JP2003197484A - チップ型固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

チップ型固体電解コンデンサ及びその製造方法

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JP2003197484A JP2001396837A JP2001396837A JP2003197484A JP 2003197484 A JP2003197484 A JP 2003197484A JP 2001396837 A JP2001396837 A JP 2001396837A JP 2001396837 A JP2001396837 A JP 2001396837A JP 2003197484 A JP2003197484 A JP 2003197484A
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anode
cathode
cathode terminal
capacitor
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Yoshihiro Takeda
嘉宏 竹田
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 切断時における陰極端子の脱落や、ＥＳＲ特
性が悪化を防止すること。 【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、前記コンデンサ素子２の
陽極導出線４に接続される陽極端子５並びに前記コンデ
ンサ素子２の陰極層に接続される陰極端子６とを具備す
る繰返し単位を複数有するリードフレーム１１に搭載
し、該リードフレーム１１に搭載された前記コンデンサ
素子２と前記陽極端子５並びに陰極端子６とを、各極端
子の一部が露出するように外装樹脂３にて被覆するとと
もに、該外装樹脂３にて被覆された前記コンデンサ素子
２を内在する前記リードフレーム１１の繰返し単位を所
定の形状に切断して得られるチップ型固体電解コンデン
サであって、前記切断により前記陰極端子６の端部とな
る前記リードフレーム１１の該当部分を幅狭に形成す
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】これら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としては、特開２００１−６９
７８号公報に提案されているように、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を順次積層してその外周が前記陰
極層とされたコンデンサ素子を、前記コンデンサ素子の
陽極導出線に接続される陽極端子並びに前記陰極層に接
続される陰極端子とを具備する繰返し単位を複数有する
リードフレームに搭載する搭載工程と、該リードフレー
ムに搭載された前記コンデンサ素子と前記陽極端子並び
に陰極端子とを、各極端子の一部が露出するように外装
樹脂にて被覆する被覆工程と、前記外装樹脂にて被覆さ
れた前記コンデンサ素子を内在する前記リードフレーム
の繰返し単位を所定の形状に切断する切断工程よりなる
チップ型固体電解コンデンサの製造方法が知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これら前記した製造方
法によって得られるチップ型固体電解コンデンサの陰極
端子は、前記外装樹脂との接触面積が小さく、外装樹脂
と陰極端子との接着強度が弱いものとなってしまい、切
断工程において該陰極端子となる前記リードフレームの
切断時に、これら切断における機械的ストレスにより陰
極端子が脱落してしまう場合があったり、これら脱落し
ないまでも、前記コンデンサ素子の陰極層との電気的接
続特性、例えばＥＳＲ特性が悪化してしまう等の問題が
あった。
【０００４】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、切断によって陰極端子が脱落してし
まったり、前記ＥＳＲ特性が悪化してしまうことの少な
いチップ型固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供
することを目的としている。
【０００５】
【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、前記コンデンサ素子の陽極導出線に接続される陽
極端子並びに前記コンデンサ素子の陰極層に接続される
陰極端子とを具備する繰返し単位を複数有するリードフ
レームに搭載し、該リードフレームに搭載された前記コ
ンデンサ素子と前記陽極端子並びに陰極端子とを、各極
端子の一部が露出するように外装樹脂にて被覆するとと
もに、該外装樹脂にて被覆された前記コンデンサ素子を
内在する前記リードフレームの繰返し単位を所定の形状
に切断して得られるチップ型固体電解コンデンサであっ
て、前記切断により前記陰極端子の端部となる前記リー
ドフレームの該当部分を幅狭に形成したことを特徴とし
ている。この特徴によれば、前記切断により前記陰極端
子の端部となる前記リードフレームの該当部分を幅狭に
形成することにより、該狭幅とした端部周囲が前記外装
樹脂にて充填されることで、これら外装樹脂により前記
陰極端子の端部が保持されるようになるため、前記陰極
端子の接着強度を大幅に向上でき、よって切断によって
陰極端子が脱落してしまったり、前記ＥＳＲ特性が悪化
してしまうことを大幅に低減することができる。
【０００６】本発明のチップ型固体電解コンデンサは、
前記切断により前記陰極端子の端部となる前記リードフ
レームの該当部分に貫通孔を設けることで、前記陰極端
