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JP4775103B2 - Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description

この発明は、導電性高分子からなる固体電解質層を備えた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。   The present invention relates to a solid electrolytic capacitor having a solid electrolyte layer made of a conductive polymer and a method for manufacturing the same.

従来、固体電解コンデンサとしては、表面積を拡大したエッチング層を備えた弁作用金属よりなる電極箔に固体電解質層を形成し、さらに、グラファイト層、銀ペースト層からなる導電体層を順次積層して構成したコンデンサ素子とし、このコンデンサ素子を単層あるいは積層して封止した、積層型の固体電解コンデンサが知られている。   Conventionally, as a solid electrolytic capacitor, a solid electrolyte layer is formed on an electrode foil made of a valve metal having an etching layer with an enlarged surface area, and a conductor layer made of a graphite layer and a silver paste layer is sequentially laminated. A multilayer solid electrolytic capacitor is known in which a capacitor element is configured, and the capacitor element is sealed in a single layer or stacked layers.

このような固体電解コンデンサでは、図3に示すように、電極箔1のエッチング層13上にレジスト層2を設け、陽極部11と、固体電解質層6を形成する陰極部12に区分する。そして、陰極部12の表面に対して陽極酸化により設けられた誘電体酸化皮膜の上に固体電解質層6および導電体層7を順次形成し、その後、陽極部11に陽極引き出し部5を接続し、さらに陽極引き出し部5と導電体層7にそれぞれ陽極端子8および陰極端子9を接続し、これらのコンデンサ素子の全体を外装樹脂3でモールド成形により被覆されている。   In such a solid electrolytic capacitor, as shown in FIG. 3, the resist layer 2 is provided on the etching layer 13 of the electrode foil 1 and divided into an anode portion 11 and a cathode portion 12 on which the solid electrolyte layer 6 is formed. Then, the solid electrolyte layer 6 and the conductor layer 7 are sequentially formed on the dielectric oxide film provided by anodic oxidation on the surface of the cathode portion 12, and then the anode lead portion 5 is connected to the anode portion 11. Further, an anode terminal 8 and a cathode terminal 9 are connected to the anode lead portion 5 and the conductor layer 7, respectively, and the entire capacitor element is covered with the exterior resin 3 by molding.

ここで、固体電解質として導電性高分子を用いる場合、化学酸化重合により導電性高分子を形成する方法が知られているが、化学酸化重合法の場合には誘電体酸化皮膜上に導電性高分子となる重合性モノマー溶液と酸化剤溶液を吐出あるいは塗布する等により、誘電体酸化皮膜上に導電性高分子層を形成する方法となる。なお、この出願の中では重合性モノマー溶液と酸化剤溶液を総称して固体電解質材料とする。この際、エッチング層13を備えた電極箔1がレジスト層2により陽極部11と陰極部12に区分されていないと、エッチング層13の隙間を通して固体電解質材料が陽極部11に到達した状態で、固体電解質層が形成されてしまい、陽極部11と陰極部12の間で絶縁不良を引き起こしたり、あるいは絶縁破壊にいたる場合がある。   Here, when a conductive polymer is used as the solid electrolyte, a method of forming a conductive polymer by chemical oxidative polymerization is known. In the case of chemical oxidative polymerization, a conductive high polymer is formed on the dielectric oxide film. This is a method of forming a conductive polymer layer on a dielectric oxide film by discharging or applying a polymerizable monomer solution and an oxidant solution as molecules. In this application, the polymerizable monomer solution and the oxidizer solution are collectively referred to as a solid electrolyte material. At this time, if the electrode foil 1 provided with the etching layer 13 is not divided into the anode portion 11 and the cathode portion 12 by the resist layer 2, the solid electrolyte material reaches the anode portion 11 through the gap between the etching layers 13, A solid electrolyte layer may be formed, causing an insulation failure between the anode portion 11 and the cathode portion 12, or leading to dielectric breakdown.

以上の理由から、陽極部11と陰極部12を区分することを目的としてレジスト層2が形成されている。このようなレジスト層2は、陽極部11と陰極部12の境界となるエッチング層を溝状に除去することにより、電極箔1の未エッチング部(残芯層14)を露出し、この溝17にレジスト材を注入し、硬化することにより形成されている。   For the above reasons, the resist layer 2 is formed for the purpose of separating the anode portion 11 and the cathode portion 12. Such a resist layer 2 exposes an unetched portion (remaining core layer 14) of the electrode foil 1 by removing the etching layer serving as a boundary between the anode portion 11 and the cathode portion 12 in a groove shape, and this groove 17 It is formed by injecting a resist material and curing it.

