NL8801853A

NL8801853A - Elektronische component, elektrolytische condensator en omhulling uit metaal.

Info

Publication number: NL8801853A
Application number: NL8801853A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1988-07-22
Filing date: 1988-07-22
Publication date: 1990-02-16
Also published as: DE68922541D1; JPH0278214A; EP0354607B1; EP0354607A1; KR910003708A; DE68922541T2; KR0142573B1; DE8908578U1; US4987520A

Description

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Elektronische component, elektrolytische condensator en omhulling uit metaal*

De uitvinding heeft betrekking op een elektronische component met een elektronisch element en een omhulling uit metaal, welke omhulling is gevormd uit een aan ten minste één uiteinde gesloten koker met een in hoofdzaak vlakke bodem waarin een overdrukbeveiliging is aangebracht, welke overdrukbeveiliging wordt gevormd door ten minste één kerf in de bodem.

De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op een elektrolytische condensator met zo'n omhulling.

De uitvinding heeft bovendien betrekking op een dergelijke omhulling voor een elektronische component.

Een omhulling uit aluminium voor een elektrolytische condensator is bijvoorbeeld beschreven in de Duitse octrooiaanvrage DE 3543215. In de bodem is een overdrukbeveiliging aangebracht in de vorm van een dunwandig bodemdeel met aan de rand daarvan een ringvormige verzwakking aan de binnenzijde van de omhulling, desgewenst aangevuld met een ringvormige verzwakking aan de buitenzijde van de omhulling.

Een nadeel van deze bekende overdrukbeveiliging is de geringe reproduceerbaarheid van de openingsdruk, dat wil zeggen van de kleinste inwendige druk in de elektronische component waarbij de kerf geopend wordt en de beveiliging in werking treedt. Weliswaar is de reproduceerbaarheid beter bij toepassing van een rechte kerf, maar in dat geval treden problemen op in verband met de maatnauwkeurigheid van de bodem van de omhulling. Zo treedt bijvoorbeeld bij een cylindrische omhulling met een rechte kerf in de bodem een onrondheid op in de grootte-orde van 0.3 mm bij een cylinderdiameter van 30.0 mm. In verband met de benodigde mechanische bewerkingen en manipulatie van de omhulling bij het vervaardigen van een elektronische component is in veel gevallen een onrondheid van minder dan 0.1 mm gewenst.

De uitvinding heeft ondermeer tot doel om een elektronische component en een omhulling daarvoor te verschaffen, welke omhulling op zodanige wijze is voorzien van een overdrukbeveiliging dat de afmetingen van de omhulling binnen de gewenste, nauwkeurig bepaalde grenzen blijven.

De uitvinding beoogt daarbij te bereiken dat de openingsdruk nauwkeurig vastgelegd kan worden en een hoge mate van voorspelbaarheid en reproduceerbaarheid vertoont.

De uitvinding beoogt eveneens te bereiken dat de verhouding tussen restdikte en openingsdruk zo groot mogelijk is. Dat betekent dat bij een gewenste openingsdruk een zo groot mogelijke restdikte aanwezig is, in het dunste deel van de bodem ter plaatse van de kerf, om er voor te zorgen dat bij normale gebruiksomstandigheden van de elektronische component de kans op een lek in de omhulling zo gering mogelijk is.

Aan deze opgave wordt volgens de uitvinding voldaan door een elektronische component en een omhulling zoals in de aanhef zijn beschreven, welke zijn gekenmerkt doordat de kerf aan de buitenzijde van de omhulling is geplaatst en doordat de bodem een plooi vertoont welke geheel of nagenoeg evenwijdig aan de kerf verloopt.

De plaatsing van de rechte kerf aan de buitenzijde draagt bij aan een reproduceerbaar openingsgedrag en daarmee aan een goede reproduceerbaarheid van de openingsdruk. Door de aanwezigheid van een plooi die nagenoeg parallel verloopt met de kerf, wordt bereikt dat bij een cylinderdiameter van ongeveer 30 mm, een onrondheid van minder dan 0.03 mm haalbaar is.

Als de omhulling op gebruikelijke wijze door middel van extrusie wordt vervaardigd, bijvoorbeeld uit aluminium, is het doelmatig om na extrusie de plooi en de kerf in een enkele bewerkingsstap te vervaardigen door middel van een kerfpen en een mal uit gereedschaps-staal. Het is niet zinvol om de plooi en de kerf te vervaardigen in de extrusiestap omdat door de materiaalstromingen in de nabijheid van de kerf ongewenste, versterkte zones zouden kunnen ontstaan.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de omhulling volgens de uitvinding is de kerf in de plooi geplaatst. Hierdoor kan eenvoudig gereedschap worden toegepast voor het aanbrengen van de overdruk-beveiliging. Daarbij kan de plooi zowel naar binnen als naar buiten zijn gericht.

