JP4507527B2 - リードタイプコンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、リードタイプコンデンサおよびその製造方法に関し、特にたとえば、複数のチップ型コンデンサをリード線で接続した大容量のリードタイプコンデンサと、その製造方法に関する。

複数のコンデンサを並列接続して、大容量のコンデンサとしたものがある。このようなコンデンサとして、金属製のメッシュとリード線とを溶接し、積み重ねた複数のチップ型コンデンサの端子にメッシュを押圧して、チップ型コンデンサの電極とメッシュとを半田付けすることにより並列接続したものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、積み重ねた複数のチップ型コンデンサを共通電極で並列接続し、共通電極にリード線を取り付けたものがある（例えば、特許文献２参照）。
さらに、複数のチップ型コンデンサを積み重ねて接着剤で接着し、これらのチップ型コンデンサの電極に金属部材を半田付けして並列接続したものがある（例えば、特許文献３参照）。

実公昭６２−４０４２２号公報 特公昭６３−６２８８９号公報 特開平４−３０２１２３号公報

しかしながら、特許文献１〜特許文献３に示されているコンデンサは、いずれも複数のチップ型コンデンサを厚み方向に積み重ねたものである。そのため、図１３に示すように、複数のチップ型コンデンサ１をリード線２に接続することが困難である。複数のチップ型コンデンサ１をリード線２に接続したリードタイプコンデンサを作製しようとすれば、予め複数のチップ型コンデンサを並列接続する必要があり、製造工程が多くなる。
また、リード線２の接続前におけるチップ型コンデンサ１の接続を行わず、リード線取り付け時にチップ型コンデンサ１の積み重ねをしようとすると、図１４（Ａ）（Ｂ）に示すように、パーツフィーダなどからチップ型コンデンサ１の搬送を複数回行う必要がある。このような場合、上下のチップ型コンデンサ１の間で、位置ずれが発生しやすい。チップ型コンデンサ１の位置ずれが起こると、リード線２の接続信頼性が低くなる。
さらに、図１５に示すように、複数のチップ型コンデンサ１の接続のために、リード線２の成形を行ったり、図１６に示すように、複数のチップ型コンデンサ１の間に導電ペースト３を付与したり、図１７に示すように、導電性のメッシュ４などのような別部材が必要となる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、別部材を用いることなく複数のチップ型コンデンサをリード線に接続した大容量のリードタイプコンデンサと、このようなリードタイプコンデンサを容易に製造することができるリードタイプコンデンサの製造方法を提供することである。

この発明は、互いに対向する主面と、主面より小さい面積を有する互いに対向する側面と、電極で覆われた互いに対向する端面とを有するチップ型コンデンサを準備する工程と、リード線に半田を付着させたのち、熱風によって半田をリード線に伸ばすことにより、リード線に予備半田を形成した予備半田付きのリード線を準備する工程と、整列装置でパーツフィーダ上に電極の向きを揃えて複数のチップ型コンデンサを整列させる工程と、パーツフィーダの先端部においてストッパによりチップ型コンデンサを一列に停止させる工程と、リード線の間にチップ型コンデンサを挿入するためのチップ型コンデンサ挿入部に予備半田付きのリード線を搬送する工程と、保持装置によって側面どうしが対面するように並べて複数のチップ型コンデンサを同時に保持して搬送し、チップ型コンデンサ挿入部において２つのリード線の予備半田形成部の間にリード線に沿ってチップ型コンデンサを挿入する工程と、チップ型コンデンサの電極とリード線とを予備半田を用いてリフロー半田付けする工程とを含む、リードタイプコンデンサの製造方法である。
このようなリードタイプコンデンサの製造方法において、リード線の間に複数のチップ型コンデンサを挿入したのち、チップ型コンデンサの相互の位置関係を修正して、リード線とチップ型コンデンサの電極とがリフロー半田付けされることが好ましい。
また、この発明は、互いに対向するように配置された２つのリード線と、リード線の間にリード線に沿って配置される複数のチップ型コンデンサとを含み、リード線とチップ型コンデンサの電極とが半田付けされたリードタイプコンデンサであって、チップ型コンデンサは、互いに対向する主面と、主面より小さい面積を有する互いに対向する側面と、電極で覆われた互いに対向する端面とを有し、複数のチップ型コンデンサは、側面どうしが対面するように並んで配置されてリード線に半田付けされ、リード線を屈曲させて複数のチップ型コンデンサが巻き上げられた、リードタイプコンデンサである。

