JPS6329919A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高分子物質層を誘電体とした高容量で周波数
特性の良好なコンデンサに関する。

〔従来の技術〕

従来のフィルムコンデンサは、極薄フィルムにアルミニ
ウム等の金属を蒸着した後、多重に巻回することによっ
て形成されている。

他方、従来の電解コンデンサは、弁作用金属の箔、棒、
焼結体等の表面に設けた酸化皮膜を誘゛電体として形成
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述したフィルムコンデンサの場合、極薄フィルムの強
度の問題から２μｍ以下の厚みのフィルムを廉価に製造
することは極めて困難であるため、同体積で比較した場
合、電解コンデンサより低容量で高価なものとなる。

一方、電解コンデンサは、液状電解質を使用した場合、
高周波特性がフィルムコンデンサより悪く、また固体電
解質を使用した場合、フィルムコンデンサより耐電圧が
悪いものとなる。さらに電解コンデンサは、極性がある
ため、ある種の用途には適さないという不備な点がある
。

Ｃ問題点を解決するための手段］ 本発明者は、このような問題を解決するために鋭意研究
した結果、表面積を大にする目的で作成した細孔もしく
は空隙部をもった金属箔、金属棒、金属焼結体等に表面
に沿って高分子物質を誘電体層として形成し、さらに誘
電体層ヒに半導体層を設けることにより、高容量で良好
な高周波数性能を有し、高耐圧、廉価な無極性コンデン
サを作製できることを見い出し本発明を完成するに至っ
た。

本発明に使用される金属とは、箔、棒、焼結体等を形成
できる金属であればいずれでもよい。また合金であって
もよい。たとえば、アルミニウム、鉄、ニッケル、タン
タル、銅、ニオブ、錫、亜鉛、鉛等があげられるが必ず
しもこれらに限定されないのはいうまでもない。

このような金属に、表面積を大にする目的で細孔をもし
くは空隙部を作製する方法は、金属箔、金属棒の場合、
たとえばエツチングによって、金属焼結体の場合には、
焼結すること自体によって作製することができる。エツ
チング方法もしくは、焼結圧力、温度等によって細孔の
大きさ、深さ、空隙部の容喰を変化させることができ、
このような細孔あるいは空隙部に沿って後述する高分子
物質層が導入される。

エツチングの方法として、たとえばアルミニウムの場合
、直流印加あるいは交流印加の電解エツチング方法等が
挙げられる。

本発明に使用される高分子物質とは、誘電体としての性
能をそなえているものであればいずれでもよく、たとえ
ば、フッ素樹脂、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、ポリ
エチレンテレフタレートなどのエステル系樹脂、ビニル
樹脂、キシリレン樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる
が必ずしもこれらに限定されるものではない。

このような高分子物質を前述した金属の細孔あるいは空
間部へ導入する方法は、たとえば、七ツマ−をガス状あ
るいは液状で導入して重合する方法、高分子物質を適当
な溶媒に溶解して導入する方法、高分子物質自体を融解
してη入する方法等が挙げられる。前述した高分子物質
は、金属の表面に付着し、誘電体層として作動する。こ
の場合、高分子物質が、金属の細孔あるいは空隙部を塞
がないように導入方法あるいは細孔の径等を考慮するこ
とが必要であり、予喝実験によって条件等が決定される
。

本発明において、高分子物質層上に形成される半導体層
の例として、例えば、二酸化マンガン層、ＴＣＮＱ塩の
ような有機半導体層または、二酸化鉛層等が挙げられる
。このうち、電々度、および廉価ということから二酸化
鉛層が好ましい。半導体層を細孔あるいは空隙部の高分
子物質層上へ導入する方法は、半導体を融解して導入す
る方法、半導体を高分子物質層上で作製づる方法等が挙
げられる。このうち、半導体を高分子物質層上で作製す
る方法が好ましく、とりわけ、本発明者等が特願昭６０
−１９３１８５号で提案した半導体を化学的析出法で作
製する方法が好ましい。

さらに、半導体層上にリード線との電気的接触をよくす
るために、３Ｓ電体層を設けてもよい。導電体層として
は、例えば、導電ペーストの固化、メッキ、金属蒸着、
耐熱性の導電樹脂フィルムの形成等により形成すること
ができる。導電ペーストとしては、銀ペースト、銅ペー
スト、アルミペースト、カーボンペースト、ニッケルペ
ースト等が好ましいが、これらは１種を用いても２種以
上を用いてもよい。２種以上を用いる場合、混合しても
よく、または別々の層として重ねてもよい。

導電ペーストを適用した侵、空気中に放置するか、また
は加熱して固化せしめる。メッキとしては、ニッケルメ
ッキ、銅メッキ、銀メッキ、アルミメッキ等が挙げられ
る。また蒸着金属としては、アルミニウム、ニッケル、
銅、銀等が挙げられる。

