JP4656573B2 - チップ型固体電解コンデンサ - Google Patents

Description

本発明は、タンタル固体電解コンデンサなどのチップ型固体電解コンデンサに関する。

従来のモールドパッケージ構造を有するチップ型固体電解コンデンサは、図４の如く、固体電解コンデンサ素子２１の陽極側電極及び陰極側電極に、それぞれ陽極リード端子２２及び陰極リード端子２３が接続されている。陽極リード端子２２は、抵抗溶接にてタンタルワイヤー２４を介してコンデンサ素子２１に接続されている。
さらに、固体電解コンデンサ素子２１及びタンタルワイヤー２４並びに陽極リード端子２２及び陰極リード端子２３の一部は、モールドパッケージ２５で被覆されている。

図５は、従来の固体電解コンデンサにおいて、回路基板等に搭載できるようにリード端子を形成する工程を示す図である。図５（ａ）は、コンデンサ素子２１がモールドパッケージ２５に封止された後の状態を示しており、この時点では、コンデンサ２１の陽極リード端子２２及び陰極リード端子２３は、パッケージ２５から突出した部分が水平にのびている。図５（ｂ）は第一フォーミング終了後を、図５（ｃ）は第二フォーミング終了後を示す図である。陽極リード端子２２及び陰極リード端子２３のフォーミングは、通常、フォーミングローラ２６が回転しつつパッケージ２５から所定距離だけ離れた位置を通過して、陽極リード端子２２及び陰極リード端子２３を折り曲げて、行っている（例えば、特許文献１参照）。

第一及び第二フォーミングにより、陽極リード端子２２及び陰極リード端子２３は、フォーミングローラ２６でほぼ直角に折り曲げられる。しかし、第二フォーミングによって陽極リード端子２２及び陰極リード端子２３がパッケージ２５のリード端子突出部２５ａ，２５ａ’から直角に折り曲げられると、回路基板等への搭載の際に、この屈曲部に亀裂が生じやすくリード端子の強度が劣化する問題がある。
又、パッケージ２５とフォーミングローラ２６との間の適切な距離を保持することは難しく、距離が大きいとフォーミング形状不良を発生し、距離が小さいとリード端子突出部２５ａ，２５ａ’にストレスがかかり、パッケージクラック及びパッケージ欠けが発生したり漏れ電流特性が悪化する問題がある。
特開平５−１８２８７１号公報

そこで、前記の問題点を鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、機械的なリード端子強度の向上を図ることができ、パッケージクラックやパッケージ欠けなどの外観不良及び漏れ電流不良の発生を抑えることができるチップ型固体電解コンデンサを提供することである。

本発明に係るチップ型固体電解コンデンサは、前記の課題を解決するため、コンデンサ素子に接続された陽極リード端子及び陰極リード端子と、コンデンサ素子を被覆するモールドパッケージとを備え、このパッケージのリード端子突出部から突出する各リード端子がパッケージの側面に沿って折り曲げられたチップ型固体電解コンデンサにおいて、
モールドパッケージはコンデンサ素子を上パッケージと下パッケージとで封止するとともに、リード端子突出部が下パッケージの両端上端に配され、
下パッケージの両側面は、リード端子突出部とパッケージ底面との間でリード突出方向における下パッケージの幅が最大となるように形成されており、各リード端子の基端側の屈曲部及び先端側の屈曲部が、下パッケージの側面に沿って直角よりも大きな角度で折り曲げ形成されていることを特徴とする。

本発明のチップ型固体電解コンデンサは、前記のように構成されており、各リード端子の基端側及び先端側の屈曲部が、パッケージの側面に沿って直角よりも大きな角度で折り曲げられているため、曲げによるストレスが緩和される。従って、機械的なリード端子の亀裂が低減し、さらにパッケージクラックやパッケージ欠けという外観不良及び漏れ電流不良を低減することができる。

［実施例］
以下、図面に基づいて、本発明に係るチップ型固体電解コンデンサの一実施例について詳細に説明する。

図１は、本発明に係るチップ型固体電解コンデンサを示す断面図である。図２は、固体電解コンデンサ素子を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）に示す一点鎖線部分の拡大断面図である。図３は、チップ型固体電解コンデンサのリード端子の形成工程を示す図である。

図１の如く、本発明に係るチップ型固体電解コンデンサは、コンデンサ素子１を備えている。コンデンサ素子１の陽極側電極及び陰極側電極に、それぞれ陽極リード端子２及び陰極リード端子３が接続されている。陽極リード端子２は、タンタルワイヤー４を介してコンデンサ素子１に接続されている。このタンタルワイヤー４と陽極リード端子２とは抵抗溶接で接続され、コンデンサ素子１と陰極リード端子３とは導電性接着剤１２を介して接続されている。コンデンサ素子１及びタンタルワイヤー４並びに陽極リード端子２及び陰極リード端子３の一部は、モールドパッケージ５で被覆されている。

図２の如く、コンデンサ素子１は、弁金属のタンタル粉末を、所定の形状に成形、焼結したタンタル素子（Ｔａ）７を備えている。また、タンタルワイヤー４は、タンタル素子７に埋設されている。タンタル素子７を酸性の水溶液に浸け、電圧を印加することにより、タンタル素子７表面に酸化皮膜層（Ｔａ_２Ｏ_５）８が形成される。さらに、液体の硝酸マンガンを含浸させて焼付け、酸化皮膜層８上に二酸化マンガン層（ＭｎＯ_２）９を形成する。そして、その上にカーボン層（Ｃ）１０及び銀層（Ａｇ）１１を順次形成する。

