(57)【要約】【課題】固体電解コンデンサにおいて、弁金属シート体の表面の強固な酸化被膜を除去し、弁金属シート体と接続性のよい接続端子構成とすることにより、接続抵抗の非常に小さい低いＥＳＲ特性を実現できる固体電解コンデンサを提供することを目的とする。【解決手段】弁金属シート体１の所定の位置にスルホール電極７を設けた固体電解コンデンサの弁金属シート体１またはスルホール電極７の上の接続端子１１を下地層９とバリア層１０の２層以上の構成とし、この接続端子１１の上に接続バンプ１２を設ける構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも弁金属シート体の片面に多孔質部を設け、この多孔質部の表面に誘電体被膜、この誘電体被膜の上に固体電解質層、この固体電解質層の上に集電体層を設けてなる固体電解コンデンサにおいて、前記弁金属シート体の所定の位置に設けたスルホールと、この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設けた絶縁部と、前記スルホール内に設けた前記集電体層と接続したスルホール電極と、前記絶縁部の所定の位置に設けた開口部からなり、少なくとも前記スルホール電極および前記弁金属シート体の上に下地層と少なくとも１層以上のバリア層からなる接続端子を設け、この接続端子の上に接続バンプを設けた固体電解コンデンサ。
【請求項２】
弁金属シート体に少なくとも片面を多孔質化されたアルミニウム箔を用いた請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
接続端子の下地層とバリア層にＡｌよりもイオン化傾向が大きな金属を使用した請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
接続端子の下地層をＺｎで形成した請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項５】
接続端子のバリア層を５μｍ以上の厚みを有するＮｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕのいずれか一つを含む金属で形成した請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項６】
接続端子の下地層をＺｎで形成し、接続端子のバリア層を５μｍ以上の厚みを有するＮｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕのいずれか一つを含む金属で形成した請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項７】
接続バンプをＡｕまたはハンダで形成した請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項８】
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を形成し、この誘電体被膜の上に固体電解質層、集電体層を形成してなる固体電解コンデンサにおいて、前記弁金属シート体の所定の位置にスルホールを形成し、この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部を形成し、前記スルホール内に形成した前記集電体層と接続されるスルホール電極と、前記絶縁部の所定の位置に開口部を形成した固体電解コンデンサの製造方法において、少なくとも前記スルホール電極および弁金属シート体の上に下地層と少なくとも１層以上のバリア層からなる接続端子をめっき法で形成する工程と、この接続端子の上に接続バンプをめっき法で形成する工程を含む固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項９】
めっき法を無電解めっき法で行う請求項７に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１０】
接続端子の下地層を置換めっき法で形成し、接続端子のバリア層を還元めっき法で形成する請求項９に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１１】
接続端子の下地層を無電解めっき法で形成し、接続端子のバリア層を電解めっき法で形成する請求項８に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１２】
接続端子の下地層を置換めっき法で形成する請求項１１に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１３】
接続端子のバリア層を電解めっき法で形成する工程において、電解めっきを少なくとも電流密度が１Ａ／ｄｍ2以下で形成する第１工程と電流密度が１Ａ／ｄｍ2以上で形成する第２工程からなる請求項１１に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１４】
