JP3240009U - case for capacitor - Google Patents
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Abstract
【課題】母材板(特に、天面部を構成する母材板)を厚くしなくてもリフロー時における天面部の膨れを抑制することが可能なコンデンサ用ケースを提供する。【解決手段】筒状形状からなる筒状部10と筒状部10の一端を閉塞している天面部20とを有するコンデンサ用ケース1において、天面部20における角部22のR寸法が、0.5mmよりも大きく、かつ、天面部20の厚みの3倍以下である。【選択図】図1A capacitor case capable of suppressing swelling of the top surface portion during reflow without thickening a base material plate (particularly, a base material plate forming the top surface portion) is provided. Kind Code: A1 In a capacitor case 1 having a tubular portion 10 having a tubular shape and a top surface portion 20 closing one end of the tubular portion 10, the R dimension of a corner portion 22 of the top surface portion 20 is 0. It is larger than 0.5 mm and not more than three times the thickness of the top surface portion 20 . [Selection drawing] Fig. 1
Description
本考案は、コンデンサ用ケースに関する。 The present invention relates to a capacitor case.
従来、筒状形状からなる筒状部と前記筒状部の一端を閉塞している天面部とを有するコンデンサ用ケースが広く知られている(例えば、特許文献1参照。)。このようなコンデンサ用ケースにコンデンサ素子や電解液等を封入することでコンデンサを製造することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a capacitor case having a cylindrical portion and a top portion closing one end of the cylindrical portion is widely known (see, for example, Patent Document 1). A capacitor can be manufactured by enclosing a capacitor element, an electrolytic solution, and the like in such a capacitor case.
ところで、コンデンサのような電子部品を基板上に実装する方法として、面実装が一般的に実施されている。面実装では電子部品をはんだで固定するためにリフローを行うが、近年、環境への配慮等の観点から高融点の鉛フリーはんだが用いられるようになり、リフロー時の温度を高くせざるを得ないという事情がある。 By the way, as a method of mounting an electronic component such as a capacitor on a substrate, surface mounting is generally practiced. In surface mounting, reflow is used to fix electronic components with solder, but in recent years lead-free solder with a high melting point has come to be used from the viewpoint of environmental considerations, etc., and the temperature during reflow has to be raised. There is a circumstance that there is no
リフロー時の温度が高くなると、コンデンサ内部の電解液の気化等により内圧が一時的に上昇し、コンデンサ用ケースの天面部が膨れてしまう場合がある。天面部が膨らんだコンデンサは、性能や安全性に問題が無くても、これを見た消費者等に不良品であるという印象を与える。また、コンデンサ用ケースの天面部の膨れにより内部のコンデンサ素子が大きく動いた場合には、ショートに至る可能性もある。このため、コンデンサの技術分野においては、コンデンサ用ケースの天面部の膨れを低減することが求められている。 When the temperature during reflow rises, the internal pressure rises temporarily due to vaporization of the electrolyte inside the capacitor, and the top surface of the capacitor case may swell. A capacitor with a bulging top surface gives the consumer the impression that it is a defective product, even if there is no problem in performance or safety. Further, if the swelling of the top surface of the capacitor case causes the internal capacitor element to move significantly, it may lead to a short circuit. Therefore, in the technical field of capacitors, it is required to reduce swelling of the top surface of the capacitor case.
なお、天面部の膨れを抑制するために、母材板(特に、天面部を構成する母材板)を厚くすることでコンデンサ用ケースの強度を向上させることも考えられる。しかし、母材板を厚くすると、コストアップやケース内部の収納面積の減少(コンデンサとしたときに達成可能な静電容量値の減少)といった問題が新たに発生する。 In order to suppress swelling of the top surface portion, it is conceivable to increase the strength of the capacitor case by increasing the thickness of the base material plate (particularly, the base material plate forming the top surface portion). However, increasing the thickness of the base plate causes new problems such as an increase in cost and a decrease in the storage area inside the case (a decrease in the capacitance value that can be achieved when used as a capacitor).