チップ型コンデンサの電極の向きを揃えてパーツフィーダ上に整列させることにより、複数のチップ型コンデンサを揃えて同時に保持することができる。そのため、１回の動作で複数のチップ型コンデンサを２つのリード線の間に配置することができ、容易にチップ型コンデンサの電極とリード線とを半田付けすることができる。さらに、リード線に沿って複数のチップ型コンデンサを配置することにより、別部材を用いることなく、全てのチップ型コンデンサにリード線を接続することができる。
ここで、リード線に予備半田を形成しておけば、リフロー半田付けによって、容易にチップ型コンデンサの電極とリード線とを接続することができる。
リード線に予備半田を形成するために、たとえばリード線の先端部に半田を付着させ、熱風によって半田をリード線に伸ばすことにより、リード線の長い範囲に予備半田を形成することができる。それにより、複数のチップ型コンデンサをリード線の予備半田形成部分に配置することができる。
また、２つのリード線の間に配置された複数のチップ型コンデンサの位置関係を修正することにより、リード線とチップ型コンデンサの電極との半田付けが容易となり、接続信頼性が良好となる。
このようにして得られたリードタイプコンデンサにおいて、複数のチップ型コンデンサを巻き上げることにより、低背のリードタイプコンデンサとすることができる。

この発明によれば、少ない工程で複数のチップ型コンデンサをリード線に接続することができ、大容量のリードタイプコンデンサを容易に製造することができる。このとき、リード線に予備半田を形成しておくことにより、リフロー半田付けを行うことができ、チップ型コンデンサの電極とリード線との接続が容易となる。また、多数のチップ型コンデンサをリード線に接続した場合、チップ型コンデンサを巻き上げることにより、低背のリードタイプコンデンサを得ることができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。

図１は、この発明のリードタイプコンデンサの一例を示す斜視図である。リードタイプコンデンサ１０は、たとえば２つのチップ型コンデンサ１２を含む。チップ型コンデンサ１２は、互いに対向する主面と、主面より面積の小さい互いに対向する側面と、互いに対向する端面とを有する基体１４を含む。基体１４の対向端部には電極１６が形成され、２つの電極１６間に静電容量が形成されている。このようなチップ型コンデンサ１２の例としては、たとえば積層セラミックコンデンサなどを用いることができる。

２つのチップ型コンデンサ１２の電極１６には、２つのリード線１８が接続される。これらのリード線１８間において、リード線１８に沿ってそれぞれの側面が対面するように並んで２つのチップ型コンデンサ１２が配置され、チップ型コンデンサ１２の電極１６がリード線１８に半田付けされる。したがって、２つのリード線１８の間には、２つのチップ型コンデンサ１２が並列に接続される。リード線１８に接続されたチップ型コンデンサ１２の外面には、図２に示すように、必要に応じて、樹脂などにより外装材２０が形成されてもよい。

このようなリードタイプコンデンサ１０を製造するために、たとえば、図３に示すような製造装置３０が用いられる。製造装置３０は、２つのリード線１８の一端が接続されたＵ字状のリード線３２を搬送するための搬送装置３４を含む。搬送装置３４は、図４に示すように、ベルト３６を含み、ベルト３６上に複数のリード線３２が並べられる。さらに、リード線３２上に、テープ３８が被せられ、隣接するリード線３２間においてテープ３８がベルト３６に固定される。それによって、リード線３２がベルト３６とテープ３８とで挟まれて保持される。そして、ベルト３６を移動させることにより、リード線３２が一方向に搬送される。ここで用いられるリード線３２の先端部は、リード線３２の長手方向に対して少し折れ曲がるように形成される。

