JPH0945592A - 固体コンデンサ - Google Patents
固体コンデンサInfo
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- JPH0945592A JPH0945592A JP7211105A JP21110595A JPH0945592A JP H0945592 A JPH0945592 A JP H0945592A JP 7211105 A JP7211105 A JP 7211105A JP 21110595 A JP21110595 A JP 21110595A JP H0945592 A JPH0945592 A JP H0945592A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水素ガス、酸素ガスを広範囲の温度領域にお
いて有効に遮断でき、且つまた、外装樹脂によるコンデ
ンサ素子への機械的ストレスも緩和できるコンデンサ素
子を提供すること。 【解決手段】 陽極酸化皮膜を形成できる金属基体１の
表面に陽極酸化皮膜２を形成し、該陽極酸化皮膜２上に
導電性機能高分子層６、グラファイト層７、銀ペースト
層８を順次形成してなる固体コンデンサ素子の表面にゴ
ム系の絶縁性薄膜層（例えばＩＩＲゴム）を形成してア
ンダーコート１２を施し、更にその上を熱硬化性樹脂層
又は熱可塑性樹脂層で覆って外装１４を施した。
いて有効に遮断でき、且つまた、外装樹脂によるコンデ
ンサ素子への機械的ストレスも緩和できるコンデンサ素
子を提供すること。 【解決手段】 陽極酸化皮膜を形成できる金属基体１の
表面に陽極酸化皮膜２を形成し、該陽極酸化皮膜２上に
導電性機能高分子層６、グラファイト層７、銀ペースト
層８を順次形成してなる固体コンデンサ素子の表面にゴ
ム系の絶縁性薄膜層（例えばＩＩＲゴム）を形成してア
ンダーコート１２を施し、更にその上を熱硬化性樹脂層
又は熱可塑性樹脂層で覆って外装１４を施した。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は近年の電子機器に要
求される小型化、高性能化、高信頼性化を実現するため
に用いて好適な下記の要件を満たす固体コンデンサに関
するものである。 （１）低インピーダンスで、低等価直列抵抗（ＥＳＲ）
値であること、 （２）高温においてコンデンサの特性が安定しているこ
と、 （３）小型で且つ大容量であること。
求される小型化、高性能化、高信頼性化を実現するため
に用いて好適な下記の要件を満たす固体コンデンサに関
するものである。 （１）低インピーダンスで、低等価直列抵抗（ＥＳＲ）
値であること、 （２）高温においてコンデンサの特性が安定しているこ
と、 （３）小型で且つ大容量であること。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子機器に要求される小型化、高
性能化、高信頼性化に伴い、電子機器に使用される電源
部も小型化、長寿命化が急速に発展している。電源の小
型化、長寿命化のためには、特に出力平滑回路に用いる
コンデンサに対して上記（１）から（３）の要件を満た
すことが要望されている。この要件を満たすものとし
て、固体電解質に導電性機能高分子膜を用いた固体コン
デンサが優れている。
性能化、高信頼性化に伴い、電子機器に使用される電源
部も小型化、長寿命化が急速に発展している。電源の小
型化、長寿命化のためには、特に出力平滑回路に用いる
コンデンサに対して上記（１）から（３）の要件を満た
すことが要望されている。この要件を満たすものとし
て、固体電解質に導電性機能高分子膜を用いた固体コン
デンサが優れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、固体電
解質に導電性機能高分子膜（ポリ・ピロール、ポリ・チ
オフェン、ポリ・フラン）を用いた固体コンデンサは、
高温度において酸素による酸化反応が起こり、導電性機
能高分子膜の表面層が酸化され、電気伝導度が低くな
り、結果としてインピーダンス値および低等価直列抵抗
値が大きくなってしまう欠点があった。
解質に導電性機能高分子膜（ポリ・ピロール、ポリ・チ
オフェン、ポリ・フラン）を用いた固体コンデンサは、
高温度において酸素による酸化反応が起こり、導電性機
能高分子膜の表面層が酸化され、電気伝導度が低くな
り、結果としてインピーダンス値および低等価直列抵抗
値が大きくなってしまう欠点があった。
【０００４】上記欠点を除去するために、陽極酸化皮膜
上に導電性機能高分子膜を形成する際、高温度における
酸素による酸化反応を防止する添加剤を検討したり、ア
ンダーコート剤として、フッ素系樹脂を素子の表面に塗
布したり、エポキシ系樹脂を塗布したりしていた。しか
しながら、この方法には一長一短があり、エポキシ系樹
脂の塗布は、酸化防止の効果はあるが、塗布した際樹脂
