JP2007134475A - Solid electrolytic capacitor, and method of manufacturing same - Google Patents
Solid electrolytic capacitor, and method of manufacturing same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007134475A JP2007134475A JP2005325682A JP2005325682A JP2007134475A JP 2007134475 A JP2007134475 A JP 2007134475A JP 2005325682 A JP2005325682 A JP 2005325682A JP 2005325682 A JP2005325682 A JP 2005325682A JP 2007134475 A JP2007134475 A JP 2007134475A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- solid electrolytic
- electrolytic capacitor
- metal
- exterior resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、各種電子機器や車両用回路に使用される固体電解コンデンサとその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a solid electrolytic capacitor used in various electronic devices and vehicle circuits and a method for manufacturing the same.
最近の電子機器の小型・軽量化・デジタル化に伴い、そこに使用される固体電解コンデンサとしても小型かつ軽量で、等価直列抵抗(以下、ERSと呼ぶ)の上昇や、漏れ電流の増大などの特性劣化が少なく、安定したものへの要求が高まっている。 With recent downsizing, weight reduction, and digitization of electronic devices, the solid electrolytic capacitors used there are also small and light, such as an increase in equivalent series resistance (hereinafter referred to as ERS) and an increase in leakage current. There is little demand for deterioration of characteristics and there is an increasing demand for stable products.
従来の固体電解コンデンサ45は図9の断面図に示すように、陰極層40同士を接続するように積層された複数のコンデンサ素子41と、各々の陽極引出し部36と陰極層40とに接続された陽極端子42と陰極端子43と、この陽極端子42および陰極端子43の一部とコンデンサ素子41とを被覆するための絶縁性を有する外装樹脂44とから構成されるものである。
As shown in the sectional view of FIG. 9, the conventional solid
このコンデンサ素子41は図10の断面図に示すように、弁作用金属からなる平板状の陽極体35と、陽極体35の表面を区分するための絶縁体層37と、陽極体35の区分された一端である陽極引出し部36と、他端の表面に形成された誘電体酸化皮膜38と、その誘電体酸化皮膜38の上に順次形成された導電性高分子からなる固体電解質層39と、陰極層40とから構成されるものである。
As shown in the sectional view of FIG. 10, the
上記固体電解コンデンサ45の外装樹脂44を通じて、外部から湿気が浸入することで固体電解質層39に用いた導電性高分子の導電性が低下し、固体電解コンデンサ45のESRが上昇するなどの特性変化が生じる。
Changes in characteristics such as the infiltration of moisture from the outside through the
この外部からの湿気の浸入を防ぐ従来の技術として、外装樹脂44のほぼ全面に金属からなるバリア層を設け、このバリア層を無電解めっきにより形成するものが知られている(特許文献1参照)。
As a conventional technique for preventing moisture from entering from the outside, there is known a technique in which a barrier layer made of metal is provided on almost the entire surface of the
同様に、外部からの湿気の浸入を防ぐ従来の技術として、外装樹脂44のほぼ全面にフッ素系ポリマー層によるバリア層を形成するものが知られている(特許文献2参照)。
しかし、上記従来の固体電解コンデンサ45においては、特許文献1の場合では、無電解めっき層の形成工程でめっきに用いる電解液成分や水分が外装樹脂44を通じて浸入し、固体電解コンデンサ45の初期特性を劣化させるという課題があった。
However, in the conventional solid
また、特許文献2の場合では、固体電解コンデンサ45を小型化、薄型化するために、フッ素系ポリマー層を薄く形成すると、フッ素系ポリマー層の厚みムラが生じやすく、フッ素系ポリマー層が薄い箇所での湿気に対する遮蔽性が低く、外装樹脂44を通じて湿気が浸入し固体電解コンデンサ45の特性を劣化させるという課題があった。
Further, in the case of
さらにまた、固体電解質層39に用いる導電性高分子は酸素とも反応するため、外部からの酸素の浸入を防ぐことも必要となる。
Furthermore, since the conductive polymer used for the
本発明はこのような従来の課題を解決し、外部からの湿気や酸素の浸入を防ぎ、特性が安定した固体電解コンデンサを提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to solve such a conventional problem and to provide a solid electrolytic capacitor having stable characteristics while preventing moisture and oxygen from entering from the outside.
上記課題を解決するために本発明は、外部からの湿気や酸素の浸入を防止すべく外装樹脂の上に金属層および/または無機物層からなるバリア層を設け、このバリア層は気相成長法により形成する固体電解コンデンサとするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a barrier layer made of a metal layer and / or an inorganic layer on an exterior resin so as to prevent moisture and oxygen from entering from the outside. Thus, a solid electrolytic capacitor is formed.
なお、外装樹脂の上に金属箔からなるバリア層を設け、この金属箔を圧延法により形成するものであってもよい。 In addition, the barrier layer which consists of metal foil may be provided on exterior resin, and this metal foil may be formed by a rolling method.
この固体電解コンデンサの構成によると、外装樹脂の上に金属層および/または無機物層からなるバリア層を設け、この金属層および/または無機物層を気相成長法により形成することで、コンデンサの特性を劣化させることなく、バリア層の厚みが薄くても金属層および/または無機物層が緻密な構造のため、外部からの湿気や酸素の遮蔽性を高めることができる、これにより、小型薄型化可能な特性の安定した固体電解コンデンサを提供できるという効果が得られるものである。 According to the structure of this solid electrolytic capacitor, a barrier layer made of a metal layer and / or an inorganic material layer is provided on the exterior resin, and the metal layer and / or the inorganic material layer is formed by a vapor phase growth method. Even if the barrier layer is thin, the metal layer and / or inorganic layer has a dense structure, so that moisture and oxygen shielding from the outside can be improved. Thus, it is possible to provide a solid electrolytic capacitor having stable characteristics.
