JPS6196716A - 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１ 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、各種電子様器゛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１への三層ラミネート８
！ｉ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８ｉ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ｔ！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）を外部へ引
出し、航記ラミネート積層材（２１）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（２１）にアルミ荘を介在
するのはラミネート積層材（２１）の最外装面となでポ
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）を安定収納さ捺　　　　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（２３）（２４）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（２３）（２４１が動き、アルミ箔とリード端子（
２３）（２４）が接触してリード端子（２３）（２４）
ＩＩ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（２３Ｈ２４）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
（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、ＣＶ（静電容量×電圧）
値７５で製品寸法７×７胴　厚さが２．５ｍｍ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。

［発明の概要コ 本発明の電解コンデンサは、ハンダ付け可能な金属と連
続凹凸状からなる表面をエツチングおよび化成処理した
表面連続凹凸状弁作用金属からなる陽極クラッド材と、
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
からなる陰極クラッド材の前記弁作用金属間に駆動用電
解液を含浸したセパレータをはさみ熱融る性樹脂を介し
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
したいわゆる低温固相接合した後、所望の厚さに圧延し
たクラッド材でハンダ付け可能な金属面を平板上に載せ
て弁作用金属面に凹凸金型を押しつけ、表面に連続凹凸
状（２）を形成した表面連続凹凸状弁作用金属（３）と
ハンダ付け可能な金Ｂ（４）かうなり、該ハンダ付け可
能な金属（４）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、前記表面
連続凹凸状弁作用金属（３）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（４）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（５）を示すもので、該陰極クラッド材（５）は前記
陽極クラッド材（１）同様いわゆる低温同相接合した後
所望の厚ざに圧延した弁作用金属（６）とハンダ付け可
能な金属（７）からなり、弁作用金属（弓）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（８）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（９）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
ばコンデンザ紙、多孔質フィルム。

布、高分子！！維、ガラス繊維またはこれらの混抄紙な
どのセパレータ（１０）である。しかして、上記陽極ク
ラッド材（１）、陰極クラッド材（５）、熱融着性樹脂
シート（８）およびセパレータ（１０）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陰極ク
ラッド材（５）を、エツチング処理した弁作用金属（６
）面を上向きにして置き、該弁作用金属（６）面に該陰
極クラッド材（５）の外径と同一大きさに設定し内側に
角形の打抜部（９）を設けた熱融着性樹脂シート（８）
を載せ、前記角形の打抜部（９）内にセパレータ（１０
）を配置し、該セパレータ（１０）に駆動用電解液を滴
下して該電解液をセパレータ（１０）に含浸した後前記
陰極クラッド材（５）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陽極クラッド材（１）を、連続
凹凸状からなる表面をエツチングおよび化成処理した表
面連続凹凸状弁作用金属（３）而を前記熱融着性樹脂シ
ート（８）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（８）を溶融し前記表面連続凹凸状弁作用金属（３
）および弁作用金属（６）の周辺部をシールすると同時
にセパレータ（１０）を陽極クラッド材（１）の表面連
続凹凸状弁作用金属（３）と陰極クラッド材（５）の弁
作用金属（６）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
容量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（セフラッド材（５）の表面連続凹凸
状弁作用金属（３）および弁作用金属（６）であるため
必要とする静電容色によって陽極クラッド材（１）およ
び陰極クラッド材（５）の大ぎさが決め°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（５）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（５）それぞれを構成するハンダ付け可能な金属（
４）および（７）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（４）而および（７）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。なお前記陽極クラッ
ド材（１）を構成する弁作用金属を表面に連続凹凸状（
２）を形成した表面連続凹凸状弁作用金属（３）とする
ことによって凹凸状としないものと比較して少なくとも
１５０％の静電容量を得ることが可能となり、それだけ
小形にすることができる。

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。すなわち第１表に示す材料を
用い構成した設計値５０ＷＶ、ＤＣ０，１μＦの実施例
（＾）と設計値５０ＷＶ。

ＤＣｏ、４７μＦの実施例（Ｂ）それぞれ９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（＾）および実施例（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１０図〜
第１５図の中の（Ｃ）は設計値０．１μＦと０．４７μ
Ｆそれぞれの３ＭφＸ　５　ｍｍ　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
には軽口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例えば２．１＃Ｘ２
．１＃ｌＩＩ＋のきわめて小さいものを容易に得ること
ができ、また静電容量をはじめ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
きな陽極クラッド材（１１）と大きな陰極クラッド材（
１２）間に打抜部（１３）を複数個設けた熱融着性樹脂
シーｒ　（１４）を配置し、前記打抜部（１３）内それ
ぞれにセパレータ（１５）を配し、該セパレータ（１５
）に駆動用電解液を含浸し、該セパレータ（１５）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ｍ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行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
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ω変化率特性曲１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
ための構成斜視図、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）（１１）・・・・・・陽極クラッド材（２）・・
・・・・・・・・・・連続凹凸状（３）・・・・・・・
・・・・・表面連続凹凸状弁作用金属（４）（７）・・
・・・・・・・ハンダ付け可能な金属（５）（１２）・
・・・・・陰極クラッド材（６）・・・・・・・・・・
・・弁作用金属（８）（１４）・・・・・・熱融着性樹
脂シート（１０１（１５）・・・・・・セパレータ特　
　許　　出　　願　　人 マルコン電子株式会社 第ｔＤ図 第１Ｉ図 日５ｒ１η　（孔） 第１２図 第１３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハンダ付け可能な金属と表面連続凹凸状弁作用金
   属からなるクラッド材の前記表面連続凹凸状弁作用金属
   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るクラッ
   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
   クラッド材の表面連続凹凸状弁作用金属面間に挾持した
   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）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。