DE19546393C2 - Chipförmiger Festelektrolyt-Kondensator und dessen Herstellungsverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen chipförmigen Festelektrolyt- Kondensator mit einem Aufbau, bei dem kein vorstehender An­ odendraht für ein Anodenelement vorgesehen ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen chipförmigen Festelektro­ lyt-Kondensators.

In den letzten Jahren sind die Miniaturisierung und der An­ stieg der Anzahl von Funktionen von elektronischen Geräten deutlich fortgeschritten, und als Ergebnis besteht nun Nachfrage nach elektronischen Teilen, die eine hochdichte Montage ermöglichen. Auch nach Festelektrolyt-Konden­ satoren, die eine hochdichte Montage ermöglichen, besteht Nachfrage, und grundsätzlich werden chipförmige Kondensato­ ren der harzvergossenen Bauart für die Oberflächenmontage verwendet. Bezugnehmend auf Fig. 1 umfaßt ein chipförmiger Kondensator der harzvergossenen Bauart ein Kondensatorele­ ment 13, auf dem eine Anodenleitung 14 aufrecht implantiert ist. Ein Kathodenleitungsanschluß 16 ist auf dem Kondensatorelement 13 durch ein leitendes Haftmittel 15 an­ gebracht, und ein Anodenleitungsanschluß 17 ist mit der An­ odenleitung 14 verbunden. Die Endseiten des Kathodenlei­ tungsanschlusses 16 und des Anodenleitungsanschlusses 17 liegen nach außen entlang der Außenfläche eines Harzverguß­ elementes 18 für die Außenverpackung frei. Da jedoch bei dem chipförmigen Kondensator in Harzvergußbauweise die Lei­ tungsanschlüsse 16 und 17 für die Kathode und die Anode montiert und zur Außenfläche des Harzvergußelementes 18 ge­ leitet werden müssen, kann der Anteil des Kondensatorele­ mentes 13 am Gesamtvolumen des chipförmigen Kondensators nicht sehr groß gestaltet werden. Folglich ist der chipför­ mige Kondensator der Harzvergußbauart hinsichtlich der hochdichten Montage unbefriedigend, und seine Fabrikation ist aufwendig. Aufgrunddessen werden chipförmige Festelek­ trolyt-Kondensatoren in einer Bauart verstärkt entwickelt, bei der kein Harzvergußelement verwendet wird, wie bei­ spielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Sho-61-31609 (JP-B2-61-31609) von Mitsui beschrieben ist.

Fig. 2 ist eine Seitenschnittansicht des Aufbaus eines chipförmigen Festelektrolyt-Kondensators, der kein Harzver­ gußelement einsetzt. Ein chipförmiger Kondensator dieser genannten Bauart wird in der folgenden Weise gebildet. Ein anodischer Oxidationsfilm oder eine Beschichtung 22, eine Festelektrolytschicht 23 und eine Kathodenschicht 24 werden nacheinander auf der Oberfläche eines Anodenelementes 21 ausgebildet, in das eine Anodenleitung 29 aufrecht einge­ bracht ist. Anschließend wird eine Harzschicht 28 für eine Außenverpackung auf der gesamten Außenumfangsfläche des An­ odenelementes 21 mit Ausnahme einer Fläche ausgebildet, die der Fläche, an der die Anodenleitung 29 herausgeleitet wird, gegenüberliegt. Anschließend wird ein Metallkatalysa­ tor auf die Fläche des Anodenelementes 21 aufgebracht, an der die Anodenleitung 29 herausgeleitet ist, und an der ge­ genüberliegenden Fläche, um ein Paar plattierter Schichten 25a und 25b aus Nickel oder einem anderen geeigneten Mate­ rial zu bilden. Desweiteren werden Lötschichten auf den plattierten Schichten 25a und 25b abgeschieden, um eine äußere Kathodenelektrodenschicht 26 und eine äußere Anoden­ elektrodenschicht 27 zu bilden. Schließlich wird die An­ odenleitung 29 geschnitten. Ein Ventilmetall wie Aluminium oder Tantal wird als Anodenelement 21 verwendet.

