JPH09283376A - 固体電解コンデンサのプリント基板への実装方法 - Google Patents

固体電解コンデンサのプリント基板への実装方法

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JPH09283376A
JPH09283376A JP8086452A JP8645296A JPH09283376A JP H09283376 A JPH09283376 A JP H09283376A JP 8086452 A JP8086452 A JP 8086452A JP 8645296 A JP8645296 A JP 8645296A JP H09283376 A JPH09283376 A JP H09283376A
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capacitor element
printed circuit
circuit board
film
capacitor
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Tomohiro Tomiyasu
智浩 富安
Yasuo Kanetake
康雄 金武
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体電解コンデンサを、プリント基板に対し
て実装する場合において、その実装密度の向上と、コス
トの低減とを図る。 【手段】 金属粉末を焼結したチップ片１１ａの表面に
形成した陰極端子膜１１ｃの一部に前記金属粉末が露出
する陽極端子部１１ｄを設けて成るコンデンサ素子１１
を、プリント基板１２に固着し、次いで、前記コンデン
サ素子における陰極端子膜及び陽極端子部とプリント基
板における各配線パターン１３，１４との間の各々を金
属線１６，１７にてワイヤボンディングする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型で大容量化を
図ったタンタル固体電解コンデンサ又はアルミ固体電解
コンデンサ等の固体電解コンデンサを、プリント基板に
対して実装する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、プリント基板に対して実装する固
体電解コンデンサは、図２２に示すように構成してい
る。すなわち、左右一対のリード端子１，２の間に、コ
ンデンサ素子３を、当該コンデンサ素子３におけるチッ
プ片３ａから突出する陽極端子棒３ｂを一方の陽極側リ
ード端子１にチップ片３ａの外側における陰極端子膜３
ｃを他方の陰極側リード端子２に各々に接続するように
配設し、これらの全体を合成樹脂のモールド部４にてパ
ッケージし、更に、前記両リード端子１，２のうちモー
ルド部４から突出する部分を、モールド部４の下面側に
向かって折り曲げることにより、この両リード端子１，
２を、プリント基板Ａの上面に形成されている両配線パ
ターンＡ１，Ａ２の各々に対して半田付けするように面
実装型に構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この面実装型
の固体電解コンデンサは、 ．前記した構造であることにより、その製造に際し
て、コンデンサ素子３に対して両リード端１，２を接続
する工程、コンデンサ素子３の全体をパッケージするモ
ールド部４を成形する工程、更には、両リード端子１，
２を曲げ加工する工程等のように複雑で、且つ、厳格な
品質管理を必要とする工程の多数を経ることに加えて、
プリント基板に対する半田付けを必要とするので、コス
トが大幅にアップする。 ．コンデンサ素子３の全体がモールド部４にてパッケ
ージされていることに加えて、このモールド部４から両
リード端子１，２を突出した構成であって、幅寸法及び
全長寸法Ｌが大きくなることにより、その全体の大きさ
が、コンデンサ素子３に比べて大きいから、プリント基
板に対して実装する場合に、当該固体電解コンデンサが
占める専有面積が増大し、プリント基板に対する各種部
