JPS6225881Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は一端または両端が開口した筒状の金属
ケースを陰極側に用い、金属フレームを陽極側に
用いたフエースボンデイングタイプのチツプ状固
体電解コンデンサに関するもので、詳しくは金属
ケースの陰極端子部となる一端部を残して開口端
部から外側面の所定の部分に亘つて絶縁材による
皮膜を形成し、その絶縁材による皮膜が形成され
ていない金属ケースの金属面露出部分を陰極端子
とし、従来の製品より外形寸法精度、陰極端子強
度、半田耐熱性等を向上させることを目的とする
ものである。

近年、電子機器製品の小形化に伴ない回路基板
の面積を有効に利用するために、回路部品のチツ
プ化が進み、これによつて高密度の回路基板が使
用されている。

このような回路基板に装着される部品の端子間
は絶縁されていることが要求され、チツプ状固体
電解コンデンサにおいても強く要求されている。

従来、フエースボンデイングタイプのチツプ状
固体電解コンデンサとしては、第１図〜第７図に
示すような構造のものがある。

第１図に示すチツプ状固体電解コンデンサは、
コンデンサ素子１の突出導入線２に陽極端子３を
接続し、かつ最外殻の半田層に陰極端子４を接続
したものをトランスフアーモールド成形により樹
脂５で被覆したものである。

ところが、このような構造の場合、寸法形状が
大きく、また価格的にも高くなつてしまうという
欠点を有している。

また、第２図、第３図および第４図に示すチツ
プ状固体電解コンデンサは、コンデンサ素子１よ
り引出した突出導入線２のコンデンサ素子１から
少なくとも1.5mm以上離れた部分に、コンデンサ
素子１より高さの高い円柱形状の陽極端子６を接
続したり、板形状の陽極端子７を接続したり、Ｖ
字形状の陽極端子８を接続し、コンデンサ素子１
の最外殻の半田層を陰極端子としたものである。

ところが、このような構造の場合、回路基板へ
の取付けは一面においてでしか達成されず、また
長さも長く寸法精度も悪くなるとともに、回路基
板へ取付ける際にまず初めに素子を接着剤により
仮固定してから陽極端子、陰極端子を接続すると
いう方法をとることができなく、しかもパーツフ
イーダー等による自動供給は端子同志が絡み付く
ということから不可能であつた。

また、第５図に示すチツプ状固体電解コンデン
サは、コンデンサ素子１の突出導入線２側の端部
にその突出導入線２に接続した金属キヤツプ９を
被せて陽極端子とし、さらに反対側の端部に最外
殻の半田層に接続した金属キヤツプ１０を被せて
陰極端子としたものである。

しかしながら、このような構造の場合は、微小
のコンデンサ素子１に金属キヤツプ９，１０を被
せる際の精度が高くなければならず、量産性が乏
しく価格が高くなるという欠点を有している。

さらに、第６図ａ，ｂおよび第７図に示すよう
に、突出導入線２が嵌り込む切込み溝１１ａ，１
２ａを設けた金属端子板１１，１２を用いたもの
があつたが、第６図ａ，ｂに示すものは、金属端
子板１１と突出導入線２との接続を金属端子板１
１のコンデンサ素子１側に折曲した折曲片１１ｂ
において行なつており、このため必然的に金属端
子板１１のコンデンサ素子１との間の間隔が広く
なり、また金属ケース１３内にコンデンサ素子１
を収納し樹脂１４により封口を行なつていたた
め、寸法が大きくなるとともに、パーツフイーダ
ー等による自動供給は金属端子板１１同志が絡み
付くことから不可能であつた。また、第７図に示
す構造の場合には、第６図ａ，ｂに示すものの欠
点をある程度解決することができるものの、金属
端子板１２を突出導入線２に溶接により接続する
場合におけるコンデンサ素子１へのストレスを少
なくするために金属端子板１２とコンデンサ素子
１との間に間隔を充分にとる必要があり、結局上
記に示すものと同様、寸法が大きくなるととも
に、パーツフイーダー等による自動供給は不可能
であつた。

