固体電解コンデンサ、それを用いた積層コンデンサおよびその製造方法
【課題】 導電性高分子を固体電解質とするアルミ固体電解コンデンサにおいて小型、大容量、低インピーダンスの固体電解コンデンサ及び積層コンデンサを提供する。
【解決手段】 粗面化（エッチング）されたアルミニウム箔１全体、もしくは部分的に陽極酸化膜である酸化アルミニウム皮膜２を形成の後、固体電解質となる導電性高分子層３を形成し、その後、前記導電性高分子層３上に直接金属めっき層Ｉ（５ａ）を形成し、陰極部とする。一方で陽極酸化されていない粗面化（エッチング）されたアルミ箔上もしくは陽極酸化済みの粗面化（エッチング）されたアルミ箔１を研磨、もしくは陽極蒸着膜４を形成し、金属めっき層II（６ａ）を形成し、陽極部とする。その後、前記陽極部及び陰極部に金属めっき層III（７）を形成した素子構造である。また、前記素子を積層するため、前記金属めっき層III（７）の形成前に導電性ペーストを塗り接着させることにより積層する構造である。あるいは金属めっき層III（７）を形成した後溶融、接合により積層する構造である。
【解決手段】 粗面化（エッチング）されたアルミニウム箔１全体、もしくは部分的に陽極酸化膜である酸化アルミニウム皮膜２を形成の後、固体電解質となる導電性高分子層３を形成し、その後、前記導電性高分子層３上に直接金属めっき層Ｉ（５ａ）を形成し、陰極部とする。一方で陽極酸化されていない粗面化（エッチング）されたアルミ箔上もしくは陽極酸化済みの粗面化（エッチング）されたアルミ箔１を研磨、もしくは陽極蒸着膜４を形成し、金属めっき層II（６ａ）を形成し、陽極部とする。その後、前記陽極部及び陰極部に金属めっき層III（７）を形成した素子構造である。また、前記素子を積層するため、前記金属めっき層III（７）の形成前に導電性ペーストを塗り接着させることにより積層する構造である。あるいは金属めっき層III（７）を形成した後溶融、接合により積層する構造である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単板上アルミニウム箔を用いた薄型アルミ固体電解コンデンサに係わり、特に陰極部を前処理なしで直接金属めっき層を形成し、続いて陽極部に金属めっき層を形成し、高周波での低インピーダンス特性を実現し、かつまた、積層大容量化の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、高速化、デジタル化に伴って、コンデンサの分野においても小型、大容量で高周波特性のよい低インピーダンスなコンデンサが強く要求されている。
【０００３】
高周波領域で使用されるコンデンサは、従来、積層セラミックコンデンサが主体であったが、小型・大容量・低インピーダンス化のニーズに応じることができなかった。
【０００４】
また、大容量のコンデンサとしては、従来のアルミ電解コンデンサや、タンタル固体電解コンデンサなどの電解コンデンサがあるが、これらのコンデンサに用いられてきた電解液、電解質、例えば、二酸化マンガン等の比抵抗値が１Ω・ｃｍ〜１００Ω・ｃｍと高く（高周波領域でインピーダンスが十分に低いコンデンサを得ることが困難であった。
【０００５】
しかし近年、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子化合物を固体電解質に用いた固体電解コンデンサが開発された。導電性高分子化合物の固体電解質は、従来の二酸化マンガン等の金属酸化物半導体からなる固体電解質と比較して、０．０１Ω・ｃｍ〜０．１Ω・ｃｍと比抵抗値が低く、高周波領域でのインピーダンス値（Ｚ）は、用いた電解質の比抵抗値（ρ）と反比例（Ｚ∝１／ρ）するから、比抵抗値の小さい導電性高分子化合物を固体電解質とする固体電解コンデンサは、高周波領域でのインピーダンス値を低く抑えることが出来るため広く用いられている。
【０００６】
導電性高分子化合物を固体電解質とするアルミ固体電解コンデンサの一例として、平板型素子構造について記載すると、エッチング等によって粗面化した帯状アルミニウム箔の表面に陽極酸化皮膜層を形成し、所定の部分に陽極部と陰極部とを区分するための絶縁性樹脂帯を形成したのち、所定の部分に導電性高分子化合物膜を形成し、該導電性高分子膜上にグラファイト層、銀ペースト層を順次形成して、陰極部を構成する。しかるのち、該素子陰極部と外部陰極端子とを銀ペーストで接続する。前記絶縁性樹脂帯で区分された所定の陽極部は、はんだ付けが不可能なアルミニウム箔であるため、はんだ付け可能な金属板を超音波溶着、電気抵抗溶着、レーザー溶接等により、電気的接続を行っている。
【０００７】
前述した導電性高分子膜上に、形成する銀ペースト層は、硬化、接着性を保有させるために、エポキシ樹脂、フェノ−ル樹脂等を混合している。このため、純銀金属の導電率より低く、１／１０〜１／１００となってしまう欠点があった。また、陽極部のアルミニウム箔は、はんだ付けが不可能なため、はんだ付け可能な異種金属を前述した方法等により、電気的に接続する必要があった。
【０００８】
このため、工程が複雑であり、より低インピ−ダンスで、かつ薄型化するためには、銀ペースト層、陽極部に接続する異種金属の接続方法等に対する全く新しい方法の発明が必要であった。
【０００９】
また、床面積が制限されたボードの中で小型、大容量、低インピーダンス特性をもつため、特許文献１のような積層構造が必要とされるが、従来の銀ペースト、金属板では薄型化や導電率の影響によって低インピーダンス化が困難になっていた。
【００１０】
最近では、特許文献２のように該陰極部導電性高分子上にグラファイトを塗布したのちに金属めっきをする方法や、貴金属の蒸着膜を形成後、金属めっきをする方法もあるが、やはり該陰極部への前処理は界面抵抗を発生させ、更に素子の厚みも増加し、工数やコストもかかっていた。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−３５８０３９号公報
【特許文献２】特開２００４−８７８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明の技術的課題は、小スペースで大容量、低インピーダンスの積固体電解コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、エッチング等によって、粗面化したアルミニウム基体の表面に形成された陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上の予め定められた部分に形成された導電性高分子膜からなる固体電解質とを備えたアルミニウム固体電解コンデンサにおいて、前記導電性高分子膜上に形成した金属めっき層Ｉを備えた陰極部と、前記アルミニウム基体の他の部分に、蒸着膜及び金属めっき層IIを順次形成した陽極端子部と、前記陽極部及び陰極部上に夫々形成した金属めっき層Ｉ及び金属めっき層II上に夫々形成された金属めっき層IIIとを備えていることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００１４】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサにおいて、前記陽極端子部は、前記アルミニウム基体の表面に陽極酸化皮膜層が形成されていない状態で直接形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００１５】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサにおいて、前記蒸着膜は、カ−ボン蒸着膜、または白金、金等の金属蒸着膜の内のいずれか１つを含むことを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００１６】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサにおいて、前記金属めっき層Ｉ、及び前記金属めっき層IIは、ニッケル層及び銅層の２層構造、もしくは銅層の１層構造を備えていることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサにおいて、前記金属めっき層IIIは、銅及び錫の合金層であることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００１８】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサにおいて、前記合金層の融点は、２３０℃〜３５０℃であることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００１９】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサを複数個用いて積層した積層コンデンサであって、前記積層化する際、前記金属めっき層IIIの合金層を溶融して接合されていることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００２０】
また、本発明によれば、複数の固体電解コンデンサを積層化した積層コンデンサであって、前記固体電解コンデンサは、エッチング等で粗面化したアルミニウム基体の表面に形成された陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上の予め定められた部分に形成された導電性高分子膜からなる固体電解質とを備え、前記固体電解コンデンサはさらに、前記導電性高分子膜上に形成した金属めっき層Ｉを備えた陰極部と、前記アルミニウム基体の他の部分に、蒸着膜及び金属めっき層IIを順次形成した陽極端子部と、前記陽極部及び陰極部上に夫々形成した金属めっき層Ｉ及び金属めっき層II上に夫々形成された導電体層とを備え、前記複数の固体電解コンデンサは、積層化する際、前記金属めっき層Ｉ及び前記金属めっき層IIを形成したのち、前記導電体層としての導電性ペーストを用いて接合されていることを特徴とする積層コンデンサが得られる。
【００２１】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサを複数積層した積層コンデンサを製造する方法であって、アルミニウム化成箔を所定の形状に打ち抜き、アルミニウムフレームとし、前記フレーム上に、複数個の固体電解コンデンサ素子を形成したのち、前記フレームを所定の位置で積み重ね、銅及び錫の合金めっき層を加熱溶着により積層化し、所定の部分で切断し、積層化した固体電解コンデンサを製造することを特徴とする積層コンデンサの製造方法が得られる。
【００２２】
また、本発明によれば、前記積層コンデンサの製造方法において、前記合金層の融点が、２３０℃〜３５０℃であることを特徴とする積層コンデンサの製造方法が得られる。
【００２３】
さらに、本発明によれば、複数の固体電解コンデンサを積層化した積層コンデンサであって、前記固体電解コンデンサは、アルミニウム化成箔を所定の形状に打ち抜き、アルミニウムフレームとし、このアルミニウムフレームの表面に形成された陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上の予め定められた部分に形成された導電性高分子膜からなる固体電解質とを備え、前記固体電解コンデンサはさらに、前記導電性高分子膜上に形成した金属めっき層Ｉを備えた陰極部と、前記アルミニウム基体の他の部分に、蒸着膜及び金属めっき層IIを順次形成した陽極端子部と、前記陽極部及び陰極部上に夫々形成した金属めっき層Ｉ及び金属めっき層II上に夫々形成された導電体層とを備え、前記金属めっき層Ｉ、及び金属めっき層IIを形成したのち、前記フレームを所定の位置で積み重ね、導電体層として導電性ペーストで接合し、積層化したのち、予め定められた部分で切断し、積層化した固体電解コンデンサを製造することを特徴とする積層コンデンサの製造方法が得られる。
【００２４】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサにおいて、前記金属めっき層Ｉがグラファイト及び銅ペーストの二層で形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００２５】
また、本発明によれば、前記積層コンデンサにおいて、前記金属めっき層Ｉがグラファイト及び銅ペーストの二層で形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００２６】
さらに、本発明によれば、前記積層コンデンサの製造方法において、前記金属めっき層Ｉをグラファイト及び銅ペーストの二層で形成することを特徴とする積層コンデンサの製造方法が得られる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、固体電解コンデンサ素子の陰極部導電性高分子膜に直接金属めっき層を設けることにより、導電率の高い引出し電極として薄型化、低インピーダンス化の効果があり、また、この金属めっき層上銅めっき、又は銅、錫合金めっきを設けることにより導電率の高い金属でのみの積層型固体電解コンデンサを形成することができる。これにより、小スペースでの大容量、低インピーダンスのアルミ固体電解コンデンサが提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明について更に具体的に説明する。
【００２９】
図１は本発明の第１の実施の形態による銅めっき、銅及び錫の合金めっき（以下、銅・錫合金と呼ぶ）を施したアルミニウム固体電解コンデンサの素子を示す断面図、図２は本発明の第２の実施の形態によるニッケルめっき、銅めっき、銅・錫合金めっき）を施したアルミニウム固体電解コンデンサの素子を示す断面図、図３はアルミニウム金属基体にこの誘電体酸化皮膜を形成した後、固体電解質である導電性高分子層を形成した素子の基本構造を示す断面図である。図４は本発明の第３の実施の形態によるアルミニウム固体電解コンデンサの断面図、図５は従来技術によるアルミニウム固体電解コンデンサの断面図である。図６は、アルミニウム固体電解コンデンサのＥＳＲ特性を示す図である。図７は本発明の第４の実施の形態による積層コンデンサを示す断面図である。図８は本発明の第５の実施の形態による積層コンデンサの断面図である。図９は従来技術による積層コンデンサの断面図である。図１０は積層コンデンサのインピーダンスの周波数特性を示す図である。
【００３０】
図１〜図１０を参照すると、本発明においては、所定の形状の粗面化したアルミニウム箔１の表面に陽極酸化皮膜によって酸化アルミニウム皮膜２を形成した化成箔に、複数個の固体電解コンデンサ素子が形成できるように、所定の形状に打ち抜き、複数個の固体電解コンデンサ素子とする部分に導電性高分子膜を形成したアルミニウムフレームからなる基本素子２０のこの導電性高分子膜からなる導電性高分子層３上に直接銅めっきやニッケルめっきなどの金属めっきを施して金属めっき層Ｉを形成し、しかるのち、陽極酸化皮膜２上に蒸着層４を形成、もしくは、この陽極酸化皮膜２を研磨したのち、この陽極部に、一層もしくは複数層からなる金属めっき層IIを形成した後、銅・錫合金めっきからなる金属めっき層III（７）を最外表面層形成し、次いで、このフレームを所定の位置に積み重ねたのち、銅・錫合金めっき層を加熱・溶着により積層化し所定の部分で切断し、積層化した固体電解コンデンサ（積層コンデンサ１０５，１０６）を製造するものである。
