JPH01230220A - 固体電解コンデンサ用フューズアセンブリ - Google Patents

固体電解コンデンサ用フューズアセンブリ

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JPH01230220A
JPH01230220A JP63290323A JP29032388A JPH01230220A JP H01230220 A JPH01230220 A JP H01230220A JP 63290323 A JP63290323 A JP 63290323A JP 29032388 A JP29032388 A JP 29032388A JP H01230220 A JPH01230220 A JP H01230220A
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wire
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Tsung-Yuan Su
ツンユアン・スー
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Kemet Electronics Corp
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    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/04Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/05Component parts thereof
    • H01H85/055Fusible members
    • H01H85/06Fusible members characterised by the fusible material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/0003Protection against electric or thermal overload; cooling arrangements; means for avoiding the formation of cathode films

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  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、発熱合金化フユーズアセンブリおよび、およ
び溶融された固体電解コンデンサアセンブリを形成する
ための固体電解コンデンサパッケージに関する。
[従来の技術、発明が解決使用とする問題点]コンピュ
ータの製造においては、電子工業により、小型の固体電
解コンデンサが回路板上に多数使用される。回路板上の
固体電解コンデンサに欠陥がありそれが加熱されている
と分かった場合、そのコンデンサへの電流を断って、コ
ンデンサの温度が危険な高レベルまで上昇するのを防ぐ
ことが必須となる。温度の上昇は、コンデンサの点化お
よび燃焼をもたらし、究極的に故障コンデンサを合体し
た装置の破壊をもたらすことがある。したがって、好ま
しくはコンデンサハウジング内において、コンデンサリ
ードに溶融用素子を取り付けるのが一般的慣例である。
この溶融用素子は、故障コンデンサを通過する電流に応
答して動作し、開回路を生ずる。
たいていの従来の溶融用素子は、コンデンサ端子および
その対応するリードと直列に配置された低融点金属部材
より成る。金属部材は、少なくとも理論的に電気回路を
開いてコンデンサを隔絶すべき予定された電流レベルに
て融解するように構成されている。しかしながら、実際
には、溶融用素子が、好ましものとしてコンデンサ内に
設けられた場合、カプセル収納用材料が溶融用素子を溶
融後においてさえその場に保持し、電流の通過を許容す
る。したがって、コンデンサアセンブリ内において可溶
融性リンクとして使用するための低融点温度金属は、非
常に信頼性に乏しい。
発燃温度にもたらされるとき発熱的かつ迅速に合金化す
る合金化金属が、溶融コンデンサを構成するに際して低
溶解金属に対する代替物として使用されてきた。この形
式の代表的合金化材料は、アルミニウムおよびパラジウ
ムのような貴金属のバイメタル複合材料より成る。フユ
ーズを発燃温度に抵抗的に加熱するに必要とされる電流
は、合金化材料の負効長およびその断面直径により決定
される。残念なことに、バイメタルフユーズは、ミニチ
ュア型固体電解コンデンサの本体に合体されるとき、低
融点金属フユーズと同様不確実な場合がある。バイメタ
ルフユーズの発熱反応は、非常に高温度もたらし、これ
がバイメタル溶融用素子を取り巻く樹脂上カプセル材料
