JP2003297702A - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高容量で高周波応答性と半導体部品との実装
性に優れた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。 【解決手段】 弁金属シート体１の片面に誘電体被膜１
５、固体電解質層１６、集電体層７を有する多孔質部６
を有し、スルホール電極２と電極端子４とを他面に交互
に配置したコンデンサ部２８を有し、その上に多層構造
の絶縁層９ａ，９ｂ，９ｃに層間電極パターン１２ａ，
１２ｂとともに第一のスルホール電極１０ａ，１０ｂ，
１０ｃと第二のスルホール電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
を設けることによって、それぞれの電極を分岐して狭ピ
ッチ化構造とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種電子機器に利用
される固体電解コンデンサ及びその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来における固体電解コンデンサとして
は、アルミニウムやタンタルなどの多孔質化された弁金
属シート体の厚み方向の片面あるいは中間の芯部を電極
部とし、この弁金属シート体の多孔質部の表面に誘電体
被膜を形成し、その表面に機能性高分子などの固体電解
質層を設け、その固体電解質層の表面に集電体層、この
集電体層上に金属による電極層を設けてコンデンサ素子
を構成し、このコンデンサ素子を積層し各コンデンサ素
子の電極部または電極層をまとめて外部端子に接続し、
この外部端子が表出するように外装を形成して構成され
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の固体電解コ
ンデンサにおいては、大容量化と等価直列抵抗（以下Ｅ
ＳＲと称す）を下げることはできるが、一般的な固体電
解コンデンサと同様に外部端子を介して回路基板上に実
装しなければならない。

【０００４】このように半導体部品と同じように回路基
板に表面実装される固体電解コンデンサでは、実際の回
路を構成した状態でのＥＳＲや等価直列インダクタンス
（以下ＥＳＬと称す）特性が端子長や配線長が存在する
ために大きくなり、高周波応答性に劣るといった課題を
有するものであった。

【０００５】こうした課題を解決するために、固体電解
コンデンサの片面の表面に陽・陰極電極の両方を配置
し、種々の電子部品をこの固体電解コンデンサ上に直接
実装することによってＥＳＲやＥＳＬを下げることがで
きる固体電解コンデンサが提案されている。

【０００６】本発明は以上のように半導体部品等と直接
接続でき、高周波応答性に優れた大容量を実現できる固
体電解コンデンサにおいて、容量を犠牲にすることな
く、端子ピッチなどが異なる半導体部品との接続性をよ
り高め、且つ構造を簡略化し、より信頼性の高い固体電
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
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも片面に
多孔質部が設けられた弁金属シート体と、この弁金属シ
ート体の多孔質部に形成された誘電体被膜と、この誘電
体被膜上に形成された固体電解質層と、この固体電解質
層上に形成された集電体層と、この集電体層と接続して
弁金属シート体を貫通して他面に表出するスルホール電
極と、このスルホール電極と絶縁され且つ前記弁金属シ
ート体と接続する電極端子を他面に設けてコンデンサ部
を構成し、このコンデンサ部の他面に前記スルホール電
極と前記電極端子の電極を引き出すための第一及び第二
のスルホール電極と層間電極パターンと絶縁層からなる
引出配線部を設けた固体電解コンデンサであり、引出配
線部を設けることによって半導体部品との接続を容易に
行え、かつ半導体部品を実装する際の応力等を引出配線
部で緩和できるとともに実装の配線長を極小化すること
ができることにより、低ＥＳＲ、低ＥＳＬ性能を有する
固体電解コンデンサを実現することができる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、少なくとも片面
に多孔質部が設けられた弁金属シート体と、この弁金属
シート体の多孔質部に形成された誘電体被膜と、この誘
電体被膜上に形成された固体電解質層と、この固体電解
質層上に形成された集電体層と、この集電体層を貫通し
且つ集電体層と絶縁されるとともに前記弁金属シート体
と接続するように設けられたビア電極と、このビア電極
と絶縁され且つ前記集電体層と接続する電極端子を片面
に設けてコンデンサ部を構成し、このコンデンサ部の片
面に前記ビア電極と前記電極端子を引き出すための第一
及び第二のスルホール電極と層間電極パターンと絶縁層
からなる引出配線部を設けた固体電解コンデンサであ
り、請求項１と同じ作用を有する。

【０００９】請求項３に記載の発明は、引出配線部が多
層構造であり、スルホール電極から引き出された第一の
スルホール電極と電極端子から引き出された第二のスル
ホール電極とが互いに並行かつ交互に隣接して配置され
た請求項１に記載の固体電解コンデンサであり、引出配
線部の内部においても互いに逆向きの電流を流すことに
よって磁界が相殺され、低ＥＳＬ化が図れる。

