(57)【要約】 【課題】  視認性に優れる半田フィレットを形成できる外部端子形状を持つと共に、製造工程でのコンデンサ特性の劣化がなく、信頼性に優れる表面実装薄型コンデンサおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】  弁作用金属を陽極体とし、陽極酸化皮膜、固体電解質層、陰極引き出し層をこの順に形成したコンデンサ素子を用い外装樹脂モールドで外装した表面実装薄型コンデンサにおいて、陽極体の両端部に接続された陽極端子１１および陰極引き出し層に接続された陰極端子１２は、実装面で外装樹脂モールド１６から露出する実装面露出部を有すると共にこの外装樹脂モールド１６の側面にも露出し半田フィレットの形成面となる先端曲げ部を有し、この先端曲げ部は実装面から上方に曲げられ、先端曲げ部と外装樹脂モールド１６の外形側面との間には実装面に平行に延伸する平坦部があり、この平坦部を介して実装面露出部と先端曲げ部とが繋がっている。  【選択図】  図１
2008211107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板状または箔状の弁作用金属を陽極体とし、陽極酸化皮膜、固体電解質層、陰極引き出し層をこの順に形成したコンデンサ素子を用い外装樹脂モールドで外装した表面実装薄型コンデンサにおいて、前記陽極体の両端部に接続された板状の陽極端子および前記陰極引き出し層に接続された板状の陰極端子は、実装面で前記外装樹脂モールドから露出する実装面露出部を有すると共にこの外装樹脂モールドの側面にも露出し半田フィレットの形成面となる先端曲げ部を有し、この先端曲げ部は実装面から上方に曲げられ、前記先端曲げ部と前記外装樹脂モールドの外形側面との間には実装面に平行に延伸する平坦部があり、この平坦部を介して前記実装面露出部と前記先端曲げ部とが繋がっていることを特徴とする表面実装薄型コンデンサ。  
【請求項２】
薄板状または箔状の弁作用金属を陽極体とし、陽極酸化皮膜、固体電解質層、陰極引き出し層をこの順に形成したコンデンサ素子を、底面部に板状の陽極端子および板状の陰極端子が組み付けられた樹脂性の外装ケースに収容した表面実装薄型コンデンサにおいて、前記陽極体の両端部に接続された陽極端子および前記陰極引き出し層に接続された陰極端子は、実装面で前記外装ケースの底面から露出する実装面露出部を有すると共にこの外装ケースの側面にも露出し半田フィレットの形成面となる先端曲げ部を有し、この先端曲げ部は実装面から上方に曲げられ、前記先端曲げ部と前記外装ケースの外形側面との間には実装面に平行に延伸する平坦部があり、この平坦部を介して前記実装面露出部と前記先端曲げ部とが繋がっていることを特徴とする表面実装薄型コンデンサ。  
【請求項３】
薄板状または箔状の弁作用金属を陽極体とし、陽極酸化皮膜、固体電解質層、陰極引き出し層をこの順に形成したコンデンサ素子を用い外装樹脂モールドで外装した表面実装薄型コンデンサの製造方法において、前記外装樹脂モールドの側面から実装面に沿い延伸するように形成された矩形平板状の外部端子の根元を治具の平坦面で上下両側から押さえ、加圧および固定しながら、前記治具の外側の先端部に金型を下方から押し当て曲げ加工を行う工程を有することを特徴とする表面実装薄型コンデンサの製造方法。  
【請求項４】
薄板状または箔状の弁作用金属を陽極体とし、陽極酸化皮膜、固体電解質層、陰極引き出し層をこの順に形成したコンデンサ素子を、底面部に板状の陽極端子および板状の陰極端子が組み付けられた樹脂性の外装ケースに収容した表面実装薄型コンデンサにおいて、外装ケースの側面から実装面に沿い延伸するように形成された矩形平板状の外部端子の根元を治具の平坦面で上下両側から押さえ、加圧および固定しながら、前記治具の外側の先端部に下方から金型を押し当て曲げ加工を行う工程を有することを特徴とする表面実装薄型コンデンサの製造方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面実装薄型コンデンサおよびその製造方法に関し、特にＣＰＵに接続される電源ラインのデカップリング回路用に好適な表面実装薄型コンデンサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝送線路型素子あるいは伝送線路型ノイズフィルタとも呼ばれ、数１００μＦの容量を持ち、１００ＭＨｚの周波数帯域でのＥＳＲ（等価直列抵抗）が５ｍΩ以下であり、さらにＥＳＬ（等価直列インダクタンス）が１ｐＨ程度の、コンデンサとフィルタの特性を併せ持つ表面実装薄型コンデンサが開発されている。