JPH05326344A - 固体電解コンデンサ - Google Patents
固体電解コンデンサInfo
- Publication number
- JPH05326344A JPH05326344A JP16013492A JP16013492A JPH05326344A JP H05326344 A JPH05326344 A JP H05326344A JP 16013492 A JP16013492 A JP 16013492A JP 16013492 A JP16013492 A JP 16013492A JP H05326344 A JPH05326344 A JP H05326344A
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- JP
- Japan
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- organic semiconductor
- solid electrolytic
- electrolytic capacitor
- capacitor element
- foil
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- Pending
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 陽極箔構成を改善することにより、有機半導
体の溶融状態から冷却固化するときの有機半導体の収縮
ストレスから陽極酸化皮膜の亀裂を防止し、漏れ電流特
性を改善する。 【構成】 有機半導体を固体電解質として用いた固体電
解コンデンサの素子を構成する陽極箔１の陽極酸化皮膜
１２上に硫酸，リン酸又はシュウ酸を溶質とする水溶液
で生成したアルマイト皮膜１３を設ける。
体の溶融状態から冷却固化するときの有機半導体の収縮
ストレスから陽極酸化皮膜の亀裂を防止し、漏れ電流特
性を改善する。 【構成】 有機半導体を固体電解質として用いた固体電
解コンデンサの素子を構成する陽極箔１の陽極酸化皮膜
１２上に硫酸，リン酸又はシュウ酸を溶質とする水溶液
で生成したアルマイト皮膜１３を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陽極箔構成を改良した
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
サに関する。
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
サに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、乾式箔形電解コンデンサは、例
えば高純度アルミニウム箔からなる一対の陽・陰極箔に
同じくアルミニウムからなる一対の引出端子を接続し、
前記一対の陽・陰極箔相互間にスペーサを介して巻回し
てなるコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸してケース
に収納し、このケース開口部を封口体で密閉してなるも
のである。
えば高純度アルミニウム箔からなる一対の陽・陰極箔に
同じくアルミニウムからなる一対の引出端子を接続し、
前記一対の陽・陰極箔相互間にスペーサを介して巻回し
てなるコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸してケース
に収納し、このケース開口部を封口体で密閉してなるも
のである。
【０００３】しかして、前記駆動用電解液は、例えばエ
チレングリコールなどの有機溶媒にアジピン酸アンモニ
ウムなどの有機カルボン酸塩を使用しているが、ｔａｎ
δ特性改善に限度があり、また、低温で比抵抗が上がり
低温特性が極度に悪化し広域温度範囲で使用するには信
頼性に欠けるなど市場要求を満足するためには解決すべ
き課題をかかえていた。
チレングリコールなどの有機溶媒にアジピン酸アンモニ
ウムなどの有機カルボン酸塩を使用しているが、ｔａｎ
δ特性改善に限度があり、また、低温で比抵抗が上がり
低温特性が極度に悪化し広域温度範囲で使用するには信
頼性に欠けるなど市場要求を満足するためには解決すべ
き課題をかかえていた。
【０００４】そのため、近年駆動用電解液にかえＴＣＮ
Ｑ錯体からなる有機半導体を用いたものが種々提案され
一部実用化を迎えている。
Ｑ錯体からなる有機半導体を用いたものが種々提案され
一部実用化を迎えている。
【０００５】コンデンサ素子にＴＣＮＱ錯体を含浸化す
る方法として一般に溶液含浸法、分散含浸法、さらには
真空蒸着法があるが、ＴＣＮＱ錯体の特性はいろいろの
条件で変化し、極めて扱いにくい物質であるため、使用
に当たっては種々の工夫が講じられている。
る方法として一般に溶液含浸法、分散含浸法、さらには
真空蒸着法があるが、ＴＣＮＱ錯体の特性はいろいろの
条件で変化し、極めて扱いにくい物質であるため、使用
