JP4392960B2

JP4392960B2 - Method for manufacturing tantalum electrolytic capacitor

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Publication number: JP4392960B2
Application number: JP2000175004A
Authority: JP
Inventors: 正俊溝端
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2000-06-12
Filing date: 2000-06-12
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2020-06-12
Also published as: JP2001358041A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数のタンタル電解コンデンサを同一工程にて製造する製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のタンタル電解コンデンサとして、例えば特開平８ー１４８３８６号公報には、図１０に示されるような構造のものが開示されている。
【０００３】
図１０に示される構造では、絶縁性の基板２１の裏面に外部電極２２、２３が形成され、絶縁基板２１のスルーホール内の導電部材２４を介して上面側の電極２２ａ、２３ａに接続されるように、コンデンサ素子１の外周部が基板２１の低い部分２１ｂに固着され、コンデンサ素子１の陽極リード１１は絶縁基板２１の段差により高くされた部分２１ａの表面の電極２３ａに接続されることにより形成されている。そして、その上面側がケース２５により被覆される構造になっている。
【０００４】
この図１０に示される構造では、パッケージの占める部分は非常に小さく減らすことができ、外形寸法に対するコンデンサ素子の割合を大きくすることができるが、絶縁基板の両面に電極用の導電膜を形成しなければならないと共に、基板にスルーホールを設けて導電部材により上下の導電膜を連結する作業が必要となり、基板の作製費用が高価になるという問題がある。とくに、陽極リードがコンデンサ素子の中心部に位置するため、その部分の絶縁性基板を厚くして段差部分を形成する必要があり、しかもその内部にスルーホールを形成しなければならないため、基板の作製費用が非常に高価になるという問題がある。
【０００５】
このような従来のタンタル電解コンデンサの問題を解決するべく、図１１に示す先行例のように、リードフレームのような金属薄板の上にタンタル電解コンデンサ素子を搭載して製造することが考えられる。図１１において、リードフレームの状態で第１リード２，第２リード３を用意し、第１リード２上にタンタル電解コンデンサ素子１を載置し、第２リード３上に金属ワイヤ４を設け、コンデンサ素子１の陽極リード１１と金属ワイヤ４とを電気的に接続する。最後に、絶縁性樹脂５でパッケージして、タンタル電解コンデンサを形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１１の先行例のタンタル電解コンデンサは、リードフレームで形成されるリード上にタンタル電解コンデンサ素子を載置して構成されるから、コンデンサ素子の体積効率が高く、より容量の大きいコンデンサを実現することができる。また、従来の図１０のように段差部分を有する基板を必要としないから、製作費用も抑えることができる。
【０００７】
しかし、第１リード２にコンデンサ素子１を載置する際に、コンデンサ素子１の外周を導電性接着剤により第１リード２に接着するが、その工程において接着剤が硬化する前に、図１１に例示されるように、タンタル電解コンデンサ素子１の陽極リード１１側の外周部、即ち陰極が第１リード２および第２リード３の間に落ち込み、タンタル電解コンデンサチップの下面に、陰極が露出し易いという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、リードフレーム上に直接コンデンサ素子をマウントして、簡単且つ確実に製造することができるタンタル電解コンデンサの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１のタンタル電解コンデンサの製造方法は、
（ａ）タンタル粉末の焼結体の一側面から該焼結体内に一端部が埋め込まれて形成された陽極リードおよび前記焼結体の外周壁に形成された陰極を有するタンタル電解コンデンサ素子１を用意する工程、
（ｂ）シート又はテープ１６上に、板状の第１リード２、台座部および板状の第２リード３をこの順序でそれぞれ所定の間隙部分を介して相対向するように形成する工程、
（ｃ）前記第１リード２上から前記台座部上に架けて、前記タンタル電解コンデンサ素子１の外周壁１２の一面を搭載する工程、
（ｄ）前記第２リード３上に金属ワイヤ４の一端部をボンディングする工程、
（ｅ）該金属ワイヤ４の他端部と前記コンデンサ素子の陽極リード１１を電気的に接続する工程、および、
（ｆ）前記第１リード２、前記台座部および前記第２リード３上のコンデンサ素子部を絶縁性樹脂５により被覆する工程、
を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項１のタンタル電解コンデンサの製造方法によれば、板状の第１リード２と第２リード３との間に台座部が形成され、そして、第１リード２上から台座部上に架けて、タンタル電解コンデンサ素子１の外周壁１２の一面を搭載するから、タンタル電解コンデンサ素子１の陰極１２が第１リード２と第２リード３との間に落ち込むことが確実に防止され、タンタル電解コンデンサチップの下面に陰極が露出することが無くなる。
【００１１】
また、リードフレーム上に直接タンタル電解コンデンサ素子１をマウントし、その上面に絶縁性樹脂５をコーティングすることにより製造することができるため、タンタル電解コンデンサ素子１とパッケージとの間隙は、下面側では殆どなく、上面側も非常に小さい寸法で製造することができる。その結果、非常に外形寸法の小さいパッケージ内に大きなコンデンサ素子を内蔵することができ、容量値を大きくしたり、粉末の粒径を大きくすることによりリーク電流を減らすなどの電気的特性を向上させることができる。
【００１２】
請求項２のタンタル電解コンデンサの製造方法は、
（ａ）タンタル粉末の焼結体の一側面から該焼結体内に一端部が埋め込まれて形成された陽極リードおよび前記焼結体の外周壁に形成された陰極を有するタンタル電解コンデンサ素子１を用意する工程、
（ｂ）板状の第１リード２、板状の台座部１４および板状の第２リード３がこの順序でそれぞれ所定の間隙部分を介して相対向するようにリードフレームを形成する工程、
（ｃ）前記リードフレームの裏面に前記第１リード、前記台座部及び前記第２リード間の間隙部分を閉塞するようにシート又はテープ１６を貼着する工程、
（ｄ）前記第１リード２上から前記台座部１４上に架けて、前記タンタル電解コンデンサ素子１の外周壁１２の一面を搭載する工程、
（ｅ）前記第２リード３上に金属ワイヤ４の一端部をボンディングする工程、
（ｆ）該金属ワイヤ４の他端部と前記コンデンサ素子の陽極リード１１を電気的に接続する工程、および、
（ｇ）前記第１リード２、前記台座部１４および前記第２リード３上のコンデンサ素子部を絶縁性樹脂５により被覆する工程、
を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項２のタンタル電解コンデンサの製造方法によれば、請求項１と同様の効果を奏するほか、台座部１４は、同じリードフレームから、板状の第１リード２および第２リード３とともに、エッチングや打ち抜きなどのパターニングにて形成されるから、工程を増やすことなく、また新たな材料を使用することなく、製造することができる。
【００１４】
請求項３のタンタル電解コンデンサの製造方法は、
（ａ）タンタル粉末の焼結体の一側面から該焼結体内に一端部が埋め込まれて形成された陽極リードおよび前記焼結体の外周壁に形成された陰極を有するタンタル電解コンデンサ素子１を用意する工程、
（ｂ）板状の第１リード２および板状の第２リード３が所定の間隙部分を介して相対向するようにリードフレームを形成する工程、
（ｃ）前記リードフレームの裏面に前記第１リード及び前記第２リード間の間隙部分を閉塞するようにシート又はテープ１６を貼着する工程、
