JP2875452B2 - 面実装型固体電解コンデンサーの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小型大容量化を図った
タンタル固体電解コンデンサー又はアルミ固体電解コン
デンサー等の面実装型固体電解コンデンサーを製造する
方法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ーに
おけるコンデンサー素子１は、以下に述べるような方法
で製造している。先づ、タンタル等の金属粒子を、図１
６に示すように、多孔質のチップ片２に焼結すると共
に、このチップ片２にタンタル等の金属製の陽極棒３を
一体的に固着する。

【０００３】このチップ片２を、図１７に示すように、
りん酸水溶液Ａ等の化成液に浸漬した状態で直流電流を
印加して陽極酸化を行うことにより、チップ片２におけ
る各金属粒子の表面に、五酸化タンタル４等の誘電体膜
を形成する。この場合、チップ片２を、りん酸水溶液Ａ
等の化成液に対して、当該チップ片２の上面がりん酸水
溶液Ａ等の化成液の液面より適宜深さＨだけ沈めるよう
に浸漬することにより、前記陽極棒３における付け根部
の外周面にも、同じく五酸化タンタル４ａ等の誘電体膜
を適宜長さＨの部分にわたって形成する。

【０００４】次いで、前記五酸化タンタル４，４ａ等の
誘電体膜を形成する工程を完了した前記チップ片２を、
図１８に示すように、硝酸マンガン水溶液Ｂに対して、
当該チップ片２の上面が硝酸マンガン水溶液Ｂの液面よ
り低くならない状態まで浸漬して、硝酸マンガン水溶液
Ｂをチップ片２の内部まで浸透したのち引き揚げて焼成
すること複数回にわたって繰り返すことで、前記五酸化
タンタル４等の誘電体膜の表面に二酸化マンガン５等の
金属酸化物による固体電解質層を形成するか、前記五酸
化タンタル４等の誘電体膜の表面に、有機半導体膜によ
る固体電解質層を、化学重合方法又は電解酸化重合方法
或いは気相重合方法にて形成する。

【０００５】更に、前記チップ片２における上面を除く
全外周面に、グラファト膜等を介して銀又はニッケル等
の金属製の陰極膜を形成することによって、前記コンデ
ンサー素子１を構成するようにしている。つまり、従来
の固体電解コンデンサーにおけるコンデンサー素子１
は、チップ片２における金属粒子の表面に、五酸化タン
タル等の誘電体膜４を形成するに際して、このチップ片
２に固着した陽極棒３における付け根部の外周面にも、
五酸化タンタル４ａ等の誘電体膜を、前記金属粒子の表
面に形成した五酸化タンタル４等の誘電体膜に連続する
ように形成することにより、この五酸化タンタル４ａ等
の誘電体膜にて、陽極棒３の陽極側と、二酸化マンガン
５等の固体電解質層の陰極側とを隔離（絶縁）するよう
に構成している。

【０００６】このため、従来の固体電解コンデンサーに
おいては、チップ片２から突出する陽極棒３を、その付
け根部から切除することができないから、従来における
面実装型の固体電解コンデンサーの場合には、例えば、
特公平３−３０９７７号公報に記載され、且つ、図１９
に示すように、コンデンサー素子１を、そのチップ片２
を左右一対のリード端子６ａ，６ｂのうち一方のリード
端子６ｂに、このチップ片２から突出する陽極棒３を他
方のリード端子６ａに各々固着したのち、その全体を、
合成樹脂製のモールド部７にてパッケージすると言う構
成にしているか、或いは、図２０に示すように、コンデ
ンサー素子１のうちチップ片２の底面及び陽極棒３の先
端を除く部分を合成樹脂等の被覆材８にてパッケージ
し、前記チップ片２の底面に、半田による陰極端子部９
ｂを、前記陽極棒３の先端に半田による陽極端子部９ａ
を各々形成すると言う構成にしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１９に示す
形態の面実装型固体電解コンデンサーは、コンデンサー
素子１の全体、及び両リード端子６ａ，６ｂの一部を、
合成樹脂製のモールド部７にてパッケージする構造であ
るから、コンデンサー素子２の大きさに比べて、全体が
大きくなることにより、体積効率が低くて、容量に比べ
て大型化するのである。

