JP3363533B2 - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサ及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、有機半導体からなる
固体電解コンデンサの外装構造とその外装方法に関する
ものである。
固体電解コンデンサの外装構造とその外装方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子情報機器の高度化に伴い、電
子部品の小形化、高性能化が求められるようになってき
ており、電解コンデンサでも、従来の駆動用電解液を含
浸した電解コンデンサよりも小形化の可能なＴＣＮＱ錯
体を固体電解質として用いた固体電解コンデンサが実用
化されている。
子部品の小形化、高性能化が求められるようになってき
ており、電解コンデンサでも、従来の駆動用電解液を含
浸した電解コンデンサよりも小形化の可能なＴＣＮＱ錯
体を固体電解質として用いた固体電解コンデンサが実用
化されている。
【０００３】従来、ＴＣＮＱ錯体を固体電解質として用
いた固体電解コンデンサは、エッチングにより粗面化さ
れたアルミニウム、タンタル、ニオブなどの一対の弁作
用金属箔に引出リード線を固着し、マニラ紙などのスペ
ーサ紙を介し巻回して形成してなるコンデンサ素体を予
熱状態で有機半導体としてのＴＣＮＱ錯体を入れ、この
ＴＣＮＱ錯体を溶融液化した状態のアルミニウム等の金
属ケース内に収納して前記ＴＣＮＱ錯体を前記コンデン
サ素子に含浸し、即座に冷却固化した後、前記金属ケー
スの開口部をエポキシ樹脂で封止してエージングを行
い、製造過程で発生した誘電体酸化皮膜損傷を修復して
完成品としてなるもので、電解コンデンサの高性能化の
需要に応えた製品である。
いた固体電解コンデンサは、エッチングにより粗面化さ
れたアルミニウム、タンタル、ニオブなどの一対の弁作
用金属箔に引出リード線を固着し、マニラ紙などのスペ
ーサ紙を介し巻回して形成してなるコンデンサ素体を予
熱状態で有機半導体としてのＴＣＮＱ錯体を入れ、この
ＴＣＮＱ錯体を溶融液化した状態のアルミニウム等の金
属ケース内に収納して前記ＴＣＮＱ錯体を前記コンデン
サ素子に含浸し、即座に冷却固化した後、前記金属ケー
スの開口部をエポキシ樹脂で封止してエージングを行
い、製造過程で発生した誘電体酸化皮膜損傷を修復して
完成品としてなるもので、電解コンデンサの高性能化の
需要に応えた製品である。
【０００４】ＴＣＮＱ錯体は、その伝導度が約１０Ｓ／
ｃｍと、従来の電解コンデンサの電解液（０．０１Ｓ／
ｃｍ）に比べ非常に高く、このＴＣＮＱ錯体を固体電解
質として用いることにより、インピーダンスの周波数特
性、漏れ電流特性、温度特性などの諸特性に優れた固体
電解コンデンサを得ることができる。
ｃｍと、従来の電解コンデンサの電解液（０．０１Ｓ／
ｃｍ）に比べ非常に高く、このＴＣＮＱ錯体を固体電解
質として用いることにより、インピーダンスの周波数特
性、漏れ電流特性、温度特性などの諸特性に優れた固体
電解コンデンサを得ることができる。
【０００５】しかしながら、上記構成による固体電解コ
ンデンサの金属ケース開口部はエポキシ樹脂等熱硬化性
の高硬度の樹脂注入で封止されているため、硬化時の収
縮あるいは加熱時の熱膨張率差によって、大きな剪断応
力が働く結果、封口樹脂と金属ケースの間に亀裂が生
じ、内部の有機半導体が外気に曝されて、有機半導体と
外気中の酸素や水蒸気が反応、劣化し急激な静電容量の
減少、ｔａｎδの増加などの要因となり、時間の経過と
ともにコンデンサ機能が低下するといった信頼性に劣る
欠点を有していた。
ンデンサの金属ケース開口部はエポキシ樹脂等熱硬化性
の高硬度の樹脂注入で封止されているため、硬化時の収
縮あるいは加熱時の熱膨張率差によって、大きな剪断応
力が働く結果、封口樹脂と金属ケースの間に亀裂が生
じ、内部の有機半導体が外気に曝されて、有機半導体と
外気中の酸素や水蒸気が反応、劣化し急激な静電容量の
減少、ｔａｎδの増加などの要因となり、時間の経過と
ともにコンデンサ機能が低下するといった信頼性に劣る
欠点を有していた。
【０００６】そのため、ＴＣＮＱ錯体を含浸したコンデ
ンサ素子をエポキシ、フェノール等の熱硬化性樹脂でト
ランスファー成形により外装することも考えられるが、
トランスファー成形における樹脂温度及び金型温度は２
００〜３００℃に達し、従ってこの樹脂成形熱によりコ
ンデンサ素子が熱劣化し、あるいはコンデンサ素子に含
浸された電解質が劣化する。すなわち、特にＴＣＮＱ錯
体は２００〜２６０℃で溶融し、数十秒で絶縁化してし
まうので、固体電解質としてＴＣＮＱ錯体を主成分とし
