JP3033647B2 - ヒューズ入り固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

ヒューズ入り固体電解コンデンサ及びその製造方法

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JP3033647B2 JP5096370A JP9637093A JP3033647B2 JP 3033647 B2 JP3033647 B2 JP 3033647B2 JP 5096370 A JP5096370 A JP 5096370A JP 9637093 A JP9637093 A JP 9637093A JP 3033647 B2 JP3033647 B2 JP 3033647B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヒューズ入り固体電解
コンデンサ及びその製造方法に関し、特にヒューズ線を
使わずに構成するヒューズ入り固体電解コンデンサ及び
その製造方法に関する。
【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て
焼損してしまうことがある。
【0003】この過大の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入り固
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である。コンデンサ素子1に
は、陽極リード2と陰極層1aと陰極端子7とが絶縁性
接着剤12によって接着されている。そして、ヒューズ
線5bが、陰極層1aと陰極端子7にはんだ11で接続
され、両者を橋絡接続し、更に、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
ズ入りチップ型固体電解コンデンサは、陰極層と陰極端
子とがヒューズ線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持ってい
る。(1)ヒューズ線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線が発熱し
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を接着する
ために絶縁性接着剤が用いられている。ところが、コン
デンサ素子の陰極層と陰極端子とが固定されてしまうた
め、外装樹脂の成形時及び外装後のはんだ浸漬時に、機
械的及び熱的ストレスがコンデンサ素子にかかり電気的
特性を劣化させる恐れがあった。(3)陽極リードと陽
極端子との接続状態及びヒューズ線の接続状態によっ
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、容量や対電圧によ
って、大きさ、形状が必ずしも一定でないことから、ヒ
ューズ線と陰極層とをはんだ付けで接続する位置も一定
せず、ヒューズ線のはんだ付けを自動的に行うことも困
難である。
【0007】本発明の目的は、ヒューズ線使用による欠
点を除去し、ヒューズ接続の信頼性及び歩留が向上し、
量産化に適したヒューズ付き固体電解コンデンサを提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明のヒ
ューズ付き固体電解コンデンサは、固体電解コンデンサ
素子と前記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
サ素子の陰極層と陰極端子をヒューズで接続したヒュー
ズ入り固体電解コンデンサにおいて、前記コンデンサ素
子の陰極層の一側面に絶縁樹脂を塗布し、前記陽極リー
ドの対向面の前記陰極層にカーボン層を形成し、さらに
順次金属メッキ層、シリコン層を被着させ、前記金属メ
ッキ層の一部と前記陰極端子とを導電性接着剤で接続し
た構造で、前記絶縁樹脂面上に金属メッキでヒューズを
形成させたことを特徴とする。
【0009】また、本発明の第2の発明のヒューズ入り
固体電解コンデンサの製造方法は、固体電解コンデンサ
素子の一側面に絶縁樹脂を塗布する工程と、前記絶縁樹
脂面上をヒューズを形成する形状にレーザで粗面加工
し、金属粉末を含む4触媒液を浸漬・塗布する工程と、
前記固体電解コンデンサ素子の陰極層の一面にカーボン
を浸漬・塗布する工程と、前記粗面加工したヒューズ形
成部と前記カーボン層に無電解メッキし、メッキ層を形
成する工程と、シリコン樹脂を塗布する工程と、前記陽
極リードと前記陽極端子を接続する工程と、前記メッキ
層の一部と陰極端子とを導電性接着剤で接続する工程と
を含むことを特徴として構成される。
【0010】
【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、本発明の一実施例であるヒューズ入りチッ
プ型固体電解コンデンサの外装樹脂上部をはがした状態
での平面図及び側断面図、図2は本発明の一実施例であ
るヒューズ形成する形状に加工後の平面図、図3は本発
明の一実施例であるヒューズを形成する工程を説明する
平面図である。
【0011】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、銀ペースト層を順次被着させ
て陰極層1aを形成したものが、コンデンサ素子1(以
下素子1と略す)となる。
【0012】図1で、素子1の一面に塗着されたはっ水
性の絶縁樹脂3上に形成した5μm厚の金属メッキ層5
の一部を含み、陽極リード2を埋設した対向面側にカー
ボン層4を形成させ、素子1の陽極層1aと金属メッキ
層5を電気的に導通させる。更にカーボン層4にはシリ
コン樹脂6を塗着し陰極端子7と絶縁している。
【0013】陰極端子7と銀ペースト8で導通接続した
金属メッキ5部分と前述のカーボン層4との接続部分は
0.2mm程度幅の金属メッキ5で橋絡接続し、ヒュー
ズ5aを形成する。次に、陽極リート2と陽極端子9を
溶接等で接続し、モールド樹脂10で外装すると、図1
に示す本発明の第1の実施例であるヒューズ入り固体電
解コンデンサが形成できる。
【0014】以下に第1の実施例の製造方法について述
べる。図1で素子1の一側面にはっ水性の絶縁樹脂3を
塗布、乾燥する。その絶縁樹脂3表面に図示省略したレ
ーザでヒューズ5aがI字状となる様に粗面3aを削成
し、その粗面3aに微少な金属粉末を含む触媒液を塗布
したものが図2(a)となる。図2(b),(c)は図
2(a)の変形である。
【0015】図3(a)で、陽極リード2と対向面に前
述の粗面3aの一部を含めてカーボン層4を浸漬塗布形
成し、素子1全体を金属メッキ5させると、図3(b)
に示すヒューズ回路が形成される。
【0016】図3(c)で、ヒューズ回路の一部とカー
ボン層4とをシリコン樹脂6で浸漬塗布後、金属メッキ
層5陰極端子7とを銀ペースト8で接続し、陽極リード
2と陽極端子9とを溶接等で接続し、トランスファモー
ルド工法で樹脂外装し、陽陰極端子を成形すれば、第1
の実施例であるヒューズ入りチップ型固体電解コンデン
サが完成する。
【0017】次に、第2の実施例について述べる。第1
の実施例では、ヒューズ回路の形成に金属メッキ層5を
陰極端子7との接続を銀ペースト8で実施したが本実施
例では、金属メッキ層5上に同一形状のはんだ層(図示
省略)を形成し、陰極端子7との接続をはんだ付けで実
施しても同じ様な効果が得られる。本実施例では、陰極
端子との接続強度が得られ、はんだを使用することによ
りヒューズ部5aにも0.1mm程度のはんだが形成さ
れ温度ヒューズとして機能するという特徴を有する。
【0018】次に、本発明の効果を確かめるために、本
発明のヒューズ入り固体電解コンデンサのヒューズ溶断
特性の結果について述べる。用いた試料は、本発明の第
1の実施例によるもの及び比較のため従来例各々100
0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。その結果は表1に示す通りで、本
実施例のものでは、ヒューズ5aが発熱してから溶断す
る迄の間にモールド樹脂10が破壊したものは1個もな
かった。また表には表示してないがコンデンサ素子1が
焼損したものも1個も発生せず、全数が安全装置として
確実に機能した。
【0019】
【表1】
【0020】これは、従来のはんだによるヒューズ線に
比べ、数μm厚の金属メッキでヒューズを形成すること
で、従来に比べ60%以下の電流値でヒューズが溶断す
るためであると考えられる。尚、本実施例ではヒューズ
回路の形状をI字状としたが図2(b),(c)に示す
クランク状やジグザグ状としても同等の効果が得られる
ことは言うまでもない。又、ディップ型についても、ヒ
ューズ形状を変えれば容易に同等の効果が得られ、ディ
ップ型固体電解コンデンサが得られる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、素子の陰
極層上に金属メッキによるヒューズ回路を形成すること
により、(1)ヒューズ線の取扱いが無いため、自動化
が行いやすく、(2)レーザによりヒューズ形状が自在
に加工できるため、ヒューズ特性を製品の品種別に組合
せることが可能となり、(3)ヒューズ回路の形成後
は、製品の組立工程がヒューズを内蔵しない量産ライン
と共有できる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるヒューズ入りチップ型
固体電解コンデンサの外層樹脂上部をはがした状態での
平面図及び側断面図である。
【図2】本発明の一実施例で、ヒューズ形状の形成を説
明するために工程順に示した素子の平面図である。
【図3】本発明の一実施例で、ヒューズ形成を説明する
ために工程順に示した素子の平面図である。
【図4】従来のヒューズ入りチップ型固体電解コンデン
サの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 1a 陰極層 2 陽極リード 3 絶縁樹脂 3a 粗面 4 カーボン層 5 金属メッキ層 5a ヒューズ部 5b ヒューズ線 6 シリコン樹脂層 7 陰極端子 8 銀ペースト 9 陽極端子 10 モールド樹脂 11 はんだ層 12 絶縁性接着剤

