(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属にて陽極チップ体をその左右両端の一端面及び他端面から弁作用金属製の陽極棒が突出するようにして製作する工程と、前記陽極チップ体に対して陽極酸化処理にて誘電体膜を形成する工程と、前記陽極棒のうち陽極チップ体の他端面から突出する部分を被覆体にて着脱自在に被覆する工程と、前記陽極チップ体を固体電解質用溶液中に当該陽極チップ体における一端面の付近まで浸漬して引き揚げたのち焼成することで固体電解質層を形成する工程と、前記固体電解質層の表面に陰極膜を形成する工程と、更に、前記被覆体を除去する工程とを経てコンデンサ素子を製作し、
次いで、前記コンデンサ素子を、金属板製のリードフレームに対して、当該コンデンサ素子における陽極棒のうち陽極チップ体の一端面及び他端面から突出する部分をリードフレームに設けた左右一対の陽極リード端子に対して、陽極チップ体の外側における陰極膜をリードフレームのうち前記両陽極リード端子の間に設けた陰極リード端子に対して各々電気的に導通接続するように供給し、
次いで、前記コンデンサ素子の部分を、合成樹脂製のパッケージ体にて、前記両陽極リード端子が当該パッケージ体における両端部に、前記陰極リード端子が当該パッケージ体のうち前記両陽極リード端子の間の部分に各々露出するように密封したのち、前記両陽極リード端子及び陰極リード端子をリードフレームから切り離すことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
前記請求項１の記載において、前記被覆体に被する工程を、陽極チップ体に対して誘電体層を形成する工程の前にすることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項３】
前記請求項１又は２の記載において、前記両陽極リード端子に対する陽極棒の電気的な導通接続を溶接に、前記陰極リード端子に対する陰極膜の電気的な導通接続を導電性ペーストによる接着にて行うことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項４】
弁作用金属にて陽極チップ体をその左右両端の一端面及び他端面から弁作用金属製の陽極棒が突出するようにして製作する工程と、前記陽極チップ体に対して陽極酸化処理にて誘電体膜を形成する工程と、前記陽極棒のうち陽極チップ体の他端面から突出する部分を被覆体にて着脱自在に被覆する工程と、前記陽極チップ体を固体電解質用溶液中に当該陽極チップ体における一端面の付近まで浸漬して引き揚げたのち焼成することで固体電解質層を形成する工程と、前記固体電解質層の表面に陰極膜を形成する工程と、更に、前記被覆体を除去する工程とを経てコンデンサ素子となし、このコンデンサ素子を、金属板製のリードフレームに対して、当該コンデンサ素子における陽極棒のうち陽極チップ体の一端面及び他端面から突出する部分をリードフレームに設けた左右一対の陽極リード端子に対して、陽極チップ体の外側における陰極膜をリードフレームのうち前記両陽極リード端子の間に設けた陰極リード端子に対して各々電気的に導通接続するように供給し、前記コンデンサ素子の部分を、合成樹脂製のパッケージ体にて、前記両陽極リード端子が当該パッケージ体における両端部に、前記陰極リード端子が当該パッケージ体のうち前記両陽極リード端子の間の部分に各々露出するように密封したことを特徴とする固体電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンタル、ニオブ又はアルミニウム等の弁作用金属を使用した固体電解コンデンサと、これを製造する方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来、この種の固体電解コンデンサは、例えば、特公平３−３０９７７号公報等に記載されているように、コンデンサ素子に対する陽極側リード端子と、陰極側リード端子とを、前記コンデンサ素子を密封する合成樹脂製のパッケージ体の左右両端に配設するという構成にしている。
【０００３】
しかし、この固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子は、有極性であるから、前記従来のように、コンデンサ素子に対する陽極側リード端子と、陰極側リード端子とを、前記コンデンサ素子を密封するパッケージ体の左右両端に配設するという構成であると、プリント基板等への実装に際して、極の方向を間違えて逆向きに実装するおそれが大きいという問題があった。
【０００４】
