JPH0262929B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はスペーサを廃止した小形高性能で難燃
化などの市場要求に応え得た電解コンデンサの製
造方法に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、乾式箔形電気コンデンサは、例えばアル
ミニウム箔からなる一対の陽陰極箔に同じくアル
ミニウムからなる一対の引出端子を接続し、前記
一対の陽陰極箔相互間にスペーサを介在させ巻回
し、しかるのち駆動用電解液を含浸しケースに収
納し、該ケース開口部を密封してなるものであ
る。一般にスペーサを介在する目的は一対の陽陰
極箔相互間の絶縁隔離および駆動用電解液の保持
であり、乾式箔形電解コンデンサにおいては重要
な構成要件である。しかして、一般に用いられて
いるスペーサはクラフト紙であるが、該クラフト
紙は密度が0.3〜0.8ｇ／cm³と密度が比較的高く、
また繊維が平べつたくつぶれているため見掛け上
の比抵抗が大きくなりTanδ特性を損ね、またク
ラフト紙は抄紙技術上の問題で厚みは30μｍ以上
であり、これ以上薄くできず小形化を阻害する要
因となつており、さらに加電圧、逆電圧印加など
によるコンデンサ破壊時に着火し継続燃焼のおそ
れがあるなどの欠点をもつていた。そのため現在
クラフト紙に変え低密度のマニラ紙を用いる傾向
にあり、tanδ特性改善に大きく貢献しているが、
マニラ紙はクラフト紙に比べて価格が数倍と高
く、加えて抄紙後の強度をコンデンサの製造工程
（特に巻取工程）に耐えうるためには厚さを40μ
ｍ以上のものを用いなければならず小形化のネツ
クになると同時にスペーサとして紙を用いること
に変わりはなくコンデンサ破壊時に着火し継続燃
焼の危険性は依然として解消できず、さらに一対
の陽陰極箔相互間にスペーサを介在させ巻回する
ためそれだけ巻取装置を複雑化し、よつてコンデ
ンサ素子巻回作業の能率向上の阻害要因となるな
ど実用上多くの欠点を抱える結果となつている。

［発明の目的］ 本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、
スペーサを使用することなく特性良好にして小形
化、難燃化の市場要求に応え得るとともに製造工
程の簡略化によつてコストダウンに大きく貢献で
きる実用的価値の高い電解コンデンサの製造方法
を提供することを目的とするものである。

［発明の概要］ 本発明は弁作用金属からなる陽極箔、陰極箔の
いずれか一方の両面または両方の片面に感光性耐
熱樹脂からなるコーテング材料を塗布しプリベー
キング後塗布膜面に任意な形状で任意な大きさの
複数の貫通孔を設けた網目状マスクを密着し露光
し、つぎに該マスクを取りはずし現像しパターン
抜きを行い、さらに前記塗布膜の前記貫通孔部に
位置する以外の部分を除去した後熱処理を施し電
極上に網目状樹脂塗膜を密着生成し、しかるのち
前記陽極箔、陰極箔を積層巻回しコンデンサ素子
を形成する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詳細に説明する。
すなわち、まず例えばアルミニウム箔表面をエツ
チング液で粗面化し表面積を拡大したのち陽極酸
化処理を施し陽極酸化皮膜を生成した陽極箔と、
アルミニウム箔表面を前記陽極箔同様エツチング
液で粗面化し表面積を拡大した陽極箔とを用意す
る。つぎに第２図に示すように、該陰極箔１の両
面にポリイミド系感光性耐熱樹脂、ポリアミド系
感光性耐熱樹脂、エポキシ系感光性耐熱樹脂など
からなるコーテング材料を例えばローラーコーテ
ング、ドクターブレード、バーコータまたはスピ
ンコートなどのいずれかの手段を用いて塗布し塗
布膜２を形成し、プリベーキング後第３図に示す
ように前記塗布膜２面に第４図に示すように例え
ば複数の貫通孔３を設けた網目状マスク４を密着
させ紫外線５を照射し露光し、しかるのち前記マ
スク４を取りはずし現像液にて現像しパターン抜
きを行い、さらにリンス溶液に浸漬後常温空気中
乾燥を行い、前記塗布膜２の露光−現像部すなわ
ち前記マスク４の貫通孔３に位置した部分以外を
去し100〜300℃で10〜30分間熱処理を施し第５図
および第６図に示すように陰極箔１両面に厚さ２
〜20μｍの網目状樹脂塗膜６を密着形成する。つ
ぎに第１図に示すように第４図および第５図に示
すように両面に厚さ２〜3μｍ厚の網目状樹脂塗
膜６を密着形成した陰極箔１とあらかじめ用意し
た陽極箔７を積層し巻取機（図示せず）を用いて
巻回しコンデンサ素子８を構成する。なお巻回途
中で陽極引出端子９を前記陽極箔７に陰極引出端
子１０を前記陰極箔１にそれぞれ取着する。しか
して、前記コンデンサ素子８に駆動用電解液を含
浸し、しかるのち外装ケース（図示せず）に収納
し、該外装ケース開口部を封口体で封口し完成品
としてなるものである。