品の実装密度（単位面積当たりに実装することができる
部品の数）が低下する。 ．プリント基板に対して半田付けにて実装することの
ために一対のリード端子を必要とするので、重量が大幅
にアップする。 ．また、前記固体電解コンデンサにおいて、コンデン
サ素子３におけるチップ片３ａと、陰極側リード端子２
との間に隙間をあけて、このチップ片３ａの外側の陰極
端子膜３ｃと陰極側リード端子２との間を、過電流又は
温度、或いは過電流及び温度に対する安全ヒューズ線に
て接続するように構成した場合には、その全長寸法Ｌが
更に増大し、プリント基板に対する実装密度がより低下
する。 と言う問題があった。
【０００４】本発明は、これらの問題を解消した実装構
造を提供することを技術的課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明の「請求項１」は、「金属粉末を多孔質に
焼結したチップ片の表面に、前記金属粉末に対して誘電
体膜を介して電気的に絶縁された陰極端子膜を、当該表
面の一部に前記金属粉末が露出する陽極端子部を残すよ
うに形成してコンデンサ素子を構成し、このコンデンサ
素子を、プリント基板に、当該コンデンサ素子における
陽極端子部が上向きになるように固着し、次いで、前記
コンデンサ素子における陽極端子部とプリント基板にお
ける陽極側配線パターンとの間、及び前記コンデンサ素
子における陰極端子膜とプリント基板における陰極側配
線パターンとの間を各々金属線にてワイヤボンディング
したのち、これらコンデンサ素子及び金属線の部分に、
合成樹脂を塗布することを特徴とする。」ものである。
【０００６】また、本発明の「請求項２」は、「金属粉
末を多孔質に焼結したチップ片の表面に、前記金属粉末
に対して誘電体膜を介して電気的に絶縁された陰極端子
膜を、当該表面の一部に前記金属粉末が露出する陽極端
子部を残すように形成してコンデンサ素子を構成し、こ
のコンデンサ素子を、プリント基板に、当該コンデンサ
素子における陽極端子部が上向きになり、且つ、当該コ
ンデンサ素子における陰極端子膜がプリント基板におけ
る陰極側配線パターンに電気的に導通するように固着
し、次いで、前記コンデンサ素子における陽極端子部と
プリント基板における陽極側配線パターンとの間を金属
線にてワイヤボンディングしたのち、これらコンデンサ
素子及び金属線の部分に、合成樹脂を塗布することを特
徴とする。」ものである。
【０００７】
【発明の作用・効果】このように、本発明は、固体電解
コンデンサにおけるコンデンサ素子を、プリント基板へ
の固着と、その後における金属線のワイヤボンディング
と合成樹脂の塗布とにより、プリント基板に対して直接
的に実装するものであることにより、前記従来の場合に
比べて、プリント基板に固体電解コンデンサが占める面
積を小さくすることができるから、プリント基板に対す
る実装密度を大幅に向上することができるのである。
【０００８】しかも、従来のように、コンデンサ素子を
一対のリード端子間に接続すること、コンデンサ素子を
パッケージするモールド部を形成すること、及び両リー
ド端子の曲げることなどのような複雑で、且つ、厳格な
品質管理を必要とする多数工程を経ること、及び、プリ
ント基板に対して半田付けすることを必要としないの
で、コストを大幅に低減できると共に、軽量化を図るこ
とができるのである。
【０００９】その上、前記ワイヤボンディングにおける
金属線を、「請求項３又は４」のように、過電流又は温
度、或いは過電流及び温度に対する安全ヒューズ線とす
ることができるので、プリント基板に対する実装密度
が、固体電解コンデンサに過電流又は温度、或いは過電
流及び温度に対する安全機能を付与することに起因して
低下することを回避できるのである。
【００１０】特に、「請求項２」の方法によると、ワイ
ヤボンディングは一箇所で良く、ワイヤボンディングの
箇所を少なくできるので、コストの更なる低減を図るこ
とができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面について説明する。図１〜図７は、第１の方法を示
