(57)【要約】【課題】固体電解コンデンサ及びその製造方法に関する。【解決手段】中心から偏心するように挿入装着される陽極ワイヤを備えるコンデンサ素子と、前記陽極ワイヤに接合されるように前記陽極ワイヤ側に延設されるパターン層を備える陽極端子と、前記コンデンサ素子に電気的に連結される陰極端子と、を含む固体電解コンデンサが開示される。【選択図】図１
2012104793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心から偏心するように挿入装着される陽極ワイヤを備えるコンデンサ素子と、
前記陽極ワイヤに接合されるように前記陽極ワイヤ側に延設されるパターン層を備える陽極端子と、
前記コンデンサ素子に電気的に連結される陰極端子と
を含む固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記陽極ワイヤが設けられた前記コンデンサ素子を取り囲むモールディング部をさらに含み、
前記陽極端子と前記陰極端子は前記モールディング部の外部に露出されることを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
前記コンデンサ素子の外部面に積層され、前記陰極端子に接触する陰極引出層をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
前記陽極端子と前記陰極端子は、
前記モールディング部の外部面に沿って折曲され、前記モールディング部の底面に延長されることを特徴とする請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項５】
陽極ワイヤが偏心配置されるようにコンデンサ素子を成形する工程と、
前記陽極ワイヤの末端部が陽極端子のパターン層上に装着されるように前記コンデンサ素子を前記陽極端子と陰極端子上に実装する工程と、
前記コンデンサ素子と前記陽極ワイヤを取り囲むよう、モールディング部を形成する工程と
を含む固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項６】
前記コンデンサ素子を成形する工程の前に、
前記陽極端子の一端部に前記コンデンサ素子に偏心配置された前記陽極ワイヤと接合されるパターン層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項７】
前記陽極ワイヤは、前記陽極端子のパターン層側に偏心して前記コンデンサ素子に配置されることを特徴とする請求項５または６に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項８】
前記モールディング部は、前記コンデンサ素子と前記陽極ワイヤを外部環境から保護できるようにエポキシ材質からなることを特徴とする請求項５から７の何れか１項に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項９】
前記モールディング部を形成する工程の後に、
前記陽極端子と前記陰極端子を前記モールディング部の外部面に沿って前記モールディング部の底面に延長されるように折曲する工程をさらに含むことを特徴とする請求項５から８の何れか１項に記載の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、固体電解コンデンサ及びその製造方法に関し、陽極ワイヤを備える固体電解コンデンサ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の表面実装部品タイプのモールドパッケージは、製品の側面から外部または底面に電極を引き出す形態で構成される。また、側面電極の場合、通常パッケージ側面の高さの１／２程度で外部電極を引き出し、このように引き出された外部電極を一定の形状に曲げて表面実装用チップタイプの固体電解コンデンサを製造する。
【０００３】
また、パッケージ内部素子の容積率を高めるために、外部引き出し用リードフレーム、即ち、外部電極を製品の底面に配置させる下面電極用構造が採用されている。
【０００４】
ところが、側面電極の場合、パッケージ側面の高さの１／２程度で外部電極が引き出され、コンデンサ素子の高さによってコンデンサ素子に備えられる陽極ワイヤと外部電極の接合高さが可変するため、陽極ワイヤと外部電極の接合のための準備工程が必ず必要となる。
【０００５】
