(57)【要約】【課題】  素子中間体の所定の部分に導電性ペーストを精度良く付着させることができる固体電解コンデンサの製造方法を提供する。【解決手段】  この固体電解コンデンサの製造方法では、各櫛歯部２７をペースト槽２６内のカーボンペースト２５に浸漬させた状態で、櫛歯部２７の表面２７ｂ及び裏面２７ｃと直交する方向に弁金属箔２８を例えば１往復だけ揺動させる。これにより、カーボンペースト２５の表面２５ａに生じたうねりが抑えられ、カーボンペースト２５に櫛歯部２７がレジスト層１３の上端１３ａまで確実に浸漬される。従って、櫛歯部２７の所定の部分２７ａにカーボンペースト２５を精度良く塗布することが可能になる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁金属基体と、前記弁金属基体上に形成された誘電体層と、前記誘電体層上に形成された固体電解質層とを備える素子中間体を、その所定の部分に導電性ペーストが付着するように前記導電性ペーストに浸漬させる工程を含む固体電解コンデンサの製造方法であって、
前記素子中間体を前記導電性ペーストに浸漬させる工程においては、前記素子中間体を前記導電性ペーストに浸漬させた状態で、前記素子中間体、及び前記導電性ペーストを貯留したペースト槽の少なくとも一方を揺動させることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
前記素子中間体及び前記ペースト槽の少なくとも一方を揺動させる方向は、前記素子中間体の主面と交差する方向であることを特徴とする請求項１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、固体電解コンデンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の固体電解コンデンサの製造方法として、弁金属基体と、弁金属基体上に形成された誘電体層と、誘電体層上に形成された固体電解質層とを備える素子中間体を、その所定の部分に導電性ペーストが付着するように導電性ペーストに浸漬させる工程を含むものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−７７０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術においては、素子中間体に対する導電性ペーストの濡れ性や導電性ペーストの表面張力等の影響により、素子中間体と導電性ペーストとのなじみが悪い場合がある。このような場合に素子中間体を導電性ペーストに浸漬させると、素子中間体に導電性ペーストの表面が追動し、素子中間体を中心として凹状のうねりが導電性ペーストの表面に生じるおそれがある。このようなうねりが導電性ペーストの表面に生じると、素子中間体の所定の部分の上端まで導電性ペーストが付着しなくなってしまう。そして、素子中間体の所定の部分に導電性ペーストが精度良く付着しないと、導電性ペーストは固体電解コンデンサにおいて弁金属基体と対極をなす導電体層となるため、固体電解コンデンサの容量の周波数特性が劣化してしまう。
【０００４】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、素子中間体の所定の部分に導電性ペーストを精度良く付着させることができる固体電解コンデンサの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は、弁金属基体と、弁金属基体上に形成された誘電体層と、誘電体層上に形成された固体電解質層とを備える素子中間体を、その所定の部分に導電性ペーストが付着するように導電性ペーストに浸漬させる工程を含む固体電解コンデンサの製造方法であって、素子中間体を導電性ペーストに浸漬させる工程においては、素子中間体を導電性ペーストに浸漬させた状態で、素子中間体、及び導電性ペーストを貯留したペースト槽の少なくとも一方を揺動させることを特徴とする。
【０００６】
この固体電解コンデンサの製造方法では、素子中間体を導電性ペーストに浸漬させた状態で、素子中間体及びペースト槽の少なくとも一方を揺動させる。これにより、素子中間体の周辺における導電性ペーストの流動性が高まり、たとえ素子中間体と導電性ペーストとのなじみが悪い場合であっても、うねりを抑えて導電性ペーストの表面を平坦化させることができる。従って、素子中間体の所定の部分に導電性ペーストを精度良く付着させることが可能となる。
【０００７】