【００１０】請求項４に記載の発明は、引出配線部が多
層構造であり、ビア電極から引き出された第一のスルホ
ール電極と電極端子から引き出された第二のスルホール
電極とが互いに並行かつ交互に隣接して配置された請求
項２に記載の固体電解コンデンサであり、請求項３の作
用に加えて絶縁を必要とする箇所も減るので絶縁不良の
発生の確率を下げることができる。

【００１１】請求項５に記載の発明は、第一のスルホー
ル電極と第二のスルホール電極が１箇所のスルホール電
極及び電極端子から複数に分岐して引き出されて配置さ
れた請求項１に記載の固体電解コンデンサであり、請求
項３の効果に加え、ＥＳＲ，ＥＳＬ特性をより低いもの
とすることができる。

【００１２】請求項６に記載の発明は、第一のスルホー
ル電極と第二のスルホール電極が１箇所のビア電極及び
電極端子から複数に分岐して引き出されて配置された請
求項２に記載の固体電解コンデンサであり、請求項５と
同じ作用を有する。

【００１３】請求項７に記載の発明は、第一のスルホー
ル電極と第二のスルホール電極の間隔がスルホール電極
と接続端子の間隔よりも小さい配置とした請求項１に記
載の固体電解コンデンサであり、半導体部品などの端子
の位置に合わせて接続端子を設けられるとともに、コン
デンサと半導体部品との接続距離を最短にできるので、
ＥＳＲ，ＥＳＬともに極小化できる。

【００１４】請求項８に記載の発明は、第一のスルホー
ル電極と第二のスルホール電極の間隔がビア電極と接続
端子の間隔よりも小さい配置とした請求項２に記載の固
体電解コンデンサであり、請求項７と同じ作用を有す
る。

【００１５】請求項９に記載の発明は、第一のスルホー
ル電極と第二のスルホール電極のスルホール径がスルホ
ール電極と電極端子の寸法形状以下とした請求項１に記
載の固体電解コンデンサであり、容量を犠牲にすること
なく、半導体部品などの端子の位置に合わせて多数の接
続端子を有する固体電解コンデンサを実現できる。

【００１６】請求項１０に記載の発明は、第一のスルホ
ール電極と第二のスルホール電極のスルホール径がビア
電極と電極端子の寸法形状以下とした請求項２に記載の
固体電解コンデンサであり、請求項９と同じ作用を有す
る。

【００１７】請求項１１に記載の発明は、第一のスルホ
ール電極と第二のスルホール電極の表出面にバンプを設
けた請求項１または２のいずれか一つに記載の固体電解
コンデンサであり、半導体部品との接続を容易にすると
ともに高密度実装を実現することができる。

【００１８】請求項１２に記載の発明は、弁金属シート
体の材料がＡｌ，Ｔａ，Ｎｂのいずれかである請求項１
または２のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサで
あり、薄型で大容量のコンデンサを実現することができ
る。

【００１９】請求項１３に記載の発明は、絶縁層が有機
絶縁樹脂である請求項１または２のいずれか一つに記載
の固体電解コンデンサであり、生産性に優れた固体電解
コンデンサを実現できる。

【００２０】請求項１４に記載の発明は、有機絶縁樹脂
としてポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、シリコン樹脂及びその変性樹脂のうち少なくとも一
種類を用いた請求項１３に記載の固体電解コンデンサで
あり、請求項１３の作用に加えて、耐熱性、絶縁性に優
れた固体電解コンデンサを実現できる。

【００２１】請求項１５に記載の発明は、引出配線部と
コンデンサ部との電気的接続をはんだ、導電性接着剤或
いは異方導電性樹脂によって接続した請求項１または２
のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサであり、任
意の形状の引出配線部を容易に形成でき、生産性に優れ
た高周波応答性に優れた固体電解コンデンサを実現する
ことができる。

【００２２】請求項１６に記載の発明は、少なくとも片
面に誘電体層、固体電解質層、集電体層を設け、他面に
複数のスルホール電極と電極端子を有するコンデンサ部
を構成する工程と、前記コンデンサ部の他面上に絶縁層
を設ける工程と、絶縁層にブラインドビア穴を設ける工
程と、めっきによってスルホール電極及び層間電極パタ
ーンを形成する工程を有する請求項１に記載の固体電解
コンデンサの製造方法であり、高周波応答性に優れると
ともに、種々の半導体部品との接続を容易にできる固体
電解コンデンサの製造方法を提供することができる。

【００２３】請求項１７に記載の発明は、少なくとも片
面に誘電体層、固体電解質層、集電体層を設けるととも
に、片面に複数のビア電極と電極端子を有するコンデン
サ部を構成する工程と、前記コンデンサ部の片面上に絶
縁層を設ける工程と、絶縁層にブラインドビア穴を設け
る工程と、めっきによってスルホール電極及び層間電極
パターンを形成する工程を有する請求項２に記載の固体
電解コンデンサの製造方法であり、請求項１６と同じ作
用を有する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の固体電解コンデン
サ及びその製造方法について実施の形態および図面を用
いて説明する。

