JPH0590097A - コンデンサ用リードフレーム及びそれを用いた固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体電解コンデンサ素子が特性を損うことな
く良好にリードフレームの凸部に接合できるコンデンサ
用リードフレームと、これを用いた固体電解コンデンサ
を提供する。 【構成】 一対の対向する凸部を有するリードフレーム
の一方の凸部が、他方の凸部に対して固体電解コンデン
サ素子を載置する軸方向に傾斜を設けている。また、こ
のリードフレームに固体電解コンデンサ素子を接合した
固体電解コンデンサである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンデンサ用パッケージ
に用いるリードフレーム及びこのリードフレームを用い
た固体電解コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のコンデンサ用パッケージに用いる
代表的なリードフレームを図３（Ａ）、（Ｂ）に例示し
てあるが、同図（Ａ）は平板状のリードフレーム２にコ
ンデンサ素子３を載置した状態を示す平面図であり、同
図（Ｂ）はその断面図である。

【０００３】同図において、リードフレーム２は一対の
対向した同一平面状の凸部１，１を有し、この凸部１，
１にはコンデンサ素子３の２つの内部電極を載置し、電
気的、機械的に接続する構造となっている。

【０００４】また上記リードフレームの凸部の両方を段
状に折曲した形状（実開平３−３８６２０号公報）や一
方のみを段状に折曲した形状（実開平２−７６８３２号
公報）のリードフレームが開示されている。

【０００５】次にこのようなリードフレームに使用する
コンデンサとしてアルミニウムやタンタル等の陽極基体
にアルミナやタンタルオキサイドの誘電体層を形成した
後、二酸化マンガンや本願出願人の提案している二酸化
鉛又は二酸化鉛と硫酸鉛を主成分とする半導体層（特開
昭６２−２５６４２３号公報、特開昭６３−５１６２１
号公報）を形成し、更に銀ペースト等で導電体層を順次
積層した固体電解コンデンサ素子が知られている。

【０００６】このような固体電解コンデンサ素子をリー
ドフレームに接合するには、固体電解コンデンサ素子の
陽極部と導電体層形成部の一部を、リードフレームの一
対の対向する凸部に各々載置し前者は熔接で後者は銀ペ
ースト等で接続する方法が一般に行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
ように、陽極部をリードフレームの凸部に、固体電解コ
ンデンサ素子本体に余計な応力をかけずに熔接で接合す
るには、可能な限りリードフレームと陽極部との距離を
接近させておく必要がある。

【０００８】一方、固体電解コンデンサ素子の導電体層
形成部の一部をリードフレームのもう一方の凸部に接合
するために使用する銀ペースト等の厚みによって、前記
した陽極部とリードフレームの間隙が増すという欠点も
あった。又このようなリードフレームを使用した固体電
解コンデンサは漏れ電流（ＬＣ）値が大きく不都合であ
った。

【０００９】

【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、意外にもリー
ドフレームの一対の凸部のうち、一方の凸部が他方の凸
部に対して、コンデンサ素子を載置する軸方向に、傾斜
をとることにより、コンデンサ素子の陽極部とリードフ
レームとの間隙が常に小さくできることを見い出し本発
明を完成するに至った。

【００１０】また上気した凸部が傾斜を有するリードフ
レームを使用した固体電解コンデンサは、そのＬＣ値が
良好であることを見い出し第２の発明を完成するに至っ
た。

【００１１】すなわち第１の発明は帯状の金属板のフレ
ーム間から対向する位置に幅広の端子が突き合せて形成
されており、前記端子の一方が他方の端子の先端に向っ
て傾斜を有するコンデンサ用リードフレームである。

【００１２】第２の発明は表面に誘電体酸化皮膜層を有
する弁作用金属であって、その一部を陽極部とし、残部
に半導体層が形成されているか、又は弁作用金属の陽極
基体に陽極リードが接続されていて、誘電体酸化皮膜層
上に半導体層が形成された構造をしており、いずれの半
導体層上にも導電体層が積層された固体電解コンデンサ
素子であって、前者の場合は陽極部と導電体層が、後者
の場合は陽極リードと導電体層とがそれぞれ第１の発明
のリードフレームの端子に接合されており、更に外装樹
脂で封口されている固体電解コンデンサにある。

【００１３】以下、本発明の詳細について説明する。本
発明のリードフレームの一例を図１に示し、同図（Ａ）
はリードフレーム２に固体電解コンデンサ素子３を載置
した平面図であり、同図（Ｂ）はその断面図である。同
図においてリードフレーム２のフレーム４から延在した
一対の対向する凸部のうち、一方の凸部１ａが他方の凸
部１に対して、コンデンサ素子３を載置した軸方向に、
傾斜を有することが肝要である。このように、一方の凸
部１ａが傾斜を有する限り、凸部の延長部分で、フレー
ムがいかように曲がっていてもよく、例えば図２の側面
図で示したように、フレームの曲げの形状がいかように
なっていてもよい。

【００１４】リードフレームの一対の対向する凸部の大
きさ、及び一方の凸部が他方の凸部に対して傾斜する角
度は、このリードフレームを使用するコンデンサの形状
および厚さによって異なるため一般には予備実験によっ
て決定される。

