(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極導出リードを有するコンデンサ素子と、金属条材と内部電極と外部電極とを有し、
前記導出リードと金属条材とを抵抗溶接した後、前記金属条材と陽極内部電極とをレーザー溶接することを特徴とするチップ状固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
前記陽極内部電極が、金メッキにより形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のチップ状固体電解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、チップ状固体電解コンデンサの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化に伴い、固体電解コンデンサの高密度の表面実装が必要となっているため、コンデンサの陽極および陰極が製品の下面に位置する、いわゆる下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサが多用されている。
【０００３】
一般に、下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサは図３に示すように、コンデンサ素子２、金属条材５および電極基板８を組み合わせた構造であり、コンデンサ素子２は誘電体酸化皮膜、固体電解質層および陰極引出層を順次形成したもので、導出リード１を有する。
そして、電極基板８の導電板１２に錫系のメッキを施し、そのメッキ層によって陽極内部電極６ａ、陽極外部電極６ｂ、陰極内部電極６ｃおよび陰極外部電極６ｄを形成する。なお、導電板１２はリードフレーム状のものである。
さらに、金属条材５と陽極内部電極６ａを抵抗溶接した後、導出リード１と金属条材５を抵抗溶接し、導電性接着剤９によってコンデンサ素子２の陰極と陰極内部電極６ｃを接続した後、外装樹脂１０で封止していた。（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、図４のように、電極基板８に絶縁層７を用い、絶縁層７に貫通孔または切欠き部を形成し、陽極および陰極導電板３を貫通孔または切欠き部に配置し、その導電層４に接続し、これに錫系のメッキを施す。さらに、導電性接着剤９によって金属条材５と陽極内部電極６ａを接続し、コンデンサ素子２の陰極と陰極内部電極６ｃを接続し、これを外装樹脂１０で封止した構造のチップ状固体電解コンデンサも開示されている（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、ＥＳＲ特性を改善するため、図５のように、導電性接着剤９によって金属条材５と陽極内部電極６ａを接続する下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサにおいて、導出リード１および金属条材５の端面の一部または全部を外装樹脂１０から露出させ、該露出部と陽極導電板をメッキで接続する構造のチップ状固体電解コンデンサも開示されている（例えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００１−６９７８号公報
【特許文献２】特開２００２−１１０４５９号公報
【特許文献３】特願２００３−０７１１３５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の下面電極タイプチップ状固体電解コンデンサにおいては、次のような問題があった。
【０００７】
図３のように、リードフレーム状の導電板１２を用いた電極基板８に金属条材５を抵抗溶接した後、コンデンサ素子２の導出リード１と該金属条材５とを抵抗溶接し、コンデンサ素子２の陰極を導電性接着剤９を介して電極基板８の陰極内部電極６ｃと接続する構造においては、コンデンサ素子２の姿勢制御に精度を要し、また、コンデンサ素子２の厚さバラツキにより電極基板８の陽極および陰極とコンデンサ素子２との接続が不安定になる、また機械ストレスの影響を受けやすくなるという問題があった。
【０００８】
また、図４のように、コンデンサ素子２の導出リード１と金属条材５とを抵抗溶接した後、該金属条材５と陽極内部電極６ａ、およびコンデンサ素子２の陰極と陰極内部電極６ｃを導電性接着剤９を介して接続する構造では、コンデンサ素子２の姿勢制御が容易となり、機械ストレスの影響は小さくなるが、コンデンサ素子２の陽極と電極基板８の陽極内部電極６ａとの接合に使用する導電性接着剤９の接続抵抗がチップ状固体電解コンデンサのＥＳＲ特性を悪化させるという問題があった。
【０００９】
さらに、図５のように、コンデンサ素子２の導出リード１と金属条材５とを抵抗溶接した後、導出リード１および金属条材５の端面の一部を外装樹脂１０から露出させ、該露出部と陽極電極基板をメッキで接続する構造では、金型を用いた樹脂封止方法で露出させる場合、金型からの樹脂漏れが起きる問題があり、また、一括封止後ダイシングすることで露出させる場合、カットストレスが加わり漏れ電流が上昇する問題があった。
