特許 6885887 固体電解コンデンサ及びその製造方法

(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】6885887

(24)【登録日】2021年5月17日

(45)【発行日】2021年6月16日

(54)【発明の名称】固体電解コンデンサ及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01G 9/00 20060101AFI20210603BHJP

   H01G 9/012 20060101ALI20210603BHJP

   H01G 9/052 20060101ALI20210603BHJP

【ＦＩ】

   H01G9/00 290E

   H01G9/00 290D

   H01G9/012 303

   H01G9/052 500

【請求項の数】2

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-28432(P2018-28432)

(22)【出願日】2018年2月21日

(65)【公開番号】特開2019-145669(P2019-145669A)

(43)【公開日】2019年8月29日

【審査請求日】2020年3月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134257

【氏名又は名称】株式会社トーキン

(74)【代理人】

【識別番号】100117341

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 拓哉

(74)【代理人】

【識別番号】100148840

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 健志

(74)【代理人】

【識別番号】100191673

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 久典

(72)【発明者】

【氏名】松原 茂隆

(72)【発明者】

【氏名】松井 英樹

(72)【発明者】

【氏名】松川 和誠

(72)【発明者】

【氏名】中田 裕士

【審査官】 鈴木 駿平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０８０２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１１０４１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｇ ９／００−９／０１２

Ｈ０１Ｇ ９／０４−９／１８

Ｈ０１Ｇ ９／２１−９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁作用金属粉末を仮プレスして第１プレス体及び第２プレス体を夫々形成するとともに所定方向において前記第１プレス体と前記第２プレス体との間に空隙を設けるようにして前記第１プレス体と前記第２プレス体とを配置する、仮プレス工程と、
前記第１プレス体と前記第２プレス体との間の前記空隙に陽極リードの埋設部を挿入する、挿入工程と、
前記所定方向において前記陽極リードの前記埋設部を前記第１プレス体と前記第２プレス体とで挟み込みつつ前記第１プレス体と前記第２プレス体とをまとめてプレスして成形体を形成する、本プレス工程と、
前記成形体を焼結して陽極体を形成する、焼結工程と、
前記陽極体上に誘電体層を形成する、誘電体形成工程と、
前記誘電体層上に固体電解質層を形成する、固体電解質形成工程とを備える
固体電解コンデンサの製造方法であって、
前記弁作用金属粉末とバインダーとの混合物を、仕切り板と２つの加圧パンチとを有する構造物であって前記仕切り板が前記所定方向において前記２つの加圧パンチの間に位置している構造物における前記仕切り板と前記加圧パンチとの間に位置する２つの隙間に流し込む、混合物充填工程を更に備えており、
前記仮プレス工程は、前記隙間に流し込まれた前記混合物を、前記所定方向において前記加圧パンチを前記仕切り板に近づける方向に前記加圧パンチを加圧して、前記第１プレス体及び前記第２プレス体を形成し、その後、前記加圧パンチを前記所定方向において前記仕切り板から遠ざかる方向に移動させたうえで、前記仕切り板を移動させて、前記第１プレス体と前記第２プレス体とを前記所定方向において前記空隙を介在させて対向させる工程を含む
固体電解コンデンサの製造方法。

【請求項2】

請求項１記載の固体電解コンデンサの製造方法であって、
前記仮プレス工程において、前記陽極リードの前記埋設部は、前記所定方向において前記仕切り板に形成されている孔内に位置している
固体電解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、各種電子機器に使用される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に関する。

【背景技術】

【0002】

このタイプの固体電解コンデンサに用いられる陽極部は、例えば、特許文献１に開示されている。

【0003】

図７及び図８を参照して、特許文献１の陽極部９００は、焼結された弁作用金属粉末からなる陽極体９０２と、陽極リード９５０とを備えている。陽極リード９５０は、一端に埋設部９５２を有している。陽極リード９５０の埋設部９５２は、陽極体９０２内において弁作用金属粉末に融着されている。陽極部９００は、成形体素子９０５を乾燥してバインダー樹脂を除去した後、焼結を施すことにより得られるものである。成形体素子９０５は、２つの成形体９１０，９２０と、陽極リード９５０とを備えている。成形体９１０，９２０は、シート状の形状を有している。陽極リード９５０の埋設部９５２は、２つの成形体９１０，９２０の間に挟まれ保持されている。成形体素子９０５は、以下のように作製される。まず、弁作用金属粉末とバインダー樹脂と溶剤とを混合して金属粉末分散液を調製し、表面に剥離層を有する剥離性基体上に金属粉末分散液を塗布する。次に、基体上の金属粉末分散液を乾燥させて溶剤を揮散させ、基体上に残存した乾燥塗膜を剥離して成形体９１０，９２０を得る。その後、Ｙ方向において、成形体９１０，９２０の間に陽極リード９５０の埋設部９５２が挟まるように、成形体９１０，９２０の剥離面９１２，９２２同士を重ね合わせて、成形体素子９０５を得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−２９９１８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の陽極部９００は、成形体９１０，９２０の樹脂リッチな剥離面９１２，９２２を陽極リード９５０の埋設部９５２と接するように重ね合わせて成形された成形体素子９０５を元に作製されている。よって、陽極体９０２に含まれる弁作用金属粉末の密度は、陽極リード９５０の埋設部９５２の近傍において低くなっている。これにより、陽極リード９５０の埋設部９５２の陽極体９０２に対する固定が不十分となる可能性がある。

