(57)【要約】 【課題】  歩留まりがよく、生産性が向上した固体電解コンデンサの製造方法を提供する。【解決手段】  平板状の支持具４に複数のＴ字状切欠きを設け、互いに隣接に位置するＴ字状の切欠き中心部にコンデンサ素子３のリード線２を配置し折り曲げた部分を更にリード線２を包み込むように圧着する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサ素子を平板状の支持具に整列して接続し、誘電体層、固体電解質層を形成する固体電解コンデンサの製造方法において、前記平板状の支持具の下辺部に複数のＴ字状の切欠きを設け、前記コンデンサ素子に植立されたリード線を前記切欠きの間に配置し、前記リード線を包み込むように前記支持具の下辺部を折りたたみ圧着する工程を含む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】
コンデンサ素子を平板状の支持具に整列して接続し、誘電体層、固体電解質層を形成する固体電解コンデンサの製造方法において、前記平板状の支持具の下辺部に複数の切曲げ部を設け、前記コンデンサ素子に植立されたリード線を前記切曲げ部に挿入、圧着する工程を含む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３】
前記リード線を前記支持具に圧着した後、圧着部の前記リード線を前記支持具に溶接する工程を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項４】
前記リード線を前記支持具に圧着した後、圧着部近傍の前記リード線を前記支持具に溶接する工程を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項５】
コンデンサ素子を平板状の支持具に整列して接続し、誘電体層、固体電解質層を形成する固体電解コンデンサの製造方法において、前記平板状の支持具の下辺部に、前記コンデンサ素子に植立されたリード線を配置し、前記リード線上に当て板を配置し、前記リード線に沿って当て板を曲げた後、前記当て板と前記支持具を溶接する工程を含むことを特徴とする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し、特に支持具に接続した複数個のコンデンサ素子を陽極酸化処理等する固体電解コンデンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ・携帯電話・ゲーム機等に代表されるデジタル機器の高性能化、高機能化に伴いコンピュータのマザーボード、サーバー等のＭＰＵやメモリーの高速化・高周波化が進んでおり、機器に搭載される電子部品の固体電解コンデンサおいても低ＥＳＲ特性が要求されている。
【０００３】
図２は固体電解コンデンサに用いるコンデンサ素子を示す斜視図である。タンタル、アルミニウム、チタン、ニオブなどの弁作用を有する金属粉末からなる成形体１に、同じく弁金属からなる陽極引出線（以後リード線と称す）２が植立されてコンデンサ素子３が形成される。
【０００４】
一般にコンデンサ素子を同時に複数個の処理を実施する為に、金属からなる平板状の支持具に、コンデンサ素子に植立されたリード線の先端部を溶接等の方法で接続し、誘電体層となる酸化皮膜を形成、固体電解質層となる二酸化マンガン層、陰極層となるカーボン層、銀ペースト層を形成し、コンデンサ素子外周部を陰極部、リード線を陽極部とし、陽極及び陰極の電極引出しフレームに配置接続されるまで、コンデンサ素子は支持具に接続された状態で用いられる。
【０００５】
ここで全般的な固体電解コンデンサの製造方法について説明する。図２に示すようにコンデンサ素子は、タンタル等の弁作用金属粉末にバインダーを添加し造粒を行い、リード線２を植立した状態で加圧・成形して所定の形状の成形体１を形成し、単位コンデンサ素子とする。このコンデンサ素子３を高真空中で高温にて焼成してコンデンサ素子のリード線付多孔質焼結体を形成する。図３〜８は固体電解コンデンサの製造途中工程を示し、図３は支持具にコンデンサ素子を接続する工程の斜視図、図４は誘電体層形成工程の模式図、図５は陰極層形成後のコンデンサ素子の断面摸式図、図６は陽陰極引出し工程の斜視図、図７は樹脂モールド外装工程の模式図、図８は引出し端子成形工程の摸式図を示す。多孔質焼結体からなる複数のコンデンサ素子を図３に示すように平板状の支持具４にリード線２を介して吊り下げた状態に上部電極１３と下部電極１４により接続し、次に図４に示すようにコンデンサ素子３を化成処理槽内の化成液５中に浸漬して、化成液５中の陰極板６と平板状の支持具４との間に電圧を印加することによりコンデンサ素子３の表面に誘電体となる酸化皮膜を形成する。続いて、硝酸マンガン溶液への浸漬と熱処理を繰り返し行なって、図５に示すように酸化皮膜表面に固体電解質である二酸化マンガン（ＭｎＯ2 ）層７を形成する。その二酸化マンガン層７上に、カーボン層８、銀ペースト層９を順次形成し、最外層に陰極部を有するコンデンサ素子３を形成する。次に、図６に示すようにコンデンサ素子３に植立されたリード線、及びコンデンサ素子外周の陰極部のそれぞれに電極引き出しリードフレーム１０を配置し、陽極外部リードは溶接等の手段により接続し、コンデンサ素子外周の陰極部に陰極外部リードを導電性接着剤等で接続した後、図７に示すようにリードフレーム１０の一部を除く全体をエポキシ樹脂１１によって外装し、さらに図８に示すようにエポキシ樹脂被覆部から露出したリードフレームを切断・折曲によりそれぞれ陽陰極とし固体電解コンデンサ１２を完成する。
