(57)【要約】【課題】ヒューズ機能を有し、且つ軽量化、薄型化及び小型化を可能にしたコンデンサ装置を作る。【解決手段】分離溝１９により電気的に分離された複数の導電パターン電極２０、２１と、少なくともいずれかをヒューズ機能を持たせた金属細線２２で前記導電パターン電極２０、２１にそれぞれ接続された陽極リード１６と陰極リード１７を備えるコンデンサ素子１５と、前記コンデンサ素子及び導電パターの電極となる部分を除いて被覆し、且つ導電パターン電極とコンデンサ素子とを一体に支持する絶縁性樹脂２４とよりなる。【選択図】  図１
2004253662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離溝により電気的に分離された複数の導電パターン電極と、ヒューズ機能を持たせた金属細線で前記導電パターン電極に陽極リードと陰極リードの少なくともいずれかを接続したコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子、金属細線及び導電パターン電極となる部分を除いて被覆し、且つ導電パターン電極、金属細線とコンデンサ素子とを一体に支持する絶縁性樹脂とよりなることを特徴とするコンデンサ装置。
【請求項２】
前記陽極リード及び陰極リード共に導電パターン電極にヒューズ機能を持たせた金属細線でそれぞれ接続したことを特徴とする請求項１記載のコンデンサ装置。
【請求項３】
前記陽極リードは取出し位置をずらし導電パターン電極にヒューズ機能を持たせた金属細線で接続したことを特徴とする請求項１記載のコンデンサ装置。
【請求項４】
前記陽極リードはメッキで平坦部を形成し、該平坦部を導電パターン電極にヒューズ機能を持たせた金属細線で接続したことを特徴とする請求項１記載のコンデンサ装置。
【請求項５】
分離溝により電気的に分離された複数の導電パターン電極と、少なくともいずれかをヒューズ機能を持たせた金属細線で前記導電パターン電極にそれぞれ接続された陽極リードと陰極リードを備えるコンデンサ素子と、前記と異なる導電パターン電極のパッドに取付けられた回路素子のベアチップと、前記コンデンサ素子、ベアチップと金属細線及び導電パターの電極となる部分を除いて被覆し、且つ導電パターン電極とコンデンサ素子及びベアチップとを一体に支持する絶縁性樹脂とよりなることを特徴とするコンデンサ装置。
【請求項６】
前記金属細線の本数により溶断電流の大きさを調整することを特徴とする請求項１又は請求項５記載のコンデンサ装置。
【請求項７】
前記コンデンサ素子は金属粉末のタンタルを陽極リードと共に加圧、成型後、タンタル酸化皮膜を形成し誘電体としたことを特徴とする請求項１記載又は請求項５記載のコンデンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電話機等の携帯機器等に使用されるヒューズ機能を持たせたタンタルチップタイプのコンデンサ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
チップタンタルコンデンサーは例えば電話機、ノートパソコン等の携帯機器の電源回路のように大きい容量を必要とする部分に使用されており、小型化、薄型化及び軽量化が要求されていると共にこれらは電源回路に用いられることからヒューズ機能を有することが求められている。
【０００３】
図９はチップタンタルコンデンサのコンデンサ素子の断面図である。
【０００４】
図９に示すように、コンデンサ素子１は金属粉末のタンタル（Ｔａ）２をリード引出しとなるタンタル棒３とともに加圧、成型後、真空で焼き固める。そしてその表面に電気化学的陽極酸化により、タンタル酸化被膜（Ｔａ２Ｏ５）４を形成し、これを誘電体とする。
【０００５】
誘電体の上に電解質として、硝酸マンガンの熱分解により固体の二酸化マンガン層（ＭｎＯ２）５を形成する。この二酸化マンガン層５の上に電気的な接続を行うために、グラファイト層６を設ける。グラファイト層６に銀塗料７と導電性の接着剤を利用して陰極リード８を形成する。
【０００６】
図１０は前記コンデンサ素子１を用いた従来のチップタンタルコンデンサの模型図である。図１０に示すように、前述のようにして形成されたコンデンサ素子１のタンタル棒３にコの字状に折り曲げた陽極端子９を溶接点１０で溶接する。また導電性接着剤で形成された陰極リード８に複雑に折り曲げた陰極端子１１を圧着する。さらにコンデンサ素子１及び陽極端子９と陰極端子１１とを一部外部に露出させてエポキシ樹脂１２にてモールドしチップタンタルコンデンサを形成している。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１−９１４１４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来のチップタンタルコンデンサは陽極リード及び陰極リードは共に折り曲げた複雑な電極端子を用いていたので、工数がかかり、且つコストが掛かった。また折り曲げた複雑な電極端子を用いていたので、チップコンデンサで必要とする小型化、軽量化及び薄型化を達成することができなかった。
