JP6179102B2

JP6179102B2 - コンデンサおよびその製造方法

Info

Publication number: JP6179102B2
Application number: JP2013007093A
Authority: JP
Inventors: 原島　豊; 豊原島; 浩猫塚
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2017-08-16
Anticipated expiration: 2033-01-18
Also published as: JP2014138139A

Description

本発明は、外装に樹脂モールドが用いられた固体電解コンデンサなどのコンデンサおよびその製造方法に関する。

ところで、コンデンサ素子に外装樹脂で被覆したコンデンサでは、コンデンサ素子の電極箔に接続されているリード線を外装樹脂を貫通させて外装樹脂外に引き出している。このリード線は、外装樹脂面に折り曲げ、フェイスボンディング用端子に成形される。このようなコンデンサでは、低背化が要請されている。

コンデンサの低背化に関し、陽極電極箔、陰極電極箔にリード線が接続された巻回型コンデンサ素子を作製し、このコンデンサ素子を絶縁性樹脂の外装体で被覆し、この外装体からリード線を引き出し、各リード線と端子板とを接続することが知られている（たとえば特許文献１）。

特開２００３−２７２９６２号公報

ところで、外装樹脂で被覆された固体電解コンデンサなどのコンデンサでは、リード線が丸棒状である。このリード線は、外装樹脂の導出面近傍で平坦化処理が施されている。リード線は平坦化処理で形成された平坦部と、丸棒部との境目を起点に折曲げ加工が施される。平坦化処理時に応力が掛かり、リード線の平坦部と導出面の間に伸び部が生じる。この伸び部の長さが一様にはならない。このため、リード線は、外装樹脂面に沿って折り曲げても、伸び部の長さによって外装樹脂面と平行にならず、コンデンサの高さにばらつきが生じるという課題がある。

リード線に基板配置の安定性を持たせるために平坦化処理を施した場合、所望の箇所に平坦化を行える一方で、リード線には平坦面と樹脂面からの導出部の間に伸び部が生じる。この伸び部と平坦面の境が折り曲げ位置となる。伸び部の長さは一様にならないので、折り曲げ位置にもばらつきが生じる。伸び部が長く、樹脂面から離れた位置が折り曲げ位置となる場合には、リード線の折り曲げ角度はより鋭角になりやすく、リード線の基板配置の安定性が損なわれる。

このようにリード線に折曲げ加工が施されるコンデンサにあっては、折曲げの加工精度が低いと、配置する回路基板上の安定性が低く、位置ずれを生じるという課題がある。

そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、リード線の折曲げの加工精度を高め、コンデンサの高さのばらつきを防止することにある。

また、本発明の他の目的は、回路基板に配置されるコンデンサの配置精度を高めることにある。

上記目的を達成するため、本発明のコンデンサは、電極箔に接続されたリード線を備えるコンデンサ素子を外装樹脂で被覆したコンデンサであって、前記リード線の平坦面部に形成された薄肉部と、前記リード線の終端部と前記薄肉部との間の前記平坦面部に形成された、高さの異なる複数の突起部とを備え、これら突起部のうち、終端側の突起部の高さを他の突起部より高く設定し、前記リード線の前記終端側の突起部が前記リード線の折り曲げにより前記外装樹脂の樹脂面に当たり、前記リード線の折り曲げにより生じた伸び部の長さに関係なく、前記リード線の折り曲げ角度が前記リード線の前記終端側の突起部により制限されている。

上記目的を達成するためには、上記コンデンサにおいて、より好ましくは、前記外装樹脂から露出する前記リード線の根元部と、前記平坦面部との間に前記伸び部を備えてもよい。

上記目的を達成するためには、上記コンデンサにおいて、より好ましくは、前記伸び部が折り曲げた前記リード線の前記薄肉部の内方に配置されてもよい。

上記目的を達成するためには、上記コンデンサにおいて、より好ましくは、前記リード線の前記平坦面部の成形前の側面と薄肉部との厚みの差Ｔ３と前記薄肉部長さＬ１との大小関係がＴ３≦Ｌ１であってもよい。

上記目的を達成するため、本発明のコンデンサの製造方法は、電極箔に接続されたリード線を備えるコンデンサ素子を外装樹脂で被覆したコンデンサの製造方法であって、前記リード線の平坦面部に薄肉部を形成する工程と、前記リード線の終端部と前記薄肉部との間の前記平坦面部に、終端側の突起部の高さを他の突起部より高く設定して複数の突起部を形成する工程と、前記リード線を前記外装樹脂の樹脂面に向かって折り曲げる工程と、前記リード線の折り曲げにより、前記リード線の前記終端側の突起部が前記外装樹脂の前記樹脂面に当たり、前記リード線の折り曲げにより生じた伸び部の長さに関係なく、前記リード線の折り曲げ角度が前記リード線の前記終端側の突起部により制限させる工程とを含んでいる。

