JP3365281B2

JP3365281B2 - チップ形コンデンサ

Info

Publication number: JP3365281B2
Application number: JP33091297A
Authority: JP
Inventors: 豊横山; 直樹安西
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 2003-01-08
Anticipated expiration: 2017-11-14
Also published as: JPH11150036A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】この発明は、コンデンサの
改良にかかり、特に、基板への表面実装に適したチップ
形のコンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンデンサのチップ化を実現する
には、コンデンサ素子に樹脂モールド加工を施し、樹脂
端面から導出した外部接続用のリード線を樹脂側面に沿
って折り曲げ、プリント基板の配線パターンに臨ませて
いた。

【０００３】しかしながら、モールド加工を施すチップ
形コンデンサでは、モールド加工時の熱的ストレスによ
りコンデンサ素子が熱劣化するおそれがあるとともに、
その製造工程も煩雑であることから、例えば実公昭５９
−３５５７号公報に記載された考案のように、従来のコ
ンデンサを外装枠に収納し、リード線を外装枠の端面と
ほぼ同一平面上に配置したものや、特開昭６０−２４５
１１６号公報および特開昭６０−２４５１１５号公報に
記載された発明のように、有底筒状の外装枠にコンデン
サを配置して、外装枠底面の貫通孔からリード線を導出
し、このリード線を外装枠の外表面に沿って折り曲げた
ものが提案されている。

【０００４】しかしながら、前記した外装枠を用いたも
のは、図７に示すように、外装枠２’にコンデンサ１’
を収納し、リード線３’を前記外装枠２’の開口端面か
ら導出して実装基板４’の配線パターン５’に臨ませて
半田付けした場合、半田６’により実装基板４’と固着
される部分が外装枠２’の片方端のみとなることから、
半田の表面張力等により外装枠２’の他方端が浮き上が
り、あるいは機械的ストレスにより、前記実装基板４’
から離脱する場合があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このため、前記した浮
き上がりや離脱の問題を解決するために、本発明者らは
先に、前記外装枠の底面および端面の一部に、半田付け
可能な金属層を接着して設け、この金属層も半田付けが
なされるようにした提案をしているが、これら接着剤を
用いて金属層を設けた場合には、前記外装ケースと金属
層との接着強度を著しく高くすることができるが、接着
剤が液状またはペースト状の流動性を有するものである
ために、位置合わせ等の作業性に乏しく、尚且つ接着剤
が接着面よりはみ出したり、位置合わせ後に接着剤の流
動性により位置がずれてしまい、実装時の半田付けが良
好に出来ないという問題があった。

【０００６】よって、本発明は上記した問題点に着目し
てなされたもので、位置合わせ等の作業性が良く、接着
剤のはみ出しや位置精度が低下することなく前記金属層
が設けられたチップ型コンデンサを提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記した問題を解決する
ために、本発明のチップ形コンデンサは、コンデンサの
外径寸法に適合した収納空間を有する外装枠にコンデン
サを収納し、コンデンサの同一端面より導出したリード
線が外装枠の開口端面および底面部に沿って折曲され、
前記リード線と当接しない底面および端面の一部に半田
付け可能な金属層が設けられているチップ型コンデンサ
において、前記金属層が、熱接着性を有する硬化性樹脂
により熱接着されて設けられていることを特徴としてい
る。この特徴によれば、前記熱接着性を有する硬化性樹
脂は、室温状態では流動性や粘着性が殆どなく、熱接着
時に適宜な流動性と粘着性を有するようになるため、位
置合わせ等の作業において、位置修正等の作業がし易い
ばかりか、接着時や接着後に接着された金属層の位置に
ずれを生じることもない。

【０００８】本発明のチップ形コンデンサは、前記熱接
着性を有する硬化性樹脂が、半田付け可能な金属の一方
面に設けられていることが好ましい。このようにすれ
ば、前記外装枠と硬化性樹脂が設けられた金属との位置
合わせのみを実施して接着を行うことができ、位置合わ
せの精度を著しく高めることができるばかりか、前記硬
化性樹脂の接着面以外の部分へのはみ出しを殆ど無くす
ことができる。

【０００９】本発明のチップ形コンデンサは、前記熱接
着性を有する硬化性樹脂が、指触乾燥状態のエポキシ樹
脂プリプレグであることが好ましい。このようにすれ
ば、実装時の半田熱においても、接着した前記金属およ
び外装ケースとの接着強度が十分に保たれる。

