JP4693303B2 - Structure of surface mount type solid electrolytic capacitor with safety fuse - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンタル固体電解コンデンサ等の固体電解コンデンサのうち、過電流又は温度に対する安全フューズを備えるとともに、プリント基板等に対して半田付けにて面実装できるように構成した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】
この種の安全フューズ付き固体電解コンデンサは、例えば、特開平6−20891号公報等に記載され、且つ、図13に示すように、直線状に並べた金属板製の陽極リード端子25及び陰極リード端子26の間に、コンデンサ素子2を配設して、このコンデンサ素子2の一端から突出する陽極棒2aを前記陽極リード端子25に対して溶接等にて固着する一方、コンデンサ素子2における陰極膜2bと、前記陰極リード端子16との間を安全フューズ線27にて電気的に接続して、これらコンデンサ素子2及び安全フューズ線27の部分の全体を合成樹脂製のパッケージ体24て、前記両リード端子25,26が当該パッケージ体24の左右両端面から突出するように密封したのち、前記両リード端子25,26を、前記パッケージ体24の底面側に折り曲げることによって、プリント基板等に対して半田付けにて面実装できるように構成している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した従来の安全フューズ付き固体電解コンデンサは、直線状に並べた陽極リード端子25と陰極リード端子26との間に、コンデンサ素子2を、その陽極棒2aを陽極リード端子25に固着し、その陰極膜2bを陰極リード端子26に安全フューズ線27を介して電気的に接続するように配設した構造であって、両リード端子25,26、コンデンサ素子2及び安全フューズ線27が直列に並んだ形態であるから、その全体の長さ寸法Lが大幅に増大するのであり、しかも、前記安全フューズ線27がコンデンサ素子2の上面から突出することに加えて、面実装型にするために、両リード端子25,26をパッケージ体24の底面側に折り曲げた形態であるから、高さ寸法Hも大幅に増大するというように、長さ寸法L及び高さ寸法Hが大きくなり、小型化できない問題があった。
【0004】
その上、金属板製の両リード端子25,26をパッケージ体24の左右両側面から突出し、この両リード端子25,26をパッケージ体24の底面側に折り曲げることによって、プリント基板等に対して半田付けにて面実装できるように構成したもので、長さの長い金属板製のリード端子を二本必要とするから、重量が増大するばかりか、製造コストが大幅にアップするという問題もあった。
【0005】
本発明は、この問題を解消した固体電解コンデンサの構造と、この固体電解コンデンサを多量生産できる方法と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、第1の構造について、
「一端面から陽極棒が突出するコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を上面に配設した絶縁体製のシート片と、このシート片の上面において前記コンデンサ素子を密封する合成樹脂製のパッケージ体とから成り、前記シート片における下面に、陽極端子電極膜を形成するとともに、前記コンデンサ素子の陰極と電気的に導通する陰極端子電極膜を形成する一方、前記シート片における上面と、前記コンデンサ素子における陽極棒との間に、当該陽極棒と前記陽極端子電極膜とを電気的に導通する安全フューズ線を設け、この安全フューズ線における両端又は一端を、前記パッケージ体の表面に露出した。」
ことを特徴としている。
【0007】
また、本発明の請求項2は、第2の構造について、
「一端面から陽極棒が突出するコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を上面に配設した金属板製の陽極リード端子及び陰極リード端子と、この陽極リード端子及び陰極リード端子の上面側において前記コンデンサ素子を前記陽極リード端子及び陰極リード端子の下面が露出するように密封する合成樹脂製のパッケージ体とから成り、前記陰極リード端子を前記コンデンサ素子の陰極に電気的に導通する一方、前記陽極リード端子における上面と前記コンデンサ素子における陽極棒との間に、その間を電気的に導通する安全フューズ線を設け、この安全フューズ線における両端又は一端を、前記パッケージ体の表面に露出した。」
ことを特徴としている。
【0010】
【発明の作用・効果】
前記請求項1の構成において、シート片の下面における陽極端子電極膜及び陰極端子電極膜によりプリント基板等に対して半田付けにて面実装することができるものでありながら、安全フューズ線を、前記シート片とコンデンサ素子の陽極棒との間に設けたことにより、この安全フューズ線が、固体電解コンデンサにおける長さ寸法に加算されることを回避できるとともに、固体電解コンデンサにおける高さ寸法がこの安全フューズ線のために増大することをも回避できる。
【0011】
