KR20080041359A - 리드 프레임, 리드 프레임을 이용한 페이스 다운 단자형고체 전해 커패시터를 제조하는 방법, 및 그 방법에 의해제조된 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터 - Google Patents

리드 프레임, 리드 프레임을 이용한 페이스 다운 단자형고체 전해 커패시터를 제조하는 방법, 및 그 방법에 의해제조된 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터 Download PDF

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Abstract

커패시터 소자(11), 양극 단자, 및 음극 단자를 구비한 페이스 다운(face-down) 단자형 고체 전해 커패시터를 제조하는데 사용하기 위한 리드 프레임(100)에서, 프레임 본체(110)는 상기 커패시터 소자에 접속되기 위한 접속부(111)를 가지고 있다. 상기 접속부는 음극 단자 형성부(22)로부터 양극 단자 형성부(21) 부근의 위치까지 제 1방향(A1)으로 뻗어있다. 상기 양극 단자 형성부는 상기 프레임 본체에 접속되며, 상기 양극 단자를 형성하기 위해 이용된다. 상기 음극 단자 형성부는 상기 프레임 본체에 접속되며, 상기 음극 단자를 형성하기 위해 이용된다. 상기 양극 단자 형성부와 음극 단자 형성부는 프레임 본체의 주표면(112) 상에서 서로 제 1방향으로 떨어져 있다.

Description

리드 프레임, 리드 프레임을 이용한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터를 제조하는 방법, 및 그 방법에 의해 제조된 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터{LEAD FRAME, METHOD OF MANUFACTURING A FACE-DOWN TERMINAL SOLID ELECTROLYTIC CAPACITOR USING THE LEAD FRAME, AND FACE-DOWN TERMINAL SOLID ELECTROLYTIC CAPACITOR MANUFACTURED BY THE METHOD}
도 1A는 본 발명에 선행하는 배경기술로서의 페이스 다운(face-down) 단자형 고체 전해 커패시터의 기본 구조를 설명하기 위한 측면도이다.
도 1B는 커패시터의 내부를 나타내기 위해 외장 수지가 부분적으로 제거된 상태에서의 도 1A의 커패시터 정면의 단면도이다.
도 1C는 음극 측에서 바라본 커패시터의 측면도이다.
도 2는 커패시터 소자가 리드 프레임에 접착된 상태에서, 도 1A 내지 1C에서 도시한 커패시터의 제조의 중간 단계를 나타낸 전방 단면도이다.
도 3A는 본 발명의 실시예에 의한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터의 기본 구조를 설명하기 위해 양극 측에서 바라본 측면도이다.
도 3B는 커패시터의 내부를 나타내기 위해 외장 수지가 부분적으로 제거된 상태에서의 도 3A의 커패시터 정면의 단면도이다.
도 3C는 음극 측에서 바라본 커패시터의 측면도이다.
도 4는 커패시터 소자가 리드 프레임에 접착된 상태에서, 도 3A 내지 3C에서 도시한 커패시터의 제조의 중간 단계를 나타낸 전방 단면도이다.
도 5A는 도 4에서 리드 프레임의 전극 접착부의 볼록한 면(convex surface)에 형성된 돌출부(projecting portion)들을 나타낸 확대 단면도이다.
도 5B는 도 4에서 리드 프레임의 전극 접착부의 볼록한 면에 형성된 함몰부(recessed portion)들을 나타낸 확대 단면도이다.
도 6은 도 3A 내지 3C에서 나타낸 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터의 제조 공정을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
본 발명은 주로 기판 실장 쪽으로 직접 인출되거나 도출된 전극들을 구비한 페이스 다운 단자형(face-down terminal type) 고체 전해 커패시터(이하, "페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터"라 기재함)의 제조에 사용하기 위한 리드 프레임에 관한 것이며, 또한 상기 리드 프레임을 이용한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터를 제조하는 방법과, 상기 방법에 의해 제조된 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터에 관한 것이다.
밸브-작용(valve-action) 금속으로서 탄탈륨, 니오븀, 또는 그와 유사한 금속을 사용한 고체 전해 커패시터들은 크기 면에서는 작고, 정전용량 면에서는 크며, 주파수 특성 면에서는 우수하므로, 예를 들어 CPU의 디커플링 회로(decoupling circuit)와 전원회로들에서 널리 이용되어왔다. 최근 휴대용 전자기기들의 발전과 함께, 기판 실장 쪽으로 직접 인출되어 있는 전극들을 구비하고, 특히 고주파수 대역에서 전체 커패시터의 작은 ESR(등가 직렬 저항) 값과 작은 ESL(인덕턴스 성분) 값을 갖는 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터에 대한 상업화가 점점 더 이루어지고 있다.
이러한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터는, 그 예로서, 일본 특허출원공개공보(JP-A) 제2003-133177호(특허 문헌 1)에 개시되어 있다. 상기 커패시터는 다음과 같이 제조된다. 서로 마주보며, 결합부(coupling portion)에 의해 서로 접속된 하단들을 구비한 양극부와 음극부를 포함한 케이스가 준비된다. 커패시터 소자는 전기적으로 접속되도록 상기 양극부와 음극부 사이에 배치된다. 합성수지로 상기 양극부와 음극부 사이의 구역을 피복한 후, 상기 결합부는 상기 양극부와 음극부 상호 간을 전기적으로 분리하고, 회로 기판 쪽을 향하도록 되어있는 상기 양극부와 음극부의 부분을 노출하기 위해 접지되거나 제거된다.
또 다른 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터가, 그 예로서, 일본 특허출원공개공보(JP-A) 제2004-349270호(특허문헌 2)에 개시되어 있다. 상기 커패시터에서, 외장 수지로부터 노출된 음극부는 음극 단자에 대하여 서로 동일 평면상에서 적어도 두 곳의 위치에 형성된다.
그러나 상술한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터들은 전극 단자 구조에 있어서 불리하다. 구체적으로, 상기 양극과 음극 사이의 전류경로(current path) 거리나, 상기 커패시터 소자로부터 상기 회로 기판까지의 전도로(conducting path)의 거리가 상당히 길다. 또한, 고주파수 대역에서 표면깊이(skin depth)는 감소한다. 따라서, 전체 커패시터의 ESR(등가 직렬 저항)과 ESL(인덕턴스 성분)은 현저히 증가한다. 이처럼, 고주파수 대역에서 전체 커패시터의 충분히 낮은 값의 ESR과 ESL을 달성할 수 없다.
따라서, 본원 발명의 목적은 전체 커패시터의 충분히 낮은 값의 ESR과 ESL을 달성하기 위해 양극과 음극 사이의 전류경로(current path) 거리를 줄일 수 있는 리드 프레임을 제공하는 것이다.
