JPWO2018159426A1 - Electrolytic capacitor - Google Patents
Electrolytic capacitor Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2018159426A1 JPWO2018159426A1 JP2019502917A JP2019502917A JPWO2018159426A1 JP WO2018159426 A1 JPWO2018159426 A1 JP WO2018159426A1 JP 2019502917 A JP2019502917 A JP 2019502917A JP 2019502917 A JP2019502917 A JP 2019502917A JP WO2018159426 A1 JPWO2018159426 A1 JP WO2018159426A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- lead terminal
- bent portion
- cathode
- anode lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/008—Terminals
- H01G9/012—Terminals specially adapted for solid capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/048—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
- H01G9/052—Sintered electrodes
Abstract
陽極部および陰極部を備えるコンデンサ素子と、陽極ワイヤと、第1主面および第2主面を有する陽極リード端子と、を備える電解コンデンサであって、陽極リード端子が、外装体の内部にある内部屈曲部と外装体の外部にある外部屈曲部とを備え、内部屈曲部が、陽極ワイヤとの接合部から延出する陽極リード端子を、陽極ワイヤに接触しない位置で第1主面側に屈曲させる第1内部屈曲部と、第1内部屈曲部で屈曲された陽極リード端子を陽極ワイヤに沿う方向に折り曲げて外装体から導出させる第2内部屈曲部と、を備え、外部屈曲部が、外装体から導出した陽極リード端子を第1主面側に屈曲させる第1外部屈曲部と、第1外部屈曲部で屈曲された陽極リード端子を外装体の外形に沿って折り曲げて、外装体の搭載面に配置する第2外部屈曲部と、を備える。An electrolytic capacitor including a capacitor element having an anode portion and a cathode portion, an anode wire, and an anode lead terminal having a first main surface and a second main surface, wherein the anode lead terminal is inside the exterior body. An inner bent portion and an outer bent portion outside the exterior body are provided, and the inner bent portion moves the anode lead terminal extending from the joint portion with the anode wire to the first main surface at a position not in contact with the anode wire. A first internal bending portion to be bent, and a second internal bending portion for bending the anode lead terminal bent at the first internal bending portion in a direction along the anode wire and leading the anode lead terminal out of the exterior body, wherein the external bending portion includes: A first outer bent portion that bends the anode lead terminal derived from the outer package toward the first main surface side, and an anode lead terminal bent at the first outer bent portion is bent along the outer shape of the outer package; The second outside placed on the mounting surface Part bending part.
Description
本発明は、電解コンデンサに関し、詳細には、屈曲した陽極リード端子を備える電解コンデンサに関する。 The present invention relates to an electrolytic capacitor, and more particularly, to an electrolytic capacitor having a bent anode lead terminal.
電解コンデンサは、等価直列抵抗(ESR)が小さく、周波数特性が優れているため、様々な電子機器に搭載されている。電解コンデンサは、通常、陽極部および陰極部を備えるコンデンサ素子と、陽極部と電気的に接続する陽極リード端子と、陰極部と電気的に接続する陰極リード端子とを備える。陽極部は、陽極体と、陽極体から延出する陽極ワイヤとを有する。陽極リード端子は、例えば長尺の板状の部材であり、一方の主面に陽極ワイヤが接合される。コンデンサ素子は、通常、外装体により封止されている。陽極リード端子は、複数回、屈曲されて外装体から導出された後、外装体の外形に沿ってさらに屈曲される(特許文献1等)。 Electrolytic capacitors have low equivalent series resistance (ESR) and excellent frequency characteristics, and are therefore mounted on various electronic devices. An electrolytic capacitor generally includes a capacitor element having an anode section and a cathode section, an anode lead terminal electrically connected to the anode section, and a cathode lead terminal electrically connected to the cathode section. The anode section has an anode body and an anode wire extending from the anode body. The anode lead terminal is, for example, a long plate-shaped member, and an anode wire is bonded to one main surface. The capacitor element is usually sealed with an exterior body. The anode lead terminal is bent a plurality of times and is led out of the outer package, and then further bent along the outer shape of the outer package (Patent Document 1 and the like).
図3に示すように、特許文献1の電解コンデンサ120の陽極リード端子113は、おおよそコの字型に屈曲されている。陽極リード端子113は、さらに、外装体111の内部において、陽極リード端子113を陽極ワイヤ102から離間する方向に屈曲する屈曲部Bを備えている。ここで、外装体111から導出された陽極リード端子113を外装体111の外形に沿って屈曲させる際、外装体111の内部にある陽極リード端子113には、陽極リード端子113を陽極ワイヤ102から剥離させる方向の応力Fが働く。このとき、屈曲部Bがあることにより、陽極リード端子113はさらに陽極ワイヤ102から剥離され易くなる。あるいは、応力Fによって陽極リード端子113が動くことにより、陽極ワイヤ102の位置がずれ易くなる。陽極ワイヤ102が位置ズレすると、コンデンサ素子110を構成する陽極体と陽極ワイヤ102との境界において剥離が生じる場合がある。そのため、漏れ電流が増大し易くなる。
As shown in FIG. 3, the