す。この図において符号１１は、本発明に使用するコン
デンサ素子を示し、このコンデンサ素子１１は、タンタ
ル等の金属粉末を多孔質に固めたのち焼結したチップ片
１１ａと、このチップ片１１の金属粉末の表面に形成し
た五酸化タンタル等の誘電体膜１１ｂと、チップ片１１
ａの表面に形成した陰極端子膜１１ｃとによって構成さ
れて、このコンデンサ素子１１における上面の一部に
は、前記陰極端子膜１１ｃを除くことによって金属粉末
を露出するようにした陽極端子部１１ｄが形成されてい
る。
【００１２】符号１２は、プリント基板を示し、このプ
リント基板１２の上面には、陽極側の配線パターン１３
と、陰極側の配線パターン１４とが形成されている。そ
して、前記プリント基板１２の上面のうち両配線パター
ン１３，１４の間の部分に接着材１５を塗布したのち
（この接着剤は、前記コンデンサ素子１１の下面の方に
塗布しても良い）、前記コンデンサ素子１１を、前記接
着剤１５の部分に、図４に示すように、当該コンデンサ
素子１１における陽極端子部１１ｄが陽極側配線パター
ン１３に向かうようにして搭載することにより、このコ
ンデンサ素子１１をプリント基板１２に対して接着剤１
５にて固着する。
【００１３】次いで、前記コンデンサ素子１１における
陽極端子部１１ｄと陽極側配線パターン１３の間、及び
コンデンサ素子１１の上面における陰極端子膜１１ｃと
陰極側配線パターン１４との間の各々を、図５に示すよ
うに、細い金属線１６，１７のワイヤボンディングにて
電気的に接続したのち、前記コンデンサ素子１１及び両
金属線１６，１７の部分に、図６及び図７に示すよう
に、エポキシ樹脂等の合成樹脂１８を、当該コンデンサ
素子１１及び両金属線１６，１７の全体を覆うように塗
布するのである。
【００１４】次に、図８及び図９は、第２の方法による
示す。この第２の方法は、前記のように構成したコンデ
ンサ素子１１を、プリント基板１２′に対して搭載する
に際して、当該コンデンサ素子１１を、プリント基板１
２′の上面に形成されている陰極側配線パターン１４′
に対して導電性接着剤１９により当該コンデンサ素子１
１における陰極端子膜１１ｃが陰極側配線パターン１
４′に電気的に導通するように固着する（コンデンサ素
子１１の固着に、導電性接着剤１９を使用することに代
えて、コンデンサ素子１１を、プリント基板１２におけ
る陰極側配線パターン１４′に対して半田付けするよう
にしても良い）。
【００１５】次いで、前記コンデンサ素子１１における
陽極端子部１１ｄと陽極側配線パターン１３′の間を、
細い金属線１６′のワイヤボンディングにて電気的に接
続したのち、前記コンデンサ素子１１及び金属線１６′
の部分に、エポキシ樹脂等の合成樹脂１８′を、当該コ
ンデンサ素子１１及び金属線１６′の全体を覆うように
塗布するものである。
【００１６】これらの方法によると、コンデンサ素子１
１を、プリント基板１２，１２′への固着と、その後に
おける金属線１６，１７，１６′のワイヤボンディング
と合成樹脂１８，１８′の塗布とにより、プリント基板
１２，１２′に対して直接的に実装することができるこ
とにより、プリント基板１２，１２′に固体電解コンデ
ンサが占める面積を小さくすることができるから、プリ
ント基板１２，１２′に対する実装密度を大幅に向上す
ることができるのである。
【００１７】ところで、前記第１の方法において、両金
属線１６，１７のうちいずれか一方又は両方に、半田線
を使用することにより、温度又は温度及び過電流に対す
る安全ヒューズとしての機能する付与することができ、
両金属線１６，１７のうちいずれか一方又は両方に、ア
ルミ線等を使用することにより、過電流に対する安全ヒ
ューズとしての機能する付与することができる。
【００１８】また、前記第２の方法において、金属線１
６′に、温度又は温度及び過電流によって溶断する半田
等の低融点金属線を使用することにより、温度又は温度
及び過電流に対する安全ヒューズとしての機能する付与
することができ、金属線１６′に、過電流によって溶断
するアルミ線等を使用することにより、過電流に対する
