JP3123313B2 - Solid electrolytic capacitors - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はチップ状の固体電解コン
デンサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chip-shaped solid electrolytic capacitor.

【０００２】[0002]

【従来の技術】電子機器を小型化したり、電子部品を配
線板に実装する密度を向上するため、小型の電子部品は
チップ化する傾向にある。2. Description of the Related Art In order to reduce the size of electronic devices and to increase the density of mounting electronic components on wiring boards, small electronic components tend to be formed into chips.

【０００３】固体電解コンデンサは、電子部品の一種と
してチップ化が進められ、同時により一層小型化するこ
とや、同一の容積に収納できる容量を増加することも必
要になってきている。The solid electrolytic capacitor has been developed into a chip as a kind of electronic component, and at the same time, it is necessary to further reduce the size and increase the capacity that can be accommodated in the same volume.

【０００４】この要求を満たすため、例えば、従来の固
体電解コンデンサは、図２に示す通りの構成になってい
る。すなわち、２１はタンタル等の弁作用金属の微粉末
を焼結して形成した陽極体であり、タンタル等からなる
陽極用リード線２２を引き出している。そしてこの陽極
体２１に誘電体皮膜２３、二酸化マンガン等の固体電解
質層２４及びコロダイルカーボンと銀ペーストからなる
第１陰極層２５を順次形成している。また、陽極用リー
ド線２２の根本には固体電解質の這上がりを防止するた
めの樹脂層２６を設けている。さらに、陽極用リード線
２２の引き出し面と反対側の面の第１陰極層２５の表面
に銀ペーストからなる第２陰極層２７を設けている。そ
して陽極用リード線２２と第２陰極層２７の一部を露出
して樹脂からなる外装２８を設けている。この陽極用リ
ード線２２と第２陰極層２７の露出部分には銀ペースト
やこの銀ペーストに鉄や銅を混ぜた第１電極層２９及び
３０を設けている。さらに、第１電極層２９及び３０の
表面には、ニッケルや銅等のはんだ付け可能な金属を無
電解メッキ処理をして付着した第２電極層３１及び３２
を設けている。第２電極層３１及び３２の表面には各々
ハンダ層３３及び３４を設けている。In order to satisfy this requirement, for example, a conventional solid electrolytic capacitor has a configuration as shown in FIG. That is, reference numeral 21 denotes an anode body formed by sintering a fine powder of a valve metal such as tantalum, and leads out an anode lead wire 22 made of tantalum or the like. On the anode body 21, a dielectric film 23, a solid electrolyte layer 24 such as manganese dioxide, and a first cathode layer 25 made of colloidal carbon and silver paste are sequentially formed. Further, a resin layer 26 for preventing the solid electrolyte from rising is provided at the root of the anode lead wire 22. Further, a second cathode layer 27 made of silver paste is provided on the surface of the first cathode layer 25 on the side opposite to the lead-out surface of the anode lead wire 22. Then, an exterior 28 made of resin is provided by exposing a part of the anode lead wire 22 and the second cathode layer 27. The exposed portions of the anode lead wire 22 and the second cathode layer 27 are provided with silver paste or first electrode layers 29 and 30 obtained by mixing iron or copper with the silver paste. Further, on the surfaces of the first electrode layers 29 and 30, the second electrode layers 31 and 32 are formed by applying a solderable metal such as nickel or copper by electroless plating.
Is provided. Solder layers 33 and 34 are provided on the surfaces of the second electrode layers 31 and 32, respectively.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、無電解メッキ
処理をする場合、前処理として、酸やアルカリ洗浄、脱
脂などが必要である。そしてこの際に用いる処理用の液
が、第１電極層２９、第２陰極層２７及び第１陰極層２
５中に浸透したり残留したりして第１陰極層２５等を劣
化する。また、この液が陽極用リード線２２の周囲の隙
間を通って固体電解質層２４や誘電体皮膜２３を劣化さ
せる。このため、従来のコンデンサは、漏れ電流（以下
ＬＣと略す）や tanδ等の特性が低下する欠点がある。
また、無電解メッキ処理は、作業環境や排水処理等の問
題があり、そのため製造が困難で、製造コストが高くな
る欠点もある。However, when electroless plating is performed, pretreatment such as acid or alkali cleaning and degreasing is required. The processing liquid used at this time is the first electrode layer 29, the second cathode layer 27, and the first cathode layer 2.
5 penetrates or remains and deteriorates the first cathode layer 25 and the like. Further, this liquid passes through a gap around the anode lead wire 22 and deteriorates the solid electrolyte layer 24 and the dielectric film 23. For this reason, the conventional capacitor has a drawback that characteristics such as leakage current (hereinafter abbreviated as LC) and tan δ are deteriorated.
In addition, the electroless plating treatment has problems such as a work environment and a wastewater treatment, and therefore has a drawback that the production is difficult and the production cost is increased.

