JP2976518B2 - ヒューズ機能付チップ型コンデンサ - Google Patents
ヒューズ機能付チップ型コンデンサInfo
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- JP2976518B2 JP2976518B2 JP2302223A JP30222390A JP2976518B2 JP 2976518 B2 JP2976518 B2 JP 2976518B2 JP 2302223 A JP2302223 A JP 2302223A JP 30222390 A JP30222390 A JP 30222390A JP 2976518 B2 JP2976518 B2 JP 2976518B2
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- Japan
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- capacitor
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- fuse function
- fuse
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はヒューズ機能付チップ型コンデンサに関し、
特にヒューズ機能を有する外部電極構造に関する。
特にヒューズ機能を有する外部電極構造に関する。
従来、この種のヒューズ機能付チップ型コンデンサ
は、例えば第３図のチップタンタルコンデンサの如く、
外部陰極端子15とコンデンサ素子12との間にヒューズ線
14を取りつけていた。
は、例えば第３図のチップタンタルコンデンサの如く、
外部陰極端子15とコンデンサ素子12との間にヒューズ線
14を取りつけていた。
又第４図のチップ型セラミックコンデンサはタンタル
コンデンサに較べショートモードの故障が少ないため
に、ヒューズ機能を有するものがつくられていなかっ
た。
コンデンサに較べショートモードの故障が少ないため
に、ヒューズ機能を有するものがつくられていなかっ
た。
従来のヒューズ機能付きチップタンタルコンデンサ
は、例えば42合金に、はんだめっきを施した外部電極フ
レームとコンデンサ素子間に微細なヒューズ線を取り付
けるために、多大な取り付け工数を要したり、ヒューズ
線の接続信頼性に問題があった。
は、例えば42合金に、はんだめっきを施した外部電極フ
レームとコンデンサ素子間に微細なヒューズ線を取り付
けるために、多大な取り付け工数を要したり、ヒューズ
線の接続信頼性に問題があった。
又ヒューズの溶断特性上、ヒューズの長さが数mm以上
必要であること、外部電極フレームを必要とするため小
型化に難点があった。
必要であること、外部電極フレームを必要とするため小
型化に難点があった。
一方、チップ型セラミックコンデンサにおいては、小
型大容量化のために誘電体層の薄膜化が進み、多大なシ
ョートモード故障が発生するようになり、ヒューズ機能
を持つコンデンサが切望されている。
型大容量化のために誘電体層の薄膜化が進み、多大なシ
ョートモード故障が発生するようになり、ヒューズ機能
を持つコンデンサが切望されている。
本発明の目的は、従来の欠点を除去しかつ要望を解決
するためになされたもので、簡単な製造工程とし加工コ
ストを低減でき、かつ小型化が達成されると共に信頼度
の高いヒューズ機能付チップ型コンデンサを提供するこ
とにある。
するためになされたもので、簡単な製造工程とし加工コ
ストを低減でき、かつ小型化が達成されると共に信頼度
の高いヒューズ機能付チップ型コンデンサを提供するこ
とにある。
本発明のヒューズ機能付チップ型コンデンサは、コン
デンサ素子と両端部の内部電極端子が露出するようにコ
ンデンサ素子周面を覆う絶縁体層と、両端部の露出内部
電極端子とその周辺の絶縁体層上に形成された外部電極
端子層からなるチップ型コンデンサにおいて、少なくと
も一方の外部電極端子層が有機半導体層及び金属層から
構成されている。