본원 발명의 다른 목적은 상술한 리드 프레임을 이용하여 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본원 발명의 또 다른 목적은 상술한 방법에 의하여 제조된 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 형태에 따라, 커패시터 소자, 양극 단자, 및 음극 단자를 구비한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터를 제조하는데 이용하기 위한 리드 프레임이 제공되며, 상기 리드 프레임은 제 1방향으로 뻗어있는 프레임 본체와; 상기 양극 단자를 형성하기 위해 상기 프레임 본체에 접속된 양극 단자 형성부; 및 상기 음극 단자를 형성하기 위해 상기 프레임 본체에 접속된 음극 단자 형성부;를 포함하고, 상기 양극 단자 형성부와 상기 음극 단자 형성부는 상기 프레임 본체의 주표면 상에서 제 1방향으로 서로 떨어져 있으며, 상기 프레임 본체는 커패시터 소자에 접속되기 위한 접속부를 포함하며, 상기 접속부는 상기 음극 단자 형성부에서 상기 양극 단자 형성부 근방의 위치까지 제 1방향으로 연장된다.
상기 리드 프레임은, 상기 접속부가 상기 양극 단자 형성부와 상기 음극 단자 형성부 사이에 배치되는 상기 커패시터 소자에 전기적으로 접속되는 접속 영역을 형성하도록 구성될 수 있다.
상기 리드 프레임은, 상기 고체 전해 커패시터가 접속 단면(端面)과 상기 접속 단면(端面)에서 도출된 양극 리드(lead)를 포함하며, 상기 양극 단자 형성부가 상기 양극 리드에 접속되도록 구성될 수 있다.
상기 리드 프레임은, 상기 접속부가 상기 음극 단자 형성부로부터 상기 접속 단면을 따라 존재하는 기준면 근방의 위치까지 연장되도록 구성될 수 있다.
상기 리드 프레임은, 상기 접속 영역이 상기 음극 단자 형성부로부터 상기 접속 단면을 따라 존재하는 기준면까지 연장되도록 구성될 수 있다.
상기 리드 프레임은, 상기 양극 단자 형성부가 오목한 면(concave surface)과 상기 오목한 면과 대향하는 볼록한 면(convex surface)을 갖도록 주표면에 대해 수직인 제 2방향으로, 상기 주표면에서 돌출되어 있는 변형부(deformation portion)로서 형성되도록 구성될 수 있다.
상기 리드 프레임에서, 상기 오목한 면은 도금 처리될 수 있다.
상기 리드 프레임은 상기 볼록한 면이 주표면과 평행한 평탄부와, 상기 음극 단자 형성부로부터 제 1방향으로 멀어지도록 상기 평탄부로부터 이어진 경사부를 포함하며, 상기 경사부는 상기 주표면에 접근하도록 기울어진 것으로 제조될 수 있 다.
상술한 바와 같은 리드 프레임의 기본 구조에 따라, 양극과 음극 사이의 전류경로(current path)가 짧아지며, 그 결과 전체 커패시터의 ESR과 ESL은 충분히 낮은 값을 갖는다.
상술한 리드 프레임에서, 상기 변형부는 연신(drawing) 또는 축소(reducing) 공정에 의하여 형성될 수 있다.
상술한 리드 프레임에서, 상기 변형부는 코이닝 공정(coining process)에 의해 형성될 수 있다.
상기 리드 프레임은, 상기 오목한 면이 주표면에 대하여 평행한 단면이 다각형이 되도록 구성될 수 있다.
상기 리드 프레임은, 상기 오목한 면이 주표면에 대하여 평행한 단면이 적어도 하나의 직선 측변을 가진 형태가 되도록 구성될 수 있다.
이러한 상기 오목한 면의 형태 때문에, 상기 리드 프레임으로부터 칩 본체를 분리하기 위한 절단이 용이하게 된다. 여기에서, 상기 칩 본체란 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터의 주 본체(main body)를 의미하며, 이는 상기 리드 프레임에 접속되어 있으며, 절단 처리된다.
상기 리드 프레임은, 상기 변형부가 주표면으로부터 떨어져서 형성되고 상기 제 1 및 제 2방향들에 대해 수직인 제 3방향을 따라 바깥쪽으로 연장되어 있는 돌출부를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 리드 프레임은, 상기 변형부가 주표면으로부터 떨어져서 형성되고 상기 제 1 및 제 2방향들에 대해 수직인 제 3방향을 따라 안쪽으로 연장되어 있는 함몰부를 구비하도록 구성될 수 있다.
이와 같은 방식으로 상기 볼록한 면이 상기 돌출부들 또는 상기 함몰부들을 구비함으로써, 상기 돌출부들 또는 상기 함몰부들은 외장 수지에 대한 앵커(anchor) 역할을 하여 고착력(fixing strength)이 향상된다.
상기 리드 프레임에서, 각각의 양극 단자 형성부와 음극 단자 형성부에는 Ag, Au, Cu, Pd, 및 Sn 중 적어도 하나를 포함하는 박막이 설치될 수 있다.
상기 리드 프레임에서, 각각의 양극 단자 형성부와 음극 단자 형성부는, 주표면에 대하여 수직 방향으로 이들 표면상에, 양극 단자 및 음극 단자를 각각 형성하기 위해 Ag, Au, Cu, Pd, 및 Sn 중 적어도 하나를 포함하는 박막이 형성될 수 있다.
Ag, Au, Cu, Pd, 및 Sn 중 적어도 하나를 포함하는 박막이 양극 단자 형성부와 음극 단자 형성부에 각각 설치됨으로써, 접합면에서 땜납 또는 그와 유사한 것과 함께 접착력이 향상된다.
특히, 고주파수 대역에서 전류경로(current path)에 관하여, 표면깊이(δ)는 δ=(ρ/πfμ)1/ 2 로 주어지며, 여기에서 ρ는 비저항, f는 주파수, 그리고 μ는 투자율을 의미한다. 상기 방정식에 의하여, 수십 ㎛이하 깊이의 표면 전류경로는 고주파수 대역에서 표면효과로부터 비롯된 영향을 받는다. 그러므로 ESL을 줄이기 위해서는, 낮은 비저항(ρ)을 갖는 Au로 도금된 구조를 채택하는 것이 가장 좋은 방 법일 것이다. 더욱이, 만약 양극과 음극 사이에서 상기 전류경로의 일부로서 두께방향으로 상기 양극 단자와 음극 단자들이 상기 형태로 배열되기 위해 절단된다면, 상기 절단 공정은 도금처리된 표면이 전극 단자 형성부들(상기 양극 단자 형성부 및 상기 음극 단자 형성부)의 오목한 면에 남아있는 방식으로 수행되는 것이 바람직하다. 이와 같이, ESL을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따라, 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터를 제조하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 상술한 리드 프레임을 준비하는 단계; 양극 리드를 갖는 커패시터 소자를 준비하는 단계; 상기 리드 프레임에 상기 커패시터 소자를 접착하는 단계; 상기 커패시터 소자와 상기 리드 프레임을 외장 수지로 오버몰딩(overmolding)하는 단계; 및 상기 리드 프레임, 상기 양극 리드, 상기 외장 수지를 절단하여, 고체 전해 커패시터의 측면 역할을 하는 외부 표면을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 양극 단자 형성부와 음극 단자 형성부가 도금된 표면들을 구비하고, 상기 절단공정이 상기 도금된 표면들 중 하나를 따라서 상기 도금된 표면들 중 하나를 남기면서 수행되도록 구성될 수 있다.
