(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属箔の表面を粗面化し、この表面に誘電体酸化皮膜層を形成した後、この弁作用金属箔の所定の位置に複数の貫通孔を定間隔で直線状に設け、続いて上記貫通孔を含む所定の位置を弁作用金属箔の表裏面からプレス加工して直線状の溝部を表裏対称に形成することにより上記溝部を境界として陽極引き出し部と陰極引き出し部に分離された陽極体を作製し、続いてこの陽極体の溝部に絶縁処理を施した後、上記陰極引き出し部の表面に固体電解質層、陰極層を順次積層形成してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子の陰極層に陰極リード端子を接続すると共に陽極引き出し部に陽極リード端子を接続し、この陽極リード端子ならびに陰極リード端子の一部が夫々外表面に露呈する状態で上記コンデンサ素子を絶縁性の外装樹脂で被覆する固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
溝部を境界として陽極引き出し部と陰極引き出し部に分離された陽極体の上記溝部に施す絶縁処理が、耐熱性のシリコン系粘着剤を塗膜した耐熱テープを溝部に貼り付けることにより行う請求項１に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項３】
弁作用金属箔としてリールに巻回された連続した帯状のものを用いた請求項１に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の製造方法を用いて製造された固体電解コンデンサであって、陽極体を陽極引き出し部と陰極引き出し部に分離する溝部に設けた貫通孔の一部がコンデンサ素子の溝部の両端に夫々残るようにした固体電解コンデンサ。
【請求項５】
弁作用金属箔がアルミニウム、タンタル、ニオブ、ジルコン、チタンのいずれか一つ以上またはこれらの合金からなる請求項４に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項６】
固体電解質層が、モノマーが複素五員環化合物およびその誘電体であり、ドーパントがアリールスルホン酸またはアルキルリン酸エステルの少なくとも一つを用いて電解酸化重合により形成されたものである請求項４に記載の固体電解コンデンサ。
【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使用される固体電解コンデンサの製造方法及び固体電解コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６はこの種の従来の固体電解コンデンサの構成を示した一部切欠斜視図であり、同図６において２１はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子２１は、弁作用金属の一つであるアルミニウム箔の表面をエッチングにより粗面化した陽極体２２の所定の位置にポリイミド粘着テープ２５を貼り付けることによって陽極引き出し部２３と陰極引き出し部２４に分離し、この陰極引き出し部２４の陽極体２２の表面に導電性高分子からなる固体電解質層２６を形成し、さらにこの固体電解質層２６上にカーボンペイント層２７と銀ペイント層２８からなる陰極層２９を順次積層形成することによって構成されているものである。
【０００３】
そして、このように構成されたコンデンサ素子２１の陽極引き出し部２３に陽極リード端子３０を接続すると共に、陽極引き出し部２４に陰極リード端子３１を接続した後、上記陽極リード端子３０と陰極リード端子３１の一部が夫々外部に露呈する状態で上記コンデンサ素子２１を絶縁性の外装樹脂３２で被覆することによって構成されているものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の固体電解コンデンサでは、表面を粗面化して粗面化層を備えたアルミニウム箔からなる陽極体２２をポリイミド粘着テープ２５により陽極引き出し部２３と陰極引き出し部２４に分離した構成としているが、上記陰極引き出し部２４に固体電解質層２６を形成する際に、ポリイミド粘着テープ２５と粗面化層の隙間を通して固体電解質が陰極引き出し部２４から陽極引き出し部２３に到達してしまい、これにより絶縁不良を引き起こしたり、あるいは絶縁破壊に至る場合が稀に発生したりするという問題を有していた。
【０００５】
このためにポリイミド粘着テープ２５の幅を広くしたり、アルミニウム箔からなる陽極体２２との密着性が高い材料を用いたり、あるいはポリイミド粘着テープ２５が貼り付けられる陽極体２２の所定の位置をプレス加工等の手段によって溝加工することによって表面に形成された粗面化層を押し潰し、これにより固体電解質の陽極引き出し部２３への浸入を阻止するという試みがなされているものであった。
【０００６】
しかしながら上記ポリイミド粘着テープ２５の幅を広くしたり、陽極体２２との密着性が高い材料を用いたりしても、数多くの生産ロットに対して常に安定した効果を得ることは難しく、さらには、ポリイミド粘着テープ２５が貼り付けられる陽極体２２の所定の位置に溝加工をする場合には、この溝加工によって陽極体２２を構成するアルミニウム箔は溝の周囲に押し潰されて逃げるように伸び、この伸び量は方向によって不均一なものであり、結果的にアルミニウム箔の内部に残留応力が発生し、溝加工を施した部分のアルミニウム箔は捩れや反り等が発生するようになって生産性や生産効率を低下させ、さらには品質面にも悪影響を与えてしまうという課題を有していた。
【０００７】
本発明はこのような従来の課題を解決し、陽極引き出し部と陰極引き出し部との絶縁性を確実に確保して品質の安定化を図ると共に、捩れや反り等が発生しない、生産性に優れた固体電解コンデンサの製造方法及び固体電解コンデンサを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【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、特に、表面を粗面化して誘電体酸化皮膜層を形成した弁作用金属箔の所定の位置に複数の貫通孔を定間隔で直線状に設け、続いて上記貫通孔を含む所定の位置を表裏面からプレス加工して直線状の溝部を表裏対称に形成することによりこの溝部を境界として陽極引き出し部と陰極引き出し部に分離された陽極体を作製し、続いてこの陽極体の溝部に絶縁処理を施した後、上記陰極引き出し部の表面に固体電解質層、陰極層を順次積層形成してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子の陰極層に陰極リード端子を接続すると共に陽極引き出し部に陽極リード端子を接続し、この陽極リード端子ならびに陰極リード端子の一部が夫々外表面に露呈する状態で上記コンデンサ素子を絶縁性の外装樹脂で被覆するようにした固体電解コンデンサの製造方法というものであり、この方法により、弁作用金属箔の捩れや反りが無く、さらには内部に残留応力が発生し難い溝加工を行って、陽極引き出し部と陰極引き出し部との絶縁性を確実に確保して品質の安定化を図ると共に、生産性に優れた固体電解コンデンサの製造方法を提供することができるという作用効果を有する。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、溝部を境界として陽極引き出し部と陰極引き出し部に分離された陽極体の溝部に施す絶縁処理が、耐熱性のシリコン系粘着剤を塗膜した耐熱テープを溝部に貼り付けることにより行われるようにしたものであり、この方法により、信頼性の必要な作業を簡単に、しかも確実に行うことができるという作用効果を有する。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、弁作用金属箔としてリールに巻回された連続した帯状のものを用いたものであり、この方法により、精度の高い作業を連続して効率良く行うことができるという作用効果を有する。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の製造方法を用いて製造された固体電解コンデンサであって、陽極体を陽極引き出し部と陰極引き出し部に分離する溝部に設けた貫通孔の一部がコンデンサ素子の溝部の両端に夫々残るようにしたという構成のものであり、これにより、陽極引き出し部と陰極引き出し部との絶縁性を確実に確保して品質、信頼性に優れた固体電解コンデンサを安定して提供することができるという作用効果を有する。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、弁作用金属箔がアルミニウム、タンタル、ニオブ、ジルコン、チタンのいずれか一つ以上またはこれらの合金からなる構成としたものであり、これにより、請求項４に記載の発明が有する作用効果をより一層効率良く得ることができるという作用効果を有する。
【００１３】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、固体電解質層がモノマーが複素五員環化合物およびその誘電体であり、ドーパントがアリールスルホン酸またはアルキルリン酸エステルの少なくとも一つを用いて電解酸化重合により形成された構成としたものであり、これにより、請求項４に記載の発明が有する作用効果をより一層効率良く得ることができるという作用効果を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を用いて、本発明の特に請求項１〜６に記載の発明について説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態による固体電解コンデンサの構成を示した一部切欠斜視図であり、同図において１はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子１は、弁作用金属の一つであるアルミニウム箔の表面をエッチングにより粗面化した陽極体２の所定の位置に複数の貫通孔２ａを所定の間隔で直線状に設け、さらにこの貫通孔２ａを含む所定の位置にプレス加工により直線状に形成された溝部（図示せず）上にポリイミド粘着テープ５を貼り付けることによって陽極引き出し部３と陰極引き出し部４に分離し、この陰極引き出し部４の陽極体２の表面に導電性高分子からなる固体電解質層６を形成し、さらにこの固体電解質層６上にカーボンペイント層７と銀ペイント層８からなる陰極層９を順次積層形成することによって構成されているものである。
【００１６】
１０と１１はこのように構成されたコンデンサ素子１の陽極引き出し部３に接続された陽極リード端子と同陰極引き出し部４に接続された陰極リード端子、１２は上記陽極リード端子１０と陰極リード端子１１の一部が夫々外部に露呈する状態で上記コンデンサ素子１を被覆した絶縁性の外装樹脂である。
【００１７】
