JP2002170742A - チップ型固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半田フィレットの大きさを低減することで実
装面積の低減を図ること。 【解決手段】 陽極導出線４を有するとともに、弁作用
金属から成る陽極体の表面に誘電体酸化皮膜と電解質層
と陰極層とを順次積層形成して、その外周が前記陰極層
とされたコンデンサ素子２をリードフレーム１１に実装
した後に、該コンデンサ素子を被覆するように外装樹脂
３を形成するとともに、該コンデンサ素子２を含む所定
領域を前記リードフレーム１１から切り出して所定形状
としたチップ型固体電解コンデンサ１において、前記リ
ードフレーム１１の材質が半田付着性に乏しい材質を用
いるとともに、該リードフレーム１１の陽極端子５と陰
極端子６となる所定部位には半田付着性に優れた金属層
１４を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、各種電子機器に
搭載される高密度表面実装に使用可能なチップ型固体電
解コンデンサの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より知られているチップ型固体電解
コンデンサとしては、例えば図９に示す実開昭４８−８
８９４２号に記載されたようなものがある。このチップ
型固体電解コンデンサ０１は、タンタルのような弁金属
粉末を成型して焼結することにより得た焼結体の表面に
陽極酸化により誘電体となる酸化皮膜を形成して陽極体
とし、この陽極体上に二酸化マンガンなどの固体電解質
層と、カーボンや銀ペーストから成る陰極層とを積層形
成することにより得られるコンデンサ素子０２を陽極リ
ード０５並びに陰極リード０６を有するリードフレーム
に取付けたものとされている。

【０００３】これらチップ型固体電解コンデンサ０１に
使用されるリードフレームは、例えば実開昭６２−８９
１２６号の第５図或いは第６図に示されるような構造の
もので、コンデンサ素子から導出した陽極導出線０４を
陽極のリードフレーム０５に溶接するとともに、前記陰
極層をその外周に有するコンデンサ素子０２の本体部を
陰極のリードフレーム０６に半田等により接着した後、
エポキシ樹脂０３等によるトランスファーモールドによ
りコンデンサ素子０２を樹脂封止し、更にリードフレー
ム０６を切断して形成した外部リードを外装に沿って折
り曲げてチップ型固体電解コンデンサ０１が構成されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなチップ型固体電解コンデンサ０１は、コンデンサの
側面から外部端子を側面並びに底面に沿って折り曲げて
配置しているため、図１０に示したとおり、このチップ
型固体電解コンデンサ０１を基板実装した場合には、半
田がチップ型固体電解コンデンサ０１の側面に形成され
ている電極端子に付着して半田フィレットを形成する。
この半田フィレットが実装時において大きくなると、他
の実装部品と短絡する場合があるため、該チップ型固体
電解コンデンサ０１の周囲にこれら半田フィレットの大
きさ以上の領域を確保しておく必要があり、これらチッ
プ型固体電解コンデンサの実装面積が大きなものとなっ
てしまうという問題があった。

【０００５】よって、本発明は上記した問題点に着目し
てなされたもので、前記半田フィレットの大きさを低減
することで、チップ型固体電解コンデンサの実装面積を
より少ないものとすることのできるチップ型固体電解コ
ンデンサを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記した問題を解決する
ために、本発明のチップ型固体電解コンデンサは、陽極
導出線を有するとともに、弁作用金属から成る陽極体の
表面に誘電体酸化皮膜と電解質層と陰極層とを順次積層
形成して、その外周が前記陰極層とされたコンデンサ素
子をリードフレームに実装した後に、該コンデンサ素子
を被覆するように外装樹脂を形成するとともに、該コン
デンサ素子を含む所定領域を前記リードフレームから切
り出して所定形状としたチップ型固体電解コンデンサに
おいて、前記リードフレームの材質が半田付着性に乏し
い材質を用いるとともに、該リードフレームの陽極端子
と陰極端子となる所定部位には半田付着性に優れた金属
層を形成したことを特徴としている。この特徴によれ
ば、前記切り出しにおいて外装樹脂より露出するリード
フレームの切断面には、該リードフレームの材質が半田
付着性に乏しい材質であることから、大きな半田フィレ
ットが付着することがなく、結果的にチップ型固体電解
コンデンサの実装面積をより少ないものとすることがで
きる。