このように上記従来のチツプ状固体電解コンデ
ンサは、いずれのものも寸法、価格、パーツフイ
ーダー等による自動供給を満足するものがなかつ
た。また、従来、コンデンサ素子の突出導入線に
陽極端子となる金属部材を溶接により接続する場
合は、第７図に示すように長尺の金属部材を用
い、その金属部材にコンデンサ素子の突出導入線
を溶接により接続した後で金属部材を切断して
個々に分離するというような方法により行なつて
おり、完成品を個々に分離するためには少なくと
も２回の切断が必要であり、生産性の良い方法で
あるとは言えなかつた。

本考案はこのような従来の問題点に鑑み成され
たものであり、以下本考案の内容について第８図
〜第１９図の図面を用いて説明する。

まず、本考案によるチツプ状固体電解コンデン
サにおいては、次の３つにより構成されている。
その一つは、コンデンサ素子であり、このコンデ
ンサ素子は従来の構造のものと同じで、タンタル
のような弁作用金属粉末を角柱形状、円柱形状に
成型し焼結した焼結体の表面に陽極酸化により酸
化タンタル皮膜のような誘電体性酸化皮膜を形成
して陽極体とし、この陽極体上二酸化マンガンの
ような半導体層、カーボンのような陰極層、銀ペ
イント層、半田層よりなる陰極導電層を順次積層
形成して構成したものであり、前記陽極体には同
一弁作用金属材料よりなる突出導入線が埋設され
ている。

他の一つは、このコンデンサ素子の突出導入線
に溶接により電気的かつ機械的に接続される半田
付け可能な金属フレームから構成した陽極端子で
あり、この陽極端子は、コンデンサ素子端面とほ
ぼ同じ大さで少なくとも一部がコンデンサ素子の
陰極導電層に接続された陰極端子とほぼ同一平面
上に位置しかつコンデンサ素子の突出導入線が嵌
り込む切込み溝を有する形状である。

さらに他の一つは、少なくとも一端に開口部を
有する半田付け可能な金属材料よりなる金属ケー
スであり、この金属ケースには陰極端子部となる
一端部を残して開口端部から外側面の所定の部分
に亘つて絶縁材による絶縁皮膜が形成されてい
る。

以下、本考案によるチツプ状固体電解コンデン
サの具体的実施例について図面とともに説明す
る。

第８図〜第１１図に本考案の一実施例によるチ
ツプ状固体電解コンデンサを示しており、図にお
いて１は従来と同じ構造の角柱状、円柱状のコン
デンサ素子で、このコンデンサ素子１はタンタ
ル、アルミニウム等の弁作用金属粉末を成型焼結
した焼結体表面に陽極酸化により酸化タンタル皮
膜のような誘電体性酸化皮膜を形成し、次いでこ
の皮膜上に二酸化マンガンのような固体電解質
層、カーボンのような陰極層、銀ペイント、半田
のような陰極導電層を順次積層形成することによ
り構成されており、前記焼結体には同一弁作用金
属材料よりなる陽極引出線２が埋設されている。
１５は一端に開口部を有する角形でパイプ状の半
田付け可能な金属材料よりなる金属ケースで、こ
の金属ケース１５には、窓１５ａが設けられ、陰
極端子部となる一端部を残して開口端部から外側
面の所定の部分に亘つて絶縁材による絶縁皮膜１
５ｂが形成されている。また、この金属ケース１
５内に前記コンデンサ素子１が収納されるととも
に、その金属ケース１５の内壁面にコンデンサ素
子１の最外殻の半田層または銀ペイント等の導電
層が半田または導電性接着剤等の導電材１６によ
り電気的かつ機械的に接続されており、前記コン
デンサ素子１の陽極引出線２は前記金属ケース１
５の開口部より金属ケース１５に接触しないよう
にして突出している。なお、金属ケース１５の窓
１５ａは導電材１６により埋められている。１７
はこの金属ケース１５の開口部より突出した陽極
引出線２に溶接により電気的かつ機械的に接続し
た半田付け可能な金属フレームからなる陽極端子
で、この陽極端子１７は前記陽極引出線２の金属
ケース１５より突出した部分に接続され、この陽
極端子１７の底面と、前記金属ケース１５の陰極
端子部となる絶縁皮膜１５ｂの施こされていない
金属面の露出した部分とはほぼ同一平面上に位置
している。また、この陽極端子１７には、前記コ
ンデンサ素子１の陽極引出線２が嵌り込む切込み
溝１７ａが設けられている。

