JPH08306594A - 電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電解コンデンサの製造方法に関し、簡単な手
段に依って、樹脂ケース電解コンデンサに於けるリード
端子封止部分に於ける電解液の漏液を防止しようとす
る。 【構成】 コンデンサ素子本体２１から導出されたリー
ド端子２１Ａをケースの一部となる樹脂製底板２２に液
密封止してコンデンサ素子本体２１を保持し、次いで、
コンデンサ素子本体２１に電解液を真空含浸させ、次い
で、コンデンサ素子本体２１に樹脂製ケース本体２３を
被せて樹脂製底板２２と超音波溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液密封止機能を改善し
た構成をもつ電解コンデンサを製造するのに好適な方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電解コンデンサでは、表面に酸
化膜を形成したアルミニウム箔を陽極電極とし、アルミ
ニウム箔からなる陰極電極との間に電解液を満たし、電
解液を陰極として機能させている。

【０００３】従って、電解液が失われた場合には、電解
コンデンサとしての性能が低下するので、前記電解液を
含浸させた陰極電極及び陽極電極などからなる電解コン
デンサ素子本体を外部に対して液密に維持することが重
要である。

【０００４】通常、小型電解コンデンサは、前記アルミ
ニウム箔などからなる素子をアルミニウム・ケース中に
封入するようにしているが、アルミニウム・ケースは熱
伝導性が良好である為、表面実装部品としてリフロー半
田付けを行う場合には、例えば５〔秒〕程度の時間、温
度が２５０〔℃〕である熱に曝されることから、アルミ
ニウム・ケース内は、電解液が蒸発して内圧が高くな
り、蒸気が漏れ出して、特性劣化を招来する。

【０００５】そこで、従来から、電解コンデンサの液密
封止を維持する為の構造に関し、種々な工夫がなされて
いて、例えばアルミニウム・ケースの外側を熱遮断の為
の樹脂ケースで覆うことが行われている。

【０００６】図５は従来の樹脂ケース被覆アルミニウム
・ケース電解コンデンサを説明する為の要部切断側面図
である。

【０００７】図に於いて、１は電解液を含浸した電解コ
ンデンサ素子、２はアルミニウム・ケース、３は封口
材、４は外部リード端子、５は樹脂ケースをそれぞれ示
している。

【０００８】図５に見られる樹脂ケース５を液密に封止
することができて、電解液の漏出がないようにすること
が可能であれば、アルミニウム・ケース２及びそれに関
連する加工などが不要になる為、現在、盛んに研究され
ている。

【０００９】図６は樹脂ケース電解コンデンサの従来例
を説明する為の要部切断側面図である。

【００１０】図に於いて、１１は電解液を含浸した電解
コンデンサ素子、１２は熱可塑性樹脂被覆、１３は外部
リード端子、１４は熱硬化性樹脂ケースをそれぞれ示し
ている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】一般に、エポキシ樹脂
のような熱硬化性樹脂が完全に硬化反応した後は、電解
液に侵されることはなく、また、リフロー半田付け時に
加えられる高温にも耐えるので、ケースとして理想的で
ある。

【００１２】ところが、未硬化のエポキシ樹脂は、高性
能の電解液を構成する要素であるガンマブチロラクトン
には極めて良く溶けるので、樹脂ケースをモールドする
際には、エポキシ樹脂に電解液が触れないようにする必
要がある。

【００１３】そこで、図６に見られる電解コンデンサで
は、電解液を含浸した電解コンデンサ素子１１を熱可塑
性樹脂被覆１２で覆った構成にしたものである。

【００１４】然しながら、現実には、ポリエチレンなど
の熱可塑性樹脂は、金属からなるリード端子との接着性
が悪く、特に、電解液がリード端子に付着した状態で
は、液密な熱可塑性樹脂被覆１２を形成することは困難
であって、リード端子及び外部リード端子１３に沿って
電解液及びその蒸気が漏れ出すので、熱硬化性樹脂ケー
ス１４のモールド時には、外部リード端子１３の近傍に
於いて、空洞、剥離、樹脂硬化不良などの欠陥が発生
し、不良品が多くて実用にならない。

