JP3123772B2 - 有機半導体固体電解コンデンサ - Google Patents
有機半導体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
するものである。更に詳説すると、本発明は電解質とし
て７，７，８，８−テトラシアノキノジメタンの錯塩
（以下ＴＣＮＱ錯塩と略す）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の改善に関するもので
ある。
するものである。更に詳説すると、本発明は電解質とし
て７，７，８，８−テトラシアノキノジメタンの錯塩
（以下ＴＣＮＱ錯塩と略す）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の改善に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、固体電解コンデンサは固体電解質
として有機半導体、特に導電性の高いＴＣＮＱ錯塩を用
いることが提案されている（例えば特公昭６２−５２９
３９号公報（Ｈ０１Ｇ ９／０２）参照）。このような
ＴＣＮＱ錯塩を用いたアルミ固体電解コンデンサは周波
数特性及び温度特性を著しく改善したものであり、従来
の乾式コンデンサのそれを遥かに凌いだものである。
として有機半導体、特に導電性の高いＴＣＮＱ錯塩を用
いることが提案されている（例えば特公昭６２−５２９
３９号公報（Ｈ０１Ｇ ９／０２）参照）。このような
ＴＣＮＱ錯塩を用いたアルミ固体電解コンデンサは周波
数特性及び温度特性を著しく改善したものであり、従来
の乾式コンデンサのそれを遥かに凌いだものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、電気機器の小形
化に伴い、ＴＣＮＱ錯塩を用いたコンデンサにおいても
表面実装用のものが強く要求されている。しかしなが
ら、この種のコンデンサは、表面実装用部品として必須
の半田付け時の熱ストレス（通常２３０℃）に耐えられ
ず、漏れ電流の増大を招く欠点があり、耐熱性の向上が
強く望まれている。
化に伴い、ＴＣＮＱ錯塩を用いたコンデンサにおいても
表面実装用のものが強く要求されている。しかしなが
ら、この種のコンデンサは、表面実装用部品として必須
の半田付け時の熱ストレス（通常２３０℃）に耐えられ
ず、漏れ電流の増大を招く欠点があり、耐熱性の向上が
強く望まれている。
【０００４】本発明は上述の如き半田付け時の熱ストレ
スに対しても、漏れ電流が殆んど変わることのない耐熱
性の優れた固体電解コンデンサを提供するものである。
スに対しても、漏れ電流が殆んど変わることのない耐熱
性の優れた固体電解コンデンサを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】実施例１及び３の発明
は、陽極酸化或いは陽極化成により表面に酸化被膜を設
けたアルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁作用を有す
る金属上に、芳香族ニトロ化合物の皮膜を形成し、該芳
香族ニトロ化合物の皮膜上に、ＴＣＮＱ錯塩を加熱融解
の後冷却固化させて固体電解質層を形成することを特徴
とする有機半導体固体電解コンデンサである。
は、陽極酸化或いは陽極化成により表面に酸化被膜を設
けたアルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁作用を有す
る金属上に、芳香族ニトロ化合物の皮膜を形成し、該芳
香族ニトロ化合物の皮膜上に、ＴＣＮＱ錯塩を加熱融解
の後冷却固化させて固体電解質層を形成することを特徴
とする有機半導体固体電解コンデンサである。
【０００６】また、実施例２及び３の発明は陽極酸化或
いは陽極化成により表面に酸化皮膜を設けたアルミニウ
ム、タンタル、ニオブ等の弁作用を有する金属上に、Ｔ
ＣＮＱ錯塩と芳香族ニトロ化合物との混合物を加熱融解
の後冷却固化させて固体電解質層を形成することを特徴
とする有機半導体固体電解コンデンサである。
いは陽極化成により表面に酸化皮膜を設けたアルミニウ
ム、タンタル、ニオブ等の弁作用を有する金属上に、Ｔ
ＣＮＱ錯塩と芳香族ニトロ化合物との混合物を加熱融解
の後冷却固化させて固体電解質層を形成することを特徴
とする有機半導体固体電解コンデンサである。
【０００７】この時、前記芳香族ニトロ化合物はジニト
ロベンゼンであることが好ましい。