ところで、このような陽極端子１７を得る手段
としては、第１２図に示すように、櫛形状の金属
フレームの複数個の分離片１７′の先端部にこの
先端部がＨ字形状となるように切込みを設け、そ
の切込みで分離片１７′の先端部を他の部分に対
してほぼ直角に折曲し、さらにその折曲した部分
の上下両端部を外側に向つてコ字形状となるよう
に折曲することにより得ることができる。

なお、１８はコンデンサ素子１の陽極引出線２
の根元部分に形成した樹脂層で、この樹脂層１８
によつてコンデンサ素子１の陽極引出線２に陽極
端子１７を溶接する場合のストレスによる特性の
劣化を防ぐことができる。１９は陽極端子１７と
コンデンサ素子１および金属ケース１５との間隙
に充填した耐熱性樹脂である。

ここで、本考案においては、金属ケース１５の
形状は角筒状に限定されなく、第１３図に示すよ
うに円筒状であつてもよい。

上記構成から明らかなように、本考案では、外
装に金属ケース１５を用いており、第２図〜第４
図に示す従来のチツプ状固体電解コンデンサの欠
点として揚げた外形寸法精度の悪さを解消するこ
とができる、これは、チツプ状固体電解コンデン
サの寸法精度の下地の寸法のばらつきの累計によ
るものであつたのに対し、本考案においては、金
属ケース１５の寸法精度が完成品の外形寸法精度
にほぼ等しいものとなり、寸法精度がはるかに向
上するためである。

また、チツプ状固体電解コンデンサを回路基板
に装着する場合、回路基板表面と接する面が平滑
であるということがフエースボンデイングタイプ
のコンデンサにとつて重要な条件となるが、本考
案においては、第５図に示す金属キヤツプを用い
たものとは違い、金属ケース１５内にコンデンサ
素子１全体を収納しており、コンデンサ素子１下
地の凹凸が完成品とした時の外表面の平滑性に影
響を与えず、表面の平滑性が優れた製品を得るこ
とができ、回路基板に装着する際の平滑性を満足
させることができるとともに、パーツフイーダー
等で自動供給する時のフイーダー内でのつまり、
ひつかかり等が起こりにくくなり、パーツフイー
ダーによる自動供給、自動整列が可能となる。

さらに、本考案においては、金属ケース１５の
外側面の絶縁皮膜１５ｂを形成していない金属面
の露出した端部を陰極端子とするというように、
陰極端子部の一部を残して金属ケース１５を絶縁
しているので、回路基板に装着後の端子強度は曲
げストレスなどがかかつた場合でも金属ケース１
５内のコンデンサ素子１にはストレスがかから
ず、従来のように銀ペイント層と二酸化マンガン
層との剥離が発生しないため、曲げ強度の効果は
飛躍的に向上する。

ところで、本考案における金属ケース１５外側
面への絶縁皮膜１５ｂの形成は、あらかじめ金属
ケース１５に絶縁材コーテイングしておいても、
また組立途中、組立後に絶縁材をコーテイングし
てもかまわない。また、絶縁材の材質は、耐熱性
のものであればよく、エポキシ樹脂、シリコン樹
脂、フツソ樹脂、ポリアミド、ポリイミド樹脂等
が考えられる。塗膜の厚さについても、0.01mm以
上あればよい。

さらに、金属ケース１５の肉厚は、機械的な強
度の点から0.05〜0.15mm位が良い。

また、コンデンサ素子１の突出導入線２の根本
部分を補強する樹脂層１８により溶接時のストレ
スがコンデンサ素子に加わりにくくなり、これに
よつて陽極端子１７をコンデンサ素子１の端面に
できる限り近づけて溶接することができるとも
に、コンデンサ素子１と陽極端子１７との間に充
填した耐熱性樹脂１９が垂れることがなく、外形
形状をすつきりとした小形で寸法精度の高い方形
状とすることができ、パーツフイーダー等による
自動整列、自動供給が可能となる。

