特許 6184872 コンデンサ素子製造用治具及びコンデンサ素子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6184872

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】コンデンサ素子製造用治具及びコンデンサ素子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01G 13/00 20130101AFI20170814BHJP

   H01G 9/00 20060101ALI20170814BHJP

   H01G 9/04 20060101ALI20170814BHJP

【ＦＩ】

   H01G13/00 351A

   H01G9/24 C

   H01G13/00 371F

   H01G9/04 301

【請求項の数】11

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2013-548113(P2013-548113)

(86)(22)【出願日】2012年9月5日

(86)【国際出願番号】JP2012072584

(87)【国際公開番号】WO2013084551

(87)【国際公開日】20130613

【審査請求日】2015年6月19日

(31)【優先権主張番号】特願2011-267542(P2011-267542)

(32)【優先日】2011年12月7日

(33)【優先権主張国】JP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002004

【氏名又は名称】昭和電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109911

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義仁

(74)【代理人】

【識別番号】100071168

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 久義

(74)【代理人】

【識別番号】100099885

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 健市

(74)【代理人】

【識別番号】100194467

【弁理士】

【氏名又は名称】杉浦 健文

(72)【発明者】

【氏名】内藤 一美

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 雅博

(72)【発明者】

【氏名】田村 克俊

【審査官】 小山 和俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２３８７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１８６０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０７４５１２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｇ １３／００

Ｈ０１Ｇ ９／００

Ｈ０１Ｇ ９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下面に平面部を有する第１基板と、
前記第１基板の下面の平面部に沿って平行に重ね合わせて配置される第２基板と、
前記第２基板の下面に２次元的な配置態様で実装された複数個のソケットと、を備え、
前記第１基板および前記第２基板が水平に保持された状態で使用されるものであり、
前記第１基板の下面の平面部に第１電気接続端子が設けられ、該第１電気接続端子は、個々に、コンデンサ用陽極体に電流を供給する電源に電気的に接続され、
前記電源が、前記第１基板の少なくとも上面に形成された電気回路からなり、
前記第１電気接続端子の下端は、前記第１基板の下面の平面部から下方に向けて突出し、
前記第１基板に貫通孔が設けられ、該貫通孔内に導電性の電気接続部が配置され、該電気接続部の一端部が前記第１基板の上面の電気回路に電気的に接続され、前記電気接続部の他端部は、前記第１電気接続端子に電気的に接続され、個々の前記第１電気接続端子は、それぞれ個々の前記電源に電気的に接続され、
前記第２基板の上面に第２電気接続端子が設けられ、該第２電気接続端子は、前記ソケットに電気的に接続され、
前記第２基板を前記第１基板の下面側に該第１基板の下面の平面部に対し平行に重ね合わせて配置した時に、前記第１基板の下面の平面部から突出した第１電気接続端子の下端が、前記第２基板の上面の第２電気接続端子に接触して前記第１電気接続端子が前記第２電気接続端子に電気的に接続し、該接続によって前記ソケットが前記電源に電気的に接続されるものとなされ、
前記ソケットは、リード線を有するコンデンサ用陽極体のリード線を電気接続する際の該リード線の差込口を有し、前記差込口が前記第２基板の下方向に開かれていることを特徴とするコンデンサ素子製造用治具。

【請求項2】

前記電気回路が定電流回路である請求項１に記載のコンデンサ素子製造用治具。

【請求項3】

前記電気回路は、個々の前記ソケット毎に電圧を制限する回路でもある請求項１または２に記載のコンデンサ素子製造用治具。

【請求項4】

前記導電性電気接続部は、バネ端子である請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンデンサ素子製造用治具。

【請求項5】

前記第１基板の厚さは、前記第２基板の厚さより大きい請求項１〜４のいずれか１項に記載のコンデンサ素子製造用治具。

【請求項6】

前記第１基板の厚さが５ｍｍ以上である請求項５に記載のコンデンサ素子製造用治具。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項に記載のコンデンサ素子製造用治具のソケットにコンデンサ用陽極体が接続されると共に、
前記第２基板が前記第１基板の下面側に該第１基板に対し平行に重ね合わせて配置されて第１電気接続端子と第２電気接続端子とが接触して電気的に接続された状態にあり、
前記両基板が水平に保持された状態にあり、かつ、
前記陽極体が化成処理液中に浸漬された状態で、
前記陽極体を陽極にして通電することによって、前記陽極体の表面に誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、
前記誘電体層形成工程の後に、陽極体がソケットに接続された状態の第２基板を、第１基板から分離する分離工程と、
前記分離工程の後に、前記第２基板のソケットに接続された状態の陽極体に対し熱処理を行う熱処理工程と、を含むことを特徴とするコンデンサ素子の製造方法。

【請求項8】

請求項１〜６のいずれか１項に記載のコンデンサ素子製造用治具のソケットに、表面に誘電体層が設けられた陽極体が接続されると共に、
前記第２基板が前記第１基板の下面側に該第１基板に対し平行に重ね合わせて配置されて第１電気接続端子と第２電気接続端子とが接触して電気的に接続された状態にあり、
前記両基板が水平に保持された状態にあり、かつ、
前記陽極体が半導体層形成用溶液中に浸漬された状態で、
前記陽極体を陽極にして通電することによって、前記誘電体層の表面に半導体層を形成する半導体層形成工程と、
前記半導体層形成工程の後に、陽極体がソケットに接続された状態の第２基板を、第１基板から分離する分離工程と、
前記分離工程の後に、前記第２基板のソケットに接続された状態の陽極体に対し熱処理を行う熱処理工程と、を含むことを特徴とするコンデンサ素子の製造方法。

【請求項9】

請求項１〜６のいずれか１項に記載のコンデンサ素子製造用治具のソケットにコンデンサ用陽極体が接続されると共に、
前記第２基板が前記第１基板の下面側に該第１基板に対し平行に重ね合わせて配置されて第１電気接続端子と第２電気接続端子とが接触して電気的に接続された状態にあり、
前記両基板が水平に保持された状態にあり、かつ、
前記陽極体が化成処理液中に浸漬された状態で、
前記陽極体を陽極にして通電することによって、前記陽極体の表面に誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、
前記誘電体層形成工程の後に、陽極体がソケットに接続された状態の前記第２基板が前記第１基板の下面側に該第１基板に対し平行に重ね合わせて配置されて第１電気接続端子と第２電気接続端子とが接触して電気的に接続された状態にあり、
前記両基板が水平に保持された状態にあり、かつ、
前記陽極体が半導体層形成用溶液中に浸漬された状態で、
前記陽極体を陽極にして通電することによって、前記陽極体表面の誘電体層の表面に半導体層を形成する半導体層形成工程と、を含み、
前記誘電体層形成工程と前記半導体層形成工程の間に、及び／又は前記半導体層形成工程の後に、
陽極体がソケットに接続された状態の第２基板を、第１基板から分離し、次いで前記第２基板のソケットに接続された状態の陽極体に対し熱処理を行う分離・熱処理工程をさらに備えることを特徴とするコンデンサ素子の製造方法。

【請求項10】

前記熱処理を２００℃〜５００℃で行う請求項７〜９のいずれか１項に記載のコンデンサ素子の製造方法。

【請求項11】

請求項７〜１０のいずれか１項に記載の製造方法で得たコンデンサ素子の陽極体及び半導体層に、それぞれ電極端子を電気的に接続し、前記電極端子の一部を残して封止するコンデンサの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば固体電解コンデンサ等に使用されるコンデンサ素子を製造する際に用いるコンデンサ素子製造用治具及び該コンデンサ素子製造用治具を用いたコンデンサ素子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

パソコン等に使用されるＣＰＵ（中央演算処理装置）周りのコンデンサは、電圧変動を抑制し、高リップル（ripple）通過時の発熱を低く抑えるために、高容量かつ低ＥＳＲ（等価直列抵抗）であることが求められている。このようなコンデンサとしては、アルミニウム固体電解コンデンサ、タンタル固体電解コンデンサ等が用いられている。これら固体電解コンデンサは、表面層に微細な細孔を有するアルミニウム箔または内部に微小な細孔を有するタンタル粉を焼結した焼結体からなる一方の電極（陽極体）と、該電極の表面に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された他方の電極（通常、半導体層）とから構成されたものが知られている。

