JP4784373B2 - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は固体電解コンデンサ及びその製造方法に関するものである。
電子機器の高周波化に伴って電子部品の一つであるコンデンサにも従来よりも高周波領域でのインピーダンス特性に優れるコンデンサが求められてきている。
従来、この種の固体電解コンデンサは、図８に示されるような構成を有していた。
図８（ｃ）は従来の固体電解コンデンサの下面図で、（ａ）はＡ−Ａ線での側面断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線での断面図である。
図８（ａ）において、６１はコンデンサ素子で、コンデンサ素子６１は、弁作用金属からなる箔を陽極体６２とし、この陽極体６２の一方には陽極引出部６３を設け、他方の陽極体６２表面には誘電体酸化皮膜６４を形成し、さらに導電性高分子からなる固体電解質６５、カーボン層に銀ペースト層を積層した陰極層６６を順次設けたものである。
陽極端子６７、陰極端子６８は、銅系のリードフレームを加工した金属板からなり、コンデンサ素子６１の陽極引出部６３と陰極層６６の下面に引出部７２、７３をそれぞれ介して夫々接続したものである。
６９は外装樹脂で、外装樹脂６９は、エポキシ樹脂などの絶縁性樹脂からなり陽極端子６７、陰極端子６８が実装面７６と同一面に平坦状に表出するようにコンデンサ素子６１を被覆したものである。
図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、陽極端子６７と陰極端子６８は、外装樹脂６９で被覆されるように、表出した実装面７６の平坦部７０、７１の両端から上方斜めに屈曲して、コンデンサ素子６１の下面と接合する載置部７４、７５を設けたもので、表出した陽極端子６７と陰極端子６８間をできる限り隣接させるように設けることにより、回路基板の配線からコンデンサ素子６１を流れる電流経路を短くし固体電解コンデンサのＥＳＲ（等価直列抵抗）、ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）を低減していた。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−１３３１７７号公報
このような従来の固体電解コンデンサを回路基板に実装した状態について説明する。
回路基板には、実装面７６に表出した陽極端子６７、陰極端子６８に位置に対応し、端子の形状にほぼ相似したランドが設けられ、このランドにクリーム状ハンダを塗布し後、固体電解コンデンサをこの上に載置しリフローの高温でハンダを溶融して回路基板に接合する。
この時、例えば実装面７６の陰極端子６８の面積が陽極端子６７に比較し大きい場合、陰極端子６８の方が、溶融したハンダが端子の中央部に凝集し易くなり、陽極端子６７と陰極端子６８とのハンダ層の厚みが異なって、固体電解コンデンサが傾いた状態あるいは浮いた状態で実装されてしまう課題があった。
本発明は、このような課題を解決し、実装性を損なわずに高周波特性に優れた固体電解コンデンサおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。
この目的を達成するために本発明は、陽極引出部を具備した弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電体酸化皮膜と固体電解質と陰極層を順次積層したコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子と接合し前記コンデンサ素子の直下方に引出された陽極端子および陰極端子と、前記コンデンサ素子を被覆しかつ前記陽極端子および陰極端子が実装面から表出するように被覆する外装樹脂とから構成され、前記陽極端子および陰極端子の実装面に投影した面積のいずれか大きい方の端子の表出面に凹部を設け、前記凹部の壁面の一部を前記外装樹脂とし、前記凹部の端子表面が実装面と反対側の方向に膨れるように湾曲することを特徴とする固体電解コンデンサである。
