JP4557956B2 - 絶縁性支持体を備えた電子部品 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品に関し、特に、絶縁性支持体を備えた電子部品に関する。さらに詳しくは、本発明は、例えばチップの形状を有する電子部品を回路基板や、電気回路を備えたその他の部材に実装するための絶縁性支持体を備えた電子部品に関する。本発明の電子部品は、例えば自動車のエンジンルーム内にあるような、運転時に振動を被る回路基板やその他の部材に取り付けるときに有利に使用することができる。電子部品の典型例は、チップ形アルミ電解コンデンサであるが、その他の電子部品にも同様に、有利に使用することができる。

プリント基板等にチップ形アルミ電解コンデンサを面実装することが広く行われている。例えば特許文献１には、図１に示すように、コンデンサ素子１０１を金属ケース１０２に収容し、弾性封口体１０７で封止し、さらに絶縁板１０８を取り付けたチップ形アルミ電解コンデンサが記載されている。この絶縁板１０８には、リード線１０４が貫通する貫通孔１０８ａ及びリード線の先端部１０４ａが収納される凹部１０８ｂが備わっているので、アルミ電解コンデンサを面実装する際に傾きやぐらつきがなくなる。

ところで最近、チップ形アルミ電解コンデンサが過酷な使用条件にさらされる傾向が多くなっている。例えばアルミ電解コンデンサを自動車のエンジンルーム内に使用する場合があるが、この場合、プリント基板に面実装されたアルミ電解コンデンサが高い耐振動性を維持しつづける必要がある。しかし、上記したようなチップ形アルミ電解コンデンサでは、コンデンサに振動が加わることによって、リード線と基板のはんだ接合部分の剥離や、絶縁板の凹部に収納されたリード線の折り曲げ部分の破断といった不具合が生じる場合がある。

特許文献２では、この問題を解決することが提案されている。例えば図２に示すように、このチップ形アルミ電解コンデンサ１１０では、コンデンサ素子１１１が円筒形アルミケース１１２に収納され、弾性封口体１１３によって封止されている。絶縁板１２４は、スリット１２５と、その周辺部分から垂直に伸延する爪１１６を有しており、爪１１６の先端の内面には、コンデンサ素子１１１の環状凹溝１１５と係合可能な突起１１７が形成されている。また、コンデンサ素子１１１は、その先端１１４ａが折り曲げられたリード１１４を有している。しかし、このアルミ電解コンデンサの場合、爪に突起が付設されているので、コンデンサに絶縁板を装着しにくく、さらに突起が環状であるためにコンデンサの凹溝に絶縁板の爪が係合しにくく、さらには耐振動性が依然として十分でないという問題がある。

また、特許文献３では、コンデンサ本体の溝部よりも上方においてコンデンサ本体の外周側面と当接する支持柱を絶縁板から上方に設けたことを特徴とし、さらには支持柱が外方に弾性変形可能にされているとともに、支持柱の上端が下端よりも内方に位置するように傾斜されていることを特徴とするチップ形コンデンサが記載されている。しかしながら、このコンデンサの場合、コンデンサ本体の溝部付近よりも高い位置において支持柱がコンデンサ本体の外周側面と当接するように構成しているので、コンデンサ本体の下端に位置するリード線端子付近においてコンデンサ本体と支持柱が接触不十分となり、振動が折り曲げられたリード線の端子に伝達されてしまい、耐振動性が十分でないという問題がある。また、支持柱の上端が下端よりも内方に傾斜された構成を有しているので、コンデンサ本体に絶縁板を装着しにくいという問題もある。

さらに、特許文献４では、絶縁端子板の周縁の少なくともリード線の折り曲げ方向と交差するところに、コンデンサ本体の円環状の絞り加工部を覆う高さ以上に形成されて金属ケースの周面を内面で保持するように当接する壁部を設けたことを特徴とするチップ形アルミ電解コンデンサが記載されている。また、このコンデンサの金属ケースと壁部の間にさらに円環状の保持部材を配設していてもよい。しかしながら、このコンデンサの場合も、特許文献３のコンデンサと同様に、コンデンサ本体の円環状の絞り加工部付近よりも高い位置において絶縁端子板の壁部がコンデンサ本体の外周側面と当接するように構成しているので、耐振動性が十分でないという問題がある。また、円環状の保持部材を配設することで耐振動性の向上が期待されるが、製造工程での歩留まりの低下などの問題が新たに発生する。

特開昭５９−２１１２１４号公報（特許請求の範囲、２頁、第３図） 特許第３５４９６５３号（特許請求の範囲、段落００１１〜００１２、図１） 特開２００１−５２９５９号公報（特許請求の範囲、段落０００７及び００１４、図１） 特開２００１−２１７１４８号公報（特許請求の範囲、段落００２１〜００２３、図１及び図２）

