JP2615654B2 - チップ状固体電解コンデンサの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 一般にタンタル固体電解コンデンサは小型、大容量で
あるという特徴を有しており、最近の電子機器の小型化
の動向には非常に適したコンデンサであり、特に最近は
チップタイプの需要が旺盛であり、民生機器は勿論のこ
と自動車、コンピュータへと需要は拡大しつつある。本
発明は、この民生用および産業用電子機器用として使用
される小型のチップ状固体電解コンデンサに関するもの
である。

従来の技術 これまでのタンタルチップ状固体電解コンデンサは第
６図a,bに示すように、断面が円形状の陽極導出線１を
具備したタンタル，アルミニウムなどの弁作用金属から
なる多孔質の焼結体における陽極導出線１に絶縁板14を
通し、そしてこの絶縁板14を陽極導出線１の引出し根本
部11に配置した後、この陽極導出線１には、何の加工も
加えずに、陽極導出線１を含めて焼結体の表面に誘電体
酸化皮膜３を形成して電極体２とし、さらにこの表面に
二酸化マンガンからなる電解質層４を形成し、その後、
カーボン層５、陰極層６を順次積層形成してコンデンサ
素子を形成し、そしてこのコンデンサ素子の陽極導出線
１に溶接などの手段により第６図のような形状の板状の
陽極端子７を接続し、続いてハンダまたは導電性接着剤
８で第６図a,bのような形状の陰極端子９を接続し、そ
の後、外装樹脂10によりモールドして互いに反対方向に
両端子7,9を引き出すとともに、この両端子7,9をコンデ
ンサ本体の下方向に向かって端面および底面に沿って内
側に折り曲げ加工してチップ状固体電解コンデンサとし
ていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の構成では、陽極導出
線１に硝酸マンガン溶液のはい上がり防止用の絶縁板14
を通しているだけであるため、後の工程で絶縁板14が移
動し、そしてコンデンサ素子の陽極導出線１に溶接など
の手段で板状の陽極端子７を接続する時、電極棒が絶縁
板14をたたき、漏れ電流を増大させたり、オープン不良
の原因となっていた。また陽極導出線１に陽極端子７を
溶接で接続した時、コンデンサ素子が上下に頭を振って
陽極端子７と必ずしも並行にならずにコンデンサ素子が
上側または下側に傾くことが多いため、すなわち、陽極
端子7,陰極端子９の両端子の水平面が同一水平面に精度
よく出ていないため、両端子7,9を金型にはさみこんで
セットしてトランスファーモールド方式により樹脂外装
を行う時、コンデンサ素子の陽極導出線１の引出し根本
部11に機械的ストレスが加わり、コンデンサの漏れ電流
を増大させ、製造歩留りを悪くするという問題点を有し
ていた。

本発明はこのような問題点を解決するもので、陽極導
出線に通している絶縁板のストッパーとなり、かつコン
デンサ素子に機械的ストレスが加わるのを防止する構成
とすることにより、製造歩留りの高いチップ状固体電解
コンデンサを得ることを目的とする。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、陽極導出線を
具備する弁作用金属からなる焼結体における陽極導出線
の引出し根本部に絶縁板を配置した後、絶縁板から4.0m
m以内に位置して陽極導出線に、陽極導出線の直径のほ
ぼ1/2以下の圧延部厚さで、かつ絶縁板の内径以上の圧
延部長さになるような凹部を形成し、その後、この凹部
を含めて焼結体の表面に誘電体酸化皮膜を形成した後、
陽極導出線と陽極端子との接続部とコンデンサ素子との
間に陽極導出線の凹部を配置し、かつ凹部がコンデンサ
本体の上側面および下側面に並行関係に位置するように
接続したものである。

