JPS60169128A - アルミ電解コンデンサ - Google Patents
アルミ電解コンデンサInfo
- Publication number
- JPS60169128A JPS60169128A JP59024808A JP2480884A JPS60169128A JP S60169128 A JPS60169128 A JP S60169128A JP 59024808 A JP59024808 A JP 59024808A JP 2480884 A JP2480884 A JP 2480884A JP S60169128 A JPS60169128 A JP S60169128A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- phenanthroline
- aluminum electrolytic
- ethylene glycol
- salts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は各種電子機器に用いられるアルミ電解コンデン
サに関するものである。
サに関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来のアルミ電解コンデンサは、第１図、第２図、第３
図に示すように高純度アルミニウム箔をエツチングし、
その表面に陽極酸化により誘電体となる絶縁性の酸化ア
ルミニウム皮膜を形成して陽極箔１とし、そしてこれに
対向する導電性金属からなる陰極箔２との間に電解紙３
を介在させて巻き取った素子に、エチレングリコールに
硼酸、アジピン酸などの無機・有機の弱酸アンモニウム
を溶解したものからなる駆動用電解液を含浸してコンデ
ンサ素子４とし、このコンデンサ素子４を第２図に示す
ようにケース５に収納することにより構成されていた。
図に示すように高純度アルミニウム箔をエツチングし、
その表面に陽極酸化により誘電体となる絶縁性の酸化ア
ルミニウム皮膜を形成して陽極箔１とし、そしてこれに
対向する導電性金属からなる陰極箔２との間に電解紙３
を介在させて巻き取った素子に、エチレングリコールに
硼酸、アジピン酸などの無機・有機の弱酸アンモニウム
を溶解したものからなる駆動用電解液を含浸してコンデ
ンサ素子４とし、このコンデンサ素子４を第２図に示す
ようにケース５に収納することにより構成されていた。
また、コンデンサ素子４からの陽極引出しり一ド４ａ、
陰極引出しり一ド４ｂは封口材６に取り付けた外部端子
７ａ、７ｂと接続され、そして封口材６はケース５に封
着されていた。なお封口材６として大容量のアルミ電解
コンデンサの場合には、第２図に示すようにスチレンブ
タジェンラバー貼りベークライト等が用いられ、小容量
のアルミ電解コンデンサの場合には、第３図に示すよう
にスチレンブタジェンラバー等のゴムのみが用いられて
いた。なお、この場合には引出しリード４ａ、４ｂがそ
のまま外部に引出される。
陰極引出しり一ド４ｂは封口材６に取り付けた外部端子
７ａ、７ｂと接続され、そして封口材６はケース５に封
着されていた。なお封口材６として大容量のアルミ電解
コンデンサの場合には、第２図に示すようにスチレンブ
タジェンラバー貼りベークライト等が用いられ、小容量
のアルミ電解コンデンサの場合には、第３図に示すよう
にスチレンブタジェンラバー等のゴムのみが用いられて
いた。なお、この場合には引出しリード４ａ、４ｂがそ
のまま外部に引出される。
このような構成によるアルミ電解コンデンサは、有害イ
オン、特に塩素イオンが内部に少しでも入いると、次に
示す化学反応が起り、陽極箔１．陽極引出しリード４ａ
を腐食させるため、信頼性を極端に低下させる原因とな
っていた。
オン、特に塩素イオンが内部に少しでも入いると、次に
示す化学反応が起り、陽極箔１．陽極引出しリード４ａ
を腐食させるため、信頼性を極端に低下させる原因とな
っていた。
ＡｌＣ１１＋３ＨＯ−＋ＡＩ（ＯＨ＞ ３ （析出）３
２ ＋３ＣＩ−＋３Ｈ＋ ５ｅ’３ （陰極） ３Ｈ＋→ ｉＨ２（ガス） しかし、近年アルミ電解コンデンサの使用される電子回
路が高密度化するにつれて、半田付けされたプリント基
板の信頼性をより向上させるために、プリント基板にア
ルミ電解コンデンサ等の部品を取り付は完成させたもの
を洗浄するようになってきた。
２ ＋３ＣＩ−＋３Ｈ＋ ５ｅ’３ （陰極） ３Ｈ＋→ ｉＨ２（ガス） しかし、近年アルミ電解コンデンサの使用される電子回
路が高密度化するにつれて、半田付けされたプリント基
板の信頼性をより向上させるために、プリント基板にア
ルミ電解コンデンサ等の部品を取り付は完成させたもの
を洗浄するようになってきた。
この洗浄に用いられる洗浄液は、はとんどが塩素系有機
溶剤で、アルミ電解コンデンサの内部に入いると、遊離
塩素を必ず発生させるものばかりである。
溶剤で、アルミ電解コンデンサの内部に入いると、遊離
