(57)【要約】【課題】  低ＥＳＲで初期不良率の低いチップ状固体電解コンデンサを提供する。【解決手段】  弁作用金属もしくは導電性酸化物の焼結体または焼結体と金属線の接続物よりなる陽極基体の一端の陽極部を除く残部表面に、誘電体酸化皮膜層、半導体層及び導電体層を順次積層して陰極部を形成した固体電解コンデンサ素子を、一対の対向して配置されたリードフレームの先端部に、複数個水平に並列して隙間なく、前記陽極部または金属線部と陰極部とをリードフレームに接触するように載置し接合した後、リードフレームの外部端子部を残して樹脂封口してなるチップ状固体電解コンデンサにおいて、チップ体積に対する陽極部を除いた焼結体１個の体積比が、0.042〜0.110である、低ＥＳＲで初期不良率の低いチップ状固体電解コンデンサ、及びそのチップ状固体電解コンデンサを使用した電子機器。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属もしくは導電性酸化物の焼結体よりなる陽極基体または前記焼結体と金属線の接続物よりなる陽極基体の一端の陽極部を除く表面に、誘電体酸化皮膜層、半導体層及び導電体層を順次積層して陰極部を形成した固体電解コンデンサ素子を、一対の対向して配置されたリードフレームの先端部に、複数個水平に並列して隙間なく、前記陽極部と陰極部とをリードフレームに接触するように載置し接合した後、リードフレームの外部端子部を残して樹脂封口してなるチップ状固体電解コンデンサにおいて、チップ体積に対する陽極部を除いた焼結体１個の体積比が、0.042〜0.110であることを特徴とするチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項２】
陽極部が陽極基体の末端からなる請求項１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項３】
陽極部が焼結体に接続された金属線からなる請求項１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項４】
金属線が、タンタル、ニオブ、アルミニウム、チタン、これら金属を主成分とする合金及びこれら金属または前記合金の一部を酸化及び／または窒化させたものから選択される請求項３記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項５】
弁作用金属もしくは導電性酸化物が、タンタル、アルミニウム、ニオブ、チタン、これら弁作用金属を主成分とする合金または酸化ニオブであるか、または前記弁作用金属、合金及び導電性酸化物から選択される２種以上の混合物である請求項１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項６】
前記弁作用金属、合金及び導電性化合物が、それらの一部が炭化、燐化、ホウ素化、窒化及び硫化から選ばれる少なくとも１種の処理がされたものである請求項４記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項７】
前記焼結体が、その表面が化学的及び／または電気的にエッチング処理されたものである請求項１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項８】
陽極基体の陽極部と陽極部を除く残部との境界部が絶縁性樹脂により絶縁されている請求項１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項９】
前記誘電体酸化皮膜層が、Ｔａ2Ｏ5、Ａｌ2Ｏ3、Ｚｒ2Ｏ3、及びＮｂ2Ｏ5から選ばれる少なくとも１つを主成分とするものである請求項１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項１０】
半導体層が、有機半導体層及び無機半導体層から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項１１】
有機半導体が、ベンゾピロリン４量体とクロラニルからなる有機半導体、テトラチオテトラセンを主成分とする有機半導体、テトラシアノキノジメタンを主成分とする有機半導体、及び下記一般式（１）または（２）
【化１】
2004289139.tif 000007
