JP3881487B2

JP3881487B2 - Solid electrolytic capacitor

Info

Publication number: JP3881487B2
Application number: JP35023699A
Authority: JP
Inventors: 伸二中村
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2019-12-09
Also published as: JP2001167985A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンタル粉末などの弁作用金属の焼結体をパッケージ内に内蔵する固体電解コンデンサに関する。さらに詳しくは、小さなパッケージ内にできるだけ大きな体積のコンデンサ素子を内蔵することにより、大容量などの電気的特性を向上させることができる構造の固体電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の固体電解コンデンサは、図５に示されるように、コンデンサ素子１の陽極リード１１が第１の外部リード２と抵抗溶接などにより電気的に接続され、コンデンサ素子１の側壁に形成される陰極１２がヒューズ４を介して、第２の外部リード３とそれぞれ電気的に接続され、その周囲が樹脂によりモールド成形されて樹脂製パッケージ５で被覆されることにより形成されている。第１および第２の外部リード２、３は、モールドにより樹脂製パッケージ５が形成された後にリードフレームから切断されて分離され、フォーミングされることにより、図５に示される構造に形成されている。
【０００３】
コンデンサ素子１の陽極リード１１と外部リード２との抵抗溶接は、コンデンサ素子１を保持した状態で溶接されるが、非常に細いタンタルワイヤなどを溶接するため、図５に誇張して示されるように、傾きが生じる。このように、コンデンサ素子１の溶接による傾きをなくすることができない。この傾きは、図６に示されるように、陰極１２側にヒューズを介在させないで、直接第２のリード３のＺ曲げ加工が施された先端部分と接着剤などにより接着されるタイプのものについても、陽極リード１１と第１の外部リード２とを抵抗溶接する際に生じる。
【０００４】
一方、近年の電子部品の軽薄短小化に伴い、固体電界コンデンサでも非常にパッケージの小さいものが要求される反面、特性的には、大容量でリーク電流が小さいなどの高特性の固体電解コンデンサが要求されている。固体電解コンデンサの容量を大きくしたり、特性を向上させるためには、コンデンサ素子１の体積をできるだけ大きくする必要があるが、前述のようにパッケージ５の外形はできるだけ小さくすることが要求されており、コンデンサ素子１の下におけるパッケージ５の肉厚Ａ（図５参照）は、０.０１〜０.２ｍｍ程度しかなく、僅かの傾きでもコンデンサ素子１がパッケージから露出しやすい。とくにコンデンサ素子１の長さ（図の左右の方向）を長くすると、僅かの傾きでもその端（陽極リード１１と反対側の底面）の角部が露出しやすい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、コンデンサ素子は、その陽極リードの溶接により傾きが生じやすいが、その傾きにより、その角部（コーナ部）などが樹脂製パッケージ５から露出することになる。この露出部は、コンデンサ素子の傾きによりその底面（陽極リードと反対側の壁面）のコーナ部が露出するもので、陽極リードの方にいくにしたがって、パッケージの下面との距離（肉厚、図５のＡ）は大きくなる。そのため、小さなパッケージ内に有効に大きな体積のコンデンサ素子を内蔵することができないという問題がある。
【０００６】
また、ヒューズ内蔵の固体電解コンデンサでは、コンデンサ素子の一部が露出し、外部リードと接触するとヒューズが機能しなくなるため不良となり、歩留りが低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、小さなパッケージに大きなコンデンサ素子を内蔵することができる構造の固体電解コンデンサを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の他の目的は、コンデンサ素子の一部が露出しても、支障のないようにすることにより、歩留りを向上してコストダウンを図り、さらにヒューズの機能も維持した高性能な固体電解コンデンサを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による固体電解コンデンサは、弁作用金属の焼結体の一壁面から該焼結体内に陽極リードの一端部が埋め込まれて形成される陽極および前記焼結体の側壁に形成される陰極を有する角形のコンデンサ素子と、前記陽極リードが溶接される板状の第１の外部リードと、前記陰極が電気的に接続される板状の第２の外部リードと、前記コンデンサ素子の周囲および前記第１および第２の外部リードとの接続部を被覆するパッケージとからなり、前記板状の第１および第２の外部リードの前記パッケージから露出する端部が前記パッケージ側に折り曲げられる方向を下側として、前記コンデンサ素子の下面となる側壁の前記陽極リードと反対側のコーナ部が、前記第１および第２のリードの前記パッケージから露出する端部の幅よりも広く、かつ、前記コンデンサ素子の下面となる側壁の幅よりも狭い幅で、該側壁の幅の両端部に至らないように、除去されている。ここに下面とは、固体電解コンデンサが基板などにマウントされる際の基板側の面を意味する。