本発明の目的は、従来のチップ形アルミ電解コンデンサにおける上述の問題点を解決して、コンデンサ本体と絶縁板あるいは絶縁端子板の装着が容易であり、製造上の歩留まりを向上させることができ、しかも従来のコンデンサよりも耐振動性に優れた、絶縁板あるいは絶縁端子板を備えたチップ形アルミ電解コンデンサやその他の電子部品を提供することにある。

本発明の目的は、以下の詳細な説明から容易に理解することができるであろう。

本発明は、１つの面において、電気回路を備えた部材に実装可能な、電子部品に取り付けられた絶縁性支持体であって、
前記支持体によって前記電子部品を支持したとき、前記電子部品を挟んで対向する位置に配置されかつそれぞれ前記支持体の外周側面側から上方に向かって延びた２個の支持柱及び（又は）支持壁を少なくとも有しており、そして
前記支持柱及び（又は）支持壁と前記支持体の底面によって規定される前記電子部品を収納するための部品支持空間は、前記電子部品の直径をｃ、前記部品支持空間の下端の長さをｓ１及び上端の長さをｓ２としたとき、ｓ１＜ｃ＜ｓ２の条件を満足させるものであることを特徴とする電子部品用絶縁性支持体にある。ここで、前記電子部品には、前記部材と電気的に接続するための外部端子が備わっており、前記支持体の底面には、前記外部端子を貫通させるための貫通孔を設けるとともに、前記部材に当接する前記支持体の外表面には、前記貫通孔と繋がった状態で、前記外部端子を収納するための凹部を設けていてもよい。なお、「絶縁性支持体」なる語は、それを本願明細書において使用した場合、従来の絶縁板あるいは絶縁端子板と構成が異なることを説明することを目的としている。

また、本発明は、かかる絶縁性支持体を使用した電子部品、特に、使用中に振動させられるような部材にかかる支持体を介して実装された電子部品にある。

本発明の実施において、電子部品は、特に限定されるものではなく、種々の電子部品を包含するが、好ましくは、回路基板やその他の電子機器の構成部品に縦型で配設される部品、例えばチップ形電子部品、典型的にはチップ形アルミ電解コンデンサを挙げることができる。

本発明によれば、以下の詳細な説明から理解されるように、従来の絶縁板あるいは絶縁端子板やそれを使用した電子部品（典型的には電解コンデンサ）にない注目すべき効果を得ることができる。例えば、本発明によると、電子部品の挿入が容易にできる、絶縁性支持体の製造を容易にすることができる、電子部品の耐振動性を改良することができる、などといったさまざまな効果を得ることができる。

引き続いて、本発明をその好ましい実施の形態について添付の図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために特に電子部品がチップ形アルミ電解コンデンサである場合について本発明を説明するが、本発明の実施はこの電解コンデンサに限定されないことを理解されたい。

図３は、本発明によるチップ形アルミ電解コンデンサの好ましい一例を示した断面図であり、図４は、図３に示したコンデンサで使用されている本発明による絶縁性支持体（いわば「絶縁板」あるいは「絶縁端子板」）の構成を示した平面図であり、また、図５は、図３に示したコンデンサで使用されているチップ形アルミ電解コンデンサの構成を示した部分断面側面図（Ａ）及び図４に示した絶縁性支持体の線分ＶＢ−ＶＢに沿った断面図である。

まず、図５（Ａ）を参照して、電子部品の典型例として使用されているチップ形アルミ電解コンデンサ１０について説明する。アルミ電解コンデンサ１０は、本発明の実施において特に限定されるものではなく、一般的な構成を有することができ、かつ慣用の手法に従って製造することができる。例えば、図示のアルミ電解コンデンサ１０は、次のようにして作製することができる。

一般にアルミニウム箔をエッチングして表面積を増加させた後、陽極酸化して酸化皮膜を形成した陽極箔と表面をエッチングした陰極箔を対向して配置し、その中間にセパレータ（隔離紙）を介在させて、巻回した構造のコンデンサ素子１を作製する。次いで、得られたコンデンサ素子１に、電解液や固体電解質を含浸する。電解液や固体電解質の含浸後、コンデンサ素子１をケース２（一般的にはアルミニウム製）に収容し、さらに弾性封口体３で密封すると、アルミ電解コンデンサ１０が完成する。なお、アルミ電解コンデンサの詳細は、例えば、次のような特許文献を参照されたい：特開２０００−１７３８６２号公報、特開２０００−１７３８６３号公報、特開２００３−３１４４３号公報、特開２００３−３１４４４号公報及び特開２００４−２６９３２号公報。

本発明の絶縁性支持体６は、電気回路を備えた部材、特に使用中に振動を被りがちな部品（パーツ）、例えば自動車部品の回路基板２０に実装されるものであり、また、この支持体には、電子部品（図では、チップ形アルミ電解コンデンサ）１０が取り付けられる。

