固体電解コンデンサおよび固体電解コンデンサの製造方法
【課題】 漏洩電流の発生を抑えつつ、ＥＳＲの低下を図ることができる固体電解コンデンサ、および、固体電解コンデンサの製造方法を提供する。
【解決手段】 固体電解コンデンサ１０１は、多孔質焼結体２４と、ｘ方向に長く延びるように形成されており、ｘ方向における一方の端部を露出させるように多孔質焼結体２４に接続された陽極ワイヤ２と、多孔質焼結体２４および陽極ワイヤ３を覆う樹脂パッケージ１と、樹脂パッケージ１から露出する端子部３１、および、端子部３１と接続されたリード側連結部３２を有するリード３と、を備えている。陽極ワイヤ２は、基部２１と、基部２１よりもｘ方向における一方側に配置された連結部２２と、を有している。連結部２２の断面積は基部２１の断面積よりも小さく、連結部２２とリード側連結部３２とが溶接されている。
【解決手段】 固体電解コンデンサ１０１は、多孔質焼結体２４と、ｘ方向に長く延びるように形成されており、ｘ方向における一方の端部を露出させるように多孔質焼結体２４に接続された陽極ワイヤ２と、多孔質焼結体２４および陽極ワイヤ３を覆う樹脂パッケージ１と、樹脂パッケージ１から露出する端子部３１、および、端子部３１と接続されたリード側連結部３２を有するリード３と、を備えている。陽極ワイヤ２は、基部２１と、基部２１よりもｘ方向における一方側に配置された連結部２２と、を有している。連結部２２の断面積は基部２１の断面積よりも小さく、連結部２２とリード側連結部３２とが溶接されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極ワイヤをリードに溶接して製造される固体電解コンデンサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６は、従来の固体電解コンデンサの一例を示している（たとえば特許文献１参照）。図１６に示す固体電解コンデンサ９０は、面実装型のものであり、樹脂パッケージ９１、固体電解コンデンサチップ９２、陽極用リード９３、および陰極用リード９４を備えている。樹脂パッケージ９１は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、固体電解コンデンサチップ９２の全体を覆っている。樹脂パッケージ９１は、陽極用リード９３の陽極端子部９３１を露出させるように陽極用リード９３を覆っている。樹脂パッケージ９１は、陰極用リード９４の陰極端子部９４１を露出させるように陰極用リード９４を覆っている。このような固体電解コンデンサ９０の製造は、樹脂パッケージ型の半導体等の電子部品の製造とほぼ同様にして行われる。すなわち、製造用リードフレームの間に固体電解コンデンサチップ９２を固定した後、固体電解コンデンサチップ９２を樹脂で包み込むモールド成型を行う。さらに、その後に、リードフレームの不要部分を除去するとともにリードフレームを所定の形状に加工する。
【０００３】
固体電解コンデンサチップ９２は、たとえば、乾式タンタルコンデンサチップである。固体電解コンデンサチップ９２は、陽極ワイヤ９２１、陰極金属膜９２２、および、多孔質焼結体９２３を備えている。陽極ワイヤ９２１は、タンタルからなり、図１６に示すように細長に延びており、一定の直径を有している。陽極ワイヤ９２１の基端９２１ａ（図１６中右端）は多孔質焼結体９２３内に埋設されている。陽極ワイヤ９２１の先端９２１ｂ（図中左端）は図に示すように陽極用リード９３に接続されている。陰極金属膜９２２は、多孔質焼結体９２３の図中左端部のみを露出させるように、多孔質焼結体９２３を覆っている。陰極金属膜９２２は、銀ペースト９５を介して陰極用リード９４と接続されている。多孔質焼結体９２３は、タンタル粉末を所定の形状に加圧成形したものを真空環境下において焼結し、その焼結体に酸化被膜を形成したものである。なお、多孔質焼結体９２３の空洞部は、二酸化マンガン等の半導体によって埋められている。
【０００４】
陽極ワイヤ９２１の先端９２１ｂと陽極用リード９３との接続は、たとえば、レーザを用いた溶接によって行われる。具体的には、陽極ワイヤ９２１の先端９２１ｂと陽極用リード９３とを接触させ、両者の接触部分に向けてレーザを照射する。レーザによって加熱された陽極ワイヤ９２１と陽極用リード９３との接触部分は融解し、冷却された後には一体となって溶接される。
【０００５】
固体電解コンデンサ９０は、たとえば電子機器に組み込まれて用いられる。電子機器の消費電力を低下させるために、固体電解コンデンサ９０の等価直列抵抗（以下、ＥＳＲ）を下げることが求められている。固体電解コンデンサ９０のＥＳＲを低下させる一つの方法として、陽極ワイヤ９２１の直径を大きくすることにより陽極ワイヤ９２１と多孔質焼結体９２３との接触面積を増加させることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、陽極ワイヤ９２１の直径を増加させた場合、以下のような問題点が発生することが想定されている。直径の大きな陽極ワイヤ９２１をレーザで溶接するには、より高い熱量が必要となる。このため、直径を大きくした分だけ溶接時に陽極ワイヤ９２１に加えられる熱は大きくなり、陽極ワイヤ９２１を通じて多孔質焼結体９２３に伝わる熱量も大きなものとなる。多孔質焼結体９２３に伝わる熱量が大きくなると、多孔質焼結体９２３に形成されている酸化被膜が破損してしまうことが起こりえる。酸化被膜が破損すると、固体電解コンデンサ９０を使用した際に、陽極ワイヤ９２１と陰極金属膜９２２との間で漏洩電流が生じてしまうことあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−５０２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、漏洩電流の発生を抑えつつ、ＥＳＲの低下を図ることができる固体電解コンデンサ、および、固体電解コンデンサの製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面によって提供される固体電解コンデンサは、多孔質焼結体と、第１の方向に長く延びるように形成されており、上記第１の方向における一方の端部を露出させるように上記多孔質焼結体に接続された陽極ワイヤと、上記多孔質焼結体および上記陽極ワイヤを覆う樹脂パッケージと、上記樹脂パッケージから露出する端子部、および、上記端子部と接続されたリード側連結部を有するリードと、を備えており、上記陽極ワイヤは、基部と、上記基部よりも上記第１の方向における一方側に配置された連結部と、を有しており、上記連結部の断面積は上記基部の断面積よりも小さく、上記連結部と上記リード側連結部とが溶接されていることを特徴とする。
【００１０】
好ましい実施形態においては、上記基部は、円形断面を有し、上記第１の方向に長く延びるように形成されており、上記連結部の上記第１の方向と直交する第２の方向における一方側に上記リード側連結部が配置されており、上記第２の方向における上記連結部の長さは、上記基部の断面の直径よりも短くなっている。
【００１１】
好ましい実施形態においては、上記連結部は、上記第２の方向における長さが、上記基部の断面の直径よりも短い板状に形成されている。
【００１２】
好ましい実施形態においては、上記連結部は、上記第１の方向および上記第２の方向と直交する第３の方向における一方の端縁に、上記第３の方向における一方側ほど上記第２の方向における長さが減少していく傾斜部を有している。
【００１３】
好ましい実施形態においては、上記連結部の上記傾斜部の上記第３の方向における一方側の端縁が、上記リード側連結部に溶接されている。
【００１４】
別の好ましい実施形態においては、上記連結部は、対角線の長さが上記基部の断面の直径よりも短い菱形の断面を有する。
【００１５】
さらに別の好ましい実施形態においては、上記連結部は、直径が上記基部の断面の直径よりも短い円形の断面を有する。
【００１６】
より好ましい実施形態においては、上記リード側連結部は、上記第２の方向に凹み、かつ、上記第１の方向に沿って延びる溝部を有しており、上記連結部は上記溝部に溶接されている。
【００１７】
より好ましくは、上記第２の方向において、上記連結部と、上記溝部の上記第２の方向における一方の端とに挟まれる空洞部が形成されている。
【００１８】
具体的には、上記溝部は、上記第１の方向視Ｖ字状に形成されており、Ｖ字を成す１対の斜面のそれぞれが、上記連結部と溶接されている。
【００１９】
実施形態の一例では、上記連結部は、上記第１の方向視において、上記基部の断面の中心と重なるように配置されている。
【００２０】
実施形態の別の例では、上記連結部は、上記第１の方向視において、上記第２の方向における上記基部の一方の端部と重なるように配置されている。
【００２１】
好ましい実施形態においては、上記連結部が、上記第２の方向における一方側に粗面を有している。
【００２２】
より好ましい実施形態においては、上記連結部の上記第１の方向における他方の端部が上記多孔質焼結体から露出している。
【００２３】
より好ましくは、上記基部の上記第１の方向における一方の端部が上記多孔質焼結体から露出している。
【００２４】
好ましい実施形態においては、上記基部は、上記多孔質焼結体から露出する露出部を有しており、上記露出部および上記多孔質焼結体の上記第１の方向における一方の端面に接する疎水部材をさらに備えている。
【００２５】
より好ましくは、上記基部は、上記露出部に連結されており、かつ、上記多孔質焼結体に埋設された埋設部をさらに有している。
【００２６】
本発明の第２の側面によって提供される固体電解コンデンサの製造方法は、第１の方向に長く延び、第１の方向における一方の端部が露出するように多孔質焼結体に接続される製造用ワイヤを加工するワイヤ加工工程と、上記製造用ワイヤと製造用リードのリード側連結部とを溶接する溶接工程と、上記多孔質焼結体を覆う樹脂パッケージを形成する工程と、を備えており、上記ワイヤ加工工程においては、上記製造用ワイヤの上記多孔質焼結体から露出する部分の少なくとも一部の断面積を減少させる加工が施され、この加工により上記製造用ワイヤの断面積が減少した部分が連結部となり、この加工が施されず、かつ、上記第１の方向における他方の端部を含む部分が基部となることを特徴とする。
【００２７】
好ましい製造方法においては、上記製造用ワイヤは、円形断面を有し、上記ワイヤ加工工程では、上記第１の方向と直交する第２の方向における長さが上記製造用ワイヤの断面の直径よりも短くなるように加工を施すことにより上記連結部を形成し、上記溶接工程において、上記連結部の上記第２の方向における一方側が上記リード側連結部に溶接される。
【００２８】
このような構成によれば、上記固体電解コンデンサを製造する際に、上記基部をリード側連結部に溶接する場合よりも少ない熱量で上記連結部をリード側連結部に溶接することができる。このため、上記基部を、たとえば比較的太い製造用ワイヤで形成しても、上記連結部を溶接するために必要な熱量を抑え、上記多孔質焼結体が破損するのを防ぐことが可能である。従って、本発明に基づく固体電解コンデンサは、製造する際に上記多孔質焼結体が破損するのを抑えることができるため、漏洩電流の発生を抑えることができる。さらに、上記基部を太くすることが可能であるため、本発明に基づく固体電解コンデンサは、ＥＳＲの低下を図るのに好適である。
【００２９】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に基づく固体電解コンデンサを示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図３】図１に示す固体電解コンデンサチップを示す斜視図である。
