JPH0590086A - チツプ状固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高品質で、かつ小形大容量のチップ状固体電
解コンデンサを安価にして容易に量産することができる
チップ状固体電解コンデンサの製造方法を提供すること
を目的とする。 【構成】 コンデンサ素子１１および陰極導電体層１６
を陽極導出線１２が片側に引き出されるように外装樹脂
１８で被覆し、この外装樹脂１８の陽極導出面１２ａと
相対する面を除去して前記陰極導電体層１６を露出さ
せ、その後、サンドブラスト法などにより陽極導出線１
２表面の酸化物を除去するとともに、この陽極導出線１
２の表面および外装樹脂１８の表面に凹凸を形成し、次
にコンデンサの極性，定格等の表示を施し、その後、陽
極導出線１２を切断してフープ材１３より切り離すこと
により個片化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はチップ状固体電解コンデ
ンサの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の軽薄短小化と面実装技
術の進展からチップ部品が急増している。チップ状固体
電解コンデンサにおいても小型大容量化が進展する中で
チップ部品自身の一層の小型化が要求されている。

【０００３】以下に従来のチップ状タンタル固体電解コ
ンデンサについて、図４にもとづいて説明する。この図
４において、１はコンデンサ素子で、このコンデンサ素
子１は弁作用金属であるタンタル金属粉末を成形焼結し
た多孔質の陽極体よりタンタル線からなる陽極導出線２
を導出し、かつこの陽極導出線２の一部と前記多孔質の
陽極体の全面に陽極酸化により誘電体性酸化皮膜を形成
し、その表面に二酸化マンガンなどの電解質層を形成
し、さらにその表面に陰極層４を形成することにより構
成されている。なお、前記陰極層４は浸漬法によりカー
ボン層，銀塗料層を順次積層形成したものである。３は
陽極導出線２に装着したテフロン板で、このテフロン板
３は前記電解質層の形成時に陽極導出線２へ二酸化マン
ガンが這い上がって付着するのを防止する絶縁板であ
る。５は陽極端子で、前記陽極導出線２に溶接により接
続され、そして外装樹脂成形後折り曲げられる。６は陰
極端子で、この陰極端子６は前記コンデンサ素子１に導
電性接着剤７により接続され、そして外装樹脂形成後折
り曲げられる。８はコンデンサ素子１全体をモールド成
形により被覆する外装樹脂である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成されたチップ状タンタル固体電解コンデンサで
は、コンデンサ素子１から導出した陽極導出線２と陽極
端子５との溶接時等の組立工程や樹脂モールド工程にお
いて、機械的および熱的なストレスがかかることによ
り、漏れ電流が増加する等の特性劣化や不良率の増大が
発生するとともに、さらに前記溶接部分のスペース寸法
やコンデンサ素子１の陰極層４と陰極端子６との接続引
き出し部分を含む折り曲げスペース寸法等が大きいた
め、コンデンサ素子１の大きさ，形状については構造的
な寸法制限があった。また板材を打ち抜いた陽極端子５
および陰極端子６の材料の有効使用量は極めて低いた
め、コンデンサの体積効率や経済性の面で問題点を有し
ていた。

【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、高品質で、かつ小形大容量のチップ状固体電解コン
デンサを安価にして容易に量産することができるチップ
状固体電解コンデンサの製造方法を提供することを目的
とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のチップ状固体電解コンデンサの製造方法は、
陽極導出線を具備し、かつ弁作用金属からなる陽極体の
表面に誘電体性酸化皮膜，電解質層，陰極層を順次積層
してコンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子の陽
極導出線をフープ材に取り付けた状態でコンデンサ素子
における陰極層の陽極導出線と反対側に位置する部分に
陰極導電体層を分厚く形成し、さらに前記コンデンサ素
子および陰極導電体層を前記陽極導出線が片側に引き出
されるように外装樹脂で被覆し、その後、この外装樹脂
の陽極導出面と相対する面を除去して前記陰極導電体層
を露出させ、さらにその後、サンドブラスト法などによ
り陰極導出線表面の酸化物を除去するとともに、この陽
極導出線の表面および外装樹脂の表面に凹凸を形成し、
次にコンデンサの極性，定格等の表示を施し、その後、
陽極導出線を切断してフープ材より切り離すことにより
個片化し、さらにその後、陽極導出線の切断面を含めた
陽極導出線の表面および外装樹脂の陽極導出面を含めた
その周囲に陽極金属層を形成するとともに、外装樹脂に
おける陰極導電体層を露出させた陰極導出面を含めたそ
の周囲に陰極金属層を形成したものである。

