JPS6041719Y2 - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は固体電解コンデンサに関し、特にコンデンサエレ
メントの酸化層の熱的劣化を軽減できる外部リード部材
の導出構造に関するものである。

一般にこの種固体電解コンデンサは例えば第１図に示す
ように、タンタル、ニオブ、アルミニウムなどのように
弁作用を有する金属粉末を円柱状に加圧成形し焼結して
なるコンデンサエレメントＡに予め弁作用を有する金属
線を陽極リードＢとして植立し、この陽極リードＢの突
出部分に第１の外部リード部材Ｃに溶接すると共に、第
２の外部リード部材りをコンデンサエレメントＡの周面
に酸化層、半導体層を介して形成された電極引出し層Ｅ
に半田部材Ｆを用いて接続し、然る後、コンデンサエレ
メントＡの全周面を樹脂材Ｇにて被覆して構成されてい
る。

ところで、このコンデンサにおける誘電体層としての酸
化層はそれの上に二酸化マンガンなどの半導体層を形成
する際の熱処理工程において劣化し、漏洩電流、誘電体
損失などの特性が損なわれる傾向にある。

例えばその熱処理温度が２００℃を越えると酸化層は劣
化し始め５００℃にもなれば顕著となり、特に漏洩電流
のレベルが２桁以上も悪化するようになる。

従って、通常ではかかる熱処理工程後にコンデンサニレ
メン）Ａを再度化成液に浸漬して再化成処理により酸化
層の修復が行われている。

しかし乍ら、第２の外部リード部材りのコンデンサエレ
メントＡにおける電極引出し層Ｅへの半田部材Ｆによる
接続はそれぞれを密着させた状態で、２００〜２５０℃
程度にコントロールされた溶融半田槽に浸漬し引上げる
ことによって行われているために、この際に酸化層はコ
ンデンサエレメントＡに作用する熱ストレスによって劣
化し、漏洩電流特性も損なわれる。

従って、半導体層形成工程後のように再化成処理すれば
よいのであるが、第１、第２の外部リード部材Ｃ９Ｄ並
びに半田部材Ｆは化成液によって腐食され易い上、化成
液のコンデンサエレメントＡへの浸み込みを充分に行う
ことができないために、再化成処理を行うことができず
、コンデンサとしての品位が著しく損なわれるという欠
点がある。

本案はこのような点に鑑み、簡単な構成によつて仕上工
程においてコンデンサエレメントに作用する熱ストレス
を効果的に緩和でき、かつ特性改善できる固体電解コン
デンサを提供するもので、以上実施例について説明する
。

第２図において、１は弁作用を有する金属部材にて構成
されたコンデンサエレメントであって、図示例は弁作用
を有する金属粉末を円柱状に加圧成形し焼結して構成さ
れており、その周面には酸化層、半導体層、グラファイ
ト層を介して電極引出し層２が形成されている。

３は弁作用を有する金属線よりなり、かつコンデンサエ
レメント１より導出された陽極リードであって、図示例
はコンデンサエレメント１の中心に、それの加圧成形に
先立って植立して導出されているが、コンデンサエレメ
ント１の周面に溶接して導出することもできる。

４は例えばＬ形に構成された第１の外部リード部材であ
って、それの屈曲部４ａは陽極り−ド３の突出部分３ａ
に交叉して溶接されている。

５は例えば樹脂材にて形成されたケースであって、コン
デンサエレメント１が収納されている。

６はケース５に収納され、かつコンデンサエレメント１
の電極引出し層２とケース５との間に介在された導電性
部材であって、少くとも金属粉末、樹脂にて構成されて
いる。

尚、金属粉末としては銀粉、錫粉、ニッケル粉、銅粉な
どが好適し、それぞれを適宜に混合することもできる。

７は例えばストレート状に構成された第２の外部リード
部材であって、その一端は導電性部材６によって電極引
出し層２に電気的に接縁へれている。

・８はケース５の全周面が被覆さ社るように被着された
樹脂材であって、モールド法の他、浸漬法などによって
外装することもできる。

次にこのコンデンサの組立方法について第３図を参照し
て説明するるまず、同図ａに示すように、コンデンサエ
レメント１より導出された陽極リード３に第１の外部リ
ード部材４を、それの突出部分３ａに屈曲部４ａが交叉
されるように溶接する。

そして、コンデンサエレメント１の周面に酸化層、半導
体層、グラファイト層を介して電極引出し層２を形成す
る。

次に同図すに示すように、ケース５に例えば金属粉末、
樹脂、溶剤よりなる液状の導電性部材６を注入すると共
に、このケース５の開口部に対向してコンデンサエレメ
ント１を位置させる。

