JP2022085762A - 電解コンデンサ - Google Patents
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Abstract
【課題】信頼性が高く且つ信頼性よく半田付けすることが可能な電解コンデンサを提供する。【解決手段】開示される電解コンデンサ10は、陽極リードを含むコンデンサ素子と、陽極リード端子20および陰極リード端子30と、外装体40と、を含む。陽極リード端子20は、1枚の金属シートの中央部を折り曲げ部で折り曲げることによって形成された接続部と、当該中央部の両脇に存在する2つの帯状部22aを含む陽極端子部とを含む。陽極端子部は、外装体40の底面40bにおいて露出している。2つの帯状部22aのそれぞれに貫通孔22hが形成されている。貫通孔22hの側壁と外装体40とが接触している。【選択図】図1
Description
本開示は、電解コンデンサに関する。
電解コンデンサは、様々な電子機器に搭載されている。電解コンデンサは、通常、陽極部および陰極部を備えるコンデンサ素子と、陽極リード端子と、陰極リード端子と、コンデンサ素子を覆う外装体と、を含む。陽極リード端子は陽極部に電気的に接続され、陰極リード端子は陰極部に電気的に接続される。
従来から、様々な形状の陽極リード端子が提案されてきた。例えば、特許文献1(特開2015-88718号公報)は、「タンタル粉末を含み、一側に露出するタンタルワイヤを有するキャパシタ本体と、陽極端子部と前記陽極端子部の一部が外側から内側に向かって一方側の向きに折り曲げられて形成され、前記タンタルワイヤと接続された陽極連結部とを含む陽極リードフレームと、一方側の面に前記キャパシタ本体が実装された陰極リードフレームと、前記キャパシタ本体を覆うように形成され、前記陽極リードフレームの前記陽極端子部の他方側の面及び前記陰極リードフレームの他方側の面が露出するように形成されたモールディング部と、を含む、タンタルキャパシタ。」を開示している。
現在、電解コンデンサの信頼性を向上することが求められている。陽極リード端子の陽極端子部は外装体から露出しているが、陽極端子部が外装体から剥がれることがある。陽極端子部が外装体から剥がれると、電解コンデンサの信頼性が低下する。このような状況において、本開示の目的の1つは、信頼性が高く且つ信頼性よく半田付けすることが可能な電解コンデンサを提供することである。
本開示の一局面は、電解コンデンサに関する。当該電解コンデンサは、陽極リードを含むコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子に電気的に接続された陽極リード端子および陰極リード端子と、前記コンデンサ素子、前記陽極リード端子の一部、および前記陰極リード端子の一部を覆うように配置された外装体と、を含む電解コンデンサであって、前記陽極リード端子は、1枚の金属シートの中央部を折り曲げ部で折り曲げることによって形成された接続部と、前記中央部の両脇に存在する2つの帯状部を含む陽極端子部とを含み、前記陽極端子部は、前記外装体の底面において露出しており、前記陰極リード端子は、前記外装体の前記底面において露出している陰極端子部を含み、前記2つの帯状部のそれぞれに貫通孔が形成されており、前記貫通孔の側壁と前記外装体とが接触している。
本開示によれば、信頼性が高く且つ信頼性よく半田付けすることが可能な電解コンデンサが得られる。
以下、本開示の実施形態の例について説明する。なお、以下の説明では、本開示の実施形態について例を挙げて説明するが、本開示は以下で説明する例に限定されない。以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本開示の効果が得られる限り、他の数値や他の材料を適用してもよい。この明細書において、「数値A~数値B」という場合、当該範囲には数値Aおよび数値Bが含まれる。
(電解コンデンサ)
