JPH0439219B2 - - Google Patents
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- JPH0439219B2 JPH0439219B2 JP6654086A JP6654086A JPH0439219B2 JP H0439219 B2 JPH0439219 B2 JP H0439219B2 JP 6654086 A JP6654086 A JP 6654086A JP 6654086 A JP6654086 A JP 6654086A JP H0439219 B2 JPH0439219 B2 JP H0439219B2
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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。 ［発明の時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、低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い提案さ
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差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錯対の溶解度が小
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い安定した導
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
場合は溶融状態て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抗した面以外
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た帯状弁作用金属からな
る陽極箔の幅方向一端部両面を余白部とし、該余
白部を除く表面にTCNQ錯体を蒸着しTCNQ錯
体膜を形成し、該TCNQ錯体膜面上に陰極膜を
形成し帯状複層体を形成した後、該帯状複層体を
長さ方向に巻回して得たコンデンサ素子を高周波
誘導加熱し、前記TCNQ錯体膜を溶融して前記
陽極箔の細孔部および前記陰極膜に含浸・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１を形成した帯状アルミニウムか
らなる陽極箔２の幅方向一端部両面を余白部３と
し、該余白部３を除く前記陽極箔２表面に
TCNQ錯体を真空蒸着しTCNQ錯体膜４を形成
し、該TCNQ錯体膜４の前記余白部３に位置す
る端面を除いた面上に例えば銀たは銅粉末を銅電
媒体とする導電ペーストを塗布−乾燥するか、銀
または銅などの金属を真空蒸着し陰極膜５を形成
し帯状複層体６を得る。しかして、該帯状複層体
６を長さ方向に巻回し得たコンデンサ素子７を第
２図に示すよう加熱コイル８の中央部に挿入し、
前記加熱コイル８に22OKHzの高周波電流を流し
前記コンデンサ素子７を構成する陽極箔２に誘導
された電流発熱で前記TCNQ錯体膜４を急速か
つ短時間溶融して前記陽極箔２のエツチング細孔
部および陰極膜５に侵入させ冷却固化し、つぎに
第３図に示すように前記コンデンサ素子７両端面
に銀または銅ペーストを塗布一乾燥するが、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９を形成し、該電極引出部９
に引出端子１０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４溶融されるため陽極箔２の粗面化面の細
孔内部および陰極膜５内部までTCNQ錯体が侵
入し、この部分にはTCNQ錯体膜４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４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な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錯体が溶
液塗布法に比べ、再結晶がなく陽極箔２および陰
極膜５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た帯状陽極箔
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錯体膜を形成しつ
ぎに該TCNQ錯体膜上にAgを真空蒸着し厚さ
10μmの陰極膜を形成して得た第１図に示すよう
な構成からなる帯状複層体を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ペーストを塗布一乾燥し電極引
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25WV 1μF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25WV 1μF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純
度99％のアルミニウム箔表面を粗面化した陰極箔
をガラスクロスを介して巻回し形成したコンデン
サ素子をあらかじめ加熱溶融した２，２′−ビピ
リジニウム（TCNQ）2錯体液に浸漬−含浸し、
その後引上げて冷却し金属ケース外装とした定格
525WV 1μF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溶積比較を調べた
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。 ［発明の時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、低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い提案さ
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差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錯対の溶解度が小
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い安定した導
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
場合は溶融状態て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抗した面以外
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た帯状弁作用金属からな
る陽極箔の幅方向一端部両面を余白部とし、該余
白部を除く表面にTCNQ錯体を蒸着しTCNQ錯
体膜を形成し、該TCNQ錯体膜面上に陰極膜を
形成し帯状複層体を形成した後、該帯状複層体を