【０００６】このため、図２の従来例において、無電解
メッキ処理により形成した第２電極層３１等を省略し、
第１電極層２９等に直接ハンダ層３３等を設けることも
考えられる。しかし、この構成では、第１電極層２９等
が銀ペーストを材質とする場合には、銀が溶融したハン
ダ中に溶け込んでしまう。そして第１電極層２９等は樹
脂からなる外装２８の端部を被覆している。従って、銀
がハンダ中に溶け込むと外装２８の部分を銀の溶けたハ
ンダで被覆するようになる。ところで、ハンダは樹脂に
付着し難い性質をもっている。そのため、第１電極層２
９は外装２８の部分で剥離してしまう。その結果、コン
デンサ３５をプリント基板等にハンダ付けしても、振動
が加わった際等に、剥離し易い欠点がある。また、第１
電極層２９等が銀ペースト中に鉄や銅を混ぜた物質から
なる場合には、この銅等が容易に酸化し、そのためハン
ダ漏れ性が低下し、コンデンサ３５をプリント基板等に
ハンダ付けし難くなる欠点がある。For this reason, in the conventional example shown in FIG. 2, the second electrode layer 31 and the like formed by electroless plating are omitted,
It is also conceivable to provide the solder layer 33 and the like directly on the first electrode layer 29 and the like. However, in this configuration, when the first electrode layer 29 and the like are made of silver paste, silver is dissolved in the molten solder. The first electrode layer 29 and the like cover the end of the exterior 28 made of resin. Therefore, when the silver melts into the solder, the exterior 28 is covered with the silver-melted solder. By the way, solder has a property of not easily adhering to resin. Therefore, the first electrode layer 2
9 is peeled off at the portion of the exterior 28. As a result, even when the capacitor 35 is soldered to a printed circuit board or the like, there is a disadvantage that the capacitor 35 is easily peeled off when vibration is applied. Also, the first
When the electrode layer 29 and the like are made of a substance in which iron or copper is mixed in silver paste, the copper or the like is easily oxidized, so that the solder leakage property is reduced and it is difficult to solder the capacitor 35 to a printed circuit board or the like. There are disadvantages.

【０００７】本発明の目的は、以上の欠点を改良し、特
性を向上でき、容易に製造でき、製造コストを低減で
き、かつプリント基板等に対する接続不良を防止できる
固体電解コンデンサを提供するものである。An object of the present invention is to provide a solid electrolytic capacitor which can improve the above-mentioned disadvantages, improve characteristics, can be easily manufactured, can reduce the manufacturing cost, and can prevent poor connection to a printed circuit board or the like. is there.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、陽極用リード線を引き出した、弁作用
金属からなる陽極体に、誘電体皮膜、固体電解質層及び
陰極層を形成し、外装を被覆した固体電解コンデンサに
おいて、陽極用リード線と陰極層とを露出して設けた外
装と、前記陽極用リード線及び前記陰極層の各露出部分
に積層した、表面に銀を塗布した銅粒子を主成分とする
電極とを有することを特徴とする固体電解コンデンサを
提供するものである。According to the present invention, in order to achieve the above object, a dielectric film, a solid electrolyte layer, and a cathode layer are provided on an anode body made of a valve metal from which an anode lead wire is drawn. Formed, in a solid electrolytic capacitor covering the exterior, the exterior provided with the anode lead and the cathode layer exposed, and laminated on each exposed portion of the anode lead and the cathode layer, silver on the surface An object of the present invention is to provide a solid electrolytic capacitor comprising: an electrode mainly containing coated copper particles.

