JPH02265233A - 固体電解コンデンサ - 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】 産業上の利用分野 本発明は固体電解コンデンサに関するものである。

従来の技術 従来の固体電解コンデンサは第５図に示す様に、タンタ
ル陽極導出線１を具備したタンタル多孔質電極体２のタ
ンタル陽極導出線根本部に絶縁板を取り付け、このタン
タル多孔質電極体２の表面上にタンタル誘電体酸化皮膜
３を形成し、更にこの表面に二酸化マンガンなどの固体
電解質層４、カーボン層５．銀、銅、カーボンなどの粉
末と有機高分子とからなる導電性塗料を塗布、乾燥して
なる陰極層６を順次積層してコンデンサ素子とし、この
コンデンサ素子のタンタル陽極導出線１に溶接で陽極端
子８を接続し、続いて半田又は銀、銅、カーボンなどの
粉末と有機高分子とからなる導電性接着剤９を塗布、乾
燥して陰極層６と陰極端子１０を接続し、外装樹脂１１
を施した後、互いに反対方向に引出した両端子をコンデ
ンサ本体の下方向に向かって端面及び底面に沿って内側
に折り曲げ加工していた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の従来の構成では、（１）陰極層又
は導電性接着剤に銀粉末を用いた場合、高温高湿中で銀
の“マイグレーション”が起るので、電気短絡故障、漏
れ電流が大きくなる問題点を有していた。

Ｃ２）　　陰極層又は導電性接着剤に銅粉末を用いた場
合、高温高湿中で酸化されるものでｊａｎδ値が大きく
なる問題点を有していた。

（３）陰極層又は導電性接着剤にカーボン粉末を用いた
場合、カーボン粉末の固有抵抗が大きいのでｊａｎδ値
が大きいという問題点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、初期ｊａ
ｎδ値が小さく、高温高湿中でｊａｎδ値が変化せず電
気短絡故障が少なく、漏れ電流変化の小さい固体電解コ
ンデンサを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の固体電解コンデンサ
は、粒径１〜３０μｍのパラジウムフレーク状粉末と粒
径１〜５０μｍの黒鉛フレーク状粉末表面上に０．１〜
２μｍの厚みでパラジウム金属を被覆した被覆導電性粉
末の混合粉末と、有機高分子とからなり、且つ混合粉末
のパラジウムフレーク状粉末と被覆導電性粉末の重量比
が９゜５〜２．５：０．５〜７．５で、且つ混合粉末と
有機高分子の重量比が９．５〜５．０．０．５〜５．０
とした導電体を陰極層または陰極層と陰極端子との接着
剤として用いる（１４成としている。

作用 この構成によって陰極層又は接着剤に使用している混合
粉末のパラジウム粉末は金属中比較的電気導電率が高く
高温高湿中で化学的に安定でイオン化しにくい性質を有
している。又、被覆導電性粉末の黒鉛粉末は固有抵抗は
高いが非常に安価で高温高湿中で化学的に安定でイオン
化しにくい性質を有しており、これにパラジウム金属を
被覆することにより粒子間の接触抵抗を小さ（している
。したがって、混合粉末は高温高湿中で化学的に安定で
且つ抵抗が小さいものとなる。

導電塗料化においても混合粉末の形状をフレーク状にす
ること、コストを考慮して被覆導電性粉末の被覆するパ
ラジウム金属量を多（すること、パラジウム粉末と被覆
導電性粉末の重量比でパラジウム粉末量を多くすること
、塗膜強度を考慮して混合粉末と有機高分子の重量比で
混合粉末量を多くすることにより塗料の固有抵抗を小さ
くでき、パラジウム粉末の場合より低コストで且つ初期
ｊａｎδ値が小さく、高温高湿中でｔａｎδ値変化の小
さい、電気的短絡故障の発生しない固体電解コンデンサ
を得ることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。第１図は本発明の一実施例における固体電解
コンデンサの側断面図を示すものである。１はタンタル
陽極導出線、２はタンタル多孔質電極体、３はタンタル
誘電体酸化皮膜、４は固体電解質層、５はカーボン層、
７は溶接部、８は陽極端子、１０は陰極端子、１１は外
装樹脂、１２はパラジウムフレーク状粉末と黒鉛フレー
ク状粉末表面上にパラジウム金属を被覆した被覆導電性
粉末の混合粉末と有機高分子からなる陰極層（以下、被
覆黒鉛−パラジウム系陰極層という）、１３はパラジウ
ムフレーク状粉末と黒鉛フレーク状粉末表面上にパラジ
ウム金属を被覆した被覆導電性粉末の混合粉末と有機高
分子からなる接着剤（以下、被覆黒鉛−パラジウム系接
着剤という）である。

