【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンタル、ニオブ又はアルミニウム等の弁作用金属を使用した固体電解コンデンサにおいて、これに使用するコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を製造する方法と、このコンデンサ素子を用いた固体電解コンデンサとに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の固体電解コンデンサに使用するコンデンサ素子を製造するに際しては、例えば、特開平７−６６０７９号公報等に記載され、且つ、以下に述べるような方法を採用している。すなわち、
▲１▼．タンタル等のような弁作用金属の粉末を、陽極チップ体に、当該陽極チップ体における一端面から弁作用金属による陽極ワイヤが突出するように固め成形したのち焼結する。
▲２▼．前記陽極チップ体における一端面から突出する陽極ワイヤの付け根部に撥水性を有する熱可塑性合成樹脂製のリング体を装填する。
▲３▼．前記陽極チップ体を、りん酸水溶液等の化成液中に浸漬し、この状態で直流電流を印加するという陽極酸化処理を行うことにより、前記陽極チップ体における各金属粒子の表面に五酸化タンタル等の誘電体膜を形成する。
▲４▼．前記陽極チップ体を、硝酸マンガン水溶液等の固体電解質用水溶液中に浸漬して、硝酸マンガン水溶液等の固体電解質用水溶液を陽極チップ体における多孔質組織内に浸透したのち固体電解質用水溶液から引き揚げて焼成することを複数回にわたって繰り返すことにより、前記陽極チップ体における誘電体膜の表面に、二酸化マンガン等の金属酸化物による固体電解質層を形成する。
▲５▼．前記陽極チップ体における表面のうち前記一端面を除く部分に、グラファイト層と下地とし銀又はニッケル等の金属層を上層として成る前記陰極側電極膜を、前記固体電解質層に重ねて形成する。
ことによって、コンデンサ素子を製造するようにしている。
【０００３】
この製造方法において、前記陽極チップ体における一端面から突出する陽極ワイヤの付け根部に撥水性を有する熱可塑性合成樹脂製のリング体を装填するのは、前記陽極チップ体に対する固体電解質層の形成に際して、陽極ワイヤの表面にも、陽極チップ体における固体電解質層と連続して固体電解質層が形成されるのを回避するためのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記陽極チップ体に対する前記固体電解質層の形成は、陽極チップ体の固体電解質用水溶液中への浸漬にて、この陽極チップ体における多孔質組織内に、固体電解質用水溶液を浸透することによって行うものであって、多孔質組織の全体にわたって固体電解質用水溶液を浸透することは困難であるために、前記固体電解質層の形成に際しては、当該固体電解質層を形成することができない部分が局部的に発生するのを避けることができない。
【０００５】
つまり、前記のような工程を経て製造されたコンデンサ素子においては、その陽極チップ体における多孔質組織内の一部に、誘電体膜の表面に対して固体電解質層が形成されていない部分（以下、未コート部分と称する）が存在し、この未コート部分が外側の陰極側電極膜にて密封された形態になって、この未コート部分に、製造の工程等において水分が閉じ込まれることになり、この水分が多いときには、コンデンサ容量は大きくなり、また、この水分が少ないときにはコンデンサ容量は小さくなるという、前記未コート部分に閉じ込められる水分によってコンデンサ容量が増減するから、前記の方法で製造された多数個のコンデンサ素子についてのコンデンサ容量のバラ付きが大きいという問題がある。
【０００６】
しかも、このコンデンサ素子を使用した固体電解コンデンサをプリント基板等に対して半田付け実装した場合に、半田付けの熱により前記部分における水分が減少することのためにコンデンサ容量が、当初の値よりも小さくなるというように変化するという問題もあった。
【０００７】
本発明は、これらの問題を解消することを技術的課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明のコンデンサ素子は、
「弁作用金属の粉末を多孔質に焼結した陽極チップ体と、この陽極チップ体における金属粉末の表面に形成した誘電体膜と、この誘電体膜に重ねて形成した固体電解質層と、更に、前記陽極チップ体の表面に前記固体電解質に重ねて形成した陰極側電極膜とから成るコンデンサ素子において、
前記陽極チップ体における多孔質組織内のうち前記誘電体膜に対して前記固体電解質層が形成されていない部分に、合成樹脂が充填されている。」
ことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の製造方法は第１に、
