JP2011228470A - 電子部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】煩雑な工程管理を要さず生産性に優れると共に、明瞭で識別信頼性の高いマーキングを有した電子部品を提供することを目的とする。
【解決手段】金属基材１３ｂとこの金属基材１３ｂの外表面の少なくとも一部に透明若しくは半透明の接着剤１３ｃを介して積層された透明若しくは半透明の樹脂シート１３ｄとを備えた有底筒状の外装ケース１３と、この外装ケース１３内に収納されたコンデンサ素子１２と、前記外装ケース１３の開口端を封じた封口体１４とからなる電子部品において、前記外装ケース１３の金属基材１３ｂの外表面の一部に設けた凹部１３ｅとこの凹部１３ｅの開口部を塞いだ前記樹脂シート１３ｄによって形成された空間内に、前記接着剤１３ｃの一部を着色した着色部１３ｆを閉じ込めてマーキングとした構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品およびその製造方法に関するもので、特に外装ケースにレーザーを用いて製品情報をマーキングした電子部品およびその製造方法に関するものである。

各種電子機器に適用される電子部品は、極性や定格電圧などの製品情報を知る手段として、電子部品を構成する外装部分に視認可能なマーキングが施されている。このマーキングの一般的な形成方法として、インクを用いて印刷する方法があるが、インク剤の管理、高頻度の印判作製、インク乾燥工程など必要であることから生産性が悪い。この課題を改善するマーキングの形成方法の一つとして、レーザーを用いた方法が提案されている。

ここで、図５は、従来の電子部品の一例である面実装型電解コンデンサの構成を示した断面図である。

この従来の面実装型電解コンデンサは、図５に示すように、機能素子であるコンデンサ素子２と、このコンデンサ素子２にそれぞれ一方の端部を接続した一対のリード線１ａ、１ｂと、これらリード線１ａ、１ｂの他方の端部を外部に導出するようにして、コンデンサ素子２を液体電解質である駆動用電解液（図示せず）と共に封じた外装体５と、この外装体５の一部に当接するように配設され、リード線１ａ、１ｂが夫々挿通する貫通孔６ａ、６ｂならびにこれらの貫通孔６ａ、６ｂを挿通して略直角方向に折り曲げられたリード線１ａ、１ｂの端部を夫々収納する溝部６ｃ、６ｄを設けた絶縁端子板６とからなっている。

また、前記コンデンサ素子２は、アルミニウム等の弁金属からなる箔をエッチング処理により粗面化しさらにその表面に誘電体である陽極酸化皮膜を化成処理によって形成した陽極箔（図示せず）と、アルミニウム等の弁金属からなる陰極箔（図示せず）とを、セパレータ（図示せず）を介して積層して巻回されている。そして、前記リード線１ａ、１ｂは、それらの一方の端部が陽極箔と陰極箔にそれぞれ接続されており、それらの他方の端部はコンデンサ素子２の同一端面より引出されている。

また、前記外装体５は、駆動用電解液を含浸したコンデンサ素子２を収納した有底筒状の外装ケース３と、前記リード線１ａ、１ｂをそれぞれ挿通させる貫通孔４ａ、４ｂを備えると共に外装ケース３の開口部に配置され、外装ケース３の外周面に設けた絞り加工部３ａで絞ることによって外装ケース３の開口部を封止したゴムパッキング等の封口体４とで構成されている。

またさらに、外装ケース３は、アルミニウム製の金属基材３ｂと、その外表面に形成した印字表示膜３ｃとで構成されており、この印字表示膜３ｃは、レーザーに反応して発色する発色剤を含んでいる。

以上のように構成された従来の面実装型電解コンデンサは、外装ケース３を構成する金属基材３ｂの外表面にレーザーに反応して発色する発色剤を含む印字表示膜３ｃが形成されていることから、その印字表示膜３ｃにレーザーを照射することにより、印字表示膜３ｃに含まれた発色剤を発色させて着色部３ｆを形成し、所望とする製品情報を簡単に印字することができ、インク印刷のような煩雑な工程管理を要さず、生産性を高めることができるとされている。

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。

特開平９−３６０００号公報

上述したマーキング時の生産性を高める要望に加え、昨今では品質管理や営業秘密情報管理における高度のトレーサビリティ（追跡可能性）を求められるようになってきていることから、表示する文字や数字の桁数が増加してきており、生産性を高めると共に、より精細に表示ができるマーキング方法が必要となってきている。

ここで、上記の従来の面実装型電解コンデンサは、外装ケース３を構成する金属基材３ｂの外表面にレーザーに反応して発色する発色剤を含む印字表示膜３ｃを設けており、この印字表示膜３ｃにレーザーを照射して外部から着色させてマーキングしている。このマーキング方法は、インク印刷のような煩雑な工程管理を要しないものの、サイズの小さなコンデンサに桁数の多いロット番号を表示する場合など、特に高精細なマーキングを必要とする場合、マーキングした文字や数値の輪郭がぼやけて不明瞭となってしまう恐れがあった。

さらに、コンデンサの組み立て工程やコンデンサの回路基板への実装工程において、パーツフィーダーやチャッキング冶具等によって、コンデンサの外表面を機械的に擦った場合にマーキング部分に傷を生じてしまうことや、また、コンデンサが有機溶剤や水分を多く含んだ外部環境に晒された場合には、マーキング部分が直接劣化して不鮮明となってしまうことにより、マーキングの識別性が低下するという課題もあった。

