JPH0258210A - チップ型固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はチップ型固体電解コンデンサ及びその製造方法
に関し、特に陰極導電体層の構造及びその製造方法に関
する。

〔従来の技術〕

従来の固体電解コンデンサは第２図に示すように弁作用
を有する金属の粉末が力υ圧成型されてなる陽極体１１
に弁作用を有する金属線１２が陽極リードとして予め植
立されて真空中で焼結され、陽極酸化の手法により陽極
体１１の外周面に酸化膜層が形成され、この酸化膜層の
外周面に対向電極として二酸化マンガン等の半導体層が
形成され、さらに接触抵抗を減らすためのグラファイト
層１３を介して銀ペースＩ−層１４が被着されて陰極導
電体層が形成されコンデンサ素子が構成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のコンデンサ素子は銀ペースト層を持つた
め湿気雰囲気中に放置すると銀のマイグレーションが起
き漏洩電流が増大する欠点がある。

また、従来のコンデンサ素子は高価な銀ペーストを使用
するなめに製品コストが高くなる欠点がある。

これら２点の解決策として銀ペーストを使用せず無電解
めっきの手法により銅、ニッケル等の卑金属めっき層を
形成する方法が提案されている。

しかしこのような構造のチップ型固体電解コンデンサに
おいて、卑金属層と外部陰極端子との接続を従来使用し
ていた導電性ペーストで行った場合、膨張率が大きく異
なるため温度衝撃等により接続不良や端子はがれ等が発
生し、著しく信頼性が損われるという欠点がある。

本発明の目的は、従来の陰極層に銀ペーストを使用する
ことによって起る製品コス１への上昇並びに湿気雰囲気
における銀のマイグレーション現象をおさえ、かつ陰極
層と外部陰極端子との接続を確実にし、製品の信頼性を
向上したチップ型固体電・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〕

本発明の第１の発明のチップ型固体電解コンデンサは、
陽極リードが植立された弁策用金属からなる陽極体上に
誘電体酸化膜層と半導体酸化物層、第１のグラファイト
層、第２のグラファイト層、卑金属層を有する陰極層を
持つチップ型固体電解コンデンサにおいて、卑金属層と
外部陰極端子とが、はんだ層で電気的１機械的に接続さ
れていることを特徴として構成される。

そして、前記した第２のグラファイト層はタラファイト
粉末、銀−パラジウム合金粉末、無機フィラー及び樹脂
からなる層とすることにより、また卑金属としてはニッ
ケル、銅のいずれかを用いることにより効果的に実施す
ることができる。

また本発明の第２の発明のチップ型固体電解コンデンサ
の製造方法は、陽極リードが植立された弁作用金属から
なる陽極体上に順次誘電体酸化膜層と半導体酸化物層、
第１のグラファイト層、第２のグラファイト層、卑金属
層とを形成する工程と、前記卑金属層上又は外部ＶＩＲ
極端子上にはんだペーストを形成し、該はんだペースト
により前記卑金属層と外部陰極端子を接着する工程と、
前記はんだペーストを加熱し、はんだ層を形成し、前記
卑金属と外部陰極端子を電気的に接続する工程とを含む
ことを特徴として構成される。

なお前記卑金属層の形成は無電解めっきにより行うこと
により本発明を効果的に実施することができる。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第２の発明のチップ型固体電解コンデ
ンサの製造方法によって製造された樹脂モールド型のチ
ップ型固体電解コンデンサの一実施例の断面図である。

第１図に示すように、弁作用を有する金属の一つである
タンタル粉末が加圧成型され真空焼結された陽極体１に
は、タンタル材の陽極リード２が植立され、陽極体１の
外周面には図には示していないが酸化膜層及び二酸化マ
ンガン層が形成され、その外側に陽極リード植立面を除
き、第１のグラファイト層４が形成される。陽極体の陽
極リード植立面にはブタジェン樹脂が塗布され加熱され
ることにより被覆樹脂層５が形成される。更に銀−パラ
ジウム合金粉末を含む第２のグラファイト層６．ニッケ
ルめっき等からなる卑金属層７が順次陽極リード植立面
以外の陽極体外周面に形成される。陽極リード２の先端
部には外部陽極端子３が溶接され又、ニッケルめっき層
等からなる卑金属層７には外部陰極端子９がはんだ層８
によって接続されてコンデンサ素子全体が熱硬化性樹脂
からなる外装絶縁樹脂層１０によってモールド外装され
て本発明の第１の発明の一実施例の樹脂モールド型のチ
ップ型固体電解コンデンサが構成される。

次に、このような構成の樹脂モールド型のチップ型タン
タル固体電解コンデンサの製造方法について工程Ｍｕに
説明する。

加圧成型されたタンタル粉末が高温で真空焼結され、タ
ンタル材の陽極リード２が植立された陽極体１は燐酸水
溶液中で化成電圧１００Ｖにより陽極酸化され全外周面
にタンタル酸化膜が形成され、次に、硝酸マンガン溶液
中に浸漬され、二酸化マンガンの付着後、２５０〜３０
０℃の雰囲気中で熱分解され二酸化マンガン層が形成さ
れる。

この浸漬及び熱分解は均一な二酸化マンガン層を得るた
めに複数回行なわれる。次に、水溶性高分子材の水溶液
にグラフディト粉末を懸濁したグラファイト洛中に二酸
化マンガン層が形成された陽極体１が浸漬され、１５０
〜２００°Ｃの雰囲気中で乾燥されて第１のグラファイ
ト層４が形成される。

