JP5152946B2 - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
メッキが施された陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部は、変換基板の下面の陽極端子と陰極端子とから延在する態様で、形成されるのが好ましい。メッキが施された陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部は、変換基板の下面と側端面とのなす角部を削除して得られた傾斜面又は凹面に形成されても良いし、変換基板の側端面に設けられた凹面に形成されるようにしても良い。
図1は、本発明の第1の実施形態である下面電極型固体電解コンデンサ100の構成を示す図であり、同図(a)は陽極側の側面図、同図(b)は正面からの内部透視図、また、同図(c)は陰極側の側面図である。この図において、符号11はコンデンサ素子、12は陽極リード線、13は金属片、15aは陽極側のめっきが形成されたフィレット形成面、15bは陰極側のめっきが形成されたフィレット形成面であり、16は陽極側切断面、17は陰極側切断面、19は外装樹脂、20は導電性接着剤、21はコンデンサ素子接続面の陰極部、22はスルーホール、23はコンデンサ実装電極面の陽極部、24はコンデンサ実装電極面の陰極部、25はコンデンサ素子接続面の陽極部、また、符号26は変換基板である。
図3は、この実施形態に変換基板26の構成を示す図であり、同図(a)は変換基板の断面図、また、同図(b)はコンデンサ実装電極面側から見た変換基板の底面図である。
ここで、変換基板26は、下面電極型固体電解コンデンサ100としての陽極部と陰極部とを、コンデンサ素子の陽極部と陰極部から、コンデンサ実装電極面の陽極部と陰極部とに移し変える機能を有している。図3において、符号25は、金属片13(陽極リード線12)と導電性接着剤20を介して接合されるコンデンサ素子接続面の陽極部、21はコンデンサ素子11と導電性接着剤20を介して接合されるコンデンサ素子接続面の陰極部、23はコンデンサ実装電極面の陽極部、また、24はコンデンサ実装電極面の陰極部である。コンデンサ素子接続面の上記陽極部25と陰極部21、及び、コンデンサ実装電極面の上記陽極部23と陽極部25は、例えば、厚さ100−120μm程度の絶縁性基板26a上に銅箔等により形成されている。コンデンサ素子接続面の陽極部25、陰極部21とコンデンサ実装電極面の陽極部23、陰極部24とをそれぞれを導通化するために、絶縁性基板26aを構成する例えばガラスエポキシ層内に、複数箇所のスルーホール22を形成している。そして、コンデンサ実装電極面の陽極部23、陰極部24のそれぞれの外側(図3中、陽極部23の左端側及び陰極部24の右端側)、すなわち、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面に露出する面(凹部)にめっきが施された陽極端子形成部(以下、めっき形成面ともいう)28a、及び陰極端子形成部28bが形成されており、このようなめっき部を形成することで、後に、フィレット形成面(陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部)として使用することができる。
図5は、本発明の第2の実施形態である下面電極型固体電解コンデンサ200の構成を示す図であり、同図(a)は陽極側の側面図、同図(b)は正面からの内部透視図、同図(c)は背面からの内部透視図、また、同図(d)は陰極側の側面図である。図5において、符号11はコンデンサ素子、12は陽極リード線、13は金属片、15c、15c、15cは陽極側のめっきが形成されたフィレット形成面、15d、15d、15dは陰極側のめっきが形成されたフィレット形成面であり、16は陽極側切断面、17は陰極側切断面、19は外装樹脂、20は導電性接着剤、21はコンデンサ素子接続面の陰極部、22はスルーホール、23はコンデンサ実装電極面の陽極部、24はコンデンサ実装電極面の陰極部、25はコンデンサ素子接続面の陽極部、また、符号36は変換基板である。
この第2の実施形態が、上記した第1の実施形態と著しく異なるところは、第1の実施形態による下面電極型固体電解コンデンサ100では、単端子を有する変換基板26を用いたが、この第2の実施形態の下面電極型固体電解コンデンサ200では、図5及び図7に示すように、多端子を有する変換基板36を用いるようにした点である。
