JPH09320895A - 固体電解コンデンサ - Google Patents
固体電解コンデンサInfo
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- JPH09320895A JPH09320895A JP8134617A JP13461796A JPH09320895A JP H09320895 A JPH09320895 A JP H09320895A JP 8134617 A JP8134617 A JP 8134617A JP 13461796 A JP13461796 A JP 13461796A JP H09320895 A JPH09320895 A JP H09320895A
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Abstract
き起こすことなく、しかも外装樹脂の肉厚を薄くできて
小型化が図れる小型大容量の固体電解コンデンサを提供
することを目的とする。 【解決手段】 導電性高分子を固体電解質とするコンデ
ンサ素子9とリードフレーム10とを外装樹脂11でモ
ールドしてリードフレーム10の一部を外装樹脂11よ
り外部に引き出し、外装樹脂11と接触するリードフレ
ーム部分と外装樹脂11より外部に位置するリードフレ
ーム部分とにまたがるように穴部13を形成し、さらに
このリードフレーム10には、穴部13が形成された部
分における外装樹脂11の内部に位置する部分を含む形
でコンデンサ素子9を受けるためのチリトリ状の曲げ加
工部分14を形成した。
Description
電解質として用いた固体電解コンデンサに関するもので
ある。
み、使用されるコンデンサも高周波で低インピーダンス
が実現できる導電性高分子を固体電解質として用いた固
体電解コンデンサが商品化されてきている。そしてこの
固体電解コンデンサは高導電率の導電性高分子を固体電
解質として用いているため、従来の電解液を用いた乾式
電解コンデンサや二酸化マンガンを用いた固体電解コン
デンサに比べて、等価直列抵抗成分が低く、理想に近い
大容量でかつ小形の固体電解コンデンサを実現すること
ができることからさまざまな改善がなされ、次第に市場
にも受け入れられるようになってきた。
分子も種々のものが開発され、固体電解コンデンサへの
適応への開発が急ピッチで進められている。
いずれも有機物であるため、酸素雰囲気下では酸化劣化
を引き起こし、これにより、導電性の低下や誘電体酸化
皮膜との密着性および安定性の低下を引き起こすことに
なり、そしてこれが原因で特に高温下においてはコンデ
ンサ特性の劣化(特に容量減少および等価直列抵抗の増
大)を引き起こすことがわかってきている。
の種の固体電解コンデンサにおいては、コンデンサ素子
に接続されたリードフレームの界面を粗面化することに
より、コンデンサ素子およびリードフレームの一部分を
モールドする外装樹脂とリードフレームとの密着性を改
善し、さらに外装樹脂の肉厚を厚くすることにより、リ
ードフレームとコンデンサ素子との距離を離して、リー
ドフレームと外装樹脂との接触距離を長くする方法がと
られていた。
た従来の固体電解コンデンサにおいては、外装樹脂の肉
厚を厚くして、リードフレームとコンデンサ素子との距
離を離すことにより、リードフレームと外装樹脂との接
触距離を長くする方法をとっているため、外装寸法が大
きくなり、この結果、コンデンサの外径寸法の小型化が
非常に難しくなるという問題点を有していた。
で、高温下においてもコンデンサ特性の劣化を引き起こ
すことなく、しかも外装樹脂の肉厚を薄くできて小型化
が図れる小型大容量の固体電解コンデンサを提供するこ
とを目的とするものである。
に本発明の固体電解コンデンサは、導電性高分子を固体
電解質とするコンデンサ素子をリードフレームに電気的
に接続し、かつこのコンデンサ素子とリードフレームと
を外装樹脂でモールドしてリードフレームの一部を外装
樹脂より外部に引き出した構造の固体電解コンデンサに
おいて、前記外装樹脂と接触するリードフレーム部分と
外装樹脂より外部に位置するリードフレーム部分とにま
たがるように穴部もしくは切欠き部を形成し、さらにこ
のリードフレームには前記穴部もしくは切欠き部が形成
された部分における外装樹脂内部に位置する部分を含む
形でコンデンサ素子を受けるためのチリトリ状の曲げ加
工部分を形成したもので、この構成によれば、高温下に
おいてもコンデンサ特性の劣化を引き起こすことなく、
しかも外装樹脂の肉厚を薄くできて小型化が図れるもの
である。