リード線３２の搬送経路の中間部には、半田塗布装置４０が設けられる。半田塗布装置４０は、図５に示すように、半田貯留層４２と、塗布ローラ４４とを含む。半田貯留層４２には、クリーム半田４６が貯留され、クリーム半田４６に塗布ローラ４４の下端部が浸漬される。この状態で、塗布ローラ４４が回転することにより、クリーム半田４６が塗布ローラ４４の表面に付着して引き上げられる。そして、回転する塗布ローラ４４にリード線３２の先端を当てることにより、リード線３２にクリーム半田４６が付着する。

クリーム半田４６が付着したリード線３２は、送風装置５０に搬送される。送風装置５０は、図６および図７に示すように、リード線３２に対して上下２つの送風ノズル５２，５４を含む。一方の送風ノズル５２は、リード線３２の長手方向に向かって送風できるように形成され、他方の送風ノズル５４は、リード線３２の折れ曲がった先端部に送風できるように形成される。これらの送風ノズル５２，５４は、リード線３２の搬送方向に向かって幅広に形成され、リード線３２の移動中に、リード線３２に付着したクリーム半田４６に向かって送風することができる。送風ノズル５２，５４からは、熱風が噴出される。この熱風によって、リード線３２の先端部に付着したクリーム半田４６が、リード線３２に沿って伸ばされ、さらに乾燥させられる。

このとき、まずリード線３２に対して下方の送風ノズル５４からの熱風によって、クリーム半田４６がリード線３２の折れ曲がった部分まで伸ばされる。そして、別の送風ノズル５２からの熱風によって、クリーム半田４６が、リード線３２の長手方向の必要な部分まで伸ばされる。なお、送風ノズル５２，５４から供給される熱風の温度および風量は調整できるようになっており、これらを調整することにより、クリーム半田４６の乾燥度合および伸ばす長さを任意に制御することができる。したがって、図６に示すように、リード線３２が移動するにしたがって、クリーム半田４６がリード線３２の長手方向に伸びるように付着し、チップ型コンデンサ１２を接続するための予備半田が形成される。

クリーム半田４６が付着したリード線３２は、チップ型コンデンサ挿入部６０に搬送される。チップ型コンデンサ挿入部６０には、パーツフィーダ６２でチップ型コンデンサ１２が搬送される。パーツフィーダ６２は、チップ型コンデンサ１２を入れる器状の円形部６２ａと、円形部６２ａから連続して形成される直線部６２ｂとを含む。円形部６２ａの内部には、たとえば螺旋状の通路が形成され、この通路が直線部６２ｂに連続するように形成される。そして、円形部６２ａに入れられたチップ型コンデンサ１２が、振動によって通路を移動し、直線部６２ｂに導かれる。

パーツフィーダ６２の円形部６２ａ内において、通路の中間部に、整列装置として働くチップ方向選別部６４が形成される。チップ方向選別部６４では、チップ型コンデンサ１２の電極１６が通路の幅方向に配置されたものが選別される。選別方法としては、たとえばチップ型コンデンサ１２の進行方向に長い矩形の貫通孔を通路に形成しておくことにより、長手方向の両端の電極１６が通路の進行方向に配置されたチップ型コンデンサ１２を貫通孔に落とすことができる。そして、電極１６が通路の幅方向に配置されたチップ型コンデンサ１２は貫通孔に落ちず、そのまま貫通孔の上を通過していく。貫通孔に落ちたチップ型コンデンサ１２は、回収ケースに回収され、再度パーツフィーダ６２に戻される。

また、円形部６２ａの側壁から通路上に突出する突起部を形成し、この突起部をチップ型コンデンサ１２の幅方向が通過できる高さに配置することにより、長手方向が上下となるように立っているチップ型コンデンサ１２を通路からパーツフィーダ６２の内側に落とすことができる。このとき、チップ型コンデンサ１２の移動方向に向かって突起部の先端側を傾斜させることにより、チップ型コンデンサ１２を効果的にパーツフィーダ６２の内側に落とすことができる。このように、チップ型コンデンサ１２の向きを調整することにより、直線部６２ｂには、幅方向に電極１６が配置された状態でチップ型コンデンサ１２が送り込まれる。直線部６２ｂの先端にはストッパ６６が形成され、移動してきたチップ型コンデンサ１２が停止する。