【図４】図１に示す固体電解コンデンサの製造方法の一工程を示す図である。
【図５】図４に続く工程を示す図である。
【図６】図５に続く工程を示す図である。
【図７】図６に続く工程を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に基づく固体電解コンデンサの要部断面図である。
【図９】図８に示す固体電解コンデンサの要部断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に基づく固体電解コンデンサの断面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う要部断面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に基づく固体電解コンデンサの要部断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に基づく固体電解コンデンサの要部断面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態に基づく固体電解コンデンサの要部断面図である。
【図１５】本発明の第７実施形態に基づく固体電解コンデンサの要部断面図である。
【図１６】従来の固体電解コンデンサの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３２】
図１および図２には、本発明の第１実施形態に基づく固体電解コンデンサの一例を示している。図２および図３には、図１に示す固体電解コンデンサに組み込まれている固体電解コンデンサチップの一例を示している。固体電解コンデンサ１０１は、樹脂パッケージ１、固体電解コンデンサチップ２０１、陽極用リード３、陰極用リード４、および、接合部材５を備えている。図２に示すのは、図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿う断面の要部である。図２では、樹脂パッケージ１および陽極用リード３の一部を省略している。固体電解コンデンサ１０１は、全体として略直方体状に形成されており、図１に示すｘ方向は固体電解コンデンサ１０１の長手方向であり、本発明の請求項における第１の方向に相当する。ｙ方向はｘ方向と直交する方向であり、本発明の請求項における第２の方向に相当する。図２に示すｚ方向はｘ方向およびｙ方向と直交する方向であり、本発明の請求項における第３の方向に相当する。
【００３３】
樹脂パッケージ１は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、固体電解コンデンサチップ２０１の全体を覆っている。さらに、樹脂パッケージ１は、陽極用リード３の一部を露出させるように陽極用リード３を覆っている。樹脂パッケージ１は、陰極用リード４の一部を露出させるように陰極用リード４を覆っている。
【００３４】
固体電解コンデンサチップ２０１は、図１〜図３に示すように、陽極ワイヤ２と、陰極金属膜２３と、ｘ方向に長く延びる直方体状に形成された多孔質焼結体２４と、疎水部材２５とを備えている。固体電解コンデンサチップ２０１は、たとえばタンタルコンデンサチップである。
【００３５】
陽極ワイヤ２は、後述するようにタンタル製の製造用ワイヤを加工して形成されたものであり、ｘ方向における図１中左端部が多孔質焼結体２４の外側に露出するように、多孔質焼結体２４に接続されている。陽極ワイヤ２は、基部２１と、基部２１よりもｘ方向における図１中左方に位置する連結部２２とを備えている。陽極ワイヤ２は、図示しない誘電体膜で覆われている。この誘電体膜は、五酸化タンタルの薄膜である。基部２１は、多孔質焼結体２４に埋設されている埋設部２１１と、多孔質焼結体２４から露出する露出部２１２とを備えている。図１に示すように、露出部２１２は埋設部２１１のｘ方向における図中左端に連結されている。基部２１は、たとえば直径１００〜４００μｍの円形断面を有し、ｘ方向に長く延びるように形成されている。連結部２２は、露出部２１２の図１中左端からｘ方向における図１中左方に延び出るように形成されている。連結部２２は露出部２１２のｙ方向における中央部から延び出している。図３に示すように、連結部２２は、ｙ方向を厚み方向とする薄板状に形成されている。図２に示すように、連結部２２のｙ方向における長さは基部２１の直径よりも小さくなっており、連結部２２の断面積は基部２１の断面積よりも小さくなっている。
【００３６】
さらに、連結部２２は、ｚ方向における図２中左端部に傾斜部２２１を、ｚ方向における図２中右端部に傾斜部２２２を有している。傾斜部２２１は、ｚ方向における図２中左方ほどｙ方向における図２中下方へ向かう斜面を有しており、ｚ方向における図２中左方ほどｙ方向における長さが減少している。傾斜部２２２は、ｚ方向における図２中右方ほどｙ方向における図２中下方へ向かう斜面を有しており、ｚ方向における図２中右方ほどｙ方向における長さが減少している。
【００３７】
陰極金属膜２３は、たとえば、銀製あり、多孔質焼結体２４のｘ方向における図１中左方の端面２４ａを露出させるように、多孔質焼結体２４を覆っている。
【００３８】
多孔質焼結体２４は、直方体形状に加圧成形されたタンタル粉末を焼結させて作成される。焼結されたタンタル粉末を覆うように図示しない誘電体膜が形成されており、さらにタンタル粉末間の隙間は半導体で充填されている。焼結されたタンタル粉末および半導体層を覆うように図示しないグラファイト層が形成されている。
【００３９】
疎水部材２５は、たとえば疎水性のフッ素樹脂からなり、ｘ方向視円環状に形成されている。図１に示すように、疎水部材２５は、陽極ワイヤ２の露出部２１１および多孔質焼結体２４の端面２４ａに接している。この疎水部材２５は、後述するように、固体電解コンデンサチップ２０１を製造する際に機能を発揮する。
【００４０】
陽極用リード３は、樹脂パッケージ１から露出する端子部３１と、端子部３１と接続され、かつ、固体電解コンデンサチップ２０１に接続されるリード側連結部３２とを備えている。陰極用リード４は、樹脂パッケージ１から露出する端子部４１を備えており、接合部材５を介して固体電解コンデンサチップ２０１に接続されている。接合部材５は、たとえば銀ペーストを焼成して形成されるものである。
【００４１】
リード側連結部３２は、図１および図２に示すように、ｙ方向を厚み方向とする板状に形成されている。リード側連結部３２は、連結部２２のｙ方向における図１中下方側に配置されている。図２に示すように、連結部２２のｙ方向における図中下面とリード側連結部３２のｙ方向における図中上面とは接している。さらに、後述する製造方法により、連結部２２のｚ方向における図２中左右の側縁とリード側連結部３２とが溶接されている。より詳細には、傾斜部２２１の図２中左端縁とリード側連結部３２とが溶接されており、傾斜部２２２の図２中右端縁とリード側連結部３２とが溶接されている。
【００４２】
次に、固体電解コンデンサ１０１の製造方法について図４〜図７を参照にしつつ説明を行う。
【００４３】
まず、固体電解コンデンサチップ２０１の製造を行う。
【００４４】
固体電解コンデンサチップ２０１を製造する際には、まず、直径１００〜４００μｍのタンタル製の製造用ワイヤ２０を用意し、その基端２０ａをタンタル粉末に埋設した状態で多孔質焼結体２４を形成する。多孔質焼結体２４は、たとえば以下の手順により形成されるものである。
【００４５】
まず、タンタル粉末をｘ方向に長く延びる直方体形状に加圧成形し、これを高真空において焼結することにより多孔質焼結体２４の基礎部を作成する工程を行う。次に、この基礎部を強酸性の液中に浸漬するとともに電圧を印加する工程を行う。この工程により、基礎部中のタンタル粉末粒子表面に五酸化タンタルの薄膜が形成される。この五酸化タンタルの薄膜が上述した図示しない誘電体膜として機能し、この誘電体膜の表面積がコンデンサとしての容量を規定する。なお、このとき、タンタル製の製造用ワイヤ２０の上記液中に浸漬した部分にも五酸化タンタルからなる誘電体膜が形成される。
【００４６】
次に、疎水部材２５を設置する工程を行う。この工程では、たとえば、製造用ワイヤ２０の基部２０ａの反対側の端から環状の疎水部材２５を通し、その疎水部材２５を多孔質焼結体２４の基礎部の接するまで移動させて固定する。あるいは、製造用ワイヤ２０をタンタル粉末に埋設する時点で疎水部材２５を取り付けておいても構わない。
【００４７】
さらに次に、基礎部に形成されている多孔空洞部を半導体で充填する工程を行う。半導体の形成は、たとえば、基礎部を硝酸マンガン溶液中に浸漬し、硝酸マンガン溶液を熱分解することによって行われる。この工程では、先に設置された疎水部材２５により、硝酸マンガン溶液の製造用ワイヤ２０へのしみ上がりが抑制される。硝酸マンガン溶液を熱分解することによって、五酸化タンタルの薄膜を覆うように酸化物半導体である二酸化マンガンが形成される。その後、半導体で充填された基礎部をグラファイト層で覆うことで多孔質焼結体２４は形成される。
【００４８】
その後、多孔質焼結体２４の製造用ワイヤ２０が突出する端面２４ａを露出させるように、多孔質焼結体２４をたとえば銀製の膜で覆う。ここで形成される銀製の膜が陰極金属膜２３となる。以上の工程により形成された中間物を図４に示している。図４に示す中間物において、製造用ワイヤ２０は、ｘ方向に長く延び、ｘ方向における図中右方の端部が露出するように多孔質焼結体２４に接続されている。製造用ワイヤ２０の基端２０ａを含む図４中左端部は、多孔質焼結体２４に埋設されており、この部分が完成品における埋設部２１１となる。
【００４９】
次に、製造用ワイヤ２０を加工するワイヤ加工工程を行う。このワイヤ加工工程では、製造用ワイヤ２０の多孔質焼結体２４の外側に突き出している部分に対して断面積を減少させる加工を施す。たとえば、製造用ワイヤ２０の一部をプレス機で押圧して薄板状に変形させることで、図５に示すような断面形状が得られる。この工程で、製造用ワイヤ２０のうち、加工が施されず、かつ、多孔質焼結体２４から露出している部分が露出部２１２となる。この露出部２１２と先に形成された埋設部２１１とをあわせたものが基部２１となる。その後、たとえば不要部分を除去することで連結部２２が形成され、図３に示すような、連結部２２を備えた固体電解コンデンサチップ２０１を得ることができる。連結部２２の傾斜部２２１，２２２を形成する工程も、製造用ワイヤ２０の不要部分を切除する工程において行うことができる。なお、製造用ワイヤ２０を完全に切除せずに、たとえば、連結部２２が図３に示す状態よりもｘ方向に長く延びている状態で、以下に示す溶接工程を行うことも可能である。樹脂パッケージ１を形成する前に不要な部分を切除しておけばよい。
【００５０】
次に、製造用リードフレームに対して打ち抜き加工や折り曲げ加工を行い、互いに離間する製造用リード３０および製造用リード４０を形成する工程を行う。その後、図６に示すように、製造用リード３０および製造用リード４０に、先に製造した固体電解コンデンサチップ２０１を設置する工程を行う。この工程では、固体電解コンデンサチップ２０１の連結部２２が製造用リード３０のリード側連結部３２に接触する。また、この工程では、製造用リード４０に予め銀ペースト５０を塗布しておく。銀ペースト５０を介して固体電解コンデンサチップ２０１の陰極金属膜２３は製造用リード４０に導通し、かつ、固定される。銀ペースト５０が硬化したものが接合部材５となる。
【００５１】
