JP3316896B2 - コンデンサ - Google Patents
コンデンサInfo
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- JP3316896B2 JP3316896B2 JP33893392A JP33893392A JP3316896B2 JP 3316896 B2 JP3316896 B2 JP 3316896B2 JP 33893392 A JP33893392 A JP 33893392A JP 33893392 A JP33893392 A JP 33893392A JP 3316896 B2 JP3316896 B2 JP 3316896B2
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- Japan
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- dielectric layer
- lead
- tantalum
- capacitor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タンタルの酸化物を誘
電体層とした高容量のコンデンサに関する。
電体層とした高容量のコンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、タンタル電解コンデンサは、タン
タルの箔、棒、焼結体等の表面に設けた酸化皮膜を誘電
体として形成されている。このようなタンタル電解コン
デンサは、小型で大容量が取れ、しかも誘電体の安定性
のため産業界で広く使用されている。
タルの箔、棒、焼結体等の表面に設けた酸化皮膜を誘電
体として形成されている。このようなタンタル電解コン
デンサは、小型で大容量が取れ、しかも誘電体の安定性
のため産業界で広く使用されている。
【０００３】一方、アルミニウム電解コンデンサは、ア
ルミニウムの箔、棒、焼結体等の表面に設けた酸化皮膜
を誘電体として形成されている。このようなアルミニウ
ム電解コンデンサは、安価で大容量が取れるため、これ
また多方面の分野で使用されているものである。
ルミニウムの箔、棒、焼結体等の表面に設けた酸化皮膜
を誘電体として形成されている。このようなアルミニウ
ム電解コンデンサは、安価で大容量が取れるため、これ
また多方面の分野で使用されているものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、タンタル電解
コンデンサは、材料が幾分高価であり、アルミニウム電
解コンデンサは、誘電体の不安定性のため幾分信頼性に
欠ける。また、両コンデンサとも一般に極性があるため
に、ある種の用途には適さないという不都合がある。
コンデンサは、材料が幾分高価であり、アルミニウム電
解コンデンサは、誘電体の不安定性のため幾分信頼性に
欠ける。また、両コンデンサとも一般に極性があるため
に、ある種の用途には適さないという不都合がある。
【０００５】さらに近年の電子機器の軽小短薄化に伴っ
て、コンデンサにおいても、より小型で高容量なものが
要望されている。本発明者は、上記の問題点を解決すべ
く鋭意研究した結果、表面に細孔を設けたり、あるいは
空隙部を設けたりして、表面積を大きくしたアルミニウ
ムまたはチタンの箔、棒あるいは焼結体等をコンデンサ
に用いると優れた特性が得られることを発見した。
て、コンデンサにおいても、より小型で高容量なものが
要望されている。本発明者は、上記の問題点を解決すべ
く鋭意研究した結果、表面に細孔を設けたり、あるいは
空隙部を設けたりして、表面積を大きくしたアルミニウ
ムまたはチタンの箔、棒あるいは焼結体等をコンデンサ
に用いると優れた特性が得られることを発見した。
【０００６】本発明は、上記発見に基づいて完成された
もので、高容量で高周波特性値が良好、かつ、廉価な無
極性コンデンサを提供することを目的とする。
もので、高容量で高周波特性値が良好、かつ、廉価な無
極性コンデンサを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成すべくなされたもので、その要旨は、表面に細孔を
有するアルミニウムまたはチタンの箔あるいは棒を一方
の電極とし、該細孔内部および表面に沿って設けたタン
タルの酸化物を誘電体層とし、該誘電体層上に設けた半
導体層を他方の電極とするコンデンサ、およびアルミニ
ウムまたはチタンを主成分とする焼結体を一方の電極と
し、該焼結体の空隙部内部および表面に沿って設けたタ
ンタルの酸化物を誘電体層とし、該誘電体層上に設けた
半導体層を他方の電極とするコンデンサにある。
達成すべくなされたもので、その要旨は、表面に細孔を
有するアルミニウムまたはチタンの箔あるいは棒を一方
の電極とし、該細孔内部および表面に沿って設けたタン
タルの酸化物を誘電体層とし、該誘電体層上に設けた半
導体層を他方の電極とするコンデンサ、およびアルミニ
ウムまたはチタンを主成分とする焼結体を一方の電極と
し、該焼結体の空隙部内部および表面に沿って設けたタ
ンタルの酸化物を誘電体層とし、該誘電体層上に設けた
半導体層を他方の電極とするコンデンサにある。
