(57)【要約】【課題】高周波応答性と実装性に優れた固体電解コンデンサおよびその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】片面に多孔質部が設けられた弁金属シート体１に誘電体被膜、固体電解質層、集電体層８を設け、弁金属シート体１の片面の外周部に陽陰極分離部９を設け、弁金属シート体１の他面に集電体層８と導通して弁金属シート体１を貫通して他面に表出するスルホール電極２に接続された接続端子５と弁金属シート体１と導通するように設けられた接続端子４を設け、接続端子４，５に接続された中間電極１２と集電体層８上に貼り合わされた補強板１１を設け、表層部を中間電極１２を除いて全面被覆する外装１４とから構成する。【選択図】  図１
2004165248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも片面に多孔質部が設けられた弁金属シート体と、この弁金属シート体の多孔質部に形成された誘電体被膜と、この誘電体被膜上に形成された固体電解質層と、この固体電解質層上に形成された集電体層と、前記弁金属シート体の片面の外周部に設けた陽陰極分離部と、前記集電体層と導通して弁金属シート体を貫通して他面に表出するスルホール電極と、前記スルホール電極と弁金属シート体とを絶縁する絶縁膜と、他面に前記スルホール電極に接続された接続端子および前記スルホール電極と絶縁されかつ前記弁金属シート体と導通するように設けられた接続端子と、前記接続端子に接続された中間電極と、前記集電体層上に貼り合わされた補強板と、これらの表層部を中間電極を除いて全面被覆する外装とからなる固体電解コンデンサ。
【請求項２】
少なくとも片面に多孔質部が設けられた弁金属シート体と、この弁金属シート体の多孔質部に形成された誘電体被膜と、この誘電体被膜上に形成された固体電解質層と、この固体電解質層上に形成された集電体層と、前記弁金属シート体の片面の外周部に設けた陽陰極分離部と、前記集電体層と導通して弁金属シート体を貫通して他面に表出するスルホール電極と、前記スルホール電極と弁金属シート体とを絶縁する絶縁膜と、他面に前記スルホール電極に接続された接続端子および前記スルホール電極と絶縁されかつ前記弁金属シート体と導通するように設けられた接続端子と、前記集電体層上に貼り合わされた補強板と、前記弁金属シート体の他面を除いて表層部を被覆する外装とからなる固体電解コンデンサ。
【請求項３】
少なくとも片面に多孔質部が設けられた弁金属シート体と、この弁金属シート体の多孔質部に形成された誘電体被膜と、この誘電体被膜上に形成された固体電解質層と、この固体電解質層上に形成された集電体層と、前記弁金属シート体の片面の外周部に設けた陽陰極分離部と、前記集電体層と導通して弁金属シート体を貫通して他面に表出するスルホール電極と、前記スルホール電極と弁金属シート体とを絶縁する絶縁膜と、他面に前記スルホール電極に接続された接続端子および前記スルホール電極と絶縁されかつ前記弁金属シート体と導通するように設けられた接続端子と、前記接続端子に接続された中間電極と、前記集電体層上に貼り合わされた補強板と、これらの表層部を中間電極を除いて全面被覆する硬さの互いに異なる複数層の外装とからなる固体電解コンデンサ。
【請求項４】
弁金属シート体の他面に接続バンプを有する請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項５】
弁金属シート体がアルミニウムからなる請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項６】
補強板が少なくとも銀、銅またはこれらの合金のいずれかからなる請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項７】
弁金属シート体の片面と補強板が導電性接着剤にて接合された請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項８】
導電性接着剤が銀ペースト、銅ペーストのいずれかからなる請求項５に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項９】
補強板に少なくとも孔または溝のうちいずれか一つが設けられた請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１０】
表面が粗面化している補強板を用いる請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１１】
補強板の弁金属シート体と接着する反対面に弁金属シート体と同じ熱膨張係数を有する緩衝部材を設けた請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１２】
補強板の弁金属シート体と接着する反対面に、弁金属シート体と補強板の中間の熱膨張係数を有する緩衝部材を設けた請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１３】
弁金属シート体の熱膨張係数が補強板の熱膨張係数よりも大きいとき、補強板の弁金属シート体と接着する反対面に面方向に収縮する方向の応力を有する緩衝部材を設けた請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１４】
弁金属シート体の熱膨張係数が補強板の熱膨張係数よりも小さいとき、補強板の弁金属シート体と接着する反対面に面方向に伸張する方向の応力を有する緩衝部材を設けた請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１５】
