JP2001244147A - Solid electrolytic capacitor and manufacturing method therefor - Google Patents
Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereforInfo
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Abstract
Description
【0001】[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からなる固体電解コンデンサおよ
びその製法に関する。さらに詳しくは、組立工程が簡単
で、パッケージをできるだけ小さくしながら大きなコン
デンサ素子を内蔵し、容量値を大きくするなどの電気的
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
サおよびその製法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid electrolytic capacitor made of a sintered body of a valve metal such as tantalum powder and a method for producing the same. More particularly, the present invention relates to a solid electrolytic capacitor having a structure in which an assembling process is simple, a large capacitor element is built in while minimizing a package as much as possible, and electric characteristics such as a capacitance value can be improved, and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の固体電解コンデンサは、図8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8に示される構造に形成されている。2. Description of the Related Art In a conventional solid electrolytic capacitor, as shown in FIG. 8, an anode lead 11 of a capacitor element 1 is electrically connected to a first external lead 2 by resistance welding or the like. Are electrically connected to the second external leads 3 via the fuses 4, respectively, and the periphery thereof is formed by molding with a resin and covering with a resin package 5. . The first and second external leads 2 and 3 are formed into a structure shown in FIG. 8 by being cut and separated from the lead frame after the resin package 5 is formed by molding, and formed. .
【0003】また、特開平8−148386号公報に
は、図9に示されるような構造の固体電解コンデンサが
開示されている。すなわち、図9に示される構造では、
絶縁性の基板21の裏面に外部電極22、23が形成さ
れ、絶縁基板21のスルーホール内の導電部材24を介
して上面側の電極22a、23aに接続されるように、
コンデンサ素子1の外周部が基板21の低い部分21b
に固着され、陽極リード11は絶縁基板21の段差によ
り高くされた部分21aの表面の電極23aに接続され
ることにより形成されている。そして、その上面側がケ
ース5により被覆される構造になっている。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-148386 discloses a solid electrolytic capacitor having a structure as shown in FIG. That is, in the structure shown in FIG.
External electrodes 22 and 23 are formed on the back surface of the insulating substrate 21, and are connected to the electrodes 22 a and 23 a on the upper surface via conductive members 24 in through holes of the insulating substrate 21.
The outer peripheral portion of the capacitor element 1 is a lower portion 21b of the substrate 21
The anode lead 11 is formed by being connected to the electrode 23a on the surface of the portion 21a raised by the step of the insulating substrate 21. The upper surface is covered with a case 5.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】図8に示される構造の
ものは、リードフレームを用いて製造することができる
ため、非常に安価に製造することができるという利点が
ある。しかし、コンデンサ素子1の上下両面側にパッケ
ージ5で被覆するスペースを必要とするため、パッケー
ジの外形寸法に対するコンデンサ素子1の割合を充分に
大きくすることができない。とくに、近年の電子部品の
軽薄短小化に伴い、固体電解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と共に、容量値の増大
化など、特性面の向上が要求されている。容量値の増大
化などの特性面の向上を図るためには、コンデンサ素子
の大きさを大きくしなければならないが、パッケージの
小形化と相容れず、小さなパッケージ内にいかに大きな
コンデンサ素子を内蔵するかが課題となっている。The structure shown in FIG. 8 has the advantage that it can be manufactured at very low cost because it can be manufactured using a lead frame. However, since a space for covering with the package 5 is required on both upper and lower sides of the capacitor element 1, the ratio of the capacitor element 1 to the external dimensions of the package cannot be sufficiently increased. In particular, as electronic components have become lighter and thinner in recent years, a solid electrolytic capacitor having a very small package has been required, and an improvement in characteristics such as an increase in capacitance has been required. In order to improve the characteristics such as increasing the capacitance value, the size of the capacitor element must be increased, but it is incompatible with the miniaturization of the package, and how large a capacitor element is built in a small package Is an issue.
【0005】また、図9に示される構造では、パッケー
ジの占める部分は非常に小さく減らすことができ、外形
寸法に対するコンデンサ素子の割合を大きくすることが
できるが、絶縁基板の両面に電極用の導電膜を形成しな
ければならないと共に、基板にスルーホールを設けて導
電部材により上下の導電膜を連結する作業が必要とな
り、基板の作製費用が高価になるという問題がある。と
くに、陽極リードがコンデンサ素子の中心部に位置する
ため、その部分の絶縁性基板を厚くして段差部分を形成
する必要があり、しかもその内部にスルーホールを形成
しなければならないため、基板の作製費用が非常に高価
になるという問題がある。In the structure shown in FIG. 9, the portion occupied by the package can be very small and reduced, and the ratio of the capacitor element to the external dimensions can be increased. In addition to the need to form a film, it is necessary to provide a through hole in the substrate and to connect the upper and lower conductive films with a conductive member, resulting in a problem that the manufacturing cost of the substrate is increased. In particular, since the anode lead is located at the center of the capacitor element, it is necessary to increase the thickness of the insulating substrate at that portion to form a stepped portion, and furthermore, it is necessary to form a through hole inside the substrate. There is a problem that the manufacturing cost is very high.
