JPH07183167A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐湿性能が良好な固体電解コンデンサの製造
方法を提供する。 【構成】 誘電体酸化皮膜層を有する弁作用金属箔に金
属線が接続され、接続部に絶縁材を塗布されていて、前
記金属箔表面に半導体層および導電体層が順次形成され
たコンデンサ素子がリードフレームに接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は固体電解コンデンサの製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のチップ状固体電解コンデンサは、
図５及び図６に示すように表面に誘電体酸化皮膜層２を
有するアルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁作用金属
からなる平板状の金属箔１の表面に陽極部となる一部を
除いて半導体層３及び導電体層４を順次積層した固体電
解コンデンサ素子５（以下コンデンサ素子と称する）を
形成し、次いでこのコンデンサ素子５をリードフレーム
６に接続するが、リードフレーム６の２ヶ所の凸部６
ａ、６ｂを間隔をおいて対向させ、それぞれの凸部６
ａ、６ｂに前記コンデンサ素子５の陽極部７と陰極部８
を載置している。

【０００３】そして前者は熔接９などで、後者は銀ペー
スト等の導電材１０でリードフレーム６の凸部６ａ、６
ｂに電気的、かつ機械的に接続した後、外装樹脂１３で
封止して、チップ状固体電解コンデンサが構成されてい
る。そしてこの封口した固体電解コンデンサは、容量等
の電気性能を満たすことが要求され、さらに負荷テス
ト、耐湿テスト等の抜き取り検査が合格したものを製品
としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述したコンデンサ素
子は、耐湿テスト時、湿気がリードフレームから進入
し、コンデンサ素子の誘電体酸化皮膜層近くまで接近
し、作製したコンデンサの容量並びにｔａｎδ値を上昇
させるという欠点があった。このような欠点を防ぐため
に、コンデンサ素子を耐水性の樹脂で覆うことが考えら
れているが、作業性が悪く、またコスト上の問題があっ
た。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した問題
点を解決するためになされたものであって、その要旨は
表面に誘電体酸化皮膜層を有する弁作用金属箔に金属線
を接続して陽極部とし、該金属線と金属箔との接続部に
絶縁材を塗布し、しかる後、金属箔表面に半導体層およ
び導電体層を順次形成して陰極部とし、次いでリードフ
レームの陽極リード引出し部と陰極リード引出し部とに
それぞれ前記コンデンサ素子の陽極部と陰極部を接続し
て外装樹脂で封止成形することを特徴とする固体電解コ
ンデンサの製造方法にある。

【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において用いられる弁作用金属箔としては、例えば
アルミニウム、タンタル、及びこれらを基質とする合金
等、弁作用を有する金属の箔が使用できる。又、弁作用
金属箔の表面はエッチングによって実表面積が増加され
ていてもよい。弁作用金属箔の表面に設けられる誘電体
酸化皮膜層は、弁作用金属の表面部分に設けられた弁作
用金属自体の酸化物層であってもよく、或は、弁作用金
属の表面上に設けられた他の誘電体酸化物の層であって
もよいが、特に弁作用金属自体の酸化物からなる層であ
ることが望ましい。

【０００７】次に、このようにして誘電体酸化皮膜層ま
で形成された弁作用金属箔に、金属線を接続して陽極部
とし、金属箔と金属線との接続部に絶縁材を塗布し、し
かる後、金属箔表面に半導体層および導電体層を順次形
成して陰極部とする方法を説明する。図１は、上述した
陰極部８まで形成されたコンデンサ素子５を示す平面図
である。図２は、図１のＡ−Ａ’部断面図である。図１
及び図２において、弁作用金属箔１の表面に誘電体酸化
皮膜層２が形成されており、金属線１１が接続してい
て、金属箔１と金属線１１との接続部に絶縁材１２が塗
布されている。さらに誘電体酸化皮膜層２の上に、半導
体層３、導電体層４が順次形成されている。