本実施形態に係る電解コンデンサは、陽極リードを含むコンデンサ素子と、コンデンサ素子に電気的に接続された陽極リード端子および陰極リード端子と、外装体とを含む。外装体は、コンデンサ素子、陽極リード端子の一部、および陰極リード端子の一部を覆うように配置されている。陽極リード端子は、1枚の金属シートの中央部を折り曲げ部で折り曲げることによって形成された接続部と、当該中央部の両脇に存在する2つの帯状部を含む陽極端子部とを含む。陽極端子部は、外装体の底面において露出している。陰極リード端子は、外装体の底面において露出している陰極端子部を含む。2つの帯状部のそれぞれに貫通孔が形成されている。貫通孔の側壁と外装体とは接触している。
本実施形態に係る電解コンデンサは、陽極リードを含むコンデンサ素子と、コンデンサ素子に電気的に接続された陽極リード端子および陰極リード端子と、外装体とを含む。外装体は、コンデンサ素子、陽極リード端子の一部、および陰極リード端子の一部を覆うように配置されている。陽極リード端子は、1枚の金属シートの中央部を折り曲げ部で折り曲げることによって形成された接続部と、当該中央部の両脇に存在する2つの帯状部を含む陽極端子部とを含む。陽極端子部は、外装体の底面において露出している。陰極リード端子は、外装体の底面において露出している陰極端子部を含む。2つの帯状部のそれぞれに貫通孔が形成されている。貫通孔の側壁と外装体とは接触している。
陽極端子部および陰極端子部はそれぞれ、電解コンデンサを基板などに実装する場合に、半田付けなどによって基板の配線などに接続される部分である。電解コンデンサでは、外装体から露出している陽極端子部が外装体から剥離する場合がある。例えば、電解コンデンサを基板に半田付けする場合に、リフロー工程などが行われるが、リフロー工程における熱処理時に外装体が膨張するため、陽極端子部が剥離しやすくなる。
陽極リード端子の接続部は、陽極リードに強固に接続されている。そのため、接続部に比較的近い折り曲げ部の近傍では剥離が起こりにくい。折り曲げ部から離れるほど、外装体の膨張による剥離が生じやすくなる。このような剥離が生じると、電解コンデンサの信頼性や半田付けの信頼性が低下する。
上記中央部を折り曲げて接続部を形成する結果、帯状部が生じる。帯状部は面積が狭いため、外装体との接着力が小さくなり、剥離しやすくなる。本実施形態に係る電解コンデンサの陽極端子部は、外装体の底面において露出している2つの帯状部のそれぞれに貫通孔を有する。この貫通孔の側壁と外装体とが接触しているため、貫通孔の部分において、陽極端子部と外装体との接着性が向上する。その結果、陽極端子部が外装体から剥離しにくくなる。また、切り欠きなどと比べて、貫通孔は、陽極端子部の強度を維持しやすい点で好ましい。
外装体の底面とは、外装体の表面のうち、陽極端子部および陰極端子部が露出している側の面をいう。この明細書において、底面に対向する面を「上面」と称する場合がある。上面は一般に品番などが印字される面である。また、外装体の表面のうち、1つの側の面を「前面」と称する場合がある。当該前面は、陽極リードの2つの端部のうち外装体と接触している端部の延長方向に存在する面である。前面に対向する面を「後面」と称する場合がある。また、底面から上面に向かう方向を「上方」と称し、上面から底面に向かう方向を「下方」と称する場合がある。
貫通孔の一部(少なくとも一部)は、上方にコンデンサ素子が存在しない位置に形成されていることが好ましい。貫通孔の一部の上方にコンデンサ素子が存在しないことによって、当該一部の上方に存在する外装体の厚さを大きくできる。その結果、陽極端子部と外装体との接着性を特に向上できる。
陽極リードが延びる方向Dにおける、折り曲げ部と貫通孔との距離をL1とする。またた、折り曲げ部から最も遠い位置にある陽極端子部の端部と、折り曲げ部との、方向Dにおける距離をL2とする。このとき、L1/L2の値が、0.3以上であることが好ましい。折り曲げ部から離れるほど陽極端子部の剥離が生じやすくなるため、貫通孔を折り曲げ部から離れた位置に形成することによって、陽極端子部の剥離を特に抑制できる。L1/L2の値は、好ましくは0.5以上(例えば0.7以上)である。L1/L2の値は1よりも小さい。
折り曲げ部と貫通孔との距離L1は、0.37mm以上であってもよく、0.62mm~0.86mmの範囲にあってもよい。距離L1を0.62mm以上とすることによって、特に剥離しやすい部分の剥離を抑制できる。
