WO2003107367A1

WO2003107367A1 - 固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサ内蔵基板ならびにそれらの製造方法

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Publication number: WO2003107367A1
Application number: PCT/JP2003/007733
Authority: WO
Inventors: 小林　正明; 富樫　正明
Original assignee: ティーディーケイ株式会社
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2003-12-24
Also published as: TWI221620B; TW200402074A; US20050225930A1; US6989982B2; JPWO2003107367A1; AU2003244246A1; JP4208833B2

Abstract

本発明の目的は、ESLを低減しつつ、回路基板に内蔵するのに適した3端子型固体電解コンデンサおよび3端子型固体電解コンデンサが内蔵された基板ならびにそれらの製造方法を提供することにある。固体電解コンデンサ素子用電極体100は、表面が粗面化(拡面化)され、表面に、絶縁酸化皮膜である酸化アルミニウム皮膜が形成されたアルミニウム箔基体2と、表面が粗面化されていない2つのアルミニウム箔基体3a,3bと、リード電極を構成する金属導体として、2つの箔状の銅基本4a,4bを備えている。アルミニウム箔基体2の全表面上には、固体高分子電解質層11、グラファイトペースト層12および銀ペースト層13からなる陰極電極14を備えている。この固体電解コンデンサ素子110が、第1の絶縁基板21および第2の絶縁基板22によって形成された実質的に閉じた空間内に収容され、3端子型固体電解コンデンサ内蔵基板が作製される。

Description

明細書固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサ内蔵基板ならびにそれらの製造方法技術分野

本発明は、固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサ内蔵基板ならびにそれらの製造方法に関するものであり、さらに詳細には、表面に絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体に、固体高分子電解質層および導電体層が、順次、形成された固体電解コンデンサであって、回路基板に実装または内蔵するのに適した固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサ内蔵基板ならびにそれらの製造方法に関するものである。従来の技術

電解コンデンサは、絶縁性酸化皮膜形成能力を有するアルミニウム、チタン、真鍮、ニッケル、タンタルなどの金属、いわゆる弁金属を陽極に用い、この弁金属の表面を陽極酸化して、絶縁性酸化皮膜を形成した後、実質的に陰極として機能する電解質層を形成し、さらに、グラフアイトや銀などの導電層を陰極として設けることによって、形成されている。

たとえば、アルミニウム電解コンデンサは、エッチング処理によつて、比表面積を増大させた多孔質アルミニウム箔を陽極とし、この陽極表面に形成した酸化アルミ -ゥム層と陰極箔との間に、電解液を含浸させた隔離紙を設けて、構成されている。

一般に、絶縁性酸化皮膜と陰極との間の電解質層に、電解液を利用する電解コンデンサは、シーリング部分からの液漏れや、電解液の蒸発によって、その寿命が決定されるという問題を有しているのに対し、金属酸化物や有機化合物からなる固体電解質を用いた固体電解コンデ JP03/07733

ンサは、かかる問題を有しておらず、好ましいものである。

固体電解コンデンサに用いられる金属酸化物からなる代表的な固体電解質としては、二酸化マンガンが挙げられ、一方、固体電解コンデンサに用いられる有機化合物からなる固体電解質としては、たとえば、特開昭 5 2 - 7 9 2 5 5号公報や特開昭 5 8— 1 9 1 4 1 4号公報に開示された 7, 7, 8, 8—テトラシァノキシジメタン（TCNQ) 錯塩が挙げられる。

近年、電子機器の電源回路の高周波化にともない、使用されるコンデンサに対しても、それに対応した性能が求められるようになつているが、二酸化マンガンあるいは T CNQ錯塩からなる固体電解質層を用いた固体電解コンデンサは、以下のような問題を有していた。

二酸化マンガンからなる固体電解質層は、一般に、硝酸マンガンの熱分解を繰り返すことによって形成されるが、熱分解の際に加えられる熱によって、あるいは、熱分解の際に発生する NO Xガスの酸化作用によって、誘電体である絶縁性酸化皮膜が損傷し、あるいは、劣化するため、固体電解質層を二酸化マンガンによって形成する場合には，漏れ電流値が大きくなるなど、最終的に得られる固体電解コンデンサの諸特性が低くなりやすいという問題があった。また、二酸化マンガンを固体電解質として用いるときは、高周波領域において、固体電解コンデンサのィンピーダンスが高くなってしまうという問題もあった。一方、 T CNQ錯塩は、電導度が、 1 SZ c m程度以下であるため、現在の電解コンデンサに対する低ィンピーダンス化の要求に対して、十分に応えることができないという問題を有していた。さらに、 TC NQ錯塩は、絶縁性酸化皮膜との密着性が低く，また、ハンダ固定時の熱的安定性や経時的な熱的安定性が低いなどの理由から、 TCNQ 錯塩を固体電解質として用いた固体電解コンデンサは、十分な信頼性が得られないということが指摘されている。加えて、 T CNQ錯塩は高価であり、 T CNQ錯塩を固体電解質として用いた固体電解コンデンサはコストが高いという問題も有していた。 P T/JP03/07733

3 二酸化マンガンあるいは T C N Q錯塩を、固体電解質として用いる場合のこれらの問題点を解消し、より優れた特性を,有する固体電解コンデンサを得るため、製造コストが比較的低く、また、絶縁性酸化皮膜との付着性が比較的良好で、熱的な安定性にも優れた高導電性の高分子化合物を固体電解質として利用することが提案されている。

たとえば、特許第 2 7 2 5 5 5 3号には、陽極表面の絶縁性酸化皮膜上に、化学酸化重合によって、ポリア二リンを形成した固体電解コンデンサが開示されている。

また、特公平 8— 3 1 4 0 0号公報は、化学酸化重合法のみによつては、陽極表面の絶縁性酸化皮膜上に、強度の高い導電性高分子膜を形成することは困難であり、また、陽極表面の絶縁性酸化皮膜が電気導体であるため、電解重合法により、陽極表面の絶縁性酸化皮膜上に、直接、電解重合膜を形成することは不可能か、きわめて困難であるという理由かち、絶縁性酸化皮膜上に、金属あるいは二酸化マンガンの薄膜を形成し、金属あるいは二酸化マンガンの薄膜上に、ポリピロ一ル、ポリチォフェン、ポリア二リン、ポリフランなどの導電性高分子膜を電解重合法によって形成した固体電解コンデンサを提案している。

さらに、特公平 4一 7 4 8 5 3号公報には、絶縁性酸化皮膜上に、化学酸化重合によって、ポリピロール、ポリチォフェン、ポリアユリン、ポリフランなどの導電性高分子膜を形成した固体電解コンデンサが開示されている。

—方、電子機器の小型化、薄型化の要求により、電子部品には、より一層の小型化、高性能化が要求され、回路基板には、薄層化、多層化による高機能化が要求されている。ことに、 I Cカードの厚みは、 1 m m以下、携帯型パーソナルコンピュータの厚みは、 2 0 mm以下と、きわめて薄くなりつつあるため、これらに搭載される電子部品や、電子部品を実装した配線基板は、数 m mないし数百ミクロンの厚みで形成することが要求されるようになつている。

しかしながら、上述した固体電解コンデンサは、いずれも、単体の部品として製造され、配線基板に、ハンダ層を介して、実装されるものであるため、電子部品を十分に高集積化、高密度化することができないという問題があった。

そこで、特開平 2 - 5 4 5 1 0号公報おょぴ特許第 2 9 5 0 5 8 7 号は、固体電解コンデンサを、配線基板の抵抗機能や導電パターンと同様に、あらかじめ、基板と一体的に形成し、複数の固体電解コンデンサが 1枚の基板上に形成された回路基板によって、電子部品の高密度化、回路基板の薄型化を図ることを提案している。

すなわち、特開平 2— 5 4 5 1 0号公報は、絶縁基板上に、電気導体および絶縁性酸化皮膜形成能力を有するアルミニウム箔などの箔状の弁金属基体のパターンを形成し、この弁金属基体のパターンの ¾面の 1箇所あるいは数箇所に、絶縁性酸化皮膜層、複素環式化合物の導電性ポリマー層および導電体層を、順次、形成して、固体電解コンデンサ内蔵基板を作製する方法を開示するとともに、絶縁基板の両面に、電気導体おょぴ絶縁性酸化皮膜形成能力を有する弁金属基体のパターンを形成し、この弁金属基体のパターンの表面の 1箇所あるいは数箇所に、絶縁性酸化皮膜層、複素環式化合物の導電性ポリマー層および導電体層を、順次、形成して、固体電解コンデンサ内蔵基板を作製した後、固体電解コンデンサ内蔵基板を積層して、多層構造とした固体電解コンデンサ内蔵基板を開示している。特開平 2— 5 4 5 1 0号公報によれば、導電性高分子を用いた固体電解コンデンサを、回路基板の抵抗体層や導電パターンと同様に、あらかじめ、基板と一体的に形成しておくことによって、個々のコンデンサを回路基板上に実装する必要がなく、電子部品の高密度化が実現されるとともに、ノイズの低減など、電気的特性をも向上させることができるとされている。

一方、特許第 2 9 5 0 5 8 7号は、板状の陽極体、すなわち、板状の弁'金属基体の両面に、誘電体層、電解質層および導電体層を、順次、形成し、各導電体層を介して、陰極端子を設けて、コンデンサ素子を形成し、こうして形成したコンデンサ素子の両面に、所望の配線パターンを備えたプリント基板を、樹脂層を介して、接合して、作製した固体電解コンデンサを開示している。特許第 2 9 5 0 5 8 7号によれば、機械的に脆弱な固体電解質であっても、両面に配置されるプリント基板によって保護されるから、信頼性の高い固体電解コンデンサを得ることが可能になり、また、プリント基板に、あらかじめ、所望の配線パターンを形成しておくことにより、他の電子部品を、プリント基板に容易に実装することが可能になるとされている。

さらに、近年の電子機器の電源回路の高周波化にともない、使用されるコンデンサの等価直列インダクタンス（E S L) や等価直列抵抗 (E S R) が低いことも必要とされている。かかる問題は、 E S L等の初期特性値において大幅に改善されても、高温付加試験等の信頼性試験において特性値が変化しやすい場合には実用化できない。したがつて、 E S Lや E S Rの初期特性値が非常に小さく、しかもほとんど特性変化のない電解コンデンサが要求されている。 '

一般に、低 E S L化を図る方法としては、第 1に、電流経路の長さを極力短くする方法、'第 2に、電流経路によって形成される磁場を別の電流経路によって形成される磁場により相殺する方法、第 3に、電流経路を n個に分割して実効的な E S Lを 1 /nにする方法が知られている。例えば、特開 20 0 0— 3 1 1 8 3 2号公報に開示された発明は、第 1および第 3の方法を採用したものであり、また特開平 0 6 - 26 7 8 0 2号公報に開示された発明は、第 2および第 3の方法を採用したものであり、また特開平 0 6— 2 6 7 8 0 1号公報、および特開平 1 1一 2 8 8 84 6号公報に開示された発明は、第 3の方法を採用するものである。

かかる固体電解コンデンサ内蔵電気配線基板にあっては、固体電解コンデンサを、基板に搭載されるべき他の電子部品と接続するためのリ一ド電極を、陽極となる絶縁性酸化皮膜形成能力を有する弁金属箔基体に接続することが必要不可欠であるが、弁金属箔基体に、単に、銅などの金属導体を接続して、リード電極を構成する場合には、所望のコンデンサ特性を得ることができないという問題があった。

すなわち、固体電解コンデンサは、大容量の静電容量を得るために、弁金属基体の表面積が大きくなるように、弁金属箔基体を粗面化（拡面化）し、かつ、酸化アルミニウムなどの絶縁性酸化皮膜を形成したアルミニウムなどの弁金属の箔状シ一トから所望のサイズの弁金属箔基体を切り出し、粗面化された箔状の弁金属の絶縁性酸化皮膜上に、陰極となる固体高分子電解質層を形成し、さらに、陰極となる固体高分子電解質層上に、カーボンペースト層および銀ペースト層など導電体層を設け、陰極のリ一ド電極を形成することによって構成されており、陽極のリード電極を形成するためには、粗面化された弁金属箔基体の表面に形成された絶縁性酸化皮膜を除去して、銅などの金属導体力弁金属基体に、金属間が電気的に接続されて、接合されるように、超音波溶接、コールド，ゥルディング（冷間圧接）などによって、接続することが必要である。こうしてリード電極を形成した弁金属箔基体は、弁金属のシートから切り出されているため、弁金属箔基体のエッジ部分には、 -絶縁性酸化皮膜が形成されておらず、弁金属箔基体のエッジ部分に、絶縁性酸化皮膜を形成しないと、弁金属基体の金属部分が、固体高分子電解質層と接触し、固体電解コンデンサとして機能しなくなるので、陽極酸化によって、弁金属箔基体のエッジ部分に絶縁性酸化皮膜を形成することが必要不可欠になる。

しかしながら、表面に粗面化処理を施した弁金属箔基体に、超音波溶接、コールド . ゥエルディング（冷間圧接）などにより、銅などの金属導体を接合した陽極体を、ステンレスビーカーなどの導電性容器に収容されたアジピン酸アンモニゥムなどの化成溶液に浸し、銅などの金属導体をプラス極に接続するとともに、導電性容器をマイナス極に接続して、陽極酸化をする際に、銅などの金属導体が化成溶液に接触すると、電流が流れ続け、その結果として、銅などの金属導体が腐食され、弁金属基体のエッジ部分に絶縁性酸化皮膜を形成することができないという問題があり、表面に粗面化処理を施した弁金属箔基体のみを、化成溶液に浸して、陽極酸化をする場合にも、弁金属箔基体の表面に粗面化処理が施されているため、毛細管現象によって、化成溶液が銅などの金属導体に達し、同様に、電流が流れ続け、銅などの金属導体が腐食されて、弁金属箔基体のエッジ部分に、絶縁性酸化皮膜を形成することができないという問題があった。

かかる問題は、銅などの金属導体を弁金属箔基体に接合する前に、弁金属箔基体の絶縁性酸化皮膜が形成されていないエッジ部分に電極を設けて、陽極酸化処理を施し、弁金属基体のエッジ部分に絶縁性酸化皮膜を形成することによって、理論的には解消することが可能であるが、一般に、アルミニウムなどの弁金属基体の箔状シートの厚みは、 1 0 0ミクロンのオーダーであるため、弁金属箔基体の絶縁性酸化皮膜が形成されていないエッジ部分に電極を設けて、陽極酸化処理を施 'すことは、きわめて困難であり、回路基板に内蔵するのに適した固体電解コンデンサを得ることができないという問題があった。