【０００９】外装は、陰極層を形成後の陽極体を、粉体
樹脂や液体樹脂中に浸漬したり、粉体樹脂をトランスフ
ァーモールドして形成する。The exterior is formed by immersing the anode body after forming the cathode layer in a powder resin or a liquid resin, or by transfer-molding the powder resin.

【００１０】また、電極は、表面に銀を塗布した銀粒子
にエポキシ系やセルローズ系、ポリアミド系等のバイン
ダーを加えてペースト状にした物質を用い、これを塗布
して形成する。The electrode is formed by applying a paste-like substance obtained by adding an epoxy-based, cellulose-based, or polyamide-based binder to silver particles coated with silver on the surface, and applying the paste.

【００１１】なお、電極の表面には半田を塗布してもよ
い。Incidentally, solder may be applied to the surface of the electrode.

【００１２】[0012]

【作用】本発明によれば、電極を、表面に銀を塗布した
銅粒子を主成分とする物質により形成し、無電解メッキ
処理を行なわないため、処理用の液によって陰極や誘電
体皮膜が劣化することなく、そのため特性が低下するの
を防止でき、製造上の欠点も改良できる。According to the present invention, the electrode is formed of a substance mainly composed of copper particles coated with silver on the surface, and the electroless plating is not performed. Without deterioration, the characteristics can be prevented from deteriorating, and manufacturing defects can be improved.

【００１３】また、銅粒子はハンダに溶け込み難くかつ
ハンダとの漏れ性が良い。しかし、銅は、銀に比較して
導電性が高く、また酸化し易く、この状態ではハンダと
の漏れ性が低下する。本発明では、銅粒子を銀によって
被覆しているため、酸化を防止でき、ハンダとの漏れ性
が低下することもなくなる。また、電極にハンダ層を設
けたり、プリント基板等にハンダ付けした場合、銅粒子
を被覆した銀がハンダ中に溶けても、銅粒子が残る。従
って、プリント基板等に対するハンダ付け不良も防止で
きる。Further, the copper particles hardly dissolve into the solder and have good leakage properties with the solder. However, copper has higher conductivity than silver and is easily oxidized, and in this state, the leakage with solder is reduced. In the present invention, since the copper particles are covered with silver, oxidation can be prevented, and the leakage with the solder does not decrease. Further, when a solder layer is provided on an electrode or soldered to a printed circuit board or the like, even if silver coated with copper particles is melted in the solder, the copper particles remain. Therefore, it is possible to prevent soldering failure on a printed circuit board or the like.