を炭化せしめる。炭化された材料は炭素買付着物を形成
するが、これはアークの発生を支持し、またそれより少
ない程度であるが電流を支持する。加えて、小型固体電
解コンデンサへのバイメタル合金化フユーズの組入れは
、その脆弱性のためきわめて困難であることが分かった
。溶融用バイメタル素子は、ワイヤをその発燃温度に抵
抗的に加熱するために所望の低電流を流すため、非常に
小直径、−般に1〜5ミル(0,025〜0.13mm
1の太さとしなければならない。したがって、ワイヤは
折れやすく融通が利かない。さらに、電気回路を完成す
るためにコンデンサリードにバイメタルフユーズの端部
を接合する作業は、発熱反応の開始を避けるため大きな
注意を払ってなされねばならない。
それゆえ、固体電解コンデンサのような電気的装置に容
易に合体され、かつ点火後その後の導通を支持する炭素
残留物を残さないような発熱合金化フユーズアセンブリ
を提供することが望まれる。
[問題点を解決するための手段] 概説すると、本発明のミニチュアフユーズアセンブリは
、予定された長さおよび断面積を有するワイヤまたはリ
ボンの形式の発熱合金化金属複合材料と、該ワイヤまた
はリボンストリップを取り囲む耐熱性シリコン組成物と
、サンドウィッチ体を形成するように該シリコン組成物
の両面上に配置された薄い電気的絶縁材料ストリップと
、前記ワイヤまたはリボンストリップと接触下にあり、
前記サンドウィッチ体の両端から延び出て、前記フユー
ズアセンブリを電気回路内に前記フユーズアセンブリを
相互接続する導電手段とより成る。
本発明はまた、フユーズアセンブリを合体した溶融固体
電解コンデンサアセンブリを形成するためのコンデンサ
パッケージであって、2端子を有する固体電解コンデン
サ本体と、各端子に対するリードフレームとを備え、前
記フユーズアセンブリが、前記コンデンサ本体の一端子
をその対応するリードフレームに結合し、予定された長
さおよび断面積のストリップの形式の発熱合金化金属複
合材料と、該合金化複合材料ストリップを包囲してサン
ドウィッチ体を形成する1対の耐熱性フィルムストリッ
プとを含み、各フィルムストリップが、前記合金化スト
リップと親密に接触する耐熱性圧感シリコーン層と、該
シリコーン層に重なる電気的絶縁材料層を含み、そして
さらに前記端子の一方および対応するリードフレーム間
に前記合金化複合材料ストリップを導電的に結合するた
めの手段とを含むコンデンサパッケージに向けられる。
[実施例] 第1、第2Aおよび第2B図は、本発明のミニチュア型
フユーズアセンブリ1oの種々の実施例を示している。
第1図において、可溶融性合金化ワイヤ11は、複合層
、12および14の配列間を横切って延びるものとして
示されている。しかして、複合層は、ワイヤ11の両側
上に存してサンドウィッチ体を形成している。各自[1
2は、可溶融性合金化ワイヤと親密な接触下に配置され
た耐熱性シリコーン組成物の被覆である。各外層14は
、好ましくは有機重合体フィルム、織られたガラス繊維
またはその他の薄い電気絶縁性材料よりなる薄いストリ
ップの形式の耐熱性非導電性材料より成る。可溶融性合
金化ワイヤ11は、予定された電流の供給の際点火、爆
燃して電気的開回路を生ずるような発熱合金化材料の任
意の組合せとし得る。好ましい可溶融性合金化ワイヤは
、望ましい形状および幾何形態のアルミニウムおよびル
テニウムおよび/またはパラジウム複合材料より成る。
アルミニウム内部コアおよび被覆パラジウム外被より成
る可溶融性合金化ワイヤを、Pyrofuse Cor
poration  から入手することができる。
各シリコーン被覆12は、可溶融性合金化ワイヤ11の
最大作動温度(3000℃)にて、その一体性を維持し
導電性炭素質残留物を形成しないような任意の耐熱性シ
リコーン組成物とし得る。上述の組成物の場合、ワイヤ
11は、約650℃の発燃温度にて分解し始め、反応巾
約3000℃の最大温度に達するものとする。この規準
を満足させる好ましいシリコーン組成物は、ポリ(ジメ
チルシロキサン)またははその等何物である。シリコー
ン被覆12はまた、各相対する層12が相互に粘着する
ように周囲温度にて比較的粘着性のコンシスチンシーを
有すべきである。各シリコーン被覆12の厚さは、ワイ
ヤ11が所望の端末点を除きシリコーンで完全に囲まれ
るように、少なくともワイヤ11の直径の1/2に等し
くすることが必須である。
ワイヤ11の両側の内層12および外層14は、好まし
くはストリップの形式の複合テープとして予め結合する
ことができる。好ましい複合テープは、ポリエステル例
えばMylarまたはポリイミド例えばKaptonの
ような有機重合体フィルム、さらにはガラス繊維リボン
のような無機材料より成る、普通3ミル(0,076m
m)またはそれ以下の厚さの薄いテープの外層14と、
重合体フィルムに対する接着剤および可溶融性合金化ワ