次に、製造用リード３０のリード側連結部３２と固体電解コンデンサチップ２０１の連結部２２とを溶接する溶接工程を行う。この工程は、レーザ照射装置を用いて行われる。図７にはリード側連結部３２に連結部２２を接触させた状態で溶接用レーザ光Ｌａ，Ｌｂを照射している状態を示している。図７に示すように、溶接用レーザ光Ｌａは傾斜部２２１とリード側連結部３２との接触部分を照射する。より詳細には、溶接用レーザ光Ｌａは傾斜部２２１のｚ方向における図７中左端縁を照射する。このため、傾斜部２２１の図７中左端縁とリード側連結部３２とが溶接される。また、溶接用レーザ光Ｌｂは傾斜部２２２とリード側連結部３２との接触部分を照射する。より詳細には、溶接用レーザ光Ｌｂは傾斜部２２２のｚ方向における図７中右端縁を照射する。このため、傾斜部２２２の図７中右端縁とリード側連結部３２とが溶接される。溶接用レーザ光Ｌａ，Ｌｂの照射はｙ方向視においてリード側連結部３２と連結部２２とが重なる領域のｘ方向における全長に対して行われる。このような溶接は、溶接用レーザ光Ｌａ，Ｌｂの照射位置をｘ方向に順次ずらしていくことにより行うことができる。
【００５２】
溶接終了後に、樹脂パッケージ１を形成する工程を行う。樹脂パッケージ１を形成する工程は、固体電解コンデンサチップ２０１をエポキシ樹脂で包み込むモールド成型を行うことによって行われる。このとき固体電解コンデンサチップ２０１を包み込むエポキシ樹脂が硬化することで樹脂パッケージ１が形成される。その後、製造用リード３０を折り曲げ加工することで陽極用リード３が形成され、製造用リード４０を折り曲げ加工することで陰極用リード４が形成される。
【００５３】
以上の工程により、固体電解コンデンサ１０１は完成する。
【００５４】
次に、固体電解コンデンサ１０１および固体電解コンデンサ１０１の製造方法の作用について説明を行う。
【００５５】
固体電解コンデンサチップ２０１の連結部２２は、ｙ方向における長さが基部２１の直径に比べて短く、比較的厚みの薄い板状に形成されている。上述した製造方法によれば、比較的厚みの薄い連結部２２とリード側連結部３２とを溶接用レーザ光Ｌａ，Ｌｂを用いて溶接している。この溶接工程においては、連結部２２が比較的薄く形成されているため、連結部２２を設けずに基部２１とリード側連結部３２とを溶接する場合に比べて溶接に必要な熱量が少なくてすむ。すなわち、基部２１を太く形成しても、連結部２２を上述した薄板状の形状とすることにより、溶接に必要な熱量が大きくなることを防ぐことができる。溶接時に連結部２２に加えられる熱量が抑制されるため、多孔質焼結体２４に加えられる熱量が抑制され、多孔質焼結体２４に形成されている五酸化タンタルの薄膜が破損することを防ぎやすくなっている。このため、固体電解コンデンサ１０１は、漏洩電流の発生を好ましく抑制することができる。従って、固体電解コンデンサチップ２０１は、たとえば従来の固体電解コンデンサ９０で用いられている陽極ワイヤ９２１よりも太い製造用ワイヤ２０を用いて陽極ワイヤ２を形成することが可能となっている。直径の太い製造用ワイヤ２０を用いれば、加工されない部分である基部２１の直径も太くなり、基部２１と多孔質焼結体２４との接触面積が増加する。このような固体電解コンデンサチップ２０１を備えた固体電解コンデンサ１０１はＥＳＲを低下させるのに適している。
【００５６】
本実施形態では、連結部２２に設けられた傾斜部２２１，２２２に対して溶接用レーザ光Ｌａ，Ｌｂが照射されている。傾斜部２２１，２２２は連結部２２の中でもｙ方向における厚みが特に薄くなっている部分である。このようにすることで、連結部２２とリード側連結部３２との溶接に必要な熱量をさらに抑えることができる。この構成により、前述した固体電解コンデンサチップ２０１および固体電解コンデンサ１０１の作用はより顕著なものとなる。また、溶接に必要な熱量を抑えることで、たとえば、溶接用レーザ光Ｌａ，Ｌｂの出力を抑えて溶接工程を行うことができるようになる。このため、溶接工程に必要な電力消費量を下げる効果もあり、固体電解コンデンサ１０１の製造コストの削減を図ることができる。
【００５７】
図８〜図１５は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。上記実施形態と同一または類似の要素については一部の説明を省略する。
【００５８】
図８および図９は、本発明の第２実施形態に基づく固体電解コンデンサを説明するための図である。本実施形態における固体電解コンデンサ１０２は、連結部２２の構造が固体電解コンデンサチップ２０１と異なる固体電解コンデンサ２０２を備えており、その他の構成は固体電解コンデンサ１０１と同様となっている。なお、図８および図９では、樹脂パッケージ１を省略している。
【００５９】
固体電解コンデンサチップ２０２の連結部２２は、図８に示すように複数の突起片２２ａが形成された粗面２２３が形成されている。粗面２２３は、連結部２２の図８中下面に設けられており、リード側連結部３２に当接している。図８に示すように、粗面２２３は、連結部２２のｚ方向における略全長に渡って設けられている。図９に示すように、粗面２２３は、連結部２２のｘ方向における大部分に渡って設けられている。粗面２２３のｘ方向における長さは、ｙ方向視において連結部２２とリード側連結部３２とが重なる領域のｘ方向における長さよりも長くなっている。このような粗面２２３は、たとえば、ワイヤ加工工程において、製造用ワイヤ２０の一部をプレス機で押圧して薄板状に変形させた後に、適所に梨地加工を施すことにより形成できる。
【００６０】
本実施形態では、連結部２２の粗面２２３がリード側連結部３２に接触している。より詳細には、図８に示すように、突起片２２ａの先端がリード側連結部３２と接触している。このため、連結部２２とリード側連結部３２との接触面積は、連結部２２が平坦である場合に比べて小さなものとなる。このような連結部２２とリード側連結部３２とを溶接するときに必要な熱量は、平坦な連結部２２とリード側連結部３２とを溶接するときに必要な熱量よりも小さくなると考えられる。従って、本実施形態の固体電解コンデンサ１０２を製造する際に使用される溶接用レーザ光Ｌａ，Ｌｂの強度は、固体電解コンデンサ１０１を製造する際に用いられるものより弱くすることができる。このことは、溶接時に多孔質焼結体２４に伝わる熱量を抑制し、多孔質焼結体２４に形成されている五酸化タンタルの薄膜が破損することをさらに防ぎやすくする。さらに、溶接工程で必要な電力消費量を下げる効果もある。
【００６１】
図１０および図１１は、本発明の第３実施形態に基づく固体電解コンデンサを示している。図１０および図１１に示す固体電解コンデンサ１０３は、樹脂パッケージ１、固体電解コンデンサチップ２０３、陽極用リード３、陰極用リード４、および、接合部材５を示している。なお、図１１では樹脂パッケージ１を省略している。
【００６２】
固体電解コンデンサチップ２０３は、連結部２２の形状が固体電解コンデンサチップ２０１と異なっており、その他の構成は固体電解コンデンサチップ２０１と同様である。図１０に示すように、固体電解コンデンサチップ２０３の連結部２２は、基部２１のｙ方向における図中下端部から延び出している。図１０に示すように、連結部２２は、ｘ方向視において基部２１の図中下端部と重なるように形成されており、基部２１と比較してその断面積が大幅に小さくなっている。
【００６３】
陽極用リード３は、端子部３１と、端子部３１に接続されたリード側連結部３２とを備えている。図１０に示すように、リード側連結部３２は、連結部２２のｙ方向における図中下方側を支えるように配置されている。図１１に示すように、リード側連結部３２には、ｙ方向に凹み、かつ、ｘ方向に沿って延びる、ｘ方向視Ｖ字形状の溝部３２ａが形成されている。溝部３２ａのＶ字を成す１対の斜面のそれぞれが、連結部２２のｙ方向における図１１中下端部のｚ方向における両端縁を支えている。溝部３２ａのｙ方向における図１１中下端部と連結部２２との間には空洞部３３が形成されている。溝部３２ａと連結部２２とが接触するのは、ｘ方向に沿って延びるほぼ線状の領域となり、両者の接触面積は比較的小さなものとなる。本実施形態の固体電解コンデンサチップ２０３の連結部２２もレーザ光を用いてリード側連結部３２と溶接される。連結部２２とリード側連結部３２との接触面積が小さいため、溶接に必要な熱量が軽減される。
【００６４】
溝部３２ａは、製造用リード３０を製造する工程において、たとえば掘削加工により溝部３２ａを形成する工程を行うことによって形成される。
【００６５】
上述のように、固体電解コンデンサ１０３を製造する際に、比較的少ない熱量で連結部２２とリード側連結部３２とを溶接することができる。このため、固体電解コンデンサ１０３は、固体電解コンデンサ１０１と同様にＥＳＲを低下させるのに適したものである。
【００６６】
なお、連結部２２に、固体電解コンデンサチップ２０２の連結部２２に形成されている粗面２２３と同様の粗面を設けることで、溶接に必要な熱量のさらなる軽減を図ることも可能である。
【００６７】
図１２は、本発明の第４実施形態に基づく固体電解コンデンサを示している。図１２に示す固体電解コンデンサ１０４は、固体電解コンデンサチップ２０４を備えており、リード側連結部３２に溝部３２ｂが形成されており、その他の構成は固体電解コンデンサ１０３と同様となっている。なお、図１２では樹脂パッケージ１を省略している。
【００６８】
固体電解コンデンサチップ２０４は、図１２に示すように、断面が菱形である連結部２２を備えており、その他の構成は固体電解コンデンサチップ２０１と同様となっている。連結部２２は、断面である菱形の対角線の一つがｚ方向に沿うように配置されており、ｚ方向における両端の頂点部分で溝部３２ｂと接触している。連結部２２の断面である菱形のｙ，ｚ方向に沿う対角線の長さは、いずれも基部２１の直径よりも短くなっている。
【００６９】
リード側連結部３２に形成されている溝部３２ｂは、溝部３２ａと同様にＶ字状の断面を有している。図１２に示すように溝部３２ｂは、溝部３２ａと比較して深く形成されており、リード側連結部３２のｙ方向における図中上端部が構造的に脆くなる可能性が高くなっている。この問題を解消するために、本実施形態のリード側連結部３２は、溝部３２ｂの両側を補強するように平板部３４を備えている。さらに、図１２に示すように、溝部３２ｂのｙ方向における図中下端部と連結部２２との間には空洞部３３が形成されている。このような構成によれば、連結部２２とリード側連結部３２との接触面積を小さくすることが可能である。従って、固体電解コンデンサ１０４は、固体電解コンデンサ１０３と同様に、製造時の溶接工程で必要となる熱量が軽減される構成を備えている。
【００７０】
なお、連結部２２に、固体電解コンデンサチップ２０２の連結部２２に形成されている粗面２２３と同様の粗面を設けることで、溶接に必要な熱量のさらなる軽減を図ることも可能である。
【００７１】
また、図１２では、連結部２２はｘ方向視において基部２１の断面である円の中心と重なる位置に配置されているが、固体電解コンデンサチップ２０３の連結部２２と同様に、連結部２２が基部２１のｙ方向における図中下端部から延び出す構成としても構わない。
【００７２】
図１３は、本発明の第５実施形態に基づく固体電解コンデンサを示している。図１３に示す固体電解コンデンサ１０５は、固体電解コンデンサチップ２０５を備えており、リード側連結部３２に溝部３２ｃが形成されており、その他の構成は固体電解コンデンサ１０４と同様となっている。なお、図１３では樹脂パッケージ１を省略している。
【００７３】
固体電解コンデンサチップ２０５は、図１３に示すように、断面が円形である連結部２２を備えており、その他の構成は固体電解コンデンサチップ１０１と同様となっている。連結部２２の直径は基部２１の直径よりも短くなっている。具体的には連結部２２の直径は２００μｍ程度が望ましい。
【００７４】
