WO2023218931A1 - 固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

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WO2023218931A1
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lead terminal
solid electrolytic
surface region
electrolytic capacitor
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雅彦 太平
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • H01G9/15Solid electrolytic capacitors

Definitions

  • the present disclosure relates to a solid electrolytic capacitor and a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor.
  • Patent Document 1 solid electrolytic capacitors using a solid as an electrolyte are known (for example, Patent Document 1).
  • the solid electrolytic capacitor of Patent Document 1 includes a capacitor element, an anode lead terminal, a cathode lead terminal, and an exterior resin covering these, and a portion of each lead terminal is exposed from the exterior resin. .
  • solid electrolytic capacitors When outside air enters the solid electrolytic capacitor and reaches the capacitor element, a chemical reaction may occur and the capacitor element may deteriorate. In order to suppress such deterioration over time, solid electrolytic capacitors are required to have high airtightness. Under such circumstances, one of the purposes of the present disclosure is to improve the airtightness of solid electrolytic capacitors.
  • the solid electrolytic capacitor includes at least one capacitor element having an anode portion and a cathode portion, an anode lead terminal electrically connected to the anode portion, and a cathode lead terminal electrically connected to the cathode portion.
  • an exterior resin that covers the capacitor element, the anode lead terminal, and the cathode lead terminal so that a portion of each of the anode lead terminal and the cathode lead terminal is exposed;
  • Each of the cathode lead terminals has an exposed portion exposed from the exterior resin, and a covering portion covered with the exterior resin, and the covering portion has a first oxide film and a first oxide film.
  • the manufacturing method includes a first step of preparing at least one capacitor element having an anode part and a cathode part, an exposed part to be exposed from the exterior resin, and a part to be coated to be covered with the exterior resin; a second step of preparing a lead frame in which a first oxide film is formed on a portion to be coated; a third step of placing the capacitor element on the lead frame via a conductive paste; a fourth step of heating the lead frame to solidify the conductive paste and forming a second oxide film that is more brittle than the first oxide film on the portion to be coated; and a first surface region on which the first oxide film and the second oxide film are formed; and a sixth step of coating the capacitor element and the portion to be coated with the exterior resin.
  • the airtightness of a solid electrolytic capacitor can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a solid electrolytic capacitor according to the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing essential parts of a solid electrolytic capacitor.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing changes in main parts in a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, in which (a) shows a state in which a first oxide film is formed, and (b) shows a state in which a first and second oxide film are formed. (c) shows a state in which at least a portion of the second oxide film has been removed.
  • solid electrolytic capacitor may be read as “electrolytic capacitor”
  • capacitor may be read as “capacitor.”
  • a solid electrolytic capacitor according to the present disclosure includes at least one capacitor element, an anode lead terminal, a cathode lead terminal, and an exterior resin.
  • At least one capacitor element has an anode part and a cathode part.
  • An insulating part may be provided between the anode part and the cathode part to electrically insulate both.
  • the insulating portion may be made of, for example, insulating tape or insulating resin. Only one capacitor element may be provided, or a plurality of capacitor elements may be provided. In the latter case, multiple capacitor elements may be stacked on top of each other.
  • the anode part may be configured to include a part (a part on one side with respect to the insulating part) of an anode body made of a valve metal that the capacitor element has.
  • the cathode section may be composed of a solid electrolyte layer and a cathode layer that are sequentially formed on the surface of the cathode forming section, which is the remaining part of the anode body (a part on the other side with respect to the insulating section).
  • a dielectric layer is provided between the anode body and the solid electrolyte layer. Note that the cathode portion does not need to include a cathode layer.
  • Valve metals that make up the anode body include aluminum, tantalum, niobium, titanium, and the like.
  • the anode body may be a valve metal foil or a sintered body of valve metal particles.
  • the dielectric layer is formed at least on the surface of the cathode forming portion, which is the remainder of the anode body.
  • the dielectric layer may be made of an oxide (for example, aluminum oxide) formed on the surface of the anode body by a liquid phase method such as anodic oxidation, or a vapor phase method such as vapor deposition or atomic layer deposition.
  • a solid electrolyte layer is formed on the surface of the dielectric layer.
  • the solid electrolyte layer may include a conductive polymer.
  • the solid electrolyte layer may further contain a dopant, if necessary.
  • the conductive polymer known ones used in solid electrolytic capacitors, such as ⁇ -conjugated conductive polymers, can be used.
  • the conductive polymer include polymers having a basic skeleton of polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyfuran, polyacetylene, polyphenylene, polyphenylene vinylene, polyacene, and polythiophene vinylene.
  • polymers having a basic skeleton of polypyrrole, polythiophene, or polyaniline are preferred.
  • the above-mentioned polymers also include homopolymers, copolymers of two or more types of monomers, and derivatives thereof (substituted products having substituents, etc.).
  • polythiophene includes poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and the like.
  • the conductive polymers may be used singly or in combination of two or more.
  • the dopant for example, at least one selected from the group consisting of low molecular anions and polyanions is used.
  • low-molecular anions include sulfate ions, nitrate ions, phosphate ions, borate ions, organic sulfonate ions, and carboxylate ions, but are not particularly limited.
  • dopants that generate sulfonic acid ions include benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and naphthalenesulfonic acid.
  • the polyanion include polymer-type polysulfonic acids and polymer-type polycarboxylic acids.
  • polymeric polysulfonic acids examples include polyvinylsulfonic acid, polystyrenesulfonic acid, polyallylsulfonic acid, polyacrylsulfonic acid, and polymethacrylsulfonic acid.
  • polymeric polycarboxylic acids examples include polyacrylic acid and polymethacrylic acid.
  • Polyanions also include polyester sulfonic acids, phenolsulfonic acid novolac resins, and the like. However, polyanions are not limited to these.
  • the solid electrolyte layer may further contain known additives and known conductive materials other than conductive polymers, if necessary.
  • conductive materials include at least one selected from the group consisting of conductive inorganic materials such as manganese dioxide, and TCNQ complex salts.
  • the cathode layer may be composed of a carbon layer formed on the surface of the solid electrolyte layer and a conductor layer formed on the surface of the carbon layer.
  • the conductor layer may be composed of silver paste.
  • the silver paste for example, a composition containing silver particles and a resin component (binder resin) can be used.
  • a thermoplastic resin can be used as the resin component, it is preferable to use a thermosetting resin such as an imide resin or an epoxy resin.
  • the anode lead terminal is electrically connected to the anode part of the capacitor element.
  • the anode lead terminal may be connected to the anode section by, for example, laser welding or resistance welding.
  • the constituent material of the anode lead terminal is not particularly limited, and may be, for example, copper or a copper alloy.
  • the cathode lead terminal is electrically connected to the cathode part of the capacitor element.
  • the cathode lead terminal may be connected to the cathode portion, for example, via a conductive paste (eg, silver paste).
