JPH03276711A - 有機半導体固体電解コンデンサの製造方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は有機半導体固体電解コンデンサの製造方法に関
するものである。更に詳説すると、本発明は電解質とし
てＴＣＮＱ錯塩を使用する有機半導体固体電解コンデン
サにおける漏れ電流を抑制できるコンデンサの製造方法
に関するものである。

（ロ）従来の技術 電解質としてＴＣＮＱ錯塩を使用する有機半導体固体電
解コンデンサに関しては、本願出願人より既に種々提案
している。即ち、特開昭５８−１９１４１４号（ＨＯＩ
Ｇ９１０２）等に開示されているＮ位をアルキル基で置
換したイソキノリンとのＴＣＮＱ錯塩を用いた固体電解
コンデンサは、特に優れた高周波特性をもっているため
、スイッチング電源用などに広く採用されている。

次にコンデンサ素子について説明する。第１図は従来使
用されているコンデンサ素子を示す。まず、高純度（９
９，９９％以上）のアルミニウム箔を化学的処理により
粗面化し、実効表面積を増加させるためのいわゆるエツ
チング処理を行なう。次に電解液中にて、電気化学的に
アルミニウム箔表面に酸化皮膜（酸化アルミニウムの薄
膜）を形成する（化成処理）。次にエツチング処理、化
成処理を行なったアルミニウム箔を陽極箔（１）とし、
対向陰極箔（２）との間にセパレータ（３）としてマニ
ラ紙を挟み、第１図に示すように円筒状に巻き取る。こ
うしてアルミニウム箔に酸化皮膜を形成した陽極箔（１
）及び陰極箔（２）と両電極箔間に介挿されたセパレー
タ（３）とを捲回してコンデンサ素子（６）が形成され
る。なお（４）（４’）はアルミリード、（５）（５’
）はリード線である。

さらにコンデンサ素子（６）に熱処理を施し、セパレー
タ（３）を構成するマニラ紙を炭化して繊維の細径化に
よる密度の低下を計る。

第２図はこのコンデンサ素子（６）をアルミケース（７
）内に収納した状態の断面図である。即ち、所定量のＴ
ＣＮＱＣＮ上８）をケース（７）内に入れ、加熱した熱
板」二にアルミケース（７）を載置し、本実施例では３
１０〜３１５℃にてケース（７）中の粉末状ＴＣＮＱ錯
塩を加熱融解させる。

一方、予め加熱しであるコンデンサ素子（６）をアルミ
ケース（７）内に挿入して、融解したＴＣＮＱＣＮ上混
合液をコンデンサ素子（６）に含浸させ、すぐに冷却固
化させる。その後、ＴＣＮＱＣＮ上は反応し難い樹脂（
９）を封入し、さらにエポキシ樹脂等（１０）で成形す
る。前述の如き従来技術においては化成したエツチドア
ルミニウム箔（］）と陰極箔（２）をセパレーク（３）
を介して巻回したコンデンサ素子（６）を素子形成時に
損傷した陽極箔の化成皮膜修復のため再度アジピン酸ア
ンモニウムの水溶液にて再化成並びに熱処理していた。

そして該コンデンサ素子に融解液化したＴＣＮＱ塩（８
）を含浸し、樹脂（９）又はゴムで封口した後、コンデ
ンサの陽極リード線（５）と陰極リード線（５′）間に
正の定格直流電圧（順方向）を印加する工程を経て目的
とする有機半導体固体電解コンデンサを完成させていた
。

しかし、有機半導体固体電解コンデンサは一般の電解液
を用いたコンデンサに比べ酸化皮膜の修復性が若干弱く
、アジピン酸アンモニウムの再度の化成により形成させ
た皮膜においてもＴＣＮＱ塩含浸時の機械的ストレス、
熱的ストレス或いは化学的なストレスにより化成皮膜に
は弱体部が存在することになる。これらの要因により高
電圧印加時においては上記弱体部が破壊し、漏れ電流が
増大する。

