JP2002198260A - チップ型固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 より安価にかつ簡便にチップ型固体電解コン
デンサを得られるようにすること。 【解決手段】 陽極端子と陰極端子となる部分を具備す
る繰返し単位を複数有して複数のコンデンサ素子２を搭
載可能なリードフレーム１１にコンデンサ素子２を搭載
する搭載工程と、前記リードフレーム１１に搭載された
隣接するコンデンサ素子２を前記外装樹脂３にて被覆形
成してコンデンサ連続体を得る被覆工程と、前記リード
フレーム１１の前記コンデンサ素子２の非搭載面側より
該リードフレーム１１の非搭載面全体が露出するように
平坦状とする平坦化工程と、該平坦化された前記コンデ
ンサ連続体を所定の形状となるように切断する切断工程
と、を少なくとも含むようにする。

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８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、これら従来のチップ型固体
電解コンデンサ０１のように、個々のチップ型固体電解
コンデンサをトランスファーモールドしようとすると、
個々のコンデンサ素子０２毎にトランスファーモールド
用の金型が必要になってしまい、製造装置が大がかりな
ものとなってしまうばかりか個々の製品の製造コストも
大きくなってしまうという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この問題を解決する手
法として、本発明者らは先に、前記リードフレームのコ
ンデンサ素子の非搭載面に耐熱性の粘着テープを貼付し
て前記外装樹脂のモール度を実施する手法を提案してい
るが、この手法の場合には、使用する耐熱性の粘着テー
プが繰り返し使用できず使い切りとなってしまうととも
に、これら耐熱性の粘着テープの価格が比較的高価であ
ることから、その製造コストが高くなってしまうばかり
か、これら粘着テープを多数の開口部を有する前記リー
ドフレームのコンデンサ素子の非搭載面に空隙なく貼付
する必要があるため、これら貼付工程が煩雑であるとい
う問題があった。

【０００６】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、より安価にかつ簡便にチップ型固体
電解コンデンサを得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。

【０００７】

【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
ンデンサ素子と、該コンデンサ素子を被覆する外装樹脂
と、を具備し、前記コンデンサ素子の陽極導出線並びに
陰極層に接続された陽極端子と陰極端子を各端子の一部
が前記外装樹脂から露出するように形成して成るチップ
型固体電解コンデンサの製造方法であって、前記陽極端
子と陰極端子となる部分を具備する繰返し単位を複数有
して複数の前記コンデンサ素子を搭載可能なリードフレ
ームにコンデンサ素子を搭載する搭載工程と、前記リー
ドフレームに搭載された隣接するコンデンサ素子を前記
外装樹脂にて被覆形成してコンデンサ連続体を得る被覆
工程と、前記リードフレームの前記コンデンサ素子の非
搭載面側より該リードフレームの前記陽極端子と陰極端
子となる部分が露出するように非搭載面を平坦状とする
平坦化工程と、該平坦化された前記コンデンサ連続体を
所定の形状となるように切断する切断工程と、を少なく
とも含むことを特徴としている。この特徴によれば、前
記被覆工程にてコンデンサ素子の非搭載面側へはみ出し
た外装樹脂が前記平坦化工程にて平坦化されるようにな
るため、従来のように耐熱性の粘着テープを使用せずと
も良く、これら耐熱性の粘着テープのコストを省くこと
ができるばかりか、その貼付工程も省くことができ、よ
り安価にかつ簡便にチップ型固体電解コンデンサを得る
ことができる。

【０００８】本発明のチップ型固体電解コンデンサの製
造方法は、前記コンデンサ素子が搭載されたリードフレ
ームのコンデンサ素子非搭載面を平坦板上に当接させた
状態で前記被覆工程を実施することが好ましい。このよ
うにすれば、前記外装樹脂のコンデンサ素子の非搭載面
側へのはみ出し量を少ないものに抑えることができ、前
記平坦化工程における処理時間を短縮することができ
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、前記平坦板が磁性体であることが好ましい。
このようにすれば、通常において使用される前記リード
フレームが鉄材を含む合金であることから、前記平坦板
を磁性体とすることで、前記リードフレームの非搭載面
と平坦板とが強固に当接するようになり、より一層外装
樹脂のコンデンサ素子の非搭載面側へのはみ出し量を少
ないものに抑えることができとともに、被覆工程中にリ
ードフレームが平坦板上を移動してしまうことを抑える
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、前記平坦化工程において、前記リードフレー
ムの肉厚が薄肉の所定厚みとなるように前記外装樹脂と
ともに切削することが好ましい。このようにすれば、得
られるチップ型固体電解コンデンサ中に占めるリードフ
レームの体積を低減でき、よりコンデンサ素子の占有体
積を向上できるばかりか、使用するリードフレームの肉
厚も厚くすることができ、変形しにくくできること等か
ら、該リードフレームの取り扱い性も向上できる。