【００２５】（実施の形態１）本発明の実施の形態１及
び図１〜図７により請求項１、３、５、７、９、１１〜
１６に記載の発明を説明する。

【００２６】図１は本発明の実施の形態１における固体
電解コンデンサの断面図、図２及び図３は斜視図、図４
は同要部の拡大断面図である。図１〜図４において、１
は弁金属シート体であり、この弁金属シート体１は片面
に酸などによってエッチングすることによって多孔質部
６が形成されており、その後多孔質部６の表面を陽極酸
化することにより誘電体被膜１５を形成する。そして、
この誘電体被膜１５の上に固体電解質層１６を形成する
ことによってコンデンサとしての容量を取り出すことが
できる。

【００２７】或いはタンタルやニオブなどの粉末を弁金
属シート体１の片面に多孔質の焼結膜を形成し、焼結膜
の表面には誘電体被膜１５が形成され、さらに誘電体被
膜１５の上に導電性高分子材料による固体電解質層１６
が形成され、弁金属シート体１とともにコンデンサとし
て機能することもできる。この固体電解質層１６はポリ
ピロールやポリチオフェンなどの機能性高分子層を化学
重合や電解重合によって形成したり、硝酸マンガン溶液
を含浸させて熱分解することによって二酸化マンガン層
を形成することで得ることができる。その結果、多孔質
部６の形成によってコンデンサとして機能する面積を拡
大し、導電性高分子材料を多孔質部６に充填することに
よって、大きな容量が得られる。これら上記の弁金属材
料はいずれも多孔質部６の形成が容易であり、その酸化
層は比較的高い誘電率をもつので大容量のコンデンサを
実現するときに有利である。

【００２８】次に固体電解質層１６の表面に、例えばカ
ーボン、銀ペーストからなる集電体層７が設けられてお
り、外部への電極取り出しを容易にしている。

【００２９】その後、集電体層７の電極を弁金属シート
体１の他面に引き出してくるために、弁金属シート体１
を貫通するスルホール電極２を有し、このスルホール電
極２と弁金属シート体１とは絶縁膜３によって電気的に
絶縁されている。

【００３０】又もう一方の電極として、弁金属シート体
１と電気的に接続された電極端子４が形成されている。
更に弁金属シート体１の他面には絶縁性の確保と信頼性
の向上を目的とした保護膜５が設けられるとともに、弁
金属シート体１の外周部にも電気的絶縁性と機械的強度
を高める観点から外装８で被覆されている。

【００３１】図１において、前記外装８は両面に電極を
表出させるために弁金属シート体１の外周部のみに形成
しているが、片面の集電体層７から電極を接続する必要
がない場合には片面にも外装８を形成することによっ
て、プリント基板上に実装する表面実装部品としての利
用性が高まる。このように、外装８は用途に応じてどの
部位に形成するかについては容易に変更することができ
る。このような構成によってコンデンサ部２８を構成す
ることができる。

【００３２】次に、前記弁金属シート体１の他面には絶
縁層９ａ，９ｂ，９ｃの３層構造による絶縁層９が設け
られ、各絶縁層９ａ，９ｂ，９ｃには所定の位置にブラ
インドビア穴２０（図１５参照）が設けられ、前記ブラ
インドビア穴２０内部に第一のスルホール電極１０ａ，
１０ｂ，１０ｃと第二のスルホール電極１１ａ，１１
ｂ，１１ｃが形成されるとともに、各絶縁層９ａ，９
ｂ，９ｃの層間には層間電極パターン１２ａ，１２ｂが
形成されている。この絶縁層９ａ，９ｂ，９ｃは生産性
の観点から有機絶縁性樹脂が優れており、その中でもポ
リイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコ
ン樹脂及びその変性樹脂が最適であり、これらの一種類
を単独で用いることもできるし、これらの混合樹脂を用
いて形成することも可能である。

【００３３】次にスルホール電極２は第二のスルホール
電極１１ａと電気的に接続され、さらに第二のスルホー
ル電極１１ａは層間電極パターン１２ａと接続されてお
り、その後層間電極パターン１２ａを介して分岐しなが
ら第二のスルホール電極１１ｂ，１１ｃへと電気的に接
続されている。又、電極端子４は第一のスルホール電極
１０ａと電気的に接続され、更に第一のスルホール電極
１０ａは第一のスルホール電極１０ｂと接続されてお
り、その後層間電極パターン１２ｂを介して分岐しなが
ら第一のスルホール電極１１ｃへと電気的に接続されて
いる。

