JP2738168B2 - ヒューズ付きチップ状固体電解コンデンサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヒューズ付きチップ状
固体電解コンデンサに関し、特に、ヒューズ付き陰極端
子部の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、固体電解コンデンサは、種々の
電子回路に使用されており、故障率が小さいことが利点
とされている。ところが、一旦故障が発生した場合に
は、短絡となることが多い。そして、このような場合に
大きな短絡電流が流れると、コンデンサ素子が発熱し焼
損してしまうことがある。

【０００３】この過大な短絡電流による故障の際に発生
するコンデンサ素子の焼損を防止すると共に、周辺の回
路構成素子を保護するためには、コンデンサ素子を短絡
から開放する必要がある。

【０００４】従来、この目的のため、一般的にはヒュー
ズを内蔵した型の固体電解コンデンサが用いられてい
る。このような、固体電解コンデンサをヒューズ付き固
体電解コンデンサと称する。

【０００５】図４は、従来のヒューズ付き固体電解コン
デンサの構造を示す斜視図及び断面図である。このヒュ
ーズ付き固体電解コンデンサでは、コンデンサ素子１は
陽極リード２と陰極層３とからなる。陽極リード２には
陽極端子４が接続されている。又、陰極層３と陰極端子
５とが絶縁性接着剤６によって接着されている。そして
ヒューズ７が、陰極層３と陰極端子５にはんだ８で接続
され、両者を橋絡接続している。更に、ヒューズ７は弾
性樹脂９によって被覆され、全体が外装樹脂１０で外装
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のヒュー
ズ付きチップ状固体電解コンデンサは、陰極層と陰極端
子とがヒューズによって電気的に接続される構造となっ
ている。このことから、以下のような欠点をもってい
る。 （１）ヒューズとコンデンサ素子とが直接接続されてい
る。従って、過電流が流れてヒューズが発熱した時に、
この熱によって、間接的には、陰極層のはんだが溶け、
熱膨張して外装樹脂を破壊する欠点があった。 （２）コンデンサ素子の陰極層と陰極端子との間の絶縁
のために絶縁性接着剤が用いられている。ところが、製
造工程中でヒューズを接続する時、この接着剤が硬化す
る過程で、陰極層と陰極端子とが短絡する危険性がある
ので、予め陰極層または陰極端子の少なくとも一方の絶
縁をとっておく必要がある。 （３）陽極リードと陽極端子との接続状態及びヒューズ
の接続状態によって、コンデンサ素子や陰極端子が外装
樹脂の外部に露出しやすい上、コンデンサ素子自体は、
容量や耐電圧によって、大きさ、形状が必ずしも一定で
ないことから、ヒューズと陰極層とをはんだ付けで接続
する位置も一定せず、ヒューズのはんだ付けを自動的に
行なうことも困難である。

【０００７】以上のようなことから、従来のヒューズ付
きチップ状固体電解コンデンサでは、製造工程、特にヒ
ューズ接続工程が煩雑となり、ヒューズの信頼性を上げ
コストを低減することが難しい。

【０００８】本発明の第１の目的は、コンデンサが短絡
した時でも、外装樹脂の破壊や、コンデンサ自身の焼損
事故を起りがたくし、回路全体の安全性を高められるヒ
ューズ付きチップ状固体電解コンデンサを提供すること
にある。

【０００９】また、本発明の第２の目的は、ヒューズの
接続長を一定にでき接続工程を自動化，簡略化でき、ヒ
ューズ接続の信頼性が得られるヒューズ付きチップ状固
体電解コンデンサを提供することにある。

【００１０】また、本発明の第３の目的は外装樹脂で封
入した後でもヒューズ接続の確認が可能で小型の品種に
も適用でき、かつヒューズ溶断特性が安定したヒューズ
付きチップ状固体電解コンデンサを提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のヒューズ付きチ
ップ状固体電解コンデンサは、固体電解コンデンサ素子
と該固体電解コンデンサ素子から導出された陽極リード
に接続された陽極端子と、前記固体電解コンデンサ素子
の陰極層に接続されたヒューズ付き陰極端子と、前記陽
極端子及び前記陰極端子の所定部分が露出するようにし
て全体を覆う外装樹脂とを含み、前記陰極端子は、内部
接続部と外部引き出し部とこれら双方を橋絡接続するヒ
ューズを保護する保護樹脂とからなるヒューズ付きチッ
プ状固体電解コンデンサにおいて、前記保護樹脂の一部
を外装樹脂から露出させたことを特徴とする。