In een bijzonder geschikte uitvoeringsvorm van de omhulling volgens de uitvinding bestaat de overdrukbeveiliging uit een enkele kerf. Omdat de spanning in het midden van de bodem het grootst is, wordt de gunstigste verhouding tussen restdikte en openingsdruk bereikt als de kerf door het middelpunt van de bodem is aangebracht. Dit effect wordt nog versterkt als de constructie van de omhulling zo gekozen wordt dat de wanddikte van de bodem in het middelpunt geringer is dan aan de rand.

In verband met de mechanische stevigheid van de omhulling wordt de bodem bij voorkeur voorzien van een ringvormige verdikking, welke zowel aan de binnenzijde als aan de buitenzijde van de omhulling kan worden geplaatst.

In het Amerikaanse octrooischrift US 4175166 is weliswaar een omhulling voor een elektronische component beschreven, welke is voorzien van een overdrukbeveiliging in de vorm van een kerf in een plooi, maar daarbij is de beveiliging in de zijwand van de cylinder geplaatst. Daardoor wordt weliswaar bereikt dat de openingsdruk nauwkeurig beheerst kan worden, maar het probleem van de maatnauwkeurigheid van de omhulling wordt daardoor niet opgelost. Een zijkerf is ongewenst als beoogd wordt om een compacte elektronische component te vervaardigen, omdat bijvoorbeeld bij het plaatsen van een condensatorwikkel in de cylinder, de wikkel niet mag worden beschadigd door de plooi en de kerf in de zijwand. Bovendien wordt in een extrusieproces, zoals dat gewoonlijk wordt toegepast voor het vervaardigen van de omhulling, de dikte van de bodem, en daarmee de openingsdruk, beter beheerst dan de zijwanddikte.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden en aan de hand van een tekening, waarin

Figuur 1 a-c een doorsnede weergeeft van twee uitvoeringsvormen van een omhulling met overdrukbeveiliging volgens de uitvinding,

Figuur 2 a-d en

Figuur 3 a-d in aanzicht een aantal verschillende uitvoeringsvormen weergeven van de bodem van een omhulling volgens de uitvinding, en waarin

Figuur 4 a-d in doorsnede een aantal uitvoeringsvormen weergeeft van de bodem van een omhulling volgens de uitvinding.

Uitvoeringsvoorbeelden:

Figuur 1a toont in doorsnede een omhulling 10 voor een elektronische component, in de vorm van een koker met een in hoofdzaak vlakke bodem 11, waarin een overdrukbeveiliging 12 is aangebracht. Volgens dit voorbeeld bestaat de omhulling uit een aluminium cylinder met een cirkelvormige omtrek. In de omhulling kan bijvoorbeeld een niet in de figuur getoonde condensatorwikkel worden geplaatst, waarna de koker door middel van een schijf kan worden afgesloten. Een geschikte condensatorwikkel is bijvoorbeeld beschreven in het Amerikaanse octrooischrift US 3754113.

De omhulling wordt bijvoorbeeld door middel van extrusie vervaardigd. De overdrukbeveiliging wordt vervaardigd door middel van een kerfpen en een kerfprop. De omhulling wordt om de kerfpen geplaatst en axiaal verplaatst ten opzichte van de kerfprop, waarin zich een gleuf bevindt om de plooi te vormen. In de gleuf bevindt zich een mes om de kerf te vormen. De indrukdiepte wordt ingesteld door middel van aanslagblokken. De omhulling bestaat bij voorkeur uit een cylinder maar kan desgewenst ook een vierkante of rechthoekige doorsnede vertonen. Ook in dat geval kan door toepassing van de uitvinding worden bereikt dat de maatnauwkeurigheid van de omhulling wordt verbeterd.

Geschikte afmetingen van de omhulling zijn bijvoorbeeld: diameter van de cylinder 30 mm, lengte van de koker 55 mm, breedte van de plooi 2 mm, openingshoek van de kerf 40°, wanddikte 0.4 mm, dikte ter plaatse van de kerf 0.1 tot 0.15 mm. Deze afmetingen kunnen vanzelfsprekend aangepast worden aan de afmetingen van de te omhullen elektronische component.

Figuren 1b en 1c tonen in detail een dwarsdoorsnede door de overdrukbeveiliging in de bodem van de omhulling. Figuur 1b toont een naar buiten gerichte plooi 13 met een kerf 14 aan de buitenzijde van de omhulling. Figuur 1c toont een naar binnen gerichte plooi 15 met een kerf 16 aan de buitenzijde van de omhulling.

