JP2828738B2 - 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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- JP2828738B2 JP2828738B2 JP14857690A JP14857690A JP2828738B2 JP 2828738 B2 JP2828738 B2 JP 2828738B2 JP 14857690 A JP14857690 A JP 14857690A JP 14857690 A JP14857690 A JP 14857690A JP 2828738 B2 JP2828738 B2 JP 2828738B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体電解コンデンサに関する。さらに詳し
くは、単位体積あたりの容量が大きく、かつ圧縮強度が
大きい弁作用金属箔からなる固体電解コンデンサに関す
る。
くは、単位体積あたりの容量が大きく、かつ圧縮強度が
大きい弁作用金属箔からなる固体電解コンデンサに関す
る。
一般に固体電解コンデンサ素子は、エッチングを施し
た弁作用金属箔からなる陽極基体に誘電体酸化皮膜層を
形成し、この誘電体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、さらに接触抵抗
を減じるために銀ペースト等で導電体層を形成してい
る。このようにして作製された固体電解コンデンサ素子
は、エポキシ樹脂等で封口し固体電解コンデンサとして
使用されている。
た弁作用金属箔からなる陽極基体に誘電体酸化皮膜層を
形成し、この誘電体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、さらに接触抵抗
を減じるために銀ペースト等で導電体層を形成してい
る。このようにして作製された固体電解コンデンサ素子
は、エポキシ樹脂等で封口し固体電解コンデンサとして
使用されている。
近年、電子機器の軽薄短小化に伴い、上述した固体電
解コンデンサにおいても、形状をチップ化することによ
って実装密度を増すことが要求されている。一方、チッ
プ状の電子部品を得る手法として、トランスファ成型
は、作製された部品の寸法精度が良好なため広く採用さ
れている。このトランスファ成型では、所定の金型内に
配置された電子部品素子に、エポキシ樹脂等の樹脂を数
10kg/cm2の圧力で移送して成型するものである。
解コンデンサにおいても、形状をチップ化することによ
って実装密度を増すことが要求されている。一方、チッ
プ状の電子部品を得る手法として、トランスファ成型
は、作製された部品の寸法精度が良好なため広く採用さ
れている。このトランスファ成型では、所定の金型内に
配置された電子部品素子に、エポキシ樹脂等の樹脂を数
10kg/cm2の圧力で移送して成型するものである。
ところで、従来の弁作用金属箔は、チップ状の電子部
品素子を目的にして作製したものでなく、単位体積内に
できる限り大きい容量を得るような設計思想で作製され
ているため箔厚は、せいぜい100μｍ前後のものが圧倒
的に多かった。また箔厚が100μｍを越えるものがあっ
たとしても、エッチングの深さを大きくとって、箔厚が
大きくなったことによる単位体積あたりの容量減を防い
でいた。この結果、前述したトランスファ成型を行え
ば、成型圧が数10kg/cm2と高いために箔厚が100μｍ前
後のものでは圧力に耐えられず、良品が得られにくいと
いう問題点があった。また箔厚が100μｍを越えエッチ
ングの深さを大きくとった箔を使用した場合、エッチン
グの深さの方向に奥深く半導体層を形成させることが一
般には困難なため、箔内部に空間ができることにより、
やはりトランスファ成型に耐えられないという問題点が
あった。
品素子を目的にして作製したものでなく、単位体積内に
できる限り大きい容量を得るような設計思想で作製され
ているため箔厚は、せいぜい100μｍ前後のものが圧倒
的に多かった。また箔厚が100μｍを越えるものがあっ
たとしても、エッチングの深さを大きくとって、箔厚が
大きくなったことによる単位体積あたりの容量減を防い
でいた。この結果、前述したトランスファ成型を行え
ば、成型圧が数10kg/cm2と高いために箔厚が100μｍ前
後のものでは圧力に耐えられず、良品が得られにくいと
いう問題点があった。また箔厚が100μｍを越えエッチ
ングの深さを大きくとった箔を使用した場合、エッチン
グの深さの方向に奥深く半導体層を形成させることが一
般には困難なため、箔内部に空間ができることにより、
やはりトランスファ成型に耐えられないという問題点が
あった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされた
もので、その要旨は、エッチング処理した弁作用金属箔
からなる陽極基体の表面に誘電体酸化皮膜層、半導体層
および導電体層を順次形成してなる固体電解コンデンサ
において、上記弁作用金属箔の厚みが少なくとも150μ
ｍで、エッチングの深さが箔表面から40μｍ以下である
固体電解コンデンサにある。
もので、その要旨は、エッチング処理した弁作用金属箔
からなる陽極基体の表面に誘電体酸化皮膜層、半導体層
および導電体層を順次形成してなる固体電解コンデンサ
において、上記弁作用金属箔の厚みが少なくとも150μ
ｍで、エッチングの深さが箔表面から40μｍ以下である
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。
る。
本発明の固体電解コンデンサの陽極として用いられる
弁作用金属箔としては、例えばアルミニウム、タンタ
ル、ニオブ、チタンおよびこれらを基質とする合金等弁
作用を有する金属箔がいずれも使用できる。
弁作用金属箔としては、例えばアルミニウム、タンタ
ル、ニオブ、チタンおよびこれらを基質とする合金等弁
作用を有する金属箔がいずれも使用できる。
本発明に使用される弁作用金属箔の箔厚は150μｍ以
上であることが肝要である。箔厚が150μｍ未満だと、
後述するように、作製した固体電解コンデンサ素子を封
口する場合、成型圧力に耐えられず不良品を多数発生さ
せる。また箔厚の最高値は、一概には規定できないが、
通常400μｍ以上にすると後述するようにエッチングの
深さを所定の値に固定するため、単位体積あたりの容量
が小さくなり、目的とする軽薄短小の固体電解コンデン
サを得ることが困難になる。
上であることが肝要である。箔厚が150μｍ未満だと、
後述するように、作製した固体電解コンデンサ素子を封
口する場合、成型圧力に耐えられず不良品を多数発生さ
せる。また箔厚の最高値は、一概には規定できないが、
通常400μｍ以上にすると後述するようにエッチングの
深さを所定の値に固定するため、単位体積あたりの容量
が小さくなり、目的とする軽薄短小の固体電解コンデン
サを得ることが困難になる。
次に、本発明の弁作用金属箔に施されるエッチングは
塩素イオンを含む水溶液中で直流、交流および／または
パルス電流を印加する従来公知の方法によって形成され
るが、エッチングの深さは箔表面から40μｍ以下である
ことが必要である。エッチング幅が箔表面から40μｍを
越えると、後述する半導体層を、エッチング細孔の奥深
くまで形成することが一般的には困難なため、その結果
箔の内部に半導体層で満たされていない空間ができ、後
述する封止成型時の成型圧力に耐え得ない。また、エッ
チングの深さは40μｍ以下であれば前述したようにエッ
チング細孔の奥深くまで半導体層を形成することができ
るため好都合であるが、あまりエッチングの深さを浅く
すると容量が出なくなるため、あらかじめ行う予備実験
により最適なエッチング深さを決定する必要があり、一
般には20μｍ以上であることが好ましい。
塩素イオンを含む水溶液中で直流、交流および／または
パルス電流を印加する従来公知の方法によって形成され
るが、エッチングの深さは箔表面から40μｍ以下である
ことが必要である。エッチング幅が箔表面から40μｍを
越えると、後述する半導体層を、エッチング細孔の奥深
くまで形成することが一般的には困難なため、その結果
箔の内部に半導体層で満たされていない空間ができ、後
述する封止成型時の成型圧力に耐え得ない。また、エッ
チングの深さは40μｍ以下であれば前述したようにエッ
チング細孔の奥深くまで半導体層を形成することができ
るため好都合であるが、あまりエッチングの深さを浅く
すると容量が出なくなるため、あらかじめ行う予備実験
により最適なエッチング深さを決定する必要があり、一
般には20μｍ以上であることが好ましい。
本発明においてエッチング細孔全表面に沿って誘電体
酸化皮膜層が形成される。誘電体酸化皮膜層は、陽極基
体の表面に形成された陽極基体自身の酸化物層であって
もよく、或は陽極基体の表面上に設けられた他の誘電体
酸化物からなる層であってもよいが、特に陽極基体自身
の酸化物からなる層であることが好ましい。上記いずれ
の場合に於いても、誘電体酸化皮膜層を形成する方法と
しては、電解液を用いた陽極化成法など公知の方法を用
いることができ、日本蓄電器工業株式会社発行、「アル
ミニウム乾式電解コンデンサ」などに記載されている。
酸化皮膜層が形成される。誘電体酸化皮膜層は、陽極基
体の表面に形成された陽極基体自身の酸化物層であって
もよく、或は陽極基体の表面上に設けられた他の誘電体
酸化物からなる層であってもよいが、特に陽極基体自身
の酸化物からなる層であることが好ましい。上記いずれ
の場合に於いても、誘電体酸化皮膜層を形成する方法と
