(57)【要約】【課題】一括生産方式を採用する下面電極構造のチップ状固体電解コンデンサにおいて、低コストでかつ安定したトランスファーモールドで外装樹脂を成形できる構造を提供する。【解決手段】本チップ状固体電解コンデンサは、陽極導出リードを具備し、誘電体酸化皮膜、固体電解質層および陰極引出層を順次形成してなるコンデンサ素子１と、コンデンサ素子１の陽極導出リードと陽極導出金属６を介して接続される陽極電極４、およびコンデンサ素子１の陰極引出層と導電性接着剤９を介して接続される陰極電極５を具備した電極基板３と、電極基板３の下面を露出させた状態でコンデンサ素子１および電極基板３をパッケージングする外装樹脂２と、を有している。上記電極基板３の上面で、コンデンサ素子１の陰極引出層と電極基板３との間にコンデンサ素子１を下側から支持する突出部８が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極導出リードを具備し、誘電体酸化皮膜、固体電解質層および陰極引出層を順次形成してなるコンデンサ素子と、
コンデンサ素子の陽極導出リードと陽極導出金属を介して接続される陽極電極、およびコンデンサ素子の陰極引出層と導電性接着剤を介して接続される陰極電極を具備した電極基板と、
電極基板の下面を露出させた状態でコンデンサ素子および電極基板をパッケージングする外装樹脂と、を有し、
上記電極基板の上面で、上記コンデンサ素子の陰極引出層と上記電極基板との間に上記コンデンサ素子を下側から支持する突出部が設けられていることを特徴とするチップ状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、チップ状固体電解コンデンサに関し、特に下面電極構造のチップ状固体電解コンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話をはじめとする、電子機器の小形化とデジタル化にともなう多機能化の流れは、年々複雑な演算処理を行う半導体を薄型化／小形化と高集積化を繰り返し、周辺に搭載するチップ部品にも「小形化」と「高性能化」という、相反する性能が要求されている。
【０００３】
なかでも、コンデンサには、セラミックコンデンサが多用されるが、大容量を必要とされる回路には、タンタルなどの弁作用金属を用いたチップ状固体電解コンデンサが用いられる。
【０００４】
一般的に、このチップ状固体電解コンデンサは、リードフレームを骨格に持つパッケージのモールドタイプが主流である（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、上述のとおり、電子機器の小形化により、大容量を保持したままで、より小形のパッケージが要求されてきており、リードフレーム骨格を排除して体積効率を向上させた下面電極構造のチップ状固体電解コンデンサが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
この下面電極構造のチップ状固体電解コンデンサは、陽極導出リードを具備し、誘電体酸化皮膜、固体電解質層および陰極引出層を形成したコンデンサ素子と、コンデンサの電極となる電極基板と、外装樹脂とを有し、
電極基板が、複数の貫通孔または切欠き部を有する絶縁層と、貫通孔または切欠き部に配置される陽極導電板および陰極導電板と、該導電板が接続される外部電極とを有する構造で、優れた体積効率で高容量を実現し、リードフレームによる電極引き回しでの特性劣化がなく、優れたＥＳＲ（等価直列抵抗）特性を有するものである。
【０００７】
携帯電話に代表されるモバイルデジタル機器において、上記の下面電極構造のチップ状固体電解コンデンサの主流サイズは、１６０８サイズ（長さＬ１．６ｍｍ×幅Ｗ０．８ｍｍ×高さＨ０．８ｍｍ）であるが、冒頭で述べたとおり、年々小形化と高性能化が進んでいるため、高容量の領域で２０１２サイズ（長さＬ２．０ｍｍ×幅Ｗ１．２ｍｍ×高さＨ０．８ｍｍ）や３２１６サイズ（長さＬ３．２ｍｍ×幅Ｗ１．６ｍｍ×高さＨ１．０ｍｍ）の需要が増えてきている。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６３−１１５３２４
【特許文献２】特開２００２−１１０４５８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の下面電極構造のチップ状固体電解コンデンサは、コンデンサ素子を多数個並べて一括で外装樹脂成形を行い、ダイヤモンドカッターなどにより個片化して製造する工法が多く用いられ、一括樹脂成形を行うゆえ、特に外装樹脂の材料設計は、そのフィラー粒径をより高精度に管理し、さらに注入性を良くして樹脂の未充填部分の発生を防止する設計を要する。
【００１０】
一般的に、チップ部品に用いられる外装樹脂は、トランスファーモールドで形成され、これに使用するモールド樹脂のフィラーは、５０〜１００μｍ程度の球状や破砕状のものが使用される。また、樹脂の成形性を表す特性の一つであるスパイラルフローは、約３０〜９０ｃｍ（１７５℃）のものが使用される。
