JP2008078539A - Capacitor - Google Patents

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眞一 陶澤
Kenji Watabe
賢司 渡部
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浩治 岡本
Atsushi Katsube
淳 勝部
Takashi Esumi
隆 江角
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress thermal deterioration in a capacitor element formed of a film made of resin, and to miniaturize the capacitor element. <P>SOLUTION: The capacitor element 2 formed of the film made of resin is stored in a ceiled cylindrical case 1. A space is formed between the outer surface of the capacitor element 2 and the inner surface of the case 1. A high temperature applied in a solder mount is shielded by the peripheral case 1, thus preventing the high temperature from being transferred to the capacitor element 2 directly, largely suppressing heat transfer from the case, and maintaining a capacitor having superior temperature and frequency characteristics. A recess 7a for placing the capacitor element 2 is formed on the upper surface of a sealing element 7, thus restraining an influence caused by a high height by the case 1, and achieving miniaturization. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はコンデンサに関するものである。   The present invention relates to a capacitor.

温度特性と周波数特性に優れたコンデンサとして、樹脂製フィルムを用いたものが脚光を浴びている。   As a capacitor having excellent temperature characteristics and frequency characteristics, a capacitor using a resin film is in the spotlight.

すなわち、このコンデンサは、表面に電極を有する樹脂製フィルムを巻回して柱状のコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子の外周を外装樹脂で覆った構造となっている（これに関係する先行文献としては下記先行特許文献１がある）。
特許第２８７７３６４号公報 That is, this capacitor has a structure in which a resin film having electrodes on its surface is wound to form a columnar capacitor element, and the outer periphery of this capacitor element is covered with an exterior resin (as related literature related to this) Is the following prior art document 1).
Japanese Patent No. 2877364

上記従来例で問題となるのは、コンデンサ素子が、樹脂製フィルムを用いて形成されているので、はんだ実装時の高温で、このコンデンサ素子が熱劣化してしまうという事であった。   The problem with the above conventional example is that the capacitor element is formed using a resin film, so that the capacitor element is thermally deteriorated at a high temperature during solder mounting.

すなわち、近年はんだは、鉛フリーのものを使用することになったが、鉛フローはんだは、その溶融温度が高くなるので、このわずかな時間のはんだ実装時に樹脂製フィルムが熱劣化してしまうのであった。   In other words, lead-free solder has been used in recent years, but since lead-flow solder has a high melting temperature, the resin film will be thermally deteriorated during this short time of solder mounting. there were.

もちろんこのコンデンサ素子は上述のごとく、その外周を外装樹脂で覆っているが、外装樹脂が樹脂製フィルムのコンデンサ素子に接しているので、わずかな時間のはんだ実装時であっても、はんだ溶融の為の高温が外装樹脂を介してコンデンサ素子に伝わり、この結果として上述のごとくコンデンサ素子が熱劣化してしまうのであった。   Of course, as described above, the outer periphery of the capacitor element is covered with the exterior resin. However, since the exterior resin is in contact with the capacitor element of the resin film, the solder melts even when the solder is mounted for a short time. Therefore, the high temperature is transmitted to the capacitor element through the exterior resin, and as a result, the capacitor element is thermally deteriorated as described above.

そこで本発明は、樹脂製フィルムを用いて形成されたコンデンサ素子の熱劣化を抑制するとともに、コンデンサの小型化を図ることを目的とするものである。   Accordingly, an object of the present invention is to suppress thermal deterioration of a capacitor element formed using a resin film and to reduce the size of the capacitor.

