(57)【要約】【課題】チップ型固体電解コンデンサを提供する。【解決手段】チップ型固体電解コンデンサは、絶縁基材１１１の上部に陽極接続ランド１１３と陰極接続ランド１１５が形成され、それらの下部に各々電気的に連結される陽極端子１１７と陰極端子１１９が形成された印刷回路基板１１０と、上記陽極接続ランド上に形成された陽極連結ビーム１３０と、その表面に陽極リード線と陰極層が形成され、それぞれ上記陽極連結ビームと溶接連結され、そして上記陰極層が伝導性接着剤１７０を通じて上記陰極接続ランドに電気的に連結され上記印刷回路基板に搭載されているコンデンサ素子１５０と、上記コンデンサ素子を含んで印刷回路基板の側／上部にモールドされた外装樹脂１９０と、を含み、上記陽極端子と陰極端子はその各々の側方の縁に沿って少なくとも一部に段差部Ａが形成され、その段差部にも外装樹脂がモールドされている。【選択図】        図２
2008028383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材の上部に陽極接続ランドと陰極接続ランドが形成され、その下部には貫通孔を通じて前記陽極接続ランドと陰極接続ランドに各々電気的に連結される陽極端子と陰極端子が形成されている印刷回路基板と、
前記陽極接続ランド上に形成された陽極連結ビームと、
その表面に陽極リード線と陰極層が形成され、前記陽極リード線は前記陽極連結ビームと溶接連結され、そして前記陰極層が伝導性接着剤を通じて前記陰極接続ランドに電気的に連結され前記印刷回路基板に搭載されているコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子を含んで印刷回路基板の側／上部にモールドされた外装樹脂と、
を含み、
前記陽極端子と陰極端子はその各々の側方の縁に沿って少なくとも一部に段差部が形成され、その段差部にも外装樹脂がモールドされているチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記伝導性接着剤は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，またはＮｉペーストのうち選択された１種の金属ペーストであることを特徴とする請求項１に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記基板上に２つ以上のコンデンサ素子が搭載されていることを特徴とする請求項１または２に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項４】
前記段差部は、前記絶縁基材の長さ方向に前記陽極端子と陰極端子の各々の側方の縁に沿って形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項５】
前記段差部は、前記絶縁基材の幅方向に前記陽極端子と陰極端子の各々の側方の縁に沿って形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項６】
前記段差部は、前記陽極端子と陰極端子の各々の側方の縁に沿ってその全てに形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項７】
前記段差部は、前記絶縁基材の長さ方向に前記陽極端子と陰極端子の各々の側方の縁に沿ってその一部に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のチップ型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、チップ型固体電解コンデンサに関するものであって、より詳しくは、樹脂モールドの後にコンデンサの下部端子の固着強度を向上させるため、その下部端子に段差部が形成されているチップ型固体電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
タンタルコンデンサの体積効率を向上させて小型化及び高容量化するために、ＰＣＢ上にコンデンサ素子を配置して電気的に接続させたチップ型固体電解コンデンサに関する開発が続いている。
【０００３】