少なくとも弁金属シート体の片面に多孔質部を形成し、この多孔質部の表面に誘電体被膜、この誘電体被膜上に固体電解質層、この固体電解質層上に集電体層を形成してなる固体電解コンデンサの製造方法において、前記弁金属シート体に複数のスルホールを形成する工程と、前記スルホールの内壁及び弁金属シート体の多孔質化されていない面に絶縁膜を形成する工程と、前記スルホール内に前記集電体層と接続されるスルホール電極および陰電極層を形成する工程と、前記絶縁膜の所定の位置に開口部を形成する工程と、前記開口部およびスルホール電極上に接続端子を形成する工程と、前記陰電極層および陽陰極分離部と補強板とを接合する工程と、前記接続端子上に中間電極を形成する工程と、表層部を全面被覆する外装を形成する工程と、前記弁金属シート体の他面の外装を一部除去して中間電極を表出させる工程とからなる固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１６】
中間電極を形成する方法がめっき、ワイヤボンディング、半田ボールの搭載、半田印刷のいずれかの方法によって接続端子上に中間電極を設ける請求項１５に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１７】
少なくとも弁金属シート体の片面に多孔質部を形成し、この多孔質部の表面に誘電体被膜、この誘電体被膜上に固体電解質層、この固体電解質層上に集電体層を形成してなる固体電解コンデンサの製造方法において、前記弁金属シート体に複数のスルホールを形成する工程と、前記スルホールの内壁及び弁金属シート体の多孔質化されていない面に絶縁膜を形成する工程と、前記スルホール内に前記集電体層と接続されるスルホール電極および陰電極層を形成する工程と、前記絶縁膜の所定の位置に開口部を形成する工程と、前記開口部およびスルホール電極上に接続端子を形成する工程と、前記陰電極層および陽陰極分離部と補強板とを接合する工程と、表層部を弁金属シート体と補強板の一部を露出させて外装を形成する工程と、外装を一部除去して接続端子上に中間電極を形成する工程と、前記弁金属シート体と補強板の一部を露出させている部位に外装を形成させる工程とからなる固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１８】
補強板および弁金属シート体の一部を露出させた部位より給電しながら電気めっきを行うことにより接続端子上に中間電極を形成する請求項１７に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１９】
少なくとも弁金属シート体の片面に多孔質部を形成し、この多孔質部の表面に誘電体被膜、この誘電体被膜上に固体電解質層、この固体電解質層上に集電体層を形成してなる固体電解コンデンサの製造方法において、前記弁金属シート体に複数のスルホールを形成する工程と、前記スルホールの内壁及び弁金属シート体の多孔質化されていない面に絶縁膜を形成する工程と、前記スルホール内に前記集電体層と接続されるスルホール電極および陰電極層を形成する工程と、前記絶縁膜の所定の位置に開口部を形成する工程と、前記開口部およびスルホール電極上に接続端子を形成する工程と、前記陰電極層および陽陰極分離部と接合する補強板に孔または溝を形成する工程と、前記陰電極層および陽陰極分離部と前記補強板とを接合する工程と、前記接続端子上に中間電極を形成する工程と、表層部を全面被覆する外装を形成する工程と、前記弁金属シート体の他面の外装を一部除去して中間電極を表出させる工程とからな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】
本発明は各種電子機器に利用される固体電解コンデンサおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来における固体電解コンデンサとしては、アルミニウムやタンタルなどの多孔質化された弁金属シート体の厚み方向の片面あるいは中間の芯部を電極部とし、この弁金属シート体の多孔質部の表面に誘電体被膜を形成し、その表面に機能性高分子などの固体電解質層を設け、その固体電解質層の表面に集電体層、この集電体層上に金属による電極層を設けてコンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子を積層し各コンデンサ素子の電極部または電極層をまとめて外部端子に接続し、この外部端子を表出するように外装を形成して構成されていた。
【０００３】
上記従来の固体電解コンデンサにおいては、大容量化と等価直列抵抗（以下ＥＳＲと称す）を下げることはできるが、一般的な固体電解コンデンサと同様に、外部端子を介して回路基板上に実装しなければならない。
【０００４】
このように半導体部品と同じように回路基板に表面実装される固体電解コンデンサでは、実際の回路を構成した状態でのＥＳＲや等価直列インダクタンス（以下ＥＳＬと称す）特性が端子長や配線長が存在するために大きくなり、高周波応答性に劣るといった課題を有するものであった。
【０００５】
こうした課題を解決するため、固体電解コンデンサの一方の表面に陽陰極の両方を交互に配列するように配置し、半導体デバイスなどの部品をこの上に直接実装することでＥＳＲやＥＳＬを下げることができる薄型の固体電解コンデンサが提案されている。
【０００６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１１８９８９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのように半導体部品の直下に配置するような場合、従来よりも高い温度環境において動作することとなる。また半導体部品などを直接実装するような場合には、実装時に端子部に応力が加わるため、これに対する十分な強度を有する必要がある。