本発明によれば、次のいずれかの効果が得られる。

(1) リード線の折り曲げ位置を一定に保つことができ、曲げ高さのばらつきが軽減できる。

(2) 高さの位置が一定になるのでコンデンサを固定する回路基板上の配置精度を向上させることができる。

そして、本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面および各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。

第１の実施の形態に係る固体電解コンデンサおよびそのリード線の一例を示す断面図である。リード線を折曲げ加工した固体電解コンデンサおよびリード線を示す図である。第２の実施の形態に係る固体電解コンデンサ、リード線およびその折曲げ加工状態を示す図である。

〔第１の実施の形態〕

図１のＡは、第１の実施の形態に係る固体電解コンデンサの断面を示している。図１のＡに示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。

固体電解コンデンサ２（以下単に「コンデンサ２」と称する）は、本発明のコンデンサの一例である。このコンデンサ２には、円筒形に巻回されたコンデンサ素子４が用いられる。このコンデンサ素子４では一例として、陽極側の電極箔、第１のセパレータ、陰極側の電極箔および第２のセパレータを積層し、これらを円筒状に巻回した後、電解質を含浸させている。このコンデンサ素子４の陽極側の電極箔には陽極側のリード線６−１、陰極側の電極箔には陰極側のリード線６−２が接続されている。これらリード線６−１、６−２はコンデンサ素子４の素子端面８から引き出されている。リード線６−１が陽極側の端子部、リード線６−２が陰極側の端子部の一例である。

コンデンサ素子４には、絶縁性樹脂からなる外装樹脂１０により樹脂モールドが施されている。つまり、コンデンサ素子４の外面は、外装樹脂１０により被覆され、外装樹脂１０の層内に密封されている。したがって、コンデンサ素子４の素子端面８の各リード線６−１、６−２は、外装樹脂１０を貫通させて引き出されている。外装樹脂１０は各リード線６−１、６−２の壁面に密着している。図１のＡに示す状態は、各リード線６−１、６−２が折曲げ加工前の状態であり、外装樹脂１０の樹脂面１２に対して垂直状態となっている。

図１のＢは、図１のＡのＩＢ部を拡大して示している。リード線６−１はたとえば、円柱状のワイヤで形成されている。このリード線６−１には、端子本体１４、伸び逃げ部１６、ノッチ部１８および突起部２０が形成されている。端子本体１４は外装樹脂１０の層内に貫通し、外装樹脂１０から露出する根元側と先端部との間に伸び逃げ部１６、ノッチ部１８および突起部２０が備えられている。ノッチ部１８および突起部２０はリード線６−１、６−２の平坦面部２１に形成されている。この平坦面部２１は平坦部の一例であって、丸棒状のリード線材を加圧して平坦面化した部分である。

端子本体１４は、外装樹脂１０で保持されている。伸び逃げ部１６は、リード線６−１の根元側から先端部に向かって放物線状に偏平化した伸び部分である。これは、リード線６−１に加圧成形によりノッチ部１８を形成した際に形成されたものである。

ノッチ部１８は、リード線６−１に対する加圧成形により形成された偏平部分であり、薄肉部の一例である。この実施の形態では、ノッチ部１８には第１のノッチ部１８−１および第２のノッチ部１８−２が形成されている。ノッチ部１８−１およびノッチ部１８−２は、段差を設けて厚みが異なり、先端部側のノッチ部１８−２がノッチ部１８−１より厚く形成されている。つまり、ノッチ部１８−２および突起部２０は複数の突起部の一例である。したがって、リード線６−１の終端部にある突起部２０は他の突起部であるノッチ部１８−２に対して高さの異なる突起部であり、また他の突起部より高さの高い突起部を構成している。

突起部２０は、ノッチ部１８−２の終端側に形成され、リード線６−１の終端部を形成している。この突起部２０は、ノッチ部１８−２より厚く形成されている。

ここで、伸び逃げ部１６の幅（伸び逃げ部幅）をＷ、ノッチ部１８−１の長さ（ノッチ部長）をＬ１、ノッチ部１８−２の長さ（ノッチ部長）をＬ２、ノッチ部１８−１の深さ（ノッチ部深さ）をＴ１、ノッチ部１８−２の深さ（ノッチ部深さ）をＴ２、陽極側リード線６−１のリード線の側面とノッチ部１８−１の深さの差をＴ３とする。これらの大小関係は次の通りである。