デンサ素子と両端部の内部電極端子が露出するようにコ
ンデンサ素子周面を覆う絶縁体層と、両端部の露出内部
電極端子とその周辺の絶縁体層上に形成された外部電極
端子層からなるチップ型コンデンサにおいて、少なくと
も一方の外部電極端子層が有機半導体層及び金属層から
構成されている。
次に本発明について図面を参照して説明する。第１図
は本発明の一実施例の断面図である。本実施例ではチッ
プ型タンタル固体電解コンデンサを例にして説明する。
は本発明の一実施例の断面図である。本実施例ではチッ
プ型タンタル固体電解コンデンサを例にして説明する。
まず弁作用を有する金属の一つであるタンタル粉末が
加圧成型され、真空焼結された陽極体（図示省略）にタ
ンタル材の陽極リード線１が植立され、陽極体の周面に
酸化皮膜層，半導体層，陰極金属層（いずれも図示省
略）が順次形成され、コンデンサ素子２が形成される。
加圧成型され、真空焼結された陽極体（図示省略）にタ
ンタル材の陽極リード線１が植立され、陽極体の周面に
酸化皮膜層，半導体層，陰極金属層（いずれも図示省
略）が順次形成され、コンデンサ素子２が形成される。
次に陽極リード線１の一部と陽極リード線導出面の対
向面の陰極金属層の一部が露出するように絶縁体層３が
形成される。次に露出した陰極金属層上にTCN0塩からな
る有機半導体層４が形成される。
向面の陰極金属層の一部が露出するように絶縁体層３が
形成される。次に露出した陰極金属層上にTCN0塩からな
る有機半導体層４が形成される。
次に有機半導体層４上にNiめっき層5,はんだめっき層
６が形成され外部陰極端子層７が形成される。次に陽極
リード線１とその周辺の絶縁体層の一部にNiめっき層5,
はんだめっき層６からなる外部陽極端子層８が形成され
最後に陽極リード線１が切断されチップ型固体電解コン
デンサが構成される。
６が形成され外部陰極端子層７が形成される。次に陽極
リード線１とその周辺の絶縁体層の一部にNiめっき層5,
はんだめっき層６からなる外部陽極端子層８が形成され
最後に陽極リード線１が切断されチップ型固体電解コン
デンサが構成される。
すなわち本発明の外部陰極端子層はヒューズ機能を有
しかつ導電性の高い有機半導体層とその上に順次形成さ
れたNiめっき層，はんだめっき層の３層からなりたって
いる。
しかつ導電性の高い有機半導体層とその上に順次形成さ
れたNiめっき層，はんだめっき層の３層からなりたって
いる。
次にこのような構成のチップ型タンタルコンデンサの
構造工程について説明する。
構造工程について説明する。
まず加圧成型されたタンタル粉末が高温で真空焼結さ
れ、タンタル材の陽極リード線１が植立された陽極体は
燐酸水溶液中で化成電圧100Vにより陽極酸化され全外周
面にタンタル酸化皮膜が形成され、次に硝酸マンガン溶
液中に浸せきされ、硝酸マンガンの付着後、250〜300℃
の雰囲気中で熱分解され、二酸化マンガン層が形成され
る。
れ、タンタル材の陽極リード線１が植立された陽極体は
燐酸水溶液中で化成電圧100Vにより陽極酸化され全外周
面にタンタル酸化皮膜が形成され、次に硝酸マンガン溶
液中に浸せきされ、硝酸マンガンの付着後、250〜300℃
の雰囲気中で熱分解され、二酸化マンガン層が形成され
る。
次に水溶性高分子材の水溶液にグラファイト粉末を懸
濁した液に二酸化マンガン層が形成された陽極体が浸せ
きされ、150〜200℃の雰囲気中で乾燥されてグラファイ
ト層が形成される。次に樹脂と銀粉，有機溶媒の混合液
からなる銀ペースト液に浸せきされ、150〜200℃の雰囲
気中で乾燥されて銀ペースト層が形成されコンデンサ素
子２が形成される。
濁した液に二酸化マンガン層が形成された陽極体が浸せ
きされ、150〜200℃の雰囲気中で乾燥されてグラファイ
ト層が形成される。次に樹脂と銀粉，有機溶媒の混合液
からなる銀ペースト液に浸せきされ、150〜200℃の雰囲
気中で乾燥されて銀ペースト層が形成されコンデンサ素
子２が形成される。
次に陽極リード植立面の対向面にマスキングをした状
態で粉体状エポキシ樹脂が素子外周面に静電塗装され、
