JPH04312910A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサの製造方法Info
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- JPH04312910A JPH04312910A JP33495390A JP33495390A JPH04312910A JP H04312910 A JPH04312910 A JP H04312910A JP 33495390 A JP33495390 A JP 33495390A JP 33495390 A JP33495390 A JP 33495390A JP H04312910 A JPH04312910 A JP H04312910A
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Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
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。
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７，７，
８，８−テトラシアノキノジメタンの錯塩（以下ＴＣＮ
Ｑ錯塩と略す）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の改善を画る製造方法に関するもの
である。
ある。更に詳説すると、本発明は電解質として７，７，
８，８−テトラシアノキノジメタンの錯塩（以下ＴＣＮ
Ｑ錯塩と略す）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の改善を画る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、本願出願人が既に種々提案し
ている。即ち、特開昭５８−１９１４１４号（Ｈ０１Ｇ
９／０２）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持っているため、
スイッチング電源用などに広く採用されているが、近年
機器の小型化の必要性から、この種のコンデンサも表面
実装用部品（チップ部品）としての対応を迫られている
。
解コンデンサに関しては、本願出願人が既に種々提案し
ている。即ち、特開昭５８−１９１４１４号（Ｈ０１Ｇ
９／０２）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持っているため、
スイッチング電源用などに広く採用されているが、近年
機器の小型化の必要性から、この種のコンデンサも表面
実装用部品（チップ部品）としての対応を迫られている
。
しかし、斯るＴＣＮＱ錯塩は、表面実装用部品として必
須のハンダ付時の熱ストレス（通常２３０℃）には耐え
られず、著しい漏れ電流増大等の特性劣化を招く。そこ
で前述のＴＣＮＱ錯塩の耐熱性向上の一手段として、前
述のＴＣＮＱ錯塩の融点（ほぼ２１０〜２３０℃）より
も一段と高い融点を有するＴＣＮＱ錯塩が種々検討され
ている。
須のハンダ付時の熱ストレス（通常２３０℃）には耐え
られず、著しい漏れ電流増大等の特性劣化を招く。そこ
で前述のＴＣＮＱ錯塩の耐熱性向上の一手段として、前
述のＴＣＮＱ錯塩の融点（ほぼ２１０〜２３０℃）より
も一段と高い融点を有するＴＣＮＱ錯塩が種々検討され
ている。
例えば、従来のイソキノリン系ＴＣＮＱ錯塩に代カリ、
高融点ＴＣＮＱ錯塩を用いると、一般に電解質としての
電導度の低下から、Ｅ．Ｓ．Ｒ．（等価直列抵抗）の増
大を招き、高周波特性の劣化が起こるが、本願出願人が
先に出願した特願平１−２７０６１４号においては、高
融点であり、かつ、カチオンの異なる２種以上のＴＣＮ
Ｑ錯塩を混合して加熱融解し、コンデンサ素子に含浸し
て冷却固化したものを電解質として使用することにより
前述の固体電解コンデサの耐熱性の改善と高周波特性の
改善を両立して解決する技術を提案している。
高融点ＴＣＮＱ錯塩を用いると、一般に電解質としての
電導度の低下から、Ｅ．Ｓ．Ｒ．（等価直列抵抗）の増
大を招き、高周波特性の劣化が起こるが、本願出願人が
先に出願した特願平１−２７０６１４号においては、高
融点であり、かつ、カチオンの異なる２種以上のＴＣＮ
Ｑ錯塩を混合して加熱融解し、コンデンサ素子に含浸し
て冷却固化したものを電解質として使用することにより
前述の固体電解コンデサの耐熱性の改善と高周波特性の
改善を両立して解決する技術を提案している。
しかし乍ら、このような技術を更に向上させる技術が必
要とされている。
要とされている。
（ハ）発明が解決しようとする課題
ＴＣＮＱ錯塩を用いた固体電解コンデンサを表面実装用
部品として使用する際、クリーム半田による半田付時の
