(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
a)陽極および陰極を備えた容量性素子と、
b)前記陽極の露出部分を除く、前記容量性素子の周囲ならびに陽極終端および陰極終端の一部の周囲にケースを形成している封入材料と、
c)前記封入材料で形成された前記ケースの１つの外部底面に配置されると共に、上側に前記容量性素子が実装される電気伝導性を有する平面状の前記陽極終端及び前記陰極終端と、
d)前記ケースの１つの外部表面に外部導電接続を有する、前記陽極終端と前記陽極の露出部分の間の外部導電経路とを備え、
前記容量性素子が絶縁接着剤又は該絶縁接着剤と追加の絶縁層を介して前記陽極終端に直接実装される表面実装コンデンサ。
【請求項２】
前記ケースの前記外部表面が、前記ケースの側面に位置している、請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
前記ケースが、頂面、底面、前記頂面と底面の間の第１の面、前記頂面と底面の間の第２の面、第１の端面および第２の端面を備え、前記陽極終端および陰極終端の表面実装部分が前記底面に位置し、前記外部導電接続が前記第１または第２の端面のうちの少なくとも一方に位置している、請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項４】
前記外部導電経路が１０から２０μｍの範囲内の厚さの多層構造を備えた、請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項５】
前記多層構造が金属付着層を備えた、請求項４に記載のコンデンサ。
【請求項６】
前記多層構造が０．０１μｍから１０μｍの厚さである、請求項４に記載のコンデンサ。
【請求項７】
前記多層構造が０．１μｍから５μｍの厚さである、請求項４に記載のコンデンサ。
【請求項８】
前記外部導電経路、陽極終端および陰極終端が導電性めっき材料でめっきされた、請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項９】
前記陰極終端が、導電性材料によって前記容量性素子の前記陰極に電気接続された、請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１０】
前記導電性材料が導電性接着剤からなる、請求項９に記載のコンデンサ。
【請求項１１】
前記容量性素子が固体ボディを備えた、請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１２】
前記固体ボディがペレットである、請求項１１に記載のコンデンサ。
【請求項１３】
前記ペレットが、タンタル、ニオブまたは酸化ニオブからなる、請求項１２に記載のコンデンサ。
【請求項１４】
前記陽極が、前記ペレットと、一部が前記ペレットに埋設または溶接され、一部が前記ペレットの外側に位置しているワイヤと、陽極材料の酸化によって形成された誘電体層とを備え、前記陰極が前記ペレットの外部に電解質層を備えた、請求項１２に記載のコンデンサ。
【請求項１５】
前記ワイヤの前記ペレットの外側の部分が、前記ケースの、前記外部導電経路が位置している表面またはその近傍で露出している、請求項１４に記載のコンデンサ。
【請求項１６】
前記外部導電経路が位置している前記ケースの前記表面が第１の平面に位置し、
前記陽極終端および陰極終端が前記ケースの外側の第２の平面またはその近傍で露出し、
前記第１および第２の平面が直交している、請求項１５に記載のコンデンサ。
【請求項１７】
さらに、前記容量性素子の体積に対する、前記容量性素子の周囲の前記ケースの体積を最小化している、請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１８】
精度の高い成形および前記ケースのシングレーションによって前記ケースの壁の厚さを最小化することにより、前記ケースの体積を最小化している、請求項１７に記載のコンデンサ。
【請求項１９】
a)電気回路基板と、
b)少なくとも1つの表面実装コンデンサを備えた前記電気回路基板上の電気回路と、
c)表面実装コンデンサであって、
c-1)陽極および陰極を備えた容量性素子と、
c-2)前記陽極の露出部分を除く、前記容量性素子の周囲ならびに陽極終端および陰極終端の一部の周囲にケースを形成している封入材料と、
c-3)前記封入材料で形成された前記ケースの１つの外部底面に配置されると共に、上側に前記容量性素子が実装される電気伝導性を有する平面状の前記陽極終端及び前記陰極終端と、
c-4)前記ケースの１つの外部表面に外部導電接続を有する、前記陽極終端と前記陽極の露出部分の間の外部導電経路とを備え、
前記容量性素子が絶縁接着剤又は該絶縁接着剤と追加の絶縁層を介して前記陽極終端に直接実装される表面実装コンデンサと
を備える回路基板。
【請求項２０】
前記外部導電接続によって、前記陽極終端が前記ケースを介して前記容量性素子に電気接続された場合よりも前記ケース内の容量性素子を大きくすることができ、それにより体積効率を改善することができる、請求項１９に記載の回路基板。
【請求項２１】
さらに、前記容量性素子の体積に対する、前記容量性素子の周囲の前記ケースの体積を最小化している、請求項１９に記載の回路基板。
【請求項２２】
精度の高い成形および前記ケースのシングレーションによって前記ケースの壁の厚さを最小化することにより、前記ケースの体積を最小化している、請求項２１に記載の回路基板。
【請求項２３】
複数の前記コンデンサをさらに備えた、請求項１９に記載の回路基板。
【請求項２４】
前記容量性素子が、固体ペレット陽極ボディ、部分的に前記陽極ボディに埋設または溶
接されたワイヤ、前記陽極ボディの酸化によって形成された誘電体層、および前記誘電体
層の上の電解質層を備えた、請求項１９に記載の回路基板。
【請求項２５】
a)ハウジングおよびユーザインタフェースと、
b)少なくとも1つの表面実装コンデンサを有する、前記ハウジング内の電気回路基板と、
c)表面実装コンデンサであって、
c-1)陽極および陰極を備えた容量性素子と、
c-2)前記陽極の露出部分を除く、前記容量性素子の周囲ならびに陽極終端および陰極終端の一部の周囲にケースを形成している封入材料と、
c-3)前記封入材料で形成された前記ケースの１つの外部底面に配置されると共に、上側に前記容量性素子が実装される電気伝導性を有する平面状の前記陽極終端及び前記陰極終端と、
c-4)前記ケースの１つの外部表面に外部導電接続を有する、前記陽極終端と前記陽極の露出部分の間の外部導電経路とを備え、
前記容量性素子が絶縁接着剤又は該絶縁接着剤と追加の絶縁層を介して前記陽極終端に直接実装される表面実装コンデンサと
を備える電気デバイスまたは電子デバイス。
【請求項２６】
前記外部導電接続によって、前記陽極終端が前記ケース内部を介して前記容量性素子に電気接続された場合よりも、前記ケース内の容量性素子を大きくすることができ、それにより体積効率を改善することができる、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２７】
さらに、前記容量性素子の体積に対する、前記容量性素子の周囲の前記ケースの体積を最小化している、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２８】
