JP2011216698A - Capacitor and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、略平板状をなす金属ケースの開口部からコンデンサ素子を該金属ケース内に収納するとともに、前記開口部を封止する金属封口板にリード端子が絶縁部材を介して固定され、前記開口部の縁部と前記金属封口板の縁部とが互いに溶接されたコンデンサ及びその製造方法に関する。 In the present invention, the capacitor element is housed in the metal case from the opening of the substantially flat metal case, and a lead terminal is fixed to the metal sealing plate for sealing the opening via an insulating member, The present invention relates to a capacitor in which an edge of an opening and an edge of the metal sealing plate are welded to each other, and a method for manufacturing the same.
近年フラットLCD・LEDTVは、従来のブラウン管方式に対して大幅に薄型化されており、このような機器に使用される電源についても日増しに小型・薄型に追従する要求が強まっている。現在一般に市販されているフラットLCD・LEDTV電源には円筒形のコンデンサが組み込まれており、容量電圧の関係により直径8〜13mm程度のコンデンサが多用されている。この場合、電源のASSYの高さを低くするために基板に穴をあけてコンデンサを装着する等の複雑な加工を余儀なくされており、このような方法では今後予想されるフラットTVの更なる薄型化には対応できなくなる虞がある。 In recent years, flat LCDs and LED TVs have been significantly thinner than conventional cathode ray tube systems, and there is an increasing demand for smaller and thinner power sources used in such devices. Currently, a commercially available flat LCD / LED TV power supply incorporates a cylindrical capacitor, and a capacitor having a diameter of about 8 to 13 mm is often used due to the capacity voltage. In this case, in order to reduce the height of the ASSY of the power source, complicated processing such as making holes in the board and mounting capacitors is compelled, and in such a method, further thinning of a flat TV expected in the future is required. There is a risk that it will not be possible to cope with the conversion.
そこで、円筒形のコンデンサに代えて、薄型平板状のコンデンサが検討されているが、このような薄型平板状のコンデンサにおいては、薄型化するほど外装の金属ケースと封口板との封止構造に制限が生じる。つまり、従来の円筒形のコンデンサでは、金属ケースの開口部を封口板で閉塞して、開口部の縁部を加締めることで封止しているが、薄型平板状のコンデンサでは、開口部が略矩形状をなすため、その角部の加締めを行い難く、充分な封止が行えなくなる虞がある。そのため封口板を金属で形成し、この金属封口板の縁部と金属ケースの縁部とを互いにレーザー溶接により封止する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, thin plate capacitors have been studied in place of cylindrical capacitors, but in such thin plate capacitors, the sealing structure between the outer metal case and the sealing plate increases as the thickness decreases. Limits arise. In other words, in a conventional cylindrical capacitor, the opening of the metal case is closed with a sealing plate and sealed by crimping the edge of the opening. Since it has a substantially rectangular shape, it is difficult to crimp the corners, and there is a possibility that sufficient sealing cannot be performed. Therefore, a technology is disclosed in which the sealing plate is formed of metal and the edge of the metal sealing plate and the edge of the metal case are sealed together by laser welding (see, for example, Patent Document 1).