て用いた場合、トランスファー成形では電気的特性に悪
影響を及ぼし電解コンデンサとして製品化することは困
難であった。
ンサ素子をエポキシ、フェノール等の熱硬化性樹脂でト
ランスファー成形により外装することも考えられるが、
トランスファー成形における樹脂温度及び金型温度は２
００〜３００℃に達し、従ってこの樹脂成形熱によりコ
ンデンサ素子が熱劣化し、あるいはコンデンサ素子に含
浸された電解質が劣化する。すなわち、特にＴＣＮＱ錯
体は２００〜２６０℃で溶融し、数十秒で絶縁化してし
まうので、固体電解質としてＴＣＮＱ錯体を主成分とし
て用いた場合、トランスファー成形では電気的特性に悪
影響を及ぼし電解コンデンサとして製品化することは困
難であった。
【０００７】また、上記問題点を解決する技術として特
公平５−２７９６４号公報に開示された、外装材として
ポリフェニレンサルファイドの熱可塑性樹脂を用い低圧
射出成形する技術が開示されている。
公平５−２７９６４号公報に開示された、外装材として
ポリフェニレンサルファイドの熱可塑性樹脂を用い低圧
射出成形する技術が開示されている。
【０００８】しかしながら、外装材として用いられるポ
リフェニレンサルファイドは、一般に架橋型ポリフェニ
レンサルファイドと称される樹脂であり、脆く衝撃に弱
い樹脂であるため、本発明者らの検討結果によれば、無
充填グレードによる射出成形は極めて困難で、例え成形
できたとしても、必要機器に組込み使用する際、リフロ
ー時にコンデンサ素子の熱膨張によって外装が割れた
り、落下又はマウンティング時の衝撃でクラックが入り
製品として好ましいものではなかった。したがって前記
公報に開示された技術で用いられるポリフェニレンサル
ファイド樹脂は、ガラス繊維等強化したコンパウンドを
用いることになるが、この結果樹脂の溶融粘度がさらに
上昇し、開示の技術の成形圧力ではヒケ、充填不足、キ
ャビテーションが起こり、また開示の技術の金型温度で
は、非晶部と結晶部の混合領域となり成形表面が凹凸に
なるなど製品化は困難なものであり、固体電解質として
ＴＣＮＱ錯体を用いたコンデンサ素子を合成樹脂で射出
成形するためには解決すべき多くの課題を抱える状況と
なっていた。
リフェニレンサルファイドは、一般に架橋型ポリフェニ
レンサルファイドと称される樹脂であり、脆く衝撃に弱
い樹脂であるため、本発明者らの検討結果によれば、無
充填グレードによる射出成形は極めて困難で、例え成形
できたとしても、必要機器に組込み使用する際、リフロ
ー時にコンデンサ素子の熱膨張によって外装が割れた
り、落下又はマウンティング時の衝撃でクラックが入り
製品として好ましいものではなかった。したがって前記
公報に開示された技術で用いられるポリフェニレンサル
ファイド樹脂は、ガラス繊維等強化したコンパウンドを
用いることになるが、この結果樹脂の溶融粘度がさらに
上昇し、開示の技術の成形圧力ではヒケ、充填不足、キ
ャビテーションが起こり、また開示の技術の金型温度で
は、非晶部と結晶部の混合領域となり成形表面が凹凸に
なるなど製品化は困難なものであり、固体電解質として
ＴＣＮＱ錯体を用いたコンデンサ素子を合成樹脂で射出
成形するためには解決すべき多くの課題を抱える状況と
なっていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、前記従
来技術では封口樹脂と金属ケース間に亀裂が生じてコン
デンサ特性を劣化させ、信頼性に欠ける問題があり、ま
たこれを解決する技術としてのポリフェニレンサルファ
イドによる射出成形技術も、低耐衝撃性と脆さからこれ
を実用化するためには多くの解決すべき課題を持ってい
た。
来技術では封口樹脂と金属ケース間に亀裂が生じてコン
デンサ特性を劣化させ、信頼性に欠ける問題があり、ま
たこれを解決する技術としてのポリフェニレンサルファ
イドによる射出成形技術も、低耐衝撃性と脆さからこれ
を実用化するためには多くの解決すべき課題を持ってい
た。
【００１０】本発明は、上記の問題点を解決するもので
あり、外装樹脂と外装方法を改良することによって、コ
ンデンサ特性の劣化となる要因を解消し、高信頼性のＴ
ＣＮＱ錯体を電解質とし用いた固体電解コンデンサ及び
その製造方法を提供することを目的とするものである。
あり、外装樹脂と外装方法を改良することによって、コ
ンデンサ特性の劣化となる要因を解消し、高信頼性のＴ
ＣＮＱ錯体を電解質とし用いた固体電解コンデンサ及び
その製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による固体電解コ
ンデンサは、誘電体酸化皮膜層が形成された陽極箔表面
に、少なくともＴＣＮＱを含む錯塩を主成分とする電解