상기 방법은 상기 접착(bonding) 공정 전에, 상기 양극 단자 형성부의 일부에 절연 수지(insulating resin)를 도포하는 공정을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라, 상술한 방법에 의하여 제조된 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터가 제공되며, 여기에서 상기 커패시터 소자는 유전체 층, 전해질 층, 및 음극 층이 밸브-작용 금속으로 만들어진 다공성 소결체의 표면상에 연속적 으로 형성되고 그로부터 도출된 양극 리드를 구비하며; 상기 양극 단자는, 상기 양극 리드에 접속되는 일단(一端)과, 외부 접속 단자 역할을 하는 타단(他端)을 구비한 상기 양극 단자 형성부에서 형성되며; 상기 음극 단자는 상기 커패시터 소자의 상기 음극 층에 접속되는 일단(一端)과, 외부 접속 단자 역할을 하는 타단(他端)을 구비한 상기 음극 단자 형성부에서 형성되며; 상기 외장 수지는 상기 커패시터 소자를 피복하고, 각각의 상기 양극 단자 및 음극 단자가 기판에 대하여 실장 표면상에 노출된 표면과, 상기 실장 표면에 대략 수직인 외부 측면을 구비하도록 배열되어 있다.
또한, 상술한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터에서, 상기 리드 프레임의 구조가 개량되어 있다. 그러므로 상기 양극과 음극 사이에서의 전류경로는 짧아지게 되어, 전체 커패시터의 ESR과 ESL은 충분히 낮은 값을 갖게 된다. 따라서 우수한 신뢰도가 보증된다.
본 발명의 이해를 돕기 위해, 먼저 본 발명에 선행하는 배경기술로서 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터의 기본 구조에 대해 설명하기로 한다. 이러한 형태의 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터들은 일본 특허출원 제2004-002180호, 일본 특허출원 제2004-358094호, 일본 특허출원 제2004-358095호 등에서 현재 본 출원인에 의해 제안되어 왔다.
도 1A 내지 1C를 참조하면, 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터는 유전체 층, 전해질 층 및 음극 층이 밸브-작용 금속으로 만들어진 다공성 소결체의 표면상에 연속적으로 형성된 커패시터 소자(71)와, 상기 커패시터 소자(71)로부터 인 출된 양극 리드(72)를 포함한다. 리드 프레임(200)은 양극 단자 형성부(81)와 음극 단자 형성부(82)를 구비한다. 상기 리드 프레임(200)을 상기 커패시터 소자(71)에 부착하는 것에 의하여, 양극 리드(72)에 접속된 일단과 외부 접속 단자로서 기능 하는 타단을 가지는 페이스 다운 양극 단자(73)가 양극 단자 형성부(81)에 형성되며, 또한 커패시터 소자(71)의 음극 층에 접속된 일단과 외부 접속 단자로서 기능 하는 타단을 가지는 페이스 다운 음극 단자(74)가 음극 단자 형성부(82)에 형성되어 있다. 또한, 외장 수지(99)는 상기 커패시터 소자(71)를 피복하고, 각각의 양극 단자(73)와 음극 단자(74)가 기판에 실장될 실장 표면에 노출된 표면과 상기 실장 표면에 대해 대략 수직인 외부 측면을 구비하도록 오버몰딩된다.
여기에서, 상기 양극 단자(73)는 앞서 절연 수지(77)로 일부 도포된 상기 양극 단자 형성부(81)에 형성된다. 상기 음극 단자(74)는 도전성 접착제(80)를 이용하여 상기 커패시터 소자(71)에 접속되도록 상기 음극 단자 형성부(82)에 형성된다. 도금 처리된 양극 측 필렛면(fillet surface)(76a)은 상기 양극 측 상에 노출되며, 도금 처리된 음극 측 필렛면(76b)은 상기 음극 측 상에 노출된다.
도 1A는 일반적인 U-형 양극 단자 절단면(79)을 나타내며, 도 1C는 음극 단자 절단면(78)을 나타내며, 도 1B는 도금된 내부 표면을 가진 오목한 면들 중 한 면이 길이 방향으로 일단면(端面)과 타단면(端面)에서 각각 양극 측 필렛면(76a)과 음극 측 필렛면(76b)의 역할을 하고 있는 상태를 나타낸다. 상기 길이 방향으로 일단면 상에 노출되어 있는 양극 측 돌출부(25a)와 상기 타단면 상에 노출되어 있는 음극 측 돌출부(25b)가 상기 외장 수지(99)에 대한 앵커 효과(anchor effect)를 얻 기 위한 단자들로서 제공된다.
도 2를 참조하면, 상기 커패시터 소자(71)가 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터를 제조하는데 이용하기 위한 리드 프레임(200)에 접착된다. 상기 리드 프레임(200)과 상기 커패시터 소자(71)는 외장 수지(99)로 오버몰딩된다. 이와 같이, 상기 도시된 구조가 절단 공정 전 중간 제조단계에 있다.
이제, 상기 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터의 제조 공정을 설명하기로 한다. 먼저, 소정 평판형(plate-frame shape)을 가지는 상기 리드 프레임(200)이 형성된다.
상기 리드 프레임(200)에서, 양극 접착부는 상기 양극 단자(73)를 형성하기 위한 상기 양극 단자 형성부(81)(굵은 선 영역)를 포함하며, 이는 양극 단자(73)와 양극 리드(72) 사이의 접속을 확보하기 위해 상기 양극 단자 형성부(81)로부터 이어져 있다. 리드 프레임(200)의 상기 양극 접착부는 상기 실장 표면에 대하여 수직 방향 및 그와 다른 방향으로 연신 또는 크러쉬(crushing) 또는 코이닝 공정을 통해 변형되며, 이로써 양극 단자 변형부가 형성된다. 상기 변형부는 상기 실장 표면 측 상에서 오목한 면(S1)을, 상기 실장 표면 측과 반대인 볼록한 면(S2)을 구비하고 있다(상기 실장 표면 쪽과 실장 표면의 반대쪽에서 각각 바라봤을 때, 리드 프레임(200)에서의 양극 접착부의 프로파일을 말함). 상기 변형부는 양극 측 절단면(83a)이 사이에 삽입된 상기 실장 표면에 대하여 수직 방향으로 뻗어있는 한 쌍의 수직부(81a)와, 상기 수직부(81a)에 접속되어 있는 브릿징 부(bridging portion)(81b)를 가지고 있다. 상기 브릿징 부(81b)에는 상기 실장 평면에 대해 평 행하면서 용접 여유(welding margin)의 역할을 하는 평탄부(87)와 상기 평탄부(87)로부터 이어지며 상기 평탄부(87)로부터 떨어져 있는 실장 표면에 접근하도록 기울어져 있는 경사부(86)가 설비된다. 따라서, 상기 일련의 단계들은 양극 단자 변형부 기울기 공정이라 할 수 있다. 상기 양극 단자 형성부(81)를 형성하기 위한 양극 접착부에, 브릿징 부(81b)가 상기 평탄부(87)로부터 떨어짐에 따라 상기 실장 표면에 접근하도록 기울어져 있는 경사부(86)를 포함하는 이유는 다음과 같다. 상기와 같은 구조에 의하면, 상기 양극 리드(72)에 의한 저항 용접시, 용접 점들은 절단면 내부에 위치된다. 상기 경사부(86)의 존재에 의해, 상기 용접 점들은 타겟 위치(target position)에 집중된다.
