KR100752706B1 - Method of manufacturing solid electrolytic condenser - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수의 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층을 형성하기 이전에 양극와이어와 전도성부재를 미리 접합함으로써, 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층을 형성한 후에 양극와이어와 전도성부재를 접합할 경우에 비하여 그 기계적인 충격에 의한 소자 자체의 신뢰성 문제와 리드단자 사이의 접속불량 문제를 해결할 수 있는 고체 전해 콘덴서 제조 방법에 관한 것이다. According to the present invention, the anode wire and the conductive member are bonded to each other before the dielectric layer and the cathode layer are formed on the plurality of pellet surfaces, and then the anode wire and the conductive member are formed after the dielectric layer and the cathode layer are formed on the pellet surface. The present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor capable of solving the problem of reliability of the device itself due to mechanical shock and a problem of poor connection between lead terminals.
이를 위한 본 발명에 의한 고체 전해 콘덴서의 제조 방법은, 금속 분말 성형체에 양극와이어를 삽입하고 소결하여 복수의 펠릿(pellet)를 형성하는 단계; 상기 복수의 펠릿 각각에 형성된 양극와이어를 제1 전도성플레이트에 용접하는 단계; 상기 제1 전도성플레이트에 용접된 복수의 펠릿과 상기 제1 전도성플레이트와의 사이에 탄탈 또는 니오브 소재의 전도성부재를 배치하여 상기 전도성부재와 양극와이어를 접합하는 단계; 상기 전도성부재 및 전도성부재와 펠릿과의 사이에 절연물질을 코팅하여 경화하는 단계; 상기 복수의 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층을 형성하는 단계; 상기 펠릿의 전도성부재 및 음극층 각각을 양극리드와 음극리드에 각각 접합하는 단계; 및 상기 양극리드 및 음극리드가 형성된 소자에 대하여 절연물질로 몰딩하여 패키지를 형성하는 단계;를 포함한다. Method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the present invention for this purpose, the step of inserting the positive electrode wire in the metal powder compact and sintering to form a plurality of pellets (pellets); Welding the anode wires formed on each of the plurality of pellets to a first conductive plate; Bonding the conductive member and the anode wire by disposing a conductive member of tantalum or niobium material between the plurality of pellets welded to the first conductive plate and the first conductive plate; Coating and curing an insulating material between the conductive member and the pellet and the conductive member; Forming a dielectric layer and a cathode layer on the plurality of pellet surfaces; Bonding each of the conductive member and the cathode layer of the pellet to the anode lead and the cathode lead, respectively; And forming a package by molding an insulating material with respect to the device on which the anode lead and the cathode lead are formed.
탄탈소자, 고체 전해 콘덴서, 유전체층, 음극층, 전도성부재, 절연물질 Tantalum element, solid electrolytic capacitor, dielectric layer, cathode layer, conductive member, insulating material
Description
도 1은 종래기술에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정도1 is a manufacturing process diagram of a solid electrolytic capacitor according to the prior art
도 2는 종래기술에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정에 관한 플로우 챠트2 is a flow chart of a solid electrolytic capacitor manufacturing process according to the prior art
도 3은 본 발명에 의한 고체 전해 콘덴서의 사시도3 is a perspective view of a solid electrolytic capacitor according to the present invention
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정도4 is a process diagram of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정에 관한 플로우 챠트5 is a flowchart of a solid electrolytic capacitor manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정도6 is a manufacturing process diagram of a solid electrolytic capacitor according to another embodiment of the present invention
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정에 관한 플로우 챠트7 is a flow chart related to a solid electrolytic capacitor manufacturing process according to another embodiment of the present invention
도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정도8 is a flow chart of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to another embodiment of the present invention
도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정에 관한 플로우 챠트9 is a flow chart of a solid electrolytic capacitor manufacturing process according to another embodiment of the present invention
본 발명은 고체 전해 콘덴서 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘덴서소자의 용적율을 증가시켜 고용량화 할 수 있을 뿐만 아니라, 콘덴서 패키지를 소형화할 수 있는 고체 전해 콘덴서 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a solid electrolytic capacitor capable of miniaturizing a capacitor package by increasing the volume ratio of the capacitor element and miniaturizing the capacitor package.