安全ヒューズとしての機能する付与することができる。
【００１９】なお、このように、金属線１６，１７，１
６′を、安全ヒューズ線にする場合には、これら各金属
線１６，１７，１６′にシリコン樹脂等の弾性樹脂を塗
布したのち、全体を覆う合成樹脂１８，１８′を塗布す
る。前記のように構成したコンデンサ素子１１は、以下
に述べるような方法にて製造される。
【００２０】すなわち、先づ、タンタルの粉末を多孔質
のチップ片１１ａに、当該チップ片１１ａから陽極棒２
０が突出するように固め成形したのち焼結し、このチッ
プ片１１ａを、りん酸水溶液中に浸漬した状態で、直流
電流を印加すると言う陽極酸化を行うことにより、図１
１に示すように、各タンタル粉末の表面に五酸化タンタ
ルの誘電体膜２１を形成する。
【００２１】次いで、前記チップ片１１ａを、硝酸マン
ガン水溶液に浸漬したのち引き上げて焼成することを複
数回にわたって繰り返すことにより、二酸化マンガン等
の固体電解層を形成し、更に、グラファイト層及び銀層
を形成することにより、前記チップ片１１ａの表面に、
図１２に示すように、陰極端子膜１１ｃを形成する。そ
して、前記チップ片１１ａの表面における陰極端子膜１
１ｃの一部を、図１３及び図１４に示すように、高速回
転するカッター２２により、前記陽極棒２０を切断する
ように切削して、当該部分にタンタル粉末を直接露出す
ることにより、図１〜図３に示すように構成したコンデ
ンサ素子１１を製造することができる。
【００２２】また、タンタル粉末をチップ片１１ａに固
め焼結するとき、図１５及び図１６に示すように、突起
部１１ａ′を設けて、この突起部１１ａから陽極棒２０
が突出する形態にして、この形態のまま、図１７に示す
ように、誘電体膜２１及び陰極端子膜１１ｃを形成した
のち、前記突起部１１ａ′を、その付け根部に予め設け
た切欠部１１ａ″から折るか、或いは、前記と同様に高
速回転するカッター２２による切断等にて除去して、当
該部分にタンタル粉末を直接露出することにより、前記
と同様に、図１〜図３に示すように構成したコンデンサ
素子１１を製造することができる。
【００２３】更にまた、タンタル粉末をチップ１１ａに
固め焼結するとき、その一部にタンタル等の金属片２３
を埋設し、この金属片２３が前記陽極棒２０が突出する
形態にして、この形態のまま、図２０に示すように、誘
電体膜２１及び陰極端子膜１１ｃを形成したのち、この
陰極端子膜１１ｃのうち前記金属片２３に該当する部分
を、高速回転するカッター２２により切削等に除去し
て、当該部分に、図２１に示すように、前記金属片２３
が直接露出することにより、前記と同様に、図１〜図３
に示すように構成したコンデンサ素子１１を製造するこ
とができるのであり、この方法によると、ワイヤボンデ
ィングに際して金属線１６，１６′を、前記金属片２３
に対して接合することができから、その接合の確実性と
接合強度のアップとを図ることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を示す斜視図である。
【図２】図１のII−II視拡大断面図である。
【図３】図１のIII −III 視拡大断面図である。
【図４】コンデンサ素子をプリント基板に搭載した状態
を示す斜視図である。
【図５】コンデンサ素子とプリント基板との間をワイヤ
ボンディングした状態の斜視図である。
【図６】第１の方法によりコンデンサ素子をプリント基
板に実装した状態を示す縦断正面図である。
【図７】図６の平面図である。
【図８】第２の方法によりコンデンサ素子をプリント基
板に実装した状態を示す縦断正面図である。
【図９】図８の平面図である。
【図１０】本発明に使用するコンデンサ素子におけるチ
ップ片を示す斜視図である。
【図１１】前記図１０のチップ片に誘電体膜を形成した
状態の縦断正面図である。
【図１２】前記図１０のチップ片に陰極端子膜を形成し
た状態の縦断正面図である。
【図１３】前記図１０のチップ片における陰極端子膜の
一部を切削・除去する前を示す縦断正面図である。
【図１４】前記図１０のチップ片における陰極端子膜の