「弁作用金属の粉末を多孔質の陽極チップ体に焼結する工程と、この陽極チップ体における金属粉末の表面に誘電体膜を形成する工程と、この誘電体膜の表面に固体電解質層を形成する工程と、前記陽極チップ体における多孔質組織内のうち前記誘電体膜に対して前記固体電解質層が形成されていない部分に合成樹脂を浸透する工程と、前記陽極チップ体における表面に陰極側電極膜を前記固体電解質層に重ねて形成する工程とから成る。」
ことを特徴とし、第２に、
「弁作用金属の粉末を多孔質の陽極チップ体に焼結する工程と、この陽極チップ体における一端面に固着した陽極ワイヤの付け根部に撥水性を有する熱可塑性合成樹脂製のリング体を装填する工程と、前記陽極チップ体における金属粉末の表面に陽極チップ体を化成液に浸漬しての陽極酸化処理にて誘電体膜を形成する工程と、前記陽極チップ体の固体電解質用溶液への浸漬・引き揚げ・焼成にて前記誘電体膜の表面に固体電解質層を形成する工程と、この工程に次いで、前記リング体のうち少なくとも一部を当該リング体の加熱溶融にて前記陽極チップ体における多孔質組織内のうち前記誘電体膜に対して前記固体電解質層が形成されていない部分に浸透する工程と、前記陽極チップ体における表面に陰極側電極膜を前記固体電解質層に重ねて形成する工程とから成る。」
ことを特徴としている。
【００１０】
更にまた、本発明の固体電解コンデンサは、
「弁作用金属の粉末を多孔質に焼結した陽極チップ体と、この陽極チップ体における金属粉末の表面に形成した誘電体膜と、この誘電体膜に重ねて形成した固体電解質層と、更に、前記陽極チップ体の表面に前記固体電解質に重ねて形成した陰極側電極膜とから成るコンデンサ素子を、陽極側リード端子と陰極側リード端子との間に配設し、このコンデンサ素子における陽極ワイヤを、前記陽極側リード端子に固着する一方、前記コンデンサ素子における陰極側電極膜を、前記陰極側リード端子に電気的に接続して成る固体電解コンデンサにおいて、
前記陽極チップ体における多孔質組織内のうち前記誘電体膜に対して前記固体電解質層が形成されていない部分に、合成樹脂が充填されている。」
ことを特徴としている。
【００１１】
【発明の作用・効果】
このように、陽極チップ体における多孔質組織内のうち前記誘電体膜に対して前記固体電解質層が形成されていない部分、つまり、未コート部分に合成樹脂を充填することにより、前記未コート部分に閉じ込まれる水分が少なくなるから、多数個のコンデンサ素子についてのコンデンサ容量のバラ付きを小さくすることができるとともに、コンデンサ容量が変化することを確実に低減できるのである。
【００１２】
特に、請求項３に記載した第２の製造方法は、陽極チップ体に対して固体電解質層を形成するときにおいて、この陽極チップ体の一端面に固着した陽極ワイヤに対して前記固体電解質層を連続して形成しないことのために使用する合成樹脂製のリング体を、加熱溶融することによって、前記陽極チップ体における多孔質組織内のうち前記誘電体膜に対して前記固体電解質層が形成されていない部分、つまり未コート部分に充填するものであることにより、
▲１▼．前記リング体を、その加熱溶融により前記未コート部分の充填に使用するから、材料の無駄を無くすることができるとともに、前記未コート部分への合成樹脂を充填することが簡単にできるから、コストの大幅なアップを回避できる。
▲２▼．前記リング体のうち少なくとも一部を、当該リング体の加熱溶融にて陽極チップ体に浸透することにより、このリング体における陽極チップ体の一端面からの突出高さ寸法が低くなる。
【００１３】
従って、後述するように、このコンデンサ素子における陽極ワイヤを陽極側リード端子に対して溶接等にて固着することによって、固体電解コンデンサの完成品に組み立てる場合に、前記コンデンサ素子における陽極チップ体の一端面から前記陽極側リード端子の先端までの首下寸法を、前記リング体における陽極チップ体の一端面からの突出高さ寸法が低くなる分だけ短くできるから、完成品としての固体電解コンデンサにおける全長寸法が予め決まっている場合には、前記首下寸法を短くできる分だけ陽極チップ体における長さ寸法を大きくできて、コンデンサ容量の増大を図ることができる。また、コンデンサ容量が予め決まっている場合には、固体電解コンデンサにおける全長寸法を、前記首下寸法を短くできる分だけ短くできて、小型・軽量化できるという効果を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、タンタル固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子に適用した場合の図面（図１〜図８）について説明する。
【００１５】
先ず、タンタルの粉末を、図１に示すように、多孔質の陽極チップ体２に固め成形したのち焼結し、且つ、この陽極チップ体２における一端面２ａからタンタルによる陽極ワイヤ３を突出する。
【００１６】
一方、例えば、融点が約２７０℃のフッ素樹脂等のように、撥水性を有する透明な熱可塑性合成樹脂による素材の板材から打ち抜く等することにより、図１に示すように、内径ｄの貫通孔４ａを備えた厚さ寸法Ｔのリング体４を予め製作しておき、このリング体４を、前記陽極チップ体２における一端面２ａから突出する陽極ワイヤ３のうち陽極チップ体２に対する付け根部に対して、図２に示すように、当該リング体４が前記一端面２ａに接触するように被嵌・装着する。