【0006】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、リードフレームを用いて簡単に製造
することができながら、コンデンサ素子とパッケージの
外周との間隙をできるだけ小さくし、パッケージの同じ
外形寸法に対して、できるだけ体積の大きいコンデンサ
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
およびその製法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to easily manufacture a semiconductor device using a lead frame while minimizing the gap between the capacitor element and the outer periphery of the package. It is an object of the present invention to provide a solid electrolytic capacitor having a structure in which a capacitor element having a volume as large as possible can be incorporated for the same external dimensions, and a method for manufacturing the same.
【0007】本発明の他の目的は、このような小型パッ
ケージにしてもヒューズ機能を有し、誘電体膜などに絶
縁不良などが発生してコンデンサ素子の温度が異常に上
昇したときは両電極間をオープンに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にある。Another object of the present invention is to provide a fuse function even in such a small package, and when the temperature of the capacitor element rises abnormally due to insulation failure in a dielectric film or the like, the two electrodes are used. It is an object of the present invention to provide a solid electrolytic capacitor having a structure that can open the space.
【0008】本発明の他の目的は、リードフレーム上に
直接コンデンサ素子の焼結体をマウントする構造にする
場合に、焼結体の陽極リード側が、傾いて両リード間の
間隙部に落ちないような構造の固体電解コンデンサを提
供することにある。Another object of the present invention is to provide a structure in which a sintered body of a capacitor element is mounted directly on a lead frame, so that the anode lead side of the sintered body is inclined and does not fall into a gap between both leads. An object of the present invention is to provide a solid electrolytic capacitor having such a structure.
【0009】[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、弁作用金属粉末の焼結体の一壁面から該焼
結体内に一端部が埋め込まれて形成される陽極リードお
よび前記焼結体の外周壁に形成される陰極を有するコン
デンサ素子と、該コンデンサ素子の外周壁が電気的に接
続されるように導電性接着剤により固定される板状の第
1リードと、該第1リードと同一平面をなすように対向
して設けられ、前記陽極リードと電気的に接続される第
2リードと、前記第1リードおよび第2リード上に設け
られるコンデンサ素子部分を被覆するパッケージとから
なっている。The solid electrolytic capacitor according to the present invention comprises an anode lead formed by embedding one end of the valve metal powder sintered body from one wall surface of the sintered body and the sintered body. A capacitor element having a cathode formed on the outer peripheral wall thereof, a plate-shaped first lead fixed by a conductive adhesive so that the outer peripheral wall of the capacitor element is electrically connected, A second lead that is provided to face the same plane and is electrically connected to the anode lead; and a package that covers a capacitor element portion provided on the first lead and the second lead. I have.
【0010】この構造にすることにより、リードフレー
ム上に直接コンデンサ素子をマウントし、その上面に樹
脂をコーティングすることにより製造することができる
ため、コンデンサ素子とパッケージとの間隙は、下面側
では殆どなく、上面側も非常に小さい寸法で製造するこ
とができる。その結果、非常に外形寸法の小さいパッケ
ージ内に大きなコンデンサ素子を内蔵することができ、
容量値を大きくしたり、粉末の粒径を大きくすることに
よりリーク電流を減らすなどの電気的特性を向上させる
ことができる。With this structure, the capacitor element can be manufactured by directly mounting the capacitor element on the lead frame and coating the upper surface with a resin. Also, the upper surface can be manufactured with very small dimensions. As a result, a large capacitor element can be built in a package with extremely small external dimensions,
By increasing the capacitance value or the particle size of the powder, electrical characteristics such as a reduction in leakage current can be improved.
【0011】前記陽極リードと前記第2リードとの間
が、所定の温度以上になると溶断するヒューズ機能を有
する金属ワイヤを介して接続されることが、誘電体膜の
劣化などに基づくショートによる発熱に対しても、自動
的に電流を遮断することができ、焼損事故などを防止す
ることができるため好ましい。[0011] The connection between the anode lead and the second lead via a metal wire having a fuse function of fusing when the temperature exceeds a predetermined temperature causes heat generation due to short-circuit due to deterioration of the dielectric film and the like. This is preferable because the current can be automatically cut off, and a burnout accident or the like can be prevented.
【0012】前記コンデンサ素子の軸方向における前記
第1リードの長さが、前記第2リードの前記コンデンサ
素子の軸方向における長さより長く形成されることによ
り、コンデンサ素子の焼結体部分が第1リード上に安定
して載置され、傾いてその上端部が第1リードおよび第
2リードの間隙部から露出するということがなく好まし
い。ここにコンデンサ素子の軸方向とは、焼結体に埋め
込まれる陽極リードが延びる方向を意味する。The length of the first lead in the axial direction of the capacitor element is longer than the length of the second lead in the axial direction of the capacitor element. It is preferable that it is stably mounted on the lead and that the upper end does not become inclined and is exposed from the gap between the first lead and the second lead. Here, the axial direction of the capacitor element means the direction in which the anode lead embedded in the sintered body extends.
