Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7761133B2 - 固体電解コンデンサ、および固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7761133B2 - 固体電解コンデンサ、および固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

固体電解コンデンサ、および固体電解コンデンサの製造方法

Info

Publication number
JP7761133B2
JP7761133B2 JP2024511211A JP2024511211A JP7761133B2 JP 7761133 B2 JP7761133 B2 JP 7761133B2 JP 2024511211 A JP2024511211 A JP 2024511211A JP 2024511211 A JP2024511211 A JP 2024511211A JP 7761133 B2 JP7761133 B2 JP 7761133B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dam
forming
solid electrolytic
capacitor element
electrolytic capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2024511211A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2023188555A5 (ja
JPWO2023188555A1 (ja
Inventor
純一 佐藤
健一 鴛海
和豊 堀尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of JPWO2023188555A1 publication Critical patent/JPWO2023188555A1/ja
Publication of JPWO2023188555A5 publication Critical patent/JPWO2023188555A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7761133B2 publication Critical patent/JP7761133B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/008Terminals
    • H01G9/012Terminals specially adapted for solid capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/04Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/048Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/15Solid electrolytic capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description

本発明は、複数のコンデンサ素子の積層体を絶縁性樹脂でモールドした構成を備える固体電解コンデンサに関する。
特許文献1には、固体電解コンデンサの製造方法および固体電解コンデンサが記載されている。特許文献1に記載の固体電解コンデンサは、複数の平膜状のコンデンサ素子と複数の金属箔(陰極)とを備える。平膜状のコンデンサ素子は、箔状の弁作用金属基体、弁作用金属基体の多孔質部および表面に形成された誘電体層、誘電体層の表面に形成された固体電解質層を備える。
より具体的には、次の構成を備える。特許文献1における誘電体層の表面には、各素子領域の端部及び側部を被覆するマスク層が形成されている。このマスク層によって囲まれた領域に固体電解質層が形成されている。さらにこのマスク層に重なるように絶縁性接着層を形成し、この固体電解質層上に導電体層を形成している。
このように形成された平膜状のコンデンサ素子と金属箔とは交互に積層されており、これにより、素子積層体が形成される。素子積層体は、絶縁性樹脂によって封止されている。
特許文献2には、表面実装薄型コンデンサが記載されている。特許文献2に記載の表面実装薄型コンデンサの陰極部は、陽極(アルミニウム箔)の表面上に導電性ポリマー、グラファイト層、銀ペースト層を積層することによって形成される。この陽極(アルミニウム箔)と陰極部の境界にはレジスト樹脂が形成されている。このレジスト樹脂の一部を覆うように、絶縁性樹脂が形成されている。
特開2019-79866号公報 特開2009-129936号公報
しかしながら、特許文献1に示すような固体電解コンデンサにおいて平膜状のコンデンサ素子と誘電体層を表面に形成した弁金属基体(金属箔)とを積層する際、導電体層は濡れ広がる。この際、マスク層と固体電解質層との境界部に隙間が存在すると、誘電体層が露出する可能性がある。また、マスク層と固体電解質層との形成時にマスク層と固体電解質層との間に隙間が存在しない場合であっても、その後の積層時等の加熱加圧処理等によって、マスク層と固体電解質層が収縮する場合がある。すなわち、マスク層と固体電解質層との境界部が露出し、導電体層と弁金属基体が接触する虞がある。このことによって、漏れ電流が大きくなり、短絡する虞がある。
