JPH04354318A - チップ状固体電解コンデンサの製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐湿性能の良好なチッ
プ状固体電解コンデンサの製造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のチップ状固体電解コンデンサは、
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、ニオブ等の弁作用金属に半導体層および導電体層を
順次形成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をリードフレームに接続するのであ
るが、図５に示した断面形状のように、図１に示したリ
ードフレーム１の２カ所の互いに向きあった凸部１ａ，
１ｂに各々、前記固体電解コンデンサ素子２の陽極部５
と導電体層形成部６を載置し、前者は、溶接等で、後者
は銀ペースト等の導電材４でリードフレーム１の凸部１
ａ，１ｂに電気的かつ機械的に接続した後、外装樹脂で
封止成形を行って作製されている。

【０００３】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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
リードフレームを陰極端子および陽極端子に用い、外装
樹脂で封止成形されたチップ状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、ｔａｎδ値
およびＬＣ値の上昇を招いている。このような性能の劣
化は、コンデンサ素子内部にリードフレームを伝わって
水分が侵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、コンデンサ素子全体を
耐水性の絶縁樹脂で覆うことが考えられている。

【０００５】ところが、前述したように、チップ状固体
電解コンデンサはコンデンサ素子をリードフレームの２
カ所の互いに向き合った凸部に接続してから作製される
ため、コンデンサ素子をリードフレームに接続した後に
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があった。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点もあった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した問
題点を解決するために鋭意研究した結果、意外にも、コ
ンデンサ素子全体を耐水性の絶縁樹脂で覆うことなしに
、耐湿性が大幅に改善されるコンデンサ素子をリードフ
レームへ接続する方法を見い出し、本発明を完成させる
に至った。

【０００７】すなわち、本発明は弁作用を有し表面に誘
電体酸化皮膜層が形成された陽極基体に陽極部を設け、
この陽極部を除いた前記陽極基体の表面に半導体層、そ
の上に導電体層を順次形成してコンデンサ素子とし、次
いでリードフレームの陰極リード引出し部と陽極リード
引出し部とにそれぞれ前記コンデンサ素子の導電体層形
成部と陽極部とを接続し外装樹脂で封止成形して固体電
解コンデンサを製造するに際し、前記陰極リード引出し
部の外部引出し方向と交差し外部引出し側の前記導電体
層形成部の端部を残して、前記陰極リード引出し部に前
記導電体層形成部を導電材により接続するチップ状固体
電解コンデンサの製造方法にある。

【０００８】以下、本発明について説明する。本発明に
おい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
タルおよ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。

【０００９】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。

【００１０】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ど従来公知の方法
を用いることができる。

【００１１】次に誘電体酸化皮膜層上に半導体層を形成
させるが、誘電体酸化皮膜層まで形成した部位の一部を
陽極部として設けるか、またはこの部位の一部に陽極リ
ードを接続して陽極部としておく。そして半導体層はこ
れらの陽極部とした部位を除いて誘電体酸化皮膜層上に
半導体層を形成する。

【００１２】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く、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（特開昭６２
−２５６４２３号公報、特開昭６３−５１６２１号公報
）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。

【００１３】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６２−４７
１０９号公報）やタリウムイオンおよび過硫酸イオンを
含んだ反応母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）もその一例である。

【００１４】このような半導体層上には、例えばカーボ
ンペーストおよび／また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。

【００１５】次にこの導電体層が形成された導電体層形
成部をリードフレームに接続する方法を説明する。図１
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をリードフレーム１の凸部１ａ，１ｂに載
置した平面図であり、図２はその断面図である。

【００１６】図１，２において、表面に誘電体酸化皮膜
層が形成された陽極基体８の一部を陽極部５とし、残部
に半導体層、その上に導電体層を形成して導電体層形成
部６を構成している。この導電体層形成部６の端部７、
すなわちＡ−Ａ′線で図示した右側の部分を除いて、銀
ペースト、半田等の導電材４で導電体層形成部６をリー
ドフレームの凸部１ｂ、すなわち陰極リード取出し部に
電気的かつ機械的に接続している。

【００１７】また本発明では、図３に見られるようにリ
ードフレーム１の凸部１ｂの一部に凹部１ｃを設け、導
電体層形成部６の端部７を除いて、導電材４で導電体層
形成部６をリードフレーム１の凸部１ｂに電気的かつ機
械的に接続してもよい。

【００１８】導電体層形成部に導電材を付着させない部
位の大きさは、使用する陽極基体の形状やリードフレー
ムの形状によって変るので、作製した固体電解コンデン
サの性能、とりわけｔａｎδ値と耐湿性等を考慮して決
定される。すなわち、導電体層形成部に導電材を付着さ
せない部位が大きい程、ｔａｎδ値が悪く、一方、耐湿
性が良好になるので両者のバランスを見ながら決定され
る。