貫通孔の面積が大きくなりすぎると、半田付けされる陽極端子部の面積が小さくなる。そのため、陽極端子部の全体の面積に占める貫通孔の面積の割合は、5~40%の範囲にあることが好ましい。なお、1つの帯状部に形成される貫通孔の数は、1つであってもよいし、複数であってもよい。貫通孔の平面形状に特に限定はなく、円形(楕円形を含む)、矩形、またはその他の形状であってもよい。
陽極端子部は、U字状の平面形状を有してもよい。陰極端子部は、陽極端子部のU字状の平面形状とは逆向きに配置されたU字状の平面形状を有してもよい。この構成では、陽極端子部の平面形状と陰極端子部の平面形状とが線対称のようになる。そのため、半田付けによって電解コンデンサを基板に実装する際に、バランスよく半田付けができる。
陽極端子部の面積は、陰極端子部の面積の0.7~1.4倍の範囲(例えば、0.8~1.2倍の範囲や、0.9~1.1倍の範囲)にあってもよい。陽極端子部の面積と陰極端子部の面積とをほぼ同じ程度とすることによって、半田付けによって電解コンデンサを基板に実装する際に、バランスよく半田付けができる。
外装体の表面は、陽極リードの端部のうち外装体と接触している端部の延長方向に存在する前面を有してもよい。そして、陽極リード端子の接続部は、上記金属シートの上記中央部を、底面から前面に向かって折り曲げることによって形成されていてもよい。後述するように、この構成によれば、陽極端子部の剥離の抑制と、高い容量とを両立することが可能である。
陽極リード端子は、前面において露出している露出部をさらに含んでもよい。当該露出部は陽極端子部とつながっていてもよい。この構成によれば、陽極端子部の剥離を特に抑制できる。さらに、この構成によれば、陽極端子部を半田付けする際に、半田がフィレット形状に広がるため、基板に陽極端子部をより強固に半田付けできる
本実施形態に係る電解コンデンサの構成部材の例について、以下に説明する。
(陽極リード端子)
陽極リード端子は、1枚の金属シートを公知の金属加工法で加工することによって形成してもよい。接続部は、接続部となる部分(中央部)を折り曲げ部から折り曲げる折り曲げ加工(例えばプレス加工)によって形成できる。このとき、中央部の周囲のうち折り曲げ部以外の部分には、予め切り込みや切り欠き部を形成しておいてもよい。あるいは、折り曲げ加工の際に、当該部分を切断してもよい。陽極端子部の貫通孔は、公知の加工法(例えば打抜き加工)などによって形成してもよい。
陽極リード端子は、1枚の金属シートを公知の金属加工法で加工することによって形成してもよい。接続部は、接続部となる部分(中央部)を折り曲げ部から折り曲げる折り曲げ加工(例えばプレス加工)によって形成できる。このとき、中央部の周囲のうち折り曲げ部以外の部分には、予め切り込みや切り欠き部を形成しておいてもよい。あるいは、折り曲げ加工の際に、当該部分を切断してもよい。陽極端子部の貫通孔は、公知の加工法(例えば打抜き加工)などによって形成してもよい。
陽極リード端子の材料は、電解コンデンサの陽極リード端子の材料として使用できるものであればよい。例えば、電解コンデンサに用いられている公知の陽極リード端子の材料を用いてもよい。陽極リード端子は、金属(銅、銅合金など)からなる金属シート(金属板および金属箔を含む)を加工することによって形成してもよい。当該金属シートの表面には、ニッケルメッキや金メッキなどのメッキが施されていてもよい。陽極リード端子を構成する金属シートの厚さは、25μm~200μmの範囲(例えば25μm~100μmの範囲)にあってもよい。
(陰極リード端子)
陰極リード端子に特に限定はなく、公知の陰極リード端子を用いてもよい。陰極リード端子は、1枚の金属シートを公知の金属加工法で加工することによって形成してもよい。陰極リード端子は、陽極リード端子の材料として例示した金属シートで形成してもよい。
陰極リード端子に特に限定はなく、公知の陰極リード端子を用いてもよい。陰極リード端子は、1枚の金属シートを公知の金属加工法で加工することによって形成してもよい。陰極リード端子は、陽極リード端子の材料として例示した金属シートで形成してもよい。
(コンデンサ素子)
