專利名稱：電氣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在殼體內(nèi)收容有將電解電容器和使用合成樹(shù)脂的電子元件進(jìn)行了組裝的電路基板的電氣設(shè)備。
背景技術(shù)：
照明裝置用的放電燈點(diǎn)燈裝置等的電氣設(shè)備因采用了在基板上印刷有配線圖形的電路基板上進(jìn)行電子元件組裝的結(jié)構(gòu)，故正在趨向輕量化和小形化。特別是放電燈點(diǎn)燈裝置隨著使用了電子元件的反相器化，與傳統(tǒng)的將鐵心線圈作為限流元件使用的電氣設(shè)備相比，可實(shí)現(xiàn)更大幅度的輕量化和小形化。
如日本發(fā)明專利特開(kāi)平8-329731號(hào)公報(bào)所作的記載，使用了電子元件的電氣設(shè)備通常的結(jié)構(gòu)是將從外部為了保護(hù)和絕緣而組裝有電子元件的電路基板收容在殼體內(nèi)，殼體內(nèi)有時(shí)會(huì)因電子元件的發(fā)熱而使溫度超過(guò)70℃。為此，上述傳統(tǒng)技術(shù)的電氣設(shè)備是采用遮熱裝置將電路基板的組裝區(qū)域區(qū)分開(kāi)，將電子元件中的發(fā)熱元件和非發(fā)熱元件組裝在各自的區(qū)域內(nèi)，以減少電子元件的熱的影響。
這種電氣設(shè)備隨著小形化，存在著殼體內(nèi)的溫度大幅度上升的傾向，盡管如上述傳統(tǒng)技術(shù)采用遮熱裝置將殼體內(nèi)區(qū)分開(kāi)，也難以防止電氣設(shè)備的熱影響。
因此，電子元件有必要使用耐熱溫度高的電子元件。特別是在因電氣設(shè)備出現(xiàn)異常等而使殼體內(nèi)溫度過(guò)度上升時(shí)，為使電子元件不發(fā)生燃燒和冒煙，通常是在電子元件使用的合成樹(shù)脂材料中添加由鹵化物等組成的難燃劑。
然而，因電氣設(shè)備的殼體內(nèi)溫度過(guò)度上升，長(zhǎng)期使用的電子元件遭到破壞，往往會(huì)使電氣設(shè)備的壽命終結(jié)，但由于破壞了與熱影響無(wú)關(guān)的部件，有時(shí)又會(huì)使電氣設(shè)備比通常提早結(jié)束壽命。即，在電子元件中，有時(shí)電解電容器因完全是與熱影響引起的別的原因而降低充電特性，喪失作為電容元件的功能。
本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題，其目的在于，提供一種即使在殼體內(nèi)裝有電解電容器也可抑止電解電容器遭到破壞的長(zhǎng)壽命的電氣設(shè)備。
發(fā)明概述第1技術(shù)方案的電氣設(shè)備的特征是，具備將電解電容器及使用鹵化物的含有量以溴換算為1.0質(zhì)量％以下的樹(shù)脂材料的電子元件進(jìn)行了組裝的電路基板；以及包覆該電路基板的殼體。
本發(fā)明者等在分析早期遭到破壞的電解電容器時(shí)，看到電解電容器內(nèi)部的電極箔或端子腐蝕，因該腐蝕使電解液漏出外部，造成電解電容器的功能停止。
為了查清為何會(huì)造成電解液漏出，在分析從該電解電容器漏出的電解液時(shí)，以溴(Br)3PPM的濃度進(jìn)行了檢測(cè)。一般認(rèn)為該溴從電解電容器的封止端侵入，在產(chǎn)生電位的電解液中溴離子化，鋁制的電極因以下的化學(xué)反應(yīng)而被腐蝕。
可以推定為因該腐蝕而使電解電容器內(nèi)部的壓力上升，電解電容器的防爆閥作動(dòng)造成電解液漏出。
這種腐蝕現(xiàn)象在電解電容器的封止端使用成本較低的封止橡膠場(chǎng)合產(chǎn)生。在分析封止橡膠時(shí)，也從封止橡膠中檢測(cè)出溴，由于檢測(cè)濃度從外側(cè)沿著電解電容器內(nèi)部側(cè)的方向逐漸增高，因此，一般認(rèn)為存在于電解電容器外部的溴在封止橡膠中擴(kuò)散、向電解電容器內(nèi)部移動(dòng)。
其次，在調(diào)查該溴的發(fā)生源時(shí)，可以確認(rèn)是組裝在電路基板中的電子元件。即，可以推定為在電子元件即薄膜電容器使用的環(huán)氧樹(shù)脂中，含有作為難燃劑的鹵化物，該鹵化物即六溴苯(C6Br6)在長(zhǎng)時(shí)間的加熱條件下逐漸升華，作為氣體成分向環(huán)氧樹(shù)脂的外部放出(或者分解成低分子量的溴化合物、作為氣體成分向外部放出)，因該溴化合物從電子元件放出而向電解電容器的封止端移動(dòng)。
為了證實(shí)這一推定，采用一種只有使用了難燃劑即鹵化物的含有量以溴換算為1.0質(zhì)量％以下的合成樹(shù)脂(所謂的非鹵化系樹(shù)脂)的電子元件及其電解電容器組合的電路基板結(jié)構(gòu)，收容在大致密閉狀態(tài)的殼體內(nèi)使其動(dòng)作，此時(shí)沒(méi)有引起因電解電容器腐蝕造成的電解液漏出。又，在整個(gè)壽命期間的電解電容器內(nèi)部的電解液和封止橡膠中沒(méi)有看到溴。
又，因難燃劑即鹵化物的含有量越少，腐蝕抑止效果就越好，故若想定為在電子元件處于極度高溫的場(chǎng)合，則難燃劑即鹵化物的含有量最好是以溴換算在1.0質(zhì)量％以下。