일반적으로, 고체 전해 콘덴서는 전기를 축적하는 기능 이외에 직류전류를 차단하고 교류 전류를 통과시키려는 목적에도 사용되는 전자부품이며, 이러한 고체 전해 콘덴서 중 가장 대표적인 탄탈륨 콘덴서는 일반 산업기기용은 물론 정격전압 사용 범위가 낮은 응용회로에 사용되며, 특히 주파수 특성이 문제되는 회로나 휴대 통신기기의 잡음 감소를 위하여 많이 쓰이고 있다.In general, solid electrolytic capacitors are electronic components used for the purpose of blocking DC current and passing alternating current in addition to the function of accumulating electricity, and the most representative tantalum capacitors among these solid electrolytic capacitors use rated voltage as well as general industrial equipment. It is used in low-range application circuits, and is especially used for noise reduction in circuits or portable communication devices where frequency characteristics are problematic.
도 1은 종래기술에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정도이며, 도 2는 이러한 종래기술에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정에 관한 플로우 챠트를 나타낸다. 1 is a flowchart of a solid electrolytic capacitor manufacturing process according to the prior art, and FIG. 2 is a flowchart of a solid electrolytic capacitor manufacturing process according to the prior art.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 금속 분말 성형체(11)에 양극와이어(13)를 삽입하고 소결하여 복수의 펠릿(pellet)를 형성한다. 1 and 2, first, the
다음, 상기 복수의 펠릿 각각에 형성된 양극와이어(13)를 제1 전도성플레이트(14)에 용접한다(s21). 이러한 용접 전 또는 후에 상기 펠릿에 테플론 배리어(Teflon Barrier)를 형성한다. Next, the
그 후, 상기 제1 전도성플레이트(14)에 용접된 복수의 펠릿의 표면에 화성공정에 의하여 유전체층 및 소성공정에 의하여 음극층(15)을 순차적으로 형성한다(s22). Thereafter, the
그 다음, 상기 유전체층 및 음극층(15)이 형성된 복수의 펠릿과 상기 제1 전도성플레이트(14) 사이에 전도성부재(16)를 배치하여 상기 전도성부재(16)와 상기 양극와이어(13)를 접합하게 된다(s23). Next, the
그런 다음, 상기 펠릿의 전도성부재(16) 및 음극층(15) 각각이 양극리드와 음극리드가 형성된 리드프레임(17) 상에 각각 접합하여 개별소자화한 후(s24), 마지막으로 상기 개별소자에 대하여 절연물질로 몰딩하여 패키지를 형성하는 단계(s25)를 수행하여 일련의 공정을 마치게 된다. Then, each of the
즉, 콘덴서소자를 제조하는 공정은 프레스 공정에서 유전체분말을 직육면체 상으로 성형하여 소결하고, 화성 공정을 거치면서 외부면에 유전체 피막(탄탈 소자의 경우 Ta2O5)을 형성한 다음, 질산망간수용액에 함침하여 그 외부면에 고체 전해질로 된 이산화 망간층(MnO2)을 열분해하여 형성한다. 상기와 같이 제조된 콘덴서소자에 상기 양극 및 음극 리드프레임을 연결하는 공정은, 상기 콘덴서소자의 일측면에 일정 길이로 돌출된 봉 상의 양극와이어의 압공면에 판 상의 양극 리드프레임을 용접하여 양극단자를 인출하는 단계와, 상기 콘덴서소자의 외부면에 도포된 카본분말, 은분말과 같은 도전성 접착제를 매개로 하여 상기 음극 리드프레임을 은(Ag) 패이스트로 접착하여 음극단자를 인출하는 단계로 이루어진다. 마지막으로, 상기 양극 및 음극 리드프레임에 각각 전기적으로 연결된 상기 콘덴서소자는 외장 공정에서 에폭시로 몰딩한 에폭시케이스로서 패키지를 형성한 후, 기타 조립 공정을 통해 고체 전해 콘덴서로 완성된다.That is, in the process of manufacturing a capacitor device, the dielectric powder is molded into a rectangular parallelepiped in the pressing process and sintered, and a dielectric film (Ta 2 O 5 in the case of tantalum devices) is formed on the outer surface during the chemical conversion process, followed by manganese nitrate. Impregnated with an aqueous solution is formed by thermal decomposition of a manganese dioxide layer (MnO 2 ) of a solid electrolyte on its outer surface. The process of connecting the positive electrode and the negative lead frame to the condenser device manufactured as described above, the positive electrode terminal by welding a plate of the positive lead frame on the plate of the positive electrode wire of the rod protruding to a certain length on one side of the capacitor device Withdrawal and withdrawing the negative electrode terminal by adhering the negative electrode lead frame with silver paste using a conductive adhesive such as carbon powder and silver powder applied to the outer surface of the condenser element. Finally, the capacitor device electrically connected to the anode and cathode lead frames, respectively, is packaged as an epoxy case molded with epoxy in an exterior process, and is then completed as a solid electrolytic capacitor through other assembly processes.