【００１７】
次いで、前記陽極チップ体２を、図３に示すように、りん酸水溶液等の化成液Ａに浸漬し、この状態で、前記化成液Ａ中の電極Ｂと、前記陽極ワイヤ３との間に直流電流を印加するという陽極酸化処理を行うことにより、前記陽極チップ体２における各金属粒子の表面に五酸化タンタル等の誘電体膜５を形成する。
【００１８】
次いで、前記陽極チップ体２を、図４に示すように、硝酸マンガン水溶液Ｃに対し浸漬して、硝酸マンガン水溶液Ｃを陽極チップ体２における多孔質組織の内部まで浸透したのち硝酸マンガン水溶液Ｃから引き揚げて焼成することを複数回にわたって繰り返すことにより、前記陽極チップ体２における誘電体膜５の表面に、二酸化マンガン等の金属酸化物による固体電解質層６を形成する。
【００１９】
前記陽極ワイヤ３における付け根部に被嵌・装着したリング体４は、撥水性を有する合成樹脂製であることにより、前記固体電解質層６を形成する工程において、固体電解質用溶液であるところの硝酸マンガン水溶液が、リング体４と陽極チップ体２及び陽極ワイヤ２との間を通って当該リング体４の上面側にまで伝い上がることを阻止するから、固体電解質層が陽極ワイヤ２のうちリング体４の上面側の部分にまでも陽極チップ体２における固体電解質層６と連続した状態で形成されることを低減できる。
【００２０】
この場合において、前記リング体４を、前記したように、合成樹脂にて予めリング状に形成して、これを陽極ワイヤ３に対して被嵌・装着するという構成にすることに代えて、前記陽極ワイヤ３の付け根部に、合成樹脂を溶剤にて溶解した状態で塗布することによって、前記リング体４を構成するようにしても良い。
【００２１】
そして、前記リング体４を、前記したように、合成樹脂にて予めリング状に形成して、これを陽極ワイヤ３に対して被嵌・装着するという構成にした場合には、前記誘電体膜５を形成する陽極酸化処理の前又は後において、前記陽極チップ体２を、その一端面２ａを上向きにした姿勢で、その全体を、図示しない密閉容器内に入れて、この密閉容器内を真空にするか、窒素ガス又はアルゴンガス等のような不活性ガスの雰囲気にした状態のもとで、前記リング体４の合成樹脂における融点か、或いはこれよりも高い温度、例えば、約２７０〜３００℃に加熱し、この温度で約３０分間維持したのち常温まで冷却する。
【００２２】
この加熱にて前記リング体４は、一旦溶融して、陽極チップ体２の一端面２ａと、陽極ワイヤ３の外周面との両方に対して、恰も、熱融着するように隙間なく密着することにより、前記固体電解質層６を形成する工程において、固体電解質用溶液であるところの硝酸マンガン水溶液が、リング体４と陽極チップ体２及び陽極ワイヤ２との間を通って当該リング体４の上面側にまで伝い上がることを確実に阻止することができるから、固体電解質層が陽極ワイヤ２のうちリング体１５の上面側の部分にまでも陽極チップ体２における固体電解質層６と連続した状態で形成されることを確実に低減できる。
【００２３】
この場合において、前記リング体４を透明な合成樹脂製にすることにより、その加熱溶融にて陽極チップ体２と陽極ワイヤ３との両方に対して隙間なく確実に密着しているか否かを、外観から容易に識別することができる。
【００２４】
前記固体電解質層６を形成する工程を完了すると、前記陽極チップ体２を、再び、その一端面２ａを上向きにした姿勢で、その全体を、図示しない密閉容器内に入れて、この密閉容器内を真空にするか、窒素ガス又はアルゴンガス等のような不活性ガスの雰囲気にした状態のもとで、前記よりも適宜高い温度に加熱し、この温度に前記よりも長い時間にわたって維持する。
【００２５】
これにより、前記リング体４は、溶融し液体状になって、その一部又は全部が、陽極チップ体２における多孔質組織内に浸透することになるから、前記陽極チップ体２における多孔質組織内のうち前記誘電体膜５に対して前記固体電解質層６が形成されていない部分には、前記リング体４における合成樹脂が充填されることになる。
【００２６】
一方、前記リング体４における陽極チップ体２の一端面２ａから突出高さ寸法Ｗは、図５に示すように、当該リング体４が溶融して陽極チップ体２における多孔質組織内への浸透によって、当該リング体４における元々の厚さ寸法Ｔよりも低くなるか、一端面２ａから殆ど突出しないようになる。
【００２７】
そして、このように、前記陽極チップ体２における多孔質組織内のうち前記誘電体膜５に対して前記固体電解質層６が形成されていない部分に、前記リング体４における合成樹脂を加熱溶融にて浸透する工程を完了すると、以下、従来と同様に、前記陽極チップ体２における表面のうち前記一端面２ａを除く部分に、図６に示すように、グラファイト層と下地とし銀又はニッケル等の金属層を上層とする陰極側電極膜７を形成することにより、コンデンサ素子１として仕上げられる。
【００２８】