【0013】前記長く形成された第1リードの裏面側
が、前記第2リードと対向する側から一定長さだけ除去
されて薄く形成されることにより、外部リードとしては
従来の固体電解コンデンサと同じ寸法で形成されなが
ら、コンデンサ素子が傾いてその上端部が第1リードお
よび第2リードの間隙部に露出することを防止すること
ができる。The back surface of the long first lead is removed by a certain length from the side facing the second lead and is formed thin, so that the external lead has the same size as a conventional solid electrolytic capacitor. In this way, it is possible to prevent the capacitor element from being tilted and the upper end thereof being exposed to the gap between the first lead and the second lead.
【0014】前記第1リードの、前記第2リードより長
い部分の少なくとも一部の幅が、前記第2リードと同じ
長さの部分の幅より狭く形成される構造にしても、外部
電極の長さは殆ど従来構造と同じになり、両電極間での
ハンダなどによる短絡を防止することができる。[0014] Even if the first lead has a structure in which at least a portion of a portion longer than the second lead has a width smaller than that of a portion having the same length as the second lead, the length of the external electrode can be reduced. The length is almost the same as that of the conventional structure, and a short circuit between both electrodes due to solder or the like can be prevented.
【0015】本発明による固体電解コンデンサ素子の製
法は、(a)コンデンサ素子を形成する工程、(b)板
状の第1リードおよび第2リードが相対向するようにリ
ードフレームを形成する工程、(c)前記リードフレー
ムの裏面に前記第1リードおよび第2リード間の間隙部
分を閉塞するようにテープを貼着する工程、(d)前記
第1リード上にコンデンサ素子の外周壁の一面を導電性
接着剤により固定する工程、(e)前記第2リード上に
金属ワイヤの一端部をボンディングする工程、(f)該
金属ワイヤの他端部と前記コンデンサ素子の陽極リード
を電気的に接続する工程、および(g)前記第1リード
および第2リード上のコンデンサ素子部を被覆する工程
を有している。The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor element according to the present invention comprises: (a) a step of forming a capacitor element; (b) a step of forming a lead frame such that first and second plate-shaped leads face each other; (C) attaching a tape to the back surface of the lead frame so as to close a gap between the first lead and the second lead; and (d) placing one surface of the outer peripheral wall of the capacitor element on the first lead. Fixing with a conductive adhesive, (e) bonding one end of a metal wire on the second lead, and (f) electrically connecting the other end of the metal wire to the anode lead of the capacitor element. (G) covering the capacitor element portion on the first lead and the second lead.
【0016】[0016]
【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およびその製法について説明を
する。本発明による固体電解コンデンサは、図1に本発
明による固体電解コンデンサの一実施形態である断面説
明図が示されるように、弁作用金属粉末の焼結体に、そ
の一壁面から陽極リード11の一端部が埋め込まれてお
り、その焼結体の外周壁に陰極12が形成されることに
よりコンデンサ素子1が形成されている。そして、コン
デンサ素子1の外周壁12が板状の第1リード2と電気
的に接続されるように導電性接着剤により固定されてい
る。この第1リード2と露出面(裏面側でコンデンサ素
子1などが設けられる面と反対側の面)が同一平面をな
すように対向して第2リード3が設けられており、陽極
リード11および第2リード3の間に金属ワイヤ4が接
続されている。Next, a solid electrolytic capacitor of the present invention and a method for manufacturing the same will be described with reference to the drawings. The solid electrolytic capacitor according to the present invention is, as shown in FIG. 1, a cross-sectional explanatory view showing one embodiment of the solid electrolytic capacitor according to the present invention. One end is embedded, and the capacitor element 1 is formed by forming the cathode 12 on the outer peripheral wall of the sintered body. The outer peripheral wall 12 of the capacitor element 1 is fixed by a conductive adhesive so as to be electrically connected to the first lead 2 having a plate shape. The first lead 2 and the exposed surface (the surface opposite to the surface on which the capacitor element 1 and the like are provided on the back surface) are opposed to each other so as to form the same plane, and the second lead 3 is provided. A metal wire 4 is connected between the second leads 3.
【0017】さらに、第1リード2および第2リード3
上に設けられるコンデンサ素子1および金属ワイヤ4部
分が被覆されるようにパッケージ5が設けられることに
より形成されている。Further, the first lead 2 and the second lead 3
The package 5 is formed so as to cover the capacitor element 1 and the metal wire 4 provided thereon.