【0006】

そこで本発明は、陽極体に含まれる弁作用金属粉末の密度が陽極リードの埋設部の近傍においても低下しない固体電解コンデンサ及びそ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】

【0007】

本出願人は、鋭意検討を重ねた結果、仮プレスした２つのプレス体で陽極リードの埋設部を挟み込んだうえで２つのプレス体をまとめてプレスする方法により陽極体を成形した場合、陽極体に含まれる弁作用金属粉末の密度が陽極リードの埋設部の近傍においても低下しないことを見出し、本発明を完成するに至った。

【0008】

即ち、本発明は、固体電解コンデンサとして、
陽極リードと、陽極体と、誘電体層と、固体電解質層とを備える固体電解コンデンサであって、
前記陽極リードは、埋設部を有しており、
前記陽極体は、多孔質焼結体であり、
前記陽極体は、第１区域と、第２区域と、第３区域とを有しており、
前記第１区域は、前記陽極リードの前記埋設部を保持しており、
前記第１区域は、所定方向において前記第２区域と前記第３区域とに挟まれており、
第２区域及び第３区域の夫々は、前記所定方向において前記誘電体層に接している第１区分と、前記所定方向において前記第１区域に接している第２区分とを有しており、
前記第１区域の密度をＭ１、前記第２区域の前記第２区分の密度をＭ２、前記第３区域の前記第２区分の密度をＭ３とするとき、Ｍ２≦Ｍ１、且つ、Ｍ３≦Ｍ１を満たし、
前記誘電体層は前記陽極体上に形成されており、
前記固体電解質層は前記誘電体層上に形成されている
固体電解コンデンサを提供する。

【0009】

また、本発明は、第２の固体電解コンデンサとして、第１の固体電解コンデンサであって、
前記陽極体は、仮プレスされた第１プレス体と、仮プレスされた第２プレス体とにより、前記陽極リードの前記埋設部を前記所定方向において挟み込んだ状態で前記第１プレス体と前記第２プレス体とをまとめてプレスして成形されている
固体電解コンデンサを提供する。

【0010】

また、本発明は、固体電解コンデンサの製造方法として、
弁作用金属粉末を仮プレスして第１プレス体及び第２プレス体を夫々形成するとともに所定方向において前記第１プレス体と前記第２プレス体との間に空隙を設けるようにして前記第１プレス体と前記第２プレス体とを配置する、仮プレス工程と、
前記第１プレス体と前記第２プレス体との間の前記空隙に陽極リードの埋設部を挿入する、挿入工程と、
前記所定方向において前記陽極リードの前記埋設部を前記第１プレス体と前記第２プレス体とで挟み込みつつ前記第１プレス体と前記第２プレス体とをまとめてプレスして成形体を形成する、本プレス工程と、
前記成形体を焼結して陽極体を形成する、焼結工程と、
前記陽極体上に誘電体層を形成する、誘電体形成工程と、
前記誘電体層上に固体電解質層を形成する、固体電解質形成工程とを備える
固体電解コンデンサの製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0011】

本発明の固体電解コンデンサの陽極体は、仮プレスされた第１プレス体と、仮プレスされた第２プレス体とにより、陽極リードの埋設部を所定方向において挟み込んだ状態で第１プレス体と第２プレス体とをまとめてプレスして成形されている。これにより、陽極体の弁作用金属粉末の密度が陽極リードの埋設部の近傍においても低下しないため、陽極リードの埋設部は陽極体に対して強固に固定される構造となっている。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態による固体電解コンデンサを示す断面図である。

