JP2008135427A - チップ形固体電解コンデンサの製造方法及びチップ形固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】各種電子機器に使用されるチップ形固体電解コンデンサに関し、モールド成形の寸法精度を高めて小型大容量化を図ることを目的とする。
【解決手段】コンデンサ素子１を作製する工程、コンデンサ素子１を複数枚積層して陽極コム端子５と陰極コム端子６上に接合する工程、これらをモールド成形金型内に配置して陽極コム端子５と陰極コム端子６の一部を除き外装樹脂１２で一体に被覆する工程を有し、上記モールド成形金型に陰極コム端子６の下面に当接して位置決めするスライドピン１０を設け、モールド成形金型内に溶融状態の外装樹脂１２を射出し、硬化後にスライドピン１０を抜き取る方法により、溶融状態の外装樹脂１２を高圧で射出してもコンデンサ素子１や陰極コム端子６が変形することが無くなって寸法精度が高いモールド成形ができるため、小型大容量化が実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器に使用されるコンデンサの中で、導電性高分子を固体電解質に用いたチップ形固体電解コンデンサの製造方法及びチップ形固体電解コンデンサに関するものである。

電子機器の高周波化に伴って電子部品の一つであるコンデンサにも従来よりも高周波領域でのインピーダンス特性に優れたコンデンサが求められてきており、このような要求に応えるために電気伝導度の高い導電性高分子を固体電解質に用いた固体電解コンデンサが種々検討されている。

図４はこの種の従来のチップ形固体電解コンデンサの構成を示した斜視図、図５は同チップ形固体電解コンデンサに使用されるコンデンサ素子の構成を示した一部切り欠き斜視図であり、図４と図５において、２０はコンデンサ素子であり、このコンデンサ素子２０は、エッチングにより表面を粗面化したアルミニウムからなる電極体２１を化成処理して表面に誘電体酸化皮膜層２２を形成した後、ポリイミド製の粘着テープ２３を表裏面側から貼り付けることにより陽極部２４と陰極部２５とに分離し、この陰極部２５に導電性高分子からなる固体電解質層２６を形成した後、カーボン層２７、銀ペースト層２８の陰極層を形成することにより構成されたものである。

そして、このように構成されたコンデンサ素子２０を複数枚積層し、積層したコンデンサ素子２０の陽極部２４の全てをリードフレーム２９の段差を有したチリトリ状の曲げ加工部の折り曲げ部３０ａと接するように電気的に接続し、また、積層したコンデンサ素子２０の陰極部２５の全てをリードフレーム２９の段差を有したチリトリ状の曲げ加工部の折り曲げ部３１ａと接するように電気的に接続して、上記コンデンサ素子２０とリードフレーム２９とをリードフレーム２９の一部が外装樹脂３２から外部に露出するようにエポキシ樹脂からなる外装樹脂３２でトランスファーモールドによりモールド成形して、その後、外部リード部分の端子加工を行って構成されたものである。

このように構成された従来のチップ形固体電解コンデンサは、コンデンサ素子を積層したときの陽極部及び陰極部の夫々の全体の内部抵抗を低減することができるので、低ＥＳＲの優れたチップ形固体電解コンデンサを得ることができるというものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−４５７５３号公報

しかしながら上記従来のチップ形固体電解コンデンサでは、リードフレーム２９上に複数枚のコンデンサ素子２０を積層してモールド成形する際に、図６に示すように、外装樹脂３２を射出する際の圧力によりコンデンサ素子２０が下方に押し付けられ、リードフレーム２９が変形するといった問題が発生し、この問題は同一体積の外装樹脂３２内に被覆されるコンデンサ素子２０を大きくして大容量化を図ろうとすればする程顕著になり、最悪の場合にはリードフレーム２９の先端（陰極部２５側）が実装面となる外装樹脂３２の下面から突出し、基板への実装時に基板に形成された回路が機能しない恐れがあるという課題があった。

本発明はこのような従来の課題を解決し、リードフレームが外装樹脂から突出することがなく、寸法精度を高めて小型大容量化を図ることが可能なチップ形固体電解コンデンサの製造方法及びチップ形固体電解コンデンサを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明は、導電性高分子を固体電解質に用いたコンデンサ素子を作製する工程と、このコンデンサ素子を陽極コム端子ならびに陰極コム端子上に複数枚積層して接合する工程と、この陽極コム端子ならびに陰極コム端子が接合された複数枚のコンデンサ素子をモールド成形金型内に配置して陽極コム端子ならびに陰極コム端子の一部を除いて絶縁性の外装樹脂で一体に被覆する工程と、この外装樹脂から表出した陽極コム端子ならびに陰極コム端子の一部を夫々外装樹脂に沿って折り曲げることにより実装面となる下面に陽極端子部ならびに陰極端子部を配設する工程とを有したチップ形固体電解コンデンサの製造方法において、上記モールド成形金型に陰極コム端子の下面に当接して陰極コム端子を位置決めするスライドピンを設け、モールド成形金型内に溶融状態の外装樹脂を射出し、樹脂が硬化した後に上記スライドピンを外装樹脂から抜き取るようにした方法のものである。