本考案は上記課題に鑑みてなされたものであり、母材板(特に、天面部を構成する母材板)を厚くしなくてもリフロー時における天面部の膨れを抑制することが可能なコンデンサ用ケースを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a capacitor capable of suppressing swelling of the top surface during reflow without thickening the base material plate (particularly, the base material plate that constitutes the top surface). The purpose is to provide a case for
本考案のコンデンサ用ケースは、筒状形状からなる筒状部と前記筒状部の一端を閉塞している天面部とを有するコンデンサ用ケースであって、前記天面部における角部のR寸法が、0.5mmよりも大きく、かつ、前記天面部の厚みの3倍以下であることを特徴とする。 A capacitor case according to the present invention is a capacitor case having a tubular portion having a tubular shape and a top surface portion closing one end of the tubular portion, wherein the corner portion of the top surface portion has an R dimension of , larger than 0.5 mm, and three times or less the thickness of the top surface portion.
本考案のコンデンサ用ケースは、前記天面部における角部のR寸法が0.5mmよりも大きいため、後述する実施例に示すように、母材板を厚くしなくてもリフロー時における天面部の膨れを抑制することが可能となる。 In the capacitor case of the present invention, since the R dimension of the corners of the top surface portion is larger than 0.5 mm, the top surface portion can be easily reflowed even if the base material plate is not thickened, as shown in Examples described later. Swelling can be suppressed.
なお、従来のコンデンサ用ケースにおいては、コンデンサ用ケースのサイズに関わらず天面部における角部のR寸法を0.5mm以下としていた。このようになっているのは、従来「天面部における角部のR寸法」という要素が注目されておらず、適当な数値が用いられてきたためである。 In the conventional capacitor case, the R dimension of the corner portion of the top surface was set to 0.5 mm or less regardless of the size of the capacitor case. The reason for this is that conventionally, no attention has been paid to the element of "R dimension of the corner portion of the top surface", and an appropriate numerical value has been used.
以下、本考案のコンデンサ用ケースについて、図に示す実施形態に基づいて説明する。各図面は模式図であり、必ずしも実際の構造や構成を厳密に反映したものではない。以下に説明する実施形態は、実用新案登録請求の範囲に係る考案を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本考案に必須であるとは限らない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A capacitor case according to the present invention will be described below based on an embodiment shown in the drawings. Each drawing is a schematic diagram and does not necessarily strictly reflect the actual structure or configuration. The embodiments described below do not limit the inventions claimed in the utility model registration claims. Also, not all elements and combinations thereof described in the embodiments are essential to the present invention.
[実施形態]
図1は、実施形態に係るコンデンサ用ケース1を説明するために示す図である。図1(a)はコンデンサ用ケース1の平面図であり、図1(b)はコンデンサ用ケース1の正面図であり、図1(c)は図1(a)のA-A断面図である。図1においては、本考案との関係が薄い構成要素や構造については図示を省略している。このような構成要素や構造としては、樹脂被膜や筒状部における凹凸構造を例示することができ、これらについては説明についても省略する。
[Embodiment]
FIG. 1 is a diagram for explaining a
1.コンデンサ用ケース1
実施形態に係るコンデンサ用ケース1は、図1に示すように、筒状形状からなる筒状部10と筒状部10の一端を閉塞している天面部20とを有する。コンデンサ用ケース1を構成する材料としては、公知の適切な金属材料、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金を用いることができる。
1.