そしてこの目的を達成するために本発明は、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から上記ケースの下面開口部外に引き出された第一、第二のリード体と、これら第一、第二のリード体が貫通する貫通孔を有すると共に、上記ケースの下面開口部に装着された封口体とを備え、上記コンデンサ素子は、表面に電極を有する樹脂製のフィルムを巻回した柱状構造とし、このコンデンサ素子の外表面と上記ケースの内表面との間には空間を形成し、上記封口体は、上面にコンデンサ素子を戴置するための凹部を有する構造とし、これにより所期の目的を達成するものである。   In order to achieve this object, the present invention provides a celestial cylindrical case, a capacitor element accommodated in the case, and first and second capacitors drawn out of the lower surface opening of the case from the capacitor element. The capacitor element includes a lead body and a through-hole through which the first and second lead bodies penetrate, and a sealing body attached to the lower surface opening of the case. The capacitor element has an electrode on the surface. A columnar structure in which a resin film is wound, and a space is formed between the outer surface of the capacitor element and the inner surface of the case. The sealing body is a recess for placing the capacitor element on the upper surface. Thus, the intended purpose is achieved.

以上のように本発明は、樹脂製フィルムを用いて形成されたコンデンサ素子を有天筒状のケース内に収納させると共に、このコンデンサ素子の外表面と上記ケースの内表面との間には空間を形成したものであり、はんだ実装時に加わる高温は、外周のケースにより遮られるので、直接コンデンサ素子に伝わる事はなく、またこのコンデンサ素子の外表面と上記ケースの内表面との間には空間を形成しているので、ケースからの熱伝導も大幅に抑制され、この結果、わずかな時間しか必要としない、はんだ実装時程度では、樹脂製フィルムを用いて形成されたコンデンサ素子が熱劣化することはなく、本来の特徴である温度特性と周波数特性に優れたコンデンサが維持できることとなる。   As described above, according to the present invention, a capacitor element formed using a resin film is accommodated in a celestial cylindrical case, and a space is provided between the outer surface of the capacitor element and the inner surface of the case. The high temperature applied during solder mounting is blocked by the outer case, so it is not directly transmitted to the capacitor element, and there is no space between the outer surface of the capacitor element and the inner surface of the case. As a result, heat conduction from the case is greatly suppressed, and as a result, only a short time is required, and the capacitor element formed using a resin film is thermally deteriorated at the time of solder mounting. In other words, a capacitor having excellent temperature characteristics and frequency characteristics, which are the original characteristics, can be maintained.

また、コンデンサ素子にケースを被せれば、その分背が高くなってしまうが、本発明では、コンデンサ素子を戴置するための凹部を封口体の上面に設けたので、ケースによる背の高さ化影響は小さく抑えられ、これにより小型化が図れることとなる。   Moreover, if the capacitor element is covered with a case, the height will be increased, but in the present invention, since the concave portion for placing the capacitor element is provided on the upper surface of the sealing body, the height due to the case is increased. The effect of downsizing can be suppressed to a small size, thereby reducing the size.

以下本発明の一実施形態を添付図面を用いて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１に示すように、本実施の形態のコンデンサは、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から上記ケース１の下面開口部外に引き出されたリード体３、４と、これらのリード体３、４が貫通する貫通孔５、６を有すると共に、上記ケース１の下面開口部に装着された封口体７と、この封口体７の側面とケース１の下部内面との間に設けたＯリング８とを備えており、以下順次これらの構成体について説明する。   As shown in FIG. 1, the capacitor according to the present embodiment includes a case 1 having a cylindrical shape, a capacitor element 2 housed in the case 1, and the outside of the lower surface opening of the case 1 from the capacitor element 2. A lead body 3, 4 pulled out by the lead body 3, through-holes 5, 6 through which the lead bodies 3, 4 pass, and a sealing body 7 attached to the lower surface opening of the case 1, and the sealing body 7 The O-ring 8 provided between the side surface and the lower inner surface of the case 1 is provided, and these components will be sequentially described below.

先ず、前記ケース１はアルミニウム等の金属製の有天筒状のものであって、その内、外表面には電気的絶縁を取るために樹脂膜（図示せず）が設けられている。   First, the case 1 has a cylindrical shape made of metal such as aluminum, and a resin film (not shown) is provided on the outer surface of the case 1 in order to obtain electrical insulation.

