JP4474874B2

JP4474874B2 - アルミ電解コンデンサの製造方法及びこれを用いた接続抵抗検査装置

Info

Publication number: JP4474874B2
Application number: JP2003312441A
Authority: JP
Inventors: 一生福永; 輝己藤山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-09-04
Filing date: 2003-09-04
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2023-09-04
Also published as: JP2005085778A

Description

本発明は各種電子機器に使用されるアルミ電解コンデンサを製造する際に、主に、電極箔にカシメ接続された引き出しリードの接続状態を検査するアルミ電解コンデンサの製造方法及びこれを用いた接続抵抗検査装置に関するものである。

アルミ電解コンデンサは従来から各種電子機器を主体に使用され続けており、現在でもその状況は変わらないものの、最近では特に車載用としての需要が急増してきている。このような車載用としてのアルミ電解コンデンサには、従来にも増して振動に対する信頼性が高いレベルで要求されるため、特にアルミ電解コンデンサにおいては電極箔にカシメ接続された引き出し用のリード線の接続状態をどのように保証するかということが重要な管理項目になってきている。

図７は従来のアルミ電解コンデンサの電極箔にカシメ接続された引き出し用のリード線の接続状態を検査するための接続抵抗検査装置の構成を示した概念図、図８は図７の等価回路を示した回路図であり、図７と図８において１はアルミニウムからなる電極箔、２はこの電極箔１にカシメ接続されたリード線、３はこのリード線２を形成する丸棒部、３ａはこの丸棒部３の一部を加工することにより形成された偏平部、４はカシメ接続部であり、電極箔１が有する抵抗を極力含まないようにするためにリード線２の根元とリード線２に設けられた偏平部３ａの近傍の電極箔１に抵抗計２０の測定端子２１，２２を当接させて抵抗値を測定し、その結果を規格値と比較することによって良否判定を行うようにしているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平０７−２４０３５４号公報

しかしながら上記従来のアルミ電解コンデンサの製造方法では、電極箔１にカシメ接続されたリード線２の接続状態を検査するための接続抵抗検査において、測定バラツキが大きいために信頼性に欠けるという課題を有していた。

すなわち、上記従来の接続抵抗検査方法においては、図８に示すように測定するリード線２と電極箔１の接続抵抗をＲ１（通常０．３〜１ｍΩ）、リード線２間の電極箔抵抗をＲ２、カシメ接続部４から測定端子２２までの電極箔抵抗をＲ３とすると、測定端子２１、２２間の抵抗は接続抵抗Ｒ１と電極箔抵抗Ｒ３を加えたものとなる。ここで、電極箔抵抗Ｒ３は２．５ｍｍ幅のもので３〜５ｍΩ／ｃｍであり、測定端子２２の当接位置により大きく変化する。また、電極箔１の表面に形成された誘電体酸化皮膜層上から測定端子２２を当接させるために測定端子２２と電極箔１との接触抵抗Ｒ４のバラツキが大きく、測定者によって０．５ｍΩ程度のバラツキが発生するのは避けられないものであり、このような理由から測定バラツキが大きくなり、そのために信頼性に欠けるというものであった。

本発明はこのような従来の課題を解決し、電極箔にカシメ接続されたリード線の接続状態を精度良く検査することにより、接続信頼性と耐振動性に優れた製品を安定して生産することができるアルミ電解コンデンサの製造方法及びこれを用いた接続抵抗検査装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、表面に誘電体酸化皮膜層が形成された帯状の電極箔に所定の間隔で複数の引き出し用のリード線を接続し、このリード線の連続した３本を１組として中央部のリード線を被検査対象とし、電源に接続された一対の測定端子を、前記被検査対象のリード線とこの被検査対象のリード線と所定の間隔を有して隣り合う一方のリード線とにそれぞれ当接させ、前記被検査対象のリード線と前記隣り合う一方のリード線との間に電圧を印加して流れる電流を測定すると共に、電圧計に接続された一対の測定端子を、前記被検査対象のリード線とこの被検査対象のリード線と所定の間隔を有して隣り合う他方のリード線とにそれぞれ当接させ、前記被検査対象のリード線と前記隣り合う他方のリード線との間の電圧を測定し、この電圧値と上記電流値から抵抗値を求めることにより被検査対象のリード線と電極箔との接続抵抗を検査した後、このリード線が接続された電極箔を用いてコンデンサ素子を形成するようにしたアルミ電解コンデンサの製造方法というものであり、この方法により、簡単な構成で、かつ電圧計と電流計の計測値のみでリード線と電極箔との接続抵抗を精度良く測定することができるようになり、しかも電極箔にリード線をカシメ接続した後で全数の接続抵抗検査を連続して行うことが可能になるため、不良品を後工程に廻すこともなくなり、信頼性と歩留まり向上を同時に図ることができるようになるという作用効果を有する。

