JPH0722076B2 - 固体電解コンデンサ - Google Patents
固体電解コンデンサInfo
- Publication number
- JPH0722076B2 JPH0722076B2 JP1270614A JP27061489A JPH0722076B2 JP H0722076 B2 JPH0722076 B2 JP H0722076B2 JP 1270614 A JP1270614 A JP 1270614A JP 27061489 A JP27061489 A JP 27061489A JP H0722076 B2 JPH0722076 B2 JP H0722076B2
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- Japan
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- tcnq complex
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- tcnq
- solid electrolytic
- electrolytic capacitor
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は固体電解コンデン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TCNQ錯塩を使用する
有機半導体固体電解コンデンサにおける耐熱性の改善に
関するものである。
詳説すると、本発明は電解質としてTCNQ錯塩を使用する
有機半導体固体電解コンデンサにおける耐熱性の改善に
関するものである。
（ロ）従来の技術 電解質としてTCNQ錯塩を使用する有機半導体固体電解コ
ンデンサに関しては、本願発明者が既に種々提案してい
る。即ち、特開昭58−191414号（H01G 9/02）等に開示
されているＮ位をアルキル基で置換したイソキノリンと
のTCNQ錯塩を用いた固体電解コンデンサは、特に優れた
高周波特性を持っているため、スイッチング電源用など
に広く採用されているが、近年機器の小型化の必要性か
ら、この種のコンデンサも表面実装用部品（チップ部
品）としての対応を迫られている。
ンデンサに関しては、本願発明者が既に種々提案してい
る。即ち、特開昭58−191414号（H01G 9/02）等に開示
されているＮ位をアルキル基で置換したイソキノリンと
のTCNQ錯塩を用いた固体電解コンデンサは、特に優れた
高周波特性を持っているため、スイッチング電源用など
に広く採用されているが、近年機器の小型化の必要性か
ら、この種のコンデンサも表面実装用部品（チップ部
品）としての対応を迫られている。
しかし、斯るTCNQ錯塩は、表面実装用部品として必須の
ハンダ付時の熱ストレス（通常230℃）には耐えられ
ず、著しい漏れ電流増大等の特性劣化を招く。そこで前
述のTCNQ錯塩の耐熱性向上の一手段として、前述のTCNQ
錯塩の融点（ほぼ210〜230℃）よりも一段と高い融点を
有するTCNQ錯塩が種々検討されている。
ハンダ付時の熱ストレス（通常230℃）には耐えられ
ず、著しい漏れ電流増大等の特性劣化を招く。そこで前
述のTCNQ錯塩の耐熱性向上の一手段として、前述のTCNQ
錯塩の融点（ほぼ210〜230℃）よりも一段と高い融点を
有するTCNQ錯塩が種々検討されている。
しかしながら、これまで検討された高融点TCNQ錯塩は、
確かに耐熱性は向上するが融解して冷却固化後のこのTC
NQ錯塩は従来のイソキノリン系TCNQ錯塩に比べて電導度
が著しく劣り、従来のTCNQ錯塩を用いた固体電解コンデ
ンサの最大の利点であった優れた高周波特性が失われる
という重大な欠点がある。
確かに耐熱性は向上するが融解して冷却固化後のこのTC
NQ錯塩は従来のイソキノリン系TCNQ錯塩に比べて電導度
が著しく劣り、従来のTCNQ錯塩を用いた固体電解コンデ
ンサの最大の利点であった優れた高周波特性が失われる
という重大な欠点がある。
（ハ）発明が解決しようとする課題 上述の如く、TCNQ錯塩を使用する有機半導体固体電解コ
ンデンサにおいて、表面実装時のハンダ耐熱性を改善し