【００３１】
具体的には、前記アルミフレーム陰極上に、導電性高分子形成後、陽極部をレジスト等１１によってマスキングし、しかるのちに、例えば、上村工業（株）製の硫酸銅電気めっき液、もしくはニッケル電気めっき液に浸漬する。ここで、この硫酸銅めっき液は硫酸、硫酸銅、塩酸、添加剤（スルカップＥＰＬ）の水溶液、ニッケル電気めっき液は硫酸ニッケル、塩化ニッケル、ほう酸の水溶液である。
【００３２】
しかるのちに陰極をこのアルミフレーム、陽極を銅、もしくはニッケル板として電圧０．１Ｖ〜１０Ｖを１分〜１２０分印加し、洗浄乾燥、該金属めっき膜を形成後、酸素遮断のため膜厚１〜２０μｍまで該工程を１〜１０Ｃｙｃｌｅ（サイクル）繰り返す。続いて、例えば、上村工業（株）製鉛フリー銅・錫合金めっき液に浸漬する。ここで、この鉛フリー銅・錫合金めっき液はＳｎ２＋、Ｃｕ２＋、遊離酸を含む水溶液である。しかるのちに陰極を該アルミフレーム、陽極をスズ板として電圧０．１Ｖ〜２０Ｖを１分〜６０分印加し、銅、錫合金めっき膜を得る。
【００３３】
これらの陰極部銅、銅・錫合金めっき膜は従来のグラファイト、銀ペーストの導電率１．０×１０２〜１０４、１．５４×１０４Ｓ／ｃｍに比べ、０．９〜５．６×１０５Ｓ／ｃｍと高く、また、銀ペースト膜よりも薄く形成できるので導電率σ＝１／ρ（比抵抗）、Ｒ＝ρ・ｌ／Ｓから、より低インピーダンスの特性を得ることができると考えられる。
【００３４】
陽極部アルミニウム金属基体あるいはその表面に形成された誘電体酸化皮膜２上へのＣｕめっき方法について下記に示す。
【００３５】
前記の陰極部に銅、錫めっき層を施した後、陰極部をレジスト等１１でマスキングし、その後陽極部に金や白金、銀などの貴金属もしくはカーボンを蒸着して陽極蒸着膜４を設ける。またはエッチング等によって粗面化したアルミニウム箔上に陽極酸化皮膜２を形成する工程において部分的にレジスト１１でマスキングを施し、酸化皮膜２を形成しない方法や、前記陽極酸化皮膜２を研磨する方法、またはジンケート処理としてまず前記陰極部をマスキングした後、酸化皮膜２が形成された陽極部を硝酸や硫酸などの強酸に１０〜３００秒浸漬後、よく水洗し、しかるのちジンケート処理液に１０〜３００秒浸漬後、よく水洗し、乾燥して前記酸化皮膜を除去する。なお、このジンケート処理は浸漬、水洗、乾燥を数回繰り返す方法も効果がある。この陽極蒸着膜４、もしくは酸化皮膜２の形成されていない陽極部において、前記銅めっき液もしくはニッケルめっき液に浸漬して陰極部と同様に銅もしくはニッケルめっきからなる金属めっき層IIを形成し、また銅、錫合金めっきも陰極部と同様に形成する。
【００３６】
また、前記陰極部の金属めっき層Ｉは、銅、ニッケル、もしくはニッケルの後、銅形成したものからなり、陽極部の金属めっき層IIは、銅、ニッケル、もしくはニッケルの後銅形成したものからなり、この金属めっき層IIを形成後、金属めっき層IIIの銅、錫合金めっきをこれら陰極部及び陽極部同時に形成する方法もある。
【００３７】
前記金属めっき層III形成後、所定のフレームから素子のサイズに切り出したのち、素子を複数枚重ね、２３０℃〜３５０℃で陽極部及び陰極部それぞれの銅、錫合金めっき層を溶融、溶接させ、目的の大容量低インピーダンスの積層型アルミ電解コンデンサ（積層コンデンサ１０５，１０６）を形成する。
【００３８】
また、前記金属めっき層Ｉ、II形成後導電性ペースト９で接着して積層型アルミ電解コンデンサを形成する方法もある。かかる方法により得たアルミニウム固体電解コンデンサは課題であったはんだとの接触の改善、薄型化を特徴とするコンデンサである。
【００３９】
以下、本発明の具体例について、図面を用いて詳細を記載する。
【００４０】
すなわち、本発明の例では、図３から図１もしくは図２への素子構造変化およびその形成方法を示している。
【００４１】
以下、金属めっき層Ｉ，II及びIIIとして、銅、ニッケルめっき及び銅、錫合金めっきを用いた製造例について、図面を参照して述べる。
【００４２】
（例１）
図３における基本素子２０は、粗面化によって誘電体酸化皮膜２を形成したアルミニウム箔１の誘電体酸化皮膜２上に、導電性高分子膜からなる導電性高分子層３が形成されている。なお、符号１１は陽極部分と陰極部分とを区分するためのレジストである。この導電性高分子膜形成後の基本素子２０において、図１に示すように、陰極部導電性高分子層３上に直接金属めっき層Ｉ（５ａ）として銅めっき層を形成した。また、前記陰極部導電性高分子層３上にグラファイト層５ｂを形成したのち金属めっき層Ｉ・５ａとして、銅めっき層を形成した。また、それぞれについて陽極部銅めっき前処理をジンケート処理、金蒸着、白金蒸着、カーボン蒸着による陽極蒸着膜４、またマスキングによる陽極の酸化皮膜を形成しないもの、酸化皮膜の研磨それぞれで処理したのちに同じ印加電圧、印加電圧時間で銅めっきを施し、金属めっき層II（６ａ）を形成した。その後、融点が約２３０℃〜３５０℃の銅、錫合金めっきを形成した各アルミニウム固体電解コンデンサについて１２０Ｈｚでの容量、１ｋＨｚでのＥＳＲ，１００ｋＨｚでのＥＳＲを測定した。その結果を下記表１，２に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
（例２）
図１に示すように、前記銅めっき方法にて形成したポリピロール上の金属めっき層Ｉ（５ａ）及び金属蒸着層４上の金属めっき層II（６ａ）を夫々銅めっきとし、金属めっき層III（７）を銅、錫合金めっき層で形成した素子１０１と、図２に示すように、基本素子上に金属めっき層Ｉの第１層５ａとして、ニッケルめっき、第１層５ａ上の第２層５ｂとして、銅めっきを形成し、一方、同様に前記金属めっき層IIの第１層６ａとして、ニッケルめっき、第１層６ａ上の第２層６ｂを銅めっきとし、前記金属めっき層III（７）を銅・錫合金めっき層で形成した素子１０２と、図４に示すように、前記銅めっき方法にて形成したポリピロール層上のグラファイト層８、その上の金属めっき層Ｉ（５ａ）として銅めっき、陽極部は陽極蒸着膜４上に金属めっき層IIとして、銅めっきで形成した素子１０４を用意した。また、図５に示すように、陰極部の導電性高分子層３をポリピロールとし、外部引き出し電極を前記グラファイト層８とＡｇペーストからなる導電性ペースト層９で形成した素子１０３を用意した。
【００４６】
夫々の素子１０１，１０２，１０３及び１０４の夫々のＥＳＲの周波数特性を測定した。その結果を図６に示す。
【００４７】
（例３）
図７に示すフレ−ム上に、複数個の固体電解コンデンサ素子１０１を形成したのち、このフレ−ムを所定の位置で積み重ね、金属めっき層III（７）として、銅・錫合金めっき層７を２３０℃〜３５０℃で加熱溶融して接着した本発明の５枚積層コンデンサ（素子）１０５を作製した。
【００４８】
また、図８に示すフレ−ムを所定の位置で積み重ね、この固体電解コンデンサ１０７を導電性ペ−ストで接合し、積層化したのち、所定の部分で切断し、積層化した本発明の５枚積層コンデンサ１０６を作製した。
【００４９】
なお、比較のために、図９に示す従来のグラファイト、銀ペースト、端子板を用いた５枚積層コンデンサ１０８を作製した。
【００５０】
図１０は夫々の積層コンデンサ１０５，１０６，及び１０８の周波数−インピーダンス特性を示している。
【００５１】
