JPH0410206B2 - - Google Patents
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- JPH0410206B2 JPH0410206B2 JP6023686A JP6023686A JPH0410206B2 JP H0410206 B2 JPH0410206 B2 JP H0410206B2 JP 6023686 A JP6023686 A JP 6023686A JP 6023686 A JP6023686 A JP 6023686A JP H0410206 B2 JPH0410206 B2 JP H0410206B2
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Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Description
［発明の技術分野］
本発明は有機半導体を電解質としてなる電解コ
ンデンサの製造方法に関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 一般にアルミニウムまたはタンタルなどの弁作
用金属の酸化物を誘電体とする電解コンデンサ
は、例えばアルミニウム箔からなる一対の陽陰極
箔に同じくアルミニウムからなる一対の引出端子
を接続し、前記一対の陽陰極箔相互間にスペーサ
を介在させ巻回し、しかるのち駆動用電解質とし
て有機または無機の液体電解質を含浸しケースに
収納し、該ケース開口部を封口体にて密封してな
るものである。しかしながら、前記液体電解質は
低温で比抵抗が増大しやすく低温特性が極度に悪
化し、広温度範囲で使用するには信頼性に欠ける
問題を有することから、近年電解質形成時の酸化
皮膜劣化度合が小さく、かつすぐれた温度特性や
高周波特性を与える電荷移動錯体型有機半導体を
固定電解質とする電解コンデンサが種々提案され
ている。しかして前記有機半導体は電子供与体と
して含窒素ポリマー例えばポリビニルピリジン、
授受体としてTCNQよりなるTCNQ錯体が実用
上多く用いられている。 従来、電極箔表面へのこれらTCNQ錯体層の
形成としては該TCNQ錯体を適切な有機溶媒に
溶解して塗布乾燥したり、またはTCNQ錯体を
一旦熱溶融したTCNQ錯体の熱溶融槽へ浸漬し
たり、あるいはTCNQ錯体を真空蒸着したりす
る手段がとられている。しかしながら、上記のよ
うなTCNQ錯体層の形成技術にはつぎのような
問題を有している。すなわち有機溶媒溶液法の場
合有機溶媒に対するTCNQ錯体の溶解度が小
さいため十分な膜厚形成ができない。TCNQ
錯体は有機溶媒により分解しやすく安定した導電
性が得られない。乾燥後TCNQ錯体は針状に
再結晶し電極箔に密着しない。また熱溶融法の場
合は溶融状態での化学安定性が極めて悪く短時間
に導電性が減少し加えてTCNQ錯体は熱分解形
が多く溶融前に分解しやすく特性が極めて不安定
になる結果となつていた。さらに、蒸着法の場合
は平滑電極箔または蒸発源に対向した面以外への
TCNQ錯体膜形は不可能であり、大容量化、低
損失（tanδ）化が困難であつた。 ［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、電
極箔とTCNQ錯体との接触効率を改善し、長時
間諸特性の安定化がはかれ、しかも小形化に貢献
できる電解コンデンサの製造方法を提供すること
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の製造方法は、表面に
誘電体酸化皮膜を形成し陽極箔と、該陽極箔と別
個に形成した陰極箔双方またはいずれか一方の表
面に幅方向一端部両面を余白部としてTCNQ錯
体を真空蒸着しTCNQ錯体膜を形成し、つぎに
前記陽極箔と陰極箔とを端面をずらして積層巻回
しコンデンサ素子を形成した後、該素子を高周波
誘導加熱により前記TCNQ錯体膜を溶融して前
記陽極箔および陰極箔の細孔部に含浸・密着し、
しかるのち前記コンデンサ素子両端面に電極引出
部を形成する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説明する。すなわ
