JP2008258602A - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 コンデンサ素子の体積効率を向上させる。
【解決手段】 下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外部との電気的に接続する部分に、外側面に露出する面に切欠き部が設けられ、その内部にめっきが施された陽極端子形成部２８ａ及び陰極端子形成部２８ｂを備えた変換基板を使用してコンデンサ素子１１と接続し、外装樹脂１９を形成した後、切断面３３ａ及び３３ｂに沿って切断することで、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面にフィレット形成面が形成されている。
【選択図】 図２
Description
本発明は、固体電解コンデンサ及びその製造方法に係り、基板の実装電極面に直接引き出された電極端子を有する下面電極型の固体電解コンデンサ及びその製造方法に関する。
従来から、弁作用金属として、タンタル、ニオブ等を用いた固体電解コンデンサは、小型で静電容量が大きく、周波数特性に優れ、ＣＰＵのデカップリング回路あるいは電源回路等に広く使用されている。また、携帯型電子機器の発展に伴い、特に下面電極型固体電解コンデンサの製品化が進んでいる。
この種の下面電極型固体電解コンデンサを電子回路基板に実装する際には、下面電極型固体電解コンデンサの基板実装電極面の端子部分と共に、下面電極型固体電解コンデンサの側面に設けられた半田フィレットと呼ばれる端子部分が重要になる。
その理由は、まず、半田付けがなされた後に、このフィレット脇の半田の有無を観察することで、当該コンデンサ等の実装接続の出来栄えを確認できるからであり、例えば、フィレット形成面に融けた半田が濡れあがる際、陽極側と陰極側とで均等に濡れあがらないと下面電極型固体電解コンデンサが傾いて実装されてしまう等の不都合が生じる虞があるからである。
そこで、このような不都合を解消するために、半田フィレットが形成される端子部分（フィレット形成面）にめっき処理が施される構成の下面電極型固体電解コンデンサが知られている（例えば、特許文献１−２参照）。このような構成によれば、フィレット形成面にめっき処理が施されているので、半田の濡れ上がりは改善されるものの、反面、フィレット形成面に、変換基板やリードフレーム等の電極端子切断後に、めっき処理を施す必要があるため、工程の追加・煩雑化やコストの増加等を招くという、生産工程上の欠点がある。
生産工程上の欠点を解消する技術として、電極端子に凹部を形成し、この凹部にめっき処理面を設けてフィレット形成面を形成する構成の下面電極型固体電解コンデンサが提供されている（特許文献３−４参照）。図１２は、特許文献４に記載の下面電極型固体電解コンデンサ７０を示す図であり、同図（ａ）は陽極側の側面図、同図（ｂ）は正面からの内部透視図、また、同図（ｃ）は陰極側の側面図である。符号７１はコンデンサ素子、７２は陽極リード線、７３は下面電極型の陽極端子、７４は下面電極型の陰極端子、７６ａは陽極側のめっき処理されたフィレット形成面、７６ｂは陰極側のめっき処理されたフィレット形成面であり、７９は略コ字形の陽極側切断面、７７は絶縁樹脂、７８は陰極側切断面、９９は外装樹脂、８０は導電性接着剤である。なお、図１２（ｂ）において、ドットをつけた部分は、その内面をめっき処理した凹部を示し、その一面がフィレット形成面７６ａ、７６ｂになる。
この工程について、図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は、特許文献３に記載された工程フロー図であり、ステップＳ６１はリードフレーム成形加工の工程、ステップＳ６２はリードフレームのめっき処理工程、ステップＳ６３はコンデンサ素子７１をリードフレームへ接合固定する工程、ステップＳ６４は外装樹脂９９によるモールド成型工程、また、ステップＳ６５は外装樹脂９９とリードフレームの切断工程である。また、リードフレームにコンデンサ素子７１を接合して、外装樹脂９９でモールド成型した状態を図１４に内部透視図で示す。図１４において、符号８１はリードフレームの陽極端子形成部、８２はリードフレームの陰極端子形成部、８３ａ、８３ｂは切断面であり、８４ａ、８４ｂは切断後にフィレット形成面となる凹部である。このように、特許文献３−４の構成によれば、めっき処理された凹部（ドットをつけた部分）を設けることで、切断後にめっき処理を行う工程が不要となる。
しかし、前述の技術では、電極端子の凹部を下面電極型固体電解コンデンサの外形内部に形成する必要があり、コンデンサ素子の体積効率の向上が難しく、かつ、半田が形成された凹部で切断するためフィレット形成面を安定して形成することが困難であるという問題がある。
特開２００１−５２９６１号公報
特開２００４−２２８４２４号公報
特開２００５−１０１４１８号公報
特開２００５−１９７４５７号公報
小型化が要求される下面電極型固体電解コンデンサでは、さらに小型化するために下面電極型固体電解コンデンサの外形に対するコンデンサ素子の体積効率を向上させることは必要不可欠である。しかし、図１２に示す従来例のようにリードフレームに絞り加工等で凹凸を設け、その内部にめっき処理されたフィレット形成面７６ａ、７６ｂを形成する方法では、下面電極型固体電解コンデンサの外形寸法内にめっき処理されたフィレット形成面７６ａ、７６ｂを形成することが必要となる。このようなめっき処理されたフィレット形成面７６ａ、７６ｂを確保するには、ある程度体積を設ける必要があり、この構造では下面電極型固体電解コンデンサの体積効率の向上化が阻まれ、また、凹部を切断するためフィレット形成面を安定して形成することも難しいという問題があった。
