JP3479570B2 - パッケージ型固体電解コンデンサの構造 - Google Patents

パッケージ型固体電解コンデンサの構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タンタル固体電解コン
デンサ又はアルミ固体電解コンデンサ等の固体電解コン
デンサのうち、そのコンデンサ素子の部分を合成樹脂に
てパッケージして成るパッケージ型固体電解コンデンサ
の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、この固体電解コンデンサにおけ
るコンデンサ素子は、陽極となるタンタル粉末等の金属
粉末を多孔質のチップ状に固め焼結し、この金属粉末の
表面に誘電膜を形成し、更に、この誘電膜の表面に、固
体電解質膜を形成したのち、この固体電解質膜の表面に
陰極側電極膜を形成したものであって、耐衝撃性及び耐
湿度性等が低いものである。
【0003】そこで、従来は、例えば、特開昭60−2
20922号公報等に記載されているように、コンデン
サ素子を、左右一対の金属板製リード端子の間に配設
し、そのチップ片から突出した陽極棒を、一方のリード
端子に対して固着する一方、他方のリード端子をコンデ
ンサ素子における陰極側電極膜に接続し、これらの全体
を、合成樹脂製のモールド部にて、前記両リード端子が
当該モールド部から突出するようにパッケージすること
によって、前記コンデンサ素子を、モールド部に保護す
る一方、前記両リード端子を、モールド部の下面側に折
り曲げることによって、この両リード端子を、プリント
基板等に対して半田付けすると言う構成にしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来にお
けるパッケージ型固体電解コンデンサは、コンデンサ素
子におけるチップ片から陽極棒を突出し、この陽極棒に
対して一方のリード端子を接続することに加えて、コン
デンサ素子における陰極側電極膜に他方のリード端子を
接続するものであって、その全体の長さ寸法には、コン
デンサ素子の長さ寸法に、陽極棒の長さ、一方のリード
端子の長さ及び他方のリード長さの各々が加算されるこ
とになって、この全体の長さ寸法に対してコンデンサ素
子の長さ寸法が占める割合が小さくなるから、全体の体
積に対するコンデンサ素子の体積の割合、つまり、コン
デンサ素子の体積効率が低くて、固体電解コンデンサの
大型化を招来するのであり、しかも、この大型化に加え
て、二本の金属板製リード端子を使用するので、重量も
増大すると言う問題があった。
【0005】その上、前記した従来におけるパッケージ
型固体電解コンデンサでは、コンデンサ素子の部分をパ
ッケージするモールド部を合成樹脂にて、コンデンサ素
子を包んだ状態で成形するときにおいて、コンデンサ素
子に大きいストレスが作用することにより、漏れ電流
(LC)が増大したり、ショートによる不良が発生した
りすることが多発し、不良品の発生率が高いことに加え
て、モールド部のコンデンサ素子を包んだ状態での成形
工程、コンデンサ素子に対する両リード端子の接続工
程、及び両リード端子の曲げ加工工程等の複雑な製造工
程を必要とするから、前記不良品の発生率が高いことと
相俟って、製造コストが可成り嵩むと言う問題もあっ
た。
【0006】本発明は、これらの問題を解消できるよう
にしたパッケージ型固体電解コンデンサの構造を提供す
ることを技術的課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、「金属粉末を多孔質に固めたチップ片
を有するコンデンサ素子と、絶縁材料製のパッケージ本
体と、このパッケージ本体の上面に固着した絶縁材料製
の蓋体から成り、前記コンデンサ素子におけるチップ片
の少なくとも一端面に陽極側電極膜を少なくとも他端面
に陰極側電極膜を形成し、このコンデンサ素子を、前記
パッケージ本体の上面に設けた凹所内に、当該コンデン
サ素子の両端面における陽極側電極膜及び陰極側電極膜
の各々を凹所内の両端部に形成した内部電極に電気的に
接続して装着する一方、前記パッケージ本体における外
表面に、前記両内部電極のうち一方の内部電極に電気的
に導通する陽極側接続用端子電極と、他方の内部電極に
電気的に導通する陰極側接続用端子電極とを形成す
