JP3326196B2 - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体電解質として、ＴＣ
ＮＱ塩を用いた固体電解コンデンサの製造方法に関する
ものである。
ＮＱ塩を用いた固体電解コンデンサの製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】電解質としてＴＣＮＱ塩を用いた有機半
導体固体電解コンデンサに関しては、本願出願人が既に
種々提案している。すなわち、特開昭５８−１９１４１
４号（Ｈ０１Ｇ ９／０２）等に開示されているＮ位を
アルキル基で置換したイソキノリンとのＴＣＮＱ塩を用
いた固体電解コンデンサは、特に優れた高周波特性を持
っているため、スイッチング電源用などに広く採用され
ているが、近年、機器の小型化の必要性から、この種の
コンデンサも表面実装用部品（チップ部品）としての対
応を迫られている。
導体固体電解コンデンサに関しては、本願出願人が既に
種々提案している。すなわち、特開昭５８−１９１４１
４号（Ｈ０１Ｇ ９／０２）等に開示されているＮ位を
アルキル基で置換したイソキノリンとのＴＣＮＱ塩を用
いた固体電解コンデンサは、特に優れた高周波特性を持
っているため、スイッチング電源用などに広く採用され
ているが、近年、機器の小型化の必要性から、この種の
コンデンサも表面実装用部品（チップ部品）としての対
応を迫られている。
【０００３】しかしながら、上述の従来技術によるコン
デンサにおいては、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℃）には耐えられず、
著しい漏れ電流増大等の特性劣化を招くという欠点があ
った。
デンサにおいては、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℃）には耐えられず、
著しい漏れ電流増大等の特性劣化を招くという欠点があ
った。
【０００４】この欠点を改善するために、本願出願人
は、１５０℃以上の温度で電圧処理（エージング）を行
うことを提案している。すなわち、特開平２−２７８８
０７号公報（Ｈ０１Ｇ ９／０４）に記載されているよ
うに、コンデンサを、１５０℃以上の所定の温度に加熱
した円筒状穴あき熱板に収納し、定格電圧を印加しなが
らエージングを行うものであり、これによって、漏れ電
流による特性劣化を防ぐものである。
は、１５０℃以上の温度で電圧処理（エージング）を行
うことを提案している。すなわち、特開平２−２７８８
０７号公報（Ｈ０１Ｇ ９／０４）に記載されているよ
うに、コンデンサを、１５０℃以上の所定の温度に加熱
した円筒状穴あき熱板に収納し、定格電圧を印加しなが
らエージングを行うものであり、これによって、漏れ電
流による特性劣化を防ぐものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術によれ
ば漏れ電流による特性劣化をある程度防ぐ事は可能であ
るが、リフローによって半田付けを行った場合、完全に
漏れ電流の増大を防止することができない。本発明はリ
フロー半田付け後の漏れ電流の増大を確実に防止するも
のである。
ば漏れ電流による特性劣化をある程度防ぐ事は可能であ
るが、リフローによって半田付けを行った場合、完全に
漏れ電流の増大を防止することができない。本発明はリ
フロー半田付け後の漏れ電流の増大を確実に防止するも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、上述の従来
技術の欠点を改善するためのものであり、陽極箔と陰極
箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素子に、
ＴＣＮＱ塩を加熱融解し含浸させた後冷却固化させ、ガ
ス発生剤により前記コンデンサ素子を被覆し、その後前
記ガス発生剤を熱分解する工程を含むことを特徴とする
ものである。
技術の欠点を改善するためのものであり、陽極箔と陰極
箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素子に、
ＴＣＮＱ塩を加熱融解し含浸させた後冷却固化させ、ガ
ス発生剤により前記コンデンサ素子を被覆し、その後前
記ガス発生剤を熱分解する工程を含むことを特徴とする
ものである。
【０００７】さらに本発明は、ガス発生剤が、アゾジカ
ルボソアミド、アゾビスイソブチロニトリル、ジニトロ
ンペンタメチレンテトラミン、４，４’オキシビスベン
ゼンスルホニルヒドラジッド、パラトルエンスルホニル
ヒドラジッドのうちの少なくとも１種類を含んだことを
特徴とするものである。
ルボソアミド、アゾビスイソブチロニトリル、ジニトロ
ンペンタメチレンテトラミン、４，４’オキシビスベン
ゼンスルホニルヒドラジッド、パラトルエンスルホニル
ヒドラジッドのうちの少なくとも１種類を含んだことを
特徴とするものである。
【０００８】
【作用】ガス発生剤は、固体電解コンデンサの封口樹脂
に配合し加熱することにより分解しコンデンサ中でガス
を発生する。例えばガス発生剤の一つであるジニトロン
ペンタメチレンテトラミンは、化１のような構造を有し
ており、加熱することにより、化２のように容易に分子
構造は崩壊し、一酸化炭素、水などのガスを発生する。
に配合し加熱することにより分解しコンデンサ中でガス
を発生する。例えばガス発生剤の一つであるジニトロン
ペンタメチレンテトラミンは、化１のような構造を有し
ており、加熱することにより、化２のように容易に分子
構造は崩壊し、一酸化炭素、水などのガスを発生する。
【０００９】
