JPH04192405A - 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Ｊ 本発明は、耐湿性能の良好な固体電解コンデンサに関す
る。

［従来の技術］ 従来の固体電解コンデンサは１表面に誘電体酸化皮膜層
を有するアルミニウム、タンタル等の弁作用金属に半導
体層及び導電体層を順次積層した固体電解コンデンサ素
子を作製し、次いでこのコンデンサ素子に外部リード端
子を接続した後、外装樹脂で封止成形を行っている。

第４図はコンデンサ素子に外部リード端子を接続した状
態を示す従来例の一例の断面図である。

本図において、別に用意した外部リード端子として第１
図に示したようなリードフレームｌの２ケ所の互いに向
きあった凸部１ａ、ｌｂに各々、上述の固体電解コンデ
ンサ素子２の陽極部４と導電体層形成部５を載置し、前
者は溶接等で後者は銀ペースト等でリードフレームの凸
部１ａ、ｌｂに電気的かつ機械的に接続している。第５
図は従来例の他の例で、コンデンサ素子に外部リード端
子を接続した状態を示す断面図である０本図において、
別に用意した外部リード端子としての２本のリード棒３
ａ、３ｂに各々上述の固体電解コンデンサ素子２の陽極
部４と導電体層形成部５を載置し、前者は溶接等で、後
者は銀ペースト等で電気的かつ機械的に接続している。

一方、作製した固体電解コンデンサは、耐湿性テスト等
の種々の信頼性テストを行い、合格したものを製品とし
ている。

［発明が解決しようとする課題］ 一般に外部リードを陰極端子及び陽極端子に用い、外装
樹脂で封止成形された固体電解コンデンサを耐湿性テス
トすると、時間と共に容量が増大しｊａｎδ値及びＬＣ
値の上昇を招いている。このような性能の劣化は、コン
デンサ内部に水分が進入するからと考えられ、これを防
ぐために、コンデンサ素子に外装を施す前に、コンデン
サ全体を耐水性の絶縁樹脂で覆うことが試みられている
。

しかしながらこのような絶縁樹脂で覆う方法は、工程を
増加させるばかりでなく、体積が増加し、材料もコスト
アップするという不利を招いている。また、外部リード
端子がリードフレームの場合、コンデンサ素子をリード
フレームの２ケ所の互いに向きあった凸部に接続した後
にコンデンサ素子全体を絶縁樹脂で覆うと、リードフレ
ーム自身も絶縁化されてしまうという欠点もあった。ま
た、リードフレームにコンデンサ素子を接続する前にコ
ンデンサ素子全体を絶縁樹脂で覆うと、リードフレーム
への電気的な接続が困難であるという問題もあった。

［課題を解決するための手段１ 本発明は、上述した問題点を解決するために鋭意研究し
た結果、コンデンサ素子の導電体層に接続している陰極
側の外部リード端子について外装樹脂中に埋設された部
分の所定の位置に凹部を設けることにより、耐湿性テス
ト時の耐湿性が大幅に改善されることを見い出し本発明
を完成させるに至った。

即ち、本発明は、弁作用を有する陽極基体の表面に誘電
体酸化皮膜層、半導体層及び導電体層を順次形成した固
体電解コンデンサ素子の陰極と陽極とにそれぞれ外部リ
ード端子が接続され外装樹脂で封口した固体電解コンデ
ンサにおいて、陰極外部リード端子の前記外装樹脂中に
埋設された部位に凹部を有する固体電解コンデンサにあ
る。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明において固体電解コンデンサの陽極として用いら
れる弁作用を有する陽極基体としては、例えばアルミニ
ウム、タンタル及びこれらを基質とする合金等、弁作用
を有する金属がいずれも使用できる。そして陽極基体の
形状としては、アルミニウムの箔や板状、棒状のタンタ
ル焼結体がある。

陽極基体の表面に設ける誘電体酸化皮膜層は、弁作用金
属の表面部分に設けられた弁作用金属自体の酸化物層で
あってもよく、或は弁作用金属の表面上に設けられた他
の誘電体酸化物の層であってもよいが、特に弁作用金属
自体の酸化物からなる層であることが望ましい。いずれ
の場合にも酸化物層を設ける方法としては、電解液を用
いた陽極化成法なと従来公知の方法を用いることができ
る。

