TW201351464A - 電容器及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明是一種電容器及其製造方法,並包含有:至少在引線端子之側面配置第1夾持工具之步驟;對引線端子重疊電極薄片之步驟;及從重疊於引線端子之電極薄片側推壓冷壓焊模具(壓接模具),利用夾持工具夾持引線端子,並連接引線端子與電極薄片之步驟;來防止電極薄片之延伸或脆弱化,提高與引線端子之連接強度。
Description
本發明有關於一種電容器及製造方法,其與電解電容器、電雙層電容器等之電容器相關,例如,對電容器元件之電極薄片與引線端子的連接使用了冷壓焊(cold welding)法。
在電解電容器、電雙層電容器等之電容器的電容器元件,在陽極側與陰極側之電極薄片之間將分離器重疊並捲繞後,使其含浸電解液,或,在電極薄片與分離器交互地積層後,使其含浸電解液。在陽極側之電極薄片對已經過蝕刻處理之薄片施加化學合成處理,來形成誘電體皮膜。在陰極側之電極薄片,例如,施加蝕刻處理,並根據需要施加化學合成處理來形成誘電體皮膜。對任一電極薄片均連接引線端子(耳片),並對該引線端子與電極薄片之連接,例如,使用冷壓焊。冷壓焊是一種將重合之構件間以非加熱狀態壓接之方法。
在冷壓焊法之連接,眾所周知的有使用在電極薄片與引線端子之連接部,於押壓之模具持有台形狀押壓面
之模具的情形(例如,專利文獻1)。又,關於冷壓焊法,眾所周知的是在電極薄片將引線端子積層,並在積層方向剪斷,藉此進行冷壓焊之情形。(例如,專利文獻2)。
[專利文獻1]日本特開平7-235453號公報
[專利文獻2]日本特開2007-273645號公報
然而,電容器之製造中,在冷壓焊之引線端子與電極薄片之連接,設置於平模具上之引線端子之上使電極薄片載置,從該電極薄片之上將壓接模具押壓。電極薄片會成為包夾於壓接模具與引線端子之間的狀態。藉由壓接模具之押壓,利用壓接模具之前端部來生成電極薄片與引線端子之接合部。
藉由壓接模具之押壓,在電極薄片與引線端子會有與壓接模具之前端形狀對應之變形產生。以已述之接合部為中心,引線端子在寬度方向呈現金屬流動,並有延伸產生。隨著該延伸,在電極薄片會有放射狀方向之延伸產生。如上所述,在延伸已產生之部分,會有電極薄片與引線端子的連接不完全之問題。
另一方面,在接合部將電極薄片與引線端子固定。在以接合部為中心所延伸之電極薄片會有薄化產生。
便會有電極薄片與引線端子比較為較薄,因延伸之薄化會使電極薄片脆弱化,使引線端子與電極薄片之連接強度降低之問題。
除此之外,會有在引線端子與電極薄片之連接,
除了因加壓之電極薄片的延伸之外,例如電極薄片本身之機械的強度或接合部分的大小等亦會對連接強度有所影響的問題。
針對這樣的要求或問題,在專利文獻1與專利文
獻2並無其之揭示或指示,亦無針對解決其問題之構成等的揭示或指示。
因此,本發明之目的有鑑於上述問題,在於抑制
因加壓之引線端子的延伸,來防止電極薄片之延伸與脆弱化並提高引線端子與電極薄片之連接強度。
因此,為了達成上述目的,本發明之電容器的製造方法具有:至少在引線端子之側面配置第1夾持工具之步驟;對前述引線端子重疊電極薄片之步驟;及從重疊於前述引線端子之前述電極薄片側推壓冷壓焊接模具,並一面利用前述夾持工具夾持前述引線端子,一面連接前述引線端子與前述電極薄片之步驟。
在上述電容器之製造方法中,更宜為在重疊於前述引線端子之前述電極薄片上側配置第2夾持工具。
在上述電容器之製造方法中,更宜為包含有:將持有以與前述冷壓焊接模具之押壓部的押壓面角度相同之
角度或比前述押壓面角度更大之角度來擴開之傾斜面部的凹部在前述引線端子形成的步驟;包覆前述引線端子之前述凹部並對前述引線端子重疊前述電極薄片之步驟;及從前述電極薄片之上推壓前述冷壓焊接模具並在前述凹部連接前述引線端子與前述電極薄片之步驟。
在上述電容器之製造方法中,更宜為前述凹部具
有比前述冷壓焊接模具之前端部面積更大之平坦面或彎曲面。
在上述電容器之製造方法中,更宜為包含有:在
持有彎曲凹部之夾持工具的前述彎曲凹部配置引線端子之步驟;對前述引線端子推壓第1成形模,利用該第1成形模使前述凹部成形,並利用前述夾持工具之前述彎曲凹部使突出於前述引線端子之背面側之曲面部成形的步驟;及包覆前述凹部並對前述引線端子重疊前述電極薄片,從前述電極薄片之上推壓第2成形模,並藉由冷壓焊接將前述電極薄片與前述引線端子連接的步驟。
在上述電容器之製造方法中,更宜為相對於利用
前述第1成形模而形成於前述引線端子之前述凹部的擴開角度,前述第2成形模之成形面角度為較小。
在上述電容器之製造方法中,更宜為前述夾持工
具更進而在前述引線端子之軸方向具有由隔間壁所隔間之複數彎曲凹部,並在各彎曲凹部使前述引線端子成形。
在上述電容器之製造方法中,更宜為包含有:形
成對前述冷壓焊接模具重疊複數凸部之押壓部,並對前述
引線端子重疊前述電極薄片,利用前述冷壓焊接模具之前述押壓部來押壓的處理。
在上述電容器之製造方法中,更宜為前述押壓部
為複數前述凸部鄰接地來配置,在前述各凸部間鄰接之壁部存在於前述各凸部所形成之突出部內。
為了達成上述目的,本發明之電容器是一種具有
利用冷壓焊接法來連接之電極薄片與引線端子的電容器,其具有對前述引線端子重疊前述電極薄片並利用冷壓焊接與前述引線端子連接之壓接連接部,並具有使形成於前述壓接連接部內之至少凹部的背面部突出於前述引線端子之背面側的曲面部,或,形成於前述壓接連接部內之複數凹部有一部分重疊。
上述電容器中,可更宜為前述複數之凹部與前述
引線端子之長度方向或寬度方向鄰接來配置,在前述各凹部間鄰接之壁部存在於前述各凹部所形成之凹陷內。
上述電容器中,可更宜為前述壓接連接部之形狀
為曲面狀。
根據本發明之電容器或其製造方法,可獲得以下之任一效果。
(1)可抑制引線端子之延伸,並防止隨著引線端子之電極薄片的延伸。
(2)可防止因延伸之電極薄片的脆弱化,並可提高與引線端子之連接強度。
(3)可防止電極薄片之延伸、脆弱化,並提高與引線端子之連接強度,藉此可製造可靠性高之電容器。
且,本發明其他之目的、特徴及優點藉由參照附加圖式及各實施之形態,應可變得更加明確。
2、106、300‧‧‧引線端子
2-1、300-1‧‧‧扁平部
2-2‧‧‧導部
4‧‧‧電極薄片
6、113‧‧‧夾持工具
6-1、222‧‧‧第1夾持工具
6-2、242‧‧‧第2夾持工具
8、108-1、118‧‧‧平坦部
10、113-2‧‧‧側壁部
12、115‧‧‧凹穴
14、110‧‧‧基材部
16、220‧‧‧蝕刻層
18、102、116、316‧‧‧壓接模具
20‧‧‧前端壓接部
22‧‧‧側面壓接部
24‧‧‧基體部
26、230-2‧‧‧彎曲凹部
28、310‧‧‧接合部
30‧‧‧窗部
102-1‧‧‧球面部
102-2‧‧‧押壓面部
108、214‧‧‧凹部
108-2、120、238-2、240-2‧‧‧傾斜面部
112‧‧‧誘電體皮膜
113-1、224‧‧‧底面部
114‧‧‧間隔部
206、300-2‧‧‧支持部
208‧‧‧薄片連接部
210‧‧‧外部導部
212、308‧‧‧壓接連接部
216‧‧‧彎曲突部
218‧‧‧母材部
226‧‧‧夾持壁部
228‧‧‧開口部
230‧‧‧夾持凹部