Ｗ＜Ｌ１
Ｗ≦Ｔ１＋Ｔ２
Ｔ１＝Ｔ２またはＴ１≠Ｔ２
Ｔ３≦Ｌ１

この場合、つまり、ノッチ部１８−２を基準とした突起部２０の高さはＴ２であり、ノッチ部１８−１を基準とした突起部２０の高さはＴ１＋Ｔ２である。つまり、伸び逃げ部１６が薄肉部であるノッチ部１８−１に収納された状態となる。

リード線６−１について述べたが、リード線６−２もリード線６−１と同様であるので、その説明を割愛する。

図２のＡは、折曲げ加工したリード線６−１、６−２を含むコンデンサ２を示している。各リード線６−１、６−２は反対方向に折り曲げられ、コンデンサ２の外装樹脂１０の樹脂面１２に配設されている。

図２のＢは、図２のＡに示すリード部６−１側を拡大して示している。リード線６−１は、リード線６−２と反対方向に折り曲げられている。この折曲げ加工はノッチ部１８−１の内側で行われている。このため、ノッチ部１８−１側には伸び逃げ部１６が変形して入り込み、ノッチ部１８−１と樹脂面１２との間、ノッチ部１８−２と樹脂面１２との間には、空間２２が形成されている。この場合、突起部２０は樹脂面１２に密着し、リード線６−１の長手方向の中心線Ｙは、樹脂面１２と平行に維持されている。これにより、コンデンサ２の高さＨは一様になっている。

＜第１の実施の形態の効果＞

(1) リード線６−１、６−２の先端側に突起部２０を設けて、外装樹脂１０の樹脂面１２に配置したことで伸び逃げ部１６の幅Ｗの長短に関係なく、リード線６−１、６−２の折曲げによる跳ね上がりが防止でき、その折り曲げ角度を一定に保つことができ、コンデンサ２の高さのばらつきが軽減できる。つまり、幅Ｗが大きい場合には、突起部２０によって、折り曲げられる角度は制限される。そのため、伸び部の幅Ｗが大きくなり、折り曲げの起点が樹脂面１２から離れてもリード線６−１、６−２の折り曲げ角度が大きくなることを防ぎ、回路基板に対する配置制度が安定する。

(2) コンデンサ２の高さが一定になるのでコンデンサ２を固定する回路基板に対する配置精度が向上する。

(3) 伸び逃げ部１６からリード線６−１、６−２の終端側に向かって高さが異なるノッチ部１８または突起部２０が備えられ、ノッチ部１８と突起部２０でたとえば、２段階の段差を形成すれば、ノッチ部１８側で外装樹脂１０の樹脂面１２にリード線６−１、６−２が接触するのを防止できる。この結果、折り曲げられたリード線６−１、６−２の折曲げ角度を一様にでき、コンデンサ２の高さばらつきを低減できる。さらに、２段階の段差の場合、伸び逃げ部１６と突起部２０との間のノッチ部１８の厚さが厚い部分を設けることで、リード線の強度を保つことができる。つまり、高さが異なる段差を設ける構造は、リード線を折り曲げ加工する際に、リード線６−１、６−２が樹脂面１２に接触することを防ぐ構造であるとともに、リード線６−１、６−２の強度を保つために必要なリード線６−１、６−２の厚さを確保できる構造である。

(4) 段階的に深くするノッチ部１８−１、１８−２を形成することで、リード線６−１、６−２の加工時の加工ストレスが低減される。つまり、薄肉部とするノッチ部１８−１を深く形成して、複数段とすることで、潰し歪みの発生を防ぎ、リード線６−１、６−２の強度を維持できる。

(5) さらに、ノッチ部１８−１として形成した薄肉部は、リード線６−１、６−２の厚さが最も薄い部分となるので、折り曲げ加工の際に起点となる。これにより折り曲げ位置を薄肉部とすることができる。このようにすることで、コンデンサ２の高さのばらつきをより軽減できる。