また、一般的にコンデンサの封口板には、陽極及び陰極のリード線(リード端子)とが絶縁体を介して固定されており、これらリード線には、実装基板への接続のための半田付けが行えるように、リード線の表面に鉛を含む金属めっきが施されるようになっている。この鉛は人体に有害であるばかりか自然環境に悪影響を与える物質であり、近年、環境保護の観点から、鉛を一切使用しない電子部品の開発が進められている。例えば、特許文献2に示すアルミ電解コンデンサのように、錫99%からなる錫めっきを施した銅被覆鋼線(金属線)を、アルミニウム線(アルミニウム部材)にアーク溶接により接合しているものがある(例えば、特許文献2参照)。
In general, the lead wire (lead terminal) of the anode and the cathode is fixed to the sealing plate of the capacitor via an insulator, and these lead wires are soldered for connection to the mounting board. In order to achieve this, metal plating containing lead is applied to the surface of the lead wire. This lead is not only harmful to the human body but also adversely affects the natural environment. In recent years, development of electronic components that do not use lead at all has been promoted from the viewpoint of environmental protection. For example, like an aluminum electrolytic capacitor shown in
しかしながら、特許文献2に記載のアルミ電解コンデンサにあっては、鉛を使用しないリード線(リード端子)を用いているため、アルミニウム線(アルミニウム部材)と錫めっきされた銅被覆鋼線(金属線)との接続部(溶接部)に溶接方法により生成された合金層には、アルミニウムと錫との混合層が含まれ、この混合層の存在によって錫のウィスカが発生してしまう虞がある。このウィスカは直径が1μmに対して1mm以上の長さに達することがあり、このウィスカがコンデンサの電子部品を短絡させる虞がある。特に、特許文献1のような薄型平板状のコンデンサにおいてリード端子からウィスカが発生した場合に、リード線から延びるウィスカが金属封口板や金属ケースと接触されやすくなっており、ウィスカの発生を抑制するコンデンサが要求されている。
However, in the aluminum electrolytic capacitor described in
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、鉛を含まないリード端子を用いた薄型平板状のコンデンサにおいて、ウィスカの発生を防ぐとともに、金属線とアルミニウム部材の接続強度を向上させることができるリード端子を用いたコンデンサ及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such problems, and in a thin flat capacitor using lead terminals not containing lead, whisker is prevented and the connection strength between the metal wire and the aluminum member is increased. It is an object of the present invention to provide a capacitor using a lead terminal that can be improved and a method for manufacturing the same.
前記課題を解決するために、本発明のコンデンサは、
略平板状をなす金属ケースの開口部からコンデンサ素子を該金属ケース内に収納するとともに、前記開口部を封止する金属封口板にリード端子が絶縁部材を介して固定され、前記開口部の縁部と前記金属封口板の縁部とが互いに溶接されたコンデンサであって、
前記リード端子は、アルミニウム部材と金属線とを有し、該アルミニウム部材に形成した穴部に、金属めっき層が形成された金属線の一端が挿設され、該アルミニウム部材を、その外周から前記穴部に向かって加圧することで、該穴部の内周面と前記金属線の外周面とを密着させることを特徴としている。
この特徴によれば、アルミニウム部材の穴部の内周面と金属線の外周面が密着され、金属線がアルミニウム部材の穴部から抜けないようになり、リード端子の強度を向上させることができるとともに、ウィスカの発生源となる金属めっき層とアルミニウムとの混合層が形成される溶接手法を用いた場合と比較してウィスカの発生も抑制できる。さらに薄型平板状のコンデンサにおける金属封口板や金属ケースにリード線から延びるウィスカが接触することがなく、信頼性の高いコンデンサを提供できる。
In order to solve the above problems, the capacitor of the present invention is:
The capacitor element is accommodated in the metal case from the opening of the substantially flat metal case, and a lead terminal is fixed to the metal sealing plate that seals the opening via an insulating member, and the edge of the opening The capacitor and the edge of the metal sealing plate are welded together,
The lead terminal has an aluminum member and a metal wire, and one end of a metal wire on which a metal plating layer is formed is inserted into a hole formed in the aluminum member, and the aluminum member is inserted from the outer periphery thereof. By pressing toward the hole, the inner peripheral surface of the hole and the outer peripheral surface of the metal wire are brought into close contact with each other.
According to this feature, the inner peripheral surface of the hole portion of the aluminum member and the outer peripheral surface of the metal wire are brought into close contact with each other, so that the metal wire is prevented from coming out of the hole portion of the aluminum member, and the strength of the lead terminal can be improved. At the same time, the generation of whiskers can be suppressed as compared with the case where a welding technique is used in which a mixed layer of a metal plating layer and an aluminum that becomes a whisker generation source is formed. Furthermore, the whisker extending from the lead wire does not come into contact with the metal sealing plate or the metal case in the thin flat plate capacitor, and a highly reliable capacitor can be provided.
本発明のコンデンサは、
前記アルミニウム部材の穴部内に配置された前記金属線の外周面のうち、略50%以上の面積が前記穴部の内周面と密着されることを特徴としている。
この特徴によれば、アルミニウム部材の穴部内の金属線の外周面のうち、略50%以上の面積が穴部の内周面と密着されれば、金属線の一端とアルミニウム部材の穴部との接続強度を確保することができるとともに、金属線とアルミニウム部材との間の電気接触抵抗を低減させることができる。
The capacitor of the present invention is
Of the outer peripheral surface of the metal wire disposed in the hole of the aluminum member, an area of approximately 50% or more is in close contact with the inner peripheral surface of the hole.
