JPH0590089A - チツプ状固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気的特性ならびに歩留まりにおいても優れ
たものが得られ、かつ小形で大容量のチップ状固体電解
コンデンサを安価にして、かつ容易に量産することがで
きるチップ状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。 【構成】 コンデンサ素子１１の陰極層１５における陽
極導出線１２の引き出し面と対向する面に陰極層１５よ
り分厚い陰極導電体層１６を設け、かつ陽極導出線１２
が片側に引き出されるようにコンデンサ素子１１と陰極
導電体層１６を外装樹脂１８で被覆し、さらに外装樹脂
１８の陽極導出線１２ａに相対する陰極導出面１６ａの
一部の外装樹脂１８を除去し陰極導電体層１６を陰極導
出面１６ａに露出させた後、外装樹脂１８の陽極導出面
１２ａと、陰極導出面１６ａに、陽極金属層１９と陰極
金属層２０を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はチップ状固体電解コンデ
ンサおよびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の軽薄短小化と面実装技
術の進展からチップ部品が急増している。チップ状固体
電解コンデンサにおいても小型大容量化が進展する中で
チップ部品自身の一層の小型化が要求されている。

【０００３】以下に従来のチップ状タンタル固体電解コ
ンデンサについて、図４にもとづいて説明する。この図
４において、１はコンデンサ素子で、このコンデンサ素
子１は弁作用金属であるタンタル金属粉末を成形焼結し
た多孔質の陽極体よりタンタル線からなる陽極導出線２
を導出し、かつこの陽極導出線２の一部と前記多孔質の
陽極体の全面に陽極酸化により誘電体性酸化皮膜を形成
し、その表面に二酸化マンガンなどの電解質層を形成
し、さらにその表面に陰極層４を形成することにより構
成されている。なお、前記陰極層４は浸漬法によりカー
ボン層，銀塗料層を順次積層形成したものである。３は
陽極導出線２に装着したテフロン板で、このテフロン板
３は前記電解質層の形成時に陽極導出線２へ二酸化マン
ガンが這い上がって付着するのを防止する絶縁板であ
る。５は陽極端子で、前記陽極導出線２に溶接により接
続され、そして外装樹脂成形後折り曲げられる。６は陰
極端子で、この陰極端子６は前記コンデンサ素子１に導
電性接着剤７により接続され、そして外装樹脂形成後折
り曲げられる。８はコンデンサ素子１全体をモールド成
形により被覆する外装樹脂である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成されたチップ状固体電解コンデンサでは、コン
デンサ素子１から導出した陽極導出線２と陽極端子５と
の溶接時等の組立工程や樹脂モールド工程において、機
械的および熱的なストレスがかかることにより、漏れ電
流が増加するなどの特性劣化や不良率の増大が発生する
とともに、さらに前記溶接部分のスペース寸法やコンデ
ンサ素子１の陰極層４と陰極端子６との接続引き出し部
分を含む折り曲げスペース寸法等が大きいため、コンデ
ンサ素子１の大きさ，形状については構造的な寸法制限
があった。また板材を打ち抜いた陽極端子５および陰極
端子６の材料の有効使用量は極めて低いため、コンデン
サの体積効率や経済性の面で問題点を有していた。そし
てまた陽極端子５および陰極端子６の折り曲げ工程にお
いて外観不良が出たり、コンデンサ素子１にストレスが
かかって電気特性が劣化するという問題点を有してい
た。

【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電気的特性ならびに歩留まりにおいても優れたもの
が得られ、かつ小形で大容量のチップ状固体電解コンデ
ンサを安価にして、かつ容易に量産することができるチ
ップ状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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のチップ状固体電解コンデンサは、陽極導出線
の一端が表出するように陽極導出線を埋設した弁作用金
属からなる陽極体に誘電体性酸化皮膜，電解質層，陰極
層を形成して構成したコンデンサ素子と、このコンデン
サ素子の陰極層における陽極導出線の引き出し面と対抗
する面に設けられ、かつ前記陰極層より少なくとも厚い
陰極導電体層と、前記陽極導出線および陰極導電体層の
少なくとも一部が表出されるように前記コンデンサ素子
と陰極導電体層を被覆する外装樹脂と、この外装樹脂の
陽極導出線表出側に設けられ、かつ前記陽極導出線と接
続される陽極金属層と、前記外装樹脂の陰極導電体層表
出側に設けられ、かつ陰極導電体層と接続される陰極金
属層とを備えたものである。またその製造方法は、陽極
導出線の一部が表出するように陽極導出線を埋設した弁
作用金属からなる陽極体の表面に誘電体性酸化皮膜，電
解質層，陰極層を順次形成してコンデンサ素子を構成
し、このコンデンサ素子の陰極層における陽極導出線の
引き出し面と対向する面に前記陰極層より少なくとも厚
い陰極導電体層を設け、その後、前記コンデンサ素子の
陽極導出線が片側に引き出されるように陰極導電体層を
含めたコンデンサ素子を外装樹脂で被覆し、さらに、そ
の後、外装樹脂の陽極導出面と、この陽極導出面に相対
する外装樹脂の一部を除去して陰極導電体層の少なくと
も一部を表出させた陰極導出面に、陽極金属層と陰極金
属層を形成するようにしたものである。