以上のように本発明によれば、陽極端子および陰極端子の実装面に投影した面積のいずれか大きい方の端子の表出面に凹部を設けることにより、溶融したハンダが凹部に流れ込み、陽極端子と陰極端子のハンダの厚みが均等になるため固体電解コンデンサの傾き、浮きを防止できる。
また前記凹部の壁面の一部を外装樹脂とすることにより、この面がハンダとの密着性が弱いため、溶融したハンダに巻き込まれたガスが抜け易く凹部全体にハンダを形成する効果を高めることができる。
また前記凹部により陽極端子、陰極端子の回路基板との接続面積を増加することができるため、回路基板との導電性を損なうことがない。
これによって実装性を改善しＥＳＲ、ＥＳＬ特性の高周波特性に優れた固体電解コンデンサを提供することができるという効果を奏するものである。
本発明は、コンデンサ素子に接続する陽極端子、陰極端子が外装樹脂を有する実装面から表出し、この表出した陽極端子および陰極端子の実装面に投影した面積のいずれか大きい方の端子の表出面に凹部を設け、この凹部の壁面の一部を外装樹脂とする固体電解コンデンサである。
これにより、溶融したハンダを凹部全体に収納でき回路基板との接続面積を増加させることができ、その結果、実装性を改善し高周波特性に優れた固体電解コンデンサを提供することができるという効果を奏するものである。
また、前記凹部の端子表面が、実装面と反対側の方向に膨れるように湾曲してもよい。
これにより、溶融しているハンダが凹部の端子表面に濡れていく過程で、ハンダの表面張力によって生じる外装樹脂に向かうハンダの膨らみを、特に凹部の深部で小さくできるため、さらに気泡の巻き込みを少なくし凹部全体にハンダを形成することができるという効果を奏するものである。
また、前記凹部が陽極端子と陰極端子と結ぶ方向軸Ａ、又はこの方向軸Ａと直角に交差する方向軸Ｂに対向するように設けた構成としてもよい。
これにより、凹部で生じる溶融したハンダの張力の釣り合いを方向軸Ａ、方向軸Ｂに対して取ることができるので固体電解コンデンサの実装位置がずれることを防止することができる。
また、陽極引出部を具備した弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電体酸化皮膜と固体電解質と陰極層を順次積層してコンデンサ素子を形成するステップと、陽極端子および陰極端子となる金属部材に前記コンデンサ素子と接合する載置部と、前記コンデンサ素子の直下方に配置され実装面と同一面となる平坦部と、この平坦部と前記載置部を連結する引出部と、さらに陽極端子および陰極端子のいずれかの前記平坦部および／または引出部に斜め上方に立ち上がる壁面とを設けて、前記コンデンサ素子と前記金属部材とを接合するステップと、前記コンデンサ素子と前記載置部、前記引出部、前記壁面を被覆し前記平坦部を表出するように外装樹脂を形成するステップと、前記外装樹脂をレーザ照射により除去することにより前記金属部材の前記壁面と前記外装樹脂の壁面で囲まれた凹部を実装面側に形成するステップを有する構成としてもよい。
このように金属部材の壁面を被覆し平坦部を表出するように外装樹脂を形成した後、外装樹脂を除去し金属部材の壁面を表出することにより、平坦部の表出が金属部材の壁面の加工寸法ばらつきに依存することがないため、平坦部を寸法精度良く実装面と同一面にできる。これにより実装面の平坦性を得ることができ、この結果、実装性を損なわないという効果を奏するものである。
またレーザ照射を用いて斜め上方に立ち上がる前記金属部材の壁面を被覆する外装樹脂を炭化し除去することにより、金属部材の壁面の加工寸法ばらつきが生じても、実装面側に金属部材の壁面と外装樹脂の壁面で囲まれた凹部を実装面側に確実に形成できるので、溶融したハンダを凹部全体に収納でき回路基板との接続面積を増加させることができるために、実装性を損なわずに高周波特性に優れた固体電解コンデンサの製造方法を提供することができるという効果を奏するものである。
また、金属部材の壁面が実装面に対し反対側の方向に膨れるように湾曲した金属部材を用い凹部を有する前記平坦部を形成した後、コンデンサ素子と陽極端子、陰極端子とを接続してもよい。
