(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端面に陽極棒を備えた多孔質体を弁作用金属の粉末で固め焼結する工程と，
この多孔質体に対して誘電体層を形成する工程と，
次いで，前記多孔質体のうち前記陽極棒を固着した一端面と反対側の他端面のみを液体の非透過性又は低透過性にする工程と，
次いで，前記多孔質体を固体電解質用溶液中に一端面を上向きに他端面を下向きにして浸漬したのち引き揚げて焼成することによって固体電解質層を形成する工程と，
を備えていることを特徴とする固体電解コンデンサに使用するコンデンサ素子の製造方法。
【請求項２】
前記請求項１の記載において，前記他端面のみを液体に対して非透過性又は低透過性にする工程が，当該他端面に対するレーザ光線の照射によって金属の粉末を互いに溶接する工程であることを特徴とする固体電解コンデンサに使用するコンデンサ素子の製造方法。
【請求項３】
前記請求項１の記載において，前記他端面のみを液体に対して非透過性又は低透過性にする工程が，当該他端面に合成樹脂フィルム又は薄い金属板を接着する工程であることを特徴とする固体電解コンデンサに使用するコンデンサ素子の製造方法。
【請求項４】
前記請求項１の記載において，前記他端面のみを液体に対して非透過性又は低透過性にする工程が，当該他端面に合成樹脂を塗布する工程であることを特徴とする固体電解コンデンサに使用するコンデンサ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，タンタル等の固体電解コンデンサにおいて，これに使用するコンデンサ素子を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に，この種の固体電解コンデンサには，おおまかに言って，例えば，特開昭６０−２２０９２２号公報等に記載され，且つ，図１及び図２に示すように構成した固体電解コンデンサ１００と，例えば，特開平２−１０５５１３号公報等に記載され，且つ，図３に示すように構成した安全ヒューズ付き固体電解コンデンサ２００とがある。
【０００３】
前者の固体電解コンデンサ１００は，弁作用金属の粉末をチップ状に固め焼結した多孔質体２と，この多孔質体２における一端面（上面）２ａに固着した弁作用金属製の陽極棒３と，前記多孔質体２のうち前記一端面２ａを除く外周面に形成した陰極側電極膜４とから成るコンデンサ素子１を，左右一対のリード端子５，６の間に，当該コンデンサ素子１における陽極棒３を一方のリード端子５に対して溶接等に固着するように配設し，このコンデンサ素子１における多孔質体２の外周面における陰極側電極膜４に，他方のリード端子６を接続する一方，これらの全体を合成樹脂製のパッケージ体７にて密封して成る構造である。
【０００４】
また，後者の安全ヒューズ付き固体電解コンデンサ２００は，同じく弁作用金属の粉末をチップ状の固め焼結した多孔質体２と，この多孔質体２における一端面（上面）２ａに固着した弁作用金属製の陽極棒３と，前記多孔質体２のうち前記一端面２ａを除く外周面に形成した陰極側電極膜４とから成るコンデンサ素子１を，左右一対のリード端子５，６の間に，当該コンデンサ素子１における陽極棒３を一方のリード端子５に対して溶接等に固着するように配設し，このコンデンサ素子１における多孔質体２の外周面における陰極側電極膜４と，他方のリード端子６との間を，過電流又は温度の上昇によって溶断するようにした安全ヒューズ線８を介して接続する一方，これらの全体を合成樹脂製のパッケージ体９にて密封して成る構造である。
【０００５】
なお，これらの固体電解コンデンサ１００，２００における両リード端子５，６は，パッケージ体７，９を成形したあとにおいて，二点鎖線で示すように，当該パッケージ体７，９の裏面側に折り曲げられている。また，前記安全ヒューズ線８には，シリコーン樹脂等の弾性樹脂８ａが塗着されている。
【０００６】
これらの固体電解コンデンサ１００，２００に使用するコンデンサ素子１を製造するに際しては，以下に述べる方法が採用されている。
【０００７】
