JP3677631B2 - 安全ヒューズ付き固体電解コンデンサの構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，タンタル固体電解コンデンサ又はアルミ固体電解コンデンサ等の固体電解コンデンサのうち，そのコンデンサ素子に対する温度ヒューズ又は過電流ヒューズ等の安全ヒューズを備えて成る安全ヒューズ付き固体電解コンデンサの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来，この種の安全ヒューズ付き固体電解コンデンサは，特開平２−１０５５１３号公報等に記載され，且つ，図１４に示すように，チップ片１ａと，このチップ片１ａらか突出した陽極棒１ｂとから成るコンデンサ素子１を，左右一対の金属板製リード端子２，３の間に，当該コンデンサ素子１における陽極棒１ｂを一方の陽極側リード端子２に対して固着するように配設し，このコンデンサ素子１におけるチップ片の外周面に形成した陰極側電極膜１ｃと，他方の陰極側リード端子３との間を，半田ワイヤ等の安全ヒューズ線４にて接続したのち，これらの全体を，合成樹脂製のモールド部５にてパッケージし，前記両リード端子２，３を，モールド部５の下面側に折り曲げると言う構成にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来における安全ヒューズ付き固体電解コンデンサは，前記のような構成であるから，その全体の長さ寸法Ｌには，コンデンサ素子１の長さに，その陽極棒１ｂにリード端子２を接続することの長さ，及びコンデンサ素子１におけるチップ片１ａとリード端子３との間を安全ヒューズ線４にて接続することに要する長さとが加算される一方，全体の高さ寸法には，コンデンサ素子１における高さ寸法に，前記安全ヒューズ線４におけるコンデンサ素子１の上面からの突出高さ寸法が加算されることになる。
【０００４】
すなわち，従来の安全ヒューズ付き固体電解コンデンサにおいては，その全体の長さ寸法に対してコンデンサ素子１の長さ寸法が占める割合，及びその全体の高さ寸法に対してコンデンサ素子１の高さ寸法が占める割合が小さいから，全体の体積にコンデンサ素子の体積の割合，つまり，コンデンサ素子の体積効率が低くて，固体電解コンデンサの大型化を招来するのであり，しかも，この大型化に加えて，二本の金属板製リード端子を使用するので，重量も増大すると言う問題があった。
【０００５】
その上，前記した従来における安全ヒューズ付き固体電解コンデンサでは，半田ワイヤ等の安全ヒューズ線を，コンデンサ素子とリード端子とに接続することに高度の技術を必要とするから，不良品の発生率が高いと共に，製造コストが可成り嵩むと言う問題もあった。
本発明は，これらの問題を解消できるようにしたパッケージ型固体電解コンデンサの構造を提供することを技術的課題とするものである。
【０００６】
【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の請求項１は，
「金属粉末を多孔質に固めたチップ片における一端面に非多孔質部を設ける一方，前記チップ片のうち前記非多孔質部以外の部分に，前記金属粉末の表面に形成した誘電体膜を下地として固体電解質層を形成し，前記チップ片の一端面に，陽極側電極膜を形成し，前記チップ片の他端面に，前記固体電解質層に重ねて陰極側電極膜を形成して成るコンデンサ素子と，
二枚の絶縁板の間に安全ヒューズを，当該安全ヒューズが前記二枚の絶縁板を含む平面に沿って延びるように設け，一方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの一端に電気的に接続する導体を充填する一方，他方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの他端に電気的に接続する導体を充填して成る安全ヒューズ体とから成り，
前記安全ヒューズ体を，前記コンデンサ素子の前記チップ片における他端面と同じ大きさにして，この他端面側に，当該安全ヒューズ体における安全ヒューズの一端が前記導体を介して前記陰極側電極膜に電気的に接続するように重ねて固着し，
前記安全ヒューズ体のうち前記他端面側とは反対側の外表面に，前記陰極側電極膜に対する接続用端子電極膜を，当該接続用端子電極膜が前記導体を介して前記安全ヒューズの他端に電気的に接続するように重ねて形成し，
更に，前記コンデンサ素子のチップ片における一端面側に，接続用端子電極膜を前記陽極側電極膜に重ねて形成する。」
と言う構成にした。
また，請求項２は，
「金属粉末を多孔質に固めたチップ片における一端面に非多孔質部を設ける一方，前記チップ片のうち前記非多孔質部以外の部分に，前記金属粉末の表面に形成した誘電体膜を下地として固体電解質層を形成し，前記チップ片の一端面に，陽極側電極膜を形成し，前記チップ片の他端面に，前記固体電解質層に重ねて陰極側電極膜を形成して成るコンデンサ素子と，
二枚の絶縁板の間に安全ヒューズを，当該安全ヒューズが前記二枚の絶縁板を含む平面に沿って延びるように設け，一方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの一端に電気的に接続する導体を充填する一方，他方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの他端に電気的に接続する導体を充填して成る安全ヒューズ体とから成り，