る。」と言う構成にした。
【0008】
【作 用】このように構成することにより、固体電解
コンデンサを、そのパッケージ本体の外表面に形成した
陽極側接続用端子電極と陰極側接続用端子電極とによっ
て、プリント基板等に対して半田付けすることができる
ものでありながら、そのコンデンサ素子を、前記パッケ
ージ本体とその上面に固着した蓋体とによって、完全に
パッケージすることができるのである。
【0009】また、コンデンサ素子を、パッケージ本体
の上面に固着した蓋板にてパッケージすることに代え
て、「請求項2」に記載したように、パッケージ本体内
に充填した絶縁性合成樹脂にてパッケージするようにし
ても良いのである。
【0010】
【発明の効果】従って、本発明によると、従来の固体電
解コンデンサにおいて使用した陽極棒及びリード端子を
省略して、パッケージ本体における全体の長さに対して
コンデンサ素子の長さが占める割合を大きくでき、換言
すると、コンデンサ素子の体積効率が大きくできるか
ら、固体電解コンデンサを大幅に小型化できると共に、
軽量化できる効果を有する。
【0011】しかも、本発明によると、従来のようにコ
ンデンサ素子を包んだ状態でモールド部を成形すること
を必要としないので、コンデンサ素子に大きなストレス
がかからず、不良品の発生率を大幅に低減できると共
に、従来のようにコンデンサ素子に対する両リード端子
の接続工程、及び両リード端子の曲げ加工工程を必要と
せず、製造工程が簡単であるから、前記不良品の発生率
を低減できることと相俟って、製造コストを著しく低減
できる効果をも有する。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図1〜図4の図面
について説明する。この図において符号1は、合成樹脂
等のような絶縁材料にて長方形の立方体に構成されたパ
ッケージ本体を示し、このパッケージ本体1の上面に
は、凹所2が凹み形成され、この凹所2における左右両
端部の内面には、内部電極3,4が形成されている。
【0013】また、前記パッケージ本体1の一端部にお
ける外表面には、前記両内部電極3,4のうち一方の内
部電極3に対してスルーホール内の導体6等を介して電
気的に導通する陽極側接続用端子電極5が、当該陽極側
接続用端子電極5がパッケージ1の下面からその一端面
にわたって延びるように形成され、更にまた、前記パッ
ケージ本体1の他端部における外表面には、前記両内部
電極3,4のうち他方の内部電極4に対してスルーホー
ル内の導体8等を介して電気的に導通する陰極側接続用
端子電極7が、当該陰極側接続用端子電極7がパッケー
ジ1の下面からその他端面にわたって延びるように形成
されている。
【0014】なお、前記両内部電極3,4及び両接続用
端子電極5,7は、合成樹脂にて成形したパッケージ本
体1に対して導電性ペーストを塗着したのち乾燥するこ
とによって形成され、また、この両内部電極3,4と両
接続用端子電極5,7とを電気的に接続する導体6,8
は、前記パッケージ本体1の成形に際してこれに穿設し
たスルーホール内に導電性ペーストを充填することによ
って形成される。
【0015】また、前記両内部電極及び両接続用端子電
極を、図10及び図11に示す第3及び第4の実施例の
ように、金属板製にてL字状にした両内部電極3′,
4′,3″,4″及び両接続用端子電極5′,7′,
5″,7″にして、これらの相互間を金属製の導体
6′,8′,6″,8″にて一体的に、又は溶接にて連
結したものに構成して、これを、前記パッケージ本体1
を、合成樹脂にて成形するときにおいて、当該パッケー
ジ本体1内に埋設するようにしても良いのである。な
お、この場合において、前記接続用端子電極5′,
7′,5″,7″は、半田接合性に優れた金属板製にす
るか、或いは、金属板の表面に、半田接合性を高めるた
めに錫等の金属メッキを施す。
【0016】符号9は、コンデンサ素子を示し、このコ
ンデンサ素子9は、金属粉末を多孔質に固め焼結したチ
ップ片9aの少なくとも一端面に陽極側電極膜9bを、
少なくとも他端面に陰極側電極膜9cを各々形成したも
のに構成されている。そして、前記コンデンサ素子9
を、前記パッケージ本体1における凹所2内に装填し、
当該コンデンサ素子9における陽極側電極膜9bを一方
の内部電極3に、陰極側電極膜9cを他方の内部電極4