本発明の第一の局面は、陽極部および陰極部を備えるコンデンサ素子と、前記陽極部と電気的に接続し、第1主面および第2主面を有する陽極リード端子と、前記陰極部と電気的に接続する陰極リード端子と、前記コンデンサ素子を覆い、かつ、前記陽極リード端子および前記陰極リード端子の少なくとも一部をそれぞれ露出させる外装体と、を備える電解コンデンサであって、前記陽極部が、陽極体と、前記陽極体から延出し、前記陽極リード端子の前記第1主面と接合する陽極ワイヤと、を有し、前記陽極リード端子が、前記外装体の内部にある内部屈曲部と、前記外装体の外部にある外部屈曲部と、を備え、前記内部屈曲部が、前記陽極ワイヤとの接合部から延出する前記陽極リード端子を、前記陽極ワイヤに接触しない位置で前記第1主面側に屈曲させる第1内部屈曲部と、前記第1内部屈曲部で屈曲された前記陽極リード端子を前記陽極ワイヤに沿う方向に折り曲げて、前記外装体から導出させる第2内部屈曲部と、を備え、前記外部屈曲部が、前記外装体から導出した前記陽極リード端子を前記第1主面側に屈曲させる第1外部屈曲部と、前記第1外部屈曲部で屈曲された前記陽極リード端子を前記外装体の外形に沿って折り曲げて、前記外装体の搭載面に配置する第2外部屈曲部と、を備える、電解コンデンサに関する。 A first aspect of the present invention is a capacitor element including an anode part and a cathode part, an anode lead terminal electrically connected to the anode part and having a first main surface and a second main surface, and the cathode part. An electrolytic capacitor comprising: a cathode lead terminal to be electrically connected; and an exterior body that covers the capacitor element and exposes at least a part of each of the anode lead terminal and the cathode lead terminal. Has an anode body and an anode wire extending from the anode body and joined to the first main surface of the anode lead terminal, wherein the anode lead terminal has an internal bent portion inside the exterior body. And an external bent portion outside the exterior body, wherein the internal bent portion extends the anode lead terminal extending from a joint portion with the anode wire, at a position not in contact with the anode wire. A first internal bent portion bent to the main surface side, and a second internal bent portion for bending the anode lead terminal bent at the first internal bent portion in a direction along the anode wire and leading out from the exterior body. A first external bent portion, wherein the external bent portion bends the anode lead terminal derived from the exterior body toward the first main surface side, and the anode lead bent at the first external bent portion. A second external bent portion that bends a terminal along the outer shape of the outer package and arranges the terminal on a mounting surface of the outer package.
本発明によれば、陽極ワイヤに負荷をかけることなく、陽極リード端子を外装体の外部で屈曲させることができるため、陽極ワイヤの位置ズレや陽極リード端子からの剥離が抑制される。よって、漏れ電流が減少する。 According to the present invention, since the anode lead terminal can be bent outside the exterior body without applying a load to the anode wire, displacement of the anode wire and peeling from the anode lead terminal are suppressed. Therefore, the leakage current decreases.
<電解コンデンサ>
本発明の一実施形態に係る電解コンデンサについて、電解質として固体電解質層を備える場合を例に挙げて、図1および図2を参照しながら説明するが、これに限定されるものではない。図1は、本実施形態に係る電解コンデンサ20の断面模式図である。図2は、本発明の一実施形態に係る電解コンデンサ20の要部を拡大して示す断面模式図である。<Electrolytic capacitor>
An electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 by taking a case where a solid electrolyte layer is provided as an electrolyte as an example, but the present invention is not limited to this. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an
電解コンデンサ20は、陽極部6および陰極部7を有するコンデンサ素子10と、コンデンサ素子10を封止する外装体11と、陽極部6と電気的に接続し、かつ、外装体11から一部が露出する陽極リード端子13と、陰極部7と電気的に接続し、かつ、外装体11から一部が露出する陰極リード端子14と、を備えている。陽極部6は、誘電体層3を備える陽極体1と陽極ワイヤ2とを有する。陰極部7は、誘電体層3上に形成された固体電解質層4と、固体電解質層4の表面を覆う陰極層5とを有する。
The
<コンデンサ素子>
本実施形態に係るコンデンサ素子10について、詳細に説明する。<Capacitor element>
The
(陽極部)
陽極部6は、陽極体1と、陽極体1の一面から延出して陽極リード端子13と電気的に接続する陽極ワイヤ2と、を有する。(Anode)
The
陽極体1は、例えば、金属粒子を焼結して得られる直方体の多孔質焼結体である。上記金属粒子として、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、ニオブ(Nb)などの弁作用金属の粒子が用いられる。陽極体1には、1種または2種以上の金属粒子が用いられる。金属粒子は、2種以上の金属からなる合金であってもよい。例えば、弁作用金属と、ケイ素、バナジウム、ホウ素等とを含む合金を用いることができる。また、弁作用金属と窒素等の典型元素とを含む化合物を用いてもよい。弁作用金属の合金は、弁作用金属を主成分とし、弁作用金属を50原子%以上含むことが好ましい。 The anode body 1 is, for example, a rectangular parallelepiped porous sintered body obtained by sintering metal particles. Valve metal particles such as titanium (Ti), tantalum (Ta), and niobium (Nb) are used as the metal particles. One or more metal particles are used for anode body 1. The metal particles may be an alloy composed of two or more metals. For example, an alloy containing a valve metal and silicon, vanadium, boron, or the like can be used. Further, a compound containing a valve metal and a typical element such as nitrogen may be used. It is preferable that the alloy of the valve action metal contains the valve action metal as a main component and the valve action metal in an amount of 50 atomic% or more.
