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 |
JPS63211615A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-09-02 | 日通工株式会社 | 固体電解コンデンサ |
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
Patent Citations (3)
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