JPH03231417A - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - 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、導電性高分子膜を固体電解質として使用する
固体電解コンデンサ及びその製造方法に関する。

［従来の技術］ 固体電解コンデンサは、一般に、アルミニウム、タンタ
ルなどの皮膜形成金属（電極箔）表面に誘電体である酸
化皮膜を形成し、この酸化皮膜上に固体電解質及び導電
体層を順次形成して構成されている。

このような固体電解コンデンサの一つとして、従来、導
電性高分子膜を固体電解質として使用した固体電解コン
デンサが提案されており、例えば特開昭６３−１７３３
１３号公報記載の技術が存在している。

この公報の技術は、誘電体酸化皮膜」二に化学酸化重合
で、例えばピロールなどの導電性高分子膜を形成し、さ
らに、この上に、電解酸化重合でビロールなどの導電性
高分子膜を形成し、これらの導電性高分子膜を固体電解
質として使用して固体電解コンデンサを作成する技術で
ある。

なお、化学酸化重合した導電性高分子及び電解酸化重合
した導電性高分子膜自体は酸化皮膜の生成、修復能力が
ないために、アルミニウムまたはタンタルの箔または板
の電極を予め定格静電容量に相当する一定寸法に切断し
ておき、その後、化成により欠陥部がないように酸化皮
膜を形成することが望ましい。しかしながら、例えば、
アルミニウム箔を使用した固体電解コンデンサの場合、
アルミニウム箔を一定寸法に切断した後であると、酸化
皮膜形成処理、導電性高分子膜形成処理などの作業性が
悪く連続的な製造が不可能で、生産性が著しく低くなる
という欠点を有している。

そのため、このようなアルミニウム箔を使用した固体電
解コンデンサの場合、通常は、多数個の素子分の長尺な
アルミニウム箔の状態で、機械で連続的に表面粗面化処
理、酸化皮膜形成処理、導電性高分子膜形成処理を順次
行うことにより、連続量産を図ることが多い。この場合
には、これらの処理の後に、電極箔を単体の素子分の寸
法に切断している。しかしながら、このように長尺な電
極箔にそのまま導電性高分子膜を形成すると、この電極
箔を一定寸法に切断する際に切断部分の酸化皮膜が破壊
されるため、この後、化学酸化重合や電解酸化重合によ
る導電性高分子膜を形成した場合に導電性高分子が皮膜
形成金属と接触してしまう。さらに、この切断部分であ
る電極箔端部のうち、特に、電極箔の巻き始め側となる
端部は、この巻き始めの際に、大きな機械的なストレス
を受けてその酸化皮膜が破壊され、導電性高分子膜がこ
の破壊部分にてアルミニウム箔と直接接触してしまう。

このように導電性高分子膜がアルミニウム箔と直接接触
することにより、製品を組立てた場合に、漏れ電流が増
大したり、短絡不良が発生するなど、特性が劣化する欠
点が生じていた。

なお、以上のような欠点は、アルミニウム箔を使用した
固体電解コンデンサに限らず、タンタルなどの他の皮膜
形成金属を使用した固体電解コンデンサについても同様
に存在している。

［発明が解決しようとする課題］ 以上説明したように、ビロールなどの導電性高分子膜を
固体電解質として用いた固体電解コンデンサでは、酸化
皮膜を形成する工程から、単体の素子分の寸法に切断し
た皮膜形成金属を使用することが望ましいが、これは、
連続量産をする上で大きな問題があった。

また、多数個の素子分の長尺な皮膜形成金属に、酸化皮
膜、導電性高分子膜を形成した後、単体の素子分の寸法
に切断した場合には、この切断の際、或いは巻回する際
に酸化皮膜が破壊され、導電性高分子が皮膜形成金属と
接触してしまい、漏れ電流の増大、短絡不良などが発生
する欠点があった。

本発明は上記のような従来技術の課題を解決するために
提案されたものであり、その目的は、ピロールなどの導
電性高分子膜を固体電解質として使用する固体電解コン
デンサにおいて、皮膜形成金属（電極箔）を、多数個の
素子分の長尺寸法のまま使用して酸化皮膜及び導電性高
分子膜を形成し、この後に単体の素子分の１法に切断す
る方法を採用して連続量産を可能としながら、しかも、
導電性高分子と皮膜形成金属との接触を防止することに
より、漏れ電流を小さくし、短絡不良の発生を低減し得
るような、優れた固体電解コンデンサ及びその製造方法
を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明による固体電解コンデンサの製造方法は、複数個
の素子分の長さを有する粗面化された皮膜形成金属（電
極箔）に誘電体酸化皮膜を形成し、この誘電体酸化皮膜
上の切断箇所となる部分に熱可塑性樹脂層を形成し、こ
の上に、化学酸化重合及び電解酸化重合によって固体電
解質用の導電性高分子膜を順次形成し、この後、前記熱
可塑性樹脂層を形成した部分にて単体の素子分の長さに
切断し、この切断部を加熱することによって切断端面を
熱可塑性樹脂で覆い、スペーサと重ね合せて巻芯によっ
て巻回することにより、固体電解質として導電性高分子
膜を有する素子を形成することを特徴としている。

