JPS6258136B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固体の電解コンデンサに端子を付け
る方法に関し、さらに詳しくは、固体の電解コン
デンサの両末端に金属の端子カツプを取り付ける
このような方法に関する。

長方形の金属カツプを長方形の固体の電解コン
デンサの本体の末端上に、液状結合剤をそれらの
間に介在させるようにして、個々に配置する方法
は知られている。このような既知の方法はいくつ
かの固有の困難性を有する。手作業により個々の
カツプを本体上に位置させることは骨の折れるこ
とでありかつ時間を要し、オペレーターはピンセ
ツトを用いかつ光学顕微鏡の助けを借りてこの仕
事を行うのがふつうである。

コンデンサ本体を形成するため多孔質のペレツ
トへ多数の相似の層および被膜が施こされる結
果、コンデンサ本体の外側寸法は通常実質的に変
動する。これらの層は、一般に、浸漬、吹付けま
たは他の液体塗布工程によつて施こされ、そして
全体の寸法は巾のある許容差をもつ厚さの多数層
の合計である。したがつて、コンデンサ本体に結
合すべきカツプはよく合致せず、とくにねじれた
り、長方形のペレツトと心合わせできない。その
結果、２つのカツプをコンデンサ本体の両末端へ
組み込んだとき、それらはお互いに一線にそろわ
ない。引き続いて、コンデンサをはんだ付けまた
は他の方法により接続しようとする印刷回路板の
導体上に安定に位置させることは困難であり、そ
して接続部の品質は悪影響を受ける。コンデンサ
本体が小さくなればなるほど、この端子の不整列
は大きくなる傾向がある。

本発明の特徴は、カツプ相互が完全に近い状態
で一線にそろつた金属カツプ端子を有する固体の
電解コンデンサを提供することである。他の特徴
は金属カツプ端子を有する固体の電解コンデンサ
を製作する安価なバツチ法を提供することであ
る。

本発明によれば、長方形の末端カツプは同一パ
ターンの穴を有する治具細片中に配置され、コン
デンサ本体の末端は樹脂によりカツプ中に固定さ
れるので、治具細片を除去すると、コンデンサ本
体上に位置合せされかつ一線にそろつた端子カツ
プが得られる。

本発明の固体の電解コンデンサに端子を付ける
方法は、おのおのがその陽極末端から延びた陽極
線を有する、複数のコンデンサ本体を準備するこ
とからなる。絶縁被膜が陽極末端と本体の側面と
の上に存在するので、陰極は陽極と対向して陰極
末端に露出する。この方法は、さらに、１つの底
と４つの側面を有する長方形の薄い金属カツプを
形成し、陰極末端用のカツプの第１群を、第１治
具細片中にそれらのために形成された長方形の穴
に押し込むことからなり、これらの穴は予定の間
隔および予定の向きにおいて一列に隔てて配置さ
れている。次いで、複数のコンデンサ本体を好ま
しくは同じ予定の間隔および向きで一列に隔置す
る。この隔置は、隔置されたコンデンサ本体を締
め具中に保持するか、または陽極線を保持棒に、
陽極線が同じ方向に延びるようにして溶接するこ
とによつて実施できる。陰極末端またはカツプの
内側に導電性樹脂を施こしたのち、陰極末端を好
ましくは同時に、隔置されたカツプの第１群中に
押し入れる。この導電性樹脂は引き続いて硬化す
る。

陽極末端用の第２群のカツプを第２治具細片中
の長方形の穴に締りばめ込みで押し込む。これら
の穴は第１治具細片中の穴と同じパターンを有す
る。コンデンサ本体の陽極末端は好ましくは同時
に、第２群のカツプ中に押し入れる。これらのカ
ツプは陽極末端とカツプとの間の結合樹脂を有す
る。この結合樹脂は引き続いて硬化する。陽極カ
ツプのおのおのはその中に穴を有し、その穴に陽
極線をそう入できる。これらのカツプは、また、
そう入を促進するため、この穴のまわりの底に形
成されたじようご形をもつことができる。各陽極
線と第２群のカツプの対応するものとの間を電気
的に接続する。これは溶接によりまたは結合樹脂
中に導電性粒子を混入することによつて行うこと
ができる。後者の場合、カツプ中の穴は不必要で
ある。

前述の方法により、このように端子を取り付け
られた複数のコンデンサのすべてにおいて、各コ
ンデンサの２つの末端カツプはほとんど完全に相
互に一線にそろうことが確保される。