この素子はＣＰＵに接続される電源ラインのデカップリング回路用として特に適している。また、その単層素子を積層し並列接続して静電容量を高めた素子も開発され、それらは、高速化・高周波化の進む、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、サーバー、デジタル家電機器、通信機器などの電源ラインにおいて、高性能な表面実装型コンデンサとして動作する。
【０００３】
表面実装型コンデンサは、弁作用金属の板または箔に拡面化のエッチング層および誘電体被膜を形成した後、端部を絶縁樹脂により分離して陽極部を設けると共に中央部の誘電体被膜上には固体電解質層および導電性物質層を形成して陰極部を設けてコンデンサ素子を作製し陽極部に接続用の帯状板を溶接しコンデンサ素子とする。
【０００４】
このコンデンサ素子を単層でまたは積層して外部端子と接続し、外装樹脂モールドでモールドする工程を経て、あるいは、底面に外部端子が形成された箱形の容器にコンデンサ素子を収容して表面実装薄型コンデンサが作製される。
【０００５】
この表面実装薄型コンデンサがリフロー半田工程で基板に実装されるとき、外部端子の形状のうち、フィレットあるいはフィレット形成面と呼ばれる端子部分が重要になる。その主な理由は、半田付け後に、このフィレット形成面に広がった半田の状態を観察することで、半田接続の状態を確認する工程が実装時には不可欠だからである。
【０００６】
そのようなフィレット形成面には、特許文献１の図８に示されたように、外部端子の先端部分の基板実装面側を先端に近づくにつれて薄くなるように傾斜面とした例がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１２８２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の外部端子の先端形状では、形成される半田フィレットの高さ（基板実装面からの高さ）を大きくとれないので、視認性がさほど高くなく、リフロー工程後、半田フィレットの確認の工程時間を短くできないという問題がある。
【０００９】
そこで、先端部分を、外装樹脂モールドの外形側面に沿って、上方に曲げることでフィレット形成面を広げる方法が考えられる。その状況を図面に基づいて説明する。図４は曲げ加工によるフィレット形成面を先端部に持つ外部端子およびその成形工程の説明図である。図４（ａ）はその外部端子の成形工程を示し、図４（ｂ）は表面実装薄型コンデンサ完成品の斜視図である。
【００１０】
完成品の外観は、図４（ｂ）のように、矩形厚板状あるいは薄型直方体状であり、陽極端子５１および陰極端子５２の本体部分は底面に露出し、その先端部分が側面に引き出され上方に直角に曲げられている。このような外部端子の成形工程では、図４（ａ）のように、実装面に平行に引き出された平板状の陽極端子５１に曲げ金型５４を当接し上方に押し上げ、曲げ方向５５で示すように曲げる。こうすると、半田フィレット形成面が大きく形成できる。
【００１１】
しかし、この先端部折り曲げ工程では、表面実装薄型コンデンサのような構造の場合、たとえば陽極端子５１が外装樹脂モールド５６に埋設された付近で、外装樹脂モールド５６に内部の伸び５７あるいは割れ５３などが発生することがある。
【００１２】
