JPH06104150A - 固体電解コンデンサとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２本の同極リードの中間に別極性のリードを
有する３端子型固体電解コンデンサのリードピッチの一
定化、特性の安定した製造方法の提供。 【構成】 平板状のリード連結部（3ｂ）の両端から同
一方向に平行に延びる両２本の陰極リード（3ａ）（3
ａ）と、その中間に配置された１本の陽極リード（4）
を備え、陽極リード（4）の一端部にコンデンサエレメ
ント（1）に植立された陽極ピン（2）が溶接され、陰極
リード（3ａ）（3ａ）の金属平板のリード連結部（3
ｂ）に角型コンデンサエレメント（1）の一側面が導電
性接着材（5）で接続されて、コンデンサエレメント
（1）の周辺が外装樹脂材（6）で被覆される。両側２本
の陰極リード（3ａ）（3ａ）は、金属平板を打抜き成形
されたリードフレームの一部で、このリードフレームを
使うことで３端子リードの配列ピッチを一定して、３端
子型固体電解コンデンサが製造される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陰極リードと陽極リー
ドを備える３端子構造の固体電解コンデンサと、その製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】陽極リードと陰極リードの各１本を備え
た２端子型固体電解コンデンサのプリント基板への実装
は、プリント基板の２箇所に穿設した陽極取付孔と陰極
取付孔に、これと対応する陽極リードと陰極リードを挿
通して行われる。ところが、この実装時に２本のリード
の極性を間違えてプリント基板の取付孔に挿通し、その
まま半田付けしてしまう逆実装の危険性がある。

【０００３】そこで、上記逆実装の危険性を回避させる
固体電解コンデンサとして、図６（ａ）及び（ｂ）に示
すような３端子型固体電解コンデンサが実用化されてい
る。これは、コンデンサエレメント（1'）に１本の陽極
リード（18）と２本の陰極リード（17）（17）を接続
し、コンデンサエレメント（1'）を含む要部を外装樹脂
材（6'）で被覆している。陽極リード（18）の両側に陰
極リード（17）（17）が定ピッチＰで平行に並ぶ。

【０００４】コンデンサエレメント（1'）は、タンタル
などの弁作用を有する金属粉末を、同じ弁作用を有する
金属の陽極ピン（2'）の周りに円柱形に加圧成形し、焼
結して形成される。このコンデンサエレメント（1'）
は、化成処理などされて、その表面に陰極の電極引出層
が形成される。陽極ピン（2'）に陽極リード（18）が溶
接され、コンデンサエレメント（1'）の表面に陰極リー
ド（17）（17）が半田（19）で接続される。

【０００５】２本の陰極リード（17）（17）は、略Ｕ字
状に曲げ成形された１本の金属線（17'）の両端部分で
ある。金属線（17'）の中央は半円形に折曲されたリー
ド連結部（17ｂ）で、このリード連結部（17ｂ）がコン
デンサエレメント（1'）の外周に半田ディップ法にて半
田接続される。

【０００６】図６の３端子型固体電解コンデンサは、図
７に示すようなプリント基板（20）に実装される。プリ
ント基板（20）は、一直線上に３つの取付孔（21）〜
（23）を定ピッチＰで有する。中央の取付孔（22）は陽
極用であり、両側の取付孔（21）（23）は電気的に接続
された陰極用である。プリント基板（20）に固体電解コ
ンデンサは、３本のリード端子を対応する３つの取付穴
（21）〜（23）に挿入し、プリント基板（20）の裏面で
半田付けすることで実装される。この実装時、固体電解
コンデンサの横方向の取付角度が１８０゜逆になってい
ても、左右両側リード（17）（17）の極性が同じである
ので、極性を間違えて挿入する逆実装の危険性が無くな
る。

【０００７】上記３端子型固体電解コンデンサは、例え
ば図８に示すような第１、第２チェーンリード（24）
（26）の状態で製造される。第１チェーンリード（24）
は、複数の固体電解コンデンサにおける陽極リード（1
8）の先端部を長尺な金属のホルダー（25）で連結一体
化したものである。第２チェーンリード（26）は、複数
対の固体電解コンデンサにおける各２本の陰極リード
（17）（17）の先端部を長尺な紙などのホルダー（27）
で連結したものである。