また、前記従来の固体電解コンデンサに使用されるコンデンサ素子は、チップ型にした陽極チップ体の一端面より陽極ワイヤを突出して、この陽極ワイヤに対して前記陽極リード端子を接合する一方、前記陽極チップ体の外周面に陰極膜を形成し、この陰極膜に対して前記陰極リード端子を接合するという構成であって、陽極側リード端子と陰極側リード端子との間隔が離れていることにより、高周波域における自己誘導作用が大きいという問題もあった。
【０００５】
本発明は、これらの問題を解消した構造の固体電解コンデンサを製造する方法と、この製造方法による固体電解コンデンサを提供することを技術的課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明の製造方法は、
「弁作用金属にて陽極チップ体をその左右両端の一端面及び他端面から弁作用金属製の陽極棒が突出するようにして製作する工程と、前記陽極チップ体に対して陽極酸化処理にて誘電体膜を形成する工程と、前記陽極棒のうち陽極チップ体の他端面から突出する部分を被覆体にて着脱自在に被覆する工程と、前記陽極チップ体を固体電解質用溶液中に当該陽極チップ体における一端面の付近まで浸漬して引き揚げたのち焼成することで固体電解質層を形成する工程と、前記固体電解質層の表面に陰極膜を形成する工程と、更に、前記被覆体を除去する工程とを経てコンデンサ素子を製作し、
次いで、前記コンデンサ素子を、金属板製のリードフレームに対して、当該コンデンサ素子における陽極棒のうち陽極チップ体の一端面及び他端面から突出する部分をリードフレームに設けた左右一対の陽極リード端子に対して、陽極チップ体の外側における陰極膜をリードフレームのうち前記両陽極リード端子の間に設けた陰極リード端子に対して各々電気的に導通接続するように供給し、
次いで、前記コンデンサ素子の部分を、合成樹脂製のパッケージ体にて、前記両陽極リード端子が当該パッケージ体における両端部に、前記陰極リード端子が当該パッケージ体のうち前記両陽極リード端子の間の部分に各々露出するように密封したのち、前記両陽極リード端子及び陰極リード端子をリードフレームから切り離す。」
ことを特徴としている。
【０００７】
【発明の作用・効果】
このような方法によって製造された固体電解コンデンサは、コンデンサ素子を密封するパッケージ体には、その両端の部分に前記コンデンサ素子に対する陽極リード端子を、この両陽極リード端子の間の部分に前記コンデンサ素子に対する陰極リード端子を各々配設するという構造になっていることにより、両陽極リート端子の間に陰極リード端子が位置するという並び配列は、固体電解コンデンサを左右逆向きにしても変わることがなく、常に同じ並び配列のままになるから、固体電解コンデンサにおける極の方向を無極化でき、プリント基板等に対する実装に際して、陽極と陰極とが逆向きに実装されることを確実に回避できるのである。
【０００８】
しかも、前記両陽極リード端子の間の部位に陰極リード端子が位置していることにより、陽極リード端子と陰極リード端子との間隔を、前記従来の構成の場合、つまり、パッケージ体の一端部に陽極リード端子を他端部に陰極リード端子を配設する場合よりも狭くできるから、高周波域における自己誘導作用を大幅に低減できて、高周波域でのコンデンサ性能を確実に向上できるのである。
【０００９】
特に、本発明は、前記陽極チップ体における陽極棒のうち陽極チップ体の他端面から突出する部分を着脱自在な被覆体にて被覆した状態で、固体電解質層を形成する工程及び陰極膜を形成する工程を行うことにより、前記陽極棒のうち陽極チップ体の他端面から突出する部分に固体電解質層又は陰極膜が形成されることを回避できるから、この部分を、リードフレームにおける陽極リード端子に対して電気的に導通するにように接続するときに、この部分において固体電解質層又は陰極膜が陽極リード端子に対して接触するという電気的ショートが発生することを確実に回避できて、不良品の発生率を低減できる。
【００１０】
この場合において、前記被覆体にて被覆する工程を、陽極チップ体に対して誘電体層を形成する工程の前にすることにより、前記陽極棒のうち陽極チップ体の他端面から突出する部分に、電気的絶縁性の高い誘電体層が形成されることを回避できるから、この部分と陽極リード端子との電気的な導通接続の確実性を向上できるのである。
【００１１】
また、両陽極リード端子に対する陽極棒の電気的な導通接続を、溶接によって行う一方、陰極リード端子に対する陰極膜の電気的な導通接続を、導電性ペーストによる接着にて行うことにより、これらの電気的な導通接続の工程を簡単化できるから、コストの低減を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。
