JPH0478121A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、外装手段を改良した固体電解コンデンサの製
造方法＆：、ｌｉするものである。

（従来の技術） 固体電解コンデンサは、通常、アルミニウム。

タンタルなどの皮膜形成性金属表面に誘電体である酸化
皮膜を形成し、この酸化皮膜上に二酸化マンガン、ＴＣ
ＮＱ錯体などの固体電解質及び導電層を順次形成して構
成されている。二酸化マンガンを固体電解質として用い
たコンデンサは、製造工程上、誘電体酸化皮膜をＩｌ傷
じやすいなどの欠点を持ち、一方、ＴＣＮＱ錯体を用い
たコンデンサは、熱安定性に乏しいなどの欠点がある。

これらの欠点をなくすために、誘電体酸化皮膜上にピロ
ールなどの複素五員環化合物の重合体を電解酸化重合に
より形成し、固体電解質としたコンデンサが提案されて
いる。

また、陽極酸化皮膜上に酸化剤を用いて化学酸化重合に
より第１の′ｇ導電性高分子膜形成し、セパレータ紙と
共に巻回して素子を形成後、電解酸化重合により第２の
導電性高分子膜を形成した構造の固体電解コンデンサも
提案されている。このコンデンサは、静電容量が大きく
、温度特性２周波数特性がよいという特徴を有している
が、チップ形の場合、外装の仕方が重要である。つまり
、はんだ浸漬あるいはリフローなどの手段で基板へ実装
するとき、外装材料の熱膨張、収縮により変形が固体電
解質と酸化皮膜界面まで達すると歪みが生じ、剥離した
り、酸化皮膜に欠陥〈亀裂〉を生じてしまう。

従来、−膜化している固体電解コンデンサ、すなわち駆
動用電解液内に酸化皮膜が存在している場合は、再度電
圧印加により皮膜が修復されるが、前述の各種固体電解
質は皮膜生成又は修復能力がないか、あっても極くわず
かなので、漏れ電流の増大、短絡などの不具合を生じる
。

しかして、この種固体電解コンデンサにおける外装はエ
ポキシ又はその他の材質によるものが多く、方法として
は、コンデンサ素子の陽極をフレームに溶接、陰極を１
ｍ性でそれぞれ固定し、１６０〜１８０℃で乾燥固体化
さぜる。

固体化慢はエポキシ粉末をシリンダに収め加熱溶融して
モールド金型にエポキシ樹脂を加圧して送り込む。通常
、エポキシ樹脂モールドは、連続又は一定寸法のフレー
ムに複数個素子を前記方法で取り付け、フレーム単位で
モールドを行う。加熱溶融した樹脂は、シリンダ内から
圧力が加わった状態でそれぞれのコンデンサ素子に枝状
に分かれた細い管（以下ランナーという）を通り、コン
デンサ素子部に達する。コンデンサ素子部に来た樹脂は
通常角形が多いが、コンデンサ素子を含む金形空隙部を
次第に埋める。

最終的にチップコンデンサ形状となる金型内の空隙には
ランナーの最終部分（空隙の入口）［以下ゲートという
１がある。このゲート位置は、一つのフレームに複数の
素子が取り付けられるために一つのランナーから分かれ
、フレームの陽・陰極と交差する方向に設けられる。し
たがって、ゲートより注入される高温高圧のエポキシ樹
脂又はその他の材料によってコンデンサ素子側面に圧力
が加わり、その結果コンデンサ素子が変形し導電性高分
子膜及び酸化皮膜に相当のダメージ（ストレス）を与え
、歩留低下や製品の信頼性低下などの問題点を誘発し、
漏れ電流及び短絡不良を抱える結果となっていた。