第２工程のめっき膜を第１工程のめっき膜より厚く形成する請求項１３に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１５】
接続端子を無電解めっきで形成する工程において、攪拌または超音波によりめっき液に振動を加える請求項９〜１２のいずれか１つに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１６】
接続端子をめっき法で形成する工程において、接続端子を形成する部位以外の弁金属シート体にポリイミド系またはエポキシ系樹脂を塗布し、弁金属シート体の溶出を防ぐ請求項８に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電気機器に利用される固体電解コンデンサ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の固体電解コンデンサとしては、図１４に示すように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２０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２０の多孔質部の表面に誘電体酸化被膜１５を形成し、陽陰極分離のために絶縁部１９を形成した後、誘電体酸化被膜１５の表面に機能性高分子などの固体電解質層１６を設け、その固体電解質層１６の表面に集電体層１７を形成し、この集電体層１７の上に金属による電極層１８を設けてコンデンサ素子を構成している。
【０００３】
この固体電解コンデンサにおいて、電気機器の高周波化に伴って等価直列抵抗（以下ＥＳＲと称す）を低減するための取り組みがなされており、固体電解質層１６および集電体層１７の改良またはこれらの積層構造を工夫し、各コンデンサ素子の電極部をまとめて外部端子に接続するなどの取り組みがなされている。
【０００４】
なお、この出願の発明に関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。
【特許文献１】特開２００１−３５８０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成では、半導体部品と同じように回路基板に表面実装され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。
【０００６】
こうした課題を解決するため、固体電解コンデンサの表面に陽陰極電極端子を配置し、他の部品をこの固体電解コンデンサ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複数の接続端子構造を有する固体電解コンデンサが提案されている。
【０００７】
本発明はこの複数の接続端子構造を有する固体電解コンデンサにおいて、弁金属シート体の表面の強固な酸化被膜を除去し、弁金属シート体と接続性のよい接続端子構成とすることにより、接続抵抗の非常に小さい低いＥＳＲ特性を実現できる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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
【０００９】
本発明の請求項１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設け、この多孔質部の表面に誘電体被膜、この誘電体被膜の上に固体電解質層、この固体電解質層の上に集電体層を設けてなる固体電解コンデンサにおいて、前記弁金属シート体の所定の位置に設けたスルホールと、この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設けた絶縁部と、前記スルホール内に設けた前記集電体層と接続したスルホール電極と、前記絶縁部の所定の位置に設けた開口部からなり、少なくとも前記スルホール電極および前記弁金属シート体の上に下地層と少なくとも１層以上のバリア層からなる接続端子を設け、この接続端子の上に接続バンプを設けた固体電解コンデンサであり、接続端子を２層構成とすることにより、低ＥＳＲ特性を有する高周波応答性に優れた固体電解コンデンサを実現することができる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明は、弁金属シート体に少なくとも片面を多孔質化されたアルミニウム箔を用いた請求項１に記載の固体電解コンデンサであり、請求項１の作用に加えて、特に生産性に優れた固体電解コンデンサを実現することができる。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の発明は、接続端子の下地層とバリア層にＡｌよりもイオン化傾向が大きな金属を使用した請求項１に記載の固体電解コンデンサであり、酸化被膜の形成を最少限に少なくすることにより、接続抵抗を下げることにより低ＥＳＲ特性を有する高周波応答性に優れた固体電解コンデンサを実現することができる。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の発明は、接続端子の下地層をＺｎで形成した請求項１に記載の固体電解コンデンサであり、より接続抵抗を下げることにより低ＥＳＲ特性を実現することができる。