そこで、本発明は、このような従来の課題を解決し、煩雑な工程管理を要さず生産性に優れると共に、明瞭で識別信頼性の高いマーキングを有した電子部品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、金属基材とこの金属基材の外表面の少なくとも一部に透明若しくは半透明の接着剤を介して積層された透明若しくは半透明の樹脂シートとを備えた有底筒状の外装ケースと、この外装ケース内に収納された機能素子と、前記外装ケースの開口端を封じた封口体とからなる電子部品において、前記外装ケースの金属基材の外表面の一部に設けた凹部とこの凹部の開口部を塞いだ前記樹脂シートによって形成された空間内に、前記接着剤の一部を着色したものを閉じ込めてマーキングとした構成となっている。

以上のように本発明によれば、接着剤の一部を着色したものが外装ケースの金属基材の外表面の一部に設けた凹部の中に入り込んでいることから、文字、数字等で表されたマーキングの輪郭が前記凹部の開口部のエッジによって強調されるため、マーキングの輪郭がぼやけず、微細で桁数の多い文字、数字など高精細を要求されるマーキングであっても、非常に明瞭に表示することができる。さらに、着色した接着材の入り込んだ前記凹部の開口部は樹脂シートで塞がれており、外部環境によって機械的ストレスや化学的ストレスを受けても、前記樹脂シートによって外部環境の影響を抑制してマーキング部分の直接的な劣化を防ぐことができる。この結果、明瞭であると共に識別信頼性に優れたマーキングを有する電子部品を提供することができる。

本発明の実施の形態における電子部品の一例である面実装型電解コンデンサ（巻回形コンデンサ素子タイプ）の構成を示した断面図 同面実装型電解コンデンサのコンデンサ素子の展開斜視図 同面実装型電解コンデンサの外装ケースのマーキング部分の断面拡大図 同面実装型電解コンデンサの上面図 従来の電子部品の一例である面実装型電解コンデンサ（巻回形コンデンサ素子タイプ）の構成を示した断面図

本発明の実施の形態の電解コンデンサについて説明する。

ここで、図１は、本発明の実施の形態における電子部品の一例である面実装型電解コンデンサ（巻回形コンデンサ素子タイプ）の構成を示した断面図、図２は、同面実装型電解コンデンサのコンデンサ素子の展開斜視図、図３は、同面実装型電解コンデンサの外装ケースのマーキング部分の断面図、図４は、同面実装型電解コンデンサの上面図である。

まず、本発明の実施の形態における電子部品の一例である面実装型電解コンデンサの構成について図１〜４を用いて説明する。

図１に示すように、本発明の面実装型電解コンデンサは、機能素子であるコンデンサ素子１２と、このコンデンサ素子１２にそれぞれ一方の端部を接続した一対のリード線１１ａ、１１ｂと、これらリード線１１ａ、１１ｂの他方の端部を外部に導出するようにして、コンデンサ素子１２を駆動用電解液（図示せず）と共に封じた外装体１５と、この外装体１５の一部に当接するように配設され、リード線１１ａ、１１ｂが夫々挿通する貫通孔１６ａ、１６ｂならびにこれらの貫通孔１６ａ、１６ｂを挿通して略直角方向に折り曲げられたリード線１１ａ、１１ｂの端部を夫々収納する溝部１６ｃ、１６ｄを設けた絶縁端子板１６とからなる。

また、前記コンデンサ素子１２は、図２に示すように、アルミニウム等の弁金属からなる箔をエッチング処理により粗面化しさらにその表面に誘電体酸化皮膜を化成処理によって形成（図示せず）した陽極箔１２ａと、アルミニウム等の弁金属からなる陰極箔１２ｂとを、セパレータ１２ｃを介して積層して巻回し、さらに前記陽極箔１２ａと陰極箔１２ｂとの間に、電解質層（図示せず）を形成している。そして、前記リード線１１ａ、１１ｂは、それらの一方の端部が陽極箔１２ａと陰極箔１２ｂにそれぞれ接続されており、それらの他方の端部はコンデンサ素子１２の同一端面より引出されている。

なお、前記コンデンサ素子１２を構成する電極は、電極箔を巻回する以外に複数枚の電極箔を積層する構成であってもよい。

なお、前記セパレータ１２ｃは、セルロース、クラフト、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ナイロン、芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、レーヨン、ガラス質等を含有する不織布を用いることができる。

なお、前記電解質層は、ポリチオフェンやその誘導体等の導電性ポリマーなどからなる固体電解質や、駆動用電解液などからなる液体電解質で構成されている。駆動用電解液は、溶媒に溶質を溶解する形で構成されており、その溶媒としては、エチレンクリコール、γ−ブチロラクトン等をはじめとした有機溶媒を用いることができ、溶質としては、溶媒中で解離してイオン化し、駆動用電解液に電気電導性を与えるとともに、誘電体酸化皮膜の欠陥部を修復する作用を有するものが用いられ、例えば無機酸アンモニウム塩、無機酸アミン塩、無機酸アルキル置換アミジン塩またはその４級化物、有機酸アンモニウム塩、有機酸アミン塩、有機酸アルキル置換アミジン塩またはその４級化物等が挙げられる。また、ガス発生の抑制や耐電圧を高めるといった目的でニトロ化合物やホウ酸、マンニット等の添加剤も適宜用いることができる。