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、生産性に優れ、体積効率の向上化を達成することができる下面電極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。
上記課題を解決するために、本発明の第１の構成は、弁作用金属からなる陽極部と、その酸化物からなる誘電体層と、固体電解質層からなる陰極部とを有してなるコンデンサ素子と、上面で前記コンデンサ素子に電気的に接続され、下面にコンデンサ実装用電極端子としての陽極端子と陰極端子とが形成されている変換基板とを備えてなる下面電極型の固体電解コンデンサに係り、前記変換基板の側端面の所定の領域には、前記変換基板の下面の前記陽極端子と前記陰極端子とを半田付けする際に形成されるフィレットを制御するためのメッキが施された陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部が形成されていることを特徴としている。
本発明の第２の構成は、固体電解コンデンサを製造する方法に係り、弁作用金属からなる陽極部と、その酸化物からなる誘電体層と、固体電解質層からなる陰極部とを有してなるコンデンサ素子と、上面で前記コンデンサ素子に電気的に接続され、下面にコンデンサ実装用電極端子としての陽極端子と陰極端子と、陽極フィレット形成部を作成するためのめっきが施された第１の凹部又は貫通孔と、陰極フィレット形成部を作成するためのめっきが施された第２の凹部又は貫通孔とが形成されている変換基板とを用意し、かつ、前記変換基板上に前記コンデンサ素子を接合する工程と、前記コンデンサ素子及び前記変換基板の上面を外装樹脂で覆う工程と、前記めっきが施された前記第１の凹部又は前記貫通孔及び前記第２の凹部又は前記貫通孔を分断する態様で、前記変換基板及び前記外装樹脂を切断して、前記めっきが施された前記陽極フィレット形成部及び前記陰極フィレット形成部を完成させる工程とを含むことを特徴としている。
本発明では、その下面に凹部又は貫通孔が形成され、該凹部又は貫通孔に予めめっきが施された変換基板を用いて、外形切断時にめっき面を一部残すように切断して下面電極型固体電解コンデンサを製造することで、下面電極型の固体電解コンデンサの外形に対するコンデンサ素子の体積効率の向上を図ることができる上、フィレット形成面（陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部）を安定に形成することができるので、生産性の向上を図ることができる。
本発明の固体電解コンデンサの最良の形態としては、変換基板の側端面の所定の領域には、変換基板の下面の陽極端子２３と陰極端子２４とを半田付けする際に形成されるフィレットを制御するためのメッキが施された陽極フィレット形成部１５ａ及び陰極フィレット形成部１５ｂが形成されている。
メッキが施された陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部は、変換基板の下面の陽極端子と陰極端子とから延在する態様で、形成されるのが好ましい。メッキが施された陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部は、変換基板の下面と側端面とのなす角部を削除して得られた傾斜面又は凹面に形成されても良いし、変換基板の側端面に設けられた凹面に形成されるようにしても良い。
メッキが施された陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部は、変換基板の下面の陽極端子と陰極端子とから延在する態様で、形成されるのが好ましい。メッキが施された陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部は、変換基板の下面と側端面とのなす角部を削除して得られた傾斜面又は凹面に形成されても良いし、変換基板の側端面に設けられた凹面に形成されるようにしても良い。
また、本発明の製造方法の最良の形態としては、陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部を除けば、上記構成の変換基板の電気的構成を備え、かつ、同変換基板に較べれば長尺の変換基板であって、その下面に凹部又は貫通孔が形成され、該凹部又は貫通孔に予めめっきが施された変換基板を用いる。この変換基板上にコンデンサ素子を接合し、コンデンサ素子及び変換基板の上面を外装樹脂で覆った後、めっきが施された凹部又は貫通孔を分断する態様で、変換基板及び外装樹脂を切断して、めっきが施された陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部を完成させる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態である下面電極型固体電解コンデンサ１００の構成を示す図であり、同図（ａ）は陽極側の側面図、同図（ｂ）は正面からの内部透視図、また、同図（ｃ）は陰極側の側面図である。この図において、符号１１はコンデンサ素子、１２は陽極リード線、１３は金属片、１５ａは陽極側のめっきが形成されたフィレット形成面、１５ｂは陰極側のめっきが形成されたフィレット形成面であり、１６は陽極側切断面、１７は陰極側切断面、１９は外装樹脂、２０は導電性接着剤、２１はコンデンサ素子接続面の陰極部、２２はスルーホール、２３はコンデンサ実装電極面の陽極部、２４はコンデンサ実装電極面の陰極部、２５はコンデンサ素子接続面の陽極部、また、符号２６は変換基板である。
