JPS6196720A - 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
からなる無極性の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、各種電子別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
のとして今後まずまず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１５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（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、ヶ　　　
　　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Ｊ３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）（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、一度のコントロールを吟味し、これらの問題
を解決し得たとしでも、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３５で製品寸法７Ｘ７ｍｍ
　　厚さが２．５＃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。またこのような
フィルムパッケージ形電解コンデンサで無極性のものを
得ようとすれば巻回素子の体積を約２＠にしなければな
らず、結局製品寸法もそれに比例し大きくならざるを得
なかった。

［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
構造からなる無極性の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
表面連続凹凸状を形成した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箔を接合した電極ラ
ミネート材一対を用い、該一対の電極ラミネート材の表
面連続凹凸状弁作用金属箔間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表面連続
凹凸状弁作用金属箔面同志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３ 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
る電極ラミネート材（１）を示すもので、該電極ラミネ
ート材（１）は例えば銅、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、ニオブなどからな
る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図は、熱融着性樹脂シート（５）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（６）を形成してなるものである。なお第７
図は本発明を構成する例えばコンデン丈紙、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（７）である。しかして、上記電極ラミネート
材（１）、熱融着性樹脂シート（５）およびセパレータ
（７）を用い無極性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有効
面積の２倍より組立後カットする分を加味した大きさに
カットした電極ラミネート材（１）を表面連続凹凸状弁
作用金属箔（４）面同志が向き合うように二つに折曲げ
て、該表面連続凹凸状弁作用金属箔（４）両面間に内側
に角形の打抜部（６）を設けた熱融着性樹脂シート（５
）を配置し、前記角形の打抜部（６）内にセパレータ（
７）を配置し、つぎに該セパレータ（７）に駆動用電解
液を滴下して該電解液をセパレータ（７）５　　　に含
浸した後、前記電極う゛ミネート材（１）の折曲部をい
っばいに折曲げ向き合った表面連続凹凸状弁作用金属箔
（４）と熱融着性樹脂シート（５）の接触面を加熱圧着
または超音波溶接によって前記熱融着性樹脂シート（５
）を溶融し前記表面連続凹凸状弁作用金属箔（４）面の
周辺部同志を接着しシールすると同時にセパレータ（７
）を電極ラミネート材（１）の表面連続凹凸状弁作用金
属箔（４）間に挟持し、しかるのち折曲部をカットし前
記電極ラミネート材（１）を分離し第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無極性の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電極
ラミネート材（１）の表面連続凹凸状弁作用金属箔（４
）であるため必要とする静電容量によって電極ラミネー
ト材（１）の大きさが決められることになり、静電容量
と電極ラミネート材（１）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
にぎわめて有効である。また電極ラミネート材（１）を
構成するハンダ付け可能な金属箔（２）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１ノ可能な金属箔（２）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
気内緒特性においてもすぐれた利点を有する。　なお前
記電極ラミネー１〜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、それだけ小形化に貢献できる。

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−０，１μＦの実施例（Ａ
）と　設計値５０ＷＶ−０，４７μＦの実施例（Ｂ）そ
れぞれの無極性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用を調べた結果、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）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８図〜第１３図に示した。

なお第８図〜第１３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ニウムケー
ス使用でゴム栓封口による３Ｉｎｍφ×５＃Ｌの従来の
参考例の無極性の電解コンデンサによる曲線を示す。

酊２表から明らかなように本発明による無極性のＩｊｊ
！コンデンサは、所望静電容但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サでは不可能であった例え
ば２−６Ｘ２．６ｍのぎわめて小さいものを容易に（が
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８
図〜第１３図から明らかなように、これら諸性性の経時
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に作る場合を
例示して説明したが、第１４図に示すように大きな電極
ラミネート材（１０）を用い、該電極ラミネート材（１
０）の表面連続凹凸状弁作用金属箔（１１）面同志が向
き合うように二つに折曲げて該表面連続凹凸状弁作用金
属箔（１１）両面間に角形の打扱部（１２）を複数個設
けた熱融着性樹脂シート（１３）を配置し、前記打床部
（１２）内それぞれにセパレータ（１４）を配置し、該
セパレータ（１４）に駆動用電解液を含浸した後、前記
電極ラミネート材（１０）の折曲部をいっばいに折曲げ
表面連続凹凸状弁作用金属箔（１１）と熱融着性樹脂シ
ート（１３）の接触面を加熱圧着または超音波溶接によ
って表面連続凹凸状弁作用金属箔（１１）間を接着して
シールした後折曲部を含めたシール部をカットするよう
にすれば一度に天吊の製品を得ることができ作業能率向
上に大きく貢献することができる。図中（１５）はハン
ダ付け可能な金属箔である。

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７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新規なｇ造の無
極性の電解コンデンサを１ｑることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の一実施例に係り、第１図およ
び第２図は無極性の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図は電極ラミ
ネート材を示すもので第４図は斜視図、第５図は第４図
イ部拡大正面図、第６図は熱融着性樹脂シートを示す斜
視図、第７図はセパレータを示す斜視図、第８図は時間
−容量変化率特性曲線図、第９図は時間−ｔａｎδ特性
曲線図、第１０図は時間−漏れ電流特性曲線図、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、１１３図は時間−漏れ電流特性曲線
図、第１４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１５図は従来の参考例に係る電解コン
デンサを説明するだめの構成説明斜視図である。 （１）　（１０）・・・・・・電極ラミネート材（２０
１５）・・・・・・ハンダ付け可能な金属箔（３）・・
・・・・・・・・・・連続凹凸状（４Ｈ１１）・・・・
・・表面連続凹凸状弁作用金属箔（５）（１３）・・・
・・・熱融着性樹脂シート（７）（１４）・・・・・・
セパレータ特　　許　　出　　願　　人 マルコン電子株式会社 第１図　　　　　第２図 第３図　　　　　第一回 第５図　　　　　　第６図 第７図　　　　　　第７５図 第１Ｌｆ図 第８図 第９図 灸漂帛１ｒＤＯｓｕｕ　　　ｎｔｗ 時　因　（ん） 第１０閲 第１１図 １千　　　　ｒ町　　　（尺） 第１２囚 第１３区

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一対の
   電極ラミネート材と、該一対の電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表面連続凹凸状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。