JP2673991B2 - チップ型コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、コンデンサの改良にかかり、特に、基板
への表面実装に適したチップ型のコンデンサに関する。

〔従来の技術〕

通常のコンデンサは、例えば電解コンデンサの場合、
電極箔と電解紙とを巻回して形成したコンデンサ素子
を、アルミニウム等からなる有底筒状の外装ケースに収
納して密封し、コンデンサ素子の電極箔と電気的に接続
されたリード線を外部に引き出している。

このような構造のコンデンサは、外装ケースの開口部
を弾性ゴム等からなる封口体で封止し、更に外装ケース
開口端部および開口部付近の側面を絞り込む、いわゆる
カーリング加工を施して外装ケース内部を密封してい
る。

コンデンサの密封性は、外装ケース内への水分、不純
物の混入、コンデンサの内容物の飛散等に影響し、コン
デンサの寿命、耐湿性、耐溶剤性等の特性を決定する要
因の一つとなっている。前記のような密封構造のコンデ
ンサは、通常の使用形態では充分な密封性を保持するこ
とが可能であり、所望の特性を実現することができる。

また、このような通常の構造からなるコンデンサをプ
リント基板の表面実装に適応させた、いわゆるチップ型
のコンデンサとする場合、例えば、特公昭63−55206号
公報、特公昭63−57937号公報に記載された発明のよう
に、電子部品本体と、この本体のリード線を引き出した
端面に当接するように配設されかつ本体のリード線が貫
通する透孔を備えた絶縁板とで構成したものが提案され
ていた。このような従来のチップ形コンデンサは通常の
コンデンサの構造を変更することなく、表面実装を可能
にしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、高い信頼性を要求される電子機器に搭
載されるチップ型コンデンサについては、高度な信頼
性、寿命特性等が要求される。特に、高湿度中での長時
間にわたる使用により、水分がコンデンサ内部に及び、
コンデンサの各種電気的特性の劣化を招来してしまう。

また、チップ型コンデンサをプリント基板に実装した
後、半田付けに使用したフラックスを除去するため、フ
レオン、クロロセン等の溶剤で洗浄する場合がある。特
に、電解コンデンサの場合、これらの溶剤の混入によ
り、濡れ電流の増大、コンデンサ素子の腐蝕等の不都合
が生じてしまうことがあった。

また、従来のチップ型コンデンサでは、絶縁板は、コ
ンデンサ（電子部品）のリード線の折り曲げによっての
み保持されている。ところが、このリード線を折り曲げ
る工程では、リード線に不要のストレスがかかるため、
その強度が脆弱となってしまうことがあった。そのうえ
絶縁板の過重もあり、機械的ストレスに対して用意に破
損し、絶縁板が離脱してしまう場合があった。

あるいは、コンデンサ（電子部品）本体と絶縁板との
配設は、リード線の折り曲げ加工精度、合成樹脂等から
なる絶縁板の成形精度等に影響され、それらの精度によ
っては、所望の当接状態を実現することが困難になる場
合があった。

この発明の目的は、コンデンサ本体の密封性を向上さ
せることにより、チップ型コンデンサの長寿命化を図る
とともに、耐溶剤性、耐湿性を向上させることにある。

また、この発明の別の目的は、外部からの機械的スト
レスに対して強固なチップ型コンデンサを提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、同一端面から複数のリード線を導出した
コンデンサの端面に、このリード線と対応する位置に透
孔を備えた絶縁板を当接させ、透孔を挿通して絶縁板か
ら突出したリード線を、絶縁板の端面に沿って折り曲げ
るとともに、コンデンサの端面と絶縁板、およびコンデ
ンサのリード線と絶縁板の透孔との間隙に樹脂層を形成
したことを特徴としている。

また、絶縁板の周端部に、コンデンサの端面付近の側
面を覆う突出部を設けたことを特徴としている。

更には、上記のチップ型コンデンサを製造するにあた
っては、コンデンサの端面と絶縁板との間隙、およびコ
ンデンサのリード線と透孔との間隙に合成樹脂を充填
し、該合成樹脂が固化して樹脂層を形成したのち、絶縁
板の透孔から突出したリード線を絶縁板に沿って折り曲
げることを特徴としている。

〔作 用〕

図面に示したように、この発明によるチップ型コンデ
ンサは、その端面に合成樹脂等からなる絶縁板５が配置
されている。そしてこの絶縁板５とコンデンサ本体１と
の間隙には樹脂層６が形成されており、この樹脂層６
は、絶縁板５に形成された複数の透孔7,8にも形成され
ている。そのため、絶縁板５は、折り曲げたリード線４
および樹脂層６によってコンデンサ本体１に接着される
ことになる。

