JPH0697010A - 固体タンタルコンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
固体タンタルコンデンサおよびその製造方法Info
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- JPH0697010A JPH0697010A JP5130657A JP13065793A JPH0697010A JP H0697010 A JPH0697010 A JP H0697010A JP 5130657 A JP5130657 A JP 5130657A JP 13065793 A JP13065793 A JP 13065793A JP H0697010 A JPH0697010 A JP H0697010A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
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- H01G9/06—Mounting in containers
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- H01G9/15—Solid electrolytic capacitors
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 容積当たりのキャパシタンスが高く、フート
プリントが小さく、耐衝撃性を有する面装着可能なタン
タルコンデンサの製造方法。 【構成】 管状タンタルコンテナ２０にタンタル粉末１
２を充填しかつ焼結して、この粉末間およびこの粉末と
コンテナとの間の結合を形成し、その後、誘電性コーテ
ィングおよび対向電極コーティングを形成する。アノー
ド端子２６が前記コンテナの外面に固定され、カソード
端子２５がコンテナの開口を通して露出した対向電極の
一部に固定される。
プリントが小さく、耐衝撃性を有する面装着可能なタン
タルコンデンサの製造方法。 【構成】 管状タンタルコンテナ２０にタンタル粉末１
２を充填しかつ焼結して、この粉末間およびこの粉末と
コンテナとの間の結合を形成し、その後、誘電性コーテ
ィングおよび対向電極コーティングを形成する。アノー
ド端子２６が前記コンテナの外面に固定され、カソード
端子２５がコンテナの開口を通して露出した対向電極の
一部に固定される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体コンデンサ、特
に、面装着可能なタンタルコンデンサの製造方法および
この製造方法により製造されたコンデンサに関する。本
発明は、特に、面装着されるタンタルコンデンサに応用
可能であると考えられるが、本発明のコンデンサと関連
してリードのような他の端子手段が使用可能であること
が容易に分かるであろう。
に、面装着可能なタンタルコンデンサの製造方法および
この製造方法により製造されたコンデンサに関する。本
発明は、特に、面装着されるタンタルコンデンサに応用
可能であると考えられるが、本発明のコンデンサと関連
してリードのような他の端子手段が使用可能であること
が容易に分かるであろう。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】１つには、比較的小さな
容積のスペース内で極めて高キャパシタンスが得られる
ということから、タンタルコンデンサは評価されてい
る。例えば、０．０２７ｃｃの容積を有するコンデンサ
ボデイ部において約１０ボルトの動作電圧で５０ＭＦＤ
から１００ＭＦＤのキャパシタンス値を有するタンタル
コンデンサを形成することが可能である。しかし、コン
パクトさの利点は、従来使用されていた必然的に大きな
パッケージに封入する方法のためにほとんど失われる。
ＰＣボード等に装着される電子部品を小形化しようとす
る要求が増大するに従い、ＰＣボードの露出面を最大限
に利用するためにスペースの容積、一般的に電子部品、
特にコンデンサのフートプリントを更に減少させること
が非常に望ましい。
容積のスペース内で極めて高キャパシタンスが得られる
ということから、タンタルコンデンサは評価されてい
る。例えば、０．０２７ｃｃの容積を有するコンデンサ
ボデイ部において約１０ボルトの動作電圧で５０ＭＦＤ
から１００ＭＦＤのキャパシタンス値を有するタンタル
コンデンサを形成することが可能である。しかし、コン
パクトさの利点は、従来使用されていた必然的に大きな
パッケージに封入する方法のためにほとんど失われる。
ＰＣボード等に装着される電子部品を小形化しようとす
る要求が増大するに従い、ＰＣボードの露出面を最大限
に利用するためにスペースの容積、一般的に電子部品、
特にコンデンサのフートプリントを更に減少させること
が非常に望ましい。
【０００３】従来の固体タンタルコンデンサおよびその
製造方法の代表例が、米国特許明細書第４，０５９，８
８７号明細書、第４，５２０，４３０号明細書、第４，
７８０，７９６号明細書および第４，９５４，４５２号
明細書に記載されかつ図示されている。これらの各公知
例の方法および構造の共通点は、細かく粉砕された所定
量のタンタル粉末を準備し、この粉末を圧縮してペレッ
トを形成し、このペレットを焼結して（焼結ステップ前
もしくは焼結ステップ後に）多孔性タンタル塊を形成
し、タンタルアノードロッドをタンタル塊に取り付け、