さらに、完成されたコンデンサの陽極末端から
陰極末端への長さを均一にしようとするとき、コ
ンデンサの少なくとも１つの末端の樹脂を硬化す
る前に、すべてのカツプを組み合わせた固定され
たコンデンサ本体の列を、所望長さに軸方向に圧
縮することができる。このようにして、コンデン
サ本体が短いとカツプの少なくとも１つの中に完
全に配置されないであろうが、完成したコンデン
サのすべては均一な長さであり、同時に完全に近
いカツプの整列特性を保持する。

本発明を、添付図面を参照しながら説明する。

第１図に示されている第１治具細片１０は、厚
さ0.025インチ（0.63cm）のアルミニウムのシー
トから作られている。長方形の穴１１の直線の列
が治具細片１０中に形成され、規則正しい間隔で
配置されている。各穴１１の寸法は0.057×0.087
インチ（0.145×0.221cm）である。丸い穴１２の
他の列は同じ規則正しい間隔をもち、さらに詳述
するように、固定された操作場所内の連続する長
方形の穴１１の自動的または半自動的位置合せお
よび割出しを促進するために、割出し穴として使
用する。

50個の長方形の穴１１を含む前述の種類の第１
治具細片１０を作つた。第１群の長方形のカツプ
１３を、第２図に示すように、穴１１に押し込ん
だ。カツプ１３は厚さが0.005インチ（0.012cm）
の金メツキしたニツケルである。長方形のカツプ
の４つの側面は高さが0.030インチ（0.076cm）で
あつて、カツプの上端のヘリが第１治具細片１０
の上部表面と同一平面になるように押し込むと、
カツプの底は第１治具細片１０の底表面から下に
突出する。

カツプ１３の底の外側の長方形の寸法は第１治
具細片１０の穴１１の寸法よりも小さく、一方カ
ツプの上端のヘリにおける外側の長方形の寸法は
第１治具細片１０の穴１１の寸法より大きい。こ
れはカツプの側壁を底から垂直面に対し１〜４度
（１〜4degree of arc）外向きに押しひろげるこ
とによつて達成される。カツプ１３はこのように
して第１治具細片１０の穴１１に押してはめ込み
され、そして同一表面に押し込まれると（図示す
るように）第１治具細片１０中に自己保持性とな
る。

予定量の導電性樹脂のペースト１４、たとえば
銅粒子を含有するエポキシ樹脂を、小出し針１５
から各カツプ１３中に小出しする。第３図は、陽
極線２１により溶接部２２で金属保持棒２３へ、
第１治具細片１０中の穴１１と同じ向きおよび規
則正しい間隔で、取り付けられている１群の固体
の電解コンデンサ本体２０を示す。保持棒２３は
第１治具細片１０に関して動かして、コンデンサ
本体２０のおのおのが第１治具細片１０中の対応
するカツプ１３の真上へ位置合せする。次いで、
コンデンサ本体２０の陰極または底末端を同時に
カツプ１３中へ押し込み、これにより導電性樹脂
１４はカツプの内面と対応するコンデンサ本体と
の間の空間内に再分配される。次いで、導電性樹
脂１４を硬化して、それらの間に永久的な物理的
かつ電気的結合を形成する。コンデンサ本体の形
状と寸法は、美的および／または包装の効率の考
察から、コンデンサ本体がカツプの空どうに合致
するようなものであることができるが、これは本
発明の方法について機能的には重要ではない。

陽極線２１を切つて棒２３からコンデンサ本体
２０を分離し、本体は第１治具細片１０により相
互に位置合せされて保持される。第４図は、構造
が第１治具細片１０と同じであり、金属カツプ３
３が長方形の穴３１内に押し込まれている他の第
２治具細片３０を示す。カツプ３３も薄く押しひ
ろげられた金メツキされたニツケルであり、穴１
１に対するカツプ１３の押してはめ込む関係と同
じ関係を穴３１に対して有する。しかしながら、
カツプ３３は追加の特徴、すなわち陽極線２１の
直径より多少大きい直径の底の穴と、この底の穴
のまわりに形成された外向きに突出する円すいま
たはじようご形を有する。

