JP2023018129A - 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】陽極ワイヤと桁部材との間のレーザ溶接の際に生じる熱が素子本体に与える悪影響を低減もしくは回避した固体電解コンデンサおよびその製造方法を提供する。【解決手段】素子本体２００およびこれから突出する陽極ワイヤ３００を含むコンデンサ素子１００と、陰極実装端子５００と、陽極ワイヤに３００桁部材４１０を介して導通接続されている陽極実装端子４００と、を含む固体電解コンデンサＡ１であって、桁部材４１０には、当該桁部材４１０と陽極ワイヤ３００との接合部４３０よりも素子本体２００側に、陽極ワイヤ３００の軸線Ｌと交差する方向に延びる壁部４１１が形成されている。【選択図】 図７
Description
本発明は、固体電解コンデンサおよびその製造方法に関する。
固体電解コンデンサは、一般には面実装型に構成され、例えば特許文献１に示されているように、多孔質焼結体を含む素子本体とこれから突出させた陽極ワイヤとを有するコンデンサ素子を陽極実装端子と陰極実装端子に導通させたうえでこれらを樹脂製パッケージで包み込んだ構成を有する。陽極ワイヤは陽極実装端子上に配置した桁部材に対し、これに載せた状態で溶接される。素子本体の外面が形成する陰極は導電接着剤等により陰極実装端子に導通させられる。
陽極ワイヤは、桁部材との接触部に高出力レーザ光を照射し、それにより生じる熱により桁部材に対して溶接される。近年、樹脂製パッケージの小型化が進展し、桁部材と陽極ワイヤとの溶接部と素子本体とが近接しているため、レーザ光照射により生る熱、あるいは反射により素子本体に向かうレーザ光により素子本体表面に発生する熱が素子本体にダメージを与えることがある。
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、陽極ワイヤと桁部材との間のレーザ溶接の際に生じる熱が素子本体に与える悪影響を低減もしくは回避した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をその目的とする。
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。
すなわち、本発明の第１の側面により提供される固体電解コンデンサは、素子本体およびこれから突出する陽極ワイヤを含むコンデンサ素子と、陰極実装端子と、上記陽極ワイヤに桁部材を介して導通接続されている陽極実装端子と、を含む固体電解コンデンサであって、上記桁部材には、当該桁部材と上記陽極ワイヤとの接合部よりも上記素子本体側に、上記陽極ワイヤの軸線と交差する方向に延びる壁部が形成されていることを特徴とする。
好ましい実施の形態では、上記陰極実装端子および上記陽極実装端子の各一部を外面に露出させて上記コンデンサ素子、上記桁部材、上記陰極実装端子および上記陽極実装端子を包み込む樹脂製パッケージを含む。
好ましい実施の形態では、上記樹脂製パッケージは、上記陰極実装端子および上記陽極実装端子の各一部を面一状に露出させる第１外面と、当該第１外面の反対側において当該第１外面と平行な第２外面とを有し、上記陽極ワイヤは上記第１外面および上記第２外面と平行に延びている。
好ましい実施の形態では、上記壁部は、上記樹脂製パッケージの上記第２外面に向けて
延びており、当該壁部の先端は、上記桁部材と上記陽極ワイヤとの接合部よりも上記第２外面側に位置している。
延びており、当該壁部の先端は、上記桁部材と上記陽極ワイヤとの接合部よりも上記第２外面側に位置している。
好ましい実施の形態では、上記陽極ワイヤは、上記桁部材に設けた凹溝に着座した状態で当該桁部材に接合されており、上記壁部は、上記桁部材と上記陽極ワイヤとの接合部よりも上記素子本体側において、上記陽極ワイヤの一方側方または両側方において上記樹脂製パッケージの上記第２外面に向けて延びている。
好ましい実施の形態では、上記凹溝は、Ｖ字状をしている。
好ましい実施の形態では、上記凹溝は、Ｕ字状をしている。
好ましい実施の形態では、上記桁部材と上記陽極ワイヤとの接合部は、レーザ溶接により形成されたものである。
好ましい実施の形態では、上記壁部は、上記桁部材と上記陽極ワイヤとの接合部をレーザ溶接により形成する際に、溶融せずに残った上記桁部材の部分により形成されている。
