JPH02208916A - 複合部品 - 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、コンデンサにインダクタを内蔵した複合部
品に関する。

〔従来の技術〕

アルミニウム電解コンデンサでは帯状を成す陽極箔、セ
パレータ及び陰極箔を積層して巻回したコンデンサ素子
が用いられているので、このコンデンサ素子の構造的な
特徴を利用してコンデンサ素子とともにインダクタンス
を成す複合素子を形成した複合部品が実用化されている
。この複合部品としては、例えば、特開昭６１−２５１
０１７号「複合部品」がある。この複合部品では、複合
素子がコンデンサ素子としての機能を損なうことなく、
コンデンサ素子の中心部に磁心が設置されて磁束密度を
増強させて陽極箔又は陰極箔を以てインダクタンスが形
成されており、磁心が設置された程度の容積率の増大の
みで、コンデンサ及びインダクタの双方を複合的に実現
できる。したがって、この複合部品では、従来、プリン
ト回路基板にコンデンサとインダクタとを別個に実装す
る場合に比較し、実装面積の大幅な削減とともに、同一
外装ケース内にコンデンサとともにインダクタが実装さ
れているため、小型化、実装工程の簡略化の他、温度条
件が同一になる等の利点がある。

そして、この複合部品では、所望の容量とともにインダ
クタンスがリード端子間に得られることから、例えば、
回路間の電気的な干渉を防止するためのデイカップリン
グ回路や、特定の周波数成分を除去ないし通過させるフ
ィルタ回路等に利用することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、複合部品のコンデンサに電解コンデンサを用
いた場合、複合素子の内部に実質的な陰極を成す電解液
が含浸されているので、複合素子の電極面及び端面にお
ける眉間にはセパレータを跨いで電解液によって低い抵
抗値を以て短絡回路が形成され、電解液を通して電流が
流れる状態に成っている。

このため、巻回された陽極箔又は陰極箔の一部が複合素
子に含浸されている電解液の抵抗を介して短絡されるた
めに、十分なインダクタンスが得られないという不都合
があった。

そこで、この発明は、複合素子の電極面及び端面の直径
方向における電解液の眉間短絡を防止し、眉間に流れる
電流を抑制した複合部品の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段〕 この発明の複合部品は、複合素子の電極面及び端面にお
ける眉間に絶縁手段を介在させることによって電解液を
分離できることに着目して成されたものであり、陽極箔
、セパレータ及び陰極箔を積層単位とするとともに、前
記陽極箔及び前記陰極箔より幅の広い絶縁性フィルムを
挟んで巻回した複合素子を用いたものである。

また、この発明の複合部品は、前記絶縁性フィルムの縁
部間を樹脂によって封止した構成とすることができる。

さらに、前記複合素子の中心部に磁心を配置した構成と
することにより、インダクタンスを増大させることも可
能である。

〔作　　用〕

積層単位である陽極箔、陰極箔及びセパレータには、陽
極箔及び陰極箔より幅の広い絶縁性フィルムが設置され
ているので、陽極箔、陰極箔及びセパレータの積層単位
の眉間は絶縁性フィルムによって分離され、複合素子の
電極面及び端面の直径方向の眉間距離が絶縁性フィルム
の介在によって拡大されることになる。このため、複合
素子の電極面及び端面の眉間に電解液が介在しても、絶
縁性フィルムが障壁となり、複合素子の電極面及び端面
における眉間の抵抗値が増大し、眉間に流れる電流が抑
制される。

また、前記絶縁性フィルムの縁部間を樹脂によって封止
すれば、前記積層単位に注入された電解液を複合素子の
端面に臨む眉間での通流がより確実に防止されるととも
に、眉間の絶縁が図られ、複合素子の電極面及び端面の
眉間に流れる電流が阻止される。

〔実　施　例〕

第１図は、この発明の“複合部品の実施例を示す。

この複合部品には、例えば、アルミニウム等の金属によ
って円筒状に形成された外装ケース２が用いられ、その
内部には電解コンデンサ素子とともにインダクタンス素
子を成す複合素子４が設置され、その開口部はゴム等の
弾性とともに気密性を持つ封口板６によって封止されて
いる。

複合素子４の中心部には、フェライト等の強磁性材料で
形成された円柱状の磁心４０が設置され、この磁心４０
の周囲には帯状を成す積層単位としての陽極箔４１、陰
極箔４２及びセパレータ４３とともに、陽極箔４１及び
陰極箔４２より幅の広い絶縁性フィルム４４が渦巻状に
巻回され、その内部に電解液が含浸されている。

