JP3155711U - キャパシター - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性が良好で、かつ環境汚染の心配のない、放熱効果と省エネ効果とを兼ね備えたキャパシターを提供する。【解決手段】キャパシターは、陽極ターミナルリード３０１と陰極ターミナルリード３０２とを伸出して外部の電子部品に電気的に接続自在なコア３０と、コアの周囲を包覆するアルミハウジング３１とを有する。アルミハウジングの表面には、金属アルミニウム転化処理によって、アルミ酸化物絶縁層３１０を形成してある。アルミハウジング上にはフィルムやブッシングがないので放熱性が良好で、かつフィルムやブッシングによる環境汚染の心配もない。また発熱量も小さく省エネ効果がある。【選択図】図５Ａ

Description

本考案は、キャパシターに関し、さらに詳しくは、放熱効果と省エネ効果とを向上させたキャパシターに関する。キャパシターのハウジングは、アルミニウムの表面に転化処理を施したものであり、種々の色に仕上げられ、良好な放熱性能があり、キャパシターの信頼性が向上する。さらに、アルミハウジングにフィルムやブッシングを取り付けないことによって、放熱性能を高め、環境汚染のおそれがなく、また発熱量も少ないので省エネ効果もある。

キャパシターは、その功能によって、電解キャパシターと非電解キャパシターとに大別される。前者はその陽極材質によって、アルミニウム質とタンタル質との２類に大別され、そのうち、アルミ電解キャパシターは、その部品構造によって、巻き型（旋回型）と積層型とに分けられる。

従来のアルミ電解キャパシターは、その陽極箔片にエッチング（食刻）による高純度のアルミ箔を用い、電解質層には、表面を陽極酸化処理された薄膜を用いている。陰極箔片と陽極箔片との間の隔離層は、薄い紙片、あるいは布膜にて形成され、電解液がこれら薄い紙片や布膜にしみ込んでいる。固体電解キャパシターの隔離層は、各種の繊維を主要材料にした不織布、または炭化した隔離紙によって形成されている。

アルミ電解キャパシターは、一般的に次のような方法によって製造されている。図１を参照して、まず、陽極箔片１１を作成した後、その表面に酸化膜の電解質を形成する。陽極箔片１１の一端から導線１２を引出して陽極とする。次に、陰極箔片１３を金属アルミにて製作し、その一端から導線１４を引出して陰極とする。そして、隔離層１５を陽極箔片１１と陰極箔片１３との間に設け、隔離層１５、陽極箔片１１、および陰極箔片１３を一緒に巻き上げ、巻き型のキャパシターのコア１６とする。

製作に当たり、コア１６は１３０〜３００℃の温度において、６０〜１８０分間焼固めて隔離層１５を炭化する。その後、６０〜９０℃の温度において、コア１６を２〜１０％のｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉａｍｍｏｎｉｕｍ溶液中に浸漬し、電気化学的酸化処理を１０〜６０分間施す。その後さらに、常圧下において、温度２０〜３５℃の有機モノマーと、酸化剤とを含んだ溶液中に１０〜４０分間浸漬する。その後、取り出して常圧下温度３０〜３００℃において、０．５〜６時間ポリマー化し、高電導性の有機ポリマーを形成する。

図２に示すように、組立は、キャパシターのコア１６をアルミハウジング２の中に安置し、１つのダイ２１で覆蓋する。ダイ２１の表面の導線１２、１４に対応する位置には予め貫通孔を開けておき、導線１２、１４をダイ２１の貫通孔から通し、部分１７、１８でダイ２１を支える。スクイジング・マシンによって、アルミハウジング２上端部にある開口を圧縮し、ダイ２１と完全に密着させる。そして、パッキングの完成した電解キャパシターを温度１０５〜１４５℃下において、０．５〜１０時間のエージング処理を施す。これによって、挿入式固体電解キャパシターが完成する。

このようにして製作されたアルミ固体電解キャパシターのアルミハウジング２の外層は、図３に示すように、フィルム２０（またはブッシング）によって被覆されている。これでは熱の発散不良で、運転の能率も悪い（エネルギー消費大）。放熱の不良は、製品寿命の短縮につながる。さらに、どのような規格かを問わず、アルミハウジングの色は一様であり、使用者がその外観から識別して必要なキャパシターを選び出すことができない。このような混乱した状態では、選択上のミスが往々にして発生する。