  • the constituent material of the cathode lead terminal is not particularly limited, but may be copper or a copper alloy, for example.
  • the exterior resin covers the capacitor element, the anode lead terminal, and the cathode lead terminal so that a portion of each of the anode lead terminal and the cathode lead terminal is exposed.
  • the exterior resin may be made of an insulating resin material, and may contain a filler if necessary.
  • a thermosetting resin containing epoxy resin as a main component may be used as the insulating resin material.
  • Each of the anode lead terminal and the cathode lead terminal has an exposed portion exposed from the exterior resin and a covering portion covered with the exterior resin.
  • the exposed portion may constitute an external terminal of the solid electrolytic capacitor.
  • the covering has a surface area including a first surface area and a second surface area.
  • a first oxide film and a second oxide film that is more brittle than the first oxide film are formed.
  • a first oxide film may be formed on the base material, and a second oxide film may be formed on the first oxide film.
  • the second surface region has the first oxide film formed thereon and has a smaller amount of the second oxide film per unit area than the first surface region.
  • a first oxide film may be formed on the base material.
  • the first oxide film on the first surface region and the first oxide film on the second surface region may be continuous with each other.
  • the amount of the second oxide film per unit area in the second surface region may be 20% or less of the amount of the second oxide film per unit area in the first surface region, or may be 10% or less. It may be 5% or less, or it may be 1% or less.
  • the first oxide film may be an oxide film (natural oxide film) that necessarily exists on the base material of each lead terminal.
  • the second oxide film may be an oxide film that grows or is formed more rapidly than the first oxide film in the solid electrolytic capacitor manufacturing process (particularly in the heat treatment process).
  • the content ratio of oxygen element to metal element in the first oxide film may be lower than the content ratio of oxygen element to metal element in the second oxide film.
  • the natural oxide film (first oxide film) and the second oxide film can be easily distinguished by cross-sectional SEM observation. Further, the second oxide film is more brittle than the first oxide film, and is easily removed by any removal method using thermal treatment, non-thermal treatment, mechanical treatment, chemical treatment, or the like.
  • the amount of the second oxide film removed by irradiating the second oxide film with a laser is greater than the amount of the first oxide film removed by irradiating the first oxide film with a laser. If the amount is large, it can be considered that the second oxide film is more brittle than the first oxide film.
  • a UV laser with a peak wavelength of 355 nm and a maximum output of 2 W or more (40 kHz) can be used as a laser for evaluating brittleness.
  • a laser for example, MD-U1000C manufactured by Keyence Corporation may be used.
  • the scanning speed of laser irradiation may be, for example, 250 mm/s.
  • each lead terminal of the solid electrolytic capacitor of the present disclosure has a second surface region with a small amount of the second oxide film per unit area, as described above.
  • the second surface region may be provided at least near the exposed portion of the covering portion.
  • the vicinity of the exposed portion of the covering portion can also be said to be the vicinity of the external root of each lead terminal.
  • Such a region corresponds to the entrance of a path for outside air to enter the solid electrolytic capacitor, and by providing at least the second surface region here, the intrusion of outside air can be effectively suppressed.
  • the second surface region may be provided on both main surfaces. According to this configuration, the formation of an outside air intrusion path can be suppressed over a wider range than when the second surface region is provided only on one main surface.
  • the second surface region may also be provided on the side surface connecting both main surfaces.
  • a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the present disclosure includes a first step, a second step, a third step, a fourth step, a fifth step, and a sixth step.
  • At least one capacitor element having an anode part and a cathode part is prepared. Only one capacitor element or a plurality of capacitor elements may be prepared.
  • a lead frame is prepared which has an exposed portion exposed from the exterior resin and a covered portion covered by the exterior resin, and in which a first oxide film is formed on the coated portion.
  • the constituent material of the lead frame is not particularly limited, and may be, for example, copper or a copper alloy.
  • the first oxide film may be an oxide film that necessarily exists on the base material of the lead frame. The first oxide film may also be formed on the exposed portion.
  • the capacitor element is placed on the lead frame via a conductive paste (for example, silver paste).
  • the conductive paste may be applied to the cathode portion of the capacitor element.
  • the capacitor element and the lead frame are heated to solidify the conductive paste, and the portion to be coated is coated with a second oxide film that is more brittle than the first oxide film (in other words, more brittle than the first oxide film).
  • a dioxide film is formed.
  • the content ratio of oxygen element to metal element in the second oxide film may be higher than the content ratio of oxygen element to metal element in the first oxide film.
  • the portion to be coated has a first surface area where the first oxide film and the second oxide film are formed, and a first surface area where the first oxide film is formed and which has a smaller area per unit area than the first surface area.
  • a second surface region having a small amount of a second oxide film is formed.
  • the first surface region may be a surface region that maintains the surface state formed in the fourth step.
  • the second surface region may be a surface region formed by removing at least a portion of the second oxide film from the surface state formed in the fourth step.
  • the method for removing the second oxide film is not particularly limited, and any removal method using thermal treatment, non-thermal treatment, mechanical treatment, chemical treatment, etc. can be employed. Note that, before the fifth step, it is preferable that the anode part of the capacitor element and the lead frame are joined to each other by, for example, welding.
  • the capacitor element and the portion to be covered are covered with an exterior resin.
  • each lead terminal formed by processing the lead frame is attached to a portion corresponding to the intended covering portion (i.e., the above-mentioned covering portion). It has a second surface area. Therefore, an intrusion path for outside air is less likely to be formed, and the airtightness of the solid electrolytic capacitor can be improved.
  • the second surface region may be formed by irradiating the portion to be coated with a laser. At least a portion of the second oxide film can be removed on a portion of the surface of the portion to be coated by laser irradiation. The surface region from which at least a portion of the second oxide film has been removed constitutes a second surface region. The second oxide film may be removed by scanning a region where the second oxide film is to be removed with a laser.
  • a second surface region may be formed at least near the portion to be exposed in the portion to be covered.
  • the vicinity of the portion to be exposed in the portion to be covered can also be said to be the vicinity of the external root of each lead terminal in the completed solid electrolytic capacitor.
  • Such a region corresponds to the entrance of a path for outside air to enter the solid electrolytic capacitor, and by providing at least the second surface region here, the intrusion of outside air can be effectively suppressed.
  • a line-shaped laser irradiation mark is formed in the region irradiated with the laser. The appearance of the laser irradiation trace is different from the appearance of the area not irradiated with the laser.
  • the covering portion has a first oxide film and a second oxide film that is more brittle than the first oxide film, and has a first surface area and a second oxide film that is more brittle than the first oxide film, and
  • the coating has a second surface region with a small amount of second oxide film per unit area.
  • the coating part has a line-shaped laser irradiation near the root of the exposed part of at least one lead terminal. It may be rephrased to the characteristic "has a trace.”
