JP4940665B2 - ケースモールド型コンデンサ - Google Patents

Description

本発明は、コンデンサ素子をケース内に備え、ケース内に充填樹脂を注入して樹脂モールドされてなるケースモールド型コンデンサに関するものである。

図３は従来のケースモールド型コンデンサを示す断面図、図４は従来のケースモールド型コンデンサの斜視図である。

図３において、２１は誘電体フィルムの片面に金属を蒸着させた２枚の金属化フィルムを巻回したコンデンサ素子である。

２２はコンデンサ素子の両端に接続された銅製で一対の金具であり、この金具２２は外方へＬ字状に折り曲げられ、外部へ電気的に接続をする外部接続端子部２３を有している。

２５は上方に開口部を有する樹脂製のケースであり、このケース２５内に金具２２を接続したコンデンサ素子２１を収容し、ケース内の隙間にエポキシ樹脂などの充填樹脂２６を外部接続端子部２３のみが外方に表出するように充填樹脂２６を注型してコンデンサ素子２１を封止する。このとき、外部接続端子部２３は外方へＬ字状に折り曲げられた形となっているので外部接続端子部２３のみがケース外側に出ている形となっている。

また、外部接続端子部２３はこの外部接続端子部２３を安定させるためにケース２５の開口部に極めて近いところでＬ字状に折り曲げられており、したがって、外部接続端子部２３はケース２５の内壁と非常に接近した部分を有することとなっている。

このような外部接続端子部２３の形状にすることによってコンデンサとしての高さを抑えるとともに外部機器等へのリード線などによるはんだ付けや溶接などの接続を容易にしているものである。

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、特許文献２が知られている。
特開２０００−５８３８０号公報 特開２０００−３２３３５２号公報

上記従来の構成においては、外部接続端子部２３を安定させるために外部接続端子部２３が外方へＬ字状に折り曲げられた形となっており、外部接続端子部２３はケース２５の内壁と非常に接近した部分を有している。しかしながら、このように非常に接近した部分が形成されると、粘性を有する充填樹脂２６は毛細管現象により、この接近した部分を這い上がる形になる。また充填樹脂２６が硬化中に膨張しても同様に外部接続端子部２３とケース２５との隙間を這い上がる形になり、いずれにしろ結果として、外部接続端子部２３の周辺に充填樹脂２６の一部が付着してしまうことがあった。

この外部接続端子部２３は図３における下面側で接続されるのでこの外部接続端子部２３の下面側で導通せず不具合を起こしてしまうということがあった。

また、充填樹脂２６の這い上がりを防止するためには、外部接続端子部２３を高くすることによって実現することが可能であるが、この方法によると外形が大きくなるとともにコンデンサ素子２１から外部接続端子部２３の先端までの距離が長くなるため、インダクタンス成分が高くなってしまうものであった。

そこで本発明は外部接続端子部における充填樹脂の付着防止とケースモールド型コンデンサの小型化、および低インダクタンス化を目的とするものである。

そして、この目的を達成するために、本発明は、ケースの開口部で外方にＬ字状に折り曲げられた複数の外部接続端子部を、ケース内壁に設けたリブ上に底面を当接させて固定した端子固定体によってケースの開口部で、外部接続端子部がＬ字状に折り曲げられた方向に固定し、この端子固定体の上面を充填樹脂より露出させるとともに、この外部接続端子部をインサート成型により端子固定体内部に屈曲部を有した状態で端子固定体側面から上面にかけて貫通させたものである。

本発明のケースモールド型コンデンサは複数の外部接続端子部を、インサート成型により端子固定体内部に屈曲部を有した状態で端子固定体側面から上面にかけて貫通させているので外部接続端子部を安定させ、かつ、外部接続端子部とケース内壁面との間で毛細管現象などが起きることなく充填樹脂が外部接続端子部を這い上がることがなくなる。

また、端子固定体によって外部接続端子部が一体化されているので外部接続端子部の位置を規制することもできるものである。

さらに、外部接続端子部の高さを低くすることが可能となるため、小型化もはかることができる。

以下、本発明の実施の形態１について、図を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本実施の形態におけるケースモールド型コンデンサの断面図であり、図２は本実施の形態におけるケースモールド型コンデンサの斜視図である。