さらに、上述したように、電子璣器の電源回路の高周波化にともない、使用されるコンデンサの等価直列抵抗（E S R ) や等価直列インダクタンス（E S L ) が低いことも併せて必要とされている。かかる問題は、 E S L等の初期特性値において大幅に改善されても、高温付加試験等の信頼性試験において特性値が変化しゃすい場合には実用化できない。したがって、 E S Lや E S Rの初期特性値が非常に小さく、しかもほとんど特性変化のない固体電解コンデンサが要求されている発明の開示

したがって、本発明の目的は、表面に絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体に、少なくとも、固体高分子電解質層および導電体層が、順次、形成された固体電解コンデンサであって、 E S Lを低減しつつ、回路基板に実装または内蔵するのに適した固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサが内蔵された基板ならびにそれらの製造方法を提供することにある。本発明者は、本発明のかかる目的を達成するため、鋭意、研究を重ねた結果、表面に絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体の対向する 2つの端部それぞれに、弁金属体の一端部を、弁金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合して、 3端子型の固体電解コンデンサ素子用電極体を構成することによって、本発明の前記目的を達成することが可能になることを見出した。

本発明者の研究によれば、表面に絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体の対向する 2つの両端部それぞれに、弁金属体の一端部を、弁金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合して、形成した固体電解コンデンサ素子用電極体は、陽極酸化により、弁金属箔基体の絶縁性酸化皮膜が形成されていないエッジ部分に、絶縁性酸化皮膜を形成しても、化成溶液は、弁金属箔基体の一端部と、表面が粗面化されていない弁金属体の一端部との接合部を越えて、弁金属体に達することがなく、したがって、弁金属箔基体の一端部と、弁金属体の一端部との接合部に、絶縁性酸化皮膜が形成された時点で、電流は流れなくなって、陽極酸化が完了し、弁金属箔基体のエッジ部分に、所望のように、絶縁性酸化皮膜を形成することが可能になることが認められている。

• しかしながら、こうして、陽極酸化によって、弁金属箔基体のエツジ部分に、絶縁性酸化皮膜を形成して得た固体電解コンデンサ素子用電極体を備えた固体電解コンデンサを、回路基板に内蔵させた場合、弁金属体の表面に、経時的に、絶縁性酸化皮膜が形成されるため、回路基板に搭載される他の電子部品とのコンタクトを、表面が粗面化されていない弁金属体の表面に設けたときに、絶縁性酸化皮膜の抵抗が大きく、コンデンサのインピーダンス特性が悪化するという問題が発生することが見出された。

したがって、表面に絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体の対向する 2つの端部それぞれに、弁金属体の一端部を、弁金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合し、前記弁金属体それぞれの他端部に、導電性金属基体の一端部を、金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合して、固体電解コンデンサ素子用電極体を構成することによって、初めて、本発明の前記目的を達成することが可能になる。

本発明によれば、表面に絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体の対向する 2つの端部それぞれに、弁金属体の一端部が、弁金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合され、前記弁金属体それぞれの他端部に、導電性金属基体の一端部が、金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合されて、固体電解コンデンサ素子用電極体が構成されているから、陽極酸化により、弁金属箔基体の絶縁性酸化皮膜が形成されていないエッジ部分に、絶縁性酸化皮膜を形成しても、化成溶液は、弁金属箔基体の一端部と、弁金属体の一端部との接合部を越えて、導電性金属基体に達することがなく、したがって、弁金属箔基体の一端部と、弁金属体の一端部との接合部に、絶縁性酸化皮膜が形成された時点で、電流は流れなくなって、陽極酸化が完了し、弁金属箔基体のエッジ部分に、所望のように、絶縁性酸化皮膜を形成することができ、固体電解コンデンサを、回路基板に内蔵させた後に、表面が粗面化されていない箔状の弁金属基体の表面に、経時的に、絶縁性酸化皮膜が形成されても、表面が粗面化されていない箔状の弁金属基体の他端部に、さらに、箔状の導電性金属の一端部が、電気的に接続するように、接合されているから、導電性金属に、回路基板に搭載される他の電子部品とのコンタクトを設けることによって、所望のインピーダンス特性を有する固体電解コンデンサを、回路基板に内蔵させることが可能になる。さらに 3端子型の電極構造により、 E S L を大幅に低減することができる。

本発明の好ましい実施態様においては、複数の前記固体電解コンデンサ素子が、少なくとも 1つずつ、独立して、リードフレーム上にそれぞれ配列され、前記リードフレームによって、前記固体電解コンデンサ素子にそれぞれ設けられた導電体層が、互いに電気的に接続され、 03 07733

10 前記リ一ドフレームと、前記固体電解コンデンサ素子それぞれの導電体層部分が交わっている領域の一方の面から当該面に対し垂直方向に前記陰極リ一ド部の一部が引き出されている。 ·

本発明の好ましい実施態様によれば、 3端子型の固体電解コンデンサ素子がアレー状に複数個配列された、ディスクリート型の固体電解コンデンサとして構成することができ、各コンデンサ素子の陰極リード電極を共通化していることから、回路の組み方によっては、各コンデンサ素子を独立して使用することもできるし、また複数のコンデンサの並列接続により大容量化を図ることも可能である。すなわち、本実施態様にかかる固体電解コンデンサは、多目的に利用することできる。

本発明の前記目的はまた、表面に絶緣性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体と、前記弁金属箔基体の対向する 2つの端部それぞれに、その一端部が、弁金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合された、弁金属体と、前記弁金属箔基体それぞれの他端部に、一端部が、金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合された、導電性金属基体と、前記弁金属箔基体に、少なくとも、固体高分子電解質層および導電体層が、順次、形成されてなる陰極電極を有する固体電解コンデンサ素子を少なくとも 1つ備え、前記固体電解コンデンサ素子が、少なくとも 1つの配線パターンが形成された第 1の絶縁基板の一方の面に、前記配線パターンと電気的に接続されるように取り付けられ、前記第 1の絶縁基板と対向して、少なくとも 1つの配線パターンが形成された第 2の絶縁基板が設けられ、前記固体電解コンデンサ素子が、前記第 1の絶縁基板および前記第 2の絶縁基板によって形成された実質的に閉じた空間内に収容されたことを特徴とする固体電解コンデンサ内蔵基板によって達成される。

本発明の好ましい実施態様においては、複数の前記固体電解コンデンサ素子が、少なくとも 1つずつ、独立して、前記第 1の絶縁基板上にそれぞれ配^され、前記配線パターンによって、前記固体電解コンデンサ素子にそれぞれ設けられた導電体層が、互いに電気的に接続され、前記配線パターンと、前記固体電解コンデンサ素子それぞれの導電体層部分が交わっている領域の一方の面から当該面に対し垂直方向に、前記配線パターンの一部が、前記第 1の絶縁基板を貫通するように引き出されている。

本発明の前記目的はまた、表面に絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体の対向する 2つの端部それぞれに、弁金属体の一端部を、弁金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合する工程と、前記弁金属体それぞれの他端部に、導電性金属基体の一端部を、金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合して、固体電解コンデンサ素子用電極体を形成する工程と、前記電極体のうち、どちらか一方の前記弁金属体の一部および、それに接合されている前記導電性金属基体の全体をマスキングする工程と、前記電極体のうち、前記弁金属箔基体全体と、前記マスキング処理された部分全体と、マスキング処理が施されていない前記弁金属体の一部が化成溶液に浸されるように、前記化成溶液に浸し、前記電極体に電圧を印加して、陽極酸化処理を施し、前記弁金属箔基体の少なくともエッジ部分に、絶縁性酸化皮膜を形成する工程と、前記弁金属箔基体の略全表面上に、固体高分子電解質層を形成する工程と、前記固体高分子電解質層上に、導電性べ一ストを塗布し、乾燥して、導電体層を形成する工程を備えていることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法によって達成される。本発明の前記目的はまた、表面に絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体の対向する 2つの端部それぞれに、弁金属体の一端部を、弁金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合する工程と、前記弁金属体それぞれの他端部に、導電性金属基体の一端部を、金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合して、固体電解コンデンサ素子用電極体を形成する工程と、前記電極体のうち、どちらか一方の前記弁金属体の一部および、それに接合されている前記導電性金属基体の全体をマスキングする工程と、前記電極体のうち、前記弁金属箔基体全体と、前記マスキング処理された部分全体と、マスキング処理が施されていない前記弁金属箔基体の一部が化成溶液に浸されるように、前記化成溶液に浸し、前記電極体に電圧を印加して、陽極酸化処理を施し、前記弁金属箔基体の少なくともエッジ部分に、絶縁性酸化皮膜を形成する工程と、前記弁金属箔基体の略全表面上に、固体高分子電解質層を形成する工程と、前記固体高分子電解質層上に、導電性ペーストを塗布し、乾燥して、導電体層を形成する工程と、前記各ェ程を経て得られる少なくとも 1つの固体電解コンデンサを、少なくとも 1つの配線パターンが形成された第 1の絶縁基板の一方の面に、前記配線パターンと電気的に接続されるように取り付ける工程と、少なくとも 1つの配線パターンが形成された第 2の絶縁基板を前記第 1の絶縁基板と対向させて、前記固体電解コンデンサを、前記第 1の絶縁基板および第 2の絶縁基板によって形成された実質的に閉じた空間内に収容する工程を備えていることを特徴とする固体電解コンデンサ内蔵基板の製造方法によって達成される。

本発明において、弁金属基体は、絶縁性酸化皮膜形成能力を有する金属およびその合金よりなる群から選ばれる金属または合金によって形成される。好ましい弁金属としては、アルミニウム、タンタル、チタン、ニオブおよびジルコニウムよりなる群から選ばれる 1種の金属または 2種以上の金属の合金が挙げられ、これらの中でも、アルミ二ゥムおよびタンタルが、とくに好ましい。陽極電極は、これらの金属あるいは合金を、箔状に加工して、形成される。

本発明において、導電性金属の材料は、導電性を有する金属または合金であればよく、とくに限定されるものではないが、好ましくは、ハンダ接続が可能であり、とくに、銅、真鍮、ニッケル、亜鉛およびクロムよりなる群から選ばれる 1種の金属または 2種以上の金属の合金から選択されることが好ましく、これらの中では、電気的特性、後工程での加工性、コストなどの観点から、銅が最も好ましく使用される。本発明において、固体高分子電解質層は、導電性高分子化合物を含有し、好ましくは、化学酸化重合あるいは電解酸化重合によって、表面が粗面化され、絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体上に、形成される。

化学酸化重合によって、固体高分子電解質層を形成する場合、具体的には、固体高分子電解質層は、たとえば、以下のようにして、表面が粗面化され、絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体上に、形成される。

まず、表面が粗面化され、絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体上のみに、 0 . 0 0 1ないし 2 . 0モル Zリットルの酸化剤を含む溶液、あるいは、さらに、ドーパント種を与える化合物を添加した溶液を、塗布、噴霧などの方法によって、均一に付着させる。

次いで、好ましくは、少なくとも 0 . 0 1モルノリットルの導電性高分子化合物の原料モノマーを含む溶液あるいは導電性高分子化合物の原料モノマー自体を、弁金属箔基体の表面に形成された絶縁性酸化皮膜に、直接接触させる。これによつて、原料モノマーが重合し、導電性高分子化合物が合成され、弁金属箔基体の表面に形成された絶縁性酸化皮膜上に、導電性高分子化合物よりなる固体高分子電解質層が形成される。

本発明において、固体高分子電解質層に含まれる導電性高分子化合物としては、置換または非置換の π共役系複素環式化合物、共役系芳香族化合物およびへテロ原子含有共役系芳香族化合物よりなる群から選ばれる化合物を、原料モノマーとするものが好ましく、これらのうちでは、置換または非置換の π共役系複素環式化合物を、原料モノマ一とする導電性高分子化合物が好ましく、さらに、ポリア二リン、ポリピロール、ポリチォフェン、ポリフランおよびこれらの誘導体よりなる群から選ばれる導電性高分子化合物、とくに、ポリア二リン、ポリピロール、ポリエチレンジォキシチォフェンが好ましく使用される。本発明において、固体高分子電解質層に好ましく使用される導電性高分子化合物の原料モノマーの具体例としては、未置換ァニリン、ァルキルァニリン類、アルコキシァニリン類、ハロア二リン類、 o—フェニレンジアミン類、 2， 6—ジアルキルァニリン類、 2， 5—ジァルコキシァニリン類、 4 , 4， —ジァミノジフエ二ルエーテル、ピロール、 3—メチルピロール、 3—ェチルピロール、 3—プロピルピロ一ノレ、チォフェン、 3—メチノレチォフエン、 3—ェチノレチォフェン、 3 , 4一エチレンジォキシチォフェンなどを挙げることができる。本発明において、化学酸化重合に使用される酸化剤は、とくに限定されるものではないが、たとえば、塩化第 2鉄、硫化第 2鉄、フェリシアン化鉄といった F e ³⁺塩や、硫酸セリウム、硝酸アンモニゥムセリウムといった C e ^{4 +}の塩、ヨウ素、臭素、ヨウ化臭素などのハロゲン化物、五フッ化珪素、五フッ化アンチモン、四フッ化珪素、五塩化リン、五フッ化リン、塩化アルミニウム、塩化モリプデンなどの金属ハロゲン化物、硫酸、硝酸、フルォロ硫酸、トリフルォロメタン硫酸、クロ口硫酸などのプロトン酸、三酸化ィォゥ、二酸化窒素などの酸素化合物、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニゥムなどの過硫酸塩、過酸化水素、過マンガン酸カリウム、過酢酸、ジフルォロスルホニルパーォキサイドなどの過酸化物が、酸化剤として使用される。

