JP2002289469A - Solid electrolytic capacitor and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は各種電子機器に利用
される固体電解コンデンサ及びその製造方法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid electrolytic capacitor used for various electronic devices and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来における固体電解コンデンサとして
は、アルミニウムやタンタルなどの多孔質化された弁金
属シート体の厚み方向の片面あるいは中間の芯部を電極
部とし、この弁金属シート体の多孔質部の表面に誘電体
酸化被膜を形成し、その表面に機能性高分子などの固体
電解質層を設け、その固体電解質層の表面に集電体層、
この集電体層上に金属による電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積層し、各コンデ
ンサ素子の電極部または電極層をまとめて外部端子に接
続し、この外部端子を表出するように外装を形成して構
成されていた。2. Description of the Related Art As a conventional solid electrolytic capacitor, one side or an intermediate core in the thickness direction of a porous valve metal sheet made of aluminum, tantalum, or the like is used as an electrode portion. Form a dielectric oxide film on the surface of the part, provide a solid electrolyte layer such as a functional polymer on the surface, a current collector layer on the surface of the solid electrolyte layer,
A capacitor element is formed by providing an electrode layer made of metal on the current collector layer, the capacitor elements are stacked, and the electrode portions or electrode layers of each capacitor element are collectively connected to external terminals, and the external terminals are displayed. It was constituted by forming an exterior so that it could come out.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の固体電解コ
ンデンサにおいては、大容量化と等価直列抵抗（以下Ｅ
ＳＲと称す）を下げることはできるが、一般的な固体電
解コンデンサと同様に、外部端子を介して回路基板上に
実装しなければならない。In the above-mentioned conventional solid electrolytic capacitor, a large capacity and an equivalent series resistance (hereinafter referred to as E) are required.
SR) can be reduced, but it must be mounted on a circuit board via external terminals, like a general solid electrolytic capacitor.
【０００４】このように半導体部品と同じように回路基
板に表面実装される固体電解コンデンサでは、実際の回
路を構成した状態でのＥＳＲや等価直列インダクタンス
（以下ＥＳＬと称す）特性が端子長や配線長が存在する
ために大きくなり、高周波応答性に劣るといった課題を
有するものであった。As described above, in a solid electrolytic capacitor which is surface-mounted on a circuit board in the same manner as a semiconductor component, the ESR and equivalent series inductance (hereinafter referred to as ESL) characteristics in a state in which an actual circuit is formed have characteristics such as terminal length and wiring. There is a problem that the length is large due to the existence of the length, and the high frequency response is inferior.
【０００５】本発明は以上のような従来の欠点を除去
し、半導体部品と直接接続でき、高周波応答性に優れた
大容量の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。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a large-capacity solid electrolytic capacitor which eliminates the above-mentioned drawbacks of the prior art, can be directly connected to a semiconductor component, has excellent high-frequency response, and a method of manufacturing the same. is there.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項１に記載の発明は、片面に多孔質化さ
れていない電極部を必要数設けた多孔質化された弁金属
シート体と、この弁金属シート体の多孔質化された部分
に形成された誘電体被膜と、この誘電体被膜上に形成さ
れた固体電解質層と、この固体電解質層上に形成された
集電体層と、上記電極部と集電体層とを電気的に絶縁す
る絶縁部で構成した固体電解コンデンサであり、表面に
電極部と集電体層を有するため半導体部品を直接実装す
ることができて、高周波応答性に優れた固体電解コンデ
ンサとすることができる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a porous valve metal having a required number of nonporous electrode portions on one side. A sheet body, a dielectric film formed on the porous portion of the valve metal sheet body, a solid electrolyte layer formed on the dielectric film, and a current collector formed on the solid electrolyte layer It is a solid electrolytic capacitor composed of a body layer and an insulating portion that electrically insulates the electrode portion and the current collector layer.Since the solid electrolytic capacitor has the electrode portion and the current collector layer on the surface, a semiconductor component can be directly mounted. As a result, a solid electrolytic capacitor having excellent high-frequency response can be obtained.
【０００７】請求項２に記載の発明は、弁金属シート体
としてエッチングにより電極部を除いて多孔質化された
アルミニウム箔を用いた請求項１に記載の固体電解コン
デンサであり、生産性に優れた構造を実現することがで
きる。According to a second aspect of the present invention, there is provided the solid electrolytic capacitor according to the first aspect, wherein the valve metal sheet is made of an aluminum foil which is made porous by removing an electrode portion by etching, and is excellent in productivity. Structure can be realized.
【０００８】請求項３に記載の発明は、弁金属シート体
として弁金属粉末の焼結体を用い、電極部として焼結さ
れた弁金属粉末自体を表出させるか、焼結体に設けた凹
部に弁金属導電体を充填して構成した請求項１に記載の
固体電解コンデンサであり、容量の大きなものを得るこ
とができる。According to a third aspect of the present invention, a sintered body of valve metal powder is used as the valve metal sheet body, and the sintered valve metal powder itself is exposed as the electrode portion or provided on the sintered body. 2. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the recess is filled with a valve metal conductor, and a large capacity can be obtained.
【０００９】請求項４に記載の発明は、固体電解質とし
て導電性高分子を用いた請求項１に記載の固体電解コン
デンサであり、より低ＥＳＲのものとすることができ
る。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the solid electrolytic capacitor according to the first aspect, wherein a conductive polymer is used as the solid electrolyte, and the capacitor has a lower ESR.
【００１０】請求項５に記載の発明は、固体電解質とし
て二酸化マンガンを用いた請求項１に記載の固体電解コ
ンデンサであり、確立された製造方法で安定した品質で
量産することができる。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the solid electrolytic capacitor according to the first aspect, wherein manganese dioxide is used as the solid electrolyte. The capacitor can be mass-produced with a stable quality by an established manufacturing method.