（ｄ）前記間隙部分のシート又はテープ１６上に、絶縁性樹脂を塗布し硬化させて、前記第１リード２の厚さと同程度の厚さの台座部１５を形成する工程、
（ｅ）前記第１リード２上から前記台座部１５上に架けて、前記タンタル電解コンデンサ素子１の外周壁１２の一面を搭載する工程、
（ｆ）前記第２リード３上に金属ワイヤ４の一端部をボンディングする工程、
（ｇ）該金属ワイヤ４の他端部と前記コンデンサ素子の陽極リード１１を電気的に接続する工程、および、
（ｈ）前記第１リード２、前記台座部１５および前記第２リード３上のコンデンサ素子部を絶縁性樹脂５により被覆する工程、
を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項３のタンタル電解コンデンサの製造方法によれば、請求項１と同様の効果を奏するほか、台座部１５は、第１リード２と第２リード３との間の間隙部分のシート又はテープ１６上に、絶縁性樹脂を塗布し硬化させて、第１リード２の厚さと同程度の厚さに形成するから、絶縁性樹脂の塗布・硬化のための工程が増えるけれども、新たな材料を使用することなく、製造することができる。
【００１６】
又、台座部１５は絶縁性樹脂で形成されているから、第１リード及び第２リード間の絶縁性能が低下することもなく、より小型化の要請に対応することができる。又、台座部１５と同じ絶縁性樹脂で全体をパッケージングして一体化されるから、外観上も第１，第２リード端子のみが露出するだけで、スマートな仕上がりとなる。
【００１７】
請求項４のタンタル電解コンデンサの製造方法は、請求項１〜３のタンタル電解コンデンサの製造方法において、前記金属ワイヤ４が、タンタル電解コンデンサの焼結体が焼損する温度より低く、且つはんだ付けの温度より高い温度で、溶断するヒューズ機能を有する材料で形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項４のタンタル電解コンデンサの製造方法によれば、請求項１〜３と同様の効果を奏するほか、陽極リード１１と第２リード３との間が、所定の温度以上になると溶断するヒューズ機能を有する金属ワイヤを介して接続されるから、誘電体膜の劣化などに基づくショートによるタンタル電解コンデンサの発熱に対しても、自動的に電流を遮断することができ、焼損事故などを防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明によるタンタル電解コンデンサの製造方法について説明をする。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る製造方法によるタンタル電解コンデンサの断面説明図である。この図１において、弁作用金属粉末の焼結体に、その一壁面から陽極リード１１の一端部が埋め込まれており、その焼結体の外周壁に陰極１２が形成されることによりタンタル電解コンデンサ素子（以下、コンデンサ素子、という）１が形成されている。そして、コンデンサ素子１の陰極である外周壁１２が、板状の第１リード２に、電気的に接続されるように導電性接着剤により固定されている。この第１リード２と露出面（裏面側でコンデンサ素子１などが設けられる面と反対側の面）が同一平面をなすように対向して第２リード３が設けられており、陽極リード１１および第２リード３の間に金属ワイヤ４が接続されている。なお、撥水性合成樹脂製リングであるテフロンリング１３は、コンデンサ素子１の金属焼結体に陰電極１２を形成する際に発生する、しみ上がり現象を防止するために設けられているものである。
【００２１】
台座１４は、コンデンサ素子１を第１リード２に載置する際に同時にコンデンサ素子１を支える支持台となるものであり、第１リード２、第２リード３とともに、板状のリードフレームから形成される。したがって、台座１４の厚みは、第１リード２の厚みと同じであり、支持台として好適である。この台座１４により、製造時に、コンデンサ素子１の陰極１２が第１リード２と第２リード３との間に落ち込むことを防止している。
【００２２】
さらに、第１リード２および第２リード３上に設けられるコンデンサ素子１および金属ワイヤ４部分が被覆されるように絶縁性樹脂によるパッケージ５が設けられることにより形成されている。
【００２３】
さて、本発明による第１の実施の形態のタンタル電解コンデンサの製造方法について、順次説明する。
【００２４】
まず、コンデンサ素子１は、従来の素子と同じ構造で、弁作用金属であるタンタル粉末の焼結体が、その一壁面に陽極リード１１が埋め込まれた直方体状に成形され、陽極酸化によりその周囲にＴａ₂Ｏ₅などの酸化皮膜や二酸化マンガン層が形成され、焼結体の外周に二酸化マンガン層、グラファイト層、銀層などが形成されて陰極１２が形成されている。この焼結体の大きさは、たとえば底面積が０．３ｍｍ四方から数ｍｍ四方程度に形成される。たとえば図１に示されるように縦Ａが１．６ｍｍ程度、横および奥行きＢが０．８ｍｍ程度のパッケージにする場合、コンデンサ素子１の焼結体部分の大きさは０．６ｍｍ四方で高さが１．０ｍｍ程度に大きくすることができた。なお、このときの第１リード２および第２リード３の幅Ｃは共に０．４ｍｍ程度で、その間隔Ｄが０．８ｍｍ程度で従来構造と同程度の長さに形成されている。
【００２５】
このコンデンサ素子１の製造は次のように行われる。まず、タンタル粉末を前述の大きさに成形すると共にその一壁面に、たとえば太さが０．２ｍｍφ程度のタンタル線を埋め込んで真空中で焼結することにより、陽極リード１１が一壁面（上面）に埋め込まれた焼結体を形成する。そして、陽極リード１１の付け根部分に、テフロンリング１３を被せ、陽極リード１１の先端部を、たとえばステンレス板で形成した図示しないステンレスバーに数十個程度溶接する。
【００２６】
ついで、ステンレスバーに溶接された分をまとめて、たとえばリン酸水溶液中に浸漬し、陽極リード１１を陽極として陽極酸化をすることにより、タンタル粉末の焼結体の周囲にＴａ₂Ｏ₅からなる酸化物皮膜を形成する（化成処理）。その後、硝酸マンガン水溶液中に浸漬し、二酸化マンガン層（図示せず）を焼結体の内部およびその外周面に形成する工程と前述の酸化皮膜形成工程（再化成処理）を数回繰り返す。この硝酸マンガン水溶液が陽極リード１１にしみ上らないように撥水性を有するテフロンリング１３が設けられている。
【００２７】
さらに、焼結体の外表面にグラファイト層（図示せず）を形成し、さらにその外表面に銀層（図示せず）を形成することにより、その表面が陰極１２とされたコンデンサ素子１が形成される。このように製造されたコンデンサ素子１を、１個づつステンレスバーから切り離し、個別のコンデンサ素子１を得る。
【００２８】
次に、第１リード２、台座１４および第２リード３は、従来のリードフレームを用いたリードと同様に銅を９０％以上含む銅合金または４２合金などからなる０．０５〜０．３ｍｍ程度の厚さの板状体を打ち抜いたり、エッチングにより形成され、各第１リード２、台座１４および第２リード３が相互に対向すると共に連結されたリードフレームの状態で形成されている。すなわち、図２に示されるように、板状体のリードフレーム３０に、第１リード２、台座１４および第２リード３の間隔分の溝３１を打抜きまたはエッチングにより形成することにより形成されている。図２において、Ｐ１、Ｐ２…がそれぞれ１個のコンデンサ分で、図２に示されるように、１枚の板状体のリードフレーム３０で多数個分形成され、絶縁性樹脂製パッケージ５がリードフレーム上に一面に形成された後に、各素子の境界部で切断されることにより各タンタル電解コンデンサが形成される。なお、板状体のリードフレーム３０の端部の溝３２は、切断分離されるタンタル電解コンデンサの端部の切断位置を示しているもので、なくても構わない。
【００２９】
次に、リードフレーム３０の裏面側に粘着性のシート或いはテープ１６を貼着してリードフレーム３０の溝３１を塞ぐ。
【００３０】
次に、この状態のリードフレーム３０に、多数のコンデンサ素子１を所定の位置に搭載する。この搭載時に、図３に示されるように、コンデンサ素子１の焼結体部、即ち陰極部１２が、銀ペーストなどの導電性接着剤が塗布された第１リード２上から台座１４上に架けて載置され、固定される。これにより、コンデンサ素子１が第１リード２と台座１４とにより支持され、図示のような安定した状態を維持する。したがって、陰極部１２が第１リード２，第２リード３の間に落ち込むことが防止され、タンタル電解コンデンサチップの下面に陰極が露出することが無くなる。しかも従来溝として除去していたリードフレームの一部を台座１４として残すように、打ち抜きあるいはエッチングを変更するだけでよいから、新たな負担も発生しない。一方、陽極リード１１は第２リード３と、たとえば３００℃程度で溶断するヒューズ機能を有する金属ワイヤ４により接続される。この状態が、製造工程の中間状態であり、図３に示されている。
