JPH06224080A - チッ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、高信頼性でかつ小型大容量で安価に
して容易に量産化が図れ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１１ａを陽極導出線１２と陰
極部が相対向する方向に露出するように被覆する外装樹
脂１８を備え、この外装樹脂１８の陽極導出面１２ａに
外装樹脂１８より露出した陽極導出線１２の全ての面
と、陰極導出面１６ａと外装樹脂１８の表面の内、陽極
金属層および陰極金属層を形成する部分以外にマスキン
グテープを施して必要部分に選択的に金属層を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種電子機器に利用され
る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固体電解コンデンサ
について説明する。図５は従来のチップ状固体電解コン
デンサの断面図を示したもので、この図５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て多孔質体と
し、且つこの多孔質体よりタンタル線からなる陽極導出
線２を導出し、この導出線２の一部と前記多孔質体の前
面に陽極酸化により誘電体酸化皮膜を形成し、その表面
に二酸化マンガンなどの電解質層、さらに陰極層４が形
成されて構成されている。

【０００４】なお陰極層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り、又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に二酸化マンガンが
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ている。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
げられている。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。

【０００５】

【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
的及び熱的なストレスがかかることによる漏れ電流の増
加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。又、板材を打
ち抜いた陽極端子５及び陰極端子６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。さらに陽極端子５及び陰極端子６
の折り曲げ工程において外観不良が出たり、コンデンサ
素子１にストレスがかかり特性が劣化するという問題点
を有していた。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電気的特性ならびに歩留まりにおいても優れたもの
が得られ、且つ小型で大容量で安価にして且つ容易に量
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。

【０００７】

【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は、陽極導出線
の一端が表出するように埋設した弁作用金属からなる陽
極体に誘電体酸化皮膜と電解質層、陰極層を順次設けて
コンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子を前記陽
極導出線および陰極部が相対向する方向に露出するよう
に外装樹脂で被覆し、その後、外装樹脂の陽極導出面お
よび陰極部以外の部分に触媒付与工程前後にマスキング
を施し、陽極導出面および陰極部に部分的選択的に金属
層を析出させ、陽極金属層および陰極金属層を設けるも
のである。

【０００８】

【作用】上記した方法によれば、外装樹脂の陽極導出面
に外装樹脂より露出した陽極導出線に陽極金属層を形成
するようにしているため、従来のような外部端子を外部
に取り出すスペースや外部端子の折り曲げスペースを省
くことができ、これにより、コンデンサの体積効率を上
げることができる。また陽極金属層、陰極金属層を無電
解メッキ層を含む金属層で構成すれば、陽極端子となる
陽極金属層と陽極導出線との接続、陰極金属層と陰極導
出面の接続が同時に行われるため、生産性に優れたもの
が得られる。更に触媒付与工程の前後でテープ等でマス
キングを施すことにより、必要な部分に局部的にかつ精
度の高い金属層を析出することが可能であり、実装性や
材料削減による経済性に優れるものであるとともに、必
要な部分にのみ選択的に金属層を形成することができる
ため不必要な金属層を酸処理により溶解する工程が無く
なり、内部のコンデンサ素子の劣化を防止し特性、信頼
性の安定化を図ることができるものである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例におけるチ
ップ状固体電解コンデンサの断面図を示し、また図２は
コンデンサ素子に陰極導電体層を形成した状態を示した
ものである。図１，図２において、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
で、この陽極体１１の表面には陽極酸化により誘電体酸
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ている。また陽極導出線１２はタン
タル線からなり前記陽極体１１から導出しているもので
ある。そして、この陽極体１１の表面への一連の処理工
程は金属リボン１３に陽極導出線１２を接続した状態で
行われる。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１１ａへ
の電解質の形成時に陽極導出線１２へ硝酸マンガンが這
い上がって二酸化マンガンが付着するのを防止する絶縁
板である。

