JPH0417318A - 固体電解コンデンサの製造方法 - 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、生産効率が高く、コストダウンか可能で、し
かも特性の優れた固体電解コンデンサの製造方法に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、固体電解コンデンサを製造する場合には、先ず板
状の弁金属エツチング箔を打抜き等の手段により、不要
部分を除去し、複数の長方形部分が並列に、かつ一端が
連結された櫛形状、或は複数の長方形部分か長さ方向に
串ダンゴ状に連結され、さらに、複数の串ダンゴ状部分
の一端が接続されて並列している固体電解コンデンサ用
素子（以下、コンデンサ用素子という。）か用いられる
。これらコンデンサ用素子の長方形部分に、順次誘電体
酸化皮膜層、半導体層、導電体層を積層形成した後、上
記櫛形状のものは、長方形部分を切断分離し、串ダンゴ
状のものは、これを切断分離して、折曲げて長方形部分
を重ね合わせることが出来るようにした固体電解コンデ
ンサ素子（以下、コンデンサ素子という。）を用いて固
体電解コンデンサを作製している（例えば特公昭５’ｌ
−１０５６４号公報、特開昭５９−６１１１６号公報）
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、これらコンデンサ用素子は、弁金属エツ
チング箔を打抜いて作製されるので被打抜き箔の厚みが
薄いと、打抜き金型と被打抜き箔とか付着し、操作が困
難となるため、ある程度の厚みを有する弁金属エツチン
グ箔を使用しなければならない。

この際、厚みか厚いと体積が大きくなり、これを用いて
つくられた固体電解コンデンサ（以下、コンデンサとい
う。）の半導体層の奥行きか長くなり、抵抗か増大して
、高周波性能か悪くなる。

この傾向は、上記長方形部分の面積か小さい場合、或は
長方形部分の間の距離か小さくなる場合には、さらに顕
著となる。

コンデンサ用素子を作製するには、上記打抜き以外に、
フォトエツチングによって所定形状の弁金属エツチング
箔を形成する方法も考えられるか、コストが高くなるば
かりでなく、上記弁金属工。

チング箔の表面状態は、通常の金属のように平滑でなく
、フォトエツチングした部分とマスクとの界面は不均一
となるのでこの方法は使用できない。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、効率よく
安価に生産され、しかも性能の優れたコンデンサの製造
方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明に係るコンデンサの
製造方法は、長尺テープ状弁金属エツチング箔を、金属
板または金属線の長さ方向に対して直角に先端を接続し
た後、所定の長さに切断し、並列に配置してコンデンサ
用素子を作製し、次いでこれら並列に配置されたそれぞ
れの弁金属エツチング箔の表面に誘電体酸化皮膜層、そ
の上面所定の位置に半導体層、さらにその上面に導電体
層を順次積層形成した後、上記金属板或は金属線から取
外すか、或は半導体層が形成されていない部所で切断し
て分離し、これらをコンデンサ素子として用いる。

或は、長尺テープ状弁金属エツチング箔として、表面に
誘電体酸化皮膜層が形成されている長尺テープ弁金属エ
ツチング箔を用いてもよい。

また、長尺テープ状弁金属エツチング箔を並列に位置さ
せ、同時に複数本ずつの先端を上記金属板、或は金属線
に接続することもできる。

〔作　用〕

本発明の方法は上記の構成となっているので、弁金属エ
ツチング箔の厚みが薄（とも、金属板、或は金属線によ
って一端が連結された櫛形状のコンデンサ用素子が効率
よく、安価に得られる。

〔実施例〕

本発明において使用される長尺テープ状の弁金属エツチ
ング箔としては、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チ
タン、或はこれらを基質とする合金等弁作用を有する金
属のエツチング箔かいずれも使用できる。弁金属箔のエ
ツチング方法としては、電気化学的にエツチングするな
と公知の方法か用いられる。

上記長尺テープ状の弁金属エツチング箔は、表面に予め
誘電体酸化皮膜層が形成されていてもよい。

また、上記テープ状弁金属エツチング箔を並列に接続す
る金属板、或は金属線は、弁金属エツチング箔を接続で
きる機能と強度を有し、また弁金属エツチング箔を接続
しても、たわまなければ特に制限なく、例えばステンレ
ス鋼、銅、鉄、アルミニウム、ニッケル等の板、或は線
かあげられる。

その長さは、テープ状弁金属エツチング箔の幅と接続す
る個数と、間隔によって決まる。金属板、金属線の厚み
或は直径は接続される弁金属エツチング箔の個数によっ
ても変わるが、板においては通常厚みかＯ，１ｍｍ以上
、数ｍｍ以下のものか用いられ、線においては径が１ｍ
ｍ以上、数ｍｍ以下のものか用いられる。

