JPH0241889B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の技術分野］ 本発明は、小形薄形化の市場要求に応え得る新
規な構造からなる無極性の電解コンデンサに関す
る。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、各種電子機器における電子部品のユニツ
ト化指向が進行する中で電子部品の小形薄形化の
市場要求はますます強まる状況にあり、電解コン
デンサにおいても例外ではない。しかして、この
ような市場要求に応え得るものとして今後ますま
すその需要が高まる状況にある電解コンデンサと
して、例えばフイルムパツケージ形電解コンデン
サがある。 従来、フイルムパツケージ形電解コンデンサの
一般構造は、第１６図に示すように例えばポリエ
ステルフイルム、アルミ箔、アイオノマーシート
の三層ラミネート積層材またなポリエステルフイ
ルム、アルミ箔、絶縁層、アイオノマーシートの
四層ラミネート積層材のいずれかのラミネート積
層材２１を用い、該ラミネート積層材２１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、陰極箔を重ね合せ巻
回し偏平化し駆動用電解液を含浸したコンデンサ
素子２２をはさみ、該コンデンサ素子２２から導
出したリード端子２３，２４を外部へ引出し、前
記ラミネート積層材２１の周辺を加熱圧着またな
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２１にアルミ箔を
介在するのはラミネート積層材２１最外装面とな
るポリエステルフイ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２２を収納させるた
めに形成する凹部を維持させておくためのもので
ある。 しかして、上記構成になる電解コンデンサは、
リード端子２３，２４の外部への引出部のシール
部に問題があつた。すなわちシール手段として熱
圧着の場合、加圧の度合と温度とコントロールが
非常に難しく、加圧温度が過大の場合はアイオノ
マーシートが溶融状態におかれた過程で溶融して
いるアイオノマーシート内でリード端子２３，２
４が動き、アルミ箔とリード端子２３，２４が接
触してリード端子２３，２４間がシヨートしてし
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２３，２４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
引き起こす問題をもつていた。また仮に加圧、温
度のコントロールを吟味し、これらの問題を解決
し得たとしても、上記構成になる電解コンデンサ
を構成するコンデンサ素子２２は巻回して偏平化
したものであり製品寸法特に厚さに限界があつた
し、例えば極小の静電容量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
子を作る場合巻取機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35で製品寸法７×７mm厚さが2.5mm
のものが限度で、上記構成からなるフイルムパツ
ケージ形電解コンデンサではこれ以上の小形薄形
化を計ることは不可能であつた。またこのような
フイルムパツケージ形電解コンデンサで無極性の
ものを得ようとすれば巻回素子の体積を約２倍に
しなければならず、結局製品寸法もそれに比例し
大きくならざるを得なかつた。 ［発明の目的］ 本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、
大幅な小形薄形化に貢献し、かつ電気的諸特性の
安定した新規な構造からなる無極性の電解コンデ
ンサを提供することを目的とするものである。 ［発明の概要］ 本発明の電解コンデンサは、ハンダ付け可能な
金属箔と表面連続凹凸状を形成した表面をエツチ
ングおよび化成処理した表面連続凹凸状弁作用金
属箔を接合した電極ラミネート材一対を用い、該
一対の電極ラミネート材の表面連続凹凸状弁作用
金属箔間に有機半導体層をはさみ熱融着性樹脂を
介して前記表面連続凹凸状弁作用金属箔面同志を
加熱圧着または超音波溶接などでシールし密閉し
たことを特徴とするものである。 ［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例につき図面を参照して
詳細に説明する。すなわち第４図および第５図は
本発明を構成する電極ラミネート材１を示すもの
で、該電極ラミネート材１は例えば銅、ニツケ
ル、鉄などからなるハンダ付け可能な金属箔２と
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を生成し洗浄した後表面
