JPH02106029A - 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、タンタル金属を陽掻体とし、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
ンタル固体電解コンデンサが用いられている。このよう
なり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テン
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、セントへの逆
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ｇＡ損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。このようなモールドチップタンタル
固体電解コンデンサに関して本件発明者は、いくつかの
提案を行ってきている。

第６図には本件発明者が先に提案したモールドチップタ
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）の基本的な構成が示されている。

このチップコンデンサは、コンデンサ素子１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
ｌ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８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。

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ｌ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８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（クリーム半田を含む）などであ
る。

コンデンサ素子１表面の陰極層において、その少なくと
もヒユーズ５に対向する部位には、絶縁被覆層１０がデ
ィッピング、塗布、またはシート貼付けなどによって形
成されている。

たとえばコンデンサ素子１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１に短絡が生じた場合などにおけ
る、他の回路部品などの焼１員が防がれる。またコンデ
ンサ素子ｌが異常発熱するときには、このコンデンサ素
子１からの熱量が前記ヒユーズ５に伝導し、これによっ
てこのヒユーズ５が溶断される。このようにし°ζこの
ヒユーズ５はいわゆる温度ヒユーズとしての役割をも果
たしており、コンデンサ素子ｌがＨｊすることを防いで
いる。

前述の絶縁被覆層１０は、ヒユーズ５のコンデンサ素子
ｌに接続される側の端部以外の部分とコンデンサ素子１
表面との間を絶縁し、所望の溶断特性を得るために必要
なヒユーズ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の溶断特性に変化めく生じる。したがって前記絶縁
被覆層ＩＯを設けないときには、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］ ところが上述のようなチップコンデンサでは、ヒユーズ
５は変形を生じやすく、このヒユーズ５をコンデンサ素
子ｌおよび陰極端子７に接続する際に、その両端部を確
実にコンデンサ素子１および陰極端子７における接続対
象部分に位置させることが比較的困難である。このため
チップコンデンサの製造時の作業性を向上することがで
きないとともに、ヒユーズ５とコンデンサ素子１および
陰極端子７との接続を確実にかつ強固に行うことができ
ず、接続不良などが生じることがあった。

また前記ヒユーズ５の変形などに起因してこのヒユーズ
５と前記コンデンサ素子ｌの接続面積が比較的小さくな
る場合があり、このような場合にはコンデンサ素子ｌか
らの熱量のヒユーズ５への伝達効率が悪く、このヒユー
ズ５に前述の温度ヒユーズとしての役割を確実に果たさ
せることができなかった。

さらにまたコンデンサ素子１表面に絶縁被覆層１０を形
成するようにしているため、製造時においてこの絶縁被
覆ｒｖＪＩＯの乾燥および硬化などの工程が必要である
ので、工数の増大を招くなどの問題があった。

この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、製造時
の作業性を向上し、製造工数を削減することができると
ともに、ヒユーズの接続不良の防止を図ることができる
モールドチップタンク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、ヒユーズを板状に構成し、この板状のヒユーズの一
方端の一方表面をコンデンサ素子接続部とし、他方端の
他方表面を陰極端子接続部とするとともに、前記−刃表
面に耐熱性絶縁フィルムを配置して、この耐熱性絶縁フ
ィルムを介在させて前記他方端をコンデンサ素子表面に
密着させたことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、ヒユーズは板状に構成されて
おり、このヒユーズを全体的にコンデンサ素子に密着さ
せて、このヒユーズとコンデンサ素子表面および陰極端
子との各接続を行うことができる。すなわち前記板状の
ヒユーズでは、その−刃端の一方表面がコンデンサ素子
接続部とされ、他方端の他方表面が陰極端子接続部とさ
れており、前記−刃表面（すなわちコンデンサ素子表面
に対向する表面）には耐熱性絶縁フィルムが配置されて
いるので、このようなヒユーズを全体的にコンデンサ素
子表面に密着させても、このヒユーズの前記コンデンサ
素子接続部以外の残余の部分がコンデンサ素子表面に接
触することはない。したがって前記ヒユーズをコンデン
サ素子表面に密着して配置しつつ、このヒユーズの所望
の溶断特性を得るための充分な有効長を、前記耐熱性絶
縁フィルムの前記他方表面側で確保することができる。

