成された化成処理層が存在しないため、外部端子との接続不良が生じ難い。
【００１４】
また、本発明の積層型コンデンサの製造方法は、前記金属箔には、予め化成処理が施されていることを特徴としている。
この特徴によれば、金属箔に化成処理を予め施すことによって、シート体を形成した後に行なう化成処理の時間を短縮させることができる。
【００１５】
更に、本発明の積層型コンデンサの製造方法は、複数の前記シート体にセパレータを介在させて重ねて積層体を形成し、この積層体を前記シート体の連結部近傍に沿って切断して、積層型コンデンサ素子を形成する工程と、を含んでいることを特徴としている。
この特徴によれば、複数の前記シート体にセパレータを介在させて重ねて形成した積層体を、前記シート体の連結部近傍に沿って切断することで、簡易に効率的に積層型コンデンサ素子を形成できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、エージング処理時間を大幅に短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例に係るエッチング処理を施したアルミニウム箔を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係るシート体を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係るシート体への化成処理の工程を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係るシート体から切り離した電極箔を示す図である。
【図５】本発明の実施例に係る積層型コンデンサ素子を示す図である。
【図６】他の実施例に係るシート体とセパレータを積層する工程を示す図である。
【図７】他の実施例に係る電極箔の接続部を設ける位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る積層型コンデンサの製造方法を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１９】
実施例に係るコンデンサにつき、図１から図７を参照して説明する。
【００２０】
本実施例のコンデンサは、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン等の金属箔で形成された電極箔をセパレータを介在させて積層した積層型コンデンサ素子に、駆動用電解液を含浸して、有底筒状の外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口体で密封するとともに、前記積層型コンデンサ素子から導いたタブを封口体に貫通させて外部に導出させるものである。
【００２１】
図１に示すように、陽極箔を製造する際には、表面に拡面処理としてエッチング処理を施して形成したエッチング部２を有する帯状金属箔１を用意する。エッチング処理は、帯状金属箔１の長手方向の縁部に帯状に拡面処理を施さない部分（未エッチング部３）を設けるように施す。未エッチング部３を帯状金属箔１の長手方向の縁部に帯状に設けることで、後述する化成処理の工程において、陽極用シート体４aが歪む等の変形が生じ難くなる。これは、未エッチング部３は、金属箔の地金のままの状態であり、強度を保っているため、化成処理工程で生じる、歪む等の変形が生じ難くなるためである。
尚、拡面処理として、エッチング処理によるものの他に、アルミニウム等の金属粒子を蒸着法や電着法等によって金属箔１に被着させても良い。
【００２２】
そして、先ず、図２に示すように、図示しない金型、例えばポンチ等を用いて金属箔１を打ち抜くことで、複数の陽極箔予定部５bを有する陽極用シート体４aを形成する第一打抜工程を行なう。この第一打抜工程にて各陽極箔予定部５bには、外部端子との接続部として一辺から突出した接続部５aが未エッチング部３に形成される。
【００２３】
尚、本実施例では、第一打抜工程が陽極用シート体４aを形成する工程を構成している。また、本実施例では、陽極用シート体４aをポンチによる打ち抜きによって形成しているが、これに限らず、金属箔１をレーザーや切断刃によって切断して陽極用シート体４aを形成しても良い。
【００２４】
第一打抜工程にて打ち抜かれた陽極用シート体４aには、複数枚の陽極箔予定部５bとともに、その周囲に枠体６が形成される。陽極箔予定部５bと枠体６は第一連結部７aにて接続され、陽極箔予定部５b同士は第二連結部７bにより接続されている。第一連結部７a及び第二連結部７bは、夫々幅寸法を約１ｍｍとなっている。尚、本実施例では、第一連結部７a及び第二連結部７bの幅寸法を約１ｍｍとしたが、第一連結部７a及び第二連結部７bは、電極箔予定部５bを保持する機械的強度を有していれば良く、また、化成処理を施す際に通電できる程度の寸法であれば良く、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍが好ましい。また、接続部５aは、帯状金属箔１の縁部に設けた帯状のエッチング処理を施していない部分（未エッチング部３）に形成される。