図１は、本発明の第１の実施形態である下面電極型固体電解コンデンサ１００の構成を示す図であり、同図（ａ）は陽極側の側面図、同図（ｂ）は正面からの内部透視図、また、同図（ｃ）は陰極側の側面図である。この図において、符号１１はコンデンサ素子、１２は陽極リード線、１３は金属片、１５ａは陽極側のめっきが形成されたフィレット形成面、１５ｂは陰極側のめっきが形成されたフィレット形成面であり、１６は陽極側切断面、１７は陰極側切断面、１９は外装樹脂、２０は導電性接着剤、２１はコンデンサ素子接続面の陰極部、２２はスルーホール、２３はコンデンサ実装電極面の陽極部、２４はコンデンサ実装電極面の陰極部、２５はコンデンサ素子接続面の陽極部、また、符号２６は変換基板である。
次に、図３を参照して、第１の実施形態の下面電極型固体電解コンデンサ１００を構成する変換基板２６について説明する。
図３は、この実施形態に変換基板２６の構成を示す図であり、同図（ａ）は変換基板の断面図、また、同図（ｂ）はコンデンサ実装電極面側から見た変換基板の底面図である。
ここで、変換基板２６は、下面電極型固体電解コンデンサ１００としての陽極部と陰極部とを、コンデンサ素子の陽極部と陰極部から、コンデンサ実装電極面の陽極部と陰極部とに移し変える機能を有している。図３において、符号２５は、金属片１３（陽極リード線１２）と導電性接着剤２０を介して接合されるコンデンサ素子接続面の陽極部、２１はコンデンサ素子１１と導電性接着剤２０を介して接合されるコンデンサ素子接続面の陰極部、２３はコンデンサ実装電極面の陽極部、また、２４はコンデンサ実装電極面の陰極部である。コンデンサ素子接続面の上記陽極部２５と陰極部２１、及び、コンデンサ実装電極面の上記陽極部２３と陽極部２５は、例えば、厚さ１００−１２０μｍ程度の絶縁性基板２６ａ上に銅箔等により形成されている。コンデンサ素子接続面の陽極部２５、陰極部２１とコンデンサ実装電極面の陽極部２３、陰極部２４とをそれぞれを導通化するために、絶縁性基板２６ａを構成する例えばガラスエポキシ層内に、複数箇所のスルーホール２２を形成している。そして、コンデンサ実装電極面の陽極部２３、陰極部２４のそれぞれの外側（図３中、陽極部２３の左端側及び陰極部２４の右端側）、すなわち、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面に露出する面（凹部）にめっきが施された陽極端子形成部（以下、めっき形成面ともいう）２８ａ、及び陽極端子形成部２８ｂが形成されており、このようなめっき部を形成することで、後に、フィレット形成面（陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部）として使用することができる。
図３は、この実施形態に変換基板２６の構成を示す図であり、同図（ａ）は変換基板の断面図、また、同図（ｂ）はコンデンサ実装電極面側から見た変換基板の底面図である。
ここで、変換基板２６は、下面電極型固体電解コンデンサ１００としての陽極部と陰極部とを、コンデンサ素子の陽極部と陰極部から、コンデンサ実装電極面の陽極部と陰極部とに移し変える機能を有している。図３において、符号２５は、金属片１３（陽極リード線１２）と導電性接着剤２０を介して接合されるコンデンサ素子接続面の陽極部、２１はコンデンサ素子１１と導電性接着剤２０を介して接合されるコンデンサ素子接続面の陰極部、２３はコンデンサ実装電極面の陽極部、また、２４はコンデンサ実装電極面の陰極部である。コンデンサ素子接続面の上記陽極部２５と陰極部２１、及び、コンデンサ実装電極面の上記陽極部２３と陽極部２５は、例えば、厚さ１００−１２０μｍ程度の絶縁性基板２６ａ上に銅箔等により形成されている。コンデンサ素子接続面の陽極部２５、陰極部２１とコンデンサ実装電極面の陽極部２３、陰極部２４とをそれぞれを導通化するために、絶縁性基板２６ａを構成する例えばガラスエポキシ層内に、複数箇所のスルーホール２２を形成している。そして、コンデンサ実装電極面の陽極部２３、陰極部２４のそれぞれの外側（図３中、陽極部２３の左端側及び陰極部２４の右端側）、すなわち、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面に露出する面（凹部）にめっきが施された陽極端子形成部（以下、めっき形成面ともいう）２８ａ、及び陽極端子形成部２８ｂが形成されており、このようなめっき部を形成することで、後に、フィレット形成面（陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部）として使用することができる。
上記構成の変換基板２６は、コンデンサ素子１１に接合された後、図２に示すように、外装樹脂１９でモールド等により樹脂外装される。この後、外装樹脂１９と変換基板２６を切断面３３ａ、３３ｂにて切断すると、凹部のめっき形成面２８ａ、２８ｂは分離されて、図１に示すように、変換基板２６の下面と側端面とのなす角部を削除して得られた傾斜面にフィレット形成面１５ａ、１５ｂが得られ、この実施形態の下面電極型固体電解コンデンサ２００が完成する。
次に、図５乃至図７を参照して、本発明の第２の実施形態について詳細に説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態である下面電極型固体電解コンデンサ２００の構成を示す図であり、同図（ａ）は陽極側の側面図、同図（ｂ）は正面からの内部透視図、同図（ｃ）は背面からの内部透視図、また、同図（ｄ）は陰極側の側面図である。図５において、符号１１はコンデンサ素子、１２は陽極リード線、１３は金属片、１５ｃ、１５ｃ、１５ｃは陽極側のめっきが形成されたフィレット形成面、１５ｄ、１５ｄ、１５ｄは陰極側のめっきが形成されたフィレット形成面であり、１６は陽極側切断面、１７は陰極側切断面、１９は外装樹脂、２０は導電性接着剤、２１はコンデンサ素子接続面の陰極部、２２はスルーホール、２３はコンデンサ実装電極面の陽極部、２４はコンデンサ実装電極面の陰極部、２５はコンデンサ素子接続面の陽極部、また、符号３６は変換基板である。