【００１４】[0014]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
１はタンタルの微粉末を焼結した陽極体である。２は一
端がこの陽極体１の内部にあり他端が引き出されている
タンタル製の陽極用リード線である。３は陽極体１の表
面に形成した誘電体皮膜である。４は誘電体皮膜３の表
面に形成した二酸化マンガンからなる固体電解質層であ
る。５はこの固体電解質層４の表面に形成した、コロイ
ダルカーボンと銀ペーストからなる第１陰極層である。
６は、銀ペーストからなる第２陰極層であり、陽極用リ
ード線２の引き出し面と反対側の面の第１陰極層５の表
面に形成している。陰極層はこの第１陰極層５と第２陰
極層６とにより形成する。７は陽極用リード線２の根本
に装着したテフロン製の絶縁ワッシャーである。８は、
樹脂からなる外装であり、陽極用リード線２の先端部分
と第２陰極層６の中央部分を除いて、陽極体１の全体を
被覆している。９及び１０は、表面に銀を塗布した銅粒
子にエポキシ系等のバインダーを加えたペーストからな
る電極である。そして電極９は第２陰極層６の中央の露
出部分に接触し、この近傍の外装８まで積層している。
また、電極１０は陽極用リード線２の先端の露出部分に
接触し、近傍の外装８まで積層している。１１及び１２
は各々電極９及び１０に積層したハンダ層である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on embodiments.
Reference numeral 1 denotes an anode body obtained by sintering fine powder of tantalum. Reference numeral 2 denotes a tantalum anode lead wire having one end inside the anode body 1 and the other end drawn out. Reference numeral 3 denotes a dielectric film formed on the surface of the anode body 1. Reference numeral 4 denotes a solid electrolyte layer formed of manganese dioxide formed on the surface of the dielectric film 3. Reference numeral 5 denotes a first cathode layer formed on the surface of the solid electrolyte layer 4 and made of colloidal carbon and silver paste.
Reference numeral 6 denotes a second cathode layer made of a silver paste, which is formed on the surface of the first cathode layer 5 on the side opposite to the lead-out surface of the anode lead wire 2. The cathode layer is formed by the first cathode layer 5 and the second cathode layer 6. Reference numeral 7 denotes an insulating washer made of Teflon attached to the root of the anode lead wire 2. 8 is
It is an exterior made of resin, and covers the entire anode body 1 except for the tip portion of the anode lead wire 2 and the central portion of the second cathode layer 6. Reference numerals 9 and 10 denote electrodes made of a paste obtained by adding a binder such as an epoxy type to copper particles having silver applied to the surface. The electrode 9 is in contact with the central exposed portion of the second cathode layer 6 and is stacked up to the exterior 8 in the vicinity.
Further, the electrode 10 is in contact with the exposed portion of the tip of the anode lead wire 2 and is stacked up to the outer package 8 in the vicinity. 11 and 12
Is a solder layer laminated on the electrodes 9 and 10, respectively.

【００１５】次に、上記実施例の製造方法について説明
する。先ず、タンタルの微粉末を円筒形状に成形し、焼
結して陽極体１を形成する。なお、陽極用リード線２
は、タンタルを成形する際に予じめ一端を挿入してお
く。次に、陽極用リード線２の根本に絶縁ワッシャー７
を装着する。この後、陽極体１と陽極用リード線２の表
面に、電解酸化法により誘電体皮膜３等を形成する。誘
電体皮膜３を形成後、陽極体１に設けた誘電体皮膜３の
表面に、熱分解法により固体電解質層４を形成する。固
体電解質層４を形成後、陽極体１をコロイダルカーボン
及び銀ペースト中に順次浸漬して第１陰極層５を形成す
る。第１陰極層５を形成後、陽極体１を銀ペースト中に
浸漬して第２陰極層６を形成する。第２陰極層６を形成
後、浸漬法やトランスファーモールド法により外装８を
形成する。なお、この際、予じめ陽極用リード線２の先
端部分と第２陰極層６の中央部分とを露出して外装８を
形成してもよく、また、浸漬等して樹脂を塗布した後
に、露出する部分の表面の樹脂を研磨等して除去しても
よい。そして陽極用リード線２の表面に誘電体皮膜を研
磨により除去する。外装８を形成後、表面に銀を塗布し
た銅粒子にエポキシ系等のバインダーを加えたペースト
中に浸漬して電極９及び１０を形成する。電極９及び１
０を形成後、ハンダ中に浸漬してハンダ層１１及び１２
を形成する。Next, the manufacturing method of the above embodiment will be described. First, a fine powder of tantalum is formed into a cylindrical shape and sintered to form the anode body 1. In addition, lead wire 2 for anode
Insert one end in advance when forming tantalum. Next, an insulating washer 7 is provided at the root of the anode lead wire 2.
Attach. Thereafter, a dielectric film 3 and the like are formed on the surfaces of the anode body 1 and the anode lead wire 2 by electrolytic oxidation. After the formation of the dielectric film 3, a solid electrolyte layer 4 is formed on the surface of the dielectric film 3 provided on the anode body 1 by a thermal decomposition method. After the formation of the solid electrolyte layer 4, the anode body 1 is immersed sequentially in colloidal carbon and silver paste to form the first cathode layer 5. After forming the first cathode layer 5, the anode body 1 is immersed in a silver paste to form the second cathode layer 6. After forming the second cathode layer 6, the exterior 8 is formed by a dipping method or a transfer molding method. At this time, the exterior 8 may be formed by exposing the tip portion of the anode lead wire 2 and the central portion of the second cathode layer 6 in advance, or after applying a resin by dipping or the like. Alternatively, the resin on the surface of the exposed portion may be removed by polishing or the like. Then, the dielectric film is removed from the surface of the anode lead wire 2 by polishing. After the exterior 8 is formed, the electrodes 9 and 10 are formed by dipping in a paste obtained by adding a binder such as an epoxy type to copper particles coated with silver on the surface. Electrodes 9 and 1
After the formation of the solder layers 11 and 12
To form