【００２５】
次に図３に示すように、化成処理工程により陽極用シート体４aの表面に酸化皮膜を形成する。
【００２６】
この化成処理工程では、容器体８の内部に満たされた化成液９に陽極用シート体４aを浸す。この容器体８と陽極用シート体４aとは、それぞれ電源部１０に接続されている。
【００２７】
この状態で電源部１０のスイッチを入れて電流を流すと、陽極用シート体４aにおける陽極箔予定部５bの切断面に酸化皮膜が形成される。本実施例では、陽極箔予定部５bが有する酸化皮膜がコンデンサの構成要素である絶縁体となっている。このように、第一打抜工程にて、枠体６と接続される小面積の第一連結部７a及び第二連結部７bのみを残して打ち抜き、この陽極用シート体４aを化成液９に浸して化成処理を行うことで、陽極箔予定部５bの略全面に酸化皮膜を形成することができ、後述する積層型コンデンサ素子１４の形成後でのエージング処理工程に要する時間を短縮できるとともに、陽極用シート体４aに各陽極箔予定部５bが連接された状態であるためその取り扱いも容易である。
【００２８】
また、陽極箔予定部５bを形成する金属箔は所定の厚さがあるため、第一打抜工程の際に金属箔１の端面からバリが生じる場合がある。このバリを残したままコンデンサ素子を形成し、コンデンサとして製品化した場合、バリが、他方の電極箔と接触し、短絡の原因となることがある。このようなバリによる短絡に対しては、従来、電極箔間に介在するセパレータを厚くすることによって、バリと電極箔との距離を確保することで対応しているが、セパレータが厚いため、積層型コンデンサ素子全体として厚くなってしまう。
【００２９】
しかしながら、化成液９中による化成処理を施すことで、切断によって生じたバリを除去することができる。これは、電解液によるエージング処理の場合、電解液の耐圧までしか電圧を印加できないが、化成処理を行なう際には化成液を適宜選択することで使用電圧を高めに変更することができ、エージング処理を行なう電圧よりも高く設定することで、この化成処理にて、バリを溶解させることができ、セパレータを厚くしなくても良い。
【００３０】
更に、接続部５aとなる部分には表面に拡面処理を施していない。これは通常、接続部同士及び接続部と外部端子の接続工程において、冷間圧接法によって接続を行なう場合、電極箔の表面に形成されている拡面処理層及び化成処理による酸化皮膜層があり、この酸化皮膜層は絶縁体であり、また酸化皮膜層は拡面処理によって拡面化した電極箔を覆うように形成されているため、冷間圧接法によって接続部を積層方向に圧接した際に、この拡面化した電極箔表面に酸化皮膜層を有する電極箔は延伸作用がなく、接続工程中に切断され、接続部同士及び接続部と外部端子との電気的接続が不十分となる場合があるが、本発明によれば、拡面処理及び化成処理を施すことによって形成される拡面処理層及び化成処理層が存在しないため、接続部５a同士及び接続部５aと外部端子との良好な接続が可能となる。
【００３１】
また、別途タブを接続した電極箔を積層して積層型コンデンサ素子を形成後、前記タブと外部端子を接続することによって、電気的接続を良好にすることも考えられるが、本発明によれば、拡面処理層を覆うように形成されている酸化皮膜層がないため、別途タブを設けることなく良好な接続が可能となる。
【００３２】
次に、図４に示すように、陽極用シート体４aの連結部７a及び連結部７bの近傍を切断する。ここで、「連結部近傍」とは、連結部、枠体の連結部との接続部近辺及び電極箔の連結部との接続部近辺を意味する。尚、本実施例では、陽極箔５の辺若しくは接続部５aの辺に沿って切断し、複数枚の陽極箔５を製造する第二打抜工程を行なう。尚、図４に示すように、陽極箔５における連結部７a及び連結部７bの寸法は、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍであり、この連結部７a及び連結部７bを切断した部位１２は、酸化皮膜が無い状態になるが、この程度の小さな部位であれば、積層型コンデンサ素子１４を、駆動用電解液とともに外装ケースに収納した後に行なうエージング処理によって短時間で酸化皮膜が形成される。
【００３３】
更に、特に図示はしないが、陰極箔１１を製造する際も陽極箔５と同様に、金属箔１を打ち抜いて、陰極箔予定部と前記陰極箔予定部の周囲に配置した枠体と、前記陰極箔予定部と前記枠体を繋ぐ連結部を有する陰極用シート体４bを形成し、前記連結部を前記陰極箔予定部の辺若しくは接続部の辺に沿って切断することで、複数枚の陰極箔１１を製造する。尚、化成処理工程も陽極箔５の際と同様に行なっても良い。
【００３４】