【００３１】
図３に示されるように、この金属ワイヤ４は、その一端部が第２リード３上にワイヤボンディングなどによりボンディングされることにより上方に立てられ、その他端部が陽極リード１１と熱圧着により電気的に接続される。これにより、第２リード３から距離のある陽極リード１１と簡単に、しかも確実に電気的接続をすることができる。また、この金属ワイヤ４にヒューズ機能を有するワイヤを用いることにより、焼損事故を防止することができる。すなわち、コンデンサ素子１の焼結体周囲に形成されている誘電体膜に損傷が生じ絶縁性が低下して電流がリークすると、温度が上昇し、さらに過電流になると焼結体が焼損し、事故になりやすいが、その前に金属ワイヤ４が溶断して電流を遮断することができる。この目的から、金属ワイヤ４は、焼結体が焼損する６００℃程度より低く、ハンダ付けなどの温度では溶断しない２６０℃程度以上、例えば約３００℃で溶断する材料が用いられる。
【００３２】
次に、図３に示されるようにコンデンサ素子１が取り付けられた状態で、例えば真空状態の減圧下で表面側にスクリーン印刷などによりペースト状の絶縁性樹脂をコーティングして、コンデンサ素子１および金属ワイヤ４部分を被覆し、熱硬化させることによりパッケージ５を形成する。すなわち、射出成形で形成するのではなく、その量も少なく、単に塗布して加熱するだけで形成される。また、テーピングされたリードフレームの状態で減圧状態にしてコーティングすることにより、狭い空間にもポイドが形成されることなくペースト状の絶縁性樹脂が充填される。なお、リードフレームの裏面側に貼着されている粘着性のシート１６は、塗布された絶縁性樹脂が硬化した後、除去される。
【００３３】
その後、全面に絶縁性樹脂製パッケージが形成されたリードフレームを、各素子の境界部で切断することにより、図１に示される構造のタンタル電解コンデンサが得られる。また、図４は、本実施の形態によるタンタル電解コンデンサを、底面側から見た斜視図であり、その底面に第１リード２と第２リード３に加えて、台座１４がストライプ状に配置された形状となっている。
【００３４】
このように、本発明の第１の実施の形態のタンタル電解コンデンサの製造方法によれば、板状の第１リード２と第２リード３との間に台座１４が形成され、そして、第１リード２上から台座１４上に架けて、タンタル電解コンデンサ素子１の外周壁１２の一面を搭載するから、タンタル電解コンデンサ素子１の陰極１２が第１リード２と第２リード３との間に落ち込むことが確実に防止され、タンタル電解コンデンサチップの下面に陰極が露出することが無くなる。
【００３５】
また、リードフレーム上に直接タンタル電解コンデンサ素子１をマウントし、その上面に絶縁性樹脂５をコーティングすることにより製造することができるため、タンタル電解コンデンサ素子１とパッケージとの間隙は、下面側では殆どなく、上面側も非常に小さい寸法で製造することができる。その結果、非常に外形寸法の小さいパッケージ内に大きなコンデンサ素子を内蔵することができ、容量値を大きくしたり、粉末の粒径を大きくすることによりリーク電流を減らすなどの電気的特性を向上させることができる。
【００３６】
また、台座１４は、同じリードフレームから、板状の第１リード２および第２リード３とともに、エッチングや打ち抜きなどのパターニングにて形成されるから、工程を増やすことなく、また新たな材料を使用することなく、製造することができる。
【００３７】
さらに、陽極リード１１と第２リード３との間が、所定の温度以上になると溶断するヒューズ機能を有する金属ワイヤ４を介して接続されるから、誘電体膜の劣化などに基づくショートによるタンタル電解コンデンサの発熱に対しても、自動的に電流を遮断することができ、焼損事故などを防止することができる。
【００３８】
次に、本発明による第２の実施の形態のタンタル電解コンデンサの製造方法について、順次説明する。
【００３９】
まず、コンデンサ素子１は、第１の実施の形態と同様に形成される。
【００４０】
次に、第１リード２および第２リード３は、従来のリードフレームを用いたリードと同様に銅を９０％以上含む銅合金または４２合金などからなる０．０５〜０．３ｍｍ程度の厚さの板状体を打ち抜いたり、エッチングにより形成され、各第１リード２および第２リード３が相互に対向すると共に連結されたリードフレームの状態で形成されている。すなわち、図５に示されるように、板状体のリードフレーム３０に、第１リード２および第２リード３の間隔分の溝３１を打抜きまたはエッチングにより形成することにより形成されている。図５において、Ｐ１、Ｐ２…がそれぞれ１個のコンデンサ分で、図５に示されるように、１枚の板状体のリードフレーム３０で多数個分形成され、絶縁性樹脂製パッケージ５がリードフレーム上に一面に形成された後に、各素子の境界部で切断されることにより各タンタル電解コンデンサが形成される。なお、板状体のリードフレーム３０の端部の溝３２は、切断分離されるタンタル電解コンデンサの端部の切断位置を示しているもので、なくても構わない。
【００４１】
次に、リードフレーム３０の裏面側に粘着性のシート或いはテープ１６を貼着してリードフレーム３０の溝３１を塞ぐ。
【００４２】
次に、図６を参照して、第１リード２と第２リード３との間、即ち上記溝３１のシート或いはテープ１６上に、スクリーン印刷あるいはディスペンサ等で絶縁性樹脂５′を塗布し、硬化させて台座１５を形成する。
【００４３】
この絶縁性樹脂５′の塗布に際しては、図６（ａ）のように、溝３１に連続的に塗布する方法と、図６（ｂ）のように、コンデンサ素子１が載置される部分のみに塗布する方法とがあり、この内のいずれの方法を採用するかは、絶縁性樹脂５′の性質、塗布の手法、等に応じて適宜決定される。
【００４４】
また、絶縁性樹脂５′は、第１リード２と第２リード３の表面に付着させず、溝３１にのみ塗布する必要がある。このため、図７（ａ）に示すように、塗布後に絶縁性樹脂５′がだれることを考慮して、第１リード２と第２リード３との間隔よりも若干小さい範囲に、且つ第１リード２と第２リード３の厚みよりも少し厚く塗る。この塗布された絶縁性樹脂５′は、加熱して硬化され、図７（ｂ）に示されるように、第１リード２と第２リード３との間の溝３１を充填して、台座１５となる。硬化した絶縁性樹脂５′、即ち台座１５のもっとも高い部分の厚みが、第１リード２の厚みと等しくなるように形成されるのが台座として機能させる上で好ましい。なお、第１リード２の厚みと等しくならない場合には、台座１５の厚みは第１リード２の厚みより若干小さくなってもよい。
【００４５】
次に、この状態のリードフレーム３０上の所定の位置に、多数のコンデンサ素子１を搭載する。この搭載時に、図８に示されるように、コンデンサ素子１の焼結体部、即ち陰極部１２が、銀ペーストなどの導電性接着剤が塗布された第１リード２上から台座１５上に架けて載置され、固定される。これにより、コンデンサ素子１が第１リード２と台座１５とにより支持され、図示のような安定した状態を維持する。したがって、陰極部１２が第１リード２，第２リード３の間に落ち込むことが防止され、タンタル電解コンデンサチップの下面に陰極が露出することが無くなる。一方、陽極リード１１は第２リード３と、第１の実施の形態におけると同様に、たとえば３００℃程度で溶断するヒューズ機能を有する金属ワイヤ４により接続される。この状態が、製造工程の中間状態であり、図８に示されている。
【００４６】
次に、図８に示されるようにコンデンサ素子１が取り付けられた状態で、例えば真空状態の減圧下で表面側にスクリーン印刷などによりペースト状の絶縁性樹脂をコーティングして、コンデンサ素子１および金属ワイヤ４部分を被覆し、熱硬化させることによりパッケージ５を形成する。この絶縁性樹脂は、台座１５を形成している樹脂と同質のものとすることが好ましく、台座１５と一体化されて、パッケージ５となる。
【００４７】
また、パッケージ５は、少ない量の絶縁性樹脂を、射出成形ではなく、単に塗布して加熱するだけで形成される。また、テーピングされたリードフレームの状態で減圧状態にしてコーティングすることにより、狭い空間にもポイドが形成されることなくペースト状の絶縁性樹脂が充填される。なお、リードフレームの裏面側に貼着されている粘着性のシート１６は、塗布された絶縁性樹脂が硬化した後、除去される。
