(57)【要約】【課題】  端子と外装樹脂との結合力を弱めることのない小型大容量のチップ型固体電解コンデンサおよびそれに用いる端子とその製造方法を提供すること。【解決手段】  チップ型固体電解コンデンサにおいて、陽極端子６及び陰極端子５の少なくとも一方の起立部５ｃ，６ｃに貫通孔５ａ，６ａを有する構成としたものである。【選択図】  図１
2007081069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極引き出し線が導出された弁作用金属からなる多孔質の焼結体の表面に誘電体、電解質、陰極層を順次形成したコンデンサ素子と、一端を外装表面の実装面側に露出するようにした基板実装面部と、他端を基板実装面部に対し略垂直に配設され、先端をコンデンサ素子から導出した陽極引き出し線と接続された起立部とからなる陽極端子と、同じく一端を外装樹脂の実装面側に露出するようにした基板実装面部と、他端を基板実装面部に対し略垂直に配設され、導電性接着剤を介しコンデンサ素子に接続される起立部とからなる陰極端子と、前記コンデンサ素子を覆うと共に、前記陽極端子及び前記陰極端子を、基板実装面部及び前記基板実装面部と略垂直な外形側面に露出面を有するように外装する絶縁性の樹脂からなる外装樹脂とを具備するチップ型固体電解コンデンサにおいて、前記陽極端子及び陰極端子の少なくとも一方の起立部に貫通孔を有することを特徴とするチップ型固体電解コンデンサ。
【請求項２】
陽極引き出し線が導出され、陰極層が形成された、コンデンサ素子に外装樹脂を被装してなるチップ型固体電解コンデンサの端子であって、一端を外装樹脂の実装面側に露出するようにした基板実装面部と、基板実装面部と略垂直に配設され一端を陽極引き出し線を介しコンデンサ素子に接続される起立部とからなる陽極端子と、同じく基板実装面部と、基板実装面と略垂直に配設され導電性接着剤を介しコンデンサ素子に接続される起立部とからなる陰極端子の少なくとも一方は、前記起立部に貫通孔を有することを特徴とする端子。
【請求項３】
一端を外装樹脂の実装面側に露出するようにした基板実装面部と、基板実装面部と略垂直に配設され一端を陽極引き出し線を介しコンデンサ素子に接続される起立部とからなる陽極端子と、同じく基板実装面部と、基板実装面と略垂直に配設され導電性接着剤を介しコンデンサ素子に接続される起立部とからなる陰極端子の少なくとも一方は、前記起立部に貫通孔を設けた後、前記基板実装面部に略垂直に接続することを特徴とする請求項２記載の端子の製造方法。
【請求項４】
前記基板実装面部の一部を隆起させて起立部とした後、前記起立部の所定位置に貫通孔を設けることを特徴とする、請求項２記載の端子の製造方法。
【請求項５】
前記陽極端子及び前記陰極端子を形成する矩形状の板を、製品の外形下面である基板実装面に沿って、製品外形側面方向から内側に向かって延伸する基板実装面部と、前記製品外形側面と平行になる様、第１の曲げ部において実装面側と反対方向に折り曲げた後、第２の曲げ部において引き出し線接合部が頂点となるよう折り返して起立部とすることを特徴とする、請求項２記載の端子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電解コンデンサに関し、詳しくはチップ型固体電解コンデンサの構造およびそれに用いられる端子ならびにその端子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から弁作用金属として、タンタル、ニオブなどを用いた固体電解コンデンサは、小型で静電容量が大きく、周波数特性に優れ、ＣＰＵの電源回路などに広く利用されている。
【０００３】
図８は従来のチップ型固体電解コンデンサの基板実装時の断面図である。１はコンデンサ素子であり、このコンデンサ素子１は一端を導出するように陽極引き出し線２を埋設した弁作用金属からなる粉末を成形、焼結して多孔質の陽極体を形成し、この陽極体に公知の方法で誘電体酸化皮膜を形成し、その表面に電解質層、陰極層（以上、図中省略）を順次形成することにより構成されている。
【０００４】
さらに、コンデンサ素子１から導出した陽極引き出し線２を、起立部６ｃの先端の引き出し線接合部６ｂから起立部６ｃを介して基板実装面に露出面を有する基板実装面部６ｄからなる陽極端子６に電気的に接続、固定し、コンデンサ素子１の陰極層に導電性接着剤３を介して基板実装面に露出面を有する基板実装面部５ｄから植立した起立部５ｃからなる陰極端子５に接続、固定し、この接続部とコンデンサ素子１の全体を覆うように絶縁性の樹脂により外装し、この外装樹脂４を例えばダイシング加工など公知の方法で所望の外形寸法に成形して、チップ型電解固体コンデンサが構成されている。