마찬가지로, 리드 프레임(200)에서, 음극 접착부는 상기 음극 단자(74)를 형성하기 위한 음극 단자 형성부(82)(굵은 선 영역)를 포함하며, 이는 상기 음극 단자 형성부(82)로부터 이어져 있다. 상기 리드 프레임(200)의 음극 접착부는 상기 실장 표면에 대하여 수직 방향 및 그와 다른 방향에서의 연신(drawing) 또는 크러쉬(crushing) 공정에 의해 변형되며, 이로써 음극 단자 변형부가 형성된다. 상기 변형부는 상기 실장 표면 측 상에서 오목한 면(S1)을, 상기 실장 표면 측과 반대인 볼록한 면(S2)을 구비하고 있다(상기 실장 표면 쪽과 실장 표면의 반대쪽에서 각각 바라봤을 때, 리드 프레임(200)에서의 양극 접착부의 프로파일을 말함). 상기 변형부는 음극 측 절단면(83b)이 삽입된 상기 실장 표면에 수직 방향으로 뻗어 있는 한 쌍의 상기 수직부(82a)와, 상기 실장 표면에 평행한 방향으로 뻗어 있고 상기 수직부(82a)에 접속되어 있는 브릿징 부(82b)를 가지고 있다. 상기 양극 단자 변형부의 기울기 공정과 음극 단자 변형부에 대한 상기 공정의 조합을 총체적으로 전극 단자 형성을 위한 변형공정이라 부를 수 있다.
이후, 리드 프레임(200)은 오목한 면(S1)을 포함하여 도금되며, 커패시터 소자(71)는 상기 리드 프레임(200)에 고정적으로 접착된다. 또한, 외장 수지(99)로 오버몰딩을 행한 후, 상기 외장 수지(99)와 리드 프레임(200)은 상기 양극 측 절단면(83a)과 상기 음극 측 절단면(83b)(양극 측 필렛면 오목부(84a)와 음극 측 필렛면 오목부(84b)의 바깥 쪽에 위치함)을 따라 절단된다.
비용을 절감하기 위하여, 도금 공정은 상기 리드 프레임의 형성 공정 및 전극 단자 형성을 위한 변형 공정 이후에 도금 층이 잔류하고 있는 경우에 상기 리드 프레임(200)을 형성하기 전에 수행될 수 있다.
결국, 커패시터 소자(71)가 리드 프레임(200)에 접착되어 있고, 외장 수지(99)로 오버몰딩된 상태에서, 양극 단자 형성부(81)와 음극 단자 형성부(82)가 형성된다. 칩을 제조하기 위하여 양극 측 절단면(83a)과 음극 측 절단면(83b)을 따라 절단을 수행함으로써, 양극 측 필렛면(fillet surface) 오목부(84a)와 음극 측 필렛면 오목부(84b)는 절단 이후에 상기 필렛면으로서 역할을 하게 된다. 여기에서, 양극 단자 형성부(81)와 음극 단자 형성부(82)에 도금된 오목부를 설비함으로써, 상기 절단 후에 도금처리하는 과정은 불필요하게 된다.
도 1B를 참조하면, 상술한 배경 기술에 따라, 음극 단자(74)와 커패시터 소자(71)가 기준면(17)에 대하여 음극 쪽 구역에만 존재하는 접속 영역 내에서 도전성 접착제(80)를 이용하여 서로 접속된다. 여기에서, 상기 기준면(17)은 양극 리드(72)가 내장된 커패시터 소자(71)의 접속 단면(端面)으로 주어진다. 음극 단자(74)는 음극 쪽 구역에 존재하는 접속 영역에 대응하여 실장 표면에서 부분적으로 노출되도록 도전성 접착제(80)로 접속된다(즉, 상기 음극 단자(74)는 상기 기준면(17) 근처에 존재하지 않고, 상기 기준면(17) 부근의 실장 표면에 노출되지 않음). 이와 같은 구조로, 양극과 음극 사이의 전류경로 거리는 증가하며, 그 결과 고주파수 대역에서 전체 커패시터의 ESR과 ESL은 커진다.
즉, 본 출원인에 의해 제안된 배경기술로서 각각의 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터에서는, 커패시터 소자(71)로부터 회로 기판까지의 전류경로가 상기 전극 구조 때문에 길어지게 된다. 또한, 고주파수 대역에서 표면깊이는 작다. 따라서, 특허문헌 1과 특허문헌 2의 경우와 같이 전체 커패시터의 ESR과 ESL은 커지게 된다.
후술할 내용을 통하여, 본 발명의 리드 프레임, 상기 리드 프레임을 이용한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터의 제조 방법, 및 상기 방법으로써 제조된 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터가 바람직한 실시예와 관련지어 상세하게 설명될 것이다.
도 3A내지 3C를 참조하면, 이 실시예에 의한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터는, 유전체 층, 전해질 층 및 음극 층이 밸브-작용 금속으로 제조된 다공성 소결체의 표면상에 연속적으로 형성된 커패시터 소자(11)와 상기 커패시터 소자(11)로부터 인출된 양극 리드(12)를 포함한다. 상기 커패시터 소자(11)에 리드 프레임(100)(이후 상세히 설명함)을 붙임으로써, 페이스 다운 양극 단자(13)와 페 이스 다운 음극 단자(14)가 형성된다. 상기 페이스 다운 양극 단자(13)는 양극 리드(12)에 접속된 일단과 외부 접속 단자로서 제공되는 타단을 구비한다. 상기 페이스 다운 음극 단자(14)는 커패시터 소자(11)의 상기 음극 층에 접속된 일단과 외부 접속 단자의 역할을 하는 타단을 구비한다. 또한, 외장 수지(19)가 커패시터 소자(11)를 피복하고 각각의 양극 단자(13)와 음극 단자(14)가 실장 표면, 즉, 기판에 실장될 하면에 노출된 표면과, 상기 실장 표면에 대략 수직인 외부 측면을 갖도록 오버몰딩된다. 상술한 구조는 상기 배경기술에서의 구조와 유사하다. 그러나 본 실시예에서는, 상기 음극 단자(14)와 상기 커패시터 소자(11)는 음극 측 부분부터 기준면(17)까지 연장되는 접속 영역에서 도전성 접착제(20)를 이용함으로써 서로 접속된다. 여기에서, 상기 기준면(17)은 양극 리드가 내장된 상기 커패시터 소자(11)의 접속 단면(113)으로 주어진다. 여기에서 상기 접속 영역이 기준면(17) 근처에 배치되는 한 상기 접속 영역이 약간 더 짧은 거리에 걸쳐, 즉, 상기 음극 측 부분부터 상기 기준면(17) 앞의 위치까지 연장될 수 있음을 알 수 있다.