100〜150℃の雰囲気中で約30秒間仮硬化された後、マス
キングが除去され、150〜200℃の雰囲気中で30分間加熱
硬化され絶縁体層３が形成される、次にＮ−ｎ−ブチル
・イソキノリン（TCN0）２が入った容器が290℃まで加
熱され、Ｎ−ｎ−ブチル・イソキノリン（TCN0）２が溶
融した容器の中に素子が３秒間浸せきされ、露出した銀
ペースト層上にＮ−ｎ−ブチル・イソキノリン（TCN0）
２からなる有機半導体層４が形成される。
態で粉体状エポキシ樹脂が素子外周面に静電塗装され、
100〜150℃の雰囲気中で約30秒間仮硬化された後、マス
キングが除去され、150〜200℃の雰囲気中で30分間加熱
硬化され絶縁体層３が形成される、次にＮ−ｎ−ブチル
・イソキノリン（TCN0）２が入った容器が290℃まで加
熱され、Ｎ−ｎ−ブチル・イソキノリン（TCN0）２が溶
融した容器の中に素子が３秒間浸せきされ、露出した銀
ペースト層上にＮ−ｎ−ブチル・イソキノリン（TCN0）
２からなる有機半導体層４が形成される。
Ｎ−ｎ−ブチル・イソキノリン（TCN0）２の電導率は
室温で0.3S/cmであった。又融点は210〜220℃であり、2
90℃で加熱溶融すると約10秒後には熱分解され導電性が
急減し絶縁体になる。従って、素子が何等かの原因によ
りショート状態になりジュール熱により発熱し300℃以
上になった場合、Ｎ−ｎ−ブチル・イソキノリン（TCN
0）２が絶縁化する為電流がしゃ断され、素子の燃焼が
妨げる。すなわちＮ−ｎ−ブチル・イソキノリン（TCN
0）２はヒューズ機能を持っていることになる。
室温で0.3S/cmであった。又融点は210〜220℃であり、2
90℃で加熱溶融すると約10秒後には熱分解され導電性が
急減し絶縁体になる。従って、素子が何等かの原因によ
りショート状態になりジュール熱により発熱し300℃以
上になった場合、Ｎ−ｎ−ブチル・イソキノリン（TCN
0）２が絶縁化する為電流がしゃ断され、素子の燃焼が
妨げる。すなわちＮ−ｎ−ブチル・イソキノリン（TCN
0）２はヒューズ機能を持っていることになる。
この様に高い導電性を持つ溶融後熱分解し絶縁化する
有機半導体には他にＮ−ｎ−プロピル・キノリン（TCN
0）2,N−ｎ−ブチル・イソキノリン（TCN0）2,等のTCN0
酢酸がある。
有機半導体には他にＮ−ｎ−プロピル・キノリン（TCN
0）2,N−ｎ−ブチル・イソキノリン（TCN0）2,等のTCN0
酢酸がある。
次に有機半導体層４上とその周辺の絶縁体層３上及び
陽極リード１とその植立面周辺にパラジウムのアミン化
合物の酢酸ブチル溶液が塗布され、200℃の雰囲気中で
約30分間乾燥されめっき触媒となるパラジウム粒子が析
出される。
陽極リード１とその植立面周辺にパラジウムのアミン化
合物の酢酸ブチル溶液が塗布され、200℃の雰囲気中で
約30分間乾燥されめっき触媒となるパラジウム粒子が析
出される。
次に温度65℃,pHが６〜７の無電解ニッケルめっき液
に陽極リード２まで約40分間浸せきされ厚さ４〜６ミク
ロンのNiめっき層５が形成される。付着しためっき液の
洗浄・乾燥後温度210℃の共晶はんだ浴に浸せきされ厚
さ約10ミクロンのはんだ層６が形成され、有機半導体層
4,Niめっき層5,はんだ層６からなる外部陰極端子層７と
Niめっき層5,はんだ層６からなる外部陽極端子層８が同
時に形成される。
に陽極リード２まで約40分間浸せきされ厚さ４〜６ミク
ロンのNiめっき層５が形成される。付着しためっき液の
洗浄・乾燥後温度210℃の共晶はんだ浴に浸せきされ厚
さ約10ミクロンのはんだ層６が形成され、有機半導体層
4,Niめっき層5,はんだ層６からなる外部陰極端子層７と
Niめっき層5,はんだ層６からなる外部陽極端子層８が同
時に形成される。
この様にして得られたチップ型タンタルコンデンサに
60Vを超える過電圧を瞬時印加し、素子をショートモー
ドにした後電流値を変化させてヒューズ特性を調査し
た。電流が1Aの時は４〜5.5秒で電流が遮断されヒュー
ズ機能を持つことが確認された。電流値が増えるにつれ
