JPH0241890B2 - - Google Patents

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、各種電子機器における電子部品のユニツ
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、例えばフイルムパツケージ形電解コンデン
サがある。 従来、フイルムパツケージ形電解コンデンサの
一般構造は、第１６図に示すように例えばポリエ
ステルフイルム、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の周辺を加熱圧着またな
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イ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
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
部に問題があつた。すなわちシール手段として熱
圧着の場合、加圧の度合と温度とコントロールが
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２３，２
４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間がシヨートしてし
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つていた。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つた
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７×７mm厚さが2.5mm
のものが限度で、上記構成からなるフイルムパツ
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つた。またこのような
フイルムパツ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倍に
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つた。 ［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
金属とエツチングおよび化成処理した弁作用金属
面からなる電極クラツド材一対を用い、該一対の
電極クラツド材の弁作用金属間に有機半導体層を
はさみ熱融着性樹脂を介して前記弁作用金属面同
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］ 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クラツド材１を示すもの
で、該電極クラツド材１は例えばアルムニウム、
タンタル、チタン、ニオブなどの弁作用金属と例
えば銅、ニツケル、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、所望の厚さに圧延したクラツド材で弁作
用金属２とハンダ付け可能な金属３からなり、該
ハンダ付け可能な金属３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、前記弁作用金属２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た洗浄後、ハンダ付け可
能な金属３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図は、熱融着性樹脂シート４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５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
るキノリニウム−TCNQ錯塩、ジメチルフエリ
シニウム−TCNQ錯塩、コバルチシニウム−
TCNQ錯塩、Ｎ−ノルマルプロピールキノリニ
ウム−TCNQ錯塩、メチルキノリン−TCNQ錯
塩、エチルキノリン−TCNQ錯塩、T.T.F−
TCNQ錯塩などを金型を用いて加熱しシート状
とした有機半導体シート６である。しかして、上
記電極クラツド材１、熱融着性樹脂シート４およ
び有機半導体シート６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図によつて説明する。すなわちまず得ようとす
る静電容量によつて算出された有効面積の２倍よ
り組立後カツトする分を加味した大きさにカツト
した電極クラツド材１を弁作用金属２面同志が向
き合うように二つに折曲げて、該弁作用金属２両
面間に内側に角形の打抜部５を設けた熱融着性樹
脂シート４を配置し、前記角形の打抜部５内に有
機半導体シート６を配置し、前記電極クラツド材
１の折曲部をいつぱいに折曲げ向き合つた弁作用
金属２と熱融着性樹脂シート４の接触面を加熱圧
着または超音波溶接によつて前記熱融着性樹脂シ
ート４を溶融し前記弁作用金属２面同志の周辺部
同志を接着しシールすると同時に有機半導体シー
ト６を電極クラツド材１の弁作用金属２間に挾持
し、しかるのち折曲部をカツトし前記電極クラツ
ド材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
を構成する電極クラツド材１の弁作用金属２であ
るため必要とする静電容量によつて電極クラツド
材１の大きさが決められることになり、静電容量
と電極クラツド材１の大きさは比例関係をもち、
したがつ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、小型薄形化
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
電極クラツド材１を構成するハンダ付け可能な金
属３がそのまま外部端子として機能する構造であ
り、そのままチツ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３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
に従来のフイルムパツ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特性においてもすぐれた利点
を有する。 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5WV−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量を調べた
結果、第２表および第３表に示すようになつた。

【表】

【表】

【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図中のＣは上記実施例ABそれぞれと
同一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３mmφ×５mmＬ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。 第２表から明らかなように本発明による無極性
の電解コンデンサは、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、例えばフイルムパツケージ形電解コン
デンサでは不可能であつた７mm×７mm以下のきわ
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８図〜第１３図
から明らかなように、これら諸特性の経時変化も
少なく従来の参考例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
うに大きな電極クラツド材１０を用い、該電極ク
ラツド材１０の弁作用金属１１面同志が向き合う
ように二つに折曲げて該弁作用金属１１両面間に
角形の打抜部１２を複数個設けた熱融着性樹脂シ
ート１３を配置し、前記打抜部１２内それぞれに
有機半導体シート１４を配置し、前記電極クラツ
ド材１０の折曲部をいつぱいに折曲げ弁作用金属
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つて弁作用金属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
カツトするようにすれば一度に大量の製品を得る
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であ
る。 また上記実施例では有機半導体としてシート状
のものを例示して説明したが、前述の材料を用い
ペースト状とし例えば電極クラツド材に印刷した
構造、または第１５図に示すように大きな電極ク
ラツド材１６に熱融着性樹脂シート１７を載せ該
熱融着性樹脂シート１７に設けた打抜部１８に粉
体下化した有機半導体粉体１９を載せ前記電極ク
ラツド材１６の折曲部をいつぱいに折曲げシール
した有機半導体層としたものでも同効である。 さらに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特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
きる新規な構造の無極性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図は電極クラツド材を示すもので
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−tanδ特性曲線図、第１３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
図は本発明の他の実施例に係る電解コンデンサの
組立途中の構成説明斜視図、第１６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構成
説明斜視図である。 １，１０，１６……電極クラツド材、２，１１
……弁作用金属、３，１５……ハンダ付け可能な
金属、４，１３，１７……熱融着性樹脂シート、
６，１４……有機半導体シート、１９……有機半
導体粉体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハンダ付け可能な金属と弁作用金属からなる
   クラツド材の前記弁作用金属面のみをエツチング
   および化成処理した一対の電極クラツド材と、該
   一対の電極クラツド材の弁作用金属面間に挟持し
   た有機半導体層と、該有機半導体層周辺に配置し
   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 ハンダ付け可能な金属が銅、ニツケル、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 有機半導体層がキノリニウム−TCNQ錯塩、
   ジメチルフエリシニウム−TCNQ錯塩、コバル
   チシニウム−TCNQ錯塩、Ｎ−ノルマルプロピ
   ールキシノリン−TCNQ錯塩、メチルキノリン
   −TCNQ錯塩、エチルキノリン−TCNQ錯塩、
   T.T.F−TCNQ錯塩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。 ４ 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〜第３項記載の電解コンデンサ。