JP4152357B2

JP4152357B2 - 固体電解コンデンサ

Info

Publication number: JP4152357B2
Application number: JP2004206787A
Authority: JP
Inventors: 秀樹石田; 永造藤井; 武史高松
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2024-07-14
Also published as: CN1722322A; JP2006032514A; CN1722322B

Description

本発明は、固体電解コンデンサ及びその製造方法に関する。

図１０は、従来の固体電解コンデンサ(１)を上下逆にして示す斜視図である。図１１は、図１０をＡ−Ａ線を含む面にて破断した断面図であり、図１０とは上下が逆になっている(例えば、特許文献１参照)。
固体電解コンデンサ(１)は、陽極リード(22)を突出したコンデンサ素子(２)を具え、該コンデンサ素子(２)は合成樹脂製のハウジング(70)にて覆われる。コンデンサ素子(２)の下面は、陰極側リード端子(90)に取り付けられ、陽極リード(22)は枕部材(23)を介して陽極側リード端子(９)に取り付けられる。陽極側リード端子(９)とコンデンサ素子(２)との間には、絶縁体(図示せず)が設けられている。コンデンサ素子(２)の詳細は後記する。
固体電解コンデンサ(１)は、以下の要領で作成される。先ず、図１２に示すように、金属板(８)を打ち抜き加工して、陽極側及び陰極側リード端子(９)(90)となる第１、第２端子構成片(81)(82)を設ける。両端子構成片(81)(82)は開口(80)を挟んで設けられ、端縁が互いに対向している。陽極側リード端子(９)となる第１端子構成片(81)上に枕部材(23)を介して陽極リード(22)を取り付け、陰極側リード端子(90)となる第２端子構成片(82)にコンデンサ素子(２)の周面を取り付ける。コンデンサ素子(２)の周面をハウジング(70)にて覆い、金属板(８)をＤ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線を含む面にて破断して、固体電解コンデンサ(１)を得る。

特許第３３１２２４６号

図１０に示す固体電解コンデンサ(１)では、陽極側及び陰極側リード端子(９)(90)の端面がハウジング(70)の側面(図１０のＣで示す面)から露出していない。従って、固体電解コンデンサ(１)をプリント基板(図示せず)に半田付けした状態で、陽極側又は陰極側リード端子(９)(90)が正確に半田付けされているかどうかを横から確認できない。
また、金属板(８)から陽極側又は陰極側リード端子(９)(90)を形成する際の作業性をも改善する必要がある。
本発明の目的は、少なくとも一方のリード端子の半田付け状態を横から確認でき、且つ両リード端子を形成する際の作業性をも改善した固体電解コンデンサを提供することにある。

陽極側及び陰極側リード端子(９)(90)の少なくとも一方は、両リード端子(９)(90)の配列方向に略直交して延びた第１露出部(５)を具え、少なくとも１つの第１露出部(５)は端面(52)がハウジング(70)の側面から露出している。
また、第１露出部(５)は、両リード端子(９)(90)の配列方向に沿う方向に延びた第２露出部(50)に繋がり、第２露出部(50)は、第１露出部(５)よりも幅狭に設けられ、少なくとも１つの第２露出部(50)は、端面(51)がハウジング(70)の端面から露出している。

１．陽極側及び陰極側リード端子(９)(90)の少なくとも一方は、第１露出部(５)の端面(52)がハウジング(70)の側面から露出している。従って、固体電解コンデンサ(１)をプリント基板(図示せず)に半田付けした状態にて、第１露出部(５)の端面(52)を横から見れば、リード端子(９)(90)の半田付け状態が直ぐに確認できる。
また、第１露出部(５)と第２露出部(50)とは繋がっているから、第１露出部(５)と第２露出部(50)との交差地点に半田を盛れば、半田は第１露出部(５)と第２露出部(50)に向けて流れる。この点でも、リード端子(９)(90)の半田付け状態が確認し易い。
２．また、第２露出部(50)は、第１露出部(５)よりも幅狭に設けられている。後記の如く、金属板を打ち抜き加工して、両リード端子(９)(90)を形成する際には、第２露出部(50)を破断するが、第２露出部(50)を幅狭に形成することにより、両リード端子(９)(90)を形成する際の作業性が良くなる。