【０００６】
ここで、平板状の支持具に複数のコンデンサ素子を接続する方法においては、コンデンサ特性を向上させる技術が種々開示されている。
【０００７】
例えば特許文献１にコンデンサ素子複数個を、金属製の横バー（支持具ともいう）に対して、当該各コンデンサ素子から一体的に突出する陽極端子棒(リード線ともいう)を溶接にて固着することによって、横バーの長手方向に適宜ピッチの間隔で装着した状態で、コンデンサ素子を、絶縁層形成用の処理液及び各種陰極層形成用の処理液に浸漬するようにした固体電解コンデンサの製造方法が開示されている。
【０００８】
また特許文献２に板状材(支持具ともいう)の反りに対応する方法として細長の板状体に連続溶接するコンデンサ素子面が板状体長手方向と直角方向の位置ずれを補正する方法が開示されている。
【０００９】
さらに、特許文献３にステンレスの薄い板材(支持具ともいう)とタンタル線(リード線ともいう)の溶接を行う際、それぞれの材料の融点（ステンレス約１５００℃、タンタル約３０００℃）に差があるために溶接条件が非常に難しく、溶接条件の変動が頻繁に起こり、ステンレスの薄い板材の反りや、タンタル線との溶接強度が落ちることを防ぐため電極を回転する方法が開示されている。
【００１０】
一方、例えば特許文献４には、リード線と成形体との接合面積を大きくする技術が提案されている。リード線の形状は厚みを規定した箔形状である陽極線、あるいは箔の表面に凸凹を形成し更に接触面積を多くする方法とリード線埋設部でリード線に複数の貫通孔を設ける方法は特性向上に有効とされている。
【００１１】
【特許文献１】特開平０６−１６３３３１号公報
【特許文献２】特開平０９−２３９５４７号公報
【特許文献３】特開平０７−３２３３７８号公報
【特許文献４】特開２０００−０１２３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来技術によると、リード線埋設部の金属粉末とリード線との接触面積との増大によりコンデンサ特性（ＥＳＲ）は向上するが、断面積を増大させたリード線と異種材質の板材である平板状の支持具との接合は融点の違いから抵抗溶接では接続部からコンデンサ素子が脱落するなど困難を極めていた。
【００１３】
また、複数個のコンデンサ素子が溶接不均一な状態で、平板状の支持具に接合されていると後工程の酸化皮膜、二酸化マンガン層形成、カーボン層、銀ペースト層形成工程等で更に溶接部分に負荷にかかり、コンデンサ素子が脱落し歩留まり低下を招く恐れがあった。
【００１４】
一般に平板状の支持具はステンレスあるいはアルミ板等からなり、弁作用金属からなるリード線とは異種金属で、２つの金属の抵抗溶接の場合、一定条件のもとに融点の低い材料の溶融がおこり、融点の高い材料はあたかも溶融したように、融点の低い材料にめり込む状態で固着するが引き剥がし等の応力を加えたとき、数Ｎの応力ではがれる。
【００１５】
以上の状況にあって、本発明の課題は、高容量で高周波特性に優れ、低ＥＳＲ等特性が向上し、歩留まりがよく生産性が向上した固体電解コンデンサの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、コンデンサ素子を平板状の支持具に整列して接続し、誘電体層、固体電解質層を形成する固体電解コンデンサの製造方法において、前記平板状の支持具の下辺部に複数のＴ字状の切欠きを設け、前記コンデンサ素子に植立されたリード線を前記切欠きの間に配置し、前記リード線を包み込むように前記支持具の下辺部を折りたたみ圧着する工程を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、コンデンサ素子を平板状の支持具に整列して接続し、誘電体層、固体電解質層を形成する固体電解コンデンサの製造方法において、前記平板状の支持具の下辺部に複数の切曲げ部を設け、前記コンデンサ素子に植立されたリード線を前記切曲げ部に挿入、圧着する工程を含むことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、前記リード線を前記支持具に圧着した後、圧着部の前記リード線を前記支持具に溶接する工程を含んでもよい。
【００１９】
また、本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、前記リード線を前記支持具に圧着した後、圧着部近傍の前記リード線を前記支持具に溶接する工程を含んでもよい。
【００２０】
