JP5019629B2 - Capacitor element manufacturing method and manufacturing apparatus thereof - Google Patents

Capacitor element manufacturing method and manufacturing apparatus thereof Download PDF

Info

Publication number
JP5019629B2
JP5019629B2 JP2008186983A JP2008186983A JP5019629B2 JP 5019629 B2 JP5019629 B2 JP 5019629B2 JP 2008186983 A JP2008186983 A JP 2008186983A JP 2008186983 A JP2008186983 A JP 2008186983A JP 5019629 B2 JP5019629 B2 JP 5019629B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
lead wire
punches
capacitor element
metal powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008186983A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010027839A (en
Inventor
政男 雛鶴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
NEC Tokin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Tokin Corp filed Critical NEC Tokin Corp
Priority to JP2008186983A priority Critical patent/JP5019629B2/en
Publication of JP2010027839A publication Critical patent/JP2010027839A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5019629B2 publication Critical patent/JP5019629B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description

本発明は固体電解コンデンサに使用するコンデンサ素子の製造方法及びその製造装置に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a capacitor element used for a solid electrolytic capacitor and a manufacturing apparatus thereof.

弁作用金属として、タンタル、ニオブなどを用いた固体電解コンデンサは、小型で静電容量が大きく、周波数特性に優れ、従来からCPUのデカップリング回路あるいは電源回路などに広く使用されている。また、携帯型電子機器の発展に伴い、特に高周波域における低ESR(等価直列抵抗)、低ESL(等価直列インダクタンス)を目的に種々の技術が開発されている。   Solid electrolytic capacitors using tantalum, niobium or the like as a valve action metal are small, have a large capacitance, have excellent frequency characteristics, and have been widely used in CPU decoupling circuits or power supply circuits. With the development of portable electronic devices, various technologies have been developed for the purpose of low ESR (equivalent series resistance) and low ESL (equivalent series inductance) particularly in a high frequency range.

例えば、特許文献1には、コンデンサ素子焼結体の陽極リード線を陰極端子側に近い位置に植立した形状によりESRを低下させる技術が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a technique for reducing ESR by a shape in which an anode lead wire of a capacitor element sintered body is planted at a position close to the cathode terminal side.

一方、特許文献2では、陽極リード線をコンデンサ素子の中心線より高い位置または低い位置に植立することにより基板実装時の起き上がり実装不良を低減したリードフレームレスチップ形の固体電解コンデンサが開示されている。   On the other hand, Patent Document 2 discloses a lead frameless chip-type solid electrolytic capacitor in which the anode lead wire is planted at a position higher or lower than the center line of the capacitor element, thereby reducing the rising mounting failure when mounting the substrate. ing.

また、特許文献3では、下面電極型固体電解コンデンサ素子として、導出する方向と略直交する方向に偏芯するように導出されたリード線を用い、陽極端子と陰極端子と外部回路基板との電流経路の距離を短くすることにより高周波域でのESL、ESRを小さくする技術が開示されている。   Further, in Patent Document 3, as a bottom electrode type solid electrolytic capacitor element, a lead wire led so as to be eccentric in a direction substantially orthogonal to the lead direction is used, and currents between the anode terminal, the cathode terminal, and the external circuit board are used. A technique for reducing ESL and ESR in a high frequency range by shortening the distance of the path is disclosed.

上述のように、陽極リード線をコンデンサ素子の中心ではなく外周近傍に植立することによりESR、ESLの低減や実装不良の改善がなされている。図4に、このようなリード線を偏芯させたコンデンサ素子すなわち偏芯ペレットの一例の斜視図を示す。偏芯させたリード線2を有する偏芯ペレット40は弁作用金属の粉末を加圧成形した成形体より作製される。このような成形体を形成する方法には、リード線の引出し方向、すなわち上下方向から加圧パンチで加圧し成形する縦押し成形と、リード線の引出し方向に直交する方向すなわち左右方向からに加圧パンチで加圧成形する横押し成形がある。   As described above, ESR and ESL are reduced and mounting defects are improved by planting the anode lead wire in the vicinity of the outer periphery instead of the center of the capacitor element. FIG. 4 shows a perspective view of an example of a capacitor element in which such a lead wire is eccentric, that is, an eccentric pellet. The eccentric pellet 40 having the eccentric lead wire 2 is produced from a molded body obtained by pressure-molding a valve metal powder. There are two methods for forming such a molded body: vertical push molding in which a pressure punch is pressed and molded from the lead wire drawing direction, that is, the vertical direction, and the direction perpendicular to the lead wire drawing direction, that is, the horizontal direction. There is a lateral press molding in which a pressure punch is used for pressure molding.

