(57)【要約】【課題】外装樹脂で分離した、側面側に外部接続端子を設けた側面電極のチップ形固体電解コンデンサにおいて、多数個の側面電極のコンデンサを同時に製造する場合で、めっき層を切断して個々のコンデンサの側面電極を形成する場合に、切断部にかけなどの破損部が発生しやすいのでこれを防止する点である。【解決手段】陽極側面めっき端子板の側面がエッチングにより形成されていることを特徴とするチップ形固体電解コンデンサを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属の陽極用リードの一端を埋め込んで、弁作用金属の微粉末に、バインダーを混合した粉末をプレス加圧成形し、焼結して形成した陽極焼結体と、この焼結体に陽極酸化皮膜と、固体電解質層と、陰極層とを順次設けたコンデンサ素子と、前記陽極用リードに直接または引き出し金属を介して接続される陽極側面めっき端子板と、前記陰極層の側面に導電性接着剤により接続される陰極側面端子板と、前記コンデンサ素子を包み、前記陽極側面めっき端子板と前記陰極側面端子板を分離する外装樹脂とを有する固体電解コンデンサにあって、前記陽極側面めっき端子板の側面がエッチングにより形成されていることを特徴とするチップ形固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記陽極側面めっき端子板の側面および前記陰極側面端子板の側面が、エッチングにより形成されていることを特徴とする請求項１のチップ形固体電解コンデンサ。
【請求項３】
金属板を上面開放の容器の底面側に配置する工程と、
前記金属板の上方に、弁作用金属の陽極用リードの一端を埋め込んで、弁作用金属の微粉末に、バインダーを混合した粉末をプレス加圧成形し、焼結して形成した陽極焼結体と、この焼結体に陽極酸化皮膜と、固体電解質層と、陰極層とを順次設けたコンデンサ素子を、前記陽極用リード側を上方にして複数つり下げる工程と、
前記陽極用リード側とは反対面の前記陰極層の表面または前記金属板の所定の位置に設けた導電性接着剤で、前記金属板と前記陰極層とを接続固化する工程と、
前記陰極層が埋没するように前記容器内に外装用絶縁樹脂を充填する工程と、
途中で前記陽極用リード側を切断しながら、前記外装用絶縁樹脂の表面に、前記陽極用リード側と電気的に接続する陽極側面めっき端子板用のめっき層を設ける工程と、
前記めっき層の前記コンデンサ素子の隣り合う領域をエッチングする工程と、
前記金属板上の前記コンデンサ素子の隣り合う領域を切断する工程とを有するチップ形固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項４】
金属板を上面開放の容器の底面側に配置する工程と、
前記金属板の上方に、弁作用金属の陽極用リードの一端を埋め込んで、弁作用金属の微粉末に、バインダーを混合した粉末をプレス加圧成形し、焼結して形成した陽極焼結体と、この焼結体に陽極酸化皮膜と、固体電解質層と、陰極層とを順次設けたコンデンサ素子を、前記陽極用リード側を上方にして複数つり下げる工程と、
前記陽極用リード側とは反対面の前記陰極層の表面または前記金属板の所定の位置に設けた導電性接着剤で、前記金属板と前記陰極層とを接続固化する工程と、
前記陰極層が埋没するように前記容器内に外装用絶縁樹脂を充填する工程と、
途中で前記陽極用リード側を切断しながら、前記外装用絶縁樹脂の表面に、前記陽極用リード側と電気的に接続する陽極側面めっき端子板用のめっき層を設ける工程と、
容器から取り出し、両面にエッチングレジストマスクを設けて、前記めっき層の前記コンデンサ素子の隣り合う領域をエッチングする工程と、
前記金属板上の前記コンデンサ素子の隣り合う領域を切断する工程とを有するチップ形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、チップ形固体電解コンデンサおよびその製造方法に関するものである。特に両側面に外部接続端子を設けた側面電極のチップ形固体電解コンデンサおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
