JPS6314864B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電解コンデンサの電極箔と引出端子を
接続する方法に関し、特に小形品の電極箔と引出
端子とを超音波溶接で接続する方法を提供するも
のである。

近年、電子部品の小形化への要請は強く、リー
ド線形アルミ電解コンデンサも３mmφ×５mmの
寸法のものも実用化されている、このサイズでは
電極箔の寸法が幅２〜2.5mm×長さ８〜12mm程度
であるが、電極箔と引出端子との接続はこれらを
重ね合せた上から穿孔し、該穿孔により生じたバ
リをプレスして接続するステツチの穴を２個所以
上設ける必要があつた。しかしながら電極箔幅は
前記のように２〜2.5mmと狭く、かつ引出端子の
接続部分の幅も狭いことからステツチを用いるこ
とは極めて困難であつた。他の手段として超音波
やレーザーなどの溶接、コールドウエルドなども
考えられるが、作業の容易性、溶接の信頼性など
から超音波溶接が一般的に使用されている。該超
音波溶接では発振体（以下ホーンという）と固定
台（以下アンビルという）の間に電極箔と引出端
子とを重ね合せホーンを落下させ発振させて溶接
する。これら超音波溶接では振動を溶接点に有効
に伝達するにはホーンおよびアンビルの先端面は
平担であつては滑りが生じ不都合であるのでなん
らかの凹凸を設けホーンの振幅を溶接面に伝える
ことが肝要である。このホーンおよびアンビルの
先端形状はたとえば第１図に示した綾目状のホー
ンを用いた場合には該ホーンの当接した電極箔に
は対応する綾目状が痕跡を生じるとともに亀裂も
生じるので長さ方向の引張り強度が弱くなる。ま
た連続的に溶接した場合には電極箔に生成された
エツチングピツトが破壊するのでその粉末が先端
面に形成された綾目状の凹部分に詰まつて振動が
正確に伝達されなくなり、溶接条件の変化を生じ
接続強度の低下やバラツキを生じていた。同様の
ことは第２図に示した平目状の凹凸を設けたホー
ンの場合も発生する。またホーンの先端面に第３
図に示すような筋目状の凹凸を形成したもので溶
接した場合には連続使用によつてもアルミ粉末に
よる詰まりはないが当接された電極箔が筋目の方
向に沿つて著しく延びるので亀裂を生じコンデン
サとしたときの電気的特性、特に漏れ電流が大き
くなる問題点があつた。上記のホーン先端面への
アルミ粉末の詰まりは圧搾空気などで吹き飛ばす
方法もあるが、奥深く入つたアルミ粉末は現実に
は除去困難である。第１図〜第３図に示した以外
の複雑な形状を有するホーン，アンビルも考えら
れるが形状が複雑なほど摩耗が激しい欠点を有し
ていた。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので電極箔
と引出端子の超音波溶接における接続強度大で電
極箔の亀裂が少なく、しかも連続溶接してもホー
ン，アンビル先端面へのアルミ粉末の詰まりもな
い電極箔と引出端子の接続方法を提供するもので
ある。以下実施例により説明する。第４図に示す
ように粗面化し化成皮膜を生成した0.08mm厚×２
mm幅×11mm長さのアルミ箔を陽極箔１とし、同様
に0.05mm厚×２mm幅×13mm長さのアルミ箔を陰極
箔とする。前記陽極箔１に引出端子２のアルミ平
線部３を超音波溶接するが、該引出端子２はアル
ミ線をプレスした0.22mm厚×0.8mm幅のアルミ平
線部３とアルミ線にリード線４を溶接したものか
らなる。超音波溶接は第５図に示すように先端面
がピツチ0.2mm、深さ0.1mmの三角形の稜５に直角
に交叉する２本のＶ形溝を設けることによつて形
成した四角錐６を有するホーン７と第６図に示す
ように前記三角形の稜５と同一ピツチの三角形の
稜８を形成したアンビル９との間にホーン７に陽
極箔１が当接しアンビル９にアルミ平線部３が当
接するように前記陽極箔１と引出端子２のアルミ
平線部３とを挾みホーン荷重3.2Kg発振時間0.15s
の超音波を発振し溶接する。

なお溶接方向は引出端子２の長さ方向と同方向
に四角錐６が位置するようにしなければならな
い。これは引出端子２の幅方向に合せると三角形
の稜５の上端縁によつて陽極箔１が切断するから
である。この現象は陰極箔の場合も同様に生ず
る。

また陰極箔にも陽極箔１に使用したと同じ引出
端子２のアルミ平線部３をホーン荷重2.0Kg、発
振時間0.04sの条件で溶接した。このようにして
引出端子２をそれぞれ超音波溶接した陽極箔１と
陰極箔との間に0.05mm厚のコンデンサ紙を挾んで
巻回し駆動用電解液を含浸して外径３mmφ×長さ
５mmのアルミケースに収函し密閉した。

このようにして作成した定格16V―4.7μFの電
解コンデンサは超音波溶接後の陽極箔１および陰
極箔の亀裂が少なく巻取り時に加わるストレスに
よつても漏れ電流やtanδの増加はない。また陽極
箔１および陰極箔に当接するホーン７の三角形の
稜５には２本のＶ形溝を形成し四角錐６を設けた
だけであるので、第１図や第２図に示したような
アルミ粉末が詰まる凹部がなく、よつて溶接に寄
与する超音波が減衰することを防止できる。なお
発明者の実験によれば陽極箔に第５図に示す形状
のホーンを、また引出端子には第６図に示すアン
ビルを当接させたが、発振体と固定台とを逆にし
ても溶接する陽極箔および陰極箔に接するのは第
５図に示す三角形の稜５に四角錐６を形成した形
状のものであり、該三角形および四角錐６の深さ
は当接する陽極箔または陰極箔の厚さの0.5〜1.5
倍が適当である。0.5以下では溶接に必要な超音
波振動が溶接面まで伝達されず、また1.5倍を越
えると四角錐の先端が陽極箔または陰極箔を突き
抜けて対向する引出端子へ達し、溶接面へ超音波
振動が伝達しなくなり溶接強度不足となつて好ま
しくない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のホーンの先端面形状を示す斜視
図、第２図および第３図は従来のホーンの先端面
形状の他の例を示す斜視図、第４図は本発明にな
る方法で接続した陽極箔と引出端子を示す斜視
図、第５図は本発明になるホーンの先端面形状の
実施例を示す斜視図、第６図は本発明になるアン
ビルの先端面形状の実施例を示す斜視図である。 １……陽極箔、２……引出端子、３……アルミ
平線部、４……リード線、５，８……三角形の
稜、６……四角錐、７……発振体、９……固定
台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電極箔と引出端子のアルミニウム平線部とを
   超音波溶接によつて接続する方法において、発振
   体および固定台が三角形の稜に直角に交叉する２
   本のＶ形溝を設けることによつて形成した四角錐
   を有するものと該三角形の稜と同一ピツチの三角
   形の稜を形成したものとからなり、前記四角錐を
   有するものを引出端子の長さ方向と同方向に四角
   錐が位置するように電極箔に当接し、かつ三角形
   の稜を形成したものをアルミニウム平線部に当接
   して超音波溶接してなる電解コンデンサの電極箔
   と引出端子の接続方法。 ２ 三角形の稜の深さが電極箔の厚さの0.5〜1.5
   倍であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の電解コンデンサの電極箔と引出端子の接
   続方法。