JP2011049339A - 下面電極型固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 同一製品外形形状内で静電容量すぐれた下面電極型固体電解コンデンサおよびその製造方法を提供する。
【解決の手段】 上面に配置されたコンデンサ素子１と電気的に接続する陰極端子６および陽極リード２と接合された陽極リード体４と電気的に接合する陽極端子７を有し、樹脂外装した下面電極型固体電解コンデンサにおいて、陽極端子７および陰極端子６は同一母材の導電体である金属板から作られ、樹脂外装加工後切削加工にて外装樹脂３まで届く深さでかつ陽極リード２まで届かない深さの溝を製品外形形状長手方向と垂直側にコンデンサ素子１と陽極リード体４の間の位置に入れる事により陽極端子７と陰極端子６を分離し形成した後に、製品外形形状に切削加工する時、同時に陽極端子７及び陰極端子６は規定の形状に切削される事を特徴とする下面電極型固体電解コンデンサ。
【選択図】 図１
【解決の手段】 上面に配置されたコンデンサ素子１と電気的に接続する陰極端子６および陽極リード２と接合された陽極リード体４と電気的に接合する陽極端子７を有し、樹脂外装した下面電極型固体電解コンデンサにおいて、陽極端子７および陰極端子６は同一母材の導電体である金属板から作られ、樹脂外装加工後切削加工にて外装樹脂３まで届く深さでかつ陽極リード２まで届かない深さの溝を製品外形形状長手方向と垂直側にコンデンサ素子１と陽極リード体４の間の位置に入れる事により陽極端子７と陰極端子６を分離し形成した後に、製品外形形状に切削加工する時、同時に陽極端子７及び陰極端子６は規定の形状に切削される事を特徴とする下面電極型固体電解コンデンサ。
【選択図】 図１
Description
本発明は下面電極型固体電解コンデンサおよ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、ニオブなど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など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。
この様な下面電極型固体電解コンデンサとして、陽極端子及び陰極端子が形成されたプリント配線板にコンデンサ素子が接続された電子部品が特許文献１で提案されている。図４は従来の下面電極型固体電解コンデンサの構造を示す正面断面図である。
図４に示すように従来の下面電極型固体電解コンデンサは、コンデンサ素子４１から引出された陽極リード４２（特許文献１では導出リードと記載）に溶接された陽極リード体４４（特許文献１では金属条材と記載）をプリント配線板５４（特許文献１では電極基板と記載）の陽極内部端子５１（特許文献１ではメッキ層（陽極側内部電極）と記載）と導電性接着剤４５（特許文献１では導電接着剤層と記載）で接続されている。
更にコンデンサ素子４１の陰極層とプリント配線板５４の陰極内部端子４９（特許文献１ではメッキ層（陰極側内部電極）と記載）は導電性接着剤４５で接続され、その後、絶縁性の外装樹脂４３でコンデンサ素子４１等が覆われ固体電解コンデンサの製品外形が形成される。プリント配線板５４の陽極外部端子３７（特許文献１ではメッキ層（陽極側外部電極）と記載）および陰極外部端子５０（特許文献１ではメッキ層（陰極側外部電極）と記載）が外部プリント基板への実装面となっている。
次に、従来の下面電極型固体電極コンデンサの製造に用いるプリント配線板５４について同様に図４にて説明する。プリント配線板５４は絶縁板５３（特許文献１では絶縁層と記載）に陰極端子４６と、陽極端子４７を具備し、後に搭載される陽極リード体４４及びコンデンサ素子４１との電気的接続を得るためにそれぞれ開口部（特許文献１では貫通孔と記載）が設けられている。
その開口部を塞ぐように導電板として圧延Ｃｕ母材（図示なし）を各々貼り付けた後、陰極内部端子４９と陽極内部端子５１がメッキで形成された構造である。陰極内部端子４９及び陽極内部端子５１のそれぞれのメッキ層は絶縁板５３と同じ高さになるまで形成されている。
次に製造方法について同様に図４を参照して説明する。プリント配線板５４の陽極内部端子５１及び陰極内部端子４９にそれぞれ導電性接着剤４５を塗布する。その後、導電性接着剤４５を塗布した位置に、溶接により陽極リード体４４を接続した陽極リード４２を有するコンデンサ素子４１を搭載する。そして、プリント配線板５４上のコンデンサ素子４１を外装樹脂４３でモールドし、チップ状コンデンサを作製する。
