JPS62235720A - 固体電解コンデンサ - 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 本発明は改良された固体電解コンデンサに関するもので
ある。

従来の技術 近年、電気機器回路のディジタル化にともなって、そ仁
に使用されるコンデンサも高周波領域でのインピーダン
スが低く、小型大容量のものへの要求が高まっている。

従来、高周波領域用のコンデンサとしては、プラスチッ
クフィルムコンデン２７．７ す、マイカコンデンサ、積層セラミックコンデンサが用
いられているが、フィルムコンデンサおよびマイカコン
デンサでは形状が大きくなってし捷うために大容量化が
むずかしく、寸だ積層セラミノクコイデンサでは、小型
大容量になればなるほど、温度特性が悪くなり、価格が
非常に高くなるという欠点がある。一方、大容量タイプ
のコンデンサとして知られるものに、アルミニウム乾式
電解コンデンサあるいはアルミニウムまたはタンタル固
体電解コンデンサなどがある。これらのコンデンサは誘
電体となる陽極酸化皮膜を非常に薄くできるために大容
量が実現できるのであるが、その反面、酸化皮膜の損傷
がおきゃすいために、酸化皮膜と陰極の間に猪傷を修復
するための電解質を設ける必要である。アルミニウム乾
式電解コンデンサでは、エツチングをほどこした陽、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、
液状の電解質をセパレータに含浸して用いる。このため
、電解質の液漏れ、蒸発等の理由により経時的に静電容
量の減少や損失（ｔａｎδ）の増大が起３　ページ ると同時に、電解質のイオン伝導性により高周波特性お
よび低温特性が著しく劣る等の欠点を有している。又、
アルミニウム、タンタル固体電解コンデンサでは、上記
アルミニウム乾式電解コンデンサの欠点を改良するため
に固体電解質として二酸化マンガンが用いられている。

この固体電解質は硝酸マンガン水溶液に陽極素子を浸漬
し、３５０℃前後の温度で熱分解して得られている。こ
のコンデンサの場合、電解質が固体のため、高温におけ
る電解質の流出、低温域での凝固から生ずる性能の低下
などの欠点がなく、液状電解質を用いたコンデンサに比
して良好な周波数特性および温度特性を示すが、硝酸マ
ンガンの熱分解による酸化皮膜の損傷及び二酸化マンガ
ンの比抵抗が高いことなどの理由から、高周波領域のイ
ンピーダンスあるいは損失は積層セラミックコンデンサ
あるいけプラスチックフィルムコンデンサと比較して１
けた以上高い値となっている。

前記の問題点を解決するために固体電解質として導電性
が高く、陽柚酸化性のすぐれた有機半導体（７，７，８
，８−テトラシアノキノジメタン錯体：以下ＴＣＮＱ錯
体と記す）を用いることが提案されている。この有機半
導体は有機溶媒に溶解したり加熱による融解などの手段
を用いて酸化皮膜に含浸塗布することが可能であり、Ｍ
ｎＯ２を含浸する際に生ずる熱分解による酸化皮膜の損
傷を防ぐことができる。ＴＣＮＱＣＮ上導電性が高く、
陽極酸化性のすぐれたもので、高周波特性が良好で大容
量のコンデンサが可能となる。たとえば、丹羽信−氏に
より、Ｎ−ｎ−プロピルあるいはＮ−１ｓｏ−プロピル
インキノリンとＴＣＮＱからなる有機半導体を固体電解
質として用いる発明が出願されている（特開昭５８−１
７６０９号公報）。

前記発明によると捲回型アルミニウム電解コンデンサへ
のＴＣＮＱ塩の含浸がＴＣＮＱ塩を加熱溶融することに
より行われ、これによりＴＣＮＱ塩と酸化皮膜との強固
な結合が達成され、ＴＣＮＱ塩の高電導性の寄与にも助
けられて、周波数特性および温度特性が著Ｌ７＜改良さ
れたアルミニウムコンデンサが製造されてとしている。

このような５　ページ ＴＣＮＱ塩にもとづく有機半導体を固体電解質として用
いることは、すでに同一出願人になる発明（特開昭５８
−１７６０Ｃ１号公報）に示されているように、ＴＣＮ
Ｑ塩が二酸化マンガンに比して高い電導性と高い陽極酸
化能力（修復作用）を有するため二酸化マンガンを用い
た固体電解コンデンサに比して周波数特性と温度特性共
に優れた性能を可能にする。

オだ一般に電解質が含浸されていない状態の捲回素子は
、陽陰極の間にマニラ紙のようなセパレータを使用して
いる。固体電解質としてＴＣＮＱ塩を用いる場合、特開
昭　５８−１２３７１５号公報によるとあらかじめセパ
レータを炭化処理すること匁＜、高周波特性や高温にお
ける信頼性の面で末だ充分とは云えない。本発明は上記
問題点を解消するもので、簡単な構成でコンデンサの高
周波特性及び高温における信頼性の改善を図ることを目
６　ページ 的とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するだめになされたもので、そ
の技術的手段は、陽極皮膜を有する第１の電極と、前記
第１の電極と対向して設けられた第２の電極と、前記第
１と第２の電極の間に介在する少なくとも１本の絶縁糸
と、前記第１及び第２の電極間の空間にＴＣＮＱ塩を含
浸し捲回してなることを特徴とする固体電解コンデンサ
を提供するものである。

作用 本発明は、捲回素子のセパレータとしてマニラ紙のよう
なもののかわりに細い絶縁糸を用いることにより、工程
数を少なくしてコストの低減を図ることができるほか、
簡単な構造でＩＫＨｚ以上の高周波におけるｔａｎδが
改善でき、さらに高温放置における容量の変化（△Ｃ）
も改善できた。本発明の絶縁糸の太さは、電解質の毛細
管現象を利用した含浸性を良くするために、できる限り
細かい方が望ましい。また絶縁糸は周辺又は中央に少な
７　ベージ くとも１本設ければ良く、とれにより陽陰極間の箔が接
触してノヨートするのを防止することができる。

実施例 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

固体電解質として、Ｎ−インアミルイソキノリウム（Ｔ
ＣＮＱ）２を用いた。捲回素子としては１６Ｖ、１００
μＦ規格のものを使用し、含浸は２６０°Ｃにて溶融含
浸を行い、外装はアルミカンケースとエポキシ樹脂にて
行った。

捲回素子としては通常のマニラ紙をセパレータとして用
いて炭化処理をしたものと、太さが０２順程度のもめ事
ん糸をセパレータのかわりに上下周辺部分に２本介在し
たもので実験を行った。以下に特性の比較を示す。

「以下余白−Ｊ 上記表より明らかなように、セパレータとしてもめん糸
を使用した本実施例は、高温放置後の容量変化が少なく
、信頼性の改善が図られた。

発明の効果 以上要するに本発明は、陽陰極間のセパレータとして絶
縁糸を用いたものであり、製造工程数の削減によるコス
トの低下と、簡単な構成でコンデンサの高周波特性の改
善と信頼性の改善が図れた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 陽極皮膜を有する第１の電極と、前記第１の電極と対向
   して設けられた第２の電極と、前記第１と第２の電極の
   間に介在する少なくとも１本の絶縁糸と、前記第１及び
   第２の電極間の空間にＴＣＮＱ塩を含浸し捲回してなる
   ことを特徴とする固体電解コンデンサ。