【０００８】以下本発明を詳細に説明する。図１は、箔
を用いた本発明に係るコンデンサの一実施例を示す縦断
面図で、箔１には両面に多数の細孔２が設けられてい
る。この箔１の細孔を有する面には、細孔２の内部およ
び箔表面に沿ってタンタルの酸化物層３が誘電体層とし
て設けられ、これらタンタルの酸化物層３の裏面には、
半導体層４が設けられて本発明のコンデンサが構成され
ている。また上記４の裏面には、誘電体層５が取付けら
れ、全体が封口樹脂６によって封口されるとともに、上
記箔および導電体層にはリード端子７，７が取付けら
れ、上記封口樹脂により引出されてコンデンサ製品が形
成される。
を用いた本発明に係るコンデンサの一実施例を示す縦断
面図で、箔１には両面に多数の細孔２が設けられてい
る。この箔１の細孔を有する面には、細孔２の内部およ
び箔表面に沿ってタンタルの酸化物層３が誘電体層とし
て設けられ、これらタンタルの酸化物層３の裏面には、
半導体層４が設けられて本発明のコンデンサが構成され
ている。また上記４の裏面には、誘電体層５が取付けら
れ、全体が封口樹脂６によって封口されるとともに、上
記箔および導電体層にはリード端子７，７が取付けら
れ、上記封口樹脂により引出されてコンデンサ製品が形
成される。
【０００９】本発明の一方の電極にはアルミニウムまた
はチタンの箔、棒あるいはアルミニウムまたはチタンを
主成分とする焼結体が使用される。
はチタンの箔、棒あるいはアルミニウムまたはチタンを
主成分とする焼結体が使用される。
【００１０】このような金属に、表面積を大にする目的
で細孔もしくは空隙部を形成する方法は、箔、棒の場合
は、例えば、エッチングによって、また焼結体の場合に
は、焼結することによって形成することができる。
で細孔もしくは空隙部を形成する方法は、箔、棒の場合
は、例えば、エッチングによって、また焼結体の場合に
は、焼結することによって形成することができる。
【００１１】エッチングの方法、焼結圧力、温度等によ
って細孔の大きさ、深さ、空隙部の容量を変化させるこ
とができ、このような細孔または空隙部の内面および金
属表面に沿って後述するタンタルの酸化物が形成され
る。
って細孔の大きさ、深さ、空隙部の容量を変化させるこ
とができ、このような細孔または空隙部の内面および金
属表面に沿って後述するタンタルの酸化物が形成され
る。
【００１２】エッチングの方法としては、例えばアルミ
ニウムの場合、電解コンデンサ業界で一般に行われてい
る直流印加あるいは交流印加の電解エッチング方法等が
あげられる。
ニウムの場合、電解コンデンサ業界で一般に行われてい
る直流印加あるいは交流印加の電解エッチング方法等が
あげられる。
【００１３】本発明の誘電体酸化皮膜層として形成する
タンタルの酸化物層は、例えばタンタルのハロゲン化
物、タンタルとアセトニルアセトネート塩、アルコキシ
ド塩、カルボン酸塩、炭酸塩またはオキシン塩のような
錯塩、タンタルと他の金属たとえばカドミウムとの複合
塩等を酸化させることによって設けられる。
タンタルの酸化物層は、例えばタンタルのハロゲン化
物、タンタルとアセトニルアセトネート塩、アルコキシ
ド塩、カルボン酸塩、炭酸塩またはオキシン塩のような
錯塩、タンタルと他の金属たとえばカドミウムとの複合
塩等を酸化させることによって設けられる。
【００１４】このようなタンタルの化合物を融解また
は、適当な溶媒に溶解させて、前述した細孔あるいは空
隙部に導入した後酸化することによって、細孔あるいは
空隙部および金属表面に沿ってタンタルの酸化物層が形
成される。この場合、タンタルの酸化物が細孔あるいは
空隙部を塞がないように導入するには、導入条件あるい
は細孔の径等を考慮することが必要であり、予備実験に
よって条件等が決定される。
は、適当な溶媒に溶解させて、前述した細孔あるいは空
隙部に導入した後酸化することによって、細孔あるいは
空隙部および金属表面に沿ってタンタルの酸化物層が形
成される。この場合、タンタルの酸化物が細孔あるいは
空隙部を塞がないように導入するには、導入条件あるい
は細孔の径等を考慮することが必要であり、予備実験に
よって条件等が決定される。
【００１５】本発明において誘電体層上に形成される導
電体層としては例えば、ＴＣＮＱ塩、ポリピロールで代
表される電導性高分子または二酸化鉛、二酸化鉛と硫酸
鉛との混合物等が挙げられる。このうち、耐熱性が有
り、電導度が多角、廉価ということから、二酸化鉛また
は二酸化鉛と硫酸鉛との混合物が好ましい。また、半導
体層としては前述した二種以上を使用してもよい。
電体層としては例えば、ＴＣＮＱ塩、ポリピロールで代
表される電導性高分子または二酸化鉛、二酸化鉛と硫酸
鉛との混合物等が挙げられる。このうち、耐熱性が有
り、電導度が多角、廉価ということから、二酸化鉛また
は二酸化鉛と硫酸鉛との混合物が好ましい。また、半導
体層としては前述した二種以上を使用してもよい。
【００１６】半導体層を前述した細孔あるいは空隙部お
よび金属表面の誘電体層上へ設ける方法は、半導体を融
解して導入する方法、半導体を誘電体層上で作製する方
法等が挙げられる。
よび金属表面の誘電体層上へ設ける方法は、半導体を融
解して導入する方法、半導体を誘電体層上で作製する方