以上のように構成してなる製造方法によつて得
られた電解コンデンサは陰極箔１に設けた網目状
樹脂塗膜６はコンデンサ素子８を構成する陽極箔
７と陰極箔１間に存在し、この間に駆動用電解液
が十分に保持され、陽極箔７と陰極箔１相互間の
絶縁隔離が十分でありスペーサを一切用いること
なくtanδをはじめとする諸特性向上に有効であ
る。また網目状樹脂塗膜６はスペーサと比較し耐
熱性に優れているため加電圧、逆電圧印加などに
よるコンデンサ破壊時にも分解ガスの一時的（１
秒以下）なスパークまたは閃光にとどまりスペー
サを用いたもののように着火し燃焼することは皆
無である。さらにスペーサを用いる場合、前述の
ように種々の制約を受け現在実用化されているス
ペーサとしては厚さが最低でクラフト紙で30μ
ｍ、マニラ紙で40μｍあるのに対し、網目状樹脂
塗膜６の場合２〜20μｍのもので十分に駆動用電
解液の保持そして陽極箔７と陰極箔１の絶縁隔離
を可能とするため大幅に小形化になるのに加えて
スペーサを一切用いないで単に網目状樹脂塗膜６
を形成した陰極箔１と陽極箔７との２枚を対向積
層し巻回するだけで巻回作業が簡単になり作業性
向上によるコストダウンにも大きく貢献できるな
ど多くの利点を有する。

なお、上記実施例では網目状樹脂塗膜６を陰極
箔１の両面に形成し対向電極となる陽極箔７はそ
のままのものを用いるものを例示して説明した
が、網目状樹脂塗膜を陽極箔の両面に形成し対向
電極となる陰極箔はそのままのものを用いた構
成、または陽極箔および陰極箔それぞれの一方面
に網目状樹脂塗膜を形成した構成としたものでも
同効である。また網目状樹脂塗膜形状も上記実施
例にて例示したものに限定することなく、例えば
円形、角形、菱形からなる複数の貫通孔を無造作
に設けた網目状マスクを用い網目状樹脂塗膜とな
る形状を種々変更したものでも同効である。

さらに上記実施例では陽極箔７および陰極箔１
としてアルミニウム箔を用いたものを例示して説
明したが、例えばタンタル、チタン、エオブなど
の弁作用金属箔を用いたものに適用できるもので
ある。つぎに本発明の実施例と従来の参考例との
比較の一例について述べる。

実施例 陽極箔−アルミニウム箔表面を粗面化し表面積を
拡大したのち陽極酸化皮膜生成した陽極箔 陰極箔−アルミニウム箔表面を粗面化し表面積を
拡大した陰極箔の両面に固型分18％溶媒として
Ｎ−メチル−２ピロリドンを含むポリイミド系
感光性耐熱樹脂コーテング材料にジエチレング
リコールジメチルエーテルを用いポリマー濃度
18％、粘度100cpsに調整しローラーコンテング
で塗布膜を形成し、該塗布膜を直ちに80℃−10
分間プリベーキング処理した後、前記塗布膜面
に孔径0.5mmの貫通孔を開孔率で67％設けたア
ルミニウム製の網目状マスクを密着させ、水銀
灯（300〜400mm）に10分間暴露し前記貫通孔部
に位置した塗布膜を露光する。つぎにＮ−メチ
ル−２ピロリドン85部、メタノール15部の混合
液を用い超音波浸漬を２分間行い前記露光部を
現像しパターン抜きを行い、ついでメタノール
溶液に10秒浸漬してリンスし塗布膜の現像部以
外を除去し常温空気中乾燥を行い、しかるのち
200℃−30分間放置し厚さ2μｍの網目状樹脂塗
膜を密着形成する。