【０００７】

【作用】上記した製造方法によれば、コンデンサ素子に
おける陰極層陽極導出線と反対側に位置する部分に陰極
導電体層を分厚く形成しているため、外装樹脂形成後に
陰極導出面を除去すれば、所定の寸法許容差内に容易に
陰極導電体層を露出させることができ、その結果、コン
デンサ素子の電解質層，陰極層等に全く影響を与えるこ
となく、コンデンサ素子とコンデンサの端子となる陰極
金属層との電気的接続が可能となる。また、陽極導出線
と陽極端子の溶接部分のスペース寸法およびコンデンサ
素子と陰極端子との接続引き出し部分を含む折り曲げス
ペース寸法が不要となり、より大きなコンデンサ素子が
収納可能となる。さらには樹脂外装されたコンデンサ素
子を個片化する前にコンデンサの極性，定格等の表示が
施されるため、次工程での整列が容易となり、また、個
片化の後に陽極金属層と陰極金属層が形成されるため、
陽極導出線の切断面にも陽極金属層が被覆され、これに
より、陽極導出線と陽極金属層との接合がより確実とな
るため、電気的特性，歩留まりにおいて優れているとと
もに、体積効率の高いチップ状固体電解コンデンサを容
易に得ることができるものである。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について添付図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例におけ
るチップ状タンタル固体電解コンデンサの断面図を示
し、また図２は図１に示すチップ状タンタル固体電解コ
ンデンサのコンデンサ素子に陰極導電体層を分厚く形成
した状態を示したものである。図１，図２において、１
１はコンデンサ素子で、このコンデンサ素子１１は、弁
作用金属であるタンタル金属粉末を成形焼結した多孔質
の陽極体よりタンタル線からなる陽極導出線１２を導出
し、かつ多孔質の陽極体の表面に陽極酸化により誘電体
性酸化皮膜を形成し、さらにこの表面に二酸化マンガン
などの電解質層を形成し、その後、カーボン層および銀
塗料層よりなる陰極層１５を順次積層形成することによ
り構成している。１４は陽極導出線１２に装着したテフ
ロン板で、このテフロン板１４は前記コンデンサ素子１
１の電解質層の形成時に陽極導出線１２へ二酸化マンガ
ンが這い上がって付着するのを防止する絶縁板である。
１６は陰極導電体層で、この陰極導電体層１６はコンデ
ンサ素子１１の陰極層１５のうち、陽極導出線１２の引
き出し面に相対する対向面１７と、この対向面１７に隣
接する隣接面の陰極層１５の一部に形成される。この場
合、陰極導電体層１６は銀粉末を主成分とする熱硬化性
樹脂からなる導電材料で、かつ適正な粘度に調整した液
にコンデンサ素子１１を浸漬して、恒温槽で乾燥硬化さ
せることにより形成している。なお、この導電材料はＰ
ｄ，Ｎｉ，Ｃｕのいずれか１種、または２〜３種よりな
る金属混合粉体であってもよく、かつ熱硬化性樹脂は１
５０〜１８０℃で硬化するものである。このような浸漬
と硬化を２〜３回繰り返すことにより、図２に示すよう
に分厚く凸状に付着させることができる。またこの陰極
導電体層１６は吸水性，吸湿性が小さく、かつ耐湿性の
優れたものが望ましく、一方、ニッケル等の金属板より
なる金属材料であってもよい。すなわち、この導電材料
は後の金属層形成に使用する処理液に影響されないもの
でなくてはならない。上記陰極層１５のバインダーとし
てはポリエーテルアミド樹脂系が優れており、さらに陰
極層１５を含む陰極導電体層１６にシリコーンオイル等
を含浸させることにより、上記処理液のコンデンサ素子
１１の内部への浸入を抑えることができる。これは漏れ
電流，損失，容量変化等の特性劣化を軽減する効果を有
するものである。また図１における１８は外装樹脂で、
この外装樹脂１８は陽極導出線１２が片側に引き出され
るように図２の陰極導電体層１６を含むコンデンサ素子
１１を金型にセットし、そしてトランスファーモールド
方式により樹脂外装するものである。