ようとすると、コンデンサとしての高周波特性が劣化す
るという問題を両立して解決することを目的とするもの
である。
ンデンサにおいて、表面実装時のハンダ耐熱性を改善し
ようとすると、コンデンサとしての高周波特性が劣化す
るという問題を両立して解決することを目的とするもの
である。
（ニ）課題を解決するための手段 従来のイソキノリン系TCNQ錯塩に代わり、高融点TCNQ錯
塩を用いると、一般に電解質としての電導度の低下か
ら、E.S.R.（等価値列抵抗）の増大を招き、高周波特性
の劣化が起こる。そこで、本発明においては高融点であ
り、かつ、カチオンの異なる２種以上のTCNQ錯塩を混合
して加熱融解し、コンデンサ素子に含浸して冷却固化し
たものを電解質として使用することにより前述の固体電
解コンデンサの耐熱性の改善と高周波特性の改善を両立
して解決するものである。
塩を用いると、一般に電解質としての電導度の低下か
ら、E.S.R.（等価値列抵抗）の増大を招き、高周波特性
の劣化が起こる。そこで、本発明においては高融点であ
り、かつ、カチオンの異なる２種以上のTCNQ錯塩を混合
して加熱融解し、コンデンサ素子に含浸して冷却固化し
たものを電解質として使用することにより前述の固体電
解コンデンサの耐熱性の改善と高周波特性の改善を両立
して解決するものである。
（ホ）作用 ２種以上のカチオンの異なる高融点TCNQ錯塩を混合して
加熱融解し、冷却固化した時のE.S.R.はそれぞれのTCNQ
錯塩単独の時のE.S.R.の値の略1/10〜1/2に減少する。
換言すればカチオンの異なるTCNQ錯塩を混合して使用す
る場合は単独のTCNQ錯塩の場合よりもその電導度が略２
〜10倍上昇する。また、TCNQ錯塩を２種以上混合する
と、単独の場合よりも加熱融解後、冷却固化したTCNQ錯
塩の融点は一応低下することが推測されるが、従来のイ
ソキノリン系TCNQ錯塩の融点よりは高く、表面実装用リ
フローハンダの熱にも耐えるに十分な融点と耐熱性を有
する。
加熱融解し、冷却固化した時のE.S.R.はそれぞれのTCNQ
錯塩単独の時のE.S.R.の値の略1/10〜1/2に減少する。
換言すればカチオンの異なるTCNQ錯塩を混合して使用す
る場合は単独のTCNQ錯塩の場合よりもその電導度が略２
〜10倍上昇する。また、TCNQ錯塩を２種以上混合する
と、単独の場合よりも加熱融解後、冷却固化したTCNQ錯
塩の融点は一応低下することが推測されるが、従来のイ
ソキノリン系TCNQ錯塩の融点よりは高く、表面実装用リ
フローハンダの熱にも耐えるに十分な融点と耐熱性を有
する。
（ヘ）実施例 本発明について説明する。第１図は本発明に使用するコ
ンデンサ素子を示す。まず、高純度（99.99％以上）の
アルミニウム箔を化学的処理により粗面化し、実効表面
積を増加させるためのいわゆるエッチング処理を行な
う。次に電解液中にて、電気化学的にアルミニウム箔表
面に酸化皮膜（酸化アルミニウムの薄膜）を形成する
（化成処理）。次にエッチング処理、化成処理を行なっ
たアルミニウム箔を陽極箔（１）とし、対向陰極箔
（２）との間にセパレータ（３）としてマニラ紙を挟
み、第１図に示すように円筒状に巻き取る。こうしてア
ルミニウム箔に酸化皮膜を形成した陽極箔（１）及び陰
極箔（２）と両電極箔間に介挿されたセパレータ（３）
とを捲回してコンデンサ素子（６）が形成される。なお
（４）（４′）はアルミリード、（５）（５′）はリー
ド線である。
ンデンサ素子を示す。まず、高純度（99.99％以上）の
アルミニウム箔を化学的処理により粗面化し、実効表面
積を増加させるためのいわゆるエッチング処理を行な
う。次に電解液中にて、電気化学的にアルミニウム箔表
面に酸化皮膜（酸化アルミニウムの薄膜）を形成する
（化成処理）。次にエッチング処理、化成処理を行なっ
たアルミニウム箔を陽極箔（１）とし、対向陰極箔
（２）との間にセパレータ（３）としてマニラ紙を挟
み、第１図に示すように円筒状に巻き取る。こうしてア
ルミニウム箔に酸化皮膜を形成した陽極箔（１）及び陰
極箔（２）と両電極箔間に介挿されたセパレータ（３）
とを捲回してコンデンサ素子（６）が形成される。なお