質層を形成したコンデンサ素子の表面を、溶融粘度が３
１０℃ １００００／ｓｅｃ ６００ポイズ以下の直鎖
型ポリフェニレンサルファイドで外装したことを特徴と
するものである。
ンデンサは、誘電体酸化皮膜層が形成された陽極箔表面
に、少なくともＴＣＮＱを含む錯塩を主成分とする電解
質層を形成したコンデンサ素子の表面を、溶融粘度が３
１０℃ １００００／ｓｅｃ ６００ポイズ以下の直鎖
型ポリフェニレンサルファイドで外装したことを特徴と
するものである。
【００１２】また、この外装形成手段として、樹脂温度
２９０〜３２０℃、金型温度９０〜１３０℃又は３０〜
６０℃、射出圧力８０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 で射出成
形することを特徴とするものである。
２９０〜３２０℃、金型温度９０〜１３０℃又は３０〜
６０℃、射出圧力８０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 で射出成
形することを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】以上のような構成になる固体電解コンデンサ及
びその製造方法によれば、外装材として用いる、直鎖型
ポリフェニレンサルファイド樹脂は従来の架橋型ポリフ
ェニレンサルファイド樹脂に比べて主鎖の分子量が大き
いため、架橋型ポリフェニレンサルファイド樹脂に比べ
て引張り強さ、引張り伸び、曲げ強度及び衝撃強さに数
段優れ、その結果、従来の架橋型ポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂の欠点とされていた脆さが大幅に改善され、
従ってこのような樹脂を外装材として用いてコンデンサ
を成形した場合、割れ、クラック等の発生が少なく良好
な外装が可能となり、ＴＣＮＱ錯体が外気に曝されるこ
となく、固体電解質としてのＴＣＮＱ錯体からなる有機
半導体の劣化要因を解消できる。
びその製造方法によれば、外装材として用いる、直鎖型
ポリフェニレンサルファイド樹脂は従来の架橋型ポリフ
ェニレンサルファイド樹脂に比べて主鎖の分子量が大き
いため、架橋型ポリフェニレンサルファイド樹脂に比べ
て引張り強さ、引張り伸び、曲げ強度及び衝撃強さに数
段優れ、その結果、従来の架橋型ポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂の欠点とされていた脆さが大幅に改善され、
従ってこのような樹脂を外装材として用いてコンデンサ
を成形した場合、割れ、クラック等の発生が少なく良好
な外装が可能となり、ＴＣＮＱ錯体が外気に曝されるこ
となく、固体電解質としてのＴＣＮＱ錯体からなる有機
半導体の劣化要因を解消できる。
【００１４】また直鎖型ポリフェニレンサルファイド樹
脂は、ポリマー分子量を広範囲に設計、コントロールす
ることができるため本発明に最適な溶融粘度の樹脂を設
計することができるものである。
脂は、ポリマー分子量を広範囲に設計、コントロールす
ることができるため本発明に最適な溶融粘度の樹脂を設
計することができるものである。
【００１５】なお、この場合、外装材として用いる直鎖
型ポリフェニレンサルファイド樹脂の溶融粘度が３１０
℃ １００００／ｓｅｃ ６００ポイズ以上では、射出
成形時の剪断応力が大きくなり、コンデンサ素子にスト
レスを与え、漏れ電流などの特性に悪影響を与えること
から、３１０℃ １００００／ｓｅｃ ６００ポイズ以
下の直鎖型ポリフェニレンサルファイド樹脂を用いるこ
とが肝要である。
型ポリフェニレンサルファイド樹脂の溶融粘度が３１０
℃ １００００／ｓｅｃ ６００ポイズ以上では、射出
成形時の剪断応力が大きくなり、コンデンサ素子にスト
レスを与え、漏れ電流などの特性に悪影響を与えること
から、３１０℃ １００００／ｓｅｃ ６００ポイズ以
下の直鎖型ポリフェニレンサルファイド樹脂を用いるこ
とが肝要である。
【００１６】また、このような直鎖型ポリフェニレンサ
ルファイド樹脂を用いてコンデンサ素子を射出成形する
場合で、樹脂温度２９０〜３２０℃、金型温度９０〜１
３０℃又は３０〜６０℃、射出圧力８０〜１５０ｋｇｆ
／ｃｍ2 で射出成形する理由は、まず、樹脂温度が２９
０℃未満の場合はコンデンサ特性に悪影響を与え、逆に
樹脂温度が３２０℃を越えた場合は滞留変色や熱分解を
起こし、ガスの発生やシリンダー内の圧力発生となり、
また、金型温度９０℃未満では樹脂の結晶化が進まず、
１３０℃を越えた場合はコンデンサ素子に含浸されたＴ
ＣＮＱ錯体の再溶融・分解が起こり、静電容量の減少及
び樹脂層内に、ＴＣＮＱ錯体の分解ガスによるキャビテ
