JPS60206126A - 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
- Publication number
- JPS60206126A JPS60206126A JP6400484A JP6400484A JPS60206126A JP S60206126 A JPS60206126 A JP S60206126A JP 6400484 A JP6400484 A JP 6400484A JP 6400484 A JP6400484 A JP 6400484A JP S60206126 A JPS60206126 A JP S60206126A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic semiconductor
- capacitors
- solid electrolytic
- vinyl acetate
- aluminum
- Prior art date
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- Granted
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Conductive Materials (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】
産業上の利用分野
本発明は酢酸ビニル樹脂をバインダーとして含有した有
機半導体を固体電解質として用い、損失の小σい高周波
特性の良好な固体電解コンデンサの製造方法に関するも
のである。
機半導体を固体電解質として用い、損失の小σい高周波
特性の良好な固体電解コンデンサの製造方法に関するも
のである。
従来例の構成とその問題点
近年、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
、高周波領域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
ために大容量化がむずかしく、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生まれたものであるが価
格が非常に高くなること、温度特性が悪いことなどの欠
点を有している。一方、大容量タイプのコンデンサとし
て用いられているもの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。
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
、高周波領域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
ために大容量化がむずかしく、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生まれたものであるが価
格が非常に高くなること、温度特性が悪いことなどの欠
点を有している。一方、大容量タイプのコンデンサとし
て用いられているもの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。
これらのコンデンサは誘電体となる酸化皮膜をひじよう
に薄くできるために大容量が実現できるのであるが、そ
の反面酸化皮膜の損傷が起き易いために酸化皮膜と陰極
間に電解質を施し随時損傷を修復する必要がある。アル
ミニウム乾式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き
取り、液状の電解質を用いている。このため、電解質の
液もれやイオン電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Ｌ２ている。
に薄くできるために大容量が実現できるのであるが、そ
の反面酸化皮膜の損傷が起き易いために酸化皮膜と陰極
間に電解質を施し随時損傷を修復する必要がある。アル
ミニウム乾式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き
取り、液状の電解質を用いている。このため、電解質の
液もれやイオン電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Ｌ２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欠点改良のため電解質
の固体化がなきれている。この固体電解質形成には硝酸
マンガン液に陽極箔を浸漬し、３６０’Ｃ前後の高温炉
中にて熱分解し、二酸化マンガン（Ｍｎ０２）層をつく
る。このコンデンサの場合、電解質が固体のために高温
における電解質の流出、低温域での凝固から生ずる機能
低下などの欠点がなく、液状電解質と較べ良好な周波数
特性・温度特性を示すが、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マ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。
