JPS5832776B2 - 固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固体電解コンデンサ用リード線組立体に関す
る。

さらに詳しくいうと、本発明は、固体電解コンデンサ本
体に対する陰極および陽極リード線の取り付けに関する
。

固体電解コンデンサは、技術的に周知なように、一般に
、フィルム形成金属例えばタンタルの陽極を囲む外側陰
極層を有するはｇ円筒状のコンデンサ本体より成る。

陽極は、軸線方向に延在する引出しロッドまたはリード
を備え、陽極リード線が、例えば溶接により後でこれに
取り付けられ、他方陰極リード線は、例えばはんだ付げ
によりカソード層に後で取り付けられる。

円筒状コンデンサ本体および陽極リードと同軸の負すな
わち陰極端子リードをもつ上述のコンデンサ本体を提供
することは重要である。

過去においては、この結果を得るために、コンデンサ本
体の陰極部分を部分的に取り囲んでそれと電気的に接触
する軸線方向リード付きカップが使用されて来た。

この手法は、金属カップの価格およびその他の理由のた
めかなり高価である。

他の手法は、コンデンサの底部すなわち陽極リード接続
と反対の表面にリードをはんだ付げすることであった。

これはいくらかデリケートナ作業であるから、高価につ
く。

他の手法は、陽極リードおよびコンデンサ本体の側部に
接続される予め賦型された線部材中にコンデンサ本体を
座着する方法である。

接続後、コンデンサ本体および陽極リード間の線部材部
分は切除される。

切除動作は、必然的にコンデンサ本体およびそれに対す
る接続に望ましくない機械的衝撃を与える。

予め賦型された線部材にコンデンサ本体を座着させる場
合、連続製造のためには、コンデンサが同じ長さより成
ることを必要とする。

これは必ずしも便利ではない。

陰極リード線を設ける従来の他の方法は、コンデンサ本
体の側部と一致する端部および陽極リードと軸線方向に
整列する第２の端部を有する予め賦型された線を使用す
ることである。

第１の端部は、ハンダ付げによりコンデンサ本体に接続
される。

この方法の欠点は、リード線が、接続中、力またははん
だ付は作業を受けるときコンデンサ本体上で横方向に移
動する傾向があることである。

陽極リード線は、普通、実質的に同軸のリードの衝合溶
接または重要溶接により陽極リードに接続される。

これらの技術は、リードの非常に正確な整列を必要とし
、したがってこの方法は困難で不確実なことがしばしば
である。

それゆえ、本発明の目的は、固体電解コンデンサに対す
る簡単で廉価なリード線装置および組立方法を提供する
ことである。

本発明の他の目的は、リード線の整列を改善し、コンデ
ンサに対する優れた機械的および電気的接合を可能なら
しめるリード線形態を提供することである。

本発明のこれらおよびその他の目的は、図面と関連して
なせる以下の説明から明らかとなろう。

図面を参照すると、第１図は、はｇ円筒状の焼成された
タンタル陽極本体３０を含み、該本体と電気的に接続さ
れかつ長手方向にそれと整夕１ルて延びる陽極リード引
出しロッドまたはり一ド３を有する円筒状コンデンサ本
体１を示す。

陽極本体３０は、普通のように、五酸化タンタルの誘電
体層３２で被覆されている。

二酸化マンガン電解質の固体層３４が誘電体層３２上に
設けられており、また陰極層３６例えばハンダ付は可能
なフィルム例えば銀が電解質層３４上に設けられている
。

はんだの層３７が、底部および円筒状表面を被覆するよ
うに設けられている。

第２図を参照すると、本発明のリード線が１１０および
１２０で示されているが、これは、例えばはんだ被覆ニ
ッケル、カッパウェルド線または同等物より成る弾性線
材より形成される。

対のリード線１１０および１２０は、実質的に同じ軸線
に沿って延在し、コンデンサ１の陽極引出しロッド３と
実質的に共通の軸線に沿って延在する。

リード線１１０および１２０は、実質的に同軸で示され
ており、リード線１１０は、第１図に示される形式のコ
ンデンサ本体１の陽極引出しロッド３に対して横断方向
に延びる横方向部分１３０を有する。