図１０に示すように、本発明の積層コンデンサ１０５は積層コンデンサ１０６よりも、そのインピーダンスが各周波数帯域に比べて低く、また、積層コンデンサ１０６は、従来技術による積層コンデンサ１０８よりも、各周波数帯域において、インピーダンスが低いことが理解できる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上の説明の通り、本発明に係るアルミニウム固体電解コンデンサ及び積層コンデンサは、高周波用の電子機器で用いられるコンデンサとして最適である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施の形態による銅めっき、銅・錫合金めっきを施したアルミニウム固体電解コンデンサの素子を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態によるニッケルめっき、銅めっき、銅、錫合金めっきを施したアルミニウム固体電解コンデンサの素子を示す断面図である。
【図３】アルミニウム金属基体にこの誘電体酸化皮膜を形成した後、固体電解質である導電性高分子層を形成した素子の基本構造（基本素子）を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態によるアルミニウム固体電解コンデンサの断面図である。
【図５】従来技術によるアルミニウム固体電解コンデンサの断面図である。
【図６】図６はアルミニウム固体電解コンデンサのＥＳＲ特性を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態による積層コンデンサを示す断面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態による積層コンデンサの断面図である。
【図９】従来技術による積層コンデンサの断面図である。
【図１０】積層コンデンサのインピーダンスの周波数特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 粗面化（エッチング）したアルミニウム箔
２ 酸化アルミニウム皮膜
３ 導電性高分子層
４ 陽極蒸着膜
５，５ａ，５ｂ 金属めっき層Ｉ
６，６ａ，６ｂ 金属めっき層II
７ 金属めっき層III
８ グラファイト層
９ 導電性ペースト層
１０ 陽極端子
２０ 基本素子
１０１，１０２，１０３，１０４，１０７ アルミニウム固体電解コンデンサ
１０５，１０６，１０８ 積層コンデンサ（積層形アルミニウム固体電解コンデンサ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単板上アルミニウム箔を用いた薄型アルミ固体電解コンデンサに係わり、特に陰極部を前処理なしで直接金属めっき層を形成し、続いて陽極部に金属めっき層を形成し、高周波での低インピーダンス特性を実現し、かつまた、積層大容量化の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、高速化、デジタル化に伴って、コンデンサの分野においても小型、大容量で高周波特性のよい低インピーダンスなコンデンサが強く要求されている。
【０００３】
高周波領域で使用されるコンデンサは、従来、積層セラミックコンデンサが主体であったが、小型・大容量・低インピーダンス化のニーズに応じることができなかった。
【０００４】
また、大容量のコンデンサとしては、従来のアルミ電解コンデンサや、タンタル固体電解コンデンサなどの電解コンデンサがあるが、これらのコンデンサに用いられてきた電解液、電解質、例えば、二酸化マンガン等の比抵抗値が１Ω・ｃｍ〜１００Ω・ｃｍと高く（高周波領域でインピーダンスが十分に低いコンデンサを得ることが困難であった。
【０００５】
しかし近年、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子化合物を固体電解質に用いた固体電解コンデンサが開発された。導電性高分子化合物の固体電解質は、従来の二酸化マンガン等の金属酸化物半導体からなる固体電解質と比較して、０．０１Ω・ｃｍ〜０．１Ω・ｃｍと比抵抗値が低く、高周波領域でのインピーダンス値（Ｚ）は、用いた電解質の比抵抗値（ρ）と反比例（Ｚ∝１／ρ）するから、比抵抗値の小さい導電性高分子化合物を固体電解質とする固体電解コンデンサは、高周波領域でのインピーダンス値を低く抑えることが出来るため広く用いられている。
【０００６】
導電性高分子化合物を固体電解質とするアルミ固体電解コンデンサの一例として、平板型素子構造について記載すると、エッチング等によって粗面化した帯状アルミニウム箔の表面に陽極酸化皮膜層を形成し、所定の部分に陽極部と陰極部とを区分するための絶縁性樹脂帯を形成したのち、所定の部分に導電性高分子化合物膜を形成し、該導電性高分子膜上にグラファイト層、銀ペースト層を順次形成して、陰極部を構成する。しかるのち、該素子陰極部と外部陰極端子とを銀ペーストで接続する。前記絶縁性樹脂帯で区分された所定の陽極部は、はんだ付けが不可能なアルミニウム箔であるため、はんだ付け可能な金属板を超音波溶着、電気抵抗溶着、レーザー溶接等により、電気的接続を行っている。
【０００７】
前述した導電性高分子膜上に、形成する銀ペースト層は、硬化、接着性を保有させるために、エポキシ樹脂、フェノ−ル樹脂等を混合している。このため、純銀金属の導電率より低く、１／１０〜１／１００となってしまう欠点があった。また、陽極部のアルミニウム箔は、はんだ付けが不可能なため、はんだ付け可能な異種金属を前述した方法等により、電気的に接続する必要があった。
【０００８】
このため、工程が複雑であり、より低インピ−ダンスで、かつ薄型化するためには、銀ペースト層、陽極部に接続する異種金属の接続方法等に対する全く新しい方法の発明が必要であった。
【０００９】
また、床面積が制限されたボードの中で小型、大容量、低インピーダンス特性をもつため、特許文献１のような積層構造が必要とされるが、従来の銀ペースト、金属板では薄型化や導電率の影響によって低インピーダンス化が困難になっていた。
【００１０】
最近では、特許文献２のように該陰極部導電性高分子上にグラファイトを塗布したのちに金属めっきをする方法や、貴金属の蒸着膜を形成後、金属めっきをする方法もあるが、やはり該陰極部への前処理は界面抵抗を発生させ、更に素子の厚みも増加し、工数やコストもかかっていた。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−３５８０３９号公報
【特許文献２】特開２００４−８７８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明の技術的課題は、小スペースで大容量、低インピーダンスの積固体電解コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、エッチング等によって、粗面化したアルミニウム基体の表面に形成された陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上の予め定められた部分に形成された導電性高分子膜からなる固体電解質とを備えたアルミニウム固体電解コンデンサにおいて、前記導電性高分子膜上に形成した金属めっき層Ｉを備えた陰極部と、前記アルミニウム基体の他の部分に、蒸着膜及び金属めっき層IIを順次形成した陽極端子部と、前記陽極部及び陰極部上に夫々形成した金属めっき層Ｉ及び金属めっき層II上に夫々形成された金属めっき層IIIとを備えていることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００１４】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサにおいて、前記陽極端子部は、前記アルミニウム基体の表面に陽極酸化皮膜層が形成されていない状態で直接形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００１５】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサにおいて、前記蒸着膜は、カ−ボン蒸着膜、または白金、金等の金属蒸着膜の内のいずれか１つを含むことを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００１６】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサにおいて、前記金属めっき層Ｉ、及び前記金属めっき層IIは、ニッケル層及び銅層の２層構造、もしくは銅層の１層構造を備えていることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサにおいて、前記金属めっき層IIIは、銅及び錫の合金層であることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００１８】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサにおいて、前記合金層の融点は、２３０℃〜３５０℃であることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００１９】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサを複数個用いて積層した積層コンデンサであって、前記積層化する際、前記金属めっき層IIIの合金層を溶融して接合されていることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００２０】
また、本発明によれば、複数の固体電解コンデンサを積層化した積層コンデンサであって、前記固体電解コンデンサは、エッチング等で粗面化したアルミニウム基体の表面に形成された陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上の予め定められた部分に形成された導電性高分子膜からなる固体電解質とを備え、前記固体電解コンデンサはさらに、前記導電性高分子膜上に形成した金属めっき層Ｉを備えた陰極部と、前記アルミニウム基体の他の部分に、蒸着膜及び金属めっき層IIを順次形成した陽極端子部と、前記陽極部及び陰極部上に夫々形成した金属めっき層Ｉ及び金属めっき層II上に夫々形成された導電体層とを備え、前記複数の固体電解コンデンサは、積層化する際、前記金属めっき層Ｉ及び前記金属めっき層IIを形成したのち、前記導電体層としての導電性ペーストを用いて接合されていることを特徴とする積層コンデンサが得られる。
【００２１】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサを複数積層した積層コンデンサを製造する方法であって、アルミニウム化成箔を所定の形状に打ち抜き、アルミニウムフレームとし、前記フレーム上に、複数個の固体電解コンデンサ素子を形成したのち、前記フレームを所定の位置で積み重ね、銅及び錫の合金めっき層を加熱溶着により積層化し、所定の部分で切断し、積層化した固体電解コンデンサを製造することを特徴とする積層コンデンサの製造方法が得られる。
【００２２】
また、本発明によれば、前記積層コンデンサの製造方法において、前記合金層の融点が、２３０℃〜３５０℃であることを特徴とする積層コンデンサの製造方法が得られる。
【００２３】
さらに、本発明によれば、複数の固体電解コンデンサを積層化した積層コンデンサであって、前記固体電解コンデンサは、アルミニウム化成箔を所定の形状に打ち抜き、アルミニウムフレームとし、このアルミニウムフレームの表面に形成された陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上の予め定められた部分に形成された導電性高分子膜からなる固体電解質とを備え、前記固体電解コンデンサはさらに、前記導電性高分子膜上に形成した金属めっき層Ｉを備えた陰極部と、前記アルミニウム基体の他の部分に、蒸着膜及び金属めっき層IIを順次形成した陽極端子部と、前記陽極部及び陰極部上に夫々形成した金属めっき層Ｉ及び金属めっき層II上に夫々形成された導電体層とを備え、前記金属めっき層Ｉ、及び金属めっき層IIを形成したのち、前記フレームを所定の位置で積み重ね、導電体層として導電性ペーストで接合し、積層化したのち、予め定められた部分で切断し、積層化した固体電解コンデンサを製造することを特徴とする積層コンデンサの製造方法が得られる。
【００２４】
また、本発明によれば、前記固体電解コンデンサにおいて、前記金属めっき層Ｉがグラファイト及び銅ペーストの二層で形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００２５】
また、本発明によれば、前記積層コンデンサにおいて、前記金属めっき層Ｉがグラファイト及び銅ペーストの二層で形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサが得られる。
【００２６】
さらに、本発明によれば、前記積層コンデンサの製造方法において、前記金属めっき層Ｉをグラファイト及び銅ペーストの二層で形成することを特徴とする積層コンデンサの製造方法が得られる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、固体電解コンデンサ素子の陰極部導電性高分子膜に直接金属めっき層を設けることにより、導電率の高い引出し電極として薄型化、低インピーダンス化の効果があり、また、この金属めっき層上銅めっき、又は銅、錫合金めっきを設けることにより導電率の高い金属でのみの積層型固体電解コンデンサを形成することができる。これにより、小スペースでの大容量、低インピーダンスのアルミ固体電解コンデンサが提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明について更に具体的に説明する。
【００２９】
図１は本発明の第１の実施の形態による銅めっき、銅及び錫の合金めっき（以下、銅・錫合金と呼ぶ）を施したアルミニウム固体電解コンデンサの素子を示す断面図、図２は本発明の第２の実施の形態によるニッケルめっき、銅めっき、銅・錫合金めっき）を施したアルミニウム固体電解コンデンサの素子を示す断面図、図３はアルミニウム金属基体にこの誘電体酸化皮膜を形成した後、固体電解質である導電性高分子層を形成した素子の基本構造を示す断面図である。図４は本発明の第３の実施の形態によるアルミニウム固体電解コンデンサの断面図、図５は従来技術によるアルミニウム固体電解コンデンサの断面図である。図６は、アルミニウム固体電解コンデンサのＥＳＲ特性を示す図である。図７は本発明の第４の実施の形態による積層コンデンサを示す断面図である。図８は本発明の第５の実施の形態による積層コンデンサの断面図である。図９は従来技術による積層コンデンサの断面図である。図１０は積層コンデンサのインピーダンスの周波数特性を示す図である。
【００３０】