ち第１図に示すように表面に陽極酸化処理により
誘電体酸化皮膜を形成し幅方向一端部両面を余白
部１とし、該余白部１を徐く表面にTCNQ錯体
を真空蒸着しTCNQ錯体膜２を形成したアルミ
ニウムからなる陽極箔３と、該陽極箔３と別個に
形成し幅方向一端部両面を余白部１として表面に
TCNQ錯体を真空蒸着しTCNQ錯体膜２を形成
したアルミニウムからなる陰極箔４とを端面をず
らして積層巻回してコンデンサ素子５を得る。つ
ぎに該コンデンサ素子５を第２図に示すように加
熱用コイル６の中央部に挿入し、該加熱用コイル
６に220KHzの高周波電流を流し、前記コンデン
サ素子５を構成する陽極箔３および陰極箔４に誘
導された電流発熱で前記TCNQ錯体膜２を急速
かつ短時間溶融し、前記陽極箔３および陰極箔４
のエツチング細孔部に浸入させ冷却化し、しかる
のち第３図に示すように前記コンデンサ素子５両
端面に銀または銅ペーストを塗布−乾燥するか、
亜鉛、アルミニウムまたはハンダなどの金属をメ
タリコンし電極引出部７を形成し、該電極引出部
７に引出端子８を取着し、しかるのち外装（図示
せず）を施してなるものである。 以上のように構成してなる電解コンデンサの製
造方法によればTCNQ錯体膜２を単に蒸着する
従来の方法に比べ、高周波誘導加熱によつて
TCNQ錯体膜２が溶融されるため陽極箔３およ
び陰極箔４のエツチングによる粗面化面の細孔内
部までTCNQ錯体が浸入し、この部分には
TCNQ錯体膜２が密着され大容量、低tanδ、長
寿命化が可能となる。またTCNQ錯体膜２の溶
融が高周波誘導加熱による短時間加熱であり、従
来技術のTCNQ錯体の熱溶融浸漬法のように長
時間の加熱が不要であるためTCNQ錯体の熱分
解が極めて少なく特性のバラツキが小さく、さら
にTCNQ錯体の溶液塗布法に比べ、再結晶がな
く陽極箔３および陰極箔４への密着性がよく特性
の向上・安定化上極めて有効である。 つぎに、本発明の実施例と従来の参考例との比
較の一例について述べる。 実施例 Ａ 高純度アルミニウム（純度99.99％）箔の表面
を電解エツチングにより粗面化した後、陽極酸化
処理により誘電体酸化皮膜を形成し幅方向一端部
両面を余白部として該余白部を徐く表面に2.2′−
ビピリジニウム（TCNQ）2錯体を真空蒸着し5μ
ｍ厚のTCNQ錯体膜を形成した陽極箔と、純度
99.5％のアルミニウム箔からなり前記陽極箔同様
幅方向一端部両面を余白部として該余白部を徐く
表面に2.2′−ビピリジニウム（TCNQ）2錯体を真
空蒸着し5μｍ厚のTCNQ錯体膜を形成した陰極
箔とを積層巻回して得たコンデンサ素子を第２図
に示すような手段にて５秒間高周波誘導加熱処理
し、しかるのち該コンデンサ素子の両端面にAg
ペーストを塗布−乾燥し電極引出部を形成し、該
電極引出部に引出端子を溶着し、外装構造として
エポキシ樹脂を被覆してなる定格25WV1μFの電
解コンデンサ。 参考例 Ｂ 上記実施例Ａと同一構成で形成したコンデンサ
素子に高周波誘導加熱処理を施すことなく両端面
にAgペーストを塗布−乾燥し電極引出部を形成
し、引出端子および外装構造を上記実施例と同一
構成とした定格25WV1μFの電解コンデンサ。 参考例 Ｃ 上記実施例Ａと同一構成で準備した陽極箔と陰
極箔をガラスクロスを介して巻回してコンデンサ
素子を形成したのち、あらかじめ加熱溶融した
2.2′−ビピリジニウム（TCNQ）2錯体に浸漬−含
浸し、しかるのち引上げ冷却し金属ケース外装と
した定格25WV1μFの電解コンデンサ。 しかして、上記本発明に係る実施例Ａと従来の
参考例Ｂ、Ｃの高温（105℃）負荷寿命に対する
tanδ特性、漏れ電流特性および容積比較を調べた
結果第４図、第５図および表に示すようになつ
た。
ンデンサの製造方法に関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 一般にアルミニウムまたはタンタルなどの弁作
用金属の酸化物を誘電体とする電解コンデンサ
は、例えばアルミニウム箔からなる一対の陽陰極
箔に同じくアルミニウムからなる一対の引出端子
を接続し、前記一対の陽陰極箔相互間にスペーサ
を介在させ巻回し、しかるのち駆動用電解質とし