すなわち，先づ，タンタル等の金属粉末を，図４に示すように，外形寸法ｄ０の断面角型等のチップ状に固め焼結した多孔質体２に，当該多孔質体２における一端面（上面）２ａからタンタル等の弁作用金属製の陽極棒３が突出するように固め成形したのち焼結し，この多孔質体２を，その一端面（上面）２ａから突出する陽極棒３にて一端面２ａが上向きで他端面（下面）２ｂが下向きになる姿勢に支持した状態で，りん酸水溶液等の化成液中に浸漬し，この状態で直流電流を印加して陽極酸化を行うことにより，当該多孔質体２の表面に絶縁性の高い五酸化タンタル等の誘電体膜を形成する。
【０００８】
次に，前記多孔質体２を，硝酸マンガン水溶液等の固体電解質用溶液中に浸漬して，この多孔質体２の内部に固体電解質用溶液を浸透し，次いで，固体電解質用溶液中から引き揚げて乾燥したのち焼成するという工程を複数回にわたって繰り返し，これによって，前記五酸化タンタル等の誘電体膜の表面に，二酸化マンガン等の金属酸化物による固体電解質層４ａを形成する。
【０００９】
更に，前記多孔質体２における固体電解質層４ａの表面に，グラファイト膜４ｂを，このグラファイト膜４ｂの表面に銀又は二ッケル等の金属膜４ｃを各々形成することにより，前記陰極側電極膜４を形成するという方法が採用されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし，このコンデンサ素子１における多孔質体２は，前記したように，タンタル等の弁作用金属粉末を固め焼結したものであって，可成り脆い性質であるから，これに対して誘電体層を形成する工程及び固体電解質層４ａを形成する工程等といったその後における各種の工程において，この多孔質体２のうち前記陽極体３を固着した一端面（上面）２ａと反対側の他端面（下面）２ｂ側に，他物への接触等にて欠け又は割れ等の欠損が発生し易くて，コンデンサ素子１として製造工程における不良品の発生率が高いという問題があった。
【００１１】
しかも，前記多孔質体２に対して固体電解質層４ａを形成するに際して，この多孔質体２を，下向きにした姿勢で硝酸マンガン水溶液等の固体電解質用溶液中に浸漬した状態から引き揚げたとき，その内部に浸透していた固体電解質用溶液は，前記引き揚げ後における焼成工程までの間に，当該多孔質体２における他端面（下面）２ｂから直ちに垂れ落ちることになって，多孔質体２の内部に残存する量が少なくなる。
【００１２】
換言すると，一回の浸漬，引き揚げ及び焼成によって固体電解質層を形成できる率，つまり，コート率が可成り低いから，所定の電気的特性を有する固体電解質層を形成するためには，前記多孔質体２を固体電解質用溶液に対して浸漬したのち引き揚げて焼成するという工程の回数を多くしなければならない。
【００１３】
しかし，前記多孔質体２を固体電解質用溶液に対して浸漬したのち引き揚げて焼成するという工程の回数を多くすることは，コストのアップを招来する。
【００１４】
これに加えて，前記した工程の回数を多くすることは，固体電解質層４ａの厚さが，図５に示すように，多孔質体２における他端面（下面）２ｂ側において厚くなることにより，多孔質体２に対して固体電解質層４ａを含む陰極側電極膜４を形成した後におけるコンデンサ素子１の形状が，その下端において最大外形寸法ｄ０max になるというように一端部から他端部に向かって可成り大きく膨らんだ形状になるから，この形状のコンデンサ素子１を使用して，前記図１及び図２に示す構造の固体電解コンデンサ１００又は図３に示す構造の固体電解コンデンサ２００に組み立てる場合に，そのパッケージ体７，９における高さ寸法及び幅寸法を，前記コンデンサ素子１の形状が一端部から他端部に向かって可成り大きく膨らんだ形状になることに対応して大きくしなければならないから，固体電解コンデンサの容量が決まっているときには，その大型化及び重量のアップを招来し，固体電解コンデンサとしての大きさが決まっているときには，その容量を減少を招来するのである。
【００１５】
本発明は，これらの問題を解消することを技術的課題とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明におけるコンデンサ素子の製造方法は，