(第１実施例)
以下、本発明の一例を図を用いて詳述する。
図１は、固体電解コンデンサ(１)を上下逆にして示す斜視図である。図２は、図１をＡ−Ａ線を含む面にて破断した断面図であり、図１とは上下が逆になっている。
コンデンサ素子(２)は合成樹脂製のハウジング(70)にて覆われ、両リード端子(９)(90)の下面はハウジング(70)から露出している。両リード端子(９)(90)上には、凹面(４)が形成され、コンデンサ素子(２)の周面は該凹面(４)上に載置される。両リード端子(９)(90)は、ハウジング(70)を構成する合成樹脂にて充填された開口(80)を挟んで互いに対向しているが、この間隔は短いほど、ループインダクタンスが小さくなり、ＥＳＬ(等価直列インダクタンス)を小さくできる。
また、開口(80)の互いに対向する端縁は、凹面(４)の周縁よりも内側に位置しており、開口(80)は凹面(４)に繋がる。開口(80)が凹面(４)に繋がっていることにより、ハウジング(70)の成型時に合成樹脂の湯流れが良くなる。
コンデンサ素子(２)は、陽極リード(22)を突出した陽極体(20)の一部に、誘電体酸化被膜(21)を形成し、該誘電体酸化被膜(21)上に、陰極層(３)、カーボン層(30)、銀ペースト層(31)を順に設けて形成される。陽極リード(22)及び陽極体(20)は、電解酸化処理により極めて緻密で耐久性を有する誘電体酸化被膜が形成される弁金属からなり、該弁金属にはＡｌ(アルミニウム)、Ｔａ(タンタル)、Ｔｉ(チタン)、Ｎｂ(ニオブ)等が該当する。
陽極リード(22)は抵抗溶接により陽極側リード端子(９)上に取り付けられ、コンデンサ素子(２)の周面は導電性接着剤により凹面(４)上に取り付けられる。

コンデンサ素子(２)の製造方法を示すが、該方法は従来と同じである。先ずタンタル製の陽極体(20)の一部を燐酸水溶液内に浸して電解酸化処理し、周面に誘電体酸化被膜(21)を形成する。次に、公知の化学重合法、電解重合法を用いて、ポリピロールである導電性高分子からなる陰極層(３)を形成する。この陰極層(３)上に、カーボン層(30)、銀ペースト層(31)を順に形成する。
本例では、陽極体(20)の材料としてタンタル焼結体を用いたが、弁作用金属を用いたものであれば、特に限定はなく、箔状又は板状のものを用いても良い。箔状又は板状の陽極体(20)を用いる場合は、陽極体(20)と陽極側リード端子(９)との接続部分に、前記誘電体酸化被膜(21)を形成しないことにより、陽極リード(22)を取り付ける必要が無くなる。
尚、陰極層(３)を形成する材料には、前記ポリピロールの他に、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフラン等の導電性高分子、ＴＣＮＱ(７、７、８、８−テトラシアノキノジメタン)錯塩等が挙げられる。陰極層(３)に抵抗値の低い導電体高分子等を用いることにより、ＥＳＲを小さくして、高周波特性に優れたコンデンサを形成している。

図１に示すように、両リード端子(９)(90)はその一部が露出し、他の部分はハウジング(70)を構成する樹脂にて覆われている。両リード端子(９)(90)は、両リード端子(９)(90)の配列方向(図１の矢印Ｂ)と略直交する方向に延びた第１露出部(５)と、両リード端子(９)(90)の配列方向に沿って延びた第２露出部(50)を有する。第１露出部(５)は、第２露出部(50)の幅方向の中央部に位置して、両露出部(５)(50)は互いに繋がり、第２露出部(50)は、第１露出部(５)よりも幅狭に設けられている。
陰極側リード端子(90)上にて両露出部(５)(50)は複数、具体的には２つ設けられている。即ち、固体電解コンデンサ(１)は３箇所の露出部(５)(50)にてプリント基板に半田付けされる。これにより、固体電解コンデンサ(１)とプリント基板の接合強度が向上する。
陰極側リード端子(90)上の１つ、具体的には内側の第１露出部(５)は、端面(52)がハウジング(70)の端面から露出し、陽極側リード端子(９)の第２露出部(50)は、端面(51)がハウジング(70)の端面から露出している。