（４）（４′）はアルミリード、（５）（５′）はリー
ド線である。
さらにコンデンサ素子（６）に熱処理を施し、セパレー
タ（３）を構成するマニラ紙を炭化して繊維の細径化に
よる密度の低下を計る。
タ（３）を構成するマニラ紙を炭化して繊維の細径化に
よる密度の低下を計る。
なお、セパレータとしてマニラ紙にあらかじめ所定の温
度と時間（例えば240℃、40分間）で熱処理を施して炭
化したものやカーボン不織布を用い、陽極箔と陰極箔と
の間に挟んで巻回してもよい。
度と時間（例えば240℃、40分間）で熱処理を施して炭
化したものやカーボン不織布を用い、陽極箔と陰極箔と
の間に挟んで巻回してもよい。
第２図はこのコンデンサ素子（６）をアルミケース
（７）内に収納した状態の断面図、第３図はその外観図
である。所定量の各種TCNQ錯塩（８）をケース（７）内
に入れ、加熱した熱板上にアルミケース（７）を載置
し、本実施例では310〜315℃にてケース（７）中の粉末
状TCNQ錯塩を加熱融解させる。一方、予め加熱してある
コンデンサ素子（６）をアルミケース（７）内に挿入し
て、融解したTCNQ錯塩の混合液をコンデンサ素子（６）
に含浸させ、すぐに冷却固化させる。その後、TCNQ錯塩
とは反応し難い樹脂（９）を封入し、さらにエポキシ樹
脂等（10）で成形する。（11）はリード線用溝である。
（７）内に収納した状態の断面図、第３図はその外観図
である。所定量の各種TCNQ錯塩（８）をケース（７）内
に入れ、加熱した熱板上にアルミケース（７）を載置
し、本実施例では310〜315℃にてケース（７）中の粉末
状TCNQ錯塩を加熱融解させる。一方、予め加熱してある
コンデンサ素子（６）をアルミケース（７）内に挿入し
て、融解したTCNQ錯塩の混合液をコンデンサ素子（６）
に含浸させ、すぐに冷却固化させる。その後、TCNQ錯塩
とは反応し難い樹脂（９）を封入し、さらにエポキシ樹
脂等（10）で成形する。（11）はリード線用溝である。
次に本発明における高融点（ほぼ230℃以上）TCNQ錯塩
の例を第１表に示す。第１表にはそれらのTCNQ錯塩を用
いて上述の如き融解法によりコンデンサを試作した結果
も合わせて示す。錯塩記号（Ｉ）は従来例である。尚、
第１表における錯塩記号（Ａ）（Ｂ）（Ｈ）の合成に用
いたルチジンは、正確には3.5−ルチジン、また記号
（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）の合成に用いたフェニル・ピリジン
は、正確には４−フェニル・ピリジンである。さらに第
１表及び第２表に用いたコンデンサの定格は25V、0.68
μＦであり、これらの表に用いた略号は次の意味を示
す。即ち、 cap ；静電容量（nF）,120Hz tanδ ；損失角の正接（％）,120Hz L.C ；漏れ電流（μA/1分後） E.S.R.;等価値列抵抗（ｍΩ）,100KHz △cap ；静電容量変化率（％）,120Hz 第２表は第１表の各種TCNQ錯塩を等量混合し、上述の融
解法によってコンデンサを試作した結果と、表面実装時
のハンダ付け時の熱を想定したリフロー試験の結果を示
す。このリフロー試験とはコンデンサを160℃に２分間
保持し、それに引き続いてリフロー炉の中で230℃に30
秒間保持した際の特性である。
の例を第１表に示す。第１表にはそれらのTCNQ錯塩を用
いて上述の如き融解法によりコンデンサを試作した結果
も合わせて示す。錯塩記号（Ｉ）は従来例である。尚、
第１表における錯塩記号（Ａ）（Ｂ）（Ｈ）の合成に用
いたルチジンは、正確には3.5−ルチジン、また記号
（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）の合成に用いたフェニル・ピリジン
は、正確には４−フェニル・ピリジンである。さらに第
１表及び第２表に用いたコンデンサの定格は25V、0.68
μＦであり、これらの表に用いた略号は次の意味を示
す。即ち、 cap ；静電容量（nF）,120Hz tanδ ；損失角の正接（％）,120Hz L.C ；漏れ電流（μA/1分後） E.S.R.;等価値列抵抗（ｍΩ）,100KHz △cap ；静電容量変化率（％）,120Hz 第２表は第１表の各種TCNQ錯塩を等量混合し、上述の融
