JP2000286170A - 電子部品用ケースとこれを用いた電子部品及び電解コンデンサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子部品を収納するためのケースであって、電
解液や水蒸気は透過させずに、水素ガスのみを透過させ
る。 【解決手段】その一部に平均細孔径が０．０１〜２μｍ
の樹脂複合体からなるガス透過部３を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明品は各種素子を気密封
止するための電子部品用ケースと、これを用いた電子部
品、特に電解コンデンサーに関する。

【０００２】

【従来の技術】電解コンデンサーの構造は、図５に示す
ように、金属製のケース１１内に電解コンデンサー素子
１５を配置し、これに接続する電極端子１４、１４を封
口栓１２で保持し、この封口栓１２の周囲でケース１１
をかしめて固定したものである。また、上記電解コンデ
ンサー素子１５は陽極箔と陰極箔間にクラフト紙を介在
させて巻回し、電解液を含浸したものであり、上記電極
端子１４、１４は各陽極箔と陰極箔に接続している。

【０００３】ところで、この電解コンデンサーでは、内
部の電解液や水蒸気が外部に漏れないようにシール性を
維持する必要があるが、その反面、過大電流が流れると
ケース１１内で水素ガスが発生して内圧が増大し、ケー
ス１１が破損してしまうと問題がある。そこで、発生し
た水素ガスは逃がすが、電解液や水蒸気は逃がさないよ
うな構造が求められている。

【０００４】そのために、例えば上記封口栓１２をポリ
サルファイド変性エポキシ樹脂等のガス選択透過樹脂で
形成し、発生する水素ガスのみを外部に放出させること
が行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のガス
選択透過樹脂からなる封口栓１２を用いた電解コンデン
サーでは水素ガスの透過速度が遅く、急激なガス発生に
対応できないため、内圧増大によるケース１１の破損の
恐れがあった。

【０００６】また、金属製のケース１１と封口栓１２と
のかしめによる封止部におけるシール性が不十分であ
り、内部の電解液等が漏れてしまう恐れがあった。

【０００７】さらに、従来の電解コンデンサーは、電極
端子１４を備えた構造であり、表面実装することができ
なかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、各種素
子を収納するためのケースにおいて、その一部に平均細
孔径が０．０１〜２μｍの樹脂複合体からなるガス透過
部を備えたことを特徴とする。

【０００９】また、本発明は、上記電子部品用ケースに
各種素子を収納し、これと接続する電極端子をケースの
外部表面に備えて電子部品を構成したことを特徴とす
る。

【００１０】さらに、本発明は、上記の電子部品用ケー
スに電解コンデンサー素子を収納し、これと接続する電
極端子をケースの外部表面に備えて電解コンデンサーを
構成したことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明によれば、電子部品用ケースに平均細孔
径が０．０１〜２μｍの樹脂複合体からなるガス透過部
を備えたことによって、電解液や水蒸気は遮断するとと
もに、水素ガスを急激に逃がすことができ、内圧増大に
よる破損の恐れをなくすることができる。

【００１２】また、ケース自体を樹脂複合体で形成すれ
ば、シーラーを用いた気密封止が容易であり、さらに、
ケース自体の表面に電極端子を備えれば表面実装も可能
となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図によっ
て説明する。

【００１４】図１（ａ）に示す電子部品ケースは、収納
部１ａを備えたベース１とキャップ２から構成され、上
記ベース１は緻密質セラミックスからなり、キャップ２
は全体が樹脂複合体で形成されてガス透過部３を成して
いる。

【００１５】また、他の実施形態を図１（ｂ）に示すよ
うに、キャップ２を緻密質セラミックスで形成するとと
もに、その一部に樹脂複合体からなるガス透過部３を備
えたものでも良い。

【００１６】次に、このケースを用いた電解コンデンサ
ーを図２に示す。図１（ａ）のケースを用いて、ベース
の収納部１ａに電解コンデンサー素子５を収納し、これ
と接続する電極端子４ａをベース１の貫通孔１ｂから下
面に導出し、この下面の表面に外部端子４ｂを形成して
ある。さらに、ベース１の上面に、ガラスやシーラー等
のシール材６を介してキャップ２を接合し、封止してあ
る。

