JP2734109B2 - チップ状固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、はんだ付け性の優れた、及びはんだ付け強
度の優れたチップ状固体電解コンデンサの製造方法に関
するものである。

従来の技術 以下に従来の固体電解コンデンサの製造工程について
説明する。これまでの固体電解コンデンサ製造工程は第
２図に示す様に、陽極導出線を具備するタンタル金属か
らなる多孔質体に、陽極酸より誘電体性皮膜を形成さ
せ、この表面に二酸化マンガンなどの電解質層を形成さ
せ、更にカーボン層，陰極層を形成させてコンデンサ素
子とし、一方ニッケル金属板の表面に厚さ４〜15μｍの
鉛−錫系金属めっきを施し、続いてその金属板にコンデ
ンサ素子が取付けられるように陰極引出金属端子部及び
陽極引出金属端子部を形成するように打ち抜き加工して
端子部を具備した一連のコム状金属板とし、形成したそ
の両端子部にコンデンサ素子を取付けた後に樹脂外装を
施し、続いて得られた樹脂外装品の周囲に発生した樹脂
バリを金型で打ち抜く方法、又は高速の水流を吹きつけ
る方法、又はサンドブラスト方法等で除去した後、コム
状金属板より個片に切り離し、そして両端子を両端側面
に沿って下方へ折曲げ、更に底面にて内側に向かって折
曲げ、完成品としていた。

又、第３図に示す様に、ニッケル金属板に予め金属め
っきを施さないで、金属板にコンデンサ素子が取付けら
れるように陰極引出金属端子部及び陽極引出金属端子部
を形成するように打ち抜き加工して端子部を具備した一
連のコム状金属板とし、形成した両端子部にコンデンサ
素子を取付けた後に樹脂外装し、続いて得られた樹脂外
装品の周囲に発生した樹脂バリを金型で打ち抜く方法、
又は高速の水流を吹きつける方法、又はサンドブラスト
方法等で除去した後、コム状金属板より切り離さずに鋼
などの下地金属めっきを行い、その後厚さ10〜15μｍの
鉛−錫系金属めっきを施してから一連のコム状金属板よ
り個片に切り離し、両端子を両端側面に沿って下方へ折
曲げ、更に底面にて内側に向かって折曲げて完成品とし
ていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、この様に構成されたチップ状固体電解
コンデンサでは、前者の場合、モールド成型工程で高温
度と圧力の影響を受けてめっき層にボイドが発生した
り、酸化したりして、金属端子の表面状態が悪くなるた
めにはんだ付け性が悪くなり、又打ち抜き加工で生じた
打ち抜き断面及び一連のコム状金属板より個片に切り離
されたときに生じた切断面に金属めっき層が無いため
に、はんだが付きにくいなどの欠点があった。又はんだ
付け強度も信頼性も低下する欠点があった。

更に、電気めっきによって得られる鉛−錫系金属めっ
き層は、めっき中にめっき液がめっき層の中に取り込ま
れるため、充分な洗浄を行っても微量の腐食性物質が残
留しており、多湿の環境で長期間の保存中にめっき層の
表面が酸化腐食されてはんだ濡れ性が悪くなる欠点もあ
った。

又、充分なはんだ付け性を確保するには、めっき層の
厚さとして10μｍ以上が必要とされているが、めっき層
の厚さを厚くして行き10μｍを超えると、めっき層が溶
融して金型に付着し金型を汚したり、めっき層が剥げた
りするなどの問題が生じていた。

これを解決するために再度電気めっき層を形成する方
法や、溶融浴に浸せきして金属層を形成する方法も試み
られているが、先の電気めっき層の影響を受けて剥離し
たり、ボイドが発生したりする欠点は解決出来なかっ
た。

又、一般的にニッケル，鉄−ニッケル合金に強固な
“錫−鉛めっき層”を形成するには、銅などの下地めっ
きを必要とし、従って後者の場合は、樹脂外装後の製品
を順次２種類のめっき液にそれぞれ長時間浸せきして順
次“めっき”しなければならないためにめっき液が端子
と樹脂の界面から侵入して製品を劣化させる欠点もあっ
た。