精度の高い成形および前記ケースのシングレーションによって前記ケースの壁の厚さを最小化することにより、前記ケースの体積を最小化している、請求項２７に記載のデバイス。
【請求項２９】
複数の前記コンデンサをさらに備えた、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記容量性素子が、固体ペレット陽極ボディ、前記陽極ボディに埋設または溶接されたワイヤ、前記陽極ボディの酸化によって形成された誘電体層、および前記誘電体層の上の電解質層を備えた、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記デバイスがハンドヘルド無線周波数通信デバイスを備えた、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記デバイスが医療機器を備えた、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記デバイスがマイクロプロセッサを備えた、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項３４】
ケース内に封入された陽極および陰極を有する容量性素子を備えた表面実装コンデンサを製造する方法であって、
a)陰極終端と前記容量性素子の前記陰極の間は導電性接着剤により、陽極終端と前記容量性素子の間は絶縁接着剤によって、１つの平面内に位置する平面状の前記陽極終端および前記陰極終端上に前記容量性素子を実装するステップと、
b)前記容量性素子の周囲ならびに前記陽極終端および陰極終端の一部の周囲に封入材料を成形するステップと、
c)前記容量性素子の周囲ならびに前記陽極終端および陰極終端の一部の周囲にケースを形成し、前記容量性素子の陽極の一部を前記ケースの側面に露出させるために前記封入材料を整形するステップであって、前記ケースが、前記陽極終端および陰極終端が露出した部分を含む底面を有するステップと、
d)前記容量性素子の陽極の前記露出部分と前記陽極終端を少なくとも部分的には前記ケースの外部で電気的に連絡させるステップと
を備える方法。
【請求項３５】
容量性素子陽極と陽極終端の前記電気的な連絡が、前記ケースの前記表面に配置された外部導電経路からなる、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記外部導電経路が比較的薄い、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記外部導電経路が薄層である、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記ケースがあるケースサイズを有し、容量性素子の陽極と陽極終端とをケース内部を介して電気的に連絡しているコンデンサと比較すると、コンデンサの体積効率を改善するために、前記ケースの体積に対する前記容量性素子のサイズが大きい、請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
ケースの厚さを容量性素子のサイズに対して薄くすることによって体積効率がさらに改善される、請求項３４に記載の方法。
【請求項４０】
精度の高い成形およびケース整形技法を使用してケースの厚さが薄くされる、請求項３４に記載の方法。
【請求項４１】
前記容量性素子が、ワイヤが埋設または溶接された固体ペレットを備えた、請求項３４に記載の方法。
【請求項４２】
前記外部導電経路が金属付着によって生成された、請求項３５に記載の方法。
【請求項４３】
ステップ(a)で、複数の前記容量性素子を前記リードフレーム上の間隔を隔てた位置で実装するステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４４】
複数の表面実装コンデンサを量産する方法であって、
e)個々の陰極終端と対応する個々の容量性素子の陰極の間は予め塗布された導電性接着剤により、個々の陽極終端とその対応する容量性素子の間は予め塗布された絶縁接着剤によって、複数の容量性素子をリードフレーム上に予め形成された平面状の陽極終端および陰極終端上に実装するステップと、
f)前記リードフレーム上に実装された容量性素子の周囲に封入材料を成形するステップと、
g)個々の容量性素子および対応する導電性接着剤、絶縁接着剤、ならびに陽極終端および陰極終端の一部の少なくとも実質的に周囲にケースを形成し、前記容量性素子の陽極の一部を個々のケースの表面で露出させるために、封入材料を除去することによって前記容量性素子を互いに切り離すステップであって、個々のケースが、前記陽極終端および陰極終端を備えた底面と、頂面を有するステップと、
h)容量性素子毎に、前記容量性素子の陽極の前記露出部分と前記陽極終端を電気連絡させるように適合された外部導電経路を加えるステップと
を備える方法。
【請求項４５】
ケースの厚さを最小化するために、切り離しステップが精度の高い技法からなる、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記容量性素子に対するケースの厚さを最小化するために、成形ステップが精度の高い技法からなる、請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
前記外部電気経路が金属付着によって形成される、請求項４４に記載の方法。
【請求項４８】
前記金属付着によってワイヤと陽極終端の間の信頼性の高い電気接触が促進され、かつ、前記コンデンサの前記頂面におけるあらゆる導電性材料の形成が防止される、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記外部導電経路、前記陽極終端および陰極終端を導電性材料でめっきするステップをさらに含む、請求項４４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
2002年4月30日発行の米国特許第6,380,577号および2001年5月29日発行の第6,238,444号の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は表面実装コンデンサに関し、詳細には、ボディまたはケースの中に実質的に封入された容量性素子を有する表面実装コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００３】
表面実装コンデンサの需要は着実に増加している。表面実装コンデンサは、広範囲にわたる多くのアプリケーションおよび機能に有用である。たとえば、表面実装コンデンサは、電気および電子部品、デバイスにおける信号品質の維持に有用であり、また、これらの部品やデバイス内における高速電荷伝達に有用である。また、表面実装コンデンサは、スイッチング機能にとりわけ有用である。表面実装コンデンサは、電源の過渡応答を滑らかにする要求に対して、バルクデカップリング機能に有用である。
【０００４】
現在利用可能なタイプおよび構成は様々である。ほとんどは、筐体すなわちケース内に何らかのタイプの容量性素子を有している。外部導電接続すなわち終端は、内部の容量性素子に電気接続されている。コンデンサアセンブリは、回路基板の上に置いたり、終端を介して回路に接続したりすることができる。
【０００５】