【０００９】図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）
（ｆ）は本発明の一実施例におけるチップ状タンタル固
体電解コンデンサの製造工程を示したもので、図３
（ａ）はフープ材１３に陽極導出線１２をそれぞれ取り
付けた多数個のコンデンサ素子群の陽極導出線１２が片
側に引き出されるように金型にセットし、そしてトラン
スファーモールド方式により図２の陰極導電体層１６を
含むコンデンサ素子１１をエポキシ樹脂により樹脂外装
を施した状態を示したものである。この図３（ａ）にお
いて、１２ａは陽極導出面を示し、この陽極導出面１２
ａにおける陽極導出線１２の近傍は凹形状を構成してい
る。この凹形状により陽極導出線１２が外装樹脂１８の
成形体の外形寸法からはみだすことはなくなり、これに
より、露出面積を多く取ることができる。

【００１０】図３（ｂ）は図３（ａ）の外装樹脂を施し
た成形体を製品規格の外形寸法にカットまたは研削した
状態を示す。図１および図３（ｂ）の１６ａは陰極導出
面であり、この陰極導出面１６ａはカットにより表出し
た陰極導電体層１５および外装樹脂１８の成形体の断面
構造を示している。

【００１１】図３（ｃ）はブラスト研磨により、陽極導
出線１２，陰極導出面１６ａおよび外装樹脂１８の成形
体のそれぞれの表面の粗面化と一部酸化皮膜の除去を行
い、微細な凹凸の形成と表面活性化をさせた後、コンデ
ンサの極性，定格を表示した状態を示す。なお、この表
示は後工程で識別や整列を容易にするために一ヶ所以上
に表示等が施されても何等さしつかえないものである。

【００１２】図３（ｄ）は陽極導出線１２を切断して折
り曲げることにより、陽極金属層との接触面積を大きく
とるとともに、陽極導出線１２を陽極導出面１２ａの凹
形状内部に納めることを可能とし、これにより、外観形
状について均整の取れた直方体にまとめることができる
形態とした後、金属層を形成した状態を示したもので、
１９は陽極金属層、２０は陰極金属層であり、これらの
金属層１９，２０はアルカリ脱脂，化学エッチングと触
媒付与の前処理をした後、無電解Ｎｉメッキにより、陽
極導出線１２および陽極導出面１２ａと、陰極導出面１
６ａおよび外装樹脂１８の成形体のそれぞれの表面に形
成される。またこれらの金属層１９，２０の膜厚は０．
５〜４．０μｍの範囲において下地との接合強度に優れ
ているものである。なお、陽極導出線１２に、陽極導出
面１２ａの凹形状の内部において圧延または切り込み等
によるウィークポイントを設ければ折り曲げ位置が定ま
り、かつ折り曲げ形状が安定するため、コンデンサ素子
１１にストレスを与えないで容易に陽極導出線１２を折
り曲げて陽極導出面１２ａの凹形状の内部に納めること
ができる。

【００１３】図３（ｅ）は残すべき陽極導出線１２を含
む陽極導出面１２ａおよび陰極導出面１６ａと、それぞ
れの隣接面の一部にレジスト樹脂を塗布して被覆するこ
とにより、陽極金属層１９と陰極金属層２０を酸溶解
し、最後にレジスト樹脂層をアルカリ溶解にて除去した
状態を示したもので、陽極導出線１２を含む陽極導出面
１２ａと陰極導出面１６ａにおけるそれぞれの金属層１
９，２０は外装樹脂１８の成形体の露出部分により絶縁
帯域を形成し、かつ電気的に完全に分離された両極部分
を構成している。

【００１４】図３（ｆ）は両極を半田金属層で被覆した
状態を示したもので、２１は陽極側の半田金属層、２２
は陰極側の半田金属層で、これらは溶融半田浴中の半田
コーティングにより形成される。次に極性表示等を識別
して整列させ、そしてエージングし、かつスクリーニン
グ処理等を施した後、陽極導出線１２をチップ状タンタ
ル固体電解コンデンサの外形寸法となるように切断して
フープ材１３より個片化し、それを検査後、完成品とさ
せる。

【００１５】本実施例により４Ｖ３３μＦのチップ状タ
ンタル固体電解コンデンサを試作し、これを試験した結
果を従来品と比較して（表１）に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】この（表１）から明らかなように、本発明
により構成されたチップ状固体電解コンデンサおよびそ
の製造方法によれば、陽極金属層１９と陰極金属層２０
の形成時において、組立ストレスがコンデンサ素子１１
にかかることはないため、電気的特性ならびに歩留まり
においても優れたものを得ることができる。