【００１１】請求項６に記載の発明は、電極部および集
電体層にそれぞれ接続される接続端子をコンデンサ素子
の同一面内に形成した請求項１に記載の固体電解コンデ
ンサであり、実装性に優れたものとすることができる。The invention according to claim 6 is the solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein connection terminals respectively connected to the electrode portion and the current collector layer are formed in the same plane of the capacitor element. Excellent.
【００１２】請求項７に記載の発明は、電極部および集
電体層にそれぞれ接続される接続端子を交互に配列する
ように形成した請求項１に記載の固体電解コンデンサで
あり、より低ＥＳＬな性能を有するものとすることがで
きる。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the solid electrolytic capacitor according to the first aspect, wherein connection terminals respectively connected to the electrode portion and the current collector layer are alternately arranged. With high performance.
【００１３】請求項８に記載の発明は、電極部の表出面
に別の金属層を形成して一方の接続端子とした請求項１
に記載の固体電解コンデンサであり、この金属層を選択
することにより接続端子としての電気的接続の信頼性を
高めることができる。According to an eighth aspect of the present invention, another metal layer is formed on the exposed surface of the electrode portion to form one connection terminal.
And the reliability of electrical connection as a connection terminal can be enhanced by selecting this metal layer.
【００１４】請求項９に記載の発明は、電極部の表出面
を粗面化し、この表出面に別の金属層を形成して一方の
接続端子とした請求項１に記載の固体電解コンデンサで
あり、電極部に対する金属層の接続強度を高めることが
できる。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the solid electrolytic capacitor according to the first aspect, wherein the exposed surface of the electrode portion is roughened, and another metal layer is formed on the exposed surface to form one connection terminal. In addition, the connection strength of the metal layer to the electrode part can be increased.
【００１５】請求項１０に記載の発明は、集電体層上に
金属層を形成して他方の接続端子とした請求項１に記載
の固体電解コンデンサであり、接続の信頼性の向上と、
低ＥＳＬなものを得ることができる。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the solid electrolytic capacitor according to the first aspect, wherein a metal layer is formed on the current collector layer to serve as the other connection terminal.
A low ESL can be obtained.
【００１６】請求項１１に記載の発明は、集電体層上に
開口部を形成した絶縁部を設け、この絶縁部の開口部に
金属層を設けて他方の接続端子とした請求項１に記載の
固体電解コンデンサであり、電極部側と集電体層側の接
続端子の絶縁の向上が図れるとともに他方の接続端子の
大きさを一定のものとすることができる。According to the eleventh aspect of the present invention, there is provided an insulating portion having an opening formed on the current collector layer, and a metal layer is provided in the opening of the insulating portion to form the other connection terminal. In the solid electrolytic capacitor described above, the insulation of the connection terminal on the electrode portion side and the connection terminal on the current collector layer side can be improved, and the size of the other connection terminal can be made constant.
【００１７】請求項１２に記載の発明は、電極部および
集電体層の上に形成した接続端子を接続バンプとした請
求項６または７に記載の固体電解コンデンサであり、実
装性に優れるとともに配線インピーダンスの低いものと
することができる。According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the solid electrolytic capacitor according to the sixth or seventh aspect, wherein the connection terminal formed on the electrode portion and the current collector layer is a connection bump. The wiring impedance can be low.
【００１８】請求項１３に記載の発明は、コンデンサ素
子に外装を形成した請求項１に記載の固体電解コンデン
サであり、実装性に優れ、外力に対して補強を図ること
ができる。According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided the solid electrolytic capacitor according to the first aspect, wherein an outer casing is formed on the capacitor element. The solid electrolytic capacitor has excellent mountability and can be reinforced against external force.
【００１９】請求項１４に記載の発明は、アルミニウム
箔の片面に電極部を形成する部分にレジスト膜を形成し
た後エッチング処理して多孔質化されない電極部を有す
る多孔質化された弁金属シート体を形成し、この弁金属
シート体の多孔質化された部分に誘電体被膜を形成し、
その後レジスト膜の周囲に絶縁部を形成した後、上記誘
電体被膜上に固体電解質層を形成し、さらにこの固体電
解質層の上に集電体層を形成する固体電解コンデンサの
製造方法であり、高周波応答性に優れたものを容易に生
産することができる。According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a valve metal sheet having a porous electrode portion having an electrode portion which is not formed by etching after forming a resist film on a portion of the aluminum foil where an electrode portion is to be formed. Forming a dielectric coating on the porous portion of the valve metal sheet;
Thereafter, after forming an insulating portion around the resist film, a solid electrolyte layer is formed on the dielectric film, a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor further forming a current collector layer on the solid electrolyte layer, Products excellent in high frequency response can be easily produced.
【００２０】請求項１５に記載の発明は、弁金属粉末を
シート状に焼結して弁金属シート体とし、この弁金属シ
ート体の片面に電極部となる部分を除いて誘電体被膜を
形成するか、もしくは弁金属シート体にあらかじめ凹部
を設けた部分に弁金属導電体を充填して電極部を形成
し、この電極部を除いて他の部分に誘電体被膜を形成
し、その後上記電極部の表出部分の周囲に絶縁部を形成
した後誘電体被膜上に固体電解質層を形成し、さらにこ
の固体電解質層上に集電体層を形成してコンデンサ素子
とする固体電解コンデンサの製造方法であり、大容量で
高周波応答性に優れたものを容易に生産することができ
る。According to a fifteenth aspect of the present invention, the valve metal powder is sintered into a sheet shape to form a valve metal sheet, and a dielectric film is formed on one surface of the valve metal sheet except for a portion serving as an electrode portion. Alternatively, the valve metal sheet body is filled with a valve metal conductor in a portion provided with a concave portion in advance to form an electrode portion, and a dielectric coating is formed in other portions except for the electrode portion, and then the electrode electrode is formed. After forming an insulating part around the exposed part of the part, a solid electrolyte layer is formed on the dielectric film, and a current collector layer is further formed on this solid electrolyte layer to manufacture a solid electrolytic capacitor as a capacitor element This method can easily produce a large-capacity product excellent in high-frequency response.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の固体電解コンデン
サおよびその製造法について実施の形態および図面を用
いて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The solid electrolytic capacitor of the present invention and a method of manufacturing the same will be described below with reference to embodiments and drawings.