このようにして製造されたコンデンサ素子１を、図７に示すように、左右一対のリード端子８，９の間に、当該コンデンサ素子１における陽極ワイヤ３を一方の陽極側リード端子８に対して溶接等にて固着するように配設し、このコンデンサ素子１における陰極側電極膜７に、他方の陰極側リード端子９を直接に電気的に接続する一方、これらの全体を合成樹脂製のパッケージ体１０にて密封することにより、固体電解コンデンサ１００に組み立てる。
【００２９】
或いは、前記コンデンサ素子１を、図８に示すように、左右一対のリード端子８，９の間に、当該コンデンサ素子１における陽極ワイヤ３を一方の陽極側リード端子８に対して溶接等にて固着するように配設し、このコンデンサ素子１における陰極側電極膜７と、他方の陰極側リード端子９との間を、過電流又は温度の上昇によって溶断するようにした安全ヒューズ線１１を介して電気的に接続する一方、これらの全体を合成樹脂製のパッケージ体１２にて密封することにより、安全ヒューズ付き固体電解コンデンサ２００に組み立てる。
【００３０】
この固体電解コンデンサ１００，２００への組み立てに際して、前記コンデンサ素子１において、その陽極チップ体２の一端面２ａにおけるリング体４が前記一端面２ａより突出する高さ寸法Ｗを、前記したように、低くできるか、一端面２ａから殆ど突出しないようにできることにより、陽極チップ体２における一端面２ａから陽極側リード端子８までの首下寸法Ｓを、短くできるから、完成品としての固体電解コンデンサ１００，２００における全長寸法Ｌ１，Ｌ２が予め決まっている場合には、前記首下寸法Ｓを短くできる分だけ陽極チップ体２の長さ寸法Ｈを大きくできて、コンデンサ容量の増大を図ることができる。
【００３１】
また、コンデンサ容量が予め決まっている場合には、固体電解コンデンサ１００，２００における全長寸法Ｌ１，Ｌ２を、前記首下寸法Ｓを短くできる分だけ短くできて、小型・軽量化できる。
【００３２】
また、別の実施の形態においては、固体電解質層６を形成する工程を終わった陽極チップ体２に合成樹脂を浸透することを、合成樹脂を溶剤にて溶解した状態でその適宜量を前記陽極チップ体２に対して、塗布又は滴下することによって行うようにして行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において陽極チップ体とリング体とを示す縦断正面図である。
【図２】本発明において陽極チップ体の陽極ワイヤの付け根部にリング体を被嵌した状態を示す縦断正面図である。
【図３】前記陽極チップ体に対して誘電体膜を形成するための陽極酸化処理を行っている状態を示す図である。
【図４】前記陽極チップ体に対して固体電解質層を形成している状態を示す図である。
【図５】前記リング体を加熱溶融したあとの状態を示す縦断正面図である。
【図６】本発明によるコンデンサ素子を示す縦断正面図である。
【図７】本発明による固体電解コンデンサを示す縦断正面図である。
【図８】本発明による安全ヒューズ付き固体電解コンデンサを示す縦断正面図である。
【符号の説明】
１ コンデンサ素子
２ 陽極チップ体
２ａ 陽極チップ体の一端面
３ 陽極ワイヤ
４ リング体
５ 誘電体膜
６ 固体電解質層
７ 陰極側電極膜
８ 陽極側リード端子
９ 陰極側リード端子
１０，１２ パッケージ体
１１ 安全ヒューズ線
１００ 固体電解コンデンサ
２００ 安全ヒューズ付き固体電解コンデンサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid electrolytic capacitor using a valve metal such as tantalum, niobium or aluminum, a capacitor element used for the same, a method for manufacturing the capacitor element, and a solid electrolytic capacitor using the capacitor element. Things.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when manufacturing a capacitor element used for this type of solid electrolytic capacitor, for example, a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-66079 and described below is employed. That is,
▲ 1 ▼. A valve metal powder such as tantalum is solidified on an anode tip body such that an anode wire of the valve action metal projects from one end surface of the anode tip body, and then sintered.
