(57)【要約】【課題】実装時にツームストーン現象を招来しないチップ状固体電解コンデンサを提供する。【解決手段】チップ状固体電解コンデンサにおいて、陽極部１９における、コンデンサ素子１３の一方側の面７に沿った面１９ａと、コンデンサ素子１３の底面６に沿った面１９ｂとにより形成される陽極エッジ部２１の角度を６０°以下にし、かつ、陰極部２０における、コンデンサ素子１３の他方側の面８に沿った面２０ａと、コンデンサ素子１３の底面６に沿った面２０ｂとにより形成される陰極エッジ部２２の角度を６０°以下にした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方側の面から陽極リード線が突出した弁作用金属粉末の焼結体に、酸化皮膜、固体電解質層、および陰極引出層を順次形成してなるコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子を、突出した前記陽極リード線の少なくとも一部および前記焼結体の他方側の面の少なくとも一部を露出させつつ、被覆する外装樹脂と、
前記陽極リード線の前記少なくとも一部から、被覆された前記コンデンサ素子の一方側における外周面上まで延びる少なくとも１層の導電層と、当該導電層上に形成されたはんだ層と、からなる陽極部と、
前記焼結体の他方側の面の前記少なくとも一部から、被覆された前記コンデンサ素子の他方側における外周面上まで延びる少なくとも１層の導電層と、当該導電層上に形成されたはんだ層と、からなる陰極部と、
を含んでなるチップ状固体電解コンデンサであって、
前記陽極部における、前記コンデンサ素子の前記一方側の面に沿った面と、前記コンデンサ素子の底面に沿った面とにより形成される陽極エッジ部の角度が、６０°以下であり、かつ、
前記陰極部における、前記コンデンサ素子の前記他方側の面に沿った面と、前記コンデンサ素子の底面に沿った面とにより形成される陰極エッジ部の角度が、６０°以下であることを特徴とするチップ状固体電解コンデンサ。
【請求項２】
前記焼結体における前記一方側の面と底面とにより形成される陽極側焼結体エッジ部の角度が３０〜６０°であると共に、前記焼結体における前記他方側の面と底面とにより形成される陰極側焼結体エッジ部の角度が３０〜６０°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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードフレームを用いないタイプのチップ状固体電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のリードフレームを用いないタイプのチップ状固体電解コンデンサ（リードレスチップ状固体電解コンデンサ）Ｃ’は、図４〜図６に示されるように、一方側の面７から陽極リード線２が突出した弁作用金属の焼結体３の表面に、酸化皮膜９、固体電解質層１０および陰極引出層１１，１２が順次形成されたコンデンサ素子１３を有している。
【０００３】
コンデンサ素子１３は、図５に示されるように、陽極リード線２の先端部２ａとコンデンサ素子１３の他方側の面８を除く外周面領域を、外装樹脂１４によって被覆されている。陽極リード線２の先端部２ａおよびその周辺領域には、導電層１５とはんだ層１６とからなる陽極部１９が形成されている。コンデンサ素子１３の他方側の面８およびその周辺領域にも同様に、導電層１７とはんだ層１８とからなる陰極部２０が形成されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
リードレスチップ状固体電解コンデンサＣ’は、陽極部１９および陰極部２０の底面１９ｂ、２０ｂ側をプリント配線基板のランド（不図示）に接続して、使用する。
【特許文献１】特開２００６−４９６１０号公報
【特許文献２】特開平７−２２２９３号公報
【特許文献３】特開平７−１６１５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、リードレスチップ状固体電解コンデンサにおける導電層およびはんだ層は、陽極側と陰極側とで別々に形成される。その結果、陽極部の厚さと陰極部の厚さとに差が生じる場合がある。
【０００６】
陽極部の厚さと陰極部の厚さとに差があると、リフロー時に溶けたはんだの濡れ上がりによって及ぼされる力が陽極部側と陰極部側とで大きく異なってしまい、コンデンサが配線基板上で立ち上がってしまう現象（ツームストーン現象）が発生するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、実装時にツームストーン現象を招来しないリードレス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】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、一方側の面から陽極リード線が突出した弁作用金属粉末の焼結体に、酸化皮膜、固体電解質層、および陰極引出層を順次形成してなるコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子を、突出した前記陽極リード線の少なくとも一部および前記焼結体の他方側の面の少なくとも一部を露出させつつ、被覆する外装樹脂と、前記陽極リード線の前記少なくとも一部から