前記陽極箔と陰極箔を第６図のような方法で巻
回しコンデンサ素子を形成し、駆動用電解液とし
てエチレングリコール−アジピン酸系ペーストを
含浸した定格25V.DC−220μFの電解コンデンサ
Ａ。

参考例 陽極箔−アルミニウム箔表面を粗面化し表面積を
拡大したのち陽極酸化皮膜生成した陽極箔 陰極箔−アルミニウム箔表面を粗面化し表面積を
拡大した陰極箔 スペーサ−厚さ40μｍのマニラ紙 前記陽極箔と前記陰極箔間に前記スペーサを介
して巻回し形成したコンデンサ素子に駆動用電解
液としてエチレングリコール−アジピン酸系ペー
ストを含浸した定格25V.DC−220μFの電解コン
デンサＢ。

しかして、上記本発明に係る実施例Ａの電解コ
ンデンサは従来の参考例Ｂの電解コンデンサと比
較して体積比で約20％小さくできそれだけ小形化
に貢献できる。また実施例Ａ、参考例Ｂそれぞれ
試料として20個ずつ準備し定格電圧の２倍の電圧
を印加し破壊した場合の燃焼状況を調べた結果、
参考例Ｂは20個全部スパークまたは閃光し内８個
が着火し継続燃焼したのに対し、実施例Ａはスパ
ークまたは閃光にとどまり着火し継続燃焼したの
は１個もなく優れた難燃化特性を実証した。さら
に巻回作業も単に陽極箔と陰極箔を巻回するだけ
なので簡単であり、巻回能率も大幅に向上でき
た。つぎに実施例Ａと参考例Ｂの温度に対する静
電容量変化率およびtanδさらには周波数−インピ
ーダンス特性を調べた結果、第７図〜第９図に示
すようになつた。第７図〜第９図から明らかなよ
うにいずれの特性においても実施例Ａは参考例Ｂ
より安定していることがわかる。

［発明の効果］ 本発明によればスペーサを一切使用することな
く特性良好にして小形化、難燃化はもとよりコス
トダウンに貢献できる実用的値の高い電解コンデ
ンサの製造方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の一実施例に係る製造
方法を説明するための説明図で第１図はコンデン
サ素子を示す展開図、第２図は両面に塗布膜を形
成した状態の陰極箔を示す一部切欠拡大斜視図、
第３図は陰極箔両面に形成した塗布膜面に網目状
マスクを密着させ紫外線を照射する状態を示す一
部切欠拡大斜視図、第４図は網目状マスクを示す
一部切欠拡大斜視図、第５図および第６図は両面
に網目状樹脂塗膜を形成した陰極箔を示すもので
第５図は一部切欠拡大斜視図、第６図は一部切欠
拡大正面図、第７図は温度−静電容量変化率特性
曲線図、第８図は温度−tanδ特性曲線図、第９図
は周波数−インピーダンス特性曲線図である。 １……陰極箔、２……塗布膜、３……貫通孔、
４……網目状マスク、５……紫外線、６……網目
状樹脂塗膜、７……陽極箔、８……コンデンサ素
子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弁作用金属からなる陽極箔および陰極箔のい
   ずれか一方の両面または両方の片面に感光性耐熱
   樹脂からなるコーテイング材料を塗布−プリベー
   キングし塗布膜を形成する手段と、該手段によつ
   て形成した塗布膜面に複数の貫通孔を設けた網目
   状マスクを密着し該マスク表面から紫外線を照射
   し露光する手段と、該手段ののち前記マスクを取
   りはずし現像液にて現像ししかるのちリンス−熱
   処理を施し網目状樹脂塗膜を形成する手段と、し
   かるのち前記陽極箔と陰極箔とを対向積層し巻回
   しコンデンサ素子を形成する手段と、該手段のの
   ち前記コンデンサ素子に駆動用電解液を含浸する
   手段とを具備したことを特徴とする電解コンデン
   サの製造方法。