上述したレジスト層2を形成した固体電解コンデンサとしては、次の特許文献が知られている。
特開2000−243665号公報 特開2005−216929号公報
The following patent documents are known as a solid electrolytic capacitor in which the resist layer 2 is formed.
JP 2000-243665 A JP 2005-216929 A

このようなレジスト材は電極箔1の残芯層14にまで確実に到達して、陽極部11と陰極部12を区分する必要があることから、比較的粘性の低い材料を選択すると好適である。ところが、図4に示すように、レジスト材を溝17に注入した際に、レジスト材がエッチング層13の隙間にも浸透していく。特に粘性の低いレジスト材を用いた場合には、電極箔1の長さ方向への浸透が著しいものとなる。そして陰極部12にまで浸透したレジスト材は、陰極部12の誘電体酸化皮膜を覆うようになるため、その後に固体電解質層6を形成したとしても、レジスト材によって被覆された部分は、コンデンサとしての静電容量を得ることができなくなる。このように、レジスト材が陰極部12側に流れた場合には、固体電解コンデンサの所望の静電容量を得ることができなくなるおそれがあった。   Since such a resist material needs to reach the remaining core layer 14 of the electrode foil 1 and separate the anode portion 11 and the cathode portion 12, it is preferable to select a material having a relatively low viscosity. . However, as shown in FIG. 4, when the resist material is injected into the groove 17, the resist material penetrates into the gaps in the etching layer 13. In particular, when a resist material having a low viscosity is used, the penetration of the electrode foil 1 in the length direction becomes remarkable. Since the resist material that has penetrated into the cathode portion 12 covers the dielectric oxide film of the cathode portion 12, even if the solid electrolyte layer 6 is formed thereafter, the portion covered with the resist material is used as a capacitor. The electrostatic capacity cannot be obtained. Thus, when the resist material flows to the cathode portion 12 side, there is a possibility that a desired capacitance of the solid electrolytic capacitor cannot be obtained.

本発明は上記従来の課題を解決するもので、簡易な方法によってレジスト層2が陰極部12に流れ出すことを防止して、固体電解コンデンサの静電容量の減少を防止することができる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している。   The present invention solves the above-described conventional problems, and prevents the resist layer 2 from flowing out to the cathode portion 12 by a simple method, thereby preventing a decrease in the capacitance of the solid electrolytic capacitor. And it aims at providing the manufacturing method.

この出願の請求項1に係る発明は、弁作用金属の表面に形成したエッチング層に、固体電解質の浸透を防止するレジスト層を設けることにより陽極部と陰極部を区分し、このレジスト層により区分された陰極部の表面に誘電体酸化皮膜層、固体電解質層および導電体層を順次形成し、陽極部および導電体層にそれぞれ外部端子を電気的に接続した固体電解コンデンサにおいて、前記レジスト層の陰極部側にエッチング層を除去または圧縮して形成した第一の溝を有することを特徴とする。   In the invention according to claim 1 of this application, the etching layer formed on the surface of the valve action metal is provided with a resist layer for preventing permeation of the solid electrolyte, so that the anode part and the cathode part are separated. In the solid electrolytic capacitor in which a dielectric oxide film layer, a solid electrolyte layer, and a conductor layer are sequentially formed on the surface of the cathode portion, and external terminals are electrically connected to the anode portion and the conductor layer, respectively, The first groove is formed by removing or compressing the etching layer on the cathode portion side.

この出願の請求項2に係る発明は、請求項1に記載の固体電解コンデンサにおいて、レジスト層を形成する液状のレジスト材を注入するための第二の溝を設けたことを特徴とする。   The invention according to claim 2 of this application is characterized in that, in the solid electrolytic capacitor according to claim 1, a second groove for injecting a liquid resist material for forming a resist layer is provided.

この出願の請求項3に係る発明は、弁作用金属の表面に形成したエッチング層に、固体電解質の浸透を防止するレジスト層を設けることにより陽極部と陰極部を区分し、このレジスト層により区分された陰極部の表面に誘電体酸化皮膜層、固体電解質層および導電体層を順次形成し、陽極部および導電体層にそれぞれ外部端子を電気的に接続した固体電解コンデンサの製造方法において、エッチング層を除去または圧縮して形成した第一の溝を形成する工程と、レジスト層を第一の溝よりも陽極部側の所定位置に形成する工程と、陰極部の陽極酸化による誘電体酸化皮膜層を形成する工程と、固体電解質層を形成する工程を含むことを特徴とする。   In the invention according to claim 3 of this application, the etching layer formed on the surface of the valve action metal is provided with a resist layer for preventing permeation of the solid electrolyte, so that the anode part and the cathode part are separated, and the resist layer is used for classification. In the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor, a dielectric oxide film layer, a solid electrolyte layer, and a conductor layer are sequentially formed on the surface of the cathode portion, and external terminals are electrically connected to the anode portion and the conductor layer, respectively. A step of forming a first groove formed by removing or compressing the layer, a step of forming a resist layer at a predetermined position on the anode portion side of the first groove, and a dielectric oxide film by anodization of the cathode portion The method includes a step of forming a layer and a step of forming a solid electrolyte layer.