、被覆された前記コンデンサ素子の一方側における外周面上まで延びる少なくとも１層の導電層と、当該導電層上に形成されたはんだ層と、からなる陽極部と、前記焼結体の他方側の面の前記少なくとも一部から、被覆された前記コンデンサ素子の他方側における外周面上まで延びる少なくとも１層の導電層と、当該導電層上に形成されたはんだ層と、からなる陰極部と、を含んでなるチップ状固体電解コンデンサであって、前記陽極部における、前記コンデンサ素子の前記一方側の面に沿った面と、前記コンデンサ素子の底面に沿った面とにより形成される陽極エッジ部の角度が、６０°以下であり、かつ、前記陰極部における、前記コンデンサ素子の前記他方側の面に沿った面と、前記コンデンサ素子の底面に沿った面とにより形成される陰極エッジ部の角度が、６０°以下であることを特徴とするチップ状固体電解コンデンサを提供するものである。
【０００９】
また本発明は、上記構成において、前記焼結体における前記一方側の面と底面とにより形成される陽極側焼結体エッジ部の角度が３０〜６０°であると共に、前記焼結体における前記他方側の面と底面とにより形成される陰極側焼結体エッジ部の角度が３０〜６０°であることを特徴とするチップ状固体電解コンデンサを提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のチップ状固体電解コンデンサは、実装時にはんだのフィレットが形成される陽極エッジ部および陰極エッジ部の角度がそれぞれ６０°以下に形成されているため、ランド上に占める実装時の溶融はんだの面積を小さくすることができる。その結果、本発明のチップ状固体電解コンデンサによれば、溶融はんだの表面張力を低減してコンデンサを引き上げようとする回転モーメントを低減することができ、ツームストーンの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜図３を参照しつつ、本発明の実施例について説明し、当該実施例にかかるチップ状固体電解コンデンサの特性について説明する。
［実施例１］
まず、タンタルの弁作用金属粉末を加圧成形し、陽極リード線２を植立した後、焼結することで焼結体３を作製した。このとき、焼結体３における陽極リード線２が突出する面（一方側の面）７と底面６とにより形成される陽極側焼結体エッジ部４の角度と、焼結体３における陽極リード線２が突出する面に対向する面（他方側の面）８と底面６とにより形成される陰極側焼結体エッジ部５の角度とが、共に６０°になるように加圧成形した。
【００１２】
次に、焼結体３の表面に酸化皮膜９を形成した後、固体電解質（二酸化マンガン）層１０を形成し、さらに陰極引出層となるカーボン層１１および銀層１２を順次積層して、コンデンサ素子１３を作製した。
【００１３】
次に、図２に示すように、コンデンサ素子１３における、陽極リード線２の先端部２ａと、コンデンサ素子１３の他方側の面８とを除いた部分を、エポキシ系の絶縁樹脂（外装樹脂）１４によって被覆した。
【００１４】
次に、陽極リード線２の先端部２ａと、外装樹脂１４で被覆されたコンデンサ素子１３の一方側（陽極リード線２が突出する側）の外周部とに対し、銀塗布を行い、導電層１５を形成した。同様に、コンデンサ素子１３の他方側の面８と、外装樹脂１４で被覆されたコンデンサ素子１３の他方側の外周部とに対し、銀塗布を行い、導電層１７を形成した。
なお、銀塗布は、外装樹脂１４で被覆されたコンデンサ素子１３の底面側に対しては印刷方式により行い、それ以外に対してはインクジェット方式により行った。
【００１５】
さらに、導電層１５、１７上に、はんだ層１６、１８をそれぞれ形成し、導電層１５およびはんだ層１６からなる陽極部１９と、導電層１７およびはんだ層１８からなる陰極部２０を形成し、実施例１にかかるチップ状固体電解コンデンサＣを作製した。
ここで、陽極部１９における、コンデンサ素子１３の一方側の面７に沿った面１９ａと、コンデンサ素子１３の底面６に沿った面１９ｂとにより形成される陽極エッジ部２１の角度は、陽極側焼結体エッジ部４の角度と同じ６０°になっている。
同様に、陰極部２０における、コンデンサ素子１３の他方側の面８に沿った面２０ａと、コンデンサ素子１３の底面６に沿った面２０ｂとにより形成される陰極エッジ部２２の角度は、陰極側焼結体エッジ部５の角度と同じ６０°になっている。
【００１６】
［実施例２］
陽極側焼結体エッジ部４および陰極側焼結体エッジ部５の角度が共に４５°となるように加圧成形した焼結体３を用いる以外は、実施例１と同じ方法で、実施例２にかかるチップ状固体電解コンデンサＣを作製した。
ここで、陽極エッジ部２１および陰極エッジ部２２の角度は共に、陽極側焼結体エッジ部４および陰極側焼結体エッジ部５の角度と同じ４５°になっている。
【００１７】
［実施例３］
陽極側焼結体エッジ部４と陰極側焼結体エッジ部５の角度が共に３０°となるように加圧成形した焼結体３を用いる以外は、実施例１と同じ方法で、実施例３にかかるチップ状固体電解コンデンサＣを作製した。
ここで、陽極エッジ部２１および陰極エッジ部２２の角度は共に、陽極側焼結体エッジ部４および陰極側焼結体エッジ部５の角度と同じ３０°になっている。
【００１８】
［比較例］
陽極側焼結体エッジ部４と陰極側焼結体エッジ部５の角度が共に６５°となるように加圧成形した焼結体３を用いる以外は、実施例１と同じ方法で、比較例にかかるチップ状固体電解コンデンサを作製した。