リード側連結部３２に形成されている溝部３２ｃは、溝部３２ｂと同様にＶ字状の断面を有している。図１３に示すように、溝部３２ｂのｙ方向における図中下端部と連結部２２との間には空洞部３３が形成されている。このような構成によれば、連結部２２とリード側連結部３２との接触面積を小さくすることが可能である。従って、固体電解コンデンサ１０５は、固体電解コンデンサ１０３，１０４と同様に、溶接工程で必要となる熱量が軽減される構成を備えている。
【００７５】
なお、連結部２２に、固体電解コンデンサチップ２０２の連結部２２に形成されている粗面２２３と同様の粗面を設けることで、さらなる溶接工程に必要な熱量の軽減を図ることも可能である。
【００７６】
また、図１３では、連結部２２はｘ方向視において基部２１の断面である円の中心と重なる位置に配置されているが、固体電解コンデンサチップ２０３の連結部２２と同様に、連結部２２が基部２１のｙ方向における図中下端部から延び出す構成としても構わない。
【００７７】
図１４は、本発明の第６実施形態に基づく固体電解コンデンサを示している。図１４に示す固体電解コンデンサ１０６は、リード側連結部３２の形状が固体電解コンデンサ１０５の場合と異なっており、その他の構成は固体電解コンデンサ１０５と同様となっている。なお、図１４では樹脂パッケージ１を省略している。
【００７８】
本実施形態におけるリード側連結部３２のｚ方向における図１４中上端部には、ｙ方向における上方ほどｚ方向において互いに近付く１対の斜面３５が形成されている。このため、リード側連結部３２のｙ方向における上端部のｚ方向における長さは、ｙ方向における下方の部分より短くなっている。この上端部には、連結部２２の円形断面に嵌合する溝部３２ｄが形成されている。図１４に示すように、連結部２２と溝部３２ｄとは接触している。本実施形態の固体電解コンデンサ１０６を製造する際には、たとえば、ｚ方向に進行する溶接用のレーザ光を、図１４における左右から、連結部２２と溝部３２ｄとの接触部分に照射することで行われる。このとき、実際に溶接されるのは、連結部２２と溝部３２ｄの接触部分のうち、ｚ方向における両端部である。このため、固体電解コンデンサ１０６を製造する際の溶接工程で必要な熱量は、固体電解コンデンサ１０５を製造する場合と大差ないものと考えられる。従って、本実施形態の固体電解コンデンサ１０６は固体電解コンデンサ１０５と同様に溶接工程で必要となる熱量が軽減される構成を備えている。
【００７９】
なお、連結部２２に、固体電解コンデンサチップ２０２の連結部２２に形成されている粗面２２３と同様の粗面を設けることで、さらなる溶接工程に必要な熱量の軽減を図ることも可能である。
【００８０】
また、図１４では、連結部２２はｘ方向視において基部２１の断面である円の中心と重なる位置に配置されているが、固体電解コンデンサチップ２０３の連結部２２と同様に、連結部２２が基部２１のｙ方向における図中下端部から延び出す構成としても構わない。
【００８１】
図１５は、本発明の第７実施形態に基づく固体電解コンデンサを示している。図１５に示す固体電解コンデンサ１０７は、リード側連結部３２の形状が固体電解コンデンサ１０５の場合と異なっており、その他の構成は固体電解コンデンサ１０５と同様となっている。なお、図１５では樹脂パッケージ１を省略している。
【００８２】
図１５に示すように、本実施形態におけるリード側連結部３２のｚ方向における幅が連結部２２の直径と同程度の長さである。リード側連結部３２には、断面形状がｙ方向に長い半楕円である溝部３２ｅが形成されている。溝部３２ｅのｙ方向における図１５中下端部と連結部２２との間には空洞部３３が形成されている。
【００８３】
本実施形態においても、固体電解コンデンサ１０５の場合と同様に、連結部２２と溝部３２ｅとの接触面積が小さくなっている。本実施形態の固体電解コンデンサ１０７の構成でも、溶接工程で必要となる熱量が軽減することが可能である。
【００８４】
本発明の範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に基づく固体電解コンデンサの各部の具体的な構成および製造方法は、種々に設計変更自在である。
【００８５】
たとえば、固体電解コンデンサ１０３においてリード側連結部３２に形成されている溝部３２ａは、連結部２２との接触面積を減らすための構成であるが、このような構成を固体電解コンデンサ１０１または固体電解コンデンサ１０２において採用しても構わない。
【００８６】
また、上述した製造方法においては、多孔質焼結体２４のタンタル粉末間を埋める半導体として二酸化マンガンを用いているが、たとえば、高分子有機電解質を用いてもよい。また、高分子有機電解質の製造用ワイヤへのしみ上がりを抑制するために、製造用ワイヤ２０の完成品における露出部２１２に相当する部分にシリコン樹脂を塗布してもよい。また、上述した実施形態では、疎水部材２５として、環状の固形物を使っているが、多孔質焼結体２４の端面２４ａにフッ素樹脂を塗布することで代用しても構わない。
【００８７】
また、上述した製造方法においては、多孔質焼結体２４を形成する際に、製造用ワイヤ２０を埋め込んだ後に、タンタル粉末を加圧成形する例を示しているが、多孔質焼結体を形成後に製造用ワイヤを接続してもよい。この場合、多孔質焼結体と製造用ワイヤとの接続は溶接により行うのが適当である。このとき、製造用ワイヤを加工して連結部と基部とを作るワイヤ加工工程は、製造用ワイヤを多孔質焼結体に溶接する前に行っても、後に行っても構わない。
【符号の説明】
【００８８】
ｘ （第１の）方向
ｙ （第２の）方向
ｚ （第３の）方向
１ 樹脂パッケージ
１０１〜１０７ 固体電解コンデンサ
２０１〜２０５ 固体電解コンデンサチップ
２ 陽極ワイヤ
２１ 基部
２１１ 埋設部
２１２ 露出部
２２ 連結部
２２ａ 突起片
２３ 陰極金属膜
２４ 多孔質焼結体
２４ａ 端面
２２１，２２２ 傾斜部
２２３ 粗面
３ 陽極用リード
３１ 端子部
３２ リード側連結部
３２ａ〜３２ｅ 溝部
３３ 空洞部
３４ 平板部
４ 陰極用リード
４１ 端子部
５ 接合部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極ワイヤをリードに溶接して製造される固体電解コンデンサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６は、従来の固体電解コンデンサの一例を示している（たとえば特許文献１参照）。図１６に示す固体電解コンデンサ９０は、面実装型のものであり、樹脂パッケージ９１、固体電解コンデンサチップ９２、陽極用リード９３、および陰極用リード９４を備えている。樹脂パッケージ９１は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、固体電解コンデンサチップ９２の全体を覆っている。樹脂パッケージ９１は、陽極用リード９３の陽極端子部９３１を露出させるように陽極用リード９３を覆っている。樹脂パッケージ９１は、陰極用リード９４の陰極端子部９４１を露出させるように陰極用リード９４を覆っている。このような固体電解コンデンサ９０の製造は、樹脂パッケージ型の半導体等の電子部品の製造とほぼ同様にして行われる。すなわち、製造用リードフレームの間に固体電解コンデンサチップ９２を固定した後、固体電解コンデンサチップ９２を樹脂で包み込むモールド成型を行う。さらに、その後に、リードフレームの不要部分を除去するとともにリードフレームを所定の形状に加工する。
【０００３】
固体電解コンデンサチップ９２は、たとえば、乾式タンタルコンデンサチップである。固体電解コンデンサチップ９２は、陽極ワイヤ９２１、陰極金属膜９２２、および、多孔質焼結体９２３を備えている。陽極ワイヤ９２１は、タンタルからなり、図１６に示すように細長に延びており、一定の直径を有している。陽極ワイヤ９２１の基端９２１ａ（図１６中右端）は多孔質焼結体９２３内に埋設されている。陽極ワイヤ９２１の先端９２１ｂ（図中左端）は図に示すように陽極用リード９３に接続されている。陰極金属膜９２２は、多孔質焼結体９２３の図中左端部のみを露出させるように、多孔質焼結体９２３を覆っている。陰極金属膜９２２は、銀ペースト９５を介して陰極用リード９４と接続されている。多孔質焼結体９２３は、タンタル粉末を所定の形状に加圧成形したものを真空環境下において焼結し、その焼結体に酸化被膜を形成したものである。なお、多孔質焼結体９２３の空洞部は、二酸化マンガン等の半導体によって埋められている。
【０００４】
陽極ワイヤ９２１の先端９２１ｂと陽極用リード９３との接続は、たとえば、レーザを用いた溶接によって行われる。具体的には、陽極ワイヤ９２１の先端９２１ｂと陽極用リード９３とを接触させ、両者の接触部分に向けてレーザを照射する。レーザによって加熱された陽極ワイヤ９２１と陽極用リード９３との接触部分は融解し、冷却された後には一体となって溶接される。
【０００５】
固体電解コンデンサ９０は、たとえば電子機器に組み込まれて用いられる。電子機器の消費電力を低下させるために、固体電解コンデンサ９０の等価直列抵抗（以下、ＥＳＲ）を下げることが求められている。固体電解コンデンサ９０のＥＳＲを低下させる一つの方法として、陽極ワイヤ９２１の直径を大きくすることにより陽極ワイヤ９２１と多孔質焼結体９２３との接触面積を増加させることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、陽極ワイヤ９２１の直径を増加させた場合、以下のような問題点が発生することが想定されている。直径の大きな陽極ワイヤ９２１をレーザで溶接するには、より高い熱量が必要となる。このため、直径を大きくした分だけ溶接時に陽極ワイヤ９２１に加えられる熱は大きくなり、陽極ワイヤ９２１を通じて多孔質焼結体９２３に伝わる熱量も大きなものとなる。多孔質焼結体９２３に伝わる熱量が大きくなると、多孔質焼結体９２３に形成されている酸化被膜が破損してしまうことが起こりえる。酸化被膜が破損すると、固体電解コンデンサ９０を使用した際に、陽極ワイヤ９２１と陰極金属膜９２２との間で漏洩電流が生じてしまうことあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−５０２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、漏洩電流の発生を抑えつつ、ＥＳＲの低下を図ることができる固体電解コンデンサ、および、固体電解コンデンサの製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面によって提供される固体電解コンデンサは、多孔質焼結体と、第１の方向に長く延びるように形成されており、上記第１の方向における一方の端部を露出させるように上記多孔質焼結体に接続された陽極ワイヤと、上記多孔質焼結体および上記陽極ワイヤを覆う樹脂パッケージと、上記樹脂パッケージから露出する端子部、および、上記端子部と接続されたリード側連結部を有するリードと、を備えており、上記陽極ワイヤは、基部と、上記基部よりも上記第１の方向における一方側に配置された連結部と、を有しており、上記連結部の断面積は上記基部の断面積よりも小さく、上記連結部と上記リード側連結部とが溶接されていることを特徴とする。
【００１０】
好ましい実施形態においては、上記基部は、円形断面を有し、上記第１の方向に長く延びるように形成されており、上記連結部の上記第１の方向と直交する第２の方向における一方側に上記リード側連結部が配置されており、上記第２の方向における上記連結部の長さは、上記基部の断面の直径よりも短くなっている。
【００１１】
好ましい実施形態においては、上記連結部は、上記第２の方向における長さが、上記基部の断面の直径よりも短い板状に形成されている。
【００１２】
