JP3540722B2

JP3540722B2 - 固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子の構造

Info

Publication number: JP3540722B2
Application number: JP2000187633A
Authority: JP
Inventors: 長治郎栗山
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 2000-06-22
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2019-07-07
Also published as: JP2001023871A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、タンタル又はアルミ等の固体電解コンデンサにおいて、そのコンデンサ素子の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
一般に、この種の固体電解コンデンサには、例えば、特開昭６０−２２０９２２号公報等に記載され、且つ、図１３及び図１４に示すように、金属粉末の焼結体製チップ片２とこのチップ片２の一端面２ａより突出する陽極棒３とから成るコンデンサ素子１を、左右一対のリード端子４，５の間に、当該コンデンサ素子１における陽極棒３を一方のリード端子４に対して溶接等に固着するように配設し、このコンデンサ素子１におけるチップ片２の少なくとも外周面２ｃに形成した陰極側電極膜６に、他方のリード端子５を接続する一方、これらの全体を合成樹脂製のモールド部７にてパッケージして成る固体電解コンデンサ１００と、例えば、特開平２−１０５５１３号公報等に記載され、且つ、図１５に示すように、金属粉末の焼結体製チップ片２とこのチップ片２より突出する陽極棒３とから成るコンデンサ素子１を、左右一対のリード端子４，５の間に、当該コンデンサ素子１における陽極棒３を一方のリード端子４に対して溶接等に固着するように配設し、このコンデンサ素子１におけるチップ片２の少なくとも外周面２ｃに形成した陰極側電極膜６と、他方のリード端子５との間を、過電流又は温度の上昇によって溶断するようにした安全ヒューズ線８を介して接続する一方、これらの全体を合成樹脂製のモールド部７にてパッケージして成る安全ヒューズ付き固体電解コンデンサ２００とがある。
【０００３】
なお、前記両リード端子４，５は、モールド部７を成形したあとにおいて、二点鎖線で示すように、当該モールド部７の裏面側に折り曲げられている。また、前記安全ヒューズ線８には、シリコーン樹脂等の弾性樹脂８ａが塗着されている。
【０００４】
これらの固体電解コンデンサ１００，２００に使用するコンデンサ素子１を製造するに際しては、先づ、タンタル等の金属粉末を、図１６に示すように、断面角型、断面円形又は断面楕円形等の多孔質のチップ片２に、当該チップ片２内にタンタル等の金属製陽極棒３の一部を埋設するようにして固め成形したのち焼結し、この多孔質のチップ片２を、図１７に示すように、りん酸水溶液Ａ等の化成液に浸漬することによって、チップ片２の内部にりん酸水溶液Ａ等の化成液を浸透した状態で直流電流を印加して陽極酸化を行うことにより、当該チップ片２における各金属粉末の表面及び前記陽極棒３における一部の表面に、五酸化タンタル等の誘電体膜９を形成する。
【０００５】
次いで、前記五酸化タンタル等の誘電体膜９を形成する工程を完了した前記チップ片２を、図１８に示すように、硝酸マンガン水溶液Ｂに対して、当該チップ片２の一端面２ａが硝酸マンガン水溶液Ｂの液面よりも低くならない状態まで浸漬して、硝酸マンガン水溶液Ｂをチップ片２の内部まで浸透したのち引き揚げて焼成することを複数回にわたって繰り返すことにより、前記五酸化タンタル等の誘電体膜９の表面に、二酸化マンガン等の金属酸化物による固体電解質層６ａを形成する。
【０００６】
そして、前記チップ片２における固体電解質層６ａの表面に、グラファイト膜を下地として銀又はニッケル等の金属膜を形成することにより、これらによって、図１９に示すように、チップ片２における外周面２ｃ及び他端面２ｂに、陰極側の電極膜６を形成すると言う方法が採用されている。
