JPH04134834U - チツプ形コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハンダ付け実装時に電解液または有機半導体
の劣化を生じることなく、諸特性に優れ、信頼性の高い
チップ形コンデンサを提供する。 【構成】 コンデンサ素子１が円筒状ケース２に収納さ
れてなるコンデンサ単位４が、中空部７を有する角形外
装ケース８に収納される。角形外装ケース８から陽極と
陰極のリード線６が引き出される。リード線６の折り曲
げまたは成形加工により外部電極１０が形成される。角
形外装ケース８の中空部７の内径が、円筒状ケース２の
外径より大きい寸法とされる。中空部７の内面に、コン
デンサ単位４を中空部７の径方向中央に保持する突起部
９が設けられる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、チップ形コンデンサに係り、特に、ペースト状の電解液や有機半導 体などを電解質としたチップ形コンデンサの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、電子回路及びシステムにおける進歩に伴い、単位体積当たりの容積が大 きく、且つ、回路基板への自動実装可能なチップ形コンデンサの開発が要求され ている。この要求に対し、外部リード線の長さを最小限度まで短縮することによ って、単位体積当たりの容積を最大限度まで大きくすると共に、外形の改良によ って回路基板への自動実装化を実現してなるチップ形コンデンサが開発されてい る。このような特徴を有するチップ形コンデンサとしては、すでに、タンタル固 体電解コンデンサやセラミックコンデンサが実用化されている。

【０００３】 一方、アルミニウム電解コンデンサのようなペースト状の電解液をコンデンサ 素子に含浸させてなるタイプの電解コンデンサや、有機半導体を電解質とした電 解コンデンサにおいては、以上のようなチップ形コンデンサの実現は容易ではな い。すなわち、電解液を含浸してなるコンデンサ素子においては、コンデンサ素 子の表面に電解液が付着しているため、合成樹脂での外装が極めて困難である。 また、合成樹脂の成型時には、１５０〜２００℃の高熱がコンデンサ素子に直接 加わるため、誘電体酸化皮膜の劣化や、電解液または有機半導体の劣化を引き起 こし、コンデンサの特性が低下する恐れがある。

【０００４】 このような不都合を防止するために、従来、コンデンサ素子を保護する目的で 、コンデンサ素子を、例えば、片側開口形の円筒状アルミニウムケースに収納し 、開口部をゴム栓などで封口してコンデンサ単位を製造している。そして、この ようなコンデンサ単位を、そのままエポキシモールドするか、または、そのアル ミニウムケース外周面と一致する円筒状中空部を有する角形外装ケースに収納す るか、さらには、コンデンサ単位の陽極と陰極のリード線を通す２つの孔を設け た樹脂またはセラミックの台座に設置している。この後、外装ケースから引き出 されるかまたは台座の孔から引き出されたリード線を、折り曲げまたは成形加工 し、ハンダ付け可能な外部電極を形成している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述したようなアルミニウム電解コンデンサなどにおける従来 のチップ形コンデンサには、次のような欠点が存在していた。

【０００６】 すなわち、ハンダリフロー方式またはハンダフロー方式による基板への実装時 には、このハンダ付けにおける熱または熱線が、外装ケースまたは台座を介して コンデンサ単位に伝えられ、コンデンサ素子が急激に加熱されてしまう。このよ うなコンデンサ素子の急激な加熱は、誘電体酸化皮膜の劣化や、電解液または有 機半導体の劣化を引き起こし、ハンダ付け実装後におけるコンデンサの特性低下 や信頼性低下の問題を生じていた。

【０００７】 本考案は、上記のような従来技術の課題を解決するために提案されたものであ り、その目的は、ペースト状の電解液や有機半導体などを電解質としたチップ形 コンデンサにおいて、ハンダ付け実装時に電解液または有機半導体の劣化を生じ ることなく、諸特性に優れ、信頼性の高いチップ形コンデンサを提供することで ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案によるチップ形コンデンサは、コンデンサ素子が円筒状ケースに収納さ れてなるコンデンサ単位が、中空部を有する角形外装ケースに収納されると共に 、角形外装ケースから陽極と陰極のリード線が引き出され、これらのリード線の 折り曲げまたは成形加工により外部電極が形成されてなるチップ形コンデンサに おいて、角形外装ケースの中空部の内径が、円筒状ケースの外径より大きい寸法 とされ、且つ、この中空部の内面に、コンデンサ単位を中空部の径方向中央に保 持する突起部が設けられたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】