陽極ワイヤ2は、導電性材料から構成されている。陽極ワイヤ2の材料は特に限定されず、例えば、上記弁作用金属の他、銅、アルミニウム、アルミニウム合金等が挙げられる。陽極体1および陽極ワイヤ2を構成する材料は、同種であってもよいし、異種であってもよい。陽極ワイヤ2は、陽極体1の一面から陽極体1の内部へ埋設された第一部分2aと、陽極体1の上記一面から延出した第二部分2bと、を有する。陽極ワイヤ2の断面形状は特に限定されず、円形、円形を押しつぶしたような形状(互いに平行な直線とこれら直線の端部同士を繋ぐ2本の曲線とからなる形状。以下、トラック形と称す。)、楕円形、矩形、多角形等が挙げられる。なかでも、陽極リード端子13との溶接の際、転がりが抑制されて、位置決めし易い点で、トラック形が好ましい。陽極ワイヤ2の直径(トラック形および楕円形の場合は長径)も特に限定されないが、例えば、0.1mm〜1.0mmである。
The
陽極部6は、例えば、第一部分2aを上記金属粒子の粉体中に埋め込んだ状態で直方体状に加圧成形し、焼結することにより作製される。これにより、陽極体1の一面から、陽極ワイヤ2の第二部分2bが植立するように引き出される。第二部分2bは、溶接等により陽極リード端子13と接合されて、陽極ワイヤ2と陽極リード端子13とが電気的に接続する。溶接の方法は特に限定されず、抵抗溶接、レーザ溶接等が挙げられる。
The
陽極体1の表面には、誘電体層3が形成されている。誘電体層3は、例えば、金属酸化物から構成されている。陽極体1の表面に金属酸化物を含む層を形成する方法として、例えば、化成液中に陽極体1を浸漬して陽極体1の表面を陽極酸化する方法や、陽極体1を、酸素を含む雰囲気下で加熱する方法が挙げられる。誘電体層3は、上記金属酸化物を含む層に限定されず、絶縁性を有していればよい。
On the surface of anode body 1,
(陰極部)
陰極部7は、誘電体層3上に形成された固体電解質層4と、固体電解質層4を覆う陰極層5とを有している。(Cathode)
The
固体電解質層4は、誘電体層3の少なくとも一部を覆うように形成されていればよい。固体電解質層4には、例えば、マンガン化合物や導電性高分子が用いられる。導電性高分子としては、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリアセン、ポリチオフェンビニレン、ポリフルオレン、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルフェノール、ポリピリジン、あるいは、これらの高分子の誘導体などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。また、導電性高分子は、2種以上のモノマーの共重合体でもよい。これらのうちでは、導電性に優れる点で、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロールなどが好ましい。なかでも、撥水性に優れる点で、ポリピロールが好ましい。
The
上記導電性高分子を含む固体電解質層4は、例えば、原料モノマーを誘電体層3上で重合することにより、形成される。あるいは、上記導電性高分子を含んだ液を誘電体層3に塗布することにより形成される。固体電解質層4は、1層または2層以上の固体電解質層から構成されている。固体電解質層4が2層以上から構成されている場合、各層に用いられる導電性高分子の組成や形成方法(重合方法)等は異なっていてもよい。
The
なお、本明細書では、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリンなどは、それぞれ、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリンなどを基本骨格とする高分子を意味する。したがって、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリンなどには、それぞれの誘導体も含まれ得る。例えば、ポリチオフェンには、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)などが含まれる。 In this specification, polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline, and the like mean polymers each having a basic skeleton of polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline, or the like. Therefore, polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline, and the like may include their derivatives. For example, polythiophene includes poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and the like.
導電性高分子を形成するための重合液、導電性高分子の溶液または分散液には、導電性高分子の導電性を向上させるために、様々なドーパントを添加してもよい。ドーパントは、特に限定されないが、1,5−ナフタレンジスルホン酸、1,6−ナフタレンジスルホン酸、1−オクタンスルホン酸、1−ナフタレンスルホン酸、2−ナフタレンスルホン酸、2,6−ナフタレンジスルホン酸、2,7−ナフタレンジスルホン酸、2−メチル−5−イソプロピルベンゼンスルホン酸、4−オクチルベンゼンスルホン酸、4−ニトロトルエン−2−スルホン酸、m−ニトロベンゼンスルホン酸、n−オクチルスルホン酸、n−ブタンスルホン酸、n−ヘキサンスルホン酸、o−ニトロベンゼンスルホン酸、p−エチルベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ハイドロオキシベンゼンスルホン酸、ブチルナフタレンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、メタンスルホン酸、および、これらの誘導体などが挙げられる。誘導体としては、リチウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩などの金属塩、メチルアンモニウム塩、ジメチルアンモニウム塩、トリメチルアンモニウム塩などのアンモニウム塩、ピペリジウム塩、ピロリジウム塩、ピロリニウム塩などが挙げられる。 Various dopants may be added to the polymerization liquid for forming the conductive polymer, the solution or the dispersion of the conductive polymer, in order to improve the conductivity of the conductive polymer. The dopant is not particularly limited, but 1,5-naphthalenedisulfonic acid, 1,6-naphthalenedisulfonic acid, 1-octanesulfonic acid, 1-naphthalenesulfonic acid, 2-naphthalenesulfonic acid, 2,6-naphthalenedisulfonic acid, 2,7-naphthalenedisulfonic acid, 2-methyl-5-isopropylbenzenesulfonic acid, 4-octylbenzenesulfonic acid, 4-nitrotoluene-2-sulfonic acid, m-nitrobenzenesulfonic acid, n-octylsulfonic acid, n-butane Sulfonic acid, n-hexanesulfonic acid, o-nitrobenzenesulfonic acid, p-ethylbenzenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, hydroxybenzenesulfonic acid, butylnaphthalenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, polystyrenesulfonic acid, polyvinyl sulfo Acid, methanesulfonic acid, and, derivatives thereof, and the like. Examples of the derivative include metal salts such as lithium salt, potassium salt and sodium salt, ammonium salts such as methylammonium salt, dimethylammonium salt and trimethylammonium salt, piperidium salt, pyrrolidium salt and pyrrolium salt.
導電性高分子が、粒子の状態で分散媒に分散している場合、その粒子の平均粒径D50は、例えば0.01μm〜0.5μmであることが好ましい。粒子の平均粒径D50がこの範囲であれば、陽極体1の内部にまで粒子が侵入し易くなる。 When the conductive polymer is dispersed in the dispersion medium in the form of particles, the average particle diameter D50 of the particles is preferably, for example, 0.01 μm to 0.5 μm. If the average particle diameter D50 of the particles is in this range, the particles can easily enter the inside of the anode body 1.
