KR20030084256A - 고체 전해 콘덴서 및 그에 사용되는 리드 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개선된 양극 리드프레임을 갖는 고체 전해 콘덴서에 관한 것으로, 고체전해 콘덴서의 양극부 리드 프레임이 고체전해콘덴서의 양극부의 전방면에서 상부면으로 절곡되도록 밀착되어서 양극 단자를 형성하며, 또한 양극부 하부면에서 측면으로 돌출되어 다른 콘덴서소자 적층 유닛과 접속하는 접속부를 형성하도록 하는 고체전해 콘덴서 및 리드 프레임에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 양극부가 콘덴서소자의 전체너비와 같은 너비로 형성되어 단차부 발생으로 인하여 응력이 집중되는 현상을 없게 하여 하중이나 충격에 보다 강한 구조를 갖는 고체전해 콘덴서 및 그에 사용되는 리드 프레임에 관한 것이다.

Description

고체 전해 콘덴서 및 그에 사용되는 리드 프레임{SOLID STATE ELECTROLYTIC CAPACITOR AND LEAD FRAME USED THEREFOR}

본 발명은 개선된 양극 리드프레임을 갖는 고체 전해 콘덴서 및 그에 사용되는 리드 프레임에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고체전해 콘덴서의 양극부 리드 프레임이 고체전해콘덴서의 양극부의 전방면에서 상부면으로 절곡되도록 밀착되어서 양극 단자를 형성하며, 또한 양극부 하부면에서 측면으로 돌출되어 다른 콘덴서소자 적층 유닛과 접속하는 접속부를 형성하도록 하는 고체전해 콘덴서 및 리드 프레임에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 양극부가 콘덴서소자의 전체너비와 같은 너비로 형성되어 단차부 발생으로 인하여 응력이 집중되는 현상을 없게 하여 하중이나 충격에 보다 강한 구조를 갖는 고체전해 콘덴서에 관한 것이다.

일반적으로, 고체전해 콘덴서는 도전성 고분자 등의 유기물 또는 금속 산화물 등의 무기물을 고체 전해질로 사용하며, 통상적으로 고용량을 구현하기 위하여 적층형으로 형성된다. 고체전해 콘덴서는 얇은 판상의 콘덴서 소자가 다수개 적층되어 하나의 콘덴서소자 적층 유닛을 형성하며, 이러한 콘덴서소자 적층 유닛이 여러개 적층되어 하나의 고체전해 콘덴서를 이루게 된다.

이와 같은 고체전해 콘덴서에 있어서, 종래에는 도 1a에 도시한 바와 같은 콘덴서가 사용되어 왔다. 즉 각각의 콘덴서소자 적층 유닛(103)은 다수개의 콘덴서소자(104)가 적층되어 형성되며, 또한 일측 끝단부에는 양극부(111)가 형성되고 이러한 양극부(111)의 양측면에 상부로 절곡되어 결합되는 양극단자부(109)와 하부로 절곡되어 다른 콘덴서소자 유닛(105)의 양극단자부와 접속되는 접속부(108)를 형성하는 리드 프레임을 포함하게 된다.

도 1b에서, 상기 도 1a의 리드 프레임(107)은 양극단자부(109)와 접속부(108)가 수평하게 배열되며, 콘덴서소자 적층 유닛과 결합시에는 접속부(108)를 도시한 점선을 따라서 양극단자부(109)의 하부로 접게 된다. 접혀진 접속부(108)는 양끝부분이 하부로 절곡되거나, 또는 상기 콘덴서소자 적층 유닛이 최하부에 위치한 경우에는 상부로 절곡된다.

따라서 이와 같은 구조의 종래의 리드프레임을 사용하는 고체전해콘덴서는 그 제작에 있어서 콘덴서 소자 적층 유닛의 양극부를 리드프레임에 겹쳐지도록 올려놓기 전에 리드프레임의 접속부를 양극단자부의 하부로 접어야 하는 공정이 필수적인바, 이러한 공정으로 인해 공정수가 많게 되고 작업상의 정밀도가 떨어지게 되는 문제점이 있는 것이다.

또한, 종래의 양극부(111)는 각각의 콘덴서소자(104)의 전체 너비(s)보다 작도록 형성되어 있으며, 이는 리드 프레임이 양극부(111)의 측면에서 접혀져서 각각의 양극단자부(109)와 접속부(108)를 이루도록 구성되기 때문이다. 즉, 측면에서 충분히 접혀져서 단자부 및 접속부를 이루려면 양극부(111)의 너비가 콘덴서소자(104)의 너비보다는 작아야 리드 프레임(107)이 과도하게 커지는 것을 막을 수 있는 것이다.