なお、外装樹脂の上に金属箔からなるバリア層を設け、この金属箔を圧延法により形成するものにおいても同様の効果が得られるものである。 In addition, the same effect is acquired also in what provides the barrier layer which consists of metal foil on exterior resin, and forms this metal foil by a rolling method.
本発明の固体電解コンデンサは、外装樹脂の上に金属層および/または無機物層からなるバリア層を設け、この金属層および/または無機物層を気相成長法により形成し、外装樹脂とバリア層との間に中間材を介在させるように構成した固体電解コンデンサとするものである。 In the solid electrolytic capacitor of the present invention, a barrier layer composed of a metal layer and / or an inorganic layer is provided on an exterior resin, and the metal layer and / or the inorganic layer is formed by a vapor phase growth method. The solid electrolytic capacitor is configured such that an intermediate material is interposed therebetween.
この構成によると、外装樹脂の上に設けたバリア層により外部からの湿気や酸素の浸入を防ぐことができ、固体電解コンデンサの特性を安定させることができる。 According to this configuration, moisture and oxygen can be prevented from entering from the outside by the barrier layer provided on the exterior resin, and the characteristics of the solid electrolytic capacitor can be stabilized.
さらに、バリア層に保護層を設けることにより、金属層および/または無機物層の損傷によるコンデンサの特性変化を防止することが可能となる。 Furthermore, by providing a protective layer on the barrier layer, it is possible to prevent changes in capacitor characteristics due to damage to the metal layer and / or the inorganic layer.
外装樹脂の上に金属層および/または無機物層からなるバリア層を形成する方法としては、支持基材の上に第一層となる保護層を形成する工程と、第二層となる金属層および/または無機物層を気相成長法により第一層の上に形成する工程と、第三層となる中間材を第二層の上に形成することで三層からなる積層体を支持基材の上に形成する工程と、その積層体を固体電解コンデンサの外装樹脂の上に転写する工程を順次おこなうものである。 As a method of forming a barrier layer composed of a metal layer and / or an inorganic layer on the exterior resin, a step of forming a protective layer serving as a first layer on a support substrate, a metal layer serving as a second layer, and / Or a step of forming an inorganic layer on the first layer by vapor deposition, and an intermediate material to be the third layer is formed on the second layer to form a three-layer laminate. The process of forming on top and the process of transferring the laminate onto the exterior resin of the solid electrolytic capacitor are sequentially performed.
なお、上記中間材は、上記外装樹脂と上記金属層および/または無機物からなる層とを密着して固定する作用のある樹脂であればよく、例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂が使用できる。この中間材の厚さは、0.5μmより薄い場合は外装樹脂との密着性が不十分となるので好ましくなく、30μmより厚い場合も密着性は向上しないため、0.5〜30μmが好ましく、より好ましくは1〜10μmである。 The intermediate material only needs to be a resin having an action of closely bonding and fixing the exterior resin and the metal layer and / or the layer made of an inorganic material. For example, a polyester resin, an acrylic resin, a polypropylene resin, an epoxy resin, A phenol resin, a polyamide resin, or a polyimide resin can be used. When the thickness of the intermediate material is less than 0.5 μm, the adhesiveness with the exterior resin becomes insufficient, which is not preferable, and when it is thicker than 30 μm, the adhesiveness is not improved, so 0.5-30 μm is preferable. More preferably, it is 1-10 micrometers.
上記金属層は、アルミニウム、ニッケル、銅、銀などの金属からなるものでこれらの金属を組み合わせた合金を用いてもよい。この金属層の厚みは10〜500nmが好ましく、厚みが10nmより小さいと湿気や酸素の遮蔽性が低く、500nmより大きいと金属層の形成時にクラックが発生しやすく好ましくない。 The metal layer is made of a metal such as aluminum, nickel, copper, or silver, and an alloy in which these metals are combined may be used. The thickness of the metal layer is preferably 10 to 500 nm. When the thickness is less than 10 nm, moisture and oxygen shielding properties are low, and when the thickness is greater than 500 nm, cracks are likely to occur during formation of the metal layer, which is not preferable.
上記無機物層は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化インジウム、酸化スズ、酸化ジルコニウムなどの無機物からなるもので、これらの無機物を組み合わせてもよい。この無機物層の厚みは10〜150nmが好ましく、厚みが10nmより小さいと湿気や酸素の遮蔽性が低く、150nmより大きいと無機層の形成時にクラックが発生しやすく好ましくない。 The inorganic layer is made of an inorganic material such as aluminum oxide, silicon oxide, indium oxide, tin oxide, or zirconium oxide, and these inorganic materials may be combined. The thickness of the inorganic layer is preferably 10 to 150 nm. If the thickness is smaller than 10 nm, the moisture and oxygen shielding properties are low, and if it is larger than 150 nm, cracks are likely to occur during the formation of the inorganic layer.
さらに、金属層と無機物とからなる層は、アルミニウム、ニッケル、銅、銀などの金属、および、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化インジウム、酸化スズ、酸化ジルコニウムなどの無機物と組み合わせて使用しても良い。 Furthermore, the layer composed of a metal layer and an inorganic substance may be used in combination with a metal such as aluminum, nickel, copper, or silver, and an inorganic substance such as aluminum oxide, silicon oxide, indium oxide, tin oxide, or zirconium oxide. .