【0003】

前記固体電解コンデンサの製造方法としては、陽極体の支持基板の下端部に、陽極体から延ばされたリード線の一端を接続し、複数枚の該支持基板を鉛直に立てて等間隔で配置することにより、多数個の陽極体を該基板の辺方向に整然と並列して固定すると共に、この陽極体を化成処理液に浸漬し、該陽極体側を陽極にして前記化成処理液中に配置せしめた陰極との間に電圧を印加して通電することにより、陽極体の表面に誘電体層を形成し、次いで、表面に誘電体層が設けられた前記陽極体を半導体層形成溶液に浸漬し、前記陽極体表面の誘電体層の表面にさらに半導体層を形成する方法が知られている（特許文献１参照）。

【0004】

一方、電解コンデンサの用途によっては、高温でコンデンサ素子を熱処理しなければならない場合があり、支持基板ごと熱処理を行うと、支持基板は特に基板面に対して垂直方向の変形（歪み）を生じやすくなる。

【0005】

また、支持基板は、重力による変形を、鉛直に立てた状態では受けにくいが、水平に保持した状態では受けやすい。

【0006】

従来は、陽極体が化成処理液等の処理液に浸漬される際の浸漬位置（高さ）を精度良く制御するために、前記変形の影響が出にくい鉛直に立てた状態で支持基板を使用していた。

【0007】

なお、陽極体が処理液に浸漬される際の浸漬位置（高さ）を精度良く制御しない場合には、例えば、陽極体に形成される半導体層の形成位置（特に高さ）が製品毎に不揃いになる。半導体層が陽極体における決められた位置を超えて形成されたコンデンサは、不良品になる確率が高く、歩留まりを大きく低下させる。特に小さな陽極体では、より高い精度で浸漬位置（高さ）を制御することが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】国際公開第２０１０／１０７０１１号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上記のように、鉛直に立てて配置された支持基板の下端部に並列して固定された多数個の陽極体に、誘電体層、半導体層を形成する場合には、陽極体を支持基板の下端部にしか接続できないため、支持基板１枚で処理できる陽極体の数が少なく、生産効率が低いという問題があった。

【0010】

本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、基板１枚で処理できる陽極体の数が多くて生産効率に優れ、処理液に対する陽極体の浸漬位置（高さ）を精度良く制御できると共に、コンデンサ素子を製造する途中で熱処理を行うことが必要な場合には支障なく熱処理を行うことができるコンデンサ素子製造用治具及びコンデンサ素子の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

【0012】

［１］下面に平面部を有する第１基板と、
前記第１基板の下面の平面部に沿って平行状に配置される第２基板と、
前記第２基板の下面に実装された複数個のソケットと、を備え、
前記第１基板の下面の平面部に第１電気接続端子が設けられ、該第１電気接続端子は、個々に、コンデンサ用陽極体に電流を供給する電源に電気的に接続され、
前記第２基板の上面に第２電気接続端子が設けられ、該第２電気接続端子は、前記ソケットに電気的に接続され、
前記第２基板を前記第１基板の下面側に該第１基板の下面の平面部に対し平行に重ね合わせて配置した時に、前記第１電気接続端子が前記第２電気接続端子に接触して電気的に接続し、該接続によって前記ソケットが前記電源に電気的に接続されるものとなされ、
前記ソケットは、リード線を有するコンデンサ用陽極体のリード線を電気接続する際の該リード線の差込口を有し、前記差込口が前記第２基板の下方向に開かれていることを特徴とするコンデンサ素子製造用治具。

【0013】

［２］前記電源が、前記第１基板の少なくとも片面に形成された電気回路からなり、個々の前記第１電気接続端子は、それぞれ個々の前記電源に電気的に接続されている前項１に記載のコンデンサ素子製造用治具。

【0014】

［３］前記電気回路が定電流回路である前項２に記載のコンデンサ素子製造用治具。

【0015】

［４］前記電気回路は、個々の前記ソケット毎に電圧を制限する回路でもある前項２または３に記載のコンデンサ素子製造用治具。

【0016】

［５］前記第１電気接続端子の下端は、前記第１基板の下面の平面部から下方に向けて突出し、
前記第１基板に貫通孔が設けられ、該貫通孔内に導電性の電気接続部が配置され、該電気接続部の一端部が前記第１基板の上面の電気回路に電気的に接続され、前記電気接続部の他端部は、前記第１電気接続端子に電気的に接続され、
前記第２基板を前記第１基板の下面側に該第１基板の下面の平面部に対し平行に重ね合わせて配置した時に、前記第１基板の下面の平面部から突出した第１電気接続端子の下端が、前記第２基板の上面の第２電気接続端子に接触して電気的に接続することを特徴とする前項２〜４のいずれか１項に記載のコンデンサ素子製造用治具。

【0017】

［６］前記導電性電気接続部は、バネ端子である前項５に記載のコンデンサ素子製造用治具。

【0018】

［７］前記第１基板の厚さは、前記第２基板の厚さより大きい前項１〜６のいずれか１項に記載のコンデンサ素子製造用治具。

【0019】

［８］前記第１基板の厚さが５ｍｍ以上である前項７に記載のコンデンサ素子製造用治具。

【0020】

［９］前項１〜８のいずれか１項に記載のコンデンサ素子製造用治具のソケットにコンデンサ用陽極体が接続されると共に、
前記第２基板が前記第１基板の下面側に該第１基板に対し平行に重ね合わせて配置されて第１電気接続端子と第２電気接続端子とが接触して電気的に接続された状態にあり、
前記両基板が水平に保持された状態にあり、かつ、
前記陽極体が化成処理液中に浸漬された状態で、
前記陽極体を陽極にして通電することによって、前記陽極体の表面に誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、
前記誘電体層形成工程の後に、陽極体がソケットに接続された状態の第２基板を、第１基板から分離する分離工程と、
前記分離工程の後に、前記第２基板のソケットに接続された状態の陽極体に対し熱処理を行う熱処理工程と、を含むことを特徴とするコンデンサ素子の製造方法。

【0021】

［１０］前項１〜８のいずれか１項に記載のコンデンサ素子製造用治具のソケットに、表面に誘電体層が設けられた陽極体が接続されると共に、
前記第２基板が前記第１基板の下面側に該第１基板に対し平行に重ね合わせて配置されて第１電気接続端子と第２電気接続端子とが接触して電気的に接続された状態にあり、
前記両基板が水平に保持された状態にあり、かつ、
前記陽極体が半導体層形成用溶液中に浸漬された状態で、
前記陽極体を陽極にして通電することによって、前記誘電体層の表面に半導体層を形成する半導体層形成工程と、
前記半導体層形成工程の後に、陽極体がソケットに接続された状態の第２基板を、第１基板から分離する分離工程と、
前記分離工程の後に、前記第２基板のソケットに接続された状態の陽極体に対し熱処理を行う熱処理工程と、を含むことを特徴とするコンデンサ素子の製造方法。

【0022】

［１１］前項１〜８のいずれか１項に記載のコンデンサ素子製造用治具のソケットにコンデンサ用陽極体が接続されると共に、
前記第２基板が前記第１基板の下面側に該第１基板に対し平行に重ね合わせて配置されて第１電気接続端子と第２電気接続端子とが接触して電気的に接続された状態にあり、
前記両基板が水平に保持された状態にあり、かつ、
前記陽極体が化成処理液中に浸漬された状態で、
前記陽極体を陽極にして通電することによって、前記陽極体の表面に誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、
前記誘電体層形成工程の後に、陽極体がソケットに接続された状態の前記第２基板が前記第１基板の下面側に該第１基板に対し平行に重ね合わせて配置されて第１電気接続端子と第２電気接続端子とが接触して電気的に接続された状態にあり、
前記両基板が水平に保持された状態にあり、かつ、
前記陽極体が半導体層形成用溶液中に浸漬された状態で、
前記陽極体を陽極にして通電することによって、前記陽極体表面の誘電体層の表面に半導体層を形成する半導体層形成工程と、を含み、
前記誘電体層形成工程と前記半導体層形成工程の間に、及び／又は前記半導体層形成工程の後に、
陽極体がソケットに接続された状態の第２基板を、第１基板から分離し、次いで前記第２基板のソケットに接続された状態の陽極体に対し熱処理を行う分離・熱処理工程をさらに備えることを特徴とするコンデンサ素子の製造方法。