一方、特許文献2に示す表面実装薄型コンデンサは、上述のとおり陽極と陰極部との境界に形成されたレジスト樹脂の一部を覆うように絶縁性樹脂が形成されている。しかしながら、絶縁性樹脂はレジスト樹脂の一部を覆っているのみであるため、再化成を行った場合、レジスト樹脂、導電性ポリマーが収縮し、化成液がレジスト樹脂と導電性ポリマーとの間に入り込む。このことによって、レジスト樹脂と導電性ポリマーとの間には隙間ができる。このため、特許文献2の構成においても、特許文献1と同様の問題を生じる虞がある。
したがって、本発明の目的は、陽極と陰極との間の短絡を抑制し、高い信頼性を実現できる固体電解コンデンサを提供することにある。
この発明の固体電解コンデンサは、複数の平膜状のコンデンサ素子と複数の平膜状の陰極用電極箔とを導電性接着剤を介して交互に積層して形成されたシート積層体と、シート積層体を封止する絶縁性樹脂とを備える。平膜状のコンデンサ素子は、平膜状の陽極用電極箔と、陽極用電極箔の表面に形成された誘電体層と、誘電体層の表面に形成された第1ダムと、第1ダムで規制された領域内に形成された固体電解質層とを備える。導電性接着剤は、少なくとも第1ダムに重なる第2ダムで規制された領域内に形成される。第2ダムは、固体電解質層と第1ダムとの境界部を覆うように形成されている。
この構成を備えることで、導電性接着剤でコンデンサ素子と陰極用電極箔とを積層する場合においても、導電性接着剤が固体電解質層に接触することを抑制できる。すなわち、陽極と陰極との短絡が抑制される。
したがって、本発明の目的は、陽極と陰極との間の短絡を抑制し、高い信頼性を実現できる固体電解コンデンサを提供することにある。
図1は、第1の実施形態に係る固体電解コンデンサの構成を示す側面断面図である。 図2(A)は、個片化前のコンデンサ素子と陰極電極との組の構成を示す側面断面図であり、図2(B)は、個片化前のコンデンサ素子の構成を示す側面断面図であり、図2(C)は、個片化後のコンデンサ素子と陰極電極との組の構成を示す側面断面図である。 図3(A)は、本発明のコンデンサ素子と陰極電極との構造を概略的に示した図であり、図3(B)は、従来構成のコンデンサ素子と陰極電極との構造を概略的に示した図である。 図4(A)は、本発明のコンデンサ素子と陰極電極との構造を概略的に示した平面図であり、図4(B)は、従来構成のコンデンサ素子と陰極電極との構造を概略的に示した平面図である。 図5は、本実施形態に係る固体電解コンデンサの製造方法の概略フローの一例を示すフローチャートである。 図6は、コンデンサ素子シートの形成工程の一例を示すフローチャートである。 図7(A)は、個片化前のコンデンサ素子の陽極電極および誘電体層の形状を示す外観斜視図であり、図7(B)は、個片化前のコンデンサ素子の形状を示す外観斜視図である。 図8は、マルチ状態での外観図である。 図9は、個片化前の陰極電極の形状を示す外観斜視図である。 図10は、シート積層体の形成工程の一例を示すフローチャートである。 図11(A)、図11(B)は、コンデンサ素子シートに第2ダムを形成した状態を示す外観斜視図である。 図12(A)、図12(B)は、コンデンサ素子シートに第2ダムおよび接着剤を形成した状態を示す外観斜視図である。 図13(A)、図13(B)は、コンデンサ素子シートと陰極電極シートとを積層する状態を示す分解斜視図である。 図14(A)は、マルチ状態でのコンデンサ素子シートと陰極電極シートとの積層状態を示す分解斜視図であり、図14(B)は、マルチ状態でのコンデンサ素子シートと陰極電極シートとの積層状態を示す外観斜視図である。 図15は、マルチ状態でのコンデンサ素子シートと陰極電極シートとの状態を示す分解斜視図である。 図16(A)は、第2の実施形態における個片化前のコンデンサ素子と陰極電極との組の構成を示す側面断面図であり、図16(B)は、個片化前のコンデンサ素子の構成を示す側面断面図である。
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係る固体電解コンデンサ、および、この固体電解コンデンサの製造方法について、図を参照して説明する。
(固体電解コンデンサ1の概略的な構成の説明)
まず、本発明の実施形態に係る固体電解コンデンサの構造について説明する。図1は、第1の実施形態に係る固体電解コンデンサの構成を示す側面断面図である。なお、図1では、図を見やすくするため、絶縁性樹脂および外部電極のみをハッチングしている。図2(A)は、個片化前のコンデンサ素子と陰極電極との組の構成を示す側面断面図である。図2(B)は、個片化前のコンデンサ素子の構成を示す側面断面図である。図2(C)は、個片化後のコンデンサ素子と陰極電極との組の構成を示す側面断面図である。
図1、図2(A)、図2(B)、図2(C)に示すように、固体電解コンデンサ1は、コンデンサ素子積層体100、絶縁性樹脂50、外部電極61、および、外部電極62を備える。コンデンサ素子積層体100は、複数の平膜状のコンデンサ素子10、複数の平膜状の陰極電極20、第2ダム30、および、接着剤40を備える。なお、図1では、平膜状のコンデンサ素子10および陰極電極の個数(枚数)は、それぞれに4であるが、これに限るものではない。なお、陰極電極20が本発明における「陰極用電極箔」に対応する。図1、図2(A)、図2(B)、図2(C)における側面断面図は、図1におけるコンデンサ素子積層体100の天面101と底面102に直交する面による断面図である。
図2(B)に示すように、コンデンサ素子10は、平膜状の陽極電極11、誘電体層12、および、CP層(固体電解質層)13を備える。