コンデンサ素子は、陽極部と陰極部とを含む。陽極部は、表面に誘電体層が形成された陽極体と陽極リードとを含む。陽極体の表面には誘電体層が形成されている。すなわち、コンデンサ素子は、陽極部と陰極部との間に配置された誘電体層を含む。陰極部は、電解質層と陰極層とを含む。電解質層は、陽極体の表面に形成された誘電体層と陰極層との間に配置されている。コンデンサ素子の構成要素に特に限定はなく、公知のコンデンサ素子に用いられる構成要素を適用してもよい。これらの構成要素の例について、以下に説明する。以下の構成要素は、公知の方法で形成してもよい。
コンデンサ素子は、陽極部と陰極部とを含む。陽極部は、表面に誘電体層が形成された陽極体と陽極リードとを含む。陽極体の表面には誘電体層が形成されている。すなわち、コンデンサ素子は、陽極部と陰極部との間に配置された誘電体層を含む。陰極部は、電解質層と陰極層とを含む。電解質層は、陽極体の表面に形成された誘電体層と陰極層との間に配置されている。コンデンサ素子の構成要素に特に限定はなく、公知のコンデンサ素子に用いられる構成要素を適用してもよい。これらの構成要素の例について、以下に説明する。以下の構成要素は、公知の方法で形成してもよい。
(陽極体)
陽極体には、例えば、材料となる粒子を焼結して得られる柱状(例えば直方体状)の多孔質焼結体を用いてもよい。上記粒子の例には、弁作用金属の粒子、弁作用金属を含有する合金の粒子、および弁作用金属を含有する化合物の粒子が含まれる。これらの粒子は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。弁作用金属としては、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、ニオブ(Nb)などが用いられる。あるいは、陽極体は、弁作用金属を含む基材(箔状または板状の基材など)の表面をエッチングなどによって粗面化することによって形成してもよい。
陽極体には、例えば、材料となる粒子を焼結して得られる柱状(例えば直方体状)の多孔質焼結体を用いてもよい。上記粒子の例には、弁作用金属の粒子、弁作用金属を含有する合金の粒子、および弁作用金属を含有する化合物の粒子が含まれる。これらの粒子は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。弁作用金属としては、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、ニオブ(Nb)などが用いられる。あるいは、陽極体は、弁作用金属を含む基材(箔状または板状の基材など)の表面をエッチングなどによって粗面化することによって形成してもよい。
陽極部は、以下の方法によって作製してもよい。まず、陽極体の材料である金属粉末中に、陽極リードの一部を埋め込み、当該金属粉末を柱状(例えば直方体状)に加圧成形する。その後、当該金属の粉体を焼結することによって陽極体を形成する。このようにして、陽極体と、一部が陽極体に埋設された陽極リードとを含む陽極部を作製できる。
陽極体の表面に形成される誘電体層に特に限定はなく、公知の方法で形成してもよい。例えば、化成液中に陽極体を浸漬して陽極体の表面を陽極酸化することによって、誘電体層を形成してもよい。あるいは、酸素を含む雰囲気下で陽極体を加熱して陽極体の表面を酸化することによって、誘電体層を形成してもよい。
(陽極リード)
陽極リードは、金属からなるワイヤ(陽極ワイヤ)であってもよいし、板状の金属であってもよい。陽極リードの材料の例には、上記の弁作用金属、銅、アルミニウム、アルミニウム合金などが含まれる。陽極リードの一部は陽極体に埋設され、残りの部分は陽極体から突出している。
陽極リードは、金属からなるワイヤ(陽極ワイヤ)であってもよいし、板状の金属であってもよい。陽極リードの材料の例には、上記の弁作用金属、銅、アルミニウム、アルミニウム合金などが含まれる。陽極リードの一部は陽極体に埋設され、残りの部分は陽極体から突出している。
(電解質層)
電解質層に特に限定はなく、公知の電解コンデンサに用いられている電解質層(例えば固体電解質層)を適用してもよい。なお、この明細書において、電解質層を固体電解質層に読み替えてもよく、電解コンデンサを固体電解コンデンサに読み替えてもよい。電解質層は、2層以上の異なる電解質層の積層体であってもよい。