この第２の実施形態が、上記した第１の実施形態と著しく異なるところは、第１の実施形態による下面電極型固体電解コンデンサ１００では、単端子を有する変換基板２６を用いたが、この第２の実施形態の下面電極型固体電解コンデンサ２００では、図５及び図７に示すように、多端子を有する変換基板３６を用いるようにした点である。
図５は、本発明の第２の実施形態である下面電極型固体電解コンデンサ２００の構成を示す図であり、同図（ａ）は陽極側の側面図、同図（ｂ）は正面からの内部透視図、同図（ｃ）は背面からの内部透視図、また、同図（ｄ）は陰極側の側面図である。図５において、符号１１はコンデンサ素子、１２は陽極リード線、１３は金属片、１５ｃ、１５ｃ、１５ｃは陽極側のめっきが形成されたフィレット形成面、１５ｄ、１５ｄ、１５ｄは陰極側のめっきが形成されたフィレット形成面であり、１６は陽極側切断面、１７は陰極側切断面、１９は外装樹脂、２０は導電性接着剤、２１はコンデンサ素子接続面の陰極部、２２はスルーホール、２３はコンデンサ実装電極面の陽極部、２４はコンデンサ実装電極面の陰極部、２５はコンデンサ素子接続面の陽極部、また、符号３６は変換基板である。
この第２の実施形態が、上記した第１の実施形態と著しく異なるところは、第１の実施形態による下面電極型固体電解コンデンサ１００では、単端子を有する変換基板２６を用いたが、この第２の実施形態の下面電極型固体電解コンデンサ２００では、図５及び図７に示すように、多端子を有する変換基板３６を用いるようにした点である。
次に、図７を参照して、第２の実施形態の下面電極型固体電解コンデンサ２００を構成する変換基板３６について説明する。
図７は、この実施形態による変換基板３６の構成を示す図であり、同図（ａ）はコンデンサ実装電極面側から見た変換基板の平面図、同図（ｂ）は変換基板の陰極側の断面図、同図（ｃ）は変換基板の陽極側の断面図、また、同図（ｄ）は正面側の断面図である。図７において、符号２５は、金属片１３（陽極リード線１２）と導電性接着剤２０を介して接合されるコンデンサ素子接続面の陽極部、２１はコンデンサ素子１１と導電性接着剤２０を介して接合されるコンデンサ素子接続面の陰極部、２３はコンデンサ実装電極面の陽極部、また、２４はコンデンサ実装電極面の陰極部である。コンデンサ素子接続面の陽極部２５、陰極部２１とコンデンサ実装電極面の陽極部２３、陰極部２４とをそれぞれを導通化するために、絶縁性基板２６ａを構成する例えば、例えば、厚さ、１００−１２０μｍのガラスエポキシ層内に、複数箇所のスルーホール２２を形成している。また、多端子を形成するために、絶縁体２９により、端子表面を分断している。そして、コンデンサ実装電極面の陽極部２３、陰極部２４のそれぞれの外側（図７中、陽極部２３の左端側及び陰極部２４の右端側）、すなわち、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面に露出する面（凹部）にめっきが施された陽極端子形成部２８ｃ、及び陰極端子形成部２８ｄが形成されており、このようなめっき部を形成することで、後にフィレット形成面として使用することができる。
図７は、この実施形態による変換基板３６の構成を示す図であり、同図（ａ）はコンデンサ実装電極面側から見た変換基板の平面図、同図（ｂ）は変換基板の陰極側の断面図、同図（ｃ）は変換基板の陽極側の断面図、また、同図（ｄ）は正面側の断面図である。図７において、符号２５は、金属片１３（陽極リード線１２）と導電性接着剤２０を介して接合されるコンデンサ素子接続面の陽極部、２１はコンデンサ素子１１と導電性接着剤２０を介して接合されるコンデンサ素子接続面の陰極部、２３はコンデンサ実装電極面の陽極部、また、２４はコンデンサ実装電極面の陰極部である。コンデンサ素子接続面の陽極部２５、陰極部２１とコンデンサ実装電極面の陽極部２３、陰極部２４とをそれぞれを導通化するために、絶縁性基板２６ａを構成する例えば、例えば、厚さ、１００−１２０μｍのガラスエポキシ層内に、複数箇所のスルーホール２２を形成している。また、多端子を形成するために、絶縁体２９により、端子表面を分断している。そして、コンデンサ実装電極面の陽極部２３、陰極部２４のそれぞれの外側（図７中、陽極部２３の左端側及び陰極部２４の右端側）、すなわち、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面に露出する面（凹部）にめっきが施された陽極端子形成部２８ｃ、及び陰極端子形成部２８ｄが形成されており、このようなめっき部を形成することで、後にフィレット形成面として使用することができる。
上記構成の変換基板３６は、コンデンサ素子１１に接合された後、図６に示すように、外装樹脂１９でモールド等により樹脂外装される。この後、外装樹脂１９と変換基板３６を切断面４４ａ、４４ｂにて切断すると、めっき形成面２８ｃ、２８ｄが分離されて、図５に示すようなフィレット形成面１５ｃ、１５ｄが得られ、この実施形態の下面電極型固体電解コンデンサ２００が完成する。