図7は、この実施形態による変換基板36の構成を示す図であり、同図(a)はコンデンサ実装電極面側から見た変換基板の平面図、同図(b)は同図(a)のA−A線断面図、同図(c)は同図(a)のB−B線断面図、また、同図(d)は同図(a)のC−C線断面図である。
図7において、符号25は、金属片13(陽極リード線12)と導電性接着剤20を介して接合されるコンデンサ素子接続面の陽極部、21はコンデンサ素子11と導電性接着剤20を介して接合されるコンデンサ素子接続面の陰極部、23はコンデンサ実装電極面の陽極部、また、24はコンデンサ実装電極面の陰極部である。コンデンサ素子接続面の陽極部25、陰極部21とコンデンサ実装電極面の陽極部23、陰極部24とをそれぞれを導通化するために、絶縁性基板36aを構成する、例えば、厚さ、100−120μmのガラスエポキシ層内に、複数箇所のスルーホール22を形成している。また、多端子を形成するために、絶縁体29により、端子表面を分断している。そして、コンデンサ実装電極面の陽極部23、陰極部24のそれぞれの外側(図7中、陽極部23の左端側及び陰極部24の右端側)、すなわち、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面に露出する面(凹部)にめっきが施された陽極端子形成部28c、及び陰極端子形成部28dが形成されており、このようなめっき部を形成することで、後にフィレット形成面として使用することができる。
図8は、本発明の第3の実施形態である積層型の下面電極型固体電解コンデンサ300の構成を示す図であり、同図(a)は陽極部の内部透視図、同図(b)は上面図、同図(c)は側面からの内部透視図、また、同図(d)は陰極部の内部透視図である。図8において、符号111はコンデンサ素子、112は陽極リード線、13は金属片、15eは陽極側のめっきが形成されたフィレット形成面(陽極フィレット形成部)、15fは陰極側のめっきが形成されたフィレット形成面(陰極フィレット形成部)であり、19は外装樹脂、20は導電性接着剤、また、符号136は変換基板である。
図9において、変換基板136は、例えば、厚さ200μm程度のガラスエポキシ等の絶縁性基板136aからなり、絶縁性基板136aの上下面には、共に陽極部120と陰極部121とが形成されていて、上下面の陽極部120同士、及び上下面の陰極部121同士は、スルーホール22を介して互いに接続されている。陽極部120は、導電性接着剤20を介して金属片13(陽極リード線112)と接合されている、また、陰極部121は、導電性接着剤20を介してコンデンサ素子111と接合されている。コンデンサ実装電極面の陽極部120、陰極部121のそれぞれの外側、すなわち、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面から上面に亘って露出する面(貫通孔)にめっきが施された陽極端子形成部28e、及び陰極端子形成部28fが形成されており、このようなめっき部を形成することで、後にフィレット形成面として使用することができる。
ステップS71は、コンデンサ素子と変換基板を電気的に接合し固定する工程であり、ステップS72は外装樹脂の形成工程であり、ステップS73は変換基板と外装樹脂の切断工程である。このような工程を経て、本発明の下面電極型固体電解コンデンサ100、200、300が得られる。
そして、コンデンサ素子接続面の陽極部25、陰極部21とコンデンサ実装電極面の陽極部23、陰極部24とをそれぞれを導通化するために、絶縁性基板36a内に、複数箇所のスルーホール22を形成している。また、多端子を形成するために、絶縁体29により、端子表面を分断している。そして、コンデンサ実装電極面の陽極部23、陰極部24のそれぞれの外側(図7中、陽極部23の左端側及び陰極部24の右端側)、すなわち、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面に露出する面に切欠きが設けられ、めっきが施された陽極端子形成部28c、及び陰極端子形成部28dが形成されている。このようにめっき部を形成することで、後にフィレット形成面15c、15dとして使用することができる構造の変換基板36を得る。
