(57)【要約】【課題】弁作用金属の粉末を焼結した陽極チップ体１と、この陽極チップ体における一端面１ａから突出する陽極ワイヤ２とから成るコンデンサ素子において、前記陽極チップ体１に対して二酸化マンガンによる固体電解質層を形成するに際して、前記陽極ワイヤ２の部分に固体電解質層が形成されるのを回避する。【解決手段】前記陽極チップ体１のうち前記陽極ワイヤ２が突出する一端面１ａに、合成樹脂による被膜５を、前記一端面の全体を覆うように形成する。【選択図】                    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属の粉末を焼結した陽極チップ体と、この陽極チップ体における一端面から突出する陽極ワイヤとから成るコンデンサ素子において、
前記陽極チップ体のうち前記陽極ワイヤが突出する一端面に、合成樹脂による被膜を、前記一端面の全体を覆うように形成することを特徴とする固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子。
【請求項２】
前記請求項１の記載において、前記前記陽極チップ体の一端面を覆う被膜を、前記陽極チップ体における外周側面のうち前記一端面に隣接する部分にまで延長することを特徴とする固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子。
【請求項３】
一端面から陽極ワイヤが突出する陽極チップ体を弁作用金属粉末の焼結にて形成する工程と、前記陽極チップ体に対して誘電体膜を形成する工程と、これらの工程に次いで、前記陽極チップ体に対して硝酸マンガン水溶液の浸透及び焼成により二酸化マンガンの固体電解質層を形成する工程と、前記固体電解質に重ねて陰極膜を形成する工程とから成るコンデンサ素子の製造方法において、
前記固体電解質層を形成する工程よりも前に、前記陽極チップ体のうち前記陽極ワイヤが突出する一端面に、合成樹脂による被膜を、前記一端面の全体を覆うように形成する工程を備えていることを特徴とする固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンタル又はアルミニウム等の弁作用金属を使用した固体電解コンデンサにおいて、これに使用するコンデンサ素子と、その製造方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の固体電解コンデンサに使用するコンデンサ素子を製造するに際しては、以下に述べる方法を採用している。
【０００３】
すなわち、先ず、タンタル等のような弁作用金属の粉末を、図１に示すように、多孔質の陽極チップ体１に、当該陽極チップ体１における一端面１ａからタンタル等のような弁作用金属による陽極ワイヤ２が突出するように固め成形したのち焼結し、次いで、この多孔質の陽極チップ体１を、りん酸水溶液等の化成液中に浸漬し、この状態で、前記化成液中の電極と、前記陽極ワイヤとの間に直流電流を印加するという陽極酸化処理を行うことにより、前記陽極チップ体における各金属粒子の表面に五酸化タンタル等の誘電体膜を形成する。
【０００４】
次いで、前記陽極チップ体１を、硝酸マンガン水溶液に対し、当該陽極チップ体１における一端面１ａを上向きにし且つこの一端面１ａが略液面の付近に位置する深さまで浸漬して、硝酸マンガン水溶液を陽極チップ体１の内部まで浸透したのち焼成することを複数回にわたって繰り返すことにより、前記陽極チップ体における誘電体膜の表面に、二酸化マンガンによる固体電解質層を形成する。
【０００５】
次いで、前記陽極チップ体１における表面のうち前記一端面１ａを除く部分に、グラファイト層と下地とし銀又はニッケル等の金属層を上層とする陰極膜を形成するという方法を採用している。
【０００６】
ところで、前記したコンデンサ素子の製造行程において、二酸化マンガンによる固体電解質層を形成するとき、硝酸マンガン水溶液が、前記陽極ワイヤにおける付け根部に形成した誘電体膜を越えてその上方における部分にまで伝い上がることにより、陽極ワイヤ２における表面のうち前記誘電体膜を形成されている部分及びこれよりも先の部分にも、固体電解質層が形成されることになるから、固体電解コンデンサの完成品として組み立てるに際して、前記陽極ワイヤ２に金属板製の陽極側リード端子を溶接等にて固着したとき、この陽極側リード端子に対して前記したように陽極ワイヤの付け根部にまで形成される固体電解質層が接触することになって、電気的なショートが発生し、多数の不良品が発生するのであった。