従来形状の下面電極型固体電解コンデンサの構造では、同一外形サイズの下面電極型固体電解コンデンサにおいて、より大きな静電容量を得る目的でコンデンサ素子を大きくしようとした場合、プリント配線板を使用しているため、プリント配線板に構成される絶縁板分の厚みを高さ方向で考慮する必要性が生じ、ひいては絶縁板分の厚みだけ製品外形形状高さ方向でコンデンサ素子を大きくできないという欠点があった。
本発明の課題は、同一外形サイズの下面電極型固体電解コンデンサにおいて、より大きな静電容量を得ることであり、そのためにプリント配線板等を使用せず、直接、金属板単体を陽極端子、陰極端子として使用することで、より大きなコンデンサ素子が収納可能となる構造を有する下面電極型固体電解コンデンサおよびその製造方法を提供することである。
本発明の下面電極型固体電解コンデンサは、陽極リードが導出された弁作用金属からなる多孔質体の表面に誘電体、電解質、陰極層が順次形成されたコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子と電気的に接続された陰極端子および、前記陽極リードに接合された陽極リード体と電気的に接続された陽極端子を有し、前記コンデンサ素子と前記陽極リードに接合された前記陽極リード体を樹脂で外装した下面電極型固体電解コンデンサであって、前記陽極端子および前記陰極端子は同一の母材の金属板からなり、前記外装の後、切削加工にて溝を入れて前記金属板から前記陽極端子と前記陰極端子とが形成され、且つ製品の外形形状に形成されたことを特徴とする。
本発明の下面電極型固体電解コンデンサは、前記製品の外形形状の長手方向の側面に、切削加工による前記陽極端子の下面側および前記陰極端子の下面側から前記樹脂に届く深さの溝を有することを特徴とする。
本発明の下面電極型固体電解コンデンサは、前記陰極端子に前記製品の外形形状の長手方向と直角に切削加工による前記陰極端子の下面側から前記金属板の厚み未満の深さの溝を有することを特徴とする。
本発明の下面電極型固体電解コンデンサは、前記陽極端子および前記陰極端子の外側に前記製品の外形形状の長手方向と直角に切削加工による前記陽極端子の下面側および前記陰極端子の下面側から前記金属板の厚み未満の深さの溝を有することを特徴とする。
本発明の下面電極型固体電解コンデンサは、両端から前記陽極リードが導出された前記弁作用金属の前記多孔質体の表面に前記誘電体、前記電解質、前記陰極層が順次形成されてなる前記コンデンサ素子を有する下面電極型固体電解コンデンサであって、前記製品の外形形状の長手方向の両側に前記陽極端子を合計２個有し、前記陰極端子を中央に１個有することを特徴とする。
本発明の下面電極型固体電解コンデンサは、前記陽極リード体と前記陽極端子が導電性接着剤で接続されたことを特徴とする。
本発明の下面電極型固体電解コンデンサは、前記陽極リード体と前記陽極端子の接続に、加工後に３００℃以下の耐熱温度を備える半田ペーストを用いることを特徴とする。
本発明の下面電極型固体電解コンデンサは、前記コンデンサ素子と前記陰極端子が前記導電性接着剤で接続されたことを特徴とする。
本発明の下面電極型固体電解コンデンサは、前記陽極端子及び前記陰極端子となる前記金属板の母材が銅材で下地にニッケルめっきが形成され、表面に金、パラジウムの少なくとも一つを含むめっきが形成されたことを特徴とする。
本発明の下面電極型固体電解コンデンサは、前記陽極端子及び前記陰極端子となる前記金属板の母材が４２アロイ材で下地にニッケルめっきが形成され、表面に金、パラジウムの少なくとも一つを含むめっきが形成されたことを特徴とする。
本発明の下面電極型固体電解コンデンサの製造方法は、コンデンサ素子から導出された陽極リードに陽極リード体を接合する工程と、金属板の上面の陽極端子となる位置に、加工後に３００℃以下の耐熱温度を備える半田ペーストを印刷し、陰極端子となる位置に導電性接着剤を塗布し前記コンデンサ素子を搭載する工程と、前記陽極リード体と前記コンデンサ素子を外装樹脂で封止する工程と、切削加工により前記金属板と前記樹脂の途中まで溝を入れ前記陽極端子と前記陰極端子とを形成し、且つ製品の外形形状に形成する工程を含むことを特徴する。