然而，所謂「鹵化物的含有量以溴換算在1.0質(zhì)量％以下」是指以下的含義即、將被測(cè)定試料的合成樹(shù)脂燃燒形成氣化，將該氣體溶解于水中，然后用離子色層分析法測(cè)定每單位容積的全部含有的溴離子摩爾數(shù)。其次，乘以溴的原子量算出它的重量，求出將試料的重量作為分母數(shù)的百分率的值為1.0％以下。
作為電子元件用的樹(shù)脂材料，除了環(huán)氧樹(shù)脂之外，還可列舉出苯酚系樹(shù)脂、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸脂(PC)等。
又，包覆電路的外殼材料也大多是采用PBT、PET、PC、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚體(ABS)、聚苯乙烯(PS)等的難燃性樹(shù)脂。
又，在該樹(shù)脂材料中含有的難燃劑方面，作為有可能在電解電容器中引起腐蝕的鹵化物，例如，作為添加型的鹵系難燃劑，可采用六溴苯(C6Br6)、五溴苯、四溴氯苯或三溴雙酚(TBA)，或者，作為聚合物型的的鹵系難燃劑，可采用溴化聚碳酸酯、溴化環(huán)氧、溴化苯乙烯等的分子量較大的聚合物型的的溴化合物。在通常的環(huán)境下，這種有機(jī)系溴化合物通常是不容易向外部放出的，但在高溫和高濕環(huán)境下，最終緩慢地分解為三溴苯酚和二溴苯酚等低分子量的溴化合物，與六溴苯一樣，容易升華后向外部放出，在此場(chǎng)合，一般認(rèn)為若改善使用環(huán)境，就可大大延長(zhǎng)實(shí)際使用時(shí)間。
若采用技術(shù)方案1的發(fā)明，由于將電子元件使用的合成樹(shù)脂中含有的鹵化物的含有量定為1.0質(zhì)量％以下，因此，可抑止電解電容器因腐蝕造成的早期功能消失。防止電氣設(shè)備的短壽命。
第2技術(shù)方案的電氣設(shè)備的特征是，具備具有電解電容器及使用含有鹵化物的樹(shù)脂材料的電子元件，電解電容器具有安裝成被電子元件遮蔽開(kāi)的的電路基板；以及包覆該電路基板的殼體。使用了超過(guò)難燃劑即鹵化物的含有量以溴換算為1.0質(zhì)量％的合成樹(shù)脂(所謂難燃樹(shù)脂)的電子元件如上所述，雖然有可能破壞電解電容器，但一般認(rèn)為使用非鹵化系樹(shù)脂的電子元件并不是一般性材料，會(huì)使成本上升，并且，電子元件有時(shí)也達(dá)不到電氣設(shè)備使用條件中的難燃程度。因此，即使將使用了難燃樹(shù)脂的電子元件與電解電容器組合后，也必須采取防止破壞電解電容器的措施。
電解電容器的破壞過(guò)程可從上述進(jìn)行推定，可以確認(rèn)只要不使鹵化物或從鹵化物分解的低分子量溴化合物擴(kuò)散至電解電容器內(nèi)，電解電容器就不會(huì)因電解漏液而造成早期破壞。即，若通過(guò)設(shè)置遮蔽電解電容器和電子元件的裝置，抑止鹵化物或從鹵化物分解的低分子量化合物不斷地向電解電容器內(nèi)擴(kuò)散，就可防止電解電容器早期破壞。
若采用技術(shù)方案2的發(fā)明，由于以電解電容器與電子元件遮蔽開(kāi)的形態(tài)組裝在電路基板上，因此，可抑止電解電容器的早期破壞，防止電氣設(shè)備的短壽命。
第3技術(shù)方案的特征是，在技術(shù)方案2的電氣設(shè)備中，電解電容器的封止端由遮蔽裝置包覆，與電子元件遮蔽開(kāi)。作為遮蔽裝置，只要是低分子量化合物難以擴(kuò)散且可使電解電容器絕緣的絕緣體即可，例如，除了硅樹(shù)脂、尿烷、偏氯乙烯等的合成樹(shù)脂材料之外，還可列舉出鋁等的金屬、玻璃、陶瓷等。
若采用技術(shù)方案3的發(fā)明，由于封止端被遮蔽裝置包覆，因此，可抑止從鹵化物分解的低分子量化合物向電解電容器內(nèi)擴(kuò)散，防止電氣設(shè)備的短壽命。
第4技術(shù)方案的特征是，在技術(shù)方案2的電氣設(shè)備中，電解電容器通過(guò)使其封止端與電路基板接近或抵接，與電子元件遮蔽開(kāi)。電解電容器的封止端若與電路基板抵接，則低分子量化合物難以侵入，就不必要再另外設(shè)置遮蔽裝置。另外，可以確認(rèn)即使不與電路基板抵接而以1.0mm以下的距離與其接近，因較低的低分子量化合物也難以侵入，故具有抑止向電解電容器內(nèi)擴(kuò)散的效果。
若采用技術(shù)方案4的發(fā)明，由于封止端與電路基板接近或抵接，因此，不必要再另外設(shè)置遮蔽裝置，可抑止從鹵化物分解的低分子量化合物向電解電容器內(nèi)擴(kuò)散，防止電氣設(shè)備的短壽命。
第5技術(shù)方案的特征是，技術(shù)方案2的電解電容器通過(guò)在其周圍配置遮蔽體，與電子元件遮蔽開(kāi)。遮蔽體既可將電解電容器的整個(gè)周圍包覆，也可只將電解電容器的封止端包覆。遮蔽體必須是采用從鹵化物分解的低分子量化合物難以擴(kuò)散的材質(zhì)構(gòu)成，例如，除了硅樹(shù)脂、尿烷、偏氯乙烯等的合成樹(shù)脂材料之外，可由鋁等的金屬、玻璃、陶瓷等構(gòu)成。該遮蔽體既可與電路基板一體化，也可與蓋體一體化。又可通過(guò)安裝在電路基板或蓋體上來(lái)遮蔽電解電容器。