상기 개량된 리드 프레임(100)을 이용함으로써, 상기 실시예에 의한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터는 음극 단자(14)가 상기 음극 측 부분부터 기준면(17)까지 연장되는 접속 영역에 대응하여 실장 표면에서 전체적으로(또는 부분적으로) 노출될 수 있게 도전성 접착제(20)에 의하여 접속되도록 구성된다.
상기 양극 단자(13)는 양극 단자 형성부에서 형성된다(상기 양극 단자 형성부는 먼저 절연 수지로 부분적으로 코팅된 것이 바람직함). 상기 음극 단자(14)는 도전성 접착제(20)를 이용함으로써 커패시터 소자(11)에 접속되도록 상기 음극 단 자 형성부에서 형성된다. 도금처리된 필렛면(15a)은 양극 측 상에 노출되며, 도금처리된 필렛면(15b)은 음극 측 상에 노출된다.
도 3A는 일반적으로 U-형 양극 단자 절단면(16)을 나타내며, 도 3C는 음극 단자 절단면(18)을 나타내며, 도 3B는 양극 측 필렛면(15a)과 음극 측 필렛면(15b)이 각각 길이방향으로 고체 전해 커패시터의 일단면과 타단면에 형성된 상태를 나타낸다. 길이방향으로 일단면 상에 노출된 양극 측 돌출부(25a)와 타단면 상에 노출된 음극 측 돌출부(25b)가 외장 수지(19)에 대한 앵커 효과(anchor effect)를 얻기 위한 단자로서 설비된다.
도 4를 참조하면, 커패시터 소자(11)가 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터를 제조하는데 이용하기 위한 리드 프레임(100)에 접착된다. 상기 리드 프레임(100)과 상기 커패시터 소자(11)는 외장 수지(19)로 오버몰딩된다. 이와 같이, 상기 도시된 구조는 절단 공정 전의 중간 제조 단계에 있다.
상기 리드 프레임(100)은 기판 실장 쪽(기판은 미도시)으로 직접 도출된 전극들을 구비한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터의 제조에 사용하기 위한 기본 구조를 가진다. 특히, 상기 리드 프레임(100)은 길이 방향으로서 제 1방향(A1)으로 연장되는 프레임 본체(110), 양극 단자(13)를 형성하기 위한 양극 단자 형성부(21), 및 음극 단자(14)를 형성하기 위한 음극 단자 형성부(22)를 포함한다. 상기 양극 단자 형성부(21)와 음극 단자 형성부(22)는 상기 프레임 본체(110)와 일체로 형성되며, 프레임 본체(110)의 윗면 또는 주표면(112) 상에서 제 1방향(A1)으로 서로 떨어져 있다. 상기 프레임 본체(110)는 음극 단자 형성부(14)로부터 양극 단 자 형성부(13) 근방의 위치까지 제 1방향(A1)으로 연장되는 접속부(111)를 포함한다. 더욱 상세하게는, 상기 접속부(111)가 음극 단자 형성부(14)로부터 기준면(17)까지, 또는 상술한 접속 영역을 따라서 기준면(17)의 근방까지 뻗어있다. 상기 접속부(111)는 고체 전해 커패시터의 음극 단자(14)의 일부로서 역할을 한다.
상기 배경기술에 의한 리드 프레임(200)과 비교해볼 때, 각각의 양극 단자 형성부(21)와 음극 단자 형성부(22)는 제 1방향(A1)으로 크기가 감소한다. 이와 같이, 본 실시예는 음극 단자 형성부(22)에 형성된 음극 단자(14)가 양극 단자 형성부(21)에서 형성된 양극 단자(13) 근방의 위치까지 뻗어있고 실장 표면에 노출되어 있다는 점에서 배경기술과 다르다.
상기 리드 프레임(100)에서, 양극 접착부는 양극 단자(13)를 형성하기 위한 양극 단자 형성부(21)(굵은 선 영역)를 포함하며, 양극 단자(13)와 양극 리드(12) 사이의 접속을 확보하기 위해 양극 단자 형성부(21)로부터 이어진다. 상기 양극 접착부는 주표면(112)에 대하여 수직방향 및 그와 다른 방향으로 연신 또는 코이닝(크러쉬) 공정에 의하여 변형되며, 이로 인해 양극 단자 변형부가 형성된다. 즉, 양극 단자 형성부(21)는 주표면(112)에 대해 수직인 제 2방향(A2)으로 주표면(112)으로부터 튀어나온 변형부로서 형성된다. 상기 변형부는 오목한 면(S1)과 상기 오목한 면(S1)과 대향하는 볼록한 면(S2)을 가지고 있다. 상기 변형부는 양극 측 절단면(23a)이 사이에 삽입된 제 2방향(A2)으로 연장되는 한 쌍의 수직부(21a)와, 상기 수직부(21a)를 접속하기 위해 연장된 브릿징 부(21b)를 구비하고 있다. 상기 수직부(21a)는 도금되며, 상기 브릿징 부(21b)에는 주표면에 평행하며 용접 여유의 역 할을 하는 평탄부(27)와, 음극 단자 형성부(22)로부터 멀어지도록 평탄부(27)로부터 이어져 있으며 상기 평탄부(27)에서 떨어져 있는 주표면에 접근하도록 기울어진 경사부(26)가 설치된다. 상기 경사부(26)는 크러쉬(crushing) 공정에 의하여 형성될 수 있다. 양극 단자 형성부(21)를 형성하기 위한 상기 양극 접착부에, 브릿징 부(21b)가 평탄부(27)로부터 떨어짐에 따라 주표면에 접근하도록 기울어진 경사부(26)를 포함하는 이유는 다음과 같다. 상술한 구조로 인하여, 양극 리드(12)에 의한 저항 용접시, 용접 점은 절단면 내에 위치된다. 상기 경사부(26)의 존재에 의해, 상기 용접 점들은 타겟 위치에 집중된다.
마찬가지로, 상기 리드 프레임(100)에서, 음극 접착부는 음극 단자(14)를 형성하기 위한 음극 단자 형성부(22)(굵은 선 영역)를 포함하며, 상기 음극 단자 형성부(22)로부터 이어져 있다. 상기 리드 프레임(100)의 상기 음극 접착부는 제 2방향(A2) 및 그와 다른 방향으로 연신 또는 크러쉬 공정에 의하여 변형되어 음극 단자 변형부가 형성된다. 상기 변형부는 상기 실장 표면 측 상에서 오목한 면(S1)을, 상기 실장 표면 측과 대향하는 볼록한 면(S2)을 구비하고 있다(상기 실장 표면 쪽과 실장 표면의 반대쪽에서 각각 바라봤을 때, 리드 프레임(100)에서의 양극 접착부의 프로파일을 말함). 상기 변형부는 음극 측 절단면(23b)이 사이에 삽입된 제 2방향(A2)으로 뻗어 있는 한 쌍의 수직부(22a)와, 상기 실장 표면에 평행한 방향으로 연장되어 있으며 상기 수직부(22a)를 접속하는 브릿징 부(22b)를 구비하고 있다. 만약 상기 변형부가 다각형 또는 적어도 한 개의 직선 변을 갖는 형태(일반적으로, 세 개 이상의 각을 갖는 다각형)로 된 주표면(112)에 평행한 단면을 갖는 다면, 상기 리드 프레임(100)으로부터 칩을 분리하기 위한 절단공정이 용이하게 된다.