電解質層に特に限定はなく、公知の電解コンデンサに用いられている電解質層(例えば固体電解質層)を適用してもよい。なお、この明細書において、電解質層を固体電解質層に読み替えてもよく、電解コンデンサを固体電解コンデンサに読み替えてもよい。電解質層は、2層以上の異なる電解質層の積層体であってもよい。
電解質層は、誘電体層の少なくとも一部を覆うように配置される。電解質層は、マンガン化合物や導電性高分子を用いて形成してもよい。導電性高分子の例には、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、およびこれらの誘導体などが含まれる。これらは、単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。また、導電性高分子は、2種以上のモノマーの共重合体でもよい。なお、導電性高分子の誘導体とは、導電性高分子を基本骨格とする高分子を意味する。例えば、ポリチオフェンの誘導体の例には、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)などが含まれる。
導電性高分子にはドーパントが添加されていてもよい。ドーパントは、導電性高分子に応じて選択でき、公知のドーパントを用いてもよい。ドーパントの例には、ナフタレンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、およびこれらの塩などが含まれる。一例の電解質層は、ポリスチレンスルホン酸(PSS)がドープされたポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)を用いて形成される。
導電性高分子を含む電解質層は、誘電体層上で原料モノマーを重合することによって形成してもよい。あるいは、導電性高分子(および必要に応じてドーパント)を含んだ液体を誘電体層に塗布した後に乾燥させることによって形成してもよい。
(陰極層)
陰極層は、電解質層上に形成された導電層であってもよく、例えば、電解質層を覆うように形成された導電層であってもよい。陰極層は、電解質層上に形成されたカーボン層と、カーボン層上に形成された金属ペースト層とを含んでもよい。カーボン層は、黒鉛等の導電性炭素材料と樹脂とによって形成されてもよい。金属ペースト層は、金属粒子(例えば銀粒子)と樹脂とによって形成されてもよく、例えば公知の銀ペーストによって形成されてもよい。
陰極層は、電解質層上に形成された導電層であってもよく、例えば、電解質層を覆うように形成された導電層であってもよい。陰極層は、電解質層上に形成されたカーボン層と、カーボン層上に形成された金属ペースト層とを含んでもよい。カーボン層は、黒鉛等の導電性炭素材料と樹脂とによって形成されてもよい。金属ペースト層は、金属粒子(例えば銀粒子)と樹脂とによって形成されてもよく、例えば公知の銀ペーストによって形成されてもよい。
陰極層は、陰極リード端子に電気的に接続される。陰極層は、導電性部材を介して陰極リード端子に電気的に接続されてもよい。導電性部材は、金属粒子(例えば銀粒子)と樹脂とによって形成されてもよく、例えば公知の銀ペーストによって形成されてもよい。
(外装体)
外装体は、電解コンデンサの表面にコンデンサ素子が露出しないように、コンデンサ素子の周囲に配置される。さらに、外装体は、陽極リード端子と陰極リード端子とを絶縁する。外装体には、電解コンデンサに用いられる公知の外装体を適用してもよい。例えば、外装体は、コンデンサ素子の封止に用いられる絶縁性の樹脂材料を用いて形成してもよい。外装体の材料の例には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、および不飽和ポリエステルなどが含まれる。外装体を構成する樹脂材料は、樹脂以外の物質(無機フィラーなど)を含んでもよい。外装体は、外装体の表面の少なくとも一部に配置されたケースを含んでもよい。
