JPH06181148A - リード線への液状絶縁材のコーティング法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 細いリード線の狭い範囲に均一な厚さで液状
絶縁材をコーティングする方法を提供する。 【構成】 コンデンサ素子１のリード線２に液状の絶縁
材を付着させたワイヤ５をリード線２と立体的に交差さ
せた向きでリード線２に押しあてることによりリード線
２上に液状絶縁材をコーティングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリード線への液状絶縁材
のコーティング法に関する。さらに詳しくは、細いリー
ド線の狭い範囲に均一な絶縁部を設けるためのリード線
への液状絶縁材のコーティング法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の小型化に伴ない、電子部品の
リード線も短く、かつ、細くなり、狭い範囲でのリーク
防止などを目的とする絶縁部を設けるばあいが増加して
いる。

【０００３】たとえば、タンタル電解コンデンサの製造
において、たとえば図４に示されるように、タンタル粉
末が１ｍｍ立方程度の立方体に焼結され、中心部に200
μｍφ程度のリード線12が埋設されたコンデンサ素子11
に硝酸マンガン水溶液を含浸させて熱分解させ、二酸化
マンガン層を形成するばあい、熱分解時に硝酸マンガン
水溶液が飛び散るようにリード線12を伝わってリード線
12の先端部すなわち、図４の上方に広がり、酸化皮膜の
ないリード線12の表面に二酸化マンガン層ができると、
リード線12とコンデンサ素子11本体の表面、すなわちコ
ンデンサの両電極間のショート不良になる。前記問題を
解決するためコンデンサ素子に埋設されたリード線の根
元部分に電解液をストップさせる撥水性の絶縁部が設け
られる。この絶縁部の形成法として、たとえば図４に示
すように、コンデンサ素子11に埋設されたリード線12の
根元部にディスペンサ15により液状絶縁材14を塗布し固
化する方法やテフロンリングなどの絶縁リングを挿入す
る方法がとられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし前述の絶縁部14
の形成法は、ディスペンサ15から液状の絶縁材を吐出さ
せてリード線12上に塗布する方法のため、細いリード線
12上の狭い範囲に絶縁部14を精度良く、短時間で形成す
ることができない。

【０００５】また固体電解コンデンサのリード線に絶縁
部14を形成するばあい、前述の形成法では、液状の絶縁
部をリード線12の根元部分に塗布するため、絶縁材がコ
ンデンサ素子11内へ侵入し焼結体の間隙部分にも絶縁材
が侵入してしまい、陽極酸化によって金属酸化物皮膜を
形成する際に、間隙部の絶縁材が付着した部分には金属
酸化物皮膜が形成されないことになる。その結果、コン
デンサ素子の静電容量が設計値より低くなったり、誘電
正接（εｔａｎδ）が増え損失電力が大きくなるなどコ
ンデンサの品質が低下すると共に、生産段階での歩留り
が低下するという問題がある。

【０００６】さらに、リード線12の根元部分は絶縁材に
よって覆われ、二酸化マンガン層を形成することができ
ないため、樹脂でモールドしたのち、モールド樹脂とタ
ンタル金属との熱膨張の差により熱衝撃に対して弱くな
り、コンデンサの耐熱性が低下し、漏れ電流が増大する
という問題がある。

【０００７】さらに、テフロンリングなどの絶縁リング
を挿入する方法では、部品が高価になると共に、作業工
数が増大してコスト高になるという問題がある。

【０００８】本発明は、かかる問題を解消し、細いリー
ド線の狭い範囲に正確に絶縁部を形成することができる
液状絶縁材のコーティング法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のリード線への液
状絶縁材のコーティング法は、細いリード線の狭い範囲
に液状絶縁材をコーティングする方法であって、ワイヤ
の周囲に液状絶縁材を付着させ、該ワイヤを前記リード
線に押しあてることにより前記液状絶縁材を液状のまま
前記リード線にコーティングすることを特徴とするもの
である。

【００１０】また本発明の固体電解コンデンサの製法
は、中心部にリード線が埋設されて金属粉末が焼結され
てなるコンデンサ素子の内部空隙および外壁面に陽極酸
化によって金属酸化物皮膜を設け、該金属酸化物皮膜を
設ける前または設けたのちに前記リード線の根元部に絶
縁部を設け、前記金属酸化物皮膜上に硝酸マンガン水溶
液を用いて二酸化マンガン層を設ける固体電解コンデン
サの製法であって、前記絶縁部が液状絶縁材の付着され
たワイヤを前記リード線の根元部に押しあてて前記絶縁
材を液状のままコーティングすることにより設けられる
ことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明によれば、ワイヤの周囲に液状の絶縁材
を付着させたのち、ワイヤをリード線に押しあてること
により、リード線上に液状の絶縁材をコーティングする
ので、細いリード線上の狭い範囲に正確に絶縁部を設け
ることができる。

