(57)【要約】【課題】弁作用金属の粉末を焼結した陽極チップ体に対して誘電体膜及び固体電解質層並びに陰極側電極膜を形成して成るコンデンサ素子を、その金属粉末における実効体積の減少及び電気的接続の悪化を招来することなく製造する。【解決手段】前記陽極チップ体１の一端面１ａを金属板２の表面に対して導電性の接着剤にて剥離可能に接着し、この状態で、前記陽極チップ体１に対して誘電体膜及び固体電解質層５並びに陰極側電極膜６をこの順番で順次形成してコンデンサ素子７にしたのち、前記このコンデンサ素子７前記金属板２から剥離・分離する。【選択図】　　　　　　　　　　　　　　　図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属の粉末を固め成形したのち焼結して多孔質の陽極チップ体にする工程と、前記陽極チップ体の一端面を金属板の表面に対して導電性の接着剤にて剥離可能に接着する工程と、前記金属板に接着した陽極チップ体に対して誘電体膜及び固体電解質層並びに陰極側電極膜をこの順番で順次形成する工程と、前記陽極チップ体を前記金属板から剥離・分離する工程とから成ることを特徴とする固体電解コンデンサ用コンデンサ素子の製造方法。
【請求項２】
前記請求項１の記載において、前記陽極チップ体の一端面を金属板の表面に対して接着する工程と、前記陽極チップ体に誘電体膜及び固体電解質層並びに陰極側電極膜を形成する工程との間に、前記金属板の表面に、撥水性合成樹脂による被膜を、当該被膜にて前記陽極チップ体における一端面を密封するように形成する工程を付加したことを特徴とする固体電解コンデンサ用コンデンサ素子の製造方法。
【請求項３】
弁作用金属の粉末を固め成形したのち焼結して多孔質の陽極チップ体にする工程、前記陽極チップ体の一端面を金属板の表面に対して導電性の接着剤にて剥離可能に接着する工程、前記金属板に接着した陽極チップ体に対して誘電体膜及び固体電解質層並びに陰極側電極膜をこの順番で順次形成する工程、及び、前記陽極チップ体を前記金属板から剥離・分離する工程を経てコンデンサ素子を製造し、更に、前記コンデンサ素子における陽極チップ体の一端面に陽極側端子を、陽極チップ体の陰極側電極膜に陰極側端子を各々設ける工程と、前記コンデンサ素子の全体を合成樹脂にてパッケージする工程とから成ることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
【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、ニオブ又はアルミニウム等の弁作用金属の粉末による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の製造方法と、このコンデンサ素子を使用した固体電解コンデンサの製造方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子の製造に際しては、例えば、特開平７−７４０６２号公報及び特開平１０−５０５６３号公報等に記載されているように、
▲１▼．先ず、弁作用金属の粉末を固め成形したのち焼結して成る多孔質の陽極チップ体を、その金属粉末に結合した弁作用金属製の陽極ワイヤを当該陽極チップ体から突出するようにして製造する。
▲２▼．次いで、前記陽極チップ体を、りん酸水溶液等の化成液中に浸漬し、この状態で、金属粉末と化成液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粉末の表面に五酸化タンタル等の誘電体膜を形成する。
▲３▼．次いで、前記陽極チップ体を、硝酸マンガン水溶液等の固体電解質用水溶液中に浸漬して、硝酸マンガン水溶液等の固体電解質用水溶液を陽極チップ体における多孔質組織内に浸透したのち固体電解質用水溶液から引き揚げて乾燥・焼成することを複数回にわたって繰り返すことにより、前記陽極チップ体の表面に、二酸化マンガン等の金属酸化物による固体電解質層を、前記誘電体膜に重ねて形成する。
▲４▼．次いで、前記陽極チップ体のうち前記一端面を除く表面に、グラファイト層を下地とし銀等の金属層を上層として成る陰極側電極膜を形成する。
という方法を採用している。
【０００３】
また、従来、前記のようにして製造されたコンデンサ素子は、これを、陽極側リード端子と陰極側リード端子との間に、その陽極ワイヤを陽極側リード端子に固着し陰極側電極膜を陰極側リード端子に接続するように配設したのち、これらの全体をパッケージ体で密封することによって、パッケージ型の固体電解コンデンサに組み立てるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、前記したように、陽極ワイヤを、多孔質の陽極チップ体に対して、当該陽極ワイヤが陽極チップ体における金属粉末に電気的に接合するように固着することを基本的な構成にしていることにより、前記陽極チップ体に対する誘電体膜、固体電解質層及び陰極側電極膜の形成が、この陽極チップ体を前記陽極ワイヤにて支持した状態で容易にできるとともに、完成品としての固体電解コンデンサにする場合において、陽極側リード端子等を、前記陽極チップ体における金属粉末に対して前記陽極ワイヤを介して電気的に接続することが確実にできる等の利点が有する。