そして、変換基板36へのコンデンサ素子11の接合について、陽極側については、まず陽極リード12と金属片13を抵抗溶接等によって接続した後、Agを含む導電性接着剤20により、変換基板36のコンデンサ素子接続面の陽極部25に接続した。金属片材料としては鉄−42%42合金片や銅等があげられる。陰極側については、コンデンサ素子11と変換基板36のコンデンサ素子接続面の陰極部21とをAgを含む導電性接着剤20により接続した。次いで、外装樹脂19としてガラス含有エポキシ樹脂、又は液晶ポリマー、又は、トランスファーモールド樹脂、又は、液状エポキシ樹脂を用いて熱成型して外装を行った後、ダイシングソーにより、下面電極型固体電解コンデンサの外側面となる四面を切断して、この第3の実施例の下面電極型固体電解コンデンサを得た。
この例の変換基板136では、図9(a)、(b)、(c)、(d)に示すように、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れる陽極部120、120及び陰極部121が形成されている(この例では、図9に示すように、左右一対の陽極部120、120が陰極部121を挟む構成となっている)。
そして、コンデンサ実装電極面の陽極部120、120及び陰極部121のそれぞれの外側面上面に亘って、すなわち、下面電極型固体電解コンデンサの陽極及び陰極の外側面から上面に亘って露出する面に貫通孔の切欠きが設けられ、めっきが施された陽極端子形成部28e、及び陰極端子形成部28fが形成されている。このようにめっき部を形成することで、後にフィレット形成面15a、15bとして使用することができる構造の変換基板136を得る。
そして、変換基板136へのコンデンサ素子111の接合について、陽極側については、まず陽極リード112と金属片13を抵抗溶接等によって接続した後、Agを含む導電性接着剤20により、変換基板136のコンデンサ素子接続面側の陽極部120に接続した。金属片材料としては鉄−42%42合金片や銅等があげられる。陰極側については、コンデンサ素子111と変換基板136のコンデンサ素子接続面側の陰極部121とをAgを含む導電性接着剤20により接続した。次いで、外装樹脂19としてガラス含有エポキシ樹脂、又は液晶ポリマー、又は、トランスファーモールド樹脂、又は、液状エポキシ樹脂を用いて熱成型して外装を行った後、ダイシングソーにより、図10に示すように、切断面44aにて、変換基板136を切断して、第4の実施例の下面電極型固体電解コンデンサを得た。
12、112 陽極リード線
13 金属片
15a、15b、15c、15d、15e、15f フィレット形成面
16 陽極側切断面
17 陰極側切断面
19 外装樹脂
20 導電性接着剤
21 コンデンサ素子接続面の陰極部
22 スルーホール
23 実装電極面の陽極部
24 実装電極面の陰極部
25 コンデンサ素子接続面の陽極部
26、27、36 変換基板
28a、28b、28c、28d、28e、28f めっき形成面
33a、33b、43a、43b 切断面
100、200、300 下面電極型固体電解コンデンサ
120 陽極部
121 陰極部
Claims (7)
- 弁作用金属からなる陽極部、その酸化物からなる誘電体層、及び固体電解質層からなる陰極部を有してなるコンデンサ素子と、
絶縁性基板を有し、該絶縁性基板の上面に前記コンデンサ素子を搭載して電気的に接続するための第1の陽極端子及び第1の陰極端子が形成されている一方、該絶縁性基板の下面に所定の回路基板に実装するための電極端子として第2の陽極端子及び第2の陰極端子が形成され、前記第1の陽極端子と前記第2の陽極端子とがめっきを施した貫通孔を介して電気的に接続されていると共に、前記第1の陰極端子と前記第2の陰極端子とがめっきを施した貫通孔を介して電気的に接続されている変換基板とを備え、該変換基板が当該コンデンサの下面全体に存在する下面電極型の固体電解コンデンサであって、
前記変換基板の前記下面と側端面とのなす角部を削除して得られた所定の領域には、
前記第2の陽極端子及び前記第2の陰極端子を前記回路基板に半田付けする際に形成されるフィレットを制御するためのめっきが前記角部を削除して得られた面の全面にそれぞれ施された陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部が形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 弁作用金属からなる陽極部、その酸化物からなる誘電体層、及び固体電解質層からなる陰極部を有してなるコンデンサ素子と、