また、本発明による固体電解コンデンサは、以上のよう
な製造方法によって形成された素子を有することを特徴
とするものである。

［作用］ 以上のような構成を有する本発明の作用は、次の通りで
ある。

まず、本発明は、基本的には、皮膜形成金属を、複数個
の素子分の長尺寸法のまま使用して酸化皮膜及び導電性
高分子膜を形成し、この後に単体の素子分の寸法に切断
する方法を採用しているため、作業性に優れ、連続的な
製造が可能で、生産性が高い。なお、この作用は、従来
技術の説明として前述した通りである これに対し、本発明の固有の特徴は、皮膜形成金属の誘
電体酸化皮膜」二の切断箇所となる部分に熱可塑性樹脂
層を形成することにより、切断した後に、切断部を加熱
することによって切断端面を熱可塑性樹脂で覆うように
したことであり、この構成から、以下のような固有の作
用が得られる。

すなわち、切断によって、酸化皮膜が破壊されても、こ
の破壊部分が熱可塑性樹脂で覆われるため、この後に化
学酸化重合、または電解酸化重合により導電性高分子膜
を形成しても、この導電性高分子膜と皮膜形成金属とが
接触することはない。

また、巻回時に機械的なストレスが加わっても、熱可塑
性樹脂が保護カバーとなって酸化皮膜の破壊が防止され
るため、導電性高分子膜と皮膜形成金属との接触を防止
できる。

［実施例］ 以下に、本発明に従−）で、固体電解コンデンサを製造
した一実施例について、図面を参照して具体的に説明す
る。

まず、製造する素子の寸法に合せた所定幅とされ、且つ
その長さは、多数個の素子分の長さの皮膜形成金属１を
用意して、連続した化成により、その表面に陽極酸化皮
膜２を形成した。この陽極酸化皮膜２を形成した電極箔
３に、第１図に示すように、製造する素子に合せた数の
陽極端子４を所定の間隔で取着し、電極箔３における隣
接する陽極端子４間の、後に切断箇所となる部分には、
塗布または固着によって熱可塑性樹脂層５を形成した。

続いて、第２図に示すように、化学酸化重合、及び電解
酸化重合によって、導電性高分子膜６．７（以下には、
化学酸化重合膜６、電解酸化重合膜７と称する）を形成
した。この後、酸化重合膜６．７を形成した電極箔８を
、熱可塑性樹脂層５を形成した部分で切断し、加熱して
溶融し、露出した皮膜形成金属１を熱可塑性樹脂層にて
被覆した。第３図は、この状態を示す断面図である。

さらに、第４図に示すように、巻芯９を使用して、スペ
ーサ紙１０と共に電極箔８を巻回して素子を完成し、こ
の素子を、ケースに収納して、固体電解コンデンサを完
成した。

以上のように構成した本実施例の固体電解コンデンサは
、皮膜形成金属１を、多数個の素子分の長尺寸法のまま
使用して陽極酸化皮膜２及び酸化重合膜６，７を形成し
、この後に単体の素子分の寸法に切断する方法を採用し
ているため、作業性に優れており、連続量産が可能であ
る。

特に、本実施例においては、切断によって露出した皮膜
形成金属１が、第３図に示すように、熱可塑性樹脂層５
で被覆されるため、この後に化学酸化重合、または電解
酸化重合により導電性高分子膜を形成しても、この導電
性高分子膜と皮膜形成金属とが接触することはない。ま
た、巻回時に機械的なストレスが加オ）っても、熱可塑
性樹脂層５が保護カバーとなって陽極酸化皮膜２の破壊
が防止されるため、酸化重合膜６，７（特に内側の化学
酸化重合膜６）と皮膜形成金属１との接触を防止できる
。