（式（１）及び（２）において、Ｒ1〜Ｒ4は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のアルコキシ基を表し、これらは互いに同一であっても相違してもよく、Ｘは酸素、イオウまたは窒素原子を表し、Ｒ5はＸが窒素原子のときのみ存在して水素原子または炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ1とＲ2及びＲ3とＲ4は、互いに結合して環状になっていてもよい。）
で示される繰り返し単位を含む高分子にドーパントをドープした導電性高分子を主成分とした有機半導体から選択される少なくとも１種である請求項１０記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項１２】
一般式（１）で示される繰り返し単位を含む導電性高分子が、下記一般式（３）
【化２】
2004289139.tif 000008
（式中、Ｒ6及びＲ7は、各々独立して水素原子、炭素数１〜６の直鎖状もしくは分岐状の飽和もしくは不飽和のアルキル基、または該アルキル基が互いに任意の位置で結合して、２つの酸素元素を含む少なくとも１つ以上の５〜７員環の飽和炭化水素の環状構造を形成する置換基を表わす。また、前記環状構造には置換されていてもよいビニレン結合を有するもの、置換されていてもよいフェニレン構造のものが含まれる。）
で示される構造単位を繰り返し単位として含む導電性高分子である請求項１１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項１３】
導電性高分子が、ポリアニリン、ポリオキシフェニレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリピロール、ポリメチルピロール、及びこれらの置換誘導体から選択される請求項１１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項１４】
導電性高分子が、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）である請求項１３記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項１５】
無機半導体が、二酸化モリブデン、二酸化タングステン、二酸化鉛、及び二酸化マンガンから選ばれる少なくとも１種の化合物である請求項１０記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項１６】
半導体の電導度が１０-2〜１０3Ｓ／ｃｍの範囲である請求項１０記載のチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれかに記載のチップ状固体電解コンデンサを使用した電子回路。
【請求項１８】
請求項１乃至１６のいずれかに記載のチップ状固体電解コンデンサを使用した電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、等価直列抵抗（ＥＳＲ）が低く、漏れ電流（ＬＣ値）の初期不良率が低い、特性の良好なチップ状固体電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のチップ状固体電解コンデンサとしては、その構造を斜視図として図３に示すように、弁作用金属または導電性の酸化物からなる焼結体の表面に誘電体酸化皮膜層、半導体層及び導電体層を順次形成した１個の固体電解コンデンサ素子（２）の導電体層の一部と前記焼結体に接続された陽極リード（４ａ）（陽極部）を、各々外部端子となる平板状金属製リードフレーム（１）の一部である一対の対向して配置された先端部（１ａ及び１ｂ）に載置し、それぞれ電気的・機械的に接続した後、リードフレームの外部端子部のみを残して外装樹脂で封口して外装部（５）を形成した後、外装部外のリードフレームを所定部で切断後曲げ加工したものが知られている。
【０００３】
一方、近年の電子機器の高周波化に対応して、固体電解コンデンサにおいても高周波性能の良好なものが望まれていた。本発明者等は、既に特開平５−２３４８２９号公報（特許文献１）において、陽極部を有し、弁作用金属よりなる陽極基体の表面に誘電体酸化皮膜層、その上に半導体層、さらにその上に導電体層を順次積層して陰極部を形成した複数の固体電解コンデンサ素子の陰極部の一部が、一対の対向して配置された先端部を有するリードフレームの一方の先端部に並列に隙間なく載置され、また陽極部が他方の先端部に載置されて各々電気的・機械的に接合された後、前記リードフレームの先端部の一部を残して樹脂封口し、樹脂封口外の所定部でリードフレームを切断折り曲げ加工された、良好な高周波性能値を示すチップ状固体電解コンデンサを提案している。
