JP5216423B2 - Manufacturing method of solid electrolytic capacitor - Google Patents
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Description
本発明は固体電解コンデンサの製造方法に関するものである。
The present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor.
図7は従来の固体電解コンデンサ1の断面図である。固体電解コンデンサ1は、外装樹脂11で被覆されたコンデンサ素子7と、外部電極としての陽極リードフレーム8及び陰極リードフレーム9を下面に具備している(特許文献1参照)。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional solid
弁金属の焼結体である陽極体2の周面には、誘電体酸化皮膜3、陰極層4、陰極引出層5が順次形成され、前記陽極体2の高さ方向の略中央部から弁金属でできた陽極リード6が突出して、コンデンサ素子7を構成している。ここで弁金属とは、電解酸化処理により極めて緻密で耐久性を有する誘電体酸化皮膜が形成される金属を指し、具体的にはタンタル、ニオブ、アルミニウム、チタン等のことをいう。
A
前記陽極リード6の下端面と陽極リードフレーム8の上面は高さが異なるため、陽極リード6と陽極リードフレーム8は直方体状の枕部材10を介して電気的に接続している。
Since the lower end surface of the
前記枕部材10の陽極リードフレーム8への取付けについて以下に説明する。まず、図8に示すような薄板状のリードフレーム素材LFを準備する。該リードフレーム素材LFの表面には半田濡れ性維持用のNiメッキ層、Pdメッキ層、Auメッキ層等が形成されている。また、プレス加工により、それぞれ陽極リードフレーム8及び陰極リードフレーム9となるべき陽極リードフレーム部8a及び陰極リードフレーム部9aが形成されている。また、直方体状の枕母材10aも別途準備する。該枕母材10aは複数の枕部材10が連結したものであり、従来技術に従って外装樹脂硬化工程後に個々の固体電解コンデンサに分断することにより枕部材10となる。
The attachment of the
次いで、図9に示すように陽極リードフレーム部8aの所定の位置に枕母材10aを載置する。その後、微小なスポット径をしたレーザを陽極リードフレーム部8aと枕母材10aの当接部に照射して陽極リードフレーム部8aと枕母材10aを溶接する(特許文献2参照)。
Next, as shown in FIG. 9, the
この後、陰極リードフレーム部9aに接着剤としての導電性ペーストを塗布し、陰極リードフレーム部9aの所定の位置にコンデンサ素子7を載置する。さらに、枕母材10aの上面に載置された状態となっている陽極リード6と枕母材10aとを抵抗溶接又はレーザ溶接等により固着する。
枕母材10aの陽極リード6の先端側の側面と陽極リードフレーム部8aとの当接部8a2にレーザ溶接をすることはできない。図10で示すように、外装樹脂11で封止した後で個々の固体電解コンデンサに分断するときに切断ライン13(斜線部)が設計中心よりも枕母材10a側にずれると、レーザ溶接部12を切断してしまい、その結果、レーザ溶接部12が陽極リードフレーム部8aから外れて導通不良を招来する虞があるからである。
Laser welding cannot be performed on the abutting portion 8a2 between the side surface on the distal end side of the
そこで、陽極リードフレーム部8aへの枕母材10aのレーザ溶接は、枕母材10aの陰極リードフレーム部9a側の側面と陽極リードフレーム部8aとの当接部8a1に1又は複数箇所行なわれる。陽極リードフレーム部8aと枕母材10aをレーザ溶接したときに、陽極リードフレーム部8aの表面に形成されていたメッキ層や、該メッキ層に付着している油脂や、42アロイからなる枕母材10a中に含まれる不純物が燃焼してそのスス(以下、燃焼飛散物という)が飛び散って陰極リードフレーム部9aの表面に付着することがあった。
Therefore, laser welding of the
図11を参照して燃焼飛散物が付着するメカニズムについて説明する。図11は(d)を除いて、図9のII線で切断した断面図である。図11(a)は、陽極リードフレーム部8aに枕母材10aを載置した状態を示す。次いで、同図(b)に示すように、枕母材10aの延在方向(図9のX方向)に対して垂直にレーザLSを照射する。
With reference to FIG. 11, a mechanism for adhering combustion scattered matter will be described. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 9 except for (d). FIG. 11A shows a state in which the
同図(c)に示すように、燃焼飛散物20はレーザ照射スポットを中心として放射状に飛散するのではなく、枕母材10aと垂直又は小さい出射角αをもつ軌跡(矢印)を描いて陽極リードフレーム部8a表面及び陰極リードフレーム部9a表面に到達する。同図(d)は燃焼飛散物20の軌跡を示す上面図である。レーザ照射を2箇所で行なっているが、それぞれ矢印に示す軌跡を(矢印)を描いて陽極リードフレーム部8a表面及び陰極リードフレーム部9a表面に到達する。同図(e)に示すように、陽極リードフレーム部8a表面及び陰極リードフレーム部9a表面に燃焼飛散物20が付着している。但し、出射角βは小さいので、隣接する陽極リードフレーム部8aや陰極リードフレーム部9aに燃焼飛散物20が到達することはない。