【００４８】
その後、全面に絶縁性樹脂製パッケージが形成されたリードフレームを、各素子の境界部で切断することにより、タンタル電解コンデンサが得られる。また、図９は、本実施の形態によるタンタル電解コンデンサを、底面側から見た斜視図であり、その底面に第１リード２と第２リード３のみが配置された形状となっている。即ち、パッケージングのための絶縁性樹脂と、台座１５を形成している樹脂と同質のものとすることで、台座１５は一体化されて、パッケージ５の一部となっている。
【００４９】
このように、本発明の第２の実施の形態のタンタル電解コンデンサの製造方法によれば、板状の第１リード２と第２リード３との間に台座１５が形成されるから、タンタル電解コンデンサ素子１の陰極１２が第１リード２と第２リード３との間に落ち込むことが確実に防止され、タンタル電解コンデンサチップの下面に陰極が露出することが無くなる。
【００５０】
また、第１の実施の形態と同様に、タンタル電解コンデンサ素子１とパッケージとの間隙は、下面側では殆どなく、上面側も非常に小さい寸法で製造することができ、容量値を大きくしたり、粉末の粒径を大きくすることによりリーク電流を減らすなどの電気的特性を向上させることができる。
【００５１】
特に、本第２の実施の形態においては、台座部１５は、第１リード２と第２リード３との間の間隙部分のシート又はテープ１６上に、絶縁性樹脂を塗布し硬化させて、第１リード２の厚さと同程度の厚さに形成するから、絶縁性樹脂の塗布・硬化のための工程が増えるけれども、新たな材料を使用することなく、製造することができる。又、台座部１５は絶縁性樹脂で形成されているから、第１リード及び第２リード間の絶縁性能が低下することもなく、より小型化の要請に対応することができる。又、台座部１５と同じ絶縁性樹脂で全体をパッケージングして一体化されるから、外観上も第１，第２リード端子のみが露出するだけで、スマートな仕上がりとなる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の請求項１のタンタル電解コンデンサの製造方法によれば、板状の第１リードと第２リードとの間に台座部が形成され、そして、第１リード上から台座部上に架けて、タンタル電解コンデンサ素子の外周壁の一面を搭載するから、タンタル電解コンデンサ素子の陰極が第１リードと第２リードとの間に落ち込むことが確実に防止され、タンタル電解コンデンサチップの下面に陰極が露出することが無くなる。
【００５３】
また、リードフレーム上に直接タンタル電解コンデンサ素子をマウントし、その上面に絶縁性樹脂をコーティングすることにより製造することができるため、タンタル電解コンデンサ素子とパッケージとの間隙は、下面側では殆どなく、上面側も非常に小さい寸法で製造することができる。その結果、非常に外形寸法の小さいパッケージ内に大きなコンデンサ素子を内蔵することができ、容量値を大きくしたり、粉末の粒径を大きくすることによりリーク電流を減らすなどの電気的特性を向上させることができる。
【００５４】
本発明の請求項２のタンタル電解コンデンサの製造方法によれば、請求項１と同様の効果を奏するほか、台座部は、同じリードフレームから、板状の第１リードおよび第２リードとともに、エッチングや打ち抜きなどのパターニングにて形成されるから、工程を増やすことなく、また新たな材料を使用することなく、製造することができる。
【００５５】
本発明の請求項３のタンタル電解コンデンサの製造方法によれば、請求項１と同様の効果を奏するほか、台座部は、第１リードと第２リードとの間の間隙部分のシート又はテープ上に、絶縁性樹脂を塗布し硬化させて、第１リードの厚さと同程度の厚さに形成するから、絶縁性樹脂の塗布・硬化のための工程が増えるけれども、新たな材料を使用することなく、製造することができる。又、台座部は絶縁性樹脂で形成されているから、第１リード及び第２リード間の絶縁性能が低下することもなく、より小型化の要請に対応することができる。又、台座部と同じ絶縁性樹脂で全体をパッケージングして一体化されるから、外観上も第１，第２リード端子のみが露出するだけで、スマートな仕上がりとなる。
【００５６】
本発明の請求項４のタンタル電解コンデンサの製造方法によれば、請求項１〜３と同様の効果を奏するほか、陽極リードと第２リードとの間が、所定の温度以上になると溶断するヒューズ機能を有する金属ワイヤを介して接続されるから、誘電体膜の劣化などに基づくショートによるタンタル電解コンデンサの発熱に対しても、自動的に電流を遮断することができ、焼損事故などを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるタンタル電解コンデンサの構造を示す図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に用いるリードフレームを示す図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における製造工程中の構造を示す図。
【図４】本発明の第１の実施の形態によるタンタル電解コンデンサを底面側から見た斜視図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に用いるリードフレームを示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態における台座の製造工程を示す図。
【図７】本発明の第２の実施の形態における台座の製造工程の一部拡大図。
【図８】本発明の第２の実施の形態における製造工程中の構造を示す図。
【図９】本発明の第２の実施の形態によるタンタル電解コンデンサを底面側から見た斜視図。
【図１０】従来のタンタル電解コンデンサの構造を示す図
【図１１】先行例のタンタル電解コンデンサの構造を示す図
【符号の説明】
１タンタル電解コンデンサ素子
２第１リード
３第２リード
４金属ワイヤ
５絶縁性樹脂（パッケージ）
５’ 絶縁性樹脂（台座）
１１陽極リード
１２陰極
１３テフロンリング
１４台座
１５台座
１６粘着シート
３０リードフレーム
３１溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a manufacturing method for manufacturing a large number of tantalum electrolytic capacitors in the same process.
[0002]
[Prior art]
As a conventional tantalum electrolytic capacitor, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-148386 discloses one having a structure as shown in FIG.
[0003]
In the structure shown in FIG. 10, external electrodes 22 and 23 are formed on the back surface of the insulating substrate 21, and are connected to the electrodes 22 a and 23 a on the upper surface side through the conductive member 24 in the through hole of the insulating substrate 21. Thus, the outer peripheral portion of the capacitor element 1 is fixed to the lower portion 21 b of the substrate 21, and the anode lead 11 of the capacitor element 1 is connected to the electrode 23 a on the surface of the portion 21 a raised by the step of the insulating substrate 21. Is formed. The upper surface side is covered with the case 25.