前記安全ヒューズ体を，前記コンデンサ素子の前記チップ片における一端面と同じ大きさにして，この一端面側に，当該安全ヒューズ体における安全ヒューズの一端が前記導体を介して前記陽極側電極膜に電気的に接続するように重ねて固着し，
前記安全ヒューズ体のうち前記一端面側とは反対側の外表面に，前記陽極側電極膜に対する接続用端子電極膜を，当該接続用端子電極膜が前記導体を介して前記安全ヒューズの他端に電気的に接続するように重ねて形成し，
更に，前記コンデンサ素子のチップ片における他端面側に，接続用端子電極膜を前記陰極側電極膜に重ねて形成する。」
と言う構成にした。
更にまた，請求項３は，
「金属粉末を多孔質に固めたチップ片における一端面に非多孔質部を設ける一方，前記チップ片のうち前記非多孔質部以外の部分に，前記金属粉末の表面に形成した誘電体膜を下地として固体電解質層を形成し，前記チップ片の一端面に，陽極側電極膜を形成し，前記チップ片の他端面に，前記固体電解質層に重ねて陰極側電極膜を形成して成るコンデンサ 素子と，
二枚の絶縁板の間に安全ヒューズを，当該安全ヒューズが前記二枚の絶縁板を含む平面に沿って延びるように設け，一方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの一端に電気的に接続する導体を充填する一方，他方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの他端に電気的に接続する導体を充填して成る二つの安全ヒューズ体とから成り，
前記二つの安全ヒューズ体のうち一方の安全ヒューズ体を，前記コンデンサ素子の前記チップ片における一端面と同じ大きさにして，この一端面側に，当該一方の安全ヒューズ体における安全ヒューズの一端が前記導体を介して前記陽極側電極膜に電気的に接続するように重ねて固着し，
前記一方の安全ヒューズ体のうち前記一端面側とは反対側の外表面に，前記陽極側電極膜に対する接続用端子電極膜を，当該接続用端子電極膜が前記導体を介して前記安全ヒューズの他端に電気的に接続するように重ねて形成し，
前記二つの安全ヒューズ体のうち他方の安全ヒューズ体を，前記コンデンサ素子の前記チップ片における他端面と同じ大きさにして，この他端面側に，当該他方の安全ヒューズ体における安全ヒューズの一端が前記導体を介して前記陰極側電極膜に電気的に接続するように重ねて固着し，
前記他方の安全ヒューズ体のうち前記他端面側とは反対側の外表面に，前記陰極側電極膜に対する接続用端子電極膜を，当該接続用端子電極膜が前記導体を介して前記安全ヒューズの他端に電気的に接続するように重ねて形成する。」
と言う構成にした。
【０００７】
【作 用】
このように構成することにより，両接続用端子電極膜によって，プリント基板等に対して半田付けすることができる一方，コンデンサ素子に対して安全ヒューズを設けたものでありながら，当該コンデンサ素子の高さ寸法には，何ら加算されるものがない一方，コンデンサ素子の長さ寸法には，安全ヒューズ体における厚さ寸法が加算されるのみであるから，全体の長さ寸法に対してコンデンサ素子の長さが占める割合，及び全体の高さ寸法に対してコンデンサ素子の高さ寸法が占める割合が大きくなるから，コンデンサ素子の体積効率を大幅に増大できるのである。
【０００８】
【発明の効果】
従って，本発明によると，安全ヒューズ付き固体電解コンデンサを大幅に小型化できると共に，軽量化できる効果を有する。
しかも，本発明によると，従来のように半田ワイヤ等の安全ヒューズ線を接続することを必要としないから，不良品の発生率が低いと共に，製造コストを大幅に低減できる効果をも有する。
【０００９】
特に，「請求項３」に記載した構成にすることにより，固体電解コンデンサの大型化を招来することなく，その陽極側と陰極側との両方に安全ヒューズを設けることができるのである。
【００１０】
【実施例】
以下，本発明の実施例を，図面について説明する。
図１〜図５は，第１の実施例を示す。
この図において符号１１は，コンデンサ素子を示す。このコンデンサ素子１１は，金属粉末を多孔質に固め焼結したチップ片１１ａの一端面に陽極側電極膜１１ｂを，他端面に陰極側電極膜１１ｃを各々形成したものに構成されている。
【００１１】
符号１２は，安全ヒューズ体を示す。この安全ヒューズ体１２は，図５に示すように，二枚の絶縁板１２ａ，１２ｂとの間に安全ヒューズ１２ｃを，当該安全ヒューズ１２ｃが絶縁板１２ａ，１２ｂを含む平面に沿って延びるように構成し，更に，一方の絶縁板１２ａに穿設したスルーホール１２ｄに，安全ヒューズ１２ｃの一端に電気的に接続する導体１２ｅを充填する一方，他方の絶縁板１２ｂに穿設したスルーホール１２ｆに，安全ヒューズ１２ｃの他端に電気的に接続する導体１２ｇを充填したものに構成されている。
【００１２】
そして，前記のように構成した安全ヒューズ体１２を，前記コンデンサ素子１１のチップ片１１ａにおける他端面に形成した陰極側電極膜１１ｃに対して，導電性接着剤１３又は導電性ペーストにて，当該安全ヒューズ体１２における安全ヒューズ１２ｃの一端が導体１２ｅを介して前記陰極側電極膜１１ｃに電気的に導通するように固着する。
【００１３】