図１〜図１０を参照すると、本発明においては、所定の形状の粗面化したアルミニウム箔１の表面に陽極酸化皮膜によって酸化アルミニウム皮膜２を形成した化成箔に、複数個の固体電解コンデンサ素子が形成できるように、所定の形状に打ち抜き、複数個の固体電解コンデンサ素子とする部分に導電性高分子膜を形成したアルミニウムフレームからなる基本素子２０のこの導電性高分子膜からなる導電性高分子層３上に直接銅めっきやニッケルめっきなどの金属めっきを施して金属めっき層Ｉを形成し、しかるのち、陽極酸化皮膜２上に蒸着層４を形成、もしくは、この陽極酸化皮膜２を研磨したのち、この陽極部に、一層もしくは複数層からなる金属めっき層IIを形成した後、銅・錫合金めっきからなる金属めっき層III（７）を最外表面層形成し、次いで、このフレームを所定の位置に積み重ねたのち、銅・錫合金めっき層を加熱・溶着により積層化し所定の部分で切断し、積層化した固体電解コンデンサ（積層コンデンサ１０５，１０６）を製造するものである。
【００３１】
具体的には、前記アルミフレーム陰極上に、導電性高分子形成後、陽極部をレジスト等１１によってマスキングし、しかるのちに、例えば、上村工業（株）製の硫酸銅電気めっき液、もしくはニッケル電気めっき液に浸漬する。ここで、この硫酸銅めっき液は硫酸、硫酸銅、塩酸、添加剤（スルカップＥＰＬ）の水溶液、ニッケル電気めっき液は硫酸ニッケル、塩化ニッケル、ほう酸の水溶液である。
【００３２】
しかるのちに陰極をこのアルミフレーム、陽極を銅、もしくはニッケル板として電圧０．１Ｖ〜１０Ｖを１分〜１２０分印加し、洗浄乾燥、該金属めっき膜を形成後、酸素遮断のため膜厚１〜２０μｍまで該工程を１〜１０Ｃｙｃｌｅ（サイクル）繰り返す。続いて、例えば、上村工業（株）製鉛フリー銅・錫合金めっき液に浸漬する。ここで、この鉛フリー銅・錫合金めっき液はＳｎ２＋、Ｃｕ２＋、遊離酸を含む水溶液である。しかるのちに陰極を該アルミフレーム、陽極をスズ板として電圧０．１Ｖ〜２０Ｖを１分〜６０分印加し、銅、錫合金めっき膜を得る。
【００３３】
これらの陰極部銅、銅・錫合金めっき膜は従来のグラファイト、銀ペーストの導電率１．０×１０２〜１０４、１．５４×１０４Ｓ／ｃｍに比べ、０．９〜５．６×１０５Ｓ／ｃｍと高く、また、銀ペースト膜よりも薄く形成できるので導電率σ＝１／ρ（比抵抗）、Ｒ＝ρ・ｌ／Ｓから、より低インピーダンスの特性を得ることができると考えられる。
【００３４】
陽極部アルミニウム金属基体あるいはその表面に形成された誘電体酸化皮膜２上へのＣｕめっき方法について下記に示す。
【００３５】
前記の陰極部に銅、錫めっき層を施した後、陰極部をレジスト等１１でマスキングし、その後陽極部に金や白金、銀などの貴金属もしくはカーボンを蒸着して陽極蒸着膜４を設ける。またはエッチング等によって粗面化したアルミニウム箔上に陽極酸化皮膜２を形成する工程において部分的にレジスト１１でマスキングを施し、酸化皮膜２を形成しない方法や、前記陽極酸化皮膜２を研磨する方法、またはジンケート処理としてまず前記陰極部をマスキングした後、酸化皮膜２が形成された陽極部を硝酸や硫酸などの強酸に１０〜３００秒浸漬後、よく水洗し、しかるのちジンケート処理液に１０〜３００秒浸漬後、よく水洗し、乾燥して前記酸化皮膜を除去する。なお、このジンケート処理は浸漬、水洗、乾燥を数回繰り返す方法も効果がある。この陽極蒸着膜４、もしくは酸化皮膜２の形成されていない陽極部において、前記銅めっき液もしくはニッケルめっき液に浸漬して陰極部と同様に銅もしくはニッケルめっきからなる金属めっき層IIを形成し、また銅、錫合金めっきも陰極部と同様に形成する。
【００３６】
また、前記陰極部の金属めっき層Ｉは、銅、ニッケル、もしくはニッケルの後、銅形成したものからなり、陽極部の金属めっき層IIは、銅、ニッケル、もしくはニッケルの後銅形成したものからなり、この金属めっき層IIを形成後、金属めっき層IIIの銅、錫合金めっきをこれら陰極部及び陽極部同時に形成する方法もある。
【００３７】
前記金属めっき層III形成後、所定のフレームから素子のサイズに切り出したのち、素子を複数枚重ね、２３０℃〜３５０℃で陽極部及び陰極部それぞれの銅、錫合金めっき層を溶融、溶接させ、目的の大容量低インピーダンスの積層型アルミ電解コンデンサ（積層コンデンサ１０５，１０６）を形成する。
【００３８】
また、前記金属めっき層Ｉ、II形成後導電性ペースト９で接着して積層型アルミ電解コンデンサを形成する方法もある。かかる方法により得たアルミニウム固体電解コンデンサは課題であったはんだとの接触の改善、薄型化を特徴とするコンデンサである。
【００３９】
以下、本発明の具体例について、図面を用いて詳細を記載する。
【００４０】
すなわち、本発明の例では、図３から図１もしくは図２への素子構造変化およびその形成方法を示している。
【００４１】
以下、金属めっき層Ｉ，II及びIIIとして、銅、ニッケルめっき及び銅、錫合金めっきを用いた製造例について、図面を参照して述べる。
【００４２】
（例１）
図３における基本素子２０は、粗面化によって誘電体酸化皮膜２を形成したアルミニウム箔１の誘電体酸化皮膜２上に、導電性高分子膜からなる導電性高分子層３が形成されている。なお、符号１１は陽極部分と陰極部分とを区分するためのレジストである。この導電性高分子膜形成後の基本素子２０において、図１に示すように、陰極部導電性高分子層３上に直接金属めっき層Ｉ（５ａ）として銅めっき層を形成した。また、前記陰極部導電性高分子層３上にグラファイト層５ｂを形成したのち金属めっき層Ｉ・５ａとして、銅めっき層を形成した。また、それぞれについて陽極部銅めっき前処理をジンケート処理、金蒸着、白金蒸着、カーボン蒸着による陽極蒸着膜４、またマスキングによる陽極の酸化皮膜を形成しないもの、酸化皮膜の研磨それぞれで処理したのちに同じ印加電圧、印加電圧時間で銅めっきを施し、金属めっき層II（６ａ）を形成した。その後、融点が約２３０℃〜３５０℃の銅、錫合金めっきを形成した各アルミニウム固体電解コンデンサについて１２０Ｈｚでの容量、１ｋＨｚでのＥＳＲ，１００ｋＨｚでのＥＳＲを測定した。その結果を下記表１，２に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
（例２）
図１に示すように、前記銅めっき方法にて形成したポリピロール上の金属めっき層Ｉ（５ａ）及び金属蒸着層４上の金属めっき層II（６ａ）を夫々銅めっきとし、金属めっき層III（７）を銅、錫合金めっき層で形成した素子１０１と、図２に示すように、基本素子上に金属めっき層Ｉの第１層５ａとして、ニッケルめっき、第１層５ａ上の第２層５ｂとして、銅めっきを形成し、一方、同様に前記金属めっき層IIの第１層６ａとして、ニッケルめっき、第１層６ａ上の第２層６ｂを銅めっきとし、前記金属めっき層III（７）を銅・錫合金めっき層で形成した素子１０２と、図４に示すように、前記銅めっき方法にて形成したポリピロール層上のグラファイト層８、その上の金属めっき層Ｉ（５ａ）として銅めっき、陽極部は陽極蒸着膜４上に金属めっき層IIとして、銅めっきで形成した素子１０４を用意した。また、図５に示すように、陰極部の導電性高分子層３をポリピロールとし、外部引き出し電極を前記グラファイト層８とＡｇペーストからなる導電性ペースト層９で形成した素子１０３を用意した。
【００４６】
夫々の素子１０１，１０２，１０３及び１０４の夫々のＥＳＲの周波数特性を測定した。その結果を図６に示す。
【００４７】
（例３）
図７に示すフレ−ム上に、複数個の固体電解コンデンサ素子１０１を形成したのち、このフレ−ムを所定の位置で積み重ね、金属めっき層III（７）として、銅・錫合金めっき層７を２３０℃〜３５０℃で加熱溶融して接着した本発明の５枚積層コンデンサ（素子）１０５を作製した。
【００４８】
また、図８に示すフレ−ムを所定の位置で積み重ね、この固体電解コンデンサ１０７を導電性ペ−ストで接合し、積層化したのち、所定の部分で切断し、積層化した本発明の５枚積層コンデンサ１０６を作製した。
【００４９】