ここで一般的な固体電解コンデンサ素子の製造方法を記述すると、タンタル、ニオブ等の弁作用金属の粉末にバインダーを添加し混合した後、縦押し成形の場合にはダイスを用いて上パンチと下パンチにより上下方向から加圧して角形あるいは円柱状に圧縮成形し、成形体を形成する。この際に弁作用金属の粉末と同種の陽極リード線を用い一端を粉末に埋め込んで一緒に加圧成形し、他端を成形体から引出している。その後、成形体を真空焼結し、陽極酸化して酸化皮膜層を形成し、硝酸マンガン水溶液への含浸、熱分解を複数回繰り返す熱分解法による二酸化マンガン層の形成、あるいはモノマー溶液への含浸、重合による導電性高分子の形成により固体電解質層を形成した後、カーボン層、銀層からなる陰極引出し層を順次形成しコンデンサ素子とする。続いて、リード線と陽極リードフレームとを溶接し、陰極引出し層と陰極リードフレームとを導電性接着剤を介して接続した後、トランスファーモールド等により樹脂外装する。その後、不要な陽極、陰極リードフレームを切断後コンデンサ外装の一方に曲げて陽極、陰極端子としチップ型の固体電解コンデンサが完成する。   Here, a general method for manufacturing a solid electrolytic capacitor element is described. After a binder is added to and mixed with a valve metal powder such as tantalum or niobium, in the case of vertical press molding, the upper punch and lower Pressed from above and below with a punch and compression molded into a square or cylindrical shape to form a molded body. At this time, an anode lead wire of the same type as that of the valve action metal powder is used, one end is embedded in the powder and pressure-molded together, and the other end is drawn from the molded body. Then, the compact is vacuum-sintered, anodized to form an oxide film layer, impregnated with a manganese nitrate aqueous solution, a manganese dioxide layer formed by a thermal decomposition method that repeats thermal decomposition multiple times, or impregnated with a monomer solution After forming a solid electrolyte layer by forming a conductive polymer by polymerization, a cathode lead layer composed of a carbon layer and a silver layer is sequentially formed to obtain a capacitor element. Subsequently, the lead wire and the anode lead frame are welded, the cathode lead layer and the cathode lead frame are connected to each other through a conductive adhesive, and then resin-coated with a transfer mold or the like. Thereafter, unnecessary anode and cathode lead frames are cut and then bent to one side of the capacitor exterior to complete a chip-type solid electrolytic capacitor as anode and cathode terminals.

図5は縦押し成形による加圧成形工程を示す横断面模式図である。図5において、上パンチ7には陽極引出し線であるリード線2を通すためのリード線挿入孔があけられており、成形形状(例えば丸形状、正方形、長方形等)に加工したダイス6を設け、図5(a)に示すように、それと同一の断面形状の加圧面を有する上パンチ7にリード線2を挿通し、ダイス6と同形状に加工した下パンチ8をダイス6の下面に位置させ、ダイス6の貫通孔に弁作用金属粉末1を充填させる。その後、図5(b)に示すように、リード線2を突き出した上パンチ7をダイス6の中に下降させる。更に上パンチ7及び下パンチ8を同期を取って充填された弁作用金属粉末の中心に向けて移動させ、リード線2を植立させたまま所定寸法まで加圧成形する。その後、図5(c)に示すように、リード線2を植立させた状態で上パンチ7をダイス6の上方に退避させ、図5(d)に示すように、下パンチ8で成形体51をダイス6の上方向に押し上げて型抜きをし、成形体51のリード線2を一定長さに切断し、図5(e)に示す成形体51が完成する。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a pressure molding process by vertical press molding. In FIG. 5, the upper punch 7 is provided with a lead wire insertion hole for passing the lead wire 2 as an anode lead wire, and a die 6 processed into a molded shape (for example, round shape, square, rectangle, etc.) is provided. 5A, the lead wire 2 is inserted into the upper punch 7 having the same cross-sectional pressure surface as that shown in FIG. 5A, and the lower punch 8 processed into the same shape as the die 6 is positioned on the lower surface of the die 6. The valve action metal powder 1 is filled in the through hole of the die 6. Thereafter, as shown in FIG. 5B, the upper punch 7 protruding the lead wire 2 is lowered into the die 6. Further, the upper punch 7 and the lower punch 8 are moved in synchronism toward the center of the filled valve action metal powder, and the lead wire 2 is pressure-formed to a predetermined size while being planted. Thereafter, as shown in FIG. 5 (c), the upper punch 7 is retracted above the die 6 in a state where the lead wire 2 is planted. 51 is pushed upward in the die 6 to perform die cutting, and the lead wire 2 of the molded body 51 is cut to a predetermined length to complete the molded body 51 shown in FIG.

図6は横押し成形による加圧成形工程の加圧パンチと金型ベースの配置を示す斜視図であり、図7(a)はその金型の上断面模式図、図7(b)、図7(c)は横断面模式図である。図6において、上向きに配置されたコの字状のベース溝を有する金型ベース4と、ベース溝に挿入され左右に移動する2つの加圧パンチ5(L)、5(R)と、リード線2が挿通されるリード線挿入孔を設け金型ベースのベース溝を上方より密閉する上型3とを用いている。図7(b)に示すように、ベース溝の中央の加圧パンチ5(L)、5(R)の加圧面の間に設けられた空間に弁作用金属粉末1を充填し、上型3はリード線2を突き出した状態で金型ベースのベース溝に蓋をし、図7(c)のようにベース溝を密閉する。その後、加圧パンチ5(L)、5(R)が左右からベース溝中を移動して弁作用金属粉末1を加圧し、成形体を作製する。その後、リード線2の切断及び型抜きを行なう。   FIG. 6 is a perspective view showing the arrangement of the pressure punch and the mold base in the pressure molding process by horizontal pressing, and FIG. 7 (a) is a schematic top sectional view of the mold, FIG. 7 (b), FIG. 7 (c) is a schematic cross-sectional view. In FIG. 6, a mold base 4 having a U-shaped base groove disposed upward, two pressure punches 5 (L), 5 (R) inserted into the base groove and moving to the left and right, and leads A lead wire insertion hole through which the wire 2 is inserted is provided, and an upper die 3 that seals the base groove of the die base from above is used. As shown in FIG. 7 (b), the valve metal powder 1 is filled in the space provided between the pressure surfaces of the pressure punches 5 (L) and 5 (R) in the center of the base groove, and the upper mold 3 Covers the base groove of the mold base with the lead wire 2 protruding, and seals the base groove as shown in FIG. Thereafter, the pressure punches 5 (L) and 5 (R) move in the base groove from the left and right to pressurize the valve metal powder 1 to produce a molded body. Thereafter, the lead wire 2 is cut and die-cut.

