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JP2867596B2 - アルミ電解コンデンサ - Google Patents

アルミ電解コンデンサ

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JP2867596B2
JP2867596B2 JP11332590A JP11332590A JP2867596B2 JP 2867596 B2 JP2867596 B2 JP 2867596B2 JP 11332590 A JP11332590 A JP 11332590A JP 11332590 A JP11332590 A JP 11332590A JP 2867596 B2 JP2867596 B2 JP 2867596B2
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JP
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metal case
aluminum
curl
electrolytic capacitor
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祥一 荒瀬
裕幸 長谷川
敏哉 前原
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はアルミ電解コンデンサに関するもので、さら
に詳しくは高密度にプリント配線基板に実装される小形
タイプのアルミ電解コンデンサに関するものである。
従来の技術 従来のアルミ電解コンデンサは、陽極箔及び陰極箔に
それぞれ引出しリード線を接続した後、セパレータを介
して巻回してコンデンサ素子を構成し、次にこのコンデ
ンサ素子に駆動用電解液を含浸させて有底円筒状の金属
ケース内に収納し、かつこの金属ケースの開放端をゴム
等の弾性を有する封口体で封口し、さらに前記金属ケー
スの外周面を塩化ビニル樹脂等よりなる熱収縮チューブ
で被覆することにより構成していた。
また近年は、プリント配線基板への高密度実装化が進
められており、アルミ電解コンデンサの場合も各種電子
機器の小形化・薄型化要請の中で、コンデンサ自体の小
形化とともに実装形態としてもプリント配線基板にボト
ムで直付けされるようになってきた。こうした実装使用
の場合、コンデンサの金属ケースの外周面を被覆する前
記熱収縮チューブがプリント配線基板面に直接接触する
形となるため、半田付け時の熱ストレスにより被覆した
熱収縮チューブがプリント配線基板に接触する部分で再
収縮したり、破れたりして金属ケースを構成するアルミ
ニウム板が露出するものである。
そしてまた、こうした高密度実装化に伴う半田付け時
の熱ストレスによる前記熱収縮チューブの再収縮対策や
工程の簡素化等の観点から、アルミニウム板の外面側を
絶縁樹脂層で被覆した積層板を絞り加工することにより
外装ケースを構成する技術が実用化されている。いかし
ながら、前記したアルミニウム板1aの外面側を絶縁樹脂
層1bで被覆してなる積層板を第4図に示すような打抜き
ポンチ2と打抜きダイス3からなる打抜き装置によって
打抜き加工して外装ケース1を構成した場合、その打抜
き切断機構により第5図(a)に示すように、アルミニ
ウム板1aの外面側を絶縁樹脂層1bで被覆した外装ケース
1の開放端に切口部1cが形成される。そしてこの切口部
1cは第5図(b)の拡大断面図に示すように、その先端
部にわずかばかりのアルミニウム素地1dが外部に露出し
ているものである。
発明が解決しようとする課題 上記のように構成された外装ケース1を用い、かつ第
6図に示すようなカールローラー4aと絞りローラー4bを
用いた通常の絞り封口加工装置を使用して、前記外装ケ
ース1内に第7図のように電解液を含浸させたコンデン
サ素子5を収納し、かつコンデンサ素子5から導出され
たリード線6を貫通させた封口ゴム7を介して封口加工
を行った場合、当然のことながらカーリング封口先端部
はアルミニウム素地1dが露出した状態で封口されること
になる。そしてこのアルミ電解コンデンサがプリント配
線基板に実装される場合は、電子機器の小形薄型化要請
の中でプリント配線基板にボトム、すなわちカーリング
封口端面部で直付けされる形態となり、その結果、当該
部で絶縁性が低下するという問題点を有していた。
本発明はこのような問題点を解決するためになされた
もので、プリント配線基板当接部の絶縁耐力の向上が図
れるチューブレス形アルミ電解コンデンサを提供するこ
とを目的とするものである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明のアルミ電解コンデ
ンサは、電極箔をセパレータとともに巻回し、かつ電解
液を含浸させてなるコンデンサ素子を有底円筒状の金属
ケースに内蔵し、かつこの有底円筒状の金属ケースは外
面側が耐熱特性と絶縁特性を有する樹脂層で被覆された
アルミニウム板により構成され、この金属ケースの開放
端を封口体を介してカーリング封口する場合、金属ケー
スの開放端側カール曲面半径Rと金属ケースの先端アル
