JPS6195508A - 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得る新規な構造
からなる電解コンデンサに関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 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
のとして今後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１７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
材またはボ・リエステルフイルム、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（２１）を用い、該ラミネート積層
材（２１）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（２２）をはさみ、該コンデンサ素子（２２）から導
出したリード端子（２３）（２４）を外部へ４１・出し
、前記ラミネート積層材（２１）の周囲を加熱圧着また
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（２１）にアルミ箔を介在
するのはラミネート積層材（２１）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（２２）を安定収納させるために形成
する凹部を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（２３０２３）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（２３１（２４１が動き、アルミ箔とリード端子（２
３）（２４）が接触してリード端子（２３）（２４）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（２３）（２４）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［−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
（２２）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様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、ＣＶ（静電容量×電圧）
値７５で製品寸法７Ｘ７＃１１１　　厚さが２．５Ｍ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、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、かつ電気的諸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］ 本発明の電解コンデンサは、ハンダ付け可能な金属箔と
エツチングおよび化成処理した弁作用金属箔からなる陽
極ラミネート材と、ハンダ付け可能な金属箔とエツチン
グ処理した弁作用金属箔からなる陰極ラミネート材の前
記弁作用金属箔部間に駆動用電解液をしみ込ませたコン
デンサ紙をはさみ熱融着性樹脂を介して前記弁作用金属
箔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１Ｊ本発明を構成
する陽極ラミネート材（１）を示すもので、該陽極ラミ
ネート材（１）は例えば銅、ニッケル、鉄などのハンダ
付け可能な金属箔（２）とエツチングおよび化成処理し
た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箔（３）を
導電性接着剤を介して接合したものから構成している。

第６図および第７図は本発明を構成する陰極ラミネート
材（４）を示すもので、該陰極ラミネート材（４）は前
記陽極ラミネート材（１）と同様例えば銅、ニッケル、
鉄などのハンダ付け可能な金属箔（５）とエツチング！
！！ｌ埋をした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箔（６）を導電性接着剤を介
して接合したものから構成している。第８図は熱融着性
樹脂シート（７）を示すもので例えばポリエチレン、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ツマーの混
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例えばコンデンサ紙、多
孔質フィルム、布、高分子繊維、ガラス繊維またはこれ
らの混抄紙などのセパレータ（９）である。しかして、
前記陽極ラミネート材（１）、陰極ラミネート材（４）
、熱融着性樹脂シート（７）およびセパレータ（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
所要の静電容量によって算出された大きさにカットした
陰極ラミネート材（４）を弁作用金属箔（６）面を上向
きにして置き、該弁作用金属箔（６）面に該陰極ラミネ
ート材（４）の外径と同一大きさに設定し内側に角形の
打抜部ｆ８）を設けた熱融着性樹脂シート（７）を載せ
、つぎに前記打抜部（８）内にセパレータ（（９）を配
置し、該セパレータ（９）に駆動用電解液を滴下して該
電解液をセパレータ（９）に含浸した優前記陰極ラミネ
ート材（４）と同様に所望の静電容量によって算出した
大きさにカットした陽極ラミネー１〜材（１）を用い、
該陽極ラミネー１−材（１）の弁作用金属箔（３）面を
前記熱融着性樹脂シート（７）而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し、前
記熱融着性樹脂シート（７）を溶融し前記弁作用金属箔
（３）（６）の周辺部をシール密閉すると同時にセパレ
ータ（９）を陽極ラミネート材（１）の弁作用金属箔（
３）と陰極ラミネート材（４）の弁作用金属箔（６）間
に挟持し、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
電容量を決定する電極自体が外装を構成する陽極ラミネ
ート材（１）および陰極ラミネート材（４）の弁作用金
属箔（３１（６１であるため必要とする静電容量によっ
て陽極ラミネート材（１）および陰極ラミネート材（４
）の大きさが決められることになり、静電容量と陽極ラ
ミネート材（１ンおよび陰極ラミネート材（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
ラミネート材（１）および陰極ラミネート材（４）それ
ぞれを構成するハンダ付け可能な金属箔（２）および（
５）がそのまま外部端子として機能する構造であり、そ
のままチップ形電解コンデンサとして容易に実装し使用
できることはもとより、ハンダ付け可能な金属箔（２）
面および（５）面の任意な箇所に任意な構成からなる引
出端子を容易に接続することが可能で各種機器への任意
な組込みにも適するものである。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、ＤＣｏ、１μＦの実施例
（Ａ）　ト、設計値５０ＷＶ。