【０００７】
しかし、従来の固体電解コンデンサ１００，２００においては、そのコンデンサ素子１におけるチップ片２の直径寸法ｄ０（但し、ここにおける直径寸法は、断面が図示のように角型である場合にはその一辺又は他辺における辺長さを、断面が円形である場合にはその直径を、断面が楕円形である場合にはその長軸方向又は短軸方向の直径を言う、以下同じ）を、当該チップ片２における一端面２ａから他端面２ｂにわたって同じ寸法にすることによって、その外周面２ｃが、当該チップ片２における軸線２ｄと平行になるように構成しているために、以下に述べるような問題があった。
【０００８】
すなわち、前記チップ片２に対して前記陰極側の電極膜６における二酸化マンガン等の金属酸化物による固体電解質層６ａを形成する場合において、チップ片２を硝酸マンガン水溶液から引き揚げたとき、チップ片２内に浸透した硝酸マンガン水溶液が、チップ片２の他端部２ｂに向かって垂れ下がり、この状態で乾燥することにより、この固体電解質層６ａに対してグラファイト膜及び金属膜を形成することによって構成した陰極側電極膜６における膜厚さは、図１９に示すように、他端部２ｂに向かって次第に肉厚状になるから、前記チップ片２の形状が、前記従来のように、その直径寸法ｄ０を当該チップ片２における一端面２ａから他端面２ｃにわたって同じ寸法にして、その外周面２ｃを軸線２ｄと平行に構成した形状である場合には、当該チップ片２と前記陰極側電極膜６との結合体における下端部の最大直径寸法ｄ０max が、チップ片２と陰極側電極膜６との結合体における一端部における直径寸法よりも大きくなると言うように、チップ片２に対して前記陰極側電極膜６を形成した後の結合体における形状が、図１９に示すように、一端部から他端部に向かって膨らんだ形状になるのである。
【０００９】
一方、前記コンデンサ素子１におけるチップ片２から突出する陽極棒３を、一方のリード端子４に対して溶接等にて固定するときには、このコンデンサ素子１におけるチップ片２と陰極側電極膜６との結合体は、図２０に示すように、前記陽極棒３の曲がり等により、その軸線２ｄが上向きに適宜角度α１だけ傾斜したり、或いは、その軸線２ｄが下向きに適宜角度α２だけ傾斜したりすることに加えて、図２１に示すように、同じく陽極棒３の曲がり等により、その軸線２ｄが左右方向にβ１，β２だけ傾斜するような取付け誤差を生じるものである。
【００１０】
従って、前記チップ片２に対して陰極側電極膜６を形成した後における結合体の形状が、前記のように、一端部から他端部に向かって膨らんだ形状になっている場合には、前記上下方向への傾斜角度α１，α２及び左右方向への傾斜角度β１，β２の取付け誤差によって、チップ片２における外周面２ｃに形成した陰極側電極膜６が、モールド部７における上下両面７ａ，７ｂ及び左右両側面７ｃ，７ｄに接近し、この部分におけるモールド部７の肉厚さ寸法Ｔ１，Ｔ２がきわめて薄くなったり、或いは、チップ片２における外周面２ｂに形成した陰極側電極膜６が、モールド部７における下面７ｂに露出したり、前記陰極側電極膜６に接続した他方のリード端子５又は安全ヒューズ線８がモールド部７における上面７ａに露出することに加えて、チップ片２における外周面２ｂに形成した陰極側電極膜６が、モールド部７における左右両側面７ｃ，７ｄに露出することになるから、モールド部７に成形に際して、不良品の発生が多発することになる。
【００１１】
このため従来のものでは、前記モールド部７の成形に際しての不良品発生率を低減することのために、チップ片２と陰極側電極膜６との結合体における全体の直径寸法ｄ０を、チップ片２の外周面２ｃに形成する陰極側電極膜６における膜厚さが前記のようにチップ片２における一端部から他端部に向かって肉厚状になる分だけ予め小さくするように構成しなければならないから、コンデンサ素子の大容量化が妨げられると言う問題があった。
【００１２】
また、前記コンデンサ素子１の製造工程において、タンタル等の金属粉末を、多孔質のチップ片２に、当該チップ片２内に陽極棒３の一部を埋設するようにして固め成形するに際して、従来は、図２２〜図２４に示すような方法が採用されている。
