JPS5855645Y2 - 固体の電解コンデンサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、固体の電解コンデンサ、さらに詳しくはこと
に小型の電解コンテ゛ンサ本体のための改良された陰極
に関する。

陰極を形成し、それに陰極リード線を取り付ける多くの
手段が知られている。

典型的な固体の電解コンデンサは、取り付けられた１本
の陽極リードをもつ通常円筒状の多孔質バルブ金属陽極
ペレットを有する。

誘電性フィルムはこのペレットの表面上に形成されてお
り、これは固体の電解質で被覆されている。

次にグラファイトの層が施こされており、次いでグラフ
ァイト層は金属化されており、そして陰極リード線はこ
の金属化層へ取り付けられている。

陰極リード線を取り付ける１″″）、の知られている方
法はそれにハンダを突合わせることであり、他の方法は
円筒状線の一端を金属化表面と同じ表面に置き、ハンダ
を施こすことからなり、さらに他の方法はグラフィアト
で被覆した本体のまわりにらせん状に巻かれかつハンダ
の被膜で取り付けられたリード線を用いる。

陰極リード線を小さなペレット（たとえば、取り付ける
べき陰極リード線の直径よりも約５倍より小さい直径を
もつペレット）へ陰極リード線を取り付ける最初の２つ
の方法において、ノ＼ンダの接続部は割れる傾向があり
、結局リード線とペレットとの間のハンダの接合部は引
き続く取り扱い、たとえば処理、試験および／または被
封のとき高い抵抗を示す。

これは典型的には高い散逸因子ま７たは開いた回路を示
し、通常部品の不合格の原因となる。

陰極リード線をペレットへ接続する最後に述べた手段は
割れる傾向は少ないが、陰極リード取り付けのすべての
これらの３方法はことに小さなペレットを使用するとき
実施困難である。

なぜなら、ハンダ付は前の針金とペレットとの正確な位
置合わせは、高速度の大規模の製造において、連結した
または複数のコンテ゛ンサ基礎上で信頼性をもってかつ
確実に行うことができないからである。

したがって、最初の２つの述べた陰極リード構造物は所
望の最終生産額より少ない額で生産され、そして生産額
はペレットの大きさが小さくなるにつれて低下する。

本体のまわりに針金をらせん状に巻く最後に述べた方法
は、一度にＩ個できるだけであり、大きい直径のコンデ
ンサを製造するイ頃向がある。

したがって、本考案の目的は、コンテ゛ンサ本体と陰極
リード線との間に強くて低い抵抗の接合部をもつ固体の
電解コンデンサを提供することである。

本考案のほかの目的は、高い生産額で製造できる固体の
電解質のコンデンサを提供することである。

さらに、本考案のほかの目的は、小型の陽極を使用し、
仕上げたコンデンサパッケージの直径またはかさに寄与
する程度が最小である信頼性ある陰極構造物を含む電解
コンテ゛ンサを提供することである。

固体の電解コンテ゛ンサは、延びる陽極リードをもつ円
筒状のバルブ金属の陽極と、この陽極の表面上に形成さ
れた誘電性フィルムと、このフィルム上の固体の電解質
と、固体の電解質上に配置された炭素粒子の層とを有し
、改良とするところはＣ字形の成形された薄いストリッ
プ部分をもつ金属の陰極リードとこのストリップ部分の
端に接続された針金部分とにある。