【０００７】本発明のチップ型固体電解コンデンサは、
前記陽極端子と陰極端子のコンデンサの外周に臨む角部
が切り欠き状とされていることが好ましい。このように
すれば、前記陽極端子と陰極端子の外部側に形成される
半田フィレットが、前記切り欠きにより実装基板との間
に形成される空間内に収容されるようになるため、チッ
プ型固体電解コンデンサの実装面積を更に少ないものと
することができる。

【０００８】本発明のチップ型固体電解コンデンサは、
前記陽極端子と陰極端子のコンデンサの外周に臨む角部
を切り欠き状とした後に、前記半田付着性に優れた金属
層を形成し、該金属層形成後に前記切り出しを実施して
成ることが好ましい。このようにすれば、前記切り欠き
状に形成された部分にも半田付着性に優れた金属層が形
成され、半田との十分な接触面積が確保されて良好な実
装強度が得られるようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。 （実施例）図１は本実施例のチップ型固体電解コンデン
サの構造を示す斜視図であり、図２は、本実施例のチッ
プ型固体電解コンデンサを裏面側より見た外観斜視図で
あり、図３は、本実施例のチップ型固体電解コンデンサ
の構造を示す断面図であり、図４は、本実施例のチップ
型固体電解コンデンサの実装状況を示す図であり、図５
は、本実施例に用いたリードフレームの形状を示す図で
あり、図６は、本実施例に用いたリードフレームの外観
斜視図である。

【００１０】本実施例のチップ型固体電解コンデンサ１
は、図１に示すように、コンデンサ素子２と、該コンデ
ンサ素子２の１側面から導出された陽極導出線４がその
上端面に溶接にて接続される断面視形状がＬ字状とされ
た陽極端子５と、該陽極端子５と前記コンデンサ素子２
を挟んで対向する側に、該コンデンサ素子２の下方に配
置されるとともに、該コンデンサ素子２の外周部下面と
導電性接着剤１０にて電気的並びに機械的に接合された
陰極端子６と、これら陽極端子５並びに陰極端子６露出
部を除く部分を、前記コンデンサ素子２を被覆するよう
に覆う外装樹脂３と、から主に構成されている。

【００１１】この本実施例に用いた前記陽極端子５は、
前述のように断面視形状がＬ字状とされ、該Ｌ字の内面
側がコンデンサ素子２の下面並びに前記陽極導出線４が
導出された側面に沿うように設けられている。

【００１２】前記コンデンサ素子２としては、従来より
固体電解コンデンサ素子として使用されている素子、例
えばタンタルのような弁金属粉末を成型して焼結するこ
とにより得た焼結体の表面に陽極酸化により誘電体とな
る酸化皮膜を形成して陽極体とし、この陽極体上に二酸
化マンガンなどの固体電解質層と、カーボンや銀ペース
トから成る陰極層とを積層形成することにより得られる
コンデンサ素子等を好適に使用することができる。尚、
前記固体電解質としてポリピロール等の高分子電解質を
用いたもの等も使用することができる。

【００１３】以下、本実施例のチップ型固体電解コンデ
ンサ１をその製造工程に沿って説明する。まず、本実施
例において前記陽極端子５と陰極端子６とは、図５並び
に図６に示すような形状とされ、複数のコンデンサ素子
２が実装可能とされたリードフレーム１１により形成さ
れており、該リードフレーム１１には、図５に示す折曲
げ加工部に折曲げ加工がされることで、図６に示すよう
な凸部２０が形成され、該凸部２０の高さは、コンデン
サ素子２が実装された際に該凸部２０の上面と前記陽極
導出線４の下端とが当接するような高さとされている。

【００１４】これらリードフレーム１１に使用される金
属は、導電性に優れるとともに、耐腐食性や機械的強度
やバネ（靭性）性に優れるものであって、半田の付着性
に乏しいものであれば使用することができ、従来におい
て集積回路のリードフレーム等に使用されている４２％
のニッケルを含む鉄合金である４２アロイは、そのまま
では半田付着性に乏しいことから、本発明のリードフレ
ーム１１として好適に使用することができる。

【００１５】図７（ａ）に示すように、まず、このリー
ドフレーム１１の陰極端子６となる部分の上面に、導電
性接着材１０を塗布形成し、該塗布後に図５（ｂ）に示
すようにコンデンサ素子２を実装する。尚、本実施例に
用いた前記リードフレーム１１の該導電性接着材１０が
塗布される領域には、該導電性接着材１０との接触抵抗
を低減させる目的から、銀めっき層が形成されている。

