JP2008244033A - チップ型コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】
コンデンサの生産性を悪化させず、スプリングバック現象によるリード線の浮きを防止するとともに、コンデンサと基板との半田付け強度の低下を防止すること。
【解決手段】
有底筒状の外装ケース内部にコンデンサ素子を収納し、該外装ケースの開口部を封口部材により封口するとともに、該コンデンサ素子から導出され封口部材を貫通した複数のリード線を有するコンデンサ本体と、前記リード線の導出側に取り付けられ、リード線を収納する凹部をその下面部に有する絶縁部材と、前記凹部の近傍領域に設けられた導電材料からなる補助電極を有するとともに、前記リード線が前記凹部に沿って折り曲げて収納されたチップ型コンデンサにおいて、前記補助電極の一部で前記リード線を保持した構成とすることにより、スプリングバック現象によるリード線の浮きを無くすことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、面実装型として基板に実装して用いられるチップ型コンデンサに関する。

図４はこの種の従来のチップ型コンデンサの構成を示した側面断面図である。

従来において、これらチップ型コンデンサは、コンデンサ素子２１から導出された一対のリード線２３ａ、２３ｂを絶縁部材２４に挿通し、直角方向に折り曲げて収納するための凹部２６が絶縁部材２４の下面側に設けられており、これによって基板に面実装可能なように構成されたものである。

絶縁部材２４に一対のリード線２３ａ、２３ｂを挿通し、次いで凹部２６に沿うようにそれぞれ折り曲げて収納したリード線２３ａ、２３ｂは、折り曲げ部のスプリングバック現象によって折り曲げ加工前の状態に戻ろうとするため、絶縁部材の凹部２６から浮いた状態になり、結果としてリード線２３ａ、２３ｂの折り曲げた先端部分が絶縁部材２４の下面側から突出するような浮き２０が発生する。この浮き２０により、このコンデンサを半田付けにより基板に実装する場合、コンデンサが傾斜して基板に接合されることや、リード線の一部しか基板と半田付けされないために、コンデンサと基板との接合強度が低下するという課題があった。

このため図５に示すような、絶縁部材３４の凹部３６の両側に、絶縁部材３４の下面側がリード線３３の幅より広く、凹部３６の内奥側がリード線３３の幅よりも狭くなるようにテーパ状の保持部３２ａ、３２ｂを設けた構造とし、このリード線の保持部３２ａ、３２ｂの間にリード線３３を圧入して保持する方法がある。（特許文献１）
また、絶縁部材の凹部の外表面にメッキ被膜あるいは金属板等の補助電極を設けて基板との半田付け面積を増やすことにより、凹部に沿って折り曲げられたリード線がスプリングバック現象による浮きを生じた場合においても、凹部に設けられたメッキ被膜あるいは金属板に半田が接触して半田付けされ、結果的にリード線も半田付けされるようになる方法がある。（特許文献２）
特開２００１−３２６１４８号公報 特開２００２−２５８５９号公報

しかしながら、特許文献１に示すように、絶縁部材の凹部に、下面側がリード線の幅より広く、内奥側がリード線の幅よりも狭くなるようなテーパ状のリード線の保持部を設けた構造とする方法は、コンデンサの小型化に伴って凹部も小さくなるため、その凹部にリード線の保持部を形成することは作業性が悪く、生産性を極度に低下させるという問題が生じていた。

また、生産性を改善するために絶縁部材と凹部のリード線の保持部を一体成形により形成する方法が考えられるが、この絶縁部材の保持部にリード線を圧入して固定する際にリード線の保持部が欠落したりや破損するなどして、リード線を保持部に安定的に固定することは困難であった。

さらに、特許文献２の、絶縁部材の凹部の外表面にメッキ被膜あるいは金属板等の補助電極を設けることにより、基板との半田付け面積を増やして半田付けを行う方法については、リード線のスプリングバック現象による浮きを根本的に無くしたものではないため、リード線が浮きを生じた状態でコンデンサと基板とを半田付けされる場合は、コンデンサが傾斜して基板に固定されてしまうため、コンデンサと基板との半田付け強度が低下してしまうという不具合が生じていた。

本発明はこのような課題を解決し、コンデンサの生産性を悪化させず、スプリングバック現象によるリード線の浮きを防止するとともに、コンデンサと基板との半田付け強度の低下を無くすことができるチップ型コンデンサを提供することを目的とするものである。