以上のような構成を有する本考案の作用は次の通りである。すなわち、中空部 の内面に設けられた突起部により、中空部の内面に対してコンデンサ単位が突起 部の突起寸法分だけの空隙を隔てた形で保持される。この突起部によって中空部 とコンデンサ単位の外面との間に形成される空隙が、熱伝導の遮断層として機能 するため、ハンダ付け実装時において、角形外装ケースが加熱されても、この熱 のコンデンサ単位に対する熱伝導は抑制され、コンデンサ単位の加熱は低く押さ えられる。従って、ペースト状の電解液、有機半導体などを電解質としたチップ 形コンデンサにおいても、ハンダ付け実装時に電解液または有機半導体の劣化を 生じることがない。

【００１０】

【実施例】

以下には、本考案を、ペースト状の電解液を用いたアルミ電解コンデンサに適 用してなるチップ形コンデンサの一実施例について、図１乃至図２を参照して具 体的に説明する。なお、図１は、チップ形コンデンサの内部構造を示す分解斜視 図、図２は、チップ形コンデンサの外観を示す斜視図である。

【００１１】 まず、図１に示すように、予めペースト状の電解液を含浸したコンデンサ素子 １を片側開口形の円筒状アルミニウムケース２に収納した。そして、円筒状アル ミニウムケース２の開口部を、ゴム栓３で封口してコンデンサ単位４を形成した 。この場合、ゴム栓３の２箇所の孔５から、コンデンサ素子１の陽極と陰極のリ ード線６を引き出した。また、エポキシ、ポリイミド、アセタール、ポリエステ ル、ポリフェニレンサルファイド、またはこれらに無機物などを添加してなる樹 脂によって、円筒状の中空部７を有する角形外装樹脂ケース８を形成した。角形 外装樹脂ケース８の中空部７の内径は、円筒状アルミニウムケース２の外径より 大きい寸法とした。さらに、この中空部７の内面の周方向におけるほぼ等間隔の ４箇所に、ケースの軸方向に伸びる帯状の突起部９を設けた。

【００１２】 そして、図２に示すように、角形外装樹脂ケース８の中空部７にコンデンサ単 位４を収納し、リード線６を角形外装樹脂ケース８外部に取り出した。最終的に リード線６を折り曲げ加工して、ハンダ付け可能な外部電極１０を形成し、本考 案に従うチップ形コンデンサ（本考案品Ａ）を完成した。

【００１３】 これに対し、次のようにして、従来技術によるチップ形コンデンサを作製した 。すなわち、コンデンサ単位については、前記本考案品と全く同様に作製し、角 形外装樹脂ケースの中空部の内径を、従来通り、円筒状アルミニウムケースの外 径と同一として、ここに、コンデンサ単位を収納した。この後は、再び本考案品 と同様に、リード線を折り曲げ加工して、ハンダ付け可能な外部電極を形成し、 従来技術に従うチップ形コンデンサ（従来品Ｂ）を完成した。

【００１４】 なお、本考案品Ａ、従来品Ｂ共に、コンデンサ定格は、１６Ｖ−４．７μＦ、 ケースサイズは、外径４ｍｍ−長さ５ｍｍとした。

【００１５】 そして、以上のようにして完成した本考案品Ａと従来品Ｂのチップ形コンデン サを多数用意して、共に１．６ｍｍ厚のエポキシ基板に実装し、２６０℃、１５ ｓｅｃのリフロー炉の通過という同一条件の特性試験を行ったところ、図３及び 図４に示すような結果が得られた。この場合、図３は、試験前後の漏れ電流分布 の変化を示す分布図、図４は、試験前後の損失の変化を示す分布図である。