多孔性塊を処理してこのタンタル塊内の隙間スペースに
誘電性コーティングを形成し、誘電体上に導電面を形成
し、この誘電体を覆うコーティングにカソードリードを
取り付けるステップを含み、アノードリードが上記タン
タルロッドにより形成される製造方法である。
製造方法の代表例が、米国特許明細書第４，０５９，８
８７号明細書、第４，５２０，４３０号明細書、第４，
７８０，７９６号明細書および第４，９５４，４５２号
明細書に記載されかつ図示されている。これらの各公知
例の方法および構造の共通点は、細かく粉砕された所定
量のタンタル粉末を準備し、この粉末を圧縮してペレッ
トを形成し、このペレットを焼結して（焼結ステップ前
もしくは焼結ステップ後に）多孔性タンタル塊を形成
し、タンタルアノードロッドをタンタル塊に取り付け、
多孔性塊を処理してこのタンタル塊内の隙間スペースに
誘電性コーティングを形成し、誘電体上に導電面を形成
し、この誘電体を覆うコーティングにカソードリードを
取り付けるステップを含み、アノードリードが上記タン
タルロッドにより形成される製造方法である。
【０００４】その後、このようにして形成されたコンデ
ンサは保護パッケージ内に封入されなければならず、こ
のパッケージに可撓性リードのような端子を設けなけれ
ばならない。また、コンデンサはリードフレームに装着
され、このリードフレームはパッケージ内に封入されな
ければならない。パッケージ内に封入する必要性のほと
んどは、アノードロッドとタンタル塊との間の機械的接
続が極めて脆いということから生じている。タンタル塊
をコンデンサに変える処理は、典型的にはアノードロッ
ドを把持手段として使用して行われるので、処理中にタ
ンタルロッドがペレットから外れるのを防止するために
充分な注意を払わなければならないことが分かるであろ
う。
ンサは保護パッケージ内に封入されなければならず、こ
のパッケージに可撓性リードのような端子を設けなけれ
ばならない。また、コンデンサはリードフレームに装着
され、このリードフレームはパッケージ内に封入されな
ければならない。パッケージ内に封入する必要性のほと
んどは、アノードロッドとタンタル塊との間の機械的接
続が極めて脆いということから生じている。タンタル塊
をコンデンサに変える処理は、典型的にはアノードロッ
ドを把持手段として使用して行われるので、処理中にタ
ンタルロッドがペレットから外れるのを防止するために
充分な注意を払わなければならないことが分かるであろ
う。
【０００５】例えば、米国特許第４，５２０，４３０号
明細書では、タンタル塊の一方端の領域を高密度化さ
せ、アノードリードをこの高密度化領域に溶着すること
によりアノードリードとタンタル塊との間の接続を増加
させる。
明細書では、タンタル塊の一方端の領域を高密度化さ
せ、アノードリードをこの高密度化領域に溶着すること
によりアノードリードとタンタル塊との間の接続を増加
させる。
【０００６】この出願の譲受人により所有されている米
国特許第４，９４５，４５２号明細書では、アノードロ
ッドをタンタル塊内に挿入し、アノードロッドを囲む領
域においてタンタル粉末を大きく圧縮することによりタ
ンタル塊とアノードロッドとの間の接続を増加させる。
国特許第４，９４５，４５２号明細書では、アノードロ
ッドをタンタル塊内に挿入し、アノードロッドを囲む領
域においてタンタル粉末を大きく圧縮することによりタ
ンタル塊とアノードロッドとの間の接続を増加させる。
【０００７】上記ロッドが処理済タンタル塊から外れな
いようにするために、米国特許第４，５２０，４３０号
明細書および第４，９４５，４５２号明細書に従うコン
デンサは、その後、剛性リードフレームに装着されなけ
ればならず、このリードフレームに端子が取り付けられ
るかもしくは封入用樹脂製ブロックに埋設される。
いようにするために、米国特許第４，５２０，４３０号
明細書および第４，９４５，４５２号明細書に従うコン
デンサは、その後、剛性リードフレームに装着されなけ
ればならず、このリードフレームに端子が取り付けられ
るかもしくは封入用樹脂製ブロックに埋設される。
【０００８】耐久性タンタルコンデンサの設置に対する
他の解決策が、本願の譲受人により所有されている米国
特許第４，０５９，８８７号明細書において提案されて
いる。この公知例によれば、コンデンサが金属製のケー
シング内に挿入され、ケーシングに溶着されているクロ
スバーにアノードリードが溶着され、その後、ケーシン
グに剛性樹脂が充填され、最後に、ケーシングは、端子
を形成し、剛性化された樹脂により一体的に保持される
２つの分離した部分に切断される。
他の解決策が、本願の譲受人により所有されている米国
特許第４，０５９，８８７号明細書において提案されて
いる。この公知例によれば、コンデンサが金属製のケー
シング内に挿入され、ケーシングに溶着されているクロ
スバーにアノードリードが溶着され、その後、ケーシン
グに剛性樹脂が充填され、最後に、ケーシングは、端子
を形成し、剛性化された樹脂により一体的に保持される
２つの分離した部分に切断される。
【０００９】公知のタンタルコンデンサの固有の脆弱性
の結果として、外面の剛性化と、あらゆる場合にコンデ
ンサ構造の容積の大きな増加を招く手順と、小形化を妨
げる要因とを採用することが従来、常に必要であった。
即ち、全ての公知のタンタルコンデンサにおいては装置
の容積の大部分が、作動要素もしくはキャパシタンス発
生要素ではなく、樹脂等を剛性化させるリードフレーム