法等が挙げられる。
【００１７】このうち、半導体を誘電体層上で作製する
方法が好ましく、とりわけ本発明者等が先に提案した半
導体を化学的析出法で作製する方法（特開昭６２−２５
６４２３号公報、特開昭６３−５１６２１号公報）が好
ましい。
方法が好ましく、とりわけ本発明者等が先に提案した半
導体を化学的析出法で作製する方法（特開昭６２−２５
６４２３号公報、特開昭６３−５１６２１号公報）が好
ましい。
【００１８】さらに、半導体層上に電気的接触をよくす
るために、導電体層を設けてもよい。導電体層として
は、例えば、導電ペーストの固化、メッキ、金属蒸着、
耐熱性の導電樹脂フィルムの形成等により設層すること
ができる。
るために、導電体層を設けてもよい。導電体層として
は、例えば、導電ペーストの固化、メッキ、金属蒸着、
耐熱性の導電樹脂フィルムの形成等により設層すること
ができる。
【００１９】以上のように、構成される本発明のコンデ
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
よる外装などの外装により各種用途のコンデンサ製品と
することができる。
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
よる外装などの外装により各種用途のコンデンサ製品と
することができる。
【００２０】
【実施例】以下、実施例、比較例を示して本発明をさら
に詳しく説明する。なお、各例のコンデンサの特性値を
表１、表２に一括して示した。
に詳しく説明する。なお、各例のコンデンサの特性値を
表１、表２に一括して示した。
【００２１】実施例１ 端子をかしめ付けしたリード線を接続した長さ１ｃｍ、
幅３ｍｍ、厚さ９０μｍのアルミニウム箔を陽極とし、
直流により箔の表面を電気化学的にエッチング処理し、
直径３．６μｍ、深さ２０μｍの細孔を全面に有するア
ルミニウム箔を得た。このアルミニウム箔を五塩化タン
タルのアルコール溶液に浸漬し、引上げ後、注水するこ
とにより五塩化タンタルを酸化して細孔内及びアルミニ
ウム箔の表面にタンタルの酸化物層を形成した。次に酢
酸鉛三水和物２モル／ｌの水溶液と過硫酸アンモニウム
４モル／ｌの水溶液の混合液に誘電体が形成されたアル
ミニウム箔を下端から３ｍｍ部分のみを浸漬し、６０℃
２０分放置した。この操作を３回行った後、生成した二
酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層上に銀ペーストを塗布
し、端子リード線を取り出した後、樹脂封口してコンデ
ンサを作製した。
幅３ｍｍ、厚さ９０μｍのアルミニウム箔を陽極とし、
直流により箔の表面を電気化学的にエッチング処理し、
直径３．６μｍ、深さ２０μｍの細孔を全面に有するア
ルミニウム箔を得た。このアルミニウム箔を五塩化タン
タルのアルコール溶液に浸漬し、引上げ後、注水するこ
とにより五塩化タンタルを酸化して細孔内及びアルミニ
ウム箔の表面にタンタルの酸化物層を形成した。次に酢
酸鉛三水和物２モル／ｌの水溶液と過硫酸アンモニウム
４モル／ｌの水溶液の混合液に誘電体が形成されたアル
ミニウム箔を下端から３ｍｍ部分のみを浸漬し、６０℃
２０分放置した。この操作を３回行った後、生成した二
酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層上に銀ペーストを塗布
し、端子リード線を取り出した後、樹脂封口してコンデ
ンサを作製した。
【００２２】実施例２ 実施例１で五塩化タンタルの代わりに、タンタルのアセ
トニルアセトン塩を使用し、同時に過硫酸アンモニウム
４水溶液で酸化してタンタルの酸化物を形成し、さらに
半導体層として２モル／ｌの酢酸鉛水溶液アルミニウム
箔を浸漬して、白金電極との間の電解反応によって二酸
化鉛層を設けた以外は実施例１と同様にしてコンデンサ
を作製した。
トニルアセトン塩を使用し、同時に過硫酸アンモニウム
４水溶液で酸化してタンタルの酸化物を形成し、さらに
半導体層として２モル／ｌの酢酸鉛水溶液アルミニウム
箔を浸漬して、白金電極との間の電解反応によって二酸
化鉛層を設けた以外は実施例１と同様にしてコンデンサ
を作製した。
【００２３】実施例３ 実施例１でアルミニウム箔の代わりに、チタン箔を使用
し、直径５μｍ、深さ１０μｍの細孔を全面に設け、さ
らに五塩化タンタルの代わりに、タンタルのオキシン塩
のクロロホルム溶液にチタン箔を浸漬して引上げ７５０
℃で酸化することによってタンタルの酸化物を形成した
以外は実施例１と同様にしてコンデンサを作製した。
し、直径５μｍ、深さ１０μｍの細孔を全面に設け、さ
らに五塩化タンタルの代わりに、タンタルのオキシン塩
のクロロホルム溶液にチタン箔を浸漬して引上げ７５０
℃で酸化することによってタンタルの酸化物を形成した
以外は実施例１と同様にしてコンデンサを作製した。
【００２４】比較例１ 実施例１と同様なアルミニウム箔をホウ酸とホウ酸アン
モニウムの水溶液中で電気化学的に処理してアルミナ誘
電体層を形成した。このアルミニウム箔の下面３ｍｍ×
３ｍｍの部分のみ、エチレングリコール−アジピン酸ア
ンモニウム系の電解液を含ませたセパレーターで包み、
金属ケースに入れてアタクチックポリプロピレンで封口