また、図１に示すように、前記外装体１５は、駆動用電解液を含浸したコンデンサ素子１２を収納した有底筒状の外装ケース１３と、前記リード線１１ａ、１１ｂをそれぞれ挿通させる貫通孔１４ａ、１４ｂを備えると共に外装ケース１３の開口部に配置され、外装ケース１３の外周面に設けた絞り加工部１３ａで絞ることによって外装ケース１３の開口部を封止した封口体１４とで構成されている。

なお、前記封口体１４は、ＥＰＴやＩＩＲ等のゴム材料のほか、エポキシ樹脂などの樹脂材料を用いることができる。

また、前記外装ケース１３は、金属基材１３ｂとこの金属基材の外表面の少なくとも一部に透明若しくは半透明の接着剤１３ｃを介して積層された透明若しくは半透明の樹脂シート１３ｄとを備えた構成となっている。この外装ケース１３の外表面の樹脂シート１３ｄで被覆された部分が、面実装型電解コンデンサの極性や定格電圧などの製品情報のマーキング可能な部分となる。

また、図３は、これらのマーキングを施す部分を拡大して示している。この図３からもわかるように、前記金属基材１３ｂの外表面の一部に凹部１３ｅが設けられており、この凹部１３ｅの内部表面には樹脂シート１３ｄが接着しておらず、凹部１３ｅの開口端が接着剤１３ｃを介して樹脂シート１３ｄと接着された状態となっており、この結果、凹部１３ｅとこの凹部１３ｅの開口部を塞いだ樹脂シート１３ｄによって空間が形成されている。そして、この空間内に、前記接着剤１３ｃの一部を着色した着色部１３ｆが閉じ込められた構成となっている。

なお、前記空間内は着色部１３ｆで完全に満たされていてもよいし、空洞を含む状態であってもよい。

また、前記金属基材１３ｂは、各種の金属を用いることができる。なお、電解コンデンサの場合、コンデンサ素子１２を構成する陽極箔１２ａや陰極箔１２ｂにアルミニウム等の弁金属を用いることから、外装ケース１３の金属基材１３ｂも同様にアルミニウム等の弁金属を用いることが好ましい。金属基材１３ｂとしてアルミニウム主体の板材を適用する場合は、純度９５％以上のアルミニウム単体やアルミニウムとマグネシウム等との合金のものが好適であり、例えば、純アルミニウム系としてＡ１１００材、アルミニウム合金系としてＡ３３０４材といったものが挙げられる。さらにその表面を化成処理や電解エッチング等のエッチング処理を施したものも使用できる。

また、前記樹脂シート１３ｄは、電子部品が晒される外部環境下でかかる物理的、化学的、機械的なストレスに対する耐久性を備え、さらにレーザー光を透過し、かつ着色部１３ｆと凹部１３ｅの輪郭によって表されるマーキングを外部から視認できるようにするために透明若しくは半透明であることが必要である。この樹脂シート１３ｄの具体的な材質としては、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと他の共重合成分との共重合体などの塩化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、アイオノマー、これら樹脂を無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性させた酸変性オレフィン系樹脂などのオレフィン系樹脂、ナイロン６、ナイロン６・６、ナイロン１２などのポリアミド類など熱可塑性樹脂等が挙げられる。

また、前記接着剤１３ｃは、金属基材１３ｂと樹脂シート１３ｄ間を強固に接着することができ、かつ着色部１３ｆと凹部１３ｅの輪郭によって表されるマーキングを外部から視認できるようにするために透明若しくは半透明であるものを選定する。なお、電解コンデンサのように、外装ケース１３の外周面に設けた絞り加工部１３ａで絞ることによって外装ケース１３の開口部を封止する構成となっている場合、特に機械的なストレスに対して剥離しない接着強度が必要とされる。この接着剤１３ｃの具体的な材質としては、ポリエステル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、コポリアミド系接着剤、酸変性オレフィン系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤などが挙げられ、これらのものを複合して用いてもよい。

また、前記着色部１３ｆは、接着剤１３ｃの一部を着色したものであり、接着剤１３ｃ自身を熱等によって無色から有色へ変化させる、例えば炭化させる等によって形成される。または、接着剤１３ｃの中に、熱等によって無色から有色へと変化する発色剤、例えばエポキシ発色剤等を含有させる等によって形成してもよい。

次に、以上のように構成した本発明の実施の形態における電子部品の一例である面実装型電解コンデンサ（巻回形コンデンサ素子タイプ）の製造方法について図１〜４を用いて説明する。

まず、図２に示すように、酸化皮膜の誘電体層を表面に有するアルミニウム等の弁金属からなる陽極箔１２ａと、陰極箔１２ｂと、セパレータ１２ｃとを一定の幅と長さに切断し、一対のリード線１１ａ、１１ｂの一方の端部をそれぞれ陽極箔１２ａと陰極箔１２ｂにカシメ、超音波などの方法によって接続した後、その陽極箔１２ａと陰極箔１２ｂとの間にセパレータ１２ｃを介在させてロール状に巻回して略円筒形とし、その外周側面を絶縁テープ等（図示せず）で巻き止めて固定し、コンデンサ素子１２を形成する。