イヤに対する被覆として機能する耐熱性感圧シリコーン
の内[12とより成るであろう。複合テープの使用は、
フユーズアセンブリの製造の容易さおよび電解コンデン
サの製造中におけるフユーズの組込みの簡単さという点
で本発明の重要な属性である。
これはまた、コンデンサリードを対応するコンデンサ端
子に結合するための種々の異なる配置の使用を容易にす
る。外層の厚さは、一般的に約1〜5ミル(0,002
5−0,013mm)の薄層が好ましいが、重要ではな
い。層14はまた、可撓性とし、好ましくは薄い電気絶
縁テープのストリップ形式であるのがよい。
可溶融性ワイヤ11は、はぼ1〜5ミル(0,0025
〜0、013mm)の予定された直径より成り、予定さ
れた長さしを有する。この長さは、フユーズアセンブリ
10の幅に一致することを要しない。可溶融性ワイヤ1
1の直径および長さは、フユーズが、コンデンサの手動
的充放電から電流が流れるとき(例えば約1アンペア)
作用しないが、コンデンサの故障と関連して流れる大電
流で(例えば約1アンペアまたはそれ以上)作用するよ
うに選択される。一般に、フユーズがコンデンサに対し
て最小の直列抵抗しか導入しないように必要なフユーズ
保護を行なうことと対応するように最短長さおよび最大
直径を使用することが望ましい。
アセンブリ10内の可溶融性ワイヤ11の端部16およ
び17は、例えば銅またはニッケルのような金属または
商業上入手し得る耐熱性導電性エポキシ樹脂の任意の導
電性材料より成る端末キャップ19および2oと接触す
る。端末キャップ19および20は、嵌合、取付け、噴
霧またはその場で硬化されるパテの形式で被着すること
ができる。第1図において、端末キャップ19および2
0は、可溶融性ワイヤ11の両側でその端部16および
17の一部上に延在している。しかして、各端部キャッ
プ19および20は、フユーズアセンブリ10の厚さt
以下の厚さを有する。任意の電気的デバイスの導電性リ
ードを、端末キャップ19および20に接続またははん
だ付けできる。第2A図および第2B図は、アセンブリ
10の端末キャップおよびフユーズワイヤ11間に導電
線端末を形成するための第1図の形態の種々の変形を示
している。第2A図においては、シリコーン層12は、
ワイヤ11の全長rLJlにわたり延在していない。代
わって、ワイヤ11は、各端部16および17にて、所
望の導電性材料組成物より成る部材21にまずはんだ付
けされる。ついで、キャップ19および20が、ワイヤ
11のはんだ付は端部と衝合するようにアセンブリ10
の端部上に取り付けられる。第2B図は、第1図の端部
形態の他の変形であり、アセンブリ10の底部側の外層
14は、アセンブリの全幅にわたって延在しており、そ
して各端末キャップ19および20が同じ側の底部外層
14上に取り付けられ、ワイヤ11の端部16および1
7がその端末キャップ19および20にそれぞれ埋め込
まれている。
本発明のミニチュア型フユーズアセンブリ10を組み込
んだ溶融電解コンデンサパッケージが、第3ないし8図
に例示されている。コンデンサパッケージ30は、固体
電解質アノード本体32、負リードまたはリードフレー
ム33、正リードまたはり−トフレーム34および有機
カプセル収納用樹脂35を含む。アノード本体は好まし
くはタンタルから形成され、誘電体層として働く表面金
属酸化物フィルム36、固体電解質として働く二酸化マ
ンガン被覆37およびコンデンサ30の負端子である対
向電極層を有するのがよい。外N38は、電解質層37
を覆う内部グラファイトフィルム(図示せず)およびグ
ラファイトフィルムを覆う例えば銀の導電性外H38よ
り成る。
負のリードフレーム33は、フユーズアセンブリlOを
介してコンデンサパッケージ30の負端子38に接続さ
れる。正のリードフレーム34は、タンタルアノード本
体32から延び出る正端子39に接続される。コンデン
サパッケージ30の負端子部にフユーズアセンブリ10
を合体するのが好ましいが、正端子39と正リードフレ
ーム34間の正端子部に合体することもできる。
フユーズアセンブリ10は、端末キャップ19および2
0でコンデンサリードおよびその対応する端子を相互接
続して第1または第2図に示されるように、あるいは第
3ないし第8図に示される好ましい配置に従って組み込
むことができる。
第3図、3A図および第4図においては、フユーズアセ
ンブリlOは、コンデンサパッケージ30の負端子部に
合体されて示されている。フユーズアセンブリ1oは、
ワイヤ12の両側で該ワイヤと親密に接触する内部感圧
シリコーン被覆12と、同じく両側においてシリコーン
12を覆い普通ポリエステルまたはポリイミドより成る
薄いストリップの外層14とを有する複合テープ間にサ
ントウィッチされた配置で可溶融性合金化ワイヤ11を
含む。
可溶融性合金化ワイヤ11に対して実効長りを提供する