側面電極のチップ形固体電解コンデンサは、陽極端子と陰極端子がコンデンサの側面にあるもので、陽極用リードの一端を埋め込んだコンデンサ素子の、陽極用リードとは反対端面の最外層の陰極層に、導電性接着剤を介して陰極端子に接続するとともに、陽極用リードの引き出し方向とは直角方向の陽極端子と接続し、コンデンサ素子等を絶縁樹脂等からなる外装により被覆していた（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−３４８９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
解決しようとする課題は、多数個の側面電極のコンデンサを同時に製造する場合で、めっき層を切断して個々のコンデンサの側面電極を形成する場合に、切断部にかけなどの破損部が発生しやすいのでこれを防止する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、弁作用金属の陽極用リードの一端を埋め込んで、弁作用金属の微粉末に、バインダーを混合した粉末をプレス加圧成形し、焼結して形成した陽極焼結体と、この焼結体に陽極酸化皮膜と、固体電解質層と、陰極層とを順次設けたコンデンサ素子と、前記陽極用リードに直接または引き出し金属を介して接続される陽極側面めっき端子板と、前記陰極層の側面に導電性接着剤により接続される陰極側面端子板と、前記コンデンサ素子を包み、前記陽極側面端子板と前記陰極側面端子板を分離する外装樹脂とを有する固体電解コンデンサにあって、前記陽極側面めっき端子板の側面または、前記陽極側面めっき端子板の側面および前記陰極側面端子板の側面がエッチングにより形成されていることを特徴とするチップ形固体電解コンデンサを提供することである。
また、本発明は、金属板を上面開放の容器の底面側に配置する工程と、前記金属板の上方に、弁作用金属の陽極用リードの一端を埋め込んで、弁作用金属の微粉末に、バインダーを混合した粉末をプレス加圧成形し、焼結して形成した陽極焼結体と、この焼結体に陽極酸化皮膜と、固体電解質層と、陰極層とを順次設けたコンデンサ素子を、前記陽極用リード側を上方にして複数つり下げる工程と、前記陽極用リード側とは反対面の前記陰極層の表面または前記金属板の所定の位置に設けた導電性接着剤で、前記金属板と前記陰極層とを接続固化する工程と、前記陰極層が埋没するように前記容器内に外装用絶縁樹脂を充填する工程と、途中で前記陽極用リード側を切断しながら、前記外装用絶縁樹脂の表面に、前記陽極用リード側と電気的に接続する陽極側面めっき端子板用のめっき層を設ける工程と、前記めっき層の前記コンデンサ素子の隣り合う領域をエッチングする工程と、前記金属板上の前記コンデンサ素子の隣り合う領域を切断する工程とを有するチップ形固体電解コンデンサの製造方法を提供することである。
また、本発明は、金属板を上面開放の容器の底面側に配置する工程と、前記金属板の上方に、弁作用金属の陽極用リードの一端を埋め込んで、弁作用金属の微粉末に、バインダーを混合した粉末をプレス加圧成形し、焼結して形成した陽極焼結体と、この焼結体に陽極酸化皮膜と、固体電解質層と、陰極層とを順次設けたコンデンサ素子を、前記陽極用リード側を上方にして複数つり下げる工程と、前記陽極用リード側とは反対面の前記陰極層の表面または前記金属板の所定の位置に設けた導電性接着剤で、前記金属板と前記陰極層とを接続固化する工程と、前記陰極層が埋没するように前記容器内に外装用絶縁樹脂を充填する工程と、途中で前記陽極用リード側を切断しながら、前記外装用絶縁樹脂の表面に、前記陽極用リード側と電気的に接続する陽極側面めっき端子板用のめっき層を設ける工程と、容器から取り出し、両面にエッチングレジストマスクを設けて、前記めっき層の前記コンデンサ素子の隣り合う領域をエッチングする工程と、前記金属板上の前記コンデンサ素子の隣り合う領域を切断する工程とを有するチップ形固体電解コンデンサの製造方法を提供することである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のチップ形固体電解コンデンサは、容器に充填した外装用絶縁樹脂のコンデンサ素子の隣り合う領域を切断する前に、陽極側面めっき端子板用のめっき層を、または陰極側面端子板用の金属板を、コンデンサ素子の隣り合う領域で、エッチングしてできるだけ取り除いておくので、その後の工程である機械的な切断工程で、切断部にかけなどが発生することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明に述べる陽極用リードは、線状または短冊状のタンタル、ニオブ等の弁作用金属からなり、陽極焼結体の一端面より導出させたものである。
本発明に述べる導電接着剤は、一般的なものが使用可能で、たとえば、有機物からなるバインダを金、銀、銅、ニッケルまたはカーボン等の導電粒子を分散したもので、固化後に導電性が得られるものである。
本発明に述べる陰極側面端子板は、厚さが５０μｍから５００μｍ程度の、銅、鉄、亜鉛、ニッケル、またはそれらの合金からなり、それらにニッケル、亜鉛、錫などをめっきしたものでもかまわない。合金の例としては真鍮、４２アロイなど、めっき例としてはトタン、ブリキなども含まれる。いずれの金属も延性展性等の加工性に富み、かつ、はんだや錫等のめっき性、導電ペーストとの接続性が良好なものが選択できる。
本発明に述べる陽極側面めっき端子板は、コンデンサの陽極側の側面に設けた端子板で、厚さが５０μｍから５００μｍ程度のめっきにより形成されている。無電解めっき層だけで構成してもかまわない。陽極側面めっき端子板の側面は、エッチングにより形成されたものからなる。または、陽極側面めっき端子板の側面とその外表面との角部付近は、特に、エッチングにより形成させ、後の部分は切断により形成させてもかまわない。
【０００７】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るチップ形固体電解コンデンサの概略断面図を示している。
【０００８】
１は、コンデンサ素子で、弁作用金属の線状や短冊薄板状からなる陽極用リード２の一端を埋め込んで、弁作用金属の微粉末に、バインダーを混合した粉末をプレス加圧成形し、次いで真空中において焼結して形成した海綿状の陽極焼結体と、この焼結体に陽極酸化皮膜と、二酸化マンガンや導電性高分子等の固体電解質層と、カーボン層や銀層の陰極層とを順次設けたものからなる。固体電解質は、上記陽極酸化皮膜の表面に設けたもので、材質として、二酸化マンガンや導電性高分子を用いることができる。導電性高分子には、チオフェンモノマーを化学酸化重合させて得たポリチオフェンのほか、例えばポリピロール或いはポリアニリンなどを用いることもできる。また、形成方法についても、化学酸化重合に限らず、電解酸化重合によって形成することもできる。
【０００９】
３は、陰極側面端子板で、厚さが５０μｍから５００μｍ程度の、銅、鉄、亜鉛、ニッケル、またはそれらの合金からなり、または、それらにニッケル、亜鉛、錫などをめっきしたものからなる。合金の例としては真鍮、４２アロイなど、めっき例としてはトタン、ブリキなども含まれる。いずれの金属も延性展性等の加工性に富み、かつ、はんだや錫等のめっき性が良好なものが選択できる。導電性接着剤４により、陽極用リード２側とは反対のコンデンサ素子端面と電気的に接続している。陰極側面端子板の内面は、平面でもかまわないが、数十μｍ程度の凹凸があると、コンデンサ素子端面と機械的な接続が良好になり好ましい。
また、陰極側面端子板の内面周辺四方に、突起状のガイドを設け、陽極用リード２側とは反対のコンデンサ素子端面側が、陰極側面端子板の中央に収まるようにすることもできる。突起状のガイドは、外装樹脂と同様な樹脂等が使用できる。
【００１０】