本発明の第２の側面により提供される固体電解コンデンサの製造方法は、素子本体およびこれから突出する陽極ワイヤを含むコンデンサ素子と、陰極実装端子と、上記陽極ワイヤに桁部材を介して導通接続されている陽極実装端子と、を含む固体電解コンデンサの製造方法であって、上記桁部材に対する上記陽極ワイヤの接合をレーザ照射による溶接により行うにあたり、レーザ照射部よりも上記素子本体側に、上記桁部材と一体的な熱遮蔽用壁部を設けることを特徴とする。
好ましい実施の形態では、上記熱遮蔽用壁部は、上記桁部材にあらかじめ形成しておく。
好ましい実施の形態では、上記熱遮蔽用壁部は、レーザ照射により溶融させずに残した上記桁部材の部分により形成する。
好ましい実施の形態では、上記固体電解コンデンサは、上記陰極実装端子および上記陽極実装端子の各一部を外面に露出させて上記コンデンサ素子、上記桁部材、上記陰極実装端子および上記陽極実装端子を包み込む樹脂製パッケージを含む。
好ましい実施の形態では、上記樹脂製パッケージは、上記陰極実装端子および上記陽極実装端子の各一部を面一状に露出させる第１外面と、当該第１外面の反対側において当該第１外面と平行な第２外面とを有し、上記陽極ワイヤは上記第１外面および上記第２外面と平行に延びている。
好ましい実施の形態では、上記熱遮蔽用壁部は、上記樹脂製パッケージの上記第２外面に向けて延びており、当該熱遮蔽用壁部の先端は、上記桁部材と上記陽極ワイヤとの接合部よりも上記第２外面側に位置している。
好ましい実施の形態では、上記陽極ワイヤは、上記桁部材に設けた凹溝に着座した状態で当該桁部材に接合されており、上記熱遮蔽用壁部は、上記接合部よりも上記素子本体側において、上記陽極ワイヤの一方側方または両側方において上記樹脂製パッケージの上記第２外面に向けて延びている。
好ましい実施の形態では、上記凹溝は、Ｖ字状をしている。
好ましい実施の形態では、上記凹溝は、Ｕ字状をしている。
好ましい実施の形態では、上記レーザ照射は、上記陽極ワイヤの一方側方または両側方において、当該陽極ワイヤと上記凹溝との接触部に対して行う。
本発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
図１～図７は、本発明の第１実施形態に係る固体電解コンデンサＡ１を示している。この固体電解コンデンサＡ１は、コンデンサ素子１００と、陽極実装端子４００と、陰極実装端子５００と、桁部材４１０と、樹脂製パッケージ６００とを含む。
コンデンサ素子１００は、素子本体２００と、この素子本体２００から突出する陽極ワイヤ３００とを含む。素子本体２００は、多孔質焼結体２１０、誘電体層２２１、固体電解質層２２２、および導電層２２３を含む。陽極ワイヤ３００の根元部には、しみ上がり防止リング２３０が装着されている。
図４、図５に示すように、素子本体２００は、多孔質焼結体２１０の形状が反映された直方体形状に形成されている。すなわち、素子本体２００は、底面２０５と、この底面２０５に対して所定距離上位に離間し、かつ当該底面２０５に対して平行な上面２０６と、陽極ワイヤ３００が突出する第１側面２０１と、この第１側面２０１の反対側の第２側面２０２と、第１側面２０１と第２側面２０２とをつなぐ第３側面２０３およびこれと反対
側の第４側面２０４とを有する。陽極ワイヤ３００は、断面円形の棒状であり、第１側面２０１の幅方向および高さ方向の略中央位置において、底面２０５、上面２０６、第３および第４側面２０３，２０４と平行に突出している。陽極ワイヤ３００は、後記する多孔質焼結体２１０を構成する材質である弁作用金属と同じ材質で形成されている。しみ上がり防止リング２３０は、電気絶縁性を有する、たとえばフッ素樹脂よりなる。
側の第４側面２０４とを有する。陽極ワイヤ３００は、断面円形の棒状であり、第１側面２０１の幅方向および高さ方向の略中央位置において、底面２０５、上面２０６、第３および第４側面２０３，２０４と平行に突出している。陽極ワイヤ３００は、後記する多孔質焼結体２１０を構成する材質である弁作用金属と同じ材質で形成されている。しみ上がり防止リング２３０は、電気絶縁性を有する、たとえばフッ素樹脂よりなる。