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、
有底筒状の外装ケース内部にコンデンサ素子を収納し、該外装ケースの開口部を封口部材により封口するとともに、該コンデンサ素子から導出され封口部材を貫通した複数のリード線を有するコンデンサ本体と、前記リード線の導出側に取り付けられ、リード線を収納する凹部をその下面部に有する絶縁部材と、前記凹部の近傍領域に設けられた導電材料からなる補助電極と、を有するとともに、前記リード線が前記凹部に沿って折り曲げて収納されたチップ型コンデンサにおいて、前記補助電極の一部で前記リード線を保持したことを特徴とするチップ型コンデンサとしたものである。

この特徴によれば、リード線を絶縁部材の凹部に折り曲げて固定する際に、その保持する部分にリード線を圧入等により挿入する場合、リード線を保持する部分が導電材料からなる機械的強度の強い補助電極の一部であるため、リード線を強固に保持することが可能となり、リード線がスプリングバック現象で元の形状に戻ろうとしても補助電極に抑えられて、リード線が凹部から離脱することがないため、リード線の浮きを防止することができる。

また、本発明の請求項２に記載のチップ型コンデンサは、請求項１に記載のチップ型コンデンサであって、補助電極でリード線を保持する部分の幅をリード線の幅より狭くして、リード線を保持したことを特徴とすることが好ましい。

このことにより、リード線がスプリングバック現象を起こして元の形状に戻ろうとすることを、この補助電極の一部でリード線が挟持されて固定されるため、スプリングバック現象によるリード線の浮きをなくすことができる。

本発明の請求項３に記載のチップ型コンデンサは、請求項１または２に記載のチップ型コンデンサであって、補助電極の一部にリード線を係り止めして保持したことを特徴とすることが好ましい。

このことにより、リード線がスプリングバック現象を起こしても、リード線が補助電極の一部に引っ掛って固定されるため、絶縁部材の外表面に突出することがなくなることから、リード線の浮きを確実に無くすることができる。

本発明は、リード線の保持部が機械的強度の強い補助電極とし、リード線を折り曲げながら補助電極の一部に圧入等による挿入や係り止めによって保持をすることにより、この補助電極の一部が欠落や破損することがなく、リード線のスプリングバック現象を抑え、リード線をより安定的に固定することができることから、リード線の浮きを防止することができる。このため、コンデンサが傾斜して基板に取り付けられることがなくなり、コンデンサと基板の半田付け強度が低下することがない、高信頼性のチップ型コンデンサを提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。

図１は本実施例１のチップ型コンデンサを絶縁部材の下面側からみた外観斜視図であり、図２は本実施例２のチップ型コンデンサを絶縁部材の下面側からみた外観斜視図で、図３（ａ）〜（ｃ）は本実施例のチップ型コンデンサの絶縁部材の凹部に設けるリード線の保持部の形状例を示した要部断面図である。
（実施例１）
本実施例1のチップ型コンデンサは、図１に示すような外観形状を有しており、内部にコンデンサ素子を収容するアルミ製外装ケースの開口部を封口する封口部材を貫通して導出されたリード線３を有するコンデンサ本体２と、リード線３が導出されたコンデンサ本体２の封口端面に上面が当接するように配設される絶縁部材４とから主に構成されている。

リード線３の外方導出された側の端部は、絶縁部材４を貫通し、絶縁部材の下面に形成された凹部６に沿って折り曲げられることで接続端子とされる。

尚、このリード線３は、図１に示すように、折り曲げ後の長さが絶縁部材４の側面とほぼ同一面となるように所定の長さに切断された後に折り曲げ加工されるか、或いは、リード線３を折り曲げ加工により折り曲げされた後に絶縁部材の側面とほぼ同一面となるように切断される。

コンデンサ素子には、アルミニウム等の弁金属からなる陽極箔と陰極箔との間にセパレータを介在させて、巻回して形成され、電解液が含浸されたものや、電解質として固体の高分子導電性ポリマーをアルミニウム等の弁金属からなる陽極箔と陰極箔との間に形成した、固体電解コンデンサ素子等を用いることができる。

絶縁部材４は、図１に示すように、所定厚みの電気絶縁性を有する樹脂製とされ、金型内に加熱して流動化させた樹脂を吐出して成形を行うインジェクション成形により形成されている。この絶縁部材４には、コンデンサ素子から導出された一対のリード線３ａ、３ｂを挿通して折り曲げられて収納するための凹部６が下面部（図中の上面）に設けられている。

また、本実施例では絶縁部材４の材質として、実装時の半田付けにおける加熱に耐ええる耐熱性と電気絶縁性を有するポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、セラミックスやガラス等の無機材質や、これら複数の材質の複合体としても良く、十分な絶縁性と半田付けにおける加熱に耐ええる耐熱性を有するものであれば、好適に使用することができる。

