JPS61121422A - 電解コンデンサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、小形薄形化の市場要求に応え１ｑる新規な構
造からなる電解コンデンサに関する。

［発明の技術的背狽とその問題点］ 近年、各種電子機器における電子部品のユニット化指向
が進行する中で電子部品の小形薄形化の市場要求はます
ます強まる状況にあり、電解コンデンサにおいても例外
ではない。しかして、このような市場要求に応え得るも
のとして介接ますますその需要が高まる状況にある電解
コンデンサとして、例えばフィルムパッケージ形電解コ
ンデンサがある。

従来、フィルムパッケージ形電解コンデンサの一般構造
は、第１９図に示すように例えばポリエステルフィルム
、アルミ箔、アイオノマーシートの三層ラミネート積層
材またはポリエステルフィルム、アルミ箔、絶縁層、ア
イオノマーシートの四層ラミネート積層材のいずれかの
ラミネート積層材（４１）を用い、該ラミネート積層材
（４１）のアイオノマーシートの面同志を向かい合せて
それらの間に陽極箔、コンデンサ紙、陰極箔を重ね合せ
巻回し偏平化し駆動用電解液を含浸したコンデンサ素子
（４２）をはさみ、該コンデンサ素子（４２）から導出
したリード端子（４３）（４４）を外部へ引出し、前記
ラミネート積層材（４１）の周辺を加熱圧着または超音
波溶接にてシールしてなるものである。

なお、前記ラミネート積層材（４１）にアルミ箔を介在
するのはラミネート積層材（４１）の最外装面となるポ
リエステルフィルム面からの駆動用電解液の透過防止と
、コンデンサ素子（４２）を安定収納させるために形成
する凹部を安定維持させておくためのものである。

しかして、上記構成になる電解コンデンサは、リード端
子（４３）（４４）の外部への引出部のシール部に問題
があった。すなわちシール手段として熱圧着の場合、加
圧の度合と温度のコントロールが非常に難しく、加圧温
度が過大の場合はアイオノマーシートが溶融状態におか
れた過程で溶融しているアイオノマーシート内でリード
端子（４３Ｎ４４）が動き、アルミ箔とリード端子（４
３）（４４）が接触してリード端子（４３Ｎ４４１間が
ショートしてしまい、加圧温度が不十分の場合はシール
が不完全で電解液漏れとなる。超音波溶接の場合は、ア
イオノマーシートとリード端子（４３）（４４）の接着
が困難で゛電解液漏れを誘発する危険性を有し、いずれ
にしても電解コンデンサとして致命的な欠点を引き起こ
す問題をもっていた。また仮に加圧、温度のコントロー
ルを吟味し、これらの問題を解決し得たとしても、上記
構成になる電解コンデンサを構成するコンデンサ素子（
４２）は巻回して偏平化したものであり製品寸法特に厚
さに限界があったし、例えば極小の静電容量にするため
には陽極箔寸法が理論上小さくて済むわけであるが、巻
回素子を作る場合巻取機の限界があり電極箔の化成電圧
を上げるか、エツチングの粗面率を下げるかして計算上
小さくできるはずであるが１、ＣＶ（静電容量Ｘ電圧）
１ｉ１１７５で製品寸法７ｘ７履　厚さが２．５履のも
のが限度で、上記構成からなるフィルムパッケージ形電
解コンデンサではこれ以上の小形薄形化を計ることは不
可能であった。

［発明の目的］ 本発明は１．上記の点に鑑みてなされたもので、大幅な
小形薄形化に貢献し、かつ電気的緒特性の安定した新規
な構造からなる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。

〔発明の概要１ 本発明の電解コンデンサは、ハンダ付け可能な金属とエ
ツチングおよび化成処理した弁作用金属からなり任意な
箇所に貫通孔を有する突出取付部を設けた陽極クラッド
材と、ハンダ付け可能な金属とエツチング処理した弁作
用金属からなり任意な箇所に貫通孔を有する突出取付部
を設けた陰極クラッド材間に有様半導体層をはさみ熱融
着性樹脂を介して前記弁作用金属面同志の接触周辺を加
熱圧着または超音波溶接などでシールし密閉したことを
特徴とするものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例につき図面を参照して詳細に説
明する。すなわち第４図および第５図は本発明を構成す
る陽極クラッド材（１）を示すもので、該陽極クラッド
材（１）は例えばアルミニウム。