According to this feature, if an area of approximately 50% or more of the outer peripheral surface of the metal wire in the hole portion of the aluminum member is in close contact with the inner peripheral surface of the hole portion, one end of the metal wire and the hole portion of the aluminum member Can be ensured, and the electrical contact resistance between the metal wire and the aluminum member can be reduced.
本発明のコンデンサは、
前記加圧されることにより前記アルミニウム部材の穴部の内周面全体と前記金属線の外周面全体とが密着されることを特徴としている。
この特徴によれば、アルミニウム部材の穴部の内周面と金属線の外周面の接触面積を増大させることができる。
The capacitor of the present invention is
By being pressurized, the entire inner peripheral surface of the hole of the aluminum member and the entire outer peripheral surface of the metal wire are brought into close contact with each other.
According to this feature, the contact area between the inner peripheral surface of the hole of the aluminum member and the outer peripheral surface of the metal wire can be increased.
本発明のコンデンサは、
前記金属線の一端近傍に凹部または凸部が設けられることを特徴としている。
この特徴によれば、アルミニウム部材が加圧される際に、金属線の一端近傍の凹部または凸部がアルミニウム部材に食い込むようになり、金属線の一端とアルミニウム部材の穴部との接続強度を向上させることができる。
The capacitor of the present invention is
A concave portion or a convex portion is provided in the vicinity of one end of the metal wire.
According to this feature, when the aluminum member is pressed, the concave or convex portion near one end of the metal wire bites into the aluminum member, and the connection strength between one end of the metal wire and the hole of the aluminum member is increased. Can be improved.
本発明のコンデンサは、
前記アルミニウム部材の穴部の縁部と前記金属線とは、レーザー溶接されることを特徴としている。
この特徴によれば、金属線とアルミニウム部材とがレーザー溶接により接続され、互いの間の電気接触抵抗を低減させることができる。なお、レーザー溶接される部位をピンポイントとするとウィスカの発生源となる金属めっき層とアルミニウムとの混合層の形成を最小限度に留めることができる。
The capacitor of the present invention is
The edge of the hole of the aluminum member and the metal wire are laser welded.
According to this feature, the metal wire and the aluminum member are connected by laser welding, and the electrical contact resistance between them can be reduced. In addition, if the site | part to which laser welding is made into a pinpoint, formation of the mixed layer of the metal plating layer used as the whisker generation source and aluminum can be stopped to the minimum.
本発明のコンデンサは、
前記金属線に形成された金属めっき層は、金または銀を含む金属めっき層であることを特徴としている。
この特徴によれば、金または銀を含む金属めっき層を用いることでウィスカの発生をさらに抑制することができる。
The capacitor of the present invention is
The metal plating layer formed on the metal wire is a metal plating layer containing gold or silver.
According to this feature, generation of whiskers can be further suppressed by using a metal plating layer containing gold or silver.
本発明のコンデンサの製造方法は、
略平板状をなす金属ケースの開口部からコンデンサ素子を該金属ケース内に収納するとともに、前記開口部を封止する金属封口板にリード端子が絶縁部材を介して固定され、前記開口部の縁部と前記金属封口板の縁部とが互いに溶接されたコンデンサの製造方法であって、
アルミニウム部材に形成した穴部に、金属めっき層が形成された金属線の一端を挿設する挿設工程と、前記アルミニウム部材を、その外周から前記穴部に向かって加圧する加圧工程と、を含み、該加圧工程にて前記穴部の内周面と前記金属線の外周面とが密着されて前記リード端子が形成されることを特徴としている。
この特徴によれば、アルミニウム部材の穴部の内周面と金属線の外周面が密着され、金属線がアルミニウム部材の穴部から抜けないようになり、リード端子の強度を向上させることができるとともに、ウィスカの発生源となる金属めっき層とアルミニウムとの混合層が形成される溶接手法を用いた場合と比較してウィスカの発生も抑制できる。さらに薄型平板状のコンデンサにおける金属封口板や金属ケースにリード線から延びるウィスカが接触することがなく、信頼性の高いコンデンサを提供できる。
The method for producing the capacitor of the present invention includes:
The capacitor element is accommodated in the metal case from the opening of the substantially flat metal case, and a lead terminal is fixed to the metal sealing plate that seals the opening via an insulating member, and the edge of the opening A capacitor and a metal sealing plate edge welded to each other,
An insertion step of inserting one end of a metal wire in which a metal plating layer is formed in a hole portion formed in the aluminum member, and a pressing step of pressing the aluminum member from the outer periphery toward the hole portion; In the pressurizing step, the inner peripheral surface of the hole and the outer peripheral surface of the metal wire are brought into close contact with each other to form the lead terminal.