結合樹脂３４は同様に押してはめ込まれたカツ
プ３３中に小出しされており、コンデンサ本体２
０、カツプ１３および第１治具細片１０の組立は
倒立されている。次いで、陽極線２１をカツプ３
３の穴に同時にそう入する。このそう入工程はカ
ツプ３３のじようご形をした底によつて促進さ
れ、そしてじようごの部分は陽極線２１と45〜30
度の角度（45〜30degree of arc）を形成して、
そう入を最も効果的に促進することが好ましい。
次いで、コンデンサ本体２０をカツプ３３に押し
入れて、カツプ３３の内面と対応するコンデンサ
本体２０との間の空間中に結合樹脂３４を再分配
される。次いで、結合樹脂３４を硬化する。陽極
線２１を、好ましくは延びる陽極線の過剰の長さ
の部分をも切断するレーザー光線によつて、対応
するカツプ３３の底へ溶接する。

この時点において、コンデンサの端子の取り付
けは完了し、第１、第２治具細片１０および３０
の除去することが残つているだけである。この第
１治具細片１０は、弾力性シート３５をカツプ１
３の突出する底に対して位置させ、この弾力性シ
ート３５上に剛性支持板３６を配置し、そして第
１治具細片１０と剛性支持板３６との間に、第４
図Ｆ_XおよびＦ_Yで示す絞り力を加えることによつ
て、除去できる。同様な手段を用いて第２治具細
片３０を除去できる。

固体の電解コンデンサに端子を付ける前述の方
法は、全部でないにしてもほとんどの工程が、自
動手段で実施可能である。さらに、一部分の工程
がなんらかの理由で自動化できない場合、それら
の工程は操作場所において第１、第２治具細片中
に保持された各カツプおよび／またはコンデンサ
本体を手作業で割出すことによつて、順序よく連
続的に実施できる。たとえば、カツプを第１、第
２治具細片中に押し込み、樹脂を各カツプ中に小
出し、そして陽極線を陽極カツプへ溶接する諸工
程は、連続的に実施するのにとくに適する。位置
合わせおよびコンデンサ本体のカツプ中への押し
込み、陽極陽の陽極カツプの穴へのそう入、およ
び結合樹脂の硬化のような他の工程は、多数のバ
ツチ法にことに適する。

本発明の方法の主な利点の１つは、陽極カツプ
と対応する陰極カツプとの完全に近い整合の達成
である。その結果、はんだ付けのためコンデンサ
を印刷回路上へ位置させるとき、コンデンサの揺
動は生じない。これらの利点はコンデンサのユー
ザーに反映し、ユーザーはコンデンサの配置の維
持をよりよく調節でき、そしてコンデンサ端子の
印刷回路導体へのいつそう信頼性のある再固化
（reflow）はんだの接続を達成できる。

前述の方法は、この方法の主な利点を損失する
ことなく、種々の方法で変更できる。たとえば、
第３図に示すコンデンサ本体を薄い弾力性パツド
を有する２つの平な台材で造つた万力のあご
（stock jaw）の間にはさんで、各コンデンサ本
体をその中央部で摩擦つかみすることが、望まし
いことがあろう。次いで、陽極線を切断して保持
棒を除去できる。コンデンサ本体の底を平らな表
面に対して軽く打つことにより、締め具に保持さ
れた陰極末端を、陽極カツプへの押し込み前に、
単一平面中に正確に整合することができる。

ほかの変法において、一方または他方のまたは
両方の治具細片を電気絶縁材料で作り、これによ
り第４図に示す進展段階において（または陽極線
の溶接後）コンデンサを並列に電気接続せず、
個々に試験できるようにすることができる。もち
ろん、１つの治具細片を除去し、コンデンサ試験
位置の通過の割出しのため他方の金属治具細片中
に設置したままコンデンサを残しておくことがで
きる。

また、導電性樹脂、結合樹脂をカツプ中に小出
しする別法は、コンデンサ本体をカツプに押し入
れる前に、浸漬またはハケ塗りなどにより、液状
樹脂をコンデンサ本体の末端へ塗布することから
なる。

また、直方体（right parallelepiped shape）
のコンデンサ本体の代わりに円筒形のコンデンサ
本体を用いることもできる。なぜなら、本発明の
方法においてコンデンサ本体自体はその２つの端
子カツプの相互の整合にまつたく無関係であるか
らである。

