JPS607480Y2 - アルミニウム電解コンデンサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はアルミニウム電解コンデンサに係す、特に、乾
式のアルミニウム電解コンデンサのケースに端子部を形
成してプリント回路基板の配線導体などにフェイスボン
ディング（表面直付け）を可能にしたものに関する。

一般に、電子装置の小型化、高精度化に伴い、その電子
装置に用いられるコンデンサは、小型化とともに高度な
信頼性が要求され、アルミニウム電解コンデンサもその
例外ではない。

第１図は、従来のアルミニウム電解コンデンサの構造を
示している。

図において、アルミニウムケース２の開口部には気密性
を保持するための封口コム４が嵌入され、アルミニウム
ケース２と封口ゴム４との接合を強固にするため、アル
ミニウムケース２の開口縁部近傍は径小に加締めて封口
ゴム４を圧縮するとともに、アルミニウムケース２の開
口縁部は封口ゴム４を包囲するように中心方向に湾曲成
形されている。

このように封口ゴム４で封目されて気密性が高度に保持
されるアルミニウムケース２の内部には、アルミニウム
電解コンデンサ素子６が封入されている。

このアルミニウム電解コンデンサ素子６は、陰極側のア
ルミニウム箔と、化皮により表面に誘電体酸化皮膜が形
成された陽極側の電極箔とを両者間に介在させた隔離体
とともに巻回形威し、電解液を含浸させたものである。

このアルミニウム電解コンデンサ素子６の端部には、陽
極側または陰極側のアルミニウム箔に接続されたアルミ
ニウム製の陽極端子部８および陰極端子部１０が引き出
されており、これら端子部８．１０には外部リード部１
２．１４が溶接などにより電気的に接続されている。

各端子部８，１０および各外部リード部１２゜１４は、
その接続部を封口ゴム４の内部に位置させて貫通させ、
封口ゴム４から外部リード部１２．１４のみが外部に引
き出されている。

このような従来のアルミニウム電解コンデンサにおいて
、アルミニウムケース２の気密性を強固に保持して電解
液の蒸発を避けるため、封口ゴム４の体積を大きくして
アルミニウムケース２の内面との接合面積を大きく取っ
ている。

そのため、アルミニウム電解コンデンサ素子における封
口ゴムの占める体積比率は極めて大きくなり、これは、
電解コンデンサを大型化する原因になっている。

しかし、封口ゴムを小さくすれば、その分だけアルミニ
ウムケース２の気密性が低下し、コンデンサの信頼性が
失われる。

従来、第２図に示すように、部品本体２０の表面部にリ
ード線に代えて端子部２２．２４を形成し、この端子部
２２．２４を配線基板２６上に半田２８で直接固着する
ことにより、部品本体２０を配線するようにしたフェイ
スボンディング可能な電解コンデンサが提案されている
。

この電解コンデンサは、巻回型のコンデンサ素子の両端
に金属キャップを嵌合させるとともに、各金属キャップ
に陽極側または陰極側のアルミニウム箔を選択的に接続
し、コンデンサ素子の表面部に合成樹脂を付着して外装
を施したものである。

このよに構成された電解コンデンサでは、コンデンサ素
子の外周囲部が合成樹脂で被われるので、コンデンサ素
子の呼吸作用を確保するため、各金属キャップにはその
開口端を絞り加工してコンデンサ素子が呼吸作用するに
足る空間部が設けられている。

しかしながら、このように電解コンデンサを構成した場
合、次のような不都合がある。

（ａ） コンデンサ素子に合成樹脂を付着させるので
、金属キャップにその呼吸作用を確保するための空間部
を設置するなどの対策を必要とじているとともに、電解
コンデンサ素子には電解液が含浸されているため、コン
デンサ素子に合成樹脂を一体的に付着させることは実際
的でない。

（ｂ） 金属キャップをコンデンサ素子に嵌合させた
場合、アルミニウム箔に不必要な応力を作用させ、陽極
側のアルミニウム箔の誘電体酸化皮膜を損傷させるなど
の不都合を生じる。

（Ｃ） 合成樹脂と金属キャップとを接合させて気密
性を保持することは容易ではなく、外装の気密性が不十
分になるおそれがある。

そこで、本考案は、従来の封口ゴムの占める体積比率を
小さくして素子全体を小型化するとともに、気密性を改
善して信頼性を向上させ、陽極側のアルミニウム箔の誘
電体酸化皮膜を損なうことなく、フェイスボンディング
を可能にしたアルミニウム電解コンデンサを提供しよう
とするものである。