図４、図５、図８に示すように、誘電体層２２１は、多孔質焼結体２１０の細孔２１１の内表面から、素子本体２００の第１側面２０１におけるしみ上がり防止リング２３０が被さらない領域、底面２０５、上面２０６、第２側面２０２、第３側面２０３および第４側面２０４にかけて形成されている。誘電体層２２１は、多孔質焼結体２１０を構成する弁作用金属の酸化物よりなる。多孔質焼結体２１０を構成する弁作用金属としては、たとえば、タンタル（Ｔａ）やニオブ（Ｎｂ）が挙げられる。したがって、誘電体層２２１を構成する材質としては、五酸化タンタルあるいは五酸化ニオブが挙げられる。
図４、図５、図８に示すように、固体電解質層２２２は、誘電体層２２１に積層形成されている。固体電解質層２２２の一部は、多孔質焼結体２１０の細孔２１１に入り込んでこの細孔２１１内の誘電体層２２１を覆いつつこの細孔２１１を埋め、その一部は素子本体２００の表面において誘電体層２２１を覆っている。ただし、固体電解質層２２２は、素子本体２００の第１側面２０１において、しみ上がり防止リング２３０によって陽極ワイヤ３００との直接導通が遮断されている。固体電解質層２２２は、たとえば、二酸化マンガンあるいは導電性ポリマーよりなる。固体電解コンデンサＡ１の動作時には、誘電体層２２１と固体電解質層２２２との界面に電荷が保持される。
図４、図５、図８に示すように、導電層２２３は、固体電解質層２２２に積層形成され、当該固体電解質層２２２に導通している。導電層２２３は、たとえば、グラファイト層と銀（Ａｇ）層とからなる層構造を有する。導電層２２３は、素子本体２００の表面において固体電解質層２２２に積層されるが、固体電解質層２２２について上記したのと同様、素子本体２００の第１側面２０１において、しみ上がり防止リング２３０によって陽極ワイヤ３００との直接導通が遮断されている。この導電層２２３は、陰極層として機能する。
図４、図５に示すように、本実施形態では、導電層２２３の表面の一部には、保護層２５０が形成されている。保護層２５０は、たとえば、Ｓｉ、ＳｉＯ2、またはＳｉ3Ｎ4な
どの硬質材料からなり、好ましくは、スパッタリング法により、０．０１～１００μｍの厚みで緻密形成されている。この保護層２５０は、絶縁性を有しているため、導電層２２３の表面のうち、後記する陰極実装端子５００が接続される領域を避けて、素子本体２００の第２側面２０２、第３側面２０３、第４側面２０４および上面２０６に形成されている。
どの硬質材料からなり、好ましくは、スパッタリング法により、０．０１～１００μｍの厚みで緻密形成されている。この保護層２５０は、絶縁性を有しているため、導電層２２３の表面のうち、後記する陰極実装端子５００が接続される領域を避けて、素子本体２００の第２側面２０２、第３側面２０３、第４側面２０４および上面２０６に形成されている。
陽極実装端子４００は、製造用フレームに由来し、たとえば４２アロイ等のＮｉ－Ｆｅ合金からなり、その一部が樹脂製パッケージ６００の底面（第１外面）６０５に面一状に露出している。この陽極実装端子４００には、これと同じ材質で形成された桁部材４１０がたとえば導電性接着剤５４０により接合されている。桁部材４１０は、陽極ワイヤ３００の軸線Ｌと直交する方向に延びる長手棒状をしている。この桁部材４１０には、その上面に着座させた状態で陽極ワイヤ３００が接合されている。本発明は、桁部材４１０と陽極ワイヤ３００との接合構造および接合方法に特徴づけられるが、これについてはさらに後述する。
陰極実装端子５００は、素子本体２００の底面２０５にたとえば導電性接着剤５４０によって接合されており、一部が樹脂製パッケージ６００の底面（第１外面）６０５に面一
状に露出している。この陰極実装端子５００もまた、製造用フレームに由来し、たとえば４２アロイ等のＮｉ－Ｆｅ合金からなる。
状に露出している。この陰極実装端子５００もまた、製造用フレームに由来し、たとえば４２アロイ等のＮｉ－Ｆｅ合金からなる。