さらに、本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、コンデンサ素子を平板状の支持具に整列して接続し、誘電体層、固体電解質層を形成する固体電解コンデンサの製造方法において、前記平板状の支持具の下辺部に、前記コンデンサ素子に植立されたリード線を配置し、前記リード線上に当て板を配置し、前記リード線に沿って当て板を曲げた後、前記当て板と前記支持具を溶接する工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、平板状の支持具とリード線との接続部において、リード線の周囲を支持具の材料で覆うため、引張り、引き剥がし、ねじりの応力に対しても、より堅固な接続状態を維持でき、リード線の断面積の大小あるいは形状によらず支持具に安定した接続ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の支持具の下辺部をリード線上に折りたたみ圧着した模式図を示し、図９〜１１は本発明の実施の形態１の支持具にコンデンサ素子を接続する工程を示し、図９は切欠きを設けた支持具にコンデンサ素子に植立されたリード線を配置する工程の正面図を示し、図１０は支持具の下辺部をリード線側に折り曲げる工程、図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ−Ａ線断面図を示し、図１１は支持具の下辺部をリード線上に折りたたみ圧着する工程、図１１（ａ）は正面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ−Ａ線断面図を示す。図９に示すように、アルミニウム、ステンレスなどの金属からなる平板状の支持具４の下辺部にＴ字状の切欠きをプレス、切削、エッチング等により連続して設ける。切欠きの数は支持具に配置するコンデンサ素子３の数より１箇所多く、等間隔で設けるのが望ましい。次に弁作用金属粉末にバインダーを添加し造粒を行い、この造粒された金属粉末と同一のリード線を用いてリード線を植立した状態で加圧・成形・焼結して所定の形状のコンデンサ素子３（図２参照）を形成し、リード線２を互いに隣接するＴ字状の切欠きの中央部に配置する。
【００２４】
次に、図１０に示すようにコンデンサ素子３のリード線２の配置位置を中心に、支持具の隣接するＴ字状切欠きの残り部分（逆Ｔ字部となる）である下辺部をリード線側に折り曲げる。さらに図１１に示すようにリード線２の外周を支持具の下辺部で包み込むように両端から折りたたみリード線を圧着する（図１参照）。
【００２５】
（実施の形態２）
図１３は、本発明の実施の形態２の支持具にコンデンサ素子を接続する工程を示し、図１３（ａ）は正面図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＡ−Ａ線断面図を示す。平板状の支持具４の下辺部に複数の切曲げ部（ルーバ、ランス、ブリッジともいう）をプレス等により設ける。切曲げ部の深さはリード線が容易に挿入できる程度であるとよい。図１３に示すように、支持具４の切曲げ部にコンデンサ素子３のリード線２を挿入した後、支持具のリード線周囲の切曲げ部を圧着する。
【００２６】
（実施の形態３）
図１４は、本発明の実施の形態３の支持具にコンデンサ素子を接続する工程を示し、図１４（ａ）は正面図、図１４（ｂ）は側面図を示す。本実施の形態は上記実施の形態１または実施の形態２において支持具に圧着したリード線をさらに溶接により接続するものである。即ち、支持具の下辺部においてリード線を圧着した後、図１４に示すように圧着部近傍のリード線２を上部電極１３および下部電極１４により支持具４に溶接する。溶接箇所はリード線２と支持具４の圧着部の近傍であれば上側でもよいし下側でもよい。尚、ここでは、電極を上下に配置した抵抗溶接のダイレクト方式を示したが溶接方式はこの方式には限らない。
【００２７】
（実施の形態４）
図１５は、本発明の実施の形態４の支持具にコンデンサ素子を接続する工程を示し、図１５（ａ）は正面図、図１５（ｂ）は側面図を示す。本実施の形態は上記実施の形態１または実施の形態２において支持具に圧着したリード線をさらに圧着部上で溶接により接続するものである。即ち、支持具の下辺部においてリード線を圧着した後、図１５に示すように圧着部においてリード線２と支持具４を上部電極１３および下部電極１４により溶接する。
【００２８】
（実施の形態５）
図１６は、本発明の実施の形態５の支持具にコンデンサ素子を接続する工程を示し、図１６（ａ）は正面図、図１６（ｂ）は、リード線上に当て板を配置する図１６（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１６（ｃ）は、当て板を曲げる図１６（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１６（ｄ）は、当て板と支持具を溶接する図１６（ａ）のＡ−Ａ線断面図を示す。本実施の形態においては、図１６（ｂ）に示すように平板状の支持具４にコンデンサ素子のリード線２を配置し、平板状の支持具４と同一の材料の当て板１５を配置する。次に図１６（ｃ）に示すように上面よりリード線２に沿って当て板１５を曲げる。その後、図１６（ｄ）に示すように当て板１５と平板状の支持具４を上部電極１３および下部電極１４により溶接する。
【実施例】
【００２９】
アルミニウムからなる厚さ０．５ｍｍの平板状の支持具の下辺部にＴ字状の切欠きを等間隔にプレスにより設ける。次に弁作用金属粉末にバインダーを添加し造粒を行い、この造粒された金属粉末と同一のリード線を用いてリード線を植立した状態で加圧・成形・焼結したコンデンサ素子を形成し、リード線を互いに隣接するＴ字状の切欠きの中央部に配置した。リード線は断面が短径０．３５ｍｍ、長径１．３５ｍｍの楕円形状のリード線を用いた。