自体に酸化され、コンデンサの初期特性が悪くなってし
まうという欠点があり、他の新規の方法の開発が望まれ
ている。
上に導電性機能高分子膜を形成する際、高温度における
酸素による酸化反応を防止する添加剤を検討したり、ア
ンダーコート剤として、フッ素系樹脂を素子の表面に塗
布したり、エポキシ系樹脂を塗布したりしていた。しか
しながら、この方法には一長一短があり、エポキシ系樹
脂の塗布は、酸化防止の効果はあるが、塗布した際樹脂
自体に酸化され、コンデンサの初期特性が悪くなってし
まうという欠点があり、他の新規の方法の開発が望まれ
ている。
【０００５】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、水素ガス、酸素ガスを広範囲の温度領域において有
効に遮断でき、且つまた、外装樹脂によるコンデンサ素
子への機械的ストレスをも緩和できるコンデンサ素子を
提供することを目的とする。
で、水素ガス、酸素ガスを広範囲の温度領域において有
効に遮断でき、且つまた、外装樹脂によるコンデンサ素
子への機械的ストレスをも緩和できるコンデンサ素子を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、陽極酸化皮膜を形成できる金
属基体の表面に陽極酸化皮膜を形成し、該陽極酸化皮膜
上に導電性機能高分子層、グラファイト層、銀ペースト
層を順次形成してなる固体コンデンサ素子の表面に、ゴ
ム系の絶縁性薄膜層を形成してアンダーコートを施し、
更にその上を熱硬化性樹脂層又は熱可塑性樹脂層で覆っ
て外装を施したことを特徴とする。
請求項１に記載の発明は、陽極酸化皮膜を形成できる金
属基体の表面に陽極酸化皮膜を形成し、該陽極酸化皮膜
上に導電性機能高分子層、グラファイト層、銀ペースト
層を順次形成してなる固体コンデンサ素子の表面に、ゴ
ム系の絶縁性薄膜層を形成してアンダーコートを施し、
更にその上を熱硬化性樹脂層又は熱可塑性樹脂層で覆っ
て外装を施したことを特徴とする。
【０００７】また、請求項２に記載の発明は、上記アン
ダーコートのゴム系の絶縁性薄膜層を、ＩＩＲ（イソプ
レン・イソブチレンゴム、又はイソプレン・イソブチレ
ンとジビニルベンゼンの共重合体）ゴムをベースポリマ
ーとすることを特徴とする。
ダーコートのゴム系の絶縁性薄膜層を、ＩＩＲ（イソプ
レン・イソブチレンゴム、又はイソプレン・イソブチレ
ンとジビニルベンゼンの共重合体）ゴムをベースポリマ
ーとすることを特徴とする。
【０００８】また、請求項３に記載の発明は、上記アン
ダーコートのゴム系の絶縁性薄膜層を、有機溶媒（トル
エン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン）により溶解
され液状化したゴムを塗布して形成したものであること
を特徴とする。
ダーコートのゴム系の絶縁性薄膜層を、有機溶媒（トル
エン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン）により溶解
され液状化したゴムを塗布して形成したものであること
を特徴とする。
【０００９】また、請求項４に記載の発明は、上記アン
ダーコートのゴム系の絶縁性薄膜層を、メチロール基を
含むアルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂を用い
て加流が行なわれることを特徴とする。
ダーコートのゴム系の絶縁性薄膜層を、メチロール基を
含むアルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂を用い
て加流が行なわれることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の固体コンデンサの
製造工程を示す図である。図１（ａ）は本発明の固体コ
ンデンサに用いる固体コンデンサ素子単板の構造を示す
断面で、１はアルミニウム等の陽極酸化皮膜を形成でき
る平板状の金属基体であり、該金属基体１の表面を公知
のエッチング処理により粗面化し、該粗面化した面上に
公知の化成化処理により陽極酸化皮膜２を形成し、更に
陽極部４と陰極部５に分けるために、陽極酸化皮膜２の
上の所定の位置周囲に帯状の絶縁樹脂層３を形成する。
に基づいて説明する。図１は本発明の固体コンデンサの
製造工程を示す図である。図１（ａ）は本発明の固体コ
ンデンサに用いる固体コンデンサ素子単板の構造を示す
断面で、１はアルミニウム等の陽極酸化皮膜を形成でき
る平板状の金属基体であり、該金属基体１の表面を公知
のエッチング処理により粗面化し、該粗面化した面上に
公知の化成化処理により陽極酸化皮膜２を形成し、更に
陽極部４と陰極部５に分けるために、陽極酸化皮膜２の
上の所定の位置周囲に帯状の絶縁樹脂層３を形成する。
【００１１】次に上記陰極部５とした部分の陽極酸化皮
膜２の上に図１（ｂ）に示すように、導電性機能高分子