【図2】図１の固体電解コンデンサに含まれるコンデンサ素子を示す断面図である。

【図3】図２のコンデンサ素子に含まれる陽極部を示す斜視図である。

【図4】図３の陽極部を示す断面図である。

【図5】図３の陽極部の製造方法を模式的に示す工程図である。ここで、加圧パンチ及び仕切り板のＸ方向両側に位置する側部成形金型は省略されている。

【図6】図５（ｄ）を拡大して示す模式図である。ここで、上部成形金型、加圧パンチ、下部成形金型及び仕切り板は省略されている。

【図7】特許文献１の成形体素子を示す斜視図である。

【図8】図７の成形体素子を乾燥及び焼結して得られる陽極部を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１を参照すると、本発明の実施の形態による固体電解コンデンサ１００は、コンデンサ要素１２０と、外装絶縁部材５９０とを備えている。固体電解コンデンサ１００の作製方法については、後述する。

【0014】

図１に示されるように、本実施の形態のコンデンサ要素１２０は、コンデンサ素子１５０と、陽極端子３４０と、陰極端子５６０と、導電性樹脂５８０とを備えている。

【0015】

図２に示されるように、コンデンサ素子１５０は、陽極部１７０と、誘電体層４００と、陰極層５００とを備えている。

【0016】

図３に示されるように、本実施の形態の陽極部１７０は、陽極リード２００と、陽極体３００とを備えている。

【0017】

図３および図４に示されるように、本実施の形態の陽極リード２００は、Ｚ方向の一端に埋設部２５０を有している。埋設部２５０は、所定方向（Ｙ方向）と交差する略扁平形状を有している。本実施の形態の陽極リード２００は、タンタルワイヤである。陽極リード２００は、部分的に陽極体３００に埋設されている。より詳しくは、陽極リード２００の埋設部２５０のみが、陽極体３００に埋設されている。

【0018】

本実施の形態の陽極体３００は、焼結された弁作用金属粉末からなる多孔質焼結体である。即ち、本実施の形態の陽極体３００は、焼結された弁作用金属粉末と、多数の空孔とを有している。ここで弁作用金属粉末は、タンタル粉末である。図３から図５までを参照して、本実施の形態の陽極体３００は、仮プレスされた第１プレス体６００と、仮プレスされた第２プレス体７００とにより、陽極リード２００の埋設部２５０を所定方向（Ｙ方向）において挟み込んだ状態で第１プレス体６００と第２プレス体７００とをまとめてプレスして成形されている。上述のように、略扁平形状を有する埋設部２５０のみが陽極体３００に埋設されていることから、所定方向（Ｙ方向）における陽極体３００のサイズを抑制しつつ、陽極体３００の外部に突出した陽極リード２００に一定の強度を持たせることができる。第１プレス体６００及び第２プレス体７００の詳細については後述する。

【0019】

図４に示されるように、本実施の形態の陽極体３００は、第１区域３１０と、第２区域３２０と、第３区域３３０とを有している。第１区域３１０は、陽極リード２００の埋設部２５０を保持している。第１区域３１０は、所定方向（Ｙ方向）において第２区域３２０と第３区域３３０とに挟まれている。より詳しくは、第１区域３１０は、陽極リード２００の埋設部２５０を保持する第１区分３１２と、第１区分３１２の＋Ｚ側に位置する第２区分３１４とを有している。第１区域３１０の第１区分３１２は、陽極リード２００の埋設部２５０と接している。第１区域３１０の第２区分３１４は、第１区域３１０の第１区分３１２とＺ方向において接しているが、陽極リード２００の埋設部２５０と接していない。なお、埋設部２５０の所定方向（Ｙ方向）におけるサイズをＤ１、陽極部１７０の断面であって第１区分３１２を含み且つＺ方向と直交する断面（所定断面）の所定方向（Ｙ方向）におけるサイズをＤ２とすると、第１区域３１０の第１区分３１２は、陽極リード２００の埋設部２５０から（Ｄ２−Ｄ１）／６だけ所定方向（Ｙ方向）に広がっている。