그러나, 이러한 경우 콘덴서소자가 전체적으로 완전한 직사각형 형상을 이루지 못하고 콘덴서소자의 양극부(111)와 콘덴서소자의 다른 부분이 만나는 지점에 단차가 형성되어 그 모서리에서 응력의 집중이 일어나게 된다. 이러한 응력 집중으로 인하여 상기 콘덴서소자로부터 형성되는 고체전해 콘덴서는 횡방향 및 상하방향의 충격이나 하중에 취약하게 되어 균열이 발생하는 문제가 생기는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 리드프레임이 단순화되며 전방면측으로 절곡되는 구조를 취함으로써 제작공정수를 줄일 수 있으며, 양극부의 양단의 단차부의 형성을 방지할 수 있는 고체전해 콘덴서 및 그에 사용되는 리드 프레임을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기와 같이 단차부의 형성을 방지함으로써, 충격이나 하중에도 쉽게 파손되지 않는 고체전해 콘덴서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1a는 종래의 고체전해콘덴서의 사시도이다.

도 1b는 도 1a의 고체전해콘덴서의 리드 프레임의 구조를 도시한 평면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 고체전해 콘덴서의 사시도로써, 적층되는 콘덴서소자 적층 유닛이 조립되는 상태를 도시한 것이다.

도 3은 상기 도 2의 고체전해 콘덴서에 사용되는 리드프레임의 구조를 도시한 평면도이다.

도 4는 콘덴서소자 적층 유닛과 본 발명에 의한 리드프레임이 완전히 조립되기 전의 상태를 도시한 사시도이다.

도 5a 내지 도 5c는 상기 도 2의 고체전해 콘덴서의 여러 결합상태를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 콘덴서소자 적층 유닛4 : 콘덴서 소자

7 : 리드 프레임8 : 접속부

9 : 단자부11 : 양극부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은 판상의 콘덴서소자가 다수개 적층되고 일측 끝단에 양극부가 형성된 콘덴서소자 적층 유닛이 다수개 적층된 고체 전해 콘덴서에 있어서, 상기 콘덴서소자 적층 유닛의 하부면에서부터 돌출하여 상기 양극부의 전방면을 통하여 절곡되면서 상부면과 접촉하여 단자를 형성하는 양극단자부; 및 상기 콘덴서소자 적층 유닛의 하부면에서부터 상기양극단자부의 돌출방향과 직각 방향으로 돌출되는 접속부를 포함하며, 상기 각각의 접속부가 동시에 접속되는 양극 리드 프레임을 통하여서 상기 각각의 콘덴서소자 적층 유닛이 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 콘덴서소자 적층 유닛은 상기 양극부가 상기 콘덴서소자 적층 유닛의 전체 너비(s)와 동일한 너비를 갖도록 한다. 그리고 상기 양극 리드프레임의 양극단자부는 한쌍을 이루며, 각각의 양극단자부가 이격되어 배열되며, 더욱 바람직하게는 상기 각각의 양극단자부는 상기 양극부의 양끝단에 형성된다. 상기 적층 유닛의 접속부는 상 또는 하방향으로 절곡된 상태에서 동시에 전기적으로 접속되는 것이 바람직하며, 또는 일부는 적층 유닛의 하부면과 평행하고 나머지는 상 또는 하방향으로 절곡된 상태에서 동시에 접속되는 것도 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 판상의 콘덴서소자가 다수개 적층되고 일측 끝단에 양극부가 형성된 콘덴서소자 적층 유닛이 다수개 적층된 고체 전해 콘덴서에 사용되는 리드 프레임에 있어서, 상기 적층 유닛의 양극부의 전방면을 통하여 접촉하여 단자를 형성하도록 돌출되는 양극단자부; 및 상기 양극단자부의 돌출방향과 직각방향으로 돌출되며, 각각의 상기 적층 유닛이 서로 전기적으로 접속되도록 하는 접속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서에 사용되는 리드 프레임을 제공한다.

이하 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 고체전해 콘덴서의 사시도로써, 적층되는 콘덴서소자 적층 유닛이 조립되는 상태를 도시한 것이고, 도 3은 상기 도 2의 고체전해 콘덴서에 사용되는 리드프레임의 구조를 도시한 평면도이다.