次に、ポリブタジェン樹脂をデイスペンサによって陽極
リード植立面に塗布後、１５０〜２００℃の雰囲気中で
乾燥されて被覆樹脂層５が形成される。

次に、エポキシ樹脂２０〜５０％、グラファイト粉末５
〜３０％、無機フィラー２０〜５０％。

銀−パラジウム合金粉末１〜１０％が重量比で混合され
、ブチルセロソルブで希釈した混合液中に被覆樹脂層と
接する位置まで浸漬され、１５０〜２００℃の雰囲気中
で熱硬化されて第２のタラファイト層６が形成される。

なお、第２のグラファイト層中の銀−パラジウム合金粉
末はめっき触媒として又、無機フィラーは表面の凹凸を
つくりアンカー効果によりめっき被膜の密着力を高める
効果がある。銀−パラジウム合金は銀とパラジウムの割
合が重量比で８：２のものを使用しな。

更に容積比１０％のパラジウム含有塩酸水溶液中に２〜
３分浸漬し銀−パラジウム表面が活性化された後、純水
洗浄して無電解めっきを行う。

第２のグラファイト層６を除く陽極リードの周辺部は被
覆樹脂層５で覆われているので反応時のガスから二酸化
マンガン層や酸化膜は保護される、めっき液としては例
えばジメチルアミノボランを還元剤とする無電解ニッケ
ルめっき液（室温においてｐＨ＝６．７）を使用し６５
℃で４０分のめっきが行われ約４〜５μｍのニッケルめ
っき層７が形成される。めっき終了後は全体が十分水洗
され、１２０〜１５０℃の恒温槽中に放置され水分を蒸
発させる。

更にはんだ付可能材料の外部陽極端子３が陽極リード２
に溶接され又、ニッケルめっき層７上にはんだペースト
を介して外部陰極端子９を置く。

そして赤外線リフローを行うことによってはんだペース
トをはんだ層８として形成させ、ニッケルめっき層から
なる卑金属層７と外部陰極端子９とを電気的に接続させ
る。

ｉ後に、コンデンサ素子は熱硬化性樹脂からなる外装絶
縁樹脂層１０によってモールド外装され、外部￥Ｗｙ＆
端子３と外部陰極端子９を折り曲げることにより樹脂モ
ールド型の固体電解コンデンサが形成される。

なお、本実施例では陽極リード植立面に形成する被覆樹
脂層の材料としてポリブタジェン樹脂を使用したが、こ
の材料はめっき反応時に発生する水素から酸化膜や二酸
化マンガン層を保護するために使用するものであること
から、エポキシ、アクリル、ポリエステル、ポリ塩化ビ
ニル、ポリプロピレン等の樹脂及びこれらの混合樹脂を
使用しても良い。

なお、本実施例では卑金属層としてニッケル層を使用し
たが、無電解めっきによる銅層を使用してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、陰極層に銀ペーストを使
用せず、また卑金属層と外部陰極端子とをはんだ層形成
によって電気的接続を行うことにより下記の効果がある
。

（１）高価な銀ペーストを全く使用しないので製品コス
トを大幅に低減することができ、湿気雰囲気中における
銀のマイグレーションがなくチップ型固体電解コンデン
サの品質が向上する。

（２）卑金属層と外部陰極端子との接続を導電性ペース
トではなくはんだ層によって行うので製品の信頼性が大
幅に向上する。

層、６・・・第２のグラファイト層、７・・・卑金属層
、８・・・はんだ層、９・・・外部陰極端子、１０・・
・外装絶縁樹脂層、１１・・・陽極体、１２・・・陽極
リード、１３・・・グラファイト層、１４・・・銀ペー
スト層。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）陽極リードが植立された弁作用金属からなる陽極
   体上に、誘電体酸化被膜層と半導体酸化物層、第１のグ
   ラファイト層，第２のグラファイト層、卑金属層を有す
   る陰極層を有するチップ型固体電解コンデンサにおいて
   、前記卑金属層と外部陰極端子間にはんだ層を含むこと
   を特徴とするチップ型固体電解コンデンサ。
2. （２）第２のグラファイト層がグラファイト粉末，銀−
   パラジウム合金粉末、無機フィラー及び樹脂からなるこ
   とを特徴とする特許請求範囲第（１）項記載のチップ型
   固体電解コンデンサ。
3. （３）卑金属層がニッケル，銅のいずれかであることを
   特徴とする特許請求範囲第（１）項記載のチップ型固体
   電解コンデンサ。
4. （４）陽極リードが植立された弁作用金属からなる陽極
   体上に順次誘電体酸化膜層と半導体酸化物層，第１のグ
   ラファイト層，第２のグラファイト層，卑金属層とを形
   成する工程と、前記卑金属層上又は外部陰極端子上には
   んだペーストを形成し、該はんだペーストにより前記卑
   金属層と外部陰極端子を接着する工程と、前記はんだペ
   ーストを加熱しはんだ層を形成し、前記卑金属と外部陰
   極端子を電気的に接続する工程とを含むことを特徴とす
   るチップ型固体電解コンデンサの製造方法。
5. （５）卑金属の形成工程が無電解めっきによることを特
   徴とする特許請求範囲第（４）項記載のチップ型固体電
   解コンデンサの製造方法。