JPS61240627A - 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】 産業上の利用分野 本発明は７，７，８．８−テトラシアノキノジメタン（
以下ＴＣＮＱ　と略す）錯塩を含む固体電解質を用いた
固体電解コンデンサの製造方法に関するものである。

従来の技術 近年、電子機器のディジタル化に伴なって、使用される
コンデンサの高周波インピーダンスの低減が望まれてい
る。また、電解コンデンサは従来２　　、 小型大容量の特徴を活かして、バイパスコンデンサとし
て利用されているが、こねも最近の電子機器の発展の中
で、特に低温での高周波インピーダンス、高温での安定
性あるいは長時間寿命安定性など改良が望壕れている。

従来、高周波用コンデンサとしては、プラスチックフィ
ルムコンデンサ、マイカコンデンサ、積層セラミックコ
ンデンサなどが用いらねでいる。フィルムコンデンサお
よびマイカコンデンサは形状が大きくなるため大容量化
が難しい。捷だ積層セラミックコンデンサは、大容量品
に関しては温度特性が非常に劣り、価格が高い等の欠点
を有している。一方、アルミニウム乾式電解コンデンサ
あるいはタンタル固体電解コンデンサ等は、非常に薄い
陽極酸化皮膜を誘電体として用いて、大容量を可能にし
ているものであるが、その反面、酸化皮膜の損傷が起き
易いために、酸化皮膜と陰極との間に電解質層を設け、
随時損傷を修復する必要がある。例えば、アルミニウム
電解コンデンサでは、エツチングにより表面積を増加さ
せた陽・陰極アルミニウム箔を紙のセパレータを介して
巻き取り、液状の電解質を含浸させて素子を構成してい
る。このため、電解液のイオン伝導性による高周波およ
び低温でのインピーダンスの増大、電解液の液漏れに」
：る経時的な静電容量の減少や損失の増大等の欠点が現
わね、産業用のコンデンサと１７ての使用が制限されて
いる。このような意味で、アルミニウムやタンタルの固
体電解コンデンサは、上記アルミニウム電解コンデンサ
の欠点を改良した小型大容量コンデンサであるが、こね
らにもいくつかの欠点がある。

こわらの固体電解コンデンサの製造においては、硝酸マ
ンガンの水溶液に陽極を浸漬し、３５０℃前後の高温炉
中で熱分解し、二酸化マンガンから成る固体電解質を作
っている。この場合、液状電解質に比してはるかに優れ
た周波数特性、温度特性あるいは寿命特性を示すが、高
温で数回熱分解することによる陽極酸化皮膜の損傷、お
よび二酸化マンガンの比抵抗が高く、半導体的な電気伝
導様式を示すこと等の理由から、高周波および低温領域
でのインピーダンスあるいは損失は、前述のフィルムコ
ンデンサに比してか々り高い値に止唸っている。ここで
、これらのコンデンサの欠点を改良するため、固体電解
質として導電性が高く、陽極酸化性の優れた有機半導体
を用いることが提案されている。特に、ＴＣＮＱＣＮ外
ら成る有機半導体は、有機溶媒に溶解したり、加熱によ
る融解々との手段により酸化皮膜に含浸塗布することが
可能であり、二酸化マンガンを含浸する際に生ずる熱分
解による酸化皮膜の損傷を少なくすることができ、この
金属的電導性を有するＴＣＮＱ塩を用いることにより、
高周波特性が良好で大容量のコンデンサが可能になる。

従来使用さねでいるＴＣＮＱ塩としては、同一出願人の
発明（特公昭５６−１０７７７号公報）および月羽信−
氏等による発明（特開昭５８−１７６０９号公報あるい
は特開昭５８−１９１４１４号公報）などに、Ｎ位をア
ルキル基で置換したキノリン、イソキノリン、ピリジン
をカチオンとし、ＴＣＮＱを２分子含む錯塩が知られて
いる。こねらの塩はアルキル基の炭素数が３以上の場合
明確な融点を有するため、加熱溶融によりコンデンサユ
ニットへ含浸され、酸化皮膜上に均一な固体電解質層を
形成することを可能にする。この固体電解質を含浸した
ユニットは、耐湿性、耐熱性、耐衝撃性等を付与するた
め一般には有機高分子封止材料を用いて、ディッピング
、キャスティング。

ボッティング等のいずれかの方法により外装されて、実
用に供せられる。上記のような外装の目的を達成するた
め、多くの場合エポキシ樹脂を主体とした加熱硬化タイ
プのリジッドな封止材料が使用される。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような外装の場合、封止樹脂の硬化収縮
および熱収縮の影響により、陽極に形成されている酸化
皮膜が損傷を受け、漏れ電流を小方法を提供するもので
ある。