さらに、上記金属層および/または無機層の上に形成する保護層は例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂などから構成されてもよく、酸化アルミニウムや酸化ケイ素などの無機物から構成されてもよい。また、この保護層には、金属層および/または無機層との密着性を向上する作用を有する樹脂層を設けてもよい。 Further, the protective layer formed on the metal layer and / or the inorganic layer may be composed of, for example, a polyester resin, an acrylic resin, a urethane resin, an epoxy resin, a polyamide resin, a polyimide resin, or the like, such as aluminum oxide or silicon oxide. It may be composed of an inorganic material. Moreover, you may provide the resin layer which has the effect | action which improves the adhesiveness with a metal layer and / or an inorganic layer in this protective layer.
気相成長法は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの物理的気相成長法(PVD)、あるいは反応性真空蒸着法、反応性イオンスパッタリング法、反応性イオンプレーティング法などの化学的成長法(CVD)の従来公知の技術を用いることができ、これによって湿気や酸素を透過しにくい均一な薄膜層を得ることができると言う顕著な効果が得られるものである。 Vapor deposition methods include physical vapor deposition (PVD) such as vacuum deposition, sputtering, and ion plating, or reactive vacuum deposition, reactive ion sputtering, and reactive ion plating. A conventionally well-known technique of chemical growth (CVD) can be used, and thereby a remarkable effect is obtained that a uniform thin film layer that hardly permeates moisture and oxygen can be obtained.
なお、気相成長法により金属層および/または無機物からなる層を陽極端子、陰極端子とが短絡しないように外装樹脂の上に直接的に形成してもよい。 Note that a metal layer and / or a layer made of an inorganic material may be formed directly on the exterior resin so as not to short-circuit the anode terminal and the cathode terminal by vapor deposition.
また、本発明の固体電解コンデンサは、外装樹脂の上に金属箔からなるバリア層を設け、この金属箔を圧延法により形成し、外装樹脂とバリア層との間に中間材を介在させるように構成した固体電解コンデンサとするものである。 In the solid electrolytic capacitor of the present invention, a barrier layer made of a metal foil is provided on the exterior resin, the metal foil is formed by a rolling method, and an intermediate material is interposed between the exterior resin and the barrier layer. The solid electrolytic capacitor is configured.
この構成によると、外装樹脂の上に設けたバリア層により外部からの湿気や酸素の浸入を防ぐことができ、固体電解コンデンサの特性を安定させることができる。 According to this configuration, moisture and oxygen can be prevented from entering from the outside by the barrier layer provided on the exterior resin, and the characteristics of the solid electrolytic capacitor can be stabilized.
さらに、バリア層に保護層を設けることにより、金属箔の損傷によるコンデンサの特性変化を防止することが可能となる。 Furthermore, by providing a protective layer on the barrier layer, it is possible to prevent changes in capacitor characteristics due to damage to the metal foil.
また、外装樹脂の上に金属箔からなるバリア層を形成する方法としては、支持基材の上に第一層となる保護層を形成する工程と、第二層となる圧延法により形成した金属箔を第一層の上に積層する工程と、第三層となる中間材を第二層の上に形成することで三層からなる積層体を支持基材の上に形成する工程と、その積層体を固体電解コンデンサの外装樹脂の上に転写する工程を順次おこなうものである。 In addition, as a method of forming a barrier layer made of a metal foil on the exterior resin, a metal formed by a step of forming a protective layer serving as a first layer on a support substrate and a rolling method serving as a second layer A step of laminating the foil on the first layer, a step of forming a laminate composed of three layers on the support substrate by forming an intermediate material to be the third layer on the second layer, and The process of transferring a laminated body on the exterior resin of a solid electrolytic capacitor is performed sequentially.
なお、上記中間材は、上記外装樹脂と上記金属箔とを密着して固定する作用のある樹脂であればよく、例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂が使用できる。この中間材の厚さは、0.5μmより薄い場合は外装樹脂との密着性が不十分となるので好ましくなく、30μmより厚い場合も密着性は向上しないため、0.5〜30μmが好ましく、より好ましくは1〜10μmである。 The intermediate material only needs to be a resin having a function of closely fixing the exterior resin and the metal foil. For example, polyester resin, acrylic resin, polypropylene resin, epoxy resin, phenol resin, polyamide resin, polyimide Resin can be used. When the thickness of the intermediate material is less than 0.5 μm, the adhesiveness with the exterior resin becomes insufficient, which is not preferable, and when it is thicker than 30 μm, the adhesiveness is not improved, so 0.5-30 μm is preferable. More preferably, it is 1-10 micrometers.
上記金属箔は、アルミニウム、ニッケル、銅、銀などの金属からなるものでこれらの金属を組み合わせた合金を用いてもよい。また、この金属箔の厚みは0.5〜30μmが好ましく、より好ましくは0.5〜10μmであり、厚みが0.5μmより小さいと取扱いが難しく、30μmより大きいとコンデンサの厚みが増すため好ましくない。 The metal foil is made of a metal such as aluminum, nickel, copper, or silver, and an alloy in which these metals are combined may be used. The thickness of the metal foil is preferably 0.5 to 30 μm, more preferably 0.5 to 10 μm. If the thickness is smaller than 0.5 μm, it is difficult to handle, and if it is larger than 30 μm, the thickness of the capacitor is increased. Absent.