また、素子中間体及びペースト槽の少なくとも一方を揺動させる方向は、素子中間体の主面と交差する方向であることが好ましい。素子中間体と導電性ペーストとのなじみが悪い場合、導電性ペーストの表面は、特に素子中間体の主面に追動し易い。そこで、素子中間体の主面と交差する方向に素子中間体及びペースト槽の少なくとも一方を揺動させることにより、素子中間体の所定の部分が導電性ペーストと積極的に接触し、確実かつ容易に導電性ペーストの表面を平坦化させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、素子中間体の所定の部分に導電性ペーストを精度良く付着させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態において、「上」、「下」等の語は、図面に示される状態に基づいており、便宜的なものである。
【００１０】
図１に示されるように、固体電解コンデンサ１は、プリント基板２を備えている。プリント基板２は、エポキシ樹脂等からなる基板３を有しており、基板３の上面には、陽極配線４及び陰極配線５が銅等によりパターン形成され、基板３の下面には、陽極端子６及び陰極端子７が銅等によりパターン形成されている。陽極配線４と陽極端子６とは、基板３に設けられたスルーホール８の内壁面に形成されたメッキ層９により電気的に接続され、同様に、陰極配線５と陰極端子７とは、基板３に設けられたスルーホール８の内壁面に形成されたメッキ層９により電気的に接続されている。
【００１１】
プリント基板２上には、コンデンサ素子積層体１０が固定されている。コンデンサ素子積層体１０は、４層のコンデンサ素子１１が積層されて構成されている。
【００１２】
コンデンサ素子１１は、アルミニウム、タンタル又はニオブ等の弁金属からなる箔状の弁金属基体１２を有している。弁金属基体１２は、プリント基板２の陰極配線５上に位置するコンデンサ部１２ａと、コンデンサ部１２ａからプリント基板２の陽極配線４上に延在する電極部１２ｂとにより構成されている。弁金属基体１２においてコンデンサ部１２ａと電極部１２ｂとの間に位置する部分の外側表面には、エポキシ樹脂等からなるレジスト層１３が形成されている。なお、弁金属基体１２は、コンデンサ素子１１において陽極として機能する。
【００１３】
図２に示されるように、弁金属基体１２の外側表面は、エッチングにより粗面化されて拡面化されている。弁金属基体１２のコンデンサ部１２ａの外側表面には、弁金属の酸化物からなる誘電体層１５が形成されており、誘電体層１５の外側表面には、導電性高分子からなる固体電解質層１６が形成されている。更に、固体電解質層１６の外側表面には、カーボンを含む導電性材料からなる内側導電体層１７が形成されており、内側導電体層１７の外側表面には、銀を含む導電性材料からなる外側導電体層１８が形成されている。なお、固体電解質層１６、内側導電体層１７及び外側導電体層１８は、コンデンサ素子１１において陰極として機能する。
【００１４】
図１に示すように、コンデンサ素子積層体１０においては、隣り合うコンデンサ素子１１，１１の外側導電体層１８，１８同士が導電性接着剤２１により接着されており、最下層のコンデンサ素子１１の外側導電体層１８がプリント基板２の陰極配線５に導電性接着剤２１により接着されている。また、コンデンサ素子積層体１０においては、各コンデンサ素子１１の弁金属基体１２の電極部１２ｂがプリント基板２の陽極配線４上に積層されて、レーザ光の照射により陽極配線４に溶接されている。なお、プリント基板２上に固定されたコンデンサ素子積層体１０は、樹脂モールド２２により覆われている。
【００１５】
次に、上述した固体電解コンデンサ１の製造方法について説明する。
【００１６】
まず、外側表面が拡面化された弁金属箔を用意して、櫛歯状に打ち抜く。この弁金属箔の各櫛歯部がコンデンサ素子１１の弁金属基体１２に対応する。続いて、スクリーン印刷によって、櫛歯部の外側表面における所定の部分にレジスト層１３を形成する。これにより、櫛歯部において、レジスト層１３より先端側の部分がコンデンサ部１２ａに対応し、レジスト層１３より基端側の部分が電極部１２ｂに対応することとなる。
【００１７】
続いて、陽極酸化処理によって、櫛歯部の外側表面に誘電体層１５を形成する。そして、化学酸化重合処理又は電解酸化重合処理によって、レジスト層１３を超えないように、誘電体層１５の外側表面に固体電解質層１６を形成する。その後、浸漬法（ディップ法）によって、レジスト層１３を超えないように、固体電解質層１６の外側表面に内側導電体層１７を形成し、更に、内側導電体層１７の外側表面に外側導電体層１８を形成する。
【００１８】