続いて、図３（ａ）の如く、トランスファーモールドにより、固体電解コンデンサ素子１を上パッケージ５０及び下パッケージ５１で封止する。これにより、コンデンサ素子１は、モールドパッケージ５で被覆される。コンデンサ素子１に接続された陽極リード端子２及び陰極リード端子３の一部は、モールドパッケージ５の両側のリード端子突出部５ａ，５ａ’から突出して水平にのびている。

リード端子突出部５ａ，５ａ’は、下パッケージ５１の両側上端に配されている。下パッケージ５１の両側面５ｂ，５ｂ’は、リード端子突出部５ａ，５ａ’とパッケージ底面５ｃとの間で幅方向Ｗが最大となるように形成されている。従って、下パッケージ用モールド金型は、上下に開くだけでなく両側にも開くような割型構造となっている。

そして、図３（ｂ）の如く、陽極リード端子２及び陰極リード端子３の先端側を、下方に略直角に折り曲げる第一フォーミングを行う。その後、図３（ｃ）の如く、第二フォーミングを行う。第二フォーミングは、フォーミングローラ６を、モールドパッケージ５の上端部から下パッケージ５１の側面５ｂ，５ｂ’に沿うようにして降下させることにより、各リード端子２，３が、下パッケージ５１の側面５ｂ，５ｂ’に沿って折り曲げる。これにより、各リード端子２，３における基端側の屈曲部２ａ，３ａ及び先端側の屈曲部２ｂ，３ｂの角度α，βが、下パッケージ５１の側面５ｂ，５ｂ’に沿って直角よりも大きな角度で折り曲げ成形できる。
上記方法により、定格６．３Ｖ―１０μＦのチップ型固体電解コンデンサを作製した。

（従来例）
図４、図５に示すように、モールドパッケージの形状をリード端子突出部からパッケージ底面に向かって幅が狭くなるようにした以外は、実施例と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。

次に、上記実施例及び従来例の固体電解コンデンサの特性を比較するための試験を行った。本試験では、２０１２サイズ（外形寸法２．０ｍｍ×１．２ｍｍ）における６．３Ｖ／１０μＦ（電圧容量／静電容量）の固体電解コンデンサを、実施例及び従来例の製造工程に従って各１０，０００個作製し、この固体電解コンデンサの漏れ電流不良数及びパッケージクラック不良数を確認した。
さらに、各リード端子突出部の屈曲部が完全に破断するまで伸ばして曲げるを繰り返す折り曲げ試験を２０個ずつ行い、伸ばして曲げるを１回とし、完全に破断するまでの平均回数を確認した。その結果を下記表１に示す。

表１のように、本発明に係るチップ型固体電解コンデンサは、従来例に比してパッケージクラック不良の発生数及び漏れ電流不良の発生数とも少なく、また、リード端子の機械的強度も向上することが確認できた。
なお、本発明のチップ型固体電解コンデンサは、前記したタンタル固体電解コンデンサに限らず、各種の固体コンデンサ及び湿式コンデンサ等に採用することができることは言うまでもない。

本発明のチップ型固体電解コンデンサを示す断面図。 固体電解コンデンサ素子を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）に示す一点鎖線部分の拡大断面図。 本発明のチップ型固体電解コンデンサにおけるリード端子の形成工程を示す図。 従来例のチップ型固体電解コンデンサを示す断面図。 従来例のチップ型固体電解コンデンサにおけるリード端子の形成工程を示す図。

符号の説明

１ コンデンサ素子
２ 陽極リード端子
３ 陰極リード端子
４ タンタルワイヤー
５ モールドパッケージ
６ フォーミングローラ
７ タンタル素子
８ 酸化皮膜層
９ 二酸化マンガン層
１０ カーボン層
１１ 銀層
１２ 導電性接着剤
５１ 上パッケージ
５２ 下パッケージ
２ａ，３ａ 各リード端子の基端側の屈曲部
２ｂ，３ｂ 各リード端子の先端側の屈曲部
５ａ リード端子突出部
５ｂ パッケージ側面
５ｃ パッケージ底面

Claims (1)

1. コンデンサ素子に接続された陽極リード端子及び陰極リード端子と、前記コンデンサ素子を被覆するモールドパッケージとを備え、このモールドパッケージのリード端子突出部から突出する前記各リード端子が、前記パッケージの側面に沿って折り曲げられたチップ型固体電解コンデンサにおいて、
   前記モールドパッケージは前記コンデンサ素子を上パッケージと下パッケージとで封止するとともに、前記リード端子突出部が前記下パッケージの両端上端に配され、
   前記下パッケージの両側面は、前記リード端子突出部とパッケージ底面との間でリード突出方向における前記下パッケージの幅が最大となるように形成されており、前記各リード端子の基端側の屈曲部及び先端側の屈曲部が、前記下パッケージの側面に沿って直角よりも大きな角度で折り曲げ形成されていることを特徴とするチップ型固体電解コンデンサ。

Images