電解コンデンサ１０には、図示の通り、回路基板２０の電気回路（図示せず）と電気的に接続するための外部端子４が備わっている。ここで、外部端子４は、図示のようにリード線の形態をとることが好ましいが、必要なら、その他の形態を有していてもよい。リード線やその他の外部端子は、好ましくは、例えば銅、ニッケル、アルミニウム、金、銀、鉄、錫あるいはこのような導電性金属の合金から構成することができる。

本発明の絶縁性支持体６は、電気絶縁性をもった任意の材料から形成される。適当な絶縁性の材料の例としては、以下に列挙するものに限定されないが、プラスチック材料、繊維強化プラスチック材料、セラミック材料、ガラス繊維などを挙げることができる。成形性や製品価格などの面から、特にプラスチック材料を支持体材料として有利に使用することができる。また、好適なプラスチック材料の例として、ポリフェニルサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）、ナイロン系樹脂、液晶ポリマーなどを挙げることができる。特にＰＰＳ樹脂は、リフロー時の高温耐熱性や電気絶縁性の面で好適である。なお、このような材料は、必要に応じて、難燃剤などの追加の材料が配合されていてもよい。

絶縁性支持体６は、通常、図示されるようにほぼ矩形あるいは方形の形で用いられる。支持体６のサイズは、電解コンデンサ１０の大きさや回路基板２０の詳細などに応じて任意に変更することができる。また、このような支持体６の１つもしくはそれ以上のコーナー部には、図示されるように、切り欠き部を設けることが好ましい。

さらに、絶縁性支持体６は、その基部（底面）６ａに、電解コンデンサ１０の外部端子４を挿入し、貫通させるための貫通孔１４を有している。貫通孔１４は、外部端子４、典型的にはリード線を挿通するのに十分なサイズを有することができる。また、支持体６は、貫通孔１４に追加して、その外表面、すなわち、部材２０に当接する外表面には、貫通孔１４と繋がった状態で、外部端子４を収納するための凹部１５を有している。

さらに加えて、本発明の絶縁性支持体６は、その支持体６によって電解コンデンサ１０を支持したとき、電解コンデンサ１０を挟んで対向する位置に、少なくとも２個の支持柱及び（又は）支持壁６ｂを有している。以下に図示して説明するように、支持柱及び支持壁６ｂは、支持柱のみで使用してもよく、支持壁のみで使用してもよく、支持柱と支持壁を任意に組み合わせて使用してもよい。ここで、「支持柱」及び「支持壁」とは、これらの部材の規定のために本発明に用いるものであり、それを本願明細書において使用した場合、支持体の一辺の長さを基準としている。具体的には、以下に参照して説明する図８で説明すると、支持体の一辺の長さａを基準として、支持柱６ｂ−１は、横の長さｂが辺の長さａの１／２未満である。また、支持壁６ｂ−２は、横の長さｂが辺の長さａの１／２以上である。

本発明の絶縁性支持体６において、それぞれの支持柱及び支持壁６ｂは、図示されるように、支持体６の基部６ａの外周側面側から上方に向かって延びている。支持柱及び支持壁６ｂの高さｈは、すべて同一であってもよく、異なる高さであってもよい。異なる高さｈを支持体６に付与することで、陽極側と陰極側を容易に判別することができる。

また、本発明の支持体６は、支持柱及び（又は）支持壁６ｂと支持体６の底面６ａによって、電解コンデンサ１０を収納するための部品支持空間１６を形成している。部品支持空間１６は、電解コンデンサ１０の直径をｃ、部品支持空間１６の下端の長さをｓ１及び上端の長さをｓ２としたとき、ｓ１＜ｃ＜ｓ２の条件を満足させるものである。このような寸法関係を満足させることで、コンデンサ本体を支持体に挿入する作業がよりスムーズになり、さらにコンデンサ本体と支持柱及び（又は）支持壁の接触強度を増すことができ、耐振動性を向上することができる。

さらに、支持体６は、その基部６ａと支持柱及び（又は）支持壁６ｂとが上記したような絶縁性の材料から一体的に成形されていることが好ましい。適当な成形方法としては、例えば、射出成形、トランスファー成形、圧縮成形などを挙げることができる。