【００１２】また本発明の固体電解コンデンサの製法に
よれば、リード線の根元から一定間隔のところに液状の
絶縁材を付着させたワイヤを押しあてることにより、絶
縁部を設けているので、コンデンサ素子の間隙内に絶縁
材が侵入することなく、リード線の根元部のみに正確に
コーティングできる。その結果、電解液がリード線を伝
わって広がるのを防止してショートやリークを防げると
共に、静電容量の低下や誘電正接による電力損失の増大
を防ぐことができる。

【００１３】

【実施例】つぎに図面を参照しながら本発明のリード線
への液状絶縁材のコーティング法について説明する。

【００１４】図１は本発明のリード線への絶縁材のコー
ティング法の一実施例である固体電解コンデンサのリー
ド線に液状絶縁材をコーティングする方法を示す説明
図、図２はワイヤに液状絶縁材を付着させる方法を示す
断面説明図、図３はリード線の根元から一定間隔をあけ
て絶縁部が設けられたコンデンサ素子の斜視図である。

【００１５】固体電解コンデンサ、たとえばタンタル電
解コンデンサを製造するばあい、以下のような手順で行
われる。

【００１６】まずタンタルなどの金属粉末を一辺が１ｍ
ｍ程度の立方体になるように成形し、その上面にタンタ
ル線などからなるリード線２を埋め込んだのち、焼結を
行ってコンデンサ素子１を形成する。そしてステンレス
バー３にたとえば70個のコンデンサ素子１のリード線２
の先端部を溶接して、以後の製造工程を一括して行って
いる。

【００１７】つぎに、リード線の根元にコンデンサ素子
本体から一定間隙をおいて撥水性の絶縁部４（図３参
照）を設けることにより、あとの工程で浸漬する硝酸マ
ンガン水溶液への浸漬時およびそののちの熱分解時に、
リード線を伝わってリード線の表面に二酸化マンガン層
が形成され、リード線とコンデンサ素子本体の外周面の
あいだ、すなわちコンデンサの両電極間のショートやリ
ーク不良を防止する。この絶縁部４の形成はつぎの化成
処理をしたのちに行うこともできる。そしてリン酸水溶
液中での陽極酸化（化成処理）により誘電体となるべき
酸化物皮膜（たとえば、Ｔａ₂ Ｏ₅ ）を焼結体内部の間
隙の表面およびコンデンサ素子の周囲に設ける。

【００１８】ついで、そのコンデンサ素子を硝酸マンガ
ン水溶液に浸漬して引き上げたのち、200 〜250 ℃で熱
分解することにより、電解質となる金属酸化物層、すな
わち二酸化マンガン層を形成する。

【００１９】この酸化物皮膜を形成する工程と、硝酸マ
ンガン水溶液に浸漬したのち熱分解することにより二酸
化マンガン層を形成する工程とを通常３回以上繰り返
し、酸化物皮膜上に二酸化マンガン層を充分に形成す
る。

【００２０】ついで、コンデンサ素子１の周囲に電極層
となるグラファイト層と銀層などを設け、リードフレー
ムなどに両電極が接続されてエポキシ樹脂などにより封
入されることにより樹脂パッケージの固体電解コンデン
サがえられる。

【００２１】つぎに、前述の固体電解コンデンサのリー
ド線への絶縁部を設ける方法について図１〜３を参照し
ながら説明する。

【００２２】前述のステンレスバー３に溶接されたコン
デンサ素子１のリード線２は通常コンデンサ素子１本体
からステンレスバー３までの長さ（図１のＡ）が約５ｍ
ｍ（パッケージ内に組み込んだときの長さは約400 μｍ
になる）で、直径が約100 〜200 μｍのタンタルなどか
らなる線材が用いられている。そして、絶縁部４はコン
デンサ素子１の本体から50〜150 μｍの場所（図３の
Ｂ）に、200 〜250 μｍの幅（図３のＣ）で50〜300 μ
ｍの厚さに設けられる。

【００２３】このリード線２に撥水性の絶縁部４を設け
るため、本発明では液状絶縁材４ａを周囲に付着させた
ワイヤ５を前記リード線２の所定の位置に押しあてるこ
とにより液状絶縁材をコーティングするものである。前
述のごとく、200 〜250 μｍ幅の絶縁部を形成するため
には、直径が50μｍφ（図２のＤ）程度のワイヤ５に厚
さ（図２のＥ）50μｍ程度の絶縁材４ａを付着させ、図
１に示すように、各コンデンサ素子１のリード線２と立
体的に交差する方向に押しあてることにより、ワイヤに
付着した液状絶縁材の外径（約150 μｍ）より広がって
200 μｍ程度の幅でコーティングされる。この際、ワイ
ヤをワイヤの軸方向（図１で左右の方向）にこすること
によりリード線の裏側まで充分に液状絶縁材がコーティ
ングされる。そののち、絶縁材の種類にもよるが、乾
燥、加熱硬化または紫外線硬化などにより固化処理され
る。