このようなチップ型固体電解コンデンサの一例として、特許文献１に開示された発明が挙げられる。図１は、上記特許公開公報に提示されたチップ型コンデンサの一部を切開して示した概略斜視図である。
【０００４】
図１に示された通り、従来のチップ型電解コンデンサは、絶縁板１１の上面に陽極接続ランド１３と陰極接続ランド１５が備えられ、その下面には、上記陽極接続ランド１３と陰極接続ランド１５に対向するよう形成され、貫通孔を通じて上記ランドと電気的に連結された陽極端子１７と陰極端子１９が形成されたＰＣＢ１０と、上記陽極接続ランド１３上に形成された伝導材３０と、その表面に陽極リード線５０及び陰極層が形成され、上記陽極リード線５０は上記伝導材３０と溶接接続され、そして上記陰極層が伝導性接着剤７０を通じて上記陰極接続ランド１５に電気的に連結され上記ＰＣＢ上に搭載されたコンデンサ素子と、そして上記コンデンサ素子を含むＰＣＢの全面に被覆された外装樹脂９０と、を含んで構成されている。
【０００５】
ところが、上記のように構成されたＰＣＢリードを有するチップ型固体電解コンデンサを実際基板に実装して製品化する場合、これら製品を移動のような外部衝撃の時に上記陽極端子と陰極端子が上記絶縁基板から分離され製品としての機能を失うことになるという問題がある。
【０００６】
従って、このような問題点を容易に解決できるチップ型固体電解コンデンサの開発が求められている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１３４３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明は上述の従来施術の問題点を解決するためのものであって、ＰＣＢに搭載されたコンデンサ素子を製造するにおいて、その下部端子の形状を階段状に構成し、外装樹脂の被覆時に下部端子の下部の一部にも外装樹脂が被覆されるように下部端子の形状を具現することにより、樹脂モールドの後に端子の固着強度が向上されたチップ型固体電解コンデンサ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】
【０００９】
上記の目的を達成すべく、本発明は、絶縁基材の上部に陽極接続ランドと陰極接続ランドが形成され、その下部には貫通孔を通じて上記陽極接続ランドと陰極接続ランドに各々電気的に連結された陽極端子と陰極端子が形成されている印刷回路基板と、上記陽極接続ランド上に形成された陽極連結ビームと、その表面に陽極リード線と陰極層が形成され、上記陽極リード線は上記陽極連結ビームと溶接連結され、そして上記陰極層が伝導性接着剤を通じて上記陰極接続ランドに電気的に連結され上記印刷回路基板に搭載されているコンデンサ素子と、上記コンデンサ素子を含んで印刷回路基板の側／上部にモールドされた外装樹脂と、を含み、上記陽極端子と陰極端子はその各々の側方の縁に沿って少なくとも一部に段差部が形成され、その段差部にも外装樹脂がモールドされているチップ型固体電解コンデンサを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のチップ型固体電解コンデンサは、基板の下部端子の縁に沿って少なくともその一部に段差部を形成し、続いて外装樹脂モールディング工程においてこのような段差部にも外装樹脂をモールディングすることにより、上記下部端子と基板との固着強度をさらに改善することができ、これによってこのようなチップ型固体電解コンデンサを有する様々な製品の利用過程において優れた信頼性を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照に本発明を詳しく説明する。
【００１２】
図２は、本発明の一実施例によるチップ型固体電解コンデンサの概略斜視図である。
【００１３】
図２に示された通り、本発明の一実施例によるチップ型固体電解質コンデンサ１００は、印刷回路基板１１０を含む。そして上記印刷回路基板１１０は、その絶縁基材１１１の上部に陽極接続ランド１１３と陰極接続ランド１１５が形成され、その下部には上記陽極接続ランド１１３及び陰極接続ランド１１５と対応する位置に陽極端子１１７と陰極端子１１９が各々形成されている。そしてこのような各々の接続ランド１１３，１１５は図示していない貫通孔を通じて各々相互電気的に連結されている。
【００１４】