230-1‧‧‧平行壁面部
230-3‧‧‧正交壁面部
234‧‧‧區画壁
236‧‧‧頂部
238‧‧‧第1押壓模具
238-1、240-1‧‧‧球形部
238-3、240-3‧‧‧基部
240‧‧‧第2押壓模具
244‧‧‧貫通孔
308-1、308-2‧‧‧連接凹部
312‧‧‧隆起部
314‧‧‧可壓接連接區域
318-1、318-2‧‧‧半球部
320-1、320-2‧‧‧柱狀部
322‧‧‧模具凹部
d‧‧‧厚度
H‧‧‧高度
L‧‧‧長度
O‧‧‧中心
P‧‧‧壓接模具之最大直徑
R‧‧‧直徑
W1、W2、W3、W4、W5‧‧‧寬度
θ1、θ2、θ3‧‧‧擴開角度
圖1A、B是顯示第1實施形態之電極薄片與引線端子之連接步驟的一例的截面圖。
圖2是顯示引線端子之原形狀與夾持工具之一例的立體圖。
圖3A、B是顯示第2實施形態之電極薄片與引線端子之連接步驟之一例的截面圖。
圖4A、B是顯示第3實施形態之電容器之製造步驟的圖。
圖5A、B是顯示第4實施形態之壓接模具與引線端子之一例的截面圖。
圖6A、B是第5實施形態之電極薄片與引線端子之壓接連接部的截面圖。
圖7是顯示引線端子與夾持工具之立體圖。
圖8A、B是顯示引線端子之預備成形的圖。
圖9A~C是顯示對於夾持工具之引線端子、電極薄片及第2押壓模具之配置的圖。
圖10A~C是顯示第6實施形態之電極薄片與引線端子之壓接的圖。
圖11A、B是顯示第7實施形態之電容器之引線端子與電極薄片之連接的圖。
圖12A、B是顯示冷壓焊連接之圖。
圖13是顯示電容器之引線端子與電極薄片之連接之變形例的圖。
〔第1實施形態〕
圖1顯示了第1實施形態之電極薄片與引線端子之連接步驟。該連接步驟是包含於本發明之電容器之製造方法的步驟。
在該實施形態中使用冷壓焊法將引線端子2與電
極薄片4連接。在該連接將引線端子2設置於夾持工具6,以由夾持工具6夾持之狀態對引線端子2壓接電極薄片4。該電容器之製造步驟包含引線端子2之設置步驟(圖1之A)、夾持、壓接步驟(圖1之B)。
<設置步驟>
如圖1之A所示,在該設置步驟中,在夾持工具6
設置引線端子2,並在與電極薄片4之壓接連接前將引線端子2用夾持工具6夾持。引線端子2設有扁平部2-1,且該扁平部2-1連接有電極薄片4。
夾持工具6是由例如鋼材來形成,並具有平坦部8
與側壁部10,且截面為「ㄈ」字形狀。亦即是,夾持工具6形成有由平坦部8與側壁部10所包圍之凹穴12。平坦部8之內寬W1為夾持引線端子2之扁平部2-1所需要的寬度,且與扁平部2-1之寬度W2設定成相同。距離側壁部10之平坦部8
之上面的高度H設定成與引線端子2之扁平部2-1的厚度d(圖2)相同高度(H=d)。亦可為H>d。
電極薄片4可為陽極側之電極薄片,亦可為陰極
側之電極薄片。在陽極側之電極薄片4如圖1之A所示,在基材部14之表面部形成有蝕刻層16。蝕刻層16為對電極薄片4之基材施加蝕刻處理而形成的擴張面層,並在該蝕刻層16利用化學合成處理形成有誘電體皮膜。擴張面層是為了謀求擴大静電容量,擴大電極薄片4之表面積的表面層。雖未圖示,在陰極側之電極薄片4,基材部14之表面層形成有蝕刻層16。
在夾持工具6之凹穴12設置引線端子2之扁平部
2-1。包覆該扁平部2-1與夾持工具6之側壁部10並重疊電極薄片4來配置。
冷壓焊模具即壓接模具18定位於扁平部2-1之中
心軸上。該壓接模具18具有前端壓接部20、側面壓接部22及基體部24。前端壓接部20可為球面狀或台形狀任一者,但宜為球面狀。球面狀由於不具有角部,因此對於電極薄片4可防止局部的應力集中,可獲得均等之壓接應力。藉此,可防止裂縫或薄片破損。即使前端壓接部20之形狀為台形形狀,只要將角部曲面化亦可同樣地防止壓接應力之局部的集中。側面壓接部22為圓錐台狀。側面壓接部22使前端壓接部20之直徑為最小寬度,並隨著從前端壓接部20分離,持續性直徑擴大地來形成。基體部24形成為與跟前端壓接部20之連接部分的直徑同徑。
<夾持、壓接步驟>
在該夾持、壓接步驟中,在如圖1之A所示之狀
態下,使壓接模具18朝箭頭方向a降下,從電極薄片4上將處於夾持狀態之扁平部2-1押壓。
如圖1之B所示,當將壓接模具18對電極薄片4壓
接時,電極薄片4沿著壓接模具18之前端壓接部20的形狀彎曲,並在引線端子2之扁平部2-1形成彎曲凹部26。在彎曲凹部26之最深部生成電極薄片4與引線端子2之接合部28。
該接合部28是利用壓接來連接之部分。
由於形成彎曲凹部26之引線端子2的扁平部2-1
由夾持工具6之各側壁部10夾持,因此可抑制側面方向之金屬流動。故,引線端子2之扁平部2-1朝壓接模具18之周面側逐漸變高。箭頭b顯示了金屬之流動方向。亦即是,形成包覆壓接模具18之側面壓接部22之研磨鉢狀的彎曲凹部26。由於壓接模具18與引線端子2所變形之扁平部2-1之間有電極薄片4介入存在,因此彎曲凹部26之擴開角度變得比壓接模具18之側面壓接部22的擴開角度更大。
如上所述,利用夾持工具6可防止朝引線端子2
之扁平部2-1之側面方向的變形。亦即是,可在扁平部2-1之彎曲凹部26使來自壓接模具18之前端壓接部20與側面壓接部22的應力集中。可防止朝扁平部2-1之側面方向的延伸,並可防止隨著該延伸之電極薄片4的延伸。可防止因電極薄片4之延伸的薄化,並可以抑制脆弱化。因此,可提高電極薄片4與引線端子2之扁平部2-1的連接強度。
<引線端子2之原形及夾持工具6>
圖2顯示了引線端子2之原形狀與夾持工具6之一
例。引線端子2具有已述之扁平部2-1與導部2-2。扁平部2-1可將與導部2-2相同之棒狀材成形為扁平,亦可為不同構件。如果為不同構件,可將扁平部2-1用與電極薄片4相同之例如,用鋁形成,並用可軟焊導部2-2之金屬來形成,並將這些熔接來形成引線端子2。該扁平部2-1之長度為L,寬度為W2。
夾持工具6使已述之平坦部8形成為長方形狀。該
平坦部8之長度可形成為與引線端子2之扁平部2-1的長度L相同。
根據上述構成,可容易且確實進行已述之連接,
並可防止引線端子2之扁平部2-1的側面方向,亦即是朝寬度W1、W2(W方向)之延伸。藉由防止該延伸,便可防止電極薄片4之延伸,並可防止隨著壓接連接之電極薄片4的脆弱化。
〔第2實施形態〕
圖3顯示了第2實施形態之電極薄片與引線端子之連接步驟。在圖3中,對與圖1相同部分賦予相同符號。
在該連接步驟中,將已述之夾持工具6使用於第1夾持工具6-1,並併用第2夾持工具6-2。
<設置步驟>
如圖3之A所示,在該設置步驟中,在夾持工具6-1設置引線端子2,並在與電極薄片4之壓接連接前將引線
端子2用夾持工具6-1夾持。由於夾持工具6-1之形狀與已述之夾持工具6相同,因此省略其說明。
包覆設置於該夾持工具6-1之引線端子2的扁平
部2-1與夾持工具6-1之側壁部10地來設置電極薄片4。
在電極薄片4之上面側橫跨電極薄片4與夾持工
具6-1之側壁部10來設置夾持工具6-2。該夾持工具6-2形成有使壓接模具18插通之窗部30。該窗部30之寬度W3可設定成比壓接模具18之直徑R大。
<夾持、壓接步驟>
如圖3之B所示,在該夾持、壓接步驟中,在夾
持工具6-1、6-2之夾持狀態下,使壓接模具18朝箭頭方向a降下,並從電極薄片4上將處於夾持狀態之引線端子2之扁平部2-1押壓。
如此一來,在扁平部2-1之彎曲凹部26便可使來