また、前記請求項2の構成において、パッケージ体の下面に露出する陽極リード端子及び陰極リード端子によりプリント基板等に対して半田付けにて面実装することができるものでありながら、安全フューズ線を、前記陽極リード端子とコンデンサ素子の陽極棒との間に設けたことにより、この安全フューズ線が、固体電解コンデンサにおける長さ寸法に加算されることを回避できるとともに、固体電解コンデンサにおける高さ寸法がこの安全フューズ線のために増大することをも回避できる。しかも、前記陽極リード端子及び陰極リード端子は、パッケージ体から突出せず、且つ、パッケージ体の底面側に折り曲げられていないので、この分、固体電解コンデンサの長さ寸法及び高さ寸法を更に縮小できる。
【0012】
従って、本発明によると、安全フューズを備えた面実装型の固体電解コンデンサにおいて、全体に対するコンデンサ素子の体積効率が高くでき、全体の大きさを、コンデンサ素子の容積に比べて小型化できるとともに、軽量化できるという効果を有する。
【0013】
特に、請求項1及び2に記載したように、前記安全フューズ線における両端又は一端を、前記パッケージ体の表面に露出することにより、この安全フューズ線が過電流又は温度上昇のために溶融した場合、パッケージ体の外に速やかに流れ出すことになって、この安全フューズ線の部分に空洞ができることになるから、安全フューズとしての確実且つ迅速・的確に機能するばかりか、安全フューズが機能したことを外部から容易に検知することができるのである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。
【0016】
図1及び図2は、第1の実施の形態による固体電解コンデンサを示す。
【0017】
この第1の実施の形態による固体電解コンデンサ1は、一端面から陽極棒2aが突出するコンデンサ素子2と、前記コンデンサ素子2を搭載できる大きさに形成した合成樹脂等の絶縁体製のシート片3と、前記コンデンサ素子2の全体を密封するエポキシ樹脂等の合成樹脂製のパッケージ体4とによって構成されている。
【0018】
前記シート片3の下面には、その一端部に陽極端子電極膜5aを、その他端部に陰極端子電極膜6aを各々形成する一方、シート片3の上面には、その一端部にスルーホール5bを介して前記陽極端子電極膜5aに電気的に導通する陽極電極膜5cを、その他端部にスルーホール6bを介して前記陰極端子電極膜6aに電気的に導通する陰極端子電極膜6cを各々形成する。
【0019】
前記シート片3の上面側に、前記コンデンサ素子2を、当該コンデンサ素子2における陰極膜2bが陰極電極膜6cに接触するように搭載して、その陰極膜2bを陰極電極膜6cに対して導電性ペーストの塗布等にて電気的に接続する。
【0020】
また、前記シート片3の上面と、前記コンデンサ素子2における陽極棒2aとの間に、過電流又は温度に対する安全フューズ線7を配設して、この安全フューズ線7を、前記シート片3における陽極電極膜5cに対して導電性ペーストの塗布、又は半田付け等にて電気的に接続し、更に、この安全フューズ線7に、前記コンデンサ素子2における陽極棒2aを導電性ペーストの塗布等にて電気的に接続する。
【0021】
そして、前記シート片3の上面側に、コンデンサ素子2の全体を密封する前記パッケージ体4を形成するのであり、この場合、前記安全フューズ線7の両端又は一端を、前記パッケージ体4の表面に露出するように構成する。
【0022】
この構成の固体電解コンデンサ1は、シート片3の下面における陽極端子電極膜5a及び陰極端子電極膜6aによりプリント基板等に対して半田付けにて面実装することができるものでありながら、安全フューズ線7を、前記シート片3とコンデンサ素子2の陽極棒2aとの間に設けたことにより、この安全フューズ線7が、固体電解コンデンサ1における長さ寸法Lに加算されることを回避できるとともに、固体電解コンデンサ1における高さ寸法Hがこの安全フューズ線7のために増大することをも回避できる。
【0023】
また、前記安全フューズ線7における両端又は一端がパッケージ体4の表面に露出していることにより、この安全フューズ線7が過電流又は温度上昇のために溶融した場合、パッケージ体4の外に速やかに流れ出すことになって、この安全フューズ線7の部分に空洞ができることになるから、安全フューズとしての確実且つ迅速・的確に機能するばかりか、安全フューズが機能したことを外部から容易に検知することができる。
【0024】
また、図3及び図4は、第2の実施の形態による固体電解コンデンサを示す。
【0025】
この第2の実施の形態による固体電解コンデンサ11は、一端面から陽極棒2aが突出するコンデンサ素子2と、一対の金属板製の陽極リード端子15及び陰極リード端子16と、前記コンデンサ素子2の全体を密封するエポキシ樹脂等の合成樹脂製のパッケージ体14とによって構成されている。
【0026】
前記コンデンサ素子2を、前記両リード端子15,16の上面側に、当該コンデンサ素子2における陰極膜2bが陰極リード端子16に接触するように搭載して、その陰極膜2bを陰極リード端子16に対して導電性ペーストの塗布等にて電気的に接続する。
【0027】
また、前記陽極リード端子15の上面と、前記コンデンサ素子2における陽極棒2aとの間に、過電流又は温度に対する安全フューズ線17を配設して、この安全フューズ線17を、前記陽極リード端子15に対して導電性ペーストの塗布、又は半田付け等にて電気的に接続し、更に、この安全フューズ線17に、前記コンデンサ素子2における陽極棒2aを導電性ペーストの塗布等にて電気的に接続する。
【0028】
そして、前記両リード端子15,16の上面側に、コンデンサ素子2の全体を密封する前記パッケージ体14を、当該パッケージ体14の底面に前記両リード端子15,16の下面が露出するように形成するのであり、この場合、前記安全フューズ線17の両端又は一端を、前記パッケージ体14の表面に露出するように構成する。