まず、粒径５μｍのパラジウムフレーク状粉末と粒径４
μｍの黒鉛フレーク状粉末表面上に１μｍの厚みでパラ
ジウム金属を被覆した被覆導電性粉末とを重量比で５：
５で混合し混合粉末く以下、被覆黒鉛−パラジウム系粉
末という）を用意し、被覆黒鉛−パラジウム系粉末：高
純度のメチルメタクリル樹脂：キシレン溶剤−８：２．
４の重量比で調合したものを三本ロールで混練し被覆黒
鉛−パラジウム系陰極層用導電性塗料を作成し、次に被
覆黒鉛−パラジウム系粉末：高純度ビスフェノール型エ
ポキシ樹脂：フェノール硬化剤：イミダゾール：ブチル
セルソルブ溶剤＝８０：１２．１ニア、９：０．１：２
０の重量比で混練し被覆黒鉛−パラジウム系接着剤用導
電性塗料を作成してお（。

そしてタンタル金属粉末１００ｍｇに断面が円形の線径
０　、３　ｍｍのタンタル線を埋設し陽極導出線とし一
般的な方法で焼結し、３５Ｖ６．８μＦ用のタンタル多
孔質電極体を得、絶縁板を陽極導出線根本部に取り付け
た後、タンタル誘電体酸化皮膜、固体電解質である二酸
化マンガン層、カーボン層を順次形成する。これに先は
ど作成した被覆黒鉛−パラジウム陰極層用導電性塗料を
ディッピング法により塗布、３０分常温放置した後１２
０℃、ＩＨｒ乾燥し、被覆黒鉛−パラジウム系陰極層を
形成しコンデンサ素子とする。次に陰極端子に作成した
被覆黒鉛−パラジウム系接着剤用導電性塗料をデイスペ
ンサーで塗布し、この上に被覆黒鉛−パラジウム系陰極
層が、且つタンタル陽極導出線が陽極端子方向になるよ
うコンデンサ素子を配置し、タンタル陽極導出線と陽極
端子を溶接により接続した後、コンデンサ素子の被覆黒
鉛パラジウム系陰極層が陰極端子と確実に接続されるよ
う少し加圧して１８０℃、ＩＨｒの条件で乾燥し接続す
る。その後、互いに反対方向の両端に両端子が引出され
るようトランスファーモールド金型にセットして外装樹
脂を施し、この端子がコンデンサ本体の下方向に向かっ
て端面及び底面に沿って内側に折り曲げ加工し固体電解
コンデンサを（ｑる。

陰極用・接着剤用導電塗料の抵抗値は固体電解コンデン
サｊａｎδ値の代用値とでき抵抗値は小さい方が良い。

そこで、パラジウム粉末の形状。

粒径１粒径４μｍの黒鉛フレーク状粉末に被覆するパラ
ジウム金属の厚み決定、粒径５μｍのパラジウムフレー
ク状粉末と各種粒径の被覆導電性粉末の重量比決定、混
合粉末と有機高分子の重量比決定は抵抗値で評価した。

最初にパラジウム粉末の形状２粒径を決定するため、パ
ラジウム粉末のみの塗料について調べた。パラジウム粉
末：メチルメタクリル樹脂；キシレン＝８　、２　、４
の重量比でパラジウム粉末の形状２粒径を変えて導電性
塗料化しこれをガラス基板上に面積１ｃ−２厚み２００
μｍで塗布、１２０℃で乾燥し塗膜を形成した後塗膜の
抵抗値を測定した結果を第２図のパラジウム形状・粒径
−抵抗値特性曲線図に示す。形状はフレーク状が良い。

これは黒鉛粉末についても言える。粒径はあまり大きく
ても抵抗値はあまり変らないが、パラジウム粉末の沈降
性を考えると１〜３０μｍが良い。

粒径４μｍの黒鉛フレーク状粉末へ被覆するパラジウム
金属の厚みを決定するため、被覆導電性粉末のみの塗料
について調べた。被覆導電性粉末：メチルメタクリル樹
脂：キシレン−８＝２・４の重量比で被覆するパラジウ
ム金属の厚みを変えて塗料化し、これをガラス基板上に
面積１　ｃｔ　、厚み２００μｍで塗膜を形成後、１．
２０℃で乾燥し初期抵抗値を測定した結果を第３図のパ
ラジウム金属厚み一抵抗値特性曲線図に示す。パラジウ
ム金属の厚みが厚くなるにつれて抵抗値は小さくなるが
、コストを考慮して０．１〜２．○μｎ〕が良い。