外装体は、電解コンデンサの表面にコンデンサ素子が露出しないように、コンデンサ素子の周囲に配置される。さらに、外装体は、陽極リード端子と陰極リード端子とを絶縁する。外装体には、電解コンデンサに用いられる公知の外装体を適用してもよい。例えば、外装体は、コンデンサ素子の封止に用いられる絶縁性の樹脂材料を用いて形成してもよい。外装体の材料の例には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、および不飽和ポリエステルなどが含まれる。外装体を構成する樹脂材料は、樹脂以外の物質(無機フィラーなど)を含んでもよい。外装体は、外装体の表面の少なくとも一部に配置されたケースを含んでもよい。
本開示に係る電解コンデンサの製造方法に限定はなく、公知の製造方法を本開示の電解コンデンサに適するように修正して用いてもよい。
以下では、本開示に係る電解コンデンサの一例について、図面を参照して具体的に説明する。以下で説明する一例の電解コンデンサの構成要素には、上述した構成要素を適用できる。また、以下で説明する一例の電解コンデンサの構成要素は、上述した記載に基づいて変更できる。また、以下で説明する事項を、上記の実施形態に適用してもよい。また、以下で説明する実施形態において、本開示の電解コンデンサに必須ではない構成要素は省略してもよい。なお、本開示に特徴的な部分以外の構成要素には、公知の電解コンデンサの構成要素を適用してもよい。
以下では、本開示に係る電解コンデンサの一例について、図面を参照して具体的に説明する。以下で説明する一例の電解コンデンサの構成要素には、上述した構成要素を適用できる。また、以下で説明する一例の電解コンデンサの構成要素は、上述した記載に基づいて変更できる。また、以下で説明する事項を、上記の実施形態に適用してもよい。また、以下で説明する実施形態において、本開示の電解コンデンサに必須ではない構成要素は省略してもよい。なお、本開示に特徴的な部分以外の構成要素には、公知の電解コンデンサの構成要素を適用してもよい。
(実施形態1)
実施形態1の電解コンデンサ10を底面側から見た斜視図を図1に模式的に示す。また、図1の斜視図から外装体40を除いた斜視図を、図2に模式的に示す。また、電解コンデンサ10の底面図を図3に模式的に示す。
実施形態1の電解コンデンサ10を底面側から見た斜視図を図1に模式的に示す。また、図1の斜視図から外装体40を除いた斜視図を、図2に模式的に示す。また、電解コンデンサ10の底面図を図3に模式的に示す。
電解コンデンサ10は、コンデンサ素子100、陽極リード端子20、陰極リード端子30、および外装体40を含む。コンデンサ素子100は、素子部120と陽極リード110とを含む。陽極リード110の一部は素子部120から、外装体40の前面40fに向かって突き出している。素子部120には、上述した誘電体層、電解質層、陰極層などが存在する。
陽極リード端子20は、1枚の金属シートの中央部を折り曲げ部20aで折り曲げることによって形成された接続部21と、上記中央部の両脇に存在する2つの帯状部22aを含む陽極端子部22とを含む。図3に示すように、陽極端子部22は、2つの帯状部22aとそれらの一端を結ぶ連結部22bとを含み、全体としてU字状の平面形状を有する。陽極端子部22は、外装体40の底面40bにおいて露出している。
2つの帯状部22aのそれぞれには、貫通孔22hが形成されている。貫通孔22hは、折り曲げ部20aから離れた位置に形成されている。すなわち、貫通孔22hは、図3に示す距離L1がゼロではない位置に形成されている。貫通孔22h内には、外装体40を構成する樹脂組成物が入り込んでいる。すなわち、外装体40は、貫通孔22hの側壁と接触している。これによって、アンカー効果が発揮され、帯状部22aが外装体40から剥離しにくくなる。との接着性が向上する。
外装体40の表面は、陽極リード110の端部のうち外装体40と接触している端部110eの延長方向に存在する前面40fを有する。陽極リード端子20の接続部21は、金属シートの中央部を、底面40bから前面40fに向かって折り曲げることによって形成されている。陽極リード端子20は、コンデンサ素子100の陽極部(具体的には陽極リード110)に接続されている。接続部21は、底面40bに対して垂直またはそれに近い角度で延びていてもよい。例えば、接続部21が延びる方向と底面40bとがなす角度は、60°~90°の範囲にあってもよい。