【化１】
【００１０】
【化２】
【００１１】この熱分解時に発生するガスをＴＣＮＱ塩
に作用させることにより、半田付け後の漏れ電流の低減
を図るものである。一般に固体電解コンデンサに用いら
れる電荷移動錯体（ＴＣＮＱ錯体）のアクセプタは、混
合原子価状態、すなわちラジカルと中性分子が入り混じ
った状態にある。このようなＴＣＮＱ錯体に上述のよう
な分解ガスが作用すると、ラジカル部である
に作用させることにより、半田付け後の漏れ電流の低減
を図るものである。一般に固体電解コンデンサに用いら
れる電荷移動錯体（ＴＣＮＱ錯体）のアクセプタは、混
合原子価状態、すなわちラジカルと中性分子が入り混じ
った状態にある。このようなＴＣＮＱ錯体に上述のよう
な分解ガスが作用すると、ラジカル部である
【００１２】
【化３】
【００１３】は、不均化反応などを起こし、ｐ-フェニ
レンジマロノニトリルなどに変質することが考えられ
る。特にこの変質は酸化皮膜損傷部に隣接した部分で起
こる（漏れ電流によるジュール熱の作用が原因と考えら
れる）ことが予想され、この部分においては錯体の電子
伝導のメカニズムが崩壊し、ＴＣＮＱ錯体は不導体にな
るものと思われる。従って、半田付け後においても酸化
皮膜損傷部上のＴＣＮＱ錯体の絶縁化により、漏れ電流
が著しく低減するものと思われる。
レンジマロノニトリルなどに変質することが考えられ
る。特にこの変質は酸化皮膜損傷部に隣接した部分で起
こる（漏れ電流によるジュール熱の作用が原因と考えら
れる）ことが予想され、この部分においては錯体の電子
伝導のメカニズムが崩壊し、ＴＣＮＱ錯体は不導体にな
るものと思われる。従って、半田付け後においても酸化
皮膜損傷部上のＴＣＮＱ錯体の絶縁化により、漏れ電流
が著しく低減するものと思われる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は本
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被膜（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としてマニラ紙をはさ
み、図１に示すように円筒状に巻き取る。このように、
アルミニウム箔に酸化被膜を形成した陽極箔１と陰極箔
２との両電極箔間にセパレータ３を巻回して、コンデン
サ素子６が形成される。なお、４、５はリード線であ
る。
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被膜（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としてマニラ紙をはさ
み、図１に示すように円筒状に巻き取る。このように、
アルミニウム箔に酸化被膜を形成した陽極箔１と陰極箔
２との両電極箔間にセパレータ３を巻回して、コンデン
サ素子６が形成される。なお、４、５はリード線であ
る。
【００１５】次に、コンデンサ素子６に熱処理を施し、
セパレータ３を構成するマニラ紙を炭化することによっ
て、繊維の細径化による密度の低下を図る。なお、セパ
レータとして、マニラ紙をあらかじめ所定の温度と時間
（例えば２４０℃、４０分）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
にはさんで巻回してもよい。
セパレータ３を構成するマニラ紙を炭化することによっ
て、繊維の細径化による密度の低下を図る。なお、セパ
レータとして、マニラ紙をあらかじめ所定の温度と時間
（例えば２４０℃、４０分）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
にはさんで巻回してもよい。
【００１６】次に、図２に示すように、金属（アルミ）
ケース７内で ＴＣＮＱ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８を３２０℃で加熱融
解させ、その中に予熱した化成・炭化処理済みのコンデ
ンサ素子６を挿入し、融解したＴＣＮＱ塩８をコンデン
サ素子６に含浸させ急冷する。
ケース７内で ＴＣＮＱ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８を３２０℃で加熱融
解させ、その中に予熱した化成・炭化処理済みのコンデ
ンサ素子６を挿入し、融解したＴＣＮＱ塩８をコンデン
サ素子６に含浸させ急冷する。
【００１７】次に、図３のに示すように、あらかじめ樹
脂とこの樹脂の２重量パーセントのガス発生剤を均一に
混合したもの９を用意しておき、これをケース７内に注
入しコンデンサ素子を被覆する。なお、ガス発生剤を含
んだ樹脂９の注入量はコンデンサ素子を被覆する程度で
あり、ケース開口部を封止するまでには至らない量であ
る。
脂とこの樹脂の２重量パーセントのガス発生剤を均一に
混合したもの９を用意しておき、これをケース７内に注
入しコンデンサ素子を被覆する。なお、ガス発生剤を含
んだ樹脂９の注入量はコンデンサ素子を被覆する程度で
あり、ケース開口部を封止するまでには至らない量であ
る。
【００１８】注入後、このコンデンサを１２５°Ｃで１
時間、１０５°Ｃで１５時間および２２５°Ｃで３０秒
間放置し樹脂を硬化させるとともに、ガス発生剤を熱分
解させ る。その後、ガス発生剤を含まない通常の封止
用樹脂１０にてケース開口部を封止し、１２５°Ｃにて
１時間コンデンサの定格電圧を印加しエージングを行っ
て 目的とするコンデンサを完成させる。
時間、１０５°Ｃで１５時間および２２５°Ｃで３０秒
間放置し樹脂を硬化させるとともに、ガス発生剤を熱分