図2では詳細な構造の図示は割愛されているが、陽極電極11は、多数の孔を備える。言い換えれば、陽極電極11は、ポーラス状態(多孔質体)である。陽極電極11の一方側の多孔質部分と芯金部分と他方側の多孔質部分の厚みの比は、1:1:1程度となっている。誘電体層12は、陽極電極11の外面を覆う。図2では陽極電極11の詳細な構造の図示が割愛されているため、誘電体層12は模式的に陽極電極11の巨視的な表面を覆っているように図示されている。実際には、誘電体層12は、陽極電極11の巨視的な表面のみならず、陽極電極11の多数の孔の表面も覆っている。なお、陽極電極11が本発明における「陽極用電極箔」に対応する。
CP層13は、誘電体層12の表面を覆う。CP層13は、枠状の第1ダム14の内部に形成されている。第1ダム14は、絶縁性を有する。第1ダム14によって、CP層13の形成領域が規制される。なお、第1の実施形態では、後述する製造方法で説明されるように、第1ダム14が枠状に形成された後、第1ダム14の内部にCP層13が形成される。しかしながら、例えば最初から個片化された状態でコンデンサ素子10を作成する場合など、コンデンサ素子10の製造方法によっては、第1ダム14は、枠状に形成されていなくてもよい。すなわち、第1ダム14は、1辺に形成されていてもよいし、角を有する2辺に形成されていてもよい。さらには、平面視において対向する2辺に形成されている構造であってもよい。
CP層13は、内層CP(内層固体電解質層)131と外層CP(外層固体電解質層)132との積層構造である。内層CP131は、誘電体層12の表面に形成され、外層CP132は、内層CP131の表面に形成される。
複数のコンデンサ素子10と複数の陰極電極20とは、それぞれの平膜面が平行になるように、且つ、平面視して重なり合うように交互に積層されている。
隣り合うコンデンサ素子10と陰極電極20との間には、第2ダム30および接着剤40が配設される。第2ダム30は、絶縁性を有する。接着剤40は、導電性を有する。なお、接着剤40が本発明における「導電性接着剤」に対応する。
第2ダム30は枠状である。接着剤40は、第2ダム30で規定される枠の内側に配設される。この接着剤40によって、隣り合うコンデンサ素子10と陰極電極20とは接着する。
図2(B)に示すように、第2ダム30は外層CP132に重なるように形成されている。言い換えれば、第1ダム14の端部と外層CP132の端部を覆うように形成されている。より詳細な構造については後述する。なお、第2ダム30は、例えば絶縁性樹脂等の絶縁材料からなる。
第2ダム30はダム調整部30Lを有する。このダム調整部30Lは第2ダム30を塗布する際の体積を制御するために用いられる。言い換えれば、ダム調整部30Lを用いることによって、積層時における第2ダム30の不必要な広がりが抑制される。この第2ダム30が不必要に押し広げられることによって、第2ダム30は、例えば陽極用貫通穴19C,19Lや、陰極用貫通穴29C,29L(詳細な構成を以下に示す)に入り込む。しかしながら、ダム調整部30Lを有することによって絶縁性樹脂50によるモールドを阻害し、成型不良が引き起こされることを抑制できる。
ダム調整部30Lは、印刷パターンによって形成される。ダム調整部30Lは貫通穴であっても、凹部のように第2ダム30に底面を有する形状であってもよい。また、第2ダム30の体積に応じてダム調整部30Lの大きさ(幅、長さ)を形成するとよい。
なお、コンデンサ素子10と陰極電極20を加熱加圧することによって、第2ダム30は押し広げられる。このことによって、ダム調整部30Lとその他の部分との厚みの差は小さくなる。
このような積層状態において、複数のコンデンサ素子10の第1端10E1(図2(C)参照)は、側面視して略同じ位置となる。同様に、複数のコンデンサ素子10の第2端10E2(図2(C)参照)は、側面視して略同じ位置となる。さらに、複数の陰極電極20の第1端20E1(図2(C)参照)は、側面視して略同じ位置となる。同様に、複数の陰極電極20の第2端20E2(図2(C)参照)は、側面視して略同じ位置となる。
複数のコンデンサ素子10の第1端10E1と複数の陰極電極20の第2端20E2とは、コンデンサ素子積層体100の第1端側に配置される。複数のコンデンサ素子10の第1端10E1は、複数の陰極電極20の第2端20E2よりも外方に突出している。
複数のコンデンサ素子10の第2端10E2と複数の陰極電極20の第1端20E1とは、コンデンサ素子積層体100の第2端側に配置される。複数の陰極電極20の第1端20E1は、複数のコンデンサ素子10の第2端10E2よりも外方に突出している。
このような構造によって、コンデンサ素子積層体100は実現される。
コンデンサ素子積層体100は、絶縁性樹脂50によって封止される。より具体的には、絶縁性樹脂50は、複数のコンデンサ素子10の第1端10E1(陽極電極11の第1端10E1)および複数の陰極電極20の第1端20E1を除き、コンデンサ素子積層体100を覆う。
外部電極61は、絶縁性樹脂50の第1端(陽極電極11の第1端10E1)を覆う。外部電極61は、複数のコンデンサ素子10の陽極電極11の第1端10E1に接続する。
外部電極62は、絶縁性樹脂50の第2端(陰極電極20の第1端20E1)を覆う。外部電極62は、複数の陰極電極20の第1端20E1に接続する。
以上の構成によって、固体電解コンデンサ1は実現される。
(固体電解コンデンサ1の詳細な構造の説明)