그러나, 이러한 종래기술에 의한 제조방법에 있어서 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층을 형성한 후에 양극와이어와 전도성부재를 접합함에 의하여, 그 기계적인 충격에 의한 소자 자체의 신뢰성 문제와 리드단자 사이의 접속불량 문제가 있었다. However, in the manufacturing method according to the prior art, after the dielectric layer and the cathode layer are formed on the surface of the pellet, the anode wire and the conductive member are bonded to each other, thereby causing a problem of reliability of the element itself due to the mechanical impact and poor connection between the lead terminals. There was a problem.
또한, 전도성부재 자체의 부피에 의하여 높은 용량의 콘덴서 소자를 구현하는데 문제가 있었다. In addition, there is a problem in implementing a capacitor of a high capacity by the volume of the conductive member itself.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층을 형성하기 이전에 양극와이어와 전도성부재를 미리 접합함으로써, 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층을 형성한 후에 양극와이어와 전도성부재를 접합할 경우에 비하여 그 기계적인 충격에 의한 소자 자체의 신뢰성 문제와 리드단자 사이의 접속불량 문제를 해결할 수 있는 고체 전해 콘덴서 제조 방법을 제공하는 데 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to bond the anode wire and the conductive member in advance before forming the dielectric layer and the cathode layer on the plurality of pellet surfaces, the dielectric layer and the cathode layer on the pellet surface Compared to the case where the anode wire and the conductive member are bonded after the formation of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor which can solve the problem of reliability of the device itself due to mechanical shock and a problem of poor connection between lead terminals.
또한, 본 발명의 목적은 콘덴서 패키지 내부에 위치하는 전도성부재를 와이어 타입으로 변경함으로써 콘덴서소자의 용적율을 증가시킬 수 있는 고체 전해 콘덴서 제조 방법을 제공하는 데 있다. In addition, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor which can increase the volume ratio of the capacitor element by changing the conductive member located inside the capacitor package to a wire type.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 고체 전해 콘덴서의 제조 방법은, 금속 분말 성형체에 양극와이어를 삽입하고 소결하여 복수의 펠릿(pellet)를 형성하는 단계; 상기 복수의 펠릿 각각에 형성된 양극와이어를 제1 전도성플레이트에 용접하는 단계; 상기 제1 전도성플레이트에 용접된 복수의 펠릿과 상기 제1 전도성플레이트와의 사이에 탄탈 또는 니오브 소재의 전도성부재를 배치하여 상기 전도성부재와 양극와이어를 접합하는 단계; 상기 전도성부재 및 전도성부재와 펠릿과의 사이에 절연물질을 코팅하여 경화하는 단계; 상기 복수의 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층을 형성하는 단계; 상기 펠릿의 전도성부재 및 음극층 각각을 양극리드와 음극리드에 각각 접합하는 단계; 및 상기 양극리드 및 음극리드가 형성된 소자에 대하여 절연물질로 몰딩하여 패키지를 형성하는 단계;를 포함한다. Method for producing a solid electrolytic capacitor according to the present invention for achieving the above object, the step of inserting the positive electrode wire in the metal powder compact and sintering to form a plurality of pellets (pellets); Welding the anode wires formed on each of the plurality of pellets to a first conductive plate; Bonding the conductive member and the anode wire by disposing a conductive member of tantalum or niobium material between the plurality of pellets welded to the first conductive plate and the first conductive plate; Coating and curing an insulating material between the conductive member and the pellet and the conductive member; Forming a dielectric layer and a cathode layer on the plurality of pellet surfaces; Bonding each of the conductive member and the cathode layer of the pellet to the anode lead and the cathode lead, respectively; And forming a package by molding an insulating material with respect to the device on which the anode lead and the cathode lead are formed.