JPH02275612A - 固体電解コンデンサ - Google Patents
固体電解コンデンサInfo
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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は固体電解コンデンサに関するものである。更に
詳説すると、本発明は電解質としてＴＣＮＱ錯塩を使用
する有機半導体固体電解コンデンサにおける耐熱性の改
善に関するものである。
詳説すると、本発明は電解質としてＴＣＮＱ錯塩を使用
する有機半導体固体電解コンデンサにおける耐熱性の改
善に関するものである。
（ロ）従来の技術
電解質としてＴＣＮＱ錯塩を使用する有機半導体固体電
解コンデンサに関しては、本願発明者が既に種々提案し
ている。即ち、特開昭５８−１９１４１４号（ＨＯＩＧ
９１０２）等に開示されているＮ位をアルキル基で置
換したインキノリンとのＴＣＮＱ錯塩を用いた固体電解
コンデンサは、特に優れた高周波特性を持っているため
、スイッチング電源用などに広く採用されているが、近
年機器の小型化の必要性から、この種のコンデンサも表
面実装用部品（チップ部品）としての対応を迫られてい
る。
解コンデンサに関しては、本願発明者が既に種々提案し
ている。即ち、特開昭５８−１９１４１４号（ＨＯＩＧ
９１０２）等に開示されているＮ位をアルキル基で置
換したインキノリンとのＴＣＮＱ錯塩を用いた固体電解
コンデンサは、特に優れた高周波特性を持っているため
、スイッチング電源用などに広く採用されているが、近
年機器の小型化の必要性から、この種のコンデンサも表
面実装用部品（チップ部品）としての対応を迫られてい
る。
しかし、斯るＴＣＮＱ錯塩は、表面実装用部品として必
須のハンダ付時の熱ストレス（通常２３０℃）には耐え
られず、著しい漏れ電流増大等の特性劣化を招く。そこ
で前述のＴＣＮＱ錯塩の耐熱性向上の一手段として、前
述のＴＣＮＱ錯塩の融点（はぼ２１０〜２３０℃）より
も−段と高い融点を有するＴＣＮＱ錯塩が種々検討され
ている。
須のハンダ付時の熱ストレス（通常２３０℃）には耐え
られず、著しい漏れ電流増大等の特性劣化を招く。そこ
で前述のＴＣＮＱ錯塩の耐熱性向上の一手段として、前
述のＴＣＮＱ錯塩の融点（はぼ２１０〜２３０℃）より
も−段と高い融点を有するＴＣＮＱ錯塩が種々検討され
ている。
しかしながら、これまで検討された高融点ＴＣＮＱ錯塩
は、確かに耐熱性は向上するが融解して冷却同化後のこ
のＴＣＮＱ錯塩は従来のイソキノリン系ＴＣＮＱ錯塩に
比べて電導度が著しく劣り、従来のＴＣＮＱ錯塩を用い
た固体電解コンデンサの最大の利点であった優れた高周
波特性が失われるという重大な欠点がある。
は、確かに耐熱性は向上するが融解して冷却同化後のこ
のＴＣＮＱ錯塩は従来のイソキノリン系ＴＣＮＱ錯塩に
比べて電導度が著しく劣り、従来のＴＣＮＱ錯塩を用い
た固体電解コンデンサの最大の利点であった優れた高周
波特性が失われるという重大な欠点がある。
（ハ）発明が解決しようとする課題
上述の如く、ＴＣＮＱ錯塩を使用する有機半導体固体電
解コンデンサにおいて、表面実装時の／％ンダ耐熱性を
改善しようとすると、コンデンサとしての高周波特性が
劣化するという問題を両立して解決することを目的とす
るものである。
解コンデンサにおいて、表面実装時の／％ンダ耐熱性を
改善しようとすると、コンデンサとしての高周波特性が
劣化するという問題を両立して解決することを目的とす
るものである。
（ニ）課題を解決するための手段
従来のイソキノリン系ＴＣＮＱ錯塩に代わり、高融点Ｔ
ＣＮＱ錯塩を用いると、一般に電解質としての電導度の
低下から、Ｅ、 Ｓ、 Ｒ，（等個直列抵抗）の増大を
招き、高周波特性の劣化が起こる。そこで、本発明にお
いては高融点であり、かつ、カチオンの異なる２種以上
のＴＣＮＱ錯塩を混合して加熱融解し、コンデンサ素子
に含浸して冷却固化したものを電解質として使用するこ
とにより前述の固体電解コンデンサの耐熱性の改善と高