【００１３】
図１〜図１１は、第１の実施の形態を示す。
【００１４】
この第１の実施の形態は、以下に述べる工程を経て固体電解コンデンサを製造する。
【００１５】
すなわち、先ず、図１及び図２に示すように、タンタル又はニオブ等の弁作用金属の粉末を多孔質に固め成形したのち焼成することによって陽極チップ体１を製作する。
【００１６】
この陽極チップ体１の製作に際しては、弁作用金属の粉末をチップ型に固め成形するときにおいて、この陽極チップ体１に対して、同じくタンタル又はニオブ等の弁作用金属にてワイヤ状に構成した陽極棒２を、当該陽極棒２が陽極チップ体１内を貫通するように延びて、陽極チップ体１における一端面１ａ及び他端面１ｂの両方から突出するように埋設する。
【００１７】
次いで、図３に示すように、前記陽極棒２のうち陽極チップ体１の一端面１ａに対する付け根部に、撥水性を有する合成樹脂製のリング体３を被嵌・装着する一方、前記陽極棒２のうち陽極チップ体１の他端面１ａから突出する部分を、着脱自在な合成樹脂製の被覆体４にて被覆する。
【００１８】
なお、被覆体４は、陽極棒２に対して樹脂液を剥離自在に塗布したものにするか、或いは、陽極棒２に対して着脱自在に被嵌するキャップ体の形態にしても良い。
【００１９】
次いで、図４に示すように、前記陽極チップ体１を、りん酸水溶液等の化成液Ａ中に、当該陽極チップ体１における一端面１ａを上向きにし且つこの一端面１ａにおけるリング体３が略液面Ａ′の位置になる深さに浸漬し、この状態で、前記化成液Ａ中の電極Ｂと、前記陽極棒２との間に直流電流を印加するという陽極酸化処理を行うことにより、前記陽極チップ体１における各金属粒子の表面に五酸化タンタル等の誘電体膜５を形成する。
【００２０】
なお、この陽極酸化処理による誘電体膜５の形成は、前記リング体３及び被覆体４を被嵌装着する前において行うようにしても良い。
【００２１】
次いで、前記陽極チップ体１を、図５に示すように、硝酸マンガン水溶液Ｃに対し、当該陽極チップ体１における一端面１ａを上向きにし且つこの一端面１ａのリング体３が略液面Ｃ′の付近に位置する深さまで浸漬して、硝酸マンガン水溶液Ｃを陽極チップ体１の内部まで浸透したのち硝酸マンガン水溶液Ｃから引き揚げて焼成することを複数回にわたって繰り返すことにより、前記陽極チップ体１における誘電体膜５の表面に、二酸化マンガン等の金属酸化物による固体電解質層６を形成する。
【００２２】
次いで、前記陽極チップ体１における前記固体電解質層６の表面に、これに重ねてグラファイト層と下地とし銀又はニッケル等の金属層を上層とする陰極膜７を形成する。
【００２３】
この場合、前記陽極チップ体１における陽極棒２のうち陽極チップ体１の他端面１ｂから突出する部分は被覆体４にて被覆されていることにより、前記固体電解質層６及び陰極膜７の形成に際して、この固体電解質層６及び陰極膜７が、前記陽極棒２のうち陽極チップ体１の他端面１ｂから突出する部分にまで形成されてることを回確に回避できる。
【００２４】
そして、前記被覆体４を取り除いたのち、前記陽極棒２のうち陽極チップ体１の両端面１ａ，１ｂから突出する部分における長さ寸法を所定の寸法に切り揃えることにより、図６に示す、コンデンサ素子８を得る。
【００２５】
一方、図７に示すように、互いに反対の方向に延びる一対の陽極リード９，９と、この両陽極リード端子９，９の間の部位に位置する陰極リード端子１０とを備えて成る金属板製のリードフレーム１１を用意する。
【００２６】
次いで、図８及び図９に示すように、このリードフレーム１１に対して、前記した工程を経て製作したコンデンサ素子８を、その陽極棒２のうち陽極チップ体１の両端面１ａ，１ｂから突出する部分を、リードフレーム１１における両陽極リード端子９に対して接触するように装填して、この部分を溶接にて電気的に導通接続するように固着する一方、コンデンサ素子８における陽極チップ体１の外周の陰極膜７を、リードフレーム１１における陰極リード端子１０に対して、当該陰極リード端子１０の上面に予め塗布しておいた導電性ペースト１２による接着にて電気的に導通接続するように固着する。
【００２７】
次いで、前記コンデンサ素子８の部分を、エポシキ樹脂等の熱硬化性合成樹脂製のパッケージ体１３にて、前記両陽極リード端子９が当該パッケージ体１３における両端面から外向きに突出し、前記陰極リード端子１０が当該パッケージ体１３における底面のうち前記両陽極リード端子９の間の部分において露出するように密封する。
【００２８】
