JPH09260221A - 焼結型コンデンサの製造方法および陽極切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 帯状板と共に廃棄されるタンタル線の長さを
最小限にし、タンタル焼結体と帯状板から切り離された
タンタル線の長さが長く、これを回収する。また、タン
タル線の切断時に応力がタンタル焼結体に発生しない。 【解決手段】 第１の切断工程において、切断刃１７に
よりタンタル線３を帯状板１５の端縁１５ａに沿って切
断する際にこの単縁を切断刃の刃先として切断し、コン
デンサ素子８を帯状板１５から切り離す。この時、支持
部材２６によってタンタル線３を支持する。次に、第２
の切断工程において、第１の切断工程と同様にタンタル
線３をコンデンサ素子８の近傍で切断する。切断された
タンタル線を回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焼結型コンデンサ
の製造方法および陽極切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】焼結型コンデンサとしては、タンタルの
焼結体を陽極金属として用いたタンタル固体電解コンデ
ンサが一般的に広く使用されている。このタンタル固体
電解コンデンサ１は、図９に示すように陽極リード用タ
ンタル線（以下、タンタル線という）３を設けた弁作用
金属からなる多孔質のタンタル焼結体２を備え、その表
面全体に誘電体層４を形成し、さらにその上に二酸化マ
ンガン層５およびカーボン層６を介して陰極層７を形成
することによりコンデンサ素子８としている。また、タ
ンタル焼結体２から突出するタンタル線３の外端部と陰
極層７にはそれぞれリードフレーム９，１０が接合さ
れ、これらリードフレーム９，１０の一部を除く全体を
エポキシ樹脂１１によって外装している。

【０００３】弁作用を有する金属としては、タンタル、
アルミニウム、ニオブ等の金属を用いることができる。
タンタルの場合は、微粉末を焼結し陽極となるタンタル
線をタンタル多孔体に付けたペレットの形態で用いられ
る。陰極層７は、銀ペーストを塗布して焼成することに
より形成される。陽極端子としてのリードフレーム９
は、溶接によってタンタル線３に接続され、陰極端子と
してのリードフレーム１０は、導電性ペースト１２を介
して陰極層７に接続される。なお、１３はふっ素樹脂か
らなる撥水板である。

【０００４】このようなタンタル固体電解コンデンサ１
を作製するには、先ずタンタル線３を設けたタンタル微
粉末（粒径約３０μｍ）を圧縮成形し、所定の温度（２
０００°Ｃ前後）を加え真空中で焼結することにより多
孔質のタンタル焼結体２を造る。次に、タンタル焼結体
２の表面に陽極化成によって誘電体層４を形成する。こ
の陽極化成は、図１０に示すよぅに予めタンタル線３の
外端部をステンレスやアルミニウムなどの金属からなる
帯状板１５に溶接して吊り下げ、タンタル焼結体２を硝
酸、燐酸、酢酸、蓚酸などの酸溶液からなる電解液１６
中に浸漬し、帯状板１５を陽極、電解液１６を陰極とし
て数Ｖ〜数十Ｖの電圧を印加することによって行う。

【０００５】次に、誘電体膜４が形成されたタンタル焼
結体２に硝酸マンガン液を含浸、付着させた後、２００
〜３５０°Ｃで加熱して誘電体膜４の上に二酸化マンガ
ンを析出させ、硝酸マンガン液の含浸、付着、熱分解操
作を数回繰り返しまたは十数回繰り返すことにより固体
電解質層である二酸化マンガン層５を形成する。