した。
モニウムの水溶液中で電気化学的に処理してアルミナ誘
電体層を形成した。このアルミニウム箔の下面３ｍｍ×
３ｍｍの部分のみ、エチレングリコール−アジピン酸ア
ンモニウム系の電解液を含ませたセパレーターで包み、
金属ケースに入れてアタクチックポリプロピレンで封口
した。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のコンデンサ
は、アルミニウム電解コンデンサより容量が大きく、信
頼性があり、タンタル電解コンデンサより廉価である。
また高周波性能が良く、しかも極性がないため利用価値
が高い等の多くの長所を有する。
は、アルミニウム電解コンデンサより容量が大きく、信
頼性があり、タンタル電解コンデンサより廉価である。
また高周波性能が良く、しかも極性がないため利用価値
が高い等の多くの長所を有する。
【図１】箔を用いた本発明に係るコンデンサの一実施例
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【符号の説明】 １ 箔 ２ 細孔 ３ タンタルの酸化物層 ４ 半導体層 ５ 導電体層 ６ 封口樹脂 ７ リード端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 4/00 - 9/28
Claims (3)
- 【請求項１】表面に細孔を有するアルミニウムまたはチ
タンの箔あるいは棒を一方の電極とし、該細孔内部およ
び表面に沿って設けたタンタルの酸化物を誘電体層と
し、該誘電体層上に設けたＴＣＮＱ塩、電導性高分子ま
たは二酸化鉛、二酸化鉛と硫酸鉛との混合物、またはこ
れらの二種以上を使用した半導体層を他方の電極とする
ことを特徴とする無極性コンデンサ。 - 【請求項２】アルミニウムまたはチタンを主成分とする
焼結体を一方の電極とし、該焼結体の空隙内部および表
面に沿って設けたタンタルの酸化物を誘電体層とし、該
誘電体層上に設けたＴＣＮＱ塩、電導性高分子または二
酸化鉛、二酸化鉛と硫酸鉛との混合物、またはこれらの
二種以上を使用した半導体層を他方の電極とすることを
特徴とする無極性コンデンサ。 - 【請求項３】タンタルの酸化物を誘電体層とするコンデ
ンサの製造方法において、表面に細孔を有するアルミニ
ウムまたはチタンの箔あるいは棒の細孔内部または、ア
ルミニウムまたはチタンを主成分とする焼結体の空隙内
部に、タンタル化合物を導入した後酸化させることによ
り誘電体層を形成し、該誘電体層上に、ＴＣＮＱ塩、電
導性高分子または二酸化鉛、二酸化鉛と硫酸鉛との混合
物、またはこれらの二種以上を使用した半導体層を形成
することを特徴とするタンタル酸化物を誘電体層とする
無極性コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33893392A JP3316896B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33893392A JP3316896B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06188158A JPH06188158A (ja) | 1994-07-08 |
| JP3316896B2 true JP3316896B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=18322697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33893392A Expired - Lifetime JP3316896B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3316896B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4958510B2 (ja) * | 2006-10-10 | 2012-06-20 | 東洋アルミニウム株式会社 | アルミニウム電解コンデンサ用電極材及びその製造方法 |
| DE102014118222A1 (de) | 2014-12-09 | 2016-06-23 | Epcos Ag | Verfahren zur Herstellung von Elektrodenfolien für Kondensatoren, Elektrodenfolien und Kondensatoren mit den Elektrodenfolien |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP33893392A patent/JP3316896B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06188158A (ja) | 1994-07-08 |
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Legal Events
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