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Dokumentenidentifikation DE4416667B4 23.11.2006
Titel Festkörperelektrolytkondensator
Anmelder Rohm Co. Ltd., Kyoto, JP
Erfinder Kanetake, Yasuo, Kyoto, JP
Vertreter PAe Reinhard, Skuhra, Weise & Partner GbR, 80801 München
DE-Anmeldedatum 11.05.1994
DE-Aktenzeichen 4416667
Offenlegungstag 17.11.1994
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 23.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.11.2006
IPC-Hauptklasse H01G 9/012(2006.01)A, F, I, 20060206, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H01G 9/08(2006.01)A, L, I, 20060206, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Festkörperelektrolytkondensator, wie einen Tantalkondensator oder Aluminiumkondensator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Genauer gesagt geht es bei der Erfindung um einen solchen Festkörperelektrolytkondensator, bei dem eine Anoden- und eine Kathodenzuleitung außerhalb eines Kunstharzgehäuses hin zu dessen Unterseite gebogen sind, um eine zweckdienliche Montage an einer Oberfläche eines gedruckten Schaltkreises zu ermöglichen.

Aus der DE 39 31 244 A1 ist ein Festelektrolytkondensator bekannt, bei dem ein Kondensatorelement aus einem Sinterkörper von einer Kunststoffumhüllung umgeben ist. Ein Anodendraht ragt an einer Endfläche aus der Umhüllung heraus. Kathodendrähte, welche mit dem Sinterkörper verbunden sind, ragen an zwei Seitenflächen aus der Umhüllung heraus. Eine L-förmige Anodenanschlusslasche zur elektrischen Verbindung des Anodendrahtes ist mit der einen Seite der Kunststoffumhüllung verklebt. Eine L-förmige Kathodenanschlusslasche mit Schlitzen, in die die Kathodendrähte eingeschoben werden, ist mit der anderen Seite der Kunststoffumhüllung verklebt. Die Anodenanschlusslasche und die Kathodenanschlusslasche sind außerhalb der Kunststoffumhüllung zu dessen Unterseite hin gebogen.

Aus der JP 03-069106 A ist ein polares elektronisches Bauteil bekannt, welches zur besseren Identifizierung seiner Polarität mit einer angeschnittenen Kante versehen ist.

Ferner ist ein solcher Festkörperelektrolytkondensator beispielsweise aus der offengelegten japanischen Patentschrift Nr. 60 (1985)-220922 A bekannt. Der in diesem japanischen Dokument beschriebene Kondensator hat einen Aufbau, wie in 6 und 7 gezeigt.

Im wesentlichen weist dieser Kondensator ein Kondensatorelement 1 auf, welches einen Kondensatorchip 1a und einen Anodendraht 1b, der aus dem Chip 1a hervorragt, beinhaltet. Der Kondensator besitzt ebenfalls eine Anodenzuleitung 2, welche elektrisch mit dem Anodendraht 1b verbunden ist, und eine Kathodenzuleitung 3, welche elektrisch mit dem Chip 1a verbunden ist. Das Kondensatorelement ist zusammen mit Teilen der jeweiligen Zuleitungen 2, 3 in einem Kunstharzgehäuse 4 eingeschlossen, und die jeweiligen Zuleitungen 2, 3 sind hin zur Unterseite des Harzgehäuses 4 gebogen, um eine zweckdienliche Montage an eine Oberfläche eines gedruckten Schaltkreises (nicht gezeigt) zu ermöglichen.

Gemäß dieser Anordnung ist das Kunstharzgehäuse 4 zusammen mit dem vorragenden Abschnitten der jeweiligen Zuleitungen 2, 3 symmetrisch bezüglich einer Mittelebene quer zu dem Anodendraht 1b. Daher ist die Polarität des Kondensators visuell nicht erkennbar, so dass der Kondensator irrtümlicherweise auf einen nicht dargestellten Schaltkreis mit umgekehrter Polarität montiert werden kann. Der auf diese Weise irrtümlich montierte Kondensator erzeugt viel Hitze, wodurch der Kondensator und die mit ihm verknüpften Komponenten in kritischer Weise beschädigt werden.