に連続凹凸状３を形成した、例えばアルミニウ
ム、タンタル、チタン、ニオブなどからなる表面
連続凹凸状弁作用金属箔４を導電性接着剤を介し
て接合したものから構成している。 第６図は、熱融着性樹脂シート５を示すもので
ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー
（ポリエチレンメタアクリル酸エステル）または
ポリエチレンとアイオノマーの混合物などからな
り、内側に必要大きさの角形の打抜部６を形成し
てなるものである。なお第７図は本発明を構成す
るキノリニウム−TCNQ錯塩、ジメチルフエリ
シニウム−TCNQ錯塩、コバルチシニウム−
TCNQ錯塩、Ｎ−ノルマルプロピールキシノリ
ン−TCNQ錯塩、メチルキノリン−TCNQ錯塩、
エチルキノリン−TCNQ錯塩、T.T.F−TCNQ
錯塩などを金型を用いて加熱しシート状とした有
機半導体シート７である。しかして、上記電極ラ
ミネート材１、熱融着性樹脂シート５および有機
半導体シート７を用いて無極性の電解コンデンサ
を構成するものであり、その組合せ構成を第３図
によつて説明する。すなわちまず得ようとする静
電容量によつて算出された有効面積の２倍より組
立後カツトする分を加味した大きさにカツトした
電極ラミネート材１を表面連続凹凸状弁作用金属
箔４面同志が向き合うように二つに折曲げて、該
表面連続凹凸状弁作用金属箔４両面間に内側に角
形の打抜部６を接けた熱融着性樹脂シート５を配
置し、前記角形の打抜部６内に有機半導体シート
７を配置し、前記電極ラミネート材１の折曲部を
いつぱいに折曲げ向き合つた表面連続凹凸状弁作
用金属箔４と熱融着性樹脂シート５の接触面を加
熱圧着または超音波溶接によつて前記熱融着性樹
脂シート５を溶融し前記表面連続凹凸状弁作用金
属箔４面の周辺部同志を接着しシールすると同時
に有機半導体シート７を電極ラミネート材１の表
面連続凹凸状弁作用金属箔４間に挟持し、しかる
のち折曲部をカツトし前記電極ラミネート材１を
分離し第１図及び第２図に示すような完成品とし
てなるものである。 以上のように構成してなる無極性の電解コンデ
ンサによれば静電容量を決定する電極自体が外装
を構成する電極ラミネート材１の表面連続凹凸状
弁作用金属箔４であるため必要とする静電容量に
よつて電極ラミネート材１の大きさが決められる
ことになり、静電容量と電極ラミネート材１の大
きさは比例関係をもち、したがつて極小静電容量
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
に使用したとき最大の部品実装密度を得るのにき
わめて有効である。また電極ラミネート材１を構
成するハンダ付け可能な金属箔２がそのまま外部
端子として機能する構造であり、そのままチツプ
形電解コンデンサとして容易に実装し使用できる
ことはもとより、ハンダ付け可能な金属箔２面の
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各種機器への任意な組込
みにも適するものである。 さらに従来のフイルムパツケージ形電解コンデ
ンサのようにシール部から外部端子を導出するこ
とがないため電気的短絡はもちろんすぐれた密閉
性を確保できるなど電気的諸特性においてもすぐ
れた利点を有する。なお前記電極ラミネート材１
を構成する弁作用金属箔を表面に連続凹凸状３を
形成した表面連続凹凸状弁作用金属箔４とするこ
とによつて、凹凸状としないものと比較して少な
くとも150％の静電容量を得ることが可能となり、
それだけ小形化に貢献できる。 つぎに以下に示す具体的実施例をもとに本発明
による小形薄形化の実態を述べる。すなわち第１
表に示す材料を用い構成した設計値50WV−
0.1μFの実施例Ａと設計値50WV−0.47μFの実施
例Ｂそれぞれの無極性の電解コンデンサにおける
電気的初期特性および製品寸法および重量を調べ
た結果、第２表および第３表に示すようになつ
た。

【表】

【表】

【表】 なお電解コンデンサのシール手段は160〜170℃
２〜３秒の加熱圧着による。また第３表中の製品
寸法を示すＷ、Ｈ、ｔは第１図に示すＷ、Ｈ、ｔ
を示す。 つぎに上記実施例Ａおよび実施例Ｂの85℃下に
おける時間に対する容量変化率、tanδおよび漏れ
電流特性を第８図〜第１３図に示した。なお第８
図〜第１３図の中のＣは上記実施例ABそれぞれ
と同一設計値からなるアルミニウムケース使用で
ゴム栓封口による３mmφ×５mmＬの従来の参考例
の無極性の電解コンデンサによる曲線を示す。 第２表から明らかなように本発明による無極性
の電解コンデンサは、所望静電容量に比例して製
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最大限小形薄形化に貢献
している、例えばフイルムパツケージ形電解コン