樹脂製パッケージ６００は、コンデンサ素子１００、陽極実装端子４００、桁部材４１０、および陰極実装端子５００を包み込んでおり、たとえば、エポキシ樹脂からなる。好ましくは、エポキシ樹脂にはガラスフリットが分散混入されて、その機械強度が保持されている。樹脂製パッケージ６００は、コンデンサ素子１００を包み込む直方体形状をしている。この樹脂製パッケージ６００は、底面（第１外面）６０５と、この底面６０５に対して反対側に所定距離離間し、当該底面６０５と平行な上面（第２外面）６０６と、底面６０５および上面６０６間をつなぐ４つの側面、すなわち、素子本体２００の第１側面２０１と対応してこれと平行な第１側面６０１、この第１側面６０１の反対側においてこれと平行な第２側面６０２、ならびに、素子本体２００の第３側面２０３および第４側面２０４とそれぞれ対応してそれらと平行な第３側面６０３および第４側面６０４を有している。樹脂製パッケージ６００の底面（第１外面）６０５の一方寄りには陽極実装端子４００が露出しており、他方寄りには陰極実装端子５００が露出している。
コンデンサ素子１００の陽極ワイヤ３００は、桁部材４１０の上面に形成した凹溝４２０内に着座した状態で当該桁部材４１０に接合されている。本実施形態では、凹溝４２０は、Ｖ字状をしている。陽極ワイヤ３００と桁部材４１０との間の接合は、陽極ワイヤ３００の両側部において、当該陽極ワイヤ３００と凹溝４２０の内面との接触部付近に高出力レーザを照射することによる、レーザ溶接により行われる。これにより、レーザ照射により生じる高熱で陽極ワイヤ３００および桁部材４１０の双方の一部が溶融するとともに固化し、接合部４３０が形成される。
桁部材４１０には、上記接合部４３０よりも素子本体２００側に、陽極ワイヤ３００の軸線Ｌと交差する方向に延びる壁部４１１が形成されている。本実施形態において、この壁部４１１は、桁部材４１０の上面から上方に向けて、すなわち樹脂製パッケージ６００の上面（第２外面）６０６に向けて、桁部材４１０と一体に延出させて設けられている。本実施形態では、この壁部４１１はあらかじめ桁部材４１０と一体に形成されるのであり、陽極ワイヤ３００を上記凹溝４２０に着座させる必要から、この壁部４１１にもＶ字状の凹溝４２０が一連に形成されている。そのため、壁部４１１は、陽極ワイヤ３００を挟んでその両側部において上方に延出する。なお、この壁部４１１の高さは、陽極ワイヤ３００と桁部材４１０との接合部４３０よりも上位（樹脂製パッケージ６００の上面６０６側）となるように設定される。なお、壁部４１１は、別体に形成したものを桁部材４１０の上面適所に取り付けてもよい。
次に、本実施形態に係る固体電解コンデンサＡ１の製造方法の一例について、図９～図１３を参照して説明する。
まず、上記構成のコンデンサ素子１００を準備する(図９)。この段階でのコンデンサ素子１００の陽極ワイヤ３００は十分な長さで延出しており、複数のコンデンサ素子１００がそれらの陽極ワイヤ３００の一端を溶接するなどして長手状の支持バー７３０に吊持されている。
本方法例では、この段階で桁部材４１０が溶接により陽極ワイヤ３００に接合されている。上記したように、桁部材４１０と陽極ワイヤ３００との接合は、レーザ溶接により行われるが、これについて、以下に詳説する。
すでに説明したように、桁部材４１０は、長手棒状を呈しており、その底面は陽極実装端子４００の上面に接合するべく平坦面なっている。当該桁部材４１０の上面には当該桁
部材４１０の短手方向に延びるＶ字状の凹溝４２０が形成されているとともに、接合後に素子本体２００の第１側面２０１に近くなる部位に上記した壁部４１１が形成されている。この壁部４１１は、凹溝４２０を挟んでその両側に形成されている。
部材４１０の短手方向に延びるＶ字状の凹溝４２０が形成されているとともに、接合後に素子本体２００の第１側面２０１に近くなる部位に上記した壁部４１１が形成されている。この壁部４１１は、凹溝４２０を挟んでその両側に形成されている。
次に、図１０に示すように、桁部材４１０を適当な冶具８００を用いるなどして適正な姿勢に保持し、陽極ワイヤ３００を凹溝４２０に嵌め込むように位置させ、この状態で陽極ワイヤ３００と凹溝４２０の内面との接触部に向けてレーザ光Ｓを照射する。レーザ光Ｓを照射する部位は、壁部４１１よりも陽極ワイヤ３００の先端方である。具体的には、図１０に示すように、平面視において壁部４１１よりも陽極ワイヤ３００の先端方における陽極ワイヤ３００の両側部の２か所にレーザ光Ｓを照射する。このようなレーザ光照射により生じる熱により、陽極ワイヤ３００と桁部材４１０の双方が溶融して合金化し、これが固化して溶接による接合部４３０が形成される。