【０００８】しかも、合成樹脂製のモールド部７にてパ
ッケージするとき、チップ片２に大きいストレスを作用
することにより、漏れ電流（ＬＣ）が増大したり、ショ
ート不良が発生したりすることが多発し、換言すると、
不良品率が高いから、製造に際しての歩留り率が低いの
であり、しかも、合成樹脂製モールド部７の形成、及び
両リード端子６ａ，６ｂの曲げ加工、並びに、チップ片
２及び陽極棒３に対するリード端子６ａ，６ｂの固着等
を必要として、製造工程が複雑であると共に、両リード
端子６ａ，６ｂ及びモールド部７に材料費が可成り嵩む
ことにより、前記したように製造に際しての歩留り率が
低いことと相俟って、製造コストが大幅にアップすると
言う問題があった。

【０００９】これに対し、図２０に示す形態の面実装型
固体電解コンデンサーは、前者に比べて体積効率を高く
することができる利点がある。しかし、その反面、タン
タル製陽極棒３の先端に対して半田による陽極端子部９
ａを設けるに際しては、タンタル製陽極棒３に対して半
田を直接に付けることができないので、タンタル製陽極
棒３の先端部に、一旦、ニッケル等の金属メッキを施
し、この金属メッキ層に対して半田を付けるようにしな
ければならず、細い陽極棒３の先端部のみに対して金属
メッキを施すことには、チップ片２にメッキ液が浸透し
ないようにする等の複雑な工程を必要とするから、コス
トの大幅なアップを招来するのであり、しかも、この陽
極棒３の先端部に対して半田にて形成した陽極端子部９
ａが、図２０に示すように、尖った形状になることによ
り、面実装型固体電解コンデンサー全体の形状を直方体
とすることができないから、商品価値が低く、且つ、プ
リント基板に対して、真空吸着式のコレットによって自
動的に実装する場合において、その実装の位置決め精度
が低いばかりか、パーツフィーダ等による整列が困難で
あると言う問題があった。

【００１０】本発明は、これらの問題を解消できるよう
にした固体電解コンデンサーの製造方法とを提供するこ
とを技術的課題とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明における製造方法は、「タンタル等の金属
粒子を多孔質に焼結したチップ片の複数個を、横バーに
対して、当該各チップ片から一体的に突出する陽極棒を
固着することによって、横バーの長手方向に適宜ピッチ
の間隔で装着し、この状態で、各チップ片に対する五酸
化タンタル等の誘電体膜を形成する工程、二酸化マンガ
ン等の固体電解質層及び陰極膜を形成する工程及び陰極
膜を形成する工程を含み、更に、前記各チップ片におけ
る陽極棒に横バーに沿って延びる二本一対の金属棒を当
該両金属棒にて各陽極棒を挟むように固着する工程と、
前記両金属棒を各陽極棒ごとの陽極端子片に切断する工
程と、次いで、前記チップ片と各陽極端子片のとの間に
絶縁材料を充填したのち、前記チップ片における陽極棒
と反対側の端面と陽極棒におけるチップ片と反対側の端
面とを除く部分に対して被覆膜を形成する工程と、前記
各陽極棒を陽極端子片の端面において切断する工程とを
有することを特徴とする。」ものである。

【００１２】

【作 用】このように構成することにより、陽極端子
面及び前記陰極端子面を除く部分を被覆膜にてパッケー
ジするものでありながら、全体の形状を略直方体にし
て、この一端部における金属製の陽極端子片による陽極
端子面と、他端面における陰極端子面とを、互いに略平
行にして形成することができる。

【００１３】

【発明の効果】このように、本発明によると、固体電解
コンデンサーを、合成樹脂製モールド部にてパッケージ
することなく、左右両端面に互いに略平行な陽極端子面
と陰極端子面とを設けて成る略直方体の形態にして製造
することができるから、前記図１９に示す従来のものに
比べて、大幅に、大容量で小型・軽量化できる一方、前
記図２０に示す従来のものに比べて、商品価値を大幅に
向上できると共に、プリント基板に対する自動実装に際
しての位置決め精度を向上できるのであり、しかも、チ
ップ片から突出する細い陽極棒に対してニッケル等の金
属メッキを施す必要がないから、製造コストを大幅に低
減できるのである。

【００１４】しかも、本発明の製造方法によると、チッ
プ片から突出する陽極棒に、陽極端子片を固着すること
が、複数個のチップ片について同時に行うことができる
ので、多量生産に適し、製造コストをより低減できる効
果をも有する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を、タンタル固体電解
コンデンサーを製造する場合の図面（図１〜図１２）に
ついて説明する。先づ、図１に示すように、タンタル粒
子を多孔質に焼結して成るチップ片１１の複数個を、横
バー１２に対して、当該各チップ片１１から一体的に突
出するタンタル製の陽極棒１３を溶接にて固着すること
によって、横バー１２の長手方向に沿って適宜ピッチの
間隔で装着する。