(6) 上記実施の形態の伸び逃げ部１６の幅Ｗについて、リード線６−１、６−２の強度や加工数を考慮すれば、Ｗ＝０．０２ないし０．１〔ｍｍ〕とすることが好ましい。

〔第２の実施の形態〕

図３のＡは、第２の実施の形態に係る固体電解コンデンサを示している。図３のＡにおいて、図１と同一部分には同一符号を付してある。

第１の実施の形態では、リード線６−１、６−２側に突起部２０を形成したが、この実施の形態では、外装樹脂１０の樹脂面１２の縁部側に突起部２４が形成されている。この突起部２４の高さは薄肉部の一例である既述のノッチ部１８−２の深さ、つまり、ノッチ部１８−２の底面からの突起部２０の高さと同等である。

斯かる構成とすれば、図３のＢに示すように、リード線６−１、６−２を互いに反対方向にノッチ部１８で屈曲させ、折曲げ加工を施せば、リード線６−１、６−２の側壁が突起部２４に当たり、リード線６−１、６−２の折り曲げ角度を制限できるので、水平に維持される。つまり、リード線６−１、６−２の跳ね上がりが防止され、リード線６−１、６−２の長手方向の中心線Ｙが平坦側の樹脂面１２と平行に維持される。これにより、コンデンサ２の高さＨは、第１の実施の形態と同様に一様になる。

＜第２の実施の形態の効果＞

(1) リード線６−１、６−２の導出面にある樹脂面１２側に突起部２４を設け、リード線６−１、６−２を外装樹脂１０の突起部２４に配置したことで、伸び逃げ部１６の幅Ｗの長短に関係なく、リード線６−１、６−２の折曲げ位置を一定に保つことができ、曲げ高さのばらつきを軽減できる。

(2) 第１の実施の形態と同様に、コンデンサ２の高さが均一化するので、基板に実装されるコンデンサの固定位置精度が向上する。

〔他の実施の形態〕

(1) 上記実施の形態では、一例として、固体電解コンデンサを例示したが、本発明のコンデンサは電解コンデンサなどの他のコンデンサであってもよい。

(2) 以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明の樹脂モールドにより外装が施されている固体電解コンデンサなどのコンデンサであって、リード線の根元に伸び逃げ部を備え、リード線の終端側または外装樹脂の樹脂面に突起部を設けている。このリード線側の突起部と樹脂面またはリード線と樹脂側の突起部との接触により、リード線の折曲げ角度を調整し、リード線の水平度を維持し、コンデンサの高さのばらつきを防止している。

２固体電解コンデンサ
４コンデンサ素子
６−１陽極側のリード線
６−２陰極側のリード線
８素子端面
１０外装樹脂
１２樹脂面
１４端子本体
１６伸び逃げ部
１８ノッチ部
２０突起部
２１平坦面部
２２空間
２４突起部

Claims

電極箔に接続されたリード線を備えるコンデンサ素子を外装樹脂で被覆したコンデンサであって、
前記リード線の平坦面部に形成された薄肉部と、
前記リード線の終端部と前記薄肉部との間の前記平坦面部に形成された、高さの異なる複数の突起部とを備え、
これら突起部のうち、終端側の突起部の高さを他の突起部より高く設定し、
前記リード線の前記終端側の突起部が前記リード線の折り曲げにより前記外装樹脂の樹脂面に当たり、前記リード線の折り曲げにより生じた伸び部の長さに関係なく、前記リード線の折り曲げ角度が前記リード線の前記終端側の突起部により制限されている
ことを特徴とするコンデンサ。
前記外装樹脂から露出する前記リード線の根元部と、前記平坦面部との間に前記伸び部を備えることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
前記伸び部が折り曲げた前記リード線の前記薄肉部の内方に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンデンサ。
前記リード線の前記平坦面部の成形前の側面と薄肉部との厚みの差Ｔ３と前記薄肉部長さＬ１との大小関係がＴ３≦Ｌ１であることを特徴とする請求項３に記載のコンデンサ。
電極箔に接続されたリード線を備えるコンデンサ素子を外装樹脂で被覆したコンデンサの製造方法であって、
前記リード線の平坦面部に薄肉部を形成する工程と、
前記リード線の終端部と前記薄肉部との間の前記平坦面部に、終端側の突起部の高さを他の突起部より高く設定して複数の突起部を形成する工程と、
前記リード線を前記外装樹脂の樹脂面に向かって折り曲げる工程と、
前記リード線の折り曲げにより、前記リード線の前記終端側の突起部が前記外装樹脂の前記樹脂面に当たり、前記リード線の折り曲げにより生じた伸び部の長さに関係なく、前記リード線の折り曲げ角度が前記リード線の前記終端側の突起部により制限させる工程と、
を含むことを特徴とするコンデンサの製造方法。