図1~図3に示す一例の陽極リード端子20は、外装体40の前面40fにおいて露出している露出部23をさらに含む。露出部23は、陽極端子部22とつながっている。
陰極リード端子30は、1枚の金属シートを加工することによって形成されており、コンデンサ素子100の陰極部と接続されている接続部31と、陰極端子部32とを含む。図3に示すように、陰極端子部32は、2つの帯状部32aとそれらの一端を結ぶ連結部32bとを含み、全体としてU字状の平面形状を有する。陰極端子部32は、外装体40の底面40bにおいて露出している。陽極端子部22と陰極端子部32とは、それぞれのU字の開口部が対向するように配置されている。陽極端子部22の平面形状と、陰極端子部32の平面形状とは、図3の線Cを挟んで概ね線対称の形状を有する。この構成によれば、信頼性よく半田付けすることが容易になる。
図1~図3に示す一例の陰極リード端子30は、外装体40の後面40rにおいて露出している露出部33をさらに含む。露出部33は、陰極端子部32とつながっている。
図3に示すように、陽極リード110が延びる方向Dにおける、折り曲げ部20aと貫通孔22hとの距離をL1とする。また、方向Dにおける、陽極端子部22の端部22eと、折り曲げ部20aとの距離をL2とする。ここで、端部22eは、帯状部22a側の端部であって且つ折り曲げ部20aから最も遠い位置にある端部である。このとき、L1が上記範囲にあってもよく、L1/L2の値が上記範囲にあってもよい。
図1~図3に示した一例の電解コンデンサ10では、陽極端子部22は、U字状の開口部が後面40r側に向くように配置されている。換言すれば、折り曲げ部20aよりも後面40r側に貫通孔22hが存在する。中央部を底面から後面に向かって折り曲げた場合、帯状部の長さを長くすると、電解コンデンサ全体に占めるコンデンサ素子の割合(体積基準)を大きくすることができなくなる場合がある。その結果、コンデンサの容量を高くすることが難しくなる場合がある。一方、中央部を底面から前面に向かって折り曲げた場合、電解コンデンサ全体に占めるコンデンサ素子の割合(体積基準)に影響を与えずに帯状部の長くすることが可能である。そのため、陽極端子部の剥離の抑制と、高い容量とを両立することが可能である。
なお、陽極端子部22は、U字状の開口部が前面40f側に向くように配置されていてもよい。その場合、陰極端子部32は、U字状の開口部が後面40r側に向くように配置されていることが好ましい。
電解コンデンサ10の製造方法の一例について、以下に説明する。まず、コンデンサ素子100、陽極リード端子20、および陰極リード端子30を準備する。コンデンサ素子100の製造方法については特に限定はなく、公知の方法で製造することができる。陽極リード端子20および陰極リード端子30は、公知の金属加工法によって形成できる。
次に、陽極リード110と陽極リード端子20とを溶接などによって接続し、陰極部(例えば陰極層)と陰極リード端子30とを接続する。陰極部と陰極リード端子30とは、例えば導電性ペースト(例えば金属ペースト)などを用いて接続できる。
次に、外装体40の材料となる樹脂組成物(例えばモールド樹脂)によって、コンデンサ素子を封止する。封止工程は、公知の方法で実施できる。余分な樹脂組成物が貫通孔22hからはみ出している場合には、はみ出している部分を除去することが好ましい。はみ出している部分の除去の方法に限定はなく、公知の方法(例えばレーザ照射)などによって行ってもよい。このようにして、電解コンデンサ10を製造できる。なお、本開示の他の電解コンデンサも、同様の製造方法で製造できる。
本開示は、電解コンデンサに利用できる。
10 :電解コンデンサ
20 :陽極リード端子
20a :折り曲げ部
21 :接続部
22 :陽極端子部
22a :帯状部
22e :端部
22h :貫通孔
23 :露出部
30 :陰極リード端子
31 :接続部
32 :陰極端子部
32a :帯状部
33 :露出部
40 :外装体
40b :底面
40f :前面
100 :コンデンサ素子
110 :陽極リード