【００１３】
すなわち、図２２に示すように、成形型Ｃに穿設した成形用孔Ｄ内に、当該成形用孔Ｄにおける下部内に上下動式の下部成形型Ｅを挿入した状態で、金属粉末Ｆを充填し、次いで、図２３に示すように、前記成形用孔Ｄにおける上部内に、陽極棒３を左右両側から挟み付けて成る上部成形型Ｇを押し込むと同時に、前記成形用孔Ｄにおける下部内に、下部成形型Ｅを押し込むことにより、前記金属粉末Ｆをチップ片２に、当該チップ片２内に前記陽極棒３の一部を埋設するように固め成形し、次いで、図２４に示すように、前記上部成形型Ｇを成形用孔Ｄ内から引き抜く一方、前記下部成形型Ｅを成形用孔Ｄ内に更に押し込むことにより、この下部成形型Ｅの押し込みにて、前記固め成形後のチップ片２を、前記成形用孔Ｄ内から押し出して型抜きするようにしている。
【００１４】
しかし、この従来における固め成形方法においては、チップ片２における外周面２ｃを、当該チップ片２における軸線２ｄと平行にするために、成形型Ｃにおける成形用孔Ｄを、当該成形用孔Ｄの内周面を軸線と平行にしたいわゆる平行孔に構成しているから、以下に述べるように、
▲１▼．成形用孔Ｄが、前記のようにいわゆる平行孔であるために、この成形用孔Ｄ内において固め成形した多孔質のチップ片２を、下部成形型Ｅの押し込みにて成形用孔Ｄ内にから押し出すように型抜きするときにおいて、このチップ片２の外周面２ｃが、前記成形用孔Ｄの内面に存在する表面粗さの凹凸のうち凸部によって激しく擦られることにより、当該外周面２ｃにおける多孔質の目が詰まることになり、換言すると、チップ片２の外周面２ｃに多孔質の目詰まりが発生することになる。
【００１５】
そして、この外周面２ｃに発生する目詰まりのために、チップ片２に対して前記二酸化マンガン等の金属酸化物による固体電解質層６ａを形成する場合において、硝酸マンガン水溶液を内部まで充分に浸透することができないばかりか、この硝酸マンガン水溶液の浸透した後における焼成に際して発生するガス抜き性が低下するから、固体電解質層６ａの形成が不完全になり、コンデンサ素子における誘電損失が大きくなって、性能の低下を招来し、及び不良品の発生率が高くなって、コストのアップを招来する。
▲２▼．金属粉末は、強い力で固め成形するほど、チップ片２の内部における各粒子の密度が高くなり、コンデンサ素子の大容量化を図ることができるのであるが、従来の固め成形方法では、前記のように、チップ片２の外周面２ｃに、成形用孔Ｄの内面に存在する表面粗さの凹凸にて目詰まりが発生するものであり、且つ、この目詰まりは、強い力で固め成形するほど増大することにより、金属粉末の固め成形するときの押圧力を大きくすることができないから、粒子の密度を高めることができず、チップ片２の容積当たりの容量が低い。
▲３▼．成形型Ｃの成形用孔Ｄ内において固め成形した多孔質のチップ片２を、下部成形型Ｅの押し込みにて前記成形用孔Ｄ内にから押し出すように型抜きするときにおいて、前記成形用孔Ｄの内面が、チップ片２にて激しく擦られることにより、その磨耗が大きいから、成形型Ｃの耐久性が低い。
と言う問題があった。
【００１６】
本発明は、これらの問題を解消したコンデンサ素子の構造を提供することを技術的課題とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明におけるコンデンサ素子の構造は、
「金属粉末を焼結したチップ片と、該チップ片における一端面から突出した陽極棒と、前記チップ片における外周面のうち前記一端面を除いた部分に形成した陰極側電極膜と、この陰極側電極膜に一端を接続した安全ヒューズ線とから成る固体電解コンデンサ用コンデンサ素子において、
前記チップ片を、当該チップ片における一端面から他端面に向かって先細のテーパ体に形成し、且つ、このテーパ体における外周面の傾斜角度を、前記チップ片とその外周に形成した陰極側電極膜との結合体における直径寸法が前記他端面の部分において前記一端面の部分よりも大きくならないように設定し、更に、前記チップ片における外周面と他端面との角部に面取り面を設ける一方、前記陰極側電極膜のうち前記面取り面に該当する部分に、絶縁樹脂を、当該絶縁樹脂が前記陰極側電極膜のうち前記面取り面に該当する部分以外の部分における外周面から突出しないように、前記陰極側電極に重ねて塗着し、この絶縁樹脂の外周面に、前記安全ヒューズ線を密接したことを特徴とする。」