本発明の絶縁性支持体は、上記したように、部品支持空間１６に電解コンデンサ１０を収納したとき、ｓ１＜ｃ＜ｓ２の条件を満足させるものである。これは、支持柱及び（又は）支持壁６ｂの傾斜角によっても規定することができる。すなわち、支持柱及び（又は）支持壁６ｂは、その内面において約０．２〜１度の傾斜角を有する傾斜面を形成していることが好ましい。このような適度の傾斜角を付与することによって、最適な部分での接触を達成することができる。なお、この傾斜面は、複数ある支持柱又は支持壁６ｂのうちの少なくとも１つが有していればよいが、すべての支持柱又は支持壁６ｂが同一もしくはほぼ同一の傾斜角を有していることが好ましい。また、かかる傾斜角の付与は、いろいろな技法に従って行うことができる。通常、支持柱又は支持壁６ｂの成形時、その傾斜角に見合った形状を有する金型を使用して、成形を行うのが便宜である。この場合、傾斜面は、支持柱又は支持壁の縦方向の断面形状に由来していることとなる。よって、この場合、支持柱又は支持壁は、その基部の側から先端側に向けて厚さを減少していることとなる。こうすることによって、コンデンサの挿入をよりスムーズに実施することができる。

また、支持柱又は支持壁の縦方向の断面形状を同一にすることが希望であるならば、基部に対して支持柱又は支持壁を取り付けるとき、所望の角度で傾斜させた状態で支持柱又は支持壁を取り付ければよい。すなわち、傾斜面は、支持柱又は支持壁の縦方向の取り付け角度に由来することもできる。

図６〜図８は、部品支持空間の形成の方法、換言すると、支持柱又は支持壁の配置方法の好ましいいくつかの方法を図示したものである。図から理解される通り、部品支持空間は、支持柱と支持柱の組み合わせ、支持壁と支持壁の組み合わせ又は支持柱と支持壁の組み合わせから形成することができる。また、支持柱と支持柱の組み合わせ、支持壁と支持壁の組み合わせ又は支持柱と支持壁の組み合わせにおいて、いずれの部材も前記したｓ１＜ｃ＜ｓ２の条件を満足させていることが好ましいが、必要ならば、少なくとも１個の部材がこの条件を満足させていてもよい。

具体的に説明すると、図６は、矩形の基部６ａの四隅に配置された４個の支持柱６ｂ−１の組み合わせを示したものである。また、基部６ａの２つのコーナー部は、電解コンデンサ（図示せず）の極性を判別し易いように切り欠きが設けられている。図示の例の場合、コンデンサ本体（図示せず）を挟んで２組（合計４個）の支持柱６ｂ−１が設けられているが、必要に応じて、一組あるいは３組以上の支持柱６ｂ−１が設けられていてもよい。但し、基部６ａの四隅のすべてに支持柱６ｂ−１を配置した状態が特に好ましい。

支持柱６ｂ−１の高さｈは、任意に定めることができる。例えば、各支持柱６ｂ−１の高さｈが異なる状態にすることもできるし、陽極リード側と陰極リード側とで支持柱６ｂ−１の高さｈが異なる状態でもよい。支持柱６ｂ−１の高さｈは、ｃ＜ｓ２となる高さにおいて、ｓ２がｃよりも０．０５ｍｍ以上となる大きさまで高くすることが望ましい。

図７は、矩形の基部６ａの対向する２辺に配置された２個の直線状の支持壁６ｂ−２の組み合わせを示している。図示の例が好ましいが、場合によっては、図示しないが、図７の残された２辺に支持壁６ｂ−２を設けてもよく、また、基部６ａの４辺のすべてに支持壁６ｂ−２を設けてもよい。支持壁６ｂ−２を設けることによって、コンデンサ本体（図示せず）と支持壁との接触面積が増大するので、支持柱のみの場合に比べて耐振動性を向上させることができる。

支持壁６ｂ−２の高さｈは、任意に定めることができる。例えば、各支持壁６ｂ−２の高さｈが異なる状態にすることもできるし、陽極リード側と陰極リード側とで支持壁６ｂ−２の高さｈが異なる状態でもよい。支持壁６ｂ−２の高さｈは、ｃ＜ｓ２となる高さにおいて、ｓ２がｃよりも０．０５ｍｍ以上となる大きさまで高くすることが望ましい。

図８は、矩形の基部６ａの一辺に配置された支持壁６ｂ−２と、それに対向する辺の両端に配置された２個の支持柱６ｂ−１の組み合わせを示している。このように、支持柱６ｂ−１と支持壁６ｂ−２を任意に組み合わせて設けることもできる。特に、図示されるように、コンデンサ本体を挟んで対向する２辺のうちの一辺の各コーナー部に支持柱を設け、対向する辺に支持壁を設ける構造が有利である。この構造とすることにより、支持柱のみの場合よりもコンデンサ本体に接触する面積が増加するので、コンデンサの耐振動性を向上させることができる。また、図示しないが、これらの支持柱６ｂ−１及び支持壁６ｂ−２に追加して、基部６ａの辺上に、任意に複数個の支持柱６ｂ−１を設けてもよい。