Um bei den konventionellen chipförmigen Kondensator den elektrostatischen Kapazitätswert pro Volumen zu erhöhen, muß der nach dem Schneiden verbleibende vorstehende Anteil der Anodenleitung vermindert werden, während die Verbin­ dungszuverlässigkeit zwischen der Anodenleitung und der äußeren Anodenelektrodenschicht aufrechterhalten wird. Die offengelegte japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. Hei- 2137025 (JP-U-2-137025) von H. Oka beschreibt eine Technik, durch die der vorstehende Anteil der Anodenleitung sehr ge­ ring gestaltet werden kann, durch Verbindung der Schnitt­ fläche der Anodenleitung und einer externen Anodenelektro­ denschicht miteinander mittels einer Plattierungsschicht. Da bei dem Verfahren von Oka eine elektrische Verbindung an der Schnittfläche der Anodenleitung aufgebaut wird, muß be­ sondere Aufmerksamkeit der Aufrechterhaltung der Zuverläs­ sigkeit der Verbindung gewidmet werden. Die japanische of­ fengelegte Patentanmeldung Nr. Hei-3-97212 (JP-A-3-97212) von Y. Saiki beschreibt eine weitere Technik, bei der eine plattierte Katalysatormetallschicht, eine plattierte Schicht und eine Lötschicht nacheinander zur Bildung einer externen Anodenschicht geformt werden, wobei die externe Anodenschicht und eine Anodenleitung miteinander über einen Metall-Metall-Übergang verbunden werden, um eine Verbesse­ rung hinsichtlich engen Kontaktes und guter Anpassung hin­ sichtlich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Anodendraht und der Anodenschicht zu schaffen und um eine verbesserte Zuverlässigkeit der Verbindung sicherzu­ stellen. Desweiteren beschreibt die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. Hei-4-99011 (JP-A-4-99011) von Saiki eine weitere Technik, bei der eine Legierungsschicht zwi­ schen einer Anodenleitung und einer äußere An­ odenelektrodenschicht eingebracht ist, um eine verbesserte Zuverlässigkeit der Verbindung zu erreichen.

Bei den oben beschriebenen bekannten chipförmigen Festelek­ trolyt-Kondensatoren muß die Anodenleitung um eine Länge, die größer ist als eine fixe Länge, vorstehen, da eine An­ odenleitung von dem Anodenelement vorsteht und die Schnitt­ fläche der Anodenleitung oder eine Fläche der An­ odenleitung, von der eine Oxidbeschichtung entfernt wurde, mit einer äußeren Anodenelektrodenschicht verbunden ist, um einen hohen Zuverlässigkeitsgrad der Verbindung sicherzu­ stellen. Dies ist ein Nachteil des bekannten chipförmigen Festelektrolyt-Kondensators hinsichtlich der Minia­ turisierung und/oder der Verbesserung der Volumeneffizienz.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen chipförmigen Fest­ elektrolytkondensator und dessen Herstellungsverfahren zu schaffen, der durch Verzicht auf die Notwendigkeit, daß ein Anodendraht vorsteht, hinsicht­ lich der Volumeneffizienz verbessert ist und der hervorra­ gend bezüglich der Verbindungszuverlässigkeit ist.

Erfindungsgemäß umfaßt ein Festelektrolytkondensator in Form eines Chips ein poröses Anodenelement aus einem Ven­ tilmetall, eine Oxidfilmschicht, die auf dem Anodenelement ausgebildet ist, eine Kathodenschicht, die aus einem leit­ fähigen Material gebildet ist, eine Festelektrolytschicht, die zwischen der Oxidfilmschicht und der Kathodenschicht gehalten ist, eine äußere Anodenelektrodenschicht, die auf einer von zwei Endflächen des Anodenelementes abgeschieden ist, eine äußere Kathodenelektrodenschicht, die auf der an­ deren Endfläche des Elektrodenelementes angeordnet ist und elektrisch mit der Kathodenschicht verbunden ist, und eine äußere Verpackungsharzschicht zum Abdecken eines Bereichs, in dem die äußere Anodenelektrodenschicht und die äußere Kathodenelektrodenschicht nicht gebildet sind, um beide äußere Elektrodenschichten voneinander zu isolieren, wobei eine der Endflächen des Anodenelementes eine mit einem Iso­ lierharz imprägnierten Bereich aufweist, in dem ein elek­ trisch isolierendes Harz in das Anodenelement imprägniert ist, wobei das Anodenelement und die äußere Anodenelektro­ denschicht elektrisch miteinander über dem durch Isolierharz imprägnierten Bereich verbunden sind.

Bei dem Festelektrolytkondensator in Form eines Chips gemäß der Erfindung wird vorzugsweise ein wasserabweisendes Harz als das elektrisch isolierende Harz verwendet. Als Harz für die Imprägnierung des Anodenelementes kann vorzugweise zum Beispiel ein Fluorharz, ein Silikonharz oder ein Epoxyharz verwendet werden.