As shown in FIG. 1 , the
コンデンサ用ケース1においては、天面部20における角部22のR寸法が、0.5mmよりも大きく、かつ、天面部20の厚みの3倍以下である。コンデンサ用ケース1においては、R寸法が0.65mm以上であることが好ましい。
In the
本明細書における「天面部における角部」は、天面部の外周部分のことをいう。また、本明細書における「角部のR寸法」は、コンデンサ用ケースの外面における角部の丸みの大きさを表す。また、本明細書における「母材板」は、コンデンサ用ケースを構成している金属板のことをいう。本明細書においては、「天面部の厚み」は天面部の厚みの平均値のことをいうが、天面部に後述するような防爆溝が存在する場合には、防爆溝により天面部の厚みが減少している分については計算に入れない。つまり、天面部における角部のR寸法が天面部の厚みの3倍以下であるかどうかを判断する際には、防爆溝は無いものとして天面部の厚みを算出する。 In this specification, the term "corner of the top surface" refers to the outer peripheral portion of the top surface. Further, the "R dimension of the corner" in this specification represents the degree of roundness of the corner on the outer surface of the capacitor case. Further, the term "base material plate" in this specification refers to a metal plate that constitutes the capacitor case. In this specification, the "thickness of the top surface" refers to the average value of the thickness of the top surface. The reduced amount is not included in the calculation. That is, when judging whether the R dimension of the corners of the top surface is three times or less the thickness of the top surface, the thickness of the top surface is calculated assuming that there is no explosion-proof groove.
コンデンサ用ケース1においては、天面部20に防爆溝24が形成されている。防爆溝24は、互いに結合している複数の溝からなる。コンデンサ用ケース1においては、複数の溝を構成する溝は放射状に3つ形成されており、それぞれの一端が天面部20の平面視中心で結合している。コンデンサ用ケース1における防爆溝24は天面部20の内面側(コンデンサ素子を入れる側)に形成されている。
An explosion-
なお、コンデンサ用ケース1のような防爆溝を有するコンデンサ用ケースにおいては、天面部の膨れを抑制するために、防爆溝が開裂する(天面部が防爆弁として作動する)強度(弁強度)を高くすることで天面部の強度低下を抑制することも考えられる。しかしながら、後述する実施例2に示すように、弁強度を高くしても、その効果は天面部における角部のR寸法を大きくする場合よりも小さい。また、弁強度を高くしすぎると、必要な時に防爆溝が開裂しない(防爆弁が作動しない)といった弊害が発生し得る。
In a capacitor case having an explosion-proof groove such as the
実施形態に係るコンデンサ用ケース1は、例えば、板材を絞り加工して筒状部10と天面部20とを形成し、その後天面部20に防爆溝24を形成することにより製造することができる。絞り加工としては、公知の方法を用いることができる。また、防爆溝24は、金型を用いる加工(板金加工)、切削工具を用いる加工(機械加工)、放電加工、エッチング加工等、金属材料に溝を形成することが可能な任意の加工方法により形成することができる。
The
2.実施形態に係るコンデンサ用ケース1の効果
実施形態に係るコンデンサ用ケース1は、天面部20における角部22のR寸法が0.5mmよりも大きいため、母材板を厚くしなくてもリフロー時における天面部20の膨れを抑制することが可能となる。
2. Effects of the
ところで、後述する実施例1,2に示すように、基本的には天面部20における角部22のR寸法が大きくなるほど天面部20の膨れが小さくなる。しかし、天面部20における角部22のR寸法を大きくするにつれて、内部の収納面積が小さくなる、角部22の内面がコンデンサ素子を圧迫してストレスを与えるといった弊害が発生し得る。一方、実施形態に係るコンデンサ用ケース1によれば、天面部20における角部22のR寸法が天面部20の厚みの3倍以下であるため、このR寸法を上限とすることにより、内部の収納面積が小さくなりすぎることを抑制することが可能となり、かつ、角部22の内面によるコンデンサ素子の圧迫も問題にならない程度に抑えることが可能となる。
By the way, as shown in Examples 1 and 2 which will be described later, basically, the larger the R dimension of the
また、実施形態に係るコンデンサ用ケース1によれば、R寸法が0.65mm以上である場合には、リフロー時における天面部20の膨れを一層抑制することが可能となる。
Further, according to the
また、実施形態に係るコンデンサ用ケース1によれば、天面部20に防爆溝24が形成されているため、天面部20を防爆弁として利用できるようになり、異常が発生した場合であっても内圧上昇によるコンデンサの爆発を防ぐ、又は、爆発の強度を低減することが可能となる。
Further, according to the
[実施例1]
図2は、実施例1における試験の結果を示すグラフである。図2の各サンプルに関する丸印は天面部の膨れの平均値であり、その上下の線は最大値及び最小値を示すものである。丸印及びその上下の線が示すものに関しては、後述する図3及び図4においても同様である。
[Example 1]
2 is a graph showing the results of the test in Example 1. FIG. The circular mark for each sample in FIG. 2 is the average value of swelling of the top surface portion, and the upper and lower lines indicate the maximum and minimum values. The circles and the lines above and below the circles are the same in FIGS. 3 and 4, which will be described later.
