JP2000030978A - Solid-state electrolytic capacitor - Google Patents
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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に関す
る。さらに詳しくは、焼結体内に埋め込まれるリードを
抜けにくくすると共に、外部リードとの溶接の信頼性を
向上することができる構造の固体電解コンデンサに関す
る。The present invention relates to a solid electrolytic capacitor made of a sintered body of a valve metal such as tantalum powder. More specifically, the present invention relates to a solid electrolytic capacitor having a structure capable of preventing a lead embedded in a sintered body from coming off easily and improving reliability of welding to an external lead.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の固体電解コンデンサは、図２に示
されるように、コンデンサ素子１の陽極リード１１およ
びコンデンサ素子１の外周に形成される陰極１２がヒュ
ーズ４を介して、外部リード２、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。
なお、１３はテフロンリングである。コンデンサ素子１
はつぎのように製造される。すなわち、タンタル、アル
ミニウム、ニオブなどの弁作用金属の粉末を成形すると
共に、その成形体の一側面からワイヤを挿入して埋め込
み、真空中で焼結する。そして、その焼結体をワイヤを
陽極として陽極酸化を行い酸化膜を形成する。さらに、
硝酸マンガン水溶液に浸漬して焼結体内に染み込ませ、
熱分解することにより電解質となる二酸化マンガン膜を
形成し、焼結体の周囲に陰極とするためのグラファイト
膜および銀膜を形成することによりコンデンサ素子１を
形成する。そして、このコンデンサ素子１をリードフレ
ームに形成された外部リード２、３に接続し、樹脂によ
りモールドした後にリードフレームから切り離すことに
より、前述の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. 2, an anode lead 11 of a capacitor element 1 and a cathode 12 formed on the outer periphery of the capacitor element 1 are connected via a fuse 4 to an external lead 2, 3 are electrically connected to each other, and the periphery thereof is molded with resin and covered with a resin package 5.
In addition, 13 is a Teflon ring. Capacitor element 1
Is manufactured as follows. That is, a valve metal powder such as tantalum, aluminum, or niobium is formed, a wire is inserted from one side of the formed body, embedded, and sintered in a vacuum. Then, the sintered body is subjected to anodic oxidation using the wire as an anode to form an oxide film. further,
Immersed in a manganese nitrate aqueous solution and allowed to soak into the sintered body,
A manganese dioxide film serving as an electrolyte is formed by thermal decomposition, and a graphite film and a silver film serving as a cathode are formed around the sintered body to form the capacitor element 1. Then, the capacitor element 1 is connected to the external leads 2 and 3 formed on the lead frame, molded with resin, and cut off from the lead frame, thereby forming the above-described structure.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の固体電解コンデ
ンサは、コンデンサ素子の焼結体部が１ｍｍ立法程度と
非常に小形で、その内部に埋め込まれる陽極リードは
０.２ｍｍφ程度の細いワイヤが用いられている。その
ため、製造段階で、ワイヤが焼結体から抜け出たり、突
出している陽極リードの先端が曲ったりするという問題
がある。さらに、陽極リードと外部リードとの接触面積
が少ないため、図２に示されるように、外部リードと溶
接する際に傾いて溶接されたり、溶接の信頼性が低いと
いう問題がある。In the conventional solid electrolytic capacitor, the sintered body of the capacitor element is very small, about 1 mm cubic, and the anode lead embedded therein is a thin wire of about 0.2 mmφ. Have been. Therefore, at the manufacturing stage, there is a problem that the wire escapes from the sintered body or the protruding tip of the anode lead is bent. Further, since the contact area between the anode lead and the external lead is small, as shown in FIG. 2, there is a problem that welding is performed at an angle when welding with the external lead, and welding reliability is low.
【０００４】一方、陽極リードを太くすると、その体積
が大きくなって、外形に制約のある焼結体の体積を減ら
すことになり、所望の特性を得ることができない。[0004] On the other hand, when the anode lead is made thicker, its volume is increased, and the volume of the sintered body whose outer shape is restricted is reduced, so that desired characteristics cannot be obtained.
【０００５】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、陽極リードが抜け出たり傾いたりし
ないで、かつ、陽極リードの溶接の信頼性を向上させる
ことができる構造の固体電解コンデンサを提供すること
を目的とする。The present invention has been made in order to solve such a problem, and a solid electrolyte having a structure in which the anode lead does not come off or tilt and the reliability of welding of the anode lead can be improved. It is intended to provide a capacitor.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明による固体電解コ
ンデンサは、弁作用金属の焼結体の一側面から該焼結体
内にリードの一部が埋め込まれて形成される陽極および
前記焼結体の側壁に形成される陰極を有するコンデンサ
素子と、前記陽極および陰極がそれぞれ電気的に接続さ
れる外部リードと、前記コンデンサ素子の周囲を被覆す
る樹脂製パッケージとからなり、前記焼結体内に埋め込
まれるリードが板状部材により形成されている。According to the present invention, there is provided a solid electrolytic capacitor having an anode formed by embedding a part of a lead in a sintered body of a valve action metal from one side thereof and the sintered body. A capacitor element having a cathode formed on the side wall of the capacitor, an external lead to which the anode and the cathode are electrically connected, and a resin package covering the periphery of the capacitor element, embedded in the sintered body. The lead to be formed is formed of a plate-like member.