【０００９】
本発明は以上のように半導体部品等と直接接続でき、高周波応答性に優れた大容量の固体電解コンデンサを実現できる固体電解コンデンサにおいて、より耐応力性に優れ、実装が容易でかつ優れた信頼性を有する固体電解コンデンサとその製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも片面に多孔質部が設けられた弁金属シート体と、この弁金属シート体の多孔質部に形成された誘電体被膜と、この誘電体被膜上に形成された固体電解質層と、この固体電解質層上に形成された集電体層と、前記弁金属シート体の片面の外周部に設けた陽陰極分離部と、前記集電体層と導通して弁金属シート体を貫通して他面に表出するスルホール電極と、前記スルホール電極と弁金属シート体とを絶縁する絶縁膜と、他面に前記スルホール電極に接続された接続端子および前記スルホール電極と絶縁されかつ前記弁金属シート体と導通するように設けられた接続端子と、前記接続端子に接続された中間電極と、前記集電体層上に貼り合わされた補強板と、これらの表層部を中間電極を除いて全面被覆する外装とからなる固体電解コンデンサであり、薄型形状でありながら耐応力性を向上し、かつ外部からコンデンサ素子部を保護できるので、信頼性の面でも優れる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、少なくとも片面に多孔質部が設けられた弁金属シート体と、この弁金属シート体の多孔質部に形成された誘電体被膜と、この誘電体被膜上に形成された固体電解質層と、この固体電解質層上に形成された集電体層と、前記弁金属シート体の片面の外周部に設けた陽陰極分離部と、前記集電体層と導通して弁金属シート体を貫通して他面に表出するスルホール電極と、前記スルホール電極と弁金属シート体とを絶縁する絶縁膜と、他面に前記スルホール電極に接続された接続端子および前記スルホール電極と絶縁されかつ前記弁金属シート体と導通するように設けられた接続端子と、前記集電体層上に貼り合わされた補強板と、前記弁金属シート体の他面を除いて表層部を被覆する外装とからなる固体電解コンデンサであり、請求項１の発明の効果に加え、外部電極の形成が容易であり、電極の微細化が図れる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、少なくとも片面に多孔質部が設けられた弁金属シート体と、この弁金属シート体の多孔質部に形成された誘電体被膜と、この誘電体被膜上に形成された固体電解質層と、この固体電解質層上に形成された集電体層と、前記弁金属シート体の片面の外周部に設けた陽陰極分離部と、前記集電体層と導通して弁金属シート体を貫通して他面に表出するスルホール電極と、前記スルホール電極と弁金属シート体とを絶縁する絶縁膜と、他面に前記スルホール電極に接続された接続端子および前記スルホール電極と絶縁されかつ前記弁金属シート体と導通するように設けられた接続端子と、前記接続端子に接続された中間電極と、前記集電体層上に貼り合わされた補強板と、これらの表層部を中間電極を除いて全面被覆する硬さの互いに異なる複数層の外装とからなる固体電解コンデンサであり、硬さと柔軟性を兼ね備えたより高い強度を備えた固体電解コンデンサを実現できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、弁金属シート体の他面に接続バンプを有する請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、他の部品との接続性に優れた固体電解コンデンサを得ることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、弁金属シート体がアルミニウムからなる請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、大容量でかつ耐応力性に優れた固体電解コンデンサを得ることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、補強板が少なくとも銀、銅またはこれらの合金のいずれかからなる請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、熱による応力を低下することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、弁金属シート体の片面と補強板が導電性接着剤にて接合された請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、強固な接合力と低ＥＳＲ特性を有する性能を実現することができる。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、導電性接着剤が銀ペースト、銅ペーストのいずれかからなる請求項５に記載の固体電解コンデンサであり、強い接合力と低ＥＳＲ性能を容易に実現することができる。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、補強板に少なくとも孔または溝のうちいずれか一つが設けられた請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、コンデンサ素子部と補強板、および外装と補強板との密着性を向上させ、かつ平坦性を良くすることができる。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、表面が粗面化している補強板を用いる請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、外装との密着性を向上させることにより、より高い信頼性を得ることができる。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、補強板の弁金属シート体と接着する反対面に弁金属シート体と同じ熱膨張係数を有する緩衝部材を設けた請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、熱による変形を防止できる。