更に、めっき後の洗浄なども充分に行わなければなら
ないために製造上もコストが高くなる欠点もあった。

併せて、めっき後に一連のコム端子から切断した切断
面には、めっき層が無いためにやはりはんだ付け性が悪
い欠点があった。

本発明はこの問題点を解決したもので、はんだ付け性
に優れ、はんだ付け強度の優れたチップ状タンタル固体
電解コンデンサを容易に生産できる方法を提供すること
を目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のチップ状固体電解
コンデンサの製造方法は、ニッケル金属板の表面に予め
電気めっきにより樹脂モールド工程で不具合の生じない
２〜９μｍの範囲の厚さの鉛−錫系金属めっきを施し、
続いてその金属板にコンデンサ素子を取付けるために、
陰極引出金属端子部及び陽極引出金属端子部を形成する
ように打ち抜き加工して端子部を具備する一連のコム状
金属板を得、形成したその両端子部にコンデンサ素子を
接続した後に樹脂外装し、続いて従来の一般的な方法に
より、発生した樹脂バリの除去を行い、その後に金属端
子部めっき表面に樹脂から滲み出して付着したワックス
類の除去とめっき表面の粗面化をプラスチック粒子やガ
ラス粒子などを強力に吹きつけて行うものである。

この樹脂バリの除去及びワックス類の除去とめっき表
面の粗面化は同一のブラスト設備で条件をコントロール
することにより行うことができる。

めっき表面が粗面化される程度まで行うと、めっき層
が薄くなるが表面が活性化され、次に形成する鉛−錫系
金属層の下地めっき的役割を果たし鉛−錫系金属層の形
成を極めて容易にする。また、この粗面化は打ち抜き断
面への鉛−錫系金属層形成にも有効な働きをする。

本発明では、続いて、打ち抜き加工で生じた打ち抜き
断面と再び両金属端子の粗面化されためっき表面に、電
気めっき層も含めて厚さ10μｍ以上の鉛−錫系金属層を
形成することを特徴とする方法である。

この鉛−錫系金属層の形成は、粗面化されたニッケル
金属板を250℃以上の温度で錫−鉛系金属の溶融浴に浸
せきして電気めっき層の表面一部を溶融させて、溶融浴
の錫−鉛系金属と相互拡散して新たな錫−鉛系金属層を
形成することができる。そして厚さを電気めっき層を含
めて10μｍ以上の鉛−錫系金属層を形成する。

この溶融浴に浸せきして得られる鉛−錫系金属層は、
電気めっきによって得られる鉛−錫系めっき層に比べて
腐食性物質を含まないきれいな平滑な表面を形成するの
で長期間の保存でも表面の酸化が少なく、優れたはんだ
濡れ性を保つことができる。

作用 予め表面部に適切な厚さの電気めっきによる鉛−錫系
金属めっき層を形成しておくこと、及びブラストにより
ワックス類の除去を表面が粗面化される程度まで充分に
行なうことにより、電気めっき層の密着不十分な部分及
びボイドを破壊して除去することができ、更に酸化して
いない面を露出させると同時に凹凸を形成して表面の活
性化を図ることができる。

従って、溶融浴浸せき法によって表面部に厚いはんだ
濡れ性の優れた鉛−錫系金属層を極めて容易に形成する
ことが可能となり、併せて端面部にも厚い鉛−錫系金属
層の形成が容易となり、端子部を完全に濡れ性の優れた
鉛−錫系金属層で覆うことができる。

実施例 第１図に示す様に厚さ0.1mm×幅18mmのニッケル板を
用意し、これに一般的な方法で厚さ１μｍの銅下地めっ
きした後に、厚さ５μｍの錫90−鉛10の電気めっきを行
った。これを打ち抜き加工してコンデンサ素子を接続す
る部分とチップ状固体電解コンデンサの端子部となる部
分を形成した。

一方、陽極導出線を具備するタンタル金属からなる多
孔質体に、陽極酸化より誘電体性皮膜を形成させ、この
表面に二酸化マンガンなどの電解質層を形成させ、更に
カーボン層，陰極層を形成させて16V22μＦのコンデン
サ素子を得、そしてその素子に陰極引出金属端子を接続
すると共に、陽極導出線に陽極引出金属端子を接続し、
かつ両端子が両端側面から引き出されるようにトランス
ファーモールド方式にて方形状に樹脂外装する。続い
て、樹脂バリの発生している部分にプラスチック粒子を
比較的弱く吹きつけ樹脂バリの除去を行った後に、続い
て金属端子部めっき表面に樹脂から滲み出して付着した
ワックス類の除去とめっき表面の粗面化をプラスチック
粒子やガラス粒子などを強力に吹きつけて行った。めっ
き表面の酸化物が除去され若干薄くなり、同時に凹部が
形成され、無数の酸化していない新たな金属面が露出し
てくるまで行う。これは顕微鏡によって観察することが
できる。外装樹脂表面に粒子を強力に吹きつけると、樹
脂が割れたりするので注意が必要である。続いて金属端
子部のみを300℃の錫90−鉛10の溶融浴に数秒間浸せき
して引上げることにより、電気めっき層の表面一部を溶
融させて、電気めっき層をも含めて15μｍの鉛−錫系金
属層を形成した。この工程はフラックスを用いることに
より確実に行うことができる。