본 발명에 의한 고체전해 콘덴서는 도 2에 도시한 바와 같이 콘덴서소자 적층 유닛(3)이 다수개 적층되어 형성된다. 또한 상기 콘덴서소자 적층 유닛(3)은 다수개의 콘덴서소자(4)를 적층함으로써 형성된다. 이와 같은 콘덴서소자(4)의 일측 끝단부에는 양극부(11)가 형성되며, 상기 양극부에 양극리드프레임(7)이 결합되어 양극단자를 형성하게 된다. 콘덴서소자 적층 유닛(3)의 측면에는 음극단자부(5)가 형성되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같은 리드 프레임(7)은 상기 콘덴서소자 유닛(3)의 양극부(11) 전방면으로 뻗어있는 양극단자부(9) 및 상기 양극부(11)의 하부 측면에서부터 상기 양극단자부와 직각방향으로 뻗어있는 접속부(8)를 포함하게 된다. 상기 양극단자부(9)는 한쌍으로 형성되며, 또한 각각의 양극단자부(9)는 서로 이격되어 배열되는 것이 바람직하게 된다. 더욱 바람직하게는 상기 각각의 양극단자부(9)는 서로 이격되어 상기 콘덴서소자 유닛(3)의 양극부(11)의 전방면 양끝단에 형성되는 것이 바람직하게 된다.

도 4는 콘덴서소자 적층 유닛과 본 발명에 의한 리드프레임이 완전히 조립되기 전의 상태를 도시한 사시도이다. 도 4에서와 같이, 본 발명에 의한 고체 전해 콘덴서의 각각의 콘덴서소자 적층 유닛(3)의 양극부(11)에 양극단자를 형성하기 위해서는, 먼저 상기 적층 유닛(3)의 양극부를 리드프레임(7)에 걸쳐지도록 올려놓은 상태에서, 상기 리드프레임(7)의 양극단자부(9)가 콘덴서소자의 적층 유닛(3)의 양극형성부분의 전방면에 접촉하도록 절곡시키며, 다시 전방면에서부터 상부면으로절곡되도록 한다. 이때 접속부(8)는 상기 양극부(11)의 하부면의 양측면으로부터 뻗어있으며, 이를 원하는 접속형태에 알맞게 절곡시키거나 절단하여 다른 콘덴서 소자 적층 유닛과 접속되면서 서로 결합되도록 한다. 도 4에서 양극단자부(9)와 접속부(8)를 적절하게 절곡시켜 양극단자를 형성한 후, 리드프레임(7)의 나머지 불필요한 부분을 제거하게 된다.

바람직하게는, 상기 리드 프레임(7)의 양극단자부(9)는 한쌍을 이루며, 상기 양극부(11)의 전방면의 양측에 대칭되도록 배열된다. 즉, 전방면의 좌우측에 각각 배열되는 것이다.

본 발명은 상기와 같이 결합되도록 구성된 리드프레임(7)을 형성하였으므로, 종래의 고체전해 콘덴서의 리드 프레임을 결합할 때에 접속부를 측면으로뻗어있는 단자부 하면으로 접는 공정을 없앨 수 있으며, 이로인해 전체적인 콘덴서 제작공정이 보다 간단하게 되는 것이다.

도 5a 내지 도 5c는 상기 도 2의 고체전해 콘덴서의 여러 결합상태를 도시한 단면도이다. 도 5a는 최상부의 콘덴서소자 적층 유닛(3)의 접속부(8)는 중간부의 콘덴서소자 적층 유닛(13)의 접속부(18)와 하단부의 적층 유닛(23)의 접속부(28)보다 외측에 덮이며, 따라서 중간부위에서 세개의 적층유닛의 접속부가 접촉하게 된다. 도 5b에서는 상단부 적층유닛(3)의 접속부(8)의 끝단이 중간부 적층 유닛(13)의 접속부(18)와 만나며, 다시 하단부 적층 유닛(23)의 접속부(28)의 끝단이 중간부 적층 유닛(13)의 접속부(18)과 만나도록 구성하였다. 또한, 도 5c는 상기 접속부(8,18,28)가 중간부 적층 유닛(13) 부분에서 외측으로 절곡되어 돌출부를 형성하며 이러한 돌출된 부분을 서로 접합시키는 결합상태이다. 본 발명에 의한 고체 전해콘덴서는 이와 같이 여러 결합상태가 가능하며, 이는 리드프레임(7)의 접속부(8)를 적절하게 절곡시키거나, 또는 절단하여 얻어질 수 있다.