According to this feature, the inner peripheral surface of the hole of the aluminum member and the outer peripheral surface of the metal wire are brought into close contact with each other, so that the metal wire is prevented from coming out of the hole of the aluminum member, and the strength of the lead terminal can be improved. At the same time, the generation of whiskers can be suppressed as compared with the case where a welding technique is used in which a mixed layer of a metal plating layer and an aluminum that becomes a whisker generation source is formed. Furthermore, the whisker extending from the lead wire does not come into contact with the metal sealing plate or the metal case in the thin flat plate capacitor, and a highly reliable capacitor can be provided.
本発明のコンデンサの製造方法は、
予め略円柱形状に形成された前記アルミニウム部材を、前記加圧工程にて加圧圧縮して略角柱状に形成することを特徴としている。
この特徴によれば、アルミニウム部材が略円柱形状から略角柱形状に変形される際に、アルミニウム部材の内部に生じる変形応力により金属線をより強固に保持できるようになる。
The method for producing the capacitor of the present invention includes:
The aluminum member previously formed in a substantially cylindrical shape is compressed and compressed in the pressurizing step to form a substantially prismatic shape.
According to this feature, when the aluminum member is deformed from a substantially cylindrical shape to a substantially prismatic shape, the metal wire can be more firmly held by the deformation stress generated inside the aluminum member.
本発明に係るコンデンサ及びその製造方法を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing the capacitor | condenser which concerns on this invention, and its manufacturing method is demonstrated below based on an Example.
実施例1に係るコンデンサ及びその製造方法につき、図1から図6を参照して説明する。図1の符号1は、本発明の適用された電解コンデンサである。この電解コンデンサ1は、略平板状をなす薄い箱型の金属ケース2を有し、金属ケース2の一面に開口部3が形成され、この開口部3を金属封口板4が閉塞している。尚、金属ケース2及び金属封口板4はアルミニウム等の金属材料で形成されている。
A capacitor and a manufacturing method thereof according to Example 1 will be described with reference to FIGS. Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes an electrolytic capacitor to which the present invention is applied. The electrolytic capacitor 1 has a thin box-shaped
図1に示すように、金属ケース2の開口部3の縁部と金属封口板4の縁部とは、金属ケース2の全周に渡ってレーザー照射されてレーザー溶接されることで封止されている。そして、金属封口板4には、陽極及び陰極の2本のリード端子5が絶縁部材6を介して固定されている。尚、リード端子5は、アルミニウム部材7と金属線8とからなり、これらアルミニウム部材7と金属線8とが接続されることで製作される。
As shown in FIG. 1, the edge of the opening 3 of the
図2に示すように、金属封口板4には、金属ケース2内の電解液の急激なガス化や急激な化学反応によるガス化した際に破壊されて金属ケース2内のガスを外部に逃がすための破壊弁9が形成されている。また、金属封口板4には、コンデンサ1の製造時に金属ケース2内に電解液を注入する注液孔10が形成されている。この注液孔10は封止ピン11によって閉塞されている。そして、注液孔10の縁部と封止ピン11の縁部とは、全周に渡ってレーザー照射されてレーザー溶接されることで封止されている。(図3参照)。
As shown in FIG. 2, the
