JP2005085778A - Process for manufacturing aluminium electrolytic capacitor, and connection resistance inspecting device employing it - Google Patents
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Description
本発明は各種電子機器に使用されるアルミ電解コンデンサを製造する際に、主に、電極箔にカシメ接続された引き出しリードの接続状態を検査するアルミ電解コンデンサの製造方法及びこれを用いた接続抵抗検査装置に関するものである。 The present invention provides an aluminum electrolytic capacitor manufacturing method for inspecting a connection state of a lead lead caulked to an electrode foil, and a connection resistance using the same, when manufacturing an aluminum electrolytic capacitor used for various electronic devices. The present invention relates to an inspection device.
アルミ電解コンデンサは従来から各種電子機器を主体に使用され続けており、現在でもその状況は変わらないものの、最近では特に車載用としての需要が急増してきている。このような車載用としてのアルミ電解コンデンサには、従来にも増して振動に対する信頼性が高いレベルで要求されるため、特にアルミ電解コンデンサにおいては電極箔にカシメ接続された引き出し用のリード線の接続状態をどのように保証するかということが重要な管理項目になってきている。 Aluminum electrolytic capacitors have been used mainly for various electronic devices, and the situation has not changed even now, but recently the demand for in-vehicle use has been increasing rapidly. Such an aluminum electrolytic capacitor for in-vehicle use is required to have a higher level of reliability with respect to vibration than ever before, and particularly in the case of an aluminum electrolytic capacitor, a lead wire for caulking connected to an electrode foil is used. How to guarantee the connection state has become an important management item.
図7は従来のアルミ電解コンデンサの電極箔にカシメ接続された引き出し用のリード線の接続状態を検査するための接続抵抗検査装置の構成を示した概念図、図8は図7の等価回路を示した回路図であり、図7と図8において1はアルミニウムからなる電極箔、2はこの電極箔1にカシメ接続されたリード線、3はこのリード線2を形成する丸棒部、3aはこの丸棒部3の一部を加工することにより形成された偏平部、4はカシメ接続部であり、電極箔1が有する抵抗を極力含まないようにするためにリード線2の根元とリード線2に設けられた偏平部3aの近傍の電極箔1に抵抗計20の測定端子21,22を当接させて抵抗値を測定し、その結果を規格値と比較することによって良否判定を行うようにしているものであった。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing the configuration of a connection resistance inspection apparatus for inspecting the connection state of a lead wire for caulking connected to the electrode foil of a conventional aluminum electrolytic capacitor, and FIG. 8 is an equivalent circuit of FIG. 7 and FIG. 8, 1 is an electrode foil made of aluminum, 2 is a lead wire caulked to the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
しかしながら上記従来のアルミ電解コンデンサの製造方法では、電極箔1にカシメ接続されたリード線2の接続状態を検査するための接続抵抗検査において、測定バラツキが大きいために信頼性に欠けるという課題を有していた。
However, the above-described conventional method for manufacturing an aluminum electrolytic capacitor has a problem in that it lacks reliability due to large measurement variations in the connection resistance inspection for inspecting the connection state of the
すなわち、上記従来の接続抵抗検査方法においては、図8に示すように測定するリード線2と電極箔1の接続抵抗をR1(通常0.3〜1mΩ)、リード線2間の電極箔抵抗をR2、カシメ接続部4から測定端子22までの電極箔抵抗をR3とすると、測定端子21、22間の抵抗は接続抵抗R1と電極箔抵抗R3を加えたものとなる。ここで、電極箔抵抗R3は2.5mm幅のもので3〜5mΩ/cmであり、測定端子22の当接位置により大きく変化する。また、電極箔1の表面に形成された誘電体酸化皮膜層上から測定端子22を当接させるために測定端子22と電極箔1との接触抵抗R4のバラツキが大きく、測定者によって0.5mΩ程度のバラツキが発生するのは避けられないものであり、このような理由から測定バラツキが大きくなり、そのために信頼性に欠けるというものであった。
That is, in the conventional connection resistance inspection method, the connection resistance between the
本発明はこのような従来の課題を解決し、電極箔にカシメ接続されたリード線の接続状態を精度良く検査することにより、接続信頼性と耐振動性に優れた製品を安定して生産することができるアルミ電解コンデンサの製造方法及びこれを用いた接続抵抗検査装置を提供することを目的とするものである。 The present invention solves such a conventional problem and stably produces a product excellent in connection reliability and vibration resistance by accurately inspecting the connection state of the lead wire crimped to the electrode foil. It is an object of the present invention to provide an aluminum electrolytic capacitor manufacturing method and a connection resistance inspection apparatus using the same.
