JPH03285323A - 固体電解コンデンサ - 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薄膜を電解質として用いる、コン
デンサ特性とりわけ周波数特性並びに温度特性、耐電圧
特性の優れた固体電解コンデンサに関するものである。

従来の技術 最近、電気機器のディジタル化にともなって、そこに使
用されるコンデンサも高周波領域においてインピーダン
スが低く、小型大容量化への要求が高まっている。

従来、高周波用のコンデンサとしてはプラスチックフィ
ルムコンデンサ、マイカコンデンサ、積層セラミックコ
ンデンサなどが用いられている。

またその他にアルミニウム乾式電解コンデンサやアルミ
ニウムまたはタンタル固体電解コンデンサなどがある。

アルミニウム乾式固体電解コンデンサでは、エツチング
を施した陽、陰極アルミニウム箔を紙のセパレータを介
して巻取り、液状の電解質を用いている。又、アルミニ
ウムやタンタル固体電解コンデンサでは前記アルミニウ
ム電解コンデンサの特性改良のため電解質の固体化がな
されている。この固体電解質形成には硝酸マンガン液に
陰極箔を浸責し、３５０°Ｃ＋ａ＊の高温炉中にて熱分
解し、二酸化マンガン層を作る。このコンデンサの場合
、電解質が固体のために高温における電解液の揮散、低
温域での凝固から生ずる機能低下などの欠点がなく、液
状電解質と比べて良好な周波数特性、温度特性を示す、
又、アルミ電解コンデンサはタンタル電解コンデンサと
同様ＭＷ体となる酸化皮膜を非常に薄くできるために大
容量を実現できる。又、近年では７．７．　８．　８−
テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）塩等の有機半導
体を固体電解質として用いた固体電解コンデンサが開発
されている（特開昭５８−１７６０９号公報）。

さらにピロール、フランなどの重合性千ツマ−を電解重
合させて導電性高分子とし、これを固体電解質とする方
法もある（特開昭６０−２４４０１７号公報）。

発明が解決しようとする課題 このように種々のコンデンサが使用されているが、フィ
ルムコンデンサおよびマイカコンデンサでは形状が大き
くなってしまうために大容量化が難しく、また積層セラ
ミックコンデンサは小型大容量の要望から住まれたもの
であるが価格が非常に高くなるということと、温度特性
が悪いことなどの欠点を有している。また、アルミ電解
コンデンサは酸化皮膜の損傷が起き易いために酸化皮膜
と陰極の間に電解質を施し随時損傷を修復する必要があ
る。このため電解質に液状のものを使用しているものは
、電解質の液漏れやイオン伝導性などの理由から経時的
に静電容量の減少や損失の増大をもたらす事と高周波特
性、低温領域での損失が大きいなどの欠点を有している
０次に固体電解質のものについで述べると、高温で数回
熱分解することによる酸化皮膜の損傷及び二酸化ニンガ
ンの比抵抗が高いことなどの理由から高周波域での損失
は十分に小さいとは言えない。又、ＴＣＮＱ塩などの有
機半導体を用いた固体電解コンデンサは、二酸化マンガ
ンを用いたものに比して優れた高周波特性を示すが、有
機半導体を塗布する際の比抵抗の上昇、陰極箔への接着
性が弱いことなどが原因で理想的な特性を示すとは言え
ない、さらに導電性高分子薄膜を固体電解質とする場合
、周波数特性、温度特性、寿命特性などが優れている。

ただしこの固体電解コンデンサは、コンデンサ素子の形
状に合わせたケースを用いて外装を行うので、前記ケー
スの開口部が狭く封口材の注入が困難で、使用量を正確
に計らないとケースからはみ出してしまうという課題を
有している。

本発明はかかる課題を解決するもので、寿命安定性の向
上を図り、小型大容量化を実現することを目的とするも
のである６ ｔＸ題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するもので、その技術的手段は
、陽極酸化あるいは陽極化成により表面に誘電体皮膜を
形成した陽掻弁金属笛の上にマンガン酸化物層と導電性
高分子層からなる固体電解質を形成し、陰極リードを取
り付けたコンデンサ素子を、開口部を面とりしたケース
に挿入しエポキシ樹脂またはシリコーンレジンで封口す
る外装を設けたものである。

作用 本発明は−Ｆ記構成のように、導電性何分子を固体電解
質としたコンデンサ素子を、開口部を面とりしたケース
に挿入しエポキシ樹脂またはシリコーンレジンで封口す
る際、面とりしているので開口部が広がりｉ、Ｊ　Ｄ材
を注入し易く、使用量がばらついてもケースからはみ出
すことがなくなる。またコンデンサ素子は完全に耐熱性
・耐薬品性・寸法安全性等が優れた外装樹脂で覆われる
ので、従来のコンデンサよりも寿命安定性が大幅に向ト
し、小型容量化を実現できるものである。