２つの端子カツプの所望の整合は同一パターン
の穴を有する２つの治具細片を使用することによ
つて、本発明の方法において達成されることがわ
かるであろう。したがつて、この所望の結果は、
陰極末端を対応するカツプ１３中に同時にではな
く１つずつ押し入れることによつても、および／
または陽極末端を対応するカツプ３３中に同時に
ではなく１つずつ押し入れることによつても達成
されうる。また、陽極線を陽極カツプへ電気的に
接続する他の手段において、陽極カツプ中の穴を
省略し、陽極線を短かく切り、そして結合樹脂は
導電性結合樹脂として陽極において電気的接続を
達成できる。

本発明の好ましい方法に従つて作つたコンデン
サは、第５図に示されている。第３および４図に
みられるように、コンデンサ本体２０は多孔質の
タンタルペレツト４０と、コンデンサの誘電層と
してはたらくタンタル酸化物のフイルム４１と、
好ましくは二酸化マンガンの、固体の電解質４２
と、グラフアイトの第１下地層およびその上の結
合剤中の金属粒子の上層を有することができる導
電性陰極４３と、シリコーン樹脂のような有機絶
縁性被膜４４とからなる。この絶縁性被膜４４
は、保持棒２３へ溶接された陰極をもつコンデン
サ本体を液状樹脂中に浸漬し、コンデンサ本体を
取り出し、そして陰極末端の樹脂を吸い取つて除
去することによつて、塗布できる。このような固
体の電解質バルブ金属コンデンサ本体およびその
製作法については、本願と同一出願人による1977
年２月17日付けカナダ国特許出願272037に詳述さ
れている。