ここで、陽極エッジ部２１および陰極エッジ部２２の角度は共に、陽極側焼結体エッジ部４および陰極側焼結体エッジ部５の角度と同じ６５°になっている。
【００１９】
［従来例］
図５に示すように、陽極側焼結体エッジ部４と陰極側焼結体エッジ部５の角度が共に９０°となるように加圧成形した焼結体３を用いる以外は、実施例１と同じ方法で、従来例にかかるチップ状固体電解コンデンサＣ’を作製した。
ここで、陽極エッジ部２１および陰極エッジ部２２の角度は共に、陽極側焼結体エッジ部４および陰極側焼結体エッジ部５の角度と同じ９０°になっている。
【００２０】
実施例１〜３、比較例および従来例に係る各チップ状固体電解コンデンサを、定格：６．３Ｖ−１００μＦ、外形寸法：３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×１．２ｍｍとして、１００００個作製した後、配線基板に実装（２６０℃・１０秒リフローを１回）し、ツームストーン現象の発生数を測定した。その結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
表１から明らかなように、実施例１〜３にかかるチップ状固体電解コンデンサでは、実装後のツームストーン現象の発生数が０となり、良好な結果となった。
【００２３】
これに対し、比較例および従来例にかかるチップ状固体電解コンデンサでは、実装後にツームストーン現象が発生してしまった。
【００２４】
これは、次の理由による。
実施例１〜３にかかるチップ状固体電解コンデンサＣでは、図７Ａに示されるように、実装後にはんだフィレットＦが形成される陽極エッジ部２１および陰極エッジ部２２の角度が６０°以下になっている。その結果、実施例１〜３にかかるチップ状固体電解コンデンサＣによれば、はんだの濡れ上がり高さを従来例と同じ高さ（例えばコンデンサの高さＨの半分の高さ）となるように、はんだ量を調整すると、はんだフィレットＦがランド上に占める面積Ｆ１が、従来のチップ状固体電解コンデンサＣ’におけるその面積Ｆ２に比べて、小さくなる。それゆえ、実施例１〜３にかかるチップ状固体電解コンデンサＣによれば、溶融はんだの表面張力による横方向の引っ張り力、つまりコンデンサを引き上げようとする回転モーメントを低減することができるため、ツームストーン現象の発生を抑制することができる。
【００２５】
なお、陽極側焼結体エッジ部４と陰極側焼結体エッジ部５の角度は、さらに小さくすることができる。ただし、そのエッジ部４，５の角度が３０°未満になると、エッジ部４，５の機械的強度が弱くなる。そのため、製造工程中のストレスの影響を受け易くなり、酸化皮膜が損傷して、漏れ電流特性が悪化する可能性がある（一例によれば、エッジ部４，５の角度が３５°のとき、漏れ電流値：３．５５μＡであり、エッジ部４，５の角度が２５°のとき、漏れ電流値：８．３１μＡと悪化した）。したがって、陽極側焼結体エッジ部４と陰極側焼結体エッジ部５の角度は、３０〜６０°であるのが好ましい。
【００２６】
また、上記実施例では、陽極側焼結体エッジ部４および陰極側焼結体エッジ部５の角度を６０°以下にすることによって、陽極エッジ部２１および陰極エッジ部２２の角度を６０°以下に形成したが、これに限定されるものではない。例えば、陽極側焼結体エッジ部４および陰極側焼結体エッジ部５の角度が従来と同じ９０°であっても、当該エッジ部４，５を被覆する外装樹脂１４のエッジを６０°以下にすることで、そのエッジ上に形成される陽極エッジ部２１および陰極エッジ部２２の角度を６０°以下に形成することも可能である。
【００２７】
また、本発明のチップ状固体電解コンデンサは、タンタル電解コンデンサに限らず、各種のリードレスチップ状固体電解コンデンサにも適用できる。さらに、本発明の実施形態は、上記の実施例に限定されるものでなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例にかかるコンデンサ素子を示す概略断面図である。
【図２】実施例にかかるチップ状固体電解コンデンサを示す概略断面図である。
【図３】図２のＹ−Ｙ線に沿った概略断面図である。
【図４】従来例にかかるコンデンサ素子を示す概略断面図である。
【図５】従来例にかかるチップ状固体電解コンデンサを示す概略断面図である。
【図６】図５のＸ−Ｘ線に沿った概略断面図である。
【図７】実施例および従来例におけるはんだフィレットの形成状況を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２９】
２  陽極リード線
３  焼結体
４  陽極側焼結体エッジ部
５  陰極側焼結体エッジ部
６  焼結体の底面
７  焼結体の一方側の面
８  焼結体の他方側の面
９  酸化皮膜
１０  固体電解質層
１１  カーボン層
１２  銀層
１３  コンデンサ素子
１４  外装樹脂
１５、１７  導電層
１６、１８  はんだ層
１９  陽極部
２０  陰極部
２１  陽極エッジ部
２２  陰極エッジ部
【図１】
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【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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