【００１０】
この構造にすることにより、陽極リードの溶接の際に傾きが生じても、陽極リードと反対側で変位が一番大きくなりパッケージから露出しやすいコンデンサ素子の角部（コーナ部）が除去されているため、少々の傾きが生じても、パッケージから露出することがなくなる。そのため、コンデンサ素子自体の一辺および長さを大きくすることができ、コーナ部の除去による体積の減少より遥かに大きな体積の増加を図ることができる。
【００１１】
前記コンデンサ素子の陰極が、前記コンデンサ素子の上面となる側壁と前記第２の外部リードとの間にヒューズを介して該第２の外部リードと電気的に接続され、かつ、前記上面となる側壁の前記陽極リードと反対側のコーナ部に前記ヒューズの円弧を小さくするための除去部が形成される構造にすることにより、ヒューズを内蔵する場合に、ヒューズによる空間をできるだけ占有しないように最短距離で第２の外部リードと接続する場合でも、コンデンサ素子の角部（コーナ部）で擦られて切断するという事故がなくなる。
【００１２】
前記第１および第２の外部リードの前記パッケージから露出する端部が該パッケージの下面側に折り曲げられ、該第２の外部リードの端部で前記パッケージに面する側に耐熱性の絶縁性樹脂を塗布して硬化させることにより形成される絶縁性被膜が設けられることにより、たとえコンデンサ素子がパッケージから露出しても、直接外部リードとコンデンサ素子の陰極とが短絡することがなくなる。そのため、パッケージ内に必ずコンデンサ素子を収めようとする必要がなくなり、歩留りの向上を図ることができると共に、さらなるコンデンサ素子の大型化を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
つぎに、図面を参照しながら本発明の固体電解コンデンサについて説明をする。本発明による固体電解コンデンサは、図１にその一実施形態である断面説明図が示されるように、弁作用金属の焼結体の一壁面から該焼結体内に陽極リード１１の一端部が埋め込まれて形成される陽極および焼結体の側壁に形成される陰極１２を有するように直方体や立方体のような角形のコンデンサ素子１が形成されている。そして、陽極リード１１が板状の第１の外部リード２と溶接され、陰極１２が板状の第２の外部リード３と電気的に接続されている。そして、コンデンサ素子１の周囲および前記第１および第２の外部リード２、３との接続部がパッケージ５により被覆されている。本発明では、板状の第１および第２の外部リード２、３の面に対して、コンデンサ素子１の下面（固体電解コンデンサがプリント基板などに実装される際のプリント基板側の面）となる側壁Ｂの陽極リード１１と反対側（コンデンサ素子１の底面側）のコーナ部Ｃが少なくとも一部除去されていることに特徴がある。
【００１４】
図１に示される例では、直方体形状（底面がほぼ正方形状で、縦方向（陽極リード１１が延びる方向が底面の一辺より長く形成されている）のコンデンサ素子１の下面となる側面Ｂと底面とのコーナ部Ｃが除去されている。コーナ部が除去されているとは、いわゆるｃ面カットのように、直角となる角部が除去されることを意味する。この除去する寸法は、コンデンサ素子の特性に応じた大きさにもよるが、側面側（図２のＤ）が、たとえば０.１〜０.３ｍｍ程度、底面側（図２のＥ）が、たとえば０.１〜０.２ｍｍ程度設けられればよい。
【００１５】
この除去される部分は側面のコーナ部が全長に亘って除去されなくても、図３に示されるように、その中心部で外部リード３の幅よりやや広い幅の範囲がｃ面カットなどにより除去されていても、外部リード３との接触を避けることができる。
【００１６】
他の構造は、従来のコンデンサ素子１と同じ構造で、タンタル、アルミニウム、ニオブなどの弁作用金属の粉末が、その一壁面に陽極リード１１が埋め込まれると共に、底面の少なくとも一角のコーナ部の一部が除去された角形に成形され、陽極酸化により粉末の周囲にＴａ₂Ｏ₅などの酸化膜が形成され、焼結体の外周に二酸化マンガン層、グラファイト層、銀層などが形成されて陰極１２が形成されている。焼結体の大きさは種類によって異なるが、たとえば０.３ｍｍ立方程度から数ｍｍ立方程度の大きさに成形される。また、外部リード２、３は、４２合金、Ｎｉ、Ｃｕなどの板材を打ち抜いたリードフレームから形成されている。
【００１７】
この固体電解コンデンサを製造するには、コンデンサ素子の成形時の形状を変えるだけで従来と同じであるが、たとえばタンタル粉末を前述の構造に成形すると共にその一壁面に、たとえば太さが０.２ｍｍφ程度のタンタル線を埋め込んで真空中で焼結することにより、陽極リード１１が一壁面に埋め込まれた焼結体を形成する。そして、陽極リード１１の付け根部分にテフロンリング１３を被せ、このコンデンサ素子の陽極リード１１の先端部を、たとえばステンレス板で形成したステンレスバーに数十個程度溶接する。
【００１８】
ついで、ステンレスバーに溶接された分をまとめて、たとえばリン酸水溶液中に浸漬し、陽極リード１１を陽極として陽極酸化をすることにより、タンタル粉末の周囲にＴａ₂Ｏ₅からなる酸化物皮膜を形成する（化成処理）。その後、硝酸マンガン水溶液中に浸漬し、二酸化マンガン層（図示せず）を焼結体の内部およびその外周面に形成すると共に、前述の酸化皮膜の形成工程を数回繰り返す再化成処理を行う。さらにその外表面（焼結体の外周）にグラファイト層（図示せず）を形成し、さらにその外表面に銀層（図示せず）を形成することにより、その表面が陰極１２とされたコンデンサ素子１が形成される。