解させ る。その後、ガス発生剤を含まない通常の封止
用樹脂１０にてケース開口部を封止し、１２５°Ｃにて
１時間コンデンサの定格電圧を印加しエージングを行っ
て 目的とするコンデンサを完成させる。
【００１９】なお、ガス発生剤としては、アゾジカルボ
ソアミド、
ソアミド、
【００２０】
【化４】
【００２１】アゾビスイソブチロニトリル、
【００２２】
【化５】
【００２３】ジニトロソペンタメチレンテトラミン、
【００２４】
【化６】
【００２５】４，４’オキシビスベンゼンスルホニルヒ
ドラジッド
ドラジッド
【００２６】
【化７】
【００２７】パラトルエンスルホニルヒドラジッド、
【００２８】
【化８】
【００２９】などが考えられる。
【００３０】表１に、本発明により製造したコンデンサ
及びガス発生剤を使用せずに製造した従来のコンデンサ
の半田付け時の熱を想定したリフロー試験（１６０°Ｃ
で２分、２３０°Ｃで３０秒のリフロー炉）前後におけ
る漏れ電流値を示す。
及びガス発生剤を使用せずに製造した従来のコンデンサ
の半田付け時の熱を想定したリフロー試験（１６０°Ｃ
で２分、２３０°Ｃで３０秒のリフロー炉）前後におけ
る漏れ電流値を示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】表１においてＡ〜Ｆはいずれも定格２５
Ｖ、容量１μＦのコンデンサであり、Ａ〜Ｅは本発明に
よる固体電解コンデンサであり、Ｆ、Ｇは従来技術によ
る固体電解コンデンサである。なお、Ｌ.Ｃ.は漏れ電流
のデータで、２５Ｖ印加後１分後の値で、試料各１０個
の平均値を示している。
Ｖ、容量１μＦのコンデンサであり、Ａ〜Ｅは本発明に
よる固体電解コンデンサであり、Ｆ、Ｇは従来技術によ
る固体電解コンデンサである。なお、Ｌ.Ｃ.は漏れ電流
のデータで、２５Ｖ印加後１分後の値で、試料各１０個
の平均値を示している。
【００３３】表１よりＡ〜Ｅの本発明による固体電解コ
ンデンサは半田付け後の漏れ電流特性において良好な結
果が得られている。
ンデンサは半田付け後の漏れ電流特性において良好な結
果が得られている。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ガス発生
剤にて弁金属上に付着したＴＣＮＱ塩を被覆し、その後
ガス発生剤を熱分解することにより、半田付け後におい
ても、極めて漏れ電流特性の優れた固体電解コンデンサ
が実現できる。
剤にて弁金属上に付着したＴＣＮＱ塩を被覆し、その後
ガス発生剤を熱分解することにより、半田付け後におい
ても、極めて漏れ電流特性の優れた固体電解コンデンサ
が実現できる。
【図１】本発明に用いるコンデンサ素子を示す斜視図で
ある。
ある。
【図２】本発明の固体電解コンデンサの断面図である。
【図３】本発明の固体電解コンデンサを示す図である。
１ 陽極箔 ２ 陰極箔 ３ セパレータ ４、５ リード線 ６ コンデンサ素子 ７ アルミケース ８ ＴＣＮＱ塩 ９ ガス発生剤を含んだ樹脂 10 封止用樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/028 H01G 9/00
Claims (2)
- 【請求項１】 陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して
巻回したコンデンサ素子に、ＴＣＮＱ塩を加熱融解し含
浸させた後冷却固化させ、ガス発生剤により前記コンデ
ンサ素子を被覆し、その後前記ガス発生剤を熱分解する
工程を含むことを特徴とする固体電解コンデンサの製造
方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の固体電解コンデンサの製
造方法において、ガス発生剤はアゾジカルボソアミド、
アゾビスイソブチロニトリル、ジニトロソペンタメチレ
ンテトラミン、４，４’オキシビスベンゼンスルホニル
ヒドラジッド、パラトルエンスルホニルヒドラジッドの
うちの少なくとも１種類を含んだことを特徴とする固体
電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10304892A JP3326196B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10304892A JP3326196B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299304A JPH05299304A (ja) | 1993-11-12 |
| JP3326196B2 true JP3326196B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=14343791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10304892A Expired - Fee Related JP3326196B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3326196B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-22 JP JP10304892A patent/JP3326196B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05299304A (ja) | 1993-11-12 |
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