尚、固体電解コンデンサ(１)とプリント基板の接合強度を向上させるのであれば、陽極側リード端子(９)に比して大面積の陰極側リード端子(90)の全面を露出させれば良いとも考えられる。しかし、陰極側リード端子(90)は陽極側リード端子(９)に比して大きい故に接する半田も多い。
従って、陰極側リード端子(90)の下面全面が露出していると、両リード端子(９)(90)をプリント基板に半田付けした際に、陰極側リード端子(90)に接する半田が収縮して、固体電解コンデンサ(１)を引っ張り、その結果、固体電解コンデンサ(１)の取り付け不良を招来する。従って、陰極側リード端子(90)はその一部を樹脂にて覆うとともに、２箇所で半田付けされる構成としている。

陰極側リード端子(90)は、内側に位置する第１露出部(５)の端面(52)がハウジング(70)の側面から露出している。従って、固体電解コンデンサ(１)をプリント基板に半田付けした状態にて、第１露出部(５)の端面(52)を横から見れば、陰極側リード端子(90)の半田付け状態が横から確認できる。特に、陰極側リード端子(90)上にて、端面(52)がハウジング(70)の端面から露出した第１露出部(５)は、他方の第１露出部(５)から離れており、半田付け状態の確認に効果的である。
また、両リード端子(９)(90)上にて樹脂にて覆われた箇所は、半田の濡れ性が弱いから、半田はリード端子(９)(90)の露出部(５)(50)に寄る。図１にて第１露出部(５)と第２露出部(50)の交差地点に盛られた半田は、矢印Ｘで示すように、第１、第２露出部(５)(50)に沿って端面(51)(52)に向かって外向きに流れる。従って、この点でも、両リード端子(９)(90)の半田付け状態が確認し易い。
尚、陽極側リード端子(９)の第１露出部(５)の端面(52)を、ハウジング(70)の側面から露出させてもよい。

(固体電解コンデンサの形成手順)
以下に、固体電解コンデンサ(１)を形成する手順を説明する。図３及び図４は、リード端子(９)(90)の基材となる金属板(８)の平面図であり、該金属板(８)は鉄又は銅とニッケルを主成分とする。先ず、金属板(８)にエッチング又は半抜き加工を施して凹面(４)を形成する。次に、図４に示すように、金属板(８)を打ち抜き加工して、大孔(84)を形成し、該大孔(84)内に陽極側リード端子(９)となる第１端子構成片(81)及び陰極側リード端子(90)となる第２端子構成片(82)を開口(80)を挟んで形成する。凹面(４)は両端子構成片(81)(82)に跨る。
ここで、前記の如く、開口(80)の互いに対向する端縁は、凹面(４)の周縁よりも内側に位置している。開口(80)を形成する際には、開口(80)の端縁と、凹面(４)の端縁を一致させることが難しいから、開口(80)の端縁を、凹面(４)の周縁からずらしているのである。両端子構成片(81)(82)は、第２露出部(50)となる繋ぎ片(85)にて大孔(84)の周縁部と繋がっている。
第２端子構成片(82)の下面には、ハウジング(70)を形成する樹脂にて充填されるべき凹部(83)が設けられている。第２端子構成片(82)上にて凹部(83)以外の箇所が、第１露出部(５)及び第２露出部(50)となる。

次に、図５及び図６に示すように、両構成片(81)(82)に跨って凹面(４)にコンデンサ素子(２)の周面が載置されて導電性接着剤にて取り付けられる。
陽極リード(22)は第１端子構成片(81)の凹面(４)以外の箇所に載置されて抵抗溶接される。この後、図６に示すように、両端子構成片(81)(82)をハウジング(70)を構成する樹脂塊(７)にて覆う、具体的には金属板(８)の上下から金型(図示せず)を被せて、樹脂を射出成形して、樹脂塊(７)を形成する。この後、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線を含む面にて樹脂塊(７)及び金属板(８)をダイシングソー等にて切断して、図１に示す固体電解コンデンサ(１)を得る。
第２露出部(50)となる繋ぎ片(85)は、第１露出部(５)よりも幅狭に設けられている。従って、ダイシングソー等にて切断し易く、両リード端子(９)(90)を形成する際の作業性が良くなる。