この出願の請求項4に係る発明は、請求項3に記載の固体電解コンデンサの製造方法において、第一の溝よりも陽極部側に第二の溝部を有し、第二の溝部にレジスト層を形成したこと特徴とする。   The invention according to claim 4 of the present application is the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 3, wherein the second groove portion is provided on the anode portion side of the first groove, and the resist layer is formed in the second groove portion. Is formed.

この出願の請求項5に係る発明は、請求項4に記載の固体電解コンデンサの製造方法において、レジスト層を形成する液状のレジスト材を注入するための第二の溝を、第一の溝と同時に形成したことを特徴とする。   The invention according to claim 5 of this application is the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 4, wherein the second groove for injecting the liquid resist material forming the resist layer is the first groove. It is characterized by being formed at the same time.

上述の特徴のように、レジスト層の陰極部側にエッチング層を除去または圧縮して形成した第一の溝を有する場合には、レジスト材がエッチング層の隙間に浸透して流れ出しても、陰極部側に浸透したレジスト材は、第一の溝の内壁面にしみ出すようになる。ここで、第一の溝の内壁面にしみ出したレジスト材は、レジスト材自身の表面張力によって、エッチング層の方向にレジスト材を引きつけるような力が働く。このため、レジスト材は第一の溝に流れ出にくい状態となり、第一の溝の内壁面にレジスト材が露出する程度か、レジスト材によって内壁面全体が軽く濡れる程度で止まり、それ以上流れ出すことを防止することができる。このように、レジスト材が陰極部に流れ出すことが防止されるために、陰極部がレジスト材に覆われてしまうことがない。また、レジスト層によって陽極部と陰極部が確実に区分された状態となる。このことによって、陰極部に形成される固体電解質が陽極部と接触することが防止され、陽極部と陰極部が短絡することを確実に防止することができる。   As described above, when the first groove formed by removing or compressing the etching layer is provided on the cathode portion side of the resist layer, even if the resist material penetrates into the gap of the etching layer and flows out, the cathode The resist material that has permeated the portion side oozes out to the inner wall surface of the first groove. Here, the resist material that has oozed out to the inner wall surface of the first groove acts to attract the resist material in the direction of the etching layer by the surface tension of the resist material itself. For this reason, the resist material becomes difficult to flow out into the first groove, and stops until the resist material is exposed on the inner wall surface of the first groove or the entire inner wall surface is lightly wetted by the resist material, and it flows out further. Can be prevented. Thus, since the resist material is prevented from flowing out to the cathode portion, the cathode portion is not covered with the resist material. In addition, the anode layer and the cathode portion are reliably separated by the resist layer. This prevents the solid electrolyte formed in the cathode part from coming into contact with the anode part and reliably prevents the anode part and the cathode part from being short-circuited.

また、第一の溝の他にレジスト材を注入するための第二の溝を設けることにより、レジスト材が電極箔の残芯層に簡易かつ確実に到達し、陽極部と陰極部の区分をより確実なものとすることができる。   In addition to providing the second groove for injecting the resist material in addition to the first groove, the resist material can easily and surely reach the remaining core layer of the electrode foil, and the anode part and the cathode part can be separated. It can be made more reliable.

この出願の請求項1による発明によれば、陰極部12に導電性高分子よりなる固体電解質層6を形成したときに、固体電解質が陽極部11に流れ出すことがレジスト層2によって防止されるため、陽極部と陰極部が短絡することがない。さらに、陰極部12はレジスト層2に被われることがなくなるために、陰極部12の表面積を固体電解コンデンサの静電容量として寄与させることができる寄与させることができる固体電解コンデンサが得られる。   According to the invention of claim 1 of this application, when the solid electrolyte layer 6 made of a conductive polymer is formed on the cathode portion 12, the resist layer 2 prevents the solid electrolyte from flowing out to the anode portion 11. The anode part and the cathode part are not short-circuited. Further, since the cathode portion 12 is not covered with the resist layer 2, a solid electrolytic capacitor that can contribute the surface area of the cathode portion 12 as the capacitance of the solid electrolytic capacitor can be obtained.