また、上記電源を定電流源とし、上記被検査対象のリード線と前記隣り合う一方のリード線との間に定電流を印加することにより、電流計が不要になることから装置を安価に構成することができるようになるという作用効果を有する。

また、リード線と電極箔との接続抵抗検査の結果に基づき、不良品と判定した接続部分を使用できないようにすることにより、生産性と歩留まりを同時に向上させることができるようになるという作用効果を有する。

本発明の請求項２に記載の発明は、表面に誘電体酸化皮膜層が形成された帯状の電極箔に所定の間隔で複数の引き出し用のリード線を接続し、このリード線の連続した３本を１組とした場合に、中央部のリード線とこの中央部のリード線と所定の間隔を有して隣り合う一方のリード線とにそれぞれ接触させた２つの電流供給用測定端子と、前記中央部のリード線とこの中央部のリード線と所定の間隔を有して隣り合う他方のリード線とにそれぞれ接触させた２つの電圧測定用端子とを備えた測定部と、上記中央部のリード線と上記隣り合う一方のリード線との間に接続された電源ならびに電流計と、上記中央部のリード線と上記隣り合う他方のリード線との間に接続された電圧計と、この電圧計ならびに上記電流計からの出力に基づいて被検査対象となる中央部のリード線と電極箔との接続抵抗を求めて判定する判定部からなる接続抵抗検査装置であり、これにより、簡単な構成でリード線と電極箔との接続抵抗を精度良く測定し、しかも電極箔にリード線をカシメ接続した後で全数の接続抵抗検査を連続して行うことが可能になるため、信頼性と歩留まり向上を同時に図ることができるようになるという作用効果を有する。

また、上記電源を定電流源とすることで、上記被検査対象のリード線と前記隣り合う一方のリード線との間に定電流を印加することにより、電流計が不要になることから装置を安価に構成することができるようになるという作用効果を有する。

また、リード線と電極箔との接続抵抗検査の結果に基づき、不良品と判定したリード線の先端部分を切断する切断部を設けることにより、生産性と歩留まりを同時に向上させることができるようになるという作用効果を有する。

また、リード線を構成する丸棒部に当接する測定端子を弾性を有した導電性高分子材料の一つである導電性ゴムで形成した構成とすることにより、測定時に丸棒部を傷つけることがなくなるために漏液の原因となることを防止できるという作用効果を有する。

以上のように本発明によるアルミ電解コンデンサの製造方法及びこれを用いた接続抵抗検査装置は、簡単な構成で、かつ電圧計と電流計の計測値のみでリード線と電極箔との接続抵抗を精度良く測定することができるようになり、しかも電極箔にリード線をカシメ接続した後で全数の接続抵抗検査を連続して行うことが可能になるため、不良品を後工程に廻すこともなくなり、信頼性と歩留まり向上を同時に図ることができるようになるという格別の効果を奏するものである。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１に記載の発明について説明する。

図１は本発明の実施の形態１によるアルミ電解コンデンサの製造方法の中で、電極箔にカシメ接続された引き出し用のリード線の接続状態を検査するための接続抵抗検査装置の構成を示した概念図、図２は図１の等価回路を示した回路図であり、図１、図２において１はアルミニウムからなる電極箔、２はこの電極箔１にカシメ接続されたリード線、２ａはこのリード線２の上流側に所定の間隔を有して隣り合うようにカシメ接続されたリード線、２ｂは同下流側に所定の間隔を有して隣り合うようにカシメ接続されたリード線、３は上記リード線２を形成する丸棒部、３ａはこの丸棒部３の一部を加工することにより形成された偏平部、４はカシメ接続部である。

５は上記リード線２−２ａ間に定電圧を印加する直流電源、６はこの直流電源５に直列に接続された電流計、７と８はリード線２と２ａに夫々当接する測定端子、１１は上記リード線２−２ｂ間の電圧を測定する電圧計、９と１０はリード線２と２ｂに夫々当接する測定端子、１２は上記電流計６と電圧計１１からの出力に基づいてカシメ接続部４の接続抵抗を求める変換部である。

また、Ｒ１は被検査対象となる図中中央部のリード線２のカシメ接続部４の接続抵抗、Ｒ３は上記リード線２の上流側に接続されたリード線２ａのカシメ接続部４ａの接続抵抗、Ｒ５は同リード線２の下流側に接続されたリード線２ｂのカシメ接続部４ｂの接続抵抗、Ｒ２は上記カシメ接続部４−４ａ間の電極箔抵抗、Ｒ４はカシメ接続部４−４ｂ間の電極箔抵抗である。