本発明によれば、従来の技術のプリント配線板を使用する場合に比べて絶縁板を使用しないため高さ方向においてより大きなコンデンサ素子を同一パッケージ内に収納する事が出来る。またプリント配線板のコストより金属板のコストが安価になるため、より製造単価の安い製品を提供できる。
以下本発明の実施の形態の下面電極型固体電解コンデンサについて、その構造と製造方法を図面を参照して説明する。
（実施の形態）
まず、本発明の実施の形態における下面電極型固体電極コンデンサの構造について説明する。
まず、本発明の実施の形態における下面電極型固体電極コンデンサの構造について説明する。
図１（ａ）に示すようにコンデンサ素子１は公知の技術で製造され、タンタル、アルミニウム、チタン、ニオブ等などの弁作用金属の粉末に、弁作用金属と同種の金属からなる陽極リード２の一端を導出させ、他部を埋没させて加圧成形し、焼結した陽極体の表面に誘電体皮膜を形成し、さらにポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等の固体電解層を形成させた後、グラファイト層及び銀ペースト層を順次形成させている。このとき銀ペースト層が陰極となっている。尚、固体電解質層は硝酸マンガン浸漬後、熱分解により二酸化マンガンの層を形成させたものでもよい。
図１（ａ）に示ように陽極端子７と陰極端子６は外部基板等と物理的な接続固定と電気的な接続の役割を果たす電極端子であり銅材や４２アロイを主成分とした金属板（図３に金属板１９として図示）からなっている。本発明では従来技術の固体電解コンデンサでは必要とした電極端子の役目をするめっき層を有した絶縁板（プリント配線板）を不要とした構造のため、同一形状の固体電解コンデンサの製品容積内に収納できるコンデンサ素子１の体積を大きくすることが可能となる。
図１（ａ）に示ように陽極リード２と陽極リード体４は溶接により接続固定してあり、陽極リード体４は陽極端子上面１１との電気的な接続の役割を果たす。陽極リード体４と陽極端子上面１１は、Ｓｎ−Ａｇ等を主成分とする、半田や半田ペーストからなる固体状高温半田８で接続固定している。コンデンサ素子１と陰極端子上面９は導電性接着剤５等で接続固定している。
図１（ａ）に示ように外装樹脂３はコンデンサ素子１、陽極リード２、それらと接続している陽極端子上面１１、陰極端子上面９を覆うように充填され製品形状を形成しているエポキシを主成分とした樹脂である。分断溝１３は金属板（図３に金属板１９として図示）時点では一体となっていた陽極端子７と陰極端子６をダイシング加工等により分離するために施した溝であり外装樹脂３まで届く深さでかつ陽極リード２まで届かない深さの溝を製品外形形状長手方向と垂直側に、コンデンサ素子１と陽極リード体４の間の位置に設けてある。
続いて、図２及び図３をもちいて本発明の実施の形態における下面電極型固体電解コンデンサの製造工程を説明する。
図２（ａ）は下面電極型固体電解コンデンサ１個のエリアに対応する部分の正面断面図であり、図３（ａ）の金属板１９に高温半田ペースト１８と導電性接着剤５を印刷塗布した部分を拡大したものである。この状態では切削加工により陽極端子と陰極端子に分離させていない状態を示している。
図２（ｂ）は陽極リード体４を陽極リード２に溶接したコンデンサ素子１の正面断面図であり、図２（ａ）及び図３（ａ）に示した高温半田ペースト１８及び導電性接着剤５等を印刷塗布した金属板１９に搭載する状態を示している。
まず、図３（ａ）に示すように金属板１９において下面電極型固体電解コンデンサを製造するためにコンデンサ素子と陽極リード体を設置するための所定の箇所に高温半田ペースト１８及び導電性接着剤５等を印刷塗布する。金属板１９の母材となるものは銅材もしくは４２アロイ材があり、これら金属板は半田濡れ性を考慮して表面にめっきを施す。めっきは多層めっきであり、ニッケルめっきを形成したあとに、金めっきを形成した構成となる。また、金属板１９の表面状態は固体状高温半田、導電性接着剤５、外装樹脂とそれぞれの密着性を更に上げるためにプラズマ処理等により凹凸を形成させても良い。