容量性素子の構成を変えれば、異なる容量特性が得られる。容量性素子の性質によってそれらのサイズが決まる。たとえば、高電圧を取り扱わなければならない場合は、比較的大型の容量性素子を使用しなければならない。大型の容量性素子を使用すると、ケースのサイズが比較的大きくなる原因となる。
【０００６】
しかしながら、回路設計において、電気部品のサイズはしばしば重要視される。電気部品のサイズは、いわゆる「体積効率」を左右するからである。体積効率は、当分野では、単位体積当たりの静電容量として知られている。本発明に関する体積効率の２つの見地は以下の通りである。
【０００７】
第1は、容量性素子自体の体積効率である。材料の中には、同じサイズすなわち体積の他の材料より高い容量性能を有しているものがある。タンタルはその良い例である。固体タンタル容量性素子は、同じ体積のアルミニウムより高い容量性能を示すことは良く知られている。
【０００８】
第2は、コンデンサ全体の体積効率、つまり容量性素子、ケースおよび終端をも含めた体積効率である。ケースは一定の体積を決める。ケース内の容量性素子の体積がケースの総体積の割に小さい場合、容量性素子の体積がケースのサイズの割に大きい場合よりも、コンデンサ全体の体積効率は一般的に小さいといえる。
【０００９】
回路基板上にコンデンサを設置するためのスペースが特に問題とならない場合、体積効率は大して重要ではないだろう。しかしながら、当然ながら体積効率は、コンデンサのためのスペースに制限があるほど、ますます重要になってくる。広範囲にわたる様々な電子および電気デバイスの小形化に伴い、表面実装コンデンサの小形化の要求がますます強くなっている。
【００１０】
コンデンサは、多くの回路において、最も多く使用されている。したがって、容量性能を維持(さらに性能を改善)しながらも、コンデンサのケースサイズ(すなわち体積)を縮小することが、現時点での当分野における重要な要求である。電気デバイスまたは電子デバイスに必要とされるコンデンサや他の部品を回路基板上で適合できるように、回路設計者はコンデンサのケースサイズを特定する能力が要求される。
【００１１】
しかしながら、容量性能を改善する要求と、パッケージすなわちケースサイズを極めて小さくすることとを同時に満足させることは困難である。コンデンサの性能を維持または改善していく一方で、サイズを最小化することは、挑戦的な課題である。さらに、ケースのサイズとは無関係に、容量性素子およびコンデンサアセンブリの性能ならびに体積効率を改善する必要性は常に存在している。
【００１２】
体積効率を改善する方法の1つは、性能の高い材料、たとえばタンタル(Ta)、ニオブ(Nb)または酸化ニオブ(NbO)を陽極材料に使用することである。この汎用型の固体コアすなわちペレット表面実装コンデンサは、当分野で良く知られている。実施例については、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第6,380,577号および第6,238,444号を参照されたい。これらの特許では、固体内部コア(陽極ボディ、スラグまたはペレットと呼ばれることもある)は、主としてTaである。タンタル陽極ボディは、通常、焼結されている。ワイヤは、一般に、(a)加圧プロセス中にワイヤ（同じくタンタルであってもよい）がタンタル粉末で覆われることを意味する「埋設」方法、あるいは(b)ペレットが加圧、焼結された後、Taスラグにワイヤが溶接されることを意味する「溶接」方法の2つの方法のうちのいずれかによって陽極ボディの中に形成されている。もう一方の端部は、スラグの外側に展開している。コンデンサ誘電材料は、陽極材料を陽極酸化させ、陽極ボディの表面に酸化物層を形成することによって製造されている(たとえばTa→Ta2O5)。陽極ボディがNbである場合、酸化はNb→Nb2O5であり、NbOである場合は、酸化はNbO→Nb2O5である。コンデンサ陰極は、一般に、誘電体層を(たとえばMnO2の)固体電解質層および導電性高分子材料でコーティングすることによって形成され、後に、より良好な導電率を達成し、機械強度を改善するために黒鉛および銀で覆われる。陽極終端および陰極終端は、それぞれTaワイヤの自由端およびTaペレットの外部電解質表面コーティングに接続することができる。次に、これらのすべての構成部品を(たとえば構成部品の周囲にプラスチックを成形することによって)ケース内に封入し、たとえば表面実装をするためであれば、ケースの外部に陽極終端および陰極終端の外部表面のみを露出させることができる。
【００１３】
米国特許第6,380,577号および第6,238,444号に、この汎用型の表面実装タンタルコンデンサが記述されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、終端は、U字形のケース端の縁の周囲に展開している。したがってこれらの終端は、「ラップアラウンド」終端として知られている。米国特許第6,380,577号および第6,238,444号の図6から分かるように、これらの「ラップアラウンド」部分(参照数表示36)は、デバイスの２平面すなわち２側面に陽極/陰極終端対を提供している。したがって2つの面のうちのいずれか一方(これらの面は、「両面終端」と呼ぶことができる)でデバイスを表面実装することができるが、1面だけしか表面実装できない「片面」終端と比較すると問題がある。これらの「ラップアラウンド」または「両面」終端には、回路基板上に置かれると、デバイスの両端間が短絡する可能性がある。この短絡問題の例は、回路基板の少なくとも一部に金属遮蔽が置かれる多くの無線周波数(RF)アプリケーションに存在している。導電性終端部分は、コンデンサケースの頂面までと、その中まで展開している。
【００１５】
したがって、表面実装するための陽極終端および陰極終端対がデバイスの一方の面すなわち平面にのみ存在することを意味する「片面終端」を備えたコンデンサが必要である。このようなコンデンサの構成の1つとして、図13Aに示す固体スラグ(たとえばTa)コンデンサがある。この横断面図には、外側に展開している埋設タンタルワイヤ9がプラスチック材料のケース6の中に封入された従来のタンタルスラグすなわちペレット1が示されている。陽極終端3は、ワイヤ9の自由端の真下の、封入材料すなわちケース6の底面と呼ばれる上に配置されている。導電性接着剤4および内部導電経路15は、封入材6の中を通ってワイヤ9の自由端と陽極終端3とを電気的に繋げるものである。陰極終端2(同じく封入材料すなわちケース6の底面に位置しているが、ワイヤ9とは反対側となるペレット1の端部の真下に位置している)は、導電性接着剤4のもう1つのパッドを介してペレット1の外側に電気接続されている。したがって、米国特許第6,380,577号および第6,238,444号のコンデンサのラップアラウンド終端と比較すると、図13Aに示すコンデンサは、片面終端を有している。陽極終端および陰極終端は、コンデンサデバイスの一方の面、つまり図13Aに示す底面の同じ一般平面に存在している。図13Bは、従来技術によるこのような片面終端コンデンサの同様の実施形態を示したものである。
【００１６】
