(57)【要約】【課題】電極板としてアルミ板を用いた場合でも、アルミ用の特殊な半田を用いることなく、信頼性の高い接続が可能な半田接続構造を提供する。【解決手段】コンデンサ素子１のメタリコン電極１ａに引出し線２の一方端部を半田接続するとともに、電極板４に引出し線２の他方端部を半田接続する半田接続構造であって、電極板４は、その表面又は裏面の少なくとも一方にＮｉメッキ又はＳｎメッキが施されたアルミ板４ｂであり、電極板４に設けた貫通孔４ｃに引出し線２の他方端部を挿通させた状態において、半田３を、貫通孔４ｃを構成する孔壁面４ｄに接触させることなく、引出し線２の外周面と電極板４の表面又は裏面のメッキ面とに跨らせることで半田接続している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサ素子（１）のメタリコン電極（１ａ）に引出し線（２）の一方端部を半田接続するとともに、電極板（４）に上記引出し線（２）の他方端部を半田接続する半田接続構造であって、上記電極板（４）は、その表面又は裏面の少なくとも一方にＮｉメッキ又はＳｎメッキが施されたアルミ板（４ｂ）であり、上記電極板（４）に設けた貫通孔（４ｃ）に上記引出し線（２）の他方端部を挿通させた状態において、半田（３）を、上記貫通孔（４ｃ）を構成する孔壁面（４ｄ）に接触させることなく、上記引出し線（２）の外周面と上記電極板（４）の表面又は裏面のメッキ面とに跨らせることで半田接続していることを特徴とする半田接続構造。
【請求項２】
上記孔壁面（４ｄ）からアルミ素地を露出させている請求項１に記載の半田接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、引出し線と電極板との半田接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサ素子のメタリコン電極に電極板を接続するに際し、例えば特許文献１に開示されているように、電極板から半田付け用の突起を延出し、この突起とメタリコン電極部とを直接、半田接続することは一般になされている。また、図５に示すように、電極板４をコンデンサ素子１の側面に沿わせるように配置し、メタリコン電極１ａと電極板４の突起５とを半田３によって接続することも従来から行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４９４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電極板としてアルミ板を用いることがある。これは、電極板として一般的に用いられている銅板に比べ、軽量化やコスト削減を図ることができるためである。ただ、アルミニウム（ＡＬ）は半田濡れ性に劣ることから、半田接続する場合には、その表面にニッケル（Ｎｉ）や錫（Ｓｎ）等のメッキ処理を施し、半田付け性を改善することが多い。
【０００５】
ところが、電極板は、通常、打ち抜き加工や切断加工によって形成されることから、メッキ処理を施していたとしても、加工断面からアルミ素地が露出することとなり、突起とメタリコン電極とを半田接続しようとしても、うまく接続させることが困難であった。具体的に説明すると、半田によって信頼性の高い接続を実現するには、半田で突起を包み込むようにしなければならないが、打ち抜き加工や切断加工によって、突起の両側面から半田濡れ性に劣るアルミ素地が露出していると、図６に示すように、溶融した半田３がその両側面５ａ、５ａを避けるようにして位置することとなり、半田３で突起５を包み込むことが困難であった。
【０００６】
また、仮に、半田によって突起を包み込むことができたとしても、アルミが半田に接触する（半田によって濡れた状態となる）と、接触部において電位差による電解腐食が生じる虞がある。特に、半田としてＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ（錫―銀―銅）系の半田を用いた場合、錫の電極電位が−０．１４Ｖ、銀の電極電位が０．８Ｖ、銅の電極電位が０．３４Ｖであるのに対して、アルミの電極電位が−１．６８Ｖであるため、アルミ素地と半田との接触部において、最大２．４８Ｖの電位差が生じることとなり、結局のところ、安定した接続に至ることはない。
【０００７】
そこで、メタリコン電極と電極板とを直接接続するのではなく、引出し線を介してメタリコン電極と電極板とを接続することが考えられる。引出し線として、例えば銅等の半田濡れ性の良いものを用いたり、表面にメッキ処理を施したものを用いれば、図７に示すように、半田３によって引出し線２をしっかりと包み込むことができ、信頼性の高い接続が可能となる。
【０００８】
ただ、上記引出し線による接続は、別途、引出し線と電極板との接続を行わなければならない。この際、メタリコン電極と引出し線との接続と同様に、半田接続することが考え