は、導電性高分子を固体電解質とするコンデンサ素子を
リードフレームに電気的に接続し、かつこのコンデンサ
素子とリードフレームとを外装樹脂でモールドしてリー
ドフレームの一部を外装樹脂より外部に引き出した構造
の固体電解コンデンサにおいて、前記外装樹脂と接触す
るリードフレーム部分と外装樹脂より外部に位置するリ
ードフレーム部分とにまたがるように穴部もしくは切欠
き部を形成し、さらにこのリードフレームには前記穴部
もしくは切欠き部が形成された部分における外装樹脂内
部に位置する部分を含む形でコンデンサ素子を受けるた
めのチリトリ状の曲げ加工部分を形成したもので、この
構成によれば、外装樹脂と接触するリードフレーム部分
と外装樹脂より外部に位置するリードフレーム部分とに
またがるように穴部もしくは切欠き部を形成しているた
め、リードフレームと外装樹脂の接触面積を必要端子面
積に比べて少なくすることができるもので、これは、固
体電解コンデンサを半田付けなどで基板に実装した場合
の熱ストレスによって、リードフレームや外装樹脂が熱
的に膨張収縮することによりリードフレームと外装樹脂
の界面の剥離などが起こりにくくなることを意味し、そ
してこれにより、外部の酸素がリードフレームの界面を
通過して外装樹脂内のコンデンサ素子に到達する確率を
低くすることができるものである。
欠き部が形成された部分における外装樹脂内部に位置す
る部分を含む形でコンデンサ素子を受けるためのチリト
リ状の曲げ加工部分を形成しているため、外装樹脂の外
面からコンデンサ素子までのリードフレームが外装樹脂
に接触している接触距離をチリトリ状の曲げ加工によっ
て、外装樹脂の外面からコンデンサ素子までの直線距離
よりも長くすることができるため、リードフレームと外
装樹脂が半田付けなどの熱ストレスにより一部界面剥離
を起こしたとしても、外装樹脂とリードフレームの接触
距離が長いことにより、全体にわたって剥離する確率は
低く、これにより、外装樹脂内への外部の酸素の侵入を
抑制することができるものである。
ることにより、外部の酸素がコンデンサ素子に到達する
確率を低くすることができるとともに、外装樹脂内への
外部の酸素の侵入を抑制することができるため、コンデ
ンサ素子の固体電解質として用いている導電性高分子が
酸素雰囲気下で酸化劣化を引き起こすことはなくなり、
これにより、高温下においてもコンデンサ特性の劣化
(特に容量減少および等価直列抵抗の増大)を引き起こ
すことはなくなるため、信頼性の高い固体電解コンデン
サを得ることができるものである。
樹脂との接触距離を長くするために外装樹脂の肉厚を厚
くしたものに比べ、リードフレームの形状の工夫によ
り、リードフレームと外装樹脂との接触距離を長くして
いるため、外装樹脂の肉厚を薄くすることができ、これ
により、固体電解コンデンサの小型化が図れるととも
に、材料の使用量も削減できて省資源化が図れるもので
ある。
を銅系の材料もしくは表面に銅系の材料のメッキ処理を
施した材料で構成し、さらにリードフレームの表面には
粗面化処理を施したもので、この構成によれば、リード
フレームの形状の工夫とリードフレームの表面の粗面化
により、リードフレームが外装樹脂と絡みあう構造とな
るため、そのアンカー効果により、リードフレームと外
装樹脂の密着性を高めることができるものである。
固体電解質とするコンデンサ素子をリードフレームに電
気的に接続し、このコンデンサ素子とリードフレームと
を外装樹脂でモールドしてリードフレームの一部を外装
樹脂より外部に引き出した固体電解コンデンサにおい
て、前記外装樹脂から引き出されるリードフレーム部分
に設ける穴部または切欠き部を極性表示としたものであ
り、請求項1における耐水性の向上等の効果が得られる
とともに、極性の表示が同時に行えることになる。
について添付図面にもとづいて説明する。
形態における固体電解コンデンサのコンデンサ素子の構
成を示したもので、まず、電極体1となる純度99.9
9%のアルミニウムの表面を公知の方法で電解エッチン
グして粗面化し、その後、濃度が3%のアジピン酸アン
モニウム水溶液中で59Vの電圧を印加して30分間化
成を行うことにより、誘電体である酸化アルミニウムの
化成皮膜2を形成した。
5mm長さ6.5mmに切断し、そして所定の位置にポリイ
ミド粘着テープ3を表裏両側から貼り付けることによ
り、陰極部4と陽極部5とに分離し、かつ断面部分を再
び濃度が3%のアジピン酸アンモニウム水溶液中で59
Vの電圧を印加して30分間断面化成を行い、その後、
陰極部4に硝酸マンガン水溶液をディップし300℃で