層６、グラファイト層７、銀ペースト層８を順次形成し
固体コンデンサ素子単板９とする。なお、図１（ｂ）は
同図（ａ）のＡ部分の拡大図である。導電性機能高分子
層６としては、例えばピロール、チオフェン、フラン等
の複素環式化合のポリマー層を公知の電解酸化重合で形
成する。グラファイト層７はグラファイト液を導電性機
能高分子層６の上に塗布して形成する。また、銀ペース
ト層８は銀ペーストをグラファイト層７の上に塗布して
形成する。
膜２の上に図１（ｂ）に示すように、導電性機能高分子
層６、グラファイト層７、銀ペースト層８を順次形成し
固体コンデンサ素子単板９とする。なお、図１（ｂ）は
同図（ａ）のＡ部分の拡大図である。導電性機能高分子
層６としては、例えばピロール、チオフェン、フラン等
の複素環式化合のポリマー層を公知の電解酸化重合で形
成する。グラファイト層７はグラファイト液を導電性機
能高分子層６の上に塗布して形成する。また、銀ペース
ト層８は銀ペーストをグラファイト層７の上に塗布して
形成する。
【００１２】図１（ｃ）は上記構成の固体コンデンサ素
子単板９を複数枚（図では２枚）接合（積層）した例を
示す断面図である。２枚の固体コンデンサ素子単板９を
用意し、その陽極部４と陽極部４の間にリードフレーム
１０の端部を挟んで電気溶接等で接合すると共に、陰極
部５と陰極部５同士は銀ペーストで接合し、更にリード
フレーム１１を陰極部５に接続する。
子単板９を複数枚（図では２枚）接合（積層）した例を
示す断面図である。２枚の固体コンデンサ素子単板９を
用意し、その陽極部４と陽極部４の間にリードフレーム
１０の端部を挟んで電気溶接等で接合すると共に、陰極
部５と陰極部５同士は銀ペーストで接合し、更にリード
フレーム１１を陰極部５に接続する。
【００１３】上記のようにリードフレーム１０及び１１
を取り付けた後、ブチル系ゴムのアンダーコート１２で
固体コンデンサ素子１３の全表面を覆う。続いて図１
（ｄ）に示すようにアンダーコート１２の全表面をエポ
キシ樹脂モールドの外装１４で覆い、リードフレーム１
０、１１をそれぞれ外装１４の底部に折り込んでチップ
形の固体コンデンサが完成する。リードフレーム１０は
陽極外部端子となり、リードフレーム１１は陰極外部端
子となる。
を取り付けた後、ブチル系ゴムのアンダーコート１２で
固体コンデンサ素子１３の全表面を覆う。続いて図１
（ｄ）に示すようにアンダーコート１２の全表面をエポ
キシ樹脂モールドの外装１４で覆い、リードフレーム１
０、１１をそれぞれ外装１４の底部に折り込んでチップ
形の固体コンデンサが完成する。リードフレーム１０は
陽極外部端子となり、リードフレーム１１は陰極外部端
子となる。
【００１４】なお、上記例では複数枚（図では２枚）の
固体コンデンサ素子単板９を接合した積層形の固体コン
デンサとする例を示したが、１枚の固体コンデンサ素子
単板９の陽極部４と陰極部５にそれぞれリードフレーム
を取付け、コンデンサ素子の全表面にアンダーコートを
施し、その上にエポキシ樹脂モールドの外装１４を施す
構成としてもよいことは当然である。
固体コンデンサ素子単板９を接合した積層形の固体コン
デンサとする例を示したが、１枚の固体コンデンサ素子
単板９の陽極部４と陰極部５にそれぞれリードフレーム
を取付け、コンデンサ素子の全表面にアンダーコートを
施し、その上にエポキシ樹脂モールドの外装１４を施す
構成としてもよいことは当然である。
【００１５】上記ブチル系ゴムのアンダーコート１２の
硬化条件は、常温で１０分、次いで１００℃で５分の予
備乾燥後、１６０℃〜１９０℃で５分〜２０分加硫し行
なうのが良いが、これに限定されるものでないことは当
然である。
硬化条件は、常温で１０分、次いで１００℃で５分の予
備乾燥後、１６０℃〜１９０℃で５分〜２０分加硫し行
なうのが良いが、これに限定されるものでないことは当
然である。
【００１６】ブチル系ゴムのアンダーコート１２の形成
方法は、下記のようにして行なう。ＩＩＲ（イソプレン
・イソブチレンゴム、又はイソプレン・イソブチレンと
ジビニルベンゼンの共重合体）ゴムをベースポリマーと
し、これに所定の特性を付加するために、カーボン、白
色充剤、加硫促進剤、加硫剤等をミキサーで混練りし固
形状のゴムを作成する。この際使用される配合剤は、長
期間にわたりコンデンサの特性を損なわないものを選択
する必要がある。該固形状ゴムに有機溶剤を加えミキサ
ーで混練りし、液状ゴムとし、該液状ゴムを固体コンデ
ンサ素子１３の表面に厚さ１０μ〜２００μ程度塗布し
てアンダーコート１２を形成する。このアンダーコート
１２の厚さに制限があるわけではなく、１μ〜５００μ
の範囲で容易に形成することが可能である。
方法は、下記のようにして行なう。ＩＩＲ（イソプレン
・イソブチレンゴム、又はイソプレン・イソブチレンと
ジビニルベンゼンの共重合体）ゴムをベースポリマーと
し、これに所定の特性を付加するために、カーボン、白