構造体により形成された不要スペースにより占められ
る。
の結果として、外面の剛性化と、あらゆる場合にコンデ
ンサ構造の容積の大きな増加を招く手順と、小形化を妨
げる要因とを採用することが従来、常に必要であった。
即ち、全ての公知のタンタルコンデンサにおいては装置
の容積の大部分が、作動要素もしくはキャパシタンス発
生要素ではなく、樹脂等を剛性化させるリードフレーム
構造体により形成された不要スペースにより占められ
る。
【００１０】全ての公知のタンタルコンデンサの製造に
固有の更に他の欠点は、整合的なペレットを形成するた
めには、典型的にはバインダーをミックスしてタンタル
粉末を圧縮しなければならないということである。バイ
ンダーを含有させると、ペレットの焼結が可能となる前
に別のバーンアウトステップが必要になる。更に、タン
タル粉末を圧縮して密度を高めると、誘電体および対向
電極を形成するのに必要な種々の含有ステップをより実
行困難とする。
固有の更に他の欠点は、整合的なペレットを形成するた
めには、典型的にはバインダーをミックスしてタンタル
粉末を圧縮しなければならないということである。バイ
ンダーを含有させると、ペレットの焼結が可能となる前
に別のバーンアウトステップが必要になる。更に、タン
タル粉末を圧縮して密度を高めると、誘電体および対向
電極を形成するのに必要な種々の含有ステップをより実
行困難とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段、構成および効果】本発明
は、高効率（単位容積当たりのキャパシタンス）タンタ
ルコンデンサを製造する方法およびこの方法により製造
されたコンデンサに関する。本発明によれば、アノード
はタンタル粉末が充填された管状のタンタルコンテナか
ら形成される。タンタル粉末の圧縮は必須ではないが、
動作電圧が低いときに使用するのが望ましい場合があ
る。その後、充填されたタンタルコンテナを焼結して粉
末を整合的な多孔性塊に形成し、この多孔性塊はコンデ
ンサのアノードを形成するタンタルコンテナに電気的か
つ機械的に接続される。
は、高効率（単位容積当たりのキャパシタンス）タンタ
ルコンデンサを製造する方法およびこの方法により製造
されたコンデンサに関する。本発明によれば、アノード
はタンタル粉末が充填された管状のタンタルコンテナか
ら形成される。タンタル粉末の圧縮は必須ではないが、
動作電圧が低いときに使用するのが望ましい場合があ
る。その後、充填されたタンタルコンテナを焼結して粉
末を整合的な多孔性塊に形成し、この多孔性塊はコンデ
ンサのアノードを形成するタンタルコンテナに電気的か
つ機械的に接続される。
【００１２】コンテナは、少なくとも一方の壁部が平坦
で、（焼結前にもしくは焼結後に）この壁部に開口が形
成される管形状に形成するのが選択可能でかつ好まし
い。多孔性タンタル塊は五酸化タンタル誘電体層を形成
するために、陽極酸化処理を含む従来の処理ステップに
かけられる。その後、従来の手段、即ち、硝酸マンガン
に含浸後、湿潤環境下で加熱して硝酸マンガンを酸化マ
ンガンに変化させることにより、誘電性コーティングに
対向電極が形成される。その後、タンタルコンテナの開
口を通して露出した酸化マンガンのコーティングの一部
分に導電性領域が形成され、この領域に端子を取り付け
ることができる。制限としてではなく、例示として、グ
ラファイト粉末層を開口を通して設けることができ、こ
の開口に銀層、はんだ層、最後にカソード端子板が設け
られる。アノード端子板がカソード端子に対し平行に離
隔した状態で平坦な壁部の外側に結合され、これにより
この装置はカソード端子およびアノード端子上で支持さ
れたＰＣボード上に装着することができる。
で、（焼結前にもしくは焼結後に）この壁部に開口が形
成される管形状に形成するのが選択可能でかつ好まし
い。多孔性タンタル塊は五酸化タンタル誘電体層を形成
するために、陽極酸化処理を含む従来の処理ステップに
かけられる。その後、従来の手段、即ち、硝酸マンガン
に含浸後、湿潤環境下で加熱して硝酸マンガンを酸化マ
ンガンに変化させることにより、誘電性コーティングに
対向電極が形成される。その後、タンタルコンテナの開
口を通して露出した酸化マンガンのコーティングの一部
分に導電性領域が形成され、この領域に端子を取り付け
ることができる。制限としてではなく、例示として、グ
ラファイト粉末層を開口を通して設けることができ、こ
の開口に銀層、はんだ層、最後にカソード端子板が設け
られる。アノード端子板がカソード端子に対し平行に離
隔した状態で平坦な壁部の外側に結合され、これにより
この装置はカソード端子およびアノード端子上で支持さ
れたＰＣボード上に装着することができる。
【００１３】本発明の方法により、タンタルアノードコ
ンテナ内のスペースのほぼ全体がキャパシタンス発生容
積として使用されるタンタルコンデンサが形成されるこ
とが上記から分かるであろう。この方法は、タンタルペ
レットへのアノードロッドの取り付け、バインダーのバ
ーンアウト、端子へのタンタルアノードロッドの溶着、
タンタル粉末の圧縮等を含む、従来のタンタルコンデン
サ製造に固有な困難な工程を除去するという他の利点を
有する。この方法により製造されたコンデンサは、焼結
されたタンタル粉末とタンタルアノードケーシングの内
部との間の接続領域が大きいために、アノードケーシン
グとタンタル塊との間の電気的連続性の損失がほとんど