図３（ｂ）は金属板１９の上面に高温半田ペーストを印刷塗布し、更に導電性接着剤を塗布した位置に陽極リード体４とコンデンサ素子１を搭載した工程での金属板１９を示している。更に、加熱炉を用いて高温半田ペースト及び導電性接着剤等は固着接合される。その後図３（ｂ）の状態にある金属板１９の上面をトランスファーモールド成形機または圧縮モールド成形機等を使用し、外装樹脂で封止する。
図３（ｃ）は固片化までの状態を示した図であり、外装樹脂で封止後、外装樹脂で覆われていない金属板下面を基準にして寸法を割り出し、ダイシング加工等で外装樹脂まで届く深さでかつ陽極リードまで届かない深さの溝を製品外形形状長手方向と垂直側にコンデンサ素子と陽極リード体の間の位置に溝を入れ、陽極端子と陰極端子に分離する。更にダイシング加工等により製品外形形状に切削し下面電極型固体電解コンデンサを得る。
（実施例１）
本発明の実施例１の下面電極型固体電極コンデンサの構造と製造方法について実施の形態で用いた図１、図２、図３を参照して説明する。
本発明の実施例１の下面電極型固体電極コンデンサの構造と製造方法について実施の形態で用いた図１、図２、図３を参照して説明する。
まず、図３（ａ）に示すように大判状の金属板１９の製品外形形状加工後に最終的に陽極端子上面となる位置に高温半田ペースト１８をメタルマスクを用いて複数箇所印刷し、更に製品外形形状加工後に最終的に陰極端子上面となる位置に導電性接着剤５を複数箇所塗布した。図３で作製した大判状の金属板１９は寸法縦５０ｍｍ、横６０ｍｍ、厚み３０μｍであり、材質は無酸素銅である。ここで銅材は半田ぬれ性が低下するのを防止するため、めっきを施す。めっきはニッケルめっき（４μｍ）を形成したあとに、金めっき（０．０６μｍ）を有した構造とした。尚、めっき後の大判状の金属板は厚さが約３５μｍと薄いため、専用冶具にセットし各工程を搬送させた。
図２にもどって、図２（ａ）は下面電極型固体電解コンデンサの１個のエリアに対応する部分を拡大した正面断面図であり、大判状の金属板１９に印刷された高温半田ペースト１８および塗布された導電性接着剤５を示している。尚、高温半田ペースト１８はＳｎ‐Ａｇ‐Ｃｕの複合材で２００℃以上の熱で溶融し、一度硬化してしまうと３００℃でも再溶融しない半田ペーストのことを指す。高温半田ペースト１８を用いることにより、外部基板へ実装時に構成部材が再溶融して流れ出すことを防ぐことができる。導電性接着剤５はＡｇペーストを使用した。
コンデンサ素子１の構造は従来技術と同じ構成であり、公知の製造方法にて作製したため詳細は省略するが図２（ｂ）で示すように一端よりタンタルワイヤーからなる陽極リード２を導出させたタンタルの弁作用金属の焼結体からなる多孔質体の表面に誘電体、電解質、陰極層を順次形成させたコンデンサ素子１を得た。陽極リード２に抵抗溶接にて４２アロイを母材とした陽極リード体４を接続した。陽極リード体４には表面処理としてニッケルめっき１μｍを施した。
続いて、図３（ｂ）に示すように一体となったコンデンサ素子１を陰極端子上面となる金属板１９のコンデンサ素子１（図３（ａ）の導電性接着剤５）の位置に搭載し、陽極リード体４を陽極端子上面となる金属板１９の陽極リード体４（図３（ａ）の高温半田ペースト１８）の位置に搭載した。ここで、高温半田ペーストは加熱炉を用いて加熱硬化させ固体状高温半田部を形成させて固着接合した。Ａｇペーストも加熱炉を用いて固着接合した。尚、陽極リード体４の底面と側面には錫めっきを施している。これは固体状高温半田部と接合しやすくするためであり、加えて陽極リード体４の側面に固体状高温半田部がＲ形状のフィレットとして登り固着し接続強度は高くなる効果がえられた。
その後、図３（ｂ）の状態にある金属板１９の上面をトランスファーモールド成形機を使用しガラスのフィラーを混ぜたエポキシ系絶縁性の外装樹脂（図示なし、図１（ａ）の外装樹脂３）で封止した。
図３（ｃ）は製品形状に加工した状態を示した図であり、外装樹脂（図示なし、図１（ａ）の外装樹脂３）で封止後、外装樹脂で覆われていない金属板下面を基準にして寸法を割り出し、メタルボンドブレードを使用したダイシング加工装置で外装樹脂まで届く深さでかつ陽極リードまで届かない深さの溝を製品外形形状長手方向と垂直側にコンデンサ素子と陽極リード体の間の位置に分断溝３３を入れ、陽極端子下面２７と陰極端子下面３０に分離した。更にダイシング加工により図１に示す製品外形形状に切削し下面電極型固体電解コンデンサを得た。