【0018】第1リード2および第2リード3は、従来
のリードフレームを用いたリードと同様に銅を90%以
上含む銅合金または42合金などからなる0.05〜0.
3mm程度の厚さの板状体を打ち抜いたり、エッチング
により形成され、各第1リード2および第2リード3が
相互に対向すると共に連結されたリードフレームの状態
で形成されている。すなわち、図2に示されるように、
板状体30に第1リード2および第2リード3の間隔分
の溝31を打抜きまたはエッチングにより形成すること
により形成されている。図2において、P1、P2…が
それぞれ1個のコンデンサ分で、図2に示されるよう
に、1枚の板状体30で多数個分形成され、樹脂製パッ
ケージ5がリードフレーム上に一面に形成された後に、
各素子の境界部で切断されることにより各固体電解コン
デンサが形成される。なお、板状体30の端部の溝32
は、切断分離される固体電解コンデンサの端部の切断位
置を示しているもので、なくても構わない。The first lead 2 and the second lead 3 are made of a copper alloy or a 42 alloy containing 90% or more of copper in the same manner as a lead using a conventional lead frame.
The first lead 2 and the second lead 3 are formed by punching or etching a plate having a thickness of about 3 mm, and are formed in a state of a lead frame in which the first leads 2 and the second leads 3 face each other and are connected to each other. That is, as shown in FIG.
The groove 31 is formed in the plate 30 by punching or etching a groove 31 corresponding to the interval between the first lead 2 and the second lead 3. In FIG. 2, P1, P2,... Each correspond to one capacitor, and as shown in FIG. 2, a large number of P1, P2,. After being formed,
Each solid electrolytic capacitor is formed by cutting at the boundary of each element. The groove 32 at the end of the plate 30
Indicates the cutting position of the end of the solid electrolytic capacitor to be cut and separated, and may be omitted.
【0019】コンデンサ素子1は、従来の素子と同じ構
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
た角形などに成形され、陽極酸化により粉末の周囲にT
a2O5などの酸化皮膜や二酸化マンガン層が形成され、
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、たとえば底面積が0.3mm四方から数m
m四方程度に形成される。なお、13はテフロンリング
である。たとえば図1に示されるように縦Aが1.6m
m程度、横および奥行きBが0.8mm程度のパッケー
ジにする場合、従来の図8に示される構造ではコンデン
サ素子1の焼結体部分の大きさは0.5mm四方で高さ
が0.7mm程度であったものが、それぞれ0.6mm四
方で高さが1.0mm程度に大きくすることができた。
なお、このときの第1リード2および第2リード3の長
さCは共に0.4mm程度で、その間隔Dが0.8mm程
度で従来構造と同程度の長さに形成されている。The capacitor element 1 has the same structure as a conventional element. Powder of a valve metal such as tantalum, aluminum, or niobium is formed into a square shape having an anode lead 11 embedded in one wall surface, and is formed by anodic oxidation. T around the powder
an oxide film such as a 2 O 5 and a manganese dioxide layer are formed,
A cathode 12 is formed by forming a manganese dioxide layer, a graphite layer, a silver layer, and the like on the outer periphery of the sintered body. The size of the sintered body is, for example, a bottom area of 0.3 mm square to several meters.
It is formed in about m square. In addition, 13 is a Teflon ring. For example, as shown in FIG.
In the case of a package having a width of about m and a width and depth B of about 0.8 mm, in the conventional structure shown in FIG. 8, the size of the sintered body of the capacitor element 1 is 0.5 mm square and 0.7 mm high. However, the height was about 0.6 mm square, and the height could be increased to about 1.0 mm.
At this time, the length C of the first lead 2 and the second lead 3 is both about 0.4 mm, and the interval D is about 0.8 mm, which is the same length as the conventional structure.
【0020】このコンデンサ素子1の焼結体部が第1リ
ード2上に銀ペーストなどの導電性接着剤により固定さ
れ、陽極リード11は第2リード3と、たとえば300
℃程度で溶断するヒューズ機能を有する金属ワイヤ4に
より接続されている。この金属ワイヤ4は、その一端部
が第2リード3上にワイヤボンディングなどによりボン
ディングされることにより上方に立てられ、その他端部
が陽極リード11と電気的に接続されている。この構造
にすることにより、第2リード3から距離のある陽極リ
ード11と簡単に、しかも確実に電気的接続をすること
ができる。この金属ワイヤ4にヒューズ機能を有するワ
イヤを用いることにより、焼損事故を防止することがで
きる。すなわち、コンデンサ素子1の粉末周囲に形成さ
れている誘電体膜に損傷が生じ絶縁性が低下して電流が
リークすると、温度が上昇し、さらに過電流になると焼
結体が焼損し、事故になりやすいが、その前に電流を遮
断することができる。この目的から、焼結体が焼損する
600℃程度より低く、ハンダ付けなどの温度では溶断
しない260℃程度以上で溶断する材料が用いられる。The sintered body of the capacitor element 1 is fixed on the first lead 2 by a conductive adhesive such as silver paste, and the anode lead 11 is connected to the second lead 3 by, for example, 300 mm.
