JPS5945214B2 - チップ状固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフェースボンディングタイプのチップ状固体電
解コンデンサの製造方法に関するもので、詳しくは形状
が小さく寸法精度の高Ｘ、泪動供給の可能なチップタイ
プの固体電解コンデンサを生産性よ（安価に製造するた
めの方法を提供するものである。

従来、フェースボンディングタイプのチップ状固体電解
コンデンサとしては、第１図〜第７図に示すような構造
のものがある。

第１図に示すチップ状固体電解コンデンサは、コンデン
サ素子１の突出導入線２に陽極端子３を接続し、かつ最
外殻の半田層に陰極端子４を接続したものをトランスフ
ァーモールド成形により樹脂５で被覆したものである。

ところが、このような構造の場合、寸法形状が大ぎく、
また価格的にも高くなってしまうという欠点を有してい
る。

また、第２図、第３図および第４図に示すチップ状固体
電解コンデンサは、コンデンサ素子１より引出した突出
導入線２のコンデンサ素子１から少なくとも１．５ｍｍ
以上離れた部分に、コンデンサ素子１より高さの高い円
柱形状の陽極端子６を接続したり、板形状の陽極端子７
を接続したり、７字形状の陽極端子８を接続し、コンデ
ンサ素子１の最外殻の半田層を陰極端子としたものであ
る。

ところが、このような構造の場合、回路基板への取付け
は一面においてでしか達成されず、また長さも長くなる
とともに、回路基板へ取付ける際にまず初めに素子を接
着剤により仮固定してから陽極端子、陰極端子を接続す
るという方法をとることかできなく、しかもパーツフィ
ーダー等による自動供給は端子同志が絡み付くというこ
とから不可能であった。

また、第５図に示すチップ状固体電解コンデンサは、コ
ンデンサ素子１の突出導入線２側の端部にその突出導入
線２に接続した金属キャップ９を被せて陽極端子とし、
さらに反対側の端部に最外殻の半田層に接続した金属キ
ャップ１０を被せて陰極端子としたものである。

しかしながら、このような構造の場合は、微小のコンデ
ンサ素子１に金属キャップ９，１０を被せる際の精度が
高くなければならず、量産性が乏しく価格が高くなると
いう欠点を有している。

さらに、第６図ａｙｂおよび第７図に示すように、突出
導入線２が嵌り込む切込み溝１１ａ。

１２ａを設けた金属端子板１１．１２を用いたものがあ
ったが、第６図ａ、ｂに示すものは、金属端子板１１と
突出導入線２との接続を金属端子板１１のコンデンサ素
子１側に折曲した折曲片１１ｂにおいて行なっており、
このため必然的に金属端子板１１とコンデンサ素子１と
の間の間隔が広（なり、また金属ケース１３内にコンデ
ンサ素子１を収納し樹脂１４により封口な行なっていた
ため、寸法が大きくなるとともに、パーツフィーダー等
による自動供給は金属端子板１１同志が絡み付くことか
ら不可能であった。

また、第７図に示す構造の場合には、第６図ａ、ｂに示
すものの欠点をある程度解決することができるものの、
金属端子板１２を突出導入線２に溶接により接続する場
合におけるコンデンサ素子１へのストレスを少なくする
ために金属端子板１２とコンデンサ素子１との間の間隔
を充分にとる必要があり、結局上記に示すものと同様、
寸法が犬ぎくなるとともに、パーツフィーダー等による
自動供給は不可能であった。

このように上記従来のチップ状固体電解コンデ・ンサは
、いずのものも寸法、何様、パーツフィーダー等による
自動供給を満足するものがなかった。

また、従来、コンデンサ素子の突出導入線に陽極端子と
なる金属部材を溶接により接続する場合は、第７図に示
すように長尺の金属部材を用い、その金属部材にコンデ
ンサ素子の突出導入線を溶接により接続した後で金属部
材を切断して個々に分離するというような方法により行
なっており、完成品を個々に分離するためには少なくと
も２回の切断が必要であり、生産性の良い方法であると
は言えなかった。

