JPH0257331B2 - - 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２３，２
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回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
金属箔とエツチングおよび化成処理した弁作用金
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弁作用金属箔間に有機
半導体層をはさみ熱融着性樹脂を介して前記弁作
用金属箔面同志を加熱圧着または超音波溶接など
でシールシ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、ニツケ
ル、鉄などからなるハンダ付け可能な金属箔２面
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
からなる弁作用金属箔３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、上記電極ラ
ミネート材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
極ラミネート材１を弁作用金属箔２面同志が向き
合うように二つに折曲げて、該弁作用金属箔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、前記電極ラミネート
材１の折曲部をいつぱいに折曲げ向き合つた弁作
用金属箔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箔２面の周辺
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を電極ラミネート材１の弁作用金属箔２間
に挾持し、しかるのち折曲部をカツトし前記電極
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の弁作用金属箔２
であるため必要とする静電容量によつて電極ラミ
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の大きさは比較関係
をもち、したがつて極小静電容量の電解コンデン
サにおいては比較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きわめて有効であ
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３がそのまま外部端子として機能
する構造であり、も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箔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諸特性にお
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】

【表】 なお電解コンデンサのシール手段は160〜170℃
２〜３秒の加熱加着による。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
うに大きな電極ラミネート材１０を用い、該電極
ラミネート材１０の弁作用金属箔１１面同志が向
き合うように二つに折曲げて該弁作用金属箔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
極ラミネート材１０の折曲部をいつぱいに折曲げ
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つて弁作用
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
能な金属箔である。 また上記実施例では有機半導体層としてシート
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ラミネート材に印刷
した構造、または第１５図に示すように大きな電
極ラミネート材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１
８に粉体化した有機半導体粉体１９を載せ電極ラ
ミネート材１６の折曲部をいつぱいに折曲げてシ
ールして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―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……電極ラミネート材、２，１
１……弁作用金属箔、３，１５……ハンダ付け可
能な金属箔、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箔とエツチングおよび
   化成処理した弁作用金属箔からなる一対の電極ラ
   ミネート材と、該一対の電極ラミネート材の弁作
   用金属箔面間に挾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 ハンダ付け可能な金属箔が銅、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。