【００１０】本発明のチップ形コンデンサは、前記熱接
着性を有する硬化性樹脂が、硬化剤が内在されたマイク
ロカプセルを含有する硬化性樹脂であって、前記マイク
ロカプセルが熱接着における加圧により破壊されるよう
になっていることが好ましい。このようにすれば、マイ
クロカプセルにより硬化剤と硬化性樹脂とが隔絶されて
いることから、保存時に硬化が進行することがないの
で、硬化性樹脂の可使期間を非常に長いものとすること
ができるばかりか、熱接着を同一条件により安定して実
施することもできるようになり、生産性を高めることが
できる。

【００１１】本発明のチップ形コンデンサは、前記熱接
着性を有する硬化性樹脂が、光硬化性を有し、熱接着後
に光を照射することにより硬化するようになっているこ
とが好ましい。このようにすれば、所定の光にさらされ
なければ保存時に硬化が進行することがないので、硬化
性樹脂の可使期間を非常に長いものとすることができる
ばかりか、熱接着を同一条件により安定して実施するこ
ともできるようになり、生産性を高めることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】（実施例１）次いで本発明の実施
例を図面に基づき説明すると、第１図は本実施例１のチ
ップ形コンデンサを示した背面斜視図であり、図２は本
実施例１のチップ形コンデンサに用いた接着片の構成を
示す断面図であり、図３は本実施例１のチップ形コンデ
ンサの製造過程を示す側面図である。

【００１３】本実施例に用いているコンデンサ１本体
は、図示しない電極箔と電解紙とを巻回して形成したコ
ンデンサ素子を、アルミニウム等からなる有底筒状の外
装ケースに収納し、外装ケース開口端を封口体４で密封
するとともに、コンデンサ素子から導いたリード線３を
前記封口体４に貫通させて外部に引き出して形成された
一般的な電解コンデンサである。

【００１４】これらコンデンサ１本体は、内部にコンデ
ンサ１の外径寸法および外形形状に適合した円筒状の収
納空間を有する外装枠２に収納されるようになってい
る。

【００１５】この外装枠２は、実装時に半田熱等にされ
されることから、耐熱性に優れ、高い電気絶縁性を有す
る材質を用いることが望まれ、これらの特性を有するエ
ポキシ、フェノール、ポリイミド、ポリフェニレンエー
テル（ＰＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰ
Ｓ）等の熱硬化性または熱可塑性の耐熱性合成樹脂、セ
ラミック材等を用いることが好ましい。

【００１６】そして、この外装枠２の底面には、前記リ
−ド線３が嵌め込み可能とされた適宜な形状を有する溝
部６が、図１に示すように底面両側部に設けられている
いる。

【００１７】なお、外装枠２の収納空間は、本実施例で
は外観形状が円筒状のコンデンサ１を用いているため、
コンデンサ１の外径寸法とほぼ同じ内径寸法の円筒状に
形成されているが、非円筒状のコンデンサ、例えば断面
形状が楕円状に形成されたコンデンサを用いる場合は、
その形状に適合した楕円筒状の収納空間を有する外装枠
を用いることになる。

【００１８】また、外装枠２の端面の一方には、前記コ
ンデンサ１の外径より小さな径の開口部５が設けられて
おり前記外装枠２の収納空間に収納されたコンデンサ１
本体のリ−ド線が設けられた端部が、この開口部５が設
けられた外装枠２の内部端面に当接し、リ−ド線３が折
り曲げられることにより外装枠２の内部に固定されるよ
うになっている。

【００１９】以下、図３に基づいて本実施例のチップ形
コンデンサの製造工程を説明すると、予め前記したよう
にして、リ−ド線３が折り曲げられ外装枠２の底面の設
けられた溝部６に配置されることにより、コンデンサ１
が固定、格納されたされた外装枠２において、前記外装
枠２の底面の前記リ−ド線３が引き出された側と反対側
の端部所定位置に、図２に示されるように銅箔９（厚さ
３５ミクロン）の一方の面に錫メッキ８（厚さ０．８ミ
クロン）が施され、その反対側の一面には、エポキシ硬
化剤として例えば４・４’ジアミノジフェニルスルホン
が２６重量部配合された液状のビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂であるエピコート８２８（油化シェルエポキシ
社製商品名）が塗布、乾燥されて指触乾燥状態とされ
た、軟化温度が８０〜１８０℃である半硬化性エポキシ
層であるエポキシ樹脂プリプレグ層１０（厚さ約４０ミ
クロン）が形成された後、所定の大きさに切断された、
接着片７をエポキシ樹脂プリプレグ層１０と前記外装枠
２とが当接するように配置して、位置合わせを実施した
後に、前記接着片７に所定の温度（本実施例では１５０
℃）にヒーター１２より加熱されたシールヘッド１１を
所定時間（本実施例では１０秒間）当接させて、加熱加
圧し、仮接着させる。