【０００７】

【作用】上記した構成および製造方法によれば、コンデ
ンサ素子全体がモールド樹脂により外装されているた
め、製品に対する機械的外部ストレスなどについては従
来品と同様に優れており、またコンデンサ素子の陰極層
上に分厚くした陰極導電体層を設け、かつコンデンサ素
子の陽極導出線が片側に引き出されるように陰極導電体
層を含めたコンデンサ素子を外装樹脂で被覆した後、外
装樹脂の陽極導出面と、この陽極導出面に相対する外装
樹脂の一部を除去して陰極導電体層の少なくとも一部を
表出させた陰極導出面に、陽極金属層と陰極金属層を形
成するようにしているため、コンデンサ素子を構成する
陽極体の誘電体性酸化皮膜，電解質層，陰極層などに対
し、従来品のような溶接工程や金属端子の折り曲げ工程
での熱的ストレスや機械的ストレスの影響を全く与える
ことなく、陽極金属層および陰極金属層との接続が可能
となり、これにより、電気的特性ならびに歩留まりにお
いて優れているとともに、体積効率においても優れてい
るチップ状固体電解コンデンサを容易に得ることができ
るものである。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について添付図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例におけ
るチップ状タンタル固体電解コンデンサの断面図を示
し、また図２は図１に示すチップ状タンタル固体電解コ
ンデンサのコンデンサ素子に陰極導電体層を分厚く形成
した状態を示したものである。図１，図２において、１
１はコンデンサ素子で、このコンデンサ素子１１は、弁
作用金属であるタンタル金属粉末を成形焼結した多孔質
の陽極体よりタンタル線からなる陽極導出線１２を導出
し、かつ多孔質の陽極体の表面に陽極酸化により誘電体
性酸化皮膜を形成し、さらにこの表面に二酸化マンガン
などの電解質を形成し、その後、カーボン層および銀塗
料層よりなる陰極層１５を順次積層形成することにより
構成している。１４は陽極導出線１２に装着したテフロ
ン板で、このテフロン板１４は前記コンデンサ素子１１
の電解質層の形成時に陽極導出線１２へ二酸化マンガン
が這い上がって付着するのを防止する絶縁板である。１
６は陰極導電体層で、この陰極導電体層１６はコンデン
サ素子１１の陰極層１５のうち、陽極導出線１２の引き
出し面に相対する対向面１７と、この対向面１７に隣接
する隣接面の陰極層１５の一部に形成される。この場
合、陰極導電体層１６は銀粉末を主成分とする熱硬化性
樹脂からなる導電材料で、かつ適正な粘度に調整した液
にコンデンサ素子１１を浸漬して、熱硬化させることに
より形成している。なお、この導電材料はＰｄ，Ｎｉ，
Ｃｕのいずれか１種、または２〜３種よりなる金属混合
粉体であってもよく、かつ熱硬化樹脂は１５０〜１８０
℃で硬化するものである。このような浸漬と硬化を２〜
３回繰り返すことにより、図２に示すように分厚く凸状
に付着させることができる。またこの陰極導電体層１６
は吸水性，吸湿性が小さく、かつ耐湿性の優れたものが
望ましく、一方、ニッケル等の金属板よりなる金属材料
であってもよい。すなわち、この導電材料は後の金属層
形成に使用する処理液に影響されないものでなくてはな
らない。上記陰極層１５のバインダーとしてはポリエー
テルアミド樹脂系が優れており、さらに陰極層１５を含
む陰極導電体層１６にシリコーンオイル等を含浸させる
ことにより、上記処理液のコンデンサ素子１１の内部へ
の侵入を抑えることができる。これは漏れ電流，損失，
容量変化等の特性劣化を軽減する効果を有するものであ
る。また図１における１８は外装樹脂で、この外装樹脂
１８は陽極導出線１２が片側に引き出されるように図２
の陰極導電体層１６を含むコンデンサ素子１１を金型に
セットし、そしてトランスファーモールド方式によりエ
ポキシ樹脂で樹脂外装するものである。