[0004]
In the structure shown in FIG. 10, the portion occupied by the package can be reduced to a very small size, and the ratio of the capacitor element to the outer dimensions can be increased. However, a conductive film for electrodes is formed on both sides of the insulating substrate. In addition, it is necessary to provide a through hole in the substrate and connect the upper and lower conductive films with the conductive member, which causes a problem that the manufacturing cost of the substrate becomes expensive. In particular, since the anode lead is located in the center of the capacitor element, it is necessary to form a stepped portion by thickening the insulating substrate in that portion, and a through hole must be formed in the inside of the capacitor element. There is a problem that the production cost becomes very expensive.
[0005]
In order to solve such a problem of the conventional tantalum electrolytic capacitor, it can be considered that a tantalum electrolytic capacitor element is mounted on a thin metal plate such as a lead frame as in the preceding example shown in FIG. In FIG. 11, the first lead 2 and the second lead 3 are prepared in the state of the lead frame, the tantalum electrolytic capacitor element 1 is placed on the first lead 2, and the metal wire 4 is provided on the second lead 3. The anode lead 11 of the capacitor element 1 and the metal wire 4 are electrically connected. Finally, the tantalum electrolytic capacitor is formed by packaging with the insulating resin 5.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Since the tantalum electrolytic capacitor of the preceding example of FIG. 11 is configured by mounting a tantalum electrolytic capacitor element on a lead formed of a lead frame, the capacitor element has a high volumetric efficiency and realizes a capacitor with a larger capacity. be able to. Further, since a substrate having a stepped portion as in the conventional FIG. 10 is not required, the manufacturing cost can be reduced.
[0007]
However, when the capacitor element 1 is placed on the first lead 2, the outer periphery of the capacitor element 1 is bonded to the first lead 2 with a conductive adhesive, but before the adhesive is cured in the process, FIG. 2, the outer peripheral portion of the tantalum electrolytic capacitor element 1 on the anode lead 11 side, that is, the cathode falls between the first lead 2 and the second lead 3, and the cathode is exposed on the lower surface of the tantalum electrolytic capacitor chip. There was a problem that it was easy.
[0008]
The present invention has been made to solve such problems, and provides a method of manufacturing a tantalum electrolytic capacitor that can be manufactured easily and reliably by mounting a capacitor element directly on a lead frame. Objective.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The method for producing a tantalum electrolytic capacitor according to claim 1 comprises:
(A) A tantalum electrolytic capacitor element 1 having an anode lead formed by embedding one end portion in the sintered body from one side of the sintered body of tantalum powder and a cathode formed on the outer peripheral wall of the sintered body. The process to prepare,
(B) forming a plate-like first lead 2, a pedestal portion and a plate-like second lead 3 on the sheet or tape 16 in this order so as to face each other through a predetermined gap portion;
(C) A step of mounting one surface of the outer peripheral wall 12 of the tantalum electrolytic capacitor element 1 from the first lead 2 to the pedestal portion;
(D) bonding one end of the metal wire 4 on the second lead 3;
(E) electrically connecting the other end of the metal wire 4 and the anode lead 11 of the capacitor element; and
(F) a step of covering the capacitor element portion on the first lead 2, the pedestal portion and the second lead 3 with an insulating resin 5;
It is characterized by having.
[0010]
According to the method for manufacturing a tantalum electrolytic capacitor of the first aspect of the present invention, the pedestal is formed between the plate-like first lead 2 and the second lead 3, and the pedestal is formed on the first lead 2. Since one surface of the outer peripheral wall 12 of the tantalum electrolytic capacitor element 1 is mounted, it is reliably prevented that the cathode 12 of the tantalum electrolytic capacitor element 1 falls between the first lead 2 and the second lead 3, The cathode is not exposed on the lower surface of the tantalum electrolytic capacitor chip.
[0011]
Further, since the tantalum electrolytic capacitor element 1 can be mounted directly on the lead frame and the insulating resin 5 is coated on the upper surface thereof, the gap between the tantalum electrolytic capacitor element 1 and the package is on the lower surface side. There is almost nothing, and the upper surface side can be manufactured with very small dimensions. As a result, a large capacitor element can be built in a package with a very small external dimension, and the electrical characteristics such as reducing the leakage current by increasing the capacitance value or increasing the particle size of the powder are improved. be able to.
[0012]
The method for producing a tantalum electrolytic capacitor according to claim 2 comprises:
(A) A tantalum electrolytic capacitor element 1 having an anode lead formed by embedding one end portion in the sintered body from one side of the sintered body of tantalum powder and a cathode formed on the outer peripheral wall of the sintered body. The process to prepare,
(B) forming a lead frame such that the plate-like first lead 2, the plate-like pedestal portion 14, and the plate-like second lead 3 are opposed to each other through a predetermined gap portion in this order;
(C) a step of adhering a sheet or tape 16 to the back surface of the lead frame so as to close a gap portion between the first lead, the pedestal portion, and the second lead;
(D) A step of mounting one surface of the outer peripheral wall 12 of the tantalum electrolytic capacitor element 1 from the first lead 2 to the pedestal portion 14;
(E) bonding one end of the metal wire 4 on the second lead 3;
(F) electrically connecting the other end of the metal wire 4 and the anode lead 11 of the capacitor element; and
(G) a step of covering the capacitor element portion on the first lead 2, the pedestal portion 14, and the second lead 3 with an insulating resin 5;
It is characterized by having.
[0013]
According to the method for manufacturing a tantalum electrolytic capacitor of the second aspect of the present invention, the same effect as that of the first aspect is obtained, and the pedestal portion 14 is formed from the same lead frame from the plate-like first lead 2 and second lead 3. In addition, since it is formed by patterning such as etching or punching, it can be manufactured without increasing the number of steps and without using a new material.
[0014]
The method for producing a tantalum electrolytic capacitor according to claim 3 comprises:
(A) A tantalum electrolytic capacitor element 1 having an anode lead formed by embedding one end portion in the sintered body from one side of the sintered body of tantalum powder and a cathode formed on the outer peripheral wall of the sintered body. The process to prepare,
(B) forming a lead frame so that the plate-like first lead 2 and the plate-like second lead 3 are opposed to each other with a predetermined gap portion between them;
(C) a step of adhering a sheet or tape 16 to the back surface of the lead frame so as to close a gap portion between the first lead and the second lead;
(D) A step of applying an insulating resin on the sheet or tape 16 in the gap portion and curing to form a pedestal portion 15 having a thickness similar to the thickness of the first lead 2;
(E) A step of mounting one surface of the outer peripheral wall 12 of the tantalum electrolytic capacitor element 1 from the first lead 2 to the pedestal portion 15;
(F) bonding one end of the metal wire 4 on the second lead 3;
(G) electrically connecting the other end of the metal wire 4 and the anode lead 11 of the capacitor element; and
(H) a step of covering the capacitor element portion on the first lead 2, the pedestal portion 15, and the second lead 3 with an insulating resin 5;
It is characterized by having.
[0015]
According to the method for manufacturing a tantalum electrolytic capacitor of claim 3 of the present invention, the pedestal portion 15 is a sheet in the gap portion between the first lead 2 and the second lead 3 in addition to the same effects as in the first aspect. Alternatively, the insulating resin is applied on the tape 16 and cured to form a thickness similar to the thickness of the first lead 2, so that the number of steps for applying and curing the insulating resin increases. It can be manufactured without using any material.
[0016]
Further, since the pedestal portion 15 is formed of an insulating resin, the insulation performance between the first lead and the second lead is not deteriorated, and it is possible to meet the demand for further downsizing. Further, since the whole is packaged and integrated with the same insulating resin as that of the pedestal portion 15, only the first and second lead terminals are exposed from the exterior, so that a smart finish is achieved.