好ましい実施形態においては、上記連結部は、上記第１の方向および上記第２の方向と直交する第３の方向における一方の端縁に、上記第３の方向における一方側ほど上記第２の方向における長さが減少していく傾斜部を有している。
【００１３】
好ましい実施形態においては、上記連結部の上記傾斜部の上記第３の方向における一方側の端縁が、上記リード側連結部に溶接されている。
【００１４】
別の好ましい実施形態においては、上記連結部は、対角線の長さが上記基部の断面の直径よりも短い菱形の断面を有する。
【００１５】
さらに別の好ましい実施形態においては、上記連結部は、直径が上記基部の断面の直径よりも短い円形の断面を有する。
【００１６】
より好ましい実施形態においては、上記リード側連結部は、上記第２の方向に凹み、かつ、上記第１の方向に沿って延びる溝部を有しており、上記連結部は上記溝部に溶接されている。
【００１７】
より好ましくは、上記第２の方向において、上記連結部と、上記溝部の上記第２の方向における一方の端とに挟まれる空洞部が形成されている。
【００１８】
具体的には、上記溝部は、上記第１の方向視Ｖ字状に形成されており、Ｖ字を成す１対の斜面のそれぞれが、上記連結部と溶接されている。
【００１９】
実施形態の一例では、上記連結部は、上記第１の方向視において、上記基部の断面の中心と重なるように配置されている。
【００２０】
実施形態の別の例では、上記連結部は、上記第１の方向視において、上記第２の方向における上記基部の一方の端部と重なるように配置されている。
【００２１】
好ましい実施形態においては、上記連結部が、上記第２の方向における一方側に粗面を有している。
【００２２】
より好ましい実施形態においては、上記連結部の上記第１の方向における他方の端部が上記多孔質焼結体から露出している。
【００２３】
より好ましくは、上記基部の上記第１の方向における一方の端部が上記多孔質焼結体から露出している。
【００２４】
好ましい実施形態においては、上記基部は、上記多孔質焼結体から露出する露出部を有しており、上記露出部および上記多孔質焼結体の上記第１の方向における一方の端面に接する疎水部材をさらに備えている。
【００２５】
より好ましくは、上記基部は、上記露出部に連結されており、かつ、上記多孔質焼結体に埋設された埋設部をさらに有している。
【００２６】
本発明の第２の側面によって提供される固体電解コンデンサの製造方法は、第１の方向に長く延び、第１の方向における一方の端部が露出するように多孔質焼結体に接続される製造用ワイヤを加工するワイヤ加工工程と、上記製造用ワイヤと製造用リードのリード側連結部とを溶接する溶接工程と、上記多孔質焼結体を覆う樹脂パッケージを形成する工程と、を備えており、上記ワイヤ加工工程においては、上記製造用ワイヤの上記多孔質焼結体から露出する部分の少なくとも一部の断面積を減少させる加工が施され、この加工により上記製造用ワイヤの断面積が減少した部分が連結部となり、この加工が施されず、かつ、上記第１の方向における他方の端部を含む部分が基部となることを特徴とする。
【００２７】
好ましい製造方法においては、上記製造用ワイヤは、円形断面を有し、上記ワイヤ加工工程では、上記第１の方向と直交する第２の方向における長さが上記製造用ワイヤの断面の直径よりも短くなるように加工を施すことにより上記連結部を形成し、上記溶接工程において、上記連結部の上記第２の方向における一方側が上記リード側連結部に溶接される。
【００２８】
このような構成によれば、上記固体電解コンデンサを製造する際に、上記基部をリード側連結部に溶接する場合よりも少ない熱量で上記連結部をリード側連結部に溶接することができる。このため、上記基部を、たとえば比較的太い製造用ワイヤで形成しても、上記連結部を溶接するために必要な熱量を抑え、上記多孔質焼結体が破損するのを防ぐことが可能である。従って、本発明に基づく固体電解コンデンサは、製造する際に上記多孔質焼結体が破損するのを抑えることができるため、漏洩電流の発生を抑えることができる。さらに、上記基部を太くすることが可能であるため、本発明に基づく固体電解コンデンサは、ＥＳＲの低下を図るのに好適である。
【００２９】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に基づく固体電解コンデンサを示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図３】図１に示す固体電解コンデンサチップを示す斜視図である。
【図４】図１に示す固体電解コンデンサの製造方法の一工程を示す図である。
【図５】図４に続く工程を示す図である。
【図６】図５に続く工程を示す図である。
【図７】図６に続く工程を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に基づく固体電解コンデンサの要部断面図である。
【図９】図８に示す固体電解コンデンサの要部断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に基づく固体電解コンデンサの断面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う要部断面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に基づく固体電解コンデンサの要部断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に基づく固体電解コンデンサの要部断面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態に基づく固体電解コンデンサの要部断面図である。
【図１５】本発明の第７実施形態に基づく固体電解コンデンサの要部断面図である。
【図１６】従来の固体電解コンデンサの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３２】
図１および図２には、本発明の第１実施形態に基づく固体電解コンデンサの一例を示している。図２および図３には、図１に示す固体電解コンデンサに組み込まれている固体電解コンデンサチップの一例を示している。固体電解コンデンサ１０１は、樹脂パッケージ１、固体電解コンデンサチップ２０１、陽極用リード３、陰極用リード４、および、接合部材５を備えている。図２に示すのは、図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿う断面の要部である。図２では、樹脂パッケージ１および陽極用リード３の一部を省略している。固体電解コンデンサ１０１は、全体として略直方体状に形成されており、図１に示すｘ方向は固体電解コンデンサ１０１の長手方向であり、本発明の請求項における第１の方向に相当する。ｙ方向はｘ方向と直交する方向であり、本発明の請求項における第２の方向に相当する。図２に示すｚ方向はｘ方向およびｙ方向と直交する方向であり、本発明の請求項における第３の方向に相当する。
【００３３】
樹脂パッケージ１は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、固体電解コンデンサチップ２０１の全体を覆っている。さらに、樹脂パッケージ１は、陽極用リード３の一部を露出させるように陽極用リード３を覆っている。樹脂パッケージ１は、陰極用リード４の一部を露出させるように陰極用リード４を覆っている。
【００３４】
固体電解コンデンサチップ２０１は、図１〜図３に示すように、陽極ワイヤ２と、陰極金属膜２３と、ｘ方向に長く延びる直方体状に形成された多孔質焼結体２４と、疎水部材２５とを備えている。固体電解コンデンサチップ２０１は、たとえばタンタルコンデンサチップである。
【００３５】
陽極ワイヤ２は、後述するようにタンタル製の製造用ワイヤを加工して形成されたものであり、ｘ方向における図１中左端部が多孔質焼結体２４の外側に露出するように、多孔質焼結体２４に接続されている。陽極ワイヤ２は、基部２１と、基部２１よりもｘ方向における図１中左方に位置する連結部２２とを備えている。陽極ワイヤ２は、図示しない誘電体膜で覆われている。この誘電体膜は、五酸化タンタルの薄膜である。基部２１は、多孔質焼結体２４に埋設されている埋設部２１１と、多孔質焼結体２４から露出する露出部２１２とを備えている。図１に示すように、露出部２１２は埋設部２１１のｘ方向における図中左端に連結されている。基部２１は、たとえば直径１００〜４００μｍの円形断面を有し、ｘ方向に長く延びるように形成されている。連結部２２は、露出部２１２の図１中左端からｘ方向における図１中左方に延び出るように形成されている。連結部２２は露出部２１２のｙ方向における中央部から延び出している。図３に示すように、連結部２２は、ｙ方向を厚み方向とする薄板状に形成されている。図２に示すように、連結部２２のｙ方向における長さは基部２１の直径よりも小さくなっており、連結部２２の断面積は基部２１の断面積よりも小さくなっている。
【００３６】
さらに、連結部２２は、ｚ方向における図２中左端部に傾斜部２２１を、ｚ方向における図２中右端部に傾斜部２２２を有している。傾斜部２２１は、ｚ方向における図２中左方ほどｙ方向における図２中下方へ向かう斜面を有しており、ｚ方向における図２中左方ほどｙ方向における長さが減少している。傾斜部２２２は、ｚ方向における図２中右方ほどｙ方向における図２中下方へ向かう斜面を有しており、ｚ方向における図２中右方ほどｙ方向における長さが減少している。
【００３７】
陰極金属膜２３は、たとえば、銀製あり、多孔質焼結体２４のｘ方向における図１中左方の端面２４ａを露出させるように、多孔質焼結体２４を覆っている。
【００３８】
多孔質焼結体２４は、直方体形状に加圧成形されたタンタル粉末を焼結させて作成される。焼結されたタンタル粉末を覆うように図示しない誘電体膜が形成されており、さらにタンタル粉末間の隙間は半導体で充填されている。焼結されたタンタル粉末および半導体層を覆うように図示しないグラファイト層が形成されている。
【００３９】
疎水部材２５は、たとえば疎水性のフッ素樹脂からなり、ｘ方向視円環状に形成されている。図１に示すように、疎水部材２５は、陽極ワイヤ２の露出部２１１および多孔質焼結体２４の端面２４ａに接している。この疎水部材２５は、後述するように、固体電解コンデンサチップ２０１を製造する際に機能を発揮する。
【００４０】
陽極用リード３は、樹脂パッケージ１から露出する端子部３１と、端子部３１と接続され、かつ、固体電解コンデンサチップ２０１に接続されるリード側連結部３２とを備えている。陰極用リード４は、樹脂パッケージ１から露出する端子部４１を備えており、接合部材５を介して固体電解コンデンサチップ２０１に接続されている。接合部材５は、たとえば銀ペーストを焼成して形成されるものである。
【００４１】
リード側連結部３２は、図１および図２に示すように、ｙ方向を厚み方向とする板状に形成されている。リード側連結部３２は、連結部２２のｙ方向における図１中下方側に配置されている。図２に示すように、連結部２２のｙ方向における図中下面とリード側連結部３２のｙ方向における図中上面とは接している。さらに、後述する製造方法により、連結部２２のｚ方向における図２中左右の側縁とリード側連結部３２とが溶接されている。より詳細には、傾斜部２２１の図２中左端縁とリード側連結部３２とが溶接されており、傾斜部２２２の図２中右端縁とリード側連結部３２とが溶接されている。
【００４２】
次に、固体電解コンデンサ１０１の製造方法について図４〜図７を参照にしつつ説明を行う。
【００４３】
まず、固体電解コンデンサチップ２０１の製造を行う。
【００４４】
固体電解コンデンサチップ２０１を製造する際には、まず、直径１００〜４００μｍのタンタル製の製造用ワイヤ２０を用意し、その基端２０ａをタンタル粉末に埋設した状態で多孔質焼結体２４を形成する。多孔質焼結体２４は、たとえば以下の手順により形成されるものである。