【０００７】ここに板状部材により形成されるとは、ワ
イヤや棒状ではなく板状に形成された部分を有する構造
であることを意味し、平板上部材から形成されることを
意味するのではなく、ワイヤや棒を押し潰して板状にし
たり、Ｌ字型にしたり、中空の角状にしたものなどを含
む意味である。The term "formed by a plate-like member" means a structure having a portion formed in a plate-like shape instead of a wire or a rod-like shape. In other words, the term includes a wire or rod crushed into a plate shape, an L shape, or a hollow square shape.
【０００８】この構造にすることにより、陽極リードの
体積を増やすことなく焼結体との接触面積が増えると共
に、外部リードとの溶接部分も板状になるため、溶接が
しやすく、曲りや傾きが生じないと共に溶接の信頼性が
向上する。[0008] With this structure, the contact area with the sintered body increases without increasing the volume of the anode lead, and the welded portion with the external lead becomes plate-shaped, so that welding is easy, and bending and tilting are performed. Does not occur and the reliability of welding is improved.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明の固体電解コンデンサについて説明をする。本発明の
固体電解コンデンサは、図１に本発明の固体電解コンデ
ンサの一実施形態の断面図およびコンデンサ素子の斜視
図が示されるように、弁作用金属の焼結体の一側面から
該焼結体内にリードの一部が埋め込まれて形成される陽
極リード１１および焼結体の側壁に形成される陰極１２
を有するコンデンサ素子１と、その陽極リード１１およ
び陰極１２がそれぞれ電気的に接続される外部リード
２、３と、そのコンデンサ素子１の周囲を被覆する樹脂
製パッケージ５とからなっており、焼結体内に埋め込ま
れる陽極リード１１が、たとえば図１（ｂ）に示される
ようにＬ字型の板状部材により形成されていることに特
徴がある。Next, the solid electrolytic capacitor of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1 which is a cross-sectional view of one embodiment of the solid electrolytic capacitor of the present invention and a perspective view of a capacitor element, the solid electrolytic capacitor of the present invention is formed from one side of a sintered body of a valve metal. Anode lead 11 formed by embedding a part of the lead in the body and cathode 12 formed on the side wall of the sintered body
And a resin package 5 for covering the periphery of the capacitor element 1 with external leads 2 and 3 to which the anode lead 11 and the cathode 12 are electrically connected, respectively. The anode lead 11 embedded in the body is characterized by being formed of, for example, an L-shaped plate member as shown in FIG.
【００１０】コンデンサ素子１は、つぎの手順で形成さ
れる。まず、タンタル、アルミニウム、ニオブなどの弁
作用金属のうちの、たとえばタンタル粉末をたとえば１
ｍｍ立法程度に成形すると共に陽極リード１１を埋め込
み真空中で焼結することにより、陽極リードが一側壁に
埋め込まれた焼結体を形成する。この陽極リード１は、
たとえば幅が０.５ｍｍ程度で、厚さが０.０１〜０.０
５ｍｍ程度の板状部材をその中心部当たりで折り曲げる
ことにより、Ｌ型に形成されている。この板状部材は、
平板状のタンタル板から形成しなくても、たとえば０.
２ｍｍφ程度のタンタル線をプレスにより押し潰して板
状に形成すると共に折り曲げてＬ型に形成されてもよ
い。つぎに、陽極リード１１の付け根部分にテフロンリ
ング１３を被せ、このコンデンサ素子の陽極リードの先
端部を、たとえばステンレス板で形成したステンレスバ
ーに数十個程度溶接し、まとめて陽極リード１を陽極と
して、たとえばリン酸水溶液中で陽極酸化をしてタンタ
ル粉末の周囲にＴａ2 Ｏ5 からなる酸化物被膜を形成す
る化成処理を行う。そして、硝酸マンガン水溶液中に浸
漬し、二酸化マンガン層１６を焼結体の内部およびその
外周面に形成する再化成処理を行う。さらにその外表面
にグラファイト層１４を形成し、さらにその外表面に銀
層１５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。The capacitor element 1 is formed by the following procedure. First, for example, tantalum powder among valve action metals such as tantalum, aluminum, niobium, etc.