本発明において、必要に応じて、酸化剤に添加されるドーパント種を与える化合物としては、たとえば、 L i P F ₆、 L i A s F ₆、 N a P F ₆、 K P F ₆、 KA s F ₆などの陰イオンがへキサフロロリンァニオン、へキサフロロ砒素ァニオンであり、陽イオンがリチウム、ナトリウム、カリウムなどのアル力リ金属カチオンである塩、 L i B F ₄、 N a B F ₄、 NH₄B F₄、（CH₃) ₄NB F₄、（n - C₄H₉) ₄N B F₄などの四フッ過ホウ素塩化合物、 J)一トルエンスルホン酸、 p— ェチルベンゼンスノレホン酸、 P—ヒドロキシベンゼンスノレホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、メチルスルホン酸、ドデシルスルホン酸、ベンゼンスノレホン酸、 β一ナフタレンス/レホン酸などのスルホン酸またはその誘導体、プチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、 2 , 6 - ナフタレンジスノレホン酸ナトリウム、トノレエンスノレホン酸ナトリウム、トルエンスゾレホン酸テトラブチルアンモニゥムなどのスノレホン酸またはその誘導体の塩、塩化第二鉄、臭化第二鉄、塩化第二銅、集荷第二銅などの金属ハロゲン化物、塩酸、臭化水素、ヨウ化水素、硫酸、リン酸、硝酸あるいはこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩もしくはアンモニゥム塩、過塩素酸、過塩素酸ナトリウムなどの過ハロゲン酸もしくはその塩などのハロゲン化水素酸、無機酸またはその塩、酢酸、シユウ酸、蟻酸、酪酸、コハク酸、乳酸、クェン酸、フタノレ酸、マレイン酸、安息香酸、サリチル酸、ニコチン酸などのモノもしくはジカルボン酸、芳香族複素環式カルボン酸、トリフルォロ酢酸などのハ口ゲン化された力ルボン酸おょぴこれらの塩などの力ルボン酸類を挙げることができる。

本発明において、これらの酸化剤およびドーパント種を与えることのできる化合物は、水や有機溶媒などに溶解させた適当な溶液の形で使用される。溶媒は、単独で使用しても、 2種以上を混合して、使用してもよい。混合溶媒は、ドーパント種を与える化合物の溶解度を高める上でも有効である。混合溶媒としては、溶媒間に相溶性を有するものおよぴ酸化剤およぴドーパント種を与えることのできる化合物と相溶性を有するものが好ましい。溶媒の具体例としては、有機アミド類、含硫化合物、エステル類、アルコール類が挙げられる。

一方、電解酸化重合によって、固体高分子電解質層を、表面が粗面化され、絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体上に形成する場合には、公知のように、導電性下地層を作用極として、対向電極とともに、導電性高分子化合物の原料モノマーと支持電解質を含んだ電解液中に浸漬し、電流を供給することによって、固体高分子電解質層が形成される。

具体的には、表面が粗面化され、絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体上に、好ましくは、化学酸化重合によって、まず、薄層の導電性下地層が形成される。導電性下地層の厚さは、一定の重合条件のもとで、重合回数を制御することによって、制御される。重合回数は、原料モノマーの種類によって決定される。

導電性下地層は、金属、導電性を有する金属酸化物、導電性高分子化合物のいずれから構成してもよいが、導電性高分子化合物から構成することが好ましい。導電性下地層を構成するための原料モノマーとしては、化学酸化重合に用いられる原料モノマーを用いることができ、導電性下地層に含まれる導電性高分子化合物は、化学酸化重合によつて形成される固体高分子電解質層に含まれる導電性高分子化合物と同様である。導電性下地層を構成するための原料モノマー..として、ェチレンジォキシチォフェン、ピロールを用いる場合は、化学酸化重合のみで高分子固体電解質層を形成する場合に生成される導電性高分子の全量の 1 0 °/。〜3 0 % (重量比）程度の導電性高分子が生成する条件になるように重合回数を換算して、導電性下地層が形成すればよい。その後、導電性下地層を作用極として、対向電極とともに、導電性高分子化合物の原料モノマーと支持電解質を含んだ電解液中に浸漬し、電流を供給することによって、導電性下地層上に、固体高分子電解質層が形成される。

電解液には、必要に応じて、導電性高分子化合物の原料モノマーおよび支持電解質に加えて、種々の添加剤を添加することができる。固体高分子電解質層に使用することのできる導電性高分子化合物は、導電性下地層に使用される導電性高分子化合物、したがって、化学酸化重合に用いられる導電性高分子化合物と同様であり、置換または非置換の π共役系複素環式化合物、共役系芳香族化合物およびへテ口原子含有共役系芳香族化合物よりなる群から選ばれる化合物を、原料モノマーとする導電性高分子化合物が好ましく、これらのうちでは、置換または非置換の π共役系複素環式化合物を、原料モノマーとする導電性高分子化合物が好ましく、さらに、ポリア二リン、ポリピロール、ポリチォフェン、ポリフランおよびこれらの誘導体よりなる群から選ばれる導電性高分子化合物、とくに、ポリア二リン、ポリピロール、ポリエチレンジォキシチォフェンが好ましく使用される。

支持電解質は、組み合わせるモノマーおよび溶媒に応じて、選択されるが、支持電解質の具体例としては、たとえば、塩基性の化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニゥム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリゥムなどが、酸性の化合物としては、硫酸、塩酸、硝酸、臭化水素、過塩素酸、トリフルォロ酢酸、スルホン酸などが、塩としては、塩化ナトリゥム、臭化ナトリゥム、ョゥ化カリウム、塩化力リウム、硝酸力リウム、過ョゥ酸ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、ヨウ化アンモニゥム、塩化アンモニゥム、四フッ化ホウ素塩化合物、テトラメチルアンモニゥムク口ライド、テトラェチルアンモニゥムク口ライド、テトラメチルァンモユウムブロマイド、テトラエチノレアンモニゥムプロマイド、テトラエチノレアンモニゥムパーク口ライド、テトラブチルアンモニゥムパーク口ライド、テトラメチルァンモニゥム、 D一トルエンスノレホン酸ク口ライド、ポリジサリチル酸トリエチルァミン、 1 0—カンファースルホン酸ナトリウムなどが、それぞれ、挙げられる。

本発明において、支持電解質の溶解濃度は、所望の電流密度が得られるように設定すればよく、とくに限定されないが、一般的には、 0 . 0 5なレヽし 1 . 0モル/リットルの範囲内に設定される。

本発明において、電解酸化重合で用いられる溶媒は、とくに限定されるものではなく、たとえば、水、プロトン性溶媒、非プロトン性溶媒またはこれらの溶媒の 2種以上を混合した混合溶媒から、適宜選択することができる。混合溶媒としては、溶媒間に相溶性を有するものならびにモノマーおよぴ支持電解質と相溶性を有するものが好ましく使用できる。

本発明において使用されるプロトン性溶媒の具体例としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、メタノール、エタノール、 n—プロパノール、イソプロノヽ。ノール、 t e r t一ブチルアルコール、メチルセロソノレブ、ジェチルァミン、エチレンジァミンなどを挙げることができる。

また、非プロトン性溶媒の具体例としては、塩化メチレン、 1 , 2 ージクロロェタン、二硫化炭素、ァセトニトリル、アセトン、プロピレンカーボネート、ニトロメタン、ニトロベンゼン、酢酸ェチル、ジェチノレエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシェタン、ジォキサン、 N , N—ジメチルァセトアミド、 N , N—ジメチルホルムァミド、ピリジン、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。

本発明において、電解酸化重合によって、固体高分子電解質層を形成する場合には、定電圧法、定電流法、電位掃引法のいずれを用いてもよい。また、電解酸化重合の過程で、定電圧法と定電流法を組み合わせて、導電性高分子化合物を重合することもできる。電流密度は、とくに限定されないが、最大で、 5 0 O m A Z c m ²程度である。本発明において、化学酸化重合時あるいは電解酸化重合時に、特開 2 0 0 0 - 1 0 0 6 6 5号公報に開示されるように、超音波を照射しつつ、導電性高分子化合物を重合することもできる。超音波を照射しつつ、導電性高分子化合物を重合する場合には、得られる固体高分子電解質層の膜質を改善することが可能になる。

本発明において、固体高分子電解質層の最大厚さは、エッチングなどによって形成された陽極電極表面の凹凸を完全に埋めることができるような厚さであればよく、とくに限定されないが、一般に、 5ないし 1 0 0 μ m程度である。

本発明において、固体電解コンデサは、さらに、固体高分子電解質層上に、陰極として機能する導電体層を備えており、導電体層としては、グラフアイトペースト層おょぴ銀ペースト層を設けることができ、グラフアイトペースト層および銀ペースト層は、スクリーン印刷法、スプレー塗布法などによって形成することができる。銀ペースト層のみによって、固体電解コンデンサの陰極を形成することもできるが、グラフアイトペースト層を形成する場合には、銀ペースト層のみによって、固体電解コンデンサの陰極を形成する場合に比して、銀のマイグレーションを防止することができる。

陰極として、グラフアイトペースト層および銀ペースト層を形成するにあたっては、メタルマスクなどによって、粗面化処理が施され、絶縁酸化皮膜が形成された弁金属箔基体に対応する部分を除いた部分がマスクされ、粗面化処理が施され、絶縁酸化皮膜が形成された弁金属箔基体に対応する部分にのみ、グラフアイトペースト層および銀ぺースト層が形成される。

本発明において、固体電解コンデンサは、一方の面に、少なくとも 1つの配線パターンが形成された 1つの絶縁基板の他方の面側に固定され、あるいは、それぞれ、一方の面に、少なくとも 1つの配線パターンが形成された互いに対向する一対の絶縁基板の他方の面の間に固定される。

本発明において、絶縁基板の材料は、とくに限定されないが、樹脂として、接着性ゃ耐溶剤性などが良好なフエノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などによって形成することができ、さらに、有機材料系に限らず、無機材料によって、絶縁基板を形成してもよく、アルミナ基板などの金属酸化物系の基板も、本発明の絶縁基板として、使用することができる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の好ましい実施態様にかかる固体電解コンデンサに用いられる固体電解コンデンサ素子用電極体（以下、単に電極体ということがある）の略斜視図である。

第 2図は、第 1図に示した固体電解コンデンサ素子用電極体の A— A線に沿った略断面図である。

第 3図は、表面が粗面化されているアルミエゥム箔基体 2のェッジ部に、酸化アルミニウム皮膜を形成する陽極酸化方法を示す略断面図である。

第 4図は、固体電解コンデンサ素子の略断面図である。第 5図は、固体電解コンデンサ内蔵基板の略断面図である。

第 6図は、複数の固体電解コンデンサ素子が内蔵される内蔵基板を示す略斜視図である。

第 7図は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる固体電解コンデンサ素子の略上面斜視図である。

第 8図は、第 7図の各素子が接合された状態における B— B線に沿つた略断面図である。

第 9図は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる固体電解コンデンサに用いられる固体電解コンデンサ素子用電極体（以下、単に電極体ということがある）の略斜視図である。

第 1 0図は、第 9図に示した固体電解コンデンサ素子用電極体の A 一 A線に沿った略断面図である。

第 1 1図は、表面が粗面化されているアルミニウム箔基体 2のエツジ部に、酸化アルミニウム皮膜を形成する陽極酸化方法を示す略断面図である。

第 1 2図は、固体電解コンデンサ素子の略断面図である。

第 1 3図は、リードフレームの構成を示す略斜視図である。

第 1 4図は、リードフレームに搭載された複数の固体電解コンデンサ素子の略斜視図である。

第 1 5図は、モールドされた固体電解コンデンサ素子を示す略斜視図である。

第 1 6図は、リードフレームから切り離された、モールド後の固体電解コンデンサを示す略斜視図である。なお、内部の固体電解コンデンサ素子は図示を省略する。発明の実施の形態

以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。

第 1図は、本発明の好ましい実施態様にかかる固体電解コンデンサに用いられる固体電解コンデンサ素子用電極体（以下、単に電極体ということがある）の略斜視図であり、第 2図は、第 1図に示した固体電解コンデンサ素子用電極体の A— A線に沿った略断面図である。本実施態様においては、絶縁性酸化皮膜形成能力を有する弁金属として、アルミニウムが用いられ、第 1図おょぴ第 2図に示されるように、本実施態様にかかる固体電解コンデンサの電極体 1 0 0は、表面が粗面化（拡面化）され、表面に、絶縁酸化皮膜である酸化アルミ二ゥム皮膜 2 Xが形成されたアルミニウム箔基体 2と、表面が粗面化されていない 2つのアルミニウム箔基体 3 a， 3 bと、リード電極を構成する金属導体として、 2つの箔状の銅基体 4 a , 4 を備えている。表面が粗面化され、表面に、酸化アルミニウム皮膜 2 Xが形成されたアルミニウム箔基体 2の一端部には、表面が粗面化されていないァルミ二ゥム箔基体 3 aの一端部が、超音波溶接によって、弁金属間が電気的に接続されるように、接合され、さらに、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 aの他端部には、箔状の銅基体 4 aの一端部が、超音波溶接によって、金属間が電気的に接続されるように、接合されている。

また、表面が粗面化され、表面に、酸化アルミニウム皮膜が形成されたアルミニウム箔基体 2の他端部には、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 bの一端部が、超音波溶接によって、弁金属間が電気的に接続されるように、接合され、さらに、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 bの他端部には、箔状の銅基体 4 bの —端部が、超音波溶接によって、金属間が電気的に接続されるように、接合されている。

電極体 1 0 0の形成にあたっては、まず、銅箔シートから、リード電極を構成すべき 2つの銅基体 4 a , 4 bが所定寸法に切り出される。また、表面が粗面化されていないアルミニウム箔シートから、 2つのアルミニウム基体 3 a , 3 bが所定寸法に切り出される。そして、箔状の銅基体 4 a と、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 aが、所定面積の端部が互いに重なり合うように、重ね合わされる。また、箔状の銅基体 4 bと、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 bが、所定面積の端部が互いに重なり合うように、重ね合わされる。

次いで、互いに重ね合わされている箔状の銅基体 4 a， 4 bの端部と、アルミニウム箔基体 3 a , 3 bの端部とが、超音波溶接によって、接合されて、溶接接合部 5 a , 5 bが形成される。アルミニウム箔基体 3 a， 3 bの表面に、自然酸化アルミニウム皮膜が形成されている場合でも、超音波溶接によって、接合することによって、酸化アルミユウム皮膜が除去され、金属間が電気的に接続されるように、箔状の銅基体 4 a， 4 bの端部と、アルミニウム箔基体 3 a , 3 bの端部とが接合される。ここに、互いに重なり合う箔状の銅基体 4 a , 4 bの端部およびアルミニウム箔基体 3 a , 3 bの端部の面積は、接合部が、所定の強度を有するように決定される。

その後、表面が粗面化され、表面に酸化アルミニウム皮膜が形成されている所定寸法のアルミニウム箔基体 2が、アルミニウム箔シートから切り出され、箔状の銅基体 4 a， 4 b とそれぞれ接合された表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 a， 3 bが、それぞれ、所定面積の端部が互いに重なり合うように、重ね合わされる。