陰極層5は、例えば、固体電解質層4を覆うように形成されたカーボン層5aと、カーボン層5aの表面に形成された金属ペースト層5bと、を有している。カーボン層5aは、黒鉛等の導電性炭素材料と樹脂を含む。金属ペースト層5bは、例えば、金属粒子(例えば、銀)と樹脂とを含む。なお、陰極層5の構成は、この構成に限定されない。陰極層5の構成は、集電機能を有する構成であればよい。
The
<陽極リード端子>
陽極リード端子13は、陽極ワイヤ2の第二部分2bを介して、陽極体1と電気的に接続している。陽極リード端子13の材質は、電気化学的および化学的に安定であり、導電性を有するものであれば特に限定されず、金属であっても非金属であってもよい。その形状は、第1主面13Xおよび第2主面13Yを有する長尺かつ平板状であれば、特に限定されない。陽極リード端子13の厚み(陽極リード端子13の主面間の距離)は、低背化の観点から、25μm〜200μmが好ましく、25μm〜100μmがより好ましい。<Anode lead terminal>
The
陽極リード端子13は、導電性接着材やはんだにより、陽極ワイヤ2に接合されてもよいし、抵抗溶接やレーザ溶接により、陽極ワイヤ2に接合されてもよい。導電性接着材は、例えば後述する熱硬化性樹脂と炭素粒子や金属粒子との混合物である。
The
以下、陽極リード端子13の屈曲部について、詳細に説明する。
Hereinafter, the bent portion of the
陽極リード端子13は、図1に示すように、外装体11の内部にある2つの内部屈曲部130と、外装体11の外部にある2つの外部屈曲部131と、を備える。さらに、内部屈曲部130は、図2に拡大して示すように、陽極ワイヤ2との接合部Wから延出する陽極リード端子13を、陽極ワイヤ2に接触しない位置で第1主面13X側に屈曲させる第1内部屈曲部1301と、第1内部屈曲部1301で屈曲された陽極リード端子13を陽極ワイヤ2に沿う方向に折り曲げて、外装体11から導出させる第2内部屈曲部1302と、を備える。一方、外部屈曲部131は、外装体11から導出した陽極リード端子13を、再び第1主面13X側に屈曲させる第1外部屈曲部1311と、第1外部屈曲部1311で屈曲された陽極リード端子13を、外装体11の外形に沿って折り曲げて、外装体11の搭載面11Xに配置する第2外部屈曲部1312と、を備える。なお、屈曲部はこれに限定されず、各屈曲部の機能を妨げない範囲で、他の屈曲部を備えていてもよい。
As shown in FIG. 1, the
換言すれば、陽極ワイヤ2に接合された陽極リード端子13は、その一方の端部13T1の近傍に接合部Wを有し、接合部Wの近傍に第1内部屈曲部1301を備えており、続いて、第2内部屈曲部1302、第1外部屈曲部1311および第2外部屈曲部1312を備える。以下、陽極リード端子13の端部13T1および接合部Wを含み、第1内部屈曲部1301までの領域を接合領域R0、第1内部屈曲部1301から第2内部屈曲部1302までの領域を屈曲領域R1、第2内部屈曲部1302から第1外部屈曲部1311までの領域を屈曲領域R2とする。さらに、第1外部屈曲部1311から第2外部屈曲部1312までの領域を屈曲領域R3、第2外部屈曲部1312から他方の端部13T2を含み、搭載面11Xに配置されている領域を屈曲領域R4とする。各領域の大きさは特に限定されず、外装体11の形状や大きさ、陽極ワイヤ2の長さや直径等に応じて、適宜設定すればよい。
In other words, the
内部屈曲部130は、コンデンサ素子10とともに封止されて外装体11の内部に配置される。そのため、内部屈曲部130は、コンデンサ素子10を封止する封止工程の前に形成される。好ましくは、内部屈曲部130は、陽極ワイヤ2との接合の前に形成される。これにより、陽極ワイヤ2に負荷をかけることなく、陽極リード端子13に内部屈曲部130を形成することができる。一方、外部屈曲部131は、封止されずに外装体11から露出している。そのため、封止工程を考慮すると、外部屈曲部131は封止工程の後に形成される。つまり、外部屈曲部131は、陽極体1に接合され、かつ、内部屈曲部130を備える陽極リード端子13に対して形成される。内部屈曲部130は、この外部屈曲部131を形成する際に、陽極リード端子13(ひいては、陽極リード端子13に接合された陽極ワイヤ2)にかかる応力を緩和あるいは吸収する作用を有する。これにより、陽極リード端子13と陽極ワイヤ2との接合が維持されるとともに、陽極ワイヤ2の位置ズレが抑制されて、陽極ワイヤ2と陽極体1との剥離が抑制される。以下、第1外部屈曲部1311の後、第2外部屈曲部1312が形成される場合を例に挙げて説明する。
The inner
第1内部屈曲部1301は、陽極ワイヤ2との接合部Wの近傍に位置し、陽極リード端子13を、陽極ワイヤ2に接触しない位置で第1主面13X側に屈曲させる。第1内部屈曲部1301による陽極リード端子13の屈曲の角度(屈曲角θ1)は特に限定されないが、75〜135°であることが好ましい。これにより、外部屈曲部131を形成する際に、陽極リード端子13にかかる応力がさらに緩和され易くなる。なお、屈曲角θ1は、接合領域R0における第1主面13Xと屈曲領域R1における第1主面13Xとが成す角度である。
The first inner
第2内部屈曲部1302は、第1内部屈曲部1301で屈曲された陽極リード端子13を陽極ワイヤ2に沿う方向に折り曲げて、外装体11から導出させる。第2内部屈曲部1302による陽極リード端子13の屈曲の角度(屈曲角θ2)は特に限定されないが、75〜135°であることが好ましい。これにより、外部屈曲部131を形成する際に、陽極リード端子13にかかる応力がさらに緩和され易くなる。なお、屈曲角θ2は、屈曲領域R1における第2主面13Yと屈曲領域R2における第2主面13Yとが成す角度である。屈曲領域R2における第1主面13X(あるいは第2主面13Y)と陽極ワイヤ2とは平行でなくてもよく、屈曲領域R2における第1主面13X(あるいは第2主面13Y)と陽極ワイヤ2との成す角度は、0〜20°であればよい。
The second inner