또한, 각각의 브릿징 부(21b, 22b)에는 일반적으로 상기 주표면(112)에 수직인 표면상에 형성된 돌출부(31)(도 5A) 또는 함몰부(32)(도 5B)가 설치된다. 상기 돌출부(31) 또는 함몰부(32)는 상기 제 1방향(A1)과 제 2방향(A2)에 대하여 수직인 제 3방향(A3)(도 3A)으로 연장되며, 주표면으로부터 떨어져 형성된다. 이와 같은 구조로, 상기 돌출부(31) 또는 함몰부(32)는 외장 수지(19)에 대하여 앵커(anchor)로서 역할을 하여 고착력을 향상시킨다.
또한, 양극 단자 형성부(21)와 음극 단자 형성부(22)에는 양극 단자(13)와 음극 단자(14)를 각각 형성하기 위하여, Ag, Au, Cu, Pd, 및 Sn 중 적어도 하나를 포함하는 박막들이 설치된다. 마찬가지로, 각각의 양극 단자 형성부(21)와 음극 단자 형성부(22)는 그 표면상에 제 2방향(A2)을 따라 양극 단자(13)와 음극 단자(14)를 각각 형성하기 위해 Ag, Au, Cu, Pd, 및 Sn 중 적어도 하나를 포함하는 박막들이 설치된다. 이러한 구조로 인하여, 접합면에서 땜납등에 의한 접착력이 증가한다.
도 6을 참조하면서, 상술한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터의 제조 공정에 대하여 설명하기로 한다. 상기 배경기술과 관련지어 설명한 것과 유사한 방식으로, 우선 소정의 평판형상 리드 프레임(100)이 형성된다(단계 S1). 분리되어 있는 부품으로서, 양극 리드(12)를 구비한 커패시터 소자(11)가 준비된다.
양극 단자(13)를 형성하기 위한 양극 단자 형성부(21)(굵은 선 영역)를 포함 하며, 양극 단자(13)와 양극 리드(12) 사이의 접속을 확보하기 위해 양극 단자 형성부(21)로부터 이어지는 상기 리드 프레임(100)의 양극 접착부는 제 2방향(A2) 및 그와 다른 방향에서 연신 또는 크러쉬 공정에 의해 변형된다. 그 결과, 상기 양극 단자 변형부가 형성된다. 상기 변형부는 실장 표면 측 상에 오목한 면(S1)과 상기 실장 표면과 대향하는 볼록한 면(S2)을 구비한다. 상기 변형부는 양극 측 절단면(23a)가 사이에 삽입된 제 2방향(A2)으로 연장되는 수직부(21a)와 상기 수직부(21a)를 접속하기 위해 연장된 브릿징 부(21b)를 구비하고 있다. 상기 변형부의 형성에서, 상기 양극 단자 변형부의 기울기 공정(단계 S2)은 실장 표면에 대하여 평행하며 용접 여유로서 역할을 하는 평탄부(27)와, 상기 평탄부(27)로부터 이어져 있으며 상기 평탄부(27)로부터 떨어져 있는 실장 표면에 접근하도록 기울어져 있는 경사부(26)를 브릿징 부(21b)에 설치하기 위하여 수행된다. 또한, 배경기술과 관련지어 설명된 것과 유사한 방식으로, 음극 단자(14)를 형성하기 위한 음극 단자 형성부(22)를 제공하기 위한 음극 접착부는 제 2방향(A2) 및 그와 다른 방향으로 연신 또는 크러쉬 공정에 의하여 변형되며, 상기 음극 단자 변형부가 형성된다. 상기 변형부는 실장 표면 측 상에 오목한 면과 상기 실장 표면과 대향하는 볼록한 면을 구비한다. 상기 변형부는 음극 측 절단면(23b)이 사이에 삽입된 제 2방향(A2)으로 연장되는 수직부(22a)와 상기 실장 표면에 평행한 방향으로 연장되어 있으며 상기 수직부(22a)를 접속하는 브릿징 부(22b)를 구비하고 있다. 양극 단자 변형부의 기울기 공정과 음극 단자 변형부의 상기 공정의 조합을 총괄하여 전극 단자 형성을 위한 변형공정이라고 할 수 있다.
이후, 상기 수직부(21a, 22a)를 포함하여 상기 리드 프레임(100)이 도금처리된다(단계 S3). 그리고 커패시터 소자(11)가 고정적으로 상기 리드 프레임(100)에 접착된다(단계 S4). 또한, 외장 수지(19)로 오버몰딩을 행한 후(단계 S5), 상기 외장 수지(19)와 상기 리드 프레임(100)은 양극 측 절단면(23a)과 음극 측 절단 면(23b)(양극 측 필렛면 오목부(24a)와 음극 측 필렛면 오목부(24b)의 바깥 쪽에 위치함)을 따라서 절단처리된다(단계 S6).
상기 연신 공정이 양극 단자 변형부의 기울기 공정(단계 S2) 중에 수행되는 경우에만, 도금처리가 상기 수직부(21a, 22a)의 형성에 우선하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 평판 형상 리드 프레임(100)이 상기 리드 프레임(100)의 형성 공정(단계 S1)과, 양극 단자 변형부의 기울기 공정(단계 S2)을 포함한 전극 단자 형성을 위한 상기 변형 공정 이전에 도금처리된다.
여기에서, 상기 리드 프레임(100)에 커패시터 소자(11)를 고정적으로 접착하는 단계(단계 S4)가 상술한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터의 제조방법에서 상기 커패시터 소자(11)를 리드 프레임(100)에 접착하는 커패시터 접착 단계에 해당함을 알 수 있다. 또한, 외장 수지(19)로 오버몰딩하는 단계(단계 S5)는 상기 커패시터 소자(11)와 리드 프레임(100)을 상기 외장 수지(19)로 오버몰딩하는 수지 몰드 단계에 해당한다. 덧붙여, 상기 절단 단계(단계 S6)는 각각의 수직부(21a, 22a)의 하나의 상기 도금처리된 표면을 따라 리드 프레임(100), 커패시터 소자(11)의 양극 리드(12), 및 외장 수지(19)를 절단할 때, 상기 도금처리된 표면 중 하나를 잔류시킴으로써, 제품의 측면 역할을 하는 외부 표면을 형성하는 외부 표면 형 성 단계에 해당한다. 상술한 대로, 상기 커패시터 접착 단계에서, 커패시터 소자(11)를 양극 단자 형성부(21)에 접착하기 전에 상기 양극 단자 형성부(21)의 일부에 절연 수지를 도포하는 것이 바람직하다.