Als Ventilmetall kann jedes Metall, bei dem ein dichter Oxidfilm durch anodische Oxidation gebildet werden kann, verwendet werden, beispielsweise Aluminium (Al), Tantal (Ta), Niob (Nb) oder Zirkon (Zr). Von allen wird Tantal vorzugsweise verwendet. Desweiteren kann als Material für die Festelektrolytschicht ein anorganischer Festelektrolyt wie Mangandioxid oder ein organischer Festelektrolyt aus einem leitfähigen Polymermaterial verwendet werden. Das leitfähige Polymermaterial kann Polypyrrol, Polyanilin oder Po­ lythiophen sein.

Als äußere Anodenelektrodenschicht oder äußere Kathoden­ elektrodenschicht kann beispielsweise eine Lötschicht ver­ wendet werden, und vorzugsweise sind die äußere Anodenelek­ trodenschicht und das Anodenelement miteinander mittels ei­ ner plattierten Schicht verbunden. In ähnlicher Weise kön­ nen auch die äußere Kathodenelektrodenschicht und die Ka­ thodenschicht miteinander über eine plattierte Schicht ver­ bunden sein. Als Kathodenschicht kann bei­ spielsweise Graphit verwendet werden.

Bei dem erfindungsgemäßen chipförmigen Festelektrolytkon­ densator ist ein durch Isolierharz imprägnierter Bereich in einem Teil des Anodenelementes vorgesehen, und das Anoden­ element und die äußere Anodenelektrodenschicht sind elek­ trisch miteinander im imprägnierten Bereich verbunden. Dementsprechend ist es nicht erforderlich, eine Anodenlei­ tung in das Anodenelement zu implantieren und das Anoden­ element und die äußere Anodenelektrodenschicht miteinander zu verbinden, und die Volumeneffizienz ist entsprechend ei­ nem Betrag verbessert, um den die Anodenleitung nicht vor­ steht. Da desweiteren der durch Isolierharz imprägnierte Bereich und die äußere Anodenelektrodenschicht miteinander verbunden werden, beispielsweise mittels einer plattierten Schicht, kann der Verbindungsbereich für die elektrische Verbindung zwischen ihnen größer gestaltet werden, als die Schnittfläche einer Anodenleitung des bekannten Elektrolyt­ kondensators. Folglich ist ebenfalls die Zuverlässigkeit der Verbindung verbessert.

Erfindungsgemäß umfaßt ein Verfahren der Herstellung eines Festelektrolytkondensators in Form eines Chips die Schritte des Imprägnierens eines elektrisch isolierenden Harzes in eine Endfläche eines porösen Elektrodenelementes aus einem Ventilmetall, um einen durch Isolierharz imprägnierten Be­ reich zu schaffen, elektrisches Verbinden eines Elektroden­ leitungselementes und des Elektrodenelementes miteinander in einem Bereich, in dem der durch Isolierharz imprägnierte Bereich gebildet ist, Ausbilden einer Oxidfilmschicht auf dem Anodenelement durch anodische Oxidation, anschließendes Ausbilden einer Festelektrolytschicht und einer Kathoden­ schicht auf der Oxidfilmschicht, Ausbilden einer elektrisch isolierenden äußeren Verpackung derart, daß die Kathoden­ schicht auf einer Fläche des Anodenelementes, die der Flä­ che, auf der das Elektrodenleitungselement montiert ist, gegenüberliegt, freiliegt, und Entfernen des Elektro­ denleitungselementes, Ausbilden einer äußeren Anodenelek­ trodenschicht auf der Endfläche des Anodenelementes ent­ sprechend der Position, aus der das Elektrodenleitungsele­ ment entfernt wurde, und Ausbilden auf der Endfläche des Anodenelementes, gegenüberliegend der äußeren Anodenelek­ trodenschicht, einer äußeren Kathodenelektrodenschicht, die elektrisch mit der Kathodenschicht verbunden ist.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Herstellung ei­ nes Festelektrolytkondensators in Form eines Chips ein durch Isolierharz imprägnierter Bereich in einem Teil eines Anodenelementes gebildet ist und ein Elektrodenleitungs­ element als Temporärelektrodenleitung mit dem durch Iso­ lierharz imprägnierten Bereich verbunden ist, kann während der anodischen Oxidation dem Anodenelement eine Spannung zugeführt werden, ohne eine Anodenleitung dem Anodenelement zu implantieren. Nachdem eine Oxidfilmschicht, eine Fest­ elektrolytschicht, eine Kathodenschicht und eine elektrisch isolierende äußere Verpackung nacheinander gebildet wurden, wird das Elektrodenleitungselement von dem Anodenelement entfernt, und eine elektrische Verbindung wird zwischen dem Anodenelement und der äußeren Anodenelektrodenschicht in einem Bereich vorgenommen, aus dem das Elektro­ denleitungselement entfernt wurde. Folglich hat der fertig­ gestellte chipförmige Kondensator keinen Vorsprung aus ei­ ner Anodenleitung und somit eine verbesserte Volumeneffizi­ enz. Da desweiteren die Fläche des Bereichs, aus dem das Elektrodenleitungselement entfernt wurde, entsprechend den Erfordernissen größer gestaltet werden kann, kann die Ver­ bindungszuverlässigkeit verbessert werden.