ミ部からカール天面最上部までの高さHとの関係がR≦
Hであり、かつカール天面最上部から金属ケース開放端
側の被覆樹脂先端部までの長さlと前記金属ケースの先
端アルミ部からカール天面最上部までの高さHとの関係
がH<lで、さらにH=0.5mm以上となるようにカーリ
ング封口するようにしたものである。
作用 上記構成によれば、アルミニウム板により構成される
金属ケースの外面側を耐熱特性と絶縁特性を有する樹脂
層により被覆し、かつ前記金属ケースの開放端を封口体
を介してカーリング封口する場合、金属ケースの開放端
側カール曲面半径Rと金属ケースの先端アルミ部からカ
ール天面最上部までの高さHとの関係がR≦Hであり、
かつカール天面最上部から金属ケース開放端側の被覆樹
脂先端部までの長さlと前記金属ケースの先端アルミ部
からカール天面最上部までの高さHとの関係がH<l
で、さらにH=0.5mm以上となるようにカーリング封口
するようにしているため、このアルミ電解コンデンサが
プリント配線基板にボトムで直付け実装された場合で
も、アルミニウム素地がプリント配線基板面に接触する
ことはなく、またカーリング封口端面部のプリント配線
基板当接面つまりカール天面最上部から金属ケース開放
端側の被覆樹脂先端部までの長さlも十分確保すること
ができるため、電気絶縁抵抗の表面抵抗成分の影響も低
減され、これにより、絶縁耐力の向上を図ることができ
るものである。
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明
する。第1図(a)において、11は有底円筒状の金属ケ
ースで、この金属ケース11は厚さ0.3mmのアルミニウム
板11aの片面に融点が265℃である66−ナイロンにより構
成され、かつ厚みが40μmの複合ポリアミド着色樹脂フ
ィルムよりなる樹脂層11bを溶融ラミネートした積層板
を、複合ポリアミド着色樹脂フィルムよりなる樹脂層11
bが外面側になるように絞り加工することにより有底円
筒状に構成したもので、その外径は直系5mmで、かつ高
さが6mmである。この時、第5図(b)に示す開放端に
おける切口部先端のアルミニウム素地露出部分1dは0.14
mmである。次にこの有底円筒状の金属ケース11内に電極
箔をセパレータとともに巻回し、かつ電解液を含浸させ
てなるコンデンサ素子12を収納し、そしてこのコンデン
サ素子12から導出されたリード線13を貫通させたゴム状
弾性体よりなる封口体14を介して金属ケース11の開放端
をカーリング封口するようにしている。この場合、第1
図(b)に示すように、カーリング封口部は金属ケース
開放端側カール曲面半径Rと金属ケース11の先端アルミ
部からカール天面最上部までの高さHとの関係がR≦H
であり、かつカール天面最上部(プリント配線基板当接
部)から金属ケース11の開放端側の被覆樹脂先端部まで
の長さlと前記金属ケース11の先端アルミ部からカール
天面最上部までの高さHとの関係がH<lで、さらにH
=0.5mm以上となるようにカーリング封口したもので、
本実施例の場合、RとHとの関係がR=0.53mm<H=0.
60mm、かつHとlとの関係がH=0.60mm<l=0.72mmで
あり、このような条件でカーリング封口を行ったもので
ある。
このようなカーリング封口を行うことにより、アルミ
電解コンデンサがプリント配線基板にボトムで直付けさ
れた場合でも、アルミニウム素地がプリント配線基板面
に接触することはなく、またカーリング封口端面部のプ
リント配線基板当接面から金属ケース11の開放端側の被
覆樹脂先端部までの長さlも十分確保することができる
ものである。
次にプリント配線基板に当接するカーリング封口端面
部(カール天面最上部)の電気絶縁性を調査するため
に、第2図に示すような試験法により絶縁破壊電圧及び
絶縁抵抗を測定した。なお、この絶縁破壊電圧試験に当
っては、金属ケース21の天面側の積層樹脂層22をあらか
じめ剥離させたアルミ露出天面部21a上に、500gの荷重
を有する上部電極23をのせ、プリント配線基板との接触
部である21b部と下部電極24との間の絶縁破壊電圧を耐
圧試験機25を介して測定した。また、絶縁抵抗試験に当
っては、上記試験法により直流電圧500Vを印加し、1分
間充電後の絶縁抵抗を測定した。本発明の一実施例で示
したようにカーリング封口されたものと、第1図に示し
た金属ケース11の先端アルミ部からカール天面最上部ま
での高さHの寸法を変えた(この場合、R≦H・H<l
の関係は必ずしも成立しない)もの、及び第7図の従来
例で示したようにアルミニウム素地1dが露出されたまま
でカーリング封口されたものを各々試料として用意し、
これらを評価した。なお、この場合、第1図に示すカー
リング封口部の金属ケース11の外径面からカーリング封
口後の金属ケース開放端側被覆樹脂先端部までの間隔×
は、アルミ電解コンデンサの外形サイズとリード線位置
から構造的に制約されるものであり、したがって、その
評価試料はすべて1.0mmになるように試作した。また、
各評価試料のカーリング封口形状の概略図を第3図に示
した。上記測定結果は第1表に示す通りである。
サンプル数各n=10個 絶縁破壊電圧 MIN値〜MAX値 絶縁抵抗 平均値 上記第1表から明らかなように、H寸法が0.4mm以下