【０００５】
上記チップ型固体電解コンデンサは、コンデンサ素子１と陰極端子５及び陽極端子６との接続構造がシンプルであるため、外装樹脂４に対するコンデンサ素子１の収納体積効率を向上できる。近年、携帯電話等の小型携帯機器における更なる軽薄短小化に要求されるチップ型固体電解コンデンサの小型大容量化・薄型化の進展に大きく寄与しており、例えば、特許文献1〜７など、多くの類似構造が提案されている。
【０００６】
しかしながら、上記従来のチップ型固体電解コンデンサにおいては、端子構造がシンプルであるため、外装樹脂４と陰極端子５、及び陽極端子６との結合力が弱く、基板１１への実装時または実装後に大きな機械的、熱的ストレスが加わった場合、陰極端子５、及び陽極端子６と外装樹脂４との境界面にクラック１２が発生し、電気的特性や信頼性に悪影響を及ぼしたり、最悪の場合、端子と外装樹脂４とが分離してしまうといった課題を有している。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５５−８６１１１号公報
【特許文献２】特開２００１−１２６９５８号公報
【特許文献３】特開２００２−４３１７５号公報
【特許文献４】特開２００１−３５８０３７号公報
【特許文献５】特開２００１−３５８０３８号公報
【特許文献６】特開２００１−３５８０４１号公報
【特許文献７】特開２００２−１７０７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、端子と外装樹脂との結合力を弱めることなく、小型大容量のチップ型固体電解コンデンサおよびそれに用いる端子と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】
【０００９】
本発明のチップ型固体電解コンデンサでは、陽極引き出し線が導出された弁作用金属からなる多孔質の焼結体の表面に誘電体、電解質、陰極層を順次形成したコンデンサ素子と、一端を外装樹脂の実装面側に露出するようにした基板実装面部と、他端を基板実装面部に対し略垂直に配設され、先端をコンデンサ素子から導出した陽極引き出し線と接続された起立部とからなる陽極端子と、同じく一端を外装樹脂の実装面側に露出するようにした基板実装面部と、他端を基板実装面部に対し略垂直に配設され、導電性接着剤を介しコンデンサ素子に接続される起立部とからなる陰極端子と、前記コンデンサ素子を覆うと共に、前記陽極端子及び前記陰極端子を、基板実装面部及び前記基板実装面部と略垂直な外形側面に露出面を有するように外装する絶縁性の樹脂からなる外装材とを具備するチップ型固体電解コンデンサにおいて、前記陽極端子及び陰極端子の少なくとも一方の起立部に貫通孔を有する構成としたものである。
【００１０】
前記チップ型固体電解コンデンサの端子であって、一端を外装樹脂の実装面側に露出するようにした基板実装面部と、基板実装面部と略垂直に配設され一端を陽極引き出し線を介しコンデンサ素子に接続される起立部とからなる陽極端子と、同じく基板実装面部と、基板実装面と略垂直に配設され導電性接着剤を介しコンデンサ素子に接続される起立部とからなる陰極端子の少なくとも一方は、前記起立部に貫通孔を有する構成としたものである。
【００１１】
前記チップ型固体電解コンデンサの端子の製造方法であって、一端を外装樹脂の実装面側に露出するようにした基板実装面部と、基板実装面部と略垂直に配設され一端を陽極引き出し線を介しコンデンサ素子に接続される起立部とからなる陽極端子と、同じく基板実装面部と、基板実装面と略垂直に配設され導電性接着剤を介しコンデンサ素子に接続される起立部とからなる陰極端子の少なくとも一方は、前記起立部に貫通孔を設けた後、前記基板実装面部に略垂直に接続したものである。
【００１２】
前記基板実装面部の一部を隆起させて起立部とした後、前記起立部の所定位置に貫通孔を配けたものである。
【００１３】
前記陽極端子及び前記陰極端子を形成する矩形状の板を、製品の外形下面である基板実装面に沿って、製品外形側面方向から内側に向かって延伸する基板実装面部と、前記製品外形側面と平行になる様、第１の曲げ部において実装面側と反対方向に折り曲げた後、第２の曲げ部において引き出し線接合部が頂点となるよう折り返して起立部としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、端子部に貫通孔を設けることにより、外装樹脂の被覆時に端子の貫通孔に外装樹脂が充填され、外装樹脂と陰極端子或いは陽極端子との間にアンカー効果が発生し、端子と外装樹脂との結合度が高いチップ型固体電解コンデンサを安定して生産でき、また、基板実装時または実装後の熱的、機械的ストレスに対しても有効な、生産性、信頼性の向上したチップ型固体電解コンデンサおよびそれに用いる端子と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】