次に、多端子を有するコンデンサ素子として、板状又は箔状の弁作用金属を拡面化して陽極酸化被膜を施してなる陽極体と、導電性高分子の固体電解質とを有するコンデンサ素子が積層接続されてなる積層型固体電解コンデンサにおいて、積層方向に隣接するコンデンサ素子の陰極は、前記陽極酸化被膜上に形成された導電性高分子により連結されたことを特徴とする積層型固体電解コンデンサを使用した形態について、図８乃至図１０を参照して説明する。
図８は、本発明の第３の実施形態である積層型の下面電極型固体電解コンデンサ３００の構成を示す図であり、同図（ａ）は陽極部の内部透視図、同図（ｂ）は上面図、同図（ｃ）は側面からの内部透視図、また、同図（ｄ）は陰極部の内部透視図である。図８において、符号１１１はコンデンサ素子、１１２は陽極リード線、１３は金属片、１５ｅは陽極側のめっきが形成されたフィレット形成面（陽極フィレット形成部）、１５ｆは陰極側のめっきが形成されたフィレット形成面（陰極フィレット形成部）であり、１９は外装樹脂、２０は導電性接着剤、また、符号１３６は変換基板である。
図８は、本発明の第３の実施形態である積層型の下面電極型固体電解コンデンサ３００の構成を示す図であり、同図（ａ）は陽極部の内部透視図、同図（ｂ）は上面図、同図（ｃ）は側面からの内部透視図、また、同図（ｄ）は陰極部の内部透視図である。図８において、符号１１１はコンデンサ素子、１１２は陽極リード線、１３は金属片、１５ｅは陽極側のめっきが形成されたフィレット形成面（陽極フィレット形成部）、１５ｆは陰極側のめっきが形成されたフィレット形成面（陰極フィレット形成部）であり、１９は外装樹脂、２０は導電性接着剤、また、符号１３６は変換基板である。
図９は、この実施形態による変換基板１３６の構成を示す図であり、同図（ａ）はコンデンサ実装電極面側から見た変換基板の平面図、同図（ｂ）は変換基板の断面図、同図（ｃ）は陽極部の断面図、また、同図（ｄ）は陰極部の断面図である。図９において、変換基板１３６は、例えば、厚さ２００μｍ程度のガラスエポキシ等の絶縁性基板１３６ａからなり、絶縁性基板１３６ａの上下面には、共に陽極部１２０と陰極部１２１とが形成されていて、上下面の陽極部１２０同士、及び上下面の陰極部１２１同士は、スルーホール２２を介して互いに接続されている。陽極部１２０は、導電性接着剤２０を介して金属片１３（陽極リード線１１２）と接合されている、また、陰極部1２１は、導電性接着剤２０を介してコンデンサ素子１１１と接合されている。コンデンサ実装電極面の陽極部１２０、陰極部１２１のそれぞれの外側、すなわち、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面から上面に亘って露出する面（貫通孔）にめっきが施された陽極端子形成部２８ｅ、及び陰極端子形成部２８ｆが形成されており、このようなめっき部を形成することで、後にフィレット形成面として使用することができる。なお、陽極部１２０、陰極部１２１
上記構成の変換基板１３６は、積層のコンデンサ素子１１１に接合された後、図１０に示すように、外装樹脂１９でモールド等により樹脂外装される。この後、外装樹脂１９と変換基板１３６を切断面４４ａにて切断すると、貫通孔構造のめっき形成面２８ｅ、２８ｆが分離されて、図８（ｂ）に示すようなフィレット形成面１５ｅ、１５ｆが得られ、この実施形態の積層型の下面電極型固体電解コンデンサ３００が完成する。
図１１は、この実施形態１乃至３の下面電極型固体電解コンデンサ１００、２００、３００の製造工程を示す工程フロー図である。
ステップＳ７１は、コンデンサ素子と変換基板を電気的に接合し固定する工程であり、ステップＳ７２は外装樹脂の形成工程であり、ステップＳ７３は変換基板と外装樹脂の切断工程である。このような工程を経て、本発明の下面電極型固体電解コンデンサ１００、２００、３００が得られる。
ステップＳ７１は、コンデンサ素子と変換基板を電気的に接合し固定する工程であり、ステップＳ７２は外装樹脂の形成工程であり、ステップＳ７３は変換基板と外装樹脂の切断工程である。このような工程を経て、本発明の下面電極型固体電解コンデンサ１００、２００、３００が得られる。
次に、実施例を挙げて、本発明を詳細に説明する。まず、コンデンサ素子１１(図２)の作製については、公知の技術によるので簡略にして、タンタルを弁作用金属として用いた場合を説明する。タンタル線のまわりに、タンタル粉末をプレス機で成型し、高真空・高温度で焼結する。次にタンタル金属粉末の表面にＴａ２Ｏ５の酸化被膜を形成する。さらに、硝酸マンガンに浸漬した後、熱分解して、ＭｎＯ２を形成し、引き続き、グラファイト及びＡｇによる陰極層を形成して、コンデンサ素子１１を得る。なお、陰極層のＭｎＯ２に換えて、ポリチオフェンあるいはポリピロール等の導電性高分子を用いると、コンデンサ素子１１として低ＥＳＲを得ることが容易になる。また、弁作用金属として、タンタルの他に、ニオブ、アルミニウム、チタン等を用いることができる。
次に、変換基板２６の構造について説明する。この第１の実施例の変換基板２６としては、図３(ａ)、図３（ｂ）に示すように、絶縁性基板２６ａの上面に、コンデンサ素子１１と導電性接着剤２０を介して接合されるコンデンサ素子接続面の陽極部２５及び陰極部２１が形成されており、また、反対のコンデンサ実装電極面には、コンデンサ実装用電極となる実装電極面の陽極部２３、及び陰極部２４が形成されている。そして、コンデンサ素子接続面の陽極部２５及び陰極部２１とコンデンサ実装電極面の陽極部２３及び陰極部２４をそれぞれを導通化するために、基板内に、複数箇所のスルーホール２２を形成している。そして、コンデンサ実装電極面の陽極部２３及び陰極部２４それぞれの外側、つまり、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の端面となる外側面に露出する面に切欠きが設けられ、めっきが施された陽極端子形成部２８ａ及び陰極端子形成部２８ｂが形成されている。このようにめっき部を形成することで、後にフィレット形成面１５ａ、１５ｂ(図１参照)として使用できる構造の変換基板２６とする。