上記実施例の製造工程により得た下面電極型固体電解コンデンサの構造を図１にて説明する。下面電極型固体電解コンデンサは、陽極側は溶接により接合した陽極リード２と陽極リード体４を、固体状高温半田部８を介して、陽極端子７と電気的に接続し、陰極側ではコンデンサ素子１を導電性接着剤５を介して、陰極端子６と電気的に接続している。尚、説明上、陽極端子７の陽極リード体４の搭載側を陽極端子上面１１と称し、実装面側を陽極端子下面１７と称す。また、陰極端子６のコンデンサ素子１の搭載面側を陰極端子上面９と陰極端子下面１０と称している。尚、陽極端子上面１１、陽極端子下面１７、陰極端子上面９、陰極端子下面１０はそれぞれニッケルめっきを施した上に、金めっきを施している。また図１（ｂ）の陽極端子下面１７、陰極端子下面１０にはわかりやすくするために斜線を付した。
以上、本発明の実施例で得た下面電極型固体電解コンデンサの形状は１００５サイズ（長手寸法１ｍｍ、短手寸法０．５ｍｍ）厚みは０．５ｍｍである。
（比較例）
従来技術による下面電極型固体電解コンデンサを上記と同様の形状寸法で作製した。この場合のプリント配線基板の厚みは８０μｍである。
従来技術による下面電極型固体電解コンデンサを上記と同様の形状寸法で作製した。この場合のプリント配線基板の厚みは８０μｍである。
本発明の実施例で得た構造の下面電極型固体電解コンデンサと従来技術の下面電極型固体電解コンデンサが収納できるコンデンサ素子の体積を比較した。その結果、同一の製品形状の下面電極型固体電解コンデンサで従来技術より本発明の実施例のほうが体積で約１６％大きいコンデンサ素子を収納することが可能となった。
（実施例２）
次に、本発明の実施例２の下面電極型固体電極コンデンサについて図５を用いて説明する。図５に示すように本発明の実施例２においては、製品の外形形状を得るために行う製品外形形状長手方向の側面をダイシング切削加工する前に事前にダイシング加工にて端子下面側から外装樹脂に届く深さの側面用溝６９を入れた。これにより、製品を実装するプリント配線板のランドパターンを製品外形形状の短い方向で小さくする事ができ、製品実装時に製品外形形状長手方向の側面から実装時に使用する半田がはみ出ることが無くなり、実装時に隣に搭載される実装部品との短絡を防止することができた。尚、図５（ｂ）の陽極端子下面７７、陰極端子下面７０にはわかりやすくするために斜線を付した。
次に、本発明の実施例２の下面電極型固体電極コンデンサについて図５を用いて説明する。図５に示すように本発明の実施例２においては、製品の外形形状を得るために行う製品外形形状長手方向の側面をダイシング切削加工する前に事前にダイシング加工にて端子下面側から外装樹脂に届く深さの側面用溝６９を入れた。これにより、製品を実装するプリント配線板のランドパターンを製品外形形状の短い方向で小さくする事ができ、製品実装時に製品外形形状長手方向の側面から実装時に使用する半田がはみ出ることが無くなり、実装時に隣に搭載される実装部品との短絡を防止することができた。尚、図５（ｂ）の陽極端子下面７７、陰極端子下面７０にはわかりやすくするために斜線を付した。
（実施例３）
次に、本発明の実施例３の下面電極型固体電極コンデンサについて図６を用いて説明する。図６は本発明の実施例３の下面電極型固体電解コンデンサの構造を示す図であり、製品外形形状切削加工前に陰極端子に製品外形形状長手方向と直角にダイシング加工にて陰極端子下面８０側から端子に使用する金属板の厚み未満の深さの溝として陰極用内側溝８９を入れた形状である。これにより陰極用内側溝８９より外側部のみを陰極端子下面８０とみなし、陰極用内側溝８９より外側部の陰極端子面積と近似した大きさでかつ陽極および陰極間ピッチが同じランドパターンをプリント配線板に設けることができる。この状態で半田ペーストをプリント配線板に印刷、製品を搭載したところ、陰極用内側溝８９に余剰半田が流れ込み陰極端子下面８０の陰極用内側溝８９より内側に半田が流れ込まず、陽極端子下面８７と陰極端子下面８０間の半田による短絡を防ぐことができた。また、陰極用内溝８９により区分された極端子下面８０の面積と陽極端子下面８７の面積を同じにしたところ製品実装時のセルフアライメント性がより向上した。尚、図６（ｂ）陽極端子下面８７、陰極端子下面８０にはわかりやすくするために斜線を付した。