【００１０】さらに前記陽極体１１の電解質層上には浸
漬法によるカーボン層および銀塗料層による陰極層１５
を順次積層形成してコンデンサ素子１１ａを構成してい
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１１ａの陰極層１５のうち、陽極導出線
１２と反対側に位置する対向面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は導電性樹脂の粘稠液にコン
デンサ素子１１ａを浸漬するか、あるいはディスペンサ
ーを用いてコンデンサ素子１１ａに適量塗布した後、乾
燥、硬化させることにより形成している。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
き出されるようにコンデンサ素子１１ａを金型にセット
し、そして陰極導電体層１６を含むコンデンサ素子１１
ａ全体が樹脂外装されるように、エポキシ樹脂を用いた
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。

【００１１】図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）
（ｆ）（ｇ）は本発明の一実施例におけるチップ状固体
電解コンデンサの製造工程を示したもので、図３（ａ）
において、１２ａは外装樹脂１８における陽極導出面で
あり、この陽極導出面１２ａは外装樹脂１８の成形体に
おいて陽極導出線１２の近傍に位置して凹形状に構成し
ており、この凹形状により陽極導出線１２が外装樹脂１
８の成形体の外形寸法からはみ出すことはなく露出面積
を多く取ることができる。一方、陽極導出線１２と反対
側に位置する対向面１７に形成した陰極導電体層１６は
製品の外形寸法より長くなっているため、外装樹脂１８
の成形体は長くなっているものである。

【００１２】図３（ｂ）は図３（ａ）における外装樹脂
１８の成形体を製品の外形寸法に切断または研削した状
態を示す。この図３（ｂ）において、１６ａは陰極導出
面で、この陰極導出面１６ａは外装樹脂１８と陰極導電
体層１６を切断することにより、図１に示すように表出
するもので、そしてこの図１における外装樹脂１８の成
形体より表出している陽極導出線１２、陰極導出面１６
ａ及び外装樹脂１８の成形体のそれぞれの表面にブラス
トを施すことにより、表面の粗面化と外装樹脂１８の成
形体より表出している陽極導出線１２の誘電体酸化皮膜
の除去を行っている。

【００１３】図３（ｃ）は陽極導出線１２を陽極導出面
１２ａの凹形状内に納まるように、金属リボン１３より
陽極導出線１２を切り離してＬ字形状に折り曲げた状態
を示したものである。

【００１４】図３（ｄ）は外部陽極金属層および陰極金
属層が形成されない外装樹脂１８の表面の一部にマスキ
ングテープ２４ａを施した後、外装樹脂１８より露出し
た陽極導出線１２の全ての面、陰極表出面１６ａ、マス
キングテープを施してない外装樹脂１８の全ての面およ
びマスキングテープ２４ａのそれぞれの表面を脱脂しパ
ラジュウム触媒を付与した状態を示したものである。

【００１５】図３（ｅ）は図３（ｄ）のマスキングテー
プ２４ａを取外し、パラジュウム触媒を付与した外装樹
脂１８の表面のうち外部陽極金属層および陰極金属層が
形成されない外装樹脂１８の表面に第二のマスキングテ
ープ２４ｂを施し、マスキングテープより露出しパラジ
ュウム触媒が付与された全表面に無電解めっきにより、
金属層１９を形成した状態を示したものである。この無
電解メッキによる金属層１９はニッケル、銅のいずれか
を用いることができる。そしてこの無電解めっきを用い
ることにより、金属表面、非金属表面に関わらず、同時
にしかも凹形状のような複雑な形状にも均一に、且つ薄
く形成することが容易にできるため、生産性に優れてお
り、また外形寸法のバラツキも小さくすることができ、
且つ機械的、熱的ストレスも加わらないため、漏れ電流
の増加は少なく、非常に歩留まりがよいものである。

【００１６】図３（ｆ）はマスキングテープ２４ｂを取
外し、陽極金属層２０、陰極金属層２１を形成した状態
を示すものである。この無電解メッキにより形成される
陽極金属層２０と陰極金属層２１の厚さを０．５〜５μ
ｍの範囲にすることにより、下地との密着性にも優れ、
且つ材料の使用量およびコストも従来の製造方法より少
なくすることができる。