【００１３】
本発明の請求項５に記載の発明は、接続端子のバリア層を５μｍ以上の厚みを有するＮｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕのいずれか一つを含む金属で形成した請求項１に記載の固体電解コンデンサであり、接続バンプの弁金属シートへの拡散を防ぎながら低ＥＳＲ特性を実現することができる。
【００１４】
本発明の請求項６に記載の発明は、接続端子の下地層をＺｎで形成し、接続端子のバリア層を５μｍ以上の厚みを有するＮｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕのいずれか一つを含む金属で形成した請求項１に記載の固体電解コンデンサであり、接続性に優れた低ＥＳＲ特性の固体電解コンデンサを実現することができる。
【００１５】
本発明の請求項７に記載の発明は、接続バンプをＡｕまたはハンダで形成した請求項１に記載の固体電解コンデンサであり、外部の半導体デバイスとの接続性に優れた固体電解コンデンサを実現することができる。
【００１６】
本発明の請求項８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を形成し、この誘電体被膜の上に固体電解質層、集電体層を形成してなる固体電解コンデンサにおいて、前記弁金属シート体の所定の位置にスルホールを形成し、この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部を形成し、前記スルホール内に形成した前記集電体層と接続されるスルホール電極と、前記絶縁部の所定の位置に開口部を形成した固体電解コンデンサの製造方法において、少なくとも前記スルホール電極および弁金属シート体の上に下地層と少なくとも１層以上のバリア層からなる接続端子をめっき法で形成する工程と、この接続端子の上に接続バンプをめっき法で形成する工程を含む固体電解コンデンサの製造方法であり、低ＥＳＲ特性を有する高周波応答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。
【００１７】
本発明の請求項９に記載の発明は、めっき法を無電解めっき法で行う請求項８に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、緻密な膜質の接続端子を形成することができることからＥＳＲ特性の低い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。
【００１８】
本発明の請求項１０に記載の発明は、接続端子の下地層を置換めっき法で形成し、接続端子のバリア層を還元めっき法で形成する請求項９に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、最も弁金属シート体の酸化被膜を介在させないで接続端子を形成することができることから、最もＥＳＲ特性の低い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。
【００１９】
本発明の請求項１１に記載の発明は、接続端子の下地層を無電解めっき法で形成し、接続端子のバリア層を電解めっき法で形成する請求項８に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、より生産性に優れたＥＳＲ特性の低い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。
【００２０】
本発明の請求項１２に記載の発明は、接続端子の下地層を置換めっき法で形成する請求項１１に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、より低ＥＳＲ特性に優れた固体電解コンデンサの生産性に優れた製造方法を提供することができる。
【００２１】
本発明の請求項１３に記載の発明は、接続端子のバリア層を電解めっき法で形成する工程において、電解めっきを少なくとも電流密度が１Ａ／ｄｍ2以下で形成する第１工程と電流密度が１Ａ／ｄｍ2以上で形成する第２工程からなる請求項１１に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、電解めっき法で接続端子を形成する際にＥＳＲをより低減できる製造方法を提供することができる。
【００２２】
本発明の請求項１４に記載の発明は、第２工程のめっき膜を第１工程のめっき膜より厚く形成する請求項１３に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、低ＥＳＲ特性を有する高周波応答性に優れた固体電解コンデンサの生産性に優れた製造方法を提供することができる。