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 또다른 고체 전해 콘덴서의 제조 방법은, 금속 분말 성형체에 양극와이어를 삽입하고 소결하여 복수의 펠릿(pellet)를 형성하는 단계; 상기 복수의 펠릿 각각에 형성된 양극와이어를 제1 전도성플레이트에 용접하는 단계; 상기 양극와이어가 형성된 펠릿의 일면과 상기 제1 전도성플레이트와의 사이에 절연물질을 코팅하여 경화하는 단계; 상기 절연물질과 상기 제1 전도성플레이트과의 사이에 탄탈 또는 니오브 소재의 전도성부재를 배치하여 상기 전도성부재와 양극와이어를 접합하는 단계; 상기 복수의 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층을 형성하는 단계; 상기 펠릿의 전도성부재 및 음극층 각각을 양극리드와 음극리드에 각각 접합하는 단계; 및 상기 양극리드 및 음극리드가 형성된 소자에 대하여 절연물질로 몰딩하여 패키지를 형성하는 단계를 포함한다. On the other hand, another method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the present invention for achieving the above object, the step of inserting the positive electrode wire in the metal powder compact and sintering to form a plurality of pellets (pellets); Welding the anode wires formed on each of the plurality of pellets to a first conductive plate; Coating and curing an insulating material between one surface of the pellet on which the anode wire is formed and the first conductive plate; Bonding the conductive member and the anode wire by disposing a conductive member of tantalum or niobium material between the insulating material and the first conductive plate; Forming a dielectric layer and a cathode layer on the plurality of pellet surfaces; Bonding each of the conductive member and the cathode layer of the pellet to the anode lead and the cathode lead, respectively; And forming a package by molding an insulating material with respect to the device on which the anode lead and the cathode lead are formed.
또한, 상기 전도성부재로서 하나의 연결된 상태의 부재를 사용하여 상기 복수의 펠릿 각각에 형성된 양극와이어와 용접하는 것을 특징으로 한다. In addition, by using a member in a connected state as the conductive member is characterized in that the welding with the anode wire formed on each of the plurality of pellets.
그리고, 상기 전도성부재로서 복수의 개별 부재를 사용하여 상기 복수의 펠릿 각각에 형성된 양극와이어와 각각 용접하는 것을 특징으로 한다. And, using a plurality of individual members as the conductive member is characterized in that the welding with the anode wire formed on each of the plurality of pellets.
여기서, 상기 복수의 개별 부재로서 와이어를 사용하여 상기 복수의 펠릿 각각에 형성된 양극와이어와 각각 용접하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable to weld each with the anode wire formed in each of the said plurality of pellets using the wire as said some individual member.
또한, 상기 펠릿의 전도성부재 및 음극층 각각을 양극리드와 음극리드에 각각 접합하는 단계는, 상기 펠릿을 개별소자로 분리한 후 양극리드 및 음극리드가 형성된 리드프레임상에 접합하는 것을 특징으로 한다. In addition, the step of bonding each of the conductive member and the cathode layer of the pellet to the anode lead and the cathode lead, respectively, characterized in that the pellets are separated into individual elements and then bonded on the lead frame formed with the anode lead and cathode lead .
그리고, 상기 펠릿의 전도성부재 및 음극층 각각을 양극리드와 음극리드에 각각 접합하는 단계는, 상기 펠릿을 양극리드 및 음극리드가 형성된 리드프레임상에 접합한 후 개별소자로 분리하는 것을 특징으로 한다. The bonding of the conductive member and the cathode layer of the pellet to the anode lead and the cathode lead, respectively, is characterized in that the pellets are bonded to the lead frame on which the anode lead and the cathode lead are formed and separated into individual elements. .
또한, 상기 코팅되는 절연물질로서 테플론(Teflon), 방수제 및 글래스로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to use any one selected from the group consisting of Teflon, waterproof and glass as the insulating material to be coated.
아울러, 상기 양극리드와 음극층 사이에 절연물질을 추가적으로 코팅하는 것이 더욱 바람직하다. In addition, it is more preferable to additionally coat an insulating material between the anode lead and the cathode layer.
나아가, 상기 전도성부재로서 부식될 수 있는 소재를 사용할 경우 상기 절연물질이 상기 전도성부재 전체를 코팅하는 것이 바람직하다. Furthermore, when using a material that can be corroded as the conductive member, it is preferable that the insulating material coats the entire conductive member.
여기서, 상기 부식될 수 있는 소재로서 Ni, Zn, Au 및 Cu 로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다. Here, as the corrosive material, any one selected from the group consisting of Ni, Zn, Au, and Cu may be used.