【0029】
この構成の固体電解コンデンサ11は、パッケージ体14の下面に露出する陽極リード端子15及び陰極リード端子16によりプリント基板等に対して半田付けにて面実装することができるものでありながら、安全フューズ線17を、前記陽極リード端子15とコンデンサ素子2の陽極棒2aとの間に設けたことにより、この安全フューズ線17が、固体電解コンデンサ11における長さ寸法Lに加算されることを回避できるとともに、固体電解コンデンサ11における高さ寸法Hがこの安全フューズ線17のために増大することをも回避できる。しかも、前記陽極リード端子15及び陰極リード端子16は、パッケージ体14から突出せず、且つ、パッケージ体14の底面側に折り曲げられていないので、この分、固体電解コンデンサの長さ寸法L及び高さ寸法Hを更に縮小できる。
【0030】
次に、図5〜図10は、前記図1及び図2に示す第1の実施の形態による固体電解コンデンサ1を製造する第1の方法を示す。
【0031】
この第1の製造方法は、先ず、図5及び図6に示すように、合成樹脂等の絶縁体製のシート材Aを用意し、このシート材Aの上面に、一つの固体電界コンデンサ1を構成する陽極電極膜5c及び陰極電極膜6cの複数個を並べて形成する一方、前記シート材Aの下面に、前記陽極電極膜5cにスルーホール5bを介して電気的に導通する陽極端子電極膜5aの複数個と、前記陰極電極膜6cにスルーホール6bを介して電気的に導通する陰極端子電極膜6aの複数個とを形成する。
【0032】
次に、図7及び図8に示すように、前記シート材Aにおける上面のうち前記各陽極電極膜5cの部分に、安全フューズ線7を、各陽極電極膜5cにおける列方向に延びるように配設したのち、この安全フューズ線7を各陽極電極膜5cの各々に対して半田付け又は導電性ペーストの塗布等にて電気的に接続する。
【0033】
次いで、図9に示すように、前記シート材Aの上面に、一端面から陽極棒2aを突出したコンデンサ素子2の複数個を、当該コンデンサ素子2における陽極棒2aが前記安全フューズ線7に当該コンデンサ素子2における陰極2bが前記陰極電極膜6cに各々接触するように搭載したのち、陽極棒2aを安全フューズ線7に導電性ペーストの塗布等にて電気的に接続する一方、陰極2bを陰極電極膜6cに導電性ペーストの塗布等にて電気的に接続する。
【0034】
そして、図10に示すように、前記シート材Aの上面に、その周囲を囲う枠体(図示せず)を載せ、この枠体内にエポキシ樹脂等の耐熱合成樹脂を液体の状態で前記各コンデンサ素子2が完全に浸漬する深さまで流し込んだのち硬化することにより、各コンデンサ素子2の全体を密封するためのパッケージ体4を構成する合成樹脂板Bを形成する。
【0035】
次いで、前記シート材A及び合成樹脂板Bを、縦方向の切断線C1及び横方向の切断線C2に沿ってダイシングカッターにて、複数個の固体電解コンデンサ1ごとに切断する。
【0036】
これにより、前記図1及び図2に示す構造の固体電解コンデンサ1の複数個を、一枚のシート材Aから同時に製造することができる。
【0037】
また、図11及び図12は、前記図3及び図4に示す第2の実施の形態による固体電解コンデンサ11を製造する第2の方法を示す。
【0038】
この第2の製造方法は、先ず、図11に示すように、一枚の薄い金属板によるリードフレームDを用意して、このリードフレームDを打ち抜くことより、一つの固体電解コンデンサ11を構成する陽極リード端子15及び陰極リード端子16の複数個を並べて形成する。
【0039】
次いで、図12に示すように、前記リードフレームDにおける上面のうち前記各陽極リード端子15の部分に、安全フューズ線17を、各陽極リード端子15における列方向に延びるように配設したのち、この安全フューズ線17を各陽極リード端子15の各々に対して半田付け又は導電性ペーストの塗布等にて電気的に接続する。
【0040】
次いで、以下、前記第1の製造方法と同様に、前記リードフレームDの上面に、コンデンサ素子2の複数個を、当該コンデンサ素子2における陽極棒2aが前記安全フューズ線17に当該コンデンサ素子2における陰極2bが前記陰極リード端子16に各々接触するように搭載したのち、陽極棒2aを安全フューズ線17に導電性ペーストの塗布等にて電気的に接続する一方、陰極2bを陰極リード端子16に導電性ペーストの塗布等にて電気的に接続する。
【0041】
そして、前記リードフレームDの上面に、その周囲を囲う枠体(図示せず)を載せ、この枠体内にエポキシ樹脂等の耐熱合成樹脂を液体の状態で前記各コンデンサ素子2が完全に浸漬する深さまで流し込んだのち硬化することにより、各コンデンサ素子2の全体を密封するためのパッケージ体14を構成する合成樹脂板を形成する。
【0042】
次いで、前記リードフレームD及び合成樹脂板を、縦方向の各切断線E1,E2,E3,E4及び横方向の各切断線Fに沿ってダイシングカッターにて、複数個の固体電解コンデンサ11ごとに切断する。
【0043】
これにより、前記図3及び図4に示す構造の固体電解コンデンサ11の複数個を、一枚のリードフレームDから同時に製造することができる。
【0044】
なお、前記縦方向の各切断線E1,E2,E3,E4に沿って切断するに際しては、この各切断線E1,E2,E3,E4のうち切断線E2,E3間の幅Wの部分を、幅広いダイシングカッターによる切削にて切除することによって行うことが低コストのために好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態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視平断面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態による固体電解コンデンサの縦断正面図である。