Claims (2)

    (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、前記固体電
    解コンデンサ素子から導出された陽極リードと、前記陽
    極リードに接続された陽極端子と、前記固体電解コンデ
    ンサ素子の陰極層と陰極端子をヒューズで接続したヒュ
    ーズ入り固体電解コンデンサにおいて、前記コンデンサ
    素子の陰極層の一側面に塗布された絶縁樹脂層と、前記
    コンデンサ素子の陽極リード導出面の対向面の陰極層上
    に形成されたカーボン層と、前記絶縁樹脂層及び前記カ
    ーボン層の上に順次被着された金属メッキ層,シリコン
    樹脂層と、前記金属メッキ層の一部と導電性接着剤で接
    続された陰極端子とを有し、前記絶縁樹脂面上に形成さ
    れた金属メッキ層でヒューズを構成したことを特徴とす
    るヒューズ入り固体電解コンデンサ。
  2. 【請求項2】 固体電解コンデンサ素子の一側面に絶縁
    樹脂を塗布する工程と、前記絶縁樹脂面上をヒューズを
    形成する形状にレーザで粗面加工し、金属粉末を含む触
    媒液に浸漬・塗布する工程と、前記固体電解コンデンサ
    素子の陰極層の一面にカーボンを浸漬・塗布する工程
    と、前記粗面加工したヒューズ形成部と前記カーボン層
    に無電解メッキし、メッキ層を形成する工程と、シリコ
    ン樹脂を塗布する工程と、前記陽極リードと前記陽極端
    子を接続する工程と、前記メッキ層の一部と陰極端子と
    を導電性接着剤で接続する工程とを含むことを特徴とす
    るヒューズ入り固体電解コンデンサの製造方法。
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