【００３４】以上のように形成することによって、第一
のスルホール電極１０ｃと第二のスルホール電極１１ｃ
は絶縁層９ｃの表面に露出しており、これによって絶縁
層９ｃの表出面において引出配線部２７の内部の多層配
線構造で分岐させることによって端子数が増加し、各電
極間の距離がファインパターン化された構成となってい
る。加えて、第一のスルホール電極１０ｃと第二のスル
ホール電極１１ｃとは互いに並行且つ交互に隣接して配
置された構成となっている。

【００３５】上記において、第一のスルホール電極１０
と第二のスルホール電極１１が何層目の層間電極パター
ン１２にて分岐するかについては特に問題ではなく、層
間電極パターン１２の層数も任意で良い。これは半導体
部品の端子数と端子ピッチに応じて性能と生産性を考慮
しながら、絶縁層９の層数及び第一のスルホール電極１
０と第二のスルホール電極１１の数量に応じて分岐数を
設計することができる。

【００３６】図２に示す固体電解コンデンサは、第一の
スルホール電極１０ｃと第二のスルホール電極１１ｃが
一方向について交互に配置された列が複数設けられた構
成となっている。又図３に示す固体電解コンデンサで
は、第一のスルホール電極１０ｃと第二のスルホール電
極１１ｃが二方向に交互に配置させること（格子状に交
互に配置）によって、更に高周波域でのＥＳＬ性能の優
れた固体電解コンデンサとすることができる。

【００３７】更に、第一のスルホール電極１０ｃと第二
のスルホール電極１１ｃの表出面にはバンプ１４が形成
されており、半導体部品１３とはバンプ１４を介して接
続される。この半導体部品１３との接続はバンプ以外の
方法であっても何ら問題は無い。接続の方法は、はん
だ、導電性接着剤及び異方導電性シートなどによって接
続することが可能である。

【００３８】又、図１において第一のスルホール電極１
０と第二のスルホール電極１１の間隔がスルホール電極
２と電極端子４の間隔よりも小さい配置を有することに
よって、容量を犠牲にすることなく半導体部品の端子ピ
ッチに対して容易に設計対応できることが可能となる。
更に、第一のスルホール電極１０と第二のスルホール電
極１１のスルホール径がスルホール電極２と電極端子４
の寸法形状以下とすることによっても同様の効果を発揮
することができる。

【００３９】以上説明してきたように、固体電解コンデ
ンサをコンデンサ部２８と引出配線部２７から構成する
ことによって、容量素子としての性能を左右するコンデ
ンサ部２８の基本設計は変えずに引出配線部２７のみを
各種半導体部品１３の端子数及び端子ピッチに合わせて
設計対応することで、各種の半導体部品１３の要望に対
して高周波域での性能を犠牲にすることなく迅速に対応
可能な高信頼性の固体電解コンデンサを実現することが
できる。

【００４０】次に、上記構成を有する固体電解コンデン
サの製造方法について説明する。図５〜図２０は上述の
固体電解コンデンサの製造方法を示す断面工程図であ
る。図５はアルミニウムからなる弁金属シート体１の片
面にレジスト１８を塗布し、他面に保護膜５を塗布した
後、レーザ加工やパンチング加工で貫通孔１７を設けた
ものである。続いて図６は、電着法によって絶縁性樹脂
を導電部が露出した貫通孔１７の内壁に絶縁層３を形成
したものである。この時、電着後の絶縁層３の絶縁性樹
脂を本硬化する前に、レジスト１８が剥離困難にならな
い温度で仮硬化を行う。

【００４１】次に図７において、溶剤に浸漬するなどし
てレジスト１８を剥離した後、絶縁層３を本硬化する。
続いて酸などを用いてエッチングすることによって、片
面に多孔質部６を形成するとともに、その表面に誘電体
被膜１５を形成したものが図８である。そして貫通孔１
７の内部に印刷、ディスペンサなどの方法によって導電
性ペーストを充填して固めることによってスルホール電
極２を形成したものが図９である。

【００４２】次に、多孔質部６の表面に形成された誘電
体被膜１５の上と片面のスルホール電極２の上に固体電
解質層１６、カーボン層及びＡｇペーストからなる集電
体層７を形成したのが図１０である。固体電解質層１６
の形成は重合法を用いて形成することができ、多孔質部
６の表面に対して化学重合法を用いてポリチオフェンの
核付けを行った後、電解重合法によって導電性高分子で
あるポリチオフェンの層を形成している。この方法によ
れば多孔質部６の深部まで陰電極を形成することができ
るためにコンデンサの容量を効率よく取り出すことがで
きる。又スルホール電極２と集電体層７との接続は固体
電解質層１６を介することなくＡｇペーストなどを用い
て直接接続する構成も可能であり、より低抵抗の電極引
出が行える。

