(57)【要約】【課題】近年特にエンジンルーム内への搭載に耐えるために更なる耐震性の向上と耐熱性の向上が要望されており、従来の縦形チップコンデンサでは、プリント基板との接続面積が少なく、また耐熱性も低いという問題があった。  本発明はこのような従来の課題を解決し、耐震性を向上しかつ耐熱性を向上した縦型チップコンデンサを提供することを目的とするものである。【解決手段】コンデンサ素子を外装ケース１内に収納し、前記コンデンサ素子に接続したリード線３を引き出してなるコンデンサ本体と、このコンデンサ本体に当接するように配置されかつ前記リード線３が貫通する貫通孔を備えた座板２とで成り、前記リード線３が前記座板２を貫通しその先端部側が互いに離れる方向に前記座板２の外表面に沿って折り曲げられているとともに、前記座板２の外表面に互いに電気的に絶縁され前記リード線３と対応した金属層４を設けた縦型チップコンデンサである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサ素子を外装ケース内に収納し、前記コンデンサ素子に接続したリード線を引き出してなるコンデンサ本体と、このコンデンサ本体に当接するように配置されかつ前記リード線が貫通する貫通孔を備えた座板とで成り、前記リード線が前記座板を貫通しその先端部側が互いに離れる方向に前記座板の外表面に沿って折り曲げられているとともに、前記座板の外表面に互いに電気的に絶縁され前記リード線と対応した金属層を設けた縦型チップコンデンサ。
【請求項２】
前記金属層が銅箔からなる請求項１に記載の縦型チップコンデンサ。
【請求項３】
前記縦型チップコンデンサを実装するプリント基板のランド形状に、前記リード線長さを合致させた請求項１に記載の縦型チップコンデンサ。
【請求項４】
前記縦型チップコンデンサを実装するプリント基板のランド形状に、前記金属層の形状を合致させた請求項１に記載の縦型チップコンデンサ。
【請求項５】
前記金属層に当接して電気的な導通を図る複数の凸部をリード線に設けた請求項１に記載の縦型チップコンデンサ。
【請求項６】
前記リード線を座板の側面に沿うように折り曲げた請求項１に記載の縦型チップコンデンサ。
【請求項７】
前記座板の端面に厚さ方向に貫通する複数の凹部を設けた請求項１に記載の縦型チップコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器に使用される縦型チップコンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
縦型チップコンデンサは一般電子機器に利用されるだけでなく、最近では車載用電子機器が一般化する中でエンジンルームやサスペンションへの搭載も多くなり、高耐熱で耐震形のコンデンサが要望されている。
【０００３】
アルミニウム電解コンデンサを例に取ってみると、従来は、図１０のように座板２とコンデンサ本体をリード線３の折り曲げにより組み合わせ、プリント基板への接続はリード線３のハンダ付けにて行っていた。この構造は生産性が良く安価に提供できるため、現在主流となっている。
【０００４】
また、座板２に補助電極８（点線表示）を別途形成し、座板２自身をプリント基板に固定し耐震性を高めたものなどがある。
【０００５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１１−２９７５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年特にエンジンルーム内への搭載に耐えるために更なる耐震性の向上と耐熱性の向上が要望されており、上記従来の構成の縦型チップコンデンサでは、プリント基板との接続面積が座板の下面に配置されたリード線と小さな補助電極だけのため少なく、また放熱性の工夫も何ら加えられておらず耐熱性も低いという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の課題を解決し、耐震性を向上しかつ耐熱性を向上した縦型チップ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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、コンデンサ素子を外装ケース内に収納し、前記コンデンサ素子に接続したリード線を引き出してなるコンデンサ本体と、このコンデンサ本体に当接するように配置されかつ前記リード線が貫通する貫通孔を備えた座板とで成り、前記リード線が前記座板を貫通しその先端部側が互いに離れる方向に前記座板の外表面に沿って折り曲げられているとともに、前記座板の外表面に互いに電気的に絶縁され前記リード線と対応した金属層を設けた縦型チップコンデンサとした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、縦型チップコンデンサのリード線が前記座板を貫通しその先端部側が互いに離れる方向に前記座板の外表面に沿って折り曲げられているとともに、前記座板の外表面に互いに電気的に絶縁され前記リード線と対応した金属層を設けた構成にしたことにより、プリント基板との接続面積を増大して接続強度を向上させ耐震性が向上するとともに、熱伝導性の良好な面積が増大して放熱性が向上し耐熱性も向上するという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明においては、コンデンサ素子を外装ケース内に封入し、前記コンデンサ素子に接続したリード線を引き出してなるコンデンサ本体と、このコンデンサ本体に当接するように配置されかつ前記リード線が貫通する貫通孔を備えた座板とで成り、前記リード線が前記座板を貫通しその先端部側が互いに離れる方向に前記座板の外表面に沿って折り曲げられているとともに、前記座板の外表面に互いに電気的に絶縁され前記リード線と対応した金属層を設けた構成を有する。これにより、プリント基板との接続面積を増大して接続強度を向上させ耐震性が向上するとともに、熱伝導性の良好な面積が増大して放熱性が向上し耐熱性も向上した縦型チップコンデンサを提供することができる。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明においては、前記金属層が銅箔からなる構成であり、電気伝導度が高く熱伝導性も良い銅箔を前記金属層とすることで、耐震性の向上に加え、さらに熱伝導性の向上により耐熱性が向上するだけでなく、市販の安価な銅箔貼りの絶縁基板を座板に使用することが可能となり、安価な縦型チップコンデンサを提供することができる。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明においては、前記縦型チップコンデンサを実装するプリント基板の配線のランド形状に前記リード線長さを合致させたことで、前記縦型チップコンデンサの外形寸法にかかわらず、実装に使用されるプリント基板において前記縦型チップコンデンサの直近を通る配線パターンがあったとしても前記リード線との接触やノイズ伝播などによる誤作動を防ぐことができる縦型チップコンデンサを提供することができる。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の発明においては、前記縦型チップコンデンサを実装するプリント基板の配線のランド形状に前記金属層の形状を合致させたことで、前記縦型チップコンデンサの外形寸法にかかわらず、実装に使用されるプリント基板において前記縦型チップコンデンサの直近を通る配線パターンがあったとしても前記金属層との接触やノイズ伝播などによる誤作動を防ぐことができる縦型チップコンデンサを提供することができる。
【００１４】
本発明の請求項５に記載の発明においては、前記金属層に当接して電気的な導通を図る複数の凸部をリード線に設けたもので、金属層とリード線の接触面積を増大させ接続部の信頼性を向上することで接触抵抗が低減するとともに耐震性が向上した縦型チップコンデンサを提供することができる。
【００１５】
本発明の請求項６に記載の発明においては、前記リード線を座板の側面に沿うように折り曲げたもので、コンデンサ本体と座板との結合強度が増大するとともに、リード線とプリント基板とのハンダ付け面積を増大することで耐震性が向上した縦型チップコンデンサを提供することができる。
【００１６】
本発明の請求項７に記載の発明においては、前記座板の端面に厚さ方向に貫通する複数の凹部を設けたもので、座板の表面積を増大することで放熱性が向上し耐熱性も向上するとともに、ハンダ付け時のガス抜きになり接続の信頼性が向上し耐震性が向上した縦型チップコンデンサを提供することができる。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は本実施の形態１における縦型チップコンデンサの構成を示したもので、（ａ）が正面図、（ｂ）が下面図で（ｃ）が側面図である。
【００１８】
たとえば、アルミニウム電解コンデンサにおいては、高純度アルミニウム箔を電気化学的に粗面化しその後陽極酸化を行って誘電体酸化皮膜を形成してなる陽極箔と、粗面化したアルミニウム陰極箔とを絶縁紙を介して巻回し、その巻回物に電解液を含浸し、前記陽極箔と前記陰極箔には各々リード線３が接続されて同一端面より引き出してコンデンサ素子とし、前記コンデンサ素子を封口体とともに外装ケース１内に封入してコンデンサ本体とする。