ーション及びバリの発生となり、更に、射出圧力が８０
ｋｇｆ／ｃｍ2 未満ではコンデンサ素子に加わる剪断応
力を小さくできるが、充填不足、ヒケ、キャビテーショ
ンが発生し、１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 を越えた場合、コン
デンサ特性に悪影響を与えることによるものである。
ルファイド樹脂を用いてコンデンサ素子を射出成形する
場合で、樹脂温度２９０〜３２０℃、金型温度９０〜１
３０℃又は３０〜６０℃、射出圧力８０〜１５０ｋｇｆ
／ｃｍ2 で射出成形する理由は、まず、樹脂温度が２９
０℃未満の場合はコンデンサ特性に悪影響を与え、逆に
樹脂温度が３２０℃を越えた場合は滞留変色や熱分解を
起こし、ガスの発生やシリンダー内の圧力発生となり、
また、金型温度９０℃未満では樹脂の結晶化が進まず、
１３０℃を越えた場合はコンデンサ素子に含浸されたＴ
ＣＮＱ錯体の再溶融・分解が起こり、静電容量の減少及
び樹脂層内に、ＴＣＮＱ錯体の分解ガスによるキャビテ
ーション及びバリの発生となり、更に、射出圧力が８０
ｋｇｆ／ｃｍ2 未満ではコンデンサ素子に加わる剪断応
力を小さくできるが、充填不足、ヒケ、キャビテーショ
ンが発生し、１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 を越えた場合、コン
デンサ特性に悪影響を与えることによるものである。
【００１７】なお、金型温度３０〜６０℃の範囲は、非
結晶領域であるが、成形品は光沢が亜り、ヒケ、バリの
発生は少なく、１２０℃ ２ｈでアニールすることによ
り結晶移動するため、結果として、９０〜１３０℃で成
形した場合と同じ効果が得られることによるものであ
る。
結晶領域であるが、成形品は光沢が亜り、ヒケ、バリの
発生は少なく、１２０℃ ２ｈでアニールすることによ
り結晶移動するため、結果として、９０〜１３０℃で成
形した場合と同じ効果が得られることによるものであ
る。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。す
なわち図１及び図２に示すように、公知の手段により粗
面化された一対の例えばアルミニウム金属箔に、例えば
アジピン酸アンモニウム水溶液中で電圧を印加して、誘
電体酸化皮膜を形成する。前記金属箔に、超音波溶接法
などにより引出リード線１，２を固着し、スペーサ紙を
介在させて前記引出リード線１，２が同一方向に位置す
るように巻回しコンデンサ素子３を形成する。次に、ア
ジピン酸アンモニウムなどの水溶液中での再化成によ
り、巻回過程で生じた誘電体酸化皮膜の補修を行う。次
に、ＴＣＮＱ錯体をアルミニウムなどの金属ケースに入
れて約３００℃の平面ヒータ上に乗せて溶融液化させ、
ここに予め約３００℃に予熱された前記コンデンサ素子
３を入れて、このコンデンサ素子３にＴＣＮＱ錯体を含
浸し、しかる後、即座にコンデンサ素子３を前記金属ケ
ースから引き出して冷却しコンデンサ素子３に含浸した
ＴＣＮＱ錯体を固化させる。次に、このコンデンサ素子
３を９０〜１３０℃又は３０〜６０℃の金型にセット
し、溶融粘度が３１０℃ １００００／ｓｅｃ ６００
ポイズ以下の直鎖型ポリフェニレンサルファイドを温度
２９０〜３２０℃で８０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 の射出
圧力で注入し外装樹脂層４を形成し、次に、１２５℃雰
囲気中で外部端子間に定格電圧を印加して２回目のエー
ジング処理を行い、前記外部端子を外装樹脂層４に沿っ
て折曲加工し、更に陰極、定格等のマーキングを行い完
成品としてなるものである。
なわち図１及び図２に示すように、公知の手段により粗
面化された一対の例えばアルミニウム金属箔に、例えば
アジピン酸アンモニウム水溶液中で電圧を印加して、誘
電体酸化皮膜を形成する。前記金属箔に、超音波溶接法
などにより引出リード線１，２を固着し、スペーサ紙を
介在させて前記引出リード線１，２が同一方向に位置す
るように巻回しコンデンサ素子３を形成する。次に、ア
ジピン酸アンモニウムなどの水溶液中での再化成によ
り、巻回過程で生じた誘電体酸化皮膜の補修を行う。次
に、ＴＣＮＱ錯体をアルミニウムなどの金属ケースに入
れて約３００℃の平面ヒータ上に乗せて溶融液化させ、
ここに予め約３００℃に予熱された前記コンデンサ素子
３を入れて、このコンデンサ素子３にＴＣＮＱ錯体を含
浸し、しかる後、即座にコンデンサ素子３を前記金属ケ
ースから引き出して冷却しコンデンサ素子３に含浸した
ＴＣＮＱ錯体を固化させる。次に、このコンデンサ素子
３を９０〜１３０℃又は３０〜６０℃の金型にセット
し、溶融粘度が３１０℃ １００００／ｓｅｃ ６００