ところで、上記のレーザ光Ｓの照射期間中、接合部４３０となる部位付近から高熱が周囲に放散され、またレーザ光Ｓ自体の反射光が周囲に放散されるが、接合部４３０となる部位と素子本体２００の第１側面２０１との間には壁部４１１が位置するため、この壁部４１１が熱遮蔽用壁部として機能し、レーザ光Ｓによる素子本体２００表面の熱損傷を回避または軽減することができる。
次いで、図１１に示すように、コンデンサ素子１００の素子本体２００の表面、すなわち、導電層２２３を覆うようにして、保護層２５０を形成する。保護層２５０は、陰極実装端子５００が接合されるべき領域をマスクしつつ、ＳｉＯ2、またはＳｉ3Ｎ4などを形
成薄膜としたスパッタリング法により形成する。
成薄膜としたスパッタリング法により形成する。
次に、図１２に示すように、陽極ワイヤ３００を必要長さに切断した上、上記保護層２５０を形成済みであり、陽極ワイヤ３００に桁部材４１０が接合されたコンデンサ素子１００を、リードフレーム７１０，７２０上に、たとえば、導電性接着剤４４０，５４０を用いて設置する。
次に、図１３に示すように、樹脂製パッケージ６００を形成して、この樹脂製パッケージ６００内に上記コンデンサ素子１００、リードフレーム７１０，７２０のうちの陽極実装端子４００となるべき部分、および陰極実装端子５００となるべき部分を包み込む。樹脂製パッケージ６００の形成は、トランスファ・モールド法により行うことができる。最後に、リードフレーム７１０，７２０の不要部分を切断除去して、固体電解コンデンサＡ１が完成する。
上記構成の固体電解コンデンサＡ１およびその製造方法によれば、桁部材４１０と陽極ワイヤ３００とをレーザ溶接するに際して、レーザ光照射時に生じる高熱が素子本体２００に与える熱損傷などの悪影響を低減または回避し、製品の歩留まりの低下を防止することができる。このことは、ますます小型化する固体電解コンデンサの製造において、顕著な利点となる。
図１４、図１５は、第１実施形態に係る固体電解コンデンサＡ１の変形例に係る固体電解コンデンサＡ１1を示す。
この固体電解コンデンサＡ１1は、桁部材４１０に設ける壁部４１１の構成が上記固体
電解コンデンサＡ１と異なる。すなわち、図に表れているように、桁部材４１０の先端方に設ける凹溝４２０と連続するように壁部４１１間に設ける凹溝４２１は、桁部材４１０の先端方の上面と対応する高さまではＶ字状であるが、それより上位は、一定幅で上方に延びている。こうして形成される壁部４１１間のスリット幅は、陽極ワイヤ３００の外径
と略同一である。この固体電解コンデンサＡ１1のその余の構成は上記した固体電解コン
デンサＡ１と同じである。
電解コンデンサＡ１と異なる。すなわち、図に表れているように、桁部材４１０の先端方に設ける凹溝４２０と連続するように壁部４１１間に設ける凹溝４２１は、桁部材４１０の先端方の上面と対応する高さまではＶ字状であるが、それより上位は、一定幅で上方に延びている。こうして形成される壁部４１１間のスリット幅は、陽極ワイヤ３００の外径
と略同一である。この固体電解コンデンサＡ１1のその余の構成は上記した固体電解コン
デンサＡ１と同じである。
この固体電解コンデンサＡ１1においては、陽極ワイヤ３００を挟んで上方に延びる壁
部４１１間の幅を小さくできるので、上記のように陽極ワイヤ３００と桁部材４１０間をレーザ溶接する際の熱およびレーザ反射光の素子本体２００に対する遮蔽効率を高めつつ、固体電解コンデンサＡ１について上記したのと同様の利点を享受することができる。
部４１１間の幅を小さくできるので、上記のように陽極ワイヤ３００と桁部材４１０間をレーザ溶接する際の熱およびレーザ反射光の素子本体２００に対する遮蔽効率を高めつつ、固体電解コンデンサＡ１について上記したのと同様の利点を享受することができる。
図１６、図１７は、第１実施形態に係る固体電解コンデンサＡ１の他の変形例に係る固体電解コンデンサＡ１2を示す。
この固体電解コンデンサＡ１2は、上記変形例に係る固体電解コンデンサＡ１1に対し、桁部材４１０の先端方上面から壁部４１１間にいたる凹溝４２０がＵ字状である点が異なり、その余の構成は上記変形例に係る固体電解コンデンサＡ１1を同じである。この凹溝
４２０の底部は、陽極ワイヤ３００の外周面と対応した円筒内面であることが好ましい。
４２０の底部は、陽極ワイヤ３００の外周面と対応した円筒内面であることが好ましい。