As shown in FIG. 6C, the combustion scattered
燃焼飛散物の付着した状態で固体電解コンデンサが完成すると、燃焼飛散物の存在により陰極リードフレーム部9aとコンデンサ素子7との間の抵抗が増大するため固体電解コンデンサの等価直列抵抗(以下、ESRという)が増大するという問題がある。
When the solid electrolytic capacitor is completed in a state where the combustion scattered matter is adhered, the resistance between the cathode
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、ESRの増大を防止することができる固体電解コンデンサの製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor capable of preventing an increase in ESR.
第1の発明は、陽極部と陰極部とを備えたコンデンサ素子と、陽極部に枕部材を介して接続された陽極リードフレームと、陰極部に接続された陰極リードフレームとを具え、コンデンサ素子は外装樹脂で被覆され、陽極リードフレーム及び陰極リードフレームの一部が外装樹脂から露出している固体電解コンデンサであって、陰極リードフレームと対向している陽極リードフレーム内縁と枕部材との間の陽極リードフレーム表面には凸部が設けられている固体電解コンデンサである。 A first invention comprises a capacitor element having an anode part and a cathode part, an anode lead frame connected to the anode part via a pillow member, and a cathode lead frame connected to the cathode part, and a capacitor element Is a solid electrolytic capacitor that is covered with an exterior resin, and a part of the anode lead frame and the cathode lead frame is exposed from the exterior resin, between the inner edge of the anode lead frame facing the cathode lead frame and the pillow member This is a solid electrolytic capacitor in which convex portions are provided on the surface of the anode lead frame.
凸部は、陽極部の延在方向と垂直方向の陽極リードフレーム両端に向けて延在していることが好ましい。 The convex portion preferably extends toward both ends of the anode lead frame in the direction perpendicular to the extending direction of the anode portion.
凸部は、陽極部の延在方向と垂直方向の陽極リードフレーム両端間にわたって延在していることが好ましい。 It is preferable that the convex portion extends across both ends of the anode lead frame in the direction perpendicular to the extending direction of the anode portion.
陽極部は弁金属の陽極体と陽極リードとを備え、凸部は、陽極リードの延在方向と垂直方向の陽極リードフレーム両端に向けて延在していることが好ましい。 It is preferable that the anode portion includes a valve metal anode body and an anode lead, and the convex portion extends toward both ends of the anode lead frame in a direction perpendicular to the extending direction of the anode lead.
陽極部は弁金属の箔体を備え、凸部は、箔体の延在方向と垂直方向の陽極リードフレーム両端に向けて延在していることが好ましい。 The anode part preferably includes a valve metal foil, and the convex part preferably extends toward both ends of the anode lead frame in the direction perpendicular to the extending direction of the foil.