【００１５】
以下、本発明における実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明のチップ型固体電解コンデンサの中心線に沿った縦断面図である。図２は、本発明のチップ型固体電解コンデンサの陽極端子起立部の横断面図である。図３は、本発明のチップ型固体電解コンデンサの基板実装時の断面図である。
【００１７】
まず、コンデンサ素子１の作製については、タンタルを弁作用金属として用いた場合を説明する。陽極引き出し線２のまわりに、タンタル粉末を成形し、高真空・高温度で焼結する。次にタンタル金属粉末の表面にＴａ2Ｏ5の酸化被膜を形成する。更に、硝酸マンガンに浸漬した後、熱分解して、ＭｎＯ2を形成し、引き続き、グラファイト及びＡｇによる陰極層を形成して、コンデンサ素子１を得る。なお、陰極層のＭｎＯ2に換えて、ポリチオフェンあるいはポリピロールなどの導電性高分子を用いると、ＥＳＲ（等価直列抵抗）の低減に効果がある。また、弁作用金属として、タンタルの他に、ニオブ、アルミニウム、チタンなどを用いることができる。
【００１８】
図１、図２に示すように、コンデンサ素子１から導出した陽極引き出し線２を、一端を外装樹脂４の実装面側に露出するようにした基板実装面部６ｄと、他端を基板実装面部６ｄに対し略垂直に配設され貫通孔６ａを有する起立部６ｃとからなる陽極端子６に、引き出し線接合部６ｂにて抵抗溶接、レーザー溶接などの公知の手段により電気的に接続する。さらに、一端を外装樹脂４の実装面側に露出するようにした基板実装面部５ｄと、他端を基板実装面部５ｄに対し略垂直に配設され貫通孔５ａを有する起立部５ｃとからなる陰極端子５に、導電性接着剤３を介しコンデンサ素子１に接続する。次に、外装樹脂４をコンデンサ素子１を覆うようにトランスファーモールド成形した後、ダイシングソーにより所望形状に切断することによりチップ型固体電解コンデンサを得る。
【００１９】
このチップ型固体電解コンデンサは、外装樹脂４による成形時に外装樹脂４が陰極および陽極端子起立部５ｃ、６ｃの貫通孔５ａ、６ａ内部に充填されるため、陰極および陽極端子５、６と外装樹脂４との間にアンカー効果が働き、すなわち、端子の貫通孔を通して内側（素子側）と外側の樹脂が結合し、分離されないため図３に示すような基板実装時において、図８に示したような従来の端子構造によるチップ型固体電解コンデンサに発生する、基板１１への実装時または実装後に受ける機械的、熱的ストレスによるクラック１２に起因する電気的特性や信頼性の低下といったトラブルを防止することが可能となる。
【００２０】
次に、本実施の形態のチップ型固体電解コンデンサに用いる端子の作製方法について図４、図５及び図６を参照して説明する。
【００２１】
図４は、本発明の陰極或いは陽極端子（形成用リードフレーム）の第一の実施の形態を示す斜視図であり、図４（ａ）は、起立部の貫通孔形成後の斜視図であり、図４（ｂ）は基板実装面部を起立部に接続した後の斜視図である。
【００２２】
図４（ａ）に示すように、矩形状の板からなる陰極および陽極端子起立部５ｃ、６ｃに、例えば打ち抜き、ドリル加工、レーザー加工など公知の手段により、所定形状、所定位置に貫通孔５ａ、６ａを設けた後、図４（ｂ）に示すように、同じく矩形状の板である陰極および陽極端子基板実装面部５ｄ、６ｄと略垂直に溶接、接着などの手段により接続し、陰極端子５及び陽極端子６を形成する。
【００２３】
図５は、本発明の陰極或いは陽極端子の第二の実施の形態を示す斜視図であり、図５（ａ）は基板実装面部と起立部の形成後の斜視図であり、図５（ｂ）は起立部の貫通孔形成後の斜視図である。
【００２４】
図５（ａ）に示すように、陰極および陽極端子基板実装面部５ｄ、６ｄの一部をコイニングなどの手段により隆起させて起立部５ｃ、６ｃとした後、図５（ｂ）に示すごとく、起立部５ｃ、６ｃに、例えば打ち抜き、ドリル加工、レーザー加工など公知の手段により、所定形状、所定位置に貫通孔５ａ、６ａを設け陰極端子５及び陽極端子６を形成する。
【００２５】
図６は、本発明の陰極或いは陽極端子の第三の実施の形態を示す斜視図であり、図６（ａ）は、矩形状の板に貫通孔を形成した後の斜視図であり、図６（ｂ）は、第二の曲げ加工中の斜視図であり、図６（ｃ）は、第三の曲げ加工後の斜視図であり、図６（ｄ）は仕上げ加工後の斜視図である。