このように構成された本実施の形態による接続抵抗検査装置を用いて直流電源５の電圧をＶ１、電流計６の電流をＩ１、電圧計１１の電圧をＶ２とすると、電流計６の値は下式のように電極箔抵抗Ｒ２やカシメ接続部４，４ａの接続抵抗Ｒ１，Ｒ３により変化する。

Ｉ１＝Ｖ１／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）
しかしながら、カシメ接続部４の接続抵抗Ｒ１は、Ｒ１＝Ｖ２／Ｉ１となるため、電圧計１１と電流計６の計測値のみで被検査対象となるリード線２のカシメ接続部４の接続抵抗Ｒ１を測定することができるようになるものである。

このように本実施の形態によれば、電極箔１にカシメ接続されたリード線２のカシメ接続部４の接続抵抗Ｒ１を簡単な方法によって精度良く測定することができるようになり、しかも電極箔１にリード線２をカシメ接続した後で全数を連続して検査することが可能となるために不良品を後工程に廻すこともなくなり、信頼性と歩留まり向上を同時に図ることが可能になるものである。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の請求項１に記載の発明について説明する。

本実施の形態は上記実施の形態１における接続抵抗検査装置の直流電源を定電流源に置き換えた構成のものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。

図３は本発明の実施の形態２によるアルミ電解コンデンサの製造方法の中で、電極箔にカシメ接続された引き出し用のリード線の接続状態を検査するための接続抵抗検査装置の構成を示した概念図、図４は図３の等価回路を示した回路図であり、図３、図４において１３はリード線２−２ａ間に定電流を印加するための定電流源である。

このように構成された本実施の形態による接続抵抗検査装置を用いた接続抵抗の測定は、電圧計１１の電圧を定電流源１３の設定電流で除算することにより求めることができ、特に定電流源１３の設定値を１Ａにした場合には、電圧計１１の値はそのまま抵抗値となるために上記実施の形態１で用いた変換部１２は不要となり、さらに電流計６も不要になることから、装置の構成を簡素化して安価にすることができるものである。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の請求項２に記載の発明について説明する。

図５は本発明の実施の形態３による接続抵抗検査装置の構成を示した要部斜視図であり、図５において１４は針を備えた針孔加工部、１５はカシメ加工部であり、図示しないリード線供給部から電極箔１上にリード線２を供給し、このリード線２に設けられた偏平部３ａの所定の位置に針孔加工部１４で偏平部３ａと電極箔１を貫通する孔開け加工をし、続いてこの孔を開けた部分をカシメ加工部１５でカシメ加工することによりカシメ接続部４を形成してリード線２を電極箔１に接続する。

続いて、カシメ接続部４により電極箔１に接続されたリード線２は電極箔１の間欠送りに伴って間欠搬送され、測定端子７、８、９、１０を備えた測定部１６で上記実施の形態１または２で説明した方法により接続抵抗検査が行われ、この検査結果に基づいて接続抵抗が規格値以外のものは次の工程に設けられた切断部１７によりリード線２の先端部分が切断されるように構成されており、これによって後の工程でこの先端部分が切断されたリード線２が接続された電極箔１を用いて巻回したコンデンサ素子は不良品であり、使用できないということが一目瞭然となるようにしたものである。

図６（ａ）〜（ｃ）は上記図５に示した接続抵抗検査装置の測定端子の接触状態を示したものであり、同図において２はリード線を示し、このリード線２は一般に鉄線にめっき処理が施されたものを用いているために抵抗は高いものである。３はアルミ線からなる丸棒部、３ａはこの丸棒部３の一部を偏平に加工した偏平部であり、断面積が大きいために抵抗は小さく、この偏平部３ａを電極箔１に重ねてカシメ接続しているものである。１８は測定用の受け台、１９はこの受け台１８に設けられた丸棒部３逃がし用の溝部である。

図６（ａ）はリード線２が有する抵抗を最小に抑えるようにした場合の測定方法を示したものであり、先端部を細めた測定端子９の位置が図中の右側（丸棒部３から離れる方向）に寄ると抵抗の高いリード線２の抵抗分が加算されるため、可能な限り丸棒部３に近接することが望ましい。なお、この場合、２つの測定端子７、９の一方を電流供給用、他方を電圧測定用として用いるものであるが、その分担をどのようにした場合でも測定精度は変わらないものである。

図６（ｂ）はリード線２が有する抵抗を含まないようにした場合の測定方法を示したものであり、先端部を丸くした測定端子９を偏平部３ａ上に接触させるようにしたもので、このようにすることによってリード線２と丸棒部３の抵抗による電圧降下分は測定値から除外されるために接続抵抗のみを精度良く測定することができるようになるものである。