[実施の形態1]
図1に本発明に係る実施の形態1の固体電解コンデンサ1の断面図を示す。固体電解コンデンサ1は、外装樹脂11で被覆されたコンデンサ素子7と、外部電極としての陽極リードフレーム8及び陰極リードフレーム9を下面に具備している。弁金属の焼結体である陽極体2の周面に、誘電体酸化皮膜3、固体電解質からなる陰極層4、陰極引出層5が順次形成され、前記陽極体2の高さ方向の略中央部から弁金属でできた陽極リード6が突出して、コンデンサ素子7を構成している
前記陽極リード6の下端面と陽極リードフレーム8の上面は高さが異なるため、陽極リード6と陽極リードフレーム8は直方体状の枕部材10を介して電気的に接続している。そして、陰極リードフレーム9と対向している陽極リードフレーム8の内縁83と枕部材10との間の陽極リードフレーム8表面に凸部8cが設けられている。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a sectional view of a solid
陽極リードフレーム8への枕部材10の取付けについて以下に説明する。まず、図4に示すような薄板状のリードフレーム素材LFを準備する。該リードフレーム素材LFの表面には半田濡れ性維持用のNiメッキ層、Pdメッキ層、Auメッキ層等が形成されている。また、プレス加工により、それぞれ陽極リードフレーム8及び陰極リードフレーム9となるべき陽極リードフレーム部8a及び陰極リードフレーム部9aが形成されている。さらに、陽極リードフレーム部8aには凸部8cが設けられている。該凸部8cはプレス加工やエッチング等により形成することができる。
The attachment of the
また、直方体状の枕母材10aも別途準備する。該枕母材10aは複数の枕部材10が連結したものであり、従来技術に従って外装樹脂硬化工程後に個々の固体電解コンデンサに分断することにより枕部材10となる。
A rectangular parallelepiped
次いで、図5に示すように陽極リードフレーム部8aの所定の位置に枕母材10aを載置する。図6(a)は図5のII線で切断した断面図であり、陽極リードフレーム部8aに枕母材10aを載置した状態を示す。次いで、同図(b)に示すように、微小なスポット径をしたレーザLSを、枕母材10aの陰極リードフレーム部9a側の側面と陽極リードフレーム部8aとの当接部8a1に向けて枕母材10aの延在方向(図5のX方向)に対して垂直に2箇所照射して陽極リードフレーム部8aと枕母材10aをレーザ溶接する。
Next, as shown in FIG. 5, the
同図(c)、(d)はそれぞれ断面図、上面図である。レーザ溶接により、同図(c)、(d)に示すように、陽極リードフレーム部8aの表面に形成されていたメッキ層や、該メッキ層に付着している油脂や、42アロイからなる枕母材10a中に含まれる不純物が燃焼して燃焼飛散物20が飛散する。しかし、燃焼飛散物20の進行経路(点線)上に凸部8cが設けられているため、燃焼飛散物20は凸部8cに衝突して進行が妨げられる。
FIGS. 3C and 3D are a sectional view and a top view, respectively. As shown in FIGS. 2C and 2D, a plating layer formed on the surface of the anode
よって、燃焼飛散物20は、同図(e)に示すように陽極リードフレーム部8aには付着するが陰極リードフレーム部9aに達することはない。従って、固体電解コンデンサの完成状態で陰極リードフレーム9とコンデンサ素子7との間に燃焼飛散物20が存在することによるESRの増大を回避することができる。
Therefore, as shown in FIG. 5E, the combustion scattered
なお、レーザの照射は、同図(b)において、レーザLSと陽極リードフレーム部8aの表面とのなす角度が30〜50度の範囲内であれば本発明の効果が大きい。
Note that the effect of the present invention is great if the laser irradiation is within the range of 30 to 50 degrees between the laser LS and the surface of the anode
この後、陰極リードフレーム部9aに接着剤としての導電性ペーストを塗布し、陰極リードフレーム部9aの所定の位置にコンデンサ素子7を載置する。さらに、枕母材10aの上面に載置された状態となっている陽極リード6と枕母材10aとを抵抗溶接又はレーザ溶接等により固着する。
Thereafter, a conductive paste as an adhesive is applied to the cathode
次いで、周知の方法である例えばトランスファーモールドによりコンデンサ素子7を外装樹脂11により被覆することにより、複数のコンデンサ素子7が被覆された被覆体を作製する。そして、該被覆体を所定位置で切断することにより複数の固体電解コンデンサが完成する。
Next, the
[実施の形態2]
図2は実施の形態1の固体電解コンデンサから外装樹脂11を除去したものの上面図である。実施の形態1では、凸部8cは、陽極リード6の引出方向と垂直方向における陽極リードフレーム8の両端部8R、8Lには達していなかった。図3に外装樹脂11を除去した状態の実施の形態2の固体電解コンデンサの上面図を示す。実施の形態1と同じ部材、部分については同じ参照符号を付し、説明を省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 2 is a top view of the solid electrolytic capacitor of
実施の形態2は、凸部8cが、陽極リード6の引出方向と垂直方向における陽極リードフレーム8の両端部8R、8L間にわたって延在していることのみが実施の形態1と異なる。