支持柱６ｂ−１及び支持壁６ｂ−２の高さｈは、任意に定めることができる。例えば、支持柱６ｂ−１の高さｈ及び支持壁６ｂ−２の高さｈがそれぞれ異なる状態にすることもできるし、陽極リード側と陰極リード側とで支持柱６ｂ−１の高さｈ及び支持壁６ｂ−２の高さｈが異なる状態でもよい。これらの高さｈは、ｃ＜ｓ２となる高さにおいて、ｓ２がｃよりも０．０５ｍｍ以上となる大きさまで高くすることが望ましい。

さらに、別法によれば、図示しないが、矩形の基部の周辺部を取り囲む円筒形の支持壁によって部品支持空間を形成してもよい。

再び図３を参照すると、本発明の実施に好適な電子部品１０は、図示されるように、その高さの中央よりも下方に円環状の凹部５を備えるもの、典型的にはチップ形電解コンデンサである。

電子部品、特にチップ形電解コンデンサ１０は、その高さの中央よりも下方に円環状の凹部５を備えるとともに、この凹部５よりも上の本体部分の直径をｃとしたとき、凹部５よりも下方の部分の直径ｄは、直径ｃよりも小さいことが好ましい。また、電子部品１０の凹部５よりも下方の部分の直径ｄは、支持体の部品支持空間の下端の直径ｓ１よりも小さいことが好ましい。

さらに、電子部品１０の円環状の凹部５よりも上方の部分の長さの半分以下において支持柱及び（又は）支持壁の内側と接触していることが好ましいが、円環状の凹部５の付近で接触する場合がさらに好ましい。このように構成することによって、電子部品をその重心よりも下方の位置で強く保持することができ、耐振動性を改善することができるからである。

ところで、コンデンサ本体の外周面と支持柱及び（又は）支持壁の内側とが接触する場所は、いろいろに変更することができる。適当な接触場所として、例えば、
１．コンデンサの溝部よりも下方の部分及びコンデンサの溝部よりも上方の部分の両方
２．コンデンサの溝部よりも上方の部分
３．コンデンサの溝部よりも下方の部分
４．コンデンサの溝部よりも下方の部分及びコンデンサの溝部よりも上方であって、コンデンサのケースの高さの１／２以下を占める部分の両方
５．コンデンサの溝部よりも上方であって、コンデンサのケースの高さの１／２以下を占める部分
を挙げることができる。これらの接触場所のうち、接触場所１、２、４及び５が好ましく、接触場所４及び５がさらに好ましく、接触場所５が最も好ましい。接触場所２及び５のように、ｄ＜ｓ１とすることもできる。

本発明の絶縁性支持体は、その他の好ましい態様で実施することもできる。例えば、図９に示すように、支持体６は、その貫通孔１４に繋がる凹部１５に追加して、その凹部の細溝の長さ方向にそって延在する補助接続端子１７をさらに有することができる。

また、支持体６は、その電子部品が上記した円環状の凹部を備えるとき、支持柱及び（又は）支持壁６ｂの内側には、図１０に示されるように、電子部品の円環状の凹部よりも下方の部分を少なくとも部分的に嵌合する溝部１８が形成されていてもよい。溝部１８は、支持柱及び（又は）支持壁６ｂの１つのみに設けてもよく、すべてのものに設けてもよい。溝部１８を配置した場合、支持体の支持柱及び（又は）支持壁がコンデンサの側面に加えてコンデンサの上絞り部と接触できるため、より強い接触を達成することができる。

さらに、本発明の絶縁性支持体は、支持柱及び（又は）支持壁の基部の支持体に対する部位において、部品支持空間の側が面取りされていることが好ましい。支持体の面取りは、いろいろな形態で実施することができるけれども、好ましくは、Ｒ面またはＣ面あるいはそれらの組み合わせである。

面取りは、好ましくは、図１１に示すようにして実施することができる。例えば、図１１（Ａ）の支持体６は、その面取りがＲ面からなり、その寸法は、好ましくは約０．２〜２ｍｍの範囲である。また、図１１（Ｂ）の支持体６は、その面取りがＣ面からなり、その寸法は、好ましくは約０．２〜２ｍｍの範囲である。本発明の実施に当っては、絶縁性支持体に電子部品を上から挿入し、嵌め込む手法を採用しているので、支持体の接合部位に上記のようにＲ面やＣ面を付与することによって、支持体の強度、特に曲げ強度を上げることができる。また、支持体の製造時や電子部品を実装した部材の振動時に強度の向上を図ることができる。