５は、引き出し金属で、陽極用リード２と溶接などで電気的に接続したものである。板材または線材からなる、銅、鉄、亜鉛、ニッケル、またはそれらの合金、またはそれらにニッケル、亜鉛、錫などをめっきしたものからなる。合金の例としては真鍮、４２アロイなど、めっき例としてはトタン、ブリキなども含まれる。いずれの金属も延性展性等の加工性に富み、かつ、はんだや錫等のめっき性が良好なものが選択できる。図１では、引き出し金属５は板材の例を示しているが、陽極用リード２との接続部分に貫通孔６を設け、陽極用リード２の先端が切断しやすいようにしてもかまわない。引き出し金属５は必ずしも必要ではないが、そのためには、プラズマ処理による酸化被膜の除去や、表面にめっきしやすい金属を溶射するなど、陽極用リード２の表面をめっきしやすい状態にする必要がある。
【００１１】
７は、外装樹脂で、エポキシ樹脂等の一般的な封止材を用いるが、特に、粘度の低いものほうが樹脂充填のしやすさから好ましい。
【００１２】
８は、陽極側面めっき端子板で、厚さが５０μｍから５００μｍ程度の平面状のめっき金属からなる。一般的には、下地に無電解めっき層９を設けた電解めっき層１０により形成する。無電解めっき層９だけで構成してもかまわない。陽極側面めっき端子板８の側面は、エッチングにより形成されたものからなる。陽極側面めっき端子板８の側面とその外表面との角部付近は、特に、エッチングにより形成させ、後の部分は切断により形成させてもかまわない。
上記の無電解めっきは、まず、塩化パラジウムを含む処理液で処理し、硫酸第２銅などの２価の銅円塩、エチレンジアミン四酢酸などの錯化剤、ホルムアルデヒドなどの還元剤、および水酸化アルカリなどのｐＨ調整剤などからなる無電解めっき液を使用し、特に限定はない。
【００１３】
図２は、本発明に係る別のチップ形固体電解コンデンサの概略断面図を示している。
陽極側面めっき端子板８の側面および陰極側面端子板３の側面が、エッチングにより形成されている。陽極側面めっき端子板８および陰極側面端子板３が銅系の材料を使用した場合には特に、その外表面と側面に、はんだまたは錫めっき層１７を設けるのが好ましい。このことによりコンデンサの両端に同程度のはんだフィレットが形成しやすく、チップ立ちを防止できる。
【００１４】
図３は、本発明に係るチップ形固体電解コンデンサの製造方法の一例を示している。
陽極側面めっき端子板の側面が、エッチングにより形成させる方法を示している。
図３（ａ）は、金属板を上面開放の容器の底面側に配置し、金属板の上方に、コンデンサ素子を、陽極用リード側を上方にして所定の位置に合わせて複数つり下げ、導電性接着剤と、陰極層とを、接続固化し、陰極層が埋没するように容器内に外装用の絶縁樹脂を充填する工程を示している。
図３（ｂ）は、途中で前記陽極用リードまたは前記引き出し金属を切断しながら、陽極側面端子となるめっき層を設ける工程を示している。
図３（ｃ）は、めっき層の表面にエッチングレジストのマスクを設け、エッチングによりめっき層を分断したことを示している。
図３（ｄ）は、金属板上のコンデンサ素子の隣り合う領域を切断する工程を示している。
【００１５】
まず、図３（ａ）に示すように、金属板１１を上面開放の容器１２の内底面側に配置する。なお、容器１２は、底部と側面部とに分割できるほうが使用しやすい。また、容器１２の側面部底部にパッキン１３を介して金属板１１の周辺部を押さえることにより外装樹脂の流出を防止するのが容易となる。容器１２の材質には特に限定はないが、側面部にシリコーン樹脂系の成形体を使用するとパッキン１３を省略することができるし、外装樹脂とのはく離性が良好となる。