【００２３】
本発明の請求項１５に記載の発明は、接続端子を無電解めっきで形成する工程において、攪拌または超音波によりめっき液に振動を加える請求項９〜１２のいずれか１つに記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、無電解めっき時の発生した気泡を除去することで、めっき膜を緻密に成長させ、ＥＳＲを低減できる高周波応答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。
【００２４】
本発明の請求項１６に記載の発明は、接続端子をめっき法で形成する工程において、接続端子を形成する部位以外の弁金属シート体にポリイミド系またはエポキシ系樹脂を塗布し、弁金属シート体の溶出を防ぐ請求項８に記載の固体電解コンデンサの製造方法であり、めっき時の気泡の発生を防ぐことで、めっき膜を緻密に成長させ、ＥＳＲを低減することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように本発明の固体電解コンデンサおよびその製造方法は、少なくとも前記スルホール電極および前記弁金属シート体の上に下地層と少なくとも１層以上のバリア層からなる接続端子を設け、この接続端子の上に接続バンプを設けることにより、低ＥＳＬ／ＥＳＲ性能を有することができることから高周波応答性に優れた固体電解コンデンサを実現することができるとともに効率よく製造することができる製造方法を提供することができるという効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１および図１〜図９により請求項１〜３および７〜１１に記載の発明を説明する。
【００２７】
図１は本発明の実施の形態における固体電解コンデンサの斜視図、図２は断面構造図、図３は要部の拡大断面図である。また図４〜図９は本発明の固体電解コンデンサの製造方法を説明するための工程断面図である。但し、図１〜図９は模式的であり各位置を寸法的に正しく示したものではない。
【００２８】
まず、本発明の固体電解コンデンサの構造について図１〜図３を用いて説明する。図１〜図３に示す固体電解コンデンサは、少なくとも弁金属シート体１の片面に多孔質部１４を設け、この多孔質部１４の表面に誘電体被膜２を形成し、この誘電体被膜２の上に固体電解質層３、集電体層４を設けて固体電解コンデンサの容量素子部を形成している。
【００２９】
さらに、図３に示すように内周部の弁金属シート体１の所定の位置に設けたスルホール５と、このスルホール５の内壁及び弁金属シート体１の多孔質化されていない面に設けた絶縁部６と、スルホール５内に設けた集電体層４と接続されるスルホール電極７と、絶縁部６の所定の位置に設けた開口部８からなり、このようなスルホール電極７を設けることで固体電解コンデンサ内に逆向きのループ電流が発生し、それがお互いに相殺することによりＥＳＬを低下させることができるコンデンサ構造を形成しており、最後に樹脂モールドなどにより外装１３を形成することにより固体電解コンデンサを構成している。
【００３０】
このような低ＥＳＬ特性を有する固体電解コンデンサの構成において、スルホール電極７または弁金属シート１の上に下地層９と少なくとも１層以上のバリア層１０からなる接続端子１１を設け、この接続端子１１の上に接続バンプ１２を設ける構成にすることを特徴としている。このような構成とすることにより接続抵抗を低くすることが可能となり、弁金属シート体１と接続端子１１との接続界面に酸化物などの介在を最小限に抑制することができる。
【００３１】
ただし、スルホール電極７の上の接続端子１１は下地層９の単層であっても十分に低ＥＳＲ特性を実現することが可能である。その理由は、下地層９を形成するときに弁金属シート体１の表面に強固に形成されている不導体膜である酸化被膜を除去し、この弁金属シート体１の金属表面の上に接続端子１１を形成することができることから、低いＥＳＲ特性を得ることができるものである。
【００３２】
次に、図４〜図９を用いて本発明の固体電解コンデンサの製造工程を説明する。
【００３３】
まず始めに弁金属シート体１として厚み１００μｍのアルミニウム箔を準備し、この弁金属シート体１を電解液中で交流電流を印加して電解エッチングすることにより片面に多孔質部１４を形成した弁金属シート体１を作製する。このときの弁金属シート体１は生産性、コストの観点からアルミニウム箔が好ましいがタンタル、ニオブなどの弁金属であればこれに限定するものではない。
【００３４】
また、多孔質化の方法も直流エッチングなど他の方法でもよい。
【００３５】
次に、図４に示すようにこの多孔質部１４を形成した弁金属シート体１の片面を化成液中で陽極酸化することにより誘電体被膜２を形成した後、この弁金属シート体１の所定の位置にパンチング法やレーザー加工法などを用いてスルホール５を形成する。
【００３６】