自壓接模具18之前端壓接部20與側面壓接部22的應力集中。並可防止扁平部2-1之側面方向,亦即是W3方向(W方向)的延伸,可防止隨著該延伸之電極薄片4的延伸,並防止電極薄片4之上衝等之極端的變形。可防止因電極薄片4之延伸的薄化,並可抑制脆弱化。因此,可更加提高電極薄片4與引線端子2之扁平部2-1的連接強度。
而,在第1與第2實施形態中,對引線端子2重疊
電極薄片4之後,從電極薄片4側將壓接模具18推壓來連接。如上所述,可不對引線端子2進行加工,而使其連接,但亦可在引線端子2預先形成凹部後,且包覆前述凹部並對
引線端子2重疊電極薄片4之後,從電極薄片4側將冷壓焊模具推壓來連接。藉由如此一來,朝凹部放入電極薄片4之後,由於對於凹部之側面與底面進行均等地押壓,因此電極薄片4不會局部地被押壓而變薄,便更可防止脆弱部之產生。
在第1實施形態或第2實施形態中,可抑制朝扁平
部2-1之側面方向的金屬流動。故,在引線端子2之接合部28的側面方向沒有金屬流動,其痕跡便不會產生。又如圖2B所示之箭頭b,伴隨著彎曲凹部26之形成在扁平部2-1內金屬會稍微地流動。亦即是,在引線端子2之接合部28的側面方向,不會有代表因金屬流動之延伸亦即所謂筋痕之產生。相對於此,由於在扁平部2-1之導部2-2的方向沒有側壁部10,無法抑制金屬流動,因此引線端子2之延伸會大量產生。故,在連接部之導部2-2側的扁平部2-1表面會有代表金屬流動之痕跡的筋痕產生。換言之,筋痕之生成表示了金屬流動之有無。
而,在上述實施形態,電容器之製造步驟當中,
顯示了電極薄片4與引線端子2之連接。電容器之製造時,不言而喻必定會包含使用連接引線端子2之電極薄片4的電容器元件的形成、或電解液之含浸步驟、朝外裝殼體之封裝步驟、外裝殼體之封口步驟。
〔第3實施形態〕
圖4顯示了第3實施形態之電容器的製造步驟。圖
中括弧內之符號顯示了與第1、第2實施形態對應之元件。
<壓接模具及引線端子>
壓接模具102是成形模之一例。該壓接模具102
在前端部具有球面部102-1,並以該球面部102-1為最小直徑具有圓錐狀之押壓面部102-2。作為一例,該押壓面部102-2之擴開角度θ1設定成90度以下。
連接於電極薄片4之引線端子106形成有凹部
108。該凹部108在最深部具有平坦部108-1,並形成有從該平坦部108-1傾斜地擴開之傾斜面部108-2。相對於壓接模具102之球面部102-1之直徑R,平坦部108-1之寬度W4設定成R≦W4。亦即是,平坦部108-1之面積設定成比球面部102-1之垂直投影面積更大。又,傾斜面部108-2之擴開角度θ2設定成比已述之押壓面部102-2的擴開角度θ1更大。亦即是,θ2>θ1。
電極薄片4可為陽極側之電極薄片,亦可為陰極
側之電極薄片。在陽極側之電極薄片4蝕刻處理後,在基材部110之表面利用化學合成處理形成誘電體皮膜112。又,在陰極側之電極薄片4,在基材部110之表面層形成蝕刻層,根據需要利用化學合成處理來形成誘電體皮膜。引線端子106用與電極薄片4相同之金屬來形成。圖中之引線端子106例如,用端子導部之平坦部來構成。
在引線端子106與電極薄片4之連接時,在引線端
子106之凹部108側的面部將凹部108填補並設置電極薄片4。
<夾持工具>
夾持工具113是夾持引線端子106並阻止引線端
子106之金屬流動的工具,且具有底面部113-1與側壁部113-2。底面部113-1呈平坦面,並在該底面部113-1兩側與底面部113-1在正交方向直立設置側壁部113-2。底面部113-1與側壁部113-2所形成之凹穴115設置有引線端子106。底面部113-1之寬度W2設定成引線端子106可插入之寬度。而,雖未圖示,但側壁部113-2亦可在引線端子106之端面側設置。
<壓接步驟>
如圖4之A所示,在壓接步驟中,在設置於夾持
工具113之凹穴115之引線端子106的凹部108中心使壓接模具102中心吻合,並使壓接模具102從電極薄片4之上朝向凹部108下降且押壓。電極薄片4利用壓接模具102之前端變成彎曲狀態。包夾於壓接模具102與引線端子106之凹部108之間的電極薄片4隨著從壓接模具102與引線端子106之凹部108之傾斜面部108-2之間的間隔部114朝壓接模具2箭頭a方向移動,而被引導至凹部108內。由於凹部108之傾斜面部108-2的擴開角度θ2比壓接模具102之擴開角度θ1更大,因此角度差θ2-θ1會形成可使電極薄片4移動之充分的空間。
在上述間隔部114之電極薄片4的移動,引線端子
106之凹部108之傾斜面部108-2與壓接模具102之押壓面部102-2之間並沒有固定之部分,將電極薄片4局部地拉伸之契機或起點便不會產生。電極薄片4例如藉由對與壓接模具
102之球面部102-1之接觸部分的押壓來移動直到到達凹部108之平坦部108-1為止。亦即是,電極薄片4不會局部地被拉伸,而是均等地拉伸並形成凹部108之內形狀。
如圖4之B所示,到達凹部108之平坦部108-1的電
極薄片4利用壓接模具102壓接於引線端子106,並沿著平坦部108-1移動之後,相對於平坦部108-1成為密著狀態。藉此,電極薄片4連接於引線端子106。
如上所述相對於壓接模具102之移動,由於成形
途中之電極薄片4不會成為固定狀態,因此電極薄片4之局部的延伸便不會產生。故,不伴隨延伸之情形下,將電極薄片4與引線端子106之凹部108連接。圖4之B中,箭頭c顯示了對凹部108之平坦部108-1與傾斜面部108-2同樣地壓接電極薄片4之應力分散。利用上述均等壓接,可使電極薄片4均一地延伸,使電極薄片4慢慢變薄,並防止局部地延伸,防止因延伸之局部的薄化或脆弱化,防範應力集中,便可提高電極薄片4與引線端子106之連接強度。
又,上述擴開角度θ1、θ2之角度設定(θ1<θ2)中,
由於在引線端子106之凹部108無用之成形應力不會作用,因此可防止引線端子106之延伸或變形。
〔第4實施形態〕
圖5顯示了第4實施形態之壓接金屬模具與引線端子之一例。圖5中,對與圖4相同部分賦予相同符號。
如圖5之A所示,在該實施形態中,將引線端子106之凹部108之擴開角度θ2與壓接模具102之擴開角度θ1
設定成相同(θ1=θ2)。引線端子106側之凹部108之開口寬度W5設定成比壓接模具102之最大直徑P更大。
如圖5之B所示,在該壓接步驟中,包覆引線端
子106之凹部108來設置電極薄片4,並從該電極薄片4之上朝向凹部108中心使壓接模具102下降。
在壓接模具102與引線端子106之凹部108之傾斜
面部108-2之間形成已述之間隔部114。該間隔部114設定成引線端子106側之凹部108之開口寬度W5比壓接模具102之最大直徑P更大,藉此構成使電極薄片4移動之空間部。
在這樣的構成,電極薄片4並未固定於引線端子
106之傾斜面部108-2,而是平滑地移動至凹部108之平坦部108-1為止。故,電極薄片4可抑制因壓接成形之局部的延伸,可使其慢慢地變薄,並防止因延伸之局部的薄化或脆弱化。藉此,可提高電極薄片4與引線端子106之連接強度。
且,如上所述藉由提高連接強度,便可製造可靠性高之電容器。
又,引線端子106設置於夾持工具113之凹穴115
內,便可防止因金屬流動之引線端子106的變形。
<比較例>