Wie in 8 gezeigt, kann die Polarität des Kondensators durch die Bildung eines Schlitzes 5 in der Anodenzuleitung 2 und/oder durch Bildung einer Markierung 6 an der oberen Oberfläche des Kunstharzgehäuses 4 visuell sichtbar gemacht werden. Der Schlitz 5 ist jedoch infolge seiner kleinen Größe nicht einfach erkennbar, während die Markierung 6 nicht von unterhalb des Kondensators erkennbar ist.

Die offengelegte japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 2(1990)-63525 offenbart einen Festkörperelektrolytkondensator, bei dem ein Paar von Anodendrähten (oder beide Enden eines einzelnen Anodendrahtes) so gestaltet sind, daß sie aus zwei Flächen eines Kondensatorchips elektrisch verbunden mit einem entsprechenden Paar von Anodenzuleitungen hervorragen, während eine einzelne Kathodenzuleitung elektrisch mit dem Chip verbunden ist. Auf diese Weise ermöglichen die beiden Anodenzuleitungen in Verbindung mit der einzelnen Kathodenzuleitung die visuelle Erkennung der Kondensatorpolarität.

Wegen des Vorsehens von zwei Anodendrähten, die aus dem Kondensatorstück vorragen, muß das Volumen des Kondensators jedoch genügend vergrößert werden, um die Anodendrähte völlig zu umschließen, was zu einer Zunahme der Größe führt. Ferner ist die visuelle Erkennung der Polarität des Kondensators von oben ungünstig, da die jeweiligen Zuleitungen hin zur Unterseite des Kunstharzgehäuses gebogen sind und von diesem verdeckt werden. Darüberhinaus ist es unvermeidlich, daß die Gesamtgröße des Kondensators, einschließlich des Gehäuses und der Zuleitungen, entsprechend vergrößert werden, da die Anodenzuleitungen seitlich aus dem Kunstharzgehäuse vorstehen, wenngleich auch nur in verhältnismäßig geringer Größe, weil sie zur Unterseite des Gehäuses gebogen sind.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Festkörperelektrolytkondensator zu schaffen, dessen Polarität einfach sowohl von oben als auch von unten erkennbar ist, ohne daß seine Größe, insbesondere seine Breite, erhöht oder die Kapazität vermindert werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bevorzugte weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den nacheordneten Ansprüchen angegeben.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Festkörperelektrolytkondensators als eine Ausführungsform der Erfindung;

2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie Linie II-II in 1;

3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III in 1;

4 eine Draufsicht auf den Kondensator;

5 eine perspektivische Ansicht eines anderen Festkörperelektrolytkondensators als Ausführungsform der Erfindung;

6 eine Ansicht, welche im vertikalen Schnitt einen Festkörperelektrolytkondensator nach dem Stand der Technik darstellt;

7 einen Schnitt entlang der Schnittlinie VII-VII in 6; und

8 eine perspektivische Ansicht desselben Kondensators nach dem Stand der Technik.

In den 1 bis 4 der beigefügten Zeichnungen ist ein Festkörperelektrolytkondensator gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Kondensator kann beispielsweise ein Tantalkondensator oder ein Aluminiumkondensator sein.

Der Kondensator in der ersten Ausführungsform weist ein Kondensatorelement 11, mit einem Chip 11a und einen Anodendraht 11b, der aus dem Chip 11a herausrragt, auf. Der Chip 11a kann beispielsweise eine gepreßte Masse aus Tantalpulver sein, und in diesem Fall besteht der Anodendraht 11b ebenfalls aus Tantal.

Der Kondensator besitzt ferner eine Anodenzuleitung 12 und eine Kathodenzuleitung 13, von denen jede die Form einer Metallplatte hat. Die Anodenzuleitung 12 ist elektrisch mit dem Anodendraht 11b an dessen mittleren Abschnitt, beispielsweise durch Schweißen, verbunden. Die Kathodenzuleitung 13 weist ein inneres Ende auf, welches elektrisch direkt mit dem Chip 11a verbunden ist. Alternativ dazu kann die Kathodenzuleitung 13 elektrisch mit dem Chip 11a über eine nicht dargestellte Sicherung (beispielsweise eine thermische Sicherung oder eine Überstromsicherung) verbunden sein.