なお、この方法においては測定時に偏平部３ａを介して電極箔１に圧力が加わり、測定端子９の接触圧力によっては測定値が低くなる場合があるため、上記接触圧力は１０ｇ以下が好ましい。従って、２つの測定端子のうち、接触圧力を高くできるリード線２側の測定端子７を電流供給用、偏平部３ａ側の測定端子９を電圧測定用に用いることが好ましい。

図６（ｃ）は測定端子９を弾性を有した導電性高分子材料の１つである導電性ゴムで形成したものであり、アルミ電解コンデンサの場合には丸棒部３は図示しない封口ゴムに設けられた貫通孔に嵌合されて密閉構造となり、封止を行うように構成されたものであるが、上記丸棒部３に測定時に傷が入ると漏液の原因となる場合があるため、測定端子９を弾性体で構成することによって測定時に丸棒部３を傷つけることがなくなり、このような測定方法によってリード線２部分の電圧降下分は測定値から外れるため、接続抵抗のみを精度良く測定することができるようになるものである。

なお、測定端子９を導電性ゴムで構成した場合、一般的に比抵抗が数百〜数ｋΩあるために大電流が流せないため、導電性ゴムで構成した測定端子９を電圧測定用に、他方の測定端子７を電流供給用に用いることが好ましい。また、上記受け台１８と測定端子９は硬度が７０〜９５程度の弾性を有するゴムやエラストマー等で構成することによりリード線２に傷がつき難く、かつ取り扱いもし易くなるために好ましいものである。

本発明によるアルミ電解コンデンサの製造方法及びこれを用いた接続抵抗検査装置は、簡単な構成で電極箔にカシメ接続されたリード線の接続抵抗を精度良く測定して信頼性と歩留まり向上を同時に図ることができるため、特に、従来にも増して振動に対する信頼性が高いレベルで要求される車載用等のアルミ電解コンデンサを製造する際に有用なものである。

本発明の実施の形態１による接続抵抗検査装置の構成を示した概念図図１の等価回路を示した回路図本発明の実施の形態２による接続抵抗検査装置の構成を示した概念図図３の等価回路を示した回路図本発明の実施の形態３による接続抵抗検査装置の構成を示した要部斜視図同測定端子の接触状態を示した要部断面図従来の接続抵抗検査装置の構成を示した概念図図７の等価回路を示した回路図

１電極箔
２，２ａ，２ｂリード線
３丸棒部
３ａ偏平部
４カシメ接続部
５直流電源
６電流計
７，８，９，１０測定端子
１１電圧計
１２変換部
１３定電流源
１４針孔加工部
１５カシメ加工部
１６測定部
１７切断部
１８受け台
１９溝部

Claims

表面に誘電体酸化皮膜層が形成された帯状の電極箔に所定の間隔で複数の引き出し用のリード線を接続し、このリード線の連続した３本を１組として中央部のリード線を被検査対象とし、電源に接続された一対の測定端子を、前記被検査対象のリード線とこの被検査対象のリード線と所定の間隔を有して隣り合う一方のリード線とにそれぞれ当接させ、上記被検査対象のリード線と上記隣り合う一方のリード線との間に電圧を印加して流れる電流を測定すると共に、電圧計に接続された一対の測定端子を、前記被検査対象のリード線とこの被検査対象のリード線と所定の間隔を有して隣り合う他方のリード線とにそれぞれ当接させ、上記被検査対象のリード線と前記隣り合う他方のリード線との間の電圧を測定し、この電圧値と上記電流値から抵抗値を求めることにより被検査対象のリード線と電極箔との接続抵抗を検査した後、このリード線が接続された電極箔を用いてコンデンサ素子を形成するようにしたアルミ電解コンデンサの製造方法。
表面に誘電体酸化皮膜層が形成された帯状の電極箔に所定の間隔で複数の引き出し用のリード線を接続し、このリード線の連続した３本を１組とした場合に、中央部のリード線とこの中央部のリード線と所定の間隔を有して隣り合う一方のリード線とにそれぞれ接触させた２つの電流供給用測定端子と、前記中央部のリード線とこの中央部のリード線と所定の間隔を有して隣り合う他方のリード線とにそれぞれ接触させた２つの電圧測定用端子とを備えた測定部と、上記中央部のリード線と上記隣り合う一方のリード線との間に接続された電源ならびに電流計と、上記中央部のリード線と上記隣り合う他方のリード線との間に接続された電圧計と、この電圧計ならびに上記電流計からの出力に基づいて被検査対象となる中央部のリード線と電極箔との接続抵抗を求めて判定する判定部からなる接続抵抗検査装置。