実施例1においては、本考案に係るコンデンサ用ケースとして、筒状部の直径が10mmであり、かつ、天面部における角部のR寸法が0.65mmであるコンデンサ用ケース(以下、サンプル1という。)と、筒状部の直径が10mmであり、かつ、天面部における角部のR寸法が0.8mmであるコンデンサ用ケース(以下、サンプル2という。)を準備した。また、比較用のコンデンサ用ケースとして、筒状部の直径が10mmであり、かつ、天面部における角部のR寸法が0.5mmであるコンデンサ用ケース(従来の製品に相当するコンデンサ用ケース。以下、比較用サンプル1という。)も準備した。各サンプルの天面部の厚さは、全て0.33mmとした。各サンプルの個数は、それぞれ10個とした。なお、各サンプルの天面部には実施形態で説明したような防爆溝が形成されており、弁強度は全て3.3MPaとした。 In Example 1, as a capacitor case according to the present invention, a capacitor case (hereinafter referred to as sample 1) having a diameter of the cylindrical portion of 10 mm and an R dimension of the corner portion of the top surface portion of 0.65 mm was used. ), and a capacitor case (hereinafter referred to as sample 2) having a cylindrical portion with a diameter of 10 mm and a corner portion of the top surface with an R dimension of 0.8 mm. As a capacitor case for comparison, a capacitor case (a capacitor case corresponding to a conventional product) having a diameter of a cylindrical portion of 10 mm and an R dimension of a corner portion of a top surface portion of 0.5 mm was used. Hereinafter, referred to as comparative sample 1) was also prepared. The thickness of the top surface of each sample was 0.33 mm. The number of each sample was 10, respectively. The explosion-proof grooves as described in the embodiment were formed in the top surface of each sample, and the valve strength was set to 3.3 MPa.
次に、上記したコンデンサ用ケースを用いてコンデンサを作製し、それらの全長を測定した。その後、各コンデンサについて、ピーク温度250℃、217℃以上の時間が90秒、245℃以上の時間が30秒の熱処理を2回実施した。熱処理後、十分に冷えたことを確認してから各コンデンサの全長を再び測定し、熱処理前の全長との差を天面部の膨れとした。 Next, capacitors were produced using the capacitor case described above, and their total lengths were measured. After that, each capacitor was heat-treated twice with a peak temperature of 250° C., a time of 217° C. or higher for 90 seconds, and a time of 245° C. or higher for 30 seconds. After confirming that the capacitors were sufficiently cooled after the heat treatment, the total length of each capacitor was measured again, and the difference from the total length before the heat treatment was taken as the swelling of the top surface.
その結果、図2に示すように、サンプル1及びサンプル2について、比較用サンプル1よりも天面部の膨れが小さいことが確認できた。筒状部の直径が10mmのコンデンサ用ケースにおいては、外見上問題なく見えるという観点やコンデンサ素子の移動に起因するショートの発生を十分に抑制するという観点からは、天面部の膨れを0.4mm以下とすることが好ましいと考えられる。サンプル1及びサンプル2は、天面部の膨れの平均値と最大値との両方が0.4mmを下回った。また、サンプル1よりも角部のR寸法が大きいサンプル2の方が天面部の膨れが小さくなることも確認できた。
As a result, as shown in FIG. 2, it was confirmed that
[比較例]
図3は、比較例における試験の結果を示すグラフである。
比較例においては、天面部の弁強度を変えた場合における天面部の膨れの違いを確認した。比較例においては、筒状部の直径が10mmであり、かつ、天面部における角部のR寸法が0.5mmであるコンデンサ用ケースであって、それぞれ弁強度が異なるものを準備した。具体的には、弁強度が3.3MPaのコンデンサ用ケース(従来の製品に相当するコンデンサ用ケース。以下、比較用サンプル2という。)、弁強度が3.6MPaのコンデンサ用ケース(以下、比較用サンプル3という。)及び弁強度が4.0MPaのコンデンサ用ケース(以下、比較用サンプル4という。)を準備した。各サンプルの天面部の厚さは、全て0.33mmとした。各サンプルの個数は、それぞれ10個とした。
[Comparative example]
FIG. 3 is a graph showing test results in a comparative example.