【００２２】（実施の形態１）本発明の実施の形態１お
よび図１〜図４により請求項１、２、４〜６、８〜１
２、１３に記載の発明を説明する。図１は本発明の実施
の形態１における固体電解コンデンサの斜視図であり、
図２は同断面図、図３は同要部の拡大断面図、図４は同
じく要部の断面図である。(Embodiment 1) According to Embodiment 1 of the present invention and FIGS. 1 to 4, claims 1, 2, 4 to 6, 8 to 1
The inventions described in 2 and 13 will be described. FIG. 1 is a perspective view of a solid electrolytic capacitor according to Embodiment 1 of the present invention,
2 is an enlarged cross-sectional view of the main part, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part.
【００２３】図１〜図４において、１はシート状のコン
デンサ素子であり、このコンデンサ素子１は弁金属シー
ト体の片面に多孔質化されていない電極部２を複数個設
けた多孔質化された弁金属シート体３と、この弁金属シ
ート体３の多孔質化された部分の表面に誘電体被膜４を
設け、この誘電体被膜４上に固体電解質層５を設け、こ
の固体電解質層５上に集電体層６を設け、上記電極部２
と誘電体被膜４、固体電解質層５、集電体層６との間に
設けた絶縁部７とにより構成されている。1 to 4, reference numeral 1 denotes a sheet-like capacitor element. This capacitor element 1 is made porous by providing a plurality of nonporous electrode portions 2 on one side of a valve metal sheet body. The valve metal sheet 3 and a dielectric coating 4 are provided on the surface of the porous portion of the valve metal sheet 3, and a solid electrolyte layer 5 is provided on the dielectric coating 4. A current collector layer 6 is provided on the
And an insulating portion 7 provided between the dielectric film 4, the solid electrolyte layer 5, and the current collector layer 6.
【００２４】なお、このコンデンサ素子１として上記構
成であっても機能を発揮するが、上記電極部２の表出面
に別の金属層を形成して第一の接続端子８とし、絶縁部
７の周囲の集電体層６上に別の金属層を形成して第二の
接続端子９とすることが好ましい。このように構成され
たコンデンサ素子１の外周部にエポキシ樹脂などの外装
１１をモールド成形によって形成して固体電解コンデン
サとしている。Although the capacitor element 1 has the above-mentioned structure, the function is exhibited, but another metal layer is formed on the exposed surface of the electrode section 2 to form the first connection terminal 8 and the insulating section 7 It is preferable to form another metal layer on the surrounding current collector layer 6 to form the second connection terminal 9. A casing 11 such as an epoxy resin is formed by molding on the outer periphery of the capacitor element 1 thus configured to form a solid electrolytic capacitor.
【００２５】上記弁金属シート体３としては、アルミニ
ウム箔を用いて電極部２に相当する部分を除いてエッチ
ングして多孔質化することで構成することができ、この
弁金属シート体３の多孔質化された部分の表面に形成す
る誘電体被膜４は、エッチングされたアルミニウム箔を
化成液中で陽極酸化することにより、表面及び孔表面に
誘電体酸化被膜を形成して構成することができる。The valve metal sheet 3 can be formed by using an aluminum foil to make it porous by etching except for the portion corresponding to the electrode portion 2. The dielectric film 4 formed on the surface of the denatured portion can be formed by forming a dielectric oxide film on the surface and the hole surface by anodizing the etched aluminum foil in a chemical conversion solution. .
【００２６】また、固体電解質層５はポリピロールやポ
リチオフェンなどの機能性高分子を化学重合や電解重合
によって形成して導電性高分子層にしたものや、硝酸マ
ンガン溶液を含浸させてから熱分解することにより二酸
化マンガン層にしたもので構成することができる。The solid electrolyte layer 5 is formed by forming a conductive polymer layer by forming a functional polymer such as polypyrrole or polythiophene by chemical polymerization or electrolytic polymerization, or is thermally decomposed after impregnating with a manganese nitrate solution. Thereby, it can be constituted with a manganese dioxide layer.
【００２７】さらに集電体層６としては、カーボン層単
独あるいはカーボン層と銀ペースト層の積層構造とする
ことができる。また、絶縁部７としては、印刷性や撥水
性などに優れたシリコン樹脂を用いることができ、この
他にエポキシ樹脂、フッ素系樹脂を用いることもでき
る。Further, the current collector layer 6 can have a carbon layer alone or a laminated structure of a carbon layer and a silver paste layer. Further, as the insulating portion 7, a silicon resin excellent in printability, water repellency, and the like can be used. In addition, an epoxy resin or a fluorine resin can be used.
【００２８】第一、第二の接続端子８，９としては銅、
半田、銀、金、ニッケルなどの金属を用いることがで
き、単層あるいはこれらの金属の積層構成としてもよ
い。The first and second connection terminals 8 and 9 are made of copper,
Metals such as solder, silver, gold, and nickel can be used, and a single layer or a laminated structure of these metals may be used.
