(57)【要約】【課題】よりＥＳＲの小さい優れたコンデンサ特性のアルミニウム固体電解コンデンサを提供。【解決手段】表面に誘電体酸化皮膜が形成されたアルミニウム箔上に、順次、導電性プレコート層及び電解重合導電性高分子膜からなる固体電解質層、導電層が形成され、アルミニウム箔が陽極リードを介し、また導電体層が陰極リードを介して、リードフレームに各々接続され、外装が施されてなるアルミニウム固体電解コンデンサにおいて、銅合金表面に、順次ニッケル層、厚さ０．００５〜１０μｍのパラジウム層及び金層が形成された陽極リード及びリードフレームを用いて作製したアルミニウム固体電解コンデンサである。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に誘電体酸化皮膜が形成されたアルミニウム箔上に、順次、導電性プレコート層及び電解重合導電性高分子膜からなる固体電解質層、導電体層が形成され、アルミニウム箔が陽極リードを介し、また導電体層が陰極リードを介して、リードフレームに各々接続され、外装が施されてなるアルミニウム固体電解コンデンサにおいて、陽極リード及びリードフレームが、銅合金表面に、順次ニッケル層、パラジウム層及び金層を形成させてなることを特徴とするアルミニウム固体電解コンデンサ。
【請求項２】
パラジウム層の厚みが、０．００５〜１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム固体電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、アルミニウム固体電解コンデンサに関し、より詳しくは、等価直列抵抗（以下「ＥＳＲ」と略記）のより小さいアルミニウム固体電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、表面に誘電体酸化皮膜が形成されたアルミニウム箔上に、順次、導電性高分子からなる固体電解質層、導電体層を形成させたコンデンサ素子を得、ついで該素子の陽極箔と導電体層とに、リードフレームの陽極リード及び陰極リードを各々接続させ、モールド樹脂等で外装させたアルミニウム固体電解コンデンサが、知られている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
一般に、コンデンサ特性は、ＥＳＲが小さいほど好ましく、ＥＳＲを小さくするためには、コンデンサ素子の内部抵抗とリードフレームとの抵抗を小さくすること、並びにコンデンサ素子とリードフレームとの接触抵抗を小さくすることが要求されている。
【０００４】
近年、コンデンサ素子の内部抵抗については、固体電解質層の改良等により、著しく改善されているため、リードフレーム自体の抵抗やコンデンサ素子とリードフレームとの接触抵抗を無視することができなくなってきており、また、複数個のコンデンサ素子を積層させることにより、コンデンサの高容量化に対応しているが、この場合、リードフレーム自体の抵抗やコンデンサ素子とリードフレームとの接触抵抗が問題となり、上記抵抗を低減させて、コンデンサのＥＳＲを小さくさせることが要望されている。
【０００５】
上記課題を解決するために、鉄、銅または鉄−ニッケル合金の基材上に、銀、白金、ニッケル、パラジウム、錫、半田の少なくとも１種の金属を、塗布、メッキまたは蒸着させたリードフレームを用いたチップ型積層固体電解コンデンサが提案されている。（例えば、特許文献２参照）
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−１５９９８３号公報（第３〜４頁、第１〜４図）
【特許文献２】