Als Verfahren zum Verbinden des Elektrodenleitungselementes mit dem Anodenelement kann beispielsweise Quetschverbinden (crimping) oder Löten eingesetzt werden.

Als elektrisch isolierendes Harz, mit dem das Anodenelement zu imprägnieren ist, wird vorzugsweise ein wasserabstoßen­ des Harz verwendet. Durch Imprägnieren des wasserabstoßen­ den Harzes in das Anodenelement zeigt der durch das Iso­ lierharz imprägnierte Bereich eine wasserabstoßende Eigen­ schaft. Aufgrunddessen werden bei den Schritten der Bil­ dung einer Oxidfilmschicht und der Bildung einer Festelek­ trolytschicht, die typischerweise unter Verwendung einer wässrigen Lösung gebildet werden, die Oxidfilmschicht und die Festelektrolytschicht, insbesondere die Festelektrolyt­ schicht, nicht in dem Bereich gebildet, in dem der durch Isolierharz imprägnierte Bereich ausgebildet ist. Folglich wird ein anderenfalls möglicher Kurzschluß zwischen der Festelektrolytschicht und der äußeren Anodenelektroden­ schicht mit Sicherheit verhindert.

Als Verfahren zur Bildung der Festelektrolytschicht kann beispielsweise die Abscheidung einer Mangandioxidschicht durch thermische Zersetzung verwendet werden. Die Festelek­ trolytschicht kann aus einem leitfähigen Polymermaterial gebildet sein. In diesem Fall wird vorzugsweise, nachdem das Elektrodenleitungselement entfernt wurde, die Isolie­ rung des Festelektrolyten in der Nähe der Position, aus der das Elektrodenleitungselement entfernt wurde, durchgeführt.

Es folgt die Beschreibung eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine Seitenschnittdarstellung eines bekannten chipförmigen Festelektrolytkondensators des Harz­ vergußtyps,

Fig. 2 eine Seitenschnittdarstellung eines weiteren bekann­ ten chipförmigen Festelektrolytkondensators, bei dem kein Harzvergußelement verwendet wird,

Fig. 3 eine Seitenschnittdarstellung eines chipförmigen Festelektrolytkondensators gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 4A eine Perspektivdarstellung zur Erläuterung des An­ bringens eines Isolierharzes an dem Anodenelement,

Fig. 4B eine Perspektivdarstellung eines Leitungselementes, das in einem Bereich montiert ist, in dem ein durch Isolierharz imprägnierter Bereich ausgebildet ist, und

Fig. 4C eine Perspektivansicht eines Zustands, in dem das Leitungselement entfernt wird, nachdem eine plat­ tierte Schicht auf der Kathodenseite ausgebildet ist.

Erstes Ausführungsbeispiel

Ein chipförmiger Festelektrolytkondensator des ersten Aus­ führungsbeispiels der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Bei dem chipförmigen Festelektrolytkondensator wird ein po­ röses Anodenelement 31 mit im wesentlichen parallelepipeder Form, das durch Sintern eines Ventilmetalls wie Tantal in Hochtemperatur-Vakuumbedingungen erhalten wurde, verwendet. Zwei gegenüberliegende Endflächen des Anodenelementes 31 entsprechen der Anodenseite und der Kathodenseite des chipförmigen Kondensators.

