JP2006344775A - パッケージ型固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 タンタル等の弁作用金属粉末を多孔質に固め焼結した陽極チップ体１に，前記弁作用金属粉末表面に形成した誘電体膜に重ねて固体電解質層及び陰極膜を形成して成るコンデンサ素子と，このコンデンサ素子を密封する合成樹脂製のパッケージ体５，５０とから成るパッケージ型固体電解コンデンサにおいて，その耐湿性を，コストのアップを招来することなく向上する。
【解決手段】 前記パッケージ体５，５０を構成する合成樹脂に，シリカゲルの粉末６，６０の適宜量を，パッケージ体の全体に分散するように混入する。
【選択図】 図１

Description

本発明は，タンタル等の弁作用金属の粉末を固め焼結して成るコンデンサ素子を，合成樹脂製のパッケージ体にて，前記コンデンサ素子における陽極及び陰極に対するリード端子が当該パッケージ体外に突出又は露出するように密封して成るパッケージ型の固体電解コンデンサと，その製造方法とに関するものである。

一般に，固体電解コンデンサに使用されるコンデンサ素子は，例えば，特許文献１等に記載されているように，タンタル等の弁作用金属の粉末を，多孔質の陽極チップ体に固め焼結して，この陽極チップ体における弁作用金属粉末の表面に，五酸化タンタル等のように高い絶縁性を有する誘電体膜を形成し，次いで，陽極チップ体の表面に，二酸化マンガン又は導電性高分子等の固体電解質層を，前記誘電体膜に重ねて形成し，この固体電解質層に重ねて，グラファイト層及び金属層とから成る陰極膜を形成するという構造である。

そして，パッケージ型固体電解コンデンサは，例えば，前記特許文献１等に記載されているように，前記した構造のコンデンサ素子を，合成樹脂製のパッケージ体にて，前記コンデンサ素子における陽極チップ体に接続した陽極リード端子及び陰極膜に接続した陰極リード端子との両方が，当該パッケージ体外に突出又は露出するように密封して成る構造である。
特開２００４−２００５６２号公報

このように，パッケージ型固体電解コンデンサは，前記したように，コンデンサ素子を，合成樹脂製のパッケージ体にて密封した構成であるものの，大気中の水分が，前記パッケージ体を透して，コンデンサ素子の部分にまで侵入することになる。

一方，前記コンデンサ素子においては，弁作用金属粉末の表面に形成した誘電体膜を、これに重ねて形成した固体電解質層にて被覆するという構成であるが，前記誘電体膜の一部には，前記固体電解質層にて被覆されていない部分が必然的に存在する。

そして，前記誘電体膜のうち固体電解質層にて被覆されていない部分に，前記パッケージ体を透して侵入した水分が接触することによって，この部分に電流が発生し，ＬＣ特性が悪化したり，絶縁破壊が発生したりするおそれがあるという問題があった。

この水分の侵入による不具合を防止するには，前記パッケージ体の表面に，吸湿体によるコーティングを施すか，前記パッケージ体の内部に，吸湿体を埋設すれば良いと考えられる。

しかし，固体電解コンデンサにおいては，水分の侵入阻止を，コンデンサ素子の全面に対して行うようにすることが必要であり，前者の方法（パッケージ体の全表面に吸湿体によるコーティングを施すこと）では，パッケージ体における全ての表面，つまり，全表面を吸湿体にて被覆するようにしなければならないから，コストが大幅に嵩むことになるばかりか，両リード端子がパッケージ体を貫通する部分からの水分の侵入を阻止することができないのであり，また，後者の方法（パッケージ体の内部に，吸湿体を埋設すること）では，コンデンサ素子の全面に対する水分侵入阻止を十分に達成することができないのである。