デンサでは不可能であつた例えば2.6×2.6mmのき
わめて小さいものを容易に得ることができ、また
静電容量をはじめtanδおよび漏れ電流の初期特性
もきわめてすぐれている。さらに第８図〜第１３
図から明らかなように、これら諸特性の経時変化
も少なく従来の参考例Ｃによるものと比較して信
頼性に富み実用上きわめて有効なものであるとが
わかる。 なお上記実施例では単位コンデンサを個々に作
る場合を例示して説明したが、第１４図に示すよ
うに大きな電極ラミネート材１０を用い、該電極
ラミネート材１０の表面連続凹凸状弁作用金属箔
１１面同志が向き合うように二つに折曲げて該表
面連続凹凸状弁作用金属箔１１両面間に角形の打
抜部１２を複数個設けた熱融着性樹脂シート１３
を配置し、前記打抜部１２内それぞれに有機半導
体シート１４を配置し、前記電極ラミネート材１
の折曲部をいつぱいに折曲げ表面連続凹凸状弁作
用金属箔１１と熱融着性樹脂シート１３の接触面
を加熱圧着または超音波溶接によつて表面連続凹
凸状弁作用金属箔１１間を接着してシールした後
折曲部を含めたシール部をカツトするようにすれ
ば一度に大量の製品を得ることができ作業能率向
上に大きく貢献することができる。図中１５はハ
ンダ付け可能な金属箔である。 また上記実施例では有機半導体層としてシート
状のものを例示して説明したが、前述の材料を用
いペースト状とし例えば電極ラミネート材に印加
した構造、または第１５図に示すように大きな電
極ラミネート材１６に熱融着性樹脂シート１７を
載せ該熱融着性樹脂シート１７に設けた打抜部１
８に粉体化した有機半導体粉体１９を載せ前記電
極ラミネート材１６の折曲部をいつぱいに折曲げ
シールして有機半導体層としたものでも同効であ
る。 さらに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良好にして静電容
量値に応じて比例的に小形化が可能で配線基板に
使用したとき最大の部品実装密度を得ることがで
きる新規な無極性の電解コンデンサを得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の一実施例に係り、第
１図および第２図は無極性の電解コンデンサを示
すもので第１図は斜視図、第２図は第１図Ｘ−Ｘ
断面図、第３図は組立途中の構成説明斜視図、第
４図および第５図は電極ラミネート材を示すもの
で第４図は斜視図、第５図は第４図イ部拡大正面
図、第６図は熱融着性樹脂シートを示す斜視図、
第７図はセパレータを示す斜視図、第８図は時間
−容量変化率特性曲線図、第９図は時間−tanδ特
性曲線図、第１０図は時間−漏れ電流特性曲線
図、第１１図は時間−容量変化率特性曲線図、第
１２図は時間−tanδ特性曲線図、第１３図は時間
−漏れ電流特性曲線図、第１４図は本発明の他の
実施例に係る組立途中の構成説明図、第１５図は
本発明の他の実施例に係る電解コンデンサの組立
途中の構成説明斜視図、第１６図は従来の参考例
に係る電解コンデンサを説明するための構成説明
斜視図である。 １，１０，１６……電極ラミネート材、２，１
５……ハンダ付け可能な金属箔、３……連続凹凸
状、４，１１……表面連続凹凸状弁作用金属箔、
５，１３，１７……熱融着性樹脂シート、７，１
４……有機半導体シート、１９……有機半導体粉
体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハンダ付け可能な金属箔とエツチングおよび
   化成処理した表面連続凹凸状弁作用金属箔を接合
   した一対の電極ラミネート材と、該一対の電極ラ
   ミネート材の表面連続凹凸状弁作用金属箔面間に
   挾持した有機半導体層と、該有機半導体層周辺に
   配置し前記表面連続凹凸状弁作用金属箔面間を接
   着する熱融着性樹脂とを具備したことを特徴とす
   る電解コンデンサ。 ２ ハンダ付け可能な金属箔が銅、ニツケル、鉄
   などからなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の電解コンデンサ。 ３ 有機半導体層がキノリニウム−TCNQ錯塩、
   ジメチルフエリシニウム−TCNQ錯塩、コバル
   チシニウム−TCNQ錯塩、Ｎ−ノルマルプロピ
   ールキシノリン−TCNQ錯塩、メチルキノリン
   −TCNQ錯塩、エチルキノリン−TCNQ錯塩、
   T.T.F−TCNQ錯塩からなることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の電解コン
   デンサ。 ４ 熱融着性樹脂がポリエチレン、ポリプロピレ
   ン、アイオノマー、ポリエチレンとアイオノマー
   の混合物などからなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項〜第３項記載の電解コンデンサ。