JP2637207B2 - 固体電解コンデンサ - Google Patents
固体電解コンデンサInfo
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- JP2637207B2 JP2637207B2 JP32295288A JP32295288A JP2637207B2 JP 2637207 B2 JP2637207 B2 JP 2637207B2 JP 32295288 A JP32295288 A JP 32295288A JP 32295288 A JP32295288 A JP 32295288A JP 2637207 B2 JP2637207 B2 JP 2637207B2
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- JP
- Japan
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- layer
- carbon
- solid electrolytic
- resin
- electrolytic capacitor
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高温性能に優れた固体電解コンデンサに関
する。
する。
従来の固体電解コンデンサは弁作用金属からなる陽極
基体に酸化皮膜層を形成し、この酸化皮膜層の外面に対
向電極として二酸化マンガン等の半導体層を形成し、さ
らにカーボン層、銀ペースト層等により導電体層を形成
して接触抵抗を減少している。
基体に酸化皮膜層を形成し、この酸化皮膜層の外面に対
向電極として二酸化マンガン等の半導体層を形成し、さ
らにカーボン層、銀ペースト層等により導電体層を形成
して接触抵抗を減少している。
しかしながら、半導体層とカーボン層は一般に熱膨脹
率が違うため、高温放置時に両層間の密着性が低下する
欠点があった。特に固体電解コンデンサでは高温長期寿
命試験を行うと、経時的に損失係数が増大するという欠
点があった。
率が違うため、高温放置時に両層間の密着性が低下する
欠点があった。特に固体電解コンデンサでは高温長期寿
命試験を行うと、経時的に損失係数が増大するという欠
点があった。
本発明は、上記の事情に鑑み、半導体層との密着性に
選れたカーボン餅を使用することによって高温安定性が
長期にわたって劣化しない固体電解コンデンサを提供す
ることを目的とする。
選れたカーボン餅を使用することによって高温安定性が
長期にわたって劣化しない固体電解コンデンサを提供す
ることを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明においては弁作用
金属からなる陽極基体の表面に順次、誘電体酸化皮膜
層、半導体層、カーボン層、導電体層を形成してなる固
体電解コンデンサにおいて、カーボン層が金属酸化物か
らなる半導体とカーボンと樹脂とを混合したカーボンペ
ーストである固体電解コンデンサにある。
金属からなる陽極基体の表面に順次、誘電体酸化皮膜
層、半導体層、カーボン層、導電体層を形成してなる固
体電解コンデンサにおいて、カーボン層が金属酸化物か
らなる半導体とカーボンと樹脂とを混合したカーボンペ
ーストである固体電解コンデンサにある。
以下本発明の固体電解コンデンサについて説明する。
本発明の陽極として用いられる弁金属基体としては、
例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン及び
これらを基質とする合金等、弁作用を有する金属がいず
れも使用できる。
例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン及び
これらを基質とする合金等、弁作用を有する金属がいず
れも使用できる。
陽極基体表面の誘電体酸化皮膜層は、陽極基体表層部
分に設けられた陽極基体自体の酸化物層であってもよ
く、あるいは、陽極基体の表面上に設けられた他の誘電
体酸化物の層であってもよいが、特に陽極弁金属自体の
酸化物からなる層であることが望ましい。いずれの場合
にも酸化物層を設ける方法としては、電解液を用いた陽
極化成法など従来公知の方法を用いることができる。
分に設けられた陽極基体自体の酸化物層であってもよ
く、あるいは、陽極基体の表面上に設けられた他の誘電
体酸化物の層であってもよいが、特に陽極弁金属自体の
