JP2004522311A - コンデンサ - Google Patents

Abstract

本発明は、底面（３）を有するケーシング（２）によって取り囲まれているアノード本体（１）と、平面（５）を有する、前記アノード本体（１）内から導き出されたアノードコンタクト（４）を有しているコンデンサに関する。ここでアノードコンタクト（４）はアノード接続部（６）と溶接されており、当該アノード接続部（６）は、自身の表面に軟ろう付け可能な材料を有しており、前記アノード接続部（６）の、前記ケーシング（２）の底面（３）に沿って延在する部分（７）ははんだ付け面（８）を構成している。アノード接続部（６）をアノードコンタクト（４）と溶接することによって、軟ろう付けによって良好にはんだ付け可能なはんだ付け面をケーシング（２）の下面（３）に構成することができるとうい利点が得られる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシングによって取り囲まれているアノード本体を有するコンデンサに関する。アノード本体内部から、平面を有するアノードコンタクトが導き出される。このケーシングは底面を有しており、ケーシングの下面には、アノードコンタクトと導電性接続されたはんだ付け面が設けられている。
【０００２】
文献ＷＯ０１／１６９７３Ａ１号明細書から、冒頭に記載した形式のコンデンサが公知である。ここでこのコンデンサは、チップ構造様式のタンタル電解コンデンサである。公知のコンデンサは、薄板状のアノードコンタクトを有している。このアノードコンタクトは、アノード本体から導き出されており、ケーシングの端面でケーシング外へ出ている。ケーシングから出ている個所から、アノードコンタクトは底面の方へ曲げられている。端面と底面との間の角でアノードコンタクトは再度内側へ曲げられる。ここでこれはケーシングの底面ではんだ付け面を構成する。ケーシングの他の端面では、カソードコンタクトがケーシングから導き出されており、同じように複数回曲げられている。これによって、アノードコンタクトに対してもケーシングの下面に相応のはんだ付け面が設けられる。２つのはんだ付け面によって、チップ構造様式の構成要素が導体プレート上にはんだ付けされる。
【０００３】
公知のコンデンサは次のような欠点を有している。すなわちタンタル薄板から成るアノードコンタクトを軟ろう付けによって容易にはんだ付けすることができないという欠点である。タンタル薄板は、導体プレートへの堅牢かつ導電性の接続部を製造するために、はんだ付け可能および接着可能にされなければならない。しかしタンタル表面は、接続技術において通常使用されるはんだによってはぬらされない、または良好にはぬらされない。タンタルから成る表面はそれ故に付加的な処理なしにはんだ付けされない。従ってこの種のタンタル薄板をベースにしてケーシングの下面に配置されたはんだ付け面を実現するために、広範囲におよぶ措置が必要とされる。タンタル薄板をはんだ付け可能にする措置は、例えば化学的または電気化学的なニッケルめっきまたはスズめっきであろう。ここではんだ付け面を取り囲むケーシング面は同じように金属化され、構成要素とその下にある導体プレートの間のはんだの接着力および充分な粘着性が確実にされる。構成要素でのコンタクト要素のこのようなスズめっきは、構成要素に対する製造コストを不所望に上昇させてしまう、コストのかかる過程である。
【０００４】
さらに公知のコンデンサは次の利点を有している。すなわちアノード本体およびケーシングからタンタル薄板を導き出し、このタンタル薄板を複数回曲げることによって、多量のタンタル材料が消費されてしまうという欠点である。タンタルは非常に高価な材料であるので、これは不所望である。
【０００５】
さらに公知のコンデンサは次の欠点を有している。すなわち一方でアノード本体内に導き入れられるタンタル薄板の幅がコンデンサの電気的特性を定め、他方でケーシングの下面のはんだ付け面が規格上の問題から予め定められた寸法を有していなくてはならないという欠点である。
【０００６】