、そして、コンデンサエレメント１の電極引出し層２に
第２の外部リード部材７を密着させる。

次に同図Ｃに示すように、コンデンサエレメント１をケ
ース５に、コンデンサエレメント１の電極引出し層２と
第２の外部リード部材７との密着状態を保って収納する
。

すると、導電性部材６の液面が上昇し、コンデンサエレ
メント１の電極引出し層２とケース内壁面との間には導
電性部材６が介在される。

そして、この状態を維持しつつ５０〜１５０°Ｃ程度に
加熱し溶剤を除去する。

これによって第２の外部リード部材７は電極引出し層２
に電気的に接続され、かつ機械的にもある程度の強度を
もって固定される。

然る後、ケース５を含む主要部分を樹脂材８にて被覆す
ることによって第２図に示す固体電解コンデンサを得る
。

このように第２の外部リード部材７はコンデンサエレメ
ント１の電極引出し層２に導電性部材６を用いて電気的
、機械的に接続されているのであるが、それの熱処理温
度が半田部材の融点より充分に低い５０〜１５０℃程度
であるために、コンデンサエレメント１に対する熱スト
レスを著しく緩和できる。

このために、酸化層の劣化は抑制でき漏洩電流特性など
を改善できる。

又、第２の外部リード部材７とコンデンサエレメント１
の電極引出し層２とはケース５に注入した導電性部材６
によって接続される関係で、ケース５への導電性部材６
の注入量を一定化することによって電極引出し層２とケ
ース５との間に存在する導電性部材層を均一化でき、電
気的、機械的接続状態を一定化できる。

さらにはケース５の全周面は樹脂材８にて強固に外装さ
れているので、第２の外部リード部材７の電極引出し層
２に対する機械的な接続強度が不充分であっても、実用
上何な支障は生じない。

特に、電極引出し層２をグラファイト層にて代用すれば
、貴金属粉末の使用を廃止できる関係で、コンデンサの
コストを大巾に低減できる。

次に具体的実施例について説明する。

実施例 １ 銀粉７唾量％と、エポキシ樹脂及び、牛、シ：゛□ン３
０重量％よりなる液状の導電性部材を肉厚０．０５ｈ＋
ｍの有低筒状の樹脂ケースに注入すると共に、このケー
スに、グラファイト層を電極引出し層とした３Ｖ１００
μＦ用コンデンサエレメントを、それの電極引出し層に
ストレート状の第２の外部リード部材を密着させた状態
で収納する。

そして、１００℃に加熱し溶剤を除去腰ケースの全周面
をエポキシ樹脂にて被覆腰特性測定した処、第１表の結
果が得られた。

尚、表中の従来品は３Ｖ１００μＦ用のコンデンサエレ
メントを用いた第１図に示す構造のコンデンサである。

上表より明らかなように漏洩電流特性についてはかなり
改善されているが、１０００Ｂ寺間動作後の故障率はい
ずれも０．１％以下で大差は認められなかった。

これは使用電圧が低いことに起因すると考えられる。

又、第２の外部リード部材に、それの軸方向に引張力を
作用させても導電性部材からの抜けは全く発生しなかっ
た。

実施例 ２ 銀粉３５重量％、ニッケル粉３５重量％、エポキシ樹脂
及びキシレン３唾量％よりなる液状の導電性部材を有底
筒状の樹脂ケースに注入すると共に、このケースにグラ
ファイト層を電極引出し層としり３５Ｖ１０μＦ用コン
デンサエレメントを、それの電極引出し層に第２の外部
リード部材を密着させた状態で収納する。

そして８０°Ｃに加熱し溶剤を除去し、ケースの全周面
をエポキシ樹脂にて外装し、特性測定した処、第２表の
結果が得られた。

尚、表中の従来品は３５Ｖ１０μＦ用コンデンサエレメ
ントを用いた第１図に示す構造のコンデンサである。

上表より明らかなように本案品は第２の外部リード部材
を半田付けする従来品に比し熱的衝撃が緩和されている
ため漏洩電流特性を大巾に改善できている。

特に１０００時間動作後の故障率は従来品に比し半減で
きるという優れた結果が得られた。

これを使用電圧が高いものにあっては酸化層が低圧品に
比し弱いためにその効果が顕著に現われたものと考えら
れる。

尚、本案において、コンデンサエレメントは金属粉末を
所望形状に加圧成形する他、綿材、板材を用いて構成す
ることもできる。

又、ケースは金属粉末にて構成することもできる。

又、電極引出し層は貴金属粉末を主成分とする導電ペー
ストにて形成することもできる。

以上のように本案によれば、仕上工程においてコンデン
サエレメントに作用する熱ストレスを効果的に緩和でき
、特性改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の側断面図、第２図は本案の一実施例を
示す側断面図、第３図は組立方法を説明するための側断
面図である。 図中、１はコンデンサエレメント、２はｔ極引出し層、
４，７は第１、第２の外部リード部材、５はケース、６
は導電性部材、８は樹脂材である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁作用を有する金属粉末にて形成しコンデンサエレメン
   トと、コンデンサエレメントより導出した陽極リードと
   、コンデンサエレメントの周面に酸化層、半導体層を介
   して形成した電極引出し層と、コンデンサエレメントを
   収納したケースと、少なくとも金属粉末、樹脂を含み、
   かつコンデンサエレメントの電極引出し層とケースとの
   間に介在させた導電性部材と、陽極リードより導出した
   第１の外部リード部材と、電極引出し層より導出した第
   ２の外部リード部材と、ケースと全周面を被覆した樹脂
   材とを具備したことを特徴とする固体電解コンデンサ。