短かい時間で電流が遮断され、5Aでは0.5〜1.5秒であっ
た。
60Vを超える過電圧を瞬時印加し、素子をショートモー
ドにした後電流値を変化させてヒューズ特性を調査し
た。電流が1Aの時は４〜5.5秒で電流が遮断されヒュー
ズ機能を持つことが確認された。電流値が増えるにつれ
短かい時間で電流が遮断され、5Aでは0.5〜1.5秒であっ
た。
尚本発明の実施例では外部陰極端子層のみにヒューズ
機能を持たせたが、陽極リード２上に有機半導体層を同
様に形成し、外部陽極端子層にもヒューズ機能を持たせ
ることにより過電流が流れた場合、より確実に電流を遮
断できる効果がある。
機能を持たせたが、陽極リード２上に有機半導体層を同
様に形成し、外部陽極端子層にもヒューズ機能を持たせ
ることにより過電流が流れた場合、より確実に電流を遮
断できる効果がある。
次に第２の実施例について説明する。実施例１と同様
に絶縁体層３まで形成された素子の露出した銀ペースト
上にポリピロール膜からなる有機半導体層が化学重合法
により形成される。
に絶縁体層３まで形成された素子の露出した銀ペースト
上にポリピロール膜からなる有機半導体層が化学重合法
により形成される。
ポリビニルアルコール水溶液に塩化第２鉄を３％添加
した混合液に素子が浸せきされ、露出した銀ペースト層
上に混合液が付着された後ピロール蒸気の雰囲気中に24
時間さらされ厚さ約20ミクロンのポリピロール膜が形成
される。この条件で形成されたポリピロール膜の電導率
は7S/cmであった。ポリピロール膜は融点を持たない
が、温度が300℃を越えると導電性を高めるためにドー
プされていた塩基が遊離するため急激に絶縁化しヒュー
ズ機能の役割を果たす。この様な有機半導体にはポリア
ニリン，ポリチオフェン，ポリフラン等の複素五員環化
合物がある。
した混合液に素子が浸せきされ、露出した銀ペースト層
上に混合液が付着された後ピロール蒸気の雰囲気中に24
時間さらされ厚さ約20ミクロンのポリピロール膜が形成
される。この条件で形成されたポリピロール膜の電導率
は7S/cmであった。ポリピロール膜は融点を持たない
が、温度が300℃を越えると導電性を高めるためにドー
プされていた塩基が遊離するため急激に絶縁化しヒュー
ズ機能の役割を果たす。この様な有機半導体にはポリア
ニリン，ポリチオフェン，ポリフラン等の複素五員環化
合物がある。
実施例１と同様にNiめっき層，はんだ層がポリピロー
ル膜上に形成され外部陰極層が形成される。
ル膜上に形成され外部陰極層が形成される。
この様にして形成されたチップ型タンタルコンデンサ
のヒューズ特性を実施例１と同一方法で調べた。（第２
図の破線部） Ｎ−ｎ−ブチル・イソキノリン（TCN0）２に較べると
電流が遮断されるまでの時間が長い。これは、ポリピロ
ール膜中から塩素が離脱し、膜が絶縁化するために時間
を要するからである。
のヒューズ特性を実施例１と同一方法で調べた。（第２
図の破線部） Ｎ−ｎ−ブチル・イソキノリン（TCN0）２に較べると
電流が遮断されるまでの時間が長い。これは、ポリピロ
ール膜中から塩素が離脱し、膜が絶縁化するために時間
を要するからである。
尚本発明の実施例の説明はチップ型タンタルコンデン
サについて説明したが、これに限定されることはなく、
チップ型セラミックコンデンサ，チップ型アルミニウム
電解コンデンサにも同様の効果があることは勿論であ
る。
サについて説明したが、これに限定されることはなく、
チップ型セラミックコンデンサ，チップ型アルミニウム
電解コンデンサにも同様の効果があることは勿論であ
る。
以上説明したように本発明は外部陽極端子層の少なく
とも一方に有機半導体層，金属層からなる電極端子層を
設けることにより下記に述べる効果がある。
とも一方に有機半導体層，金属層からなる電極端子層を
設けることにより下記に述べる効果がある。
１）簡単な工程でヒューズ機能が得られるので加工コス
トの大幅低減が図れる。
トの大幅低減が図れる。
２）外部電極フレームを必要としないので小形化が図れ
る。
る。