They are connected by a metal wire 4 having a fuse function that melts at about ° C. One end of the metal wire 4 is erected upward by wire bonding or the like on the second lead 3, and the other end is electrically connected to the anode lead 11. With this structure, it is possible to easily and surely make an electrical connection with the anode lead 11 located at a distance from the second lead 3. By using a wire having a fuse function as the metal wire 4, a burnout accident can be prevented. That is, when the dielectric film formed around the powder of the capacitor element 1 is damaged and the insulating property is reduced and the current leaks, the temperature rises. The current can be cut off before that. For this purpose, a material that melts at about 260 ° C. or higher, which is lower than about 600 ° C. at which the sintered body is burned and does not melt at a temperature such as soldering, is used.
【0021】パッケージ5は、コンデンサ素子1がマウ
ントされて組み立てられた状態で、ペースト状の樹脂を
スクリーン印刷などにより塗布し、熱硬化させることに
より形成される。すなわち、図8に示される従来構造の
ように射出成形で形成するのではなく、その量も少ない
ため、ただ塗布して加熱するだけで形成される。この場
合、板状態30の溝31からペースト状の樹脂などが流
出しないように板状体30の裏面にテープなどを貼着し
てからペースト状の樹脂をコーティングする。また、テ
ーピングされたリードフレームの状態で減圧状態にして
コーティングすることにより、狭い空間にもボイドが形
成されることなくペースト状の樹脂が充填される。The package 5 is formed by applying a paste-like resin by screen printing or the like in a state in which the capacitor element 1 is mounted and assembled, and thermally curing the resin. That is, it is not formed by injection molding as in the conventional structure shown in FIG. 8, but is formed only by coating and heating because the amount is small. In this case, a tape or the like is attached to the back surface of the plate-shaped body 30 so that the paste-shaped resin or the like does not flow out of the groove 31 in the plate state 30, and then the paste-shaped resin is coated. In addition, by coating under reduced pressure in the state of the taped lead frame, the paste-like resin is filled even in a narrow space without forming voids.
【0022】つぎに、この固体電解コンデンサの製法に
ついて説明をする。たとえばタンタル粉末を前述の大き
さ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(上面)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1の陽極リード11の先端部を、たとえばステン
レス板で形成した図示しないステンレスバーに数十個程
度溶接する。Next, a method of manufacturing the solid electrolytic capacitor will be described. For example, tantalum powder is formed into the above-mentioned size, and one wall has a thickness of, for example, 0.1 mm.
By embedding a tantalum wire of about 2 mmφ and sintering in a vacuum, a sintered body in which the anode lead 11 is embedded in one wall surface (upper surface) is formed. Then, a Teflon ring 13 is put on the base of the anode lead 11, and several tens of the tip of the anode lead 11 of the capacitor element 1 are welded to a stainless steel bar (not shown) formed of, for example, a stainless plate.
【0023】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工程と前述の酸化皮膜形成工程
(再化成処理)を数回繰り返す。この硝酸マンガン水溶
液が陽極リード11に上らないようにテフロンリング1
3が設けられている。さらにその外表面にグラファイト
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。[0023] Then, together amount which is welded to stainless steel bar, for example, immersed in an aqueous solution of phosphoric acid by anodic oxidation of the anode lead 11 as an anode, oxidation of Ta 2 O 5 on the periphery of the tantalum powder A substance film is formed (chemical conversion treatment). Thereafter, the step of dipping in a manganese nitrate aqueous solution to form a manganese dioxide layer (not shown) on the inside and the outer peripheral surface of the sintered body and the above-described oxide film forming step (re-chemical conversion treatment) are repeated several times. The Teflon ring 1 is used to prevent the manganese nitrate aqueous solution from
3 are provided. Further, a graphite layer (not shown) is formed on the outer surface, and a silver layer (not shown) is further formed on the outer surface. Thus, the capacitor element 1 whose surface is the cathode 12 is formed.
【0024】このように製造されたコンデンサ素子1
を、1個づつステンレスバーから切り離し、リードフレ
ームの第1リード2上にコンデンサ素子1の焼結体部を
図示しない導電性接着剤により接着する。また、第2リ
ード3の表面側にヒューズ機能を有する金属ワイヤ4
を、ワイヤボンディングすることにより立てておく。そ
して、金属ワイヤ4の他端部を陽極リード11と熱圧着
により電気的に接続する。このコンデンサ素子1が取り
付けられたリードフレームの裏面側にテープを貼着し、
真空状態の減圧下で表面側にスクリーン印刷などにより
ペースト状の樹脂をコーティングして、コンデンサ素子
1および金属ワイヤ4部分を被覆し、パッケージ5を形
成する。その後、全面にパッケージが形成されたリード
フレームを切断することにより、図1に示される構造の
固体電解コンデンサが得られる。なお、リードフレーム
の状態でハンダメッキをしておくことにより、実装時の
ハンダ付け性を良好にすることができる。The capacitor element 1 manufactured as described above
Are separated one by one from the stainless steel bar, and the sintered body of the capacitor element 1 is adhered to the first lead 2 of the lead frame with a conductive adhesive (not shown). A metal wire 4 having a fuse function is provided on the surface side of the second lead 3.