在此,針對使用了持有比引線端子106之凹部108
之開口寬度W5更大且未圖示之寬度W6之壓接模具102的比較例來說明。當壓接模具102比凹部108之開口寬度W5更大時,壓接模具102之擴開角度θ1即使與凹部108之擴開角度θ2相同,在平坦部108-1較小時,壓接模具102就會在引
線端子106之開口緣部包夾電極薄片4而停住。亦即是,電極薄片4在成形途中被固定,從該固定時點起,就會藉由壓接模具102之移動而在電極薄片4有延伸產生。因此在電極薄片4會有用壓接模具102與引線端子106所把持並固定之部分、與未到達至平坦部108-1之部分產生。要使電極薄片4到達至平坦部108-1,隨之就會伴隨著電極薄片4之延伸。
若使平坦部108-1變大,就可使凹部108之傾斜面
部108-2從壓接模具102遠離,但隨之必須將引線端子106之寬度設定為較大。又不宜以非有助於容量形成之引線端子106寬度的擴大化為佳。因此,在上述實施形態中,可使平坦部108-1較小,並可使引線端子106之寬度較窄,便有助於其之輕量化。
在第3實施形態與第4實施形態中,由於可防止引
線端子106之延伸或變形,因此在引線端子106之連接部分的周邊沒有金屬流動,其痕跡不會產生。亦即是,在引線端子106之連接部分的周邊不會代表因金屬流動之延伸的所謂筋痕的產生。相對於此,在比較例中,壓接模具102將引線端子106之開口緣部透過電極薄片4來押壓。故,由於使電極薄片4到達至平坦部108-2為止,將引線端子106押壓,在引線端子106成形應力會作用,無法抑制金屬流動,因此引線端子106之延伸會大量產生。故,在連接部周邊之表面會有代表金屬流動之痕跡的筋痕產生。換言之,筋痕之生成表示了金屬流動之有無。
除此之外,在上述實施形態,電容器之製造步驟
中,顯示了電極薄片4與引線端子106之連接。電容器之製造時,不言而喻地包含有使用了連接引線端子106之電極薄片4的電容器元件的形成、或電解液之含浸步驟、朝外裝殼體之封裝步驟、及外裝殼體之封口步驟。
又,在上述實施形態中,在凹部108形成平坦部
108-1,但亦可將該平坦部108-1形成為持有比壓接模具102之球面部102-1更大之曲率半徑的彎曲面。
在上述實施形態中,說明了使用夾持工具113並
防止朝引線端子106之側面方向的金屬流動的構成。本發明亦適用於未使用上述夾持工具113之情況,並非限定於夾持工具113之設置者。
在上述實施形態中,使用了使前端部為球形面之
壓接模具102,但亦可使用具有使前端部為矩形端面之截面台形押壓面的壓接模具。
〔第5實施形態〕
圖6顯示了第5實施形態之電極薄片與引線端子
之壓接連接部的截面圖。該電極薄片與引線端子之壓接連接部是本發明之電容器及其之製造方法的一例。
在該實施形態中,是有關於針對例如引線端子2
與電極薄片4之連接,因電解電容器之小型化而起之電極薄片或引線端子的狹小化、因用於高容量化之高度擴張面化處理而起之電極薄片之機械性強度降低等的問題。
電極薄片4利用冷壓焊法壓接連接於圖6之A所
示之引線端子2。該引線端子2是從電容器元件之元件端面
拉出之端子導部的一例。
該引線端子2設有柱狀之支持部206,該支持部
206之前端側設有作為內部導部之薄片連接部208。支持部206之後端側形成有外部導部210(圖7)。薄片連接部208是用以與電極薄片4連接而形成,並將支持部206例如加壓成形來形成。通常,內部導部側之支持部206與薄片連接部208用與電極薄片4相同之電極金屬例如,用鋁來形成。外部導部210利用熔接連接於支持部206,例如,用可軟焊之金屬線來構成。
電極薄片4是用鋁等之電極金屬來形成,但在陽
極側或陰極側處理上會有所不同。在陽極側經過對鋁薄片蝕刻之擴張面化處理來施加化學合成處理,在薄片表面形成誘電體氧化皮膜。在陰極側則是使用鋁之平面薄片、施加蝕刻之擴張面化處理者、及視情況施加化學合成處理且表面形成有誘電體氧化皮膜者。
在引線端子2之薄片連接部208設置凹部214,該
凹部214形成有重疊電極薄片4且利用冷壓焊法壓接連接之複數(該實施形態中為2個)之壓接連接部212。
引線端子2之薄片連接部208在壓接連接部212上
面側藉由預備成形而形成已述之凹部214,並在該凹部214之背面側形成有彎曲突部216。彎曲突部216是形成於引線端子2之曲面部的一例。凹部214之內壁側壓接連接有電極薄片4。在各壓接連接部212,朝向凹部214之中心方向只有電極薄片4之母材部218及表背面之蝕刻或是蝕刻及化學合
成之蝕刻層220會被壓接。藉此,與電極薄片4連接之引線端子2會從電極薄片4之緣部拉出。
如上所述,電極薄片4之壓接連接部212形成於引
線端子2之凹部214的內側。亦即是,壓接連接部212包容於引線端子2之彎曲突部216內,來防止因連接之電極薄片4的脆弱化。
與電極薄片4之壓接連接部212形成於彎曲成形
之引線端子2的凹部214內側。該壓接連接部212包容於引線端子2之彎曲突部216而補強。
在狹小化之電極薄片4,例如強化與引線端子2
之連接強度,提高連接之可靠性。又,由於引線端子2之背面側是彎曲成形,因此例如在電容器元件捲繞時,與電極薄片4接觸之情況下,不會傷及電極薄片4。
<電容器之製造方法>
電容器之製造方法中,對電極薄片4壓接連接引
線端子2之後,使用具有該引線端子2之電極薄片4來形成電容器元件,並將該電容器元件封入於外裝殼體,形成電容器。該電容器之製造方法包含有:電極薄片4之形成步驟、引線端子2之成形步驟、引線端子2與電極薄片4之配置步驟及壓接連接步驟等。
(1)電極薄片4之形成步驟
電極薄片4可為陽極側之電極薄片,亦可為陰極
側之電極薄片。陽極側之電極薄片4的表面部形成有蝕刻層220。蝕刻層220是對於電極薄片4之母材部218施加蝕刻處
理來形成之擴張面層,且該蝕刻層220利用化學合成處理來形成誘電體皮膜。擴張面層是為了謀求静電容量之擴大,擴大電極薄片4之表面積的表面層。在陰極側之電極薄片4雖未圖示,但母材部218之表面層形成有蝕刻層220。
(2)引線端子2之凹部214的成形(預備成形)步驟
圖7顯示了用於引線端子2之預備成形之引線端
子2與夾持工具222。
引線端子2在柱狀之支持部206形成有扁平之薄
片連接部208。預備成形前之薄片連接部208在表背面均形成為平坦。
夾持工具222是使引線端子2之薄片連接部208成
形之第1夾持工具。該夾持工具222具有底面部224與夾持壁部226,並具有用譯將引線端子2裝脫之開口部228。亦即是,夾持壁部226圍環繞引線端子2之薄片連接部208的側緣與前端緣,並使支持部206側開放。
該夾持工具222形成有作為薄片連接部208可裝
脫之凹穴的夾持凹部230,該夾持凹部230由平行壁面部230-1,在底面側由彎曲凹部230-2與正交壁面部230-3來構成。該夾持凹部230之容積設定成與引線端子2之薄片連接部208的體積相同。平行壁面部230-1平行於引線端子2之薄片連接部208的周壁面。相對於此,彎曲凹部230-2例如相對於與夾持凹部230內之對向壁面之間所假想之圓,配合其圓周面一部分的形狀來形成。正交壁面部230-3與薄片連接部208之終端緣平行。
彎曲凹部230-2形成有將薄片連接部208之長度
