JPH0265116A - フユーズを内蔵した固体電解コンデンサとその製法 - 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〕 本発明は、フユーズの設けられたタンタルコンデンサの
ような固体電解コンデンサ及びこのようなコンデンサの
製法に関するものである。

〔従来技術〕

１つ以上の固体電解コンデンサを含む回路の短絡回路の
有害な結果を減少させる特別な目的から、コンデンサ内
にフユーズを組込むという手法が考えられてきたが、こ
れは全体的な寸法増加を最少とするのく有益な手法であ
る。

特にタンタル型の固体電解コンデンサは、主に１そこか
らアノーｒ線が突き出ている、そして１部または全部が
種々の型の誘導性物質／酸化物の物質の層でおおわれて
いる多孔性アノードと、実質的にアノードの細孔を満た
す、そし【固体電解質を構成する２酸化マンガンと、そ
して対向電極またはカンードを形成する導電層とを有し
ている。これはコンデンサのボディを構成するものであ
って、次に出力端子の先端となる接続リードを電極に固
定した後に１　これＫは電気的な絶縁物が巻き付けられ
る。単純な形状（円筒形または普通の長方形の平行六面
体形）の極めて小さなコンデンサは、こうして得られる
。

内蔵フユーズを持つ型式の種々のコンデンサは既に知ら
れている。

例えば米国特許用４．１０７．７６２号明訓書は、負端
子を形成するリードが絶縁コーティング中に埋め込まれ
たフユーズによって対向電極に接続されるコンデンサを
記載しておシ、ここではこのフユーズはアルミニウムお
よびパラジウムの２本のテープによって形成されるもの
である。

短絡回路が生じた場合、このフユーズの発熱はこれら素
子を損い、そしてこの負端子と対向電極との間を電気的
に切断させる。

しかし、多くの場合に満足できるとは言ってこの不都合
を軽減するために、続いて米国特特第４．２２４．６５
６号においては、平行な側面を持つ絶縁性ブロック、そ
のブロックを通過する穴とその穴の軸に平行な可溶性ワ
イヤーを持つブロック、を有°する可溶性ブロックを用
いることが提案されたが、ここではそのワイヤーの有効
長は極めて正確に決めることが可能である。

この可溶性ブロックの正確さは、可溶性ワイヤーの有効
長が熱的に絶縁されたエアポケット内にあって、このエ
アポケットは、ジュール効果によってワイヤー内に発生
した熱がコンデンサ内に拡散して回路の切断を遅れさせ
ることを防止する。このようなブロックの製造は、常に
比較的長くかかり、またデリケートなものであ第υｓ　
４．７２０．７７２は絶縁プレート、そのプレートの上
に極めて精密な幾何形状を持つ２つの分離した導体層が
あって所定位置に設けられた可溶性ワイヤーによって接
続されて、その結果その有効長が精確に決められるよう
なグレート、を有する可溶性部分を提案した。この可溶
性ワイヤーは、熱的絶縁性を改善するために作られた泡
を有するシリコン樹脂のような、熱的に絶縁された膨張
性の材料によってコートされている。

米国特許用４，２２４，６５６号および第４，７２０．
７２２号が、可溶性ワイヤーが固定されるべき終端の間
の所定の距離を維持するため製造工程の間に明らかに必
要な付加的な支持部分の使用に関して、可溶性ワイヤー
の有効長の「校正」を達していることは注目に値する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は固体電解コンデンサ内にフユーズを集積
化ないし統合化することを簡単にし、こうして負側接続
リードと対向電極の間に取り付けられたあらゆる中間支
持物を削除することによって、同等の良好な性能特性を
保ちながら、そのコストを減少させることである。

〔発明の構成〕

この目的のため本発明によれば当該部分のうちの１つに
よって対向電極に直接的に接続されている、上記リード
の２つの電気的に絶縁されている部分間に１校正された
可溶ワイヤーの前もって決められた有効長部分だけを置
くことが提案される。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の装置によれば、樹脂製の、電気的に絶縁された
ゾロツクと、２つの電極を持つ、前記ゾロツクに埋め込
まれたコンデンサボディとそれぞれの電極に接続された
出力端子を設けるために前記ブロックから突き出た２つ
の接続リードと、前記コンデンサボディと前もって決め
られた端子との間に直列に接続された所定の長さの可溶
子とを有する固体電解コンデンサを含み、ここにおいて
前記前もって選択された出力端子を設けるための接続リ
ードは前記電極の１方に固定された第１部分と、前記第
１部分から電気的に絶縁された第２部分とを有し、前記
コンデンサボディおよび前記前もって選択された出力端
子を形成するための前記ブロックからの突き出し、なら
びに前記可溶子は前記第１および第２部分間の電気的接
続を形成し、そして前記ブロック内に埋め込まれた樹脂
の固い、熱的に絶縁性の支持用質量体中に埋め込まれて
、共に機械的に結合している。

