JPH02106013A - モールドチップタンタル固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、たとえばハイブリッドＩＣ回路などで用い
られるモールドチンブタンタル固体電解コンデンサに関
するものである。

〔従来の技術〕

従来より、タンタル金属を陽極体とし、その表面に陽極
酸化によって酸化皮膜を形成して誘電体とし、この酸化
皮膜に固体の電解質を密接させて陰極として構成したタ
ンタル固体電解コンデンサが用いられている。このよう
なタンタル固体電解コンデンサは、モールド樹脂による
外装が施され、フェイスボンディングに適した端子構造
とされて、ハイブリッドＩＣ回路に組み込むためのチッ
プコンデンサとして構成されることがある。

このようなモールドチップタンタル固体電解コンデンサ
（以下、「チップコンデンサ」という）の基本的な構成
は第４図に示されている。また第５図には第４図に示さ
れた構成の参照符号Ｓ１で示された部分の構成が拡大し
て示されている。このチップコンデンサは、コンデンサ
素子１と、このコンデンサ素子ｌから導出された陽極導
出綿２と、この陽極導出線２に接続された陽極端子３と
、コンデンサ素子ｌの陰極層４表面に導電接合材５によ
って接続された陰極端子６とを、前記陽極端子３および
陰極端子６が外部に導出されるようにモールド外装を施
してモールド樹脂７内に収納して構成されている。コン
デンサ素子１の陽極導出線２の導出部分近傍には、テフ
ロンなどからなる絶縁板８が設けられている。

コンデンサ素子１はタンタル粉末を成形して真空中で焼
成したものに酸化皮膜を形成してこれを誘電体とし、こ
の酸化皮膜の表面に二酸化マンガンなどの電解質層９を
形成し、さらにカーボン層、陰極層４を積層させて構成
されており、このコンデンサ素子１から導出された前記
陽穫導出線２はタンタル金属からなっている。陽極端子
３および陰極端子６は、ニッケル、洋白、４２７０イ、
またはステンレスなどに銅下半田めっきを施して、それ
ぞれ半田めっき層３ａ、６ａを形成したものである。ま
た前記モールド樹脂７としてはエポキシ樹脂やシリコー
ン樹脂などが用いられる。さらに前記導電接合材５はた
とえば、導電性接着剤や半田（クリーム半田を含む）な
どである。前記半田めっき層３ａ、６ａは、陽極端子３
および陰極端子６と配線基板などとの接続、ならびに陰
極端子６とコンデンサ素子ｌの陰極１！Ｊ９との導電接
合材５を介する接続を、良好に行わせる目的で、陽極端
子３および陰極端子６の各全表面に形成されている。

最近では、上述のようなチップコンデンサにおいて、陰
極端子６とコンデンサ素子ｌの陰極層４とを、低融点合
金材料からなるヒユーズを介在させて接続したものも提
案されている。このようなヒユーズを設けたチップコン
デンサでは、たとえばコンデンサ素子１に短絡が生じた
りなどするときには、前記ヒユーズに大電流が流れてこ
のヒユーズがン容断し、これによってこのチップコンデ
ンサの周辺の回路部品が焼ｉ貝などすることが防がれる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のようなチップコンデンサは、気相方式。

赤外方式、フロ一方式、またはりフロ一方式などの実装
形態で、たとえばプリント基板に半田付けされて実装さ
れる。ところが前述の各実装形態では、チップコンデン
サは２３０“０〜２７０°Ｃの雰囲気中に５秒〜１分間
放置される。このときモールド樹脂７内の陽極端子３お
よび陰極端子６表面の半田めっき層３ａ、５ａが熔融し
、モールド樹脂７外に微少な半田球として溶出する。ま
た上述のヒユーズを設けたチップコンデンサでは、この
ヒユーズが溶融して、モールド樹脂７外に球状になって
溶出する。すなわち陽極端子３および陰極端子６表面の
半田めっき層３ａ、６ａが溶融すると、モールド樹脂７
と陽極端子３および陰極端子６との間に溶融した半田ま
たはヒユーズが溶出するためのいわば通路が形成される
ことになる。

