(57)【要約】【課題】チップ形固体電解コンデンサが高温高湿下の環境に長時間放置された後、回路基板に実装されて半田付けのための高温加熱を受けたとしてもコンデンサ特性およびその信頼性に不具合を起こすことのないチップ形固体電解コンデンサを提供することを目的とする。【解決手段】コンデンサ素子と、このコンデンサ素子に接続されるリードフレーム６と、このリードフレーム６の一部に外部に導出されるようにコンデンサ素子をモールドする外装樹脂７を備えたチップ形固体電解コンデンサ８をエンボスキャリアテープ９に設けたエンボスポケット１０に収納し、かつこのエンボスキャリアテープ９をリール１２に巻き取り、さらにこのリール１２を包装材料で包装して密封した、導電性高分子を固体電解質として用いたチップ形固体電解コンデンサの包装方法に関するものである。【選択図】図１
2004165701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用を有する金属からなる電極体の表面に陽極酸化皮膜を設け、この陽極酸化皮膜上に少なくとも導電性高分子を含む固体電解質層を設け、この固体電解質層上に陰極導電体層を設けたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子に接続されるリードフレームと、このリードフレームの一部が外部に導出されるように前記コンデンサ素子をモールドする外装樹脂を備えたチップ形固体電解コンデンサをエンボスキャリアテープに設けたエンボスポケットに収納し、かつこのエンボスキャリアテープをリールに巻き取り、さらにこのリールを包装材料で包装して密封する際、乾燥剤を同封して密封するようにしたチップ形固体電解コンデンサの包装方法。
【請求項２】
弁作用を有する金属からなる電極体の表面に陽極酸化皮膜を設け、この陽極酸化皮膜上に少なくとも導電性高分子を含む固体電解質層を設け、この固体電解質層上に陰極導電体層を設けたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子に接続されるリードフレームと、このリードフレームの一部が外部に導出されるように前記コンデンサ素子をモールドする外装樹脂を備えたチップ形固体電解コンデンサをエンボスキャリアテープに設けたエンボスポケットに収納し、かつこのエンボスキャリアテープをリールに巻き取り、さらにこのリールを防湿性を有する包装材料で包装して密封するようにしたチップ形固体電解コンデンサの包装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性高分子を固体電解質として用いたチップ形固体電解コンデンサおよびその包装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子機器の小型化・高周波化が進み、これに使用されるコンデンサも高周波で低インピーダンスが実現できる導電性高分子を固体電解質として用いた固体電解コンデンサが商品化されてきている。そしてこの固体電解コンデンサは高導電率の導電性高分子を固体電解質として用いているため、従来の電解液を用いた乾式電解コンデンサや二酸化マンガンを用いた固体電解コンデンサに比べて、等価直列抵抗成分が低く、理想に近い大容量でかつ小形の固体電解コンデンサを実現することができることからさまざまな改善がなされ、次第に市場にも受け入れられるようになってきた。
【０００３】
また、これらの固体電解コンデンサは電子機器の高密度実装に対応させるべく、電子部品の自動面実装のためにエンボス加工を施した連続フープ状のエンボスキャリアテープに製品を連続的にテーピング包装した後、このエンボスキャリアテープをリールに巻き取ったものをそのまま包装箱に梱包して出荷していた。このような形態で包装されたチップ形固体電解コンデンサは、前記リールを自動実装機に装着した後、自動実装機で回路基板上に自動実装することにより実装の効率化を図ってきている。また面実装部品としては厳しい温度条件下でのリフローやフロー半田付けに対応できる半田耐熱性が必要であり、したがってこれらの半田耐熱性を確保するためにさまざまな改善がなされたチップ形固体電解コンデンサの開発が進められている。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平６−０５３０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した導電性高分子を固体電解質層として用いたコンデンサ素子を外装樹脂でモールドした従来のチップ形固体電解コンデンサにおいては、回路基板上に実装され、そして半田付けのためにリフローやフローの条件の高温下に曝された場合に、コンデンサ特性の変化や長期信頼性上での特性変化を引き起こす場合が希に認められる場合がある。