【００１９】
このコンデンサ本体のリード線３の引き出し側には、前記コンデンサ本体に当接するように配置されかつ前記リード線３が貫通する貫通孔を備えた座板２が組み込まれ、前記リード線３は前記座板２を貫通しその先端部側が互いに離れる方向に前記座板２の外表面に沿って折り曲げられているとともに、前記座板２の外表面には互いに電気的に絶縁され前記リード線３と対応した側にそれぞれ金属層４を設けた構成である。前記リード線３はその先端部分を扁平加工したものであり、前記座板２は前記貫通孔間に金属層のない絶縁部を設け、前記各リード線３の折り曲げ側に他方とは電気的に絶縁された金属層４をそれぞれ設けて構成される。
【００２０】
なお金属層４はめっきや蒸着などにより、銅、銀、鉄、亜鉛、すず、金などが使用可能であり、前記絶縁部はルータなどでの溝加工やエッチングなどのパターニングにて形成することも可能である。さらに金属層４を銅箔とすることで市販の安価な片面銅箔貼りの絶縁基板を使用することが可能となり、低コスト化が図れる。
【００２１】
また図２は絶縁性を保ちながら座板２の前記絶縁部の幅を狭めて、前記金属層４の面積を最大にした縦型チップコンデンサの下面図である。
【００２２】
上記図１又は図２の構成により、縦型チップコンデンサと実装するプリント基板との接続が前記リード線３だけでなく前記金属層４でもハンダ接続でき、補助電極のある従来例などより接続面積を数倍程度まで顕著に増大することができるため剥離強度に代表される接続強度を向上させ、衝撃やどちらの方向からの振動にも強く耐震性が従来より顕著に向上するという効果を奏する。たとえば直径が６．３ｍｍのアルミニウム電解コンデンサでは、ハンダ接続時の従来の剥離強度は３〜５ｋｇに対し、接続面積を３倍にした本発明では１０〜１５ｋｇに向上する。
【００２３】
またアルミニウム電解コンデンサは、リフローなどのハンダ付け時や周囲温度の上昇およびコンデンサの自己発熱などで高温になればなるほど含浸された電解液の気化が進み、外装ケース１内の内圧が上昇して故障の原因となるため耐熱性の向上も必要である。したがって上記の構成により耐熱性の良好な金属層４による接続面積が増大するために、放熱性が向上し耐熱性も従来より向上するという効果も奏する。たとえば直径が６．３ｍｍのアルミニウム電解コンデンサでは、外装ケース１の表面積に加え座板２での実質的な放熱面積が１０〜２０％増大するので、実使用時に生じるコンデンサの内部発熱による温度上昇が抑制され、耐熱性の向上に寄与する。
【００２４】
なおフィルムコンデンサ素子は、ポリエステルやポリプロピレンなどの樹脂フィルムを誘電体として、その表面にアルミニウムなどの金属層を蒸着して電極としたものを一対として巻回または積層し、その端面にアルミニウムなどの金属溶射によりリード線３を接続した構成であり、このリード線３と座板２を前記アルミニウム電解コンデンサと同様に構成すれば、上記で述べたように耐震性の向上の効果が得られるとともに、放熱性が向上するために誘電体に樹脂を使用することに起因した高温環境への弱点を改善でき同様に耐熱性の向上の効果が得られる。
【００２５】
（実施の形態２）
図３は本実施の形態２における縦型チップコンデンサの下面図である。すなわち実施の形態１において、縦型チップコンデンサを実装するプリント基板の配線のランド形状にリード線３の長さを合致させたものである。
【００２６】
前記ランドとはプリント基板で電子部品を電気的に接続するために設けられた部品接続部の金属パターンをいい、機器の小型化のためプリント基板の高密度実装化が進み効率的な部品配置のために、できる限り配線の幅を細くし配線パターンを近づける必要性が高まっている。
【００２７】
上記図３のようにリード線３の先端を切断して短くし、その周囲に金属層４を設ける構成により接続面積を確保し耐震性および耐熱性を維持することができ、更に前記縦型チップコンデンサの外形寸法にかかわらず、実装に使用されるプリント基板において前記縦型チップコンデンサの直近を通る配線パターンと前記リード線３との交差をなくしてノイズ伝播などによる誤作動を防ぐことができるという効果を奏する。
【００２８】
（実施の形態３）
図４および図５は本実施の形態３における縦型チップコンデンサの下面図である。すなわち実施の形態１において、図４は縦型チップコンデンサを実装するプリント基板の配線のランド形状に、金属層４の形状を合致させたものであり、図５は更にリード線３の長さも合致させたものである。