ロベンゼンであることが好ましい。
【０００８】さらに、実施例４の発明は陽極酸化或いは
陽極化成により表面に酸化被膜を設けたアルミニウム、
タンタル、ニオブ等の弁作用を有する金属上に、植物ゴ
ム質の皮膜を形成し、該植物ゴム質の皮膜上に、ＴＣＮ
Ｑ錯塩を加熱融解の後冷却固化させて固体電解質層を形
成することを特徴とする有機半導体固体電解コンデンサ
である。
陽極化成により表面に酸化被膜を設けたアルミニウム、
タンタル、ニオブ等の弁作用を有する金属上に、植物ゴ
ム質の皮膜を形成し、該植物ゴム質の皮膜上に、ＴＣＮ
Ｑ錯塩を加熱融解の後冷却固化させて固体電解質層を形
成することを特徴とする有機半導体固体電解コンデンサ
である。
【０００９】また、実施例５の発明は陽極酸化或いは陽
極化成により表面に酸化皮膜を設けたアルミニウム、タ
ンタル、ニオブ等の弁作用を有する金属上に、ＴＣＮＱ
錯塩と植物ゴム質の混合物を加熱融解の後冷却固化させ
て固体電解質層を形成することを特徴とする有機半導体
固体電解コンデンサである。
極化成により表面に酸化皮膜を設けたアルミニウム、タ
ンタル、ニオブ等の弁作用を有する金属上に、ＴＣＮＱ
錯塩と植物ゴム質の混合物を加熱融解の後冷却固化させ
て固体電解質層を形成することを特徴とする有機半導体
固体電解コンデンサである。
【００１０】この時、前記植物ゴム質はアラビアゴム、
グアールゴム、カラヤゴム、トラガカントゴムの内少な
くとも１種類を含むことが好ましい。
グアールゴム、カラヤゴム、トラガカントゴムの内少な
くとも１種類を含むことが好ましい。
【００１１】
【作用】実施例１〜３の発明は、脱電子作用を有する芳
香族ニトロ化合物を使用している。このため、ＴＣＮＱ
錯塩内の水素を吸引し、ＴＣＮＱ錯塩の分解を抑制する
ものと思われる。この結果半田付け後においても漏れ電
流特性の安定したコンデンサが得られるものと推察され
る。
香族ニトロ化合物を使用している。このため、ＴＣＮＱ
錯塩内の水素を吸引し、ＴＣＮＱ錯塩の分解を抑制する
ものと思われる。この結果半田付け後においても漏れ電
流特性の安定したコンデンサが得られるものと推察され
る。
【００１２】また、漏れ電流が大きくなる原因として酸
化皮膜の欠損が考えられる。そこで、実施例４，５の発
明は、植物ゴム質を使用しているため、コンデンサ素子
中の陽極箔の酸化皮膜の欠損部分が存在する場合、該欠
損部分でジュール熱が発生すると、植物ゴム質によりＴ
ＣＮＱ錯塩の分解反応が進行して部分的に絶縁化してい
くものと推測される。従って、半田付け後においても漏
れ電流特性の安定したコンデンサの実現が可能になると
思われる。
化皮膜の欠損が考えられる。そこで、実施例４，５の発
明は、植物ゴム質を使用しているため、コンデンサ素子
中の陽極箔の酸化皮膜の欠損部分が存在する場合、該欠
損部分でジュール熱が発生すると、植物ゴム質によりＴ
ＣＮＱ錯塩の分解反応が進行して部分的に絶縁化してい
くものと推測される。従って、半田付け後においても漏
れ電流特性の安定したコンデンサの実現が可能になると
思われる。
【００１３】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。
【００１４】図１に本発明に使用するコンデンサ素子を
示す。まず、高純度（９９．９９％以上）のアルミニウ
ム箔を化学的処理により粗面化し、実効表面積を増加さ
せるためのいわゆるエッチング処理を行う。次に電解液
中にて、電気化学的にアルミニウム箔表面に酸化皮膜
（酸化アルミニウムの薄膜）を形成する（化成処理）。
次にエッチング処理、化成処理を行ったアルミニウム箔
を陽極箔１とし、対向陰極箔２との間にセパレータ３と
してマニラ紙を挟み、図１に示すように円筒状に巻き取
る。こうしてアルミニウム箔に酸化皮膜を形成した陽極
箔１及び陰極箔２との両電極箔間に介挿されたセパレー
タ３とを巻回してコンデンサ素子６が形成される。なお
４，４’はアルミリード、５，５’はリード線である。
示す。まず、高純度（９９．９９％以上）のアルミニウ
ム箔を化学的処理により粗面化し、実効表面積を増加さ
せるためのいわゆるエッチング処理を行う。次に電解液
中にて、電気化学的にアルミニウム箔表面に酸化皮膜
（酸化アルミニウムの薄膜）を形成する（化成処理）。
次にエッチング処理、化成処理を行ったアルミニウム箔
を陽極箔１とし、対向陰極箔２との間にセパレータ３と
してマニラ紙を挟み、図１に示すように円筒状に巻き取
る。こうしてアルミニウム箔に酸化皮膜を形成した陽極