【００３０】
次に、リード線の配置位置を中心に、支持具の隣接するＴ字状切欠きの残り部分である下辺部を折り曲げた後、リード線先端の２．０ｍｍを支持具の下辺部で包み込むように両端から折りたたみリード線を圧着した。
【００３１】
（比較例）
実施例で用いた支持具に切欠きを設けずに実施例で用いたのと同様のコンデンサ素子に植立したリード線を支持具に抵抗溶接で接続した。
【００３２】
（接続強度測定）
図１２は接続強度測定を示す模式図である。引っ張り強度は支持具に接続したコンデンサ素子を図１２に示すようにコンデンサ素子の下側に引張った際のコンデンサ素子３が支持具４から接続が外れた時に加えられた力とした。曲げ強度は支持具に接続したコンデンサ素子を図１２に示すように支持具に垂直な方向でコンデンサ素子を押した際のコンデンサ素子３が支持具４から接続が外れた時に加えられた力とした。表１に実施例、比較例それぞれ１０個について引張強度および曲げ強度を測定した結果を示す。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
実施例の引張強度は従来の比較例の溶接に比べ、平均でおよそ１５Ｎ強く、曲げ強度は３０Ｎと安定した強度が得られた。また実施例により支持具に接続したコンデンサ素子について誘電体層形成工程を行なった後、容量（ＣＶ）測定した結果、従来と同一であり溶接による接続と本発明による接続についてコンデンサ素子との導通接続にはなんら問題はなかった。
【００３５】
なお、実施例においては断面が楕円形状のリード線について記載したが、リード線形状には特にこの形状に限らず、公知技術に用いられる丸形状等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１の支持具の下辺部をリード線上に折りたたみ圧着した模式図。
【図２】固体電解コンデンサに用いるコンデンサ素子を示す斜視図。
【図３】固体電解コンデンサの製造途中工程の支持具にコンデンサ素子を接続する工程の斜視図。
【図４】固体電解コンデンサの製造途中工程の誘電体層形成工程の模式図。
【図５】固体電解コンデンサの製造途中工程の陰極層形成後のコンデンサ素子の断面摸式図。
【図６】固体電解コンデンサの製造途中工程の陽陰極引出し工程の斜視図。
【図７】固体電解コンデンサの製造途中工程の樹脂モールド外装工程の模式図。
【図８】固体電解コンデンサの製造途中工程の端子成形工程の摸式図。
【図９】本発明の実施の形態１の支持具にコンデンサ素子を接続する工程の切欠きを設けた支持具にコンデンサ素子に植立されたリード線を配置する工程の正面図。
【図１０】本発明の実施の形態１の支持具にコンデンサ素子を接続する工程の支持具の下辺部をリード線側に折り曲げる工程を示す図、図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図１１】本発明の実施の形態１の支持具にコンデンサ素子を接続する工程の支持具の下辺部をリード線上に折りたたみ圧着する工程を示す図、図１１（ａ）は正面図、図１１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図１２】接続強度測定を示す模式図。
【図１３】本発明の実施の形態２の支持具にコンデンサ素子を接続する工程を示す図、図１３（ａ）は正面図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図１４】本発明の実施の形態３の支持具にコンデンサ素子を接続する工程を示す図、図１４（ａ）は正面図、図１４（ｂ）は側面図。
【図１５】本発明の実施の形態４の支持具にコンデンサ素子を接続する工程を示す図、図１５（ａ）は正面図、図１５（ｂ）は側面図。
【図１６】本発明の実施の形態５の支持具にコンデンサ素子を接続する工程を示す図、図１６（ａ）は正面図、図１６（ｂ）は、リード線上に当て板を配置する図１６（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１６（ｃ）は、当て板を曲げる図１６（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１６（ｄ）は、当て板と支持具を溶接する図１６（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【符号の説明】
【００３７】
１    成形体
２    リード線
３    コンデンサ素子
４    支持具
５    化成液
６    陰極板
７    二酸化マンガン層
８    カーボン層
９    銀ペースト層
１０    リードフレーム
１１    エポキシ樹脂
１２    固体電解コンデンサ
１３    上部電極
１４    下部電極
１５    当て板
【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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【図１５】
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【図１６】
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