次に、図５に示すようにスルホール５の内壁及び弁金属シート体１の多孔質化されていない面に絶縁部６を樹脂などの絶縁材料を電着法あるいは塗布法などにより形成する。
【００３７】
その後、この誘電体被膜２の上に固体電解質層３を形成する。この固体電解質層３の形成方法はポリピロールやポリチオフェンなどのパイ電子共役高分子またはそれ以外の導電性高分子を用いて化学重合や電解重合によって形成することができる。またこの固体電解質層３は化学重合でプレコートした後電解重合することにより形成してもよいし、導電性高分子の粉末の懸濁液を塗布・乾燥した後電解重合してもよいし、硝酸マンガンを含浸させてから熱分解して二酸化マンガンを形成した後導電性高分子を電解重合してもよい。
【００３８】
次に、図６に示すように前記固体電解質層３の上に集電体層４を形成する。この集電体層４はカーボン微粒子の懸濁液および銀ペーストなどの導電性ペーストを用いて、カーボン層と銀ペースト層の積層構造を前記固体電解質層３の上に形成することにより、効率的に電荷を引き出すことが可能である。
【００３９】
次に、スルホール５の内部に集電体層４と電気的に接続したスルホール電極７を形成する。このスルホール電極７を形成する方法としては銀または銅などの低抵抗な導電性ペーストを充填し、熱硬化する方法を用いることができる。この形成方法ではスルホール５内へ導電性ペーストを容易に充填ができることと熱硬化が容易であることから、スルホール電極７を効率よく形成することができる。
【００４０】
また、集電体層４およびスルホール電極７をめっき法などで形成することもできる。この場合、導電性ペーストを用いる方法に比較し、より低ＥＳＲ特性を有する固体電解コンデンサを作製することができる。
【００４１】
次に、図７に示すように多孔質化されていない弁金属シート体１の面上に形成された絶縁部６の所定の位置にフォトリソ法、レーザー加工法などで絶縁部６を除去して開口部８を形成する。レーザー加工法を用いるとき、加工表面に熱酸化層および溶融物などが生じることがあるが、これは固体電解コンデンサのＥＳＲ特性を低下させることになるので、アルカリ、酸などを用いて十分除去することが必要である。
【００４２】
次に、図８に示すように弁金属シート体１の開口部８以外の部位である集電体層４の下面部および外周部など露出した端部などに塗布法、流動浸漬法、静電塗装法、電着法などを用いて絶縁材料で外装１３を形成する。この外装１３はエポキシ樹脂、あるいはシリコン樹脂などの有機絶縁材料を用いて樹脂モールド成型法により形成することができる。このように弁金属シート体１の不必要な露出部を外装１３にて覆うことにより接続端子１１をめっき法で形成する場合、気泡の発生を抑制することが可能となる。
【００４３】
次に、図９に示すようにスルホール電極７および開口部８の弁金属シート体１の上に下地層９を形成した後バリア層１０をめっき法により形成することで２層構造の接続端子１１を形成することで接続抵抗の低い接続端子１１を形成することができる。このめっき法には無電解めっき法、電解めっき法が存在し、無電解めっき法の中でも置換めっき法と還元めっき法とに分類される。
【００４４】
置換めっき法とは下地となる金属と置換反応を起こすことで金属層を形成する方法であり、特に接続抵抗を低く抑えることが可能となる。この置換めっき法を利用して下地層９を形成することにより、弁金属シート体１の表面に形成された薄い酸化物層を除去しながら下地層９を弁金属シート体１の金属表面に直接形成することができる。しかしながら、この反応はイオン化傾向の差を利用しているので厚みの厚い膜を形成することが困難である。また還元めっき法とはイオン化傾向の差と触媒を利用することで金属層を形成する方法であり、緻密な金属層を形成できる代わりに厚膜を形成するには長時間を必要とする。また電解めっき法とは電流を印加することで溶液中に溶解している金属を電気化学的に還元析出させ金属層を形成する方法であり、電流密度により厚膜を短時間に得ることができるものである。
【００４５】
このように、下地層９を特に置換めっき法で形成することが最も低いＥＳＲ特性を実現するために重要となる。そしてこの下地層９を形成した後、下地層９の上にバリア層１０を形成する。このバリア層１０は還元めっき法で形成することで緻密なめっき膜を得ることができるので低ＥＳＲ特性の接続端子１１を得ることが可能となる。また下地層９を無電解めっきで形成した後、バリア層１０を電解めっき法で形成すると短時間で接続端子１１を得ることが可能となり、効率よく接続端子１１を形成することができる。
【００４６】
次に、接続端子１１の上に接続バンプ１２を形成することにより、図２に示す固体電解コンデンサを実現することができる。この接続バンプ１２ははんだを溶融させ形成する方法あるいはＡｕめっき法によりＡｕバンプを形成することにより、半導体部品などをこの固体電解コンデンサの上に直接実装することにより、低ＥＳＲ／ＥＳＬ特性を実現する固体電解コンデンサを実現することができる。
【００４７】