【０００６】次に、カーボンペーストを塗布して乾燥し
カーボン層６を形成する。さらにその上に導電性銀ペー
ストを塗布して乾燥し陰極層７を形成することによりコ
ンデンサ素子８を作製する。その後、図１１（ａ）、
（ｂ）に示すようにタンタル線３を切断刃１７によって
切断してコンデンサ素子８を１個ずつ帯状板１５から切
り離してリードフレーム９，１０をタンタル線３と陰極
層７に接続し、コンデンサ素子８全体を合成樹脂１０で
モールドする。このとき、製品の外形寸法を小さくする
ためにタンタル線３の突出端部は、１ｍｍ以下程度に切
り詰められる。そして、合成樹脂１１の外部に突出して
いるリードフレーム９，１０を所定形状に折り曲げる
と、図９に示す焼結型コンデンサ１が完成する。なお、
図１１において、１８は帯状板１５を支持するガイドレ
ール、１９はコンデンサ素子８を吸引保持するチャッ
ク、２０は図示しない支持軸が挿通される軸穴、２１は
回転防止用穴または凹部である。また、タンタル線３の
切断、リードフレーム９，１０の接合等の作業は、一台
の装置によって連続的に行われる。

【０００７】上記した通り、焼結型コンデンサ１を製造
する場合、タンタル線３の突出端部を帯状板１５の側端
部に溶接し、タンタル焼結体２を電解液１６中に浸漬し
て電気化学的に陽極酸化し、タンタル焼結体２の表面に
誘電体層４を形成している。このとき、結露液滴により
帯状板１５と電解液１６が導通しないようにする必要が
ある。そのため、タンタル線３は全長が１０ｍｍ程度
で、一般的に製品１つの長さ（２〜３ｍｍ）の３〜２０
倍の長さを有し、タンタル焼結体２から突出する突出端
部の長さが帯状板１５から切断される前において７〜９
ｍｍとされる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の製造方
法では、タンタル線３をその長手方向中間部で切断して
帯状板１５からコンデンサ素子８を切り離し、さらにタ
ンタル線３のタンタル焼結体２から突出する突出端部の
長さを１ｍｍ以下程度に切り詰めているため、帯状板１
５に数ｍｍの長さのタンタル線３’が残り、これをその
まま帯状板１５と共に廃棄しているので、資源の有効利
用という点で問題があった。特に、タンタルは希少金属
に属し高価であるため、帯状板１５と共に廃棄されるタ
ンタル線３’の長さを最小限にすることが望ましい。ま
た、タンタル線３は、図１１（ａ）に示すようにタンタ
ル焼結体２から突出している突出端部の中間部分が上下
２つの切断刃１７，１７によって切断されるため、切断
端部が切断刃１７，１７によって二点鎖線で示すように
折曲げられる。そのため、タンタル焼結体２のタンタル
線埋設部に曲げ応力が発生すると、誘電体膜４が損傷し
てコンデンサの漏れ電流が大きくなるという問題があっ
た。さらに、従来の切断刃１７は、刃の切れ味が低下し
ても移動させることができないので寿命が短く、したが
って交換作業の回数が多く、切断工程の作業効率が低い
という問題もあった。特に、２つの切断刃１７，１７を
互いに刃先として用いたり、あるいは１つの切断刃を用
いて帯状板１５の端縁１５ａを切断刃の刃先として切断
する場合、切断刃の寿命が著しく低下する。

【０００９】本発明は上記した従来の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、帯状
板と共に廃棄されるタンタル線の長さを最小限にし、タ
ンタル焼結体と帯状板から切り離されたタンタル線の長
さが長く、これを回収することにより資源の再利用を可
能にした焼結型コンデンサの製造方法を提供することに
ある。また、本発明は、タンタル線の切断時に応力がタ
ンタル焼結体に発生せず、コンデンサの漏れ電流を小さ
くすると共に、切断刃の交換回数が少なく、切断加工の
作業性を向上させるようにした焼結型コンデンサ用陽極
切断装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る焼結型コンデンサの製造方法は、タンタ
ル焼結体の陽極リード用タンタル線の突出端部を帯状板
の側端部に溶接する工程と、陽極酸化法によって前記タ
ンタル焼結体の表面に誘電体層を形成する工程と、誘電
体層の上に陰極層を形成してコンデンサ素子を作製する
工程と、タンタル線を切断し前記帯状板からコンデンサ
素子を分離する工程と、前記帯状板から切り離されたタ
ンタル線の外端部と前記陰極層をリードフレームまたは
リード線に接合したコンデンサ素子を合成樹脂によって
モールドする工程とを備えた焼結型コンデンサの製造方
法において、タンタル線を切断し帯状板から分離する工
程を、タンタル線を帯状板の端縁に沿って切断する第１
の切断工程と、タンタル焼結体から突出しているタンタ
ル線を所定の寸法に再切断する第２の切断工程とで構成
したことを特徴とする。

