JP2008078536A - コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】ケース外部からの熱に対してコンデンサ素子が熱劣化し、安定して容量を引き出せないため、ケース外部の熱をコンデンサ素子へ伝えないことを目的とした。
【解決手段】この目的を達成すべく本発明は、有天筒状のケース１と、このケース１内に収納されたコンデンサ素子２と、このコンデンサ素子２に接続されるとともに、ケース１の下面開口部からケース１外に引き出されたリード線４と、このリード線４が挿通される貫通孔を有するとともに、ケース１の下面開口部を封止する封口部材５を備え、コンデンサ素子２は誘電体フィルムの片面または両面に金属を蒸着することによって金属蒸着電極を形成した一対の金属化フィルムを前記金属蒸着電極が対向するように巻回または積層し、両端面に集電極３を形成したものであって、座板６に固定され、ケース１全体を外側から覆う下面開口状の樹脂カバー７を備えたものとする。
【選択図】図３

Description

本発明は、温度特性に優れ、過酷な温度環境下でも使用することの出来るフィルタなどに用いられるコンデンサに関するものである。

従来のコンデンサは金属化フィルムを巻回してコンデンサ素子を形成し、これに設けた集電極であるメタリコン電極にリード線を接続したものであって、耐湿性などを確保するためこれらをケースに収納し、樹脂を充填することによって構成されるものであった。

これらはフィルムコンデンサの温度特性と周波数特性に優れた性質を活かしたものであり、熱環境が変化しやすい状況下となる自動車やパソコンでよく用いられていた。

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。
特許第２８７７３６４号公報

上記従来の構成においては、はんだ実装の際の高温時では、コンデンサ素子が収納されているケース外部からの熱が充填されている樹脂などを介して金属化フィルムを巻回したコンデンサ素子へ伝播してしまうということがあった。

このようにコンデンサ素子に伝わった熱が誘電体となっているフィルムの熱収縮などを引き起こし、それによってコンデンサとしての機能を損ねてしまう場合があった。

そこで、本発明はケース外部の熱をコンデンサ素子に伝播させないようにすることを目的とするものである。

そしてこの目的を達成するために本発明は、コンデンサ素子を有天筒状のケース内に収納させるとともに、このケース全体を下面が開口した有天筒状の樹脂カバーにて外側から覆ったことを特徴とするものである。

本発明のコンデンサは、金属化フィルムからなるコンデンサ素子を有天筒状のケースと下面が開口した有天筒状の樹脂カバーとで覆う二重構造となっているので、外部からの熱が加わった際にはこの二重構造によって熱を遮ることができ、コンデンサ素子へと熱を伝播させないのでコンデンサとしての信頼性を向上させることが可能となるものである。

以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。

（実施の形態）
図１に示すケース１は、アルミニウム製で有天筒状に形成されており、ケース１の内周面及び外周面は電気的絶縁を確保するために樹脂膜（図示せず）が設けられている。

コンデンサ素子２は図２のごとく、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の誘電体フィルム（図示せず）の表面に非蒸着部分であるマージン部分２ａ、２ｂを形成しつつ、アルミニウムなどの金属を蒸着し、蒸着電極２ｃ、２ｄとし、異常電流が流れた際には蒸着した部分が飛散することによって電気的に切断されるという自己保安機能を有したヒューズ２ｅを有した金属化フィルムを一対とし、蒸着電極２ｃ、２ｄが誘電体フィルムを介して対向するように柱状形状に巻回した構成としたものである。

このコンデンサ素子２の両端面にアルミニウム、スズ、銅などの金属を溶融して吹きつける溶射によって図１のように集電極３を形成して電気的に引き出すことができるようになっている。

このコンデンサ素子２の上下に形成された集電極３にそれぞれ接続されたリード線４は、図３に示すようにケース１外方へ電気的に引き出すものであって、ゴム製等の封口部材５を貫通してケース１外方へ引き出されている。このリード線４はスズめっき銅被覆鋼線からなるものである。

これらのコンデンサ素子２、集電極３、リード線４、封口部材５を前述のケース１に収納し、ケース１の下面開口部で封口部材５の周囲を絞るなどしてこれらをケース１内に封止する。

また、ケース１の外方へ引き出されているリード線４は、封口部材５の下面側に配置された座板６の下面で端子４ａを形成することによって、回路基板などへ実装される時には端子４ａがリフローによってはんだ付けされる。

このケース１の外側には下面が開口した有天筒状で樹脂製の樹脂カバー７がケース１全体を覆うように固定されており、固定には樹脂カバー７の下面側に設けた凸部７ａと座板６の上面側に設けた嵌合穴６ａとが嵌合されることによって固定などするものである。

本実施の形態では樹脂カバー７は四角柱のうち２つの角を軸方向へ切断したような六角柱形状をなしているが、これは、座板６と同一の断面形状としたためである。座板６はその極性や取り付け方向を示すために、角が切り落とされたような形状をなしている場合がある。樹脂カバー７の形状は角柱、円柱などいずれの形状でも構わない。