次に、図3(A)、図3(B)を用いて、固体電解コンデンサ1を構成するコンデンサ素子10と陰極電極20との詳細な構造を説明する。図3(A)は、コンデンサ素子10と陰極電極20との構造を概略的に示した側面断面図であり、上述した図2(A)の構造を拡大した図である。図3(B)は、従来構成によるコンデンサ素子10と陰極電極20との構造を概略的に示した側面断面図である。図3(A)、図3(B)においては、コンデンサ素子10に陰極電極20が配置される一方主面の構造を用いて説明するが、一方主面に対向する他方主面においても同様の構造である。図3(A)、図3(B)における側面断面図は、図1におけるコンデンサ素子積層体100の天面101と底面102に直交する面による断面図である。
なお、それぞれの構造は説明を分かりやすくするため、各構成を拡大し、かつ誇張して表現している。また、図3(A)、図3(B)では、コンデンサ素子10と陰極電極20を1組のみ図示しているが、固体電解コンデンサ1はこの組を複数積層して形成されている。
図3(A)に示すように、第1ダム14で囲まれる領域内に外層CP132が形成される。この第1ダム14で形成される領域の内側と外層CP132が形成された領域との境目には境界部BDが存在する。この境界部BDが存在することによって、誘電体層12が露出する。便宜的に、境界部BDと誘電体層12が露出している箇所は同じ部分を示している。
しかしながら、本発明においては、第2ダム30がこの境界部BDを覆うように形成されている。すなわち、誘電体層12が露出していた場合でも、この露出している部分には第2ダム30が入り込む。よって、誘電体層12は露出しない。
この構成のコンデンサ素子10と複数の陰極電極20とを接着剤40を介して積層することによって、接着剤40と陽極電極11との接触を抑制することができる。すなわち、陽極と陰極との短絡が抑制される。
次に、図3(A)、図4(A)、図4(B)を用いて、より詳細な構成について説明する。図4(A)は、コンデンサ素子10に接着剤40を配置した概要を示す平面図である。図4(B)は、従来構成におけるコンデンサ素子10に接着剤40を配置した概要を示す平面図である。なお、図4(A)、図4(B)においては、誘電体層12を分かり易く説明するため、他の図とハッチングを異ならせており、それぞれの構造は説明を分かりやすくするため、各構成を拡大し、かつ誇張して表現している。
図3(A)、図4(A)に示すように、第1ダム14の内周部14Pと、第2ダム30の内周部30Pの位置関係を比較する。本発明においては、内周部30Pは、内周部14Pよりも全周に亘って、距離dにおいてコンデンサ素子10の内部(平面視した内側)に形成されている。すなわち、第2ダム30は、距離dにおいて第1ダム14よりもコンデンサ素子10の内部に広がるように形成されている。なお、距離dは約50μmから約100μmの範囲であるとよい。
このように構成することで、境界部BDは第2ダム30によって覆われる。すなわち、接着剤40が加熱加圧等の処理によって濡れ広がった場合でも、接着剤40が誘電体層12(境界部BD)に接触しない。すなわち、陽極電極11と陰極電極20との短絡を抑制できる。
(固体電解コンデンサ1の製造方法)
上述の構成からなる固体電解コンデンサ1は、例えば、次のように製造される。図5は、本実施形態に係る固体電解コンデンサの製造方法の概略フローの一例を示すフローチャートである。
コンデンサ素子シートを形成する(図5:S11)。コンデンサ素子シートには、それぞれの異なる固体電解コンデンサ1を形成する複数のコンデンサ素子10が配列された状態で形成されている。
次に、コンデンサ素子シートと陰極電極シートとを接着剤40を挟んで積層し、シート積層体を形成する(図5:S12)。なお、陰極電極シートには、それぞれの異なる固体電解コンデンサ1を形成する複数の陰極電極20が配列された状態で形成されている。これにより、複数のコンデンサ素子積層体100が平面的に配列された構造体が形成される。言い換えれば、シート積層体とは、複数のコンデンサ素子積層体100が平面的に配列されたものである。
次に、シート積層体を絶縁性樹脂50で封止する(図5:S13)。詳細は後述するが、この際に、シート積層体の上面から下面までを貫通する貫通穴をシート積層体に備え、コンプレッションモールドによって樹脂封止を行う。
この絶縁性樹脂50での封止までは、固体電解コンデンサ1が個片化される前のマルチ状態(複数の固体電解コンデンサ1となるものが配列された状態)で行われる。
次に、絶縁性樹脂50で封止されたシート積層体を切断し、個片化する(図5:S14)。具体的には、後述する図13(B)に示す切断線E11、E12、S11、S12に沿って切断を行う。これにより、外部電極が形成されていない状態の複数の固体電解コンデンサ1(固体電解コンデンサ1の素体と称する)が形成される。この後、固体電解コンデンサ1の素体に絶縁性樹脂50の2次封止を行う。より具体的には、固体電解コンデンサ1の素体の側面(切断線S11、S12で切断した面(上面、下面、陽極電極11および陰極電極20が露出する端面とは異なる側面))を、絶縁性樹脂50の2次封止によって覆う。これにより、個片化時に不要に露出する陽極電極11および陰極電極20を絶縁性樹脂50で覆う。
次に、固体電解コンデンサ1の素体の端面に外部電極61および外部電極62を形成する(図5:S15)。
次に、各工程をより具体的に説明する。
(コンデンサ素子シートの形成工程)
図6は、コンデンサ素子シートの形成工程の一例を示すフローチャートである。図7(A)は、個片化前のコンデンサ素子の陽極電極および誘電体層の形状を示す外観斜視図であり、図7(B)は、個片化前のコンデンサ素子の形状を示す外観斜視図である。図8は、マルチ状態での外観図である。