に当たっては種々の工夫が講じられている。
【０００６】特に、固体電解質の条件としては、コンデ
ンサ特性としてのｔａｎδ及び等価直列抵抗に影響する
それ自体としての抵抗値が小さく、かつ温度、特に高温
下でも安定した比抵抗値があることが重要である。
ンサ特性としてのｔａｎδ及び等価直列抵抗に影響する
それ自体としての抵抗値が小さく、かつ温度、特に高温
下でも安定した比抵抗値があることが重要である。
【０００７】以上のことから、コンデンサ素子へのＴＣ
ＮＱ錯体の含浸手段として、工業的に素子内部へ満遍な
く必要量浸透させるには、従来提案されている特許公報
又は技術文献によって加熱溶融液化処理が有効とされて
いる。
ＮＱ錯体の含浸手段として、工業的に素子内部へ満遍な
く必要量浸透させるには、従来提案されている特許公報
又は技術文献によって加熱溶融液化処理が有効とされて
いる。
【０００８】なお、加熱溶融液化処理の具体的手段は、
外装ケースに入れ加熱溶融させた所望のＴＣＮＱ錯体液
にあらかじめ加熱してなるコンデンサ素子を収納し、こ
の素子を構成する絶縁紙（スペーサ）の繊維と電極箔の
微細なエッチングピットを介して含浸している。
外装ケースに入れ加熱溶融させた所望のＴＣＮＱ錯体液
にあらかじめ加熱してなるコンデンサ素子を収納し、こ
の素子を構成する絶縁紙（スペーサ）の繊維と電極箔の
微細なエッチングピットを介して含浸している。
【０００９】しかして、この含浸手段を詳述すれば、有
機半導体としてのＴＣＮＱ錯体を容器に一定量秤量し、
ヒーターに上げて約２２０℃で溶解させた有機半導体溶
融液に、あらかじめ約３００℃に加熱したコンデンサ素
子を浸漬する訳であるが、そのとき有機半導体溶融液の
温度は２５０℃に達するため、すみやかに冷却する必要
がある。有機半導体は高温、特に溶融状態で長時間放置
すると、抵抗値が増大し、製品としたとき、損失の増
大、等価直列抵抗の増大、さらには信頼性寿命試験にお
いて静電容量変化が大きくなるなどの問題を防止するた
めである。
機半導体としてのＴＣＮＱ錯体を容器に一定量秤量し、
ヒーターに上げて約２２０℃で溶解させた有機半導体溶
融液に、あらかじめ約３００℃に加熱したコンデンサ素
子を浸漬する訳であるが、そのとき有機半導体溶融液の
温度は２５０℃に達するため、すみやかに冷却する必要
がある。有機半導体は高温、特に溶融状態で長時間放置
すると、抵抗値が増大し、製品としたとき、損失の増
大、等価直列抵抗の増大、さらには信頼性寿命試験にお
いて静電容量変化が大きくなるなどの問題を防止するた
めである。
【００１０】また、有機半導体は、溶融状態から冷却固
化する過程で約１５％の収縮がある。有機半導体溶融液
が陽極箔のエッチングピットに入り、冷却固化すると前
記したように収縮により陽極酸化皮膜に亀裂が生じる問
題を有していた。
化する過程で約１５％の収縮がある。有機半導体溶融液
が陽極箔のエッチングピットに入り、冷却固化すると前
記したように収縮により陽極酸化皮膜に亀裂が生じる問
題を有していた。
【００１１】さらに、酸化皮膜が有機半導体含浸時に前
記したような温度が加わるため、この熱的劣化も大き
い。このように、有機半導体の含浸に際しては、漏れ電
流、良品歩留りに悪い影響を与えていた。
記したような温度が加わるため、この熱的劣化も大き
い。このように、有機半導体の含浸に際しては、漏れ電
流、良品歩留りに悪い影響を与えていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上のように上記構成
になる固体電解コンデンサは、コンデンサ素子に対する
有機半導体としてのＴＣＮＱ錯体の含浸時に熱及び固化
時の収縮により酸化皮膜に劣化を与え、漏れ電流の増大
など諸特性低下の原因となっていた。
になる固体電解コンデンサは、コンデンサ素子に対する
有機半導体としてのＴＣＮＱ錯体の含浸時に熱及び固化
時の収縮により酸化皮膜に劣化を与え、漏れ電流の増大
など諸特性低下の原因となっていた。
【００１３】本発明は、このような点に鑑みて成された
もので、酸化皮膜の劣化を抑制し、漏れ電流など諸特性
良好な固体電解コンデンサを提供することを目的とする
ものである。
もので、酸化皮膜の劣化を抑制し、漏れ電流など諸特性
良好な固体電解コンデンサを提供することを目的とする
ものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明による固体電解コ
ンデンサは、高純度アルミニウムからなる陽極箔と陰極
箔間にスペーサを介在して巻回したコンデンサ素子に有
機半導体を含浸してなる固体電解コンデンサにおいて、
前記コンデンサ素子を構成する陽極箔の陽極酸化皮膜上
に硫酸、リン酸又はシュウ酸を溶質とする水溶液で生成
したアルマイト皮膜を設けたことを特徴とするものであ
る。
ンデンサは、高純度アルミニウムからなる陽極箔と陰極
箔間にスペーサを介在して巻回したコンデンサ素子に有
機半導体を含浸してなる固体電解コンデンサにおいて、
前記コンデンサ素子を構成する陽極箔の陽極酸化皮膜上