さらに、チップ型コンデンサ挿入部６０には、チップ型コンデンサ１２を吸引して保持するための保持装置７０が設けられる。そして、図８に示すように、直線部６２ｂの先端のストッパ６６で停止したチップ型コンデンサ１２が、それぞれの側面が対面するように並べて、２個同時に保持装置７０で吸引保持される。保持装置７０で保持されたチップ型コンデンサ１２は、リード線３２の長手方向に沿って、Ｕ字状のリード線３２の先端側の内側に挿入される。チップ型コンデンサ１２が挿入されたリード線３２の先端部には、予備半田としてのクリーム半田４６が付着している。

チップ型コンデンサ１２が挿入されたリード線３２は、位置修正部８０に搬送される。位置修正部８０では、図９に示すように、２つの位置修正装置８２，８４，８５によって、２つのチップ型コンデンサ１２の位置関係が修正される。位置修正装置８２，８４は、それぞれ２つのプローブ８２ａ，８４ａを含み、これらのプローブ８２ａ，８４ａがチップ型コンデンサ１２に当てられて、リード線３２に対するチップ型コンデンサ１２の前後位置や浮き上がりなどが修正される。位置修正装置８５は、板状体を含み、これがチップ型コンデンサ１２の先端にあてられて、リード線３２に対するチップ型コンデンサ１２の上下位置が修正される。チップ型コンデンサ１２の位置修正は、エアヒーターリフローなどによって、リード線３２に付着したクリーム半田４６が溶融している際に行われ、リード線３２がチップ型コンデンサ１２の電極１６に半田付けされる。そして、Ｕ字状のリード線３２の連結部を切断することにより、チップ型コンデンサ１２に接続された２つのリード線１８が形成される。

このような製造方法を採用することにより、メッシュなどの部材を用いることなく、２つのリード線１８の間に２つのチップ型コンデンサ１２が接続された、大容量のリードタイプコンデンサ１０を作製することができる。しかも、リード線３２に予めクリーム半田４６を付着させ、リード線３２の長手方向に伸ばして予備半田を形成しておくことにより、リフロー半田付けによってリード線３２をチップ型コンデンサ１２の電極１６に接続することができ、リードタイプコンデンサ１０の製造が容易である。

また、保持装置７０によって２つのチップ型コンデンサ１２が同時に保持されてリード線３２の間に搬送されるため、１工程で全てのチップ型コンデンサ１２をリード線３２の間に挿入することができる。したがって、チップ型コンデンサ１２を厚み方向に積み重ねる場合のように、複数回チップ型コンデンサ１２を搬送する必要がなく、工程数を削減することができる。さらに、位置修正装置８２，８４によってチップ型コンデンサ１２の位置を修正することにより、電極１６にリード線３２を正確に接触させることができ、半田付けが容易になるとともに、電極１６とリード線１８との接触信頼性の高いリードタイプコンデンサ１０を得ることができる。

このようなリードタイプコンデンサ１０において、図１０に示すように、２つのリード線１８の間に、３つ以上のチップ型コンデンサ１２を接続して、さらに大容量のリードタイプコンデンサ１０としてもよい。また、図１１に示すように、リード線１８に多数のチップ型コンデンサ１２を接続することにより、さらに大容量のリードタイプコンデンサ１０とすることができる。この場合、チップ型コンデンサ１２の接続部分が長くなるため、図１２に示すように、チップ型コンデンサ１２を巻き上げることができる。このようにすれば、リードタイプコンデンサ１０を使用する際に、低背化が可能である。