【0023】

［１２］前記熱処理を２００℃〜５００℃で行う前項９〜１１のいずれか１項に記載のコンデンサ素子の製造方法。

【0024】

［１３］前項９〜１２のいずれか１項に記載の製造方法で得たコンデンサ素子の陽極体及び半導体層に、それぞれ電極端子を電気的に接続し、前記電極端子の一部を残して封止するコンデンサの製造方法。

【発明の効果】

【0025】

［１］の発明では、第２基板が、撓む等の変形（歪み）を有していても、さらに、重力により変形を生じやすい水平状態に保持された状態であっても、下面側に平面部を有する第１基板下面の該平面部に第２基板を平行に重ね合わせて配置することにより、第２基板の変形は緩和される。好ましくは、第１基板は、第２基板より剛性が高い構成とすることで、さらに、第２基板は撓む等の変形（歪み）が少ないものとなる。このコンデンサ素子製造用治具の第２基板のソケットに接続されている陽極体を処理液中に浸漬した際に各陽極体の高さ位置が精度良く同一となり、これにより各陽極体における例えば誘電体層や半導体層の形成高さ位置を精度良く同一高さに制御することができ、高品質のコンデンサ素子を製造できる。

【0026】

また、第２基板の下面に実装された複数個のソケットの差込口が第２基板の下方向に開口しているから、例えば第２基板の下面の多くの領域（略全面等）に多数個のコンデンサ陽極体を実装することが可能となり、このように回路基板１枚で処理できる陽極体の数が多くて生産性に優れる。

【0027】

更に、コンデンサ素子を製造する途中で熱処理を行う場合には、陽極体がソケットに接続された第２基板を第１基板から分離して、陽極体がソケットに接続された第２基板に対し熱処理を行うことができる（即ち第１基板に対する熱処理の適用を回避できる）ので、第１基板下面の平面部の平面性に悪影響を及ぼすことなくスムーズに熱処理を行うことができる。熱処理後に更なる処理を要する場合には、熱処理後に、第２基板を第１基板の下面側に該第１基板に対し平行に重ね合わせて配置して、第１基板の下面の第１電気接続端子を、第２基板の上面の第２電気接続端子に接触させて電気的に接続し、通電して処理すればよい。

【0028】

［２］の発明では、電源が第１基板に形成されるので、コンデンサ素子製造システムとして省スペースなものを構成でき、また、電源を構成する電気回路中の電子部品を熱処理に晒さずに済む。さらに、個々の第１電気接続端子は、それぞれ個々の電源に電気的に接続されているから、個々のコンデンサ用陽極体に個別に供給する電流を制御することができる。

【0029】

［３］の発明では、電気回路が定電流回路であるから、得られるコンデンサ素子の偏差を少なくできる利点がある。

【0030】

［４］の発明では、電気回路は、個々の前記ソケット毎に電圧を制限する回路でもあるから、比較的大きな電流を流しても、陽極体に印加される最大の電圧値が制限され、これにより化成や半導体層形成の処理時間を短縮できる利点がある。

【0031】

［５］の発明では、第２基板を第１基板の下面側に該第１基板に対して平行に重ね合わせて配置するだけで、第１基板の下面の平面部から突出した第１電気接続端子の下端が、第２基板の上面の第２電気接続端子に接触して電気的に接続させることができるので、第２基板の下面のソケットを、第１基板の電気回路に容易に電気的に接続させることができる。

【0032】

［６］の発明では、導電性電気接続部はバネ端子であるから、第２基板を第１基板の下面側に該第１基板に対し平行に重ね合わせて配置した時に、第１電気接続端子を第２電気接続端子に安定して確実に接触させることができる。

【0033】

［７］及び［８］の発明では、第１基板の厚さは、第２基板の厚さより大きいので、第１基板は変形し難く、従って厚さの薄い第２基板が第１基板の下面側に該第１基板に対し平行に重ね合わせて配置された状態において第２基板の撓み等の変形が緩和されやすいものとなるから、この第２基板のソケットに接続されている陽極体を処理液中に浸漬した際に、各陽極体の高さ位置が精度良く同一となり、これにより各陽極体における例えば誘電体層や半導体層の形成高さ位置を精度良く同一高さに制御することができ、高品質のコンデンサ素子を製造できる。

【0034】

［９］の発明では、誘電体層形成工程の後に、陽極体がソケットに接続された状態の第２基板を、第１基板から分離し、この分離後に、第２基板のソケットに接続された状態の陽極体に対し熱処理を行うことができる。

【0035】

［１０］の発明では、半導体層形成工程の後に、陽極体がソケットに接続された状態の第２基板を、第１基板から分離し、この分離後に、第２基板のソケットに接続された状態の陽極体に対し熱処理を行うことができる。

【0036】

［１１］の発明では、誘電体層形成工程と前記半導体層形成工程の間に、及び／又は前記半導体層形成工程の後に、陽極体がソケットに接続された状態の第２基板を、第１基板から分離し、この分離後に、第２基板のソケットに接続された状態の陽極体に対し熱処理を行うことができる。

【0037】

このように、［９］、［１０］及び［１１］の発明では、第１基板に対する熱処理の適用を回避できて、第１基板下面の平面部の平面性や第１基板に形成された電気回路等に悪影響を及ぼすことなくスムーズに熱処理を行うことができる。このように治具の機能等に悪影響を及ぼすことなく、コンデンサ素子を製造できる。

【0038】

［１２］の発明では、熱処理を２００℃〜５００℃で行うから、信頼性の高いコンデンサ素子を製造できる。

【0039】

［１３］の発明では、コンデンサ素子製造用治具に悪影響を及ぼすことなく、優れた生産性で、高品質のコンデンサを製造することができる（陽極体における例えば誘電体層や半導体層の形成高さ位置を精度良く所定高さに制御した高品質のコンデンサを製造することができる）。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】本発明に係るコンデンサ素子製造用治具の一実施形態を第１基板と第２基板とを分離した状態で示す斜視図である。

【図2】実装状態の第１基板を示す上面図である。

【図3】実装状態の第１基板を示す下面図である。

【図4】図２におけるＸ−Ｘ線の拡大断面図である。

【図5】ソケットが実装された第２基板を示す上面図である。

【図6】ソケットが実装された第２基板を示す下面図である。

【図7】図２の上面図の電気回路の一部を拡大して示す模式図である。

【図8】第１基板の下面に第２基板を重ね合わせて両基板を相互に固定した状態を示す一部の拡大断面図である。

【図9】本発明のコンデンサ素子製造用治具を用いたコンデンサ素子の製造方法を示す概略正面図である（両基板間における第１電気接続端子と第２電気接続端子の接触状態の図示は省略した。これらの接触状態は、図８、１０に拡大して記載している）。

【図10】図９におけるソケットと陽極体の接続態様を示す断面図である。

【図11】本発明のコンデンサ素子の製造方法を電気回路的に示す模式図である（コンデンサ素子製造用治具における回路は２回路のみ示した）。

【図12】コンデンサ素子製造用治具の第１基板における電気回路の他の例を示す回路図である。

【図13】本発明に係る製造方法で製造されるコンデンサ素子の一実施形態を示す一部断面図である。

【図14】第１基板の下面に第２基板を重ね合わせて相互に固定する手法の他の例を示す図であり、（Ａ）は第１基板の隅部の下面図、（Ｂ）は第２基板の隅部の上面図、（Ｃ）は固定手法を示す一部の側面図、（Ｄ）は両基板を相互に固定した状態を示す一部の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0041】

本発明に係るコンデンサ素子製造用治具１０の一実施形態を図１〜８に示す。前記コンデンサ素子製造用治具１０は、第１基板１１と、第２基板１２と、複数個のソケット１とを備える。前記複数個のソケット１は、前記第２基板１２の下面に実装されている。

【0042】

前記ソケット１は、下面にリード線差込口３７が設けられた導電性のソケット本体部２を有する（図８参照）。

【0043】

前記ソケット本体部２は、陽極体（導電体）５２等と電気接続する電気接続端子としての役割を担う部材であり、電気的導通を得るために、金属材等の導電性材料で構成される。

【0044】

本実施形態では、前記ソケット本体部２は、円柱部２１と、該円柱部２１の底面の周縁部から下方に向けて外側に拡がるように延ばされた傾斜面部２２とからなり（図８参照）、これら円柱部２１及び傾斜面部２２は、金属材等の導電性材料で構成されている。前記傾斜面部２２により取り囲まれることによってリード線差込口３７が形成されている（図８参照）。前記円柱部２１の内部には、その底面に開口を有した空洞部２３が設けられている。この空洞部２３は、前記リード線差込口３７の空間と連通している。前記空洞部２３の内周面には金属製ばね部材２４が連接されており、該金属製ばね部材２４で取り囲まれてリード線挿通孔３８が形成されている。前記リード線挿通孔３８は、前記リード線差込口３７の空間と連通している。前記リード線挿通孔３８に、陽極体（導電体）５２のリード線５３等が接触状態に挿通配置されることによって、前記ソケット本体部２と前記陽極体（導電体）５２とが電気的に接続される。