ポイズ以下の直鎖型ポリフェニレンサルファイドを温度
２９０〜３２０℃で８０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 の射出
圧力で注入し外装樹脂層４を形成し、次に、１２５℃雰
囲気中で外部端子間に定格電圧を印加して２回目のエー
ジング処理を行い、前記外部端子を外装樹脂層４に沿っ
て折曲加工し、更に陰極、定格等のマーキングを行い完
成品としてなるものである。
【００１９】次に外装樹脂層４を形成する樹脂として溶
融粘度が３１０℃ １００００／ｓｅｃ ６００ポイズ
以下の直鎖型ポリフェニレンサルファイドを用い、また
射出成形条件となる樹脂温度２９０〜３２０℃、金型温
度を９０〜１３０℃又は３０〜６０℃とし、射出圧力を
８０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 とする理由について、実験
結果に基づき説明する。
融粘度が３１０℃ １００００／ｓｅｃ ６００ポイズ
以下の直鎖型ポリフェニレンサルファイドを用い、また
射出成形条件となる樹脂温度２９０〜３２０℃、金型温
度を９０〜１３０℃又は３０〜６０℃とし、射出圧力を
８０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 とする理由について、実験
結果に基づき説明する。
【００２０】すなわち、図３は直鎖型ポリフェニレンサ
ルファイド樹脂を用いて射出成形する場合の金型温度と
結晶化指数の関係を示すもので、この樹脂の結晶化上金
型温度は９０℃以上必要である。しかし、必要以上に高
い温度ではコンデンサ素子に含浸したＴＣＮＱ錯体の再
溶解・分解が起こり、静電容量の減少、更には、外装樹
脂層内にＴＣＮＱ分解ガスによるキャビテーション及び
バリの発生が激しく、また、６０〜９０℃の温度範囲
は、非晶結晶の混合領域であり、この温度範囲で成形し
たものは、光沢がなく充填不足、ヒケが高い確率で発生
するのに対して、３０〜６０℃の温度範囲は、非晶領域
であるが、成形品は光沢があり、ヒケ、バリの発生は少
なく、１２０℃で２ｈでアニールすることにより結晶移
動するため、封止特性も９０〜１３０℃で成形した場合
と同じ効果が得られることから、金型温度としては、９
０〜１３０℃又は３０〜６０℃が実用的な温度範囲であ
ることが分かった。
ルファイド樹脂を用いて射出成形する場合の金型温度と
結晶化指数の関係を示すもので、この樹脂の結晶化上金
型温度は９０℃以上必要である。しかし、必要以上に高
い温度ではコンデンサ素子に含浸したＴＣＮＱ錯体の再
溶解・分解が起こり、静電容量の減少、更には、外装樹
脂層内にＴＣＮＱ分解ガスによるキャビテーション及び
バリの発生が激しく、また、６０〜９０℃の温度範囲
は、非晶結晶の混合領域であり、この温度範囲で成形し
たものは、光沢がなく充填不足、ヒケが高い確率で発生
するのに対して、３０〜６０℃の温度範囲は、非晶領域
であるが、成形品は光沢があり、ヒケ、バリの発生は少
なく、１２０℃で２ｈでアニールすることにより結晶移
動するため、封止特性も９０〜１３０℃で成形した場合
と同じ効果が得られることから、金型温度としては、９
０〜１３０℃又は３０〜６０℃が実用的な温度範囲であ
ることが分かった。
【００２１】図４は前述した構成になるＴＣＮＱ錯体を
含浸したコンデンサ素子を直鎖型ポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂を用いて射出成形する場合の、金型温度９０
℃、射出圧力８０ｋｇｆ／ｃｍ2 、樹脂温度２９０℃下
における樹脂の溶融粘度と漏れ電流不良率の関係を示す
もので、漏れ電流特性確保上溶融粘度は６００ポイズ以
下であることが分かった。
含浸したコンデンサ素子を直鎖型ポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂を用いて射出成形する場合の、金型温度９０
℃、射出圧力８０ｋｇｆ／ｃｍ2 、樹脂温度２９０℃下
における樹脂の溶融粘度と漏れ電流不良率の関係を示す
もので、漏れ電流特性確保上溶融粘度は６００ポイズ以
下であることが分かった。
【００２２】図５は図４同様、直鎖型ポリフェニレンサ
ルファイド樹脂を用いて外装樹脂層を形成する場合の、
溶融粘度が３１０℃ １００００／ｓｅｃ ６００ポイ
ズ、金型温度９０℃、射出圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ2 下
における樹脂温度と漏れ電流不良率及びキャビテーショ
ン不良率を示すもので、両特性を確保する上で樹脂温度
は２９０〜３２０℃の範囲が良いことが分かる。