図４に示すように、陽極箔５及び陰極箔１１は平面視で略矩形状を成し、これら陽極箔５及び陰極箔１１には、それぞれの一辺から突出した接続部５a及び１１aが一体に形成されている。そして、陽極箔５の接続部５a及び陰極箔１１の接続部１１aの表面には、拡面処理によるエッチング部２を設けておらず、化成処理による酸化皮膜層のみが形成された状態となっている。
【００３５】
図５に示すように、次に、陽極箔５と陰極箔１１をセパレータ１３を介在させて積層して、積層型コンデンサ素子１４を形成する積層工程を行なう。なお図示しないが、積層型コンデンサ素子１４の外周をテープ基材にて巻き止め、積層型コンデンサ素子１４の形状固定を行なうと良い。陽極箔５、陰極箔１１及びセパレータ１３が積層されると、陽極箔５の接続部５a同士、及び陰極箔１１の接続部１１a同士がそれぞれ積層される。
【００３６】
次に、積層された陽極箔５及び陰極箔１１の各接続部５a及び１１aを外部端子１５とそれぞれ積層方向に冷間圧接、摩擦攪拌溶接、抵抗溶接等によって接合し、積層型コンデンサ素子１４を形成する。尚、図５において積層方向は上下方向となっている。
【００３７】
その後、積層型コンデンサ素子１４に駆動用電解液を含浸後、有底筒状のケースに挿入し、封口をして、積層型コンデンサを製造する
【００３８】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００３９】
例えば、前記実施例では、１枚の陽極用シート体４aを打ち抜くことで、複数枚の陽極箔５を同時に製造しているが、複数の陽極箔予定部５aを形成した複数枚の陽極用シート体４aを少なくとも第一連結部７a及び第二連結部７bが重なるように積層して積層体を形成し、この積層体の前記第一連結部７a及び第二連結部７b近傍に沿って切断することで、複数枚の陽極箔５を同時に大量に製造することもできる。
【００４０】
また、第二打抜工程によって、電極箔を製造した後、組立工程を経て、積層型コンデンサ素子１４を形成したが、図６に示すように、第一打抜工程によって得られた複数の陽極用シート４aと複数の陰極用シート４bを交互にセパレータ１３を介在させ、同極の接続部を重ねて積層体を形成し、この積層体を前記連結部近傍に沿って切断することで電極箔を陽極用シート体４a及び陰極用シート体４bから切り離し、積層型コンデンサ素子１４を形成させても良い。切り離す工程後には、積層型コンデンサ素子が形成されるので、電極箔を形成後に積層する場合と比較すると、工程数が少なくなり、効率的である。
【００４１】
更に、本実施例では、略矩形状の電極箔の一辺から突出された突部を接続部としているが、これに限らず、例えば、図７に示すように、矩形状の電極箔の一部分を接続部としても良い。
【００４２】
更に、本実施例では、接続部としては金属箔表面に拡面処理を施していない部分（未エッチング部３）に設けたが、これに限らず、拡面処理を施した金属箔の一部を接続部としても良い。
【００４３】
更に、本実施例では、積層型コンデンサ素子１４に駆動用電解液を含浸後、有底筒状のケースに挿入したが、前記積層型コンデンサ素子１４を前記ケースに挿入後、前記積層型コンデンサ素子１４に前記駆動用電解液を含浸しても良い。
【００４４】
また、本実施例では、第一連結部７a及び第二連結７bを電極箔５の辺若しくは接続部５aの辺に沿って切断したが、これに限らず、第一連結部７a及び第二連結部７b自体を切断すれば良く、また、第一連結部７aと繋がる枠体の一部を含めて切断して陽極用シート体４aから切り離しても良く、また、第二連結部７bが繋がる電極箔の一部を含めて切断して陽極用シート体４aから切り離しても良い。
【００４５】
また、本実施例では、連結部を図２に示すように、電極箔予定部５bの辺若しくは接続部５aの辺に設けたが、これに限らず、電極箔予定部５bの角部で第一連結部７a及び第二連結部７bと接続しても良い。そのようにすることよって、前記電極箔予定部が製造工程中に角部から歪むことを防止することができる。
【００４６】
更に、本実施例では、化成処理は陽極用シート体４aの形成後であったが、これに限らず、陽極用シート体４aの形成前、つまりは、予め金属箔に化成処理を施しても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・帯状金属箔１
２・・・エッチング層（拡面処理層）
３・・・未エッチング層
４a ・・陽極用シート体
４b ・・陰極用シート体
５・・・陽極箔
５a ・・接続部
５b ・・陽極箔予定部
６・・・枠体
７a ・・第一連結部
７b ・・第二連結部
８・・・容器体
９・・・化成液
１０・・・電源部
１１・・・陰極箔
１１a ・・接続部
１２・・・連結部切断部
１３・・・セパレータ
１４・・・積層型コンデンサ素子
１５・・・外部端子
【図１】
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【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】
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