この出願の請求項2による発明によれば、レジスト層2による陽極部11と陰極部12の区分を確実なものとすることができ、陽極部11と陰極部12の短絡を確実に防止することができる。   According to the invention of claim 2 of this application, it is possible to reliably separate the anode portion 11 and the cathode portion 12 by the resist layer 2 and to reliably prevent short-circuiting between the anode portion 11 and the cathode portion 12. Can do.

この出願の請求項3による発明によれば、陰極部12に導電性高分子よりなる固体電解質層6を形成したときに、固体電解質が陽極部11に流れ出すことがレジスト層2によって防止されるため、陽極部と陰極部が短絡することがない。さらに、陰極部12はレジスト層2に被われることがなくなるために、陰極部12の表面積を固体電解コンデンサの静電容量として寄与させることができる固体電解コンデンサを製造することができる。   According to the invention of claim 3 of this application, when the solid electrolyte layer 6 made of a conductive polymer is formed on the cathode portion 12, the resist layer 2 prevents the solid electrolyte from flowing out to the anode portion 11. The anode part and the cathode part are not short-circuited. Furthermore, since the cathode portion 12 is not covered with the resist layer 2, a solid electrolytic capacitor capable of contributing the surface area of the cathode portion 12 as the capacitance of the solid electrolytic capacitor can be manufactured.

この出願の請求項4による発明によれば、レジスト層2による陽極部11と陰極部12の区分を確実なものとすることができ、陽極部11と陰極部12の短絡を確実に防止することができる。   According to the invention of claim 4 of this application, it is possible to reliably separate the anode portion 11 and the cathode portion 12 by the resist layer 2 and to reliably prevent a short circuit between the anode portion 11 and the cathode portion 12. Can do.

この出願の請求項5による発明によれば、さらに、第一の溝15と第二の溝16を同時に形成するため、作業効率が悪化することもない。   According to the invention of claim 5 of this application, since the first groove 15 and the second groove 16 are formed simultaneously, the work efficiency is not deteriorated.

図1はこの発明におけるアルミニウム固体電解コンデンサの構成を示し、図2は要部拡大断面図である。この発明におけるアルミニウム固体電解コンデンサ及びその製造方法を以下に詳述する。   FIG. 1 shows the structure of an aluminum solid electrolytic capacitor according to the present invention, and FIG. The aluminum solid electrolytic capacitor and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail below.

図1において、電極箔1は、アルミニウム箔をエッチング処理により拡面化処理したもので、アルミニウム箔の両面が多孔質のエッチング層13となり、内部に隙間を有する構造となっている。また、アルミニウム箔の内部はエッチングされることなくアルミニウムの地金が残されており、このアルミニウム地金が残芯層14となる。   In FIG. 1, an electrode foil 1 is obtained by expanding an aluminum foil by etching treatment, and has a structure in which both surfaces of the aluminum foil become porous etching layers 13 and have gaps inside. Further, the inside of the aluminum foil is not etched and an aluminum ingot is left, and this aluminum ingot becomes the remaining core layer 14.

例えば、電極箔1は厚さが120μmの高純度のアルミニウムよりなるアルミニウム箔を用い、両面よりそれぞれ40μmのエッチング層13を施す。この場合残芯層14の厚さは40μmとなる。   For example, the electrode foil 1 is an aluminum foil made of high-purity aluminum having a thickness of 120 μm, and an etching layer 13 having a thickness of 40 μm is applied from both sides. In this case, the thickness of the remaining core layer 14 is 40 μm.

この電極箔1の長手方向の端部の近傍では、端部に近い位置に第二の溝16が、そしてこの第二の溝16に平行して第一の溝15が形成してある。この2本の溝は、エッチング層13を機械的に切削し、残芯層14を露出することにより形成したものである。また、レーザーを照射してエッチング層13を除去する方法で形成することもできる。さらに、機械的な切削とレーザーの照射による除去を組み合わせてもよい。   In the vicinity of the end of the electrode foil 1 in the longitudinal direction, a second groove 16 is formed near the end, and a first groove 15 is formed in parallel with the second groove 16. These two grooves are formed by mechanically cutting the etching layer 13 and exposing the remaining core layer 14. Alternatively, the etching layer 13 may be removed by irradiating a laser. Further, mechanical cutting and removal by laser irradiation may be combined.