【0020】

図２及び図４から理解されるように、本実施の形態の第２区域３２０は、所定方向（Ｙ方向）において誘電体層４００に接している第１区分３２２と、所定方向（Ｙ方向）において第１区域３１０に接している第２区分３２４とを有しており、同様に、本実施の形態の第３区域３３０は、所定方向（Ｙ方向）において誘電体層４００に接している第１区分３３２と、所定方向（Ｙ方向）において第１区域３１０に接している第２区分３３４とを有している。ここで、第１区域３１０の密度をＭ１、第２区域３２０の第２区分３２４の密度をＭ２、第３区域３３０の第２区分３３４の密度をＭ３とするとき、Ｍ２≦Ｍ１、且つ、Ｍ３≦Ｍ１を満たす。即ち、第１区域３１０の弁作用金属粉末の密度Ｍ１は、第２区域３２０の第２区分３２４の弁作用金属粉末の密度Ｍ２と同じか、又はより大きくなっており、同様に、第１区域３１０の弁作用金属粉末の密度Ｍ１は、第３区域３３０の第２区分３３４の弁作用金属粉末の密度Ｍ３と同じか、又はより大きくなっている。なお、所定断面において、第２区域３２０の第１区分３２２と第２区分３２４との境界は、第１区分３２２の所定方向（Ｙ方向）における端部から、（Ｄ２−Ｄ１）／６だけ内側に位置している。同様に、所定断面において、第３区域３３０の第１区分３３２と第２区分３３４との境界は、第１区分３３２の所定方向（Ｙ方向）における端部から、（Ｄ２−Ｄ１）／６だけ内側に位置している。

【0021】

より詳しくは、第１区域３１０の第１区分３１２の弁作用金属粉末の密度をＭ１Ａ、第１区域３１０の第２区分３１４の弁作用金属粉末の密度をＭ１Ｂとするとき、Ｍ２≦Ｍ１Ａ、Ｍ２≦Ｍ１Ｂ、Ｍ３≦Ｍ１Ａ、且つＭ３≦Ｍ１Ｂを満たす。即ち、第１区域３１０の第１区分３１２の弁作用金属粉末の密度Ｍ１Ａは、第２区域３２０の第２区分３２４の弁作用金属粉末の密度Ｍ２と同じか、又はより大きくなっており、同様に、第１区域３１０の第１区分３１２の弁作用金属粉末の密度Ｍ１Ａは、第３区域３３０の第２区分３３４の弁作用金属粉末の密度Ｍ３と同じか、又はより大きくなっている。また、第１区域３１０の第２区分３１４の弁作用金属粉末の密度Ｍ１Ｂは、第２区域３２０の第２区分３２４の弁作用金属粉末の密度Ｍ２と同じか、又はより大きくなっており、同様に、第１区域３１０の第２区分３１４の弁作用金属粉末の密度Ｍ１Ｂは、第３区域３３０の第２区分３３４の弁作用金属粉末の密度Ｍ３と同じか、又はより大きくなっている。

【0022】

一般的に、陽極リードの近傍付近は、陽極リードと陽極端子の溶接時に衝撃や熱応力を受けやすいため、陽極体の弁作用金属粉末でしっかりと固定されている必要がある。従来の陽極体においては、陽極リードの埋設部近傍の弁作用金属粉末の密度が周辺よりも低いため、陽極体からの陽極リードの引抜強度が低下したり、漏れ電流特性が悪化するといった問題が生じる可能性があった。しかしながら、本実施の形態の陽極体３００は上述の密度構成を有しているため、従来の陽極体が有していた上記の問題は生じない。

【0023】

本実施の形態の誘電体層４００は、陽極酸化皮膜、即ち酸化タンタルからなる。図２に示されるように、誘電体層４００は、陽極体３００上に形成されている。詳しくは、誘電体層４００は、陽極体３００上と陽極リード２００上の一部に形成されている。

【0024】

図２に示されるように、本実施の形態の陰極層５００は、誘電体層４００上に形成されている。即ち、本実施の形態の陰極層５００は、コンデンサ素子１５０の最外層である。陰極層５００は、固体電解質層５５０と導電体層５１０とを備えている。即ち、本実施の形態の固体電解コンデンサ１００は、陽極リード２００と、陽極体３００と、誘電体層４００と、固体電解質層５５０とを備えている。なお、陰極層５００は、固体電解質層５５０を含んでいる限り、他の構造を有していてもよい。また、本実施の形態の陰極層５００はコンデンサ素子１５０の最外層であるが、陰極層５００の表面にメッキ層を設けてもよい。

【0025】

図２に示されるように、本実施の形態の陰極層５００の固体電解質層５５０は誘電体層４００上に形成されている。本実施の形態の固体電解質層５５０は導電性ポリマーからなるものである。より詳しくは、本実施の形態の固体電解質層５５０はポリチオフェンからなるものである。

【0026】

図２に示されるように、本実施の形態の導電体層５１０は固体電解質層５５０上に形成されている。導電体層５１０はグラファイトペースト層からなるものである。なお、導電体層５１０は他の導電材料からなるものであってもよい。