熱分解して、導電性のマンガン酸化物を形成した。さら
に、ピロール0.1モルとアルキルナフタレンスルフォ
ン酸塩0.15モルを含有する水溶液中に浸漬して、マ
ンガン酸化物上の一部に作用電極を接触させて2Vの定
電圧で30分間電解重合を行うことにより、ポリピロー
ルからなる導電性高分子6を均一に析出させた。この
後、このようにして作成した素子の陰極部分に、カーボ
ンペイント層7および導電性の銀ペイント層8を形成す
ることにより、導電性高分子を固体電解質とするコンデ
ンサ素子9を構成した。
サ素子9を図2に示すように、リードフレーム10に以
下の実施の形態1〜3および比較例1〜3の方法により
電気的に接続した後、前記コンデンサ素子9とリードフ
レーム10とをエポキシ樹脂からなる外装樹脂11でト
ランスファーモールドによりモールドしてリードフレー
ム10の一部を外装樹脂11より外部に引き出し、その
後、リード部分の端子加工と電圧印加によるエージング
処理を行って固体電解コンデンサ12を構成した。
2に使用しているリードフレーム10の加工後の形状を
示したもので、このリードフレーム10は、厚さ0.1
mmのリン青銅の基材をプレス加工により連続的に打ち抜
き加工したものをプレス金型により所定の構造に曲げ加
工したものである。
外装樹脂11と接触するリードフレーム部分10aと外
装樹脂11より外部に位置するリードフレーム部分10
bとにまたがるように形成した長方形の穴部13と、こ
の穴部13が形成された部分における外装樹脂11の内
部に位置する部分を含む形で形成され、かつ図1に示し
たコンデンサ素子9を受けるためのチリトリ状の曲げ加
工部分(図3上のハッチング部)14を有した構造とな
っている。
陰極側にそれぞれ設けているもので、陰極側のリードフ
レーム10には図1に示すコンデンサ素子9の銀ペイン
ト層8の部分を載せ、一方、陽極側のリードフレーム1
0には図1に示すコンデンサ素子9の陽極部5を載せ、
そして図2に示すように陽極側のリードフレーム10の
2次曲げ加工によりコンデンサ素子9の陽極部5を包み
込み、この包み込んだ部分をYAGレーザーにより溶接
して図2に示す固体電解コンデンサ12を構成した。
態2における固体電解コンデンサの内部構造を示し、ま
た図5は図4に示した固体電解コンデンサに使用してい
るリードフレーム10の加工後の形状を示したもので、
このリードフレーム10は、厚さ0.1mmのSPCC
(鉄)の基材をプレス加工により図4に示す形状に連続
的に打ち抜き加工したものの表面に厚さ3μmの銅メッ
キ処理を施し、さらにこのリードフレーム10をプレス
金型により所定の構造に曲げ加工したものである。
外装樹脂11と接触するリードフレーム部分10aと外
装樹脂11より外部に位置するリードフレーム部分10
bとにまたがるように形成した凹型の切欠き部15と、
この切欠き部15が形成された部分における外装樹脂1
1の内部に位置する部分を含む形で形成され、かつ図1
に示したコンデンサ素子9を受けるためのチリトリ状の
曲げ加工部分(図5上のハッチング部)16を有した構
造となっている。
陰極側にそれぞれ設けているもので、陰極側のリードフ
レーム10には図1に示すコンデンサ素子9の銀ペイン
ト層8の部分を載せ、一方、陽極側のリードフレーム1
0には図1に示すコンデンサ素子9の陽極部5を載せ、
そして図4に示すように陽極側のリードフレーム10の
2次曲げ加工によりコンデンサ素子9の陽極部5を包み
込み、この包み込んだ部分をYAGレーザーにより溶接
して図4に示す固体電解コンデンサ12を構成した。
3に示すリードフレーム10、すなわち厚さ0.1mmの
リン青銅の基材をプレス加工により連続的に打ち抜き加
工したリードフレーム10の外装樹脂11と接触する部
分の表面を、180メッシュのガーネットからなる研磨
剤を用いてサンドブラスト法により粗面化してその平均
表面粗さ(Ra)をRa>0.6μmとした後、実施の
形態1と同様の構造にプレス加工により曲げ加工を行
い、その後、実施の形態1と同様に、陰極側のリードフ
レーム10には図1に示すコンデンサ素子9の銀ペイン
ト層8の部分を載せ、一方、陽極側のリードフレーム1
0には図1に示すコンデンサ素子9の陽極部5を載せ、
そして図2に示すように陽極側のリードフレーム10の
2次曲げ加工によりコンデンサ素子9の陽極部5を包み
込み、この包み込んだ部分をYAGレーザーにより溶接
して図2に示す固体電解コンデンサ12を構成した。
示すリードフレーム10の代わりに、穴部13を形成し
ていない図6に示すようなリードフレーム17を用いた
もので、この比較例1のリードフレーム17は材質およ