Ｃ字形のストリップ部分は、圧伸した手に似たものをも
ち、円筒状陽極のまわりに位置して、陽極はその中には
まっている。

炭素粒子はその上に配置された導電性ハンダ付は可能材
料の層をもつことができ、その上に陰極リードストリッ
プ部分を取り付ける。

ハンダの順応層はストリップとハンダ付は可能層の隣接
区域との上に横たわり、後者はハンダ、かくして陰極リ
ードをグラファイトに接着しかつ接続するはたらきをす
る。

被封体は陽極を被覆したハンダと陽極および陰極のリー
ド線の近い部分とを取り囲み、これらのリードをさらに
強化する。

陰極リードストリップ部分は円筒状陽極のまわりを１３
５〜１８０°、好ましくは約１６０°の円弧で広がる。

陰極のリード線部分は、延びる陽極リード線の方向に対
して平行である方向に延びる。

したがつて、コンデンサは同じ方向に延びる両方のリー
ドをもち、半径方向のリード線をもつパッケージを形成
できるか、あるいは２本のリードは反対方向に延びて軸
方向のリード線をもつコンデンサパッケージを形成する
。

陽極リード線１１をもつ従来の固体電解質のコンテ゛ン
サ本体１０は第１図に示されている。

第２図には、丸い針金部分−陰極リード線２０ ａとＣ
字形ストリップ部分２０ ｂとをもつ新規な金属陰極リ
ードを示す。

このリードはかならずしも丸い必要はないが、他の任意
の都合のよい形状、たとえば卵形または長方形であるこ
とができる。

ス）へリップ部分２０ ｂは、標準の冷間成形法により
針金２０８の端部を平らにし、成形することによって都
合よく作ることができる。

針金２０ ａは、好ましくはニッケルから作り、すずま
たはすず−鉛のはんだの外表面をもつ。

しかしながら、このリードはニッケル以外の金属、たと
えば銅または鋼から作ることができる。

本体と新規な陰極リードとのアセンブリーの断面は、第
３図に示されている。

本体１０は多孔質のバルブ金属のペレット１２から構成
され、この多孔質ペレットの全表面上に形成されたバル
ブ金属酸化物のフィルム１３を有する。

バルブ金属は、好ましくはタンタルである。

固体の電解質１４は形成されたペレット上に横たわり、
誘電性フィルム１３と密接する。

固体の電解質は好ましくは二酸化マンガンである。

固体の電解質上には炭素の層１５、さらに詳しくは、こ
の分野で普通に用いられているグラファイト粒子の層が
存在する。

次に、金属含有ハンダ付は可能被膜１６をグラファイト
上へ施こす。

この被膜は、常法により、銀含有ペースト中の浸漬、そ
してペースト中のバインダー材料の加熱による揮発およ
び／またはペーストのバインダー系の有機重合体成分の
加熱硬化によって、銀含有ペーストをグラファイト上に
施こすことによって、好ましくは作られる。

このようにして、それに取り付けられた陰極リードをも
つことができるように本体１０は準備される。

固体電解質コンデンサの大規模な製造において、前述の
各工程を同時に行って多数のコンテ゛ンサ本体を製造す
ることはよく知られている。

これは、典型的には、多数の等間隔で配置されたペレッ
トをそれらの陽極リード線により金属棒へ取り付けるこ
とによって実施される。

次いで、典型的な従来の実施法では、板紙のストリップ
と接着テープとの間にはさまれた１組のすずメッキした
銅またはニッケルのリード線を作る。

平行なリード線は板紙のス） ＩＪツブから延び、対で
配置され、各村は金属棒上のコンテ゛ンサペレットの間
隔に相当する距離で隣接する対と間隔を置いて配置され
る。

次いで、ペレットを取付は具に締結し、陽極線を金属棒
から切り取り、ペレットの間隔は締結取り付は具により
保持される。

リード線の板紙ストリップは取付は具申のペレットと位
置合わせされているので、各針金の対における短かい針
金はペレットの陽極の針金に隣接して横たわり、溶接に
より短かい針金と陽極線とを接合する。

ここで各村の長い針金を各ペレットの陰極被膜に隣接さ
せて位置合わせをすべきであり、そして浸漬ハンダ付は
工程により長い針金とペレットの陰極被膜とを接合する
。

とくに小さなペレットを使用するとき、信頼性をもって
実施することが困難であると前に述べた工程は、この陰
極リードの位置合わせ工程である。

多数の陰極リード線のおのおのを対応する本体と正確に
位置合わせするためには、もとの間隔を非常に正確にし
、注意して隔置部品のうつかりしたゆがみを防止するこ
とを必要とし、そして板紙のストリップを付けた陰極リ
ードと陽極ペレットのグループとの位置合わせには繊細
な調整を必要とする。