本願考案者らは、上記のような欠点を改善するために鋭意研究した結果、放熱効果と省エネ効果とを備えるキャパシターを開発するに至った。

そこで、本考案の目的は、金属アルミ表面の転化処理をアルミハウジングの表面に施して、アルミ酸化物絶縁層を形成し、アルミハウジング上にフィルムまたはブッシングのない、放熱性が良好、かつ環境汚染の心配のない、放熱効果と省エネ効果とを備えるキャパシターを提供することにある。

また、陽極処理、浸漬処理を含む表面転化方式によって色の識別ないし区別を可能にし、一貫作業で生産プロセスを簡便にして低コストで製造し得る、放熱効果と省エネ効果とを備えるキャパシターを提供することも、本考案の目的の一つである。

さらに、キャパシターを回路板上に安置して溶接する際、品質を管理する作業者がその色から容易にキャパシターの接続状態を察知して、接続ミスを防止して電子製品の収益を向上することができ、設計上の需要に応じて色合いの異なるキャパシターを含んだ電子製品を作成して、インダストリアル・デザイン上の魅力を高め得る、放熱効果と省エネ効果とを備えるキャパシターを提供することも、本考案のさらなる目的の一つである。

しかも、キャパシターの絶縁層の厚さをその使用電圧の高低に準じて整然と分けた、放熱効果と省エネ効果とを備えるキャパシターを提供することも、本考案のさらに他の目的の一つである。

本考案の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）アルミハウジングによって包覆され、陽極ターミナルリードと陰極ターミナルリードとを伸出して外部の電子部品に電気的に接続自在なコアを含むキャパシターにおいて、
前記アルミハウジングの表面は、金属アルミニウム転化処理によって、アルミ酸化物絶縁層が形成されていることを特徴とするキャパシター。

さらに詳しくは、本考案のキャパシターは、１つのコアを備え、その周囲はアルミハウジングで包覆されている。ダイをアルミハウジングに押し込んで、ダイでコアを上方から完全に覆蓋している。さらにスクイジング・マシンでアルミハウジング上端部の開口を圧縮し、この開口とダイとを完全に密着させ、パッケージングを完成する。金属アルミの表面転化処理によって、アルミハウジングにアルミ酸化物絶縁層を形成する。アルミハウジング上にはフィルムやブッシングがないので放熱性が良好であり、さらに、フィルムやブッシングによる環境汚染問題が起こらず、発熱量も小さくて省エネ効果がある。

本考案に係るキャパシターには下記のような利点がある。

１．アルミハウジング上にフィルムやブッシングがないため、放熱性が良く、環境汚染の心配もなく、発熱量も少なく、放熱効果と省エネ効果とを兼ね備えたキャパシターを得ることができる。

２．アルミハウジングの表面の色からその接続状態を察知できるため、接続ミスを防止して電子製品の収益を向上させることができる。

３．一貫作業で生産プロセスが簡便になり、生産コストを低減することができる。

本考案によるキャパシターのその他の特徴、利点や応用に関しては、明細書に添付した図面を参考にして、以下の実施形態の説明から明らかになるであろう。

従来のキャパシターの立体図である。 従来のキャパシターとそのアルミハウジングの立体図である。 従来のキャパシターの部分断面図である。 本考案に係るキャパシターとそのハウジングの立体図である。 本考案に係るキャパシターの断面図である。 本考案に係るキャパシターの断面図である。 本考案に係るキャパシターの断面図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本考案の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図４、図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃを参照して、実施形態に係るキャパシターは、１つのコア３０を含み、コア３０の周囲をアルミハウジング３１によって包覆している。図４に示されるように、ダイ３１２をアルミハウジング３１の上方から押し込み、コア３０の上部を完全に覆蓋する。その後さらに、スクイジング・マシンによってアルミハウジング上端の開口部を圧縮して、この開口部とダイ３１２とを完全に密着させている。図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃに示されるように、キャパシターのコア３０の陽極のターミナルリード３０１、および陰極のターミナルリード３０２は、アルミハウジング３１の下方から引き出され、外部電子部品と電気的に接続される。

アルミハウジング３１の表面は、金属アルミ表面転化方式によって処理され、アルミ酸化物絶縁層３１０が形成されている。図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃに示すように、アルミハウジング３１の上にはフィルムやブッシングがないので、放熱性が良好で、発熱量も少なく、省エネの効果が大きい。