更に，この安全ヒューズ体１２における外側の表面に，例えば，下地のニッケルメッキ層と半田メッキ層とから成る金属膜製の陰極側接続用端子電極膜１４を形成する一方，前記コンデンサ素子１１のチップ片１１ａにおける一端面に形成した陽極側電極膜１１ｂの表面に，同じく，例えば，下地のニッケルメッキ層と半田メッキ層とから成る金属膜製の陽極側接続用端子電極膜１５を形成する。
【００１４】
なお，前記コンデンサ素子１１の外周面には，耐熱性合成樹脂又はガラス製の被覆膜１６が全外周面を覆うように形成されている。また，この被覆膜１６に代えて，コンデンサ素子１１の外周面を，合成樹脂製のモールド部にてパッケージするようにして良い。
このように構成した固体電解コンデンサは，陽極側接続用端子電極膜１５と陰極側接続用端子電極膜１４とによって，プリント基板等に対して半田付けすることができる一方，コンデンサ素子１１に安全ヒューズ１２ｃを設けたものでありながら，当該コンデンサ素子１１の高さ寸法には，何ら加算されるものがない一方，コンデンサ素子１１の長さ寸法には，安全ヒューズ体１２における厚さ寸法が加算されるのみであるから，全体の長さ寸法に対してコンデンサ素子１１の長さが占める割合，及び全体の高さ寸法に対してコンデンサ素子１１の高さ寸法が占める割合が大きくなるから，コンデンサ素子の体積効率を大幅に増大できるのである。
【００１５】
ところで，前記実施例は，コンデンサ素子１１における陰極側に，安全ヒューズ体１２を設けた場合を示したが，これに代えて，図６に示す第２の実施例のように，コンデンサ素子１１における陽極側に，前記と同様に構成した安全ヒューズ体１２′を，導電性接着剤１３又は導電性ペーストにて固着して，この安全ヒューズ体１２′の表面に陽極側接続用端子電極膜１５を，チップ片１１ａの他端面における陰極側電極膜１１ｃに陰極側接続用端子電極膜１４を形成するように構成しても良い。なお，この第２の実施例では，チップ片１１ａにおける陰極側電極膜１１ｃを，そのまま，陰極側接続用端子電極膜とすることができる。
【００１６】
また，図７に示す第３の実施例のように，コンデンサ素子１１における陰極側と陽極側との両方に，前記と同様に構成した安全ヒューズ体１２，１２′を各々導電性接着剤１３，１３′又は導電性ペーストにて固着し，これら両安全ヒューズ体１２，１２′のうち一方の安全ヒューズ体１２′の表面に陽極側接続用端子電極膜１５を，他方の安全ヒューズ体１２の表面に陰極側接続用端子電極膜１４を各々形成することにより，固体電解コンデンサの大型化を招来することなく，その陽極側と陰極側との両方に安全ヒューズを設けることができるのである。
【００１７】
なお，前記した構成の安全ヒューズ体１２は，以下に述べるような方法によって製作される。
すなわち，図８及び図９に示すように，二枚の絶縁板１２ａ，１２ｂのうち一方の絶縁板１２ａの表面に，安全ヒューズ１２ｃのパターンを，半田ペーストのスクリーン印刷によって形成するか，半田の真空蒸着等によって形成し，この一方の絶縁板１２ａに対して他方の絶縁板１２ｂを重ね合わせ接合したのち，両絶縁板１２ａ，１２ｂに穿設したスールホール１２ｄ，１２ｆの各々に，半田ペースト等の導体を充填するようにして製作する。
【００１８】
また，他の方法としては，半田のフィルムから安全ヒューズ１２ｃのパターンを，フォトエッチング等にて抜き取り，これを二枚の絶縁板１２ａ，１２ｂにて挟み付けたのち，両絶縁板１２ａ，１２ｂに穿設したスールホール１２ｄ，１２ｆの各々に，半田ペースト等の導体を充填するようにしても良い。
そして，このようにして製作した安全ヒューズ体１２は，これをそのまま，コンデンサ素子１１に対して固着したのち，この安全ヒューズ体１２の外表面に，陽極側接続用端子電極膜１５又は陰極側接続用端子電極膜１４を形成するようにしても良いが，前記安全ヒューズ体１２を，その外表面に，図９に二点鎖線で示すように，陽極側接続用端子電極膜１５又は陰極側接続用端子電極膜１４を形成した状態にして製作したのち，これを，コンデンサ素子１１に対して固着するようにしても良いのである。
【００１９】
また，前記のように，チップ片１１ａにおける一端面に陽極側電極膜１１ｂを，他端面に陰極側電極膜１１ｃを各々形成して成るコンデンサ素子の製造に際しては，以下に述べるように，本発明が先の特許出願（特願平５−３８１６６号，特願平５−３８１６７号，特願平５−３８１６８号）によって提案した方法を採用する。
【００２０】
すなわち，図１０及び図１１に示すように，タンタル等の金属粉末を多孔質に固め焼結したチップ片１１ａにおける一端面１１ａ′に，合成樹脂を浸透するか，金属粉末を隙間なく密に固めるか，或いは，金属片を固着することによって，適宜長さＬの非多孔質部Ａを設け，このチップ片１１ａを，りん酸水溶液等の化成液に浸漬した状態で陽極酸化を行うことによって，前記チップ片１１ａにおける各金属粉末のうち前記非多孔質部Ａの部分以外の金属粉末の表面に五酸化タンタル等の誘電体膜を形成し，次いで，前記チップ片１１ａを，硝酸マンガン水溶液に浸漬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って，前記五酸化タンタル等の誘電体膜の表面に，二酸化マンガン等の固体電解質層を，前記非多孔質部Ａの存在によって当該固体電解質層がチップ片１１ａに金属粉末に対して絶縁された状態にして形成する。
【００２１】