【０００６】
この原因を研究した結果、以下のようであることが判明した。
【０００７】
すなわち、導電性高分子を固体電解質として用いたコンデンサ素子を外装樹脂でモールドしたチップ形固体電解コンデンサは製造工程で製造される場合、コンデンサ素子を外装樹脂でモールドした後も、この外装樹脂を硬化させる工程など、多くの熱工程を経た後出荷しているため、出荷時はほぼ乾燥状態となっているものであり、したがって、この状態で半田付け条件下の高温状態に曝されてもコンデンサ特性の変化や長期信頼性上での特性変化を引き起こすことは全くないことが確認されている。
【０００８】
しかしながら、出荷後は、物流の過程で季節変化や環境変化の影響を受けるもので、特に梅雨時や船舶を利用した場合のコンテナ内輸送においては、場合によっては室温が６０℃程度まで上がり、かつ相対湿度も９０％程度まで上昇する場合があり、そしてこのような環境下ではコンデンサ素子をモールドした外装樹脂がその雰囲気の水分を吸収し、かなりの量の水分を吸湿した状態となる。
【０００９】
このような環境下での物流を経たチップ形固体電解コンデンサは、吸湿した状態で上記半田付けの高温条件下に曝されるため、固体電解コンデンサの素子が急激に高温に温度上昇し、そして吸湿した水分が沸騰して爆発的に体積膨張することにより、外装樹脂にクラックが入ったり、リードフレームと外装樹脂との界面に剥離が生じたりしてコンデンサの漏れ電流値が増大したり、外装気密性が暴露されてしまうことがあることがわかった。このように外装気密性が暴露されてしまうと大気中の酸素がコンデンサ素子まで侵入して、固体電解質である導電性高分子と反応して導電性高分子の電導度を劣化させることになり、これにより、コンデンサ特性が徐々に変化していくというメカニズムであることが判明した。
【００１０】
本発明はこのような従来の問題点を解決するもので、チップ形固体電解コンデンサが高温高湿下の環境に長時間放置された後、回路基板に実装されて半田付けのための高温加熱を受けたとしてもコンデンサ特性およびその信頼性に不具合を起こすことのないチップ形固体電解コンデンサを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明のチップ形固体電解コンデンサは、弁作用を有する金属からなる電極体の表面に陽極酸化皮膜を設け、この陽極酸化皮膜上に少なくとも導電性高分子を含む固体電解質層を設け、この固体電解質層上に陰極導電体層を設けたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子に接続されるリードフレームと、このリードフレームの一部が外部に導出されるように前記コンデンサ素子をモールドする外装樹脂を備えたチップ形固体電解コンデンサをエンボスキャリアテープに設けたエンボスポケットに収納し、かつこのエンボスキャリアテープをリールに巻き取り、さらにこのリールを包装材料で包装して密封する際、乾燥剤を同封して密封するようにしたチップ形固体電解コンデンサを包装したもので、この構成によれば、チップ形固体電解コンデンサが高温高湿下の環境に長時間放置された後、回路基板に実装されて半田付けのための高温加熱を受けたとしてもコンデンサ特性およびその信頼性に不具合を起こすことはなくなるものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明のチップ形固体電解コンデンサは、弁作用を有する金属からなる電極体の表面に陽極酸化皮膜を設け、この陽極酸化皮膜上に少なくとも導電性高分子を含む固体電解質層を設け、この固体電解質層上に陰極導電体層を設けたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子に接続されるリードフレームと、このリードフレームの一部が外部に導出されるように前記コンデンサ素子をモールドする外装樹脂を備えたチップ形固体電解コンデンサをエンボスキャリアテープに設けたエンボスポケットに収納し、かつこのエンボスキャリアテープをリールに巻き取り、さらにこのリールを包装材料で包装して密封する際、乾燥剤を同封して密封するようにしたもので、この包装方法によれば、出荷後、物流の過程で季節変化や環境変化の影響を受け、特に梅雨時や船舶を利用した場合のコンデンサ内輸送においては、場合によっては室温が６０℃程度まで上がり、かつ相対湿度も９０％程度まで上昇する場合があるが、このような高温高湿の環境下に放置されたとしても、チップ形固体電解コンデンサをエンボスキャリアテープに設けたエンボスポケットに収納し、かつこのエンボスキャリアテープをリールに巻き取り、さらにこのリールを包装材料で包装して密封する際、乾燥剤を同封して密封するようにしているため、チップ形固体電解コンデンサ自体はほとんど吸湿しない状態を実現することができるものである。このことにより、回路基板に実装されて半田付けのための高温加熱を受けたとしてもコンデンサ特性およびその信頼性に不具合を起こすということはなくなるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施の形態１）