塩素を必ず発生させるものばかりである。
ごく一般的に使用される溶剤の中でアルミ電解コンデン
サにとって最も有害性の高いものとしては１・１・１−
） ！Ｊ クロルエタン（クロロセン）であるが、こ
れに対するアルミ電解コンデンサの信頼度との関係を調
査した結果を表１１表２に示した。
サにとって最も有害性の高いものとしては１・１・１−
） ！Ｊ クロルエタン（クロロセン）であるが、こ
れに対するアルミ電解コンデンサの信頼度との関係を調
査した結果を表１１表２に示した。
なお調査は８６℃１０００時間の定格電圧印加に依る高
温負荷試験を実施し、その後試験品を分解して判定した
。データは腐食発生率を示している。また表１は７ｏ○
センでの洗浄品のデータを、表２はマイクロシリンジに
てコンデンサ素子の陽極引出しリード部にクロロセンを
２μ／Ｓ、５μｔの２水準で注入し、速やかに封口した
ザンプルのケースである。ここで使用した試料は、ごく
一般的な品種であり、特に洗浄対策は行わず１、駆動用
電解液も従来から使用されてきた電解液である。
温負荷試験を実施し、その後試験品を分解して判定した
。データは腐食発生率を示している。また表１は７ｏ○
センでの洗浄品のデータを、表２はマイクロシリンジに
てコンデンサ素子の陽極引出しリード部にクロロセンを
２μ／Ｓ、５μｔの２水準で注入し、速やかに封口した
ザンプルのケースである。ここで使用した試料は、ごく
一般的な品種であり、特に洗浄対策は行わず１、駆動用
電解液も従来から使用されてきた電解液である。
以下余白
駆
表１の結果より洗浄により腐食が発生することが、表２
の結果より注入量と腐食発生率に相関があることが明ら
かである。この洗浄により腐食が発生する原因は洗浄液
が封口材のゴム内を拡散浸透、あるいは封口部からの浸
透等によりコンデンサ素子内部に到達し、腐食発生に至
るものである。
の結果より注入量と腐食発生率に相関があることが明ら
かである。この洗浄により腐食が発生する原因は洗浄液
が封口材のゴム内を拡散浸透、あるいは封口部からの浸
透等によりコンデンサ素子内部に到達し、腐食発生に至
るものである。
この対策として封口材質の改良、あるいは封口部に樹脂
を盛り、洗剤の侵入を阻止するといったことが検討され
ているが、完全なものとは言えなかった。
を盛り、洗剤の侵入を阻止するといったことが検討され
ているが、完全なものとは言えなかった。
以上のことを考えあわせると、最も良い対策は有害イオ
ン、特に塩素イオンによりアルミニウムの腐食を進行さ
せないような電解液を用いることである。
ン、特に塩素イオンによりアルミニウムの腐食を進行さ
せないような電解液を用いることである。
従来電解液では表１，２の結果より明らかなように溶質
棟に若干の有意差があるにせよ十分なものではなかった
。
棟に若干の有意差があるにせよ十分なものではなかった
。
発明の目的
本発明はこのような従来の電解液の欠点を除去するもの
で、洗剤が侵入しても腐食に至らない様な電解液を用い
たアルミ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。
で、洗剤が侵入しても腐食に至らない様な電解液を用い
たアルミ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。
発明の構成
この目的を達成するために本発明においては、エチレン
グリコール、ジエチレンクリコール等ノ多価アルコール
類、エチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコ
ールエーテル類、エチレングリコールモノメチルアセテ
ート等のエーテル類。
グリコール、ジエチレンクリコール等ノ多価アルコール
類、エチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコ
ールエーテル類、エチレングリコールモノメチルアセテ
ート等のエーテル類。
またはＮ 、 Ｎ’−ジメチルホルムアミド、Ｎメチル
ピロリドン等のアミン類の中の少なくとも一種からなる
有機極性溶媒にコハク酸、アジピン酸。
ピロリドン等のアミン類の中の少なくとも一種からなる
有機極性溶媒にコハク酸、アジピン酸。
セバシン酸等のカルボン酸類もしくはその塩、または安
息香酸、サリチル酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸類
もしくはその塩、まだは硼酸等の無機酸もしくはその塩
の中の少なくとも一種を溶質として溶解し、これに添加
剤として１，１０−フェナントロリンもしくはその誘導
体である６−ニトロ−１，１ｏ−フェナントロリン、６
−メチル１．１０−フェナントロリン、６−フェニル、
１゜１０−フェナントロリンのいずれか一種を０．１〜
２．６％の範囲で添加した駆動用電解液を使用するもの
である。
息香酸、サリチル酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸類