次いで，図１２及び図１３に示すように，前記チップ片１１ａにおける一端面１１ａ′に対して，前記非多孔質部Ａにおける金属粉末を当該一端面１１ａ′に露出すると言う表面加工を施したのち，この一端面１１ａに対して，陽極側電極膜１１ｂを形成する一方，前記チップ片１１ａにおける外表面のうち前記非多孔質部Ａを除く部分に対して，グラファイト層及び銀又はニッケル等の金属層を含む陰極側電極膜１１ｃを形成するのである（この場合において，陰極側電極膜１１ｃの方を先に形成し，陽極側電極膜１１ｂの方を後に形成するようにしても良い）。
【００２２】
これにより，コンデンサ素子１１を，そのチップ片１１ａにおける一端面１１ａ′に陽極側電極膜１１ｂを，他端面に陰極側電極膜１１ｃを各々形成した形態にして製造することができるのであり，前記図１に示す第１の実施例のように，安全ヒューズ体１２を，コンデンサ素子１１における陰極側に対してのみ固着する場合には，コンデンサ素子１１のチップ片１１ａにおける一端面１１ａ′に陽極側電極膜１１ｂを形成することを止めて，この一端面１１ａ′に対して，前記陽極側接続用端子電極膜１５を直接に形成するようにしても良いのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例による固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【図２】 図１のII−II視断面図である。
【図３】 図１のIII −III 視断面図である。
【図４】 本発明の第１の実施例による固体電解コンデンサの分解した状態を示す斜視図である。
【図５】 図４のＶ−Ｖ視拡大断面図である。
【図６】 本発明の第２の実施例による固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【図７】 本発明の第３の実施例による固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【図８】 本発明におけるコンデンサ素子に適用する安全ヒューズ体の分解斜視図である。
【図９】 図８のIX−IX視断面図である。
【図１０】 本発明に使用するコンデンサ素子におけるチップ片を示す斜視図である。
【図１１】 図１０のXI−XI視断面図である。
【図１２】 本発明の使用するコンデンサ素子の斜視図である。
【図１３】 図１２のXIII−XIII視断面図である。
【図１４】 従来における固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【符号の説明】
１１ コンデンサ素子
１１ａ チップ片
１１ｂ 陽極側電極膜
１１ｃ 陰極側電極膜
１２ 安全ヒューズ体
１２ａ，１２ｂ 絶縁板
１２ｃ 安全ヒューズ
１３ 導電性接着剤
１４ 陰極側接続用端子電極膜
１５ 陽極側接続用端子電極膜
【産業上の利用分野】
本発明は，タンタル固体電解コンデンサ又はアルミ固体電解コンデンサ等の固体電解コンデンサのうち，そのコンデンサ素子に対する温度ヒューズ又は過電流ヒューズ等の安全ヒューズを備えて成る安全ヒューズ付き固体電解コンデンサの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来，この種の安全ヒューズ付き固体電解コンデンサは，特開平２−１０５５１３号公報等に記載され，且つ，図１４に示すように，チップ片１ａと，このチップ片１ａらか突出した陽極棒１ｂとから成るコンデンサ素子１を，左右一対の金属板製リード端子２，３の間に，当該コンデンサ素子１における陽極棒１ｂを一方の陽極側リード端子２に対して固着するように配設し，このコンデンサ素子１におけるチップ片の外周面に形成した陰極側電極膜１ｃと，他方の陰極側リード端子３との間を，半田ワイヤ等の安全ヒューズ線４にて接続したのち，これらの全体を，合成樹脂製のモールド部５にてパッケージし，前記両リード端子２，３を，モールド部５の下面側に折り曲げると言う構成にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来における安全ヒューズ付き固体電解コンデンサは，前記のような構成であるから，その全体の長さ寸法Ｌには，コンデンサ素子１の長さに，その陽極棒１ｂにリード端子２を接続することの長さ，及びコンデンサ素子１におけるチップ片１ａとリード端子３との間を安全ヒューズ線４にて接続することに要する長さとが加算される一方，全体の高さ寸法には，コンデンサ素子１における高さ寸法に，前記安全ヒューズ線４におけるコンデンサ素子１の上面からの突出高さ寸法が加算されることになる。
【０００４】
すなわち，従来の安全ヒューズ付き固体電解コンデンサにおいては，その全体の長さ寸法に対してコンデンサ素子１の長さ寸法が占める割合，及びその全体の高さ寸法に対してコンデンサ素子１の高さ寸法が占める割合が小さいから，全体の体積にコンデンサ素子の体積の割合，つまり，コンデンサ素子の体積効率が低くて，固体電解コンデンサの大型化を招来するのであり，しかも，この大型化に加えて，二本の金属板製リード端子を使用するので，重量も増大すると言う問題があった。
【０００５】
その上，前記した従来における安全ヒューズ付き固体電解コンデンサでは，半田ワイヤ等の安全ヒューズ線を，コンデンサ素子とリード端子とに接続することに高度の技術を必要とするから，不良品の発生率が高いと共に，製造コストが可成り嵩むと言う問題もあった。