또한, 상기 전도성부재로서 탄탈 또는 니오브 재질을 사용하는 것을 특징으로 한다. In addition, it is characterized in that the use of tantalum or niobium material as the conductive member.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.
고체 전해 콘덴서Solid electrolytic capacitors
도 3은 본 발명에 의한 고체 전해 콘덴서(30)의 사시도를 나타낸다. 이 고체 전해 콘덴서(30)는 소정 거리 이격되어 배치된 양극리드(37a) 및 음극리드(37b)와 상기 음극리드(37b)에 접속되는 콘덴서 소자와 양극리드(37a)에 접속되는 전도성부재(36)와 이들을 에폭시 수지 등과 같은 열경화성 수지에 의하여 포장하여 형성되는 수지 패키지(38)로 구성된다. 3 shows a perspective view of a solid
콘덴서 소자는 직육면체 형성의 소자본체(31)를 갖고 그 한쪽 끝면으로부터 양극와이어(33)가 돌출하여 연장되어 있다. 상기 소자본체(31)는 탄탈(Tantal) 등의 금속분말을 압축 성형하고 소결시킨 다공질 소결체에 대하여 양극와이어의 기단부가 매설되고, 상기 금속분말의 표면에 유전체로서의 산화피막(TaO5)이 형성되고, 또한 다공질 소결체의 외주면에 반도체층, 탄소층이 각각 형성되고 상기 탄소층의 표면이 은 등과 같은 금속층(35)으로 도포된 구성으로 되어 있다. 여기서, 금속 분말 성형체에 양극와이어를 삽입하고 소결한 것을 '펠릿(pellet)'이라고 한다. 또한, 이러한 금속층(35)은 콘덴서 소자에 있어서 음극으로서 기능한다. 상기 소 자본체(31)는 음극리드(37b)의 상면에 예를 들어 도전성 접착제에 의하여 접합되어 있다. 한편, 다공질 소결체로서 알루미늄(Al) 또는 니오브(Nb) 등의 금속분말을 사용하는 것도 가능함은 물론이다. The capacitor element has an
양극와이어(33)는 다공질 소결체와 동종의 금속인 탄탈 등에 의하여 형성되고 양극리드(37a)의 상면에 전도성부재(36)를 이용하여 접속되어 있다. The
양극리드(37a) 및 음극리드(37b)는 가령 동 등과 같은 판상도체에 의하여 형성되고, 그 상면은 평탄화되어 있으며 서로의 상면과 실질적으로 동일 평면상에 위치하도록 설계된다. 상기 양극리드(37a)의 상면은 전도성부재(36)가 탑재 가능하도록 충분한 면적을 가지도록 형성되며, 상기 음극리드(37b)는 콘덴서 소자가 탑재 가능하도록 충분히 큰 면적을 필요로 한다. 그리고 양 리드의 하면은 수지 패키지의 하면에 단자면으로서 노출되어 있어 배선기판 등에 표면실장할 수 있도록 되어 있다. The
전도성부재(36)는, 소자본체(31)가 음극리드(37b)에 접속하는 경우 거의 수평방향으로 연장되어 있는 양극와이어(37a)와 양극리드(37a)를 서로 전기적으로 도통하기 위하여 설치되는데, 특정 형상에 구애받지 않고 자유롭게 설계가능하다. 특히 상기 전도성부재(36)로서 탄탈, 니오브, Ni, Zn, Au 및 Cu 또는 그 합금의 재질이 사용될 수 있으며, Ni, Zn, Au 및 Cu 로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나와 같이 부식될 수 있는 소재를 사용할 경우 후술하는 절연물질이 상기 전도성부재(36) 전체를 코팅하는 것이 바람직하다. 한편, 일반적으로 전도성부재(36)와 양극와이어(37a)는 스팟용접 등과 같은 전기저항용접에 의하여 결합되거나, 또는 도전성 수지 페이스트나 일반 용접에 의하여 접속되는 것도 가능하지만, 임피던스 특성이나 접속저항 등을 고려할 경우 전기저항용접에 의하여 결합되는 것이 바람직하다. The
테플론 배리어에 해당하는 절연물질(32)은, 상기 금속분말의 표면에 유전체로서의 산화피막이 형성되고, 또한 다공질 소결체의 외주면에 반도체층, 탄소층이 각각 형성되고 상기 탄소층의 표면이 은 등과 같은 금속층으로 도포되는 공정 중 산화피막인 MnO2 형성공정에서 질산망간 함침액의 상승에 의한 양극와이어의 오염을 방지하기 위하여 형성된다. 상기 절연물질(32)은 상기 전도성부재(36)와 펠릿과의 사이에 코팅하여 경화되는 것으로서 테플론(Teflon), 방수제 및 글래스로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 어느 하나가 사용될 수 있으며 테플론의 경우 테이프나 액체를 코팅한 후 경화하여 사용한다. In the insulating
수지패키지(38)는 콘덴서소자, 전도성부재 및 양극, 음극리드 등을 덮고 고체 전해 콘덴서의 외관을 형성하는 역할을 한다. 여기서 수지패키지(38)의 하면측에서는 음극리드(37b) 및 양극리드(37a)의 하면이 각각 외부에 노출되고 노출된 하면은 서로 실질적으로 동일한 크기를 갖는다. The
고체 전해 콘덴서의 제조방법Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
이하, 본 발명에 의한 고체 전해 콘덴서의 제조방법에 대하여 그 구체적인 실시예에 기초하여 설명하도록 한다. Hereinafter, the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor by this invention is demonstrated based on the specific Example.