次いで、互いに重ね合わされている表面が粗面化されたアルミ -ゥム箔基体 2の端部と、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 a , 3 bの端部とが、超音波溶接によって、接合されて、溶接接合部 6 a， 6 bが生成される。ここに、超音波溶接によって、接合することによって、アルミニウム箔基体 2の表面に形成されている酸化ァルミニゥム皮膜が除去され、アルミニウム金属間が電気的に接続されるように、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 a , 3 b の端部と、表面が粗面化されているアルミニウム箔基体 2の端部とが接合される。ここに、互いに重なり合うアルミニウム箔基体 3 a， 3 bの端部およびアルミニウム箔基体 2の端部の面積は、接合部が、所定の強度を有するように決定される。

こうして形成された電極体 1 0 0は、表面が粗面化され、表面に酸化アルミユウム皮膜が形成されたアルミニウム箔基体 2が、アルミ二ゥム箔シートから切り出されたものであるため、そのエッジ部には、酸化アルミニウム皮膜が形成されてはおらず、固体電解コンデンサの陽極電極として用いるためには、表面が粗面化されているアルミニゥム箔基体 2のエッジ部に、陽極酸化によって、酸化アルミニウム皮膜を形成することが必要である。

第 3図は、表面が粗面化されているアルミニウム箔基体 2のェッジ部に、酸化アルミニウム皮膜を形成する陽極酸化方法を示す略断面図である。

第 3図に示されるように、まず、電極体 1 0 0の一方に設けられた、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 aのうち、表面が粗面化されたアルミニウム箔基体 2と重なっていない部分の一部および箔状の銅基体 4 aの全体が、熱硬化型レジスト 8 Xによってマスクされる。次いで、ステンレスビーカー 7中に収容されたアジピン酸アンモニゥム水溶液よりなる化成溶液 8中に、表面が粗面化されたアルミ二ゥム箔基体 2の全体と、マスク処理された表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 aの一部および箔状の銅基体 4 aの全体が浸漬されるように、電極体 1 0 0がセットされ、箔状の銅基体 4 bがプラスに、ステンレスビーカー 7がマイナスになるように、電圧が印加される。

使用電圧は、形成すべき酸化アルミニウム皮膜の膜厚に応じて、適. 宜決定することができ、 1 0 n mないし 1 /x mの膜厚を有する酸化ァルミニゥム皮膜を形成するときは、通常、数ボルトないし 2 0ポルト程度に設定される。

その結果、陽極酸化が開始され、化成溶液 8は、アルミニウム箔基体 2の表面が粗面化されているため、毛細管現象によって上昇するが、アルミ二ゥム箔基体 3 bの表面は粗面化されていないため、表面が粗面化されているアルミニウム箔基体 2と、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 bの接合部を越えて、銅基体 4 bまで上昇し接触することはなく、また、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 aの一部おょぴ箔状の銅基体 4 aは、熱硬化型レジストによつてマスクされているので、これらが化成溶液 8と接触することはない。

したがって、リード電極を構成する箔状の銅基体 4 a , 4 bに化成溶液 8が接触することが確実に防止され、エツジ部を含む表面が粗面化されているアルミニウム箔基体 2の全表面およびこれに接合された表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 a， 3 bの一部の領域のみに、酸化アルミニウム皮膜が形成される。

こうして作製された電極体 1 0 0には、表面が粗面化され、酸化ァルミニゥム皮膜が形成されているアルミ二ゥム箔基体 2の略全表面上に、公知の方法で、導電性高分子などからなる陰極電極が形成され、固体電解コンデンサ素子が作製される。

第 4図は、固体電解コンデンサ素子の略断面図である。

第 4図に示されるように、固体電解コンデンサ素子 1 1 0は、表面が粗面化され、酸化アルミニウム皮膜 9が形成されているアルミニゥム箔基体 2の略全表面上に、固体高分子電解質層 1 1、グラフアイトペースト層 1 2および銀ペースト層 1 3からなる陰極電極 1 4を備えている。

導電性高分子化合物を含む固体高分子電解質層 1 1は、表面が粗面化され、酸化アルミニウム皮膜 9が形成されているアルミニウム箔基体 2の略全表面上に、化学酸化重合あるいは電解酸化重合によって形成され、グラフアイトペースト層 1 2およぴ銀ペースト層 1 3は、固体高分子電解質層 1 1上に、スクリーン印刷法あるいはスプレー塗布法によって形成される。

こうして作製された固体電解コンデンサ素子 1 1 0は、熱硬化型レジスト 8 Xによるマスクが除去され、一対の絶縁基板の間に、固定されて、基板に内蔵され、固体電解コンデンサ内蔵基板とされる。第 5図は、固体電解コンデンサ内蔵基板の略断面図である。

第 5図に示されるように、固体電解コンデンサ内蔵基板 1 2 ◦は、互いに対向する第一の絶縁基板 2 1と第二の絶縁基板 2 2を備え、第一の絶縁基板 2 1と第二の絶縁基板 2 2との間に、固体電解コンデンサ素子 1 1 0を備えている。

第一の絶縁基板 2 1には、互いに対向する 2つの側部に沿って、その高さが、固体電解コンデンサ素子 1 1 0の厚さよりも大きいバンク 2 3が形成されており、固体電解コンデンサ素子 1 1 0は、バンク 2 3の間の第一の絶縁基板 2 1の一面上の所定の位置に位置決めされ、導電性接着剤 2 9によって固定される。

本実施態様において、バンク 2 3は、第一の絶縁基板 2 1およぴ第二の絶縁基板 2 2と同じ材質の基板を、その周縁部に、所定面積の部分が残されるように打ち抜き加工して、枠状の基板を。形成し、第一の絶縁基板 2 1および第二の絶縁基板 2 2と同じ材質の接着剤を用いて、枠状の基板を第一の絶縁基板に固定することによって、形成されている。

第一の絶縁基板 2 1の他面には、配線パターン 2 4が形成されており、第一の絶縁基板 2 1には、設置しょうとする 3端子型の固体電解コンデンサの電極位置に対応するように、複数のスルーホール 2 5が形成されている。

固体電解コンデンサ素子 1 1 0が、第一の絶縁基板 2 1上の所定の位置に位置決めされて、導電性接着剤 2 9によって、第一の絶縁基板 2 1上に固定されると、第一の絶縁基板 2 1に形成されたバンク 2 3 に当接するように、平板状の第二の絶縁基板 2 2が被せられる。

さらに第一の絶縁基板 2 1および第二の絶縁基板 2 2と同じ材質の接着剤を用いて、第一の絶縁基板 2 1と第二の絶縁基板 2 2とが接着されて、固体電解コンデンサ内蔵基板 2 0が作製される。

第二の絶縁基板 2 2の上面には、配線パターン 2 7が形成され、第二の絶縁基板 2 2にも、複数のスルーホール 2 8が形成されている。さらに、第一の絶縁基板 2 1の下面および第二の絶縁基板 2 2の上' 面には、電子部品 3 0が搭載され、そのコンタクトが、配線パターン 2 4、 2 7に電気的に接続される。

第一の絶縁基板 2 1は、固体電解コンデンサ素子 1 1 0の陽極リード電極である箔状の銅基体 4 a ， 4 bに対応する位置および、陰極電極 1 4に対応する位置に、それぞれ、スルーホール 2 5 a， 2 5 b , 2 5 cを備えており、スルーホーノレ 2 5 a , 2 5 b , 2 5 cを介して、固体電解コンデンサ素子 1 1 0の陽極リード電極である銅基体 4 a , 4 bおよび陰極電極 1 4を目視によって、確認することができるように構成されている。 ..

スルーホール 2 5 a , 2 5 , 2 5 cを介して、固体電解コンデンサ素子 1 1 0の陽極および陰極は、第一の絶縁基板 2 1に形成された配線パターン 2 4あるいは第二の絶縁基板 2 2に形成された配線パターン 2 7と電気的に接続される。

以上説明したように、本実施態様によれば、箔状の銅基体 4 a , 4 bよりなる陽極リード電極を備え、表面が粗面化されたアルミニウム箔基体 2の表面が酸化アルミニウム皮膜で覆われた電極体 1 0 0を有する電気的特性に優れた 3端子型の固体電解コンデンサ素子 1 1 0を得ることができる。また、 3端子型の固体電解コンデンサ素子として構成されているので、電流経路の分割によって E S Lを低減することができ、しかも初期特性値のみならず、ほとんど特性変化のない良好な電気的特性を有する電解コンデンサを得ることができる。

こうして得られた固体電解コンデンサは、その厚さを十分に薄くすることができるから、回路基板に内蔵するのに適し、所望のように、固体電解コンデンサが内蔵された基板 1 2 0を作製することが可能になる。

また、本実施態様によれば、第一の絶縁基板 2 2には、バンク 2 3 が設けられ、固体電解コンデンサ内蔵基板 1 2 0の作製にあたり、固体電解コンデンサ 1 0は、第一の絶縁基板 2 1、バンク 2 3およぴ第二の絶縁基板 2 2によって形成される実質的に閉じた空間内に収容されているから、第二の絶縁基板 2 2を、固体電解コンデンサ素子 1 1 0および第一の絶縁基板 2 1と一体化させる際に、固体電解コンデンサに過度な圧力が加わることがなく、したがって、アルミニウム箔基体 2の表面に形成された酸化アルミニウム皮膜が破壌されて、陽極として作用するアルミニウムと固体高分子電解質層 1 1とが接触し、通電時に、ショートが発生することを碓実に防止することが可能になる。第 6図は、複数の固体電解コンデンサ素子が内蔵される内蔵基板を示す略斜視図である。

第 6図に示されるように、固体電解コンデンサ内蔵基板 1 3 0は、互いに対向する第一の絶縁基板 2 1 と第二の絶縁基板 2 2を備え、第 —の絶縁基板 2 1 と第二の絶縁基板 2 2との間に、 4つの固体電解コンデンサ素子 1 1 O Aないし 1 1 O Dが内蔵される。

第一の絶縁基板 2 1の周囲には、その高さが、固体電解コンデンサ素子 1 1 O Aないし 1 1 0 Dの厚さよりも大きいバンク 2 3が形成されており、固体電解コンデンサ素子 1 1 0 Aないし 1 1 0 Dは、バンク 2 3の間の第一の絶縁基板 2 1の一面上に形成された配線パターン上の所定の位置に位置決めされ、導電性接着剤 2 9によって固定される。

第一の絶縁基板 2 1の一面には、固体電解コンデンサを実装するための配線パターン（ランド） 2 4 Aないし 2 4 D , 2 5 Aないし 2 5 D , および 2 6が形成されている。固体電解コンデンサ素子 1 0 Aないし 1 0 Dが実装される位置には、一方の陽極リード電極に対応するランド 2 4 Aないし 2 4 Dと、他方の陽極リード電極に対応するランド 2 5 Aないし 2 5 Dと、陰極電極（導電体層）に対応するランド 2 6が設けられている。ランド 2 6は、配列された 4つの固体電解コンデンサ素子のすべての陰極電極と接続される 1本の配線パターンとして形成されている。 3

28 また、第 1の絶縁基板 2 1において、各ランド 2 4ないし 2 6が形成されている位置には、複数のスルーホール 2 7が形成され、これにより第 1の絶縁基板 2 1の裏面に形成された配線パターンと各ランドとの接続が確保される。したがって、第一の絶縁基板 2 1の裏面に搭載された電子部品と、スルーホール 2 7および基板裏面の配線パターンを介して電気的に接続することができる。

固体電解コンデンサ素子 1 1 O Aないし 1 1 0 Dを実装すると、各固体電解コンデンサ 1 1 0 Aないし 1 1 0 Dの一方の導電性金属基体 4 aは、対応するランド 2 4 Aないし 2 4 Dにそれぞれ個別に接続され、また各固体電解コンデンサ 1 1 O Aないし 1 1 0 Dの他方の導電性金属基体 4 bは、対応するランド 2 5 Aないし 2 5 Dにそれぞれ個別に接続され、各固体電解コンデンサ 1 1 0 Aないし 1 1 0 Dの陰極電極は、共通のランド 2 6にすベて接続される。

固体電解コンデンサ素子 1 1 O Aないし 1 1 O Dが、第一の絶縁基板 2 1上の所定の位置に位置決めされて、各ランドとリード電極とが半田付け或いは導電性接着剤によって電気的に接続されつつ、第一の絶縁基板 2 1上に固定されると、第一の絶縁基板 2 1に形成されたバンク 2 3に当接するように、平板状の第二の絶縁基板 2 2が被せられ、第一の絶縁基板 2 1 と第二の絶縁基板 2 2とが、接着剤などにより一体化される。

上記のように構成された固体電解コンデンサ素子 1 1 O Aないし 1 1 0 Dは、各陽極リ一ド電極がそれぞれ独立して設けられている一方、陰極電極は、共通のランド 2 6によって短絡されている。したがって、各固体電解コンデンサ素子の陰極電極は、すべて電気的に接続された状態にある。

したがって、回路の組み方によっては、各コンデンサ素子を独立して使用することもできるし、また複数のコンデンサの並列接続により大容量化および低 E S R化を図ることも可能である。すなわち、本実施態様にかかる固体電解コンデンサ内蔵基板は、多目的に利用することできるものである。

特に、複数のコンデンサを並列接続した場合に、基板に内蔵された見かけ上のコンデンサは、多数の陽極リード電極を有する多端子構造のコンデンサとなるため、電流経路の分割によって E S Lおよび E S Rを大幅に低減させることが可能となる。第 7図は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる固体電解コンデンサ素子の略上面斜視図である。また第 8図は、第 7図の各素子が接合された状態における B— B線に沿った略断面図である。

第 7図および第 8図に示されるように、この固体電解コンデンサ素子 1 4 0は、第 4図に示した 1つの固体電解コンデンサの素子 1 1 0 を、 3個積み重ねて構成されたものである。各固体電解コンデンサ素子 1 1 0 aないし 1 1 0 cは、陰極電極 1 4どうしが導電性接着剤 2 9によって接着され、陽極リード電極 4 a , 4 bどうしが超音波溶接によって接合されることにより、それぞれ電気的に接続される。したがって、コンデンサ素子としてはわずかに厚みが増すものの、第 4図に示した 1素子の固体電解コンデンサに比べて 3倍の静電容量を有する固体電解コンデンサ素子を提供することができる。なお、本実施態様では固体電解コンデンサ素子を 3個重ねた場合を説明したが、これに限定されるものではなく、静電容量と低背化の要求との兼ね合いに応じて、積層枚数は自由に決めることが可能である。