また、リード端子5のアルミニウム部材7と、このアルミニウム部材7を囲繞する絶縁部材6は、正面視で略正方形状をなしている。絶縁部材6の上下幅寸法は、金属封口板4の上下幅寸法と略同一をなしており、金属封口板4及び金属ケース2の上下幅内に収まるようになっている。
Further, the
次にコンデンサ1の内部構造を詳述する。図3に示すように、アルミニウムで形成された複数枚の陽極及び陰極の電極箔12をセパレータ13を介して巻回したコンデンサ素子14が金属ケース2に収納されている。コンデンサ素子14は金属ケース2の内部寸法と略同一寸法をなす略矩形状をなし、コンデンサ素子14からは金属封口板4に向かって陽極及び陰極のそれぞれの電極箔12から延設されたタブ15が突出されている。
Next, the internal structure of the capacitor 1 will be described in detail. As shown in FIG. 3, a
また、リード端子5を構成するアルミニウム部材7の一端は、絶縁部材6に囲繞された状態で、金属封口板4に貫通された貫通孔16に挿設される。金属封口板4の裏面側には、絶縁性のスペーサ部材17と内部端子18とが設けられ、アルミニウム部材7の一端は、これらスペーサ部材17及び内部端子18に貫通された貫通孔19,20に挿設される。
In addition, one end of the
そして、アルミニウム部材7の一端が潰され、さらにアルミニウム部材7と内部端子18をレーザー溶接することでリード端子5が金属封口板4に固定されるとともに、スペーサ部材17及び内部端子18も金属封口板4に固定される。すなわちアルミニウム部材7は、リード端子5、金属封口板4、スペーサ部材17、内部端子18を束ねて固定するリベット手段となっている。なお、このレーザーを用いることで、アルミニウム部材7と内部端子18との接続強度が高まり、また電気接触抵抗を低減させることができる。
One end of the
尚、図6に示すように、アルミニウム部材7の一端を潰す際に、アルミニウム部材7の他端と金属線8とを変形防止用の拘束治具21により拘束した状態で行う。このようにリード端子5の形状を変形させずにリベット接合が行えるようになっている。
As shown in FIG. 6, when crushing one end of the
図3に示すように、内部端子18は冷間圧接により電極箔12のタブ15に接続される。尚、表面に酸化皮膜層が形成された陽極側の電極箔12のタブ15は別途取り付けられたアルミタブ15’を介して内部端子18に接続される。更に、リード端子5と金属封口板4とコンデンサ素子14とが一体的に接続された状態で、コンデンサ素子14は金属ケース2の開口部3から内部に挿入される。
As shown in FIG. 3, the
そして、金属封口板4により金属ケース2の開口部3が封止された状態で、注液孔10から電解液が注入されてコンデンサ素子14が電解液に含浸され、その後、注液孔10が封止ピン11によって閉塞されるようになっている。
And in the state which the opening part 3 of the
次にリード端子5の製造工程を詳述する。図4に示すように、リード端子5を構成する金属線8は略円柱形状をなす棒部材となっている。この金属線8の表面には、金属めっき層としての錫90%以上からなる錫めっき層、銀90%以上からなる銀めっき層または金90%以上からなる金めっき層が形成されている。また、アルミニウム部材7には、金属封口板4の貫通孔16に挿通される略円筒形状をなす挿通部22と、金属線8が挿設される穴部23が形成された略立方体形状をなす保持部24と、が形成されている。
Next, the manufacturing process of the
先ず挿設工程にて、アルミニウム部材7の保持部24に形成した穴部に、金属線8の一端を挿設し、金属線8を保持部24に保持させる。次に、図5に示すように、加圧工程にて、アルミニウム部材7の保持部24を、その外周から穴部23に向かって加圧する。アルミニウム部材7の保持部24は正面視で略正方形状をなしており、その四面に均等に圧力を加える。
First, in the insertion step, one end of the
加圧されることによりアルミニウム部材7の保持部24の穴部23は縮径され、穴部23の形状が金属線8と略補形をなすように変形し、穴部23の内周面と金属線8の外周面とを密着される。尚、アルミニウム部材7の穴部23内に配置された金属線8の外周面のうち、略50%以上の面積が穴部23の内周面と密着されることが好ましい。
When the pressure is applied, the diameter of the
その後、レーザー照射工程にて、アルミニウム部材7の穴部23の縁部と金属線8とを跨ぐようにレーザーをピンポイント照射し、金属線8とアルミニウム部材7とがレーザー溶接により接続される。本実施例では、所定の2箇所P1,P2にピンポイントでレーザーが照射されて溶接されるようになっている。
Thereafter, in the laser irradiation step, the laser is pinpointed so as to straddle the edge of the
次に、実施例2に係るコンデンサ及びその製造方法につき、図7から図8を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する構成を省略する。 Next, a capacitor and a manufacturing method thereof according to Example 2 will be described with reference to FIGS. In addition, the same structure as the said Example and the overlapping structure are abbreviate | omitted.
