JP2919726B2 - 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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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、さらに詳しく説明すれば、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
サの高耐圧化に関するものである。
するものであり、さらに詳しく説明すれば、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
サの高耐圧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 （以下ＯＳ−ＢＱと略す）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 （以下ＯＳ−ＢＱと略す）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
コンデンサは耐圧が低く、印加電圧を２５Ｖよりも高く
して、例えば３０Ｖ、あるいは３５Ｖにして高温負荷試
験を行うとショート不良が頻発するという問題があっ
た。
コンデンサは耐圧が低く、印加電圧を２５Ｖよりも高く
して、例えば３０Ｖ、あるいは３５Ｖにして高温負荷試
験を行うとショート不良が頻発するという問題があっ
た。
【０００５】本発明は、固体電解コンデンサの電解質を
改良することによって、耐圧が高くてショート不良等が
発生せず、等価直列抵抗が小さくて高周波特性にも優れ
た固体電解コンデンサを提供するものである。
改良することによって、耐圧が高くてショート不良等が
発生せず、等価直列抵抗が小さくて高周波特性にも優れ
た固体電解コンデンサを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による固体電解コ
ンデンサにおいては、Ｎ，Ｎ’−１，８−ｎ−オクチル
・３，５−ルチジニウム2 ・ＴＣＮＱ4 （以下ＯＳ−Ｏ
Ｌと略す）に、ＴＣＮＱを添加したものを固体電解質と
して用いる。
ンデンサにおいては、Ｎ，Ｎ’−１，８−ｎ−オクチル
・３，５−ルチジニウム2 ・ＴＣＮＱ4 （以下ＯＳ−Ｏ
Ｌと略す）に、ＴＣＮＱを添加したものを固体電解質と
して用いる。
【０００７】
【作用】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、漏れ電流特性は安定化する。ＯＳ−ＢＱ、ＯＳ−Ｏ
Ｌの融点は、それぞれ２１０〜２１５℃、２２５〜２３
０℃であるから、従来技術によるＯＳ−ＢＱを本発明の
ＯＳ−ＯＬに替えることによって電解質の融点が上昇
し、コンデンサとしての漏れ電流特性が安定化して耐圧
が高くなる。
おいては、そのＴＣＮＱ錯塩が高融点になればなるほ
ど、漏れ電流特性は安定化する。ＯＳ−ＢＱ、ＯＳ−Ｏ
Ｌの融点は、それぞれ２１０〜２１５℃、２２５〜２３
０℃であるから、従来技術によるＯＳ−ＢＱを本発明の
ＯＳ−ＯＬに替えることによって電解質の融点が上昇
し、コンデンサとしての漏れ電流特性が安定化して耐圧
が高くなる。
【０００８】さらに、ＯＳ−ＯＬの融解固化後の電導度
は約０．１０ｓ／ｃｍで、ＯＳ−ＢＱの約０．２９ｓ／
ｃｍに比べてやや劣るが、ＯＳ−ＯＬにＴＣＮＱを添加
すると電導度が上昇し、コンデンサとしての等価直列抵
抗が小さくなって高周波特性が向上する。
は約０．１０ｓ／ｃｍで、ＯＳ−ＢＱの約０．２９ｓ／
ｃｍに比べてやや劣るが、ＯＳ−ＯＬにＴＣＮＱを添加
すると電導度が上昇し、コンデンサとしての等価直列抵
抗が小さくなって高周波特性が向上する。
【０００９】
【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。
【００１０】まず、表１に示すような固体電解質の原料
をアルミケースに適量充填し、約３００℃の熱盤上で融
解させる。
をアルミケースに適量充填し、約３００℃の熱盤上で融
解させる。
【００１１】
【表１】
【００１２】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体に浸漬させ、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体に浸漬させ、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。
【００１３】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。
【００１４】なお、表１に示したように、直径４ｍｍの
アルミケースに封入された実施例１、比較例１、従来例
１のコンデンサの定格は３０Ｖ、１μＦであり、直径５
ｍｍのアルミケースに封入された実施例２、比較例２、
従来例２のコンデンサの定格は３５Ｖ、２．２μＦであ
る。
アルミケースに封入された実施例１、比較例１、従来例
１のコンデンサの定格は３０Ｖ、１μＦであり、直径５
ｍｍのアルミケースに封入された実施例２、比較例２、
従来例２のコンデンサの定格は３５Ｖ、２．２μＦであ
る。
【００１５】このようにして得られた固体電解コンデン
サの各試料について、初期特性を測定した後、高温負荷
試験を行ってショート不良の発生状況を調べた。その結
果を表２に示す。
サの各試料について、初期特性を測定した後、高温負荷
試験を行ってショート不良の発生状況を調べた。その結
果を表２に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】ここで、高温負荷試験とは、１０５℃に昇
温して定格電圧（実施例１、比較例１、従来例１に対し
ては３０Ｖ、実施例２、比較例２、従来例２に対しては
３５Ｖ）を印加しながら１０００時間放置するというも
のである。
温して定格電圧（実施例１、比較例１、従来例１に対し
ては３０Ｖ、実施例２、比較例２、従来例２に対しては
３５Ｖ）を印加しながら１０００時間放置するというも
のである。
【００１８】表２において、Ｃ（静電容量）及びｔａｎ
δ（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。また、表２に示し
た各測定値は 特に示したもの以外試料数３０個につい
ての平均値である。なお、ＬＣの良否に関しては１μＡ
以下を良品とし、ＬＣ良品の試料についてのみ高温負荷
試験を行った。
δ（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。また、表２に示し
た各測定値は 特に示したもの以外試料数３０個につい
ての平均値である。なお、ＬＣの良否に関しては１μＡ
以下を良品とし、ＬＣ良品の試料についてのみ高温負荷
試験を行った。
【００１９】表２からわかるように、電解質にＯＳ−Ｏ
Ｌが含まれる実施例１、比較例１、実施例２、比較例２
においては、ＯＳ−ＢＱを用いた従来例１、従来例２に
