JP4889037B2

JP4889037B2 - 表面実装型電解コンデンサおよびその製造方法

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Publication number: JP4889037B2
Application number: JP2007208070A
Authority: JP
Inventors: 修船屋
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2027-08-09
Also published as: JP2008160062A; CN101192473A; CN101192473B

Description

本発明は、表面実装型電解コンデンサおよびその製造方法に関し、特に信頼性を向上させた表面実装型電解コンデンサおよびその製造方法に関する。

図４に示す従来技術によるコンデンサは３端子伝送線路素子と呼ばれている。図４は従来の表面実装型電解コンデンサを示し、図４（ａ）は外装ケースカバーの正断面図、図４（ｂ）は外装ケースカバーの底面図、図４（ｃ）は表面実装型電解コンデンサの正断面図である。

この従来技術による表面実装型電解コンデンサは特許文献１で開示されているように、導電性機能高分子膜を固体電解質としており、弁作用金属の表面に陽極酸化被膜層を形成して、弁作用金属の陽極体とし、この陽極体の陽極酸化被膜層表面中央部を覆うように、導電性機能高分子膜を形成し、さらにその周囲にグラファイト層を形成し、さらに陰極層として銀ペースト層を順次形成した後、コンデンサ素子８の端部の陽極部は導電性のスペーサ４を介し、コンデンサ素子８の中央部の陰極部は、直接、導電性接着剤５でそれぞれ樹脂ケース２内に形成した陽極端子６および陰極端子７と接続した後、外装ケースカバー１を接着剤３にて固定している。

特開２００６−１２８２４７号公報

従来の表面実装型電解コンデンサは、樹脂ケース内にコンデンサ素子を搭載し、陽陰極端子と接続、固定し、その後、外装ケースカバーを樹脂ケースと固定し封止していた。

それぞれの固定には、導電性接着剤、接着剤を用いて乾燥硬化させることから、それぞれの固定治具や乾燥炉が必要であり、製造工程の装置やリードタイムもその分が必要となっていた。また、樹脂ケースと外装ケースカバーの接合時の接着剤の分布のバラツキが生じ、密着性あるいは残留歪みにバラツキが生じることがあった。したがって、本発明の課題は、リードタイムの短縮・装置の簡略化を行うことができて、密閉性を高め特性変化を起こし難い表面実装型電解コンデンサおよびその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため本発明の表面実装型電解コンデンサは、端部に陽極部を有し中央部に陰極部を有する板状のコンデンサ素子または前記コンデンサ素子を積層してなるコンデンサ素子積層体と、前記陽極部に接続された陽極端子と、前記陰極部に接続された陰極端子とが外装ケースにより外装された表面実装型電解コンデンサにおいて、前記外装ケースは、前記陽極端子および前記陰極端子が底面部に組み込まれ上方が開放された箱形の樹脂ケースと、前記樹脂ケースの上方と共に外側の側壁面の少なくとも一部を覆う外装ケースカバーとを有し、前記外装ケースカバーの内側天井面に、前記コンデンサ素子または前記コンデンサ素子積層体より長手方向の長さが長い凸部が形成されるとともに、前記外装ケースカバーの内側の側壁面と前記凸部との間に凹部が形成され、前記コンデンサ素子または前記コンデンサ素子積層体の陽極部に導電性のスペーサが接続され、前記凸部の下面で、前記コンデンサ素子または前記コンデンサ素子積層体の陰極部を押さえ、前記陽極部と前記陽極端子、および前記陰極部と前記陰極端子がそれぞれ導電性接着剤により接合され、前記凹部と、前記樹脂ケースの側壁上端部とが嵌合され接着剤で接合されたことを特徴とする。