【００１１】また、本発明はタンタル線を帯状板の端縁
に沿って切断する際に、この端縁を切断刃の刃先として
切断することを特徴とする。また、本発明に係る焼結型
コンデンサ用陽極切断装置は、タンタル焼結体に設けら
れ帯状板に接続されている陽極リード用タンタル線を前
記帯状板の端縁に沿って切断する切断刃と、タンタル線
の切断時に前記切断刃と同期して作動しタンタル線を支
持する支持部材と、前記帯状板から切り離されたタンタ
ル線を切断する切断刃とを備えたことを特徴とする。ま
た、本発明は、帯状板の端縁を切断刃の刃先としてタン
タル線を切断することを特徴とする。また、本発明は、
切断刃が円板状に形成され複数の位置決め用係止部を同
一円周上に有することを特徴とする。さらに、本発明に
おいて、切断刃は、刃先が直線状でこの刃先と平行に並
設された複数の位置決め用係止部が設けられていること
を特徴とする。

【００１２】本発明において、タンタル線を切断しコン
デンサ素子を帯状板から分離する工程は、タンタル線を
帯状板の端縁に沿って切断する第１の切断工程と、タン
タル焼結体から突出しているタンタル線を所定の寸法に
再切断する第２の切断工程を備え、これによってコンデ
ンサ素子と帯状板から切り離されたタンタル線の長さが
長く、回収効率を高める。帯状板の端縁は、切断刃の刃
先として使用される。支持部材は、タンタル線の切断時
に切断刃と同期して作動しタンタル線を支持するので、
曲げ応力がタンタル焼結体のタンタル線埋設部に発生し
ない。円板状に形成された切断刃または刃先が直線状の
切断刃は、刃の切れ味が悪くなると回転または移動され
ることにより、切れ味がよい未使用の刃先部分が切断に
供され、切断刃自体の交換回数を少なくする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて詳細に説明する。図１は本発明に係る焼結型コンデ
ンサ用陽極切断装置の第１の切断工程を示す断面図、図
２はタンタル線を切断したときの状況を示す斜視図であ
る。なお、従来技術の欄で説明した構成部材等と同一の
ものについては同一符号をもって示し、その説明を省略
する。本発明による焼結型コンデンサの製造方法は、以
下に列記する タンタル焼結体２に設けたタンタル線３の突出端部を
帯状板１５の側端部に溶接する工程、 陽極酸化法によってタンタル焼結体２の表面に誘電体
層４を形成する工程、 誘電体層４の上に陰極層７を形成してコンデンサ素子
８を作製する工程、 タンタル線３を切断し帯状板１５からコンデンサ素子
８を分離する工程、 帯状板１５から切り離されたタンタル線３と陰極層７
をリードフレーム（またはリード線）９，１０に接合
し、コンデンサ素子８を合成樹脂１１によってモールド
する工程 とを備え、図９に示した焼結型コンデンサ１と同一のコ
ンデンサを作製する。

【００１４】また、タンタル線３を切断し帯状板１５か
らコンデンサ素子８を分離する工程は、 −１．タンタル線３を帯状板１５の端縁１５ａに沿っ
て切断する第１の切断工程と、 −２．タンタル線３のタンタル焼結体２から突出して
いる突出端部を所定の寸法に再切断する第２の切断工程
とからなる。なお、上記した工程〜の中、タンタル
線３を切断し帯状板１５からコンデンサ素子８を分離す
る工程を除く他の工程は、上記した従来のコンデンサ
の製造方法における工程と同一である。

