JP3463692B2 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コストが安く、漏れ電
流値が良好なチップ状固体電解コンデンサの製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のチップ状固体電解コンデンサは、
図３及び図４に示すように表面に誘電体酸化皮膜層２を
有するアルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁作用金属
からなる平板状の陽極基体１の表面に陽極部となる一部
を除いて半導体層３及び導電体層４を順次積層した固体
電解コンデンサ素子５（以下、コンデンサ素子と称す
る）を形成し、次いでこのコンデンサ素子５をリードフ
レーム６に接続するが、リードフレーム６の２ヶ所の凸
部６ａ、６ｂを間隔をおいて対向させ、それぞれの凸部
６ａ、６ｂに前記コンデンサ素子５の陽極部７と導電体
層形成部８を載置している。

【０００３】そして前者は熔接９などで、後者は銀ペー
スト等の導電材１０でリードフレーム６の凸部６ａ、６
ｂに電気的、かつ機械的に接続した後、外装樹脂１１で
封止して、チップ状固体電解コンデンサ１２が構成され
ている。そして、この封口した固体電解コンデンサは所
定の容量、ｔａｎδ、漏れ電流等の電気性能を満たすも
のを製品としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述したコンデンサ素
子の導電体層形成部は、アルミニウム箔等の陽極基体の
表面に半導体層及び導電体層が積層されているため、陽
極部よりも厚みが厚くなっている。このため陽極部とリ
ードフレームの凸部を接続すると極端な時には、陽極基
体が曲がり、漏れ電流を悪化させている。

【０００５】このような欠点を防ぐために、陽極部と電
導体層形成部の厚みの差だけリードフレームの凸部にあ
らかじめ段差を設けておき、前記した接続時の陽極基体
の湾曲を緩和することが考えられるが、陽極基体の形状
が変更される毎に高価な金型を製造してリードフレーム
を作製せねばならず生産上かつコスト上の問題があっ
た。従ってコストが安く、漏れ電流値が良好なチップ状
固体電解コンデンサの製造方法の開発が求められてい
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した問題
点を解決するためになされたものであって、 ［１］ 表面に誘電体酸化皮膜層を有する平板状の弁作
用金属からなる陽極基体、その端部を陽極部、この陽極
基体の残部の前記誘電体酸化皮膜層上に半導体層、その
上に導電体層を順に設けた固体電解コンデンサ素子を、
リードフレームに接続し、且つリードフレームの一部を
残して外装樹脂により封口されているチップ状固体電解
コンデンサの製造方法において、少なくとも弁作用金属
基体の陽極部に金属線を介してリードフレームの陽極側
に接続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］ 表面に誘電体酸化皮膜層を有する平板状の弁作
用金属からなる陽極基体、その端部を陽極部、この陽極
基体の残部の前記誘電体酸化皮膜層上に半導体層、その
上に導電体層を順に設けた固体電解コンデンサ素子を、
リードフレームに接続し、且つリードフレームの一部を
残して外装樹脂により封口されているチップ状固体電解
コンデンサの製造方法において、前記弁作用金属基体の
陽極部に金属線を介して対向して配置されたリードフレ
ームの陽極側に接続し、リードフレームの陰極側に前記
導電体層を接続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、 ［３］ 弁作用金属が、アルミニウム、タンタル及びニ
オブの内の一つである上記［１］または［２］に記載の
チップ状固体電解コンデンサの製造方法、及び ［４］ 表面に誘電体酸化皮膜層を有する平板状の弁作
用金属がアルミニウムエッチング箔である上記［３］に
記載のチップ状固体電解コンデンサの製造方法、を開発
することにより上記の課題を解決した。

【０００７】以下本発明の製造方法について詳細に説明
する。本発明において固体電解コンデンサの陽極として
用いられる弁作用を有する陽極基体としては、例えばア
ルミニウム、タンタル、及びこれらを基質とする合金
等、弁作用を有する金属がいずれも使用できる。そして
陽極基体の形状としては平板状のアルミニウムの箔や板
が挙げられる。

【０００８】陽極基体の表面に設ける誘電体酸化皮膜層
は、弁作用金属の表面部分に設けられた弁作用金属自体
の酸化物層であってもよく、或は弁作用金属箔の表面上
に設けられた他の誘電体酸化物の層であってもよいが、
特に弁作用金属自体の酸化物からなる層であることが望
ましい。

【０００９】本発明では、表面に誘電体酸化皮膜層が形
成された平板状の陽極基体の端部の一区画に陽極部を設
けており、陽極部とした以外の残りの誘電体酸化皮膜層
上に半導体層を形成させているが、半導体層の種類には
特に制限は無く、従来公知の半導体層が使用できる。