  • second surface regions may be formed on both main surfaces of the portion to be coated. According to this configuration, the formation of an outside air intrusion path can be suppressed over a wider range in the completed solid electrolytic capacitor than when the second surface region is formed only on one main surface.
  • the second surface region may also be formed on the side surface connecting both main surfaces.
  • the airtightness of the solid electrolytic capacitor can be improved by providing each lead terminal with a second surface region in which there is not much of the brittle second oxide film.
  • the solid electrolytic capacitor 10 of this embodiment is a so-called gull wing type solid electrolytic capacitor (a type in which each lead terminal extends from the side surface of the exterior resin along the bottom surface), but is not limited to this.
  • the solid electrolytic capacitor 10 may be a so-called bottom electrode type solid electrolytic capacitor (a type in which each lead terminal is exposed from the bottom surface of the exterior resin).
  • each capacitor element is oriented in the same direction, but the present invention is not limited to this, and some of the capacitor elements and the remaining capacitor elements may be oriented in opposite directions. In the latter case, the current flowing through some of the capacitor elements and the current flowing through the remaining capacitor elements are in opposite directions, and the magnetic fields of both currents cancel each other out, making it possible to reduce the ESL of the solid electrolytic capacitor 10. .
  • the solid electrolytic capacitor 10 includes a plurality (in this example, five) of capacitor elements 11, an anode lead terminal 12, a cathode lead terminal 13, and an exterior resin 21.
  • the plurality of capacitor elements 11 are stacked on each other.
  • Each capacitor element 11 has an anode portion 11a and a cathode portion 11b.
  • An insulating part 11c is provided between the anode part 11a and the cathode part 11b to electrically insulate them.
  • Adjacent anode parts 11a in the stacking direction are connected by welding (for example, laser welding or resistance welding).
  • Neighboring cathode parts 11b in the stacking direction are connected to each other by a conductive material 14.
  • the conductive material 14 is made of, for example, silver paste.
  • the anode lead terminal 12 is electrically connected to the anode portion 11a of the capacitor element 11.
  • the anode lead terminal 12 is connected to the anode portion 11a by welding (for example, laser welding or resistance welding).
  • welding for example, laser welding or resistance welding.
  • the anode lead terminal 12 of this embodiment is made of a copper alloy, it is not limited to this. Further, the shape of the anode lead terminal 12 is not limited to that shown in the drawings, and can be designed arbitrarily.
  • the cathode lead terminal 13 is electrically connected to the cathode portion 11b of the capacitor element 11.
  • Cathode lead terminal 13 is connected to cathode portion 11b via conductive paste 15.
  • the conductive paste 15 is made of, for example, silver paste.
  • the cathode lead terminal 13 of this embodiment is made of a copper alloy, it is not limited to this.
  • the shape of the cathode lead terminal 13 is not limited to that shown in the drawings, and can be designed arbitrarily.
  • the exterior resin 21 covers the plurality of capacitor elements 11, anode lead terminals 12, and cathode lead terminals 13 so that a portion (exposed portion 16, which will be described later) of each of the anode lead terminals 12 and cathode lead terminals 13 is exposed. do.
  • the exterior resin 21 is made of an insulating resin material.
  • Each of the anode lead terminal 12 and the cathode lead terminal 13 has an exposed portion 16 exposed from the exterior resin 21 and a covering portion 17 covered with the exterior resin 21.
  • the exposed portion 16 constitutes an external terminal of the solid electrolytic capacitor 10.
  • the covering portion 17 has a surface area including a first surface area 17a and a second surface area 17b.
  • both the anode lead terminal 12 and the cathode lead terminal 13 are shown in the same direction.
  • a first oxide film 18 and a second oxide film 19, which is more brittle than the first oxide film 18, are formed on the first surface region 17a.
  • the second surface region 17b has the first oxide film 18 formed thereon and has a smaller amount of the second oxide film 19 per unit area than the first surface region 17a.
  • the amount of second oxide film 19 per unit area in second surface region 17b may be 5% or less of the amount of second oxide film 19 per unit area in first surface region 17a.
  • the second surface region 17b is provided at least near the exposed portion 16 of the covering portion 17.
  • the dimension of the second surface region 17b formed on the side of the covering part 17 from the boundary between the exposed part 16 and the covering part 17 is preferably 100 ⁇ m or more, for example. Further, in each of the anode lead terminal 12 and the cathode lead terminal 13, the second surface region 17b is provided on both main surfaces.
  • FIG. 3 for convenience, the lead frame 30a corresponding to the anode lead terminal 12 and the lead frame 30b corresponding to the cathode lead terminal 13 are shown in the same direction. Moreover, in FIG. 3, the exterior resin 21 in the finished product is shown by a chain double-dashed line.
  • the method for manufacturing a solid electrolytic capacitor includes a first step, a second step, a third step, a fourth step, a fifth step, and a sixth step.
  • a plurality of capacitor elements 11 having an anode part 11a and a cathode part 11b are prepared.
  • lead frames 30a and 30b are prepared which have a portion to be exposed 31 and a portion to be covered 32, and a first oxide film 18 is formed on the portion to be covered 32 (FIG. 3(a)).
  • the exposed portion 31 is a portion exposed from the exterior resin 21 and corresponds to the exposed portion 16 of the completed solid electrolytic capacitor 10.
  • the planned covering portion 32 is a portion to be covered with the exterior resin 21 and corresponds to the covering portion 17 of the completed solid electrolytic capacitor 10.
  • a plurality of capacitor elements 11 are placed on lead frames 30a and 30b via conductive paste 15.
  • the conductive paste 15 is applied to the cathode portion 11b of the capacitor element 11.
  • a plurality of capacitor elements 11 are laminated with the conductive material 14 in between.
  • the plurality of capacitor elements 11 and lead frames 30a and 30b are heated to solidify the conductive paste 15 and the conductive material 14, and the portion to be coated 32 is made more brittle than the first oxide film 18.
  • a large second oxide film 19 is formed (FIG. 3(b)).
  • a first surface region 17a and a second surface region 17b are formed in the portion to be coated 32.
  • the first surface region 17a is a surface region on which the first oxide film 18 and the second oxide film 19 are formed.
  • the second surface region 17b is a surface region where the first oxide film 18 is formed and has a smaller amount of the second oxide film 19 per unit area than the first surface region 17a (FIG. 3(c)).
  • the portion to be coated 32 is irradiated with a laser to form the second surface region 17b.
  • a second surface region 17b is formed at least in the vicinity of the exposed portion 31 in the covered portion 32.
  • second surface regions 17b are formed on both main surfaces of the portion to be coated 32.
  • the laser may be applied in a line along the boundary between the portion to be covered 32 and the portion to be exposed 31.
  • the number of times of laser irradiation (or scanning) may be, for example, within the range of 1 to 3 times, and it is preferable to do it once.