【００１６】前記のように横バー１２に装着した各チッ
プ片１１を、図２に示すように、りん酸水溶液Ａに浸漬
した状態で、直流電流を印加して陽極酸化を行うことに
より、各チップ片１１における各タンタル粒子の表面
に、五酸化タンタル１４の誘電体膜を形成する。次に、
前記のようにして五酸化タンタル１４の誘電体膜を形成
する工程を完了した前記各チップ片１１を、図３に示す
ように、硝酸マンガン水溶液Ｂに対して、当該各チップ
片１１のうちその上面に下の部分のみを浸漬して、硝酸
マンガン水溶液Ｂを各チップ片１１の内部まで浸透した
のち引き揚げて焼成することを複数回にわたって繰り返
することにより、前記各チップ片１１における五酸化タ
ンタル１４の誘電体膜の表面に、二酸化マンガン１５の
固体電解質層を形成したのち、各チップ片１１の全表面
のうちその上面を除く部分に対して、グラファト膜を介
して銀、パラジウム、ニッケル又は半田等の陰極下地膜
を形成する。

【００１７】そして、前記各チップ片１１から突出する
陽極棒１３の一側面に対して、図４及び図５に示すよう
に、横バー１２に沿って延びる第１金属棒１６ａを、溶
接又は圧着等によって固着したのち、各チップ片１１か
ら突出する陽極棒１３の他側面に対しても、図６及び図
７に示すように、横バー１２に沿って延びる第２金属棒
１６ｂを、溶接又は導電性接着剤等によって固着する。

【００１８】すなわち、各チップ片１１における陽極棒
１３に、横バー１２に沿って延びる二本一対の金属棒１
６ａ，１６ｂを、当該両金属棒１６ａ，１６ｂにて各陽
極棒１３を挟むように固着するのである。次に、前記両
金属棒１６ａ，１６ｂを、各陽極棒１３の間の部分でカ
ッター等にて切断することによって、図８に示すよう
に、各陽極棒１３に固着された陽極端子片１６ａ′，１
６ｂ′ごとに分割して、この両陽極端子片１６ａ′，１
６ｂ′の上面を、前記陽極棒１３の軸線に対して略直角
な陽極端子面１６ａ″，１６ｂ″に形成する一方、各チ
ップ片１１の底面を、前記陽極棒１３の軸線に対して略
直角な陰極端子面１１ａに形成する。

【００１９】次いで、前記各チップ片１１において、そ
の上面と両陽極端子片１６ａ′，１６ｂ′との間の部分
に、図９及び図１０に示すように、合成樹脂又はガラス
等の絶縁材料１７を塗布・充填したのち、前記陽極端子
面１６ａ″，１６ｂ″及び前記陰極端子面１１ａを除く
外側面に対して、図１１及び図１２に示すように、合成
樹脂又はガラス製の被覆膜１８を塗布する（なお、この
被覆膜１８の塗布は、後述する陽極棒１３の切断後にお
いて行うようにしても良い）。

【００２０】そして、前記各陽極棒１３を、前記陽極端
子面１６ａ″，１６ｂ″と同じ面において、図１２に示
すように、回転式のカッター１９等にて切断することに
よって、前記横バー１２から切り離すのであり、これに
より、図１３〜図１５に示すようなタンタル固体電解コ
ンデンサー２０を製造することができるのである。すな
わち、このタンタル固体電解コンデンサー２０は、タン
タル等の金属粒子を多孔質に焼結したチップ片１１に、
五酸化タンタルの誘電体膜１４、二酸化マンガンの固体
電解質層１５及び陰極膜を各々形成し、このチップ片１
１から一体的に突出する陽極棒１３に、左右一対の金属
製陽極端子片１６ａ′，１６ｂ′を、当該両陽極端子片
１６ａ′，１６ｂ′にて陽極棒１３を挟むように固着
し、この両陽極端子片１６ａ′，１６ｂ′における前記
チップ片１１と反対側の一端面を、陽極棒１３の軸線と
略直角の陽極端子面１６ａ″，１６ｂ″に形成する一
方、前記チップ片１１における前記陽極棒１３と反対側
の端面を、陽極棒１３の軸線と略直角の陰極端子面１１
ａに形成し、更に、チップ片１１と両陽極端子片１６
ａ′，１６ｂ′との間に合成樹脂又はガラス等の絶縁材
料１７を塗布・充填したのち、前記陽極端子面１６
ａ″，１６ｂ″及び前記陰極端子面１１ａを除く部分
を、被覆膜１８にてパッケージした形態になっているの
である。