【００４５】
まず、タンタル粉末をｘ方向に長く延びる直方体形状に加圧成形し、これを高真空において焼結することにより多孔質焼結体２４の基礎部を作成する工程を行う。次に、この基礎部を強酸性の液中に浸漬するとともに電圧を印加する工程を行う。この工程により、基礎部中のタンタル粉末粒子表面に五酸化タンタルの薄膜が形成される。この五酸化タンタルの薄膜が上述した図示しない誘電体膜として機能し、この誘電体膜の表面積がコンデンサとしての容量を規定する。なお、このとき、タンタル製の製造用ワイヤ２０の上記液中に浸漬した部分にも五酸化タンタルからなる誘電体膜が形成される。
【００４６】
次に、疎水部材２５を設置する工程を行う。この工程では、たとえば、製造用ワイヤ２０の基部２０ａの反対側の端から環状の疎水部材２５を通し、その疎水部材２５を多孔質焼結体２４の基礎部の接するまで移動させて固定する。あるいは、製造用ワイヤ２０をタンタル粉末に埋設する時点で疎水部材２５を取り付けておいても構わない。
【００４７】
さらに次に、基礎部に形成されている多孔空洞部を半導体で充填する工程を行う。半導体の形成は、たとえば、基礎部を硝酸マンガン溶液中に浸漬し、硝酸マンガン溶液を熱分解することによって行われる。この工程では、先に設置された疎水部材２５により、硝酸マンガン溶液の製造用ワイヤ２０へのしみ上がりが抑制される。硝酸マンガン溶液を熱分解することによって、五酸化タンタルの薄膜を覆うように酸化物半導体である二酸化マンガンが形成される。その後、半導体で充填された基礎部をグラファイト層で覆うことで多孔質焼結体２４は形成される。
【００４８】
その後、多孔質焼結体２４の製造用ワイヤ２０が突出する端面２４ａを露出させるように、多孔質焼結体２４をたとえば銀製の膜で覆う。ここで形成される銀製の膜が陰極金属膜２３となる。以上の工程により形成された中間物を図４に示している。図４に示す中間物において、製造用ワイヤ２０は、ｘ方向に長く延び、ｘ方向における図中右方の端部が露出するように多孔質焼結体２４に接続されている。製造用ワイヤ２０の基端２０ａを含む図４中左端部は、多孔質焼結体２４に埋設されており、この部分が完成品における埋設部２１１となる。
【００４９】
次に、製造用ワイヤ２０を加工するワイヤ加工工程を行う。このワイヤ加工工程では、製造用ワイヤ２０の多孔質焼結体２４の外側に突き出している部分に対して断面積を減少させる加工を施す。たとえば、製造用ワイヤ２０の一部をプレス機で押圧して薄板状に変形させることで、図５に示すような断面形状が得られる。この工程で、製造用ワイヤ２０のうち、加工が施されず、かつ、多孔質焼結体２４から露出している部分が露出部２１２となる。この露出部２１２と先に形成された埋設部２１１とをあわせたものが基部２１となる。その後、たとえば不要部分を除去することで連結部２２が形成され、図３に示すような、連結部２２を備えた固体電解コンデンサチップ２０１を得ることができる。連結部２２の傾斜部２２１，２２２を形成する工程も、製造用ワイヤ２０の不要部分を切除する工程において行うことができる。なお、製造用ワイヤ２０を完全に切除せずに、たとえば、連結部２２が図３に示す状態よりもｘ方向に長く延びている状態で、以下に示す溶接工程を行うことも可能である。樹脂パッケージ１を形成する前に不要な部分を切除しておけばよい。
【００５０】
次に、製造用リードフレームに対して打ち抜き加工や折り曲げ加工を行い、互いに離間する製造用リード３０および製造用リード４０を形成する工程を行う。その後、図６に示すように、製造用リード３０および製造用リード４０に、先に製造した固体電解コンデンサチップ２０１を設置する工程を行う。この工程では、固体電解コンデンサチップ２０１の連結部２２が製造用リード３０のリード側連結部３２に接触する。また、この工程では、製造用リード４０に予め銀ペースト５０を塗布しておく。銀ペースト５０を介して固体電解コンデンサチップ２０１の陰極金属膜２３は製造用リード４０に導通し、かつ、固定される。銀ペースト５０が硬化したものが接合部材５となる。
【００５１】
次に、製造用リード３０のリード側連結部３２と固体電解コンデンサチップ２０１の連結部２２とを溶接する溶接工程を行う。この工程は、レーザ照射装置を用いて行われる。図７にはリード側連結部３２に連結部２２を接触させた状態で溶接用レーザ光Ｌａ，Ｌｂを照射している状態を示している。図７に示すように、溶接用レーザ光Ｌａは傾斜部２２１とリード側連結部３２との接触部分を照射する。より詳細には、溶接用レーザ光Ｌａは傾斜部２２１のｚ方向における図７中左端縁を照射する。このため、傾斜部２２１の図７中左端縁とリード側連結部３２とが溶接される。また、溶接用レーザ光Ｌｂは傾斜部２２２とリード側連結部３２との接触部分を照射する。より詳細には、溶接用レーザ光Ｌｂは傾斜部２２２のｚ方向における図７中右端縁を照射する。このため、傾斜部２２２の図７中右端縁とリード側連結部３２とが溶接される。溶接用レーザ光Ｌａ，Ｌｂの照射はｙ方向視においてリード側連結部３２と連結部２２とが重なる領域のｘ方向における全長に対して行われる。このような溶接は、溶接用レーザ光Ｌａ，Ｌｂの照射位置をｘ方向に順次ずらしていくことにより行うことができる。
【００５２】
溶接終了後に、樹脂パッケージ１を形成する工程を行う。樹脂パッケージ１を形成する工程は、固体電解コンデンサチップ２０１をエポキシ樹脂で包み込むモールド成型を行うことによって行われる。このとき固体電解コンデンサチップ２０１を包み込むエポキシ樹脂が硬化することで樹脂パッケージ１が形成される。その後、製造用リード３０を折り曲げ加工することで陽極用リード３が形成され、製造用リード４０を折り曲げ加工することで陰極用リード４が形成される。
【００５３】
以上の工程により、固体電解コンデンサ１０１は完成する。
【００５４】
次に、固体電解コンデンサ１０１および固体電解コンデンサ１０１の製造方法の作用について説明を行う。
【００５５】
固体電解コンデンサチップ２０１の連結部２２は、ｙ方向における長さが基部２１の直径に比べて短く、比較的厚みの薄い板状に形成されている。上述した製造方法によれば、比較的厚みの薄い連結部２２とリード側連結部３２とを溶接用レーザ光Ｌａ，Ｌｂを用いて溶接している。この溶接工程においては、連結部２２が比較的薄く形成されているため、連結部２２を設けずに基部２１とリード側連結部３２とを溶接する場合に比べて溶接に必要な熱量が少なくてすむ。すなわち、基部２１を太く形成しても、連結部２２を上述した薄板状の形状とすることにより、溶接に必要な熱量が大きくなることを防ぐことができる。溶接時に連結部２２に加えられる熱量が抑制されるため、多孔質焼結体２４に加えられる熱量が抑制され、多孔質焼結体２４に形成されている五酸化タンタルの薄膜が破損することを防ぎやすくなっている。このため、固体電解コンデンサ１０１は、漏洩電流の発生を好ましく抑制することができる。従って、固体電解コンデンサチップ２０１は、たとえば従来の固体電解コンデンサ９０で用いられている陽極ワイヤ９２１よりも太い製造用ワイヤ２０を用いて陽極ワイヤ２を形成することが可能となっている。直径の太い製造用ワイヤ２０を用いれば、加工されない部分である基部２１の直径も太くなり、基部２１と多孔質焼結体２４との接触面積が増加する。このような固体電解コンデンサチップ２０１を備えた固体電解コンデンサ１０１はＥＳＲを低下させるのに適している。
【００５６】
本実施形態では、連結部２２に設けられた傾斜部２２１，２２２に対して溶接用レーザ光Ｌａ，Ｌｂが照射されている。傾斜部２２１，２２２は連結部２２の中でもｙ方向における厚みが特に薄くなっている部分である。このようにすることで、連結部２２とリード側連結部３２との溶接に必要な熱量をさらに抑えることができる。この構成により、前述した固体電解コンデンサチップ２０１および固体電解コンデンサ１０１の作用はより顕著なものとなる。また、溶接に必要な熱量を抑えることで、たとえば、溶接用レーザ光Ｌａ，Ｌｂの出力を抑えて溶接工程を行うことができるようになる。このため、溶接工程に必要な電力消費量を下げる効果もあり、固体電解コンデンサ１０１の製造コストの削減を図ることができる。
【００５７】
図８〜図１５は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。上記実施形態と同一または類似の要素については一部の説明を省略する。
【００５８】
図８および図９は、本発明の第２実施形態に基づく固体電解コンデンサを説明するための図である。本実施形態における固体電解コンデンサ１０２は、連結部２２の構造が固体電解コンデンサチップ２０１と異なる固体電解コンデンサ２０２を備えており、その他の構成は固体電解コンデンサ１０１と同様となっている。なお、図８および図９では、樹脂パッケージ１を省略している。
【００５９】
固体電解コンデンサチップ２０２の連結部２２は、図８に示すように複数の突起片２２ａが形成された粗面２２３が形成されている。粗面２２３は、連結部２２の図８中下面に設けられており、リード側連結部３２に当接している。図８に示すように、粗面２２３は、連結部２２のｚ方向における略全長に渡って設けられている。図９に示すように、粗面２２３は、連結部２２のｘ方向における大部分に渡って設けられている。粗面２２３のｘ方向における長さは、ｙ方向視において連結部２２とリード側連結部３２とが重なる領域のｘ方向における長さよりも長くなっている。このような粗面２２３は、たとえば、ワイヤ加工工程において、製造用ワイヤ２０の一部をプレス機で押圧して薄板状に変形させた後に、適所に梨地加工を施すことにより形成できる。
【００６０】
本実施形態では、連結部２２の粗面２２３がリード側連結部３２に接触している。より詳細には、図８に示すように、突起片２２ａの先端がリード側連結部３２と接触している。このため、連結部２２とリード側連結部３２との接触面積は、連結部２２が平坦である場合に比べて小さなものとなる。このような連結部２２とリード側連結部３２とを溶接するときに必要な熱量は、平坦な連結部２２とリード側連結部３２とを溶接するときに必要な熱量よりも小さくなると考えられる。従って、本実施形態の固体電解コンデンサ１０２を製造する際に使用される溶接用レーザ光Ｌａ，Ｌｂの強度は、固体電解コンデンサ１０１を製造する際に用いられるものより弱くすることができる。このことは、溶接時に多孔質焼結体２４に伝わる熱量を抑制し、多孔質焼結体２４に形成されている五酸化タンタルの薄膜が破損することをさらに防ぎやすくする。さらに、溶接工程で必要な電力消費量を下げる効果もある。
【００６１】
図１０および図１１は、本発明の第３実施形態に基づく固体電解コンデンサを示している。図１０および図１１に示す固体電解コンデンサ１０３は、樹脂パッケージ１、固体電解コンデンサチップ２０３、陽極用リード３、陰極用リード４、および、接合部材５を示している。なお、図１１では樹脂パッケージ１を省略している。
【００６２】
固体電解コンデンサチップ２０３は、連結部２２の形状が固体電解コンデンサチップ２０１と異なっており、その他の構成は固体電解コンデンサチップ２０１と同様である。図１０に示すように、固体電解コンデンサチップ２０３の連結部２２は、基部２１のｙ方向における図中下端部から延び出している。図１０に示すように、連結部２２は、ｘ方向視において基部２１の図中下端部と重なるように形成されており、基部２１と比較してその断面積が大幅に小さくなっている。
【００６３】