図13AおよびBに示す従来技術によるコンデンサには、上で考察した、米国特許第6,380,577号および第6,238,444号の「ラップアラウンド」終端に関連する上述した問題はないが、体積効率の問題を有しているのである。図13AおよびBの横断面図で示すように、ケース6の封入材料は、ペレット1だけではなく、ワイヤ9の外側に展開しているすべての部分も包み込んでいる。特に、ワイヤ9の遠位端とケース6の外部表面との間に、ケース6のかなりの体積が存在している。ワイヤ9と陽極終端3の間の内部電気接続すなわち経路15のためには、十分なスペースを確保しなければならない。要するに、ワイヤ9の自由端と、ワイヤ9と陽極終端3の間にある接続15との両者を完全に包み込むように、ケース6内の封入材料のかなりの体積が使用されてしまっている。これは、ケース6の中に置くことができるTaペレットのサイズを制限している。ペレット1がほぼ完全に充填される場合とは対照的に、コンデンサケース全体のうちのかなりの体積は、陽極終端3へのワイヤ9の電気接続専用となっている（からである）。
【００１７】
したがって、当分野には、体積効率が改善された表面実装コンデンサが必要である。
【００１８】
また、このようなコンデンサを製造する場合、体積効率(デバイスの単位体積当たりの静電容量)を最適化することは難しく、デバイスのケースサイズがより小さい場合に至ってはとりわけ困難である。ペレット周囲に材料を成形する場合や最終デバイスを製造する場合、容量性素子(たとえばペレット1)の周囲の封入材料の厚さおよび厚さの均一性を制御することは困難である。このような制御は、全く行われないか、あるいは設計および製造段階において、さらに分厚いケース壁を招き、延いては容量性素子が入るスペースを制限することになる過剰補償となるか、どちらかになりがちである。したがって、現時点における多くの最新技術コンデンサは、比較的厚いケース壁を有している。（すなわち、最新技術コンデンサは）体積効率の問題を抱えているのである。
【００１９】
当然ながら、これらの体積効率の問題は、他の片面終端表面実装コンデンサについても同様である。どんな体積効率の改善であっても、コンデンサのサイズまたはタイプに無関係に、有益となる可能性を秘めている。したがって、当分野には、改良型片面終端表面実装コンデンサが真に必要である。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
したがって、本発明の主な目的、特徴、態様または利点は、最新技術をさらに改善する装置および方法を提供することである。
【００２１】
装置または方法を含む本発明の他の目的、特徴、態様または利点は、以下のとおりである。
【００２２】
a.体積利用度すなわち体積効率の改善
b.同じ組立てラインおよび成形設備を使用して様々なサイズを提供する能力を始めとする、成形型ケース表面実装コンデンサについて、柔軟性の改善
c.微小ケースサイズの量産を始めとする、有効化、経済化
d.大規模製造技法の中での実施化、
e.ラップアラウンド終端と比較した終端間の短絡の危険の減少。
【００２３】
本発明のこれらおよび他の目的、特徴、態様および利点は、以下の明細書および特許請求の範囲を参照することにより、より明確になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
A.概要
以下、本発明をより深く理解するために、例示的実施形態について詳細に説明する。後述する添付図面をしばしば参照して説明する。使用されている参照番号や文字は、特定の部品または図面の中の位置を表している。使用されている同じ参照番号や文字は、特に指示がない限り、すべての図面を通して同じ部品または同じ位置を表している。
【００２５】
この例示的実施形態の背景は、米国特許第6,380,577号および第6,238,444号に開示されている汎用型の表面実装コンデンサである。ただし、「ラップアラウンド」終端というより、陽極終端および陰極終端の両方がデバイスの一方の面(ここでは底部表面実装面)のみの概ね同じ平面に存在している片面終端を有している点を除く。詳細には、この例示的実施形態は、包装の底部平面に陽極終端および陰極終端を有する表面実装成形型固体電解質タンタルコンデンサである。この実施例の包装サイズであるケースサイズ0603(当分野で知られているようなサイズ)は、比較的小さい(大よその寸法は、長さが1.6(+/-0.1)mm、幅が0.8(+/-0.1)mm、高さが0.8(+/-0.1)mmである)。これは、ケースの体積が大まかに1mm3を少し超えることを示している。ケースサイズが比較的小さい他の例は、0402および0805である。しかしながら、本発明は、特定のケースサイズあるいは特定の材料またはケース内の容量性素子の構成によって何ら制限されるものではない。実際、本発明は、必要に応じてスケールアップまたはスケールダウンすることができる。本発明の利点または特徴の1つとして、能力、すなわち同じ概念および同じ製造技法を使用して、異なる様々なコンデンサパッケージサイズに応用できる可能性がある。
【００２６】
B.例示的装置
図1〜3、14および15を参照すると、本発明の一態様による例示的コンデンサ10が示されている。コンデンサ10は、外部ケース、つまり従来のプラスチック材料である封入材料6を備えている。ケース6のケースサイズは0603である。当分野で一般的に行われている外部陽極極性マーキング8は、コンデンサ10の頂部表面の陽極終端の端に視覚的な表示を提供している(図1を参照されたい)。
【００２７】
コンデンサ10は、縦軸に沿って細長く伸びている(図1の破断断面線を参照されたい)。コンデンサ10の底部表面(図2、3、14および15を参照されたい)は、陽極終端3および陰極終端2を備えている。これらの終端は従来から使用されているものであり、従来の材料(たとえば銅(Cu)もしくは銀(Ag)またはニッケル合金)でできている。終端2および3は、ケース6の底部の両端に位置しており、対面する終端の縁は、互いに許容可能な距離で分離されている。
【００２８】
図3を参照すると、コンデンサ10のケース6の内側は、タンタル陽極ボディであるペレットすなわちスラグ1である。スラグ1は、類似した他の材料(たとえばNbまたはNbO)で構築することも可能である。スラグ1は、既に説明したように、既知の方法に従って事前に製造されている。また、スラグ1も、コンデンサ10の縦軸に沿って細長く伸びているが、スラグ1を外部から隔離し、絶縁するために、その大部分の周りに封入材料6の層を有している。従来の場合と同様、タンタルワイヤ9は、ペレット1に接続されており、ケース6の内側のペレット1の一方の端部から外側に展開している。
【００２９】
前述の構成部品は、概ね当分野において従来から使用されているものである。最新技術による片面終端表面実装タンタルスラグコンデンサとコンデンサ10の相違をより良好に理解するために、以下、図13A、13Bおよび14を参照する。
【００３０】
図13Aは、これらのタイプのコンデンサについて従来の技術状況や従来技術による構造を示したものである。図13Bは、同様の従来技術による変形形態を示したものである。このようなコンデンサは、ケース内にすべてのワイヤ9を封入し、ワイヤ9およびスラグ1の全面周囲にケース体積のかなりの量を有している。内部(または実質的に内部)には、封入されたワイヤ9の端部と外部陽極終端3の間に導電経路15が存在しており、また、ペレット1と反対側端部のスラグ表面と陰極終端2の間に電気経路4が存在している。したがって、図13Aに示す従来技術では、コンデンサの導電性外部構成部品のみがコンデンサの底部の陽極終端3および陰極終端2の外部表面になり、ワイヤ9の端部はコンデンサの端面に露出されることになる。それ以外はすべてケース6内に封入されている。図13Bは、導電経路15の一部が同じくケースのワイヤ9の面に沿って露出している点を除き、図13Aと同様である。