【0045】

前記第１基板１１に、図２、３に示すように、一対の電気端子１４、１５を有する電気回路３０が形成されている。前記一対の電気端子１４、１５は、電力供給源（以下、「電源３２」という）に電気接続されている（図１１参照）。

【0046】

前記電気回路３０は、電流を制限する回路（例えば、図１１、図１２の回路等）を有し、ソケット１及びそれに接続されたリード線５３を介して、各陽極体（導電体）５２ごとに独立して電流を供給する。即ち、前記電気回路３０は、個々の前記ソケット本体部２毎に電流を制限する。

【0047】

したがって、各陽極体（導電体）５２に流れる最大の電流値は、前記電気回路の電流制限値になる。電流を制限する回路としては、得られるコンデンサの偏差をできるだけ少なくするために、定電流回路（例えば、図１１）とすることが好ましい。

【0048】

また、前記電気回路３０が、さらに、個々のソケット本体部２毎に電圧を制限する回路であるのがより好ましい。即ち、前記電気回路３０が、さらに、各陽極体（導電体）５２に印加される電圧を制限する回路であるのがより好ましい。この場合には、比較的大きな電流を流しても、陽極体５２に印加される最大の電圧値が制限されるので、化成や半導体層形成の処理時間を短縮できる。

【0049】

前記一対の電気端子１４、１５は、前記回路基板１１の幅方向の一端部に設けられている（図１〜３参照）。一方の電気端子は、電流制限端子１４であり、この端子１４に与える電圧により電流の制限値が設定される。例えば、図１１の回路の場合、電流制限端子１４と後述する電圧制限端子１５との電位差により、図１２の回路の場合、電流制限端子１４と陰極板５１との電位差により、それぞれ設定できる。

【0050】

前記他方の電気端子は、電圧制限端子１５であり、この端子１５に与える電圧により各陽極体（導電体）５２に印加される最大の電圧値が制限される。例えば、図１１及び図１２の回路の場合、電圧制限端子１５と陰極板５１との電位差により設定できる。

【0051】

本実施形態における、前記第１基板１１に形成された電気回路３０の詳細について説明する。図２〜４、７、１１に示すように、前記第１基板１１の上面にトランジスタ１９及び抵抗器１８が実装され（取り付けられ）、前記トランジスタ１９のエミッタＥが抵抗器１８の一端に電気接続され、前記抵抗器１８の他端が電流制限端子１４に電気的に接続され、前記トランジスタ１９のベースＢが電圧制限端子１５に電気的に接続され、前記トランジスタ１９のコレクタＣが、導電性の電気接続部４４の一端部（上端部）に電気的に接続され、前記電気接続部４４の他端部（下端部）に第１電気接続端子４１が電気的に接続されている。

【0052】

前記電気接続部４４は、前記第１基板１１の第１貫通孔４３内に配置されている（図４参照）。また、前記第１電気接続端子４１の少なくとも上端部が前記第１貫通孔４３内に配置されている（図４参照）。図４において、２０は半田であり、この半田２０は、前記電気接続部４４の一端部（上端部）と前記電気回路３０（トランジスタ１９のコレクタＣ）とを電気接続する。

【0053】

前記第１電気接続端子４１の下端は、前記第１基板１１の下面の平面部１１ａから下方に向けて突出している（図４参照）。前記第１電気接続端子４１は、前記導電性電気接続部４４が伸縮自在なものであることにより、伸縮移動自在である。伸縮させない状態での第１電気接続端子４１下端の突出長さＬは、第１基板１１の下面に第２基板１２を平行に重ね合わせて配置した際に前記下端が後述する第２電気接続端子４２に到達できる長さがあれば良く、通常１ｍｍ〜１０ｍｍに設定されるのが好ましい（図４参照）。

【0054】

上記のような構成により、前記第１基板１１の下面に第１電気接続端子４１が設けられ、該第１電気接続端子４１は、前記第１基板１１の電気回路３０に電気的に接続されている。

【0055】

本実施形態では、前記導電性電気接続部４４は、金属製スプリング等の金属製バネ部材で構成されている（図４参照）。

【0056】

一方、前記第２基板１２に形成された多数個の第３貫通孔４９のそれぞれに、前記ソケット１のソケット本体部２の上部側の一部が挿通配置され、該ソケット本体部２と前記第３貫通孔４９との隙間に接着剤等の充填材３９が充填されることによって、前記第２基板１２の第３貫通孔４９内にソケット本体部２の上部側の一部が固定されている（図８参照）。即ち、前記第２基板１２に前記ソケット１が取付固定されている（図６参照）。前記ソケット１のソケット本体部２の下部側は、前記第２基板１２の下面から下方に向けて突出している（図８参照）。こうして前記複数個のソケット１は、前記第２基板１２の下面に実装されている（図６、８参照）。

【0057】

前記ソケット本体部２の上面は、第２電気接続端子４２となっている（図５、８参照）。前記第２電気接続端子４２は、銅、鉄、ニッケル及びアルミニウムのうち少なくともいずれか１種の金属を主成分とする金属等の金属薄膜で形成されている。

【0058】

本実施形態では、前記ソケット本体部２の上面（前記第２電気接続端子４２の上面）と前記第２基板１２の上面とが面一になっている（図８参照）。なお、前記第２電気接続端子４２の上面の位置は、前記第２基板１２の上面より上方に僅かに（例えば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）突出していても良いし、前記第２基板１２の上面より下方に僅かに（例えば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）沈んでいても（凹んでいても）良い。

【0059】

図８に示すように、前記第２基板１２に実装された複数個のソケット１のリード線差込口３７が該第２基板１２の下面側で下方向に向けて開口している。前記ソケット１の下面の差込口３７に、リード線５３を有するコンデンサ用陽極体５２の該リード線５３を電気接続する際に、このリード線５３の差し込み方向は、前記第２基板１２の下面に対し垂直方向である（図９、１０参照）。

【0060】

本実施形態では、前記ソケット１は、第２基板１２の長さ方向に沿って多数個（例えば６４個）が略等間隔（等間隔を含む）で設けられ、これら一列に延びた多数個のソケット１が、第２基板１２の幅方向に沿って略等間隔（等間隔を含む）で複数列（例えば８列、９列、１０列、１１列等）設けられている（図６参照）。前記ソケット１の配置態様は、図６に示す配置態様に特に限定されるものではなく、他の２次元的な配置態様を採用することもできる。例えば、正方格子状の配置態様、六方格子状の配置態様などが挙げられる。また、第２基板１２の大きさにもよるが、１枚の第２基板１２あたり、２００個以上、取り扱いのし易い範囲として、２００個〜８００００個、好ましくは４００個〜３００００個の前記ソケット１を設けることができる。

【0061】

本発明において、コンデンサ素子製造用治具１０における電気回路３０は、図１１に示す構成のものに特に限定されるものではなく、例えば図１２に示すような回路構成であってもよい。図１２において、３１は、ダイオードである。

【0062】

前記第１基板１１の上面の周縁部に、複数個の磁石６１が固定されている。即ち、前記第１基板１１の上面における４つの隅部及び長さ方向に延びる一対の縁部の該長さ方向の中間部の合計６箇所に、磁石６１が固定されている（図１、２参照）。これら磁石６１は、前記第１基板１１の上面に形成された埋設用凹部内に少なくとも一部が埋設された態様で固定されている（図９参照）。

【0063】

前記第１基板１１の上面の中央部（縁部を除く領域）に、磁石６３が固定されている。即ち、前記第１基板１１の上面の中央領域における長さ方向の中間から一端側の位置に磁石６３が固定され、前記第１基板１１の上面の中央領域における長さ方向の中間から他端側の位置に磁石６３が固定されている（図３参照）。これら磁石６３は、前記第１基板１１の上面に形成された埋設用凹部内に少なくとも一部が埋設された態様で固定されている（図９参照）。