【００１２】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は、本発明の一実施例の内部構造を示す一部断
面斜視図、図２は、図１の断面図及び本発明の一実施例
に使用する陰極端子の組立て前の形状を示す平面図であ
る。

【００１３】図１で、タンタル、アルミニウム等の弁作
用を有する金属粉末に陽極リード２の一部を埋設した状
態で、プレス成形して陽極体を形成し、この陽極体を真
空焼結した後、陽極酸化し、その陽極酸化膜上に二酸化
マンガン層、カーボン層、メッキ層、半田層を順次被着
させて陰極層３を形成したものが、コンデンサ素子１と
なる。

【００１４】ヒューズ７は、陰極端子５の内部接続部５
ａと外部引き出し端子５ｂに橋絡接続されている。そし
て、このヒューズ７は、これを保護するための保護樹脂
１１により覆われている。

【００１５】コンデンサ素子１から導出された陽極リー
ド２は、陽極端子４に接続されている。又、コンデンサ
素子１の外周に形成されている陰極層３は、導電性接着
剤１２によって、陰極端子５の内部接続部５ａに導通接
着されている。そして、これらの全体が外装樹脂１０に
よって絶縁外装されている。

【００１６】図２（ｂ）は、前述のように本実施例に用
いられている陰極端子５の、組立て前の形状を示したも
のであるが、同図において、コンデンサ素子１に接続さ
れる内部接続部５ａと外部引き出し部５ｂとが一体に形
成され、フレーム１３により支持されている。

【００１７】本実施例では、先ず、内部接続部５ａと外
部接続部５ｂとの間を、ヒューズ７をはんだ付けするな
どして橋絡接続する。次に、内部接続部５ａと外部引き
出し部５ｂとを、所定部分が露出するようにして０．１
ｍｍ程度の凸部１１ａを設けた保護樹脂１１により絶縁
被覆する。この後、内部接続部５ａの露出部分を、Ａ−
Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線で切断してヒ
ューズ機能を持つ陰極端子５を形成する。

【００１８】そして、更に、内部接続部５ａの、コンデ
ンサ素子１に対向する面に導電性接着剤１２を塗布、熱
硬化させて、コンデンサ素子１と陰極端子５とを電気的
に接続する。又、陽極リード２と陽極端子４とを溶接固
着する。

【００１９】次いで、このようにして形成した組立て体
を、陽極端子４と陰極端子５の外部接続部５ｂの所定部
分、及び保護樹脂に設けた凸部分１１ａが露出するよう
にして、外装樹脂１０で絶縁外装する。外装樹脂１０の
形成には、トランスファモールド工法を用いる。

【００２０】その後、フレーム１３を、図２（ｂ）に示
すようなＥ−Ｅ線で切り落し、更に、陽極端子４と陰極
端子５の外部接続部５ｂとを、外装樹脂１０の外壁に沿
って折り曲げて、第１の実施例であるヒューズ付きチッ
プ状固体電解コンデンサを完成する。

【００２１】尚、本実施例では、凸部分１１ａの形状を
長方台形状としたが、円錐台形状や、半球形状にしても
同じような効果が得られることは言うまでもない。

【００２２】次に、他の実施例について述べる。第１の
実施例では、図２（ａ）に示す保護樹脂１１としてエポ
キシ樹脂を用いたが、第２の実施例では、保護樹脂１１
を透明な樹脂にするだけで、外装樹脂１０で封入した後
でも、図３に示す如く凸部分１１ａからヒューズ接続の
状態確認が外部から行える。又、高温になることで変色
する樹脂を使用すれば、ヒューズ溶断時の発熱で保護樹
脂１１が変色し、回路基板上に取り付けたままでも簡単
にチェックすることができる。

【００２３】次に、本発明の効果を確かめるために、本
発明のヒューズ付きチップ状固体電解コンデンサのヒュ
ーズ溶断特性と、ヒューズ抵抗値の結果について述べ
る。

【００２４】用いた試料は、本発明の実施例によるもの
１０００個である。これらの試料に過電流を流し、ヒュ
ーズ溶断の状態を観察した。その結果、本実施例のもの
では、ヒューズ７が発熱してから溶断する迄の間に外装
樹脂１０が破壊したものや、素子１が焼損したものは１
個も発生せず、全数が安全装置として確実に機能した。