絶縁性基板を有し、該絶縁性基板の上面に前記コンデンサ素子を搭載して電気的に接続するための第1の陽極端子及び第1の陰極端子が形成されている一方、該絶縁性基板の下面に所定の回路基板に実装するための電極端子として第2の陽極端子及び第2の陰極端子が形成され、前記第1の陽極端子と前記第2の陽極端子とがめっきを施した貫通孔を介して電気的に接続されていると共に、前記第1の陰極端子と前記第2の陰極端子とがめっきを施した貫通孔を介して電気的に接続されている変換基板とを備え、該変換基板が当該コンデンサの下面全体に存在する下面電極型の固体電解コンデンサであって、
前記変換基板の側端面の所定の領域には、
前記第2の陽極端子及び前記第2の陰極端子を前記回路基板に半田付けする際に形成されるフィレットを制御するためのめっきが施された陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部が形成されているとともに、
前記コンデンサ素子及び変換基板の上面を覆う外装樹脂部分を有し、
前記変換基板では、
前記陽極フィレット形成部と前記陰極フィレット形成部とを形成する前記めっきが施された前記面が全面において前記外装樹脂部分から突出すると共に、前記上面と前記下面とが貫通し、
前記めっきが施された前記陽極フィレット形成部及び陰極フィレット形成部は、
前記変換基板の下面の前記陽極端子及び前記陰極端子から各側面を経由して前記上面に延在するように形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 前記陽極部と前記誘電体層とは、
板状又は箔状の前記弁作用金属を拡面化して陽極酸化皮膜を施すことで一体的に形成されてなると共に、前記陰極部を構成する前記固体電解質層は、導電性高分子からなることを特徴とする請求項1又は2記載の電解コンデンサ。 - 前記めっきが施された前記陽極フィレット形成部及び前記陰極フィレット形成部は、
前記変換基板の下面の前記第2の陽極端子及び前記第2の陰極端子からそれぞれ延在する態様で形成され、
前記変換基板の前記下面と前記側端面とのなす前記角部を削除して得られた前記面が、傾斜面又は凹面であることを特徴とする請求項1記載の固体電解コンデンサ。 - 前記コンデンサ素子は、
弁作用金属からなる陽極部、その酸化物からなる誘電体層、及び固体電解質層からなる陰極部を有してなる二端子のコンデンサ素子、又は、両端部に前記陽極部を有して中央部に前記陰極部を有する三端子のコンデンサ素子、もしくは、複数の前記二端子のコンデンサ素子又は複数の前記三端子のコンデンサ素子が積層されてなる積層型のコンデンサ素子からなることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の固体電解コンデンサ。 - 前記めっきが施された前記陽極フィレット形成部及び前記陰極フィレット形成部は、それぞれ2個以上存在することを特徴とする請求項1又は2記載の固体電解コンデンサ。
- 固体電解コンデンサを製造する方法であって、
弁作用金属からなる陽極部、その酸化物からなる誘電体層、及び固体電解質層からなる陰極部を有してなるコンデンサ素子と、
上面に前記コンデンサ素子を搭載して電気的に接続するための第1の陽極端子及び第1の陰極端子が形成されている一方、下面に所定の回路基板に実装するための電極端子として第2の陽極端子及び第2の陰極端子が形成され、かつ、陽極フィレット形成部を作成するためのめっきが施された第1の凹部又は貫通孔、及び陰極フィレット形成部を作成するためのめっきが施された第2の凹部又は貫通孔が形成されている変換基板とを用意しておき、
前記変換基板上に前記コンデンサ素子を接合する工程と、
前記コンデンサ素子及び前記変換基板の上面を外装樹脂で覆う工程と、
前記めっきが施された前記第1の凹部又は貫通孔及び前記第2の凹部又は貫通孔を分断する態様で前記変換基板及び前記外装樹脂を切断して、前記めっきが施された前記陽極フィレット形成部及び前記陰極フィレット形成部を完成させる工程とを含むことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
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