JPH06252012A - チップ状固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 陽極金属層と陰極金属層を形成する工程を大
幅に簡素化できるとともに、ｔａｎδ特性も向上させる
ことができ、しかも耐湿試験での漏れ電流特性も向上さ
せることができるチップ状固体電解コンデンサおよびそ
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外装樹脂１８
で被覆し、かつこの外装樹脂１８の中央の非電極端子部
表面に撥水性塗料層２１を形成し、さらにこの撥水性塗
料層２１以外の外装樹脂１８の表面および陽極導出線１
２、陰極部にめっきの触媒となる金属微粒子を付与する
とともに、この金属微粒子を付与した部分にめっきによ
って陽極金属層１９および陰極金属層２０を形成するよ
うにしたものである。

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
ンサおよびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のチップ状固体電解コンデンサおよ
びその製造方法を図５に基づいて説明する。まず、弁作
用金属であるタンタル金属により構成され、かつ陽極導
出線１を具備した多孔質の陽極体２の表面に陽極酸化に
よる誘電体性酸化皮膜を形成し、この表面に二酸化マン
ガンなどの電解質を形成し、さらにカーボン層および陰
極層３を順次積層形成することによってコンデンサ素子
４を構成し、そしてこのコンデンサ素子４を、陽極導出
線１の突出した先端部１ａと陰極層３の露出部３ａを除
いて外装樹脂５により外装し、その後、陽極導出線１お
よび外装樹脂５の全面を粗面化するとともに、触媒を付
与して全面にＮｉめっきを施し、その後、陽極導出線１
の突出した先端部１ａを含む外装樹脂５の陽極導出線１
の引出し面とその面に隣接する周面と、陰極層３の露出
部３ａを含む外装樹脂５の陰極側端部およびこの面に隣
接する周面をレジストにより被覆し、続いて露出してい
るＮｉめっき層を酸溶解させて除去する。

【０００３】そして最後に、レジストをアルカリ溶解に
よって除去することにより、陽極導出線１の突出した先
端部１ａを含む外装樹脂５の陽極導出線１の引出し面と
その面に隣接する周面と、陰極層３の露出部３ａを含む
外装樹脂５の陰極側端部およびこの面に隣接する周面を
露出させて陽極金属層６と陰極金属層７を形成するよう
にしていた。なお、８は陽極側のはんだ金属層、９は陰
極側のはんだ金属層である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなチップ状固体電解コンデンサおよびその製造方法で
は、陽極金属層６と陰極金属層７を形成する場合、外装
樹脂５の全面にＮｉめっきを施した後、陽極金属層６と
陰極金属層７が形成される部分をレジストで被覆し、続
いて外装樹脂５における非電極端子部のＮｉめっき層を
酸溶解させ、そして前記レジストをアルカリ溶解によっ
て除去することにより陽極金属層６と陰極金属層７を形
成するものであるため、その製造方法が複雑となり、ま
たＮｉめっき層およびレジストを除去するために化学薬
品を用いているため、この化学薬品がｔａｎδ特性に悪
影響を与えることになり、また外装樹脂５が吸湿しやす
いため、耐湿試験においては、漏れ電流特性が劣化しや
すいという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、陽極金属層と陰極金属層を形成する工程を大幅に簡
素化できるとともに、ｔａｎδ特性も向上させることが
でき、しかも耐湿試験での漏れ電流特性も向上させるこ
とができるチップ状固体電解コンデンサおよびその製造
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およびその製造
方法は、陽極導出線の一端が表出するように陽極導出線
を埋設した弁作用金属からなる陽極体に誘電体性酸化皮
膜と電解質層および陰極層を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、
かつこの外装樹脂の中央の非電極端子部表面に撥水性塗
料層を形成し、さらにこの撥水性塗料層以外の外装樹脂
の表面および前記陽極導出線、陰極部にめっきの触媒と
なる金属微粒子を付与するとともに、この金属微粒子を
付与した部分にめっきによって陽極金属層および陰極金
属層を形成するようにしたものである。

【０００７】

【作用】上記した本発明の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、コンデンサ素子を、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、かつこの外装樹脂に陽極金属層と陰極金
属層を形成する場合、外装樹脂の中央の非電極端子部表
面に撥水性塗料層を形成するようにしているため、この
後、付与されるめっきの触媒となる金属微粒子を含む溶
液は、この撥水性塗料層を形成した部分でははじかれる
ことになり、その結果、めっきの触媒となる金属微粒子
は、撥水性塗料層を形成した部分には付与されず、それ
以外の外装樹脂の表面および陽極導出線、陰極部に付与
されることになるため、めっきにより形成される陽極金
属層および陰極金属層は撥水性塗料層を形成した部分以
外の電極端子部に効率的に形成することができる。