ために、負リードフレーム33の一端部40は分岐され
て切欠開口41を形成しており、開口41の両側の2本
の腕42および43が可溶融性ワイヤ11と平行に延び
ている。可溶融性ワイヤ11の実効長しは、電流が負リ
ードフレーム33から負端子38に通過せしめられる可
溶融性ワイヤ11の予定長を表わしている。可溶融性合
金化ワイヤ11は開口41を横切って延在し、−端]6
はリードフレーム33の領域44と重なり、その他端1
7はコンデンサ30の負端子38と接触している。もし
もフユーズアセンブリ1゜が無端複合テープから形成さ
れるときは、可溶融性ワイヤ11は、アセンブリ10の
長手方向軸線に対して横断方向にある。可溶融性合金化
ワイヤ11はまた、下部外層14の下にあり負端子上お
よびアセンブリ10の側部の回りに被覆される導電性エ
ポキシ樹脂のような導電性媒体と接触して終端してもよ
い。
リードフレーム33の切欠開口41に隣接する領域44
は、複合テープの上部層12および14を配置する前に
導電性エポキシ樹脂46で被覆される。
リードフレーム33の切欠開口41は、任意所望の形状
または形態を有してよい。第5図に示される形態におい
て、負リードフレーム33の分岐端部40は、フユーズ
アセンブリ10の相対する各側部に2つの追加の切除部
47および48を有しており、上部複合テープと下部複
合テープ間の接合の効率を高めている。上部複合テープ
は、結合された上部層12および14よりなり、下部複
合テープは結合された下部層12および14より成る。
第6ないし第8図に示される形態において、可溶融性合
金化ワイヤ11は、フユーズアセンブリ1oの長手方向
軸線と平行に、すなわちフユーズアセンブリ10の長さ
方向にそしてアノード32の長手方向軸線に対して横断
方向に配置される。
リードフレーム33は、切欠開口41を形成するように
分岐されており、その両側の2本の腕42および43は
フユーズアセンブリ10の長手方向軸線と平行に延びて
いる。可溶融性ワイヤ11は切欠開口41を横切って延
びており、その一端部はリードフレーム33の分岐端部
40にてその端部40上に重なり、その反対端部17は
負端子38と接触するか、負端子38上にある導電性エ
ポキシ媒体45と接触している。可溶融性ワイヤllの
端部17と負端子38間に有効な接合を設定するために
、下部層の一部に穿孔を施し、導電性エポキシを穿孔領
域から可溶融性ワイヤの端部17上に直接被着させるよ
うにしてもよい。
4、   の。 な8日 第1図は本発明のフユーズアセンブリの1実施例の断面
図、第2A図は第1図のフユーズアセンブリの変形を示
す断面図、第2B図は第1図のフユーズアセンブリの他
の変形を示す断面図、第3図は本発明の発熱合金化フユ
ーズアセンブリを合体した固体電解コンデンサパッケー
ジの断面図、第3A図は第3図のフユーズアセンブリお
よびコンデンサ端子とリードとの間の接続を示す拡大断
面図、第4図は第3図の一体化されたフユーズアセンブ
リおよびコンデンサ本体の斜視図、第5図はフユーズア
センブリの他の変形を示す第4図に類似の断面図、第6
図は第3図のフユーズアセンブリに対する他の配置を示
す断面図、第7図は第6図のA−A線に沿う配置の断面
図、第8図は第6図のフユーズアセンブリの拡大断面図
である。
10  フユーズアセンブリ 11:可溶融性ワイヤ 12:内層 14:外層 12.14・複合層 16.17:ワイヤ端部 19.20:端末キャップ 32:固体電解質アノード本体。
33.34: リード (又は負リードフレーム)38
:対向電極層又は負端子 3つ:正端子 ・1トー? 代理人の氏名 倉 内 基 弘 tllJL、Q:□。
同  風間弘志・□′)、。
・−ン FIG、3 FIG、3A

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)正および負端子を有するコンデンサ本体、各端子
    に対するリード、前記各端子と対応するリード間に電気
    的に接続されたミニチュアフューズアセンブリ、および
    各リードフレームが当該樹脂材料から延び出るようにコ
    ンデンサパッケージを取り囲む成形樹脂材料を備えるコ
    ンデンサパッケージにおいて、前記ミニチュアフューズ
    アセンブリが、予定された長さおよび断面の発熱合金化
    金属の複合材料ストリップと、該合金化ストリップを取
    り囲む接着性耐熱性シリコーン組成物と、前記ストリッ
    プの両側に配置され前記シリコーン組成物と接触してサ
    ンドウイッチを形成する薄い電気絶縁性ストリップと、
    前記の対応するリードフレームがその反対端部で前記合
    金化ストリップに電気的に結合されるように、前記合金
    化ストリップをその一端部にて前記端子の一方に電気的
    に結合するための手段とを備えることを特徴とするコン
    デンサパッケージ。