Das Kondensatorelement 11 ist zusammen mit einem Teil der jeweiligen Zuleitung 12, 13 in einem Gehäuse 14 aus wärmeaushärtenden Kunstharz (beispielsweise Epoxidharz) eingeschlossen. Die restlichen Abschnitte der jeweiligen Zuleitungen 12, 13 sind hin zur Unterseite des Kunstharzgehäuses 14 (siehe 1 bis 3) zur zweckdienlichen Montage an eine Fläche einer gedruckten Schaltung (nicht gezeigt) gebogen.

Gemäß der dargestellten Ausführungsform besitzt das Kunstharzgehäuse 14 eine erste Endfläche 14a, aus der die Kathodenzuleitung 13 herausragt, und eine zweite Endfläche 14b, welche näher zu dem Anodendraht 11b gegenüber der ersten Endfläche 14a angeordent ist. Das Kunstharzgehäuse 14 weist ferner ein parallel sich gegenüberliegendes Paar von Seitenflächen 14c, 14d und ein Paar geneigter Seitenflächen 14e, 14f auf, welche sich einander in Richtung hin zur zweiten Endfläche 14b annähern, wie in den 1 und 4 gezeigt. Auf diese Weise verringert sich die Breite des Kunstharzgehäuses 14 von den parallelen Seitenflächen 14c, 14d hin zur zweiten Endfläche 14b.

Wie in den 3 und 4 dargestellt, erstreckt sich die Anodenzuleitung 12 quer zu dem Anodendraht 11b und ist mit ihm elektrisch verbunden. Hierdurch steht die Anodenzuleitung 12 von der jeweiligen geneigten Seitenfläche 14e, 14f vor. Alternativ dazu kann die Anodenzuleitung 12 nur von einer geneigten Seitenfläche 14e, 14f vorragen.

Gemäß der oben beschriebenen Anordnung ist das Kunstharzgehäuse 14 zusammen mit den jeweiligen Zuleitungen 12, 13 asymmetrisch bezüglich einer zum Anodendraht 11b senkrecht gelegenen Mittelebene. Auf diese Weise ist die Polarität des Elektrolytkondensators sogleich entweder von oberhalb oder unterhalb des Kondensators erkennbar. Wie in 1 gezeigt, kann das Kunstharzgehäuse 14 mit einer Markierung 15 als einer zusätzlichen Anzeige der Polarität versehen sein, wodurch es noch einfacher wird, die Polarität des Kondensators von oben zu erkennen.

Ferner erstreckt sich die Anodenzuleitung 12 gemäß der dargestellten Ausführungsform quer zu dem Anodendraht 11b, um eine asymmetrische Konfiguration zu schaffen. Nichtsdestoweniger ragt die Anodenzuleitung 12, welche hin zur Unterseite des Kunstharzgehäuses 14 gebogen ist, nicht über die parallelen Seitenflächen 14c, 14d, wie in den 3 und 4 dargestellt, hinaus, da die geneigten Seitenflächen 14e, 14f des Kunstharzgehäuses 14 auf beiden Seiten des Anodendrahtes 11b vorgesehen sind, welcher neben der zweiten Endfläche 14b des Gehäuses 14 liegt. Hierdurch wird die Größe des Kondensators als Ganzes nicht erhöht, obwohl sich die Anodenzuleitung 12 in Querrichtung erstreckt.

Falls andererseits die geneigten Seitenflächen 14e, 14f nicht vorgesehen sind, muß das Kunstharzgehäuse 14 zusammen mit dem Kondensatorstück 11a in der Breite reduziert werden, um eine Zunahme der Größe auszugleichen, welche aus der Tatsache resultieren würde, daß die Anodenzuleitung 12 seitlich über die parallelen Seitenflächen 14c, 14d ragen, selbst nach dem sie hin zur Unterseite des Gehäuses 14 gebogen sind. Daher muß die Kapazität des Kondensators entsprechend vermindert werden.

Die dargestellte Ausführungsform berücksichtigt die Tatsache, daß ein Abschnitt des Kunstharzgehäuses 14, welcher den Anodendraht 11b inherent umgibt, eine Dicke aufweist, die im Vergleich zu einem anderen Abschnitt des Gehäuses, welches das Kondensatorchip 11a umgibt, mehr als genug ist. Die geneigten Seitenflächen 14e, 14f des Gehäuses 14 werden durch die Verwendung dieses Gehäuseabschnittes mit mehr als genügender Dicke geschaffen.