この固体電解コンデンサＡ１2においては、桁部材４１０に設ける凹溝４２０をＶ字状
とした上記固体電解コンデンサＡ１および固体電解コンデンサＡ１1と比較して、凹溝４
２０の底部と陽極ワイヤ３００とのすきまから熱およびレーザ反射光が素子本体２００に至ることをも回避することができ、壁部４１１による熱またはレーザ反射光の遮蔽効果に加え、陽極ワイヤ３００と桁部材４１０との間のレーザ溶接における素子本体２００への悪影響をより効果的に低減または回避することができる。
とした上記固体電解コンデンサＡ１および固体電解コンデンサＡ１1と比較して、凹溝４
２０の底部と陽極ワイヤ３００とのすきまから熱およびレーザ反射光が素子本体２００に至ることをも回避することができ、壁部４１１による熱またはレーザ反射光の遮蔽効果に加え、陽極ワイヤ３００と桁部材４１０との間のレーザ溶接における素子本体２００への悪影響をより効果的に低減または回避することができる。
図１８～図２０は、本発明の第２実施形態に係る固体電解コンデンサＡ２を示している。この固体電解コンデンサＡ２は、桁部材４１０の形態、壁部４１１の形態および陽極ワイヤ３００との接合構造ならびに接合方法が第１実施形態に係る固体電解コンデンサＡ１と異なる。すなわち、本実施形態に係る固体電解コンデンサＡ２においては、壁部４１１は、桁部材４１０と陽極ワイヤ３００とのレーザ溶接時に形成し、こうして形成される壁部４１１に、素子本体２００への熱による悪影響を軽減または回避するための遮蔽機能を与える。なお、この固体電解コンデンサＡ２におけるその余の構成は、第１実施形態に係る固体電解コンデンサＡ１と基本的に同じである。
本実施形態に係る固体電解コンデンサＡ２における桁部材４１０は、第１実施形態のものと同様、陽極ワイヤ３００の軸線Ｌと直交する方向に延びる棒状をしているが、第１実施形態のもののように壁部４１１があらかじめ形成されておらず、単に上面に短手方向に延びるＶ字状の凹溝４２２が形成されているだけのものが用いられている。
陽極ワイヤ３００は、桁部材４１０の上面に形成した凹溝４２２内に着座した状態で当該桁部材４１０に接合されている。陽極ワイヤ３００と桁部材４１０との間の接合は、陽極ワイヤ３００の両側部において、当該陽極ワイヤ３００と凹溝４２２の内面との接触部付近にレーザ光Ｓを照射することによる、レーザ溶接により行われる（図２０参照）。これにより、レーザ照射により生じる高熱で陽極ワイヤ３００および桁部材４１０の双方の一部が溶融するとともに固化し、接合部４３０が形成されるが、本実施形態では、レーザ光Ｓの照射位置は、桁部材４１０の短手方向の先端方とする。これにより、桁部材４１０の凹溝４２２の内面が一部溶融してＶ字の底部を埋めることとなり、接合部４３０では凹溝４２２の内面にへこみ部４２３が形成されるが、桁部材４１０の短手方向後方、すなわち素子本体２００の第１側面２０１に近い方は、Ｖ字状の凹溝形態がそのまま残り、この部が壁部４１１’として機能する。
次に、本実施形態に係る固体電解コンデンサＡ２の製造方法の一例について説明する。
第１実施形態に係る固体電解コンデンサＡ１についてその製造方法の一例を前述したように、本実施形態においても同様に、陽極ワイヤ３００が十分な長さで延出した複数のコンデンサ素子１００がそれらの陽極ワイヤ３００の一端を溶接するなどして長手状の支持バー７３０に吊持されるが（図９参照）、第１実施形態と同様に、この段階で、桁部材４１０と陽極ワイヤ３００とが、次のようにして、レーザ溶接により接合される。
すなわち、図２０に示すように、桁部材４１０を適当な冶具８００を用いるなどして適正な姿勢に保持し、陽極ワイヤ３００を凹溝４２２に嵌め込むように位置させ、この状態で陽極ワイヤ３００と凹溝４２２の内面との接触部に向けてレーザ光Ｓを照射する。レーザ光Ｓを照射する位置は、桁部材４１０の短手方向先端方であり、桁部材４１０の短手方向後方、すなわち素子本体２００に近い領域へは、レーザ光Ｓを照射しない。
そうすると、レーザ光Ｓの照射位置において、レーザ光Ｓに起因した生じる熱により、陽極ワイヤ３００と桁部材４１０の双方が溶融して合金化し、これが固化して接合部４３０が形成されるが、その過程で凹溝４２２の内面が溶融するとともに溶融した桁部材材料の一部が消失するなどすることにより、接合部４３０では凹溝４２２の内面にへこみ部４２３が形成される。一方、桁部材４１０の短手方向後方、すなわち素子本体２００に近い方は、Ｖ字状の凹溝４２２の形態がそのまま残り、この部が壁部４１１’となって、レーザ光照射により生じる熱あるいはレーザ光Ｓの反射光の素子本体２００への到達を阻害する遮蔽壁部として機能する。これにより、レーザ光Ｓによる素子本体２００表面の熱損傷を回避または軽減することができる。