若采用技術(shù)方案5的發(fā)明，由于電解電容器由遮蔽體進(jìn)行遮蔽，因此，可確切地抑止從鹵化物分解的低分子量化合物向電解電容器內(nèi)擴(kuò)散，防止電氣設(shè)備的短壽命。
第6技術(shù)方案的電氣設(shè)備的特征是，具備將電解電容器及使用含有鹵化物的樹(shù)脂材料的電子元件進(jìn)行了組裝的電路基板；以及將配置在電解電容器周圍而設(shè)有通氣孔的電路基板予以包覆的殼體。該通氣孔是用于將從鹵化物分解的低分子量化合物在擴(kuò)散至電解電容器之前向外部放出。因此，通氣孔必須配置在電解電容器的周圍，除了電解電容器的附近之外，也可配置在電解電容器與電子元件的中間位置。
又，從通氣孔的放出既可采用強(qiáng)制通氣裝置，也可采取利用自然對(duì)流等的自然放出的方式。但是在自然放出的場(chǎng)合，因元件配置的方法不同，通氣路徑和對(duì)流路徑是不一樣的，故考慮到電路基板的結(jié)構(gòu)等因素而設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢茫涂扇〉酶玫男Ч?br>
若采用技術(shù)方案6的發(fā)明，由于在電解電容器的周圍設(shè)置通氣孔，因此，可有效地將從鹵化物分解的低分子量化合物向外部放出，抑止低分子量化合物向電解電容器擴(kuò)散，防止電氣設(shè)備的短壽命。
第7技術(shù)方案的電氣設(shè)備的特征是，具備具有電解電容器及使用含有鹵化物的樹(shù)脂材料的電子元件，為使電解電容器的封止端方向成為未配置有電子元件的方向而安裝有各自元件的電路基板；以及包覆電路基板的殼體?？梢源_認(rèn)鹵化物或從鹵化物分解的低分子量化合物雖然向殼體內(nèi)擴(kuò)散，但若將電解電容器的封止端組裝在該低分子量化合物的放出源即與電子元件相對(duì)的方向上，就會(huì)產(chǎn)生明顯的電解電容器腐蝕。由此，從實(shí)驗(yàn)可以證實(shí)通過(guò)將電解電容器的封止端方向規(guī)定為未配置有電子元件的方向，即使鹵化物或低分子量化合物在殼體內(nèi)擴(kuò)散，也可抑止向電解電容器內(nèi)擴(kuò)散。
若采用技術(shù)方案7的發(fā)明，由于組裝成電解電容器的封止端方向是未配置有電子元件方向的形態(tài)，因此，低分子量化合物難以向電解電容器擴(kuò)散，可防止電氣設(shè)備的短壽命。
第8技術(shù)方案的電氣設(shè)備的特征是，具備具有電解電容器及使用含有鹵化物的樹(shù)脂材料的電子元件，為將低溫元件配置在電解電容器與電子元件之間而安裝有各自元件組裝的電路基板；以及包覆電路基板的殼體。鹵化物或從鹵化物分解的低分子量化合物具有容易在低溫零件的表面得到補(bǔ)足的特性，通過(guò)得到該低溫零件的補(bǔ)足，可抑止向電解電容器的擴(kuò)散。
另外，低溫零件可以列舉出散熱片和散熱器等的散熱裝置的吸熱部等。
若采用技術(shù)方案8的發(fā)明，由于低分子量化合物得到低溫零件的補(bǔ)足，因此，低分子量化合物難以向電解電容器擴(kuò)散，可防止電氣設(shè)備的短壽命。
第9技術(shù)方案的特征是，在第1技術(shù)方案所述的電氣設(shè)備中，鹵化物是六溴苯(C6Br6)?？梢钥闯鲆痣娊怆娙萜鞲g的溴離子從六溴苯作為低分子溴化合物大量放射。本發(fā)明在使用含有作為難燃劑的六溴苯的合成樹(shù)脂時(shí)，可獲得顯著的效果。
在使用六溴苯時(shí)，由于按原形直接向外部放出，不必在較低溫度分解的狀態(tài)下向大氣中放出，因此，在電路部件所用的難燃劑中，對(duì)電解電容器的不良影響最大。盡管如此，含有六溴苯的難燃劑成本較低，因可降低電氣設(shè)備整體的成本，故使用較多。
若采用技術(shù)方案9的發(fā)明，由于鹵化物是六溴苯，因此，可使技術(shù)方案1至8的發(fā)明效果明顯。
第10技術(shù)方案的特征是，在技術(shù)方案1至9任一項(xiàng)所述的電氣設(shè)備中，電氣設(shè)備動(dòng)作時(shí)的電路基板的溫度為70℃以上。可以確認(rèn)作為難燃劑添加在樹(shù)脂材料中的鹵化物的低分子量化合物溫度越高，則放出量就越多，一旦電路基板的溫度在70℃以上，放出量就會(huì)很多，引起電解晶體管腐蝕。
若采用技術(shù)方案10的發(fā)明，由于電路基板的溫度為70℃以上，因此，可使技術(shù)方案1至9的發(fā)明效果明顯。
第11技術(shù)方案的特征是，技術(shù)方案1至10任一項(xiàng)所述的電氣設(shè)備殼體的內(nèi)容積為1000cm3以下。鹵化物的低分子量化合物在殼體內(nèi)擴(kuò)散，由于在放出量一定的狀態(tài)下也是殼體內(nèi)容積越小則濃度越高，因此，殼體內(nèi)容積越小電解電容器被腐蝕的概率越高?？梢源_認(rèn)這一現(xiàn)象在殼體的內(nèi)容積為1000cm3以下的場(chǎng)合時(shí)尤其顯著。