ルファイド樹脂を用いて外装樹脂層を形成する場合の、
溶融粘度が３１０℃ １００００／ｓｅｃ ６００ポイ
ズ、金型温度９０℃、射出圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ2 下
における樹脂温度と漏れ電流不良率及びキャビテーショ
ン不良率を示すもので、両特性を確保する上で樹脂温度
は２９０〜３２０℃の範囲が良いことが分かる。
【００２３】図６は図４同様、直鎖型ポリフェニレンサ
ルファイド樹脂を用いて外装樹脂層を形成する場合の、
溶融粘度が３１０℃ １００００／ｓｅｃ ６００ポイ
ズ、金型温度９０℃、樹脂温度２９０℃下における射出
圧力と漏れ電流及び成形不良率を示すもので、両特性を
確保する上で射出圧力は８０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2の
範囲が良いことが分かる。
ルファイド樹脂を用いて外装樹脂層を形成する場合の、
溶融粘度が３１０℃ １００００／ｓｅｃ ６００ポイ
ズ、金型温度９０℃、樹脂温度２９０℃下における射出
圧力と漏れ電流及び成形不良率を示すもので、両特性を
確保する上で射出圧力は８０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2の
範囲が良いことが分かる。
【００２４】以上のような構成になる固体電解コンデン
サによれば、低粘度の直鎖型ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂を用い射出成形にて外装を行うことによって、射
出成形時の剪断応力を小さくすることができ、コンデン
サ特性に悪影響を与えることのない優れたチップ構造の
電解コンデンサを得ることができる。
サによれば、低粘度の直鎖型ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂を用い射出成形にて外装を行うことによって、射
出成形時の剪断応力を小さくすることができ、コンデン
サ特性に悪影響を与えることのない優れたチップ構造の
電解コンデンサを得ることができる。
【００２５】次に、本発明によって得られたチップ形の
固体電解コンデンサと従来技術によって得られたチップ
形の固体電解コンデンサの特性について述べる。
固体電解コンデンサと従来技術によって得られたチップ
形の固体電解コンデンサの特性について述べる。
【００２６】すなわち、以下に示す実施例Ａと従来例Ｂ
及び従来例Ｃの静電容量、ｔａｎδ、漏れ電流、ＥＳＲ
（＠１００ｋＨｚ）の初期値を表１に、また、それぞれ
を１０５℃定格電圧印加で寿命試験したときのそれぞれ
の経過時間に対する静電容量変化率を表２に示す。
及び従来例Ｃの静電容量、ｔａｎδ、漏れ電流、ＥＳＲ
（＠１００ｋＨｚ）の初期値を表１に、また、それぞれ
を１０５℃定格電圧印加で寿命試験したときのそれぞれ
の経過時間に対する静電容量変化率を表２に示す。
【００２７】なお試料の定格は１６Ｖ−３．３μＦで、
個数はそれぞれ１００個で、数値は平均値である。 （実施例Ａ）エッチングにより粗面化し表面積を拡大し
た後、誘電体酸化皮膜が形成された陽極アルミニウム箔
と、同様にエッチングにより粗面化し表面積を拡大した
陰極アルミニウム箔に、それぞれ任意な箇所に引出端子
を固着し、これらの電極箔間にクラフト紙又はマニラ紙
からなるスペーサを介在させて巻回した後、３％のアジ
ピン酸アンモニウム水溶液中で電圧を印加し、巻回によ
り破壊された誘電体酸化皮膜を修復しコンデンサ素子を
形成する。一方、アルミニウムからなる円筒径金属ケー
スにＴＣＮＱ錯体を入れて、約３００℃に加熱した平面
ヒータ上に乗せて、ＴＣＮＱ錯体を溶融液化させる。次
に、約３００℃に予備加熱させた上記コンデンサ素子を
金属ケース内に含浸し、即座に金属ケースからコンデン
サ素子を引き出して不活性溶媒に浸して、ＴＣＮＱ錯体
を冷却固化させる。次に、このコンデンサ素子を１３０
℃の金型にセットし、溶融粘度５６０ポイズ（３１０℃
１００００／ｓｅｃ）の直鎖型ポリフェニレンサルファ
イド樹脂を１００ｋｇｆ／ｃｍ2 の射出圧で射出してチ
ップ形のコンデンサ素子としする。次に、１２５℃雰囲
気中で引出端子間に定格電圧を印加してエージング処理
を９０分間行って固体電解コンデンサとした。 （従来例Ｂ）実施例Ａと同様にコンデンサ素子を形成
し、実施例Ａと同様な手段でコンデンサ素子にＴＣＮＱ
錯体を含浸し、しかる後、コンデンサ素子を８０℃の金
型にセットし、溶融粘度１６００ポイズ（３５０℃）の
架橋型ポリフェニレンサルファイド樹脂を１８０ｋｇｆ
／ｃｍ2 の射出圧で射出して樹脂外装層を形成し、次
に、１２５℃雰囲気中で端子間に定格電圧を印加してエ