次に、本発明の実施例３の下面電極型固体電極コンデンサについて図６を用いて説明する。図６は本発明の実施例３の下面電極型固体電解コンデンサの構造を示す図であり、製品外形形状切削加工前に陰極端子に製品外形形状長手方向と直角にダイシング加工にて陰極端子下面８０側から端子に使用する金属板の厚み未満の深さの溝として陰極用内側溝８９を入れた形状である。これにより陰極用内側溝８９より外側部のみを陰極端子下面８０とみなし、陰極用内側溝８９より外側部の陰極端子面積と近似した大きさでかつ陽極および陰極間ピッチが同じランドパターンをプリント配線板に設けることができる。この状態で半田ペーストをプリント配線板に印刷、製品を搭載したところ、陰極用内側溝８９に余剰半田が流れ込み陰極端子下面８０の陰極用内側溝８９より内側に半田が流れ込まず、陽極端子下面８７と陰極端子下面８０間の半田による短絡を防ぐことができた。また、陰極用内溝８９により区分された極端子下面８０の面積と陽極端子下面８７の面積を同じにしたところ製品実装時のセルフアライメント性がより向上した。尚、図６（ｂ）陽極端子下面８７、陰極端子下面８０にはわかりやすくするために斜線を付した。
（実施例４）
次に、本発明の実施例４の下面電極型固体電極コンデンサについて図７を用いて説明する。図７は本発明の実施例４の下面電極型固体電解コンデンサの構造を示す図であり、製品外形形状切削加工前に陽極端子下面１１７と、陰極端子下面１１６の製品外形形状長手方向と直角の両端部にダイシング加工にて端子下面側から端子の厚み未満の深さの溝として切断側外溝１０９及び分断溝側外溝１１９を入れた形状である。半田ペーストをプリント配線板に印刷し、本製品を実装したところ、切断側外溝１０９及び分断溝側外溝１１９に余剰半田が流れ込み、陽極端子下面１０７と陰極端子下面１００間の半田による短絡を防ぐことができたとともに、製品外形形状短い手方向の側面から半田がはみ出ることが無くなり、実装時に隣に搭載される実装部品との短絡を防止することができた。尚、図７（ｂ）陽極端子下面１０７、陰極端子下面１００にはわかりやすくするために斜線を付した。
次に、本発明の実施例４の下面電極型固体電極コンデンサについて図７を用いて説明する。図７は本発明の実施例４の下面電極型固体電解コンデンサの構造を示す図であり、製品外形形状切削加工前に陽極端子下面１１７と、陰極端子下面１１６の製品外形形状長手方向と直角の両端部にダイシング加工にて端子下面側から端子の厚み未満の深さの溝として切断側外溝１０９及び分断溝側外溝１１９を入れた形状である。半田ペーストをプリント配線板に印刷し、本製品を実装したところ、切断側外溝１０９及び分断溝側外溝１１９に余剰半田が流れ込み、陽極端子下面１０７と陰極端子下面１００間の半田による短絡を防ぐことができたとともに、製品外形形状短い手方向の側面から半田がはみ出ることが無くなり、実装時に隣に搭載される実装部品との短絡を防止することができた。尚、図７（ｂ）陽極端子下面１０７、陰極端子下面１００にはわかりやすくするために斜線を付した。
（実施例５）
次に、本発明の実施例４の下面電極型固体電極コンデンサについて図８を用いて説明する。図８は本発明の実施例４の下面電極型固体電解コンデンサの構造を示す図であり、図８（ａ）はその正面断面図で、図８（ｂ）は底面図である。図８に示すように本発明の実施の形態５においては、弁作用金属の多孔質体の表面に誘電体、電解質、陰極層を順次形成されてなるコンデンサ素子１２１の両端部からコンデンサ素子１２１を貫通した陽極リード１２２を導出させ、それぞれの陽極リード１２２の端部に陽極リード体１２４の上面を抵抗溶接し、陽極リード体１２４の底面は固体状高温半田８で陽極端子１２７の上面と接着されている。また、コンデンサ素子１２１は導電性接着剤５で陰極端子１２６の上面と接着している。２個の陽極端子１２７および陰極端子１２６への電気的な接続は実施例１と同様の経路で電気的に接続している。これよりコンデンサ素子１２１の同一外形サイズ内に入る大きさは小さくなるものの、実装時に陰極と陽極の向きを指定する必要のない下面電極型固体電解コンデンサを製造することができた。尚、図８（ｂ）陽極端子下面１３７、陰極端子下面１３０にはわかりやすくするために斜線を付した。