【0064】

また、前記第１基板１１の下面の周縁部に、複数個の位置決め用突起６２が下方に向けて突設されている。即ち、前記第１基板１１の下面における４つの隅部に位置決め用突起６２が下方に向けて突設されている（図３、９参照）。

【0065】

前記第２基板１２の上面の周縁部に、複数個の磁石６４が固定されている。即ち、前記第２基板１２の上面における４つの隅部及び長さ方向に延びる一対の縁部の該長さ方向の中間部の合計６箇所に、磁石６４が固定されている（図１、５参照）。

【0066】

前記第２基板１２の４つの隅部に固定された磁石６４の上面の中央部には位置決め用孔６５が形成されている（図５参照）。この位置決め用孔６５は、前記位置決め用突起６２を適合状態に受容し得る大きさに形成されている。

【0067】

また、前記第２基板１２の上面の中央部（縁部を除く領域）に、磁石６６が固定されている。即ち、前記第２基板１２の上面の中央領域における長さ方向の中間から一端側の位置に磁石６６が固定され、前記第２基板１２の上面の中央領域における長さ方向の中間から他端側の位置に磁石６６が固定されている（図１、５参照）。このように、前記第２基板１２の縁部以外にも固定する部位を設け、これら固定する部位間の間隔を短くすることにより、前記第２基板１２の撓み（歪み）がより解消されやすくなる。そのため、前記第２基板１２をより大型化することも可能である。なお、前記固定する部位の間隔が短すぎると、固定部位が多くなるのでコストがかかる。前記固定する部位の間隔は、前記第２基板１２の材質や許容される歪みの程度などに合わせ決定すればよい。

【0068】

しかして、前記第２基板１２を前記第１基板１１の下面側に該第１基板の下面の平面部１１ａに対して平行に重ね合わせ、且つ相互の周縁を合致させた状態に配置した時に、第１基板１１の周縁部の磁石６１と、第２基板１２の周縁部の磁石６４とが、互いに上下対応位置になってそれぞれ磁力で引き合い、第１基板１１の中央部の磁石６３と、第２基板１２の中央部の磁石６６とが、互いに上下対応位置になってそれぞれ磁力で引き合うことで、第１基板１１の下面側に第２基板１２が重ね合わせ配置されて互いに固定されるのであるが、この時、第１基板１１の下面の隅部の位置決め用突起６２が、第２基板１２の隅部の磁石６４の位置決め用孔６５内に受容されることによって、第１基板１１と第２基板１２との重ね合わせの位置決めが行われる（図１、９参照）。

【0069】

本発明において、前記第１基板１１は、剛性が高いものであるのが好ましい。前記第１基板１１に回路基板用として通常使用される材質（イミド樹脂、ガラスエポキシ樹脂等）の絶縁板を使用する場合、剛性を十分に確保する観点から、前記第１基板１１の厚さＴは５ｍｍ以上に設定されるのが好ましく、また取り扱いのしやすさから７ｍｍ〜３０ｍｍに設定されるのが特に好ましい。

【0070】

前記第１基板１１の剛性を十分に確保する手段としては、前記厚さの設定（５ｍｍ以上）以外に、例えば、金属材やセラミックス材の基板を積層した積層基板を用いる方法等が挙げられる。

【0071】

前記第１基板１１は、１枚の板で構成されていてもよいし、複数枚の板が積層された積層板であってもよい。前記第１基板１１として積層板を採用する場合において、例えば、隣り合う板同士が接着されることなく単に重ね合わされた状態の積層板であってもよいし、隣り合う板同士が接着された積層板であればより好ましい。

【0072】

前記第１基板１１としては、絶縁性基板が用いられる。前記絶縁性基板の材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、ガラスエポキシ樹脂、イミド樹脂、セラミックス等が挙げられる。或いは、中間層に金属材料を用いた積層基板であっても、スルーホール内表面（ホールの内周面）が絶縁加工されているものであれば前記絶縁性基板と同様に使用できる。

【0073】

さらに、前記第２基板１２に前記第１基板１１と同様の材質の絶縁性基板を使用する場合、前記第２基板１２の厚さＳは、前記第１基板１１の厚さＴより小さく設定されるのが好ましい。これにより、前記第２基板１２の歪みは、前記第１基板１１により、矯正されやすくなる。中でも、前記第２基板１２の厚さＳは、０．５ｍｍ〜２ｍｍに設定されるのが好ましい。前記第２基板１２として積層板を採用する場合において、例えば、隣り合う板同士が接着されることなく単に重ね合わされた状態の積層板であってもよいし、隣り合う板同士が接着された積層板であってもよい。

【0074】

次に、上記コンデンサ素子製造用治具１０を用いたコンデンサ素子の製造方法について説明する。図９にコンデンサ素子の製造方法の一例を概略図で示す。図１１は、このコンデンサ素子の製造方法を電気回路的に示した模式図である。

【0075】

まず、中に処理液５９が投入された処理容器５０を準備する。前記処理液５９としては、誘電体層５４形成のための化成処理液、半導体層５５形成のための半導体層形成用溶液等が挙げられる。

【0076】

一方、前記第２基板１２を前記第１基板１１の下面側に該第１基板の下面の平面部１１ａに対し平行状に重ね合わせ、且つ相互の周縁を合致させた状態に配置すると、第１基板１１の周縁部の磁石６１と、第２基板１２の周縁部の磁石６４とが、互いに上下対応位置になってそれぞれ磁力で引き合い、第１基板１１の中央部の磁石６３と、第２基板１２の中央部の磁石６６とが、互いに上下対応位置になってそれぞれ磁力で引き合うので、第２基板１２が第１基板１１の下面側に該第１基板の下面の平面部１１ａに対し平行状に重ね合わせ配置されて両基板１１、１２が相互に固定される（図９参照）。この時、第１基板１１の下面の隅部の位置決め用突起６２が、第２基板１２の第２基板１２の隅部の磁石６４の位置決め用孔６５内に受容されることによって、第１基板１１と第２基板１２との重ね合わせの位置決めが行われる（図９参照）。

【0077】

このように第２基板１２を第１基板１１の下面側に該第１基板の下面の平面部１１ａに対し平行に重ね合わせて両基板１１、１２同士を位置決めしつつ相互に固定した状態において、図８、１０に示すように、前記第１基板１１の下面の平面部１１ａから突出した第１電気接続端子４１の下端が、前記第２基板１２の上面の第２電気接続端子４２に接触して電気的に接続される。このように第１電気接続端子４１と第２電気接続端子４２とが電気的に接続されることによって、前記ソケット１のソケット本体部２が、前記第１基板１１の電気回路３０に電気的に接続される（図８参照）。

【0078】

なお、本明細書において、「第２基板を第１基板の下面側に該第１基板の下面の平面部に対し平行に重ね合わせて配置する」の語（文）は、上記のような磁石６４、６６を介して第１基板の一部と第２基板の一部とが接触してこれら基板同士が平行状に重ね合わされた構成（即ち一部領域において第１基板１１と第２基板１２の間に隙間等の空間がある構成）を含む意味で用いている。この隙間は小さい方が好ましく、通常５ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ以下である。

【0079】

次に、このようにして前記第２基板１２が前記第１基板１１の下面側に該第１基板の下面の平面部１１ａに対し平行に重ね合わせて配置されて第１電気接続端子４１と第２電気接続端子４２とが接触してこれら端子４１、４２同士が電気的に接続された状態にある両基板１１、１２を、機械搬送装置（図示しない）により水平に保持する（図９参照）。

【0080】

次いで、前記コンデンサ素子製造用治具１０の第２基板１２の下面に実装された各ソケット１のそれぞれに、リード線５３を有する陽極体（導電体）５２を接続する。即ち、前記コンデンサ素子製造用治具１０の第２基板１２の下面に実装されたソケット１の底面のリード線差込口３７に、陽極体５２のリード線５３を差し込んで、該リード線５３をリード線差込口３７を介してリード線挿通孔３８に挿通せしめることによって、ソケット１に陽極体（導電体）５２を電気的に接続する（図１０参照）。前記リード線５３の先端側が、前記ソケット本体部２の空洞部２３内の金属製ばね部材２４と接触状態となるから、ソケット１と陽極体（導電体）５２とが電気的に接続される。