  • the laser may be a CW laser or a pulsed laser.
  • the dimension of the second surface region 17b formed on the side of the intended coating part 32 from the boundary between the exposed part 31 and the covered part 32 may be approximately the same as the laser beam diameter, and may be, for example, 100 ⁇ m or more.
  • the plurality of capacitor elements 11 and the portion to be covered 32 are covered with the exterior resin 21.
  • the solid electrolytic capacitor 10 is completed through a bending step of bending the lead frames 30a, 30b along the outer surface of the exterior resin 21.
  • the airtightness of the solid electrolytic capacitors 10 of Examples and Comparative Examples shown below was evaluated by performing a gross leak test.
  • the gross leak test was conducted in accordance with the US military standard MIL-STD-883.
  • the number of samples was 100 for each of the examples and comparative examples.
  • Example A gull wing type solid electrolytic capacitor 10 was evaluated.
  • laser irradiation was performed on portion 32 to be coated to form second surface region 17b.
  • a UV laser MD-U1000C manufactured by Keyence Corporation
  • the scanning speed of laser irradiation was 250 mm/s. Therefore, the first surface region 17a and the second surface region 17b were formed in the covering portion 17 of the completed solid electrolytic capacitor 10.
  • the average value of the reduced pressure in the gross leak test was 100 (dimensionless standard value).
  • a gull wing type solid electrolytic capacitor was evaluated.
  • the solid electrolytic capacitor 10 was manufactured in the same manner as the solid electrolytic capacitor 10 of the example except that the portion 32 to be coated was not irradiated with a laser.
  • the average value of the reduced pressure in the gross leak test was 1712 (dimensionless).
  • the amount of pressure reduction in the solid electrolytic capacitor 10 of the example was much smaller than the amount of pressure reduction in the solid electrolytic capacitor of the comparative example.
  • the present disclosure can be used for solid electrolytic capacitors and methods for manufacturing solid electrolytic capacitors.
  • Solid electrolytic capacitor 11 Capacitor element 11a: Anode part 11b: Cathode part 11c: Insulating part 12: Anode lead terminal 13: Cathode lead terminal 14: Conductive material 15: Conductive paste 16: Exposed part 17: Covering part 17a : First surface area 17b: Second surface area 18: First oxide film 19: Second oxide film 21: Exterior resin 30a, 30b: Lead frame 31: Part to be exposed 32: Part to be covered

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  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

開示される固体電解コンデンサ10は、少なくとも1つのコンデンサ素子11と、陽極リード端子12と、陰極リード端子13と、コンデンサ素子11、陽極リード端子12、および陰極リード端子13を被覆する外装樹脂21と、を備える。陽極リード端子12および陰極リード端子13の各々は、外装樹脂21から露出する露出部16と、外装樹脂21に被覆された被覆部17と、を有する。被覆部17は、第1酸化物皮膜18および第1酸化物皮膜18よりも脆性が大きい第2酸化物皮膜19を含む表面領域を有する。表面領域は、第1表面領域17aと、第1表面領域17aよりも単位面積あたりの第2酸化物皮膜19の量が少ない第2表面領域17bと、を有する。これにより、固体電解コンデンサの気密性を向上させることができる。

Description

固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法
 本開示は、固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法に関する。
 従来、電解質として固体を用いる固体電解コンデンサが知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1の固体電解コンデンサは、コンデンサ素子と、陽極リード端子と、陰極リード端子と、これらを被覆する外装樹脂とを備えており、各リード端子の一部は、外装樹脂から露出している。
特開2002-134360号公報
 固体電解コンデンサ内部に外気が侵入し、外気がコンデンサ素子に到達すると、化学反応が生じてコンデンサ素子が劣化し得る。このような経時劣化を抑制するために、固体電解コンデンサには高い気密性が求められる。このような状況において、本開示は、固体電解コンデンサの気密性を向上させることを目的の1つとする。