なお、比較のために、図９に示す従来のグラファイト、銀ペースト、端子板を用いた５枚積層コンデンサ１０８を作製した。
【００５０】
図１０は夫々の積層コンデンサ１０５，１０６，及び１０８の周波数−インピーダンス特性を示している。
【００５１】
図１０に示すように、本発明の積層コンデンサ１０５は積層コンデンサ１０６よりも、そのインピーダンスが各周波数帯域に比べて低く、また、積層コンデンサ１０６は、従来技術による積層コンデンサ１０８よりも、各周波数帯域において、インピーダンスが低いことが理解できる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上の説明の通り、本発明に係るアルミニウム固体電解コンデンサ及び積層コンデンサは、高周波用の電子機器で用いられるコンデンサとして最適である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施の形態による銅めっき、銅・錫合金めっきを施したアルミニウム固体電解コンデンサの素子を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態によるニッケルめっき、銅めっき、銅、錫合金めっきを施したアルミニウム固体電解コンデンサの素子を示す断面図である。
【図３】アルミニウム金属基体にこの誘電体酸化皮膜を形成した後、固体電解質である導電性高分子層を形成した素子の基本構造（基本素子）を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態によるアルミニウム固体電解コンデンサの断面図である。
【図５】従来技術によるアルミニウム固体電解コンデンサの断面図である。
【図６】図６はアルミニウム固体電解コンデンサのＥＳＲ特性を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態による積層コンデンサを示す断面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態による積層コンデンサの断面図である。
【図９】従来技術による積層コンデンサの断面図である。
【図１０】積層コンデンサのインピーダンスの周波数特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 粗面化（エッチング）したアルミニウム箔
２ 酸化アルミニウム皮膜
３ 導電性高分子層
４ 陽極蒸着膜
５，５ａ，５ｂ 金属めっき層Ｉ
６，６ａ，６ｂ 金属めっき層II
７ 金属めっき層III
８ グラファイト層
９ 導電性ペースト層
１０ 陽極端子
２０ 基本素子
１０１，１０２，１０３，１０４，１０７ アルミニウム固体電解コンデンサ
１０５，１０６，１０８ 積層コンデンサ（積層形アルミニウム固体電解コンデンサ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗面化したアルミニウム基体の表面に形成された陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上の予め定められた部分に形成された導電性高分子膜からなる固体電解質とを備えたアルミニウム固体電解コンデンサにおいて、
前記導電性高分子膜上に形成した金属めっき層Ｉを備えた陰極部と、
前記アルミニウム基体の他の部分に、蒸着膜及び金属めっき層IIを順次形成した陽極端子部と、前記陽極部及び陰極部上に夫々形成した金属めっき層Ｉ及び金属めっき層II上に夫々形成された金属めっき層IIIとを備えていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項２】
請求項１記載の固体電解コンデンサにおいて、前記陽極端子部は、前記アルミニウム基体の表面に陽極酸化皮膜層が形成されていない状態で直接形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項３】
請求項１記載の固体電解コンデンサにおいて、前記蒸着膜は、カ−ボン蒸着膜、または白金、金等の金属蒸着膜の内のいずれか１つを含むことを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項４】
請求項１記載の固体電解コンデンサにおいて、前記金属めっき層Ｉ、及び前記金属めっき層IIは、ニッケル層及び銅層の２層構造、もしくは銅層の１層構造を備えていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項５】
請求項２記載の固体電解コンデンサにおいて、前記金属めっき層IIIは、銅及び錫の合金層であることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項６】
請求項５記載の固体電解コンデンサにおいて、前記合金層の融点は、２３０℃〜３５０℃であることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項７】
請求項１記載の固体電解コンデンサを複数個用いて積層した積層コンデンサであって、前記積層化する際、前記金属めっき層IIIの合金層を溶融して接合されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項８】
複数の固体電解コンデンサを積層化した積層コンデンサであって、前記固体電解コンデンサは、粗面化したアルミニウム基体の表面に形成された陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上の予め定められた部分に形成された導電性高分子膜からなる固体電解質とを備え、前記固体電解コンデンサはさらに、前記導電性高分子膜上に形成した金属めっき層Ｉを備えた陰極部と、前記アルミニウム基体の他の部分に、蒸着膜及び金属めっき層IIを順次形成した陽極端子部と、前記陽極部及び陰極部上に夫々形成した金属めっき層Ｉ及び金属めっき層II上に夫々形成された導電体層とを備え、
前記複数の固体電解コンデンサは、積層化する際、前記金属めっき層Ｉ及び前記金属めっき層IIを形成したのち、前記導電体層としての導電性ペーストを用いて接合されていることを特徴とする積層コンデンサ。
【請求項９】
請求項１記載の固体電解コンデンサを複数積層した積層コンデンサを製造する方法であって、アルミニウム化成箔を所定の形状に打ち抜き、アルミニウムフレームとし、前記フレーム上に、複数個の固体電解コンデンサ素子を形成したのち、前記フレームを所定の位置で積み重ね、銅及び錫の合金めっき層を加熱溶着により積層化し、所定の部分で切断し、積層化した固体電解コンデンサを製造することを特徴とする積層コンデンサの製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の積層コンデンサの製造方法において、前記合金層の融点が、２３０℃〜３５０℃であることを特徴とする積層コンデンサの製造方法。
【請求項１１】
複数の固体電解コンデンサを積層化した積層コンデンサであって、前記固体電解コンデンサは、アルミニウム化成箔を所定の形状に打ち抜き、アルミニウムフレームとし、このアルミニウムフレームの表面に形成された陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上の予め定められた部分に形成された導電性高分子膜からなる固体電解質とを備え、前記固体電解コンデンサはさらに、前記導電性高分子膜上に形成した金属めっき層Ｉを備えた陰極部と、前記アルミニウム基体の他の部分に、蒸着膜及び金属めっき層IIを順次形成した陽極端子部と、前記陽極部及び陰極部上に夫々形成した金属めっき層Ｉ及び金属めっき層II上に夫々形成された導電体層とを備え、前記金属めっき層Ｉ、及び金属めっき層IIを形成したのち、前記フレームを所定の位置で積み重ね、導電体層として導電性ペーストで接合し、積層化したのち、予め定められた部分で切断し、積層化した固体電解コンデンサを製造することを特徴とする積層コンデンサの製造方法。