【００１６】また、上記実施例と図２の従来例の構造の
タンタルチップ型固体電解コンデンサについて、３種類
の定格のものの初期特性を測定し、表１に示した。な
お、図２の従来例において、第１電極層２９及び３０は
銀ペーストからなるものとする。そして試料数は各々３
０個とする。以下余白。Further, with respect to the tantalum chip type solid electrolytic capacitors having the structure of the above embodiment and the conventional example of FIG. 2, the initial characteristics of three types of rated electrolytic capacitors were measured. In the conventional example of FIG. 2, the first electrode layers 29 and 30 are made of silver paste. And the number of samples is 3
It is assumed to be zero. Margin below.

【００１７】[0017]

【表１】 [Table 1]

【００１８】表１から明らかな通り、同一定格どうしを
比較すると、実施例１〜実施例３の方が従来例１〜従来
例３に対して、ＬＣが１５％〜約１７％に低下、tanδ
が８０％〜約８６．７％に低下する。As is apparent from Table 1, when the same ratings are compared, the LCs of Examples 1 to 3 are lower than those of Conventional Examples 1 to 3 by 15% to about 17%.
From 80% to about 86.7%.

【００１９】[0019]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、表面に銀
を塗布した銅粒子を主成分とする物質により電極を形成
し、無電解メッキ層を設けないため、ＬＣや tanδ等の
特性を向上でき、かつ容易に製造でき、製造コストが安
く、プリント基板等に対する接続不良を防止できる固体
電解コンデンサが得られる。As described above, according to the present invention, since an electrode is formed from a substance mainly composed of copper particles coated with silver on the surface and an electroless plating layer is not provided, characteristics such as LC and tan δ are obtained. Thus, a solid electrolytic capacitor that can be manufactured easily, can be easily manufactured, has low manufacturing costs, and can prevent poor connection to a printed circuit board or the like can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施例の断面図を示す。FIG. 1 shows a sectional view of an embodiment of the present invention.

【図２】従来例の断面図を示す。FIG. 2 shows a sectional view of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…陽極体、 ２…陽極用リード線、 ３…誘電体皮
膜、 ４…固体電解質層、 ５…第１陰極層、 ６…第
２陰極層、 ８…外装、 ９，１０…電極。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Anode body, 2 ... Lead wire for anodes, 3 ... Dielectric film, 4 ... Solid electrolyte layer, 5 ... First cathode layer, 6 ... Second cathode layer, 8 ... Exterior, 9, 10 ... Electrode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01G 9/04 - 9/055 H01G 9/004 - 9/012 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) H01G 9/04-9/055 H01G 9/004-9/012

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 陽極用リード線を引き出した、弁作用金
属からなる陽極体に、誘電体皮膜、固体電解質層及び陰
極層を形成し、外装を被覆した固体電解コンデンサにお
いて、陽極用リード線と陰極層とを露出して設けた外装
と、前記陽極用リード線及び前記陰極層の各露出部分に
積層した、表面に銀を塗布した銅粒子を主成分とする電
極とを有することを特徴とする固体電解コンデンサ。1. A solid electrolytic capacitor in which a dielectric film, a solid electrolyte layer, and a cathode layer are formed on an anode body made of a valve metal from which an anode lead wire is drawn, and an exterior is covered. An exterior provided with an exposed cathode layer, and an electrode mainly composed of copper particles coated with silver on the surface, laminated on the exposed portions of the anode lead wire and the cathode layer, Solid electrolytic capacitor.