び曲げ加工など実施の形態1と同様にして固体電解コン
デンサ12を構成した。
電解コンデンサの内部構造を示し、また図8は図7に示
した固体電解コンデンサに使用しているリードフレーム
18の加工後の形状を示したもので、このリードフレー
ム18は、実施の形態1や2で示したリードフレーム1
0のように穴部13や切欠き部15はなく、外装樹脂1
1の内部に位置する部分にコンデンサ素子9を受けるた
めの受け部19のみを設けたものである。
陰極側にそれぞれ設けているもので、陰極側のリードフ
レーム18には図1に示すコンデンサ素子9の銀ペイン
ト層8の部分を載せ、一方、陽極側のリードフレーム1
8には図1に示すコンデンサ素子9の陽極部5を載せ、
そして図7に示すように陽極側のリードフレーム18に
おける受け部19の曲げ加工によりコンデンサ素子9の
陽極部5を包み込み、この包み込んだ部分をYAGレー
ザーにより溶接して図7に示す固体電解コンデンサ12
を構成した。
フレーム10のように、表面に厚さ3μmの銅メッキ処
理を施していないリードフレーム10を用い、そしてこ
のリードフレーム10を実施の形態2と同様の構造に曲
げ加工して固体電解コンデンサ12を構成した。
形態1〜3および比較例1〜3の固体電解コンデンサ1
2を270℃の高温雰囲気下で2分間のリフロー半田付
け条件で基板に半田付けした後、定格電圧16Vを印加
した状態で125℃の高温雰囲気下で1000時間の長
期信頼性試験を実施した。その試験結果として、125
℃500時間後と、125℃1000時間後の静電容量
変化率(%)とtanδ値(%)を(表1)に示した。
この(表1)における数値は、それぞれ試験個数n=1
0個の平均値を示している。
施の形態1〜3は、長期信頼性試験における特性変化が
いずれも小さく、しかも安定していることがわかる。特
に本発明の実施の形態3はその変化が少なく、本発明の
効果がよく発揮できていることがわかる。これに対し、
比較例1〜3は、いずれも特性変化が大きいもので、特
に比較例2では特性変化が非常に大きいことがわかっ
た。
説明したリードフレーム10に形成する穴部13や切欠
き部15を一方と他方に設けることにより、この穴部1
3や切欠き部15がコンデンサ素子9の極性を表示する
ものとなる。
設ける必要はなく、いずれか一方のリードフレーム10
側に設けてもよく、この場合実施の形態1で示した効果
は一方のリードフレーム10側にしか得られなくなる
が、他方は効果が得られることになる。
は、固体電解質の材料や形成方法、電極体の材料および
形成方法に関して、具体的に例を挙げて説明したが、本
発明の内容はこれらに限定されるものではない。すなわ
ち酸素雰囲気下で酸化劣化を引き起こす可能性のある導
電性高分子を固体電解質に使用したものであれば、その
素子に関してはその材料および形成方法に関係なく本発
明を適用できることはいうまでもなく、実施の形態で説
明した内容に限定されるものではない。またリードフレ
ーム10に形成した穴部13や切欠き部15および曲げ
加工の形状に関しても図面に示した内容に限定されるも
のではなく、その効果が同様であればいかなる形状であ
っても適用できることはいうまでもない。
サは、導電性高分子を固体電解質とするコンデンサ素子
をリードフレームに電気的に接続し、かつこのコンデン
サ素子とリードフレームとを外装樹脂でモールドしてリ
ードフレームの一部を外装樹脂より外部に引き出した構
造の固体電解コンデンサにおいて、前記外装樹脂と接触
するリードフレーム部分と外装樹脂より外部に位置する
リードフレーム部分とにまたがるように穴部もしくは切
欠き部を形成し、さらにこのリードフレームには前記穴
部もしくは切欠き部が形成された部分における外装樹脂
内部に位置する部分を含む形でコンデンサ素子を受ける
ためのチリトリ状の曲げ加工部分を形成したもので、こ
の構成によれば、外装樹脂と接触するリードフレーム部
分と外装樹脂より外部に位置するリードフレーム部分と
にまたがるように穴部もしくは切欠き部を形成している
ため、リードフレームと外装樹脂の接触面積を必要端子
面積に比べて少なくすることができるもので、これは、
固体電解コンデンサを半田付けなどで基板に実装した場
合の熱ストレスによって、リードフレームや外装樹脂が
熱的に膨張収縮することによりリードフレームと外装樹
脂の界面の剥離などが起こりにくくなることを意味し、
そしてこれにより、外部の酸素がリードフレームの界面
を通過して外装樹脂内のコンデンサ素子に到達する確率
を低くすることができるものである。
欠き部が形成された部分における外装樹脂内部に位置す