また、このような本考案により得られるチツプ
状固体電解コンデンサによれば、外側は表面が平
滑な耐熱性樹脂１９により被覆され、かつ陽極端
子１７と陰極端子となる金属ケース１５とは上下
面とも同一平面上に位置しているため、各種プリ
ント基板上に載置して加熱することにより半田付
けすることも、また予め直接プリント基板上にコ
ンデンサをのり付けしてから、半田浴中に挿入し
て半田付けすることも可能となる。この場合、コ
ンデンサの下側にプリント基板の導電箔が存在し
てもよく、高密度回路用として適している。

さらに、金属部分に鉄、ニツケル等の強磁性金
属を使用すれば、極性の判別、コンデンサ素子の
磁力によるチヤツキングが可能である。

ここで、コンデンサ素子１を金属ケース１５に
収納しているため、プリント基板に直接取付ける
場合、加熱により金属ケース１５内の半田が熱膨
脹をきたし、金属ケース１５内の圧力が増加す
る。この点について考慮したのが、金属ケース１
５の閉口端部にある窓１５ａであり、この窓１５
ａによつて金属ケース１５内の圧力増加を抑制す
ることができる。

また、陽極端子１７の形状についても、上記実
施例のもの以外に第１４図〜第１９図に示すよう
な形状のものが考えられる。

第１４図に示すものは、櫛形状の金属フレーム
の複数個の分離片において、第１２図に示すよう
にその分離片１７′の中間部にこの両側面から先
端端面に達しない程度に先端端面に向つて延びる
Ｌ字形状の切込みを設け、その切込みにより分離
片１７′の先端部を他の部分に対してほぼ直角に
折曲して陽極引出線２が嵌め込まれる切込み溝１
７ａを設け、そしてその折曲した部分の上下両端
部を内側に向つて折曲することにより構成されて
いる。

また、第１５図に示すものは、金属フレームを
用いて同じように切込みを設け、分離片１７′の
先端部を折曲したのみで第１４図に示すようにそ
の折曲した部分の上下端部を折曲していないもの
である。

この実施例の場合には、陽極端子１７としての
接続面積が少なくなり、若干接続強度の点で第１
４図に示すものより劣るが、上記のような効果は
同様に得ることができる。また、第１６図の実施
例では、第１２図に示すように切込みを設けた金
属フレームの分離片１７′の先端部を、その切込
みにより分離片１７′の本体部分と結合される唯
一の短片がコンデンサ素子１側で360゜折曲され
て切込み溝１７ａを通るように折曲し、ほぼコ字
形状の陽極端子１７としたものであり、コンデン
サ素子１の陽極引出線２は、その陽極端子１７の
切込み溝１７ａを通る短片上にて溶接により接続
される。この実施例の場合には、コンデンサ素子
１の陽極引出線２側の端部と陽極端子１７との間
に耐熱性樹脂１９を充填した場合に、その耐熱性
樹脂１９の保持が短片の折返り部により良好に行
なわれることとなり、また陽極端子１７との接着
性も良好となるばかりが、陽極端子１７の機械的
強度も向上する。

第１７図に示す実施例では、分離片の先端部に
この先端端面より切込んだ切込み溝１７ａを設
け、そして分離片先端部の所定の位置でほぼ直角
に折曲するとともに、切込み溝１７ａ両側の片の
先端部を外側に向つてほぼ直角に折曲して陽極端
子１７としたものであり、陽極端子１７の成形加
工が容易であるという利点を有している。

また、第１８図に示す実施例では、陽極端子１
７の形状は、上記第１４図に示す実施例の場合と
同じとし、上記第１２図に示す実施例の場合とは
反対側の面をコンデンサ素子１の樹脂層１８に接
するように配設して切込み溝１７ａにおいて陽極
引出線２と溶接により接続したものである。

この実施例においては、第１８図に示すように
陽極端子１７の折曲部端面が全て外側に向いてお
り、従つて平板状の分離片から陽極端子１７を成
形する場合でも、第１７図に示すような方法を採
用したり、さらには切込み溝１７ａの両側片の一
方が本体部分と連結されるように切込みを設けた
りする種々の成形加工の方法が可能となる。

さらに、第１９図に示す実施例では、第１８図
の実施例を改良したものであり、切込み溝１７ａ
の両側の片を少し長めにして前部において下に折
曲した陽極端子１７を用いるものである。