Figuur 2 toont in aanzicht een aantal uitvoeringsvormen van de bodem van een omhulling volgens de uitvinding. In Figuur 2a is de bodem 21 voorzien van een plooi 23 waarin een kerf 24 is geplaatst. In Figuur 2b is dezelfde bodem nog voorzien van een ringvormige verdikking 27, welke dient voor de stevigheid van de omhulling en er bovendien toe bijdraagt dat de elektronische component desgewenst stabiel op de bodem kan worden geplaatst. Figuur 2c toont een uitvoeringsvorm van de bodem, welke lijkt op die van Figuur 2b, met het verschil dat de plooi 23 een breedte heeft die aanmerkelijk groter is dan die van de kerf 24. Figuur 2d toont een bodem 21, voorzien van twee plooien 23, 23' die op enige afstand van een kerf 24 zijn aangebracht.

Figuur 3 toont in aanzicht een aantal uitvoeringsvormen van de bodem van een omhulling volgens de uitvinding. In Figuur 3a is de bodem 31 voorzien van een enkele plooi 33 met een kerf 34, welke door het middelpunt van de bodem zijn aangebracht. Figuur 3b toont een bodem 31 met twee elkaar snijdende plooien 33, 33', elk voorzien van een kerf 34, 34'. Figuur 3c toont een dergelijke uitvoeringsvorm, waarbij de plooien en de bijbehorende kerven elkaar in het middelpunt van de bodem kruisen. Figuur 3d toont een bodem 31 met een stervormige plooi 33, voorzien van een stervormige kerf 34.

Figuur 4 toont in doorsnede een aantal uitvoeringsvormen van de bodem van een omhulling volgens de uitvinding, waarin een niet in de figuur getoonde overdrukbeveiliging kan worden aangebracht. Figuur 4a toont een omhulling 40 met een vlakke bodem 41. Figuur 4b toont een omhulling 40 waarbij de wanddikte van de bodem 41 in het middelpunt geringer is dan aan de rand. Figuur 4c toont een omhulling 40, waarbij de bodem 41 is voorzien van een ringvormige verdikking 47 aan de binnenzijde van de omhulling. Figuur 4d toont een dergelijke omhulling waarbij de ringvormige verdikking 27 aan de buitenzijde van de omhulling is geplaatst.

Verschillende combinaties en varianten van de getoonde uitvoeringsvormen zijn mogelijk, waarbij steeds door de aanwezigheid van een plooi om of naast de kerf de gewenste vorm van de omhulling nauwkeurig bewaard blijft.

Claims

1. Elektronische component met een elektronisch element en een omhulling uit metaal, welke omhulling is gevormd uit een aan ten minste één uiteinde gesloten koker met een in hoofdzaak vlakke bodem waarin een overdrukbeveiliging is aangebracht, welke overdrukbeveiliging wordt gevormd door ten minste één kerf in de bodem, met het kenmerk, dat de kerf aan de buitenzijde van de omhulling is geplaatst en dat de bodem een plooi vertoont welke geheel of nagenoeg evenwijdig aan de kerf verloopt.

2. Elektronische component volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kerf in de plooi is geplaatst.

3. Elektronische component volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk/ dat de overdrukbeveiliging bestaat uit een enkele kerf.

4. Elektronische component volgens een der conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat de kerf door het middelpunt van de bodem is aangebracht.

5. Elektronische component volgens een der conclusies 1 tot en met 4, met het kenmerk, dat de wanddikte van de bodem in het middelpunt geringer is dan aan de rand.

6. Elektronische component volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de bodem is voorzien van een ringvormige verdikking.

7. Elektrolytische condensator met een omhulling uit metaal, welke omhulling is gevormd uit een aan ten minste één uiteinde gesloten koker met een in hoofdzaak vlakke bodem waarin een overdrukbeveiliging is aangebracht, welke overdrukbeveiliging wordt gevormd door ten minste één kerf, met het kenmerk, dat de kerf aan de buitenzijde van de omhulling is geplaatst en dat de bodem een plooi vertoont welke geheel of nagenoeg evenwijdig aan de kerf verloopt.

8. Omhulling uit metaal voor een elektronisch element, welke omhulling is gevormd uit een aan ten minste één uiteinde gesloten koker met een in hoofdzaak vlakke bodem waarin een overdrukbeveiliging is aangebracht, welke overdrukbeveiliging wordt gevormd door ten minste één kerf, met het kenmerk, dat de kerf aan de buitenzijde van de omhulling is geplaatst en dat de bodem een plooi vertoont welke geheel of nagenoeg evenwijdig aan de kerf verloopt.