第1外部屈曲部1311は、外装体11から導出された陽極リード端子13を、第1主面13X側に屈曲させる。第1外部屈曲部1311を形成する際、陽極リード端子13には、陽極ワイヤ2に沿う方向であってコンデンサ素子10の外側に引っ張る力(引張り力F1)と、第1主面13X側に引っ張る力(引張り力F2)とがかかる。引張り力F1は、陽極リード端子13の接合領域R0を横ズレさせて、陽極リード端子13と陽極ワイヤ2とを剥離させるように作用する。引張り力F2は、陽極リード端子13の接合領域R0を第2主面側に押し上げて、陽極リード端子13と陽極ワイヤ2とを剥離させるように作用する。
The first outer
本実施形態では、引張り力F1がかかると、内部屈曲部130の屈曲角θ1および屈曲角θ2が大きくなる。つまり、陽極リード端子13にかかる引張り力F1は、スプリング(ばね)効果により、第1内部屈曲部1301および第2内部屈曲部1302に吸収される。これにより、陽極リード端子13の接合領域R0における横ズレ、あるいは、接合領域R0とともに陽極ワイヤ2が横ズレすることが抑制される。
In the present embodiment, when the tensile force F1 is applied, the bending angle θ1 and the bending angle θ2 of the
引張り力F2に対しては、特に、第2内部屈曲部1302が効果を発揮する。引張り力F2が作用すると、第2内部屈曲部1302が開いて屈曲角θ2が大きくなる。つまり、第2内部屈曲部1302によって、陽極リード端子13の屈曲領域R1を第2主面13Y側に押し上げるような応力が働く。この応力は、引張り力F2を打ち消す方向に働いているため、引張り力F2により陽極リード端子13にかかる応力が緩和される。そのため、陽極リード端子13の接合部Wからの剥離、あるいは、接合領域R0とともに陽極ワイヤ2が第2主面13Y側に押し上げられることによる、陽極ワイヤ2の位置ズレが抑制される。
In particular, the second
第2外部屈曲部1312は、第1外部屈曲部1311で屈曲された陽極リード端子13を、外装体11の外形に沿ってさらに折り曲げて、外装体11の搭載面11Xに配置する。第2外部屈曲部1312を形成する際、陽極リード端子13には、第1主面13X側に引っ張る力(引張り力F3)と、陽極ワイヤ2に沿う方向であってコンデンサ素子10の内側に引っ張る力(引張り力F4)とがかかる。引張り力F3がかかると、引張り力F2の場合と同様に、第2内部屈曲部1302を第2主面13Y側に押し上げるような応力が働く。よって、引張り力F3により陽極リード端子13にかかる応力は緩和される。引張り力F4がかかると、引張り力F1の場合と同様に、スプリング効果が生じる。よって、陽極リード端子13にかかる引張り力F4は、第1内部屈曲部1301および第2内部屈曲部1302により吸収される。
The second outer
第1外部屈曲部1311による陽極リード端子13の屈曲の角度(屈曲角θ3)は特に限定されず、屈曲領域R3が外装体11の表面に沿うような角度であればよい。屈曲角θ3は、外装体11の形状によるが、例えば75〜135°である。なお、屈曲角θ3は、屈曲領域R2における第1主面13Xと屈曲領域R3における第1主面13Xとが成す角度である。
The angle (bending angle θ3) of bending of the
第2外部屈曲部1312による陽極リード端子13の屈曲の角度(屈曲角θ4)は特に限定されず、屈曲領域R3が外装体11の表面に沿うような角度であればよい。屈曲角θ4は、外装体11の形状によるが、例えば75〜135°である。なお、屈曲角θ4は、屈曲領域R3における第1主面13Xと屈曲領域R4における第1主面13Xとが成す角度である。
The angle (bending angle θ4) of bending of the
また、内部屈曲部130が形成されていることにより、外装体11の任意の位置から陽極リード端子13を導出することが可能になる。つまり、第1内部屈曲部1301および第2内部屈曲部1302の位置を調整することにより、電解コンデンサ20におけるコンデンサ素子10の位置を変えることなく、外装体11の任意の位置から陽極リード端子13を導出することが可能になる。
Further, the formation of the inner
従来、電解コンデンサにおけるコンデンサ素子の位置を変えると、コンデンサ素子を覆う外装体の厚みが、搭載面側とその反対側の非搭載面側とで異なる場合がある。この場合、外装体の厚みの小さい側から、コンデンサ素子の一部が露出することが懸念される。このような露出を避けるために外装体の厚みを大きくすると、電解コンデンサの厚みも大きくなるため、低背化の要求を満足することができなくなる。 Conventionally, when the position of a capacitor element in an electrolytic capacitor is changed, the thickness of an exterior body that covers the capacitor element may be different between the mounting surface side and the opposite non-mounting surface side. In this case, there is a concern that a part of the capacitor element is exposed from the side where the thickness of the exterior body is small. If the thickness of the exterior body is increased in order to avoid such exposure, the thickness of the electrolytic capacitor is also increased, so that it is not possible to satisfy the demand for a reduction in height.