【０００８】第１チェーンリード（24）の各陽極リード
（18）に、コンデンサエレメント（1'）の陽極ピン
（2'）が溶接される。第２チェーンリード（26）の各２
本の陰極リード（17）（17）のリード連結部（17ｂ）に
コンデンサエレメント（1'）を嵌着し、第１、第２チェ
ーンリード（24）（26）を位置決め重合した状態で、各
コンデンサエレメント（1'）を半田ディップして、コン
デンサエレメント（1'）とリード連結部（17ｂ）が半田
接続される。また、図８の鎖線で示されるように、各コ
ンデンサエレメント（1'）に外装樹脂材（6'）がディッ
プ法にて被覆形成される。

【０００９】図８の状態で複数の固体電解コンデンサが
製造されると、第１、第２チェーンリード（24）（26）
のホルダー（25）（27）が切断除去されて、個々の固体
電解コンデンサとなり、製品化される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記３端子型固体電解
コンデンサは、その中央の陽極リード（18）と両側２本
の陰極リード（17）（17）の先端間のピッチＰを一定に
して製造するため、各リードの先端部を対応する別部材
のホルダー（25）（27）で支持している。ところが、ホ
ルダー（25）における２本の陰極リード（17）（17）の
先端部間のピッチ誤差や、２つのホルダー（25）（27）
の位置ズレが原因で、製品化された固体電解コンデンサ
における各リード先端間のピッチＰにバラツキが生じる
ことがある。

【００１１】このように３端子リード先端間のピッチＰ
にバラツキが生じると、プリント基板（20）に定ピッチ
Ｐで穿設された３つの取付孔（21）〜（23）に対応する
３本のリード（17）（18）（17）を自動挿入することが
できなくなり、固体電解コンデンサの自動実装化が難し
くなる。

【００１２】また、陰極リード（17）（17）である略Ｕ
字状の金属線（17'）の中央のリード連結部（17ｂ）と
コンデンサエレメント（1'）は、線接触して半田接続さ
れるが、このような接続形態は機械的強度が弱く、電気
的接続性が悪い問題があった。また、リード連結部（17
ｂ）とコンデンサエレメント（1'）の半田ディップ時
に、コンデンサエレメント（1'）に約２５０℃以上の高
温の熱ストレスが加わり、この熱ストレスでコンデンサ
エレメント（1'）の特性が劣化する問題もあった。

【００１３】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、３端子リードのピッ
チが一定である、特性の安定した３端子型固体電解コン
デンサとその製造方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、弁作用を有す
る金属からなるコンデンサエレメントから同一方向に定
ピッチで平行に延びる３本の外部引出用リードの内、中
央の１本が陽極又は陰極リードで、両側の２本が前記１
本のリードと異なる極の同極リードであり、コンデンサ
エレメントを含む要部が外装樹脂材で被覆された３端子
型固体電解コンデンサであって、両側２本の同極リード
が、その同一端部が金属平板のリード連結部に一体に連
結された陰極リードで、リード連結部がコンデンサエレ
メントに導電性接着材で接続されている構造にすること
で、上記目的を達成する。

【００１５】また、本発明は、上記両側２本の同極リー
ドが陽極リードで、中央の１本が陰極リードであり、こ
の陰極リードの平板状端部をコンデンサエレメントに導
電性接着材で接続した構造にても、上記目的を達成す
る。

【００１６】また、本発明は、上記固体電解コンデンサ
を、その各リードの先端ピッチを一定にして製造するた
め、３本のリードの少なくとも両側２本の同極リードを
金属平板を打抜き成形したリードフレームの一部として
おいて、このリードフレームの状態で各リードにコンデ
ンサエレメントを接続し、コンデンサエレメントを含む
要部に外装樹脂材を被覆形成した後、リードフレームか
ら各リードを分離することを特徴とする。

【００１７】

【作用】両側２本が陰極リードで、その金属平板のリー
ド連結部をコンデンサエレメントに導電性接着材で接続
すると、コンデンサエレメントとリード連結部が面接触
して両者の機械的強度が大となり、かつ、コンデンサエ
レメントに熱ストレスが加わらず、特性が安定する。ま
た、中央１本が陰極リードで、その平板状端部をコンデ
ンサエレメントに導電性接着材で接続した場合でも、コ
ンデンサエレメントと陰極リードが面接触して両者の機
械的強度が大となり、かつ、コンデンサエレメントに熱
ストレスが加わらず、特性が安定する。

