JPH05234832A - ヒューズ付きチップ状固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 コンデンサ素子１と接続された陽極端子５及
び内部端子６の所定部分が露出するようにして外装樹脂
４で覆った後、外部に引き出した内部端子６と後付けし
た陰極端子７とにヒューズ８を橋絡接続する。その後、
保護樹脂９によりヒューズ８を封入して組立てる。 【効果】 コンデンサが短絡した時の陰極層からのはん
だの吹き出しや、コンデンサ自身の破壊が起こり難くな
り、回路全体の安全性が向上する。又、ヒューズ接続工
程を自動化して製造コストを下げ、ヒューズ溶断特性が
安定し、ヒューズ接続の信頼性も高めることができる。
さらに、外装樹脂の長手方向でヒューズ接続するためヒ
ューズ長が長くとれ、小型の品種にも適用することが可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヒューズ付きチップ状
固体電解コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、固体電解コンデンサは、種々の
電子回路に使用されており、故障率が小さいことが利点
とされている。ところが、一旦故障が発生した場合に
は、短絡となることが多い。そして、このような場合に
大きな短絡電流が流れると、コンデンサ素子が発熱して
破壊したり、周辺部品あるいはプリント基板に損傷をあ
たえてしまうことがある。

【０００３】この過大な短絡電流による故障の際に発生
するコンデンサ素子の破壊を防止すると共に、周辺の回
路構成素子を保護するためには、コンデンサ素子を短絡
から開放する必要がある。

【０００４】従来、この目的のため、一般的にはヒュー
ズを内蔵した型の固体電解コンデンサが用いられてい
る。このような、固体電解コンデンサをヒューズ付き固
体電解コンデンサと称する。

【０００５】図７（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、従来
のヒューズ付き固体電解コンデンサの構造を示す斜視図
及び断面図である。このヒューズ付き固体電解コンデン
サでは、コンデンサ素子１は陽極リード２と陰極層３と
からなる。陽極リード２には陽極端子５が接続されてい
る。又、陰極層３と陰極端子７とが絶縁性接着剤１０に
よって接着されている。そしてヒューズ８が、陰極層３
と陰極端子７にはんだ１２で接続され、両者を電気的に
橋絡接続している。更に、ヒューズ８は弾性樹脂１１に
よって被覆され、全体が外装樹脂４で外装されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のヒュー
ズ付きチップ状固体電解コンデンサは、陰極層と陰極端
子とがヒューズによって電気的に接続される構造となっ
ている。このことから、以下のような欠点をもってい
る。

【０００７】（１）ヒューズとコンデンサ素子とが直接
接続されている。従って、過電流が流れてヒューズが発
熱した時に、この熱によって、間接的には、陰極層のは
んだが溶け、熱膨脹して外装樹脂を破壊する欠点があっ
た。

【０００８】（２）コンデンサ素子の陰極層と陰極端子
との間の絶縁のために絶縁性接着剤が用いられている。
ところが、製造工程中でヒューズを接続する時、この接
着剤が硬化する過程で、陰極層と陰極端子とが短絡する
危険性があるので、予め陰極層または陰極端子の少なく
とも一方の絶縁をとっておく必要がある。

【０００９】（３）陽極リードと陽極端子との接続状態
及びヒューズの接続状態によって、コンデンサ素子や陰
極端子が外装樹脂の外部に露出しやすい上、コンデンサ
素子自体は、容量や耐電圧によって、大きさ、形状が必
ずしも一定でないことから、ヒューズと陰極層とをはん
だ付けで接続する位置も一定せず、ヒューズのはんだ付
けを自動的に行なうことも困難である。

【００１０】以上のようなことから、従来のヒューズ付
きチップ状固体電解コンデテンサでは、製造工程、特に
ヒューズ接続工程が煩雑となり、ヒューズの信頼性を上
げコストを低減することが難しい。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的は、
コンデンサが短絡した時でも、外装樹脂の破壊や、コン
デンサ自身の破壊事故を起りにくくし、回路全体の安全
性を高められるヒューズ付きチップ状固体電解コンデン
サを提供することにある。

【００１２】また、本発明の第２の目的は、ヒューズの
接続長を一定にでき接続工程を、自動化、簡略化でき、
ヒューズ接続の信頼性が得られるヒューズ付きチップ状
固体電解コンデンサを提供することにある。

【００１３】また、本発明の第３の目的は、外装樹脂の
長手方向に内部端子と陰極端子を設けることにより、ヒ
ューズ長を長くとれるため、小型の品種にも適用でき、
かつヒューズ溶断特性が安定したヒューズ付きチップ状
固体電解コンデンサを提供することにある。