Ein im wesentlichen mittiger Bereich der Endfläche der An­ odenseite des Anodenelementes 31 wird vorher mit einem Iso­ lierharz imprägniert und ausgehärtet, um einen durch Iso­ lierharz imprägnierten Bereich 39 zu bilden. Ein Oxidfilm 32, der durch anodische Oxidation gebildet ist, und eine Festelektrolytschicht 33 sind in dieser Reihenfolge auf der Oberfläche des Anodenelementes 31 mit Ausnahme des Be­ reichs, in dem der durch Isolierharz imprägnierte Bereich 39 ausgebildet ist, aufgeschichtet. Mit Ausnahme der An­ odenseitenfläche des Anodenelementes 31 wird eine Kathoden­ schicht 34 aus einem leitfähigen Material auf der Festelek­ trolytschicht 33 ausgebildet, und mit Ausnahme der Katho­ denseitenfläche des Anodenelementes 31 und des Bereichs des Anodenelementes 31, der den imprägnierten Bereich 39 auf­ weist, wird eine Schicht eines äußeren Verpackungsharzes 38 ausgebildet, so daß sie die Festelektrolytschicht 33 und die Kathodenschicht 34 abdeckt. Das äußere Verpackungsharz 38 deckt vollständig die Festelektrolytschicht 33 am Endbe­ reich des Anodenelementes 31 auf der Seite des imprägnier­ ten Bereichs 39 ab, so daß verhindert wird, daß die Fest­ elektrolytschicht 33 eine plattierte Schicht 35b auf der Anodenseite kontaktiert. Auf der Kathodenseitenfläche des Anodenelementes 31 wird eine äußere Kathodenelektroden­ schicht 36 in Form einer Kappe gebildet, wobei eine plat­ tierte Schicht 35a zwischengefügt ist. Die äußere Kathoden­ elektrodenschicht 36 ist elektrisch mit der Kathodenschicht 34 verbunden. Desweiteren wird auf der Anodenseitenfläche eine äußere Anodenelektrodenschicht 37 in Form einer Kappe ausgebildet, wobei die plattierte Schicht 35b zwischenge­ fügt ist. Die plattierte Schicht 35b wird mit dem Anoden­ element 31 in dem imprägnierten Bereich 39 verbunden, so daß das Anodenelement 31 und die äußere Anodenelektroden­ schicht 37 elektrisch miteinander verbunden sind.

Ein Verfahren der Herstellung des chipförmigen Festelektro­ lytkondensators wird im Folgenden beschrieben.

Zunächst wird ein Anodenelement 31 durch Sintern eines Pul­ vers eines Ventilmetalls gebildet, und dann wird ein flüs­ siges Isolierharz 40 aus Fluoroharz aufgetropft und auf eine Endfläche des Anodenelementes 31 auf der Anodenseite unter Verwendung eines Harzaufbringungsgerätes 41 aufge­ bracht, wie in Fig. 4A dargestellt ist. In diesem Fall wird die Viskosität des Isolierharzes 40 derart gesteuert, daß das Innere des Anodenelementes 31, das in einem porösen Zu­ stand ist, mit dem Isolierharz 40 imprägniert werden kann, um den durch Isolierharz imprägnierten Bereich 39 zu bil­ den. Anschließend wird als Temporäranodenleitung ein Lei­ tungselement 42 mit dem imprägnierten Bereich 39 durch Quetschverbinden (crimping) oder Löten verbunden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat das verwendete Lei­ tungselement 42 an seinem einen Ende einen kleinen Schei­ benbereich 42a, der kleiner ist als der Durchmesser des Be­ reichs, in dem der imprägnierte Bereich 39 gebildet ist, und der Scheibenbereich 42a und der imprägnierte Bereich 39 werden miteinander verbunden. Da der Betrag des Isolierharzes 40 an der sichtbaren Oberfläche des Anoden­ elementes 31 durch Steuerung der Bildungsbedingungen des imprägnierten Bereiches 39 auf etwa 0 reduziert werden kann, wird eine elektrische Verbindung zwischen dem Anoden­ element 31 und dem Leitungselement 42 durch diese Verbin­ dung erhalten. In diesem Fall wird vorzugsweise das Lei­ tungselement 42 unter Druck mit dem Anodenelement 41 kon­ taktiert, bevor das Isolierharz 40 aushärtet, so daß das Isolierharz 40 von der Oberfläche des Anodenelementes 31 im Verbindungsbereich entfernt werden kann, um die elektrische Verbindung sicherzustellen.