図7に示すように、リード端子5を構成する金属線8の一端近傍には、本発明における凸部としての矩形部25が形成されている。この矩形部25は断面視で略正方形状をなしている(図8参照)。この矩形部25は、金属線8に別体となる金属等を固着しても良いし、金属線8を切削加工により形成してもよく、さらには金属線8の一部を押圧することで金属線8の一部を突出させて形成してもよい。また、アルミニウム部材7の保持部24は、予め略円柱形状に形成されている。そして、保持部24の穴部23は矩形部25を挿設可能な直径を有している。
As shown in FIG. 7, a
先ず挿設工程にて、アルミニウム部材7の保持部24に形成した穴部に、金属線8の一端を挿設し、金属線8を保持部24に保持させる。このときに金属線8の矩形部25全体が保持部24の穴部23内に配置される。
First, in the insertion step, one end of the
次に、図8に示すように、加圧工程にて、アルミニウム部材7の保持部24を、その外周から穴部23に向かって加圧する。アルミニウム部材7の保持部24は正面視で略円形状をなしており、その四方から均等に圧力を加える。尚、保持部24における圧力が加えられる位置は、穴部23内の金属線8の矩形部25の角部に対応した位置となっている。
Next, as shown in FIG. 8, the holding
加圧されることによりアルミニウム部材7の保持部24の形状は、正面視で略正方形状に変形されるとともに、穴部23は縮径され、穴部23の形状が金属線8と略補形をなすように変形し、穴部23の内周面と金属線8の外周面とを密着される。金属線8の矩形部25は穴部23の内周面に食い込むようになり、この食い込みがアンカー効果を生じさせて金属線8の引き抜きに抗する引抜強度が向上される。さらに、実施例1と同様にアルミニウム部材7の穴部23の縁部と金属線8とを跨ぐようにレーザーをピンポイント照射し、金属線8とアルミニウム部材7とをレーザー溶接により接続してもよい。
When pressed, the shape of the holding
尚、略正方形状に変形された保持部24の角部と金属線8の矩形部25の角部とは、互いに45度ほどずらした位置に配置され、保持部24の四方から加えられた圧力が金属線8の矩形部25の角部に向かって効率よく加えられるようになっている。
In addition, the corners of the holding
次に、実施例3に係るコンデンサ及びその製造方法につき、図9から図10を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する構成を省略する。 Next, a capacitor and a manufacturing method thereof according to Example 3 will be described with reference to FIGS. In addition, the same structure as the said Example and the overlapping structure are abbreviate | omitted.
図9に示すように、リード端子5を構成する金属線8の一端近傍には、外周面の四方に4つの凹部26が形成されている。この凹部26は金属線8の長手方向に延びる溝状に形成されている。また、アルミニウム部材7の保持部24は、予め略円柱形状に形成されている。
As shown in FIG. 9, four
先ず挿設工程にて、アルミニウム部材7の保持部24に形成した穴部に、金属線8の一端を挿設し、金属線8を保持部24に保持させる。このときに金属線8の凹部26全体が保持部24の穴部23内に配置される。
First, in the insertion step, one end of the
次に、図10に示すように、加圧工程にて、アルミニウム部材7の保持部24を、その外周から穴部23に向かって加圧する。アルミニウム部材7の保持部24は正面視で略円形状をなしており、その四方から均等に圧力を加える。尚、保持部24における圧力が加えられる位置は、穴部23内の金属線8の凹部26に対応した位置となっている。
Next, as shown in FIG. 10, the holding
加圧されることによりアルミニウム部材7の保持部24の形状は、正面視で略正方形状に変形されるとともに、穴部23は縮径され、穴部23の形状が金属線8と略補形をなすように変形し、穴部23の内周面と金属線8の外周面とを密着される。穴部23の内周面は、その一部が金属線8の凹部26に食い込むようになり、この食い込みがアンカー効果を生じさせて金属線8の引き抜きに抗する引抜強度が向上される。さらに、実施例1と同様にアルミニウム部材7の穴部23の縁部と金属線8とを跨ぐようにレーザーをピンポイント照射し、金属線8とアルミニウム部材7とをレーザー溶接により接続してもよい。
When pressed, the shape of the holding
尚、略正方形状に変形された保持部24の角部と金属線8の凹部26とは、互いに45度ほどずらした位置に配置され、保持部24の四方から加えられた圧力が金属線8の凹部26に向かって効率よく加えられるようになっている。