陽極用リード３は、端子部３１と、端子部３１に接続されたリード側連結部３２とを備えている。図１０に示すように、リード側連結部３２は、連結部２２のｙ方向における図中下方側を支えるように配置されている。図１１に示すように、リード側連結部３２には、ｙ方向に凹み、かつ、ｘ方向に沿って延びる、ｘ方向視Ｖ字形状の溝部３２ａが形成されている。溝部３２ａのＶ字を成す１対の斜面のそれぞれが、連結部２２のｙ方向における図１１中下端部のｚ方向における両端縁を支えている。溝部３２ａのｙ方向における図１１中下端部と連結部２２との間には空洞部３３が形成されている。溝部３２ａと連結部２２とが接触するのは、ｘ方向に沿って延びるほぼ線状の領域となり、両者の接触面積は比較的小さなものとなる。本実施形態の固体電解コンデンサチップ２０３の連結部２２もレーザ光を用いてリード側連結部３２と溶接される。連結部２２とリード側連結部３２との接触面積が小さいため、溶接に必要な熱量が軽減される。
【００６４】
溝部３２ａは、製造用リード３０を製造する工程において、たとえば掘削加工により溝部３２ａを形成する工程を行うことによって形成される。
【００６５】
上述のように、固体電解コンデンサ１０３を製造する際に、比較的少ない熱量で連結部２２とリード側連結部３２とを溶接することができる。このため、固体電解コンデンサ１０３は、固体電解コンデンサ１０１と同様にＥＳＲを低下させるのに適したものである。
【００６６】
なお、連結部２２に、固体電解コンデンサチップ２０２の連結部２２に形成されている粗面２２３と同様の粗面を設けることで、溶接に必要な熱量のさらなる軽減を図ることも可能である。
【００６７】
図１２は、本発明の第４実施形態に基づく固体電解コンデンサを示している。図１２に示す固体電解コンデンサ１０４は、固体電解コンデンサチップ２０４を備えており、リード側連結部３２に溝部３２ｂが形成されており、その他の構成は固体電解コンデンサ１０３と同様となっている。なお、図１２では樹脂パッケージ１を省略している。
【００６８】
固体電解コンデンサチップ２０４は、図１２に示すように、断面が菱形である連結部２２を備えており、その他の構成は固体電解コンデンサチップ２０１と同様となっている。連結部２２は、断面である菱形の対角線の一つがｚ方向に沿うように配置されており、ｚ方向における両端の頂点部分で溝部３２ｂと接触している。連結部２２の断面である菱形のｙ，ｚ方向に沿う対角線の長さは、いずれも基部２１の直径よりも短くなっている。
【００６９】
リード側連結部３２に形成されている溝部３２ｂは、溝部３２ａと同様にＶ字状の断面を有している。図１２に示すように溝部３２ｂは、溝部３２ａと比較して深く形成されており、リード側連結部３２のｙ方向における図中上端部が構造的に脆くなる可能性が高くなっている。この問題を解消するために、本実施形態のリード側連結部３２は、溝部３２ｂの両側を補強するように平板部３４を備えている。さらに、図１２に示すように、溝部３２ｂのｙ方向における図中下端部と連結部２２との間には空洞部３３が形成されている。このような構成によれば、連結部２２とリード側連結部３２との接触面積を小さくすることが可能である。従って、固体電解コンデンサ１０４は、固体電解コンデンサ１０３と同様に、製造時の溶接工程で必要となる熱量が軽減される構成を備えている。
【００７０】
なお、連結部２２に、固体電解コンデンサチップ２０２の連結部２２に形成されている粗面２２３と同様の粗面を設けることで、溶接に必要な熱量のさらなる軽減を図ることも可能である。
【００７１】
また、図１２では、連結部２２はｘ方向視において基部２１の断面である円の中心と重なる位置に配置されているが、固体電解コンデンサチップ２０３の連結部２２と同様に、連結部２２が基部２１のｙ方向における図中下端部から延び出す構成としても構わない。
【００７２】
図１３は、本発明の第５実施形態に基づく固体電解コンデンサを示している。図１３に示す固体電解コンデンサ１０５は、固体電解コンデンサチップ２０５を備えており、リード側連結部３２に溝部３２ｃが形成されており、その他の構成は固体電解コンデンサ１０４と同様となっている。なお、図１３では樹脂パッケージ１を省略している。
【００７３】
固体電解コンデンサチップ２０５は、図１３に示すように、断面が円形である連結部２２を備えており、その他の構成は固体電解コンデンサチップ１０１と同様となっている。連結部２２の直径は基部２１の直径よりも短くなっている。具体的には連結部２２の直径は２００μｍ程度が望ましい。
【００７４】
リード側連結部３２に形成されている溝部３２ｃは、溝部３２ｂと同様にＶ字状の断面を有している。図１３に示すように、溝部３２ｂのｙ方向における図中下端部と連結部２２との間には空洞部３３が形成されている。このような構成によれば、連結部２２とリード側連結部３２との接触面積を小さくすることが可能である。従って、固体電解コンデンサ１０５は、固体電解コンデンサ１０３，１０４と同様に、溶接工程で必要となる熱量が軽減される構成を備えている。
【００７５】
なお、連結部２２に、固体電解コンデンサチップ２０２の連結部２２に形成されている粗面２２３と同様の粗面を設けることで、さらなる溶接工程に必要な熱量の軽減を図ることも可能である。
【００７６】
また、図１３では、連結部２２はｘ方向視において基部２１の断面である円の中心と重なる位置に配置されているが、固体電解コンデンサチップ２０３の連結部２２と同様に、連結部２２が基部２１のｙ方向における図中下端部から延び出す構成としても構わない。
【００７７】
図１４は、本発明の第６実施形態に基づく固体電解コンデンサを示している。図１４に示す固体電解コンデンサ１０６は、リード側連結部３２の形状が固体電解コンデンサ１０５の場合と異なっており、その他の構成は固体電解コンデンサ１０５と同様となっている。なお、図１４では樹脂パッケージ１を省略している。
【００７８】
本実施形態におけるリード側連結部３２のｚ方向における図１４中上端部には、ｙ方向における上方ほどｚ方向において互いに近付く１対の斜面３５が形成されている。このため、リード側連結部３２のｙ方向における上端部のｚ方向における長さは、ｙ方向における下方の部分より短くなっている。この上端部には、連結部２２の円形断面に嵌合する溝部３２ｄが形成されている。図１４に示すように、連結部２２と溝部３２ｄとは接触している。本実施形態の固体電解コンデンサ１０６を製造する際には、たとえば、ｚ方向に進行する溶接用のレーザ光を、図１４における左右から、連結部２２と溝部３２ｄとの接触部分に照射することで行われる。このとき、実際に溶接されるのは、連結部２２と溝部３２ｄの接触部分のうち、ｚ方向における両端部である。このため、固体電解コンデンサ１０６を製造する際の溶接工程で必要な熱量は、固体電解コンデンサ１０５を製造する場合と大差ないものと考えられる。従って、本実施形態の固体電解コンデンサ１０６は固体電解コンデンサ１０５と同様に溶接工程で必要となる熱量が軽減される構成を備えている。
【００７９】
なお、連結部２２に、固体電解コンデンサチップ２０２の連結部２２に形成されている粗面２２３と同様の粗面を設けることで、さらなる溶接工程に必要な熱量の軽減を図ることも可能である。
【００８０】
また、図１４では、連結部２２はｘ方向視において基部２１の断面である円の中心と重なる位置に配置されているが、固体電解コンデンサチップ２０３の連結部２２と同様に、連結部２２が基部２１のｙ方向における図中下端部から延び出す構成としても構わない。
【００８１】
図１５は、本発明の第７実施形態に基づく固体電解コンデンサを示している。図１５に示す固体電解コンデンサ１０７は、リード側連結部３２の形状が固体電解コンデンサ１０５の場合と異なっており、その他の構成は固体電解コンデンサ１０５と同様となっている。なお、図１５では樹脂パッケージ１を省略している。
【００８２】
図１５に示すように、本実施形態におけるリード側連結部３２のｚ方向における幅が連結部２２の直径と同程度の長さである。リード側連結部３２には、断面形状がｙ方向に長い半楕円である溝部３２ｅが形成されている。溝部３２ｅのｙ方向における図１５中下端部と連結部２２との間には空洞部３３が形成されている。
【００８３】
本実施形態においても、固体電解コンデンサ１０５の場合と同様に、連結部２２と溝部３２ｅとの接触面積が小さくなっている。本実施形態の固体電解コンデンサ１０７の構成でも、溶接工程で必要となる熱量が軽減することが可能である。
【００８４】
本発明の範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に基づく固体電解コンデンサの各部の具体的な構成および製造方法は、種々に設計変更自在である。
【００８５】
たとえば、固体電解コンデンサ１０３においてリード側連結部３２に形成されている溝部３２ａは、連結部２２との接触面積を減らすための構成であるが、このような構成を固体電解コンデンサ１０１または固体電解コンデンサ１０２において採用しても構わない。
【００８６】
また、上述した製造方法においては、多孔質焼結体２４のタンタル粉末間を埋める半導体として二酸化マンガンを用いているが、たとえば、高分子有機電解質を用いてもよい。また、高分子有機電解質の製造用ワイヤへのしみ上がりを抑制するために、製造用ワイヤ２０の完成品における露出部２１２に相当する部分にシリコン樹脂を塗布してもよい。また、上述した実施形態では、疎水部材２５として、環状の固形物を使っているが、多孔質焼結体２４の端面２４ａにフッ素樹脂を塗布することで代用しても構わない。
【００８７】
また、上述した製造方法においては、多孔質焼結体２４を形成する際に、製造用ワイヤ２０を埋め込んだ後に、タンタル粉末を加圧成形する例を示しているが、多孔質焼結体を形成後に製造用ワイヤを接続してもよい。この場合、多孔質焼結体と製造用ワイヤとの接続は溶接により行うのが適当である。このとき、製造用ワイヤを加工して連結部と基部とを作るワイヤ加工工程は、製造用ワイヤを多孔質焼結体に溶接する前に行っても、後に行っても構わない。
【符号の説明】
【００８８】
ｘ （第１の）方向
ｙ （第２の）方向
ｚ （第３の）方向
１ 樹脂パッケージ
１０１〜１０７ 固体電解コンデンサ
２０１〜２０５ 固体電解コンデンサチップ
２ 陽極ワイヤ
２１ 基部
２１１ 埋設部
２１２ 露出部
２２ 連結部
２２ａ 突起片
２３ 陰極金属膜
２４ 多孔質焼結体
２４ａ 端面
２２１，２２２ 傾斜部
２２３ 粗面
３ 陽極用リード
３１ 端子部
３２ リード側連結部
３２ａ〜３２ｅ 溝部
３３ 空洞部
３４ 平板部
４ 陰極用リード
４１ 端子部
５ 接合部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質焼結体と、
第１の方向に長く延びるように形成されており、上記第１の方向における一方の端部を露出させるように上記多孔質焼結体に接続された陽極ワイヤと、
上記多孔質焼結体および上記陽極ワイヤを覆う樹脂パッケージと、
上記樹脂パッケージから露出する端子部、および、上記端子部と接続されたリード側連結部を有するリードと、
を備えており、
上記陽極ワイヤは、基部と、上記基部よりも上記第１の方向における一方側に配置された連結部と、を有しており、
上記連結部の断面積は上記基部の断面積よりも小さく、
上記連結部と上記リード側連結部とが溶接されていることを特徴とする、固体電解コンデンサ。
【請求項２】
上記基部は、円形断面を有し、上記第１の方向に長く延びるように形成されており、
上記連結部の上記第１の方向と直交する第２の方向における一方側に上記リード側連結部が配置されており、
上記第２の方向における上記連結部の長さは、上記基部の断面の直径よりも短くなっている、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
上記連結部は、上記第２の方向における長さが、上記基部の断面の直径よりも短い板状に形成されている、請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