タンタル、チタン、ニオブなどの弁作用金属と例えば銅
、ニッケル、鉄などからなるハンダ付け可能な金属に熱
を加えない常温下で両者を接近または密着させその外側
に火薬をおき瞬間的に大きなエネルギーを発生させ爆着
したいわゆる低温同相接合し、所望の厚さに圧延したク
ラッド材で弁作用金属（２）とハンダ付け可能な金属（
３）からなり、該ハンダ付け可能な金属（３）面を例え
ばポリプロピレン、ポリエステルなどからなる耐酸性粘
着テープでマスクし、前記弁作用金属（２）面のみをエ
ツチングした後洗浄し、製品定格電圧に適した電圧で化
成処理し酸化皮膜生成し洗浄後、ハンダ付け可能な金属
（３）面をマスクした耐酸性粘着テープを除去してなる
ものである。

第６図および第７図は、本発明を構成する陰極クラッド
材（４）を示すもので、該陰極クラッド材（４）は前記
１１極クラッド材（１）同様いわゆる低温固相接合し所
望の厚さに圧延した弁作用金ｆｆｌ　（５）とハンダ付
け可能な金属（６）からなり、弁作用金属（５）面のみ
を前記陽極クラッド材（１）と同様の手段でエツチング
処理のみを施してなるものである。第８図は熱融着性樹
脂シート（１）を示すものでポリエチレン、ポリプロピ
レン、アイオノマー（ポリエチレンメタアクリル酸エス
テル）またはポリエチレンとアイオノマーの混合物など
からなり、内側に必要大きさの角形の打抜部（８）を形
成してなるものである。なお第９図は本発明を構成する
キノリニウム−ＴＣＮＱＣＮ後ジメチルフェリジニウム
−ＴＣＮＱＣＮ後コバルチジニウム−ＴＣＮＱＣＮ後Ｎ
−ノルマルブロピールキシノリンーＴＣＮＱ錯塩、メチ
ルキノリン−ＴＣＮＱＣＮ後エチルキノリン−ＴＣＮＱ
ｔｆｔ塩、Ｔ、Ｔ、Ｆ−ＴＣＮＱＣＮ後どを金型を用い
て加熱しシート状とした有機半導体シート（９）である
。しかして、上記陽極クラッド材（１）、陰極クラッド
材（４）。

熱融着性樹脂シート（７）および有様半導体シート（９
）を用い本発明の電解コンデンサを構成するものであり
、その組合せ構成を第３図によって説明する。すなわち
まず得ようとする静電容量によって算出された大きさに
カットした任意な箇所に貫通孔（１０）を有する突出取
付部（１１）を設けた陰極クラッド材（４）を、エツチ
ング処理した弁作用金属（５）面を上向きにして置き、
該弁作用金属（５）面に該陰極クラッド材（４）の外径
と同一大きさに設定し内側に角形の打抜部（８）を設け
た熱Ｆａ着注性樹脂シート７）を載せ、前記角形の打抜
部（８）内に有機半導体シート（９）を配置し、前記陰
極クラッド材（４）同様所望の静電容量によって算出し
た大きさにカットした任意な箇所に貫通孔（１２）を有
する突出取付部（１３）を設けた１ｌＪｉ極クラッド材
（１）を、エツチングおよび化成処理した弁作用金属（
２）面を随記熱融着性樹脂シート（７）面と接するよう
に載置し、しかるのち周辺部を加熱圧着または超音波溶
接によって前記熱融着性樹脂シート（１）を溶融し前記
弁作用金属（２０５）の周辺部をシールすると同時に有
機半導体シート（９）を陽極クラッド材（１）の弁作用
金属（２）と陰極クラッド材（４）の弁作用金１ｉ！　
（５）間に挾持し、第１図および第２図に示すような完
成品としてなるものである。