Note that the corners of the holding
以上、本実施例におけるコンデンサ及びその製造方法では、略平板状をなす金属ケース2の開口部3からコンデンサ素子14を金属ケース2内に収納するとともに、開口部3を封止する金属封口板4にリード端子5が絶縁部材6を介して固定され、開口部3の縁部と金属封口板4の縁部とが互いに溶接されたコンデンサ1であって、リード端子5は、アルミニウム部材7と金属線8とを有し、アルミニウム部材7に形成した穴部23に、金属めっき層が形成された金属線8の一端が挿設され、アルミニウム部材7を、その外周から穴部23に向かって加圧することで、穴部23の内周面と金属線8の外周面とを密着させることで、アルミニウム部材7の穴部23の内周面と金属線8の外周面が密着され、金属線8がアルミニウム部材7の穴部23から抜けないようになり、リード端子5の強度を向上させることができるとともに、ウィスカの発生源となる金属めっき層とアルミニウムとの混合層が形成される溶接手法を用いた場合と比較してウィスカの発生も抑制できる。さらに薄型平板状のコンデンサ1における金属封口板4や金属ケース2にリード線5から延びるウィスカが接触することがなく、信頼性の高いコンデンサ1を提供できる。
As described above, in the capacitor and the manufacturing method thereof in this embodiment, the
また、アルミニウム部材7の穴部23内に配置された金属線8の外周面のうち、略50%以上の面積が穴部23の内周面と密着されることで、アルミニウム部材7の穴部23内の金属線8の外周面のうち、略50%以上の面積が穴部23の内周面と密着されれば、金属線8の一端とアルミニウム部材7の穴部23との接続強度を確保することができるとともに、金属線8とアルミニウム部材7との間の電気接触抵抗を低減させることができる。
In addition, of the outer peripheral surface of the
また、加圧されることによりアルミニウム部材7の穴部23の内周面全体と金属線8の外周面全体とが密着されることで、アルミニウム部材7の穴部23の内周面と金属線8の外周面の接触面積を増大させることができる。
Moreover, the inner peripheral surface of the
また、金属線8の一端近傍に凹部26または凸部としての矩形部25が設けられることで、アルミニウム部材7が加圧される際に、金属線8の一端近傍の凹部26または矩形部25がアルミニウム部材7に食い込むようになり、金属線8の一端とアルミニウム部材7の穴部23との接続強度を向上させることができる。
Moreover, when the
また、アルミニウム部材7の穴部23の縁部と金属線8とは、レーザー溶接されることで、金属線8とアルミニウム部材7とがレーザー溶接により接続され、互いの間の電気接触抵抗を低減させることができる。なお、レーザー溶接される部位をピンポイントとするとウィスカの発生源となる金属めっき層とアルミニウムとの混合層の形成を最小限度に留めることができる。
Further, the edge of the
また、実施例2及び3におけるコンデンサ及びその製造方法では、予め略円柱形状に形成されたアルミニウム部材7を、加圧工程にて加圧圧縮して略角柱状に形成することで、アルミニウム部材7が略円柱形状から略角柱形状に変形される際に、アルミニウム部材7の内部に生じる変形応力により金属線8をより強固に保持できるようになる。
Moreover, in the capacitor | condenser in Example 2 and 3, and its manufacturing method, the
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and modifications and additions within the scope of the present invention are included in the present invention. It is.
例えば、前記実施例では、コンデンサとして電解コンデンサ例示しているが、本発明が適用されるコンデンサはこれに限らず、電気2重層コンデンサ、電気化学キャパシタなどの各種コンデンサ、キャパシタに適用できる。 For example, in the above embodiment, an electrolytic capacitor is exemplified as the capacitor, but the capacitor to which the present invention is applied is not limited to this, and can be applied to various capacitors and capacitors such as an electric double layer capacitor and an electrochemical capacitor.
