JPS6242508A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサの製造方法Info
- Publication number
- JPS6242508A JPS6242508A JP60182055A JP18205585A JPS6242508A JP S6242508 A JPS6242508 A JP S6242508A JP 60182055 A JP60182055 A JP 60182055A JP 18205585 A JP18205585 A JP 18205585A JP S6242508 A JPS6242508 A JP S6242508A
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- Japan
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- capacitors
- solid electrolytic
- electrolytic capacitor
- capacitor
- solid electrolyte
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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。
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
れ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
定性など改良が望まれている。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れ
ている。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く、また積層セラ
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
ルミニク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、アルミニク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、電解液の液漏れによ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れ、産業用のコンデンサ
としての使用が制限されている。このような意味で、ア
ルミニウムやタンク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、これらにもいくつかの欠点がある
。
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
れ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
定性など改良が望まれている。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れ
ている。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く、また積層セラ
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
ルミニク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、アルミニク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、電解液の液漏れによ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れ、産業用のコンデンサ
としての使用が制限されている。このような意味で、ア
ルミニウムやタンク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、これらにもいくつかの欠点がある
。
これ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 ’C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なり高い値に止まっている。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、TCNQ@
塩から成る有機半導体は、有機溶媒に溶解したり、加熱
による融解など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。
ンガンの水溶液に陽極を浸漬し、350 ’C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なり高い値に止まっている。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、TCNQ@
塩から成る有機半導体は、有機溶媒に溶解したり、加熱
による融解など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。
従来使用されているTCNQ塩としては、同一出願人の
発明(特公昭56−10777号公報)および丹羽信−
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
をカチオントシ、TCNQを2分子含む錯塩が知られて
いる。これ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
ニットへの含浸され、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、#湿性、耐熱性、耐衝撃性等を付与する
ため、一般には熱硬化性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りジッドな封止材