The anode lead 11 is embedded and sintered in a vacuum to form a sintered body in which the anode lead is embedded on one side wall. This anode lead 1
For example, the width is about 0.5 mm, and the thickness is 0.01 to 0.0.
It is formed in an L-shape by bending a plate-like member of about 5 mm around its center. This plate-shaped member,
Even if it is not formed from a flat tantalum plate, for example, it may be 0.1 mm.
The tantalum wire of about 2 mmφ may be formed into a plate shape by crushing with a press and bent to form an L-shape. Next, a Teflon ring 13 is put on the base of the anode lead 11, and several tens of tips of the anode lead of this capacitor element are welded to, for example, a stainless steel bar formed of a stainless steel plate. For example, a chemical conversion treatment of forming an oxide film made of Ta 2 O 5 around the tantalum powder by performing anodization in a phosphoric acid aqueous solution is performed. Then, it is immersed in an aqueous solution of manganese nitrate to perform a re-chemical conversion treatment for forming the manganese dioxide layer 16 inside the sintered body and on the outer peripheral surface thereof. Further, a graphite layer 14 is formed on the outer surface, and a silver layer 15 is further formed on the outer surface. Thus, the capacitor element 1 whose surface is the cathode 12 is formed.
【００１１】このコンデンサ素子１の陽極リード１１を
リードフレームとして形成された外部リード２に溶接し
て電気的に接続し、さらにコンデンサ素子１の陰極１２
をヒューズ４を介してリードフレームとして形成された
外部リード３に電気的に接続する。さらに、このコンデ
ンサ素子１およびその周囲を覆う空洞が形成されたモー
ルド金型内にセッティングし、モールド用樹脂を金型の
空洞内に充填して硬化させることにより樹脂製パッケー
ジ５を形成する。その後、各外部リード２、３をリード
フレームから切り離し、外部リード２、３をフォーミン
グすることにより、図１（ａ）に示されるような構造の
固体電解コンデンサが得られる。The anode lead 11 of the capacitor element 1 is welded and electrically connected to the external lead 2 formed as a lead frame.
Is electrically connected to an external lead 3 formed as a lead frame via a fuse 4. Further, the resin package 5 is formed by setting the capacitor element 1 and a cavity in which the cavity surrounding the capacitor element 1 is formed, filling the cavity of the mold with a molding resin and curing the resin. Thereafter, the external leads 2 and 3 are separated from the lead frame, and the external leads 2 and 3 are formed to obtain a solid electrolytic capacitor having a structure as shown in FIG.
【００１２】本発明によれば、陽極リードが、たとえば
Ｌ型の板状部材により形成されているため、焼結体の金
属粉末と陽極リードとの接触面積が大きくなり、陽極リ
ードが抜けにくくなる。また、たとえばＬ型のように板
状部が折り曲げられていることにより、曲げに対しても
強く、製造工程の途中で陽極リードがぶつかって曲がる
という問題もなくなる。さらに、化成処理などのため、
ステンレスバーなどにコンデンサ素子を多数溶接する場
合や、リードフレームの外部リードに陽極リードを溶接
する場合などに陽極リードを面接触で接触させて溶接を
することができるため、溶接強度が充分に得られて信頼
性が非常に向上すると共に、溶接の際などに傾いたり位
置ずれを生じて溶接されることがなく、溶接精度が向上
し不良品の発生を防止することができる。しかも、接触
面積を短い長さで充分に得られるため、陽極リードの長
さを短くすることができ、小形化を達成することができ
る。According to the present invention, since the anode lead is formed of, for example, an L-shaped plate-like member, the contact area between the metal powder of the sintered body and the anode lead is increased, and the anode lead is hard to come off. . Further, since the plate-shaped portion is bent, for example, like an L-shape, it is resistant to bending, and the problem that the anode lead collides and bends during the manufacturing process is eliminated. Furthermore, for chemical conversion treatment,
When a large number of capacitor elements are welded to stainless steel bars, etc., or when the anode lead is welded to the external lead of the lead frame, the anode lead can be brought into surface contact and welded. As a result, the reliability is greatly improved, and the welding is not performed due to tilting or misalignment at the time of welding or the like, so that the welding accuracy is improved and the occurrence of defective products can be prevented. In addition, since the contact area can be sufficiently obtained with a short length, the length of the anode lead can be shortened, and downsizing can be achieved.
【００１３】一方、陽極リードの体積は殆ど従来と差が
ないため、金属粉末の焼結体の体積は外形を同じにして
も殆ど減ることがなく、コンデンサの特性に影響するこ
とはない。On the other hand, since the volume of the anode lead is almost the same as the conventional one, the volume of the sintered body of the metal powder hardly decreases even if the outer shape is the same, and does not affect the characteristics of the capacitor.
