JP5739148B2 - 固体電解コンデンサ素子の製造方法 - Google Patents
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Description
また、固体電解コンデンサ素子の封止時の溶融樹脂による陽極体上面への応力を緩和することにより、性能と信頼性が良好な固体電解コンデンサを提供することにある。
1.陽極リード線を有する陽極体の前記陽極リード線を、陽極リード線の外径よりも小さい内径の陽極リード線挿入孔を有する絶縁材料からなるワッシャーに、陽極体から0.2mm以下の距離まで挿入し、誘電体酸化皮膜、半導体層及び電極層を順次積層してなる固体電解コンデンサ素子の製造方法において、下記式(1)
y(%)=(a/t)×100 (1)
(式中、tはワッシャーの厚みを表し、aはワッシャーの挿入孔の周りに生ずる変形部分を除く上側(陽極体と反対側)の面から、ワッシャー変形部分の陽極体から最も離れた上側の部分までの鉛直方向の距離を表す。)
で定義されるワッシャーの変形率(y)が30%より大きく90%以下となるように前記陽極リード線をワッシャーに挿入した後、変形率(y)が0〜25%となるように変形部分を除去することを特徴とする固体電解コンデンサ素子の製造方法。
2.変形率(y)が0〜25%となるように変形部分を金属刃で切断する前項1に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
3.陽極リード線をワッシャーに鉛直に差込む前項1に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
4.陽極リード線の材質が、タンタル、アルミニウム、ニオブ、チタン、またはこれら弁作用金属を主成分とする合金である前項1に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
5.導電体が、タンタル、ニオブ、チタン及びアルミニウムから選ばれる少なくとも1種を主成分とする金属あるいは合金、酸化ニオブ、またはこれら金属、合金及び酸化ニオブから選ばれる少なくとも2種以上の混合物である前項1に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
6.半導体層が有機半導体層を含む層である前項1に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
7.有機半導体層が、ドーパントをドープした導電性高分子を主成分とした半導体層である前項6に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
8.導電性高分子が、ポリアニリン、ポリオキシフェニレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリピロール、ポリメチルピロール、及びこれらの置換誘導体から選択される前項7に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
9.前項1〜8のいずれかに記載の方法で得られる固体電解コンデンサ素子を外装樹脂で封口してなる固体電解コンデンサ。
10.前項9に記載の固体電解コンデンサを使用した電子回路。
11.前項9に記載の固体電解コンデンサを使用した電子機器。
図2(A)、(B)及び図3は本発明で規定するワッシャーの変形率を説明するための固体電解コンデンサ素子の説明図である(図2及び図3では各部の大きさは説明の便宜のために誇張して示してある。)。
y(%)=(a/t)×100 (1)
式(1)中、tはワッシャーの厚みを表し、aはワッシャーの挿入孔の周りに生ずる変形部分を除く上側(陽極体と反対側)の面から、ワッシャー変形部分の陽極体から最も離れた上側部分までの鉛直方向の距離を表す。
上記30%〜90%のワッシャーの変形率を、0〜25%に調整するための方法は特に限定されないが、例えば、(1)変形部分が規定の範囲になるように金属刃で切断する方法、(2)変形部分が規定の範囲になるようにレーザー光で焼却して除去する方法が挙げられる。
リード線とフレームとの溶接時に干渉が生じ難く、漏れ電流特性の劣化が少なく、信頼性も良好であり、従来よりも一層の小型化が可能となる。
なお、本発明において主成分とは、50質量%以上含まれる成分である。
前記弁作用金属または前記合金または導電性化合物の粉体、あるいは前記焼結体などの一部を、炭化、燐化、ホウ素化、窒化、硫化または酸化から選ばれる少なくとも1種の処理を行ってから使用してもよい。
有機半導体としては、ドーパントをドープした導電性高分子を主成分とした有機半導体が挙げられる。ドーパントは特に限定されず、公知のドーパントを使用することができる。
市販の20万CV/gのタンタル粉を成形・焼結して、大きさ0.43±0.02×0.53±0.02×0.80±0.02mm(0.43×0.53面に垂直に0.15mmφのタンタル線が内部に0.6mm、外部に8.0mm植設されている)の焼結体を複数個作製し、陽極体とした。別途用意した厚さ0.10±0.01mm、外径0.40mmの円盤状で、内径0.13mmの孔を有するテトラフルオロエチレン製のワッシャーの孔にリード線を挿入し植設面に隙間を空けずに設置した。このときのワッシャーは、陽極リード線の周りがずり上がるように変形し、変形率は約50%であった。挿入後、ワッシャーの変形部分をタングステン製金属刃で切断した。このとき変形部分の高さを3〜20μm以内に設定し変形率を2〜23%の範囲内とした。その後、定法に従って、燐酸化成による誘電体層、3,4−エチレンジオキシチオフェンモノマーを電解重合した半導体層、カーボンペースト及び銀ペースト塗布による導電体層を陽極体に順次形成し固体電解コンデンサ素子を複数個作製した。このときのコンデンサ素子の半導体層と導電体層の厚さは、合計35±5μmであり、リード線植設面には導電体層は存在しない。