コンデンサの電気的特性を、規格に相応する所望の構造に整合させることは、常には可能でない。これによって製造の柔軟性に関する相応の欠点が生じてしまう。
【０００７】
従って本発明の課題は、冒頭に記載した形式の構成要素を改善して、はんだ付け困難な材料をはんだ付け可能にしなくてもよくすることである。
【０００８】
前述の課題は、独立請求項に記載されたコンデンサによって解決される。本発明の有利な構成は別の請求項に記載されている。
【０００９】
本発明は、底面を有するケーシングによって取り囲まれているアノード本体を有するコンデンサを提供する。アノード本体内からアノードコンタクトが導き出されている。このアノードコンタクトは平面を有している。アノード本体はアノード接続部と溶接されている。アノード接続部は自身の表面に軟ろう付け可能な材料を有している。アノード接続部の、ケーシングの底面に沿って延在する部分はここではんだ付け面を構成する。
【００１０】
本発明によるコンデンサは次の利点を有している。すなわちケーシングの底面上のはんだ付け面がアノード本体から導き出されたアノードコンタクトによって構成されているのではなく、はんだ付け可能な表面を有しているアノード接続部によって構成されているとう利点である。これによってアノードコンタクトをはんだ付け可能にしなくてすむ。
【００１１】
アノードコンタクトに対する材料としては、殊に、耐火金属（Refraktaermetall）を含む材料が考えられる。耐火金属とは例えば、チタン、ジルコン、ハフニウム、タンタル、ニオブ、バナジウム、タングステンおよびモリブデンである。これらの耐火金属は基本的に固体電解コンデンサを製造するのに適している。これは例えばタンタル電解コンデンサとしてまたはニオブ電解コンデンサとして既に製造されている。しかしこのような耐火金属の合金も、アノードコンタクトに対する材料として考えられる。
【００１２】
さらにアノードコンタクトは、ジルコン、タンタル、ニオブ、モリブデンまたはタングステン等のはんだ付け不可能な材料を含んでもよい。アノードコンタクトとアノード接続部との間を溶接接続するので、アノードコンタクトのはんだ付可能な性質はもはや必要でない。
【００１３】
本発明のある実施形態では、ケーシング内にある、アノードコンタクトの終端部がアノード接続部と溶接される。このアノード接続部はケーシングの端面で外へ出て、ケーシングから出た個所でケーシングの底面の方へ曲げられる。底面自体では、アノード接続部が再度内側へ曲げられ、ここではんだ付け面を構成する。
【００１４】
本発明のこの実施形態は次の利点を有している。すなわちアノードコンタクトがケーシング内で既に終わっており、従ってアノードコンタクトに対する材料が非常に僅かにしか使用されないという利点である。アノードコンタクトには多くの場合にタンタルが使用されるので、ここから経済的な利点が生じる。
【００１５】
本発明の別の実施形態では、アノードコンタクトはケーシングの端面からケーシングから出る。アノードコンタクトの、ケーシング外にある部分はアノード接続部と溶接され、ケーシングの底面に向かって曲げられる。アノード接続部は、アノードコンタクトに底面の方向へ続き、底面で内側へ曲げられて、底面にはんだ付け面が設けられる。
【００１６】
アノードコンタクトは、ケーシングの端面のほぼ半分の高さで外へ出て、ケーシングの底面へ曲げられる。この種のアノードコンタクトは次の利点を有している。すなわちコンデンサが基体の底面に配置されたはんだ付け面の他に、底面から離れてケーシングの端面に沿って、アノードコンタクトがケーシングから外へ出る個所へ向かって延在する部分でもはんだ付け可能であるという利点である。アノードコンタクトの側板（Seitenlasche）のこのようなはんだ付け可能な性質は、種々異なる規格によって要求される。例えば規格ＩＥＣ６００６８−２−５８は、少なくとも９５％の全接続側板面積を上回る、はんだによるぬれ性を要求する。アメリカ合衆国規定ＩＰＣ／ＥＩＡ Ｊ−ＳＴＤ−００２Ａでは、アノードコンタクトの厚さを上回る、ケーシングの端面上にあるアノードコンタクト部分のぬれ性のみが必要とされる。
【００１７】
