JPH0684712A - チップ型固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンデンサ素子に対する機械的・熱的ストレ
ス及び水分の浸透を緩和し、使用中における諸特性の劣
化を防止する。 【構成】 コンデンサ素子８を構成する導電体層７に、
陽極リード線３と同一方向に導出するように導電性接着
剤１０を介して陰極リード線９を接続した状態で樹脂デ
ップを施し内装樹脂層１２を形成し、しかる後陰極リー
ド線９導出部を内装樹脂層１２に沿って折り返し、陰極
外部端子１３を陰極リード線９に、陽極外部端子１４を
陽極リード線３にそれぞれが反対方向に導出するように
溶接して、トランスファーモールドで外装樹脂層１５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、チップ型固体電解コン
デンサの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般化しているチップ型固体電解
コンデンサは、図３に示すように陽極リード線２１を導
出した弁作用金属からなる陽極体表面に酸化皮膜，固体
電解質層，カーボン層，導電体層を順次形成してコンデ
ンサ素子２２を構成し、次に、このコンデンサ素子２２
を構成する導電体層に前記陽極リード線２１と反対方向
に引き出されるように導電性接着剤２３を介して陰極外
部端子２４を接続し、前記陽極リード線２１に陽極外部
端子２５を接続する。次に、この陽極外部端子２５及び
陰極外部端子２４の接続部を含めたコンデンサ素子２２
及び陽極リード線２１の全体を外装樹脂２６にて被覆し
た後、前記陽極外部端子２５及び陰極外部端子２４の露
出部を外装樹脂２６の側面及び底面に沿って折り曲げ加
工してなるものである。

【０００３】しかして、以上のような構成になるチップ
型固体電解コンデンサは、外装が外装樹脂２６一層であ
り、コンデンサ素子２２上に直接外装樹脂２６が形成さ
れているため、プリント基板等への実装時、あるいは製
造工程中に急激な温度変化が生じた場合、外装樹脂２６
の熱応力によりコンデンサ素子２２が損傷を受け、漏れ
電流が増大する欠点をはじめ、高温高湿下において、コ
ンデンサ素子２２部へ微量の水の浸入が起こり易く、酸
化皮膜と陰極層となる導電体層との間の接触不良による
ｔａｎδ，ＥＳＲ，インピーダンスの増大、静電容量の
減少が起こる他、陽極体の腐食によって漏れ電流大、シ
ョート不良発生の原因となっていた。

【０００４】また、陰極層となる導電体層が導電性接着
剤２３で直接陰極外部端子２４に接続されているので、
水分や熱による導電性接着剤２３の劣化によりｔａｎ
δ，ＥＳＲ，インピーダンスの一層の増大、ひいてはオ
ープン不良発生の原因ともなっていた。

【０００５】そのため、コンデンサ素子２２を陰極外部
端子２４に接続し、陽極リード線２１を陽極外部端子２
５に接続した状態で内装樹脂層を設けることも考えられ
るが、このような状態でコンデンサ素子２２部をデップ
コートすることは出来ず、内装樹脂層形成手段として
は、一つ一つ刷毛塗りをするなどの手段を講じなければ
ならず、作業性が悪く工業的な生産手段として適したも
のとならない問題があると同時に、内装樹脂層形成状態
も陰極外部端子との接続部分が不十分となり、熱応力に
よる漏れ電流増大や水の浸入による諸特性の劣化を十分
に防止するには至らず、実用上解決すべき状況にあっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のチップ型固体電解コンデンサでは、熱ストレスによ
る漏れ電流の増大、水分や熱による静電容量減少、ｔａ
ｎδ，ＥＳＲ，インピーダンスの増大、更にはショート
不良発生やオープン不良発生の原因を抱えており、ま
た、特性劣化対策手段を講じた場合であっても、その効
果も不十分で、且つ作業性も著しく劣化し実用的でなか
った。

【０００７】本発明は、上記のような従来技術の課題を
解決するために提案されたものであり、その目的は、熱
的ストレス及び水分のコンデンサ素子への影響、更には
陰極外部端子接続部の劣化による電気的諸特性の劣化や
不良の発生がなく、作業性良好なチップ型固体電解コン
デンサの製造方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による固体電解コ
ンデンサの製造方法は、陽極リード線を導出した弁作用
金属からなる陽極体表面に酸化皮膜層，固体電解質層，
カーボン層及び導電体層を順次形成してコンデンサ素子
を得る工程と、前記導電体層に前記陽極リード線と同一
方向に導出するように陰極リード線を接続する工程と、
前記陽極リード線と陰極リード線の少なくとも外部端子
との接続部分を除いたコンデンサ素子全体を樹脂被覆し
内装樹脂層を形成する工程と、前記陰極リード線を前記
陽極リード線と反対方向に折り返し先端部を陰極外部端
子に前記陽極リード線を陽極外部端子に接続する工程
と、しかる後、外装樹脂層を形成する工程とを順次経る
ことを特徴としている。

