JP5131852B2 - 固体電解コンデンサ - Google Patents

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本発明は、固体電解コンデンサに関し、特に変換基板を用いた固体電解コンデンサに関する。
図4は、従来の固体電解コンデンサを示す断面図である。又、図5は、従来の固体電解コンデンサの組み立て途中工程の斜視図、図6は従来の固体電解コンデンサに用いる変換基板の斜視図を示す。
図4に示すように、従来の固体電解コンデンサの端子基板構造は、変換基板10の上面に内部陽極端子6aと内部陰極端子7aを有している。この内部陽極端子6aと内部陰極端子7aは、図6に示すように平板状の変換基板10上に金メッキを施して設けたもので、図5のようにコンデンサ素子の陽極リード2の先端部分に陽極金属片5が、陽極リード2と抵抗溶接によって接続され、その後、前記陽極金属片5と前記内部陽極端子6aが導電性接着剤4を介して接続され、又、コンデンサ素子1の外表面に形成された陰極層3に導電性接着剤4を介して陰極層3と内部陰極端子7aが接続されている。
このように、それぞれ陽極及び陰極が接続された後、外装樹脂8を形成させ、さらに、図4のように外部陽極端子6bと外部陰極端子7bの間の寸法が規定の寸法となるようにダイシングにより、外部陽極端子6bと外部陰極端子7bの外側部分を切断除去し製品外形を整えることにより固体電解コンデンサ100が製作される(例えば特許文献1)。
上述した固体電解コンデンサにおいて、製品実装時に実装はんだが内部陽極端子6aおよび内部陰極端子7aと外装樹脂8の界面に侵入後、冷却時に実装はんだが凝固した際に内部陽極端子6aおよび内部陰極端子7aと外装樹脂8にすき間を発生させ、さらに陰極層3と導電性接着剤4を剥離させてしまう。そのため、接続の信頼性の高い製品を供給することができない欠点があった。
特開2002−110458号公報
本発明は、実装時のはんだ侵入をなくし接続の信頼性が高い固体電解コンデンサを提供することにある。
本発明によれば、上面に内部陽極端子と内部陰極端子が設けられ、下面に前記内部陽極端子とスルーホールを介して導通する外部陽極端子と前記内部陰極端子とスルーホールを介して導通する外部陰極端子が設けられた変換基板に陽極リードが導出されたコンデンサ素子を搭載し記コンデンサ素子を外装樹脂で被覆し、前記内部陽極端子及び前記内部陰極端子の各々を前記外装樹脂の端面に露出させた固体電解コンデンサにおいて、前記内部陽極端子の前記端面側の部分と前記外装樹脂の間、及び、前記内部陰極端子の前記端面側の部分と前記外装樹脂の間に、前記外装樹脂より前記内部陽極端子及び前記内部陰極端子との密着性が高いソルダーレジスト樹脂を形成したことを特徴とする固体電解コンデンサ。を得ることが出来る。
本発明によれば、内部陽極端子および内部陰極端子と外装樹脂との界面に該当する部分に、ソルダーレジスト樹脂(以後レジスト樹脂と記載)を塗布することで実装はんだがその界面に侵入することを防止することで、接続の信頼性が高い固体電解コンデンサを提供することが出来る。
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態による固体電解コンデンサの断面図を示し、図2は本発明の固体電解コンデンサの組み立て途中工程の斜視図、図3は本発明に用いる変換基板の斜視図を示す(尚、図2、図3においては、各部位が明確にわかり易くするように一部ハッチングを用いた)。
タンタル、アルミニウム、ニオブのような弁作用金属をプレス成型後、真空高温焼結処理による多孔質体を形成する方法、又は、エッチング処理による拡面化を施して無数の多孔質体を形成する。その後、この多孔質体の表面に電気化学的生成方法により誘電体皮膜を形成した後、固体電解質を形成する。固体電解質としては、チオフェンモノマーやピロールモノマー及びこれらの誘導体モノマーを重合反応により得られる導電性高分子もしくは、硝酸マンガンの熱分解反応から得られる二酸化マンガンがあげられる。しかる後、前記固体電解質の上にグラファイトペースト及び、銀ペーストによる陰極層3を順次形成してコンデンサ素子1とする。
図1より、外表面に陰極層3を有し、一方の端部から外方に向かって陽極リード2が突出しているコンデンサ素子と、前記陰極層3に電気的に接続されている平面状の変換基板10上に金メッキを施して設けた内部陰極端子7aと、前記陽極リード2の先端部分に前記陽極金属片5(例えば、長さ0.3mm×幅0.7mm×厚さ0.2mm)を介し、電気的に接続されている平面上の変換基板10上に金メッキを施して設けた内部陽極端子6aとが、外装樹脂8の下面側に配置された固体電解コンデンサ100において、前記内部陽極端子6aと前記内部陰極端子7aの上面部にレジスト樹脂9を形成した構造となっている。前記陽極金属片材料としては42合金や銅などがあげられ、又、外装樹脂材料としては、ガラス含有エポキシ樹脂、液晶ポリマー、トランスファーモールド樹脂、粉体樹脂または、液状エポキシ樹脂があげられる。又、前記レジスト樹脂には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などがあげられ、樹脂特性としては、前記外装樹脂と比較して前記内部陽陰極端子との密着強度が高いことが好ましい。これは、前記実装はんだが実装はんだが内部陽極端子6aおよび内部陰極端子7aと外装樹脂8の界面に侵入を防止することに対して有効である。