【０００５】
しかし、その反面、以下に述べるような問題があった。
【０００６】
すなわち、陽極チップ体に対して陽極ワイヤを固着した状態で、前記陽極チップ体に誘電体膜、固体電解質層及び陰極側電極膜を形成してコンデンサ素子にし、このコンデンサ素子を、これに陽極ワイヤを固着したままで、完成品としての固体電解コンデンサに組み立てて、固体電解コンデンサにおける大きさに前記陽極ワイヤが加算されることになるから、完成品としての固体電解コンデンサにおける大きさが予め決まっているときには、前記陽極ワイヤがコンデンサ容量を大きくすることの妨げになり、また、コンデンサ容量が予め決まっているときには、前記陽極ワイヤが、固体電解コンデンサにおける大型化と重量のアップとを招来するのであった。
【０００７】
しかも、前記コンデンサ素子における陽極ワイヤは、これを陽極チップ体における金属粉末に対して電気的に接合することのために、その一端部を陽極チップ体内に埋設するようにしていることにより、前記陽極チップ体における体積のうち金属粉末が占める実効体積が、陽極ワイヤの一端部を陽極チップ体に埋設する分だけ減少することになるから、これが、コンデンサ素子における小型・大容量化の大きな妨げになっているのであった。
【０００８】
本発明は、前記陽極ワイヤの廃止によって前記した問題を解消することを技術的課題とするものである。
【０００９】
【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におけるコンデンサ素子の製造方法は、「弁作用金属の粉末を固め成形したのち焼結して多孔質の陽極チップ体にする工程と、前記陽極チップ体の一端面を金属板の表面に対して導電性の接着剤にて剥離可能に接着する工程と、前記金属板に接着した陽極チップ体に対して誘電体膜及び固体電解質層並びに陰極側電極膜をこの順番で順次形成する工程と、前記陽極チップ体を前記金属板から剥離・分離する工程とから成る。」
ことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明における固体電解コンデンサの製造方法は、
「弁作用金属の粉末を固め成形したのち焼結して多孔質の陽極チップ体にする工程、前記陽極チップ体の一端面を金属板の表面に対して導電性の接着剤にて剥離可能に接着する工程、前記金属板に接着した陽極チップ体に対して誘電体膜及び固体電解質層並びに陰極側電極膜をこの順番で順次形成する工程、及び、前記陽極チップ体を前記金属板から剥離・分離する工程を経てコンデンサ素子を製造し、更に、前記コンデンサ素子における陽極チップ体の一端面に陽極側端子を、陽極チップ体の陰極側電極膜に陰極側端子を各々設ける工程と、前記コンデンサ素子の全体を合成樹脂にてパッケージする工程とから成る。」
ことを特徴としている。
【００１１】
【発明の作用・効果】
このように、陽極チップ体における一端面に金属板を導電性の接着剤にて剥離可能に接着することにより、この工程に次いで前記陽極チップ体に対して誘電体膜及び固体電解質層並びに陰極側電極膜をその順番で順次形成するときにおいて、この陽極チップ体を前記金属板にて容易に支持することができるとともに、前記誘電体膜を陽極酸化処理にて形成するときにおいて、陽極チップ体における金属粉末に対して直流電流を前記金属板及び導電性の接着剤を介して確実に印加することができる。
【００１２】
そして、前記陽極チップ体を前記金属板から剥離・分離することにより、この陽極チップ体における一端面には、陽極チップ体における金属粉末の一部が、これに絶縁性の高い誘電体膜が形成されていない状態で露出することになる。
【００１３】
つまり、コンデンサ素子を、その陽極チップ体における金属粉末に対して陽極側リート端子等を電気的に確実に接続できる状態のもとで製造できて、従来のように、陽極チップ体に対して陽極ワイヤを固着することを廃止できる。
【００１４】
これにより、従来のように、コンデンサ素子の陽極チップ体における金属粉末の実効体積を、その製造に際して陽極ワイヤを使用しない分だけ増大することができる。
【００１５】