誘電体酸化皮膜層上に設けられる半導体層の種類には特
に制限は無（従来公知の半導体層が使用できるが、とり
わけ本願出願人の出願による二酸化鉛、または二酸化鉛
と硫酸鉛からなる半導体層が作製した固体電解コンデン
サの高周波性能が良好なために好ましい（特開昭６２−
２５６４２３号公報、特開昭６３−５１６２１号公報）
。また酸化剤と有機酸を用いて気相重合によってポリア
ニリン、ポリピロール等の電導性高分子化合物を半導体
層として形成させる方法（特開昭６２−４７１０９号公
報）やタリウムイオン及び過硫酸イオンを含んだ反応は
液から化学的に酸化第２タリウムを半導体層として析出
させる方法（特開昭６２−３８７１５号公報）もその−
例である。

このような半導体層トには、例えばカーボンペースト及
び／又は銀ペースト等の従来公知の導電ペーストを積層
して導電体層が形成される。

次に、第１図（ａ）は半導体層の表面に導電体層が形成
された固体電解コンデンサ素子２を、外部リード端子と
してリードフレーム１の凸部ｌａ、ｌｂに載置した平面
図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）の矢視Ａ−Ａ’の断
面図である。陽極基体の半導体層の表面に導電体層が形
成された部分の導電体層形成部５にはリードフレーム１
の一方の凸部１ｂが接続されており、導電体層が形成さ
れていない陽極部４には他方の凸部１ａが接続されてい
る。

本発明では、第１図（ａ）（ｂ）に示したように、導電
体層形成部５に接続しているリードフレームｌの凸部ｔ
ｂの一部で、点線で示した外装樹脂６の封口内に凹部１
ｃを設けていることが肝要である。

また、第２図は、固体電解コンデンサ素子２の陽極部４
と導電体層形成部５に各々、外部リード端子として別に
用意した２本のリード棒３ａ。

３ｂを接続した断面図である。本図において、導電体層
形成部５に接続している外部リード端子のリード棒３ｂ
の一部で、点線で示した外装樹脂６の封口内に凹部３Ｃ
を設けることが肝要である。

凹部ＩＣおよび３Ｃの形状は、後述するように、外部の
湿気が外部リード端子を伝わってコンデンサ素子の導電
体層に到達する時間を遅くすることを目的とするため、
外装樹脂からの突出が無く簡易に形成できるかぎり制限
は無い。好ましい例として、第３図にその形状の一例を
示しであるが、この例にかぎるものではないことは言う
までもない。

なお、第１図では、凹部１ｃに対してコンデンサ素子２
を上側に載置したが、凹部１ｃに対して下側に載置して
もよい。第２図では凹部３ｃをリード棒３ａ側に向けた
が、逆側に向けてもよい。

本発明では、コンデンサ素子の導電体層形成部と外部リ
ード端子との接続或は陽極部と外部リード端子との接続
は、従来公知の方法、即ち、前者は銀ペースト等の導電
性接着剤の付着で、後者は溶接等で電気的かつ機械的に
接続することができる。

このようにして外部リード端子が接続された固体電解コ
ンデンサ素子はエポキシ樹脂等の外装樹脂により、前述
したリード端子の凹部と共に封口され所望の固体電解コ
ンデンサとなる。

〔作用１ 固体電解コンデンサの陰極側の外部リード端子に設けた
凹部では、耐湿テスト時に湿気が外部リード端子を伝わ
ってコンデンサ素子の導電体層部に到達する時間を遅く
しているものと考えられる。