실시예Example 1 One
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정에 관한 플로우 챠트를 나타낸다. 4 is a flowchart of a solid electrolytic capacitor manufacturing process according to an embodiment of the present invention, Figure 5 shows a flowchart of a solid electrolytic capacitor manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 고체 전해 콘덴서의 제조 방법은 다음과 같다. 4 and 5, the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor according to the present embodiment is as follows.
먼저, 금속 분말 성형체에 양극와이어(43)를 삽입하고 소결하여 복수의 펠릿(pellet)를 형성한다. 상기 소결 펠릿(41)은 콘덴서의 용량을 결정하고 기타 주요특성에 중요한 영향을 미치는 탄탈 콘덴서의 핵심 소재로서 표면적을 늘리기 위하여 미세하고 복잡한 형태의 탄탈륨 분말을 사용하여 일정 크기로 성형 소결한 제품으로 액처리(화성 및 소성)을 하기 위해 약 0.7~2㎛의 미세기공이 50~60% 차지하고 있는 다공질체이다. First, the
다음, 상기 복수의 펠릿 각각에 형성된 양극와이어(43)를 제1 전도성플레이트(44)에 용접한다(s51). 이는 유전체와 음극층 형성을 위한 화학공정의 진행시 제조의 편의를 위하여 수행되는 공정으로서, 소자 본체로부터 연장되는 양극와이어(43)의 선단부가 띠모양의 플레이트에 대하여 소정의 간격을 두고 연속적으로 설치되어 있다.Next, the
그 후, 상기 제1 전도성플레이트(44)에 용접된 복수의 펠릿과 상기 제1 전도성플레이트(44)와의 사이에 전도성부재(46)를 배치하여 상기 전도성부재(46)와 양 극와이어(43)를 접합한다(s52). 여기서, 상기 전도성부재(46)로서 하나의 연결된 상태의 부재(46a)를 사용하여 상기 복수의 펠릿 각각에 형성된 양극와이어(43)와 용접하거나, 또는 상기 전도성부재(46)로서 복수의 개별 부재(46b)를 사용하여 상기 복수의 펠릿 각각에 형성된 양극와이어(43)와 각각 용접하는 것이 가능하다. 상기 전도성부재(46)와 양극와이어(43)는 스팟용접 등과 같은 전기저항용접에 의하여 결합될 수 있다. Thereafter, the conductive member 46 is disposed between the plurality of pellets welded to the first
한편, 본 발명에 있어서는 종래기술과는 달리 상기 복수의 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층(45)을 형성하기 이전에 양극와이어(43)와 전도성부재(46)를 미리 접합한다. 이는 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층(45)을 형성한 후에 양극와이어(43)와 전도성부재(46)를 접합할 경우 그 기계적인 충격에 의한 소자 자체의 신뢰성 문제와 리드단자 사이의 접속불량 문제를 야기하기 때문이다. On the other hand, in the present invention, unlike the prior art, the
그 다음, 상기 전도성부재(46)와 펠릿과의 사이에 절연물질(42)을 코팅하여 경화한다(s53). 이는 이후 공정인 유전체층 및 음극층(45)을 형성시 전기화학공정에 의하여 양극와이어(43)가 MnO2 등에 의한 오염을 방지하기 위함이다. 여기서 코팅되는 절연물질(42)로서 테플론(Teflon), 방수제 및 글래스로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 양극리드와 음극층 사이에 절연물질을 추가적으로 코팅하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, 상기 전도성부재(46)로서 부식될 수 있는 소재를 사용할 경우 상기 절연물질(42)이 상기 전도성부재(46) 전체를 코팅하여 이후 공정인 유전체층 및 음극층(45)을 형성시 전 기화학공정에 의한 부식을 방지하는 것이 바람직한데, 여기서, 상기 부식될 수 있는 소재로서 Ni, Zn, Au 및 Cu 로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. Next, the insulating
그 후, 상기 복수의 펠릿 표면에 유전체층(TaO5) 및 음극층(MnO2/C/Ag)을 형성하게 된다(s54). Thereafter, a dielectric layer TaO 5 and a cathode layer MnO 2 / C / Ag are formed on the surfaces of the plurality of pellets (s54).