【００１５】タンタル線３を切断する第１の切断工程
は、図１に示すように帯状板１５をガイドレール１８に
供給し、当金２５を用いタンタル線３を帯状板１５の端
縁１５ａを切断刃の刃先として切断する。この時、当金
２５のタンタル線側側面２５ａが帯状板１５の端縁１５
ａと同一平面を形成するように当金２５を位置づける。
また、図３、図４に示すように、切断刃１７と同期して
作動しタンタル線３の外端部を支持部材２６によって支
持する。このように支持部材２６によってタンタル線３
を支持すると、切断時にタンタル線３に曲げ応力が発生
し難く、タンタル焼結体２のタンタル線埋設部が損傷す
るのを少なくすることができる。

【００１６】第１の切断工程が終了すると、コンデンサ
素子８をチャック１９によって保持した状態で次の第２
の切断工程位置に移送し、タンタル線３のタンタル焼結
体２から突出している突出端部の長さが所定の長さ（約
０．７ｍｍ〜１ｍｍ）となるようにタンタル線３を切断
刃２７によって切断する。図５は第２の切断工程を示す
図である。この時も支持部材２８によってタンタル線３
を支持する。この第２の切断工程によって切断除去され
たタンタル線３’は、回収されて例えば超耐熱合金の原
料の一部として再利用される。回収されるタンタル線
３’の長さは、約７ｍｍである。

【００１７】第１、第２の切断工程に用いられる切断刃
１７，２７としては、図６、図７に示すような切断刃が
用いられる。図６に示す切断刃１７（２７）は、円板状
に形成されて外周が刃先３０を形成し、中心に図示しな
い支持軸が挿通される軸穴２０を有し、その周りに複数
の位置決め用係止部３１が同一円周上に等間隔をおいて
形成されている。係止部３１は凹部または挿通穴からな
り、これらの係止部３１に図示しない係止ピンを選択的
に係入することにより、切断刃の回転を阻止する。刃の
切れ味が低下し切断刃を１つの係止部３１分だけ回動さ
せると、切れ味のよい未使用の刃先をタンタル線に対応
させることができる。したがって、切断刃１７自体は新
しいものと交換する必要がなく、１回転するまで使用す
ることができる。

【００１８】図７に示す切断刃１７（２７）は、例えば
五角形の板状体に形成され、その下端に直線状の刃先３
０が形成されている。また、切断刃１７の中央には、刃
先３０と平行な長穴からなる軸穴２０と、この軸穴２０
を挟んでその上下に刃先３０と平行に並設された複数の
位置決め用係止部３１を有する。このような切断刃１７
においても、刃の切れ味が悪くなったとき支持軸に対す
る固定位置を変えると、切れ味のよい未使用の刃先をタ
ンタル線に対応させることができる。

【００１９】以下、実施例を示して本発明をさらに詳し
く説明する。

【実施例】

実施例１ 通常の方法によって作製されたコンデンサ素子８を図１
に示すようにチャック１９によって吸引保持し、ガイド
レール１８に供給する。切断刃１７および当金２５を用
い、タンタル線３を帯状板１５の端縁１５ａに沿って切
断し、帯状板１５からコンデンサ素子８を切り離す。次
に、図５に示すようにタンタル焼結体２から約０．７ｍ
ｍを残してタンタル線３を切断する。この２回目の切断
によって除去されたタンタル線３’は、再利用のために
回収される。次に、タンタル線３の突出端部にリードフ
レーム９を図９に示すように抵抗溶接法等によって接合
すると共に、陰極層７にリードフレーム１０を導電性ペ
ースト１２を介して接合する。その後、トランスファー
モールド法によってコンデンサ素子８をエポキシ樹脂１
１によりモールドし、リードフレーム９，１０の突出端
部を所定形状に折り曲げて焼結型コンデンサ１とする。