一部を切削・除去している状態を示す縦断正面図であ
る。
【図１５】本発明に使用するコンデンサ素子における別
のチップ片を示す斜視図である。
【図１６】図１５の縦断正面図である。
【図１７】前記図１５のチップ片に誘電体膜及び陰極端
子膜を形成した状態の縦断正面図である。
【図１８】前記図１５のチップ片における陰極端子膜の
一部を除去している状態を示す縦断正面図である。
【図１９】本発明に使用するコンデンサ素子における更
に別のチップ片を示す斜視図である。
【図２０】図１９のチップ片に誘電体膜及び陰極端子膜
を形成した状態の縦断正面図である。
【図２１】前記図１５のチップ片における陰極端子膜の
一部を除去した状態を示す縦断正面図である。
【図２２】従来における固体電解コンデンサをプリント
基板に実装した状態を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
１１ コンデンサ素子 １１ａ チップ片 １１ｂ 誘電体膜 １１ｃ 陰極端子膜 １１ｄ 陽極端子部 １２ プリント基板 １３ 陽極側配線パターン １４ 陰極側配線パターン １５ 接着剤 １６，１６′，１７ 金属線 １８，１８′ 合成樹脂 １９ 導電性接着剤
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｇ 9/12 Ｈ０１Ｇ 9/05 Ｋ // Ｈ０１Ｌ 21/60 ３０１ 9/12 Ｃ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】金属粉末を多孔質に焼結したチップ片の表
    面に、前記金属粉末に対して誘電体膜を介して電気的に
    絶縁された陰極端子膜を、当該表面の一部に前記金属粉
    末が露出する陽極端子部を残すように形成してコンデン
    サ素子を構成し、このコンデンサ素子を、プリント基板
    に、当該コンデンサ素子における陽極端子部が上向きに
    なるように固着し、次いで、前記コンデンサ素子におけ
    る陽極端子部とプリント基板における陽極側配線パター
    ンとの間、及び前記コンデンサ素子における陰極端子膜
    とプリント基板における陰極側配線パターンとの間を各
    々金属線にてワイヤボンディングしたのち、これらコン
    デンサ素子及び金属線の部分に、合成樹脂を塗布するこ
    とを特徴とする固体電解コンデンサのプリント基板への
    実装方法。
  2. 【請求項２】金属粉末を多孔質に焼結したチップ片の表
    面に、前記金属粉末に対して誘電体膜を介して電気的に
    絶縁された陰極端子膜を、当該表面の一部に前記金属粉
    末が露出する陽極端子部を残すように形成してコンデン
    サ素子を構成し、このコンデンサ素子を、プリント基板
    に、当該コンデンサ素子における陽極端子部が上向きに
    なり、且つ、当該コンデンサ素子における陰極端子膜が
    プリント基板における陰極側配線パターンに電気的に導
    通するように固着し、次いで、前記コンデンサ素子にお
    ける陽極端子部とプリント基板における陽極側配線パタ
    ーンとの間を金属線にてワイヤボンディングしたのち、
    これらコンデンサ素子及び金属線の部分に、合成樹脂を
    塗布することを特徴とする固体電解コンデンサのプリン
    ト基板等への実装方法。
  3. 【請求項３】前記「請求項１」において、両金属線のう
    ちいずれか一方又は両方として安全ヒューズ線を使用す
    ることを特徴とする固体電解コンデンサのプリント基板
    等への実装方法。
  4. 【請求項４】前記「請求項２」において、金属線として
    安全ヒューズ線を使用することを特徴とする固体電解コ
    ンデンサのプリント基板等への実装方法。
JP8086452A 1996-04-09 1996-04-09 固体電解コンデンサのプリント基板への実装方法 Pending JPH09283376A (ja)

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