Anschließend wird ein Oxidfilm 32 auf der Oberfläche des Anodenelementes 31, für das das Leitungselement 42 vorgese­ hen ist, durch anodische Oxydation in wässriger Lösung ge­ bildet. Bei der anodischen Oxidation wird eine positive Spannung dem Anodenelement 31 mittels des Leitungselementes 42 angelegt. Anschließend wird das Anodenelement 31 bei­ spielsweise mit wässriger Lösung von Mangan(II)-Nitrat durchtränkt, um Mangan(II)-Nitrat, das an der Oberfläche des Anodenelementes 31 anhaftet, thermisch zu zersetzen, um eine Festelektrolytschicht 33 aus Mangandioxid auf dem Oxidfilm 32 zu bilden. Wenn der Oxidfilm 32 gebildet wird und wenn die Festelektrolytschicht 33 gebildet wird, ist ein Schritt des Tränkens den Anodenelementes 31 mit wässri­ ger Lösung enthalten. Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Isolierharz 40 imprägniert wird, wird nur wenig von dem Oxidfilm 32 oder der Festelektrolyt­ schicht 33 in dem Bereich gebildet, in dem der durch Iso­ lierharz imprägnierte Bereich 39 gebildet ist.

Bei dem chipförmigen Festelektrolytkondensator ist eine elektrische Isolierung zwischen der Festelektrolytschicht 33 und der äußeren Anodenelektrodenschicht 37 erforderlich, und dazu muß insbesondere verhindert werden, daß die Fest­ elektrolytschicht 33 in dem Bereich gebildet wird, in dem der durch Isolierharz imprägnierte Bereich 39 gebildet ist. Aufgrund dieses Gesichtspunkts wird die Oberfläche des durch Isolierharz imprägnierten Bereiches 39 vorzugsweise so ausgebildet, daß sie Wasser abstößt, und vorzugweise wird ein wasserabstoßendes Harz als Isolierharz 40 verwen­ det. Da desweiteren Mangandioxid durch thermische Zerset­ zung abgeschieden wird, um die Festelektrolytschicht 33 zu bilden, muß ein Harz, das hoher Temperatur bei der thermi­ schen Zersetzung widerstehen kann, als Isolierharz 40 ver­ wendet werden. Als Isolierharz, das eine derartige Wärmebe­ ständigkeit aufweist, können beispielsweise Fluoroharze und Silikonharze verwendet werden.

Anschließend wird mit Ausnahme der Fläche auf der Anoden­ seite des Anodenelementes 31 eine Kathodenschicht 34 aus Graphit ausgebildet, und anschließend, nachdem die Fläche auf der Kathodenseite mit einem Gummikissen abgedeckt ist, wird die gesamte äußere Fläche mit einem äußeren Verpac­ kungsharz 38 durch Pulververpacken, Tränken oder andere ge­ eignete Maßnahmen beschichtet. Da in diesem Fall das Lei­ tungselement 42 montiert verbleibt, wird ebenfalls der Ort, an dem das Leitungselement 42 verbunden ist, nicht mit dem äußeren Verpackungsharz 38 beschichtet. Anschließend wird die Maske des Gummikissens entfernt, und eine plattierte Schicht 35a wird auf der freigelegten Fläche der Kathoden­ schicht 34 und den vier Seitenflächen in der Nähe eines Endbereichs der freigelegten Fläche ausgebildet. Dann wird das Leitungselement 42 entfernt, wie in Fig. 4C dargestellt ist, und eine plattierte Schicht 35b wird auf der so frei­ gelegten Fläche einschließlich des imprägnierten Bereichs 39 und der vier Seitenflächen in der Nähe eines Endteils der freigelegten Fläche in gleicher Weise wie an der Katho­ denseite gebildet. Schließlich wird das Anodenelement 31 in einen Löttank getaucht, um eine äußere Kathodenelektroden­ schicht 36 und eine äußere Anodenelektrodenschicht 37 auf den plattierten Schichten 35a bzw. 35b zu bilden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Das für die Festelektrolytschicht 33 zu verwendende Mate­ rial ist nicht auf Mangandioxid beschränkt, und einige an­ dere Festelektrolytsubstanzen, beispielsweise ein organi­ scher Festelektrolyt, können verwendet werden. Im Folgenden wird die Bildung der Festelektrolytschicht 33 unter Verwen­ dung von Polypyrrol beschrieben.

Das Verfahren zur Herstellung bis zur Ausbildung des Oxid­ films 32 entspricht dem oben beschriebenen ersten Ausfüh­ rungsbeispiel. Anschließend, wie in der japanischen offen­ gelegten Patentanmeldung Nr. Hei-6-69082 (JP, A, 6-69082) von T. Fukami und anderen beschrieben ist, wird eine 20 Gew.-%ige Ethanollösung von Eisen (III)-Dodecilbenzolsul­ fonat, das ein Oxidationsmittel ist, und einer 1 mol%ige wässrige Lösung von Pyrrol präpariert, und das Anodenele­ ment 31, auf dem das Leitungselement 42 montiert ist und der Oxidfilm 32 gebildet ist, wird abwechselnd in die bei­ den Lösungen getaucht, um die Polymerisation zur Bildung der Festelektrolytschicht 33 zu wiederholen. Anschließend werden eine Kathodenschicht 34, ein äußeres Verpackungsharz 38 und eine plattierte Schicht 35a in entsprechender Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel gebildet, und an­ schließend wird das Leitungselement 42 entfernt.