陽極電極11に化成処理を行って、誘電体層12を形成する(図6:S111)。この際、陽極電極11の表面には、エッチングによって多数の孔が形成されており、陽極電極11の表面付近は多孔質体となっている。誘電体層12は、孔の内面も含めた陽極電極11の表面を覆っている。
次に、陽極電極11に陽極用貫通穴を形成する(図6:S112)。より具体的には、図7(A)に示すように、陽極電極11には、複数の円筒形の陽極用貫通穴19Cと、溝状の陽極用貫通穴19Lとが形成される。複数の円筒形の陽極用貫通穴19Cと、溝状の陽極用貫通穴19Lとは、複数の陽極電極11となる部分の並ぶ方向に沿って、交互に配列されている。複数の円筒形の陽極用貫通穴19Cは、陽極電極11の第1端10E1を実現する位置に形成され、溝状の陽極用貫通穴19Lは、隣り合う陽極電極11となる部分を跨ぐ位置、および、隣り合う陽極電極11の第2端10E2を実現する位置に形成される。
次に、誘電体層12の表面にCP層(固体電解質層)13を形成する(図6:S113)。より具体的には、図7(B)に示すように、枠状の開口を有する第1ダム14を形成する。そして、第1ダム14の開口内に、CP層13(内層CP131と外層CP132との積層構造)を形成する。
この構造は、図8に示すように、複数のコンデンサ素子10(陽極電極11、誘電体層12、CP層13、および、第1ダム14からなる構造体)が二次元で配列されたマルチ状態で行われる。
(陰極電極シートの形成工程)
図9は、個片化前の陰極電極の形状を示す外観斜視図である。
図9に示すように、陰極電極20には、複数の円筒形の陰極用貫通穴29Cと、溝状の陰極用貫通穴29Lとが形成される。複数の円筒形の陰極用貫通穴29Cと、溝状の陰極用貫通穴29Lとは、複数の陰極電極20となる部分の並ぶ方向に沿って、交互に配列されている。複数の円筒形の陰極用貫通穴29Cは、陰極電極20の第1端20E1を実現する位置に形成され、溝状の陰極用貫通穴29Lは、隣り合う陰極電極20となる部分を跨ぐ位置、および、隣り合う陰極電極20の第2端20E2を実現する位置に形成される。
(シート積層体の形成工程)
図10は、シート積層体の形成工程の一例を示すフローチャートである。図11は、コンデンサ素子シートに第2ダムを形成した状態を示す外観斜視図であり、図11(A)はマルチ状態を示し、図11(B)は1個のコンデンサ素子の部分を示す。図12は、コンデンサ素子シートに第2ダムおよび接着剤を形成した状態を示す外観斜視図であり、図12(A)はマルチ状態を示し、図12(B)は1個のコンデンサ素子の部分を示す。図13(A)、図13(B)は、コンデンサ素子シートと陰極電極シートとを積層する状態を示す分解斜視図である。図13(A)、図13(B)は、1個の固体電解コンデンサに該当する部分を示す。図14(A)は、マルチ状態でのコンデンサ素子シートと陰極電極シートとの積層状態を示す分解斜視図であり、図14(B)は、マルチ状態でのコンデンサ素子シートと陰極電極シートとの積層状態を示す外観斜視図である。図15は、コンデンサ素子シートと陰極電極シートとの積層し、加熱加圧した後の構成を示す図である。
シート積層体に第2ダム30を形成する(図10:S121)。より具体的には、図11(A)、図11(B)に示すように、枠状の開口を有する第2ダム30を形成する。第2ダム30は、第1ダム14に重なる位置に形成される。さらには、第2ダム30は、第1ダム14の内枠よりも内側の領域まで形成されている。ただし、後述する加熱加圧時において第2ダム30が第1ダム14の内枠よりも内側に広がる形状であれば、印刷時の形状はこれに限るものではない。
この際、第2ダム30は、ダム調整部30Lを有するように印刷パターンによって形成される。なお、図11(A)においては、ダム調整部30Lが第1ダム14の全体に形成されている例を示した。しかしながら、ダム調整部30Lが第1ダム14の全体に形成されていない構成であってもよい。すなわち、ダム調整部30Lの個数は、上述したダム調整部30Lの大きさと同様に、接着剤40の体積に応じて形成する構造であってもよい。
次に、図12(A)、図12(B)に示すように、第2ダム30の開口内に接着剤40を配設する(図10:S122)。
次に、図13(A)、図13(B)、図14(A)、図14(B)に示すように、コンデンサ素子シートと陰極電極シートとを交互に積層する(図10:S123)。より具体的には、コンデンサ素子シートと陰極電極シートとは、次の条件を満たすように積層される。
・積層方向に視て、コンデンサ素子シートにおける複数の円筒形の陽極用貫通穴19Cと、陰極電極シートにおける溝状の陰極用貫通穴29Lとは重なる。
・積層方向に視て、コンデンサ素子シートにおける溝状の陽極用貫通穴19Lと、陰極電極シートにおける複数の円筒形の陰極用貫通穴29Cとは重なる。
・積層方向に視て、コンデンサ素子シートにおける溝状の陽極用貫通穴19Lと、陰極電極シートにおける溝状の陰極用貫通穴29Lとは重なる。
そして、これらの貫通穴は、シート積層体に配列されたコンデンサ素子の個数に応じて複数形成される。したがって、シート積層体には、シート積層体の上面から下面まで貫通する貫通穴が複数形成される。
次に、シート積層体を加熱加圧する(図10:S124)。これにより、コンデンサ素子シートと陰極電極シートとが接着剤40によって接着され、シート積層体が形成される。図15に示すように、この加熱加圧によって、接着剤40は平面的に広がる。しかしながら、第2ダム30が境界部BDを覆っているので、接着剤40と陽極電極11との接触を抑制することができる。すなわち、陽極と陰極との短絡が抑制される。