The second embodiment is different from the first embodiment only in that the
実施の形態では、1つの陽極リードフレーム8には凸部8cを1つ設けていたがこれに限定されず、2つ以上設けることもできる。また、リードフレーム素材LFには固体電解コンデンサ3個分の陽極リードフレーム部8a及び陰極リードフレーム部9aが設けられていたが、例示でありこの個数に限定されない。また、陽極リードフレーム部8aへの枕母材10aのレーザ溶接も2箇所に限らず、1箇所であっても良いし、3箇所以上であっても良い。
In the embodiment, one
実施の形態1及び2では、陽極体2と陽極リード6とからなる陽極部と、陰極層4と陰極引出層5とからなる陰極部と、を備えた固体電解コンデンサを例示したがこれに限定されない。例えば、弁金属からなる箔体を陽極部とした、固体電解コンデンサも本発明の技術的範囲に属するのは言うまでもない。また、このような箔体を備えたコンデンサ素子を複数積層した固体電解コンデンサも本発明の技術的範囲に属する。
In the first and second embodiments, the solid electrolytic capacitor including the anode part including the
実施の形態では、切断後に枕部材となるべき部分が複数連結した枕母材10aを用いていたがこれに限定されない。枕母材10aではなく枕部材10を個々の陽極リードフレーム部8aに載置してレーザ溶接しても良い。
In the embodiment, the
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is an example, and the present invention is not limited to this. The present invention is defined by the terms of the claims, rather than the scope described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 固体電解コンデンサ、2 陽極体、3 誘電体酸化皮膜、4 陰極層、5 陰極引出層、6 陽極リード、7 コンデンサ素子、8 陽極リードフレーム、8c 凸部、9 陰極リードフレーム、10 枕部材、11 外装樹脂、22 燃焼飛散物
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記陽極リードフレームの上面において、前記陰極リードフレームと対向している前記陽極リードフレーム内縁側に凸部を形成する工程と、
前記陽極リードフレーム内縁と前記枕部材との間に前記凸部が位置するよう前記陽極リードフレームの上面に前記枕部材を配置する工程と、
前記枕部材を配置する工程の後に、前記枕部材と前記陽極リードフレームとの当接部に向け、前記凸部側からレーザを照射して接続するレーザ溶接工程と、
前記陽極リードフレーム及び前記陰極リードフレームの下面を露出させて前記コンデンサ素子を外装樹脂により被覆する工程と、を有し、
前記外装樹脂により被覆する工程は、前記凸部を前記外装樹脂により被覆する工程を含む固体電解コンデンサの製造方法。 A capacitor element comprising an anode part and a cathode part, an anode lead frame connected to the anode part via a pillow member, and a cathode lead frame connected to the cathode part, the capacitor element being an exterior resin the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor that in coated,
Forming a convex portion on the inner edge side of the anode lead frame facing the cathode lead frame on the upper surface of the anode lead frame;
Disposing the pillow member on the upper surface of the anode lead frame so that the convex portion is located between the inner edge of the anode lead frame and the pillow member;
After the step of arranging the pillow member, toward the contact portion between the pillow member and the anode lead frame, a laser welding step of connecting by irradiating a laser from the convex portion side,
And exposing the lower surface of the anode lead frame and the cathode lead frame to coat the capacitor element with an exterior resin,
The step of coating with the exterior resin includes the step of coating the convex portion with the exterior resin.
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