絶縁部材４に設けられた凹部６の外表面と、これに繋がる絶縁部材４の下面の一部には金属材料からなる補助電極５ａ、５ｂが、凹部６内に折り曲げられた一対のリード線３ａ、３ｂにそれぞれ沿うように設けられている。

絶縁部材４と補助電極５ａ、５ｂの接合は、金型内に補助電極５ａ、５ｂを配置して樹脂を注入するインサート成形により一体成形する方法が好ましいが、補助電極が絶縁部材に固定され、半田付け等において離脱することが無い固定方法であれば特に制限は無い。

また、上記補助電極５ａ、５ｂの凹部６内には、それぞれ凸形状を有したリード線を保持する保持部７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが設けられており、この保持部７ａと７ｃの間、及び７ｂと７ｄの間がリード線３ａ、３ｂの幅よりも狭くなるようになっている。次いで、リード線３ａ、３ｂが直角方向に折り曲げられ、絶縁部材４の下面部と略同一面となるようにリード線の保持部７ａと７ｃの間、及び７ｂと７ｄの間に挟まれて凹部６内に収納される。

このような構成とすることにより、凹部６内に折り曲げられて収納されたリード線３ａ、３ｂは、補助電極の一部に凸形状を有したリード線を保持する保持部７ａと７ｃの間、及び７ｂと７ｄの間がリード線３ａ、３ｂの幅よりも狭くなっているために、この保持部７ａと７ｃの間、及び７ｂと７ｄの間にリード線３ａ、３ｂが挟持されるようになり、これによりスプリングバック現象によるリード線３ａ、３ｂの浮きの発生が無くなる。このためコンデンサが傾斜して基板に接合されることがなくなり、高い半田付け強度が安定して得られる、信頼性の高いチップ型コンデンサを提供することができるようになる。
（実施例２）
本実施例２のチップ型コンデンサは、コンデンサに振動が加わる場合にコンデンサ本体１２の外周側面を支持する支持壁１９を設けることで、コンデンサ本体１２の遥動を減少させたものである。このコンデンサは図２に示すような外観形状を有しており、内部にコンデンサ素子から封口部材を貫通して導出されたリード線１３を有するコンデンサ本体１２と、リード線１３が導出されたコンデンサ本体１２の封口部側と外周面側の一部が覆い隠されるように配設された絶縁部材１４とから構成されている。

リード線１３の外方導出される側の端部は、絶縁部材１４を貫通し、絶縁部材１４の下面に形成された凹部１６に沿って折り曲げられ、さらに絶縁部材１４の外周側面に形成された凹部１８に沿って折り曲げられて接続端子とされる。

尚、このリード線１３は、図２に示すように、折り曲げ後の長さが絶縁部材１４の側面に到るまでの所定の長さに切断された後に折り曲げ加工されるか、或いは、リード線１３を絶縁部材１４の下面に沿って折り曲げ、さらに側面に沿って一定の長さを有するように切断された後に、折り曲げられて絶縁部材１４の側面まで到る凹部１６に収納される。

絶縁部材１４は、図２に示すような電気絶縁性を有する樹脂に補助電極１５ａ〜ｄをインサート成形により固定して形成される。この絶縁部材１４には、コンデンサ素子から導出された一対のリード線１３ａ、１３ｂを折り曲げて収納するための凹部１６が下面部（図中の上面）と側面側の一部に連続して形成されている。

補助電極１５ａ〜ｄはその絶縁部材の凹部１６の近傍領域で側面部と下面部に渡って設置されている。補助電極１５ａ〜ｄの凹部１６内面側にはそれぞれ凸形状を有したリード線を保持する保持部１７ａ〜ｄ（１７ｂ、１７ｄは図示せず）が設けられている。この凸形状を有したリード線の保持部１７ａと１７ｃの間、及び１７ｂと１７ｄの間はリード線の１３ａ、１３ｂの幅より狭くなっており、リード線１３ａ、１３ｂが凹部１６に沿って折り曲げられ、絶縁部材１４の下面部及び側面部と略同一面となるように保持部１７ａと１７ｃの間、及び１７ｂと１７ｄの間にそれぞれ挟まれて保持される。

このような構成とすることにより、凹部１６内に折り曲げられて収納されたリード線１３ａ、１３ｂは、この保持部１７ａと１７ｃの間、及び１７ｂと１７ｄの間に挟持されて固定されるため、リード線１３ａ、１３ｂのスプリングバック現象による浮きの発生が無くなる。このためコンデンサが傾斜して基板に接合されることがなくなることから、高い半田付け強度が安定して得られる、信頼性の高いチップ型コンデンサを提供することができるようになる。