解法によってコンデンサを試作した結果と、表面実装時
のハンダ付け時の熱を想定したリフロー試験の結果を示
す。このリフロー試験とはコンデンサを160℃に２分間
保持し、それに引き続いてリフロー炉の中で230℃に30
秒間保持した際の特性である。
なお、また、TCNQ錯塩の混合はそれぞれのTCNQ錯塩の合
成、析出後混合しても、又合成反応時に混合後析出させ
てもよい。また、実施例においては等量混合時のみにつ
いて示してあるが、これを２対１、或いは３対１等の割
合に変更しても本発明の基本的効果は何等変わらない。
成、析出後混合しても、又合成反応時に混合後析出させ
てもよい。また、実施例においては等量混合時のみにつ
いて示してあるが、これを２対１、或いは３対１等の割
合に変更しても本発明の基本的効果は何等変わらない。
更に上述の実施例においてはコンデンサ素子としてアル
ミ箔の巻回型コンデンサについて示したが、アルミニウ
ム、タンタル、ニオブ等の弁作用を有する金属粉末を加
圧成形し、或いは焼結してなるコンデンサ陽極素子に上
述の本発明のTCNQ錯塩を電解質として使用してもよいこ
とは言うまでもない。
ミ箔の巻回型コンデンサについて示したが、アルミニウ
ム、タンタル、ニオブ等の弁作用を有する金属粉末を加
圧成形し、或いは焼結してなるコンデンサ陽極素子に上
述の本発明のTCNQ錯塩を電解質として使用してもよいこ
とは言うまでもない。
（ト）発明の効果 このようにカチオンの異なるTCNQ錯塩を２種以上混合
し、これを加熱融解してコンデンサ素子に含浸し、冷却
固化して電解質として使用するという本発明によれば、
コンデンサの等価値列抵抗（E.S.R.）の増大を抑制しつ
つ、而も表面実装時のハンダによる高温にも充分耐える
コンデンサが得られる。即ち、表面実装時のハンダ耐熱
性のために、単に高融点の単独のTCNQ錯塩を選択する場
合には、従来例、例えばＮ位をアルキル基で置換したイ
ソキノリンとのTCNQ錯塩の場合に比較してE.S.R.が略７
〜27倍にも増大するが、本発明によれば、その値が2.4
〜６倍に抑制され、而も表面実装用リフローハンダ付け
時の高温にも充分耐えるコンデンサが得られる。
し、これを加熱融解してコンデンサ素子に含浸し、冷却
固化して電解質として使用するという本発明によれば、
コンデンサの等価値列抵抗（E.S.R.）の増大を抑制しつ
つ、而も表面実装時のハンダによる高温にも充分耐える
コンデンサが得られる。即ち、表面実装時のハンダ耐熱
性のために、単に高融点の単独のTCNQ錯塩を選択する場
合には、従来例、例えばＮ位をアルキル基で置換したイ
ソキノリンとのTCNQ錯塩の場合に比較してE.S.R.が略７
〜27倍にも増大するが、本発明によれば、その値が2.4
〜６倍に抑制され、而も表面実装用リフローハンダ付け
時の高温にも充分耐えるコンデンサが得られる。
第１図は本発明に使用するコンデンサ素子の斜視図、第
２図は本発明の固体電解コンデンサの断面図、第３図は
同外観図である。 （１）（２）…陽、陰極箔、（３）…セパレータ、
（６）…コンデンサ素子、（７）…アルミケース、
（８）…複数種のTCNQ錯塩。
２図は本発明の固体電解コンデンサの断面図、第３図は
同外観図である。 （１）（２）…陽、陰極箔、（３）…セパレータ、
（６）…コンデンサ素子、（７）…アルミケース、
（８）…複数種のTCNQ錯塩。
Claims (4)
- 【請求項１】カチオンの異なるTCNQ錯塩を２種以上混合
して加熱融解し、コンデンサ素子の電解質として含浸し
た後、冷却固化することを特徴とする固体電解コンデン
サ。 - 【請求項２】２種以上のTCNQ錯塩とは （ａ）Ｎ位をペンタメチレン基又はヘキシルメチレン基
にて置換により結合した２分子のルチジンとのTCNQ錯
塩、 （ｂ）Ｎ位をベンジル基又はフェネチル基で置換したイ
ソキノリンとのTCNQ錯塩、 （ｃ）Ｎ位を炭素数２〜４の炭化水素で置換したフェニ
ル・ピリジンとのTCNQ錯塩、 上記（ａ）（ｂ）（ｃ）の中のいずれか２組の組合せ
（即ち、（ａ）（ｂ）、（ａ）（ｃ）、（ｂ）（ｃ））
或は３組の組合せ（即ち（ａ）（ｂ）（ｃ））である特