以上説明してきたように、図１〜図３に示す固体電解コンデンサは表面に接続バンプ１２を形成することで外部デバイスとの接続を容易にすることが可能となり、接続の信頼性が向上する。さらに接続端子１１との接続間距離が通常のコンデンサ素子よりも短くなることから、他の半導体デバイスあるいは電子部品と低いＥＳＲ特性での接続を実現することができる。
【００４８】
また、弁金属シート体１として片面をエッチング処理して多孔質化されたアルミニウム箔を用いることができ、既に確立されているアルミ固体電解コンデンサの技術を利用することができることにより、生産性を高めることができる。
【００４９】
さらに弁金属シート体１にアルミニウム箔を用いた場合、接続端子１１をアルミニウムよりもイオン化傾向の大きな金属を主体にすることで無電解めっきにより形成することが可能となるため、最も低いＥＳＲ特性を容易に実現可能となる。
【００５０】
以上のように作製した固体電解コンデンサにおいて、集電体層４から接続バンプ１２までの間のＥＳＲ特性をインピーダンスアナライザで測定した結果、全ての端子において１０ｍΩ以下の低いＥＳＲ特性を実現していた。
【００５１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２および図１０、図１１により請求項４，１２，１５，１６に記載の発明を説明する。
【００５２】
図１０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接続抵抗評価モデルの断面図、図１１は本発明における下地層９の形成方法の違いによるＥＳＲ特性の比較図である。
【００５３】
図１０の接続抵抗評価モデルの固体電解コンデンサは少なくとも弁金属シート体１の片面に多孔質部１４を形成し、この多孔質部１４の表面に誘電体被膜２を形成し、多孔質部１４を形成していない面に絶縁部６を形成し、この絶縁部６の所定の位置に開口部８を形成し、この開口部８に下地層９、下地層９の上にバリア層１０を形成して接続端子１１とし、この接続端子１１の上に接続バンプ１２を形成したものである。この固体電解コンデンサの接続抵抗評価モデルの試料によって、誘電体被膜２の上に形成した電極と接続バンプ１２間の接続抵抗を測定することで本発明の固体電解コンデンサのＥＳＲ特性を間接的に確認した。
【００５４】
弁金属シート体１の表面は通常強固な酸化被膜に覆われていることから、本発明では下地層としてＺｎを置換めっき法を用いることで置換反応を利用することによって酸化被膜を除去しながら弁金属シート体１の金属表面にＺｎを緻密で均一に形成していくことによって下地層９を形成することがＥＳＲの低減に必要となる。
【００５５】
しかしながら、弁金属シート体１は置換めっきの工程において使用される酸またはアルカリ溶液中において気泡を発生させる。この発生した気泡が開口部８に付着してしまうと、その気泡部分でＺｎが置換反応を起こさなくなり下地層９を緻密な膜に形成することが困難となる場合がある。それは弁金属シート体１のめっき液中に放置される状態に大きく左右されることとなる。
【００５６】
この影響を最小限に抑制するために弁金属シート体１に振動を加えることで弁金属シート体１の表面に付着した気泡を除去し、下地層９であるＺｎを弁金属シート体１の表面に緻密に形成することが可能となる。またコンデンサ素子の端部などの弁金属シート体１が露出した部分に外装１３としての樹脂材料などを形成することで気泡を発生させずにＺｎを緻密に形成することが可能となる。この発生する気泡は置換めっきにおいて最も大量に発生するものであるが、無電解めっきにおいても同様の効果が確認できており、無電解めっきの工程で攪拌または超音波によりめっき液に振動を加えることにより緻密なめっき膜を得ることができる。図１１に示すように、従来例は弁金属シート体１の表面に従来の無電解めっきにより形成した接続端子１１の接続抵抗を示し、実施例１は振動を加えていない状態でかつ外装１３を形成していない状態での接続抵抗の特性を示したものであり、従来例と比較して接続抵抗は低くなっていることがわかる。さらに端部などをポリイミド系またはエポキシ系樹脂を塗布することにより外装１３で保護し、振動を加えながら置換めっきを行って下地層９を形成することで、全ての接続端子１１について３ｍΩ以下という非常に低い接続抵抗を実現することが可能となった（実施例２）。
【００５７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３および図１０、図１２、図１３により請求項５，６，１３，１４に記載の発明を説明する。
【００５８】
本発明の実施の形態３における固体電解コンデンサの接続抵抗評価モデルは実施の形態２で用いた図１０と同じもので評価した。図１２はバリア層１０の厚みの違いによる接続抵抗の特性変化図であり、実施の形態２の方法で形成した下地層９の上にバリア層１０をＣｕとした時の厚みと接続抵抗の関係を示す。また図１３は下地層９を無電解めっきで形成した後、バリア層１０を電解めっきで形成した時の電解めっきの第１工程における電流密度の違いによる接続抵抗の特性比較図である。また、実施の形態２と同様に固体電解コンデンサの接続抵抗評価モデルの接続抵抗を測定することで本発明の固体電解コンデンサのＥＳＲを間接的に確認した。