In the comparative example, the difference in swelling of the top surface portion was confirmed when the valve strength of the top surface portion was changed. In the comparative example, capacitor cases each having a cylindrical portion with a diameter of 10 mm and a corner portion of the top surface having an R dimension of 0.5 mm and having different valve strengths were prepared. Specifically, a capacitor case with a valve strength of 3.3 MPa (a capacitor case corresponding to a conventional product; hereinafter referred to as Comparative Sample 2) and a capacitor case with a valve strength of 3.6 MPa (hereinafter referred to as a comparative sample 2). A capacitor case having a valve strength of 4.0 MPa (hereinafter referred to as a comparative sample 4) was prepared. The thickness of the top surface of each sample was 0.33 mm. The number of each sample was 10, respectively.
準備したコンデンサ用ケースを用いてコンデンサを作製し、実施例1と同様の条件で全長の測定及び熱処理を実施した。その結果、図3に示すように、比較用サンプル2においては天面部の膨れの平均値が0.4mm程度となり、比較用サンプル3,4においては天面部の膨れの平均値が0.4mm以下となったが、比較用サンプル2,3,4の全てにおいて天面部の膨れの最大値が0.4mm以上となった。比較例の結果から、弁強度を高くするほど天面部の膨れが小さくなる傾向はあるものの、その効果は天面部における角部のR寸法を大きくする場合よりも小さい(懸念されるリスクに比して得られる効果が低い)ことが確認できた。 A capacitor was produced using the prepared capacitor case, and under the same conditions as in Example 1, the total length was measured and heat treatment was performed. As a result, as shown in FIG. 3, in Comparative Sample 2, the average value of swelling of the top surface portion was about 0.4 mm, and in Comparative Samples 3 and 4, the average value of swelling of the top surface portion was 0.4 mm or less. However, in all of Comparative Samples 2, 3, and 4, the maximum value of swelling of the top surface portion was 0.4 mm or more. From the results of the comparative example, although there is a tendency for the swelling of the top surface to decrease as the valve strength increases, the effect is smaller than when the R dimension of the corner of the top surface is increased (compared to the risk of concern). It was confirmed that the effect obtained by
[実施例2]
図4は、実施例2における試験の結果を示すグラフである。
実施例2においては、実施例1とは直径が異なるコンデンサ用ケースを準備した。実施例2においては、本考案に係るコンデンサ用ケースとして、筒状部の直径が18mmであり、かつ、天面部における角部のR寸法が0.75mmであるコンデンサ用ケース(以下、サンプル3という。)と、筒状部の直径が18mmであり、かつ、天面部における角部のR寸法が1.0mmであるコンデンサ用ケース(以下、サンプル4という。)を準備した。また、比較用のコンデンサ用ケースとして、筒状部の直径が18mmであり、かつ、天面部における角部のR寸法が0.5mmであるコンデンサ用ケース(従来の製品に相当するコンデンサ用ケース。以下、比較用サンプル5という。)も準備した。各サンプルの天面部の厚さは、全て0.42mmとした。各サンプルの個数は、それぞれ10個とした。なお、各サンプルの天面部には実施形態で説明したような防爆溝が形成されており、弁強度は全て1.6MPaとした。
[Example 2]
4 is a graph showing the results of the test in Example 2. FIG.