また前記凸部の下面で、前記コンデンサ素子または前記コンデンサ素子積層体の陽極部及び陰極部を押さえたことを特徴とする。

また前記外装ケースカバーの凸部は、前記外装ケースカバーと同一材質の一体ものであってもよいし、弾性体からなり、前記外装ケースカバーに接続されていてもよい。

また、本発明の表面実装型電解コンデンサの製造方法は、前記コンデンサ素子を製造する工程と、前記陽極端子が前記樹脂ケースの底面両端部に、前記陰極端子が底面中央部に配置され、前記陽極端子および前記陰極端子上に前記導電性接着剤を介して前記コンデンサ素子を配置し、前記樹脂ケースの側壁上端部に前記接着剤を塗布し、前記外装ケースカバーを前記樹脂ケースに嵌合させる工程と、前記導電性接着剤と前記接着剤を同時に硬化させる工程とを含むことを特徴とする。

さらに、また、本発明の表面実装型電解コンデンサの製造方法は、前記コンデンサ素子を製造する工程と、前記コンデンサ素子の陽極部に前記導電性のスペーサを接続して前記コンデンサ素子を積層し、コンデンサ素子積層体を形成する工程と、前記陽極端子が前記樹脂ケースの底面両端部に、前記陰極端子が底面中央部に配置され、前記陽極端子および前記陰極端子上に前記導電性接着剤を介して前記コンデンサ素子積層体を配置し、前記樹脂ケースの側壁上端部に前記接着剤を塗布し、前記外装ケースカバーを前記樹脂ケースに嵌合させる工程と、前記導電性接着剤と前記接着剤を同時に硬化させる工程とを含むことを特徴とする。

本発明の表面実装型電解コンデンサでは、樹脂ケースと外装ケースカバーが嵌合され接着剤で接合されるため、外装ケースの密着度が増し、密閉性の向上による信頼性の向上を図ることができる。また、外装ケースカバーの凸部でコンデンサ素子の陽極部および陰極部を押さえて陽極端子および陰極端子と導電性接着剤で接合する場合にはより確実な接続ができる。

本発明の表面実装型電解コンデンサの製造方法では、コンデンサ素子を押さえた状態で樹脂ケースと外装ケースカバーが固定されることにより、従来実施していたコンデンサ素子と樹脂ケースとの接続における導電性接着剤の硬化作業と、樹脂ケースと外装ケースカバーの接着剤の硬化作業を同時に行うことが可能となり、作業性が向上し、省設備化を図ることができる。

次に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による表面実装型電解コンデンサを示し、図１（ａ）は外装ケースカバーの正断面図、図１（ｂ）は外装ケースカバーの底面図、図１（ｃ）は表面実装型電解コンデンサ全体の正断面図である。

まず平板状のコンデンサ素子８の陽極部に導電性のスペーサ４を接続し、それらを積層させた積層コンデンサ素子を作製する。次に、外装ケースを構成する一方として、陽極端子６を底面部両端に配置し、陰極端子７を底面部中央に配置して、射出成型等により、陽極端子６および陰極端子７と一体成形した箱型の樹脂ケース２を作製し、その内側において、コンデンサ素子８の陰極層と陰極端子７の間およびスペーサ４と陽極端子６の間を導電性接着剤５で接続する。

次に、樹脂ケース２の側壁の上端面に接着剤３を塗布し、外装ケースの他方として、内側天井面に矩形状の凸部１ａを設け、その周囲に凹部１ｂを設けるように作製した外装ケースカバー１の凹部１ｂに樹脂ケース２の側壁上端部を嵌め込む。

こうすると、図１（ｃ）のように、コンデンサ素子８を凸部１ａで押さえた状態で樹脂ケース２と外装ケースカバー１を接合固定することができるので、従来は別々に実施していた、（１）コンデンサ素子８と樹脂ケース２の底面部の陽極端子６および陰極端子７との接続用の導電性接着剤５の硬化作業と、（２）樹脂ケース２と外装ケースカバー１の接合固定用の接着剤３の硬化作業とを同時に行うことが可能となる。