【００２０】実施例２ 第２の切断工程において、タンタル焼結体２より約１ｍ
ｍを残してタンタル線３を切断する。切断除去されたタ
ンタル線３’は約７ｍｍで、再利用のために回収され
る。次に、タンタル線３の突出端部を鉄系のリード端子
線に抵抗溶接法等によって接合すると共に、陰極層７を
同じく鉄系のリード端子線にディップ法によって半田付
けする。その後、ディップ法によってコンデンサ素子８
をエポキシ樹脂１１で外装し、リードフレーム９，１０
の突出端部を所定形状に折り曲げて焼結型コンデンサ１
を作製する。

【００２１】比較例１ 図１１に示した従来の陽極切断装置により実施例１と同
様にタンタル線３の切断作業を行なった。このとき、上
下２枚の切断刃１７，１７によってタンタル線３の中間
部を切断するため、帯状板１５側の切断端部が二点鎖線
で示すように下方に折り曲げられる。また、帯状板１５
側に約５ｍｍの長さのタンタル線３’が残り、帯状板１
５と共に廃棄される。一方、タンタル焼結体２側に残っ
ているタンタル線３は、約０．７ｍｍ残して再度切断さ
れる。この２回目の切断によって回収されるタンタル線
の長さは、２ｍｍ程度である。その後、上記した実施例
１，２と同様にリードフレーム９，１０をタンタル線３
と陰極層７に接合し、コンデンサ素子８をエポキシ樹脂
１１によって外装した後、リードフレーム９，１０を所
定形状に折り曲げて焼結型コンデンサ１を作製する。

【００２２】実施例３ 実施例１，２および比較例１の方法で作製した同じ仕様
のコンデンサ素子８を使って造った１０Ｖ、１０μＦの
定格品からなるコンデンサに１０Ｖの電圧を印加したと
きの漏れ電流を各３２０個について測定した。図８にそ
の結果を示す。何れも規格上限の１μＡ以下であるが、
支持部材２６を用いてタンタル線３を切断した場合、漏
れ電流のばらつきが小さく、より好ましい結果が得られ
た。

【００２３】実施例４ 図３および図４に示す支持部材２６を備えた陽極切断装
置により実施例１と同様な作業によって焼結型コンデン
サを作製した。なお、切断刃としては、図６、図７に示
す切断刃１７，２７を使って切断した。切断刃は、切れ
味が悪くなると交換する必要があるが、図６、図７、図
１１（ｂ）に示した切断刃の例で比較すると、図１１
（ｂ）に示す従来の切断刃では約２００００回で、図６
の切断刃では約４８００００回で、図７の切断刃では約
１４００００回で交換した。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る焼結型
コンデンサの製造方法は、タンタル焼結体の陽極リード
用タンタル線の突出端部を帯状板の側端部に溶接する工
程と、陽極酸化法によって前記タンタル焼結体の表面に
誘電体層を形成する工程と、誘電体層の上に陰極層を形
成してコンデンサ素子を作製する工程と、タンタル線を
切断し前記帯状板からコンデンサ素子を分離する工程
と、前記帯状板から切り離されたタンタル線の外端部と
前記陰極層にリードフレームまたはリード線を接合した
コンデンサ素子を合成樹脂によってモールドする工程と
を備えた焼結型コンデンサの製造方法において、タンタ
ル線を切断し帯状板から分離する工程を、タンタル線を
帯状板の端縁に沿って切断する第１の切断工程と、コン
デンサ素子から突出しているタンタル線を所定の寸法に
再切断する第２の切断工程とで構成したので、帯状体が
ついていない長さの長いタンタル線を回収することがで
き、例えば耐熱鋼の原料の一部として有効に利用するこ
とができる。

【００２５】また、本発明は、タンタル線を帯状板の端
縁に沿って切断する際に、支持部材によってタンタル線
を支持して切断するようにしているので、曲げ応力がタ
ンタル焼結体のタンタル線埋設部に発生せず、誘電体層
の損傷を少なくする。したがって、コンデンサの漏れ電
流を小さくすることができる。

