JP2002175941A - チップ型固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 凹凸を有するリードフレームであっても、薄
く且つ均一な電気絶縁層を簡便に形成できるようにする
こと。 【解決手段】 陽極導出線４を有し且つ弁作用金属から
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、外部端子５，６がコンデンサ素子
２の下部位置となるようにリードフレーム１１に実装す
るとともに前記陽極導出線４を前記外部端子の一方であ
る陽極端子５に接続し、該実装されたコンデンサ素子２
を外装樹脂３にて被覆した後に、前記コンデンサ素子２
を含む所定領域を切り出して所定形状とするチップ型固
体電解コンデンサ１の製造方法であって、前記陽極端子
５を前記陽極導出線４に接続するための凸部２０を前記
リードフレーム１１に形成する以前に、前記コンデンサ
素子２の下面と前記陽極端子５との間に、電気絶縁性樹
脂層９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
解コンデンサの製造方法に関する。

【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】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、陽極導出線０４と陽極リード０５
との溶接部分をも樹脂０３にて被覆する構造となってい
るため、コンデンサ全体の大きさに対するコンデンサ素
子０２の占める体積が小さく、小型で且つ大容量を有す
るコンデンサへの要求に対して十分に対応できるもので
はなかった。

【０００５】このため、図１０の特開昭５５―８６１１
１号に示すように、外部電極０５’，０６’をコンデン
サの下面に設ける構造とし、外部電極０５’，０６’と
コンデンサ素子０２’の陽極導出線０４’とを、導電性
の補助リード線０９’を介して接続したものや、該外部
電極０５’に凸部を形成して該凸部を陽極導出線に接続
したもの等が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記導
電性の補助リード線０９’や外部電極に凸部を形成した
もの等においては、外部電極、特に陽極端子の位置がコ
ンデンサ素子の下方位置となるために、コンデンサ素子
の外周面に形成されている陰極層と陽極端子とを絶縁し
ておく必要があり、陽極端子の上面に電気絶縁樹脂層を
形成することがなされているが、これら導電性の補助リ
ード線０９’として用いたものや前記凸部を形成したも
のにおいては、前記補助リード線をリードフレームに接
合して凸部を形成した後、或いは前記外部電極０５’を
凸状とした後において、前記電気絶縁樹脂層の形成を行
うため、これらリードフレームに凹凸が存在すること
で、従来のスクリーン印刷等を用いることができず、例
えばディスペンサ等により塗布することがなされている
が、これら樹脂を薄く且つ均質に塗布することが非常に
難しいという問題があった。

【０００７】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、前記のようなリードフレームに凹凸
が存在する場合においても、薄く且つ均質な電気絶縁樹
脂層を簡便に形成することのできるチップ型固体電解コ
ンデンサの製造方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【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の製造方
法は、陽極導出線を有し且つ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、外部端子がコンデンサ素子の下部位置となるよ
うにリードフレームに実装するとともに前記陽極導出線
を前記外部端子の一方である陽極端子に接続し、該実装
されたコンデンサ素子を外装樹脂にて被覆した後に、前
記コンデンサ素子を含む所定領域を切り出して所定形状
とするチップ型固体電解コンデンサの製造方法であっ
て、前記陽極端子を前記陽極導出線に接続するための凸
部を前記リードフレームに形成する以前に、前記コンデ
ンサ素子の下面と前記陽極端子との間に、電気絶縁性樹
脂層を形成したことを特徴としている。この特徴によれ
ば、前記凸部が形成される以前の平坦状のリードフレー
ムに対して電気絶縁性樹脂層を形成することで、種々の
印刷手法、例えばスクリーン印刷等を用いることができ
るようになり、薄く且つ均質な電気絶縁樹脂層を簡便に
形成することができる。

【０００９】本発明のチップ型固体電解コンデンサの製
造方法は、前記電気絶縁性樹脂層の形成方法が、スクリ
ーン印刷であることが好ましい。このようにすれば、比
較的厚みがあり、該厚みがほぼ均一な良好な電気絶縁性
樹脂層を迅速かつ効率良く形成することができる。

【００１０】本発明のチップ型固体電解コンデンサの製
造方法は、前記凸部を前記リードフレームの折曲げ加工
により形成したことが好ましい。このようにすれば、前
記陽極導出線と陽極端子との接続用に補助リード線を用
いずとも良く、部品点数を低減できる。

【００１１】

【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示す断面図であり、図３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４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。

【００１２】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。

【００１３】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おり、該コンデ
ンサ素子２の下面と陽極端子５のＬ字の内面とが当接す
ると、コンデンサ素子２の表面に形成されている陰極層
を介して該陽極端子５と陰極端子６とが短絡することか
ら、該コンデンサ素子２の下面との間に絶縁樹脂が介在
するように、前記Ｌ字の内面に絶縁樹脂層９が設けられ
ている。

【００１４】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。

【００１５】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３並び
に図４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、後述するよう
に、前記陽極端子５となる部分の上面に絶縁樹脂９が塗
工された後に、図３に示す折曲げ加工部が折曲げ加工さ
れることで、図４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。

【００１６】まず、前記折曲げ加工される以前の平状の
リードフレーム１１に、図５（ａ）に示すように、メタ
ルマスク版等の精密印刷が可能なスクリーン印刷版３０
を、リードフレーム１１に位置合わせ配置し、前記絶縁
樹脂９を含むスクリーンインクをスキージ３１にて塗布
形成し、該塗布後において紫外線照射により該塗膜の硬
化を実施する。