られるが、電極板に、引出し線を接続するための接続部（例えば溝等）を形成するにあたって、打ち抜き加工や切断加工を行えば、結局、アルミ素地が露出することとなり、上記課題を解決するに至らない。
【０００９】
なお、アルミ用の特殊な半田を用いれば、アルミ素地が露出している場合であっても半田接続が可能であるが、半田自体が高価なため、コスト増を招くこととなり、電極板としてアルミ板を用いる利点が小さくなる。
【００１０】
そこで、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、電極板としてアルミ板を用いた場合でも、アルミ用の特殊な半田を用いることなく、信頼性の高い接続が可能な半田接続構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の半田接続構造は、コンデンサ素子１のメタリコン電極１ａに引出し線２の一方端部を半田接続するとともに、電極板４に上記引出し線２の他方端部を半田接続する半田接続構造であって、上記電極板４は、その表面又は裏面の少なくとも一方にＮｉメッキ又はＳｎメッキが施されたアルミ板４ｂであり、上記電極板４に設けた貫通孔４ｃに上記引出し線２の他方端部を挿通させた状態において、半田３を、上記貫通孔４ｃを構成する孔壁面４ｄに接触させることなく、上記引出し線２の外周面と上記電極板４の表面又は裏面のメッキ面とに跨らせることで半田接続していることを特徴としている。また、孔壁面４ｄからアルミ素地を露出させても良い。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の半田接続構造は、電極板に設けた貫通孔に引出し線の他方端部を挿通させた状態において、貫通孔を構成する孔壁面に接触させることなく、引出し線の外周面と電極板の表面又は裏面のメッキ面とに半田を跨らせることで半田接続していることから、電極板としてアルミ板を用いていても、信頼性の高い接続が可能となる。また、孔壁面からアルミ素地を露出させれば、自ずと半田とアルミとの接触を抑えることができる。なお、上記における接触とは、アルミ素地によって弾かれ略球状となった半田がアルミ素地に対して点接触している場合を含まず、アルミ素地が半田によって濡れた（半田と密着した）状態のことを指す。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の一実施形態に係る半田接続構造を示す斜視図である。
【図２】電極板と引出し線との接続状態を示す断面図である。
【図３】耐湿試験の結果であって、（ａ）がコンデンサの容量変化率を、（ｂ）がＥＳＲ変化を示すグラフである。
【図４】冷熱衝撃試験の結果を示すグラフである。
【図５】従来のコンデンサ素子と電極板との接続状態を示す斜視図である。
【図６】電極板としてアルミ板を用いた場合のコンデンサ素子と電極板との接続状態を示す断面図である。
【図７】コンデンサ素子と引出し線との接続状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、この発明の一実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。図１、２は、この発明の半田接続構造を用いたコンデンサ素子１と電極板４との接続状態を示している。
【００１５】
図において１は、コンデンサ素子である。コンデンサ素子１は、例えば絶縁性のフィルム上に金属が蒸着された金属化フィルムを巻回することでなるフィルムコンデンサであって、軸方向端部には金属を溶射してなるメタリコン電極１ａが形成されている。そして、
このメタリコン電極１ａには、引出し線２の一方端部が、図７に示すように半田３によって接続されている。なお、引出し線２は、外周面にメッキ処理（Ｎｉメッキ又はＳｎメッキ）２ａが施された断面円形の銅線やアルミ線２ｂであるが、ＣＰ線等を用いても良い。
【００１６】
４は、電極板である。電極板４は、互いに対向する表裏面にメッキ処理（Ｎｉメッキ又はＳｎメッキ）４ａを施したアルミ板４ｂであって、引出し線２と対向する位置に、引出し線２の径より大とされ、引出し線２を挿通可能な貫通孔４ｃが設けられている。なお、貫通孔４ｃは、例えば打ち抜き加工によって形成され、貫通孔４ｃを形成する孔壁面４ｄからはアルミ素地が露出している。
【００１７】
上記電極板４と引出し線２の他方端部とは、以下の通りに接続される。まず、電極板４をコンデンサ素子１の側面に沿わせるようにして配置し、次に、引出し線２の他方端部を電極板４の貫通孔４ｃに挿通する。この際、引出し線２の先端が電極板４の表面よりも突出するようにしておく。そして、電極板４の表面から突出した引出し線２の先端の外周面と、電極板４の表面（メッキ面）とに溶融した半田３を跨らせるとともに、図２に示すように、半田３で引出し線２の突出部を包み込むようにする。なお、半田３としては、アルミ用の特殊な半田を用いず、一般的に使用される半田、例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の鉛フリー半田を使用する。