さらに、上記金属箔の上に形成する保護層は例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂などから構成されてもよく、酸化アルミニウムや酸化ケイ素などの無機物から構成されてもよい。また、この保護層には、金属箔との密着性を向上する作用を有する樹脂層を設けてもよい。 Furthermore, the protective layer formed on the metal foil may be made of, for example, a polyester resin, an acrylic resin, a urethane resin, an epoxy resin, a polyamide resin, a polyimide resin, or the like, and is made of an inorganic material such as aluminum oxide or silicon oxide. May be. Moreover, you may provide the resin layer which has the effect | action which improves the adhesiveness with metal foil in this protective layer.
また、固体電解コンデンサの外装樹脂の略全面にバリア層を設けてもよいが、陰極端子接続部とバリア層との間に少なくともコンデンサ素子の固体電解質層を介在させるようにすることでバリア層の形成面積を小さくすることが可能になる。 In addition, a barrier layer may be provided on substantially the entire surface of the exterior resin of the solid electrolytic capacitor, but at least the solid electrolyte layer of the capacitor element is interposed between the cathode terminal connection portion and the barrier layer. The formation area can be reduced.
次に具体的な実施の形態について説明をするが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。 Next, specific embodiments will be described, but the present invention is not limited to these embodiments.
(実施の形態1)
本発明の固体電解コンデンサ14は、図1の断面図に示すように、コンデンサ本体11と、このコンデンサ本体11の上面に設けたバリア層12と、このバリア層12とコンデンサ本体11とを固定するための中間材13とから構成されている。
(Embodiment 1)
As shown in the cross-sectional view of FIG. 1, the solid
このコンデンサ本体11は、複数のコンデンサ素子7を積層させて各々の陰極層6同士を接続させ、陽極引出し部2に陽極端子8を接続させ、また陰極層6に陰極端子9に接続させて、絶縁性の外装樹脂10により陽極端子8および陰極端子9の一部とコンデンサ素子7とを被覆させるように構成されるものである。
The
このコンデンサ素子7は図2に示すように、弁作用金属である平板状の陽極体1と、この陽極体1の表面を陽極引出し部2と誘電体酸化皮膜4とに区分するための絶縁体層3と、この誘電体酸化皮膜4の上にポリピロールからなる固体電解質層5と、陰極層6とを順次形成させるように構成されるものである。
As shown in FIG. 2, the
そして、バリア層12は図3に示すように酸化アルミニウムからなる無機物層15と、ポリエステル樹脂からなる保護層16とが順次積層されたものであり、アクリル樹脂からなる中間材13を介して外装樹脂10の上に設けるようにするものである。
As shown in FIG. 3, the
次に、この固体電解コンデンサの具体的な製造方法について説明する。 Next, a specific method for manufacturing the solid electrolytic capacitor will be described.
まず、陽極体1である矩形状の厚さ100μmのアルミニウム箔表面を電気化学的にエッチング処理することにより粗面化し、陽極引出し部2と幅3.5mm、長さ4.0mmの陰極部側に区分するようにアルミニウム箔上にポリイミド粘着テープで周設した。
First, the surface of a rectangular aluminum foil having a thickness of 100 μm, which is the
この陽極体1の陰極部側の表面に誘電体酸化皮膜4と、固体電解質層5と、陰極層6とを順次形成することでコンデンサ素子7を構成する。
The
具体的には、陽極体1の陰極部側を3%アジピン酸アンモニウム水溶液に浸漬して、印可電圧12V、水溶液温度70℃で60分間の条件で陽極酸化を行い、酸化アルミニウムからなる誘電体酸化皮膜4を形成し、次に、硝酸マンガン30%水溶液に浸漬し、自然乾燥後、300℃、10分間の条件で熱分解処理を行い、固体電解質層5の一部となる酸化マンガン層を形成する。
Specifically, the cathode part side of the
そして、モノマー0.5mol/Lとプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム0.1mol/Lとからなる混合液に溶媒である水とpH調整剤であるプロピルリン酸エステルとを添加してpHを2に調整することで、固体電解質系形成用重合液とする。次に、この固体電解質系形成用重合液中に陽極体1の陰極部側を浸漬し、重合開始用電極を近接させ、重合電圧1.5Vで電解酸化重合を行い、上記導電層の表面にポリピロールからなる固体電解質層5を形成する。
Then, water as a solvent and propyl phosphate as a pH adjuster are added to a mixed liquid composed of 0.5 mol / L of monomer and 0.1 mol / L of sodium propylnaphthalenesulfonate to adjust the pH to 2. As a result, a polymerization liquid for forming a solid electrolyte system is obtained. Next, the cathode part side of the
その後、カーボンコロイド溶液に浸漬し、乾燥させ、次いで、銀ペーストに浸漬し、120〜200℃の温度で硬化させることにより、カーボン層と銀ペーストとからなる陰極層6を形成する。
Then, it is immersed in a carbon colloid solution, dried, and then immersed in a silver paste and cured at a temperature of 120 to 200 ° C., thereby forming a
陽極端子8と陰極端子9は銅または銅合金からなる厚み0.1mmの金属板からなり、陽極引出し部2と陰極層6にそれぞれ対応する陽極端子接続部17と陰極端子接続部18を設けたものである。
The