以後の製造工程は、第１実施形態に係る固体電解コンデンサＡ１について図１１～図１３を参照して上記したのと同様である。
本実施形態に係る固体電解コンデンサＡ２においても、第１実施形態に係る固体電解コンデンサについて上記したのと同様の利点を享受することができる。
もちろん、本発明が上記した各実施形態および変形例に限定されることはなく、各請求項に記載した範囲内でのあらゆる変更は、すべて本発明の範囲に含まれる。
すなわち、本発明は、固体電解コンデンサＡ１，Ａ１1，Ａ１2，Ａ２において、陽極ワイヤ３００と桁部材４１０との接合構造および接合方法に特徴づけられるのであって、素子本体２００の構成や、樹脂製パッケージ６００の全体構成は、何ら限定されない。
Ａ１，Ａ２ 固体電解コンデンサ
Ａ１1，Ａ１2 固体電解コンデンサ
Ｌ 軸線（陽極ワイヤの）
Ｓ レーザ光
１００ コンデンサ素子
２００ 素子本体
２０１ 第１側面
２０２ 第２側面
２０３ 第３側面
２０４ 第４側面
２０５ 底面
２０６ 上面
２１０ 多孔質焼結体
２１１ 細孔
２２１ 誘電体層
２２２ 固体電解質層
２２３ 導電層
２３０ しみ上がり防止リング
３００ 陽極ワイヤ
２５０ 保護層
４００ 陽極実装端子
４１０ 桁部材
４１１，４１１' 壁部
４２０ 凹溝
４２１ 凹溝
４２２ 凹溝
４２３ へこみ部
４３０ 接合部
４４０ 導電性接着剤
５００ 陰極実装端子
５４０ 導電性接着剤
６００ 樹脂製パッケージ
６０１ 第１側面
６０２ 第２側面
６０３ 第３側面
６０４ 第４側面
６０５ 底面（第１外面）
６０６ 上面（第２外面）
７１０ リードフレーム
７２０ リードフレーム
７３０ 支持バー
８００ 冶具
Ａ１1，Ａ１2 固体電解コンデンサ
Ｌ 軸線（陽極ワイヤの）
Ｓ レーザ光
１００ コンデンサ素子
２００ 素子本体
２０１ 第１側面
２０２ 第２側面
２０３ 第３側面
２０４ 第４側面
２０５ 底面
２０６ 上面
２１０ 多孔質焼結体
２１１ 細孔
２２１ 誘電体層
２２２ 固体電解質層
２２３ 導電層
２３０ しみ上がり防止リング
３００ 陽極ワイヤ
２５０ 保護層
４００ 陽極実装端子
４１０ 桁部材
４１１，４１１' 壁部
４２０ 凹溝
４２１ 凹溝
４２２ 凹溝
４２３ へこみ部
４３０ 接合部
４４０ 導電性接着剤
５００ 陰極実装端子
５４０ 導電性接着剤
６００ 樹脂製パッケージ
６０１ 第１側面
６０２ 第２側面
６０３ 第３側面
６０４ 第４側面
６０５ 底面（第１外面）
６０６ 上面（第２外面）
７１０ リードフレーム
７２０ リードフレーム
７３０ 支持バー
８００ 冶具
Claims (19)
- 素子本体およびこれから突出する陽極ワイヤを含むコンデンサ素子と、陰極実装端子と、上記陽極ワイヤに桁部材を介して導通接続されている陽極実装端子と、を含む固体電解コンデンサであって、
上記桁部材には、当該桁部材と上記陽極ワイヤとの接合部よりも上記素子本体側に、上記陽極ワイヤの軸線と交差する方向に延びる壁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。 - 上記陰極実装端子および上記陽極実装端子の各一部を外面に露出させて上記コンデンサ素子、上記桁部材、上記陰極実装端子および上記陽極実装端子を包み込む樹脂製パッケージを含む、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
- 上記樹脂製パッケージは、上記陰極実装端子および上記陽極実装端子の各一部を面一状に露出させる第１外面と、当該第１外面の反対側において当該第１外面と平行な第２外面とを有し、上記陽極ワイヤは上記第１外面および上記第２外面と平行に延びている、請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