これにより、溶融したハンダの表面張力によるハンダの膨らみを小さくできるため凹部全体にハンダを形成することができるという効果を奏するものである。
また、前記金属部材としてリードフレームを用い、このリードフレームを前記平坦部から斜め上方に屈曲させて引出部を形成し、この引出部の斜面を前記金属部材の壁面としてもよい。
リードフレームの引出部の斜面を壁面として表出することにより、実装面から引出部までをハンダ層で接続できるので、実装面からコンデンサ素子までの接続抵抗を小さくでき、さらに高周波特性が向上するという効果を奏するものである。
また、前記金属部材としてリードフレームを用い、このリードフレームを平坦状の下面から斜め上方に屈曲させて折曲部を形成し、この折曲部の斜面と下面に連結するようにリードフレームを***させ前記金属部材の壁面を形成してもよい。
これにより、コンデンサ素子と金属部材を接合する際に引出部を構成する折曲部の変形を抑制することができ、引出部の変形によるコンデンサ素子への物理的応力を低減しコンデンサ素子の漏れ電流を安定にするという効果を奏するものである。
また、前記凹部を表出させた後、さらに前記凹部の金属部材の表面をレーザ照射により溶融させてもよい。
凹部の金属部材の表面には、ハンダ付け性を確保するためＳｎまたはＳｎとＡｇ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｃｕなどとの合金、銀、金などからなる金属層がめっき法、蒸着法を用いて形成されている。
このような金属層表面をレーザ照射により溶融し、凝固することにより酸化皮膜を低減し、緻密な金属層とすることが形成でき、凹部表面のハンダ濡れ性を高める効果を高めることができる。
特に電解めっき、無電解めっき法を用いて形成しためっき層は、析出粒子が粒界を有して凝集し厚み１〜２０μｍとしたもので、このめっき層をレーザ照射により溶融し、急速に凝固することにより、前記粒界がなくなり緻密な金属層となるものである。
また、レーザ照射により溶融、凝固される金属層を陽極端子、陰極端子の表面全体とすることにより、ハンダ濡れ性をさらに高めることができる。
また請求項９に記載のように、前記レーザ照射が、実装面に表出する陽極端子および／または陰極端子に対応するように走査されてもよい。
これにより、一つのレーザ装置を用いて、照射エネルギーを一定として前記平坦部の表面を溶融し凹部の外装樹脂を除去することを連続して行うことができるという効果を奏するものである。
また前記レーザ照射を複数回施すことで、さらに凹部表面の金属層を溶融することができ、平坦部表面と凹部表面のハンダ濡れ性を高める効果が得られる。
複数回の走査の照射ポイントは、走査回数毎に同一ポイントまたは異なる走査回のポイント間にあってもよい。
異なる走査回のポイント間に走査することにより、溶融した金属層の厚みを均一にすることができハンダ濡れ性を損なわないようにすることができる。
レーザとしては、ＹＡＧレーザ、ＣＯ2レーザ、エキシマレーザを用いることができるが、外装樹脂を除去できる照射エネルギーを有する点と集光性が良く細部の加工ができる点からＹＡＧレーザを用いることが望ましい。
以下、本発明の固体電解コンデンサ及びその製造方法について実施の形態および図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１における固体電解コンデンサの側面断面図（Ａ−Ａ線での断面）、図１（ｂ）は同正面断面図（Ｂ−Ｂ線での断面）、図１（ｃ）は同下面図である。
図１（ａ）は本発明の実施の形態１における固体電解コンデンサの側面断面図（Ａ−Ａ線での断面）、図１（ｂ）は同正面断面図（Ｂ−Ｂ線での断面）、図１（ｃ）は同下面図である。
図１（ａ）において、１はコンデンサ素子で、コンデンサ素子１は、アルミニウムの弁作用金属からなる箔の陽極体２が絶縁体層４で区分され、この絶縁体層４の一方の陽極体２に陽極引出部３を設け、他方の陽極体２表面には誘電体酸化皮膜５を形成し、さらにポリピロールの導電性高分子からなる固体電解質６、カーボン層に銀ペースト層を積層した陰極層７を順次設けたものである。