記アルミニウム電解コンデンサの欠点改良のため電解質
の固体化がなきれている。この固体電解質形成には硝酸
マンガン液に陽極箔を浸漬し、３６０’Ｃ前後の高温炉
中にて熱分解し、二酸化マンガン（Ｍｎ０２）層をつく
る。このコンデンサの場合、電解質が固体のために高温
における電解質の流出、低温域での凝固から生ずる機能
低下などの欠点がなく、液状電解質と較べ良好な周波数
特性・温度特性を示すが、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マ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。
そこで、これらのコンデンサの欠点を改良するため固体
電解質として導電性が高く、陽極酸化性のすぐれた有機
半導体（ア、γ、８，８．テトラシアノキノジメタン錯
体）を用いる事が提案されている。この有機半導体は有
機溶媒に溶解したり２加熱による融解などの手段を用い
て酸化皮膜に含浸塗布することが可能であり、ＭｎＯ２
ｋ含浸する際に生ずる熱分解による酸化皮膜の損傷を防
ぐことができ、導電性が高く、陽極酸化性のすぐれたＴ
ＣＮＱ錯体を用いることで高周波特性が良好で大容量の
コンデンサが可能となる。
電解質として導電性が高く、陽極酸化性のすぐれた有機
半導体（ア、γ、８，８．テトラシアノキノジメタン錯
体）を用いる事が提案されている。この有機半導体は有
機溶媒に溶解したり２加熱による融解などの手段を用い
て酸化皮膜に含浸塗布することが可能であり、ＭｎＯ２
ｋ含浸する際に生ずる熱分解による酸化皮膜の損傷を防
ぐことができ、導電性が高く、陽極酸化性のすぐれたＴ
ＣＮＱ錯体を用いることで高周波特性が良好で大容量の
コンデンサが可能となる。
従来、丹羽信−氏による発明では、Ｎ−ｎ−プロピルあ
るいはＮ −ｌ５０−プロピルイソキノリンとＴＣＮＱ
からなる有機半導体を固体電解質として用いることが出
願されている（特開昭５８−１７６０９号公報）。前記
発明によると、酸化皮膜へのＴＣＮＱ塩の含浸が有機半
導体を加熱溶融することによるとし、その付着性も有機
半導体が非晶質状態であることからバインダー用樹脂を
何ら用いる必要のないことが言われている。しかしなが
ら、ＴＣＮＱ塩自体ひじょうに結晶性の高い材料であり
、いかに溶融含浸付着後、短時間内に急冷して非晶質状
態に近づけても酸化皮膜に長時間にわたって強固に接着
し、コンデンサ特性全安定化させることは不可能である
。
るいはＮ −ｌ５０−プロピルイソキノリンとＴＣＮＱ
からなる有機半導体を固体電解質として用いることが出
願されている（特開昭５８−１７６０９号公報）。前記
発明によると、酸化皮膜へのＴＣＮＱ塩の含浸が有機半
導体を加熱溶融することによるとし、その付着性も有機
半導体が非晶質状態であることからバインダー用樹脂を
何ら用いる必要のないことが言われている。しかしなが
ら、ＴＣＮＱ塩自体ひじょうに結晶性の高い材料であり
、いかに溶融含浸付着後、短時間内に急冷して非晶質状
態に近づけても酸化皮膜に長時間にわたって強固に接着
し、コンデンサ特性全安定化させることは不可能である
。
発明の目的
本発明は従来技術のもつその様な欠点を解消するもので
、酢酸ビニル樹脂を有機半導体の酸化皮膜への接着及び
有機半導体同志の結合に用い、コンデンサの初特性を悪
化することなく、高寿命の固体電解コンデンサの製造方
法を提供するものである。
、酢酸ビニル樹脂を有機半導体の酸化皮膜への接着及び
有機半導体同志の結合に用い、コンデンサの初特性を悪
化することなく、高寿命の固体電解コンデンサの製造方
法を提供するものである。
発明の構成
本発明による固体電解コンデンサの基本構成は。
陽極酸化することによって形成された酸化皮膜を有する
弁金属箔を陽極とし、陰極箔とセパレータ紙を介して巻
き取ったのち、この陽・陰極箔間に酢酸ビニル樹脂をバ
インダーとして用いて有機半導体の固体電解質層を強固
に付着形成せしめたものである。
弁金属箔を陽極とし、陰極箔とセパレータ紙を介して巻
き取ったのち、この陽・陰極箔間に酢酸ビニル樹脂をバ
インダーとして用いて有機半導体の固体電解質層を強固
に付着形成せしめたものである。
実施例の説明
以下に本発明の実施例について述べる。
〔実施例１〕
有機半導体（Ｎ−ｎ−プロピルイソキノリニウム（ＴＣ
ＮＱ）２ ） １ｏｏ部に対し、酢酸ビニル樹脂（ＰＶ
Ａｃ）’ｉバインダーとして添加した例について述べる
。また、比較のため、ＰＶＡＣＱ添加しない場合の例も
述べる。上記有機半導体に定められたｐＶＡｃ’ｉ添加
し、乳鉢にて混合混練したのちアルミニウム缶ケース（
直径６．５ｍｍ 、高さ１ｏｍｍ）に約１ｏｏｒｑを充
填し、２８０°Ｃのホットプレート上にて溶融して液状
にし、あらかじめ同じ温度（２８０°Ｃ）に予熱しであ
る捲回型アルミニウム電極コンデンサの巻取りユニット
（定格４．７μＦ。
ＮＱ）２ ） １ｏｏ部に対し、酢酸ビニル樹脂（ＰＶ