上記の構成によって、コンデンサ素子２をケース１と樹脂カバー７のいわゆる二重構造によって覆う構成となっている。

このように、ケース１と樹脂カバー７による二重構造でコンデンサ素子２を覆うことが本実施形態における技術的特徴の一つであり、これによって、従来であれば、周囲の温度変化などがコンデンサ素子２に伝わっていたのに対し、本実施の形態によれば、コンデンサ素子２が上述した二重構造によって覆われているので外部からの熱の伝播をこの二重構造が遮ることとなり、温度変化に対しても安定して容量などの製品特性を発揮することができ、本来の温度特性と周波数特性に優れた性質のコンデンサとすることができるものである。

そもそも、リフローなどのはんだ実装によって周囲の温度が上昇した際の瞬間的な熱は、ケース１や端子４ａを介してコンデンサ素子２に伝播していたのに対し、この二重構造によってこれらの伝播を遮ることができるので、リフロー時などの外部から伝えられた瞬間的な熱をコンデンサ素子２へ伝播させることはなくなるものである。

特に樹脂ケース７をポリフェニレンサルファイド製とすることによって、耐熱性と耐湿性に優れたコンデンサとすることができる。

なお、リフロー後の周囲の熱環境に応じて、不必要であればリフロー工程が終了した後に樹脂カバー７を除去するとしてもよいものである。このようにすれば、例えば使用状況によって、リフローが最も熱環境が高くなるものであり、それ以外は全て、この熱環境より低いものであるといったような場合には、樹脂カバー７をリフローに耐えうるだけの大きさ、厚みとし、樹脂カバー７の内側となるケース１はそれ以降の熱環境に耐えうる大きさとすることによって、製品としての小型化を図ることができるようになる。

特に樹脂カバー７を座板６に固定しているので、これを着脱可能にしておくことではんだ実装後に樹脂カバー７の除去が可能となるものである。

また、本実施の形態においてはコンデンサ素子２を構成する金属化フィルムは誘電体フィルムの片面に蒸着電極２ｃ、２ｄを形成し、これらが対向するように巻回したものとしたが、金属化フィルムの一方を誘電体フィルムの両面に蒸着電極を形成した場合は他方を蒸着電極が形成されていない誘電体フィルムのみを用いて一対とし、蒸着電極が対向する様に巻回するものとする。これによって、温度特性と周波数特性に優れたコンデンサとすることが出来るものである。

さらに、本実施の形態においてコンデンサ素子２は金属化フィルムを巻回したものとしたが、金属化フィルムを積層し、端面を切断するなどして、集電極３を形成したものであってもよいものとする。これによって、四角形状のコンデンサ素子２を形成することが出来、丸型に比べてスペースに対する効率を向上させることができる。

なお、コンデンサ素子２を構成している誘電体フィルムはポリエチレンテレフタレートやポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイドとすることによって、性能の安定したコンデンサとすることが可能である。

また、誘電体フィルムとして、紫外線硬化性のアクリル樹脂モノマーを硬化しフィルム状に形成したもの、或いはこのアクリル樹脂をフィルム状に形成したものとポリエチレンテレフタレートやポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド等の異種の誘電体フィルムとの複合体とすることも可能で、この場合、耐熱性の高いアクリル樹脂を誘電体フィルムの全て或いは一部とすることによってコンデンサの耐熱性を更に向上させることができる。

以上のように、本発明によるコンデンサによれば、周囲の温度変化に対して安定して容量を引き出すことのできるコンデンサとすることができるので、温度変化の激しい、自動車やパソコンなどのフィルタ回路などに有用である。

本発明の一実施の形態によるコンデンサの分解斜視図 本発明の一実施の形態によるコンデンサ素子の構成を示す斜視図 本発明の一実施の形態によるコンデンサの断面図

符号の説明

１ ケース
２ コンデンサ素子
３ 集電極
４ リード線
４ａ 端子
５ 封口部材
６ 座板
６ａ 嵌合穴
７ 樹脂カバー
７ａ 凸部

Claims (3)

1. 有天筒状のケースと、このケース内に収納されたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子の両端面に接続されるとともに、前記ケースの下面開口部からケース外に引き出されたリード線と、このリード線が挿通される貫通孔を有するとともに、前記ケースの下面開口部を封止する封口部材と、この封口部材の下面側に配置され、前記リード線の端子を設けた座板とを備え、前記コンデンサ素子は誘電体フィルムの片面または両面に金属を蒸着することによって金属蒸着電極を形成した一対の金属化フィルムを前記金属蒸着電極が対向するように巻回または積層し、両端面に集電極を形成したものであって、前記座板に固定され、前記ケース全体を外側から覆う下面が開口した有天筒状の樹脂カバーを備えたコンデンサ。
2. 前記樹脂カバーはポリフェニレンサルファイド製である請求項１に記載のコンデンサ。
3. 前記誘電体フィルムはポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイドのいずれか一つである請求項１に記載のコンデンサ。

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