(第２実施例)
図７は、別の実施例に係わる固体電解コンデンサ(１)を上下逆にして示す斜視図である。
本例にあっては、２つの第２露出部(50)(50)が、第１露出部(５)の両側部に位置する点に特徴がある。
図７に示す固体電解コンデンサ(１)を形成するには、図８に示すように、両端子構成片(81)(82)の基端部に、矩形状の小孔(86)を開設する。両端子構成片(81)(82)上にて、小孔(86)の両側が、第２露出部(50)(50)となる繋ぎ片(85)(85)である。コンデンサ素子(２)を凹面(４)内に載置し、樹脂塊(７)にてコンデンサ素子(２)を覆った後にＤ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線を含む面にて樹脂塊(７)及び金属板(８)をダイシングソー等にて切断すれば、図７に示す固体電解コンデンサ(１)を得る。

本例にあっては、第２露出部(50)(50)となる繋ぎ片(85)(85)を２箇所設けることにより、抵抗溶接時に端子構成片(81)とコンデンサ素子(２)が位置ズレにくい長所がある。
即ち、陽極リード(22)を第１端子構成片(81)に抵抗溶接する場合には、陽極リード(22)及び第１端子構成片(81)を上下から押さえるが、図６に示すように、繋ぎ片(85)が１つのみであると、第１端子構成片(81)が金属板(８)を含む面内にて矢印Ｆ方向に振れてしまい、第１端子構成片(81)とコンデンサ素子(２)の相対位置がズレる虞れがある。特に、繋ぎ片(85)が細いと、振れ易い。
本例では、繋ぎ片(85)(85)を２箇所設けており、第１端子構成片(81)とコンデンサ素子(２)の相対位置がズレる虞れを少なくできる。尚、繋ぎ片(85)の数は、２つに限定されない。また、図９に示すように、陰極側リード端子(90)に３箇所の第１露出部(５)(５)(５)を形成してもよい。

上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

固体電解コンデンサを上下逆にして示す斜視図である。図１の固体電解コンデンサをＡ−Ａ線を含む面にて破断した断面図である。リード端子となる金属板の平面図である。リード端子となる金属板の平面図である。図４の金属板をＣ−Ｃ線を含む面にて破断した断面図である。固体電解コンデンサの製造工程を示す平面図である。別の固体電解コンデンサの斜視図である。図７の固体電解コンデンサの製造工程を示す平面図である。別の固体電解コンデンサの斜視図である。従来の固体電解コンデンサの斜視図である。図１０の固体電解コンデンサをＡ−Ａ線を含む面にて破断した断面図である。従来の固体電解コンデンサの製造工程を示す斜視図である。

符号の説明

(１) 固体電解コンデンサ
(５) 第１露出部
(９) リード端子
(20) 陽極体
(50) 第２露出部
(70) ハウジング
(90) リード端子

Claims

コンデンサ素子(２)と、コンデンサ素子(２)を覆うハウジング(70)と、上面がコンデンサ素子(２)に接続されると共に下面がハウジング(70)の下面から露出した陽極側及び陰極側リード端子(９)(90)とを具えた固体電解コンデンサに於いて、
陽極側リード端子(９)は、下面がハウジング(70)の下面から露出した陽極露出部を具え、
陰極側リード端子(90)は、陽極側及び陰極側リード端子(９)(90)の配列方向に直交して延び下面がハウジング(70)の下面から露出すると共に端面(52)がハウジング(70)の端面から離れた位置においてハウジング(70)の側面から露出した第１露出部(５)と、陽極側及び陰極側リード端子(９)(90)の配列方向に沿って延び、下面がハウジング(70)の下面から露出して第１露出部(５)に繋がると共に陽極側及び陰極側リード端子(９)(90)の配列方向に直交する方向の幅が第１露出部(５)よりも狭い第２露出部(50)と、下面が第１及び第２露出部(５)(50)から離れた位置においてハウジング(70)の下面から露出した第３露出部とを具える一体物からなり、
第１及び第２露出部(５) (50)は、陽極側及び陰極側リード端子(９)(90)の配列方向に関して、陽極露出部と第３露出部との間の位置に配され、
第１露出部（５）の端面（52）は、ハウジング(70)の両端面から等しい距離だけ離れた位置、又はその位置より陽極側リード端子(９)寄りの位置において、ハウジング(70)の側面から露出していることを特徴とする固体電解コンデンサ。
第２露出部(50)は、第１露出部(５)と繋がる箇所から、陽極側及び陰極側リード端子(９)(90)の配列方向に沿って陽極側リード端子(９)から遠ざかる向きに延びていることを特徴とする請求項１に記載の固体電解コンデンサ。