上記誘電体酸化皮膜層（以下、酸化皮膜層或は化成膜と
いう。）は、弁金属自体の酸化皮膜層であっても、或は
弁金属エツチング箔上に設けられた、他の誘電体の酸化
物層であってもよいか、特に弁金属自体の酸化物からな
る層であることが望ましい。

いずれの場合にも酸化物層を設ける方法としては、従来
公知の方法を用いることが出来る。

例えば、アルミニウム箔を用いる場合、アルミニウム箔
の表面を電気化学的にエツチングし、さらにほう酸、お
よびほう酸アンモニウムの水溶液中で電気化学的に処理
すればアルミニウム箔上にアルミナ誘電体からなる酸化
物層か形成される。

また、使用される半導体層の組成および作製方法には特
に制限ないが、コンデンサの性能を高めるには、本発明
者か先に提出したように二酸化鉛、または二酸化鉛と硫
酸鉛を主成分として、従来公知の化学析出法、電気化学
的析出法（特開昭６３５１３２１号公報）を用いるのか
望ましい。

半導体層の表面に形成される導電体層は、例えば導電ペ
ーストの固化、メツキ、金属蒸着、耐熱性の導電樹脂フ
ィルムの積層等公知の方法によって形成される。

次に、上記弁金属エツチング箔、金属板等を用いてコン
デンサ用素子、さらにコンデンサ素子の作製方法を金属
板を用いる場合を代表例として説明する。

第１図ないし第２図は、本発明の方法を実施する装置の
一例を示すもので、図中符号１は長尺テープ状弁金属エ
ツチング箔（以下、箔という）２が巻回された供給ロー
ルである。

上記筒２は、供給ロール１からガイドロール３によって
引出され、ガイドレール４を通って送出される。端部が
金属板５に到達すると、接合機６が降下し、箔２を金属
板５に、電気的、或は機械的に接合する。上記接合方法
としては、例えばかしめ付け、半田付け、導電ペースト
による接合、超音波溶接、スポｙト溶接、電子ビーム溶
接なとかあげられる。続いて、カッター等によりＡ−Ａ
部分て箔２を切断する。

次いて金属板５を矢印７方向に所定寸法移動させ上記操
作を繰返す。このようにして、金属板５の一方の側に、
所定の間隔で、長方形の箔２の一端が接続された櫛形状
のコンデンサ用素子か作製される。

なお、上記説明では、長方形の箔２“を１枚ずつ接続し
たが、供給ロール１を複数曲べて、箔２を送り出し、同
時に複数枚の長方形の箔２′を金属板に接続して生産効
率を高めることもできる。

また、金属板５に箔２を接合した後、切断して長方形の
箔２“とじたが、先に切断して長方形の箔２′　とした
後、これを金属板５に接合してもよいし、切断と接合を
同時に行ってもよい。切断した後接合する場合には、切
断された長方形の箔２′を金属板５の所定の位置に置く
ために、例えば真空系で長方形の箔２”を吸着する方法
を利用してもよい。例えば真空ラインの先に接続された
、移動自在なパイプを長方形の箔２′　にあてて箔を吸
着し、さらにスイッチ等でパイプの真空ラインを遮断す
ることによって箔をパイプから脱離させる方法等かあげ
られる。

上記コンデンサ用素子の寸法は、供給ロールに巻回する
箔２の幅および切断線Ａ−Ａの位置を選ぶことによって
自由に調整することかでき、また金属板上に接合する箔
間隙は金属板の送り幅によって任意に選ぶことかできる
。

次に、本発明の方法で作製したコンデンサ用素子からコ
ンデンサを作製する方法について説明する。

表面に誘電体酸化皮膜を有する長方形の弁金属エツチン
グ箔か複数枚接続されたコンデンサ用素子の所定部分に
半導体層を形成するが、並列している複数枚の長方形の
弁金属エツチング箔上に同時に半導体層が形成される。

この場合、半導体層を形成する位置は、電気ショートを
防くために、金属板に接続しないようにあらかじめ位置
合わせをしておくことが肝要である。半導体層の種類と
して、従来公知のものか採用できるか、特に本発明者等
か特開昭６３−５１６２１号公報で提案した二酸化鉛、
たまは二酸化鉛と硫酸鉛を主成分とした半導体層か、作
製したコンデンサの高周波特性が良好なため好ましい。

半導体層まで形成したコンデンサ用素子を従来公知のカ
ーボンペーストおよび／または銀ペースト浴に浸漬し、
引き上げることにより、半導体層上に導電体層が形成さ
れる。ついで各々の弁金属エツチング箔を金属板から取
りはずすか、あるいは半導体層が形成されていない部所
で弁金属エツチング箔を切断して、個々のコンデンサ素
子とする。さらに、半導体層か形成されていない弁金属
エツチング箔部分と、導電体層が形成されている部分に
各々リート線を取付ける。最後に、例えば樹脂モールド
、樹脂ケース、金属製の外装ケース、樹脂のディッピン
グ、ラミネートフィルムによる外装などにより各種用途
の汎用コンデンサ製品とすることができる。