周波特性の改善を両立して解決するものである。
ＣＮＱ錯塩を用いると、一般に電解質としての電導度の
低下から、Ｅ、 Ｓ、 Ｒ，（等個直列抵抗）の増大を
招き、高周波特性の劣化が起こる。そこで、本発明にお
いては高融点であり、かつ、カチオンの異なる２種以上
のＴＣＮＱ錯塩を混合して加熱融解し、コンデンサ素子
に含浸して冷却固化したものを電解質として使用するこ
とにより前述の固体電解コンデンサの耐熱性の改善と高
周波特性の改善を両立して解決するものである。
（ホ）作用
２種以上のカチオンの異なる高融点ＴＣＮＱ錯塩を混合
して加熱１解し、冷却固化した時のＥ、 Ｓ。
して加熱１解し、冷却固化した時のＥ、 Ｓ。
ＲｏはそれぞれのＴＣＮＱ錯塩単独の時のＥ、 Ｓ、
Ｒ，の値の略ｌ／１０〜１／２に減少する。換言すれば
カチオンの異なるＴＣＮＱ錯塩を混合して使用する場合
は単独のＴＣＮＱ錯塩の場合よりもそのｔ導度が略２〜
１０倍上昇する。また、ＴＣＮＱ錯塩を２種以上混合す
ると、単独の場合よりも加熱融解後、冷却固化したＴＣ
ＮＱ錯塩の融点は一応低下することが推測されるが、従
来のインキノリン系ＴＣＮＱ錯塩の融点よりは高く、表
面実装用リフローハンダの発熱にも耐えるに十分な融点
と耐熱性を有する。
Ｒ，の値の略ｌ／１０〜１／２に減少する。換言すれば
カチオンの異なるＴＣＮＱ錯塩を混合して使用する場合
は単独のＴＣＮＱ錯塩の場合よりもそのｔ導度が略２〜
１０倍上昇する。また、ＴＣＮＱ錯塩を２種以上混合す
ると、単独の場合よりも加熱融解後、冷却固化したＴＣ
ＮＱ錯塩の融点は一応低下することが推測されるが、従
来のインキノリン系ＴＣＮＱ錯塩の融点よりは高く、表
面実装用リフローハンダの発熱にも耐えるに十分な融点
と耐熱性を有する。
（へ）実施例
本発明について説明する。第１図は本発明に使用するコ
ンデンサ素子を示す。まず、高純度（９９゜９９％以上
）のアルミニウム箔を化学的処理により粗面化し、実効
表面積を増加させるためのいわゆるエツチング処理を行
なう。次に電解液中にて、。
ンデンサ素子を示す。まず、高純度（９９゜９９％以上
）のアルミニウム箔を化学的処理により粗面化し、実効
表面積を増加させるためのいわゆるエツチング処理を行
なう。次に電解液中にて、。
電気化学的にアルミニウム箔表面に酸化皮膜（酸化アル
ミニウムの薄膜）を形成する（化成処理）。
ミニウムの薄膜）を形成する（化成処理）。
次にエツチング処理、化成処理を行なったアルミニウム
箔を陽極箔（１）とし、対向陰極箔（２）との間にセパ
レータ（３）としてマニラ紙を挟み、第１図に示すよう
に円筒状に巻き取る。こうしてアルミニウム箔に酸化皮
膜を形成した陽極箔（１）及び陰極？ｇ（２）と両電極
箔間に介挿されたセパレータ（３）とを持回してコンデ
ンサ素子（６）が形成される。なお（４）（４°）はア
ルミリード、（５）（５°）はリード線である。
箔を陽極箔（１）とし、対向陰極箔（２）との間にセパ
レータ（３）としてマニラ紙を挟み、第１図に示すよう
に円筒状に巻き取る。こうしてアルミニウム箔に酸化皮
膜を形成した陽極箔（１）及び陰極？ｇ（２）と両電極
箔間に介挿されたセパレータ（３）とを持回してコンデ
ンサ素子（６）が形成される。なお（４）（４°）はア
ルミリード、（５）（５°）はリード線である。
さらにコンデンサ素子（６）に熱処理を施し、セパレー
タ（３）を構成するマニラ紙を炭化して４ａ維の細径化
による密度の低下を計る。
タ（３）を構成するマニラ紙を炭化して４ａ維の細径化
による密度の低下を計る。
なお、セパレータとしてマニラ紙にあらかじめ所定の温
度と時間（例えば２４０℃、４０分間）で熱処理を施し
て炭化したものやカーボン不織布を用い、陽極箔と陰極
箔との間に挟んで巻回してもよい。
度と時間（例えば２４０℃、４０分間）で熱処理を施し
て炭化したものやカーボン不織布を用い、陽極箔と陰極
箔との間に挟んで巻回してもよい。
第２図はこのコンデンサ素子（６）をアルミケース（７
）内に収納した状態の断面図、第３図はその外観図であ
る。所定量の各種ＴＣＮＱ錯塩を８）をケース（７）内