【０００４】
他方、チップ状固体電解コンデンサは、その他電子部品と共に基板に組み込まれた後、電子機器に搭載されて複数年使用されるが、基板に組み込まれた段階でのチップ状固体電解コンデンサの初期故障率はできるだけ低いことが望まれている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２３４８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記した高周波性能が良好なチップ状固体電解コンデンサを多数作製した場合、基板への半田実装時に初期故障率（特にＬＣ値）が不良なものが出現することがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、チップ体積に対する陽極部を除いた焼結体１個の体積比を特定の範囲とした焼結体を使用してチップ状固体電解コンデンサを作製すると、初期故障率が低くしかもＥＳＲ値が小さなチップ状固体電解コンデンサを作製できることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下のチップ状固体電解コンデンサ及びそのチップ状固体電解コンデンサを使用した電子機器に関する。
１．  弁作用金属もしくは導電性酸化物の焼結体よりなる陽極基体または前記焼結体と金属線の接続物よりなる陽極基体の一端の陽極部を除く表面に、誘電体酸化皮膜層、半導体層及び導電体層を順次積層して陰極部を形成した固体電解コンデンサ素子を、一対の対向して配置されたリードフレームの先端部に、複数個水平に並列して隙間なく、前記陽極部と陰極部とをリードフレームに接触するように載置し接合した後、リードフレームの外部端子部を残して樹脂封口してなるチップ状固体電解コンデンサにおいて、チップ体積に対する陽極部を除いた焼結体１個の体積比が、0.042〜0.110であることを特徴とするチップ状固体電解コンデンサ。
２．  陽極部が陽極基体の末端からなる前記１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
３．  陽極部が焼結体に接続された金属線からなる前記１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
４．  金属線が、タンタル、ニオブ、アルミニウム、チタン、これら金属を主成分とする合金及びこれら金属または前記合金の一部を酸化及び／または窒化させたものから選択される前記３記載のチップ状固体電解コンデンサ。
５．  弁作用金属もしくは導電性酸化物が、タンタル、アルミニウム、ニオブ、チタン、これら弁作用金属を主成分とする合金または酸化ニオブであるか、または前記弁作用金属、合金及び導電性酸化物から選択される２種以上の混合物である前記１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
６．  前記弁作用金属、合金及び導電性化合物が、それらの一部が炭化、燐化、ホウ素化、窒化及び硫化から選ばれる少なくとも１種の処理がされたものである前記４記載のチップ状固体電解コンデンサ。
７．  前記焼結体が、その表面が化学的及び／または電気的にエッチング処理されたものである前記１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
８．  陽極基体の陽極部と陽極部を除く残部との境界部が絶縁性樹脂により絶縁されている前記１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
９．  前記誘電体酸化皮膜層が、Ｔａ2Ｏ5、Ａｌ2Ｏ3、Ｚｒ2Ｏ3、及びＮｂ2Ｏ5から選ばれる少なくとも１つを主成分とするものである前記１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
１０．  半導体層が、有機半導体層及び無機半導体層から選ばれる少なくとも１種である前記１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