望ましい実施例においては、前記第１および第２部分は
前記可溶子によって接続された２つの平行な、同一平面
上のラグを有し、 各部分は側腹部を有し、それは他部分の側腹部および前
記平行なラグと同一平面上にあシ、そして前記側腹部の
各側腹は互いに他に対して横方向に相対的にオフセット
されており、前記同一平面上のラグは、各部分の１部に
垂直であって、その部分と共にラグは、前記質量体によ
って少なくともその１部が満たされるキャビティを形成
し、 前記可溶子は、前記ラグ間に横断的に延びる、補正され
た断面を持つワイヤーであシ、前記質量体は、前記可溶
子が溶ける温度において燃えることのない樹脂で作られ
、 前記質量体は紫外線を用いた重合樹脂から作られ、 前記コンデンサボディは多孔性タンタルコアを有してい
る。

更に、本発明によれば可溶子を組み込んだ固体電解コン
デンサを製造する方法において、電極が設けられたコン
デンサボディが作られ、基準フレームに接続された少な
くとも１つの不連続なストライプであって、前記基準フ
レームに取り付けられた２つの終端部を持ち、また連続
的結合ストライプによって中央部分が前記基準フレーム
に接続されるストライプ、をゾンートから切シ出し、 前記不連続ストライプの断面はその最終形状の横断的な
折り曲げ線に清って折シ曲げられ、前述折り曲げの前、
あるいは後に、可溶子が前記中央部分と前記終端部分の
１方との間に固定されて、前記部分の間に延びる樹脂の
、固い、熱的に絶縁性の支持質量体内に埋め込まれて、
機械的にそれらと結合して第１接続リードを形成し、 前記中央部分は前記連続的結合ストライプから分離され
、そしてこれおよび第２接続リードを形成する細路端部
分とは前記コンデンサボディのそれぞれの電極に固定さ
れ、 前記コンデンサボディおよび前記接続リードは電気的に
絶縁された樹脂によって覆われ、そして 前記ＩＪ　−ｖは前記基準フレームから分離され２つの
Ｉぼダ連続的ストライプは各基準フレーム内を切断する
ことによって範囲を定められ、そして各々は共通な連続
的結合ストライプによって前記基準フレームに接続され
た中央部分を有することが望ましい。

本発明の目的、特徴点および利点は、添付図面を参照し
ながら単に非制限的な例を通して行なわれる以下の説明
から明らかとなるであろう。

〔実施例〕

第１図は、タンクルアノードロッド３が突き出ているコ
ンデンサボディ２を有するメンタルコンデンサを示して
いる。

コンデンサボディ２は、２酸化マンガンで形成される固
体電解質を有する、表面酸化タンタルコードされた多孔
性コアの、あらゆる適当な公知の型式であってよく、そ
して部分的に、アノードロッド３から電気的に絶縁され
た外部対向電極層４を含む、種々の適当な層でおおわれ
ている。

正の導電接続リード５はアノードロッド３に（前もって
設けられているノツチ５Ａによって）固定され、そして
負の導電接続リード６は対向電極層４に固定されている
。

この全体は、絶縁材７、実際にはあらゆる適当な型式の
エポキシ樹脂、の長方形平行六面体ブロックと共にコー
トされ、導体リード５および６が＋および一出力端子を
形成するように突出している。くぼみ８および９はブロ
ック２の対向するエツジ近くに設けられて、リード５お
よび６の自由端を、基本的にはブロック７の全体的な寸
法以内に、折り込むことができるようにされる。

導体リード６は２つの電気的に絶縁性の部分６Ａおよび
６Ｂから形成され、そして校正された可溶性ワイヤー１
０は、例えばろう付は範囲１１を形成するろうによって
、これら部分の各各に固定された終端を有している。