る部分を含む形でコンデンサ素子を受けるためのチリト
リ状の曲げ加工部分を形成しているため、外装樹脂の外
面からコンデンサ素子までのリードフレームが外装樹脂
に接触している接触距離をチリトリ状の曲げ加工によっ
て、外装樹脂の外面からコンデンサ素子までの直線距離
よりも長くすることができるため、リードフレームと外
装樹脂が半田付けなどの熱ストレスにより一部界面剥離
を起こしたとしても、外装樹脂とリードフレームの接触
距離が長いことにより、全体にわたって剥離する確率は
低く、これにより、外装樹脂内への外部の酸素の侵入を
抑制することができるものである。
ることにより、外部の酸素がコンデンサ素子に到達する
確率を低くすることができるとともに、外装樹脂内への
外部の酸素の侵入を抑制することができるため、コンデ
ンサ素子の固体電解質として用いている導電性高分子が
酸素雰囲気下で酸化劣化を引き起こすことはなくなり、
これにより、高温下においてもコンデンサ特性の劣化
(特に容量減少および等価直列抵抗の増大)を引き起こ
すことはなくなるため、信頼性の高い固体電解コンデン
サを得ることができるものである。
樹脂との接触距離を長くするために外装樹脂の肉厚を厚
くしたものに比べ、リードフレームの形状の工夫によ
り、リードフレームと外装樹脂との接触距離を長くして
いるため、外装樹脂の肉厚を薄くすることができ、これ
により、固体電解コンデンサの小型化が図れるととも
に、材料の使用量も削減できて省資源化が図れるもので
ある。
組立て上での扱いが容易で実装時の実装法を防止するこ
とができることになる。
ンサのコンデンサ素子の構成を示す破断斜視図
ンサの内部構造を示す斜視図
レームの加工後の形状を示す斜視図
ンサの内部構造を示す斜視図
レームの加工後の形状を示す斜視図
リードフレームの加工後の形状を示す斜視図
す斜視図
リードフレームの加工後の形状を示す斜視図
Claims (3)
- 【請求項1】 導電性高分子を固体電解質とするコンデ
ンサ素子をリードフレームに電気的に接続し、かつこの
コンデンサ素子とリードフレームとを外装樹脂でモール
ドしてリードフレームの一部を外装樹脂より外部に引き
出した固体電解コンデンサにおいて、前記外装樹脂と接
触するリードフレーム部分と外装樹脂より外部に位置す
るリードフレーム部分とにまたがるように穴部もしくは
切欠き部を形成し、さらにこのリードフレームには前記
穴部もしくは切欠き部が形成された部分における外装樹
脂内部に位置する部分を含む形でコンデンサ素子を受け
るためのチリトリ状の曲げ加工部分を形成した固体電解
コンデンサ。 - 【請求項2】 リードフレームは銅系の材料もしくは表
面に銅系の材料のメッキ処理を施した材料で構成し、さ
らに表面には粗面化処理を施した請求項1記載の固体電
解コンデンサ。 - 【請求項3】 導電性高分子を固体電解質とするコンデ
ンサ素子をリードフレームに電気的に接続し、このコン
デンサ素子とリードフレームとを外装樹脂でモールドし
てリードフレームの一部を外装樹脂より外部に引き出し
た固体電解コンデンサにおいて、前記外装樹脂から引き
出されるリードフレーム部分に設ける穴部または切欠き
部を極性表示とした固体電解コンデンサ。
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---|---|---|---|
JP13461796A JP3543489B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 固体電解コンデンサ |
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---|---|---|---|
JP13461796A JP3543489B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 固体電解コンデンサ |
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Publication Number | Publication Date |
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- 1996-05-29 JP JP13461796A patent/JP3543489B2/ja not_active Expired - Fee Related
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