(57)【要約】  本発明は、平板型のコンデンサ素子を積層する固体電解コンデンサにおいて、耐湿性が良好で、漏れ電流が少なく、等価直列抵抗を低減させた固体電解コンデンサに関する。  弁作用を有する平板状の金属の表面に陽極酸化皮膜を設け、この金属を二分するように絶縁樹脂帯（マスキング）を施した部分を設け、二分した金属の一方を陽極部とし、残部の表面に固体電解質層を設け、さらにこの固体電解質層上に導電体層を設けてコンデンサ素子とし、さらに前記導電体層および陽極部がそれぞれ対応するように複数個のコンデンサ素子を重ね合わせて積層したものをリードフレームの陰極リード部及び陽極リード部に接続した後、コンデンサ素子にシリコンオイルを少量添加し、乾燥させた後にエポキシ樹脂等の外装樹脂による封口を行うことにより、電気特性及び長期信頼性の極めて優れた固体電解コンデンサを得ることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体皮膜層、固体電解質層及び導電体層を含む固体電解コンデンサにおいて、導電体層表面を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部に撥水性皮膜を有することを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項２】
表面に誘電体皮膜層を有する弁作用金属の一部を陽極部とし、残部の誘電体皮膜層上に固体電解質層、その上に導電体層を形成して陰極部とした固体電解コンデンサにおいて、導電体層表面を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部に撥水性皮膜を有することを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項３】
表面に誘電体皮膜層を有する弁作用金属の一部を陽極部とし、残部の誘電体皮膜層上に固体電解質層、その上の一部に導電体層を形成して陰極部とした複数個のコンデンサ素子の陽極部と陰極部とがそれぞれ積層されてリードフレームに接続され、外装樹脂で封止成形されている固体電解コンデンサであって、導電体層表面を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部に撥水性皮膜を有することを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項４】
導電体層がカーボンペースト層と銀ペースト層を含み、少なくともカーボンペースト層を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部に撥水性皮膜を有する請求項１〜３のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項５】
撥水性皮膜がシリコーンオイルを含む皮膜である請求項１〜４のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項６】
シリコーンオイルの粘度が５ｍＰａ・秒〜５００ｍＰａ・秒である請求項５に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項７】
シリコーンオイルがストレートシリコーンオイルである請求項５に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項８】
シリコーンオイルがジアルキルシリコーン、アルキルアリールシリコーン、またはアルキルハイドロジェンシリコーンである請求項７に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項９】
ジアルキルシリコーンがジメチルシリコーンである請求項８に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１０】
アルキルアリールシリコーンがメチルフェニルシリコーンである請求項８に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１１】
アルキルハイドロジェンシリコーンがメチルハイドロジェンシリコーンである請求項８に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１２】
シリコーンオイルが変性シリコーンオイルである請求項５に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１３】
陽極基体上に誘電体皮膜層、固体電解質層及び導電体層を設けた後、導電体層表面を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部を撥水性皮膜で被覆する工程を含む固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１４】