【請求項１２】
請求項１記載の固体電解コンデンサにおいて、前記金属めっき層Ｉがグラファイト及び銅ペーストの二層で形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項１３】
請求項８記載の積層コンデンサにおいて、前記金属めっき層Ｉがグラファイト及び銅ペーストの二層で形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項１４】
請求項１１記載の積層コンデンサの製造方法において、前記金属めっき層Ｉをグラファイト及び銅ペーストの二層で形成することを特徴とする積層コンデンサの製造方法。
【請求項１】
粗面化したアルミニウム基体の表面に形成された陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上の予め定められた部分に形成された導電性高分子膜からなる固体電解質とを備えたアルミニウム固体電解コンデンサにおいて、
前記導電性高分子膜上に形成した金属めっき層Ｉを備えた陰極部と、
前記アルミニウム基体の他の部分に、蒸着膜及び金属めっき層IIを順次形成した陽極端子部と、前記陽極部及び陰極部上に夫々形成した金属めっき層Ｉ及び金属めっき層II上に夫々形成された金属めっき層IIIとを備えていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項２】
請求項１記載の固体電解コンデンサにおいて、前記陽極端子部は、前記アルミニウム基体の表面に陽極酸化皮膜層が形成されていない状態で直接形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項３】
請求項１記載の固体電解コンデンサにおいて、前記蒸着膜は、カ−ボン蒸着膜、または白金、金等の金属蒸着膜の内のいずれか１つを含むことを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項４】
請求項１記載の固体電解コンデンサにおいて、前記金属めっき層Ｉ、及び前記金属めっき層IIは、ニッケル層及び銅層の２層構造、もしくは銅層の１層構造を備えていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項５】
請求項２記載の固体電解コンデンサにおいて、前記金属めっき層IIIは、銅及び錫の合金層であることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項６】
請求項５記載の固体電解コンデンサにおいて、前記合金層の融点は、２３０℃〜３５０℃であることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項７】
請求項１記載の固体電解コンデンサを複数個用いて積層した積層コンデンサであって、前記積層化する際、前記金属めっき層IIIの合金層を溶融して接合されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項８】
複数の固体電解コンデンサを積層化した積層コンデンサであって、前記固体電解コンデンサは、粗面化したアルミニウム基体の表面に形成された陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上の予め定められた部分に形成された導電性高分子膜からなる固体電解質とを備え、前記固体電解コンデンサはさらに、前記導電性高分子膜上に形成した金属めっき層Ｉを備えた陰極部と、前記アルミニウム基体の他の部分に、蒸着膜及び金属めっき層IIを順次形成した陽極端子部と、前記陽極部及び陰極部上に夫々形成した金属めっき層Ｉ及び金属めっき層II上に夫々形成された導電体層とを備え、
前記複数の固体電解コンデンサは、積層化する際、前記金属めっき層Ｉ及び前記金属めっき層IIを形成したのち、前記導電体層としての導電性ペーストを用いて接合されていることを特徴とする積層コンデンサ。
【請求項９】
請求項１記載の固体電解コンデンサを複数積層した積層コンデンサを製造する方法であって、アルミニウム化成箔を所定の形状に打ち抜き、アルミニウムフレームとし、前記フレーム上に、複数個の固体電解コンデンサ素子を形成したのち、前記フレームを所定の位置で積み重ね、銅及び錫の合金めっき層を加熱溶着により積層化し、所定の部分で切断し、積層化した固体電解コンデンサを製造することを特徴とする積層コンデンサの製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の積層コンデンサの製造方法において、前記合金層の融点が、２３０℃〜３５０℃であることを特徴とする積層コンデンサの製造方法。
【請求項１１】
複数の固体電解コンデンサを積層化した積層コンデンサであって、前記固体電解コンデンサは、アルミニウム化成箔を所定の形状に打ち抜き、アルミニウムフレームとし、このアルミニウムフレームの表面に形成された陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上の予め定められた部分に形成された導電性高分子膜からなる固体電解質とを備え、前記固体電解コンデンサはさらに、前記導電性高分子膜上に形成した金属めっき層Ｉを備えた陰極部と、前記アルミニウム基体の他の部分に、蒸着膜及び金属めっき層IIを順次形成した陽極端子部と、前記陽極部及び陰極部上に夫々形成した金属めっき層Ｉ及び金属めっき層II上に夫々形成された導電体層とを備え、前記金属めっき層Ｉ、及び金属めっき層IIを形成したのち、前記フレームを所定の位置で積み重ね、導電体層として導電性ペーストで接合し、積層化したのち、予め定められた部分で切断し、積層化した固体電解コンデンサを製造することを特徴とする積層コンデンサの製造方法。
【請求項１２】
請求項１記載の固体電解コンデンサにおいて、前記金属めっき層Ｉがグラファイト及び銅ペーストの二層で形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項１３】
請求項８記載の積層コンデンサにおいて、前記金属めっき層Ｉがグラファイト及び銅ペーストの二層で形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項１４】
請求項１１記載の積層コンデンサの製造方法において、前記金属めっき層Ｉをグラファイト及び銅ペーストの二層で形成することを特徴とする積層コンデンサの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−４０９３８（Ｐ２００６−４０９３８Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１４３４４（Ｐ２００４−２１４３４４）
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願人】（０００１３４２５７）ＮＥＣトーキン株式会社 (1,832)
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願人】（０００１３４２５７）ＮＥＣトーキン株式会社 (1,832)
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