JPH01296608A - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、小形薄形化の市場要求に応え得る新規な構造
からなる電解コンデンサに関する。

（従来の技術） 近年、電子部品の小形薄形化の市場要求は、電解コンデ
ンサにおいてもまずまず強まる状況にある。このような
市場要求に応え得るものとして、例えば偏平状のフィル
ムパッケージ形電解コンデンサがある。

このフィルムパッケージ形電解コンデンサの一般構造は
、第１０図に示すように、例えばポリエステルフィルム
、アルミ箔、アイオノマーシートの３層うミネート積層
材又はポリエステルフィルム、アルミ箔、絶縁層、アイ
オノマーシートの４層うミネート積層材などのラミネー
ト積層材１１のアイオノマーシートの面同志を向かい合
せて、それらの間に陽極箔、コンデンサ紙、陰極箔を重
ね合せて巻回し、偏平にプレスして駆動用電解液を含浸
したコンデンサ素子１２をはさみ、該コンデンサ素子１
２から導出したリード端子１３．１４を外部へ引出し、
前記ラミネート積層材１１の周辺を加熱圧着又は超音波
溶接にてシールしてなるものである。

なお、前記ラミネート積層材１１にアルミ箔を介在させ
るのは、ラミネート積層材１１の最外装面となるポリエ
ステルフィルム面からの駆動用電解液の透過防止と、コ
ンデンサ素子１２を収納させるために形成する凹部を維
持しておくためのものである。

しかし、上記構成になる電解コンデンサは、シール手段
として熱圧着を用いた場合、加圧の度合と温度のコント
ロールが非常に難しく、加圧温度が過大の場合は、アイ
オノマーシートが溶融流動してアルミ箔とリード端子１
３．１４が接触してしまい、加圧温度が不十分の場合は
、シールが不完全で電解液漏れとなる。超音波溶接の場
合は、アイオノマーシートとリード端子１３．１４の接
着が困難で電解液漏れを誘発する危険性を有し、いずれ
にしても電解コンデンサとして致命的な欠点を引き起こ
ず問題をもっていた。

また、上記構成になるコンデンサ素子１２は、巻回して
偏平にプレスしたものであり、製品寸法、特に厚さに限
界があったし、例えば極小の静電容伍にするためには陽
極箔寸法が理論上小さくて済むわけであるが、巻回素子
を作る場合、巻取様の限界があり、電極箔の化成電圧を
上げるか、エツチングの粗面化率を下げるかして計算上
小さくできるはずであるが、ＣＶ（静電容量×電圧）値
７５で、製品寸法７Ｘ７＃Ｘ厚さ２．５ｍのものが限度
で、上記構成からなるフィルムパッケージ形電解コンデ
ンサでは、これ以上の小形薄形化をはかることは不可能
であった。

また、液体の駆動用電解液を使用しているために、ｔａ
ｎδ特性改善にも限度があり、ざらに液体の駆動用電解
液は低温で比抵抗が上がり、低温特性が極度に悪化し、
広４度範囲で使用するには信頼性に欠けるなどの実用上
解決１べき問題をもかかえていた。

これらの問題は、フィルムパッケージ形に限らず、電解
液を使用する電解コンデンサ全般にわたるものである。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、小形薄形
化及び広い温度範囲の使用においても、電気的諸特性の
安定した新規な電解コンデンサを提供することを目的と
するものである。

［発明の構成コ 〈課題を解決するための手段） 本発明の電解コンデンサは、はんだ付け可能な金属とエ
ツチング及び化成処理した弁作用金属からなる陽極クラ
ッド材の弁作用金属にピロールの化学重合を行い、これ
によって形成されたポリピロール膜を電極としてビロー
ルの陽極酸化重合を行うことで弁作用金属上にポリピロ
ール電解重合膜を形成し、これに銀ペーストを塗布して
、さらにその上にはんだ付番プ可能な陰極板を接着した
ことを特徴としたものである。

（作　用） 上記構成になる電解コンデンサは、駆動用電解液を用い
ないため液漏れを考慮した外装構造を必要とせず、かつ
スペーサを廃止し、素子形状も無誘導タイプであること
と相まって、特性を改善できるものである。

また、静電容４に応じて比例的に小形化が可能で、配線
基板に使用したとき部品実装密度を高めることができる
特徴を右するものである。

（実施例） 以下、本発明の一実旅例につき図面を参照して詳細に説
明する。ずなわら、第１図及び第２図は本発明を構成す
る陽極クラッド材１を示すもので、該陽極クラッド材１
は例えばアルミニウム、タンタル、チタン、ニオブなど
の弁作用金属と例えば銅、ニッケル、鉄などからなるは
んだ付け可能な金属に熱を加えない常温下で両者を接近
又は密着させ、その外側に火薬をおき瞬間的に大きなエ
ネルギーを発生させ爆着した、いわゆる低温固相接合し
、所望の厚さに圧延したクラッド材で弁作用金属２とは
んだ付け可能な金属３とからなる。該はんだ付け可能な
金属３面を例えばポリプロピレン、ポリエステルなどか
らなる耐酸性粘着デープでマスクし、前記弁作用金属２
面のみをエツチングした後洗浄し、製品定格電圧に適し
た電圧で化成処理し酸化皮膜生成し洗浄後、はんだ句は
可能な金属３面をマスクした耐酸性粘着テープを除去し
てなるものである。この陽極クラッド材１を得ようとす
る静電容量によって算出された大きさにカットし、該弁
作用金属２面にポリピロール電解重合膜４を形成し、銀
ペースト５を塗布して、その上に例えば銅、ニッケル、
鉄などからなるはんだ付け可能な陰極板６を接着し、第
３図に示すような完成品とするものである。