次に、本発明の他の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。第 9図は、本発明の他の好ましい実施態様にかかる固体電解コンデンサに用いられる固体電解コンデンサ素子用電極体（以下、単に電極体ということがある）の略斜視図であり、第 1 0図は、第 9図に示しだ固体電解コンデンサ素子用電極体の A— A線に沿った略断面図である。

本実施態様においては、絶縁性酸化皮膜形成能力を有する弁金属として、アルミニウムが用いられ、第 9図および第 1 0図に示されるように、本実施態様にかかる固体電解コンデンサの電極体 1 5 0は、表面が粗面化（拡面化）され、表面に、絶縁性酸化皮膜である酸化アルミニゥム皮膜 2 Xが形成されたアルミニウム箔基体 2と、表面が粗面化されていない 2つのアルミニウム箔基体 3 a , 3 bを備えている。表面が粗面化され、表面に、酸化アルミニウム皮膜 2 Xが形成されたアルミニウム箔基体 2の一端部には、表面が粗面化されていないァルミ二ゥム箔基体 3 aの一端部が、超音波溶接によって、弁金属間が電気的に接続されるように、接合されている。また、表面が粗面化され、表面に、酸化アルミニウム皮膜 2 Xが形成されたアルミニウム箔基体 2の他端部には、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 bの一端部が、超音波溶接によって、弁金属間が電気的に接続される.ように、接合されている。

電極体 1 5 0の形成にあたっては、まず、表面が粗面化され、表面に酸化アルミニウム皮膜が形成されているアルミニウム箔シートカら、アルミニウム基体 2が所定寸法に切り出される。また、表面が粗面化されていないアルミニウム箔シートから、 2つのアルミユウム基体 3 a , 3 bが所定寸法に切り出される。そして、表面が粗面化され、表面が粗面化されているアルミニウム箔基体 2の量端部に、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 a , 3 bの一端部が、それぞれ、所定面積の端部が互いに重なり合うように、重ね合わされる。

次いで、互いに重ね合わされている表面が粗面化されたアルミユウム箔基体 2の端部と、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 a , 3 bの端部とが、超音波溶接によって、接合されて、溶接接合部 4 a， 4 bが生成される。ここに、超音波溶接によって、接合することによって、アルミニウム箔基体 2の表面に形成されている酸化ァルミニゥム皮膜 2 Xが除去され、アルミニウム金属間が電気的に接続されるように、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 a， 3 bの端部と、表面が粗面化されているアルミニウム箔基体 2の端部とが接合される。ここに、互いに重なり合うアルミニウム箔基体 3 a， 3 bの端部およびアルミニウム箔基体 2の端部の面積は、接合部が、所定の強度を有するように決定される。

こうして作製された電極体 1 5 0は、表面が粗面化され、表面に酸化アルミニウム皮膜 2 Xが形成されたアルミニウム箔基体 2が、アルミニゥム箔シートから切り出されたものであるため、そのエッジ部には、誘電体を構成する酸化アルミニウム皮膜が形成されてはおらず、固体電解コンデンサの陽極電極として用いるためには、表面が粗面化されているアルミニウム箔基体 2のエッジ部に、陽極酸化によって、酸化アルミニウム皮膜を形成することが必要である。

第 1 1図に示されるように、まず、電極体 1 5 0は、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 aのうち、表面が粗面化されたァルミ二ゥム箔基体 2と重なっていない部分の一部が、熱硬化型レジスト 8 Xによってマスクされる。次いで、ステンレスビーカー 7中に収容されたアジピン酸アンモニゥム水溶液よりなる化成溶液 8中に、表面が粗面化されたアルミニウム箔基体 2の全体と、マスク処理されたアルミニウム箔基体 3 aの全体と、マスク処理されていないアルミ二ゥム箔基体 3 bの一部が浸漬されるように、電極体 1 5 0がセットされ、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 bがプラスに、ステンレスビーカー 7がマイナスになるように、電圧が印加される。使用電圧は、形成すべき酸化アルミニウム皮膜の膜厚に応じて、適宜決定することができ、 1 0 n mないし 1 mの膜厚を有する酸化ァルミニゥム皮膜を形成するときは、通常、数ポルトないし 2 0ボルト程度に設定される。

その結果、陽極酸化が開始され、化成溶液 8は、アルミニウム箔基体 2の表面が粗面化されているため、毛細管現象によって上昇するが、アルミニウム箔基体 3 bの表面は粗面化されていないため、表面が粗 T JP03/07733

32 面化されているアルミニウム箔基体 2と、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 bの接合部を越えて、上昇することはなく、また、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 aの一部は、熱硬化型レジスト 8 i によってマスクされているので、化成溶液 8と接触することはない。

したがって、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 a , 3 bの先端部に化成溶液 8が接触することが確実に防止され、エッジ部を含む表面が粗面化されているアルミニウム箔基体 2の全表面およびこれに接合された表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 a , 3 bの一部の領域のみに、酸化アルミニウム皮膜が形成される。こうして作製された電極体 1 5 0には、表面が粗面化され、酸化ァルミニゥム皮膜が形成されているアルミニウム箔基体 2の略全表面上に、公知の方法で、導電性高分子などからなる陰極電極が形成され、固体電解コンデンサ素子が作製される。

第 1 2図は、固体電解コンデンサ素子の略断面図である。

第 1 2図に示されるように、固体電解コンデンサ素子 1 6 0は、表面が粗面化され、酸化アルミニウム皮膜 9が形成されているアルミ二ゥム箔基体 2の略全表面上に、固体高分子電解質層 1 1、グラフアイトペースト層 1 2および銀ペースト層 1 3からなる陰極電極 1 4を備えている。

導電性高分子化合物を含む固体高分子電解質層 1 1は、表面が粗面化され、酸化アルミニウム皮膜 9が形成されているアルミニウム箔基体 2の略全表面上に、化学酸化重合あるいは電解酸化重合によって形成され、グラフアイトペースト層 1 2および銀ペースト層（導電体層） 1 3は、固体高分子電解質層 1 1上に、スクリーン印刷法あるいはスプレー塗布法によって形成される。

こうして作製された、複数個の固体電解コンデンサ素子 1 6 0は、熱硬化型レジスト 8 Xによるマスクが除去され、リ一ドフレーム上に搭載され、リ一ドフレーム中に予め作製された陽極リ一ド電極および陰極リード電極と接続された後、モールドされ、ディスクリート型の固体電解コンデンサとされる。

第 1 3図は、リードフレームの構成を示す略斜視図である。また、第 1 4図は、リ一ドフレームに搭載された複数の固体電解コンデンサ素子の略斜視図である。

第 1 3図および第 1 4図に示されるように、リードフレーム 1 5は、 4つの固体電解コンデンサ素子を搭載させるベく、りん青銅製の基体が所定の形状に打ち抜き加工されたものである。リ一ドフレーム 1 5 には、四方を囲むメインフレーム 1 5 Xの中央にセンターフレーム 1 8 Xが設けられており、センターフレーム 1 8 Xには、下方に向けて突出した陰極リード部 1 8 Aないし 1 8 Dが所定の間隔ごとに設けられている。また、センターフレーム 1 8 Xとの直交方向には、メインフレーム 1 5 Xから陰極リード部 1 8 Aに向けて突出した 2つの陽極リード部 1 6 Aおよび 1 7 Aと、陰極リード部 1 8 Bに向けて突出した 2つの陽極リード部 1 6 Bおよび 1 7 Bと、陰極リード部 1 8 Cに向けて突出した 2つの陽極リード部 1 6 Cおよび 1 7 Cと、陰極リード部 1 8 Dに向けて突出した 2つの陽極リ一ド部 1 6 Dおよび 1 7 D が設けられる。

4つの固体電解コンデンサ素子 1 0 Aないし 1 0 Dは、リードフレ —ム 1 5上の所定の位置にそれぞれ搭載され、各素子の陰極電極をなすペースト層（導電体層） 1 4 Aないし 1 4 Dがリードフレーム 1 5 中に予め作製された陰極リード部 1 8 Aないし 1 8 Dと電気的に接続されるように、銀系の導電性接着剤を用いて接着して、固定される。また、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔 3 a， 3 bの端部は、リードフレーム中に予め作製された 2つの陽極リード部 1 6 Aないし 1 6 D , 1 7 Aないし 1 7 Dの端部に、それぞれ重ね合わされ、それぞれレーザスポット溶接機で溶接して、陽極リード部 1 6 , 1 7 と接合される。 ' 第 1 5図は、モールドされた固体電解コンデンサ素子を示す略斜視図である。

第 1 5図に示されるように、各固体電解コンデンサ素子は、リードフレーム上に固定された後、ィンジ工クションまたはトランス: rァモ一ルドによって、エポキシ樹脂 1 9でモールドされるが、陰極リード部 1 8の一部は、モールドの底面から露出させて、陰極リード電極とされる。

第 1 6図は、リードフレームから切り離された、モールド後の固体電解コンデンサを示す略斜視図である。なお、内部の固体電解コンデンサ素子は図示を省略する。

第 1 6図に示されるように、エポキシ樹脂 1 9によってモールドされた固体電解コンデンサは、リードフレームから切り離され、陽極リ一ド部を折り曲げて、陽極リード電極 1 6 , 1 7が構成される。また陰極リ一ド部をモールドの底面から露出させて、陰極リ一ド電極 1 8 が構成される。

上記のように構成された固体電解コンデンサ素子 1 0 Aないし 1 ◦ Dは、陽極リ一ド電極 1 6 Aないし 1 6 Dおよび 1 7 Aないし 1 7 D がそれぞれ独立して設けられている一方、陰極リ一ド電極 1 8 Aないし 1 8 Dは、共通の支持部 1 8 Xによって一体化され、短絡されている。したがって、各固体電解コンデンサ素子の陰極電極は、すべて電気的に接続された状態にある。

以上説明したように、本実施態様によれば、表面が粗面化され、酸化アルミニウム皮膜で覆われたアルミニウム箔基体 2の対向する 2つの端部それぞれに、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 a , 3 bの一端部が接合され、さらにその他端部に、銅基体 1 6， 1 7が接合されて、陽極リード電極が構成されているので、電気的特性に優れた固体電解コンデンサ素子 1 0を得ることができる。

また、 3端子型の固体電解コンデンサ素子として構成されているので、電流経路の分割によって E S Lを低減することができ、しかも初期特性値のみならず、ほとんど特性変化のない良好な電気的特性を有する電解コンデンサを得ることができる。

そして、 3端子型の固体電解コンデンサ素子がァレー状に複数個配列された、ディスクリート型の固体電解コンデンサは、各コンデンサ素子の陰極リード電極を共通化していることから、回路の組み方によつては、各コンデンサ素子を独立して使用することもできるし、また複数のコンデンサの並列接続により大容量化を図ることも可能である。すなわち、本実施態様にかかる固体電解コンデンサは、多目的に利用することできるものである。

特に、複数のコンデンサを並列接続した場合に、モールド内の見かけ上のコンデンサは、多数の陽極リード.電極を有する多端子構造のコンデンサとなるため、電流経路の分割によって E S Lまたは E S Rを大幅に低減させることが可能となる。

なお、第 1 2図に示した 1つの固体電解コンデンサ素子を複数個積み重ねて、大容量化された固体電解コンデンサ素子を実現することも可能である。この場合、陰極電極 1 4どうしが導電性接着剤 2 9によつて接着され、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体の先端部どうしが超音波溶接などによって接合される。このような固体電解コンデンサ素子を第 1 1図に示したリードフレームに搭載すれば、静電容量がさらに大きなディスクリート型固体電解コンデンサを実現することができる。

以下、本発明の効果をより一層明らかなものとするため、実施例および比較例を掲げる。

実施例 1

固体高分子電解質層を有する固体電解コンデンサを、以下のようにして、作製した。

銅箔シートから、 0 . 5 c m X 1 c mの寸法で切り出された厚さ 6 O / mの銅箔と、アルミニウム箔シートから、 l c m X l c mの寸法で切り出された粗面化処理が施されていない厚さ 6 0 μ mのアルミ二ゥム箔を、それぞれの一端部が 1 m mだけ重なり合うように、童ね合わせ、それぞれの一端部が重なり合った部分を、日本エマソン株式会社ブランソン事業本部製の 4 0 k H z一超音波溶接機によって、接合するとともに、電気的に接続して、銅箔-と粗面化処理が施されていないアルミニウム箔の接合体を 2個作製した。

次いで、酸化アルミニウム皮膜が'形成され、粗面化処理が施されている厚さ 1 0 0 μ mのアルミニウム箔シートから、 l c m X l . 5 c mの寸法で、アルミニウム箔を切り出し、その対向する 2つの端部それぞれに、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔の他端部が 1 m mだけ重なり合うように、銅箔と粗面化処理が施されていないアルミニゥム箔の接合体をそれぞれ重ね合わせ、それぞれの端部が重なり合った部分を、超音波溶接機によって、接合すると.ともに、電気的に接続して、銅箔、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔、粗面化処理が施されているアルミニウム箔、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔、銅箔の順に接合されている 3端子型固体電解コンデンサ素子用電極体を作製した。

こうして作製された電極体において、両端部に形成されている銅箔及び粗面化処理が施されていないアルミニウム箔部分のうち、一端部分にのみレジストを塗布してコーティングした。ただし、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔の一部と、粗面化処理が施されているアルミニウム箔の接合部にはレジストを塗布していない。

さらに、こうして得られた電極体を、 7重量％の濃度で、 6 . 0の p Hに調整されたアジピン酸アンモニゥム水溶液中に、酸化アルミ二ゥム皮膜が形成され、粗面化処理が施されているアルミニウム箔が完全に浸漬されるように、アジピン酸アンモニゥム水溶液中にセットした。この際、粗面化処理が施されていない 2つのアルミニウム箔のうちコーティングされていない方のアルミニウム箔の一部も、アジピン酸アンモニゥム水溶液中に浸されたが、 2つの銅箔のうちコーティングされていない方の銅箔は、アジピン酸アンモニゥム水溶液と接触させなかった。次いで、電極体のレジスト処理されていない銅箔側を陽極とし、化成電流密度が 5 0ないし 1 0 0 m A / c m 化成電圧が 3 5ボルトの条件下で、アジピン酸アンモニゥム水溶液中に浸漬されているアルミニゥム箔の表面を酸化させ、酸化アルミニウム皮膜を形成した。その後、電極体をアジピン酸アンモニゥム水溶液から引き上げ、粗面化処理が施されているアルミニウム箔の表面上に、化学酸化重合によって、ポリピロールからなる固体高分子電解質層を形成した。詳細には、蒸留精製した 0 . 1モル/リットルのピロールモノマー、 0 .