粒径５μｍのパラジウムフレーク状粉末と各種粒径の被
覆導電性粉末の重量比を調べた。混合粉末：メチルメタ
クリル樹脂：キシレンー８：２・４の重量比で混合粉末
の粒径５μｍのパラジウムフレーク状粉末と各種粒径の
黒鉛フレーク状粉末に１μｍの厚みでパラジウム金属を
被覆した被覆導電性粉末の重量比を変化させて導電塗料
化し、これをガラス基板上に面積１　ｃｎｔ　、厚み２
００μｍで塗布、１２０”Ｃで乾燥し塗膜を形成した後
、塗膜の抵抗値を測定した結果を第４図の粒径５μｍの
パラジウムフレーク状粉末と各種粒径被覆導電性粉末の
重量比−抵抗値特性曲線図に示す。第４図かられかるよ
うに、被覆導電性粉末の粒径が大きくなるにつれて、抵
抗値は低くなるが、塗膜の表面状態を考えると５０μｍ
が限度である。又、パラジウム粉末量が多くなると若干
抵抗値は小さ（なる。抵抗値、コストを考慮してパラジ
ウム粉末と被覆導電性粉末の重量比は９．５〜２．５二
０．５〜７．５が良い。

次に混合粉末と有機高分子の重量比を調べた。

粒径５μｍのパラジウムフレーク状粉末と粒径４μｍの
黒鉛フレーク状粉末に１μｍの厚みでパラジウム金属を
被覆した被覆導電性粉末の重量比が１＝１の混合粉末と
メチルメタクリル樹脂との重量比を変化させたものにキ
シレンを加えて混練、導電塗料化しこれをガラス基板上
に面積ＩＣＪ、厚み２００μｍで塗布、１２０℃で乾燥
し塗膜を形成した後、塗膜の抵抗値を測定した結果を第
５図の混合粉末と有機高分子との重量比−抵抗値特性曲
線図に示す。第５図かられかるようにコンデンサ陰極層
材料として使用できるのは混合粉末：メチルメタクリル
樹脂重量比が９゜５〜５．０　：　０．５〜５．０の範
囲である。

又、接着剤用導電性塗料の樹脂を用いた場合についても
同様の結果が得られ、本実施例では最適条件のものを使
用した。

本実施例では被覆黒鉛−パラジウム系陰極用導電性塗料
の樹脂として、アクリル系樹脂を使用したが、コンデン
サ特性に悪影響を与えないポリエチレン系、ビニル系、
セルロース系、ポリカーボネート系、ポリアミド系熱可
塑性樹脂又はエポキシ系、フェノール系、ポリイミド系
熱硬化性樹脂を使用しても良い。樹脂は耐熱性、吸水性
、塗膜強度、硬化性が異なるので必要に応じて選択する
と良い。但し、熱硬化性樹脂を用いる時は耐湿試験でｊ
ａｎδ値が大きくなることがあるので特に注意する必要
がある。又、被覆黒鉛−パラジウム系接着剤用導電性塗
料の樹脂としてはエポキシ系樹脂を使用したが、コンデ
ンサ特性に悪影響を与えないフェノール系、ポリイミド
系熱硬化性樹脂を使用しても良い。特に接着剤用樹脂は
塗膜強度、金属に対しての密着性が優れていなくてはな
らない。その他の耐熱性、吸水性、硬化性については必
要に応じて選択すると良い。

以上のように構成された固体電解コンデンサは陰極層・
接着剤に被覆黒鉛−パラジウム系粉末を用いているため
パラジウム粉末の場合より低価格で、初期ｊａｎδ値が
小さく、耐湿試験でｊａｎδ値変化、漏れ電流値変化が
小さいものとなる。以上のように本実施例によれば陰極
層と、接着剤を被覆黒鉛−パラジウム系陰極層、被覆黒
鉛−パラジウム系接着剤にかえることにより、耐湿特性
の向上を図ることができる。