【図4】図3のIV−IV視平断面図である。
【図5】前記第1の実施の形態による固体電解コンデンサの製造に使用するシート材を示す斜視図である。
【図6】図5のVI−VI視拡大断面図である。
【図7】前記シート材に安全フューズ線を装着した状態を示す斜視図である。
【図8】図7のVIII−VIII視拡大断面図である。
【図9】前記シート材にコンデンサ素子を搭載した状態を示す拡大断面図である。
【図10】前記シート材にコンデンサ素子を密封する合成樹脂板を形成した状態を示す拡大断面図である。
【図11】前記第1の実施の形態による固体電解コンデンサの製造に使用するリードフレームを示す斜視図である。
【図12】前記リードフレームに安全フューズ線を装着した状態を示す斜視図である。
【図13】従来の個板電解コンデンサを示す縦断正面図である。
【符号の説明】
1,11 固体電解コンデンサ
2 コンデンサ素子
2a コンデンサ素子の陽極棒
2b コンデンサ素子の陰極
3 シート片
4,14 パッケージ体
5a 陽極端子電極膜
6a 陰極端子電極膜
15 陽極リード端子
16 陰極リード端子
7,17 安全フューズ線
A シート材
D リードフレーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention, among the solid electrolytic capacitor such as a tantalum solid electrolytic capacitor provided with a safety fuse for overcurrent or temperature, in the configuration structure of the solid electrolytic capacitor so as to be surface-mounted by soldering to the printed board or the like It is related.
[0002]
[Prior art]
This type of solid electrolytic capacitor with a safety fuse is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-20891 and the like, and as shown in FIG. 13, the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional solid electrolytic capacitor with a safety fuse described above, the
[0004]
In addition, both
[0005]
An object of the present invention is to provide a structure of a solid electrolytic capacitor that solves this problem and a method capable of mass-producing this solid electrolytic capacitor.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this technical problem,
“A capacitor element in which an anode rod protrudes from one end face, an insulating sheet piece having the capacitor element disposed on the upper surface, and a synthetic resin package body that seals the capacitor element on the upper surface of the sheet piece. And forming an anode terminal electrode film on the lower surface of the sheet piece and forming a cathode terminal electrode film electrically conducting with the cathode of the capacitor element, while forming an upper surface of the sheet piece and an anode of the capacitor element. A safety fuse wire that electrically connects the anode rod and the anode terminal electrode film was provided between the rods, and both ends or one end of the safety fuse wire was exposed on the surface of the package body.