【００１８】また図４に示す従来における外部取り出し
用の陽極端子５および陰極端子６を省くことができるた
め、従来における陽極端子５，陰極端子６の板厚１００
μｍを最大４．０μｍ程度のメッキ厚に変更でき、これ
により端子材料としての使用量を大幅に削減できるとと
もに、従来における外部取り出し用の陽極端子５の溶接
スペースと陰極端子６の折り曲げスペースをそれぞれ省
けるため、体積のより大きなコンデンサ素子１１を所定
寸法の外装樹脂１８内に収納することができ、容量の体
積効率を大幅に向上させることができるものである。

【００１９】以上のように構成されたチップ状タンタル
固体電解コンデンサの製造方法によれば、コンデンサ素
子１１から導出した陽極導出線１２と陰極導電体層１６
に直接陽極金属層１９と陰極金属層２０を無電解Ｎｉメ
ッキにより形成し、そして半田金属層２１，２２で仕上
げをするようにしているため、外部端子のない工法によ
り、小形で、かつ大容量で高品質のチップ状タンタル固
体電解コンデンサを安価にして大量に生産できるように
なった。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明のチップ状固体電解
コンデンサの製造方法によれば、コンデンサ素子におけ
る陰極層の陽極導出線と反対側に位置する部分に陰極導
電体層を分厚く形成しているため、外装樹脂形成後に陰
極導出面を除去すれば、所定の寸法許容差内に容易に陰
極導電体層を露出させることができ、その結果、コンデ
ンサ素子の電解質層，陰極層等に全く影響を与えること
なく、コンデンサ素子とコンデンサの端子となる陰極金
属層との電気的接続が可能となる。また、陽極導出線と
陽極端子の溶接部分のスペース寸法およびコンデンサ素
子と陰極端子との接続引き出し部分を含む折り曲げスペ
ース寸法が不要となり、より大きなコンデンサ素子が収
納可能となる。さらには樹脂外装されたコンデンサ素子
を個片化する前にコンデンサの極性，定格等の表示が施
されるため、次工程での整列が容易となり、また、個片
化の後に陽極金属層と陰極金属層が形成されるため、陽
極導出線の切断面にも陽極金属層が被覆され、これによ
り、陽極導出線と陽極金属層との接合がより確実となる
ため、電気的特性，歩留まりにおいて優れているととも
に、体積効率の高いチップ状固体電解コンデンサを容易
に得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるチップ状タンタル固
体電解コンデンサの断面図

【図２】同チップ状タンタル固体電解コンデンサの陰極
導電体層を分厚く形成した状態を示す断面図

【図３】（ａ）〜（ｆ）同チップ状タンタル固体電解コ
ンデンサの製造工程を示す斜視図

【図４】従来のチップ状タンタル固体電解コンデンサの
断面図

【符号の説明】

１１ コンデンサ素子 １２ 陽極導出線 １２ａ 陽極導出面 １３ フープ材 １５ 陰極層 １６ 陰極導電体層 １６ａ 陰極導出面 １８ 外装樹脂 １９ 陽極金属層 ２０ 陰極金属層 ２１ 陽極側半田金属層 ２２ 陰極側半田金属層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊田 隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陽極導出線を具備し、かつ弁作用金属から
   なる陽極体の表面に誘電体性酸化皮膜，電解質層，陰極
   層を順次積層してコンデンサ素子を構成し、このコンデ
   ンサ素子の陽極導出線をフープ材に取り付けた状態でコ
   ンデンサ素子における陰極層の陽極導出線と反対側に位
   置する部分に陰極導電体層を分厚く形成し、さらに前記
   コンデンサ素子および陰極導電体層を前期陽極導出線が
   片側に引き出されるように外装樹脂で被覆し、その後、
   この外装樹脂の陽極導出面と相対する面を除去して前記
   陰極導電体層を露出させ、そらにその後、サンドブラス
   ト法などにより陽極導出線表面の酸化物を除去するとと
   もに、この陽極導出線の表面および外装樹脂の表面に凹
   凸を形成し、次にコンデンサの極性，定格等の表示を施
   し、その後、陽極導出線を切断してフープ材より切り離
   すことにより個片化し、さらにその後、陽極導出線の切
   断面を含めた陽極導出線の表面および外装樹脂の陽極導
   出面を含めたその周囲に陽極金属層を形成するととも
   に、外装樹脂における陰極導電体層を露出させた陰極導
   出面を含めたその周囲に陰極金属層を形成したチップ状
   固体電解コンデンサの製造方法。
2. 【請求項２】コンデンサの極性，定格等の表示は、外装
   樹脂の１ヶ所以上に施した請求項１記載のチップ状固体
   電解コンデンサの製造方法。