そのため、コンデンサ素子を強固にするため、導電性高
分子膜を厚く形成させるか、更にコンデンサ素子の最外
部に導電性塗料を厚く形成することも考えられるが、ゲ
ートから注入される樹脂は、高温高圧であるためコンデ
ンサ素子の変形を皆無にすることは困難で、上記問題点
を解消するまでには至らなかった。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように、ポリピロールなどの導電性高分子膜を固
体電解質として用いた固体電解コンデンサは、酸化皮膜
の形成能力が低い上に、樹脂モールド外装時のゲート位
置によってコンデンサ素子が変形し易いため、漏れ電流
及び短絡不良が避けられない問題を抱えていた。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ｍ１ｌｌ
モ一ルド外装時、固体電解質として導電性高分子膜を具
備したコンデンサ素子の変形を大幅に減少し、品持性改
善に大きく寄与する固体電解コンデンサの製造方法を提
供することを目的とするものである。

［発明の構成］ （２２題を解決するための手段） 本発明による固体電解コンデンサの製造方法は、皮膜形
成性金属箔とセパレータ紙を重ね合せ巻回して巻回体を
形成し、しかるのち、この巻回体に固体電解質として導
電性高分子膜を形成し得たコンデンサ素子を金属フレー
ムに固定し、樹脂モールド外装を施してなる固体電解コ
ンデンサの製造方法において、七〜ルド金型に設けるゲ
ート位置を前記コンデンサ素子両端面が位置する少なく
とも一方として樹脂モールド外装を行うことを特徴とす
るものである。

（作用） 以上のような構成になる固体電解コンデンサの製造方法
によれば、ｖｓｍモールド外装時におけるゲートがコン
デンサ素子の端面に位置しているため、樹脂注入による
コンデンサ素子被覆による樹脂流れがよく、コンデンサ
素子側面に対する圧力が緩和され、コンデンサ素子変形
が極めで少なく、所期のコンデンサ索子形状を保持でき
ることによって導電性高分子膜は元より、酸化皮膜の損
傷を極力抑制することができる。

（実施例） 以下に、本発明の一実施例につき図面を参照して説明す
る。

まず、第１図に示すように、誘電体酸化皮膜を形成して
なる厚さ４０μｍ２幅３Ｍの高純度アルミニウム箔にか
しめ付けにより陽極リード１を取り付けた後、２０厘長
さに切断して得た陽極箔２を２ｍｏ　ｆ　／Ｊのビロー
ル、エタノル溶液に５分間浸漬した後、更に、Ｑ、５ｍ
。

＋／ｊ過硫酸アンモニウム水溶液に５分間浸漬して化学
酸化重合によりポリピロール膜３を形成した。しかして
、この陽極箔２とセパレータ紙４を重ね合せ直径１厘の
巻芯を用いて渦巻き状に巻回して円筒状の巻回体５を形
成する。この状態で巻き止めのＨ剤としてポリビニルア
ルコール水溶液、又は酢酸ビニルもしくはポリビニルア
ルコールと酢酸ビニルの涙金溶液を使用し、６編で乾燥
４る。

次に、前記巻回体５をビロールモノマー　１ｍｏ　ｌ　
／１　、及び支持電解質としてパラトルエンスルホン酸
ナトリウム　１ｍｏｌ／４１を含むアセトニトリル溶液
中に浸漬し、化学酸化重合したポリピロール膜３を陽極
とし、陰極との間に定電流電解酸化重合（１ｍＡ／ｃｉ
、　３０１ｉｎ　）を行い、電解酸化重合によるポリピ
ロール膜を形成し、次いで、コロイダルカーボンに浸漬
してカーボン層を形成し、更に、銀ペーストを塗布して
導電性塗膜を形成し、コンデンサ素子６を形成する。し
かして、第２図に示すように、リードフレーム７に前記
コンデンサ素子６を銀接着剤８あるいは溶接によって固
定し、しかるのち、第３図に示すように、モールド金型
（図示せず）を用い、モールド金型におけるゲートをコ
ンデンサ素子６の両端面が位置するところに設け、モー
ルド金型温度１６０〜１８０℃。

圧力１５〜２０υ／ｄで溶融■ボキシ樹脂を注入し硬化
させ樹脂モールド外装９を施し、しかるのち、リードフ
レーム７の不必要部を切断除去し、リードフレーム７の
外部端子１０となる部分を側面から底面に沿わせて折り
曲げ、第４図に示すような完成品としてなるものである
。