色充剤、加硫促進剤、加硫剤等をミキサーで混練りし固
形状のゴムを作成する。この際使用される配合剤は、長
期間にわたりコンデンサの特性を損なわないものを選択
する必要がある。該固形状ゴムに有機溶剤を加えミキサ
ーで混練りし、液状ゴムとし、該液状ゴムを固体コンデ
ンサ素子１３の表面に厚さ１０μ〜２００μ程度塗布し
てアンダーコート１２を形成する。このアンダーコート
１２の厚さに制限があるわけではなく、１μ〜５００μ
の範囲で容易に形成することが可能である。
【００１７】上記固形状ゴムを液状ゴムとするための有
機溶剤は、導電性機能高分子層６を酸化させない溶剤で
あることが必要であり、トルエン、ノルマルヘキサン、
シクロヘキサンであれば、導電性機能高分子層６を酸化
する作用が低いため、固体コンデンサを製造した時の初
期特性値は、未使用の初期特性値とほぼ同等である。
機溶剤は、導電性機能高分子層６を酸化させない溶剤で
あることが必要であり、トルエン、ノルマルヘキサン、
シクロヘキサンであれば、導電性機能高分子層６を酸化
する作用が低いため、固体コンデンサを製造した時の初
期特性値は、未使用の初期特性値とほぼ同等である。
【００１８】上記のように固体コンデンサ素子１３の表
面にアンダーコート１２を施すことにより、該アンダー
コート１２を構成するブチルゴムの優れたガスバリヤー
性により、エポキシ樹脂モールドの外装を施した場合に
導電性機能高分子層６の酸化反応が抑制されると共に、
エポキシ樹脂モールドの外装１４が硬化する際の機械的
ストレスをブチルゴムの弾性により吸収され、固体コン
デンサ素子１３には該機械的ストレスが加わらない。
面にアンダーコート１２を施すことにより、該アンダー
コート１２を構成するブチルゴムの優れたガスバリヤー
性により、エポキシ樹脂モールドの外装を施した場合に
導電性機能高分子層６の酸化反応が抑制されると共に、
エポキシ樹脂モールドの外装１４が硬化する際の機械的
ストレスをブチルゴムの弾性により吸収され、固体コン
デンサ素子１３には該機械的ストレスが加わらない。
【００１９】図２は図１（ｄ）に示す構造の本発明の固
体コンデンサとアンダーコートを施さない従来の固体コ
ンデンサの等価直列抵抗（ＥＳＲ）値の経時変化の試験
結果を示す図である。同図において、縦軸は１００ＫＨ
ｚのＥＳＲ値、横軸は１５０℃の恒温槽に放置した時間
を示す。図示するように、本発明の固体コンデンサの等
価直列抵抗値の経時変化は従来のものに比較し、極めて
小さいことが分かる。なお、図２において、試験に用い
た固体コンデンサは定格６．３Ｖ、１００μＦのものを
用い、本発明及び従来例共に各１５個の試験結果を示
す。
体コンデンサとアンダーコートを施さない従来の固体コ
ンデンサの等価直列抵抗（ＥＳＲ）値の経時変化の試験
結果を示す図である。同図において、縦軸は１００ＫＨ
ｚのＥＳＲ値、横軸は１５０℃の恒温槽に放置した時間
を示す。図示するように、本発明の固体コンデンサの等
価直列抵抗値の経時変化は従来のものに比較し、極めて
小さいことが分かる。なお、図２において、試験に用い
た固体コンデンサは定格６．３Ｖ、１００μＦのものを
用い、本発明及び従来例共に各１５個の試験結果を示
す。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、固
体コンデンサ素子の表面に設けたゴム系の絶縁性薄膜層
のアンダーコートの優れたガスバリヤー性により、外部
からの水素、酸素の侵入及び熱硬化性樹脂層又は熱可塑
性樹脂層の外装自体による導電性機能高分子層の酸化反
応が抑制されると共に、外装が硬化する際の機械的スト
レスをアンダーコートの弾性により吸収するので、固体
コンデンサ素子には該機械的ストレスが加わることがな
く、等価直列抵抗の経時変化の極めて小さい固体コンデ
ンサを提供できる。
体コンデンサ素子の表面に設けたゴム系の絶縁性薄膜層
のアンダーコートの優れたガスバリヤー性により、外部
からの水素、酸素の侵入及び熱硬化性樹脂層又は熱可塑
性樹脂層の外装自体による導電性機能高分子層の酸化反
応が抑制されると共に、外装が硬化する際の機械的スト
レスをアンダーコートの弾性により吸収するので、固体
コンデンサ素子には該機械的ストレスが加わることがな
く、等価直列抵抗の経時変化の極めて小さい固体コンデ
ンサを提供できる。
【図１】本発明の固体コンデンサの製造工程を示す図で
ある。
ある。
【図２】本発明の固体コンデンサと従来の固体コンデン
サの等価直列抵抗（ＥＳＲ）値の経時変化の試験結果を
示す図である。
サの等価直列抵抗（ＥＳＲ）値の経時変化の試験結果を
示す図である。
１ 金属基体 ２ 陽極酸化皮膜 ３ 絶縁樹脂層 ４ 陽極部 ５ 陰極部 ６ 導電性機能高分子層 ７ グラファイト層 ８ 銀ペースト層 ９ 固体コンデンサ素子単板 １０ リードフレーム １１ リードフレーム １２ アンダーコート １３ 固体コンデンサ素子 １４ 外装