【００２９】又、電極部２の表出面に第一の接続端子８
を形成する場合、図４に示すように電極部２の表出面に
凹凸部１２を設けた粗面加工を施すことにより、第一の
接続端子８を強固に電極部２に結合でき、電気的接続の
信頼性を向上させることができる。The first connection terminal 8 is provided on the exposed surface of the electrode 2.
In the case of forming the first connection terminal 8 as shown in FIG. 4, the first connection terminal 8 can be firmly coupled to the electrode portion 2 by performing a roughening process on the exposed surface of the electrode portion 2 with the uneven portion 12 provided. The reliability of the connection can be improved.
【００３０】以上のように構成した固体電解コンデンサ
は、図１、図２に示すように上面に第一の接続端子８と
第二の接続端子９とが複数個ずつ設けられた構成とな
り、この上面に半導体部品を実装して利用することがで
きる。The solid electrolytic capacitor configured as described above has a configuration in which a plurality of first connection terminals 8 and a plurality of second connection terminals 9 are provided on the upper surface as shown in FIGS. Semiconductor components can be mounted on the upper surface for use.
【００３１】この時、第一、第二の接続端子８，９の数
を半導体部品の接続バンプの数と一致させるか、それ以
上の数となるように設定し、半導体部品の接続バンプの
数より多い数としたときは、この固体電解コンデンサの
片面上に半導体部品の他にチップ抵抗器、チップコンデ
ンサ、チップインダクターなどのチップ部品を実装して
回路モジュール化することもできる。At this time, the number of the first and second connection terminals 8 and 9 is set to be equal to or greater than the number of connection bumps of the semiconductor component, and the number of connection bumps of the semiconductor component is set to be greater than that. When the number is larger, a chip module such as a chip resistor, a chip capacitor, and a chip inductor can be mounted on one surface of the solid electrolytic capacitor in addition to the semiconductor component to form a circuit module.
【００３２】（実施の形態２）次に本発明の実施の形態
２により請求項７，１２に記載の発明について説明す
る。図５は実施の形態２における固体電解コンデンサの
上面図、図６は同断面図である。(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to claims 7 and 12. FIG. 5 is a top view of the solid electrolytic capacitor according to Embodiment 2, and FIG. 6 is a sectional view of the same.
【００３３】この実施の形態２において、基本的な構成
は実施の形態１と同様であり、異なる点は第一の接続端
子８および第二の接続端子９上に半導体部品との接続を
容易にするため、金、半田あるいは錫から成る接続バン
プ１３，１４を設けた構成とした点にある。In the second embodiment, the basic configuration is the same as that of the first embodiment, except that the connection between the first connection terminal 8 and the second connection terminal 9 with the semiconductor component can be easily performed. Therefore, connection bumps 13 and 14 made of gold, solder or tin are provided.
【００３４】この接続バンプ１３，１４はバンプピッチ
を一定に保つために接続バンプ１３，１４を形成する部
分に開口部１５を設けた絶縁膜１６を設けてから形成さ
れる。The connection bumps 13 and 14 are formed after providing an insulating film 16 having an opening 15 in a portion where the connection bumps 13 and 14 are formed in order to keep the bump pitch constant.
【００３５】このようにシート状の固体電解コンデンサ
の同じ面内に第一と第二の接続端子８，９を交互に配置
することによって低ＥＳＲ化とともに低ＥＳＬ化が図
れ、高周波でのインピーダンス特性を大きく改善でき、
その結果、高周波応答性の優れたものとすることができ
る。By alternately arranging the first and second connection terminals 8 and 9 in the same plane of the sheet-like solid electrolytic capacitor as described above, low ESL and low ESL can be achieved, and impedance characteristics at high frequencies can be achieved. Can be greatly improved,
As a result, excellent high-frequency response can be obtained.
【００３６】図６に示すものはシート状の固体電解コン
デンサを示し、片面に接続バンプ１３，１４を設けた構
成としている。FIG. 6 shows a sheet-like solid electrolytic capacitor having connection bumps 13 and 14 provided on one side.
【００３７】このように実施の形態２の固体電解コンデ
ンサは、第一、第二の接続端子８，９上に接続バンプ１
３，１４を設けることにより、半導体部品の実装および
回路基板への実装が容易になるとともに、より小型で容
量の大きなコンデンサを得ることができるために、部品
の小型化と実装の効率化を図ることができる。As described above, the solid electrolytic capacitor according to the second embodiment has the connection bump 1 on the first and second connection terminals 8 and 9.
By providing the components 3 and 14, the mounting of the semiconductor component and the mounting on the circuit board are facilitated, and a smaller and larger-capacitance capacitor can be obtained. be able to.
【００３８】（実施の形態３）次に本発明の実施の形態
３により請求項３に記載の発明について説明する。図７
は実施の形態３のコンデンサ素子を示す要部の断面図で
ある。(Embodiment 3) Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG.
FIG. 9 is a sectional view of a main part showing a capacitor element of a third embodiment.