３）信頼度の高いヒューズ機能が得られる。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は本発明
の一実施例によって形成されたチップ型タンタルコンデ
ンサのヒューズ特性図、第３図は従来のヒューズ機能付
きチップ型タンタルコンデンサの一例の縦断面図、第４
図は従来のチップ型セラミックコンデンサの一例の縦断
面図である。 1,11……陽極リード線、2,12,22……コンデンサ素子、
3,13……絶縁体層、４……有機半導体層、5,25……Niめ
っき層、6,26……はんだめっき層、７……外部陰極端子
層、８……外部陽極端子層、14……ヒューズ線、15……
外部陰極端子、16……外部陽極端子、24……銀ペースト
層。
の一実施例によって形成されたチップ型タンタルコンデ
ンサのヒューズ特性図、第３図は従来のヒューズ機能付
きチップ型タンタルコンデンサの一例の縦断面図、第４
図は従来のチップ型セラミックコンデンサの一例の縦断
面図である。 1,11……陽極リード線、2,12,22……コンデンサ素子、
3,13……絶縁体層、４……有機半導体層、5,25……Niめ
っき層、6,26……はんだめっき層、７……外部陰極端子
層、８……外部陽極端子層、14……ヒューズ線、15……
外部陰極端子、16……外部陽極端子、24……銀ペースト
層。
Claims (1)
- 【請求項１】コンデンサ素子と、両端部の内部電極端子
が露出するようにコンデンサ素子周面を覆う絶縁体層
と、両端部の露出内部電極端子とその周辺の絶縁体層上
に形成された外部電極端子層からなるチップ型コンデン
サにおいて、少なくとも一方の外部電極端子層が有機半
導体層及び金属層からなることを特徴とするヒューズ機
能付チップ型コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2302223A JP2976518B2 (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | ヒューズ機能付チップ型コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2302223A JP2976518B2 (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | ヒューズ機能付チップ型コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04174506A JPH04174506A (ja) | 1992-06-22 |
| JP2976518B2 true JP2976518B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=17906432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2302223A Expired - Lifetime JP2976518B2 (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | ヒューズ機能付チップ型コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2976518B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012059911A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Murata Mfg Co Ltd | 積層セラミックコンデンサ |
-
1990
- 1990-11-07 JP JP2302223A patent/JP2976518B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04174506A (ja) | 1992-06-22 |
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