実施例 以下に本発明の実施例を記す。

Ｃ実施例１］ 第１図（ａ）は導電性高分子膜を固体電解質としたコン
デンサ素子を開口部を面とりしたケースに挿入し、樹脂
で封口したコンデンサの断面Ｖ、第１図ｂ）はその横断
面図である。第１図において１はコンデンサ素子、２は
封口材、３は外装ケースである。以上のような第１図の
構成において以下その実施例について説明する。８Ｘ１
０閣の弁作用金属（アルミニウムエツチド箔）を３％ア
ジピン酸アンモニウム水溶液を用い、約７０”Ｃで４０
分間４９Ｖ印加して陽極酸化により誘電体皮膜を形成後
、硝酸マンガン水溶液を塗り２００°Ｃで３０分間熱分
解してマンガン酸化物の導電層を形成した１次にピロー
ル（０，５Ｍ）、トリイソプロピルナフタレンスルフォ
ネート（０，１５Ｍ）　、水からなる電解液に浸し２ｍ
Ａの定電流を３０分印加しＲ，電性高分子膜を形成させ
た。水で洗浄し続いてエタノールで洗浄し乾燥後、導電
性高分子股上にカーボンペーストと銀ペーストを塗布し
陰極リードを取り出したコンデンサ素子１を、ポリフェ
ニレンサルファイド（以下ＰＰ５）で作製した開口部を
面とりしたケース３に挿入し、封口材２のエポキシ樹脂
ＥＢ−１６７０（サンニレジン製）で封口しコンデンサ
を完成させた、ケースを面とりすることで、開口部が広
がりエポキシ樹脂の注入が容易により、使用量をＰＰＳ
ケースの高さと合わせるための細かい調整が必要なく作
業性を高めることが出来た。このコンデンサの高温高温
（６０°Ｃ１９０％）中で定格使用電圧を印加した寿命
試験１０００時間後の容量の変化率は＋１３％であり、
ｔａｎδは初期に０．０１であったのが０．０３になり
変化は小さい、比較のため面取りしない外装ケース３°
　（第２図参照、（ａ）は正面断面図、（ｔ））は横断
面図）を使用し、エポキシ樹脂Ｅ　Ｂ　−９６００（サ
ンニレジン製）で外装したコンデンサの１０００時間後
の容量変化率を示すと＋２６％であり　Ｌａｎδは初期
０．０１２が０．１１と大きく変化した。

以上本実施例によれば、導電性高分子膜を固体電解質と
して用いるコンデンサ素子を外装する際、開口部を面と
りしたケースを用いることで、封口材であるエポキシ樹
脂の量がばらついたとしてもケースからはみ出すことな
く、またケースに注入し易いので作業性を高めることが
出来、さらに寿命安定性を向上させることが出来る。第
１表に１２０　Ｈｚにおける初期の容量、）置火および
ＩＭＩ（ｚのインピーダンスの値を示す、なお外装する
以前のコンデンサ素子の下塗り材の有無は特性には影響
しない。

第１表 〔実施例２〕 封口材にシリコーンレジンＴＳＲ１４４（来夏シリコー
ン製）を用いた以外は実施例１と同し条件である。導電
性高分子膜を固体電解質として用いたコンデンサ素子ｌ
を、開口部を面とりしたＰＰＳケース３に挿入し、封口
材２のシリコーンレジンＴＳＲＩ４４（来夏シリコーン
製）で封口しコンデンサを完成させた。このコンデンサ
の高温Ｗｉ（６０“Ｃ１９０％）中で定格使用電圧を印
加した寿命試験１０００時間後の容量の変化率は＋１２
％であり、ｔａｎ　δは初期に０．０１１であったのが
０．０２９になった０以上本実施例によれば、導電性高
分子膜を固体電解質として用いるコンデンサ素子を外装
する際、開口部を面とりしたケースを用いることで、封
口材であるシリコーンレジンの量がばらついたとしても
ケースからはみ出すことなく、またケースに注入し易い
ので作業性を高めることが出来、さらに寿命安定性を向
上させることが出来る。

第２表に１２０ｔｌｚにおける初期の容量、ｔＵ失およ
び１Ｍ１ｔｚのインピーダンスの値を示す。

第２表 なお、前記実施例では硝酸マンガンを用いてマンガン酸
化物を形成したと述べたが、硝酸マンガンに限らず、マ
ンガン酸化物を形成できるものであれば他の物でも使用
可能である。

また実施例では外２ケースをＰＰＳで作製したが、耐熱
性・耐薬品性・加工性等に傍れたものであれば他の材料
を用いて作製したケースも使用可能である。

発明の効果 以上のように本発明は、電解重合によって得られる導電
性高分子膜を固体電解質として用いるコンデンサにおい
て、開口部を面とりしたケースを用い封口するので、封
口材の量がばらついたとしてもケースからはみ出すこと
なく、さらにケースに注入し易くなる。また従来のコン
デンサよりも寿命安定性が大幅に向上し、特に電圧を印
加した状態で高温高温中に放置する寿命試験での特性の
劣化を著しく改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における固体電解コンデンサ
の断面図であり、第１図（ａ）は正面断面図、第１図Φ
）は横断面図、第２図は従来の固体電解コンデンサを示
し、第２図（ａ）は平面断面図、第２図□□□）は横断
面図である。 １・・・・・・コンデンサ素子、２・・・・・・封口材
、３・・・・・・外装ケース。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）陽極弁金属表面に、陽極酸化あるいは陽極化成に
   より形成された誘電体皮膜を介して設けられたマンガン
   酸化物層と、前記マンガン酸化物層上に電解重合により
   設けられた導電性高分子膜と、陰極リードとから少なく
   とも構成されるコンデンサ素子を、開口部を面とりした
   ケースに挿入し、エポキシ樹脂またはシリコーンレジン
   でで封口外装したことを特徴とする固体電解コンデンサ
   。
2. （２）導電性高分子膜が、ピロール、チオフェンあるい
   はそれらの誘導体の少なくとも一種と支持電解質を含む
   溶液中で電解重合して得られたものである請求項１記載
   の固体電解コンデンサ。
3. （３）陽極弁金属がアルミニウムまたはタンタルのいず
   れかである請求項１記載の固体電解コンデンサ。