また、コンデンサ本体１の開口部、すなわち封口体３
の端面部は、そのほぼ全面が絶縁板５および樹脂層６に
よって覆われることになる。

〔実施例〕

次いで、この発明の実施例を図面にしたがい説明す
る。

第１図は、この発明の第１の実施例を示した部分断面
図である。また第２図は、第１の実施例で使用する絶縁
板を示す斜視図、第３図はこの発明の第２の実施例を示
す部分断面図である。なお、この実施例においては、電
解コンデンサを例に採り説明する。

コンデンサ素子２は、図示しない電極箔と電解紙とを
巻回して形成する。両極電極箔にはそれぞれこの電極を
引き出すリード線４が電気的に接続されており、巻回さ
れたコンデンサ素子２の端面から突出している。

このコンデンサ素子２は、電解液を含浸したのちアル
ミニウム等からなる有底筒状の外装ケース９に収納さ
れ、更に外装ケース９の開口部には、弾性ゴム等からな
る封口体３が装着される。この封口体３の中央部には、
コンデンサ素子２から突出したリード線４と対応する位
置に貫通孔が形成されており、リード線４はこの貫通孔
を挿通して外部に引き出されている。

外装ケース９は、その開口部端面および開口部付近の
側面を絞り込む、いわゆるカーリング加工を施され、外
装ケース９内のコンデンサ素子２を密封している。

このコンデンサ本体１のリード線４が突出した端面に
は、第２図に示したような、一片がコンデンサ本体１の
直径とほぼ同じ長さの方形の絶縁板５が配置される。こ
の絶縁板５は、耐熱性に優れた合成樹脂、例えばエポキ
シ樹脂からなり、中央付近には複数の透孔7,8を有して
いる。この透孔7,8は、コンデンサ本体１の端面から突
出したリード線４の位置に対応しており、リード線４の
外径寸法より僅かに径大に形成されている。また絶縁板
５の厚さは約1mmとした。

コンデンサ本体１と絶縁板５との間隙には、合成樹
脂、例えばエポキシ樹脂、シリコン樹脂等による樹脂層
６を形成する。この樹脂層６は、例えば絶縁板５をコン
デンサ本体１の端面に配置する際に、予め絶縁板５の端
面もしくはコンデンサ本体１の端面、あるいは双方に合
成樹脂を塗布し、コンデンサ本体１と絶縁板５とを接合
した後、固化させて形成する。あるいはコンデンサ本体
１の端面に絶縁板５を配置した後に、注射器等で合成樹
脂を注入、固化させて形成してもよい。

この樹脂層６の一部は、合成樹脂等をコンデンサ本体
１と絶縁板５との間隙に充填した際に、その粘性により
絶縁板５の透孔7,8とリード線４との間隙にも充填され
る。そして、合成樹脂が固化した後は、リード線４を透
孔7,8内に固着することになる。あるいは透孔7,8に直接
合成樹脂を注入、固化させて、樹脂層６を形成してもよ
い。そして、コンデンサ本体１と絶縁板５の間隙の合成
樹脂が固化して樹脂層６を形成した後、絶縁板５の透孔
7,8を挿通したリード線４を、絶縁板５の底面に沿って
折り曲げる。

この実施例によるチップ型コンデンサは、プリント基
板と当接する端面が、絶縁板５および樹脂層６で覆われ
ることになる。そのため、絶縁板５は樹脂層６によりコ
ンデンサ本体１と接着され、また、このチップ型コンデ
ンサをプリント基板に実装して半田付けする際には、そ
の半田熱がコンデンサ本体１に伝導しにくくなり、コン
デンサ本体１の熱的劣化を低減することができる。

また、半田付け工程でのフラックスを除去するフレオ
ン等の洗浄剤が付着した場合でも、コンデンサ本体１の
端面が樹脂層６で覆われているためその混入を防止する
ことができるとともに、湿度の高い環境下での使用にお
いても、水分の侵入を抑制することが可能となる。

第３図は、この発明の第２の実施例を示した部分断面
図である。

コンデンサ本体１は、第１の実施例と同様に、コンデ
ンサ素子２を収納した外装ケース９の開口部に封口体３
を装着し、コンデンサ素子２から導出したリード線４が
封口体３を貫通して外部に引き出されている。

このコンデンサ本体１を、第３図に示したように、中
央付近にコンデンサ本体１のリード線４と対応する位置
に複数の透孔13を有する絶縁板10と当接させる。この絶
縁板10は、その一片がコンデンサ本体１の直径よりも僅
かに長く形成されているとともに、コンデンサ本体１と
当接する一方の端面の周辺部には、この周辺に沿って突
起部11が形成されている。

絶縁板10とその端面において当接したコンデンサ本体
１との間隙には、第１の実施例と同様に合成樹脂からな
る樹脂層12が形成され、コンデンサ本体１の端面を覆っ
ている。