本実施の形態１は、弁作用金属がアルミニウムであるが、タンタル、ニオブ、チタン等の弁作用金属でもよく、陽極体２の他方が弁作用金属の粉末からなる多孔質焼結体であってもよい。
また、本実施の形態１は、固体電解質６がポリピロールからなるが、ポリチオフェン、ポリアニリン等の導電性高分子、または二酸化マンガンを含む酸化マンガン物から構成してもよい。
陽極端子８、陰極端子９は板状のリードフレームを加工した金属部材からなり、外装樹脂１０はエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂からなるものである。
図１（ａ）、（ｃ）に示すように、陽極端子８、陰極端子９の実装面２１となる外装樹脂１０の下面には、コンデンサ素子１の直下方に配置されるように実装面２１と同一面とした夫々平坦部１１、１２が表出して夫々設けられている。
実装面２１の陽極端子８は矩形状、陰極端子９はＴ字状とし、陰極端子９は、実装面２１の端部から下面の中心部を越えて陽極端子８側に接近して設けられている。
また実装面２１の陽極端子８、陰極端子９はＡ軸に対し対称の形状をしている。
このＡ軸を陽極端子８と陰極端子９とを結ぶ方向軸Ａとして、この方向軸Ａと直角に交差するとともに厚み方向でない方向の、陽極端子８、陰極端子９の両端部には、平坦部１１、１２から斜め上方に互いに離れるように立ち上がる引出部１３、１４を設けられている。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、引出部１３、１４は、平坦部１１、１２に対する夫々の傾斜角θを３０〜６０°としたものである。
さらに引出部１３、１４の上面には、コンデンサ素子１の陽極引出部３、陰極層７の下面と夫々接合する平坦状の載置部１５、１６を設け、この載置部１５、１６と平坦部１１、１２は、０．１〜０．１５ｍｍの段差を有して引出部１３、１４で連結され階段状としたものである。
また陰極端子９の実装面２１側には、陰極端子９のＴ字状の縦棒部の両端部に実装面２１側に表出した凹部１７が設けられている。
この凹部１７は、一方を陰極端子９の平坦部１２から斜め上方に立ち上がる金属部材の壁面１８と、他方を陰極端子９が実装面２１側から表出した外装樹脂１０端面の外装樹脂の壁面１９に囲まれている。
金属部材の壁面１８は、実装面２１と反対側の方向に膨れるように壁面全体が湾曲し、Ｂ−Ｂ線断面の壁面を角度φが９０°以下で約１０°以上を有する円弧としたものである。
外装樹脂の壁面１９は、実装面２１に対し略垂直としたものである。
また凹部１７の実装面２１と交わる開口部は、図１（ｃ）に示すように、楕円を中心線に平行に切断したような形状で開口部の周囲が閉じている。
また陽極端子８に対する陰極端子９の実装面２１に投影した面積は、約２〜６倍である。
さらに陽極端子８、陰極端子９の平坦部１１、１２と凹部１７の表出した実装面２１側の表面は、電解めっきにより形成した厚み３〜１０μｍの錫めっき層をレーザで溶融し、凝固して溶融した錫金属層（図示せず）としたものである。
次に、以上のように構成された本発明の固体電解コンデンサの製造方法について説明する。
まず、厚さ１００μｍの矩形状のアルミニウムの金属箔の陽極体２表面を電気化学的にエッチング処理することにより粗面化し、この箔をアジピン酸アンモニウム水溶液中で電圧印加し陽極酸化して誘電体酸化皮膜５となる酸化アルミニウム層を形成する。
次にポリイミド粘着テープで絶縁体層４を形成し、絶縁体層４で区分された陰極部となる他方の陽極体２を硝酸マンガン液に含浸し熱分解処理をして固体電解質６の一部となる酸化マンガン層を形成した後、ピロールモノマー、プロピルナフタレンスルホン酸ナトリウムの混合溶液に浸漬して、電解酸化重合を行いポリピロールからなる固体電解質６を形成する。
その後、コロイダルカーボン懸濁液に陰極部側を浸漬することによってコロイダルカーボン懸濁液を固体電解質６上に塗布し、乾燥させてカーボン層を形成する。
さらに、陰極部側に銀ペーストを塗布、硬化して上記カーボン層上に銀ペースト層を形成し、カーボン層と銀ペースト層からなる陰極層７を形成しコンデンサ素子１とする。
図２は、本実施の形態１の凹部１７を形成したリードフレームの構成を示す要部斜視図である。