【００１７】図３（ｇ）は陽極金属層２０および陰極金
属層２１を半田金属層で被覆した状態を示したもので、
２２は陽極側の半田金属層、２３は陰極側の半田金属層
である。これらの半田金属層２２，２３は溶融半田によ
る半田コーティングまたは電解半田メッキにより形成さ
れる。

【００１８】図４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）
（ｆ）（ｇ）は本発明の他の実施例におけるチップ状固
体電解コンデンサの製造工程を示したもので、図４
（ａ）（ｂ）（ｃ）までは前記実施例と全く同様の工程
である。

【００１９】図４（ｄ）は外部陽極金属層および陰極金
属層が形成されない外装樹脂１８の表面全体にマスキン
グテープ２４を施した状態を示したものである。

【００２０】図４（ｅ）は図４（ｃ）において前記実施
例と同様にパラジュウム触媒を付与しマスキングテープ
２４を除去した状態を示すもので外部陽極端子および陰
極端子形成部分にのみパラジュウム触媒を付与した状態
を示したものである。

【００２１】図４（ｆ）は無電解めっきによりパラジュ
ウム触媒が付与された部分に陽極金属層２０、陰極金属
層２１を形成した状態を示すものである。

【００２２】図４（ｇ）は陽極金属層２０および陰極金
属層２１をはんだ金属層２２，２３で被覆した状態を示
したものである。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、外装樹脂
の陽極導出面に外装樹脂より露出した陽極導出線に陽極
金属層を形成するようにしているため、従来のような外
部端子を外部に取り出すスペースや外部端子の折り曲げ
スペースを省くことができ、これにより、コンデンサの
体積効率を２〜３倍にあげることができるため、コンデ
ンサの小型化、大容量化がはかれる。また陽極金属層お
よび陰極金属層を無電解メッキを含む金属層で構成すれ
ば、陽極端子となる陽極金属層と陽極導出線、陰極端子
となる陰極金属層と陰極導出面の接続がそれぞれ同時に
行われることになり、これにより、生産コストを大幅に
低減することができ、さらに必要部分にのみ寸法精度の
高い陽極金属層、陰極金属層が得られ、実装性がすぐれ
たチップ状固体電解コンデンサが得ることができるとと
もに、金属層の不必要部分を酸処理により溶解すること
もなくなり内部コンデンサ素子の劣化を防止し特性、信
頼性の安定化を図れるものである。

【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固体電解コ
ンデンサの製造方法により得たコンデンサの断面図

【図２】同コンデンサにおけるコンデンサ素子に陰極導
電体層を形成した状態を示す断面図

【図３】（ａ）〜（ｇ） 同チップ状固体電解コンデン
サの製造工程を示す斜視図

【図４】（ａ）〜（ｇ） 同他の製造方法を示す各工程
の斜視図

【図５】従来のチップ状固体電解コンデンサの断面図

【符号の説明】

１１ 陽極体 １１ａ コンデンサ素子 １２ 陽極導出線 １２ａ 陽極導出面 １５ 陰極層 １６ａ 陰極導出面 １８ 外装樹脂 ２０ 陽極金属層 ２１ 陰極金属層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 信男 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た弁作用金属からな
   る陽極体の表面に誘電体酸化皮膜、電解質層、陰極層を
   順次積層してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ
   素子を前記陽極導出線と陰極部が相対向する方向に露出
   するように外装樹脂で被覆し、その後、外装樹脂の陽極
   導出線および陰極部に触媒付与前後にマスキングを施す
   ことにより、部分的に金属層を析出させて陽極金属層お
   よび陰極金属層を形成することを特徴とするチップ状固
   体電解コンデンサの製造方法。
2. 【請求項２】 陽極金属層、陰極金属層が無電解めっき
   層を含む金属層である請求項１記載のチップ状固体電解
   コンデンサの製造方法。