次いで、前記両陽極リード端子９及び陰極リード端子１０をリードフレーム１１から切り離したのち、前記両陽極リード端子９を、パッケージ体１３下面側に折り曲げることによって、図１０及び図１１に示すように、固体電解コンデンサ１４の完成品を得る。
【００２９】
このようにして製造された固体電解コンデンサ１４は、そのパッケージ体１３における両端の部分に陽極リード端子９を、前記パッケージ１３の底面のうち前記両陽極リード端子９の間の部分に陰極リード端子１０を各々配設するという構造になっており、換言すると、外側に位置する両陽極リード端子９の間に陰極リード端子１０が位置するという並び配列であることにより、この並び配列は固体電解コンデンサ１４を左右逆向きにしても変わることがないのであり、しかも、両陽極リード端子９と陰極リード端子１０との間隔を、前記従来の構成の場合、つまり、パッケージ体の一端部に陽極リード端子を他端部に陰極リード端子を配設する場合よりも狭くできるのである。
【００３０】
次に、図１２〜図２０は、第２の実施の形態を示す。
【００３１】
先ず、図１２及び図１３に示すように、弁作用金属の粉末を陽極チップ体１′に固め成形するときにおいて、この陽極チップ体１′に対して、同じくタンタル又はニオブ等の弁作用金属製にて平帯状に構成した陽極棒２′を、当該陽極棒２′が陽極チップ体１′における一つの側面に沿って延びて、陽極チップ体１′における一端面１ａ′及び他端面１ｂ′の両方から突出するように埋設する。
【００３２】
次いで、図１４に示すように、前記陽極棒２′のうち陽極チップ体１′の一端面１ａ′に対する付け根部に、撥水性を有する合成樹脂製のリング体３′を被嵌・装着する一方、前記陽極棒２′のうち陽極チップ体１′の他端面１ａ′から突出する部分を、着脱自在な合成樹脂製の被覆体４′にて被覆する。
【００３３】
次いで、図１５に示すように、前記陽極チップ体１′を、りん酸水溶液等の化成液Ａ中に、当該陽極チップ体１′における一端面１ａ′を上向きにし且つこの一端面１ａ′におけるリング体３′が略液面Ａ′の位置になる深さに浸漬し、この状態で、前記化成液Ａ中の電極Ｂと、前記陽極棒２′との間に直流電流を印加するという陽極酸化処理を行うことにより、前記陽極チップ体１′における各金属粒子の表面に五酸化タンタル等の誘電体膜５′を形成する。
【００３４】
なお、この陽極酸化処理による誘電体膜５′の形成は、前記リング体３′及び被覆体４′を装着する前において行うようにしても良い。
【００３５】
次いで、前記陽極チップ体１′を、図１６に示すように、硝酸マンガン水溶液Ｃに対し、当該陽極チップ体１′における一端面１ａ′を上向きにし且つこの一端面１ａ′のリング体３′が略液面Ｃ′の付近に位置する深さまで浸漬して、硝酸マンガン水溶液Ｃを陽極チップ体１′の内部まで浸透したのち硝酸マンガン水溶液Ｃから引き揚げて焼成することを複数回にわたって繰り返すことにより、前記陽極チップ体１′における誘電体膜５′の表面に、二酸化マンガン等の金属酸化物による固体電解質層６′を形成する。
【００３６】
次いで、前記陽極チップ体１′における前記固体電解質層６′の表面に、これに重ねてグラファイト層と下地とし銀又はニッケル等の金属層を上層とする陰極膜７′を形成する。
【００３７】
そして、前記被覆体４′を取り除いたのち、前記陽極棒２′のうち陽極チップ体１′の両端面１ａ′，１ｂ′から突出する部分における長さ寸法を所定の寸法に切り揃えることにより、図１７に示す、コンデンサ素子８′を得る。
【００３８】
次いで、このようにして製作したコンデンサ素子８′を、図１８に示すように、リードフレーム１１′に対して、その陽極棒２のうち陽極チップ体１の両端面１ａ，１ｂから突出する部分を、リードフレーム１１′に設けた一対の両陽極リード端子９′に対して接触するように装填して、この部分を溶接にて電気的に導通接続するように固着する一方、コンデンサ素子８′における陽極チップ体１′の外周の陰極膜７′を、リードフレーム１１′に設けた陰極リード端子１０′に対して、当該陰極リード端子１０′の上面に予め塗布しておいた導電性ペースト１２′による接着にて電気的に導通接続するように固着する。
【００３９】
次いで、前記コンデンサ素子８′の部分を、エポシキ樹脂等の熱硬化性合成樹脂製のパッケージ体１３′にて、前記両陽極リード端子９′が当該パッケージ体１３′における両端面から外向きに突出し、前記陰極リード端子１０′が当該パッケージ体１３′における底面のうち前記両陽極リード端子９′の間の部分において露出するように密封する。
【００４０】
次いで、前記両陽極リード端子９′及び陰極リード端子１０′をリードフレーム１１′から切り離したのち、前記両陽極リード端子９′を、パッケージ体１３′の下面側に折り曲げることによって、図１９及び図２０に示すように、固体電解コンデンサ１４′の完成品を得る。