さらに補足すると、図４に示した外部端子の形成工程では、外部端子に接続されたコンデンサ素子を外装樹脂モールドで覆った状態で、外装樹脂モールドから引き出された平板状の外部端子を、外装樹脂モールドの外形側面に沿って曲げる加工によって形成するが、場合によってはこの加工が数回行われることがある。その結果、コンデンサの外装樹脂モールドに、割れ、欠けなどが生じることがある。また、外部端子に実装面露出部が伸びなどの変形を受けると、コンデンサ素子との接続状態が悪化する。さらに、端子形状成形時に、内部のコンデンサ素子自体、または外部端子とコンデンサ素子との接合部分にストレスがかかり、漏れ電流、ＥＳＲなどのコンデンサ特性が劣化することがある。
【００１３】
そこで、本発明の課題は、視認性に優れる半田フィレットを形成できる外部端子形状を持つと共に、製造工程でのコンデンサ特性の劣化がなく、信頼性に優れる表面実装薄型コンデンサおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために様々な条件で外部端子の成形を試みたところ、通常の電子部品では可能な端子成形が、コンデンサとフィルタの機能を併せ持つ表面実装薄型コンデンサには適用できないことが明確になった。その原因として、外部端子成形時に過度の力が加えられる場合があること、端子形状成形時に外装樹脂から引き出された外部端子の曲げ加工で生じる伸びによって、箔状あるいは薄板状のコンデンサ素子内部に劣化を引き起こす応力が発生することが分かった。また、実装面に露出する外部端子の形状が通常の電子部品とは異なることも関係していることが分かった。
【００１５】
そこで、本発明では、平板状の外部端子の外装樹脂モールドに近接する部分を、両側から治具の平面当接部で押さえ、加圧、固定しながら、先端部を金型等にて曲げ加工（フォーミング）を行い、成形できる端子形状にした。
【００１６】
すなわち、本発明の表面実装薄型コンデンサは、薄板状または箔状の弁作用金属を陽極体とし、陽極酸化皮膜、固体電解質層、陰極引き出し層をこの順に形成したコンデンサ素子を用い外装樹脂モールドで外装した表面実装薄型コンデンサにおいて、前記陽極体の両端部に接続された板状の陽極端子および前記陰極引き出し層に接続された板状の陰極端子は、実装面で前記外装樹脂モールドから露出する実装面露出部を有すると共にこの外装樹脂モールドの側面にも露出し半田フィレットの形成面となる先端曲げ部を有し、この先端曲げ部は実装面から上方に曲げられ、前記先端曲げ部と前記外装樹脂モールドの外形側面との間には実装面に平行に延伸する平坦部があり、この平坦部を介して前記実装面露出部と前記先端曲げ部とが繋がっていることを特徴とする。  
【００１７】
また本発明の表面実装薄型コンデンサは、薄板状または箔状の弁作用金属を陽極体とし、陽極酸化皮膜、固体電解質層、陰極引き出し層をこの順に形成したコンデンサ素子を、底面部に板状の陽極端子および板状の陰極端子が組み付けられた樹脂性の外装ケースに収容した表面実装薄型コンデンサにおいて、前記陽極体の両端部に接続された陽極端子および前記陰極引き出し層に接続された陰極端子は、実装面で前記外装ケースの底面から露出する実装面露出部を有すると共にこの外装ケースの側面にも露出し半田フィレットの形成面となる先端曲げ部を有し、この先端曲げ部は実装面から上方に曲げられ、前記先端曲げ部と前記外装ケースの外形側面との間には実装面に平行に延伸する平坦部があり、この平坦部を介して前記実装面露出部と前記先端曲げ部とが繋がっていることを特徴とする。  
【００１８】
また本発明の表面実装薄型コンデンサの製造方法は、薄板状または箔状の弁作用金属を陽極体とし、陽極酸化皮膜、固体電解質層、陰極引き出し層をこの順に形成したコンデンサ素子を用い外装樹脂モールドで外装した表面実装薄型コンデンサの製造方法において、外装樹脂モールドの側面から実装面に沿い延伸するように形成された矩形平板状の外部端子の根元を治具の平坦面で上下両側から押さえ、加圧、固定しながら、前記治具の外側の先端部に金型を下方から押し当て曲げ加工を行う工程を有することを特徴とする。  
【００１９】
そして、本発明の表面実装薄型コンデンサの製造方法は、薄板状または箔状の弁作用金属を陽極体とし、陽極酸化皮膜、固体電解質層、陰極引き出し層をこの順に形成したコンデンサ素子を、底面部に板状の陽極端子および板状の陰極端子が組み付けられた樹脂性の外装ケースに収容した表面実装薄型コンデンサにおいて、外装ケースの側面から実装面に沿い延伸するように形成された矩形平板状の外部端子の根元を治具の平坦面で上下両側から押さえ、加圧および固定しながら、前記治具の外側の先端部に下方から金型を押し当て曲げ加工を行う工程を有することを特徴とする。  