[0017]
The method for producing a tantalum electrolytic capacitor according to claim 4 is the method for producing a tantalum electrolytic capacitor according to claims 1 to 3, wherein the metal wire 4 is lower than a temperature at which the sintered body of the tantalum electrolytic capacitor burns out and is soldered. It is characterized by being formed of a material having a fuse function for fusing at a temperature higher than the temperature.
[0018]
According to the tantalum electrolytic capacitor manufacturing method of the fourth aspect of the present invention, the same effects as in the first to third aspects can be obtained, and when the gap between the anode lead 11 and the second lead 3 becomes a predetermined temperature or more, fusing is performed. Because it is connected via a metal wire that has a fuse function, the current can be cut off automatically even if the tantalum electrolytic capacitor generates heat due to short-circuiting due to deterioration of the dielectric film. Can be prevented.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a method for manufacturing a tantalum electrolytic capacitor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a tantalum electrolytic capacitor manufactured by the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a tantalum electrolytic capacitor is obtained by embedding one end portion of an anode lead 11 from one wall surface in a sintered body of valve action metal powder and forming a cathode 12 on the outer peripheral wall of the sintered body. An element (hereinafter referred to as a capacitor element) 1 is formed. And the outer peripheral wall 12 which is a cathode of the capacitor | condenser element 1 is being fixed to the plate-shaped 1st lead | read | reed 2 with the electrically conductive adhesive so that it may be electrically connected. The second lead 3 is provided so that the first lead 2 and the exposed surface (the surface opposite to the surface on which the capacitor element 1 and the like are provided on the back surface side) are on the same plane, and the anode lead 11 and A metal wire 4 is connected between the second leads 3. The Teflon ring 13, which is a water-repellent synthetic resin ring, is provided to prevent the bleeding phenomenon that occurs when the negative electrode 12 is formed on the sintered metal body of the capacitor element 1. .
[0021]
The pedestal 14 serves as a support for supporting the capacitor element 1 when the capacitor element 1 is placed on the first lead 2, and is formed from a plate-like lead frame together with the first lead 2 and the second lead 3. Is done. Accordingly, the thickness of the pedestal 14 is the same as the thickness of the first lead 2 and is suitable as a support base. The pedestal 14 prevents the cathode 12 of the capacitor element 1 from falling between the first lead 2 and the second lead 3 during manufacturing.
[0022]
Further, a package 5 made of an insulating resin is provided so as to cover the capacitor element 1 and the metal wire 4 provided on the first lead 2 and the second lead 3.
[0023]
Now, a method for manufacturing the tantalum electrolytic capacitor according to the first embodiment of the present invention will be described in sequence.
[0024]
First, the capacitor element 1 has the same structure as a conventional element, and a sintered body of tantalum powder, which is a valve metal, is formed into a rectangular parallelepiped shape in which an anode lead 11 is embedded on one wall surface thereof, and its surroundings are formed by anodic oxidation. Ta ₂ O _Five A cathode 12 is formed by forming a manganese dioxide layer, a graphite layer, a silver layer, and the like on the outer periphery of the sintered body. The size of the sintered body is, for example, such that the bottom area is about 0.3 mm square to several mm square. For example, as shown in FIG. 1, when a package having a vertical A of about 1.6 mm and a horizontal and depth B of about 0.8 mm is used, the size of the sintered body portion of the capacitor element 1 is 0.6 mm square and high. Can be increased to about 1.0 mm. At this time, the width C of the first lead 2 and the second lead 3 is both about 0.4 mm, and the distance D is about 0.8 mm, which is the same length as the conventional structure.
[0025]
The capacitor element 1 is manufactured as follows. First, tantalum powder is formed into the above-mentioned size, and a tantalum wire having a thickness of, for example, about 0.2 mmφ is embedded in one wall surface thereof and sintered in vacuum, whereby the anode lead 11 has one wall surface (upper surface). A sintered body embedded in the substrate is formed. The base portion of the anode lead 11 is covered with a Teflon ring 13, and the tip of the anode lead 11 is welded to a stainless steel bar (not shown) formed of, for example, a stainless steel plate.
[0026]
Next, the parts welded to the stainless steel bar are collected and immersed in, for example, a phosphoric acid aqueous solution, and anodized using the anode lead 11 as an anode, so that Ta is placed around the sintered body of tantalum powder. ₂ O _Five An oxide film consisting of (chemical conversion treatment) is formed. Thereafter, the step of dipping in an aqueous manganese nitrate solution and forming a manganese dioxide layer (not shown) on the inside and the outer peripheral surface of the sintered body and the above-described oxide film forming step (re-forming process) are repeated several times. A Teflon ring 13 having water repellency is provided so that the manganese nitrate aqueous solution does not penetrate the anode lead 11.
[0027]
Furthermore, by forming a graphite layer (not shown) on the outer surface of the sintered body and further forming a silver layer (not shown) on the outer surface, the capacitor element 1 whose surface is the cathode 12 is obtained. It is formed. The capacitor elements 1 manufactured in this way are separated from the stainless steel bar one by one to obtain individual capacitor elements 1.
[0028]
Next, the first lead 2, the pedestal 14, and the second lead 3 are approximately 0.05 to 0.3 mm made of a copper alloy or 42 alloy containing 90% or more of copper, similar to a lead using a conventional lead frame. The first lead 2, the pedestal 14, and the second lead 3 are formed in the state of a lead frame that is opposed to and connected to each other. That is, as shown in FIG. 2, the plate-like lead frame 30 is formed by punching or etching a groove 31 corresponding to the interval between the first lead 2, the base 14 and the second lead 3. . 2, P1, P2,... Are each one capacitor, and as shown in FIG. 2, a plurality of lead frames 30 are formed as a single plate, and the insulating resin package 5 leads. Each tantalum electrolytic capacitor is formed by being formed on one surface of the frame and then being cut at the boundary between the elements. It should be noted that the groove 32 at the end of the plate-like lead frame 30 does not necessarily indicate the cutting position of the end of the tantalum electrolytic capacitor to be cut and separated.
[0029]
Next, an adhesive sheet or tape 16 is attached to the back side of the lead frame 30 to close the groove 31 of the lead frame 30.
[0030]
Next, a large number of capacitor elements 1 are mounted at predetermined positions on the lead frame 30 in this state. At the time of mounting, as shown in FIG. 3, the sintered body portion of the capacitor element 1, that is, the cathode portion 12 hangs on the pedestal 14 from the first lead 2 coated with a conductive adhesive such as silver paste. Placed and fixed. As a result, the capacitor element 1 is supported by the first lead 2 and the pedestal 14 and maintains a stable state as shown. Therefore, the cathode portion 12 is prevented from falling between the first lead 2 and the second lead 3, and the cathode is not exposed on the lower surface of the tantalum electrolytic capacitor chip. In addition, since it is only necessary to change the punching or etching so that a part of the lead frame that has been removed as a groove is left as the pedestal 14, no new burden is generated. On the other hand, the anode lead 11 is connected to the second lead 3 by a metal wire 4 having a fuse function that melts at about 300 ° C., for example. This state is an intermediate state of the manufacturing process and is shown in FIG.
[0031]
As shown in FIG. 3, the metal wire 4 has its one end portion standing upward by bonding to the second lead 3 by wire bonding or the like, and the other end portion being electrically connected to the anode lead 11 by thermocompression bonding. Connected. Thereby, it is possible to easily and surely make an electrical connection with the anode lead 11 which is at a distance from the second lead 3. Further, by using a wire having a fuse function for the metal wire 4, a burnout accident can be prevented. That is, when the dielectric film formed around the sintered body of the capacitor element 1 is damaged and the insulation is lowered and the current leaks, the temperature rises, and when the overcurrent further occurs, the sintered body burns out. Although an accident is likely to occur, the current can be interrupted by melting the metal wire 4 before that. For this purpose, the metal wire 4 is made of a material that is lower than about 600 ° C. at which the sintered body burns out, and that melts at a temperature of about 260 ° C. or higher, for example, about 300 ° C., which does not melt at a temperature such as soldering.