さらに有利には、アノード接続部およびアノードコンタクトは、長手軸方向に延在するストリップの形を有している。ここでアノード接続部の幅は、アノードコンタクトの幅と異なる。アノード接続部およびアノードコンタクトは、長手軸方向に延在するストリップの形に製造され、特に簡単には例えば薄板の形に製造される。
【００１８】
さらにストリップ形状のアノードコンタクトは、アノード本体がペーストの孔版（Siebdruck）によってアノードコンタクト上に取り付けられるという利点を有している。
【００１９】
アノード接続部のストリップ形状は有利である。なぜならこれによって安定した溶接接続部が、アノードコンタクトとアノード接続部が面状に相互に重なることによって製造されるからである。アノード接続部とアノードコンタクトに対して異なる幅を選択することによって、コンデンサの予め定められた電気特性に合うアノードコンタクトの幅を、アノード接続部に対する適切な幅を選択することによって、はんだ付け面に対するケーシング規格に合わせることができる。
【００２０】
アノードコンタクトの幅を、アノード接続部の幅よりも小さくするのは殊に有利である。これによって、所定の電気的特性を有するコンデンサに必要である、幅の狭いアノードコンタクトの、規格上の理由から必要なケーシング下面のはんだ付け面の幅への整合が実現される。
【００２１】
アノード接続部の表面上に、ニッケル、銅、コバルト、スズ、貴金属または鋼を設けることによって、アノード接続部を軟ろう付け可能にすることができる。上述した金属の合金によってアノード接続部をはんだ付け可能にすることもできる。
【００２２】
アノードコンタクトとアノード接続部との溶接部は、アノードコンタクトとアノード接続部を相互に重畳させ、重畳面上に面に接する溶接点を設けることによって有利に製造される。これによってアノードコンタクトへのアノード接続部の平らで相応に安定した固定が保証される。
【００２３】
これに対してコンデンサの構造形状が比較的小さい場合にはスペースの理由から、アノード接続部とのアノードコンタクトの溶接部を唯一の溶接点のみで製造することが有利である。
【００２４】
以下で本発明を実施例およびこれに属する図面に基づき、より詳細に説明する。
【００２５】
図１には、本発明によるコンデンサの概略的な断面図が例として示されており、
図２には、本発明による別のコンデンサの概略的な断面図が例として示されており、
図３には、製造中の、本発明によるコンデンサの平面図が例として示されている。
【００２６】
図１には、ケーシング２によって取り囲まれているアノード本体１を有するコンデンサが示されている。アノード本体１は例えば、タンタル粉末またはニオブ粉末から成る多孔性の焼結体である。ケーシング２は例えば射出成形可能なプラスチックから構成されている。アノード本体１からアノードコンタクト４が導き出されている。ここでこのアノードコンタクトは、ケーシング２の端面１０でケーシングから出ている。アノードコンタクト４がケーシング２から外へ出る個所で、アノードコンタクトはケーシング２の底面３の方向へ曲げられている。アノードコンタクト４の部分１１上にアノード接続部６が溶接されている。アノードコンタクト４が有利には、アノード本体１に相応する材料、例えばタンタルまたはニオブから成るのに対して、アノード接続部６には、軟ろう付けによって継ぎ合わせ可能な材料が選択される。
【００２７】
このために材料である銅、ニッケル、鉄、貴金属、コバルトまたは鋼の他に、ニッケル／鉄−合金、特に部分的にニッケル、銅、スズおよび銀による層を有する４２ＮｉＦｅ−合金が考えられる。この種の材料は通常は、システム担体に用いられる。従って本発明によるコンデンサは、アノードコンタクト６並びにカソードコンタクト１６に対するシステム担体の使用によって効率的に大量生産可能である。
【００２８】