熱ストレス（通常２３０℃）によるコンデンサの漏れ電
流の増大現象を抑制する技術を提供することを目的とす
るものである。
部品として使用する際、クリーム半田による半田付時の
熱ストレス（通常２３０℃）によるコンデンサの漏れ電
流の増大現象を抑制する技術を提供することを目的とす
るものである。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明はＴＣＮＱ錯塩を芳香族炭化水素の液中、例えば
トルエン中に浸漬し、芳香族炭化水素を除去した後、該
ＴＣＮＱ錯塩を加熱融解によりコンデンサ素子に含浸す
るものである。
トルエン中に浸漬し、芳香族炭化水素を除去した後、該
ＴＣＮＱ錯塩を加熱融解によりコンデンサ素子に含浸す
るものである。
（ホ）作用
芳香族炭化水素はベンゼンに代表されるものである。ベ
ンゼンの６つの各炭素原子は、ＳＰ２混成からなる３個
の原子価電子軌道を有し、ベンゼン環の平面内で互いに
隣の炭素原子及び水素原子とσ結合を形成している。ま
た各炭素原子の残りの１個の原子価電子は２ｐ電子であ
り、このｐ軌道にある６個の不対電子は重なり合いπ分
子軌道を形成している。このπ軌道の主軸の方向は上述
のσ結合の結合軸の方向、即ちベンゼン環の平面に対し
て直角であり、いわばベンゼン環は電子雲に挟まれた状
態にある。このため芳香族炭化水素は親電子系とは錯化
合体を形成する能力を有している。従って電荷移動によ
り形成しているＴＣＮＱ錯塩を芳香族炭化水素の液中に
浸漬することにより新たに何等かの錯合体の形成が予想
される。
ンゼンの６つの各炭素原子は、ＳＰ２混成からなる３個
の原子価電子軌道を有し、ベンゼン環の平面内で互いに
隣の炭素原子及び水素原子とσ結合を形成している。ま
た各炭素原子の残りの１個の原子価電子は２ｐ電子であ
り、このｐ軌道にある６個の不対電子は重なり合いπ分
子軌道を形成している。このπ軌道の主軸の方向は上述
のσ結合の結合軸の方向、即ちベンゼン環の平面に対し
て直角であり、いわばベンゼン環は電子雲に挟まれた状
態にある。このため芳香族炭化水素は親電子系とは錯化
合体を形成する能力を有している。従って電荷移動によ
り形成しているＴＣＮＱ錯塩を芳香族炭化水素の液中に
浸漬することにより新たに何等かの錯合体の形成が予想
される。
このことが結果的に漏れ電流低減に対して有効に作用し
ているものと推察される。
ているものと推察される。
また芳香族炭化水素として特にトルエンを使用すると、
漏れ電流はさらに著しく低減する。このことは経験的に
わかったことであるが、これはベンゼン環の電子密度の
変化に深く関わりがあるように推察される。トルエンは
ベンゼン環にメチル基１つが結合したものである。メチ
ル基は電子供与基であるため、そのメチル基の誘起効果
（＋１効果）によりトルエンベンゼン環境の２、４、６
位の電子密度が特に高くなる。このことが前述のＴＣＮ
Ｑ錯塩との錯化合物の形成を促進し、ひいては漏れ電流
の低減に寄与しているものと推測される。
漏れ電流はさらに著しく低減する。このことは経験的に
わかったことであるが、これはベンゼン環の電子密度の
変化に深く関わりがあるように推察される。トルエンは
ベンゼン環にメチル基１つが結合したものである。メチ
ル基は電子供与基であるため、そのメチル基の誘起効果
（＋１効果）によりトルエンベンゼン環境の２、４、６
位の電子密度が特に高くなる。このことが前述のＴＣＮ
Ｑ錯塩との錯化合物の形成を促進し、ひいては漏れ電流
の低減に寄与しているものと推測される。
（へ）実施例
本発明について説明する。第１図は本発明に使用するコ
ンデンサ素子を示す。まず、高純度（９９．９９％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ッチング処理を行
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）。次にエッチング処理、化成処理を行ったア
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）
との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。
ンデンサ素子を示す。まず、高純度（９９．９９％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ッチング処理を行
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）。次にエッチング処理、化成処理を行ったア
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）
との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。