 本開示に係る一局面は、固体電解コンデンサに関する。当該固体電解コンデンサは、陽極部および陰極部を有する少なくとも1つのコンデンサ素子と、前記陽極部に電気的に接続される陽極リード端子と、前記陰極部に電気的に接続される陰極リード端子と、前記コンデンサ素子、前記陽極リード端子、および前記陰極リード端子を、前記陽極リード端子および前記陰極リード端子の各々の一部が露出するように被覆する外装樹脂と、を備え、前記陽極リード端子および前記陰極リード端子の各々は、前記外装樹脂から露出する露出部と、前記外装樹脂に被覆された被覆部と、を有し、前記被覆部は、第1酸化物皮膜および前記第1酸化物皮膜よりも脆性が大きい第2酸化物皮膜を含む表面領域を有し、前記表面領域は、第1表面領域と、前記第1表面領域よりも単位面積あたりの前記第2酸化物皮膜の量が少ない第2表面領域と、を有する。
 本開示に係る別の一局面は、固体電解コンデンサの製造方法に関する。当該製造方法は、陽極部および陰極部を有する少なくとも1つのコンデンサ素子を準備する第1工程と、外装樹脂から露出させる露出予定部および前記外装樹脂に被覆される被覆予定部を有し、かつ前記被覆予定部に第1酸化物皮膜が形成されたリードフレームを準備する第2工程と、前記コンデンサ素子を、導電性ペーストを介して前記リードフレームに載置する第3工程と、前記コンデンサ素子および前記リードフレームを加熱して、前記導電性ペーストを固化させると共に前記被覆予定部に前記第1酸化物皮膜よりも脆性が大きい第2酸化物皮膜が形成される第4工程と、前記被覆予定部に、前記第1酸化物皮膜および前記第2酸化物皮膜が形成された第1表面領域と、前記第1酸化物皮膜が形成されかつ前記第1表面領域よりも単位面積あたりの前記第2酸化物皮膜の量が少ない第2表面領域とを形成する第5工程と、前記コンデンサ素子および前記被覆予定部を前記外装樹脂で被覆する第6工程と、を備える。
 本開示によれば、固体電解コンデンサの気密性を向上させることができる。
 本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成および内容の両方に関し、本願の他の目的および特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。
本開示に係る固体電解コンデンサの一例を模式的に示す断面図である。 固体電解コンデンサの要部を示す断面図である。 固体電解コンデンサの製造方法における要部の変化を示す断面図であって、(a)は第1酸化物皮膜が形成された状態を示し、(b)は第1および第2酸化物皮膜が形成された状態を示し、(c)は第2酸化物皮膜の少なくとも一部が除去された状態を示す。
 本開示に係る固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法の実施形態について例を挙げて以下に説明する。しかしながら、本開示は以下に説明する例に限定されない。以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本開示の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。この明細書において、「数値A~数値B」という記載は、数値Aおよび数値Bを含み、「数値A以上で数値B以下」と読み替えることが可能である。以下の説明において、特定の物性や条件などに関する数値の下限と上限とを例示した場合、下限が上限以上とならない限り、例示した下限のいずれかと例示した上限のいずれかを任意に組み合わせることができる。複数の材料が例示される場合、その中から1種を選択して単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、本開示は、添付の請求の範囲に記載の複数の請求項から任意に選択される2つ以上の請求項に記載の事項の組み合わせを包含する。つまり、技術的な矛盾が生じない限り、添付の請求の範囲に記載の複数の請求項から任意に選択される2つ以上の請求項に記載の事項を組み合わせることができる。なお、「固体電解コンデンサ」は、「電解コンデンサ」と読み替えてもよく、「コンデンサ」は「キャパシタ」と読み替えてもよい。
 (固体電解コンデンサ)
 本開示に係る固体電解コンデンサは、少なくとも1つのコンデンサ素子と、陽極リード端子と、陰極リード端子と、外装樹脂とを備える。
 少なくとも1つのコンデンサ素子は、陽極部および陰極部を有する。陽極部と陰極部との間には、両者を電気的に絶縁する絶縁部が設けられてもよい。絶縁部は、例えば、絶縁テープや絶縁樹脂で構成されてもよい。コンデンサ素子は、1つのみ設けられてもよいし、複数設けられてもよい。後者の場合、複数のコンデンサ素子は、互いに積層されてもよい。
 陽極部は、コンデンサ素子が有する弁作用金属からなる陽極体の一部(絶縁部を基準として一方側の一部)を含むように構成されてもよい。陰極部は、陽極体の残部(絶縁部を基準として他方側の一部)である陰極形成部の表面上に順次形成された固体電解質層および陰極層で構成されてもよい。陽極体と固体電解質層との間には、誘電体層が設けられる。なお、陰極部は、陰極層を含まなくてもよい。
 陽極体を構成する弁作用金属としては、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタンなどが挙げられる。陽極体は、弁作用金属の箔であってもよいし、弁作用金属粒子の焼結体であってもよい。
 誘電体層は、少なくとも陽極体の残部である陰極形成部の表面に形成される。誘電体層は、陽極体の表面に陽極酸化などの液相法や、蒸着、原子層堆積法などの気相法などにより形成された酸化物(例えば、酸化アルミニウム)で構成されてもよい。
 固体電解質層は、誘電体層の表面に形成される。固体電解質層は、導電性高分子を含んでもよい。固体電解質層は、必要に応じて、さらに、ドーパントを含んでもよい。
 導電性高分子としては、固体電解コンデンサに使用される公知のもの、例えば、π共役系導電性高分子などが使用できる。導電性高分子としては、例えば、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフラン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアセン、およびポリチオフェンビニレンを基本骨格とする高分子が挙げられる。これらのうち、ポリピロール、ポリチオフェン、またはポリアニリンを基本骨格とする高分子が好ましい。上記の高分子には、単独重合体、二種以上のモノマーの共重合体、およびこれらの誘導体(置換基を有する置換体など)も含まれる。例えば、ポリチオフェンには、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)などが含まれる。導電性高分子は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
 ドーパントとしては、例えば、低分子アニオンおよびポリアニオンからなる群より選択される少なくとも一種が使用される。低分子アニオンとしては、例えば、硫酸イオン、硝酸イオン、燐酸イオン、硼酸イオン、有機スルホン酸イオン、カルボン酸イオンなどが挙げられるが、特に制限されない。スルホン酸イオンを生成するドーパントとしては、例えば、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、およびナフタレンスルホン酸などが挙げられる。ポリアニオンとしては、例えば、高分子タイプのポリスルホン酸および高分子タイプのポリカルボン酸などが挙げられる。高分子タイプのポリスルホン酸としては、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリルスルホン酸、およびポリメタクリルスルホン酸などが挙げられる。高分子タイプのポリカルボン酸としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸などが挙げられる。ポリアニオンには、ポリエステルスルホン酸、およびフェノールスルホン酸ノボラック樹脂なども含まれる。しかし、ポリアニオンは、これらに制限されるものではない。
