JPH04324612A - 有機半導体固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有機半導体固体電解コン
デ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７・７・８・８−テトラシアノキノジメタン
の錯塩（以下ＴＣＮＱ錯塩と略す）を使用する有機半導
体固体電解コンデンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、固体電解コンデンサも固体電解質
として有機半導体、特にＴＣＮＱ錯塩を用いることが提
案されている（例えば特公昭６２−５２９３９号公報（
Ｈ０１Ｇ　　９／０２）参照）。

【０００３】これは、エッチング処理、化成処理を施し
たアルミニウム箔と陰極箔とをセパレータ紙を介して捲
回した後、箔の切り口部分の化成及び化成被膜欠損部修
復のために、化成液を含浸させて再化成を行う。さらに
、セパレータ紙を微細化し、ＴＣＮＱ錯塩の含浸を容易
にするために、加熱によるセパレータ紙の炭化処理を行
う。この再化成及び炭化処理は交互に数回行う。その後
、ＴＣＮＱ錯塩を溶融して、上述の如く処理されたコン
デンサ素子を含浸させ、固体電解コンデンサを形成して
いる。

【０００４】近年、電気機器の小形化に伴い、ＴＣＮＱ
錯塩を用いたコンデンサにおいても表面実装用のものが
強く要求されている。しかしながら、この種のコンデン
サは、表面実装用部品として必須の半田付け時の熱スト
レス（通常２３０℃）に耐えられず、漏れ電流の増大を
招く欠点があり、耐熱性の向上が強く望まれている。

【０００５】そこで、本件出願人は先に特願平３−７６
３０１号（出願日　　平成３年４月９日）において、次
のような技術を開示している。

【０００６】即ち、コンデンサ素子を融点２００℃以上
の有機ヒドロキシ化合物が溶解した液中に浸漬し、その
後加熱により溶媒を揮散させ、コンデンサ素子の酸化皮
膜上に有機ヒドロキシ化合物の皮膜を形成させた後、コ
ンデンサ素子に加熱融解したＴＣＮＱ錯塩を含浸させて
固体電解コンデンサを作製する。

【０００７】上述の先願に開示の固体電解コンデンサに
おいては、特に高温下でＴＣＮＱ錯塩は有機ヒドロキシ
化合物の影響を受けて分解すると考えられ、この分解反
応により錯体は絶縁化する。そのため酸化皮膜欠損部に
おける漏れ電流の発生が阻止されると推測される。

【０００８】また、ＴＣＮＱ錯体に有機ヒドロキシ化合
物を作用させる方法としては、含浸前にＴＣＮＱ錯体に
有機ヒドロキシ化合物を添加物として混入しておくとい
う方法も考えられる。しかしながらこの方法では、ＴＣ
ＮＱ錯塩溶融時に急激に反応し、中には発泡する場合が
あるため実用上問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の如き、
ＴＣＮＱ錯塩含浸時或は半田付け時の機械的、熱的スト
レスに対する化成被膜の損傷及びこれに起因する化成被
膜の修復力の低下を改善して漏れ電流が殆んど変わるこ
とのない耐熱性の優れた固体電解コンデンサの製造方法
を提供するものであり、製造工程の簡略化を実現するも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は陽極酸化或は陽
極化成により表面に酸化被膜を設けたアルミニウム、タ
ンタル、ニオブ等の弁作用を有する金属を糖類が含有さ
れている化成液にて再化成を行い、ＴＣＮＱ錯塩を加熱
融解の後冷却固化させて固体電解質層を形成することを
特徴とする有機半導体固体電解コンデンサの製造方法で
ある。

【００１１】また、前記糖類はグルコースもしくはグル
コース重合体の内の少なくとも一種を含むことが好まし
い。

【００１２】

【作用】本発明は上述のような製造方法であるため、従
来のように別工程にてヒドロキシ化合物の被膜を形成す
ることなく、化成被膜上或は化成被膜欠損部に糖類（有
機ヒドロキシ化合物の一種）の被膜が形成され、半田付
等の熱ストレス後においても漏れ電流の極めて少ないコ
ンデンサが得られる。