なお、陽極箔１２ａの表面は、エッチングや金属粒子の蒸着等によって表面積を適宜拡大する。酸化皮膜からなる誘電体層は、電極材であるアルミニウム等の弁金属を陽極酸化することにより誘電体酸化皮膜として得られる他、電極材に誘電体層を蒸着や塗布によって形成してもよい。

なお、陰極箔１２ｂの表面も、電解質層との接触状態をよくするため、必要に応じて、エッチング、酸化皮膜、金属粒子蒸着、カーボン等の導電粒子付着等の表面処理を行う。

次に、封口体１４に設けた一対の貫通孔１４ａ、１４ｂにコンデンサ素子１２から引出された一対のリード線１１ａ、１１ｂをそれぞれ挿通させ、コンデンサ素子１２に封口体１４を装着する。

その後、そのコンデンサ素子１２の陽極箔１２ａと陰極箔１２ｂの間に、電解質層を形成する。この電解質として固体電解質である導電性高分子、例えばポリ３，４エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等を用いた場合、形成方法としては、コンデンサ素子１２を、ＰＥＤＯＴの微粒子を分散させた分散体溶液に含浸した後引き上げ、乾燥させることによって形成する。なお、３，４エチレンジオキシチオフェン等のモノマー溶液、ｐ−トルエンスルホン酸第二鉄塩等を含む酸化剤溶液、および溶媒としてエタノール等を用い、これらの溶液にコンデンサ素子１２を含浸し、コンデンサ素子１２内での化学重合反応でＰＥＤＯＴを形成するようにしてもよい。

また、電解質として液体電解質である駆動用電解液を用いた場合、電解質層の形成方法としては、外装ケース１３内に予め一定量の駆動用電解液を注入しておき、コンデンサ素子１２を外装ケース１３に収納する際に含浸させる他、コンデンサ素子１２を、駆動用電解液が蓄えられた含浸槽に浸漬含浸（場合によって真空度を調整する）して引き上げた後に外装ケース１３に収納するようにしてもよい。

なお、電解質として、固体電解質と液体電解質とを両方含むようにしてもよい。

なお、封対口体１４は、コンデンサ素子１２に電解質層を形成した後に装着するようにしてもよい。

次に、コンデンサ素子１２を外装ケース１３に収納すると共に、コンデンサ素子に装着した封口体１４を外装ケース１３の開口部に配置し、外装ケース１３の開口部付近の外周側面から巻き締めて絞り加工部１３ａを形成することによって封口体１４に応力を加えて外装ケース１３の開口部を封止する。

なお、外装体１５として、エポキシ樹脂等からなる絶縁性の外装樹脂を用い、コンデンサ素子１２を被覆すると共に、その外装樹脂の外部にリード線１１ａ、１１ｂの他方の端部を導出するようにしてもよい。

その後、面実装型電解コンデンサの極性や定格電圧などの製品情報を外部から視認できるようにするため、外装ケース１３の天面部にマーキングを施す。

ここで、このマーキングを施す外装ケース１３の天面部は、金属基材１３ｂに接着剤１３ｃを介して樹脂シート１３ｄを積層した構成となっており、金属基材１３ｂ上に樹脂シート１３ｄを積層する方法としては、あらかじめ製膜した樹脂シート１３ｄを、接着剤１３ｃを介して樹脂シート１３ｄの溶融温度以上の温度で溶融積層する方法や、共押出し機により金属板上へ押出し積層する方法によればよい。例えば、電解コンデンサの場合、金属基材１３ｂとしてアルミニウム板（Ａ１１００材）を使用し、その表面に接着剤１３ｃとしてビスフェノール型エポキシ樹脂を塗布した後、樹脂シート１３ｄとして透明なナイロン６を溶融ラミネートする方法等が挙げられる。

なお、金属基材１３ｂと樹脂シート１３ｄの接着力を向上させるため、金属基材１３ｂのアルミニウム板（Ａ１１００材）の表面に、クロメート処理等の表面処理を適宜施してもよい。

なお、金属基材１３ｂに接着剤１３ｃを介して樹脂シート１３ｄを積層した部分は、少なくともマーキングを施す範囲にあればよいが、板状の金属基材１３ｂの外表面全体に接着剤１３ｃを介して樹脂シート１３ｄを積層したラミネート板材を用い、このラミネート板材をプレス加工等によって有底筒状の外装ケース１３とすることが生産上合理的である。

そして、外装ケース１３の天面部にマーキングする方法は、図３に示すように、前記外装ケース１３の天面部において、後述する条件の下でレーザーを照射することによって、照射箇所に着色した数値、文字、記号、図形等のマーキングを施すものである。