ものである。
【００１８】
【発明の作用・効果】
このように、コンデンサ素子におけるチップ片を、当該チップ片における一端面から他端面に向かって先細のテーパ体に形成したことにより、このチップ片を、成形型における成形用孔内において、当該成形用孔内への第１成形型及び第２成形型の押し込みによって固め成形するに際して、前記成形用孔は、当該成形用孔における一端部から他端部に向かって先細のテーパ孔になり、固め成形後におけるテーパ状チップ片を、第１成形型の更なる押し込みによって、前記チップ片は、その外周面がテーパ状成形用孔の内面に存在する表面粗さの凹凸のうち凸部によって擦られることなく、当該成形用孔の内面から直ちに離れることになるから、前記チップ片の成形用孔内から型抜きに際して、その外周面における多孔質に目詰まりが発生することを大幅に低減することができるのであり、しかも、型抜きに際して目詰まりが発生することを大幅に低減できる状態のもとで、チップ片を固め成形するときの押圧力を、従来の場合よりも大きくすることができると共に、前記成形型の成形用孔における内面の磨耗を大幅に低減できるのである。
【００１９】
また、前記テーパ体における外周面における傾斜角度を、前記チップ片とその外周に形成した陰極側電極膜との結合体における直径寸法が前記他端面の部分において前記一端面の部分よりも大きくならないように設定したことにより、前記チップ片に対して金属酸化物の固体電解質層等による陰極側電極膜を形成する場合に、この陰極側電極膜における膜厚さが、チップ片の一端面から他端面に向かって次第に肉厚状になっても、このチップ片に対して陰極側電極膜を形成した後における結合体の形状が、前記従来のように、一端面から他端面に向かって膨らんだ形状になることを確実に回避することができるのである。
【００２０】
このために、コンデンサ素子の部分をモールド部によってパッケージするに際して、そのチップ片における軸線が取付け誤差によって上下方向及び左右方向に傾斜している場合に、当該チップ片の外周面に形成した陰極側電極膜とモールド部における上下両面及び左右両側面との間の間隔が狭くなることを、前記チップ片とこれに形成した陰極側電極膜と結合体が一端部から他端部に向かって膨らんだ形状にいない分だけ回避することができる、その結果、前記チップ片とこれに形成した陰極側電極膜と結合体における一端部の部分における直径寸法を、従来の場合よりも大きくでき、その分だけチップ片における体積を増大できるから、前記チップ片の固め成形に際して目詰まりがないことと相俟って、コンデンサ素子における大容量化を、その大型化を招来することなく効果的に達成できるのである。
【００２１】
これに加えて、本発明は、前記チップ片における外周面と他端面との角部に面取り面を設け、前記チップ片に形成した陰極側電極膜のうち前記面取り面に該当する部分に、絶縁樹脂を、前記陰極側電極膜に重ねて塗着し、この絶縁樹脂の外周面に、一端を前記陰極側電極膜に接合した安全ヒューズ線を密接したことにより、前記安全ヒューズ線の途中を、前記絶縁樹脂にて、前記陰極側電極膜と電気的に絶縁した状態で支持することができるから、前記安全ヒューズ線に所定の溶断特性を確保できると共に、固体電解コンデンサの小型・軽量化を図ることができるのである。
【００２２】
また、請求項２に記載したように、前記チップ片における外周面のうち一端面に隣接する比較的短い長さの部分に、チップ片の軸線と平行にした平行面を設けたことにより、この部分における角部が、チップ片をテーパ体に構成することによって直角よりも小さい鋭角になることを防止できるから、当該角部に欠けが発生することを確実に低減できる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明における実施例を、図１〜図８の図面について説明する。
【００２４】
この図において符号１１は、成形用孔１２を穿設した成形型を、符号１３は、上下動式の下部（第１）成形型を、符号１４は、上下動式の上部（第２）成形型を各々示す。
