JPH04179112A - チップ型固体電解コンデンサおよびその製造方法 - 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） 本発明は、電極とリードフレームを接続するリードを省
略して小型化したチップ型固体電解コンデンサおよびそ
の製造方法に関するものである。

（従来の技術） チップ型の固体電解コンデンサは、第５図にその断面概
要を示すように、陽極素子１とリボン状リード２の一端
を接合すると共に、この接合部分を絶縁材３で被覆し、
リード２の曲端とを、リードフレーム４と接合している
。陽極素子１の表面は、絶縁被膜５で覆われており、そ
の外面をさらにグラファイト等の陰極材６で被覆してい
る。７は陰極側のリードフレームであり、その一端を陰
極材６と銀ペースト等の導電材８で接合している。

そしてこれらをモールド樹脂９で固め、コンデンサを形
成している。

上記従来のチップ型固体コンデンサを製造するには、第
６図以下に示す工程にしたがっている。

すなわち、まず陽極素子（チップ）１をリード２に接合
（図ではスッポット溶接し、１０は電極を示す）する（
第６図）。

次いでこの素子１をリード２で吊り下げた状態で処理浴
１１、すなわちエツチング処理に浸漬して電解処理し素
子１の表面積を拡大した後、化成浴中に同様に状態で浸
漬し電解処理して前記拡大表面に酸化被膜を形成させる
（第７図を両工程図の処理図として示す）。

その後、該チップを陰極材６となる例えばカーボンスラ
リー１２中に浸漬し、これを表面に塗布する（第８図）
。このように、リード２に接合した陽極素子１は、エツ
チング→化成−陰極材塗布の各工程をリード２に吊り下
げられながら各個毎に行っている。その後、リードフレ
ーム７．７′を多数連設した支持枠１３を用意し、リー
ドフレーム７′とチップの陽極リード２を溶接等で接合
すると共に、リードフレーム７′とチップに被覆した陰
極材６を銀ペースト等で接合しく第９図）、このように
リードと接合した各電極材１を樹脂封止１４（第１０図
）した後、リードフレームを打抜いてチップコンデンサ
ー１８（第１１図）とする。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような電解コンデンサにおいては、電極（陽極）
材とリード、およびリードとリードフレームの接合が行
われ、接合箇所が２カ所存在する。

すなわち、接合箇所が多いため、それだけ工程が増え生
産性が低下する。また、この種の電極において、リード
はインピーダンス等の電気的特性を良好にするために純
ＡＩが使用されることが多いが、電極材を静電容量を増
大するために、Ｔｉ１Ｚｒ等のバルブメタルを含有する
Ａ１合金を電極材とした場合には、純ＡＩよりも融点が
高いため、リード材と電極材との融点差から溶融溶接が
困難となり、充分な特性を有する接合部が得られない。

このことはリードとリードフレームの接合についても同
様の事が言える。つまり、異種材料との接合点が多くな
る程、溶接接合上の信頼性の問題が派生する。

一方、コンデンサ製造過程において、エツチング処理、
化成処理、および陰極材塗布工程が、チップ個々につい
て行われるため、作業工程に手数を要し生産性を阻害し
ている。

このように、従来の前記電解コンデンサでは接合部が多
いために生産性と信頼性確保に問題があった。また、こ
の種コンデンサは各種電子部品の回路に使用され、でき
るだけ静電容量が大きくかつ小型化が要求されているが
、現状の構造では、その要望を充たすことは困難であっ
た。

本発明は、従来の問題点を解決し、かつ上記要望を充足
するものであり。リードを省略して、電極（陽極）材と
リードフレームを直接に接合することによって、コンデ
ンサ組立工程を簡略化し、生産の高能率化を図ると共に
、電極材とリードフレーム材との融点差を小さい組合せ
にすることにより、信頼できる接合部を有するチップ型
固体電解コンデンサを提供することを目的とする。

また本発明は、従来エツチングや化成処理にあたり、電
極と接合したリードフレームに吊り具および通電端末の
役割を有せしめて、チップ型電解コンデンサ用電極材を
製造する方法を提供することも別の目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、（１）金属箔よ
りなる陽極材の一端部に、外部との接続端子となるリー
ドフレームの一端を接合して陽極部材を構成したことを
特徴とするリードレスチップ型固体電解コンデンサであ
り、 （２）支持部材に連設した複数個の陽極側リードフレー
ム材のそれぞれの端部に、金属箔よりなる陽極材の一端
を接合せしめ、このようにして支持部材に連設支持され
た前記金属箔（陽極材）を処理浴に浸漬してエツジング
、および引続いて化成処理を行い、表面に絶縁被膜を形
成した後、該各金属箔の表面に陰極材を被覆し、該支持
部材と他の支持部材に連結した複数個の陰極側リードフ
レーム材を組立治具を介して一体組立せしめてから、陰
極材と陰極側リードフレーム材のそれぞれの端部を接合
せしめて電極部材を構成し、各電極部材を樹脂封止し、
支持部材に連設されたリードフレームを支持体から打抜
くことを特徴とするチップ形固体コンデンサーの製造方
法を要旨とする。