生じないという点で非常に有利である。
ンテナ内のスペースのほぼ全体がキャパシタンス発生容
積として使用されるタンタルコンデンサが形成されるこ
とが上記から分かるであろう。この方法は、タンタルペ
レットへのアノードロッドの取り付け、バインダーのバ
ーンアウト、端子へのタンタルアノードロッドの溶着、
タンタル粉末の圧縮等を含む、従来のタンタルコンデン
サ製造に固有な困難な工程を除去するという他の利点を
有する。この方法により製造されたコンデンサは、焼結
されたタンタル粉末とタンタルアノードケーシングの内
部との間の接続領域が大きいために、アノードケーシン
グとタンタル塊との間の電気的連続性の損失がほとんど
生じないという点で非常に有利である。
【００１４】従って、本発明の目的は、改善された固体
タンタルコンデンサおよびこのコンデンサを製造する方
法を提供することである。
タンタルコンデンサおよびこのコンデンサを製造する方
法を提供することである。
【００１５】本発明の他の目的は、容積当たりのキャパ
シタンスが高く、小形化されたタンタルコンデンサを提
供することである。
シタンスが高く、小形化されたタンタルコンデンサを提
供することである。
【００１６】本発明の更に他の目的は、面装着適性を有
し、所定キャパシタンス当たりのフートプリントが極め
て小さい上述の型式のコンデンサを提供することであ
る。
し、所定キャパシタンス当たりのフートプリントが極め
て小さい上述の型式のコンデンサを提供することであ
る。
【００１７】本発明の更に他の目的は、従来のタンタル
コンデンサより高い動作電圧用に製造可能なコンデンサ
を提供することである。
コンデンサより高い動作電圧用に製造可能なコンデンサ
を提供することである。
【００１８】本発明の更に他の目的は、耐久性のあるタ
ンタルコンデンサ、特に、アノード端子とタンタル塊の
アノード形成部との間の不連続性の可能性がほぼ除去さ
れるタンタルコンデンサを提供することである。
ンタルコンデンサ、特に、アノード端子とタンタル塊の
アノード形成部との間の不連続性の可能性がほぼ除去さ
れるタンタルコンデンサを提供することである。
【００１９】本発明の他の目的は、上述の利点を有する
固体タンタルコンデンサを製造する方法を提供すること
である。
固体タンタルコンデンサを製造する方法を提供すること
である。
【００２０】
【実施例】次に図面を参照すると、本発明の方法により
製造されたコンデンサが図１の（ａ）から（ｅ）の図解
図に示されている。
製造されたコンデンサが図１の（ａ）から（ｅ）の図解
図に示されている。
【００２１】図１の（ａ）に、横断面が矩形状のタンタ
ルチューブ１０が開示されている。図１の（ａ）から
（ｅ）の実施例によれば、チューブ１０の端部が４５°
の角度に加工され、斜め開口１１を形成する。その後、
タンタルチューブはこのチューブ１０の横断面形状に対
応し、このチューブの高さより大きな高さを有するモー
ルド内に装着される。タンタル粉末１２がモールド内に
充填されかつ所望の密度に従いつき固められ、その結
果、充填されたタンタル粉末の上縁部１３はタンタルチ
ューブもしくはコンテナの最上端部１４と同一の高さと
なる。
ルチューブ１０が開示されている。図１の（ａ）から
（ｅ）の実施例によれば、チューブ１０の端部が４５°
の角度に加工され、斜め開口１１を形成する。その後、
タンタルチューブはこのチューブ１０の横断面形状に対
応し、このチューブの高さより大きな高さを有するモー
ルド内に装着される。タンタル粉末１２がモールド内に
充填されかつ所望の密度に従いつき固められ、その結
果、充填されたタンタル粉末の上縁部１３はタンタルチ
ューブもしくはコンテナの最上端部１４と同一の高さと
なる。
【００２２】チューブ１０および充填されたタンタル粉
末１２は、タンタル粉末を電気的かつ機械的にチューブ
１０に結合される整合的な多孔性塊に溶解するために、
後述の方法でその後焼結される。粉末密度の程度により
チューブおよびタンタル粉末がモールド内に保持されて
いる間にもしくはモールドから除去後に、焼結を行うこ
とができる。焼結後、以下でより詳細に記載されている
公知の含浸および陽極酸化処理ステップにより多孔性塊
およびチューブの内面に誘電性コーティングが形成され
る。陽極酸化処理ステップを経て五酸化タンタル誘電体
が形成された後に、硝酸マンガン溶液に含浸させ、その
後湿潤雰囲気下で加熱して硝酸マンガンを酸化マンガン
の固体導電層に変化させることを含む従来の処理ステッ
プにより、チューブ内部の誘電体層上に対向電極が形成
される。酸化マンガン層の必要な厚さを形成するため
に、溶液に浸して加熱するステップが繰り返される。
末１２は、タンタル粉末を電気的かつ機械的にチューブ
１０に結合される整合的な多孔性塊に溶解するために、
後述の方法でその後焼結される。粉末密度の程度により
チューブおよびタンタル粉末がモールド内に保持されて
いる間にもしくはモールドから除去後に、焼結を行うこ
とができる。焼結後、以下でより詳細に記載されている
公知の含浸および陽極酸化処理ステップにより多孔性塊
およびチューブの内面に誘電性コーティングが形成され
る。陽極酸化処理ステップを経て五酸化タンタル誘電体
が形成された後に、硝酸マンガン溶液に含浸させ、その
後湿潤雰囲気下で加熱して硝酸マンガンを酸化マンガン
の固体導電層に変化させることを含む従来の処理ステッ
プにより、チューブ内部の誘電体層上に対向電極が形成
される。酸化マンガン層の必要な厚さを形成するため