「一端面に陽極棒を備えた多孔質体を弁作用金属の粉末で固め焼結する工程と，この多孔質体に対して誘電体層を形成する工程と，次いで，前記多孔質体のうち前記陽極棒を固着した一端面と反対側の他端面のみを液体に対して非透過性又は低透過性にする工程と，次いで，前記多孔質体を固体電解質用溶液中に一端面を上向きに他端面を下向きにして浸漬したのち引き揚げて焼成することによって固体電解質層を形成する工程とを備えている。」
ことを特徴としている。
【００１８】
【発明の作用・効果】
このように，チップ状に固め焼結して成る多孔質体における他端面のみを，当該他端面を液体に対して非透過性又は低透過性にしたことにより，この他端面における機械的強度を，このように非透過性又は低透過性にしない場合よりも，高くすることができるから，多孔質体に対する誘電体層及び固体電解質層の形成等の取り扱い中に，当該多孔質体における他端面の部分における欠け又は割れに起因する不良品の発生率を確実に低減できる。
【００１９】
しかも，前記多孔質体を，固体電解質層の形成に際して，固体電解質用溶液中に一端面を上向きにし他端面を下向きにして浸漬したのち引き揚げたときに，その内部に浸透していた固体電解質用溶液が当該多孔質体における他端面（下面）から垂れ落ちることを，当該他端面を液体に対して非透過性又は低透過性にしたことによって確実に阻止乃至低減することができて，多孔質体の内部に溜めておくことができる固体電解質用溶液の量を多くできるから，一回の浸漬，引き揚げ及び焼成によって固体電解質層を形成することができる率，つまり，コート率を大幅に高くできる。
【００２０】
これにより，前記多孔質体を固体電解質用溶液に対して浸漬したのち引き揚げて焼成するという工程の回数を少なくできるから，コストを大幅に低減できる。
【００２１】
これに加えて，前記浸漬，引き揚げ及び焼成の工程の回数が少なくなることにより，多孔質体に対して固体電解質層を含む陰極側電極膜を形成した後におけるコンデンサ素子の形状が一端部から他端部に向かって膨らんだ形状になることを回避乃至低減できるから，このコンデンサ素子を前記図１及び図２に示す構造の固体電解コンデンサ１００又は図３に示す構造の固体電解コンデンサ２００に組み立てる場合に，そのパッケージ体７，９における高さ寸法及び幅寸法を小さくでき，固体電解コンデンサの容量が決まっているときには，その小型・軽量化を，また，固体電解コンデンサとしての大きさが決まっているときには，その大容量を図ることができる。
【００２２】
この場合において，前記多孔質体における他端面のみを，液体に対して非透過性又は低透過性にするには，
（１）．前記他端面に対するレーザ光線の照射によって金属の粉末を互いに溶接する。
（２）．前記他端面に合成樹脂フィルム又は薄い金属板を接着する。
（３）．前記他端面に合成樹脂を塗布する。
のいずれかを採用することが，多孔質体の他端面の部分における欠け又は割れを低減することのために好ましく，特に，前記（１）のレーザ光線の照射は，作業性が良くコストのアップが少ない利点を有する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施の形態を，図６〜図１０の図面について説明する。
【００２４】
図６は，タンタル等の弁作用金属の粉末をチップ状に固め成形したのち焼結して成る多孔質体２を示し，この多孔質体２における一端面（上面）２ａは，同じくタンタル等の弁作用金属製の陽極棒３が，当該陽極棒３が上向きに突出するように固着されている。
【００２５】
そして，この多孔質体２を，図７に示すように，その他端面（下面）２ｂが上向きになる姿勢に保持した状態で，その他端面（下面）２ｂの全面を，ＹＡＧレーザ光線の照射による金属粉末の相互間の溶接にて全体にわたって目詰まりすることにより，この他端面２ｂのみを，液体を透過しない，つまり，液体に対して非透過性にする。
【００２６】
或いは，前記他端面（下面）２ｂの一部を，ＹＡＧレーザ光線の照射による金属粉末の相互間の溶接にて部分的に目詰まりすることにより，この他端面２ｂのみを，液体の透過性が低い，つまり，液体に対して低透過性にする。
【００２７】