【００３１】
比較するために、特に図14ならびに図1〜4および15を参照すると、本発明の例示的実施形態であるコンデンサ10は、主として以下の点で図13Aおよび13Bに示す従来技術によるコンデンサの実施形態とは異なっている。
【００３２】
第1に、図14に示すコンデンサ10のTaペレット1の長さLp+20%が、図13AおよびBに示すコンデンサのTaペレットの長さLpより実質的に長く、したがってその体積が、図13AおよびBに示すコンデンサのTaペレットの体積より実質的に大きい(この個別比較については、コンデンサ10のTaペレットの長さが約20%長い図14の指示を参照されたい)。
【００３３】
第2に、ワイヤ9がケース6の一方の端部の外部境界へ展開している。外部境界は故意に露出されている(図10を参照されたい)。外部導電経路7(たとえば金属付着層)が追加されている(たとえば従来の金属付着（deposition）技法によって)。個々のユニットには、すべて、スパッタリング、ステンシル印刷すなわちスクリーン印刷などのプロセスで、コンデンサの一方または両方の端部を覆っている導電層を付着させる。このようなプロセスに使用される材料は、Ag、Ni、Cr、Ta、Cu、Au、Pdなどの金属、AuPd、NiCr、NiPdなどの合金、あるいはこのような金属を含有したポリマーベースペーストであってもよい。この導電層によって、陽極ワイヤと、コンデンサの陽極終端として使用される金属アレイとの間に信頼性の高い電気接触が得られる。図1〜4、10〜12および15を参照して、外部導電経路7がワイヤ9と陽極終端3を接続している様子を理解されたい。
【００３４】
第3に、図13AおよびBに示す従来技術によるコンデンサの場合、ペレット1は、通常、ケース6の材料を介して陰極終端2に直接電気接続され、また、ワイヤ9も同様に陽極終端3に接続されている。通常、いくつかのタイプの導電材料すなわち部材4や15が、陽極終端3とワイヤ9の間、および陰極終端2とペレット1の反対側の端部との間にそれぞれ位置している。製造中にペレット1/ワイヤ9の両方を終端2および3に結合し、かつ、デバイスをコンデンサとして動作させるための導電経路を提供する導電性接着剤(たとえば銀をベースとする接着剤)はその一例である(図13AおよびBの参照番号4を参照されたい)。このような導電性接着剤は当分野で良く知られており、様々な商用源から入手することができる。それに対してコンデンサ10の場合、ワイヤ9から陽極終端3への電気経路は、外部導電経路すなわち部材7を介した経路のみである。後述のように、導電性接着剤すなわち陽極終端3とワイヤ9の間の経路の代わりに、成形中、ペレット1の一方の端部を支持するために絶縁体(ここでは絶縁接着剤5)が使用されている。このような絶縁接着剤は当分野で良く知られており、様々な商用源から入手することができる。コンデンサ10は、図13AおよびBに示す内部導電経路15をケース６内に入れるためのスペースが必要ない。導電性接着剤4は、同じくコンデンサ10内のペレット1と陰極終端2(たとえばCu)の間に使用されている。また、図15に示すように、陽極終端3とペレット1の間に追加絶縁層14を配置することも可能である。層14は、Automated Industrial Systems社(米国Pennsylvania州Erie在所)から入手することができる「Perma CI Series Ink」などの、ありふれた、印刷可能な表面実装ペイント/インクを使用して製造することができ、また、層14自体に陽極終端3に粘着特性を持たせることも、あるいは適切な接着剤を使用して粘着させることも可能である。
【００３５】
したがって、図13Aおよび14は、最新技術によるコンデンサに対して、コンデンサ10によって体積効率を改善することができる方法の1つを示している。参考として、図13で示す寸法は、コンデンサの縦軸に対して、Lc=ケースの長さ、Lp=ペレットの長さ、Le=外部導電経路の長さ、である。図13Aおよび14に示すそれぞれのコンデンサのケースサイズ(0603)、つまり、ケース高さHc、ケース幅Wcおよびケース長さLcは総じて等しいと仮定する。図13Aおよび14の両方ともこれらの寸法が等しいとすれば、図14に示すコンデンサ10のペレット1は、陽極終端3をケース6の外側で接続しワイヤ9の露出した端部と陽極終端3の間に外部導電経路7を設けることで、ケース6内でさらに多くのスペースを占めることができる。ケースのサイズは固定であるので、図14に示すペレット1の体積をケース6の総体積に対して増加させることができる。言い換えると、図14に示すコンデンサ10のペレット1の長さは、図13Aに示すコンデンサのタンタルペレットのLpより実質的に長い(20%)。通常、タンタルのキャパシタンスは、体積と共に増加する。したがってタンタルペレット1の体積をケース6の総体積に対して増加させることは、利用度の大きい(単位体積当たりの静電容量がより大きい)ケースすなわちパッケージ6が達成され、延いては図13Aに勝る改良された体積効率が達成される。
【００３６】
図14に示すように、この0603ケースの場合、外部導電経路7を使用することによってペレット1の長さを20%程度長くすることができる(たとえばペレットの長さを約1.00mm〜1.25mm程度長くすることができる)。したがってペレット1の体積が大きくなる(高さおよび幅が同じであるため、体積は良くても20%増加するのみだが)。体積効率の改善は、いくつかの要因によって変化する可能性があるが、いずれにせよこれは実質的な増加を示している。試験の結果によれば、一部にはケースのサイズに応じて最大70%程度の体積効率の改善が可能である。試験の結果は、体積効率をさらに改善できる可能性を示している(たとえば倍または2倍あるいはそれ以上)。
【００３７】
C.製造方法
図5〜12にコンデンサ10を製造するための例示的方法を示す。この方法を使用してコンデンサ10を量産することができる。
【００３８】
1.開始材料
最初に、従来の方法によって複数のペレット1が製造される。個々のペレットはワイヤ9の一部に接続される。ペレット1外側のワイヤ９の一部は図５、６に示すように大体の長さに切断される。
【００３９】
導電性(金属板)基板すなわちリードフレーム11は、実質的に周囲にオープンスペースを備えた陽極終端3と陰極終端2の対に隣接する予め形成された行および列を備えるように、予め製造される(図8を参照されたい)。
【００４０】
2.陽極終端絶縁
小さな電気絶縁パッド14(図15にのみ示されている)は、リードフレーム11上の個々の陽極終端3の頂部に置くか、あるいは接着することができる。電気絶縁パッド14は、陽極終端3の内部表面の大部分を覆っている。ケースを成形している間、ペレットを支持しているだけではなく、陽極終端を支持し、かつ、内部導電経路15によって陽極終端とペレットを電気接続している最新技術によるコンデンサ(図13Aを参照されたい)の陽極終端とは異なり、ここでは陽極終端は、成形中、単にペレットを支持しているだけであり、その支持構造または材料(たとえば絶縁接着剤)を電気接続のために利用していない。陽極終端3の上をよりまっすぐ伸びているコンデンサ10のペレット1がいかに長いか留意されたい。したがってペレット1の実質的な部分が陽極終端3近傍に相対的に接近している。したがって絶縁パッド14は、ペレット1と陽極終端3の間の良好な電気絶縁の提供を補助している。
【００４１】
3.リードフレームへのペレットのアセンブリ