【００１７】このように、前記絶縁樹脂９の塗布方法と
してスクリーン印刷を用いることは、該スクリーン印刷
は、比較的厚みがあるとともにその厚みがほぼ均一な良
好な絶縁性樹脂の塗膜を迅速かつ効率良く形成できるこ
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。

【００１８】また、本実施例においては、前記絶縁樹脂
９として、硬化以前において適宜な流動性を有し、紫外
線を照射することにより迅速に硬化して固化するエポキ
シアクリレート等の紫外線硬化樹脂を使用しており、こ
れら紫外線硬化樹脂等の光硬化性樹脂を使用すること
は、固化が迅速かつ容易（低温）にて実施できるととも
に、固形分が高く比較的厚みの大きな塗膜を形成できる
こと等の観点から好ましいが、本発明はこれに限定され
るものではなく、これら絶縁樹脂としては、塗布可能な
適宜な流動性と粘性とを溶剤等を用いて付与できるとと
もに、動作時におけるコンデンサ素子２の発熱に耐えら
れる適宜な耐熱性有するものであれば好適に使用するこ
とができる。

【００１９】これら絶縁樹脂９が塗工された前記リード
フレーム１１は、図６（ｂ）に示す折曲げ工程におい
て、図４に示す折曲げ領域が折曲げ加工されて図５に示
すような前記凸部２０を有するリードフレーム１１とさ
れる。

【００２０】このように、本実施例では、前記コンデン
サ素子２の陽極導出線４が接続される凸部２０を折曲げ
にて形成しており、このようにすることは、従来の補助
リード線を用いて凸部を形成する手法に比較して部品点
数を低減できるばかりか、これら凸部を簡便且つ正確に
形成できることから好ましいが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、これら凸部の形成を従来のように補
助リード線等を用いて実施するようにしても良い。

【００２１】このようにして凸部２０が形成されたリー
ドフレーム１１には、図５（ｃ）に示すように、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（ｄ）に示すようにコンデンサ素子
２を実装する。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】次いで、図５（ｅ）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。

【００２５】本実施例においては、これら粘着テープと
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３の堰にもなることから該封止樹脂
３のバリア性並びに機械的な強度の観点から、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１２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１２に限定されるものではなく、これら粘着テ
ープとしては後述する外装樹脂３の被覆工程における加
熱温度においても、該粘着テープが著しく変形すること
ない十分な耐熱性を有するものであれば使用することが
でき、これら使用する樹脂としては、外装樹脂３の被覆
工程における加熱温度やコスト等から適宜に選択すれば
良い。

【００２６】また、前記シリコーン粘着剤層に関して
も、本発明はこれに限定されるものではなく、十分な高
温における粘着保持力が得られるものであれば使用する
ことができる。

【００２７】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５（ｆ）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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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６（ｇ）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６（ｈ）に示すようにリードフ
レーム１１の角部が曲部をなるようにＲ加工を実施する
ことで、図２に示す陽極端子５並びに陰極端子６の半田
収容部７、８を形成する。

【００３１】このようにして半田収容部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。

【００３２】これらＲ加工の実施後において、図６
（ｉ）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等の半田との塗れ性を向上できる金属のメ
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６（ｊ）に示すように、ダイシングテープ１
５を貼着して、図６（ｋ）に示すように、前記凹部１３
側より切断溝１６を形成し、図３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。

【００３３】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。

【００３４】

【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、前記凸部が形成される
以前の平坦状のリードフレームに対して電気絶縁性樹脂
層を形成することで、種々の印刷手法、例えばスクリー
ン印刷等を用いることができるようになり、薄く且つ均
質な電気絶縁樹脂層を簡便に形成することができる。

【００３５】（ｂ）請求項２の発明によれば、比較的厚
みがあり、該厚みがほぼ均一な良好な電気絶縁性樹脂層
を迅速かつ効率良く形成することができる。

【００３６】（ｃ）請求項３の発明によれば、前記陽極
導出線と陽極端子との接続用に補助リード線を用いずと
も良く、部品点数を低減できる。

【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
デンサを示す断面図である。

【図３】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４】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５】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６】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７】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８】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。

【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） ９ 絶縁樹脂層 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 ３０ スクリーン印刷版 ３１ スキージ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極導出線を有し且つ弁作用金属から成
   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、外部端子がコンデンサ素子の下部位置
   となるようにリードフレームに実装するとともに前記陽
   極導出線を前記外部端子の一方である陽極端子に接続
   し、該実装されたコンデンサ素子を外装樹脂にて被覆し
   た後に、前記コンデンサ素子を含む所定領域を切り出し
   て所定形状とするチップ型固体電解コンデンサの製造方
   法であって、前記陽極端子を前記陽極導出線に接続する
   ための凸部を前記リードフレームに形成する以前に、前
   記コンデンサ素子の下面と前記陽極端子との間に、電気
   絶縁性樹脂層を形成したことを特徴とするチップ型固体
   電解コンデンサの製造方法。
2. 【請求項２】 前記電気絶縁性樹脂層の形成方法が、ス
   クリーン印刷である請求項１に記載のチップ型固体電解
   コンデンサの製造方法。
3. 【請求項３】 前記凸部を前記リードフレームの折曲げ
   加工により形成した請求項１または２に記載のチップ型
   固体電解コンデンサの製造方法。