コンデンサ本体１のリード線４は、樹脂層12が固化し
た後、絶縁板10の他方の端面に沿って折り曲げ、チップ
型コンデンサを形成する。なお、図面に示したように、
絶縁板10から突出したリード線４の先端部分を扁平状に
形成してもよい。

この実施例では、絶縁板10はその一片がコンデンサ本
体１の直径よりも僅かに長く形成されているとともに、
その周辺部に突起部11が形成されている。そのため、コ
ンデンサ本体１と該絶縁板10との関隙の樹脂層12は、コ
ンデンサ本体１の端面および端面付近の側面を覆うこと
になり、第１の実施例と比較して、密封性が向上する。

次いでこの実施例によるコンデンサおよび通常のコン
デンサを用意し、その特性を比較した。

この比較では、定格電圧35V、定格静電容量2.2μＦの
コンデンサを、先に示した実施例による試料50個、およ
び通常の構造にかかる従来例による試料50個用意した。

次の表は、これらコンデンサの初期値並びに105℃下
で定格電圧を印加して1000時間経過後の静電容量（CAP
μＦ）、損失角の正接（tanδ）、および２分値による
漏れ電流（LC:μＡ）の平均値を表している。

この表からも明らかなように、この発明の実施例によ
るコンデンサは、従来のコンデンサと比較して、1000時
間経過後であっても電気的特性に変化は少なく、寿命特
性に優れていることが理解される。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明は、同一端面から複数のリード
線を導出したコンデンサの端面に、このリード線と対応
する位置に透孔を備えた絶縁板を当接させ、透孔を挿通
して絶縁板から突出したリード線を、絶縁板の端面に沿
って折り曲げるとともに、コンデンサの端面と絶縁板、
およびコンデンサのリード線と絶縁板の透孔との間隙に
樹脂層を形成したことを特徴としているので、絶縁板は
樹脂層によってコンデンサ本体に接着される。すなわ
ち、従来、絶縁板をリード線の折り曲げのみにより係止
した状態と比較して、より確実に接合することが可能と
なり、機械的強度に対する信頼性が向上する。

また、コンデンサ本体の端面は絶縁板および樹脂層で
覆われることになり、コンデンサ本体の密封状態が良好
になる。そのため、コンデンサ本体の内容物の飛散が軽
減され、寿命特性が向上する。

また、外部からの水分、不純物の侵入を防止すること
ができ、安定した電気的特性を長期にわたり維持するこ
とができる。特に、プリント基板実装工程における洗浄
剤の侵入を抑制することができ、耐洗浄性が向上する。

更に、この発明によるコンデンサをプリント基板に搭
載して半田付けする工程では、絶縁板および樹脂層によ
って半田熱の伝導が抑制されるので、半田熱による熱劣
化が減少し、信頼性が向上する。

また、絶縁板の周端部に、コンデンサの端面付近の側
面を覆う突起部を設けたことを特徴としているので、コ
ンデンサと絶縁板との間隙に設ける樹脂層が、コンデン
サの端面および端面付近の側面を覆い、密封性がより向
上する。

更には、上記のチップ型コンデンサを製造するにあた
っては、コンデンサの端面と絶縁板との間隙、およびコ
ンデンサのリード線と透孔との間隙に合成樹脂を充填
し、該合成樹脂が固化して樹脂層を形成したのち、絶縁
板の透孔から突出したリード線を絶縁板に沿って折り曲
げることを特徴としているので、リード線を絶縁板に沿
って折り曲げる工程でも、その機械的ストレスがコンデ
ンサ本体に与える影響を軽減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１の実施例を示した部分断面
図、第２図は第１の実施例で使用する絶縁板を示す斜視
図、第３図は第２の実施例を示した部分断面図である。 １……コンデンサ本体、２……コンデンサ素子、 ３……封口体、４……リード線、5,10……絶縁板、 6,12……樹脂層、7,8,13……透孔、９……外装ケース、 11……突起部。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一端面から複数のリード線を導出したコ
   ンデンサの端面に、このリード線と対応する位置に透孔
   を備えた絶縁板を当接させ、透孔を挿通して絶縁板から
   突出したリード線を、絶縁板の端面に沿って折り曲げる
   とともに、コンデンサの端面と絶縁板、およびコンデン
   サのリード線と絶縁板の透孔との間隙に樹脂層を形成し
   たことを特徴とするチップ型コンデンサ。
2. 【請求項２】絶縁板の周端部に、コンデンサの端面付近
   の側面を覆う突起部を設けたことを特徴とする請求１記
   載のチップ型コンデンサ。
3. 【請求項３】コンデンサの端面と絶縁板との間隙、およ
   びコンデンサのリード線と透孔との間隙に合成樹脂を充
   填し、該合成樹脂が固化して樹脂層を形成したのち、絶
   縁板の透孔から突出したリード線を絶縁板に沿って折り
   曲げることを特徴とする請求項１記載のチップ型コンデ
   ンサの製造方法。