5 zeigt einen Festkörperelektrolytkondensator gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Ähnlich zu der ersten Ausführungsform besitzt der Kondensator in dieser Ausführungsform ein Kunstharzgehäuse 14' mit einer ersten Endfläche 14a', einer zweiten Endfläche 14b' gegenüberliegend zu der ersten Endfläche 14a' und ein sich parallel gegenüberliegendes Seitenflächenpaar 14c', 14d'. Eine nicht dargestellte Kathodenzuleitung ragt aus der ersten Endfläche 14a' (2 und 4) hervor.

Gemäß der zweiten Ausführungsform weist das Kunstharzgehäuse 14' andererseits ein Paar abgestufter Seitenflächen 14e', 14f' auf, welche im Vergleich zu den parallelen Seitenflächen 14c', 14d'seitlich nach innen zueinander hin verlagert sind. Auf diese Weise reduziert sich die Breite des Kunstharzgehäuses 14c' bei den abgestuften Seitenflächen 14e', 14f', und eine Anodenzuleitung 12 ist so gestaltet, daß sie aus einer oder beiden abgestuften Seitenflächen hervorragt. Offensichtlich ist das Kunstharzgehäuse 14' gemäß der zweiten Ausführungsform zusammen mit den jeweiligen Zuleitungen asymmetrisch bezüglich der mittleren Querebene, wodurch die Erkennung der Polarität von oberhalb oder unterhalb des Kondensators erleichtert wird. Darüberhinaus verhindert die Breitenreduktion, welche durch die abgestuften Seitenflächen 14e', 14f' vorgesehen ist, ein Anwachsen der Größe des Kondensators, wobei auch eine Verminderung der Kapazität verhindert wird.


Anspruch[de]
Festkörperelektrolytkondensator, bestehend aus:

einem Kondensatorelement (11) mit einem Chip (11a) und einem Anodendraht (11b), der aus dem Chip hervorragt;

einer Anodenzuleitung (12), welche elektrisch mit einem Anodendraht (11b) verbunden ist;

einer Kathodenzuleitung (13), welche mit dem Chip (11a) elektrisch verbunden ist; und aus

einem Kunstharzgehäuse (14, 14'), welches das Kondensatorelement (11) zusammen mit Teilen der Anoden- und Kathodenzuleitungen (12, 13) vollständig umschließt,

wobei das Kunstharzgehäuse (14, 14') eine erste Endfläche (14a, 14a'), aus der die Kathodenzuleitung (13) hervorragt, und eine zweite Endfläche (14b, 14b') aufweist, welche neben dem Anodendraht (11b) liegt, wobei jede Anoden- und Kathodenzuleitung (12, 13) außerhalb des Kunstharzgehäuses (14, 14') zu dessen Unterseite hin gebogen ist;

dadurch gekennzeichnet,

dass das Kunstharzgehäuse (14, 14') einen größeren Breitenabschnitt besitzt, der neben der ersten Endfläche (14a, 14a') liegt, und einen kleineren Breitenabschnitt besitzt, der neben der zweiten Endfläche (14b, 14b') und dem Anodendraht (11b) liegt, wobei die Anodenzuleitung (12) einen rechteckigen Querschnitt aufweist und sich quer zu dem Anodendraht (11b) erstreckt und seitlich aus dem kleineren Breitenabschnitt hervorragt.
Kondensator nach Anspruch 1, wobei der kleinere Breitenabschnitt des Kunstharzgehäuses (14) ein Paar geneigter Seitenflächen (14e, 14f) aufweist, welche sich einander zur zweiten Endfläche (14b) des Kunstharzgehäuseshin, annähern. Kondensator nach Anspruch 1, wobei der kleinere Breitenabschnitt des Harzgehäuses (14') relativ zu dem größeren Breitenabschnitt abgestuft ist. Kondensator nach einem beliebigen Anspruch 1 bis 3, wobei die Anodenzuleitung (12) vollständig in der Breite des größeren Breitenabschnittes des Kunstharzgehäuses (14, 14') enthalten ist. Kondensator nach einem beliebigen Anspruch 1 bis 4, wobei die Anodenzuleitung (12) einen mit dem Anodendraht (11b) verbundenen Zwischenabschnitt aufweist, und aus dem kleineren Breitenabschnitt des Harzgehäuses (14, 14') oder aus dessen beiden Seiten herausragt.






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