表面に誘電体皮膜層を有する弁作用金属の一部を陽極部とし、残部の誘電体皮膜層上に固体電解質層を形成し、その上に導電体層を設けた後、導電体層表面を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部を撥水性皮膜で被覆する工程を含む固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１５】
表面に誘電体皮膜層を有する弁作用金属の一部を陽極部とし、残部の誘電体皮膜層上に固体電解質層、その上の一部に導電体層を形成して陰極部とした複数個のコンデンサ素子の陽極部と陰極部とをそれぞれ積層し、リードフレームに接続し、外装樹脂で封止成形する工程を含む積層固体電解コンデンサの製造方法において、導電体層形成後封止前のいずれかの時点で、導電体層表面を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部を撥水性皮膜で被覆する工程を含む固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１６】
撥水性皮膜がシリコーンオイルを含む皮膜である請求項１３〜１５のいずれか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】
【関連出願との関係】
【０００１】
この出願は、米国法典第３５巻第１１１条（ｂ）項の規定に従い、２００５年５月４日に提出した米国仮出願第６０／６７７，３５３の出願日の利益を同第１１９条（ｅ）項（１）により主張する同第１１１条（ａ）項の規定に基づく出願である。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、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。さらに詳しく言えば、誘電体皮膜を有する弁作用金属基体を積層する固体電解コンデンサにおいて、耐湿性が良好で、漏れ電流が少なく、等価直列抵抗を低減させた固体電解コンデンサ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
最近、電子機器の小型化・高周波化が進み、それに使用する電子部品の一種である固体電解コンデンサにおいても小型化が要求されているが、一般には積層型のチップ形状によって小型化の要求に対応している。【０００４】
図１に示す例は、２枚のコンデンサ素子を積層した従来のチップ形状の積層型固体電解コンデンサの斜視図である。外装樹脂１６の内部にあるコンデンサ素子１１、１２が方向を揃えて配置されており、コンデンサ素子１１の陰極部１１ａは陰極リード部１３と導電性接着剤で接合され、コンデンサ素子１２の陰極部１２ａはコンデンサ素子１１の陰極部１１ａと導電性接着剤で接合され、コンデンサ素子１１、１２の陽極部１１ｂ、１２ｂは陽極リード部１４との接合部１５において抵抗溶接により接合された状態を示しており、別に用意したエポキシ樹脂等の外装樹脂１６によって封口されている。【０００５】
固体電解コンデンサのコンデンサ素子に用いられる弁作用を有する金属には、アルミニウムやタンタルなど、表面に誘電体皮膜を設けることが容易なものが使用される。これら表面に誘電体皮膜を設けることが容易な金属は空気中の水分を吸湿する性質を有している場合がある。また誘電体皮膜上に設けられる固体電解質層は微細な孔を有した海綿状の層であり、これも空気中の水分を吸湿する性質を有している。すなわち、コンデンサ素子は吸湿し易い材料から成り立っており、耐電圧２Ｖの２２０μＦコンデンサの場合、コンデンサ素子に含まれる水分は数百ｎｇに達する。このコンデンサ素子に含まれる水分は固体電解コンデンサの電気特性に悪影響を与え、また、耐湿特性などの長期信頼性の悪化の原因にもなっている。【０００６】
従来、エポキシ樹脂等の外装樹脂による封口を行う前にコンデンサ素子を加熱することでコンデンサ素子に含まれる水分を蒸発させていたが、加熱後は急速に空気中の水分を吸収してしまうため、コンデンサ素子に含まれる水分量を大きく低減させることはできなかった。【０００７】
コンデンサ素子を加熱したまま封口を行うことができればコンデンサ素子に含まれる水分量を低減させることは可能であるが、封口を行う装置を改造する必要が生じてしまい、またそのような改造は非常に高価である。従って、コンデンサ素子を加熱したまま封口を行うのは実現が難しい。【０００８】
エポキシ樹脂等の外装樹脂による封口を行った後、固体電解コンデンサを乾燥することでコンデンサ素子に含まれる水分を低減させることは可能であるが、外装樹脂がコンデンサ素子を覆っているため、乾燥には非常に長い時間を必要であり、現実的な解決策とはならない。【０００９】