次に、コンデンサ素子１は、弁作用金属の陽極用リードの一端を埋め込んで、弁作用金属の微粉末に、バインダーを混合した粉末をプレス加圧成形し、焼結して形成した陽極焼結体に、陽極酸化皮膜と、固体電解質層と、カーボン層や銀層の陰極層とを順次設けた一般的なコンデンサ素子で、所定の位置に合わせてくし形に成形した引き出し金属５のくし先端側に、陽極用リード２の先端側を溶接し、間を空けて一列に並べ、つり下げる。この列は生産効率により複数列設ける。陽極用リード２面とは反対面には、導電性接着剤４を設ける。引き出し金属５を使用しない場合は、板状のステンレス板にコンデンサ素子１の陽極用リード２の先端側を溶接し、間を空けて一列に並べ、つり下げる。コンデンサ素子１を下げて、導電性接着剤４と、金属板１１とを接続し、固化後、陰極層１４が埋没するように容器内に外装樹脂７となる絶縁樹脂を充填する。
【００１６】
次に、図３（ｂ）に示すように、次に、この絶縁樹脂の表面を表面処理後、下地として５μｍから５０μｍ程度の、たとえば銅の無電解めっき層９を設ける。引き出し金属５（引き出し金属５を使用しない場合は、陽極用リード２）を切断後、厚さが５０μｍから５００μｍ程度の、たとえば銅の電解めっき層１０を設ける。また、上層にニッケル、亜鉛、錫などのめっき層を適宜設ける。なお、上記の無電解めっきは、引き出し金属５（引き出し金属５を使用しない場合は、陽極用リード２）を切断後でもかまわない。また、上記の無電解めっきや電解めっきは、容器の側板を取りはずした後に行ってもかまわない。
【００１７】
次に、図３（ｃ）に示すように、めっき層の表面にエッチングレジストのマスク１５を設け、エッチングによりめっき層を分断したことを示している。めっき層の表面に溝を設ける程度でもかまわない。エッチングレジストには、液状レジストとフィルム状レジストなどが使用できる。
【００１８】
次に、図３（ｄ）に示すように、エッチングレジストのマスク１５を取り除いた後、容器１２の内底面と金属板１１との間に、加熱により接着性が弱くなるタイプの両面接着剤１６を設け、金属板１１上のコンデンサ素子１の隣り合う領域を、ダイアモンドカッター等で切断する。加熱後、個々のコンデンサを取り出す。図では容器１２と金属板１１の間に両面接着剤１６を設けているが、容器１２の代わりに平板であればかまわない。また、エッチングレジストのマスク１５は、切断後取り除いてもかまわない。また、図３では、めっき層面のほうから切断しているが、ひっくり返して金属板１１の方から切断してもかまわない。
【００１９】
図４は、本発明に係る別のチップ形固体電解コンデンサの製造方法の一例を示している。
陽極側面めっき端子板の側面および陰極側面端子板の側面が、エッチングにより形成させる方法を示している。
図３とは（ｃ）の部分で異なり、図４（ｃ）は、容器１２から製造物をはずし、めっき層の表面および金属板の裏表面にエッチングレジストのマスク１５を設け、エッチングによりめっき層および金属板を分断したことを示している。めっき層および金属板の表面に溝を設ける程度でもかまわない。次にめっき層および金属板の表面および側面にはんだ錫または錫めっき層を適宜設けることができる。分断した場合には無電解めっきで、切れ込み程度の場合は電解めっきで形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るチップ形固体電解コンデンサの概略図を示している。
【図２】本発明に係る別のチップ形固体電解コンデンサの概略図を示している。
【図３】本発明に係るチップ形固体電解コンデンサの製造方法を示している。
【図４】本発明に係る別のチップ形固体電解コンデンサの製造方法を示している。
【符号の説明】
【００２１】
１…コンデンサ素子、２…陽極用リード、３…陰極側面端子板、４…導電性接着剤、５…引き出し金属、６…貫通孔、７…外装樹脂、８…陽極側面めっき端子板、９…無電解めっき層、１０…電解めっき層、１１…金属板、１２…容器、１３…パッキン、１４…陰極層、１５…エッチングレジストのマスク、１６…両面接着剤、１７…はんだまたは錫めっき層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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