JPS6028131Y2 - 電子部品 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は電子部品、主として固体電解コンデンサの改良に
関するものである。

一般にこの種の固体電解コンデンサは例えば第１図に示
すように、タンタル、ニオブ、アルミニウムなどのよう
に弁作用を有する金属粉末を直方体に加圧成形し焼結し
てなるコンデンサエレメントＡに予め弁作用を有する金
属線を陽極リードＢとして植立腰この陽極リードＢの突
出部分にＺ形の外部リード部材Ｃを溶接すると共に、コ
ンデンサエレメントＡの周面における電極引出し層り上
に端子（外部リード部材）としての半田層Ｅを形成し、
然る後、陽極リードＢと外部リード部材Ｃとの接続部分
を樹脂材Ｆにて被覆して構成されている。

ところで、このコンデンサは例えば第２図に示すように
プリント板Ｇに載置した状態でプリント板Ｇを加熱する
ことによって、プリント導体に外部リード部材０１半田
層Ｅをそれぞれ半田付けして実装されているのであるが
、半田層Ｅがプリント板Ｇに広い面積に亘って接触して
いることもあって半田付は作業時にコンデンサエレメン
トＡの温度が高くなる傾向にある。

通常、コンデンサエレメントＡの局面には電極引出し層
りを形成するに先立って、誘電体層としての酸化層、半
導体層、グラファイト層が順次形成されているのである
が、酸化層は熱的に劣化し易く、例えば２００℃を越え
ると劣化し始め、その温度が高くなればなる程、劣化が
促進される傾向にある。

しかし乍ら、上述のようにコンデンサエレメントＡをプ
リント板Ｇに実装する際に、コンデンサエレメントＡは
プリント板Ｇに半田層Ｅを介して広い面積に亘って当接
される関係で、プリント板Ｇからの受熱面積が広く短時
間で高温に加熱される。

特に近時、半田付は作業性を向上させる目的で加熱温度
を半田の溶融温度よりかなり高い例えば２６０〜２７０
℃に設定している関係で、コンデンサエレメントＡもよ
り高い温度にまで加熱される。

又、コンデンサにおける半田層Ｅはコンデンサエレメン
トＡを溶融半田層に浸漬し引上げることによって形成さ
れているのであるが、半田槽の温度が２５０℃程度に設
定されている関係で、溶融半田槽への浸漬時にコンデン
サエレメントＡもプリント板Ｇへの実装時と同様にかな
り高い温度にまで加熱される。

これがために、コンデンサエレメントＡは酸化層の劣化
によって漏洩電流などコンデンサとしての特性が著しく
損なわれるという欠点がある。

本案はこのような点に鑑み、プリント板への実装時など
における部品本体に対する熱的影響などを緩和でき、特
性、信頼性を効果的に改善しうる電子部品を提供するも
ので、以下実施例について説明する。

第３図において、１は部品本体であって、図示例は弁作
用を有する金属粉末を直方形に加圧成形し焼結して構成
されたコンデンサエレメントである。

２は弁作用を有する金属線にて構成され、かつコンデン
サエレメント１より導出された陽極リードであって、図
示例は金属粉末の加圧成形に先立って、それの中心部分
に植立されているが、コンデンサエレメント１の周面に
溶接して導出スることもできる。

３はコンデンサエレメント１の周面に酸化層、半導体層
、グラファイト層を介して形成された電極引出し層であ
って、例えば半田付は性に優れた金属粉末、微小中空体
、樹脂材を含む混合部材にて構成されている。

尚、この微小中空体はガラス、シラス、アルミナ、黒曜
岩などの無機質材を原料とする粒径が２〜６００μ程度
の微粒子状の中空体であって、例えばＥＭＥＲ３ＯＮ＆
ＣＵＭＩＮＧ社からマイクロバルーン（珪酸ソーダ
、硼砂）、ツートン社及び昭和電工からアルミナバルブ
（アルミナ）、太平洋建設工業からシリカバルーン（シ
ラス）、フヨーライト社からフヨーライト（黒曜岩）な
どの商品名でそれぞれ発売されている。

４は電極引出し層３上に形成さ・れた半田層であって、
例えば溶融半田層に浸漬し引上けることによって形成さ
れている。

５は例えばＺ形に構成された外部リード部材であって、
上方の折曲部は陽極リード２の突出部２ａに重ね合せて
溶接されている。

尚、下方の折曲部は電極引出し層３ないし半田層４とほ
ぼ面一になるように配慮されている。

６は陽極リード２の導出側におけるコンデンサエレメン
ト１の周面に、陽極リード２の突出部２ａと外部リード
部材５との溶接部分が被覆されるように被着された樹脂
材であって、滴下法による他、浸漬法、モールド法、プ
ラズマ溶射法などによって外装することもできる。

次にこのコンデンサの製造方法について第４図を参照し
て説明する。

まず、同図ａに示すように、弁作用を有する金属粉末を
直方体に加圧成形し焼結してなるコンデンサエレメント
１に予め弁作用を有する金属線を陽極リード２として植
立する。

そして、コンデンサエレメント１の周面に酸化層、半導
体層、グラファイト層を順次形成する。

次に同図すに示すように、金属粉末、微小中空体、樹脂
材、溶剤よりなる懸濁液３′にコンデンサエレメント１
を浸漬する。

そして、引上げ後、１００〜１２０℃程度に加熱すると
、同図Ｃに示すように、グラファイト層上には電極引出
し層３が形成される。

次に同図ｄに示すように、コンデンサエレメント１を溶
融半田層に浸漬する。

そして、引上げると、同図ｅに示すように、電極引出し
層３上には半田層４が形成される。

然る後、陽極リード２の突出部２ａにＺ形の外部リード
部材５を溶接すると共に、同接続部並びに周辺を樹脂材
６にて被覆して第３図に示す固体電解コンデンサを得る
。

そして、このコンデンサは例えば第５図に示すように、
プリント板Ｇに実装される。

即ち、コンデンサをプリント板Ｇ上に、半田層４、外部
リード部材５がプリント導体の所定部所に位置するよう
に載置した上で、プリント板Ｇを加熱することによって
半田層４、外部リード部材５はプリント導体に半田付け
される。