【００１９】
このコンデンサ素子１の陽極リード１１を、リードフレームに形成された第１の外部リード２に抵抗溶接し、また、陰極１２を、リードフレームの第２の外部リード３にヒューズ４を介して熱圧着などにより電気的に接続する。この際、陽極リード１１と反対側のコンデンサ素子１の底面側がパッケージ５の下面に近づいても、そのコーナ部が除去されているため、モールド金型にぶつかりにくい。
【００２０】
このコンデンサ素子１が溶接されたリードフレームをモールド金型内にセッティングする。ついで、モールド金型の空洞内にモールド用樹脂を充填することにより、コンデンサ素子１の周囲および外部リード２、３との接続部がモールド用樹脂により被覆されてパッケージ５が形成される。リードフレームから各リードを切断分離し、フォーミングすることにより、本発明による固体電解コンデンサが形成される。
【００２１】
本発明によれば、溶接時の傾きによりパッケージから一番露出しやすいコンデンサ素子のコーナ部が除去されているため、コンデンサ素子の溶接時に少々の傾きが生じても、コンデンサ素子がパッケージから露出することがない。コーナ部がカットされることによりコンデンサ素子の体積が若干減るが、その分一辺の長さを長くすることができるし、露出しにくくなることにより、縦方向（陽極リードの延びる方向）の長さを長くすることができるため、コーナ部カットによる減少分よりコンデンサ素子の体積を遥かに大きくすることができる。
【００２２】
たとえば底面が０.５ｍｍ×０.５ｍｍ、縦方向が０.８ｍｍのコンデンサ素子を、角部から側面を０.３ｍｍ（図２のＤ）、底面を０.１ｍｍ（図２のＥ）カットすると、体積としては、０.３×０.１×１／２×０.５＝０.００７５ｍｍ³減少する。しかし、それにより、たとえば底面を０.５ｍｍ×０.６ｍｍで、縦方向を０.９ｍｍにすることにより、従来の構造より露出の可能性が少ないにも拘わらず、コンデンサ素子の体積の増加分は、０.５×０.６×０.９−０.５×０.５×０.８＝０.０７ｍｍ³となり、減少分より１桁体積が増加する（従来の構造より１.３１倍の体積になる）。実際には、縦方向の長さをもっと大きくすることができ、遥かに体積を増加させることができる。
【００２３】
前述の例は、ヒューズを内蔵する例であったが、ヒューズを内蔵しない場合でも、同じことがいえ、従来のＺ曲げ加工をした第２の外部リードと直接コンデンサ素子の陰極を導電性接着剤により接着する場合でも同様にコーナ部のカットをすることにより、体積の大きいコンデンサ素子を内蔵することができる。
【００２４】
さらに、前述の例は、コンデンサ素子１を溶接した場合に下面となるコンデンサ素子の側面と底面とのコーナ部のみが除去される例であったが、実際にはコンデンサ素子の底面が正方形状ではなく、縦横の区別は自動機でも認識することができるが、自動機によりコンデンサ素子をピックアップする場合、上下面の区別をすることは難しい。このような場合、図２に示されるように、上下両面のコーナ部を除去することにより、上下両面の区別をする必要がなく、作業性が非常に向上するという利点がある。しかも、上面のコーナ部もカットされていることにより、図１に示されるようにヒューズ４が介在される場合に、ヒューズができるだけ円弧を描かないように短く接続する場合でも、コンデンサ素子１の角部でヒューズが擦れて切断しやすくなるという問題もなくなる。
【００２５】
図４は、さらにコンデンサ素子１を大きくし得る例で、さらにコンデンサ素子１の体積を大きくして、または傾きが大きくてコンデンサ素子１の一部が露出しても、そのコンデンサ素子１の露出部と第２の外部リード３とが直接接触してヒューズの機能が働かなくなることを防止する例である。すなわち、フォーミングによりパッケージ５に対向する第２の外部リード３面に、たとえば耐熱性のポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの耐熱性の絶縁性樹脂が塗布されて硬化させた絶縁性被膜６が設けられている。耐熱性の樹脂を用いるのは、このコンデンサを回路基板などに実装する場合、回路基板の接続部にハンダペーストなどを塗布してコンデンサを載置し、リフロー炉などでハンダが溶融する温度２００〜２６０℃程度に上昇させるため、その温度に絶え得るようにするためである。
【００２６】
この絶縁性被膜６は、たとえばモールド成形により樹脂製パッケージ５を形成し、リードフレームから第１および第２の外部リード２、３を切り離した後、その端部側をハンダ層内に浸漬してハンダメッキを行い、ついで、裏面側（フォーミングしたときのパッケージ５と対向する面）に、ディスペンサまたは印刷などによりポリイミドなどを塗布して、１５０〜２５０℃程度に昇温することにより、数十μｍ程度の厚さに形成される。この絶縁性被膜６は、余り厚すぎるとフォーミングしたときにパッケージ５の底面より、リードがはみ出して実装の際に安定して回路基板などの上に載置することができず、一方、絶縁性被膜６は、電気的絶縁を維持することができればよく、３０〜１００μｍ程度の厚さ設けられれば充分である。また、外部リード３のパッケージ５と対向する面と反対面は、回路基板などにハンダ付けされるため、絶縁性被膜６が付着しないようにする。この絶縁性皮膜６はリードフレームの状態で予め形成されていてもよい。
【００２７】