In Example 2, a capacitor case having a diameter different from that of Example 1 was prepared. In Example 2, as a capacitor case according to the present invention, a capacitor case (hereinafter referred to as sample 3) having a diameter of a cylindrical portion of 18 mm and an R dimension of a corner portion of a top surface portion of 0.75 mm was used. ), and a capacitor case (hereinafter referred to as sample 4) having a diameter of the cylindrical portion of 18 mm and an R dimension of the corner portion of the top surface portion of 1.0 mm. As a capacitor case for comparison, a capacitor case (a capacitor case corresponding to a conventional product) having a cylindrical portion with a diameter of 18 mm and an R dimension of the corner portion of the top surface portion of 0.5 mm was used. Hereinafter, referred to as comparative sample 5.) was also prepared. The thickness of the top surface of each sample was 0.42 mm. The number of each sample was 10, respectively. The explosion-proof groove as described in the embodiment was formed on the top surface of each sample, and the valve strength was set to 1.6 MPa.
準備したコンデンサ用ケースを用いてコンデンサを作製し、実施例1と同様の条件で全長の測定及び加熱処理を実施した。その結果、図4に示すように、サンプル3及びサンプル4について、比較用サンプル5よりも天面部の膨れが小さいことが確認できた。筒状部の直径が18mmのコンデンサ用ケースにおいては、外見上問題なく見えるという観点やコンデンサ素子の移動に起因するショートの発生を十分に抑制するという観点からは、天面部の膨れを0.75mm以下とすることが好ましいと考えられる。サンプル3及びサンプル4は、天面部の膨れの平均値と最大値との両方が0.75mmを下回った。また、サンプル3よりも角部のR寸法が大きいサンプル4の方が天面部の膨れが小さくなることも確認できた。 A capacitor was manufactured using the prepared capacitor case, and under the same conditions as in Example 1, the total length was measured and heat treatment was performed. As a result, as shown in FIG. 4, it was confirmed that Samples 3 and 4 had a smaller swelling of the top surface than Comparative Sample 5 did. In a capacitor case with a cylindrical portion having a diameter of 18 mm, the bulge of the top surface portion is set to 0.75 mm from the viewpoint of appearance without problems and from the viewpoint of sufficiently suppressing the occurrence of short circuits caused by movement of the capacitor element. It is considered preferable to: In samples 3 and 4, both the average value and the maximum value of swelling of the top surface portion were less than 0.75 mm. It was also confirmed that sample 4, which has a larger R dimension at the corners than sample 3, has a smaller swelling of the top surface.
以上、本考案を上記の実施形態に基づいて説明したが、本考案は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。 Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. It can be implemented in various aspects without departing from the spirit thereof, and for example, the following modifications are also possible.
(1)上記実施形態において記載した構成要素の形状等は例示であり、本考案の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。 (1) The shapes and the like of the constituent elements described in the above embodiments are examples, and can be changed within the scope that does not impair the effects of the present invention.
(2)例えば、上記実施形態における防爆溝24は例示であり、防爆溝を構成する溝の長さ、深さ、配置、断面形状等は実施形態において説明したものに限られない。
(2) For example, the explosion-
(3)本考案のコンデンサ用ケースにおいては、防爆溝は天面部の外面側に形成されていてもよい。 (3) In the capacitor case of the present invention, the explosion-proof groove may be formed on the outer surface side of the top surface.
(4)本考案のコンデンサ用ケースにおいては、天面部に防爆溝が形成されていなくてもよい。 (4) In the capacitor case of the present invention, the explosion-proof groove may not be formed on the top surface.
1…コンデンサ用ケース、10…筒状部、20…天面部、22…角部、24…防爆溝
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記天面部における角部のR寸法が、0.5mmよりも大きく、かつ、前記天面部の厚みの3倍以下であることを特徴とするコンデンサ用ケース。 A capacitor case having a tubular portion having a tubular shape and a top surface portion closing one end of the tubular portion,
A capacitor case according to claim 1, characterized in that the R dimension of the corners of the top surface is larger than 0.5 mm and not more than three times the thickness of the top surface.
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