【０００９】
また従来のチップタンタルコンデンサにヒューズ機能を持たせるには、ヒューズを内蔵していたため、大型化及び厚型化し、前述した小型化、軽量化及び薄型化を達成するのに反する。またヒューズを内蔵させる手間も掛かった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンデンサ装置は小型化、薄型化及び軽量化を図りつつ、ヒューズ機能を持たせたチップ状のコンデンサを提供するもので、
本発明は分離溝により電気的に分離された複数の導電パターン電極と、ヒューズ機能を持たせた金属細線で前記導電パターン電極に陽極リードと陰極リードの少なくともいずれか一方を接続したコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子、金属細線及び導電パターの電極となる部分を除いて被覆し、且つ導電パターン電極、金属細線とコンデンサ素子とを一体に支持する絶縁性樹脂とよりなるコンデンサ装置を提供する。
【００１１】
本発明は前記陽極リード及び陰極リード共に導電パターン電極にワイヤボンディングされたヒューズ機能を持たせた金属細線でそれぞれ接続したコンデンサ装置を提供する。
【００１２】
本発明は前記陽極リードは取出し位置をずらし導電パターン電極にワイヤボンディングされヒューズ機能を持たせた金属細線で接続したコンデンサ装置を提供する。
【００１３】
本発明は前記陽極リードはメッキで平坦部を形成し、該平坦部を導電パターン電極にワイヤボンディングされヒューズ機能を持たせた金属細線で接続したコンデンサ装置を提供する。
【００１４】
本発明は分離溝により電気的に分離された複数の導電パターン電極と、少なくともいずれかをヒューズ機能を持たせた金属細線で前記導電パターン電極にそれぞれ接続された陽極リードと陰極リードを備えるコンデンサ素子と、前記と異なる導電パターン電極のパッドに取付けられた回路素子のベアチップと、前記コンデンサ素子、ベアチップと金属細線及び導電パターの電極となる部分を除いて被覆し、且つ導電パターン電極とコンデンサ素子及びベアチップとを一体に支持する絶縁性樹脂とよりなるコンデンサ装置を提供する。
【００１５】
本発明は前記金属細線の本数により溶断電流の大きさを調整するコンデンサ装置を提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明のコンデンサ装置を図１から図８に従って説明する。
【００１７】
図１は本発明のコンデンサ装置の側面図である。コンデンサ素子１５は前述したように金属粉末のタンタルＴａと共にタンタル棒を加圧、成型後、真空で焼き固めた陽極リード１６を有する。またコンデンサ素子１５はタンタル酸化膜よりなる誘電体に形成した二酸化マンガン層の上にグラファイト層と導電性の接着剤を利用して陰極リード１７を設けている。
【００１８】
コンデンサ素子１５の陽極リード１６及び陰極リード１７は後述される混成集積回路技術で構成され、分離溝１９で分離された導電パターン電極２０、２１に接続される。陽極リード２０はヒューズ機能を持たせた金属細線２２で接続される。金属細線２２はワイヤーボンディングにより一端を陽極リード２２に接続し、他端を導電パターン電極２０に接続する。
【００１９】
金属細線２２を陽極リード２０に接続するには、陽極リード２０であるタンタル棒にワイヤーボンディングできるようにボンディングパッド等の平坦部を作っておく必要がある。さらにワイヤーボンディングが可能なようにメッキ処理を行った後ワイヤーボンディングする。金属細線２２をワイヤーボンディングする代わり溶接してもよい。
【００２０】
金属細線２２はアルミや金等で形成する。そして溶断電流の大きさはボンディングするワイヤーの本数により調整する。
【００２１】
陰極リード１７はハンダ２３で導電パターン２３にハンダ付けされる。陰極リード１７はそのまま前記と異なる導電パターン電極２１にハンダ２３で半田付けし固定するが、半田付けする代りにＡｇペーストあるいは導電性の接着剤で固定してもよい。
【００２２】