【００１４】本発明のヒューズ付きチップ状固体電解コ
ンデンサは、固体電解コンデンサ素子と固体電解コンデ
ンサ素子から導出された陽極リードに接続された陽極端
子と、固体電解コンデンサ素子の陰極層に接続された内
部端子と、陽極端子及び内部端子の所定部分が露出する
ようにして全体を覆う外装樹脂と、陽極端子と対向する
外装樹脂の一端面に固着した陰極端子と、陰極端子と内
部端子との双方を橋絡接続するヒューズと、外装樹脂の
一面と平行する平滑な板状の保護樹脂と、ヒューズを保
護樹脂と外装樹脂の一面との間に介在させ、且つ内部端
子と陰極端子との間に一定の空間を設けて、ヒューズを
密閉したことを特徴とする。

【００１５】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【００１６】図１で、タンタル、アルミニウム等の弁作
用を有する金属粉末に陽極リード２の一部を埋設した状
態で、プレス成形して陽極体を形成し、この陽極体を真
空焼結した後、陽極酸化し、その陽極酸化膜上に二酸化
マンガン層、カーボン層、金属層、半田層を順次被着さ
せて陰極層３を形成したものが、コンデンサ素子１とな
る。

【００１７】図２で、コンデンサ素子１から導出された
陽極リード２は、外装樹脂４に沿って成形された陽極端
子５に接続されている。又、コンデンサ素子１の外周に
形成された陰極層３に、はんだで固着された内部端子６
が、外装樹脂４の外周に沿って形成されている。コ字状
に折曲げ成形された陰極端子７が外装樹脂４の陽極端子
５と対向する面に固着されている。ヒューズ８は、内部
端子６と陰極端子７に橋絡接続され、その上方に板状の
保護樹脂９を図３に示す外装樹脂４の４角に設けた凸部
４ａに当接させ、絶縁性接着剤１０で固着している。

【００１８】以下に第１の実施例の製造方法について述
べる。

【００１９】先ず、陽極リード２と陽極端子５とを溶接
固着し、板状の内部端子６とコンデンサ素子１の陰極層
３をはんだ付けした後、陽極端子５と内部端子６の一部
を突出させて樹脂外装し、図３となる。外装樹脂４の形
成には、トランスファモールド工法を用い、その一面に
は陰極端子７厚よりやや高い凸部４ａが４角に配設され
ている。

【００２０】次に、外装樹脂４より突出した陽極端子５
と内部端子６を折曲げ成形し、図４のコ字状に折曲げ成
形された陰極端子７を陽極端子５の対称面の外装樹脂４
に陰極端子７の一部が凸部４ａにかかる様に固着する。

【００２１】そして、更に図５（ａ）に示す如く内部端
子６と陰極端子７とにはんだ付け等でヒューズ８を橋絡
接続した後、内部端子６と陰極端子７間のヒューズ８の
有効部分を除く外装樹脂４面上に絶縁性接着剤１０を塗
布し、外装樹脂４の４角の凸部４ａに板状の保護樹脂９
を当接させてから、熱硬化により外装樹脂４と保護樹脂
９とを固着すると第１の実施例であるヒューズ付きチッ
プ状固体電解コンデンサが完成する。

【００２２】次に、第２の実施例について述べる。

【００２３】第１の実施例では、図２に示す内部端子６
を陽極端子５と同一面から突出させたが、本実施例で
は、図６に示すヒューズ８を接続する外装樹脂４面から
突出させても、同じ様な効果が得られる。本実施例で
は、回路基板上へのはんだ付け時のフローはんだで、内
部端子６と陽極端子５がブリッジする心配がなくなると
いう特徴を有する。

【００２４】尚、本実施例では、保護樹脂９にエポキシ
樹脂を用いたが、セラミックや、硝子等を使用しても同
じような効果が得られ、さらに樹脂を透明にすることで
ヒューズ溶断の確認が取れることは、言うまでもない。

【００２５】次に、本発明の効果を確かめるために、本
発明のヒューズ付きチップ状固体電解コンデンサと従来
のヒューズ付きチップ状固体電解コンデンサのヒューズ
溶断特性とを比較した結果について述べる。

【００２６】用いた試料は、本発明の実施例によるもの
及び従来のものそれぞれ１０００個である。これらの試
料に過電流を流し、ヒューズ溶断の状態を観察した。そ
の結果、本実施例のものでは、ヒューズ８が発熱してか
ら溶断する迄の間に陰極層３からはんだが吹き出したも
のや、発煙したり、素子１が破壊したものは１個も発生
せず、全数が全装置として確実に機能し、二次災害の発
生もなかった。これに対して、従来のものでは、１００
０個のうち３個にはんだの吹き出しが見られた。

【００２７】この結果は、本実施例のものでは、ヒュー
ズ８が外装樹脂４の外にあり、コンデンサ素子１の陰極
層３と近接していないこと、ヒューズ８の接続を内部端
子６と陰極端子７間で接続するためその平坦性や寸法の
精度・均一性がよいことなどによるものである。