Während in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein leiten­ des Polymer wie Polypyrrol verwendet wird, wird ein organi­ sches Lösungsmittel (hier Äthanol) als Lösungsmittel für ein Oxidierungsmittel verwendet, das zur Polymerisierung des leitfähigen Polymers verwendet wird. Selbst wenn ein wasserabstoßendes Harz als Isolierharz 14 verwendet wird, wird manchmal die Festelektrolytschicht 33 aufsteigend zu dem Leitungselement 42 oder zu einem Ort in der Nähe des Leitungselementes 42 gebildet und schließt das Anodenele­ ment 31 und die Festelektrolytschicht 33 miteinander kurz. Aufgrunddessen wird bei dem vorliegenden Ausführungsbei­ spiel, nachdem das Leitungselement 42 entfernt wurde, ein Heizchip mit etwa 300°C für etwa 2 sec gegen den freigeleg­ ten Teil des Anodenelementes 31 gepreßt, um die Polypyrrol­ schicht an diesem Ort in einen Isolator zu wandeln. Die folgenden Schritte entsprechen alle denen des ersten Aus­ führungsbeispiels. Im zweiten Ausführungsbeispiel kann durch Zufügung des Schrittes der Teilisolierung der Fest­ elektrolytschicht 33 der Defektprozentsatz aufgrund Leck­ strom auf 1/5 oder weniger vermindert werden.

Da bei den chipförmigen Festelektrolytkondensatoren gemäß den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen keine Anoden­ leitung verbleibt, wenn ein Chipteil eines Profils des so­ genannten 32-16-Typs mit 3,2 mm Länge, 1,6 mm Breite und 1,6 mm Höhe produziert wird, ergibt sich eine Verbesserung der Volumeneffizienz für die elektrostatische Kapazität um 20% oder mehr, verglichen mit konventionellen Produkten.

Desweiteren wurde an jedem der chipförmigen Elektrolytkon­ densatoren gemäß der Ausführungsbeispiele, die oben be­ schrieben wurde, ein Temperaturzyklustest von -55°C bis +125°C in 100 Zyklen durchgeführt, und eine Tangentialmes­ sung (sog. tanδ-Messung) hinsichtlich des dielektrischen Verlustes wurde nach jedem Test durchgeführt. Die Tests zeigten jedoch, daß sich keine Verschlechterung ergab. Es wird angenommen, daß dies insbesondere aus der Tatsache folgt, daß die äußere Anodenelektrodenschicht 37 elektrisch über eine große Fläche mit dem Anodenelement 31 durch die plattierte Schicht 35b verbunden ist.

Ein Fluoroharz wird für das Isolierharz 40 in den oben be­ schriebenen Ausführungsbeispielen verwendet, und es wird verwendet, um zu verhindern, daß der Oxidfilm 32 oder die Festelektrolytschicht 33 an der Endfläche des Anodenele­ ments 31 an der Anodenseite gebildet wird. Wenn jedoch ver­ schiedene andere als Fluorharze, wie beispielsweise Ep­ oxyharze oder Silikonharze verwendet werden, werden die oben beschriebenen Effekte ebenso erzielt. Ein Harz, das eine hohe Wärmebeständigkeit aufweist und hervorragend hinsichtlich der Wasserabstoßung ist, wird vorzugsweise als Isolierharz 40 verwendet.

Claims (17)

1. Festelektrolytkondensator in Form eines Chips mit ei­ nem porösen Anodenelement (31) aus einem Ventilmetall, ei­ ner Oxidfilmschicht (32), die auf dem Anodenelement (31) ausgebildet ist, einer Kathodenschicht (34), die aus einem leitfähigen Material gebildet ist, einer Festelektrolyt­ schicht (33) zwischen der Oxidfilmschicht (32) und der Ka­ thodenschicht (34), einer äußeren Anodenelektrodenschicht (37), die auf einer von zwei Endflächen des Anodenelementes (31) angeordnet ist, einer äußeren Kathodenelektroden­ schicht (36), die auf der anderen Endfläche des Anodenele­ mentes (31) angeordnet ist und elektrisch mit der Kathoden­ schicht (34) verbunden ist, und einer äußeren Verpackungs­ harzschicht (38) zum Abdecken eines Bereichs, in dem die äußere Anodenelektrodenschicht (37) und die äußere Katho­ denelektrodenschicht (36) nicht gebildet sind, um beide Elektrodenschichten voneinander zu isolieren, wobei eine der Endflächen des Anodenelementes (31) eine mit einem Isolierharz imprägnierten Bereich (39) aufweist, in dem das Anodenelement (31) mit einem elektrisch isolieren­ den Harz imprägniert ist, wobei das Anodenelement (31) und die äußere Anodenelektrodenschicht (37) elektrisch mitein­ ander über dem durch Isolierharz imprägnierten Bereich (32) verbunden sind.