可溶性ワイヤー１０は、例えばパイロフユーズ会社によ
って「パイロフユーズ」の商標の下で販売されている線
のような、あらゆる適当な型式の線である。これは、パ
ラジウムまたは銅のフィルムでおおわれたアルミニウム
線か、あるいは適当な公知成分を持つ鉛−スズ−銀線か
鉛−銀ｊ腺であることもできる。

部分６Ａおよび６Ｂは、平行なラグ１２および１３を有
しており、それらの間には前もって決められた一定の幅
の空間（第６図参照）があシ、それが可溶ワイヤー１０
の有効長を設定する。

ワイヤー１０は、ラグ１２および１３に粘着し、部分６
Ａおよび６Ｂの平行部分間で形成されるキャビティを満
たす保護樹脂１４内に埋め込まれている。

保護樹脂１４は２つの機能を有している。

１、　激しい大電流によシ可溶性ワイヤーが溶ける時の
、ブロック７の絶縁樹脂の熱的保護：これは溶解特性（
可溶性ワイヤーが作られている材料の特性に依存して約
４００°Ｃまたは６６０℃にまで至る）の精密な規定を
可能とする。保護樹脂１４は、可溶ワイヤーが溶ける温
度で燃えることのないよう、すなわち他の残留抵抗を生
じさせないように選択することが望ましい。

２、その強固さ（剛性）によってラグ１２および１３（
後文を参照）の機械的結合。こうして樹脂１４は支持物
を構成し、そして部分６Ａおよび６Ｂのための結合（ポ
ンディング）質量体となる。

固く（剛性的に）そして熱的に絶縁されていて、また可
溶ワイヤー１０が溶ける温度で燃えないような保護樹脂
１４は、例えばチップボンダー６６０またはＬより１０
４３型の樹脂であることもできる。

これはまた、ゾロツク７の樹脂に関しても同様である。

前記ブロック（後文参照）が形成される前に１これは完
成されたコンデンサ１中に、その存在が検出されること
を可能とする。

開口１５および１６は改善的にリード５および６内に、
ブロック７へのそれらの固定を改良するために設けられ
る。

第２図および第６図は、コンデンサ１の製造における２
つの連続した段階、すなわちリード５および６の形成と
、可溶ワイヤー１０の固定の詳細を示すものである。

第２図は、例えばスタンピングによって種々の開口（広
い間隔の影付範囲）が切夛出される電気的に導体の材料
（例えばＦＮ４２型の鉄−ニッケル合金）であるプレー
ト１０００部分を示している。

この「リードフレーム」は位置決め孔２４および２５に
結合した２つの水平ストライプ２２および２３に取付け
られた２つの垂直ストライプ２０および２１を有してい
る。この配置は水平ストライプの長さに溢った等しい間
隔で繰り返されている。

ストライプ２０から２３までを含む基準フシームには、
２つの不連続な垂直ストライプ２６および２７が形成さ
れ、それらの各々は、同一平面上の腹部を含んでおり、
それらは第１図のコンデンサ１の接続リード５および６
となるように設計されている。

ストライプ２６に、水平ストライプ２０からスタートす
ると、その中に孔１６が形成されるリード６の部分６Ｂ
ｔ−構成することが予定されている部分２６Ａがあり、
その腹部の１つに沿次にストライプ２６は、水平ストラ
イプ２０に到るＴ形ストライプ２８に接続されている部
分２６Ｂｅ有し、これはリード６の部分６Ａとなること
が予定されている部分である。この部分２６は、その腹
部の１つに沿って延び、ラグ１３から隔てられた、部分
６Ａのラグ１２に相当する部分（ここはラグ１３と同じ
幅）に到る。

このストライプ２６は最終的に水平ストライプ２１に接
続される部分２６０’を有しており、これはコンデンサ
１のラグ５を構成することが予定されている部分であり
、ここに孔１５が、そして部分５のノツチ５Ａが形成さ
れる部分である。