上記課題を解決するために本発明の請求項1に記載の発明は、帯状の電極箔に所定の間隔で複数の引き出し用のリード線を接続し、このリード線の連続した3本を1組として中央部のリード線を被検査対象とし、この被検査対象のリード線とこれに隣接する一方のリード線との間に定電圧を印加すると共に、ここに流れる電流を測定し、かつ被検査対象のリード線とこれに隣接する他方のリード線との間に発生する電圧を測定し、この電圧値と上記電流値から抵抗値を求めることにより被検査対象のリード線と電極箔との接続抵抗を検査した後、このリード線が接続された電極箔を用いてコンデンサ素子を形成し、続いてこのコンデンサ素子を駆動用電解液と共に有底筒状の金属ケース内に収納して封止するようにしたアルミ電解コンデンサの製造方法というものであり、この方法により、簡単な構成で、かつ電圧計と電流計の計測値のみでリード線と電極箔との接続抵抗を精度良く測定することができるようになり、しかも電極箔にリード線をカシメ接続した後で全数の接続抵抗検査を連続して行うことが可能になるため、不良品を後工程に廻すこともなくなり、信頼性と歩留まり向上を同時に図ることができるようになるという作用効果を有する。 In order to solve the above-mentioned problems, according to the first aspect of the present invention, a plurality of lead wires for connection are connected to a strip-shaped electrode foil at a predetermined interval, and a set of three consecutive lead wires is formed. The center lead wire is to be inspected, a constant voltage is applied between the lead wire to be inspected and one of the lead wires adjacent thereto, the current flowing therethrough is measured, and the inspected Measure the voltage generated between the target lead wire and the other lead wire adjacent to it, and connect the lead wire to be inspected with the electrode foil by calculating the resistance value from this voltage value and the current value. After inspecting the resistance, a capacitor element is formed using the electrode foil to which the lead wire is connected. Subsequently, the capacitor element is housed in a bottomed cylindrical metal case together with a driving electrolyte and sealed. Aluminum electrolytic capacitor This method is a manufacturing method. With this method, the connection resistance between the lead wire and the electrode foil can be accurately measured with a simple configuration and only the measured values of the voltmeter and the ammeter. Since it is possible to perform all connection resistance inspections continuously after caulking the lead wires to the foil, it is possible to improve reliability and yield at the same time without sending defective products to subsequent processes. It has the effect of becoming.
本発明の請求項2に記載の発明は、帯状の電極箔に所定の間隔で複数の引き出し用のリード線を接続し、このリード線の連続した3本を1組として中央部のリード線を被検査対象とし、この被検査対象のリード線とこれに隣接する一方のリード線との間に定電流を印加し、かつ被検査対象のリード線とこれに隣接する他方のリード線との間に発生する電圧を測定し、この電圧値と上記印加する電流値から抵抗値を求めることにより被検査対象のリード線と電極箔との接続抵抗を検査した後、このリード線が接続された電極箔を用いてコンデンサ素子を形成し、続いてこのコンデンサ素子を駆動用電解液と共に有底筒状の金属ケース内に収納して封止するようにしたアルミ電解コンデンサの製造方法というものであり、この方法により、測定をより簡素化し、電流計が不要になることから装置を安価に構成することができるようになるという作用効果を有する。
In the invention according to
本発明の請求項3に記載の発明は、被検査対象のリード線とこれに隣接する一方のリード線との間に印加する定電流を1Aとしたというものである。 According to a third aspect of the present invention, the constant current applied between the lead wire to be inspected and one lead wire adjacent thereto is set to 1A.