ージング処理を９０分間行って固体電解コンデンサとし
た。 （従来例Ｃ）実施例Ａと同様な手段で形成したコンデン
サ素子を予熱状態でＴＣＮＱ錯体が溶融液化された状態
で入れられた金属ケースに収納して前記コンデンサ素子
にＴＣＮＱ錯体を含浸し、しかる後即座に金属ケースご
と冷却水に浸しＴＣＮＱ錯体を冷却固化させる。次に前
記金属ケースの開口部からエポキシ樹脂を注入して、５
０℃で１時間、１０５℃で２時間放置して硬化させ、そ
の後１２５℃中で定格電圧を９０分間印加しエージング
を行って固体電解コンデンサとした。
個数はそれぞれ１００個で、数値は平均値である。 （実施例Ａ）エッチングにより粗面化し表面積を拡大し
た後、誘電体酸化皮膜が形成された陽極アルミニウム箔
と、同様にエッチングにより粗面化し表面積を拡大した
陰極アルミニウム箔に、それぞれ任意な箇所に引出端子
を固着し、これらの電極箔間にクラフト紙又はマニラ紙
からなるスペーサを介在させて巻回した後、３％のアジ
ピン酸アンモニウム水溶液中で電圧を印加し、巻回によ
り破壊された誘電体酸化皮膜を修復しコンデンサ素子を
形成する。一方、アルミニウムからなる円筒径金属ケー
スにＴＣＮＱ錯体を入れて、約３００℃に加熱した平面
ヒータ上に乗せて、ＴＣＮＱ錯体を溶融液化させる。次
に、約３００℃に予備加熱させた上記コンデンサ素子を
金属ケース内に含浸し、即座に金属ケースからコンデン
サ素子を引き出して不活性溶媒に浸して、ＴＣＮＱ錯体
を冷却固化させる。次に、このコンデンサ素子を１３０
℃の金型にセットし、溶融粘度５６０ポイズ（３１０℃
１００００／ｓｅｃ）の直鎖型ポリフェニレンサルファ
イド樹脂を１００ｋｇｆ／ｃｍ2 の射出圧で射出してチ
ップ形のコンデンサ素子としする。次に、１２５℃雰囲
気中で引出端子間に定格電圧を印加してエージング処理
を９０分間行って固体電解コンデンサとした。 （従来例Ｂ）実施例Ａと同様にコンデンサ素子を形成
し、実施例Ａと同様な手段でコンデンサ素子にＴＣＮＱ
錯体を含浸し、しかる後、コンデンサ素子を８０℃の金
型にセットし、溶融粘度１６００ポイズ（３５０℃）の
架橋型ポリフェニレンサルファイド樹脂を１８０ｋｇｆ
／ｃｍ2 の射出圧で射出して樹脂外装層を形成し、次
に、１２５℃雰囲気中で端子間に定格電圧を印加してエ
ージング処理を９０分間行って固体電解コンデンサとし
た。 （従来例Ｃ）実施例Ａと同様な手段で形成したコンデン
サ素子を予熱状態でＴＣＮＱ錯体が溶融液化された状態
で入れられた金属ケースに収納して前記コンデンサ素子
にＴＣＮＱ錯体を含浸し、しかる後即座に金属ケースご
と冷却水に浸しＴＣＮＱ錯体を冷却固化させる。次に前
記金属ケースの開口部からエポキシ樹脂を注入して、５
０℃で１時間、１０５℃で２時間放置して硬化させ、そ
の後１２５℃中で定格電圧を９０分間印加しエージング
を行って固体電解コンデンサとした。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】上記表１及び表２から明らかなように、従
来例Ｂのものは静電容量、ＥＳＲ及び漏れ電流特性が他
に比べて悪くなっている。これは、成形時の樹脂温度に
よりＴＣＮＱ錯体が再溶融したためであり、この錯体が
表面に表れるため外観的にも不良となっている。また、
従来例Ｂのものは成形時の再溶融によりＴＣＮＱ錯体が
劣化し、静電容量変化率がきわめて大きくなっている。
一方、従来例Ｃのものは初期特性において実施例Ａと同
等であるが、付加寿命試験における時間の経過に対する
静電容量の変化率が大きくなっており、ＴＣＮＱ錯体の
劣化はないものの、アルミケースとエポキシ樹脂との密
着性の不完全さを示している。これに対して、実施例Ａ
のものは初期特性は元より静電容量変化率特性も優れて
おり、外装樹脂成形時にコンデンサ素子に悪影響を与え
ることなく、密閉性を大幅に改善できたことを示してい
る。
来例Ｂのものは静電容量、ＥＳＲ及び漏れ電流特性が他
に比べて悪くなっている。これは、成形時の樹脂温度に
よりＴＣＮＱ錯体が再溶融したためであり、この錯体が
表面に表れるため外観的にも不良となっている。また、
従来例Ｂのものは成形時の再溶融によりＴＣＮＱ錯体が
劣化し、静電容量変化率がきわめて大きくなっている。
一方、従来例Ｃのものは初期特性において実施例Ａと同
等であるが、付加寿命試験における時間の経過に対する
静電容量の変化率が大きくなっており、ＴＣＮＱ錯体の
劣化はないものの、アルミケースとエポキシ樹脂との密
着性の不完全さを示している。これに対して、実施例Ａ
のものは初期特性は元より静電容量変化率特性も優れて
おり、外装樹脂成形時にコンデンサ素子に悪影響を与え
ることなく、密閉性を大幅に改善できたことを示してい
る。