に入れ、加熱した熱板上にアルミケース（７）を載置し
、本実施例では３１０〜３１５℃にてケース（７）中の
粉末状ＴＣＮＱ錯塩を加熱融解させる。一方、予め加熱
しであるコンデンサ素子（６）をアルミケース（７）内
に挿入して、融解したＴＣＮＱ錯塩を混合液をコンデン
サ素子（６）に含浸させ、すぐに冷却固化させる。その
後、ＴＣＮＱ錯塩をは反応し難い甜脂（９）を封入し、
さらにエポキシ甜脂等（１０）で封口する。（１１）は
リード線用溝である。
）内に収納した状態の断面図、第３図はその外観図であ
る。所定量の各種ＴＣＮＱ錯塩を８）をケース（７）内
に入れ、加熱した熱板上にアルミケース（７）を載置し
、本実施例では３１０〜３１５℃にてケース（７）中の
粉末状ＴＣＮＱ錯塩を加熱融解させる。一方、予め加熱
しであるコンデンサ素子（６）をアルミケース（７）内
に挿入して、融解したＴＣＮＱ錯塩を混合液をコンデン
サ素子（６）に含浸させ、すぐに冷却固化させる。その
後、ＴＣＮＱ錯塩をは反応し難い甜脂（９）を封入し、
さらにエポキシ甜脂等（１０）で封口する。（１１）は
リード線用溝である。
次に本発明における高融点（はぼ２３０℃以上）ＴＣＮ
Ｑ錯塩を例を第１表に示す。第１表にはそれらのＴＣＮ
Ｑ錯塩を用いて上述の如き融解法によりコンデンサを試
作した結果も合わせて示す。錯塩記号（１）は従来例で
ある。尚、第１表における錯塩記号（Ａ ）（Ｂ ）（
Ｈ）の合成に用いたルチジンは、正確には３．５−ルチ
ジン、また記号（Ｃ）（Ｄ ）（Ｅ）の合成に用いたフ
ェニル・ピリジンは、正確には４−フェニル・ピリジン
である。さらに第１表及び第２表に用いたコンデンサの
定格は２５Ｖ、０．６８ｔｌＦであり、これらの表に用
いた略号は次の意味を示す。即ち、 Ｃａｐ ｉ 静電容量（ｎ Ｆ ）、 １２０Ｈｚ
ｔａｎδ ； 損失角の正接（％）、１２０ＨｚＬ、Ｃ
； 漏れ電流（μＡ／１分後）Ｅ、Ｓ、Ｒ，； 等
個直列抵抗（ｍΩ）、 １００ＫＨｚ△Ｃａｐ ｉ
静電容量変化率（％）、１２０Ｈｚ第２表は第１表の各
種ＴＣＮＱ錯塩を等量混合し、上述の融解法によってコ
ンデンサを試作した結果と、表面実装時のハンダ付は時
の熱を想定したりフロー試験の結果を示す。このリフロ
ー試験とはコンデンサを１６０℃に２分間保持し、それ
に引き続いてリフロー炉の中で２３０℃に３０秒間保持
した際の特性である。
Ｑ錯塩を例を第１表に示す。第１表にはそれらのＴＣＮ
Ｑ錯塩を用いて上述の如き融解法によりコンデンサを試
作した結果も合わせて示す。錯塩記号（１）は従来例で
ある。尚、第１表における錯塩記号（Ａ ）（Ｂ ）（
Ｈ）の合成に用いたルチジンは、正確には３．５−ルチ
ジン、また記号（Ｃ）（Ｄ ）（Ｅ）の合成に用いたフ
ェニル・ピリジンは、正確には４−フェニル・ピリジン
である。さらに第１表及び第２表に用いたコンデンサの
定格は２５Ｖ、０．６８ｔｌＦであり、これらの表に用
いた略号は次の意味を示す。即ち、 Ｃａｐ ｉ 静電容量（ｎ Ｆ ）、 １２０Ｈｚ
ｔａｎδ ； 損失角の正接（％）、１２０ＨｚＬ、Ｃ
； 漏れ電流（μＡ／１分後）Ｅ、Ｓ、Ｒ，； 等
個直列抵抗（ｍΩ）、 １００ＫＨｚ△Ｃａｐ ｉ
静電容量変化率（％）、１２０Ｈｚ第２表は第１表の各
種ＴＣＮＱ錯塩を等量混合し、上述の融解法によってコ
ンデンサを試作した結果と、表面実装時のハンダ付は時
の熱を想定したりフロー試験の結果を示す。このリフロ
ー試験とはコンデンサを１６０℃に２分間保持し、それ
に引き続いてリフロー炉の中で２３０℃に３０秒間保持
した際の特性である。
なお、また、ＴＣＮＱ錯塩を混合はそれぞれのＴＣＮＱ
錯塩を合成、析出後混合しても、又合成反応時に混合後
析出させてもよい。また、実施例においては等量混合時
のみについて示しであるが、これを２対１、或いは３対
１等の割合に変更しても本発明の基本的効果は何等変わ
らない。
錯塩を合成、析出後混合しても、又合成反応時に混合後
析出させてもよい。また、実施例においては等量混合時
のみについて示しであるが、これを２対１、或いは３対
１等の割合に変更しても本発明の基本的効果は何等変わ