次にコンデンサ素子２は、図２のごとく表面にアルミニウム製の電極９ａ、１０ａをそれぞれ蒸着形成した樹脂製（本実施の形態ではＰＥＴ製）のフィルム９、１０を重ね合わせた状態で巻回し、円柱状としたものである。   Next, the capacitor element 2 is wound in a state in which the films 9 and 10 made of resin (in this embodiment, made of PET) in which aluminum electrodes 9a and 10a are vapor-deposited on the surface as shown in FIG. It is a cylindrical shape.

なお、フィルム９は図２に示すようにその表面に電極９ａが長手方向に連続的に形成されているが、図２における上辺側には電極９ａの不形成部９ｂが長手方向に連続的に形成されている。またフィルム１０は図２に示すようにその表面に電極１０ａが長手方向に連続的に形成されているが、図２における下辺側には電極１０ａの不形成部１０ｂが長手方向に連続的に形成されている。   As shown in FIG. 2, the electrode 9a is continuously formed on the surface of the film 9 in the longitudinal direction. On the upper side in FIG. 2, a non-formed portion 9b of the electrode 9a is continuously formed in the longitudinal direction. Is formed. Further, as shown in FIG. 2, the electrode 10a is continuously formed in the longitudinal direction on the surface of the film 10, but the non-formed portion 10b of the electrode 10a is continuously formed in the longitudinal direction on the lower side in FIG. Has been.

そしてこのようなフィルム９、１０を重ね合わせた状態で巻回する場合、長手方向に直交する幅方向（図２のＡ方向で、図１ではコンデンサ素子２の上下方向）に若干（本実施形態では０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ）ずらせた状態で巻回することとする。   When such films 9 and 10 are wound in an overlapped state, they are slightly (in this embodiment, the width direction (A direction in FIG. 2 and the vertical direction of the capacitor element 2 in FIG. 1)) perpendicular to the longitudinal direction. (0.3 mm to 0.8 mm).

この結果図３に示すようにコンデンサ素子２の上面方向には、フィルム１０の上辺側がフィルム９の上辺よりは上方に突出し、またこの上方への突出部において電極１０ａがフィルム９の存在による隙間１１から露出した状態になっている。   As a result, as shown in FIG. 3, the upper side of the film 10 protrudes upward from the upper side of the film 9 in the upper surface direction of the capacitor element 2. Is exposed.

逆にコンデンサ素子２の下面方向には、図３では図示していないがフィルム９の下辺側がフィルム１０の下辺よりは下方に突出し、またこの下方向への突出部においてフィルム１０の存在による隙間から電極９ａが露出した状態になっている。   On the contrary, in the lower surface direction of the capacitor element 2, although not shown in FIG. 3, the lower side of the film 9 protrudes downward from the lower side of the film 10, and from the gap due to the presence of the film 10 in the downward protruding portion. The electrode 9a is exposed.

本実施形態のコンデンサ素子２は、図３に示すように上記上面に露出する電極１０ａと、下面に露出する電極９ａ部分に、それぞれＺｎ、Ｓｎ、Ｃｕを含む複数成分製のメタリコン金属を溶射し、これにより図１、図３に示す集電極１２、１３を形成している。   In the capacitor element 2 of this embodiment, as shown in FIG. 3, a multi-component metallicon metal containing Zn, Sn, and Cu is sprayed on the electrode 10a exposed on the upper surface and the electrode 9a exposed on the lower surface, respectively. Thus, the collector electrodes 12 and 13 shown in FIGS. 1 and 3 are formed.

