(57)【要約】【課題】基板上に水分が付着することなく、電解コンデンサから漏出した電解液が基板上に滞留することを防止できる電解液収集機構並びにこの電解液収集機構を装着した電解コンデンサの実装構造及び実装方法を得る。【解決手段】基板１の実装面１ａに実装される電解コンデンサ１０の本体部１１と空隙を介して設けられ、電解コンデンサ１０の本体部１１をポッティング樹脂３から遮蔽する遮蔽部２１と、前記空隙に設けられ、電解コンデンサ１０の本体部１１から漏出した電解液を収集する電解液収集部２２と、を備えるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に実装される電解コンデンサと空隙を介して設けられ、前記電解コンデンサをポッティング樹脂から遮蔽する遮蔽部と、
前記空隙に設けられ、前記電解コンデンサから漏出した電解液を収集する電解液収集部と、
を備えることを特徴とする電解液収集機構。
【請求項２】
請求項１に記載の電解液収集機構を装着した電解コンデンサを基板上に実装したことを特徴とする電解コンデンサの実装構造。
【請求項３】
前記電解コンデンサは、
前記電解コンデンサの本体部と前記基板との間に隙間を形成して実装されていることを特徴とする請求項２に記載の電解コンデンサの実装構造。
【請求項４】
前記電解液収集部は、前記基板と接触して設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電解コンデンサの実装構造。
【請求項５】
前記電解液収集部は、前記基板と接触せずに設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電解コンデンサの実装構造。
【請求項６】
前記電解液収集部は、前記コンデンサの外周部の全周に形成されていることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の電解コンデンサの実装構造。
【請求項７】
前記電解液収集部は、前記コンデンサの外周部の一部に形成されていることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の電解コンデンサの実装構造。
【請求項８】
前記電解液収集部は、前記電解液を吸着する吸着部材で形成されていることを特徴とする請求項２〜請求項７のいずれか一項に記載の電解コンデンサの実装構造。
【請求項９】
前記電解液収集部は、
水分を透過せず、前記電解液を透過する多孔質部材で形成されていることを特徴とする請求項２〜請求項７のいずれか一項に記載の電解コンデンサの実装構造。
【請求項１０】
前記電解液収集部は、
水分を透過せずに前記電解液を透過する多孔質部材が前記基板側に設けられ、
前記電解液を吸着する吸着部材が前記基板と反対側に設けられて形成されていることを特徴とする請求項２〜請求項７のいずれか一項に記載の電解コンデンサの実装構造。
【請求項１１】
前記吸着部材は、ゼオライト及びアルミナのうち少なくとも一方であることを特徴とする請求項８又は請求項１０に記載の電解コンデンサの実装構造。
【請求項１２】
前記多孔質部材は、
前記基板側の孔径が、前記基板と反対側の孔径に比べて大きいことを特徴とする請求項８〜請求項１１のいずれか一項に記載の電解コンデンサの実装構造。
【請求項１３】
前記電解液収集部は、シート状部材を前記電解コンデンサの外周部に巻装したものであることを特徴とする請求項２〜請求項１２のいずれか一項に記載の電解コンデンサの実装構造。
【請求項１４】
前記遮蔽部は、シート状部材を前記電解液収集部に巻装したものであることを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の電解コンデンサの実装構造。
【請求項１５】
前記遮蔽部は前記電解液収集部の外周部に施されたコーティングであることを特徴とするる請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の電解コンデンサの実装構造。
【請求項１６】
請求項２〜請求項１６のいずれか一項に記載の電解コンデンサの実装構造を構成するための電解コンデンサの実装方法であって、
前記電解液収集機構を前記電解コンデンサに装着する工程と、
前記電解液収集機構を装着した前記電解コンデンサを前記基板に実装する工程と、
を備えることを特徴とする電解コンデンサの実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解液収集機構並びにこの電解液収集機構を装着した電解コンデンサの実装構造及び実装方法に関し、特に、電解コンデンサから漏出する電解液を処理するための電解液収集機構並びにこの電解液収集機構を装着した電解コンデンサの実装構造及び実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば空気調和機の室外機や洗濯機に設けられた基板等、水がかかりやすい場所や水蒸気の多い雰囲気中に設けられる基板は、基板上に実装された電解コンデンサ等の素子に水分が付着してショート等することを防止するため、素子を実装した側の表面がポッティング樹脂でポッティングされている。このため、電解コンデンサから漏出した電解液は外部に放出されず、基板上に滞留することとなる。基板上に電解液が滞留すると、基板上の電圧が印加されている配線パターンに電解液が付着してトラッキングやショートが発生し、基板を焼損させてしまう危険性がある。