従って、製品を組立てた場合における、漏れ電流を小さ
くでき、短絡不良の発生を低減可能であり、格段に良好
な特性を得られる。

なお、以上のような本実施例による固体電解コンデンサ
（本実施例品）の作用効果を具体的に検証するために、
従来技術によって、すなわち、熱可塑性樹脂層５を形成
せずに切断を行い、これ以外については本実施例と全く
同様の手法によって、同定格の固体電解コンデンサ（従
来品）を製造し、多数の試料を用いて漏れ電流試験及び
短絡発生試験を行った結果、第１表及び第５図に示すよ
うな結果が得られた。なお、この場合、コンデンサの定
格はｌ０Ｖ−３，３μＦ、漏れ電流試験の試料数は、本
実施例品、従来品共に２０個である。

第１表 これらの第１表及び第５図から、 従来品におい ては、漏れ電流分布のばらつきが大きく、且つ漏れ電流
の平均値が１．７μＡと高い値を示しているのに対し、
本実施例品においては、漏れ電流分布のばらつきが小さ
く、且つ漏れ電流の平均値が０．１８μＡと約１０分の
１程度の極めて低い値を示していることがわかる。

また、第１表から、従来品においては、５２７個中２８
個と、約５．３％もの短絡不良を発生しているのに対し
、本実施例品においては、５１５個中４個と、約０．８
％程度の短絡不良しか発生していないことがわかる。

これらは、いずれも、本実施例品における熱可塑性樹脂
層５０作用効果を実証している。

［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明においては、皮膜形成金属を
、複数個の素子分の長尺寸法のまま使用して酸化皮膜及
び導電性高分子膜を形成し、この後に単体の素子分の寸
法に切断する方法を採用しながら、且つ切断箇所には予
め熱可塑性樹脂層を形成するという構成により、導電性
高分子と皮膜形成金属との接触を防止できるため、従来
に比べて、漏れ電流を小さくし、短絡不良の発生を低減
しながら、しかも連続量産が可能であるような、優れた
固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、本発明による固体電解コンデンサ
及びその製造方法の一実施例を示す図で、第１図は、電
極箔に一定間隔でリード端子を取着し、熱可塑性樹脂層
を形成した状態を示す斜視図、第２図は、第１図に示す
電極箔に化学酸化重合膜、電解酸化重合膜を形成した状
態を示す断面図、第３図は、第２図に示す電極箔を切断
した状態を示す断面図、第４図は、第３図の電極箔の巻
き始めの状態を示す断面図である。 第５図は、本発明に従って製造した固体電解コンデンサ
と、従来技術に従って製造した固体電解コンデンサとの
漏れ電流分布を示すグラフである。 １・・・皮膜形成金属、２・・・陽極酸化皮膜、３・・
・（陽極酸化皮膜を形成した）電極箔、４・・・陽極端
子、５・・・熱可塑性樹脂層、６・・・化学酸化重合膜
（化学酸化重合によって形成した導電性高分子膜）、７
・・・電解酸化重合膜（電解酸化重合によって形成した
導電性高分子膜）、８・・・酸化重合膜を形成した電極
箔）、９・・・巻芯、１０・・・スペーサ紙。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の素子分の長さを有する粗面化された皮膜
   形成金属（電極箔）に誘電体酸化皮膜が形成され、この
   誘電体酸化皮膜上の切断箇所となる部分に熱可塑性樹脂
   層が形成され、この上に、化学酸化重合及び電解酸化重
   合によって固体電解質用の導電性高分子膜が順次形成さ
   れ、この後、前記熱可塑性樹脂層が形成された部分にて
   単体の素子分の長さに切断され、この切断部が加熱され
   ることによって切断端面が熱可塑性樹脂で覆われ、スペ
   ーサと重ね合せて巻芯によって巻回されてなる素子を有
   することを特徴とする固体電解コンデンサ。
2. （２）複数個の素子分の長さを有する粗面化された皮膜
   形成金属（電極箔）に誘電体酸化皮膜を形成し、この誘
   電体酸化皮膜上の切断箇所となる部分に熱可塑性樹脂層
   を形成し、この上に、化学酸化重合及び電解酸化重合に
   よって固体電解質用の導電性高分子膜を順次形成し、こ
   の後、前記熱可塑性樹脂層を形成した部分で単体の素子
   分の長さに切断し、この切断部を加熱することによって
   切断端面を熱可塑性樹脂で覆い、スペーサと重ね合せて
   巻芯によって巻回することにより、固体電解質として導
   電性高分子膜を有する素子を形成することを特徴とする
   固体電解コンデンサの製造方法。