JP2840516B2 - 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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- JP2840516B2 JP2840516B2 JP4804393A JP4804393A JP2840516B2 JP 2840516 B2 JP2840516 B2 JP 2840516B2 JP 4804393 A JP4804393 A JP 4804393A JP 4804393 A JP4804393 A JP 4804393A JP 2840516 B2 JP2840516 B2 JP 2840516B2
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- solid electrolytic
- tcnq
- electrolytic capacitor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体電解コンデンサに関
するものであり、さらに詳説すれば、電解質としてＴＣ
ＮＱ錯塩を使用する有機半導体固体電解コンデンサにお
ける、漏れ電流特性の安定化に関するものである。
するものであり、さらに詳説すれば、電解質としてＴＣ
ＮＱ錯塩を使用する有機半導体固体電解コンデンサにお
ける、漏れ電流特性の安定化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電解質としてＴＣＮＱ錯塩を使用する有
機半導体固体電解コンデンサの例は、特公平３−７６５
７３号に開示されている。ここで、ＴＣＮＱとは、７，
７，８，８−テトラシアノキノジメタンの略称である。
機半導体固体電解コンデンサの例は、特公平３−７６５
７３号に開示されている。ここで、ＴＣＮＱとは、７，
７，８，８−テトラシアノキノジメタンの略称である。
【０００３】前記特公平３−７６５７３号に開示され
た、Ｎ位をアルキル基で置換したイソキノリンとのＴＣ
ＮＱ錯塩、特にＮ−ｎ−ブチル・イソキノリニウム・Ｔ
ＣＮＱ 2 を用いた固体電解コンデンサは、優れた寿命特
性、温度特性に加え、特に優れた高周波特性を有するた
め、スイッチング電源用等として広く活用されている。
た、Ｎ位をアルキル基で置換したイソキノリンとのＴＣ
ＮＱ錯塩、特にＮ−ｎ−ブチル・イソキノリニウム・Ｔ
ＣＮＱ 2 を用いた固体電解コンデンサは、優れた寿命特
性、温度特性に加え、特に優れた高周波特性を有するた
め、スイッチング電源用等として広く活用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
コンデンサは、電圧無印加で高温下に放置されたり、ヒ
ートサイクルテストにかけられたりすると、漏れ電流特
性が不安定になるという問題が生じることがあった。
コンデンサは、電圧無印加で高温下に放置されたり、ヒ
ートサイクルテストにかけられたりすると、漏れ電流特
性が不安定になるという問題が生じることがあった。
【０００５】本発明は、固体電解コンデンサの電解質を
改善することによって、前記漏れ電流の問題を解決しよ
うとするものである。
改善することによって、前記漏れ電流の問題を解決しよ
うとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】固体電解コンデンサの電
解質として、本発明では、Ｎ−ｎ−ブチル・イソキノリ
ニウム・ＴＣＮＱ2 （以下ＯＳ−ＢＱと略す）と、Ｎ，
Ｎ’−１，８−ｎ−オクチル・３，５−ルチジニウム2
・ＴＣＮＱ4 （以下ＯＳ−ＯＬと略す）との混合物を採
用する。
解質として、本発明では、Ｎ−ｎ−ブチル・イソキノリ
ニウム・ＴＣＮＱ2 （以下ＯＳ−ＢＱと略す）と、Ｎ，
Ｎ’−１，８−ｎ−オクチル・３，５−ルチジニウム2
・ＴＣＮＱ4 （以下ＯＳ−ＯＬと略す）との混合物を採
用する。
【０００７】
【作用】本願発明者は、固体電解コンデンサの電解質と
して上記混合物を採用することにより、従来のＯＳ−Ｂ
Ｑ単独使用の場合に比べて漏れ電流の問題が改善され、
高周波特性等が劣化することもないという作用効果を実
験的に見出した。
