JPH0318729B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は電解コンデンサの電解液に係り、特
に基板洗浄剤による電解コンデンサの腐食抑制に
優れた電解液に関するものである。 〔従来の技術〕 電解コンデンサは、アルミニウム等の被膜形成
性金属の表面に拡面化のためのエツチング処理を
施したのち、さらにその表面へ陽極酸化処理によ
り、誘電体となる酸化被膜層を形成したものを陽
極として用い、この陽極体に対抗させて陰極体を
配置するとともに、前記陽極体と陰極体との間に
セパレータ紙を介在させ巻回あるいは積み重ねて
コンデンサ素子を形成している。そしてこのコン
デンサ素子には、電解液が含浸されている。この
電解液は一般に、エチレングリコールなどの多価
アルコール類、ジメチルフオルムアミドなどの酸
アミド類等を主たる溶媒とし、ここへ硼酸、アジ
ピン酸等の各種の無機酸、有機酸もしくはこれら
の塩を溶解したものが用いられている。 そしてこの電解液は、前記セパレータ紙に保持
されて陽極体と陰極体との間に介在し、拡面化さ
れた陽極体表面に接して真の陰極としての役割を
果たす。また電解液はこの機能の他に、陽極体表
面に形成された誘電体酸化被膜の欠損部を修復さ
せる機能を有しており、電解コンデンサの電気特
性、寿命特性を左右する重要な要素である。 ところで、最近の電解コンデンサは、プリント
配線基板に取りつけて用いられる場合が極めて多
いが、プリント基板の組立は、電解コンデンサを
始めとして各種の電子部品を半田により取りつけ
た後、半田に含まれるフラツクス分や、組立時の
汚れ等を除去するために、１，２，２−トリクロ
ル−１，１，２−トリフルオロエタン、１，１，
１−トリクロロエタンなどのハロゲン系の基板洗
浄剤により洗浄がなされる。 ところが、電解コンデンサは、このハロゲン特
に塩素イオンに極めて弱く、この塩素イオンが電
解コンデンサの封口部から僅かでも浸透すると、
内部のアルミニウム電極が腐食を起こし、電解コ
ンデンサを使用不能にしてしまう。そこでこの腐
食を防止し、洗浄剤に耐える電解コンデンサを得
ることが要求されている。 従来からも、洗浄剤による腐食を防止する対策
が考えられている。 例えば、電解コンデンサの封口部を各種の合成
ゴム等からなる弾性封口体で密閉し、その外面に
熱硬化性の樹脂等を塗布して樹脂層を形成し、洗
浄剤の浸透を防止したもの（特開昭55−52217号）
がある。しかし、このような構造にした場合、製
造工程が増えるとともに、電解コンデンサの全長
が樹脂層分長くなり小型化に適さない。 また、電解液に腐食防止剤を添加したものとし
て、各種の銀化合物を添加したもの（特公昭58−
1538号）のほか、幾つかの腐食防止剤の添加が提
案されている。しかしながら、従来の腐食防止剤
は、１，２，２−トリクロル−１，１，２−トリ
フルオロエタンに対しては、比較的良好な腐食抑
制の効果を示すが、１，１，１−トリクロロエタ
ンの洗浄に対しては、１，１，１−トリクロロエ
タンが電解コンデンサの封口部分からの浸透度が
高く、殆ど250時間以内で腐食を発生させており、
十分な腐食抑制がおこなわれていないのが現状で
あつた。 〔発明が解決しようとする課題〕 この発明は、従来のこのような欠点を改良した
もので、電解コンデンサを装着した印刷配線基板
の洗浄に際し、洗浄剤として用いられるハロゲン
系炭化水素、特に１，１，１−トリクロロエタン
による洗浄に対して腐食を抑制することのできる
電解コンデンサ用電解液の提供を目的としてい
る。 〔課題を解決するための手段〕 この発明の電解液は、主たる溶質としてコハク
酸のアミン塩を用い、溶媒としてβ−ブチロラク
トン、δ−ノナラクトン、DL−パントイルラク
トン、δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン
の群から選ばれた一種もしくは二種以上の混合物
あるいは、前記溶媒群から選ばれた一種もしくは
二種以上とγ−ブチロラクトンとの混合物を溶媒
として用いたものからなる。 β−ブチロラクトン、δ−ノナラクトン、DL
−パントイルラクトン、δ−バレロラクトン、γ
−バレロラクトンは、いずれも環内に −Ｃ（＝０）−Ｃ−を含む環式化合物であるが、
この発明では、これらラクトン類を単独あるいは
電解コンデンサ用電解液に多用されるγ−ブチロ
ラクトンとの混合溶媒で用いることを特徴として
いる。 これらラクトン化合物の構造は以下に示すとお
りである。 β−ブチロラクトン δ−ノナラクトン DL−パントイルラクトン δ−バレロラクトン γ−バレロラクトン 〔作用〕 この発明は、コハク酸のアミン塩を主たる溶質
とし、溶媒としてβ−ブチロラクトン、δ−ノナ
ラクトン、DL−パントイルラクトン、δ−バレ
ロラクトン、γ−バレロラクトンのラクトン類の
いずれかを用いた電解液を使用することにより、
理由は明らかでないが、ハロゲン系炭化水素、特
に腐食作用の強い１，１，１−トリクロロエタン
による腐食に耐えることができる。 また、ラクトン類の中で、従来から電解液の溶
媒として用いられている、γ−ブチロラクトンに
これらのラクトン類を混合使用することで耐腐食
性を向上させることができる。 〔実施例〕 次に実施例に基づきこの発明を詳細に説明す
る。 実験はこの発明による電解液ならびに従来から
用いられている電解液をそれぞれ準備し、これを
電解コンデンサ素子に含浸し、電解コンデンサを
製作し、１，１，１−トリクロロエタン中に浸漬
後高温負荷試験を実施し、腐食発生の状態を調べ
た。 製作した電解コンデンサは、定格電圧50V、静
電容量47μFのもので、コンデンサ素子はすべて
の実施例とも共通のものを用い、これに従来から
の電解液、およびこの発明の電解液を含浸し、ア
ルミニウム製の有底筒状ケースに含浸済みのコン
デンサ素子を収納し、開口部を弾性封口体で密閉
し、封口部を加締付けして電解コンデンサを完成
させた。 使用した電解液は、まず比較例１として、通常
の低圧用電解コンデンサの電解液として多用され
ているエチレングリコール−アジピン酸系の電解
液を使用している。この電解液の組成は次のとお
りである。 比較例 １ 電解液組成 （重量％） エチレングリコール 84 アジピン酸アンモニウム 12 水 ４ 次に比較例２として、溶質にコハク酸塩を用
い、溶媒にγ−ブチロラクトンを用いた電解液を
使用した。この電解液の組成は次のとおりであ
る。 比較例 ２ 電解液組成 （重量％） γ−ブチロラクトン 81 コハク酸トリエチルアミン 19 そして、この発明の電解液として、溶質にコハ
ク酸のアミン塩を用い、溶媒として、β−ブチロ
ラクトン、δ−ノナラクトン、DL−パントイル
ラクトン、δ−バレロラクトン、γ−バレロラク
トンを各々用いた電解液（本発明例１ないし５）
と、γ−ブチロラクトンとの混合溶媒例（本発明
例６、７）のものを用いた。本発明例の電解液組
成は、表１のとおりである。

