JPH0257332B2 - - 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
規な構造からなる油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
金属と連続凹凸状からなる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
ツド材の表面連続凹凸状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表面連続
凹凸状弁作用金属面同志を加熱圧着または超音波
溶接などで接着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は例えばアルミニウム、
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ハン
ダ付け可能な金属面を平板状に載せて弁作用金属
面に凹凸金型を押しつけ、表面に連続凹凸状２を
形成した表面連続凹凸状弁作用金属３とハンダ付
け可能な金属４からなり、該ハンダ付け可能な金
属４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、前記表
面連続凹凸状弁作用金属３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
理し酸化皮膜を生成し洗浄後、ハンダ付け可能な
金属４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７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５および有機半
導体シート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
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を表面連続凹凸状弁作用金属３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３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内に有機半導体シート７を配置
し、前記電極クラツド材１の折曲部をいつぱいに
折曲げ向き合つた表面連続凹凸状弁作用金属３と
熱融着性樹脂シート５の接触面を加熱圧着または
超音波溶接によつ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３面同志の
周辺部同志を接着しシートすると同時に有機半導
体シート７を電極クラツド材１の表面連続凹凸状
弁作用金属３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の表面連続凹凸状弁
作用金属３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
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。また電極クラツド材１を構成するハン
ダ付け可能な金属４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４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
ンサのようにシート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。なお前記電極クラツド材１を
構成する弁作用金属を表面に連続凹凸状２を形成
した表面連続凹凸状弁作用金属とすることによつ
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)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例えば2.6×2.6mmまた
は4.5×4.5mm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の表面連続凹凸状弁作用金属１１面
同志が向き合うように二つに折曲げて該表面連続
凹凸状弁作用金属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表面連続凹凸状弁作用金属
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表面連続凹凸状弁作
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……連
続凹凸状、３……表面連続凹凸状弁作用金属、
４，１５……ハンダ付け可能な金属、５，１３，
１７……熱融着性樹脂シート、７，１４……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表面に連続凹凸状を
   形成した表面連続凹凸状弁作用金属からなるクラ
   ツド材の前記表面連続凹凸状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表面連続凹凸
   状弁作用金属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。