【０００９】

【作用】以上のような構成を有する本発明の製造方法に
よって固体電解コンデンサを製造すれば、コンデンサ素
子を構成する導電体層と陰極リード線の導電性接着剤に
よる接続部分を含めコンデンサ素子全体が内装樹脂層で
完全に覆われ、且つ、この内装樹脂層全体が外装樹脂層
で覆われたものとなるため、外装樹脂に加えられる熱的
ストレス及び機械的ストレス、更には水分のコンデンサ
素子及び導電体層と陰極リード線の導電性接着剤による
接続部分に及ぼす影響が大幅に緩和され、電気的諸特性
の劣化を大幅に防ぐことが可能となる。また、陰極リー
ド線と陰極外部端子の接続を溶接で行うことが可能とな
り、この部分に起因して発生していた電気的特性劣化の
要因を解消できると同時に内装樹脂層形成が容易である
ため、本発明の方法は作業性も良好である。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明による固体電解コンデンサの
製造方法の一実施例について、図１及び図２を参照して
具体的に説明する。

【００１１】まず、図２に示すように、その表面を電気
化学的にエッチングし、且つ、化成工程を経て誘電体酸
化皮膜１を形成した３ｍｍ四方のアルミニウム箔からな
る陽極箔２に陽極リード線３を取着し、次にこの陽極箔
２を２ｍｏｌ／リットル／ピロール／エタノール溶液に
５分間浸漬した後、更に０．５ｍｏｌ／リットル過硫酸
アンモニウム水溶液に５分間浸漬して化学酸化重合によ
りポリピロールからなる化学重合膜４を形成し、更にピ
ロールモノマー０．２ｍｏｌ／リットル及び支持電解質
としてアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム０．０
５ｍｏｌ／リットルを含む水溶液中に浸漬し、ポリピロ
ールからなる前記化学重合膜４を陽極とし、外部電極と
の間に定電流電解酸化重合（１ｍＡ／ｃｍ² ，１ｈ）を
行い、電解酸化重合によりポリピロールからなる電解重
合膜５を形成した後、コロイダルカーボンに浸漬してカ
ーボン層６を形成し、更にこのカーボン層６の上に銀ペ
ーストを塗布して導電体層７を形成しコンデンサ素子８
を構成する。

【００１２】次に、このコンデンサ素子８の導電体層７
に陰極リード線９を前記陽極リード線３と同一方向に導
出するように導電性接着剤１０を介して接続した後、前
記陰極リード線９と導電体層７の接続部分を含めコンデ
ンサ素子８全体を、例えば、液状のエポキシ樹脂からな
る樹脂デップ槽１１内に浸漬−引上げ−乾燥する。この
時、前記陽極リード線３及び陰極リード線９の外部端子
との接続部に樹脂が塗布されないように樹脂デップ槽１
１への浸漬位置はＡ−Ａ′までとする。

【００１３】しかして、図１に示すように上記手段を得
て内装樹脂層１２を形成した後、前記陰極リード線９を
前記内装樹脂層１２面に沿わせて、前記陽極リード線３
と反対方向に折り返し、次に、前記陰極リード線９の折
り返し先端部分に陰極外部端子１３を、前記陽極リード
線３先端部分に陽極外部端子１４をそれぞれ反対方向に
導出するように接続した後、トランスファーモールドに
より外装樹脂層１５を施しコンデンサ本体を形成し、こ
のコンデンサ本体側面から導出された前記陽極外部端子
１４及び陰極外部端子１３をコンデンサ本体の側面に沿
ってコンデンサ本体の底面まで延在するように折り曲げ
加工し、定格電圧１６Ｖ、公称静電容量１μＦのチップ
型固体電解コンデンサを完成した。

【００１４】一方、従来技術による比較例１として、コ
ンデンサ素子を構成する導電体層と陰極外部端子を導電
性接着剤で接続し、内装樹脂層を施さない以外は、前述
した本発明と同様の方法で作製した図３に示す構成から
なる定格電圧１６Ｖ、公称静電容量１μＦのチップ型固
体電解コンデンサを、比較例２として、コンデンサ素子
を構成する導電体層と陰極外部端子を導電性接着剤で接
続し、しかる後、エポキシ樹脂を刷毛塗りし内装樹脂層
を施す以外は、前述した本発明と同様の方法で作製した
定格電圧１６Ｖ、公称静電容量１μＦのチップ型固体電
解コンデンサをそれぞれ完成した。