このようなエッチング層13の除去の他にも、エッチング層13の両側より圧縮して、多孔質部のエッチング層13を押し潰して、隙間が無い状態とすることにより、第二の溝16および第一の溝15を形成してもよい。   In addition to the removal of the etching layer 13, the second groove 16 and the second groove 16 can be formed by compressing the etching layer 13 from both sides and crushing the etching layer 13 in the porous portion so that there is no gap. The first groove 15 may be formed.

以上のように、この第二の溝16および第一の溝15を形成するのはエッチングにより形成された多孔質部の隙間をなくすことが目的であり、エッチング層13を除去することによっても、エッチング層13を押し潰して隙間をなくすことによっても良い。   As described above, the purpose of forming the second groove 16 and the first groove 15 is to eliminate the gap between the porous portions formed by etching, and also by removing the etching layer 13, The etching layer 13 may be crushed to eliminate the gap.

そして、第二の溝16にレジスト材を注入する。レジスト材としては、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の熱硬化性の樹脂、または、紫外線硬化樹脂を用いることができる。レジスト材としては、このレジスト材を注入すると、レジスト材は第二の溝16の側面よりエッチング層13の隙間にも浸透していくことになる。このうち、図2に示すように、陰極部12側に浸透したレジスト材は、第一の溝15の内壁面にまで浸透する。ここで、レジスト材自身の表面張力によって、エッチング層13の方向にレジスト材を引きつけるような力が働く。このため、レジスト材は第一の溝15に流れ出にくい状態となり、第一の溝15の内壁面にレジスト材が露出する程度で止まり、それ以上流れ出すことが防止される。   Then, a resist material is injected into the second groove 16. As the resist material, a thermosetting resin such as an acrylic resin or an epoxy resin, or an ultraviolet curable resin can be used. As the resist material, when this resist material is injected, the resist material penetrates into the gap of the etching layer 13 from the side surface of the second groove 16. Among these, as shown in FIG. 2, the resist material that has permeated the cathode portion 12 side penetrates to the inner wall surface of the first groove 15. Here, the surface tension of the resist material itself exerts a force that attracts the resist material in the direction of the etching layer 13. For this reason, the resist material becomes difficult to flow out into the first groove 15, stops at the extent that the resist material is exposed on the inner wall surface of the first groove 15, and is prevented from flowing out further.

この状態でレジスト材を熱硬化する。熱硬化することによって、レジスト層2が形成される。このレジスト層2によって、電極箔1は端部近傍の狭い領域の陽極部11と、一方端の広い領域の陰極部12に区分される。   In this state, the resist material is thermoset. The resist layer 2 is formed by thermosetting. By this resist layer 2, the electrode foil 1 is divided into an anode portion 11 in a narrow region near the end portion and a cathode portion 12 in a wide region at one end.

このように、レジスト層2は第一の溝15によって、陰極部12側に流れ出ることが防止されている。このために、陰極部12のエッチング層13はレジスト材に被覆されていないため、後に説明する固体電解質層6を形成することによって、固体電解コンデンサの静電容量として寄与することができるようになる。   Thus, the resist layer 2 is prevented from flowing out toward the cathode portion 12 by the first groove 15. For this reason, since the etching layer 13 of the cathode portion 12 is not covered with a resist material, the formation of the solid electrolyte layer 6 described later can contribute to the capacitance of the solid electrolytic capacitor. .

次に、陰極部12には、アルミニウムを陽極酸化し、酸化アルミニウムからなる誘電体酸化皮膜層を形成する。さらに誘電体酸化皮膜の上に固体電解質層6を形成する。固体電解質層6は重合して導電性高分子となる重合性モノマー溶液と酸化剤溶液を順次、陰極部12に塗布または吐出する方法によって形成することができる。   Next, on the cathode portion 12, aluminum is anodized to form a dielectric oxide film layer made of aluminum oxide. Further, a solid electrolyte layer 6 is formed on the dielectric oxide film. The solid electrolyte layer 6 can be formed by a method in which a polymerizable monomer solution that is polymerized to become a conductive polymer and an oxidizing agent solution are sequentially applied to or discharged from the cathode portion 12.

固体電解質層6は、誘電体酸化皮膜と接触し、真の陰極としての機能を果たす。このため、固体電解質層6が誘電体酸化皮膜と接触している面積が大きい程、固体電解コンデンサの静電容量が増大することになる。従って、固体電解質材料(重合性モノマー溶液および酸化剤溶液)はエッチング層13への浸透性が高いことが望ましく、比較的粘性の低い溶液が選択される。   The solid electrolyte layer 6 is in contact with the dielectric oxide film and functions as a true cathode. For this reason, the larger the area where the solid electrolyte layer 6 is in contact with the dielectric oxide film, the greater the capacitance of the solid electrolytic capacitor. Therefore, it is desirable that the solid electrolyte material (polymerizable monomer solution and oxidant solution) has high permeability to the etching layer 13, and a solution having a relatively low viscosity is selected.