して上記混合物を採用することにより、従来のＯＳ−Ｂ
Ｑ単独使用の場合に比べて漏れ電流の問題が改善され、
高周波特性等が劣化することもないという作用効果を実
験的に見出した。
【０００８】一般にＴＣＮＱ錯塩型の固体電解コンデン
サにおいては、そのＴＣＮＱ錯塩が高融点になればなる
ほど、電圧無印加時の高温放置での漏れ電流は安定化す
る傾向がある。ＯＳ−ＢＱ、ＯＳ−ＯＬの融点は、それ
ぞれ２１０〜２１５℃、２２５〜２３０℃であるから、
ＯＳ−ＢＱとＯＳ−ＯＬとの混合系での漏れ電流特性の
安定化は、ＯＳ−ＯＬの添加による融点の上昇によると
ころが大きいと考えられる。
サにおいては、そのＴＣＮＱ錯塩が高融点になればなる
ほど、電圧無印加時の高温放置での漏れ電流は安定化す
る傾向がある。ＯＳ−ＢＱ、ＯＳ−ＯＬの融点は、それ
ぞれ２１０〜２１５℃、２２５〜２３０℃であるから、
ＯＳ−ＢＱとＯＳ−ＯＬとの混合系での漏れ電流特性の
安定化は、ＯＳ−ＯＬの添加による融点の上昇によると
ころが大きいと考えられる。
【０００９】一方、ＯＳ−ＯＬの融解固化後の電導度約
０．１０ｓ／ｃｍは、ＯＳ−ＢＱの約０．２９ｓ／ｃｍ
に比べて劣るため、ＯＳ−ＯＬを単独で使用した固体電
解コンデンサでは高周波特性がやや劣化するが、ＯＳ−
ＢＱ、ＯＳ−ＯＬ混合系の電導度は、ＯＳ−ＢＱに比べ
て略同等か若干優れた値となるため、従来のＯＳ−ＢＱ
単独使用の場合と同等の優れた高周波特性を確保でき
る。
０．１０ｓ／ｃｍは、ＯＳ−ＢＱの約０．２９ｓ／ｃｍ
に比べて劣るため、ＯＳ−ＯＬを単独で使用した固体電
解コンデンサでは高周波特性がやや劣化するが、ＯＳ−
ＢＱ、ＯＳ−ＯＬ混合系の電導度は、ＯＳ−ＢＱに比べ
て略同等か若干優れた値となるため、従来のＯＳ−ＢＱ
単独使用の場合と同等の優れた高周波特性を確保でき
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を導き出すに至った実験の経緯
に従いながら、本発明の実施例について説明する。
に従いながら、本発明の実施例について説明する。
【００１１】まず、２種類のＴＣＮＱ錯塩、すなわちＯ
Ｓ−ＯＬとＯＳ−ＢＱとを、表１に示すような比率で混
合してアルミケースに充填し、約３００℃の熱盤上で融
解液化させる。
Ｓ−ＯＬとＯＳ−ＢＱとを、表１に示すような比率で混
合してアルミケースに充填し、約３００℃の熱盤上で融
解液化させる。
【００１２】
【表１】
【００１３】そして、あらかじめ加熱しておいた捲回型
コンデンサ素子を前記融液に浸漬させ、直ちに冷却す
る。ここで、前記コンデンサ素子は、陽極用アルミニウ
ム箔の表面を化成処理して酸化被膜を形成させ、セパレ
ータ紙を炭化処理したものである。
コンデンサ素子を前記融液に浸漬させ、直ちに冷却す
る。ここで、前記コンデンサ素子は、陽極用アルミニウ
ム箔の表面を化成処理して酸化被膜を形成させ、セパレ
ータ紙を炭化処理したものである。
【００１４】その後、前記アルミケースの開口部をエポ
キシ樹脂にて封止し、約１２０℃で１時間、定格電圧を
印加してエイジングを行い、固体電解コンデンサを得
る。
キシ樹脂にて封止し、約１２０℃で１時間、定格電圧を
印加してエイジングを行い、固体電解コンデンサを得
る。
【００１５】このようにして得られた固体電解コンデン
サの試料を、ヒートサイクル試験、高温無負荷試験にか
けた。その結果を表２、及び表３に示す。
サの試料を、ヒートサイクル試験、高温無負荷試験にか
けた。その結果を表２、及び表３に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】ここで、表２に示したヒートサイクル試験
とは、電圧無印加状態で、−５５℃に降温して３０分間
保持、常温に戻して５分間保持、１０５℃に昇温して３
０分間保持、常温に戻して５分間保持、というヒートサ
イクルを１００回繰り返すものである。
とは、電圧無印加状態で、−５５℃に降温して３０分間
保持、常温に戻して５分間保持、１０５℃に昇温して３
０分間保持、常温に戻して５分間保持、というヒートサ
イクルを１００回繰り返すものである。
【００１９】また、表３に示した高温無負荷試験とは、
１０５℃に昇温して、通電せずに１０００時間放置する
というものである。
１０５℃に昇温して、通電せずに１０００時間放置する