【００１６】これら導電性接着材１０としては、接続す
る前記コンデンサ素子２の下面が前述のようにカーボン
や銀ペーストから成る陰極層が露出していることから、
これら陰極層との接着性等の観点から、通常においてＩ
Ｃ等のマウントに使用される銀系の導電性接着材１０が
好適に使用されるが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、これら導電性接着材１０に代えて半田ペースト
等を塗布しておき、コンデンサ素子２の搭載後において
該半田ペーストを溶融させてコンデンサ素子２を固定、
実装するようにしても良い。

【００１７】なお、本実施例においては、導電性接着材
１０の塗布の方法として、図示しないインクジェットノ
ズルを用いてリードフレーム１１の該当部位に、導電性
接着材１０の厚みが十分に得られるように導電性接着材
１０を塗布しているが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、これら導電性接着材１０の形成方法としては
任意の方法を用いることができる。

【００１８】また、前記インクジェットノズルによる塗
布においては、ピンホールのない良好な導電性接着材を
形成できるように、塗布を複数回に渡り繰返し実施する
ようになっている。

【００１９】これらコンデンサ素子２の実装において、
前記陽極導出線４と前記凸部２０の上面とを溶接にて接
続するとともに、前記導電性接着材１０の乾燥或いは硬
化を行ってコンデンサ素子２を固定する。

【００２０】次いで、図７（ｃ）に示すようにコンデン
サ素子２が固定・実装された前記リードフレーム１１の
下面側から、該下面を覆うように粘着テープであるポリ
イミドテープ１２を貼付して前記リードフレーム１１の
下面のマスキングを行う。

【００２１】本実施例においては、粘着テープとして耐
熱性、特に熱収縮が少ないとともに該粘着テープが後述
する封止樹脂の堰にもなることから該封止樹脂のバリア
性並びに機械的な強度の観点から前述のようにポリイミ
ドフィルムの一面にシリコーン粘着剤層が形成されたポ
リイミドテープを使用しており、前記シリコーン粘着剤
層は、該封止樹脂との離型剤層としても機能するように
なっているが、本発明の粘着テープは前記ポリイミドテ
ープに限定されるものではなく、これら粘着テープとし
ては耐熱性やコスト等の観点から適宜なものを選択して
使用すれば良い。

【００２２】これらポリイミドテープ１２の貼付後にお
いて、前記リードフレーム１１の全体に外装樹脂３とな
る封止樹脂を、図７（ｄ）に示すように、前記コンデン
サ素子２全体が該外装樹脂３に覆われるような所定厚み
となるように流し込むとともに、該リードフレーム１１
の外部雰囲気を真空とすることで、内部の微細な領域ま
で外装樹脂３が充填されるようにした後、該外装樹脂３
を硬化させる。

【００２３】このように、外部雰囲気を真空とすること
は、内部の微細な領域まで外装樹脂３を迅速に充填でき
るようになることから好ましいが、本発明はこれに限定
されるものではない。

【００２４】これら外装樹脂３としては、従来のトラン
スファーモールド成型に使用されるモールド樹脂である
エポキシアクリレート等のエポキシ系樹脂を好適に使用
することができるとともに、基板実装時の半田耐熱に耐
えられる耐熱性を有し、適宜な加熱状態或いは常温にお
いて液体状態を得ることができる樹脂であれば好適に使
用することができる。

【００２５】前記外装樹脂３が適宜な硬化状態となった
後において、図８（ｅ）に示すように、前記ポリイミド
テープ１２を剥離した後に、前記リードフレーム１１の
凸部２０の裏面凹部１３を、該凹部１３に入り込んだ前
記外装樹脂３とともに図８（ｆ）に示すようにリードフ
レーム１１の角部が切り欠き状となるように加工するこ
とで、図３に示す陽極端子５並びに陰極端子６の半田収
容部となる切り欠き部７、８を形成する。

【００２６】このようにして切り欠き部７、８を形成す
ることは、得られたチップ型固体電解コンデンサ１を基
板実装する際に、半田との接触面積を十分に取れるよう
になるり良好な実装強度が得られるばかりか、チップ型
固体電解コンデンサ１の外周に露出する半田フィレット
の領域を大幅に少ないものとすることができ、実装効率
を向上できるようになることから好ましいが、本発明は
これに限定されるものではない。