許請求の範囲第１項に記載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項３】２種以上のTCNQ錯塩とは （ａ）Ｎ位をペンタメチレン基にて置換により結合した
２分子のルチジンとのTCNQ錯塩、 （ｂ）Ｎ位をｎ−プロピル基で置換したフェニル・ピリ
ジンとのTCNQ錯塩、 の組合せである特許請求の範囲第１項に記載の固体電解
コンデンサ。 - 【請求項４】２種以上のTCNQ錯塩とは （ａ）Ｎ位をペンタメチレン基にて置換により結合した
２分子のルチジンとのTCNQ錯塩、 （ｂ）Ｎ位をフェネチル基で置換したルチジンとのTCNQ
錯塩、 の組合せである特許請求の範囲第１項に記載の固体電解
コンデンサ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019900000351A KR0154126B1 (ko) | 1989-01-20 | 1990-01-12 | 고체 전해 콘덴서 및 그의 제조방법 |
| US07/472,983 US5031077A (en) | 1989-01-20 | 1990-01-12 | Solid electrolyte capacitor and manufacturing method therefor |
| CA002007997A CA2007997C (en) | 1989-01-20 | 1990-01-17 | Solid electrolyte capacitor and manufacturing method therefor |
| EP90101091A EP0379213B1 (en) | 1989-01-20 | 1990-01-19 | Solid electrolyte capacitor and manufacturing method therefor |
| DE69028790T DE69028790T2 (de) | 1989-01-20 | 1990-01-19 | Festelektrolytkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1271589 | 1989-01-20 | ||
| JP1-12715 | 1989-01-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02275612A JPH02275612A (ja) | 1990-11-09 |
| JPH0722076B2 true JPH0722076B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=11813127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1270614A Expired - Fee Related JPH0722076B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-10-18 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722076B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58191414A (ja) * | 1982-05-04 | 1983-11-08 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| JPH0730023B2 (ja) * | 1985-09-26 | 1995-04-05 | 和光純薬工業株式会社 | 有機導電性錯体の製造法 |
-
1989
- 1989-10-18 JP JP1270614A patent/JPH0722076B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02275612A (ja) | 1990-11-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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