本発明はこのような従来の問題点に鑑み成されたもので
あり、以下本発明の内容について第８図〜第１７図の図
面を用いて説明する。

まず、本発明によるチップ状固体電解コンデンサの製造
方法においては、２つのものを準備する。

その一つは、コンデンサ素子であり、このコンデンサ素
子は従来の構造のものと同じで、タンタルのような弁作
用金属粉末を角柱形状、円柱形状に成型し焼結した焼結
体の表面に陽極酸化により酸化タンタル皮膜のような誘
電体性酸化皮膜を形成して陽極体とし、この陽極体上二
酸化マンガンのような半導体層、カーボンのような陰極
層、銀ペイント層、半田層よりなる陰極導電層を順次積
層形成して構成したものであり、前記陽極体には同−弁
作用金属材料よりなる突出導入線が埋設されている。

モラ一つは、このコンデンサ素子の突出導入線に溶接に
より電気的かつ機械的に接続され陽極端子となる半田付
は可能な金属端子板を複数個配設した金属フレームであ
り、この金属フレームは櫛形状で複数個の分離片者々の
先端部に前記金属端子板が設けられており、またその金
属端子板は、コンデンサ素子端面とほぼ同じ大きさで一
部がコンデンサ素子の陰極導電層上に設ける陰極端子と
ほぼ同一平面上に位置しかつコンデンサ素子の突出導入
線が嵌り込む切込み溝を有する形状である。

本発明の製造方法は、このコンデンサ素子と金属フレー
ムとを準備し、そして複数個のコンデンサ素子の突出導
入線の根本部分を含めて陰極端子を設ける一端部を除い
た外面上に樹脂層を形成するとともに、その樹脂層を形
成していないコンデンサ素子の陰極導電層上に半田付は
可能な半田コーティング、金属キャップによる導電部材
を配して陰極端子とし、その後コンデンサ素子をこの端
面と前記金属フレームの金属端子板とが相対して金属端
子板の一部がコンデンサ素子の樹脂層に接するように前
記金属端子板に近づけて配設するとともに、前記コンデ
ンサ素子の突出導入線を金属端子板の切込み溝に嵌め込
んで溶接により電気的かつ機械的に接続し、次いで前記
金属フレームの分離片を切断することにより個々に分離
する方法である。

また、本発明の方法において、１個１個ばらばらのコン
デンサ素子を金属フレームの所定の箇所に溶接により接
続することもよいが、一般に固体電解コンデンサの製造
工程においては焼結体表面への誘電体性酸化皮膜の形成
、その皮膜の修復を行なう工程において一度に多くの素
子の処理を行なうために、長尺の給電リボンに一定間隔
で突出導入線を接続してロット毎に工程を送給しており
、この長尺の給電リボンに複数個のコンデンサ素子をぶ
ら下げた状態で金属端子板の接続を行なう方が生産効率
上効果が大きい。

従って、この場合には金属端子板間の間隔は、長尺の給
電リボンにぶら下げたコンデンサ素子間の間隔と同じに
しておく必要がある。

次に、第８図〜第１７図に示す本発明の詳細な説明し、
本発明の内容をさらに詳述する。

第８図に本発明のチップ状固体電解コンデンサの製造方
法に用いる金属フレームの一具体例を示している。

第８図に示すように、櫛形状の金属フレーム１５の複数
個の分離片１６の各々先端部には、コンデンサ素子の突
出導入線に溶接により接続されることにより陽極端子と
なるほぼコ字形状の金属端子板１７が設けられている。

すなわち、金属端子板１７は、金属フレーム１５の分離
片１６の中間部にこの両側面から先端端面に達しない程
度にその先端端面へ向って延びるＬ字形状の切込みを設
け、その切込みにより分離片１６の先端部を他の部分に
対してほぼ直角に折曲して突出導入線が嵌め込まれる切
込み溝１７ａを設け、そしてその折曲した部分の上下両
端部を外側に向って折曲することにより構成されている
。

第９図ａ、ｂにその第８図に示す金属フレーム１５を使
用した製造方法の要部を示している。

なお、第９図ａ、ｂにおいて、１はコンデンサ素子で、
従来と同じ構造であり、このコンデンサ素子１からは突
出導入線２が引出されている。

１８はこのコンデンサ素子１の突出導入線２を引出した
側の端面に配置したテフロンよりなる絶縁板であり、こ
の絶縁板１８により陽極としての突出導入線２と陰極集
電体としてのカーボンとの接触を防いでいる。