特開平09−237743号公報JP 09-237743 A 特開2007−088387号公報JP 2007-088387 A 特開2007−142161号公報JP 2007-142161 A

偏芯ペレットの成形体を縦押し成形により加圧成形する場合には、上パンチのリード線挿入孔を偏芯させて設置するために形状が複雑となり作製工数が掛かることや、上パンチからリード線を突き出した状態でダイスへ挿入する時に、上パンチから突き出したリード線の曲がりによりパンチとダイスによってリード線を噛み込み、金型の破損等が発生しやすいなどの問題がある。   When pressing the molded body of the eccentric pellet by vertical pressing, the shape of the upper punch lead wire insertion hole is decentered and installed, resulting in a complicated shape and increasing the number of manufacturing steps. When inserting into the die with the wire protruding, there is a problem that the lead wire is caught by the punch and the die due to the bending of the lead wire protruding from the upper punch, and the mold is easily damaged.

一方、横押し成形では、図7(a)のように金型ベース4のベース溝の側壁の近くに位置するリード線2を加圧方向の中心として、左右の加圧パンチ5(L)、5(R)で加圧成形した場合、加圧面間およびベース溝幅の中心部に加圧された弁作用金属粉末の粗密中点が来ること、及びリード線2がベース溝の側壁に近いこともあり、成形体に未充填部分(巣)が発生することやリード線の露出、あるいは焼結後の成形体の割れが発生することがあり、リード線と成形体との充分な接続強度が得られにくいという問題がある。リード線と成形体との接合が十分でないと、熱的、機械的ストレスにより酸化被膜を破壊し、ショート不良率の増加や漏れ電流特性の劣化を招いてしまう。   On the other hand, in the horizontal pressing, the left and right pressure punches 5 (L), with the lead wire 2 positioned near the side wall of the base groove of the mold base 4 as shown in FIG. When pressure molding is performed with 5 (R), the middle point of the pressed metal powder pressed between the pressing surfaces and the center of the width of the base groove comes, and the lead wire 2 is close to the side wall of the base groove. There may be unfilled parts (nests) in the molded body, lead wire exposure, or cracking of the molded body after sintering, and sufficient connection strength between the lead wire and the molded body. There is a problem that it is difficult to obtain. If the bonding between the lead wire and the molded body is not sufficient, the oxide film is destroyed by thermal and mechanical stress, leading to an increase in short-circuit failure rate and deterioration in leakage current characteristics.

また、横押し成形で、図8に示すように、リード線2をベース溝の幅方向の中心で加圧方向には左右の加圧パンチ5(L)、5(R)の加圧面からの距離が異なるように配置した場合、左右の加圧パンチを同時に所定の位置まで移動させて成形体を形成すると、上型3に挿通されたリード線2はベース溝中に突出した根元を起点に成形体の中心に向かい曲げられてしまう。図9は成形体中で曲げられたリード線の様子を示す成形体の側面図である。リード線の偏芯量が大きければ大きいほど、リード線はせん断方向に大きく曲げられ、上型3のリード線挿入孔は楕円に磨耗することとなる。また、成形体のリード線の根元部分は十分な加圧成形がなされないため、その後の処理工程中で被覆剥がれなどが発生しやすく、漏れ電流特性の不良の原因となる。   Further, in the side press molding, as shown in FIG. 8, the lead wire 2 from the press surface of the left and right press punches 5 (L) and 5 (R) in the press direction at the center in the width direction of the base groove. If the left and right pressure punches are simultaneously moved to a predetermined position to form a formed body when the distances are different, the lead wire 2 inserted into the upper mold 3 starts from the root protruding into the base groove. It will be bent toward the center of the compact. FIG. 9 is a side view of the molded body showing the state of the lead wire bent in the molded body. The greater the amount of eccentricity of the lead wire, the greater the lead wire is bent in the shearing direction, and the lead wire insertion hole of the upper die 3 is worn into an ellipse. In addition, since the base portion of the lead wire of the molded body is not subjected to sufficient pressure molding, coating peeling or the like is likely to occur during the subsequent processing steps, which causes a failure in leakage current characteristics.

従って、本発明の課題は、リード線が偏芯したコンデンサ素子である偏芯ペレットの成形体の製作において、成形体とリード線との間の十分な接続強度が得られ、成形体の焼結後の製造工程においてもショート不良や漏れ電流特性の劣化を生じないコンデンサ素子の製造方法及びその製造装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to obtain a sufficient connection strength between a molded body and a lead wire in the production of a molded body of an eccentric pellet, which is a capacitor element with an eccentric lead wire, and to sinter the molded body. An object of the present invention is to provide a capacitor element manufacturing method and a manufacturing apparatus therefor that do not cause short-circuit defects or deterioration of leakage current characteristics in later manufacturing processes.

上記課題を解決するため、本発明によるコンデンサ素子の製造方法は、弁作用金属の粉末に陽極引出し用のリード線の一端を露出させて埴立埋設し、前記弁作用金属の粉末を加圧成形する工程を含むコンデンサ素子の製造方法において、前記加圧成形の加圧方向とリード線の植立方向とは直交し、前記加圧成形は前記弁作用金属の粉末を挟んで加圧方向に対向して配置され該加圧方向に移動する2つの加圧パンチにより行なわれ、前記リード線は該2つの加圧パンチの加圧面からの距離が異なる位置に埴立され、前記2つの加圧パンチの移動距離が前記加圧面と前記リード線との間の距離に応じて異なるように設定されることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a method for manufacturing a capacitor element according to the present invention includes a valve-acting metal powder in which one end of an anode lead wire is exposed and embedded in an upright manner, and the valve-acting metal powder is pressure-molded. In the method of manufacturing a capacitor element including the step of performing, the pressing direction of the pressure forming and the planting direction of the lead wire are orthogonal to each other, and the pressure forming is opposed to the pressing direction across the powder of the valve metal The two lead punches are arranged at different positions from the pressure surface of the two pressure punches, and the two pressure punches are arranged at different positions. The moving distance is set to be different depending on the distance between the pressing surface and the lead wire.