Is set up by wire bonding. Then, the other end of the metal wire 4 is electrically connected to the anode lead 11 by thermocompression. A tape is stuck on the back side of the lead frame to which the capacitor element 1 is attached,
The surface of the capacitor element 1 and the metal wires 4 are coated with a paste-like resin by screen printing or the like under reduced pressure in a vacuum state to form a package 5. Thereafter, the solid electrolytic capacitor having the structure shown in FIG. 1 is obtained by cutting the lead frame having the package formed on the entire surface. In addition, by performing solder plating in the state of the lead frame, solderability at the time of mounting can be improved.
【0025】本発明によれば、リードフレームを用いて
簡単に製造しながら、パッケージはコンデンサ素子が隠
れる程度に被覆されているだけで、コンデンサ素子とパ
ッケージとの間隔は、非常に薄く形成することができ
る。その結果、同じパッケージの大きさに対して、コン
デンサ素子を大きくすることができ、容量値を大きくす
ることができる。また、容量値を大きくしなければ、粉
末を粗くして、インピーダンスやリーク電流などを低減
することができ、電気的特性を向上させることができる
し、電気的特性を従来のコンデンサと同様に維持すれ
ば、パッケージを小さくすることができる。According to the present invention, while the package is simply covered using the lead frame to the extent that the capacitor element is hidden, the distance between the capacitor element and the package can be made very thin. Can be. As a result, the capacitor element can be increased for the same package size, and the capacitance value can be increased. Also, if the capacitance value is not increased, the powder can be coarsened to reduce the impedance and leakage current, so that the electrical characteristics can be improved and the electrical characteristics can be maintained in the same way as conventional capacitors By doing so, the package can be made smaller.
【0026】前述のように、リードフレームの状態でリ
ードの長さを従来構造の外部リードのハンダ付けする部
分の長さと同じ長さにしておくことにより、従来構造と
全く同じ外形でコンデンサ素子を大きくすることができ
る。しかし、第1リード2にコンデンサ素子1の外周を
導電性接着剤により接着する組立工程において、接着剤
が硬化する前に、図7に示されるように、焼結体部分の
陽極リード11側の端部が第1リード2および第2リー
ド3の間に傾き、裏面に陰極が露出したり、第2リード
3と接触する危険性が生じる。このような問題を予防す
る構造が図3〜6に示されている。As described above, by setting the length of the lead in the state of the lead frame to be the same as the length of the soldering portion of the external lead of the conventional structure, the capacitor element can have the same outer shape as the conventional structure. Can be bigger. However, in the assembling step of bonding the outer periphery of the capacitor element 1 to the first lead 2 with a conductive adhesive, before the adhesive is hardened, as shown in FIG. The end is inclined between the first lead 2 and the second lead 3, and there is a risk that the cathode is exposed on the back surface or comes into contact with the second lead 3. A structure for preventing such a problem is shown in FIGS.
【0027】図3に示される構造は、第1リード2の長
さEが前述の例で約2倍程度の0.8mm程度に形成さ
れている。すなわち、図3(b)に底面図が示されるよ
うに、第2リード3の長さCは図1に示される例と同じ
0.4mm程度で、両リード2、3の間隔Fは図1に示
される例の約半分である0.4mm程度に形成されてい
る。この構造に形成されることにより、リードの長さが
従来構造と若干異なるが、第1リード2が長く、コンデ
ンサ素子1が傾くことなく製造することができる。その
結果、コンデンサ素子1の陰極がパッケージ5から露出
したり、第2リード3と接触する危険性がなくなる。な
お、他の部分は図1に示される例と同じで同じ部分には
同じ符号を付してその説明を省略する。In the structure shown in FIG. 3, the length E of the first lead 2 is formed to be about 0.8 mm, which is about twice the length in the above-described example. That is, as shown in the bottom view of FIG. 3B, the length C of the second lead 3 is about 0.4 mm as in the example shown in FIG. Is about 0.4 mm, which is about half of the example shown in FIG. With this structure, the length of the lead is slightly different from that of the conventional structure, but the first lead 2 is long and the capacitor element 1 can be manufactured without tilting. As a result, there is no danger that the cathode of the capacitor element 1 is exposed from the package 5 or comes into contact with the second lead 3. The other parts are the same as in the example shown in FIG. 1, and the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
【0028】図4は図3の構造を変形した例で、図3
(b)と同様の底面図で示されている。すなわち、図4
(a)は、第1リード2の長くした部分2aの幅を狭く
したもので、図4(b)は、第1リード2の長くした部
分の先端部2bを幅広にし、その中間部2cを極端に細
くしたものである。このような構造にすることにより、
プリント基板などにハンダ付けする場合に、先端までハ
ンダが流れにくくなり、あたかも従来のリードの長さと
同様のハンダ付けをすることができると共に、コンデン
サ素子1の傾きを防止することができる。このような構
造にするには、図5(a)〜(b)に図2と同様のリー
ドフレームの平面説明図が示されるように、溝部31に
第1リード2の長くした部分2aが残るように形成する
だけで得られる。このようなリードフレーム30は打抜
きの金型をこの形状にするだけで得られる。FIG. 4 is a modified example of the structure of FIG.
