JPS6196717A - 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Ｊ 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１ｑ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
材またはポ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）を外部へ引出し、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、件 リード端子（２３）（２３）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）（２４）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）
（２４１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ω
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例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
Ｘ電圧値７５で製品寸法７　Ｘ　７　ｍｍ　　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、かつ電気内緒特性の安定した新規な
構造から唸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表面連続凹凸状弁作用金
属箔を接合した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を接合した陰
極ラミネート材の前記それぞれの弁作用金属箔部門に駆
動用電解液を含浸したセパレータ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図は本発明を構成す
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を生成し洗浄
した後表面に連続凹凸状（３）を形成した例えばアルミ
ニウム。

タンタル、チタン、ニオブなどの表面連続凹凸状弁作用
金属箔（４）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（５）を示すもので、該陰極ラミネー
ト材（５）は例えば銅、ニッケル、鉄などのハンダ付け
可能な金属箔（６）とエツチング処理をした例えばアル
ミニウム、タンタル、チタン、ニオブなどの弁作用金属
箔（７）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Ｆ！＆着性着服樹脂シート）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
ツマ−（ポリエチレンメタアクリル酸エステル）または
ポリエチレンとフイＡ゛ツマ−の況合物などからなり、
内側に必要大きざの角形の打抜部（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
デンサ紙、多孔質フィルム。

市、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（１０）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（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（５）を弁作用金属箔（
７）而を上向きにして置き、該弁作用金属箔（７）面に
該陰極ラミネート材（５）の外径と同一大きざに設定し
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・つぎに前記打抜部（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ラミネート材（５）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
ミネート材（１）を用い、該陽極ラミネート材（１）の
表面連続凹凸状弁作用金属箔（４）面を前記熱融着性樹
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し、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箔
（４）と弁作用金属箔（７）の周辺部をシール密閉する
と同詩にセパレータ（１０）を陽極ラミネート材（１）
の表面連続凹凸状弁作用金属箔（４）と陰極ラミネート
材（５）の弁作用金属箔（７）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ω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（５）の表面連続
凹凸状弁作用金属箔（４）および弁作用金属箔（７）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（５）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）お
よび陰極ラミネート材（５）の大ぎ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１ｑ
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（５）それぞれを構成するハ
ンダ付け可能な金属箔（２）および（６）がそのまま外
部端子として機能するも）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（６）
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久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内緒特性においてもすぐれた利点
を有する。なお前記陽極ラミネート材（１）を構成する
弁作用金属箔を表面に連続凹凸状（３）を形成した表面
連続凹凸状弁作用金属箔（４）とすることによって凹凸
状を形成しないものと比較して少なくとも１５０％の静
電容１を１ｑることか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Ｍ４成した設計値５０ＷＶ、Ｄ’Ｃ，０，１μＦの
実施例（Ａ）　、！：、設計値５０ＷＶＤＣ０，４７μ
Ｆの実施例（Ｂ）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　１６０〜７０℃２
〜３秒の加熱圧着による。また第３表の製品寸法を示す
Ｗ、Ｈ，ｔは　第１図に示す、Ｈ，ｔを示す。つぎに上
記実施例（Ａ）および施例（Ｂ）の８５℃下における時
間に対する容おへ化率、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″の（Ｃ）は設計値０．１μＦと０．４７μＦそれれ
の３　ｍｍφＸ　５　ｒｒｖｎ　Ｌのアルミケース使用
でゴム封口による従来の参考例による曲線を示す。

２表から明らかなように本発明による電解コンンサは所
望静電容量に比例して製品寸法の小形形化、さらには軽
量化が可能で巻回素子を基本した中で最大限小形薄形化
に貢献している、例ばフィルムパック′−ジ形宙解コン
デンナでは不能であった例えば２　、１　ｍｍ　Ｘ　２
　、１　ｍｍのきわめ小さいものを容易に得ることがで
き、また静電但をはじめｔａｎδおよび漏れ電流の初期
特性きわめてすぐれている。ざらに第１０図〜第５図か
ら明らかなように、これら諸行性の経時変化も少な〈従
来の参考例（Ｃ）によるものと比較上て信頼性に富み実
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
な陽極ラミネート材（１１）と大きな陰極ラミネート材
（１２）間に打抜部（１３）を複数個設げた熱融着性樹
脂シート（１４）を配置し、前記打抜部（１３）内それ
ぞれにセパレータ（１５ンを配し、該セパレータ（１５
）に駆動用電解液を含浸した後セパレータ（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のち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。

卜 ［発明の効果］ 本発明によれば電気内緒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Ｆｒ規なＭ４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？ｆ２図、第４図および第
５図はＦＡ極ラうネート材を示すもので第４図は斜視図
、第５図は第４図イ部拡大正面図、第６図へ・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図口部拡大正面図、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１
０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−容置変化率特性曲線図、１１４
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）・・・・・・陽極ラミネート材（２）（
６）・・・・・・・・・ハンダ付（ブ可能な金属箔（３
）・・・・・・・・・・・・連続凹凸状（４）・・・・
・・・・・・・・表面連続凹凸状弁作用金属部（５）（
１２）・・・・・・陰極ラミネート材（７）・・・・・
・・・・・・・弁作用金属箔（８０１４）・・・・・・
熱融着性樹脂シート（１０）（１５）・・・・・・セパ
レータ特　　許　　出　　願　　人 マルコン電子株式会社 第１図　　　　　第２３ 第Ｓ図　　　　　第６図 α） へ −８ン 第１Ｏ図 第１１図 萌　　ｌ′ｆｌｃ約 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箔とエッチングおよび化成
   処理した表面連続凹凸状弁作用金属箔を接合した陽極ラ
   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とを接合した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
   ート材の表面連続凹凸状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両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。