特開２００１−１２６９６４公報（特許文献１）は、コンデンサ素子の細孔内部の空間を疎水性溶剤で満たす、あるいは前記空間の表面を疎水性溶剤で被覆することを、特開２００１−１２６９６５公報（特許文献２）は前記空間の表面を撥水膜で被覆することをそれぞれ提案しているが、この場合、疎水性溶剤または撥水膜よりも外側に存している固体電解質層、カーボン層、銀層の吸湿を防ぐことができず、また、コンデンサ素子の陽極部の吸湿に対しては効果がない。【００１０】
すなわち、コンデンサ素子に含まれる水分が固体電解コンデンサの電気特性及び耐湿特性などの長期信頼性に悪影響を与えていることは既知であったが、これを解決する現実的な手段を有していなかった。【００１１】
【特許文献１】特開２００１−１２６９６４公報
【特許文献２】特開２００１−１２６９６５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明の課題は、上記の問題点を解決し、電気特性及び耐湿特性などの長期信頼性に優れた固体電解コンデンサ及びそ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】
【００１３】
本発明者等は前述した課題を解決するために鋭意研究した結果、本発明は従来の固体電解コンデンサの製造方法を大きく変更することなく、単にコンデンサ素子に撥水性材料、特にシリコーンオイルを少量添加して乾燥させることにより、コンデンサ素子に含まれる水分を低減させるのみならず、水分の再吸収を著しく鈍化させることにより、電気特性及び長期信頼性の極めて優れた固体電解コンデンサを製作することに成功した。【００１４】
弁作用を有する平板状の金属の表面に陽極酸化皮膜を設け、この金属を二分するように絶縁樹脂帯（マスキング）を施した部分を設け、二分した金属の一方を陽極部とし、残部の表面に固体電解質層を設け、さらにこの固体電解質層上に導電体層を設けてコンデンサ素子とし、さらに前記導電体層および陽極部の接続部がそれぞれ対応するように複数個のコンデンサ素子を重ね合わせて積層したものをリードフレームの陰極リード部及び陽極リード部に接続した後、コンデンサ素子に撥水性材料、特にシリコーンオイルを少量添加し、乾燥させた後にエポキシ樹脂等の外装樹脂による封口を行うことにより、電気特性及び長期信頼性の極めて優れた固体電解コンデンサを得ることができる。【００１５】
すなわち、本発明は以下の固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供するものである。
１．誘電体皮膜層、固体電解質層及び導電体層を含む固体電解コンデンサにおいて、導電体層表面を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部に撥水性皮膜を有することを特徴とする固体電解コンデンサ。
２．表面に誘電体皮膜層を有する弁作用金属の一部を陽極部とし、残部の誘電体皮膜層上に固体電解質層、その上に導電体層を形成して陰極部とした固体電解コンデンサにおいて、導電体層表面を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部に撥水性皮膜を有することを特徴とする固体電解コンデンサ。
３．表面に誘電体皮膜層を有する弁作用金属の一部を陽極部とし、残部の誘電体皮膜層上に固体電解質層、その上の一部に導電体層を形成して陰極部とした複数個のコンデンサ素子の陽極部と陰極部とがそれぞれ積層されてリードフレームに接続され、外装樹脂で封止成形されている固体電解コンデンサであって、導電体層表面を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部に撥水性皮膜を有することを特徴とする固体電解コンデンサ。
４．導電体層がカーボンペースト層と銀ペースト層を含み、少なくともカーボンペースト層を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部に撥水性皮膜を有する前記１〜３のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
５．撥水性皮膜がシリコーンオイルを含む皮膜である前記１〜４のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
６．シリコーンオイルの粘度が５ｍＰａ・秒〜５００ｍＰａ・秒である前記５に記載の固体電解コンデンサ。
７．シリコーンオイルがストレートシリコーンオイルである前記５に記載の固体電解コンデンサ。
８．シリコーンオイルがジアルキルシリコーン、アルキルアリールシリコーン、またはアルキルハイドロジェンシリコーンである前記７に記載の固体電解コンデンサ。
９．ジアルキルシリコーンがジメチルシリコーンである前記８に記載の固体電解コンデンサ。
１０．アルキルアリールシリコーンがメチルフェニルシリコーンである前記８に記載の固体電解コンデンサ。
１１．アルキルハイドロジェンシリコーンがメチルハイドロジェンシリコーンである前記８に記載の固体電解コンデンサ。
１２．シリコーンオイルが変性シリコーンオイルである前記５に記載の固体電解コンデンサ。