【００２６】
図６（ａ）に示すように、矩形状の板である端子部に、例えば打ち抜き、ドリル加工、レーザー加工など公知の手段により、所定形状、所定位置に陰極および陽極端子基板の貫通孔５ａ、６ａを設けた後、図６（ｂ）に示すごとく、製品の外形下面である基板実装面に沿って、製品外形側面方向から内側に向かって延伸する基板実装面部５ｄ、６ｄを、第１の曲げ部７において、実装面方向と反対に９０°の曲げ加工を行う。次いで、第２の曲げ部８において、実装面方向に１８０°の曲げ加工を行った後、製品外形側面方向から内側に向かって延伸するよう、図６（ｃ）に示すごとく、第３の曲げ部９にて９０°の曲げ加工を行うことにより、陰極端子５及び陽極端子６が形成され、更に必要に応じ、図６（ｄ）に示すように潰し、叩き等の仕上げ加工を行う。
【００２７】
図５及び図６に記載の実施の形態における作製方法により得られた陰極或いは陽極端子は、基板実装面部５ｄ、６ｄと起立部５ｃ、６ｃとが一体成形されているため、電気的接続性に優れた利点を有する。
【００２８】
以上、この発明の実施の形態を説明したが、この本発明は、この実施の形態に限られるものではなく、例えば貫通孔に角度を設けたり、段差を設けるといった設計変更、あるいは貫通孔の数、位置、形状など本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、なしえるであろう各種変形、修正を含むことはもちろんである。
【実施例１】
【００２９】
陰極端子および陽極端子の基板実装面部の寸法が長さ０．５ｍｍ×幅０．６５ｍｍ×厚さ０．１ｍｍ、起立部の寸法が高さ０．５ｍｍ×幅０．６５ｍｍ×厚さ０．１ｍｍ、貫通孔の大きさが直径０．１５ｍｍにより製作された本発明によるチップ型固体電解コンデンサと、比較例として貫通孔を設けない他は、本発明と同様の構成のチップ型固体電解コンデンサそれぞれ１０個をＪＩＳＣ６００６８−２−２１「端子強度試験方法」に準拠した固着性試験を実施した結果を図７に示す。
【００３０】
本発明におけるチップ型固体電解コンデンサでは、端子の起立部に貫通孔を設けその内部に外装樹脂を充填させていることにより、端子と外装樹脂との間にアンカー効果が発生し固着強度が従来品に比較し増加していることが示されている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のチップ型固体電解コンデンサの中心線に沿った縦断面図。
【図２】本発明のチップ型固体電解コンデンサの陽極端子起立部の横断面図。
【図３】本発明のチップ型固体電解コンデンサの基板実装時の断面図。
【図４】本発明の陰極或いは陽極端子の第一の実施の形態を示す斜視図、図４（ａ）は起立部の貫通孔形成後の斜視図、図４（ｂ）は基板実装面部を起立部に接続した後の斜視図。
【図５】本発明の陰極或いは陽極端子の第二の実施の形態を示す斜視図、図５（ａ）は基板実装面部と起立部の形成後の斜視図、図５（ｂ）は起立部の貫通孔形成後の斜視図。
【図６】本発明の陰極或いは陽極端子の第三の実施の形態を示す斜視図、図６（ａ）は矩形状の板に貫通孔を形成した後の斜視図、図６（ｂ）は第二の曲げ加工中の斜視図、図６（ｃ）は第三の曲げ加工後の斜視図であり、図６（ｄ）は仕上げ加工後の斜視図。
【図７】本発明及び従来のチップ型固体電解コンデンサの固着性試験結果を示すグラフ。
【図８】従来のチップ型固体電解コンデンサの基板実装時の断面図。
【符号の説明】
【００３２】
１    コンデンサ素子
２    陽極引き出し線
３    導電性接着剤
４    外装樹脂
５    陰極端子
５ａ  （陰極端子）貫通孔
５ｃ  （陰極端子）起立部
５ｄ  （陰極端子）基板実装面部
６    陽極端子
６ａ  （陽極端子）貫通孔
６ｂ  （陽極端子）引き出し線接合部
６ｃ  （陽極端子）起立部
６ｄ  （陽極端子）基板実装面部
７    第１の曲げ部
８    第２の曲げ部
９    第３の曲げ部
１０    はんだ
１１    基板
１２    クラック
【図１】
2007081069.tif 000003
【図２】
2007081069.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007081069.tif 000008
【図７】
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【図８】
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