【００１５】以上のように完成した本発明の実施例にお
ける固体電解コンデンサ（実施例Ａ）と、従来技術によ
る比較例１としての固体電解コンデンサ（従来例Ｂ）及
び比較例２としての固体電解コンデンサ（従来例Ｃ）と
について多数の試料を用意し、それぞれの初期特性及び
高温・高湿試験（８５℃，９０％ＲＨ，１００ｈ）後の
諸特性を調べたところ、表１及び表２に示すような結果
が得られた。

【００１６】表１及び表２中のＥＳＲは周波数１００Ｋ
Ｈz における数値であり、試料数はそれぞれ１００個で
あり、数値は平均値で、括弧内の数値はバラツキを示
す。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】上記した表１及び表２から明らかなよう
に、初期特性において、静電容量及びｔａｎδは実施例
Ａと従来例Ｂ及び従来例Ｃに差は無いが、漏れ電流及び
ＥＳＲは従来例Ｂ及び従来例Ｃと比較して実施例Ａは優
れており、この要因は製造過程におけるコンデンサ素子
に対する熱影響の差によるものである。

【００２０】また、高温・高湿試験後において、いずれ
の特性においても実施例Ａは安定した特性を示している
のに対し、従来例Ｂ及び従来例Ｃの諸特性劣化が大き
く、特に従来例Ｂのｔａｎδ、漏れ電流及びＥＳＲ特性
の劣化、従来例ＣのＥＳＲ特性劣化は厳しい結果を示し
ており、この要因は水分の影響によって固体電解質とし
ての化学重合膜及び電解重合膜からなる導電性高分子の
電導度の劣化によるものであり、固体電解質として導電
性高分子膜を用いるチップ型固体電解コンデンサにおい
て、コンデンサ素子を構成する導電体層と陰極リード線
との接続のために用いる導電性接着剤をも含めてコンデ
ンサ素子全体を完全に内装樹脂化し、陰極外部端子の接
続として溶接化を可能とし、更に外装樹脂化を施すこと
による二層樹脂化を容易に可能とした本発明による製造
手段の優位性が実証された。

【００２１】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、陽極箔としては、アルミニウム箔
以外のタンタル，ニオブ等の弁作用金属箔、あるいは、
これらアルミニウム，タンタル，ニオブ等の金属粉末を
焼結してなる焼結素子としたものにも適用できることは
勿論である。また、導電性高分子としてポリピロール以
外の、例えばポリチオフェン，ポリフラン又はポリアニ
リンやＴＣＮＱ錯体，二酸化マンガン等の固体電解質を
用いたものにも適用でき、更に内装樹脂層としてエポキ
シ樹脂以外にシリコン樹脂、テフロン樹脂を使用しても
構わない。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、作業
性良好にして、高温高湿下における諸特性劣化のない実
用的価値の高いチップ型固体電解コンデンサの製造方法
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によって得られたチップ型固
体電解コンデンサを示す正断面図。

【図２】本発明の一実施例におけるコンデンサ素子への
内装樹脂層形成説明図。

【図３】従来例によって得られたチップ型固体電解コン
デンサを示す正断面図。

【符号の説明】

１ 酸化皮膜 ２ 陽極箔 ３ 陽極リード線 ４ 化学重合膜 ５ 電解重合膜 ６ カーボン層 ７ 導電体層 ８ コンデンサ素子 ９ 陰極リード線 １０ 導電性接着剤 １２ 内装樹脂層 １３ 陰極外部端子 １４ 陽極外部端子 １５ 外装樹脂層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極リード線を導出した弁作用金属から
   なる陽極体表面に酸化皮膜層，固体電解質層，カーボン
   層及び導電体層を順次形成してコンデンサ素子を得る工
   程と、前記導電体層に前記陽極リード線と同一方向に導
   出するように陰極リード線を接続する工程と、前記陽極
   リード線と陰極リード線の少なくとも外部端子との接続
   部分を除いたコンデンサ素子全体を樹脂被覆し内装樹脂
   層を形成する工程と、前記陰極リード線を前記陽極リー
   ド線と反対方向に折り返し先端部を陰極外部端子に前記
   陽極リード線を陽極外部端子に接続する工程と、しかる
   後、外装樹脂層を形成する工程とを順次経ることを特徴
   とするチップ型固体電解コンデンサの製造方法。