【０００７】
そこで、従来は、前記誘電体膜を形成する工程の前か、或いは、誘電体膜を形成した工程の後において、前記陽極ワイヤ２における付け根部に、図２に示すように、フッ素樹脂等の撥水性を有する合成樹脂製のリング体３を被嵌・装着するか、或いは、図３に示すように、撥水性を有する合成樹脂を溶剤に溶解した状態で塗布したのち乾燥することによって被膜４を形成し、この状態で、前記した二酸化マンガンによる固体電解質層を形成する工程を行うことにより、陽極ワイヤ２における付け根部にまで固体電解質層が形成されることを、前記撥水性合成樹脂のリング体３又は被膜４にて阻止するようにしている（例えば、特許文献１の図１０及び図１１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−６６０７９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者のように、陽極ワイヤ２における付け根部に対してリング体３を被嵌・装着する方法は、以下に述べるような問題がある。
【００１０】
すなわち、前記陽極ワイヤ２に対して被嵌・装着したリング体３は、これを陽極チップ体１における一端面１ａ  に対して接触しただけであることにより、このリング体３の下面と陽極チップ体１の一端面１ａ  との間に隙間が、陽極チップ体１の一端面１ａ  に存在する凹凸のために、必然的にできている。
【００１１】
これに加えて、前記陽極ワイヤ２の外周面とこれに被嵌したリング体３の内周面との間にも、リング体３の陽極ワイヤ２に対する被嵌作業を容易にすることのために当該リング体３における貫通孔の内径を陽極ワイヤ２の直径よりも大きくすることのため、及び、当該リング体３を素材の板材から打ち抜くときに発生するバリ等のために隙間が必然的にできている。
【００１２】
このために、前記陽極チップ体１を、固体電解質層を形成するための工程において、硝酸マンガン水溶液に浸漬したとき、この硝酸マンガン水溶液が、毛細管現象により、前記リング体３の下面と陽極チップ体１の一端面１ａとの間における隙間内に流入し、次いでリング体３の内周面と陽極ワイヤ２の外周面との間における隙間内を通って、リング体３の上面側にまで伝い上がることになるから、前記硝酸マンガン水溶液の伝い上がりをリング体４にて完全に阻止することができず、ひいては、固体電解質層が陽極ワイヤ２のうち前記リング体３の上面側の部分にも形成されることになるから、固体電解コンデンサの完成品として組み立てる場合における不良品の発生率がまだ可成り高いのである。
【００１３】
これに対し、後者のように、陽極ワイヤ２における付け根部に対して、溶剤にて溶解した合成樹脂の塗布・乾燥により被膜４を形成する方法は、この被膜４を、陽極チップ体１の一端面１ａと陽極ワイヤ２の外周面との両方に対して隙間なく完全に密着することができることができるから、硝酸マンガン水溶液の陽極ワイヤ２への伝い上がりを確実に阻止できるが、その反面、以下に述べるような問題があった。
【００１４】
すなわち、前記固体電解質層を形成する工程において、陽極チップ体を、これに硝酸マンガン水溶液を浸透したのち焼成することによって硝酸マンガンを二酸化マンガンに熱分解するときにおいて、ガスが発生し、このガスが硝酸マンガン及び／又は二酸化マンガンを同伴した状態で、図３に矢印で示すように、陽極チップ体１における総ての表面から噴出することになる。
【００１５】
この場合において、従来は、後者のように陽極ワイヤ２の付け根部に形成する被膜４を、その直径をできるだけ小さくするように構成していることのために、前記陽極チップ体１における一端面１ａのうち被膜４より外側の部分からも、焼成時に発生するガスが陽極ワイヤ２に方向に噴出することになり、この部分から噴出するガスに同伴する硝酸マンガン及び／又は二酸化マンガンが陽極ワイヤ２に対して付着するという問題があった。
【００１６】
本発明は、これらの問題を解消することを技術的課題とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明のコンデンサ素子は、
