(57)【要約】  【課題】リフロー基板付け時の熱ストレスによりＤＦ値やＥＳＲ値の上昇を抑えたモールド樹脂外装型のチップ形固体電解コンデンサを提供する。  【解決手段】コンデンサ素子と陰極側のリードフレームの接合を、同一のリードフレーム上の別々の位置に、接着力の強いエポキシ樹脂を含有した銀ペーストと、弾性に富んだフッ素系エラストマーの銀ペーストを塗布することで、カーボン層や陰極導体層またはその界面に発生するクラックや層間剥離等を防止し、熱履歴によるＤＦ値やＥＳＲ値の上昇を抑えることができる。  【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極導出線を植立した弁作用金属からなる焼結体素子表面に、陽極酸化膜、固体電解質層、カーボン層および、陰極導体層を順次形成したコンデンサ素子の陽極導出線および陰極導体層に各々、陽極、陰極リードフレームを接合した後、絶縁性樹脂で外装したチップ形固体電解コンデンサにおいて、
コンデンサ素子の陰極導体層と陰極側リードフレームとの接合部位を２か所とし、エポキシ樹脂を含有する銀ペーストと、フッ素系エラストマーを含有する銀ペーストとを上記２か所の接合部位に別々に塗布することを特徴とするチップ形固体電解コンデンサ。
【請求項２】
請求項１記載のエポキシ樹脂に替えて、アクリル樹脂を用いたことを特徴とするチップ形固体電解コンデンサ。
【請求項３】
請求項１記載のフッ素系エラストマーがフッ化ビニリデンとの共重合体、フッ素アクリル酸エステル重合体、フッ素ケイ素ゴムであることを特徴とするチップ形固体電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ形固体電解コンデンサに関するものであり、特にコンデンサ素子とリードフレームとの接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、チップ形固体電解コンデンサは、タンタルまたはニオブ等の弁作用を有する金属粉末を加圧成形し、焼結して焼結体を形成した後、陽極引出線を植立し、誘電体となる陽極酸化皮膜を形成する。
続いて、該陽極酸化皮膜上に二酸化マンガン、ポリピロール、ポリチオフェン等の固体電解質層を形成した後、上記固体電解質層上にグラファイト層を形成し、さらに、銀等の金属粒子を含有する導電性ペーストを塗布して陰極導体層を形成し、コンデンサ素子とする。
その後、リード線と陽極側リードフレームを溶接により接続し、陰極導体層と陰極側リードフレームを導電性接着剤で接続し、トランスファーモールドを行うことで固体電解コンデンサを完成させる。
【０００３】
一般に、コンデンサ素子と陰極側リードフレームの接合に用いる銀ペーストは、高温高湿条件下での銀マイグレーションの防止等を目的として、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の有機バインダー、該銀系導電性充填剤に対して１〜１０重量％のホウ素単体粉末またはホウ素系金属間化合物粉末を含有させている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０６−１５１２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンデンサを回路基板に搭載する際、リフロー加熱により通常２４０〜２８０℃の熱が加わるため、その熱ストレスおよび内部の各材料の熱膨張係数の違いから様々な部位に応力が生じる。その結果、エポキシ系、アクリル系等の接着力は強いが、弾性変形しにくい樹脂を有機バインダーとする銀ペーストを用いると、カーボン層や陰極導体層またはその界面等でクラックや層間剥離が生じ、抵抗成分が増大するため、ＤＦ値やＥＳＲ値が悪化する問題があった。
【０００５】
また、コンデンサ素子と陰極側リードフレームを接続する銀ペーストに有機バインダーとして、接着力は弱いが、弾性に富み、内部応力を吸収できるフッ素エラストマーに代表される高耐熱、高弾性のゴム系材料を用いる方法があるが、ゴム系材料の銀ペーストは一般的に接着強度そのものが弱いため、コンデンサ製造時の物理的応力により接着部の剥離が生じ、組立不良が発生するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するもので、陽極導出線を植立した弁作用金属からなる焼結体素子表面に、陽極酸化膜、固体電解質層、カーボン層および、陰極導体層を順次形成したコンデンサ素子の陽極導出線および陰極導体層に各々、陽極、陰極リードフレームを接合した後、トランスファーモールドにより樹脂外装したチップ形固体電解コンデンサにおいて、
コンデンサ素子の陰極導体層と陰極側リードフレームとの接合部位を２か所とし、エポキシ樹脂を含有する銀ペーストと、フッ素系エラストマーを含有する銀ペーストとを上記２か所の接合部位に別々に塗布することを特徴とするチップ形固体電解コンデンサである。
【０００７】
また、上記のエポキシ樹脂に替えて、アクリル樹脂を用いたことを特徴とするチップ形固体電解コンデンサである。
【０００８】
さらに、上記のフッ素系エラストマーがフッ化ビニリデンとの共重合体、フッ素アクリル酸エステル重合体、フッ素ケイ素ゴムであることを特徴とするチップ形固体電解コンデンサである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、コンデンサ素子と陰極側リードフレームの接続に、弾性変形しにくく、接着力の強いエポキシ樹脂またはアクリル樹脂を含有した銀ペーストと、接着力は弱いが、弾性に富み、内部応力を吸収できるフッ素系エラストマーを含有した銀ペーストとを同一のリードフレーム上の別々の位置に塗布することにより、基板搭載時等の熱ストレスにより生じる内部応力を吸収し、ＤＦ値やＥＳＲ値の上昇を抑えたチップ形固体電解コンデンサが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［実施例１］二酸化マンガン品