さらに、内部屈曲部130によって、陽極リード端子13の屈曲領域R2を、陽極ワイヤ2を含む平面上に配置することができる。陽極ワイヤ2は、通常、コンデンサ素子10の中心を通るように配置されている。そのため、コンデンサ素子10を封止する際、屈曲領域R2を上記平面上に備える陽極リード端子13の位置を、電解コンデンサ20の厚みTを等分する位置から外装体11の外部に導出するように調整することにより(図1参照)、コンデンサ素子10の外表面から外装体11までの厚みを、搭載面11X側とその反対側の非搭載面11Y側とで同等にすることができる。これにより、得られる電解コンデンサ20の外観も良好になる。厚みTは、第1主面13Xに垂直に交わり、かつ、陽極ワイヤ2に沿う断面をみたとき、陽極リード端子13の厚み方向における電解コンデンサ20の最大の長さである。
Further, the bent region R <b> 2 of the
ところで、コンデンサ素子10を封止する際、通常、上部金型および下部金型が用いられる。これら金型の間に陽極リード端子13および陰極リード端子14を挟んで、コンデンサ素子10を支持させながら、封止が行われる。この場合、陽極ワイヤ2に接合された陽極リード端子13が、陰極部7との接合部から引き出された陰極リード端子14と同一平面上に配置されるように、内部屈曲部130を形成することにより、外装体11の厚みの制御が容易になって、コンデンサ素子10の外装体11からの露出を回避できる。なお、封止前のコンデンサ素子10を水平面に置いたとき、引き出された陽極リード端子13と陰極リード端子14との高さが異なると、これらによって支持されるコンデンサ素子10は、傾いた状態で金型に収容されることになる。そのため、外装体11の厚みの小さい部分では、コンデンサ素子10が露出する場合がある。
Incidentally, when sealing the
(陰極リード端子)
陰極リード端子14は、陰極部7と電気的に接続している。陰極リード端子14の材質も、電気化学的および化学的に安定であり、導電性を有するものであれば、特に限定されず、金属であっても非金属であってもよい。その形状も特に限定されず、例えば、長尺かつ平板状である。陰極リード端子14の厚みは、低背化の観点から、25〜200μmが好ましく、25〜100μmがより好ましい。陰極リード端子14は、例えば、導電性接着材8を介して、陰極層5に接合される。(Cathode lead terminal)
The
陰極リード端子14に関して、屈曲部の有無や陰極層5との接合の位置は特に限定されない。ここで、陰極リード端子14の一部は、陽極リード端子13とともに搭載面11Xに配置されている。また、陰極リード端子14の他の一部は、後述するように、搭載面11Xとは反対側の非搭載面11Y側で陰極部7(陰極層5)に接合されていることが好ましい。電解コンデンサ20の製造が簡略化されるためである。これらの点から、陰極リード端子14もまた、陽極リード端子13と同様に、内部屈曲部140および外部屈曲部141(図1参照)を備えることが好ましい。
Regarding the
すなわち、陰極リード端子14は、非搭載面11Y側で陰極層5と接合しており、下記の内部屈曲部140を備えることが好ましい。内部屈曲部140は、陰極層5との接合部から延出する陰極リード端子14を、搭載面11Xに向けて(陽極リード端子13の第1主面13X側に)屈曲させる第1内部屈曲部1401と、第1内部屈曲部1401で屈曲された陰極リード端子14を陽極ワイヤ2に沿う方向に折り曲げて、外装体11から導出させる第2内部屈曲部1402と、を備える。
That is, it is preferable that the
さらに、陰極リード端子14は、下記の外部屈曲部141を備えることが好ましい。外部屈曲部141は、外装体11から導出した陰極リード端子14を、搭載面11Xに向けて(陽極リード端子13の第1主面13X側に)屈曲させる第1外部屈曲部1411と、第1外部屈曲部1411で屈曲された陰極リード端子14を、外装体11の外形に沿って折り曲げて、外装体11の搭載面11Xに配置する第2外部屈曲部1412と、を備える。この場合も、内部屈曲部140は、この2つの外部屈曲部141を形成する際に、陰極リード端子14にかかる応力を緩和する作用を有する。これにより、陰極リード端子14と陰極層5との接合が維持される。なお、屈曲部はこれに限定されず、各屈曲部の機能を妨げない範囲で、他の屈曲部を備えていてもよい。
Further, it is preferable that the
<外装体>
外装体11は、陽極リード端子13と陰極リード端子14とを電気的に絶縁するために設けられており、絶縁性の材料から構成されている。外装体11は、例えば、熱硬化性樹脂の硬化物を含む。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、不飽和ポリエステル等が挙げられる。<Outer body>
The
外装体11は、例えば、上記熱硬化性樹脂と、陽極リード端子13および陰極リード端子14が接続されたコンデンサ素子10とを、上部金型および下部金型を備える金型に収容し、トランスファー成型法または圧縮成型法等により形成される。このとき、陽極リード端子13および陰極リード端子14の一部を外装体11から導出させておく。
The
≪電解コンデンサの製造方法≫
本実施形態に係る電解コンデンサ20の製造方法の一例を、説明する。製造 Method of manufacturing electrolytic capacitors コ ン デ ン サ
An example of a method for manufacturing the
電解コンデンサ20は、例えば、コンデンサ素子10と、内部屈曲部130を備える陽極リード端子13と、内部屈曲部140を備える陰極リード端子14とを準備する準備工程と、所定の位置に配置された陽極リード端子13および陰極リード端子14にコンデンサ素子10を載置して、陽極リード端子13の第1主面13Xの一部を陽極ワイヤ2に接合するとともに、陰極リード端子14の一部を陰極部7に接合するリード端子接合工程と、陽極リード端子13および陰極リード端子14の内部屈曲部、および、コンデンサ素子10を封止して、外装体11を形成する封止工程と、外装体11から導出された陽極リード端子13および陰極リード端子14を折り曲げて外部屈曲部を形成するとともに、陽極リード端子13および陰極リード端子14の一部を外装体11の搭載面11Xに配置する屈曲工程と、を備える方法により、製造することができる。