【００２１】
請求項１２に記載の発明は、補強板の弁金属シート体と接着する反対面に弁金属シート体と補強板の中間の熱膨張係数を有する緩衝部材を設けた請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、熱による変形を低減することができる。
【００２２】
請求項１３に記載の発明は、弁金属シート体の熱膨張係数が補強板の熱膨張係数よりも大きいとき、補強板の弁金属シート体と接着する反対面に面方向に収縮する方向の応力を有する緩衝部材を設けた請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、補強板の厚みをほとんど増すことなく、熱による固体電解コンデンサの変形を防止することができる。
【００２３】
請求項１４に記載の発明は、弁金属シート体の熱膨張係数が補強板の熱膨張係数よりも小さいとき、補強板の弁金属シート体と接着する反対面に、面方向に伸張する方向の応力を有する緩衝部材を設けた請求項１〜３のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、請求項１３の作用と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
請求項１５に記載の発明は、少なくとも弁金属シート体の片面に多孔質部を形成し、この多孔質部の表面に誘電体被膜、この誘電体被膜上に固体電解質層、この固体電解質層上に集電体層を形成してなる固体電解コンデンサの製造方法において、前記弁金属シート体に複数のスルホールを形成する工程と、前記スルホールの内壁及び弁金属シート体の多孔質化されていない面に絶縁膜を形成する工程と、前記スルホール内に前記集電体層と接続されるスルホール電極および陰電極層を形成する工程と、前記絶縁膜の所定の位置に開口部を形成する工程と、前記開口部およびスルホール電極上に接続端子を形成する工程と、前記陰電極層および陽陰極分離部と補強板とを接合する工程と、前記接続端子上に中間電極を形成する工程と、表層部を全面被覆する外装を形成する工程と、前記弁金属シート体の他面の外装を一部除去して中間電極を表出させる工程とからなる固体電解コンデンサの製造方法であり、平滑性の高い電極を有する固体電解コンデンサを製造することができる。
【００２５】
請求項１６に記載の発明は、中間電極を形成する方法がめっき、ワイヤボンディング、半田ボールの搭載、半田印刷のいずれかの方法によって接続端子上に中間電極を設ける請求項１５に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、中間電極を容易に形成できるとともに且つ低ＥＳＲの電極を形成することができる。
【００２６】
請求項１７に記載の発明は、少なくとも弁金属シート体の片面に多孔質部を形成し、この多孔質部の表面に誘電体被膜、この誘電体被膜上に固体電解質層、この固体電解質層上に集電体層を形成してなる固体電解コンデンサの製造方法において、前記弁金属シート体に複数のスルホールを形成する工程と、前記スルホールの内壁及び弁金属シート体の多孔質化されていない面に絶縁膜を形成する工程と、前記スルホール内に前記集電体層と接続されるスルホール電極および陰電極層を形成する工程と、前記絶縁膜の所定の位置に開口部を形成する工程と、前記開口部およびスルホール電極上に接続端子を形成する工程と、前記陰電極層および陽陰極分離部と補強板とを接合する工程と、表層部を弁金属シート体と補強板の一部を露出させて外装を形成する工程と、前記弁金属シート体の他面の外装を一部除去して中間電極を表出させる工程と、露出している前記弁金属シート体と補強板の一部に外装を形成させる工程とからなる固体電解コンデンサの製造方法であり、平滑性の高い電極構造を有する固体電解コンデンサを効率良く形成することができる。
【００２７】
請求項１８に記載の発明は、補強板および弁金属シート体の一部を露出させた部位より給電しながら電気めっきを行うことにより、接続端子上に中間電極を形成する請求項１７に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、中間電極を効率良く形成することができる。
【００２８】
請求項１９に記載の発明は、少なくとも弁金属シート体の片面に多孔質部を形成し、この多孔質部の表面に誘電体被膜、この誘電体被膜上に固体電解質層、この固体電解質層上に集電体層を形成してなる固体電解コンデンサの製造方法において、前記弁金属シート体に複数のスルホールを形成する工程と、前記スルホールの内壁及び弁金属シート体の多孔質化されていない面に絶縁膜を形成する工程と、前記スルホール内に前記集電体層と接続されるスルホール電極および陰電極層を形成する工程と、前記絶縁膜の所定の位置に開口部を形成する工程と、前記開口部およびスルホール電極上に接続端子を形成する工程と、前記陰電極層および陽陰極分離部と接合する補強板に孔または溝を形成する工程と、前記陰電極層および陽陰極分離部と前記補強板とを接合する工程と、前記接続端子上に中間電極を形成する工程と、表層部を全面被覆する外装を形成する工程と、前記弁金属シート体の他面の外装を一部除去して中間電極を表出させる工程とからなる固体電解コンデンサの製造方法であり、より補強板との接合力が高く、かつ平坦性の高い固体電解コンデンサを形成することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の固体電解コンデンサおよびその製造法について実施の形態および図面を用いて説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１及び図１〜図１７により、請求項１、４〜８、１０、１５、１６に記載の発明を説明する。