そして、図１に示すように、変換基板２６へのコンデンサ素子１１の接合について、陽極側については、まず陽極リード１２と金属片１３を抵抗溶接等によって接続した後、Ａｇを含む導電性接着剤２０により、変換基板２６のコンデンサ素子接続面の陽極部２５に接続した。金属片材料としては鉄−４２％４２合金片や銅等があげられる。陰極側については、コンデンサ素子１１と変換基板２６のコンデンサ素子接続面の陰極部２１をＡｇを含む導電性接着剤２０により接続した。次いで、外装樹脂１９としてガラス含有エポキシ樹脂、又は液晶ポリマー、又は、トランスファーモールド樹脂、又は、液状エポキシ樹脂を用いて熱成型して外装を行った後、ダイシングソーにより、下面電極型固体電解コンデンサの外側面となる四面を切断して、この第１の実施例の下面電極型固体電解コンデンサ１００を得た。
なお、このとき、めっき形成面となる切欠き部２８ａ、２８ｂの一部が必ず露出するように切断することで下面電極型固体電解コンデンサ１００を作製することができた。
これらの結果として、この例による下面電極型固体電解コンデンサは、従来の下面電極型固体電解コンデンサに比べて、下面電極型固体電解コンデンサの外形寸法内部にめっき処理面を確保する必要がないためコンデンサ素子の体積効率の向上が図れるといった優位性を有する。また、不安定な状態で切断してフィレト面を形成することが無いので、安定してフィレット形成面を形成することが可能となる。
次に、本発明の第２の実施例について図面を参照して説明する。図４はこの第２の実施例で使用する変換基板の断面図であり、下面電極型固体電解コンデンサの切断面を４３ａ、４３ｂの一点鎖線で示してある。この第２の実施例で使用する変換基板２７は、図４に示すように、ダイシングソーにて切断するマージンを大きく取れるように、切欠き部３８ａ、３８ｂの断面形状がＵ字型になっている。その他の部分に関しては、第１の実施例と同様である。
次に、本発明の第３の実施例について説明する。この例の変換基板３６では、図７(ａ)、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、例えば、厚さ１００−１２０μｍ程度の絶縁性基板３６ａの上面に、コンデンサ素子と導電性接着剤を介して接合されるコンデンサ素子接続面の陽極部２５及び陰極部２１が形成されており、また、反対側のコンデンサ実装面には、コンデンサ実装用電極面の陽極部２３及び陰極部２４が形成されている。
そして、コンデンサ素子接続面の陽極部２５、陰極部２１とコンデンサ実装電極面の陽極部２３、陰極部２４とをそれぞれを導通化するために、絶縁性基板３６ａ内に、複数箇所のスルーホール２２を形成している。また、多端子を形成するために、絶縁体２９により、端子表面を分断している。そして、コンデンサ実装電極面の陽極部２３、陰極部２４のそれぞれの外側（図７中、陽極部２３の左端側及び陰極部２４の右端側）、すなわち、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面に露出する面に切欠きが設けられ、めっきが施された陽極端子形成部２８ｃ、及び陰極端子形成部２８ｄが形成されている。このようにめっき部を形成することで、後にフィレット形成面１５ｃ、１５ｄとして使用することができる構造の変換基板３６を得る。
そして、変換基板３６へのコンデンサ素子１１の接合について、陽極側については、まず陽極リード１２と金属片１３を抵抗溶接等によって接続した後、Ａｇを含む導電性接着剤２０により、変換基板３６のコンデンサ素子接続面の陽極部２５に接続した。金属片材料としては鉄−４２％４２合金片や銅等があげられる。陰極側については、コンデンサ素子１１と変換基板３６のコンデンサ素子接続面の陰極部２１とをＡｇを含む導電性接着剤２０により接続した。次いで、外装樹脂１９としてガラス含有エポキシ樹脂、又は液晶ポリマー、又は、トランスファーモールド樹脂、又は、液状エポキシ樹脂を用いて熱成型して外装を行った後、ダイシングソーにより、下面電極型固体電解コンデンサの外側面となる四面を切断して、この第３の実施例の下面電極型固体電解コンデンサを得た。
そして、コンデンサ素子接続面の陽極部２５、陰極部２１とコンデンサ実装電極面の陽極部２３、陰極部２４とをそれぞれを導通化するために、絶縁性基板３６ａ内に、複数箇所のスルーホール２２を形成している。また、多端子を形成するために、絶縁体２９により、端子表面を分断している。そして、コンデンサ実装電極面の陽極部２３、陰極部２４のそれぞれの外側（図７中、陽極部２３の左端側及び陰極部２４の右端側）、すなわち、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面に露出する面に切欠きが設けられ、めっきが施された陽極端子形成部２８ｃ、及び陰極端子形成部２８ｄが形成されている。このようにめっき部を形成することで、後にフィレット形成面１５ｃ、１５ｄとして使用することができる構造の変換基板３６を得る。
そして、変換基板３６へのコンデンサ素子１１の接合について、陽極側については、まず陽極リード１２と金属片１３を抵抗溶接等によって接続した後、Ａｇを含む導電性接着剤２０により、変換基板３６のコンデンサ素子接続面の陽極部２５に接続した。金属片材料としては鉄−４２％４２合金片や銅等があげられる。陰極側については、コンデンサ素子１１と変換基板３６のコンデンサ素子接続面の陰極部２１とをＡｇを含む導電性接着剤２０により接続した。次いで、外装樹脂１９としてガラス含有エポキシ樹脂、又は液晶ポリマー、又は、トランスファーモールド樹脂、又は、液状エポキシ樹脂を用いて熱成型して外装を行った後、ダイシングソーにより、下面電極型固体電解コンデンサの外側面となる四面を切断して、この第３の実施例の下面電極型固体電解コンデンサを得た。