第３図において、矢印は、ゲートによる注入樹脂の流れ
を示すものである。

以上のように構成してなる固体電解コンデンサの製造方
法によれば、樹脂Ｅ−ルド外装９に用いる金型における
ゲートがコンデンサ素子６の両端面に位置しているため
、溶融樹脂流れはスムースで、コンデンサ素子６側面に
対する圧力が緩和され、コンデンサ索子６の変形は極め
て少なく、ポリピロール膜は元より酸化皮膜の損傷を大
幅に抑制することが可能となり、漏れ電流不良及び短絡
不良の発生を大幅に減少できる利点を有する。

以下特性比較について述べる。

すなわち、上記によって説明した本発明の実施例によっ
て得た固体電解コンデンサと、前述の従来技術で説明し
たモールド金型におけるゲトをコンデンサ素子側面に位
置づる箇所に設けて樹脂モールド外装を施した従来例に
よって得た固体電解コンデンサの特性比較を行った結果
、下表に示すようになった。

なお、従来例におけるコンデンサ素子構成は、実施例と
同じもので、定格は実施例及び従来例とも６．３Ｖ１０
μＦであり、試料は実施例。

従来例とも３００個である。

表 上表から明らかなように、実施例のものは従来例のもの
に比べ、漏れ１１１流不良及び短絡不良を大幅に低減で
き、良品歩留の大幅な向上に貢献できる。

このことは、従来例のものは＾湯高圧の注入樹脂による
コンデンサ素子の変形が顕著であるのに対し、本発明の
樹脂モールド外装に用いるモールド金型におけるゲート
がコンデンサ素子の両端面に位置されることによって品
温高圧の注入樹脂流れによるコンデンサ素子側面に対す
るストレスが少なく、コンデンサ素子の変形が極力抑制
できる結果に基づくものである。

なお、上記実施例ではモールド金型に設けるゲートとし
てコンデンサ素子の両端面に位置させるものを例示して
説明したが、ゲートをコンデンサ素子の一端面にのみ設
けた場合でも同様の効果を得ることができる。

また、上記実施例では固体電解質としての導電性高分子
膜を化学酸化重合及び電解酸化重合によって形成させた
ものを例示して説明したが、前記導電性高分子膜を化学
酸化重合のみにて形成させたものに適用できることは勿
論である。

更に、上記実施例では皮膜形成性金属箔としてアルミニ
ウム箔を用いたものを例示して説明したが、例えばタン
タル、ニオブ、チタンなどの皮膜形成性金属箔を用いた
ものにも適用できる。

［発明の効果］ 本発明によれば、４１脂モ一ルド外装時の樹脂流れによ
るコンデンサ素子側面へのストレスが少なくなることに
よって、導電性高分子膜及び酸化皮膜の劣化を防止した
品持性良好にして歩留向上に大きく貢献できる工業的価
値の高い固体電解コンデンサの製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実庫例に係る固体電解コン
デンサの製造方法の手順を示す説明図に関し、第１図は
巻回体の展開斜視図、第２図はコンデンサ素子をフレー
ムに取り付けた状態の斜視図、第３図はモールド樹脂外
装の説明斜視図、第４図は第１図〜第３図の手順を経て
得た固体電解コンデンサを示す斜？ｌＩ図である。 １・・・陽極リード ３・・・ポリピロール躾 ５・・・巻回体 ７・・・リードフレーム ２・・・陽極箔 ４・・・セパレータ紙 ６・・・コンデンサ素子 ９・・・樹脂モールド外装 特 許　　出　　願　　人 マルコン電子株式会社 第　　２　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）皮膜形成性金属箔とセパレータ紙を重ね合せ巻回
   し巻回体を形成し、しかるのち、この巻回体に固体電解
   質として導電性高分子膜を形成し得たコンデンサ素子を
   金属フレームに固定し、樹脂モールド外装を施してなる
   固体電解コンデンサの製造方法において、モールド金型
   に設けるゲート位置を前記コンデンサ素子両端が位置す
   る少なくとも一方として樹脂モールド外装を行うことを
   特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。