若采用技術(shù)方案11的發(fā)明，由于殼體的內(nèi)容積為1000cm3以下，因此，可使技術(shù)方案1至10的發(fā)明效果明顯。
第12技術(shù)方案的特征是，在技術(shù)方案1至11任一項(xiàng)所述的電氣設(shè)備中，電路基板是放電燈點(diǎn)燈的高頻反相器。
若采用技術(shù)方案12的發(fā)明，可提供具有技術(shù)方案1至11作用的作為放電燈點(diǎn)燈用的高頻反相器的電氣設(shè)備。
第13技術(shù)方案的特征是，具備將由本體、設(shè)在本體內(nèi)的乙二醇系電解液、電極和主要由丁基橡膠成形的封止橡膠構(gòu)成的電解電容器及使用聚合物型的鹵系難燃劑的電子元件進(jìn)行了組裝的電路基板；以及包覆電路基板的殼體。例如，在將這種電氣設(shè)備用于螢光燈等的放電燈點(diǎn)燈的點(diǎn)燈裝置時(shí)，為了在超過(guò)所述放電燈壽命約10000小時(shí)再將放電燈更換為新的之后也可使用，需要使用較長(zhǎng)壽命的電解電容器，一般考慮使用充填有乙二醇系電解液的電解電容器。并且，在此場(chǎng)合，如技術(shù)方案1的發(fā)明已作的說(shuō)明，必須抑止侵入電解液的鹵化離子腐蝕電解電容器的電極而縮短電解電容器的壽命。
為此，本發(fā)明采用使用了即使在較高的周圍溫度中鹵化氣體也難以向殼體內(nèi)放出的聚合物型的鹵系難燃劑的電子元件，同時(shí)還采用即使放出也難以侵入電解電容器內(nèi)部的封止橡膠即丁基橡膠，即，其原因是丁基橡膠由于鹵化氣體不容易透過(guò)，故鹵化氣體透過(guò)封止橡膠侵入電解電容器內(nèi)引起電容器的電極腐蝕的現(xiàn)象極少。由此，可延長(zhǎng)電解電容器的壽命，進(jìn)而延長(zhǎng)電氣設(shè)備的壽命。
第14技術(shù)方案的特征是，在技術(shù)方案13所述的電氣設(shè)備中，聚合物型的鹵系難燃劑是溴化聚碳酸酯、溴化環(huán)氧或溴化苯乙烯。這些有機(jī)系溴化合物由于在普通環(huán)境下通常是不容易向外部放出的，因此，只要根椐需要改善好周圍溫度等的使用環(huán)境，就可大大地延長(zhǎng)實(shí)際使用壽命。
第15技術(shù)方案的特征是，在技術(shù)方案13所述的電氣設(shè)備中，電子元件是薄膜電容器。使用了聚合物型的鹵系難燃劑的薄膜電容器難以放出鹵化氣體。
第16技術(shù)方案的特征是，在技術(shù)方案13所述的電氣設(shè)備中，電子元件在周圍溫度120℃以下使用。
第17技術(shù)方案的特征是，在技術(shù)方案13所述的電氣設(shè)備中，電路基板是放電燈點(diǎn)燈的高頻反相器。通過(guò)使用反相器，可在技術(shù)方案13效果的基礎(chǔ)上有效地進(jìn)行殼體內(nèi)的放電燈點(diǎn)燈。
第18技術(shù)方案的特征是，具備將由本體、設(shè)在本體內(nèi)的乙二醇系電解液、電極和主要由丁基橡膠成形的封止橡膠構(gòu)成的電解電容器及使用添加型的鹵系難燃劑的電子元件進(jìn)行了組裝的電路基板；以及包覆電路基板的殼體。如上所述，作為添加型的鹵系難燃劑，一般考慮采用六溴苯(C6Br6)、五溴苯、四溴氯苯或三溴苯酚(TBA)等。一般認(rèn)為這種添加型的鹵系難燃劑由于在較低的溫度中分解，按原形直接向外部放出，因此，在用于電路元件的難燃劑中，容易對(duì)電解電容器造成不良影響，但采用由丁基橡膠成形的封止橡膠，就可抑止產(chǎn)生的鹵化氣體侵入電解電容器內(nèi)部。
第19技術(shù)方案的特征是，在技術(shù)方案18所述的電氣設(shè)備中，添加型的鹵系難燃劑是六溴苯、五溴苯或四溴氯苯。
第20技術(shù)方案的特征是，技術(shù)方案18所述的電氣設(shè)備的封止橡膠由丁基橡膠和乙丙對(duì)苯二酸鹽橡膠混合而成形，電子元件利用設(shè)在殼體上的通氣孔而在周圍溫度50℃以下使用。本發(fā)明使用的是丁基橡膠和乙丙對(duì)苯二酸鹽橡膠的合成橡膠，與丁基橡膠相比較，雖然鹵化氣體容易侵入電解電容器內(nèi)部，但通過(guò)將電氣設(shè)備內(nèi)部的周圍溫度抑止在50℃以下，就可抑止向殼體內(nèi)放出的鹵素量，以降低侵入電解電容器的鹵化氣體量，防止電解電容器短壽命。
第21技術(shù)方案的特征是，在技術(shù)方案14或19所述的電氣設(shè)備中，電氣設(shè)備使用時(shí)的電解液中的溴離子濃度為2PPM以下。在使用溴離子時(shí)，若處于上述濃度以下，就可防止電解電容器劣化。另外，在侵入電解電容器的鹵化氣體是氯時(shí)，氯離子濃度的限度是10PPM。一旦超過(guò)這一限度，氯離子就有可能會(huì)腐蝕電解電容器的電極。
第22技術(shù)方案的特征是，在技術(shù)方案13至20中任一項(xiàng)所述的電氣設(shè)備中，電解電容器在200V以下的電壓下使用。鹵化氣體作為有機(jī)物從電解電容器的封止橡膠即丁基橡膠侵入。該有機(jī)物與乙二醇系電解液的水分反應(yīng)后進(jìn)行離子分解，其結(jié)果雖然是電解電容器內(nèi)部的電極即鋁箔遭到腐蝕，但可以看出為了推遲這種分解，只要將分解能即電壓降低至200V左右即可。另外，若加大電解電容器的容量，因電解液的量也增多，也就可以推遲上述的分解速度。