【００１５】またリードフレームの材質、表面のメッキ
の種類については特に限定されることはない。例えば、
リードフレーム材としては銅、鉄または銅合金、鉄合金
等、表面のメッキの種類としてはニッケルメッキ、錫−
ニッケルメッキ、各種半田メッキ等を１つ以上使用する
ことなど、従来公知の材質およびメッキ種が採用される
が、メッキがなくてもさしつかえない。

【００１６】上述したリードフレームは、公知の材質の
リードフレーム材を所定のリードフレームパターンにプ
レス加工もしくはエッチング加工によって形成される。

【００１７】次にこのリードフレームを使用した固体電
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。

【００１８】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
など従来公知の方法を用いることができる。

【００１９】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分の一部を
陽極部として設けるか、または陽極基体に陽極リードを
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。

【００２０】誘電体酸化皮膜層上に設けられる半導体層
の種類には制限は無く、従来公知の半導体層が使用でき
るが、とりわけ前記した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。

【００２１】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）やタリウムイオン及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。

【００２２】このような半導体層上には、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。以上のように
して形成された固体電解コンデンサ素子の陽極部と導電
体層形成部の一部を、前記したリードフレームの一対の
対向する凸部に各々載置し、前者は熔接で後者は銀ペー
スト等の導電ペーストにより電気的、機械的に接合され
る。

【００２３】本発明のリードフレームは対向する凸部の
うち、一方の凸部が他方の凸部に対して傾斜を有してい
るため、固体電解コンデンサ素子の載置に対して、陽極
部とリードフレームの一方の凸部の間隙が小さくなり無
理な応力なく両者の接続が行なえる。

【００２４】次いで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、フェノール樹脂、
アクリレート樹脂などの外装樹脂で封口され製品に供せ
られる。外装樹脂で封口する方法としては、トランスフ
ァー成形、注型法、射出成形などの方法で行うことがで
きる。

【００２５】

【作用】リードフレームの一対の対向する凸部のうち、
一方の凸部が他方の凸部に対して、コンデンサ素子の載
置する軸方向に傾斜を有しているため、このリードフレ
ームの凸部に載置する固体電解コンデンサの陽極部との
間隙が増加しない。このためリードフレームと陽極部と
を接合するにあたり、無理な応力を固体電解コンデンサ
に生じさせないものと考えられる。また、このためにこ
のようなリードフレームを使用した固体電解コンデンサ
は漏れ電流が小さいと推量される。

【００２６】

【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１〜５、比較例１ 材質４２アロイで表面に半田メッキを施したリードフレ
ーム材をエッチング処理し、図１で示したような一対の
対向する凸部を有するリードフレームを作製した。フレ
ームの厚みは１００μm 、凸部の傾斜部の寸法は３×
３．５mm、幅は３mm、傾斜はもう一方の凸部に対し、２
°、３°、４°、５°、６０°、０°とし、各々実施例
１、２、３、４、５および比較例１に対応させた。一
方、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
６０℃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。

【００２７】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。次いで先に用意したリードフレー
ムの対向する凸部に、半導体層が形成されていない３×
１mmの部分と導電体層が形成されている部分の３×３mm
の部分を各々載置し、前者は、熔接で、後者は銀ペース
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。

【００２８】実施例６〜１０、比較例２ 実施例１〜５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１〜５及び比較例１と同様にして固体電解コンデンサ
をそれぞれ作製した。

【００２９】以上作製した固体電解コンデンサの性能及
び漏れ電流値が０．０４μA 以下の個数を表１に示し
た。尚、表１の各々の値は、各実施例及び比較例で作製
した各々１００個の平均である。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】本発明のリードフレームは、一対の対向
する凸部のうち一方の凸部が他方の凸部に対して、コン
デンサ素子を載置する軸方向に傾斜を有しているので、
このようなリードフレームを使用した固体電解コンデン
サの漏れ電流値は小さい。また、このような漏れ電流値
を有する固体電解コンデンサを作製するに際し、歩留が
向上するので工業的に好都合である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は本発明の一例を示すリードフレー
ムに固体電解コンデンサ素子を載置した平面図であり、
図１（Ｂ）はその断面図である。

【図２】傾斜を有するリードフレームの凸部の形状を例
示する断面図である。

【図３】図３（Ａ）は従来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平面図であり、図３（Ｂ）は
その断面図である。

【符号の説明】

１ リードフレームの凸部 １ａ リードフレームの凸部 ２ リードフレーム ３ 固体電解コンデンサ素子 ４ リードフレームのフレーム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状の金属板のフレーム間からそれぞれ
   対向する位置に幅広の端子が突き合せて形成されてお
   り、前記対向する端子の一方が他方の端子の先端に向っ
   て傾斜を有することを特徴とするコンデンサ用リードフ
   レーム。
2. 【請求項２】 表面に誘電体酸化皮膜層を有する弁作用
   金属の一部を陽極部とし、残部に半導体層、その上に導
   電体層が積層された固体電解コンデンサ素子の前記陽極
   部と導電体層とがそれぞれ請求項１記載のコンデンサ用
   リードフレームの端子に接続され、外装樹脂で封口され
   ていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
3. 【請求項３】 表面に誘電体酸化皮膜層を有する弁作用
   金属に陽極リードが接続されており、前記誘電体酸化皮
   膜層の上に半導体層、その上に導電体層が積層された固
   体電解コンデンサ素子の前記陽極リードと導電体層とが
   それぞれ請求項１記載のコンデンサ用リードフレームの
   端子に接続され、外装樹脂で封口されていることを特徴
   とする固体電解コンデンサ。