【００３９】この実施の形態３におけるコンデンサ素子
１はタンタル粉末をシートに形成し、これを焼結して弁
金属シート体３とし、この弁金属シート体３の片面に形
成する電極部２とする部分に化成液が侵入しないように
して陽極酸化をし、他の部分に誘電体酸化被膜からなる
誘電体被膜を形成し、この誘電体被膜の上に導電性高分
子あるいは二酸化マンガンなどの固体電解質層、さらに
この固体電解質層上にカーボンや銀ペーストの集電体層
を形成し、上記電極部２の表出面の周囲に絶縁部７を設
け、この絶縁部７内に電極部２と接続された第一の接続
端子８を設け、絶縁部７の周囲に集電体層に接続された
第二の接続端子９を設けた構成となっている。In the capacitor element 1 according to the third embodiment, tantalum powder is formed into a sheet, which is sintered to form a valve metal sheet 3, and an electrode section 2 formed on one surface of the valve metal sheet 3. Anodic oxidation is performed so that the chemical solution does not enter the part, and a dielectric film consisting of a dielectric oxide film is formed on the other part, and a solid polymer such as a conductive polymer or manganese dioxide is formed on this dielectric film. A current collector layer of carbon or silver paste is formed on the solid electrolyte layer, and an insulating section 7 is provided around the exposed surface of the electrode section 2. The insulating section 7 is connected to the electrode section 2. The first connection terminal 8 is provided, and the second connection terminal 9 connected to the current collector layer is provided around the insulating portion 7.
【００４０】このようにして構成されたコンデンサ素子
に外装１１を形成して固体電解コンデンサを構成する。The exterior 11 is formed on the capacitor element thus configured to form a solid electrolytic capacitor.
【００４１】以上のように弁金属粉末を用いるのはエッ
チングによって多孔質化されたアルミニウム箔を弁金属
シート体３としてコンデンサ素子１を構成するものに比
べて固体電解コンデンサとしての容量を大きくできる効
果が得られるためである。The use of the valve metal powder as described above is advantageous in that the capacity as a solid electrolytic capacitor can be increased as compared with the case where the capacitor element 1 is made of a valve metal sheet body 3 made of aluminum foil made porous by etching. Is obtained.
【００４２】なお、このような弁金属の粉末を焼結した
弁金属シート体３を構成するに当たって、電極部２を形
成するのに上述のように陽極酸化して誘電体被膜を形成
させないようにして形成する以外に、あらかじめ片面に
凹部を設け、この凹部に誘電体被膜の形成されない壁面
を形成し、この凹部に同種の弁金属粉末を圧入して形成
することもできる。In forming the valve metal sheet body 3 obtained by sintering such a valve metal powder, the electrode portion 2 is formed by anodizing as described above so that a dielectric film is not formed. Alternatively, a concave portion may be formed on one side in advance, a wall surface on which a dielectric film is not formed may be formed in the concave portion, and the same type of valve metal powder may be press-fitted into the concave portion.
【００４３】（実施の形態４）次に本発明の請求項１４
に記載の発明である固体電解コンデンサの製造方法につ
いて図８〜図１６を用いて説明する。(Embodiment 4) Next, claim 14 of the present invention will be described.
The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the invention described in (1) will be described with reference to FIGS.
【００４４】まず、図８に示すようにアルミニウム箔１
７を準備し、次に図９に示すようにアルミニウム箔１７
の片面に耐薬品性のフォトレジストやマスキングテープ
などのレジスト膜１８を電極部を形成する位置に形成
し、レジスト膜１８を硬化させる。First, as shown in FIG.
7 and then an aluminum foil 17 as shown in FIG.
A resist film 18 such as a chemically resistant photoresist or masking tape is formed on one side of the substrate at a position where an electrode portion is to be formed, and the resist film 18 is cured.
【００４５】次に図１０に示すようにレジスト膜１８を
形成したアルミニウム箔１７を化学エッチングによりエ
ッチングしてレジスト膜１８の形成されていない部分を
多孔質化してレジスト膜１８の形成された部分にアルミ
ニウム箔１７の片面に電極部２を形成した弁金属シート
体３を形成する。Next, as shown in FIG. 10, the aluminum foil 17 on which the resist film 18 has been formed is etched by chemical etching to make the portion where the resist film 18 is not formed porous to the portion where the resist film 18 is formed. The valve metal sheet 3 having the electrode portion 2 formed on one side of the aluminum foil 17 is formed.
【００４６】続いて図１１に示すようにレジスト膜１８
を残した状態で弁金属シート体３を化成液中に陽極酸化
させて電極部２を除く多孔質化された部分の表面に誘電
体被膜４を形成する。次に図１２に示すようにレジスト
膜１８の周囲に電極部２とこれから形成する集電体層６
との短絡を防止するために絶縁部７を印刷などにより形
成する。Subsequently, as shown in FIG.
The valve metal sheet body 3 is anodized in a chemical conversion solution while the dielectric layer 4 is left to form a dielectric film 4 on the surface of the porous portion excluding the electrode portion 2. Next, as shown in FIG. 12, the electrode portion 2 and the current collector layer 6 to be formed therefrom are formed around the resist film 18.
The insulating part 7 is formed by printing or the like in order to prevent a short circuit with the semiconductor device.
【００４７】続いて図１３に示すようにレジスト膜１
８、絶縁部７を形成し多孔質部に誘電体被膜４を形成し
た弁金属シート体３をポリピロールを含む溶液に浸漬
し、続いて酸化剤溶液に浸漬して化学酸化重合により誘
電体被膜４上に薄くポリピロール層を形成し、このポリ
ピロール層を形成したものをポリピロールを含む溶液に
浸漬して、ポリピロール層を＋側、溶液中の電極を−側
として電解重合することにより、上記薄いポリピロール
層上に十分な厚さのポリピロール層を形成して固体電解
質層５を形成する。Subsequently, as shown in FIG.
8. The valve metal sheet member 3 having the insulating portion 7 formed thereon and the dielectric film 4 formed on the porous portion is immersed in a solution containing polypyrrole, then immersed in an oxidizing agent solution, and chemically oxidized to polymerize the dielectric film 4. A thin polypyrrole layer is formed on the thin polypyrrole layer, and the formed polypyrrole layer is immersed in a solution containing polypyrrole, and the polypyrrole layer is subjected to electrolytic polymerization with the positive side of the polypyrrole layer and the negative electrode of the solution in the negative side. A solid electrolyte layer 5 is formed by forming a polypyrrole layer having a sufficient thickness thereon.