方向(亦即是,引線端子2之軸方向)二分之區画壁234。該區面壁234之頂部236與彎曲凹部230-2之起點符合一致。當將引線端子2之薄片連接部208的厚度當作d1,將平行壁面部230-1之深度當作d2時,這些就可設定成d1≧d2。而,如前所述,由於夾持凹部230之容積設定成與引線端子2之薄片連接部208的體積相同,因此根據夾持凹部230之容量亦可為d1>d2。頂部236為平坦面,並為預備成形之引線端子2之薄片連接部208上下方向的定位面與載置面。
圖8是顯示引線端子之預備成型的圖。如圖8之A
所示,在夾持工具222設置引線端子2之薄片連接部208。如前所述,由於夾持工具222之夾持凹部230的容積與引線端子2之薄片連接部208的體積相同,因此設置於夾持工具222之夾持凹部230的薄片連接部208會在成形前維持突出於比夾持凹部230更上方的狀態。在相對於薄片連接部208之凹部214的成形可使用第1押壓模具238。該押壓模具238是第1成形模的一例。該押壓模具238在前端部作為押壓成形面形成有球形部238-1,從該球形部238-1圓錐狀之傾斜面部238-2朝向基部238-3來形成。基部238-3是同徑之柱狀部。
如圖8之B所示,將該押壓模具238壓至夾持工具
222上之引線端子2的薄片連接部208。藉此,在薄片連接部208形成與球形部238-1與傾斜面部238-2對應之凹部214。伴隨著該凹部214之成形,薄片連接部208之背面側形成有與夾持工具222之夾持凹部230所持有之圓頂形狀對應並為拱
形狀之彎曲突部216。
(3)引線端子2與電極薄片4之連接步驟
對成形有凹部214之引線端子2的上面將電極薄
片4重疊,並配置。該配置與電極薄片4之連接是對夾持工具222所夾持之引線端子2來進行。如圖9所示,該連接使用第2押壓模具240。該押壓模具240是第2成形模,為冷壓焊模具之一例。該押壓模具240相對於已述之押壓模具238,設定成球形部240-1之直徑較小,基部240-3之直徑比基部238-3更細。因此,傾斜面部240-2之直徑也會比傾斜面部238-2更小徑。
相對於已述之押壓模具238的球形部238-1,使押
壓模具240之球形部240-1的直徑為較小,相對於基部238-3,如將基部240-3之直徑設定成較短,在押壓模具240與引線端子2之凹部214之傾斜面部之間就會形成間隔部(空間部)。該間隔部藉由將引線端子2側之凹部214直徑(開口寬度)設定成比押壓模具240之最大直徑更大,來構成電極薄片4之移動空間部。
在這樣的構成,電極薄片之壓接步驟中,電極薄
片4就不會包夾於引線端子2之凹部214的傾斜面部與押壓模具240而固定,可平滑地移動至凹部214之底面為止。故,電極薄片4可抑制因押壓成形之局部的延伸,可慢慢地變薄,防止因延伸之局部的薄化或脆弱化。藉此,可提高電極薄片4與引線端子2之連接強度。亦即是,在電極薄片4之成形途中電極薄片4包夾於押壓模具240與凹部214而固定
之部分會成為將電極薄片4局部地拉伸之契機或起點。故,當以固定有電極薄片4之部分為起點拉伸並連接時,在電極薄片4就局部地有薄部位產生,對壓接連接部212施加應力之情況下,該應力會集中地對薄部位施加,對連接性會有問題產生。
又,如上所述對於押壓模具240之移動,由於成
形途中電極薄片4不會成為固定狀態,因此電極薄片4不會局部地延伸。亦即是,在凹部214之底面部與傾斜面部電極薄片4會同樣地壓接,便可分散應力。該結果可獲得均等之壓接狀態,電極薄片4會均一地延伸,藉此使電極薄片4慢慢地變薄,並防止因局部的延伸之薄化或脆弱化。防止應力集中的同時,並可提高電極薄片4與引線端子2之連接強度。
相對於上述押壓模具240之小徑化,使押壓模具
238、240之基部238-3、240-3為同徑,相對於傾斜面部238-2之傾斜角度θ1(圖8),可使傾斜面部240-2之傾斜角度θ3(圖9)設定成較小,並使θ1>θ3。又,亦可使球形部238-1、240-1為同徑。此時,傾斜角度θ1、θ3為θ1≧θ3。藉此,利用押壓模具238,凹部214形成傾斜(擴開)角度θ1,並利用押壓模具240形成擴開角度θ3。
藉由將傾斜角度設定成θ1>θ3,包夾於押壓模具
240與引線端子2之凹部214之間的電極薄片4,從押壓模具240與引線端子2之凹部214之傾斜面部之間的間隔部分,伴隨著押壓模具240之凹部214之底面側的移動而引導至凹部
214內。由於押壓模具238所形成之凹部214之傾斜面部的擴開角度θ1比押壓模具240之擴開角度θ3更大,因此角度差θ1-θ3使空間產生,並在該空間內可使電極薄片4移動。
在上述凹部214與押壓模具240所押壓之電極薄
片4之間隔部而起之電極薄片4的移動,在引線端子2之凹部214之傾斜面部與押壓模具240之傾斜面部240-2之間並沒有固定之部分,使電極薄片4局部地拉伸之契機或起點便不會產生。凹部214之底面部到達至電極薄片4為止押壓模具240之球形部240-1會移動。亦即是,電極薄片4不會局部地拉伸,會均等地拉伸並成形為凹部214之內形狀。
如圖9之C所示,到達至凹部214之底面側的電極
薄片4利用押壓模具240壓接於引線端子2,變成拱形狀之彎曲狀態。藉此,電極薄片4連接於引線端子2。
如上所述相對於押壓模具240之移動,由於成形
途中電極薄片4不會成為固定狀態,因此沒有電極薄片4之局部的延伸,也不會伴隨著電極薄片4的延伸,在凹部214之底面部與傾斜面部電極薄片4會同樣地壓接,便可分散壓接應力。利用該分散進行均等之壓接,電極薄片4會均一地延伸,可使電極薄片4慢慢地變薄,並可防止因局部的延伸之局部的薄化或脆弱化。又,防止應力之集中。該結果便可提高電極薄片4與引線端子2之連接強度。
又,在上述擴開角度θ1、θ3之角度設定(θ1≧θ3),
由於在引線端子2之凹部214無用之成形應力不會作用,因此可防止引線端子2之延伸或變形。
如圖9之A與B所示,相對於重疊於凹部214之電
極薄片4,使各押壓模具240之中心吻合於凹部214之中心O,來定位各押壓模具240。圖9之B是圖9之A的IXB-IXB線截面。薄片連接部208藉由凹部214之預備成形,其之下面部成形而使其與夾持工具222之夾持凹部230的內面形狀為密合狀態。
藉由將押壓模具240對電極薄片4推壓,電極薄片
4壓接於引線端子2之薄片連接部208之凹部214的內面。利用該壓接,電極薄片4與薄片連接部208之凹部214的內面便可連接。亦即是,在凹部214形成壓接連接部212(圖9之C),並利用該壓接連接部212電極薄片4與引線端子2便會連接。
如圖9之C所示,在該壓接連接部212,於薄片連
接部208之凹部214之底面與其之周面部,電極薄片4利用壓接來壓碎並連接於連接部208。
(4)其他之步驟
連接有引線端子2之電極薄片4藉由捲繞等來形
成為電容器元件。在該電容器元件,可將貫通已述之引線端子2的外部導部210之封口構件合體。電容器元件收納於外裝殼體,外裝殼體用封口構件來密封。
<第5實施形態之特徴事項及效果>
(a)進行對於已將凹部214預備成形之引線端子2
之薄片連接部208的壓接連接時,由於利用夾持工具222將引線端子2之側面夾持,因此可抑制朝引線端子2之壓接連接時之側面方向的金屬流動,並防止因引線端子2之金屬流
動之電極薄片4的追隨變形而起的延伸。
(b)在引線端子2之薄片連接部208形成凹部