- 上記壁部は、上記樹脂製パッケージの上記第２外面に向けて延びており、当該壁部の先端は、上記桁部材と上記陽極ワイヤとの接合部よりも上記第２外面側に位置している、請求項３に記載の固体電解コンデンサ。
- 上記陽極ワイヤは、上記桁部材に設けた凹溝に着座した状態で当該桁部材に接合されており、上記壁部は、上記桁部材と上記陽極ワイヤとの接合部よりも上記素子本体側において、上記陽極ワイヤの一方側方または両側方において上記樹脂製パッケージの上記第２外面に向けて延びている、請求項４に記載の固体電解コンデンサ。
- 上記凹溝は、Ｖ字状をしている、請求項５に記載の固体電解コンデンサ。
- 上記凹溝は、Ｕ字状をしている、請求項５に記載の固体電解コンデンサ。
- 上記桁部材と上記陽極ワイヤとの接合部は、レーザ溶接により形成されたものである、請求項１ないし７のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
- 上記壁部は、上記桁部材と上記陽極ワイヤとの接合部をレーザ溶接により形成する際に、溶融せずに残った上記桁部材の部分により形成されている、請求項８に記載の固体電解コンデンサ。
- 素子本体およびこれから突出する陽極ワイヤを含むコンデンサ素子と、陰極実装端子と、上記陽極ワイヤに桁部材を介して導通接続されている陽極実装端子と、を含む固体電解コンデンサの製造方法であって、
上記桁部材に対する上記陽極ワイヤの接合をレーザ照射による溶接により行うにあたり、レーザ照射部よりも上記素子本体側に、上記桁部材と一体的な熱遮蔽用壁部を設けることを特徴とする、固体電解コンデンサの製造方法。 - 上記熱遮蔽用壁部は、上記桁部材にあらかじめ形成しておく、請求項１０に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 上記熱遮蔽用壁部は、レーザ照射により溶融させずに残した上記桁部材の部分により形成する、請求項１０に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 上記固体電解コンデンサは、上記陰極実装端子および上記陽極実装端子の各一部を外面に露出させて上記コンデンサ素子、上記桁部材、上記陰極実装端子および上記陽極実装端子を包み込む樹脂製パッケージを含む、請求項１０ないし１２のいずれかに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 上記樹脂製パッケージは、上記陰極実装端子および上記陽極実装端子の各一部を面一状に露出させる第１外面と、当該第１外面の反対側において当該第１外面と平行な第２外面とを有し、上記陽極ワイヤは上記第１外面および上記第２外面と平行に延びている、請求項１３に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 上記熱遮蔽用壁部は、上記樹脂製パッケージの上記第２外面に向けて延びており、当該熱遮蔽用壁部の先端は、上記桁部材と上記陽極ワイヤとの接合部よりも上記第２外面側に位置している、請求項１４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 上記陽極ワイヤは、上記桁部材に設けた凹溝に着座した状態で当該桁部材に接合されており、上記熱遮蔽用壁部は、上記接合部よりも上記素子本体側において、上記陽極ワイヤの一方側方または両側方において上記樹脂製パッケージの上記第２外面に向けて延びている、請求項１５に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 上記凹溝は、Ｖ字状をしている、請求項１６に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 上記凹溝は、Ｕ字状をしている、請求項１６に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 上記レーザ照射は、上記陽極ワイヤの一方側方または両側方において、当該陽極ワイヤと上記凹溝との接触部に対して行う、請求項１６ないし１８のいずれかに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
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