本発明の請求項4に記載の発明は、リード線と電極箔との接続抵抗検査の結果に基づき、不良品と判定した接続部分を使用できないようにしたというものであり、この方法により生産性と歩留まりを同時に向上させることができるようになるという作用効果を有する。 According to the fourth aspect of the present invention, the connection portion determined to be defective cannot be used based on the result of the connection resistance inspection between the lead wire and the electrode foil. And the yield is that the yield can be improved at the same time.
本発明の請求項5に記載の発明は、帯状の電極箔に所定の間隔で接続された複数の引き出し用のリード線の連続した3本を1組として3本のリード線に当接する測定端子を備えた測定部と、上記3本のリード線の中で中央部のリード線とこれに隣接する一方のリード線との間に接続された直流電源ならびに電流計と、同じく中央部のリード線とこれに隣接する他方のリード線との間に接続された電圧計と、この電圧計ならびに上記電流計からの出力に基づいて被検査対象となる中央部のリード線と電極箔との接続抵抗を求めて判定する判定部からなる接続抵抗検査装置というものであり、これにより、簡単な構成でリード線と電極箔との接続抵抗を精度良く測定し、しかも電極箔にリード線をカシメ接続した後で全数の接続抵抗検査を連続して行うことが可能になるため、信頼性と歩留まり向上を同時に図ることができるようになるという作用効果を有する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a measuring terminal that abuts three lead wires as a set of a plurality of continuous lead wires connected to a strip-shaped electrode foil at a predetermined interval. A DC power source and an ammeter connected between the measuring section provided with the above-mentioned three lead wires and the lead wire in the center portion and one lead wire adjacent thereto, and the lead wire in the center portion And the other lead wire adjacent to the voltmeter and the connection resistance between the voltmeter and the lead wire in the center part to be inspected based on the output from the voltmeter and the ammeter and the electrode foil This is a connection resistance inspection device comprising a determination unit for determining and determining the connection resistance between the lead wire and the electrode foil with a simple configuration, and the lead wire is caulked and connected to the electrode foil. Later, all the connection resistance tests were continued. Since it is possible to perform, with the effect that it is possible to achieve reliability and improvement in yield at the same time.
本発明の請求項6に記載の発明は、帯状の電極箔に所定の間隔で接続された複数の引き出し用のリード線の連続した3本を1組として3本のリード線に当接する測定端子を備えた測定部と、上記3本のリード線の中で中央部のリード線とこれに隣接する一方のリード線との間に接続された定電流源と、同じく中央部のリード線とこれに隣接する他方のリード線との間に接続された電圧計と、この電圧計からの出力ならびに上記定電流源より印加する電流値に基づいて被検査対象となる中央部のリード線と電極箔との接続抵抗を求めて判定する判定部からなる接続抵抗検査装置というものであり、これにより、上記実施の形態5の発明により得られる作用効果に加え、測定をより簡素化し、電流計が不要になることから装置を安価に構成することができるようになるという作用効果を有する。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a measuring terminal that abuts three lead wires as a set of three consecutive lead wires connected to the strip-shaped electrode foil at a predetermined interval. A constant current source connected between the lead wire in the central portion of the three lead wires and one lead wire adjacent thereto, and the lead wire in the central portion and the same A voltmeter connected between the other lead wire adjacent to the lead wire, and an output from the voltmeter and a current lead value applied from the constant current source and a central lead wire and electrode foil to be inspected In addition to the operational effects obtained by the invention of the fifth embodiment, this further simplifies the measurement and eliminates the need for an ammeter. Therefore, the device can be configured at a low cost. It has the effect that would be able to.
本発明の請求項7に記載の発明は、リード線と電極箔との接続抵抗検査の結果に基づき、不良品と判定したリード線の先端部分を切断する切断部を設けたという構成のものであり、これにより、生産性と歩留まりを同時に向上させることができるようになるという作用効果を有する。
The invention according to
本発明の請求項8に記載の発明は、リード線を構成する丸棒部に当接する測定端子を弾性を有した導電性高分子材料の一つである導電性ゴムで形成したという構成のものであり、これにより、測定時に丸棒部を傷つけることがなくなるために漏液の原因となることを防止できるという作用効果を有する。 According to an eighth aspect of the present invention, the measurement terminal that contacts the round bar portion constituting the lead wire is formed of conductive rubber, which is one of conductive polymer materials having elasticity. As a result, the round bar portion is not damaged at the time of measurement, so that it is possible to prevent leakage from occurring.