子の端部が幅狭とされていることが好ましい。このよう
にすれば、前記陰極端子の切断部が、複数の切断部に分
割されるようになるため、切断時において陰極端子に加
わる機械的ストレスを緩和することができる。
【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
たコンデンサ素子を、前記コンデンサ素子の陽極導出線
に接続される陽極端子並びに前記コンデンサ素子の陰極
層に接続される陰極端子とを具備する繰返し単位を複数
有するリードフレームに搭載する搭載工程と、該リード
フレームに搭載された前記コンデンサ素子と前記陽極端
子並びに陰極端子とを、各極端子の一部が露出するよう
に外装樹脂にて被覆する被覆工程と、前記外装樹脂にて
被覆された前記コンデンサ素子を内在する前記リードフ
レームの繰返し単位を所定の形状に切断する切断工程
と、を含むチップ型固体電解コンデンサの製造方法であ
って、前記切断工程により切断されて前記陰極端子の端
部となる前記リードフレームの該当部分を幅狭に形成し
たことを特徴としている。この特徴によれば、前記切断
により前記陰極端子の端部となる前記リードフレームの
該当部分を幅狭に形成することにより、該狭幅とした端
部周囲が前記外装樹脂にて充填されることで、これら外
装樹脂により前記陰極端子の端部が保持されるようにな
るため、前記陰極端子の接着強度を大幅に向上でき、よ
って切断によって陰極端子が脱落してしまったり、前記
ＥＳＲ特性が悪化してしまうことを大幅に低減すること
ができる。
【０００８】本発明のチップ型固体電解コンデンサの製
造方法は、前記切断工程により切断されて前記陰極端子
の端部となる前記リードフレームの該当部分に貫通孔を
設けることで、前記陰極端子の端部が幅狭とされている
ことが好ましい。このようにすれば、前記陰極端子の切
断部が、複数の切断部に分割されるようになるため、切
断時において陰極端子に加わる機械的ストレスを緩和す
ることができる。
【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（ａ）並びに（ｂ）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。
【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。
【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。
【００１４】また、本実施例では、最終的に切断されて
陰極端子６の端部となる前記リードフレーム１１の切断
線上を跨ぐように透孔３０が穿設されており、後述する
外装樹脂３の被覆工程において該透孔３０に樹脂が侵入
するとともに、該透孔３０を横断するように前記切断が
なされることで、図１（ｂ）に示すように、該切断によ
り形成される陰極端子６の切断端面の一部が前記外装樹
脂にて占有されて、陰極端子６がこれら外装樹脂にて保
持されるようになっている。
【００１５】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。
【００１６】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。
【００１７】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。
【００１８】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。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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、前記透孔３０を含
む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。
【００２２】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。
【００２３】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。
【００２４】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。
【００２５】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。
【００２６】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。
【００２７】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、該リードフレーム１１の表面（底面）が露
出す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。
【００２８】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の下面全体を研削
するようにすることは、切断されるリードフレーム１１
の切断時に陽極端子５並びに陰極端子６に印加される機
械的ストレスを少なからず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い。
【００２９】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。
【００３０】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。
【００３１】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。