  2. (2)前記の薄い絶縁材料ストリップおよび耐熱性シリ
    コーンが、前記絶縁材料が一側にあり前記シリコーンが
    他側にあるような予め賦型された複合テープを形成する
    特許請求の範囲第1項記載のコンデンサパッケージ。
  3. (3)前記の薄い絶縁材料ストリップが有機重合体フィ
    ルムより成る特許請求の範囲第2項記載のコンデンサパ
    ッケージ。
  4. (4)前記の薄い絶縁材料ストリップが有機重合体より
    成る特許請求の範囲第2項記載のコンデンサパッケージ
  5. (5)前記有機重合体がポリイミドおよびポリエステル
    より成る群から選択される特許請求の範囲第3項記載の
    コンデンサパッケージ。
  6. (6)前記の合金化ストリップをコンデンサ端子に電気
    的に結合するする手段が、耐熱性導電性エポキシである
    特許請求の範囲第4または5項記載のコンデンサパッケ
    ージ。
  7. (7)前記リードが、フューズアセンブリとの取付け部
    において分岐して開口領域を形成しており、腕部が該開
    口領域の両側に延び、前記合金化ストリップが、前記腕
    部間においてかつ前記開口領域を横切って、コンデンサ
    アノードの長手方向軸線に平行に延びている特許請求の
    範囲第1ないし6項のいずれかに記載のコンデンサパッ
    ケージ。
  8. (8)前記リードが、フューズアセンブリとの取付け部
    において分岐して開口領域を形成しており、腕部が該開
    口領域の両側に延び、前記合金化ストリップが、前記腕
    部間においてかつ前記開口領域を横切って、コンデンサ
    アノードの長手方向軸線に対して横断方向に延びている
    特許請求の範囲第1ないし6項記載いずれかに記載のコ
    ンデンサパッケージ。
  9. (9)予定の長さおよび断面積を有するストリップの形
    式の発熱合金化金属の複合材料と、該ストリップを取り
    巻く耐熱性シリコーン組成物と、前記シリコーン組成物
    の両側に配置されてサンドウィッチ体を形成する薄い電
    気絶縁材料ストリップと、前記金属ストリップと接触し
    かつ前記サンドウィッチ体から延び出て、電気回路内に
    前記フューズアセンブリを相互接続するための導電性手
    段とを備える電気デバイス用ミニチュアフューズアセン
    ブリ。
  10. (10)前記の薄い電気絶縁材料ストリップが有機重合
    体フィルムより成る特許請求の範囲第9項記載のミニチ
    ュアフューズアセンブリ。
  11. (11)前記有機重合体材料が、ポリイミドおよびポリ
    エステルより成る群から選択される特許請求の範囲第1
    0項記載のミニチュアフューズアセンブリ。
  12. (12)前記の薄い電気絶縁材料ストリップが織られた
    ガラス繊維より成る特許請求の範囲第12項記載のミニ
    チュアフューズアセンブリ。
JP63290323A 1987-11-20 1988-11-18 固体電解コンデンサ用フューズアセンブリ Granted JPH01230220A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US123359 1987-11-20
US07/123,359 US4763228A (en) 1987-11-20 1987-11-20 Fuse assembly for solid electrolytic capacitor
US07/194,831 US4814946A (en) 1987-11-20 1988-05-23 Fuse assembly for solid electrolytic capacitor
US194831 1988-05-23

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JPH01230220A true JPH01230220A (ja) 1989-09-13
JPH0586061B2 JPH0586061B2 (ja) 1993-12-09

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63290323A Granted JPH01230220A (ja) 1987-11-20 1988-11-18 固体電解コンデンサ用フューズアセンブリ

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US (1) US4814946A (ja)
EP (1) EP0316925B1 (ja)
JP (1) JPH01230220A (ja)
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