酸化物からなる層であることが望ましい。いずれの場合
にも酸化物層を設ける方法としては、電解液を用いた陽
極化成法など従来公知の方法を用いることができる。
また本発明において使用する半導体層の組成および作
製方法に特に制限はないが、コンデンサの性能を高める
ためには二酸化鉛もしくは二酸化鉛と硫酸鉛を主成分と
したものがよく、従来公知の化学的析出法、或は電気化
学的析出法で作製するのが好ましい。上述した半導体層
の形成方法として、例えば本発明者等が特開昭62−1853
07号公報、特開昭63−51621号公報に記載した方法を用
いることができる。
製方法に特に制限はないが、コンデンサの性能を高める
ためには二酸化鉛もしくは二酸化鉛と硫酸鉛を主成分と
したものがよく、従来公知の化学的析出法、或は電気化
学的析出法で作製するのが好ましい。上述した半導体層
の形成方法として、例えば本発明者等が特開昭62−1853
07号公報、特開昭63−51621号公報に記載した方法を用
いることができる。
本発明の固体電解コンデンサのカーボン層には、金属
酸化物からなる半導体とカーボンと樹脂とを均一に混合
したカーボンペーストを使用することが肝要である。こ
のカーボンペーストを使用することにより高温安定性の
良い固体電解コンデンサが作製される。その理由は、一
般に固体電解コンデンサの高温安定性は、半導体層とカ
ーボン層との熱膨脹係数差を小さくし、密着性を保持す
ることによって解決できるが、上記カーボンペースト中
の金属酸化物からなる半導体は、半導体層とカーボン層
との熱膨脹係数差を小さくする効果を有しているためで
ある。
酸化物からなる半導体とカーボンと樹脂とを均一に混合
したカーボンペーストを使用することが肝要である。こ
のカーボンペーストを使用することにより高温安定性の
良い固体電解コンデンサが作製される。その理由は、一
般に固体電解コンデンサの高温安定性は、半導体層とカ
ーボン層との熱膨脹係数差を小さくし、密着性を保持す
ることによって解決できるが、上記カーボンペースト中
の金属酸化物からなる半導体は、半導体層とカーボン層
との熱膨脹係数差を小さくする効果を有しているためで
ある。
本発明の固体電解コンデンサのカーボン層に使用する
カーボンペーストの成分である金属酸化物としては、電
導度が10-5s・cm-1から103s・cm-1の間にある半導体で
あり一般に粉末状で使用される。代表例として二酸化マ
ンガン、二酸化スズ、二酸化タングステン、二酸化鉛、
一酸化銅、一酸化亜鉛、一酸化ニッケル、一酸化コバル
ト、二酸化チタン、三二酸化鉄、チタン酸バリウム、酸
化タンタル、三二酸化バナジウム、三酸化タングステン
等があげられ、好ましくは二酸化マンガン、二酸化鉛、
一酸化亜鉛、三酸化タングステンがあげられる。これら
の金属酸化物に適当な公知のドーパントを入れることに
より電導度を調節して使用してもよい。
カーボンペーストの成分である金属酸化物としては、電
導度が10-5s・cm-1から103s・cm-1の間にある半導体で
あり一般に粉末状で使用される。代表例として二酸化マ
ンガン、二酸化スズ、二酸化タングステン、二酸化鉛、
一酸化銅、一酸化亜鉛、一酸化ニッケル、一酸化コバル
ト、二酸化チタン、三二酸化鉄、チタン酸バリウム、酸
化タンタル、三二酸化バナジウム、三酸化タングステン
等があげられ、好ましくは二酸化マンガン、二酸化鉛、
一酸化亜鉛、三酸化タングステンがあげられる。これら
の金属酸化物に適当な公知のドーパントを入れることに
より電導度を調節して使用してもよい。
次にカーボンペーストの成分である樹脂としては市販
の何れの樹脂でも適用可能であり例えば、アクリル樹
脂、アルキッド樹脂、フッ素樹脂、セルロース樹脂、ビ
ニル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹
脂、フェノール樹脂等が採用できる。又、作業性を最適
状態にする為の粘度調節用として溶剤を添加することも
可能である。そして、使用する金属酸化物とカーボンの
量と樹脂の比率を適当に調節することにより任意の電導
度を有する導電ペーストが得られる。
の何れの樹脂でも適用可能であり例えば、アクリル樹
脂、アルキッド樹脂、フッ素樹脂、セルロース樹脂、ビ
ニル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹
脂、フェノール樹脂等が採用できる。又、作業性を最適
状態にする為の粘度調節用として溶剤を添加することも