【０００９】図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）
（ｆ）は本発明の一実施例におけるチップ状タンタル固
体電解コンデンサの製造工程を示したもので、図３
（ａ）において、１２ａは外装樹脂１８における陽極導
出面で、この陽極導出面１２ａは外装樹脂１８の成形体
において陽極導出線１２の近傍に位置して凹形状に構成
されており、この凹形状により、陽極導出線１２が外装
樹脂１８の成形体の外形寸法からはみ出すことなく、露
出面積を多くとることができる。一方、陽極導出線１２
と反対側に位置する対向面１７に形成した陰極導電体層
１６は製品の外形寸法より長くなっているため、外装樹
脂１８の成形体は長くなっているものである。

【００１０】図３（ｂ）は図３（ａ）における外装樹脂
１８の成形体を製品規格の外形寸法にカットまたは研削
した状態を示す。この図３（ｂ）において、１６ａは陰
極導出面で、この陰極導出面１６ａは外装樹脂１８と陰
極導電体層１６をカットすることにより図１に示すよう
に表出するもので、この図１における陽極導出線１２，
陰極導出面１６ａおよび外装樹脂１８の成形体のそれぞ
れの表面をプラスト研磨することにより、それぞれの表
面の粗面化と一部酸化皮膜の除去を行って、微細な凹凸
による引っかかりと表面活性化を行っている。

【００１１】図３（ｃ）は陽極導出線１２を陽極導出線
１２ａの凹形状内で上方に折り曲げた状態を示したもの
で、このように陽極導出線１２を陽極導出線１２ａの凹
形状内で上方に折り曲げることにより、陽極導出線１２
の表面積を大きくとることができるとともに、陽極導出
線１２を陽極導出線１２ａの凹形状の内部に納めること
ができるため、外観形状についても均整の取れた直方体
にまとめることができる。この場合、前記陽極導出線１
２に、陽極導出面１２ａの凹形状の内部において圧延ま
たは切り込みなどにより、ウィークポイントを設けれ
ば、折り曲げ位置が定まり、かつ折り曲げ形状が安定す
るため、コンデンサ素子１１にストレスを与えないで容
易に陽極導出線１２を折り曲げて陽極導出面１２ａの凹
形状の内部に納めることができる。

【００１２】図３（ｄ）は金属層の形成状態を示したも
ので、この金属層は図１に示すように、陽極導出線１２
と陽極導出面１２ａおよび外装樹脂１８の成形体の一部
の表面に形成される陽極金属層１９と、陰極導出面１６
ａおよび外装樹脂１８の成形体の一部の表面に形成され
る陰極金属層２０とよりなり、これらの金属層１９，２
０はアルカリ脱脂，化学エッチングと触媒付与の前処理
を施した後、無電解Ｎｉメッキにより陽極導出線１２，
陽極導出面１２ａ，陰極導出面１６ａおよび外装樹脂１
８の成形体のそれぞれの表面に形成される。この場合、
陽極金属層１９および陰極金属層２０の膜厚は０．５〜
４．０μｍの範囲が下地との接合強度において優れてい
るものである。

【００１３】図３（ｅ）はネガタイプのフォトレジスト
樹脂を塗布して被覆した状態を示したもので、２１はレ
ジスト樹脂層２１で、このレジスト樹脂層２１の中で、
前記残すべき陽極導出線１２を含む陽極導出面１２ａ，
陰極導出面１６ａおよびこれらに隣接する外装樹脂１８
の成形体の一部を紫外線照射により反応させて残し、そ
の後、紫外線照射を行っていないレジスト樹脂層２１の
部分を溶解してＮｉメッキ層を露出させ、続いてその露
出したＮｉメッキ層を酸溶解させる。そして最後に、紫
外線照射により反応させたレジスト樹脂層２１の部分を
アルカリ溶解によって除去することにより、陽極導出線
１２を含む陽極導出面１２ａ，陰極導出面１６ａおよび
これらに隣接する外装樹脂１８の成形体の一部と対応す
る陽極金属層１９と陰極金属層２０が露出する。この場
合、外装樹脂１８の成形体の一部に露出した陽極金属層
１９と陰極金属層２０は絶縁帯域を形成し、かつ電気的
に完全に分離された両極部分を構成している。

【００１４】図３（ｆ）は両極を半田金属層で被覆した
状態を示したもので、２２は陽極側の半田金属層、２３
は陰極側の半田金属層である。そしてこれらの半田金属
層２２，２３は溶融半田浴中でコーティングされて形成
される。

【００１５】そしてこのようにして製造したものをエー
ジングし、かつスクリーニング処理などを施した後、陽
極導出線１２をチップ状タンタル固体電解コンデンサの
外形寸法となるように切断して金属リボン１３より個片
化し、それを検査後、完成品とさせる。