軟ろう付け可能な材料から成るアノード接続部６は、次の利点を有している。すなわちアノード接続部６を曲げること、従ってケーシング２の底面３にアノード接続部６の部分７を構成することによって、はんだ付け面８が構成されるという利点である。アノード本体１に設けられたカソードには、カソードコンタクト１６が設けられる。ここでこのカソードコンタクト１６は、アノード接続部６に相応する方法でケーシング２のまわりで曲げられている。この結果、ケーシング２の底面３に別のはんだ付け面１７が生じる。このはんだ付け面によってコンデンサのカソードは導体プレートにはんだ付けされる。
【００２９】
ケーシング２の底面３上にはんだ付け面８ないしは別のはんだ付け面１７を設けることによって、チップ構造形式のコンデンサが生じる。このコンデンサは殊に有利には、表面取り付け技術の枠内での使用に適している。
【００３０】
図１に示された例では、アノードコンタクト４の厚さｄは、約０. ７５ｍｍである。アノード接続部６の厚さＤは０. ９±０. １ｍｍである。図１に示されたコンデンサは図２の実施例に対して次の利点を有している。すなわちアノードコンタクト４とアノード接続部６との間の溶接部は、コンデンサの幅において、ｄとＤの合計だけを必要とするという利点である。これによってラテラル方向においてケーシング２が最大に使用され、ひいてはケーシングサイズが同じ場合より高い容量を実現することができる。
【００３１】
図２には、本発明の別の実施形態が示されている。ここではケーシング２内に設けられたアノードコンタクト４の終端部９が平面的にアノード接続部６と溶接される。この溶接は、本発明の枠内では例えばレーザ溶接によって行われる。
【００３２】
アノード接続部６は、ケーシング２の端面１０でケーシングから出て、そこでケーシング２の底面３の方向へ曲げられる。ケーシングの端面１０と底面３との間の角では、アノード接続部６が再び内へ曲げられる。これによってケーシング２の底面３に、アノード接続部６の終端部によって構成されたはんだ付け面８が生じる。
【００３３】
図２に示された本発明の実施形態では、図１に示された実施形態よりもケーシング利用が少なくなってしまうが、これはアノード接続部４をより短くすることができるという利点を有している。これによって通常、アノード接続部４に対して使用される、比較的高価なタンタル材料またはニオブ材料を節約することができる。
【００３４】
図３には図１の実施形態に従った、製造中の、本発明によるコンデンサが示されている。アノード本体１は、既にケーシング２によって押出被膜されている（umspritzt）。ケーシング２の２つの端面では左側で、カソードコンタクト１６ないしアノードコンタクト４がケーシングから外へ出る。アノードコンタクト４およびアノード接続部６は、長手軸方向へ延在するストリップ１３の形を有している。従ってアノードコンタクト４は平面５を有する。アノードコンタクト４とアノード接続部６は、破線であらわされた領域において相互に重畳する。アノードコンタクト４とアノード接続部６との間の溶接は、溶接点１４によって行われる。この溶接点１４は、面１５に接している。これによって、アノードコンタクト４とアノード接続部６との間の安定した接続が得られる。アノードコンタクト４の幅ｂは、規格の理由から必要である、はんだ付け面のより広い幅Ｂに、アノード接続部６の幅Ｂを相応に選択することによって、合わせられる。アノード接続部６も平面１２を有している。アノードコンタクト４およびアノード接続部６の２つの平面１２，１４は相互に重なり合っている。
【００３５】
アノード接続部６は自身の終端部に部分７を有している。この部分７は、アノード接続部６をケーシングをまわって曲げた後、ケーシング２の下面に位置するようになり、そこではんだ付け面８を構成する。これと相応にカソードコンタクト１６がケーシング２をまわって曲げられ、ケーシング２の下面で別のはんだ付け面１７を構成する。
【００３６】
本発明は、適切な多孔性焼結体を構成する各材料によって実現され、タンタルまたはニオブに限定されない。
【００３７】
コンデンサは例えば次のように製造される：