固体電解質材料として比較的粘性の低い溶液を選択した場合には、吐出した後、エッチング層13に浸透していき、エッチング層13内部で拡散する。この場合でも、これらの溶液はレジスト層2によって陽極部11への浸透が抑止され、陽極部11と陰極部12の短絡を防止することができる。   When a solution having a relatively low viscosity is selected as the solid electrolyte material, after discharging, the solution penetrates into the etching layer 13 and diffuses inside the etching layer 13. Even in this case, the permeation of these solutions into the anode part 11 is suppressed by the resist layer 2, and a short circuit between the anode part 11 and the cathode part 12 can be prevented.

以上のように固体電解質層6の形成に用いる重合性モノマーとしてはチオフェン、ピロールまたはそれら誘導体を好適に使用することができる。より具体的には、チオフェン誘導体としては3,4−エチレンジオキシチオフェン(EDOTと略記する)を例示することができる。重合性モノマーとしてEDOTを用いた場合、コンデンサ素子に含浸するEDOT溶液としては、その濃度が25〜32wt%となるようにEDOTを揮発性溶媒に溶解させたものを用いることが好ましい。前記揮発性溶媒としては、ペンタン等の炭化水素類、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ギ酸エチル等のエステル類、アセトン等のケトン類、メタノール等のアルコール類、アセトニトリル等の窒素化合物等を用いることができるが、なかでも、メタノール、エタノール、アセトン等が好ましい。   As described above, thiophene, pyrrole or their derivatives can be suitably used as the polymerizable monomer used for forming the solid electrolyte layer 6. More specifically, examples of the thiophene derivative include 3,4-ethylenedioxythiophene (abbreviated as EDOT). When EDOT is used as the polymerizable monomer, it is preferable to use an EDOT solution impregnated in the capacitor element in which EDOT is dissolved in a volatile solvent so that its concentration is 25 to 32 wt%. Examples of the volatile solvent include hydrocarbons such as pentane, ethers such as tetrahydrofuran, esters such as ethyl formate, ketones such as acetone, alcohols such as methanol, nitrogen compounds such as acetonitrile, and the like. Of these, methanol, ethanol, acetone and the like are preferable.

酸化剤としては、エタノールに溶解したパラトルエンスルホン酸第二鉄、過ヨウ素酸もしくはヨウ素酸の水溶液を用いることができ、酸化剤の溶媒に対する濃度は45〜55wt%が好ましく、50〜55wt%がより好ましい。酸化剤の溶媒に対する濃度が高い程、ESRは低減する。なお、酸化剤の溶媒としては、上記モノマー溶液に用いた揮発性溶媒を用いることができ、なかでもエタノールが好適である。酸化剤の溶媒としてエタノールが好適であるのは、蒸気圧が低いため蒸発しやすく、残存する量が少ないためであると考えられる。   As the oxidizing agent, an aqueous solution of ferric paratoluenesulfonate, periodic acid or iodic acid dissolved in ethanol can be used, and the concentration of the oxidizing agent with respect to the solvent is preferably 45 to 55 wt%, and 50 to 55 wt%. More preferred. The higher the oxidant concentration in the solvent, the lower the ESR. As the oxidant solvent, the volatile solvent used in the monomer solution can be used, and ethanol is particularly preferable. Ethanol is suitable as the oxidant solvent because it is easy to evaporate due to its low vapor pressure and the remaining amount is small.

また、固体電解質層6は、導電性高分子粉末を分散させた分散液を塗布し、溶媒(分散媒)を乾燥させて形成することもできる。   The solid electrolyte layer 6 can also be formed by applying a dispersion in which conductive polymer powder is dispersed and drying the solvent (dispersion medium).

さらに、コンデンサ素子の固体電解質層6の上には、グラファイト層および銀ペースト層を順次形成し導電体層7を形成しコンデンサ素子とする。   Further, on the solid electrolyte layer 6 of the capacitor element, a graphite layer and a silver paste layer are sequentially formed to form a conductor layer 7 to obtain a capacitor element.

