JPH02106020A - モールドチップタンタル固体電解コンデンサ - Google Patents

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〕 この発明は、コンデンサ素子と陰極端子とをヒユーズを
介して接続し、モールド樹脂で外装したモールドチップ
タンタル固体電解コンデンサに関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、タンタル金属を陽極体とし、その表面に陽極
酸化によって酸化皮膜を形成して誘電体とし、この酸化
皮膜に固体の電解質を密接させて陰極として構成したタ
ンクル固体電解コンデンサが用いられている。このよう
なタンタル固体電解コンデンサは、モールド樹脂による
外装が施され、フェイスボンディングに適した端子構造
とされて、ハイブリッドＩＣ回路に組み込むためのチッ
プコンデンサとして構成されることがある。

このようなモールドチップタンタル固体電解コンデンサ
において、コンデンサ素子と外部に導出した陰極端子と
をヒユーズを介して接続するようにして、セットへの逆
挿入や過電圧によって短絡などが生じた場合に周辺の回
路が焼を貝などすることを防ぎ、安全性を向上したもの
が提案されている。このような先行技術はたとえば特開
昭６２−ｔｓ０８１７号に開示されており、その基本的
な構成は第５図に示されている。

このモールドチップタンタル固体電解コンデンサ（以下
、「チップコンデンサ」という）は、コンデンサ素子ｌ
と、このコンデンサ素子ｌから導出された陽極導出線２
と、この陽極導出線２に接続された陽極端子３と、コン
デンサ素子１の陰極層表面に導電接合材４によって接続
されたヒユーズ５と、このヒユーズ５に導電接合材４と
同様な導電接合材６によって接続された陰極端子７とを
、前記陽極端子３および陰極端子７が外部に導出される
ようにモールド外装を施してモールド樹脂（図示せず）
内に収納して構成されている。コンデンサ素子１の陽極
導出線２の導出部分近傍には、テフロンなどからなる絶
縁板９が設けられている。

また前記ヒユーズ５はポリイミドやポリエステルなどの
絶縁材料１０によって被覆されている。

コンデンサ素子１はタンタル粉末を成形して真空中で焼
成したものに酸化皮膜を形成してこれを誘電体とし、こ
の酸化皮膜の表面に二酸化マンガンなどの電解質を形成
し、さらにカーボン層、陰極層を積層させて構成されて
おり、このコンデンサ素子１から導出された前記陽極導
出線２はタンタル金属からなっている。陽極端子３はニ
ッケル。

洋白、４２７０イ、またはステンレスなどに鋼上半田め
っきを施したものである。またヒユーズ５は板状または
線状の低融点合金材料からなっており、前記モールド樹
脂としてはエポキシ樹脂やシリコーン樹脂などが用いら
れる。さらに前記導電接合材４，６はたとえば、導電性
接着剤や半田（クリーム半■１を含む）などである。

たとえばコンデンサ素子Ｉに短絡が生じるなどしてこの
チップコンデンサが故障するときには、前記ヒユーズ５
に大電流が流れ、このヒユーズ５が溶断される。これに
よってコンデンサ素子ｌに短絡が生した場合などにおけ
る、他の回路部品なと゛の焼を貝が防がれ、したがって
チップコンデンサの使用時における安全性が向上される
。

ヒユーズ５を被覆する前述の絶縁材料１０は、ヒユーズ
５のコンデンサ素子１に接続される側の端部以外の部分
がコンデンサ素子１表面に接触することを防いで、所望
とされる溶断特性に要するヒユーズ５の有効部分の長さ
を確保するために設けられている。すなわちヒユーズ５
がコンデンサ素子１表面に接触すると、この接触部分を
介して電流が流れるため、容量の変化などのチップコン
デンサの特性や、ヒユーズ５の溶断特性に変化が生しる
。したがってこの絶縁材料１０でヒユーズ５を被覆しな
いときには、チップコンデンサの特性およびヒユーズ５
の溶断特性が不安定になる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが上述した先行技術では、モールド外装を施した
後には、ヒユーズ５の近傍には、コンデンサ素子１の短
絡などに起因してヒユーズ５が高温になり溶融するとき
に、この熔融したヒユーズ５を溶出させヒユーズ５の）
容量を達成するための充分な空間が形成されていない。

したがってチップコンデンサに故障が生じたりなどする
ときに、ヒユーズ゛５を６育実にン容１ｍさせることが
できず、また、ヒユーズ５の？８融時にこの溶融したヒ
ユーズ５がモールド樹脂から吹き出したり、モールド樹
脂が破裂したりなどすることがあり、安全性に劣ってい
た。

この発明の目的は、故障時におけるヒユーズの溶断が確
実に行われ、安全性が向上されたモールドチップタンタ
ル固体電解コンデンサを提供することである。

（課題を解決するための手段〕 この発明のモールドチップタンタル固体電解コンデンサ
は、コンデンサ素子表面と陰極端子とを接続するヒユー
ズを低温度溶融高分子材料で被覆したことを特ｆｆｉ＆
する。