また、このコンデンサ素子を使用した完成品としての固体電解コンデンサにおいては、その大きさが予め決まっている場合には、前記のように陽極ワイヤを使用しない分だけコンデンサ容量の増大を図ることができ、また、コンデンサ容量が予め決まっている場合には、固体電解コンデンサを、前記のように陽極ワイヤを使用しない分だけ小型・軽量化できるのである。
【００１６】
特に、コンデンサ素子の製造方法に関し、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金属板の表面に対して接着する工程と、前記陽極チップ体に誘電体膜及び固体電解質層並びに陰極側電極膜を形成する工程との間に、前記金属板の表面に、撥水性合成樹脂による被膜を、当該被膜にて前記陽極チップ体における一端面を密封するように形成する工程を付加することにより、前記陽極チップ体における一端面に、固体電解質層及び陰極側電極膜が形成されること、、換言すると、コンデンサ素子の製造に際して、陽極チップ体に対して形成する固体電解質層及び陰極側電極膜のうちいずれか一方又と両方が、陽極チップ体の一端面において金属粉末に対して誘電体膜を介することなく直接的に形成されて不良品になることを、前記撥水性合成樹脂による被膜にて確実に阻止できるから、不良品の発生率を大幅に低減できる利点を有する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１〜図１２の図面について説明する。
【００１８】
先ず、図１及び図２に示すように、タンタル等の弁作用金属の粉末を直方体に固め成形したのち焼結することにより、多孔質の陽極チップ体１を製作する一方、ステンレス鋼又はアルミニウム等で細幅にした金属板２を用意し、この金属板２の表面に、耐熱性を有する導電性の接着剤３を、当該金属板２の長手方向に適宜ピッチＰの間隔で塗布する。
【００１９】
次いで、前記金属板２における表面のうち前記各導電性の接着剤３の個所に、前記陽極チップ体１を、その一端面１ａを金属板２に対して向けた状態で載せたのち、前記各導電性の接着剤３を加熱・乾燥することにより、図３及び図４に示すように、前記陽極チップ体１の複数個を前記金属板２に対して剥離可能に接着する。
【００２０】
なお、前記導電性ペースト３は、金属板２の表面に塗布することに代えて、陽極チップ体１の一端面１ａに塗布したり、或いは、金属板２の表面と陽極チップ体１の一端面１ａとの両方に塗布するようにしても良い。
【００２１】
次いで、前記金属板２における表面に、図５及び図６に示すように、撥水性合成樹脂による被膜４を、当該被膜４にて前記各陽極チップ体１における一端面１ａを密封するように形成する。
【００２２】
次いで、前記したように複数個の陽極チップ体１を接着した金属板２の全体を、りん酸水溶液等の化成液中に浸漬し、この状態で、金属板２と化成液との間に直流電流を印加することにより、各陽極チップ体１における金属粉末に対して金属板２からの電流が導電性の接着剤３を介して流れて、金属粉末に対して陽極酸化処理が行われることにより、前記各陽極チップ体１における各金属粉末の表面に五酸化タンタル等の誘電体膜が形成される。
【００２３】
次いで、前記金属体２における各陽極チップ体１の全体を、硝酸マンガン水溶液等の固体電解質用水溶液中に浸漬して、硝酸マンガン水溶液等の固体電解質用水溶液を各陽極チップ体１における多孔質組織内に浸透したのち固体電解質用水溶液から引き揚げて乾燥・焼成することを複数回にわたって繰り返すことにより、前記各陽極チップ体１の表面に、図７に示すように、二酸化マンガン等の金属酸化物による固体電解質層５を、前記誘電体膜に重ねて形成する。
【００２４】
次いで、前記金属板２における各陽極チップ体２の表面に、図８に示すように、グラファイト層を下地とし銀等の金属層を上層として成る陰極側電極膜６を、前記固体電解質層５に重ねて形成することにより、コンデンサ素子７にする。
【００２５】
前記金属板２における各コンデンサ素子７は、図９に示すように、金属板２より剥離・分離するのであるが、この剥離・分離により、各コンデンサ素子７の陽極チップ体１における一端面１ａに、陽極チップ体における金属粉末の一部を、これに絶縁性の高い誘電体膜が形成されていない状態で露出することができる。
【００２６】
また、前記各陽極チップ体１に対する固体電解質層５及び陰極側電極膜６の形成に際して、この各陽極チップ体１における一端面１ａは、前記撥水性合成樹脂による被膜４にて密封されていることにより、この一端面１ａに対して、固体電解質層及び陰極側電極膜のうちいずれか一方又と両方が、誘電体膜を介することなく直接的に形成されることを確実に阻止できる。
【００２７】
このようにして製造されたコンデンサ素子７は、図１０〜図１２に示すように、完成品としての固体電解コンデンサ１００に組み立てられる。
【００２８】