即ち、外部電極を曲げたり、スペーサなどを外部電極に設けて接合高さの可変に対応できるようにして外部電極と陽極ワイヤが接合される。よって、固体電解コンデンサの製造工程が増加するという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、製造が容易な固体電解コンデンサを提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、製造効率を向上するために製造工程を低減させることができる固体電解コンデンサ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】
【０００８】
本発明の一実施例による固体電解コンデンサは、中心から偏心するように挿入装着される陽極ワイヤを備えるコンデンサ素子と、上記陽極ワイヤに接合されるように上記陽極ワイヤ側に延設されるパターン層を備える陽極端子と、上記コンデンサ素子に電気的に連結される陰極端子と、を含む。
【０００９】
上記固体電解コンデンサは、上記陽極端子と上記陰極端子が外部に突出するように上記陽極ワイヤが設けられた上記コンデンサ素子を取り囲むモールディング部をさらに含むことができる。
【００１０】
上記固体電解コンデンサは、上記コンデンサ素子の外部面に積層され、上記陰極端子に接触する陰極引出層をさらに含むことができる。
【００１１】
上記陽極端子と上記陰極端子は、上記モールディング部の外部面に沿って折曲され、上記モールディング部の底面に延長されることができる。
【００１２】
本発明の一実施例による固体電解コンデンサの製造方法は、陽極ワイヤが偏心配置されるようにコンデンサ素子を成形する工程と、上記陽極ワイヤの末端部が陽極端子のパターン層上に装着されるように上記コンデンサ素子を上記陽極端子と陰極端子上に実装する工程と、上記コンデンサ素子と上記陽極ワイヤを取り囲むよう、モールディング部を形成する工程と、を含む。
【００１３】
上記固体電解コンデンサの製造方法は、上記コンデンサ素子成形工程の前に、上記陽極端子の一端部に上記コンデンサ素子に偏心するように設けられる陽極ワイヤと接合されるパターン層を形成する工程をさらに含むことができる。
【００１４】
上記陽極ワイヤは、上記陽極端子のパターン層側に偏心して設けられることができる。
【００１５】
上記固体電解コンデンサの製造方法は、上記モールディング部形成工程の後に、上記陽極端子と陰極端子を上記モールディング部の外部面に沿って上記モールディング部の底面に延長されるように折曲する工程をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、パターン層を備える陽極端子によって、陽極ワイヤと陽極端子の接合のためのスペーサの設置または陽極端子の折曲変形が不要となり、陽極端子と陽極ワイヤを容易に接合できるという効果が得られる。
【００１７】
そのため、製造工程が減少され、製造効率を向上させることができる。
【００１８】
また、パターン層の高さを陽極ワイヤの偏心程度によって変更できるため、様々なサイズの固体電解コンデンサの製造がさらに容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例による固体電解コンデンサを示す概略断面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】本発明の一実施例による固体電解コンデンサの製造方法を説明するための工程説明図である。
【図４】本発明の一実施例による固体電解コンデンサの製造方法を説明するための工程説明図である。
【図５】本発明の一実施例による固体電解コンデンサの製造方法を説明するための工程説明図である。
【図６】本発明の一実施例による固体電解コンデンサの製造方法を説明するための工程説明図である。
【図７】本発明の一実施例による固体電解コンデンサの製造方法を説明するための工程説明図である。
【図８】本発明の一実施例による固体電解コンデンサの製造方法を説明するための工程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下では図面を参照し本発明の具体的な実施例を詳細に説明する。但し、本発明の思想は提示される実施例に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は同一の思想の範囲内で他の構成要素を追加、変更、削除等を通じて退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施例を容易に提案することができ、これも本願発明の思想の範囲内に含まれる。
【００２１】
また、本発明を説明するに当たって、関連する公知機能または構成についての具体的な説明が本発明の旨を不明確にする虞があると判断される場合はその詳細な説明を省略する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施例による固体電解コンデンサを示す概略断面図であり、図２は、図１のＡ部の拡大図である。