具体的には、前記リード線が挿通された上型と、前記弁作用金属の粉末が充填されるコの字状のベース溝を有する金型ベースと、前記ベース溝に挿入され左右に移動する2つの加圧パンチとを用い、該2つの加圧パンチの加圧面間に弁作用金属粉末を充填し、前記上型が前記リード線を埋設する長さだけその下面より突き出させた状態で前記金型ベースのベース溝を密閉し、前記リード線の突き出した部分が前記ベース溝中の前記加圧方向に直行する方向においてほぼ中心に位置し、かつ、前記2つの加圧パンチの加圧面からの距離が異なるように配置され、前記2つの加圧パンチが同時に移動し加圧成形してもよい。   Specifically, an upper mold through which the lead wire is inserted, a mold base having a U-shaped base groove filled with the valve metal powder, and a left and right inserted into the base groove to move left and right. Two pressure punches are used, the valve action metal powder is filled between the pressure surfaces of the two pressure punches, and the upper die protrudes from the lower surface by a length for embedding the lead wire. The base groove of the mold base is sealed, and the protruding portion of the lead wire is located substantially in the center in the direction perpendicular to the pressing direction in the base groove, and from the pressing surfaces of the two pressing punches The two pressure punches may be simultaneously moved and pressure-molded.

また、本発明によるコンデンサ素子の製造装置は、弁作用金属の粉末に陽極引出し用のリード線の一端を露出させて埴立埋設し、前記弁作用金属の粉末を加圧成形する機能を有するコンデンサ素子の製造装置において、前記リード線が挿通される上型と、前記弁作用金属の粉末が充填されるコの字状のベース溝を有する金型ベースと、前記ベース溝に挿入され左右に移動する2つの加圧パンチとを有し、該2つの加圧パンチの加圧面間に弁作用金属粉末を充填し、前記上型が前記リード線を埋設する長さだけその下面より突き出させた状態で前記金型ベースのベース溝を密閉したとき、前記リード線の突き出した部分が前記ベース溝中の前記加圧方向に直行する方向においてほぼ中心に位置し、かつ、前記2つの加圧パンチの加圧面からの距離が異なるように設定され、前記2つの加圧パンチが同時に移動し、かつ、その移動距離が前記加圧面と前記リード線との間の距離に応じて異なるように設定されていることを特徴とする。   Further, the capacitor element manufacturing apparatus according to the present invention is a capacitor having a function of pressure-molding the valve action metal powder by embedding the valve action metal powder in an upright position by exposing one end of the lead wire for anodic extraction to the valve action metal powder. In the element manufacturing apparatus, an upper mold through which the lead wire is inserted, a mold base having a U-shaped base groove filled with the powder of the valve metal, and a left and right insertion inserted into the base groove. The pressure metal surfaces of the two pressure punches are filled with valve action metal powder, and the upper die protrudes from the lower surface by a length for embedding the lead wire. When the base groove of the mold base is sealed, the projecting portion of the lead wire is positioned substantially at the center in the direction perpendicular to the pressing direction in the base groove, and the two pressing punches Distance from pressure surface Are set to be different from each other, the two pressure punches are moved simultaneously, and the movement distance is set to be different according to the distance between the pressure surface and the lead wire. To do.

以上のように、本発明においては、横押し成形の加圧成形において、リード線が2つの加圧パンチの加圧面からの距離が異なる位置、すなわち加圧方向に偏芯して埴立され、左右2つの加圧パンチの移動距離が加圧面とリード線との間の距離に応じて異なるように設定される。これにより、リード線が偏芯したコンデンサ素子である偏芯ペレットの成形体の製作において、成形体とリード線との間の十分な接続強度が得られ、成形体の焼結後の製造工程においてもショート不良や漏れ電流特性の劣化を生じないコンデンサ素子の製造方法及びその製造装置が得られる。   As described above, in the present invention, in the press molding of the lateral press molding, the lead wire is erected in an eccentric manner in the position where the distance from the pressing surface of the two pressing punches is different, that is, in the pressing direction. The moving distance of the two left and right pressure punches is set to be different depending on the distance between the pressure surface and the lead wire. Thereby, in the production of a molded body of an eccentric pellet, which is a capacitor element with an eccentric lead wire, sufficient connection strength between the molded body and the lead wire is obtained, and in the manufacturing process after sintering the molded body In addition, a capacitor element manufacturing method and a manufacturing apparatus thereof that do not cause short-circuit defects or leakage current characteristics can be obtained.