【００３１】
図１は本発明の実施の形態１における固体電解コンデンサの断面図である。図１に示す固体電解コンデンサは外装１４によってコンデンサ素子部が被覆されているものである。このコンデンサ素子部は図２、図３に示すような構成、形状をもつものであり、図２は陽陰極電極である接続バンプ１３を弁金属シート体１の他面に配置したコンデンサ素子部の一例を示す斜視図、図３はその断面図である。
【００３２】
図１〜図３において、１は弁金属シート体であり、アルミニウムで構成されている。弁金属シート体１の片面には多孔質部７が設けられ、かつ前記弁金属シート体１および前記多孔質部７を貫通してスルホール電極２が設けられている。また弁金属シート体１の片面の外周部分には絶縁性材料からなる陽陰極分離部９が設けられており、集電体層８および陰電極層１０と陽極電極となる弁金属シート体１とのショートを防止している。
【００３３】
図４はスルホール電極２の近傍の断面を拡大したものである。図４において、多孔質部７の表面には誘電体被膜１５が形成されている。この誘電体被膜１５は弁金属シート体１の多孔質部７を陽極酸化することによって酸化アルミニウムの被膜を形成したり、有機物の薄膜をアルミニウムの表面に被覆することによって形成することができる。
【００３４】
次に、前記誘電体被膜１５上にピロールやチオフェン等からなる固体電解質層１６を形成し、さらにその上にカーボン層１７が形成されており、これら固体電解質層１６とカーボン層１７で集電体層８を形成している。さらに、カーボン層１７の上面には銀ペースト、銅ペーストなどの低抵抗を実現する導電性接着剤で形成された陰電極層１０が設けられている。この陰電極層１０はスルホール電極２と接続されており、前記弁金属シート体１と前記陰電極層１０とを陽陰極電極として固体電解コンデンサの容量素子構造を構成している。
【００３５】
また、スルホール１８の内壁は絶縁膜３によって被覆されており、弁金属シート体１を貫通して形成されているスルホール電極２はこの陰電極層１０と一体で形成されている。このスルホール電極２と弁金属シート体１とは絶縁膜３によって絶縁されているとともに、絶縁部６は絶縁膜３と一体で形成することによって弁金属シート体１の他面の表面部分に形成されている接続端子４，５以外の弁金属シート体１を絶縁被覆している。
【００３６】
また、弁金属シート体１の絶縁部６の所定の位置に接続端子４を設けるとともにスルホール電極２の上にも接続端子５を設ける。この接続端子４と接続端子５は交互に配置された構成としている。このような接続端子配置にすることによって、高周波における等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）を大幅に低減することができる。
【００３７】
さらに、これら接続端子４及び接続端子５上に金、半田などによって接続バンプ１３を形成する。この接続バンプ１３を形成することにより、半導体部品を直接接続することができるので、低いＥＳＬ特性を有するモジュール部品などを実現することが可能となる。
【００３８】
このように構成された前記コンデンサ素子部は陰電極層１０を介して補強板１１に貼り合わされている。この陰電極層１０は導電性接着剤を用いることによって、スルホール電極２とを同時に形成することができるとともに前記補強板１１との接合も同時に形成することができる。この導電性接着剤としては接着剤を含有した銀ペースト、銅ペーストなどが抵抗値の観点から最適である。
【００３９】
また、補強板１１は銀または銅あるいはこれらの合金よりなる低抵抗な導電体で構成し、陰電極層１０やスルホール電極２と電気的に低抵抗で導通している。
【００４０】
さらに、少なくとも接合表面をサンドブラストなどによって粗面化した補強板１１を用いることによって、接合の強度をより高めることができることから信頼性が向上する（図示せず）。特に銀を補強板１１に用いたときは、弁金属シート体１であるアルミニウムと比較的熱膨張係数が近く、銀ペーストを熱硬化させて接着した後の反りを小さくすることができる。
【００４１】
さらに、補強板１１の両面を粗面化することにより、外装１４を形成する樹脂材料との密着力が向上し、かつ界面を通じての外装１４内部への湿気などの流入を小さくすることができる。
【００４２】
次に、図１に示すように信頼性と取り扱いの観点から全体に外装１４を形成しているが、中間電極１２を接続端子４および接続端子５上に設けて固体電解コンデンサを構成することができる。少なくともこの構成によって固体電解コンデンサとして機能することもできるが、より半導体部品との接続距離を短くするために前記中間電極１２の上に接続バンプ１３を設けた構成としている。
【００４３】
このような構成とすることにより、薄型形状でありながら耐応力性を向上し、接続バンプ１３を有することから半導体部品との接続が容易に行えるようになり、短配線化によってインピーダンスを大幅に低下し、かつ外部の応力からコンデンサ素子部を保護することができるので、信頼性の面でも優れた固体電解コンデンサを実現することができる。
【００４４】
次に、図５〜図１７を用いて本実施の形態１における構成の固体電解コンデンサの製造方法について説明する。
【００４５】