料が使用される。
発明(特公昭56−10777号公報)および丹羽信−
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
をカチオントシ、TCNQを2分子含む錯塩が知られて
いる。これ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
ニットへの含浸され、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、#湿性、耐熱性、耐衝撃性等を付与する
ため、一般には熱硬化性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りジッドな封止材
料が使用される。
発明が解決しようとする問題点
しかし、上記のようにエポキシ樹脂を用いた外装の場合
、硬化収縮により陽極に形成されている酸化皮膜が損傷
を受けたり、あるいは未硬化エポキシ樹脂および硬化剤
とTCNQ塩との反応あるいは溶解等の相互作用により
、電解質が影響を及ぼされ、漏れ電流の増加、容量の低
下が見られる等との問題を有していた。本発明は上記問
題を解決するもので、外装時の容量低下が小さく、また
漏れ電流の小さい高性能の固体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。
、硬化収縮により陽極に形成されている酸化皮膜が損傷
を受けたり、あるいは未硬化エポキシ樹脂および硬化剤
とTCNQ塩との反応あるいは溶解等の相互作用により
、電解質が影響を及ぼされ、漏れ電流の増加、容量の低
下が見られる等との問題を有していた。本発明は上記問
題を解決するもので、外装時の容量低下が小さく、また
漏れ電流の小さい高性能の固体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。
問題点を解決するための手段
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
トの表面にゴム状弾性を有するシリコーン皮膜を形成さ
せた後、外装をポリフェニレンサルファイド(以下PP
Sと略す)樹脂を含む成形材料を用いて一体成形により
行なうことによって上記目的を達成するものである。
る、陽極金属表面に酸化皮膜を有するコンデンサユニッ
トの表面にゴム状弾性を有するシリコーン皮膜を形成さ
せた後、外装をポリフェニレンサルファイド(以下PP
Sと略す)樹脂を含む成形材料を用いて一体成形により
行なうことによって上記目的を達成するものである。
作 用
本発明は上記のように、固体電解質が素質されたコンデ
ンサユニット表面にゴム状弾性を有するシリコーン皮膜
を設けて、熱可塑性樹脂のpps樹脂を含む成形材料で
一体成形外装することにより、熱硬化性樹脂を用いた外
装の際見られた硬化収縮による歪を減らすとともに、活
性な未硬化樹脂とTCNQ錯塩との相互作用をなくし、
陽極金属表面の酸化皮膜の損傷およびTCNQ錯塩に及
ぼす影響を抑制し、容量が大きくかつ漏れ電流の小さい
高性能の固体電解コンデンサを得られるようにしたもの
である。ここで設けられたゴム状弾性を有するシリコー
ン皮膜は、TCNQ錯塩を成形樹脂との直接の接触を防
止するほかに、pps樹脂がシリンダーから金型用に射
出される際の圧力力らコンデンサユニットを保護する働
きを有する。なおここで、pps樹脂を含む成形材料を
用いるようにしたのは、コンデンサ実装時に要求される
半田耐熱性を付与するためである。
ンサユニット表面にゴム状弾性を有するシリコーン皮膜
を設けて、熱可塑性樹脂のpps樹脂を含む成形材料で
一体成形外装することにより、熱硬化性樹脂を用いた外
装の際見られた硬化収縮による歪を減らすとともに、活
性な未硬化樹脂とTCNQ錯塩との相互作用をなくし、
陽極金属表面の酸化皮膜の損傷およびTCNQ錯塩に及
ぼす影響を抑制し、容量が大きくかつ漏れ電流の小さい
高性能の固体電解コンデンサを得られるようにしたもの
である。ここで設けられたゴム状弾性を有するシリコー
ン皮膜は、TCNQ錯塩を成形樹脂との直接の接触を防
止するほかに、pps樹脂がシリンダーから金型用に射
出される際の圧力力らコンデンサユニットを保護する働
きを有する。なおここで、pps樹脂を含む成形材料を
用いるようにしたのは、コンデンサ実装時に要求される
半田耐熱性を付与するためである。
実施例
以下に本発明の実施例について詳述する。
公知の方法で合成したN −n−ブチルイソキノリニウ
ム(TCNQ)2を乳鉢に取り、アセトンを加えペース
ト状とした後、アセトンが揮散し乾燥するまで粉砕した
後、約40°Cで減圧乾燥し、アセトンを完全に揮散さ
せ、さらに粉砕してコンデンサユニ、トの含浸に供する
固体電解質を得た。
ム(TCNQ)2を乳鉢に取り、アセトンを加えペース
ト状とした後、アセトンが揮散し乾燥するまで粉砕した
後、約40°Cで減圧乾燥し、アセトンを完全に揮散さ
せ、さらに粉砕してコンデンサユニ、トの含浸に供する
固体電解質を得た。
含浸はこの電解質約40mgを100のAJ製円筒伏ケ
ースに充填し、約260 ’Cで加熱融解させ、やはり
同じ温度で約20秒間予熱しておいてA/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約40X
3朋の寸法の巻回型でAf端面を化成処理l〜たもので
ある。固体電解質含浸後のユニットを室温まで急冷し、
紫外線硬化型フレキシブルシリコーンのジャンクション
コーティングレジンKJR8030S(信越化学工業+
!#)にディップし、オゾン線発生高圧水銀灯を用い、
ランプ入力120W/αて紫外線を10cInの距離か
ら20秒照射して皮膜を形成させた。このシリコーン皮
膜が形成されたコンデンサユニットをサスティールLP
−1(保土ケ谷化学工業製)を用いて、ユニ7トがほぼ
中心に位置するように保持して一体成形を行なった。外
装品の形状は60X6mの円筒形であり、成形条件は、
射出圧力230に97d、樹脂湿度300’C,金型温
度150°C1射出時間4秒、冷却時間10秒である。