また、陽極部には陽極引き出し部を接続する。陽極引き出し部は例えば、金属板を電極箔1の陽極部の間に挿入し、側面からのレーザー照射によるレーザー溶接や、電気溶接によって接合される。この陽極引き出し部は、陽極部と、後述する陽極端子の電気的な接続を容易かつ確実なものとするために用いられる。   An anode lead portion is connected to the anode portion. For example, the anode lead-out portion is joined by inserting a metal plate between the anode portions of the electrode foil 1 and performing laser welding by laser irradiation from the side surface or electric welding. This anode lead-out part is used to make the electrical connection between the anode part and the anode terminal described later easy and reliable.

以上のようにして形成したコンデンサ素子を複数枚積層し、陽極引き出し手段には陽極端子を接続する。一方、導電体層7の銀ペースト層には陰極端子9を接続する。   A plurality of capacitor elements formed as described above are stacked, and an anode terminal is connected to the anode lead-out means. On the other hand, a cathode terminal 9 is connected to the silver paste layer of the conductor layer 7.

次いで、これらを陽極端子8と陰極端子9の一部が外部に露出するように外装樹脂3をモールド成形して外装を施し、固体電解コンデンサを得る。   Next, the exterior resin 3 is molded so that a part of the anode terminal 8 and the cathode terminal 9 is exposed to the outside, and the exterior is applied to obtain a solid electrolytic capacitor.

次に第二の実施の形態について説明する。
図5は第二の実施の形態の要部拡大断面図である。
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the second embodiment.

図5において、電極箔1は、アルミニウム箔をエッチング処理により拡面化処理したもので、アルミニウム箔の両面が多孔質のエッチング層13となり、内部に隙間を有する構造となっている。また、アルミニウム箔の内部はエッチングされることなくアルミニウムの地金が残されており、このアルミニウム地金が残芯層14となる。   In FIG. 5, an electrode foil 1 is obtained by expanding an aluminum foil by etching treatment, and has a structure in which both surfaces of the aluminum foil become porous etching layers 13 and have gaps inside. Further, the inside of the aluminum foil is not etched and an aluminum ingot is left, and this aluminum ingot becomes the remaining core layer 14.

この電極箔1の長手方向の端部の近傍に第一の溝15が形成してある。この第一の溝15は、第一の実施の形態と同様、エッチング層13を機械的に切削し、残芯層14を露出することにより形成したものである。   A first groove 15 is formed in the vicinity of the end of the electrode foil 1 in the longitudinal direction. Similar to the first embodiment, the first groove 15 is formed by mechanically cutting the etching layer 13 and exposing the remaining core layer 14.

そして、第一の溝15より陽極部側の所定位置にレジスト材を注入する。レジスト材としては、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の液状の樹脂で熱硬化性のものを用いる。このレジスト材を注入すると、レジスト材はエッチング層13の隙間に浸透していき、残芯層14にまで到達する。また、陰極部12側に浸透したレジスト材は、第一の溝15の内壁面にまで浸透する。ここで、レジスト材自身の表面張力によって、エッチング層13の方向にレジスト材を引きつけるような力が働く。このため、レジスト材は第一の溝15に流れ出にくい状態となり、第一の溝15の内壁面にレジスト材が露出する程度で止まり、それ以上流れ出すことが防止される。   Then, a resist material is injected into a predetermined position on the anode portion side from the first groove 15. As the resist material, a thermosetting resin such as an acrylic resin or an epoxy resin is used. When this resist material is injected, the resist material penetrates into the gaps in the etching layer 13 and reaches the remaining core layer 14. Further, the resist material that has permeated the cathode portion 12 side penetrates to the inner wall surface of the first groove 15. Here, the surface tension of the resist material itself exerts a force that attracts the resist material in the direction of the etching layer 13. For this reason, the resist material becomes difficult to flow out into the first groove 15, stops at the extent that the resist material is exposed on the inner wall surface of the first groove 15, and is prevented from flowing out further.

この状態でレジスト材を硬化する。硬化することによって、レジスト層2が形成される。このレジスト層2によって、電極箔1は端部近傍の狭い領域の陽極部11と、一方端の広い領域の陰極部12に区分される   In this state, the resist material is cured. By curing, the resist layer 2 is formed. By this resist layer 2, the electrode foil 1 is divided into an anode portion 11 in a narrow region near the end portion and a cathode portion 12 in a wide region at one end.

以上のような工程によって、レジスト層2を形成し、その後は第一の実施の形態と同様に固体電解コンデンサを製造する。   The resist layer 2 is formed by the process as described above, and thereafter, a solid electrolytic capacitor is manufactured as in the first embodiment.