もしくはその塩、まだは硼酸等の無機酸もしくはその塩
の中の少なくとも一種を溶質として溶解し、これに添加
剤として１，１０−フェナントロリンもしくはその誘導
体である６−ニトロ−１，１ｏ−フェナントロリン、６
−メチル１．１０−フェナントロリン、６−フェニル、
１゜１０−フェナントロリンのいずれか一種を０．１〜
２．６％の範囲で添加した駆動用電解液を使用するもの
である。
この構成による電解液を使用することにより、塩素イオ
ンの侵入により溶解した塩化アルミをトラップし錯体を
形成し、以後の反応を阻止することから腐食が改善され
る。
ンの侵入により溶解した塩化アルミをトラップし錯体を
形成し、以後の反応を阻止することから腐食が改善され
る。
実施例の説明
以下本発明による実施例について述べる。
アルミ電解コンデンサの構造は第１図〜第３図で示した
従来のものと同一であり、ここでは電解液に特徴をもつ
ため、電解液についてのみ具体的に説明する。各実施例
はエチレングリコールを主体とした溶媒にアジピン酸ア
ンモニウムを溶質として溶解したものに添加剤として１
，１０−フェナントロリンもしくはその誘導体のいずれ
が一種を添加したものである。なお従来例はその添加剤
の効果をみるため上記実施例から添加剤を抜いたものと
した。
従来のものと同一であり、ここでは電解液に特徴をもつ
ため、電解液についてのみ具体的に説明する。各実施例
はエチレングリコールを主体とした溶媒にアジピン酸ア
ンモニウムを溶質として溶解したものに添加剤として１
，１０−フェナントロリンもしくはその誘導体のいずれ
が一種を添加したものである。なお従来例はその添加剤
の効果をみるため上記実施例から添加剤を抜いたものと
した。
まず実施例１として上記′従来電解液に１，１゜−フェ
ナントロリンを０．０５〜４％まで添加量を変えた場合
の効果をみるだめに各々の電解液組成で含浸したコンデ
ンサ素子の陽極リード２μを及び５μＬの２水準のＴｏ
ｏセンを注入し、速やかに封口して８５℃１０００時間
定格電圧印加による高温負荷試験を実施しだ後、分解し
て偏食発生状況を観察した。使用したサンプルは１６０
Ｖ８２０ ｐＦ、でｎ＝各２０個とした。
ナントロリンを０．０５〜４％まで添加量を変えた場合
の効果をみるだめに各々の電解液組成で含浸したコンデ
ンサ素子の陽極リード２μを及び５μＬの２水準のＴｏ
ｏセンを注入し、速やかに封口して８５℃１０００時間
定格電圧印加による高温負荷試験を実施しだ後、分解し
て偏食発生状況を観察した。使用したサンプルは１６０
Ｖ８２０ ｐＦ、でｎ＝各２０個とした。
表３にその結果を、また第４図に電解液の化成特性を示
す。添加ベースはエチレングリコール９゜部、アジピン
酸アンモニウム１ｏ部である。
す。添加ベースはエチレングリコール９゜部、アジピン
酸アンモニウム１ｏ部である。
以下余白
表 ３ （腐食発生個数）
表３より明らかなように１，１ｏ−フェナントロリンの
添加量を徐々に増やしていくとその効果度は著しく、ま
た２、６％を越えるあたりから、逆に効果はなくなって
いるのが判かる。
添加量を徐々に増やしていくとその効果度は著しく、ま
た２、６％を越えるあたりから、逆に効果はなくなって
いるのが判かる。
添加量の範囲としては０．１〜２．５％が適当であり、
これは溶媒様、溶質種に限らずほぼ同様の結果を示すこ
とが判かっている。この効果について考えられることは
先に述べた腐食反応式において溶解した塩化アルミが１
，１０−フェナントロリンによりトラップされ、錯体を
作り、それ以後の反応を阻止するからではないかと考え
られる。つ逆に３％を越えるあたりから効果がなくなっ
てくるのは第４図でも判るように火花電圧の低下及びノ
イズ発生の増加等から製品の漏れ電流を増大させ逆に酸
化皮膜を侵食してくるからと考えられる。
これは溶媒様、溶質種に限らずほぼ同様の結果を示すこ
とが判かっている。この効果について考えられることは
先に述べた腐食反応式において溶解した塩化アルミが１
，１０−フェナントロリンによりトラップされ、錯体を
作り、それ以後の反応を阻止するからではないかと考え
られる。つ逆に３％を越えるあたりから効果がなくなっ
てくるのは第４図でも判るように火花電圧の低下及びノ
イズ発生の増加等から製品の漏れ電流を増大させ逆に酸
化皮膜を侵食してくるからと考えられる。
次に１，１０−フェナントロリンの誘導体の効果につい
て２，３の実施例を示す。添加量については、１．１０
−フェナントロリン同様０．１〜２．６係ぐらいに、効
果大であることが、判っているため、添加量は、１．５
％一定にて実施した。試験条件、サンプル等は全て実施
例１と同様である。結果を表４に示す。
て２，３の実施例を示す。添加量については、１．１０
−フェナントロリン同様０．１〜２．６係ぐらいに、効
果大であることが、判っているため、添加量は、１．５
％一定にて実施した。試験条件、サンプル等は全て実施