キャパシターのコア３０は、従来の電解キャパシターのそれと同様に、陽極箔片と、陰極箔片と、陽極箔片と陰極箔片との間に介在する隔離層とを含んでいる。陽極箔片は食刻された導電性の金属箔片によって形成され、陽極箔片の表面は陽極酸化処理によって、酸化電解層を形成している。陽極箔片の一端からは導線が引出され、陽極として機能する。陰極箔片は食刻、または食刻によらない、陽極酸化処理、または陽極酸化処理によらない金属箔片から形成され、陰極箔片の一端からは導線が引出され、陰極として機能する。

アルミハウジング３１の表面は陽極処理、または浸漬などの処理方式、或いはその他の転化方式によって、識別用の色４０、または色彩図案が設けられ、一貫作業で生産プロセスを簡素化し、生産コストを低減できるようにしている。

識別用の色４０の色彩は、暗灰色、コーヒー色、ブルー、または夜光色、あるいは任意の色彩図案であってもよい。

アルミハウジング３１上の識別用の色４０または色彩図案によって、使用者ないし作業者は、複数のキャパシターの中から、所要のものを間違うことなく選び出すことができる。

アルミハウジング３１の絶縁層３１０の厚さは、１〜２００μｍであり、そのなかでも１０〜５０μｍの厚さのものの効果が最もよい。

本考案によるキャパシター形態は、挿入型、ＳＭＤ型（表面実装部品型）、液体電解型が主であるが、その他の形態であってもよい。

絶縁層３１０は、アルミハウジング３１の外表面に単独で形成したり（図５Ａを参照）、内表面に単独で形成したりすることができる（図５Ｃを参照）。

さらに、絶縁層３１０は、アルミハウジング３１の内表面と外表面との両表面に形成してもよい（図５Ｂを参照）。この場合、絶縁効果と放熱効果とが一層良好なものとなる。

キャパシターのアルミハウジング３１の表面には、金属アルミ表面転化処理によってアルミ酸化物絶縁層３１０を形成している。これはアルミハウジング３１上で直接転化するものであるため、従来のキャパシターのようにアルミハウジング外層にフィルムまたはブッシングを設けるものではない。アルミハウジング３１の上にフィルムやブッシングがないため、放熱性が良好となり、またフィルムやブッシングによる環境汚染の心配もないし、発熱量が少ないので省エネルギーにもつながる。

このキャパシターの絶縁層３１０の厚さは、キャパシターの定格電圧にて決められる。すなわち、定格電圧のより高いものは、絶縁層３１０の厚さもより大きくなる。

以上説明したように、本考案の実施形態に係る放熱効果と省エネ効果とを兼ね備えるキャパシターは、その形態において創意性があるのみならず、従来のものに比べて上述した幾多の機能を追加でき、実用新案登録の要件に十分合致するものと思料する。本考案によれば、このような産業上利用価値の高いキャパシターを提供することができる。

以上の説明は、本考案の実施形態についての具体的説明であって、本考案の実用新案登録請求の範囲を制限するためのものではなく、本考案の技術精神を逸脱することなくなされた同等効果の実施または変更は、すべて本考案の技術的範囲に含まれるものと理解されなければならない。

３０ キャパシターのコア、
３１ アルミハウジング、
３１２ ダイ、
３０１ 陽極ターミナルリード、
３０２ 陰極ターミナルリード、
３１０ 絶縁層、
４０ 識別用の色。

Claims (8)

1. アルミハウジングによって包覆され、陽極ターミナルリードと陰極ターミナルリードとを伸出して外部の電子部品に電気的に接続自在なコアを含むキャパシターにおいて、
   前記アルミハウジングの表面は、金属アルミニウム転化処理によって、アルミ酸化物絶縁層が形成されていることを特徴とするキャパシター。
2. 前記アルミ酸化物絶縁層は、前記アルミハウジングの外表面に形成されている、請求項１に記載のキャパシター。
3. 前記アルミ酸化物絶縁層は、前記アルミハウジングの内表面に形成されている、請求項１に記載のキャパシター。
4. 前記アルミ酸化物絶縁層は、前記アルミハウジングの内表面と外表面とに形成されている、請求項１に記載のキャパシター。
5. 前記アルミ酸化物絶縁層の厚さは、１〜２００μｍ、好ましくは、１０〜５０μｍである、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のキャパシター。
6. 前記アルミ酸化物絶縁層は、陽極処理、浸漬処理を含む表面転化方式によって形成されている、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載のキャパシター。
7. キャパシター形態が、挿入型、ＳＭＤ型、液体電解型の形態を含んでいる、請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載のキャパシター。
8. 前記アルミ酸化物絶縁層の厚さは、キャパシターの定格電圧が高い程厚い、請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載のキャパシター。

Images