この絶縁性被膜６は、第２の外部リード３の内側に設けられなくても、パッケージ５のコンデンサ素子１の露出部分に塗布して硬化させたものでもよい。この場合、パッケージ５と同じ色（通常は黒色）の被覆物を付着すれば、外観的にも素子見え（コンデンサ素子１がパッケージ５からはみ出して見えること）もなくなる。たとえばパッケージ５に用いるようなエポキシ樹脂に黒色フィラーを混入したものを塗布して温度を上げて硬化させることもできるし、黒インクなどを塗布して乾燥させてもよい。また、このようないずれかに塗布して設けなくても、たとえばテフロンシートのような絶縁シートを介在させて、外部リード２、３をフォーミングするだけでもよい。
【００２８】
図４に示される構造の場合、コンデンサ素子１のモールド金型に当った部分はパッケージ５から露出することを容認しているが、その露出部分は、コンデンサ素子１の下面となる側壁の角部が点または線状に露出するだけとなる。この露出部分は、前述のように、第２の外部リード３のパッケージと面する側に絶縁性被膜６が形成されるか、露出部分のパッケージ５に直接絶縁性被膜が塗布されることにより、コンデンサ素子１の陰極と第２の外部リードとが直接接触することもなく、またコンデンサの裏面側でもあり、特性上、または外観上からも殆ど影響を受けない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、コンデンサ素子の溶接による傾きの習性を利用して、パッケージ内へのコンデンサ素子占有効率を改善したため、小さなパッケージ内に大きな体積のコンデンサ素子を内蔵することができる。その結果、容量を大きくするか、同じ容量でも粉末粒子を大きくしてリーク特性を向上するか、または電気的特性を同程度に維持しながらパッケージの外形を小さくすることができる。さらに、コンデンサ素子の一部が露出することにより、外部リードとの短絡による不良が減り、歩留りの向上によりコストダウンを図ることができる。
【００３０】
さらに、パッケージからコンデンサ素子の一部露出を容認し、外部リードとパッケージとの間に絶縁性シートを介在させることにより、より一層コンデンサ素子の大型化を図ることができ、コンデンサ特性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による固体電解コンデンサの一実施形態の断面説明図である。
【図２】図１のコンデンサ素子の変形例を示す説明図である。
【図３】図１のコンデンサ素子の変形例を示す説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態による固体電解コンデンサの断面説明図である。
【図５】従来の固体電解コンデンサの断面説明図である。
【図６】従来の固体電解コンデンサの断面説明図である。
【符号の説明】
１コンデンサ素子
２第１の外部リード
３第２の外部リード
５パッケージ
１１陽極リード
１２陰極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid electrolytic capacitor in which a sintered body of valve action metal such as tantalum powder is incorporated in a package. More specifically, the present invention relates to a solid electrolytic capacitor having a structure in which electrical characteristics such as a large capacity can be improved by incorporating a capacitor element having a volume as large as possible in a small package.
[0002]
[Prior art]
In the conventional solid electrolytic capacitor, as shown in FIG. 5, the anode lead 11 of the capacitor element 1 is electrically connected to the first external lead 2 by resistance welding or the like, and the cathode formed on the side wall of the capacitor element 1. 12 are electrically connected to the second external leads 3 via the fuses 4, and the periphery thereof is molded by resin and covered with the resin package 5. The first and second external leads 2 and 3 are formed into a structure shown in FIG. 5 by being cut and separated from the lead frame after the resin package 5 is formed by molding and forming. .