図５〜図１７は固体電解コンデンサの製造方法の一例を示す断面工程図であり、図５〜図１２はコンデンサ素子部を形成する工程である。
【００４６】
図５は片面に多孔質部７が設けられた弁金属シート体１であり、この弁金属シート体１はアルミニウム箔の片面を酸処理して作製することができる。
【００４７】
次に、レーザ加工やパンチング加工などによって前記弁金属シート体１の所定の位置にスルホール１８を形成したものが図６である。
【００４８】
その後、図７に示すようにスルホール１８の内壁に絶縁膜３を形成するとともに弁金属シート体１の他面に絶縁部６を形成する。このとき、絶縁膜３と絶縁部６は連続した膜の状態で形成することが絶縁信頼性の観点から好ましい。
【００４９】
例えば、その方法としては多孔質部７の上をレジスト材料などで被覆しておき、電着法によって絶縁樹脂層を形成し、その後レジスト材料を溶剤などに浸漬して除去した後、絶縁樹脂層を熱硬化する方法が最も生産性、信頼性の面から好ましい。
【００５０】
次に、図８に示すようにレーザ加工法、エッチング加工法などにより絶縁部６の所定の位置を除去加工して開口部１９を形成する。
【００５１】
その後、図９に示すように多孔質部７の表面の外周部に絶縁樹脂などを塗布あるいは印刷した後に硬化させることにより陽陰極分離部９を形成する。
【００５２】
次に、図１０に示すように多孔質部７の上に集電体層８を形成する。この層は例えば２層からなり、まず重合法によってピロールやチオフェンなどの導電性高分子の膜を形成して固体電解質層１６とし、さらにこの固体電解質層１６の上にカーボンペーストなどを塗布することによってカーボン層１７を形成することによって２層からなる集電体層８を形成することができる。
【００５３】
続いて、図１１に示すように銀ペーストを集電体層８上に塗布あるいは印刷すると共に、同時にスルホール１８の内部にも銀ペーストを充填して硬化させることによって陰電極層１０とスルホール電極２を形成することができる。この時、銀ペーストを均一な加圧力でスキージングすることにより、スルホール１８の内部に均一な高さまで銀ペーストを充填することができる。
【００５４】
次に、図１２に示すように開口部１９の弁金属シート体１の表面とスルホール電極２の銀ペースト表出部に対して、めっきによって銅、金などからなる接続端子４および５を形成することによってコンデンサ素子部が完成することとなる。
【００５５】
その後、図１３〜図１７は信頼性が高くハンドリングし易い固体電解コンデンサ構造とするために、前記コンデンサ素子部をパッケージングする方法の一例を示すものである。
【００５６】
まず、図１３に示すようにコンデンサ素子部に補強板１１を導電性接着剤である銀ペーストなどで貼り付ける。この補強板１１にコンデンサ素子部を貼り合わせることにより、固体電解コンデンサの変形を防止するとともに平坦性を保つことができる。また外部応力に対して信頼性の高い固体電解コンデンサを作製することができる。
【００５７】
次に、図１４に示すように接続端子４，５の上に中間電極１２を形成する。この中間電極１２は例えば半田ボールを接続端子４，５の上に置いた状態で加熱することによって形成したり、半田ペーストを印刷によって塗布した後、溶融させて形成することも可能である。またワイヤボンディング法によってＡｕバンプを設けてもよい。
【００５８】
次に、前記中間電極１２を形成した固体電解コンデンサを適当な治具に保持しながら液状樹脂で完全に被覆した後、液状樹脂を加熱硬化させたり、あるいはトランスファモールド樹脂成形法などの成形方法などにより外装１４を形成して図１５に示す構造を有する固体電解コンデンサとすることができる。
【００５９】
その後、図１６に示すように外装１４の他面を研磨などの平坦な面を形成する方法によって中間電極１２の一部を露出させることにより、中間電極１２が平面上に高精度に配置された固体電解コンデンサを得ることができる。
【００６０】
さらに、半導体部品を直接接続する場合には図１７に示すように中間電極１２の上に金、半田などの接続バンプ１３を形成する。
【００６１】
以上説明してきたような形成方法によれば、平面状に配列した電極端子を高効率で形成できるとともに高い平坦性を有することができることから、半導体部品などの接続端子と容易に接続することができる高周波特性と外部応力に対する信頼性に優れた固体電解コンデンサおよびその製造方法を実現することができる。
【００６２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２及び図１８〜図２３により、請求項１７、１８に記載の発明を説明する。
【００６３】
図１８〜図２３は本発明の実施の形態２における固体電解コンデンサの製造方法を示す断面工程図である。
【００６４】
図１８は実施の形態１と同じ方法によって形成されたコンデンサ素子部である。
【００６５】
その後、図１９に示すようにコンデンサ素子部は導電性を有する補強板１１を弁金属シート体１の片面に導電性接着剤を用いて接着する。この補強板１１は銀、銅などの導電率の高い金属材料を用いることが望ましい。また、導電性接着剤としては銀ペースト、銅ペーストなどの低抵抗な導電性接着剤を用いることが望ましい。
【００６６】
次に、図２０に示すように弁金属シート体１の一部と補強板１１の一部を露出させた状態で、残りの部分を外装１４で覆う。
【００６７】
続いて、図２１に示すようにレーザ加工、エッチング加工などの方法によって外装１４の接続端子４，５の直上部を除去する加工処理をすることによって開口部２０を設け、接続端子４，５が露出した状態とする。
【００６８】