次に、導電性接着剤のパッドすなわちダブ4がリードフレーム11の個々の陰極終端2の上に置かれ、また、電気絶縁接着剤のパッドすなわちダブ5が、個々の陽極終端3の上の個々の絶縁層14の頂部に置かれる(図5および6を参照されたい)。次に、個々のタンタルペレット/ワイヤの組合せ1/9は、それらをリードフレーム11に接着接続し、かつ、それらをリードフレーム11上で支持するために、パッド4および5の上に置かれるか、あるいはパッド4および5に押し付けられる。つまり、図5および6に示す配向(ワイヤ9が同じ方向を指している)で個々のペレット1を配置することによって、1つのペレット/ワイヤの組合せ1/9を個々の陽極/陰極終端対3/2へと接続する。ワイヤ9を備えたペレット1の端部は、陽極終端3の上の絶縁接着剤のダブすなわちスポット5の上に位置し(スポット５は絶縁パッド14より狭い領域を覆っている)、また、ペレット1のもう一方の端部は、陰極終端2の上の導電性接着剤4の上に位置している。どのように個々のワイヤ9の遠位端が対応する陽極終端3の遠位縁と概ね同一垂直面上に展開しているか、留意されたい。
【００４２】
次に、個々のペレットやコンデンサを参照して、リードフレーム11上の位置による、この方法の他のステップについて説明する。図7〜9を参照すると、リードフレーム11は、予め成形された陽極/陰極終端対の複数の行および列を有していることが分かる。説明用として、リードフレーム上の列は、図7に示すように、文字A、B、C、D、E等と呼ぶ。行は、数字1、2、3、4、5、6、7、8等と示す(図7に示すリードフレームアレイの他方の面に沿った数字を参照されたい)。個々のペレット1は、ペレット参照番号「1」の後ろに列番号、行番号を続けて呼ぶことにする。たとえばリードフレーム11の第1の列の第1の行のペレット1は参照番号1A1、また、列Bの行1のペレットは参照番号1B1と呼び、以下同様とする。
【００４３】
図5および6は、リードフレーム11にペレットを追加するステップを示したもので、それぞれの接着パッド4および5の上に位置しているペレット1A1、1A2、1B1および1B2が示されている。リードフレーム位置C1およびC2の塗布済み接着パッド5および4には未だペレットは配置されていない。個々のペレット1について、個々の終端対3/2の互いに対面した縁と縁の間のリードフレーム11内にフリースペース12がどのように存在しているか、また、隣接するペレット1とペレット1の間のリードフレーム11内にフリースペース13がどのように存在しているかに留意されたい。また、図7および8を参照すると、リードフレーム11内の陽極終端および陰極終端の大部分の周りにフリースペースが存在している。したがってこれらのスペースにプラスチックを成形することができる。
【００４４】
4.成形
所望の数のペレット/ワイヤの組合せ1/9が、リードフレームアレイ11内の対応する接着パッドの上に終端対(陽極終端および陰極終端)毎に置かれ、接着パッドに接着され、かつ、接着パッドによって支持される(通常はアレイ上の全位置に補充される)と、ペレット1毎に同方向にワイヤ９が整列し、アレイの上に封入材料6が加えられる(図7および8を参照されたい)。図7および8では、リードフレーム11上の列および行のアレイ内に位置しているペレット/ワイヤ1/9の組合せを示すために、封入材料6の一部は切り取ってある。当分野で知られている従来の機械および方法を使用して、個々のペレットの周囲に封入材料を成形することができる。リードフレーム11の上に加えられるのは、通常、液相または半固相のプラスチックである。既に指摘したように、リードフレーム11内の陽極終端および陰極終端の周囲の予め形成されたスペースによって、ペレットおよび埋設ワイヤを実質的に封入するために、スペース12および13の周囲・内部へ封入材料の流入が可能となり、また、ペレットの下方への流入も部分的に可能になる。また、封入材料は、陽極終端および陰極終端の縁周りに流入し、そこで硬化する。当然のことではあるが、リードフレーム11の残りの部分と一体となっている陽極終端および陰極終端の縁周囲部には、封入材料は流入しない(これらは、ダイシング（singulation）中に、リードフレームから分離される)。
【００４５】
封入材料は、次に、硬化してフレーム11上の固相層になり、リードフレーム11上のペレット/ワイヤ1/9の組合せを実質的に封入する。封入材料を成形するための様々な方法が存在している。最新技術による方法の1つには、市販に入手することができる機械が使用されている。トレイはリードフレーム11と、リードフレーム11上に概ね均等に間隔を隔てて接着されたペレット/ワイヤの組合せを保持している(同じく図17を参照されたい)。トレイは、リードフレームの上に、プラスチックを塗布あるいは成形する機械に挿入される。
【００４６】
5.マーキング
従来と同様、個々のコンデンサ10の頂部へ、陽極極性マーキングをレーザ照射、スタンプまたは成形することができ、あるいは他の方法で施すこともできる。図1は、このようなマーキング8の位置を図式的に示したものである。マーキングは、コンデンサの陽極端の位置に施すことができ、観察者に視覚的にその位置を知らせる。マーキングは、たとえば当分野で知られている極性バーおよび電圧コードなどを明示する単語または記号を始めとする印を含むことができる。
【００４７】
アレイ内における個々のペレットの位置が比較的正確に分かるため、マーキング8は自動化された手段による成形中またはその直後に、列および行位置毎に、封入材料の層の頂部に施すことができる。
【００４８】
6.ダイシング/シングレーション
当分野で知られている標準の自動または半自動製造技法に続いて、次に、ダイシングまたはシングレーションが施される。切断は、連続して成形されたプラスチック層から個々のペレット/ワイヤの組合せ1/9を切り離すために、所定の分割線に沿って実施される(たとえば図7を参照されたい)。行1、2、3等の間のペレット1の各々の縦軸に平行に切断することにより、成形されたプラスチックがペレットの隣り合う面と面の間から除去され、概ね平らな垂直側壁が生成される。列A、B、C等の間の個々のペレットの縦軸に対して直角に切断することにより、成形されたプラスチックがペレットの隣り合う端部と端部の間から除去され、概ね平らな垂直端面壁が生成される。切断は、露出したワイヤ9の遠位端が残るように制御される(図9および10を参照されたい)。ケース6の頂部も水平方向に概ね平らである。
【００４９】
また、ダイシングステップまたはシングレーションステップによって個々のペレット1の陽極終端および陰極終端対3/2がリードフレーム11から解放され、露出した陽極終端および陰極終端の底部表面は水平方向に概ね平らである。これは、封入された個々のペレット1を図9に示す形態に切り離すことができる、当分野で知られている技法および設備を利用して達成することができる。
【００５０】
市販の機械によって、封入された複数のペレットのアレイを備えたリードフレームを入手できる。適切に整列させ、かつ、位置決めすることにより、機械は、分割線(図7に数本の分割線が示されている)に沿って切断することができる。不要なプラスチック材料は、個々のアレイ位置とアレイ位置の間から除去することができる。分割ステップによって、コンデンサ毎に所望のパッケージサイズすなわちケースサイズが得られる。これらの分割ステップはまた、個々のワイヤ9の末端を露出させ、個々のケース6の両端にある陽極終端3および陰極終端2の外縁を露出させることができる。このプロセスでは、陽極終端3の縁がワイヤ9の露出端と同じ垂直平面またはほぼ同じ垂直平面に露出することに特に留意されたい。