リードフレームの陰極側の幅は0.63mmであり、先端から0.70mmの左右対照の位置に0.1×0.1mmの出っ張りをフレーム幅端から0.03mm離して90度折り曲げた、高さ0.17mm、幅0.1mmのガイド部が存在する。また、先端から0.70mmまで、コンデンサ素子が載置される裏面はハーフエッチングされている。
陽極体の陽極リード線植設面から0.55mmの位置でリード線を切断し、別途用意した厚さ100μmの銅合金製リードフレームの段差加工面に、1個の素子を方向を揃えて隙間無く、陽極体の0.53×0.80mm面を載置し、陰極部は銀ペーストで固化し、陽極リード線は先端0.5mmφの銅合金溶接棒による抵抗溶接で接続した。溶接位置は、フレームの0.8mm隙間の陽極端から0.6mmとした。
その後、トランスファー成形によりエポキシ樹脂で外装し、長手方向から樹脂外に出たフレームを所定位置で切断し、定格電圧6.3V、定格容量10μFの大きさ1.6×0.8×0.8mmのチップ状固体電解コンデンサを作製した。
実施例1で変形部分を切断せずにコンデンサを作製したこと以外は、実施例1と同様にしてチップ状固体電解コンデンサを作製した。
実施例及び比較例と同じ方法で作製した各々640個のフレーム付素子について漏れ電流(LC)を測定した。各素子の漏れ電流値は、各定格電圧印加した30秒後の値である。表1に、漏れ電流が、下記式で表される基準値(0.1CV)の値以下であるコンデンサの個数を示す。
基準値(μA)=定数(μA/V・μF)×定格容量(μF)×定格電圧(V)
定数=0.1μA/V・μF、定格容量=10μF、定格電圧=6.3V
2 陽極リード線
3 ワッシャー
4 孔
Claims (11)
- 陽極リード線を有する陽極体の前記陽極リード線を、陽極リード線の外径よりも小さい内径の陽極リード線挿入孔を有する絶縁材料からなるワッシャーに、陽極体から0.2mm以下の距離まで挿入し、誘電体酸化皮膜、半導体層及び電極層を順次積層してなる固体電解コンデンサ素子の製造方法において、下記式(1)
y(%)=(a/t)×100 (1)
(式中、tはワッシャーの厚みを表し、aはワッシャーの挿入孔の周りに生ずる変形部分を除く上側(陽極体と反対側)の面から、ワッシャー変形部分の陽極体から最も離れた上側の部分までの鉛直方向の距離を表す。)
で定義されるワッシャーの変形率(y)が30%より大きく90%以下となるように前記陽極リード線をワッシャーに挿入した後、変形率(y)が0〜25%となるように変形部分を半導体層形成前に除去することを特徴とする固体電解コンデンサ素子の製造方法。
- 変形率(y)が0〜25%となるように変形部分を金属刃で切断する請求項1に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
- 陽極リード線をワッシャーに鉛直に差込む請求項1に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
- 陽極リード線の材質が、タンタル、アルミニウム、ニオブ、チタン、またはこれら弁作用金属を主成分とする合金である請求項1に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
- 導電体が、タンタル、ニオブ、チタン及びアルミニウムから選ばれる少なくとも1種を主成分とする金属あるいは合金、酸化ニオブ、またはこれら金属、合金及び酸化ニオブから選ばれる少なくとも2種以上の混合物である請求項1に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
- 半導体層が有機半導体層を含む層である請求項1に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
- 有機半導体層が、ドーパントをドープした導電性高分子を主成分とした半導体層である請求項6に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
- 導電性高分子が、ポリアニリン、ポリオキシフェニレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリピロール、ポリメチルピロール、及びこれらの置換誘導体から選択される請求項7に記載の固体電解コンデンサ素子の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の方法で得られる固体電解コンデンサ素子を外装樹脂で封口してなる固体電解コンデンサ。
- 請求項9に記載の固体電解コンデンサを使用した電子回路。
- 請求項9に記載の固体電解コンデンサを使用した電子機器。
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