214,由於在其之背面側形成彎曲突部216,因此壓接連接之電極薄片4以包容於薄片連接部208之形態來形成壓接連接部212。故,可大幅取得連接面積,並可提高引線端子2與電極薄片4之連接強度。亦即是,由於凹部214之開口部的角度為與押壓模具240對向的角度,因此電極薄片4成為由押壓模具240包夾之狀態,連接直到凹部214之開口部為止,藉此連接面積便會增加,引線端子2與電極薄片4之連接強度就會提升。
(c)當在引線端子2之薄片連接部208形成凹部
214時,薄片連接部208就會變形。亦即是,與夾持工具222之彎曲凹部230所持有之圓頂形狀對應並在引線端子2之背面側,薄片連接部208會突出並變形。該變形是變成薄片連接部208之凹部214的底面側與側面側之一部分從引線端子2的背面突出之狀態。當觀察該變形與肉厚之關係時,引線端子2之凹部214的側面側與夾持工具222之間的肉厚就會形成為與凹部214的底面側相同程度的厚度。亦即是,因為藉由利用押壓模具238來押壓,朝向夾持凹部230之底面側的彎曲凹部230-2引線端子2就會變形之故。且,將電極薄片4與引線端子2重合之部位的厚度愈薄,則引線端子2與電極薄片4之連接強度就會愈提升。亦即是,押壓模具240與夾持工具222之間存在之薄片連接部208的肉厚愈薄,就可愈提高用押壓模具240押壓時押壓力之影響。將形成於電極
薄片4之表面部的蝕刻層220破壞並使母材部218暴露,將母材部218與引線端子2押壓,金屬便會結合,並連接。
(d)如使用以進行上述預備成形之引線端子2,則
即使在電極薄片4之寬度較狹窄時,又在引線端子2之薄片連接部208較短時,亦可進行電極薄片4與引線端子2之冷壓焊連接。
(e)電極薄片4之狹小化是使電極薄片4與引線端
子2之連接面積變狹窄,但根據上述實施形態,即使電極薄片4狹小化亦可提高與引線端子2之連接強度。
(f)當引線端子2狹小化且引線端子2之寬度狹窄
時,寬度方向之材料就較少,隨之引線端子2之構成金屬的阻力會變小。故,相對於壓接時的押壓力,從引線端子2對於電極薄片4之反作用力會降低。故,壓接時之押壓力會朝寬度方向擴散,使引線端子2朝寬度方向的擴張產生。隨著該引線端子2之延伸,在與引線端子2之電極薄片4之接觸部,朝冷間押壓模具之押壓方向變形之延伸會產生。將電極薄片4拉伸之結果,會有薄片厚度會局部地變薄,成為薄片破損之原因的情形。用上述實施形態可補正上述不良情況,便可獲得具可靠性之連接狀態。
(g)由於夾持工具222之夾持凹部230的容積與引
線端子2之薄片連接部208的體積相同,因此藉由預備成形而形成有凹部214之薄片連接部208會變成與夾持工具222之上面一致的狀態。且,對薄片連接部208將電極薄片4利用冷壓焊來連接時,可抑制薄片連接部208之金屬流動,薄
片連接部208與電極薄片4之連接強度增高,便可獲得安定之連接狀態。
(h)由於電極薄片4之壓接連接部212包容於引線
端子2之彎曲部216內,因此可防護電極薄片4之壓接連接部212,提高電極薄片4與引線端子2之連接性,並可維持連接之可靠性。
(i)由於將引線端子2之背面側彎曲成形,因此例
如,捲繞電容器元件時,就不會有傷及電極薄片4之情形。
(j)即使是狹小化之電極薄片4,亦可強化與引線
端子2之連接強度,提高連接之可靠性。
〔第6實施形態〕
圖10顯示了第6實施形態之電極薄片與引線端子
之壓接。
如圖10之A與B所示,在該實施形態中,可在固
定於夾持工具222之引線端子2之薄片連接部208之上配置電極薄片4,進而,在該電極薄片4之上配置第2夾持工具242來進行壓接連接。圖10之B顯示了圖10之A的XB-XB線截面。夾持工具242形成有可通過押壓模具240之貫通孔244。
藉此,在夾持工具222定位之薄片連接部208與夾持工具242之間將電極薄片4夾持並利用押壓模具240進行壓接連接。
如圖10之C所示,根據這樣的構成,可將壓接連
接之電極薄片4利用夾持工具242在電極薄片4之上面部夾持,並可阻止電極薄片4朝上面方向之上衝。藉由阻止該上衝,便可防止電極薄片4之延伸或脆弱化。
<第6實施形態之特徴事項及效果>
(a)可防止因電極薄片4之壓接連接之變形或延伸,並可提高壓接連接部212之連接強度。
(b)可防止電極薄片4之變形,使壓接連接部212安定化,並提高連接之可靠性。
<第5實施形態及第6實施形態之變形例>
(1)第5實施形態或第6實施形態中,使用了具有區画壁234之夾持工具222,但亦可使用具有無區面壁234之夾持凹部230的夾持工具。使用無區面壁234之夾持凹部230的夾持工具時,便可使對包夾於2個押壓模具240之部位從各自之押壓模具240所施加之押壓力朝向中心部方向,藉此,朝電極薄片4側之反作用力產生,用押壓力與反作用力來包夾,電極薄片4與引線端子2便會更加強固地連接。
(2)夾持凹部230與平行壁面部230-1連續不間斷地形成彎曲凹部230-2,但亦可使這些作為全體來形成彎曲面狀。如此一來,就會成為平行壁面部230-1與彎曲凹部230-2無接縫之曲面形狀。如有平行壁面部230-1與彎曲凹部230-2之接縫時,其之接縫便會是從平坦面朝彎曲面之變化點。當對該變化點押壓電極薄片4時,便會成為從其之變化點接受應力集中之情形。亦即是,從其之變化點對於電極薄片4負荷會集中,變成在電極薄片4使裂縫或薄片破損產生之原因。相對於此,如使平行壁面部230-1與彎曲凹部230-2為無變化點之彎曲狀時,就沒有從變化點接受之應力,便可防止電極薄片4之裂縫或薄片破損。
(3)夾持工具222已顯示形成有正交壁面部230-3之情況,但不限於此,亦可不構成正交壁面部230-3。
(4)押壓工具將夾持工具242與押壓模具240以不同個體來構成,但亦可使這些為一體化之押壓工具。
〔第7實施形態〕
在該實施形態,是一種針對藉由電容器之小型化,用於電容器元件之電極薄片之寬度變狹窄,且與引線端子之連接所需要之寬度(領域)有所限制時,而謀求提升與引線端子之連接強度的情形。
在重疊於引線端子之狹窄的電極薄片,例如設定2個連接部時,當使這些連接部之間持有一定間隔時,其中一方之連接部會從電極薄片可連接之區域露出。為了防止從電極薄片有連接部露出,可考慮將連接部設定成電極薄片中央之1處。
但在上述連接形態中,雖無從電極薄片連接部露出之情形,但與引線端子之連接強度就會不足。且電容器之製造步驟中當對引線端子電極薄片之長度方向的負荷作用時,以連接部中心為支點地,引線端子會旋轉,對接合部增加負荷,便會有在電極薄片之接合部與其之周邊裂縫或電極薄片破損產生之虞。
要防止上述連接強度之降低,可使複數連接部狹小化的同時,並可使這些連接部之間的間隔變狹窄,在可連接之區域內設定複數之連接部。但如連接部之狹小化或使間隔變小時,會有無法獲得充分之連接強度的問題。
圖11顯示了本發明第7實施形態之電容器之引線端子與電極薄片的連接。
引線端子300是連接於電極薄片4之耳片的一例。在該引線端子300具有:將電極薄片4重疊之扁平部300-1、支持部300-2及導部300-3。電極薄片4可為陽極側或陰極側之任一者的電極薄片。在該電極薄片4使用例如鋁薄片。在陽極側之電極薄片4,在經蝕刻處理之鋁薄片的表面利用化學合成處理形成有誘電體氧化皮膜。在陰極側之電極薄片4,可與陽極側之電極薄片相同,亦可為未施加化學合成處理之蝕刻薄片。在這些陽極側與陰極側之電極薄片4之間使分離器介入存在,並藉由捲繞或重疊來形成電容器元件。