1モノレ Zリットノレのァノレキルナフタレンスルホン酸ナトリウムおよび 0 . 0. 5モル/リットルの硫酸鉄（III) を含むエタノール水混合溶液セル中に、粗面化処理が施され、酸化アルミニウム皮膜が形成されたアルミニウム箔のみが浸漬されるように、電極体をセットし、 3 0分間にわたって、攪拌し、化学酸化重合を進行させ、同じ操作を 3回にわたって、繰り返した。その結果、最大厚さが、約 5 0 μ πιの固体高分子電解質層が形成された。

さらに、こうして得られた固体高分子電解質層の表面に、カーボンペーストを塗布し、さらに、カーボンペーストの表面に、銀ペーストを塗布して、陰極電極を形成した。ペースト層が形成された後、前記塗布したレジスト層を有機溶媒にて溶解させ、レジストを除去し、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔と、銅箔部分を露出させた。以上の処理によって、 3端子型の固体電解コンデンサ素子を作製した。一方、厚さ 1 8 μ mの銅箔が、両面に貼り合わされた厚さ 0 · 5 m mで、 2 c m X 4 . 5 c mのサイズを有する 2枚のガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板を、以下のようにして、準備した。

銅箔面には、電気回路を形成するために、銅箔の不要部分を化学的にエッチングし、所定の配線パターンを形成した.。ただし、 3端子型固体電解コンデンサが固定されるべき側の基板面は、レジストでパタ一ユングし、化学的にエッチングして、不要な部分の銅箔はすべて除去した。 JP03/07733

38 さらに、内蔵されるべき固体電解コンデンサ素子の 2つの陽極リ一ド電極おょぴ陰極電極に対応するガラスク口ス含有エポキシ樹脂絶縁性基板の位置に、それぞれ、スルーホールを形成し、スルーホールと、エッチングされた銅箔パターン上に、無電解メツキによって、 3 πι のニッケノレメツキを施し、' さらに、その上に、 0 . 0 8 μ ηιの金メッキを施した。

搭載される各種電子部品のためのスルーホールを、さらに、もう一方のガラスク口ス含有エポキシ樹脂絶縁性基板に同様の手法で形成した。

一方、 2枚の基板と同じガラスクロス含有エポキシ樹脂よりなる厚さ 2 0 0 μ ιηの基板を、 2 c m X 4 . 5 c mの寸法に加工し、加工した基板の周囲に幅 3 m mの領域を残して、内側部分を、打ち抜き加工により、除去して、バンク形成用基板を作製した。

さらに、 2枚の基板と同じガラスクロス含有エポキシ樹脂よりなる厚み 5 0 μ mの 2枚のエポキシプリプレダを、 2 c m X 4 . 5 c mの寸法に加工し、加工した基板の周囲に幅 3 m mの領域を残して、内側部分を、打ち抜き加工によって、除去して、バンク形成用基板を作製した。

打ち抜き加工され、内側部分が除去されたバンク形成用基板と、ガラスクロス含有エポキシ榭脂絶縁性基板の一方の銅箔が除去された表面とを、上述のように加工された厚さ 5 0 mの 2枚のエポキシプリプレダの一方を介して、密着させ、真空ホットプレス装置を用いて、加圧および減圧下において、 4 0分間にわたって、 1 7 5 °Cに保持し、エポキシプリプレダを硬化させて、ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板と、内側部分が除去された基板とを固定し、凹部空間を備えた絶縁性基板を得た。

回部空間を備えた絶縁性樹脂基板の電解コンデンサの設置面に、 3 端子型固体電解コンデンサ素子の 2つの陽極リ一ド電極および陰極電極が、絶縁性基板に形成されたスルーホールに対応する位置に配置されるように、銀一エポキシ系接着剤を用いて、固体電解コンデンサ素子を固定した。'

次いで、 3端子型固体電解コンデンサ素子が固定されたガラスク口ス含有エポキシ樹脂絶縁性基板上に、もう一方のエポキシ樹脂絶縁性基板を、上述のように加工された厚さ 50 μ mの他方のエポキシプリプレダを介して、固体電解コンデンサが、凹部空間内に収容されるように、重ね合わせ、密着させた。

こうして、密着された 2枚の絶縁性基板を、真空ホットプレス装置を用いて、加圧および減圧下で、 4 0分間にわたり、 1 7 5°Cに保持し、エポキシプリプレダを硬化させて、 2枚のガラスクロス含有ェポキシ樹脂絶縁性基板の間を固定した。

ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板の冷却後、ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板のそれぞれに形成されたスルーホールを介して、ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板の表面に形成されている配線パターンと、内蔵化された固体電解コンデンサが固定されているスルーホール部分とを電子部品等を介するなどして、導電性接着剤やハンダによって、電気的に接続して、固体電解コンデンサ内蔵プリント基板 # 1を得た。

こうして作製された固体電解コンデンサ内蔵プリント基板 # 1の電気的特性について、アジレントテクノロジ一社製インピーダンスアナライザ一 4 2 9 4 Aおよびネットワークアナライザー 8 7 5 3 Dを用いて、静電容量および S ₂ i特性を測定し、得られた S ₂ i特性をもとに、等価回路シミュレーションを行い、 E SR、 E S L値を決定した。その結果、 1 20 H zでの静電容量は 1 5 0 μ Fであり、 1 0 0 k H zでの E S Rは 2 5πιΩであり、 E S Lは 1 5 ρ Ηであった。

さらに、固体電解コンデンサ内蔵プリント基板サンプル # 1を、 1 2 5° Cの高温条件下で、 1 0 0 0時間にわたって放置し、上記と同様にして、電気的特性を評価した。

その結果、 1 2 0 Η ζでの静電容量は 1 4 5 μ Fであり、 1 0 0 k H zでの E S Rは 2 7 πι Ωであり、 E S Lは 1 6 ρ Ηであった。

実施例 2

実施例 1と同様にして、 3端子型固体電解コンデンサを 3個作製した。

このうち、 3つの 3端子型固体電解コンデンサの一方の陽極リード電極と、ペースト層（導電体層）が形成された陰極電極と、他方の陽極リード電極とが、互いに重なり合うように積層した。陰極電極は、銀系の導電性接着剤を用いて一体化し、 2つの陽極リード電極は、それぞれ N E C製 Y A Gレーザスポット溶接機で溶接して一体化した。以上により、 3つの 3端子型固体電解コンデンサが積層された固体電解コンデンサュニットを作製した。

さらに、実施例 1と同様にして、 2枚のガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性'基板を作製した。

—方、基板と同じガラスクロス含有エポキシ樹脂よりなる 5 0 0 μ mの厚さの 2枚の基板を、それぞれ、 2 c m X 4 . 5 c mの寸法にカロェし、加工した基板の周囲に幅 3 m mの領域を残して、内側部分を、打ち抜き加工により、除去して、 2枚のバンク形成用基板を作製した。次いで、基板と同じガラスクロス含有エポキシ樹脂よりなる厚み 5 0 mの 3枚のエポキシプリプレダを、それぞれ、 2 c m X 4 . 5 c mの寸法に加工し、加工した基板の周囲に幅 3 m mの領域を残して、内側部分を、打ち抜き加工によって、除去して、第一のエポキシプリプレダ、第二のエポキシプリプレダおよび第三のエポキシプリプレダを作製した。

打ち抜き加工され、内側部分が除去されたバンク形成用基板の一方と、ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板の一方の銅箔が除去された表面とを、上述のように加工された厚さ 5 0 μ mの第一のェポキシプリプレダの一方を介して、密着させ、真空ホットプレス装置を用いて、加圧おょぴ減圧下において、 4 0分間にわたり、 1 7 5 °Cに保持し、エポキシプリプレダを硬化させて、ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板と、バンク形成用基板の一方とを固定し、凹部空間を備えた第一の絶縁性基板を得た。

同様にして、打ち抜き加工され、内側部分が除去されたバンク形成用基板の他方と、ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板の他方の銅箔が除去された表面とを、上述のように加工された厚さ 5 0 μ mの第二のエポキシプリプレダの他方を介して、密着させ、真空ホットプレス装置を用いて、加圧おょぴ減圧下において、 4 0分間にわたり、 1 7 5 °Cに保持し、エポキシプリプレダを硬化させて、ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板と、他方のバンク形成用基板とを固定し、凹部空間を備えた第二の絶縁性基板を得た。

こうして得られた第一の絶縁基板の凹部空間内に、 3端子型固体電解コンデンサ素子ュ-ットの 2つの陽極リ一ド電極および陰極電極が、絶縁性基板に形成されたスルーホールに対応する位置に配置されるようにして、銀一エポキシ系接着剤を用いて、固体電解コンデンサ素子を固定した。

次いで、 3端子型固体電解コンデンサが固定された第一の絶縁性基板上に、第二の絶縁性基板を、上述のように加工された厚さ 5 0 m の第三のエポキシプリプレダを介在させ、凹部空間が互いに対向し、固体電解コンデンサが凹部空間内に収容されるように重ね合わせて、密着させた。

こうして、密着された 2枚の絶縁性基板を、真空ホットプレス装置を用いて、加圧および減圧下で、 4 0分間にわたり、 1 7 5 °Cに保持し、エポキシプリプレダを硬化させて、 2枚のガラスクロス含有ェポキシ樹脂絶縁性基板の間を固定した。

ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板の冷却後、ガラスクロス含有ェポキシ樹脂絶縁性基板のそれぞれに形成されたスルーホールを介して、ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板の表面に形成されている配線パターンと、内蔵化された固体電解コンデンサが固定されているスルーホール部分とを電子部品等を介するなどして、導電性接 0307733

42 着剤やハンダによって、電気的に接続して、固体電解コンデンサ内蔵プリント基板 # 2を得た。

こうして作製された固体電解コンデンサ内蔵プリント基板 # 2の電気的特性を、実施例 1と同様の手法で評価した。

その結果、 1 20 H zでの静電容量は 4 5 5 Fであり、 1 0 0 k H zでの E S Rは 1 ΟιηΩであり、 E S Lは 1 2 ρ Ηであった。

さらに、固体電解コンデンサ内蔵プリント基板サンプル # 2を、 1 2 5。 Cの高温条件下で、 1 00 0時間にわたって放置し'、上記と同様にして、電気的特性を評価した。

その結果、 1 20 Η ζでの静電容量は 4 5 0 μ Fであり、 1 00 k H zでの E S Rは 1 Ι πιΩであり、 E S Lは 1 2 p Hであった。

比較例 1

銅箔シートから、 0. 5 c mX 1 c mの寸法で切り出された厚さ 6 0 / mの銅箔と、アルミニウム箔シートから、 I c mX l c mの寸法で切り出された粗面化処理が施されていない厚さ 6 0 μ mのアルミュゥム箔を、それぞれの一端部が 1 mmだけ重なり合うように、重ね合わせ、それぞれの端部が重なり合った部分を、日本エマソン株式会社プランソン事業本部製の 4 0 k H z一超音波溶接機によって、接合するとともに、電気的に接続して、銅箔と粗面化処理が施されていないアルミニウム箔の接合体を形成した。

次いで、酸化アルミニウム皮膜が形成され、粗面化処理が施されている厚さ 1 0 0 mのァノレミニゥム箔シートカ、ら、 l c mX l . 5 c mの寸法でアルミニウム箔を切り出し、その端部が、粗面化されていないアルミニウム箔の他端部と 1 mmだけ重なり合うように、重ね合わせ、それぞれの端部が重なり合った部分を、超音波溶接機によって、接合するとともに、電気的に接続して、銅箔、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔、酸化アルミニウム皮膜が形成され、粗面化処理が施されているアルミ二ゥム箔の接合体を形成した。

以上の処理によって、銅箔、粗面化処理が施されていないアルミ二ゥム箔、酸化アルミニウム皮膜が形成され、粗面化処理が施されているアルミニウム箔の順に接合されている 2端子型固体電解コンデンサ用電極体を作製した。 .

このようにして得られた 2端子型固体電解コンデンサ用電極体を、実施例 1 と略同様に加工して、 2端子型固体電解コンデンサ内蔵プリント基板サンプル # 3を作製した。

こうして作製された固体電解コンデンサ内蔵プリント基板 # 3の電気的特性を、実施例 1と同様の手法で評価した。

その結果、 1 2 0 H zでの静電容量は 1 5 0 μ Fであり、 1 0 0 k H zでの E S Rは 4 5 m Ωであった。 E S Lは 1 5 0 0 p Hであった。さらに、固体電解コンデンサ内蔵プリント基板サンプル # 3を、 1 2 5 ° Cの高温条件下で、 1 0 0 0時間にわたって放置し、上記と同様にして、電気的特性を評価した。

その結果、 1 2 0 H zでの静電容量は 1 4 0 Fであり、 1 0 0 k H zでの E S Rは 5 5 m Ωであり、 E S Lは 1 5 5 6 p Hであった。実施例 1、 2ならびに比較例 1から、酸化アルミニウム皮膜が形成され、粗面化処理が施されているアルミニウム箔と、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔と、銅箔とが接合されて、作製された固体電解コンデンサを用いた本発明にかかる固体電解コンデンサ内蔵プリント基板サンプル # 1及び # 2は、箔間の接合方法、電気導体の材質および使用する固体高分子化合物の種類のいかんにかかわらず、静電容量特性、 E S R特性および E S L特性のいずれも良好であり、 ― 方、比較例 1にかかる固体電解コンデンサ内蔵プリント基板サンプル # 3にあっては、 E S R特性および E S L特性が劣っており、特に E S L特性が著しく劣っていることが判明した。

実施例 3

ディスクリート型の 3端子型固体電解コンデンサを、以下のようにして、作製した。

まず、粗面化処理が施され、酸化アルミニウム皮膜が形成されている厚さ 1 0 0 /i mのアルミニウム箔シートから、 0 . 7 c m ²の寸法で、アルミニウム箔を切り出した。また、粗面化処理が施されていない厚さ 6 0 mのアルミニウム箔シートから、前記粗面化処理が施されたアルミニウム箔と同じ幅となるように、 0 . ≥ c m ²の寸法で、アルミニウム箔を 2枚切り出した。

次いで、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔を、その一端部が 0 . 5 m mだけ重なり合うように、粗面化処理が施されているァルミ二ゥム箔に重ね合わせ、それぞれの端部が重なり合った部分を、超音波溶接機によって、接合するとともに、電気的に接続して、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔および粗面化処理が施されているアルミニウム箔の接合体を作製した。