図１において、本実施の形態におけるケースモールド型コンデンサは上方に開口部を有する樹脂製のケース５内に金具２を接続したコンデンサ素子１を収容し、ケース５内のコンデンサ素子１との間に形成された隙間にエポキシ樹脂などの充填樹脂６を外部接続端子部３のみが外方に表出するように充填樹脂６を注型し、コンデンサ素子１を封止したものである。

ここでコンデンサ素子１はポリプロピレンなどの誘電体フィルムの片面にアルミニウムなどの金属を蒸着させた２枚の金属化フィルムを巻回したものである。このコンデンサ素子１には巻回された巻回端面に亜鉛などを溶射することによってメタリコン電極（図示せず）が形成されており、金具２はこのメタリコン電極にはんだなどで接続されている。

また、コンデンサ素子１の両端に一端を接続された銅などからなる一対の金具２はケース５の開口部付近で外方にＬ字状に折り曲げられ、他端に外部へ電気的に接続をする外部接続端子部３を有している。

このとき、図１および図２に示すように外部接続端子部３は外方にＬ字状に折り曲げられた形となっているので外部接続端子部３のみがケース５外側に出ている形となっている。

４は樹脂などからなる端子固定体であり、外部接続端子部３はケース５の開口部に密着して固定された端子固定体４を貫通した形でケース５外側に出ている形となる。

この端子固定体４は金型内に外部接続端子部３を配置させた後にこの金型内で樹脂を成型させるいわゆるインサート成型によっても作ることのできるものである。

ここで、端子固定体４をケース５に固定する方法としてはケース５内壁に設けたリブ５ａ上にこの端子固定体４の底面を当接させてもよいし、端子固定体４の図１の右側面を支持体４ａに当接させてもよい。このとき、端子固定体４の上面は充填樹脂６から露出させておく。

このようにケース５の開口部に固定させた端子固定体４の上面を充填樹脂６から露出させた状態で設け、外部接続端子部３をこの端子固定体４に貫通した形で外方へ表出させたことが本発明における技術的特徴の一つであって、このようにすることにより充填樹脂６が外部接続端子部３との境界部分を這い上がることを防ぎ、外部接続端子部３に充填樹脂が付着することを防止できるものである。この点について図を用いて説明する。

図５（ａ）および（ｂ）は従来のケースモールド型コンデンサにおける充填樹脂２６と外部接続端子部２３との境界部分を拡大した断面図である。

図５（ａ）および（ｂ）において、ケース２５に充填樹脂２６を注入すると、充填樹脂２６は粘性を有しているため、外部接続端子部２３とケース２５の内壁との間といった間隔の狭い部分では毛細管現象などによって、充填樹脂２６が図５（ａ）のように外部接続端子部２３の内側を這い上がる形になってしまう。

また、充填樹脂２６を硬化させるために加熱などした場合には充填樹脂２６が膨張することによって、同じく間隔の狭い外部接続端子部２３とケース２５の内壁との間を這い上がり、図５（ｂ）のようになってしまうものである。このようになると、外部接続端子部２３を外部機器などに接続した際に導通不良などを引き起こしてしまうものであった。そのため、充填樹脂２６の硬化後に外観検査などで確認をし、図５（ｂ）等のようになっている場合は外部接続端子部２３に付着している充填樹脂２６の一部を除去するといった作業が必要になっていた。

本実施の形態における発明によれば、図１のごとく外部接続端子部３と充填樹脂６との境界部分を端子固定体４で覆い、端子固定体４の上面を充填樹脂６より露出させるとともに、端子固定体４はケース５の内壁に設けたリブ５ａ上にこの端子固定体４の底面を当接させ、外部接続端子部３がＬ字状に折り曲げられた方向でケース５の開口部に当接して固定されているので、外部接続端子部３を充填樹脂６が這い上がるといったことがなくなり、外部接続端子部３における充填樹脂６の付着を防止することができるものである。

この結果、導通不良などを低減することになり、大電流を流すことができるコンデンサ製品としての信頼性を向上することができるという効果を奏するものである。

さらに、外部接続端子部３に充填樹脂６が付着することもなくなるため、外部接続端子部３における充填樹脂６の付着を確認する外観検査や除去作業も省略することができるものである。

