(57)【要約】【課題】組み立て不良や漏れ電流の発生を抑制することが可能な固体電解コンデンサの製造方法を提供すること。【解決手段】陽極ワイヤ１１が突出し、かつ弁作用金属からなる多孔質焼結体１の表面に誘電体層２を形成する工程と、誘電体層２上に固体電解質層３Ａを形成する工程と、を有する固体電解コンデンサの製造方法であって、固体電解質層３Ａを形成する工程の後に、固体電解質層３Ａのうち陽極ワイヤ１１とは反対側に位置する厚肉部３ａの厚さを減じる工程をさらに有している。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極ワイヤが突出し、かつ弁作用金属からなる多孔質焼結体の表面に誘電体層を形成する工程と、
上記誘電体層上に固体電解質層を形成する工程と、
を有する固体電解コンデンサの製造方法であって、
上記固体電解質層を形成する工程の後に、上記固体電解質層のうち上記陽極ワイヤとは反対側に位置する部分の厚さを減じる工程をさらに有していることを特徴とする、固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
上記固体電解質層の厚さを減じる工程は、シュウ酸を用いたエッチングによって行う、請求項１に記載の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方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体電解コンデンサは、誘電体層と固体電解質層とが積層された構造を有しており、電気回路のノイズ除去や電源供給の補助に用いられる（たとえば、特許文献１参照）。従来の固体電解コンデンサの製造は、たとえば以下のようにして行われる。まず、弁作用金属からなる多孔質焼結体を形成する。この多孔質焼結体には、その一部が突出した陽極ワイヤが設けられる。次いで、上記陽極ワイヤを把持しながら上記多孔質焼結体をリン酸水溶液などの化成液に浸漬する。そして、上記陽極ワイヤと上記化成液との間に直流電圧を印加する。この陽極酸化処理により、上記多孔質焼結体の表面に上記誘電体層が形成される。次いで、上記陽極ワイヤを把持しながら上記多孔質焼結体を硝酸マンガンの水溶液に浸漬させた後に、上記多孔質焼結体を上記水溶液から引き揚げる。そして、上記水溶液が付着した上記多孔質焼結体に対して焼成処理を施す。これにより、二酸化マンガンからなる上記固体電解質層が形成される。
【０００３】
しかしながら、上記水溶液から上記多孔質焼結体を引き揚げた後、上記焼成処理を施す間には、上記多孔質焼結体に付着した水溶液が重力によって上記陽極ワイヤとは反対側に偏る。この状態で上記焼成処理が施されると、上記固体電解質層のうち上記陽極ワイヤとは反対側に位置する部分が、厚肉となってしまう。上記固体電解質層に厚肉部があると、上記多孔質焼結体を安定して保持することが困難となる。これにより、たとえば上記陽極ワイヤと実装用の陽極端子とを溶接する工程において、適切に溶接することが阻害される。また、上記誘電体層に不当な外力が作用することとなる。この外力によって上記誘電体層にクラックが生じると上記固体電解コンデンサの漏れ電流が増大してしまう。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１０６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、組み立て不良や漏れ電流の発生を抑制することが可能な固体電解コンデンサの製造方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供される固体電解コンデンサの製造方法は、陽極ワイヤが突出し、かつ弁作用金属からなる多孔質焼結体の表面に誘電体層を形成する工程と、上記誘電体層上に固体電解質層を形成する工程と、を有する固体電解コンデンサの製造方法であって、上記固体電解質層を形成する工程の後に、上記固体電解質層のうち上記陽極ワイヤとは反対側に位置する部分の厚さを減じる工程をさらに有していることを特徴としている。
【０００７】
このような構成によれば、上記固体電解質層のうち上記陽極ワイヤとは反対側に生じやすい厚肉部を、上記厚さを減じる工程によって、それ以外の部分と同様の厚さとすることができる。これにより、上記多孔質焼結体には、厚さが均一である上記固体電解質層が形成される。このような上記多孔質焼結体は、たとえば、上記陽極ワイヤと陽極端子とを溶接する際に、溶接に適した姿勢に保持しやすい。溶接作業において、上記多孔質焼結体が安定した姿勢とされていれば、溶接作業の不良が生じにくい。また、上記多孔質焼結体が不安定な状態で溶接作業がなされることによって上記誘電体層にクラックが生じることなどを抑制することができる。したがって、上記固体電解コンデンサについて組み立て不良や漏れ電流の発生を抑制することができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記固体電解質層の厚さを減じる工程は、シュウ酸を用いたエッチングによって行う。このような構成によれば、たとえば二酸化マンガンからなる上記固体電解質層の厚さを減じる程度を調整するのに適している。シュウ酸は、たとえば王水とは異なり取り扱いが比較的容易な溶液であり、また製造コストの増大を回避するのに有利である。
【０００９】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１１】
まず、図１に示す多孔質焼結体１を用意する。多孔質焼結体１は、たとえばニオブまたはタンタルなどの弁作用金属の微粉末を陽極ワイヤ１１とともに金型を用いて加圧した後に、焼結処理を施すことによって形成する。陽極ワイヤ１１を把持しながら、多孔質焼結体１をたとえばリン酸水溶液などの化成液７１に浸漬させる。次いで、電極８１Ａを陽極ワイヤ１１に接続し、電極８１Ｂを化成液７１に浸漬させる。この状態で、直流電源８０から電圧を印加すると、陽極酸化処理が施される。これにより、多孔質焼結体１の表面にたとえば五酸化ニオブまたは五酸化タンタルからなる誘電体層２が形成される。
【００１２】