【００１４】前述の例では、板状体をＬ型にする例であ
ったが、Ｌ型にすることにより、横方向への曲げに対し
て強くなるため好ましい。しかし、必ずしもＬ型にしな
くても、平面状の板状体の形状にすることもできる。こ
の場合、幅が０.５ｍｍ程度で、厚さが０.０１〜０.０
５ｍｍ程度に形成することができる。この場合、たとえ
ば太さが０.２ｍｍφ程度のものをプレスにより押し潰
したものを使用することもできる。また、板状体をＬ型
よりさらに折り曲げて断面がコ字型にしたり、１周折り
曲げて、たとえば四角筒体などの角筒体とすることもで
きる。この四角筒体にする場合、その１辺の幅は、０.
５ｍｍ程度に形成することができる。このようにして
も、陽極リードの体積は殆ど増えず、コンデンサ特性に
影響を与えることなく、金属粉末の焼結体との接触面積
を大きくすることができ、陽極リードの抜けや、溶接の
信頼性の問題を解決することができる。In the above-described example, the plate-shaped body is formed into an L-shape. However, the L-shape is preferable because the plate-shaped body is more resistant to bending in the lateral direction. However, the shape may be a flat plate-like body without necessarily having the L-shape. In this case, the width is about 0.5 mm and the thickness is 0.01 to 0.0.
It can be formed to about 5 mm. In this case, for example, a material having a thickness of about 0.2 mmφ crushed by a press can be used. Further, the plate-like body may be further bent from the L-shape to have a U-shaped cross section, or may be bent once to form a square tubular body such as a square tubular body. In the case of this quadrangular cylinder, the width of one side is set to 0.
It can be formed to about 5 mm. Even in this case, the volume of the anode lead hardly increases, and the contact area of the metal powder with the sintered body can be increased without affecting the capacitor characteristics. Sex problems can be solved.
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コンデンサの電気的特性に何等の影響を与えることな
く、その陽極リードの埋め込み強度および外部リードな
どとの溶接の作業性およびその強度を非常に向上させる
ことができ、固体電解コンデンサの信頼性が非常に高く
なる。As described above, according to the present invention,
The embedding strength of the anode lead and the workability and welding strength of the anode lead can be greatly improved without affecting the electrical characteristics of the capacitor in any way. Become higher.
【図１】本発明の固体電解コンデンサの一実施形態の断
面説明図およびそのコンデンサ素子の斜視説明図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of an embodiment of a solid electrolytic capacitor of the present invention and a perspective explanatory view of a capacitor element thereof.
【図２】従来の固体電解コンデンサの断面説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory sectional view of a conventional solid electrolytic capacitor.
１ コンデンサ素子 ２ 外部リード ３ 外部リード ５ 樹脂製パッケージ １１ 陽極リード １２ 陰極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitor element 2 External lead 3 External lead 5 Resin package 11 Anode lead 12 Cathode
Claims (1)
体内にリードの一部が埋め込まれて形成される陽極およ
び前記焼結体の側壁に形成される陰極を有するコンデン
サ素子と、前記陽極および陰極がそれぞれ電気的に接続
される外部リードと、前記コンデンサ素子の周囲を被覆
する樹脂製パッケージとからなり、前記焼結体内に埋め
込まれるリードが板状部材により形成されてなる固体電
解コンデンサ。1. A capacitor element having an anode formed by embedding a part of a lead in one side of a sintered body of a valve metal from one side of the sintered body and a cathode formed on a side wall of the sintered body. A solid body comprising an external lead to which the anode and the cathode are electrically connected, and a resin package covering the periphery of the capacitor element, wherein the lead embedded in the sintered body is formed by a plate-like member. Electrolytic capacitor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10195562A JP2000030978A (en) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | Solid-state electrolytic capacitor |
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|---|---|---|---|
| JP10195562A JP2000030978A (en) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | Solid-state electrolytic capacitor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000030978A true JP2000030978A (en) | 2000-01-28 |
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| JP10195562A Pending JP2000030978A (en) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | Solid-state electrolytic capacitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000030978A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10131236B4 (en) * | 2001-06-28 | 2006-03-30 | Epcos Ag | capacitor |
| JP2010135715A (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Solid-state electrolytic capacitor |
-
1998
- 1998-07-10 JP JP10195562A patent/JP2000030978A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10131236B4 (en) * | 2001-06-28 | 2006-03-30 | Epcos Ag | capacitor |
| US7330347B2 (en) | 2001-06-28 | 2008-02-12 | Kemet Electronics Corporation | Capacitor |
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