【００２３】
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例による固体電解コンデンサ１００は、コンデンサ素子１１０、陰極引出層１２０、陽極端子１３０、陰極端子１４０及びモールディング部１５０を含んで構成されることができる。
【００２４】
コンデンサ素子１１０は、中心から偏心するように挿入装着される陽極ワイヤ１１２を備える。より詳細に説明すると、コンデンサ素子１１０は、チップ体１１１、陽極ワイヤ１１２、カーボン層１１３及び銀ペースト層１１４を備えることができる。
【００２５】
チップ体１１１は焼結により成形されるが、タンタルまたはニオブ（Ｎｂ）酸化物のような材質を用いて成形できる。一方、タンタル材質を用いてチップ体１１１を製作する場合について説明すると、例えば、タンタル粉末とバインダーを一定比率で混合攪拌させ、混合粉末を圧縮して直方体に成形した後、これを高温及び高振動下で焼結させてチップ体１１１を成形する。
【００２６】
一方、陽極ワイヤ１１２は、混合粉末の圧縮前に、中心から偏心するように挿入装着される。
【００２７】
また、チップ体１１１には絶縁層（図示せず）と陰極層（図示せず）が形成されることができ、絶縁層はチップ体１１１の外部面に形成され、陰極層は絶縁層上に形成されることができる。
【００２８】
即ち、絶縁層は、電気化学反応を用いた化成工程によってチップ体１１１の表面に酸化皮膜（Ｔａ２Ｏ５）を成長させ形成できる。このとき、絶縁層はチップ体１１１を誘電体に変化させる。
【００２９】
そして、陰極層は、絶縁層上に積層され、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）或いは導電性高分子からなることができる。二酸化マンガンの場合、硝酸−マンガン溶液に絶縁層にフォーミングされたチップ体１１１を含浸させた後、熱分解過程を経て陰極層を形成し、導電性高分子の場合、ＥＤＯＴ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）或いはＰｙｒｒｏｌｅ  Ｍｏｎｏｍｅｒを用いて化学重合または電解重合にて絶縁層にフォーミングされたチップ体１１１の外表面に導電性高分子陰極を有する陰極層が形成されることができる。
【００３０】
一方、カーボン層１１３は陰極層上に積層され、銀ペースト層１１４は導電性が向上されるためにカーボン層１１３に積層されることができる。即ち、カーボン層１１３と銀ペースト層１１４は順次的に陰極層上に塗布されて積層されることができる。また、カーボン層１１３と銀ペースト層１１４は、陰極層が有する極性に対する導電性を向上させることで極性伝達のための電気的連結を容易にする。
【００３１】
陰極引出層１２０は、コンデンサ素子１１０の外部面に積層されて陰極端子１４０と接触する。即ち、陰極引出層１２０は陰極層に電気的に連結されるように積層され、陰極端子１４０を安定した状態で接合して引き出せる役割をする。
【００３２】
また、陰極引出層１２０は、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）などの粘性のある導電性ペーストで構成されることができ、コンデンサ素子１１０の一面に塗布されて乾燥、硬化、焼成などの加工により十分な強度と硬度を有するように形成されることができる。
【００３３】
一方、陰極引出層１２０は、約２０℃〜３００℃の範囲で硬化されることができる。
【００３４】
また、陰極引出層１２０は、コンデンサ素子１００の一面にディスペンシング（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）方式、またはペーストが一面に一定量付着されるようにするディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）方式、またはシート上にペーストをプリントし、それをコンデンサ素子１１０の一面に付着させるプリンティング（ｐｒｉｎｔｉｎｇ）方式などにより形成されることができる。
【００３５】
陽極端子１３０は、陽極ワイヤ１１２に接合されるように陽極ワイヤ１１２側に  延設されるパターン層１３２を備える。
【００３６】
また、パターン層１３２は、コンデンサ素子１１０の陽極ワイヤ１１２の高さによって陽極端子１３０に一体に形成され、コンデンサ素子１１０が陽極端子１３０上に装着される場合、パターン層１３２はコンデンサ素子１１０の陽極ワイヤ１１２に接触する。
【００３７】