なお、コンデンサ素子２は図示していないが、その外周は、フィルム９、１０の電極９ａ、１０ａを設けていない部分を、連続的に数回巻回する事により、電気的な絶縁構造を取っている。また、図２に示すように、フィルム１０の電極１０ａはその長手方向に周期的に、その長手方向に直交する方向に、両側からの溝ａによる幅狭部分１０ｃを形成し、フューズ機能を持たせるようになっている。   Although the capacitor element 2 is not shown, the outer periphery of the capacitor element 2 has an electrically insulating structure by continuously winding the portions of the films 9 and 10 where the electrodes 9a and 10a are not provided several times. ing. As shown in FIG. 2, the electrode 10a of the film 10 has a fuse function by forming a narrow portion 10c by grooves a from both sides periodically in the longitudinal direction and in a direction perpendicular to the longitudinal direction. It comes to let you.

次にリード体３、４と封口体７部分について説明をするが、これらのリード体３、４は例えばＣｕ、Ｓｎメッキ鋼板により形成され、また封口体７は合成樹脂で形成され、さらにＯリング８はゴムにより形成されたものである。   Next, the lead bodies 3 and 4 and the sealing body 7 will be described. These lead bodies 3 and 4 are made of, for example, a Cu or Sn plated steel plate, and the sealing body 7 is made of a synthetic resin, and further an O-ring. 8 is made of rubber.

封口体７は円盤状のものであって、その上面には、コンデンサ素子２の下面を戴置するための凹部７ａを設けているので、ケース１による背の高さ化影響は小さく抑えられ、これにより小型化が図れることとなる。   The sealing body 7 has a disc shape, and the upper surface thereof is provided with a recess 7a for placing the lower surface of the capacitor element 2, so that the influence of height increase by the case 1 can be suppressed, As a result, the size can be reduced.

また封口体７の凹部７ａ内には、リード体３の上部を表出させる凹部７ｂを設けており、この凹部７ｂ内にリード体３の上部が水平方向に露出した状態になっている。   Further, a recess 7b for exposing the upper portion of the lead body 3 is provided in the recess 7a of the sealing body 7, and the upper portion of the lead body 3 is exposed in the horizontal direction in the recess 7b.

つまり、封口体７には、リード体３、４が貫通する貫通孔５、６が、図１からも理解されるように、凹部７ａ内に戴置されたコンデンサ素子２の下面に対応する部分に形成されており、各リード体３，４の下端電極部３ａ，４ａは封口体７の下面に水平方向に引き出され、リード体３の上端は上述のごとく凹部７ｂ内に水平方向に露出した状態になっている。そして、この凹部７ｂ内において導電性接着剤７ｃによりリード体３の上端とコンデンサ素子２下面の集電極１３を電気的に接続している。   That is, in the sealing body 7, the through holes 5 and 6 through which the lead bodies 3 and 4 pass are portions corresponding to the lower surface of the capacitor element 2 placed in the recess 7 a as can be understood from FIG. 1. The lower end electrode portions 3a and 4a of the lead bodies 3 and 4 are drawn out in the horizontal direction on the lower surface of the sealing body 7, and the upper end of the lead body 3 is exposed in the recess 7b in the horizontal direction as described above. It is in a state. In the recess 7b, the upper end of the lead body 3 and the collector electrode 13 on the lower surface of the capacitor element 2 are electrically connected by the conductive adhesive 7c.

また、リード体４の上部は、コンデンサ素子２の外周を上方に進んだのちに、下方に折り曲げられ、これにより、コンデンサ素子２の上部の集電極１２を下方に押圧状態とし、この状態で導電性接着剤、もしくはスポット溶接（いずれも図示せず）により、電気的、機械的に、同集電極１２に接続されている。   Further, the upper part of the lead body 4 is advanced downward on the outer periphery of the capacitor element 2 and then is bent downward, whereby the collector electrode 12 on the upper part of the capacitor element 2 is pressed downward, and in this state, the conductive material is conductive. It is electrically and mechanically connected to the collecting electrode 12 by a conductive adhesive or spot welding (both not shown).