その後、図２２に示すように電気めっきの薬液に浸漬させながら弁金属シート体１と補強板１１の露出部より給電を行い、電気めっきによって開口部２０に接続端子４，５と導通する中間電極１２を形成することにより、高精度に低抵抗の中間電極１２を形成することができるとともに、生産性に優れた形成方法を提供することができる。
【００６９】
この後、図２３に示すように弁金属シート体１と補強板１１の露出部分を絶縁樹脂等で覆って外装１４とし、さらに半導体部品を直接実装する場合には中間電極１２上に実施の形態１と同じ方法により接続バンプ１３を設けることができる。
【００７０】
この方法によれば、中間電極１２を露出させるために実施の形態１のような外装１４を研磨する必要がなくなることから、固体電解コンデンサに応力をかけないので信頼性をより向上することができるとともに弁金属シート体１と補強板１１を露出させて電気めっきの給電部とすることにより、めっきの速度を高めることができるので中間電極１２の形成効率を高めることができる。
【００７１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３及び図２４により、請求項９、１９に記載の発明を説明する。
【００７２】
図２４は本発明の実施の形態３における固体電解コンデンサの構成を示す断面図である。本構成は実施の形態１に示した構成とほぼ同様であり、その製造方法も実施の形態１とほぼ同様である。実施の形態１と大きく異なっている点は補強板１１に孔２１が設けられている点である。この孔２１中には補強板１１とコンデンサ素子部とを接着するときの導電性接着剤（例えば銀ペーストなど）及び外装１４の一部が充填されている。
【００７３】
補強板１１に前記孔２１を設ける目的は、導電性接着剤の余分な材料が孔２１へ流入することによりコンデンサ素子部と補強板１１の間の導電性接着剤の接着層である陰電極層１０の厚みを極力薄くすることができるとともに平坦化もできる。さらにコンデンサ素子部と補強板１１とを接着するときに弁金属シート体１の他面の凹凸を少なくすることができるので接続端子４，５および中間電極１２、あるいは接続バンプ１３の平坦性を向上することもできる。
【００７４】
加えて、導電性接着剤と補強板１１、あるいは外装１４と補強板１１との接合面積が大きくなることから接着強度を高めることができるので信頼性の向上に寄与することができる。
【００７５】
なお、本実施の形態３においては、補強板１１に孔２１を設けたが、孔２１の代わりに溝を設けても同じ効果が得られる。また孔と溝の両方を設けた場合においても同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００７６】
また、本発明の固体電解コンデンサの製造方法は実施の形態１にて説明した製造方法と基本的な工程は同様であるが、補強板１１に孔２１を加工する工程を経た後に実施の形態１と同じようにコンデンサ素子部と導電性接着剤にて貼り合わせることによって作製することができる。また孔２１の代わりに溝を設ける場合には補強板１１の溝を設けた面とコンデンサ素子部とを貼り合わせることによって同じ効果の固体電解コンデンサを作製することができる。
【００７７】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４及び図２５により、請求項２に記載の発明を説明する。
【００７８】
図２５は本発明の実施の形態４における固体電解コンデンサの構成を示す断面図である。本構成は実施の形態３と基本的な構成は同様であるが、外装１４を弁金属シート体１の他面に形成しない構造である点が異なっている。
【００７９】
図２５に示す固体電解コンデンサの構成において、弁金属シート体１の他面においては絶縁部６が外装１４の代わりとなるものである。このような構成とすることにより中間電極１２を形成する必要がなくなることから、全体をさらに薄型にすることができるとともに固体電解コンデンサのインピーダンスをさらに低下させることができる。また接続端子４，５から接続バンプ１３に至る電極の高さとともに電極の幅も小さくすることが容易となるため、より微細な形状の電極が高精度に形成することが可能となる。
【００８０】
そして、この固体電解コンデンサの構成は絶縁部６によって弁金属シート体１の他面の気密性を確保しつつ、外装１４によって全体の強度を満足するものである。
【００８１】
なお、本実施の形態４においては図２５にあるように外装１４が弁金属シート体１の他面に回り込まない構成としたが、接続バンプ１３の高さよりも低い厚みによって外装１４を弁金属シート体１の他面の一部に重なるように形成しても良い。そうすることによって、他の部品との実装を妨げずに、より信頼性に優れた外装１４の構造を実現することができる。
【００８２】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５及び図２６により、請求項３に記載の発明を説明する。
【００８３】
図２６は本発明の実施の形態５における固体電解コンデンサの構成を示す断面図である。図２６に示す固体電解コンデンサは実施の形態３と基本的な構成において同様であるが、外装１４が内部外装２２と外部外装２３の２層で構成されている点が異なっている。例えば内部外装２２を比較的硬度の高い材料とし、外部外装２３を内部外装２２の材料よりも硬度の低い材料とすることにより、内部外装２２で固体電解コンデンサの形状を維持しつつ、外部外装２３によって外部からの衝撃や応力を吸収できることから、より耐応力性に優れた固体電解コンデンサとすることができる。
【００８４】
また、逆に内部外装２２を比較的やわらかい材料とし、外部外装２３をより硬い材料とすることで、柔軟性を有しかつ耐磨耗性に優れた外装１４の構造を実現することができる。このように外装１４の構造を材質の異なる複数の層によって構成することにより、薄型でありながら様々な特性を有する外装１４を得ることができる。