[0003]
Resistance welding between the anode lead 11 and the external lead 2 of the capacitor element 1 is performed while the capacitor element 1 is held, but it is exaggerated in FIG. 5 in order to weld a very thin tantalum wire or the like. Inclination occurs. Thus, the inclination by welding of the capacitor | condenser element 1 cannot be eliminated. As shown in FIG. 6, this inclination is of a type that is directly bonded to the tip portion of the second lead 3 subjected to Z-bending with an adhesive or the like without interposing a fuse on the cathode 12 side. This also occurs when the anode lead 11 and the first external lead 2 are resistance welded.
[0004]
On the other hand, along with the recent trend toward smaller and smaller electronic components, solid electric field capacitors are also required to have very small packages. On the other hand, high-performance solid electrolytic capacitors such as large capacity and low leakage current are characteristically available. It is requested. In order to increase the capacity or improve the characteristics of the solid electrolytic capacitor, it is necessary to increase the volume of the capacitor element 1 as much as possible. However, as described above, the outer shape of the package 5 is required to be as small as possible. The thickness A (see FIG. 5) of the package 5 under the capacitor element 1 is only about 0.01 to 0.2 mm, and the capacitor element 1 is easily exposed from the package even with a slight inclination. In particular, when the length of the capacitor element 1 (left and right direction in the figure) is increased, the corner portion of the end (the bottom surface on the side opposite to the anode lead 11) is easily exposed even with a slight inclination.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the capacitor element is likely to be inclined by welding of the anode lead, but the corner (corner portion) and the like are exposed from the resin package 5 due to the inclination. This exposed part exposes the corner of the bottom surface (wall surface opposite to the anode lead) due to the inclination of the capacitor element, and the distance (thickness, figure) from the bottom surface of the package toward the anode lead. A) of 5 becomes larger. Therefore, there is a problem that a capacitor element having a large volume cannot be incorporated effectively in a small package.
[0006]
In addition, a solid electrolytic capacitor with a built-in fuse has a problem in that a part of the capacitor element is exposed, and if it comes into contact with an external lead, the fuse does not function and becomes defective, resulting in a decrease in yield.
[0007]
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a solid electrolytic capacitor having a structure in which a large capacitor element can be incorporated in a small package.
[0008]
Another object of the present invention is to improve the yield and reduce the cost by eliminating the trouble even if a part of the capacitor element is exposed, and further, the high performance solid electrolytic which maintains the function of the fuse. It is to provide a capacitor.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The solid electrolytic capacitor according to the present invention includes an anode formed by embedding one end of an anode lead from one wall surface of a sintered body of a valve metal and a cathode formed on a side wall of the sintered body. A rectangular capacitor element, a plate-like first external lead to which the anode lead is welded, a plate-like second external lead to which the cathode is electrically connected, the periphery of the capacitor element and the A package covering a connection portion with the first and second external leads, and the end of the plate-like first and second external leads exposed from the package is bent downward toward the package side. as a side corner portion of the anode lead and the opposite side wall as the lower surface of the capacitor element is wider than the width of the end portion which is exposed from the package of the first and second leads, One, a narrower width than the width of the lower surface and comprising a sidewall of the capacitor element, so as not to reach the both ends in the width of the side walls has been removed. Here, the lower surface means a surface on the substrate side when the solid electrolytic capacitor is mounted on the substrate or the like.
[0010]
By adopting this structure, even if an inclination occurs during the welding of the anode lead, the corner (corner portion) of the capacitor element that is easily exposed from the package is removed because the displacement is greatest on the side opposite to the anode lead. Therefore, even if a slight inclination occurs, it is not exposed from the package. Therefore, one side and the length of the capacitor element itself can be increased, and the volume can be increased much more than the volume can be reduced by removing the corner portion.
[0011]
The side wall of the capacitor element, the cathode of which is electrically connected to the second external lead via a fuse between the side wall of the top surface of the capacitor element and the second external lead By adopting a structure in which a removal portion for reducing the arc of the fuse is formed in the corner portion on the opposite side of the anode lead, when the fuse is incorporated, the shortest distance is ensured so as not to occupy the space by the fuse as much as possible. Thus, even when connecting to the second external lead, there is no accident that the capacitor element is rubbed and cut at the corner (corner) of the capacitor element.