すなわち、本考案は、陽極側および陰極側のアルミニウ
ム箔を隔離体を介在させて巻回するとともにその内部に
電解液を含浸してなるアルミニウム電解コンデンサ素子
と、このアルミニウム電解コンデンサ素子を収納する収
納空間部を持ちかつ外周部に凹部が形成された絶縁筒と
、この絶縁筒の両端部に嵌合するとともにその加締めに
より前記凹部に係着されて前記絶縁筒を閉塞しかつ前記
アルミニウム電解コンデンサ素子から引き出された陽極
側または陰極側のタブと電気的に接続されて陽極側また
は陰極側端子を構成する端子用キャップと、この端子用
キャップと前記絶縁筒との間に圧縮状態で挿入されその
膨張力によって両者間の気密性を保持する弾性部材とか
ら構成したことを特徴とするものである。

以下、本考案を図面に示した実施例に基づき詳細に説明
する。

第３図は、本考案のアルミニウム電解コンデンサの実施
例を示している。

第３図において、アルミニウム電解コンデンサ素子３０
は、陰極側のアルミニウム箔と、表面に化皮により誘電
体酸化皮膜が形成された陽極側のアルミニウム箔とをこ
れら両者間に隔離体を介在させて巻回形成した後、電解
液を含浸させたものである。

このアルミニウム電解コンデンサ素子３０が収納される
絶縁筒３２は、絶縁性樹脂等の絶縁材料で内部に収納空
間を持つ中空体に形成され、この絶縁筒３２の端面近傍
の外周面には、端子用キャップ３４，３６を係止する凹
部３８，３９が形成されている。

端子用キャップ３４．３６は、一方端部を開口したアル
ミニウム製の容器であり、その外表面には半田付けを可
能にするため、銅、錫などの半田付は可能な金属層が鍍
金により形成されている。

なお、この端子用キャップ３４．３６は、図示しない配
線基板などに直接半田付けを可能にするためのものであ
るから、接続の安定を図るため、−辺に平面部を形成し
た円筒状体あるいは角筒状体で構成してもよく、また、
半田付けを可能にするには、鍍金に代えて半田付は可能
な金属板を外面に接合したクラツド材を使用してもよい
。

この端子用キャップ３４．３６の内側面のほぼ中心部に
は、アルミニウム電解コンデンサ素子３０から導出され
たアルミニウム製のタブ４０，４２が超音波溶接などで
接続されている。

たとえば、タブ４０は陽極側、タブ４２は陰極側である
。

したがって、端子用キャップ３４．３６は、絶縁筒３２
を介して陽極用端子及び陰極用端子を構成する。

そして、端子用キャップ３４．３６の内側面の角隅部に
は、ゴムリング等からなりバッキングを構成する弾性部
材４４．４６が収納され、この弾性部材４４．４６には
前記絶縁筒３２の端面が当接されている。

この弾性部材４４．４６は、端子用キャップ３４．３６
と絶縁筒３２との接合を気密にして絶縁筒３２を閉塞す
るために設けられており、端子用キャップ３４．３６と
絶縁筒３２との間に膨張力が作用するように、両者間に
圧縮状態で挿入されている。

この圧縮状態を維持し、かつ、弾性部材４４゜４６の膨
張力が端子用キャップ３４．３６と絶縁筒３２との間に
作用して気密性を高度に保つため端子用キャップ３４．
３６の端部近傍は前記絶縁筒３２の凹部３８，３９に加
締められて係着されている。

以上のように構成したので、絶縁筒３２は端子用キャッ
プ３４．３６と弾性部材４４．４６とによって強固に気
密性が保持され、電解液の蒸発を防止することができる
。

この結果、アルミニウム電解コンデンサ素子３０は密閉
状態におかれることから、アルミニウム電解コンデンサ
素子３０の電気的特性の劣化が防止され、信頼性が保た
れる。

また、端子用キャップ３４．３６は配線基板に直接半田
付けできるので、配線基板上の接続などの配線上の取扱
いが容易かつ簡略化される。

さらに、弾性部材４４．４６は第１図中の封口ゴムと比
較して明らかなように、極めて小さくなり、その体積占
有率が極めて少なくなることから、コンデンサの小型化
、大容量化が実現できる。

しかも、アルミニウム電解コンデンサ素子３０が容量を
増加させるために軸方向に長大となっても、弾性部材４
４．４６の大きさ等形態は変更する必要がなく、この結
果、コンデンサが大きくなる程、弾性部材４４．４６の
占める体積は小さくなる関係がある。

したがって、この点からもコンデンサの小型化が遠戚で
きることが理解できるであろう。

次に、本考案のアルミニウム電解コンデンサの製造方法
について説明する。

第４図に示すように、端子用キャップ３４又は３６の中
に弾性部材４４又は４６を挿入する。

次に、アルミニウム電解コンデンサ素子３ｏから導出さ
れたタブ４０．４２をそれぞれ端子用キャップ３４？３
６の内面部に溶接する。

この場合、一方の端子用キャップ３４とタブ４０とを溶
接した後、アルミニウム電解コンデンサ素子３０に絶縁
筒３２を被嵌し、その後、他方を溶接する。

次に、第５図に示すように、端子用キャップ３４．３６
を絶縁筒３２に被嵌した後、矢印Ａで示す方向に力を加
えて弾性部材４４．４６を圧縮しつつ、矢印Ｂ、 Ｃ方
向から力を加え端子用キャップ３４．３６を絶縁筒３２
の凹部３８，３９に向って加締める。