１９は突出導入線２の根本部分の補強とコンデンサ素子
１の中央部の絶縁外装を目的とする樹脂層であり、この
樹脂層１９としては、シリコーン系、フッソ系、エポキ
シ系、ポリイミド系、ポリアミド系のいずれかの耐熱性
樹脂がある。

２０は半田層よりなる陰極端子、２１はコンデンサ素子
１の端面と陽極端子としての金属端子板１７との間に充
填した耐熱性樹脂である。

このような本発明の製造方法により得られるチップ状固
体電解コンデンサによれば、外側は表面が平滑な耐熱性
の絶縁性樹脂による樹脂層１９により被覆され、かつ金
属端子板１７と陰極端子２０とは上下面とも同一平面上
に位置しているため、各種プリント基板上に載置して加
熱することにより半田付けすることも、また予め直接プ
リント基板上にコンデンサをのり付けしてから、半田浴
中に挿入して半田付けすることも可能と女るにの場合、
コンデンサの下側にプリント基板の導型箔が存在しても
よ（、高密度回路用として適している。

さらに、金属端子板１７に鉄、ニッケル等の強磁性金属
を使用すれば、極性の判別、コンデンサ素子の磁力によ
るチャッキングが可能である。

また、コンデンサ素子１の突出導入線２の根本部分を補
強する樹脂層１９により溶接時のストレスがコンデンサ
素子に加わりにくくなり、これによって金属端子板１７
をコンデンサ素子１の端面にできる限り近づけて溶接す
ることができるとともに、コンデンサ素子１と金属端子
板１７との間に充填した耐熱性樹脂２１が垂れることが
なく、外形形状をすっきりとした小形で寸法精度の高い
方形状とすることがでと、パーツフィーダー等による自
動整列、自動供給が可能となる。

第１０図ａ、ｂに本発明の製造方法の他の例を示してお
り、この実施例では平板状の金属端子板２２を用いたも
のであり、第８図に示すような金属フレーム１５を用い
て同じように切込みを設け、分離片１６の先端部を折曲
したのみで第９図ａ。

ｂに示すようにその折曲した部分の上下端部を折曲して
いないものである。

この実施例の場合には、陽極端子としての金属端子板２
２の接続面積が少なくなり、若干接続強度の点で第９図
ａ、ｂに示すものより劣るが、上記のような効果は同様
に得ることかできる。

第１１図に本発明の製造方法に用いる金属フレームの他
の例を示しており、この第１１図に示す櫛形状の金属フ
レーム２３は、複数個の分離片２４各々の先端部にこの
先端部がＨ字形状となるように第１２図に示すような切
込みを設け、この切込みで分離片２４の先端部を他の部
分に対してほぼ直角に折曲し、さらにその折曲した部分
の上下両端部を外側に向ってコ字形状となるように折曲
して金属端子板２５を設けたものであり、この金属端子
板２５には突出導入線２が嵌り込む切込み溝２５ａが分
離片２４を中心に両側に２個設けられている。

第１３図にその金属フレーム２３を用いた本発明の製造
方法の要部を示している。

このような実施例の場合、金属端子板２５には、２個の
切込み溝２５ａを有しているため、コンデンサ素子１の
突出導入線２と溶接により接続する場合、溶接箇所を切
込み溝２５ａの底部にすれば、金属フレーム２３の方向
性をな（すことができる。

また、第１４図ａ、ｂに本発明の製造方法の他の例を示
しており、この実施例では、第１２図に示すように切込
みを設けた金属フレーム２３の分離片２４の先端部を、
その切込みにより分離片２４の本体部分と結合される唯
一の短片２４ａがコンデンサ素子１側で３６００折曲さ
れて切込み溝２６ａを通るように折曲し、はぼコ字形状
の金属端子板２６としたものであり、コンデンサ素子１
の突出導入線２ば、その金属端子板２６の切込み溝２６
ａを通る短片２４ａ上にて溶接により接続される。

この実施例の場合には、コンデンサ素子１の突出導入線
２側の端部と金属端子板２６との間に耐熱性樹脂２１を
充填した場合に、その耐熱性樹脂２１の保持が短片２４
ａの折返り部により良好に行なわれることとなり、また
金属端子板２６との接着性も良好となるばかりが、陽極
端子の機械的強度も向上する。