【００２１】なお、前記陽極端子面１６ａ″，１６ｂ″
及び前記陰極端子面１１ａには、図１４及び図１５に二
点鎖線で示すように、半田膜２１，２２を形成しても良
いのであり、また、前記両陽極端子片１６ａ′，１６
ｂ′のうちいずれか一方又は両方を、炭素鋼等の磁性金
属製にして、磁化しておくことにより、タンタル固体電
解コンデンサー２０を、その陽極側を一定に向けて整列
すること、及び極性の識別が容易に且つ確実にできる利
点がある。

【００２２】更にまた、前記実施例は、タンタル固体電
解コンデンサーの場合であったが、本発明は、これに限
らず、アルミ固体電解コンデンサー等のような他の固体
電解コンデンサーにも適用できることは言うまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における方法において横バーに複数個の
チップ片を装着した状態の斜視図である。

【図２】前記図１におけるチップ片に五酸化タンタルの
誘電体膜を形成する処理を行っている状態の断面図であ
る。

【図３】前記図２におけるチップ片に二酸化マンガンの
固体電解質層を形成する処理を行っている状態の断面図
である。

【図４】前記図３における各チップ片の陽極棒に第１金
属棒を固着した状態の斜視図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ視断面図である。

【図６】前記図４における各チップ片の陽極棒に第２金
属棒を固着した状態の斜視図である。

【図７】図６のVII −VII 視断面図である。

【図８】前記両金属棒を各チップ片ごとの陽極端子片に
切断した状態の斜視図である。

【図９】各チップ片に絶縁材料を塗布した状態の斜視図
である。

【図１０】図９のＸ−Ｘ視断面図である。

【図１１】各チップ片の被覆膜を形成した状態の斜視図
である。

【図１２】図１１のXII −XII 視断面図で、各チップ片
における陽極棒を切断している状態の図である。

【図１３】製造したタンタル固体電解コンデンサーの斜
視図である。

【図１４】図１３のXIV −XIV 視断面図である。

【図１５】図１３のXV−XV視断面図である。

【図１６】従来の製造方法に使用するチップ片の斜視図
である。

【図１７】前記図１６におけるチップ片に五酸化タンタ
ルの誘電体膜を形成する処理を行っている状態の断面図
である。

【図１８】前記図１７におけるチップ片に二酸化マンガ
ンの固体電解質層を形成する処理を行っている状態の断
面図である。

【図１９】従来におけるタンタル固体電解コンデンサー
を示す縦断正面図である。

【図２０】従来における別のタンタル固体電解コンデン
サーを示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１１ チップ片 １２ 横バー １３ 陽極棒 １４ 五酸化タンタルの誘電体膜 １５ 二酸化マンガンの固体電解質
層 １６ａ，１６ｂ 金属棒 １６ａ′，１６ｂ′ 陽極端子片 １６ａ″，１６ｂ″ 陽極端子面 １１ａ 陰極端子面 １７ 絶縁材料 １８ 被覆膜 ２０ タンタル固体電解コンデンサ
ー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タンタル等の金属粒子を多孔質に焼結した
   チップ片の複数個を、横バーに対して、当該各チップ片
   から一体的に突出する陽極棒を固着することによって、
   横バーの長手方向に適宜ピッチの間隔で装着し、この状
   態で、各チップ片に対する五酸化タンタル等の誘電体膜
   を形成する工程、二酸化マンガン等の固体電解質層及び
   陰極膜を形成する工程及び陰極膜を形成する工程を含
   み、更に、前記各チップ片における陽極棒に横バーに沿
   って延びる二本一対の金属棒を当該両金属棒にて各陽極
   棒を挟むように固着する工程と、前記両金属棒を各陽極
   棒ごとの陽極端子片に切断する工程と、次いで、前記チ
   ップ片と各陽極端子片のとの間に絶縁材料を充填したの
   ち、前記チップ片における陽極棒と反対側の端面と陽極
   棒におけるチップ片と反対側の端面とを除く部分に対し
   て被覆膜を形成する工程と、前記各陽極棒を陽極端子片
   の端面において切断する工程とを有することを特徴とす
   る面実装型固体電解コンデンサーの製造方法。