2. Festelektrolytkondensator nach Anspruch 1, bei dem das Anodenelement (31) und die äußere Anodenelek­ trodenschicht (37) miteinander mittels einer plattierten Schicht (35b) verbunden sind.

3. Festelektrolytkondensator nach Anspruch 1, bei dem das elektrisch isolierende Harz ein wasserabstoßen­ des Harz ist.

4. Festelektrolytkondensator nach Anspruch 3, bei dem das Anodenelement (31) und die äußere Anodenelek­ trodenschicht (37) miteinander über eine plattierte Schicht (35b) verbunden sind.

5. Festelektrolytkondensator nach Anspruch 2, bei dem das elektrisch isolierende Harz ein Fluorharz ist.

6. Festelektrolytkondensator nach Anspruch 4, bei dem die Kathodenschicht (34) und die äußere Kathoden­ elektrodenschicht (36) miteinander mittels einer weiteren plattierten Schicht (35a) verbunden sind.

7. Festelektrolytkondensator nach Anspruch 1, bei dem die Festelektrolytschicht (33) aus Mangandioxid ge­ bildet ist.

8. Festelektrolytkondensator nach Anspruch 1, bei dem die Festelektrolytschicht (33) aus einem leitfähi­ gen Polymermaterial gebildet ist.

9. Verfahren der Herstellung eines Festelektrolytkonden­ sators in Form eines Chips mit den Schritten:
Imprägnieren einer Endfläche eines porösen Anodenelementes (31) aus einem Ventilmetall mit einem elektrisch isolieren­ den Harz zur Ausbildung eines durch Isolierharz imprägnier­ ten Bereichs (39),
elektrisches Verbinden eines Anodenleitungselementes (42) und des Anodenelementes (31) miteinander in einem Bereich, in dem der durch Isolierharz imprägnierte Bereich (39) ausgebildet ist,
Ausbilden einer Oxidfilmschicht (32) auf dem Anodenelement (31) durch anodische Oxidation,
anschließendes Ausbilden einer Festelektrolytschicht (33) und einer Kathodenschicht (34) auf der Oxidfilmschicht (32),
Ausbilden einer elektrisch isolierenden Aussenverpackung (38) derart, daß die Kathodenschicht auf einer Fläche des Anodenelementes gegenüber der Fläche, auf dem das Elektro­ denleitungselement befestigt ist, freiliegt, und
Entfernen des Anodenleitungselementes (42), Ausbilden einer äußeren Anodenelektrodenschicht (37) auf der Endfläche des Anodenelementes (31) entsprechend der Position, aus der das Anodenleitungselement (42) entfernt wurde, und Ausbilden auf der Endfläche des Anodenelementes (31), gegenüberlie­ gend der äußeren Anodenelektrodenschicht (37), einer äuße­ ren Kathodenelektrodenschicht (36), die elektrisch mit der Kathodenschicht (34) verbunden ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Anodenleitungselement (42) mit dem Anodenele­ ment (31) durch Quetschverbindung oder Löten verbunden wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das elektrisch isolierende Harz ein wasserabstoßen­ des Harz ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Anodenleitungselement (42) mit dem Anodenele­ ment (31) durch Quetschverbindung oder Löten verbunden wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das elektrisch isolierende Harz ein Fluorharz ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Festelektrolytschicht (33) durch Abscheidung einer Mangandioxidschicht durch thermische Zersetzung ge­ bildet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Festelektrolytschicht (33) aus einem leitfähi­ gen Polymermaterial gebildet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem, nachdem das Anodenleitungselement (42) entfernt wurde, eine Isolierbehandlung der Festelektrolytschicht (33) in der Nähe der Position, aus der das Anodenleitungs­ element (42) entfernt wurde, durchgeführt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die äußere Anodenelektrodenschicht (37) auf dem An­ odenelement (31) durch eine plattierte Schicht gebildet wird.