圖紙的簡(jiǎn)單說(shuō)明
圖1為表示本發(fā)明的電氣設(shè)備第1實(shí)施形態(tài)的剖視圖。
圖2為收容在同上電氣設(shè)備中的電路基板的俯視圖。
圖3為收容在同上電氣設(shè)備中的電解電容器的放大主視圖。
圖4為收容在同上電氣設(shè)備中的諧振用薄膜電容器的放大主視圖。
圖5為本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的收容在電氣設(shè)備中的電解電容器主視圖。
圖6為本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的收容在電氣設(shè)備中的電解電容器主視圖。
圖7為本發(fā)明第4實(shí)施形態(tài)的電氣設(shè)備局部放大表示的剖視圖。
圖8為本發(fā)明第5實(shí)施形態(tài)的電氣設(shè)備局部放大表示的剖視圖。
圖9為本發(fā)明第6實(shí)施形態(tài)的電氣設(shè)備局部放大表示的剖視圖。
圖10為本發(fā)明第7實(shí)施形態(tài)的電氣設(shè)備局部放大表示的剖視圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳形態(tài)下面，參照?qǐng)D1至圖4說(shuō)明本發(fā)明的電氣設(shè)備的一實(shí)施形態(tài)。
圖1為表示本發(fā)明的電氣設(shè)備第1實(shí)施形態(tài)的剖視圖，圖2為收容在同上電氣設(shè)備中的電路基板的俯視圖。如圖1所示，電氣設(shè)備7由收納組裝有電子元件的電路基板30的殼體4所構(gòu)成。
殼體4例如由鋁板材制成，呈長(zhǎng)方形，由一面開(kāi)口的筐體狀的蓋體5和長(zhǎng)方形的一面開(kāi)口的筐體狀底殼6構(gòu)成，蓋體5分別與底殼6的側(cè)面6a接合。另外，在該殼體4上，未形成有實(shí)質(zhì)性的通氣孔。
如圖2所示。電路基板30是一種采用反相器電路的放電燈點(diǎn)燈裝置結(jié)構(gòu)，安裝著諧振變壓器31、諧振用薄膜電容器32、裝有變換器的開(kāi)關(guān)元件即放熱構(gòu)件的晶體管33以及平滑用的電解電容器34等。35是混合集成電路，將2個(gè)以上不同種類的元件例如電容器、電阻和晶體管等混合組成后安裝直接基板16上，用具有耐熱性的環(huán)氧樹(shù)脂將其絕緣。
圖3為電解電容器34的放大主視圖。電解電容器34從本體34a導(dǎo)出一對(duì)導(dǎo)線34b、34b，本體34a的下端配設(shè)丁基橡膠制的封止橡膠34c，利用該封止橡膠34c將電解電容器34內(nèi)部的電解液等封止。
圖4為諧振用薄膜電容器32的放大主視圖。該薄膜電容器32在內(nèi)部具有電介質(zhì)薄膜，被由環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)成的模型部32a所包覆。從該模型部32a導(dǎo)出一對(duì)導(dǎo)線32b、32b。模型部32a的環(huán)氧樹(shù)脂是一種不含六溴苯(C6Br6)等的鹵化物即所謂的非鹵化系樹(shù)脂。又，在其它電子元件使用的合成樹(shù)脂中，也不含鹵化物。
本實(shí)施形態(tài)的電氣設(shè)備7一旦接通電源，則組裝在電路基板30上的電子元件開(kāi)始開(kāi)關(guān)等的動(dòng)作，電子元件自身發(fā)熱。并且，殼體4內(nèi)的溫度上升，使電路基板30的溫度超過(guò)100℃。但是，即使長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)電氣設(shè)備的動(dòng)作，電解電容器34也不會(huì)因電解液漏出等原因引起破壞。
反之，諧振用薄膜電容器32的模型部32a使用了以溴換算含有六溴苯2.0質(zhì)量％的所謂難燃環(huán)氧樹(shù)脂的比較例的電氣設(shè)備則是從動(dòng)作開(kāi)始，經(jīng)過(guò)1000小時(shí)后會(huì)因電解液漏出而破壞電解電容器34，造成電氣設(shè)備動(dòng)作停止。在分析該比較例的電氣設(shè)備所用的電解電容器的電解液時(shí)，可以看出雖然檢測(cè)出溴(Br)濃度10PPM極其微量的六溴苯，但即使如此微量的六溴苯在擴(kuò)散至電解電容器34內(nèi)部時(shí)，也會(huì)降低電解電容器的特性而損壞功能。
另外，可以采用氣相色譜儀或熱分解型質(zhì)量分析儀判定在樹(shù)脂材料中含有的六溴苯。六溴苯雖然容易因升華等而蒸發(fā)，但只要分子結(jié)構(gòu)不是附加電壓等的狀況，就不太容易造成破壞。
下面說(shuō)明第2實(shí)施形態(tài)。圖5為第2實(shí)施形態(tài)的收容在電氣設(shè)備中的電解電容器主視圖。