続いて、櫛歯状に打ち抜かれた弁金属箔を４枚重ね合わせ、積層方向に隣り合う櫛歯部の外側導電体層１８，１８同士を導電性接着剤２１により接着する。そして、重ね合わされた弁金属箔から櫛歯部を切り取って、コンデンサ素子積層体１０を得る。
【００１９】
続いて、コンデンサ素子積層体１０をプリント基板２上に固定する。具体的には、最下層のコンデンサ素子１１の外側導電体層１８をプリント基板２の陰極配線５に導電性接着剤２１により接着すると共に、各コンデンサ素子１１の弁金属基体１２の電極部１２ｂをプリント基板２の陽極配線４上に積層して、レーザ光の照射により陽極配線４に溶接する。
【００２０】
最後に、キャスティングモールド、インジェクション又はトランスモールド等によって、樹脂モールド２２を形成して、固体電解コンデンサ１を完成させる。
【００２１】
次に、固体電解質層１６の外側表面に内側導電体層１７を形成するための浸漬法について、より詳細に説明する。
【００２２】
まず、図３に示されるように、カーボンペースト（導電性ペースト）２５を貯留したペースト槽２６を用意する。なお、カーボンペースト２５は、カーボン粒子、樹脂及び溶剤の混合物であり、例えば２００ｍＰａ・ｓ以下の粘度を有している。
【００２３】
続いて、レジスト層１３、誘電体層１５、固体電解質層１６が形成された櫛歯部（素子中間体）２７を複数有する弁金属箔２８を下降させ、各櫛歯部２７においてレジスト層１３の上端１３ａより先端側の所定の部分２７ａにカーボンペースト２５が塗布されるように、各櫛歯部２７をペースト槽２６内のカーボンペースト２５に浸漬させる。この櫛歯部２７の所定の部分２７ａに塗布されたカーボンペースト２５が内側導電体層１７となる。
【００２４】
しかしながら、カーボンペースト２５と櫛歯部２７とのなじみが悪いと、カーボンペースト２５の表面２５ａが櫛歯部２７に追動してしまう。特に、カーボンペースト２５の表面２５ａは、櫛歯部２７の表面（主面）２７ｂ及び裏面（主面）２７ｃに追動し易く、図４（ａ）に示されるように、カーボンペースト２５の表面２５ａに櫛歯部２７を中心とした凹状のうねりが発生してしまう。この凹状のうねりのために、レジスト層１３の上端１３ａにカーボンペースト２５が到達しない。
【００２５】
そこで、図４（ｂ）に示されるように、櫛歯部２７の表面２７ｂ及び裏面２７ｃと直交する方向に弁金属箔２８を１往復だけ揺動させる。これにより、櫛歯部２７の周辺のカーボンペースト２５の流動性が高まり、図４（ｃ）に示されるように、カーボンペースト２５の表面２５ａに生じたうねりが抑えられて、カーボンペースト２５の表面２５ａが平坦化される。そして、櫛歯部２７は、レジスト層１３の上端１３ａまでカーボンペースト２５に確実に浸漬される。
【００２６】
以上説明したように、上述した固体電解コンデンサ１の製造方法では、カーボンペースト２５の表面２５ａのうねりを抑え、各櫛歯部２７の所定の部分２７ａをカーボンペースト２５に確実に浸漬させることができる。更に、櫛歯部２７の表面２７ｂ及び裏面２７ｃにカーボンペースト２５の表面２５ａが追動し易いことから、櫛歯部２７の表面２７ｂ及び裏面２７ｃと直交する方向に弁金属箔２８を揺動させ、櫛歯部２７の所定の部分２７ａをカーボンペースト２５と積極的に接触させることで、確実かつ容易にカーボンペースト２５の表面２５ａを平坦化させることができる。従って、櫛歯部２７の所定の部分２７ａにカーボンペースト２５を精度良く塗布することが可能となる。その結果、固体電解コンデンサ１の容量の周波数特性を向上させることができ、ひいては、固体電解コンデンサ１の歩留まりを向上させることができる。
【００２７】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００２８】
例えば、上記実施形態では、固体電解コンデンサ１は、４層のコンデンサ素子１１を有していたが、これに限定されない。本発明では、固体電解コンデンサは、１層、或いは４層以外の複数層のコンデンサ素子を有するものであってもよい。
【００２９】
また、上記実施形態では、固体電解質層１６の外側表面に内側導電体層１７を形成するための浸漬法において櫛歯部２７を複数有する弁金属箔２８を揺動させたが、これに限定されず、内側導電体層１７の外側表面に外側導電体層１８を形成するための浸漬法において弁金属箔２８を揺動させてもよい。この場合には、レジスト層１３、誘電体層１５、固体電解質層１６、内側導電体層１７が形成された櫛歯部が素子中間体となる。更に、揺動させるのは弁金属箔２８に限定されず、ペースト槽２６であってもよいし、弁金属箔２８及びペースト槽２６の両方であってもよい。
【００３０】