【００１５】本発明は、簡単な手段に依って、樹脂ケー
ス電解コンデンサに於けるリード端子封止部分に於ける
電解液の漏液を防止しようとする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記したとおり、電解コ
ンデンサに於ける液密封止不良の原因は、その殆どがリ
ード端子封止部分に於ける液密封止不良である。

【００１７】その主因は、リード端子を封止する前に電
解コンデンサ素子本体に電解液が含浸されるので、その
電解液に依ってリード端子が汚染され、良好な液密封止
を妨げていることに依る。

【００１８】本発明では、電解液が存在しない状態で、
リード端子と電解コンデンサに於ける筐体の一部となる
部分とを液密に封止しておくことが基本になっている。

【００１９】即ち、本発明に依る電解コンデンサの製造
方法に於いては、 （１）コンデンサ素子本体（例えばコンデンサ素子本体
２１）から導出されているリード端子（例えばリード端
子２１Ａ）をケースの一部である樹脂製底板（例えば樹
脂製底板２２）に液密封止して前記コンデンサ素子本体
を保持する工程と、次いで、前記コンデンサ素子本体に
電解液を真空含浸させる工程と、次いで、前記コンデン
サ素子本体に樹脂製ケース本体（例えば樹脂製ケース本
体２３）を被せて前記樹脂製底板と超音波溶接する工程
とが含まれてなることを特徴とするか、或いは、

【００２０】（２）コンデンサ素子本体（例えばコンデ
ンサ素子本体２１）から導出されているリード端子（例
えばリード端子２１Ａ）をケースの一部である樹脂製底
板（例えば樹脂製底板２２）に液密封止して前記コンデ
ンサ素子本体を保持する工程と、次いで、前記コンデン
サ素子本体に貫通孔（例えば貫通孔３３Ａ）をもつ樹脂
製ケース本体（例えば樹脂製ケース本体３３）を被せて
前記樹脂製底板と超音波溶接する工程と、次いで、前記
樹脂製ケース本体の貫通孔を介して前記コンデンサ素子
本体に電解液を真空含浸させる工程とが含まれてなるこ
とを特徴とする。

【００２１】

【作用】前記手段を採ることに依り、リード端子とケー
スの一部をなす樹脂製の部分、即ち、樹脂製底板との間
の液密封止は、電解液が含浸される前の段階で、電解液
に依る汚染とは全く無関係に独自の高温及び高圧の下で
良好に行うことができ、また、ケースの一部をなす樹脂
製底板と筐体本体との封止は、ケース本体を樹脂製底板
と同様に樹脂を用いることで馴染み良く一体化すること
が可能であり、電解液の含浸前であるか、含浸後である
かに拘わらず、高い信頼性をもつ液密封止を容易に実現
することができ、その結果、リード端子と樹脂製底板と
の封止、及び、樹脂製底板とケース本体との封止は、と
もに完全な液密性を維持することが可能であって、長期
に亙って電解液の漏出は皆無となり、電解コンデンサの
寿命を延長することができる。

【００２２】

【実施例】図１及び図２は本発明一実施例を説明する為
の工程要所に於ける電解コンデンサを表す要部斜面図で
あり、以下、これ等の図を参照しつつ解説する。

【００２３】図１（Ａ）参照 １−（１） 通常の技術を適用することに依って、表面に酸化膜を形
成したアルミニウム箔にリード端子２１Ａを固着した陽
極電極、絶縁紙からなるセパレータ、アルミニウム箔に
リード端子２１Ａを固着した陰極電極、絶縁紙からなる
セパレータを重ね、その全体を巻き込んで円柱形状と
し、端部を巻き止めテープ２１Ｂで止めてコンデンサ素
子本体２１を形成する。

【００２４】図１（Ｂ）参照 １−（２） モールディング法を適用することに依って、リード端子
２１Ａを貫通させてモールドすることで、コンデンサ素
子本体２１自体を保持する樹脂製底板２２を形成する。