また、図３（ａ）〜（ｃ）は、実施例１または２における絶縁部材４の凹部６に設ける補助電極５の形状として考えられるいくつかの代表的な例を示したものである。

図３（ａ）は絶縁部材４の下面側に補助電極５ｃ、５ｄを設置し、リード線３の幅よりも補助電極５ｃと５ｄの間の幅を狭くしている。リード線３を折り曲げて凹部６に収納する際は、リード線３を凹部６の内奥部側に押し込むように圧入する。このことにより、リード線３は絶縁部材４の下面側に突出することができなくなるため、リード線３の浮きが防止できる。

図３（ｂ）は絶縁部材４の凹部６に、絶縁部材４の下面側がリード線３の幅よりも狭く、凹部６の内奥部側がリード線３の幅よりも広くなるようなテーパ状の補助電極５ｅが設けられている。リード線３をこの凹部６の内奥部側に押し込むように圧入することにより、リード線３が絶縁部材４の下面側に突出することができなくなるため、リード線３の浮きが防止できる。

図３（ｃ）は補助電極５ｅの凹部６側の先端部にリード線３を係り止めして保持する係合部８を設け、リード線３を凹部６に沿って折り曲げる際に、リード線３が係合部８に引っかかるように折り曲げてリード線３を固定する。このことにより、リード線３がスプリングバック現象により元に戻ろうとするため、リード線３が補助電極５ｆの係合部８に引っかかって固定され、リード線３の浮きが防止される。

以上のように補助電極の一部でリード線を保持する形状は各種考えることができ、どのような形状にしても本発明の基本的な概念であるリード線３ａ、３ｂの幅よりも狭くなるような部分、または係り止めする部分を一部に設けることにより、この部分でリード線３ａ、３ｂを保持することができるようになり、本発明の作用効果を奏することができるものである。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られたものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、実施例１では補助電極５のリード線を保持する部分７を凹部６の内側にそれぞれ１箇所設けているが、本発明ではこれに限定されるものではなく、リード線を保持する部分７を複数個所形成しても良い。また、リード線を保持する部分７は凸形状に限られるものでなく、凹部６の全域にわたりリード線３の幅よりも狭いスリット形状としても良い。

本発明の各実施例においてはリード線３の断面が円形状のリード線を用いたが、リード線３を絶縁部材４の下面側である基板との接合部分に潰し加工することで平板状としたリード線を用いてもよく、リード線の断面形状に制限されるものではない。

また、本実施例では、補助電極５として銅板にスズメッキしたものを使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら補助電極５としては、使用する半田との濡れ性に富み、半田との接合力に優れ、比較的高い機械的強度を有するものであれば好適に使用することができる。

本発明の実施例１におけるチップ型コンデンサ１を下方からみた外観斜視図である。 本発明の実施例２におけるチップ型コンデンサ１１を下方からみた外観斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）本発明の実施例１または２における絶縁部材の凹部に設ける補助電極の形状の例を示した要部断面図。 従来のチップ型コンデンサ構成を示す正面断面図。 従来の絶縁部材の凹部にテーパ状のリード線保持部を設けたチップ型コンデンサの要部断面図。

符号の説明

１ チップ型コンデンサ
２ コンデンサ本体
３，３ａ，３ｂ リード線
４ 絶縁部材
５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ 補助電極
６ 凹部
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 保持部
８ 係合部
１１ チップ型コンデンサ
１２ コンデンサ本体
１３ａ，１３ｂ リード線
１４ 絶縁部材
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ 補助電極
１６ 凹部
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ 保持部
１８ 外周側面に形成された凹部
１９ 支持壁

Claims (3)

1. 有底筒状の外装ケース内部にコンデンサ素子を収納し、該外装ケースの開口部を封口部材により封口するとともに、該コンデンサ素子から導出され封口部材を貫通した複数のリード線を有するコンデンサ本体と、
   前記リード線の導出側に取り付けられ、リード線を収納する凹部をその下面部に有する絶縁部材と、
   前記凹部の近傍領域に設けられた導電材料からなる補助電極と、を有するとともに、
   前記リード線が前記凹部に沿って折り曲げて収納されたチップ型コンデンサにおいて、
   前記補助電極の一部で前記リード線を保持したことを特徴とするチップ型コンデンサ。
2. 前記補助電極でリード線を保持する部分の幅を、リード線の幅より狭くして前記リード線を保持したことを特徴とした請求項１に記載のチップ型コンデンサ。
3. 前記補助電極の一部で前記リード線を係り止めして保持したことを特徴とする請求項１または２に記載のチップ型コンデンサ。