下表に本実施例の本発明品と従来品（銀陰極層・接着剤
）の耐湿試験（８５℃、９０％、１０００Ｈｒ）でのｊ
ａｎδ値、電気的短絡故障発生数を比較する。

サンプル：定格電圧３５Ｖ、定格容量６．８μＦ※１　
　ｔａｎδは周波数ｆ＝ＩＫＩｌｚで測定※２　短絡故
障数は１００ケ中発生した数測定は定格電圧を１間分印
加して測定 なお、本実施例では一陰極層、接着剤に同じ被覆黒鉛−
パラジウム系粉末を含む導電体を使用したが、溶射によ
る半田、メツキによるニッケルなどからなる陰極層と被
覆黒鉛−パラジウム系接着剤との組合せ、逆に被覆黒鉛
−パラジウム系陰極層とカーボン、ニッケルなどの導電
性接着剤、半田で接続する組合せでも良い。但しマイグ
レーションを起す銀粉末と有機高分子とからなる銀陰極
層・銀接着剤と被覆黒鉛−パラジウム系陰極層・被覆黒
鉛−パラジウム系接着剤の組合せを各種おこなって固体
電解コンデンサを作成し耐湿試験（８５℃、９０％、１
０００Ｈｒ）すると、銀陰極層・銀接着剤、銀陰極層・
被覆黒鉛−パラジウム系接着剤、被覆黒鉛−パラジウム
系陰極層・銀接着剤、被覆黒鉛−パラジウム陰極層・被
覆黒鉛−パラジウム接着剤の順で電気短絡故障が少なく
なるため、できるだけマイグレーションを起す陰極層・
接着剤とは組合せをしない方が良い。

発明の効果 以上のように本発明は陰極層又は接着剤をパラジウム粉
末と黒鉛粉末にパラジウム金属を被覆した被覆導電性粉
末の混合粉末と有機高分子とからなる導電体にすること
により、初期ｊａｎδ値が小さ（、耐湿試験でｊａｎδ
値変化が小さく、漏れ電流値変化が小さく、電気的短絡
故障が少ない優れた固体電解コンデンサを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における固体電解コンデンサ
の側断面図、第２図はパラジウム形状。 粒径−抵抗値特性極性図、第３図はパラジウム金属厚み
一抵抗値特性曲線図、第４図は粒径５μｍのパラジウム
フレーク状粉末と各種粒径被覆導電性粉末の重量比−抵
抗値特性曲線図、第５図は混合粉末と有機高分子との重
量比−抵抗値特性曲線図、第６図は従来の固体電解コン
デンサの側断面図である。 １・・・・・・タンタル陽極導出線、２・・・・・・タ
ンタル多孔質電極体、３・・・・・・タンタル誘電体酸
化皮膜、４・・・・・・固体電解質層、５・・・・・・
カーボン層、７・・・・・・溶接部、８・・・・・・陽
極端子、１０・・・・・・陰極端子、１１・・・・・・
外装樹脂、１２・・・・・・被覆黒鉛−パラジウム系陰
極層、１３・・・・・・被覆黒鉛−パラジウム系接着剤
。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１活量　２　図 築　ｌ　口 第３図 （μｍ） 第 図 第 図 Ａ寝訃汗−一 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）陽極導出線を具備する電極体の表面に誘電体酸化
   皮膜を形成させ、更にこの上に電解質層，カーボン層及
   びパラジウム粉末と黒鉛粉末表面上にパラジウム金属を
   被覆した被覆導電性粉末との混合粉末と、有機高分子か
   らなる導電体を陰極層として順次形成し、陽極導出線を
   陽極端子に、前記陰極層を陰極端子に接続すると共に樹
   脂外装を施してなる固体電解コンデンサ。
2. （２）陽極導出線を具備する電極体の表面に誘電体酸化
   皮膜を形成させ、更にこの上に電解質層，カーボン層，
   陰極層を順次形成し、陽極導出線を陽極端子に、パラジ
   ウム粉末と黒鉛粉末表面上にパラジウム金属を被覆した
   被覆導電性粉末との混合粉末と、有機高分子からなる導
   電体の接着剤で、前記陰極層と陰極端子とを接続すると
   共に樹脂外装を施してなる固体電解コンデンサ。
3. （３）導電体が粒径１〜３０μｍのパラジウムフレーク
   状粉末と粒径１〜５０μｍの黒鉛フレーク状粉末表面上
   に０．１〜２μｍの厚みでパラジウム金属を被覆した被
   覆導電性粉末との混合粉末と、有機高分子とからなり、
   且つ混合粉末のパラジウムフレーク状粉末と被覆導電性
   粉末の重量比が９．５〜２．５：０．５〜７．５で、且
   つ混合粉末と有機高分子の重量比が９．５〜５．０：０
   ．５〜５．０である請求項１または２記載の固体電解コ
   ンデンサ。