１１．  有機半導体が、ベンゾピロリン４量体とクロラニルからなる有機半導体、テトラチオテトラセンを主成分とする有機半導体、テトラシアノキノジメタンを主成分とする有機半導体、及び下記一般式（１）または（２）
【化１】
2004289139.tif 000002
（式（１）及び（２）において、Ｒ1〜Ｒ4は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のアルコキシ基を表し、これらは互いに同一であっても相違してもよく、Ｘは酸素、イオウまたは窒素原子を表し、Ｒ5はＸが窒素原子のときのみ存在して水素原子または炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ1とＲ2及びＲ3とＲ4は、互いに結合して環状になっていてもよい。）
で示される繰り返し単位を含む高分子にドーパントをドープした導電性高分子を主成分とした有機半導体から選択される少なくとも１種である前記１０記載のチップ状固体電解コンデンサ。
１２．  一般式（１）で示される繰り返し単位を含む導電性高分子が、下記一般式（３）
【化２】
2004289139.tif 000003
（式中、Ｒ6及びＲ7は、各々独立して水素原子、炭素数１〜６の直鎖状もしくは分岐状の飽和もしくは不飽和のアルキル基、または該アルキル基が互いに任意の位置で結合して、２つの酸素元素を含む少なくとも１つ以上の５〜７員環の飽和炭化水素の環状構造を形成する置換基を表わす。また、前記環状構造には置換されていてもよいビニレン結合を有するもの、置換されていてもよいフェニレン構造のものが含まれる。）
で示される構造単位を繰り返し単位として含む導電性高分子である前記１１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
１３．  導電性高分子が、ポリアニリン、ポリオキシフェニレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリピロール、ポリメチルピロール、及びこれらの置換誘導体から選択される前記１１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
１４．  導電性高分子が、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）である前記１３記載のチップ状固体電解コンデンサ。
１５．  無機半導体が、二酸化モリブデン、二酸化タングステン、二酸化鉛、及び二酸化マンガンから選ばれる少なくとも１種の化合物である前記１０記載のチップ状固体電解コンデンサ。
１６．  半導体の電導度が１０-2〜１０3Ｓ／ｃｍの範囲である前記１０記載のチップ状固体電解コンデンサ。
１７．  前記１乃至１６のいずれかに記載のチップ状固体電解コンデンサを使用した電子回路。
１８．  前記１乃至１６のいずれかに記載のチップ状固体電解コンデンサを使用した電子機器。
【発明の実施の形態】
【０００９】
本発明のチップ状固体電解コンデンサの１形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明のチップ状固体電解コンデンサの１例の斜視図である。本例では、陽極部リード（４ａ）が接続され、弁作用金属または導電性酸化物よりなる陽極基体（４）の表面に誘電体酸化皮膜層、その上に半導体層、さらにその上に導電体層を順次積層して陰極部（３）が形成された３個の固体電解コンデンサ素子（２）の陰極部の一部が、一対の対向して配置されたリードフレーム（１）の一方の先端部（１ａ）に並列に隙間なく載置され、また、陽極部リード（４ａ）が前記他方の先端部（１ｂ）に載置されて、各々電気的・機械的に接合された後、前記リードフレーム（１）の外部端子部を残して樹脂封口し、樹脂封口外の所定部（図示せず）でリードフレームを切断折り曲げ加工した構造を有している。
【００１０】
図２は本発明のチップ状固体電解コンデンサの他の例の斜視図である。本例では、固体電解コンデンサ素子の端部の陽極部（４）が残るように、弁作用金属または導電性酸化物よりなる陽極基体の表面に誘電体酸化皮膜層、半導体層、導電体層を順次積層して陰極部（３）を形成した３個の固体電解コンデンサ素子（２）の陰極部（３）を、一対の対向して配置されたリードフレーム（１）の一方の先端部（１ａ）に並列に隙間なく載置し、陽極部（４）を他方の先端部（１ｂ）に載置して、各々を電気的・機械的に接合した後、リードフレーム（１）の外部端子部を残して樹脂封口して、図１の例と同様に樹脂封口外の所定部でリードフレームを切断折り曲げ加工した構造を有している。