しては、電解液を用いた陽極化成法など公知の方法を用
いることができ、日本蓄電器工業株式会社発行、「アル
ミニウム乾式電解コンデンサ」などに記載されている。
次に、上記誘電体酸化皮膜層の表面に半導体層を形成
する。この半導体層は、従来公知の半導体層がいずれも
使用できるが、例えば、特開昭62−256423号公報や特開
昭63−54621号公報に記載されている二酸化鉛または二
酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層を使用すると、作製し
た固体電解コンデンサの高周波性能が良好となる。また
特開昭62−47109号公報に記載されている酸化剤と有機
酸を用いて気相重合によってポリアニリン、ポリピロー
ル等導電性高分子化合物の半導体層を使用してもよく、
或は特開昭62−98715号公報に記載されている酸化第２
タリウムの半導体層を使用してもよい。次に上述の半導
体層上に導電体層を形成するが、形成される導電体層は
銀ペースト等従来公知の導電ペーストを用いて形成され
る。そして上述したように導電体層まで形成された固体
電解コンデンサ素子は、例えばトランスファ成型により
エポキシ樹脂等の封止剤で封口され実用に供される。
する。この半導体層は、従来公知の半導体層がいずれも
使用できるが、例えば、特開昭62−256423号公報や特開
昭63−54621号公報に記載されている二酸化鉛または二
酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層を使用すると、作製し
た固体電解コンデンサの高周波性能が良好となる。また
特開昭62−47109号公報に記載されている酸化剤と有機
酸を用いて気相重合によってポリアニリン、ポリピロー
ル等導電性高分子化合物の半導体層を使用してもよく、
或は特開昭62−98715号公報に記載されている酸化第２
タリウムの半導体層を使用してもよい。次に上述の半導
体層上に導電体層を形成するが、形成される導電体層は
銀ペースト等従来公知の導電ペーストを用いて形成され
る。そして上述したように導電体層まで形成された固体
電解コンデンサ素子は、例えばトランスファ成型により
エポキシ樹脂等の封止剤で封口され実用に供される。
以下に実施例および比較例を示して本発明をさらに詳
しく説明する。
しく説明する。
箔厚並びにエッチングの深さを変えて実施例１〜12お
よび比較例１〜12の試験を行った。
よび比較例１〜12の試験を行った。
第１表に示した厚さを有するアルミニウム箔をそれぞ
れ塩酸５％中、60℃で交流によりエッチングした。そし
て各種アルミニウム箔の断面を走査型電子顕微鏡で観察
し、エッチングの層の厚みすなわちエッチングの深さを
測定してその値を第１表に示した。なお箔厚はマイクロ
ゲージを用いて測定した。
れ塩酸５％中、60℃で交流によりエッチングした。そし
て各種アルミニウム箔の断面を走査型電子顕微鏡で観察
し、エッチングの層の厚みすなわちエッチングの深さを
測定してその値を第１表に示した。なお箔厚はマイクロ
ゲージを用いて測定した。
このようにして得たエッチングを施したアルミニウム
箔から各々3mm×5mmの小片を20枚切り出し、下記の処理
を行った。まず前述した小片をりん酸およびりん酸アン
モニウムの水溶中で化成し、エッチング細孔に沿ってア
ルミナの誘電体酸化皮膜層を形成した。誘電体酸化皮膜
層を有する小片1cm2あたりの容量をそれぞれ第１表に示
した。
箔から各々3mm×5mmの小片を20枚切り出し、下記の処理
を行った。まず前述した小片をりん酸およびりん酸アン
モニウムの水溶中で化成し、エッチング細孔に沿ってア
ルミナの誘電体酸化皮膜層を形成した。誘電体酸化皮膜
層を有する小片1cm2あたりの容量をそれぞれ第１表に示
した。
次に、小片の下部3mm×3mmの部分を別に用意した酢酸
鉛三水和物2.4モル／水溶液と過硫酸アンモニウム４
モル／水溶液の混合液に浸漬し、60℃で１時間反応さ
せた。反応後、水で充分洗浄して半導体層を乾燥した。
上述した反応をさらに３回繰り返し、誘電体酸化皮膜層
の表面に二酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層を形成し
た。
鉛三水和物2.4モル／水溶液と過硫酸アンモニウム４
モル／水溶液の混合液に浸漬し、60℃で１時間反応さ
せた。反応後、水で充分洗浄して半導体層を乾燥した。
上述した反応をさらに３回繰り返し、誘電体酸化皮膜層
の表面に二酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層を形成し
た。
次いで半導体層の上にカーボンペーストおよび銀ペー
ストを順に付着させ導電体層を形成した後、各素子を別
に用意した厚さ0.1mmの鉄製のフレームに銀ペーストで
接続した。さらに長さ7mm×幅4mm×深さ3mmのキャビテ