従来のリードを使用するとき、陰極リードのあるものが
対応するペレットと位置が異なることを避けることがで
きない。

本考案の原理に従えば、陰極リードのＣ字形部分２０
ｂは、本体と自己位置合わせをするかん合部を形成して
、前述の困難性を克服する。

Ｃ字形部分２０ ｂの曲率半径は、被覆した本体１０の
直径と本質的に同一である。

本体から陽極リードの方向と平行に延びる陰極針金２０
ａをもつストリップ２０ｂに本体１０をはめたのち、
このアセンブリーを浸漬ハンダ付けし、ハンダ被膜をす
ずメッキしたストリップ２０ ｂおよびハンダ付は可能
層１６とともに融着させて、構造物に強い陰極リード構
造物を形成する。

ここで陰極リード線が引き続く工程および取り扱い中に
不注意に曲がった場合でさえ、針金部分２０ ａ付近に
おけるハンダ１７のある程度の割れは許容できる。

なぜなら、本体への確実な電気的接続はストリップ部分
２０ ｂに沿って確保された状態にあるからである。

ハンダ付は可能層１６を省略し、ハンダ層１７をストリ
ップ２０ ｂおよびグラファイト層１５上に直接施こす
ことができるが、層１６の使用はより強くかつより信頼
性ある接合部を形成するために好ましい。

本考案の新規な陰極リードは、陰極リードを本体へハン
ダ付けする前に、大きなグループの陰極リードを対応す
る多数の固体電解質コンデンサ本体と同時に、正確にか
つ信頼性をもって位置合わせする大規模な製造法に、と
くに有用であることがわかるであろう。

本考案の目的に対して、第４．５．６および７図につい
て説明すると、陰極ストリップ部分４０ ｂは本体３０
のまわりを１８０°以下の円弧で広がって、本体をその
中にはめ込むときストリップをゆがませる必要はなく、
そして１３５°以上の円弧で本体のまわりに広がってい
て有効なかん合を実現するようにすべきである。

好ましくは、Ｃ字形ストリップは１８０°より小、すな
わち約１６０°に広がって、ハンダ被膜３７上について
測定してアセンブリーの全直径の最大寸法を最小に保持
するようにする。

したがって、一端が単に平らにされたリード線は、コン
デ゛ンサ本体に順応するようなスペードの形にさらにく
は゛ませて作られていてさえも、第２図に示される本体
のまわりを少なくとも１３５°の円弧で広がることがで
きる陰極リードで達成される程度の本体との自己かん合
作は、得られないであろう。

第６および７図に、本考案のコンデンサが示されており
、このコンスンサにおいてバルブ金属の陽極線３は短か
く切られており、そしてすずメッキされたニッケル線′
５０がそれに溶接されているので、両方の外側に延びる
陽極および陰極のリード端部４０ ａおよび５０は同じ
物理的性質をもつことができ、そしてハンダ付は可能で
ある。

この時点において、このアセンブリーは、たとえばエポ
キシ樹脂または他の適当な液状樹脂中に浸漬し、硬化し
て、被封することによって、物理的損傷および大気の汚
染に対して本体を保護するためのかたい絶縁被膜を形成
できる。

この樹脂の被封体５１もり−ド４０ ａおよび５０に追
加の強さを与える。

第８図のコンデンサは、第２図におけるものに類似する
非対称陰極リードを用いる軸方向のリードをもつパッケ
ージである。

多孔質のバルブ金属の陽極ペレット６０は、その上に誘
電性酸化物のフィルムと、この誘電性フィルム上、に配
置された固体の電解質とを有する。

グラファイト層は固体の電解質の表面上へ配置されてい
る。

これらの後の３要素は、この図に示されていない。

陰極系は、陰極リード７０ ａと金属層６７とから構成
され、そして金属層６７は陰極リードのストリップ部分
７０ ｂとコンデンサ本体のグラファイト表面とを物理
的にかつ電気的に接続する。