【００２８】又、ヒューズ８の有効部分の長さ、材料及
び形状を同一条件として溶断特性を確認したところ、従
来に比べ３０〜４０％程度の低電流でも溶断した。これ
は、ヒューズ８の有効部分を空間としたため外装樹脂４
への放熱が減ったことなどによるものである。

【００２９】尚、本実施例では、上記のように、ヒュー
ズ８の接続に対し平坦性、寸法の精度・均一性がよいの
で、ヒューズ８を自動ワイヤボンディング機を用いて自
動接続することが可能となった。また、ヒューズ８及び
その接続部分などが、端子のフォーミング後に行えるた
め、組立て工程でヒューズ８が機械的ストレスを受けて
破断してしまうという可能性も無く、信頼性が非常に高
くなった。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ヒューズ
付きチップ状固体電解コンデンサでは、外装樹脂で封入
後、外部に引き出した内部端子と後付けした陰極端子と
にヒューズを橋絡接続する。その後、保護樹脂によりヒ
ューズを封入して組立てる。

【００３１】このことによって、本発明によれば、以下
のような効果がある。

【００３２】（１）コンデンサが短絡した時でもヒュー
ズの溶断特性が安定しているため、陰極層からのはんだ
の吹き出しや、コンデンサ自身の破壊事故が起こり難い
ので、回路全体の安全性を高めることができる。

【００３３】（２）ヒューズを接続する端子の形状や位
置が安定していることから、ヒューズを接続する工程の
自動化が容易である。

【００３４】（３）端子の成形後にヒューズを接続する
ため、工程中での機械的ストレスがなく、ヒューズ接続
の信頼性を高めることができる。

【００３５】（４）外装樹脂の長手方向でヒューズ接続
するためヒューズ長が長くとれ、小型の品種にも適用す
ることが可能となり、ヒューズ溶断特性が安定した幅広
い品種のヒューズ付きチップ状固体電解コンデンサを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例で内部構造を示す斜視図
である。

【図３】本発明の第１の実施例で外装樹脂で封入した後
の斜視図である。

【図４】本発明の第１の実施例の陰極端子の斜視図であ
る。

【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施例の保
護樹脂を組み立てる前後の平面図である。

【図６】本発明の第２の実施例を示す断面図である。

【図７】（ａ）は、従来のヒューズ入りチップ型固体電
解コンデンサの構造を示す斜視図、（ｂ）は、従来のヒ
ューズ入りチップ型固体電解コンデンサの断面図であ
る。

【符号の説明】

１ コンデンサ素子 ２ 陽極リード ３ 陰極層 ４ 外装樹脂 ４ａ 凸部 ５ 陽極端子 ６ 内部端子 ７ 陰極端子 ８ ヒューズ ９ 保護樹脂 １０ 絶縁性接着剤 １１ 弾性樹脂 １２ はんだ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体電解コンデンサ素子と前記固体電解
   コンデンサ素子から導出された陽極リードに接続された
   陽極端子と、前記固体電解コンデンサ素子の陰極層に接
   続された内部端子と、前記陽極端子及び前記内部端子の
   所定部分が露出するようにして全体を覆う外装樹脂と、
   前記陽極端子と対向する前記外装樹脂の一端面に固着し
   たコ字状に成形した陰極端子と、前記外装樹脂の外部で
   ヒューズを前記陰極端子と前記内部端子との双方に橋絡
   接続したことを特徴とするヒューズ付きチップ状固体電
   解コンデンサ。
2. 【請求項２】 前記外装樹脂の一面と平行する平滑な板
   状の保護樹脂と、前記ヒューズを前記保護樹脂と前記外
   装樹脂の一面との間に介在させ、且つ内部端子と陰極端
   子との間に一定の空間を設けて、前記ヒューズを密閉し
   たことを特徴とする請求項１記載のヒューズ付きチップ
   状固体電解コンデンサ。
3. 【請求項３】 前記固体電解コンデンサ素子から導出さ
   れた陽極リードに陽極端子を接続し、前記固体電解コン
   デンサ素子の陰極層に内部端子を接続する工程と、 前記陽極端子及び前記内部端子の所定部分が露出するよ
   うにして外装樹脂で覆った後、前記陽極端子及び前記内
   部端子を折曲げ成形する工程と、 陰極端子をコ字状に成形し、前記陽極端子と対向する前
   記外装樹脂の一端面に固着する工程と、 ヒューズの一端を前記内部端子の所定部分に接続し前記
   ヒューズの他端を前記陰極端子に接続して橋絡する工程
   と、 平滑な板状の保護樹脂を前記外装樹脂の一面と平行に固
   着する工程とを含むことを特徴とするヒューズ付きチッ
   プ状固体電解コンデンサの製造方法。