形成する鉛−錫系金属層の厚さは溶融浴の温度及び引
き上げ方法をコントロールすることにより調整すること
ができる。

続いて、一連のコム状金属板より個片に切り離して両
端子をそれぞれ側面に沿って下方へ折曲げ、更に底面に
てそれぞれ内側に折曲げ加工をして完成品とした。

この様にして得られたチップ状タンタル固体電解コン
デンサを50℃、70％RHの環境に６か月の保存を行った後
に、VPS法によるリフローはんだ付けテストをしたが、
従来の方法に比べ本発明によるものは非常に優れたはん
だ付け性を示した。その結果を表１に示す。はんだ濡れ
性の判定は、ロジンフラックスに端子を浸せきした後、
200℃の共晶点はんだ浴３秒間浸せきした、引上げた後
に観察してはんだで濡れない面積が20％以上あるものを
不良とした。

なお、本発明において、一連のコム状金属板より個片
に切り離し、両端子をそれぞれ側面に沿って下方へ折曲
げると共に底面に沿ってそれぞれ内側に折曲げた後、30
0℃の錫90−鉛10の溶融浴に数秒間浸せきして、個片に
切り離された切断面にも錫−鉛系金属層を形成すると、
更にはんだ濡れ性の良いものが得られる。

チップ状タンタル固体電解コンデンサの端子として用
いる金属板としては、ニッケルの他に鉄−ニッケル系，
銅−鉄系、又は銅−ニッケル系金属でもよい。

発明の効果 本発明によれば、次のような効果が得られる。

１、電気めっきの厚さをあまり厚くする必要がなくな
り、即ちモールド金型への付着及びめっき層の剥がれな
どの起こりにくい２〜９μｍの厚さのめっき層を行うこ
とができるので、モールド成形工程で金型の汚れがなく
なり、生産性が向上する。

２、はんだ濡れ性の優れた厚い鉛−錫系金属層を形成で
き、且つ打ち抜き断面にも厚い鉛−錫系金属層を形成で
きるので、はんだ濡れ性の優れた信頼性の高いチップ状
固体電解コンデンサが得られる。

３、強力なブラストにより、電気めっき層のボイド及び
密着強度の弱い部分を除去できるので、はんだ付け強度
の強い信頼性の高いチップ状固体電解コンデンサが得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による製造方法を示す工程
図、第２図及び第３図はそれぞれ従来の製造方法を示す
工程図である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁作用金属からなる陽極導出線を具備する
   多孔質体の表面に誘電体性酸化皮膜，電解質層，カーボ
   ン層，陰極導電層を順次形成させてコンデンサ素子を
   得、その素子に陰極引出金属端子を接続すると共に陽極
   導出線に陽極引出金属端子を接続し、その両端子が両端
   側面から引き出されるようにトランスファーモールド方
   式にて方形状に樹脂外装し、かつ両端子がそれぞれ側面
   に沿って下方へ折曲げられ底面にてそれぞれ内側に折曲
   げられた構造のチップ状固体電解コンデンサにおいて、
   鉄，ニッケル，鉄−ニッケル系，銅−鉄系，又は銅−ニ
   ッケル系金属板の表面に厚さ２〜９μｍの範囲の鉛，
   錫，又は鉛−錫系の電気めっきによる金属めっき層を形
   成し、続いてその金属板に陰極引出金属端子部及び陽極
   引出金属端子部を形成すると共に、その両端子部にコン
   デンサ素子を取付け、その後樹脂外装を行った後、ブラ
   スト法により金属端子部のめっき表面のワックス類の除
   去と粗面化を行い、その後金属端子の表面に電気めっき
   層も含めて、厚さ10μｍ以上の鉛，錫、又は鉛−錫系金
   属層を形成することを特徴とするチップ状固体電解コン
   デンサの製造方法。