なお、このとき、めっき形成面（陽極端子形成部２８ｃ、及び陰極端子形成部２８ｄ）の一部が必ず露出するように切断することで、下面電極型固体電解コンデンサを作製することができた。
これらの結果として、本実施例による下面電極型固体電解コンデンサは、従来の下面電極型固体電解コンデンサに比べて、下面電極型固体電解コンデンサの外形寸法内部にめっき処理面を確保する必要がないためコンデンサ素子の体積効率の向上が図れるといった優位性を有する。また、フィレット形成面を形成するに際しては、従来技術で説明したような切断法を用いないので、安定したフィレット形成面を得ることができる。
次に、本発明の第４の実施例について説明する。まず、コンデンサ素子１１１の作製については、公知の技術によるので簡略にして、拡面化したアルミ箔上にＡｌ２Ｏ３の酸化被膜を形成し、さらにその上に、導電性高分子層、グラファイト層、Ａｇ層からなる一つの陰極層を形成する。また、前記陰極の近傍に、酸化被膜により絶縁分離された二つの陽極端子を形成することにより、三端子並列接続構造のコンデンサ素子１１１を得る。一つのコンデンサ素子のみならず、複数のコンデンサ素子の陰極間及び陽極間を接続し、積層体素子としても使用可能である。
次に、図９を参照して、この例の変換基板１３６の構成について説明する。
この例の変換基板１３６では、図９(ａ)、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、絶縁性の基板の上面に、コンデンサ素子と導電性接着剤を介して接合される陽極部１２０、１２０及び陰極部１２１が形成されている（この例では、図９に示すように、左右一対の陽極部１２０、１２０が陰極部１２１を挟む構成となっている）。
そして、コンデンサ実装電極面の陽極部１２０、１２０及び陰極部１２１のそれぞれの外側面上面に亘って、すなわち、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面から上面に亘って露出する面に貫通孔の切欠きが設けられ、めっきが施された陽極端子形成部２８ｅ、及び陰極端子形成部２８fが形成されている。このようにめっき部を形成することで、後にフィレット形成面１５ａ、１５ｂとして使用することができる構造の変換基板１３６を得る。
そして、変換基板１３６へのコンデンサ素子１１１の接合について、陽極側については、まず陽極リード１１２と金属片１３を抵抗溶接等によって接続した後、Ａｇを含む導電性接着剤２０により、変換基板１３６のコンデンサ素子接続面側の陽極部１２０に接続した。金属片材料としては鉄−４２％４２合金片や銅等があげられる。陰極側については、コンデンサ素子１１１と変換基板１３６のコンデンサ素子接続面側の陰極部１２１とをＡｇを含む導電性接着剤２０により接続した。次いで、外装樹脂１９としてガラス含有エポキシ樹脂、又は液晶ポリマー、又は、トランスファーモールド樹脂、又は、液状エポキシ樹脂を用いて熱成型して外装を行った後、ダイシングソーにより、図１０に示すように、切断面４４ａにて、変換基板１３６を切断して、第４の実施例の下面電極型固体電解コンデンサを得た。
この例の変換基板１３６では、図９(ａ)、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、絶縁性の基板の上面に、コンデンサ素子と導電性接着剤を介して接合される陽極部１２０、１２０及び陰極部１２１が形成されている（この例では、図９に示すように、左右一対の陽極部１２０、１２０が陰極部１２１を挟む構成となっている）。
そして、コンデンサ実装電極面の陽極部１２０、１２０及び陰極部１２１のそれぞれの外側面上面に亘って、すなわち、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面から上面に亘って露出する面に貫通孔の切欠きが設けられ、めっきが施された陽極端子形成部２８ｅ、及び陰極端子形成部２８fが形成されている。このようにめっき部を形成することで、後にフィレット形成面１５ａ、１５ｂとして使用することができる構造の変換基板１３６を得る。
そして、変換基板１３６へのコンデンサ素子１１１の接合について、陽極側については、まず陽極リード１１２と金属片１３を抵抗溶接等によって接続した後、Ａｇを含む導電性接着剤２０により、変換基板１３６のコンデンサ素子接続面側の陽極部１２０に接続した。金属片材料としては鉄−４２％４２合金片や銅等があげられる。陰極側については、コンデンサ素子１１１と変換基板１３６のコンデンサ素子接続面側の陰極部１２１とをＡｇを含む導電性接着剤２０により接続した。次いで、外装樹脂１９としてガラス含有エポキシ樹脂、又は液晶ポリマー、又は、トランスファーモールド樹脂、又は、液状エポキシ樹脂を用いて熱成型して外装を行った後、ダイシングソーにより、図１０に示すように、切断面４４ａにて、変換基板１３６を切断して、第４の実施例の下面電極型固体電解コンデンサを得た。
なお、このとき、めっき形成面２８ｅ、２８ｆの一部が必ず露出するように切断することで、下面電極型固体電解コンデンサを作製することができた。
これらの結果として、本実施例による下面電極型固体電解コンデンサは、従来の下面電極型固体電解コンデンサに比べて、下面電極型固体電解コンデンサの外形寸法内部にめっき処理面を確保する必要がないためコンデンサ素子の体積効率の向上が図れるといった優位性を有する。また、不安定な状態で切断してフィレト面を形成することが無いので、安定してフィレット形成面を形成することが可能となる。