【００１０】
本発明は、以上の従来技術における問題を解決するためになされたものであり、コンデンサ素子と電極基板との接続安定性に優れ、かつＥＳＲおよび漏れ電流特性に優れた下面電極タイプのチップ状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】
【００１１】
本発明は、陽極導出リードを有するコンデンサ素子と、金属条材と内部電極と外部電極とを有し、前記導出リードと金属条材とを抵抗溶接した後、前記金属条材と陽極内部電極とをレーザー溶接することを特徴とするチップ状固体電解コンデンサの製造方法である。
【００１２】
また、前記陽極内部電極が、金メッキにより形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のチップ状固体電解コンデンサの製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
上記の構成のように、金属条材が抵抗溶接された導出リードと電極基板の陽極内部電極とをレーザー溶接することで、非接触で接合することができ、コンデンサ素子の姿勢制御が容易となり、素子姿勢を保持するためのストレスが加わることがない。即ち、機械ストレスの少ない下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサの製造が可能となる。
さらに、陽極接合界面に導電性接着剤を使用しないため接続抵抗の悪化がなく、また、導出リードおよび金属条材の露出にともなう機械ストレスの問題がないため、ＥＳＲおよび漏れ電流特性に優れた下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサの製造が可能となる。
【００１４】
また、電極基板の少なくとも陽極内部電極を、電気伝導率が高く表面が酸化されにくい金とすることで、接続安定性およびＥＳＲ特性に優れた下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサの製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施例について添付図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
［実施例１］
実施例１を図１に示す。これは下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサであり、コンデンサ素子２、金属条材５および電極基板８を組み合わせた構造であることは図３の従来例１と同様である。
導出リード１を設けたタンタル焼結体に公知の方法で誘電体酸化皮膜、固体電解質層および陰極引出層を形成し、コンデンサ素子２を作製した。
さらに、絶縁層７に貫通孔または切欠き部を形成し、陽極および陰極導電板３を貫通孔または切欠き部に配置した後、該貫通孔または切欠き部に銅からなる導電層４を形成した。なお、絶縁層７にはポリイミドを用いた。
続いて、導電板３および導電層４上にニッケルまたは胴を下地メッキとして金メッキを施し、金メッキ層によって陽極内部電極６ａ、陽極外部電極６ｂ、陰極内部電極６ｃおよび陰極外部電極６ｄを形成し、電極基板７を作製した。
次に、導出リード１と金属条材５とを抵抗溶接した後、コンデンサ素子２の陰極と陰極内部電極６ｃとを導電性接着剤９で接続した。さらに、該金属条材５と陽極内部電極６ａとをレーザー溶接により接合した。金属条材５は鉄とニッケルの合金からなる。レーザー溶接にはＹＡＧレーザーを用い、１．０〜３．０ｋＷの出力で０．４〜０．６ｍｓ、０．１〜０．３ｍｍφの照射径で溶接した。このレーザーを照射する部位は金属条材５の陽極内部電極６ａに接続する面に接する４面、とりわけコンデンサ素子対抗面以外の３面が望ましい。また、照射する範囲は陽極内部電極６ａより上方０．０３〜０．２０ｍｍが望ましい。この範囲外では溶接不十分（ナゲット形成不良）となり、また０．０３ｍｍ未満では、陽極内部電極６ａが熱損傷し充分な溶接強度が得られないため、好ましくない。
その後、外装樹脂１０で封止し、陽極外部電極６ｂ、陰極外部電極６ｄにニッケルと錫のメッキを施し、そのメッキ層によって最終電極層１１を形成し、１６０８サイズ（１．６×０．８×０．８ｍｍ）下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００１７】
［実施例２］
図２に示すように、実施例１と同様にコンデンサ素子２を作製し、絶縁層を有する電極基板の代わりにリードフレーム状の電極基板１２に金メッキを施し、そのメッキ層によって陽極内部電極６ａ、陽極外部電極６ｂ、陰極内部電極６ｃおよび陰極外部電極６ｄを形成した以外は、実施例１と同様の方法で１６０８サイズ下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサを作製した。
【００１８】
［従来例１］