【００２７】これら切り欠き加工の実施後において、図
８（ｇ）に示すように、リードフレーム１１の露出部に
半田メッキ１４等の半田の付着性が優れた金属層の金属
のメッキ加工を実施した後、チップ型固体電解コンデン
サ１の上面に相当する該リードフレーム１１の露出面と
は反対面に、図８（ｈ）に示すように、ダイシングテー
プ１５を貼着して、図８（ｉ）に示すように、前記凹部
１３側より切断溝１６を形成し、図５の切断エリアが切
り出されてチップ型固体電解コンデンサ１が得られる。
このようにして切断されて外装樹脂３より露出する前記
リードフレーム１１の切断面、つまり図２の切断面２
１，２２，２３には、実装時の半田が付着しにくい前記
リードフレームの構成金属である４２アロイが露出する
ことで、図４に示すように、該チップ型電解コンデンサ
１を基板に実装した際に、これら断面、特には切断面２
３に、図４に示すように、半田が付着して半田フィレッ
トが、図１０に示す従来のコンデンサのように大きくな
ることが回避されるようになるため、その実装面積を従
来に比較して大幅に小さくすることができる。

【００２８】以上、本発明を図面に基づいて説明してき
たが、本発明はこれら前記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の主旨を逸脱しない範囲での変更や追加が
あっても、本発明に含まれることは言うまでもない。

【００２９】

【発明の効果】本発明は次の効果を奏する。 （ａ）請求項１の発明によれば、前記切り出しにおいて
外装樹脂より露出するリードフレームの切断面には、該
リードフレームの材質が半田付着性に乏しい材質である
ことから、大きな半田フィレットが付着することがな
く、結果的にチップ型固体電解コンデンサの実装面積を
より少ないものとすることができる。

【００３０】（ｂ）請求項２の発明によれば、前記陽極
端子と陰極端子の外部側に形成される半田フィレット
が、前記切り欠きにより実装基板との間に形成される空
間内に収容されるようになるため、チップ型固体電解コ
ンデンサの実装面積を更に少ないものとすることができ
る。

【００３１】（ｃ）請求項３の発明によれば、前記切り
欠き状に形成された部分にも半田付着性に優れた金属層
が形成され、半田との十分な接触面積が確保されて良好
な実装強度が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるチップ型固体電解コン
デンサの構造を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施例におけるチップ型固体電解コン
デンサを裏面側より見た外観斜視図である。

【図３】本発明の実施例におけるチップ型固体電解コン
デンサを示す断面図である。

【図４】本発明の実施例におけるチップ型固体電解コン
デンサの実装状況を示す断面図である。

【図５】本発明の本実施例にて用いたリードフレームの
形状を示す図である。

【図６】本発明の本実施例にて用いたリードフレームの
外観斜視図である。

【図７】本発明のチップ型固体電解コンデンサの製造工
程を示す図である。

【図８】本発明のチップ型固体電解コンデンサの製造工
程を示す図である。

【図９】従来のチップ型固体電解コンデンサを示す断面
図である。

【図１０】従来のチップ型固体電解コンデンサの実装状
況を示す図である。

【符号の説明】

１ チップ型固体電解コンデンサ ２ コンデンサ素子 ３ 外装樹脂 ４ 陽極導出線 ５ 陽極端子 ６ 陰極端子 ７ 半田収容部（陽極） ８ 半田収容部（陰極） １０ 導電性接着剤 １１ リードフレーム １２ ポリイミドテープ １３ 凹部 １４ 半田メッキ １５ ダイシングテープ １６ 切断溝 ２０ 凸部 ２１ 切断面 ２２ 切断面 ２３ 切断面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極導出線を有するとともに、弁作用金
   属から成る陽極体の表面に誘電体酸化皮膜と電解質層と
   陰極層とを順次積層形成して、その外周が前記陰極層と
   されたコンデンサ素子をリードフレームに実装した後
   に、該コンデンサ素子を被覆するように外装樹脂を形成
   するとともに、該コンデンサ素子を含む所定領域を前記
   リードフレームから切り出して所定形状としたチップ型
   固体電解コンデンサにおいて、前記リードフレームの材
   質が半田付着性に乏しい材質を用いるとともに、該リー
   ドフレームの陽極端子と陰極端子となる所定部位には半
   田付着性に優れた金属層を形成したことを特徴とするチ
   ップ型固体電解コンデンサ。
2. 【請求項２】 前記陽極端子と陰極端子のコンデンサの
   外周に臨む角部が切り欠き状とされている請求項１に記
   載のチップ型固体電解コンデンサ。
3. 【請求項３】 前記陽極端子と陰極端子のコンデンサの
   外周に臨む角部を切り欠き状とした後に、前記半田付着
   性に優れた金属層を形成し、該金属層形成後に前記切り
   出しを実施して成る請求項２に記載のチップ型固体電解
   コンデンサ。