可能である。そして、使用する金属酸化物とカーボンの
量と樹脂の比率を適当に調節することにより任意の電導
度を有する導電ペーストが得られる。
使用する金属酸化物の半導体とカーボンの比率は、金
属酸化物の種類、固体電解コンデンサの半導体層の種類
等によって異なるが半導体層の熱膨脹係数やカーボンペ
ーストの導電度を加味して予め行う予備実権により決定
される。
属酸化物の種類、固体電解コンデンサの半導体層の種類
等によって異なるが半導体層の熱膨脹係数やカーボンペ
ーストの導電度を加味して予め行う予備実権により決定
される。
次に本発明の固体電解コンデンサのカーボン層の上に
形成する導電体層としては、銀ペースト等の従来公知の
金属粉が入った導電ペーストが使用されるが、とりわけ
本発明者等が特開昭63−119518号公報に記載した導電ペ
ーストが性能および廉価であるため望ましい。
形成する導電体層としては、銀ペースト等の従来公知の
金属粉が入った導電ペーストが使用されるが、とりわけ
本発明者等が特開昭63−119518号公報に記載した導電ペ
ーストが性能および廉価であるため望ましい。
このように構成された固体電解コンデンサは、例え
ば、樹脂モールド、樹脂ケース、金属製の外装ケース、
樹脂のディッピング、ラミネートフィルムによる外装に
より各種用途の汎用コンデンサ製品とすることができ
る。
ば、樹脂モールド、樹脂ケース、金属製の外装ケース、
樹脂のディッピング、ラミネートフィルムによる外装に
より各種用途の汎用コンデンサ製品とすることができ
る。
以下、実施例、比較例を示して、本発明を説明する。
実施例１〜４ 長さ1cm、幅1cmのアルミニウム箔を陽極とし、交流に
より箔の表面を電気化学的にエッチング処理した後、エ
ッチングアルミ箔に陽極端子をかしめ付けし、陽極リー
ド線を接続した。次いで、りん酸とりん酸アンモニウム
の水溶液中で電気化学的に処理してアルミナの酸化皮膜
を形成し、低圧用エッチングアルミニウム化成箔（約10
μF/cm2）を得た。ついで酢酸鉛三水和物2.4モル／の
水溶液と過硫酸アンモニウム４モル／の水溶液の混合
液に浸漬し50℃で30分反応させ、誘電体酸化皮膜層上に
生じた二酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層を水で充分洗
浄した後、120℃で減圧乾燥した。生成した半導体層は
二酸化鉛と硫酸鉛からなり、二酸化鉛が約25重量％含ま
れることを質量分析、Ｘ線分析、赤外分光分析により確
認した。
より箔の表面を電気化学的にエッチング処理した後、エ
ッチングアルミ箔に陽極端子をかしめ付けし、陽極リー
ド線を接続した。次いで、りん酸とりん酸アンモニウム
の水溶液中で電気化学的に処理してアルミナの酸化皮膜
を形成し、低圧用エッチングアルミニウム化成箔（約10
μF/cm2）を得た。ついで酢酸鉛三水和物2.4モル／の
水溶液と過硫酸アンモニウム４モル／の水溶液の混合
液に浸漬し50℃で30分反応させ、誘電体酸化皮膜層上に
生じた二酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層を水で充分洗
浄した後、120℃で減圧乾燥した。生成した半導体層は
二酸化鉛と硫酸鉛からなり、二酸化鉛が約25重量％含ま
れることを質量分析、Ｘ線分析、赤外分光分析により確
認した。
上述の方法で半導体層まで形成した素子80点を用意
し、各実施例に20点ずつ振り分けし、第１表で示したカ
ーボンペースト浴に浸漬してカーボン層を形成した。次
いで銀50wt％、二酸化鉛40wt％、ポリブタジエン10wt％
からなる銀ペーストで導電体層を形成し、樹脂封口して
固体電解コンデンサを作製した。
し、各実施例に20点ずつ振り分けし、第１表で示したカ
ーボンペースト浴に浸漬してカーボン層を形成した。次
いで銀50wt％、二酸化鉛40wt％、ポリブタジエン10wt％
からなる銀ペーストで導電体層を形成し、樹脂封口して
固体電解コンデンサを作製した。
実施例５ 実施例１と同様な化成箔を酢酸鉛三水和物1.0モル／
水溶液に浸漬し、別に用意したステンレス箔を陰極と
して電解反応を行い、化成箔上に二酸化鉛からなる半導
体層を形成した。さらに実施例３のカーボンペーストを
使用してカーボン層およひ導電体層を形成し、樹脂封口
して固体電解コンデンサを作製した。
水溶液に浸漬し、別に用意したステンレス箔を陰極と
して電解反応を行い、化成箔上に二酸化鉛からなる半導
体層を形成した。さらに実施例３のカーボンペーストを