以上のように構成してなる電解コンデンサによれば静電
容のを決定する電極自体が外装を構成する陽極クラッド
材（１）および陰極クラッド材（４）の弁作用金属（２
）（５１であるため必要とする静電容量によって陽極ク
ラッド材（１）および陰極クラッド材（４）の大きさが
決められることになり、静電容量と陽極クラッド材（１
）および陰極クラッド材（４）の大きさは比例関係をも
ち、したがって極小静電容量の電解コンデンサにおいて
は比例的に製品寸法も小さくなり、小形薄形化に大きく
貢献し配線基板に使用したとき最大の部品実装密度を得
るのにきわめて有効である。また陽極クラッド材〔１）
および陰極クラッド材（４）それぞれに設けた突出取付
部（１３）および（１１）がそのまま外部端子として機
能する構造であり、第１０図に示すように前記突出取付
部（１１）および（１３）の貫通孔（１０）および（１
２）に導体（１４）を通し基板（１５）と接続すること
によって、基板（１５）への電気的および機械的な接続
を容易に行うことができる。さらに従来のフィルムパッ
ケージ形電解コンデンサのようにシール部から外部端子
を導出することがないため電気的短絡はもちろんすぐれ
た密閉性を確保できるなど電気的諸特性においてもすぐ
れた利点を有する。

つぎに以下に示す具体的実施例をもとに本発明による小
形薄形化の実態を述べる。すなわら第１表に示す材料を
用い構成した設計値５０ＷＶ、ＤＣ−０，１ｕＦの実施
例（Ａｌ！：設計値５　Ｑ　ＷＶ、ＤＣ−０，４７μＦ
の実／ｌ１ＩＰＡ（Ｂ）それぞれの電気的初期特性、￥
Ａ品寸法および宙吊を調べた結果、第２表および第３表
に示すようになった。

（以下余白） 第　　　３　　　表 なお電解コンデンサのシール手段は　１６０〜１７０’
Ｃ２〜３秒の加熱圧着による。また第３表中の製品寸法
を示すＷ、Ｈ，ｔは　第１図に示すＷ、Ｈ，ｔを示す。

つぎに上記実施例（Ａ）および実施例（８１の８５℃下
における時間に対する容量変化率、ｔａｎδおよび漏れ
電流特性を第１１図〜第１６図に示した。なお第１１図
〜第１６図の中の（Ｃ）は上記実施例（Ａ）（Ｂ）それ
ぞれと同−設計値からなるアルミケース使用でゴム栓封
口による３履φＸ　５　ｔｔａ　Ｌの従来の参考例によ
る曲線を示す。

第２表から明らかなように本発明による電解コンデンサ
は所望静電容量に比例して製品寸法の小形薄形化、ざら
−には軽量化が可能で巻回素子を基本とした中で最大限
小形薄形化に貢献している、例えばフィルムパッケージ
形電解コンデンサでは不可能であった７ｍＸ７ｍ以下の
きわめて小さいものを容易に得ることができ、また静電
容旦をはじめｔａｎδおよび漏れ電流の初期特性もきわ
めてすぐれている。さらに第１１図〜第１６図から明ら
かなように、これら緒特性の経時変化も少な〈従来の参
考例（Ｃ）によるものと比較して信頼性に富み実用上ぎ
わめて有効なものであることがわかる。