【００４８】その後、この固体電解質層５上にカーボン
層及び銀ペースト層などの集電体層６を形成した後、図
１４に示すようにレジスト膜１８を除去し、続いて図１
５に示すように表出した電極部２および集電体層６上に
金、銀、銅、ニッケルなどの電極材料を蒸着法、スパッ
タリング法、めっき法などによって形成して電極部２上
に第一の接続端子８、集電体層６上に第二の接続端子９
を形成してコンデンサ素子１を完成させる。Then, after a current collector layer 6 such as a carbon layer and a silver paste layer is formed on the solid electrolyte layer 5, the resist film 18 is removed as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, an electrode material such as gold, silver, copper, or nickel is formed on the exposed electrode portion 2 and the current collector layer 6 by a vapor deposition method, a sputtering method, a plating method, or the like. One connection terminal 8, a second connection terminal 9 on the current collector layer 6
Is formed to complete the capacitor element 1.
【００４９】次に図１６に示すようにコンデンサ素子１
の外周と下面に電気的絶縁膜としてエポキシ樹脂などを
用いて外装１１を形成する。Next, as shown in FIG.
An outer package 11 is formed on the outer periphery and lower surface of the device by using an epoxy resin or the like as an electrical insulating film.
【００５０】以上のように本実施の形態４による固体電
解コンデンサの製造方法によれば、既に確立されている
アルミニウム箔を用いた機能性高分子の固体電解コンデ
ンサの製造プロセスに少しの工夫を加えることによって
簡単に生産することができ、信頼性に富んだ固体電解コ
ンデンサを得ることができる。As described above, according to the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the fourth embodiment, a slight contrivance is added to the already established process of manufacturing a functional polymer solid electrolytic capacitor using an aluminum foil. Thus, the solid electrolytic capacitor can be easily manufactured, and a solid electrolytic capacitor with high reliability can be obtained.
【００５１】（実施の形態５）次に本発明の請求項１５
に記載の発明である固体電解コンデンサの製造方法につ
いて図１７〜図２４を用いて説明する。(Embodiment 5) Next, claim 15 of the present invention will be described.
The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the invention described in (1) will be described with reference to FIGS.
【００５２】まず、図１７に示すように弁金属であるタ
ンタル粉末をバインダーと混練したものをシート状に成
型し、これを脱バイ処理後所定の温度で焼結してシート
状の多孔質化されたタンタル焼結体１９を得る。First, as shown in FIG. 17, a mixture obtained by kneading a tantalum powder as a valve metal with a binder is formed into a sheet, which is then sintered at a predetermined temperature after a de-buying treatment to make the sheet porous. Obtained tantalum sintered body 19 is obtained.
【００５３】次に図１８に示すようにタンタル焼結体１
９の片面に電極部２を形成する位置にエポキシ樹脂など
の樹脂材２０を含浸させ、しかも電極部２を形成する位
置の外表面にレジスト膜１８を印刷などにより形成し、
これらを硬化させた後、図１９に示すように化成液中に
て陽極酸化処理をして電極部２を除く多孔質化された部
分に誘電体被膜４を形成する。Next, as shown in FIG.
9 is impregnated with a resin material 20 such as an epoxy resin at a position where the electrode portion 2 is to be formed, and a resist film 18 is formed on the outer surface of the position where the electrode portion 2 is to be formed by printing or the like;
After these are cured, as shown in FIG. 19, anodizing treatment is performed in a chemical conversion solution to form a dielectric film 4 on the porous portion excluding the electrode portion 2.
【００５４】続いて図２０に示すように上記レジスト膜
１８の周囲に絶縁部７を形成するために印刷などの手段
で樹脂材を形成し、この状態のものをポリピロールを含
む溶液に浸漬した後酸化剤溶液に浸漬して化学酸化重合
により誘電体被膜４の表面に薄くポリピロール層を形成
し、このポリピロール層を形成したものをポリピロール
を含む溶液に浸漬してポリピロール層を＋側、溶液中の
電極を−側として電解重合することにより上記の薄いポ
リピロール層の上に十分な厚さのポリピロール層を形成
して固体電解質層５を形成し、その固体電解質層５上に
カーボン層、銀ペースト層などから成る集電体層６を形
成して図２１のようにする。Subsequently, as shown in FIG. 20, a resin material is formed by means of printing or the like to form an insulating portion 7 around the resist film 18, and this state is immersed in a solution containing polypyrrole. A thin polypyrrole layer is formed on the surface of the dielectric film 4 by chemical oxidative polymerization by immersion in an oxidizing agent solution. A solid electrolyte layer 5 is formed by forming a polypyrrole layer having a sufficient thickness on the thin polypyrrole layer by electrolytic polymerization with the electrode being on the negative side, and a carbon layer and a silver paste layer are formed on the solid electrolyte layer 5. The current collector layer 6 is formed as shown in FIG.
【００５５】次に図２２に示すようにレジスト膜１８を
除去し、図２３に示すように絶縁部７で絶縁分離された
状態で電極部２の外表面と集電体層６の外表面上に金、
銀、銅、ニッケルなどの電極材料を蒸着、スパッタリン
グ、メッキなどの方法で形成して電極部２上に第一の接
続端子８、集電体層６上に第二の接続端子９を形成して
コンデンサ素子１を構成する。Next, the resist film 18 is removed as shown in FIG. 22, and the outer surface of the electrode portion 2 and the outer surface of the current collector layer 6 are insulated and separated by the insulating portion 7 as shown in FIG. To gold,
An electrode material such as silver, copper, or nickel is formed by a method such as evaporation, sputtering, or plating to form a first connection terminal 8 on the electrode portion 2 and a second connection terminal 9 on the current collector layer 6. To constitute the capacitor element 1.