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明によるコンデンサ素子の製造方法および製造装置の一実施の形態を説明する図であり、本実施の形態において、弁作用金属粒子の加圧成形に用いる金型を示す図である。図1(a)は上断面模式図、図1(b)、図1(c)は横断面模式図である。本実施の形態に用いる金型の基本構成は図6に示した横押し型のものと同じであり、上向きに配置されたコの字状のベース溝を有する金型ベース4と、ベース溝に挿入され左右に移動する2つの加圧パンチ5(L)、5(R)と、リード線2が挿通されるリード線挿入孔を設け金型ベースのベース溝を上方より密閉する上型3とを用いている。また、図1(a)に示すように、リード線2をベース溝の幅方向のほぼ中心となるように配置し、かつ、図1(b)に示すように、加圧方向には左右の加圧パンチ5(L)、5(R)の加圧面からの距離がそれぞれt1、t2と異なるように配置している。加圧成形前の配置は図8と同様であるが、本実施の形態においては、同時に移動する左右の加圧パンチ5(L)、5(R)の移動距離が距離t1、t2にそれぞれ応じて異なるように設定されている。   FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a capacitor element manufacturing method and manufacturing apparatus according to the present invention, and is a view showing a mold used for pressure forming of valve action metal particles in the present embodiment. . FIG. 1A is a schematic upper cross-sectional view, and FIGS. 1B and 1C are schematic cross-sectional views. The basic configuration of the mold used in the present embodiment is the same as that of the lateral push mold shown in FIG. 6, and a mold base 4 having a U-shaped base groove disposed upward, and a base groove Two pressure punches 5 (L), 5 (R) that are inserted and moved to the left and right, and an upper die 3 that has a lead wire insertion hole through which the lead wire 2 is inserted and seals the base groove of the die base from above. Is used. Further, as shown in FIG. 1A, the lead wire 2 is disposed so as to be substantially at the center in the width direction of the base groove, and as shown in FIG. The pressure punches 5 (L) and 5 (R) are arranged such that the distances from the pressure surface are different from t1 and t2. The arrangement before the pressure molding is the same as that in FIG. 8, but in this embodiment, the moving distances of the left and right pressure punches 5 (L) and 5 (R) that move simultaneously correspond to the distances t1 and t2, respectively. Are set differently.

図1(b)に示すように、ベース溝の中央の加圧パンチ5(L)、5(R)の加圧面の間に設けられた空間にタンタル、アルミ、またはニオブ等の弁作用金属粉末1を充填し、上型3はリード線2を突き出した状態で金型ベースのベース溝に蓋をし、ベース溝を密閉する。その後、図1(c)に示すように、加圧パンチ5(L)、5(R)が同時に左右からベース溝中をそれぞれの加圧面とリード線2との距離がt1’、t2’となる位置まで移動して弁作用金属粉末1を加圧し、成形体を作製する。   As shown in FIG. 1 (b), a valve action metal powder such as tantalum, aluminum, or niobium is provided in a space provided between the pressure surfaces of the pressure punches 5 (L), 5 (R) in the center of the base groove. 1, the upper mold 3 covers the base groove of the mold base with the lead wire 2 protruding, and seals the base groove. Thereafter, as shown in FIG. 1 (c), the pressure punches 5 (L) and 5 (R) simultaneously pass through the base groove from the left and right, and the distances between the respective pressure surfaces and the lead wires 2 are t1 ′ and t2 ′. It moves to this position, pressurizes the valve action metal powder 1, and produces a molded object.

上記の成形体を約1200℃の真空雰囲気で焼結し、金属粉末の表面に陽極酸化皮膜層を形成し、硝酸マンガン水溶液への含浸、熱分解を複数回繰り返す熱分解法による二酸化マンガン層の形成、またはモノマー溶液への含浸、重合による導電性高分子層の形成により固体電解質層を形成した後、カーボン層、銀層からなる陰極引出層を順次形成しコンデンサ素子とする。   The above molded body is sintered in a vacuum atmosphere of about 1200 ° C., an anodized film layer is formed on the surface of the metal powder, and the manganese dioxide layer formed by thermal decomposition is repeatedly impregnated with a manganese nitrate aqueous solution and thermally decomposed a plurality of times. A solid electrolyte layer is formed by formation, impregnation into a monomer solution, or formation of a conductive polymer layer by polymerization, and then a cathode lead layer composed of a carbon layer and a silver layer is sequentially formed to form a capacitor element.

本実施の形態により作製されるコンデンサ素子の一例としては、図4に示したコンデンサ素子と同様に概ね直方体形状とすることができ、その寸法としては幅、奥行き、高さは0.5mmから2.0mm程度の範囲で、その一面より弁作用金属粉末と同材質で直径0.1mmから0.3mm程のリード線の一端を露出させ、その他端は成形体に植立された状態とすることができる。   As an example of the capacitor element manufactured according to the present embodiment, it can have a substantially rectangular parallelepiped shape as in the capacitor element shown in FIG. 4, and the width, depth, and height are from 0.5 mm to 2 mm. In the range of about 0 mm, one end of the lead wire with the same material as the valve action metal powder from 0.1 mm to 0.3 mm in diameter is exposed from one side, and the other end is planted in the molded body. Can do.

ここで、リード線の偏芯量の一例として、例えば成形体の加圧方向の幅を2.0mmとし、リード線を成形体の中央から右方向に0.5mm偏芯させた場合、リード線中心までの距離は成形体の端面より、それぞれ1.5mmと0.5mmとなるため、本実施の形態における上述の加圧パンチ5(L)、5(R)の移動距離の比は3:1とする。   Here, as an example of the amount of eccentricity of the lead wire, for example, when the width in the pressing direction of the molded body is 2.0 mm and the lead wire is eccentric from the center of the molded body by 0.5 mm to the right, Since the distance to the center is 1.5 mm and 0.5 mm, respectively, from the end face of the molded body, the ratio of the movement distances of the pressure punches 5 (L) and 5 (R) in the present embodiment is 3: Set to 1.