以上のように形成された本実施形態のコンデンサにおいては、樹脂製フィルムを用いて形成されたコンデンサ素子２を有天筒状のケース１内に収納させると共に、このコンデンサ素子２の外周表面と上記ケース１の内周表面との間、及びコンデンサ素子２の上面と上記ケース１の天井面との間には空間を形成している。   In the capacitor of the present embodiment formed as described above, the capacitor element 2 formed using a resin film is housed in the celestial cylindrical case 1, and the outer peripheral surface of the capacitor element 2 and the above-mentioned Spaces are formed between the inner peripheral surface of the case 1 and between the upper surface of the capacitor element 2 and the ceiling surface of the case 1.

このため、はんだ実装時に加わる高温は、外周のケース１により遮られることとなるので、直接コンデンサ素子２に伝わる事はなく、またこのコンデンサ素子２の外表面と上記ケース１の内表面との間には空間を形成しているので、ケース１からの熱伝導も大幅に抑制され、この結果、わずかな時間しか必要としない、はんだ実装時程度では、樹脂製フィルムを用いて形成されたコンデンサ素子２が熱劣化することはなく、本来の特徴である温度特性と周波数特性に優れたコンデンサが維持できることとなる。   For this reason, the high temperature applied at the time of solder mounting is blocked by the outer case 1, so that it is not directly transmitted to the capacitor element 2, and between the outer surface of the capacitor element 2 and the inner surface of the case 1. Since a space is formed in the capacitor, heat conduction from the case 1 is greatly suppressed, and as a result, only a short time is required. The capacitor element formed by using a resin film is used at the time of solder mounting. 2 is not thermally deteriorated, and a capacitor having excellent temperature characteristics and frequency characteristics, which are the original characteristics, can be maintained.

また、コンデンサ素子２の上部の集電極１２を下方に押圧状態としているので、コンデンサ素子２が横揺れしにくくなり、対振性が向上することとなる。   In addition, since the collector electrode 12 on the upper side of the capacitor element 2 is pressed downward, the capacitor element 2 is less likely to roll and vibration resistance is improved.

また本実施形態のコンデンサは、下記理由（１）（２）により、唸り音を小さくすることができる。   Further, the capacitor according to the present embodiment can reduce the roaring sound for the following reasons (1) and (2).

（１）コンデンサ素子２は、図１、図２のごとく表面にアルミニウム製の電極９ａ、１０ａをそれぞれ蒸着形成した樹脂製（本実施形態ではＰＥＴ製）のフィルム９、１０を重ね合わせた状態で巻回し、円柱状としたものであるので、平板状の物に比べ、唸りの原因となる、交流による振動が発生しにくくなる。   (1) The capacitor element 2 is in a state in which films (9, 10) made of resin (in this embodiment, made of PET) with aluminum electrodes 9a, 10a formed on the surface are stacked as shown in FIGS. Since it is wound and formed into a columnar shape, it is less likely to generate vibration due to alternating current, which causes a twist compared to a flat plate-like object.

（２）また例えわずかな唸り音が発生したとしても、このコンデンサ素子２の外周は、有天筒状のケース１で覆い、さらにこのケース１の下面開口部は封口体７で蓋をしているので、ケース１外に洩れる唸り音は極めて小さくなる。   (2) Even if a slight roaring sound is generated, the outer periphery of the capacitor element 2 is covered with a case 1 having a cylindrical shape, and the lower surface opening of the case 1 is covered with a sealing body 7. Therefore, the roaring sound that leaks out of the case 1 becomes extremely small.