ＤＣｏ、４７μＦの実施例ＣＢ）それぞれの電解コンデ
ンサにおける電気的初期特性および製品寸法および重量
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℃
２〜３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）　、？ｉよび実施例（Ｂ）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１０図〜第１５図に示した。なお第１
０図〜第１５図の中の（Ｃ）は設計値０．１μＦと０．
４７μＦそれぞれの３ｓφＸ　５　ｍ　Ｌのアルミケー
ス使用でゴム栓封口による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、さら
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
電解コンデンナでは不可能であった７１Ｍ×７ＩＩＩＲ
以下のきわめて小さいしのを容易に得ることができ、ま
た静電容はをはじめ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１０図〜第１５図か
ら明らかなように、これら諸特性の経時変化も少なく従
来の参考例（Ｃ）によるものと比較して信頼性に冨み実
用上き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１６図に示すように大き
な陽極ラミネート材（１０）と大きな陰極ラミネート材
（１１）間に打抜部（１２）を複数個設けた熱融着性樹
脂シート（１３）を配置し、前記打抜部（１２）内それ
ぞれにセパレータ（１４）を配し、該セパレータ（１４
）に駆動用電解液を含浸した後セパレータ（１４）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回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。

また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１　　　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量値に応
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図は電解コンデン
サを説明するための構成斜視図、第４図および第５図は
陽極ラミネート材を示すもので第４図は斜視図、第５図
は第４図イ部拡大図、第６図〜第７図は陰極ラミネート
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
図はセパレータを示す斜視図、第１０図は時間−容量変
化率特性曲線図、第１１図は時間＝ｔａｎδ特性曲線図
、第１２図は時間−漏れ電流特性曲線図、第１３図は時
間−容量変化率特性曲線図、第１４図は時間−ｔａｎδ
特性曲線図、第１５図は時間−漏れ電流特性曲線図、第
１６図は本発明の電解コンデンサの他の製造手段を説明
するだめの構成斜視図、第１７図は従来の参考例に係る
電解コンデンサを説明するための斜視図である。 （１）（１０）・・・・・・陽極ラミネート材（２）（
５）・・・・・・・・・ハンダ付け可能な金属箔（３）
（６）・・・・・・・・・弁作用金属箔（４）（１１）
・・・・・・陰極ラミネート材（７）（１３）・・・・
・・熱融着性樹脂シート（９）（１４）・・・・・・セ
パレータ特　　許　　出　　願　　人 マルコン電子株式会社 第２図　　　　　第２図 埜 第３図　　　　　　第４図 第５図　　　　　　第６図 Ｎ 硝　　く 第２Ｏ図 第１Ｉ図 日斗　　　　　　　　　　ｒ”ｌ　　　　　　ｔＡ）第
１２図 ヶ。 ｆ 第１３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハンダ付け可能な金属箔とエッチングおよび化成
   処理した弁作用金属箔からなる陽極ラミネート材と、ハ
   ンダ付け可能な金属箔とエッチング処理した弁作用金属
   箔からなる陰極ラミネート材と、該陰極ラミネート材の
   弁作用金属箔面と前記陽極ラミネート材の弁作用金属箔
   面間に挾持したセパレータと、該セパレータに含浸した
   駆動用電解液と、前記セパレータ周辺に配置し前記弁作
   用金属箔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箔が銅、ニッケル、鉄から
   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）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
   または第（２）項記載の電解コンデンサ。