결국, 커패시터 소자(11)가 리드 프레임(100)에 접착되어 있고, 외장 수지(19)에 의해 오버몰딩되어 있는 상태에서, 양극 단자 형성부(21)와 음극 단자 형성부(22)는 도 4에서 나타낸 바와 같이 형성된다. 칩 본체를 얻기 위해 양극 측 절단면(23a)과 음극 측 절단면(23b)을 따라 절단 공정을 수행함으로써, 양극 측 필렛면 오목부(24a)와 음극 측 필렛면 오목부(24b)가 상기 절단 공정 이후 필렛면으로서 역할을 한다. 여기에서, 양극 단자 형성부(21)와 음극 단자 형성부(22)에 도금된 수직부(21a, 22a)를 설치함으로써, 상기 절단 공정 이후 도금처리가 불필요하게 된다.
요컨대, 상기 실시예에 의한 상기 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터는 다음과 같이 제조된다. 초기 형태로서 평판 형상 리드 프레임(100)이 제조된다. 이때, 양극 단자 형성부(21)와 음극 단자 형성부(22)에 관하여, 수직부(21a, 22a)와 상기 수직부(21a, 22a)를 접속하는 브릿징 부(21b, 22b)가 각각 도 4에서 나타낸 형태로 도면의 바닥 쪽으로부터 형성된다. 상기 커패시터 소자(11)는 리드 프레임(100)에 다음과 같이 접착된다. 양극 측 상에, 커패시터 소자(11)와 양극 리드(12)가 레이저용접 또는 저항용접에 의하여 접속된다. 음극 측 상에, 커패시터 소자(11)가 Ag를 포함한 도전성 접착제(20)를 이용함으로써 접속된다. 그리고 트랜스퍼 몰드(transfer mold)에 의하여 외장 수지(19)를 오버몰딩한 후, 절단 공정은 두 개의 평면, 즉 제품의 측면에 해당하는 양극 측 절단면(23a)과 음극 측 절단면(23b)을 따라서 다이싱 소(dicing saw)를 이용하여 수행된다. 이렇게, 상기 실시예에 의한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터가 얻어진다.
상기 커패시터 소자(11)는 공지된 기술에 의하여 제조될 수 있다. 그러므로 밸브-작용 금속으로서 탄탈륨이 이용된 경우를 들어 간단히 설명하기로 한다. 커패시터 소자(11)를 제조하기 위하여, 먼저 탄탈륨 분말이 탄탈륨 도선 주변에 프레스기에 의하여 압축 성형된다. 그리고 상기 성형체는 고온에서 높은 진공상태로 소결된다. 이후, Ta2O5박막이 탄탈륨 분말의 소결체의 표면상에 형성된다. 상기 Ta2O5박막을 포함한 소결체는 질산망간 용액에 적시거나 담근 후, 열분해(thermal decomposition) 처리에 놓여 MnO2를 생성한다. 이어, 음극 층이 그래파이트(graphite)와 Ag로 형성된다. 이렇게, 커패시터 소자(11)가 얻어진다. 음극 층을 위한 MnO2 는 폴리티오펜(polythiophene) 또는 폴리피롤(polypyrrole)과 같은 도전성 고분자 화합물에 의하여 대체될 수 있다. 이러한 경우, 단일 커패시터 소자(11)로서 낮은 ESR을 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 니오븀, 알루미늄, 티타늄등이 탄탈륨을 대신하는 밸브-작용 금속으로서 이용될 수 있다.
결국, 상기 실시예에서 설명한 리드 프레임(100)의 경우, 음극 단자(14)와 커패시터 소자(11)를 서로 도전성 접착제(20)를 이용하여 접속하기 위한 상기 접속 영역(즉, 음극 단자 형성부(22)의 위치)은 음극 측 부분부터 기준면(17)까지에 연장된다. 상기 기준면(17)은 양극 리드(12)가 내장된 커패시터 소자(11)의 접속 단 면으로 주어진다. 상기 음극 단자(14)는 상기 음극 측 부분부터 기준면(17)까지, 또는 상기 기준면(17) 근방의 위치까지 연장되는 접속 영역에 대응하여 실장 표면에 적어도 부분적으로 노출되도록, 도전성 접착제(20)에 의하여 접속된다(즉, 상기 음극 단자(14)는 기준면(17) 또는 양극 단자(13) 근방의 위치까지 뻗어있으며, 실장 표면에 노출됨). 따라서, 양극과 음극 사이의 전류경로는 짧아지며, 그 결과, 전체 커패시터의 ESR과 ESL은 감소한다.
덧붙여, 상술한 리드 프레임(100)에서는, 상기 도금이 고주파수 대역에서의 표면효과 때문에 전류경로(current path)의 역할을 한다는 점을 고려하여 낮은 전기저항을 갖는 도금 물질이 선택된다. 또한, 상기 형태를 정렬하기 위해 양극과 음극 사이의 전류경로 일부로서 양극 단자(13)와 음극 단자(14)가 두께 방향으로 절단되는 경우, 절단 공정은 전극 단자 형성부들(양극 단자 형성부(21)와 음극 단자 형성부(22))의 수직부(21a, 22a)에 도금된 표면들이 잔류하는 방식으로 수행된다. 이와 같이, ESL을 줄일 수 있다. 따라서, 양극과 음극 사이의 전류경로를 단축하는 것과 함께, ESL의 감소도 충분히 달성할 수 있다. 따라서 리드 프레임(100)을 이용한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터를 제조하는 상기 방법에 의해 전체 커패시터의 ESR과 ESL이 감소하고 신뢰도가 우수한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터를 높은 생산율로 제공할 수 있다.
전술한 실시예에 의한 리드 프레임(100)을 포함한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터는 단지 단순한 예시일뿐이며, 설계의 변경을 통해 상기 각 부분들의 상세한 구조에 대한 다양한 변형과 수정들이 이루어질 수 있다. 그러므로 본 발명 의 리드 프레임, 상기 리드 프레임을 이용한 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터의 제조 방법, 및 상기 방법에 의하여 제조된 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터는 상기 실시예에서 개시된 형태들로 제한되지 않는다.
따라서, 본 발명에 의해 전체 커패시터의 충분히 낮은 값의 ESR과 ESL을 달성하기 위해 양극과 음극 사이의 전류경로(current path) 거리를 줄일 수 있는 리드 프레임을 제공할 수 있다.