使用してカーボン層およひ導電体層を形成し、樹脂封口
して固体電解コンデンサを作製した。
比較例１〜４ 比較例１〜４はそれぞれ実施例１〜４に対応してお
り、実施例１〜４でカーボン層に使用するカーボンペー
ストの組成を各々金属酸化物を除いてカーボンと樹脂
（樹脂量は実施例と同じ）のみにした以外は実施例と同
様にして各々20点の素子を作製し、固体電解コンデンサ
を作製した。
り、実施例１〜４でカーボン層に使用するカーボンペー
ストの組成を各々金属酸化物を除いてカーボンと樹脂
（樹脂量は実施例と同じ）のみにした以外は実施例と同
様にして各々20点の素子を作製し、固体電解コンデンサ
を作製した。
以上、実施例１〜５、比較例１〜４で作製した固体電
解コンデンサの特性値を一括して第２表に示す。
解コンデンサの特性値を一括して第２表に示す。
〔発明の効果〕 本発明の固体電解コンデンサは、弁作用金属からなる
陽極基体の面に誘電体酸化皮膜層、半導体層、カーボン
層として金属酸化分からなる半導体とカーボンと樹脂と
を混合したカーボンペースト、導電体層が順次形成され
た構造となっているので、極めて高温安定性に優れてい
る。
陽極基体の面に誘電体酸化皮膜層、半導体層、カーボン
層として金属酸化分からなる半導体とカーボンと樹脂と
を混合したカーボンペースト、導電体層が順次形成され
た構造となっているので、極めて高温安定性に優れてい
る。
Claims (1)
- 【請求項１】弁作用金属からなる陽極基体の表面に順
次、誘電体酸化皮膜層、半導体層、カーボン層、導電体
層を形成してなる固体電解コンデンサにおいて、前記カ
ーボン層が金属酸化物からなる半導体とカーボンと樹脂
とを混合したカーボンペーストからなることを特徴とす
る固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32295288A JP2637207B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32295288A JP2637207B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 固体電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02166715A JPH02166715A (ja) | 1990-06-27 |
| JP2637207B2 true JP2637207B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=18149475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32295288A Expired - Lifetime JP2637207B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2637207B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3080922B2 (ja) | 1998-04-13 | 2000-08-28 | 富山日本電気株式会社 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
| KR20080091707A (ko) * | 2007-04-09 | 2008-10-14 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 고체 전해 콘덴서 및 그 제조 방법 |
| WO2014091647A1 (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-19 | 昭和電工株式会社 | カーボンペーストおよび固体電解コンデンサ素子 |
-
1988
- 1988-12-21 JP JP32295288A patent/JP2637207B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02166715A (ja) | 1990-06-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080425 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425 |