また、外装ケースカバー１の内側の凹部１ｂに樹脂ケース２の側壁上端部を接着剤３を介して嵌めることで、密着度が増し、密閉性の向上による信頼性向上を図ることができる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２による表面実装型電解コンデンサを示し、図２（ａ）は外装ケースカバーの正断面図、図２（ｂ）は外装ケースカバーの底面図、図２（ｃ）は表面実装型電解コンデンサ全体の正断面図である。

本実施の形態の外装ケースカバー１の内側天井面の中央部には、コンデンサ素子８を上側から押さえる凸部は形成されず、天井面の縁に沿って凹部１ｂが形成されるように堤状の凸部１ｃが形成され、その凹部１ｂに樹脂ケース２の側壁上端部が嵌め込まれ、接着剤３を介して接合固定される構造である。

この外装ケースカバー１と、実施の形態１と同様の樹脂ケース２とを用い、まず、コンデンサ素子８の積層体を樹脂ケース２の内側底面部の陽極端子６および陰極端子７に導電性接着剤５を用いて接続する。次に外装ケースカバー１の凹部１ｂに樹脂ケース２の側壁上端部を接着剤３を介して嵌め込み、接合固定することで、本実施の形態の表面実装型電解コンデンサを得る。

本実施の形態によっても、接着剤３の塗布量を厳密に制御することなく、外装ケースの密着性を高め、特性変化を起こし難い表面実装型電解コンデンサを作製できる。また、製品の外径寸法公差を小さくすることができる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３による表面実装型電解コンデンサを示し、図３（ａ）は外装ケースカバーの正断面図、図３（ｂ）は外装ケースカバーの底面図、図３（ｃ）は表面実装型電解コンデンサの正断面図である。

まず平板状のコンデンサ素子８の両端部の陽極部に導電性のスペーサ４を接続し、それらを必要により積層させた積層コンデンサ素子を作製する。次に、陽極端子６を底面部両端に配置し、陰極端子７を底面部中央に配置して、陽極端子６と陰極端子７を射出成型等により一体成形した箱型の樹脂ケース２に、コンデンサ素子８の陰極部を陰極端子７上の導電性接着剤５上に、陽極部を陽極端子６上の導電性接着剤５上に、導電性のスペーサ４を介して搭載する。

次に樹脂ケース２の側壁部の上端部に接着剤３を塗布し、上面の内側に凸部１ａ，１ｃを有し、その周囲に凹部１ｂを有する外装ケースカバー１の凹部１ｂに樹脂ケース２を嵌合する。外装ケースカバー１を嵌め込む際に、外装ケースカバーの中央部の凸部１ａはコンデンサ素子８の陰極部を、外装ケースカバーの両端部の凸部１ｃは導電性のスペーサ４を含めた陽極部をそれぞれ同時に押さえる構造としている。その後、外装ケースカバーの接着剤３とコンデンサ素子の導電性接着剤５の乾燥を同時に行うことで乾燥時の治工具類の簡素化及び乾燥時間の短縮を図ることができる。なお、外装ケースカバーの凸部は外装ケースカバーと一体ものとして射出成型等により成型により作製することができる。また、凸部をシリコーン樹脂、フッ素系ゴム等の弾性体とし、エポキシ樹脂やＰＰＳ(ポリフェニレンサルファイド)樹脂等の箱型に成型した外装ケースカバーの内側に接合することもできる。凸部に弾性体を用いた場合には中央部の凸部１ａと両端部の凸部１ｃの段差の寸法精度を厳密に制御することなく製造できる。

本発明に係わる表面実装型電解コンデンサは、プリント基板に表面実装されるタイプで製品底面に電極を形成する電子部品に適用することができる。

本発明の実施の形態１による表面実装型電解コンデンサを示し、図１（ａ）は外装ケースカバーの正断面図、図１（ｂ）は外装ケースカバーの底面図、図１（ｃ）は表面実装型電解コンデンサ全体の正断面図。本発明の実施の形態２による表面実装型電解コンデンサを示し、図２（ａ）は外装ケースカバーの正断面図、図２（ｂ）は外装ケースカバーの底面図、図２（ｃ）は表面実装型電解コンデンサ全体の正断面図。本発明の実施の形態３による表面実装型電解コンデンサを示し、図３（ａ）は外装ケースカバーの正断面図、図３（ｂ）は外装ケースカバーの底面図、図３（ｃ）は表面実装型電解コンデンサの正断面図。従来の表面実装型電解コンデンサを示し、図４（ａ）は外装ケースカバーの正断面図、図４（ｂ）は外装ケースカバーの底面図、図４（ｃ）は表面実装型電解コンデンサの正断面図。