ここで、図3の前記内部陽極端子6aと前記内部陰極端子7aの上面部にレジスト樹脂9を形成しているが、形成位置は、外部陽極端子6bと外部陰極端子7bの外側である線Dでダイシングにより切断除去して、製品外形を整えた際に前記レジスト樹脂9が露出するべく位置に形成する。
しかる後、陽極体1を図2のように内部陽極端子6a上に陽極金属片5を内部陰極端子7a上に陰極層3をそれぞれ配置し、コンデンサ素子1を従来技術に述べたように、陽極部及び陰極部を接続した後、樹脂外装8を実施して前述した後、ダイシングにより製品外形を整え、例えば、長さ2.0mm×幅1.2mm×高さ1.0mmの図1に示す固体電解コンデンサ100を製作する。
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。本発明の実施例の示す固体電解コンデンサが、従来の固体電解コンデンサを示す断面図である図4の従来の固体電解コンデンサと相違する点は、図1に示すように変換基板10の内部陽極端子6aと内部陰極端子7aにダイシングによる切断加工部に沿ってレジスト樹脂9を形成している点である。
まず、コンデンサ素子1(図1)の作製については、公知の技術によるので簡略にして、タンタルを弁作用金属として用いた場合を説明する。タンタル線のまわりに、タンタル粉末をプレス機で成型し、高真空・高温度で焼結した。次にタンタル金属粉末の表面にTa25の酸化被膜を形成する。さらに、硝酸マンガンに浸漬した後、200℃で熱分解して、MnO2を形成し、引き続き、グラファイト及び銀ペーストによる陰極層3を形成して、コンデンサ素子1を得た。
次に、変換基板の構造について説明する。本実施例の変換基板としては、図3に示すように、厚さ0.1mmの絶縁性の基板の上面に、コンデンサ素子と導電性接着剤を介して接合させるためのコンデンサ素子1の接続面の寸法が、長さ0.3mm×幅1.0mmの内部陽極端子6a及び、長さ1.35mm×幅1.0mmの内部陰極極端子7aが形成されている。また、反対の実装電極面には、コンデンサ実装用電極からなる実装電極面に長さ0.7mm×幅0.9mmの外部陽極端子6b及び外部陰極端子7bが形成されている。そして、前記内部陽陰極端子と前記外部陽陰極端子をそれぞれを導通化させるために、基板内に複数箇所のスルーホール11を形成した。
前記基板の内部陽極端子6aと内部陰極端子7aの上にレジスト樹脂9である一液性熱硬化型ソルダーレジストインキを前記の端子の幅に沿って塗布するが、塗布幅は左右に端子が見えないように万遍に塗布する。塗布後、150℃ 30分間乾燥後、従来方法と同様に固体電解コンデンサ100を製作した。
(比較例)
比較例については、前述のレジスト樹脂を塗布しないこと以外は、実施例と同様とした。
本実施例と比較例をそれぞれ1000個の固体電解コンデンサを製作して、それぞれ厚み0.8mmの実装基板に搭載した後、240℃ 10秒の条件でリフローを実施した。その後、X線により固体電解コンデンサ100における内部陽極端子6aおよび内部陰極端子7aと外装樹脂8との界面に実装はんだが侵入している製品混入率を確認した結果を表1に示した。
Figure 0005131852
表1から明らかなように、比較例に比べて実施例の実装はんだ侵入率が改善されていることがわかる。この事により、内部陽極端子6aおよび内部陰極端子7aと外装樹脂8との界面に該当する部分に、レジスト樹脂を塗布することで実装はんだがその界面に侵入することを防止することで、接続の信頼性が高い固体電解コンデンサを得ることが出来る。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、なしうるであろう各種変形、修正を含むことはもちろんである。特に変換基板については、一般的な材料及び製造方法で製作可能であり、実施例では1個分の製品について記述しているが、1枚のプリント回路板に複数個分の製品パターンを形成して多数個取りの対応を行うことも可能である。
本発明の実施の形態による固体電解コンデンサの断面図。 本発明の固体電解コンデンサの組み立て途中工程の斜視図。 本発明に用いる変換基板の斜視図。 従来の固体電解コンデンサを示す断面図。 従来の固体電解コンデンサの組み立て途中工程の斜視図。 従来の固体電解コンデンサに用いる変換基板の斜視図。
符号の説明
1 コンデンサ素子
2 陽極リード
3 陰極層
4 導電性接着剤
5 陽極金属片
6a 内部陽極端子
6b 外部陽極端子
7a 内部陰極端子
7b 外部陰極端子
8 外装樹脂
9 (ソルダー)レジスト樹脂
10 変換基板
11 スルーホール
100 固体電解コンデンサ

Claims (1)

  1. 上面に内部陽極端子と内部陰極端子が設けられ、下面に前記内部陽極端子とスルーホールを介して導通する外部陽極端子と前記内部陰極端子とスルーホールを介して導通する外部陰極端子が設けられた変換基板に陽極リードが導出されたコンデンサ素子を搭載し記コンデンサ素子を外装樹脂で被覆し、前記内部陽極端子及び前記内部陰極端子の各々を前記外装樹脂の端面に露出させた固体電解コンデンサにおいて、前記内部陽極端子の前記端面側の部分と前記外装樹脂の間、及び、前記内部陰極端子の前記端面側の部分と前記外装樹脂の間に、前記外装樹脂より前記内部陽極端子及び前記内部陰極端子との密着性が高いソルダーレジスト樹脂を形成したことを特徴とする固体電解コンデンサ。
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