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、視認性のよい半田フィレット形成面を持つ外部端子を備えるだけでなく、端子形状成形時に、外装樹脂モールドから引き出された外部端子を、外装樹脂モールドの際（根元部分）で押さえ、固定することにより、曲げ加工で生じる外部端子の伸びに対し、コンデンサ素子内部へ応力が伝わることを防ぐことができ、表面実装薄型コンデンサの外装樹脂モールドの割れ、欠けを防ぐことができる。
【００２１】
また、端子形状成形時に、内部のコンデンサ素子自体、またはコンデンサ素子との接合部分へのストレスを回避することにより、コンデンサの特性劣化を防ぐことができる。
【００２２】
すなわち本発明によれば、半田付け状態の視認性を高めたフィレット形成面を持つ外部端子形状を備えた表面実装薄型コンデンサおよびその製造方法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】
【００２３】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
（実施の形態１）図１は本発明の実施の形態での表面実装薄型コンデンサ外観を示し、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）はその正面図、図１（ｃ）は左側面図である。矩形厚板状あるいは薄型直方体状の外装樹脂モールド１６の側面（図１（ａ）では正面に表示）からは陽極端子１１および陰極端子１２の先端部分が実装面から上方へ直角に曲げられ、半田フィレットの形成面になっている。このとき、図１（ｃ）の拡大図のように、平坦部の長さ１７と先端曲げ部の高さ１８が十分に確保された端子形状が形成されている。
【００２５】
この端子形状の形成工程に至る本発明の実施の形態での表面実装薄型コンデンサの製造工程について説明する。
【００２６】
まず、コンデンサ素子の作製については、公知の技術によるので簡略にする。始めに板状または箔状の弁作用金属の表面にエッチング等により無数の孔を形成して表面積を大きくする拡面化を施し、その拡面化した弁作用金属の中央部の表層に陽極酸化皮膜層を形成する。ここで、弁作用金属としては、アルミニウム、タンタル、ニオブ等を用いることができる。次に、この陽極酸化皮膜が表層に形成された弁作用金属陽極体の中央部を覆うように、導電性機能高分子膜（固体電解質層）を形成し、さらにその周囲にグラファイト、銀ペースト層からなる陰極引き出し層を順次形成した後、弁作用金属陽極体の両端部をその中央部とはレジスト層で電気的に分離し陽極体の両端に陽極導通片を接合してコンデンサ素子とする。
【００２７】
このコンデンサ素子を単層でまたは積層しリードフレーム上に設置して、外装樹脂モールドを施した後、個々の素子をリードフレーム枠から切断分離する。
【００２８】
次に本実施の形態での外部端子の成形方法を図２に示す。図２は工程中の３つの段階を上、中、下の順に示し、上の段階は、リードフレームから個片素子を分離した状態である。この状態での半製品素子の底面図を図３に示す。中央部に陰極端子１２の実装面露出部が外装樹脂モールド１６の底面から露出するように形成され、左右の端部側には陽極端子１１の実装面露出部が形成されている。
【００２９】
図２の中段の拡大図を伴う段階は陽極端子１１の曲げ工程を示す。押さえ治具１３の平面当接部を上下両側から押さえ、加圧し、固定した後、曲げ金型１４を押し上げることにより、陽極端子１１を曲げ方向１５のようにほぼ直角に曲げる。なお、この押し上げは数回繰り返す場合もある。こうして、図１のような先端曲げ部の高さ１８を確保した端子形状を形成し、本実施の形態での表面実装薄型コンデンサを得る。
【００３０】