導き出されたアノードコンタクト４を伴うアノード本体１が準備される。アノードコンタクト４はアノード接続部６に溶接される。これに加えてアノード本体１がカソードコンタクト１６と導電性に接続される。カソードコンタクト１６およびアノード接続部６は、多数のコンデンサに対してシステム担体の構成部分として提供される。システム担体は、適合したサイズを有するカソードコンタクト１６およびアノード接続部６を提供するので、アノードコンタクト４を有するアノード本体１だけはシステム担体内に入れられていなければならない。アノードコンタクト４をアノード接続部６に溶接した後、アノード本体１はプラスチックケーシングによって押出被膜される。引き続き、カソードコンタクト１６およびアノード接続部６がケーシングのまわりを、ケーシング２の底面３に向かって曲げられる。ここでこれは第１および別のはんだ付け面８、１７を構成する。
【００３８】
複数のアノード本体１をシステム担体内に入れ、ケーシング２による押出被膜後に別個にすることも可能である。個別化後にアノードコンタクト６ないしはカソードコンタクト１６が曲げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】例示された、本発明によるコンデンサの概略的な断面図である。
【００４０】
【図２】例示された、本発明による別のコンデンサの概略的な断面図である。
【００４１】
【図３】例示された、本発明による製造中のコンデンサの平面図である。

Claims (11)

1. コンデンサであって、
   底面（３）を有するケーシング（２）によって取り囲まれたアノード本体（１）と、
   平面（５）を有する、前記アノード本体（１）内から導き出されたアノードコンタクト（４）を有しており、
   前記アノードコンタクト（４）はアノード接続部（６）と溶接されており、
   当該アノード接続部（６）は、自身の表面に軟ろう付け可能な材料を有しており、
   前記アノード接続部（６）の、前記ケーシング（２）の底面（３）に沿って延在する部分（７）は、はんだ付け面（８）を構成する、
   ことを特徴とするコンデンサ。
2. 前記アノードコンタクト（４）は耐火金属を含む、請求項１記載のコンデンサ。
3. 前記アノードコンタクト（４）ははんだ付け不可能な材料を含む、請求項１または２記載のコンデンサ。
4. 前記アノードコンタクト（４）はチタン、ジルコン、タンタル、ニオブまたはモリブデンを含む、請求項１から３までのいずれか１項記載のコンデンサ。
5. 前記アノードコンタクト（４）の、前記ケーシング（２）内にある終端部（９）は前記アノード接続部（６）と溶接されており、
   前記アノード接続部（６）は、ケーシング（２）の端面（１０）で外へ出ており、前記ケーシング（２）の底面（３）に向かって曲げられている、請求項１から４までのいずれか１項記載のコンデンサ。
6. 前記アノードコンタクト（４）はケーシング（２）の端面（１０）から当該ケーシングから外へ出ており、
   前記アノードコンタクト（４）の、ケーシング（２）外にある部分（１１）はアノード接続部（６）と溶接されており、前記ケーシング（２）の底面（３）の方へ曲げられている、請求項１から４までのいずれか１項記載のコンデンサ。
7. 前記アノード接続部（６）は平面（１２）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のコンデンサ。
8. 前記アノード接続部（６）および前記アノードコンタクト（４）は、長手軸方向へ延在するストリップ（１３）の形を有しており、
   前記アノード接続部（６）の幅（Ｂ）は、前記アノードコンタクト（４）の幅（ｂ）と異なる、請求項１から７までのいずれか１項記載のコンデンサ。
9. 前記アノード接続部（６）の幅（Ｂ）は、前記アノードコンタクト（４）の幅（ｂ）より広い、請求項８記載のコンデンサ。
10. 前記アノード接続部（６）は、少なくとも自身の表面上にニッケル、銅、コバルト、スズ、貴金属または鋼を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載のコンデンサ。
11. 前記アノードコンタクト（４）とアノード接続部（６）との溶接部は複数の溶接点（１４）によって構成されており、
    当該溶接点は面（１５）と接している、請求項１から１０までのいずれか１項記載のコンデンサ。