次に、本発明の実施例４の下面電極型固体電極コンデンサについて図８を用いて説明する。図８は本発明の実施例４の下面電極型固体電解コンデンサの構造を示す図であり、図８（ａ）はその正面断面図で、図８（ｂ）は底面図である。図８に示すように本発明の実施の形態５においては、弁作用金属の多孔質体の表面に誘電体、電解質、陰極層を順次形成されてなるコンデンサ素子１２１の両端部からコンデンサ素子１２１を貫通した陽極リード１２２を導出させ、それぞれの陽極リード１２２の端部に陽極リード体１２４の上面を抵抗溶接し、陽極リード体１２４の底面は固体状高温半田８で陽極端子１２７の上面と接着されている。また、コンデンサ素子１２１は導電性接着剤５で陰極端子１２６の上面と接着している。２個の陽極端子１２７および陰極端子１２６への電気的な接続は実施例１と同様の経路で電気的に接続している。これよりコンデンサ素子１２１の同一外形サイズ内に入る大きさは小さくなるものの、実装時に陰極と陽極の向きを指定する必要のない下面電極型固体電解コンデンサを製造することができた。尚、図８（ｂ）陽極端子下面１３７、陰極端子下面１３０にはわかりやすくするために斜線を付した。
（実施例６）
次に、本発明の実施例６の下面電極型固体電極コンデンサについて説明する。図１を用いて陽極リード体と陽極端子上面の接続に固体状高温半田部を使用した実施例１を説明したが、実施例６では陽極リード体と陽極端子上面の接続に導電性接着剤を固体状高温半田部の替わりに使用したものである。陽極リード体と陽極端子上面との接着強度は低下するが、コンデンサ素子と陰極端子上面との接着と同様の導電性接着剤を使用する事ができ、製造工程が簡素化された。また一般に固体状高温半田より導電性接着剤の方が固有抵抗分が小さく最終製品の電気的特性、特にＥＳＲが小さいという特徴を持たせることができた。
次に、本発明の実施例６の下面電極型固体電極コンデンサについて説明する。図１を用いて陽極リード体と陽極端子上面の接続に固体状高温半田部を使用した実施例１を説明したが、実施例６では陽極リード体と陽極端子上面の接続に導電性接着剤を固体状高温半田部の替わりに使用したものである。陽極リード体と陽極端子上面との接着強度は低下するが、コンデンサ素子と陰極端子上面との接着と同様の導電性接着剤を使用する事ができ、製造工程が簡素化された。また一般に固体状高温半田より導電性接着剤の方が固有抵抗分が小さく最終製品の電気的特性、特にＥＳＲが小さいという特徴を持たせることができた。
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、同業者であれば、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。
１、４１、１２１ コンデンサ素子
２、４２、１２２ 陽極リード
３、４３ 外装樹脂
４、４４、１２４ 陽極リード体
５、４５ 導電性接着剤
６、４６、６６、９６、１１６、１２６ 陰極端子
７、４７、６７、９７、１１７、１２７ 陽極端子
８ 固体状高温半田
４９ 陰極内部端子
９ 陰極端子上面
５０ 陰極外部端子
１０、３０、７０、８０、１００、１３０ 陰極端子下面
５１ 陽極内部端子
１１ 陽極端子上面
１３、３３、７３、９３、１１３、１３３ 分断溝
３７ 陽極外部端子
１７、２７、７７、８７、１０７、１３７ 陽極端子下面
１８ 高温半田ペースト
１９ 金属板
５３ 絶縁板
５４ プリント配線板
５６ 陰極端子上面用開口部
５７ 陽極端子上面用開口部
６９ 側面用溝
８９ 陰極用内側溝
１０９ 切断側外溝
１１９ 分断側外溝
２、４２、１２２ 陽極リード
３、４３ 外装樹脂
４、４４、１２４ 陽極リード体
５、４５ 導電性接着剤
６、４６、６６、９６、１１６、１２６ 陰極端子
７、４７、６７、９７、１１７、１２７ 陽極端子
８ 固体状高温半田
４９ 陰極内部端子
９ 陰極端子上面
５０ 陰極外部端子
１０、３０、７０、８０、１００、１３０ 陰極端子下面
５１ 陽極内部端子
１１ 陽極端子上面
１３、３３、７３、９３、１１３、１３３ 分断溝
３７ 陽極外部端子
１７、２７、７７、８７、１０７、１３７ 陽極端子下面
１８ 高温半田ペースト
１９ 金属板
５３ 絶縁板
５４ プリント配線板
５６ 陰極端子上面用開口部
５７ 陽極端子上面用開口部
６９ 側面用溝
８９ 陰極用内側溝
１０９ 切断側外溝
１１９ 分断側外溝
Claims (11)