以上のように本発明によるアルミ電解コンデンサの製造方法及びこれを用いた接続抵抗検査装置は、簡単な構成で、かつ電圧計と電流計の計測値のみでリード線と電極箔との接続抵抗を精度良く測定することができるようになり、しかも電極箔にリード線をカシメ接続した後で全数の接続抵抗検査を連続して行うことが可能になるため、不良品を後工程に廻すこともなくなり、信頼性と歩留まり向上を同時に図ることができるようになるという格別の効果を奏するものである。 As described above, the method for manufacturing an aluminum electrolytic capacitor according to the present invention and the connection resistance inspection apparatus using the same have a simple configuration, and the connection resistance between the lead wire and the electrode foil is determined only by the measured values of the voltmeter and ammeter. It becomes possible to measure with high accuracy, and since it is possible to perform all connection resistance inspections continuously after caulking the lead wires to the electrode foil, there is no need to send defective products to subsequent processes. Thus, it is possible to achieve a special effect that the reliability and the yield can be improved at the same time.
(実施の形態1)
以下、実施の形態1を用いて、本発明の特に請求項1に記載の発明について説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the first aspect of the present invention will be described with reference to the first embodiment.
図1は本発明の実施の形態1によるアルミ電解コンデンサの製造方法の中で、電極箔にカシメ接続された引き出し用のリード線の接続状態を検査するための接続抵抗検査装置の構成を示した概念図、図2は図1の等価回路を示した回路図であり、図1、図2において1はアルミニウムからなる電極箔、2はこの電極箔1にカシメ接続されたリード線、2aはこのリード線2の上流側に隣接してカシメ接続されたリード線、2bは同下流側に隣接してカシメ接続されたリード線、3は上記リード線2を形成する丸棒部、3aはこの丸棒部3の一部を加工することにより形成された偏平部、4はカシメ接続部である。
FIG. 1 shows a configuration of a connection resistance inspection apparatus for inspecting a connection state of lead wires for caulking and connecting to electrode foils in a method for manufacturing an aluminum electrolytic capacitor according to
5は上記リード線2−2a間に定電圧を印加する直流電源、6はこの直流電源5に直列に接続された電流計、7と8はリード線2と2aに夫々当接する測定端子、11は上記リード線2−2b間の電圧を測定する電圧計、9と10はリード線2と2bに夫々当接する測定端子、12は上記電流計6と電圧計11からの出力に基づいてカシメ接続部4の接続抵抗を求める変換部である。
5 is a DC power source for applying a constant voltage between the lead wires 2-2a, 6 is an ammeter connected in series to the
また、R1は被検査対象となる図中中央部のリード線2のカシメ接続部4の接続抵抗、R3は上記リード線2の上流側に接続されたリード線2aのカシメ接続部4aの接続抵抗、R5は同リード線2の下流側に接続されたリード線2bのカシメ接続部4bの接続抵抗、R2は上記カシメ接続部4−4a間の電極箔抵抗、R4はカシメ接続部4−4b間の電極箔抵抗である。
R1 is a connection resistance of the
このように構成された本実施の形態による接続抵抗検査装置を用いて直流電源5の電圧をV1、電流計6の電流をI1、電圧計11の電圧をV2とすると、電流計6の値は下式のように電極箔抵抗R2やカシメ接続部4,4aの接続抵抗R1,R3により変化する。
Using the thus configured connection resistance inspection apparatus according to this embodiment, assuming that the voltage of the DC power supply 5 is V1, the current of the ammeter 6 is I1, and the voltage of the
I1=V1/(R1+R2+R3)
しかしながら、カシメ接続部4の接続抵抗R1は、R1=V2/I1となるため、電圧計11と電流計6の計測値のみで被検査対象となるリード線2のカシメ接続部4の接続抵抗R1を測定することができるようになるものである。
I1 = V1 / (R1 + R2 + R3)
However, since the connection resistance R1 of the
このように本実施の形態によれば、電極箔1にカシメ接続されたリード線2のカシメ接続部4の接続抵抗R1を簡単な方法によって精度良く測定することができるようになり、しかも電極箔1にリード線2をカシメ接続した後で全数を連続して検査することが可能となるために不良品を後工程に廻すこともなくなり、信頼性と歩留まり向上を同時に図ることが可能になるものである。
As described above, according to the present embodiment, the connection resistance R1 of the
(実施の形態2)
以下、実施の形態2を用いて、本発明の特に請求項2,3に記載の発明について説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second and third embodiments of the present invention will be described with reference to the second embodiment.