ストライプ５７は同様の部分２７Ａ、２７Ｂおよび２７
ｃｋ有し、部分２７Ｂは前記Ｔ形ストライプ２８に工っ
て水平ストライプ２０に接続されている。

Ｔ形ストライプ２８の寸法は、それだけで、中央部分２
６Ｂと２７Ｂおよび水平ストライプ２０の間の固い機械
的接続を提供することができる程度に選択される。

リードフレーム１００は次に、曲げ線Ａ　、Ｂ。

Ｃ，ＤおよびＥに関して曲げられて、ストライプ２６お
よび２Ｔの部分にリード５お工び６（支持質１体１４金
受けるためのキャビティの形成も含む）のために要求さ
れる構造が与えられる。曲げ線は第６図に示されている
。ストライプ２６および２Ｔの曲げＵ、Ｔ形ストライプ
２８にも加えられるが、しかしこの例では、ストライプ
２２および２３には加えられず、こうして水平ストライ
プ２０お工び２１が基準平面を規定することができるよ
うにされている。

校正され九可溶ワイヤー１０が次に、ろう付けによって
、この場合ではストライプ２６（ｌたは２７）の全幅に
わたって広がるように固定される。部分２６Ａお工び２
７Ｂがストライプ２８によってそれらの相対的位置に保
持されているので、ラグ１２および１３０間金横断する
距離は１定のままで、第２図の平面構成におけるそれら
の間の距離に等しく、それらの腹部は第２図と同様、同
一平面上に存在している。

次に保護樹脂１４が（前述キャビティに）加えられ、そ
の重合後の強固さゆえに、樹脂は部分２６Ａお工び２６
Ｂ（２７Ａお工び２７Ｂ）の相互の機械的結合を提供す
る。次に部分２６Ｂおよび２７Ｂは、枝部２８の上方お
よび下方部分をおおうスタンプアウトエリア２９および
３０（細かくハツチされたエリア）によって水平ストラ
イプ２０から分離さｎｌさらに枝部２８の中央部もリー
ドフレーム１００の残り部分から分離される。

その用途を助けるために、保護樹脂１４は紫外線による
重合化を受けることが望ましい。このためにはチップボ
ンダー３６０またはＬより１０４６型の樹脂の利用が望
ましい。

コンデンサボディ４は準備されており、またアノードロ
ッド３に対向するエツゾ（１般的に銀メツキされている
）は改善的にあらゆる適当な公知型式の絶縁樹脂の眉３
１によってコートされて、このエツゾとリード６の部分
６Ｂの垂直部分との間で短絡回路が生ずること金防止す
る。これと反対に、絶縁樹脂が直接、部分６Ｂの前記垂
直部分に加えられることもできる。

次に、コンデンサボディ４は部分５Ａ、５Ｂおよび５に
関して相対的に位置決めされ、部分６Ａの水平部分はざ
デイ４に、実際的には銀を含む接着材３２によって、接
着され、そしてリード５はタンタル線３に溶接される。

最後に、コンデンサボディとリー）７５Ａ。

６Ｂ、５ｅ含む組立て体（アセンブリ）は、これ全位置
決めするためストライプ２０から２３までに用いたモー
ルドの部分の間に置かれる。

樹脂７は射出され、それが重合（実際にはその温度を上
昇させることによる）した後、コンデンサはモールドか
ら取り出される。

モールド動作はプレート１００における切断に工って得
られたストライプ２６／　２７の６対に関して実行さｎ
る。

リード６お工・び５がストライプ２０お工び２１と結合
している部分子！ｒ：切り離すことだけが残っている。

こうして、集約（ないし集積化もしくは統合化）フユー
ズ１０を持つコンデンサ１が利用できるようになる。

これ１での説明した実施例に本発明ｆ’Ｘ、　＋１ｆｌ
Ｊ限されるものですく、本発明の範囲金離れることなく
多くの変形が可能であることは言うまでもない。例えば
、可溶子は正リードに設けることもでき、そしてこれは
コンデンサボディの１万の細面に置く代わりに、その終
端部に置くこともできる。