さらに、粗面化処理が施されているアルミニウム箔のもう一端部に、もう 1枚の粗面化処理が施されていないアルミニウム箔を、その一端部が 0 . 5 m mだけ重なり合うように、重ね合わせ、それぞれの端部が重なり合った部分を、超音波溶接機によって、接合するとともに、電気的に接続して、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔、粗面化処理が施されているアルミユウム箔および粗面化処理が施されていないアルミニウム箔の接合体を作製した。

以上の処理によって、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔、粗面化処理が施されているアルミニウム箔、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔の順に接合されている 3端子固体電解コンデンサ素子用電極体を作製した。

こうして作製された電極体において、粗面化処理が施され、酸化ァルミニゥム皮膜が形成されているアルミニウム箔の両端部に形成されている、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔部分のうち、一方のアルミ二ゥム箔の一端部分のみレジストを塗布してコーティングした。もう一方の粗面化処理が施されていないアルミニウム箔にはレジストを塗布していない。

さらに、こうして得られた電極体を、 3重量％の濃度で、 6 . 0の p Hに調整されたアジピン酸ァンモニゥム水溶液中に、レジストが塗布されている粗面化処理が施されていないアルミニウム箔の全体と、粗面化処理が施され、酸化アルミニウム皮膜が形成されているアルミユウム箔の全体と、粗面化処理が施されていないもう一方のアルミ二ゥム箔の一部が第 3図のように完全に浸漬されるように、アジピン酸ァンモニゥム水溶液中にセットした。

次いで、電極体のレジスト処理されておらず、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔側を陽極とし、化成電流密度が 5 0ないし 1 0 O m A/ c m ² , 化成電圧が 1 2ボルトの条件下で、アジピン酸ァンモニゥム水溶液中に浸漬されているアルミ二ゥム箔の表面を酸化させ、酸化アルミニウム皮膜を形成した。

その後、電極体をアジピン酸アンモニゥム水溶液から引き上げ、粗面化処理が施されているアルミニウム箔の表面上に、化学酸化重合によって、ポリピロールからなる固体高分子電解質層を形成した。

ここに、ポリピロールからなる固体高分子電解質層は、精製した 0 . 1モノレ//リットノレのピロ一ノレモノマー、 0 . 1モノレ/リットノレのァノレキルナフタレンスルホン酸ナトリウムおよび 0 . 0 5モル/リットルの硫酸鉄（III) を含むエタノール水混合溶液セル中に、粗面化処理が施され、酸化アルミニウム皮膜が形成されたアルミニウム箔のみが浸潰されるように、電極体をセットし、 3 0分間にわたって、攪拌し、化学酸化重合を進行させ、同じ操作を 3回にわたって、繰り返して、生成した。その結果、最大厚さが、約 5 0 μ πιの固体高分子電解質層が形成された。

さらに、こうして得られた固体高分子電解質層の表面に、カーボンペーストを塗布し、さらに、カーボンペーストの表面に、銀ペーストを塗布して、陰極電極を形成し、ペースト層が形成された後、前記塗布したレジスト層を有機溶媒にて溶解させ、レジストを除去し、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔部分を露出させた。以上の処理によって、 3端子型の固体電解コンデンサ素子を作製した。上記の作業を繰り返して、このような 3端子型固体電解コ

素子を 4個作製した。

さらに、こうして作製された 4つの固体電解コンデンサ素子を、第 6図に示した所定の形状に加工されたリ一ドフレーム上の所定の位置にアレー状に搭載した。固体電解コンデンサ素子のペースト層が塗布された陰極電極部分は、銀系の導電性接着剤を用いてリ一ドフレーム. 上に接着した。粗面化されていない²つのアルミニウム箔部分は、それぞれ N E C製 Y A Gレーザスポット溶接機で溶接して、リードフレームの陽極リード部分と一体化した。

リ一ドフレーム上に 4つの固体電解コンデンサ素子が固定された後に、インジェクションまたはトランスファモールドによって、ェポキシ樹脂でモールドした。

モールド後の固体電解コンデンサ素子を、リ一ドフレームから切り離し、陽極リード電極を折り曲げて、ディスクリート型の固体電解コンデンサのサンプル # 4を得た。その後、既知の方法にて、固体電解コンデンサに一定の電圧を印加して、エージング処理を行い、漏れ電流を十分に低減させて、完成させた。

こうして得られた固体電解コンデンサ # 4の電気的特性について、アジレントテクノロジ一社製ィンピーダンスアナライザー 4 2 9 4 A、ネットワークアナライザー 8 7 5 3 Dを用いて、静電容量および S ₂ , 特性を測定し、得られた S ₂ i特性をもとに、等価回路シミュレーションを行い、 E S R、 E S L値を決定した。

実施例 4

3端子型固体電解コンデンサ内蔵プリント基板（以下、 3端子型固体電解コンデンサあるいは単に固体電解コンデンサということがある）を、以下のようにして、作製した。

まず、銅箔シートから、 0 . 1 c m ²の寸法で切り出された厚さ 6 の銅箔と、アルミニウム箔シートから、前記銅箔と同じ幅となるように、 0 . 2 c m ²の寸法で切り出された粗面化処理が施されていない厚さ 6 0 mのアルミニウム箔を、それぞれの一端部が 2 . 0 m mだけ重なり合うように、重ね合わせ、それぞれの箔が重なり合つた部分を、超音波溶接機によって、接合するとともに、電気的に接続して、銅箔と粗面化処理が施されていないアルミニウム箔の接合体を作製した。この接合体を 2個作製した。

次いで、粗面化処理が施され、酸化アルミニウム皮膜が形成されている厚さ 1 0 0 /i mのアルミニウム箔シートカら、前記接合体と同じ幅となるように、 0 . 7 c m ²の寸法でアルミニウム箔を切り出し、その一端部が 0 . 5 m mだけ重なり合うように、前記作製した銅箔と粗面化処理が施されていないアルミユウム箔の接合体に重ね合わせ、それぞれの端部が重なり合った部分を、超音波溶接機によって、接合するとともに、電気的に接続して、銅箔、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔および粗面化処理が施されているアルミニウム箔の順に一体化されている接合体を形成した。

さらに、粗面化処理が施されているアルミエゥム箔のもう一端部に、もう一つの銅箔と粗面化処理が施されていないアルミニウム箔の接合体を、その一端部が 0 . 5 m mだけ重なり合うように、重ね合わせ、それぞれの一端部が重なり合った部分を、超音波溶接機によって、接合するとともに、電気的に接続して、銅箔、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔、粗面化処理が施されているアルミニウム箔、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔および銅箔の接合体を形成した。

以上の処理によって、銅箔、粗面化処理が施されていないアルミ二ゥム箔、粗面化処理が施されているアルミニウム箔、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔、銅箔の順に接合されている 3端子固体電解コンデンサ素子用電極体を作製した。

こうして作製された電極体において、粗面化処理が施され、酸化ァルミニゥム皮膜が形成されているアルミニウム箔の両端部に形成されている、銅箔および粗面化処理が施されていないアルミニウム箔の接合体部分のうち、一端部分のみレジスト塗布してコーティングした。もう一方の接合体にはレジストを塗布していない。

さらに、こうして得られた電極体を、 3重量％の濃度で、 6 . 0の p Hに調整されたアジピン酸アンモニゥム水溶液中に、レジストが塗布されている銅箔および粗面化処理が施されていないアルミニウム箔の接合体の全体と、粗面化処理が施され、酸化アルミニウム皮膜が形成されているアルミ二ゥム箔の全体と、粗面化処理が施されていないもう一方のアルミニウム箔の一部が完全に浸漬されるように、アジピン酸アンモニゥム水溶液中にセットした。この際、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔の一部も、アジピン酸アンモニゥム水溶液中に浸されたが、銅箔は、アジピン酸アンモニゥム水溶液と接触させなかった。

次いで、電極体のレジスト処理されていない銅箔側を陽極とし、化成電流密度が 5 0ないし 1 0 O m A / c m ² , 化成電圧が 1 2ボルトの条件下で、アジピン酸アンモニゥム水溶液中に浸漬されているアルミニゥム箔の表面を酸化させ、酸化アルミニウム皮膜を形成した。その後、電極体をアジピン酸アンモユウム水溶液から引き上げ、粗面化処理が施されているアルミニウム箔の表面上に、化学酸化重合によって、ポリピロールからなる固体高分子電解質層を形成した。

ここに、ポリピロールからなる固体高分子電解質層は、精製した 0 .

1モノレ/リットノレのピ口ールモノマー、 0 . 1モノレ Zリットノレのァノレキルナフタレンスルホン酸ナトリゥムおよび 0 . 0 5モル/リットルの硫酸鉄（III) を含むエタノール水混合溶液セル中に、粗面化処理が施され、酸化アルミニウム皮膜が形成されたアルミニウム箔のみが浸漬されるように、電極体をセットし、 3 0分間にわたって、攪拌し、化学酸化重合を進行させ、同じ操作を 3回にわたって、操り返して、生成した。その結果、最大厚さが、約 5 0 i mの固体高分子電解質層が形成された。

さらに、こうして得られた固体高分子電解質層の表面に、カーボンペーストを塗布し、さらに、カーボンペーストの表面に、銀ペーストを塗布して、陰極電極を形成し、ペースト層が形成された後、前記塗布したレジスト層を有機溶媒にて溶解させ、レジストを除去し、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔と、銅箔部分を露出させた。以上の処理によって、 3端子型固体電解コンデンサ素子を作製した。上記の作業を繰り返して、このような 3端子型固体電解コンデンサ素子を 4個作製した。

一方、厚さ 1 8 mの銅箔が両面に貼り合わされた、厚さ 0 . 5 m mで、 1 4 3 m m X 4 6 m mのサイズを有する 2枚のガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板を、以下のようにして、準備した。

銅箔面には、電気回路を形成するために、銅箔の不要部分を化学的にエッチングし、所定の配線パターンを形成した。ただし、 3端子型固体電解コンデンサ素子が固定されるべき側の基板面の銅箔は、所定のパター-ングを行うため、レジストでパターユングし、化学的にェツチングして、 4つの固体電解コンデンサ素子が所定間隔を隔てて配列され、かつ、それぞれの陰極電極どうしが電気的に接続されるように、不要な銅箔を除去した。

さらに、内蔵されるべき 3端子型固体電解コンデンサ素子の 2つの陽極リ一ド電極および陰極電極に対応するガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板の配線パターンの所定の位置に、それぞれ、スルーホールを形成し、スルーホールと、エッチングされた銅箔パターン上に、無電解メツキによって、 3 /1 mのニッケルメツキを施し、さらに、その上に、 0 . 0 8 mの金メッキを施した。

搭載される各種電子部品のためのスルーホールを、さらに、ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板に形成した。

一方、 2枚の基板と同じガラスクロス含有エポキシ樹脂よりなる厚さ 2 0 0 X mの基板を、 1 4 3 m m X 4 6 m mの寸法に加工し、加工した基板の周囲に幅 3 m mの領域を残して、内側部分を、打ち抜き加ェにより、除去して、バンク形成用基板を作製した。さらに、 2枚の基板と同じガラスクロス含有エポキシ樹脂よりなる厚み 5 0 の 2枚のエポキシプリプレダを、 1 4 3 m m X 4 6 m m の寸法に加工し、加工した基板の周囲に幅 3 m mの領域を残して、内側部分を、打ち抜き加工によって、除去した。

打ち抜き加工され、内側部分が除去されたバンク形成用基板と、ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板の固体電解コンデンサ素子が設置されるように配線パターンが施された表面とを、上述のように加ェされた厚さ 5 0 /Z mのエポキシプリプレダの一方を介して、密着させ、真空ホットプレス装置を用いて、加圧および減圧下において、 4 0分間にわたって、 1 7 5 °Cに保持し、エポキシプリプレダを硬化.させて、ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板と、内側部分が除去されたバンク形成用基板とを固定し、凹部空間を備えた絶縁性基板を得た。

固体電解コンデンサ素子が設置されるように配線パターンが施された表面に、 3端子型固体電解コンデンサの 2つの陽極電極および陰極電極が、絶縁性基板に形成された配線パターンのスルーホールに対応する位置に位置するように、銀一エポキシ系接着剤を用いて、 4つの 3端子型固体電解コンデンサ素子をアレー状に固定した。

次いで、凹部空間を備えた 3端子型固体電解コンデンサ素子が固定されたガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板上に、もう一方のガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板を、上述のように加工された厚さ 5 0 μ mの他方のエポキシプリプレダを介して、固体電解コンデンサが、凹部空間内に収容されるように、重ね合わせ、密着させた。こうして、密着された 2枚の絶縁性基板を、真空ホットプレス装置を用いて、加圧おょぴ減圧下で、 4 0分間にわたり、 1 7 5 °Cに保持し、エポキシプリプレダを硬化させて、 2枚のガラスクロス含有ェポキシ榭脂絶縁性基板の間を固定した。

ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板の冷却後、ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板のそれぞれに形成されたスルーホール部分と、ガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板の表面に形成されている配線パターンとを、導電性接剤またはハンダによって、電気的に接続して、固体電解コンデンサ内蔵プリント基板のサンプル # 5を得た。その後、既知の方法にて、固体電解コンデンサに一定の電圧を印加して、エージング処理を行い、漏れ電流を十分に低減させて、完成させた。

こうして得られた固体電解コンデンサ内蔵プリント基板 # 5の電気的特性を、実施例 3と同様の手法で評価した。

比較例 2

2端子型固体電解コンデンサ内蔵プリント基板（以下、 2端子型固体電解コンデンサあるいは単に固体電解コンデンサということがある）を、以下のようにして、作製した。

銅箔シートから、 0 . 1 c m ²の寸法で切り出された厚さ 6 0 / m の銅箔と、アルミニウム箔シートから、前記銅箔と同じ幅となるように、 0 . 2 c m ²の寸法で切り出された粗面化処理が施されていない厚さ 6 0 /X mのアルミニウム箔を、それぞれの一端部が 2 . O m mだけ重なり合うように、重ね合わせ、それぞれの箔が重なり合った部分を、超音波溶接機によって、接合するとともに、電気的に接続して、銅箔と粗面化処理が施されていないアルミニウム箔の接合体を作製した。