Ａｃ）’ｉバインダーとして添加した例について述べる
。また、比較のため、ＰＶＡＣＱ添加しない場合の例も
述べる。上記有機半導体に定められたｐＶＡｃ’ｉ添加
し、乳鉢にて混合混練したのちアルミニウム缶ケース（
直径６．５ｍｍ 、高さ１ｏｍｍ）に約１ｏｏｒｑを充
填し、２８０°Ｃのホットプレート上にて溶融して液状
にし、あらかじめ同じ温度（２８０°Ｃ）に予熱しであ
る捲回型アルミニウム電極コンデンサの巻取りユニット
（定格４．７μＦ。
１ｏＯｖ用）を浸漬し、十分に含浸が施されたのちアル
ミ缶ケースごと液体窒素で急冷を行ない室温まで冷却し
た。この際、Ｐ’ＶＡｃを添加した有機半導体が均一に
融解が完了するまでに約２０秒（ＰＶＡｃ添加量が多い
ほど長くなる）、巻取りユニットを浸漬している時間が
約１６秒間、冷却のため液体窒素に浸漬した時間が約１
０秒間であった。又、コンデンサの巻取りユニットはア
ルミニウム端面に化成処理を施して用いた。
ミ缶ケースごと液体窒素で急冷を行ない室温まで冷却し
た。この際、Ｐ’ＶＡｃを添加した有機半導体が均一に
融解が完了するまでに約２０秒（ＰＶＡｃ添加量が多い
ほど長くなる）、巻取りユニットを浸漬している時間が
約１６秒間、冷却のため液体窒素に浸漬した時間が約１
０秒間であった。又、コンデンサの巻取りユニットはア
ルミニウム端面に化成処理を施して用いた。
以上の過程を経たのち、殻層にアルミ缶ケースの上部全
樹脂封口し、固体電解コンデンサができあがる。
樹脂封口し、固体電解コンデンサができあがる。
本実施例の初期特性を図に示す。図から明らかなようｉ
ｃＰ’ＶＡｃ’ｌ添加することによって初期容量が若干
減少するが、接着性が向上したために無添加の場合に比
ベーδがＶ２以下に減少している。また寿命はｐｖＡｃ
添加によって著しい効果を示し、添加量が多いほど容量
の減少分（ＬＣ）が小きくなっている。すなわち無添加
の場合８５°Ｃ中無負荷で１０００時間后１２％の容量
減少であるが、Ｐ’ＶＡｃを１０重量部添加した場合に
はこの容量減少が５％以内であった。このように、バイ
ンダーとしてＰＶＡｃｋ添加することによりアルミニウ
ム箔へのＴＣＮＱ塩の接着及びＴＣＮＱ塩結晶どうしの
結合を強め、無添加の場合と比較し、若干の初期容量減
少があるものの−δ及び寿命特性の面で顕著な効果があ
った。
ｃＰ’ＶＡｃ’ｌ添加することによって初期容量が若干
減少するが、接着性が向上したために無添加の場合に比
ベーδがＶ２以下に減少している。また寿命はｐｖＡｃ
添加によって著しい効果を示し、添加量が多いほど容量
の減少分（ＬＣ）が小きくなっている。すなわち無添加
の場合８５°Ｃ中無負荷で１０００時間后１２％の容量
減少であるが、Ｐ’ＶＡｃを１０重量部添加した場合に
はこの容量減少が５％以内であった。このように、バイ
ンダーとしてＰＶＡｃｋ添加することによりアルミニウ
ム箔へのＴＣＮＱ塩の接着及びＴＣＮＱ塩結晶どうしの
結合を強め、無添加の場合と比較し、若干の初期容量減
少があるものの−δ及び寿命特性の面で顕著な効果があ
った。
添加するＰＶＡｃＯ量は０．５部以上であれば、寿命特
性を著しく改善することが判明している。１だ許される
最大の添加量は、コンデンサの損失の増大が起る６０部
附近であるが、好１しくは、溶融含浸の作業性が低下す
る３０部以下が適当である。
性を著しく改善することが判明している。１だ許される
最大の添加量は、コンデンサの損失の増大が起る６０部
附近であるが、好１しくは、溶融含浸の作業性が低下す
る３０部以下が適当である。
〔実施例２〕
有機半導体がＮ −ｎ−ブチルイソキノリニウム（ＴＧ
ＮＱ）２ およびＮ−ｎ−ブチルピコリニウム（ＴＣＮ
Ｑ）２ の場合の例を示す。実施例１と同様の方法で、
有機半導体１００部に対し、バインダーとしてＰＶＡＣ
１各１０部および５０部添加した。
ＮＱ）２ およびＮ−ｎ−ブチルピコリニウム（ＴＣＮ
Ｑ）２ の場合の例を示す。実施例１と同様の方法で、
有機半導体１００部に対し、バインダーとしてＰＶＡＣ
１各１０部および５０部添加した。
表に得られたコンデンサの初期特性を示す。
いずれの有機半導体の場合にもＰＶＡＣ’ｉ添加しない
時と比較し、若干の初期容量に減少があるものの−ｔｘ
＋δとＬＣ（漏えい電流）の減少が著しく。
時と比較し、若干の初期容量に減少があるものの−ｔｘ
＋δとＬＣ（漏えい電流）の減少が著しく。
ｐｖＡｃ２有機半導体に添加することによって得られる
酸化皮膜への接着性の向上、固体電解質どうしの結合性
が向上することなどによる効果が現れている。
酸化皮膜への接着性の向上、固体電解質どうしの結合性
が向上することなどによる効果が現れている。
（以下余 白）
本発明のバインダーとしては酢酸ビニル樹脂が好適であ
り、バインダーを添加することによる特性の悪化を生ず
ることなく、有機半導体を強固に付着させるものである
必要がある。
り、バインダーを添加することによる特性の悪化を生ず
ることなく、有機半導体を強固に付着させるものである
必要がある。
有機半導体の強固な付着のための材料選択の条件として
は、有機半導体を２２０〜３００°Ｃで融解して含浸す