【００１９】また固体電解コンデンサ素子２の陽極部５
は、図２に示すように陽極基体の表面に誘電体酸化皮膜
層まで形成した部位を設けておくか、または図４のよう
に陽極基体に陽極リード３を接続しておき、陽極部５ま
たは陽極リード３とリードフレームの凸部１ａすなわち
陽極リード引出し部とを熔接等で電気的かつ機械的に接
続する。

【００２０】このようにしてリードフレームに接続され
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
によりトランスファー成形機などで封止成形を行った後
、リードフレームの凸部をコンデンサ素子の近辺で切断
してチップ状固体電解コンデンサとする。

【００２１】

【作用】チップ状固体電解コンデンサを作製するに当り
、導電体層まで形成した固体電解コンデンサ素子の導電
体層形成部に導電材を付着させない端部を設けてリード
フレームに接続することにより、耐湿テスト時にリード
フレームから水分が進入してもコンデンサ素子内部に到
達する時間が長くなるものと思われる。

【００２２】

【実施例】以下、実施例および比較例を示して本発明を
さらに詳しく説明する。 実施例１〜３，比較例１ りん酸とりん酸アンモニウム水溶液中で化成処理して表
面に誘電体酸化皮膜層を形成した４５μＦ／ｃｍ２　の
アルミニウムエッチング箔（以下、化成箔と称する。）
の小片５×３ｍｍを、酢酸鉛三水和物２．４モル／ｌ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部分が浸漬するように漬け６
０℃で２０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。

【００２３】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および銀ペーストを順に積層して
導電体層を形成した。次いで、導電体層形成部の端部の
うち表１に示した寸法の部位を除いて、銀ペーストで厚
さ０．１ｍｍ、導電体層形成部が載る凸部の寸法が３×
３ｍｍ、材質が４２アロイのリードフレームに接続した
。

【００２４】他方、リードフレームの一方の凸部に固体
電解コンデンサ素子の陽極部（半導体層が形成されてい
ない部分のうち１×３ｍｍ部）を熔接で接続した後、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。

【００２５】実施例４〜６ 実施例１〜３で半導体層を酢酸鉛三水和物２．０モル／
ｌ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形成した二酸化鉛にした以外は実施
例１〜３と同様にしてチップ状固体電解コンデンサをそ
れぞ作製した。

【００２６】

【表１】

【００２７】以上作製した直後の固体電解コンデンサの
性能および８５℃，８５％ＲＨ中での５００時間の耐湿
試験後のｔａｎδ値を表２にまとめて示した。なお、全
数値はｎ＝２０点のの平均値である。

【００２８】

【表２】

【００２９】

【発明の効果】本発明のチップ状固体電解コンデンサの
製法によれば、導電体層まで形成した固体電解コンデン
サ素子の導電体層形成部の端部を除いて、導電材でリー
ドフレームに接続しているので、作製した固体電解コン
デンサは耐湿性テスト時の耐湿性が極めて良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】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る。

【図２】図１の断面図である。

【図３】別態様の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断面図である。

【図４】固体電解コンデンサの陽極リードをリードフレ
ームに接続する状態を示す断面図である。

【図５】固体電解コンデンサ素子をリードフレームに接
続する従来の方法を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　リードフレーム１ａ，１ｂ　　
リードフレームの凸部 １ｃ　　　　　　　　リードフレームの凹部２　　　　
　　　　　　固体電解コンデンサ素子３　　　　　　　
　　　陽極リード ４　　　　　　　　　　導電材 ５　　　　　　　　　　陽極部 ６　　　　　　　　　　導電体層形成部７　　　　　　
　　　　端部 ８　　　　　　　　　　陽極基体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　弁作用を有し表面に誘電体酸化皮膜層
   が形成された陽極基体に陽極部を設け、この陽極部を除
   いた前記陽極基体の表面に半導体層、その上に導電体層
   を順次形成してコンデンサ素子とし、次いでリードフレ
   ームの陰極リード引出し部と陽極リード引出し部とにそ
   れぞれ前記コンデンサ素子の導電体層形成部と陽極部と
   を接続し外装樹脂で封止成形して固体電解コンデンサを
   製造するに際し、前記陰極リード引出し部の外部引出し
   方向と交差し外部引出し側の前記導電体層形成部の端部
   を残して、前記陰極リード引出し部に前記導電体層形成
   部を導電材により接続することを特徴とするチップ状固
   体電解コンデンサの製造方法。