上記コンデンサ素子7を複数積層し、導電性ペーストを介して陰極層6同士を接続させ、各々の陽極引出し部2を包むように陽極端子接続部17を折り曲げ、溶接により陽極引出し部2と接合し、陰極層6の形状に対応するように幅3.6mm、長さ4.2mmの陰極端子接続部18を積層したコンデンサ素子7の下面にある陰極層6と導電性接着剤を介して接合し、陽極端子8および陰極端子9をコンデンサ本体の側面から露出するように段差状に折り曲げた。
A plurality of the
次に、トランスファーモールド成形により、積層したコンデンサ素子7と陽極端子接続部17と陰極端子接続部18とをエポキシ樹脂からなる外装樹脂10で被覆することで固体コンデンサ本体11を形成した。このエポキシ樹脂は主骨格のジシクロペンタンジエン型エポキシ樹脂とフェノールノボラック樹脂とのエポキシ樹脂硬化物と、平均粒子径60〜80μmのシリカ等の無機粒子が質量比80〜90%で含有して分散された構成をしている。
Next, the solid capacitor
次に、バリア層12と中間材13からなる積層体19をテープ22の上に形成して、転写によりコンデンサ本体11の上面に形成する。この積層体19は図4に示すように、第一層として保護層16と、第二層として無機物層15と、さらに第三層として中間材13とが支持基材であるテープ22の上に積層された構成となっている。
Next, a laminate 19 composed of the
具体的には、帯状の厚さ10〜50μmのエチレンテレフタラート樹脂フィルムからなるテープ基材20の片面にシリコーン系樹脂を溶解した混合液を塗布、乾燥させることで、厚み0.01〜1μmの剥離層21を形成することで支持基材となるテープ22を得た。
Specifically, by applying and drying a mixed solution in which a silicone-based resin is dissolved on one side of a
このテープ22にポリエステル樹脂を塗布、乾燥させた後、さらにアクリル樹脂を塗布、乾燥させることにより、厚さ2μmの第一層となる保護層16を形成した。このアクリル樹脂は保護層16のポリエステル樹脂と無機物層15との密着性を向上させるものである。
A polyester resin was applied to the
次に、真空装置内の真空度を5×10−6〜10−4Torrとし、冷却ドラム上に設置した保護層16を形成したテープ21の上に酸素を導入しつつ、アルミニウムを電子ビームにより加熱し、気化したアルミニウムと酸素と反応させ、無機物となる酸化アルミニウムを蒸着させることにより、保護層16の上に厚さ40nmの第二層となる無機物層15を形成した。
Next, the degree of vacuum in the vacuum apparatus is set to 5 × 10 −6 to 10 −4 Torr, and oxygen is introduced into the
さらに、無機物層15の上にアクリル樹脂を塗布、乾燥することにより、無機物層15の上に厚さ3μmの第三層となる中間材13を形成することにより、三層からなる厚さ約5μmの積層体19をテープ22の上に形成することで積層体テープ23を構成した。
Further, an acrylic resin is applied on the
そして、この積層体テープ23の積層体19側をコンデンサ本体11の上面に密着させて積層体テープ23のテープ22側からコンデンサ本体11の上面に加熱体を押接することで、積層体19をコンデンサ本体11の上面に接着させる。
Then, the
次に、積層体テープ23をコンデンサ本体11より剥離させると、コンデンサ11の上面と接着した部分の積層体19が積層体テープ23から切り取られ、これにより、コンデンサ本体11の上面に中間材13を介して外装樹脂10の上にバリア層12を設けた。
Next, when the
この局所加熱は、コンデンサ本体11の上面と同じ形状の加熱体を用い、150〜200℃、1〜60秒の条件で行った。
This local heating was performed under the conditions of 150 to 200 ° C. and 1 to 60 seconds using a heating body having the same shape as the upper surface of the
次に、コンデンサ本体11の側面より露出した陽極端子8および陰極端子9を下面の実装面に接するように加工、折り曲げ、外形寸法高さ1.8mm、幅4.3mm、長さ7.3mm、定格電圧2V,静電容量150μFの固体電解コンデンサ14を得た。
Next, the
上記構成において、無機物層15が外装樹脂10を通して外部からの湿気や酸素の浸入を防ぐため、固体電解質層5に用いた導電性高分子の導電性が低下し、固体電解コンデンサ14のESRが上昇することをバリア層12によって防止できる効果が得られる。
In the above configuration, the
特に、バリア層12と陰極端子接続部18との間に少なくとも固体電解質層5を介在させるようにしたことで、コンデンサ本体11の下面からの湿気や酸素の浸入を陰極端子接続部18が防ぐよう機能するため、バリア層12をコンデンサ本体11の上面のみに設けることで固体電解コンデンサの特性変化を効果的に防止することが可能になる。
In particular, since at least the
この場合、陰極端子接続部18の幅を広くし、コンデンサ素子7の側面をも覆うようにすれば、特性変化をさらに防止することができる。
In this case, if the width of the cathode
また、絶縁体からなる無機物層15を形成すれば、保護層16を設けなくとも、外部からバリア層12に接触することによる導通の恐れがない。
Further, if the
さらに、テープ22の上に積層体19を形成した積層体テープ23を用いたことで連続的にコンデンサ本体11への積層体19の転写が可能になる。
Furthermore, by using the
なお、陽極体1には弁作用金属であるアルミニウムの箔を用いたが、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタンなどの弁作用金属箔または弁作用金属粉末からなる多孔質焼結体を用いてもよい。
In addition, although the foil of aluminum which is a valve action metal was used for the
固体電解質層5にはポリピロールを用いたが、ポリチオフェン、ポリアニリンなどの導電性高分子から構成してもよい。
The
また、実施の形態では陰極端子接続部18をコンデンサ素子7の下面に接合させたが、陰極層6の側面に沿って接合するように、コンデンサ素子7の両端に折り曲げてもよい。
In the embodiment, the cathode
保護層16の厚みは物理的、または、化学的な損傷により無機物層15の露出が低減できるように1μm以上であることが好ましい。
The thickness of the
外装樹脂10に用いる構成材料は、エポキシ樹脂に限定されず耐熱性のある絶縁性樹脂であればよい。
The constituent material used for the
また、外装樹脂10の表面の平坦性を高くすることで、中間材13が薄くてもバリア層12との密着性を向上させることができ、トランスファーモールド形成により外装樹脂10を形成した場合、中間材13の厚みが1〜10μmあれば十分な密着性が得られる。
Further, by increasing the flatness of the surface of the