次に、このように構成された本実施の形態の固体電解コンデンサの製造方法について説明すると、まず図２（ａ），（ｂ）に示すように、連続した帯状のアルミニウム箔をエッチングして表面を粗面化して粗面化層（図示せず）を設け、これを陽極酸化することにより上記粗面化層の表面に誘電体酸化皮膜層（図示せず）を形成した陽極体２の所定の位置に複数の貫通孔２ａを所定の間隔で直線状に設ける。
【００１８】
なお、本実施の形態では、複数のコンデンサ素子１を連続して作製するために、陽極体２の幅方向に２列取りにするように上記貫通孔２ａを直線状に２列に設けたものである。
【００１９】
続いて図３（ａ），（ｂ）に示すように、上記陽極体２に設けた貫通孔２ａを含む所定の位置に陽極体２の表裏面からプレス加工して直線状の溝部２ｂを表裏対称に形成することにより上記溝部２ｂを境界として陽極引き出し部３と陰極引き出し部４に分離された陽極体２を作製する。
【００２０】
続いて図４に示すように、上記陽極体２に設けた直線状の溝部２ｂ上にポリイミド粘着テープ５を貼り付けることにより絶縁処理を行い、その後個片のコンデンサ素子１を得るためのステップの一つである打ち抜き加工（打ち抜き加工部１３）を行う。
【００２１】
続いて、上記陰極引き出し部４の表面に電解酸化重合により導電性高分子であるポリピロールからなる固体電解質層６を形成し、さらにこの固体電解質層６上にカーボンペイント層７と銀ペイント層８からなる陰極層９を順次積層形成した後、個片のコンデンサ素子１を得るためのステップの一つである打ち抜き加工（打ち抜き加工部１４）を行うことにより、図５に示すようなコンデンサ素子１を得る。
【００２２】
その後、このように構成されたコンデンサ素子１の陰極層９に陰極リード端子１１を接続すると共に上記陽極引き出し部３に陽極リード端子１０を接続し、この陽極リード端子１０ならびに陰極リード端子１１の一部が夫々外表面に露呈する状態で上記コンデンサ素子１を絶縁性の外装樹脂１２で被覆して本実施の形態の固体電解コンデンサを作製したものである。
【００２３】
このように構成された本実施の形態による固体電解コンデンサは、陽極体２の所定の位置を表裏面からプレス加工して直線状の溝部２ｂを表裏対称に形成する前に、この溝部２ｂに含まれる位置に複数の貫通孔２ａを定間隔で直線状に設けるようにしたことにより、従来の課題であった陽極体の所定の位置に施した溝加工によって溝加工を施した部分の陽極体に捩れや反り等が発生するという課題を一挙に解決して生産の安定化と生産効率の向上を図ることができるようになるばかりでなく、上記図５からわかるように、陽極体２に所定の間隔で直線状に設けた貫通孔２ａがコンデンサ素子１の陽極引き出し部３と陰極層９を分離する部分の両端に夫々位置するように構成されているため、陽極体２の内部に残留応力が発生し難くなって品質の安定化をも同時に実現することができるものである。
【００２４】
なお、本実施の形態では、固体電解質層６を構成する導電性高分子材料としてピロールを用いて説明したが、これ以外にチオフェン等の複素五員環化合物を用いてもピロールと同等の効果を得ることができる。
【００２５】
また、陽極体２を構成する弁作用金属箔の一例としてアルミニウム箔を用いて説明したが、これ以外にタンタル、ニオブ、ジルコン、チタンのいずれか一つ、あるいはそれらの複合体もしくは合金を使用してもアルミニウム箔と同等の効果を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明による固体電解コンデンサの製造方法は、誘電体酸化皮膜層を形成した弁作用金属箔の所定の位置に複数の貫通孔を定間隔で直線状に設け、この貫通孔を含む所定の位置を弁作用金属箔の表裏面からプレス加工して直線状の溝部を表裏対称に形成することにより上記溝部を境界として陽極引き出し部と陰極引き出し部に分離された陽極体を作製する製造方法としたことにより、溝加工を施した部分の陽極体に捩れや反り等が発生するという課題を一挙に解決して生産の安定化と生産効率の向上を図ることができるようになるばかりでなく、陽極体に設けた貫通孔がコンデンサ素子の陽極引き出し部と陰極層を分離する部分の両端に夫々位置するように構成されているため、陽極体の内部に残留応力が発生し難くなって品質の安定化をも同時に実現することができるようになるものであり、その貢献度は大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による固体電解コンデンサの構成を示した一部切欠斜視図
【図２】（ａ）同製造方法を説明するための貫通孔を設けた陽極体の平面図
（ｂ）同側面図
【図３】（ａ）同製造方法を説明するための溝部を設けた陽極体の平面図
（ｂ）同側面図
【図４】同製造方法を説明するための絶縁処理を行った陽極体の平面図
【図５】同コンデンサ素子の構成を示した一部切欠斜視図
【図６】従来の固体電解コンデンサの構成を示した一部切欠斜視図
【符号の説明】
１  コンデンサ素子
２  陽極体
２ａ  貫通孔
２ｂ  溝部
３  陽極引き出し部
４  陰極引き出し部
５  ポリイミド粘着テープ
６  固体電解質層
７  カーボンペイント層
８  銀ペイント層
９  陰極層
１０  陽極リード端子
１１  陰極リード端子
１２  外装樹脂
１３，１４  打ち抜き加工部
【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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