すなわち、前記コンデンサ素子７の陽極チップ体１における一端面１ａに薄金属板製の陽極側端子８を導電性ペースト９にて接着する一方、コンデンサ素子７における陰極側電極膜６に薄金属板製の陰極側端子１０を導電性ペースト１１にて接着し、この状態で、前記両導電性ペースト９，１１を加熱乾燥にて硬化して固着したのち、これらの全体を、エポシキ樹脂等のような耐熱性の合成樹脂１２にてパッケージすることにより、固体電解コンデンサ１００に組み立てることができる。
【００２９】
なお、この固体電解コンデンサ１００への組み立てに際しては、先ず、コンデンサ素子７の全体を、合成樹脂１２にて、当該コンデンサ素子７の陽極チップ体１における一端面１ａ及び陰極側電極膜６の一部が露出するようにパッケージし、次いで、前記一端面１ａに対して薄金属板製の陽極側端子８を、導電性ペースト９にて固着する一方、前記陰極側電極膜６のうち露出する部分に対して薄金属板製の陰極側リード端子１０を、導電性ペースト１１にて固着するという構成にするか、或いは、前記一端面１ａに対して陽極側端子を、導電性ペーストによる金属膜とこれに対する金属メッキ層とで形成する一方、前記陰極側電極膜６のうち露出する部分に対して陰極側端子を、導電性ペーストによる金属膜とこれに対する金属メッキ層とで形成するという構成にしても良い。
【００３０】
また、別の実施の形態においては、完成品の固体電解コンデンサに組み立てるに際して、図１３及び図１４に示すように、コンデンサ素子７と両リード端子８，１０とを一つの対として、この対の複数（図では、３個）を、一つの合成樹脂１３にてパッケージすることによって、固体電解コンデンサの複数個を並列に一体化して成るアレイ型の固体電解コンデンサ２００にすることができる。
【００３１】
なお、このようにアレイ型の固体電解コンデンサにする場合には、陽極側端子８及び陰極側端子１０のうちいずれか一方又は両方を、複数のコンデンサ素子７に対して共通（一体）にした構成にしても良いことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態において陽極チップ体と金属板を示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ視断面図である。
【図３】前記陽極チップ体を金属板に対して固着した状態を示す斜視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ視断面図である。
【図５】前記金属板に合成樹脂による被膜を形成した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。
【図７】前記陽極チップ体に固体電解質層を形成した状態を示す縦断正面図である。
【図８】前記陽極チップ体に陰極側電極膜を形成してコンデンサ素子にした状態を示す縦断正面図である。
【図９】前記コンデンサ素子を前記金属板が剥離した状態を示す縦断正面図である。
【図１０】固体電解コンデンサの分解図である。
【図１１】固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ　−ＸＩＩ　視平断面図である。
【図１３】アレイ型固体電解コンデンサの分解図である。
【図１４】アレイ型固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　　　　陽極チップ体
１ａ　　　　　　　　　　　　　陽極チップ体の一端面
２　　　　　　　　　　　　　　金属板
３　　　　　　　　　　　　　　導電性の接着剤
４　　　　　　　　　　　　　　被膜
５　　　　　　　　　　　　　　固体電解質層
６　　　　　　　　　　　　　　陰極側電極膜
７　　　　　　　　　　　　　　コンデンサ素子
８　　　　　　　　　　　　　　陽極側端子
１０　　　　　　　　　　　　　陰極側端子
９，１１　　　　　　　　　　　導電性ペースト
１２，１３　　　　　　　　　　合成樹脂
１００　　　　　　　　　　　　固体電解コンデンサ
２００　　　　　　　　　　　　アレイ型固体電解コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004071634.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004071634.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004071634.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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