그런 다음, 상기 펠릿의 전도성부재(46) 및 음극층(45) 각각을 양극리드와 음극리드에 각각 접합하고(s55), 마지막으로 상기 양극리드 및 음극리드가 형성된 소자에 대하여 절연물질(42)로 몰딩하여 패키지를 형성하여 고체 전해 콘덴서(40)의 제조공정을 마치게 된다(s56). 여기서, 상기 펠릿의 전도성부재(46) 및 음극층 각각을 양극리드와 음극리드에 각각 접합하는 단계는, 상기 펠릿을 개별소자로 분리한 후 양극리드 및 음극리드가 형성된 리드프레임상에 접합하거나, 또는 상기 펠릿을 양극리드 및 음극리드가 형성된 리드프레임상에 접합한 후 개별소자로 분리하는 것에 의하여 수행된다. 또한 수지 패키지 형성은 에폭시 등의 소재를 이용하여 트랜스퍼 몰드 성형 방식 등에 의하여 수행될 수 있다.Then, each of the conductive member 46 and the
실시예Example 2 2
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정에 관한 플로우 챠트를 나타낸다. 6 is a flowchart of a solid electrolytic capacitor manufacturing process according to another embodiment of the present invention, Figure 7 shows a flowchart of a solid electrolytic capacitor manufacturing process according to another embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 고체 전해 콘덴서의 제조 방법은 다음과 같으나, 기본적으로 앞선 실시예 1과는, 양극와이어와 산화피막인 MnO2와의 접촉을 막기 위한 테플론 등과 같은 절연물질이 전도성부재의 접합 이전에 형성된다는 점에서 공정상 차이가 있다. 기타 중복되는 부분에 대하여는 기재를 생략하도록 한다. 6 and 7, the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor according to the present embodiment is as follows. However, in the first embodiment, the Teflon for preventing contact between the anode wire and MnO 2, which is an oxide film, is basically as follows. There is a process difference in that an insulating material such as is formed before bonding of the conductive member. The description of other overlapping parts is omitted.
먼저, 금속 분말 성형체(61)에 양극와이어(63)를 삽입하고 소결하여 복수의 펠릿(pellet)를 형성한다. First, the
다음, 상기 복수의 펠릿 각각에 형성된 양극와이어(63)를 제1 전도성플레이트(64)에 용접하여 서로 결합한다(s71). Next, the
그 다음, 상기 양극와이어(63)가 형성된 펠릿의 일면과 상기 제1 전도성플레이트(64)와의 사이에 절연물질(62)을 코팅하여 경화한다. 여기서 상기 용접 전 또는 후에 테플론 배리어와 같은 절연물질(62)이 형성된다. Next, an insulating
그런 다음, 상기 절연물질(62)과 상기 제1 전도성플레이트(64)과의 사이에 전도성부재(66a, 66b)를 배치하여 상기 전도성부재(66a, 66b)와 양극와이어(63)를 접합한다(s72). Then, the
여기서, 본 실시예에서는 상술한 실시예 1과는 달리 양극와이어와 산화피막인 MnO2와의 접촉을 막기 위한 테플론 등과 같은 절연물질이 전도성부재의 접합 이전에 형성되므로, 전도성부재가 이후 공정인 유전체층 및 음극층 형성을 위한 전기화학적 공정에 의하여 오염될 가능성이 있는 결과, 상기 전도성부재로서 탄탈, 니 오브 등과 같은 비부식성 소재를 이용하는 것이 바람직하다.Here, in the present embodiment, unlike the first embodiment described above, an insulating material such as Teflon to prevent contact between the anode wire and MnO 2, which is an oxide film, is formed before the bonding of the conductive member. As a result of being contaminated by an electrochemical process for forming a cathode layer, it is preferable to use a non-corrosive material such as tantalum, knee or the like as the conductive member.