次いで、酸化アルミニウム皮膜が形成され、粗面化処理が施されている厚さ 1 0 0 /i mのアルミニウム箔シートカら、前記接合体と同じ幅となるように、 0 . 7 c m ²の寸法で、アルミニウム箔を切り出し、その端部が 0 . 5 m mだけ重なり合うように、前記作製した銅箔と粗面化処理が施されていないアルミニウム箔の接合体に重ね合わせ、それぞれの端部が重なり合った部分を、超音波溶接機によって、接合するとともに、電気的に接続して、銅箔、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔および粗面化処理が施されているアルミニウム箔の接合体を形成した。以上の処理によって、銅箔、粗面化処理が施されていないアルミ二ゥム箔、粗面化処理が施されているアルミニウム箔の順に接合されている 2端子型固体電解コンデンサ素子用電極体を作製した。 · このようにして得られた 2端子型固体電解コンデンサ素子用電極体を用い、実施例 2の場合と略同様に、固体高分子電解質層およびぺースト層を形成して、 2端子型固体電解コンデンサ素子を作製し、 2枚のガラスクロス含有エポキシ樹脂絶縁性基板間にこれを収容して、 2 端子型固体電解コンデンサ内蔵プリント基板のサンプル # 6を得た。その後、既知の方法にて、固体電解コンデンサに一定の電圧を印加して、エージング処理を行い、漏れ電流を十分に低減させて、完成させた。

こうして得られた固体電解コンデンサ内蔵プリント基板 # 6の電気的特性を、実施例 1と同様の手法で評価した。

表 1は、固体電解コンデンサ # 4から # 6の電気的特性の測定結果を示す表である。なお、 N o . l〜N o . 4は、アレー状に配列された 4つの固体電解コンデンサ素子それぞれを示している。

静電容量（/x F) E S R (m Ω) E S L (p H)

# 4 # 5 # 6 # 4 # 5 # 6 # 4 # 5 # 6

N o . 1 95 100 100 20 18 28 18 20 125

0

N o , 2 90 85 85 15 13 25 12 10 128

0

N o . 3 97 87 87 23 15 30 14 14 123

0

N o. 4 90 90 90 18 11 35 12 12 131

0 表 1から明らかなように、粗面化処理が施され、酸化アルミニウム皮膜が形成されているアルミニウム箔と、粗面化処理が施されていないアルミニウム箔と、銅箔とが接合されて作製された 3端子型の固体電解コンデンサ素子を、アレー状に配列し、陰極電極どうしを電気的に接続した、本発明にかかる固体電解コンデンササンプル # 4及び # 5は、ディスクリート型か基板内蔵型かによらず、また箔間の接合方法、電気導体の材質および使用する固体高分子化合物の種類のいかんにかかわらず、静電容量特性、 E S R特性および E S L特性のいずれも良好であり、一方、比較例 1にかかる 2端子型の固体電解コンデンササンプル # 6にあっては、 E S R特性および E S L特性が劣っており、特に E S L特性が著しく劣っていることが判明した。

さらに、 3端子型固体電解コンデンサ、 3端子型固体電解コンデンサ内蔵プリント基板、 2端子型固体電解コンデンサ内蔵プリント基板の各サンプルを、 1 2 5 °Cの恒温条件下で、 1 0 0 0時間にわたって、放置し、全く同様にして、電気的特性を測定した。

表 2は、固体電解コンデンサ # 4から # 6の電気的特性の前記測定結果を示す表である。

表 2

静電容量（ x F ) E S R (m Ω ) E S L ( p H )

# 4 # 5 # 6 # 4 # 5 # 6 # 4 # 5 # 6

N o . 1 95 93 90 18 21 32 17 16 126

0

N o , 2 91 89 82 14 15 30 13 10 128

5

N o . 3 96 92 81 16 25 30 15 18 123

6

N o . 4 91 88 89 15 20 37 12 21 134

0 PC漏細 3

54

表 2から明らかなように、 1 2 5 °Cの恒温条件下で、 1 0 0 0時間にわたつて放置した場合であっても、第 1の測定結果と略同様の結果が得られた。

本発明は、以上の実施態様および実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

たとえば、前記実施態様においては、弁金属基体 2、 3として、ァルミ二ゥムが用いられているが、アルミニウムに代えて、アルミユウム合金、または、タンタル、チタン、ニオブ、ジルコニウムもしくはこれらの合金などによって、弁金属基体 2、 3を形成することもできる。

また、前記実施態様においては、リード電極を構成すべき金属導体として、箔状の銅が用いられているが、銅に代えて、銅合金、または、真鍮、ニッケル、亜鉛、クロムもしくはこれらの合金によって、金属導体を形成することもできる。

さらに、前記実施態様においては、表面が粗面化されたアルミニゥム箔基体 2と、表面が粗面化されていないアルミニウム基体 3 a , 3 b とを、超音波溶接によって、接合するとともに、表面が粗面化されていないアルミニウム基体 3 a， 3 bと、箔状の銅基体 4 a , 4 b とを、超音波溶接によって、接合しているが、これらの接合部の双方を、あるいは、一方を、超音波溶接に代えて、コールドゥエルディング（冷間圧接）によって、接合し、接合部を形成するようにしてもよい。

また、前記実施態様においては、アルミニウム箔基体 2の比表面積を増大させるベく、その表面が粗面化される場合を例に説明したが、本発明においてアルミニウム箔基体 2が粗面化されていることは必ずしも必要ではない。

また、前記実施態様においては、表面が粗面化されたアルミニウム箔基体 2に、表面が粗面化されていないアルミニウム箔基体 3 a， 3 bが接合される場合を例に説明したが、本発明においては箔状でなくても構わない。例えば、より厚みのあるフレーム状やプロック状のものであってもよい。さらには、銅基体についても箔状に限られるものではなく、フレーム状やブロック状であってもよい。

また、第 5図に示された実施態様においては、固体電解コンデンサ 1 0を、第一の絶縁基板 2 1 と第二の絶縁基板 2 2によって挟んで、固体電解コンデンサ內蔵プリント基板 2 0を作製しているが、 1つの絶縁基板上に、固体電解コンデンサ 1 0を固定して、固体電解コンデンサ内蔵プリント基板 2 0を作製することもできる。

さらに、第 5図に示された実施態様においては、第一の絶縁基板 2 1の表面および第二の絶縁基板 2 2の表面の双方に、複数の電子部品 3 0が搭載されているが、複数の電子部品 3 0を搭載することは必ずしも必要でない。

また、第 5図に示された実施態様においては、第一の絶縁基板 2 1 の表面および第二の絶縁基板 2 2の表面の双方に、電子部品 3 0が搭載されているが、第一の絶縁基板 2 1の表面および第二の絶縁基板 2 2の表面の一方にのみ、電子部品 3 0が搭載されていてもよい。

さらに、第 5図に示された実施態様においては、第一の絶縁基板 2 1の表面および第二の絶縁基板 2 2の表面に、それぞれ、複数の配線パターン 2 4、 2 7が形成されているが、第一の絶縁基板 2 1の表面と第二の絶縁基板 2 2の表面に、複数の配線パターン 2 4、 2 7を形成することは必ずしも必要でなく、少なくとも 1つの配線パターンが形成されていればよい。

また、. 第 5図に示された実施態様においては、第一の絶縁基板 2 1 および第二の絶縁基板 2 2のそれぞれに、複数のスルーホール 2 8が形成されているが、第一の絶縁基板 2 1および第二の絶縁基板 2 2のそれぞれに、複数のスルーホールを形成することは必ずしも必要でなく、それぞれ、少なくとも 1つのスルーホールが形成されていればよレ、。

さらに、第 5図に示された実施態様においては、第一の絶縁基板 2 1に、バンク 2 3を形成しているが、第二の絶縁基板 2 2に、バンク 2 3を形成することもできる。

また、第 5図に示された実施態様においては、第一の絶縁基板 2 1 および第二の絶縁基板 2 2と同じ材質の基板を、その周縁部に、所定面積の部分が残されるように打ち抜き加工して、枠状の基板を形成し、第一の絶縁基板 2 1および第二の絶縁基板 2 2と同じ材質の接着剤を用いて、枠状の基板を第一の絶縁基板に固定することによって、バンク 2 3を形成しているが、第一の絶縁基板 2 1を切削加工するなどして、第一の絶縁基板 2 1 と一体的にバンクを形成することもできるし、第一の絶縁基板 2 1および第二の絶縁基板 2 2の双方に、切削加工などによって、一体的に、バンクを形成することもできる。

さらに、第 5図に示された実施態様においては、第一の絶縁基板 2 1に、互いに対向する 2つの側部に沿って、その高さが、固体電解コンデンサ 1 0の厚さよりも大きいバンク 2 3が形成されているが、バンク 2 3を形成することは必ずしも必要ではなく、スぺーサによって代用することもできるし、単に、樹脂 2 6によって、第一の絶縁基板 2 1 と第二の絶縁基板 2 2とを、固体電解コンデンサ 1 0を挟んで、互いに離間するように、一体化することもできる。

また、第 5図に示された実施態様においては、固体電解コンデンサ素子 1 1 0を、第一の絶縁基板 2 1 と第二の絶縁基板 2 2によって挟んで、固体電解コンデンサ内蔵プリント基板 1 2 0を作製しているが、 1つの絶縁基板上に、固体電解コンデンサ素子 1 1 0を固定した、固体電解コンデンサ実装プリント基板を作製することもできる。

本発明によれば、表面が粗面化され、絶縁性酸化皮膜が形成された箔状の弁金属基体と、箔状の弁金属基体に、絶縁性酸化皮膜、固体高分子電解質層および導電体層が、順次、形成された 3端子型の固体電解コンデンサであって、回路基板に内蔵するのに適した 3端子型固体電解コンデンサおよび 3端子型固体電解コンデンサ内蔵基板ならびそれらの製造方法を提供することが可能になる。

Claims

58 請求の範囲

1 . 表面に絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体と、前記弁金属箔基体の対向する 2つの端部それぞれに、その一端部が、弁金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合された、弁金属体と、前記弁金属体それぞれの他端部に、一端部が、金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合された、導電性金属基体と、前記弁金属箔基体に、少なくとも、固体高分子電解質層おょぴ導電体層が、順次、形成されてなる陰極電極を有する固体電解コンデンサ素子を少なくとも 1つ備えていることを特徴とする固体電解コンデンサ。

2 . 複数の前記固体電解コンデンサ素子が、少なくとも 1つずつ、独立して、リードフレーム上にそれぞれ配列され、前記リードフレームによって、前記固体電解コンデンサ素子にそれぞれ設けられた導電体層が、互いに電気的に接続され、前記リードフレームと、前記固体電解コンデンサ素子それぞれの導電体層部分が交わっている領域の一方の面から当該面に対し垂直方向に前記陰極リード部の一部が引き出されていることを特徴とする請求の範囲 1に記載の固体電解コンデンサ。

3 . 表面に絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体と、前記弁金属箔基体の対向する 2つの端部それぞれに、その一端部が、弁金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合された、弁金属体と、前記弁金属箔基体それぞれの他端部に、一端部が、金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合された、導電性金属基体と、前記弁金属箔基体に、少なくとも、固体高分子電解質層および導電体層が、順次、形成されてなる陰極電極を有する固体電解コンデンサ素子を少なくとも 1つ備え、前記固体電解コンデンサ素子が、少なくとも 1つの配線パターンが形成された第 1の絶縁基板の一方の面に、前記配線パターンと電気的に接続されるように取り付けられ、前記第 1の絶縁基板と対向して、少なくとも 1つの配線パターンが形成された第 2の絶縁基板が設けられ、前記固体電解コンデンサ素子が、前記第 1の絶縁基板および前記第 2の絶縁基板によって形成された実質的に閉じた空間内に収容されたことを特徴とする固体電解コンデンサ内蔵基板。

4 . 複数の前記固体電解コンデンサ素子が、少なくとも 1つずつ、独立して、前記第 1の絶縁基板上にそれぞれ配列され、前記配線パターンによって、前記固体電解コンデンサ素子にそれぞれ設けられた導電体層が、互いに電気的に接続され、前記配線パターンと、前記固体電解コンデンサ素子それぞれの導電体層部分が交わっている領域の一方の面から当該面に対し垂直方向に、前記配線パターンの一部が、前記第 1の絶縁基板を貫通するように引き出されていることを特徴とする請求の範囲 3に記載の固体電解コンデンサ内蔵基板。

5 . 表面に絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体の対向する 2つの端部それぞれに、弁金属体の一端部を、弁金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合する工程と、前記弁金属体それぞれの他端部に、導電性金属基体の一端部を、金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合して、固体電解コンデンサ素子用電極体を形成する工程と、前記電極体のうち、どちらか一方の前記弁金属体の一部および、それに接合されている前記導電性金属基体の全体をマスキングする工程と、前記電極体のうち、前記弁金属箔基体全体と、前記マスキング処理された部分全体と、マスキング処理が施されていない前記弁金属体の一部が化成溶液に浸されるように、前記化成溶液に浸し、前記電極体に電圧を印加して、陽極酸化処理を施し、前記弁金属箔基体の少なくともエッジ部分に、絶縁性酸化皮膜を形成する工程と、前記弁金属箔基体の略全表面上に、固体高分子電解質層を形成する工程と、前記固体高分子電解質層上に、導電性ペーストを塗布し、乾燥して、導電体層を形成する工程を備えていることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。

6 . 表面に絶縁性酸化皮膜が形成された弁金属箔基体の対向する 2つの端部それぞれに、弁金属体の一端部を、弁金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合する工程と、前記弁金属体それぞれの他端部に、導電性金属基体の一端部を、金属間が電気的に接続されるように、それぞれ接合して、固体電解コンデンサ素子用電極体を形成する工程と、前記電極体のうち、どちらか一方の前記弁金属体の一部および、それに接合されている前記導電性金属基体の全体をマスキングする工程と、前記電極体のうち、前記弁金属箔基体全体と、前記マスキング処理された部分全体と、マスキング処理が施されていない前記弁金属箔基体の一部が化成溶液に浸されるように、前記化成溶液に浸し、前記電極体に電圧を印加して、陽極酸化処理を施し、前記弁金属箔基体の少なくともエッジ部分に、絶縁性酸化皮膜を形成する工程と、前記弁金属箔基体の略全表面上に.、固体高分子電解質層を形成する工程と、前記固体高分子電解質層上に、導電性ペーストを塗布し、乾燥して、導電体層を形成する工程と、前記各工程を経て得られる少なくとも 1つの固体電解コンデンサを、少なくとも 1つの配線パターンが形成された第 1の絶縁基板の一方の面に、前記配線パターンと電気的に接続されるように取り付ける工程と、少なくとも 1つの配線パターンが形成された第 2の絶縁基板を前記第 1の絶縁基板と対向させて、前記固体電解コンデンサを、前記第 1 の絶縁基板および第 2の絶縁基板によって形成された実質的に閉じた空間内に収容する工程を備えていることを特徴とする固体電解コンデンサ内蔵基板の製造方法。