【００１６】 これらの図３及び図４に示すように、試験前においては、本考案品Ａと従来品 Ｂとの間にほとんど特性の差がないのに対し、試験後においては明らかな差を生 じている。すなわち、従来品Ｂでは、試験後において、漏れ電流や損失の著しい 増大を示しているのに対し、本考案品Ａでは、試験後においても、漏れ電流や損 失の増大は少ない。

【００１７】 この結果は、作用の欄で既に説明した通り、本考案品Ａにおいては、角形外装 樹脂ケースの中空部の内面とコンデンサ単位の外面との間に形成される空隙部に よってハンダ付け実装時の熱伝導が抑制され、酸化皮膜、電解質の劣化が抑制さ れた結果、従来品Ｂに比べて漏れ電流や損失の変化が低減されたものと考えられ る。これに対し、従来品Ｂにおいては、角形外装樹脂ケースの中空部の内面とコ ンデンサ単位の外面とが密着しているため、ハンダ付け実装時の外部の熱が、角 形外装樹脂ケースを介してそのままコンデンサ単位に伝達され、酸化皮膜、電解 質の劣化が進んだ結果、漏れ電流や損失が増大したものと考えられる。

【００１８】 なお、本考案は、前記実施例に限定されるものではなく、例えば、角形外装ケ ースの中空部に設ける突起部の配置箇所及び数は、適宜変更可能である。すなわ ち、少なくとも、中空部の内面とコンデンサ単位との間に一定以上の空隙を形成 可能である限り、突起部の具体的な構成は自由に変更可能である。また、角形外 装ケースの中空部も、コンデンサ単位を収納可能な形状であれば自由に変更可能 であり、例えば、同じ円筒状でも、断面が楕円形状の円筒状としたり、あるいは 、角筒状とすることなどが可能である。さらに、角形外装ケースの材質は自由に 選択可能である。

【００１９】 一方、前記実施例においては、ペースト状の電解液を用いたアルミ電解コンデ ンサを例示したが、本考案は、これに限定されるものではなく、例えば、有機半 導体を電解質とした電解コンデンサにおいても同様に適用可能である。この場合 には、有機半導体が熱に弱いことから、熱伝導を遮断する本考案の適用は極めて 有効であり、大きな効果が得られる。

【００２０】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案においては、角形外装ケースの中空部の改良によっ て中空部の内面とコンデンサ単位との間に空隙が形成され、これによって熱伝導 を遮断できるため、ペースト状の電解液や有機半導体などを電解質としたチップ 形コンデンサにおいて、ハンダ付け実装時に電解液または有機半導体の劣化を生 じることなく、諸特性に優れ、信頼性の高いチップ形コンデンサを提供すること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に従うチップ形コンデンサの一実施例の
内部構造を示す分解斜視図。

【図２】図１のチップ形コンデンサの外観を示す斜視
図。

【図３】本考案と従来技術によるそれぞれのチップ形コ
ンデンサについて、同一条件の特性試験前後における漏
れ電流分布の変化を示す分布図。

【図４】本考案と従来技術によるそれぞれのチップ形コ
ンデンサについて、同一条件の特性試験前後における損
失の変化を示す分布図。

【符号の説明】

１ コンデンサ素子 ２ 円筒状アルミニウムケース ３ ゴム栓 ４ コンデンサ単位 ５ 孔 ６ リード線 ７ 中空部 ８ 角形外装樹脂ケース ９ 突起部 １０ 外部電極

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンデンサ素子が円筒状ケースに収納さ
   れてなるコンデンサ単位が、中空部を有する角形外装ケ
   ースに収納されると共に、角形外装ケースから陽極と陰
   極のリード線が引き出され、これらのリード線の折り曲
   げまたは成形加工により外部電極が形成されてなるチッ
   プ形コンデンサにおいて、前記角形外装ケースの中空部
   の内径が、円筒状ケースの外径より大きい寸法とされ、
   且つ、この中空部の内面に、コンデンサ単位を中空部の
   径方向中央に保持する突起部が設けられたことを特徴と
   するチップ形コンデンサ。