まず、外装ケース１３の天面部において、樹脂シート１３ｄ側から、この樹脂シート１３ｄを透過し、かつ金属基材１３ｂに吸収される波長を有したレーザーを照射する。このレーザーの照射は、金属基材１３ｂの外表面の一部がレーザー照射に起因する熱によって溶融して凹部１３ｅを形成すると共に、この凹部１３ｅの開口部を、レーザーが透過した前記樹脂シート１３ｄによって塞いだ状態、つまり、凹部１３ｅとこの凹部１３ｅの開口部を塞いだ樹脂シート１３ｄによって空間が形成されるまで継続する。この空間は、金属基材１３ｂのレーザー照射部分にもともと接着被覆していた樹脂シート１３ｄが、金属基材１３ｂの溶融によって、金属基材１３ｂから部分的に剥離して形成されたものである。

また、凹部１３ｅとこの凹部１３ｅの開口部を塞いだ樹脂シート１３ｄによって空間が形成される際に、この空間の内部には、接着剤１３ｃの一部が閉じ込められた状態となる。この空間に閉じ込められた接着剤１３ｃは、レーザーの波長を吸収しない材質の場合、レーザーを透過させてしまい直接的に発熱しないが、レーザーの波長を吸収する金属基材１３ｂの発熱に伴い間接的に熱せられる。この熱によって、接着剤１３ｃを炭化等するまで熱して着色させ、凹部１３ｅとこの凹部１３ｅの開口部を塞いだ樹脂シート１３ｄによって形成された空間内に、着色部１３ｆを形成する。なお、接着剤１３ｃに予め発色剤を含ませておき、その発色剤を熱によって着色させて、着色部１３ｆを形成してもよい。

また、接着剤１３ｃがレーザーの波長を吸収するものを含んだ材質である場合、接着剤１３ｃが直接的に発熱することによって、接着剤１３ｃ自身が炭化等して着色し、若しくは接着剤１３ｃに含まれた発色剤が着色し、着色部１３ｆを形成する。

なお、樹脂シート１３ｄは、レーザーの波長を吸収しないものを選定してあるため、レーザーを透過させてしまい直接的に発熱しないが、レーザーの波長を吸収する金属基材１３ｂおよび／または接着剤１３ｃの発熱に伴い、間接的に熱せられる。このため、この間接的な熱によって、凹部１３ｅの開口部を塞いだ樹脂シート１３ｄが、溶融や炭化して破れてしまわないようにレーザーの照射時間・出力等の設定を制御する必要がある。ただし、前記の間接的な熱による影響で樹脂シート１３ｄの内面側が多少炭化されても、樹脂シート１３ｄの外面側まで及ばない場合は許容できる。

なお、レーザーの種類は、各種のものを適用することができるが、金属基材表面の微細加工によってマーキングを施すため、特にファイバーレーザーが好ましい。

なお、このマーキングは、電解コンデンサの組立過程のいずれで行ってもよく、外装ケース１３に予めマーキングを施しておいてもよいが、極性を有する場合は、外装ケース１３の開口部を封止した後のほうが極性マークとリード線１１ａ、１１ｂとの位置関係を合わせ易い。

次に、絶縁端子板１６を、外装ケース１３の開口部側に接するように配置し、外装ケース１３の開口部を封止した封口体１４の外面より導出した一対のリード線１１ａ、１１ｂの他方の端部を、その絶縁端子板１６に設けた一対の貫通孔１６ａ、１６ｂに夫々挿通した後、リード線１１ａ、１１ｂを、互いに相反する方向へ略直角に折り曲げて、絶縁端子板の外表面に設けた溝部１６ｃ、１６ｄに夫々収納するようにし、面実装タイプの電解コンデンサを作製した。

なお、外装ケース１３の開口部を封止した後、もしくは絶縁端子板１６を取り付けた後に、適宜、リード線１１ａ、１１ｂの間に電圧を印加し、再化成を行う。

なお、本実施の形態では、電子部品の一例として電解コンデンサを取り上げたが、金属基材を外装体として用い、その外装体の外表面にマーキングを施すものであれば、本願発明を適用することができる。特に、品質管理や営業秘密情報管理における高度のトレーサビリティを要求される電子部品や、外部環境の物理的、化学的、機械的なストレスに対する高い耐久性を要求される電子部品にとって有用である。

以上のように、本発明の実施の形態における電子部品およびその製造方法によれば、接着剤の一部を着色したものが外装ケース１３の金属基材１３ｂの外表面の一部に設けた凹部１３ｅの中に入り込んでいることから、図形、文字、数字等で表されたマーキングの輪郭が凹部１３ｅの開口部のエッジによって強調されるため、マーキングの輪郭がぼやけず、微細で桁数の多い文字、数字など高精細を要求されるマーキングであっても、非常に明瞭に表示することができる。そしてさらに、着色部１３ｆの入り込んだ凹部１３ｅの開口部は樹脂シート１３ｄで塞がれており、外部環境によって機械的ストレスや化学的ストレスを受けても、前記樹脂シート１３ｄによって外部環境の影響を抑制してマーキング部分の直接的な劣化を防ぐことができる。この結果、明瞭であると共に識別信頼性に優れたマーキングを有する電子部品を提供することができる。