リード線１２０は弧状部分１２５を有するが、該弧状部
分１２５は、リード線１１０の横方向部分１３０から離
間されており、コンデンサ１の長手方向軸線、およびリ
ード線１１０、リード線１１０の横方向部分１３０、リ
ード線１２０および引出しロッド３の共通平面に対して
横断方向すなわち９０００角度の平面内にある。

コンデンサ本体１は、第２ｂ〜２０図に図示されること
くはｇ一致する弧状部材１２５の中央に位置づけられて
いる。

第２ｄ図は弧状部材１２５の１形式を示すものであるが
、この部材は、真の曲線形状でないが、第２ｂ、２ｃお
よび２ｃ図の具体例におけると同様に、コンデンサ本体
の形状とはｇ一致し、コンデンサ本体の周囲例えばユ〜
８ 百を部分的に囲む。

第２ｃ図は、第２ｂ図のコンデンサ本体よりも小さいコ
ンデンサ本体１を示しており、第２ｅ図は第２ｂ図のコ
ンデンサ本体よりも小さいコンデンサ本体１′を示して
いる。

第２ｂ図は、コンデンサ本体１が弧状部材１２５の形状
に綿密に一致しており、そしてこれは最大の接触が得ら
れるので好ましい配置であるが、第２ｂ図〜第２ｅ図の
配置はすべて後続のはんだ付けのために好ましい接触を
提供する。

本発明の実施例を示す第２ａ図および第３図において、
コンデンサ本体１は、後述されるように、リード線１１
０および１２０と同様に固定的に位置づけられている。

力Ｆが、第３図に示されるようにリード線１１０に加え
られる。

この力は、リード線１１０．１２０．１３０および引出
しロッド３の共通平面１０１に対して横断方向すなわち
垂直であり、横方向部分１３０および陽極引出しワンド
３間の接触を設定するに十分である。

接触している間に、陽極引出しロッド３は、横方向部分
１３０に従来の方法で溶接される。

しかしてＦは良好な溶接を保証するに十分である。

力Ｆ′が、第２ａ図および第３図に示されるように普通
弧状部分１２５に近い点にてリード線１２０に加えられ
るが、この力もまた、リード線１１０、リード線１１０
の横方向部分１３０、リード線１２０および引出しロッ
ド３の共通平面１０１に対して横断方向すなわち９００
の角であり、そしてこの力は第２ｂ〜２ｅ図に示される
ごと（弧状部分１２５およびコンデンサ本体１間に嵌合
接触をなさしめるに十分である。

リード線１２０の弾性および１３７におけるその片持ち
ぼり態様の支持のため、リード線１２０は、１３５で指
示されるごとく側方に移動可能であり、もしもコンデン
サ本体１がその形状が若干不規則であったりあるいは「
整列ずれ」があっても、コンデンサ本体１と嵌合接触す
る弧状部材の整列を可能ならしめる。

リード線１１０も１３９で指示されるごとく片持ちぼり
態様で取り付けられており、力Ｆの方向１３８の方向に
可動であり、陽極引出しロッド３との最密な接触を可能
ならしめる。

第３図に示されるごとく、リード線１１０．１２０．１
３０および引出しロッド３の共通平面１０１は、コンデ
ンサ１の長手方向軸線１０２をはｇ包含し、平面１０７
はコンデンサ本体と接触する弧状部材１２５をはｇ包含
し、そして平面１０７は平面１０１に対して横断方向で
ある。

第４図は、本発明の自動化された具体例を示す。

第４図において、本発明による予めスズ被覆を施した複
数のリード線組立体１００が、例えば厚紙より成る支持
部材２００上に取り付けられ、テープ２１０により該支
持部材に固定されて示されている。