図2は、本実施の形態に使用するコンデンサ素子の製造装置の具体的一例を示す図であり、加圧成形における左右の加圧パンチ駆動部の側面図である。図2において、モータ11が上下に駆動することにより左右の板カム10(L)、10(R)が上下動し、左右のレバー9(L)、9(R)がそれぞれ板カム10(L)、10(R)に追従して、レバー9(L)、9(R)のそれぞれ中央部分の支点90(L)、90(R)を中心にそれらのレバー両端部の原節作用点及び従節作用点が円弧軌道状に搖動する。さらに左右のレバーの従節作用点と左右の加圧パンチはそれぞれ係合されているので、左右の加圧パンチ25(L)、25(R)は板カムの上下運動に連動し、リード線2を中点とし左右に開閉駆動される。   FIG. 2 is a diagram showing a specific example of the capacitor element manufacturing apparatus used in the present embodiment, and is a side view of the left and right pressure punch driving units in pressure molding. In FIG. 2, when the motor 11 is driven up and down, the left and right plate cams 10 (L) and 10 (R) move up and down, and the left and right levers 9 (L) and 9 (R) respectively move to the plate cam 10 (L ) Following 10 (R), the fulcrum points 90 (L) and 90 (R) at the center portions of the levers 9 (L) and 9 (R), respectively, The follower action point swings in a circular orbit. Further, since the follower action point of the left and right levers and the left and right pressure punches are engaged with each other, the left and right pressure punches 25 (L) and 25 (R) are linked to the vertical movement of the plate cam, and lead wires It is opened and closed to the left and right with 2 being the midpoint.

板カム10(L)、10(R)のそれぞれの角度θ(L)、θ(R)はリード線の植立位置により算出し、その偏芯の状態に応じた角度の板カムを配置する。例えば、上述のように成形体の幅を2.0mmとし、リード線を素子の中央から右方向に0.5mm偏芯させた場合、θ(R)=30度、θ(L)=60度とすることで、3:1の移動距離の比率、すなわち加圧比率が得られる。   The angles θ (L) and θ (R) of the plate cams 10 (L) and 10 (R) are calculated based on the lead wire planting positions, and the plate cams having angles according to the eccentric state are arranged. . For example, when the width of the molded body is 2.0 mm as described above and the lead wire is decentered by 0.5 mm in the right direction from the center of the element, θ (R) = 30 degrees and θ (L) = 60 degrees. By doing so, a ratio of the moving distance of 3: 1, that is, a pressurizing ratio is obtained.

上述の例では図2のように成形体の形状及リード線位置の偏芯量により板カムの角度を決定し、その角度に固定された板カムを使用する場合を示したが、左右それぞれの板カムの角度θを可変可能な構造にすることで、成形体の寸法とリード線の偏芯量の変更にも柔軟に対応可能な加圧パンチ駆動部が得られる。   In the above example, as shown in FIG. 2, the angle of the plate cam is determined by the shape of the molded body and the eccentric amount of the lead wire position, and the plate cam fixed to the angle is used. By adopting a structure in which the angle θ of the plate cam can be varied, a pressure punch drive unit that can flexibly cope with changes in the dimensions of the molded body and the eccentricity of the lead wire is obtained.

図3は、本実施の形態に使用するコンデンサ素子の製造装置の他の具体的一例を示す図であり、加圧成形に用いる金型および加圧パンチ駆動部を示す横断面模式図である。図3においては、左右の加圧パンチ35(L)、35(R)にそれぞれモータ31(L)、31(R)を直結している。上記の例と同様に、左右の加圧パンチはそれぞれに直結したモータにより、同時に、成形体の形状及リード線位置の偏芯量に対応したそれぞれの移動距離を移動する。   FIG. 3 is a diagram showing another specific example of the capacitor element manufacturing apparatus used in the present embodiment, and is a schematic cross-sectional view showing a mold and a pressure punch driving unit used for pressure molding. In FIG. 3, motors 31 (L) and 31 (R) are directly connected to the left and right pressure punches 35 (L) and 35 (R), respectively. Similarly to the above example, the left and right pressure punches are moved by the motors directly connected to each other at the same distance of movement corresponding to the shape of the molded body and the amount of eccentricity of the lead wire position.

上記の図2および図3の加圧パンチの駆動部の他の具体例としては、図2の左右の板カムの角度は同一として、左右の板カムを2つの独立のモータで駆動しても良い。また、左右の加圧パンチが互いに異なる距離を同期して移動し加圧する方式であれば、上記以外の方法、構造であっても、本実施の形態の製造方法および製造装置に使用可能である。   2 and FIG. 3 as another specific example, the left and right plate cams in FIG. 2 have the same angle, and the left and right plate cams are driven by two independent motors. good. Further, any method and structure other than those described above can be used in the manufacturing method and manufacturing apparatus of the present embodiment as long as the pressure punches on the left and right move and pressurize at different distances in synchronization. .

本実施の形態において製作された成形体は、リード線と枕木リードフレームを溶接した後、陽極および陰極端子を備えた基板に導電性接着剤あるいは高温ハンダ等を用いて接続され、樹脂外装される。その後、不要な外装部分がダイシング等により切断され、固体電解コンデンサが完成する。   After the lead wire and the sleeper lead frame are welded, the molded body manufactured in the present embodiment is connected to a substrate provided with an anode and a cathode terminal using a conductive adhesive or high-temperature solder, and is resin-coated. . Thereafter, unnecessary exterior parts are cut by dicing or the like to complete a solid electrolytic capacitor.

以上のように本発明による製造方法および製造装置により、成形体とリード線との間の十分な接続強度が得られ、成形体の焼結後の製造工程においてもショート不良や漏れ電流特性の劣化を生じないコンデンサ素子が得られる。   As described above, the manufacturing method and the manufacturing apparatus according to the present invention provide a sufficient connection strength between the molded body and the lead wire, and even in the manufacturing process after sintering the molded body, short circuit failure and deterioration of leakage current characteristics. Thus, a capacitor element that does not cause the problem can be obtained.

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではないことはいうまでもなく、目的とするコンデンサ素子の形状や性能に対する要求に応じて、金型や加圧パンチなどの構造、形状、また、加圧パンチの駆動方法などを変更することができる。   Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the structure and shape of a mold, a pressure punch, and the like according to requirements for the shape and performance of the target capacitor element. Moreover, the driving method of the pressure punch can be changed.