如圖11之A所示,作為一例,引線端子300具有扁平部300-1、支持部300-2及導部300-3。扁平部300-1是將鋁之棒狀體壓縮成形為扁平之扁平部。支持部300-2是未形成有扁平部300-1之已述的棒狀體的原型部分,並為將收納未圖示之電容器元件之外裝殼體的封口構件貫通且支持於封口構件之部分。導部300-3比支持部300-2更細,並用在表面電鍍可軟焊之金屬的電線來形成。導部300-3在支持部300-2藉由熔接來連接。導部300-3亦可用可軟焊之金屬線來形成。
該引線端子300與重疊於扁平部300-1之電極薄片4利用冷壓焊法來壓接連接。引線端子300與電極薄片4之間形成有壓接連接部308。在該壓接連接部308作為複數凹
部之一例,形成有俯視圓形形狀之2個連接凹部308-1、308-2。各連接凹部308-1、308-2是藉由冷壓焊模具316(圖12)之押壓在電極薄片4與引線端子300產生之壓接連接的痕跡。
壓接連接部308形成有已結合之2個圓形的連接
凹部308-1、308-2。如圖11之B所示,各連接凹部308-1、308-2形成有圓形之一對接合部310。各接合部310是圓形之壓接頂點部分,是電極薄片4與引線端子300之扁平部300-1密合並冷壓焊之接合區域。作為複數凹部,2個連接凹部308-1、308-2在引線端子300之長度方向鄰接地來配置,各連接凹部308-1、308-2間形成有山型之隆起部312。該隆起部312是鄰接之連接凹部308-1、308-2之壁部的一例。該隆起部312存在於鄰接之連接凹部308-1、308-2所構成的凹陷內。
該接合區域意指電極薄片4與引線端子300藉由壓接物理性及電性地連接的部位。亦即是,如圖12之B所示,用冷壓焊模具316壓接時,以半球部318-1、318-2之頂點所壓接之電極薄片4利用其之壓接時之應力將表面的誘電體氧化皮膜破壞斷裂,使未覆蓋誘電體氧化皮膜之電極薄片的基材出現。進而,當繼續壓接時,引線端子300與基材利用壓接來連接。便可除去絶緣性之誘電體氧化皮膜,針對與基材直接連接之接合部310,可成為機械性之連接與電性的連接。另一方面,針對接合部310以外之壓接連接部308,只能達成電極薄片4與引線端子300之機械性之連接。亦即是,由於接合部310周邊之電極薄片4在壓接時朝壓接
方向延伸,因在此誘電體氧化皮膜有裂縫產生。但,並不會如接合部310被破壞斷裂,由於只有裂縫產生,因此可在該裂縫使引線端子2之鋁進入,用固定器效果達成機械性之連接。
壓接連接部308之底部形成有接合部310。各接合
部310之間在扁平部300-1之寬度方向、電極薄片4之長度方向形成有隆起部312。在該隆起部312,可抑制扁平部300-1之金屬流動,並利用扁平部300-1之隆起部312,電極薄片4之一部分會變成朝表面方向突出之形態。
<電容器之製造方法>
圖12顯示了電容器之製造方法之引線端子300與
電極薄片4的連接步驟。
該製造步驟中,由於使用了引線端子300、電極
薄片4、電極薄片4之電容器元件的形成等與之前的範例相同,因此省略詳細之說明。
如圖12之A所示,引線端子300之扁平部300-1設
置有電極薄片4。關於該電極薄片4與引線端子300之連接,可壓接連接之區域314是電極薄片4與引線端子300之重疊部分,換言之,是壓接模具316之壓接區域。該可壓接連接之區域314配置有使用冷壓焊法之壓接模具316。該壓接模具316為前端連結圓形之2個圓柱體的形狀。亦即是,在前端作為壓接部(押壓部)具有一對半球部318-1、318-2,使半圓形之一對柱狀部320-1、320-2具備成一體。半球部318-1、318-2是複數凸部之一例,構成突出部。亦即是,在壓接模
具316之前端部作為複數凸部之一例,將2個半球部318-1、318-2鄰接地配置。各半球部318-1、318-2之間形成有模具凹部322。該模具凹部322是各半球部318-1、318-2鄰接之壁部的一例。該模具凹部322存在於各半球部318-1、318-2所形成之突出部內。
如圖12之B所示,對扁平部300-1上之電極薄片4
推壓該壓接模具316,進行冷壓焊。藉此,在推壓於各半球部318-1、318-2之部分會形成一對接合部310。各接合部310是在壓接模具316之壓接頂點生成之壓接接合處。
如圖12之B所示,如同本實施例,壓接模具316
之前端為半球之情況下,冷壓焊時從壓接部朝電極薄片4施加之應力會從半球狀之壓接部放射狀地作用,成為均等之應力,便可避免應力集中。亦即是,在壓接模具316之前端有角部之形狀時,在壓接面之角部對電極薄片4推壓時之應力就會集中。該應力集中從押壓面之角部朝電極薄片4之押壓部使過剩之應力產生,便會有成為電極薄片4之裂縫或薄片破損之起因的情形。然而,如本實施例,藉由使前端面為半球狀便可避免應力集中,並防止電極薄片4之裂縫或薄片破損。
又,朝接合部應力集中並壓接時,應力集中之電
極薄片的部位周邊與連接部其他之部位比較,會局部地變薄。亦即是,藉由壓接模具連接部之壓接之際,應力所集中之接合部與接合部周邊之電極薄片相比,壓接之力會較強。故,應力集中之接合部周邊部之電極薄片會朝壓接方
向延伸,局部地變薄。由於當局部地變薄時,其之部分會變成脆弱部,因此對引線端子從外部施加應力時,裂縫或薄片破損就容易產生。故,連接強度會降低。然而,由於如本實施例藉由使前端面為半球狀,施加於電極薄片4之應力會均等並放射狀地作用,因此電極薄片4不會局部地被壓接而變薄,便可防止脆弱部之產生。
接著,便可更加提高連接強度之強化或電容器之
可靠性。而,即便使前端面為台形部時,只要使角部曲面化(球面狀化)亦會有減輕壓接應力之優點。
<第7實施形態之效果>
在該實施形態中,不會使接合面積減低,便可在
壓接連接部308使至少2處之連接凹部308-1、308-2重疊並生成。亦即是,如增加半球部318之個數,便可形成超過2處之接合部。如具有上述2處以上之連接凹部308-1、308-2,不擴大對於狹窄電極薄片4可壓接連接之區域314之情形下,便可提高電極薄片4與引線端子300之連接強度。亦即是,即使對引線端子2施加電極薄片4之長度方向的負荷,藉由複數連接凹部308-1、308-2之連接強度,亦可維持引線端子300與電極薄片4之連接。在單一接合部310,雖會有將接合部310作為旋轉中心而引線端子300可移動之虞,但可解除上述不良情況。因此,強化連接強度,在電極薄片4不會使無用之應力作用,便可從破損等保護電極薄片4。結果而論,便可維持電容器之可靠性。
在包夾於接合部310之隆起部312,可抑制引線端
子300側之金屬流動,利用已隆起之金屬可獲得朝電極薄片4側之反作用力。利用該反作用力與壓接模具316之模具凹部322之押壓力,便可防止包夾於電極薄片4與引線端子300之電極薄片4的延伸,並可使電極薄片4與引線端子300之連接強度提升。
〔第7實施形態之變形例〕
(1)在第6實施形態或第7實施形態中,已例示了
電解電容器,但本發明不限定於此。亦可適用於電雙層電容器等之其他電容器。
(2)壓接模具316作為2個壓接部而具有半球部
318-1、318-2,但亦可具有3個以上之壓接部,使接合部310在引線端子300之長邊方向或寬度方向增加。
(3)已針對引線端子300在單一壓接連接部308具