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に請求項１に記載の発明について説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態１におけるチップ形固体電解コンデンサのコンデンサ素子の構成を示した斜視図、図２は、チップ形固体電解コンデンサの外観形状を示す斜視図である。
【００１５】
図１において、１は電極体を示し、この電極体１は弁作用を有する金属である純度９９．９９％のアルミニウムからなり、この電極体１の表面を公知の方法で電解エッチングして粗面化し、その後、濃度が３％のアジピン酸アンモニウム水溶液で５９Ｖの電圧を印加して３０分間化成を行うことにより、電極体１の表面に誘電体である酸化アルミニウムの陽極酸化皮膜２を形成した。次にこの電極体１の打ち抜き断面部分を再び濃度が３％のアジピン酸アンモニウム水溶液中で５９Ｖの電圧を印加して３０分間断面化成してから、ピロール０．１モルとアルキルナフタレンスルフォン酸塩０．１５モルを含有する水溶液中に浸漬して電解重合させることにより、ポリピロールの導電性高分子を均一に析出させて固体電解質層３を形成した。
【００１６】
そしてこの固体電解質層３の上にカーボンペイント層および銀ペイント層よりなる陰極導電体層４を形成してコンデンサ素子５を構成した。
【００１７】
以上のようにして構成したコンデンサ素子５に図２に示すようにリードフレーム６を接続し、そしてこのリードフレーム６の一部が外部に導出されるようにコンデンサ素子５をエポキシ樹脂からなる外装樹脂７でモールドして外装成形を行った後、リードフレーム６の端子加工とエージング処理を行ってチップ形固体電解コンデンサ８を構成した。
【００１８】
上記のように構成したチップ形固体電解コンデンサ８を、図３に示すようにエンボスキャリアテープ９に設けたエンボスポケット１０内に収納し、そしてシールテープ１１でカバーして製品を包装した後、前記エンボスキャリアテープ９をリール１２に巻き取り、そしてこの巻き取りが終わったリール１２は、図４に示すように、厚さ７０μｍのポリエチレン製の包装袋１３に入れ、そしてこの包装袋１３の開口部を熱溶着して密封包装する際に、シリカゲルの乾燥剤１４を同封して密封し、その後、これらを図５に示す包装箱１５に入れて梱包した。
【００１９】
この包装方法によれば、出荷後、物流の過程で季節変化や環境変化の影響を受け、特に梅雨時や船舶を利用した場合のコンデンサ内輸送においては、場合によっては室温が６０℃程度まで上がり、かつ相対湿度も９０％程度まで上昇する場合があるが、このような高温高湿の環境下に放置されたとしても、チップ形固体電解コンデンサをエンボスキャリアテープに設けたエンボスポケットに収納し、かつこのエンボスキャリアテープをリールに巻き取り、さらにこのリールを包装材料で包装して密封する際、乾燥剤を同封して密封するようにしているため、チップ形固体電解コンデンサ自体はほとんど吸湿しない状態を実現することができるものである。このことにより、回路基板に実装されて半田付けのための高温加熱を受けたとしてもコンデンサ特性およびその信頼性に不具合を起こすということはなくなるものである。
【００２０】
この包装方法においても、出荷後、物流の過程で高温高湿の環境下に放置されたとしても防湿性を有する包装材料によってチップ形固体電解コンデンサが密封されているため、チップ形固体電解コンデンサ自体はほとんど吸湿しない状態を実現することができるものである。このことにより、回路基板に実装されて半田付けのための高温加熱を受けたとしてもコンデンサ特性およびその信頼性に不具合を起こすということはなくなるものである。
【００２１】