１３．陽極基体上に誘電体皮膜層、固体電解質層及び導電体層を設けた後、導電体層表面を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部を撥水性皮膜で被覆する工程を含む固体電解コンデンサの製造方法。
１４．表面に誘電体皮膜層を有する弁作用金属の一部を陽極部とし、残部の誘電体皮膜層上に固体電解質層を形成し、その上に導電体層を設けた後、導電体層表面を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部を撥水性皮膜で被覆する工程を含む固体電解コンデンサの製造方法。
１５．表面に誘電体皮膜層を有する弁作用金属の一部を陽極部とし、残部の誘電体皮膜層上に固体電解質層、その上の一部に導電体層を形成して陰極部とした複数個のコンデンサ素子の陽極部と陰極部とをそれぞれ積層し、リードフレームに接続し、外装樹脂で封止成形する工程を含む積層固体電解コンデンサの製造方法において、導電体層形成後封止前のいずれかの時点で、導電体層表面を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部を撥水性皮膜で被覆する工程を含む固体電解コンデンサの製造方法。
１６．撥水性皮膜がシリコーンオイルを含む皮膜である前記１３〜１５のいずれかに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
このようにコンデンサ素子に撥水性材料、特にシリコーンオイルを添加することにより、電気特性の優れた固体電解コンデンサを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明について詳細に説明する。
（弁作用金属）
本発明において固体電解コンデンサの陽極基体として用いられる弁作用金属としては、例えばアルミニウム、タンタル、チタン、ニオブ、ジルコニウムおよびこれらを基質とする合金等がいずれも使用できる。そして陽極基体の形状としては、平板状の箔や板や棒状等が挙げられる。このうちアルミニウム化成箔が経済性に優れているので実用上多く用いられている。このアルミニウム化成箔は、４０〜２００μｍ厚、平板形素子単位として縦横１〜３０ｍｍ程度の矩形のものが使用される。好ましくは幅２〜２０ｍｍ、長さ２〜２０ｍｍ、より好ましくは幅２〜５ｍｍ、長さ２〜６ｍｍである。【００１８】
陽極基体の表面に設ける誘電体皮膜層は、弁作用金属の表面部分に設けられた弁作用金属自体の酸化物層であってもよく、あるいは、弁作用金属箔の表面上に設けられた他の誘電体層であってもよいが、特に弁作用金属自体の酸化物からなる層であることが望ましい。【００１９】
表面に誘電体皮膜層が形成された平板状の陽極基体の端部の一区画を陽極部とし、残部を陰極部とする。陽極部と陰極部の区分には絶縁樹脂帯（マスキング）を用いても良い。【００２０】
（固体電解質）
次に、陰極部の誘電体皮膜層上に固体電解質を形成させるが、固体電解質層の種類には特に制限は無く、従来公知の固体電解質が使用できるが、とりわけ高導電率の導電性高分子を固体電解質として作製する固体電解質コンデンサは、従来の電解液を用いた湿式電解コンデンサや二酸化マンガンを用いた固体電解コンデンサに比べて、等価直列抵抗成分が低く、大容量でかつ小形となり、高周波性能が良好なために好ましい。【００２１】
本発明の固体電解コンデンサに用いられる固体電解質を形成する導電性重合体は限定されないが、好ましくはπ電子共役系構造を有する導電性重合体、例えばチオフェン骨格を有する化合物、多環状スルフィド骨格を有する化合物、ピロール骨格を有する化合物、フラン骨格を有する化合物等で示される構造を繰り返し単位として含む導電性重合体が挙げられる。【００２２】
導電性重合体の原料として用いられるモノマーのうち、チオフェン骨格を有する化合物としては、例えば、３−メチルチオフェン、３−エチルチオフェン、３−プロピルチオフェン、３−ブチルチオフェン、３−ペンチルチオフェン、３−ヘキシルチオフェン、３−ヘプチルチオフェン、３−オクチルチオフェン、３−ノニルチオフェン、３−デシルチオフェン、３−フルオロチオフェン、３−クロロチオフェン、３−ブロモチオフェン、３−シアノチオフェン、３，４−ジメチルチオフェン、３，４−ジエチルチオフェン、３，４−ブチレンチオフェン、３，４−メチレンジオキシチオフェン、３，４−エチレンジオキシチオフェン等の誘導体を挙げることができる。これらの化合物は、一般に市販されている化合物または公知の方法（例えば、Synthetic Metals誌，1986年，15巻，169頁）で準備できる。【００２３】
また、例えば、多環状スルフィド骨格を有する化合物としては、例えば、１，３−ジヒドロ多環状スルフィド（別名、１，３−ジヒドロベンゾ［ｃ］チオフェン）骨格を有する化合物、１，３−ジヒドロナフト［２，３−ｃ］チオフェン骨格を有する化合物が使用できる。さらには１，３−ジヒドロアントラ［２，３−ｃ］チオフェン骨格を有する化合物、１，３−ジヒドロナフタセノ［２，３−ｃ］チオフェン骨格を有する化合物を挙げることができ、公知の方法、例えば特開平8-3156号公報（US5530139）記載の方法により準備することができる。【００２４】
また、例えば、１，３−ジヒドロナフト［１，２−ｃ］チオフェン骨格を有する化合物、１，３−ジヒドロフェナントラ［２，３−ｃ］チオフェン誘導体、１，３−ジヒドロトリフェニロ［２，３−ｃ］チオフェン骨格を有する化合物、１，３−ジヒドロベンゾ［ａ］アントラセノ［７，８−ｃ］チオフェン誘導体等も使用できる。【００２５】
縮合環に窒素またはＮ−オキシドを任意に含んでいる化合物もあり、１，３−ジヒドロチエノ［３，４−ｂ］キノキサリンや、１，３−ジヒドロチエノ［３，４−ｂ］キノキサリン−４−オキシド、１，３−ジヒドロチエノ［３，４−ｂ］キノキサリン−４，９−ジオキシド等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。【００２６】
また、ピロール骨格を有する化合物としては、例えば、３−メチルピロール、３−エチルピロール、３−プロピルピロール、３−ブチルピロール、３−ペンチルピロール、３−ヘキシルピロール、３−ヘプチルピロール、３−オクチルピロール、３−ノニルピロール、３−デシルピロール、３−フルオロピロール、３−クロロピロール、３−ブロモピロール、３−シアノピロール、３，４−ジメチルピロール、３，４−ジエチルピロール、３，４−ブチレンピロール、３，４−メチレンジオキシピロール、３，４−エチレンジオキシピロール等の誘導体を挙げられるが、これらに限られない。これらの化合物は、市販品または公知の方法で準備できる。【００２７】
また、フラン骨格を有する化合物としては、例えば、３−メチルフラン、３−エチルフラン、３−プロピルフラン、３−ブチルフラン、３−ペンチルフラン、３−ヘキシルフラン、３−ヘプチルフラン、３−オクチルフラン、３−ノニルフラン、３−デシルフラン、３−フルオロフラン、３−クロロフラン、３−ブロモフラン、３−シアノフラン、３，４−ジメチルフラン、３，４−ジエチルフラン、３，４−ブチレンフラン、３，４−メチレンジオキシフラン、３，４−エチレンジオキシフラン等の誘導体が挙げられるが、これらに限られるものではない。これらの化合物は市販品または公知の方法で準備できる。【００２８】
重合の手法は、電解重合でも、化学酸化重合でも、その組合せでもよい。また、誘電体皮膜上に導電性重合体でない固体電解質をまず形成し、次いで上記の重合方法で導電性重合体を形成する方法でもよい。【００２９】
導電性重合体を形成する例として、３，４−エチレンジオキシチオフェンモノマー及び酸化剤を好ましくは溶液の形態において、別々に前後してまたは一緒に誘電体皮膜上に塗布して形成する方法(特開平2-15611号公報（US4910645）や特開平10-32145号公報)等が利用できる。【００３０】
一般に導電性重合体には、ドーピング能のある化合物(ドーパント)が使用されるが、ドーパントはモノマー溶液と酸化剤溶液のいずれに添加しても良く、ドーパントと酸化剤が同一の化合物になっている有機スルホン酸金属塩の様なものでもよい。ドーパントとしては、好ましくはアリールスルホン酸塩系のドーパントが使用される。例えば、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、アントラセンスルホン酸、アントラキノンスルホン酸などの塩を用いることができる。【００３１】
（撥水性皮膜）
このような導電性重合体を含む固体電解質層上には、例えば、カーボンペーストおよび／または銀ペーストなどの導電ペーストを塗布して導電体層を形成して陰極部（導電体層形成部）を構成する。陽極部と陰極部との境界部に絶縁樹脂帯（マスキング）により、周状（はち巻き状）に絶縁樹脂層を形成していてもよい。【００３２】
本発明ではコンデンサ素子に撥水性皮膜を形成する。
具体的には、誘電体皮膜層、固体電解質層及び導電体層を含む固体電解コンデンサにおいて、導電体層表面を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部に撥水性皮膜を形成する。好ましくは、表面に誘電体皮膜層を有する弁作用金属の一部を陽極部とし、残部の誘電体皮膜層上に固体電解質層、その上に導電体層を形成して陰極部とした固体電解コンデンサにおいて、導電体層表面を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部に撥水性皮膜を形成する。【００３３】
撥水性皮膜は、導電体層表面を含む限りにおいてコンデンサ素子表面の全てまたは一部を被覆するものであってよい。また、導電体層がカーボンペースト層と銀ペースト層を含む場合において、カーボンペースト層の一部が露出しているときは、少なくとも当該カーボンペースト層を含むコンデンサ素子表面の全てまたは一部に撥水性皮膜を有する。【００３４】