【００４３】その後、他面の電極端子４が形成される所
定の位置の保護膜５をレーザ加工法などによって除去
し、開口部１９を形成したのが図１１である。この開口
部１９に露出するアルミニウム面に対し、Ｎｉめっき、
Ｃｕめっき、金めっきなどによって電極端子４を形成し
て図１２の状態となる。そして弁金属シート体１の外周
部を絶縁性樹脂などの絶縁材料で覆うことによって外装
８を形成して図１３となり、上記の工程を経てコンデン
サ部２８が構成される。ここまでの工程はコンデンサの
性能、信頼性及び生産性を最優先で考慮した設計をする
ことが可能である。

【００４４】続いて、図１４〜図２０を用いてコンデン
サ部２８の上に引出配線部２７を形成する方法について
説明する。

【００４５】図１４は図５〜図１３の方法で形成したコ
ンデンサ部２８である。このコンデンサ部２８に対して
絶縁層９ａを他面に形成し、各電極位置に対応した部位
にブラインドビア穴２０を形成して図１５となる。この
絶縁層９ａの形成方法としては、感光性樹脂を塗布して
フォトリソ法によってブラインドビア穴２０を形成して
も良いし、樹脂フィルムの接着或いは絶縁性樹脂の塗布
硬化後にレーザ加工などによって所定の位置の絶縁性樹
脂を除去してブラインドビア穴２０を形成しても良い。

【００４６】続いてブラインドビア穴２０の内部に第一
のスルホール電極１０ａ、第二のスルホール電極１１ａ
及び絶縁層９ａ表面に第二のスルホール電極１１ａと接
続する層間電極パターン１２ａを形成したのが図１６で
ある。これらの形成にはめっき技術、フォトリソ技術及
びエッチング技術を用いることができる。すなわち、電
解めっきによってスルホール電極２と電極端子４の表面
から電極を成長させてブラインドビア穴２０内部を充填
し、続いて無電解めっきによって絶縁層９ａの表面に電
極層を設けた後に、第二のスルホール電極１１ａの周辺
部のみにレジストを塗布してエッチングを行い、層間電
極パターン１２ａのみを残す。次に図１７に示すように
前述と同様にして絶縁層９ｂ及びブラインドビア穴２０
を設ける。このとき、層間電極パターン１２ａ上には第
二のスルホール電極１１ａが分岐するように複数のブラ
インドビア穴２０を設けた構成とし、第一のスルホール
電極１０ａの上には一個のブラインドビア穴２０が形成
される。

【００４７】そして図１８において、前述と同様にして
第一のスルホール電極１０ｂを成長させるとともに、第
二のスルホール電極１１ｂを形成し、加えて第二のスル
ホール電極１１ｂと接続する層間電極パターン１２ｂを
形成する。図１８においては層間電極パターン１２ｂと
第一のスルホール電極１０ｂとが重なって見えるが、実
際には図２１にあるように両者は接続されない構成とな
っている。

【００４８】図２１は固体電解コンデンサの電極配置を
最上層から平面的にみたものであり、層間電極パターン
１２ａと層間電極パターン１２ｂとは形成される層が異
なるので互いに接続されず、おのおの４つの第二のスル
ホール電極１１ｃと第一のスルホール電極１０ｃへと分
離する。すなわち、１個のスルホール電極２と１個の電
極端子４がそれぞれ２個ずつに分岐した構成となってい
る。又、層間電極パターン１２ｂと第二のスルホール電
極１１ｃとは同一面に存在するが互いに接続しないパタ
ーンとなっている。

【００４９】又、第一のスルホール電極１０ｃと第二の
スルホール電極１１ａなどが同一位置に配置されている
が、形成される層が異なるので互いに導通しないような
構成となっている。

【００５０】次に図１９においては同様にして３層目の
絶縁層９ｃ及びブラインドビア穴２０を形成し、ここに
おいて層間電極パターン１２ｂを介して第一のスルホー
ル電極１０ｂは複数のブラインドビア穴２０と接続され
る。そして最後にブラインドビア穴２０内部にめっきに
よって第一及び第二のスルホール電極１０ｃ，１１ｃを
形成して、図２０の固体電解コンデンサが完成する。

【００５１】上記の製造方法に加えて、あらかじめ多層
基板を作成する要領で作成しておいた引出配線部２７を
位置合わせして貼り合わせることで実現することも可能
である。この際、コンデンサ部２８と引出配線部２７と
の電極間の接続には、半田、導電性接着剤或いは異方導
電性樹脂によって低抵抗な接続を実現できる。又図１で
は外装８をコンデンサ部２８のみに形成しているが、引
出配線部２７とコンデンサ部２８を一体にするように外
装８にて被覆することも可能である。