在該實(shí)施形態(tài)中，與第1實(shí)施形態(tài)的比較例一樣，采用的是在模型部32a使用了以溴換算含有六溴苯2.0質(zhì)量％的所謂難燃環(huán)氧樹(shù)脂的薄膜電容器32。
又，電解電容器34的包含封止橡膠34c的電解電容器本體34a的封止端被作為遮蔽裝置34d的尿烷樹(shù)脂所包覆。由此，六溴苯或從六溴苯分解的溴化合物即使從薄膜電容器32的模型部32a放出，也可抑止這些物質(zhì)向電解電容器34內(nèi)擴(kuò)散，防止電氣設(shè)備7的短壽命。
下面說(shuō)明第3實(shí)施形態(tài)。圖6為本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的收容在電氣設(shè)備中的電解電容器主視圖。
在該實(shí)施形態(tài)中，即電解電容器34的封止端與電路基板30抵接，由此，即使六溴苯或從六溴苯分解的溴化合物放出，也可抑止這些物質(zhì)向電解電容器34內(nèi)擴(kuò)散，防止電氣設(shè)備7的短壽命。
下面說(shuō)明第4實(shí)施形態(tài)。圖7為本發(fā)明第4實(shí)施形態(tài)的電氣設(shè)備局部放大表示的剖視圖。
在該實(shí)施形態(tài)中，為了在電解電容器34的周邊形成通氣孔，在殼體4的蓋體5、底殼6和電路基板30上各自設(shè)置通氣孔5a、6a和30a。該通氣孔5a、6a、30a各自具有縱向連通的位置關(guān)系，電解電容器34和薄膜電容器32組裝在電路基板30上，形成將該通氣孔5a、6a、30a夾持狀的間隔配置狀態(tài)。這樣，由于在電解電容器34與薄膜電容器32之間設(shè)有通氣孔5a、6a、30a，因此，即使放出六溴苯或從六溴苯分解的溴化合物，這些物質(zhì)也可從通氣孔5a、6a、30a向外部放出，可抑止向電解電容器34內(nèi)擴(kuò)散，防止電氣設(shè)備7的短壽命。
下面說(shuō)明第5實(shí)施形態(tài)。圖8為本發(fā)明第5實(shí)施形態(tài)的電氣設(shè)備局部放大表示的剖視圖。
在該實(shí)施形態(tài)中，在殼體4的蓋體5的內(nèi)面設(shè)有一體的筒狀遮蔽體5b。一旦該蓋體5與底殼6嵌合，則遮蔽體5b的下端與電路基板30抵接，將電解電容器34整體包覆。由此，即使放出六溴苯或從六溴苯分解的溴化合物，也可抑止這些物質(zhì)向遮蔽體5b內(nèi)的電解電容器34擴(kuò)散，防止電氣設(shè)備7的短壽命。
下面說(shuō)明第6實(shí)施形態(tài)。圖9為本發(fā)明第6實(shí)施形態(tài)的電氣設(shè)備局部放大表示的剖視圖。
在該實(shí)施形態(tài)中，電解電容器34以將其封止端方向定為未配置有薄膜電容器32的方向的形態(tài)而組裝在電路基板30上。此時(shí)，電解電容器34的封止端與薄膜電容器32的間隔以5cm以上為宜，最好是間隔10cm以上。由此，鹵化物或鹵化物分解的低分子量化合物難以向電解電容器34擴(kuò)散，可防止電氣設(shè)備7的短壽命。
下面說(shuō)明第7實(shí)施形態(tài)。圖10為本發(fā)明第7實(shí)施形態(tài)的電氣設(shè)備局部放大表示的剖視圖。
在該實(shí)施形態(tài)中，在電解電容器34與薄膜電容器32之間設(shè)有作為低溫零件的冷卻裝置38。冷卻裝置38由鋁制成，其一端側(cè)設(shè)有散熱片39。又，散熱片39配設(shè)在蓋體5的外方。這樣，通過(guò)在電解電容器34與薄膜電容器32之間設(shè)有冷卻裝置38，六溴苯或從六溴苯分解的溴化合物由冷卻裝置38進(jìn)行補(bǔ)足，可抑止這些物質(zhì)向電解電容器34擴(kuò)散，防止電氣設(shè)備7的短壽命。另外，所述實(shí)施形態(tài)是將使用了含有六溴苯的樹(shù)脂材料的電子元件作為薄膜電容器而作的說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此，可將配置在殼體4內(nèi)的所有電子元件的樹(shù)脂材料作為對(duì)象。
下面說(shuō)明第8實(shí)施形態(tài)。本實(shí)施形態(tài)的電氣設(shè)備具有基本與第1實(shí)施形態(tài)的圖1至圖4所示的放電燈點(diǎn)燈裝置相同的結(jié)構(gòu)，在此，參照?qǐng)D1至圖4對(duì)不同的結(jié)構(gòu)作一說(shuō)明，其它部分省略其詳細(xì)說(shuō)明。
該電氣設(shè)備例如是放電燈點(diǎn)燈裝置，由將電解電容器34、使用聚合物型的鹵系難燃劑的電子元件即諧振用薄膜電容器32和包含晶體管33的反相器電路部等進(jìn)行了組裝的電路基板30以及收容這些部件的殼體所構(gòu)成。并且，電解電容器34由本體34a、設(shè)在本體內(nèi)的乙二醇系電解液(未圖示)和電極(未圖示)以及主要由丁基橡膠成形的封止橡膠34c等所構(gòu)成。
在由該放電燈點(diǎn)燈裝置將螢光燈等的放電燈點(diǎn)燈時(shí)，因放電燈的壽命超過(guò)約10000小時(shí)或者在更換新的放電燈后仍可以使用，故使用了充填有較長(zhǎng)壽命的乙二醇系電解液的電解電容器。并且，在此場(chǎng)合，有必要抑止侵入電解液的鹵離子腐蝕電解電容器的電極而使電解電容器壽命縮短。