本発明によるコンデンサ素子の製造方法および製造装置の一実施の形態の加圧成形に用いる金型を示す図、図1(a)は上断面模式図、図1(b)、図1(c)は横断面模式図。The figure which shows the metal mold | die used for the pressure molding of one Embodiment of the manufacturing method and manufacturing apparatus of the capacitor | condenser element by this invention, FIG.1 (a) is a top cross-sectional schematic diagram, FIG.1 (b), FIG.1 (c) Is a schematic cross-sectional view. 本実施の形態に使用する製造装置の具体的一例を示す図、加圧成形における左右の加圧パンチ駆動部の側面図。The figure which shows a specific example of the manufacturing apparatus used for this Embodiment, The side view of the pressure punch drive part on either side in pressure molding. 本実施の形態に使用する製造装置の他の具体的一例を示す図、加圧成形に用いる金型および加圧パンチ駆動部を示す横断面模式図。The figure which shows the other specific example of the manufacturing apparatus used for this Embodiment, the cross-sectional schematic diagram which shows the metal mold | die used for pressure molding, and a pressure punch drive part. リード線を偏芯させたコンデンサ素子(偏芯ペレット)の一例の斜視図。The perspective view of an example of the capacitor element (eccentric pellet) which made the lead wire eccentric. 従来の縦押し成形による加圧成形工程を示す横断面模式図。The cross-sectional schematic diagram which shows the press molding process by the conventional vertical press molding. 従来の横押し成形による加圧成形工程の加圧パンチと金型ベースの配置を示す斜視図。The perspective view which shows the arrangement | positioning of the pressure punch of the pressure forming process by the conventional horizontal pressing, and a metal mold | die base. 従来の横押し成形による加圧成形工程を示す模式図、図7(a)は金型の上断面模式図、図7(b)、図7(c)は横断面模式図。FIG. 7A is a schematic diagram showing a conventional pressure molding process by lateral pressing, FIG. 7A is a schematic top sectional view of a mold, and FIG. 7B and FIG. 横押し成形でリード線を加圧方向に偏芯させて配置した場合の金型の上断面模式図。The upper cross-section schematic diagram of a metal mold | die at the time of arrange | positioning by decentering a lead wire to a pressurization direction by horizontal pressing. 成形体中で曲げられたリード線の様子を示す成形体の側面図。The side view of the molded object which shows the mode of the lead wire bent in the molded object.

符号の説明Explanation of symbols

1 弁作用金属粉末
2 リード線
3 上型
4 金型ベース
5(L)、5(R)、25(L)、25(R)、35(L)、35(R) 加圧パンチ
6 ダイス
7 上パンチ
8 下パンチ
9(L)、9(R) レバー
10(L)、10(R) 板カム
11、31(L)、31(R) モータ
40 偏芯ペレット
51、91 成形体
90(L)、90(R) 中央部分の支点
1 Valve Action Metal Powder 2 Lead Wire 3 Upper Die 4 Mold Base 5 (L), 5 (R), 25 (L), 25 (R), 35 (L), 35 (R) Pressure Punch 6 Die 7 Upper punch 8 Lower punch 9 (L), 9 (R) Lever 10 (L), 10 (R) Plate cam 11, 31 (L), 31 (R) Motor 40 Eccentric pellet 51, 91 Molded body 90 (L ), 90 (R) Center fulcrum

Claims (3)