て有機または無機の液体電解質を含浸しケースに
収納し、該ケース開口部を封口体にて密封してな
るものである。しかしながら、前記液体電解質は
低温で比抵抗が増大しやすく低温特性が極度に悪
化し、広温度範囲で使用するには信頼性に欠ける
問題を有することから、近年電解質形成時の酸化
皮膜劣化度合が小さく、かつすぐれた温度特性や
高周波特性を与える電荷移動錯体型有機半導体を
固定電解質とする電解コンデンサが種々提案され
ている。しかして前記有機半導体は電子供与体と
して含窒素ポリマー例えばポリビニルピリジン、
授受体としてTCNQよりなるTCNQ錯体が実用
上多く用いられている。 従来、電極箔表面へのこれらTCNQ錯体層の
形成としては該TCNQ錯体を適切な有機溶媒に
溶解して塗布乾燥したり、またはTCNQ錯体を
一旦熱溶融したTCNQ錯体の熱溶融槽へ浸漬し
たり、あるいはTCNQ錯体を真空蒸着したりす
る手段がとられている。しかしながら、上記のよ
うなTCNQ錯体層の形成技術にはつぎのような
問題を有している。すなわち有機溶媒溶液法の場
合有機溶媒に対するTCNQ錯体の溶解度が小
さいため十分な膜厚形成ができない。TCNQ
錯体は有機溶媒により分解しやすく安定した導電
性が得られない。乾燥後TCNQ錯体は針状に
再結晶し電極箔に密着しない。また熱溶融法の場
合は溶融状態での化学安定性が極めて悪く短時間
に導電性が減少し加えてTCNQ錯体は熱分解形
が多く溶融前に分解しやすく特性が極めて不安定
になる結果となつていた。さらに、蒸着法の場合
は平滑電極箔または蒸発源に対向した面以外への
TCNQ錯体膜形は不可能であり、大容量化、低
損失（tanδ）化が困難であつた。 ［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、電
極箔とTCNQ錯体との接触効率を改善し、長時
間諸特性の安定化がはかれ、しかも小形化に貢献
できる電解コンデンサの製造方法を提供すること
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の製造方法は、表面に
誘電体酸化皮膜を形成し陽極箔と、該陽極箔と別
個に形成した陰極箔双方またはいずれか一方の表
面に幅方向一端部両面を余白部としてTCNQ錯
体を真空蒸着しTCNQ錯体膜を形成し、つぎに
前記陽極箔と陰極箔とを端面をずらして積層巻回
しコンデンサ素子を形成した後、該素子を高周波
誘導加熱により前記TCNQ錯体膜を溶融して前
記陽極箔および陰極箔の細孔部に含浸・密着し、
しかるのち前記コンデンサ素子両端面に電極引出
部を形成する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説明する。すなわ
ち第１図に示すように表面に陽極酸化処理により
誘電体酸化皮膜を形成し幅方向一端部両面を余白
部１とし、該余白部１を徐く表面にTCNQ錯体
を真空蒸着しTCNQ錯体膜２を形成したアルミ
ニウムからなる陽極箔３と、該陽極箔３と別個に
形成し幅方向一端部両面を余白部１として表面に
TCNQ錯体を真空蒸着しTCNQ錯体膜２を形成
したアルミニウムからなる陰極箔４とを端面をず
らして積層巻回してコンデンサ素子５を得る。つ
ぎに該コンデンサ素子５を第２図に示すように加
熱用コイル６の中央部に挿入し、該加熱用コイル
６に220KHzの高周波電流を流し、前記コンデン
サ素子５を構成する陽極箔３および陰極箔４に誘
導された電流発熱で前記TCNQ錯体膜２を急速
かつ短時間溶融し、前記陽極箔３および陰極箔４
のエツチング細孔部に浸入させ冷却化し、しかる
のち第３図に示すように前記コンデンサ素子５両
端面に銀または銅ペーストを塗布−乾燥するか、
亜鉛、アルミニウムまたはハンダなどの金属をメ
タリコンし電極引出部７を形成し、該電極引出部
７に引出端子８を取着し、しかるのち外装（図示
せず）を施してなるものである。 以上のように構成してなる電解コンデンサの製
造方法によればTCNQ錯体膜２を単に蒸着する
従来の方法に比べ、高周波誘導加熱によつて
TCNQ錯体膜２が溶融されるため陽極箔３およ
び陰極箔４のエツチングによる粗面化面の細孔内
部までTCNQ錯体が浸入し、この部分には