【００１１】
本発明に使用される弁作用金属または導電性酸化物としては、タンタル、アルミニウム、ニオブ、チタン、これら弁作用金属を主成分（５０質量％以上の成分）とする合金または酸化ニオブであるか、または前記弁作用金属、合金及び導電性酸化物から選択される２種以上の混合物が挙げられる。弁作用金属または前記合金または導電性化合物等の一部を、炭化、燐化、ホウ素化、窒化、硫化から選ばれた少なくとも１種の処理を行ってから使用しても良い。
【００１２】
本発明で使用する陽極基体は、前記弁作用金属または導電性酸化物の粉末を成形した後焼結して焼結体としたものであるが、成形圧力と焼結条件（温度・時間）を適宜選択することにより焼結体の表面積を変化させることができる。焼結後に焼結体の表面積をさらに増加させるために、焼結体表面を化学的及び／または電気的にエッチング処理を行っていても良い。
【００１３】
本発明では、陽極基体（４）の一部を陽極部として使用する。図２に示したように陽極基体の末端を陽極部として設けておいても良いし、または図１で示したように、陽極基体の一部に金属線（４ａ）を接続して陽極部としておいても良い。金属線の接続は、焼結体作製後に行っても良いし、焼結体作製前の成形時に金属線の一部を埋設させた後に焼結して接続を取ることもできる。金属線の種類として、タンタル、ニオブ、アルミニウム、チタン、これら金属を主成分とする合金及びこれら金属または前記合金の一部を酸化及び／または窒化させたものが挙げられる。
【００１４】
金属線としては、通常１ｍｍ以下の細線を使用する。陽極部とする部分に後記する半導体層が付着してコンデンサがショートすることを防ぐために、陽極部と残部の陽極基体の境界部に絶縁性樹脂を鉢巻状に付着させて絶縁を計ってもよい。
【００１５】
本発明において、陽極部を除く陽極基体表面に形成させる誘電体酸化皮膜層（陽極部の全部または一部に該誘電体酸化皮膜層があっても良い）としては、Ｔａ2Ｏ5、Ａｌ2Ｏ3、Ｚｒ2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ5等の金属酸化物から選ばれる少なくとも１つを主成分とする誘電体層が挙げられる。該誘電体層は、前記陽極基体を電解液中で化成することによって得ることができる。また本出願人による国際公開公報WO00/75943号に記載されているように、金属酸化物から選ばれる少なくとも１つを主成分とする誘電体層とセラミックコンデンサで使用される誘電体層を混合した誘電体層であってもよい。
【００１６】
一方、本発明の誘電体層上に形成される半導体層の代表例として、有機半導体及び無機半導体から選ばれる少なくとも１種の化合物が挙げられる。有機半導体の具体例としては、ベンゾピロリン４量体とクロラニルからなる有機半導体、テトラチオテトラセンを主成分とする有機半導体、テトラシアノキノジメタンを主成分とする有機半導体、下記一般式（１）または（２）で表される繰り返し単位を含む高分子にドーパントをドープした電導性高分子を主成分とした有機半導体が挙げられる。
【００１７】
【化３】
2004289139.tif 000004
【００１８】
式（１）及び（２）において、Ｒ1〜Ｒ4は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のアルコキシ基を表し、これらは互いに同一であっても相違してもよく、Ｘは酸素、イオウまたは窒素原子を表し、Ｒ5はＸが窒素原子のときのみ存在して水素原子または炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ1とＲ2及びＲ3とＲ4は、互いに結合して環状になっていてもよい。
【００１９】
さらに、本発明においては、前記一般式（１）で表される繰り返し単位を含む電導性高分子としては、好ましくは下記一般式（３）で示される構造単位を繰り返し単位として含む電導性高分子が挙げられる。
【００２０】
【化４】
2004289139.tif 000005
【００２１】
式中、Ｒ6及びＲ7は、各々独立して水素原子、炭素数１〜６の直鎖状もしくは分岐状の飽和もしくは不飽和のアルキル基、または該アルキル基が互いに任意の位置で結合して、２つの酸素元素を含む少なくとも１つ以上の５〜７員環の飽和炭化水素の環状構造を形成する置換基を表わす。また、前記環状構造には置換されていてもよいビニレン結合を有するもの、置換されていてもよいフェニレン構造のものが含まれる。