に、溶液に浸して加熱するステップが繰り返される。
【００２３】チューブの外面は、コンデンサのアノード
を形成するチューブとカソードを形成する対向電極との
間の短絡を防止するために対向電極の形成中、絶縁され
るのが好ましい。
を形成するチューブとカソードを形成する対向電極との
間の短絡を防止するために対向電極の形成中、絶縁され
るのが好ましい。
【００２４】図１の（ｄ）において、導電性パッチ１５
が開口１１を通して露出した処理済材料の一部に設けら
れている。特に、このパッチはグラファイト粉末、銀お
よびはんだの連続層から形成されるのが好ましい。
が開口１１を通して露出した処理済材料の一部に設けら
れている。特に、このパッチはグラファイト粉末、銀お
よびはんだの連続層から形成されるのが好ましい。
【００２５】図１の（ｅ）に示すように、完成されたコ
ンデンサのカソード端子およびアノード端子を夫々形成
する端子バー１６，１７がパッチ１５およびタンタルア
ノードの壁部１８に設けられている。
ンデンサのカソード端子およびアノード端子を夫々形成
する端子バー１６，１７がパッチ１５およびタンタルア
ノードの壁部１８に設けられている。
【００２６】図２の（ａ）から（ｅ）に、本発明の実施
例に従ってコンデンサを形成する一連の工程が図解的に
示されている。
例に従ってコンデンサを形成する一連の工程が図解的に
示されている。
【００２７】矩形状のタンタルチューブ２０にタンタル
粉末２１が充填されかつつき固められ、その後、図２の
（ｂ）に示されているように焼結される。その後、図２
の（ｂ）の装置はチューブ２０の壁部２３に開口２２を
形成するために機械加工もしくは研磨加工される。その
後、この製品はまず誘電性部品を形成し、その後対向電
極コーティングを形成するために上述のように処理され
る。上述のように、図２の（ｄ）に、開口２２を通して
アクセス可能な露出した対向電極領域にパッチ２４が形
成されているのが示されている。カソード端子２５およ
びアノード端子２６が上述の実施例におけると同様に設
けられている。
粉末２１が充填されかつつき固められ、その後、図２の
（ｂ）に示されているように焼結される。その後、図２
の（ｂ）の装置はチューブ２０の壁部２３に開口２２を
形成するために機械加工もしくは研磨加工される。その
後、この製品はまず誘電性部品を形成し、その後対向電
極コーティングを形成するために上述のように処理され
る。上述のように、図２の（ｄ）に、開口２２を通して
アクセス可能な露出した対向電極領域にパッチ２４が形
成されているのが示されている。カソード端子２５およ
びアノード端子２６が上述の実施例におけると同様に設
けられている。
【００２８】完成されたコンデンサが図３の断面図およ
び図４の斜視図に示されている。端子２５および２６の
厚さはそれらの最外面が同一平面上に配置されるように
選択され、そのためにタンタルチューブの外面に装着さ
れている端子２６は端子２５の厚さより薄い。この構造
により、コンデンサはＰＣボードに装着可能であり、端
子２５，２６はＰＣボード上のはんだバンプと合わされ
る。
び図４の斜視図に示されている。端子２５および２６の
厚さはそれらの最外面が同一平面上に配置されるように
選択され、そのためにタンタルチューブの外面に装着さ
れている端子２６は端子２５の厚さより薄い。この構造
により、コンデンサはＰＣボードに装着可能であり、端
子２５，２６はＰＣボード上のはんだバンプと合わされ
る。
【００２９】誘電体（五酸化物）および対向電極（酸化
マンガン）を形成する種々の処理ステップは従来のタン
タルコンデンサと関連して周知である。これらのステッ
プは本願において参照されている米国特許第４，０５
９，８８７号明細書および／もしくは第４，９４５，４
５２号明細書において詳細に記載されている。
マンガン）を形成する種々の処理ステップは従来のタン
タルコンデンサと関連して周知である。これらのステッ
プは本願において参照されている米国特許第４，０５
９，８８７号明細書および／もしくは第４，９４５，４
５２号明細書において詳細に記載されている。
【００３０】簡潔に説明すると、チューブ部材（１０も
しくは２０）に、コンデンサの最終使用特性により高密
度化可能なもしくは高密度化不可能なタンタル粉末が充
填される。充填を容易にするために、タンタルチューブ
の高さを越える高さを有しかつ床部を含むモールド内に
装着可能である。所望量の粉末がモールド内に配置され
かつ所望のようにつき固められもしくは高密度化されな
い状態にする。
しくは２０）に、コンデンサの最終使用特性により高密
度化可能なもしくは高密度化不可能なタンタル粉末が充
填される。充填を容易にするために、タンタルチューブ
の高さを越える高さを有しかつ床部を含むモールド内に
装着可能である。所望量の粉末がモールド内に配置され
かつ所望のようにつき固められもしくは高密度化されな
い状態にする。
【００３１】上述のように、従来のタンタルコンデンサ
の製造と異なり、粉末は従来より密でない態様で保持可
能であり、これにより後述の含浸ステップは粉末を大き
く圧縮することが必要な場合より容易に実施することが
できる。
の製造と異なり、粉末は従来より密でない態様で保持可
能であり、これにより後述の含浸ステップは粉末を大き
く圧縮することが必要な場合より容易に実施することが
できる。
【００３２】充填されたチューブは焼結され、この焼結
ステップは約１６００℃の温度で約１５分間実施され