また、この加熱加圧によって、第2ダム30に形成されていたダム調整部30Lは塞がれる。これにより、第2ダム30の厚みを調整でき、第2ダム30の厚みが不必要に高くなることを抑制できる。したがって、シート積層体の低背化が実現できる。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態に係る固体電解コンデンサについて、図を参照して説明する。図16(A)は、第2の実施形態における個片化前のコンデンサ素子と陰極電極との組の構成を示す側面断面図であり、図16(B)は、個片化前のコンデンサ素子の構成を示す側面断面図である。
図16(A)、図16(B)に示すように、第2の実施形態に係る固体電解コンデンサ1Aは、第1の実施形態に係る固体電解コンデンサ1に対して、陰極電極20Aに第3ダム210を有する点において異なる。固体電解コンデンサ1Aの他の構成は、固体電解コンデンサ1と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
図16(B)に示すように、陰極電極20Aは第3ダム210を備える。第3ダム210は、第2ダム30と同様に、例えば絶縁性樹脂等の絶縁材料からなる。
この陰極電極20Aとコンデンサ素子10とは、接着剤40を介して、加熱加圧することによって接着される。このような構成であっても、接着剤40と陽極電極11との接触を抑制できる。第3ダム210があることで、接着剤40が陰極電極20Aから外周に広がることをさらに抑制できる。
(固体電解コンデンサ1の各構成要素の具体的な材料等の一例の説明)
(コンデンサ素子10)
コンデンサ素子10、例えば以下の材料や厚みで実現される。
陽極電極11は、例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、ジルコニウム、マグネシウム等の金属単体、または、これらの金属を含む合金等からなる。なお、陽極電極11は、アルミニウムまたはアルミニウム合金であることが好ましい。陽極電極11は、いわゆる弁作用を示す弁作用金属であればよい。
陽極電極11は、平板状であることが好ましく、陽極電極11の芯部(多孔質体の孔が到達しない中心部)の厚みは、5μm以上、100μm以下であることが好ましい。多孔質部(多孔質体の孔が形成されている部)の厚さ(片面の厚さ)は、5μm以上、200μm以下であることが好ましい。
誘電体層12は、陽極電極11の酸化皮膜からなることが好ましい。誘電体層12は、例えば、陽極電極11にアルミニウム箔を用いる場合、ホウ酸、リン酸、アジピン酸、またはそれらのナトリウム塩、アンモニウム塩等を含む水溶液中で酸化させることで形成される。誘電体層12の厚みは1nm以上、100nm以下であることが好ましい。
内層CP131は、例えば、ピロール類、チオフェン類、アニリン類等を骨格とした導電性高分子、もしくはチオフェン類を骨格とする導電性高分子のPEDOT[ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)]等で実現され、ドーパントとなるポリスチレンスルホン酸(PSS)と複合化させたPEDOT:PSSの層であってもよい。内層CP131は、例えば、3,4-エチレンジオキシチオフェン等のモノマーを含む処理液を用いて、誘電体層12の表面にポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)等の重合膜を形成する方法や、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)等のポリマーの分散液を誘電体部の表面に塗布して乾燥させる方法等によって形成される。
外層CP132の厚みは、2μm以上、20μm以下であることが好ましい。外層CP132の材料は、内層CP131の材料と同様である。
接着剤40は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の絶縁性樹脂と、カーボンや銀等の導電性粒子との混合物を用いるとよい。なお、接着剤40は、導電性高分子の分散液、またはバインダーが添加された導電性高分子の分散液等を用いてもよい。
陰極電極20は、例えば、アルミ、チタン、銅、銀等で形成されている。陰極電極20の厚みは、例えば、陽極電極11の厚みよりも薄い、または同程度である。なお、陰極電極20の厚みはできるだけ薄いほうがよく、5μm~50μm程度であり、好ましくは約30μmである。
絶縁性樹脂50は、フィラーを含んでいてもよい。樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、液晶ポリマー等が好ましい。フィラーとしては、例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子、チタニア粒子、ジルコニア粒子などの絶縁性酸化物粒子等が好ましい。フィラーの最大径は、例えば30μm以上、40μm以下が望ましい。例えば、固形エポキシ樹脂とフェノール樹脂に、シリカ粒子を含む材料であることがより好ましい。
BD…境界部
d…距離
1、1A…固体電解コンデンサ
10…コンデンサ素子
10E1、20E1…第1端
10E2、20E2…第2端
11…陽極電極
12…誘電体層
14…第1ダム
14P…内周部
19C、19L…陽極用貫通穴
20、20A…陰極電極
29C、29L…陰極用貫通穴
30…第2ダム
30L…ダム調整部
30P…内周部
40…接着剤
50…絶縁性樹脂
61、62…外部電極
100…コンデンサ素子積層体
131…内層CP
132…外層CP
210…第3ダム