The
(1)準備工程
第1に、コンデンサ素子10を準備する。以下、コンデンサ素子10の製造方法について、詳細に説明する。(1) Preparation Step First, the
弁作用金属粒子と陽極ワイヤ2とを、第一部分2aが弁作用金属粒子に埋め込まれるように型に入れ、加圧成形した後、真空中で焼結することにより、第一部分2aが多孔質焼結体の一面からその内部に埋設される陽極部6を作製する。加圧成形の際の圧力は特に限定されず、例えば、10〜100N程度である。弁作用金属粒子には、必要に応じて、ポリアクリルカーボネート等のバインダを混合してもよい。
The valve metal particles and the
次に、陽極体1上に誘電体層3を形成する。具体的には、電解水溶液(例えば、リン酸水溶液)が満たされた化成槽に、陽極体1を浸漬し、陽極ワイヤ2の第二部分2bを化成槽の陽極体に接続して、陽極酸化を行うことにより、陽極体1の表面に弁作用金属の酸化被膜からなる誘電体層3を形成することができる。電解水溶液としては、リン酸水溶液に限らず、硝酸、酢酸、硫酸などを用いることができる。
Next, a
続いて、固体電解質層4を形成する。本実施形態では、導電性高分子を含む固体電解質層4の形成工程を説明する。
Subsequently, the
導電性高分子を含む固体電解質層4は、例えば、誘電体層3が形成された陽極体1に、モノマーやオリゴマーを含浸させ、その後、化学重合や電解重合によりモノマーやオリゴマーを重合させる方法、あるいは、誘電体層3が形成された陽極体1に、導電性高分子の溶液または分散液を含浸し、乾燥させることにより、誘電体層3上の少なくとも一部に形成される。
The
最後に、固体電解質層4の表面に、カーボンペーストおよび金属ペーストを順次、塗布することにより、カーボン層5aと金属ペースト層5bとで構成される陰極層5を形成する。陰極層5の構成は、これに限られず、集電機能を有する構成であればよい。
Finally, the
以上の方法により、コンデンサ素子10が製造される。
The
第2に、陽極リード端子13および陰極リード端子14を準備する。
Second, an
陽極リード端子13および陰極リード端子14に、それぞれ内部屈曲部(130、140)を形成する。内部屈曲部は、例えば、プレス加工等により形成される。陽極リード端子13の内部屈曲部130の位置は、陽極ワイヤ2の長さや直径等に応じて、適宜設定すればよい。陰極リード端子14の内部屈曲部140の位置は、コンデンサ素子10の形状や大きさ等に応じて、適宜設定すればよい。
Internal bent portions (130, 140) are formed on the
(2)リード端子接合工程
内部屈曲部がそれぞれ形成された陽極リード端子13と陰極リード端子14とを、所定の位置に配置する。このとき、陽極リード端子13の一部の第1主面13Xに陽極ワイヤ2が接触するように、かつ、第1主面13Xが、後の工程で形成される外装体11の搭載面11Xに対向するように、陽極リード端子13を配置する。さらに、陰極リード端子14が、搭載面11Xとは反対側の非搭載面11Y側で、陰極部7(陰極層5)に接触するように、陰極リード端子14を配置する。このとき、陰極層5の所定の位置に導電性接着材8を塗布しておく。(2) Lead Terminal Bonding Step The
各リード端子を配置させた状態で、第1主面13X側からコンデンサ素子10を載置する。次いで、陽極ワイヤ2の第二部分2bと陽極リード端子13の一方の端部13T1の近傍とを、レーザ溶接や抵抗溶接などにより接合する。このとき、陰極リード端子14の一方の端部近傍を、導電性接着材8を介して陰極層5に接合させる。
With the lead terminals arranged, the
これにより、陽極リード端子13が陽極ワイヤ2の非搭載面11Y側に接合され、陰極リード端子14が陰極部7の非搭載面11Y側に接合される。つまり、陽極リード端子13および陰極リード端子14はいずれも、各部材の非搭載面11Y側に接合されるため、各リード端子へのコンデンサ素子10の載置を一工程で行うことができて、工程が簡略化される。
Thereby, the
(3)封止工程
コンデンサ素子10および外装体11の材料(例えば、未硬化の熱硬化性樹脂およびフィラー)を金型に収容し、トランスファー成型法、圧縮成型法等により、コンデンサ素子10を封止する。このとき、陽極リード端子13および陰極リード端子14の一部を金型から露出させる。成型の条件は特に限定されず、使用される熱硬化性樹脂の硬化温度等を考慮して、適宜、時間および温度条件を設定すればよい。(3) Sealing Step The materials of the
(4)屈曲工程
最後に、陽極リード端子13および陰極リード端子14の金型から露出していた部分を、ガイドに沿って折り曲げて、外部屈曲部(131、141)をそれぞれ形成する。これにより、陽極リード端子13および陰極リード端子14の一部が外装体11の搭載面11Xに配置される。(4) Bending Step Finally, the portions of the
以上の方法により、電解コンデンサ20が製造される。
The
本発明に係る電解コンデンサは、漏れ電流が低減され、接続信頼性に優れるため、様々な用途に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The electrolytic capacitor according to the present invention can be used for various applications because the leakage current is reduced and the connection reliability is excellent.