さらに第１５図ａ、ｂ〜第１７図ａ、ｂに示す実施例は
、陽極端子としての金属端子板の他の例を示すものであ
り、第１５図ａ、ｂに示す実施例では、分離片２７の先
端部にこの先端端面より切込んだ切込み溝２８ａを設け
、そして分離片２７の先端部の所定の位置でほぼ直角に
折曲するとともに、折込み溝２８ａ両側の片の先端部を
外側に向ってほぼ直角に折曲して金属端子板２８とした
ものであり、金属端子板２８の成形加工が容易であると
いう利点を有している。

また、第１６図ａ、ｂに示す実施例では、金属端子板２
９の形状は、上記第９図ａ、ｂに示す実施例の場合と同
じとし、上記第９ｐａｔｈに示す実施例の場合とは反対
側の面をコンデンサ素子１の樹脂層１９に接するように
配設して切込み溝２９ａにおいて突出導入線２と溶接に
より接続したものである。

この実施例においては、第１６図ａ、ｂに示すように金
属端子板２９の切曲部端面が全て外側に向いており、従
って平板状の分離片から金属端子板２９を成形する場合
でも、第８図に示すような方法を採用したり、第１５図
ａ、ｂに示すような方法を採用したり、さらには切込み
溝２９ａの両側片の一方が分離片３０を介して金属フレ
ームと連結されるように切込みを設けたりする種々の成
彫加工の方法が可能となる。

さらに、第１７図ａ、ｂに示す実施例では、第１６図ａ
ｙｂの実施例を改良したものであり、切込み溝３１ａの
両側の片を少し長めにして前部において下に折曲した金
属端子板３１を用いるものである。

この実施例の場合にも、金属端子板３１の成形を種々の
方法で行なうことができるという利点を有している。

なお、第１６図ａ、ｂ、第１７図ａ、ｂに示す実施例の
場合には、平板状の分離片にこの先端部が３片に分離さ
れるように切込みを設け、そしてその切込みで折曲する
ことによっても成形することができる。

以上の説明から明らかなように本発明によるチップ状固
体電解コンデンサの製造方法は、半田付は可能でかつタ
ンタル等の弁作用金属と溶接可能な櫛形状の金属フレー
ムの複数個の分離片者々の先端部に加工を施こして金属
端子板とし、この金属端子板をコンデンサ素子の突出導
入線に精度良く、しかもコンデンサ素子に近づけて接続
し、その後金属フレームの分離片を接続して個々に分離
するものであり、金属端子板の切込み溝の深さ、幅、ま
たは折曲部の折曲げの長さ等を種々変えることで、コン
デンサ素子の形状に合った形状、大きさの陽極端子を設
けることができる。

なお、金属端子板を端部を折曲げ加工した形状に成形す
る場合は、金属フレームとして加工しやすい比較的薄い
金属板を用いるのがよく、この折曲げ加工によって陽極
端子としての半田付は可能な面積をある程度確保するこ
とかでき、厚みの厚い金属部材を使用する場合に比べ、
材料費の点で安くなり、また金属端子板とコンデンサ素
子との間に耐熱性樹脂を流し込んだ場合、樹脂の垂れが
な（なり、陽極端子としての機械的強度が向上する。

また、本発明においては、コンデンサ素子の突出導入線
の根本部分に樹脂層を設けて突出導入線の補強を行なっ
ており、金属端子板をコンデンサ素子にできるだけ近づ
けて溶接してもコンデンサ素子に与えるストレスは少な
く、従ってコンデンサ素子と金属端子板との間の距離が
狭くパーツフィーダーによる自動供給の可能な超小形の
チップ状固体電解コンデンサを得ることができる。