陰極系は、第３図におけるように、銀含有層とハンダ層
とから構成できる。

陰極リード線７０ ａは、第３〜７図の半径方向のリー
ド線をもつアセンブリーにおけるように、陽極ノードに
対して平行である方向に本体６０からさらに延びる。

第７図のものに類似する順応性被封体８１を第８図の本
体上に施こすことができるが、この軸方向のリードをも
つ部分はトランスファー成形または射出成形により被封
することが容易であり、このようにして被封することが
好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、陽極リード線をもつ固体の電解質のコンデン
サ本体を示す。 第２図は、本考案の陽極リードを示す。 第３図は、それぞれ第１図および第２図の組み立てた本
体と陰極リードの側断面図である。 第４図は、本考案の組み立てた陽極本体と陰極ノードの
平面図である。 第５図は、第４図のアセンブリーの側面図である。 第６図は、第４図および第５図の組み立て被封した陽極
本体と陰極リードの平面６−６からの断面平面図である
。 第７図は、いわゆる半径方向のリード線をもつパッケー
ジを形成する、第６図の被封したアセンブリーの２平面
７−７からの側断面図である。 平面６−６はこの図面において規定されている。 第８図は、本考案の被封された軸方向のリード線をもつ
固体の電解質のコンデンサの２平面からの側断面図であ
る。 １０・・・・・・固体の電解質のコンテ゛ンサの本体、
１１・・・・・・陽極リード線、１２・・・・・・多孔
質のバルブ金属のペレット、１３・・・・・・バルブ金
属酸化物のフィルムまたは誘電性フィルム、１４・・・
・・・固体の電解質、１５・・・・・・炭素またはグラ
ファイト粒子の層、１６・・・・・・ハンダ付は可能被
膜またはハンダ付は可能層、１７・・・・・・ハンダ層
、２０ａ・・・・・・陰極リード線、２０ｂ・・・・・
・Ｃ字形ストリップ部分、Ｃ字形部分またはストリップ
、３０・・・・・・本体、３１・・・・・・陽極線、３
７・・・・・・ハンダ被膜、４０ ａ・・・・・・陰極
リード、４０ｂ・・・・・・陰極ストノツプ部分、５０
・・・・・・陽極リード、５１・・・・・・被封体、６
０・・・・・・多孔質のバルブ金属のペレットまたは本
体、６７・・・・・・金属層、７０ａ・・・・・・陰極
リード線、７０ｂ・・・・・・陰極リードのストリップ
部分、８１・・・・・・被封体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 平らな端面から延びる取り付けられた陽極リード線をも
   つ円筒状バルブ金属陽極、該陽極の表面上に存在する透
   電性酸化物フィルム、該透電性酸化物フィルム上に配置
   された固体の電解質および該固体の電解質上に横たわる
   グラファイト層を含む固体の電解コンテ゛ンサにおいて
   、Ｃ字形に成形された薄い平面状のストリップ部分をも
   ちかつ該Ｃ字形ストリップ部分の端に接続された針金部
   分をもつ冷間形成法により製造できる単一の金属陰極リ
   ードを備え、該Ｃ字形ストリップ部分は該円筒状陽極の
   まわりに同心的に位置しかつ １３５〜１８０°の円弧に広がり、該ストリップ部分上
   に形成され、かつそれにハンダ付けされておりかつ該グ
   ラファイト層への接続をもつハンダの順応層を備え、該
   陰極針金リード部分は該陽極から離れて該陽極リード線
   の延びる方向に対して本質的に平行である方向に延びて
   いることを特徴とする固体の電解コンデンサ。