ィを持つ金型内にフレームを配置し、エポキシ樹脂をト
ランスファ成型により圧力40kg/cm2で注入した。このよ
うにして得られた固体電解コンデンサ20点の平均の電気
特性値を第２表に示した。第２表中の不良率とは、成型
後に固体電解コンデンサの電気特性が測定できないもの
の個数（不良個数）であり、その数値が大きいほど成型
時の固体電解コンデンサにかかるダメージが大きいもの
と考察される。
ストを順に付着させ導電体層を形成した後、各素子を別
に用意した厚さ0.1mmの鉄製のフレームに銀ペーストで
接続した。さらに長さ7mm×幅4mm×深さ3mmのキャビテ
ィを持つ金型内にフレームを配置し、エポキシ樹脂をト
ランスファ成型により圧力40kg/cm2で注入した。このよ
うにして得られた固体電解コンデンサ20点の平均の電気
特性値を第２表に示した。第２表中の不良率とは、成型
後に固体電解コンデンサの電気特性が測定できないもの
の個数（不良個数）であり、その数値が大きいほど成型
時の固体電解コンデンサにかかるダメージが大きいもの
と考察される。
〔発明の効果〕 弁作用金属箔の箔厚を少なくとも150μｍにし、さら
にエッチングの深さを40μｍ以下にして誘電体酸化皮膜
層、半導体層および導電体層を順次形成した固体電解コ
ンデンサ素子は、単位体積あたりの容量が大きく、顕著
に封止成型圧力に耐え得るものであるので、良好な固体
電解コンデンサとすることができる。
にエッチングの深さを40μｍ以下にして誘電体酸化皮膜
層、半導体層および導電体層を順次形成した固体電解コ
ンデンサ素子は、単位体積あたりの容量が大きく、顕著
に封止成型圧力に耐え得るものであるので、良好な固体
電解コンデンサとすることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】エッチング処理した弁作用金属箔からなる
陽極基体の表面に誘電体酸化皮膜層、半導体層および導
電体層を順次形成してなる固体電解コンデンサにおい
て、上記弁作用金属箔の厚みが少なくとも150μｍで、
エッチングの深さが箔表面から40μｍ以下であることを
特徴とする固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14857690A JP2828738B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14857690A JP2828738B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 固体電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0444205A JPH0444205A (ja) | 1992-02-14 |
| JP2828738B2 true JP2828738B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=15455835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14857690A Expired - Lifetime JP2828738B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2828738B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003008673A1 (fr) * | 2001-07-18 | 2003-01-30 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Ruban metallique consistant en un alliage de metal acide-terreux et condensateur dote dudit ruban |
| US7626802B2 (en) * | 2007-10-19 | 2009-12-01 | Oh Young Joo | Metal capacitor and manufacturing method thereof |
| KR20190057279A (ko) * | 2016-09-30 | 2019-05-28 | 니폰 케미콘 가부시키가이샤 | 전극박 및 전해 콘덴서 |
-
1990
- 1990-06-08 JP JP14857690A patent/JP2828738B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0444205A (ja) | 1992-02-14 |
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