本発明において、上記絶縁基材１１１としてエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などを用いることができる。そして上記各接続ランド１１３，１１５と陽、陰極端子１１７，１１９は、伝導層の銅箔や銅メッキ層であることができ、上記貫通孔は通常の方法を用いて銅メッキされている。また、上記伝導層上にＮｉやＡｕをメッキすることもできる。そして上記構成の印刷回路基板１１０は通常知られている方法で容易に製造することができる。
【００１５】
一方、本発明では、上記絶縁基材１１１の下部に形成された陽極端子１１７と陰極端子１１９は、その各々の側方の縁に沿って少なくとも一部に段差部Ａが形成されている。このような段差部Ａは、図３ａに示すように、その各々の端子の側方の縁に沿って上記絶縁基材１１１の長さ方向に形成することもでき、図３ｂおよび図３ｃに示すように、絶縁基材１１１の幅方向に形成することもできる。また図３ｄに示すように、その各々の端子の側方の縁に沿って、向かい合う一面（一辺）を除いて３面に（３辺に沿って）形成することもでき、図３ｅに示すように側方の縁に沿ってその４辺の全てに沿って形成することもできる。そして図３ｆに示すように、各端子の側方の縁に沿ってある特定の一部にのみ形成することもできる。
【００１６】
このように、上記端子１１７，１１９の側方の縁に沿って少なくともその一部に段差部Ａを形成すると、後続のモールディング工程において外装樹脂が上記形成された段差部Ａに入ってモールディングされることにより、上記端子１１７，１１９の付着強度をさらに改善することができる。
【００１７】
また、本発明の一実施例として図３では、上記段差部Ａが階段状で構成されていることを示しているが、本発明はこれに限られない。例えば、後続の外装樹脂モールディング工程において、樹脂が上記端子１１７，１１９をモールド付着できる程度にその端子の側方の縁に沿って少なくともその一部に所望の形状を具現することも本発明の範囲に属する。
【００１８】
また、本発明のチップ型固体コンデンサは、上記形成された印刷回路基板１１０の陽極接続ランド１１３上に形成された陽極連結ビーム１３０を含む。上記陽極連結ビーム１３０は伝導材で、銅、または銅合金やＦｅ−Ｎｉ合金を用いることが好ましい。また、上記陽極連結ビーム１３０はレーザー溶接を通じて上記陽極接続ランド１１３と連結することが好ましい。
【００１９】
また、本発明のチップ型固体電解コンデンサは、上記印刷回路基板１１０上に搭載されたコンデンサ素子１５０を含む。上記コンデンサ素子の表面には、陽極リード線１５１と陰極層（未図示）が形成され、上記陽極リード線１５１は溶接母材１５３を介して上記陽極連結ビーム１３０と溶接連結されている。このような溶接はレーザー溶接やスポット溶接法を用いることができる。また上記陰極層は、伝導性接着剤１７０を通じて上記陰極接続ランド１１５に電気的に連結されている。
【００２０】
本発明において、上記伝導性接着剤１７０としてＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ，またはＮｉペーストのうち選択された１種の金属ペーストを用いることが好ましい。
【００２１】
そして本発明のチップ型固体電解コンデンサは、上記コンデンサ素子１５０が搭載された印刷回路基板１１０の側／上部面をモールドした外装樹脂１９０を含む。このような外装樹脂として例えばエポキシ樹脂を用いることができる。
【００２２】
この際、本発明では上記外装樹脂１９０が上記チップ型固体電解コンデンサ素子の側、上方にモールディングされるだけでなく、上記絶縁基材１１１の下部上の陽極端子１１７と陰極端子１１９の各々の側方の縁に沿って形成された段差部Ａ内にもモールディングされる。従って、上記段差部Ａ内にモールディングされた外装樹脂により、上記絶縁基材１１１の下部に形成された陽極端子１１７と陰極端子１１９の固着強度をさらに向上させることができる。そして上記のように製造されたチップ型固体電解コンデンサ素子を基板上に実装した後これを製品化したときに、外部衝撃などから上記コンデンサ素子を効果的に保護して製品の信頼性を高めることができる。
【００２３】