【００２５】
前記成形型１１に穿設した成形用孔１２を、その成形型１１の上面に対する開口部１２ａにおける内径寸法をｄと大きく、成形型１１の下面に対する開口部１２ｂにおける内径寸法をｄ１と小さくして、その中間の部分を内径寸法を下方に向かってｄからｄ１へと次第に小さくしたテーパ孔１２ｃに形成する。
【００２６】
そして、図２に示すように、前記成形用孔１２内の下部開口部１２ｂ内に、前記下部（第１）成形型１３を挿入する一方、前記成形用孔１２内に、金属粉末１５を充填する。
【００２７】
次いで、前記成形用孔１２における上部開口部１２ａ内に、陽極棒１６を左右両側から挟み付けて成る前記上部（第２）成形型１４を、図３に示すように、押し込む一方、前記下部（第１）成形型１３を押し込むことにより、前記金属粉末１５を、前記成形用孔１２におけるテーパ孔１２ｃ内において、チップ片１７に、当該チップ片１７における一端面１７ａ内に前記陽極棒１６の一部を埋設するように固め成形する。
【００２８】
そして、図４に示すように、前記上部（第２）成形型１４を成形用孔１２内から引き抜く一方、前記下部（第１）成形型１３を成形用孔１２内に更に押し込むことにより、この下部（第１）成形型１３の更なる押し込みにて、前記固め成形後のチップ１７を、前記成形用孔１２内から押し出すようにして型抜きすることにより、図５に示すようなコンデンサ素子１８を得ることができるのである。
【００２９】
そして、前記成形用孔１２内におけるチップ片１７の固め成形に際して、前記成形用孔１２を、前記のようにテーパ孔１２ｃに形成したことにより、チップ片１７を、図５に示すように、当該チップ片１７における直径寸法（但し、ここにおける直径寸法は、断面が図示のように角型である場合にはその一辺又は他辺における辺長さを、断面が円形である場合にはその直径を、断面が楕円形である場合にはその長軸方向又は短軸方向の直径を言う、以下同じ）を一端面１７ａにおいてｄと大きく他端面１７ｂにおいてｄ１と小さくすると言うように、一端面１７ａから他端面１７ｂに向かって先細のテーパ体として固め成形することができるのである。
【００３０】
なお、前記チップ片１７の固め成形に際して、固め成形時における下部（第１）成形型１３の押し込み動を、テーパ孔１２ｃの下端より若干手前の部分において停止することにより、当該チップ片１７における外周面１７ｃのうち他端面１７ｂに隣接する比較的短い長さＬ１の部分に、チップ片１７における軸線１７ｄと平行にした平行面１７Ｃ ₁を設けるように構成する。
これにより、チップ片１７をテーパ体として固め成形するときに、前記下部（第１）成形型１３がテーパ孔１２ｃ内にまで進入することによって、当該チップ片１７における他端面１７ｂにバリが発生することを確実に回避することができる。
【００３１】
また、前記チップ片１７の固め成形に際して、固め成形時における上部（第２）成形型１４の押し込み動を、テーパ孔１２ｃの上端より若干手前の部位において停止する。
これにより、前記チップ片１７における外周面１７ｃのうち一端面１７ａに隣接する比較的短い長さＬ２の部分に、チップ片１７における軸線１７ｄと平行にした平行面１７Ｃ ₂を設けるように構成する。
【００３２】
これにより、このチップ片１７の固め成形に際して、上部（第２）成形型１４が、成形用孔１２におけるテーパ孔１２ｃ内に進入して、当該テーパ孔１２ｃの内面を損傷することを確実に回避することができると共に、この部分における角部が、チップ片をテーパ体に構成することによって直角より小さい鋭角になることを防止できるから、当該角部に欠けが発生することを確実に低減できる。
【００３３】
このように、コンデンサ素子１８におけるチップ片１７を、成形用孔１２におけるテーパ孔１２ｃ内において、当該チップ片１７における一端面１７ａから他端面１７ｂに向かって先細のテーパ体として固め成形することにより、固め成形後におけるチップ片１７を、下部（第１）成形型１３の更なる押し込みによって、前記成形用孔１２内から型抜きする場合に、前記テーパ状チップ片１７は、その外周面１７ｃがテーパ状成形用孔１２ｃ内面に存在する表面粗さの凹凸によって擦られることなく、当該成形用孔１２ｃの内面から直ちに離れるから、その外周面１７ｃにおける多孔質に目詰まりが発生することを大幅に低減することができるのであり、しかも、型抜きに際して目詰まりが発生することを大幅に低減できる状態のもとで、チップ片１７を固め成形するときの押圧力を大きくすることができる。