作用 上記構成によれば、陽極導出線の圧延後の工程で、陽
極導出線の引出し根本部に取付けた絶縁板に、絶縁板を
陽極導出線と陽極端子との接続部方向に押しあげようと
する力が加わっても絶縁板の内径より圧延部長さが大き
い凹部を設けているため、凹部以上に絶縁板が移動する
のを防止でき、かつ陽極導出線に陽極端子を溶接によっ
て接続した特、コンデンサ素子と陽極端子とが並行にな
らずにコンデンサ素子が上側または下側に傾くことがあ
っても、すなわち、陽極端子，陰極端子の両端子の水平
面が同一水平面に精度よく出ていなくても、上下方向に
容易に曲がる抗張力の小さい凹部が上下方向から加わる
物理的歪みを吸収するため、陽極導出線の引出し根本部
に機械的ストレスがかかるということはなくなり、これ
により、コンデンサ素子の損傷を未然に防止することが
できるものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図の図面を用
いて説明する。なお、第１図〜第３図において、第６図
に示す部分と同一部品については同一番号を付してい
る。

第１図，第２図ａ〜ｅに示すように、弁作用金属であ
るタンタル金属粉末100mgに断面が円形の線径0.3mmのタ
ンタル線を埋設してプレスし、その後焼結してタンタル
の陽極導出線１を具備した6V47μＦ用の多孔質の焼結体
を構成し、そして陽極導出線１の引出し根本部11に、第
３図のように、幅が0.3mm,外径（Ｅ）が0.9mm、内径
（Ｄ）が0.3mmのテフロン製の絶縁板14を配置した後、
この絶縁板14から約0.2mm離れた陽極導出線１の位置に
圧延により上下にほぼ円形の凹部となるように圧延部幅
（Ｃ）が0.3mm,圧延部厚さ（Ａ）が0.1mm,圧延部長さ
（Ｂ）が0.6mmの圧延部12を形成した。その後、陽極酸
化により圧延部12も含めて焼結体の表面に誘電体酸化皮
膜３を形成して電極体２とし、さらこの上面に二酸化マ
ンガンからなる電解質層４を形成するとともに、カーボ
ン層5,陰極層６を順次積層形成してコンデンサ素子を構
成した。次に陽極端子７の溶接部13とコンデンサ素子と
の間に陽極導出線１の圧延部12を配置し、そして凹部が
コンデンサ本体の上面、下面と並行関係に位置するよう
に陽極端子７と陽極導出線１を接続し、続いて陰極端子
９にコンデンサ素子の陰極部をハンダまたは導電性接着
剤８で接続し、その後、互いに反対方向の両端に両端子
が引出されるようにトランスファーモールド金型にセッ
トして外装樹脂10によりモールド外装し、そして前記陽
極端子７と陰極端子９をコンデンサ本体の下方向に向か
って端面および底面に沿って内側に折り曲げ加工してチ
ップ状固体電解コンデンサを得た。

前記陽極導出線１の抗張力の小さい部分の形成は陽極
酸化を行う前に圧延加工などにより行わなければならな
い。陽極酸化により誘電体酸化被膜を形成した後や、二
酸化マンガンからなる電解質層を形成した後、すなわち
コンデンサ素子を構成してから圧延加工を行うと、加工
時の衝撃やストレスが陽極導出線１の引出し根本部に加
わり漏れ電流を増大させるからである。

圧延により形成された圧延部長さ（Ｂ）が絶縁板14の
ストッパーの役目をするには、少なくとも絶縁板14の内
径（Ｄ）より大きくなければならないが、絶縁板14は柔
軟性を有しているため、圧延部長さ（Ｂ）は絶縁板14の
内径（Ｄ）より0.3mm以上大きいことが望ましい。また
圧延部長さ（Ｂ）は陽極導出線１を圧延するため、第４
図のように圧延部厚さ（Ａ）と関係し、圧延部長さ
（Ｂ）が大きくなれば圧延部厚さ（Ａ）は薄くなる。

したがって、圧延部長さ（Ｂ）はコンデンサ素子にお
ける陽極導出線１の引出し根本部11へのストレス吸収の
役目をする圧延部厚さ（Ａ）も考慮して決定されなけれ
ばならない。

実施例ではテフロン製の絶縁板14の内径（Ｄ）0.3mm
に対し圧延部長さ（Ｂ）を0.6mmとした。このコンデン
サ素子におけるテフロン製の絶縁板14を500gの力でコン
デンサ素子における陽極導出線１の引出し根本部11から
陽極導出線１と陽極端子７との接続部方向に押しあげて
みたが、圧延部12より先には動かずストッパーの役目が
充分なされているため、陽極導出線１と陽極端子７との
溶接時において、テフロン製の絶縁板14の移動による不
具合は生じなかった。