【表】 そしてこれらの電解コンデンサを超音波洗浄機
（発振周波数29KHz）の洗浄槽に入れ、１，１，
１−トリクロロエタンを注入して５分間超音波洗
浄をおこなつた後、空気中で１，１，１−トリク
ロロエタンを蒸発乾燥させ、その後110℃の恒温
槽で定格電圧（50V）を印加して寿命試験をおこ
ない、腐食の発生を調べた。 試験は、いずれの実施例についても、試料20個
を準備し、これを10個づつに分け、各々を500時
間、1000時間負荷試験し、試験終了後、試料を分
解して腐食の発生数を調べた。この結果を表２に
示す。

【表】

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明の電解液を用いた
電解コンデンサは、ハロゲン系炭化水素、特にそ
の腐食作用の強い１，１，１−トリクロロエタン
を用いた基板洗浄処理をおこなつても、腐食の発
生が殆どみられず、長期間にわたつて安定した特
性が維持でき、電子機器の信頼性を向上させるこ
とができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主たる溶質としてコハク酸のアミン塩を用
   い、溶媒としてβ−ブチロラクトン、δ−ノナラ
   クトン、DL−パントイルラクトン、δ−バレロ
   ラクトン、γ−バレロラクトンの群から選ばれた
   一種もしくは二種以上の混合物あるいは、前記溶
   媒群から選ばれた一種もしくは二種以上とγ−ブ
   チロラクトンとの混合物を溶媒として用いたこと
   を特徴とする電解コンデンサ用電解液。