【００３４】
一方、このようにして固め成形した前記チップ片１７は、これを焼結し、次いで、前記した従来と同じ方法で、五酸化タンタル等の誘電体膜を形成し、更に、従来と同じ方法で二酸化マンガン等の金属酸化物による固体電解質層を形成したのちグラファイト膜及び金属膜を形成することによって、図６に示すように、当該チップ片１７の表面のうちその一端面１７ａを除く外周面１７ｃ及び他端面１７ｂに対して陰極側電極膜１９を形成するのである。
【００３５】
この陰極側電極膜１９の形成に際して、当該陰極側電極膜１９における膜厚さが、チップ片１７における一端面１７ａから他端面１７ｂに向かって次第に肉厚状になっても、このチップ片２とこれに形成した陰極側電極膜１９との結合体の前記他端面１７ｂにおける直径寸法ｄmax が、チップ片１７と陰極側電極膜１９との結合体の前記一端面１７ａにおける直径寸法ｄよりも大きくなる傾向を、チップ片１７を、予め、前記のように、当該チップ片１７における一端面１７ａから他端面１７ｂに向かって先細のテーパ体に形成したことによって回避することができる。
【００３６】
そこで、前記チップ片１７のテーパ体における外周面の傾斜角度θを、陰極側電極膜１９の膜厚さか下端に向かって厚くなる場合における傾き角度と略同じに設定することにより、換言すると、前記チップ片１７と陰極側電極膜１９との結合体における直径寸法が前記他端面１７ｂの部分において前記一端面１７ａの部分よりも大きくならないように設定することにより、前記チップ片１７に対して陰極側電極膜１９を形成した後の結合体における形状が、前記従来のように、一端部から他端部に向かって膨らんだ形状になることを確実に回避することができるのである。
【００３７】
この場合において、前記チップ片１７のテーパ体における外周面の傾斜角度θを、前記チップ体１７とその外周面に形成した陰極側電極膜１９との結合体における直径寸法が前記他端面１７ｂの部分と前記一端面１７ａの部分とにおいて略同じになるように設定することにより、前記チップ片１７をテーパ体にしたことによる体積の減少を最小にとどめることができるのである。
【００３８】
従って、このコンデンサ素子１８を使用して、図１３及び図１４に示すような形態の固体電解コンデンサ１００、又は図１５に示すような形態の安全ヒューズ付き固体電解コンデンサ２００を製作するに際して、当該コンデンサ素子１８を、図７及び図８に示すように、一方のリード端子４に対して溶接等にて固着したとき、当該コンデンサ素子１８におけるチップ片１７と陰極側電極膜１９との結合体の軸線１７ｄが、前記陽極棒１６における曲がり等による取付け誤差によって上下方向にα１又はα２だけ傾斜したり、左右方向にβ１又はβ２だけ傾斜した場合において、当該チップ片１７の外周面に形成した陰極側電極膜１９とモールド部７における上下両面７ａ，７ｂ及び左右両側面７ｃ，７ｄとの間の間隔Ｗ１，Ｗ２が狭くなることを、前記チップ片１７とこれに形成した陰極側電極膜１９との結合体が一端部から他端部に向かって膨らんだ形状になっていない分だけ確実に回避することができる。
【００３９】
その結果、前記チップ片１７と陰極側電極膜１９との結合体における直径寸法を、従来の場合よりも大きくできるから、その分だけチップ片１７における体積を増大できるである。
【００４０】
これに加えて、本発明は、図９〜図１２に示すようにするのである。
【００４１】
すなわち、成形型１１′に穿設した成形用孔１２′内に、下部（第１）成形型１３′及び上部（第２）成形型１４を押し込むに際して、前記成形用孔１２′内に、前記図１〜図４の場合と同様に、第１のテーパ孔１２ｃ′を形成するに加えて、この第１のテーパ孔１２ｃ′の下部に、これに連続して角度の大きい第２のテーパ孔１２ｃ″を設けたものである。なお、その他の構成は、前記と同じである。
【００４２】