以下本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明のチップ型固体電解コンデンサの一例
を示す断面概略図（図中の数字で第５図と共通のものは
説明を省略する）であり、電極（陽極）１の一端部は、
リードフレーム４の一端と直接接合している。第５図に
示すように従来法では、電極１とリードフレーム４の間
には、リード材２か介在しているが、本発明は従来のコ
ンデンサのリード２を省略しているため、電極１−リー
ドフレーム４間の接合は１−カ所であり、これによって
生産性を向上させると共に、等価回路抵抗、誘導リアク
タンスを小さくできることから高周波領域で使用される
場合における特性のすぐれたコンデンサを実現できる。

上記本発明のチップ型電解コンデンサは、以下の工程に
よって製造する。

本発明に使用する電極材１−は、金属箔を必要な大きさ
のチップ型に切断して成型する。箔の祠質は特に限定は
なく、従来一般に用いられている材料でよいが、例えば
、ＡＩを主成分とし、これにＺｒ、Ｔｉ、Ｈｆ等の他の
バルブメタルを遠景添加した合金を急冷凝固法で製造し
、純ＡＩを芯材としてこの両側に前記合金を合せ材とし
た圧延クラット箔を用いることにより、静電容量等の特
性向上に有利である。

上記チップ状にした電極材１は、まずリードフレームと
接合する。すなわち、第２図に示すように支持材（枠）
１３ａに多数のリードフレーム４を櫛状に連設し、この
多数のリードフレーム４の先端にそれぞれ電極材１をス
ポット溶接１５シて接合する。この際、支持材１３ａと
リードフレーム４は同じ材料で一体に成形したものを使
用することが好ましい。

このように、リードフレーム４に接続した電極材１は、
第３図に示すように処理浴１１中に浸漬する。すなわち
、エツチング浴中でまず電解処理され、電極材１の表面
を腐食して表面積を拡大する。

この際図に示すように多数の電極材１は、支持材１、３
　ａにリードフレーム４を介して吊下げられた状態とな
り、多数の電極材１を同時に処理できる。

図中１６は電源、１７は電解用電極である。エツチング
処理した電極材１は次工程で化成処理を施すが、これは
、前記エツチング処理と同様の設備で電解処理される。

すなわち、化成処理も第３図と同様の手段で行われる。

化成処理を行った電極材１は、その表面に陰極材６を塗
布する。この塗布方法は前記エツチングおよび化成処理
と同様、支持材１３ａに吊下げられた電極材１を第８図
に示すようなカーボンスラリー１２などの陰極材用媒体
中に浸漬する。

このように本発明においては、多数の電極材１を同時に
それぞれの工程で処理することができ、生産性が著しく
向上する。

陰極材６を塗布した後、第４図に示すように、陰極側リ
ードフレーム７を櫛状に連設した支持材１３ａを用意し
く該支持材］、　３　ｂは、リードフレーム７と同質一
体のものが好ましいこと、陽極側支持材１３ａと同様で
ある。）、治具１９を用いて支持材ｔ　３　ａと１３ｂ
をピン２０等で連結し、図示のように組立てて、該リー
ドフレーム７を電極材１゜表面に塗布した陰極材（ｂ）
と、導電性接着剤、例えば銀ろう材等により接合して、
電極材１を維持固定する。

その後は従来法と同様、第１０図に示すように、陰極材
６を塗布被覆した電極材と、リードフレーム４．７の１
部を樹脂封止１４シ、リードフレーム４．７を支持材］
３ａ、１．３ｂと切断して、その後リードフレーム４．
７を曲げ加工してチップ型電解コンデンサ１８とする。

以上のように本発明のチップ型コンデンサは溶接接合部
が少く、かつ製造工程が簡易となる。

（実施例） ［電極箔製造］ 直径３００ｍｍ、幅５０世のＣｕ製ロールを不活性ガス
中で１３００ｒｐｍの速度で回転させ、この表面に容器
内に収容したＡｌ：９７ａｔ％、Ｚｒ：３ａｔ％の成分
よりなる溶接金属をそれぞれ０．５ｋｇ／ｃｉの噴出圧
で前記容器下方のノズルより噴出し、幅４０ｍｍ、厚さ
１００〜１２　ｈｍの合金箔を得た。次に得られた合金
箔を厚さ０．３ａａｎのＡ／箔の両側に配し、圧延して
クラツド箔とした。