この発明のリードタイプコンデンサの一例を示す斜視図である。 図１に示すリードタイプコンデンサに外装材を形成した例を示す図解図である。 図１に示すリードタイプコンデンサを製造するための製造装置の一例を示す図解図である。 図３に示す製造装置に用いられる搬送装置の一例を示す斜視図である。 図３に示す製造装置に用いられる半田塗布装置を示す図解図である。 図３に示す製造装置に用いられる送風装置を示す斜視図である。 図６に示す送風装置とリード線との関係を示す図解図である。 図３に示す製造装置に用いられる保持装置を示す図解図である。 図３に示す製造装置に用いられる位置修正装置を示す図解図である。 この発明のリードタイプコンデンサの他の例を示す図解図である。 この発明のリードタイプコンデンサのさらに他の例を示す図解図である。 図１１に示すリードタイプコンデンサを巻き上げた状態を示す図解図である。 従来の大容量コンデンサを製造する工程の一部を示す図解図である。 （Ａ）（Ｂ）は、図１３に示すようにチップ型コンデンサを積み重ねる工程を示す図解図である。 従来の大容量コンデンサを作製するために用いられるリード線の一例を示す図解図である。 従来の大容量コンデンサを作製するために導電ペーストを用いた例を示す図解図である。 従来の大容量コンデンサを作製するためにメッシュを用いた例を示す図解図である。

符号の説明

１０ リードタイプコンデンサ
１２ チップ型コンデンサ
１４ 基体
１６ 電極
１８ リード線
２０ 外装材
３０ 製造装置
３２ リード線
３４ 搬送装置
４０ 半田塗布装置
４６ クリーム半田
５０ 送風装置
６０ チップ型コンデンサ挿入部
６２ パーツフィーダ
６４ チップ方向選別部
６６ ストッパ
７０ 保持装置
８０ 位置修正部
８２，８４，８５ 位置修正装置

Claims (3)

1. 互いに対向する主面と、前記主面より小さい面積を有する互いに対向する側面と、電極で覆われた互いに対向する端面とを有するチップ型コンデンサを準備する工程、
   リード線に半田を付着させたのち、熱風によって前記半田を前記リード線に伸ばすことにより、前記リード線に予備半田を形成した予備半田付きのリード線を準備する工程、
   整列装置でパーツフィーダ上に前記電極の向きを揃えて複数の前記チップ型コンデンサを整列させる工程、
   前記パーツフィーダの先端部においてストッパにより前記チップ型コンデンサを一列に停止させる工程、
   前記リード線の間に前記チップ型コンデンサを挿入するためのチップ型コンデンサ挿入部に前記予備半田付きの前記リード線を搬送する工程、
   保持装置によって前記側面どうしが対面するように並べて複数の前記チップ型コンデンサを同時に保持して搬送し、前記チップ型コンデンサ挿入部において２つの前記リード線の前記予備半田形成部の間に前記リード線に沿って前記チップ型コンデンサを挿入する工程、および
   前記チップ型コンデンサの前記電極と前記リード線とを前記予備半田を用いてリフロー半田付けする工程を含む、リードタイプコンデンサの製造方法。
2. 前記リード線の間に複数の前記チップ型コンデンサを挿入したのち、前記チップ型コンデンサの相互の位置関係を修正して、前記リード線と前記チップ型コンデンサの前記電極とがリフロー半田付けされる、請求項１に記載のリードタイプコンデンサの製造方法。
3. 互いに対向するように配置された２つのリード線と、前記リード線の間に前記リード線に沿って配置される複数のチップ型コンデンサとを含み、前記リード線と前記チップ型コンデンサの前記電極とが半田付けされたリードタイプコンデンサであって、
   前記チップ型コンデンサは、互いに対向する主面と、前記主面より小さい面積を有する互いに対向する側面と、前記電極で覆われた互いに対向する端面とを有し、
   複数の前記チップ型コンデンサは、前記側面どうしが対面するように並んで配置されて前記リード線に半田付けされ、
   前記リード線を屈曲させて複数の前記チップ型コンデンサが巻き上げられた、リードタイプコンデンサ。

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