この構成によって、図１０に示すように、コンデンサ素子１８′における陽極棒１６′付きチップ片１７′を、当該チップ片１７′の他端部に前記第２のテーパ孔１２ｃ″によって面取り面１７ｅ′を設けた形態のテーパ体として固め成形することができる。
【００４３】
これにより、前記チップ片１７′における全表面のうち一端面１７ａ′を除く外周面１７ｃ′及び他端面１７ｂ′に対して、図１１に示すように、陰極側電極膜１９′を形成したのち、その他端部に、絶縁樹脂２０を塗着する場合に、この絶縁樹脂２０の外周面が前記陰極側電極膜１９′のうち前記面取り面１７ｅ′に該当する部分以外の部分における外周面より突出しないようにする。すなわち、前記面取り面１７ｅ′の存在によって、前記絶縁樹脂２０の外周面が前記陰極側電極膜１９′のうち前記面取り面１７ｅ′に該当する部分以外の部分における外周面より突出しないように構成できる。
【００４４】
従って、このコンデンサ素子１８′を使用して、図１２に示すような安全ヒューズ付きの固体電解コンデンサ２００′に構成するにおいて、前記コンデンサ素子１８′のチップ片１７′における陰極側電極膜１９′と、両リード端子４，５のうち陰極側リード端子５との間を、過電流等に対する安全ヒューズ線８′にて電気的に接続するとき、この安全ヒューズ線８′の途中を、前記絶縁樹脂２０の外周面に密接することができる。なお、符号２１は、前記安全ヒューズ線８′に塗着したシリコーン樹脂等の弾性樹脂である。
【００４５】
ところで、前記図１５に示す安全ヒューズ付き固体電解コンデンサ２００において、その安全ヒューズ線８は、当該安全ヒューズ線８における溶断の確実性を確保することのために、その線径を細くすると共に、比較的長い長さにすることが必要がある。そこで、従来における安全ヒューズ付き固体電解コンデンサ２００においては、前記図１５に示すように、安全ヒューズ線８の一端部を、チップ片２の外周面２ｃに形成した陰極側電極膜６のうち他端部から離れた部位に接合すると言う構成にしている。
【００４６】
しかし、この構成であると、前記安全ヒューズ線８を張設したのち、この安全ヒューズ線８に弾性樹脂８ａを塗着するとき、及び、これらの全体をモールド部７にてパッケージするときにおいて、前記安全ヒューズ線８が垂れ変形し、その途中の部分が陰極側電極膜６に接触することになって、当該安全ヒューズ線８における有効長さが短くなるから、過電流等に対して所定の溶断特性を得ることができないのである。
【００４７】
この場合、前記安全ヒューズ線８の有効長さを長くすることのために、この安全ヒューズ線８と陰極側電極膜６との間の間隔Ｓを予め大きくすることは、前記チップ片２の外周面２ｃにおける陰極側電極膜６からモールド部７の上面までの高さ寸法Ｒを大きくしなければならないから、全高さ寸法Ｈが大きくなって、固体電解コンデンサ２００の大型化を招来するのであり、また、前記安全ヒューズ線８の有効長さを長くすることのために、陰極側リード端子５をコンデンサ素子１８から離すようにしたことにも、固体電解コンデンサ２００の大型化を招来する。
【００４８】
これに対して、本発明の場合には、図１２に示すように、安全ヒューズ線８′の途中を、チップ片１７′における陰極側電極膜１９′に形成した絶縁樹脂２０に対して密接することができる。
【００４９】
その結果、前記安全ヒューズ線８′の有効長さを長くした状態のもとで、前記安全ヒューズ線８′の陰極側電極膜１９′からの突出高さを低くできると共に、陰極側リード端子５をコンデンサ素子１８′に近づけることができるから、固体電解コンデンサ２００′を小型・軽量化できると共に、前記安全ヒューズ線８′に所定の溶断特性を確実に確保できるのである。
【００５０】
なお、前記各実施例は、コンデンサ素子におけるチップ片を、断面角型に形成する場合を示したが、本発明はこれに限らず、チップ片を、断面丸形又は楕円形に形成する場合にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施例による固め成形装置の縦断正面図である。
【図２】前記第１の実施例における第１の作用状態を示す縦断正面図である。
【図３】前記第１の実施例における第２の作用状態を示す縦断正面図である。
【図４】前記第１の実施例における第３の作用状態を示す縦断正面図である。