以上をまとめてみると、本発明によると、支持柱及び（又は）支持壁が外側に若干開いて、支持柱及び（又は）支持壁と支持体の底面（基部の表面）によって規定された部品支持空間がｓ１＜ｃ＜ｓ２の条件を満足させるように構成することで、電子部品の挿入が容易にできる、絶縁性支持体の製造を容易にすることができる、絶縁性支持体を挿通する際に生じたリード線の曲げなどの不具合を低減することができる、といった効果が得られる。また、電子部品において、円環状の凹部（絞り加工部）を設けたとき、その下方の部分の直径ｄを上方の本体部分の直径ｃよりも小さくなるように構成することで（ｃ＞ｄ）、使用時、電子部品の耐熱性を向上させることができる。さらに、上記のように支持柱及び（又は）支持壁の先端が外側に開いた構造とすることで、絶縁性支持体と電子部品の本体部とを電子部品に設けられた円環状の凹部付近で強く接合させることができるので、電気回路を備えた部材に電子部品を実装したとき、電子部品の耐振動性を改良することができ、また、リード線に振動が伝わり難くなる。耐振動性の改良は、例えば、運転時に常に振動が伝わりやすい自動車やその他の運搬手段の適当な部材に本発明の絶縁性支持体及び電子部品を実装する場合にとりわけ有用である。

また、支持柱及び（又は）支持壁の高さは、同じであってもよいが、互いに異なっていてもよい。電子部品の対向する支持柱及び（又は）支持壁が異なる高さを有するように構成することで、陽極（陽極リード線側）と陰極（陰極リード線側）を容易に判別することができる。さらに、支持柱及び（又は）支持壁の高さをすべて異なるように構成することで、あらゆるサイズの電子部品において、Ｌ寸の変化による耐振動性の低下を抑制し、安定した耐振動性を達成することができる。

さらに、電子部品の凹部の下方の部分の直径ｄを部品支持空間の下端の長さｓ１よりも小さくして、支持柱及び（又は）支持壁の内面に接触しないように構成することで、電子部品と支持柱及び（又は）支持壁との接触力を一定にすることができ、また、電子部品を実装した部材からの振動が、リード線の部分に伝わり難くなる。これにより、絶縁性支持体の凹部に収容されるリード線の折り曲げ部分の破断を防止することができる。実際に、円環状の凹部よりも下の部分と支持柱及び（又は）支持壁が強く当たってしまうと、電子部品と支持柱及び（又は）支持壁の接触力が弱くなり、振動時のぐらつきが防止できなくなる。また、ｄ＜ｓ１とすることによって、コンデンサ本体に絶縁性支持体を装着しやすくなり、製造時の挿入不良や支持柱あるいは支持壁の割れなどの不具合を減少させることができる。

このような優れた効果が得られるため、本発明は、いろいろな技術分野において有利に使用することができる。本発明は、従来品に比較して優れた耐振動性とその安定性を確保することができるため、使用時に大きな振動を被りがちの電気回路を有する部材、例えば自動車、オートバイ、電車、モーターボート等の輸送手段の部品の回路基板やその他の部材に有利に適用することができる。例えば、自動車内の部品を構成するプリント基板に、本発明の絶縁性支持体で保持されたアルミ電解コンデンサを接続し、安定に固定することができる。

アルミ電解コンデンサは、前記した通りであるが、補足して説明する。アルミ電解コンデンサは、好ましくは、チップ形アルミ電解コンデンサである。この電解コンデンサは、その下方に円環状の凹部を備えるとともに、外部接続端子としてリード線を備え、このリード線が、本発明の絶縁性支持体の貫通孔を挿通して回路基板等の電気配線あるいはその他の電気的手段に接続される。

引き続いて、本発明をその実施例を参照して説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって限定されるものでないことは言うまでもない。

実施例１
チップ形アルミ電解コンデンサの作製
アルミニウム製の陽極箔及び陰極箔のそれぞれにリード端子を接続し、陽極箔と陰極箔の間にセパレータを介して巻回し、コンデンサ素子を形成した。その後、コンデンサ素子に電解液を含浸した。

電解液の含浸を完了した後、コンデンサ素子をアルミニウム製のケースに収納した。ケースの開口部を弾性封口体で封止した。図５（Ａ）に模式的に示すような断面をもったアルミ電解コンデンサが得られた。この電解コンデンサの直径は１８ｍｍ、長さは１５ｍｍであった。

次いで、得られた電解コンデンサのリード線の部分を潰して、図４に示したように四隅に支持柱が一体的に形成された矩形の絶縁性支持体（図８を参照）の貫通孔に挿通した。支持柱はすべて、コンデンサの直径をｃ、部品支持空間の下端の長さをｓ１及び上端の長さをｓ２としたとき、ｓ１＜ｃ＜ｓ２の条件を満足させるものであり、また、支持柱の高さは、ｃ＜ｓ２となる高さにおいて、ｓ２がｃよりも０．０５ｍｍ以上となる大きさ、すなわち、陽極側１１．０ｍｍ及び陰極側１０．０ｍｍであった。また、支持体とそれに取り付けた支持柱の間には、面取りとしてＲ面（寸法：０．５ｍｍ）を設けた。