本発明は，これらの問題を解消できるようにしたパッケージ型固体電解コンデンサの構造を提供することを技術的課題とするものである。
【０００６】
【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の請求項１は，
「金属粉末を多孔質に固めたチップ片における一端面に非多孔質部を設ける一方，前記チップ片のうち前記非多孔質部以外の部分に，前記金属粉末の表面に形成した誘電体膜を下地として固体電解質層を形成し，前記チップ片の一端面に，陽極側電極膜を形成し，前記チップ片の他端面に，前記固体電解質層に重ねて陰極側電極膜を形成して成るコンデンサ素子と，
二枚の絶縁板の間に安全ヒューズを，当該安全ヒューズが前記二枚の絶縁板を含む平面に沿って延びるように設け，一方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの一端に電気的に接続する導体を充填する一方，他方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの他端に電気的に接続する導体を充填して成る安全ヒューズ体とから成り，
前記安全ヒューズ体を，前記コンデンサ素子の前記チップ片における他端面と同じ大きさにして，この他端面側に，当該安全ヒューズ体における安全ヒューズの一端が前記導体を介して前記陰極側電極膜に電気的に接続するように重ねて固着し，
前記安全ヒューズ体のうち前記他端面側とは反対側の外表面に，前記陰極側電極膜に対する接続用端子電極膜を，当該接続用端子電極膜が前記導体を介して前記安全ヒューズの他端に電気的に接続するように重ねて形成し，
更に，前記コンデンサ素子のチップ片における一端面側に，接続用端子電極膜を前記陽極側電極膜に重ねて形成する。」
と言う構成にした。
また，請求項２は，
「金属粉末を多孔質に固めたチップ片における一端面に非多孔質部を設ける一方，前記チップ片のうち前記非多孔質部以外の部分に，前記金属粉末の表面に形成した誘電体膜を下地として固体電解質層を形成し，前記チップ片の一端面に，陽極側電極膜を形成し，前記チップ片の他端面に，前記固体電解質層に重ねて陰極側電極膜を形成して成るコンデンサ素子と，
二枚の絶縁板の間に安全ヒューズを，当該安全ヒューズが前記二枚の絶縁板を含む平面に沿って延びるように設け，一方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの一端に電気的に接続する導体を充填する一方，他方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの他端に電気的に接続する導体を充填して成る安全ヒューズ体とから成り，
前記安全ヒューズ体を，前記コンデンサ素子の前記チップ片における一端面と同じ大きさにして，この一端面側に，当該安全ヒューズ体における安全ヒューズの一端が前記導体を介して前記陽極側電極膜に電気的に接続するように重ねて固着し，
前記安全ヒューズ体のうち前記一端面側とは反対側の外表面に，前記陽極側電極膜に対する接続用端子電極膜を，当該接続用端子電極膜が前記導体を介して前記安全ヒューズの他端に電気的に接続するように重ねて形成し，
更に，前記コンデンサ素子のチップ片における他端面側に，接続用端子電極膜を前記陰極側電極膜に重ねて形成する。」
と言う構成にした。
更にまた，請求項３は，
「金属粉末を多孔質に固めたチップ片における一端面に非多孔質部を設ける一方，前記チップ片のうち前記非多孔質部以外の部分に，前記金属粉末の表面に形成した誘電体膜を下地として固体電解質層を形成し，前記チップ片の一端面に，陽極側電極膜を形成し，前記チップ片の他端面に，前記固体電解質層に重ねて陰極側電極膜を形成して成るコンデンサ 素子と，
二枚の絶縁板の間に安全ヒューズを，当該安全ヒューズが前記二枚の絶縁板を含む平面に沿って延びるように設け，一方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの一端に電気的に接続する導体を充填する一方，他方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの他端に電気的に接続する導体を充填して成る二つの安全ヒューズ体とから成り，
前記二つの安全ヒューズ体のうち一方の安全ヒューズ体を，前記コンデンサ素子の前記チップ片における一端面と同じ大きさにして，この一端面側に，当該一方の安全ヒューズ体における安全ヒューズの一端が前記導体を介して前記陽極側電極膜に電気的に接続するように重ねて固着し，
前記一方の安全ヒューズ体のうち前記一端面側とは反対側の外表面に，前記陽極側電極膜に対する接続用端子電極膜を，当該接続用端子電極膜が前記導体を介して前記安全ヒューズの他端に電気的に接続するように重ねて形成し，
前記二つの安全ヒューズ体のうち他方の安全ヒューズ体を，前記コンデンサ素子の前記チップ片における他端面と同じ大きさにして，この他端面側に，当該他方の安全ヒューズ体における安全ヒューズの一端が前記導体を介して前記陰極側電極膜に電気的に接続するように重ねて固着し，
前記他方の安全ヒューズ体のうち前記他端面側とは反対側の外表面に，前記陰極側電極膜に対する接続用端子電極膜を，当該接続用端子電極膜が前記導体を介して前記安全ヒューズの他端に電気的に接続するように重ねて形成する。」