なお、従来であれば、上記のごとく外部接続端子部２３とケース２５の内壁との間隔の狭い部分に充填樹脂２６が這い上がる形になってしまうことも問題となるものであったが、逆に充填樹脂２６が少なく、この部分に充填樹脂２６が回り込まないことも問題であった。これは外部接続端子部２３とケース２５の内壁との間隔の狭い部分に充填樹脂２６がない状態となると、この部分を起点として水分などが浸入し、耐湿性が低下してしまうためであったところ、本実施の形態によれば、外部接続端子部３とケース５の間には端子固定体４をケース５の開口部に密着させているので、このような問題もなくなるものである。

また、図２のごとく端子固定体４は一対の外部接続端子部３と一体化されてケース５の開口部で、外部接続端子部がＬ字状に折り曲げられた方向に固定されているので、外部接続端子部３の位置規制も容易になるものである。このとき、図１のように支持体４ａを端子固定体４に設けることによって、端子固定体４のケース５への密着がさらに増し、外部接続端子部３の位置規制もより確実になるという効果も奏するものである。

さらに、従来であれば、外部接続端子部２３に充填樹脂２６が這い上がらないようにするために外部接続端子部２３を高くしていたところ、本実施の形態によれば外部接続端子部３を低くすることができるので、製品の小型化も可能となるとともに、コンデンサ素子１から外部接続端子部３の先端までの距離が短くなるため、インダクタンス成分を低くすることができる。

また、インダクタンス成分を低くする別の手段として、外部接続端子部２３の横幅を広くするというものがあるが、外部接続端子部２３の横幅を広くすると外部接続端子部２３とケース２５の内壁との間隔の狭い部分がより長くなってしまうところ、本実施の形態によれば、外部接続端子部３とケース５の間には端子固定体４をケース５の開口部に密着させているので、インダクタンス成分を低く保ちつつ、耐湿性も確保することができる。

なお、本実施の形態においてコンデンサ素子１は１個であり、コンデンサ素子１に接続された金具２は２個であったが、これはこの形に限定されるものではなく、複数のコンデンサ素子１に対して複数の金具２を備えたものであってもよいものとする。

また、本実施の形態においてコンデンサ素子１には誘電体フィルムの片面に金属を蒸着させた２枚の金属化フィルムを巻回したものとしたが、これはこの形に限定されるものではなく、誘電体フィルムの両面に金属を蒸着させた金属化フィルムと誘電体フィルムの組み合わせでも良く、これらの金属化フィルムを巻回ではなく積層させたものであってもよい。

さらに、本実施の形態においてコンデンサ素子１はフィルムコンデンサによるものとしたが、これに限定されるものではない。

以上のように、本発明にかかるケースモールド型コンデンサによれば、外部接続端子部への充填樹脂の付着を防止することができ、外部接続端子部での導通不良などを防ぐことができるとともにコンデンサの小型化および低インダクタンス化が可能となる。この結果、大電流を流すことができるコンデンサの信頼性が向上するので、大電流における高信頼性などが要求される自動車のシステムなどに有用である。

本発明の実施の形態１によるケースモールド型コンデンサの断面図 本発明の実施の形態１によるケースモールド型コンデンサの斜視図 従来のケースモールド型コンデンサの断面図 従来のケースモールド型コンデンサの斜視図 （ａ）（ｂ）は従来のケースモールド型コンデンサにおける外部接続端子部２３と充填樹脂２６との境界部分の拡大断面図

符号の説明

１ コンデンサ素子
２ 金具
３ 外部接続端子部
４ 端子固定体
４ａ 支持体
５ ケース
５ａ リブ
６ 充填樹脂

Claims (1)

1. 上面に開口部を有するケースと、このケース内に収容され、電極を有するコンデンサ素子と、
   一端を前記コンデンサ素子の電極と接続し、他端に外部接続端子部を備え、前記外部接続端子部を前記ケースの開口部付近で外方へＬ字状に折り曲げられた形状とした金具と、
   前記ケースと前記コンデンサ素子の隙間に注入された充填樹脂とからなるケースモールド型コンデンサにおいて、
   前記外部接続端子部は、インサート成型により前記ケースの開口部に固定された端子固定体の側面から上面にかけて前記端子固定体の内部に屈曲部を有する状態で貫通した形で外方へ表出され、
   前記端子固定体の上面は前記充填樹脂より露出するとともに、前記端子固定体は前記ケース内壁に設けたリブ上にこの端子固定体の底面を当接させ、前記外部接続端子部がＬ字状に折り曲げられた方向で前記ケースの開口部に当接して固定されていることを特徴とするケースモールド型コンデンサ。

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