【００５６】最後に図２４に示すように、エポキシ樹脂
などを射出成形によって外装１１を形成して固体電解コ
ンデンサの完成品とする。Finally, as shown in FIG. 24, the exterior 11 is formed by injection molding of epoxy resin or the like to obtain a completed solid electrolytic capacitor.
【００５７】以上のようにシート状のタンタル焼結体１
９を用いる方法とすることで実施の形態４で示したアル
ミニウム箔を利用した固体電解コンデンサに比べて容量
の大きな固体電解コンデンサを提供することができる。As described above, the sheet-shaped tantalum sintered body 1
By using the method using No. 9, a solid electrolytic capacitor having a larger capacity than the solid electrolytic capacitor using the aluminum foil described in Embodiment 4 can be provided.
【００５８】[0058]
【発明の効果】以上のように本発明の固体電解コンデン
サは構成されるため、半導体部品を直接接続できること
になり、高周波応答性に優れ、しかも容量の大きなもの
とすることができる。As described above, since the solid electrolytic capacitor of the present invention is constructed, semiconductor components can be directly connected, and high-frequency response and high capacity can be achieved.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の実施の形態１における固体電解コンデ
ンサの斜視図FIG. 1 is a perspective view of a solid electrolytic capacitor according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】同断面図FIG. 2 is a sectional view of the same.
【図３】同要部の拡大断面図FIG. 3 is an enlarged sectional view of the main part.
【図４】同要部の拡大断面図FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the main part.
【図５】本発明の実施の形態２における固体電解コンデ
ンサの上面図FIG. 5 is a top view of the solid electrolytic capacitor according to Embodiment 2 of the present invention.
【図６】同断面図FIG. 6 is a sectional view of the same.
【図７】本発明の実施の形態３における固体電解コンデ
ンサのコンデンサ素子を示す断面図FIG. 7 is a sectional view showing a capacitor element of a solid electrolytic capacitor according to Embodiment 3 of the present invention.
【図８】本発明の実施の形態４における固体電解コンデ
ンサの製造方法を示すアルミニウム箔の断面図FIG. 8 is a cross-sectional view of an aluminum foil showing a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to Embodiment 4 of the present invention.
【図９】同アルミニウム箔にレジスト膜を形成した状態
の断面図FIG. 9 is a sectional view showing a state where a resist film is formed on the aluminum foil.
【図１０】同アルミニウム箔を多孔質化した弁金属シー
ト体の断面図FIG. 10 is a cross-sectional view of a valve metal sheet obtained by making the aluminum foil porous.
【図１１】同弁金属シート体に誘電体被膜を形成した状
態の断面図FIG. 11 is a sectional view showing a state in which a dielectric film is formed on the valve metal sheet.
【図１２】同弁金属シート体に絶縁部を形成した状態の
断面図FIG. 12 is a sectional view showing a state where an insulating portion is formed on the valve metal sheet body.
【図１３】同弁金属シート体に固体電解質層を形成した
状態の断面図FIG. 13 is a sectional view showing a state in which a solid electrolyte layer is formed on the valve metal sheet body.
【図１４】同弁金属シート体からレジスト膜を除去した
状態の断面図FIG. 14 is a sectional view showing a state where a resist film is removed from the valve metal sheet body.
【図１５】同弁金属シート体に第一、第二の接続端子を
形成してコンデンサ素子とした状態の断面図FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state in which first and second connection terminals are formed on the valve metal sheet to form a capacitor element.
【図１６】同コンデンサ素子の外周と下面に絶縁膜を形
成した状態の断面図FIG. 16 is a sectional view showing a state in which an insulating film is formed on the outer periphery and the lower surface of the capacitor element.
【図１７】本発明の実施の形態５における固体電解コン
デンサの製造方法を示すタンタル焼結体の断面図FIG. 17 is a cross-sectional view of a tantalum sintered body illustrating a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to Embodiment 5 of the present invention.
【図１８】同タンタル焼結体に電極部を形成する工程の
断面図FIG. 18 is a sectional view of a step of forming an electrode portion on the tantalum sintered body.
【図１９】同誘電体被膜を形成した状態の断面図FIG. 19 is a sectional view showing a state where the dielectric film is formed.
【図２０】同絶縁部を形成した状態の断面図FIG. 20 is a sectional view showing a state where the insulating portion is formed.
【図２１】同固体電解質層、集電体層を形成した状態の
断面図FIG. 21 is a sectional view of a state where the solid electrolyte layer and the current collector layer are formed.
【図２２】同レジスト膜を除去した状態の断面図FIG. 22 is a sectional view showing a state where the resist film is removed.
【図２３】同コンデンサ素子とした状態の断面図FIG. 23 is a sectional view showing the same capacitor element.
【図２４】同コンデンサ素子に外装を形成して固体電解
コンデンサとした状態の断面図FIG. 24 is a cross-sectional view showing a state in which an exterior is formed on the capacitor element to form a solid electrolytic capacitor.