【００１７】上記ガス透過部３を成す樹脂複合体は図３
に拡大図を示すように、互いに連する細孔３２を有し、
その細孔３２の平均径が０．０１〜２μｍとなっている
ため、水素ガスは透過するが、電解液や水蒸気の透過は
遮断することができる。そのため、過大電流が流れた時
に収納部１ａ内のコンデンサー素子５で発生する水素ガ
スはガス透過部３を透過して外部へ逃がすことができる
とともに、収納部１ａ内の電解液や水蒸気等を逃がすこ
となく、また外部から水蒸気等が浸水することも防止で
きる。

【００１８】ここで、ガス透過部３を成す樹脂複合体の
平均細孔径を０．０１〜２μｍとしたのは、０．０１μ
ｍ未満では水素ガスの透過速度が極めて遅くなり、一方
２μｍを越えると、電解液が漏れてしまうためである。

【００１９】また、ガス透過部３の気孔率については５
〜４０％の範囲とすることが好ましい。これは、気孔率
が５％未満では緻密化してガス透過ができず、一方４０
％を越えると樹脂複合体の加熱硬化時収縮が大きく寸法
バラツキが大きくなるためである。

【００２０】なお、これらの平均細孔径や気孔率につい
ては、水銀圧入法により測定することができる。

【００２１】また、上記ガス透過部３を成す樹脂複合体
の材質は、１０〜７０体積％の熱硬化性樹脂と、残部が
平均粒径４０μｍ以下のフィラーからなり、この原料粉
末を常温にて所定形状に加圧成形した後、離型して１０
０〜２５０℃で加熱硬化する工程からなる樹脂複合材料
である。使用される熱硬化性樹脂としては、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、
シリコーン樹脂を用い、フィラーとしては、アルミナ、
シリカ、ムライト、ステアタイト、フルステライト等を
用いれば良い。

【００２２】そして、上記樹脂複合材を加熱硬化するこ
とによって、各粒子３１が一部で接合した状態で硬化
し、各粒子３１間の隙間を細孔３２とすることができ
る。

【００２３】このようにすれば、ガス透過部３を成す樹
脂複合体は、各細孔３２が互いに連鎖した構造となり、
水素ガスを急速に透過させることができる。また、用い
る粒子３１のフィラー径を変化させることによって、細
孔３２の平均径を自由に調整することができるため、所
定の平均細孔径を持ったガス透過部３を容易に得ること
ができる。例えば、上述したように平均細孔径が０．０
１〜２μｍの範囲とするためには、用いる粒子３１のフ
ィラー径を１〜４０μｍの範囲としておけば良い。

【００２４】なお、上記ガス透過部３を成す樹脂複合材
料の特性としては、荷重たわみ温度２５０℃以上、耐ト
ラッキングとして２００ｖ以上を有する材料が好まし
い。

【００２５】一方、ベース１や図１（ｂ）の実施形態に
おけるキャップ２は、緻密質樹脂複合体で形成するが、
その材質としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リイミド樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂等を用
い、好ましくはガス透過部３を成す樹脂複合体と同種の
ものを用いる。

【００２６】また、図２のように、このベース１の表面
に外部端子４ｂを形成する場合は、Ｃｕメッキを樹脂複
合体表面に施すことにより、容易に所定形状の外部端子
４ｂを形成することができる。そして、この外部端子４
をベース１の下面に形成してあることにより、この下面
を回路基板上に載置して表面実装することができる。

【００２７】次に、本発明の実施形態を説明する。図４
に示す電子部品は、リレーやスイッチ等の接点を成す素
子２３を収納したものであり、その電極端子２４を保持
する基体２２を上述した樹脂複合体で形成して、ガス透
過部としてある。また、この基体２２を樹脂や金属等の
蓋体２１で覆って封止してある。上記接点を成す素子２
３からは放電によりオゾン等のガスが発生するが、ガス
透過部を成す基体２２から良好にガスを放出できる。

【００２８】さらに他の実施形態として、図５に示す構
造の電解コンデンサーにおいて、封口栓１２を上記樹脂
複合体で形成することもできる。

【００２９】なお、以上の実施形態では電解コンデンサ
ーや接点素子について述べたが、本発明の電子部品ケー
スは、これ以外に電気二重層コンデンサー等の各種素子
を収納する用途に用いることができる。