聚合物型的鹵系難燃劑是溴化聚碳酸酯、溴化環(huán)氧、或溴化苯乙烯，因不是在普通環(huán)境下通常容易向外部放出，故若通過(guò)將使用環(huán)境改善在120℃以下的周圍溫度中進(jìn)行使用等，就可充分地抑止鹵化氣體的放出。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)是一種即使在較高的周圍溫度中也采用使用了鹵化氣體難以向殼體內(nèi)放出的聚合物型的鹵系難燃劑的電子元件且使用即使放出也難以侵入電解電容器內(nèi)部的封止橡膠即丁基橡膠的結(jié)構(gòu)，由此，可延長(zhǎng)電解電容器的壽命，進(jìn)而延長(zhǎng)放電燈點(diǎn)燈裝置的壽命。
下面說(shuō)明第9實(shí)施形態(tài)。本實(shí)施形態(tài)的電氣設(shè)備是將第8實(shí)施形態(tài)的電子元件中的聚合物型的鹵系難燃劑變更為添加型的鹵系難燃劑，因其它結(jié)構(gòu)基本相同，故省略其詳細(xì)說(shuō)明。
該電氣設(shè)備例如是放電燈點(diǎn)燈裝置，具有將電解電容器34和使用添加型的鹵系難燃劑的電子元件等進(jìn)行了組裝的電路基板。如上所述，作為添加型的鹵系難燃劑，包括六溴苯(C6Br6)、五溴苯、四溴氯苯或三溴苯酚(TBA)等。一般認(rèn)為這種添加型的鹵系難燃劑在較低的溫度中分解，因按原形直接向外部放出，故在電路部件所用的難燃劑中容易對(duì)電解電容器造成不良影響，但采用由丁基橡膠成形的封止橡膠，可抑止產(chǎn)生的鹵化氣體侵入電解電容器內(nèi)部。
又，在使用比丁基橡膠成本低的丁基橡膠與乙丙對(duì)苯二酸鹽橡膠混合的橡膠時(shí)，所述電子元件最好是在通過(guò)設(shè)于殼體4的通氣孔而形成50℃以下的周圍溫度中使用。即，與丁基橡膠作一比較，雖然鹵化氣體容易侵入電解電容器內(nèi)部，但因?qū)㈦姎庠O(shè)備內(nèi)部的周圍溫度抑止在50℃以下，故可抑止向殼體內(nèi)放出的鹵素量，減少侵入電解電容器的鹵化氣體量，防止電解電容器短壽命。
又，使用放電燈點(diǎn)燈裝置時(shí)的乙二醇系電解液中的溴離子濃度最好是2PPM以下。即，產(chǎn)生溴離子時(shí)，若處于上述濃度以下，則可防止電解電容器的劣化。
又，電解電容器在使用200V以下的電壓時(shí)，由于可推遲乙二醇系電解液中的鹵化氣體的離子分解速度，因此，可抑止電解電容器內(nèi)部的電極即鋁箔的腐蝕。由此，可延長(zhǎng)電解電容器的壽命，延長(zhǎng)放電燈點(diǎn)燈裝置的壽命。
發(fā)明的效果若采用技術(shù)方案1的發(fā)明，由于將電子元件使用的合成樹(shù)脂中含有的鹵化物的含有量定為1.0質(zhì)量％以下，因此，可抑止電解電容器因腐蝕造成的早期功能消失。防止電氣設(shè)備的短壽命。
若采用技術(shù)方案2的發(fā)明，由于以電解電容器與電子元件遮蔽開(kāi)的形態(tài)組裝在電路基板上，因此，可抑止電解電容器的早期破壞，防止電氣設(shè)備的短壽命。
若采用技術(shù)方案3的發(fā)明，由于封止端被遮蔽裝置包覆，因此，可抑止鹵化物或從鹵化物分解的低分子量化合物向電解電容器內(nèi)擴(kuò)散，防止電氣設(shè)備的短壽命。
若采用技術(shù)方案4的發(fā)明，由于封止端與電路基板接近或抵接，因此，不必要再另外設(shè)置遮蔽裝置，可抑止鹵化物或從鹵化物分解的低分子量化合物向電解電容器內(nèi)擴(kuò)散，防止電氣設(shè)備的短壽命。
若采用技術(shù)方案5的發(fā)明，由于電解電容器由遮蔽體進(jìn)行遮蔽，因此，可確切地抑止鹵化物或從鹵化物分解的低分子量化合物向電解電容器內(nèi)擴(kuò)散，防止電氣設(shè)備的短壽命。
若采用技術(shù)方案6的發(fā)明，由于在電解電容器的周圍設(shè)置通氣孔，因此，可有效地將鹵化物或從鹵化物分解的低分子量化合物向外部放出，抑止低分子量化合物向電解電容器擴(kuò)散，防止電氣設(shè)備的短壽命。
若采用技術(shù)方案7的發(fā)明，由于組裝成電解電容器的封止端方向是未配置有電子元件方向的形態(tài)，因此，鹵化物或從鹵化物分解的低分子量溴化合物難以向電解電容器擴(kuò)散，可防止電氣設(shè)備的短壽命。
若采用技術(shù)方案8的發(fā)明，由于低分子量化合物得到低溫零件的補(bǔ)足，因此，低分子量化合物難以向電解電容器擴(kuò)散，可防止電氣設(shè)備的短壽命。
若采用技術(shù)方案9的發(fā)明，由于鹵化物是六溴苯，因此，可使技術(shù)方案1至8的發(fā)明效果明顯。
若采用技術(shù)方案10的發(fā)明，由于電路基板的溫度為70℃以上，因此，可使技術(shù)方案1至9的發(fā)明效果明顯。
若采用技術(shù)方案11的發(fā)明，由于殼體的內(nèi)容積為1000cm3以下，因此，可使技術(shù)方案1至10的發(fā)明效果明顯。