그 후, 상기 복수의 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층(65)을 형성하게 된다(s73). Thereafter, a dielectric layer and a
즉, 상술한 바와 같이, 본 발명에 있어서는 종래기술과는 달리 상기 복수의 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층(65)을 형성하기 이전에 양극와이어(63)와 전도성부재(66a, 66b)를 미리 접합하는데, 이로인하여 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층(65)을 형성한 후에 양극와이어(63)와 전도성부재(66a, 66b)를 접합할 경우 그 기계적인 충격에 의한 소자 자체의 신뢰성 문제와 리드단자 사이의 접속불량 문제를 방지할 수 있게 된다. That is, as described above, in the present invention, unlike the prior art, the
그런 다음, 상기 펠릿의 전도성부재 및 음극층 각각을 양극리드와 음극리드에 각각 접합하는 단계(s74)를 거친 후 마지막으로 상기 양극리드 및 음극리드가 형성된 소자에 대하여 절연물질로 몰딩하여 패키지를 형성(s75)하여 고체 전해 콘덴서(40)의 제조공정을 마치게 된다. Thereafter, the conductive member and the cathode layer of the pellet are bonded to the anode lead and the cathode lead, respectively (s74), and finally, the anode lead and the cathode lead are molded with an insulating material for the device on which the lead is formed to form a package. (s75), the manufacturing process of the solid
실시예Example 3 3
도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정도이며, 도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 고체 전해 콘덴서 제조 공정에 관한 플로우 챠트를 나타낸다. FIG. 8 is a flowchart of a solid electrolytic capacitor manufacturing process according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a flowchart of a solid electrolytic capacitor manufacturing process according to another embodiment of the present invention.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 고체 전해 콘덴서의 제조 방법은, 기본적으로 앞선 실시예 1 및 2와 동일한 공정을 수행하되, 전도성부재 로서 와이어를 사용하기 때문에 전도성부재의 부피를 줄여 보다 높은 용량의 콘덴서 소자를 구현할 수 있다는 점에서 공정상 차이가 있다. 8 and 9, the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor according to the present embodiment is basically the same process as in the previous Examples 1 and 2, but because the wire is used as the conductive member of the conductive member There is a process difference in that the volume can be reduced to realize a capacitor of higher capacity.
즉, 상기 복수의 개별 부재로서 '와이어(86)'를 사용하여 상기 복수의 펠릿 각각에 형성된 양극와이어(83)와 각각 와이어본딩에 의하여 서로 결합하는 것이 바람직하다. That is, it is preferable to couple each other by wire bonding with the
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously modified and changed by those skilled in the art, which should be regarded as included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims. something to do.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 고체 전해 콘덴서 제조방법에 의하면, 복수의 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층을 형성하기 이전에 양극와이어와 전도성부재를 미리 접합하므로, 펠릿 표면에 유전체층 및 음극층을 형성한 후에 양극와이어와 전도성부재를 접합할 경우에 비하여 그 기계적인 충격에 의한 소자 자체의 신뢰성 문제와 리드단자 사이의 접속불량 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the present invention, the anode wire and the conductive member are bonded to each other before the dielectric layer and the cathode layer are formed on the surface of the plurality of pellets. Compared to the case where the anode wire and the conductive member are bonded after the formation, there is an effect that can solve the reliability problem of the device itself and the poor connection between the lead terminal by the mechanical impact.
또한, 전도성부재와 펠릿과의 사이에 절연물질을 코팅하여 경화함에 의하여 이후 공정으로 수행되는 유전체층 및 음극층을 형성용 전기화학공정에 의하여 양극 와이어가 MnO2 등에 의한 오염을 방지할 수 있다. In addition, by coating and curing an insulating material between the conductive member and the pellet, the anode wire may be prevented from being contaminated by MnO 2 by an electrochemical process for forming a dielectric layer and a cathode layer, which are performed in a subsequent process.
아울러, 전도성부재로서 와이어를 사용하기 때문에 전도성부재의 부피를 줄여 보다 높은 용량의 콘덴서 소자를 구현할 수 있다. In addition, since a wire is used as the conductive member, a capacitor of a higher capacity can be realized by reducing the volume of the conductive member.
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