剥離層21に用いる材料には、テープ22と保護層16との離型性が良い作用を有するフッ素系樹脂、メラニン樹脂、ニトロセルロース樹脂、ワックス、界面活性剤を用いてもよい。
The material used for the
中間材13に用いる材料として、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とフェノールからなる高分子量化したエポキシ重合体と酸化無水物系硬化剤と有機溶剤との混合塗液を用い、リバースコーティング法により塗布し、熱硬化反応が起こらない程度の温度、例えば50〜100℃での加熱乾燥により、未硬化のエポキシ樹脂からなる中間材13を形成しても良い。
As a material used for the
バリア層12を外装樹脂10の上に形成後、加熱処理によりバリア層12と外装樹脂10との密着性を向上させても良い。
After forming the
さらに、剥離層21、保護層16、中間材13の形成方法は、樹脂または混合物の有機溶剤、水溶液を塗布するグラビアコーティング法、リバースコーティング法等によるコーティングを行ってもよい。
Furthermore, as a method for forming the
なお、本実施の形態の構成を用いて、二酸化マンガンを含む酸化マンガン物酸化マンガン物などを固体電解質に用いた場合は外部からの湿気の浸入による漏れ電流の増加を防止することができる。 Note that when the structure of this embodiment is used and a manganese oxide containing manganese dioxide or the like is used for a solid electrolyte, an increase in leakage current due to moisture intrusion from the outside can be prevented.
また、コンデンサ本体11の上面に形成するバリア層12の外観を良くするために、あらかじめコンデンサ本体11の上面外形にあわせたハーフカットを積層体テープ22の積層体19側に行い、積層体テープ23を位置決めして転写を行うようにしても良い。または、マスキングしたテープ22に積層体19を形成することで、コンデンサ本体11の上面形状に対応した積層体19をパターン形成した積層体テープ23を用いるようにしても良い。
In addition, in order to improve the appearance of the
さらに、積層体テープ23をコンデンサ本体11の上面形状に合わせて切断した個片をコンデンサ11の上面に積層体19を接着させ、テープ22を剥離するようにしてもよい。
Furthermore, the laminate 19 may be bonded to the upper surface of the
本実施の形態においては、支持基材をテープ基材20の上に剥離層21を形成したテープ22としたが、積層体19との剥離性があり、積層体19の形成が可能であれば支持基材として金属製の転写ローラなどを用いてもよい。
In the present embodiment, the supporting base material is the
(実施の形態2)
実施の形態2はバリア層25の構成が実施の形態1と異なるのみで、他の構成および製造方法については実施の形態1の説明を援用する。
(Embodiment 2)
The second embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the
図5に示すように、バリア層25を保護層16と金属層26とから構成するようにしたものである。
As shown in FIG. 5, the
この保護層16は実施の形態1と同じ材料と形成方法により形成したものであり、その厚みは物理的、または、化学的な損傷により金属層26の露出が低減できるように1μm以上であることが好ましい。
This
具体的には、真空装置内の真空度を5×10−6〜10−4Torrとし、アルミニウムを電子ビームにより加熱し、冷却ドラム上に設置した保護層16が形成されたテープ22にアルミニウムを蒸着させることにより、保護層16の上に厚さ50nmの金属層26を形成するようにした。
Specifically, the degree of vacuum in the vacuum apparatus is 5 × 10 −6 to 10 −4 Torr, aluminum is heated by an electron beam, and aluminum is applied to the
上記構成において、バリア層25の金属層26が、コンデンサ本体11の外装樹脂10を通して外部からの湿気や酸素の浸入を防ぐため、固体電解コンデンサの特性変化を抑えることが可能になる。
In the above configuration, since the
(実施の形態3)
実施の形態3はバリア層27の構成が実施の形態1と異なるのみで、他の構成および製造方法については実施の形態1の説明を援用する。
(Embodiment 3)
The third embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the
図6に示すように、バリア層27の構成を保護層16と、無機物層29と、金属層28とからなるようにしたものである。
As shown in FIG. 6, the configuration of the
この保護層16は実施の形態1と同じ材料と形成方法により形成したものであり、その厚みは物理的、または、化学的な損傷により金属層28および無機物層29の露出が低減できるように1μm以上であることが好ましい。
This
具体的には、真空装置内の真空度を5×10−6〜10−4Torrとし、酸素を導入しながら電子ビームによりアルミニウムを加熱することで、冷却ドラム上に設置した保護層16が形成されたテープ22にアルミニウムを蒸着させることにより、保護層16の上に厚さ40nmの無機物層29を形成した。
Specifically, the degree of vacuum in the vacuum apparatus is 5 × 10 −6 to 10 −4 Torr, and aluminum is heated by an electron beam while introducing oxygen, thereby forming the
続いて、アルミニウムを電子ビームにより加熱し、冷却ドラム上に設置した無機物層29が形成されたテープ22にアルミニウムを蒸着させることにより、無機物層29の上に厚さ50nmの金属層28を形成するようにした。
Subsequently, aluminum is heated by an electron beam, and aluminum is vapor-deposited on the
上記構成において、バリア層27の金属層28および無機物層29が、コンデンサ本体11の外装樹脂10を通して外部からの湿気や酸素の浸入を防ぐため、固体電解コンデンサの特性変化を抑えることが可能になる。
In the above configuration, since the
(実施の形態4)
実施の形態4はバリア層30の構成が実施の形態1と異なるのみで、他の構成および製造方法については実施の形態1の説明を援用する。
(Embodiment 4)
The fourth embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the