▲ 2 ▼. A ring made of a thermoplastic synthetic resin having water repellency is loaded on the base of the anode wire projecting from one end face of the anode tip body.
(3). The anode tip body is immersed in a chemical solution such as a phosphoric acid aqueous solution, and an anodic oxidation treatment of applying a direct current in this state is performed, so that tantalum pentoxide or the like is formed on the surface of each metal particle in the anode tip body. Is formed.
▲ 4 ▼. The anode tip body is immersed in an aqueous solution for a solid electrolyte such as an aqueous solution of manganese nitrate, and after the aqueous solution for a solid electrolyte such as an aqueous solution of manganese nitrate penetrates into the porous structure of the anode tip body, is withdrawn from the aqueous solution for a solid electrolyte. By repeating baking a plurality of times, a solid electrolyte layer made of a metal oxide such as manganese dioxide is formed on the surface of the dielectric film in the anode tip body.
▲ 5 ▼. On a portion of the surface of the anode chip body other than the one end face, the cathode-side electrode film having a graphite layer and a metal layer such as silver or nickel as an upper layer is formed so as to overlap the solid electrolyte layer.
Thus, the capacitor element is manufactured.
[0003]
In this manufacturing method, the step of loading a ring made of a thermoplastic synthetic resin having water repellency at the base of the anode wire projecting from one end surface of the anode tip body is performed when the solid electrolyte layer is formed on the anode tip body. This is to prevent the formation of the solid electrolyte layer on the surface of the anode wire, which is continuous with the solid electrolyte layer in the anode tip body.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the formation of the solid electrolyte layer with respect to the anode tip body is performed by immersing the anode tip body in the aqueous solution for solid electrolyte, and by penetrating the aqueous solution for solid electrolyte into the porous structure of the anode tip body. Since it is difficult to penetrate the aqueous solution for solid electrolyte over the entire porous structure, when the solid electrolyte layer is formed, a portion where the solid electrolyte layer cannot be formed is locally formed. Inevitably occur.
[0005]
That is, in the capacitor element manufactured through the above-described steps, a portion of the anode chip body in the porous structure where the solid electrolyte layer is not formed on the surface of the dielectric film (hereinafter, referred to as a portion). , Uncoated portion), and the uncoated portion is sealed with the outer cathode-side electrode film, and moisture is trapped in the uncoated portion in a manufacturing process or the like. When the water content is large, the capacitor capacity is large, and when the water content is small, the capacitor capacity is small.The capacitor capacity is increased or decreased by the water confined in the uncoated portion. In addition, there is a problem that the variation in the capacitance of a large number of capacitor elements is large.
[0006]
In addition, when a solid electrolytic capacitor using this capacitor element is soldered and mounted on a printed circuit board or the like, the capacity of the capacitor is lower than the initial value because the moisture in the above-mentioned portion is reduced by the heat of soldering. There was also the problem that it changed to become smaller.