る。この焼結は真空度が高い状態で実施され、粒子間お
よび粒子とタンタルケースとの間に冶金結合を形成す
る。
ステップは約１６００℃の温度で約１５分間実施され
る。この焼結は真空度が高い状態で実施され、粒子間お
よび粒子とタンタルケースとの間に冶金結合を形成す
る。
【００３３】つぎの手順は五酸化タンタル誘電体の形成
をもたらす。五酸化誘電体を形成する陽極酸化処理手順
は、チューブ外面の所定領域に誘電性コーティングが形
成されないようにするために、タンタルチューブ外面の
少なくとも所定部を陽極酸化処理槽からシールドしてい
る間に行われる。陽極酸化処理はカソードを槽内に浸
し、チューブ外面をＤＣ電流源の正極に接続させつつ、
チューブを電解液、即ち、０．１％の燐酸に浸すことに
より行われる。ばねクリップは誘電体が形成されないよ
うにマスキングされた、特に壁面１８および２３（図１
および図２）上のチューブの外面、この外面の他の部分
もしくは少なくともその一部に接続されるのが望まし
い。
をもたらす。五酸化誘電体を形成する陽極酸化処理手順
は、チューブ外面の所定領域に誘電性コーティングが形
成されないようにするために、タンタルチューブ外面の
少なくとも所定部を陽極酸化処理槽からシールドしてい
る間に行われる。陽極酸化処理はカソードを槽内に浸
し、チューブ外面をＤＣ電流源の正極に接続させつつ、
チューブを電解液、即ち、０．１％の燐酸に浸すことに
より行われる。ばねクリップは誘電体が形成されないよ
うにマスキングされた、特に壁面１８および２３（図１
および図２）上のチューブの外面、この外面の他の部分
もしくは少なくともその一部に接続されるのが望まし
い。
【００３４】対向電極は、コンデンサを硝酸マンガン溶
液に浸し、その後、コンデンサを除去し、湿潤雰囲気下
で約３２５℃の温度まで加熱して硝酸を固体酸化マンガ
ンに変化させることにより形成される。所望の厚さを形
成するためこのプロセスが多数回繰り返される。
液に浸し、その後、コンデンサを除去し、湿潤雰囲気下
で約３２５℃の温度まで加熱して硝酸を固体酸化マンガ
ンに変化させることにより形成される。所望の厚さを形
成するためこのプロセスが多数回繰り返される。
【００３５】アノードは、対向電極の形成中の複数のス
テージにおいて、加熱により生じた損傷を修正するため
に従来のように電子アノード修正ステップにかけること
ができる。
テージにおいて、加熱により生じた損傷を修正するため
に従来のように電子アノード修正ステップにかけること
ができる。
【００３６】カソード端子１６，２５は、まずパッチも
しくは露出した対向電極層にグラファイト粒子のアンモ
ニア水懸濁液を塗布することにより設けられる。好まし
い懸濁液は商標ＡＱＵＡＤＡＧを付したＡＣＨＥＳＯＮ
ＣＯＬＬＯＩＤＳから入手可能である。
しくは露出した対向電極層にグラファイト粒子のアンモ
ニア水懸濁液を塗布することにより設けられる。好まし
い懸濁液は商標ＡＱＵＡＤＡＧを付したＡＣＨＥＳＯＮ
ＣＯＬＬＯＩＤＳから入手可能である。
【００３７】例えば、８５℃の温度で乾燥されるグラフ
ァイトコーティング上に、銀粒子を保持する樹脂性誘起
溶剤からなる銀ペイントの薄い層が設けられる。外面の
負極端子板を銀コーティングにはんだ付けすることによ
り、カソード端子１６，２５が銀上に設けられる。
ァイトコーティング上に、銀粒子を保持する樹脂性誘起
溶剤からなる銀ペイントの薄い層が設けられる。外面の
負極端子板を銀コーティングにはんだ付けすることによ
り、カソード端子１６，２５が銀上に設けられる。
【００３８】その後、アノード端子１７，２６はカソー
ド端子に平行に離隔した状態でチューブの露出面領域に
結合される。アノード端子を設ける際、五酸化コーティ
ングが形成されずかつ対向電極の形成から生じるアノー
ドとカソードとの間の短絡接続が生じない清浄化された
タンタル領域に端子が設けられるように注意が払われ
る。アノード端子が設けられる領域で仕上げもしくは研
磨ステップが実施されるのが望ましい。
ド端子に平行に離隔した状態でチューブの露出面領域に
結合される。アノード端子を設ける際、五酸化コーティ
ングが形成されずかつ対向電極の形成から生じるアノー
ドとカソードとの間の短絡接続が生じない清浄化された
タンタル領域に端子が設けられるように注意が払われ
る。アノード端子が設けられる領域で仕上げもしくは研
磨ステップが実施されるのが望ましい。
【００３９】誘電性部材および対向電極部材の形成中の
マスキング手順は、誘電性コーティングおよび対向電極
コーティングの双方が形成されないアノード端子に符合
する領域を維持するように実施されるのが望ましい。
マスキング手順は、誘電性コーティングおよび対向電極
コーティングの双方が形成されないアノード端子に符合
する領域を維持するように実施されるのが望ましい。
【００４０】アノード端子は、タンタルケーシングに溶
着されたタンタルバーであってもよいしもしくは導電性
エポキシによりタンタルケーシングに結合させることが
できる。アノード端子はタンタルに溶着可能でかつはん
だ付け可能な面を形成するためにメッキ可能な金属から
形成することができる。好適な好ましい金属の例は金メ
ッキしたコバールおよびニッケルである。
着されたタンタルバーであってもよいしもしくは導電性
エポキシによりタンタルケーシングに結合させることが
できる。アノード端子はタンタルに溶着可能でかつはん
だ付け可能な面を形成するためにメッキ可能な金属から
形成することができる。好適な好ましい金属の例は金メ