以下に本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
タンタル粉末を加圧成形して得られた成形体を、０．１３３Ｐａ以下の高真空下で焼結した後、弁作用金属製ワイヤーを植立し、該焼結体の表面を陽極酸化処理し、焼結体の表面に誘電体層を形成した後、硝酸マンガン溶液の含浸、熱分解処理を繰り返して固体電解質層を形成する。さらに、固体電解質層上にカーボン層、陰極導体層を順次形成してコンデンサ素子とする。
【００１１】
次に、上記コンデンサ素子の弁作用金属製ワイヤーと陽極側リードフレームとを抵抗溶接により接合し、陰極側リードフレームの図２の６ａの箇所に、エポキシ樹脂を含有した銀ペーストを塗布し、図２の６ｂの箇所にフッ素系エラストマー（フッ素アクリル酸エステル重合体）を含有した銀ペーストを塗布した後、コンデンサ素子を載せて、予備加熱により溶剤分を揮発させた後、１５０℃で乾燥、硬化させて接合する。
【００１２】
続いて、トランスファーモールドにより外装し、リードフレームを外装樹脂に沿って折り曲げ、チップ形固体電解コンデンサを作製した。
【００１３】
［実施例２］二酸化マンガン品
コンデンサ素子と陰極側リードフレームとの接続を、図３の６ａの箇所に、エポキシ樹脂を含有した銀ペーストを塗布し、図３の６ｂの箇所にフッ素系エラストマーを含有した銀ペーストを塗布した以外は、実施例１と同様にしてチップ型固体電解コンデンサを作製した。
【００１４】
（従来例１）二酸化マンガン品
コンデンサ素子と陰極側リードフレームとの接続を、図１の６ａの一箇所のみに、エポキシ樹脂を含有した銀ペーストを塗布して行った以外は、実施例１と同様にしてチップ型固体電解コンデンサを作製した。
【００１５】
（比較例１）二酸化マンガン品
コンデンサ素子と陰極側リードフレームとの接続を、図１の６ａの一箇所のみに、フッ素系エラストマーを含有した銀ペーストを塗布して行った以外は、実施例１と同様にしてチップ型固体電解コンデンサを作製した。
【００１６】
［実施例３］機能性高分子品
固体電解質層の形成をポリピロールに代表される導電性高分子で行った以外は、実施例１と同様にして、チップ型固体電解コンデンサを作製した。
【００１７】
［実施例４］機能性高分子品
固体電解質層の形成をポリピロールに代表される導電性高分子で行った以外は、実施例２と同様にして、チップ型固体電解コンデンサを作製した。
【００１８】
（従来例２）機能性高分子品
コンデンサ素子と陰極側リードフレームの接続を、図１の６ａの一箇所のみに、エポキシ樹脂を含有した銀ペーストを塗布して行った以外は、実施例３と同様にして、チップ型固体電解コンデンサを作製した。
【００１９】
（比較例２）機能性高分子品
コンデンサ素子と陰極側リードフレームの接続を、図１の６ａの一箇所のみに、フッ素系エラストマーを含有した銀ペーストを塗布して行った以外は、実施例３と同様にして、チップ型固体電解コンデンサを作製した。
【００２０】
実施例１〜４、従来例１、２、比較例１、２によるチップ形固体電解コンデンサをそれぞれ３００個ずつ、８５℃―８５％の恒温恒湿槽中に９６時間放置した後、リフロー炉で２６０℃１０秒の条件でエポキシ基板にはんだ付けした。その際、はんだ付け前後のＤＦ値とＥＳＲ値を測定し、測定値が５％以上高くなった製品の発生率を確認した。また、組立の際発生した組立不良率を確認した。その結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
2006186083.tif 000003
【００２２】
表１より明らかなように、図２、３の６ａに、エポキシ樹脂を用いた銀ペーストを塗布し、６ｂに、フッ素系エラストマーの銀ペーストを塗布して、コンデンサ素子と陰極側リードフレームの接続を行った実施例１〜４においては、はんだ付け後にＤＦ値、ＥＳＲ値が上昇した製品の発生率が低く、比較例、従来例と比較し、改善効果が得られた。
また、組立不良率に関しても、比較例、従来例と比較して低く、改善効果が得られた。
さらに、図２の６ｂに、フッ素系エラストマーの銀ペーストを塗布して、コンデンサ素子と陰極側リードフレームの接続を行った実施例１、３においては、半田付け後にＤＦ値、ＥＳＲ値が上昇した製品が皆無であり、実施例２、４と比較して、改善結果が得られた。
【００２３】
なお、上記実施例では、エポキシ樹脂を含有した銀ペーストを使用したが、アクリル樹脂を含有した銀ペーストを用いても同様の効果が得られる。
また、フッ素系エラストマーは、フッ化ビニリデンとの共重合体、フッ素ケイ素ゴムでも実施例と同等の効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来例のチップ形固体電解コンデンサの断面図である。
【図２】本発明の実施例１、３のチップ形固体電解コンデンサの断面図である。
【図３】本発明の実施例２、４のチップ形固体電解コンデンサの断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    焼結体素子
２    陽極酸化膜
３    固体電解質層
４    カーボン層
５    陰極導体層
６ａ  熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂の銀ペースト
または、フッ素エラストマー系の銀ペースト
６ｂ  フッ素系エラストマーの銀ペースト
７ａ  陽極側リードフレーム
７ｂ  陰極側リードフレーム
８    外装樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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