【００１３】

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。図１
に示す如く、アルミニウムの陽極箔（１）とその対向陰
極箔（２）との間にセパレータ紙（３）を挟み、円筒状
に捲回してコンデンサ素子（６）を作製する。このコン
デンサ素子（６）を化成液に浸積して熱処理（炭化処理
）する再化成工程を数回行った。

【００１４】この化成液には溶媒（水）と電解質（例え
ばアジピン酸アンモニウム、リン酸アンモニウム）以外
に、少量の糖類（例えば単糖類のグルコース、或はグル
コース重合体（多糖類）のであるデンプン）が含まれて
いる。その組成を表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】なお、表１において、（Ｃ）は糖類を含有
せず、従来使用されている化成液を用いている。

【００１７】その後、ＴＣＮＱ錯塩（例えば、Ｎ，Ｎ，
−ペンタメチレンルチジニウム２・ＴＣＮＱ４とＮ−フ
ェネチルルチジニウム・ＴＣＮＱ２　の等量混合物）を
３２０℃で加熱融解し、あらかじめ予熱してあるコンデ
ンサ素子（６）を含浸し、急冷する。その後、コンデン
サ素子（６）をケース（７）に挿入して樹脂（９）にて
外装し、電圧処理（エージング）を行ない、図２に示す
ような目的とするコンデンサを完成させる。

【００１８】表２は本発明により作られたコンデンサと
糖類を使用しない他は本発明品と同様に作成した従来の
コンデンサの半田付け時の熱を想定したリフロー試験（
１６０℃×２分＋２３０℃×３０秒のリフロー炉）前後
の漏れ電流値の特性を示している。

【００１９】

【表２】

【００２０】表２の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は表１の（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）に示す組成の化成液にて再化成処理を行っ
たものであり、定格１６［Ｖ］、容量６．８［μＦ］の
コンデンサである。

【００２１】（Ａ）（Ｂ）は本発明品であり、（Ｃ）は
従来品である。尚、漏れ電流値は１６［Ｖ］印加１分後
の値で、試料各１０個の平均値を示している。

【００２２】表２から本発明品は従来品に比ベリフロー
試験後においても良好な漏れ電流特性を有していること
が判かる。このようにして半田付け等の熱ストレス後に
おいても漏れ電流の極めて少ないコンデンサが得られる
。

【００２３】尚、本発明はコンデンサ素子として陽極箔
と陰極箔とをセパレータ紙を介して捲回した巻取り素子
を使用した場合に限られるものではなく、コンデンサ素
子として弁作用を有する金属粉末を加圧成形し焼結した
焼結素子を使用した場合にも適用されるものである。

【００２４】

【発明の効果】このように本発明によれば、糖類の影響
を受けて高温においてＴＣＮＱ錯塩が分解反応を起こし
て絶縁化し、アルミ箔上の酸化皮膜欠損部における漏れ
電流の発生が阻止され、半田付け後においても漏れ電流
特性の極めて優れた固体電解コンデンサが得られる。

【００２５】また、糖類は化学的に反応性の低い数少な
い水溶性の有機物質であり、このため化成液中の電解質
に悪影響を及ぼしたりすることは考えられず、化成液中
に添加利用することに適している。そのため、再化成と
糖類の被膜の形成とを同時に行うことができ、製造工程
を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンデンサ素子の実施例を示す図面である。

【図２】電解質としてＴＣＮＱ錯塩を使用した有機半導
体固体電解コンデンサの実施例を示す図面である。

【符号の説明】

１　　陽極箔 ２　　陰極箔 ３　　セパレータ ４，４’　　アルミリード ５，５’　　リード線 ６　　コンデンサ素子 ７　　アルミケース ８　　ＴＣＮＱ錯塩 ９　　樹脂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　陽極酸化或は陽極化成により表面に酸
   化被膜を設けたアルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁
   作用を有する金属を再化成するための化成液中に糖類を
   添加し、該化成液にて前記金属の再化成を行うとともに
   、ＴＣＮＱ錯塩を加熱融解の後冷却固化させて固体電解
   質層を形成することを特徴とする有機半導体固体電解コ
   ンデンサの製造方法。
2. 【請求項２】　　前記糖類はグルコースもしくはグルコ
   ース重合体の内の少なくとも一種を含むことを特徴とす
   る請求項１記載の有機半導体固体電解コンデンサの製造
   方法。