らない。
更に上述の実施例においてはコンデンサ素子としてアル
ミ箔の巻回型コンデンサについて示したが、アルミニウ
ム、タンタル、ニオブ等に弁作用を有する金属粉末を加
圧成形し、或いは焼結してなるコンデンサ陽極素子に上
述の本発明のＴＣＮＱ錯塩を電解質として使用してもよ
いことは言うまでもない。
ミ箔の巻回型コンデンサについて示したが、アルミニウ
ム、タンタル、ニオブ等に弁作用を有する金属粉末を加
圧成形し、或いは焼結してなるコンデンサ陽極素子に上
述の本発明のＴＣＮＱ錯塩を電解質として使用してもよ
いことは言うまでもない。
（ト）発明の効果
このようにカチオンの異なるＴＣＮＱ錯塩を２種以上混
合し、これを加熱融解してコンデンサ素子に含浸し、冷
却固化して電解質として使用するという本発明によれば
、コンデンサの等個直列抵抗（Ｅ、 Ｓ、 Ｒ，）の増
大を抑制しつつ、而も表面実装時のハンダによる高温に
も充分耐えるコンデンサが得られる。即ち、表面実装時
のハンダ耐熱性のために、単に高融点の単独のＴＣＮＱ
錯塩を選択する場合には、従来例、例えばＮ位をアルキ
ル基で置換したインキノリンとのＴＣＮＱ錯塩を場合に
比較してＥ、 Ｓ、 Ｒ，が略７〜２７倍にも増大する
が、本発明によれば、その値が２．４〜６倍に抑制され
、面も表面実装用リフローハンダ付は時の高温にも充分
耐えるコンデンサが得られる。
合し、これを加熱融解してコンデンサ素子に含浸し、冷
却固化して電解質として使用するという本発明によれば
、コンデンサの等個直列抵抗（Ｅ、 Ｓ、 Ｒ，）の増
大を抑制しつつ、而も表面実装時のハンダによる高温に
も充分耐えるコンデンサが得られる。即ち、表面実装時
のハンダ耐熱性のために、単に高融点の単独のＴＣＮＱ
錯塩を選択する場合には、従来例、例えばＮ位をアルキ
ル基で置換したインキノリンとのＴＣＮＱ錯塩を場合に
比較してＥ、 Ｓ、 Ｒ，が略７〜２７倍にも増大する
が、本発明によれば、その値が２．４〜６倍に抑制され
、面も表面実装用リフローハンダ付は時の高温にも充分
耐えるコンデンサが得られる。
第１図は本発明に使用するコンデンサ素子の斜視図、第
２図は本発明の固体電解コンデンサの断面図、第３図は
同外観図である。 （１）（２）・・・陽、陰極箔、（３）・・・セパレー
タ、（６）・・・コンデンサ素子、（７）・・・アルミ
ケース、（８）・・・複数種のＴＣＮＱ錯塩を
２図は本発明の固体電解コンデンサの断面図、第３図は
同外観図である。 （１）（２）・・・陽、陰極箔、（３）・・・セパレー
タ、（６）・・・コンデンサ素子、（７）・・・アルミ
ケース、（８）・・・複数種のＴＣＮＱ錯塩を
Claims (4)
- （１） カチオンの異なるＴＣＮＱ錯塩を２種以上混合
して加熱融解し、コンデンサ素子の電解質として含浸し
た後、冷却固化することを特徴とする固体電解コンデン
サ。 - （２） ２種以上のＴＣＮＱ錯塩とは （ａ） Ｎ位をペンタメチレン基又はヘキシルメチレン
基にて置換により結合した２分子のルチジンとのＴＣＮ
Ｑ錯塩、 （ｂ） Ｎ位をベンジル基又はフェネチル基で置換した
イソキノリンとのＴＣＮＱ錯塩、 （ｃ） Ｎ位を炭素数２〜４の炭化水素で置換したフェ
ニル・ピリジンとのＴＣＮＱ錯塩、上記（ａ）（ｂ）（
ｃ）の中のいずれか２組の組合せ（即ち、（ａ）（ｂ）
、（ａ）（ｃ）、（ｂ）（ｃ））或は３組の組合せ（即
ち（ａ）（ｂ）（ｃ））である特許請求の範囲第１項に
記載の固体電解コンデンサ。 - （３） ２種以上のＴＣＮＱ錯塩とは （ａ） Ｎ位をペンタメチレン基にて置換により結合し
た２分子のルチジンとのＴＣＮＱ錯塩、（ｂ） Ｎ位を
ｎ−プロピル基で置換したフェニル・ピリジンとのＴＣ
ＮＱ錯塩、 の組合せである特許請求の範囲第１項に記載の固体電解
コンデンサ。 - （４） ２種以上のＴＣＮＱ錯塩とは （ａ） Ｎ位をペンタメチレン基にて置換により結合し
た２分子のルチジンとのＴＣＮＱ錯塩、（ｂ） Ｎ位を
フェネチル基で置換したルチジンとのＴＣＮＱ錯塩、 の組合せである特許請求の範囲第１項に記載の固体電解