[0007]
An object of the present invention is to solve these problems.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve this technical object, the capacitor element of the present invention is:
"An anode chip body obtained by sintering a valve metal powder in a porous manner, a dielectric film formed on the surface of the metal powder in the anode chip body, a solid electrolyte layer formed on the dielectric film, A capacitor element comprising: a cathode-side electrode film formed on the surface of the anode chip body on the solid electrolyte;
A portion of the porous structure of the anode tip body where the solid electrolyte layer is not formed on the dielectric film is filled with a synthetic resin. "
It is characterized by:
[0009]
Further, the production method of the present invention firstly comprises:
"A step of sintering the valve metal powder into a porous anode tip body, a step of forming a dielectric film on the surface of the metal powder in the anode tip body, and a step of forming a solid electrolyte layer on the surface of the dielectric film. Forming, impregnating a synthetic resin into a portion of the porous structure in the anode tip body where the solid electrolyte layer is not formed with respect to the dielectric film, and forming a cathode on the surface of the anode tip body. And forming a side electrode film on the solid electrolyte layer. "
Second,
"A step of sintering the valve metal powder into a porous anode tip body, and loading a ring made of a water-repellent thermoplastic synthetic resin at the root of the anode wire fixed to one end surface of the anode tip body. Forming a dielectric film on the surface of the metal powder in the anode tip body by anodic oxidation by immersing the anode tip body in a chemical conversion solution; and forming the anode tip body into a solid electrolyte solution. A step of forming a solid electrolyte layer on the surface of the dielectric film by immersion, withdrawal, and firing; and, following this step, at least a part of the ring body is heated and melted in the anode tip body by heating and melting the ring body. A step of permeating a portion of the porous structure where the solid electrolyte layer is not formed with respect to the dielectric film, and a step of superimposing a cathode-side electrode film on the surface of the anode tip body with the solid electrolyte layer. Comprising a step of forming Te. "
It is characterized by:
[0010]
Furthermore, the solid electrolytic capacitor of the present invention
"An anode chip body obtained by sintering a valve metal powder in a porous manner, a dielectric film formed on the surface of the metal powder in the anode chip body, a solid electrolyte layer formed on the dielectric film, A capacitor element comprising a cathode-side electrode film formed on the surface of the anode chip body so as to overlap the solid electrolyte, is disposed between the anode-side lead terminal and the cathode-side lead terminal; Is fixed to the anode-side lead terminal, while a cathode-side electrode film in the capacitor element, a solid electrolytic capacitor electrically connected to the cathode-side lead terminal,
A portion of the porous structure of the anode tip body where the solid electrolyte layer is not formed on the dielectric film is filled with a synthetic resin. "
It is characterized by:
[0011]
[Action and Effect of the Invention]
As described above, the portion of the porous structure in the anode tip body where the solid electrolyte layer is not formed with respect to the dielectric film, that is, the uncoated portion is filled with the synthetic resin, whereby the uncoated portion is formed. Since the amount of water trapped in the capacitor is reduced, it is possible to reduce the variation in the capacitance of a large number of capacitor elements, and to reliably reduce the change in the capacitance.
[0012]
In particular, in the second manufacturing method according to claim 3, when the solid electrolyte layer is formed on the anode chip body, the solid electrolyte layer is formed on the anode wire fixed to one end surface of the anode chip body. The solid electrolyte layer is formed on the dielectric film in the porous structure of the anode tip body by heating and melting a synthetic resin ring used for not forming the solid electrolyte layer continuously. By filling the uncoated part, that is, the uncoated part,
▲ 1 ▼. Since the ring body is used for filling the uncoated portion by heating and melting, the waste of material can be eliminated, and the filling of the uncoated portion with the synthetic resin can be easily performed, so that cost is reduced. Can be avoided.
▲ 2 ▼. By penetrating at least a part of the ring body into the anode tip body by heating and melting the ring body, the protrusion height dimension of the ring body from one end face of the anode tip body is reduced.
[0013]
Therefore, as will be described later, when the anode wire of the capacitor element is fixed to the anode-side lead terminal by welding or the like to assemble a completed solid electrolytic capacitor, one of the anode chip bodies in the capacitor element is assembled. Since the dimension under the neck from the end face to the tip of the anode-side lead terminal can be shortened by the reduction in the height of the ring body from the one end face of the anode chip body, the overall length of the solid electrolytic capacitor as a finished product is reduced. When the dimensions are determined in advance, the length of the anode chip body can be increased as much as the under-neck dimension can be shortened, and the capacitor capacity can be increased. In addition, when the capacitor capacity is predetermined, the overall length of the solid electrolytic capacitor can be shortened as much as the length under the neck can be shortened, which has the effect of reducing the size and weight.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, drawings (FIGS. 1 to 8) in which an embodiment of the present invention is applied to a capacitor element in a tantalum solid electrolytic capacitor will be described.