【００１０】この中でとりわけ本願出願人の出願による
二酸化鉛又は二酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層（特開
昭６２−２５６４２３号公報、特開昭６３−５１６２１
号公報）が、作製した固体電解コンデンサの高周波性能
が良好なために好ましい。また、テトラチオテトラセン
とクロラニルの錯体を半導体層として形成させる方法
（特開昭６２−２９１２３号公報）、タリウムイオン及
び過硫酸イオンを含んだ反応母液から化学的に酸化第２
タリウムを半導体層として析出させる方法（特開昭６２
−３８７１５号公報）もその一例である。

【００１１】そしてこのような半導体層上には、例えば
カーボンペースト及び／又は銀ペースト等の従来公知の
導電ペーストを積層して導電体層を形成して導電体層形
成部を構成している。また本発明においては、前述した
陽極部と導電体層形成部との界面に絶縁性樹脂によって
はち巻き状に樹脂層部をあらかじめ形成しておくと、半
導体層を形成する時に半導体層の形成面積が一定しバラ
ツキの少ない容量のものが得られる。

【００１２】次にこのように導電体層まで形成されたコ
ンデンサ素子を一対の対向して配置されたリードフレー
ムに接続する方法を説明する。図１及び図２は、固体電
解コンデンサ素子５を導電材１０及び金属線１３で接合
した状態を示す断面図である。

【００１３】図１において、陽極基体１の表面に誘電体
酸化皮膜層２が形成されており、その上に半導体層３、
さらにその上に導電体層４が形成された固体電解コンデ
ンサ素子５をリードフレーム６の他方の凸部６ｂに載置
した後、導電体層形成部８の一部を導電材１０で接合さ
れ、また、リードフレーム６の一方の凸部６ａと陽極部
７が金属線１３で接合されている。図２においては固体
電解コンデンサ素子５の陽極部７の一部がリードフレー
ム６の一方の凸部６ａまで伸びていて、陽極部７と一方
の凸部６ａは金属線１３で接合されている。

【００１４】前述した導電材１０としては、銀ペースト
等の公知の導電ペースト、クリーム半田等の溶融可能金
属が挙げられる。また金属線１３の材質としては鉄、ニ
ッケル、銅、アルミ及びこれらの合金等公知のものが挙
げられ、金属線には半田等のメッキが施されていてもよ
い。金属線の太さは、数ミクロンないし数ミリメートル
のものが適用され、リードフレームとの接続の容易さ、
固体電解コンデンサ素子の形状等によって選定される。
金属線の長さは通常、数ミリメートルであるが後述する
外装形状、固体電解コンデンサの大きさによって決定さ
れる。一般に金属線は、後述する外装時の応力を緩和す
るために、遊びを持たせてリードフレームと陽極部間を
接続することが好ましい。金属線とリードフレーム及び
陽極部とは、熔接、導電ペースト、半田等で接続され
る。

【００１５】図１及び図２では、金属線１３の本数を各
１本で示したが、接続を強固にするために複数本接続し
てもよい。また、金属線の接続順序として、あらかじめ
リードフレーム６の一方の凸部６ａに金属線１３が接続
したリードフレームを使用して、固体電解コンデンサ素
子５の載置時に、陽極部７と接続してもよい。或いは、
あらかじめ陽極部７に金属線１３を接続しておきリード
フレーム６に固体電解コンデンサ素子５が載置された時
に一方の凸部６ａと接続してもよい。後者の場合、陽極
部７に金属線１３を接続する時期は、半導体層３の形成
前後又は導電体層４の形成後でもよい。

【００１６】このようにしてリードフレームに接続され
た固体電解コンデンサ素子は、リードフレームの一部を
残して、エポキシ樹脂等の外装樹脂１１により、トラン
スファー成形機などで封止成形を行った後、リードフレ
ームの凸部をコンデンサ素子の近辺で切断してチップ状
の固体電解コンデンサとしている。

【００１７】

【作用】固体電解コンデンサ素子の陽極部とリードフレ
ームの凸部との接続を金属線で行っているので、陽極部
とリードフレームの凸部とに隙間があっても、接続時
に、陽極基体に応力がかからず、陽極基体の湾曲が起き
ないために、生産性よく、漏れ電流値の良好なチップ状
固体電解コンデンサを製造することができる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明をさ
らに詳しく説明する。

【００１９】実施例１ りん酸とりん酸アンモニウム水溶液中で化成処理して表
面に誘電体酸化皮膜層を形成した４５μＦ／ｃｍ² のア
ルミニウムエッチング箔（以下、化成箔と称する。）の
小片４×３mmを用意した。この化成箔の端から１×３mm
の部分を陽極部とし、残り３×３mmの部分を酢酸鉛三水
和物２．４モル／ｌの水溶液と過硫酸アンモニウム４．
０モル／ｌ水溶液の混合液に浸漬し、６０℃で２０分放
置し、二酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層を形成した。