【0081】

次いで、前記陽極体（導電体）５２がセットされたコンデンサ素子製造用治具１０を、前記処理容器５０の上方位置で水平に配置せしめ、該製造用治具１０の水平状態（第２基板１２の下面が水平な状態）を保持しつつ、前記陽極体（導電体）５２の少なくとも一部（通常は全部）が前記処理液５９に浸漬される状態まで治具１０を下降せしめてその高さ位置で治具１０を固定する（図９参照）。

【0082】

そして、前記陽極体（導電体）５２の浸漬状態において、前記陽極体５２を陽極にし、前記処理液５９中に配置した陰極板５１を陰極にして通電する（図９、１１参照）。第１番目の処理液５９として化成処理液を用いると、前記通電により導電体５２の表面に誘電体層５４（図１３参照）を形成することができる（誘電体層形成工程）。

【0083】

次いで、必要に応じて前記誘電体層５４を表面に備えた陽極体５２を水洗、乾燥させた後、前記とは別の処理容器５０内に新たに半導体層形成用溶液５９を投入して、前記同様に前記陽極体５２の少なくとも一部（通常は全部）が前記半導体層形成用溶液５９に浸漬される状態まで治具１０を水平状態（第２基板１２の下面が水平な状態）を保持しつつ下降せしめてその高さ位置で治具１０を固定し、前記陽極体５２を陽極にし、前記半導体層形成用溶液５９中に配置した陰極板５１を陰極にして通電すると、即ち第２番目の処理液５９として半導体層形成用溶液を用いて通電すると、陽極体５２表面の誘電体層５４の表面に半導体層５５を形成することができ（半導体層形成工程）、こうして陽極体５２の表面に誘電体層５４が積層され、該誘電体層５４の表面にさらに半導体層５５が積層されてなるコンデンサ素子５６（図１３参照）を製造することができる。

【0084】

そして、本発明に係るコンデンサ素子の製造方法においては、例えば、前記誘電体層形成工程と前記半導体層形成工程の間に、及び／又は半導体層形成工程の後に、陽極体５２がソケット１に接続された状態の第２基板１２を、第１基板１１から分離し（分離工程）、この分離した陽極体５２付き第２基板１２に対し、熱処理を行う（熱処理工程）。第１基板１１と第２基板１２の分離は、磁石同士の引き合う力に抗して第１基板１１と第２基板１２を離間させることで遂行できるので、基板同士の分離操作は容易である。このような分離操作を行った後に熱処理を行うことにより、第１基板１１の電気回路３０等に対する熱処理の適用を回避できて、治具１０の電気回路３０等に悪影響を及ぼすことなくスムーズに熱処理を行うことができる。

【0085】

前記熱処理は、主にコンデンサの信頼性を上げることを目的として行うものであるが、その用途によって熱処理するタイミングは種々異なる。誘電体層形成工程と半導体層形成工程の間で行う熱処理の加熱温度は、通常２００℃〜５００℃であり、半導体層形成工程とカーボンペースト形成工程の間で行う熱処理の加熱温度は、通常１５０℃〜３００℃であり、カーボンペースト形成工程と銀ペースト形成工程の間で行う熱処理の加熱温度は、通常１５０℃〜３００℃である。

【0086】

前記熱処理の際の雰囲気は、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気または減圧雰囲気にするのが好ましい。なお、窒素は、ニオブなどの陽極体材料と３００℃程度の温度でも反応してしまうので、このような場合不活性ガスとしない。

【0087】

前記熱処理後に更なる処理をする際には、該熱処理後に、再び第１基板１１と第２基板１２（陽極体５２がソケット１に接続された状態のもの）とを相互に固定して前記同様に電気接続すればよい。

【0088】

前記ソケット１の大きさは、特に制限はないが、処理液５９に浸漬する際のコンデンサ素子の配置に合わせた大きさ、などにすればよい。

【0089】

前記陽極体５２としては、特に限定されるものではないが、例えば、弁作用金属及び弁作用金属の導電性酸化物からなる群より選ばれる陽極体の少なくとも１種を例示できる。これらの具体例としては、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、ジルコニウム、一酸化ニオブ、一酸化ジルコニウム等が挙げられる。

【0090】

前記陽極体５２の形状としては、特に限定されず、例えば、箔状、板状、棒状、直方体状等が挙げられる。

【0091】

前記化成処理液５９としては、特に限定されるものではないが、例えば有機酸またはその塩（例えば、アジピン酸、酢酸、アジピン酸アンモニウム、安息香酸等）、無機酸またはその塩（例えば、燐酸、珪酸、燐酸アンモニウム、珪酸アンモニウム、硫酸、硫酸アンモニウム等）等の従来公知の電解質が溶解又は懸濁した液などが挙げられる。このような化成処理液を用いて前記通電を行うことによって陽極体５２の表面に、Ｔａ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｚｒ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅等の絶縁性金属酸化物を含む誘電体層５４を形成することができる。

【0092】

なお、このような化成処理液を用いた誘電体層形成工程を省略して、既に表面に誘電体層５４が設けられた陽極体５２を前記半導体層形成工程に供してもよい。このような表面の誘電体層５４としては、絶縁性酸化物から選ばれる少なくとも１つを主成分とする誘電体層、セラミックコンデンサやフィルムコンデンサの分野で従来公知の誘電体層が挙げられる。

【0093】

前記半導体層形成用溶液５９としては、通電により半導体が形成され得る溶液であれば特に限定されず、例えば、アニリン、チオフェン、ピロール、メチルピロール、これらの置換誘導体（例えば、３，４−エチレンジオキシチオフェン等）等を含有する溶液などが挙げられる。前記半導体層形成用溶液５９にさらにドーパントを添加してもよい。前記ドーパントとしては、特に限定されるものではないが、例えば、アリールスルホン酸またはその塩、アルキルスルホン酸またはその塩、各種高分子スルホン酸またはその塩等の公知のドーパント等が挙げられる。このような半導体層形成用溶液５９を用いて前記通電を行うことによって前記陽極体５２表面の誘電体層５４の表面に、例えば導電性高分子（例えばポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリメチルピロール、これらの誘導体等）からなる半導体層５５を形成することができる。

【0094】

なお、上記実施形態では、第２基板１２を第１基板１１の下面側に該第１基板１１に対し平行に重ね合わせて両基板１１、１２を相互に固定する（第１電気接続端子４１と第２電気接続端子４２とが接触してこれら端子４１、４２同士が電気的に接続された状態で両基板１１、１２を相互に固定する）手段として、磁石６１、６３、６４、６６を用いているが、相互固定手法としては、特にこのような手法に限定されるものではない。これらに代わり、例えば、図１４に示すような相互固定手法を採用してもよい。

【0095】

図１４の構成では、第１基板１１の下面に固定用突起７１が突設されている。前記固定用突起７１は、第１基板１１の下面から下方に向けて突設された軸部７２と、該軸部の下端に固定された盤状部７３とを備える（図１４（Ｃ）参照）。前記盤状部７３の平面視形状は円形状である（図１４（Ａ）参照）。

【0096】

また、第２基板１２の下面に固定用孔７４が形成されている（図１４（Ｂ）参照）。前記固定用孔７４は、突起挿入用孔７６と、該突起挿入用孔７６に連通するスライド移動用孔７５とからなる。前記突起挿入用孔７６は、平面視円形状に形成され、前記固定用突起７１の盤状部７３を受容できる大きさに形成されている。また、前記スライド移動用孔７５は、前記固定用突起７１の軸部７２を受容できる大きさに形成されると共に、前記盤状部７３より小さい大きさに設定されている。

【0097】

図１４（Ｃ）に示すように、第２基板１２を第１基板１１の下面側に該第１基板１１に対し平行に配置し、第１基板１１の固定用突起７１の盤状部７３を、第２基板１２の固定用孔７４の突起挿入用孔７６内に挿通せしめて通過させた後、さらに固定用突起７１の軸部７２を、第２基板１２のスライド移動用孔７５内で（図面右方向に）スライド移動させることによって、第２基板１２を第１基板１１の下面側に該第１基板の下面の平面部１１ａに対して平行状に重ね合わせた状態で両基板１１、１２を相互に固定することができる（図１４（Ｄ）参照）。

【0098】

本発明では、上記製造方法で得られたコンデンサ素子５６の半導体層５５の上に、コンデンサの外部引き出し用の電極端子（例えば、リードフレーム）との電気的接触を良くするために、電極層を設けてもよい。