一方、本発明では必要に応じて基板１１０上に２つ以上のコンデンサ素子１５０が搭載されたチップ型固体電解コンデンサを製造することもできる。このように、基板１１０上に２つ以上のタンタルキャパシタ素子を並列搭載すると、その素子の表面積が拡大して容量拡大及びＥＳＲ特性の向上を図ることができる。
【００２４】
次に、本発明の一実施例によるチップ型固体電解コンデンサの製造工程を図２及び３を参照に説明する。
【００２５】
本発明では、先ず、絶縁基材１１１の両面に厚さの異なる銅箔または導電性金属層を有するＰＣＢ基板１１０を備える。即ち、絶縁基材１１１の下部に形成された銅箔または導電性金属層の厚さをさらに大きくする。この際、上記絶縁基材１１１上に形成された銅箔または導電性金属層の厚さは約０.０５ｍｍ以下であることが好ましく、その下部に形成された銅箔または導電性金属層は０.０５〜０.２ｍｍ範囲の厚さで形成することが好ましい。
【００２６】
そして本発明では、上記銅箔または導電性金属層を有する基板の所定の位置に貫通孔を形成した後、その貫通孔を通常の方法で銅メッキ及びその他のＰＣＢ実装のためのメッキをする。このような貫通孔は通常の機械的な方法で形成可能で、その直径が大体０．０２〜０．２ｍｍである。
【００２７】
また、本発明で用いられるＰＣＢ基板の製造方法は、通常のＰＣＢ製造工程と同一で、但し、下部銅箔または導電性金属層の形成時にハーフエッチングを通じて階段構造のような段差部を形成する。絶縁基材またＰＣＢを構成する全ての資材で構成可能で、通常、ポリイミドフィルムを用いることが好ましく、厚さは大体０．０２〜０．１ｍｍである。
【００２８】
次いで、本発明では上記基板１１０の両面に感光性フィルムを積置した後、通常の露光、現像工程を通じて銅箔をエッチングすることにより、上記陽極接続ランド１１３、陰極接続ランド１１５、陽極端子１１７及び陰極端子１１９パターンを形成する。この際、タンタル素子が搭載される陰極接続ランド１１５部分を陽極接続ランド１１３より広く形成することが好ましいが、これはタンタル素子の安定性及び製品のＥＳＲ特性を改善するためである。
【００２９】
続いて、本発明では図３のように、上記陽極端子１１７と陰極端子１１９の側方の縁に沿って少なくともその一部に段差部Ａを形成する。このような段差部は通常のハーフエッチング技術を適用して容易に具現することができる。
【００３０】
そして、本発明において上記のように備えられた基板１１０の陽極接続ランド１１３上にＣｕ、Ｃｕ合金またはＦｅ−Ｎｉ合金などからなる伝導材である陽極連結ビーム１３０をレーザー溶接を用いて連結させる。
【００３１】
次いで、通常の製造工程を用いてタンタル金属からなる陽極体に陽極リード線１５１を形成し、このような陽極体に誘電体層、固体電解質層及び陰極層を順次に形成することによりコンデンサ素子１５０を備える。
【００３２】
そして上記のように製造されたコンデンサ素子１５０を上記基板１１０上に搭載するが、この際、上記陰極層１５３は基板の陰極接続ランド１１５上に、そして陽極リード線１５１が上記陽極連結ビーム１３０上に置かれるよう位置を調整する。そして上記コンデンサ素子１５０の陰極層は、伝導性接着剤のＡｇペースト１７０などを通じて上記基板１１０の陰極接続ランド１１５に連結され、上記陽極リード線１５１は陽極溶接母材１５３を介して陽極リードビーム１３０に溶接連結される。
【００３３】
以後、上記のように基板１１０上に搭載されたコンデンサ素子１５０の側／上部にエポキシ樹脂のような外装樹脂１９０をモールディングするが、この際、上記基板１１０の下部の陽極端子１１７と陰極端子１１９の縁に沿って形成された段差部Ａにも外装樹脂１９０をモールディングさせてチップ型固体電解コンデンサを製造する。
【００３４】
一方本発明では、より大きい大きさの基板１１０上に２つ以上のコンデンサ素子１５０を搭載した後、その外部を外装樹脂１９０でモールディングすることもでき、この場合、樹脂モールディング後に切断加工を通じて個々のチップ型固体電解コンデンサに分離することもできる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例を通じて本発明を詳しく説明する。
【００３６】