【００１１】
しかし、当然のことながら大形のキャビティーをトランスファーモールドする際、外装樹脂の肉厚が薄い場合には、大形になるほどモールド成形性が問題になる。即ち、広範囲に安定した注入性を確保する必要がある。
特に、高容量を要求するチップ状固体電解コンデンサは、内蔵するコンデンサ素子のサイズを極限にまで拡大し、薄肉の外装樹脂層を形成するよう設計しており、従来より成形性の優れた、細かなフィラー径で粒度分布をコントロールでき、かつスパイラルフローの長いモールド樹脂を採用せざるを得ず、特殊な樹脂となることからその材料費は高価なものであった。
【００１２】
よって、上述の下面電極構造のチップ状固体電解コンデンサの原価は、極めて高価にならざるを得なかった。
【００１３】
本発明は、上記に鑑み、一括生産方式を採用する下面電極構造のチップ状固体電解コンデンサにおいて、低コストでかつ安定したトランスファーモールドで外装樹脂を成形することができる構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係るチップ状固体電解コンデンサは、陽極導出リードを具備し、誘電体酸化皮膜、固体電解質層および陰極引出層を順次形成してなるコンデンサ素子と、コンデンサ素子の陽極導出リードと陽極導出金属を介して接続される陽極電極、およびコンデンサ素子の陰極引出層と導電性接着剤を介して接続される陰極電極を具備した電極基板と、電極基板の下面を露出させた状態でコンデンサ素子および電極基板をパッケージングする外装樹脂と、を有し、
上記電極基板の上面で、上記コンデンサ素子の陰極引出層と上記電極基板との間に上記コンデンサ素子を下側から支持する突出部が設けられている。
【００１５】
なお、上記突出部は、レジスト層で構成されることが好ましい。この場合、突出部を簡単かつ位置精度良く形成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成によれば、コンデンサ素子の陰極引出層と電極基板との間の一部に設けた突出部により均一な空間が生じ、トランスファーモールドによる外装樹脂注入がスムーズにでき、未充填不良を防止できるので、特殊かつ細かなフィラー径で粒度分布をコントロールしたモールド樹脂を使用せずともチップ状固体電解コンデンサを製造することが可能となり、安価でかつ量産性に優れたチップ状固体電解コンデンサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
[実施例１]
図１は本発明の実施例１に係るチップ状固体電解コンデンサの断面図である。図１において、１はコンデンサ素子、２は外装樹脂、３は電極基板である。
【００１８】
コンデンサ素子１は、タンタル粉末に陽極導出リードを埋設し、所定の形状にプレス成形後、焼結してタンタル金属の多孔質体とし、多孔質体の表面に誘電体酸化皮膜層を形成し、コンデンサ陽極体を作製した後、固体電解質層を形成し、さらにカーボン層および銀層から成る陰極引出層を形成して作製されている。
【００１９】
電極基板３は、本コンデンサの電極となる基板である。それゆえ、この電極基板３には、予めコンデンサ素子１の陽極導出リードと陽極導出金属６を介して接続される陽極電極４と、コンデンサ素子１の陰極引出層と導電性接着剤９を介して接続される陰極電極５とが備えられている。
【００２０】
外装樹脂２は、電極基板３の下面を露出させた状態でコンデンサ素子１および電極基板３をパッケージングしている。すなわち、本実施例１のチップ状固体コンデンサは、下面電極構造を有している。
【００２１】
特に、本実施例１では、孔あけ加工したポリイミドフィルムを絶縁層として、厚さ１８μｍの圧延銅板を配置しエッチング加工して陽極電極４および陰極電極５を形成した後、銅メッキにより上記陽極電極４および陰極電極５と電気的に接続する導通体を上記絶縁層の孔あき部へ埋め込み、さらにニッケルメッキと錫合金メッキとで陽極導電板および陰極導電板と導通体の露出面を処理して厚さ８０μｍの電極基板３を形成している。
【００２２】
次に、上記コンデンサ素子１の陽極導出リードと陰極引出層とをそれぞれ陽極導出金属６と導電性接着剤９とを介し、上記電極基板３の陽極電極４および陰極電極５に接続した後、外装樹脂２で被覆し、２．０×１．２×０．８ｍｍ（２０１２サイズ）のチップ状固体電解コンデンサを作製している。
【００２３】
上記の電極基板３とコンデンサ素子１との位置関係は、電極基板３の陽極電極４がコンデンサ素子１の陽極導出リードの下部に位置し、また電極基板３の陰極電極５がコンデンサ素子１の陰極引出層の下部に位置するように設定し、電極引き出しが最短になるよう設計している。この電極基板３に陽極電極４と陰極電極５を複数個形成し、以降の工程を複数個単位で実施して、本コンデンサは一括で生産される。
【００２４】
さらに、電極基板３の上面において、コンデンサ素子１の陰極引出層と陽極電極４とが対向する位置周辺（陽極電極４の一部と絶縁層の一部とに跨る位置）に、厚さ５０μｍ、幅０．２ｍｍのレジスト層８を電極基板３の上面に形成して、コンデンサ素子１を下側から支持する突出部としている。