上記連結部は、上記第１の方向および上記第２の方向と直交する第３の方向における一方の端縁に、上記第３の方向における一方側ほど上記第２の方向における長さが減少していく傾斜部を有している、請求項３に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項５】
上記連結部の上記傾斜部の上記第３の方向における一方側の端縁が、上記リード側連結部に溶接されている、請求項４に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項６】
上記連結部は、対角線の長さが上記基部の直径よりも短い菱形の断面を有する、請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項７】
上記連結部は、直径が上記基部の直径よりも短い円形の断面を有する、請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項８】
上記リード側連結部は、上記第２の方向に凹み、かつ、上記第１の方向に沿って延びる溝部を有しており、
上記連結部は上記溝部に溶接されている、請求項２ないし７のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項９】
上記第２の方向において、上記連結部と、上記溝部の上記第２の方向における一方の端とに挟まれる空洞部が形成されている、請求項８に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１０】
上記溝部は、上記第１の方向視Ｖ字状に形成されており、
Ｖ字を成す１対の斜面のそれぞれが、上記連結部と溶接されている、請求項９に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１１】
上記連結部は、上記第１の方向視において、上記基部の断面の中心と重なるように配置されている、請求項２ないし１０のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１２】
上記連結部は、上記第１の方向視において、上記第２の方向における上記基部の一方の端部と重なるように配置されている、請求項２ないし１０のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１３】
上記連結部が、上記第２の方向における一方側に粗面を有している、請求項２ないし１２のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１４】
上記連結部の上記第１の方向における他方の端部が上記多孔質焼結体から露出している、請求項１ないし１３のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１５】
上記基部の上記第１の方向における一方の端部が上記多孔質焼結体から露出している、請求項１４に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１６】
上記基部は、上記多孔質焼結体から露出する露出部を有しており、
上記露出部および上記多孔質焼結体の上記第１の方向における一方の端面に接する疎水部材をさらに備えている、請求項１ないし１３のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１７】
上記基部は、上記露出部に連結されており、かつ、上記多孔質焼結体に埋設された埋設部をさらに有している、請求項１６に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１８】
第１の方向に長く延び、第１の方向における一方の端部が露出するように多孔質焼結体に接続される製造用ワイヤを加工するワイヤ加工工程と、
上記製造用ワイヤと製造用リードのリード側連結部とを溶接する溶接工程と、
上記多孔質焼結体を覆う樹脂パッケージを形成する工程と、
を備えており、
上記ワイヤ加工工程においては、上記製造用ワイヤの上記多孔質焼結体から露出する部分の少なくとも一部の断面積を減少させる加工が施され、この加工により上記製造用ワイヤの断面積が減少した部分が連結部となり、この加工が施されず、かつ、上記第１の方向における他方の端部を含む部分が基部となることを特徴とする、固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１９】
上記製造用ワイヤは、円形断面を有し、
上記ワイヤ加工工程では、上記第１の方向と直交する第２の方向における長さが上記製造用ワイヤの断面の直径よりも短くなるように加工を施すことにより上記連結部を形成し、
上記溶接工程において、上記連結部の上記第２の方向における一方側が上記リード側連結部に溶接される、請求項１８に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１】
多孔質焼結体と、
第１の方向に長く延びるように形成されており、上記第１の方向における一方の端部を露出させるように上記多孔質焼結体に接続された陽極ワイヤと、
上記多孔質焼結体および上記陽極ワイヤを覆う樹脂パッケージと、
上記樹脂パッケージから露出する端子部、および、上記端子部と接続されたリード側連結部を有するリードと、
を備えており、
上記陽極ワイヤは、基部と、上記基部よりも上記第１の方向における一方側に配置された連結部と、を有しており、
上記連結部の断面積は上記基部の断面積よりも小さく、
上記連結部と上記リード側連結部とが溶接されていることを特徴とする、固体電解コンデンサ。
【請求項２】
上記基部は、円形断面を有し、上記第１の方向に長く延びるように形成されており、
上記連結部の上記第１の方向と直交する第２の方向における一方側に上記リード側連結部が配置されており、
上記第２の方向における上記連結部の長さは、上記基部の断面の直径よりも短くなっている、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
上記連結部は、上記第２の方向における長さが、上記基部の断面の直径よりも短い板状に形成されている、請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項４】
上記連結部は、上記第１の方向および上記第２の方向と直交する第３の方向における一方の端縁に、上記第３の方向における一方側ほど上記第２の方向における長さが減少していく傾斜部を有している、請求項３に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項５】
上記連結部の上記傾斜部の上記第３の方向における一方側の端縁が、上記リード側連結部に溶接されている、請求項４に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項６】
上記連結部は、対角線の長さが上記基部の直径よりも短い菱形の断面を有する、請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項７】
上記連結部は、直径が上記基部の直径よりも短い円形の断面を有する、請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項８】
上記リード側連結部は、上記第２の方向に凹み、かつ、上記第１の方向に沿って延びる溝部を有しており、
上記連結部は上記溝部に溶接されている、請求項２ないし７のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項９】
上記第２の方向において、上記連結部と、上記溝部の上記第２の方向における一方の端とに挟まれる空洞部が形成されている、請求項８に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１０】
上記溝部は、上記第１の方向視Ｖ字状に形成されており、
Ｖ字を成す１対の斜面のそれぞれが、上記連結部と溶接されている、請求項９に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１１】
上記連結部は、上記第１の方向視において、上記基部の断面の中心と重なるように配置されている、請求項２ないし１０のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１２】
上記連結部は、上記第１の方向視において、上記第２の方向における上記基部の一方の端部と重なるように配置されている、請求項２ないし１０のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１３】
上記連結部が、上記第２の方向における一方側に粗面を有している、請求項２ないし１２のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１４】
上記連結部の上記第１の方向における他方の端部が上記多孔質焼結体から露出している、請求項１ないし１３のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１５】
上記基部の上記第１の方向における一方の端部が上記多孔質焼結体から露出している、請求項１４に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１６】
上記基部は、上記多孔質焼結体から露出する露出部を有しており、
上記露出部および上記多孔質焼結体の上記第１の方向における一方の端面に接する疎水部材をさらに備えている、請求項１ないし１３のいずれかに記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１７】
上記基部は、上記露出部に連結されており、かつ、上記多孔質焼結体に埋設された埋設部をさらに有している、請求項１６に記載の固体電解コンデンサ。
【請求項１８】
第１の方向に長く延び、第１の方向における一方の端部が露出するように多孔質焼結体に接続される製造用ワイヤを加工するワイヤ加工工程と、
上記製造用ワイヤと製造用リードのリード側連結部とを溶接する溶接工程と、
上記多孔質焼結体を覆う樹脂パッケージを形成する工程と、
を備えており、
上記ワイヤ加工工程においては、上記製造用ワイヤの上記多孔質焼結体から露出する部分の少なくとも一部の断面積を減少させる加工が施され、この加工により上記製造用ワイヤの断面積が減少した部分が連結部となり、この加工が施されず、かつ、上記第１の方向における他方の端部を含む部分が基部となることを特徴とする、固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項１９】
上記製造用ワイヤは、円形断面を有し、
上記ワイヤ加工工程では、上記第１の方向と直交する第２の方向における長さが上記製造用ワイヤの断面の直径よりも短くなるように加工を施すことにより上記連結部を形成し、
上記溶接工程において、上記連結部の上記第２の方向における一方側が上記リード側連結部に溶接される、請求項１８に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−２３０９９０（Ｐ２０１２−２３０９９０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９７８６１（Ｐ２０１１−９７８６１）
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
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