図２において、リードフレーム２２は、銅または銅合金からなる厚み０．１ｍｍを有する帯状の金属部材からなり、この金属部材の実装面２１側となる一方の面に電解めっきによりニッケル下地めっき、錫めっき層を形成し、金属部材を打ち抜き、陽極端子８、陰極端子９となる打ち抜き部分を対にして一定間隔で複数個設けたリードフレーム２２とした。
まずプレス金型を用いて、打ち抜いたリードフレーム２２に、引出部１３、１４となる折曲部２１、２２と、この上面に階段状の段差を有した載置部１５、１６を設ける。
この折曲部２１、２２は、陽極端子８、陰極端子９の平坦部１１、１２となるリードフレーム２２の平坦状の下面の両端からお互いに離れるように、平坦部１１、１２に対し傾斜角θで斜め上方に屈曲させて形成した。
さらにプレス金型を用いて、陰極端子９側の前記平坦状の下面と折曲部２２の一部を前記平坦状の下面から反対側の方向に膨れるように***、湾曲させ、凹部１７の一部となる金属部材の壁面１８を形成した。
次に、このリードフレーム２２に設けた陰極端子９の載置部１６、平坦部１２、金属部材の壁面１８の反対上面にペースト状の導電性接着剤２７を塗布し、陰極層７を接合し、陽極端子８の載置部１５と陽極引出部３とをレーザ溶接により接合し、コンデンサ素子１をリードフレーム２２に接合した。
次に、コンデンサ素子１、載置部１５、１６、引出部１３、１４、金属部材の壁面１８が上金型のキャビティに収納され平坦部１１、１２が下金型に接するように、リードフレーム２２を上金型と下金型で挟み込んで、エポキシ樹脂を用いてトランスファーモールドにより外装樹脂１０を形成する。
これによって、コンデンサ素子１と載置部１５、１６、引出部１３、１４、金属部材の壁面１８が被覆され平坦部１１、１２が表出して外装樹脂１０が形成される。
外装樹脂１０は、主骨格のジシクロペンタンジエン型エポキシ樹脂とフェノールノボラック樹脂とのエポキシ樹脂硬化物と、平均粒子径６０〜８０μｍのシリカ等の無機粒子が質量比８０〜９０％含有して分散された構成のエポキシ系樹脂からなるものである。
次にレーザを用いて、外装樹脂１０を除去し金属部材の壁面１８を表出する。
図３は本実施の形態１の外装樹脂形成後の実装面のレーザ照射ポイントを示す概略図である。
まずレーザ装置はＹＡＧレーザを用い、レーザ照射エネルギーを２０〜４０Ｊとして第１のレーザ照射を行う。
この第１のレーザ照射は、図３に示すように、実装面２１に表出される陽極端子８、陰極端子９に対応した平坦部１１、１２と金属部材の壁面１８を被覆する外装樹脂１０の表面を、レーザ照射ポイント２３の間隔を０．１ｍｍとして方向軸Ｂに沿った方向にレーザを走査した後、方向軸Ａに沿った方向に一定間隔０．１ｍｍで移動させた。
第１のレーザ照射により、金属部材の壁面１８上の外装樹脂１０が除去され、一方を外装樹脂の壁面１９とする凹部１７が陰極端子９に形成される。
また陽極端子８、陰極端子９の平坦部１１、１２の表面は、レーザ照射ポイントの直径約０．１ｍｍの周囲に***するように錫めっき層が溶融し、凝固したものとなる。
さらに、同じレーザ装置を用い、第１のレーザ照射と同じ条件で第２のレーザ照射を行った。
第２のレーザ照射により、金属部材の壁面１９表面の汚れが、レーザ照射で除去されると共に、平坦部１２と同様にレーザ照射ポイントの直径約０．１ｍｍの周囲に***するように錫めっき層が溶融、凝固したものとなる。
同様に平坦部１１、１２は、第１のレーザ照射と同様にめっき層が溶融したものとなる。
次に平坦部１１、１２に繋がって外装樹脂１０の実装面２１から外方の平面に延長されたリードフレームを切断し、固体電解コンデンサとした。
次に本発明の固体電解コンデンサの回路基板への取り付け方法について説明する。
図４は、本実施の形態１の固体電解コンデンサを回路基板に実装した状態を示す断面図である。
図４に示すように、回路基板２４には実装面２１側に表出した陽極端子８、陰極端子９に位置に対応し、端子の形状にほぼ相似し、やや大きいランド２５が設けられている。
このランド２５にクリーム状ハンダを塗布し後、本発明の固体電解コンデンサをこの上に載置し、リフローの高温でハンダを溶融してハンダ層２６を形成し、回路基板２４に取り付ける。