본 발명에 의해 상술한 리드 프레임을 이용하여 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터를 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 의해 상술한 방법을 따라 제조된 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터를 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 커패시터 소자(11), 양극 단자(13), 및 음극 단자(14)를 구비한 페이스 다운(face-down) 단자형 고체 전해 커패시터를 제조하는데 사용하기 위한 리드 프레임(111)으로서,
    제 1방향(A1)으로 연장된 프레임 본체(110);
    상기 양극 단자를 형성하기 위해 상기 프레임 본체에 접속된 양극 단자 형성부(21);
    상기 음극 단자를 형성하기 위해 상기 프레임 본체에 접속된 음극 단자 형성부(22)를 구비하며, 상기 양극 단자 형성부와 상기 음극 단자 형성부는 상기 프레임 본체의 주표면 상에서 상기 제 1방향으로 서로 떨어져 있으며;
    상기 프레임 본체는 상기 커패시터 소자에 접속되기 위한 접속부(111)를 포함하고, 상기 접속부는 상기 음극 단자 형성부로부터 상기 양극 단자 형성부 근방의 위치까지 상기 제 1방향으로 연장되어 있는 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터를 제조하는데 사용하기 위한 리드 프레임.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 접속부가 상기 양극 단자 형성부와 상기 음극 단자 형성부 사이에 배치되는 상기 커패시터 소자에 전기적으로 접속되기 위한 접속 영역(connection range)을 형성하는 리드 프레임.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 고체 전해 커패시터는 접속 단면(端面)(113)과 상기 접속 단면으로부터 도출된 양극 리드를 구비하고 있으며, 상기 양극 단자 형성부가 상기 양극 리드에 접속되게 되어있는 리드 프레임.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 접속부는 상기 음극 단자 형성부로부터 상기 접속 단면을 따라 존재하는 기준면(reference plane) 근방의 위치까지 연장되는 리드 프레임.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 접속 영역은 상기 음극 단자 형성부로부터 상기 접속 단면을 따라 존재하는 기준면까지 연장되는 리드 프레임.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 양극 단자 형성부가 오목한 면(S1)과 상기 오목한 면과 대향하는 볼록한 면(S2)을 구비하기 위해 상기 주표면에 대한 수직방향인 제 2방향(A2)을 따라 상기 주표면으로부터 튀어나온 변형부로서 형성되는 리드 프레임.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 오목한 면이 도금 처리되어 있는 리드 프레임.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 볼록한 면은;
    상기 주표면에 평행한 평탄부; 와
    상기 음극 단자 형성부로부터 제 1방향으로 멀어지도록 상기 평탄부로부터 이어진 경사부를 포함하며, 상기 경사부는 상기 주표면에 접근하도록 기울어져 있는 리드 프레임.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 변형부는 연신(drawing) 또는 축소(reducing) 공정에 의하여 형성되는 리드 프레임.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 변형부는 코이닝(coining) 공정에 의하여 형성되는 리드 프레임.
  11. 제 6항에 있어서, 상기 오목면은 상기 주표면에 대하여 평행한 다각형상 단면으로 형성된 리드 프레임.
  12. 제 6항에 있어서, 상기 오목면은 상기 주표면에 대하여 평행한 단면이 적어도 하나의 직선 변으로 된 형상으로 형성된 리드 프레임.
  13. 제 8항에 있어서, 상기 변형부는 상기 주표면으로부터 떨어져 형성되어 있으며, 상기 제 1방향 및 제 2방향에 대하여 수직인 제 3방향(A3)을 따라 외부로 연장된 돌출부(31)를 포함하는 리드 프레임.
  14. 제 8항에 있어서, 상기 변형부는 상기 주표면으로부터 떨어져 형성되어 있으며, 상기 제 1방향 및 제 2방향에 대하여 수직인 제 3방향(A3)을 따라 내부로 연장된 함몰부(32)를 포함하는 리드 프레임.
  15. 제 1항에 있어서, 각각의 상기 양극 단자 형성부와 상기 음극 단자 형성부에는 Ag, Au, Cu, Pd, 및 Sn 중 적어도 하나를 포함하는 박막들이 형성된 리드 프레임.
  16. 제 1항에 있어서, 각각의 상기 양극 단자 형성부와 상기 음극 단자 형성부에는 상기 주표면에 대해 수직방향으로 그 표면 위에, 상기 양극 단자와 상기 음극 단자를 각각 형성하기 위해 Ag, Au, Cu, Pd, 및 Sn 중 적어도 하나를 포함하는 박막들이 형성된 리드 프레임.
  17. 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터를 제조하는 방법으로서,
    제 1항에 의한 리드 프레임을 준비하는 단계;
    양극 리드를 갖는 커패시터 소자를 준비하는 단계;
    상기 리드 프레임에 상기 커패시터 소자를 접착하는 단계;
    외장 수지로 상기 커패시터 소자와 상기 리드 프레임을 오버몰딩하는 단계; 및
    상기 리드 프레임, 상기 양극 리드, 및 상기 외장 수지를 절단하여 상기 고 체 전해 커패시터의 측면 역할을 하기 위한 외부 표면을 형성하는 단계를 포함하는 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터의 제조방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 양극 단자 형성부와 상기 음극 단자 형성부가 도금된 면들을 구비하며, 상기 절단 공정이 상기 도금된 면들 중 하나를 따라서 상기 하나의 도금된 표면을 남기면서 수행되는 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터의 제조방법.
  19. 제 12항에 있어서, 상기 접착 공정 전에, 상기 양극 단자 형성부의 일부에 절연 수지를 도포하는 공정을 더 포함하는 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터의 제조방법.
  20. 제 12항에 기재된 방법에 의하여 제조된 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터로서,
    상기 커패시터 소자는 밸브-작용(valve-action) 금속으로 제조된 다공성 소결체의 표면상에 유전체 층, 전해질 층 및 음극 층이 연속적으로 형성되어 있으며, 그곳으로부터 인출된 상기 양극 리드를 포함하며;
    상기 양극 단자는 상기 양극 리드에 접속된 일단과 외부 접속 단자로서 역할을 하는 타단을 구비한 상기 양극 단자 형성부에서 형성되며;
    상기 음극 단자는 상기 커패시터 소자의 상기 음극 층에 접속된 일단과 외부 접속 단자로서 역할을 하는 타단을 구비한 상기 음극 단자 형성부에서 형성되며;
    상기 외장 수지는 상기 커패시터 소자를 피복하고, 각각의 상기 양극 단자와 상기 음극 단자가 기판에 대한 실장 표면상에 노출된 표면 및 상기 실장 표면에 대략 수직인 외부 측면을 구비하도록 배열된 페이스 다운 단자형 고체 전해 커패시터.
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JP2003133177A (ja) * 2001-08-16 2003-05-09 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解コンデンサ及びその製造方法
DE10218491B3 (de) * 2002-04-25 2004-01-29 Wacker Siltronic Ag Verfahren zur Vermeidung der Selbstentzündung von brennbaren Stäuben in Prozessabgasen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie Siliciumscheibe erhältlich aus diesem Verfahren
JP2004103981A (ja) * 2002-09-12 2004-04-02 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解コンデンサの製造方法及びこの方法によって製造される固体電解コンデンサ
JP4274854B2 (ja) * 2003-06-06 2009-06-10 オリンパス株式会社 内視鏡挿入形状解析装置
JP4166112B2 (ja) * 2003-04-09 2008-10-15 三洋電機株式会社 固体電解コンデンサ及び固体電解コンデンサの取り付け方法
JP2004358094A (ja) * 2003-06-06 2004-12-24 Olympus Corp カプセル内視鏡

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