ッキしたコバールおよびニッケルである。
【００４１】コンデンサの露出面に、絶縁保護層を形成
するのが望ましく、このための好適な材料がＭｉｌｌｅ
ｒ−Ｓｔｅｐｈｅｎｓｏｎにより製造され、商標ＭＳＩ
４６０により認識されているシリコーンワニスである。
この材料は、ワニスの一部がタブの露出部にコーティン
グされてもはんだ付け性を妨げない所望の特性を有して
いる。
するのが望ましく、このための好適な材料がＭｉｌｌｅ
ｒ−Ｓｔｅｐｈｅｎｓｏｎにより製造され、商標ＭＳＩ
４６０により認識されているシリコーンワニスである。
この材料は、ワニスの一部がタブの露出部にコーティン
グされてもはんだ付け性を妨げない所望の特性を有して
いる。
【００４２】上記記載から明らかなように、本発明によ
り、改善されたタンタルコンデンサおよびこのコンデン
サを製造する方法が形成される。このコンデンサは、容
積およびフートプリントが極めて小さいという利点を有
し、これにより小形化技術と調和する。キャパシタンス
を形成する点で本質的にこの装置全体が機能的であるの
で、容積およびフートプリントは一般的に、公知のほと
んどのコンパクト形面装着タンタルコンデンサの半分以
下である。
り、改善されたタンタルコンデンサおよびこのコンデン
サを製造する方法が形成される。このコンデンサは、容
積およびフートプリントが極めて小さいという利点を有
し、これにより小形化技術と調和する。キャパシタンス
を形成する点で本質的にこの装置全体が機能的であるの
で、容積およびフートプリントは一般的に、公知のほと
んどのコンパクト形面装着タンタルコンデンサの半分以
下である。
【００４３】タンタル粉末は従来のタンタルコンデンサ
に必要な程度まで密度を高める必要はないので、公知の
高密度タンタルコンデンサの場合よりも厚い誘電性コー
ティングを高密度化されていないコンデンサに形成可能
であることから、経済性の他に高動作電圧の形成力が達
成される。このコンデンサは従来のタンタルコンデンサ
より等価直列抵抗（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｓｅｒｉｅ
ｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が低い。
に必要な程度まで密度を高める必要はないので、公知の
高密度タンタルコンデンサの場合よりも厚い誘電性コー
ティングを高密度化されていないコンデンサに形成可能
であることから、経済性の他に高動作電圧の形成力が達
成される。このコンデンサは従来のタンタルコンデンサ
より等価直列抵抗（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｓｅｒｉｅ
ｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が低い。
【００４４】優れた製品を提供するコンデンサの他に、
このコンデンサを製造する方法は実質的な利点を有す
る。タンタル焼結塊の密度が低いために、この塊をその
全長に亘ってより容易に含浸させることができ、従っ
て、従来のコンデンサよりも高い許容公差基準で製造可
能である。（溶着もしくは高密度化により）粉末をタン
タルロッドに結合する困難なステップも除去される。ア
ノードコンテナとしてタンタルチューブを使用すること
により、アノードがタンタル塊から外れる危険性が実質
上除去される。
このコンデンサを製造する方法は実質的な利点を有す
る。タンタル焼結塊の密度が低いために、この塊をその
全長に亘ってより容易に含浸させることができ、従っ
て、従来のコンデンサよりも高い許容公差基準で製造可
能である。（溶着もしくは高密度化により）粉末をタン
タルロッドに結合する困難なステップも除去される。ア
ノードコンテナとしてタンタルチューブを使用すること
により、アノードがタンタル塊から外れる危険性が実質
上除去される。
【００４５】当該技術分野の熟練した技術者および当該
技術に精通した技術者には明らかなように、本発明の精
神から逸脱することなく構造および製造方法の詳細に対
し多くの修正を行うことができる。従って、本発明は添
付特許請求の範囲の範囲内で広く解釈されるべきであ
る。
技術に精通した技術者には明らかなように、本発明の精
神から逸脱することなく構造および製造方法の詳細に対
し多くの修正を行うことができる。従って、本発明は添
付特許請求の範囲の範囲内で広く解釈されるべきであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるタンタルコンデンサの連続製造段
階におけるタンタルコンデンサの図解的斜視図。
階におけるタンタルコンデンサの図解的斜視図。
【図２】修正形態のコンデンサの連続製造段階を示す図
１と同様な図。
１と同様な図。
【図３】図２の（ｅ）に図示されているコンデンサの線
３−３に沿う垂直方向断面図。
３−３に沿う垂直方向断面図。
【図４】完成されたコンデンサの拡大斜視図。
１０，２０ タンタルチューブ １１，２２ 開口 １２ タンタル粉末 １３ 最上縁部 １４ 最上端部 １５，２４ 導電性パッチ １６，２５ カソード端子 １７，２６ アノード端子 １８，２３ 壁部
Claims (20)
- 【請求項１】 固体タンタルコンデンサの製造方法であ
って、開口を有するタンタルコンテナを準備し、このコ
ンテナの少なくとも一部にタンタル粉末を充填し、この
後、前記コンテナと粉末とを焼結してこの粉末を前記コ