【０００３】
このような基板焼損を防止するため、電解コンデンサから漏出した電解液が基板上に滞留することを防止した従来の電解コンデンサの実装構造として、例えば、「電解コンデンサのリード端子取付用ランドパターンの周りに溝１１を設け、あるいは直下のプリント基板面に貫通孔１２を設ける。更に反対の面で貫通孔１２の周りに狭い溝１４を設ける。」（例えば特許文献１参照）というものが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２３２７１２号公報（要約、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の電解コンデンサの実装構造では、電解コンデンサから漏出した電解液を基板外部に放出するための溝や貫通孔が基板に設けられているので、この溝や貫通孔から浸入した水分が基板上に付着し、基板上に実装された電解コンデンサがショート等してしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は上述のような課題を解消するためになされたものであり、基板上に水分が付着することなく、電解コンデンサから漏出した電解液が基板上に滞留することを防止できる電解液収集機構並びにこの電解液収集機構を装着した電解コンデンサの実装構造及び実装方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電解液収集機構は、基板上に実装される電解コンデンサと空隙を介して設けられ、前記電解コンデンサをポッティング樹脂から遮蔽する遮蔽部と、前記空隙に設けられ、前記電解コンデンサから漏出した電解液を収集する電解液収集部と、を備えるものである。
【０００８】
また、本発明に係る電解コンデンサの実装構造は、上記電解液収集部を装着した電解コンデンサを基板上に実装したものである。
【０００９】
また、本発明に係る電解コンデンサの実装方法は、前記電解液収集機構を前記電解コンデンサに装着する工程と、前記電解液収集機構を装着した前記電解コンデンサを前記基板に実装する工程と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、電解コンデンサと遮蔽部との間に空隙を形成し、この空隙に設けられた電解液収集部によって電解コンデンサから漏出した電解液を収集するので、基板表面がポッティングされた状態でも電解液が基板上に滞留することを防止できる。また、電解液収集部によって、電解コンデンサと遮蔽部の間に形成された空隙から水分が浸入することを防止でき、基板表面に水分が付着することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における電解コンデンサの実装構造を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
基板１の実装面１ａ（図１（ｂ）における上面）には配線パターンが印刷されている。この配線パターンのランド部に形成された貫通孔１ｂにコンデンサリード１２が挿入されて、電解コンデンサ１０は基板１上に実装されている。コンデンサリード１２は、ハンダ付け等により基板１のランド部に固定されている。
【００１２】
電解コンデンサ１０の本体部１１は略円柱形状をしており、その外周部には電解液収集機構２０が装着されている。この電解液収集機構２０は、遮蔽部２１と電解液収集部２２等から構成されている。例えば樹脂製の遮蔽部２１は略円筒形状をしており、その内周部寸法は、電解コンデンサ１０の本体部１１の外周部寸法よりも若干大きくなっている。つまり、遮蔽部２１を本体部１１の外周部に配置した状態においては、遮蔽部２１と本体部１１との間に空隙が形成されている。
【００１３】
この空隙には、略円筒形状の電解液収集部２２が設けられている。この電解液収集部２２は、例えばスポンジ等の多孔質部材で形成されており、その外周部寸法は、遮蔽部２１の内周部寸法とほぼ同じか、若干大きくなっている。また、電解液収集部２２の内周部寸法は、電解コンデンサ１０の本体部１１の外周部寸法とほぼ同じか、若干大きくなっている。なお、本実施の形態１では電解液収集部２２を絶縁性の多孔質部材で形成しているが、導電性の多孔質部材で形成してもよい。電解液収集部２２を導電性の多孔質部材で形成する場合には、下面部２２ａを絶縁処理することで基板１（配線パターン）のショート等を防止することができる。また、下面部２２ａに絶縁性部材を配置してもよい。
【００１４】
電解コンデンサ１０は、本体部１１が電解液収集部２２によって保持されている。このため、電解コンデンサ１０が基板１上に実装された状態では、本体部１１の下面部１１ａと基板１の実装面１ａとの間には隙間ｓが形成されている。そして、遮蔽部２１の下面部２１ａ及び電解液収集部２２の下面部２２ａが、基板１の実装面１ａに接した状態となっている。
【００１５】
基板１、電解コンデンサ１０及び電解液収集機構２０は基板ケース２内に収納され、基板ケース２内はポッティング樹脂３でポッティングされている。このとき、遮蔽部２１によってポッティング樹脂３が隙間ｓに流入することを防止しているので、隙間ｓはポッティングされていない。また、ポッティング樹脂３の上面部３ｂは遮蔽部２１の上面部２１ｂよりも低くなっているので、遮蔽部２１の上面部２１ｂ及び電解液収集部２２の上面部２２ｂはポッティングされていない。