有複數接合部310(凹部)之形態來說明,但亦可具有複數壓接連接部308,並在各壓接連接部308具有複數接合部310(凹部)。這樣的連接形態適合於狹窄之電極薄片4,但本發明並不限定於電極薄片4狹窄之情況。
(4)在電極薄片4與引線端子300之連接,對引線
端子300重疊電極薄片4後,從電極薄片4側將壓接模具316推壓來連接。如上所述,亦可不對引線端子300加工,並使其連接,但亦可在成為引線端子300之壓接連接部308之部分預先形成凹部後,並在包覆凹部且對引線端子300重疊電極薄片4後,從電極薄片4側將壓接模具316推壓並連接。如此一來,藉此電極薄片4進入凹部後,由於對於凹部之側面
與底面均等地押壓,因此電極薄片4不會局部地被押壓並變薄,便可防止脆弱部之產生。
(5)又,將壓接模具316壓接之際,由於可抑制引
線端子300之扁平部300-1的變形,因此可使用夾持模具而使其包圍扁平部300-1之側面。該夾持模具是本發明之夾持工具,並具有:載置引線端子300之平坦面部、配置於引線端子300之側面部的夾持立壁、及配置於與扁平部300-1之導部300-3相反側的緣部的夾持立壁,並可在用夾持模具包圍引線端子300之扁平部300-1之狀態下,用壓接模具316來壓接。只要根據上述構成,在電極薄片4脆弱部就不會產生,並可防止因引線端子300之應力變形的薄片破損。
亦即是,如配置夾持模具,在壓接模具316之押
壓時,便可防止朝引線端子300之寬度方向之擴張,並防止因其而起之隨著電極薄片4之拉伸。該結果,既不會有壓接時朝寬度方向之引線端子300的擴張,並可防止因引線端子300之應力變形之薄片破損,便可提高電極薄片4與引線端子300之連接強度。
(6)又壓接連接部308所形成之連接凹部308-1、
308-2顯示了在引線端子300之長度方向鄰接地配置之情況,但並不限於此。例如圖13所示,連接凹部308-1、308-2亦可在引線端子300之寬度方向鄰接地配置。即該連接凹部308-1、308-2之配置方向可例如延著連接引線端子300之電極薄片4之長度方向來設定。
如上所述,根據上述構成,亦可使引線端子300
與電極薄片4之連接強度提升。又,藉由將連接凹部308-1、308-2在引線端子300之寬度方向鄰接地配置,在伴隨著電容器之薄型化,使電容器元件之高度為降低的構造時,便可防止在連接凹部308與電極薄片4端之間薄片破損之產生。亦即是,為了使電容器元件之高度降低而使電極薄片4之寬度狹小化時,便可使連接凹部308-1、308-2從電極薄片4之寬度方向之端部取得距離來形成。如上所述,藉由不使連接凹部308接近於電極薄片4之端部,在連接凹部308與電極薄片4之寬度方向端之間,便可防止形成加工時等薄片破損產生,電容器之薄型化的同時,並可提高連接強度。
除此之外,藉由使連接凹部308-1、308-2在引線
端子300之寬度方向形成,可通常地使連接凹部308-1、308-2設定於電極薄片4內。藉此即使將配置間隔設定為較大時,接合部310也不會從電極薄片4露出,可維持連接狀態,並使其之連接強度提升。
〔其他之實施形態〕
(1)上述實施形態不限於分開個別地獨立之情
形,亦可將各實施形態所示之構造組合來利用。
如以上所述,已針對本發明之電容器及其之製造
方法的適宜實施形態等來說明,但本發明並不限定於上述記載者,根據請求之範圍所記載,或是說明書所揭示之發明的要旨,該業者可理所當然地有各種變形或變更,不言而喻地這樣的變形或變更都包含於本發明之範圍。
本發明可防止對引線端子與電極薄片之連接進行冷壓焊時之引線端子之延伸等的變形。防止隨著該延伸之電極薄片之延伸或薄化,並可避免電極薄片之脆弱化。又,可提高電極薄片與引線端子之連接強度。藉此,有助於電容器之可靠性的提升等,非常地有益。
2‧‧‧引線端子
2-1‧‧‧扁平部
4‧‧‧電極薄片
6‧‧‧夾持工具
8‧‧‧平坦部
10‧‧‧側壁部
12‧‧‧凹穴
14‧‧‧基材部
16‧‧‧蝕刻層
18‧‧‧壓接模具
20‧‧‧前端壓接部
22‧‧‧側面壓接部
24‧‧‧基體部
26‧‧‧彎曲凹部
28‧‧‧接合部
W1、W2‧‧‧寬度
H‧‧‧高度
Claims (12)
- 一種電容器之製造方法,其包含有:至少在引線端子之側面配置第1夾持工具之步驟;對前述引線端子重疊電極薄片之步驟;及從重疊於前述引線端子之前述電極薄片側推壓冷壓焊接模具,並一面利用前述夾持工具夾持前述引線端子,一面連接前述引線端子與前述電極薄片之步驟。
- 如申請專利範圍第1項所記載之電容器之製造方法,其更進而在重疊於前述引線端子之前述電極薄片上側配置第2夾持工具。
- 如申請專利範圍第1或2項所記載之電容器之製造方法,其更包含有:將持有以與前述冷壓焊接模具之押壓部的押壓面角度相同之角度或比前述押壓面角度更大之角度來擴開之傾斜面部的凹部在前述引線端子形成的步驟;包覆前述引線端子之前述凹部並對前述引線端子重疊前述電極薄片之步驟;及從前述電極薄片之上推壓前述冷壓焊接模具並在前述凹部連接前述引線端子與前述電極薄片之步驟。
- 如申請專利範圍第3項所記載之電容器之製造方法,其中前述凹部具有比前述冷壓焊接模具之前端部面積更大之平坦面或彎曲面。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項所記載之電容器之 製造方法,其更包含有:在持有彎曲凹部之夾持工具的前述彎曲凹部配置引線端子之步驟;對前述引線端子推壓第1成形模,利用該第1成形模使前述凹部成形,並利用前述夾持工具之前述彎曲凹部使突出於前述引線端子之背面側之曲面部成形的步驟;及包覆前述凹部並對前述引線端子重疊前述電極薄片,從前述電極薄片之上推壓第2成形模,並藉由冷壓焊接將前述電極薄片與前述引線端子連接的步驟。
- 如申請專利範圍第5項所記載之電容器之製造方法,其中相對於利用前述第1成形模而形成於前述引線端子之前述凹部的擴開角度,前述第2成形模之成形面角度為較小。
- 如申請專利範圍第5項所記載之電容器之製造方法,其中前述夾持工具更進而在前述引線端子之軸方向具有由隔間壁所隔間之複數彎曲凹部,並在各彎曲凹部使前述引線端子成形。
- 如申請專利範圍第1至7項中任一項所記載之電容器之製造方法,其包含有形成對前述冷壓焊接模具重疊複數凸部之押壓部,並對前述引線端子重疊前述電極薄片,利用前述冷壓焊接模具之前述押壓部來押壓的處理。
- 如申請專利範圍第8項所記載之電容器之製造方法,其中前述押壓部為複數前述凸部鄰接地來配置,在前述各 凸部間鄰接之壁部存在於前述各凸部所形成之突出部內。
- 一種電容器,是具有利用冷壓焊接法來連接之電極薄片與引線端子的電容器,其具有對前述引線端子重疊前述電極薄片並利用冷壓焊接與前述引線端子連接之壓接連接部,並具有使形成於前述壓接連接部內之至少凹部的背面部突出於前述引線端子之背面側的曲面部,或,形成於前述壓接連接部內之複數凹部有一部分重疊。
- 如申請專利範圍第10項所記載之電容器,其中前述複數凹部在前述引線端子之長度方向或寬度方向鄰接地來配置,在前述各凹部間鄰接之壁部存在於前述各凹部所形成之凹陷內。
- 如申請專利範圍第10或11項所記載之電容器,其中前述壓接連接部之形狀為曲面狀。
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