と言う構成にした。
【０００７】
【作 用】
このように構成することにより，両接続用端子電極膜によって，プリント基板等に対して半田付けすることができる一方，コンデンサ素子に対して安全ヒューズを設けたものでありながら，当該コンデンサ素子の高さ寸法には，何ら加算されるものがない一方，コンデンサ素子の長さ寸法には，安全ヒューズ体における厚さ寸法が加算されるのみであるから，全体の長さ寸法に対してコンデンサ素子の長さが占める割合，及び全体の高さ寸法に対してコンデンサ素子の高さ寸法が占める割合が大きくなるから，コンデンサ素子の体積効率を大幅に増大できるのである。
【０００８】
【発明の効果】
従って，本発明によると，安全ヒューズ付き固体電解コンデンサを大幅に小型化できると共に，軽量化できる効果を有する。
しかも，本発明によると，従来のように半田ワイヤ等の安全ヒューズ線を接続することを必要としないから，不良品の発生率が低いと共に，製造コストを大幅に低減できる効果をも有する。
【０００９】
特に，「請求項３」に記載した構成にすることにより，固体電解コンデンサの大型化を招来することなく，その陽極側と陰極側との両方に安全ヒューズを設けることができるのである。
【００１０】
【実施例】
以下，本発明の実施例を，図面について説明する。
図１〜図５は，第１の実施例を示す。
この図において符号１１は，コンデンサ素子を示す。このコンデンサ素子１１は，金属粉末を多孔質に固め焼結したチップ片１１ａの一端面に陽極側電極膜１１ｂを，他端面に陰極側電極膜１１ｃを各々形成したものに構成されている。
【００１１】
符号１２は，安全ヒューズ体を示す。この安全ヒューズ体１２は，図５に示すように，二枚の絶縁板１２ａ，１２ｂとの間に安全ヒューズ１２ｃを，当該安全ヒューズ１２ｃが絶縁板１２ａ，１２ｂを含む平面に沿って延びるように構成し，更に，一方の絶縁板１２ａに穿設したスルーホール１２ｄに，安全ヒューズ１２ｃの一端に電気的に接続する導体１２ｅを充填する一方，他方の絶縁板１２ｂに穿設したスルーホール１２ｆに，安全ヒューズ１２ｃの他端に電気的に接続する導体１２ｇを充填したものに構成されている。
【００１２】
そして，前記のように構成した安全ヒューズ体１２を，前記コンデンサ素子１１のチップ片１１ａにおける他端面に形成した陰極側電極膜１１ｃに対して，導電性接着剤１３又は導電性ペーストにて，当該安全ヒューズ体１２における安全ヒューズ１２ｃの一端が導体１２ｅを介して前記陰極側電極膜１１ｃに電気的に導通するように固着する。
【００１３】
更に，この安全ヒューズ体１２における外側の表面に，例えば，下地のニッケルメッキ層と半田メッキ層とから成る金属膜製の陰極側接続用端子電極膜１４を形成する一方，前記コンデンサ素子１１のチップ片１１ａにおける一端面に形成した陽極側電極膜１１ｂの表面に，同じく，例えば，下地のニッケルメッキ層と半田メッキ層とから成る金属膜製の陽極側接続用端子電極膜１５を形成する。
【００１４】
なお，前記コンデンサ素子１１の外周面には，耐熱性合成樹脂又はガラス製の被覆膜１６が全外周面を覆うように形成されている。また，この被覆膜１６に代えて，コンデンサ素子１１の外周面を，合成樹脂製のモールド部にてパッケージするようにして良い。
このように構成した固体電解コンデンサは，陽極側接続用端子電極膜１５と陰極側接続用端子電極膜１４とによって，プリント基板等に対して半田付けすることができる一方，コンデンサ素子１１に安全ヒューズ１２ｃを設けたものでありながら，当該コンデンサ素子１１の高さ寸法には，何ら加算されるものがない一方，コンデンサ素子１１の長さ寸法には，安全ヒューズ体１２における厚さ寸法が加算されるのみであるから，全体の長さ寸法に対してコンデンサ素子１１の長さが占める割合，及び全体の高さ寸法に対してコンデンサ素子１１の高さ寸法が占める割合が大きくなるから，コンデンサ素子の体積効率を大幅に増大できるのである。
【００１５】
ところで，前記実施例は，コンデンサ素子１１における陰極側に，安全ヒューズ体１２を設けた場合を示したが，これに代えて，図６に示す第２の実施例のように，コンデンサ素子１１における陽極側に，前記と同様に構成した安全ヒューズ体１２′を，導電性接着剤１３又は導電性ペーストにて固着して，この安全ヒューズ体１２′の表面に陽極側接続用端子電極膜１５を，チップ片１１ａの他端面における陰極側電極膜１１ｃに陰極側接続用端子電極膜１４を形成するように構成しても良い。なお，この第２の実施例では，チップ片１１ａにおける陰極側電極膜１１ｃを，そのまま，陰極側接続用端子電極膜とすることができる。
【００１６】
また，図７に示す第３の実施例のように，コンデンサ素子１１における陰極側と陽極側との両方に，前記と同様に構成した安全ヒューズ体１２，１２′を各々導電性接着剤１３，１３′又は導電性ペーストにて固着し，これら両安全ヒューズ体１２，１２′のうち一方の安全ヒューズ体１２′の表面に陽極側接続用端子電極膜１５を，他方の安全ヒューズ体１２の表面に陰極側接続用端子電極膜１４を各々形成することにより，固体電解コンデンサの大型化を招来することなく，その陽極側と陰極側との両方に安全ヒューズを設けることができるのである。
【００１７】
なお，前記した構成の安全ヒューズ体１２は，以下に述べるような方法によって製作される。