なお上記実施例では単位コンデンサを個々独立して作る
場合を例示して説明したが、第１７図に示すように大き
な陽極クラッド材（１６）と大きな陰極クラッド材（１
１）間に打抜部（１８）を複数個設けた熱融着性樹脂シ
ート（１９）を配置し、前記打抜部（１８）内それぞれ
に有機半導体シート（２０）を配し、該有機半導体シー
ト（２０）配置周辺部をシールした後外周辺部を除いた
シール部を切断するようにすれば一度に大量のものがで
き作業能率向上に大きく貢献することができる。図中（
２１）（２２）は突出取付部、（２３）（２４）は貫通
孔である。また上記実施例では有機半導体層としてシー
ト状のものを例示して説明したが、前述の材料を用いペ
ースト状とし例えば陰極クラッド材または陽極クラッド
材に印刷した構造、または第１８図に示すように陰極ク
ラッド材（２５）に熱融着性樹脂シート（２６）を載せ
該熱融着性樹脂シート（２６）に設けた打友部（２１）
に粉体化した有機半導体粉体（２８）を載せ陽極クラッ
ド材（２９）を覆せてシールして有機半導体層としたも
のでも同効である。図中（３０）（３１）は突出取付部
、（３２０３３）は貫通孔である。

さらに上記実施例では形状を正方形としたものを例示し
て説明したが、用途に応じて他の形状に適用できること
は言うまでもない。

［発明の効果］ 本発明によれば電気的諸特性良好にして静電容重値に応
じて比例的に小形化が可能で配線基板に使用したとき最
大の部品実装密度を得ることができる新規な構造の電解
コンデンサを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は本発明の一実施例に係り、第１図およ
び第２図は電解コンデンサを示すもので第１図は斜視図
、第２図は第１図Ｘ−Ｘ断面図、第３図は組立途中の構
成説明斜視図、第４図および第５図は陽極クラッド材を
示すもので第４図は斜視図、第５図は第４図イ部拡大図
、第６図〜第７図は陰極クラッド材を示すもので第６図
は斜視図、第７図は第６図口部拡大図、第８図は熱融着
性樹脂シートを示す斜視図、第９図は有機半導体シート
を示す斜視図、第１０図は本発明の一実施例に係る電解
コンデンサを基板に取付けた状態を示す断面図、第１１
図は時間−容量変化率特性曲線図、第１２図は時間−ｔ
ａｎδ特性曲線図、第１３図は時間−漏れ電流特性曲線
図、第１４図は時間−容の変化率特性曲線図、第１５図
は時間−ｔａｎδ特性曲線図、第１６図は時間−漏れ電
流特性曲線図、第１７図は本発明の他の実施例に係る電
解コンデンサの組立途中の構成説明斜視図、第１８図は
本発明の他の実施例に係る組立途中の構成説明斜視図、
第１９図は従来の参考例に係る電解コンデンサの組立途
中の構成説明斜視図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハンダ付け可能な金属と弁作用金属からなり任意
   の箇所に貫通孔を有する突出取付部を設けたクラッド材
   の前記弁作用金属面のみをエッチングおよび化成処理し
   た陽極クラッド材と、ハンダ付け可能な金属と弁作用金
   属からなり任意の箇所に貫通孔を有する突出取付部を設
   けたクラッド材の前記弁作用金属面のみをエッチングし
   た陰極クラッド材と、該陰極クラッド材の弁作用金属面
   と前記陽極クラッド材の弁作用金属面間に挾持した有機
   半導体層と、該有機半導体層周辺に配置し前記弁作用金
   属面間を接着する熱融着性樹脂とを具備したことを特徴
   とする電解コンデンサ。
2. （２）ハンダ付け可能な金属が銅、ニッケル、鉄などか
   らなることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   の電解コンデンサ。
3. （３）有機半導体層がキノリニウム−ＴＣＮＱ錯塩、ジ
   メチルフエリシニウム−ＴＣＮＱ錯塩、コバルチシニウ
   ム−ＴＣＮＱ錯塩、Ｎ−ノルマルプロピールキシノリン
   −ＴＣＮＱ錯塩、メチルキノリン−ＴＣＮＱ錯塩、エチ
   ルキノリン−ＴＣＮＱ錯塩、Ｔ．Ｔ．Ｆ−ＴＣＮＱ錯塩
   からなることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項ま
   たは第（２）項記載の電解コンデンサ。
4. （４）熱融着性樹脂がポリエチレン、ポリプロピレン、
   アイオノマー、ポリエチレンとアイオノマーの混合物な
   どからなることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   〜第（３）項記載の電解コンデンサ。