【００２５】樹脂製底板２２を構成する樹脂材料として
は、後の工程を考慮し、例えばポリフェニレンサルファ
イド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ：
ＰＰＳ）などの熱可塑性樹脂を使用すると良い。

【００２６】然しながら、金属からなるリード端子２１
Ａとの密着性を考慮した場合、エポキシ樹脂などの熱硬
化性樹脂の方が高い信頼性を得ることができるのである
が、その場合には、樹脂製底板２２とケース本体とを容
易に一体化できるようにする為、例えば、エポキシ樹脂
中にＰＰＳ樹脂を分散させるなどの工夫が必要となる。

【００２７】何れにせよ、この場合のモールディング
は、電解液が存在しない状態で行うのであるから、コン
デンサ素子本体２１とリード端子２１Ａとの密着性を考
慮した独自の条件で、高温及び高圧の状態の下で実施す
ることができるから、その密着性は良好である。

【００２８】１−（３） 樹脂製底板２２で保持されたコンデンサ素子本体２１を
真空含浸装置にセットして、装置内を減圧することでコ
ンデンサ素子本体２１中の空気を排除した後、電解液の
注入を行って含浸させる。

【００２９】図２（Ａ）参照 ２−（１） 樹脂製底板２２と一体化してコンデンサ素子本体２１を
液密封止する為の樹脂製ケース本体２３を用意する。

【００３０】樹脂製ケース本体２３を構成する樹脂材料
としては、例えばＰＰＳ樹脂などの熱可塑性樹脂を用い
た方が良い。

【００３１】図２（Ｂ）参照 ２−（２） 樹脂製ケース本体２３をコンデンサ素子本体２１に被
せ、超音波溶接法を適用することに依って、樹脂製底板
２２と樹脂製ケース本体２３との接合面の溶着を行って
液密封止する。

【００３２】前記実施例では、樹脂製底板２２と樹脂製
ケース本体２３との接合面の溶着をコンデンサ素子本体
２１に電解液を含浸させた後で実施しているが、電解液
の種類に依っては、接合面に付着して溶着を阻害するこ
とがあるので、その問題を回避するには、次の手段を採
ると良い。

【００３３】図３及び図４は本発明の他の実施例を説明
する為の工程要所に於ける電解コンデンサを表す要部斜
面図であり、以下、これ等の図を参照しつつ解説する。
尚、先の実施例に於ける工程１−（２）までは、本実施
例に於いても、全く同じであるから省略し、次の段階か
ら説明する。

【００３４】図３（Ａ）参照 ３−（１） 樹脂製底板２２と一体化してコンデンサ素子本体２１を
液密封止する為の樹脂製ケース本体３３を用意する。

【００３５】樹脂製ケース本体３３は、後に電解液を含
浸させる際に使用する貫通孔３３Ａが適所、例えば樹脂
製ケース本体３３の頂面に形成されている。

【００３６】この場合も、樹脂製ケース本体３３を構成
する樹脂材料としては、例えばＰＰＳ樹脂などの熱可塑
性樹脂を用いた方が良い。

【００３７】図３（Ｂ）参照 ３−（２） 樹脂製ケース本体３３をコンデンサ素子本体２１に被
せ、超音波溶接法を適用することに依って、樹脂製底板
２２と樹脂製ケース本体３３との接合面の溶着を行って
液密封止する。

【００３８】この場合、コンデンサ素子本体２１は、電
解液を保持していないから、樹脂製底板２２と樹脂製ケ
ース本体３３との接合面が電解液で汚染されることは皆
無であり、従って、溶着は確実・強固に行われる。

【００３９】図４参照 ４−（１） 樹脂製底板２２と樹脂製ケース本体３３とを溶着して一
体化した電解コンデンサを真空含浸装置にセットして、
真空含浸装置内を減圧することで樹脂製ケース本体３３
内の空気を充分に排除した後、貫通孔３３Ａを介して電
解液の注入を行って、コンデンサ素子本体２１（図１を
参照）に電解液を含浸させる。