〔効果〕

本発明によれば精密な制限値を持つフユーズ金内蔵し之
コンデンサが比較的安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１１は、本発明による集積化ないし統合化フユーズを
組み込んだタンタルコンデンサの断面の概略図であり、 第２図は、第１因のコンデンサの接続リードが切り出さ
ｎるプレートの部分平面図であり、第３図は、折り曲げ
、可溶ワイヤーの固定およびスタン♂ングの動作の後の
、第２図のプレートの部分先取り囚である。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．電気的に絶縁された樹脂のブロックと、前記ブロッ
   クに埋め込まれた、２つの電極を持つ、コンデンサボデ
   イと、それぞれの電極に接続された出力端子を形成する
   ために前記ブロックから突き出た２つの接続リードと、
   前記コンデンサボデイと前もつて選択された出力端子と
   の間に直列に接続された、前もつて決められた長さの可
   溶子とを有する固体電解コンデンサにおいて、前記の前
   もつて選択された出力端子を形成する接続リードが、前
   記電極の１方に固定された第１部分と、前記第１部分お
   よび前記コンデンサボデイから電気的に絶縁されている
   第２部分とを有し、そして前記前もつて選択された出力
   端子を形成するために前記ブロックから突き出し、さら
   に、前記可溶子のみが前記第１および第２部分の間の電
   気的接続を形成するものであつて、前記ブロック内に埋
   め込まれた樹脂の固い、ないし剛性的な熱的に絶縁され
   た支持質量体内に埋め込まれており、前記第１および第
   ２部分の間に延びて、それらを機械的に互いに結合させ
   ていることを特徴とするコンデンサ。
2. ２．前記第１および第２部分は、前記可溶子によつて接
   続されている２つの平行な同一平面上にあるラグを有す
   るような、特許請求の範囲第１項記載のコンデンサ。
3. ３．各部分が複数側腹部を有し、それらは他の部分の側
   腹部および前記側腹部の１つの各腹における前記平行な
   ラグに関して同一平面上にあり、そして互いに相対的に
   横方向でオフセットしているような、特許請求の範囲第
   ２項記載のコンデンサ。
4. ４．前記同一平面上のラグは、ラグと共にキャビティを
   形成する、各部分の部分領域に垂直であつて、キャビテ
   ィの少なくとも１部は前記質量体で満たされるような、
   特許請求の範囲第２項記載のコンデンサ。
5. ５．前記可溶子が、前記ラグ間に横断的に延びる、校正
   された断面積を持つワイヤーであるような、特許請求の
   範囲第２項記載のコンデンサ。
6. ６．前記質量体が、前記可溶子の溶ける温度において燃
   えることのない樹脂で作られているような、特許請求の
   範囲第１項記載のコンデンサ。
7. ７．前記質量体が、紫外線を用いて重合された樹脂で作
   られているような、特許請求の範囲第１項記載のコンデ
   ンサ。
8. ８．前記コンデンサボデイが多孔性タンタルコアを有す
   るような、特許請求の範囲第１項記載のコンデンサ。
9. ９．可溶子を組み込んだ固体電解コンデンサを製造する
   方法において、 −電極を備えたコンデンサボデイを作製し、−基準フレ
   ームに接続された少なくとも１つの非連続的なストライ
   プであつて、前記基準フレームに取付けられた２つの終
   端部分と、連続的な連結ストライプによつて前記基準フ
   レームに接続された中央部分とを有するストライプ、を
   １枚のプレートから切り出し、 −前記非連続的ストライプの部分を、それらの最終形状
   となるよう横断的な曲げ線に沿つて曲げ、 −前記の曲げの前あるいは後に、可溶子を前記中央部分
   と前記終端部分の１方との間に固定し、そしてそれらを
   互いに機械的に結合させ、第１接続リードを形成するた
   めに前記部分間に広がる樹脂の固い、ないし剛性的な熱
   的に絶縁された支持質量体内に埋め込み、 −前記中央部分を前記連続的な連結ストライプから分離
   し、そしてそれと他の終端部分とにより第２接続リード
   を形成して前記コンデンサボデイのそれぞれの電極に固
   定し、 −前記コンデンサボデイおよび前記接続リードを電気的
   に絶縁された樹脂によつておおつてモールド成形し、そ
   して前記リードを前記基準フレームから分離することを
   特徴とする方法。
10. １０．２つの同じ連続的ストライプを、各基準フレーム
    内に切断によつて定め、ないし画定しそれぞれは共通的
    な連続的連結ストライプによつて前記基準フレームに接
    続されている中央部分を有するようにした、特許請求の
    範囲第９項記載の方法。
11. １１．前記質量体を、紫外線によつて重合する樹脂を紫
    外線照射することによつて形成するような、特許請求の
    範囲第９項記載の方法。