この発明の固体電解コンデンサの内部構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal structure of the solid electrolytic capacitor of this invention. この発明の固体電解コンデンサの要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the solid electrolytic capacitor of this invention. 従来の固体電解コンデンサの内部構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal structure of the conventional solid electrolytic capacitor. 従来の固体電解コンデンサにおけるレジスト材の流れを説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the flow of the resist material in the conventional solid electrolytic capacitor. この発明の第二の実施形態の固体電解コンデンサの要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the solid electrolytic capacitor of 2nd embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 電極箔
11 陽極部
12 陰極部
13 エッチング層
14 残芯層
15 第一の溝
16 第二の溝
17 溝
2 レジスト層
3 外装樹脂
5 陽極引き出し部
6 固体電解質層
7 導電体層
8 陽極端子
9 陰極端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode foil 11 Anode part 12 Cathode part 13 Etching layer 14 Remaining core layer 15 1st groove | channel 16 2nd groove | channel 17 groove | channel 2 Resist layer 3 Exterior resin 5 Anode lead-out part 6 Solid electrolyte layer 7 Conductor layer 8 Anode terminal 9 Cathode terminal

Claims (5)

弁作用金属の表面に形成したエッチング層に、固体電解質材料の浸透を防止するレジスト層を設けることにより陽極部と陰極部を区分し、このレジスト層により区分された陰極部の表面に誘電体酸化皮膜層、固体電解質層および導電体層を順次形成し、陽極部および導電体層にそれぞれ外部端子を電気的に接続した固体電解コンデンサにおいて、前記レジスト層の陰極部側にエッチング層を除去または圧縮して形成した第一の溝を有することを特徴とする固体電解コンデンサ。 The etching layer formed on the surface of the valve metal is provided with a resist layer that prevents the solid electrolyte material from penetrating, so that the anode part and the cathode part are separated, and dielectric oxidation is performed on the surface of the cathode part separated by the resist layer. In a solid electrolytic capacitor in which a coating layer, a solid electrolyte layer, and a conductor layer are sequentially formed, and external terminals are electrically connected to the anode part and the conductor layer, the etching layer is removed or compressed on the cathode part side of the resist layer. A solid electrolytic capacitor having a first groove formed as described above. 第一の溝よりも陽極部側にエッチング層を除去または圧縮して形成した第二の溝を有し、この第二の溝にレジスト層を形成したこと特徴とする請求項1に記載の固体電解コンデンサ。 2. The solid according to claim 1, further comprising a second groove formed by removing or compressing the etching layer closer to the anode portion than the first groove, and a resist layer is formed in the second groove. Electrolytic capacitor. 弁作用金属の表面に形成したエッチング層に、固体電解質の浸透を防止するレジスト層を設けることにより陽極部と陰極部を区分し、このレジスト層により区分された陰極部の表面に誘電体酸化皮膜層、固体電解質層および導電体層を順次形成し、陽極部および導電体層にそれぞれ外部端子を電気的に接続した固体電解コンデンサの製造方法において、エッチング層を除去または圧縮して形成した第一の溝を形成する工程と、レジスト層を第一の溝よりも陽極部側の所定位置に形成する工程と、陰極部の陽極酸化による誘電体酸化皮膜層を形成する工程と、固体電解質層を形成する工程を含む固体電解コンデンサの製造方法。 The etching layer formed on the surface of the valve action metal is provided with a resist layer that prevents the penetration of the solid electrolyte, so that the anode part and the cathode part are separated, and the dielectric oxide film is formed on the surface of the cathode part separated by the resist layer. In the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor in which a layer, a solid electrolyte layer, and a conductor layer are sequentially formed, and external terminals are electrically connected to the anode portion and the conductor layer, respectively, the first layer formed by removing or compressing the etching layer A step of forming a groove, a step of forming a resist layer at a predetermined position on the anode side of the first groove, a step of forming a dielectric oxide film layer by anodization of the cathode portion, and a solid electrolyte layer. A method of manufacturing a solid electrolytic capacitor including a forming step. 第一の溝よりも陽極部側にエッチング層を除去または圧縮して形成した第二の溝を有し、この第二の溝にレジスト層を形成したこと特徴とする請求項3に記載の固体電解コンデンサの製造方法。 4. The solid according to claim 3, further comprising a second groove formed by removing or compressing the etching layer closer to the anode part than the first groove, and forming a resist layer in the second groove. Manufacturing method of electrolytic capacitor. 第一の溝と第二の溝を同時に形成したことを特徴とする請求項4に記載の固体電解コンデンサの製造方法。 The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 4, wherein the first groove and the second groove are formed simultaneously.
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