【００２０】このような操作を３回行った後、半導体層
上にカーボンペースト及び銀ペーストを順に積層して導
電体層を形成し、コンデンサ素子を作製した。一方、別
に用意したリードフレーム（材質４２アロイ、厚み０．
１mm、凸部の寸法：幅３mm、凸部の先端間隙１mm）を用
い、前記したコンデンサ素子を他方の凸部に載置し銀ペ
ーストで接続すると共に、陽極部の先端中央部と一方の
凸部の先端中央部に０．２５φ、長さ４mmのアルミ線を
渡し、両端をそれぞれ熔接で接続した。その後、エポキ
シ樹脂を用いてトランスファー成形して外形寸法７×４
×３mmのチップ状固体電解コンデンサを作製した。

【００２１】実施例２ 実施例１と同様のコンデンサ素子を用い、リードフレー
ムの凸部の先端間隙が０．５mmである以外は実施例１と
同様のリードフレームの他方の凸部にコンデンサ素子の
導電体層形成部３×３mmを載置し、銀ペーストで接続す
ると共に、リードフレームの一方の凸部にはコンデンサ
素子の陽極部の０．５mmの部分がかかるように載置し、
陽極部の幅方向の中央の所の先端から、リードフレーム
の一方の凸部の先端から１．２mmの所で凸部の幅方向の
中央の位置にニッケル線（太さ０．３φ、長さ４mm）を
渡し熔接で接続した。その後、エポキシ樹脂を用いてト
ランスファー成形して外形寸法７×４×３mmのチップ状
固体電解コンデンサを作製した。

【００２２】実施例３、４ 実施例１、２で半導体層を酢酸鉛三水和物２．０モル／
ｌ水溶液に化成箔を浸漬して、別に用意した白金陰極と
の間で電気化学的に形成した二酸化鉛にした以外は、実
施例１、２と同様にしてチップ状固体電解コンデンサを
作製した。

【００２３】比較例１ 陽極部と陽極部側のリードフレームの接続を、金属線を
使用せずに、直接、陽極部とリードフレームの凸部とを
熔接で行った以外は実施例２と同様にしてチップ状固体
電解コンデンサを作製した。なお、陽極部の下面とリー
ドフレームの凸部の隙間は１mmであった。

【００２４】以上のようにして作製した直後の固体電解
コンデンサの性能を表１に示した。なお、各実施例又は
比較例は、全数値ｎ＝１００点の平均値である。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】本発明方法により製造されたチップ状固
体電解コンデンサは、固体電解コンデンサ素子の陽極部
とリードフレームとの接続を金属線を介して行っている
ため、陽極基体に応力がかからないため漏れ電流値が良
好な固体電解コンデンサを効率よく製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】固体電解コンデンサ素子をリードフレームに載
置した状態を示す断面図である。

【図２】固体電解コンデンサ素子をリードフレームに載
置した状態を示す他例の断面図である。

【図３】従来のチップ状固体電解コンデンサをリードフ
レームに載置した状態を示す平面図である。

【図４】従来のチップ状固体電解コンデンサをリードフ
レームに載置した状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 陽極基体 ２ 誘電体酸化皮膜層 ３ 半導体層 ４ 導電体層 ５ 固体電解コンデンサ素子 ６ａ リードフレームの一方の凸部 ６ｂ リードフレームの他方の凸部 ７ 陽極部 ８ 導電体層形成部 ９ 熔接 １０ 導電材 １１ 外装樹脂 １２ チップ状固体電解コンデンサ １３ 金属線

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に誘電体酸化皮膜層を有する平板状
   の弁作用金属からなる陽極基体、その端部を陽極部、こ
   の陽極基体の残部の前記誘電体酸化皮膜層上に半導体
   層、その上に導電体層を順に設けた固体電解コンデンサ
   素子を、リードフレームに接続し、且つリードフレーム
   の一部を残して外装樹脂により封口されているチップ状
   固体電解コンデンサの製造方法において、少なくとも弁
   作用金属基体の陽極部に金属線を介してリードフレーム
   の陽極側に接続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. 【請求項２】 表面に誘電体酸化皮膜層を有する平板状
   の弁作用金属からなる陽極基体、その端部を陽極部、こ
   の陽極基体の残部の前記誘電体酸化皮膜層上に半導体
   層、その上に導電体層を順に設けた固体電解コンデンサ
   素子を、リードフレームに接続し、且つリードフレーム
   の一部を残して外装樹脂により封口されているチップ状
   固体電解コンデンサの製造方法において、前記弁作用金
   属基体の陽極部に金属線を介して対向して配置されたリ
   ードフレームの陽極側に接続し、リードフレームの陰極
   側に前記導電体層を接続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。
3. 【請求項３】 弁作用金属が、アルミニウム、タンタル
   及びニオブの内の一つである請求項１または２に記載の
   チップ状固体電解コンデンサの製造方法。
4. 【請求項４】 表面に誘電体酸化皮膜層を有する平板状
   の弁作用金属がアルミニウムエッチング箔である請求項
   ３に記載のチップ状固体電解コンデンサの製造方法。