複合素子４は、例えば、第２図に示すように、帯状を成
す陽極箔４１と同様の陰極箔４２との間にこれら陽極箔
４１及び陰極箔４２より幅の広いセパレータ４３を設置
して両者間を分離させるとともに、陰極箔４２の背面部
にセパレータ４３より幅が広くかつ長大な絶縁性フィル
ム４４を設置したものである。陽極箔４１及び陰極箔４
２には例えば、エツチングによって拡面処理されたアル
ミニウム箔が用いられ、陽極箔４１ではその表面に化成
によって誘電体酸化皮膜が形成されている。

また、絶縁性フィルム４４は、巻回される陽極箔４１及
び陰極箔４２の電極面及び端面を絶縁するために、ポリ
プロピレン等の絶縁性材料で形成されている。陽極箔４
１の端部には端子８ａ、８ｂ。

陰極箔４２の端部には端子８ｃ、８ｄが設置されている
。各端子８ａ〜８ｄには陽極箔４１及び陰極箔４２に接
続するための偏平部８１とともに、封口板６に貫通させ
る柱状部８２が形成され、柱状部８２の端部には、半田
付は可能な金属からなる外部リード部８３が接続されて
いる。

そして、外装ケース２には、封口板６に複合素子４の端
部から引き出された各端子８ａ〜８ｄを貫通させること
により封口板６に固定された状態で複合素子４が封入さ
れており、第３図に示すように、積層単位である陽極箔
４１、陰極箔４２及びセパレータ４３は絶縁性フィルム
４４で分離されている。

したがって、この複合部品では、第４図に示す等価回路
のように、陽極箔４１、陰極箔４２、セパレータ４３及
び電解液によってキャパシタンスＣが形成されるととも
に、陽極箔４１によってインダクタンスＬ１、陰極箔４
２によってインダクタンスし！が形成される。

以上のように、複合素子４を成す陽極箔４１、陰極箔４
２及びセパレータ４３を積層単位とし、その積層単位に
絶縁性フィルム４４を設置しているので、各積層単位の
眉間が絶縁性フィルム４４で分離され、眉間における電
解液による短絡回路の抵抗を増大させることができ、高
周波領域におけるインダクタンスの低下を防止すること
ができ、低周波領域から高周波領域まで安定した値を持
つインダクタンスが実現される。

また、陽極箔４１及び陰極箔４２によって形成されるイ
ンダクタンスＬ＋、Ｌｚは、磁心４０の磁気特性によっ
て影響を受けるので、例えば、磁気特性の良いフェライ
トコアを用いることにより、より大きな値を得ることが
できる。

そして、前記実施例における複合素子４では、陽極箔４
１及び陰極箔４２の対面側で電解コンデンサ素子を構成
しているが、第５図に示すように、陽極箔４１の表裏面
側にセパレータ４３ａ１４３ｂを介在させて陰極箔４２
ａ、４２ｂを設置し、各陰極箔４２ａ、４２ｂを巻端部
で共通に接続するとともに、その中間端子としての端子
８ｄを形成し、各陰極箔４２ａ、４２ｂの端部に端子８
ｃ、８ｅを形成してもよい。このようにすれば、端子８
ｃ、８ｄ間で陰極ｆｔｔ４２ａ、端子８ｄ。

８ｅ間で陰極箔４２ｂを個別に用いることができるとと
もに、端子８ｃ、８ｅ間で２つの陰極箔４２ａ、４２ｂ
を用いることができる。このように陰極箔４２ａ、４２
ｂを設置した場合には、各陰極箔４２ａ、４２ｂを独立
して用いることができるとともに、前記実施例に比較し
てそれぞれ１枚の陰極箔及びセパレータの追加で単位体
積当りの静電容量を増加させることができる。

また、第６図に示すように、複合素子４の眉間に設置さ
れた絶縁性フィルム４４の各縁部間に合成樹脂４６を注
入することにより、絶縁性フィルム４４の眉間を合成樹
脂４６で封止すれば、複合素子４の眉間における電解液
による眉間短絡を合成樹脂４６によって遮断でき、複合
素子４の電極面及び端面における眉間絶縁を行うことが
できる。

この結果、高周波領域におけるインダクタンスの低下を
確実に防止することができ、低周波領域から高周波領域
までより安定した値のインダクタンスが得られる。

〔実験結果〕

実験には、磁心４０に円柱状のフェライトコア、陽極箔
４１に７０Ｖで化成した幅１７ｍｍ、長さ２０００画の
アルミニウム箔、陰極箔４２に陽極箔４１と同一幅、同
一長の化成を施さないアルミニウム箔、セパレータ４３
に幅２０ｍｍの紙、絶縁性フィルム４４に幅２３ｍｍの
ポリプロピレンフィルムを使用して定格５０Ｖ、静電容
１３３００μＦのコンデンサ特性を有する複合素子４を
用いるとともに、比較例として絶縁性フィルム４４を用
いないものを形成した。まず、比較例の各複合素子に（
ａ）電解液を含浸しないもの、Φ）比抵抗１３４Ω・ｃ
ｍ／３０″Ｃの電解液を含浸したもの、（Ｃ）比抵抗１
５００Ω−ｃｍ／３０°Ｃの電解液を含浸したもの、（
ｄ）比抵抗１９７０にΩ・Ｃ１１／３０°Ｃの電解液を
含浸したものをそれぞれ外装ケース２に封入して複合部
品として用いた。