るためにバインダー（高分子）自身がその温度範囲で融
解し、有機半導体と良く溶は合い、かつ融解后も容易に
炭化して接着能が劣ってし１った９、沸騰あるいは発泡
してエツチングした陽・陰極箔への含浸性が劣らないこ
とがあげられる。
は、有機半導体を２２０〜３００°Ｃで融解して含浸す
るためにバインダー（高分子）自身がその温度範囲で融
解し、有機半導体と良く溶は合い、かつ融解后も容易に
炭化して接着能が劣ってし１った９、沸騰あるいは発泡
してエツチングした陽・陰極箔への含浸性が劣らないこ
とがあげられる。
このため、酢酸ビニル樹脂と有機半導体を適量良く混合
混練したのち加熱融解するか、あらかじめ酢酸ビニル樹
脂を可溶な溶剤（例えば酢酸エチルなど）に溶解し、巻
き取り素子を浸漬して酢酸ビニル樹脂を含浸・形成した
のち有機半導体を融解含浸しても良い。
混練したのち加熱融解するか、あらかじめ酢酸ビニル樹
脂を可溶な溶剤（例えば酢酸エチルなど）に溶解し、巻
き取り素子を浸漬して酢酸ビニル樹脂を含浸・形成した
のち有機半導体を融解含浸しても良い。
なお本発明の酢酸ビニル樹脂の添加量ば、固体電解質１
００重量部に対して、寿命特性の面がら０．６部以上が
好適であり、丑だ溶融含浸の作業性の面から３０部以下
が適当である。
００重量部に対して、寿命特性の面がら０．６部以上が
好適であり、丑だ溶融含浸の作業性の面から３０部以下
が適当である。
発明の効果
以上要するに本発明は電解コンデンサの陽極酸化皮膜に
固体電解質を付着する際、酢酸ビニル樹脂をバインダー
として用いることを特徴とするもので、−δが小さく、
容量経時変化が無添加の場合と比較して著しく減少させ
る効果を得ることが可能である。
固体電解質を付着する際、酢酸ビニル樹脂をバインダー
として用いることを特徴とするもので、−δが小さく、
容量経時変化が無添加の場合と比較して著しく減少させ
る効果を得ることが可能である。
図は本発明のＰＶＡｃｉ添加して得られるアルミニウム
固体電解コンデンサの１２０Ｈ２における容量と損失（
ｔａｎδ）のｐｖＡｃ添加量への依存性を示す図である
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏男 ほか１名θ菖
５１０ ２０３０ ｆ’ＶＡＣラ忌＃ｊ動 （部）
固体電解コンデンサの１２０Ｈ２における容量と損失（
ｔａｎδ）のｐｖＡｃ添加量への依存性を示す図である
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏男 ほか１名θ菖
５１０ ２０３０ ｆ’ＶＡＣラ忌＃ｊ動 （部）
Claims (1)
- 陽極酸化皮膜に固体電解質を付着する際、酢酸ビニル樹
脂全皮膜への接着剤および固体電解質どうしの結合剤と
して用いる事を特徴とする固体電解コンデンサの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6400484A JPS60206126A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP6400484A JPS60206126A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60206126A true JPS60206126A (ja) | 1985-10-17 |
| JPH0374028B2 JPH0374028B2 (ja) | 1991-11-25 |
Family
ID=13245615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6400484A Granted JPS60206126A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60206126A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52153153A (en) * | 1976-06-15 | 1977-12-20 | Nippon Electric Co | Conductive polymerization composition |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP6400484A patent/JPS60206126A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52153153A (en) * | 1976-06-15 | 1977-12-20 | Nippon Electric Co | Conductive polymerization composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0374028B2 (ja) | 1991-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |