JPH0129051B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、チツプ状固体電解コンデンサの製造
方法に関する。

従来からのチツプ状固体電解コンデンサでは、
たとえばタンタル粉末を成形、焼結してなる陽極
体上に陽極酸化皮膜、半導体層、カーボン層、そ
して導電性銀塗料層をその順に形成させ、しかる
後、適当な陽極端子と陰極端子とを取り付けて、
保護被覆を施し、完成している。さらに上記導電
性銀塗料層の形成までは、多数個の陽極体を長尺
帯状金属板にとりつけて、一括処理されるもの
の、陽極端子と陰極端子を取り付ける段階で、一
度、その金属板から切り離して個々の素子として
別途準備せる端子連に、陽極は通常溶接により、
陰極は通常はんだ付けにより、取り付け、そして
個々に保護被覆を施してから、再度、その端子連
から切り離すことによつて、個々のコンデンサを
作成している。

このような先行技術においては、先ず陰極端子
をはんだ付けするに際し、導電性銀塗料がはんだ
の中に溶け込み、部分的にはこの銀塗料層が消失
して、カーボン層と、はんだ層とが銀塗料層を介
さずして接触することになり、結果として、コン
デンサのインピーダンスや等価直列抵抗の増大を
もたらしている。これを防止するためには、はん
だ付けに際し、高価な銀入りはんだの使用と、温
度や時間の厳密な管理とが必要である。特にチツ
プ状コンデンサに於ては、素子が極めて小さく、
したがつて熱容量が小さいため、温度、時間とも
に非常に狭い範囲内に管理されなければならな
い。

これを防止する他の在来の方法としては、銀塗
料層あるいはカーボン層の上に金属メツキ層を設
ける方法がある。ところが多孔質の半導体層の内
部までよく滲透して半導体層と低抵抗で接続しう
るカーボン層は、それをメツキ液に浸漬すると
き、その層にメツキ液が滲透し、したがつて、さ
らには半導体層中に侵入してゆくことが避けられ
ない。そのため長時間の洗浄が必要とされ、それ
でもなおかつ、メツキ液の残留による漏れ電流の
大きなあるいは不安定なコンデンサの混在がみら
れた。

本発明の目的は、多数個の陽極体を長尺帯状金
属板に取り付け、陽極酸化皮膜の形成からコンデ
ンサの保護被覆、陽極、陰極端子の形成に至る全
工程を、途中、上記金属板から切り離すことな
く、一括して処理するチツプ状固体電解コンデン
サの製造方法を提供することである。

本発明の次の目的は、半導体昇り防止樹脂層と
それに接して陽極体全表面にメツキ液の滲透を防
止するカーボン層とを設けてから、金属メツキ層
を形成することにより、高価な銀塗料や銀入りは
んだの使用を回避し、かつメツキ後の長時間の洗
浄を不要にして、工数の低減を図つたチツプ状固
体電解コンデンサの安価な製造方法を提供するこ
とである。

本発明は、弁金属から成りその一端面からリー
ド線が引出された陽極体を、長尺帯状金属板に多
数個取付け、その陽極体の表面に陽極酸化皮膜を
形成させた後、陽極体のリード線が引出されてい
る端面に耐熱性かつ電気絶縁性の半導体昇り防止
用合成樹脂層を形成し、次いで前記陽極酸化皮膜
の上に多孔質の半導体層、半導体層にしみ込むカ
ーボン層および金属メツキ層をそれぞれその周縁
が半導体昇り防止用合成樹脂層に接触するよう形
成させてから、前記リード線に陽極端子片を取付
け、その後、陽極体のリード線引出し端面とは反
対の端面上の金属メツキ層の一部を残してその残
余の金属メツキ層上および陽極体と陽極端子片間
に陽極端子片の陽極体側の面に接して外装用合成
樹脂層を設け、次いで溶融はんだ内に浸漬するこ
とによつて陽極端子片と外装用合成樹脂層から露
出している金属メツキ層とをそれぞれ陽極および
陰極端子として仕上げることを少なくとも前記帯
状金属板単位で一括して行うことを特徴とするチ
ツプ状固体電解コンデンサの製造方法である。

また本発明は、弁金属から成りその一端面から
リード線が引出された陽極体を、長尺帯状金属板
に多数個取付け、その陽極体の表面に陽極酸化皮
膜を形成させた後、陽極体のリード線が引出され
ている端面に耐熱性かつ電気絶縁性の半導体昇り
防止用合成樹脂層を形成し、次いで前記陽極酸化
皮膜の上に多孔質の半導体層、半導体層にしみ込
む第１カーボン層、メツキ液がしみ込まない第２
カーボン層および金属メツキ層をそれぞれその周
縁が半導体昇り防止用合成樹脂層に接触するよう
形成させてから、前記リード線に陽極端子片を取
付け、その後、陽極体のリード線引出し端面とは
反対の端面上の金属メツキ層の一部を残してその
残余の金属メツキ層上および陽極体と陽極端子片
間に陽極端子片の陽極体側の面に接して外装用合
成樹脂層を設け、次いで溶融はんだ内に浸漬する
ことによつて陽極端子片と外装用合成樹脂層から
露出している金属メツキ層とをそれぞれ陽極およ
び陰極端子として仕上げることを少なくとも前記
帯状金属板単位で一括して行うことを特徴とする
チツプ状固体電解コンデンサの製造方法である。

第１図は本発明の一実施例の電解コンデンサの
斜視図であり、第２図はその断面図である。陽極
体１は、弁金属であるタンタル粉末を加圧、成型
後焼結して多孔質体に作り上げられている。本実
施例においては、直方体状としたが、これは円筒
状、円板状にも形成しうる。この陽極体１には、
リード線２が埋め込まれ引出されている。リード
線２は陽極体１の一側面に溶接により固着しても
良い。

この陽極体１は、第３図に示したようにリード
線２によつて長尺帯状金属板１２に一定間隔で多
数個保持されて、以後の工程は少なくともこの長
尺帯状金属板単位で多数個一括処理される。

この陽極体１の表面に陽極化成によつて誘電体
酸化皮膜を形成する。この酸化皮膜は、図面では
図示が省略されている。次に陽極体１のリード線
２の引出されている端面上に耐熱性且つ電気絶縁
性の半導体昇り防止用合成樹脂層３を塗布し形成
する。その後、陽極体１の表面に半導体層である
二酸化マンガン層４を形成する。半導体層４の周
縁は半導体昇り防止用合成樹脂層３に接触してい
る。この半導体層４を形成するにあたつては、陽
極体を硝酸マンガン溶液に浸漬し、含浸させた硝
酸マンガンを熱分解し、二酸化マンガンに変換さ
せる。通常、この操作を数回繰り返し、必要な厚
みを確保する。前記合成樹脂層３は、この含浸−
熱分解を２〜３回繰り返した後に付着させてもよ
い。

半導体層４が形成された陽極体１は、第１カー
ボン塗料が塗布乾燥されて第１カーボン層５ａが
形成される。この第１カーボン層５ａは、多孔質
の半導体層４内に充分しみ込む。そのため半導体
層４と第１カーボン層５ａとは低抵抗で接触し、
両者の導電性は良好に形成される。

この第１カーボン層５ａ上には、さらに第２カ
ーボン塗料が塗布され、硬化されて第２カーボン
層５ｂが形成される。これらカーボン層５ａ，５
ｂの周縁は、半導体昇り防止用合成樹脂層３に接
触している。第２カーボン層５ｂは、後述のニツ
ケルメツキ液がしみ込まない組成を有する。もし
も第１カーボン層５ａのみを有する陽極体をメツ
キ液内に浸漬したとすれば、メツキ液が第１カー
ボン層５ａを通つて半導体層４にしみ込み、電解
コンデンサの特性を低下させることになる。本発
明では、第１カーボン層５ａの上に第２カーボン
層５ｂが形成されるので、メツキ液が半導体層内
にしみ込むことが防がれている。

第１カーボン層５ａは、グラフアイトと少量の
バインダとしての樹脂成分を水に分散させたもの
を、塗布乾燥させたものである。第２カーボン層
５ｂはグラフアイトと耐熱性樹脂成分とを有機溶
媒に分散させたものを塗布し、熱硬化させたもの
である。なお本件明細書および図面では、第１お
よび第２カーボン層５ａ，５ｂを総括的に参照符
５で表わすことにする。

このカーボン層５が形成された陽極体は、たと
えば無電解ニツケルメツキ液に浸漬され、その上
にニツケルメツキ層６が形成される。ニツケルメ
ツキ液への浸漬に際しては、半導体昇り防止用合
成樹脂層３が形成され、液の浸透を防止する目的
の第２カーボン層５ｂがそれに接して形成されて
いるので、液面調整がきわめて容易である。した
がつて作業がし易いうえに、カーボン層の上にメ
ツキ層が均一に形成される。加えて、メツキ液の
半導体層への侵入が防止されているので、メツキ
後、長時間洗浄する必要がない。これに対して、
従来技術のように銀を含む導電性塗料層を用いた
場合には、銀微粒子が半田内に、いわば食われる
ことになり、そのためコンデンサの電気的特性が
劣化した。導電性塗料層を用いない本発明では、
このような電気的特性不良は生じない。

ニツケルメツキ層６が形成された陽極体１のリ
ード線２には、陽極端子片７が溶接などによつて
固着される。コンデンサを小型とするために、陽
極端子片７は支障のない限り陽極体１に接近して
固着される。陽極端子片７は、はんだ被覆後、外
部回路との接続部となるので、その周辺は陽極体
１の陰極メツキ層より若干はみ出るように寸法が
定められている。本実施例において、陽極端子片
７として板状体を図示したが、断面コ字状あるい
はキヤツプ状のものも適宜用いうる。

次に陽極体上の陰極メツキ層の外装と陽極体お
よび陽極端子片の補強とのための外装用合成樹脂
層８を形成する。この外装用合成樹脂層８は、陽
極体１のリード線引出面と反対側のメツキ層６の
一部を残して全周面を被覆する外装と、陽極体１
および陽極端子片７間並びに陽極端子片の機械的
補強とを同時に行なつている。この外装用合成樹
脂層８の形成に際しては、合成樹脂液中に陽極体
を浸漬し、かきあげて付着した合成樹脂液を硬化
させるのであるが、合成樹脂液に浸漬する前に、
陰極層を形成するためメツキ層の一部分に樹脂を
はじく物質を塗布しておく。本実施例においては
陽極体のリード線引出面と反対の端面上のメツキ
層の一部分に塗布した。このようにすることによ
つて合成樹脂の付着して欲しくないメツキ層上の
一部分を残して、必要部分に合成樹脂層を設ける
ことができる。尚、ニツケルメツキ層６の一部分
に樹脂をはじく物質を塗布したのと同様に、陽極
端子片７にも同物質を塗布することによつて、合
成樹脂液内へ陽極体１や端子片７など全体を浸漬
することができるので、余分なところへ樹脂を付
着させないための厳密な液面調整は、その必要が
なくなる。本発明が好適に実施されるコンデンサ
は超小型であるので、液面調整を行なうとすれば
それはむつかしく、液面調整不要の前記方法は最
適である。

前述の樹脂をはじく物質は、フツ素系デイスパ
ージヨンであり、その塗布厚はたとえば1μｍで
ある。このような樹脂をはじく物質は、上述のよ
うにきわめて薄いので、その後の半田付け時の熱
によつて、または機械的に単純にこするだけで、
除去することができ、これによつて次に述べる端
子９，１０の形成は容易である。

外装用合成樹脂層８から露出しているニツケル
メツキ層６の端面に半田付けを行なつて陰極端子
９を形成する。また陽極端子片７にも半田付けを
行なつて陽極端子１０を形成する。これらの半田
付けは、陽極体１をフラツクスに浸した後、溶融
はんだ内に浸漬することで、一挙に形成すること
が可能である。その後、洗浄などを行なつた後、
第２図のＸ―Ｘでリード線２を切り離してコンデ
ンサを完成する。

先述の実施例では、ニツケルメツキ層６が形成
されたが、その他の金属、たとえば銅などのメツ
キが施されてもよい。

本発明の第２の実施例を第４図に示す。第４図
はその断面図である。第２実施例は第１実施例に
おいて陰極端子９を形成する前に、ニツケルメツ
キ層６に陰極端子片１１を電気的に接続しておく
ものである。陰極端子片１１は陽極端子片７と同
じ大きさである。その後、半田付けによつて陰極
端子９を設ける。次いで第１実施例と同様Ｘ―Ｘ
でリード線２を切り離してコンデンサを完成す
る。このようにすることによつ、陰極端子９と陽
極端子１０は同一寸法同一形状に仕上げることが
でき、印刷配線基板上の導体回路への装着が容易
且つ確実となる。陰極端子片１１の接続は、ニツ
ケルメツキ層６の形成後で、陰極端子９の形成前
ならば、いつ接続してもよい。

本件発明者の実験結果を述べると、第１カーボ
ン層５ａのみを用いたとき、tanδは５％で大きな
値であつたのに対し、本発明に従つて、第１およ
び第２カーボン層５ａ，５ｂを形成することによ
つて、tanδは１％に低下させることが可能になる
とともに、その他の電気的特性の劣化は全く認め
られなかつた。

本発明による効果は次の通りである。本発明に
よる製造方法においては、高価な銀塗料や銀入り
はんだを使用せずに済み、陰極のはんだ付けに際
しても、銀塗料層の場合に要求されるような厳密
な温度、時間の管理が不要となつたほか、金属メ
ツキ層の形成に当つても、メツキ液面の微妙な調
整やメツキ後の長時間の洗浄が不必要となつた。
その結果、コンデンサの特性は、従来よりも安定
し、なおかつ材料費、工数が低減した。

次に、陽極リードに陽極端子片をとりつけ、そ
の端子片と陽極体の陰極端子形成端部またはその
端部に取りつけた陰極端子片とに、樹脂をはじく
物質を塗布した後、外装樹脂液に浸漬する本発明
の製造方法においては、外装樹脂液面や浸漬深さ
の微調整が不要であるとともに、陽極体の被覆お
よび陽極体と陽極端子間への樹脂の充填、並びに
陽極端子の樹脂による機械的な補強を同時に行う
ことが出来、加えて陽極端子、陰極端子の半田付
けもまた同時に行いうる。そして製造方法の各段
階において、温度、時間、液面等の厳密な管理、
微調整を不必要にしたことから、陽極体表面への
陽極酸化皮膜の形成から最終の陽極、陰極両端子
への半田付けに至る全工程を、長尺帯状金属板に
陽極体を多数個とりつけた状態で、途中切り離す
ことなく、一括して処理出来、工数が大幅に低減
した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にチツプ状コンデンサの斜視
図、第２図はその断面図、第３図は長尺帯状金属
板に陽極体を取付けたところを示す正面図、第４
図は他の実施例の断面図である。 １……陽極体、２……リード線、３……半導体
昇り防止合成樹脂層、４……半導体層、５ａ……
第１カーボン層、５ｂ……第２カーボン層、６…
…メツキ層、７……陽極端子片、８……外装用合
成樹脂層、９……陰極端子、１０……陽極端子、
１１……陰極端子片、１２……長尺帯状金属板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弁金属から成りその一端面からリード線が引
   出された陽極体を、長尺帯状金属板に多数個取付
   け、その陽極体の表面に陽極酸化皮膜を形成させ
   た後、陽極体のリード線が引出されている端面に
   耐熱性かつ電気絶縁性の半導体昇り防止用合成樹
   脂層を形成し、次いで前記陽極酸化皮膜の上に多
   孔質の半導体層、半導体層にしみ込むカーボン層
   および金属メツキ層をそれぞれその周縁が半導体
   昇り防止用合成樹脂層に接触するよう形成させて
   から、前記リード線に陽極端子片を取付け、その
   後、陽極体のリード線引出し端面とは反対の端面
   上の金属メツキ層の一部を残してその残余の金属
   メツキ層上および陽極体と陽極端子片間に陽極端
   子片の陽極体側の面に接して外装用合成樹脂層を
   設け、次いで溶融はんだ内に浸漬することによつ
   て陽極端子片と外装用合成樹脂層から露出してい
   る金属メツキ層とをそれぞれ陽極および陰極端子
   として仕上げることを少なくとも前記帯状金属板
   単位で一括して行うことを特徴とするチツプ状固
   体電解コンデンサの製造方法。 ２ 弁金属から成りその一端面からリード線が引
   出された陽極体を、長尺帯状金属板に多数個取付
   け、その陽極体の表面に陽極酸化皮膜を形成させ
   た後、陽極体のリード線が引出されている端面に
   耐熱性かつ電気絶縁性の半導体昇り防止用合成樹
   脂層を形成し、次いで前記陽極酸化皮膜の上に多
   孔質の半導体層、半導体層にしみ込む第１カーボ
   ン層、メツキ液がしみ込まない第２カーボン層お
   よび金属メツキ層をそれぞれその周縁が半導体昇
   り防止用合成樹脂層に接触するよう形成させてか
   ら、前記リード線に陽極端子片を取付け、その
   後、陽極体のリード線引出し端面とは反対の端面
   上の金属メツキ層の一部を残してその残余の金属
   メツキ層上および陽極体と陽極端子片間に陽極端
   子片の陽極体側の面に接して外装用合成樹脂層を
   設け、次いで溶融はんだ内に浸漬することによつ
   て陽極端子片と外装用合成樹脂層から露出してい
   る金属メツキ層とをそれぞれ陽極および陰極端子
   として仕上げることを少なくとも前記帯状金属板
   単位で一括して行うことを特徴とするチツプ状固
   体電解コンデンサの製造方法。