若采用技術(shù)方案12的發(fā)明，可提供具有技術(shù)方案1至11效果的作為放電燈點(diǎn)燈用的高頻反相器的電氣設(shè)備。
若采用技術(shù)方案13的發(fā)明，由于具有將由乙二醇系電解液、電極和主要由丁基橡膠成形的封止橡膠構(gòu)成的電解電容器及使用聚合物型的鹵系難燃劑的電子元件進(jìn)行了組裝的電路基板，因此，丁基橡膠可抑止鹵化氣體向電解液的侵入，可抑止鹵化離子腐蝕電解電容器的電極而縮短電解電容器的壽命。
若采用技術(shù)方案14的發(fā)明，由于聚合物型的鹵系難燃劑是溴化聚碳酸酯、溴化環(huán)氧或溴化苯乙烯，不是在普通環(huán)境下通常容易向外部放出，因此，只要根椐需要改善好周圍溫度等的使用環(huán)境，就可大大地延長(zhǎng)實(shí)際使用壽命。
若采用技術(shù)方案15的發(fā)明，由于電子元件是使用了聚合物型的鹵系難燃劑的薄膜電容器，因此，難以向殼體內(nèi)放出鹵化氣體。
若采用技術(shù)方案16的發(fā)明，由于電子元件在周圍溫度120℃以下使用，因此，難以向殼體內(nèi)放出鹵化氣體。
若采用技術(shù)方案17的發(fā)明，由于電路基板是放電燈點(diǎn)燈的高頻反相器，因此，可在技術(shù)方案13效果的基礎(chǔ)上有效地進(jìn)行殼體內(nèi)的放電燈點(diǎn)燈。
若采用技術(shù)方案18的發(fā)明，由于具有將由乙二醇系電解液、電極和主要由丁基橡膠成形的封止橡膠構(gòu)成的電解電容器及使用添加型的鹵系難燃劑的電子元件進(jìn)行了組裝的電路基板，因此，采用丁基橡膠，可抑止產(chǎn)生的鹵化氣體侵入電解電容器內(nèi)部。
若采用技術(shù)方案19的發(fā)明，由于添加型的鹵系難燃劑是六溴苯、五溴苯或四溴氯苯，因此，具有與技術(shù)方案18同樣的效果。
若采用技術(shù)方案20的發(fā)明，由于封止橡膠使用的是丁基橡膠和乙丙對(duì)苯二酸鹽橡膠的合成橡膠，與丁基橡膠相比較，雖然鹵化氣體容易侵入電解電容器內(nèi)部，但通過(guò)將電氣設(shè)備內(nèi)部的周圍溫度抑止在50℃以下，就可抑止向殼體內(nèi)放出的鹵素量，以降低侵入電解電容器的鹵化氣體量，防止電解電容器短壽命。
若采用技術(shù)方案21的發(fā)明，由于電氣設(shè)備使用時(shí)的電解液中的溴離子濃度為2PPM以下，因此，溴離子很少，不會(huì)腐蝕電解電容器的電極。
若采用技術(shù)方案22的發(fā)明，由于電解電容器在200V以下的電壓下使用，因此，鹵化氣體與乙二醇系電解液的水分反應(yīng)后進(jìn)行離子分解，其結(jié)果是可推遲電解電容器內(nèi)部的電極即鋁箔遭到腐蝕的分解速度。
權(quán)利要求
1.一種電氣設(shè)備，其特征在于，具備將由本體、設(shè)在本體內(nèi)的乙二醇系電解液、電極和主要由丁基橡膠成形的封止橡膠構(gòu)成的電解電容器及使用聚合物型的鹵系難燃劑的電子元件進(jìn)行了組裝的電路基板；以及包覆電路基板的殼體。
2.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備，其特征在于，所述聚合物型的鹵系難燃劑是溴化聚碳酸酯、溴化環(huán)氧或溴化苯乙烯。
3.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備，其特征在于，所述電子元件是薄膜電容器。
4.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備，其特征在于，所述電子元件在周圍溫度120℃以下使用。
5.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備，其特征在于，電路基板是放電燈點(diǎn)燈的高頻反相器。
6.如權(quán)利要求2所述的電氣設(shè)備，其特征在于，電氣設(shè)備使用時(shí)的電解液中的溴離子濃度為2PPM以下。
7.如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備，其特征在于，所述電解電容器在200V以下的電壓下使用。
全文摘要
電氣設(shè)備(7)具備將電解電容器(34)及其使用鹵化物的含有量以溴換算為1.0質(zhì)量％以下的樹(shù)脂材料的電子元件(32)進(jìn)行了組裝的電路基板(30)；以及包覆該電路基板(30)的殼體。由于將電子元件(32)使用的合成樹(shù)脂中含有的鹵化物的含有量定為1.0質(zhì)量％以下，因此，可抑止電解電容器(34)因腐蝕造成的早期功能消失，防止電氣設(shè)備(7)的短壽命。由此，提供一種即使在殼體內(nèi)具有電解電容器也可抑止電解電容器遭到破壞的長(zhǎng)壽命的電氣設(shè)備。
文檔編號(hào)F21V23/00GK1576691SQ20041007695
公開(kāi)日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者大崎肇, 阿部勛, 淺見(jiàn)健一, 松永啟之 申請(qǐng)人:東芝照明技術(shù)株式會(huì)社