では絶縁耐力の漸次低下が認められる。なお、本発明の
一実施例のカーリング部封口構成では上記R寸法はコン
デンサの外径φとリード線位置(リード間隔)の関係に
よって構造上からの制約でR≦Hの関係が必要となり、
必然的にH<lの関係が成り立つものである。
なお、上記一実施例においては、アルミニウム板11a
の外面側を被覆する樹脂層11bを、66−ナイロンにより
構成したものについて説明したが、この66−ナイロンに
限定されるものではなく、融点が240℃以上のメタキシ
レンジアミンとアジピン酸からなる芳香族ポリアミド樹
脂あるいは46−ナイロンにより構成してもよいものであ
る。
また上記一実施例においては、封口体14をゴム状弾性
体により構成したものについて説明したが、非ゴム状弾
性体とゴム状弾性体とで構成された封口体を使用しても
よく、この封口体を使用すれば、長寿命タイプで同様の
作用効果を有するアルミ電解コンデンサを容易に得るこ
とができるものである。
発明の効果 上記実施例の説明から明らかなように、本発明のアル
ミ電解コンデンサは、アルミニウム板により構成される
金属ケースの外面側を耐熱特性と絶縁特性を有する樹脂
層により被覆し、かつ前記金属ケースの開放端を封口体
を介してカーリング封口する場合、金属ケースの開放端
側カール曲面半径Rと金属ケースの先端アルミ部からカ
ール天面最上部までの高さHとの関係がR≦Hであり、
かつカール天面最上部から金属ケース開放端側の被覆樹
脂先端部までの長さlと前記金属ケースの先端アルミ部
からカール天面最上部までの高さHとの関係がH<l
で、さらにH=0.5mm以上となるようにカーリング封口
するようにしているため、このアルミ電解コンデンサが
プリント配線基板にボトム、すなわちカーリング封口端
面部で直付け実装された場合でもアルミニウム素地がプ
リント配線基板面に接触することはなく、またアルミ電
解コンデンサのカーリング封口端面部とプリント配線基
板との接地面における電気絶縁性についても、プリント
配線基板当接面、つまりカール天面最上部から金属ケー
ス開放端側の被覆樹脂先端部までの長さlを十分確保す
ることができるため、電気絶縁抵抗の表面抵抗成分の影
響を低減され、これにより、絶縁耐力の向上を図ること
ができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるアルミ電解コンデン
サを示したもので、(a)は断面図、(b)は(a)の
A部の拡大断面図、第2図はアルミ電解コンデンサがプ
リント配線基板にボトムで実装された場合の絶縁耐力試
験法を示した構成図、第3図(a)(b)(c)(d)
(e)は絶縁耐力評価用の各試料のカーリング封口部の
形状を示す概略断面図、第4図は外装ケースを形成する
絞り加工装置を示す断面図、第5図は絞り加工後の外装
ケースを示したもので、(a)は断面図、(b)は
(a)のB部の拡大断面図、第6図は従来のカーリング
絞り封口を行う絞り封口加工装置を示す構成図、第7図
は従来のカーリング封口により構成されたアルミ電解コ
ンデンサを示す断面図である。 11……金属ケース、11a……アルミニウム板、11b……樹
脂層、12……コンデンサ素子、14……封口体、R……金
属ケース開放端側カール曲面半径、H……金属ケースの
先端アルミ部からカール天面最上部までの高さ、l……
カール天面最上部から金属ケース開放端側の被覆樹脂先
端部までの長さ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01G 9/10

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電極箔をセパレータとともに巻回し、かつ
    電解液を含浸させてなるコンデンサ素子を有底円筒状の
    金属ケースに内蔵し、かつこの有底円筒状の金属ケース
    は外面側が耐熱特性と絶縁特性を有する樹脂層で被覆さ
    れたアルミニウム板により構成され、この金属ケースの
    開放端を封口体を介してカーリング封口する場合、金属
    ケースの開放端側カール曲面半径Rと金属ケースの先端
    アルミ部からカール天面最上部までの高さHとの関係が
    R≦Hであり、かつカール天面最上部から金属ケース開
    放端側の被覆樹脂先端部までの長さlと前記金属ケース
    の先端アルミ部からカール天面最上部までの高さHとの
    関係がH<lで、さらにH=0.5mm以上となるようにカ
    ーリング封口したことを特徴とするアルミ電解コンデン
    サ。
  2. 【請求項2】金属ケースの外面側を被覆する樹脂層は、
    融点が240℃以上のポリアミド樹脂層からなる請求項1
    記載のアルミ電解コンデンサ。
  3. 【請求項3】金属ケースの外面側を被覆する樹脂層を着
    色樹脂フィルムで構成した請求項1または2記載のアル
    ミ電解コンデンサ。
  4. 【請求項4】封口体は非ゴム状弾性体とゴム状弾性体と
    により構成した請求項1〜3のいずれかに記載のアルミ
    電解コンデンサ。
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