【００１６】
（実装工程）
電解コンデンサ１０の基板１への実装工程について説明する。
まず、電解コンデンサ１０の本体部１１の外周部に電解液収集機構２０を装着する。このとき、遮蔽部２１の下面部２１ａ及び電解液収集部２２の下面部２２ａは、本体部１１の下面部１１ａから突出した状態となっている。
【００１７】
次に、電解コンデンサ１０のコンデンサリード１２を基板１に形成されたランド部の貫通孔１ｂに挿入し、基板１の実装面１ａと反対側の面からハンダ付けし、コンデンサリード１２とランド部とを接合する。このとき、遮蔽部２１の下面部２１ａ及び電解液収集部２２の下面部２２ａが、基板１の実装面１ａに接した状態となり、電解コンデンサ１０の本体部１１の下面部１１ａと基板１の実装面１ａとの間に隙間ｓが形成される。
【００１８】
その後、電解コンデンサ１０の実装された基板１を基板ケース２に収納する。そして、基板ケース２に流し込み、基板１等をポッティングする。このとき、遮蔽部２１によってポッティング樹脂３が隙間ｓに流入することを防止しているので、隙間ｓはポッティングされていない。また、ポッティング樹脂３の上面部３ｂは遮蔽部２１の上面部２１ｂよりも低くなっているので、遮蔽部２１の上面部２１ｂ及び電解液収集部２２の上面部２２ｂはポッティングされていない。
【００１９】
（動作説明）
続いて、電解液収集機構２０の動作について説明する。
電解コンデンサ１０を長期間使用していると、本体部１１内部に貯えられている電解液が徐々に揮発し、ガス状となって隙間ｓに漏出する（以下、ガス状ではあるが、電解液と示して説明する）。このガス状の電解液は、自由運動により多孔質部材である電解液収集部２２を通過して、電解液収集部２２の上面部２２ｂから外部に拡散する。なお、外部にある水分は電解液収集部２２を通過できないので、隙間ｓに水分が浸入することがない。
【００２０】
このように構成された電解コンデンサ１０の実装構造においては、基板１がポッティングされた状態でも、遮蔽部２１と電解コンデンサ１０との間に電解液が通過するための空隙が形成されているので、基板１の実装面１ａに電解液が滞留することを防止することができる。また、この空隙には多孔質部材である電解液収集部が設けられているので、電解コンデンサから漏出した電解液は基板ケース２の外部に放出することができ、外部の水分は基板１と電解コンデンサ１０の間に浸入することを防止することができる。
【００２１】
また、電解液収集部２２によって電解コンデンサ１０の本体部が保持されるので、基板１の実装面と電解コンデンサ１０の本体部１１の下面部１１ａとの間に隙間ｓを形成することができる。この隙間ｓを形成することにより、つまり基板１の実装面と本体部１１の下面部１１ａとの間の空間を大きくすることにより、電解コンデンサ１０から漏出するガス状の電解液が飽和状態となって液化することを抑制できる。ガス状の電解液の液化を抑制することにより、基板１の実装面１ａに電解液が滞留することをさらに防止することができる。
【００２２】
また、電解液収集部２２の下面部２２ａが基板１の実装面１ａと接触しているので、ガス状の電解液が液化して隙間ｓに溜まった場合でも、この液化した電解液は電解液収集部２２に吸収されて外部に放出される。このため、基板１の実装面１ａに電解液が滞留することをさらに防止することができる。
【００２３】
また、電解液収集部２２が電解コンデンサ１０（本体部１１）の全周に設けられているので、つまり、ガス状の電解液の通路が大きく形成されているので、基板１の実装面１ａに電解液が滞留することをさらに防止することができる。
【００２４】
また、このように構成された電解コンデンサ１０の実装方法においては、電解コンデンサ１０に電解液収集機構２０を装着した後、この電解コンデンサ１０を基板１の実装面１ａに実装する。このため、例えば自動実装装置等で電解コンデンサ１０を基板１の実装面１ａに実装する場合、従来の工程を変更することなく電解コンデンサ１０を基板１の実装面１ａに実装することができる。
【００２５】
なお、本実施の形態１では多孔質部材である電解液収集部２２の孔径について言及しなかったが、下面部１１ａ側（基板１の実装面１ａ側）の孔径を大きくし、上面部１１ｂ側の孔径を小さくしてもよい。このようにすることで、電解液は電解液収集部２２の上面側に集まりやすくなり、基板１の実装面１ａに電解液が滞留することをさらに防止することができる。
【００２６】
また、電解液収集部２２を、例えばゼオライトやアルミナ等のようなガス状の電解液を吸着できる吸着部材で形成しても、基板１の実装面１ａに電解液が滞留することを防止することができる。吸着部材が導電性である場合には、下面部２２ａを絶縁処理することで基板１（配線パターン）のショート等を防止することができる。また、下面部２２ａに絶縁性部材を配置してもよい。
また、電解液収集部２２の下面部２２ａ側を多孔質部材とし、上面部２２ｂ側を吸着部材としてもよい。
【００２７】