比べて初期の漏れ電流不良率が低く、高温負荷試験によ
るショート不良発生率も著しく低い。
Ｌが含まれる実施例１、比較例１、実施例２、比較例２
においては、ＯＳ−ＢＱを用いた従来例１、従来例２に
比べて初期の漏れ電流不良率が低く、高温負荷試験によ
るショート不良発生率も著しく低い。
【００２０】一方、高周波特性に影響を及ぼすＥＳＲに
関しては、比較例１、２と従来例１、２を比較すると、
ＯＳ−ＢＱをＯＳ−ＯＬに替えたことによるＥＳＲの増
大が目立つが、ＯＳ−ＯＬにＴＣＮＱを添加した実施例
１、２では、ＯＳ−ＯＬ単独の比較例１、２に比べて、
ＥＳＲがかなり小さくなっている。
関しては、比較例１、２と従来例１、２を比較すると、
ＯＳ−ＢＱをＯＳ−ＯＬに替えたことによるＥＳＲの増
大が目立つが、ＯＳ−ＯＬにＴＣＮＱを添加した実施例
１、２では、ＯＳ−ＯＬ単独の比較例１、２に比べて、
ＥＳＲがかなり小さくなっている。
【００２１】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を採用すれば従来のＯＳ−ＢＱ使
用の場合に比べて漏れ電流の問題や耐圧の問題が改善さ
れ、ＯＳ−ＯＬにＴＣＮＱを添加すれば等価直列抵抗が
小さくなって高周波特性も改善されるという本発明の主
題が導き出された。
解質としてＯＳ−ＯＬを採用すれば従来のＯＳ−ＢＱ使
用の場合に比べて漏れ電流の問題や耐圧の問題が改善さ
れ、ＯＳ−ＯＬにＴＣＮＱを添加すれば等価直列抵抗が
小さくなって高周波特性も改善されるという本発明の主
題が導き出された。
【００２２】ただし、ＯＳ−ＯＬに対するＴＣＮＱの添
加量が多すぎると、図１に示すようにｔａｎδが徐々に
大きくなったり、ＥＳＲが極小となった後、逆に大きく
なってしまうという問題が生じる。
加量が多すぎると、図１に示すようにｔａｎδが徐々に
大きくなったり、ＥＳＲが極小となった後、逆に大きく
なってしまうという問題が生じる。
【００２３】図１は、ＯＳ−ＯＬにＴＣＮＱを添加した
電解質を用いた固体電解コンデンサで定格３０Ｖ、６．
８μＦのものを試作し、ＴＣＮＱの添加量（ＯＳ−ＯＬ
に対する重量比）によるｔａｎδとＥＳＲの変化を調べ
た結果を示すものである。図１の実験結果によれば、Ｏ
Ｓ−ＯＬに対するＴＣＮＱの添加量が１０％を越える
と、ＥＳＲの値が急激に上昇することが予測される。
電解質を用いた固体電解コンデンサで定格３０Ｖ、６．
８μＦのものを試作し、ＴＣＮＱの添加量（ＯＳ−ＯＬ
に対する重量比）によるｔａｎδとＥＳＲの変化を調べ
た結果を示すものである。図１の実験結果によれば、Ｏ
Ｓ−ＯＬに対するＴＣＮＱの添加量が１０％を越える
と、ＥＳＲの値が急激に上昇することが予測される。
【００２４】なお、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、アルミニウム粉末焼結体等
を用いてもよく、被膜修復性金属としてタンタル、チタ
ン等を用いてもよい。
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、アルミニウム粉末焼結体等
を用いてもよく、被膜修復性金属としてタンタル、チタ
ン等を用いてもよい。
【００２５】また、ＯＳ−ＯＬの結晶組成に関して、
３，５−ルチジンとＴＣＮＱの分子比率は基本的には
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構成や
作用効果を本質的に変えるものではない。
３，５−ルチジンとＴＣＮＱの分子比率は基本的には
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構成や
作用効果を本質的に変えるものではない。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、耐圧が高くてショート
不良等が発生せず、等価直列抵抗が小さくて高周波特性
にも優れた固体電解コンデンサが得られる。
不良等が発生せず、等価直列抵抗が小さくて高周波特性
にも優れた固体電解コンデンサが得られる。
【図１】本発明実施例を比較例とともに説明するため
の、実験結果図である。
の、実験結果図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 本田 伸浩 佐賀県杵島郡大町町大字福母217番地 佐賀三洋工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01G 9/028
Claims (2)
- 【請求項１】 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
にＴＣＮＱを添加したものを、加熱融解してコンデンサ
素子の電解質として含浸させた後、冷却固化してなる固
体電解コンデンサであって、２５Ｖを超える定格電圧を
有することを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 【請求項２】 前記ＴＣＮＱの添加量が、重量比で前記
ＴＣＮＱ錯塩の１〜１０％であることを特徴とする請求
項１記載の固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29200493A JP2919726B2 (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29200493A JP2919726B2 (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | 固体電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183171A JPH07183171A (ja) | 1995-07-21 |
| JP2919726B2 true JP2919726B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=17776287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29200493A Expired - Fee Related JP2919726B2 (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2919726B2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-22 JP JP29200493A patent/JP2919726B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07183171A (ja) | 1995-07-21 |
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Legal Events
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