一方、図５は、比較例の固体電解コンデンサを回路基板に実装した不具合状態を示す側面図である。
ここで比較例の固体電解コンデンサについて図８を用いて説明する。
図８（ａ）に示すように、コンデンサ素子６１は実施の形態１のコンデンサ素子１とし、陽極端子６７、陰極端子６８の実装面７６となる外装樹脂６９の下面には、コンデンサ素子６１の直下方に配置されるように実装面７６と同一面とした夫々平坦部７０、７１が表出して夫々設けられている。
図８（ｃ）に示すように、実装面７６の陽極端子６７は矩形状、陰極端子６８はＴ字状とし、陰極端子６８は、実装面７６の端部から下面の中心を越えて陽極端子６７側に接近して設けられている。
さらに外装樹脂６９に被覆されるように、陽極端子６７、陰極端子６８の両端には、傾斜角θを３０〜６０°として斜め上方に互いに離れるように平坦部７０、７１から立ち上がる引出部７２、７３を設けたものである。
この引出部７２、７３の上面には、コンデンサ素子６１の陽極引出部６３、陰極層６６の下面と夫々接合する平坦状の載置部７４、７５を設け、この載置部７４、７５と平坦部７０、７１は、０．１〜０．１５ｍｍの段差を有して引出部７２、７３で連結され階段状としたものである。
また陽極端子６７、陰極端子６８の平坦部７０、７１の表面は、電解めっきにより形成した厚み３〜１０μｍの錫めっき層としたものである。
図５に示すように比較例の固体電解コンデンサは、陰極端子６８とランド２５とを接続したハンダ層２６ａが凝集して、固体電解コンデンサが傾いたり浮いたり実装されるものが生じる。
図４に示すように、本発明の固体電解コンデンサは、凹部１７を陰極端子９に設けることにより、回路基板への実装の際に溶融したハンダが凹部１７に収納され、陽極端子８と陰極端子９とのハンダ層２６の厚みをほぼ同じにできる。
またハンダが凹部１７に形成される際に、陰極端子９の、図３における方向軸Ｂと交わる両端部で生じる表面張力が、互いに打ち消すように作用する。
これによって、固体電解コンデンサが傾いたり浮いたりすることを防止し優れた実装性が得られる。
また凹部１７とランド２５との接続面積を拡大し、コンデンサ素子１までの引き出し距離を短くできるので優れた高周波特性が得られるという効果を奏することができる。
また平坦部１２に連結する金属部材の壁面１８を外装樹脂１０で被覆した後、レーザ照射により外装樹脂１０を除去し、さらに金属部材の壁面１８の表面をレーザ照射により溶融する方法により、金属部材の壁面１８の加工寸法のばらつきの影響なく、精度良く陽極端子８、陰極端子９の平坦部１１、１２を実装面２１に同一となるように精度良く形成でき、またハンダ濡れ性に優れた凹部１７を確実に形成することができる。
以上のように実施の形態１によって、実装性を改善し高周波特性に優れた固体電解コンデンサ及び製造方法を提供することができる。
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２を、図面を参照しながら説明する。
以下、本発明の実施の形態２を、図面を参照しながら説明する。
本実施の形態２は、実施の形態１における固体電解コンデンサの陰極端子の凹部の構成が異なるようにしたもので、凹部以外の構成と製造方法は、実施の形態１同様であるため同一部分には同一符号を付与してその詳細な説明を省略し、異なる点のみを図を参照しながら説明する。
図６（ａ）は本発明の実施の形態２における固体電解コンデンサの側面断面図（Ａ−Ａ線での断面）、図６（ｂ）は同正面断面図（Ｂ−Ｂ線での断面）、図６（ｃ）は同下面図である。
図６（ａ）、（ｃ）において、陽極端子８、陰極端子３０は、リードフレームを加工した金属部材からなり、実装面２１ａとなる下面には、この下面の外装樹脂１０から表出した実装面２１ａと同一面とした平坦部１１、３１を夫々設けたものである。
実装面２１ａの陽極端子８は矩形状、陰極端子３０はＴ字状とし、陰極端子３０は、実装面２１ａの端部から下面の中心部を越えて陽極端子８側に接近して設けられている。