【００１６】本実施例により４Ｖ３３μＦのチップ状タ
ンタル固体電解コンデンサを試作し、これを試験した結
果を従来品と比較して（表１）に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】この（表１）から明らかなように、本発明
により構成されたチップ状タンタル固体電解コンデンサ
およびその製造方法によれば、陽極金属層１９と陰極金
属層２０の形成時において、組立ストレスがコンデンサ
素子１１にかかることはないため、電気的特性ならびに
歩留まりにおいても優れたものを得ることができる。

【００１９】また図４に示す従来における外部取り出し
用の陽極端子５および陰極端子６を省くことができるた
め、従来における陽極端子５，陰極端子６の板厚１００
μｍを最大４．０μｍ程度のメッキ厚に変更でき、これ
により端子材料としての使用量を大幅に削減できるとと
もに、従来における外部取り出し用の陽極端子５の溶接
スペースと陰極端子６の折り曲げスペースをそれぞれ省
けるため、体積のより大きなコンデンサ素子１１を所定
寸法の外装樹脂１８内に収納することができ、容量の体
積効率を大幅に向上させることができるものである。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明のチップ状固体電解
コンデンサおよびその製造方法によれば、コンデンサ素
子全体がモールド樹脂で外装されているため、外部から
の機械的ストレスに対して強固であるばかりでなく、コ
ンデンサ素子の陰極層における陽極導出線の引き出し面
と対向する面に陰極層より分厚くした陰極導電体層を設
けているため、コンデンサ素子の陽極導出線が片側に引
き出されるようにコンデンサ素子および陰極導電体層を
外装樹脂で被覆した後、陽極導出面に相対する陰極導出
面を所定の寸法に除去することにより、陰極導電体層を
容易に陰極導出面に露出させることができ、その結果、
コンデンサ素子を構成する陽極体の誘電体性酸化皮膜，
電解質層，陰極層などに全く影響を与えることなく、そ
の後に形成される陽極金属層および陰極金属層との接続
ができるため、電気的特性ならびに歩留まりにおいて優
れたものが得られる。また従来における外部取り出し用
の陽極端子および陰極端子を最大１００μｍ程度のメッ
キ金属層に変更できるため、これにより端子材料として
の使用量を大幅に削減できる。さらに従来における外部
取り出し用の端子の溶接スペースと折り曲げスペースを
それぞれ省けるため、体積のより大きなコンデンサ素子
を所定寸法の外装樹脂内に収納することができ、容量の
体積効率を大幅に向上させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるチップ状タンタル固
体電解コンデンサの断面図

【図２】同チップ状タンタル固体電解コンデンサの陰極
導電体層を分厚く形成した状態を示す断面図

【図３】（ａ）〜（ｆ）同チップ状タンタル固体電解コ
ンデンサの製造工程を示す斜視図

【図４】従来のチップ状タンタル固体電解コンデンサの
断面図

【符号の説明】

１１ コンデンサ素子 １２ 陽極導出線 １２ａ 陽極導出面 １５ 陰極層 １６ 陰極導電体層 １６ａ 陰極導出面 １８ 外装樹脂 １９ 陽極金属層 ２１ 陰極金属層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊田 隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陽極導出線の一端が表出するように陽極導
   出線を埋設した弁作用金属からなる陽極体に誘電体性酸
   化皮膜，電解質層，陰極層を形成して構成したコンデン
   サ素子と、このコンデンサ素子の陰極層における陽極導
   出線の引き出し面と対向する面に設けられ、かつ前記陰
   極層より少なくとも厚い陰極導電体層と、前記陽極導出
   線および陰極導電体層の少なくとも一部が表出されるよ
   うに前記コンデンサ素子と陰極導電体層を被覆する外装
   樹脂と、この外装樹脂の陽極導出線表出側に設けられ、
   かつ陽極導出線と接続される陽極金属層と、前記外装樹
   脂の陰極導電体層表出側に設けられ、かつ陰極導電体層
   と接続される陰極金属層とを備えたチップ状固体電解コ
   ンデンサ。
2. 【請求項２】陽極導出線の一部が表出するように陽極導
   出線を埋設した弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電
   体性酸化皮膜，電解質層，陰極層を順次形成してコンデ
   ンサ素子を構成し、このコンデンサ素子の陰極層におけ
   る陽極導出線の引き出し面と対向する面に前記陰極層よ
   り少なくとも厚い陰極導電体層を設け、その後、前記コ
   ンデンサ素子の陽極導出線が片側に引き出されるように
   陰極導電体層を含めたコンデンサ素子を外装樹脂で被覆
   し、さらにその後、外装樹脂の陽極導出面と、この陽極
   導出面に相対する外装樹脂の一部を除去して陰極導電体
   層の少なくとも一部を表出させた陰極導出面に、陽極金
   属層と陰極金属層を形成することを特徴とするチップ状
   固体電解コンデンサの製造方法。