〔作用〕

この発明の構成によれば、コンデンサ素子表面と陰極端
子とを接続するヒユーズは、低温度溶融高分子材料で被
覆される。コンデンサ素子が短絡するなどしてこのモー
ルドチップタンタル固体電解コンデンサに故障が発生し
、前記ヒユーズが高温になり溶融するときには、前記低
温度溶融高分子材料もまた高温になって溶融し、この溶
融した低温度溶融高分子材料中に前記溶融したヒユーズ
が溶出して分散し、これによって前記ヒユーズの溶断が
達成される。したがってコンデンサ素子の短絡時などに
前記ヒユーズは確実に溶断され、したがって溶融したヒ
ユーズが過度に高温になってモールド樹脂から吹き出し
たり、またモールド樹脂が破裂したりすることが防がれ
る。さらに故障時におけるヒユーズの溶断を確実に達成
できる結果として、このモールドチップタンタル固体電
解コンデンサの故障時において周辺の回路部品が焼ＩＪ
Ｉたりなどすることを確実に防ぐことができ、したがっ
て安全性が格段に向上される。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例のモールドチップタンタル
固体電解コンデンサ（以下、「チップコンデンサ」とい
う）の基本的な構成を示す斜視図であり、第２図はその
分解斜視図である。この千ノブコンデンサは、タンタル
粉末を成形して真空中で焼成したものに酸化皮膜を形成
してこれを誘電体とし、この酸化皮膜の表面に二酸化マ
ンガンなどの電解質を形成し、さらにカーボン層、陰極
層を積層させて構成したコンデンサ素子１１を備えてい
る。このコンデンサ素子１１からは、タンタル金属から
なる陽極導出線１２が導出されており、この陽極導出線
１２に陽極端子１３が溶接される。この陽極端子１３は
二ンケル、洋白、４２７０イ、またはステンレスなどに
鋼上半田めっきを施したものである。コンデンサ素子１
１の前記陽極導出線１２の導出部分近傍には、テフロン
などからなる絶縁板１４が設けられている。

コンデンサ素子１１表面の陰極層には、陽極端子１３側
の一部を除いて絶縁被覆層１５が、デインピング、塗布
、またはシート貼付けなどによって形成されている。前
記絶縁被覆層１５が形成されないコンデンサ素子１１表
面には、板状または線状に構成した低融点合金材料から
なるヒユーズ１６の一方の端部１６ａが導電接合材１７
によって接続される。この導電接合材１７は導電性接着
剤や半田（クリーム半田を含む）などである。

前記ヒユーズ１６は前記絶縁被覆層１５表面に沿ってコ
ンデンサ素子１１に巻き掛けられるようにして配置され
、その他方の端部１６ｂは、前記一方の端部１６ａとは
コンデンサ素子１１に対して反対側で、陰極端子１日に
導電接合材１７と同様な導電接合材１９によって接続さ
れる。前記絶縁被覆［１５はヒユーズ１６とコンデンサ
素子１１表面との間を絶縁し、ヒユーズ１６の所望の溶
断特性を得るために必要な長さを確保する目的で設けら
れている。

前記ヒユーズ１６のコンデンサ素子１１表面に接続され
る一方の端部１６ａ側の部分を被覆して、ポリプロピレ
ン、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、　ポリアミ
ドナイロンなどのホットメルト材を主成分とする低温度
溶融高分子材料２０が配置される。この低温度溶融高分
子材料２０は、その軟化温度が１４０°Ｃ〜２２０°Ｃ
に、また液状化温度が１８０°Ｃ〜２９０°Ｃに選ばれ
ている。この低温度溶融高分子材料２０は、デインピン
グや塗布によってヒユーズ１６表面に形成される。この
実施例では、この低温度溶融高分子材料２０をヒユーズ
１６の一部表面に形成するようにしているけれども、ヒ
ユーズ１６の両端部１６ａ、１６ｂを除く全表面に形成
するようにしてもよい。

第１図に示された状態から、前記陽極端子１３および陰
極端子１８を外部に導出するようにして、エポキシ樹脂
やシリコーン樹脂などのモールド樹脂（図示せず）によ
るモールド外装が施される。

前述の低温度溶融高分子材料２０に課せられる温度条件
は、このモールド外装などのチップコンデンサの組立工
程において、軟化または液状化しないようにするための
温度条件である。なおこの実施例において用いられるヒ
ユーズ１６は、約３００°Ｃで溶融する。

上述のようなモールドチップタンタル固体電解コンデン
サにおいて、たとえばコンデンサ素子１１に短絡が生じ
たりなどするときには、前記ヒユーズ１６に大電流が流
れ、このときに発生する熱によってこのヒユーズ１６が
溶融する。またこのとき、このヒユーズ１６を被覆して
いる低温度溶融高分子材料２０も溶融する。したがって
前記溶融したヒユーズ１６は、低温度？８融品分子材料
２０中に溶出して分散し、これによってその溶断が達成
される。

