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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alloyed
wire
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    • H01H85/00—Protective 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
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/05—Component parts thereof
    • H01H85/055—Fusible members
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/0003—Protection against electric or thermal overload; cooling arrangements; means for avoiding the formation of cathode films

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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

Publications (2)

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

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ID=26821468

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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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