TCNQ錯体膜２が密着され大容量、低tanδ、長
寿命化が可能となる。またTCNQ錯体膜２の溶
融が高周波誘導加熱による短時間加熱であり、従
来技術のTCNQ錯体の熱溶融浸漬法のように長
時間の加熱が不要であるためTCNQ錯体の熱分
解が極めて少なく特性のバラツキが小さく、さら
にTCNQ錯体の溶液塗布法に比べ、再結晶がな
く陽極箔３および陰極箔４への密着性がよく特性
の向上・安定化上極めて有効である。 つぎに、本発明の実施例と従来の参考例との比
較の一例について述べる。 実施例 Ａ 高純度アルミニウム（純度99.99％）箔の表面
を電解エツチングにより粗面化した後、陽極酸化
処理により誘電体酸化皮膜を形成し幅方向一端部
両面を余白部として該余白部を徐く表面に2.2′−
ビピリジニウム（TCNQ）2錯体を真空蒸着し5μ
ｍ厚のTCNQ錯体膜を形成した陽極箔と、純度
99.5％のアルミニウム箔からなり前記陽極箔同様
幅方向一端部両面を余白部として該余白部を徐く
表面に2.2′−ビピリジニウム（TCNQ）2錯体を真
空蒸着し5μｍ厚のTCNQ錯体膜を形成した陰極
箔とを積層巻回して得たコンデンサ素子を第２図
に示すような手段にて５秒間高周波誘導加熱処理
し、しかるのち該コンデンサ素子の両端面にAg
ペーストを塗布−乾燥し電極引出部を形成し、該
電極引出部に引出端子を溶着し、外装構造として
エポキシ樹脂を被覆してなる定格25WV1μFの電
解コンデンサ。 参考例 Ｂ 上記実施例Ａと同一構成で形成したコンデンサ
素子に高周波誘導加熱処理を施すことなく両端面
にAgペーストを塗布−乾燥し電極引出部を形成
し、引出端子および外装構造を上記実施例と同一
構成とした定格25WV1μFの電解コンデンサ。 参考例 Ｃ 上記実施例Ａと同一構成で準備した陽極箔と陰
極箔をガラスクロスを介して巻回してコンデンサ
素子を形成したのち、あらかじめ加熱溶融した
2.2′−ビピリジニウム（TCNQ）2錯体に浸漬−含
浸し、しかるのち引上げ冷却し金属ケース外装と
した定格25WV1μFの電解コンデンサ。 しかして、上記本発明に係る実施例Ａと従来の
参考例Ｂ、Ｃの高温（105℃）負荷寿命に対する
tanδ特性、漏れ電流特性および容積比較を調べた
結果第４図、第５図および表に示すようになつ
た。
【表】
第４図および第５図から明らかなように、tanδ
特性および漏れ電流特性とも実施例Ａは参考例
Ｂ、Ｃより安定しており、高温負荷寿命における
本発明のすぐれた効果を実証した。 また上表から明らかなように、同一定格で実施
例Ａは参考例Ｂに対し容積比で１／３、参考例Ｃ
に対して１／５と大幅な小形化が可能であり、参
考例ＢまたはＣと同一容積であれば大幅な大容量
化が可能である点を実証した。 なお、上記実施例ではTCNQ錯体膜を陽極箔
と陰極箔の両表面に形成するものを例示して説明
したが、陽・陰極箔それぞれの片面のみに形成す
るかあるいは陽極箔か陰極箔のいずれか一方の両
面にのみTCNQ錯体膜を形成するようにしても
同効であり、また陽極箔と陰極箔間に低密度紙、
ガラスクロースなどのセパレータを介在したもの
に適用すればシヨート防止上より効果的であり、
さらに上記実施例では陽極箔および陰極箔として
アルミニウム箔を例示して説明したが、例えばタ
ンタル、ニオブ、チタンなどの弁作用金属箔を用
いたものに適用しても同効である。 また上記実施例ではTCNQ錯体として2.2′−ビ
ピリジニウム（TCNQ）2錯体を例示して説明し
たが、例えば4.4′−ジメチルビピリジニウム
（TCNQ）2錯体またはその他のTCNQ錯体を用い
たものに適用しても同効である。 ［発明の効果］ 本発明によれば、TCNQ錯体を陽極箔および
陰極箔表面に均一にかつ細孔内部まで完全に密着
できることによつて特性の安定化および小形化に
貢献できる実用的価値の高い電解コンデンサの製
造方法を得ることができる。
特性および漏れ電流特性とも実施例Ａは参考例
Ｂ、Ｃより安定しており、高温負荷寿命における
本発明のすぐれた効果を実証した。 また上表から明らかなように、同一定格で実施
例Ａは参考例Ｂに対し容積比で１／３、参考例Ｃ
に対して１／５と大幅な小形化が可能であり、参
考例ＢまたはＣと同一容積であれば大幅な大容量