【００５２】次に、この固体電解コンデンサに対して半
導体部品１３を実装した形態が図１である。このとき、
固体電解コンデンサの第一及び第二のスルホール電極１
０ｃと１１ｃの表出面に設けられたバンプ１４と半導体
部品１３の端子電極を位置合わせして直接実装すること
ができる。

【００５３】このように引出配線部２７を同一平面上に
配した固体電解コンデンサを構成することにより、半導
体部品１３などを直接実装することが可能となり、両者
の間に引き回しのために配線パターンが介在しないこと
からＥＳＲ，ＥＳＬを極小とすることができ、半導体部
品１３の高速化に対応することができる固体電解コンデ
ンサを実現することができる。

【００５４】又、本構成の固体電解コンデンサは、絶縁
層９の介在によって強度が増すことから、半導体部品１
３の実装などの際の機械的、熱的ストレスなどに対して
も強いものとなる。更に絶縁層９を多層化することによ
って、微細な電極パターンの形成を引出配線部２７にて
構成することによって、コンデンサ部２８自体に設ける
電極の数を少なくすることができるのでコンデンサの容
量を犠牲にしなくとも良く、又スルホール電極２の絶縁
不良などによる品質劣化を防止することができるととも
に端子数が多く、端子ピッチの小さな半導体部品１３に
もコンデンサ部２８の設計は変更する必要が無く、引出
配線部２７の設計を変更するだけで対応することができ
る。

【００５５】更に本構成の固体電解コンデンサは、コン
デンサ部２８の内部においてスルホール電極２における
電流の向きと弁金属シート体１から電極端子へと流れる
電流の向きが逆になるので、互いの磁界が相殺されてＥ
ＳＬが低減される。又、平板形状であるので電極間の距
離が小さいこともＥＳＬ低減のためには有利である。
又、前述の効果は引出配線部２７においても同様であ
り、第一のスルホール電極１０と第二のスルホール電極
１１とが交互に配置され、厚み方向に互いに逆向きの電
流をもつので、この部分でもＥＳＬの低減の効果が得ら
れる。電極の微細化、狭ピッチ化に対応するために更な
る多層化が必要になった場合にも、電流の向きによって
相殺できるのでＥＳＬを低く押さえることができるもの
である。

【００５６】又、本実施の形態にあるような製造方法に
よれば容易に種々雑多の端子数、端子ピッチを有する半
導体部品１３に対応できる固体電解コンデンサの製造方
法を実現できる。

【００５７】（実施の形態２）本発明の実施の形態２及
び図２２〜図２８を用いて請求項２、４、６、８、１
０、１１〜１５、１７に記載の発明について説明する。

【００５８】図２２は本発明の実施の形態２における固
体電解コンデンサの断面図であり、実施の形態１で述べ
たものと同様の形態を有するが、弁金属シート体１の片
面に弁金属シート体１と接続するビア電極２１と絶縁層
９が形成されていること、弁金属シート体１の他面に下
部電極２３を有していること、絶縁層９に設けられる第
一のスルホール電極１０と第二のスルホール電極１１の
接続配置が図１とは逆になっている点などが異なってい
る。すなわちビア電極２１は第一のスルホール電極１０
に接続されるとともに集電体層７に接続される電極端子
４は第二のスルホール電極１１に接続されている点など
で異なっている。

【００５９】一方、第一のスルホール電極１０と第二の
スルホール電極１１の配置、第一のスルホール電極１０
と第二のスルホール電極１１の端子数が複数に分岐する
構造、第一のスルホール電極１０と第二のスルホール電
極１１の間隔がビア電極２１と電極端子４の間隔よりも
小さい配置にすること、第一のスルホール電極１０と第
二のスルホール電極１１のブラインドビア穴２４がビア
電極２１と電極端子４の形状以下であること、絶縁層９
は有機絶縁樹脂であること、引出配線部２７とコンデン
サ部２８との接続をはんだ又は導電性接着剤或いは異方
導電性樹脂にて行うことなどは実施の形態１と全く同じ
内容で構成している。

【００６０】このような構造を有するコンデンサ部２８
は、図２３〜図２８に示すような製造方法によって製造
することができる。以下本実施の形態について図２３〜
図２８を用いて詳述する。

【００６１】図２３において、アルミニウムである弁金
属シート体１に対して、他面にはレジスト１８が塗布さ
れ、他面にはレーザ加工、エッチング加工などの方法に
よってブラインドビア穴２４が形成されている。次にブ
ラインドビア穴２４の内部に絶縁材２５を充填したもの
が図２４である。この状態の後、実施の形態１にて説明
した工程と同様にして多孔質部６、及び誘電体被膜１５
を弁金属シート体１の片面に形成して図２５となる。