したがって、従来のようにコンデンサ素子表面に絶縁被
覆層などを形成する必要がない。前記耐熱性絶縁フィル
ムは、前記ヒユーズが高温になり溶断するときに、前記
他方端とコンデンサ素子表面との間の短絡を防ぐために
耐熱性とされている。

またヒユーズをコンデンサ素子表面に密着することがで
きる結果、ヒユーズとコンデンサ素子表面との間の接続
は、接続面積を充分に大きくして、強固にかつ確実にし
かも良好な作業性で行うことができる。また前記接続面
積が大きくなることによって、コンデンサ素子で発生し
た熱は効率良く前記ヒユーズに伝達されるようになる。

さらに前記ヒユーズの他方端は、前記耐熱性絶縁フィル
ムを介してコンデンサ素子表面に密着されるので、前記
他方端の前記他方表面（陰極端子接続部）と陰極端子と
の接続は、たとえばこの陰極端子とコンデンサ素子との
間に相互に近接する方向の力を作用させて行うことによ
り、ヒユーズに変形などを生じさせることなく、良好な
作業性で、強固にかつ確実に行うことができる。

〔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断面図であり、第２図は第１
図に示された構成の底面図である。このチップコンデン
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（第２図においては二点鎖線で示す）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１
２に陽極端子１３が溶接される。この陽極端子１３はエ
ンケル。洋白。

４２アロイ、またはステンレスなどに胴上半田めっきを
施したものである。コンデンサ素子１１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、低融点合金材料
を板状に構成したヒユーズ１５の一方端１５ａの一方表
面（第１図の下方側の表面）が密着され、導電接合材１
６によって接続されている。

すなわち前記ヒユーズの一方端１５ａの前記−刃表面は
、コンデンサ素子接続部とされている。前記導電接合材
１６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１５の前記−刃裏面であって、
前記−刃端１５ａ近傍部分以外の残余の部分には、たと
えばポリイミド樹脂などを厚さ３０〜１００μｍ程度の
シート状体に構成した耐熱性絶縁フィルム１７が、この
耐熱性絶縁フィルム１７表面に形成した粘着剤や熱圧着
剤などの接着膜１７ａによって固着されている。ヒユー
ズ１５の他方表面（第１図の上方側の表面）において、
このヒユーズ１５の他方＠１５ｂ付近以外の残余の部分
には、前記耐熱性絶縁フィルム１７と同様な耐熱性絶縁
フィルム１８が、この耐熱性絶縁フィルム１８表面に形
成した接着膜１８ａによって固着されている。

前記ヒユーズ１５および耐熱性絶縁フィルム１７゜１８
によってヒユーズシート１９が構成されており、このヒ
ユーズシート１９は前記コンデンサ素子１１表面に前記
−刃裏面側が全体的に密着して配置される。

前記ヒユーズ１５の他方端＋５ｂの他方表面には、前記
陽極端子１３と同様な陰極端子２０が、前記導電接合材
１６と同様な導電接合材２１によって接続されている。

すなわちヒユーズ１５において、前記他方端１５ｂの前
記他方表面が陰極端子接続部とされている。前記導電接
合材１６は、ヒユーズシート１９の前記他方表面側にお
いて、ヒユーズ１５の前記他方端１５ｂと耐熱性絶縁フ
ィルム１７との両方にわたる領域に配置されており、こ
れによって陰極端子２０とヒユーズシート１９とを強固
に接着して、陰極端子２０とヒユーズ１５の前記他方端
１５ｂとの間の接続をより確実にしている。上述の各接
続が行われた後には、エボキン樹脂やシリコーン樹脂な
どのモールド樹脂２２（第２図においては図示が省略さ
れている）によるモールド外装が施される。このとき前
記陽極端子１３および陰極端子２０はモールド樹脂２２
外に導出される。