20:電解コンデンサ
10:コンデンサ素子
10Y:対向面
1:陽極体
2:陽極ワイヤ
2a:陽極ワイヤの第一部分
2b:陽極ワイヤの第二部分
3:誘電体層
4:固体電解質層
5:陰極層
5a:カーボン層
5b:金属ペースト層
6:陽極部
7:陰極部
11:外装体
11X:搭載面
11Y:非搭載面
13:陽極リード端子
13X:第1主面
13Y:第2主面
13T1、13T2:端部
130:内部屈曲部
1301:第1内部屈曲部
1302:第2内部屈曲部
131:外部屈曲部
1311:第1外部屈曲部
1312:第2外部屈曲部
14:陰極リード端子
140:内部屈曲部
1401:第1内部屈曲部
1402:第2内部屈曲部
141:外部屈曲部
1411:第1外部屈曲部
1412:第2外部屈曲部
120:電解コンデンサ
110:コンデンサ素子
102:陽極ワイヤ
111:外装体
113:陽極リード端子
Reference Signs List 20: electrolytic capacitor 10: capacitor element 10Y: facing surface 1: anode body 2:
Claims (3)
前記陽極部と電気的に接続し、第1主面および第2主面を有する陽極リード端子と、
前記陰極部と電気的に接続する陰極リード端子と、
前記コンデンサ素子を覆い、かつ、前記陽極リード端子および前記陰極リード端子の少なくとも一部をそれぞれ露出させる外装体と、を備える電解コンデンサであって、
前記陽極部が、陽極体と、前記陽極体から延出し、前記陽極リード端子の前記第1主面と接合する陽極ワイヤと、を有し、
前記陽極リード端子が、前記外装体の内部にある内部屈曲部と、前記外装体の外部にある外部屈曲部と、を備え、
前記内部屈曲部が、前記陽極ワイヤとの接合部から延出する前記陽極リード端子を、前記陽極ワイヤに接触しない位置で前記第1主面側に屈曲させる第1内部屈曲部と、前記第1内部屈曲部で屈曲された前記陽極リード端子を前記陽極ワイヤに沿う方向に折り曲げて、前記外装体から導出させる第2内部屈曲部と、を備え、
前記外部屈曲部が、 前記外装体から導出した前記陽極リード端子を前記第1主面側に
屈曲させる第1外部屈曲部と、前記第1外部屈曲部で屈曲された前記陽極リード端子を前記外装体の外形に沿って折り曲げて、前記外装体の搭載面に配置する第2外部屈曲部と、を備える、電解コンデンサ。A capacitor element having an anode part and a cathode part,
An anode lead terminal electrically connected to the anode portion and having a first main surface and a second main surface;
A cathode lead terminal electrically connected to the cathode portion;
An electrolytic capacitor that covers the capacitor element and that exposes at least a part of each of the anode lead terminal and the cathode lead terminal.
The anode section has an anode body, an anode wire extending from the anode body, and joined to the first main surface of the anode lead terminal,
The anode lead terminal includes an internal bent portion inside the exterior body, and an external bent portion outside the exterior body,
A first internal bent portion, wherein the internal bent portion bends the anode lead terminal extending from a joint portion with the anode wire toward the first main surface at a position not in contact with the anode wire; A second internal bending portion that bends the anode lead terminal bent at the internal bending portion in a direction along the anode wire, and that is derived from the exterior body.
The outer bent portion includes a first outer bent portion that bends the anode lead terminal derived from the outer package toward the first main surface, and the anode lead terminal bent by the first outer bent portion. A second external bent portion that is bent along the outer shape of the body and disposed on the mounting surface of the outer body.
A part of the cathode lead terminal is exposed on the mounting surface of the exterior body, and another part of the cathode lead terminal is a non-mounting surface opposite to the mounting surface of the cathode part. 3. The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the electrolytic capacitor is joined by:
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017037290 | 2017-02-28 | ||
JP2017037290 | 2017-02-28 | ||
PCT/JP2018/006332 WO2018159426A1 (en) | 2017-02-28 | 2018-02-22 | Electrolytic capacitor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2018159426A1 true JPWO2018159426A1 (en) | 2019-12-19 |
Family
ID=63371213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019502917A Pending JPWO2018159426A1 (en) | 2017-02-28 | 2018-02-22 | Electrolytic capacitor |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2018159426A1 (en) |
WO (1) | WO2018159426A1 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10125558A (en) * | 1996-10-15 | 1998-05-15 | Nitsuko Corp | Solid-state capacitor using conductive functional high polymer film as solid electrolyte |
JP2004172527A (en) * | 2002-11-22 | 2004-06-17 | Rohm Co Ltd | Solid-state electrolytic capacitor and manufacturing method thereof |
JP4688583B2 (en) * | 2005-06-20 | 2011-05-25 | 三洋電機株式会社 | Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof |
-
2018
- 2018-02-22 JP JP2019502917A patent/JPWO2018159426A1/en active Pending
- 2018-02-22 WO PCT/JP2018/006332 patent/WO2018159426A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018159426A1 (en) | 2018-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10347431B2 (en) | Solid electrolytic capacitor with porous sintered body as an anode body and manufacturing thereof | |
CN110678946A (en) | Electrolytic capacitor and method for manufacturing the same | |
US11201016B2 (en) | Electrolytic capacitor | |
WO2018123525A1 (en) | Electrolytic capacitor | |
JP7029670B2 (en) | Electrolytic capacitor | |
US20220399169A1 (en) | Electrolytic capacitor | |
JP2018142668A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPWO2018159426A1 (en) | Electrolytic capacitor | |
JP7382591B2 (en) | Electrolytic capacitor and its manufacturing method | |
JP2019145696A (en) | Electrolytic capacitor | |
JP2019067922A (en) | Electrolytic capacitor | |
US20220028622A1 (en) | Electrolytic capacitor and method for producing the same | |
US20220319778A1 (en) | Electrolytic capacitor | |
JP7029666B2 (en) | Solid electrolytic capacitors | |
JP6913875B2 (en) | Electrolytic capacitor | |
JP2020072185A (en) | Electrolytic capacitor | |
US20240006128A1 (en) | Electrolytic capacitor | |
JP2020072186A (en) | Electrolytic capacitor | |
WO2023074376A1 (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JP2020088342A (en) | Electrolytic capacitor | |
US10410796B2 (en) | Solid electrolytic capacitor | |
WO2023153177A1 (en) | Electrolytic capacitor | |
WO2024058159A1 (en) | Solid electrolytic capacitor | |
US20240029962A1 (en) | Electrolytic capacitor | |
JP2022149517A (en) | Electrolytic capacitor |