【００２６】また、本発明は、円板状に形成された切断
刃または刃先が直線状の切断刃を用い、刃の切れ味が悪
くなると切断刃を回動または移動させて係止位置を変え
るようにしているので、切断刃の交換回数が少なく、切
断加工の作業性および生産性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る焼結型コンデンサ用陽極切断装
置の第１の切断工程を示す断面図である。

【図２】 タンタル線を切断したときの状況を示す斜視
図である。

【図３】 陽極切断装置の他の実施の形態を示す断面図
である。

【図４】 陽極切断装置の更に他の実施の形態を示す断
面図である。

【図５】 第２の切断工程を示す断面図である。

【図６】 切断刃の実施の形態を示す斜視図である。

【図７】 切断刃の他の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図８】 実施例と比較例の方法で作製されたコンデン
サの漏れ電流を示す図である。

【図９】 焼結型コンデンサの断面図である。

【図１０】 タンタル焼結体の酸化化成工程を示す斜視
図である。

【図１１】 （ａ）、（ｂ）は従来の陽極切断装置の断
面図および切断刃の斜視図である。

【符号の説明】

１…焼結型コンデンサ、２…タンタル焼結体、３…陽極
リード用タンタル線、４…誘電体層、５…二酸化マンガ
ン層、６…カーボン層、７…陰極層、８…コンデンサ素
子、９，１０リードフレーム、１１…エポキシ樹脂、１
２…導電性ペースト、１５…帯状板、１７…切断刃、２
５…当金、２６…支持部材、２７…切断刃、３０…刃
先、３１…位置決め用係止部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンタル焼結体の陽極リード用タンタル
   線の突出端部を帯状板の側端部に溶接する工程と、陽極
   酸化法によって前記タンタル焼結体の表面に誘電体層を
   形成する工程と、誘電体層の上に陰極層を形成してコン
   デンサ素子を作製する工程と、タンタル線を切断し前記
   帯状板からコンデンサ素子を分離する工程と、前記帯状
   板から切り離されたタンタル線の外端部と前記陰極層を
   リードフレームまたはリード線に接合したコンデンサ素
   子を合成樹脂によってモールドする工程とを備えた焼結
   型コンデンサの製造方法において、タンタル線を切断し
   帯状板から分離する工程を、タンタル線を帯状板の端縁
   に沿って切断する第１の切断工程と、タンタル焼結体か
   ら突出しているタンタル線を所定の寸法に再切断する第
   ２の切断工程とで構成したことを特徴とする焼結型コン
   デンサの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の焼結型コンデンサの製造
   方法において、タンタル線を帯状板の端縁に沿って切断
   する際に、この端縁を切断刃の刃先として切断すること
   を特徴とする焼結型コンデンサの製造方法。
3. 【請求項３】 タンタル焼結体に設けられ帯状板に接続
   されている陽極リード用タンタル線を前記帯状板の端縁
   に沿って切断する切断刃と、タンタル線の切断時に前記
   切断刃と同期して作動しタンタル線を支持する支持部材
   と、前記帯状板から切断されたタンタル線を切断する切
   断刃とを備えたことを特徴とする焼結型コンデンサ用陽
   極切断装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の焼結型コンデンサ用陽極
   切断装置において、帯状板の端縁を切断刃の刃先として
   タンタル線を切断することを特徴とする焼結型コンデン
   サ用陽極切断装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載の焼結型コンデン
   サ用陽極切断装置において、切断刃が円板状に形成され
   て複数の位置決め用係止部を同一円周上に有することを
   特徴とする焼結型コンデンサ用陽極切断装置。
6. 【請求項６】 請求項３または４記載の焼結型コンデン
   サ用陽極切断装置において、切断刃は、刃先が直線状で
   この刃先と平行に並設された複数の位置決め用係止部が
   設けられていることを特徴とする焼結型コンデンサ用陽
   極切断装置。