It is shown in a bottom view similar to (b). That is, FIG.
FIG. 4A is a view in which the width of the elongated portion 2a of the first lead 2 is reduced, and FIG. It is extremely thin. With such a structure,
When soldering to a printed circuit board or the like, it becomes difficult for the solder to flow to the tip, so that soldering can be performed as if it were the same length as a conventional lead, and the capacitor element 1 can be prevented from being tilted. In order to obtain such a structure, as shown in FIGS. 5A and 5B, a plan view of a lead frame similar to that shown in FIG. 2, an elongated portion 2a of the first lead 2 remains in the groove 31. It can be obtained simply by forming as follows. Such a lead frame 30 can be obtained simply by forming a punching die into this shape.
【0029】図6はさらに他の構造例で、図3に示され
るように第1リード2の長くした部分2dの裏面側をエ
ッチングなどにより薄くし、コンデンサ素子1の載置部
分は残しながら、裏面に露出する第1リード2の長さは
図1に示される例と同様に従来と同じ寸法Cにしたもの
である。リードフレームをこの構造にしておくことによ
り、第1リード2のエッチングされた部分(長くした部
分2dの裏面側)には樹脂が流れ込んでパッケージ5の
一部が形成されるため、外形的には図1に示される例と
全く同様の形状になる。その一方で、コンデンサ素子1
を安定して第1リード2上に載置することができ、傾き
を防止することができる。なお、図1および図3と同じ
部分には同じ符号を付してその説明を省略する。FIG. 6 shows still another example of the structure. As shown in FIG. 3, the back side of the elongated portion 2d of the first lead 2 is thinned by etching or the like, while the mounting portion of the capacitor element 1 is left. The length of the first lead 2 exposed on the back surface is the same as that of the conventional example, as in the example shown in FIG. By forming the lead frame in this structure, the resin flows into the etched portion of the first lead 2 (the back side of the elongated portion 2d), and a part of the package 5 is formed. The shape is exactly the same as the example shown in FIG. On the other hand, the capacitor element 1
Can be stably mounted on the first lead 2 and inclination can be prevented. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明によれば、リードフレームを使用
しながら空間の無駄を殆どなくすることができ、同じ外
形寸法に対して大きなコンデンサ素子を内蔵することが
できる。その結果、コンデンサの容量値を大きくした
り、リーク電流などを減らした電気的特性の向上した固
体電解コンデンサが得られる。また、段差のある基板を
準備する必要もなく、しかも組立も非常に簡単にできる
ため、安価に固体電解コンデンサを得ることができる。According to the present invention, the waste of space can be almost eliminated while using a lead frame, and a large capacitor element can be built in for the same external dimensions. As a result, it is possible to obtain a solid electrolytic capacitor in which the capacitance value of the capacitor is increased, the leakage current and the like are reduced, and the electrical characteristics are improved. Further, since it is not necessary to prepare a substrate having a step, and the assembly can be very easily performed, a solid electrolytic capacitor can be obtained at low cost.
【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。FIG. 1 is a sectional explanatory view of an embodiment of a solid electrolytic capacitor according to the present invention.
【図2】図1の両リードを構成するリードフレームの例
である。FIG. 2 is an example of a lead frame constituting both leads of FIG. 1;
【図3】本発明による固体電解コンデンサの他の実施形
態を示す断面および底面の説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of a cross section and a bottom surface showing another embodiment of the solid electrolytic capacitor according to the present invention.
【図4】図3の実施形態の変形例を示す底面説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory bottom view showing a modification of the embodiment of FIG. 3;
【図5】図4の構造にする場合のリードフレームの形状
を示す図である。FIG. 5 is a view showing a shape of a lead frame when the structure shown in FIG. 4 is used.
【図6】図3の実施形態の変形例を示す断面および底面
の説明図である。FIG. 6 is an explanatory view of a cross section and a bottom surface showing a modification of the embodiment of FIG. 3;
【図7】リードフレームにより形成されたリード上に直
接コンデンサ素子を固着して組み立てる場合に生じる問
題を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a problem that occurs when a capacitor element is directly fixed on a lead formed by a lead frame and assembled.