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。
なお、セパレータとしてマニラ紙にあらかじめ所定の温
度と時間（例えば２４０℃、４０分間）で熱処理を施し
て炭化したものやカーボン不織布を用い、陽極箔と陰極
箔との間に挟んで巻回してもよい。
度と時間（例えば２４０℃、４０分間）で熱処理を施し
て炭化したものやカーボン不織布を用い、陽極箔と陰極
箔との間に挟んで巻回してもよい。
次に、ＴＣＮＱ錯塩（例えばＮ，Ｎ−ペンタメチレンル
チジウム２・ＴＣＮＱ４とＮ−フェネチルルチジニウム
・ＴＣＮＱ１の等量混合物）を芳香族炭化水素（例えば
トルエン）の液中に浸漬し、よく撹拌する。そして芳香
族炭化水素（例えばトルエン）溶液を除去した後、第２
図に示す如く該ＴＣＮＱ錯塩（８）をケース（７）内に
入れ、加熱した熱板上にアルミケース（７）を載置し、
本実施例では３２０℃にてケース（７）中の粉末状ＴＣ
ＮＱ錯塩を加熱融解させる。一方、予め加熱してあるコ
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ＴＣＮＱ錯塩の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、ＴＣＮ
Ｑ錯塩とは反応し難い樹脂（９）を封入し、さらにエポ
キシ樹脂等で成形する。次に電圧処理（エージング）を
行う。
チジウム２・ＴＣＮＱ４とＮ−フェネチルルチジニウム
・ＴＣＮＱ１の等量混合物）を芳香族炭化水素（例えば
トルエン）の液中に浸漬し、よく撹拌する。そして芳香
族炭化水素（例えばトルエン）溶液を除去した後、第２
図に示す如く該ＴＣＮＱ錯塩（８）をケース（７）内に
入れ、加熱した熱板上にアルミケース（７）を載置し、
本実施例では３２０℃にてケース（７）中の粉末状ＴＣ
ＮＱ錯塩を加熱融解させる。一方、予め加熱してあるコ
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ＴＣＮＱ錯塩の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、ＴＣＮ
Ｑ錯塩とは反応し難い樹脂（９）を封入し、さらにエポ
キシ樹脂等で成形する。次に電圧処理（エージング）を
行う。
第１表は本発明品と従来品における表面実装時のハンダ
付け時の熱を想定したリフロー試験の結果を示す。この
リフロー試験とはコンデンサを１６０℃に２分間保持し
、それに引き続いてリフロー炉の中で２３０℃に３０秒
間保持した際の特性である。
付け時の熱を想定したリフロー試験の結果を示す。この
リフロー試験とはコンデンサを１６０℃に２分間保持し
、それに引き続いてリフロー炉の中で２３０℃に３０秒
間保持した際の特性である。
なお、第１表において（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｆ）（Ｇ）
（Ｈ）（Ｊ）（Ｋ）（Ｌ）は本発明品を示し、その内（
Ａ）（Ｆ）（Ｊ）は芳香族炭化水素としてトルエンを使
用し、（Ｂ）（Ｇ）（Ｋ）はベンゼンを使用し、（Ｃ）
（Ｈ）（Ｌ）はキシレンを使用したものである。また、
（Ｄ）（Ｉ）（Ｍ）は従来のコンデンサである。更に、
第１表において（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）は定格
２５Ｖ、３．３μＦのコンデンサ、（Ｆ）（Ｇ）（Ｈ）
（Ｉ）は定格２５Ｖ、１μＦのコンデンサ、（Ｊ）（Ｋ
）（Ｌ）（Ｍ）は定格１６Ｖ、６．８μＦのコンデンサ
である。
（Ｈ）（Ｊ）（Ｋ）（Ｌ）は本発明品を示し、その内（
Ａ）（Ｆ）（Ｊ）は芳香族炭化水素としてトルエンを使
用し、（Ｂ）（Ｇ）（Ｋ）はベンゼンを使用し、（Ｃ）
（Ｈ）（Ｌ）はキシレンを使用したものである。また、
（Ｄ）（Ｉ）（Ｍ）は従来のコンデンサである。更に、
第１表において（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）は定格
２５Ｖ、３．３μＦのコンデンサ、（Ｆ）（Ｇ）（Ｈ）
（Ｉ）は定格２５Ｖ、１μＦのコンデンサ、（Ｊ）（Ｋ
）（Ｌ）（Ｍ）は定格１６Ｖ、６．８μＦのコンデンサ
である。
また、参考までに芳香族炭化水素以外の液体としてヘキ
サンを使用して作製した場合の特性値を（Ｅ）に示す。
サンを使用して作製した場合の特性値を（Ｅ）に示す。
尚、漏れ電流値は定格電圧印加１分後の値で試料各１０
個の平均値を示している。
個の平均値を示している。
第１表から本発明品は従来品に比ベリフロー試験におい
ても良好な漏れ電流特性を有していることが判り、本発
明の優れた効果が実証されている。
ても良好な漏れ電流特性を有していることが判り、本発
明の優れた効果が実証されている。
本発明におけるＴＣＮＱ錯塩の浸漬液としては基本的に