箔１及び陰極箔２との両電極箔間に介挿されたセパレー
タ３とを巻回してコンデンサ素子６が形成される。なお
４，４’はアルミリード、５，５’はリード線である。
【００１５】更にコンデンサ素子６に熱処理及び再化成
処理を施し、セパレータ３を構成するマニラ紙を炭化し
て繊維の細径化による密度の低下を図る。
処理を施し、セパレータ３を構成するマニラ紙を炭化し
て繊維の細径化による密度の低下を図る。
【００１６】なお、セパレータとしてマニラ紙にあらか
じめ所定の温度と時間（例えば２４０℃、４０分間）で
熱処理を施して炭化したものやカーボン不織布を用い、
陽極箔と陰極箔との間に挟んで巻回してもよい。
じめ所定の温度と時間（例えば２４０℃、４０分間）で
熱処理を施して炭化したものやカーボン不織布を用い、
陽極箔と陰極箔との間に挟んで巻回してもよい。
【００１７】（実施例１）まず、上述の如く作製された
巻回型コンデンサ素子６を芳香族ニトロ化合物（例えば
ジニトロベンゼン）の２％メタノール溶液に浸漬し、８
５℃で乾燥する。その後ＴＣＮＱ錯塩（例えば、Ｎ，
Ｎ，−ペンタメチレンルチジニウム2・ＴＣＮＱ4とＮ−
フェネチルルチジニウム・ＴＣＮＱ2の等量混合物）を
３００℃で加熱融解し、予熱したコンデンサ素子６を含
浸し、急冷する。その後、樹脂にて外装し、電圧処理
（エージング）を行ない、目的とするコンデンサを完成
させる。
巻回型コンデンサ素子６を芳香族ニトロ化合物（例えば
ジニトロベンゼン）の２％メタノール溶液に浸漬し、８
５℃で乾燥する。その後ＴＣＮＱ錯塩（例えば、Ｎ，
Ｎ，−ペンタメチレンルチジニウム2・ＴＣＮＱ4とＮ−
フェネチルルチジニウム・ＴＣＮＱ2の等量混合物）を
３００℃で加熱融解し、予熱したコンデンサ素子６を含
浸し、急冷する。その後、樹脂にて外装し、電圧処理
（エージング）を行ない、目的とするコンデンサを完成
させる。
【００１８】（実施例２）まず、ＴＣＮＱ錯塩とこの錯
塩の４重量パーセントのジニトロベンゼンを均一になる
ように混合する。そして、その混合物を３００℃で加熱
融解し、予熱したコンデンサ素子６を含浸し、急冷す
る。その後、樹脂にて外装し、電圧処理（エージング）
を行ない、目的とするコンデンサを完成させる。
塩の４重量パーセントのジニトロベンゼンを均一になる
ように混合する。そして、その混合物を３００℃で加熱
融解し、予熱したコンデンサ素子６を含浸し、急冷す
る。その後、樹脂にて外装し、電圧処理（エージング）
を行ない、目的とするコンデンサを完成させる。
【００１９】（実施例３）まず、上述の如く作製された
巻回型コンデンサ素子６をジニトロベンゼンの２％メタ
ノール溶液に浸漬し、８５℃で乾燥する。その後ＴＣＮ
Ｑ錯塩とその錯塩の４重量パーセントのジニトロベンゼ
ンの混合物を３００℃で加熱融解し、予熱したコンデン
サ素子６を含浸し、急冷する。その後、樹脂にて外装
し、電圧処理（エージング）を行ない、目的とするコン
デンサを完成させる。
巻回型コンデンサ素子６をジニトロベンゼンの２％メタ
ノール溶液に浸漬し、８５℃で乾燥する。その後ＴＣＮ
Ｑ錯塩とその錯塩の４重量パーセントのジニトロベンゼ
ンの混合物を３００℃で加熱融解し、予熱したコンデン
サ素子６を含浸し、急冷する。その後、樹脂にて外装
し、電圧処理（エージング）を行ない、目的とするコン
デンサを完成させる。
【００２０】表１に実施例１，実施例２及び実施例３に
よる本発明品と従来品における表面実装時のハンダ付け
時の熱を想定したリフロー試験前後の静電容量と漏れ電
流の結果を示す。
よる本発明品と従来品における表面実装時のハンダ付け
時の熱を想定したリフロー試験前後の静電容量と漏れ電
流の結果を示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】このリフロー試験とはリフロー炉の中でコ
ンデンサを１６０℃に２分間保持し、それに引き続いて
２３０℃に３０秒間保持する試験である。
ンデンサを１６０℃に２分間保持し、それに引き続いて
２３０℃に３０秒間保持する試験である。
【００２３】表１において、全てのコンデンサは定格２
５Ｖ、容量１．５μＦであり、固体電解質はＮ，Ｎ，−
ペンタメチレンルチジニウム2・ＴＣＮＱ4とＮ−フェネ
チルルチジニウム・ＴＣＮＱ2の等量混合物を使用して
いる。
５Ｖ、容量１．５μＦであり、固体電解質はＮ，Ｎ，−
ペンタメチレンルチジニウム2・ＴＣＮＱ4とＮ−フェネ
チルルチジニウム・ＴＣＮＱ2の等量混合物を使用して
いる。
【００２４】なお、ＴＣＮＱ錯塩の融解温度の関係か
ら、芳香族ニトロ化合物の沸点は２５０℃以上のものが
好ましい。
ら、芳香族ニトロ化合物の沸点は２５０℃以上のものが
好ましい。
【００２５】（実施例４）まず、上述の如く作製された
巻回型コンデンサ素子６を植物ゴム質（例えばアラビア
ゴム、グアールゴム、カラヤゴム、トラガカントゴム）
の０．５〜２％水溶液に浸漬し、８５℃で乾燥する。そ
の後ＴＣＮＱ錯塩（例えば、Ｎ，Ｎ，−ペンタメチレン
ルチジニウム2・ＴＣＮＱ4とＮ−フェネチルルチジニウ
ム・ＴＣＮＱ2の等量混合物）を３２０℃で加熱融解
し、予熱したコンデンサ素子６を含浸し、急冷する。そ
の後、樹脂にて外装し、電圧処理（エージング）を行な
い、目的とするコンデンサを完成させる。
巻回型コンデンサ素子６を植物ゴム質（例えばアラビア
ゴム、グアールゴム、カラヤゴム、トラガカントゴム）
の０．５〜２％水溶液に浸漬し、８５℃で乾燥する。そ
の後ＴＣＮＱ錯塩（例えば、Ｎ，Ｎ，−ペンタメチレン
ルチジニウム2・ＴＣＮＱ4とＮ−フェネチルルチジニウ
ム・ＴＣＮＱ2の等量混合物）を３２０℃で加熱融解
し、予熱したコンデンサ素子６を含浸し、急冷する。そ
の後、樹脂にて外装し、電圧処理（エージング）を行な
い、目的とするコンデンサを完成させる。
【００２６】（実施例５）まず、ＴＣＮＱ錯塩とその錯
塩の２重量パーセントの植物ゴム質を均一になるように
混合する。そして、その混合物を３２０℃で加熱融解
し、予熱したコンデンサ素子６を含浸し、急冷する。そ
の後、樹脂にて外装し、電圧処理（エージング）を行な
い、目的とするコンデンサを完成させる。
塩の２重量パーセントの植物ゴム質を均一になるように
混合する。そして、その混合物を３２０℃で加熱融解
し、予熱したコンデンサ素子６を含浸し、急冷する。そ
の後、樹脂にて外装し、電圧処理（エージング）を行な
い、目的とするコンデンサを完成させる。
【００２７】表２に実施例４及び実施例５による本発明
品と従来品における表面実装時のハンダ付け時の熱を想
定したリフロー試験前後の静電容量と漏れ電流の結果を
示す。
品と従来品における表面実装時のハンダ付け時の熱を想
定したリフロー試験前後の静電容量と漏れ電流の結果を
示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】表２において、全てのコンデンサは定格１
０Ｖ、容量１０μＦであり、固体電解質はＮ，Ｎ，−ペ
ンタメチレンルチジニウム2・ＴＣＮＱ4とＮ−フェネチ
ルルチジニウム・ＴＣＮＱ2の等量混合物を使用してい
る。
０Ｖ、容量１０μＦであり、固体電解質はＮ，Ｎ，−ペ
ンタメチレンルチジニウム2・ＴＣＮＱ4とＮ−フェネチ
ルルチジニウム・ＴＣＮＱ2の等量混合物を使用してい
る。
【００３０】実施例(4a)〜(4b)は上述の実施例４による
コンデンサ、実施例(5a)〜(5b)は上述の実施例５による
コンデンサである。
コンデンサ、実施例(5a)〜(5b)は上述の実施例５による
コンデンサである。
【００３１】また、表中のｔａｎδ［％］（１２０Ｈ
ｚ）は損失角の正接である。
ｚ）は損失角の正接である。
【００３２】なお、本発明で使用している植物ゴム質は
上述の実施例において使用されているものに限定される
ものではなく、ＴＣＮＱ錯塩含浸時の素子余熱、若しく
はＴＣＮＱ錯塩溶融時の熱に耐えるものであれば、他の
植物ゴム質でも同様の効果が得られることはいうまでも
ない。
上述の実施例において使用されているものに限定される
ものではなく、ＴＣＮＱ錯塩含浸時の素子余熱、若しく
はＴＣＮＱ錯塩溶融時の熱に耐えるものであれば、他の
植物ゴム質でも同様の効果が得られることはいうまでも
ない。
【００３３】
【発明の効果】上述の表１及び表２より、リフロー試験
後においても本発明による有機半導体固体電解コンデン
サは優れた漏れ電流特性を有することは明らかである。
即ち、、半田付け後においても漏れ電流特性の極めて優
れた有機半導体固体電解コンデンサを実現すること可能
となる。
後においても本発明による有機半導体固体電解コンデン
サは優れた漏れ電流特性を有することは明らかである。
即ち、、半田付け後においても漏れ電流特性の極めて優
れた有機半導体固体電解コンデンサを実現すること可能
となる。
【図１】本発明に使用するコンデンサ素子の斜視図であ
る。
る。
１ 陽極箔 ２ 陰極箔 ３ セパレータ ６ コンデンサ素子
Claims (6)