[0015]
First, as shown in FIG. 1, a tantalum powder is compacted into a porous anode tip body 2 and then sintered, and an anode wire 3 made of tantalum is projected from one end face 2a of the anode tip body 2. .
[0016]
On the other hand, for example, by punching out a plate made of a transparent thermoplastic synthetic resin having water repellency such as a fluororesin having a melting point of about 270 ° C., a through hole having an inner diameter d is formed as shown in FIG. A ring body 4 having a thickness T and having a thickness 4a is manufactured in advance, and this ring body 4 is attached to the base of the anode wire 3 protruding from one end surface 2a of the anode tip body 2 with respect to the anode tip body 2. On the other hand, as shown in FIG. 2, the ring body 4 is fitted and mounted so as to contact the one end face 2a.
[0017]
Next, as shown in FIG. 3, the anode tip body 2 is immersed in a chemical conversion solution A such as a phosphoric acid aqueous solution, and in this state, between the electrode B in the chemical formation solution A and the anode wire 3. A dielectric film 5 such as tantalum pentoxide is formed on the surface of each metal particle in the anode tip body 2 by performing an anodic oxidation treatment of applying a direct current.
[0018]
Next, as shown in FIG. 4, the anode tip body 2 is immersed in a manganese nitrate aqueous solution C to allow the manganese nitrate aqueous solution C to penetrate into the inside of the porous structure of the anode tip body 2 and then from the manganese nitrate aqueous solution C The solid electrolyte layer 6 made of a metal oxide such as manganese dioxide is formed on the surface of the dielectric film 5 in the anode tip body 2 by repeating withdrawing and firing a plurality of times.
[0019]
The ring body 4 fitted and attached to the base of the anode wire 3 is made of a synthetic resin having water repellency, so that in the step of forming the solid electrolyte layer 6, nitric acid, which is a solution for solid electrolyte, is used. Since the manganese aqueous solution is prevented from passing through the ring body 4 and between the anode tip body 2 and the anode wire 2 to the upper surface side of the ring body 4, the solid electrolyte layer forms the ring body of the anode wire 2. It is possible to reduce the formation of the anode chip body 2 in a continuous state with the solid electrolyte layer 6 even on the upper surface side portion of the anode chip body 2.
[0020]
In this case, instead of forming the ring body 4 in a ring shape in advance from a synthetic resin and fitting and attaching the ring body 4 to the anode wire 3 as described above, The ring body 4 may be formed by applying a synthetic resin dissolved in a solvent to the base of the anode wire 3 in a dissolved state.
[0021]
As described above, when the ring body 4 is formed in a ring shape from a synthetic resin in advance and is fitted and attached to the anode wire 3, the dielectric film Before or after the anodizing treatment for forming the anode chip 5, the anode chip body 2 is entirely placed in a closed container (not shown) with its one end surface 2a facing upward, and the inside of the closed container is evacuated. Or a temperature higher than the melting point of the synthetic resin of the ring body 4 or a temperature higher than the melting point, for example, under an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas or argon gas. C. and maintained at this temperature for about 30 minutes before cooling to room temperature.
[0022]
By this heating, the ring body 4 is once melted and adheres to both the one end surface 2a of the anode tip body 2 and the outer peripheral surface of the anode wire 3 without any gap as if they were thermally fused. Thereby, in the step of forming the solid electrolyte layer 6, the aqueous solution of manganese nitrate, which is a solution for the solid electrolyte, passes between the ring body 4 and the anode tip body 2 and the anode wire 2 to form the ring body 4. Since the solid electrolyte layer can be reliably prevented from reaching the upper surface side, the solid electrolyte layer is continuous with the solid electrolyte layer 6 in the anode tip body 2 even on the part of the anode wire 2 on the upper surface side of the ring body 15. Can be reliably reduced.
[0023]
In this case, by making the ring body 4 of a transparent synthetic resin, it is determined whether or not the ring body 4 is securely adhered to both the anode tip body 2 and the anode wire 3 without any gap by heating and melting. It can be easily identified from the appearance.
[0024]
When the step of forming the solid electrolyte layer 6 is completed, the anode chip body 2 is again put in an airtight container (not shown) with the one end face 2a facing upward, and the anode chip body 2 is placed in the airtight container. Is heated to a temperature appropriately higher than the above under a vacuum or an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas or argon gas, and is maintained at this temperature for a longer time than the above.