支持部材２００は、ピン２３０およびクランプ２４０に
より、例えばアルミニウムのごとき金属より戊る組立体
「ボー）Ｊ２２０上に取り付けられる。

みそ付きの「＜シ」部材２５０がボート部材２２０に固
定されており、コンデンサ本体１に関するリード線組立
体５００の整列を補助する。

コンデンサ本体１は、３６０で金属プロセスパー２６３
に溶接され、そして該バーは、２７０で示されるごとく
ボート２２０にクランプされる。

ボート２２０は、レール３５０上に可動的に支持され、
つめ２８２により図示される方向に移動される。

溶接ヘッドは、３００で指示されるごと（負電位の導電
性板２９および正溶接電極として動（円形金属板３１０
を有し、そして該円形金属板３１０は、ボート部材２２
０上のラックギヤと係合する回転可能歯車３２０に固定
されている。

ボート２２０は、ロッド３４０により移動され、レール
３５０に沿って移動し、コンデンサ１の各陽極引出しロ
ッド３を連続的に位置ず６０に位置づける。

位置３６０においては、力Ｆが横方向部分１３０に加え
られ、横方向部分１３０および陽極引出しロッド間に接
触を設定するように、円形板３１０がリード線１１０に
関して位置づけられる。

この溶接力の方向は、３６４で指示されるごとく、リー
ド線１１０．１２０．１２０および引出しロッド３の実
質的に共通の平面に対して横断方向、すなわち９０°の
角度である。

か＼る接触の間、タイマ３７０が電源３００から溶接電
流の通電を可能ならしめ、陽極引出しロッド３および横
方向部分１３０が溶接される。

この溶接および溶接力の適用は、各コンデンサが位置３
６０に達するたびに繰り返えされる。

ボート２２０上のすべてのコンデンサ本体がこのように
して溶接を完了されると、ボート２２０は次の位置に前
進される。

この位置にあっては、ノズル３７０からの熱いガス流が
、力Ｆ′により嵌合係合下にある弧状部分１２５および
コンデンサ本体１に当てられ、周知の「リフロー」技術
により弧状部分１２５をコンデンサ本体１にはんだ付け
する。

リード線１２０が部材２００上の固定位置から片持ばり
態様で支持されているため、その部分１２２は、種々の
直径のコンデンサ本体に順応し７、弧状部材１２５との
嵌合接触を可能ならしめるように第４ａ図に１３５およ
び１３６で指示されるように弾性的に変形できる。

コンデンサ本体１の不整列があっても、この不整列は片
持ちぼり取り付はリード線１２０の弾性により吸収され
る。

リードクランプ３８０が第４図に示されるごとく全リー
ド線１２０に力Ｆ′を同時に加える。

これは、弧状部分１２５を、上述のごとくコンデンサ本
体と嵌合接触下に置く。

力Ｆ′の方向は、リード線１１０．１２０．１３０およ
び引出しロッド３を含む共通平面に対して横断方向であ
る。

ボート２２０は、弧状部分１２５および陽極本体１のは
んだ付は後次の位置に前進される。

この位置において、第４図に示されるカッタ４００が、
陽極引出しロッド３をプロセスパー２６３から切り取り
、リード線１１０および１２０がカッタ４１０および４
２０により同様に切断される。

組み立てられたコンデンサ本体は、次いで技術上周知の
技術によりカプセルに納められ、試験され、そしてこれ
は回路板および類似物に適当である。

代りに、リード線１１０および１２０は、支持部材２０
０がボート２２０上に取り付けられる前に切断してもよ
い。

また、リード線１１０および１２０は、別々に形成して
別々に取り付けるのでなく一体的に形成して取り付けて
もよい。

本発明のリード線組立体の特定の利点は、得られる陽極
および陰極リード線間の実質的同軸関係が、コンデンサ
本体の製造に包含される多数回浸漬被覆に起因してしば
しば起こるコンデンサの直径の実質的変化に関して過度
に変化しないことである。