ベンゼン環を有する液体状のものであれば良く、トルエ
ンに限定されるものではない。その他の誘導体であって
も同様の効果が得られることは言うまでもない。
ベンゼン環を有する液体状のものであれば良く、トルエ
ンに限定されるものではない。その他の誘導体であって
も同様の効果が得られることは言うまでもない。
更に上述の実施例においてはコンデンサ素子としてアル
ミ箔の巻回型コンデンサについて示したが、アルミニウ
ム、タンタル、ニオブ等の弁作用を有する金属粉末を加
圧成形し、或いは焼結してなるコンデンサ陽極素子に上
述の本発明のＴＣＮＱ錯塩を電解質として使用してもよ
いことは言うまでもない。
ミ箔の巻回型コンデンサについて示したが、アルミニウ
ム、タンタル、ニオブ等の弁作用を有する金属粉末を加
圧成形し、或いは焼結してなるコンデンサ陽極素子に上
述の本発明のＴＣＮＱ錯塩を電解質として使用してもよ
いことは言うまでもない。
（ト）発明の効果
このように本発明はＴＣＮＱ錯塩を芳香族炭化水素の液
中に浸漬した後、該ＴＣＮＱ錯塩を加熱融解してコンデ
ンサ素子に含浸する工程を含むことを特徴とする固体電
解コンデンサの製造方法であり、半田付け後においても
、漏れ電流特性の極めて優れた固体電解コンデンサの実
現が可能となる。
中に浸漬した後、該ＴＣＮＱ錯塩を加熱融解してコンデ
ンサ素子に含浸する工程を含むことを特徴とする固体電
解コンデンサの製造方法であり、半田付け後においても
、漏れ電流特性の極めて優れた固体電解コンデンサの実
現が可能となる。
第１図は本発明に使用するコンデンサ素子の斜視図、第
２図は本発明の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。 出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 西野卓嗣（外２名）
２図は本発明の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。 出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 西野卓嗣（外２名）
Claims (2)
- 【請求項１】陽極酸化或いは陽極化成により表面に酸化
皮膜を設けたアルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁作
用を有する金属上に、ＴＣＮＱ錯塩を加熱融解の後冷却
固化させる固体電解コンデンサにおいて、前記ＴＣＮＱ
錯塩を芳香族炭化水素の液中に浸漬した後、加熱融解さ
せることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項２】芳香族炭化水素はトルエンである特許請求
の範囲第１項に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33495390A JPH04312910A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33495390A JPH04312910A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04312910A true JPH04312910A (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=18283084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33495390A Pending JPH04312910A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04312910A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5984256A (en) * | 1994-06-28 | 1999-11-16 | Nichiha Corporation | Mold and method for manufacturing an inorganic board |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP33495390A patent/JPH04312910A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5984256A (en) * | 1994-06-28 | 1999-11-16 | Nichiha Corporation | Mold and method for manufacturing an inorganic board |
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