前記モールド樹脂７外に析出する溶融した半田またはヒ
ユーズが、回路配線を形成したプリント基板上に落下す
ると、回路配線の短絡などの故障の原因となる。したが
って従来のチップコンデンサは、プリント基板などに必
ずしも良好に実装することができなかった。

この発明の目的は、実装時などにおける溶融金属のモー
ルド樹脂外への溶出を防ぎ、良好な実装Ｂ様を実現する
ことができるモールドチンブタンタル固体電解コンデン
サを提供することである。

〔課題を解決するための手段］ この発明のモールドチップタンタル固体電解コンデンサ
は、陰極端子および陰極端子のモールド樹脂外に導出さ
れる部分、ならびに陰極端子のコンデンサ素子との接続
部分に低溶融点合金被覆層を形成し、残余の陽極端子お
よび陰極端子表面にモールド樹脂を密着させ、前記陰極
端子のコンデンサ素子との接続部分に形ｊ反した低溶融
点合金波ＮＮに密着して低温度溶融高分子材料を配置し
たことを特徴とする。

〔作用〕 この発明の構成によれば、配線基板およびコンデンサ素
子などに対する接続を良好に行わせるために、陽極端子
および陰極端子表面に形成される低溶融点合金被覆層は
、陽極端子および陰極端子のモールド樹脂外に導出され
た部分、ならびに陰極端子のコンデンサ素子との接続部
分のみに形成される。陽極端子および陰極端子表面の残
余の部分、すなわちモールド樹脂内に位置する陽極端子
および陰極端子表面のうち、陰極端子のコンデンサ素子
との接続部分以外の部分にはモールド樹脂が密着される
。前記陰極端子のコンデンサ素子との接続部分に形成さ
れた低溶融点合金被覆層に密着して低温度溶融高分子材
料が配置される。

このモールドチップタンタル固体電解コンデンサがその
実装時などにおいて高温の雰囲気中に比較的長い時間に
わたって放置されるなどして、モールド樹脂内の低溶融
点の金属が溶融しても、陰極端子の前記接続部分以外の
陰極端子表面はモールド樹脂に密着されているので、前
記接続部分に形成した低溶融点合金被覆層などの低溶融
点金属がモールド樹脂外に溶出するための通路が形成さ
れておらず、したがってモールド樹脂外に溶融金属が溶
出することはない。

また前記接続部分近傍の低溶融点合金被覆層が高温にな
って溶融するときには、この低溶融点金被ｉ層に密着し
て配置される低温度溶融高分子材料もまた溶融し、した
がって前記接続部分近傍の低溶融点合金被覆層などの体
積が増大しても、この体積の変化量は１ｎ記低温度溶融
高分子材料によって吸収されるので、モールド樹脂の破
裂などが生じることはない。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例のモールドチップタンタル
固体電解コンデンサ（以下、「チップコンデンサ」とい
う）の基本的な構成を示す断面図であり、第２図は第１
図に示された構成の参照符号Ｓ２で示された部分の構成
を拡大して示す断面図である。このチップコンデンサは
、タンタル粉末を成形して真空中で焼成したものに酸化
皮膜を形成してこれを誘電体とし、この酸化皮膜の表面
に二酸化マンガンなどの電解質ｊｌＪ１１を形成し、さ
らにカーボン層、陰極層１２を積層させて構成したコン
デンサ素子１３を備えている。このコンデンサ素子１３
からは、タンタル金属からなる陽極導出！！１４が導出
されており、この陽極導出線１４に陽極端子１５が溶接
される。コンデンサ素子１３の前記陽極導出線１４の導
出部分近傍には、テフロンなどからなる絶縁板１６が設
けられている。

コンデンサ素子１３の陰極層１２表面には一部を除いて
、絶縁被覆層１７がディッピング、塗布５またはシート
貼付けなどによって形成されている。

前記絶縁被覆Ｎ１７が形成されない陰極層１２表面には
、板状または線状に構成した低融点合金材料からなるヒ
ユーズ１８の一方の端部１８ａが導電接合材１９によっ
て接続される。この導電接合材１９は導電性接着剤や半
田（クリーム半田を含む）などである。

前記ヒユーズ１８は前記絶縁被覆Ｆｔ１７表面に沿って
コンデンサ素子１３に巻き掛けられるようにして配置さ
れ、その他方の端部１８ｂは、前記一方の端部１８ａと
はコンデンサ素子１３に対して反対側で、陰極端子２０
に導電接合材１９と同様な導電接合材２１によって接続
される。前記絶縁被覆層１７はヒユーズ１８と陰極層１
２表面との間を絶縁し、ヒユーズ１８の所望の溶断特性
を得るために必要な長さを確保する目的で設けられてい
る。

上述のような接続の後に、前記陽極端子１５および陰極
端子２０を外部に導出するようにして、エポキシ樹脂や
シリコーン樹脂などのモールド樹脂２２によるモールド
外装が施される。＠記陽極端子１５および陰極端子２０
は、エンケル。洋白。

４２７０イ、またはステンレスなどに、消下半田めっき
を施して形成する半田めっき層を実施例とする低溶融点
合金被覆層（以下、「半田めっき層」ともいう）１５ａ
　；２０ａ、２０ｂをそれぞれ形成したものである。陽
極端子１５において、前記半田めっきＪＷ１５ａは、モ
ールド樹脂２２外に導出された部分の表面にのみ形成さ
れ、モールド樹脂２２内の部分の表面には形成されない
。また陰極端子２０においては、モールド樹脂２２外に
導出された部分、およびコンデンサ素７’１３の陰極７
１１２との接続部分２３にのみそれぞれ半田めっき層２
０ｂ、２０ａが形成される。したがって陽掻端子１５の
モールド樹脂２２内に収納される部分、および陰極端子
２０の接続部分２３とそのモールド樹脂２２外に導出さ
れた部分との間の部分には、モールド樹脂２２が密着さ
れることになる。

前記接続部分２３において、この接続部分２３を被覆し
て形成される半田めっき層２０ａに密着して、ポリプロ
ピレン、エチレンビニルアセテ−１・（ＥＶＡ）、　ポ
リアミドナイロンなどのホットメルト材を実施例とする
低温度溶融高分子材料２４が配置される。この低温度溶
融高分子材料２４は、その軟化温度が１４０°Ｃ〜２２
０°Ｃに、また液状化温度が１８０°Ｃ〜２９０°Ｃに
選ばれている。この温度条件は、このモールド外装など
のチップコンデンサの組立工程において、軟化または液
状化しないようにし、半田めっき層２０ａおよびヒユー
ズ１８の溶融時には液状化させておくための温度条件で
ある。

上述のようなチップコンデンサにおいて、たとえばコン
デンサ素子１３に短絡が生じたりなどするときには、前
記ヒユーズ１８に大電流が流れ、このときに発生する熱
によってこのヒユーズ１８が溶断する。このようにして
、コンデンサ素子１３の短絡などの故障や、セットへの
逆挿入などに起因してヒユーズ１日に大電流が流れると
きには、このヒユーズ１８を溶断させることによって、
周辺の回路部品の焼損などを防ぐことができる。

上述のようなこの実施例のチップコンデンサは、気相方
式、赤外方式、フロ一方式、またはりフロ一方式などの
実装形態で、たとえばプリント基板に半田付けされて実
装される。これらの各実装形態では、チップコンデンサ
は２３０°Ｃ〜２７０°Ｃの雰囲気中に５秒〜１分間放
置される。このとき陰極端子２０の前記接続部分２３に
形成された半田めっき層２０ａは熔融する。ところが、
モールド樹脂２２内で前記接続部分２３以外の陰極端子
２０には、モールド樹脂２２が密着しているので、半田
などの溶融金属がモールド樹脂２０外に溶出するための
通路が形成されておらず、したがって前記熔融金属はモ
ールド樹脂２２外には溶出しない。

前記接続部分２３に関連して設けられた低温度溶融高分
子材料２４は、半田めっきＪｉ２０ａが溶融する温度で
は既に溶融している。したがって前記半田めっき層２０
ａの体積が溶融および温度上昇によって増大するときに
は、この体積の変化量をこの低温度溶融高分子材１１２
４に吸収させることができる。さらにヒユーズ１８の溶
断時においても同様であって、？容量したヒユーズ１８
が、モールド樹脂２２外に溶出することはなく、またヒ
ユーズ１８の体積の増大は低温度？′８融高分子材料２
４によって吸収されるので、モールド樹脂２２が破裂な
どすることはない。