Claims (5)

  1. 複数の平膜状のコンデンサ素子と複数の平膜状の陰極用電極箔とを導電性接着剤を介して交互に積層して形成されたシート積層体と、
    前記シート積層体を封止する絶縁性樹脂と、
    を備え、
    前記平膜状のコンデンサ素子は、
    平膜状の陽極用電極箔と、
    前記陽極用電極箔の表面に形成された誘電体層と、
    前記誘電体層の表面に形成された絶縁性を有する第1ダムと、
    前記第1ダムで規制された領域内に形成された固体電解質層と、
    を備え、
    前記導電性接着剤は、少なくとも前記第1ダムに重なる絶縁性を有する第2ダムで規制された領域内に形成され、
    前記固体電解質層と前記第1ダムとの間の少なくとも一部に前記誘電体層が露出する境界部を有し、
    前記第2ダムは、前記境界部に充填されている、固体電解コンデンサ。
  2. 前記第2ダムには、ダム材が形成されていないダム調整部を有する、請求項1に記載の固体電解コンデンサ。
  3. 前記ダム調整部の大きさは、前記第2ダムの体積に応じて決定される、
    請求項2に記載の固体電解コンデンサ。
  4. 複数の平膜状のコンデンサ素子を形成する工程と、
    複数の平膜状の陰極用電極箔を形成する工程と、
    前記複数の平膜状のコンデンサ素子と前記複数の平膜の陰極用電極箔とを、導電性接着剤を介して交互に積層して、シート積層体を形成する工程と、
    前記シート積層体を絶縁性樹脂で封止する工程と、
    を有し、
    前記平膜状のコンデンサ素子を形成する工程は、
    平膜状の陽極用電極箔の表面に誘電体層を形成する工程と、
    前記誘電体層の表面に絶縁性を有する第1ダムを形成する工程と、
    前記第1ダムで規制された領域内に固体電解質層を形成する工程と、
    を有し、
    前記シート積層体を形成する工程は、
    少なくとも前記第1ダムに重なる絶縁性を有する第2ダムを形成する工程と、
    前記第2ダムで規制された領域内に前記導電性接着剤を形成する工程と、
    を有し、
    前記固体電解質層を形成する工程において、
    前記固体電解質層は、前記第1ダムとの間の少なくとも一部に前記誘電体層が露出する境界部を有するように形成されており、
    前記第2ダムを形成する工程において、
    前記第2ダムは、前記境界部に充填されている
    固体電解コンデンサの製造方法。
  5. 前記シート積層体を形成する工程において、
    前記第2ダムには、ダム材が形成されていないダム調整部が形成される、請求項4に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
JP2024511211A 2022-03-30 2022-12-08 固体電解コンデンサ、および固体電解コンデンサの製造方法 Active JP7761133B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022056207 2022-03-30
JP2022056207 2022-03-30
PCT/JP2022/045256 WO2023188555A1 (ja) 2022-03-30 2022-12-08 固体電解コンデンサ、および固体電解コンデンサの製造方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPWO2023188555A1 JPWO2023188555A1 (ja) 2023-10-05
JPWO2023188555A5 JPWO2023188555A5 (ja) 2024-11-27
JP7761133B2 true JP7761133B2 (ja) 2025-10-28