この圧延部12の厚さ（Ａ）は各製造工程で支障の無い
かぎり薄くして上下方向に対して抗張力を小さくするの
が望ましいが、陽極導出線１の引出し根本部11の絶縁板
14から陽極端子７の溶接点までの距離が4mm以内におい
て圧延部幅（Ｃ）が0.15〜1.0mmの範囲では圧延部12の
厚さは陽極導出線１の直径の1/2以下であれば上下方向
より加わる歪みを十分吸収できる。このことについて、
実験的に確認をした結果を第５図に示す。これは6V47μ
Ｆのコンデンサ素子と溶接部13の間の陽極導出線１を90
度折り曲げたときの漏れ電流の変化を測定したもので、
この第５図から明らかなように圧延部12の厚さ（Ａ）が
薄くなるに従い漏れ電流の増加は少なくなるもので、0.
15mm〔線径の1/2〕以下からは漏れ電流の増加は全く無
くなる。すなわち、外部からの上下方向に加わる機械的
ストレスをこの圧延部12が吸収してコンデンサ素子にお
ける陽極導出線１の引出し根本部11に加わる力を防止し
ていることになる。

また、この0.1mmの圧延部12を設けた6V47μＦのコン
デンサ素子をエポキシ樹脂でモールド外装したものは、
従来の構造のものが不良率10％であったのに比べて、1.
2％の不良率に改善できた。

発明の効果 以上のように本発明によれば、次のような効果が得ら
れるものである。

（１） 硝酸マンガン溶液はい上がり防止用の絶縁板の
ストッパーとなり、溶接時、電極棒が絶縁板をたたくこ
とによる漏れ電流劣化およびオープン不良を防止でき
る。

（２） 製造工程で加わるストレスを吸収すると同時
に、トランスファーモールド成形時の上下方向から加わ
る機械的ストレスを吸収し歩留りを大幅に向上させるこ
とができる。

（３） 熱衝撃に強い安定なチップコンデンサを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図a,bは本発明の一実施例によるチップ状固体電解
コンデンサの正面断面図および側面断面図、第２図ａ〜
ｅは本発明の一実施例によるチップ状固体電解コンデン
サの製造工程を示す説明図、第３図は本発明のチップ状
固体電解コンデンサの要部の拡大斜視図、第４図は圧延
部の厚さと圧延部長さの関係を示す特性図、第５図は本
発明のチップ状固体電解コンデンサの効果を説明するた
めの特性図、第６図a,bは従来のチップ状固体電解コン
デンサの正面断面図および側面断面図である。 １……陽極導出線、２……電極体、３……誘電体酸化皮
膜、４……電解質層、５……カーボン層、６……陰極
層、７……陽極端子、９……陰極端子、10……外装樹
脂、11……陽極導出線の引出し根本部、12……圧延部、
13……溶接部、14……絶縁板。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陽極導出線を具備する弁作用金属かなる焼
   結体における陽極導出線の引出し根本部に、硝酸マンガ
   ン溶液のはい上がり防止用の絶縁板を取付け、かつ誘電
   体酸化皮膜を形成した電極体に、二酸化マンガンからな
   る電解質層、カーボン層、陰極層を順次積層形成してコ
   ンデンサ素子を構成し、さらに陽極端子および陰極端子
   を接続し、樹脂外装を施してなるチップ状固体電解コン
   デンサにおいて、陽極導出線の引出し根本部に絶縁板を
   配置した後、絶縁板から4.0mm以内に位置して陽極導出
   線に、陽極導出線の直径のほぼ1/2以下の圧延部厚さ
   で、かつ絶縁板の内径以上の圧延部長さになるような凹
   部を形成し、その後、この凹部を含めて焼結体の表面に
   誘電体酸化皮膜を形成した後、陽極導出線と陽極端子と
   の接続部とコンデンサ素子との間に陽極導出線の凹部を
   配置し、かつ凹部がコンデンサ本体の上側面および下側
   面と並行関係に位置するように接続したことを特徴とす
   るチップ状固体電解コンデンサの製造法。