【００２４】絶縁材としては、ポリテトラフルオロエチ
レンなどのフッ素系樹脂、ポリオルガノシロキサンなど
のシリコーン系樹脂、シリコーンゴム、ブタジエンゴム
などのゴム類などが、その種類に応じて溶液、分散液、
融液などの液状の形態で使用される。このばあい、ワイ
ヤの周囲に50μｍ程度の厚さに付着させて転写の形態で
液状絶縁材をコーティングするため、液状の絶縁材の粘
度が小さ過ぎるとワイヤに充分な厚さの絶縁材を付着さ
せることができず、また余り粘度が大き過ぎると、リー
ド線に転写してコーティングする際に充分にリード線の
裏側まで廻り込まないので均一な厚さの絶縁部を形成で
きない。ワイヤに100 〜500 μｍの厚さの絶縁材を付着
させ、100 〜200 μｍの太さのリード線に均一な厚さの
絶縁部を設けるための絶縁材の粘度は5000〜50000 ｃＰ
の範囲であれば、良好な絶縁部がえられた。さらに、10
000 〜30000 ｃＰの範囲であれば作業性も向上し、一層
均一な絶縁部がえられ好ましい。好ましい絶縁材の具体
例としてはポリフロンペーストＰ−9001（ダイキン工業
株式会社、商品名）やＫＪＲ 9050 （信越化学工業株式
会社、商品名）などを用いることができる。

【００２５】ワイヤ５の周囲に絶縁材を付着する方法と
しては、たとえば図２に断面説明図が示されるように、
絶縁材４ａが充填されたタンク６にワイヤ５を挿入し、
該タンク６に設けられた内径が150 μｍ程度の開口部６
ａを経てワイヤ５をたとえば１ｃｍ／秒のスピードで引
き出すことにより、液状絶縁材４ａが50μｍ程度の厚さ
に付着したワイヤ５がえられる。この引き出されたワイ
ヤ５を図１に示すように、コンデンサ素子１のリード線
２の所定位置に押しあてることにより液状絶縁材をコー
ティングすることができる。なお、ワイヤ５の太さは形
成される絶縁部の幅に応じて適宜選定される。

【００２６】前記の実施例では固体電解コンデンサのリ
ード線２を伝わっての液体の広がり、すなわちしみ上が
り防止の例で説明したが、しみ上がり防止に限らず、両
端部間の絶縁維持などのため、細く狭い場所のリード線
部に絶縁材をコーティングするばあいにも本発明を適用
できる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、細いリード線上の狭い
場所であっても正確に狭い幅で絶縁部を設けることがで
き、素子の絶縁特性を向上できると共に、リード線の先
端を溶接、ハンダづけしたりするばあいにも支障をきた
さず歩留りも向上する。

【００２８】また本発明によれば、固体電解コンデンサ
のリード線の狭い場所に狭い幅の絶縁部を一定の厚さで
形成することができるため、二酸化マンガン層の形成の
際の電解液がリード線を伝わって広がるのを完全に防止
でき、絶縁不良なくすることができると共に、余分な液
状絶縁材がコンデンサ素子内に侵入することによってコ
ンデンサの容量が低下したり、誘電正接による電力損失
が増加したりすることがない。さらに、リード線の根元
部分にも二酸化マンガン層を形成できるため、耐熱性に
優れたコンデンサをうることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液状絶縁材のコーティング法の一実施
例を説明する図である。

【図２】ワイヤに液状絶縁材を付着させる方法を示す断
面説明図である。

【図３】コンデンサ素子に絶縁部を設けた状態を示す斜
視図である。

【図４】従来の固体電解コンデンサの絶縁部を設けた状
態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ コンデンサ素子 ２ リード線 ４ 絶縁部 ４ａ 液状絶縁材 ５ ワイヤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 細いリード線の狭い範囲に液状絶縁材を
   コーティングする方法であって、ワイヤの周囲に液状絶
   縁材を付着させ、該ワイヤを前記リード線に押しあてる
   ことにより前記液状絶縁材を液状のまま前記リード線に
   コーティングすることを特徴とするリード線への液状絶
   縁材のコーティング法。
2. 【請求項２】 中心部にリード線が埋設されて金属粉末
   が焼結されてなるコンデンサ素子の内部空隙および外壁
   面に陽極酸化によって金属酸化物皮膜を設け、該金属酸
   化物皮膜を設ける前または設けたのちに前記リード線の
   根元部に絶縁部を設け、前記金属酸化物皮膜上に硝酸マ
   ンガン水溶液を用いて二酸化マンガン層を設ける固体電
   解コンデンサの製法であって、前記絶縁部が液状絶縁材
   の付着されたワイヤを前記リード線の根元部に押しあて
   て前記絶縁材を液状のままコーティングすることにより
   設けられることを特徴とする固体電解コンデンサの製
   法。