コンデンサ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019900000351A KR0154126B1 (ko) | 1989-01-20 | 1990-01-12 | 고체 전해 콘덴서 및 그의 제조방법 |
| US07/472,983 US5031077A (en) | 1989-01-20 | 1990-01-12 | Solid electrolyte capacitor and manufacturing method therefor |
| CA002007997A CA2007997C (en) | 1989-01-20 | 1990-01-17 | Solid electrolyte capacitor and manufacturing method therefor |
| EP90101091A EP0379213B1 (en) | 1989-01-20 | 1990-01-19 | Solid electrolyte capacitor and manufacturing method therefor |
| DE69028790T DE69028790T2 (de) | 1989-01-20 | 1990-01-19 | Festelektrolytkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1271589 | 1989-01-20 | ||
| JP1-12715 | 1989-01-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02275612A true JPH02275612A (ja) | 1990-11-09 |
| JPH0722076B2 JPH0722076B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=11813127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1270614A Expired - Fee Related JPH0722076B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-10-18 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722076B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58191414A (ja) * | 1982-05-04 | 1983-11-08 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| JPS6272664A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-03 | Wako Pure Chem Ind Ltd | 有機導電性錯体の製造法 |
-
1989
- 1989-10-18 JP JP1270614A patent/JPH0722076B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58191414A (ja) * | 1982-05-04 | 1983-11-08 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| JPS6272664A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-03 | Wako Pure Chem Ind Ltd | 有機導電性錯体の製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0722076B2 (ja) | 1995-03-08 |
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