110e :端部
L1、L2 :距離
20 :陽極リード端子
20a :折り曲げ部
21 :接続部
22 :陽極端子部
22a :帯状部
22e :端部
22h :貫通孔
23 :露出部
30 :陰極リード端子
31 :接続部
32 :陰極端子部
32a :帯状部
33 :露出部
40 :外装体
40b :底面
40f :前面
100 :コンデンサ素子
110 :陽極リード
110e :端部
L1、L2 :距離
Claims (7)
- 陽極リードを含むコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子に電気的に接続された陽極リード端子および陰極リード端子と、
前記コンデンサ素子、前記陽極リード端子の一部、および前記陰極リード端子の一部を覆うように配置された外装体と、を含む電解コンデンサであって、
前記陽極リード端子は、1枚の金属シートの中央部を折り曲げ部で折り曲げることによって形成された接続部と、前記中央部の両脇に存在する2つの帯状部を含む陽極端子部とを含み、
前記陽極端子部は、前記外装体の底面において露出しており、
前記陰極リード端子は、前記外装体の前記底面において露出している陰極端子部を含み、
前記2つの帯状部のそれぞれに貫通孔が形成されており、
前記貫通孔の側壁と前記外装体とが接触している、電解コンデンサ。 - 前記貫通孔の一部は、上方に前記コンデンサ素子が存在しない位置に形成されている、請求項1に記載の電解コンデンサ。
- 前記陽極リードが延びる方向における、前記折り曲げ部と前記貫通孔との距離をL1とし、
前記帯状部側の端部であって且つ前記折り曲げ部から最も遠い位置にある前記陽極端子部の端部と、前記折り曲げ部との、前記方向における距離をL2としたときに、
L1/L2の値が、0.3以上である、請求項1または2に記載の電解コンデンサ。 - 前記陽極端子部は、U字状の平面形状を有し、
前記陰極端子部は、前記U字状の平面形状とは逆向きに配置されたU字状の平面形状を有する請求項1~3のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。 - 前記陽極端子部の面積は、前記陰極端子部の面積の0.7~1.4倍の範囲にある、請求項1~4のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
- 前記外装体の表面は、前記陽極リードの端部のうち前記外装体と接触している端部の延長方向に存在する前面を有し、
前記接続部は、前記金属シートの前記中央部を、前記底面から前記前面に向かって折り曲げることによって形成されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。 - 前記陽極リード端子は、前記前面において露出している露出部をさらに含み、
前記露出部は前記陽極端子部とつながっている、請求項6に記載の電解コンデンサ。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020197619A JP2022085762A (ja) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 電解コンデンサ |
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ID=81892487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2020197619A Pending JP2022085762A (ja) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | 電解コンデンサ |
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-
2020
- 2020-11-27 JP JP2020197619A patent/JP2022085762A/ja active Pending
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