「弁作用金属の粉末を焼結した陽極チップ体と、この陽極チップ体における一端面から突出する陽極ワイヤとから成るコンデンサ素子において、
前記陽極チップ体のうち前記陽極ワイヤが突出する一端面に、合成樹脂による被膜を、前記一端面の全体を覆うように形成する。」
ことを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の製造方法は、
「一端面から陽極ワイヤが突出する陽極チップ体を弁作用金属粉末の焼結にて形成する工程と、前記陽極チップ体に対して誘電体膜を形成する工程と、これらの工程に次いで、前記陽極チップ体に対して硝酸マンガン水溶液の浸透及び焼成により二酸化マンガンの固体電解質層を形成する工程と、前記固体電解質に重ねて陰極膜を形成する工程とから成るコンデンサ素子の製造方法において、
前記固体電解質層を形成する工程よりも前に、前記陽極チップ体のうち前記陽極ワイヤが突出する一端面に、合成樹脂による被膜を、前記一端面の全体を覆うように形成する工程を備えている。」
ことを特徴としている。
【００１９】
【発明の作用・効果】
このように、陽極ワイヤのうち陽極ワイヤが突出する一端面に、合成樹脂による被膜を、前記一端面の全体を覆うように形成することにより、前記陽極チップを、その内部に硝酸マンガン水溶液を浸透することのために当該陽極チップ体を硝酸マンガン水溶液中に浸漬したときにおいて、前記硝酸マンガン水溶液が前記陽極ワイヤの部分にまで伝い上がることを、前記被膜にて阻止することができ、しかも、これに加えて、前記陽極チップ体内に浸透した硝酸マンガン水溶液を焼成によって二酸化マンガンに熱分解するときに発生するガスが、硝酸マンガン及び／又は二酸化マンガンを同伴した状態で、前記陽極チップ体における一端面から前記陽極ワイヤに向かって噴出することを、前記被膜にて阻止することができる。
【００２０】
従って、本発明によると、陽極チップ体に対して二酸化マンガンによる固体電解質層を形成するに際して、固体電解質層が陽極ワイヤの部分まで形成される確実に阻止できるから、固体電解コンデンサの完成品として組み立てるに際して、陽極ワイヤに固着する陽極側リード端子と前記固体電解質層との間が電気的にショートして不良品になるという不良品の発生率を大幅に低減できる。
【００２１】
特に、請求項２に記載したように、前記陽極チップ体の一端面を覆う被膜を、前記陽極チップ体における外周側面のうち前記一端面に隣接する部分にまで延長することにより、前記焼成時において陽極チップ体における外周側面のうち陽極ワイヤに近い部分からガスが噴出することを、前記被膜にて阻止できるから、陽極ワイヤに固体電解質層が形成されることをより確実に阻止できて、前記した効果を助長できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面（図４〜図６）について説明する。
【００２３】
先ず、タンタルの粉末を、図４に示すように、多孔質の陽極チップ体１に、当該陽極チップ体１における一端面１ａから陽極ワイヤ２が突出するように固め形成したのち焼結する。
【００２４】
次いで、前記陽極チップ体１における一端面１ａに、フッ素樹脂等のように、撥水性を有する合成樹脂による被膜５を、前記一端面１ａの全体を覆うように形成する。
【００２５】
なお、この被膜５を形成する工程は、後述する誘電体膜を形成する工程の後において行うようにしても良く、要するに、後述する固体電解質層を形成する工程よりも前において行う。
【００２６】
次いで、前記陽極チップ体１を、りん酸水溶液等の化成液中に浸漬し、この状態で、前記化成液中の電極と、前記陽極ワイヤ２との間に直流電流を印加するという陽極酸化処理を行うことにより、前記陽極チップ体１における各金属粒子の表面に五酸化タンタル等の誘電体膜を形成する。
【００２７】
次いで、前記陽極チップ体１を、硝酸マンガン水溶液中に、当該陽極チップ体１における一端面１ａを上向きにし且つこの一端面１ａを覆う被膜５が略液面に位置する深さにまで浸漬して、硝酸マンガン水溶液を陽極チップ体１の内部まで浸透したのち引き揚げて焼成することを複数回にわたって繰り返すことにより、前記陽極チップ体における誘電体膜の表面に、二酸化マンガンによる固体電解質層を形成する。
【００２８】