【００１８】また、少なくとも両側２本の同極リードが
リードフレームの一部で、このリードフレームを使って
コンデンサエレメントの接続、外装樹脂材の被覆形成を
行ってから、リードフレームからリードを分離するよう
にすると、３端子リードの先端ピッチがリードフレーム
で正確に一定に維持されて、リードピッチ精度の良い固
体電解コンデンサが製造できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の各実施例を図１乃至図５を参
照して説明する。なお、図１は第１の実施例の３端子型
固体電解コンデンサを、図２は第２の実施例の３端子型
固体電解コンデンサを示し、図３乃至図５はこれら３端
子型固体電解コンデンサの製造方法を説明するためのも
ので、全図を通じ同一、又は、相当部分には同一符号が
付してある。

【００２０】図１（ａ）〜（ｃ）に示される第１の実施
例の固体電解コンデンサは、２本の陰極リード（3ａ）
（3ａ）と１本の陽極リード（4）を備える。２本の陰極
リード（3ａ）（3ａ）は、金属平板を略Ｕ字状に打抜き
成形したもので、中央部の金属平板のリード連結部（3
ｂ）の両端から、２本の陰極リード（3ａ）（3ａ）が同
一方向に平行に延びる。２本の陰極リード（3ａ）（3
ａ）の中間に１本の陽極リード（4）が配置される。

【００２１】陽極リード（4）の片端部にコンデンサエ
レメント（１）に植立された陽極ピン（2）が溶接され
る。コンデンサエレメント（1）は、例えば角型で、そ
の一側面に陰極リード（3ａ）（3ａ）のリード連結部
（3ｂ）がＡｇペーストなどの導電性接着材（5）で接続
される。

【００２２】２本の陰極リード（3ａ）（3ａ）は、図３
で後述するようなリードフレーム（7）に形成される。
陰極リード（3ａ）（3ａ）のリード連結部（3ｂ）は、
コンデンサエレメント（1）の側面と頂面に跨がる門形
金属平板で、一部にコンデンサエレメント（１）の一側
面に対向するＬ形の折曲片（3ｃ）を一体に有する。リ
ード連結部（3ｂ）と折曲片（3ｃ）の間にコンデンサエ
レメント（1）が嵌挿されて、コンデンサエレメント
（1）と折曲片（3ｃ）が導電性接着材（5）で接続され
る。

【００２３】図１の固体電解コンデンサは、図３に示す
ようなリードフレーム（7）と、図４に示すようなチェ
ーンリード（16）を使って製造される。図３（ａ）及び
（ｂ）に示すリードフレーム（7）は、複数の固体電解
コンデンサの２本一対の陰極リード（3ａ）（3ａ）の先
端を同一金属のタイバー（8）で連結一体化したもので
ある。リードフレーム（7）における２本一対の陰極リ
ード（3ａ）（3ａ）の先端ピッチＰ'は、タイバー（8）
の連結にて一定に規制されている。

【００２４】図４のチェーンリード（16）は、図８のも
のと同様で、複数の固体電解コンデンサの陽極リード
（4）の先端部を長尺なホルダー（15）に定ピッチで連
結している。このチェーンリード（16）の各陽極リード
（4）に、従来同様にしてコンデンサエレメント（1）の
陽極ピン（2）を溶接しておいて、チェーンリード（1
6）とリードフレーム（7）を位置決めして重ね、陰極リ
ード（3ａ）（3ａ）のリード連結部（3ｂ）にコンデン
サエレメント（1）を導電性接着材（5）で接続する。

【００２５】かかる導電性接着材（5）によるコンデン
サエレメント（1）とリード連結部（3ｂ）の接続は、１
５０℃以下の熱処理で十分良好に、また、コンデンサエ
レメント（1）に熱ストレスを加えることなく行える。
また、平板状のリード連結部（3ｂ）の折曲片（3ｃ）
と、角型コンデンサエレメント（1）の一側面が面接触
して接続されるので、両者の有効接続面積が増大して、
常に電気的機械的に良好な接続が可能となる。