【００２９】
上記図４または図５の構成により、前記縦型チップコンデンサの外形寸法にかかわらず、実装に使用されるプリント基板において前記縦型チップコンデンサの直近を通る配線パターンと前記金属層４や前記リード線３との交差をなくしてノイズ伝播などによる誤作動を防ぐことができ、かつ接続面積を増大し接続強度および耐熱性を確保して前記縦型チップコンデンサとのハンダ接続ができるという効果を奏する。
【００３０】
（実施の形態４）
図６は本実施の形態４における縦型チップコンデンサの下面図である。すなわち実施の形態１において、金属層４に当接して電気的な導通を図る複数のくさび状凸部５をリード線３に設けるものである。これは前記リード線３を扁平加工する際に、同時に前記くさび状凸部５を付加した形状に加工することができる。
【００３１】
上記の構成により、前記リード線３を座板２に折り曲げる際に前記座板２に嵌合しやすくなり、前記リード線３と前記金属層４との間の接触抵抗を低くすることができるとともに、前記座板２と前記プリント基板との接続強度も向上するという効果を奏する。
【００３２】
また、図７は前記金属層４に当接して電気的な導通を図る複数の四角状凸部６を前記リード線３に設けたもので、前記リード線３を扁平加工する際に、同時に前記四角状凸部６を付加した形状に加工することができ、上記とほぼ同様の効果が得られる。
【００３３】
（実施の形態５）
図８は本実施の形態５における縦型チップコンデンサの構成を示したもので、（ａ）が正面図、（ｂ）が下面図である。すなわち実施の形態１において、リード線３の長さを長くして座板２の側面に沿うように折り曲げたものである。
【００３４】
上記の構成により、リード線３で座板２を挟み込むことができコンデンサ本体１と座板２の結合強度が増大するとともに、座板２の側面部に折り曲げられたリード線３とプリント基板とのハンダ付けが面的接続だけでなく高さ方向への接続も行われるため接続面積が増大し接続強度も更に向上するという効果を奏する。
【００３５】
（実施の形態６）
図９は本実施の形態６における縦型チップコンデンサの構成を示したもので、（ａ）が正面図、（ｂ）が下面図である。すなわち実施の形態１において、座板２の端面に厚さ方向に貫通する複数の座板凹部７を設けたものである。これは座板２を片面銅箔貼りの絶縁基板からプレス切断時に座板凹部７を設けて個片に切断したり、一体成形することによっても加工できる。
【００３６】
上記の構成により、ハンダ付け時のガス抜き効果があり、ガスがハンダ中に残ってトンネルハンダが形成されるのを防ぐためにハンダ接続の信頼性が向上するとともに、大気と接する座板２の実表面積が増大するため周囲温度の高温化、プリント基板近くの熱源からの熱伝導およびコンデンサ自身の発熱などの熱に対しての放熱性が向上し、この放熱効果によって耐熱性も向上するという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の縦型チップコンデンサは、座板とプリント基板を直接ハンダ付けで固定でき、プリント基板への実装状態において振動や衝撃に強く、耐熱性にも優れており、車載用や携帯用電子機器のコンデンサ部品として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１における縦型チップコンデンサの正面図、（ｂ）は同下面図、（ｃ）は同側面図
【図２】本発明の実施の形態１における縦型チップコンデンサの下面図
【図３】本発明の実施の形態２における縦型チップコンデンサの下面図
【図４】本発明の実施の形態３における縦型チップコンデンサの下面図
【図５】本発明の実施の形態３における縦型チップコンデンサの下面図
【図６】本発明の実施の形態４における縦型チップコンデンサの下面図
【図７】本発明の実施の形態４における縦型チップコンデンサの下面図
【図８】（ａ）は本発明の実施の形態５における縦型チップコンデンサの正面図、（ｂ）は同下面図
【図９】（ａ）は本発明の実施の形態６における縦型チップコンデンサの正面図、（ｂ）は同下面図
【図１０】（ａ）は従来発明における縦型チップコンデンサの正面図、（ｂ）は同下面図、（ｃ）は同側面図
【符号の説明】
【００３９】
１    外装ケース
２    座板
３    リード線
４    金属箔
５    くさび状凸部
６    四角状凸部
７    座板凹部
８    補助電極
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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