[0032]
Next, as shown in FIG. 3, with the capacitor element 1 attached, a paste-like insulating resin is coated by screen printing or the like on the surface side under reduced pressure in a vacuum state, for example. The package 5 is formed by covering the wire 4 portion and thermosetting. That is, it is not formed by injection molding, but the amount is small, and it is formed simply by applying and heating. Further, by coating the tape in a reduced pressure state with the taped lead frame, the paste-like insulating resin is filled without forming voids in a narrow space. The adhesive sheet 16 adhered to the back side of the lead frame is removed after the applied insulating resin is cured.
[0033]
Thereafter, the lead frame having the insulating resin package formed on the entire surface is cut at the boundary portions of the respective elements to obtain the tantalum electrolytic capacitor having the structure shown in FIG. FIG. 4 is a perspective view of the tantalum electrolytic capacitor according to the present embodiment as seen from the bottom surface side. In addition to the first lead 2 and the second lead 3, a pedestal 14 is arranged in a stripe shape on the bottom surface. It has a different shape.
[0034]
Thus, according to the tantalum electrolytic capacitor manufacturing method of the first embodiment of the present invention, the pedestal 14 is formed between the plate-like first lead 2 and the second lead 3, and the first Since one surface of the outer peripheral wall 12 of the tantalum electrolytic capacitor element 1 is mounted on the base 14 from the lead 2, the cathode 12 of the tantalum electrolytic capacitor element 1 falls between the first lead 2 and the second lead 3. Thus, the cathode is not exposed on the lower surface of the tantalum electrolytic capacitor chip.
[0035]
Further, since the tantalum electrolytic capacitor element 1 can be mounted directly on the lead frame and the insulating resin 5 is coated on the upper surface thereof, the gap between the tantalum electrolytic capacitor element 1 and the package is on the lower surface side. There is almost nothing, and the upper surface side can be manufactured with very small dimensions. As a result, a large capacitor element can be built in a package with a very small external dimension, and the electrical characteristics such as reducing the leakage current by increasing the capacitance value or increasing the particle size of the powder are improved. be able to.
[0036]
Further, the pedestal 14 is formed by patterning such as etching and punching together with the plate-like first lead 2 and second lead 3 from the same lead frame, so a new material is used without increasing the number of processes. Can be manufactured without.
[0037]
Further, since the anode lead 11 and the second lead 3 are connected via a metal wire 4 having a fuse function that melts when the temperature exceeds a predetermined temperature, tantalum electrolysis due to short-circuiting due to deterioration of the dielectric film or the like. Even when the capacitor heats up, the current can be cut off automatically, and a burning accident can be prevented.
[0038]
Next, a method for manufacturing the tantalum electrolytic capacitor according to the second embodiment of the present invention will be sequentially described.
[0039]
First, the capacitor element 1 is formed in the same manner as in the first embodiment.
[0040]
Next, the first lead 2 and the second lead 3 have a thickness of about 0.05 to 0.3 mm made of a copper alloy or 42 alloy containing 90% or more of copper, similar to a lead using a conventional lead frame. The first lead 2 and the second lead 3 are formed in a state of a lead frame facing each other and connected to each other. That is, as shown in FIG. 5, a groove 31 corresponding to the distance between the first lead 2 and the second lead 3 is formed in a plate-like lead frame 30 by punching or etching. 5, P1, P2,... Are each one capacitor, and as shown in FIG. 5, a large number of lead frames 30 are formed as a single plate, and the insulating resin package 5 leads. Each tantalum electrolytic capacitor is formed by being formed on one surface of the frame and then being cut at the boundary between the elements. It should be noted that the groove 32 at the end of the plate-like lead frame 30 does not necessarily indicate the cutting position of the end of the tantalum electrolytic capacitor to be cut and separated.
[0041]
Next, an adhesive sheet or tape 16 is attached to the back side of the lead frame 30 to close the groove 31 of the lead frame 30.
[0042]
Next, referring to FIG. 6, an insulating resin 5 'is applied between the first lead 2 and the second lead 3, that is, on the sheet of the groove 31 or the tape 16 by screen printing or a dispenser. The base 15 is formed by curing.
[0043]
When applying the insulating resin 5 ', only a method of continuously applying the groove 31 as shown in FIG. 6A and a portion where the capacitor element 1 is placed as shown in FIG. 6B. The method to be applied is appropriately determined depending on the property of the insulating resin 5 ', the method of application, and the like.
[0044]
Further, the insulating resin 5 ′ does not need to adhere to the surfaces of the first lead 2 and the second lead 3 and needs to be applied only to the groove 31. For this reason, as shown in FIG. 7A, considering that the insulating resin 5 'leaks after application, the first lead 2 and the second lead 3 are slightly smaller than the distance between the first lead 2 and the second lead 3. Apply a little thicker than the thickness of 1 lead 2 and second lead 3. The applied insulating resin 5 'is heated and cured to fill the groove 31 between the first lead 2 and the second lead 3 as shown in FIG. It becomes. In order to function as a pedestal, it is preferable that the thickness of the cured insulating resin 5 ′, that is, the highest part of the pedestal 15 be equal to the thickness of the first lead 2. If the thickness of the first lead 2 is not equal, the thickness of the pedestal 15 may be slightly smaller than the thickness of the first lead 2.
[0045]
Next, a large number of capacitor elements 1 are mounted at predetermined positions on the lead frame 30 in this state. At the time of mounting, as shown in FIG. 8, the sintered body portion of the capacitor element 1, that is, the cathode portion 12 hangs on the pedestal 15 from the first lead 2 coated with a conductive adhesive such as silver paste. Placed and fixed. As a result, the capacitor element 1 is supported by the first lead 2 and the pedestal 15, and maintains a stable state as shown. Therefore, the cathode portion 12 is prevented from falling between the first lead 2 and the second lead 3, and the cathode is not exposed on the lower surface of the tantalum electrolytic capacitor chip. On the other hand, the anode lead 11 is connected to the second lead 3 by a metal wire 4 having a fuse function that melts at about 300 ° C., for example, as in the first embodiment. This state is an intermediate state of the manufacturing process and is shown in FIG.
[0046]
Next, as shown in FIG. 8, with the capacitor element 1 attached, a paste-like insulating resin is coated on the surface side by, for example, screen printing under reduced pressure in a vacuum state, so that the capacitor element 1 and the metal are coated. The package 5 is formed by covering the wire 4 portion and thermosetting. This insulating resin is preferably of the same quality as the resin forming the pedestal 15 and is integrated with the pedestal 15 to form the package 5.
[0047]
The package 5 is formed by simply applying and heating a small amount of insulating resin instead of injection molding. Further, by coating the tape in a reduced pressure state with the taped lead frame, the paste-like insulating resin is filled without forming voids in a narrow space. The adhesive sheet 16 adhered to the back side of the lead frame is removed after the applied insulating resin is cured.
[0048]
Thereafter, the tantalum electrolytic capacitor is obtained by cutting the lead frame having the insulating resin package formed on the entire surface at the boundary of each element. FIG. 9 is a perspective view of the tantalum electrolytic capacitor according to the present embodiment viewed from the bottom surface side, and has a shape in which only the first lead 2 and the second lead 3 are arranged on the bottom surface. That is, the pedestal 15 is integrated and becomes a part of the package 5 by being made of the same quality as the insulating resin for packaging and the resin forming the pedestal 15.