【０００８】これにより、従来のようなめっき層および
レジストの除去工程を省略できるため、陽極金属層およ
び陰極金属層を形成する工程を大幅に簡素化できるとと
もに、めっき層およびレジストの除去工程で用いていた
化学薬品も省略できるため、ｔａｎδ特性も向上させる
ことができ、しかも外装樹脂の中央の非電極端子部表面
に形成した撥水性塗料層によって水分の影響を緩和する
ことができるため、耐湿試験での漏れ電流特性も向上さ
せることができるものである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづ
いて説明する。

【００１０】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は図１に
示すチップ状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したものである。

【００１１】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ている。

【００１２】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。１
４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は前記陽極体１１への電解質層の形成時に陽
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。

【００１３】また前記陽極体１１の電解質層の上には浸
漬法によりカーボン層および銀塗料層よりなる陰極層１
５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における陰極層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
されている。この場合、陰極導電体層１６は銀粉体を主
成分とする熱硬化性樹脂からなる導電材料で、かつ適正
な粘度に調整した粘稠液にコンデンサ素子１１ａ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。

【００１４】なお、この導電材料はＰｄ，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１５０〜１８０℃に加
熱して硬化するものである。このような浸漬と乾燥を２
〜３回繰り返して図２に示すように分厚く凸状に付着さ
せることができる。

【００１５】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
る処理液がコンデンサ素子１１ａの内部に浸入しないも
のでなければならない。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にシリコンオイル等を含
浸させることにより、処理液のコンデンサ素子１１ａの
内部への浸入をさらに抑えることができる。

【００１６】これは、ＬＣ，ｔａｎδ，ΔＣ等の特性劣
化を軽減させる効果を有するものである。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１
２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、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等を含むコンデンサ素子１１ａ
をエポキシ樹脂で樹脂外装するものである。

【００１７】図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）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、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されており、この凹形状
により、上方に折り曲げられる陽極導出線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、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。

【００１８】図３（ｂ）は図３（ａ）における外装樹脂
１８の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。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をカットすることにより図１に示すよう
に表出するもので、この図１における陽極導出線１２、
陰極導出面１６ａおよび外装樹脂１８の成形体の表面を
サンドブラストと化学エッチングのいずれか一方、もし
くは両方で研磨することにより、表面の粗面化を行っ
て、微細な凹凸による引っかかりと表面活性化を行って
いる。この外装樹脂１８はエポキシ樹脂のみか、あるい
は粒径１〜２００μｍ、または直径２〜２０μｍ、長さ
１０〜１０００μｍの繊維状の酸化珪素を含有するエポ
キシ樹脂から構成されている。

【００１９】なお、上記した酸化珪素の他にポリイミド
樹脂を含有させても良い。また、サンドブラストはガラ
ス，アルミナ，酸化チタンを用い、そのときの粒径は図
３（ａ）の凹形状の溝内に入るように１００μｍ以下と
する。そしてまた、化学エッチングは、エポキシ樹脂お
よびエポキシ樹脂内のフィラーである酸化珪素を粗面化
する目的でフッ酸，過マンガン酸塩，水酸化ナトリウム
を用いる。この時、サンドブラストおよび化学エッチン
グの組み合わせによる粗面化を行うことにより、外装樹
脂１８の表面と陽極金属層１９および陰極金属層２０と
の接続強度をさらに高めることができる。

【００２０】図３（ｃ）は陽極導出線１２を陽極導出面
１２ａの凹形状内で上方に折り曲げ、金属リボン１３よ
り陽極導出線１２を切り離した状態を示したもので、こ
のように陽極導出線１２は陽極導出面１２ａの表面積を
大きくとることができるとともに、陽極導出線１２を陽
極導出面１２ａの凹部に納めることができるため、外観
形状についても均整のとれた直方体にまとめることがで
きる。この場合、前記陽極導出線１２に、陽極導出面１
２ａの凹形状の内部において圧延または切込み等による
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、ストレスを与えない
で陽極導出線１２を陽極導出面１２ａの凹形状の内部に
納めることができる。