ンテナと機械的および電気的に結合した多孔性の単一塊
に結合し、この単一塊に誘電性コーティングを形成し、
この誘電性コーティング上に、その一部が前記開口を通
して露出されるカソードコーティングを形成するステッ
プを備える方法。 - 【請求項２】 前記開口を通して露出されるカソードコ
ーティングの前記一部にカソード端子を設けるステップ
を含む請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記コンテナの外部にアノード端子を設
けるステップを含む請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 面装着可能なタンタルコンデンサの製造
方法であって、貫通した開口を含む平坦な壁部を有する
管状のタンタルコンテナを準備し、このコンテナの少な
くとも一部にタンタル粉末を充填してこの粉末の増分を
前記開口に合わせ、このコンテナと粉末とを焼結してこ
の粉末を前記コンテナと機械的および電気的に結合した
多孔性の単一塊に結合し、この後、多孔性塊に誘電性コ
ーティングを形成し、この誘電性コーティング上に、そ
の一部が前記開口を通して露出される導電性カソードコ
ーティングを形成し、このカソードコーティングの露出
した部分にカソード端子を設け、このカソードコーティ
ングから離隔した関係に前記コンテナの壁部にアノード
端子を設けるステップを備える方法。 - 【請求項５】 前記カソードおよびアノード端子は同一
平面上に配置される外側部分を含む請求項４記載の方
法。 - 【請求項６】 前記誘電性およびカソードコーティング
の形成中に前記コンテナの外部をマスキングし、前記カ
ソードコーティングの露出部にアノード端子を設け、前
記誘電性およびカソードコーティングの形成中にマスキ
ングされたコンテナの外部にアノード端子を設けるステ
ップを含む請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 前記アノードおよびカソードコーティン
グは全体的に平坦で同一平面上に配置される請求項６記
載の方法。 - 【請求項８】 前記コンテナは平坦な壁部を含み、前記
開口はこの壁部に形成される請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 開口を有するタンタルコンテナと、この
コンテナ内でコンテナの内部に電気的に結合され、この
コンテナの内部寸法のほぼ対応した多孔性焼結タンタル
塊と、このタンタル塊上に形成された誘電性コーティン
グと、この誘電性コーティングを覆い、前記コンテナか
ら電気的に絶縁されてその一部が前記開口を通して露出
した導電性コーティングと、この導電性コーティングの
露出部に電気的に結合されたカソード端子と、前記端子
から離隔した状態で前記コンテナの外面に電気的に結合
された状態で固定されたアノード端子とを備える新製品
としての固体タンタルコンデンサ。 - 【請求項１０】 前記カソードおよびアノード端子はほ
ぼ同一面内に配置された外面を含む請求項９記載のコン
デンサ。 - 【請求項１１】 前記コンテナは少なくとも１の平坦な
壁部を有する管を備え、前記開口はこの壁部に形成さ
れ、前記アノード端子は前記壁部の外面に接合される請
求項１０記載のコンデンサ。 - 【請求項１２】 請求項１の方法で製造された固体コン
デンサ。 - 【請求項１３】 請求項２の方法で製造された固体コン
デンサ。 - 【請求項１４】 請求項３の方法で製造された固体コン
デンサ。 - 【請求項１５】 請求項４の方法で製造された固体コン
デンサ。 - 【請求項１６】 請求項５の方法で製造された固体コン
デンサ。 - 【請求項１７】 請求項６の方法で製造された固体コン
デンサ。 - 【請求項１８】 請求項７の方法で製造された固体コン
デンサ。 - 【請求項１９】 請求項８の方法で製造された固体コン
デンサ。 - 【請求項２０】 請求項９の方法で製造された固体コン
デンサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US917848 | 1992-07-23 | ||
| US07/917,848 US5198968A (en) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | Compact surface mount solid state capacitor and method of making same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0697010A true JPH0697010A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=25439411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5130657A Pending JPH0697010A (ja) | 1992-07-23 | 1993-06-01 | 固体タンタルコンデンサおよびその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5198968A (ja) |
| JP (1) | JPH0697010A (ja) |
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