また、本実施の形態１では樹脂を略円筒形状に形成して遮蔽部２１としたが、これに限らず、例えば電解液収集部２２の外周部にフィルム状のシートを巻装等して遮蔽部２１としてもよい。また、例えば、電解液収集部２２の外周部にポッティング樹脂３が浸透しないようなコーティング等を施して遮蔽部２１としてもよい。電解液収集部２２も略円筒形状に形成する必要はなく、例えばシート状に形成したものを電解コンデンサ１０の外周部に巻き付けてもよい。
【００２８】
実施の形態２．
実施の形態１では、電解液収集部２２の下面部２２ａを基板１の実装面１ａに接触して設けていた。電解液収集部２２の下面部２２ａを基板１の実装面１ａに接触させずに設けても本発明を実施することができる。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００２９】
図２は、本発明の実施の形態２における電解コンデンサの実装構造を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。本実施の形態２では、電解液収集部２２は遮蔽部２１の上部側に設けられており、その下面部２２ａは基板１の実装面１ａと接していない。つまり、電解液収集部２２の下方には、実施の形態１には無かった空間が形成されている。
【００３０】
このように構成された電解コンデンサ１０の実装構造においては、電解液収集部２２の下方に空間が形成されているので、電解コンデンサ１０から漏出するガス状の電解液が飽和状態となって液化することをさらに抑制できる。
【００３１】
実施の形態３．
電解液収集部２２を電解コンデンサ１０（本体部１１）の外周部の一部に設けても、本発明を実施することができる。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００３２】
図３は、本発明の実施の形態３における電解コンデンサの実装構造を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。本実施の形態３における遮蔽部３０は、下側遮蔽部３１及び上側遮蔽部３２から構成される。下側遮蔽部３１は下部が開口した中空有底の略円筒形状をしており、上面部には電解コンデンサ１０の本体部１１の外周形状とほぼ同形状の貫通孔が形成されている。
【００３３】
上側遮蔽部３２は、内周部が開口した略扇型の筒形状をしている。この上側遮蔽部３２は下側遮蔽部３１の上面部に突設されており、上側遮蔽部３２と下側遮蔽部３１は連通している。また、上側遮蔽部３２の内周部は、本体部１１の外周形状とほぼ同形状に形成されている。
【００３４】
本体部１１と上側遮蔽部３２との間には略扇型の空隙が形成されており、この空隙には、この空隙とほぼ同形状の収集部２２が設けられている。
電解コンデンサ１０は、本体部１１が電解液収集部２２によって保持されている。このため、電解コンデンサ１０が基板１上に実装された状態では、本体部１１の下面部１１ａと基板１の実装面１ａとの間には隙間ｓが形成されている。そして、下側遮蔽部３１の下面部３１ａ及び電解液収集部２２の下面部２２ａが、基板１の実装面１ａに接した状態となっている。
【００３５】
このように構成された電解コンデンサ１０の実装構造においては、ガス状の電解液の通路となる電解液収集部２２が電解コンデンサ１０（本体部１１）の外周部の一部に設けられているので、外部にある水分が隙間ｓに浸入することをさらに防止することができる。
【００３６】
なお、本実施の形態３では隙間ｓにポッティング液が浸入することを防止するために下側遮蔽部３１を設けているが、隙間ｓを形成しなければ上側遮蔽部３２のみでもよい。つまり、内周部が開口した略扇型の筒形状をした上側遮蔽部３２を、その下面部が基板１の実装面１ａと接するように設けてもよい。このとき、上側遮蔽部３２の上面部がポッティングされていないことはいうまでもない。
また、本実施の形態３では、ポッティング樹脂３の上面部３ｂが下側遮蔽部３１の上面部３１ｂよりも高くなっているが、ポッティング樹脂３の上面部３ｂが下側遮蔽部３１の上面部３１ｂよりも低くなっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施の形態１における電解コンデンサの実装構造を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】実施の形態２における電解コンデンサの実装構造を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】実施の形態３における電解コンデンサの実装構造を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  基板、１ａ  実装面、１ｂ  貫通孔、２  基板ケース、３  ポッティング樹脂、３ｂ  上面部、１０  電解コンデンサ、１１  本体部、１１ａ  下面部、１２  コンデンサリード、２０  電解液収集機構、２１  遮蔽部、２１ａ  下面部、２１ｂ  上面部、２２  電解液収集部、２２ａ  下面部、２２ｂ  上面部、３０  遮蔽部、３１  下側遮蔽部、３１ａ  下面部、３１ｂ  上面部、３２  上側遮蔽部、ｓ  隙間。
【図１】
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【図２】
2009302336.tif 000004
【図３】
2009302336.tif 000005