コンデンサ素子１５、陽極リード１６、陰極リード１７を始めとし金属細線２２及び導電パターン電極２０、２１の下面を除いて絶縁性樹脂２４で被覆し、一体的に支持し、チップタイプのコンデンサ装置を形成している。
【００２３】
前記コンデンサ装置は導電パターン電極２０、２１の下面は露出されているので、そのままプリント基板のプリント配線に取付け電源回路等を構成できる。そして何らかの原因でコンデンサ素子１５が短絡されたとき回路に大電流が流れ、回路素子等が焼損する恐れがあるが、本発明のコンデンサ装置では金属細線２２が先に溶断し、他の回路素子が焼損するのを防止する。
【００２４】
前述において、コンデンサ素子１５の陽極リード１６と導電パターン電極２０をヒューズ機能を持たせた金属細線２２で接続したが、陰極リード１７と導電パターン電極２１をヒューズ機能を持たせ金属細線で接続してもよい。
【００２５】
図２及び図３は図１のコンデンサ装置を特殊な混成集積回路技術を用いて組立てる過程を説明する側面図である。まず図２（Ａ）の如く、導電箔３０を用意する。材料としては、Ｃｕを主材料した導電箔が用いられるが、これに限らずＡｌを主材料とした導電箔またはＦｅ−Ｎｉ等の合金からなる導電箔が用いられる。
【００２６】
次に図２（Ｂ）のごとく、導電箔３０の導電パターン電極２０、２１となる導電パターン３１、３２の領域を除いて導電箔３０が露出するようにホトレジスト３３、３４をパターニングする。そして図２（Ｃ）のごとく導電箔３０を選択的にエッチングし、分離溝１９で電気的に分離される複数個の導電パターン３１、３２を形成する。この状態では導電パターン３１、３２の導電パターン電極２０、２１となる部分は分離溝１９で分離されているが、下部は繋がっている。
【００２７】
然る後図３（Ａ）に示すように、コンデンサ素子１５の陰極リード１７を導電パターン３２にハンダ２３でハンダ付けして固定する。そして金属細線２２の一端をコンデンサ素子１５の陽極リード１６のボンディングパッドにボンディングする。また金属細線２２の他端を導電パターン３１のワイヤーボンディングパッド３３にボンディングし、コンデンサ素子１５の陽極リード１６と導電パターン３１を接続する。この場合に導電パターン３１、３２はまだ繋がっているので、作業が用意である。
【００２８】
然る後図３（Ｂ）に示すように、コンデンサ素子１５、金具１７、金属細線２２及び導電パターン３１、３２の全体を絶縁性樹脂３４で被覆すると共に、これらを支持固定する。最後に図３（Ｂ）に示す点線で絶縁性樹脂３４と導電パターン３１、３２を切断する。それにより図３（Ｃ）に示すごとく導電パターン３１、３２が完全に分離されると共に、切断された部分から導電パターン３１、３２が外部に露出された導電パターン電極２０、２１となる。即ち図１の示すコンデンサ装置が完成するのである。
【００２９】
図２、図３はコンデンサ装置のみを混成集積回路技術を用いて組み立てたが、図４は他の回路素子と一緒に組み立てる過程を示した側面図である。
【００３０】
図４（Ａ）は前述と同様にして分離溝１９で導電パターン電極となる部分が分離された導電パターン３１、３２を形成する他、フリップチップパッド３８Ａとなる部分が分離溝３７で分離された導電パターン３８を形成する。
【００３１】
次に図４（Ｂ）のごとく、コンデンサ素子１５の陰極リード１７を導電パターン３２にハンダ２３でもってハンダ付けする。さらに金属細線２２をコンデンサ素子１５の陽極リード１６のワイヤーボンディングパッドと導電パターン電極３１のワイヤーボンディングパッド３３にボンディングし、陽極リード１６と導電パターン電極３１を接続する。
【００３２】
これと共に導電パターン３８に形成されたフリップチップパッド３８Ａに回路素子として例えばパワートランジスタのベアチップ３９を取り付け、ベアチップ３９の電極と導電パターン３２とを金属細線４０をボンディングし接続する。
【００３３】
次に図４（Ｃ）のごとく、コンデンサ素子１５、金具２０、導電パターン３１、３２、３８、ベアチップ３９及び金属細線２２、４０の全体を絶縁性樹脂２４で被覆すると共に、これらを支持固定する。
【００３４】
然る後図４（Ｃ）に示す点線で、絶縁性樹脂２４と導電パターン３１、３２、３８を切断する。それにより図４（Ｄ）に示すごとく導電パターン３１、３２、３９が完全に分離されると共に、切断された部分から導電パターン３１、３２、３８が外部に露出され導電パターン電極２０、２１、３８となり、コンデンサが組み込まれた混成集積回路が完成するのである。
【００３５】
前述において、回路素子としてパワートランジスタのベアチップを例に挙げたが、ＬＳＩのベアチップでもよく、また回路素子は１つでなく必要とする複数個の回路素子を同時に組み込んでもよい。
【００３６】