[0012]
Ends of the first and second external leads exposed from the package are bent to the lower surface side of the package, and a heat-resistant insulating resin is formed on the side of the second external leads facing the package. by insulating coating formed by curing by applying it is al provided, even if the capacitor element is exposed from the package, there is no fact that the cathode of the direct external leads and the capacitor element is short-circuited. Therefore, it is not necessary to always store the capacitor element in the package, the yield can be improved, and the capacitor element can be further increased in size.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the solid electrolytic capacitor of the present invention will be described with reference to the drawings. In the solid electrolytic capacitor according to the present invention, as shown in FIG. 1, which is a cross-sectional explanatory view showing one embodiment, one end of an anode lead 11 is embedded from one wall surface of a sintered body of valve metal into the sintered body. The rectangular capacitor element 1 such as a rectangular parallelepiped or a cube is formed so as to have the anode formed in this way and the cathode 12 formed on the side wall of the sintered body. The anode lead 11 is welded to the plate-like first external lead 2, and the cathode 12 is electrically connected to the plate-like second external lead 3. The periphery of the capacitor element 1 and the connection portion between the first and second external leads 2 and 3 are covered with a package 5. In the present invention, the lower surface of the capacitor element 1 (the surface on the printed circuit board side when the solid electrolytic capacitor is mounted on a printed circuit board) with respect to the surfaces of the plate-like first and second external leads 2 and 3, The corner C of the side wall B opposite to the anode lead 11 (the bottom surface side of the capacitor element 1) is at least partially removed.
[0014]
In the example shown in FIG. 1, a side surface B and a bottom surface which are the bottom surfaces of the capacitor element 1 in a rectangular parallelepiped shape (the bottom surface is substantially square and the vertical direction (the direction in which the anode lead 11 extends is longer than one side of the bottom surface)). The corner portion C is removed, which means that a corner portion that is perpendicular to the surface is removed as in a so-called c-plane cut. Depending on the element size, the side (D in FIG. 2) is, for example, about 0.1 to 0.3 mm, and the bottom (E in FIG. 2) is, for example, 0.1 to 0.3. About 2 mm should just be provided.
[0015]
As shown in FIG. 3, even if the side corners are not removed over the entire length, the removed portion has a width that is slightly wider than the width of the external lead 3 at the center by c-plane cutting or the like. Even if it is removed, contact with the external lead 3 can be avoided.
[0016]
The other structure is the same as that of the conventional capacitor element 1, and a valve action metal powder such as tantalum, aluminum, niobium or the like has an anode lead 11 embedded in one wall surface and at least one corner portion of the bottom surface. Is formed into a square with the part removed, an oxide film such as Ta ₂ O ₅ is formed around the powder by anodic oxidation, and a manganese dioxide layer, a graphite layer, a silver layer, etc. are formed on the outer periphery of the sintered body. 12 is formed. Although the magnitude | size of a sintered compact changes with kinds, it shape | molds, for example in the magnitude | size of about 0.3 mm cube to several mm cube. The external leads 2 and 3 are formed of a lead frame obtained by punching a plate material such as 42 alloy, Ni, or Cu.
[0017]
In order to manufacture this solid electrolytic capacitor, it is the same as the conventional one only by changing the shape at the time of forming the capacitor element. By embedding a tantalum wire of about 2 mmφ and sintering in vacuum, a sintered body in which the anode lead 11 is embedded in one wall surface is formed. Then, a Teflon ring 13 is put on the base portion of the anode lead 11, and the tip of the anode lead 11 of this capacitor element is welded to, for example, several tens of stainless bars formed of a stainless steel plate.
[0018]
Next, the portions welded to the stainless steel bar are collected and immersed in, for example, an aqueous phosphoric acid solution, and anodized using the anode lead 11 as an anode, thereby forming an oxide film made of Ta ₂ O ₅ around the tantalum powder. Form (chemical conversion treatment). Thereafter, it is immersed in an aqueous manganese nitrate solution to form a manganese dioxide layer (not shown) on the inside and outer peripheral surface of the sintered body, and at the same time, a re-chemical conversion treatment is performed to repeat the above-described oxide film forming step several times. Furthermore, a graphite layer (not shown) is formed on the outer surface (periphery of the sintered body), and a silver layer (not shown) is further formed on the outer surface, so that the surface is a cathode 12 Element 1 is formed.
[0019]
The anode lead 11 of the capacitor element 1 is resistance welded to the first external lead 2 formed on the lead frame, and the cathode 12 is thermocompression bonded to the second external lead 3 of the lead frame via the fuse 4. Connect it electrically. At this time, even if the bottom surface side of the capacitor element 1 opposite to the anode lead 11 approaches the lower surface of the package 5, the corner portion is removed, so that it is difficult to hit the mold.
[0020]
The lead frame to which the capacitor element 1 is welded is set in a mold. Next, by filling the cavity of the molding die with a molding resin, the periphery of the capacitor element 1 and the connection portions with the external leads 2 and 3 are covered with the molding resin to form the package 5. A solid electrolytic capacitor according to the present invention is formed by cutting and separating each lead from the lead frame and forming it.