この際、コンデンサエレメント１はプリント板Ｇからの
伝熱部によって加熱されるのであるた、電極引出し層３
には低熱伝導性の微小中空体が分散されている関係で、
プリント板Ｇからコンデンサエレメント１への熱伝導経
路は著しく縮少される。

これがために、コンデンサエレメント１の温度上昇を低
く抑えることができ、酸化層の劣化による漏洩電流特性
の悪化を防止できる。

又、コンデンサエレメント１のプリント板Ｇからの受熱
面積の実質的な縮少化によって、プリント板Ｇの加熱温
度をさらに高くしてもコンデンサエレメント１に対する
熱的影響を抑制できる関係で、一層作業性を向上できる
。

この点、本考案者はタンタル粉末を２Ｘ２Ｘ４闘の直方
体に加圧成形し焼結してコンデンサエレメントを製作し
、このコンデンサエレメントのグラファイト層上に、重
量比にして銀粉７０％、アクリル樹脂及び酢酸ブチル３
０％よりなる銀ペーストにＥＭＥＲ３ＯＮ ＆ Ｃ
ＵＭＩＮＧ社製の平均粒径が７０μのマイクロバルーン
を容積比にして同量混合した部材を浸漬法によって被着
腰加熱処理して電極引出し層を形成した第３図に示す固
体電解コンデンサを製作し、厚さ１．５ｔｍｍのプリン
ト板に載置すると共に、２６０〜２７０℃に設定された
加熱体に載置して半田付は作業腰然る後、特性測定した
処、次の結果が得られた。

漏洩電流に関しては本案品では平均的に１であったのに
対し、従来品ではＯｎＡであった。

又、誘電体損失に関しては本案品では３％であったのに
対し、従来品では４．５％であった。

このような特性上の有意差はコンデンサエレメントのプ
リント板への実装時における熱的影響が緩和されている
ことに起因すると考えられる。

第６図は本案の他の実施例を示すものであって、コンデ
ンサエレメント１の周面には銀粉、微小中空体、樹脂材
よりなる混合部材にて第１の電極引出し層３１が形成さ
れており、それに上には銀粉、樹脂よりなる部材にて第
２の電極引出し層３゜が重合して形成されている。

尚、第１の電極引出し層３１における銀粉はニッケル、
銅などの粉末にて代用することもできる。

この実施例によれば、上記実施例と同様に熱的影響を緩
和できる上、電極引出し層における貫金属の使用量を大
巾に減少できる関係で、コンデンサのコストを効果的に
低減できる。

第７図は本案のさらに異った実施例を示すものであって
、コンデンサエレメント１は円柱状に構威されており、
それの周面には酸化層、半導体層、グラファイト層を介
して、金属粉末、微小中空体、樹脂材を含む混合部材に
て電極引出し層３が形成されている。

そして、陽極リード２の突出部２ａにはＬ形の第１の外
部リード部材７が溶接されており、コンデンサエレメン
ト１の電極引出し層３にはストレート状の第２の外部リ
ード部材８が半田層４によって接続されている。

さらに、コンデンサエレメント１の全周面は樹脂材９に
て被覆されている。

この実施例によれば、第２の外部リード部材８の電極引
出し層３への半田付は時におけるコンデンサエレメント
１に対する熱的影響を効果的に緩和できる上、過酷な温
度サイクルに対しても特性の劣化を防止できる。

この点、本考案者は図示構造の３５Ｖ１０ｐ Ｆ品につ
いて、電極引出し層を第１表の部材にて構威し、−５５
℃→２５℃→８５℃→２５℃→−５５°Ｃを１温度サイ
クルとし１０回繰り返して特性測定した処、第２表に示
す結果が得られた。

第２表において、本案品は過酷な温度サイクル試験を行
っても漏洩電流に殆んど変化は認められなかったが、従
来品ではかなりの劣化が認められた。

このように本案品において、良好な結果が得られた原因
としては温度サイクル時にコンデンサエレメントに作用
するストレスが微小中空体によって吸収されているため
と考えられる。

尚、本案は何ら上記実施例にのみ制約されることなく、
例えば電子部品は固体電解コンデンサの他、抵抗、一般
のコンデンサ、半導体装置などにも適用できる。

又、微小中空体の電極引出し層への混在割合は適宜に変
更できる。

以上のように本案によれば、プリント板への実装時など
における部品本体に対する熱的影響、温度サイクル時な
いし樹脂材の熱硬化時における部品本体に対するストレ
スの影響を緩和でき、特性、信頼性を効果的に改善でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の側断面図、第２図はプリント板への実
装状態を図す側断面図、第３図は本案の一実施例を示す
側断面図、第４図は製造方法を説明するための側断面図
、第５図はプリント板への実装状態を示す側断面図、第
６図〜第７図は本案の他のそれぞれ異った実施例を示す
側断面図である。 図中、１は部品本体、３，３□は電極引出し層である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 部品本体の周面に電極引出し層を有するものにおいて、
   上記電極引出し層を金属粉末と、ガラス、シラス、アル
   ミナ、黒曜岩などの無機質材を原料とする粒径が２〜６
   ００μの微小中空体と、樹脂材とを含む混合部材にて構
   成したことを特徴とする電子部品。