【００２０】前記接着片７を仮固定するための前記シー
ルヘッド１１の温度、圧力、当接時間等の条件は、前記
エポキシ樹脂プリプレグ層１０の軟化温度や厚み等によ
り適宜選択されればよく、前記接着片７が仮固定できる
条件であれば良いが、この温度が低すぎると十分な仮接
着を行うために必要とされる当接時間が長くなり、この
温度が高すぎると、前記外装ケース２が変形してしまう
恐れがあることから、好ましくは１５０〜２５０℃の範
囲とすれば良く、また、その当接圧力としては、これが
小さいと熱の伝達および前記エポキシ樹脂プリプレグ層
１０と前記外装枠２との十分な接着強度が得ることが出
来ず、またこの当接圧力が大き過ぎると、前記半硬化エ
ポキシ樹脂が加熱により軟化して、接着面よりはみ出す
ばかりか、前記外装枠２が変形する恐れがあることか
ら、使用する接着剤である半硬化エポキシ樹脂の厚みや
流動性、前記接着温度等などから適宜選択されれば良い
が、好ましいくは２〜１０Ｋｇｆ／ｃｍ²の範囲とすれ
ば良く、またその当接時間としては、この時間が長すぎ
ると生産性が低下してしまうし、この時間が短すぎる
と、十分な熱の伝達が成されず、良好な接着がなされな
くなることから、使用する接着剤である半硬化エポキシ
樹脂の厚みや流動性、前記接着温度等などから適宜選択
されれば良いが、好ましくは数秒〜数十秒、より好まし
くは３〜２０秒の範囲とすることが好ましい。

【００２１】このようにして、前記接着片７が仮接着さ
れた外装枠２は、その後、本実施例では加熱処理（アフ
ターキュア）が１５０℃で３０分間実施されて、完全な
硬化が実施されるが、これら加熱処理の処理条件として
は、この温度が高すぎると外装枠２やコンデンサに変形
や熱劣化を生じたり、前記エポキシ樹脂プリプレグ層１
０が再度軟化して接着位置にずれを生じる恐れがあり、
また、この温度が低すぎると、完全硬化に要する時間が
長くなり、生産性が低下してしまうことから、加熱処理
条件としては、使用する接着剤であるエポキシ樹脂プリ
プレグ層１０の特性や、厚み、硬化剤の種別や量等によ
り適宜選択すれば良いが、好ましくは１００〜２５０℃
の範囲において１分〜２時間、よりより好ましくは１５
０〜２２０℃の範囲において２〜３０分とすれば良い。

【００２２】このようにして得られたものを、従来の方
法である液状のエポキシ樹脂によって本実施例の接着片
７と同様の大きさの金属片を、同一の位置に接着した場
合における位置精度を測定した結果を図４に示す。

【００２３】図４に示されるように、従来の方法による
位置ズレの大きさが１.２〜１.３ｍｍ程度であったのに
対し、本実施例のようにすることにより、その位置ズレ
の大きさが０.１〜０.２ｍｍ程度となり、接着による接
着片７の位置精度が著しく高くなっていることが解る。

【００２４】また、前記本実施例１においては、前記半
硬化エポキシ樹脂であるエポキシ樹脂プリプレグ層１０
を、銅箔９の一面に設けているが、本発明はこれに限定
されるものではなく、これら銅箔９とエポキシ樹脂プリ
プレグ層１０を個別に前記外装枠２の所定位置に位置合
わせして設け、熱接着を実施しても本発明の効果を得る
ことができる。

【００２５】また、本実施例１では、前記半硬化エポキ
シ樹脂であるエポキシ樹脂プリプレグ層１０を、液状の
エポキシ樹脂を銅箔９上に塗布し、半硬化させて形成し
ているが、これを予め半硬化状態の重合度を有し、所定
の温度にて熱溶融して熱接着性を有する固形のエポキシ
オリゴマー等、例えば「エピコート１００９」（油化シ
ェルエポキシ社製商品名；軟化点１２５℃）を用い、こ
れを所定の溶剤、例えばトルエン／メチルエチルケトン
（ＭＥＫ）の混合溶剤等に適宜な濃度にて溶解し、これ
に硬化剤を加えて均一化した後、これを前記銅箔９の一
面に塗布、乾燥させて前記した半硬化エポキシ樹脂であ
るエポキシ樹脂プリプレグ層１０を形成しても良い。