問題点を解決するための手段 本発明は陽極金属表面に酸化皮膜を有し、Ｔ　ＣＮＱ錯
塩を含む固体電解質が含浸されてなるコンデンサユニッ
トの表面にゴム状弾性を有するシリコーン皮膜を形成さ
せた後封止材料で外装することにより、上記目的を達成
するものである。

作　　用 本発明は上記構成により、封止材料により加熱硬化時も
たらされる熱および反応収縮によるストレスを、コンデ
ンサユニットと封止材料との間に配置されたゴム状弾性
を有するシリコーン皮膜に吸収緩和させることにより、
陽極金属表面の酸化皮膜の損傷を抑制し、もって漏れ電
流の小さく信頼性の高い固体電解コンデンサを得られる
ようにしたものである。

実施例 以下に実施例を示す。

〔実施例１〕 公知の方法で合成したＮ−ｎ−ブチルイソキノリニウム
（ＴＣＮＱ）２１００重量部とペンタエリスＩＪ　）−
ル１０重量部の比率で乳鉢に取りアセトンを加えてペー
スト状と１７た後約１０分間乾燥する寸で均一に混合し
た。この操作を３回繰り返した後、約４０℃で減圧乾燥
し、アセトンを揮散させ、更に粉砕してコンデンサの製
造に供する固体電解質を得た。含浸はこの電解質を約４
０■アルミニウム円筒状ケース中に充填し、約２６０°
Ｃで加熱融解させ、やはり同じ温度で約１分間予熱して
おいたアルミニウム電解コンデンサユニットをこの融液
に浸漬することにより行なった。なおここで使用したコ
ンデンサユニットはアルミニウム端面を化成処理したも
のである。

固体電解質含浸後のユニットを室温１で急冷し、湿気硬
化型のフレキシブルタイプシリコーン（ＫＪＲ−４０１
３：信越化学工業会社製）Ｋディップして、室内に３日
間放置して硬化させた後、エポキシ樹脂を用いてキャス
ティングを行なった。

使用したエポキシ樹脂の主剤はエピコー１−８２８化学
会社製）を用いた。主剤：硬化剤の配合比率は１ｏ○：
２７（重量比）であり、８５℃で３時間加熱して硬化さ
せた。なお比較のため、Ｋ、　Ｊ　Ｒ−４０１３でディ
ップコート処理をしない他は、同一条件でコンデンサを
別途作製した。こわらのコンデンサにより得られだ初期
特性を第１表に示す。

第１表 シリコーン皮膜を有する本実施例のコンデンサの場合漏
れ電流が著しく低下しており、また損失も小さく、特性
改善効果が高いことが実証された。

〔実施例２〕 固体電解質を含浸し、室温まで急冷後直ちに紫外線硬化
型のフレキシブルシリコーン（商品名：ＫＴＲ−ｓ○３
０Ｓ：信越化学工業会社製）にディップし、１．６ＫＷ
　　のオゾン線発生封体高圧水銀灯を数１０秒照射して
皮膜を形成した以外は実施例１と同様にして、アルミニ
ウム固体電解コンデンサを作製した。第２表に本実施例
により得られたコンデンサの初期特性を示す。

第２表 １ｏ　＼ 第１表との比較から明らか々ように、実施例１の場合と
同様ことでもシリコーン皮膜を形成後封止材料により外
装することにより、漏ね電流を著しく低下でき、かつ損
失も小さくできることが実証された。

なお本発明におけるシリコーンはフレキシブルでゴム状
弾性を有するものであればよく、湿気硬化型または紫外
線硬化型という硬化する方式に限定され々い。また制止
材料は、アミン硬化型エポキシ樹脂の場合について述べ
たが、本発明は本質的に使用する硬化剤のタイプに限定
されるものでなく、またエポキシ樹脂以外の封止材料を
用いる場合も本発明に包含される。

発明の効果 以」二のように本発明は、ＴＣＮＱ錯塩を含む固体電解
質が含浸されてなる陽極金属表面に酸化皮膜を有するコ
ンデンサユニットの表面に弾性を有するシリコーン皮膜
を形成した後、制止材料で外装することにより、漏れ電
流を著しく低下することができ、捷だ損失も小さくする
ことができ、その効果は大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　表面に酸化皮膜を有する陽極金属を有するコンデンサ
   ユニットに７、７、８、８−テトラシアノキノジメタン
   の錯塩を含む固体電解質を含浸し、しかる後弾性を有す
   るシリコーン皮膜を表面に形成する工程とを含むことを
   特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。