図５は本発明のコンデンサ装置の他の実施例で、図１においてはコンデンサ素子１５の陽極リード１６と導電パターン電極２０のみをヒューズ機能を持たせた金属細線２２で接続した。しかしコンデンサ素子１５を導電パターン電極２０、２１と共に形成したパッド４２に固定し、陰極リード１７も導電パターン電極２１にヒューズ機能を持たせた金属細線４３により接続している。
【００３７】
その他は前述と同様で、コンデンサ素子１５、陽極リード１６、陰極リード１７、金具２０及び導電パターン電極１８、２２は下面を除いて絶縁性樹脂２４で被覆し、一体的に支持し、チップタイプのコンデンサ装置を形成している。
【００３８】
図６は同じく本発明のコンデンサ装置の他の実施例である。図１と異なるところは陽極リード１６をスライドし誘電体の下部から突出させる。それにより陽極リード１６と導電パターン電極２０を近づけ、金属細線２２を陽極リード１６のワイヤーボンディングパッドとのワイヤーボンディングが容易にしている。
【００３９】
図７も本発明のコンデンサ装置の他の実施例である。コンデンサ素子１５の陽極リード１６が出ている面をメッキで平坦にする。その平坦にしたメッキ層４４に金属細線２２の一端をワイヤーボンディングし、金属細線２２の他端を導電パターン電極２０にワイヤーボンディングし、陽極リード１６と導電パターン電極４４を接続している。その他は図５と同様である。
【００４０】
図８は図７と同じく、陽極リード１６が出ている面をメッキ層４４で平坦にしたコンデンサ素子１５を用いたものである。コンデンサ素子１５を陰極リード１７が下向きにし縦方向にする。そして陰極リード１７を導電パターン電極２１にハンダ２３でハンダ付けする。
【００４１】
またコンデンサ素子１５の上面に位置するメッキ層４４に金属細線２２の一端をワイヤーボンディングし、金属細線２２の他端を導電パターン電極２０にワイヤーボンディングし、陽極リード１６と導電パターン電極４４を接続している。
【００４２】
図５〜図８の方法は図４に示すように、コンデンサ装置と共に、他の回路素子のベアチップを同時に絶縁性樹脂で被覆し、支持する場合にも適用することが出来る。また金属細線２２又は金属細線４３の本数で溶断電流の大きさを調整することは同じである。
【００４３】
【発明の効果】
本発明のコンデンサ装置は、コンデンサ素子の陽極リード又は陰極リードの少なくともいずれかを分離溝により電気的に分離された一の導電パターン電極にヒューズ機能を有する金属細線で接続したので、別にヒューズを内蔵する必要がない。
【００４４】
しかも従来のチップコンデンサのごとく電極となる陽極端子及び陰極端子に使用していた複雑に金具が不要となるので、小型化、薄型化、及び軽量化が達成できる。
【００４５】
またコンデンサ素子と共に混成集積回路を形成する他の回路素子のチップも同時に導電パターンに取付け、絶縁性樹脂で被覆しこれらを固着すれば、ヒューズ機能を有するコンデンサ素子を組み込んだ混成集積回路を完成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンデンサ装置の側面図である。
【図２】本発明のコンデンサ装置の製造方法を説明する図である。
【図３】本発明のコンデンサ装置の製造方法を説明する図である。
【図４】本発明のコンデンサ装置の他の製造方法を説明する図である。
【図５】本発明のコンデンサ装置の他の実施例を示す側面図である。
【図６】本発明のコンデンサ装置の他の実施例を示す側面図である。
【図７】本発明のコンデンサ装置の他の実施例を示す側面図である。
【図８】本発明のコンデンサ装置の他の実施例を示す側面図である。
【図９】本発明及び従来のコンデンサ装置に用いたコンデンサ素子の断面図である。
【図１０】従来のチップタンタルコンデンサの模型図である。
【符号の説明】
１５        コンデンサ素子
１６        陽極リード
１７        陰極リード
１９        分離溝
２０、２１  導電パターン電極
２２        金属細線
２４        絶縁性樹脂
【図１】
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【図２】
2004253662.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004253662.tif 000009
【図８】
2004253662.tif 000010
【図９】
2004253662.tif 000011
【図１０】
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