この結果、端子用キャップ３４゜３６は、絶縁筒３２に
強固な密閉性を保持しつつ係着される。

第６図および第７図は、本考案のアルミニウム電解コン
デンサの他の実施例を示している。

第６図に示す実施例は、第３図中に示す弾性部材４４．
４６に代えて、一部にアルミニウム電解コンデンサ素子
３０の角部を支える段部５０を有する弾性部材４４Ａ、
４６Ａで構成したものである。

このようにすれば、絶縁筒３２と端子用キャップ３４．
３６とを気密に接合するのみならず、アルミニウム電解
コンデンサ素子３０を弾力的に保持でき、振動によるタ
ブ４０．４２の切断などの危険を回避できる。

第７図に示す実施例は、端子用キャップ３４゜３６を係
止する絶縁筒３２の凹部を一つの凹部５２で構成したも
のである。

このようにすれば、絶縁筒３２の成形が容易になる利点
がある。

なお、この実施例では、端子用キャップを係止する絶縁
筒の凹部を絶縁筒の全周に亘って形成したが、このよう
に凹部を形成する必要はなく、絶縁筒の周囲に一定間隔
で形成してもよい。

この場合、端子用キャップの加締めはこの凹部の形成さ
れた部位に従って行えばよく、前記実施例と同様の効果
が得られる。

以上説明したように、本考案によれば、次のような効果
が得られる。

（ａ） 弾性部材の介在により絶縁筒と端子用キャッ
プとの気密性が高度に維持されるので信頼性が向上する
とともに、端子用キャップによって配線基板上に従来必
要としたリード線を介することなくフェイスボンディン
グによって接続することができ、しかも、弾性部材は従
来の封口ゴムに比較して体積が小さくできるので、コン
デンサ全体を小型化できる。

（ｂ） また、従来のフェイスボンディングを可能し
た電解コンデンサのように、コンデンサ素子に直接金属
キャップを嵌合させるとともに、コンデンサ素子の外表
面に合成樹脂を付着して外装を施したものに比較し、本
考案では、コンデンサ素子の呼吸作用に対する対策を必
要とすることや、電解液が含浸されているコンデンサ素
子に合成樹脂を付着させる製造上の困難さがなく、コン
デンサ素子に対する金属キャップの嵌合による応力によ
って陽極側のアルミニウム箔の誘電体酸化皮膜を損傷さ
せるなどの不都合もなく、しかも、外装は十分な気密性
を確保でき、安定した電気的特性を長期に亘り保持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアルミニウム電解コンデンサの縦断面図
、第２図は電気部品のフェイスボンディングによる配線
基板への取付は状態を示す説明図、第３図は本考案のア
ルミニウム電解コンデンサの実施例を示す縦断面図、第
４図は端子用キャップ及び弾性部材を示す断面図、第５
図は組立方法を示す説明図、第６図及び第７図は本考案
の他の実施例を示す縦断面図である。 ３０・・・・・・アルミニウム電解コンデンサ素子、３
２・・・・・・絶縁筒、３４．３６・・・・・・端子用
キャップ、３８．３９，５２・・・・・・凹部、４０，
４２・・・・・・タブ、４４，４４Ａ、４６，４６Ａ・
・・・・・弾性部材、５０・・・・・・段部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 陽極側および陰極側のアルミニウム箔を隔離体を介
   在させ巻回するとともにその内部に電解液を含浸してな
   るアルミニウム電解コンデンサ素子と、このアルミニウ
   ム電解コンデンサ素子を収納する収納空間部を持ちかつ
   外周部に凹部が形成された絶縁筒と、この絶縁筒の両端
   部に嵌合するとともにその加締めにより前記凹部に係着
   されて前記絶縁筒を閉塞しかつ前記アルミニウム電解コ
   ンデンサ素子から引き出された陽極側または陰極側のタ
   ブと電気的に接続されて陽極側または陰極側端子を構成
   する端子用キャップと、この端子用キャップと前記絶縁
   筒との間に圧縮状態で挿入されその膨張力によって両者
   間の気密性を保持する弾性部材とから構成したことを特
   徴とするアルミニウム電解コンデンサ。 ２ 前記弾性部材の一部に前記アルミニウム電解コンデ
   ンサ素子を支持する段部を設け、この段部に前記アルミ
   ニウム電解コンデンサ素子を弾性的に支持させたことを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載のアル
   ミニウム電解コンデンサ。