に各々導電性接着剤10,11にて電気的に接続して固
着する一方、前記パッケージ本体1の上面に、合成樹脂
等の絶縁材料製の蓋体12を、絶縁性接着剤13にて、
前記凹所2内を密閉するように固着する。
【0017】このように構成したことにより、固体電解
コンデンサを、そのパッケージ本体1の外表面に形成し
た陽極側接続用端子電極5と陰極側接続用端子電極7と
によって、プリント基板等に対して半田付けすることが
できる一方、コンデンサ素子9を、前記パッケージ本体
1とその上面に固着した蓋体12とによって、完全にパ
ッケージすることができるのである。
【0018】なお、前記パッケージ本体1における両内
部電極3,4、陽極側接続用端子電極5及び陰極側接続
用端子電極7は、以下に述べるようなメッキ方法によっ
ても形成することができる。すなわち、パッケージ本体
1を、液晶ポリマー(LCP)等のような金属のメッキ
が可能なメッキグレード合成樹脂製にして、その全表面
のうち前記両内部電極3,4、陽極側接続用端子電極5
及び陰極側接続用端子電極7を形成しない領域に、予
め、金属メッキが付着しない処理を施すると共に、スル
ーホールを穿設したのち、全体に対して、金属のメッキ
を施すことによって形成するか、或いは、パッケージ本
体1を、メッキグレード合成樹脂製にすると共に、これ
にスルーホールを穿設し、このパッケージ本体1の全体
に対して金属メッキを施したのち、この金属メッキ層の
うち前記両内部電極3,4、陽極側接続用端子電極5及
び陰極側接続用端子電極7以外の部分におけるメッキ層
を、フォトエッチング又はレーザトリミング等によって
形成するのである。
【0019】また、前記のように、チップ片9aにおけ
る少なくとも一端面に陽極側電極膜9bを、少なくとも
他端面に陰極側電極膜9cを各々形成して成るコンデン
サ素子の製造に際しては、以下に述べるように、本発明
者が先の特許出願〔特願平5−38166号(特開平6
−252008号)、特願平5−38167号(特開平
6−252009号)、特願平5−38168号(特開
平6−252010号)〕)によって提案した方法を採
用する。
【0020】すなわち、図5及び図6に示すように、タ
ンタル等の金属粉末を多孔質に固め焼結したチップ片9
aにおける一端面9a′に、合成樹脂を浸透するか、金
属粉末を隙間なくに固めるか、或いは、金属片を固着
することによって、適宜長さLの非多孔質部Aを設け、
このチップ片9aを、りん酸水溶液等の化成液に浸漬し
た状態で陽極酸化を行うことによって、前記チップ片9
aにおける各金属粉末のうち前記非多孔質部Aの部分以
外の金属粉末の表面に五酸化タンタル等の誘電体膜を形
成し、次いで、前記チップ片9aを、硝酸マンガン水溶
液に浸漬したのち引き揚げて焼成することを複数回にわ
たって繰り返すことによって、前記五酸化タンタル等の
誘電体膜の表面に、二酸化マンガン等の固体電解質層を
形成する
【0021】次いで、図7及び図8に示すように、前記
チップ片9aにおける一端面9a′に対して、前記非多
孔質部Aにおける金属粉末を当該一端面9a′に露出す
ると言う表面加工を施したのち、この一端面9a′に、
陽極側電極膜9bを形成する一方、前記チップ片9aに
おける外表面のうち前記非多孔質部Aを除く部分に対し
て、グラファイト層及び銀又はニッケル等の金属層を含
む陰極側電極膜9cを形成するのである(この場合にお
いて、陰極側電極膜9cの方を先に形成し、陽極側電極
膜9bの方を後に形成するようにしても良い)。
【0022】これにより、コンデンサ素子9を、そのチ
ップ片9aにおける少なくとも一端面に陽極側電極膜9
bを、少なくとも他端面に陰極側電極膜9cを各々形成
した形態にして製造することができるのである。更にま
た、前記実施例は、パッケージ本体1における凹所2内
における両内部電極3,4と、パッケージ本体1におけ
る外表面における陽極側接続用端子電極5及び陰極側接
続用端子電極7との間を、スルーホール内の導体6,8
を介して電気的に接続するように構成した場合を示した
が、本発明は、これに限らず、パッケージ本体1におけ
る凹所2内における両内部電極3,4と、パッケージ本
体1における外表面における陽極側接続用端子電極5及
び陰極側接続用端子電極7との間を、パッケージ本体1
の上面から側面にわたって延びるように形成した電極膜