１ コンデンサ素子 ２ 電極部 ３ 弁金属シート体 ４ 誘電体被膜 ５ 固体電解質層 ６ 集電体層 ７ 絶縁部 ８ 第一の接続端子 ９ 第二の接続端子 １１ 外装 １２ 凹凸部 １３，１４ 接続バンプ １５ 開口部 １６ 絶縁膜 １７ アルミニウム箔 １８ レジスト膜 １９ タンタル焼結体 ２０ 樹脂材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitor element 2 Electrode part 3 Valve metal sheet body 4 Dielectric film 5 Solid electrolyte layer 6 Current collector layer 7 Insulation part 8 First connection terminal 9 Second connection terminal 11 Exterior 12 Uneven part 13,14 Connection bump 15 Opening 16 Insulating film 17 Aluminum foil 18 Resist film 19 Tantalum sintered body 20 Resin material
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｇ 9/24 Ｃ (72)発明者 御堂 勇治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 藤井 達雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 益見 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01G 9/24 C (72) Inventor Yuji 1006 Kadoma, Oji, Kadoma, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. ( 72) Inventor Tatsuo Fujii 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (15)
要数設けた多孔質化された弁金属シート体と、この弁金
属シート体の多孔質化された部分に形成された誘電体被
膜と、この誘電体被膜上に形成された固体電解質層と、
この固体電解質層上に形成された集電体層と、上記電極
部と集電体層とを電気的に絶縁する絶縁部とからなる固
体電解コンデンサ。1. A porous valve metal sheet body provided with a required number of nonporous electrode portions on one side, and a dielectric coating formed on a porous portion of the valve metal sheet body. And a solid electrolyte layer formed on the dielectric film,
A solid electrolytic capacitor comprising: a current collector layer formed on the solid electrolyte layer; and an insulating portion for electrically insulating the electrode portion from the current collector layer.
電極部を除いて多孔質化されたアルミニウム箔を用いた
請求項１に記載の固体電解コンデンサ。2. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the valve metal sheet body is made of an aluminum foil that has been made porous except for an electrode portion by etching.
体を用い、電極部として焼結された弁金属粉末自体を表
出させるか、焼結体に設けた凹部に弁金属導電体を充填
して構成した請求項１に記載の固体電解コンデンサ。3. A sintered body of valve metal powder is used as a valve metal sheet body, and the sintered valve metal powder itself is exposed as an electrode portion, or a valve metal conductor is provided in a recess provided in the sintered body. 2. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the capacitor is filled.
請求項１に記載の固体電解コンデンサ。4. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein a conductive polymer is used as the solid electrolyte.
た請求項１に記載の固体電解コンデンサ。5. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein manganese dioxide is used as the solid electrolyte.
れる接続端子を同一面内に形成した請求項１に記載の固
体電解コンデンサ。6. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein connection terminals respectively connected to the electrode portion and the current collector layer are formed in the same plane.
れる接続端子を交互に配列するように形成した請求項１
に記載の固体電解コンデンサ。7. The semiconductor device according to claim 1, wherein connection terminals connected to the electrode portion and the current collector layer are alternately arranged.
3. The solid electrolytic capacitor according to item 1.
一方の接続端子とした請求項１に記載の固体電解コンデ
ンサ。8. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein another metal layer is formed on the exposed surface of the electrode portion to form one connection terminal.
に別の金属層を形成して一方の接続端子とした請求項１
に記載の固体電解コンデンサ。9. The connection surface according to claim 1, wherein the exposed surface of the electrode portion is roughened, and another metal layer is formed on the exposed surface to form one connection terminal.
3. The solid electrolytic capacitor according to item 1.
接続端子とした請求項１に記載の固体電解コンデンサ。10. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein a metal layer is formed on the current collector layer to serve as the other connection terminal.
を設け、この絶縁部の開口部に金属層を設けて他方の接
続端子とした請求項１に記載の固体電解コンデンサ。11. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein an insulating portion having an opening formed on the current collector layer is provided, and a metal layer is provided on the opening of the insulating portion to serve as the other connection terminal.
接続端子を接続バンプとした請求項６または７に記載の
固体電解コンデンサ。12. The solid electrolytic capacitor according to claim 6, wherein the connection terminals formed on the electrode portion and the current collector layer are connection bumps.
項１に記載の固体電解コンデンサ。13. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein an exterior is formed on the capacitor element.
成する部分にレジスト膜を形成した後エッチング処理し
て多孔質化されない電極部を有する多孔質化された弁金
属シート体を形成し、この弁金属シート体の多孔質化さ
れた部分に誘電体被膜を形成し、その後レジスト膜の周
囲に絶縁部を形成した後、上記誘電体被膜上に固体電解
質層を形成し、さらにこの固体電解質層の上に集電体層
を形成する固体電解コンデンサの製造方法。14. A porous valve metal sheet having an electrode portion which is not made porous by forming a resist film on a portion of the aluminum foil on one side where an electrode portion is to be formed and then performing an etching treatment. After forming a dielectric coating on the porous portion of the valve metal sheet, forming an insulating portion around the resist film, then forming a solid electrolyte layer on the dielectric coating, further forming the solid electrolyte layer A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, wherein a current collector layer is formed on a substrate.
属シート体とし、この弁金属シート体の片面に電極部と
なる部分を除いて誘電体被膜を形成するか、もしくは弁
金属シート体にあらかじめ凹部を設けた部分に弁金属導
電体を充填して電極部を形成し、この電極部を除いて他
の部分に誘電体被膜を形成し、その後上記電極部の表出
部分の周囲に絶縁部を形成した後、誘電体被膜上に固体
電解質層を形成し、さらにこの固体電解質層上に集電体
層を形成する固体電解コンデンサの製造方法。15. A valve metal sheet body formed by sintering a valve metal powder into a sheet shape, and forming a dielectric coating on one surface of the valve metal sheet body except for a portion serving as an electrode, or a valve metal sheet. An electrode portion is formed by filling a valve metal conductor in a portion in which a concave portion is provided in advance in a body, and a dielectric film is formed in other portions except for the electrode portion. Forming a solid electrolyte layer on a dielectric film, and further forming a current collector layer on the solid electrolyte layer.
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