以上のような構成の本発明のコンデンサは、例えば、樹
脂モールド、樹脂ケース、金属製の外装ケース、樹脂の
ディッピング、ラミネートフィルムによる外装などの外
装により各種用途のコンデンサ製品とすることができる
。

図面は、この発明のコンデンサの一具体例を示すもので
、図中符号１は一方の電極となるアルミニウムなどの金
属箔である。この金属箔１の表面にはエツチング法によ
り、細孔２・・・が形成されており、この細孔２・・・
の表面に沿って高分子誘導体層となる高分子膜３が設け
られている。また、この高分子膜３上には他方の電極と
なる半導体装置が設けられ、この半導体層４上には導体
層５が設けられている。そして、金属箔１および導体Ｂ
５にはそれぞれリード線６，７が接続され、これら全体
を合成樹脂８で封することによってコンデンサ製品とさ
れる。

〔実施例〕

以下実施例、比較例を示して本発明を更に詳しく説明す
る。

（実施例１） 端子をかしめ付けし、リード線を接続した長さ２　ｃｍ
巾１ｃＩＲのアルミニウム箔（厚さ９ｏμＴｒＬ）を陽
極とし、直流により箔の表面を電気化学的にエツチング
処理し、直径２．５μ肌、深さ３０μｍ。

の細孔を全面にもったアルミニウム箔を得た。ついで、
レゾール型フェノール樹脂６０ｆｆｌｉ部にトルエン４
０重量部を加えた樹脂液をアルミニウム箔に塗布し、１
４０℃で重合し、高分子誘電体層を形成した。ひきつづ
き、酢酸鉛三水和物２モル／Ｊの水溶液と過硫酸アンモ
ニウム４モル／Ｊの水溶液の混合液に、高分子誘電体が
形成されたアルミニウム箔を浸漬し、８０℃で３０分反
応させた。箔上に生じた二酸化鉛からなる半導体層を水
で充分洗浄した後、１００℃で減圧乾燥した。さらに、
この上に銀ペーストを塗布し、端子リード線を取り出し
た後、樹脂封口してコンデンサを作製した。

（実施例２） 実施例１と同様な細孔をもったアルミニウム箔に、キシ
リレンガスを今人し熱重合した。生じた高分子誘電体上
に、実施例１と同様にして半導体層、導電体層を順に積
層し、コンデンサを作製した。

（実施例３） 実施例１と同様な細孔をもったアルミニウム箔に、六弗
化プロピレンと４弗化エチレンの共重合３０を重量部を
ｔ−ブチルアルコール７０重量部に溶解した溶液を塗布
し１２０℃で減圧乾燥した。

作製した高分子誘電体上に実施例１と同様にして半導体
層、導゛電体層に積層し、コンデンサ作製した。

（実施例４） タンタル粉末の焼結体に実施例１と同様な操作を行いコ
ンデンサを作製した。

（比較例１） 長さ１８ＣＩＲ，巾１Ｃ！Ｒのポリ弗化ビニリデンの極
薄フィルム（１０μｍＪｌｌ）にアルミニウムをｆｆ１
着し９枚に折りたたんで金属化フィルムコンデンサを得
た。両極端子を取り出した後樹脂封口した。

（比較例２） 実施例１と同様なアルミニウム箔をホウ酸とホウ酸アン
モニウムの水溶液中で電気化学的に処理してアルミナｙ
Ｊｆｆ１体層を形成した。さらにアルミナ誘電体層を形
成しないアルミニウム箔を陰極とし、エチレングリコー
ル−アジピン酸アンモニウム系の電解液を含ませたセパ
レーターをはさんで樹脂封口し、電解コンデンサを作製
した。

実施例および比較例で得られた各種コンデンサについて
、容量、損失係数（ｔａｎδ）、等価直列抵抗（ＥＳＲ
）　、耐電圧を測定した。結果を第１表に示す。

第　　　　１　　　　表 ”１２０Ｈ２での測定値 ＄＄１００　Ｋ１１ｚでの測定値 〔発明の効果〕 本発明のコンデンサは、金属化フィルムコンデンサより
、同体積で容量が大きくまた廉価であり、電解コンデン
サより高周波数性能がよく、また固体電解コンデンサよ
り高耐圧であり、しかｔｆｉ性がないため利用価値が高
い。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明のコンデンサの一具体例を示す概略断面
図である。 １・・・・・・金属箔、 ３・・・・・・高分子膜、 ４・・・・・・半導体層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に細孔を有する金属箔または金属棒を一方の
   電極とし、該細孔に設けた高分子物質層を誘電体とし、
   該高分子物質層上に設けた半導体層を他方の電極とする
   ことを特徴とするコンデンサ。
2. （２）焼結金属を一方の電極とし、該焼結金属中の空隙
   部に設けた高分子物質層を誘電体とし、該高分子物質層
   上に設けた半導体層を他方の電極とすることを特徴とす
   るコンデンサ。