特開平１１−２７４００３号公報（第２〜３頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、リードフレームの抵抗やコンデンサ素子とリードフレームとの接触抵抗をより小さくさせることにより、ＥＳＲのより小さい優れた特性のアルミニウム固体電解コンデンサを実現することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討した結果、銅合金表面に、複数の導電材料を形成させた特定構造の陽極リード及びリードフレームを用いることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、表面に誘電体酸化皮膜が形成されたアルミニウム箔上に、順次、導電性プレコート層及び電解重合導電性高分子膜からなる固体電解質層、導電体層が形成され、アルミニウム箔が陽極リードを介し、また導電体層が陰極リードを介して、リードフレームに各々接続され、外装が施されてなるアルミニウム固体電解コンデンサにおいて、陽極リード及びリードフレームが、銅合金表面に、順次ニッケル層、パラジウム層及び金層が形成されてなることを特徴とするアルミニウム固体電解コンデンサであり、また、上記陽極リード及びリードフレーム上に形成されたパラジウム層の厚さが、０．００５〜１０μｍであることを特徴とするアルミニウム固体電解コンデンサである。
【００１０】
以下、本発明を、図面を参照して、詳細に説明する。
【００１１】
本発明に用いられるコンデンサ素子は、特開平５−１５９９８３号公報、特開平６−３１４６３９号公報、特開平６−３１４６４０号公報、特開平６−３１４６４１号公報等に開示された方法を用いて作製することができるが、特開平６−３１４６４０号公報の開示された方法を例にとり、以下に説明する。
【００１２】
大面積のアルミニウム箔１の表面をエッチングした後、アジピン酸アンモニウム等の水溶液中で陽極化成を行い、表面に誘電体酸化皮膜を形成させた後、図１に示すように、誘電体酸化皮膜２を形成させたアルミニウム箔１の両面に、陽極引出部分３と固体電解質を形成させる部分４を一対とするパターン（第１のパターン）を残して、エポキシ樹脂等を用いて第１の絶縁性塗膜５を形成させる。次に、第１のパターンより少なくとも一部が大きいパターン（第２のパターン）を残して、シリコン樹脂等を用いて第２の絶縁性塗膜６を形成させる。続いて、第２のパターン内に露出した第１の絶縁性塗膜５の一部７上及び第２の絶縁性塗膜６の一部上に、銀ペースト等を用いて、電解重合時に給電電極となる導電性塗膜８を形成させる。この時、導電性塗膜は、第１のパターン内に露出した誘電体酸化皮膜に接触しないように離して形成させる。第２のパターン内には、誘電体酸化皮膜２、第１の絶縁性塗膜５の一部７及び導電性塗膜８の一部９が露出する。
【００１３】
続いて、図２に示すように、第２の絶縁性塗膜６上に形成させた導電性塗膜８の一部上に、エポキシ樹脂等を用いて第３の絶縁性塗膜１０を形成させ、導電性塗膜８をマスキングする。この時、導電性塗膜８の末端部はマスキングしないで露出したままにしておく。
【００１４】
次に、第２のパターン内に露出した誘電体酸化皮膜２、第１の絶縁性塗膜の一部７及び導電性塗膜８の一部９上に、導電性プレコート層を形成させる。この時、第１のパターンで露出する陽極引出部分３には、導電性プレコート層を形成させない。
【００１５】
導電性プレコート層の形成は、導電性高分子モノマーの化学重合、マンガン塩の熱分解、ＴＣＮＱ錯体溶液の含浸、乾燥等、周知の方法を用いることができるが、ピロールモノマー溶液及び酸化剤溶液を各々一定量滴下して化学重合ポリピロール膜を形成させる方法が好ましい。
【００１６】
次に、アジピン酸アンモニウム等の化成液に浸漬し、導電性プレコート層形成時までに生じた誘電体酸化皮膜の損傷部を化成修復する。
【００１７】
その後、導電性プレコート層上に、電解重合により、ポリピロール等の導電性高分子膜を形成させる。電解重合方法は、周知の方法を用いることができる。
【００１８】
ついで、電解重合導電性高分子膜の表面に、銀ペーストやカーボンペーストを用いて、導電体層１１を形成させる。
【００１９】
以上の処理を、アルミニウム箔の裏面にも行う。