に硫酸、リン酸又はシュウ酸を溶質とする水溶液で生成
したアルマイト皮膜を設けたことを特徴とするものであ
る。
【００１５】
【作用】以上のような構成によれば、陽極箔に硫酸、リ
ン酸又はシュウ酸を溶質とする水溶液で生成したアルマ
イト皮膜が通常化成酸化皮膜上に存在するために、溶融
有機半導体の熱あるいは冷却固化時の有機半導体の収縮
が直接陽極酸化皮膜に影響せず、陽極酸化皮膜の亀裂の
危険性が解消される。
ン酸又はシュウ酸を溶質とする水溶液で生成したアルマ
イト皮膜が通常化成酸化皮膜上に存在するために、溶融
有機半導体の熱あるいは冷却固化時の有機半導体の収縮
が直接陽極酸化皮膜に影響せず、陽極酸化皮膜の亀裂の
危険性が解消される。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面を参照し
て説明する。すなわち、図２に示すように、まずアルミ
ニウム箔表面をエッチング液で粗面化し表面積を拡大し
た後、硫酸、リン酸又はシュウ酸水溶液中でアルマイト
皮膜を生成し、その後、化成工程を経て陽極酸化皮膜
（電圧依存性）を生成させた陽極箔１とアルミニウム箔
表面を前記同様エッチング液で粗面化し表面積を拡大し
た陰極箔２間にクラフト紙又はマニラ紙などからなるス
ペーサ３を介在し、途中前記陽極箔１及び陰極箔２の任
意な箇所それぞれに陽極引出端子４又は陰極引出端子５
を取着して巻回しコンデンサ素子６を形成する。
て説明する。すなわち、図２に示すように、まずアルミ
ニウム箔表面をエッチング液で粗面化し表面積を拡大し
た後、硫酸、リン酸又はシュウ酸水溶液中でアルマイト
皮膜を生成し、その後、化成工程を経て陽極酸化皮膜
（電圧依存性）を生成させた陽極箔１とアルミニウム箔
表面を前記同様エッチング液で粗面化し表面積を拡大し
た陰極箔２間にクラフト紙又はマニラ紙などからなるス
ペーサ３を介在し、途中前記陽極箔１及び陰極箔２の任
意な箇所それぞれに陽極引出端子４又は陰極引出端子５
を取着して巻回しコンデンサ素子６を形成する。
【００１７】次に図３に示すように、例えばアルミニウ
ムなどからなるケース７内にＴＣＮＱ錯体からなる有機
半導体を入れ、この有機半導体を加熱溶融し有機半導体
溶融液８とし、図１に示すように前記コンデンサ素子６
を予熱状態で収納し、前記有機半導体溶融液８を前記コ
ンデンサ素子６内に含浸し、しかる後、冷却固化し固化
状態の有機半導体９とし、前記ケース７開口部を封口体
１０にて密閉してなるものである。
ムなどからなるケース７内にＴＣＮＱ錯体からなる有機
半導体を入れ、この有機半導体を加熱溶融し有機半導体
溶融液８とし、図１に示すように前記コンデンサ素子６
を予熱状態で収納し、前記有機半導体溶融液８を前記コ
ンデンサ素子６内に含浸し、しかる後、冷却固化し固化
状態の有機半導体９とし、前記ケース７開口部を封口体
１０にて密閉してなるものである。
【００１８】以上の構成による固体電解コンデンサによ
れば、コンデンサ素子６を構成する陽極箔１は図４に示
すように地金としてのアルミニウム箔１１上に陽極酸化
皮膜１２、さらにこの陽極酸化皮膜１２上にアルマイト
皮膜１３が生成されたものとなり、有機半導体の含浸工
程における有機半導体の溶融状態から、冷却固化すると
きの有機半導体の収縮ストレスがアルマイト皮膜１３の
存在により直接陽極酸化皮膜１２にかからないため、陽
極酸化皮膜１２の亀裂による劣化はなく漏れ電流特性改
善に大きく貢献できる。
れば、コンデンサ素子６を構成する陽極箔１は図４に示
すように地金としてのアルミニウム箔１１上に陽極酸化
皮膜１２、さらにこの陽極酸化皮膜１２上にアルマイト
皮膜１３が生成されたものとなり、有機半導体の含浸工
程における有機半導体の溶融状態から、冷却固化すると
きの有機半導体の収縮ストレスがアルマイト皮膜１３の
存在により直接陽極酸化皮膜１２にかからないため、陽
極酸化皮膜１２の亀裂による劣化はなく漏れ電流特性改
善に大きく貢献できる。
【００１９】次に、本発明による実施例Ａと従来例Ｂの
比較の一例について述べる。
比較の一例について述べる。
【００２０】すなわち、実施例Ａは幅５ｍｍ，長さ２５
ｍｍのエッチング箔をリン酸３ｗｔ％水溶液に浸漬し、
１０ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度で１分間アルマイト皮膜を
生成させた後、陽極酸化皮膜を形成した陽極箔を用い、
従来例Ｂは、アルマイト皮膜を生成しないで陽極酸化皮
膜を形成した。その他は実施例Ａ、従来例Ｂと同一で、
有機半導体は実施例Ａ、従来例ＢともＮ−ｎブチルイソ
キノリニウムのＴＣＮＱ錯体を用いた。定格は、実施例
Ａ、従来例Ｂとも１６Ｖ−４７μＦである。
ｍｍのエッチング箔をリン酸３ｗｔ％水溶液に浸漬し、
１０ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度で１分間アルマイト皮膜を
生成させた後、陽極酸化皮膜を形成した陽極箔を用い、
従来例Ｂは、アルマイト皮膜を生成しないで陽極酸化皮