而して、前述の如く、コンデンサ素子の陽極には誘電体
である酸化皮膜が形成されており、陰極もＴＣＮＱ塩と
陰極との密着性をより良好なものとするために僅かでは
あるが、酸化皮膜が形成されている。しかしながらＴＣ
ＮＱ塩含浸時等の熱的、機械的、或いは化学的ストレス
により前記陽極及び陰極の酸化皮膜は少なからず影響を
受け、損傷する場合がある。このため陽極の酸化皮膜に
ついては、陽極と陰極リード間にプラスのＤＣ電圧（順
方向）を印加することにより酸化皮膜の損傷部は修復さ
れ、陽極酸化皮膜の損傷部に起因する漏れ電流の増大化
については現在対策が施されている。ところが陰極の酸
化皮膜の損傷部については何ら対策が取られていない。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は、ＴＣＮＱ塩を固体電解質に用いた有機半導体
固体電解コンデンサにおいて、陽極と陰極の間に逆方向
のマイナスのり、Ｃ電圧を印加（逆印加）することによ
り漏れ電流の増大化を抑制するものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明はコンデンサ素子に融解液化したＴＣＮＱ塩を含
浸し、冷却、固化した後、陽極と陰極の間に逆方向のり
、Ｃ電圧を印加（逆印加）する工程を有するものである
。

（ホ）作　用 詳細な作用については現在の所、判らない部分があるが
、凡そ次のようであると推測される。即ち、多くは不明
であるが以下のことが推測される。

通常、コンデンサの順方向にり、Ｃ電圧が印加されると
、陰極及び陽極の酸化皮膜にり、Ｃ電圧が分散する。と
ころが、陰極の酸化皮膜は、破壊し易いため、欠如とし
て陰極酸化皮膜が破壊する場合がある。その結果、陽極
及び陰極側の電圧の偏りはなくなり、陰極側の酸化皮膜
に分散していた電圧は全て陽極の酸化皮膜に移る。この
電圧の変化に対して陽極の酸化皮膜自体も破損する場合
がある。而して、コンデンサの陽極と陰極の間に逆方向
の電圧を印加（逆印加）することにより陰極の酸化皮膜
は、堅固なものとなる。従って上述の要因、即ち陰極酸
化皮膜の破壊に起因する陽極酸化皮膜の破損が防止でき
る。この結果、漏れ電流増大化を抑制できる。

（へ）実施例 ＴＣＮＱ塩（例えばＮ−ｎ−ブチルイソキノリニウムＴ
ＣＮＱ、）の粉末をケースに収納し、２９０〜３００℃
の温度でＴＣＮＱ塩を融解液化し、コンデンサ素子を浸
漬してＴＣＮＱ塩を含浸する。含浸後ケースを冷却し、
コンデンサ素子に含浸したＴＣＮＱ塩を冷却固化し、ケ
ースにコンデンサ素子を固定する。次にケース開口部を
樹脂またはゴムにて封止する。封止後、１２５℃の温度
で３０分程度、コンデンサの陽極と陰極のリード間に逆
方向のり、Ｃ電圧（−５Ｖ）を印加する。続いてり、Ｃ
定格電圧を順方向に１時間程印加し、目的とする固体電
解コンデンサを完成させる。

第１表は本発明の実施例と従来例のコンデンサ完成後の
漏れ電流値の比較を示す。而して、この従来例において
は周囲温度１２５℃において従来の電圧処理、即ち定格
り、Ｃ電圧を順方向に１時間印加している。

第　　１　　表 第１表においては試験コンデンサはいずれも定格電圧Ｄ
　、　ＣＩＯＶ、容量４７μＦであり、漏れ電流（Ｌ、
Ｃ，）のデータはＤ　、　ＣＩＯＶ印加３０秒後の値で
、試料２０個の平均値である。

この表から本発明の実施例は従来例に比較して著しく漏
れ電流が減少していることが分かる。

（ト）発明の効果 このように本発明によれば、ＴＣＮＱ塩を使用する有機
半導体固体電解コンデンサにおいてアルミニラムの陰極
箔上の酸化皮膜が極めて安定したものとなり、漏れ電流
が著しく低減する。

【図面の簡単な説明】

第１図はコンデンサ素子の斜視図、第２図は固体電解コ
ンデンサの断面図である。 （１）（２”）・・・陽、陰極箔、（３）・・・セパレ
ータ、（６）・・・コンデンサ素子、（７）・・・アル
ミケース、（８）・・・ＴＣＮＱ錯塩。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁作用を有
   する金属を化成しエッチングした箔よりなる陽極箔と該
   金属の薄箔よりなる陰極箔との間にセパレータ紙を介し
   て巻回して形成したコンデンサ素子に、加熱融解可能で
   且つ冷却固化後コンデンサ用電解質として使用し得る電
   導度を有するＴＣＮＱ塩を加熱して含浸させ、冷却固化
   させた後、前記コンデンサ素子の陽極箔と陰極箔間にマ
   イナスの直流電圧（逆電圧）を印加する工程を含むこと
   を特徴とする有機半導体固体電解コンデンサの製造方法
   。