【００５９】
このバリア層１０は接続バンプ１２の過剰な拡散を防ぎ、良導体であることがＥＳＲを低下させるために必要となってくる。
【００６０】
このバリア層１０は接続バンプ１２と接するために接続バンプ１２内へ拡散し合金層を形成する。バリア層１０がある厚みより薄いと拡散は過剰となり、バリア層１０が疎な状態となり接続の強度が弱くなり、電気的な特性も悪くなることがある。図１２の結果より、接続端子１１のバリア層１０は５μｍ以下であると急激に接続抵抗が増大することが分かる。またバリア層１０の構成をＮｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕの単層、ＮｉとＣｕの２層、ＮｉとＡｇの２層とし、それぞれの厚みを５μｍ以上にすると、どの構成においても接続抵抗が３ｍΩ以下となった。
【００６１】
このことからバリア層１０を５μｍ以上形成することでＥＳＲを低下することが可能となる。
【００６２】
次に、実施の形態２の方法で形成した下地層９の上に電解めっきでバリア層１０を形成する方法について説明する。本発明の接続端子１１は複数の金属層で構成されており、異種金属間で抵抗を持つことが予想される。特に電解めっきは還元めっきなどの無電解めっきに比べて、めっき膜の成長速度が大きいことから電流密度による特性の変化が大きく作用してくる。また接続端子１１を形成する時に開口部８が微細な径であることから、特に異種金属上にめっきをする第１工程の電流密度が重要となり、緻密にめっき膜を形成させるためには電解めっきの電流密度を絞ることが重要となり、電解めっき時の第１工程において１Ａ／ｄｍ2以下の電流密度にすることでＥＳＲを低減することが可能となることがわかった。
【００６３】
その後、第２工程において１Ａ／ｄｍ2以上の電流密度でめっき膜を形成することで、めっき膜の成長速度が飛躍的に上昇し、短時間において接続バンプ１２の拡散を防ぐ５μｍ以上のバリア層１０を得ることができることがわかった。
【００６４】
以上のようにして第１工程を１Ａ／ｄｍ2以下の電流密度で形成し、第２工程を１Ａ／ｄｍ2以上で５μｍ以上のバリア層１０を形成すると図１３に示すように全ての端子において接続抵抗を低減できる。
【００６５】
また、第１工程より第２工程で形成されるめっき膜厚を厚くすることによってバリア層１０の成長時間は電流密度と比例して短くなることから、接続バンプ１２の拡散を防ぐ５μｍ以上の厚みを短時間で形成することができることから生産性に優れた工法となる。
【００６６】
置換めっきによりＺｎを形成して下地層９とし、この下地層９の上に接続バンプ１２の拡散を防ぐために５μｍ以上の厚みを有するバリア層１０を形成することで、全ての接続端子１１においてＥＳＲを低下することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明にかかる固体電解コンデンサおよびその製造方法は、低ＥＳＬ／ＥＳＲ性能を有する固体電解コンデンサを実現できることから高周波応答性に優れるという効果を有し、各種電気機器に利用される固体電解コンデンサ及びその製造方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【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斜視図
【図２】同構造断面図
【図３】同要部拡大図
【図４】同製造方法を説明するための断面図
【図５】同断面図
【図６】同断面図
【図７】同断面図
【図８】同断面図
【図９】同断面図
【図１０】本発明の実施の形態２における固体電解コンデンサの接続抵抗評価モデルの断面図
【図１１】同下地層９の形成方法の違いによるＥＳＲ特性の比較図
【図１２】本発明の実施の形態３における固体電解コンデンサのバリア層の厚みの違いによる接続抵抗の特性変化図
【図１３】同電解めっきの第１工程における電流密度の違いによる接続抵抗の特性比較図
【図１４】従来の固体電解コンデンサの断面図
【符号の説明】
【００６９】
１  弁金属シート体
２  誘電体被膜
３  固体電解質層
４  集電体層
５  スルホール
６  絶縁部
７  スルホール電極
８  開口部
９  下地層
１０  バリア層
１１  接続端子
１２  接続バンプ
１３  外装
１４  多孔質部
【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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【図７】
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【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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