さらに、本発明の製造方法では、金属フレームに一体に
連結した完成品を個々に分離するのに１回の切断でよ（
、効率的に製造することかできる。

以上のように本発明によるチップ状固体電解コンデンサ
の製造方法によれば、パーツフィーダーによる自動供給
の可能な寸法精度の高い形状のフェースボンディングタ
イプのチップ状固体電解コンデンサを生産性よく安価に
製造することができるという極めて工業的価値の高い効
果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のチップ状固体電解コンデンサを示す断面
図、第２図〜第４図はそれぞれ他の従来のチップ状固体
電解コンデンサを示す正面図、第５図は他の従来のチッ
プ状固体電解コンデンサを示す断面図、第６図ａは他の
従来のチップ状固体電解コンデンサを示す斜視図、第６
図すはそのコンデンサの要部を示す断面図、第７図は他
の従来のチップ状固体電解コンデンサの製造工程の一部
を示す斜視図、第８図は本発明によるチップ状固体電解
コンデンサの製造方法に使用する金属フレームの一例を
示す斜視図、第９図ａはその第８図に示す金属フレーム
を使用した製造方法における要部工程を示す斜視図、第
９図すはその工程におけるチップ状固体電解コンデンサ
の要部を示す断面図、第１０図ａは他の本発明の製造方
法における要部工程を示す斜視図、第１０図すはその工
程におけるチップ状固体電解コンデンサの要部を示す断
面図、第１１図は本発明によるチップ状固体電解コンデ
ンサの製造方法に使用する金属フレームの他の例を示す
斜視図、第１２図はその金属フレームにおける切込みを
示す斜視図、第１３図はその金属フレームを使用した製
造方法における要部工程を示す斜視図、第１４図ａは他
の本発明の製造方法における要部工程を示す斜視図、第
１４図すはその工程におけるチップ状固体電解コンデン
サの要部を示す断面図、第１５図ａはさらに他の本発明
の製造方法における要部工程を示す斜視図、第１５図す
はその工程におけるチップ状固体電解コンデンサの要部
を示す断面図、第１６図ａはさらに他の本発明の製造方
法における要部工程を示す斜視図、第１６図すはその工
程におけるチップ状固体電解コンデンサの要部を示す断
面図、第１７図ａはさらに他の本発明の製造方法におけ
る要部工程を示す斜視図、第１７図すはその工程におけ
るチップ状固体電解コンデンサの要部を示す断面図であ
る。 １・・・・・・コンデンサ素子、２・・・・・・突入導
入線、１５ 、２３・・・・・・金属フレーム、１６，
２４，２７゜３０・・・・・・分離片、１７ 、２２
、２５ 、２６ 、２８゜２９ 、３１・・・・・・金
属端子板、１７ａ、２２ａ。 ２５ａ、２６ａ、２８ａ、２９ａ、３１ａ・・・・・・
切込み溝、１９・・・・・・樹脂層、２０・・・・・・
陰極端子、２１・・・・・・耐熱性樹脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 突出導入線を備えた弁作用金属からなる陽極体表面
   の誘電体性酸化皮膜上に半導体層、陰極層および陰極導
   電層を順次積層形成して構成した複数個のコンデンサ素
   子と、このコンデンサ素子の突出導入線が引出された端
   面とほぼ同じ大ぎさで一部が前記陰極導電層上に設ける
   陰極端子とほぼ同一平面上に位置しかつ前記突出導入線
   が嵌り込む切込み溝を有する形状の半田付は可能な金属
   端子板を複数個の分離片各々の先端部に設けた櫛形状の
   金属フレームとを準備し、前記複数個のコンデンサ素子
   の突出導入線の根本部分を含めて前記陰極端子を設ける
   一端部を除いた外面上に樹脂層を形成するとともに、そ
   の樹脂層を形成していないコンデンサ素子の陰極導電層
   上に半田付は可能な導電部材を配して陰極端子とし、そ
   の後コンデンサ素子をこの端面と前記金属フレームの金
   属端子板とが相対して金属端子板の一部がコンデンサ素
   子の樹脂層に接するように前記金属端子板に近づけて配
   設するとともに、前記コンデンサ素子の突出導入線を金
   属端子板の切込み溝に嵌め込んで溶接により電気的かつ
   機械的に接続し、次いで前記金属フレームの分離片を切
   断することにより個個に分離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。 ２ 金属端子板を金属フレームの分離片の先端部に切込
   みを設け、その切込みで折り曲げ加工することにより形
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   チップ状固体電解コンデンサの製造方法。 ３ 金属フレームの分離片の先端部にこの先端部が３片
   に分離されるように切込みを設けたことを特徴とする特
   許請求の範囲第２項に記載のチップ状固体電解コンデン
   サの製造方法。 ４ 金属フレームの分離片の中間部にこの両側面から先
   端端面に達しない程度にその先端端面へ向って延びるＬ
   字形状の切込みを設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第２項に記載のチップ状固体電解コンデンサの製造方
   法。 ５ 金属フレームの分離片の先端部にこの先端部がＬ字
   形状となるように切込みを設けたことを特徴とする特許
   請求の範囲第２項に記載のチップ状固体電解コンデンサ
   の製造方法。