〔実施例１ 以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に詳しく説
明する。

実施例１ りん酸とりん酸アンモニウム水溶液中で化成処理した表
面に誘電体酸化皮膜層を形成した４５μＦ／ｃｒｒｆの
アルミニウムエツチング箔（以下、化成箔と称する）で
寸法が５ｘ３ｍｍの小片を、酢酸鉛三水和物２．４モル
／Ｉ２の水溶液と過硫酸アンモニウム４．０モル／ｌ水
溶液の混合液に小片の３×３ｍｍの部分が浸漬するよう
に漬け４０℃で６０分放置し、二酸化鉛と硫酸鉛からな
る半導体層を形成した。このような操作を３回行った後
、半導体層上にカーボンペースト及び銀ペーストを順に
積層して導電体層を形成した。このようにして作製した
コンデンサ素子を１００個用意し、その内、半数を使用
した。リードフレームは厚さ０．１ｎｕｓ、導電体層形
成部が載る凸部の寸法が３Ｘ３ｍｍで、凸部の先端から
３．５ｍｍの位置に一辺０．４＋ｓｍの三角形状の凹部
を設け、材質は４２７０イであった。このリードフレー
ムにコンデンサ素子を載置し、リードフレームの一方の
凸部にコンデンサ素子の陽極部（半導体層が形成されて
いない部分の内ｌＸ３ｍ■の部分）を溶接し、他方の凸
部には導電体層形成部を銀ペーストで接続した後、エポ
キシ樹脂をトランスファー成形してチップ状固体電解コ
ンデンサを作製した。なお、上述した凹部はエポキシ樹
脂の封口内に納められていた。

実施例２ 実施例１で作製した残りの半数のコンデンサ素子を使用
し、コンデンサ素子の陽極部（半導体層が形成されてい
ない部分の内１×３−膳の部分）に錫メツキ銅線の０．
５φのリード棒を溶接し、コンデンサ素子の導電体層形
成部には錫メツキ銅線のリード線の一部に一辺０．４園
１の三角形状の凹部を設けた０、５φのリード棒を、上
記凹部がコンデンサ素子から０．５１外に出るように載
置して銀ぺ一ストで接続した。そして粉体エポキシ樹脂
および液状エポキシ樹脂で順次封止して固体電解コンデ
ンサを作製した。なお、上述した凹部は、エポキシ樹脂
の封口内に納められていた。

実施例３〜４ 実施例１〜２で酢酸鉛三水和物２．０モル／β水溶液に
化成箔を浸漬して、別に用意した白金陰極との間で電気
化学的に二酸化鉛の半導体層を形成した以外は、実施例
１〜２と同様にして固体電解コンデンサを各々、作製し
た。

比較例１〜２ 実施例１〜２で外部リード端子に凹部を形成させなかっ
た以外は実施例１〜２と同様にして固体電解コンデンサ
を作製した。

以上、作製した直後の固体電解コンデンサの性能試験及
び８５℃、８５％ＲＨ中での耐湿試験（５００時間）を
行い、それぞれのｊａｎδ値を第１表にまとめぞ示した
。なお、全数値はｎ＝５０点の平均値である。

第　　１　　表 ［発明の効果Ｊ 本発明の固体電解コンデンサは、コンデンサ素子の導電
体層形成部である陰極に接続する外部リード端子の外装
樹脂中に埋設された部位に凹部を有するので、耐湿試験
後のｊａｎδ値の上昇が低く押えられ、耐湿性が極めて
良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、リードフレームに固体電解コンデンサ
素子を載置した状態を示す平面図であり、第１図（ｂ）
はその断面図である。第２図はリード棒に固体電解コン
デンサ素子を接続した状態を示す断面図である。第３図
は外部リード端子の構造の一例を示す模式図である。第
４図は固体電解コンデンサ素子を従来の外部リード端子
に接続した状態を示す断面図であり、第５図は固体電解
コンデンサ素子を従来の他の例の外部リード端子に接続
した断面図である。 １　・・・・・−・・・・・・−・・　リードフレーム
ｌａ、ｌｂ・・−・・・　リードフレームの凸部ｌｃ、
３ｃ・・・・・・　凹部 ２　・・・・・・・・・・・・・・・　固体電解コンデ
ンサ素子３ａ、３ｂ　　・・・　リード棒

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．弁作用を有する陽極基体の表面に誘電体酸化皮膜層
   、半導体層及び導電体層を順次形成した固体電解コンデ
   ンサ素子の陰極と陽極とにそれぞれ外部リード端子が接
   続され外装樹脂で封口した固体電解コンデンサにおいて
   、陰極外部リード端子の前記外装樹脂中に埋設された部
   位に凹部を有することを特徴とする固体電解コンデンサ
   。