本発明は，この問題を解消したパッケージ型固体電解コンデンサを提供することを技術的課題とするものである。

この技術的課題が達成するため本発明の請求項１は，
「タンタル等の弁作用金属粉末を多孔質に固め焼結した陽極チップ体に，前記弁作用金属粉末表面に形成した誘電体膜に重ねて固体電解質層及び陰極膜を形成して成るコンデンサ素子と，このコンデンサ素子を密封する合成樹脂製のパッケージ体とから成るパッケージ型固体電解コンデンサにおいて，
前記パッケージ体を構成する合成樹脂に，シリカゲルの粉末を，パッケージ体の全体に分散するように混入して成る。」
ことを特徴としている。

次に，本発明の請求項２は，
「前記請求項１の記載において，シリカゲルの粉末を混入する量が，１〜５ｗｔ％である。」
ことを特徴としている。

また，本発明の製造方法は，請求項３に記載したように，
「タンタル等の弁作用金属粉末を多孔質に固め焼結した陽極チップ体に，前記弁作用金属粉末表面に形成した誘電体膜に重ねて固体電解質層及び陰極膜を形成して成るコンデンサ素子を製造する工程と，
前記陽極チップ体に陽極リード端子を，前記陰極膜に陰極リード端子を各々接続する工程と，
前記コンデンサ素子を密封するパッケージ体を，予めシリカゲルの粉末を混入して成る合成樹脂にて成形する工程と，
を備えている。」
ことを特徴としている。

コンデンサ素子を密封するパッケージ体を，予めシリカゲルの粉末を当該パッケージ体の全体に分散して混入して成る合成樹脂製にすることにより，このパッケージ体を透してその内部のコンデンサ素子に侵入する水分を，前記シリカゲルの粉末にて確実に吸収することができるとともに，このパッケージ体のうち両リード端子に接する部分からその内部に侵入する水分も、前記シリカゲルの粉末にて確実に吸収することができる。

従って，本発明によると，固体電解コンデンサにおける耐湿度性を，パッケージ体の全表面に吸湿体によるコーティングを施すようにコストの大幅な増大を招来することなく，著しく向上できる効果を有す。

この場合おいて，前記合成樹脂に対するシリカゲル粉末の混入量は，１〜５ｗｔ％にすることが好ましく，１ｗｔ％未満であるときには，耐湿度性の向上の効果が低く，また，５ｗｔ％を超えるときには，合成樹脂の機械的強度が大幅に低下し，パッケージ体によるコンデンサ素子の保護を十分に達成することができないのである。

以下，本発明の実施の形態を図面について説明する。

図１及び図２は，第１の実施の形態を示す。

これらの図において，符号１は，コンデンサ素子を示し，このコンデンサ素子１は，タンタル等の弁作用金属の粉末を，多孔質の陽極チップ体１ａに，当該陽極チップ体１から陽極棒１ｂが突出するように固め焼結して，この陽極チップ体１ａにおける弁作用金属粉末の表面に，五酸化タンタル等のように高い絶縁性を有する誘電体膜を形成し，次いで，陽極チップ体１ａの表面に，二酸化マンガン又は導電性高分子等の固体電解質層を，前記誘電体膜に重ねて形成し，この固体電解質層に重ねて，グラファイト層及び金属層とから成る陰極膜１ｃを形成して成る構成である。

前記コンデンサ素子１における陽極チップ体１ａから突出する陽極棒１ｂには，陽極リード端子２が溶接等にてて固着接続され，また，前記コンデンサ素子１における陰極膜１ｃには，陰極リード端子３が，導電性ペースト４にて固着接続されている。

この場合，他の構成においては，前記陰極膜１ｃと前記陰極リード端子３との間を，温度又は過電流に溶断するようにした安全ヒューズ線を介して接続する構成にしても良い。

そして，前記コンデンサ素子１の全体を，合成樹脂にてトランファ成形されるパッケージ体５にて，前記陽極リード端子２及び陰極リード端子３の両方が当該パッケージ体５から外に突出するようにして密封するという構成である。