図7および図8に示すように、バリア層30の構成を保護層32と金属箔31からなるようにしたものである。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
この保護層32は実施の形態1で用いた材料と同じものを用い、また同じ形成方法を用いた、その厚みは物理的、または、化学的な損傷により金属箔31の露出が低減できるように1μm以上であることが好ましい。
The
具体的には、冷却板上に設置した第一層となる保護層32が形成されたテープ22の上に圧延法により1μmの厚みに形成したアルミニウム箔を設置し、アルゴン雰囲気下で200℃の条件で圧着させることにより、保護層32の上に厚さ1μmの第二層となる金属箔31を積層した。
Specifically, an aluminum foil formed to a thickness of 1 μm by a rolling method is placed on the
さらに、アクリル樹脂を塗布、乾燥することにより、金属箔31の上に厚さ3μmの第三層となる中間材13を形成することにより、三層からなる厚み約6μmの積層体33を支持基材であるテープ22の上に形成することで積層体テープ34を構成した。
Furthermore, by applying and drying an acrylic resin, the
上記構成において、バリア層30の金属箔31が、コンデンサ本体11の外装樹脂10を通して外部からの湿気や酸素の浸入を防ぐため、固体電解コンデンサの特性変化を抑えることが可能になる。
In the above configuration, the
特に、圧延法により形成された金属箔を熱処理により機械的な強度を向上させたものを用いることで、機械的強度に優れたバリア層を形成することが可能となる。 In particular, it is possible to form a barrier layer having excellent mechanical strength by using a metal foil formed by a rolling method and having improved mechanical strength by heat treatment.
(比較例)
前記実施の形態1において、外装樹脂10の上にバリア層12を設けないコンデンサ本体11を従来の比較例とする。
(Comparative example)
In the first embodiment, a
前記実施の形態1〜4と比較例の固体電解コンデンサについて、ピーク温度260℃、10秒間のリフローを2回通して実装した後、125℃の高温無負荷試験試験と、温度85℃、相対湿度85%の耐湿無負荷試験を行い、周波数100kHzでのESRと周波数120Hzでの静電容量変化率の測定結果を(表1)に示す。 About the solid electrolytic capacitors of the first to fourth embodiments and the comparative example, after mounting by reflowing at a peak temperature of 260 ° C. for 10 seconds twice, a high temperature no-load test test of 125 ° C., a temperature of 85 ° C., and a relative humidity Table 1 shows the measurement results of the ESR at a frequency of 100 kHz and the capacitance change rate at a frequency of 120 Hz.
(表1)から明らかなように、実施の形態1〜4の固体電解コンデンサは試験を行った結果、従来品である比較例に比べESRおよび静電容量の変化が減少した。
As apparent from Table 1, the solid electrolytic capacitors of
これは、実施の形態1〜4の固体電解コンデンサに設けたバリア層が外部から湿気や酸素が外装樹脂を通して侵入するのを防いだためであると考えられる。
This is presumably because the barrier layer provided in the solid electrolytic capacitors of
このように、本発明の固体電解コンデンサは金属層および/または無機物層からなるバリア層を外装樹脂の上に形成することで、固体電解コンデンサの特性を安定化させることができ、特にバリア層が薄い場合でも十分にその効果を発揮することができる。 As described above, the solid electrolytic capacitor of the present invention can stabilize the characteristics of the solid electrolytic capacitor by forming the barrier layer composed of the metal layer and / or the inorganic layer on the exterior resin. Even if it is thin, the effect can be sufficiently exhibited.
また、金属箔からなるバリア層を外装樹脂の上に形成することでも同様の効果が得られる。 The same effect can be obtained by forming a barrier layer made of a metal foil on the exterior resin.
本発明による固体電解コンデンサは、外装樹脂の上に金属層および/または無機物層からなるバリア層を設け、この金属層および/または無機物層を気相成長法により形成することで、コンデンサの特性を劣化させることなく、バリア層の厚みが薄くても金属層および/または無機物層が緻密な構造のため、外部からの湿気や酸素の遮蔽性を高めることができる、これにより、小型化、薄型化可能で、特性の安定した各種電子機器や車両用回路に使用される固体電解コンデンサを提供できるという効果が得られるものである。 In the solid electrolytic capacitor according to the present invention, a barrier layer composed of a metal layer and / or an inorganic layer is provided on an exterior resin, and the metal layer and / or the inorganic layer is formed by a vapor phase growth method. Even if the barrier layer is thin without deterioration, the metal layer and / or inorganic layer has a dense structure, which can improve the moisture and oxygen shielding properties from the outside. It is possible to obtain an effect that a solid electrolytic capacitor that can be used and used in various electronic devices and vehicle circuits having stable characteristics can be provided.