【００４０】４−（２） 熱溶着法を適用することに依り、貫通孔３３Ａの近傍を
若干溶融状態にしてから圧潰閉止することで液密封止を
行う。

【００４１】この場合の液密封止は、前記手段の他、貫
通孔３３Ａに蓋を被せて超音波溶接したり、貫通孔３３
Ａにプラグを圧入することで実施することができる。

【００４２】本発明に於いては、前記実施例に限られる
ことなく、他に多くの改変を実現することができる。

【００４３】例えば、樹脂製底板と樹脂製ケース本体と
の接合面を一致させる為、何れか一方に凹所を、また、
他方に凸所をそれぞれ形成し、それ等を嵌合して定位さ
せたり、また、樹脂製底板と樹脂製ケース本体とを雌雄
螺子構造の関係にして結合するなどは任意である。

【００４４】

【発明の効果】本発明に依る電解コンデンサの製造方法
に於いては、コンデンサ素子本体から導出されているリ
ード端子をケースの一部である樹脂製底板に液密封止し
て前記コンデンサ素子本体を保持し、コンデンサ素子本
体に電解液を真空含浸させる前か、或いは、後で、コン
デンサ素子本体に樹脂製ケース本体を被せて前記樹脂製
底板と超音波溶接する。

【００４５】前記構成を採ることに依り、リード端子と
ケースの一部をなす樹脂製の部分、即ち、樹脂製底板と
の間の液密封止は、電解液が含浸される前の段階で、電
解液に依る汚染とは全く無関係に独自の高温及び高圧の
下で良好に行うことができ、また、ケースの一部をなす
樹脂製底板と筐体本体との封止は、ケース本体を樹脂製
底板と同様に樹脂を用いることで馴染み良く一体化する
ことが可能であり、電解液の含浸前であるか、含浸後で
あるかに拘わらず、高い信頼性をもつ液密封止を容易に
実現することができ、その結果、リード端子と樹脂製底
板との封止、及び、樹脂製底板とケース本体との封止
は、ともに完全な液密性を維持することが可能であっ
て、長期に亙って電解液の漏出は皆無となり、電解コン
デンサの寿命を延長することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例を説明する為の工程要所に於け
る電解コンデンサを表す要部斜面図である。

【図２】本発明一実施例を説明する為の工程要所に於け
る電解コンデンサを表す要部斜面図である。

【図３】本発明の他の実施例を説明する為の工程要所に
於ける電解コンデンサを表す要部斜面図である。

【図４】本発明の他の実施例を説明する為の工程要所に
於ける電解コンデンサを表す要部斜面図である。

【図５】従来の樹脂ケース被覆アルミニウム・ケース電
解コンデンサを説明する為の要部切断側面図である。

【図６】樹脂ケース電解コンデンサの従来例を説明する
為の要部切断側面図である。

【符号の説明】

２１ コンデンサ素子本体 ２１Ａ リード端子 ２１Ｂ 巻き止めテープ ２２ 樹脂製底板 ２３ 樹脂製ケース本体 ３３ 樹脂製ケース本体 ３３Ａ 貫通孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンデンサ素子本体から導出されているリ
   ード端子をケースの一部である樹脂製底板に液密封止し
   て前記コンデンサ素子本体を保持する工程と、 次いで、前記コンデンサ素子本体に電解液を真空含浸さ
   せる工程と、 次いで、前記コンデンサ素子本体に樹脂製ケース本体を
   被せて前記樹脂製底板と超音波溶接する工程とが含まれ
   てなることを特徴とする電解コンデンサの製造方法。
2. 【請求項２】コンデンサ素子本体から導出されているリ
   ード端子をケースの一部である樹脂製底板に液密封止し
   て前記コンデンサ素子本体を保持する工程と、 次いで、前記コンデンサ素子本体に貫通孔をもつ樹脂製
   ケース本体を被せて前記樹脂製底板と超音波溶接する工
   程と、 次いで、前記樹脂製ケース本体の貫通孔を介して前記コ
   ンデンサ素子本体に電解液を真空含浸させる工程とが含
   まれてなることを特徴とする電解コンデンサの製造方
   法。