第３図は前記ヒユーズシート１９の平面図である。前述
のヒユーズシート１９はたとえば、略同−平面内に有っ
て、互いに平行な一対の帯状の耐熱性絶縁フィルム１７
．１８に、等間隔でヒユーズ１５が固着されたヒユーズ
シートリボン２３を、第３図の二点鎖線に沿って切り取
るようにして作成される。ただしヒユーズ１５は耐熱性
絶縁フィルム１７．１８に対して相互に異なる表面側に
固着されている。

第４図および第５図には、ヒユーズシー）１９の他の構
成例が示されている。すなわち耐熱性絶縁フィルム１７
．１８を、−枚の耐熱性絶縁フィルムに切り込み２４を
形成して作成し、前記切り込み２４にヒユーズ１５を挟
み込んでヒユーズシート１９が構成されている。前記ヒ
ユーズ１５は第５図に示されるように前記切り込み２４
に対して斜めに挟み込んでもよい。この場合に；よ前記
ヒユーズ１５の長さを比較的太き（することができる。

第４図および第５図に示された構成では、耐熱性絶縁フ
ィルム１７．１８表面に必ずしも接着膜を形成する必要
はない。また接着膜を形成するときには、少なくともい
ずれか一方の表面に形成すれば、ヒユーズ１５を耐熱性
絶縁フィルム１７１８に対して固着することができる。

上述のようなチップ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１５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１５が溶断する。これによって周
辺の回路部品の焼損などを防くことができる。前記ヒユ
ーズ１５の他方端１５ｂとコンデンサ素子１１との間に
は耐熱性絶縁フィルム１７が配置されているので、ヒユ
ーズ１５が高温になり？８融するときに、これらの間が
導通ずることはない。

上述のチップコンデンサの組立には、たとえば一対の弾
性体（図示せず）などを用いてコンデンサ素子１１に向
けてヒユーズシート１９および陰極端子２０を加圧し、
前記ヒユーズ１５の一方端１５ａとコンデンサ素子１１
表面との間、および陰極端子２０と前記ヒユーズ１５の
他方端１５ｂとの間が密着するようにされる。このよう
にして前記ヒユーズ１５の両端１５ａ、１５ｂにおける
各接続を強固にかつ確実に行わせることができるととも
に、前記接続作業時にはヒユーズ１５の変形などが生じ
ることがないので、前記各接続は良好な作業性で行うこ
とができる。

またコンデンサ素子１１表面と前記ヒユーズ１５の一方
端１５ａとが密着されるので、これらの間の接続面積を
大きくすることができ、したがってコンデンサ素子１１
からの熱量を効率良くヒユーズ１５に伝達することがで
きるようになる。これによってコンデンサ素子１１が異
常発熱するときには、ヒユーズ１５を確実に溶断させて
コンデンサ素子１１が焼…することを防ぐことができる
。

すなわちこのチップコンデンサでは、ヒユーズ１５にい
わゆる温度ヒユーズとしての役割を充分に果たさせるこ
とができる。

さらにまたこの実施例のチップコンデンサでは、ヒユー
ズ１５の耐熱性絶縁フィルム１７の前記他方表面側の部
分はコンデンサ素子１１表面から絶縁されるので、前記
他方表面側でヒユーズ１５の有効部分の所望の溶断特性
を得るために必要な長さを確保することができる。した
がって第６図に示された従来のチップコンデンサのよう
にコンデンサ素子表面に絶縁被覆層を形成する必要がな
く、したがって製造工数を削減することができる。

前述の実施例では、ヒユーズシート１９には、そのヒユ
ーズ１５の各表面にそれぞれ耐熱性絶縁フィルム１７１
８が配置されるようにしたが、ヒユーズ１５の前記他方
表面に配置される前記耐熱性絶縁フィルム１８は必ずし
も必要ではない。