その後、支持体の貫通孔から飛び出したリード線の潰した部分を９０°に折り曲げ、支持体の外表面に予め形成してある溝部に収納し、電解コンデンサと支持体が一体化したチップ形アルミ電解コンデンサを作製した。支持体の溝部は、図９に示したように、溝部に沿って形成された金属製の補助端子を有していた。また、コンデンサ本体は、その円環状凹部よりも若干上方で支持柱と強く接触していることが観察された。

比較例１（従来品）
前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例では、比較のため、ｓ１＝ｃ＝ｓ２となるように支持柱を取り付けた。支持柱の高さは、実施例１と同様とした。得られたチップ形アルミ電解コンデンサにおいて、コンデンサ本体は、その円環状凹部よりも上で支持柱と接触していることが観察された。

比較例２（従来品）
前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例では、比較のため、支持柱に代えて、例えば図７に示したように、コンデンサ本体を挟んで対向する辺に支持壁を取り付けた。支持壁の高さは、実施例１の支持柱の高さと同じであった。得られたチップ形アルミ電解コンデンサにおいて、コンデンサ本体は、その円環状凹部よりも上で支持壁と接触していることが観察された。

試験例１
本例では、実施例１及び比較例１及び２で作製したチップ形アルミ電解コンデンサを自動車に取り付けて使用することを想定して、それぞれ３６個の電解コンデンサを貫通孔付きの試験回路基板に実装した後、次の振動条件にて振動試験を実施した。

〔振動条件〕
振動数範囲： ５０〜２０００Ｈｚ
加速度： ３０Ｇ
周期： ５０Ｈｚ−２０００Ｈｚ−５０Ｈｚ（２０分ごと）
時間： ｙ方向 ４８時間、ｘ方向 ４８時間、ｚ方向 ４８時間
（振動方向は、図４及び図５（Ｂ）を参照されたい）
ｙ方向の振動、ｘ方向の振動、ｚ方向の振動及びｙ方向→ｘ方向→ｚ方向の連続した振動のそれぞれにおいて、振動後の電解コンデンサにおいて発生した異常の数をカウントしたところ、下記の第１表に記載するような結果が得られた。

上記第１表に記載の結果から理解されるように、実施例１の電解コンデンサの場合、ｙ方向、ｘ方向及びｚ方向における振動を４８時間にわたってかけた後においても、電解コンデンサにおける異常、すなわち、基板からのコンデンサの落下、リード線の切断及び端子の外れが認められることはなかった。これに対して、比較例１（従来品）の電解コンデンサの場合、ｙ方向、ｘ方向及びｚ方向の振動のそれぞれにおいて、２４時間の振動の時点で、基板からの落下、リード線の切断が認められた。また、比較例２（従来品）の電解コンデンサの場合、２４時間後においても異常は認められなかったが、４８時間後では、ほぼ半数以上のコンデンサで、落下、リード線の切断などの不具合が認められた。さらに、実施例１の電解コンデンサの場合、ｙ方向、ｘ方向及びｚ方向における振動を連続してかけたときにも、コンデンサの異常を生じることがなく、優れた効果を示した。これに対して、比較例１の場合、全数のコンデンサに不具合が認められた。また、比較例２の場合、半数以上のコンデンサに不具合が認められた。

これらの結果から、本発明による絶縁性支持体を使用したチップ形アルミ電解コンデンサは、従来品に比較して、耐振動性が格段に向上していることがわかる。

実施例２〜６
前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例では、アルミ電解コンデンサの円環状の凹部よりも下方の直径ｄの大きさ（図３を参照）を下記の第２表に記載のように変更させた場合の影響について検討した。

検討項目としては、（１）製造時の不良数及び（２）耐振動性を選択した。製造時の不良数は、それぞれ７５個のコンデンサを作製した後、それに絶縁性支持体を装着した際の不良品（支持体の割れや挿入不良など）の発生数をカウントした。また、耐振動性は、試験例１に記載の手法にならって、ｙ→ｘ→ｚ方向を連続して４８時間にわたって振動させた後の結果である。下記の第３表に記載するような評価結果が得られた。

上記第３表に記載の結果から理解されるように、コンデンサの円環状凹部よりも下方の直径ｄを変化させた場合、同じ実施例であっても、製造時の不良数を比較すると、実施例２、３及び４は製造時の不良が見られなかったのに対して、実施例５及び６は製造時における挿入不具合が少し見られた。ここで、直径ｄをｓ１よりも小さくすることによって、コンデンサを絶縁性支持体に挿入しやすくなり、製造時の不良数を減らし安定して製造することができる。