 固体電解質層は、必要に応じて、さらに、公知の添加剤、および導電性高分子以外の公知の導電性材料を含んでもよい。このような導電性材料としては、例えば、二酸化マンガンなどの導電性無機材料、およびTCNQ錯塩からなる群より選択される少なくとも一種が挙げられる。
 陰極層は、固体電解質層の表面に形成されたカーボン層と、カーボン層の表面に形成された導電体層とで構成されてもよい。導電体層は、銀ペーストで構成されてもよい。銀ペーストとしては、例えば、銀粒子と樹脂成分(バインダ樹脂)とを含む組成物を用い得る。樹脂成分としては、熱可塑性樹脂を用いることもできるが、イミド系樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。
 陽極リード端子は、コンデンサ素子の陽極部に電気的に接続される。陽極リード端子は、例えば、レーザ溶接または抵抗溶接によって陽極部に接続されてもよい。陽極リード端子の構成材料は特に限定されないが、例えば、銅または銅合金であってもよい。
 陰極リード端子は、コンデンサ素子の陰極部に電気的に接続される。陰極リード端子は、例えば、導電性ペースト(例えば、銀ペースト)を介して陰極部に接続されてもよい。陰極リード端子の構成材料は特に限定されないが、例えば、銅または銅合金であってもよい。
 外装樹脂は、コンデンサ素子、陽極リード端子、および陰極リード端子を、陽極リード端子および陰極リード端子の各々の一部が露出するように被覆する。外装樹脂は、絶縁性の樹脂材料で構成されてもよく、必要に応じてフィラーを含んでもよい。絶縁性の樹脂材料には、例えば、エポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂を用い得る。
 陽極リード端子および陰極リード端子の各々は、外装樹脂から露出する露出部と、外装樹脂に被覆された被覆部とを有する。露出部は、固体電解コンデンサの外部端子を構成してもよい。被覆部は、第1表面領域および第2表面領域を含む表面領域を有する。第1表面領域は、第1酸化物皮膜と、第1酸化物皮膜よりも脆性が大きい(換言すると、第1酸化物皮膜よりも脆い)第2酸化物皮膜とが形成される。第1表面領域では、母材上に第1酸化物皮膜が形成され、かつ第1酸化物皮膜上に第2酸化物皮膜が形成されてもよい。第2表面領域は、第1酸化物皮膜が形成されかつ第1表面領域よりも単位面積あたりの第2酸化物皮膜の量が少ない。第2表面領域では、母材上に第1酸化物皮膜が形成されてもよい。第1表面領域の第1酸化物皮膜と、第2表面領域の第1酸化物皮膜とは、互いに連続していてもよい。第2表面領域における単位面積あたりの第2酸化物皮膜の量は、第1表面領域における単位面積あたりの第2酸化物皮膜の量の20%以下であってもよいし、10%以下であってもよいし、5%以下であってもよいし、1%以下であってもよい。
 第1酸化物皮膜は、各リード端子の母材上に必然的に存在する酸化物皮膜(自然酸化皮膜)であってもよい。第2酸化物皮膜は、固体電解コンデンサの製造工程(特に、加熱処理工程)において、第1酸化物皮膜よりも急速に成長または形成される酸化物皮膜であってもよい。第1酸化物皮膜における金属元素に対する酸素元素の含有比率は、第2酸化物皮膜における金属元素に対する酸素元素の含有比率よりも低くてもよい。自然酸化皮膜(第1酸化物皮膜)と第2酸化物皮膜とは、断面SEMの観察などにより容易に区別することができる。また、第2酸化物皮膜は、第1酸化物皮膜よりも脆性が大きく、熱的処理、非熱的処理、機械的処理、または化学的処理などを用いた任意の除去方法で除去されやすい。例えば、第2酸化物皮膜にレーザを照射することで除去される第2酸化物皮膜の量が、第1酸化物皮膜にレーザを照射することで除去される第1酸化物皮膜の量よりも多い場合、第2酸化物皮膜の脆性が第1酸化物皮膜よりも大きいと見なすことができる。脆性を評価する際のレーザには、例えばピーク波長355nm、最大出力2W以上(40kHz)のUVレーザを用い得る。そのようなレーザとして、例えば株式会社キーエンス製のMD-U1000Cを用いてもよい。なお、レーザ照射の走査スピードは、例えば250mm/sであってもよい。
 本願発明者は、各リード端子の表面に存在する第2酸化物皮膜が、固体電解コンデンサの気密性を低下させる要因であることを見出した。すなわち、第1酸化物皮膜に比べて脆い第2酸化物皮膜は、各リード端子を被覆する外装樹脂と密着したとしても比較的容易に崩れてしまう。第2酸化物皮膜が崩れた箇所では、各リード端子と外装樹脂との間に微小な隙間が生じ、その隙間が外気の侵入経路を形成するのである。これに対し、本開示の固体電解コンデンサの各リード端子は、上述のとおり、単位面積あたりの第2酸化物皮膜の量が少ない第2表面領域を有する。第2表面領域では、崩れやすい第2酸化物皮膜が多く存在しないため、各リード端子と外装樹脂との密着状態が維持され、外気の侵入経路が形成されにくい。よって、固体電解コンデンサの気密性を向上させることができる。
 陽極リード端子および陰極リード端子の各々において、第2表面領域は、少なくとも被覆部における露出部の近傍に設けられてもよい。被覆部における露出部の近傍は、各リード端子の外観上の根元の近傍とも言うことができる。そのような領域は、固体電解コンデンサに対する外気の侵入経路の入口に相当し、少なくともここに第2表面領域を設けることで、外気の侵入を効果的に抑制することができる。
 陽極リード端子および陰極リード端子の各々において、第2表面領域は、両方の主面に設けられてもよい。この構成によると、一方の主面のみに第2表面領域を設ける場合に比べて、より広い範囲で外気侵入経路の形成を抑制することができる。第2表面領域は、両方の主面を接続する側面にも設けられてもよい。
 (固体電解コンデンサの製造方法)
 本開示に係る固体電解コンデンサの製造方法は、第1工程と、第2工程と、第3工程と、第4工程と、第5工程と、第6工程とを備える。
 第1工程では、陽極部および陰極部を有する少なくとも1つのコンデンサ素子を準備する。コンデンサ素子は、1つのみ準備してもよいし、複数準備してもよい。
 第2工程では、外装樹脂から露出させる露出予定部および外装樹脂に被覆される被覆予定部を有し、かつ被覆予定部に第1酸化物皮膜が形成されたリードフレームを準備する。リードフレームの構成材料は特に限定されないが、例えば、銅または銅合金であってもよい。第1酸化物皮膜は、リードフレームの母材上に必然的に存在する酸化物皮膜であってもよい。第1酸化物皮膜は、露出予定部にも形成されていてもよい。
 第3工程では、コンデンサ素子を、導電性ペースト(例えば、銀ペースト)を介してリードフレームに載置する。導電性ペーストは、コンデンサ素子の陰極部に塗布されてもよい。
 第4工程では、コンデンサ素子およびリードフレームを加熱して、導電性ペーストを固化させると共に被覆予定部に第1酸化物皮膜よりも脆性が大きい(換言すると、第1酸化物皮膜よりも脆い)第2酸化物皮膜が形成される。第2酸化物皮膜における金属元素に対する酸素元素の含有比率は、第1酸化物皮膜における金属元素に対する酸素元素の含有比率よりも高くてもよい。
 第5工程では、被覆予定部に、第1酸化物皮膜および第2酸化物皮膜が形成された第1表面領域と、第1酸化物皮膜が形成されかつ第1表面領域よりも単位面積あたりの第2酸化物皮膜の量が少ない第2表面領域とを形成する。第1表面領域は、第4工程で形成された表面状態を維持した表面領域であってもよい。第2表面領域は、第4工程で形成された表面状態から第2酸化物皮膜の少なくとも一部を除去して形成される表面領域であってもよい。第2酸化物皮膜の除去方法は特に限定されず、熱的処理、非熱的処理、機械的処理、または化学的処理などを用いた任意の除去方法を採用することができる。なお、第5工程よりも前に、コンデンサ素子の陽極部とリードフレームとを、例えば溶接により、互いに接合しておくことが好ましい。
 第6工程では、コンデンサ素子および被覆予定部を外装樹脂で被覆する。