【００２０】
次に、マス目毎に切り離し、コンデンサ素子を作製する。図２に示す切断箇所で、陽極引出部分３と固体電解質を形成させる部分４を残して、第１の絶縁性塗膜５及び第２の絶縁性塗膜６上を、カッター等の機械的手段やＹＡＧレーザー等の熱的手段を用いて切断する。
【００２１】
また、所定形状の銅合金表面に、順次、ニッケル層、厚さ０．００５〜１０μｍのパラジウム層及び金層を、塗布、メッキ等により形成させて、本発明に用いられる陽極リード及びリードフレームを準備する。
【００２２】
作製した複数個のコンデンサ素子の導電体層１１同士が重なり合うように積層し、導電体層１１は、金ワイヤー等の陰極リード１２を介して、先に準備したリードフレームの陰極１３に接続させる。一方、該素子のアルミニウム箔１は、先に準備した陽極リード１４を介して、直接電気的もしくは熱的手段を用いて、先に準備したリードフレームの陽極１５に接続させる。
【００２３】
その後、樹脂モールドまたは外装ケースに密封する等の外装１６を施して、本発明のアルミニウム固体電解コンデンサを完成する。
【００２４】
図３は、２個のコンデンサ素子を積層した時の本発明のアルミニウム固体電解コンデンサの概略断面図である。
【００２５】
本発明のアルミニウム固体電解コンデンサは、銅合金表面に、順次、ニッケル層、厚さ０．００５〜１０μｍのパラジウム層及び金層を形成させた、陽極リード及びリードフレームを用いることにより、より小さいＥＳＲが達成できる。
【００２６】
また、本発明のアルミニウム固体電解コンデンサは、複数個のコンデンサ素子を積層させた場合でも、ＥＳＲが小さく、優れたコンデンサ特性を有している。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を、実施例に基づき、図面を参照して、説明する。なお、本発明は、実施例によりなんら限定されない。
【００２８】
実施例１
特開平６−３１４６４０号公報の実施例１に準じて、図１に示すように、表面をエッチングしたアルミニウム箔（縦３０ｍｍ×横５０ｍｍ、厚さ５０μｍ）１を、アジピン酸アンモニウム水溶液中、電圧４０Ｖで化成処理し、誘電体酸化皮膜２を形成した。陽極引出部分（縦１ｍｍ×横３ｍｍ）３と固体電解質を形成させる部分（縦５ｍｍ×横３ｍｍ）４の２つに分離されたマス目状の第１のパターン（縦２列×横８列）を残して、エポキシ樹脂をスクリーン印刷して、第１の絶縁性塗膜５を形成した。続いて、陽極引出部分３と固体電解質を形成させる部分４のマス目状の第１のパターンを残して、シリコーン樹脂をスクリーン印刷して、第２の絶縁性塗膜６を形成した。続いて、図１に示すように、該絶縁性塗膜５上に、銀ペーストを塗布し、魚の骨状に導電性塗膜８を形成した。
【００２９】
第２のパターン内には、誘電体酸化皮膜２、第１の絶縁性塗膜５の一部７及び導電性塗膜８の一部９が露出している。裏面も同様に処理した。
【００３０】
第２のパターン内に、８チャンネルのマルチチャンネルマイクロピペット（ＳＯＣＯＲＥＸ社製）を用い、ピロールモノマー３０質量％のエタノール溶液５μｌを滴下し、１分間放置した後、さらに８チャンネルのマルチチャンネルマイクロピペットを用い、過硫酸アンモニウム０．１ｍｏｌ／ｌの水溶液１０μｌを滴下した。その後、５分間放置した後、水洗、乾燥して、導電性プレコート層である化学重合ポリピロール膜を形成した。裏面も同様に処理した。
【００３１】
その後、該箔を、アジピン酸アンモニウム水溶液中、電圧４０Ｖで陽極酸化し、誘電体酸化皮膜２を化成修復した。
【００３２】
次に、導電性塗膜８の端部の一部分を電源に接続し、ピロールモノマー０．４ｍｏｌ／ｌ、１，７−ナフタレンスルホン酸テトラエチルアンモニウム０．４ｍｏｌ／ｌ及びアセトニトリルの電解液を含むステンレス容器中に浸漬した。導電性塗膜８を陽極とし、ステンレス容器との間に定電流電解重合（０．３ｍＡ／ピン、９０分）を行い、電解重合ポリピロール膜を形成した。
【００３３】