本実施の形態は上記実施の形態1における接続抵抗検査装置の直流電源を定電流源に置き換えた構成のものであり、これ以外の構成は実施の形態1と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。 This embodiment has a configuration in which the DC power source of the connection resistance inspection apparatus in the first embodiment is replaced with a constant current source. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the same parts are not included. The same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted, and only different parts will be described below with reference to the drawings.
図3は本発明の実施の形態2によるアルミ電解コンデンサの製造方法の中で、電極箔にカシメ接続された引き出し用のリード線の接続状態を検査するための接続抵抗検査装置の構成を示した概念図、図4は図3の等価回路を示した回路図であり、図3、図4において13はリード線2−2a間に定電流を印加するための定電流源である。
FIG. 3 shows the configuration of a connection resistance inspection device for inspecting the connection state of lead wires for caulking connected to electrode foils in the method for manufacturing an aluminum electrolytic capacitor according to
このように構成された本実施の形態による接続抵抗検査装置を用いた接続抵抗の測定は、電圧計11の電圧を定電流源13の設定電流で除算することにより求めることができ、特に定電流13の設定値を1Aにした場合には、電圧計11の値はそのまま抵抗値となるために上記実施の形態1で用いた変換部12は不要となり、さらに電流計6も不要になることから、装置の構成を簡素化して安価にすることができるものである。
The connection resistance measurement using the connection resistance inspection apparatus according to the present embodiment configured as described above can be obtained by dividing the voltage of the
(実施の形態3)
以下、実施の形態3を用いて、本発明の特に請求項4〜8に記載の発明について説明する。
(Embodiment 3)
Hereinafter, the invention described in the fourth to eighth aspects of the present invention will be described using the third embodiment.
図5は本発明の実施の形態3による接続抵抗検査装置の構成を示した要部斜視図であり、図5において14は針を備えた針孔加工部、15はカシメ加工部であり、図示しないリード線供給部から電極箔1上にリード線2を供給し、このリード線2に設けられた偏平部3aの所定の位置に針孔加工部14で偏平部3aと電極箔1を貫通する孔開け加工をし、続いてこの孔を開けた部分をカシメ加工部15でカシメ加工することによりカシメ接続部4を形成してリード線2を電極箔1に接続する。
FIG. 5 is a perspective view of a main part showing the configuration of a connection resistance inspection apparatus according to
続いて、カシメ接続部4により電極箔1に接続されたリード線2は電極箔1の間欠送りに伴って間欠搬送され、測定端子7、8、9、10を備えた測定部16で上記実施の形態1または2で説明した方法により接続抵抗検査が行われ、この検査結果に基づいて接続抵抗が規格値以外のものは次の工程に設けられた切断部17によりリード線2の先端部分が切断されるように構成されており、これによって後の工程でこの先端部分が切断されたリード線2が接続された電極箔1を用いて巻回したコンデンサ素子は不良品であり、使用できないということが一目瞭然となるようにしたものである。
Subsequently, the
図6(a)〜(c)は上記図5に示した接続抵抗検査装置の測定端子の接触状態を示したものであり、同図において2はリード線を示し、このリード線2は一般に鉄線にめっき処理が施されたものを用いているために抵抗は高いものである。3はアルミ線からなる丸棒部、3aはこの丸棒部3の一部を偏平に加工した偏平部であり、断面積が大きいために抵抗は小さく、この偏平部3aを電極箔1に重ねてカシメ接続しているものである。18は測定用の受け台、19はこの受け台18に設けられた丸棒部3逃がし用の溝部である。