長さ方向に巻回して得たコンデンサ素子を高周波
誘導加熱し、前記TCNQ錯体膜を溶融して前記
陽極箔の細孔部および前記陰極膜に含浸・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１を形成した帯状アルミニウムか
らなる陽極箔２の幅方向一端部両面を余白部３と
し、該余白部３を除く前記陽極箔２表面に
TCNQ錯体を真空蒸着しTCNQ錯体膜４を形成
し、該TCNQ錯体膜４の前記余白部３に位置す
る端面を除いた面上に例えば銀たは銅粉末を銅電
媒体とする導電ペーストを塗布−乾燥するか、銀
または銅などの金属を真空蒸着し陰極膜５を形成
し帯状複層体６を得る。しかして、該帯状複層体
６を長さ方向に巻回し得たコンデンサ素子７を第
２図に示すよう加熱コイル８の中央部に挿入し、
前記加熱コイル８に22OKHzの高周波電流を流し
前記コンデンサ素子７を構成する陽極箔２に誘導
された電流発熱で前記TCNQ錯体膜４を急速か
つ短時間溶融して前記陽極箔２のエツチング細孔
部および陰極膜５に侵入させ冷却固化し、つぎに
第３図に示すように前記コンデンサ素子７両端面
に銀または銅ペーストを塗布一乾燥するが、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９を形成し、該電極引出部９
に引出端子１０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４溶融されるため陽極箔２の粗面化面の細
孔内部および陰極膜５内部までTCNQ錯体が侵
入し、この部分にはTCNQ錯体膜４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４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な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錯体が溶
液塗布法に比べ、再結晶がなく陽極箔２および陰
極膜５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た帯状陽極箔
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錯体膜を形成しつ
ぎに該TCNQ錯体膜上にAgを真空蒸着し厚さ
10μmの陰極膜を形成して得た第１図に示すよう
な構成からなる帯状複層体を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ペーストを塗布一乾燥し電極引
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25WV 1μF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25WV 1μF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純
度99％のアルミニウム箔表面を粗面化した陰極箔
をガラスクロスを介して巻回し形成したコンデン
サ素子をあらかじめ加熱溶融した２，２′−ビピ
リジニウム（TCNQ）2錯体液に浸漬−含浸し、
その後引上げて冷却し金属ケース外装とした定格
525WV 1μF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溶積比較を調べた
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、上記実施例では帯状弁作用金属箔として
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錯体を陽極箔表面に均
一にかつ細孔内部まで完全に密着できるととも
に、陰極膜内部まで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、上記実施例では帯状弁作用金属箔として
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錯体を陽極箔表面に均
一にかつ細孔内部まで完全に密着できるととも
に、陰極膜内部まで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図は帯状複層体の斜視図、
第２図はコンデンサ素子の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……誘電体酸化皮膜、２……陽極箔、３……
余白部、４……TCNQ錯体膜、５……陰極膜、
６……帯状複層体、７……コンデンサ素子、８…
…加熱コイル、９……電極引出部。
するものに係り、第１図は帯状複層体の斜視図、
第２図はコンデンサ素子の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……誘電体酸化皮膜、２……陽極箔、３……
余白部、４……TCNQ錯体膜、５……陰極膜、
６……帯状複層体、７……コンデンサ素子、８…
…加熱コイル、９……電極引出部。
Claims (1)
- １ 表面に誘電体酸化皮膜を形成した帯状弁作用
金属からなる陽極箔の表面に該陽極箔の幅方向一
端部両面を余白部としてTCNQ錯体を真空蒸着
してTCNQ錯体膜を形成する手段と、該TCNQ
錯体膜面上に陰極膜を形成し帯状複層体を得る手
段と、該帯状複層体を巻回しコンデンサ素子を形
成する手段と、該素子を高周波誘導加熱し前記
TCNQ錯体を前記陽極箔の細孔部および前記陰
極膜に含浸・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 |
|---|---|---|---|
| JP6654086A JPS62222623A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6654086A JPS62222623A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62222623A JPS62222623A (ja) | 1987-09-30 |
| JPH0439219B2 true JPH0439219B2 (ja) | 1992-06-26 |
Family
ID=13318837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6654086A Granted JPS62222623A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62222623A (ja) |
-
1986
- 1986-03-24 JP JP6654086A patent/JPS62222623A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62222623A (ja) | 1987-09-30 |
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