【０００８】金属線１１の材質としてアルミニウム、タ
ンタル、ニオブ、チタン及びこれらを基質とする合金等
弁作用を有する金線の線が使用できる。金属線の断面形
状は、丸、楕円、四角等の形状である。また金属線の長
さおよび径の大きさは、使用する弁作用金属箔の大き
さ、作製した固体電解コンデンサの形状によって変化す
るので、あらかじめ行う予備実験によって決定される。
また、金属線には前述した手法であらかじめ導電体酸化
皮膜層を形成していてもよい。弁作用金属箔１と金属線
１１との接続は、熔接、銀ペースト等の導電ペースト、
半田等の１つ以上の手法で接続される。又、本発明にお
いて、弁作用金属箔１と金属線１１との接続部には絶縁
材１２が塗布されるが、接続時に弁作用金属箔１の金属
線１１との接続面と反対側に応力がかかる場合には、接
続面と反対側の面にも絶縁材１２を塗布することが望ま
しい。

【０００９】絶縁材としては、シリコーン樹脂、フッ素
樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、
ブタジエンゴム等の炭化水素樹脂、フェノール樹脂、ウ
レタン樹脂等従来公知の絶縁性樹脂およびアルミナ、シ
リカ等のセラミックスからなる絶縁性無機物があげられ
る。本発明では、弁作用金属箔１に金属線１１を接続し
て陽極部とし、該陽極部の一部を除いて残りの誘電体酸
化皮膜層上に半導体層を形成させているが、半導体層の
種類には特に制限はなく、従来公知の半導体層が使用で
きる。

【００１０】この中で、とりわけ本願出願人の出願によ
る二酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層（特開昭６２−２
５６４２３号公報、特開昭６３−５１６２１号公報）
が、作製した固体電解コンデンサの高周波性能が良好な
ために好ましい。また、テトラチオテトラセンとクロラ
ニルの錯体を半導体層として形成させる方法（特開昭６
２−２９１２３号公報）、複素５員環高分子化合物にド
ーパントをドープした電導性高分子化合物からなる半導
体層（特開昭６０−３７１１４号公報）もその一例であ
る。そしてこのような半導体層上には、例えばカーボン
ペースト及び／又は銀ペースト等の従来公知の導電ペー
ストを積層して導電体層を形成して陰極部８を形成して
いる。

【００１１】次に、このように導電体層まで形成された
コンデンサ素子をリードフレームに接続する方法を説明
する。図３及び図４はコンデンサ素子５をリードフレー
ム６に接続した状態を示す平面図および断面図である。
図３及び図４において、コンデンサ素子５の陽極部７
（１１金属線）と陰極部８（図示せず）とがリードフレ
ーム６の陽極リード引出し部６ａと陰極リード引出し部
６ｂとにそれぞれ載置されていて、陽極部は熔接、導電
ペースト、半田等で接続し、一方、陰極部は導電ペース
ト、半田等の導電材１０で接続されている。このように
してリードフレームに接続されたコンデンサ素子は、リ
ードフレームの一部を残してエポキシ樹脂等の外装樹脂
により封止成形され固体電解コンデンサとしている。

【００１２】

【作用】コンデンサ素子の陽極部と、リードフレームと
の接続を金属線で行っているので、リードフレームを介
して、湿気が誘電体酸化皮膜層に進入することが緩和さ
れる。