なお，前記陽極リード端子２及び陰極リード端子３のち前記パッケージ体５から突出する部分は，前記パッケージ体５の底面に向かって折り曲げられている。

そして，前記パッケージ体５を，合成樹脂にてトランファ成形するに際しては，その合成樹脂に，予めシリカゲルの粉末６を適宜量混入する。換言すると，前記パッケージ体５を，予めシリカゲルの粉末６の適宜量を混入して成る合成樹脂にしてトランファ成形する。

これにより，前記パッケージ体５を構成する合成樹脂に，シリカゲルの粉末６を，当該パッケージ体５の全体に分散するように混入することができるから，このパッケージ体５を透してその内部のコンデンサ素子１に侵入する水分を，前記シリカゲルの粉末６にて確実に吸収することができるとともに，このパッケージ体５のうち両リード端子２，３が貫通する部分からその内部に侵入する水分も、前記シリカゲルの粉末６にて確実に吸収することができる。

次に，図３は，第２の実施の形態を示す。

この第２の実施の形態は，前記と同様の構成にしたコンデンサ素子１を，陽極リード端子２０，陰極リード端子３０との間に，その陽極チップ体１ａから突出する陽極棒１ｂを前記陽極リード端子２０の上面に溶接等にて固着接続し，陽極チップ体１ａの陰極膜１ｃを前記陰極リード端子３０の上面に導電性ペースト４０にて固着接続するように搭載し，そして，前記コンデンサ素子１の全体を，合成樹脂にてトランファ成形されるパッケージ体５０にて，前記陽極リード端子２０の下面及び陰極リード端子３０の下面の両方が当該パッケージ体５０における底面に露出するようにして密封するという構成である。

そして，この場合においても，前記パッケージ体５０を，予めシリカゲルの粉末６０を適宜量混入して成る合成樹脂にしてトランファ成形するのである。

これにより，前記パッケージ体５０を構成する合成樹脂に，シリカゲルの粉末６０を，当該パッケージ体５０の全体に分散するように混入することができるから，前記第１の実施の形態の場合と同様に，このパッケージ体５０を透してその内部のコンデンサ素子１に侵入する水分を，前記シリカゲルの粉末にて確実に吸収することができるとともに，このパッケージ体５０のうち両リード端子２０，３０が接触する部分からその内部に侵入する水分も、前記シリカゲルの粉末にて確実に吸収することができる。

第１の実施の形態による固体電解コンデンサの縦断正面図である。 図１のII−II視平断面図である。 第２の実施の形態による固体電解コンデンサの縦断正面図である。

符号の説明

１ コンデンサ素子
１ａ 陽極チップ体
１ｂ 陽極棒
１ｃ 陰極膜
２，２０ 陽極リード端子
３，３０ 陰極リード端子
４，４０ 導電性ペースト
５，５０ パッケージ体
６，６０ シリカゲルの粉末

Claims (3)

1. タンタル等の弁作用金属粉末を多孔質に固め焼結した陽極チップ体に，前記弁作用金属粉末表面に形成した誘電体膜に重ねて固体電解質層及び陰極膜を形成して成るコンデンサ素子と，このコンデンサ素子を密封する合成樹脂製のパッケージ体とから成るパッケージ型固体電解コンデンサにおいて，
   前記パッケージ体を構成する合成樹脂に，シリカゲルの粉末を，パッケージ体の全体に分散するように混入して成ることを特徴とするパッケージ型固体電解コンデンサ。
2. 前記請求項１の記載において，シリカゲルの粉末を混入する量が，１〜５ｗｔ％であることを特徴とするパッケージ型固体電解コンデンサ。
3. タンタル等の弁作用金属粉末を多孔質に固め焼結した陽極チップ体に，前記弁作用金属粉末表面に形成した誘電体膜に重ねて固体電解質層及び陰極膜を形成して成るコンデンサ素子を製造する工程と，
   前記陽極チップ体に陽極リード端子を，前記陰極膜に陰極リード端子を各々接続する工程と，
   前記コンデンサ素子を密封するパッケージ体を，予めシリカゲルの粉末を混入して成る合成樹脂にて成形する工程と，
   を備えていることを特徴とするパッケージ型固体電解コンデンサの製造方法。

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