【００２６】このようにすることは、安定した軟化点を
有するエポキシ樹脂プリプレグ層１０を形成することが
できることから、好ましい。

【００２７】また、本実施例１では、前記したように、
銅箔９の一面に錫メッキ層８を設けており、これら錫メ
ッキ層８は本実施例では実装時の半田付けにおいて、半
田との濡れ性を高めるために用いているが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、これらメッキ層をその他
の半田付け性の良い金属、例えば金等としても良く、こ
れらはコスト等の面から適宜選択すれば良く、また前記
銅箔９に代えて、その他半田付け可能な金属単体の箔等
を用いても良い。

【００２８】（実施例２）図５は、本実施例２に用い
た、接着片７’の構成を示すものであり、図６は本実施
例２の接着部の状況を示す断面模式図である。

【００２９】本実施例２においては、前記実施例１にお
けるエポキシ樹脂プリプレグ層１０が異なる以外は、前
記実施例１とほぼ同様とされている。

【００３０】本実施例２では、前記実施例１にて使用さ
れた液状のエポキシ樹脂であるエピコート８２８に、こ
のエポキシ樹脂を半硬化させるのに必要なエポキシ硬化
促進剤ペンジルジメチルアミンが１．５重量部配合され
ているとともに、前記エポキシ樹脂を完全硬化させるの
に必要とされる実施例１と同様のエポキシ硬化剤が内在
された５〜１０ミクロンのマイクロカプセル１３が配合
され、これらマイクロカプセルは、熱接着時の圧力によ
り、破裂して、内在する硬化剤がマイクロカプセルの外
部に流出し、エポキシ樹脂と混合するようになってい
る。

【００３１】また、本実施例２に用いた前記外装枠２
は、その接着部が図６に示されるように凹凸部１４が形
成されており、この凹凸部１４の凸部によって、前記マ
イクロカプセルが破裂され易くするとともに、エポキシ
接着剤がこの凹部に入り込んで接着強度が向上するよう
になっている。

【００３２】本実施例２のようにすれば、エポキシ樹脂
に配合される硬化剤を半硬化させるのに必要な硬化剤
と、完全硬化に必要な硬化剤をマイクロカプセル１３に
格納することで、半硬化を実施する際に、硬化が進み過
ぎて、前記エポキシ樹脂プリプレグ１０の軟化温度が上
昇してしまい、良好な接着が得られなくなることを防止
でき、安定した半硬化エポキシ樹脂であるエポキシ樹脂
プリプレグ層１０を形成できるようになるばかりか、得
られたエポキシ樹脂プリプレグ層１０と硬化剤とは、マ
イクロカプセル１３にて隔てられていることから、この
マイクロカプセル１３が接着時の加圧により破壊されな
い限り、エポキシ樹脂の硬化が進行しないことから、こ
れら半硬化エポキシ樹脂の可使期間（ポットライフ）を
長くすることができるとともに、保存における冷却等の
必要等がなく、切断時等の作業性を向上させることがで
きるようになる。

【００３３】また、本実施例２では液状のエポキシ樹脂
を用いいているが、これらマイクロカプセルを前記した
エポキシオリゴマー中に配合して用いても良い。

【００３４】以上、図面を用いて本発明を説明してきた
が、本発明はこれら各実施例に限定されるものではな
く、本発明の主旨を逸脱しない範囲における変更や追加
があっても、本発明に含まれることは言うまでもない。

【００３５】また、前記各実施例においては、熱接着性
を有する硬化性樹脂としてエポキシ樹脂の半硬化樹脂を
用いているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えばその他の硬化性樹脂、不飽和ポリエステルや
フェノール樹脂等の単体もしくはその混合物、更には、
これら硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合物等が例示さ
れる。

【００３６】また、前記不飽和ポリエステル等におい
て、本発明の熱接着性を有する硬化性樹脂としては、不
飽和基としてアリル基を有するジアリルテレフタレート
樹脂等が例示され、これらジアリルテレフタレート樹脂
は硬化前においては固形のものが多く、その軟化点は約
１２０℃程度であり、前記した固形のエポキシ接着剤同
様に、所定の溶剤にこれらジアリルテレフタレート樹脂
を溶解し、硬化剤である過酸化物を所定量配合、均一化
して前記銅箔９の一面に塗布、乾燥させて形成し、前記
実施例１と同様に仮接着した後に、アフターキュアを実
施して過酸化物による硬化を完全なものとして使用する
ことができる。