【００２２】
このような化学構造を含む電導性高分子は、荷電されており、ドーパントがドープされる。ドーパントには公知のドーパントが制限なく使用できる。
式（１）乃至（３）で示される繰り返し単位を含む高分子としては、例えば、ポリアニリン、ポリオキシフェニレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリピロール、ポリメチルピロール、及びこれらの置換誘導体や共重合体などが挙げられる。中でもポリピロール、ポリチオフェン及びこれらの置換誘導体（例えばポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）等）が好ましい。
【００２３】
無機半導体の具体例として、二酸化モリブデン、二酸化タングステン、二酸化鉛、二酸化マンガン等から選ばれる少なくとも１種の化合物が挙げられる。
上記有機半導体及び無機半導体として、電導度１０-2〜１０3Ｓ／ｃｍの範囲のものを使用すると、作製したコンデンサのＥＳＲ値が小さくなり好ましい。
【００２４】
本発明では、前述した方法等で形成された半導体層の上に導電体層が設けられる。導電体層としては、例えば、導電ペーストの固化、メッキ、金属蒸着、耐熱性の導電樹脂フイルムの付着等により形成することができる。導電ペーストとしては、銀ペースト、銅ペースト、アルミペースト、カーボンペースト、ニッケルペースト等が好ましいが、これらは１種を用いても２種以上を用いてもよい。２種以上を用いる場合、混合してもよく、または別々の層として重ねてもよい。導電ペーストを適用した後、空気中に放置するか、または加熱して固化せしめる。メッキとしては、ニッケルメッキ、銅メッキ、銀メッキ、アルミメッキ等が挙げられる。また蒸着金属としては、アルミニウム、ニッケル、銅、銀等が挙げられる。
【００２５】
具体的には、例えば半導体層が形成された陽極基体の上にカーボンペースト、銀ペーストを順次積層し導電体層が形成される。
このようにして陽極基体に導電体層まで積層して陰極部を形成した固体電解コンデンサ素子が作製される。
【００２６】
本発明のチップ状固体電解コンデンサは、前記固体電解コンデンサ素子を複数個用意し、各々の固体電解コンデンサ素子の陰極部の一部を、別途用意した一対の対向して配置されたリードフレームの一方の先端部に並列に隙間なく載置し、さらに陽極基体の陽極部を前記リードフレームの他方の先端部に載置し、例えば前者は導電ペーストの固化で、後者はスポット溶接で各々電気的・機械的に接合した後、前記リードフレームの外部端子となる部分を残して樹脂封口し、樹脂封口外の所定部でリードフレームを切断折り曲げ加工して作製される。具体的には、図１に示されたように、例えば３個の固体電解コンデンサ素子が、一対の対向して配置されたリードフレームの先端部に並列に隙間なく載置され封口して１つの角型、通常は直方体形状チップ状固体電解コンデンサが作製される。このような固体電解コンデンサの作製に際しては、切断されたリードフレームの納め場所として側面及び／または底面の一部に切り欠け部を設けたり、陽極と陰極を区別するために、例えば上面に切り欠け部を設けたり、あるいは樹脂封口時に作製したチップ状固体電解コンデンサが金型から離脱しやすいように、上面及び／または下面をテーパを切るように角度をつける細工をしておいても良い。
【００２７】
前記リードフレームは、前述したように切断加工されて最終的にはチップ状固体電解コンデンサの外部端子となるが、形状は、箔または平板状であり、材質は鉄、銅、アルミニウムまたはこれら金属を主成分とする合金が使用される。該リードフレームの一部または全部に半田、錫、チタン等のメッキが施されていても良い。リードフレームとメッキとの間に、ニッケル等の下地メッキがあっても良い。リードフレームは、２辺のフレームが互いに隙間を保って対向するように配置され、隙間があることによって各固体電解コンデンサ素子の陽極部と陰極部とが絶縁される。
【００２８】