【００６２】このとき、弁金属シート体１がタンタルや
ニオブであった場合には、先にタンタルやニオブの粉末
を弁金属箔の片面に塗布した後、焼成することによって
多孔質部６を形成し、その後レジスト１８の塗布、ブラ
インドビア穴２４の形成を行い、更に絶縁材２５をブラ
インドビア穴２４内に充填して図２５と同様の構成とす
ることができる。

【００６３】その後実施の形態１と同様にして、誘電体
被膜１５の上に固体電解質層１６を形成し、この固体電
解質層１６上に集電体層７を形成して図２６となる。

【００６４】次に、絶縁材２５の中央部に再度ビア穴開
け加工を行ってブラインドビア穴２６を形成して図２７
の状態とし、その後めっき法によってブラインドビア穴
２６中にビア電極２１を形成するとともに、集電体層７
の上の所定の位置に電極端子４を形成して図２８とな
り、次にレジスト１８を剥離して片面にもめっきを行っ
て下部電極２３を形成することとなる。これ以後の工程
は実施の形態１の方法と同様にして、コンデンサ部２８
の片面に絶縁層９ａ，９ｂ，９ｃ、ビア電極２１の表出
面と接続した第一のスルホール電極１０ａ，１０ｂ，１
０ｃ、電極端子４と接続した第二のスルホール電極１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ、及び層間電極パターン１２ａ，１
２ｂなどを形成することによって図２２に示すところの
固体電解コンデンサを完成することができる。

【００６５】本実施の形態２によれば、実施の形態１の
効果に加え、弁金属シート体１において絶縁を有する部
位は多孔質部６の部分のみであるので、絶縁に対する信
頼性と生産性が高まるという効果が得られる。

【００６６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、上記のよ
うな固体電解コンデンサを実現することにより、種々の
端子数、端子ピッチを有する半導体部品との接続対応性
を非常に高めることができるとともに、上記のような電
極配置を構成することにより、高周波応答性に優れ、し
かも静電容量の大きい固体電解コンデンサを実現できる
とともに、容易にかつ効率よく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における固体電解コンデ
ンサの断面図