【0027】

本実施の形態の陽極端子３４０は、４２合金からなる基体に半田めっきを形成してなるものである。但し、陽極端子３４０は、他の金属からなるものであってもよい。図１を参照して、本実施の形態の陽極端子３４０は、陽極リード２００に対して抵抗溶接で溶着されている。なお、陽極リード２００と陽極端子３４０とは、他の接続手段によって接続されていてもよい。

【0028】

本実施の形態の陰極端子５６０は、４２合金からなる基体に半田めっきを形成してなるものである。但し、陰極端子５６０は、他の金属からなるものであってもよい。図１を参照して、本実施の形態の陰極端子５６０は、導電性樹脂５８０を用いてコンデンサ素子１５０の陰極層５００上に接着されている。本実施の形態による導電性樹脂５８０は、銀ペーストからなるものである。なお、導電性樹脂５８０の代わりに他の導電性接着剤を用いてもよい。また、陰極層５００と陰極端子５６０とは、他の接続手段によって接続されていてもよい。

【0029】

図１を参照して、本実施の形態の外装絶縁部材５９０は、陽極端子３４０の一部と陰極端子５６０の一部を包含し且つコンデンサ素子１５０の全体を包むように形成されている。本実施の形態の外装絶縁部材５９０は、エポキシ樹脂からなるものであり、所定形状の金型を用いて射出成型を行って硬化させることにより形成されている。但し、外装絶縁部材５９０は、他の絶縁材料からなるものであってもよい。このようにして、コンデンサ素子１５０は、外装絶縁部材５９０によって外部から封止される。

【0030】

図５を参照して、本実施の形態の固体電解コンデンサ１００は、以下のように作製される。

【0031】

本実施の形態の固体電解コンデンサ１００の製造方法は、埋設部形成工程と、混合物充填工程と、仮プレス工程と、挿入工程と、本プレス工程と、焼結工程と、誘電体形成工程と、陰極層形成工程と、メッキ工程と、電極接続工程と、外装絶縁工程とを備えている。

【0032】

まず、埋設部形成工程を遂行する。この埋設部形成工程では、図５（ａ）を参照して、陽極リード２００を上部成形金型８１４で保持しつつ、陽極リード２００の自由端（＋Ｚ側端）及びその近傍を所定方向（Ｙ方向）において２つの押し型８１０で挟み込んで押し潰し、埋設部２５０を形成する。ここで、陽極リード２００の供給方法としては、特に限定されず、スプールから巻き出す方法であってもよい。

【0033】

次に、混合物充填工程を遂行する。この混合物充填工程では、図５（ｂ）を参照して、シャトル８１１で搬送された弁作用金属粉末とバインダーとの混合物８２０を、仕切り板８１２、２つの加圧パンチ８１３、２つの下部成形金型８１５及び２つの側部成形金型（図示せず）で構成される構造物における仕切り板８１２と加圧パンチ８１３との間に位置する２つの隙間８１８に流し込む。ここで、仕切り板８１２は、所定方向（Ｙ方向）において２つの加圧パンチ８１３の間に位置している。また、加圧パンチ８１３の所定方向（Ｙ方向）における位置を調整することにより、２つの隙間８１８の容量を調整することができるようになっている。従って、２つの隙間８１８の容量を調整して隙間８１８に収容される混合物８２０の容量を等しくすることにより、次の仮プレス工程で形成される第１プレス体６００及び第２プレス体７００の容量を均等とすることができる。

【0034】

混合物充填工程の遂行後、仮プレス工程を遂行する。この仮プレス工程では、図５の（ｃ）及び（ｄ）を参照して、弁作用金属粉末を仮プレスして第１プレス体６００及び第２プレス体７００を夫々形成するとともに所定方向（Ｙ方向）において第１プレス体６００と第２プレス体７００との間に空隙８００を設けるようにして第１プレス体６００と第２プレス体７００とを配置する。

【0035】

より詳しくは、まずシャトル８１１を所定方向（Ｙ方向）において陽極リード２００から遠ざかる方向に移動させた後、陽極リード２００を保持した上部成形金型８１４を加圧パンチ８１３の−Ｚ端に接するように移動させて、仕切り板８１２、加圧パンチ８１３、上部成形金型８１４、下部成形金型８１５及び側部成形金型（図示せず）で隙間８１８を閉空間とする。このとき、陽極リード２００の埋設部２５０は、所定方向（Ｙ方向）において仕切り板８１２の−Ｚ側端部に形成されている孔８１９内に位置している。次に、図５（ｃ）を参照して、隙間８１８に流し込まれた混合物８２０を、所定方向（Ｙ方向）において加圧パンチ８１３を仕切り板８１２に近づける方向に加圧パンチ８１３を加圧力Ｐ_１で加圧し、第１プレス体６００及び第２プレス体７００を形成する。その後、図５（ｄ）を参照して、加圧パンチ８１３を所定方向（Ｙ方向）において仕切り板８１２から遠ざかる方向に移動させたうえで、仕切り板８１２を＋Ｚ方向に移動させて、第１プレス体６００のＹ側内面と第２プレス体７００のＹ側内面とをＹ方向において空隙８００を介在させて対向させる。