- 【請求項１】 陽極酸化或いは陽極化成により表面に酸
化被膜を設けたアルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁
作用を有する金属上に、芳香族ニトロ化合物の皮膜を形
成し、該芳香族ニトロ化合物の皮膜上に、ＴＣＮＱ錯塩
を加熱融解の後冷却固化させて固体電解質層を形成する
ことを特徴とする有機半導体固体電解コンデンサ。 - 【請求項２】 陽極酸化或いは陽極化成により表面に酸
化皮膜を設けたアルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁
作用を有する金属上に、ＴＣＮＱ錯塩と芳香族ニトロ化
合物との混合物を加熱融解の後冷却固化させて固体電解
質層を形成することを特徴とする有機半導体固体電解コ
ンデンサ。 - 【請求項３】 前記芳香族ニトロ化合物はジニトロベン
ゼンである請求項１若しくは２に記載の有機半導体固体
電解コンデンサ。 - 【請求項４】 陽極酸化或いは陽極化成により表面に酸
化被膜を設けたアルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁
作用を有する金属上に、植物ゴム質の皮膜を形成し、該
植物ゴム質の皮膜上に、ＴＣＮＱ錯塩を加熱融解の後冷
却固化させて固体電解質層を形成することを特徴とする
有機半導体固体電解コンデンサ。 - 【請求項５】 陽極酸化或いは陽極化成により表面に酸
化皮膜を設けたアルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁
作用を有する金属上に、ＴＣＮＱ錯塩と植物ゴム質の混
合物を加熱融解の後冷却固化させて固体電解質層を形成
することを特徴とする有機半導体固体電解コンデンサ。 - 【請求項６】 前記植物ゴム質はアラビアゴム、グアー
ルゴム、カラヤゴム、トラガカントゴムの内少なくとも
１種類を含むことを特徴とする請求項４若しくは５に記
載の有機半導体固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03139066A JP3123772B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 有機半導体固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03139066A JP3123772B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 有機半導体固体電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04364017A JPH04364017A (ja) | 1992-12-16 |
| JP3123772B2 true JP3123772B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=15236703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03139066A Expired - Fee Related JP3123772B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 有機半導体固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3123772B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1186789C (zh) * | 1999-02-18 | 2005-01-26 | 昭和电工株式会社 | 固体电解电容器、固体电解质、电介质膜、导电状糊状物、及其制造方法 |
| CN100456398C (zh) * | 2001-09-26 | 2009-01-28 | 如碧空株式会社 | 电解电容器驱动用电解液和电解电容器 |
-
1991
- 1991-06-11 JP JP03139066A patent/JP3123772B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04364017A (ja) | 1992-12-16 |
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