化が可能である点を実証した。 なお、上記実施例ではTCNQ錯体膜を陽極箔
と陰極箔の両表面に形成するものを例示して説明
したが、陽・陰極箔それぞれの片面のみに形成す
るかあるいは陽極箔か陰極箔のいずれか一方の両
面にのみTCNQ錯体膜を形成するようにしても
同効であり、また陽極箔と陰極箔間に低密度紙、
ガラスクロースなどのセパレータを介在したもの
に適用すればシヨート防止上より効果的であり、
さらに上記実施例では陽極箔および陰極箔として
アルミニウム箔を例示して説明したが、例えばタ
ンタル、ニオブ、チタンなどの弁作用金属箔を用
いたものに適用しても同効である。 また上記実施例ではTCNQ錯体として2.2′−ビ
ピリジニウム（TCNQ）2錯体を例示して説明し
たが、例えば4.4′−ジメチルビピリジニウム
（TCNQ）2錯体またはその他のTCNQ錯体を用い
たものに適用しても同効である。 ［発明の効果］ 本発明によれば、TCNQ錯体を陽極箔および
陰極箔表面に均一にかつ細孔内部まで完全に密着
できることによつて特性の安定化および小形化に
貢献できる実用的価値の高い電解コンデンサの製
造方法を得ることができる。
第１図および第３図は本発明の一実施例を説明
するものに係り、第１図は製造途中のコンデンサ
素子の展開斜視図、第２図は高周波誘導加熱手段
を示す概略図、第３図は電極引出部を形成した後
のコンデンサ素子を示す断面図、第４図は時間−
tanδ特性曲線図、第５図は時間−漏れ電流特性曲
線図である。 １……余白部、２……TCNQ錯体膜、３……
陽極箔、４……陰極箔、５……コンデンサ素子、
６……加熱用コイル、７……電極引出部。
するものに係り、第１図は製造途中のコンデンサ
素子の展開斜視図、第２図は高周波誘導加熱手段
を示す概略図、第３図は電極引出部を形成した後
のコンデンサ素子を示す断面図、第４図は時間−
tanδ特性曲線図、第５図は時間−漏れ電流特性曲
線図である。 １……余白部、２……TCNQ錯体膜、３……
陽極箔、４……陰極箔、５……コンデンサ素子、
６……加熱用コイル、７……電極引出部。
Claims (1)
- １ 表面に誘電体酸化皮膜を形成した陽極箔と、
該陽極箔と別個に形成した陰極箔双方またはいず
れか一方の表面に幅方向一端部両面を余白部とし
てTCNQ錯体を真空蒸着しTCNQ錯体膜を形成
する手段と、該手段の後前記陽極箔と前記陰極箔
とを端面をずらして積層巻回しコンデンサ素子を
形成する手段と、該コンデンサ素子を高周波誘導
加熱し前記TCNQ錯体を前記陽極箔および前記
陰極箔の細孔部に含浸・密着する手段と、該手段
の後前記コンデンサ素子両端面に電極引出部を形
成する手段とを具備したことを特徴とする電解コ
ンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6023686A JPS62216214A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6023686A JPS62216214A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62216214A JPS62216214A (ja) | 1987-09-22 |
| JPH0410206B2 true JPH0410206B2 (ja) | 1992-02-24 |
Family
ID=13136332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6023686A Granted JPS62216214A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62216214A (ja) |
-
1986
- 1986-03-17 JP JP6023686A patent/JPS62216214A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62216214A (ja) | 1987-09-22 |
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