【0036】

また、上述の仮プレス工程と併せて、挿入工程を遂行する。この挿入工程では、図５（ｄ）を参照して、第１プレス体６００と第２プレス体７００との間の空隙８００に陽極リード２００の埋設部２５０を挿入する。具体的には、上述の仮プレス工程において仕切り板８１２を＋Ｚ方向に移動させた際、陽極リード２００の埋設部２５０は、空隙８００内に位置することとなり、第１プレス体６００と第２プレス体７００との間の空隙８００に陽極リード２００の埋設部２５０が挿入されることとなる。

【0037】

このとき、図５（ｄ）及び図６を参照して、第１プレス体６００は、第１領域６０１、第２領域６０２及び第３領域６０３を有している。第１領域６０１、第２領域６０２及び第３領域６０３は、この順に−Ｙ方向に並んでいる。第２領域６０２は、Ｙ方向において第１領域６０１と第３領域６０３との間に挟まれている。第３領域６０３は、Ｙ方向において陽極リード２００の埋設部２５０と対向している。ここで、第２領域６０２は、第１領域６０１及び第３領域６０３と比較して弁作用金属粉末の密度が低くなっている。なお、第１プレス体６００の更なる薄型化に伴い、第２領域６０２が、第１領域６０１及び第３領域６０３と比較して、弁作用金属粉末の密度が同等となる場合もある。

【0038】

また同様に、図５（ｄ）及び図６を参照して、第２プレス体７００は、第１領域７０１、第２領域７０２及び第３領域７０３を有している。第１領域７０１、第２領域７０２及び第３領域７０３は、この順に＋Ｙ方向に並んでいる。第２領域７０２は、Ｙ方向において第１領域７０１と第３領域７０３との間に挟まれている。第３領域７０３は、Ｙ方向において陽極リード２００の埋設部２５０と対向している。ここで、第２領域７０２は、第１領域７０１及び第３領域７０３と比較して弁作用金属粉末の密度が低くなっている。なお、第２プレス体７００の更なる薄型化に伴い、第２領域７０２が、第１領域７０１及び第３領域７０３と比較して、弁作用金属粉末の密度が同等となる場合もある。

【0039】

その後、図５（ｅ）及び（ｆ）を参照して、本プレス工程を遂行する。この本プレス工程では、所定方向（Ｙ方向）において陽極リード２００の埋設部２５０を第１プレス体６００と第２プレス体７００とで挟み込みつつ第１プレス体６００と第２プレス体７００とをまとめてプレスして成形体７５０を形成する。より具体的には、所定方向（Ｙ方向）において加圧パンチ８１３を陽極リード２００の埋設部２５０に近づける方向に加圧パンチ８１３を加圧力Ｐ_２で加圧し、第１プレス体６００の第３領域６０３と第２プレス体７００の第３領域７０３とで陽極リード２００の埋設部２５０を所定方向（Ｙ方向）において挟み込こみつつ第１プレス体６００と第２プレス体７００とをまとめてプレスして単一の成形体７５０を形成する。このとき、加圧力Ｐ_２は、仮プレス工程での加圧力Ｐ_１よりも大きい。即ち、Ｐ_２＞Ｐ_１である。その後、ワイヤーカット刃８１７で陽極リード２００を所定の長さを残して切断したうえで、上部成形金型８１４を−Ｚ方向に移動させ、成形体素子７６０を得る。

【0040】

上述のように、本製造工程においては、第１プレス体６００及び第２プレス体７００で陽極リード２００の埋設部２５０を挟みこむ直前に、埋設部形成工程において陽極リード２００の埋設部２５０を形成することができるようになっている。これにより、陽極リードを連続的に薄く圧延して製造工程に供給する従来の固体電解コンデンサの製造方法と比較して、陽極リード２００のハンドリングが容易となっている。