すなわち、ヒユーズ１５の前記−刃裏面にのみ、耐熱性
絶縁フィルム１７を配置すれば、ヒユーズシート１９を
コンデンサ素子１１表面に密着しつつ、前記ヒユーズ１
５の前記−刃端１５ａ以外の残余の部分とコンデンサ素
子１１表面との間を絶縁することができる。前記耐熱性
絶縁フィルム１８は、主として製造上の理由から設けら
れており、この耐熱性絶縁フィルム１８を設けたときに
は、ヒユーズシート１９においてヒユーズ１５の両端＋
５ａ　　１５ｂａを区別する必要がない。

（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、ヒユーズは板状に構成されており、このヒユ
ーズを全体的にコンデンサ素子に密着させて、このヒユ
ーズとコンデンサ素子表面および陰極端子との各接続を
行うことができる。

すなわち前記板状のヒユーズでは、その−刃端の一方表
面がコンデンサ素子接続部とされ、他方端の他方表面が
陰極端子接続部とされており、前記−刃裏面（すなわち
コンデンサ素子表面に対向する表面）には耐熱性絶縁フ
ィルｌ、が配置されているので、このようなヒユーズを
全体的にコンデンサ素子表面に密着させても、このヒユ
ーズの前記コンデンサ素子接続部以外の残余の部分がコ
ンデンサ素子表面に接触することはない。したがって前
記ヒユーズをコンデンサ素子表面に密着して配置しつつ
、このヒユーズの所望の溶断特性を得るための充分な存
効長を、前記耐熱性絶縁フィルムの前記他方表面側で確
保することができる。したがって、従来のようにコンデ
ンサ素子表面に絶縁被覆層などを形成する必要がなく、
製造工数を削減することができる。

またヒユーズをコンデンサ素子表面に密着することがで
きる結果、ヒユーズとコンデンサ素子表面との間の接続
は、接続面積を充分に大きくして、強固にかつ確実にし
かも良好な作業性で行うことができる。また前記接続面
積が太き（なることによって、コンデンサ素子で発生し
た熱は効率良く前記ヒユーズに伝達されるので、コンデ
ンサ素子の短絡などに起因して前記ヒユーズに大電流が
流れる場合だけでなく、コンデンサ素子が異常発熱する
ときにも、前記ヒユーズの溶断が確実に達成されるよう
になる。

さらに前記ヒユーズの他方端は、前記耐熱性絶縁フィル
ムを介してコンデンサ素子表面に密着されるので、前記
他方端の前記他方表面（陰極端子接続部）と陰極端子と
の接続は、たとえばこの陰極端子とコンデンサ素子との
間に相互に近接する方向の力を作用させて行うことによ
り、ヒユーズに変形などを生じさせることなく、良好な
作業性で、強固にかつ確実に行うことができる。

【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断面図、第２
図はその底面図、第３図はヒユーズシート１９の平面図
、第４図および第５図はヒユーズシート１９の他の構成
例を示す平面図、第６図は本件発明者が先に提案したモ
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
成を示す断面図である。 １１・・・コンデンサ素子、１５・・・ヒユーズ、１５
ａ・・・−刃端、１５ｂ・・・他方端、１７．１８・・
・耐熱性絶縁フィルム、２０・・・陰極端子、２２・・
・モールド樹脂

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
   、モールド樹脂で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、前記ヒューズを板状に構
   成し、この板状のヒューズの一方端の一方表面をコンデ
   ンサ素子接続部とし、他方端の他方表面を陰極端子接続
   部とするとともに、前記一方表面に耐熱性絶縁フィルム
   を配置して、この耐熱性絶縁フィルムを介在させて前記
   他方端をコンデンサ素子表面に密着させたことを特徴と
   するモールドチップタンタル固体電解コンデンサ。