【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９が介
在するように、前記Ｌ字の内面に絶縁樹脂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が搭載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３に示す折曲
げ加工部に折曲げ加工がされることで、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が搭載された際に該凸部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、このリードフレーム１１の陽極端子
５となる部分の上面に、図５（ａ）に示すように塗料を
塗布、乾燥させて絶縁樹脂９を形成する。本実施例にお
いては、これら塗料を塗布の方法として、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、絶縁樹脂９の厚みが十分な絶縁性が得られる厚
みとなるように塗料を塗布、乾燥させて形成をしている
が、本発明はこれに限定されるものではなく、これら絶
縁樹脂９の形成方法としては任意の方法を用いることが
できる。

【００１７】尚、前記インクジェットノズルによる塗
布、乾燥においては、ピンホールのない良好な絶縁樹脂
層を形成できるように、塗布、乾燥を複数回に渡り繰返
し実施するようになっている。

【００１８】また、これら絶縁樹脂９としては、乾燥工
程の効率化とともに、樹脂の固形分の高さから容易に比
較的厚みの大きな塗膜を得られることから、本実施例で
は紫外線硬化樹脂を使用しているが、本発明はこれに限
定されるものではない。

【００１９】これら絶縁樹脂９の形成後に、図５（ｂ）
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（ｃ）に示す
ようにコンデンサ素子２を搭載する。

【００２０】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、
搭載するようにしても良い。

【００２１】これらコンデンサ素子２の搭載において、
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。

【００２２】次いで、図５（ｄ）に示すように、前記コ
ンデンサ素子２を搭載したリードフレーム１１を、該リ
ードフレーム１１のコンデンサ素子２の非搭載面を下面
として平坦板であるフェライト板１９上に配置し、前記
下面とフェライト板１９の上面とが当接するようにした
後、前記リードフレーム１１のコンデンサ素子２の搭載
側より全体に外装樹脂３となる封止樹脂を、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１
１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】また、本実施例では、前記のように、コン
デンサ素子２が搭載されたリードフレーム１１を、磁性
体であり、耐熱性の高いフェライト板１９上に載置して
外装樹脂３となる封止樹脂を流し込むようにしており、
このようにすることは、これら平坦板であるフェライト
板１９により、封止樹脂の前記リードフレーム１１の下
面への流出量を規制でき、外装樹脂のはみ出し部３’の
大きさを低減できることから好ましいが、本実施例はこ
れに限定されるものではなく、これらフェライト板１９
等の平坦板を用いずに樹脂封止を実施するようにしても
良い。

【００２６】また、本実施例では、平坦板としてフェラ
イト板１９を用いており、このようにすることは、該フ
ェライト板１９は封止樹脂の硬化温度にも十分耐えられ
る良好な耐熱性と強度を有し、繰り返し使用できるばか
りか、通常において使用される４２アロイ等のリードフ
レーム材が鉄分を含む合金であって、着磁性を有するこ
とから、前記フェライト板１９に密着、保持されるよう
になり、前記リードフレーム１１の下面にはみ出す樹脂
の量を大幅に低減できるようになるばかりか該樹脂封止
（被覆）工程中におけるリードフレーム１１の移動が規
制されるようになることから好ましいが、本実施例はこ
れに限定されるものではなく、十分な平坦性並びに機械
的強度等が得られれば、樹脂、金属等の任意の平坦板を
使用することができる。

【００２７】尚、これらフェライト板１９の上面に外装
樹脂３との接着を阻害する離型剤等を塗布すること等は
任意とされる。

【００２８】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５（ｅ）に示すように、封止樹脂された
リードフレーム１１を前記フェライト板１９より剥がし
た後に、前記外装樹脂のはみ出し部３’とリードフレー
ム１１とを、図７に示すように、該リードフレーム１１
の肉厚が寸法ｄだけ薄肉となるように該リードフレーム
１１の下面より弾性研磨体を用いて研削する。尚、本実
施例では該弾性研磨体として弾性研磨体の側面外周を前
記リードフレーム１１の下面に当接させて研磨している
が、本発明はこれに限定されるものではなく、これら弾
性研磨体として円盤状のものを使用し、該盤面を前記リ
ードフレーム１１の下面に当接させて研磨するようにし
ても良い。