[0021]
According to the present invention, since the corner portion of the capacitor element that is most easily exposed from the package due to the inclination during welding is removed, the capacitor element is exposed from the package even if a slight inclination occurs during welding of the capacitor element. There is nothing. Although the volume of the capacitor element is slightly reduced by cutting the corner portion, the length of one side can be increased by that amount, and the length in the vertical direction (the direction in which the anode lead extends) is reduced by being less exposed. Therefore, the volume of the capacitor element can be made much larger than the decrease due to the corner cut.
[0022]
For example, when a capacitor element having a bottom surface of 0.5 mm × 0.5 mm and a vertical direction of 0.8 mm is cut from a corner to a side surface of 0.3 mm (D in FIG. 2) and the bottom surface is 0.1 mm (E in FIG. 2) The volume decreases by 0.3 × 0.1 × 1/2 × 0.5 = 0.0075 mm ³ . However, for example, by increasing the bottom surface to 0.5 mm × 0.6 mm and the vertical direction to 0.9 mm, the amount of increase in the volume of the capacitor element is less, although the possibility of exposure is less than the conventional structure. Is 0.5 × 0.6 × 0.9−0.5 × 0.5 × 0.8 = 0.07 mm ³ , and the volume increases by an order of magnitude (1.31 times that of the conventional structure). Volume). In practice, the length in the longitudinal direction can be made larger and the volume can be increased much more.
[0023]
The above example is an example in which a fuse is incorporated. However, even if no fuse is incorporated, the same thing can be said, but the conventional Z-bending second external lead and the cathode of the capacitor element are directly connected to the conductive adhesive. Even in the case of bonding by the above, it is possible to incorporate a capacitor element having a large volume by similarly cutting the corner portion.
[0024]
Further, in the above example, when the capacitor element 1 is welded, only the corner portion between the side surface and the bottom surface of the capacitor element which is the lower surface is removed. However, it is possible to recognize vertical and horizontal distinction even with an automatic machine, but when picking up capacitor elements with an automatic machine, it is difficult to distinguish between the upper and lower surfaces. In such a case, as shown in FIG. 2, it is unnecessary to distinguish between the upper and lower surfaces by removing the upper and lower corner portions, and there is an advantage that workability is greatly improved. In addition, since the corner portion on the upper surface is also cut, even when the fuse 4 is interposed as shown in FIG. This eliminates the problem that the fuse is rubbed and easily cut at the portion.
[0025]
FIG. 4 shows an example in which the capacitor element 1 can be further enlarged. Even if the volume of the capacitor element 1 is further increased or the inclination is large and a part of the capacitor element 1 is exposed, the exposed portion of the capacitor element 1 is exposed. And the second external lead 3 are in direct contact with each other to prevent the function of the fuse from being lost. That is, the insulating coating 6 is formed by applying and curing a heat-resistant insulating resin such as a heat-resistant polyimide resin, epoxy resin, or acrylic resin on the surface of the second external lead 3 facing the package 5 by forming. Is provided. The heat resistant resin is used when the capacitor is mounted on a circuit board or the like. The solder paste is applied to the connection part of the circuit board and the capacitor is placed, and the solder is melted in a reflow furnace or the like at a temperature of 200 to This is because the temperature is raised to about 260 ° C. so that the temperature can be maintained.
[0026]
The insulating coating 6 is formed by, for example, forming a resin package 5 by molding, separating the first and second external leads 2 and 3 from the lead frame, and then immersing the end portions in the solder layer. Solder plating is performed, and then polyimide or the like is applied to the back side (the surface facing the package 5 when formed) by a dispenser or printing, and the temperature is raised to about 150 to 250 ° C. It is formed to a thickness of about. If the insulating film 6 is too thick, the lead protrudes from the bottom surface of the package 5 when it is formed and cannot be stably placed on a circuit board or the like during mounting. The film 6 only needs to be able to maintain electrical insulation, and it is sufficient if it is provided with a thickness of about 30 to 100 μm. Further, the surface of the external lead 3 opposite to the surface facing the package 5 is soldered to a circuit board or the like, so that the insulating coating 6 is not attached. This insulating film 6 may be formed in advance in the state of a lead frame.
[0027]
The insulating coating 6 may not be provided on the inner side of the second external lead 3 but may be applied to the exposed portion of the capacitor element 1 of the package 5 and cured. In this case, if a coating of the same color (usually black) as the package 5 is attached, the device will not be visible in appearance (the capacitor device 1 will appear to protrude from the package 5). For example, an epoxy resin used for the package 5 mixed with a black filler may be applied and cured by raising the temperature, or black ink or the like may be applied and dried. Further, the external leads 2 and 3 may be simply formed by interposing an insulating sheet such as a Teflon sheet, for example, without being applied to any of them.