また、本発明の実施の形態における電子部品がリフロー法等により２００℃以上の高温環境下に晒されるような場合、前記凹部１３ｅとこの凹部１３ｅの開口部を塞いだ樹脂シート１３ｄによって形成された空間が、連続した単一のもので金属基材１３ｂの面方向に大きく広がっていると、環境温度の上昇に伴い、この空間の内圧上昇と樹脂シート１３ｄの軟化が進行し、樹脂シート１３ｄが破断してしまう恐れがある。そこで、金属基材１３ｂの面方向に大きく広がるようなマーキングを施す必要がある場合、そのマーキングの中の一つの閉じられた範囲において、前記凹部１３ｅとこの凹部１３ｅの開口部を塞いだ樹脂シート１３ｄによって形成された空間が存在しない部分を非連続に複数存在させるように構成することにより、凹部１３ｅの開口部を塞いだ樹脂シート１３ｄの強度を増すことができ、その結果、樹脂シート１３ｄの破断を防止し、マーキングの高信頼化を図ることができる。

なお、マーキングの中の一つの閉じられた範囲とは、例えば、マーキングとして陰極側の極性を表す方形状若しくは半円状等の図形や、静電容量、定格電圧、シリーズ記号、ロット番号等を表す文字や数字などを合わせて有するような場合、独立して一つの閉じられた範囲となっている極性表示図形の部分や、文字や数値の一つ一つの部分のことを指している。

なお、前記凹部１３ｅとこの凹部１３ｅの開口部を塞いだ樹脂シート１３ｄによって形成された空間が存在しない部分を非連続に複数存在させるようにするには、具体的には、レーザーの照射の仕方を工夫することによって行うことができる。

例えば、図４に示すように、外装ケース１３の天面部に陰極側の極性表示をする方形状の図形を形成する場合、レーザーを直線状に照射することを一定の間隔を開けながら複数回繰り返し、凹部１３ｅとこの凹部１３ｅの開口部を塞いだ樹脂シート１３ｄによって形成される空間を格子状にすれば、極性表示の図形の中に、金属基材１３ｂと樹脂シート１３ｄとが接着剤１３ｃで接着した部分を非連続で存在させるようにできると共に、識別に十分な着色部１３ｆの色合いを確保することができる。

また、電解コンデンサのように有底筒状の外装ケース１３を用いる場合、特に、アルミニウムを含む金属基材１３ｂ、およびナイロン６のようなポリアミド系樹脂を含む樹脂シート１３ｄを選択すると、封止時に行う絞り加工のような機械ストレスに対して、金属基材１３ｂと樹脂シート１３ｄの接着強度を確保できると同時に、高品質のマーキングも施すことができる。

また、レーザー波長の吸収帯の相違する金属基材１３ｂと樹脂シート１３ｄとを接着剤を介して積層して外装ケース１３を作製しておき、レーザーを透過する樹脂シート１３ｄ側から、レーザー波長を吸収して発熱する金属基材１３ｂに向けてレーザーを照射し、金属基材１３ｂに凹部１３ｅを形成すると共にその凹部１３ｅの開口部を塞いで密閉空間を形成し、その空間内に閉じ込めた接着剤１３ｃを熱で着色して着色部１３ｆを形成するマーキング方法により、明瞭な輪郭と色彩を長期間維持できる高品質なマーキングを、複雑な工程を要さずに、極めて合理的に行うことができる。

また、接着剤１３ｃを熱で着色する際に、接着剤１３ｃの周囲が密閉されていない条件下で熱エネルギーを加えて続けていくと、炭化等の変質状態からさらに進んで蒸散してしまい、着色部１３ｆの着色濃度が薄くなる恐れがあるが、本発明の構成では、着色部１３ｆが金属基材１３ｂ上に設けた凹部１３ｅとこの凹部１３ｅの開口部を塞いた樹脂シート１３ｄで形成された密閉空間の中に閉じ込められるため、着色部１３ｆの蒸散を防止できる。この結果、レーザー照射状態の変動や接着剤１３ｃの塗布量ばらつきなどに起因する着色部１３ｆの着色濃度ばらつきを低減でき、高品質のマーキングを安定して施すことができる。

以下、具体的な実施例について説明をする。

（実施例１）
本発明の実施の形態における電解コンデンサの実施例として、最高使用温度１２５℃、定格電圧３５Ｖ、静電容量１０００μＦの巻回形コンデンサ素子タイプの面実装型電解コンデンサ（直径φ１８ｍｍ、高さ１６．５ｍｍ）を作製した。

まず、図２に示すように、酸化アルミ皮膜の誘電体層を表面に有するアルミニウムからなる陽極箔１２ａと、陰極箔１２ｂと、セパレータ１２ｃとを一定の幅と長さに切断し、一対のリード線１１ａ、１１ｂの一方の端部をそれぞれ陽極箔１２ａと陰極箔１２ｂに針カシメによって接続した後、その陽極箔１２ａと陰極箔１２ｂとの間にセパレータ１２ｃを介在させてロール状に捲回して略円筒形とし、その外周側面を絶縁テープ（図示せず）で捲き止めて固定し、コンデンサ素子１２を形成した。

なお、陽極箔１２ａの表面は、エッチング法によって表面積を拡大し、さらに、陽極酸化法により酸化アルミ皮膜からなる誘電体層を形成した。また、陰極箔１２ｂの表面も、エッチング法によって表面積を拡大した。