また、前記実施例では、金属線8に金属めっき層としての錫90%以上からなる錫めっき層、銀99%以上からなる銀めっき層または金90%以上からなる金めっき層が形成されているが、必ずしも錫、銀または金90%以上の金属材料でめっき層を形成する必要はなく、例えば、前記めっき層に他の金属材料を添加することもできる。例えば、錫にビスマス等の金属を添加しためっき層が挙げられる。更に、必ずしも前記めっき層として錫、銀及び金の含有率を90%以上にて形成する必要はなく、半田付け可能な範囲で適宜その含有率を設定できる。また、なお、前記金属線8の金属めっき層として、金や銀99%以上の金属材料でめっき層を用いると、ウィスカの発生がさらに低減されるため好ましい。
Moreover, in the said Example, the tin plating layer which consists of 90% or more of tin as a metal plating layer, the silver plating layer which consists of 99% or more of silver, or the gold plating layer which consists of 90% or more of gold is formed in the
また、前記実施例では、リード端子5を、金属線8をアルミニウム部材7の保持部24の穴部23に挿設し、加圧工程にて該保持部24を正面視で略正方形状に変形させて密着してコンデンサ端子5を製造しているが、これに限らず、加圧工程にて保持部24を略円形状とすることもできる。
Moreover, in the said Example, the
また、前記実施例では、破壊弁9を金属封口板4に形成しているが、これに限らず、破壊弁9を金属ケース2に設けることもできる。特には、幅が狭い金属ケース2の側面部や底面部が好ましい。
Moreover, in the said Example, although the
また、前記実施例2及び3では、アルミニウム部材7の保持部24が予め略円柱形状に形成されたものが用いられ、この保持部24に、矩形部25及び凹部26が形成された金属線8が保持されているが、実施例1のように、予め略正方形状に形成された保持部24を有するアルミニウム部材7に、実施例2及び3の矩形部25及び凹部26が形成された金属線8を保持させるようにしてもよい。
In the second and third embodiments, the holding
また、前記実施例では、アルミニウム部材7の穴部23の縁部と金属線8とをレーザー溶接することで、金属線8とアルミニウム部材7とがレーザー溶接により接続され、互いの間の電気接触抵抗を低減させているが、これに限らず、レーザー溶接を行わなくても良い。
Moreover, in the said Example, the
1 コンデンサ
2 金属ケース
3 開口部
4 金属封口板
5 リード端子
6 絶縁部材
7 アルミニウム部材
8 金属線
9 破壊弁
10 注液孔
11 封止ピン
12 電極箔
13 セパレータ
14 コンデンサ素子
15 タブ
15’ アルミタブ
16 貫通孔
17 スペーサ部材
18 内部端子
19,20 貫通孔
21 拘束治具
22 挿通部
23 穴部
24 保持部
25 矩形部
26 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記リード端子は、アルミニウム部材と金属線とを有し、該アルミニウム部材に形成した穴部に、金属めっき層が形成された金属線の一端が挿設され、該アルミニウム部材を、その外周から前記穴部に向かって加圧することで、該穴部の内周面と前記金属線の外周面とを密着させることを特徴とするコンデンサ。 The capacitor element is accommodated in the metal case from the opening of the substantially flat metal case, and a lead terminal is fixed to the metal sealing plate that seals the opening via an insulating member, and the edge of the opening The capacitor and the edge of the metal sealing plate are welded together,
The lead terminal has an aluminum member and a metal wire, and one end of a metal wire on which a metal plating layer is formed is inserted into a hole formed in the aluminum member, and the aluminum member is inserted from the outer periphery thereof. A capacitor, wherein the inner peripheral surface of the hole and the outer peripheral surface of the metal wire are brought into close contact with each other by applying pressure toward the hole.
アルミニウム部材に形成した穴部に、金属めっき層が形成された金属線の一端を挿設する挿設工程と、前記アルミニウム部材を、その外周から前記穴部に向かって加圧する加圧工程と、を含み、該加圧工程にて前記穴部の内周面と前記金属線の外周面とが密着されて前記リード端子が形成されることを特徴とするコンデンサの製造方法。 The capacitor element is accommodated in the metal case from the opening of the substantially flat metal case, and a lead terminal is fixed to the metal sealing plate that seals the opening via an insulating member, and the edge of the opening A capacitor and a metal sealing plate edge welded to each other,
An insertion step of inserting one end of a metal wire in which a metal plating layer is formed in a hole portion formed in the aluminum member, and a pressing step of pressing the aluminum member from the outer periphery toward the hole portion; And the lead terminal is formed by closely contacting the inner peripheral surface of the hole and the outer peripheral surface of the metal wire in the pressurizing step.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010084032A JP2011216698A (en) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | Capacitor and method of manufacturing the same |
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