【００２５】
また、外装樹脂２の形成は、トランスファーモールドにより行われる。このとき使用される樹脂としては、フィラー径が５０〜１００μｍ程度の球状で、樹脂の成形性を表す特性の一つであるスパイラルフローが約５０ｃｍ（１７５℃）のものが用いられる。
【００２６】
[実施例２]
図２は本発明の実施例２に係るチップ状固体電解コンデンサの断面図である。
【００２７】
本実施例２では、電極基板３の上面において、コンデンサ素子１の陰極引出層と陽極電極４とが対向する位置周辺（陽極電極４の一部と絶縁層の一部とに跨る位置）と、コンデンサ素子１の陰極引出層と陰極電極５とが対向する位置周辺（陰極電極５の一部と絶縁層の一部とに跨る位置）の２カ所へ突出部となるレジスト層８を形成した以外は、上記実施例１と同様の方法でチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００２８】
[従来例１]
図３は従来例１に係るチップ状固体電解コンデンサの断面図である。
【００２９】
図３を参照して、従来例１では、電極基板３を構成する際、突出部となるレジスト層８の形成を省略し、コンデンサ素子１を上記実施例１と同様の方法にて処理して、チップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００３０】
かかる従来例１において、陽極導出金属６のカット後に生じるバリ、または陽極導出金属６と陽極導出リードを接続した際の素子のねじれによりコンデンサ素子１のパッケージ内での姿勢が傾いたとき、コンデンサ素子１の下部の外装樹脂形成部分は設計値より薄い部分が生じるため、空隙７、即ち外装樹脂２の未充填が生じることとなる。この状態を図４に簡略化して示す。
【００３１】
[比較検討結果]
上記の実施例１および２のチップ状固体電解コンデンサに対し、上記の従来例１のチップ状固体電解コンデンサを比較対象として、各１００００個作製時における外装樹脂の未充填発生率を比較した結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
2008140976.tif 000003
【００３３】
表１に示す通り、コンデンサ素子の陰極引出層と電極基板との間の一部にレジストによる突出部を設けたことにより、特殊なモールド樹脂を使用せずとも、トランスファーモールドによる外装樹脂注入をスムーズにし、未充填不良を防止せしめることが判明した。
【００３４】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
【００３５】
例えば、上記の実施例では、突出部となるレジスト層を電極の一部に跨る位置に形成させたが、このレジスト層を電極上または絶縁層上のいずれかに形成しても、同様の効果を得ることができる。
【００３６】
また、上記の実施例では、電極基板上に厚さ５０μｍ、幅０．２ｍｍの突出部となるレジスト層を形成した例について説明したが、一般的なモールド樹脂がコンデンサ素子と電極基板との間に安定して注入できるよう、樹脂の特性に応じてレジスト厚さを変更し、レジスト厚さを薄くする設計にすれば、高体積効率のチップ状固体電解コンデンサを得ることができる。
【００３７】
さらに、上記の実施例では、コンデンサ素子の陰極引出層と電極基板との間の一部にレジスト形成による突出部を設けた構造としたが、ポリイミドの絶縁層にポリイミド樹脂で突出層を設ける場合や、電極基板の陽極電極および陰極電極の表面にメッキを積んで突部を設けても、同様の効果を得ることができる。
【００３８】
その他、本明細書に添付した特許請求の範囲内での種々の設計変更および修正を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明では、低コストでかつ安定したトランスファーモールドで外装樹脂を成形することができるゆえ、チップ状固体電解コンデンサ、特に下面電極構造のチップ状固体電解コンデンサとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例１に係るチップ状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２に係るチップ状固体電解コンデンサの断面図である。
【図３】従来例１に係るチップ状固体電解コンデンサの断面図である。
【図４】従来例１に係るチップ状固体電解コンデンサにおいて外装樹脂未充填領域が生じるメカニズムを説明するための図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  コンデンサ素子
２  外装樹脂
３  電極基板
４  陽極電極
５  陰極電極
６  陽極導出金属
７  空隙
８  レジスト層（突出部）
９  導電性接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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