【0099】

前記電極層は、例えば導電ペーストの固化、メッキ、金属蒸着、耐熱性の導電樹脂フィルムの形成等により形成することができる。導電ペーストとしては、銀ペースト、銅ペースト、アルミニウムペースト、カーボンペースト、ニッケルペースト等が好ましい。

【0100】

このようにして得たコンデンサ素子５６の陽極体５２及び半導体層５５に、それぞれ電極端子を電気的に接続し（例えば、リード線５３を一方の電極端子に溶接し、電極層（半導体層）５５を銀ペーストなどで他方の電極端子に接着する）、前記電極端子の一部を残して封止することによりコンデンサが得られる。

【0101】

封止方法は、特に限定されないが、例えば、樹脂モールド外装、樹脂ケース外装、金属製ケース外装、樹脂のディッピングによる外装、ラミネートフィルムによる外装などがある。これらの中でも、小型化と低コスト化が簡単に行えることから、樹脂モールド外装が好ましい。

【実施例】

【0102】

次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。

【0103】

＜実施例１＞
［陽極体（導電体）５２の作製］
長さ０．８０ｍｍ×幅０．５３ｍｍ×厚さ０．４３ｍｍの直方体形状のタンタル焼結体（陽極体）５２の０．５３ｍｍ×０．４３ｍｍの面（上面）に、長さ１０．４±０．３ｍｍ、直径０．１５ｍｍのタンタル線（リード線）５３が植立されたものを６４０個準備した。更に、外径０．４０ｍｍ、内径０．１０ｍｍ、厚さ０．１０ｍｍのポリテトラフルオロエチレン製の環状のワッシャーをリード線５３の根元まで装着した（外装した）。

【0104】

［本発明の固体電解コンデンサ素子製造用治具１０の作製］
（電子部品が実装された第１基板）
長さ１８０ｍｍ×幅９６ｍｍ×厚さ１．６ｍｍのガラスエポキシ基板（第１基板１１を構成する５枚の板のうち最上位置に配置される板）を準備した。このガラスエポキシ基板には、図２に示すように、該基板の長さ方向に沿って６４個の第１貫通孔４３が２．５４ｍｍピッチで形成され、これら一列に延びた６４個の第１貫通孔４３の群が、基板の幅方向に沿って８ｍｍピッチで合計で１０列形成されている（なお、図２では、作図上の理由により９列のみ記載している）。即ち、前記ガラスエポキシ基板には、合計で６４０個の第１貫通孔４３が形成されている。

【0105】

前記ガラスエポキシ基板（第１基板１１を構成する５枚の板のうち最上位置に配置される板）の下面に、同サイズ（長さ１８０ｍｍ×幅９６ｍｍ×厚さ２．０ｍｍ）であり同位置に６４０個の第１貫通孔４３が形成されているガラスエポキシ基板を４枚接着一体化してこれら５枚の板が積層されてなる厚さＴが８ｍｍの第１基板１１を得た（なお、図１、４等では、積層構成の図示は省略している）。

【0106】

前記第１基板１１に、前項で詳述した図２、３に示す電気回路３０等が形成されている。即ち、前記第１基板１１の上面の長さ方向に延びる一対の縁部のうちの一方の縁部の該長さ方向の中間部に電流制限端子１４及び電圧制限端子１５が設けられている（図２、３参照）。

【0107】

また、前項で詳述した図２〜４、７、１１に示す構成で各種電子部品（トランジスタ１９及び抵抗器１８）を前記第１基板１１に実装した。各トランジスタ１９のコレクタＣを出力とする。前記第１電気接続端子４１の下端は、前記第１基板１１の下面の平面部１１ａから１ｍｍ下方に向けて突出している（突出長さＬは１ｍｍである；図４参照）。

【0108】

前記導電性電気接続部４４として、宮下スプリング製作所製の金属製スプリング（品番：ＭＳ−０３８スプリングピン）を使用した。前記抵抗器１８として、１ＫΩ（誤差±０．５％以内）のチップ抵抗器を使用し、前記トランジスタ１９として、東芝製の「トランジスタ２ＳＡ２１５４」を使用した。

【0109】

（ソケットが実装された第２基板）
第２基板１２は、長さ１８０ｍｍ×幅９６ｍｍ×厚さ１．６ｍｍのガラスエポキシ基板からなる。前記第２基板１２に第３貫通孔４９が形成されている（図５、８参照）。前記第３貫通孔４９は、第２基板１２の長さ方向に沿って６４個が２．５４ｍｍピッチで設けられ、これら一列に延びた６４個の第３貫通孔４９が、第２基板１２の幅方向に沿って８ｍｍピッチで合計１０列設けられている（図５参照、図５では作図上の理由から９列のみ記載している）。

【0110】

前記第２基板１２に設けられた６４０個の第３貫通孔４９のそれぞれに、前記ソケット１の一部が挿入配置されて固定されている。各ソケット１の上面に、金メッキが施されてなる金属薄膜からなる第２電気接続端子４２が設けられている（図５、８参照）。しかして、前記複数個のソケット１が、前記第２基板１２の下面に実装されている（図６、８参照）。

【0111】

このようにして、第１基板１１と、該第１基板１１に実装された電子部品と、第２基板１２と、該第２基板１２の下面に実装された複数個のソケット１とを備えた固体電解コンデンサ素子製造用治具１０を得た（図１〜８参照）。

【0112】

［コンデンサ素子の製造］
前項で詳述した図９に示す構成で第２基板１２を第１基板１１の下面側に該第１基板の下面の平面部１１ａに対し平行に重ね合わせて両基板１１、１２同士を位置決めしつつ相互に固定する（図９参照）。これにより、図８、図１０に示すように、前記第１基板１１の下面から突出した第１電気接続端子４１の下端が、前記第２基板１２の上面の第２電気接続端子４２に接触して電気的に接続される。

【0113】

次に、このようにして前記第２基板１２が前記第１基板１１の下面側に該第１基板の下面の平面部１１ａに対し平行に重ね合わせて配置されて第１電気接続端子４１と第２電気接続端子４２とが接触してこれら端子４１、４２同士が電気的に接続された状態にある両基板１１、１２を、機械搬送装置（図示しない）により水平に保持する（図９参照）。

【0114】

次いで、前記コンデンサ素子製造用治具１０の第２基板１２の下面に実装された複数個のソケット１のそれぞれに、リード線５３を有する陽極体（導電体）５２を接続する。前記リード線５３のソケット１への差し込み方向は第２基板１２に対し垂直方向である（図１０参照）。

【0115】

次いで、前記陽極体（導電体）５２がセットされたコンデンサ素子製造用治具１０を、中に２質量％燐酸水溶液（処理液）５９が入った金属（ステンレス）製の処理容器５０の上方位置で水平状態に配置せしめた。前記金属製処理容器５０は、陰極板５１の役割も兼ねる。

【0116】

前記機械搬送装置を操作して、前記陽極体５２の全部及びリード線５３の下端５ｍｍ分が前記処理液５９に浸漬されるように前記治具１０を水平状態を保持しつつ下降せしめてその高さ位置で固定した（図９参照）。この浸漬状態で、電圧制限値（化成電圧）が８．３Ｖとなるように電圧制限端子１５と陰極板（金属製処理容器５０を含む）５１との間に電圧を印加し、各陽極体ごとの電流制限値が２．１ｍＡとなるように電流制限端子１４と電圧制限端子１５との間に電圧を印加して、通電した。前記化成処理液５９の温度を６５℃に維持した状態で８時間陽極酸化を行うことによって、前記導電性焼結体５２の細孔及び外表面並びにリード線の一部（５ｍｍ分）の表面に誘電体層５４を形成した。なお、前記陽極酸化中、４時間経過後から８時間経過までの後半の４時間は、電流制限値を１時間当たり０．５ｍＡの割合で連続的に減少させた（誘電体層形成工程）。

