JP4460476B2 - 電解コンデンサの駆動用電解液 - Google Patents

Description

本発明は、電解コンデンサの駆動用電解液(以下、単に電解液と称す)の改良に関するも
のであり、特にはんだフロー／リフローでの電解コンデンサの耐熱性を改善する電解液に
関するものである。

従来、低圧用アルミニウム電解コンデンサは、γ−ブチロラクトンを主溶媒とし、フタ
ル酸の３級アミン塩やイミダゾリニウム塩を主溶質とした電解液を使用していた（例え
ば特許文献１参照）。
特開平８−２５５７３１号公報

近年、地球環境保全対策の一環としてはんだの鉛フリー化が進められている。鉛フリ
ーはんだは従来の鉛入りはんだに比べ融点が高く、電解コンデンサ等の電子部品と基板と
を電気的に接続するためのフロー／リフローの温度を、鉛入りはんだの場合より高く設定する必要がある。
しかしながら、フロー／リフローの温度上昇に伴い、従来の電解液を用いた電解コンデンサでは、フロー／リフロー時の熱により電解液が気化し、電解コンデンサの内圧が上昇するため、外装ケースが変形するという問題があった。そのため、鉛フリーはんだの使用によるフロー／リフローの温度を高く設定した条件においても、外装ケースの変形を抑える電解液が望まれていた。

本発明は上記の課題を解決するもので、γ−ブチロラクトンを主成分とする溶媒に、有機カルボン酸またはその塩と、以下の化学式で示される２，５−ジヒドロチオフェン−３−カルボン酸メチルエステルとを溶解したことを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液である。

そして、上記の２，５−ジヒドロチオフェン−３−カルボン酸メチルエステルの溶解量が、５．０〜１０．０ｗｔ％であることを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液である。

また、上記有機カルボン酸としては、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、安息香
酸、フタル酸、マレイン酸を例示することができる。

そして、上記有機カルボン酸の塩としては、アンモニウム塩の他、メチルアミン、エチ
ルアミン、ｔ−ブチルアミン等の一級アミン塩、ジメチルアミン、エチルメチルアミン、
ジエチルアミン等の二級アミン塩、トリメチルアミン、ジエチルメチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエチルアミン等の三級アミン塩、テトラメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム等の四級アンモニウム塩、イミダゾリニウム塩等を例示することができる。

２，５−ジヒドロチオフェン−３−カルボン酸メチルエステルを、γ−ブチロラクトンを主成分とする溶媒に溶解した本発明の電解液を使用した電解コンデンサは、耐熱性が向上し、鉛フリーはんだのフロー／リフローの高温条件下においても内部圧力の上昇を抑制でき、外装ケースの変形を抑えることができる。

以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
表１の組成で調合した電解液にコンデンサ素子を含浸し、φ８×１１．５ｍｍＬ、定格５０Ｖ／１００μＦのアルミニウム電解コンデンサを各２０個作製した。
鉛フリーはんだを使用したフロー／リフローでの耐熱性を調査するため、実施例と従来例の製品各１０個を２６０℃の恒温槽中に１分間放置（耐熱試験）し、室温で放冷後、製品高さの変化率を調査した。
また、残りの製品各１０個を１０５℃の恒温槽中で定格電圧を印加し、２０００時間後のｔａｎδを測定し、表１の結果を得た。

表１の結果より、２，５−ジヒドロチオフェン−３−カルボン酸メチルエステルを溶解しない無添加従来例１，２は、耐熱試験後、製品高さが８〜１０％増加した。
しかし、２，５−ジヒドロチオフェン−３−カルボン酸メチルエステルを溶解した実施例１〜６は、耐熱試験後の製品高さの変化率が、従来例より改善されていることが分かる。

なお、２，５−ジヒドロチオフェン−３−カルボン酸メチルエステルの溶解量は、５．０〜１０．０ｗｔ％の範囲が好ましい。
溶解量が５．０ｗｔ％未満では、耐熱試験で製品高さ増加の抑制効果が少なく、１０．０ｗｔ％を超える場合は、高温負荷試験でのｔａｎδにおいて初期値に対する２０００時間後の変化は少ないが、絶対値が高くなり、低比抵抗用途に不向きとなる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、先に例示した各種溶質を単独または複数溶解した電解液や、上述した添加剤を加えた電解液、副溶媒を混合した電解液でも、上記実施例と同等の効果があった。

Claims (2)

1. γ−ブチロラクトンを主成分とする溶媒に、有機カルボン酸またはその塩と、以下の化学式で示される２，５−ジヒドロチオフェン−３−カルボン酸メチルエステルとを溶解したことを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
   

   
2. 請求項１記載の２，５−ジヒドロチオフェン−３−カルボン酸メチルエステルの溶解量
   が、５．０〜１０．０ｗｔ％であることを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。