【００３７】また、前記アフターキュアを実施する場合
において、これら過酸化物の分解を加熱により促進する
のみではなく、これら過酸化物の分解を所定の光、例え
ば紫外線等により促進する光反応開始剤等を、前記過酸
化物とともに配合しておき、アフターキュアを実施する
際に紫外線等を照射して、硬化を促進させるようにして
も良く、このようにすることにより、アフターキュアの
温度をより低温にて、しかも短時間にて実施することが
でき、生産性を向上させることができるばかりか、前記
外装枠２の熱劣化等を低減することができるようになる
ことから好ましい。

【００３８】また、本実施例においては、前記外装枠２
にコンデンサ１を格納した後に接着片７を設けている
が、本発明はこれに限定されるものではなく、コンデン
サ１を接着片７を接着した後に、格納しても良く、この
ようにすることは、コンデンサ１の熱劣化を防止するこ
とができることから好ましい。

【００３９】

【発明の効果】本発明は次の効果を奏する。

【００４０】（ａ）請求項１の発明によれば、前記熱接
着性を有する硬化性樹脂は、室温状態では流動性や粘着
性が殆どなく、熱接着時に適宜な流動性と粘着性を有す
るようになるため、位置合わせ等の作業において、位置
修正等の作業がし易いばかりか、接着時や接着後に接着
された金属層の位置にずれを生じることもない。

【００４１】（ｂ）請求項２の発明によれば、前記外装
枠と硬化性樹脂が設けられた金属との位置合わせのみを
実施して接着を行うことができ、位置合わせの精度を著
しく高めることができるばかりか、前記硬化性樹脂の接
着面以外の部分へのはみ出しを殆ど無くすことができ
る。

【００４２】（ｃ）請求項３の発明によれば、実装時の
半田熱においても、接着した前記金属および外装ケース
との接着強度が十分に保たれる。

【００４３】（ｄ）請求項４の発明によれば、マイクロ
カプセルにより硬化剤と硬化性樹脂とが隔絶されている
ことから、保存時に硬化が進行することがないので、硬
化性樹脂の可使期間を非常に長いものとすることができ
るばかりか、熱接着を同一条件により安定して実施する
こともできるようになり、生産性を高めることができ
る。

【００４４】（ｅ）請求項５の発明によれば、所定の光
にさらされなければ保存時に硬化が進行することがない
ので、硬化性樹脂の可使期間を非常に長いものとするこ
とができるばかりか、熱接着を同一条件により安定して
実施することもできるようになり、生産性を高めること
ができる。

【００４５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるチップ形コンデンサ
を外装枠の底面方向から示した斜視図である。

【図２】本発明の実施例１に用いた接着片の構成を示す
側面図である。

【図３】本発明の実施例１におけるチップ形コンデンサ
の製造過程を示す模式図である。

【図４】本実施例１と従来例との接着片の位置ズレの測
定結果を示す表である。

【図５】本発明の実施例２に用いた接着片の構成を示す
側面図である。

【図６】本発明の実施例２における接着部の構成を示す
断面図である。

【図７】従来のチップ形コンデンサをプリント基板に搭
載した状態を示す側面図である。

【符号の説明】

ｌコンデンサ２外装枠３リード線４封口体５開口部６溝部７接着片７’ 接着片８錫メッキ層９銅箔１０エポキシ樹脂プリプレグ層１０’ エポキシ樹脂プリプレグ層１１シールヘッド１２ヒーター１３マイクロカプセル１４凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01G 2/06 H01G 9/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】コンデンサの外径寸法に適合した収納空
間を有する外装枠にコンデンサを収納し、コンデンサの
同一端面より導出したリード線が外装枠の開口端面およ
び底面部に沿って折曲され、前記リード線と当接しない
底面および端面の一部に半田付け可能な金属層が設けら
れているチップ型コンデンサにおいて、前記金属層が、
熱接着性を有する硬化性樹脂により熱接着されて設けら
れていることを特徴とするチップ形コンデンサ。
【請求項２】前記熱接着性を有する硬化性樹脂が、半
田付け可能な金属の一方面に設けられている請求項１に
記載のチップ形コンデンサ。
【請求項３】前記熱接着性を有する硬化性樹脂が、指
触乾燥状態のエポキシ樹脂プリプレグである請求項１ま
たは２に記載のチップ形コンデンサ。
【請求項４】前記熱接着性を有する硬化性樹脂が、硬
化剤が内在されたマイクロカプセルを含有する硬化性樹
脂であって、前記マイクロカプセルが熱接着における加
圧により破壊されるようになっている請求項１または２
に記載のチップ形コンデンサ。
【請求項５】前記熱接着性を有する硬化性樹脂が、光
硬化性を有し、熱接着後に光を照射することにより硬化
するようになっている請求項１または２に記載のチップ
形コンデンサ。