以上のようにこの実施例のチップコンデンサによれば、
モールド樹脂２２外に溶融金属が導出されることはなく
、したがってこのチップコンデンサのプリント基板への
実装時に、このプリント基板に形成された回路配線に短
絡などを生しさせることはなく、良好な実装態様を実現
することができる。さらにヒユーズ１８や半田めっき層
２０ａが溶融するときにも、コンデンサ素子１３は外部
の雰囲気に触れることがなく、したがってその耐久性が
向上される。

第３図はこの発明の他の実施例のチップコンデンサの一
部の基本的な構成を拡大して示す断面図である。この実
施例は前述の第１実施例に類似するので対応する部分に
は同一の参照符号を付して示す。前述の第１実施例では
、ヒユーズ１日を設けたチップコンデンサについて説明
したが、この発明はヒユーズを設けないチップコンデン
サに対しても好適に実施することができ、その場合には
この第３図に示されるように、接続部分２３を、半田め
っき層２０ａおよび導電接合材２１によって、直接にコ
ンデンサ素子１３の陰極層１２に接続すればよい。この
ときヒユーズを用いていないので、陰極層１２を絶縁被
覆層１７で被覆する必要はない。

〔発明の効果〕

この発明のモールドチップタンタル固体電解コンデンサ
によれば、その実装時などにおいて高温の雰囲気中に比
較的長い時間にわたって放置されるなどして、モールド
樹脂内の低溶融点の金属が溶融しても、陰極端子のモー
ルド樹脂内に収納される部分であってコンデンサ素子と
の接続部分以外の陰橿端子表面はモールド樹脂に密着さ
れているので、前記接続部分に形成した低溶融点合金波
ｉ層などの低溶融点金属がモールド樹脂外に溶出するた
めの通路が形成されておらず、したがってモールド樹脂
外に溶融金属が溶出することはない。

また前記接続部分近傍の低溶融点合金被覆層が高温にな
って熔融するときには、この低溶融点合金被覆層に密着
して配置される低温度溶融高分子材料もまた溶融し、し
たがって前記接続部分近傍の低溶融点合金被覆層などの
体積が増大しても、この体積の変化量は前記低温度溶融
高分子材料によって吸収されるので、モールド樹脂の破
裂などが生じることはない。

このようにして、この発明のモールドチップタンタル固
体電解コンデンサはそのプリント基板などへの実装時な
どに、このプリント基板に形成された回路配線に短絡な
どを生しさせることはな（、したがって良好な実装態様
を実現することができる。さらにコンデンサ素子はモー
ルド樹脂内に密封されることになるので、耐湿性が向上
される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のモールドチップタンタル
固体電解コンデンサの基本的な構成を示す断面図、第２
図はその一部の構成を拡大して示す断面図、第３図はこ
の発明の他の実施例の一部の基本的な構成を拡大して示
す断面図、第４図は従来のモールド（’ノブタンタル固
体電解；ノンデンサの基本的な構成を示す断面図、第５
図は第４図に示された構成の一部を拡大して示す断面図
である。 １３・・・コンデンサ素子、１５・・・陽極端子、１８
・・・ヒユーズ、２０・・・陰極端子、２２・・・モー
ルド樹脂、２３・・・接続部分、２４・・・低温度？８
融品分子材ｔ−１，１５ａ、２０ａ、２０ｂ−・・半田
めっき層（低溶融点合金被覆層） １、ｚ改Ｉ３：ｔｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コンデンサ素子に陽極端子と陰極端子とを接続し、この
   陽極端子と陰極端子とがモールド樹脂外に導出されるよ
   うにモールド外装を施したモールドチップタンタル固体
   電解コンデンサにおいて、前記陽極端子および陰極端子
   のモールド樹脂外に導出される部分、ならびに陰極端子
   のコンデンサ素子との接続部分に低溶融点合金被覆層を
   形成し、残余の陽極端子および陰極端子表面にモールド
   樹脂を密着させ、前記陰極端子のコンデンサ素子との接
   続部分に形成した低溶融点合金被覆層に密着して低温度
   溶融高分子材料を配置したことを特徴とするモールドチ
   ップタンタル固体電解コンデンサ。