【図２】同斜視図

【図３】同斜視図

【図４】同要部の拡大断面図

【図５】同弁金属シート体にスルホールを設けた状態の
断面図

【図６】同スルホール内部に絶縁層を設けた状態の断面
図

【図７】同レジストを剥離した状態の断面図

【図８】同多孔質部を設けた状態の断面図

【図９】同スルホール電極を形成した状態の断面図

【図１０】同集電体層を設けた状態の断面図

【図１１】同保護膜に開口部を設けた状態の断面図

【図１２】同開口部に電極端子を設けた状態の断面図

【図１３】同外装を設けた状態の断面図

【図１４】同コンデンサ部の断面図

【図１５】同コンデンサ部に絶縁層を設けた状態の断面
図

【図１６】同絶縁層に電極を設けた状態の断面図

【図１７】同２層目の絶縁層を設けた状態の断面図

【図１８】同２層目の絶縁層に電極を設けた状態の断面
図

【図１９】同３層目の絶縁層を設けた状態の断面図

【図２０】同３層目の絶縁層に電極を設けた状態の断面
図

【図２１】同第一のスルホール電極と第二のスルホール
電極の配置を示す平面図

【図２２】本発明の実施の形態２における固体電解コン
デンサの断面図

【図２３】同弁金属シート体にブラインドビア穴を設け
た状態の断面図

【図２４】同ブラインドビア穴に絶縁材を充填した状態
の断面図

【図２５】同多孔質部を設けた状態の断面図

【図２６】同集電体層を設けた状態の断面図

【図２７】同絶縁材にブラインドビア穴を設けた状態の
断面図

【図２８】同電極を設けた状態の断面図

【符号の説明】

１ 弁金属シート体 ２ スルホール電極 ３ 絶縁膜 ４ 電極端子 ５ 保護膜 ６ 多孔質部 ７ 集電体層 ８ 外装 ９，９ａ，９ｂ，９ｃ 絶縁層 １０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 第一のスルホール電極 １１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 第二のスルホール電極 １２，１２ａ，１２ｂ 層間電極パターン １３ 半導体部品 １４ バンプ １５ 誘電体被膜 １６ 固体電解質層 １７ 貫通孔 １８ レジスト １９ 開口部 ２０ ブラインドビア穴 ２１ ビア電極 ２３ 下部電極 ２４ ブラインドビア穴 ２５ 絶縁材 ２６ ブラインドビア穴 ２７ 引出配線部 ２８ コンデンサ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 達雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 木村 涼 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも片面に多孔質部が設けられた
   弁金属シート体と、この弁金属シート体の多孔質部に形
   成された誘電体被膜と、この誘電体被膜上に形成された
   固体電解質層と、この固体電解質層上に形成された集電
   体層と、この集電体層と接続して弁金属シート体を貫通
   して他面に表出するスルホール電極と、このスルホール
   電極と絶縁され且つ前記弁金属シート体と接続する電極
   端子を他面に設けてコンデンサ部を構成し、このコンデ
   ンサ部の他面に前記スルホール電極と電極端子の電極を
   引き出すための第一及び第二のスルホール電極と層間電
   極パターンと絶縁層からなる引出配線部を設けた固体電
   解コンデンサ。
2. 【請求項２】 少なくとも片面に多孔質部が設けられた
   弁金属シート体と、この弁金属シート体の多孔質部に形
   成された誘電体被膜と、この誘電体被膜上に形成された
   固体電解質層と、この固体電解質層上に形成された集電
   体層と、この集電体層を貫通し且つ集電体層と絶縁され
   るとともに前記弁金属シート体と接続するように設けら
   れたビア電極と、このビア電極と絶縁され且つ前記集電
   体層と接続する電極端子を片面に設けてコンデンサ部を
   構成し、このコンデンサ部の片面に前記ビア電極と電極
   端子を引き出すための第一及び第二のスルホール電極と
   層間電極パターンと絶縁層からなる引出配線部を設けた
   固体電解コンデンサ。
3. 【請求項３】 引出配線部が多層構造であり、スルホー
   ル電極から引き出された第一のスルホール電極と電極端
   子から引き出された第二のスルホール電極とが互いに並
   行かつ交互に隣接して配置された請求項１に記載の固体
   電解コンデンサ。
4. 【請求項４】 引出配線部が多層構造であり、ビア電極
   から引き出された第一のスルホール電極と電極端子から
   引き出された第二のスルホール電極とが互いに並行かつ
   交互に隣接して配置された請求項２に記載の固体電解コ
   ンデンサ。
5. 【請求項５】 第一のスルホール電極と第二のスルホー
   ル電極が１箇所のスルホール電極及び電極端子から複数
   に分岐して引き出されて配置された請求項１に記載の固
   体電解コンデンサ。
6. 【請求項６】 第一のスルホール電極と第二のスルホー
   ル電極が１箇所のビア電極及び電極端子から複数に分岐
   して引き出されて配置された請求項２に記載の固体電解
   コンデンサ。
7. 【請求項７】 第一のスルホール電極と第二のスルホー
   ル電極の間隔がスルホール電極と接続端子の間隔よりも
   小さい配置とした請求項１に記載の固体電解コンデン
   サ。
8. 【請求項８】 第一のスルホール電極と第二のスルホー
   ル電極の間隔がビア電極と接続端子の間隔よりも小さい
   配置とした請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
9. 【請求項９】 第一のスルホール電極と第二のスルホー
   ル電極のスルホール径がスルホール電極と電極端子の寸
   法以下とした請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
10. 【請求項１０】 第一のスルホール電極と第二のスルホ
    ール電極のスルホール径がビア電極と電極端子の寸法形
    状以下とした請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
11. 【請求項１１】 第一のスルホール電極と第二のスルホ
    ール電極の表出面にバンプを設けた請求項１または２の
    いずれか一つに記載の固体電解コンデンサ。
12. 【請求項１２】 弁金属シート体の材料がＡｌ，Ｔａ，
    Ｎｂのいずれかである請求項１または２のいずれか一つ
    に記載の固体電解コンデンサ。
13. 【請求項１３】 絶縁層が有機絶縁樹脂である請求項１
    または２のいずれか一つに記載の固体電解コンデンサ。
14. 【請求項１４】 有機絶縁樹脂としてポリイミド樹脂、
    エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂及びその
    変性樹脂のうち少なくとも一種類を用いた請求項１３に
    記載の固体電解コンデンサ。
15. 【請求項１５】 引出配線部とコンデンサ部との電気的
    接続をはんだ、導電性接着剤或いは異方導電性樹脂によ
    って接続した請求項１または２のいずれか一つに記載の
    固体電解コンデンサ。
16. 【請求項１６】 少なくとも片面に誘電体層、固体電解
    質層、集電体層を設け、他面に複数のスルホール電極と
    電極端子を有するコンデンサ部を構成する工程と、前記
    コンデンサ部の他面上に絶縁層を設ける工程と、絶縁層
    にブラインドビア穴を設ける工程と、めっきによってス
    ルホール電極及び層間電極パターンを形成する工程を有
    する固体電解コンデンサの製造方法。
17. 【請求項１７】 少なくとも片面に誘電体層、固体電解
    質層、集電体層を設けるとともに、片面に複数のビア電
    極と電極端子を有するコンデンサ部を構成する工程と、
    前記コンデンサ部の片面上に絶縁層を設ける工程と、絶
    縁層にブラインドビア穴を設ける工程と、めっきによっ
    てスルホール電極及び層間電極パターンを形成する工程
    を有する固体電解コンデンサの製造方法。