本発明のチップ状固体電解コンデンサにおいて、コンデンサのチップ体積に対する陽極部を除いた焼結体１個の体積比を0.042〜0.110、好ましくは0.050〜0.100、より好ましくは0.070〜0.092にしておくと、ＥＳＲとＬＣ値の初期不良率が低くて良好なチップ状固体電解コンデンサが作製できる。前記体積比が0.042より小さいと、ＬＣ値の初期不良率が大きくなり、前記体積比が0.110より大きいと、ＥＳＲ（１００ｋＨｚ）が不良になる。従来の固体電解コンデンサでは、経験的に封口内のコンデンサ素子が小さくなると初期不良率が小さくなる傾向にあるが、本願の固体電解コンデンサ素子を複数個並列に隙間なく載置したチップ状固体電解コンデンサにおいては逆になる。これは、コンデンサ素子が封口した樹脂から受ける応力が素子の配置された状態により異なるためと考えられる。一方、ＥＳＲは、陽極基体の中心と導電体層との距離の関数なので、封口内のコンデンサ素子の大きさに比例する。これらのことから、前記体積比を指標としてコンデンサ素子の大きさを調整すると、上記両特性の良好なコンデンサを得ることができる。
【００２９】
本発明のチップ状固体電解コンデンサの封口に使用される樹脂の種類としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等チップ状固体電解コンデンサの封止に使用される公知の樹脂が採用できる。また、樹脂封口するための製造機としてトランスファーマシンが好んで使用される。
本発明は、一般に使用されるチップサイズ、特に長さ、幅、及び高さが、7.3×4.3×1.0ｍｍ、7.3×4.3×1.8ｍｍ、7.3×4.3×2.8ｍｍ、7.3×4.3×3.8ｍｍ、6.0×3.2×1.0ｍｍ、6.0×3.2×1.8ｍｍ、6.0×3.2×2.8ｍｍ、及び6.0×3.2×3.8ｍｍのチップサイズのコンデンサに好ましく適用できる。
【００３０】
また本発明のチップ状固体電解コンデンサは、例えば、電圧安定化回路や、ノイズ除去回路等の高容量のコンデンサを用いる回路に好ましく用いることができる。これらの回路は、パソコン、サーバー、カメラ、ゲーム機、ＤＶＤ、ＡＶ機器、携帯電話等の各種デジタル機器や、各種電源等の電子機器に利用可能である。本発明で製造されたチップ状固体電解コンデンサは、初期不良率が小さいことから、これらを用いることにより、初期不良率の低い電子回路及び電子機器を得ることができる。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明の具体例についてさらに詳細に説明するが、以下の例により本発明は限定されるものではない。
下記の例について作製したチップ状固体電解コンデンサの半田実装条件は、２６０℃ピーク（１５０℃で４０秒放置その後昇温して２３０℃以上が３０秒、）の温度パターンを取るように設定したリフロー炉を３回通過させる条件とした。実装後のＬＣ測定は、４Ｖで３０秒値とした。なお各測定数は、ｎ＝３２０点とし、ＬＣ値が、0.1ＣＶ以下のものを合格とした。
【００３２】
実施例１〜３及び比較例１〜２：
ＣＶ（容量と化成電圧の積）５万／ｇのタンタル粉を使用して、表１に示すように大きさ4.0 ×Ｗ×1.8 ｍｍの焼結体を作製した（タンタル質量と寸法Ｗｍｍについては、表１に記載。焼結温度1420℃、焼結時間２０分、焼結体密度6.4ｇ／ｃｍ3、Ｔａリード線0.24ｍｍφ、焼結体の４ｍｍ寸法の長手方向と平行にＴａリード線の一部が埋設されていて焼結体から突き出たリード線部が陽極部となる。）。陽極となる焼結体を0.1％燐酸水溶液中にリード線の一部を除いて浸漬し、陰極のＴａ板電極との間に１８Ｖを印加し、８０℃で３時間化成してＴａ2Ｏ5からなる誘電体酸化皮膜層を形成した。この焼結体のリード線を除いて、２０％酢酸鉛水溶液と３５％過硫酸アンモニウム水溶液の１：１混合液に浸漬し４０℃で１時間放置した後引き上げ水洗後乾燥することを２５回繰り返して、誘電体酸化皮膜層上に二酸化鉛と硫酸鉛との混合物（二酸化鉛が９６％）からなる半導体層を形成した。さらに半導体層上にカーボンペースト、銀ペーストを順次積層し陰極部を形成し固体電解コンデンサ素子を作製した。