を介して電気的に接続するように構成しても良いことは
言うまでもない。
【0023】また、第2の実施例においては、前記実施
例のように、パッケージ本体1の上面に蓋板12を固着
することに代えて、図9に示すように、パッケージ本体
1の内部に、前記コンデンサ素子9を装填したのち、エ
ポキシ樹脂等の絶縁性合成樹脂14を流し込むことによ
って充填するようにしても良いのである。このように、
パッケージ本体1の内部に、前記コンデンサ素子9を装
填したのち、エポキシ樹脂等の絶縁性合成樹脂14を流
し込みにて充填することによっても、コンデンサ素子9
を、これに大きなストレスを掛けることなく、完全にパ
ッケージすることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における第1の実施例による固体電解コ
ンデンサの縦断正面図である。
【図2】図1のII−II視平断面図である。
【図3】図1のIII −III 視断面図である。
【図4】本発明における第1の実施例による固体電解コ
ンデンサの分解した状態を示す斜視図である。
【図5】本発明に使用するコンデンサ素子におけるチッ
プ片を示す斜視図である。
【図6】図5のVI−VI視断面図である。
【図7】本発明におけるコンデンサ素子の斜視図であ
る。
【図8】図7のVIII−VIII視断面図である。
【図9】本発明における第2の実施例を示す縦断正面図
である。
【図10】本発明における第3の実施例を示す斜視図で
ある。
【図11】本発明における第4の実施例を示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
1 パッケージ本体 2 凹所 3,4,3′,4′,3″,4″ 内部電極 5,5′,5″ 陽極側接続用端子電
極 7,7′,7″ 陰極側接続用端子電
極 6,8 導体 9 コンデンサ素子 9a チップ片 9b 陽極側電極膜 9c 陰極側電極膜 10,11 導電性接着剤 12 蓋体 13 絶縁性接着剤 14 絶縁性合成樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 9/08 H01G 9/012 H01G 2/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属粉末を多孔質に固めたチップ片を有す
    るコンデンサ素子と、絶縁材料製のパッケージ本体と、
    このパッケージ本体の上面に固着した絶縁材料製の蓋体
    から成り、前記コンデンサ素子におけるチップ片の少な
    くとも一端面に陽極側電極膜を少なくとも他端面に陰極
    側電極膜を形成し、このコンデンサ素子を、前記パッケ
    ージ本体の上面に設けた凹所内に、当該コンデンサ素子
    の両端面における陽極側電極膜及び陰極側電極膜の各々
    を凹所内の両端部に形成した内部電極に電気的に接続し
    て装着する一方、前記パッケージ本体における外表面
    に、前記両内部電極のうち一方の内部電極に電気的に導
    通する陽極側接続用端子電極と、他方の内部電極に電気
    的に導通する陰極側接続用端子電極とを形成したことを
    特徴とするパッケージ型固体電解コンデンサの構造。
  2. 【請求項2】金属粉末を多孔質に固めたチップ片を有す
    るコンデンサ素子と、絶縁材料製のパッケージ本体とか
    ら成り、前記コンデンサ素子におけるチップ片の少なく
    とも一端面に陽極側電極膜を少なくとも他端面に陰極側
    電極膜を形成し、このコンデンサ素子を、前記パッケー
    ジ本体の上面に設けた凹所内に、当該コンデンサ素子の
    両端面における陽極側電極膜及び陰極側電極膜の各々を
    凹所内の両端部に形成した内部電極に電気的に接続して
    装着する一方、前記パッケージ本体における外表面に、
    前記両内部電極のうち一方の内部電極に電気的に導通す
    る陽極側接続用端子電極と、他方の内部電極に電気的に
    導通する陰極側接続用端子電極とを形成し、更に、パッ
    ケージ本体内に絶縁性合成樹脂を充填したことを特徴と
    するパッケージ型固体電解コンデンサの構造。
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