このようにしてこの実施例チップコンデンサは、コンデ
ンサ素子１１の短絡などの故障や、セットへの逆挿入な
どに起因してヒユーズ１６に大電流が流れ、このヒユー
ズ１６が？８融するときにはこのヒユーズ１６の溶断を
確実に達成して、周辺の回路部品の焼損などを防ぐこと
ができ、したがってその安全性を格段に向上することが
できる。またヒユーズ１６の溶断が確実に達成される結
果として、このヒユーズ１６が過度に加熱されることが
防がれるので、溶融したヒユーズ１６がモールド樹脂外
に吹き出したり、モールド樹脂が破裂したりなどするこ
とを防ぐことができる。

さらに低温度溶融高分子材料２０の働きによって、ヒユ
ーズ１６の酸化による劣化を防ぐことができるので、チ
ップコンデンサにおいてその信顧性が格段に向上される
ようになる。

第３図はこの発明の他の実施例のチップコンデンサの基
本的な構成を示す斜視図である。この実施例は前述の第
１実施例に類似するので対応する部分には同一の参照符
号を付して示す、前述の第１実施例では、ヒユーズ１６
をコンデンサ素子１１の絶縁被覆層１５表面に沿って巻
き掛けるようにし、ヒユーズ１６の両端部１６ａ、１６
ｂがそれぞれコンデンサ素子１１に関して反対側でコン
デンサ素子１１表面１陰極端子１８に接続されるように
したが、ヒユーズ１６と陰極端子１日との接続態様は、
任意であってたとえばこの第３図図示のようにして接続
してもよい。すなわちコンデンサ素子１１が嵌まり込む
陰極端子１８の固定部１８ａのコンデンサ素子１１に対
向する部位に接着剤（絶縁性であってもよい）２１を塗
布し、この接着材２１でコンデンサ素子１１を前記固定
部１８ａに固定し、この後陰極端子１日の接続部１８ｂ
に導電接合材２２によってヒユーズ１６の端部１６ｂを
接続するようにしてもよい。

第４図はこの発明のさらに他の実施例の基本的な構成を
一部切欠いて示す斜視図である。この第４図において前
述の第１図および第２図に示された各部と同等の部分に
は同一の参照符号を付して示す。この実施例のチップコ
ンデンサでは、低温度溶融高分子材料２０を被覆してさ
らに熱可塑性樹脂２３が形成される。この熱可塑性樹脂
２３にはたとえばエポキシ樹脂などの２６０°Ｃ以上で
軟化する樹脂が用いられる。この温度条件は、導電接合
材１７．１９の硬化の際、およびモールド樹脂による外
装が行われる際に軟化せず、かつヒユーズ１６の溶融時
に軟化するように選ばれている。

前記熱可塑性樹脂２３を低温度溶融高分子材料２０を被
覆して形成しておくことによって、チップコンデンサの
製造工程において前記低温度溶融高分子材料２０が劣化
することが防がれる。

［発明の効果］ この発明のモールドチップタンタル固体電解コンデンサ
によれば、コンデンサ素子表面と陰極端子とを接続する
ヒユーズは、低温度溶融高分子材料で被覆される。コン
デンサ素子が短絡するなどしてこのモールドチップタン
タル固体電解コンデンサに故障が発生したりなどして、
前記ヒユーズが高温になり溶融するときには、前記低温
度溶融高分子材料もまた高温になって溶融し、この溶融
した低温度溶融高分子材料中に前記溶融したヒユーズが
溶出して分散し、これによって前記ヒユーズの溶断が達
成される。したがってコンデンサ素子の短絡時などに前
記ヒユーズは確実に溶断され、したがって熔融したヒユ
ーズが過度に高温になってモールド樹脂から吹き出した
り、またモールド樹脂が破裂したりすることが防がれる
。さらに故障時におけるヒユーズの溶断を確実に達成で
きる結果として、このモールドチップタンタル固体電解
コンデンサの故障時に周辺の回路部品が焼出したりなど
することを確実に防くことができ、したがって安全性が
格段に向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のモールドチップタンタル
固体電解コンデンサの基本的な構成を示す斜視図、第２
図はその分解斜視図、第３図はこの発明の他の実施例の
基本的な構成を示す斜視図、第４図はこの発明のさらに
他の実施例の基本的な＋１・１成を一部切欠いて示す斜
視図、第５図は典型的な先行技術の基本的な構成を示す
斜視図である。 ｉｔ・・・コンデンサ素子、１６・・・ヒユーズ、１８
・・・陰極端子、２０・・・低温度熔融高分子材料、２
３・・・熱可塑性樹脂 第 図 、１８ ６ｂ１９ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コンデンサ素子と陰極端子とをヒューズを介して接続し
   、モールド外装を施したモールドチップタンタル固体電
   解コンデンサにおいて、前記ヒューズを低温度溶融高分
   子材料で被覆したことを特徴とするモールドチップタン
   タル固体電解コンデンサ。