即ち、パターン層１３２が陽極端子１３０と一体に形成され、コンデンサ素子１１０を陽極端子１３０上に装着させるだけで、陽極ワイヤ１１２はパターン層１３２に装着されて陽極端子１３０と電気的に連結される。
【００３８】
また、コンデンサ素子１１０の大きさの変化によって陽極ワイヤ１１２の設置の高さが可変しても、パターン層１３２の高さを変更してコンデンサ素子１１０を陽極端子１３０上に装着させることで陽極ワイヤ１１２と陽極端子１３０を電気的に連結させることができる。
【００３９】
その後、陽極ワイヤ１１２とパターン層１３２は、溶接により接合されることができる。これによって陽極ワイヤ１１２とパターン層１３２が堅固に固着される。
【００４０】
陰極端子１４０はコンデンサ素子１１０に電気的に連結される。即ち、陰極端子１４０は、陰極引出層１２０に接触してコンデンサ素子１１０に電気的に連結される。
【００４１】
一方、陽極端子１３０と陰極端子１４０は、モールディング部１５０の外部面に沿って折曲され、モールディング部１５０の底面に延長される。即ち、体積効率を向上させるために、陽極端子１３０と陰極端子１４０はコンデンサ素子１１０の形状に対応するように折曲される。
【００４２】
モールディング部１５０は、陽極端子１３０と陰極端子１４０が外部に突出し、コンデンサ素子１１０を取り囲むように形成される。モールディング部１５０は、外部環境からコンデンサ素子１１０を保護するために、コンデンサ素子１１０を取り囲むように形成される。
【００４３】
そして、モールディング部１５０はエポキシ材質で構成されてもよく、モールディング 部 １５０は比較的大きいサイズのフィラーが含有されたエポキシ材質からなってもよい。
【００４４】
上述のように、パターン層１３２が一体に形成される陽極端子１３０によって、陽極ワイヤ１１２と陽極端子１３０を接合するためのスペーサなどの補助的な結合構成の設置または陽極端子１３０の折曲変形が不要となり、陽極端子１３０と陽極ワイヤ１１２の接合が容易になる。
【００４５】
即ち、陽極ワイヤ１１２が偏心するように設けられたコンデンサ素子１１０を陽極端子１３０上に装着させるだけで、陽極ワイヤ１１２と陽極端子１３０のパターン層１３２が接触するため、陽極ワイヤ１１２と陽極端子１３０の接合のための追加的な工程を省略できる。
【００４６】
そのため、製造工程が減少され、製造効率を向上させることができる。
【００４７】
さらに、様々なサイズの固体電解コンデンサ１００を製造する場合にもパターン層１３２の高さを陽極ワイヤ１１２の偏心程度により変更できるため、様々なサイズの固体電解コンデンサ１１０の製造がさらに容易になる。
【００４８】
以下、添付図面を参照し、本発明の一実施例による固体電解コンデンサの製造方法について説明する。一方、上述の図面で既に説明した構成要素と同一の構成要素については、同一符号を付して説明する。
【００４９】
図３から図８は、本発明の一実施例による固体電解コンデンサの製造方法を説明するための工程説明図である。
【００５０】
図３から図８を参照すると、先ず、図３に示すように、陽極ワイヤ１１２が偏心配置されるようにコンデンサ素子１１０を成形する。これについてさらに詳しく説明すると、例えば、タンタル粉末とバインダーを一定比率で混合攪拌させ、その混合粉末を圧縮して直方体に成形した後、これを高温及び高振動下で焼結させてチップ体１１１を成形する。
【００５１】
一方、陽極ワイヤ１１２は、混合粉末の圧縮前にチップ体１１１の中心から偏心し、一端部が外部に突出するように挿入装着される。その後、チップ体１１０には絶縁層と陰極層が形成される。
【００５２】
また、陰極層が形成されたチップ体１１０には、陰極層が有する極性に対する導電性が向上するよう、カーボン層１１３と銀ペースト層１１４が順次的に積層されることができる。
【００５３】
そして、図４に示すように、カーボン層１１３と銀ペースト層１１４が順次的に積層された後、陽極ワイヤ１１２が設けられた側とは反対側の端部に図５に示すように、陰極引出層１２０が積層されることができる。即ち、陰極端子１４０が安定した状態で接合されて引き出されるよう、コンデンサ素子１１０には陰極引出層１２０が積層されることができる。
【００５４】
また、陰極引出層１２０は、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）などの粘性のある導電性ペーストで構成されることができ、コンデンサ素子１１０の一面に塗布され、乾燥、硬化、焼成などの加工により十分な強度と硬度を有するように形成されることができる。
【００５５】
なお、陰極引出層１２０は、約２０℃〜３００℃の範囲で硬化されることができる。
【００５６】