以上のようにして梱包したものを、加速評価として温度が６０℃で、かつ相対湿度が９０％の高温高湿の雰囲気下に５００時間放置してその後に包装を開梱した後、個別に取り出したチップ形固体電解コンデンサ８を２５０℃の雰囲気下に２１０秒間放置して半田耐熱試験を実施した場合の漏れ電流値の変化と半田耐熱後の１２５℃の高温中での５００時間放置試験における容量変化およびｔａｎδ値変化を測定し、そして測定したデータの群から離れて変化しているものの発生率を異常率としてその結果を（表１）に示した。また高温高湿下に放置する前後の重量変化から吸湿率を測定し、その値も合わせて（表１）に示した。
【００２２】
（実施の形態２）
本発明は実施の形態１で示したチップ形固体電解コンデンサ８を、図３に示すようにエンボスキャリアテープ９に設けたエンボスポケット１０内に収納し、そしてシールテープ１１でカバーして製品を梱包した後、前記エンボスキャリアテープ９をリール１２に巻き取り、そしてこの巻き取りが終わったリール１２は、図４に示すように、アルミ箔をポリエチレンフィルムとポリエステルフィルムでラミネートした厚さ１２０μｍの防湿性の包装袋１３に入れ、そしてこの包装袋１３の開口部を熱溶着して密封包装した後、図５に示す包装箱１５に入れて梱包した。
【００２３】
以上のようにして梱包したものを、加速評価として温度が６０℃で、かつ相対湿度が９０％の高温高湿の雰囲気下に５００時間放置してその後に包装を開梱した後、個別に取り出したチップ形固体電解コンデンサ８を２５０℃の雰囲気下に２１０秒間放置して半田耐熱試験を実施した場合の漏れ電流値の変化と半田耐熱後の１２５℃の高温中での５００時間放置試験における容量変化およびｔａｎδ値変化を測定し、そして測定したデータの群から離れて変化しているものの発生率を異常率としてその結果を（表１）に示した。また高温高湿下に放置する前後の重量変化から吸湿率を測定し、その値も合わせて（表１）に示した。
【００２４】
【表１】
2004165701.tif 000003
【００２５】
（比較例１〜２）
また本発明の実施の形態１および２の比較例として、エンボスキャリアテープ９を巻き取ったリール１２を本発明のような包装袋１３に包装することなく包装箱１５に入れて梱包した後、本発明の実施の形態１および２と同様に高温高湿下に放置して吸湿させたもの（比較例１）および高温高湿下には放置しなかったもの（比較例２）に同様の半田耐熱試験を実施した後、１２５℃の高温中に５００時間放置した後の容量変化およびｔａｎδ値変化を測定し、そして測定したデータの群れから離れて変化しているものの発生率を異常としてその結果も合わせて（表１）に示した。
【００２６】
（表１）の結果から明らかなように本発明の実施の形態１および２では製品の吸湿率は比較例１に比べて大幅に低くなっていることがわかる。またその程度は本発明の実施の形態２では高温高湿下に放置しなかった比較例２と同程度であり、したがって、この本発明の実施の形態２を実施することにより、高温高湿下に放置されてもほとんど水分を吸湿しないようにすることが可能となる。
【００２７】
また、吸湿量が少なければ少ないほど半田耐熱時の漏れ電流の変化が小さくなっていることもわかる。そしてまた、半田耐熱後の１２５℃の高温中での放置試験において特性変化を引き起こす確率も同様に低くなることがわかる。これらの結果から、本発明の実施の形態１もしくは２の包装方法を実施することが有効な手段であることが確認できた。
【００２８】
なお、上記したチップ形固体電解コンデンサ８を梱包する包装材料としては、厚さ７０μｍのポリエチレン製の袋にシリカゲルの乾燥剤を同封する例やアルミ箔をラミネートしたポリフィルムの例で説明したが、これらの材料に限定されるものではなく、同様の効果が得られる材料であれば同様に使用することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１におけるチップ形固体電解コンデンサのコンデンサ素子の構成を示す破断斜視図
【図２】本発明の実施の形態１におけるチップ形固体電解コンデンサの外観形状を示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態１、２におけるチップ形固体電解コンデンサをエンボスキャリアテープに収納した状態を示す平面図
【図４】同エンボスキャリアテープを巻き取ったリールを包装袋に入れた状態を示す斜視図
【図５】同包装袋を包装箱に入れて梱包した状態を示す斜視図
【符号の説明】
【００３０】
１  電極体
２  陽極酸化皮膜
３  固体電解質層
４  陰極導電体層
５  コンデンサ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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