【００４１】
この第２の実施の形態による固体電解コンデンサ１４′は、前記第１の実施の形態による固体電解コンデンサ１４と同様に、そのパッケージ体１３′における両端の部分に陽極リード端子９′を、前記パッケージ１３′の底面のうち前記両陽極リード端子９′の間の部分に陰極リード端子１０′を各々配設するという構造になっており、換言すると、外側に位置する両陽極リート端子９′の間に陰極リード端子１０′が位置するという並び配列であることにより、この並び配列は固体電解コンデンサ１４′を左右逆向きにしても変わることがないのであり、しかも、両陽極リード端子９′と陰極リード端子１０′との間隔を、前記従来の構成の場合、つまり、パッケージ体の一端部に陽極リード端子を他端部に陰極リード端子を配設する場合よりも狭くできるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に使用する陽極チップ体を示す斜視図である。
【図２】図１のII−II視断面図である。
【図３】前記図１の陽極チップ体にリング体及び被覆体を装着した状態を示す図である。
【図４】前記図１の陽極チップ体に陽極酸化処理を行っている状態を示す図である。
【図５】前記図４の陽極チップ体に固体電解質層を形成している状態を示す図である。
【図６】第１の実施の形態によるコンデンサ素子を示す縦断正面図である。
【図７】第１の実施の形態に使用するリードフレームを示す斜視図である。
【図８】前記リードフレームに前記コンデンサ素子を供給した状態を示す斜視図である。
【図９】図８のIX−IX視断面図である。
【図１０】第１の実施の形態による固体電解コンデンサを示す縦断正面図である。
【図１１】図１０の底面図である。
【図１２】第２の実施の形態に使用する陽極チップ体を示す斜視図である。
【図１３】図１のXIII−XIII視断面図である。
【図１４】前記図１２の陽極チップ体にリング体及び被覆体を装着した状態を示す図である。
【図１５】前記図１２の陽極チップ体に陽極酸化処理を行っている状態を示す図である。
【図１６】前記図１２の陽極チップ体に固体電解質層を形成している状態を示す図である。
【図１７】第２の実施の形態によるコンデンサ素子を示す縦断正面図である。
【図１８】前記第２の実施の形態によるコンデンサ素子をリードフレームに供給した状態を示す斜視図である。
【図１９】第２の実施の形態による固体電解コンデンサを示す縦断正面図である。
【図２０】図１９の底面図である。
【符号の説明】
１，１′                    陽極チップ体
１ａ，１ａ′                一端面
１ｂ，ｂ′                  他端面
２，２′                    陽極棒
３，３′                    リング体
４，４′                    被覆体
５，５′                    誘電体膜
６．６′                    固体電解質層
７，７′                    陰極膜
８．８′                    コンデンサ素子
９，９′                    陽極リード端子
１０，１０′                陰極リード端子
１１，１１′                リードフレーム
１２，１２′                導電性ペースト
１３，１３′                パッケージ体
１４，１４′                固体電解コンデンサ
【図１】
0004010447.tif 000002
【図２】
0004010447.tif 000003
【図３】
0004010447.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004010447.tif 000008
【図８】
0004010447.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004010447.tif 000011
【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】
0004010447.tif 000017
【図１７】
0004010447.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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