また、本発明ではリードフレーム上に積層されたコンデンサ素子に撥水性皮膜を形成する。
すなわち、コンデンサ素子の陰極部をリードフレームの陰極リード部に導電性接着剤を用いて接合し、このコンデンサ素子の陰極部の上に導電性接着剤を塗布して新たなコンデンサ素子の陰極部と接合する。一方、コンデンサ素子の陽極部はリードフレームの陽極リード部と接続する。接続方法は抵抗溶接、レーザー溶接、超音波溶接、カシメ、導電性ペーストによる接着など、従来公知の方法によることができる。【００３５】
撥水性皮膜は、鉱物オイルや化学合成オイルなどの油類、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどのエラストマー類など、撥水性を有しているものであればどのようなものでもよいが、好ましくはシリコーンオイルを添加する。添加したシリコーンオイルは図２に示すようにコンデンサ素子の陰極部においてカーボンペーストの導電体層２１ａと銀ペーストの導電体層２１ｂの表面を覆い、海綿状の固体電解質層２２と空気の境界に浸透し、弁作用金属２３の表面に形成されている誘電体皮膜２４と空気の境界にも浸透することで、外界とコンデンサ素子の陰極部との間にシリコーンオイルの皮膜２５を形成する。また、添加したシリコーンオイルは導電性接着剤２６と空気の境界に浸透しシリコーンオイルの皮膜２５を形成する。その一部は陰極リード部２７に達していても良い。また、添加したシリコーンオイルは絶縁樹脂帯２８の表面においても絶縁樹脂帯２８と空気の境界にシリコーンオイルの皮膜２５を形成する。また、添加したシリコーンオイルはコンデンサ素子の陽極部２９においてどの様な接続方法を行っても、陽極部２９と空気の境界に浸透することにより、外界とコンデンサ素子の陽極部２９との間にシリコーンオイルの皮膜２５を形成する。その一部は陽極リード部３０に達していても良い。この様にして形成されたシリコーンオイルの皮膜は、コンデンサ素子が空気からの水分を吸湿する速度を著しく抑える働きをする。シリコーンオイルを添加した後、リードフレーム上に積層されたコンデンサ素子を乾燥させることにより、コンデンサ素子に含まれる水分を除去すると同時にシリコーンオイルに含まれている水分も除去する。エポキシ樹脂等の外装樹脂によりトランスファー成形機等で封止成形を行った後、リードフレームの凸部をコンデンサ素子の近辺で切断してチップ状の固体電解コンデンサとする。【００３６】
シリコーンオイルを添加する部位はコンデンサ素子の陽極部および／または陰極部である。シリコーンオイルの添加方法は噴霧、滴下、塗布など、公知の方法で良いが、添加量は微量であり、また添加する位置の繰り返し精度が良いという点からディスペンサによる塗布が望ましい。コンデンサ素子に対するシリコーンオイルの添加はリードフレーム上に積層したコンデンサ素子を乾燥させる前でも後でも良いが、シリコーンオイル自身に含まれる水分も減少させるという効果を考慮すると、シリコーンオイルを添加した後にコンデンサ素子を乾燥させることが望ましい。また、コンデンサ素子に対するシリコーンオイルの添加はコンデンサ素子をリードフレーム上に積層する前でも後でも良いが、コンデンサ素子を複数枚積層する際に用いる導電性接着剤の接着力をシリコーンオイルが減衰させてしまうので、シリコーンオイルの添加はコンデンサ素子をリードフレーム上に積層した後が望ましい。また、予めシリコーンオイルを添加した導電ペーストを用いてコンデンサ素子の導電体層を形成しても良いが、弁作用金属及び固体電解質層と空気の境界層の全てにシリコーンオイルの膜を形成させるためには、導電体層をコンデンサ素子上に形成した後にシリコーンオイルを添加するほうが好ましい。また、予めシリコーンオイルを添加した導電性接着剤を用いてコンデンサ素子をリードフレーム上に積層しても良いが、弁作用金属及び固体電解質層と空気の境界層の全てにシリコーンオイルの膜を形成させるためには、シリコーンオイルを含まない導電性接着剤を用いてリードフレーム上にコンデンサ素子を積層した後にシリコーンオイルをコンデンサ素子に添加するほうが好ましい。【００３７】
シリコーンオイルの種類は特に限定されず、ストレートシリコーンオイル（未変性シリコーンオイル）、変性シリコーンオイル、フルオロシリコーンオイル等、慣用のシリコーンオイルを含む。【００３８】
ストレートシリコーンオイルとしては、ジアルキルシリコーン（ジアルキルポリシロキサン）、アルキルアリールシリコーン（アルキルアリールポリシロキサン）、アルキルハイドロジェンシリコーン（アルキルハイドロジェンポリシロキサン）が含まれ、ここでアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル等の低級アルキル基、アリール基としてはフェニル基や低級アルキル、ハロゲン等で置換されているアリール基等が挙げられる。好ましいストレートシリコーンとしては、ジメチルシリコーン（ジメチルポリシロキサン）、メチルフェニルシリコーン、メチルハイドロジェンシリコーンが挙げられる。【００３９】
変性シリコーンオイルとしては、種々の変性、特に非反応性変性が可能であるが、固体電解コンデンサの性能に悪影響を与えない限りにおいていずれの変性シリコーンも用いることができるが、アミノ変性シリコーンが好ましく、例えば信越化学株式会社製ＫＦ−８６８が採用可能である。【００４０】
１Ｐａ・秒よりも大きな粘度を有したシリコーンオイルを使用すると、コンデンサ素子の内部へシリコーンオイルが浸透するために長い時間がかかってしまい、また、１ｍＰａ・秒よりも小さな粘度を有したシリコーンオイルには揮発分が含まれており、本発明には適さない場合があるので、１ｍＰａ・秒〜１Ｐａ・秒（ただし、上限及び下限を含む。特に断らない限り以下同じ。）とするのが好ましい。【００４１】
リードフレーム上に複数のコンデンサ素子が積層されている場合、最外層のコンデンサ素子に対してシリコーンオイルを添加することで中間層のコンデンサ素子にまでシリコーンオイルを毛細管現象により浸透させるための粘度としては、５ｍＰａ・秒〜５００ｍＰａ・秒が好ましく、１０ｍＰａ・秒〜４００ｍＰａ・秒がさらに好ましく、２０ｍＰａ・秒〜４００ｍＰａ・秒が特に好ましい。【００４２】
（リードフレーム）
リードフレームの材料は一般的に使用されるものであれば特に制限はないが、好ましくは銅系（例えばＣｕ−Ｎｉ系、Ｃｕ−Ａｇ系、Ｃｕ−Ｓｎ系、Ｃｕ−Ｆｅ系、Ｃｕ−Ｎｉ−Ａｇ系、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ系、Ｃｕ−Ｃｏ−Ｐ系、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｍｇ系、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｎｉ−Ｐ系合金等）の材料もしくは表面に銅系の材料のメッキ処理を施した材料で構成すればリードフレームの形状の工夫により抵抗の減少、リードフレームの面取り作業性が良好になる等の効果が得られる。
【実施例】
【００４３】
以下に本発明について代表的な例を示し、さらに具体的に説明する。なお、これらは説明のための単なる例示であって、本発明はこれらに何等制限されるものでない。【００４４】
（実施例１）
図３に示すとおり、アルミニウム化成箔３１（日本蓄電器工業株式会社製、箔種１１０ＬＪＢ２２Ｂ、定格皮膜耐電圧：４ｖｆ）（以下、化成箔と称する。）を先端から二分するように、アルミニウム化成箔３１の両面および両端にマスキング材３２（耐熱性樹脂）による幅１ｍｍのマスキングを周状に形成した。陰極部３３と陽極部３４に分け、この化成箔の先端側区画部分である陰極部３３を、電解液としてアジピン酸アンモニウム１０質量％水溶液を使用し、温度５５℃、電圧４Ｖ、電流密度５ｍＡ／ｃｍ２、通電時間１０分の条件で化成し、水洗した。その後、陰極部を、３，４−エチレンジオキシチオフェンのイソプロピルアルコール溶液１ｍｏｌ／ｌに浸漬後、２分間放置し、次いで、酸化剤（過硫酸アンモニウム：１．５ｍｏｌ／ｌ）とドーパント（ナフタレン−２−スルホン酸ナトリウム：０．１５ｍｏｌ／ｌ）の混合水溶液に浸漬し、４５℃、５分間放置することにより酸化重合を行った。この含浸工程及び重合工程を全体で１２回繰り返し、ドーパントを含む固体電解質層を化成箔の微細孔内に形成した。このドーパントを含む固体電解質層を形成した化成箔を５０℃温水中で水洗し固体電解質層を形成した。固体電解質層を形成させた後、電解液としてアジピン酸アンモニウム１０質量％水溶液を使用し、温度５５℃、電圧４Ｖ、電流密度５ｍＡ／ｃｍ２、通電時間１０分の条件で再度化成し、水洗の後、１００℃で３０分乾燥を行った。その上にカーボンペースト、銀ペーストを順次被覆させて導電体層を形成した。【００４５】
図４にコンデンサ素子４１，４２，４３，４４の４枚を、リードフレーム上に積層した状態を示す。コンデンサ素子４２の陰極部４２ａは陰極リード部４５の表側と銀ペーストを用いて接合し、コンデンサ素子４３の陰極部４３ａは陰極リード部４５の裏側と銀ペーストを用いて接合し、コンデンサ素子４１の陰極部４１ａはコンデンサ素子４２の陰極部４２ａの表側と銀ペーストを用いて接合し、さらにコンデンサ素子４４の陰極部４４ａはコンデンサ素子４３の陰極部４３ａの裏側と銀ペーストを用いて接合した。積層したコンデンサ素子４１、４２、４３，４４の各陽極部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂは陽極リード部４６とスポット熔接にて接合した。このリードフレーム上に積層されたコンデンサ素子４１の陰極部４１ａとコンデンサ素子４４の陰極部４４ａに対して粘度５０ｍＰａ・秒のシリコーンオイル（信越化学株式会社製、ジメチルシリコーンオイルＫＦ９６−５０ｃｓ）を少量添加し、２００℃で３時間乾燥した後に樹脂封止し、さらに１３５℃の環境で２．５Ｖの電圧を４５分間印加して、コンデンサ素子が４枚積層された構造を持つ定格容量２２０μＦ、定格電圧２Ｖの固体電解コンデンサを５０個得た。こうして得られた５０個の固体電解コンデンサを２５０℃のリフロー炉を用いて基板上にハンダ付けを行い、漏れ電流、等価直列抵抗を測定した結果を表１として示す。【００４６】