弁作用金属の粉末に陽極引出し用のリード線の一端を露出させて埴立埋設し、前記弁作用金属の粉末を加圧成形する工程を含むコンデンサ素子の製造方法において、
前記加圧成形の加圧方向とリード線の植立方向とは直交し、前記加圧成形は前記弁作用金属の粉末を挟んで加圧方向に対向して配置され該加圧方向に移動する2つの加圧パンチにより行なわれ、前記リード線は該2つの加圧パンチの加圧面からの距離が異なる位置に埴立され、前記2つの加圧パンチの移動距離が前記加圧面と前記リード線との間の距離に応じて異なるように設定されることを特徴とするコンデンサ素子の製造方法。
In the method of manufacturing a capacitor element, including a step of exposing and embedding one end of the lead wire for anode extraction in the valve action metal powder, and embedding the valve action metal powder under pressure,
The pressurization direction of the press molding is orthogonal to the direction in which the lead wire is laid, and the press molding is arranged opposite to the pressurization direction with the valve metal powder sandwiched therebetween and moves in the pressurization direction. It is performed by two pressure punches, and the lead wire is erected at a position where the distance from the pressure surface of the two pressure punches is different, and the movement distance of the two pressure punches is the distance between the pressure surface and the lead wire. The capacitor element manufacturing method is characterized in that the capacitor element is set differently according to a distance between the capacitor element and the capacitor element.
前記リード線が挿通された上型と、前記弁作用金属の粉末が充填されるコの字状のベース溝を有する金型ベースと、前記ベース溝に挿入され左右に移動する2つの加圧パンチとを用い、該2つの加圧パンチの加圧面間に弁作用金属粉末を充填し、前記上型が前記リード線を埋設する長さだけその下面より突き出させた状態で前記金型ベースのベース溝を密閉し、前記リード線の突き出した部分が前記ベース溝中の前記加圧方向に直行する方向においてほぼ中心に位置し、かつ、前記2つの加圧パンチの加圧面からの距離が異なるように配置され、前記2つの加圧パンチが同時に移動し加圧成形することを特徴とする請求項1に記載のコンデンサ素子の製造方法。   An upper mold through which the lead wire is inserted, a die base having a U-shaped base groove filled with the powder of the valve action metal, and two pressure punches which are inserted into the base groove and move left and right The metal base is filled with the valve action metal powder between the pressure surfaces of the two pressure punches, and the upper die protrudes from the lower surface by a length for embedding the lead wire. The groove is sealed, and the protruding portion of the lead wire is located substantially in the center in the direction perpendicular to the pressing direction in the base groove, and the distance from the pressing surface of the two pressing punches is different. 2. The method of manufacturing a capacitor element according to claim 1, wherein the two pressure punches are simultaneously moved and pressure-molded. 弁作用金属の粉末に陽極引出し用のリード線の一端を露出させて埴立埋設し、前記弁作用金属の粉末を加圧成形する機能を有するコンデンサ素子の製造装置において、
前記リード線が挿通される上型と、前記弁作用金属の粉末が充填されるコの字状のベース溝を有する金型ベースと、前記ベース溝に挿入され左右に移動する2つの加圧パンチとを有し、該2つの加圧パンチの加圧面間に弁作用金属粉末を充填し、前記上型が前記リード線を埋設する長さだけその下面より突き出させた状態で前記金型ベースのベース溝を密閉したとき、前記リード線の突き出した部分が前記ベース溝中の前記加圧方向に直行する方向においてほぼ中心に位置し、かつ、前記2つの加圧パンチの加圧面からの距離が異なるように設定され、前記2つの加圧パンチが同時に移動し、かつ、その移動距離が前記加圧面と前記リード線との間の距離に応じて異なるように設定されていることを特徴とするコンデンサ素子の製造装置。
In an apparatus for manufacturing a capacitor element having a function of exposing one end of a lead wire for anode extraction to a valve metal powder and embedding it in an upright manner, and pressure-molding the valve metal powder,
An upper mold through which the lead wire is inserted, a mold base having a U-shaped base groove filled with the valve metal powder, and two pressure punches inserted in the base groove and moving to the left and right The metal base is filled with valve metal powder between the pressure surfaces of the two pressure punches, and the upper die protrudes from the lower surface by a length for embedding the lead wire. When the base groove is sealed, the protruding portion of the lead wire is located substantially in the center in the direction perpendicular to the pressing direction in the base groove, and the distance from the pressing surface of the two pressing punches is It is set to be different, and the two pressure punches move at the same time, and the movement distance is set to be different depending on the distance between the pressure surface and the lead wire. Capacitor element manufacturing equipment.
JP2008186983A 2008-07-18 2008-07-18 Capacitor element manufacturing method and manufacturing apparatus thereof Active JP5019629B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008186983A JP5019629B2 (en) 2008-07-18 2008-07-18 Capacitor element manufacturing method and manufacturing apparatus thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008186983A JP5019629B2 (en) 2008-07-18 2008-07-18 Capacitor element manufacturing method and manufacturing apparatus thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010027839A JP2010027839A (en) 2010-02-04
JP5019629B2 true JP5019629B2 (en) 2012-09-05

Family

ID=41733385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008186983A Active JP5019629B2 (en) 2008-07-18 2008-07-18 Capacitor element manufacturing method and manufacturing apparatus thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5019629B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112216516A (en) * 2020-10-13 2021-01-12 中国振华(集团)新云电子元器件有限责任公司(国营第四三二六厂) Method for manufacturing anode block of electrolytic capacitor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2565849B2 (en) * 1994-10-24 1996-12-18 株式会社精研 Capacitor element manufacturing method and manufacturing apparatus thereof
JPH0969472A (en) * 1995-08-31 1997-03-11 Hitachi Aic Inc Manufacture of pellet
JP4667214B2 (en) * 2005-11-18 2011-04-06 Necトーキン株式会社 Bottom electrode type solid electrolytic capacitor
JP4761463B2 (en) * 2006-06-30 2011-08-31 Necトーキン株式会社 Capacitor anode body manufacturing method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010027839A (en) 2010-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100773198B1 (en) Surface-mount capacitor and method of producing the same
KR101451685B1 (en) Solid electrolytic condenser
JP2008098394A (en) Solid-state electrolytic capacitor
US20060126273A1 (en) Solid electrolytic capacitor with face-down terminals, manufacturing method of the same, and lead frame for use therein
JP2008135427A (en) Chip-type solid electrolytic capacitor and manufacturing method therefor
US10665394B2 (en) Solid electrolytic condenser and method of manufacturing the same
JP2005079357A (en) Chip type solid electrolytic capacitor, its manufacturing method, and lead frame used therefor
JP5019629B2 (en) Capacitor element manufacturing method and manufacturing apparatus thereof
US9711294B2 (en) Tantalum capacitor and method of manufacturing the same
JP4761463B2 (en) Capacitor anode body manufacturing method and apparatus
KR102127816B1 (en) Tantalum capacitor and method of preparing the same
JP5049106B2 (en) Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
JP4258720B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP5926485B2 (en) Method for manufacturing solid electrolytic capacitor element
WO2017217359A1 (en) Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing same
JP2012230990A (en) Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same
JP5898927B2 (en) Chip type solid electrolytic capacitor
JP7045123B2 (en) How to manufacture electrolytic capacitors and electrolytic capacitors
JP5035999B2 (en) Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
US11062852B2 (en) Solid electrolytic capacitor having an anode terminal and a cathode terminal formed from a single metal plate and method for manufacturing same
WO2024043279A1 (en) Solid electrolytic capacitor and production method for solid electrolytic capacitor
JP2005039043A (en) Chip electrolytic capacitor
JP5739148B2 (en) Method for manufacturing solid electrolytic capacitor element
JP2011077079A (en) Chip-type solid electrolytic capacitor
JP2009231337A (en) Solid-state electrolytic capacitor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120518

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120606

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120611

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5019629

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150622

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250