絶縁基材であるポリイミドフィルムの上／下部に銅箔が積層された基板を備えた後、通常のエッチング工程を用いて上記絶縁基材の上部に陽極接続ランドと陰極接続ランドを、そして下部には上記各ランドに対応する陽極端子と陰極端子パターンを各々設けた。この際、上記陽極端子と陰極端子の場合、後続のモールディング作業を通じた端子の固着強度を改善するために通常のハーフエッチング工程を用いて上記各端子の側方の縁に沿って図３ｄのように段差部を有するようにし、比較のために一部の基板にはこのような段差部を形成しなかった。次いで、上記基板の陽極接続ランド上に陽極連結ビームをレーザー溶接を用いて連結させた。
【００３７】
続いて、上記基板上に通常の方法で製造されたコンデンサ素子を搭載した後、その側／上部にエポキシ樹脂でモールディングすることにより、チップ型固体電解コンデンサを多数個製造した。一方、この際に上記コンデンサ素子の陰極層は、伝導性接着剤であるＡｇペーストなどを通じて上記基板の陰極接続ランドに連結され、上記コンデンサ素子の陽極リード線は陽極リードビームに溶接接続されている。
【００３８】
このように製造されたチップ型固体電解コンデンサをＰＣＢ上に実装した後、その側方に所定の速度（２．５ｍｍ／ｓ）で１０秒間力［１９．８Ｎ（２ｋｇｆ）］を加えて上記各端子の固着強度を測定し、その結果を下記の表１及び表２に表した。表１は上記各端子に段差部が形成されていない場合のチップ型固体電解コンデンサに対する測定値で、表２は各段差に段差部を有する本発明によるチップ型固体電解コンデンサに対する測定値を表す。
【００３９】
【表１】
2008028383.tif 000003
【００４０】
【表２】
2008028383.tif 000004
【００４１】
上記表１−２から分かるように、チップ型固体電解コンデンサの陽極端子と陰極端子の側方の縁に沿って段差部が形成された表２の場合が、段差部の無い表１の場合に比べて優れた端子固着強度を示すことが分かる。これは、形成された段差部に外装樹脂がモールド固着されることによる結果として、段差部の無い場合に比べてより優れた端子固着強度を有することが分かる。
【００４２】
上述の通り、本発明は実施例を通じて詳しく説明したが、本発明はこのような実施例により限定されない。本願が属する技術分野において通常の知識を有している者であれば、実施例に提示されなくとも添付の請求範囲内で様々な修正及び変更が可能で、これもまた本願発明の技術的範囲に属することは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来のチップ型固体電解コンデンサの概略斜視図である。
【図２】本発明の一実施例によるチップ型固体電解コンデンサを示した概略斜視図である。
【図３ａ】本発明のチップ型固体電解コンデンサにおいて、基板の下部端子の側方の縁に沿って形成できる段差部の一例を示した概略図である。
【図３ｂ】本発明のチップ型固体電解コンデンサにおいて、基板の下部端子の側方の縁に沿って形成できる段差部の一例を示した概略図である。
【図３ｃ】本発明のチップ型固体電解コンデンサにおいて、基板の下部端子の側方の縁に沿って形成できる段差部の一例を示した概略図である。
【図３ｄ】本発明のチップ型固体電解コンデンサにおいて、基板の下部端子の側方の縁に沿って形成できる段差部の一例を示した概略図である。
【図３ｅ】本発明のチップ型固体電解コンデンサにおいて、基板の下部端子の側方の縁に沿って形成できる段差部の一例を示した概略図である。
【図３ｆ】本発明のチップ型固体電解コンデンサにおいて、基板の下部端子の側方の縁に沿って形成できる段差部の一例を示した概略図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１０  印刷回路基板
１１１  絶縁基材
１１３  陽極接続ランド
１１５  陰極接続ランド
１１７  陽極端子
１１９  陰極端子
１３０  陽極連結ビーム
１５０  コンデンサ素子
１７０  伝導性接着剤
１９０  外装樹脂
Ａ  段差部
【図１】
2008028383.tif 000005
【図２】
2008028383.tif 000006
【図３ａ】
2008028383.tif 000007
【図３ｂ】
2008028383.tif 000008
【図３ｃ】
2008028383.tif 000009
【図３ｄ】
2008028383.tif 000010
【図３ｅ】
2008028383.tif 000011
【図３ｆ】
2008028383.tif 000012