［電極箔裁断」 上記クラツド箔をスリッターにて６ｍｍ幅にスリットし
てフープ状にした後、シェアーにて３．３＋ｎｍ長さに
切断を行って電極箔とした。

［陽極リードフレーム成形加工および電極箔接合］４２
％Ｎｉ、残部Ｆｅからなる１　００ｐｍ厚さのり一ドフ
レーム用箔を第２図に示すような支持材一体形の形状に
打ち抜き加工を行い、上記電解箔を同図に示すように配
置し、それぞれを抵抗スポット溶接により接合した。溶
接に用いた電極先端径は１１１ｍＩφで、溶接電流１２
００Ａ　、加圧力５ｋｇ、通電時間１００ｓｅｃの条件
のもとで溶接した。

［エツチング、化成処理］ このようにして組立接合した電極箔および陽極リードフ
レームを第４図に示すように吊下げ、電極箔部を６％塩
酸溶液中に浸漬して直流１００９−ｏン／ａｄでエツチ
ングを行った後、さらにホウ酸溶液中に吊下げ２０Ｖの
化成を行った。

［樹脂封止１ エツチング、化成処理を施した後、電極箔にカーボン浸
漬を行い、第４図に示すように陽極リードフレーム４に
陰極リードフレーム７を組立治具１９のピン２０に位置
を合わせ組立てた。さらに、カーボン部と陰極リードフ
レームを銀ペーストで接着後、樹脂封止を行った。樹脂
封止後の外形寸法は幅４．３＃、長さ７．３ｍｎ、高さ
２．８ｗｎ　（ＥＩＡＪ規格Ｄ規格スケースた。

［従来法との比較］ 上記の製造組立方法と第６図以降に示した従来のリード
を用いる方法とでコンデンサ素子寸法および生産効率の
比較を第１表に示したが、本発明による方法が従来法よ
りも一段と優れている結果が得られた。

第１表 （発明の効果） 以上説明したように、本発明においては電極（陽極）の
接合箇所を少くし、かつ処理工程を改善できたため、生
産の効率が一段と向上すると共に同一ケース寸法で素子
寸法を太き（できたため静電容量の増大が可能となり、
信頼性の高いチップ型電解コンデンサを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のチップ型電解コンデンサの一例を示す
断面説明図、第２図乃至第４図は本発明の製造工程の一
部を示し、第２図は陽極側リードフレームとの接合状態
を示す斜視説明図、第３図はエツチングおよび化成処理
の説明図、第４図は陰極側リードフレームを接合した組
立斜視説明図、第５図は従来のチップ型電解コンデンサ
の断面説明図、第６図以降は、従来法の製造工程を示す
図であり、第６図はリードと接合した電極材、第７図は
エツチングおよび化成処理、第８図は陰極材塗布、第９
図は電極材のリードフレームへの組込み、第１０図は樹
脂封止をそれぞれ説明する図であり、第１１図は支持材
よりリードフレームを打抜いた電解コンデンサを示す図
である。 １、陽極素子　　　　２．リード ３、絶縁材　　　　　４．リードフレーム５、絶縁被膜
　　　　６．陰、極材 ７、リードフレーム　８．導電接合材 ９、モールド　　　　１０．溶接電極 １１、処理浴　　　　　１２．カーボンスラリー１３、
支持枠　　　　　１４．樹脂封止１５、スポット溶接　
　１６．電源 １７、電極 １８、チップ型電解コンデンサ １９、治具　　　　　　２０．ピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属箔よりなる陽極材の一端部に、外部との接続
   端子となるリードフレームの一端を直接接合して陽極部
   材を構成したことを特徴とするリードレスチップ型固体
   電解コンデンサ。
2. （２）支持部材に連設した複数個の陽極側リードフレー
   ム材のそれぞれの端部に、金属箔よりなる陽極材の一端
   を接合せしめ、このようにして支持部材に連設支持され
   た前記金属箔（陽極材）を処理浴に浸漬してエッジング
   、および引続いて化成処理を行い、表面に絶縁被膜を形
   成した後、該各金属箔の表面に陰極材を被覆し、該支持
   部材と他の支持部材に連結した複数個の陰極側リードフ
   レーム材を組立治具を介して一体組立せしめてから、陰
   極材と陰極側リードフレーム材のそれぞれの端部を接合
   せしめて電極部材を構成し、各電極部材を樹脂封止し、
   支持部材に連設されたリードフレームを支持体から打抜
   くことを特徴とするチップ型固体コンデンサーの製造方
   法。