次いで，前記従来と同様に，前記多孔質体２を，その一端面２ａにおける陽極棒３を上向きに他端面２ｂを下向きにした姿勢（図５に示す姿勢）に保持して，りん酸水溶液等の化成液中に浸漬し，この状態で直流電流を印加して陽極酸化を行うことにより，当該多孔質体２の表面に絶縁性の高い五酸化タンタル等の誘電体膜を形成する。
【００２８】
次に，前記多孔質体２を，硝酸マンガン水溶液等の固体電解質用溶液中に浸漬して，この多孔質体２の内部に固体電解質用溶液を浸透し，次いで，固体電解質用溶液中から引き揚げて乾燥したのち焼成するという工程を複数回にわたって繰り返し，これによって，前記五酸化タンタル等の誘電体膜の表面に，図８に示すように，二酸化マンガン等の金属酸化物による固体電解質層４ａを形成する。
【００２９】
次に，この固体電解質層４ａに対して，前記従来と同様に，グラファイト膜と，銀又は二ッケル等の金属膜とから成る陰極側電極膜を形成することにより，コンデンサ素子の完成品にする。
【００３０】
ところで，前記多孔質体２における他端面２ｂのみは，前記したように，ＹＡＧレーザ光線の照射による金属粉末の相互間の溶接にて，液体に対して非透過性又は低透過性になっていることにより，固体電解質層４ａの形成に際して，固体電解質用溶液中に浸漬したのち引き揚げたときに，その内部に浸透していた固体電解質用溶液が当該多孔質体２における他端面（下面）２ｂから垂れ落ちることを，この他端面２ａを液体に対して非透過性又は低透過性にしたことによって確実に阻止乃至低減することができて，多孔質体２の内部に溜めておくことができる固体電解質用溶液の量を多くできるから，一回の浸漬，引き揚げ及び焼成によって固体電解質層を形成することができる率，つまり，コート率を大幅に高くできる。
【００３１】
本発明における他の実施の形態においては，図９に示すように，多孔質体２における他端面２ｂの全体に，合成樹脂フィルム１０又は弁作用金属製の薄い金属板を接着することによって，前記他端面２ｂのみを液体に対して非透過性にすることができるほか，図１０に示すように，多孔質体２における他端面２ｂに対して孔を開けた合成樹脂フィルム１０′又は弁作用金属製の薄い金属板を接着するか，他端面２ｂに対して合成樹脂フィルム又は弁作用金属製の薄い金属板を部分的に接着することによって，前記他端面２ｂのみを液体に対して低透過性にすることができる。
【００３２】
本発明における更に他の実施の形態においては，多孔質体２における他端面２ｂの全体に，合成樹脂を液体の状態で塗布したのち乾燥することによって，前記他端面２ｂのみを液体に対して非透過性にすることができるほか，前記他端面２ｂの一部に対して合成樹脂を液体の状態で塗布したのち乾燥することによって，前記他端面２ｂのみを液体に対して低透過性にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ視平断面図である。
【図３】  安全ヒューズ付き固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【図４】  従来のコンデンサ素子における多孔質体を示す斜視図である。
【図５】  前記従来のコンデンサ素子の拡大縦断正面図である。
【図６】  本発明のコンデンサ素子における多孔質体を示す斜視図である。
【図７】  本発明のコンデンサ素子における多孔質体を下側から見たときの斜視図である。
【図８】  前記多孔質体に固体電解質層を形成した状態を示す拡大縦断正面図である。
【図９】  本発明における別の実施の形態による多孔質体を示す斜視図である。
【図１０】本発明における更に別の実施の形態による多孔質体を示す斜視図である。
【符号の説明】
１                  コンデンサ素子
２                  多孔質体
２ａ                多孔質体の一端面
２ｂ                多孔質体の他端面
３                  陽極棒
４                  陰極側電極膜
４ａ                固体電解質層
【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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