従来例１として、図３に示すように、実施例１と同様にコンデンサ素子２を作製し、絶縁層を有する電極基板の代わりにリードフレーム状の電極基板１２を用い、陽極内部電極６ａ、陽極外部電極６ｂ、陰極内部電極６ｃおよび陰極外部電極６ｄを錫メッキとし、陽極内部電極６ａと金属条材５とを抵抗溶接した後、陽極リード１と金属条材５とを抵抗溶接した以外は、実施例１と同様の方法で１６０８サイズ下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサを作製した。
実施例１および実施例２と従来例１のチップ状固体電解コンデンサにおいて、コンデンサ素子２の搭載後の、電極基板８に対する傾斜角度を調査した。その結果を図６に示す。
【００１９】
［従来例２］
また、従来例２として図４に示すように実施例１と同様にコンデンサ素子２を作製し、金属条材５と陽極内部電極６ａとを導電性接着剤９により接合した以外は、実施例１と同様の方法で１６０８サイズ下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサを得た。
実施例１および実施例２と従来例２とのＥＳＲ特性を比較し、図７に示した。
【００２０】
［従来例３］
また、従来例３として図５に示すように金属条材５と陽極内部電極６ａを導電性接着剤９により接合し、導出リード１および金属条材５の端面の一部が外装樹脂１０から露出するようにダイシングした以外は実施例１と同様の方法で１６０８サイズ下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサを作製した。
同一定格での、実施例１および実施例２と従来例３との漏れ電流特性を比較し、図８に示した。
【００２１】
図６より明らかなように、本発明による実施例１および実施例２は従来例１と比較して、コンデンサ素子２の素子傾斜角度が小さく、素子姿勢の制御を容易に行えることが分かる。
即ち、機械ストレスが小さく、コンデンサ素子２と電極基板との接続安定性に優れた下面電極タイプチップ状固体電解コンデンサの製造が可能となる。
【００２２】
また、図７より明らかなように、実施例１および実施例２は従来例２と比較し、ＥＳＲ特性が優れていることが分かる。これは、陽極接合界面に導電性接着剤９を使用せず、また導電板３，１２に金メッキを施したことによる効果であると考えられる。
【００２３】
さらに、図８より明らかなように、実施例１および実施例２は従来例３と比較し、漏れ電流特性が優れていることが分かる。これは、導出リード１および金属条材５を露出する必要がなく、ダイシングによる組立ストレスが軽減された効果であると考えられる。
【００２４】
尚、陽極および陰極電極のメッキは銀や銅等のメッキを用いてもよいが、連続安定性およびＥＳＲ特性に優れた金メッキとすることが望ましい。
【００２５】
以上の通り、本発明によれば、コンデンサ素子と製品電極との接続安定性に優れ、かつＥＳＲおよび漏れ電流特性に優れた下面電極タイプチップ状固体電解コンデンサの提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１による下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサの断面図である。
【図２】本発明の実施例２による下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサの断面図である。
【図３】従来例１による下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサの断面図である。
【図４】従来例２による下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサの断面図である。
【図５】従来例３による下面電極タイプのチップ状固体電解コンデンサの断面図である。
【図６】実施例１および実施例２と従来例１との、素子傾斜角度の比較図である。
【図７】実施例1および実施例２と従来例２との、ＥＳＲの比較図である。
【図８】実施例1および実施例２と従来例３との、漏れ電流の比較図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  導出リード
２  コンデンサ素子
３，１２  導電板
４  導電層
５  金属条材
６ａ  メッキ層（陽極内部電極）
６ｂ  メッキ層（陽極外部電極）
６ｃ  メッキ層（陰極内部電極）
６ｄ  メッキ層（陰極外部電極）
７  絶縁層
８  電極基板
９  導電性接着剤
１０  外装樹脂
１１  最終電極層
【図１】
0004588630.tif 000002
【図２】
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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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