というものである。
【００２０】表２、表３において、Ｃ（静電容量）及び
ｔａｎδ（損失角の正接）は１２０Ｈｚで測定したもの
であり、ＥＳＲ（等価直列抵抗）は１００ｋＨｚで測定
したものであり、ＬＣ（漏れ電流）は定格電圧を印加し
た後、３０秒後に測定したものである。
ｔａｎδ（損失角の正接）は１２０Ｈｚで測定したもの
であり、ＥＳＲ（等価直列抵抗）は１００ｋＨｚで測定
したものであり、ＬＣ（漏れ電流）は定格電圧を印加し
た後、３０秒後に測定したものである。
【００２１】また、表２、表３に示された測定値は、特
に最大値と示したもの以外は、ＬＣ（漏れ電流）の初期
値が１μＡ以下で良品と判断される試料１０個ずつを準
備して、各試験前後における個々の試料についての測定
値を平均したものである。
に最大値と示したもの以外は、ＬＣ（漏れ電流）の初期
値が１μＡ以下で良品と判断される試料１０個ずつを準
備して、各試験前後における個々の試料についての測定
値を平均したものである。
【００２２】表２、表３からわかるように、ＯＳ−ＯＬ
とＯＳ−ＢＱとの混合物を用いた実施例１、実施例２、
実施例３においては、ＯＳ−ＢＱ単独使用の比較例に比
べて、ヒートサイクル試験や高温無負荷試験による漏れ
電流特性の劣化が著しく少ない。また、Ｃ、ｔａｎδ
や、高周波特性に影響するＥＳＲに関しては、実施例と
比較例でほとんど違いがない。
とＯＳ−ＢＱとの混合物を用いた実施例１、実施例２、
実施例３においては、ＯＳ−ＢＱ単独使用の比較例に比
べて、ヒートサイクル試験や高温無負荷試験による漏れ
電流特性の劣化が著しく少ない。また、Ｃ、ｔａｎδ
や、高周波特性に影響するＥＳＲに関しては、実施例と
比較例でほとんど違いがない。
【００２３】このようにして、固体電解コンデンサの電
解質としてＯＳ−ＯＬとＯＳ−ＢＱとの混合物を採用す
れば、従来のＯＳ−ＢＱ単独使用の場合に比べて漏れ電
流の問題が改善され、高周波特性等が劣化することもな
いという本発明の主題が導き出された。
解質としてＯＳ−ＯＬとＯＳ−ＢＱとの混合物を採用す
れば、従来のＯＳ−ＢＱ単独使用の場合に比べて漏れ電
流の問題が改善され、高周波特性等が劣化することもな
いという本発明の主題が導き出された。
【００２４】なお、融解液化後の電導度や融点がＯＳ−
ＢＱと略同等の、Ｎ−ｎ−アミル・イソキノリニウム・
ＴＣＮＱ2 （電導度０．２９ｓ／ｃｍ、融点２１５℃）
や、Ｎ−ｉｓｏ−アミル・イソキノリニウム・ＴＣＮＱ
2 （電導度０．２５ｓ／ｃｍ、融点２２０℃）をＯＳ−
ＢＱの代わりに用いても、前記実施例と同様な作用効果
が得られるはずである。
ＢＱと略同等の、Ｎ−ｎ−アミル・イソキノリニウム・
ＴＣＮＱ2 （電導度０．２９ｓ／ｃｍ、融点２１５℃）
や、Ｎ−ｉｓｏ−アミル・イソキノリニウム・ＴＣＮＱ
2 （電導度０．２５ｓ／ｃｍ、融点２２０℃）をＯＳ−
ＢＱの代わりに用いても、前記実施例と同様な作用効果
が得られるはずである。
【００２５】また、前記実施例ではコンデンサ素子の陽
極としてアルミニウム箔を化成したものを用いたが、箔
の代わりにアルミニウム板、アルミニウム粉末しょうけ
つたいなどであってもよく、また他の被膜修復性金属と
して、タンタルやチタンでもよい。
極としてアルミニウム箔を化成したものを用いたが、箔
の代わりにアルミニウム板、アルミニウム粉末しょうけ
つたいなどであってもよく、また他の被膜修復性金属と
して、タンタルやチタンでもよい。
【００２６】さらに、ＯＳ−ＯＬの結晶組成について、
３，５−ルチジンとＴＣＮＱの比率は基本的には２：４
であるが、その比率は合成条件等によっては若干変動す
るものであり、そのような変動は本発明の内容を本質的
に変えるものではない。
３，５−ルチジンとＴＣＮＱの比率は基本的には２：４
であるが、その比率は合成条件等によっては若干変動す
るものであり、そのような変動は本発明の内容を本質的
に変えるものではない。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、寿命特性、温度特性、
高周波特性に加え、漏れ電流特性にも優れた固体電解コ
ンデンサが得られる。
高周波特性に加え、漏れ電流特性にも優れた固体電解コ
ンデンサが得られる。