【００２１】図３（ｄ）は金属層の形成状態を示したも
ので、この金属層は、陽極導出線１２と陽極導出面１２
ａおよび外装樹脂１８の成形体の一部の表面に形成され
る陽極金属層１９と、陰極導出面１６ａおよび外装樹脂
１８の成形体の一部の表面に形成される陰極金属層２０
とからなり、これらの陽極金属層１９および陰極金属層
２０は、アルカリ脱脂、化学エッチングをした後、外装
樹脂１８の中央の非電極端子部表面に撥水性塗料を印刷
することにより、撥水性塗料層２１を形成し、そしてこ
の撥水性塗料層２１以外の外装樹脂１８の成形体の一
部、陽極導出線１２、陽極導出面１２ａ、陰極導出面１
６ａの各々の表面にめっきの触媒となる金属微粒子を付
与し、さらに、無電解Ｎｉめっきをすることによって金
属微粒子を付与した部分に形成される。

【００２２】図３（ｅ）は両極をはんだ金属層で被覆し
た状態を示したもので、２２は陽極側のはんだ金属層、
２３は陰極側のはんだ金属層である。そしてこれらのは
んだ金属層２２，２３は溶融はんだ浴中のはんだコーテ
ィングにより形成されるが、陽極側のはんだ金属層２２
は図１に示すように陽極金属層１９の表面を被覆し、一
方、陰極側のはんだ金属層２３は図１に示すように陰極
金属層２０の表面を被覆する。

【００２３】そして、このようにして製造したものをエ
ージングし、かつ熱処理等をした後、検査して完成品と
する。

【００２４】図４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と従来のチップ状固体電解コンデ
ンサの耐湿試験での漏れ電流特性を示したものである。

【００２５】この図４から明らかなように、本発明のチ
ップ状固体電解コンデンサは、外装樹脂１８の中央の非
電極端子部表面に撥水性塗料層２１を形成したことによ
り、従来のチップ状固体電解コンデンサに比べて、耐湿
試験での漏れ電流特性を向上させることができるもので
ある。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、コンデン
サ素子を、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、かつこの外装樹脂に陽極
金属層と陰極金属層を形成する場合、外装樹脂の中央の
非電極端子部表面に撥水性塗料層を形成するようにして
いるため、この後、付与されるめっきの触媒となる金属
微粒子を含む溶液は、この撥水性塗料層を形成した部分
でははじかれることになり、その結果、めっきの触媒と
なる金属微粒子は、撥水性塗料層を形成した部分には付
与されず、それ以外の外装樹脂の表面および陽極導出
線、陰極部に付与されることになるため、めっきにより
形成される陽極金属層および陰極金属層は撥水性塗料層
を形成した部分以外の電極端子部に効率的に形成するこ
とができる。

【００２７】これにより、従来のようなめっき層および
レジストの除去工程を省略できるため、陽極金属層およ
び陰極金属層を形成する工程を大幅に簡素化できるとと
もに、めっき層およびレジストの除去工程で用いていた
化学薬品も省略できるため、ｔａｎδ特性も向上させる
ことができ、しかも外装樹脂の中央の非電極端子部表面
に形成した撥水性塗料層によって水分の影響を緩和する
ことができるため、耐湿試験での漏れ電流特性も向上さ
せ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固体電解コ
ンデンサを示す断面図

【図２】同チップ状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）〜（ｅ）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】本発明の一実施例におけるチップ状固体電解コ
ンデンサと従来のチップ状固体電解コンデンサの耐湿試
験での漏れ電流特性を示す特性図

【図５】従来のチップ状固体電解コンデンサを示す断面
図

【符号の説明】

１１ 陽極体 １１ａ コンデンサ素子 １２ 陽極導出線 １５ 陰極層 １６ 陰極導電体層 １８ 外装樹脂 １９ 陽極金属層 ２０ 陰極金属層 ２１ 撥水性塗料層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上岡 浩二 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性酸化皮膜と電
   解質層および陰極層を設けて構成したコンデンサ素子
   と、前記陽極導出線と陰極部が相対向する方向に露出す
   るように被覆した外装樹脂と、この外装樹脂の中央の非
   電極端子部表面に形成した撥水性塗料層と、この撥水性
   塗料層以外の外装樹脂の表面および前記陽極導出線、陰
   極部に形成された陽極金属層および陰極金属層とを備え
   たチップ状固体電解コンデンサ。
2. 【請求項２】 陽極導出線の一端が表出するように陽極
   導出線を埋設した弁作用金属からなる陽極体に誘電体性
   酸化皮膜と電解質層および陰極層を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、かつこの外装樹脂の中央の非電極端子部表面に撥
   水性塗料層を形成し、さらにこの撥水性塗料層以外の外
   装樹脂の表面および前記陽極導出線、陰極層にめっきの
   触媒となる金属微粒子を付与するとともに、この金属微
   粒子を付与した部分にめっきによっ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。