[0028]
In the case of the structure shown in FIG. 4, the portion of the capacitor element 1 that contacts the mold is allowed to be exposed from the package 5, but the exposed portion is the corner of the side wall that becomes the lower surface of the capacitor element 1. Will be exposed as dots or lines. As described above, the exposed portion is formed by forming the insulating film 6 on the side of the second external lead 3 facing the package or by directly applying the insulating film to the exposed portion of the package 5. There is no direct contact between the cathode of the capacitor element 1 and the second external lead, and it is also on the back side of the capacitor, and is hardly affected in terms of characteristics or appearance.
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the capacitor element occupying efficiency in the package is improved by utilizing the inclination behavior of the capacitor element by welding, a large volume capacitor element can be incorporated in a small package. As a result, the capacity can be increased, the powder particles can be increased even at the same capacity to improve the leakage characteristics, or the external shape of the package can be reduced while maintaining the same electrical characteristics. Furthermore, since a part of the capacitor element is exposed, defects due to a short circuit with the external lead are reduced, and the cost can be reduced by improving the yield.
[0030]
Furthermore, by allowing the capacitor element to be partially exposed from the package and interposing an insulating sheet between the external lead and the package, the capacitor element can be further increased in size and the capacitor characteristics can be improved. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of an embodiment of a solid electrolytic capacitor according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a modified example of the capacitor element of FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory view showing a modification of the capacitor element of FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view of a solid electrolytic capacitor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view of a conventional solid electrolytic capacitor.
FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view of a conventional solid electrolytic capacitor.
[Explanation of symbols]
1 Capacitor Element 2 First External Lead 3 Second External Lead 5 Package 11 Anode Lead 12 Cathode

Claims

弁作用金属の焼結体の一壁面から該焼結体内に陽極リードの一端部が埋め込まれて形成される陽極および前記焼結体の側壁に形成される陰極を有する角形のコンデンサ素子と、前記陽極リードが溶接される板状の第１の外部リードと、前記陰極が電気的に接続される板状の第２の外部リードと、前記コンデンサ素子の周囲および前記第１および第２の外部リードとの接続部を被覆するパッケージとからなり、前記板状の第１および第２の外部リードの前記パッケージから露出する端部が前記パッケージ側に折り曲げられる方向を下側として、前記コンデンサ素子の下面となる側壁の前記陽極リードと反対側のコーナ部が、前記第１および第２のリードの前記パッケージから露出する端部の幅よりも広く、かつ、前記コンデンサ素子の下面となる側壁の幅よりも狭い幅で、該側壁の幅の両端部に至らないように、除去されてなる固体電解コンデンサ。A rectangular capacitor element having an anode formed by embedding one end of an anode lead from one wall surface of a sintered body of valve action metal into the sintered body and a cathode formed on a side wall of the sintered body; A plate-like first external lead to which the anode lead is welded, a plate-like second external lead to which the cathode is electrically connected, the periphery of the capacitor element and the first and second external leads It consists of a package covering the connecting portion between the direction in which the end portion exposed is bent to the package side from the package of the plate-shaped first and second external leads and the lower, the capacitor element corners of the anode lead and the other side of the lower surface and comprising side walls, wider than the width of the end portion which is exposed from the package of the first and second leads, and I and the lower surface of the capacitor element Width narrower than the width of the side wall, so as not to reach the both ends in the width of the side walls, a solid electrolytic capacitor formed by removal.

前記コンデンサ素子の陰極が、前記コンデンサ素子の上面となる側壁と前記第２の外部リードとの間にヒューズを介して該第２の外部リードと電気的に接続され、かつ、前記上面となる側壁の前記陽極リードと反対側のコーナ部に前記ヒューズの円弧を小さくするための除去部が形成されてなる請求項１記載の固体電解コンデンサ。The side wall of the capacitor element, the cathode of which is electrically connected to the second external lead via a fuse between the side wall of the top surface of the capacitor element and the second external lead The solid electrolytic capacitor according to claim 1 , wherein a removal portion for reducing the arc of the fuse is formed at a corner portion opposite to the anode lead.

前記第１および第２の外部リードの前記パッケージから露出する端部が該パッケージの下面側に折り曲げられ、該第２の外部リードの端部で前記パッケージに面する側に耐熱性の絶縁性樹脂を塗布して硬化させることにより形成される絶縁性被膜が設けられてなる請求項１または２記載の固体電解コンデンサ。Ends of the first and second external leads exposed from the package are bent to the lower surface side of the package, and a heat-resistant insulating resin is formed on the side of the second external lead facing the package. claim 1 or 2 solid electrolytic capacitor according insulating coating is provided et al is formed by being formed by curing by applying.