[0049]
Thus, according to the tantalum electrolytic capacitor manufacturing method of the second embodiment of the present invention, the pedestal 15 is formed between the plate-like first lead 2 and the second lead 3. The cathode 12 of the capacitor element 1 is reliably prevented from falling between the first lead 2 and the second lead 3, and the cathode is not exposed on the lower surface of the tantalum electrolytic capacitor chip.
[0050]
Similarly to the first embodiment, the gap between the tantalum electrolytic capacitor element 1 and the package is hardly on the lower surface side, and the upper surface side can be manufactured with very small dimensions, and the capacitance value can be increased. The electrical properties such as reducing the leakage current can be improved by increasing the particle size of the powder.
[0051]
In particular, in the second embodiment, the pedestal 15 is coated with an insulating resin and cured on the sheet or tape 16 in the gap between the first lead 2 and the second lead 3, Since the first lead 2 is formed to have the same thickness as the first lead 2, the number of steps for applying and curing the insulating resin is increased, but the first lead 2 can be manufactured without using a new material. Further, since the pedestal portion 15 is formed of an insulating resin, the insulation performance between the first lead and the second lead is not deteriorated, and it is possible to meet the demand for further downsizing. Further, since the whole is packaged and integrated with the same insulating resin as that of the pedestal portion 15, only the first and second lead terminals are exposed from the exterior, so that a smart finish is achieved.
[0052]
【The invention's effect】
According to the tantalum electrolytic capacitor manufacturing method of the first aspect of the present invention, the pedestal portion is formed between the plate-like first lead and the second lead, and the first lead is laid on the pedestal portion. Since the outer peripheral wall of the tantalum electrolytic capacitor element is mounted, the cathode of the tantalum electrolytic capacitor element is reliably prevented from falling between the first lead and the second lead, and the cathode is placed on the lower surface of the tantalum electrolytic capacitor chip. There is no exposure.
[0053]
In addition, since it can be manufactured by mounting a tantalum electrolytic capacitor element directly on the lead frame and coating the upper surface with an insulating resin, there is almost no gap between the tantalum electrolytic capacitor element and the package on the lower surface side, The top side can also be manufactured with very small dimensions. As a result, a large capacitor element can be built in a package with a very small external dimension, and the electrical characteristics such as reducing the leakage current by increasing the capacitance value or increasing the particle size of the powder are improved. be able to.
[0054]
According to the method for manufacturing a tantalum electrolytic capacitor of claim 2 of the present invention, the same effect as that of claim 1 is obtained, and the pedestal is etched from the same lead frame together with the plate-like first lead and second lead. Therefore, it can be manufactured without increasing the number of steps and without using a new material.
[0055]
According to the tantalum electrolytic capacitor manufacturing method of the third aspect of the present invention, the same effect as in the first aspect can be obtained, and the pedestal portion can be formed on the sheet or tape in the gap portion between the first lead and the second lead. In addition, an insulating resin is applied and cured to form a thickness similar to the thickness of the first lead, so the number of steps for applying and curing the insulating resin increases, but a new material must be used. And can be manufactured. Further, since the pedestal portion is formed of an insulating resin, the insulation performance between the first lead and the second lead is not deteriorated, and it is possible to meet the demand for further downsizing. In addition, since the whole is packaged and integrated with the same insulating resin as that of the pedestal portion, only the first and second lead terminals are exposed in appearance, so that a smart finish is achieved.
[0056]
According to the method for manufacturing a tantalum electrolytic capacitor of claim 4 of the present invention, in addition to the same effects as in claims 1 to 3, the fuse that blows when the temperature between the anode lead and the second lead exceeds a predetermined temperature Since it is connected via a functional metal wire, it can automatically cut off the current even when the tantalum electrolytic capacitor generates heat due to short-circuiting due to deterioration of the dielectric film, etc., preventing burnout accidents, etc. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a structure of a tantalum electrolytic capacitor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a lead frame used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a structure during a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of the tantalum electrolytic capacitor according to the first embodiment of the present invention viewed from the bottom side.
FIG. 5 is a view showing a lead frame used in a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of a pedestal in the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a partially enlarged view of a manufacturing process of a pedestal in the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a structure during a manufacturing process according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view of a tantalum electrolytic capacitor according to a second embodiment of the present invention viewed from the bottom side.
FIG. 10 is a diagram showing the structure of a conventional tantalum electrolytic capacitor
FIG. 11 is a diagram showing the structure of a tantalum electrolytic capacitor of a prior example.
[Explanation of symbols]
1 Tantalum electrolytic capacitor element
2 First lead
3 Second lead
4 Metal wire
5 Insulating resin (package)
5 'Insulating resin (pedestal)
11 Anode lead
12 Cathode
13 Teflon ring
14 pedestal
15 pedestal
16 Adhesive sheet
30 Lead frame
31 groove

Claims

Preparing a tantalum electrolytic capacitor element having an anode lead formed by embedding one end portion in the sintered body from one side of the sintered body of tantalum powder and a cathode formed on the outer peripheral wall of the sintered body;
Forming a plate-like first lead, a pedestal part, and a plate-like second lead on the sheet or tape so as to face each other through a predetermined gap portion in this order;
Mounting one surface of the outer peripheral wall of the tantalum electrolytic capacitor element from the first lead to the pedestal portion;
Bonding one end of a metal wire on the second lead;
Electrically connecting the other end of the metal wire and the anode lead of the capacitor element; and
Coating the first lead, the pedestal portion, and the capacitor element portion on the second lead with an insulating resin;
A method for producing a tantalum electrolytic capacitor, comprising:

Preparing a tantalum electrolytic capacitor element having an anode lead formed by embedding one end portion in the sintered body from one side of the sintered body of tantalum powder and a cathode formed on the outer peripheral wall of the sintered body;
Forming a lead frame such that the plate-like first lead, the plate-like pedestal portion, and the plate-like second lead are opposed to each other through a predetermined gap portion in this order;
A step of adhering a sheet or tape to the back surface of the lead frame so as to close a gap portion between the first lead, the pedestal portion and the second lead;
Mounting one surface of the outer peripheral wall of the tantalum electrolytic capacitor element from the first lead to the pedestal portion;
Bonding one end of a metal wire on the second lead;
Electrically connecting the other end of the metal wire and the anode lead of the capacitor element; and
Coating the first lead, the pedestal portion, and the capacitor element portion on the second lead with an insulating resin;
A method for producing a tantalum electrolytic capacitor, comprising:

Preparing a tantalum electrolytic capacitor element having an anode lead formed by embedding one end portion in the sintered body from one side of the sintered body of tantalum powder and a cathode formed on the outer peripheral wall of the sintered body;
Forming a lead frame such that the plate-like first lead and the plate-like second lead are opposed to each other via a predetermined gap portion;
Adhering a sheet or tape to the back surface of the lead frame so as to close a gap between the first lead and the second lead;
On the sheet or tape of the gap portion, applying an insulating resin and curing to form a pedestal having a thickness similar to the thickness of the first lead,
Mounting one surface of the outer peripheral wall of the tantalum electrolytic capacitor element from the first lead to the pedestal portion;
Bonding one end of a metal wire on the second lead;
Electrically connecting the other end of the metal wire and the anode lead of the capacitor element; and
Coating the first lead, the pedestal portion, and the capacitor element portion on the second lead with an insulating resin;
A method for producing a tantalum electrolytic capacitor, comprising:

The method for manufacturing a tantalum electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the metal wire has a fuse function of fusing at a temperature lower than a temperature at which a sintered body of the tantalum electrolytic capacitor burns and higher than a soldering temperature. A method for producing a tantalum electrolytic capacitor, wherein