また、陰極引出層１２０は、コンデンサ素子１００の一面にディスペンシング（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）方式、またはペーストが一面に一定量付着されるようにするディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）方式、またはシート上にペーストをプリントし、それをコンデンサ素子１１０の一面に付着させるプリンティング（ｐｒｉｎｔｉｎｇ）方式などにより形成されることができる。
【００５７】
なお、コンデンサ素子１１０の成形前、図６に示すように、陽極端子１３０の一端部にコンデンサ素子１１０に偏心するように設けられる陽極ワイヤ１１２と接合されるパターン層１３２を形成することができる。パターン層１３２は、コンデンサ素子１１０に設けられる陽極ワイヤ１１２が装着できる高さに形成され、コンデンサ素子１１０の大きさによってパターン層１３２の高さが変更されることがある。
【００５８】
一方、コンデンサ素子１１０の成形が完了すると、陽極端子１３０と陰極端子１４０が、図６に示すように、一定距離だけ離隔して配置されるようにシートＳ上に実装される。
【００５９】
その後、陽極ワイヤ１１２の末端部が陽極端子１３０のパターン層１３２上に装着されるよう、コンデンサ素子１１０を陽極端子１３０と陰極端子１４０上に実装する。一方、陽極ワイヤ１１２は陽極端子１３０のパターン層１３２側に偏心して設けられることができる。
【００６０】
これにより、コンデンサ素子１１０を陽極端子１３０と陰極端子１４０上に装着させるだけで、コンデンサ素子１１０の陽極ワイヤ１１２とパターン層１３２の接触が可能である。
【００６１】
その後、陽極ワイヤ１１２とパターン層１３２は、固定接合のために溶接されることができる。これにより、陽極ワイヤ１１２とパターン層１３２はより堅固に固着される。
【００６２】
一方、陰極端子１４０は、陽極ワイヤ１１２が設けられた端部とは反対側の端部に形成された陰極引出層１２０に接触する。
【００６３】
その後、図７に示すように、コンデンサ素子１１０と陽極ワイヤ１１２を取り囲むよう、モールディング部１５０を形成する。即ち、モールディング部１５０は、陽極端子１３０と陰極端子１４０が外部に突出し、コンデンサ素子１１０を取り囲むように形成される。そして、モールディング部１５０は、外部環境からコンデンサ素子１１０を保護するために、コンデンサ素子１１０を取り囲むように形成される。
【００６４】
また、モールディング部１５０は、エポキシ材質で構成されてもよく、モールディング 部 １５０は比較的大きいサイズのフィラーが含有されたエポキシ材質からなってもよい。
【００６５】
その後、モールディング部１５０をダイシングして固体電解コンデンサ１００の外形を形成する。このとき、モールディング部１５０はブレイドまたはレーザを用いるダイシング方法により切断されることができる。
【００６６】
その後、図８に示すように、陽極端子１３０と陰極端子１４０をモールディング部１５０の外部面に沿ってモールディング部１５０の底面に延長されるように折曲する。
【００６７】
上述のように、パターン層１３２が一体に形成される陽極端子１３０によって、陽極ワイヤ１１２と陽極端子１３０を接合するためのスペーサなどの補助的な結合構成の設置、または、陽極端子１３０の折曲変形が不要となり、陽極端子１３０と陽極ワイヤ１１２の接合が容易になる。
【００６８】
即ち、陽極ワイヤ１１２が偏心するように設けられたコンデンサ素子１１０を陽極端子１３０上に装着させるだけで、陽極ワイヤ１１２と陽極端子１３０のパターン層１３２が接触するため、陽極ワイヤ１１２と陽極端子１３０を接合するための追加的な工程を省略できる。
【００６９】
そのため、製造工程が減少され、製造効率を向上させることができる。
【００７０】
さらに、様々なサイズの固体電解コンデンサ１００を製造する場合にもパターン層１３２の高さを陽極ワイヤ１１２の偏心程度により変更できるため、様々なサイズの固体電解コンデンサ１１０の製造がさらに容易になる。
【符号の説明】
【００７１】
１００  固体電解コンデンサ
１１０  コンデンサ素子
１２０  陰極引出層
１３０  陽極端子
１４０  陰極端子
１５０  モールディング部
【図１】
2012104793.tif 000003
【図２】
2012104793.tif 000004
【図３】
2012104793.tif 000005
【図４】
2012104793.tif 000006
【図５】
2012104793.tif 000007
【図６】
2012104793.tif 000008
【図７】
2012104793.tif 000009
【図８】
2012104793.tif 000010