6 (a) to 6 (c) show the contact state of the measurement terminal of the connection resistance inspection apparatus shown in FIG. 5, in which 2 indicates a lead wire, and this
図6(a)はリード線2が有する抵抗を最小に抑えるようにした場合の測定方法を示したものであり、先端部を細めた測定端子9の位置が図中の右側(丸棒部3から離れる方向)に寄ると抵抗の高いリード線2の抵抗分が加算されるため、可能な限り丸棒部3に近接することが望ましい。なお、この場合、2つの測定端子7、9の一方を電流供給用、他方を電圧測定用として用いるものであるが、その分担をどのようにした場合でも測定精度は変わらないものである。
FIG. 6A shows a measurement method when the resistance of the
図6(b)はリード線2が有する抵抗を含まないようにした場合の測定方法を示したものであり、先端部を丸くした測定端子9を偏平部3a上に接触させるようにしたもので、このようにすることによってリード線2と丸棒部3の抵抗による電圧降下分は測定値から除外されるために接続抵抗のみを精度良く測定することができるようになるものである。
FIG. 6B shows a measurement method when the resistance of the
なお、この方法においては測定時に偏平部3aを介して電極箔1に圧力が加わり、測定端子9の接触圧力によっては測定値が低くなる場合があるため、上記接触圧力は10g以下が好ましい。従って、2つの測定端子のうち、接触圧力を高くできるリード線2側の測定端子7を電流供給用、偏平部3a側の測定端子9を電圧測定用に用いることが好ましい。
In this method, pressure is applied to the
図6(c)は測定端子9を弾性を有した導電性高分子材料の1つである導電性ゴムで形成したものであり、アルミ電解コンデンサの場合には丸棒部3は図示しない封口ゴムに設けられた貫通孔に嵌合されて密閉構造となり、封止を行うように構成されたものであるが、上記丸棒部3に測定時に傷が入ると漏液の原因となる場合があるため、測定端子9を弾性体で構成することによって測定時に丸棒部3を傷つけることがなくなり、このような測定方法によってリード線2部分の電圧降下分は測定値から外れるため、接続抵抗のみを精度良く測定することができるようになるものである。
FIG. 6C shows the
なお、測定端子9を導電性ゴムで構成した場合、一般的に比抵抗が数百〜数kΩあるために大電流が流せないため、導電性ゴムで構成した測定端子9を電圧測定用に、他方の測定端子7を電流供給用に用いることが好ましい。また、上記受け台18と測定端子9は硬度が70〜95程度の弾性を有するゴムやエラストマー等で構成することによりリード線2に傷がつき難く、かつ取り扱いもし易くなるために好ましいものである。
In addition, when the
本発明によるアルミ電解コンデンサの製造方法及びこれを用いた接続抵抗検査装置は、簡単な構成で電極箔にカシメ接続されたリード線の接続抵抗を精度良く測定して信頼性と歩留まり向上を同時に図ることができるため、特に、従来にも増して振動に対する信頼性が高いレベルで要求される車載用等のアルミ電解コンデンサを製造する際に有用なもので
ある。
The method of manufacturing an aluminum electrolytic capacitor and the connection resistance inspection apparatus using the same according to the present invention can accurately measure the connection resistance of a lead wire that is caulked and connected to an electrode foil with a simple configuration to simultaneously improve reliability and yield. Therefore, it is particularly useful when manufacturing an aluminum electrolytic capacitor for in-vehicle use, which is required at a higher level of reliability against vibration than ever before.
1 電極箔
2,2a,2b リード線
3 丸棒部
3a 偏平部
4 カシメ接続部
5 直流電源
6 電流計
7,8,9,10 測定端子
11 電圧計
12 変換部
13 定電流源
14 針孔加工部
15 カシメ加工部
16 測定部
17 切断部
18 受け台
19 溝部
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