次に、図２の押さえ治具１３の加圧面すなわち平坦部の大きさを変化させた条件で、曲げ加工（フォーミング）を行った状況を説明する。押さえ治具１３の平坦部の長さ（外装樹脂モールド１６の外形側面から折り曲げ部までの長さ）が、陽極端子１１の板厚の１／２以上のときには、外装樹脂モールド１６に亀裂を発生させたり、コンデンサ特性の劣化を防止できる。しかし、平坦部の長さが陽極端子１１の板厚の１／２よりも小さくなると、コンデンサ特性の長期信頼性に問題が発生し、さらにその長さを短くすると外装樹脂モールド１６にクラックが発生するようになる。
【００３１】
ところで、図１に示した先端曲げ部の高さ１８が基板実装時のリフロー工程後の半田フィレット形成状況の視認性に関係しており、本実施の形態では最適値が０．５ｍｍであったが、リフロー工程後の半田フィレットの観察装置の性能によっては、０．３ｍｍでも十分である。また、表面実装薄型コンデンサの製造工程では、先端曲げ部の高さ１８を０．７ｍｍまで大きくすることに問題はない。
【００３２】
以上の説明に用いた図１、図２では、陽極端子１１の先端折り曲げ部の外側（最も外側の面）が外装樹脂モールド１６の最も外側の面から僅かに突出する形状にしたが、製品全体の寸法などによっては、外装樹脂モールド１６の最も外側の面の内側に入るようにすることもできる。また、平坦部と先端曲げ部のなす角度は直角に限らない。さらに、平坦部よりも先端側の部分が一定の曲率半径を持っていてもよい。なお、先端折り曲げ部の幅方向の寸法は、基板の配線パターンに応じて自由に設定できる。
【００３３】
（実施の形態２）本実施の形態では、コンデンサ素子またはその積層体を、底面部に板状の陽極端子および陰極端子を備えた箱形の樹脂性外装ケースに収容した。その外装ケースは上方が開放され底面部に板状の外部端子がインサートモールド法により組み付けられた樹脂製のケース本体と、その上方開放部を覆うケース蓋からなっている。
【００３４】
本実施の形態においても、完成品の外観は図１と同様である。また、外部端子のフォーミング前の外観およびフォーミング後の外観も図２、図３と同様である。さらに、コンデンサ素子の作製方法は実施の形態１と共通である。
【００３５】
本実施の形態２では、実施の形態１と比較して、外部端子のフォーミング工程での不良の発生状況が僅かに異なる。すなわち、実施の形態１と実施の形態２では、樹脂が外部端子およびコンデンサ素子に接触する面積が異なるので、（１）樹脂自体のクラックなどの不良モード、（２）コンデンサ素子が応力を受けて劣化する不良モード、（３）コンデンサ素子と外部端子の接続状態が悪化する不良モードでは、その発生の仕方に差がある。しかしながら、外部端子の根元部分に板厚の１／２以上の平坦部を確保するように、押さえ治具を用いて上下両側から固定しながら、曲げ加工を施すとよい点は共通する。
【００３６】
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明の要旨を変更しない範囲で寸法等の設計変更があってもよいことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態での表面実装薄型コンデンサの外観を示し、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は左側面図。
【図２】本発明の実施の形態での外部端子の成形方法を示す図。
【図３】リードフレームから個片を分離した半製品素子の底面図。
【図４】曲げ加工による先端部に持つ外部端子およびその成形工程を示し、図４（ａ）はその外部端子の成形工程を示す図、図４（ｂ）は表面実装薄型コンデンサ完成品の斜視図。
【符号の説明】
【００３８】
１１，５１  陽極端子
１２，５２  陰極端子
１３  押さえ治具
１４，５４  曲げ金型
１５，５５  曲げ方向
１６，５６  外装樹脂モールド
１７  平坦部の長さ
１８  先端曲げ部の高さ
５３  割れ
５７  伸び
【図１】
2008211107.tif 000003
【図２】
2008211107.tif 000004
【図３】
2008211107.tif 000005
【図４】
2008211107.tif 000006