また、上記実施形態では、櫛歯部２７の表面２７ｂ及び裏面２７ｃと直交する方向に１往復だけ弁金属箔２８を揺動させたが、これに限定されない。本発明では、揺動させる方向は必ずしも櫛歯部２７の表面２７ｂ及び裏面２７ｃと直交する方向でなくてもよく、揺動は１往復以上動かすものであっても、或いは片方向に動かすものであってもよい。更に揺動は、円を描くように揺れ動かすものであってもよい。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００３２】
まず、外側表面が拡面化されたアルミニウム製の弁金属箔を用意して、櫛歯状に打ち抜き、３．５ｍｍ×６．５ｍｍの長方形状の櫛歯部を６個形成した。そして、スクリーン印刷によって、櫛歯部の外側表面における所定の部分にレジスト層を形成した。
【００３３】
続いて、化成溶液としてのアジピン酸アンモニウム水溶液に弁金属箔の所定の部分を浸漬させた後、弁金属箔に６Ｖの電圧を印加して陽極酸化反応を進行させて、酸化アルミニウムからなる誘電体層を弁金属箔の表層に形成した。
【００３４】
続いて、３，４−エチレンジオキシチオフェン（Bayel社製  BAYTRONM）０．９ｇ、パラトルエンスルホン酸鉄溶液（Bayel社製  BAYTRON C-B 50）１０．８１ｇ、ブタノール２．６３ｇからなる混合溶液を用意した。そして、この混合溶液に弁金属箔の所定の部分を浸漬させて引き上げ、温度１５０℃の炉内で熱処理を約５分間行った後、水洗いして乾燥させた。この工程を数回繰り返して、３，４−エチレンジオキシチオフェンからなる固体電解質層を誘電体層の外側表面に形成した。
【００３５】
続いて、粘度１００ｍＰａ・ｓのカーボンペーストが貯留されたペースト槽を用意し、浸漬法によって固体電解質層の外側表面にペースト槽内のカーボンペーストを塗布して、厚さ３μｍ程度の内側導電体層を形成した。このとき、カーボンペーストに櫛歯部を浸漬させた状態で、櫛歯部の表面及び裏面に直交する方向に１往復だけ弁金属箔を揺動させた。更に、銀ペーストが貯留されたペースト槽を用意し、浸漬法によって内側導電体層の外側表面にペースト槽内の銀ペーストを塗布して、厚さ２０μｍ程度の外側導電体層を形成した。
【００３６】
続いて、誘電体層、固体電解質層、内側導電体層及び外側導電体層が形成された櫛歯部を弁金属箔から切り取って、コンデンサ素子を得た。そして、コンデンサ素子に鉄製の陽極リード及び陰極リードを接続した後、陽極リード及び陰極リードが部分的に露出するようにコンデンサ素子をエポキシ樹脂で覆って樹脂モールドを形成し、固体電解コンデンサを完成させた。
【００３７】
ここで、ペースト槽内のカーボンペーストに櫛歯部を浸漬させた際に弁金属箔を揺動させて製造した上述の実施例１に係る固体電解コンデンサと、弁金属箔ではなくペースト槽を揺動させて製造した実施例２に係る固体電解コンデンサと、ペースト槽及び弁金属箔のいずれも揺動させずに製造した比較例に係る固体電解コンデンサとについて、それぞれ１００個ずつ所定の部分までカーボンペーストが付着しているか否かを目視にて判定した。その結果、比較例に係る固体電解コンデンサでは、規格範囲内に収まったものが７１％であったのに対し、実施例１に係る固体電解コンデンサでは、規格範囲内に収まったものが９４％であり、実施例２に係る固体電解コンデンサでは、規格範囲内に収まったものが９６％であった。この結果から、固体電解コンデンサの歩留まりを向上させることができるという本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の効果を確認することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一実施形態により製造される固体電解コンデンサの断面図である。
【図２】図１に示される固体電解コンデンサのコンデンサ素子の拡大断面図である。
【図３】本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一実施形態の一部工程を示す図である。
【図４】図３に示されたIV−IV線に沿っての断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…固体電解コンデンサ、１２…弁金属基体、１５…誘電体層、１６…固体電解質層、２５…カーボンペースト（導電性ペースト）、２６…ペースト槽、２７…櫛歯部（素子中間体）、２７ａ…所定の部分、２７ｂ…表面（主面）、２７ｂ…裏面（主面）。
【図１】
2007095820.tif 000003
【図２】
2007095820.tif 000004
【図３】
2007095820.tif 000005
【図４】
2007095820.tif 000006