【００１３】

【実施例】以下、実施例および比較例を示して本発明を
さらに詳しく説明する。 実施例１〜６ りん酸とりん酸アンモニウム水溶液中で化成処理して表
面に誘電体酸化皮膜層を形成した４５μＦ／ｃｍ² のア
ルミニウムエッチング箔（以下、化成箔と称する。）の
小片３ｍｍ×３．５ｍｍを用意し、表１に示した金属線
を化成箔小片の一端中央部に熔接により接続した。この
接続部及び接続面と反対の面の接続部に対応する側に表
１に併記した絶縁材を塗布後乾燥硬化した。次に金属線
と化成箔を再度りん酸とりん酸アンモニウム水溶液中に
入れ化成処理を行い表面に誘電体酸化皮膜層を形成し
た。つづいて化成箔小片３ｍｍ×３．５ｍｍの部分を酢
酸鉛三水和物２．４モル／ｌ水溶液と過硫酸アンモニウ
ム４．０モル／ｌ水溶液の混合液に浸漬し、６０℃で２
０分放置し、二酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層を形成
した。このような操作を３回行った後、半導体層上にカ
ーボンペースト及び銀ペーストを順に積層して導電体層
を形成し、コンデンサ素子を作製した。一方別に用意し
たリードフレーム（材質４２アロイ、半田メッキ、厚み
０．１ｍｍ）の陽極リード引出し部と陰極引出し部（各
引出し部の幅３．０ｍｍ、引出し間隔１ｍｍ）に陽極部
の金属線と陰極部を載置し、前者は熔接で、後者は銀ペ
ーストで接続した。その後、エポキシ樹脂を用いてトラ
ンスファー成形して外形寸法７ｍｍ×４ｍｍ×３ｍｍの
チップ状固体電解コンデンサを作製した。

【００１４】比較例１ 実施例１で、化成箔の寸法を３ｍｍ×５ｍｍにし、３ｍ
ｍ×３．５ｍｍの部分に半導体層、導電体層を形成し、
残り３ｍｍ×１．５ｍｍの部分を陽極部としてリードフ
レームの陽極リード引出し部に接続した以外は、実施例
１と同様にしてチップ状固体電解コンデンサを作製し
た。以上のように作製した直後の固体電解コンデンサの
状態及び８５℃、８５％ＲＨの耐湿テストを２００時間
行った後のコンデンサの性能を表２に示した。なお、各
実施例又は比較例は全数値ｎ＝５０点の平均値である。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】

【発明の効果】本発明の固体電解コンデンサは、コンデ
ンサ素子の陽極部を金属線とし、陽極リード引出し部と
接続しているため、耐湿テスト後の容量とｔａｎδ値の
上昇がおさえられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例を示すコンデンサ素子の平面図で
ある。

【図２】本発明の一例を示すコンデンサ素子の断面図で
ある。

【図３】コンデンサ素子を陽極リード引出しと陰極リー
ド引出しとに接続した状態を示す平面図である。

【図４】（ａ）コンデンサ素子を陽極リード引出しと陰
極リード引出しとに接続した状態を示す断面図である。 （ｂ）コンデンサ素子を陽極リード引出しと陰極リード
引出しとに接続した状態を示す他例の断面図である。

【図５】従来のコンデンサ素子をリードフレームに載置
した状態を示す平面図である。

【図６】従来のコンデンサ素子をリードフレームに載置
した状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 弁作用金属箔 ２ 誘電体酸化皮膜層 ３ 半導体層 ４ 導電体層 ５ 固体電解コンデンサ素子 ６ａ リードフレームの一方の凸部（陽極リード引出し
部） ６ｂ リードフレームの他方の凸部（陰極リード引出し
部） ７ 陽極部 ８ 陰極部 ９ 熔接 １０ 導電材 １１ 金属線 １２ 絶縁材 １３ 外装樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｇ 9/08 Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に誘電体酸化皮膜層を有する弁作用
   金属箔に金属線を接続して陽極部とし、該金属線と金属
   箔との接続部に絶縁材を塗布し、しかる後、金属箔表面
   に半導体層および導電体層を順次形成して陰極部とし、
   次いでリードフレームの陽極リード引出し部と陰極リー
   ド引出し部とにそれぞれ前記コンデンサ素子の陽極部と
   陰極部を接続して外装樹脂で封止成形することを特徴と
   する固体電解コンデンサの製造方法。