 上記の第1~第6工程を備える製造方法によって製造される固体電解コンデンサは、リードフレームを加工して形成される各リード端子が、被覆予定部に対応する部位(すなわち、上記被覆部)に第2表面領域を有する。したがって、外気の侵入経路が形成されにくく、固体電解コンデンサの気密性を向上させることができる。
 第5工程では、被覆予定部にレーザを照射することで第2表面領域を形成してもよい。レーザの照射により、被覆予定部の一部の表面において、第2酸化物皮膜の少なくとも一部が除去され得る。第2酸化物皮膜の少なくとも一部が除去された表面領域が、第2表面領域を構成する。第2酸化物皮膜を除去したい領域にレーザを走査することで当該除去が行われてもよい。
 第5工程では、少なくとも被覆予定部における露出予定部の近傍に第2表面領域を形成してもよい。被覆予定部における露出予定部の近傍は、完成した固体電解コンデンサにおける各リード端子の外観上の根元の近傍とも言える。そのような領域は、固体電解コンデンサに対する外気の侵入経路の入口に相当し、少なくともここに第2表面領域を設けることで、外気の侵入を効果的に抑制することができる。レーザが照射された領域には、第2酸化物皮膜が除去される結果として、ライン状のレーザ照射跡が形成される。レーザ照射跡の外観は、レーザが照射されていない領域と外観が異なる。したがって、本開示において、「被覆部は、第1酸化物皮膜および第1酸化物皮膜よりも脆性が大きい第2酸化物皮膜を有し、かつ、第1表面領域と、第1表面領域よりも単位面積あたりの第2酸化物皮膜の量が少ない第2表面領域と、を有する。」という特徴は、「被覆部は、少なくとも一方のリード端子の露出部の根元の近傍にライン状のレーザ照射跡を有する。」という特徴に言い換えてもよい。
 第5工程では、被覆予定部の両方の主面に第2表面領域を形成してもよい。この構成によると、一方の主面のみに第2表面領域を形成する場合に比べて、完成した固体電解コンデンサにおいてより広い範囲で外気侵入経路の形成を抑制することができる。第2表面領域は、両方の主面を接続する側面にも形成してもよい。
 以上のように、本開示によれば、脆い第2酸化物皮膜が多くは存在しない第2表面領域を各リード端子に設けることで、固体電解コンデンサの気密性を向上させることができる。
 以下では、本開示に係る固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法の一例について、図面を参照して具体的に説明する。以下で説明する一例の固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法の構成要素および工程には、上述した構成要素および工程を適用できる。以下で説明する一例の固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法の構成要素および工程は、上述した記載に基づいて変更できる。また、以下で説明する事項を、上記の実施形態に適用してもよい。以下で説明する一例の固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法の構成要素および工程のうち、本開示に係る固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法に必須ではない構成要素および工程は省略してもよい。なお、以下で示す図は模式的なものであり、実際の部材の形状や数を正確に反映するものではない。
 (固体電解コンデンサ)
 本実施形態の固体電解コンデンサ10は、いわゆるガルウィングタイプ(各リード端子が外装樹脂の側面から下面に沿って延在しているタイプ)の固体電解コンデンサであるが、これに限られるものではない。例えば、固体電解コンデンサ10は、いわゆる下面電極タイプ(各リード端子が外装樹脂の下面から露出しているタイプ)の固体電解コンデンサであってもよい。また、本実施形態の固体電解コンデンサ10は、各コンデンサ素子が同じ向きになっているが、これに限らず、一部のコンデンサ素子と残りのコンデンサ素子とが逆向きになっていてもよい。後者の場合、一部のコンデンサ素子に流れる電流と残りのコンデンサ素子に流れる電流とが互いに逆向きとなり、両電流の磁界が打ち消し合うため、固体電解コンデンサ10のESLを低減することが可能となる。
 図1に示すように、固体電解コンデンサ10は、複数(この例では、5つ)のコンデンサ素子11と、陽極リード端子12と、陰極リード端子13と、外装樹脂21とを備える。
 複数のコンデンサ素子11は、互いに積層されている。各コンデンサ素子11は、陽極部11aおよび陰極部11bを有する。陽極部11aと陰極部11bとの間には、両者を電気的に絶縁する絶縁部11cが設けられる。
 積層方向において隣り合う陽極部11a同士は、溶接(例えば、レーザ溶接または抵抗溶接)によって接続される。積層方向において隣り合う陰極部11b同士は、導電性材料14によって互いに接続される。導電性材料14は、例えば銀ペーストで構成される。
 陽極リード端子12は、コンデンサ素子11の陽極部11aに電気的に接続される。陽極リード端子12は、溶接(例えば、レーザ溶接または抵抗溶接)によって陽極部11aに接続される。本実施形態の陽極リード端子12は銅合金で構成されるが、これに限られるものではない。また、陽極リード端子12の形状は、図示のものに限られず、任意に設計可能である。
 陰極リード端子13は、コンデンサ素子11の陰極部11bに電気的に接続される。陰極リード端子13は、導電性ペースト15を介して陰極部11bに接続される。導電性ペースト15は、例えば銀ペーストで構成される。本実施形態の陰極リード端子13は銅合金で構成されるが、これに限られるものではない。また、陰極リード端子13の形状は、図示のものに限られず、任意に設計可能である。
 外装樹脂21は、複数のコンデンサ素子11、陽極リード端子12、および陰極リード端子13を、陽極リード端子12および陰極リード端子13の各々の一部(後述の露出部16)が露出するように被覆する。外装樹脂21は、絶縁性の樹脂材料で構成される。
 陽極リード端子12および陰極リード端子13の各々は、外装樹脂21から露出する露出部16と、外装樹脂21に被覆された被覆部17とを有する。露出部16は、固体電解コンデンサ10の外部端子を構成する。
 図2に示すように、被覆部17は、第1表面領域17aおよび第2表面領域17bを含む表面領域を有する。なお、図2では、便宜的に、陽極リード端子12および陰極リード端子13の両方を同じ向きで示してある。
 第1表面領域17aは、第1酸化物皮膜18と、第1酸化物皮膜18よりも脆性が大きい第2酸化物皮膜19とが形成される。第2表面領域17bは、第1酸化物皮膜18が形成されかつ第1表面領域17aよりも単位面積あたりの第2酸化物皮膜19の量が少ない。例えば、第2表面領域17bにおける単位面積あたりの第2酸化物皮膜19の量は、第1表面領域17aにおける単位面積あたりの第2酸化物皮膜19の量の5%以下であってもよい。
 陽極リード端子12および陰極リード端子13の各々において、第2表面領域17bは、少なくとも被覆部17における露出部16の近傍に設けられる。露出部16と被覆部17との境界から被覆部17側に形成された第2表面領域17bの寸法は、例えば100μm以上であることが望ましい。また、陽極リード端子12および陰極リード端子13の各々において、第2表面領域17bは、両方の主面に設けられる。
 (固体電解コンデンサの製造方法)
 次に上述の固体電解コンデンサ10を製造する方法について、必要に応じて図3を参照しながら説明する。なお、図3では、便宜的に、陽極リード端子12に対応するリードフレーム30aと、陰極リード端子13に対応するリードフレーム30bとを同じ向きで示してある。また、図3では、完成品における外装樹脂21を二点鎖線で示してある。
 固体電解コンデンサの製造方法は、第1工程と、第2工程と、第3工程と、第4工程と、第5工程と、第6工程とを備える。
 第1工程では、陽極部11aおよび陰極部11bを有する複数のコンデンサ素子11を準備する。