なお、セパレータ１２ｃには、合成繊維を主材料とした不織布を用いた。

また、一方で、外装ケース１３を準備した。この外装ケース１３には、金属基材１３ｂの一方の面上に透明な接着剤１３ｃを介して透明な樹脂シート１３ｄを積層したラミネート板材を用い、このラミネート板材を樹脂シート１３ｄ側が外表面になるようにして有底筒状にプレス加工した。なお、ラミネート板材は、金属基材１３ｂとして、厚さ０．３ｍｍのアルミニウム板（Ａ１１００材）を用い、その表面をクロメート処理し、当該クロメート処理した表面に透明なビスフェノール型エポキシ樹脂を塗布した後、厚さ２０μｍの透明なナイロン６からなる樹脂シート１３ｄを溶融ラミネートして形成した。

次に、ＩＩＲを主成分としたゴムパッキングからなる封口体１４に設けた一対の貫通孔１４ａ、１４ｂにコンデンサ素子１２から引出された一対のリード線１１ａ、１１ｂをそれぞれ挿通させ、コンデンサ素子１２に封口体１４を装着した。

その後、所定量の駆動用電解液を注入した外装ケース１３を用意し、この外装ケース１３内にコンデンサ素子１２を挿入してコンデンサ素子１２に駆動用電解液を含浸させると共に、コンデンサ素子１２に装着した封口体１４を外装ケース１３の開口部に配置した。

次に、外装ケース１３の開口部付近の外周側面から巻き締めて絞り加工部１３ａを形成し、ゴム弾性体である封口体１４に圧縮応力を発生させることによって外装ケース１３の開口部を封止した。

その後、外部に導出された一対のリード線１１ａ、１１ｂ間に電圧４４Ｖを６０分印加して再化成を行い、電解コンデンサの本体部を作製した。

次に、電解コンデンサの極性、製品シリーズ記号、定格電圧、静電容量、製造ロット番号等の製品情報を外部から視認できるように、外装ケース１３の天面部にレーザーを照射することによってマーキングを施した。

レーザーにはファイバーレーザーを用いた。レーザーの照射条件として、波長を１．０６μｍ、周波数を３０Ｈｚ、出力９〜１２Ｗとし、大気中で常温常圧の環境下にて照射した。

そして、このレーザー照射によって、金属基材１３ｂのレーザー照射部分を溶融させて凹部１３ｅを形成すると共に、金属基材１３ｂの溶融によって金属基材１３ｂのレーザー照射部分にもともと接着被覆していた樹脂シート１３ｄを金属基材１３ｂから部分的に剥離させ、凹部１３ｅの開口部を塞いだ状態とし、さらに、凹部１３ｅとこの凹部１３ｅの開口部を塞いだ樹脂シート１３ｄによって空間が形成される際に、この空間に閉じ込められる接着剤１３ｃを、金属基材１３ｂの発熱に伴う間接的な熱によって炭化させ、着色部１３ｆを形成した。

次に、絶縁端子板１６を、外装ケース１３の開口部側に接するように配置し、外装ケース１３の開口部を封止した封口体１４の外面より導出した一対のリード線１１ａ、１１ｂの他方の端部を、その絶縁端子板１６に設けた一対の貫通孔１６ａ、１６ｂに夫々挿通した後、リード線１１ａ、１１ｂを、互いに相反する方向へ略直角に折り曲げて、絶縁端子板の外表面に設けた溝部１６ｃ、１６ｄに夫々収納するようにし、面実装型電解コンデンサを作製した。

（比較例１）
比較例１は、実施例１に用いた外装ケース１３の代わりに、アルミニウム製の金属基材と、その外表面に形成した印字表示膜とで構成された外装ケースを用いて電解コンデンサの本体部を作製した。なお、印字表示膜には、レーザーに反応して発色する発色剤を含むようにした。そして、外装ケースの天面部にレーザーを照射し、印字表示膜に含まれた発色剤を着色させ、着色部を形成することによってマーキングを施した。これ以外は実施例１と同様として、面実装型電解コンデンサを作製した。

（比較例２）
比較例２は、実施例１のように外装ケース１３の天面部にレーザーを照射してマーキングを行う代わりに、外装ケース１３の天面部のナイロン６からなる樹脂シート１３ｄに直接ＵＶインクを凹版印刷によって塗布し、紫外線で硬化させて着色部を形成することによってマーキングを施した。これ以外は実施例１と同様として、面実装タイプの電解コンデンサを作製した。

ここで、上記実施例１および比較例１、２の面実装型電解コンデンサの製品サンプルを１００個ずつ作製した。そしてこれらの製品サンプルのマーキングについて評価試験を行い、その後のマーキング品質状態を比較した。

なお、評価試験は、機械ストレスに対する耐久性評価試験と熱ストレスに対する耐久性評価試験とを行った。機械ストレスに対する耐久性評価試験としては、複数の電解コンデンサ同士がパーツフィーダー等で干渉した場合を想定し、電解コンデンササンプルの天面部に金属ワイヤ（電解コンデンサの外部に導出したリード線と同材質の鋼材）の先端を０．３ｋｇｆの荷重をかけながら擦り付けた。また、熱ストレスに対する耐久性評価試験としては、電解コンデンササンプルをリフロー槽に入れて加熱（ピーク温度２３０℃で５秒、２００℃以上で２０秒）した。これらの試験後の評価は、特にマーキングの識別性に関して行った。その結果を（表１）に示す。