It is characterized by that.
[0007]
Moreover,
“Capacitor element in which an anode rod protrudes from one end face, anode lead terminal and cathode lead terminal made of a metal plate with the capacitor element disposed on the upper surface, and the capacitor element on the upper surface side of the anode lead terminal and cathode lead terminal A package made of synthetic resin that seals the anode lead terminal and the cathode lead terminal so that the lower surface of the cathode lead terminal is exposed, and electrically connects the cathode lead terminal to the cathode of the capacitor element, while the anode lead terminal A safety fuse wire that is electrically connected between the upper surface of the capacitor element and the anode rod of the capacitor element is provided, and both ends or one end of the safety fuse wire are exposed on the surface of the package body.
It is characterized by that.
[0010]
[Operation and effect of the invention]
In the configuration of
[0011]
In the configuration of
[0012]
Therefore, according to the present invention, in the surface mount type solid electrolytic capacitor provided with the safety fuse, the volume efficiency of the capacitor element with respect to the whole can be increased, and the overall size can be reduced as compared with the volume of the capacitor element. It has the effect that it can be reduced in weight.
[0013]
In particular, as described in
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
1 and 2 show a solid electrolytic capacitor according to a first embodiment.
[0017]
The solid
[0018]
On the lower surface of the
[0019]
The
[0020]
Further, a
[0021]
And the said package body 4 which seals the whole capacitor |
[0022]
The solid
[0023]
Further, since both ends or one end of the
[0024]
3 and 4 show a solid electrolytic capacitor according to the second embodiment.
[0025]
The solid
[0026]
The
[0027]
A
[0028]
Then, the
[0029]
The solid
[0030]
5 to 10 show a first method for manufacturing the solid
[0031]
In this first manufacturing method, first, as shown in FIGS. 5 and 6, a sheet material A made of an insulator such as synthetic resin is prepared, and one solid
[0032]
Next, as shown in FIGS. 7 and 8, the
[0033]
Next, as shown in FIG. 9, on the upper surface of the sheet material A, a plurality of
[0034]
Then, as shown in FIG. 10, a frame (not shown) surrounding the periphery of the sheet material A is placed on the upper surface of the sheet material A, and each capacitor is in a liquid state with a heat-resistant synthetic resin such as an epoxy resin. A synthetic resin plate B constituting the package body 4 for sealing the entirety of each
[0035]
Next, the sheet material A and the synthetic resin plate B are cut for each of the plurality of solid
[0036]
Thereby, a plurality of solid
[0037]
11 and 12 show a second method of manufacturing the solid
[0038]
In the second manufacturing method, as shown in FIG. 11, first, a lead frame D made of a single thin metal plate is prepared, and the lead frame D is punched out to constitute one solid
[0039]
Next, as shown in FIG. 12, after the
[0040]
Subsequently, similarly to the first manufacturing method, a plurality of
[0041]
Then, a frame body (not shown) surrounding the periphery of the lead frame D is placed on the upper surface of the lead frame D, and the
[0042]
Next, the lead frame D and the synthetic resin plate are separated for each of the plurality of solid
[0043]
Thereby, a plurality of solid
[0044]
When cutting along the longitudinal cutting lines E1, E2, E3, E4, a portion having a width W between the cutting lines E2, E3 of the cutting lines E1, E2, E3, E4, It is preferable to perform cutting by cutting with a wide dicing cutter because of low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal front view of a solid electrolytic capacitor according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal front view of a solid electrolytic capacitor according to a second embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a perspective view showing a sheet material used for manufacturing the solid electrolytic capacitor according to the first embodiment.
6 is an enlarged sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5;
FIG. 7 is a perspective view showing a state where a safety fuse wire is attached to the sheet material.
8 is an enlarged sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a state where a capacitor element is mounted on the sheet material.
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which a synthetic resin plate for sealing a capacitor element is formed on the sheet material.
FIG. 11 is a perspective view showing a lead frame used for manufacturing the solid electrolytic capacitor according to the first embodiment.
FIG. 12 is a perspective view showing a state where a safety fuse wire is attached to the lead frame.
FIG. 13 is a longitudinal sectional front view showing a conventional individual plate electrolytic capacitor.
[Explanation of symbols]
1,11 Solid
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