 第2工程では、露出予定部31および被覆予定部32を有し、被覆予定部32に第1酸化物皮膜18が形成されたリードフレーム30a,30bを準備する(図3(a))。露出予定部31は、外装樹脂21から露出させる部分であって、完成した固体電解コンデンサ10の露出部16に対応する。被覆予定部32は、外装樹脂21に被覆される部分であって、完成した固体電解コンデンサ10の被覆部17に対応する。
 第3工程では、複数のコンデンサ素子11を、導電性ペースト15を介してリードフレーム30a,30bに載置する。導電性ペースト15は、コンデンサ素子11の陰極部11bに塗布される。また、第3工程では、複数のコンデンサ素子11同士を、導電性材料14を介して積層する。
 第4工程では、複数のコンデンサ素子11およびリードフレーム30a,30bを加熱して、導電性ペースト15および導電性材料14を固化させると共に、被覆予定部32に第1酸化物皮膜18よりも脆性が大きい第2酸化物皮膜19が形成される(図3(b))。
 第5工程では、被覆予定部32に、第1表面領域17aおよび第2表面領域17bを形成する。第1表面領域17aは、第1酸化物皮膜18および第2酸化物皮膜19が形成された表面領域である。第2表面領域17bは、第1酸化物皮膜18が形成されかつ第1表面領域17aよりも単位面積あたりの第2酸化物皮膜19の量が少ない表面領域である(図3(c))。
 第5工程では、被覆予定部32にレーザを照射することで第2表面領域17bを形成する。また、第5工程では、少なくとも被覆予定部32における露出予定部31の近傍に第2表面領域17bを形成する。さらに、第5工程では、被覆予定部32の両方の主面に第2表面領域17bを形成する。レーザは、例えば、被覆予定部32と露出予定部31との境界に沿ってライン状に照射してもよい。レーザの照射(もしくは走査)回数は、例えば1~3回の範囲内でよく、1回で済ませることが望ましい。レーザはCWレーザでもよく、パルスレーザでもよい。露出予定部31と被覆予定部32との境界から被覆予定部32側に形成された第2表面領域17bの寸法は、レーザのビーム径と同程度でもよく、例えば100μm以上であってよい。
 第6工程では、複数のコンデンサ素子11および被覆予定部32を外装樹脂21で被覆する。その後、外装樹脂21の外面に沿ってリードフレーム30a,30bを曲げる曲げ工程などを経て、固体電解コンデンサ10が完成する。
 以下に示す実施例および比較例の固体電解コンデンサ10について、グロスリーク試験を行うことで気密性を評価した。グロスリーク試験は、米国軍事規格MIL-STD-883に準拠して行った。実施例および比較例の各々について、サンプル数は100とした。
 《実施例》
 ガルウィングタイプの固体電解コンデンサ10について評価した。固体電解コンデンサ10の製造過程において、外装樹脂21による被覆を行う前に、被覆予定部32に対してレーザ照射を行うことで第2表面領域17bを形成した。ここでは、UVレーザ(株式会社キーエンス製のMD-U1000C)を用い、レーザ照射の走査スピードは250mm/sとした。したがって、完成した固体電解コンデンサ10の被覆部17には、第1表面領域17aおよび第2表面領域17bが形成された。グロスリーク試験における減圧量は、平均値で100(無次元の基準値)であった。
 《比較例》
 ガルウィングタイプの固体電解コンデンサについて評価した。被覆予定部32に対するレーザ照射を行わない点以外は、実施例の固体電解コンデンサ10と同様の工程で作製した。グロスリーク試験における減圧量は、平均値で1712(無次元)であった。
 以上のように、実施例の固体電解コンデンサ10の減圧量は、比較例の固体電解コンデンサの減圧量よりもはるかに小さかった。ここで、グロスリーク試験では、減圧量が小さいほど気密性が高いとされる。したがって、実施例の優位性が示されたと言える。
 本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形および改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、すべての変形および改変を包含する、と解釈されるべきものである。
 本開示は、固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法に利用できる。
10:固体電解コンデンサ
 11:コンデンサ素子
  11a:陽極部
  11b:陰極部
  11c:絶縁部
 12:陽極リード端子
 13:陰極リード端子
 14:導電性材料
 15:導電性ペースト
 16:露出部
 17:被覆部
  17a:第1表面領域
  17b:第2表面領域
 18:第1酸化物皮膜
 19:第2酸化物皮膜
 21:外装樹脂
30a,30b:リードフレーム
 31:露出予定部
 32:被覆予定部
 

Claims (7)

  1.  陽極部および陰極部を有する少なくとも1つのコンデンサ素子と、
     前記陽極部に電気的に接続される陽極リード端子と、
     前記陰極部に電気的に接続される陰極リード端子と、
     前記コンデンサ素子、前記陽極リード端子、および前記陰極リード端子を、前記陽極リード端子および前記陰極リード端子の各々の一部が露出するように被覆する外装樹脂と、を備え、
     前記陽極リード端子および前記陰極リード端子の各々は、前記外装樹脂から露出する露出部と、前記外装樹脂に被覆された被覆部と、を有し、
     前記被覆部は、第1酸化物皮膜および前記第1酸化物皮膜よりも脆性が大きい第2酸化物皮膜を含む表面領域を有し、
     前記表面領域は、第1表面領域と、前記第1表面領域よりも単位面積あたりの前記第2酸化物皮膜の量が少ない第2表面領域と、を有する、固体電解コンデンサ。
  2.  前記陽極リード端子および前記陰極リード端子の各々において、前記第2表面領域は、少なくとも前記被覆部における前記露出部の近傍に設けられる、請求項1に記載の固体電解コンデンサ。
  3.  前記陽極リード端子および前記陰極リード端子の各々において、前記第2表面領域は、両方の主面に設けられる、請求項1または2に記載の固体電解コンデンサ。
  4.  陽極部および陰極部を有する少なくとも1つのコンデンサ素子を準備する第1工程と、
     外装樹脂から露出させる露出予定部および前記外装樹脂に被覆される被覆予定部を有し、かつ前記被覆予定部に第1酸化物皮膜が形成されたリードフレームを準備する第2工程と、
     前記コンデンサ素子を、導電性ペーストを介して前記リードフレームに載置する第3工程と、
     前記コンデンサ素子および前記リードフレームを加熱して、前記導電性ペーストを固化させると共に前記被覆予定部に前記第1酸化物皮膜よりも脆性が大きい第2酸化物皮膜が形成される第4工程と、
     前記被覆予定部に、前記第1酸化物皮膜および前記第2酸化物皮膜が形成された第1表面領域と、前記第1酸化物皮膜が形成されかつ前記第1表面領域よりも単位面積あたりの前記第2酸化物皮膜の量が少ない第2表面領域とを形成する第5工程と、
     前記コンデンサ素子および前記被覆予定部を前記外装樹脂で被覆する第6工程と、
    を備える、固体電解コンデンサの製造方法。
  5.  前記第5工程では、前記被覆予定部にレーザを照射することで前記第2表面領域を形成する、請求項4に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
  6.  前記第5工程では、少なくとも前記被覆予定部における前記露出予定部の近傍に前記第2表面領域を形成する、請求項4または5に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
  7.  前記第5工程では、前記被覆予定部の両方の主面に前記第2表面領域を形成する、請求項4または5に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
     
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