膜を形成した。その他は実施例Ａ、従来例Ｂと同一で、
有機半導体は実施例Ａ、従来例ＢともＮ−ｎブチルイソ
キノリニウムのＴＣＮＱ錯体を用いた。定格は、実施例
Ａ、従来例Ｂとも１６Ｖ−４７μＦである。
【００２１】このようにして、前記実施例Ａ、従来例Ｂ
における漏れ電流分布を調査した結果、図５に示すよう
であった。また、漏れ電流を１５．０４μＡの規格で判
定した良品歩留りの表を下記に示す。
における漏れ電流分布を調査した結果、図５に示すよう
であった。また、漏れ電流を１５．０４μＡの規格で判
定した良品歩留りの表を下記に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】図４，表１から明らかなように、従来例Ｂ
と比較して実施例Ａはバラツキが少なく、かつ漏れ電流
レベルが低く、また良品歩留りも良好で、本発明の優れ
た効果を実証した。
と比較して実施例Ａはバラツキが少なく、かつ漏れ電流
レベルが低く、また良品歩留りも良好で、本発明の優れ
た効果を実証した。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、アルマイト皮膜を生成
して陽極箔の酸化皮膜を強固にしたことによって、漏れ
電流をバラツキなく低いレベルにすることができると同
時に、良品歩留りを改善し、諸特性良好な有機半導体を
固体電解質として用いた固体電解コンデンサを得ること
ができる。
して陽極箔の酸化皮膜を強固にしたことによって、漏れ
電流をバラツキなく低いレベルにすることができると同
時に、良品歩留りを改善し、諸特性良好な有機半導体を
固体電解質として用いた固体電解コンデンサを得ること
ができる。
【図１】本発明の一実施例に係る固体電解コンデンサを
示す断面図。
示す断面図。
【図２】図１を構成するコンデンサ素子を示す展開斜視
図。
図。
【図３】有機半導体の加熱溶融状態を示す断面図。
【図４】図２のコンデンサ素子を構成する陽極箔の厚さ
方向を示す拡大断面図。
方向を示す拡大断面図。
【図５】漏れ電流分布を示す特性図。
１ 陽極箔 ２ 陰極箔 ３ スペーサ ４ 陽極引出端子 ５ 陰極引出端子 ６ コンデンサ素子 ７ ケース ８ 有機半導体溶融液 ９ 固化状態の有機半導体 １０ 封口体 １１ アルミニウム箔 １２ 陽極酸化皮膜 １３ アルマイト皮膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｇ 9/04 ３０１ 7924−5Ｅ ３３７ 7924−5Ｅ
Claims (1)
- 【請求項１】 高純度アルミニウムからなる陽極箔と陰
極箔間にスペーサを介在して巻回したコンデンサ素子に
有機半導体を含浸してなる固体電解コンデンサにおい
て、前記コンデンサ素子を構成する陽極箔の陽極酸化皮
膜上に硫酸，リン酸又はシュウ酸を溶質とする水溶液で
生成したアルマイト皮膜を設けたことを特徴とする固体
電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16013492A JPH05326344A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16013492A JPH05326344A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 固体電解コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05326344A true JPH05326344A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=15708612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16013492A Pending JPH05326344A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05326344A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001332452A (ja) * | 2000-05-24 | 2001-11-30 | Showa Denko Kk | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP16013492A patent/JPH05326344A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001332452A (ja) * | 2000-05-24 | 2001-11-30 | Showa Denko Kk | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
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