この固体電解質層の形成に際して、前記陽極チップ体１を、硝酸マンガン水溶液中に浸漬したとき、硝酸マンガン水溶液が陽極ワイヤ２の部分にまで伝い上がることを、前記被膜５にて阻止することができるから、前記陽極ワイヤ２に、硝酸マンガン水溶液の伝い上がりにて、固体電解質層が形成されることを確実に低減できる。
【００２９】
また、前記陽極チップ体１内に浸透した硝酸マンガン水溶液を焼成によって二酸化マンガンに熱分解するときに発生するガスが、硝酸マンガン及び／又は二酸化マンガンを同伴した状態で、前記陽極チップ体１における一端面１ａから前記陽極ワイヤ２に向かって噴出することを、前記被膜５にて阻止することができるから、前記陽極ワイヤに、焼成時に発生するガスのために、固体電解質層が形成されることを確実に低減できる。
【００３０】
この場合において、前記陽極チップ体１における一端面１ａを覆う被膜５を、図４に示すように、前記陽極チップ体１における外周側面１ｂのうち前記一端面１ａに隣接する短い長さＳの部分にまで延長して、前記短い長さＳの部分までも覆うように構成することにより、前記焼成時において陽極チップ体１における外周側面１ｂのうち陽極ワイヤ２に近い短い長さＳの部分からガスが噴出することを、前記被膜５にて阻止できるから、陽極ワイヤ２に、焼成時に発生するガスのために、固体電解質層が形成されることをより確実に低減できる。
【００３１】
なお、前記短い長さＳは、陽極チップ体１における高さ寸法Ｈの１０分の１以下にすることが好ましい。
【００３２】
このようにして固体電解質層を形成する工程が完了すると、前記陽極チップ体１における表面のうち前記一端面１ａを除く部分に、グラファイト層と下地とし銀又はニッケル等の金属層を上層とする陰極膜を形成することにより、コンデンサ素子の完成品にする。
【００３３】
ところで、前記したように、陽極チップ体１における一端面１ａに対して、その全体と、外周側面１ｂのうち短い長さＳの部分とを覆う被膜５を形成するに際しては、以下に述べる方法を採用することができる。
【００３４】
すなわち、図５及び図６に示すように、前記陽極チップ体１を、その一端面１ａが下向きになる姿勢にして、その左右両側の部位に、先端に凹所６ａ，７ａを備えた塗布部材６，７を横方向に往復動するように配設し、この塗布部材６，７を、その凹所６ａ，７ａに合成樹脂を液体の状態で供給したのち、前記陽極チップ体１に向かって同時に前進動して、陽極チップ体１を左右両側から挟むことにより、この陽極チップ体１における一端面１ａの部分と、外周側面１ｂのうち短い長さＳの部分とに前記凹所６ａ，７ａに予め供給した液状の合成樹脂を塗布し、この液状の合成樹脂を、加熱等によって乾燥して、前記被膜５を形成する。
【００３５】
また、別の方法においては、陽極チップ体１を、その一端面１ａが上向き又は横向き或いは斜め上向きになる姿勢とし、この状態で陽極ワイヤ２を中心に回転しながら、当該陽極チップ体１における一端面１ａと外周側面１ｂとの角部の部分に、液状の合成樹脂を滴下することで塗布したのち、加熱等にて乾燥することによって、被膜５を形成するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】陽極チップ体の縦断正面図である。
【図２】従来における製造方法による陽極チップ体の縦断正面図である。
【図３】従来における別の製造方法による陽極チップ体の縦断正面図である。
【図４】本発明の実施形態における製造方法による陽極チップ体の縦断正面図である。
【図５】本発明の実施の形態において陽極チップ体に対して合成樹脂を塗布する状態を示す斜視図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ視断面図である。
【符号の説明】
１                      陽極チップ体
１ａ                    陽極チップ体の一端面
１ｂ                    陽極チップ体の外周側面
２                      陽極ワイヤ
５                      被膜
【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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