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、この実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、なしえるであろう各種変形、修正を含むことはもちろんである。
１１、１１１ コンデンサ素子
１２、１１２ 陽極リード線
１３ 金属片
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ フィレット形成面
１６ 陽極側切断面
１７ 陰極側切断面
１９ 外装樹脂
２０ 導電性接着剤
２１ コンデンサ素子接続面の陰極部
２２ スルーホール
２３ 実装電極面の陽極部
２４ 実装電極面の陰極部
２５ コンデンサ素子接続面の陽極部
２６、２７、３６ 変換基板
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２８ｆ めっき形成面
３３ａ、３３ｂ、４３ａ、４３ｂ 切断面
１００、２００、３００ 下面電極型固体電解コンデンサ
１２０ 陽極部
１２１ 陰極部
１２、１１２ 陽極リード線
１３ 金属片
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ フィレット形成面
１６ 陽極側切断面
１７ 陰極側切断面
１９ 外装樹脂
２０ 導電性接着剤
２１ コンデンサ素子接続面の陰極部
２２ スルーホール
２３ 実装電極面の陽極部
２４ 実装電極面の陰極部
２５ コンデンサ素子接続面の陽極部
２６、２７、３６ 変換基板
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２８ｆ めっき形成面
３３ａ、３３ｂ、４３ａ、４３ｂ 切断面
１００、２００、３００ 下面電極型固体電解コンデンサ
１２０ 陽極部
１２１ 陰極部
Claims (8)
- 弁作用金属からなる陽極部と、その酸化物からなる誘電体層と、固体電解質層からなる陰極部とを有してなるコンデンサ素子と、上面で前記コンデンサ素子に電気的に接続され、下面にコンデンサ実装用電極端子としての陽極端子と陰極端子とが形成されている変換基板とを備えてなる下面電極型の固体電解コンデンサであって、
前記変換基板の側端面の所定の領域には、前記変換基板の下面の前記陽極端子と前記陰極端子とを半田付けする際に形成されるフィレットを制御するためのメッキが施された陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部が形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 前記陽極部と前記誘電体層とは、板状又は箔状の前記弁作用金属を拡面化して陽極酸化皮膜を施すことで一体的に形成されてなると共に、前記陰極部を構成する前記固体電解質層は、導電性高分子からことを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ。
- 前記メッキが施された前記陽極フィレット形成部及び前記陰極フィレット形成部は、前記変換基板の下面の前記陽極端子と前記陰極端子とから延在する態様で、形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の固体電解コンデンサ。
- 前記メッキが施された前記陽極フィレット形成部及び前記陰極フィレット形成部は、前記変換基板の前記下面と前記側端面とのなす角部を削除して得られた傾斜面又は凹面に形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の固体電解コンデンサ。
- 前記メッキが施された前記陽極フィレット形成部及び前記陰極フィレット形成部は、前記変換基板の前記側端面に設けられた凹面に形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の固体電解コンデンサ。
- コンデンサ実装面の長手方向に多端子を有することを特徴とする請求項１、２又は３記載の固体電解コンデンサ。
- 前記コンデンサ素子は、複数のコンデンサ素子が積層されてなる積層型のコンデンサ素子からなることを特徴とする請求項１、２又は３記載の固体電解コンデンサ。
- 固体電解コンデンサを製造する方法であって、
弁作用金属からなる陽極部と、その酸化物からなる誘電体層と、固体電解質層からなる陰極部とを有してなるコンデンサ素子と、上面で前記コンデンサ素子に電気的に接続され、下面にコンデンサ実装用電極端子としての陽極端子と陰極端子と、陽極フィレット形成部を作成するためのめっきが施された第１の凹部又は貫通孔と、陰極フィレット形成部を作成するためのめっきが施された第２の凹部又は貫通孔とが形成されている変換基板とを用意し、かつ、
前記変換基板上に前記コンデンサ素子を接合する工程と、
前記コンデンサ素子及び前記変換基板の上面を外装樹脂で覆う工程と、
前記めっきが施された前記第１の凹部又は前記貫通孔及び前記第２の凹部又は前記貫通孔を分断する態様で、前記変換基板及び前記外装樹脂を切断して、前記めっきが施された前記陽極フィレット形成部及び前記陰極フィレット形成部を完成させる工程と
を含むことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
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