樹脂結合材料３４が陽極カツプ３３と絶縁被膜
４４との間の空間を完全に満たしたとき、陽極線
２１および溶接部４５付近の樹脂は溶接中に燃焼
して、炭化した有機粒子と金属粒子を陽極カツプ
の外側表面上にはね飛ばす傾向がある。このよう
な製品の汚れの損傷を避けるため、陽極線のまわ
りの区域に空気の空間を残すことが望ましいであ
ろう。これは樹脂供給工程において達成でき、こ
の工程において末端に供給調節装置をもつ特別の
周辺への供給針を用いて実質的にカツプの内面上
にのみ樹脂を選択的に供給する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１治具細片の平面図である。第２
図は、押してはめ込まれた金属カツプを有する第
１治具細片を示し、第１図の平面２―２に沿つて
切つた断面詳細図である。第３図は、第２図のカ
ツプ中に導電的に結合された陰極末端を有する、
複数のコンデンサ本体の断面詳細図である。第４
図は、第３図の倒立した組立の断面詳細図であ
り、さらにコンデンサ本体の陽極末端への結合し
たカツプを有する第２治具細片を示す。第５図
は、本発明の方法によつて作られた固体の電解コ
ンデンサの断面図である。 １０，３０…第１、第２治具細片、１１，３１
…長方形の穴、１２…割出し穴、１３…長方形の
カツプ、１４…導電性樹脂、１５…小出し針、２
０…固体の電解コンデンサ本体、２１…陽極線、
２２…溶接部、２３…保持棒、３３…金属カツ
プ、３４…結合樹脂、３５…弾力性シート、３６
…剛性支持板、４０…多孔質のタンタルペレツ
ト、４１…タンタル酸化物のフイルム、４２…固
体の電解質、４３…導電性陰極、４４…有機絶縁
性被膜、４５…溶接部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ おのおのがその陽極末端から延びる陽極線２
   １を有する複数の固体の電解コンデンサ本体２０
   を準備し、そして陽極末端および各コンデンサ本
   体２０の隣接側面の上に絶縁被膜４４を施し、そ
   して陰極は陽極と対向して、即ち各コンデンサ本
   体２０の陰極末端に露出されるように形成するこ
   とからなる固体の電解コンデンサに端子を付ける
   方法において、 (a) おのおのが４つの側面と１つの底を有する、
   複数の薄い金属の長方形のカツプを形成し、そ
   して陰極末端用のものを第１群、および陽極末
   端用のものを第２群とし； (b) 金属カツプ１３の第１群を、第１治具細片１
   ０中にそれらのために形成された長方形の締り
   はめ込み穴１１中に押し込み、この穴１１は上
   記第１治具細片１０中に予定の間隔および予定
   の向きにおいて一列に隔てて配置されており； (c) 陰極末端とカツプ１３の対応するものとの間
   に導電性樹脂１４を施こしたのち、陰極末端の
   おのおのを第１群のカツプ１３の１つへ押し入
   れ； (d) 導電性樹脂１４を硬化し； (e) カツプ３３の第２群を、第２治具細片３０中
   にそれらのために形成された長方形の締りはめ
   込み穴３１中に押し込み、この穴３１は第２治
   具細片３０中に予定の間隔および予定の向きに
   おいて一列に隔てて配置されており； (f) 陽極末端と第２群のカツプ３３との間に結合
   樹脂３４を施こしたのち、陽極末端のおのおの
   を第２群のカツプ３３の１つへ押し入れ； (g) 結合樹脂３４を硬化し； (h) 陽極線２１のおのおのと第２群のカツプ３３
   の対応するものとを電気的に接続し；そして (i) 第１と第２治具細片１０，３０をコンデンサ
   本体２０から除去する； ことを特徴とする方法。 ２ 結合樹脂３４は陽極線２１のおのおのを第２
   群の対応するカツプ３３へ電気的に接続するはた
   らきをする導電性樹脂である特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ３ 第２群のカツプ３３のおのおのの底に穴が形
   成されており、さらに陽極線２１を第２群のカツ
   プ３３の穴中に通してから陽極線２１が接続して
   いる陽極末端を押し込むことを含む特許請求の範
   囲第１項の方法。 ４ 陽極線２１を通しやすくする目的で、第２群
   のカツプ３３の底の穴に外向きに突出した円すい
   のじようご形を形成することをさらに含む特許請
   求の範囲第３項記載の方法。 ５ 複数の固体電解コンデンサ本体２０の陽極線
   ２１のすべてを第２群のカツプ３３の各々の底の
   穴のそれぞれへの通しが同時に行なわれる特許請
   求の範囲第３項に記載の方法。 ６ 電気的接続は陽極線２１のおのおのを第２群
   のカツプ３３の対応するものに溶接することから
   なる特許請求の範囲第３項記載の方法。 ７ 複数のコンデンサ本体２０を予定の間隔で一
   列に隔置し、隔置されたコンデンサ本体２０を保
   持して、それらの陽極線２１が相互に平行な方向
   に延びて離れるようにし、次いで陰極末端のすべ
   てを第１群のカツプ１３中に同時に押し入れるこ
   とをさらに含む特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ８ コンデンサ本体２０の保持は締め具で隔置さ
   れたコンデンサ本体２０をしつかりとはさむこと
   により行なわれる特許請求の範囲第７項に記載の
   方法。 ９ 複数のコンデンサ本体２０を予定の間隔で一
   列に隔置し、隔置されたコンデンサ本体２０を保
   持して、それらの陽極線２１が相互に平行な方向
   に延びて離れるようにし、次いで陽極末端のすべ
   てを第２群のカツプ３３中に同時に押し入れるこ
   とをさらに含む特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 １０ 第１、第２治具細片１０，３０における締
   りばめ込み穴１１，３１の予定された間隔が相互
   に等しい特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １１ 第１、第２治具細片１０，３０が平らなシ
   ート物質である特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 １２ 第１群のカツプ１３の底から上端へりまで
   の高さが、第１治具細片１０の厚さより大きく、
   そして陰極末端の押し込み前に第１治具細片１０
   の表面において、第１群のカツプ１３のおのおの
   のカツプ１３の上端と前記表面と同一平面にする
   ことをさらに含む特許請求の範囲第１１項に記載
   の方法。 １３ 第１群のカツプ１３の除去が、第１治具細
   片１０の方へ第１群のカツプ１３の底に力を同時
   に加えることにより行なわれる特許請求の範囲第
   １２項に記載の方法。 １４ 力の付与が、第１群のカツプ１３の底の外
   表面に対し弾力性物質を押し圧することにより行
   なわれる特許請求の範囲第１３項に記載の方法。 １５ 第１、第２治具細片１０，３０のおのおの
   は割出し穴１２の列をさらに含み、この割出し穴
   １２は長方形の穴１１の列から実質的に等距離で
   あり、かつ予定の間隔で隔置されており、さらに
   この割出し穴１２を感知することにより長方形の
   穴１１の位置を操作場所として逐次決めることを
   含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 １６ 第１、第２カツプ１３，３３の形状はそれ
   らの側壁が底から垂直面に対し外向きに押しひろ
   げられていることを含む特許請求の範囲第１項記
   載の方法。