すなわち，図８及び図９に示すように，二枚の絶縁板１２ａ，１２ｂのうち一方の絶縁板１２ａの表面に，安全ヒューズ１２ｃのパターンを，半田ペーストのスクリーン印刷によって形成するか，半田の真空蒸着等によって形成し，この一方の絶縁板１２ａに対して他方の絶縁板１２ｂを重ね合わせ接合したのち，両絶縁板１２ａ，１２ｂに穿設したスールホール１２ｄ，１２ｆの各々に，半田ペースト等の導体を充填するようにして製作する。
【００１８】
また，他の方法としては，半田のフィルムから安全ヒューズ１２ｃのパターンを，フォトエッチング等にて抜き取り，これを二枚の絶縁板１２ａ，１２ｂにて挟み付けたのち，両絶縁板１２ａ，１２ｂに穿設したスールホール１２ｄ，１２ｆの各々に，半田ペースト等の導体を充填するようにしても良い。
そして，このようにして製作した安全ヒューズ体１２は，これをそのまま，コンデンサ素子１１に対して固着したのち，この安全ヒューズ体１２の外表面に，陽極側接続用端子電極膜１５又は陰極側接続用端子電極膜１４を形成するようにしても良いが，前記安全ヒューズ体１２を，その外表面に，図９に二点鎖線で示すように，陽極側接続用端子電極膜１５又は陰極側接続用端子電極膜１４を形成した状態にして製作したのち，これを，コンデンサ素子１１に対して固着するようにしても良いのである。
【００１９】
また，前記のように，チップ片１１ａにおける一端面に陽極側電極膜１１ｂを，他端面に陰極側電極膜１１ｃを各々形成して成るコンデンサ素子の製造に際しては，以下に述べるように，本発明が先の特許出願（特願平５−３８１６６号，特願平５−３８１６７号，特願平５−３８１６８号）によって提案した方法を採用する。
【００２０】
すなわち，図１０及び図１１に示すように，タンタル等の金属粉末を多孔質に固め焼結したチップ片１１ａにおける一端面１１ａ′に，合成樹脂を浸透するか，金属粉末を隙間なく密に固めるか，或いは，金属片を固着することによって，適宜長さＬの非多孔質部Ａを設け，このチップ片１１ａを，りん酸水溶液等の化成液に浸漬した状態で陽極酸化を行うことによって，前記チップ片１１ａにおける各金属粉末のうち前記非多孔質部Ａの部分以外の金属粉末の表面に五酸化タンタル等の誘電体膜を形成し，次いで，前記チップ片１１ａを，硝酸マンガン水溶液に浸漬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って，前記五酸化タンタル等の誘電体膜の表面に，二酸化マンガン等の固体電解質層を，前記非多孔質部Ａの存在によって当該固体電解質層がチップ片１１ａに金属粉末に対して絶縁された状態にして形成する。
【００２１】
次いで，図１２及び図１３に示すように，前記チップ片１１ａにおける一端面１１ａ′に対して，前記非多孔質部Ａにおける金属粉末を当該一端面１１ａ′に露出すると言う表面加工を施したのち，この一端面１１ａに対して，陽極側電極膜１１ｂを形成する一方，前記チップ片１１ａにおける外表面のうち前記非多孔質部Ａを除く部分に対して，グラファイト層及び銀又はニッケル等の金属層を含む陰極側電極膜１１ｃを形成するのである（この場合において，陰極側電極膜１１ｃの方を先に形成し，陽極側電極膜１１ｂの方を後に形成するようにしても良い）。
【００２２】
これにより，コンデンサ素子１１を，そのチップ片１１ａにおける一端面１１ａ′に陽極側電極膜１１ｂを，他端面に陰極側電極膜１１ｃを各々形成した形態にして製造することができるのであり，前記図１に示す第１の実施例のように，安全ヒューズ体１２を，コンデンサ素子１１における陰極側に対してのみ固着する場合には，コンデンサ素子１１のチップ片１１ａにおける一端面１１ａ′に陽極側電極膜１１ｂを形成することを止めて，この一端面１１ａ′に対して，前記陽極側接続用端子電極膜１５を直接に形成するようにしても良いのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例による固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【図２】 図１のII−II視断面図である。
【図３】 図１のIII −III 視断面図である。
【図４】 本発明の第１の実施例による固体電解コンデンサの分解した状態を示す斜視図である。
【図５】 図４のＶ−Ｖ視拡大断面図である。
【図６】 本発明の第２の実施例による固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【図７】 本発明の第３の実施例による固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【図８】 本発明におけるコンデンサ素子に適用する安全ヒューズ体の分解斜視図である。
【図９】 図８のIX−IX視断面図である。
【図１０】 本発明に使用するコンデンサ素子におけるチップ片を示す斜視図である。
【図１１】 図１０のXI−XI視断面図である。
【図１２】 本発明の使用するコンデンサ素子の斜視図である。
【図１３】 図１２のXIII−XIII視断面図である。
【図１４】 従来における固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【符号の説明】
１１ コンデンサ素子
１１ａ チップ片
１１ｂ 陽極側電極膜
１１ｃ 陰極側電極膜
１２ 安全ヒューズ体
１２ａ，１２ｂ 絶縁板