この実施例の場合にも、陽極端子１７の成形を
種々の方法で行なうことができるという利点を有
している。

なお、第１８図、第１９図に示す実施例の場合
には、平板状の金属フレームにこの先端部が３片
に分離されるように切込みを設け、そしてその切
込みで折曲することによつても成形することがで
きる。

このように陽極端子１７は陽極引出線２が嵌り
込んで溶接により接合される切込み溝１７ａを有
する板形状であるため、櫛形状の金属フレームを
加工して種々の形状に簡単にかつ生産性よく形成
することができる。

また、陽極端子１７の切込み溝１７ａの深さ、
幅、または折曲部の折曲げの長さ等を種々変える
ことで、金属ケース１５の形状に合つた大きさ、
形状に簡単にすることができる。なお、陽極端子
を折曲げ加工により成形する場合は、金属フレー
ムとして加工しやすい比較的薄い板を用いるのが
よい。

以上のように本考案によれば、寸法精度が高く
かつパーツフイーダー等による自動供給、自動整
列が可能で外部からの衝撃等に対して強いフエー
スボンデイングタイプのチツプ状固体電解コンデ
ンサを得ることができる。

また、本考案では、金属ケースをパイプ状とす
ることにより、抜け穴を設けており、プリント基
板に直接取付けた場合の金属ケース内の半田の熱
膨脹による圧力上昇を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のチツプ状固体電解コンデンサを
示す断面図、第２図〜第４図はそれぞれ他の従来
のチツプ状固体電解コンデンサを示す正面図、第
５図は他の従来のチツプ状固体電解コンデンサを
示す断面図、第６図ａは他の従来のチツプ状固体
電解コンデンサを示す斜視図、第６図ｂはそのコ
ンデンサの要部を示す断面図、第７図は他の従来
のチツプ状固体電解コンデンサの製造工程の一部
を示す斜視図、第８図は本考案の一実施例による
チツプ状固体電解コンデンサの外観を示す斜視
図、第９図は同コンデンサの内部構造を示す斜視
図、第１０図は同コンデンサを陰極側から見た斜
視図、第１１図は同コンデンサを陽極側から見た
正面図、第１２図は同コンデンサの陽極端子を金
属フレームから成形する場合の一例を示す斜視
図、第１３図〜第１９図はそれぞれ本考案の他の
実施例によるチツプ状固体電解コンデンサを示す
斜視図である。 １……コンデンサ素子、２……陽極引出線、１
５……金属ケース、１５ａ……窓、１５ｂ……絶
縁皮膜、１６……導電材、１７……陽極端子、１
７ａ……切込み溝、１８……樹脂層、１９……耐
熱性樹脂。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 両端に開口部を有しかつ陰極端子部となる一
   端部を残して開口端部から外側面の所定の部分
   に亘つて絶縁材による絶縁皮膜１５ｂを有する
   パイプ状の金属ケース１５と、この金属ケース
   １５の内壁面に陰極導電層を導電材１６により
   電気的かつ機械的に接続しかつ金属ケース１５
   の開口部より陽極引出線２を前記金属ケース１
   ５に接触しないようにして突出させたコンデン
   サ素子１と、このコンデンサ素子１の陽極引出
   線２の金属ケース１５開口部より突出した部分
   に溶接により電気的かつ機械的に接続されかつ
   陰極端子としての前記金属ケース１５とほぼ同
   一平面上に位置しかつ前記陽極引出線２が嵌り
   込む切込み溝１７ａを有する板状の半田付け可
   能な陽極端子１７と、前記金属ケース１５の開
   口端部および金属ケース１５と陽極端子１７と
   の間に充填した絶緑材とで構成してなるチツプ
   状固体電解コンデンサ。 (2) コンデンサ素子１の陽極引出線２の根本部分
   に樹脂層１８を盛つて補強してなる実用新案登
   録請求の範囲第１項に記載のチツプ状固体電解
   コンデンサ。 (3) 陽極端子１７を櫛形状の金属フレームの先端
   部に切込みを設け、その切込みで折り曲げ加工
   することにより形成してなる実用新案登録請求
   の範囲第１項に記載のチツプ状固体電解コンデ
   ンサ。 (4) 金属フレームの分離片の先端部にこの先端部
   が３片に分離されるように切込みを設けてなる
   実用新案登録請求の範囲第３項に記載のチツプ
   状固体電解コンデンサ。