한편, 상기 도 2에서 양극부(11)는 콘덴서소자 적층 유닛(3)의 너비(s)와 동일한 너비를 갖는다. 따라서 콘덴서소자 적층 유닛(3)은 종래의 기술과 같이 양극부와 콘덴서소자의 연결 부분에 오목하게 굴곡져서 형성되는 단차부를 형성하지 않고 전체적으로 직사각형의 형상을 갖는다. 이러한 직사각형의 형상은 도 3의 리드 프레임(7)의 양극단자부(9)가 콘덴서소자 적층 유닛의 하부면에서부터 양극부 전방면을 통하여 상부면으로 절곡되면서 각 면상에 접촉하여 양극단자를 형성하기 때문에 가능한 것이다. 즉, 종래의 고체전해 콘덴서의 경우 양극부의 너비가 콘덴서소자의 너비보다 작아서 단차부가 필수적으로 형성됨에 반해, 본 발명의 경우는 전방면에 양극단자가 형성되기 때문에 단차부를 형성하지 않고도 리드프레임의 전체적인 크기가 종래와 거의 비슷하게 된다.

따라서, 본발명에 의하면 콘덴서소자 유닛(3)에 단차부가 형성되지 않게 되어, 종래와 같이 단차부의 꼭지점을 중심으로 응력이 집중하는 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다. 이에 의해 고체전해 콘덴서가 충격이나 하중에도 쉽게 파손되지 않게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 리드프레임이 단순화되며 전방면측으로 절곡시켜 양극단자를 형성함으로써 종래의 리드프레임에서와 같이 콘덴서소자의 양극부를 리드프레임에 겹쳐지도록 올려놓기 전에 리드프레임의 접속부를 양극단자의 하부로 접어서 단자부 하부에 위치시키는 공정을 생략할 수 있어 고체전해 콘덴서의 제작 공정수가 줄어드는 효과가 있다.

또한, 상기와 같이 양극단자가 전방면측에 형성됨으로써, 본 발명에 의한 고체전해 콘덴서는 콘덴서소자 적층 유닛 내에 단차부의 형성을 방지함으로써, 충격이나 하중에도 쉽게 파손되지 않는 고체전해 콘덴서를 제공할 수 있게 된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (9)

1. 판상의 콘덴서소자가 다수개 적층되고 일측 끝단에 양극부가 형성된 콘덴서소자 적층 유닛이 다수개 적층된 고체 전해 콘덴서에 있어서,

   상기 콘덴서소자 적층 유닛의 하부면에서부터 돌출하여 상기 양극부의 전방면을 통하여 절곡되면서 상부면과 접촉하여 단자를 형성하는 양극단자부; 및

   상기 콘덴서소자 적층 유닛의 하부면에서부터 상기 양극단자부의 돌출방향과 직각 방향으로 돌출되는 접속부를 포함하며,

   상기 각각의 접속부가 동시에 접속되는 양극 리드 프레임을 통하여서 상기 각각의 콘덴서소자 적층 유닛이 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
2. 제 1항에 있어서, 상기 양극부가 상기 콘덴서소자 적층 유닛의 전체 너비(s)와 동일한 너비를 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
3. 제 1항에 있어서, 상기 양극단자부는 한쌍을 이루며, 각각의 양극단자부는 서로 이격되어 배열되는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
4. 제 3항에 있어서, 상기 양극단자부는 한쌍을 이루며, 각각의 양극단자부는 서로 이격되어 상기 양극부의 양끝단에 형성되는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
5. 제 1항에 있어서, 상기 각각의 콘덴서소자 적층 유닛의 접속부가 상 또는 하방향으로 절곡된 상태에서 동시에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
6. 제 1항에 있어서, 상기 각각의 콘덴서소자 적층 유닛의 접속부 중 일부는 적층 유닛의 하부면과 평행하며 나머지 접속부는 상 또는 하방향으로 절곡된 상태에서 동시에 접속되는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
7. 판상의 콘덴서소자가 다수개 적층되고 일측 끝단에 양극부가 형성된 콘덴서소자 적층 유닛이 다수개 적층된 고체 전해 콘덴서에 사용되는 리드 프레임에 있어서,

   상기 적층 유닛의 양극부의 전방면을 통하여 접촉하여 단자를 형성하도록 돌출되는 양극단자부; 및

   상기 양극단자부의 돌출방향과 직각방향으로 돌출되며, 각각의 상기 적층 유닛이 서로 전기적으로 접속되도록 하는 접속부를 포함하는 고체 전해 콘덴서에 사용되는 리드 프레임.
8. 제 7항에 있어서, 상기 양극단자부는 한쌍을 이루며, 각각의 양극단자부는서로 이격되어 배열되는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서에 사용되는 리드 프레임..
9. 제 8항에 있어서, 상기 양극단자부는 한쌍을 이루며, 각각의 양극단자부는 서로 이격되어 상기 양극부의 양끝단에 형성되는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서에 사용되는 리드 프레임.