【0041】

また、上述のように、挿入工程において、陽極リード２００の埋設部２５０は、第１プレス体６００と第２プレス体７００との間の空隙８００に挿入される。これにより、弁作用金属粉末とバインダーとの混合物に対して陽極リードの埋設部を直接挿入する従来の固体電解コンデンサの製造方法と比較して、陽極リード２００の埋設部２５０を負荷なく挿入することができ、陽極リード２００の埋設部２５０が強度を有しない場合においても埋設部２５０の捻じれ等の変形を避けることができる。また、本プレス工程における成形体７５０の形成時に、陽極リード２００の埋設部２５０の成形体７５０に対する位置が偏在することを避けることもできる。

【0042】

加えて、上述のように、挿入工程において、第１プレス体６００の第３領域６０３の弁作用金属粉末の密度は、第２領域６０２の弁作用金属粉末の密度よりも高くなっており、且つ、第２プレス体７００の第３領域７０３の弁作用金属粉末の密度は、第２領域７０２の弁作用金属粉末の密度よりも高くなっている。これらのことから、本プレス工程において、第１プレス体６００と第２プレス体７００とをまとめてプレスして成形体７５０を形成した際に、第１プレス体６００の第３領域６０３と、第２プレス体７００の第３領域７０３とは、陽極リード２００の埋設部２５０と強固に密着することとなる。即ち、成形体７５０における弁作用金属粉末の密度は、陽極リード２００の埋設部２５０の近傍においても低下せず、陽極リード２００の埋設部２５０は成形体７５０に対して強固に保持される。

【0043】

本プレス工程の遂行後、焼結工程を遂行する。この焼結工程では、上述の本プレス工程で成形された成形体７５０を焼結して陽極体３００を形成する。これにより、バインダーが揮散して焼結された弁作用金属粉末のみで構成された陽極体３００を有する陽極部１７０が得られる。

【0044】

焼結工程の遂行後、誘電体形成工程を遂行する。この誘電体形成工程では、陽極部１７０の陽極体３００上に誘電体層４００を形成する。より詳しくは、図２を参照して、陽極部１７０をリン酸水溶液中に浸して陽極化成を施し、陽極体３００上に誘電体層４００を形成する。なお、この陽極化成には、リン酸水溶液以外の溶液を用いることとしてもよい。

【0045】

誘電体形成工程の遂行後、陰極層形成工程を遂行する。この陰極層形成工程は、固体電解質形成工程と、導電体層形成工程とを備えている。

【0046】

固体電解質形成工程では、誘電体層４００上に固体電解質層５５０を形成する。具体的には、図２を参照して、誘電体層４００をチオフェンと酸化剤に交互に浸漬させて化学重合を繰り返すことにより、誘電体層４００上にポリチオフェンからなる固体電解質層５５０を形成する。この化学重合に使用される酸化剤は、パラトルエンスルホン酸第二鉄の３０％メタノール溶液である。なお、酸化剤は他の溶液からなるものであってもよい。また、ポリチオフェンからなる固体電解質層５５０は、導電性高分子スラリを用いた含侵工程及び乾燥工程を繰り返して形成してもよい。

【0047】

また、導電体層形成工程では、上述の固体電解質形成工程で形成された固体電解質層５５０上に導電体層５１０を形成する。具体的には、固体電解質層５５０上にグラファイトペーストを塗布し、温風で乾燥させて導電体層５１０を形成する。これにより、コンデンサ素子１５０が得られる。なお、この導電体層形成工程の後に、陰極層５００の表面にメッキ層を設けるメッキ工程を挿入してもよい。

【0048】

陰極層形成工程を遂行後、電極接続工程を遂行する。この電極接続工程では、図１を参照して、陽極端子３４０を陽極リード２００に対して抵抗溶接で溶着し、また、陰極端子５６０を陰極層５００の導電体層５１０上に導電性樹脂５８０を用いて接着する。これにより、コンデンサ要素１２０が得られる。

【0049】

電極接続工程の遂行後、外装絶縁工程を遂行する。この外装絶縁工程では、図１を参照して、上述の電極接続工程で得られたコンデンサ要素１２０を所定形状の金型内に配置し、エポキシ樹脂を金型内に射出成型して硬化させ、外装絶縁部材５９０を形成する。その後、陽極端子３４０と陰極端子５６０とを外装絶縁部材５９０の底部側にコの字状に折り込む。このようにして、本実施の形態の固体電解コンデンサ１００が得られる。

【0050】

上述のように、本実施の形態の固体電解コンデンサ１００の陽極体３００は、本プレス工程において第１プレス体６００の第３領域６０３と第２プレス体７００の第３領域７０３とを陽極リード２００の埋設部２５０に対して強固に密着させて成形体７５０を形成し、この成形体７５０を焼結工程において焼結して形成している。これにより、陽極体３００の弁作用金属粉末の密度が陽極リード２００の埋設部２５０の近傍においても低下しないため、陽極リード２００の埋設部２５０は陽極体３００に対して強固に固定される構造となっている。