【００２６】図４の状態のリードフレーム（7）とチェ
ーンリード（16）をコンデンサエレメント（1）が下に
なるよう立て、コンデンサエレメント（1）を溶融樹脂
に浸漬し、引き上げてコンデンサエレメント（1）の周
辺に外装樹脂材（6）が被覆形成される。その後、特性
検査などが行われて、リードフレーム（7）のタイバー
（8）とチェーンリード（16）のホルダー（15）が切断
除去されて、図１に示す固体電解コンデンサが得られ
る。この固体電解コンデンサの３端子リードのピッチＰ
は、リードフレーム（7）のタイバー（8）とチェーンリ
ード（16）のホルダー（15）による規制で一定に維持さ
れる。

【００２７】図２（ａ）〜（ｃ）に示される第２の実施
例の固体電解コンデンサは、２本の陽極リード（9ａ）
（9ａ）と１本の陰極リード（10）を備える。２本の陽
極リード（9ａ）（9ａ）は、金属平板を略Ｕ字状に打抜
き成形したもので、中央部の金属平板のリード連結部
（3ｂ）の両端から２本の陽極リード（9ａ）（9ａ）が
同一方向に平行に延び、その中間に１本の陰極リード
（10）が配置される。陰極リード（10）も金属平板を打
抜き成形したもので、一端部に角型のコンデンサエレメ
ント（1）の一側面と対向するＬ形に折曲された平板状
端部（10ａ）を有する。

【００２８】コンデンサエレメント（1）に植立された
陽極ピン（2）が、陽極リード（9ａ）（9ａ）の平板状
リード連結部（3ｂ）の中央片面に溶接され、コンデン
サエレメント（1）の一側面が陰極リード（10）の平板
状端部（10ａ）にＡｇペーストなどの導電性接着材
（5）で接続される。この接続後、コンデンサエレメン
ト（1）の周辺要部が外装樹脂材（6）で被覆される。

【００２９】図２の固体電解コンデンサは、例えば図５
（ａ）及び（ｂ）に示すリードフレーム（11）を使って
製造される。リードフレーム（11）は、複数の固体電解
コンデンサにおける２本の陽極リード（9ａ）（9ａ）と
１本の陰極リード（10）の各先端をタイバー（12）で連
結一体化したものである。このリードフレーム（11）の
陰極リード（10）の平板状端部（10ａ）にコンデンサエ
レメント（1）を導電性接着材（5）で接続し、コンデン
サエレメント（1）の陽極ピン（2）を陽極リード（9
ａ）（9ａ）のリード連結部（9ｂ）に溶接してから、外
装樹脂材（6）をディップ法で形成する。その後、リー
ドフレーム（11）のタイバー（12）を切断分離して、複
数の固体電解コンデンサを得る。

【００３０】図５のリードフレーム（11）の場合、タイ
バー（12）が１つの固体電解コンデンサの３端子リード
の先端ピッチＰを一定に規制しているので、３端子リー
ドのピッチＰがより安定して得られる。また、この場合
もコンデンサエレメント（1）と陰極リード（10）の接
触面積が大きくでき、両者の電気的機械的接続性が良好
になる。

【００３１】なお、本発明は上記実施例に限らず、例え
ば次の各変形例が可能である。

【００３２】図１の固体電解コンデンサの場合、２本の
陰極リードと共に１本の陽極リードも同じリードフレー
ムで形成する。このリードフレームの陽極リードには、
コンデンサエレメントの陽極ピンが溶接される。

【００３３】図１、図２の固体電解コンデンサのコンデ
ンサエレメントは角型に限らず、円柱型であってもよ
い。この場合、円柱型コンデンサエレメントに対応し
て、これに導電性接着材で接続されるリードの平板状接
続部を半円形断面にする。

【００３４】図１、図２の固体電解コンデンサの外装樹
脂材をディップ法で形成したが、金型を使ってモールド
法で形成することも可能である。つまり、３端子リード
の少なくとも両側２本をリードフレームにすると、金型
でリードフレームを型締めし、金型のキャビティにコン
デンサエレメントを正確に位置決めすることが容易にな
り、樹脂外装材を良好に樹脂モールド成形することがで
きる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、両側２本又は中央１本
の陰極リードの平板部分をコンデンサエレメントに導電
性接着材で接続したので、コンデンサエレメントと陰極
リードの電気的機械的接続性が常に良好となり、かつ、
コンデンサエレメントに熱ストレスが加わらず、したが
って、特性の安定した歩留まりの良い３端子型固体電解
コンデンサが提供できる。