（表１）からわかるように、初期状態においては、比較例１に示す面実装型電解コンデンサのマーキングは、輪郭が若干ぼやける場合があり、また、比較例２に示す面実装型電解コンデンサのマーキングは、インクのにじみが生じ輪郭が若干ぼやける場合が認められた。一方、実施例１に示す本発明の実施の形態における面実装型電解コンデンサのマーキングは、着色部１３ｆが凹部１３ｅの中に入り込み、マーキングの輪郭が凹部１３ｅの開口部のエッジによって強調されていることから、輪郭がぼやけることなく非常に明瞭であった。

また、機械ストレスに対する耐久性については、比較例１、２に示す面実装型電解コンデンサのマーキングは、着色部が外部に露出しているため、擦れによって着色部の一部が欠けてしまい、識別性が低下する結果となった。一方、実施例１に示す本発明の実施の形態における面実装型電解コンデンサのマーキングは、着色部１３ｆが、凹部１３ｅとこの凹部１３ｅの開口部を塞いだ樹脂シート１３ｄによって形成された空間の中に閉じ込められた状態となっていることから、外装ケース１３の外表面を擦っても着色部１３ｆが欠けることなく、良好な識別性を保つことができた。

また、熱ストレスに対する耐久性については、比較例２に示す面実装型電解コンデンサのマーキングは、着色部にひび割れが発生する場合が認められ、識別性が低下する結果となった。一方、実施例１に示す本発明の実施の形態における面実装型電解コンデンサのマーキングは、着色部１３ｆが、凹部１３ｅとこの凹部１３ｅの開口部を塞いだ樹脂シート１３ｄによって形成された空間の中に閉じ込められた状態となっていることから、着色部１３ｆにひび割れを生じることもなく、良好な識別性を保つことができた。

本発明の電子部品は、接着剤の一部を着色したものが外装ケースの金属基材の外表面の一部に設けた凹部の中に入り込んでいることから、文字、数字等で表されたマーキングの輪郭が前記凹部の開口部のエッジによって強調されるため、マーキングの輪郭がぼやけず、微細で桁数の多い文字、数字など高精細を要求されるマーキングであっても、非常に明瞭に表示することができる。さらに、着色した接着剤の入り込んだ前記凹部の開口部は樹脂シートで塞がれており、外部環境によって機械的ストレスや化学的ストレスを受けても、前記樹脂シートによって外部環境の影響を抑制してマーキング部分の直接的な劣化を防ぐことができる。この結果、明瞭であると共に識別信頼性に優れたマーキングを有した電子部品を提供することができ、特に、品質管理や営業秘密情報管理における高度のトレーサビリティを要求される電子部品や、外部環境の物理的、化学的、機械的なストレスに対する高い耐久性を要求される電子部品にとって有用である。

１１ａ、１１ｂ リード線
１２ コンデンサ素子
１３ 外装ケース
１３ａ 絞り加工部
１３ｂ 金属基材
１３ｃ 接着剤
１３ｄ 樹脂シート
１３ｅ 凹部
１３ｆ 着色部
１４ 封口体
１４ａ、１４ｂ 貫通孔
１５ 外装体
１６ 絶縁端子板
１６ａ、１６ｂ 貫通孔
１６ｃ、１６ｄ 溝部

Claims (5)

1. 金属基材とこの金属基材の外表面の少なくとも一部に透明若しくは半透明の接着剤を介して積層された透明若しくは半透明の樹脂シートとを備えた有底筒状の外装ケースと、この外装ケース内に収納された機能素子と、前記外装ケースの開口端を封じた封口体とからなる電子部品において、前記外装ケースの金属基材の外表面の一部に設けた凹部とこの凹部の開口部を塞いだ前記樹脂シートによって形成された空間内に、前記接着剤の一部を着色したものを閉じ込めてマーキングとしたことを特徴とする電子部品。
2. 前記外装ケースに施されたマーキングが一つの閉じられた範囲を複数有し、そのうちの少なくとも一つに、前記凹部とこの凹部の開口部を塞いだ前記樹脂シートによって形成された空間が存在しない部分を非連続に複数存在させた構成の請求項１に記載の電子部品。
3. 前記金属基材がアルミニウムを含むと共に、前記樹脂シートがポリアミド樹脂を含む請求項１または請求項２に記載の電子部品。
4. 金属基材とこの金属基材の外表面の少なくとも一部に透明若しくは半透明の接着剤を介して積層された透明若しくは半透明の樹脂シートとを備えた有底筒状の外装ケースに機能素子を収納した後、前記外装ケースの開口部を封口体で封じ、次に、前記外装ケースの樹脂シート側からこの樹脂シートを透過しかつ金属基材に吸収される波長を有したレーザーを照射することにより、前記金属基材の外表面の一部にレーザービームに起因する熱によって凹部を形成すると共にこの凹部の開口部をレーザーが透過した前記樹脂シートによって塞ぎ、前記凹部とこの凹部の開口部を塞いだ樹脂シートによって空間を形成し、この空間内に閉じ込められた前記接着剤の一部をレーザーに起因する熱によって着色させてマーキングを施すようにした電子部品の製造方法。
5. 前記空間内に閉じ込められた接着剤の一部を、レーザーに起因する熱によって炭化させて着色した請求項４に記載の電子部品の製造方法。

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