【0051】

より具体的には、図４及び図６を参照して、第１プレス体６００の第３領域６０３と第２プレス体７００の第３領域７０３が、陽極体３００の第１区域３１０となる。また、第１プレス体６００の第２領域６０２が、陽極体３００の第２区域３２０の第２区分３２４となり、第２プレス体７００の第２領域７０２が、陽極体３００の第３区域３３０の第２区分３３４となる。同様に、第１プレス体６００の第１領域６０１が、陽極体３００の第２区域３２０の第１区分３２２となり、第２プレス体７００の第１領域７０１が、陽極体３００の第３区域３３０の第１区分３３２となる。ここで、前述のように、第１プレス体６００において、第１領域６０１及び第３領域６０３の弁作用金属粉末の密度は、第２領域６０２の弁作用金属粉末の密度と比較して同等以上となっている。同様に、前述のように、第２プレス体７００において、第１領域７０１及び第３領域７０３の弁作用金属粉末の密度は、第２領域７０２の弁作用金属粉末の密度と比較して同等以上となっている。これらのことから、第１プレス体６００の第３領域６０３と第２プレス体７００の第３領域７０３から形成された陽極体３００の第１区域３１０の密度Ｍ１は、第１プレス体６００の第２領域６０２から形成された陽極体３００の第２区域３２０の第２区分３２４の密度Ｍ２以上となり、且つ、第２プレス体７００の第２領域７０２から形成された陽極体３００の第３区域３３０の第２区分３３４の密度Ｍ３以上となる。

【0052】

以上、本発明について、実施の形態を掲げて具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、種々の変形が可能である。

【0053】

上述した実施の形態の陽極リード２００は略扁平形状の埋設部２５０を有していたが、本発明はこれに限定されない。即ち、埋設部２５０はその他の形状を有していてもよい。また、埋設部２５０は押し潰されていなくてもよい。即ち、固体電解コンデンサ１００の製造方法において、埋設部形成工程を有さなくてもよい。

【0054】

上述した実施の形態の固体電解質層５５０はポリチオフェンからなるものであったが、本発明はこれに限定されない。即ち、固体電解質層５５０は、他の導電性ポリマーからなるものであってもよいし、二酸化マンガンからなるものであってもよい。

【0055】

上述した実施の形態の導電体層５１０は、固体電解質層５５０上にグラファイトペーストを塗布及び乾燥することにより形成されていたが、本発明はこれに限定されない。即ち、固体電解質層５５０上に導電体層５１０を化学重合により形成することとしてもよい。

【0056】

本実施の形態の固体電解コンデンサ１００の製造方法は、埋設部形成工程と、混合物充填工程と、仮プレス工程と、挿入工程と、本プレス工程と、焼結工程と、誘電体形成工程と、陰極層形成工程と、メッキ工程と、電極接続工程と、外装絶縁工程とを備えていたが、本発明はこれに限定されない。即ち、固体電解コンデンサ１００の製造方法は、仮プレス工程と、挿入工程と、本プレス工程と、焼結工程と、誘電体形成工程と、固体電解質形成工程とを備えていればよい。

【符号の説明】

【0057】

１００ 固体電解コンデンサ
１２０ コンデンサ要素
１５０ コンデンサ素子
１７０ 陽極部
２００ 陽極リード
２５０ 埋設部
３００ 陽極体
３１０ 第１区域
３１２ 第１区分
３１４ 第２区分
３２０ 第２区域
３２２ 第１区分
３２４ 第２区分
３３０ 第３区域
３３２ 第１区分
３３４ 第２区分
３４０ 陽極端子
４００ 誘電体層
５００ 陰極層
５１０ 導電体層
５５０ 固体電解質層
５６０ 陰極端子
５８０ 導電性樹脂
５９０ 外装絶縁部材
６００ 第１プレス体
６０１ 第１領域
６０２ 第２領域
６０３ 第３領域
７００ 第２プレス体
７０１ 第１領域
７０２ 第２領域
７０３ 第３領域
７５０ 成形体
７６０ 成形体素子
８００ 空隙
８１０ 押し型
８１１ シャトル
８１２ 仕切り板
８１３ 加圧パンチ
８１４ 上部成形金型
８１５ 下部成形金型
８１７ ワイヤーカット刃
８１８ 隙間
８１９ 孔
８２０ 混合物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】