１２ｃ 安全ヒューズ
１３ 導電性接着剤
１４ 陰極側接続用端子電極膜
１５ 陽極側接続用端子電極膜
Claims (3)
- 金属粉末を多孔質に固めたチップ片における一端面に非多孔質部を設ける一方，前記チップ片のうち前記非多孔質部以外の部分に，前記金属粉末の表面に形成した誘電体膜を下地として固体電解質層を形成し，前記チップ片の一端面に，陽極側電極膜を形成し，前記チップ片の他端面に，前記固体電解質層に重ねて陰極側電極膜を形成して成るコンデンサ素子と，
二枚の絶縁板の間に安全ヒューズを，当該安全ヒューズが前記二枚の絶縁板を含む平面に沿って延びるように設け，一方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの一端に電気的に接続する導体を充填する一方，他方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの他端に電気的に接続する導体を充填して成る安全ヒューズ体とから成り，
前記安全ヒューズ体を，前記コンデンサ素子の前記チップ片における他端面と同じ大きさにして，この他端面側に，当該安全ヒューズ体における安全ヒューズの一端が前記導体を介して前記陰極側電極膜に電気的に接続するように重ねて固着し，
前記安全ヒューズ体のうち前記他端面側とは反対側の外表面に，前記陰極側電極膜に対する接続用端子電極膜を，当該接続用端子電極膜が前記導体を介して前記安全ヒューズの他端に電気的に接続するように重ねて形成し，
更に，前記コンデンサ素子のチップ片における一端面側に，接続用端子電極膜を前記陽極側電極膜に重ねて形成したことを特徴とする安全ヒューズ付き固体電解コンデンサの構造。 - 金属粉末を多孔質に固めたチップ片における一端面に非多孔質部を設ける一方，前記チップ片のうち前記非多孔質部以外の部分に，前記金属粉末の表面に形成した誘電体膜を下地として固体電解質層を形成し，前記チップ片の一端面に，陽極側電極膜を形成し，前記チップ片の他端面に，前記固体電解質層に重ねて陰極側電極膜を形成して成るコンデンサ素子と，
二枚の絶縁板の間に安全ヒューズを，当該安全ヒューズが前記二枚の絶縁板を含む平面に沿って延びるように設け，一方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの一端に電気的に接続する導体を充填する一方，他方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの他端に電気的に接続する導体を充填して成る安全ヒューズ体とから成り，
前記安全ヒューズ体を，前記コンデンサ素子の前記チップ片における一端面と同じ大きさにして，この一端面側に，当該安全ヒューズ体における安全ヒューズの一端が前記導体を介して前記陽極側電極膜に電気的に接続するように重ねて固着し，
前記安全ヒューズ体のうち前記一端面側とは反対側の外表面に，前記陽極側電極膜に対する接続用端子電極膜を，当該接続用端子電極膜が前記導体を介して前記安全ヒューズの他端に電気的に接続するように重ねて形成し，
更に，前記コンデンサ素子のチップ片における他端面側に，接続用端子電極膜を前記陰極側電極膜に重ねて形成したことを特徴とする安全ヒューズ付き固体電解コンデンサの構造。 - 金属粉末を多孔質に固めたチップ片における一端面に非多孔質部を設ける一方，前記チップ片のうち前記非多孔質部以外の部分に，前記金属粉末の表面に形成した誘電体膜を下地として固体電解質層を形成し，前記チップ片の一端面に，陽極側電極膜を形成し，前記チップ片の他端面に，前記固体電解質層に重ねて陰極側電極膜を形成して成るコンデンサ素子と，
二枚の絶縁板の間に安全ヒューズを，当該安全ヒューズが前記二枚の絶縁板を含む平面に沿って延びるように設け，一方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安全ヒューズの一端に電気的に接続する導体を充填する一方，他方の絶縁板に穿設のスルーホールに前記安 全ヒューズの他端に電気的に接続する導体を充填して成る二つの安全ヒューズ体とから成り，
前記二つの安全ヒューズ体のうち一方の安全ヒューズ体を，前記コンデンサ素子の前記チップ片における一端面と同じ大きさにして，この一端面側に，当該一方の安全ヒューズ体における安全ヒューズの一端が前記導体を介して前記陽極側電極膜に電気的に接続するように重ねて固着し，
前記一方の安全ヒューズ体のうち前記一端面側とは反対側の外表面に，前記陽極側電極膜に対する接続用端子電極膜を，当該接続用端子電極膜が前記導体を介して前記安全ヒューズの他端に電気的に接続するように重ねて形成し，
前記二つの安全ヒューズ体のうち他方の安全ヒューズ体を，前記コンデンサ素子の前記チップ片における他端面と同じ大きさにして，この他端面側に，当該他方の安全ヒューズ体における安全ヒューズの一端が前記導体を介して前記陰極側電極膜に電気的に接続するように重ねて固着し，
前記他方の安全ヒューズ体のうち前記他端面側とは反対側の外表面に，前記陰極側電極膜に対する接続用端子電極膜を，当該接続用端子電極膜が前記導体を介して前記安全ヒューズの他端に電気的に接続するように重ねて形成したことを特徴とする安全ヒューズ付き固体電解コンデンサの構造。
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