さらに図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、陰極端子３０の、Ｔ字状の縦棒部の両端部に、傾斜した金属部材の壁面３２を有する引出部３３と、上面には載置部３４が設けられている。
この引出部３３は、プレス金型を用いて、リードフレームの平坦状の下面をお互いに離れるように、平坦部３１に対し５〜４５°の傾斜角θで斜め上方に屈曲させて形成した。
また平坦部３１と載置部３４は、０．１〜０．１５ｍｍの段差を有して階段状に形成されている。
実施の形態１と同様にリードフレームにコンデンサ素子１を接続し外装樹脂１０を形成した後、レーザ照射により金属部材の壁面３２を表出して、一方を金属部材の壁面３２と他方を実装面２１ａから略垂直方向に設けた外装樹脂の壁面３５とで囲まれ、実装面２１ａと交わる開口の周囲が矩形状に閉じた凹部３６を形成した。
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３を、図面を参照しながら説明する。
次に本発明の実施の形態３を、図面を参照しながら説明する。
本実施の形態３が実施の形態１と異なる点は、陰極端子の凹部の構成が異なるようにしたもので、凹部以外の構成は実施の形態１同様であるため同一部分には同一符号を付与してその詳細な説明を省略し、異なる点のみを図を参照しながら説明する。
図７（ａ）は本発明の実施の形態３における固体電解コンデンサの側面断面図（Ａ−Ａ断面）、図７（ｂ）は同正面断面図（Ｂ−Ｂ断面）、図７（ｃ）は同下面図である。
図７（ａ）〜（ｃ）において、陽極端子８、陰極端子３７は、リードフレームを加工した金属部材からなり、実装面２１ｂとなる下面には、この下面の外装樹脂１０から表出し同一面とした平坦部１１、３８を夫々設けたものである。
実装面２１ｂの陽極端子８は矩形状、陰極端子３７はＴ字状とし、陰極端子３７は、実装面２１ｂの端部から下面の中心部を越えて陽極端子８側に接近して設けられている。
さらに、陰極端子３７の実装面２１ｂ側には、方向軸Ａと交わりかつ陽極端子８と隣接するＴ字状の横棒部の端部に凹部３９が設けられている。
この凹部３９は、一方を平坦部３８から斜め上方に立ち上がる金属部材の壁面４０と他方を陽極端子８が隣接する側にある外装樹脂の壁面４１に囲まれたものである。
金属部材の壁面４０は、プレス金型を用いてリードフレームの平坦状の下面を、実装面２１ｂと反対側の方向に膨れるように壁面全体が湾曲させたもので、Ａ−Ａ断面の壁面表面を角度φが９０°以下で約１０°以上を有する円弧としたものである。
また外装樹脂の壁面４０は、実装面２１ｂに対し略垂直方向に設けたものである。
さらにＡ軸方向と直交するとともに厚み方向でない方向の、陽極端子８、陰極端子３７の両端部には、傾斜した引出部１３、４２と、引出部１３、４２の上面に階段状に段差を有して載置部１５、４３が形成されている。
この引出部１３、４２は、リードフレームに金属部材の壁面４０を形成した後、プレス金型を用いて、リードフレームの平坦状の下面をお互いに離れるように平坦部１１、３８に対し３０〜６０°の傾斜角θで斜め上方に屈曲させて形成した。
このようにリードフレームを屈曲させた後、次に、実施の形態１と同様にリードフレームにコンデンサ素子１を接続し外装樹脂１０を形成した。
次に、レーザ照射により金属部材の壁面４０を表出し、金属部材の壁面４０と実装面２１ｂから略垂直に設けた外装樹脂の壁面４１とで囲まれた凹部３９を形成した。
なお、以上の実施の形態は陰極端子に凹部を設けたものであるが、陽極端子、陰極端子の実装面に投影した面積の大きい端子には、より大きな容積の凹部を有するように、陽極端子、陰極端子のどちらか一方または両方に凹部を設けてもよい。
また、以上の実施の形態は陽極端子、陰極端子がリードフレームを用いたものであるが、金属棒を切削加工した金属片を用いてもよい。
本発明による固体電解コンデンサ及びその製造方法は、低ＥＳＲ、低ＥＳＬ特性が要求される表面実装型の固体電解コンデンサに適用することができる。
１ コンデンサ素子
２ 陽極体
３ 陽極引出部
４ 絶縁体層
５ 誘電体酸化皮膜
６ 固体電解質
７ 陰極層
８ 陽極端子
９ 陰極端子
１０ 外装樹脂
１１、１２ 平坦部