別途用意した、表面に錫メッキした厚さ１００μｍの銅合金リードフレーム（幅3.4ｍｍの一対の先端部が３２個存在し、陰極部が載置される先端部は、図１の段差相当部分が0.9ｍｍあり、載置部の長さは4.3ｍｍある。両先端部には同一平面に投影して１ｍｍの隙間がある。）の一対の先端部に、前記した固体電解コンデンサ素子を３個並列に水平に隙間なく接続した（固体電解コンデンサ素子の陰極側、即ち焼結体の4.0×Ｗの面を、段差が存在する先端部に載置し、固体電解コンデンサ素子の陽極側は、他方の先端部に載置し、前者は、銀ペーストの固化で、後者は、スポット溶接で電気的・機械的に接続した。１枚のリードフレームに固体電解コンデンサ素子は、各一対の先端部に３個、全部で９６個接続された。）。ついで、リードフレームの両先端部の一部と固体電解コンデンサ素子を封口するためにエポキシ樹脂でトランスファー成形し、大きさ7.3×4.3×2.8ｍｍのチップ状固体電解コンデンサを作製した（封口後封口外の両先端部の封口端面から各々3.4ｍｍのところを切断し、残りのフレームを除去した後、チップ状固体電解コンデンサに接続された外側に残った先端部をコンデンサの外周に沿って折り曲げ加工し、外部端子とした。１リードフレームから３２個のチップ状固体電解コンデンサが作製された。）。
【００３３】
実施例４〜６及び比較例３：
実施例１で焼結体のＣＶ値を８万／ｇとし、寸法を4.0×Ｗ×1.0ｍｍとし、焼結体の焼結を1340℃３０分で焼結体密度を5.6ｇ／ｃｍ3とし、半導体層をポリピロール（焼結体を５％ピロールアルコール溶液と、0.1％アンソラキノンスルフォン酸及び１０％過硫酸アンモニウムの混合水溶液に交互に浸漬し、４０℃で反応させることを５５回繰り返して形成）とし、リードフレームの段差を0.5ｍｍとし、チップ形状を7.3×4.3×1.8ｍｍとし、封口後の切断位置を2.9ｍｍとした以外は、実施例１と同様にしてチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００３４】
実施例７〜９及び比較例４：
実施例１で、焼結体寸法を4.0×Ｗ×2.5ｍｍとし、半導体層をポリ−エチレンジオキシチオフェン（焼結体をエチレンジオキシチオフェンとアンソラキノンスルフォン酸水溶液＜各微量溶解＞に浸漬し、１７０時間電解重合して形成）とし、リードフレームの段差を1.3ｍｍとし、チップ形状を7.3×4.3×3.5ｍｍとし、封口後の切断位置を3.8ｍｍとした以外は、実施例１と同様にしてチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００３５】
以上作製した各チップ状固体電解コンデンサの寸法Ｗ、チップ体積に対する陽極部を除いた焼結体１個の体積比、容量、コンデンサ内使用全焼結体質量当たりの容量、ＥＳＲ（１００ｋＨｚ）、基板実装後のＬＣの良品率（0.1 ＣＶ以下を合格とした。このときの電圧値を４Ｖとした）を表１に示した。なお、容量、ＥＳＲはｎ＝３２０個の平均値である。
【００３６】
【表１】
2004289139.tif 000006
【００３７】
実施例１〜３と比較例１〜２、実施例４〜６と比較例３、実施例７〜９と比較例４を比べることにより、チップ体積に対する陽極部を除いた焼結体１個の体積比が、0.042〜0.110であれば、体積比以外ほぼ同様なコンデンサに比べＥＳＲが良好で、しかも故障率が小さいチップ状固体電解コンデンサが作製できることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、チップ体積に対する陽極部を除いた焼結体１個の体積比が、0.042〜0.110であるチップ状固体電解コンデンサを提供したものであり、本発明によれば、ＥＳＲが良好で、初期不良率が小さいチップ状固体電解コンデンサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】陽極リード（陽極部）を有する固体電解コンデンサ素子を３個並列に水平に隙間なくリードフレームの先端部に載置した状態を示す本発明のチップ状固体電解コンデンサ例の斜視図である。
【図２】焼結体自身に陽極部を有する固体電解コンデンサ素子を３個並列に水平に隙間なくリードフレームの先端部に載置した状態を示す本発明の他のチップ状固体電解コンデンサ例の斜視図である。
【図３】リードフレームの先端部に載置した固体電解コンデンサ素子を示す従来例のチップ状固体電解コンデンサの斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  リードフレーム
１ａ，１ｂ  リードフレーム先端部
２  固体電解コンデンサ素子
３  陰極部
４  陽極部
４ａ  陽極リード
５  外装部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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