（実施例２）
シリコーンオイルを添加する部位をコンデンサ素子４１の陰極部４１ａとコンデンサ素子４４の陰極部４４ａ及びコンデンサ素子４１の陽極部４１ｂとコンデンサ素子４４の陽極部４４ｂにした以外は実施例１と同様にして定格容量２２０μＦ、定格電圧２Ｖの固体電解コンデンサを５０個得た。こうして得られた５０個の固体電解コンデンサを２５０℃のリフロー炉を用いて基板上にハンダ付けを行い、漏れ電流、等価直列抵抗を測定した結果を表１として示す。【００４７】
（実施例３）
シリコーンオイルを粘度１００ｍＰａ・秒のもの（信越化学株式会社製、ジメチルシリコーンオイルＫＦ９６−１００ｃｓ）に変更した以外は実施例１と同様にして定格容量２２０μＦ、定格電圧２Ｖの固体電解コンデンサを５０個得た。こうして得られた５０個の固体電解コンデンサを２５０℃のリフロー炉を用いて基板上にハンダ付けを行い、漏れ電流、等価直列抵抗を測定した結果を表１として示す。【００４８】
（比較例１）
シリコーンオイルを添加しない以外は実施例１と同様にして定格容量２２０μＦ、定格電圧２Ｖの固体電解コンデンサを５０個得た。こうして得られた５０個の固体電解コンデンサを２５０℃のリフロー炉を用いて基板上にハンダ付けを行い、漏れ電流、等価直列抵抗を測定した結果を表１として示す。
なお、各実施例及び比較例は全て固体電解コンデンサ５０個の平均値である。【００４９】
【表１】
2006118144.tif 000002
【００５０】
（実施例４〜９、比較例２）
添加するシリコーンオイルを表２に示すものとし（信越化学株式会社製、ＫＦ５４、ＫＦ−９９、ＫＦ−８６８、ＫＦ−９６）、それ以外は実施例２と全く同様の方法（実施例７は実施例１と同じ方法）で定格容量２２０μＦ、定格電圧２Ｖの固体電解コンデンサを５０個得た。
これらのコンデンサについて６０℃、９０％ＲＨ中５００時間放置後の漏れ電流を測定した。その平均値を表２に示す。
【表２】
2006118144.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によるコンデンサ素子は耐湿性に優れ、電気特性の経時変化が少ないため、例えば、家電製品、コンピュータ、車載部品、産業機器等、幅広い分野において用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来の積層型固体電解コンデンサ素子を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施態様を説明する断面図。
【図３】本発明におけるコンデンサ素子の実施例を示す平面図。
【図４】本発明においてコンデンサ素子を積層する例を示した斜視図。
【符号の説明】
【００５３】
１１    コンデンサ素子１
１１ａ  コンデンサ素子１の陰極部
１１ｂ  コンデンサ素子２の陽極部
１２    コンデンサ素子２
１２ａ  コンデンサ素子２の陰極部
１２ｂ  コンデンサ素子２の陽極部
１３    陰極リード部
１４    陽極リード部
１５    陽極の接合部
１６    外装樹脂
２１ａ  カーボンペーストの導電体層
２１ｂ  銀ペーストの導電体層
２２    固体電解質層
２３    弁作用金属
２４    誘電体皮膜
２５    シリコーンオイルの皮膜
２６    導電性接着剤
２７    陰極リード部
２８    絶縁樹脂帯
２９    陽極部
３０    陽極リード部
３１    アルミニウム化成箔
３２    マスキング材（耐熱樹脂）
３３    陰極部
３４    陽極部
４１    コンデンサ素子１
４１ａ  コンデンサ素子１の陰極部
４１ｂ  コンデンサ素子１の陽極部
４２    コンデンサ素子２
４２ａ  コンデンサ素子２の陰極部
４２ｂ  コンデンサ素子２の陽極部
４３    コンデンサ素子３
４３ａ  コンデンサ素子３の陰極部
４３ｂ  コンデンサ素子３の陽極部
４４    コンデンサ素子４
４４ａ  コンデンサ素子４の陰極部
４４ｂ  コンデンサ素子４の陽極部
４５    陰極リード部
４６    陽極リード部
【図１】
2006118144.tif 000004
【図２】
2006118144.tif 000005
【図３】
2006118144.tif 000006
【図４】
2006118144.tif 000007
【国際調査報告】
2006118144.tif 000008
2006118144.tif 000009
2006118144.tif 000010
2006118144.tif 000011