【００３２】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。
【００３３】例えば、本実施例では、前記切断工程にて
切断されて前記陰極端子６の端部となるリードフレーム
１１の該当部位に、前述のように透孔３０を設けること
で、該陰極端子６の端部を狭幅としており、このように
することは、前記切断工程にて切断される切断部が、複
数（２つ）に分割されるようになるため、該切断部の切
断時に生じる機械的ストレスを緩和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
ら陰極端子６の端部を狭幅とする手法としては、図７に
示すように、前記切断工程にて切断されて前記陰極端子
６の端部となるリードフレーム１１の該当部位に切り欠
き３１を設けて狭幅としても良い。
【００３４】また、前記実施例では、前記透孔３０を１
つのみとしているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、これら透孔３０を複数設けるようにしても良
い。
【００３５】
【発明の効果】本発明は次の効果を奏する。
【００３６】（ａ）請求項１の発明によれば、前記切断
により前記陰極端子の端部となる前記リードフレームの
該当部分を幅狭に形成することにより、該狭幅とした端
部周囲が前記外装樹脂にて充填されることで、これら外
装樹脂により前記陰極端子の端部が保持されるようにな
るため、前記陰極端子の接着強度を大幅に向上でき、よ
って切断によって陰極端子が脱落してしまったり、前記
ＥＳＲ特性が悪化してしまうことを大幅に低減すること
ができる。
【００３７】（ｂ）請求項２の発明によれば、前記陰極
端子の切断部が、複数の切断部に分割されるようになる
ため、切断時において陰極端子に加わる機械的ストレス
を緩和することができる。
【００３８】（ｃ）請求項３の発明によれば、前記切断
により前記陰極端子の端部となる前記リードフレームの
該当部分を幅狭に形成することにより、該狭幅とした端
部周囲が前記外装樹脂にて充填されることで、これら外
装樹脂により前記陰極端子の端部が保持されるようにな
るため、前記陰極端子の接着強度を大幅に向上でき、よ
って切断によって陰極端子が脱落してしまったり、前記
ＥＳＲ特性が悪化してしまうことを大幅に低減すること
ができる。
【００３９】（ｄ）請求項４の発明によれば、前記陰極
端子の切断部が、複数の切断部に分割されるようになる
ため、切断時において陰極端子に加わる機械的ストレス
を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、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】本発明のその他の好適なリードフレームの形状
例を示す図である。
【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 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 ３０ 透孔（貫通孔） ３１ 切り欠き

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を、前記コンデンサ素子の陽極導
    出線に接続される陽極端子並びに前記コンデンサ素子の
    陰極層に接続される陰極端子とを具備する繰返し単位を
    複数有するリードフレームに搭載し、該リードフレーム
    に搭載された前記コンデンサ素子と前記陽極端子並びに
    陰極端子とを、各極端子の一部が露出するように外装樹
    脂にて被覆するとともに、該外装樹脂にて被覆された前
    記コンデンサ素子を内在する前記リードフレームの繰返
    し単位を所定の形状に切断して得られるチップ型固体電
    解コンデンサであって、前記切断により前記陰極端子の
    端部となる前記リードフレームの該当部分を幅狭に形成
    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】 前記切断により前記陰極端子の端部とな
    る前記リードフレームの該当部分に貫通孔を設けること
    で、前記陰極端子の端部が幅狭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】 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、前記コンデンサ素子の陽極導
    出線に接続される陽極端子並びに前記コンデンサ素子の
    陰極層に接続される陰極端子とを具備する繰返し単位を
    複数有するリードフレームに搭載する搭載工程と、該リ
    ードフレームに搭載された前記コンデンサ素子と前記陽
    極端子並びに陰極端子とを、各極端子の一部が露出する
    ように外装樹脂にて被覆する被覆工程と、前記外装樹脂
    にて被覆された前記コンデンサ素子を内在する前記リー
    ドフレームの繰返し単位を所定の形状に切断する切断工
    程と、を含むチップ型固体電解コンデンサの製造方法で
    あって、前記切断工程により切断されて前記陰極端子の
    端部となる前記リードフレームの該当部分を幅狭に形成
    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。
  4. 【請求項４】 前記切断工程により切断されて前記陰極
    端子の端部となる前記リードフレームの該当部分に貫通
    孔を設けることで、前記陰極端子の端部が幅狭とされて
    いる請求項３に記載のチップ型固体電解コンデンサの製
    造方法。
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