以上のように本発明によるチップ形固体電解コンデンサの製造方法は、モールド成形金型に陰極コム端子の下面に当接して陰極コム端子を位置決めするスライドピンを設けることにより、モールド成形金型内に溶融状態の外装樹脂を高圧で射出してもコンデンサ素子ならびに陰極コム端子が上記射出圧力によって変形することが無くなるため、寸法精度が高いモールド成形を行うことができるようになり、小型大容量化が実現できるという効果が得られるものである。

（実施の形態）
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に全請求項に記載の発明について説明する。

図１は本発明の一実施の形態によるチップ形固体電解コンデンサの製造方法を説明するために示したモールド成形金型の要部断面図、図２は同製造方法により得られたチップ形固体電解コンデンサを示した断面図であり、図１と図２において、１は導電性高分子を固体電解質に用いたコンデンサ素子であり、このコンデンサ素子１は背景技術の項で説明した公知の技術により作製されたものであるため、ここでの詳細な説明は省略する。

４は上記コンデンサ素子１を複数枚（本実施の形態においては５枚）積層した素子積層体、５と６はこの素子積層体４の陽極電極部２と陰極電極部３を夫々上面に接合した陽極コム端子と陰極コム端子であり、この陽極コム端子５と素子積層体４の陽極電極部２の接合は抵抗溶接等の手段によって行われ、また、陰極コム端子６と素子積層体４の陰極電極部３の接合は導電性接着剤７等の手段によって行われているものである。

８はモールド成形金型の上型、９は同じくモールド成形金型の下型、１０はモールド成形金型の下型９に組み込まれて上下方向にスライドし、上記陰極コム端子６の下面に当接して陰極コム端子６を位置決めするためのスライドピン、１１はモールド成形金型内に形成されたキャビティ部である。

このように構成されたモールド成形金型を用いて本発明によるチップ型固体電解コンデンサを製造する方法を説明すると、まず、公知の方法により導電性高分子を固体電解質に用いたコンデンサ素子１を作製し、このコンデンサ素子１を複数枚積層して素子積層体４を作製する。

続いて、この素子積層体４の陽極電極部２を陽極コム端子５上に搭載し、抵抗溶接により陽極電極部２を陽極コム端子５に接合すると共に、素子積層体４の陰極電極部３を陰極コム端子６上に搭載し、導電性接着剤７により陰極電極部３を陰極コム端子６に接合する。

次に、このようにして陽極コム端子５と陰極コム端子６が接合された素子積層体４をモールド成形金型内に設けられたキャビティ部１１内に配置し、陽極コム端子５と陰極コム端子６の一部をモールド成形金型を閉じることにより上型８と下型９でクランプすると共に、スライドピン１０を上昇させて陰極コム端子６の下面に当接させる。

この状態で、上記キャビティ部１１内に図示しないゲートから溶融状態の外装樹脂１２を射出し、この射出された外装樹脂１２が硬化した後、モールド成形金型を開くと共に、上記スライドピン１０を下降させて外装樹脂１２から抜き取り、モールド成形品を取り出すことにより、このモールド成形品の実装面となる下面側の外装樹脂１２の一部に陰極コム端子６が露呈する穴１２ａが設けられた形状となるものである。

その後、取り出したモールド成形品の外装樹脂１２から表出した陽極コム端子５と陰極コム端子６の一部を夫々外装樹脂１２の表面に沿って側面から底面へと折り曲げることにより、実装面となる下面の対向する位置に一対の陽極端子部５ａと陰極端子部６ａが配設された面実装用のチップ形固体電解コンデンサが構成されるものである。

このようにして製造された本実施の形態によるチップ形固体電解コンデンサは、モールド成形金型に陰極コム端子６の下面に当接して陰極コム端子６を位置決めするスライドピン１０を設けることにより、モールド成形金型内に溶融状態の外装樹脂１２を高圧で射出してもコンデンサ素子１ならびに陰極コム端子６が上記射出圧力によって変形することが無くなるため、寸法精度が高いモールド成形を行うことができるようになり、小型大容量化が実現できるという格別の効果を奏するものである。