- 陽極リードが導出された弁作用金属からなる多孔質体の表面に誘電体、電解質、陰極層が順次形成されたコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子と電気的に接続された陰極端子および、前記陽極リードに接合された陽極リード体と電気的に接続された陽極端子を有し、前記コンデンサ素子と前記陽極リードに接合された前記陽極リード体を樹脂で外装した下面電極型固体電解コンデンサであって、前記陽極端子および前記陰極端子は同一の母材の金属板からなり、前記外装の後、切削加工にて溝を入れて前記金属板から前記陽極端子と前記陰極端子とが形成され、且つ製品の外形形状に形成されたことを特徴とする下面電極型固体電解コンデンサ。
- 前記製品の外形形状の長手方向の側面に、切削加工による前記陽極端子の下面側および前記陰極端子の下面側から前記樹脂に届く深さの溝を有することを特徴とする請求項１に記載の下面電極固体電解コンデンサ。
- 前記陰極端子に前記製品の外形形状の長手方向と直角に切削加工による前記陰極端子の下面側から前記金属板の厚み未満の深さの溝を有することを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の下面電極型固体電解コンデンサ。
- 前記陽極端子および前記陰極端子の外側に前記製品の外形形状の長手方向と直角に切削加工による前記陽極端子の下面側および前記陰極端子の下面側から前記金属板の厚み未満の深さの溝を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の下面電極型固体電解コンデンサ。
- 両端から前記陽極リードが導出された前記弁作用金属の前記多孔質体の表面に前記誘電体、前記電解質、前記陰極層が順次形成されてなる前記コンデンサ素子を有する下面電極型固体電解コンデンサであって、前記製品の外形形状の長手方向の両側に前記陽極端子を合計２個有し、前記陰極端子を中央に１個有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の下面電極型固体電解コンデンサ。
- 前記陽極リード体と前記陽極端子が導電性接着剤で接続されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の下面電極型固体電解コンデンサ。
- 前記陽極リード体と前記陽極端子の接続に、加工後に３００℃以下の耐熱温度を備える半田ペーストを用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の下面電極型固体電解コンデンサ。
- 前記コンデンサ素子と前記陰極端子が前記導電性接着剤で接続されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の下面電極型固体電解コンデンサ。
- 前記陽極端子及び前記陰極端子となる前記金属板の母材が銅材で下地にニッケルめっきが形成され、表面に金、パラジウムの少なくとも一つを含むめっきが形成されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の下面電極型固体電解コンデンサ。
- 前記陽極端子及び前記陰極端子となる前記金属板の母材が４２アロイ材で下地にニッケルめっきが形成され、表面に金、パラジウムの少なくとも一つを含むめっきが形成されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の下面電極型固体電解コンデンサ。
- コンデンサ素子から導出された陽極リードに陽極リード体を接合する工程と、金属板の上面の陽極端子となる位置に、加工後に３００℃以下の耐熱温度を備える半田ペーストを印刷し、陰極端子となる位置に導電性接着剤を塗布し前記コンデンサ素子を搭載する工程と、前記陽極リード体と前記コンデンサ素子を外装樹脂で封止する工程と、切削加工により前記金属板と前記樹脂の途中まで溝を入れ前記陽極端子と前記陰極端子とを形成し、且つ製品の外形形状に形成する工程を含むことを特徴する下面電極型固体電解コンデンサの製造方法。
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- 2009-08-27 JP JP2009196187A patent/JP5469960B2/ja active Active
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