１３、１４ 引出部
１５、１６ 載置部
１７ 凹部
１８ 金属部材の壁面
１９ 外装樹脂の壁面
２１ 実装面
２２ リードフレーム
２ 陽極体
３ 陽極引出部
４ 絶縁体層
５ 誘電体酸化皮膜
６ 固体電解質
７ 陰極層
８ 陽極端子
９ 陰極端子
１０ 外装樹脂
１１、１２ 平坦部
１３、１４ 引出部
１５、１６ 載置部
１７ 凹部
１８ 金属部材の壁面
１９ 外装樹脂の壁面
２１ 実装面
２２ リードフレーム
Claims (8)
- 陽極引出部を具備した弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電体酸化皮膜と固体電解質と陰極層を順次積層したコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子と接合し前記コンデンサ素子の直下方に引出された陽極端子および陰極端子と、前記コンデンサ素子を被覆しかつ前記陽極端子および陰極端子が実装面から表出するように被覆する外装樹脂とから構成され、前記陽極端子および陰極端子の実装面に投影した面積のいずれか大きい方の端子の表出面に凹部を設け、前記凹部の壁面の一部を前記外装樹脂とし、前記凹部の端子表面が実装面と反対側の方向に膨れるように湾曲することを特徴とする固体電解コンデンサ。
- 前記凹部が、陽極端子と陰極端子と結ぶ方向軸Ａ、又は、前記方向軸Ａと直角に交差する方向軸Ｂに対向するように設けられた請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
- 陽極引出部を具備した弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電体酸化皮膜と固体電解質と陰極層を順次積層してコンデンサ素子を形成するステップと、陽極端子および陰極端子となる金属部材に前記コンデンサ素子と接合する載置部と、前記コンデンサ素子の直下方に配置され実装面と同一面となる平坦部と、この平坦部と前記載置部を連結する引出部と、さらに陽極端子および陰極端子の何れかの前記平坦部および／または引出部に斜め上方に立ち上がる壁面とを設けて、前記コンデンサ素子と前記金属部材とを接合するステップと、前記コンデンサ素子と前記載置部、前記引出部、前記壁面を被覆し前記平坦部を表出するように外装樹脂を形成するステップと、前記外装樹脂をレーザ照射により除去することにより前記金属部材の前記壁面と前記外装樹脂の壁面で囲まれた凹部を実装面側に形成するステップを有し、前記凹部の端子表面が実装面と反対側の方向に膨れるように湾曲する固体電解コンデンサの製造方法。
- 前記金属部材の壁面が、実装面に対し反対側の方向に膨れるように湾曲した金属部材を用いる請求項３に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 前記金属部材としてリードフレームを用い、このリードフレームを前記平坦部から斜め上方に屈曲させて引出部を形成し、この引出部の斜面を前記金属部材の壁面とした請求項３に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 前記金属部材としてリードフレームを用い、このリードフレームを平坦状の下面から斜め上方に屈曲させて折曲部を形成し、この折曲部の斜面と下面に連結するようにリードフレームを***させ前記金属部材の壁面を形成した請求項３に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 前記凹部をレーザ照射により表出させた後、さらに前記凹部の金属部材の壁面をレーザ照射により溶融させる請求項３に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 前記レーザ照射が、実装面に表出する陽極端子および／または陰極端子に対応するように走査される請求項３に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
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