この利点は、陰極リード線の弧状部分が、その直線部分
の比較的小さな変位でコンデンサ本体と満足な接触をな
しうろことに起因する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来め固体電解コンデンサ本体の断面図、第２
図は本発明のリード線組立体の正面図、第２ａ図は第２
図の装置の断面図、第２ｂ〜２ｅ図は異なる直径のコン
デンサ本体をもつ本発明の装置の断面図、第３図は第２
図の装置の斜視図、第４図は本発明の方法の特定の具体
例を例示する斜視図、第４ａ図は第４図の装置の＝部の
拡大斜視図である。 １：コンデンサ本体、３：陽極引出しロッドまたはリー
ド、３０：陽極本体、３２：誘電体層、３４：電解質、
３６：陰極層、３Ｔ：ハンダ層、１１０．１２０：リー
ド線、１２５：弧状部分、１３０：横方向部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 陽極、陽極と接触して該陽極と接続され、円筒状本
   体の長手方向軸線に沿って延在する陽極リード、陽極上
   の誘電体層、鴎誘電体層上の固体電解質陰極層を含む実
   質的に円筒状の本体、相互にかつ前記円筒状本体の長手
   方向軸線と実質的に同軸の１対の弾性リード線を含み、
   前記１対のリード線の各リード線が、実質的に同軸で、
   かつ実質的に前記円筒状コンデンサ本体の長手方向軸線
   を含む所定の平面１０１内にある弾性的に変形可能な延
   長部分を有し、前記リード線の一方が、陽極リード線で
   、実質的に前記所定の平面にありかつ前記コンデンサ本
   体の前記陽極リードに溶接された折曲げ端部を有し、前
   記１対のリード線の他方が、陰極リード線で、前記陽極
   リード線の前記端部から離間されかつ前記所定の平面に
   対して垂直方向の平面１０７内にある弧状部分を有し、
   前記弧状部分が、実質的に円筒状の本体にはｇ一致する
   形状を有し、前記円筒状コンデンサ本体の周囲の約１な
   いし上を取り囲み、該本体にはんだ付け２ された固体電解コンデンサ。 ２ 陽極、該陽極と接触して該陽極に接続されかつ円筒
   状本体の長手方向軸線に沿って延びる陽極リード、陽極
   上の誘電体層、該誘電体層上の１司体電解陰極層を含む
   実質的に円筒状の本体を有する固体電解コンデンサ上に
   陽極リード線および陰極）−ド線を接続する固体電解コ
   ンデンサの製造方法において、片持ばり態様で取り付け
   られる予め賦型された１対の弾性リード線を提供し、し
   かして該１対のリード線の各リード線は、相互にかつ円
   筒状本体の長手方向軸線と実質的に同軸であり、かつ実
   質的に、前記円筒状本体の長手方向軸線を含む所定の平
   面１０１内にある弾性的に変形可能な延長部分を有し、
   前記１対のリード線の一方が陽極リード線で、その弾性
   的に変形可能な延長部分が実質的に前記の所定平面１０
   １内にある折曲げ端部な有し、前記１対のワイヤの他方
   が陰極リード線であり、その弾性的に変形可能な延長部
   分が、前記陽極リード線の前記端部から離間されかつ前
   記の所定平面に対して垂直方向の平面１０７にある弧状
   の部分を有し、該弧状部分が、実質的に円弧状のコンデ
   ンサ本体には父一致する形状を有するものとする、前記
   円筒状コンデンサ本体の前記陽極リードが前記陽極リー
   ド線の前記端部に隣接するように前記円筒状コンデンサ
   本体を前記陽極リード線に関して位置づけ、前記円筒状
   コンデンサ本体が前記陰極リード線の弧状部分に隣接す
   るように前記円筒状コンデンサ本体を前記陰極リード線
   に関して位置づけ、前記陰極リード線の弾性的に変形可
   能な延長部分に、前記選択された平面に対して垂直方向
   でかつ前記陰極リード線の弧状部分および前記円筒状コ
   ンデンサ本体間に嵌合接触を設定するのに十分の力を加
   え、前記力が加えられる間前記弧状部分を前記コンデン
   サ本体にはんだ付けし、前記陽極リード線に、前記選択
   された平面に対して垂直方向でかつ前記陽極ＩＪ−ド線
   の前記端部と前記コンデンサ本体の前記陽極リード間の
   接触を設定するに十分の力を加え、そしてこの力が加え
   られている間前記端部を前記陽極リードに溶接すること
   より成る固体電解コンデンサの製造方法。