【００３６】また、少なくとも両側２本の同極リードが
リードフレームの一部で、このリードフレームを使って
コンデンサエレメントの接続、外装樹脂材の被覆形成を
行ってから、リードフレームからリードを分離するよう
にしたので、製造時における３端子リードの先端ピッチ
がリードフレームで常に一定に維持され、リードピッチ
の一定した、したがって、プリント基板への自動実装に
有利な固体電解コンデンサが製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係る固体電解コンデンサの第
１の実施例を示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ
線に沿う断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う
断面図。

【図２】（ａ）は本発明に係る固体電解コンデンサの第
２の実施例を示す断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ
線に沿う断面図、（ｃ）は図２（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う
断面図。

【図３】（ａ）は図１の固体電解コンデンサの製造に使
用するリードフレームの部分平面図、（ｂ）は図３
（ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図。

【図４】図３のリードフレームを使った固体電解コンデ
ンサの製造中間構体の部分平面図。

【図５】（ａ）は図２の固体電解コンデンサの製造に使
用するリードフレームの部分平面図、（ｂ）は図５
（ａ）のＦ−Ｆ線に沿う断面図。

【図６】（ａ）は従来の３端子型固体電解コンデンサの
断面図、（ｂ）は図６（ａ）のＧ−Ｇ線に沿う断面図。

【図７】図６の固体電解コンデンサをプリント基板に実
装したときの断面図。

【図８】図６の固体電解コンデンサを製造するチェーン
リードの部分平面図。

【符号の説明】

1 コンデンサエレメント 3ａ 両側２本の陰極リード 3ｂ リード連結部 3ｃ 折曲片 4 中央１本の陽極リード 5 導電性接着材 6 外装樹脂材 7 リードフレーム 8 タイバー 9ａ 両側２本の陽極リード 9ｂ リード連結部 10 中央１本の陰極リード 10ａ 平板状端部 11 リードフレーム 12 タイバー

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】上記３端子型固体電解コンデンサは、例え
ば図８に示すような第１、第２チェーンリード（24）
（26）の状態で製造される。第１チェーンリード（24）
は、複数の固体電解コンデンサにおける陽極リード（1
8）の先端部を長尺な金属のホルダー（25）で連結一体
化したものである。第２チェーンリード（26）は、複数
対の固体電解コンデンサにおける各２本の陰極リード
（17）（17）の先端部を長尺な金属のホルダー（27）で
連結したものである。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁作用を有する金属からなるコンデンサ
   エレメントから同一方向に定ピッチで平行に延びる３本
   の外部引出用リードの内、中央の１本が陽極又は陰極リ
   ードで、両側の２本が前記１本のリードと異なる極の同
   極リードであり、コンデンサエレメントを含む要部が外
   装樹脂材で被覆された３端子型固体電解コンデンサであ
   って、 両側２本の同極リードが、その同一端部が金属平板状の
   リード連結部で一体に連結された陰極リードで、これの
   前記リード連結部がコンデンサエレメントの表面に導電
   性接着材で接続されたことを特徴とする固体電解コンデ
   ンサ。
2. 【請求項２】 弁作用を有する金属からなるコンデンサ
   エレメントから同一方向に定ピッチで平行に延びる３本
   の外部引出用リードの内、中央の１本が陽極又は陰極リ
   ードで、両側の２本が前記１本のリードと異なる極の同
   極リードであり、コンデンサエレメントを含む要部が外
   装樹脂材で被覆された３端子型固体電解コンデンサであ
   って、 両側２本の同極リードが金属平板状の陽極リードで、中
   央の１本が金属平板状の陰極リードであり、陰極リード
   の平板状端部がコンデンサエレメントの表面に導電性接
   着材で接続されたことを特徴とする固体電解コンデン
   サ。
3. 【請求項３】 請求項１及び２記載の固体電解コンデン
   サにおける少なくとも両側２本の同極リードが、そのリ
   ード連結部と反対の先端部を同一金属のタイバーで連結
   一体化したリードフレームの一部であり、このリードフ
   レームの状態で３本の各リードにコンデンサエレメント
   を接続し、コンデンサエレメントを含む要部に外装樹脂
   材を被覆形成した後、リードフレームのタイバーを切断
   除去することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方
   法。