【図５】前記第１の実施例によって固め成形したコンデンサ素子の斜視図である。
【図６】前記図５に示すコンデンサ素子におけるチップ片に陰極側電極膜を形成したときの縦断正面図である。
【図７】前記図６の示すコンデンサ素子を一方のリード端子に固着したときの図である。
【図８】図７のVIII−VIII視平面図である。
【図９】本発明における第２の実施例による固め成形装置の縦断正面図である。
【図１０】本発明における第２の実施例によるコンデンサ素子の縦断正面図である。
【図１１】前記図１０に示すコンデンサ素子におけるチップ片に陰極側電極膜を形成したときの縦断正面図である。
【図１２】前記図１１に示すコンデンサ素子を使用した安全ヒューズ付き固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【図１３】従来における固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【図１４】図１３のXVIII −XVIII 視断面図である。
【図１５】従来における安全ヒューズ付き固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【図１６】従来におけるコンデンサ素子を示す斜視図である。
【図１７】前記図１６に示すコンデンサ素子のチップ片に五酸化タンタルの誘電体膜を形成する処理を行っている状態の断面図である。
【図１８】前記図１６に示すコンデンサ素子のチップ片に二酸化マンガンの固体電解質層を形成する処理を行っている状態の断面図である。
【図１９】前記従来におけるコンデンサ素子のチップ片に陰極側電極膜を形成したときの縦断正面図である。
【図２０】前記従来におけるコンデンサ素子を一方のリード端子に固着したときの図である。
【図２１】図２０のXXV −XXV 視平面図である。
【図２２】従来における固め成形装置における第１の作用状態を示す縦断正面図である。
【図２３】従来における固め成形装置における第２の作用状態を示す縦断正面図である。
【図２４】従来における固め成形装置における第３の作用状態を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
１８，１８′ コンデンサ素子
１７，１７′ チップ片
１６，１６′ 陽極棒
１７ａチップ片の一端面
１７ｂチップ片の他端面
１７ｅ′ チップ片の面取り面
１７ｃチップ片の外周面
１７ｄチップ片の軸線
１９，１９′ 陰極側電極膜
２０絶縁樹脂
１１，１１′ 成形型
１２，１２′ 成形用孔
１２ｃ，１２ｃ′，１２ｃ″テーパ孔
１３下部（第１）成形型
１４金属粉末
１５上部（第２）成形型

Claims

金属粉末を焼結したチップ片と、該チップ片における一端面から突出した陽極棒と、前記チップ片における外周面のうち前記一端面を除いた部分に形成した陰極側電極膜と、この陰極側電極膜に一端を接続した安全ヒューズ線とから成る固体電解コンデンサ用コンデンサ素子において、
前記チップ片を、当該チップ片における一端面から他端面に向かって先細のテーパ体に形成し、且つ、このテーパ体における外周面の傾斜角度を、前記チップ片とその外周に形成した陰極側電極膜との結合体における直径寸法が前記他端面の部分において前記一端面の部分よりも大きくならないように設定し、更に、前記チップ片における外周面と他端面との角部に面取り面を設ける一方、前記陰極側電極膜のうち前記面取り面に該当する部分に、絶縁樹脂を、当該絶縁樹脂が前記陰極側電極膜のうち前記面取り面に該当する部分以外の部分における外周面から突出しないように、前記陰極側電極に重ねて塗着し、この絶縁樹脂の外周面に、前記安全ヒューズ線を密接したことを特徴とする固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子の構造。
前記請求項１の記載において、前記チップ片における外周面のうち一端面に隣接する比較的短い長さの部分に、チップ片の軸線と平行にした平行面を設けたことを特徴とする固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子の構造。