フロントページの続き (72)発明者 田切 淳二 神奈川県川崎市高津区北見方２丁目６番１ 号 日通工株式会社内 (72)発明者 中畑 正太郎 福島県西白河郡泉崎村大字泉崎字坊頭窪43 −１ 株式会社エムジーケー内
Claims (4)
- 【請求項１】 陽極酸化皮膜を形成できる金属基体の表
面に陽極酸化皮膜を形成し、該陽極酸化皮膜上に導電性
機能高分子層、グラファイト層、銀ペースト層を順次形
成してなる固体コンデンサ素子の表面に、ゴム系の絶縁
性薄膜層を形成してアンダーコートを施し、更にその上
を熱硬化性樹脂層又は熱可塑性樹脂層で覆って外装を施
したことを特徴とする固体コンデンサ。 - 【請求項２】 前記アンダーコートのゴム系の絶縁性薄
膜層は、ＩＩＲ（イソプレン・イソブチレンゴム、又は
イソプレン・イソブチレンとジビニルベンゼンの共重合
体）ゴムをベースポリマーとすることを特徴とする請求
項１に記載の固体コンデンサ。 - 【請求項３】 前記アンダーコートのゴム系の絶縁性薄
膜層は、有機溶媒（トルエン、ノルマルヘキサン、シク
ロヘキサン）により溶解され液状化したゴムを塗布して
形成したものであることを特徴とする請求項１に記載の
固体コンデンサ。 - 【請求項４】 前記アンダーコートのゴム系の絶縁性薄
膜層は、メチロール基を含むアルキルフェノール・ホル
ムアルデヒド樹脂を用いて加硫が行なわれることを特徴
とする請求項１に記載の固体コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7211105A JPH0945592A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 固体コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7211105A JPH0945592A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 固体コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945592A true JPH0945592A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16600499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7211105A Pending JPH0945592A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 固体コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0945592A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005017929A1 (en) * | 2003-08-13 | 2005-02-24 | Showa Denko K.K. | Chip solid electrolyte capcitor and production method of the same |
| EP1536441A1 (en) * | 1999-10-29 | 2005-06-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor |
| US20230076194A1 (en) * | 2020-02-26 | 2023-03-09 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Capacitor element, electrolytic capacitor, insulating material, and method for manufacturing mounting substrate |
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|---|---|---|---|---|
| JPS60132315A (ja) * | 1983-12-20 | 1985-07-15 | ニチコン株式会社 | チップ型電解コンデンサの製造方法 |
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| JPH08148392A (ja) * | 1994-11-25 | 1996-06-07 | Sanyo Electric Co Ltd | チップ状電子部品の製法 |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP7211105A patent/JPH0945592A/ja active Pending
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