【0117】

前記誘電体層５４を表面に備えた陽極体５２を水洗、乾燥させた後、２０質量％のエチレンジオキシチオフェンエタノール溶液に浸漬する一方、前記処理容器５０とは別の処理容器５０内に半導体層形成用溶液５９（水７０質量部及びエチレングリコール３０質量部からなる混合溶媒にエチレンジオキシチオフェンを０．４質量％、アントラキノンスルホン酸を０．６質量％含有せしめた溶液）を投入した後、前記誘電体層５４を表面に備えた陽極体５２の全部及びリード線５３の下端５ｍｍ分が前記半導体層形成用溶液５９に浸漬されるように前記治具１０を水平状態を保持しつつ下降せしめてその高さ位置で固定した。この浸漬状態で、２０℃で１つの陽極体あたり５μＡの定電流で５０分間電解重合を行った。この後、前記誘電体層５４を表面に備えた陽極体５２を溶液５９から引き上げ、水洗、アルコール洗浄、乾燥を行った。このような電解重合（１つの陽極体あたり５μＡの定電流で５０分間電解重合）、水洗、アルコール洗浄、乾燥からなる操作を、さらに６回行うことによって、表面に誘電体層５４が形成された陽極体５２の該誘電体層５４の表面に、導電性高分子からなる半導体層５５を形成した（半導体層形成工程）。

【0118】

次いで、再化成を行うことによって前記誘電体層５４の修復をした。この再化成は、前記陽極酸化時と同じ溶液を用いて、制限電圧６．３Ｖ、各陽極体ごとの制限電流０．１ｍＡで１５分間行った（再化成処理工程）。

【0119】

次に、陽極体５２がソケット１に接続された状態の第２基板１２を、第１基板１１から分離し（分離工程）、半導体層５５の表面にカーボンペースト（アチソン社製「エレクトロダッグＰＲ−４０６」）を塗布した後、陽極体５２がソケット１に接続された状態の第２基板１２を１６０℃の雰囲気に３時間放置することによって乾燥を行った（カーボン層形成工程）。

【0120】

次に、誘電体層５４と半導体層５５とカーボン層とが積層されてなる陽極体５２を水洗、乾燥した後、カーボン層の表面に銀ペーストを塗布し、次いで陽極体５２がソケット１に接続された状態の第２基板１２を１８０℃の雰囲気に３時間放置することによって乾燥を行った（銀ペースト積層工程）。こうしてコンデンサ素子５６を得た。

【0121】

上記一連の工程を経て６４０個のコンデンサ素子５６を作製できるが、これを更に３９回実施する（即ち全部で４０回行う）ことによって、合計２５６００個のコンデンサ素子５６を作製した。

【0122】

これら２５６００個のコンデンサ素子について、リード線５３の根元（基端）のポリテトラフルオロエチレン製ワッシャー（厚さ０．１０ｍｍ）の上の位置に半導体層がはみ出して形成されているものがないか目視で調べたところ、半導体層がはみ出していたものは０個であった。

【0123】

更に、この実施例１では、コンデンサ素子を製造する際に熱処理工程があるが、第１基板とは分離した後の第２基板（陽極体がソケットに接続された状態の第２基板）に対して熱処理を行うので、第１基板に実装されている電子部品に誤作動等の不具合を生じることはなかった。即ち上記一連の工程を全部で４０回行ったが、４０回全てにおいて第１基板に実装されている電子部品に誤作動等の不具合は生じなかった。

【0124】

＜比較例１＞
実施例１で用いる第１基板を構成する５枚の板のうちの最上位置に配置される厚さ１．６ｍｍのガラスエポキシ基板（実施例１と同様に図２〜４に示すように電気回路が形成され、且つ上面に同様に電子部品も実装されている）における第１貫通孔４３内に、電気接続部４４及び第１電気接続端子４１に代えて、実施例１で用いたソケット１を挿通配置せしめて固定し、該ソケット１にトランジスタ１９のコレクタＣを電気接続して、厚さ１．６ｍｍの基板の下面に６４０個のソケット１が実装されたものを準備した（この比較例１では、第１基板を構成する５枚の板のうちの下４枚の板および第２基板は使用しない）。

【0125】

次いで、前記基板の下面に実装された複数個のソケット１のそれぞれに、実施例１と同様にしてリード線５３を有する陽極体（導電体）５２を接続した。

【0126】

そして、これ以降の工程（誘電体層形成工程等）を実施例１と同様に行ってコンデンサ素子５６を作製した。

【0127】

上記一連の工程を経て６４０個のコンデンサ素子５６を作製できるが、これを更に３回実施する（即ち全部で４回行う）ことによって、合計２５６０個のコンデンサ素子５６を作製した。

【0128】

リード線５３の根元（基端）のポリテトラフルオロエチレン製ワッシャー（厚さ０．１０ｍｍ）の上の位置に半導体層がはみ出して形成されていた素子の数は、１３５２個であった。この比較例１では、３回目の実施から、水平保持されている厚さ１．６ｍｍのガラスエポキシ基板に歪み変形が比較的顕著に発生し、３回目の実施以降において、ワッシャーの上の位置に半導体層がはみ出して形成された素子の数が顕著に多くなった。

【0129】

更に、１回目の実施での熱処理工程での熱処理（陽極体がソケットに接続された状態の基板の全体に対し行われる熱処理）の影響により、２回目の実施から、設定された電圧及び電流の制限値とならないソケットが現れたために、正常に半導体層が形成されないものが３２１個あった。

【0130】

本願は、２０１１年１２月７日付で出願された日本国特許出願の特願２０１１−２６７５４２号の優先権主張を伴うものであり、その開示内容は、そのまま本願の一部を構成するものである。

【0131】

ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではなく、ここに示され且つ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、この発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。

【0132】

本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものであるが、この開示は本発明の原理の実施例を提供するものと見なされるべきであって、それら実施例は、本発明をここに記載しかつ／または図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、多くの図示実施形態がここに記載されている。

【0133】

本発明の図示実施形態を幾つかここに記載したが、本発明は、ここに記載した各種の好ましい実施形態に限定されるものではなく、この開示に基づいていわゆる当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ（例えば、各種実施形態に跨る特徴の組み合わせ）、改良及び／又は変更を有するありとあらゆる実施形態をも包含するものである。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施例に限定されるべきではなく、そのような実施例は非排他的であると解釈されるべきである。例えば、この開示において、「preferably」という用語は非排他的なものであって、「好ましいがこれに限定されるものではない」ということを意味するものである。この開示および本願のプロセキューション中において、ミーンズ・プラス・ファンクションあるいはステップ・プラス・ファンクションの限定事項は、特定クレームの限定事項に関し、ａ）「means for」あるいは「step for」と明確に記載されており、かつｂ）それに対応する機能が明確に記載されており、かつｃ）その構成を裏付ける構成、材料あるいは行為が言及されていない、という条件の全てがその限定事項に存在する場合にのみ適用される。この開示および本願のプロセキューション中において、「present invention」または「invention」という用語は、この開示範囲内における１または複数の側面に言及するものとして使用されている場合がある。このpresent inventionまたはinventionという用語は、臨界を識別するものとして不適切に解釈されるべきではなく、全ての側面すなわち全ての実施形態に亘って適用するものとして不適切に解釈されるべきではなく（すなわち、本発明は多数の側面および実施形態を有していると理解されなければならない）、本願ないしはクレームの範囲を限定するように不適切に解釈されるべきではない。この開示および本願のプロセキューション中において、「embodiment」という用語は、任意の側面、特徴、プロセスあるいはステップ、それらの任意の組み合わせ、及び／又はそれらの任意の部分等を記載する場合にも用いられる。幾つかの実施例においては、各種実施形態は重複する特徴を含む場合がある。この開示および本願のプロセキューション中において、「e.g.,」、「NB」という略字を用いることがあり、それぞれ「たとえば」、「注意せよ」を意味するものである。

【産業上の利用可能性】

【0134】

本発明に係るコンデンサ素子製造用治具は、電解コンデンサ素子製造用治具として好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。また、本発明の製造方法により得られたコンデンサは、例えば、パソコン、カメラ、ゲーム機、ＡＶ機器、携帯電話等のデジタル機器や、各種電源等の電子機器に利用可能である。

【符号の説明】

【0135】

１…ソケット
１０…コンデンサ素子製造用治具
１１…第１基板
１１ａ…平面部
１２…第２基板
１４…電流制限端子
１５…電圧制限端子
１８…抵抗器
１９…トランジスタ
３０…電気回路
３２…電源
３７…リード線差込口
４１…第１電気接続端子
４２…第２電気接続端子
４３…第１貫通孔
４４…電気接続部
５１…陰極板
５２…陽極体（導電体）
５３…リード線
５４…誘電体層
５５…半導体層
５６…コンデンサ素子
５９…処理液（化成処理液、半導体層形成用溶液）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】