[0025]
As a result, the ring body 4 is melted into a liquid state, and a part or all of the ring body 4 penetrates into the porous structure of the anode tip body 2. The portion of the ring body 4 where the solid electrolyte layer 6 is not formed with respect to the dielectric film 5 is filled with the synthetic resin in the ring body 4.
[0026]
On the other hand, the height W of the ring body 4 protruding from one end face 2a of the anode tip body 2 is such that the ring body 4 melts and penetrates into the porous structure of the anode tip body 2 as shown in FIG. As a result, the thickness becomes lower than the original thickness T of the ring body 4 or the ring body 4 hardly projects from the one end face 2a.
[0027]
Then, the synthetic resin in the ring body 4 is heated and melted in a portion of the porous structure of the anode tip body 2 where the solid electrolyte layer 6 is not formed with respect to the dielectric film 5. After the step of infiltrating the anode chip body 2 is completed, a portion of the surface of the anode tip body 2 other than the one end surface 2a is made of a graphite layer and a base such as silver or nickel as shown in FIG. By forming the cathode-side electrode film 7 having a metal layer as an upper layer, the capacitor element 1 is completed.
[0028]
As shown in FIG. 7, the capacitor element 1 manufactured as described above is connected between a pair of left and right lead terminals 8 and 9 by connecting the anode wire 3 of the capacitor element 1 to one anode side lead terminal 8. The other side is directly connected to the cathode side electrode film 7 of the capacitor element 1 by electrical connection with the other cathode side lead terminal 9. By sealing with the body 10, the solid electrolytic capacitor 100 is assembled.
[0029]
Alternatively, as shown in FIG. 8, the anode wire 3 of the capacitor element 1 is welded to the one anode lead terminal 8 between the pair of left and right lead terminals 8, 9 as shown in FIG. It is arranged so as to be fixed, and a safety fuse wire 11 is provided between the cathode side electrode film 7 of the capacitor element 1 and the other cathode side lead terminal 9 so as to be blown by an overcurrent or a rise in temperature. While these are electrically connected, they are entirely sealed with a synthetic resin package body 12 to assemble into a solid electrolytic capacitor 200 with a safety fuse.
[0030]
In assembling the solid electrolytic capacitors 100 and 200, in the capacitor element 1, the height W of the ring body 4 at one end face 2 a of the anode chip body 2 protrudes from the one end face 2 a as described above. Since the dimension S under the neck from the one end face 2a to the anode side lead terminal 8 in the anode chip body 2 can be shortened by making it possible to make it lower or make it hardly protrude from the one end face 2a, the solid electrolytic capacitor 100 as a finished product can be shortened. , 200 are predetermined, the length H of the anode chip body 2 can be increased by the extent that the under-neck dimension S can be shortened, and the capacitor capacity can be increased. .
[0031]
Further, when the capacitor capacity is predetermined, the overall lengths L1 and L2 of the solid electrolytic capacitors 100 and 200 can be shortened as much as the under-neck dimension S can be shortened, and the size and weight can be reduced.
[0032]
Further, in another embodiment, the permeation of the synthetic resin into the anode chip body 2 after the step of forming the solid electrolyte layer 6 is performed by appropriately adjusting the amount of the synthetic resin dissolved in a solvent. It can be performed by coating or dropping the chip body 2.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view showing an anode tip body and a ring body in the present invention.
FIG. 2 is a vertical sectional front view showing a state in which a ring body is fitted to the base of an anode wire of the anode tip body in the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which an anodic oxidation process for forming a dielectric film is performed on the anode tip body.
FIG. 4 is a diagram showing a state in which a solid electrolyte layer is formed on the anode tip body.
FIG. 5 is a longitudinal sectional front view showing a state after the ring body is melted by heating.
FIG. 6 is a vertical sectional front view showing a capacitor element according to the present invention.
FIG. 7 is a vertical sectional front view showing a solid electrolytic capacitor according to the present invention.
FIG. 8 is a vertical sectional front view showing a solid electrolytic capacitor with a safety fuse according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitor element 2 Anode chip body 2a One end face of anode chip body 3 Anode wire 4 Ring body 5 Dielectric film 6 Solid electrolyte layer 7 Cathode side electrode film 8 Anode side lead terminal 9 Cathode side lead terminal 10, 12 Package body 11 Safety Fuse wire 100 Solid electrolytic capacitor 200 Solid electrolytic capacitor with safety fuse