【００８５】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６及び図２７により、請求項１１〜１４に記載の発明を説明する。
【００８６】
図２７は本発明の実施の形態６における固体電解コンデンサの構成を示す断面図である。本実施の形態６の構成は実施の形態３に説明した構成と基本的には同様であるが、補強板１１の片面に緩衝部材２４を設けた点が異なっている。この緩衝部材２４は補強部材１１のコンデンサ素子部との接着面と反対の面に形成している。
【００８７】
この緩衝部材２４の材質は弁金属シート体１と熱膨張係数が同じか、あるいは弁金属シート体１と補強板１１の中間の熱膨張係数を有する材料を用いることが好ましい。
【００８８】
このような構成とすることにより、補強板１１とコンデンサ素子部とを導電性接着剤を用いて加熱接着したときの反りを低減することができるとともに、外気温の変化によって発生する固体電解コンデンサの反りを小さくすることができる。また本発明の固体電解コンデンサは他の半導体部品を直接実装できる構成としているために、発熱の影響を大きく受けることとなるが、本発明の構成とすることにより熱の影響を小さくすることができる。
【００８９】
さらに、接着後の反りを小さくできることから接続端子４，５の平坦性を向上することができることから、中間電極１２や接続バンプ１３の形成が容易であって、かつ他の部品との実装精度も向上させることができる。
【００９０】
また緩衝部材２４として、弁金属シート体１の熱膨張係数が補強板１１の熱膨張係数よりも大きい場合には、面方向に収縮する方向の応力を有するものとし、逆の場合には面方向に伸張する方向のものとすることにより、加熱接着後の反り量を低減することができる。こうした特性を有する緩衝部材２４は、めっき法や蒸着法、スパッタ法などの成膜法を用いることにより、容易に形成することができる。
【００９１】
例えば、スパッタ法によってクロムを成膜する場合、スパッタレートや真空度、成膜時の温度などを変えることにより、様々な応力を有する薄膜を得ることができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、薄型で低インピーダンス特性を有する固体電解コンデンサの耐応力性および耐環境性を向上させ、他の半導体部品などとの実装性を容易にする固体電解コンデンサおよびその製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における固体電解コンデンサの断面図
【図２】同斜視図
【図３】同コンデンサ素子部の断面図
【図４】同拡大断面図
【図５】同製造方法を説明するための断面工程図
【図６】同断面工程図
【図７】同断面工程図
【図８】同断面工程図
【図９】同断面工程図
【図１０】同断面工程図
【図１１】同断面工程図
【図１２】同断面工程図
【図１３】同断面工程図
【図１４】同断面工程図
【図１５】同断面工程図
【図１６】同断面工程図
【図１７】同断面工程図
【図１８】同実施の形態２における固体電解コンデンサの製造方法を説明するための断面工程図
【図１９】同断面工程図
【図２０】同断面工程図
【図２１】同断面工程図
【図２２】同断面工程図
【図２３】同断面工程図
【図２４】同実施の形態３における固体電解コンデンサの断面図
【図２５】同実施の形態４における固体電解コンデンサの断面図
【図２６】同実施の形態５における固体電解コンデンサの断面図
【図２７】同実施の形態６における固体電解コンデンサの断面図
【符号の説明】
１  弁金属シート体
２  スルホール電極
３  絶縁膜
４  接続端子
５  接続端子
６  絶縁部
７  多孔質部
８  集電体層
９  陽陰極分離部
１０  陰電極層
１１  補強板
１２  中間電極
１３  接続バンプ
１４  外装
１５  誘電体被膜
１６  固体電解質層
１７  カーボン層
１８  スルホール
１９  開口部
２０  開口部
２１  孔
２２  内部外装
２３  外部外装
２４  緩衝部材
【図１】
2004165248.tif 000003
【図２】
2004165248.tif 000004
【図３】
2004165248.tif 000005
【図４】
2004165248.tif 000006
【図５】
2004165248.tif 000007
【図６】
2004165248.tif 000008
【図７】
2004165248.tif 000009
【図８】
2004165248.tif 000010
【図９】
2004165248.tif 000011
【図１０】
2004165248.tif 000012
【図１１】
2004165248.tif 000013
【図１２】
2004165248.tif 000014
【図１３】
2004165248.tif 000015
【図１４】
2004165248.tif 000016
【図１５】
2004165248.tif 000017
【図１６】
2004165248.tif 000018
【図１７】
2004165248.tif 000019
【図１８】
2004165248.tif 000020
【図１９】
2004165248.tif 000021
【図２０】
2004165248.tif 000022
【図２１】
2004165248.tif 000023
【図２２】
2004165248.tif 000024
【図２３】
2004165248.tif 000025
【図２４】
2004165248.tif 000026
【図２５】
2004165248.tif 000027
【図２６】
2004165248.tif 000028
【図２７】
2004165248.tif 000029