例１と同様である。結果を表４に示す。
表 ４ （腐食発生個数）
このように１，１Ｑ−７エナントロリンの誘導体におい
ても効果大であることが判る。
ても効果大であることが判る。
発明の効果
以上のように本発明の電解液を使用したアルタ電解コン
デンサは、構造、製造方法を変更することなく、塩素系
有機溶剤、中でも特に有害なりロロセンで洗浄しても、
極めて腐食を起こしにくく、アルミ電解コンデンサの性
能を向上、長寿命化が達成されるだけでなく、アルミ電
解コンデンサを用いた電子機器の信頼性の向上に多大の
貢献ができる等工業的に極めて大きな価値を有するもの
である。
デンサは、構造、製造方法を変更することなく、塩素系
有機溶剤、中でも特に有害なりロロセンで洗浄しても、
極めて腐食を起こしにくく、アルミ電解コンデンサの性
能を向上、長寿命化が達成されるだけでなく、アルミ電
解コンデンサを用いた電子機器の信頼性の向上に多大の
貢献ができる等工業的に極めて大きな価値を有するもの
である。
第１図は一般のアルミ電解コンデンサに用いるコンデン
サ素子を示す斜視図、第２図及び第３図はそれぞれ一般
のアルミ電解コンデンサを示す断面図、第４図は１，１
０−フェナントロリンの添加量の変化に対する化成特性
を示す図である。 １・・・・・・陽極箔、２・・・・・・陰極箔、３・・
・・・・電解紙、４・・・・・・コンデンサ素子、４ａ
・・・・陽極引出しリード、４ｂ・・・・・・陰極引出
リード、５・・・・・・ケース、６・・−・・封口材、
７ａ、７ｂ・・・・外部端子。
サ素子を示す斜視図、第２図及び第３図はそれぞれ一般
のアルミ電解コンデンサを示す断面図、第４図は１，１
０−フェナントロリンの添加量の変化に対する化成特性
を示す図である。 １・・・・・・陽極箔、２・・・・・・陰極箔、３・・
・・・・電解紙、４・・・・・・コンデンサ素子、４ａ
・・・・陽極引出しリード、４ｂ・・・・・・陰極引出
リード、５・・・・・・ケース、６・・−・・封口材、
７ａ、７ｂ・・・・外部端子。
Claims (2)
- （１） エチレングリコール、ジエチレングリコール等
の多価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエ
ーテル等のグリコールエーテル類、エチレングリコール
モノメチルアセテート等のエーテル類、またはＮ、Ｎ’
ジメチルホルムアミド、Ｎメチルピロリドン等のアミン
類の中の少なくとも一種からなる有機極性溶媒に、コ・
・り酸、アジピン酸、セバシン酸等のカルボン酸類もし
くはその塩、または安息香酸、サリチル酸、フタル酸等
の芳香族カルボン酸類もしくはその塩、または硼酸等の
無機酸もしくはその塩の中の少なくとも一種を溶質とし
て溶解し、これに添加剤として１，１０〜フエナントロ
リンもしくはその誘導体のいずれか一種を０．１〜２．
６チの範囲で添加してなる駆動用電解液を用いたことを
特徴とするアルミ電解コンデンサ。 - （２）１．１０−７エナントロリンの誘導体が５−ニト
ロ−１，１０−フェナントロリン、６−メチル−１，１
０−フェナントロリン、及び６−フェニル１，１ｏ−フ
ェナントロリンであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のアルミ電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59024808A JPS60169128A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | アルミ電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59024808A JPS60169128A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | アルミ電解コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60169128A true JPS60169128A (ja) | 1985-09-02 |
Family
ID=12148489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59024808A Pending JPS60169128A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | アルミ電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60169128A (ja) |
-
1984
- 1984-02-13 JP JP59024808A patent/JPS60169128A/ja active Pending
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