またｙ方向→ｘ方向→ｚ方向を連続して４８時間ずつ行った耐振動性試験では、実施例５及び６で異常コンデンサがわずかに見られたのに対して、実施例２、３及び４では異常コンデンサはまったく見られなかった。直径ｄをｓ１よりも小さくすることによって、コンデンサの凹部付近における支持柱あるいは支持壁とコンデンサ本体との接着強度が強くなり耐振動性がさらに向上したものと考えられる。さらには、直径ｄのサイズのばらつきによるコンデンサ本体と支持柱および支持壁との接着強度への影響を抑制することができたのではないかと考えられる。なお、実施例５及び６の不具合は、許容し得る範囲にあった。

従来のチップ形アルミ電解コンデンサの一例を示した断面図である。 従来のチップ形アルミ電解コンデンサのもう１つの例を示した断面図である。 本発明によるチップ形アルミ電解コンデンサの好ましい一例を示した断面図である。 図３に示したコンデンサで使用されている本発明による絶縁性支持体の構成を示した平面図である。 図３に示したコンデンサで使用されているチップ形アルミ電解コンデンサの構成を示した部分断面側面図（Ａ）及び図４に示した絶縁性支持体の線分ＶＢ−ＶＢに沿った断面図である。 本発明の絶縁性支持体における支持柱の好ましい配置の一例を示した底面図である。 本発明の絶縁性支持体における支持壁の好ましい配置の一例を示した底面図である。 本発明の絶縁性支持体における支持柱と支持壁の好ましい配置の一例を示した底面図である。 本発明の絶縁性支持体における補助接続端子の使用例を示した底面図である。 本発明の絶縁性支持体における補助溝の使用例を示した底面図である。 本発明の絶縁性支持体における面取りの好ましい例を示した部分断面図である。

符号の説明

１ コンデンサ素子
２ ケース
３ 弾性封口体
４ 外部端子
５ 円環状凹部
６ 絶縁性支持体
６ａ 底面（基部）
６ｂ 支持柱及び（又は）支持壁
１０ アルミ電解コンデンサ（電子部品）
１４ 貫通孔
１５ 凹部
１６ 部品支持空間
２０ 部材

Claims (9)

1. 電気回路を備えた部材に実装可能な絶縁性支持体と、該支持体上に立設して配置された電子部品とを含む、絶縁性支持体を備えた電子部品であって、
   前記支持体は、前記部材に当接して配設される基部と、前記電子部品を挟んで対向する位置に配置されかつそれぞれ前記基部の外周側面側から上方に向かって延びた少なくとも２個の支持柱及び（又は）支持壁とを有しており、
   前記支持柱及び（又は）支持壁と前記基部によって規定される前記電子部品の一端の一部分を収納するための部品支持空間は、前記電子部品の直径をｃ、前記部品支持空間の下端の長さをｓ１及び上端の長さをｓ２としたとき、ｓ１＜ｃ＜ｓ２の条件を満足させるものであり、そして
   前記電子部品がその高さの中央よりも下方に円環状の凹部を備えるとともに、該凹部よりも上の直径をｃとしたとき、凹部よりも下方の部分の直径ｄは直径ｃよりも小さく、かつ前記支持体の前記部品支持空間の下端の直径をｓ１よりも小さいことを特徴とする、絶縁性支持体を備えた電子部品。
2. 前記支持体の基部には、前記電子部品の外部端子を貫通させるための貫通孔を設けるとともに、前記部材に当接する前記基部の外表面には、前記貫通孔と繋がった状態で、前記外部端子を収納するための凹部を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の電子部品。
3. 前記基部の外表面に設けられた凹部は、前記外部端子を折り曲げたときにそれを収容し、前記外部端子の側面を前記基部の外表面とほぼ同じ面とする深さをもった細溝部であることを特徴とする請求項２に記載の電子部品。
4. 前記凹部は、その長さ方向にそって延在する補助接続端子をさらに有していることを特徴とする請求項２に記載の電子部品。
5. 前記部品支持空間は、支持柱と支持柱の組み合わせ、支持柱と支持壁の組み合わせ又は支持壁と支持壁の組み合わせから形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子部品。
6. 支持柱と支持柱の組み合わせ、支持柱と支持壁の組み合わせ又は支持壁と支持壁の組み合わせのいずれもが前記したｓ１＜ｃ＜ｓ２の条件を満足させるものであることを特徴とする請求項５に記載の電子部品。
7. 前記電子部品の円環状の凹部よりも上方の部分において、その上方の部分の長さの半分以下の部分で前記支持柱及び（又は）支持壁の内側と接触していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子部品。
8. 前記支持柱及び（又は）支持壁の、前記基部に接合された部位において、前記部品支持空間の側が面取りされていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子部品。
9. 前記電子部品がチップ形アルミ電解コンデンサであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子部品。

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