【００２８】また、従来、融解液化処理の可能なＴＣＮ
Ｑ錯塩の中では、ＯＳ−ＢＱの融解液化処理後の電導度
が最も高い値を示すと考えられており、一般に、融点の
高いＴＣＮＱ錯塩ほど、融解液化処理後の電導度は低く
なる傾向にあると考えられていたのに対して、本発明に
よれば、ＴＣＮＱ錯塩の融点の上昇にもかかわらず、前
記ＯＳ−ＢＱと同等の電導度が得られる場合のあること
が実証された。
Ｑ錯塩の中では、ＯＳ−ＢＱの融解液化処理後の電導度
が最も高い値を示すと考えられており、一般に、融点の
高いＴＣＮＱ錯塩ほど、融解液化処理後の電導度は低く
なる傾向にあると考えられていたのに対して、本発明に
よれば、ＴＣＮＱ錯塩の融点の上昇にもかかわらず、前
記ＯＳ−ＢＱと同等の電導度が得られる場合のあること
が実証された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高松 武史 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−275612（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01G 9/028
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｎ位をｎ−ブチル、またはｎ−アミル、
またはｉｓｏ−アミルにて置換したイソキノリンとのＴ
ＣＮＱ錯塩と、Ｎ位を１，８−ｎ−オクチルにて置換し
て結合した２分子の３，５−ルチジンとのＴＣＮＱ錯塩
とを混合し、該混合物を加熱融解したものをコンデンサ
素子の電解質として含浸させた後、冷却固化してなるこ
とを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 【請求項２】 Ｎ−ｎ−ブチル・イソキノリニウム・Ｔ
ＣＮＱ2 と、Ｎ，Ｎ’−１，８−ｎ−オクチル・３，５
−ルチジニウム2 ・ＴＣＮＱ4 とを混合し、該混合物を
を加熱融解したものをコンデンサ素子の電解質として含
浸させた後、冷却固化してなることを特徴とする固体電
解コンデンサ。 - 【請求項３】 前記混合物中に含まれるＮ，Ｎ’−１，
８−ｎ−オクチル・３，５−ルチジニウム2 ・ＴＣＮＱ
4 の割合が、２０〜８０ｗｔ％であることを特徴とする
請求項２の固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4804393A JP2840516B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4804393A JP2840516B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 固体電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260371A JPH06260371A (ja) | 1994-09-16 |
| JP2840516B2 true JP2840516B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=12792302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4804393A Expired - Fee Related JP2840516B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2840516B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3474986B2 (ja) * | 1995-11-28 | 2003-12-08 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP4804393A patent/JP2840516B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06260371A (ja) | 1994-09-16 |
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