【００２５】この結果は、本実施例のものでは、コンデ
ンサ素子１の陰極層３とヒューズ７とが近接していない
こと、又、図２に示した陰極端子５を作る場合に金型打
抜加工で製作することができるため、その平坦性や寸法
の精度・均一性がよく、その結果ヒューズの特性が非常
に安定していることなどによるものであると考えられ
る。

【００２６】尚、本実施例では、陰極端子５の平坦性、
寸法の制度・均一性がよいので、ヒューズ７を自動ワイ
ヤボンディング機を用いて自動接続することが可能であ
り、工程が非常に簡略化された。また、ヒューズ７及び
その接続部分などが予め保護樹脂１１で完全に覆われて
いるため、組立て工程でヒューズ７が機械的ストレスを
受けて破断してしまうという可能性も減り、信頼性が非
常に高くなった。

【００２７】更に、保護樹脂１１に凸部１１ａを設ける
ことにより、外装樹脂１０で封入する際、凸部１１ａを
図示省略した外装樹脂１０のモールド金型面に当接させ
ることで、陽極リード２の陽極端子４との接続状態の影
響も無く、陰極端子５の封入位置が安定するため、保護
樹脂１１と外部とに介在させる外装樹脂１０の厚さを
０．２ｍｍから０．１ｍｍと薄くでき、その結果コンデ
ンサ素子１の形状を大きくすることが出来る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明のヒューズ付
きチップ状固体電解コンデンサでは、陰極端子は、内部
接続部と外部引き出し部とこの双方を橋絡接続するヒュ
ーズとからなり、ヒューズ接続部を含む所定部分が予め
保護樹脂によって保護絶縁されている。そしてこのよう
な予め作りつけられた陰極端子の内部接続部とコンデン
サ素子の陰極層とを接着し導通するように組立てる。

【００２９】このことによって、本発明によれば、コン
デンサが短絡した時でも、外装樹脂の破壊や、コンデン
サ自身の焼損事故が起り難いので、回路全体の安全性を
高めることができる。

【００３０】又、ヒューズの接続長さが一定するので、
陰極端子の内部接続部と外部引き出し部とをヒューズで
橋絡接続する工程を自動化して工程を簡略化し、歩留り
を上げることによって、製造コストを下げ、ヒューズ接
続の信頼性を高めることができる。

【００３１】更に、保護樹脂に凸部を設けたことによ
り、外装樹脂で封入した後でも外部からヒューズ接続の
確認が行えることや、コンデンサ素子が大きくとれるた
め、小型の品種にも適用することが可能となり、ヒュー
ズ溶断特性が安定した幅広い品種のヒューズ付きチップ
状固体電解コンデンサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を内部構造を示す一部断面斜
視図である。

【図２】図１に示す本発明の一実施例の断面図及びこれ
に使用する陰極端子の組立て前の平面図である。

【図３】本発明の他の実施例の平面図である。

【図４】従来のヒューズ付きチップ状固体電解コンデン
サの一例の構造を示す斜視図及びその断面図である。

【符号の説明】

１ コンデンサ素子 ２ 陽極リード ３ 陰極層 ４ 陽極端子 ５ 陰極端子 ５ａ 内部接続部 ５ｂ 外部引き出し部 ６ 絶縁性接着剤 ７ ヒューズ ８ はんだ ９ 弾性樹脂 １０ 外装樹脂 １１ 保護樹脂 １１ａ 凸部分 １２ 導電性接着剤 １３ フレーム

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体電解コンデンサ素子と、該固体電解
   コンデンサ素子から導出された陽極リードに接続された
   陽極端子と、前記固体電解コンデンサ素子の陰極層に接
   続されたヒューズ付き陰極端子と、前記陽極端子及び前
   記陰極端子との所定部分が露出するようにして全体を覆
   う外装樹脂とを含み、前記陰極端子は、内部接続部と外
   部引き出し部とこれら双方を橋絡接続するヒューズを保
   護する保護樹脂とからなるヒューズ付きチップ状固体電
   解コンデンサにおいて、前記保護樹脂の一部を外装樹脂
   から露出させたことを特徴とするヒューズ付きチップ状
   固体電解コンデンサ。
2. 【請求項２】 ヒューズを保護する保護樹脂の露出部が
   凸状に形成さていることを特徴とする請求項１記載のヒ
   ューズ付きチップ状固体電解コンデンサ。
3. 【請求項３】 ヒューズを保護する保護樹脂が透明な樹
   脂又は高温で変色する樹脂であることを特徴とする請求
   項１記載のヒューズ付きチップ状固体電解コンデンサ。