【００５１】
図9に示すように、切断ステップによって、封入されたペレット/ワイヤの行および列が多数でき、ならびにワイヤおよび陽極/陰極終端セットを対応させ、リードフレーム11から分離されると同時に、ケース6および終端2、3の基本形態が生成される。次に、切り離されたこのアレイは、コンデンサ10へと完成すべく、仕上げステップへの用意が整ったことになる。
【００５２】
7.外部導電経路のアプリケーション
次に、同じく当分野で良く知られ、市販で入手可能な方法および機械を使用して、外部導電経路7を、図9の切り離された個々の組合せへ付着させることができる。金属付着はその技法の1つである。切り離された、個々の封入された組合せの陽極終端端(場合によっては同じく陰極終端端)に、サイズが制御された比較的薄い金属層を付着させ、かつ、粘着させることができる。
【００５３】
経路7は、ワイヤ9の露出端を完全に覆う部分から、陽極終端3の露出した縁を覆う部分まで展開させることができる(たとえば図3、10、11、14および15を参照されたい)。経路7は、比較的薄層(たとえば10オングストロームから10μm、好ましくは0.01μm〜10μm、より好ましくは0.1μm〜5μmの範囲の厚さ)にすることができるのであるが、ワイヤ9とコンデンサの陽極終端として使用される金属アレイとの間に信頼性の高い電気接触を製造するためには十分である。この実施形態では、層7は、ケース6の頂部まで展開していない。
【００５４】
8.めっき
この例示的実施形態では、従来のめっきプロセスを使用して、外部導電経路7の各々の外部表面、陽極終端3および陰極終端2に導電めっき(たとえば厚さ0.5μm〜20μm、好ましくは0.5μm〜3μmのニッケル、その上に厚さ0.001μm〜10μm、好ましくは0.1μm〜5μmのPdもしくはNiPdまたはAuあるいはSn、または他の標準金属めっき)が施される(図12を参照されたい)。このめっきにより、比較的微小ではあるが、これらの部分の厚さが若干厚くなる(図14に示す厚さXEを参照されたい)。これで個々のコンデンサ10が完成する。したがって導電めっき操作により、比較的一様なケースサイズの片面終端コンデンサが得られる。
【００５５】
この完成した、切り離されたコンデンサ10は、幅C、長さPの陽極終端を有している(図2を参照されたい)。陰極終端も同様に幅Cおよび長さPを有している。終端2および3の互いに隣り合っている縁と縁の間の距離はP1である(図2を参照されたい)。
【００５６】
9.試験および梱包
従来と同様、上でその概要を示した製造ステップが完了すると、コンデンサ10は、品質管理および動作確認のために試験される。検査に合格したコンデンサ10は、エンドユーザに出荷するために梱包される。
【００５７】
したがって、量産に関しては、従来の製造技法を使用して複数の個別コンデンサ10を製造することができる。しかしながら、ワイヤ9と陽極終端3の間の電気接続をケース6の外側に沿って配置することにより、ペレット1のサイズを増加させるためのケース6内のスペースが開放される。ケースのサイズを変えることなく、より大きい静電容量能力が導入される。以上により体積効率が改善されることとなる。
【００５８】
したがって、例示的実施形態が上で言及した本発明の目的、特徴、態様または利点をいかにして達成しているかが分かる。コンデンサ10は、良く知られている先進技法および機械を使用して製造することができる。製造ステップは、コストおよび資源の点で有効である。それらは、様々なケースサイズに対して容易に実施することができる。
【００５９】
D.オプションおよび代替
前述の例示的実施形態および例示的製造方法は、本発明を実践することができる1つの方法にすぎないことは理解されよう。それらは、本発明の説明を目的として提供されたものにすぎず、本発明を何ら制限するものではない。当業者には本発明の範囲内である変形態様が明らかであろう。
【００６０】
たとえば、本発明は、様々なパッケージサイズすなわちケースサイズに適用することができる。本発明は、必要に応じてスケールアップまたはスケールダウンすることができる。以上の説明にはパッケージサイズ0603が使用されている。しかしながら、プロセスおよび製品の実現可能性は、0603(Mケース)サイズのコンデンサを製造することによってのみ立証されているわけではなく、広範囲にわたる、おそらくどんなケースサイズにでも適用することができると考えられる。本発明は、潜在的に、ロープロファイルケースサイズに拡張することが可能である。例示的ないくつかの追加ケースサイズは、0402、0603、0805およびもっと大きいサイズである。
【００６１】
コンデンサ10は、比較的高電力のアプリケーションを始めとする様々な容量および他の定格に対して、少なくとも標準公差で製造することができる。コンデンサ10は、エネルギー蓄積、フィルタリングおよびバイパスのための、体積効率が優れたロープロファイルコンフォーマル表面実装アプリケーションに利用することができる。コンデンサ10は、マイクロプロセッサをベースとするシステムに利用することができる。コンデンサ10は、場合によっては他のより高い周波数の片面終端アプリケーションに有利である。これらは、単にいくつかのアプリケーション例にすぎない。
【００６２】
本発明は、ほとんどすべてのタイプの電気デバイスまたは電子デバイスと共に使用することができる。消費者製品、医療製品および通信製品は、このようなコンデンサの主な候補である。RFアプリケーションも同じく候補である。通信および消費者セグメントのいくつかの例としては、セルフォーン、パーソナルディジタルアシスタントおよびハンドヘルドゲーミングデバイスがある。医療分野のアプリケーションへも、高い将来性がある。アプリケーションの分野は制限を問わない。
【００６３】
コンデンサの正確なタイプについても様々である。例示的実施形態では、コンデンサ10は、焼結され、形成され、かつ、二酸化マンガンまたは導電性高分子材料が含浸したタンタルスラグすなわちペレットを有するタイプのチップコンデンサである。ワイヤ9はタンタルワイヤである。個々のペレットの外部表面は、陰極電極として機能する硬化した銀ペーストで覆われている。しかしながら、他の材料を容量性構成部品として使用することも可能である。本発明は、タンタルペレットすなわちスラグに限定されない。他の材料、形態および構成であっても、容量性構成部品ならびにケース6または他の態様のコンデンサへ利用可能である。いくつかの代替材料は、既に言及した通りである。
【００６４】
金属付着プロセスを使用することにより、外部導電経路7を正確に配置することができ、陽極ワイヤ9と金属下部層11(コンデンサの陽極終端として使用される金属アレイ)の間に信頼性の高い電気接触が得られる。金属付着ステップが完了すると、外部導電経路7は、図1、2、3、4、10、11、12および14に示す実施形態の場合、ケース6の頂面まで展開していない。しかしながら、図1A、2A、3A、4A、11Aおよび12Aに本発明の代替例示的実施形態が示されている。これらは、本発明による若干異なる片面終端コンデンサを示している。ただ1つのL字形陽極終端3/7(図2に示すような)の代わりに、コンデンサの両端にL字形終端が存在している(特に図2Aおよび3Aを参照されたい)。導電表面は、コンデンサの端部の大部分を覆っている。これらのL字形終端は、印刷回路基板に対するはんだ接続を増強するのに有効である(たとえば、利用者がリフローはんだ付けの後に、コンデンサの両端に大きなメニスカスを生成することによってコンデンサをより強力に基板(PCB)に接着させたい場合)。しかしながら、終端の導電部分が実際にコンデンサの頂面またはその近傍まで展開しているため、これらの終端と終端の間には短絡の危険が若干存在している。この代替実施形態を製造するには、最初に説明した例示的実施形態（コンデンサ内部の体積効率を改善するためのステップを含む）と同様のコンデンサを構築するためのステップを利用できる。他の形状の終端も可能である。