【００３０】

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。

【００３１】本発明の実施例として、図２に示す電解コ
ンデンサーを製作した。ベース１は加熱硬化樹脂として
フェノールを使用し、フィラーとしてはアルミナを使用
した。その配合比は、樹脂７０体積％、アルミナ３０体
積％とした材料にて形成した。その寸法は７×５×４ｍ
ｍとした。ガス透過部を兼用するキャップ２は表１に示
すような種々の平均細孔径を有する樹脂複合体で形成
し、その寸法は７×５×１ｍｍとした。上記ベース１の
収納部１ａにコンデンサー素子５を収納してエポキシ系
のシール材６でキャップ２を接合して電解コンデンサー
を得た。

【００３２】一方、比較例として図５に示す従来の電解
コンデンサーを用意した。これらの電解コンデンサーを
各々３個ずつ用意し、１Ａ／個、電圧フリーの逆電圧試
験を実施し、水素ガスを発生させて５分経過後の容器の
破損発生率を調べた。また、内部の電解液の漏れの有無
も調べた。

【００３３】結果は表１に示すように、図５に示す比較
例の電解コンデンサーでは、生じた水素ガスを逃がす速
度が遅いため、破損の発生率が高かった。

【００３４】また、図２に示す本発明の電解コンデンサ
ーでも、ガス透過部３の平均細孔径が０．０１μｍ未満
のものでは、水素ガスを逃がしにくいことから破損発生
率が高かった。一方、平均細孔径が２μｍを越えるもの
では、電解液の漏れが発生したこれらに対し、ガス透過
部の平均細孔径を０．０１〜２μｍの範囲内とした本発
明実施例では、水素ガスを急速に逃がすことができるた
め、破損発生率が低く、また電解液の漏れも生じないこ
とから、極めて優れた結果であった。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電子部品
を収納するためのケースであって、その一部に平均細孔
径が０．０１〜２μｍの樹脂複合体からなるガス透過部
を備えたことによって、電解液や水蒸気は透過させず
に、水素ガスのみを透過させることができる。

【００３７】また本発明は、上記の電子部品用ケースに
コンデンサー素子を収納し、これと接続する電極端子を
ケースの外部表面に備えて電解コンデンサーを構成した
ことによって、過大電流が流れた場合に生じる水素ガス
を急速に逃がすことができ、内圧増大によるケースの破
損を防止できる。しかも、内部の電解液や水蒸気の漏れ
は遮断できることにより、コンデンサー素子を安定して
保持することができる。

【００３８】さらに、ケースを樹脂複合体で形成してあ
り、その表面に電極端子を備えることによって、回路基
板上に表面実装することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）（ｂ）は本発明の電子部品用ケースを示
す分解斜視図である。

【図２】本発明の電解コンデンサーを示す断面図であ
る。

【図３】本発明の電子部品ケースのガス透過の拡大図で
ある。

【図４】本発明の電子部品ケースの他の実施形態を示す
断面図である。

【図５】従来の電解コンデンサーを示す断面図である。

【符号の説明】

１：ベース １ａ：収納部 ２：キャップ ３：ガス透過部 ４ａ：電極端子 ４ｂ：外部電極 ５：コンデンサー素子 ６：シール材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E096 AA01 BA10 CA02 CC02 DA17 DA18 EA02X EA02Y FA14 FA22 GA01 GA07 4D006 GA32 GA41 MA03 MA06 MA22 MB04 MC50 MC58 MC65 MC90 PB66 PC80 4E360 AB32 AB33 GA21 GB92 GC20

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各種素子の収納部を有するとともに、その
   一部に平均細孔径が０．０１〜２μｍの樹脂複合体から
   なるガス透過部を備えたことを特徴とする電子部品用ケ
   ース。
2. 【請求項２】請求項１記載の電子部品用ケースに各種素
   子を収納し、これと接続する外部端子を上記ケースの外
   部表面に備えたことを特徴とする電子部品。
3. 【請求項３】請求項１記載の電子部品用ケースにコンデ
   ンサー素子を収納し、これと接続する外部端子を上記ケ
   ースの外部表面に備えたことを特徴とする電解コンデン
   サー。