以上のように構成してなる電解コンデンサによれば、静
電容はを決定する電極自体が外装を構成する陽極クラッ
ド材１の弁作用金属２であるため、必要とする静電容量
によって陽極クラッド材１の大きさが決められることに
なり、静電容量と陽極クラッド材１の大きさは比例関係
をもち、したがって、極小静電容量の電解コンデンサに
おいては、比例的に製品寸法も小さくなり、小形薄形化
に大きく貢献し、配線基板に使用したとぎ高い部品実装
密度を得るのに極めて有効である。

また、陽極クラッド材１を構成するはんだ付け可能な金
属３及びはんだ付け可能な陰極板６をそのまま外部端子
として使用できる構造である。さらに、はんだ付け可能
な金属３及びはんだ付け可能な陰極板６の任意な箇所に
任意な構成からなる引出端子を容易に接続することが可
能であるから、いろいろな形態を右する各種機器への組
込みにも適するものである。そして、従来のフィルムパ
ッケージ形電解コンデンサのように、液体の駆動用電解
液を使用していないためｔａｎδ特性が良好であり、ま
た、ポリピロール電解重合膜は伝導度が高く、温度変化
による比抵抗の変化が小さく、しかもスペーサ紙を用い
ないため陽・陰極間の抵抗も小さくでき、よって低温か
ら高温の広い温度範囲においてｔａｎδ特性、静電容量
及び漏れ電流特性の変化も少なく、さらには従来例と違
い、素子形状が無誘導タイプとなるため高周波数でのイ
ンピーダンス特性が大幅に改善されるなど多くの優れた
効果を奏する利点を有する。

次に、以下に示す実施例をもとに本発明による小形薄形
化について述べる。すなわち、第１表に示ず材料を用い
構成した設計値５Ｑｉ、ＤＣｏ、０６μＦの実施例（Ａ
）と、設計値５０ＷＶ、ＤＣｏ、１６μＦの実施例（Ｂ
）のそれぞれの電解コンデンサにおける電気的初期特性
及び製品寸法及び重量を調べた結果、第２表及び第３表
に示すようになった。

（以下余白） 第　　　　３　　　　表 なＪ３、第３表中の製品寸法を示すＷ、ｌ−１，ｔは第
１図に示すＷ、Ｈ，ｔを示す。

次に上記実施例（Ａ）及び実施例（Ｂ）の８５℃中にお
（プる経過時間と容量変化率、ｔａｎδ及び漏れ電流特
性を第４図〜第９図に示した。なお、第４図〜第９図の
中の（Ｃ）は、設計値０．０６μＦと０．１６μＦそれ
ぞれの３ｍｍφＸ　５　ｒｒｖｎ　Ｌのアルミケース使
用ゴム栓封口による従来例になる電解液使用の電解コン
デンサの場合の特性曲線を示したものである。

第２表から明らかなように、本発明による電解コンデン
サは、所望静電容おに比例して製品寸法の小形薄形化、
さらには軽量化が可能で、巻回素子を基本とした中で小
形薄形化に貢献している。例えば、フィルムパッケージ
形電解コンデンサでは不可能であった７ｍｔｎ×７ｓ以
下の極めて小さいものを容易に得ることができるし、ま
た、静電容量、ｔａｎδ及び漏れ電流の初期特性も極め
て優れている。さらに、第４図〜第９図から明らかなよ
うに、これら諸性性の経時変化も少なく、従来例（Ｃ）
によるものと比較して信頼性が向上しており、実用上極
めて有効なものであることがわかる。

なお、上記実施例では形状を正方形としたものを例示し
て説明したが、用途に応じて他の形状に適用できること
は言うまでもない。

［発明の効果］ 本発明によれば、電気的諸特性が良好で静電容量値に応
じて比例的に小形化が可能であり、配線基板に使用した
とき、高い部品実装密度を得ることができる新規な構造
の電解コンデンサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は本発明の実施例に係り、第１図及び第
２図は陽極クラッド材をそれぞれ示す斜視図及び拡大図
、第３図は電解コンデンサを示す斜視図、第４図〜第９
図は経過時間と各線変化率。 ｔａｎδ、漏れ電流の関係をそれぞれ示す曲線図、第１
０図はフィルムパッケージ形電解コンデンサを示す分解
斜視図である。 １・・・陽極クラッド材 ２・・・弁作用金属 ３・・・はんだ付け可能な金属 ４・・・ポリピロール膜 ５・・・銀ペースト ６・・・はんだ付け可能な陰極板 特　　許　　出　　願　　人 マルコン電子株式会社 日本カーリット株式会社 第　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図 時　　　間　（ｈ） 第　　　４　　　図 時　　　間　（ｈ） 第　　　５　　　図 時　　　間　（１−１） 第　　　６　　　図 時　　　間　（ｈ） 第　　　７　　　図 ｑ　（Ｊ　Ｒ’ｌ く Ｉｐ、　　ヰ　　醪　題　　、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. はんだ付け可能な金属と弁作用金属からなる陽極クラッ
   ド材の弁作用金属が粗面化され、誘電体酸化皮膜が形成
   されており、この誘電体酸化皮膜上にポリピロール電解
   重合膜，銀ペースト，はんだ付け可能な陰極板が順次形
   成されていることを特徴とする電解コンデンサ。