【００２９】このように、前記外装樹脂のはみ出し部
３’のみならず、リードフレーム１１の下面全体を薄肉
に研削するようにすることは、樹脂封止される以前のリ
ードフレーム１１として高強度で変形しにくく、取り扱
い性に優れた厚肉のリードフレームを使用できるように
なり、作業性を向上できるとともに、得られるコンデン
サ中に占めるリードフレーム１１の体積比率を、図７に
示すように、リードフレーム１１の下面全体を薄肉に研
削しないものに比較して低減できるとともに、より大き
な（高さのある）コンデンサ素子２を搭載することが可
能となることから、該コンデンサに占めるコンデンサ素
子２の体積比率をより高いものとできることから好まし
いが、本実施例はこれに限定されるものではない。

【００３０】これら研削の後、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（ｆ）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
（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（ｈ）に示すように、ダイシングテープ１
５を貼着して、図６（ｉ）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、前記被覆工程にてコン
デンサ素子の非搭載面側へはみ出した外装樹脂が前記平
坦化工程にて平坦化されるようになるため、従来のよう
に耐熱性の粘着テープを使用せずとも良く、これら耐熱
性の粘着テープのコストを省くことができるばかりか、
その貼付工程も省くことができ、より安価にかつ簡便に
チップ型固体電解コンデンサを得ることができる。

【００３５】（ｂ）請求項２の発明によれば、前記外装
樹脂のコンデンサ素子の非搭載面側へのはみ出し量を少
ないものに抑えることができ、前記平坦化工程における
処理時間を短縮することができる。

【００３６】（ｃ）請求項３の発明によれば、通常にお
いて使用される前記リードフレームが鉄材を含む合金で
あることから、前記平坦板を磁性体とすることで、前記
リードフレームの非搭載面と平坦板とが強固に当接する
ようになり、より一層外装樹脂のコンデンサ素子の非搭
載面側へのはみ出し量を少ないものに抑えることができ
とともに、被覆工程中にリードフレームが平坦板上を移
動してしまうことを抑えることができる。

【００３７】（ｄ）請求項４の発明によれば、得られる
チップ型固体電解コンデンサ中に占めるリードフレーム
の体積を低減でき、よりコンデンサ素子の占有体積を向
上できるばかりか、使用するリードフレームの肉厚も厚
くすることができ、変形しにくくできること等から、該
リードフレームの取り扱い性も向上できる。

【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】（ａ）並びに（ｂ）は、本実施例の平坦化工程
における研削状況を示す図である。

【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 ３’ 外装樹脂（はみ出し部） 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 １０ 導電性接着剤 １１ リードフレーム １２ 弾性研磨体 １３ 凹部 １４ 半田メッキ １５ ダイシングテープ １６ 切断溝 １９ フェライト板（平坦板） ２０ 凸部

Claims (4)

【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と、該コンデンサ素子を被覆する
   外装樹脂と、を具備し、前記コンデンサ素子の陽極導出
   線並びに陰極層に接続された陽極端子と陰極端子を各端
   子の一部が前記外装樹脂から露出するように形成して成
   るチップ型固体電解コンデンサの製造方法であって、前
   記陽極端子と陰極端子となる部分を具備する繰返し単位
   を複数有して複数の前記コンデンサ素子を搭載可能なリ
   ードフレームにコンデンサ素子を搭載する搭載工程と、
   前記リードフレームに搭載された隣接するコンデンサ素
   子を前記外装樹脂にて被覆形成してコンデンサ連続体を
   得る被覆工程と、前記リードフレームの前記コンデンサ
   素子の非搭載面側より該リードフレームの前記陽極端子
   と陰極端子となる部分が露出するように非搭載面を平坦
   状とする平坦化工程と、該平坦化された前記コンデンサ
   連続体を所定の形状となるように切断する切断工程と、
   を少なくとも含む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】 前記コンデンサ素子が搭載されたリード
   フレームのコンデンサ素子非搭載面を平坦板上に当接さ
   せた状態で前記被覆工程を実施する請求項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】 前記平坦板が磁性体である請求項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。
4. 【請求項４】 前記平坦化工程において、前記リードフ
   レームの肉厚が薄肉の所定厚みとなるように前記外装樹
   脂とともに切削する請求項１〜３のいずれかに記載のチ
   ップ型固体電解コンデンサの製造方法。