実施例１ 幅３　ｍ　ｍ、長さ２５０ｍのアルミニウム化成石（４
０μＦ／ｃｍ’）を巻回した供給ロールを装置にセット
し、これより引出した箔をカイトロールで引出し、カイ
トレールを通して箔の先端を長さ４０ｍｍ、　ｍｏ、５
ｍｍのステンレス製の板上に突出せしめた。ついてステ
ンレス板上に設けられたスポット溶接機（日本アビオニ
クス株式会社製）によって電気的、機械的に接合し、さ
らにステンレス板の側面から５ｍｍの所で、ステンレス
板の長手方向に平行に箔を切断した。次いてステンレス
板を長手方向に４ａ＋ｍ送り再度箔の引出し、ステンレ
ス板への接続、切断を繰り返した。このようにして、ス
テンレス板の側面に、側面から５ｍｍの長さで幅が３ｍ
ｍの長方形の箔が、間隔１　ｍｍで１００個並んだ櫛形
状のコンデンサ用素子を作製した。

次に、作製したコンデンサ用素子を用い、公知の方法に
よりコンデンサを作製した。

先ず、コンデンサ用素子の長方形箔側をステンレス板の
側面から０．５１を残して、りん酸およびりん酸アンモ
ニウム水溶液中に浸漬し、再化成した。つづいて、酢酸
鉛三水和物２４モル／Ｑの水溶液と過硫酸アンモニウム
４モル／Ｃの水溶液の混合液に長方形箔の部分を、ステ
ンレス板の側面から２１１１ｍを残して浸漬し、４０℃
で１時間反応させ二酸化鉛２５ｗｔ％、硫酸鉛７５ｗｔ
％からなる半導体層を形成した。さらに、カーホンペー
スト槽、銀ペースト槽に順次浸漬して半導体層上に導電
体層上に導電体層を形成した後、ステンレス板の側面か
ら１．５１の部分で全ての箔を切断した。

次いで別に用意した２枚の銅板（幅２ｍｍ、長さ５＋ｎ
ｍ、厚さ０　、１　ｍｍ）に、作製した箔の導電体層部
および誘電体層部のみ存在する部分（０，５Ｘ３ｍｍの
部分）を各々のせ、前者は銀ペーストで、後者はスボ、
）溶接で電気的、機械的に接続し、これを樹脂封口して
コンデンサを作製した。作製したコンデンサの特性値を
測定して第１表に示した。

第　　１　　表 但し、（１）は１２０Ｈｚ、（２）は１００ＫＨｚ、（
３）は１０　Ｖての値である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る電解コンデンサ用素
子の製造方法は、長尺テープ状弁金属工・ノチング箔を
順次送り出しつつ、金属板または金属線に接続し切断す
ることによって、箔が連続的に接続されるので、従来の
方法に比較して極めて効率がよく、また金型による大型
箔からの打ち抜きによって作製していないので箔間隔を
極めて小さくとれるため、一つの素子中の筒数を多くと
ることができコストダウンができる。

さらに、これを用いて作製した固体電解コンデンサは、
特性か優れる等の長所を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の方法を実施する装置の一
例を示す図で、第１図は側面図、第２図は第１図の■〜
■線矢視図である。 １・・・・・・供給ロール、 ２・・・・・・長尺テープ状弁金属エツチング箔２′・
・・・・・長方形の箔、 ３・・・・・ガイドロール、 ４・・・・ガイドレール、 ５・・・・・・金属板、 ６・・・・・・接合機、 ７・・・・矢印。 （箔）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）長尺テープ状弁金属エッチング箔を、金属板また
   は金属線の長さ方向に対して直角に先端を接続した後、
   所定の長さに切断し、並列に配置して固体電解コンデン
   サ用素子を作製し、次いでこれら並列に配置されたそれ
   ぞれの弁金属エッチング箔の表面に誘電体酸化皮膜層、
   その上面所定の位置に半導体層、さらにその上面に導電
   体層を順次積層形成した後、上記金属板或は金属線から
   取外すか、或は半導体層が形成されていない部所で切断
   して分離し、これらを固体電解コンデンサ素子として用
   いることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
2. （２）長尺テープ状弁金属エッチング箔が、表面に誘電
   体酸化皮膜層が形成されている長尺テープ弁金属エッチ
   ング箔であり、並列に配置されたそれぞれの弁金属エッ
   チング箔の表面に順次積層されるのが、所定の位置に半
   導体層、その上面に導電体層である請求項（１）記載の
   固体電解コンデンサの製造方法。
3. （３）長尺テープ状弁金属エッチング箔が、並列に配置
   された複数本の長尺テープ状弁金属エッチング箔である
   請求項（１）または（２）記載の固体電解コンデンサの
   製造方法。