そして、各複合部品に対し、周波数ｆが１００七から１
００　ｋ　Ｈｚにおける低周波領域から高周波領域に至
る電流を流し、その場合のインピーダンスＺ（Ω）を測
定したところ、絶縁性フィルム４４を設置していない複
合部品では、第７図に示すようなインピーダンス特性が
得られた。

第７図のインピーダンス特性において、実線で示す（ａ
）は電解液を含浸しないもの、破線で示す（ｂ）は比抵
抗１３４Ω・ｃＩＩｌ／３０°Ｃの電解液を含浸したも
の、−点鎖線で示す（Ｃ）は比抵抗１５００Ω・０１７
３０°Ｃの電解液を含浸したもの、二点鎖線で示す（ｄ
）は比抵抗１９７０　ｋΩ・Ｃｍ／３０°Ｃの電解液を
含浸したものを表しており、電解液の比抵抗が増大する
に従って電解液を含浸していない複合素子におけるイン
ピーダンス特性に近付いており、周波数ｆに対して直線
的な増加傾向を示している。

また、第８図は絶縁性フィルム４４を設置した複合部品
のインピーダンス特性を示しており、実線で示す（ｅ）
は電解液を含浸していない複合素子４を用いたもの、破
線で示す（ｆ）は電解液を含浸した複合素子４を用いた
ものを表す。

この実験結果が示すように、周波数ｆに対するインピー
ダンスＺの増加傾向からインダクタンスは、絶縁性フィ
ルム４４を設置していない場合、電解液の比抵抗の大き
さに依存しているが、絶縁性フィルム４４を設置した場
合には、電解液に無関係にインピーダンスＺが周波数ｆ
に対して直線的に増加しており、絶縁性フィルム４４が
電解液による影響を確実に防止していることが判る。即
ち、絶縁性フィルム４４の設置によって低周波領域から
高周波領域まで安定した値のインダクタンスが得られる
。また、絶縁性フィルム４４を設置した場合には、眉間
短絡を防止するために必要以上に比抵抗の高い電解液を
用いる必要がなく、電解液の自由度が高められる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、次の効果が得
られる。

■　複合素子の電極面及び端面の直径方向における電解
液の眉間短絡を絶縁性フィルムによって防止し、複合素
子の電極面及び端面の眉間に流れる電流を抑制できるの
で、低周波領域から高周波領域まで安定した値のインダ
クタンスを得ることができる。

■　複合素子の眉間に設置された絶縁性フィルムの縁部
間を樹脂によって封止したので、複合素子の電極面及び
端面の眉間における電解液の短絡回路が絶縁性フィルム
とともに封止樹脂によって分断され、眉間絶縁を高度に
維持でき、複合素子の電極面及び端面の眉間に流れる電
流を確実に抑制して低周波領域から高周波領域までより
安定した値のインダクタンスを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の複合部品の実施例を示す一部切欠斜
視図、 第２図は第１図に示した複合部品における複合素子を示
す分解斜視図、 第３図は第１図に示した複合部品における複合素子の一
部を示す断面図、 第４図は第１図に示した複合部品における等価回路を示
す回路図、 第５図及び第６図はこの発明の複合部品の他の実施例に
おける複合素子の一部を示す断面図、第７図は比較例と
しての複合部品におけるインピーダンス特性を示す図、 第８図は第１図に示した複合部品におけるインピーダン
ス特性を示す図である。 ４・・・複合素子 ４１・・・陽極箔 ４２・・・陰極箔 ４３・・・セパレータ ４４・・・絶縁性フィルム ４６・・・合成樹脂（樹脂） 第 ■ 図 第 図 第 図 （Ω） 第 図 第 ア 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．陽極箔、セパレータ及び陰極箔を積層単位とすると
   ともに、前記陽極箔及び前記陰極箔より幅の広い絶縁性
   フィルムを挟んで巻回した複合素子を用いたことを特徴
   とする複合部品。
2. ２．前記絶縁性フィルムの縁部間を樹脂によって封止し
   たことを特徴とする請求項１記載の複合部品。