符号の説明

１外装ケースカバー
１ａ凸部
１ｂ凹部
１ｃ凸部
２樹脂ケース
３接着剤
４スペーサ
５導電性接着剤
６陽極端子
７陰極端子
８コンデンサ素子

Claims

端部に陽極部を有し中央部に陰極部を有する板状のコンデンサ素子または前記コンデンサ素子を積層してなるコンデンサ素子積層体と、前記陽極部に接続された陽極端子と、前記陰極部に接続された陰極端子とが外装ケースにより外装された表面実装型電解コンデンサにおいて、
前記外装ケースは、前記陽極端子および前記陰極端子が底面部に組み込まれ上方が開放された箱形の樹脂ケースと、前記樹脂ケースの上方と共に外側の側壁面の少なくとも一部を覆う外装ケースカバーとを有し、
前記外装ケースカバーの内側天井面に、前記コンデンサ素子または前記コンデンサ素子積層体より長手方向の長さが長い凸部が形成されるとともに、前記外装ケースカバーの内側の側壁面と前記凸部との間に凹部が形成され、
前記コンデンサ素子または前記コンデンサ素子積層体の陽極部に導電性のスペーサが接続され、
前記凸部の下面で、前記コンデンサ素子または前記コンデンサ素子積層体の陰極部を押さえ、
前記陽極部と前記陽極端子、および前記陰極部と前記陰極端子がそれぞれ導電性接着剤により接合され、
前記凹部と、前記樹脂ケースの側壁上端部とが嵌合され接着剤で接合されたことを特徴とする表面実装型電解コンデンサ。
前記凸部の下面で、前記コンデンサ素子または前記コンデンサ素子積層体の陽極部及び陰極部を押さえたことを特徴とする請求項１に記載の表面実装型電解コンデンサ。
前記外装ケースカバーの凸部は、前記外装ケースカバーと同一材質の一体ものであることを特徴とする請求項１または２に記載の表面実装型電解コンデンサ。
前記外装ケースカバーの凸部は、弾性体からなり、前記外装ケースカバーに接続されたことを特徴とする請求項１または２に記載の表面実装型電解コンデンサ。
前記コンデンサ素子を製造する工程と、前記陽極端子が前記樹脂ケースの底面両端部に、前記陰極端子が底面中央部に配置され、前記陽極端子および前記陰極端子上に前記導電性接着剤を介して前記コンデンサ素子を配置し、前記樹脂ケースの側壁上端部に前記接着剤を塗布し、前記外装ケースカバーを前記樹脂ケースに嵌合させる工程と、前記導電性接着剤と前記接着剤を同時に硬化させる工程とを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の表面実装型電解コンデンサの製造方法。
前記コンデンサ素子を製造する工程と、前記コンデンサ素子の陽極部に前記導電性のスペーサを接続して前記コンデンサ素子を積層し、コンデンサ素子積層体を形成する工程と、前記陽極端子が前記樹脂ケースの底面両端部に、前記陰極端子が底面中央部に配置され、前記陽極端子および前記陰極端子上に前記導電性接着剤を介して前記コンデンサ素子積層体を配置し、前記樹脂ケースの側壁上端部に前記接着剤を塗布し、前記外装ケースカバーを前記樹脂ケースに嵌合させる工程と、前記導電性接着剤と前記接着剤を同時に硬化させる工程とを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の表面実装型電解コンデンサの製造方法。