【００６５】
図16は、従来技術によるコンデンサの他の例を示したものである。陽極終端3および陰極終端2は、その構成が異なっている。これらの終端は、その断面がいずれもC字形であり、図3に示す平らな陰極終端2、または図3Aに示すL字形陽極終端3および図3Bに示すL字形陽極終端3および陰極終端2とは異なる。図16では、C字形陽極終端および陰極終端の頂部自由端は、それぞれ、外部MnO2陰極層およびワイヤ9の頂部酸化陽極層に導電接続している(たとえば導電性接着剤または他の方法によって)。底部自由端は、ケースの底面に陽極終端3および陰極終端2の片面表面実装部分を形成している。C字形陽極終端および陰極終端の中間セクションは、ケースの端面壁の外側部分に沿って延設されている。
【００６６】
図17は、リードフレームの他の実施例および本発明によるコンデンサ10のタイプのコンデンサを効率よく量産することができる様子を示したものである。
【００６７】
また、他の方法を使用して片面終端コンデンサの体積効率を改善することも可能である。たとえば、高性能パッケージング技術(APT)を使用してパッケージすなわちケース壁の厚さを薄くし、コンデンサの体積利用度をさらに改善することができる。この場合も、ケースの厚さが薄くなることによって所与のケースサイズにおけるスペースがより広くなり、ペレットをより大きくすることができる。アレイの成形および操作のセグメント化の両者において、プラスチック封入の壁の厚さをより薄くできるという精度の高い技法を利用することができる。この方法単独で(外部導電経路7を設けることなく)、容量性素子すなわちペレットの体積を増大できるスペースが自由になり、コンデンサの体積効率を改善することができる。
【００６８】
しかし、外部導電経路7を、上で説明した精度の高い製造方法と一緒に利用すれば、累積的に体積効率を改善することができる。試験の結果によれば、70%以上のオーダーで、特定のパッケージサイズの特定のペレット材料すなわちタンタルに対する体積効率の改善が可能であることが示されている。たとえば、Dケースサイズに成形されたチップ設計（図１６を参照されたい）上では、静電容量を倍以上大きくすることが可能である(80KCV、6V定格設計に基づく)。
【００６９】
コンデンサ10を製造するための例示的方法によれば、同じ組立てラインおよび同じ成形設備を使用して、様々な微小サイズおよびロープロファイルケースサイズを製造することができる。しかしながら、コンデンサ10のようなコンデンサの生成には、例示的実施形態をもって上述した製造技法を使用する必要があるわけではないことを理解されたい。代替方法でも可能である。
【００７０】
個々のコンデンサは、知られている方法に従って表面実装することができる。これらのコンデンサの適用性は、表面実装コンデンサのあらゆる用途に拡張することができる。コンデンサ10の主な利点は、同じかまたはより大きい静電容量に対してサイズをより小さくすることができる能力、または同様のサイズのケースに対してより大きい量の静電容量を持たせることができる能力である。体積効率を改善することにより、多くのアプリケーションに大きな利点が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は、本発明の一態様によるコンデンサの斜視図である。
【図１Ａ】図１Ａは、図1と同様であるが、異なる終端を有する。
【図２】図2は、図1に示すコンデンサの斜視図であるが、コンデンサのケースの底部表面および両端の終端構成を示すために上下逆さまとする。
【図２Ａ】図２Ａは、図２と同様であるが、図１Ａの代替終端を備えている。
【図３】図３は、図１の線３-３に沿って取った、図１を若干拡大した断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図３と同様であるが、図１Ａの代替終端を備えている。
【図４】図４は、図１を若干拡大した底面図である。図４Ａは、図４と同様であるが、図１Ａの代替終端を備えている。
【図５】図５は、本発明の一態様による、図１に示すタイプのコンデンサを製造する例示的方法の１ステップを示すための略側面図であり、リードフレームとも呼ばれる金属基板すなわち下方の層に実装された複数のタンタルペレット/ワイヤ(埋設することも、あるいは溶接することも可能である)の組合せの部分断面図である。
【図６】図６は、図５の平面図である。
【図７】図７は、後続する成形ステップの縮小平面図であり、図５および６に示すような複数の組合せを示すが、それらに与える封入材料と一緒に示されている (説明用として封入材料の一部が切り欠いて示されている)。
【図８】図８は、図７の一部を若干拡大した斜視図である。
【図９】図９は、図７に示す成形されたアレイから一部完成した複数のコンデンサを製造するための後続するシングレーションステップを示す斜視図である。
【図１０】図１０は、図９に示す部分的に完成した複数のコンデンサのうちの１つを示す個別拡大図であるが、底部斜視図から成る。
【図１１】図１１は、図１０と同様であるが、後続する金属付着またはスパッタリング製造ステップ、つまり部分的に形成されたコンデンサの一方の端部に外部導電経路を追加するステップを示す。外部導電経路は、両方の端部に追加することも可能である。図１１Ａは、図１１と同様であるが、図１Ａの代替終端を備えている。
【図１２】図１２は、図１１と同様であるが、コンデンサを製造するための最終ステップ、つまり外部導電経路および２つの底部終端をめっきするステップを示す。図１２Ａは、図１２と同様であるが、図１Ａの代替終端を備えている。
【図１３】図１３Ａは、図３と同様の横断面図であるが、特定のケースすなわち特定のパッケージサイズのコンデンサの、内側のタンタルペレットと外側の底部陽極終端との間の内部電気接続と、従来技術による汎用タンタルペレット表面実装型コンデンサを示す。図１３Ｂは、図１３Ａと同様であるが、図１Ａの代替終端を備えている。
【図１４】図１４は、図１３Ａと同様の断面図であるが、図１３Ａに示すコンデンサと比較するための、本発明の一例示的実施形態による同じケースすなわち同じパッケージサイズのコンデンサ、およびこのようなコンデンサの体積効率を改善する方法を示す。
【図１５】図１５は、本発明の一例示的実施形態による完成したコンデンサの斜視図であり、ケースを仮想線で示し、他のコンポーネントを実線で示す。
【図１６】図１６は、他の従来技術デバイスの断面図である。
【図１７】図１７は、複数のコンデンサが実装されたリードフレームアセンブリの縮小平面図である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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