【００１８】
通常、このような半田付けを行えば、引出し線２の外周面と貫通孔４ｃの孔壁面４ｄとの間に生じた隙間にも溶融した半田３が入り込んでいく。しかしながら、本発明では、貫通孔４ｃを構成する孔壁面４ｄに半田濡れ性に劣るアルミ素地が露出していることから、半田３が弾かれることとなり、隙間内に半田３が入り込むことはない。そのため、半田３とアルミ素地とが接触することはなく、電解腐食の発生を抑制することができる。また、仮に、半田３が引出し線２の外周面と貫通孔４ｃの孔壁面４ｄとの間に生じた隙間に入り込んだとしても、孔壁面４ｄが半田３によって濡れることはなく（孔壁面４ｄに半田３が密着することはなく）、電解腐食の発生は抑制されたままである。なお、半田３とアルミ素地との接触をより抑制するために、例えば、孔壁面４ｄに油膜等、半田濡れ性を低下させるものを塗布、形成するようにしても良い。また、同様に引出し線２の、孔壁面４ｄと対向する面に施しても良い。
【００１９】
このように構成された半田接続構造では、電極板４としてアルミ板４ｂを用いているにも拘らず、信頼性の高い接続が可能となる。すなわち、引出し線２と電極板４とを接続するにあたって、引出し線２の外周面と電極板４のメッキ面との間を半田３によって繋ぐことができ、電気的な接続は勿論のこと、機械的な接続をも満足させることができる。また、アルミ素地と半田３とが接触しないことから、電解腐食を抑制することができ、安定した接続を実現することができる。
【００２０】
以下、本発明の半田接続構造の有用性を確認するために行った実験結果について説明する。図３は、Ｎｉメッキ処理を施したアルミ板４ｂを電極板４とし、この電極板４とコンデンサ素子１とを上記半田接続構造によって接続し、樹脂ケースに入れて樹脂封止してなるコンデンサ（実施例１のコンデンサ）と、電極板４としてＳｎメッキ処理を施したアルミ板４ｂとし、その他の構成は実施例１のコンデンサと同様な実施例２のコンデンサとを、８５℃／８５％ＲＨ（相対湿度）環境下で電圧を印加し、２０００時間通電した結果を示すものである。なお、比較対象として、従来から使用されている銅板を電極板４とし、引出し線２の外周面と電極板４の表面とに半田３を跨らせるとともに、引出し線２の外周面と貫通孔４ｃの孔壁面４ｄとの間にも半田３を浸入させた、従来の接続構造を採用した比較例１のコンデンサについても同様の試験を行っている。
【００２１】
図３（ａ）に示すように、１７００時間あたりから容量が減少しており、これにより水
分がコンデンサ内部に浸入していることが分かる。しかしながら、図３（ｂ）に示すように、１７００時間以降も電解腐食によって生じるはずのＥＳＲの急激な上昇が見られない。また、実施例１、２のコンデンサとも、比較例１のコンデンサと同じ傾向を示していることから、従来の接続方法に比べて電解腐食が進んでいるとは言えず、有効な接続方法であることが分かる。
【００２２】
また、図４は、上記コンデンサ（実施例１、実施例２、比較例１）を−４０℃〜１０５℃のＨＳ（温度サイクル）試験にかけた結果を示すものである。図４に示すように、実施例１、２のコンデンサは、比較例１のコンデンサと比較して大きな差は見受けられず、信頼性の高い接続となっていることが分かる。
【００２３】
以上に、この発明の代表的な実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施例においては、電極板４の表面（図２において上面側）と引出し線２の外周面とを半田接続していたが、電極板４の裏面（図２において下面側）と引出し線２の外周面とを半田接続するようにしても良い。この場合、溶融した半田３が重力によって垂れ下がり、孔壁面４ｄに近接するといったことを抑制することができる。また、上記実施例では、電極板４の表裏面にメッキ処理が施されていたが、半田接続に用いる側のいずれか一方の面にのみメッキ処理を施すようにしても良い。
【００２４】
また、引出し線２としては、図７に示すように断面円形のものに限らず、断面四角形状のもの等、種々の形状のものを使用可能であるし、箔状のものや板状のものを用いても良い。また、引出し線２の外周面全体にメッキ処理２ａを施す必要はなく、半田付けに必要な部分や、孔壁面４ｄとの接触防止に用いる部分のみにメッキ処理２ａを施すようにしても良いし、さらに、孔壁面４ｄに接触させないのであれば、メッキ処理２ａを施さなくても良い。
【符号の説明】
【００２５】
１・・コンデンサ素子、１ａ・・メタリコン電極、２・・引出し線、３・・半田、４・・電極板、４ｂ・・アルミ板、４ｃ・・貫通孔、４ｄ・・孔壁面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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