次いで、図２に示すように、陽極ワイヤ１１を把持しながら誘電体層２が形成された多孔質焼結体１を、水溶液７２に浸漬させる。水溶液７２は、たとえば硝酸マンガンの水溶液である。この状態で所定の時間を経過させた後に、図３に示すように、多孔質焼結体１を水溶液７２から引き揚げる。そして、水溶液７２が付着した多孔質焼結体１に対して焼成処理を施す。これにより、誘電体層２を覆う固体電解質層３Ａが形成される。多孔質焼結体１を水溶液７２から引き揚げた後に上記焼成処理を施すまでの間に、多孔質焼結体１に付着した水溶液７２は、重力によって陽極ワイヤ１１とは反対側の多孔質焼結体１の下側部分に偏る。この状態で上記焼成処理が施されるため、固体電解質層３Ａには、陽極ワイヤ１１とは反対側に位置する厚肉部３ａが形成される。必要に応じて、多孔質焼結体１の浸漬、引き揚げ、および焼成処理は数回繰り返される。これらの処理が繰り返されるたびに、厚肉部３ａの厚さはさらに厚くなる。
【００１３】
次いで、図４に示すように、陽極ワイヤ１１を把持しながら固体電解質層３Ａが形成された多孔質焼結体１をエッチング液７３に浸漬する。エッチング液７３は、たとえばシュウ酸である。この際、固体電解質層３Ａのうち厚肉部３ａのみがエッチング液７３に漬かる状態とする。そして、図５に示すように、多孔質焼結体１をエッチング液７３から引き揚げる方向に移動させる。このときの移動量は、表面張力によって厚肉部３ａにエッチング液７３が付着する量とする。この状態において、厚肉部３ａがエッチング液７３によってエッチングされることとなる。このエッチングによって厚肉部３ａの厚さを固体電解質層３Ａのうち厚肉部３ａ以外の部分の厚さ程度に減じた後に、図６に示すように多孔質焼結体１をエッチング液７３から引き揚げる。これにより、各部の厚さが比較的均一である固体電解質層３が得られる。なお、固体電解質層３Ａの形成を複数回繰り返して行ってもよい。この場合、固体電解質層３Ａを形成するごとに、厚肉部３ａの厚さを減じる工程を行ってもよいし、固体電解質層３Ａの形成を複数回行った後に、厚肉部３ａの厚さを減じる工程を行ってもよい。
【００１４】
この後は、図７に示すように、たとえばグラファイト層および銀層からなる導電体層４を介して多孔質焼結体１に陰極端子５Ｂを接合する。また、たとえば溶接を用いて陽極ワイヤ１１に陽極端子５Ａを接合する。そして、多孔質焼結体１および陽極ワイヤ１１を覆うように樹脂パッケージ６をモールド成形する。以上の工程を経ることにより、固体電解コンデンサＡを製造することができる。
【００１５】
以上の工程によって製造された固体電解コンデンサＡは、多孔質焼結体１に誘電体層２と固体電解質層３とが積層されており、陽極端子５Ａおよび陰極端子５Ｂを用いてたとえば回路基板に面実装される。固体電解コンデンサＡは、たとえば電気回路のノイズ除去や電源供給の補助に用いられる。
【００１６】
次に、上述した実施形態の固体電解コンデンサの製造方法の作用について説明する。
【００１７】
固体電解質層３Ａを形成した後に、厚肉部３ａの厚さを減じることにより、固体電解質層３を均一な厚さに仕上げることができる。厚さが均一である固体電解質層３が形成された多孔質焼結体１は、たとえば、陽極ワイヤ１１と陽極端子５Ａとを溶接する際に、溶接に適した姿勢に保持しやすい。溶接作業において、多孔質焼結体１が安定した姿勢とされていれば、溶接作業の不良が生じにくい。また、多孔質焼結体１が不安定な状態で溶接作業がなされることによって誘電体層２にクラックが生じることなどを抑制することができる。
【００１８】
発明者は、従来技術にかかる製造方法と、上述した本発明に係る製造方法とによって、それぞれ１０００個ずつの固体電解コンデンサを作成し、これらの比較試験を行った。その結果、従来技術にかかる製造方法によって製造された固体電解コンデンサにおいては、不安定な姿勢での作業に伴う組み立て不良が１．０％程度発生し、所定基準値以上の漏れ電流が発生したものが３．０％程度あった。これに対し、本発明に係る製造方法によって製造された固体電解コンデンサにおいては、組み立て不良が０．１％程度、所定基準値以上の漏れ電流が発生したものが１．０％程度であった。
【００１９】
二酸化マンガンからなる固体電解質層３Ａのエッチングを行うのに、エッチング液としてシュウ酸を用いることは、固体電解質層３Ａの厚さを減じる程度を調整するのに適している。シュウ酸は、たとえば王水とは異なり取り扱いが比較的容易な溶液であり、また製造コストの増大を回避するのに有利である。
【００２０】
本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例において、誘電体層を形成する工程を示す断面図である。
【図２】本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例において、多孔質焼結体を水溶液に浸漬させた状態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例において、多孔質焼結体に固体電解質層を形成した状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例において、多孔質焼結体をエッチング液に浸漬させた状態を示す断面図である。
【図５】本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例において、多孔質焼結体をエッチング液から引き揚げる方向に移動させた状態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例において、固体電解質層の一部の厚さが減じられた状態を示す断面図である。
【図７】本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法によって製造された固体電解コンデンサの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ａ        固体電解コンデンサ
１        多孔質焼結体
２        誘電体層
３        固体電解質層
３Ａ      固体電解質層
３ａ      厚肉部
４        導電体層
５Ａ      陽極端子
５Ｂ      陰極端子
６        樹脂パッケージ
１１      陽極ワイヤ
７１      化成液
７２      水溶液
７３      エッチング液
【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】
2008016649.tif 000007
【図６】
2008016649.tif 000008
【図７】
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