【図8】従来の固体電解コンデンサの一例を示す断面説
明図である。FIG. 8 is an explanatory sectional view showing an example of a conventional solid electrolytic capacitor.
【図9】従来における固体電解コンデンサの他の例を示
す断面説明図である。FIG. 9 is an explanatory sectional view showing another example of a conventional solid electrolytic capacitor.
1 コンデンサ素子 2 第1リード 3 第2リード 4 金属ワイヤ 5 パッケージ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitor element 2 1st lead 3 2nd lead 4 Metal wire 5 Package
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01G 9/00 H01G 9/05 C 9/24 C Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H01G 9/00 H01G 9/05 C 9/24 C
Claims (6)
焼結体内に一端部が埋め込まれて形成される陽極リード
および前記焼結体の外周壁に形成される陰極を有するコ
ンデンサ素子と、該コンデンサ素子の外周壁が電気的に
接続されるように導電性接着剤により固定される板状の
第1リードと、該第1リードと少なくとも露出面が同一
平面をなすように対向して設けられ、前記陽極リードと
電気的に接続される第2リードと、前記第1リードおよ
び第2リード上に設けられるコンデンサ素子部分を被覆
するパッケージとからなる固体電解コンデンサ。1. A capacitor element having an anode lead formed by embedding one end portion from one wall surface of a sintered body of a valve metal powder into the sintered body and a cathode formed on an outer peripheral wall of the sintered body. A plate-shaped first lead fixed by a conductive adhesive so that an outer peripheral wall of the capacitor element is electrically connected to the first lead, and the first lead and the first lead are opposed to each other so that at least an exposed surface is flush with the first lead. A solid electrolytic capacitor comprising: a second lead electrically connected to the anode lead; and a package covering a capacitor element portion provided on the first lead and the second lead.
が、所定の温度以上になると溶断するヒューズ機能を有
する金属ワイヤを介して接続されてなる請求項1記載の
固体電解コンデンサ。2. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the anode lead and the second lead are connected via a metal wire having a fuse function of fusing when the temperature exceeds a predetermined temperature.
記第1リードの長さが、前記第2リードの前記コンデン
サ素子の軸方向における長さより長く形成されてなる請
求項1または2記載の固体電解コンデンサ。3. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the length of the first lead in the axial direction of the capacitor element is formed longer than the length of the second lead in the axial direction of the capacitor element. .
が、前記第2リードと対向する側から一定長さだけ除去
されて薄く形成されてなる請求項3記載の固体電解コン
デンサ。4. The solid electrolytic capacitor according to claim 3, wherein the back surface side of the elongated first lead is formed thin by removing a predetermined length from the side facing the second lead.
長い部分の少なくとも一部の幅が、前記第2リードと同
じ長さの部分の幅より狭く形成されてなる請求項3記載
の固体電解コンデンサ。5. The solid according to claim 3, wherein a width of at least a part of the first lead longer than the second lead is formed smaller than a width of a part having the same length as the second lead. Electrolytic capacitor.
(b)板状の第1リードおよび第2リードが相対向する
ようにリードフレームを形成する工程、(c)前記リー
ドフレームの裏面に前記第1リードおよび第2リード間
の間隙部分を閉塞するようにテープを貼着する工程、
(d)前記第1リード上にコンデンサ素子の外周壁の一
面を導電性接着剤により固定する工程、(e)前記第2
リード上に金属ワイヤの一端部をボンディングする工
程、(f)該金属ワイヤの他端部と前記コンデンサ素子
の陽極リードを電気的に接続する工程、および(g)前
記第1リードおよび第2リード上のコンデンサ素子部を
被覆する工程を有する固体電解コンデンサ素子の製法。6. A process for forming a capacitor element,
(B) forming a lead frame such that the plate-shaped first and second leads face each other; (c) closing a gap between the first and second leads on the back surface of the lead frame. The process of sticking the tape,
(D) fixing one surface of the outer peripheral wall of the capacitor element on the first lead with a conductive adhesive;
Bonding one end of a metal wire on the lead, (f) electrically connecting the other end of the metal wire to the anode lead of the capacitor element, and (g) the first lead and the second lead. A method for producing a solid electrolytic capacitor element comprising a step of covering the above capacitor element part.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005101562A (en) * | 2003-08-20 | 2005-04-14 | Showa Denko Kk | Chip solid electrolytic capacitor and its manufacturing method |
US7619876B2 (en) | 2007-06-18 | 2009-11-17 | Nec Tokin Corporation | Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same |
US20100246099A1 (en) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | Rohm Co., Ltd. | Electrolytic capacitor and method of making the same |
-
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- 2000-02-25 JP JP2000049765A patent/JP4104803B2/en not_active Expired - Lifetime
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