以上のように本発明は、樹脂製フィルムを用いて形成されたコンデンサ素子を有天筒状のケース内に収納させると共に、このコンデンサ素子の外表面と上記ケースの内表面との間には空間を形成したものであり、はんだ実装時に加わる高温は、外周のケースにより遮られるので、直接コンデンサ素子に伝わる事はなく、またこのコンデンサ素子の外表面と上記ケースの内表面との間には空間を形成しているので、ケースからの熱伝導も大幅に抑制され、この結果、わずかな時間しか必要としない、はんだ実装時程度では、樹脂製フィルムを用いて形成されたコンデンサ素子が熱劣化することはなく、本来の特徴である温度特性と周波数特性に優れたコンデンサが維持できることとなる。   As described above, according to the present invention, a capacitor element formed using a resin film is accommodated in a celestial cylindrical case, and a space is provided between the outer surface of the capacitor element and the inner surface of the case. The high temperature applied during solder mounting is blocked by the outer case, so it is not directly transmitted to the capacitor element, and there is no space between the outer surface of the capacitor element and the inner surface of the case. As a result, heat conduction from the case is greatly suppressed, and as a result, only a short time is required, and the capacitor element formed using a resin film is thermally deteriorated at the time of solder mounting. In other words, a capacitor having excellent temperature characteristics and frequency characteristics, which are the original characteristics, can be maintained.

また、コンデンサ素子にケースを被せれば、その分背が高くなってしまうが、本発明では、コンデンサ素子を戴置するための凹部を封口体の上面に設けたので、ケースによる背の高さ化影響は小さく抑えられ、これにより小型化が図れることとなる。   Moreover, if the capacitor element is covered with a case, the height will be increased, but in the present invention, since the concave portion for placing the capacitor element is provided on the upper surface of the sealing body, the height due to the case is increased. The effect of downsizing can be suppressed to a small size, thereby reducing the size.

よって幅広い工業分野での使用が可能となる。   Therefore, it can be used in a wide range of industrial fields.

本発明の一実施形態にかかるコンデンサを示す断面図Sectional drawing which shows the capacitor | condenser concerning one Embodiment of this invention 本発明の一実施形態にかかるコンデンサの製造方法を示す斜視図The perspective view which shows the manufacturing method of the capacitor | condenser concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるコンデンサの一部拡大断面図The partially expanded sectional view of the capacitor | condenser concerning one Embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

１ ケース
２ コンデンサ素子
３ リード体
４ リード体
５ 貫通孔
６ 貫通孔
７ 封口体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 2 Capacitor element 3 Lead body 4 Lead body 5 Through-hole 6 Through-hole 7 Sealing body

Claims (3)

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から上記ケースの下面開口部外に引き出された第一、第二のリード体と、これら第一、第二のリード体が貫通する貫通孔を有すると共に、上記ケースの下面開口部に装着された封口体とを備え、上記コンデンサ素子は、表面に電極を有する樹脂製のフィルムを巻回した柱状構造とし、このコンデンサ素子の外表面と上記ケースの内表面との間には空間を形成し、上記封口体は、上面にコンデンサ素子を戴置するための凹部を有する構造としたコンデンサ。 Cylinder-shaped case, capacitor element housed in the case, first and second lead bodies drawn out from the lower surface opening of the case from the capacitor element, the first and second The lead body has a through-hole through which the lead body passes, and a sealing body attached to the lower surface opening of the case.The capacitor element has a columnar structure in which a resin film having electrodes on the surface is wound, A capacitor having a structure in which a space is formed between an outer surface of the capacitor element and an inner surface of the case, and the sealing body has a recess for placing the capacitor element on the upper surface. 封口体の凹部内には、少なくとも第一のリード体の上部を表出させる第二の凹部を設けた請求項１に記載のコンデンサ。 The capacitor according to claim 1, wherein a second recess for exposing at least an upper portion of the first lead body is provided in the recess of the sealing body. 第一、第二のリード体は板状とし、第一のリード体の上部は、コンデンサ素子の下部集電極と電気的に接続し、第二のリード体の上部は、コンデンサ素子の上部集電極を下方に押圧状態として電気的に接続した請求項１、または２に記載のコンデンサ。 The first and second lead bodies are plate-shaped, and the upper portion of the first lead body is electrically connected to the lower collector electrode of the capacitor element, and the upper portion of the second lead body is the upper collector electrode of the capacitor element. The capacitor according to claim 1, wherein the capacitor is electrically connected in a pressed state downward.
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