なお、外装樹脂の上に金属箔からなるバリア層を設け、この金属箔を圧延法により形成することでも同様の効果が得られるものである。 A similar effect can be obtained by providing a barrier layer made of a metal foil on the exterior resin and forming the metal foil by a rolling method.
1 陽極体
4 誘電体酸化皮膜
5 固体電解質層
6 陰極層
7 コンデンサ素子
8 陽極端子
9 陰極端子
10 外装樹脂
11 コンデンサ本体
12,25,27,30 バリア層
13 中間材
15,29 無機物層
16,32 保護層
18 陰極端子接続部
19,33 積層体
22 テープ
26,28 金属層
31 金属箔
DESCRIPTION OF
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005325682A JP2007134475A (en) | 2005-11-10 | 2005-11-10 | Solid electrolytic capacitor, and method of manufacturing same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005325682A JP2007134475A (en) | 2005-11-10 | 2005-11-10 | Solid electrolytic capacitor, and method of manufacturing same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007134475A true JP2007134475A (en) | 2007-05-31 |
Family
ID=38155892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005325682A Pending JP2007134475A (en) | 2005-11-10 | 2005-11-10 | Solid electrolytic capacitor, and method of manufacturing same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007134475A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019140256A (en) * | 2018-02-09 | 2019-08-22 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Electrolytic capacitor and manufacturing method thereof |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61198709A (en) * | 1985-02-28 | 1986-09-03 | ニツセイ電機株式会社 | Electronic component |
JPS62142310A (en) * | 1985-12-17 | 1987-06-25 | 松下電器産業株式会社 | Aluminum electrolytic capacitor |
JPH0493008A (en) * | 1990-08-08 | 1992-03-25 | Elna Co Ltd | Marking of chip type electrolytic capacitor |
JPH06188159A (en) * | 1992-12-21 | 1994-07-08 | Nippon Chemicon Corp | Solid electrolytic capacitor and its manufacture |
JPH10109372A (en) * | 1996-10-07 | 1998-04-28 | Sekisui Chem Co Ltd | Moisture-proof sealing material |
JP2000251855A (en) * | 1999-02-25 | 2000-09-14 | Mitsubishi Chemicals Corp | Nonaqueous secondary battery |
-
2005
- 2005-11-10 JP JP2005325682A patent/JP2007134475A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61198709A (en) * | 1985-02-28 | 1986-09-03 | ニツセイ電機株式会社 | Electronic component |
JPS62142310A (en) * | 1985-12-17 | 1987-06-25 | 松下電器産業株式会社 | Aluminum electrolytic capacitor |
JPH0493008A (en) * | 1990-08-08 | 1992-03-25 | Elna Co Ltd | Marking of chip type electrolytic capacitor |
JPH06188159A (en) * | 1992-12-21 | 1994-07-08 | Nippon Chemicon Corp | Solid electrolytic capacitor and its manufacture |
JPH10109372A (en) * | 1996-10-07 | 1998-04-28 | Sekisui Chem Co Ltd | Moisture-proof sealing material |
JP2000251855A (en) * | 1999-02-25 | 2000-09-14 | Mitsubishi Chemicals Corp | Nonaqueous secondary battery |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019140256A (en) * | 2018-02-09 | 2019-08-22 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Electrolytic capacitor and manufacturing method thereof |
JP7142234B2 (en) | 2018-02-09 | 2022-09-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Electrolytic capacitor and manufacturing method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109791844B (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JP4440911B2 (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JP6819691B2 (en) | Manufacturing method of solid electrolytic capacitor and solid electrolytic capacitor | |
JP2005197586A (en) | Capacitor, manufacturing method thereof, substrate with built-in capacitor, and manufacturing method thereof | |
JPH01225112A (en) | Method of manufacture of aluminum electrolytic capacitor and capacitor with unified anode obtained by the method | |
JP5429436B2 (en) | Capacitor | |
US8208242B2 (en) | Electrode foil and capacitor using the same | |
JP2007194310A (en) | Solid electrolytic capacitor, and method of manufacturing same | |
JP5232899B2 (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JP4553770B2 (en) | Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof | |
JP2011193035A5 (en) | ||
JP2004524686A5 (en) | ||
JP2007134475A (en) | Solid electrolytic capacitor, and method of manufacturing same | |
JP2001196277A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JP2010114297A (en) | Multilayer porous electrode foil and method of manufacturing the same, and multilayer solid-state electrolytic capacitor using multilayer porous electrode foil | |
JP3416637B2 (en) | Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same | |
JP5573362B2 (en) | Electrode foil, capacitor using this electrode foil, and method for producing electrode foil | |
JP4665854B2 (en) | Valve metal composite electrode foil and manufacturing method thereof | |
JP2811915B2 (en) | Method for manufacturing solid electrolytic capacitor | |
JP4307032B2 (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JP2009135431A (en) | Laminated solid electrolytic capacitor | |
WO2023120383A1 (en) | Electrolytic capacitor and production method thereof | |
CN101887807A (en) | Solid electrolytic capacitor element and solid electrolytic capacitor | |
JP2969703B2 (en) | Solid electrolytic capacitors | |
JP2007194430A (en) | Manufacturing method of solid electrolytic capacitor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080715 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100910 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100914 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101101 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110201 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110329 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110607 |