Family

ID=88200693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024511211A Active JP7761133B2 (ja) 2022-03-30 2022-12-08 固体電解コンデンサ、および固体電解コンデンサの製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7761133B2 (ja)
CN (1) CN223155823U (ja)
WO (1) WO2023188555A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017154374A1 (ja) 2016-03-10 2017-09-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 固体電解コンデンサおよびその製造方法
JP2020102651A (ja) 2020-03-24 2020-07-02 株式会社村田製作所 固体電解コンデンサ
JP2020145276A (ja) 2019-03-05 2020-09-10 株式会社村田製作所 固体電解コンデンサ
JP2020188147A (ja) 2019-05-15 2020-11-19 株式会社村田製作所 固体電解コンデンサの製造方法、及び、固体電解コンデンサ

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6724881B2 (ja) * 2017-10-20 2020-07-15 株式会社村田製作所 固体電解コンデンサの製造方法、及び、固体電解コンデンサ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017154374A1 (ja) 2016-03-10 2017-09-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 固体電解コンデンサおよびその製造方法
JP2020145276A (ja) 2019-03-05 2020-09-10 株式会社村田製作所 固体電解コンデンサ
JP2020188147A (ja) 2019-05-15 2020-11-19 株式会社村田製作所 固体電解コンデンサの製造方法、及び、固体電解コンデンサ
JP2020102651A (ja) 2020-03-24 2020-07-02 株式会社村田製作所 固体電解コンデンサ

Also Published As

Publication number Publication date
CN223155823U (zh) 2025-07-25
JPWO2023188555A1 (ja) 2023-10-05
WO2023188555A1 (ja) 2023-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10032567B2 (en) Solid-state electrolytic capacitor manufacturing method and solid-state electrolytic capacitor
WO2018066253A1 (ja) 固体電解コンデンサ
JP7761133B2 (ja) 固体電解コンデンサ、および固体電解コンデンサの製造方法
CN102859624B (zh) 固体电解电容器及其制造方法
JP7619540B1 (ja) コンデンサ素子
JP7619541B1 (ja) コンデンサ素子
JP7750382B2 (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JP7750381B2 (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
WO2026070017A1 (ja) 固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法
JP7419791B2 (ja) 固体電解コンデンサ
JP2023181685A (ja) 固体電解コンデンサ
WO2019156120A1 (ja) 電解コンデンサ
WO2026058571A1 (ja) 固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法
WO2024090047A1 (ja) 固体電解コンデンサ
WO2025142527A1 (ja) 固体電解コンデンサの製造方法、および固体電解コンデンサ
JP2010171261A (ja) 固体電解コンデンサ
JP7622919B1 (ja) コンデンサ素子製造用基板及びコンデンサ素子の製造方法
US20250174412A1 (en) Solid electrolytic capacitor
WO2025105152A1 (ja) 固体電解コンデンサ、および固体電解コンデンサの製造方法
WO2024135309A1 (ja) 固体電解コンデンサ
JP7729487B2 (ja) コンデンサアレイ
JP2025035684A (ja) 固体電解コンデンサ及び固体電解コンデンサの製造方法
JP2025186770A (ja) 固体電解コンデンサ素子、固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法
WO2023153424A1 (ja) 固体電解コンデンサ、および、固体電解コンデンサの製造方法
JP2007053206A (ja) 電子部品及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240918

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240918

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250916

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250929

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7761133

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150