形成させた電解重合ポリピロール膜上に、コロイダルカーボン及び銀ペーストを塗布して、導電体層１１を形成した。ついで、粘着テープでリングに固定し、ダイサー（ディスコ製ＤＡＤ−２Ｈ／６）を用いて、図２に示す切断箇所を切断して、１６個のコンデンサ素子を作製した。
【００３４】
一方、所定の形状の銅合金（Ｃｕ−３Ｎｉ−０．５Ｓｉ）表面に、ワット浴により、厚さ２μｍの無光沢ニッケルメッキ層を施した後、金属パラジウム浴中で厚さ５μｍのパラジウム層を施した。引き続き、シアン浴中、厚さ０．０１μｍの金層を形成させて、本発明に用いる陽極リード１４及びリードフレームを準備した。
【００３５】
図３に示すように、先に作製した２個のコンデンサ素子の導電体層１１同士が重なり合うように積層し、導電体層１１は、金ワイヤーの陰極リード１２を介して、上記準備したリードフレームの陰極１３に接続した。一方、アルミニウム箔１は、上記準備した陽極リード１４を介して、上記準備したリードフレームの陽極１５に、超音波ハンダ機で溶接した。
【００３６】
次に、エポキシ樹脂でモールドして外装１６を施して、定格電圧１６Ｖ、定格静電容量２２μＦのアルミニウム固体電解コンデンサを、８個完成した。
【００３７】
完成したコンデンサの初期特性の平均値は、１２０Ｈｚでの静電容量（以下「Ｃ」と略記）が１０．５μＦ、１２０Ｈｚでの損失角の正接（以下「ｔａｎδ」と略記）が０．６８％、１００ｋＨｚでのＥＳＲが１０ｍΩ、１６Ｖでの漏れ電流（以下「ＬＣ」と略記）が０．０１μＡであった。結果を表１に示す。
【００３８】
比較例１
実施例１において、パラジウム層の厚さを０．００１μｍとした以外は、実施例１と同様にして、アルミニウム固体電解コンデンサを完成した。完成したコンデンサの初期特性の平均値は、Ｃが１０．３μＦ、ｔａｎδが０．７６％、ＥＳＲが４５ｍΩ、ＬＣが０．０３μＡであった。結果を表１に示す。
【００３９】
比較例２
実施例１において、パラジウム層の厚さを２０μｍとした以外は、実施例１と同様にして、アルミニウム固体電解コンデンサを完成した。完成したコンデンサの初期特性の平均値は、Ｃが１０．３μＦ、ｔａｎδが０．７２％、ＥＳＲが４５ｍΩ、ＬＣが０．０３μＡであった。結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2004134462.tif 000003
【００４１】
【発明の効果】
本発明のアルミニウム固体電解コンデンサは、銅合金表面に、順次、ニッケル層、厚さ０．００５〜１０μｍのパラジウム層及び金層を形成させた、陽極リード及びリードフレームを用いることにより、より小さいＥＳＲが達成できる。
【００４２】
また、本発明のアルミニウム固体電解コンデンサは、コンデンサ素子を複数積層させた場合でも、ＥＳＲが小さく、優れたコンデンサ特性を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】アルミニウム箔上に絶縁性塗膜でパターンを形成した平面図である。
【図２】切断箇所を示す平面図である。
【図３】本発明のアルミニウム固体電解コンデンサの概略断面図である。
【符号の説明】
１　アルミニウム箔
２　誘電体酸化皮膜
３　陽極引出部分
４　固体電解質層を形成させる部分
５　第１の絶縁性塗膜
６　第２の絶縁性塗膜
７　第１の絶縁性塗膜の一部
８　導電性塗膜
９　導電性塗膜の一部
１０　第３の絶縁性塗膜
１１　導電体層
１２　陰極リード
１３　リードフレームの陰極
１４　陽極リード
１５　リードフレームの陽極
１６　外装
【図１】
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【図２】
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【図３】
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