また、図３（ａ）〜（ｃ）は上記陰極コム端子６を位置決めするために設けたスライドピン１０の先端部形状の例を示したものであり、（ａ）は台形円柱状、（ｂ）は円錐状、（ｃ）はドーム状に形成したものであるが、これらの形状はコンデンサ素子１の大きさや射出成形圧力、スライドピン１０が陰極コム端子６に当接した部分の露出面積等により適宜選択すれば良いものであり、また、これらの形状以外のものにしても構わないものである。

さらに、このように先端形状を変化させたスライドピン１０のいずれを用いた場合でも、このスライドピン１０を抜き取った後に、スライドピン跡として形成される穴１２ａが発生するため、この穴１２ａが大きすぎる場合にはチップ形固体電解コンデンサの耐湿性に影響を与える可能性も考えられるため、このような場合には上記穴１２ａをエポキシ樹脂等の絶縁性の樹脂で埋めることによって解決することができるものである。

本発明によるチップ形固体電解コンデンサの製造方法及びチップ形固体電解コンデンサは、寸法精度が高いモールド成形を行うことができるという効果を有し、特に小型大容量化が要望される分野のコンデンサ等として有用である。

本発明の一実施の形態によるチップ形固体電解コンデンサの製造方法を説明するために示したモールド成形金型の要部断面図 同製造方法により得られたチップ形固体電解コンデンサを示した断面図 （ａ）〜（ｃ）同モールド成形金型に設けたスライドピンの先端部形状の例を示した断面図 従来のチップ形固体電解コンデンサの構成を示した斜視図 同チップ形固体電解コンデンサに使用されるコンデンサ素子の構成を示した一部切り欠き斜視図 従来のチップ形固体電解コンデンサの問題発生状態を示した断面図

符号の説明

１ コンデンサ素子
２ 陽極電極部
３ 陰極電極部
４ 素子積層体
５ 陽極コム端子
５ａ 陽極端子部
６ 陰極コム端子
６ａ 陰極端子部
７ 導電性接着剤
８ 上型
９ 下型
１０ スライドピン
１１ キャビティ部
１２ 外装樹脂
１２ａ 穴

Claims (4)

1. 表面に誘電体酸化皮膜層が形成された弁作用金属箔からなる陽極体の所定の位置に絶縁部を設けて陽極電極部と陰極形成部に分離し、この陰極形成部に導電性高分子からなる固体電解質層、カーボン層と銀ペースト層からなる陰極層を順次積層形成することにより陰極電極部を形成したコンデンサ素子を作製する工程と、このコンデンサ素子を陽極コム端子ならびに陰極コム端子上に複数枚積層して接合する工程と、この陽極コム端子ならびに陰極コム端子が接合された複数枚のコンデンサ素子をモールド成形金型内に配置して陽極コム端子ならびに陰極コム端子の一部を除いて絶縁性の外装樹脂で一体に被覆する工程と、この外装樹脂から表出した陽極コム端子ならびに陰極コム端子の一部を夫々外装樹脂に沿って折り曲げることにより実装面となる下面に陽極端子部ならびに陰極端子部を配設する工程とを有したチップ形固体電解コンデンサの製造方法において、上記モールド成形金型に陰極コム端子の下面に当接して陰極コム端子を位置決めするスライドピンを設け、モールド成形金型内に溶融状態の外装樹脂を射出し、樹脂が硬化した後に上記スライドピンを外装樹脂から抜き取るようにしたチップ形固体電解コンデンサの製造方法。
2. 陰極コム端子の下面に当接して陰極コム端子を位置決めするスライドピンの先端を台形円柱状、円錐状、ドーム状のいずれかにした請求項１に記載のチップ形固体電解コンデンサの製造方法。
3. 陰極コム端子の下面に当接して陰極コム端子を位置決めするスライドピンを抜き取った後、上記スライドピン跡として形成された穴を絶縁性の樹脂で埋めるようにした請求項１に記載のチップ形固体電解コンデンサの製造方法。
4. 表面に誘電体酸化皮膜層が形成された弁作用金属箔からなる陽極体の所定の位置に絶縁部を設けて陽極電極部と陰極形成部に分離し、この陰極形成部に導電性高分子からなる固体電解質層、カーボン層と銀ペースト層からなる陰極層を順次積層形成することにより陰極電極部が形成されたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を同方向に複数枚積層した素子積層体と、この素子積層体の陽極電極部を上面に接合した陽極コム端子と、同じく素子積層体の陰極電極部を上面に接合した陰極コム端子と、上記陽極コム端子ならびに陰極コム端子の一部が夫々実装面となる下面の一部に表出する状態で上記素子積層体を被覆した絶縁性の外装樹脂からなるチップ形固体電解コンデンサにおいて、上記実装面となる下面側の外装樹脂の一部に上記陰極コム端子が露呈する穴を設けたチップ形固体電解コンデンサ。

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