【００３１】なお、上記実施例では外部への引出リード
線を同一方向から導出したものを例示して説明したが、
これに限定されることなく外部への引出リード線をそれ
ぞれ反対方向から導出するようにしてもよいことは勿論
である。
線を同一方向から導出したものを例示して説明したが、
これに限定されることなく外部への引出リード線をそれ
ぞれ反対方向から導出するようにしてもよいことは勿論
である。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、コン
デンサ特性に悪影響を与えることなく初期特性は元より
信頼性に富む実用的価値の高い固体電解コンデンサ及び
その製造方法を得ることができる。
デンサ特性に悪影響を与えることなく初期特性は元より
信頼性に富む実用的価値の高い固体電解コンデンサ及び
その製造方法を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係わる固体電解コンデンサ
を示す正断面図。
を示す正断面図。
【図２】本発明の一実施例に係わる固体電解コンデンサ
を示す側面図。
を示す側面図。
【図３】金型温度−直鎖型ポリフェニレンサルファイド
樹脂の結晶化指数曲線図。
樹脂の結晶化指数曲線図。
【図４】直鎖型ポリフェニレンサルファイド樹脂の溶融
粘度−漏れ電流不良率特性曲線図。
粘度−漏れ電流不良率特性曲線図。
【図５】直鎖型ポリフェニレンサルファイド樹脂温度−
漏れ電流不良率及びキャビテーション特性曲線図。
漏れ電流不良率及びキャビテーション特性曲線図。
【図６】直鎖型ポリフェニレンサルファイド樹脂の射出
圧力−漏れ電流不良率及び成形不良率特性曲線図。
圧力−漏れ電流不良率及び成形不良率特性曲線図。
１ 引出リード線
２ 引出リード線
３ コンデンサ素子
４ 外装樹脂層
─────────────────────────────────────────────────────
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 9/08
Claims (2)
- 【請求項１】 誘電体酸化皮膜層が形成された陽極箔表
面に、少なくともＴＣＮＱを含む錯塩を主成分とする電
解質層を形成したコンデンサ素子の表面を、溶融粘度が
３１０℃ １００００／ｓｅｃ ６００ポイズ以下の直
鎖型ポリフェニレンサルファイドで外装したことを特徴
とする固体電解コンデンサ。 - 【請求項２】 請求項１からなる外装を、樹脂温度２９
０〜３２０℃、金型温度９０〜１３０℃又は３０〜６０
℃、射出圧力８０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 で射出成形す
る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 |
|---|---|---|---|
| JP19678293A JP3363533B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19678293A JP3363533B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729779A JPH0729779A (ja) | 1995-01-31 |
| JP3363533B2 true JP3363533B2 (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=16363548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19678293A Expired - Fee Related JP3363533B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3363533B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH099578A (ja) * | 1995-06-14 | 1997-01-10 | Sanyo Electric Co Ltd | サーマルプロテクタ及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-07-13 JP JP19678293A patent/JP3363533B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0729779A (ja) | 1995-01-31 |
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