ースに充填し、約260 ’Cで加熱融解させ、やはり
同じ温度で約20秒間予熱しておいてA/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約40X
3朋の寸法の巻回型でAf端面を化成処理l〜たもので
ある。固体電解質含浸後のユニットを室温まで急冷し、
紫外線硬化型フレキシブルシリコーンのジャンクション
コーティングレジンKJR8030S(信越化学工業+
!#)にディップし、オゾン線発生高圧水銀灯を用い、
ランプ入力120W/αて紫外線を10cInの距離か
ら20秒照射して皮膜を形成させた。このシリコーン皮
膜が形成されたコンデンサユニットをサスティールLP
−1(保土ケ谷化学工業製)を用いて、ユニ7トがほぼ
中心に位置するように保持して一体成形を行なった。外
装品の形状は60X6mの円筒形であり、成形条件は、
射出圧力230に97d、樹脂湿度300’C,金型温
度150°C1射出時間4秒、冷却時間10秒である。
用いた金型はゲート寸法1 rxm X 1 gの1ヶ
取りのものである。このようにして作られた固体電解コ
ンデンサの特性を表に示す。また同表には従来法の1例
として外装材としてエポキシ樹脂MEX−19C(アサ
ヒ化学研究所製)を用いて、KT R8030Sによる
コーティングをせず、また一体成形の代わりにそれと同
一の形状に85°C,3時間の硬化条件でキャスティン
グ外装を行なった以外同様の方法で作製した試料の特性
を比較のため示しだ。
取りのものである。このようにして作られた固体電解コ
ンデンサの特性を表に示す。また同表には従来法の1例
として外装材としてエポキシ樹脂MEX−19C(アサ
ヒ化学研究所製)を用いて、KT R8030Sによる
コーティングをせず、また一体成形の代わりにそれと同
一の形状に85°C,3時間の硬化条件でキャスティン
グ外装を行なった以外同様の方法で作製した試料の特性
を比較のため示しだ。
表
K J R8030Sによりコンデンサユニット表面に
ゴム状弾性を有するシリコーン皮膜を形成させた後、サ
スティールLP−1で一体成形した場合の方が、外装に
よる容量低下が小さく、かつまた漏水電流も小さくでき
ることが実証された。
ゴム状弾性を有するシリコーン皮膜を形成させた後、サ
スティールLP−1で一体成形した場合の方が、外装に
よる容量低下が小さく、かつまた漏水電流も小さくでき
ることが実証された。
なお前記実施例の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、紫外線硬化という硬化方
式に限定されるものでなく、湿気硬化型、触媒硬化型の
シリコーンも同様に本発明に包含される。また成形材料
には木質的にポリフェニレンサルファイド樹月旨が含ま
れていればよく、特性改善のために添加される他の添加
剤の種類、量等に本発明は限定されない。
性を有するものであればよく、紫外線硬化という硬化方
式に限定されるものでなく、湿気硬化型、触媒硬化型の
シリコーンも同様に本発明に包含される。また成形材料
には木質的にポリフェニレンサルファイド樹月旨が含ま
れていればよく、特性改善のために添加される他の添加
剤の種類、量等に本発明は限定されない。
発明の効果
以上述べたように、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ゴム状弾性を有するシリコ
ーン皮膜を形成した後、ポリフェニレンサファイド樹脂
を含む成形材料で一体成形して外装するようにしたもの
であり、外装時の容量低下を小さく抑え、かつ漏水電流
も小さくすることができる。
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ゴム状弾性を有するシリコ
ーン皮膜を形成した後、ポリフェニレンサファイド樹脂
を含む成形材料で一体成形して外装するようにしたもの
であり、外装時の容量低下を小さく抑え、かつ漏水電流
も小さくすることができる。
Claims (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、しかる後ゴム状弾性を
有するシリコーン皮膜を前記ユニット表面に形成させた
上ポリフェニレンサルファイド樹脂を含む成形材料で一
体成形する工程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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60182055A JPS6242508A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60182055A JPS6242508A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6242508A true JPS6242508A (ja) | 1987-02-24 |
Family
ID=16111551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60182055A Pending JPS6242508A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6242508A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991004566A1 (fr) * | 1989-09-21 | 1991-04-04 | Toray Industries, Inc. | Condensateur a couche et son procede de fabrication |
-
1985
- 1985-08-20 JP JP60182055A patent/JPS6242508A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991004566A1 (fr) * | 1989-09-21 | 1991-04-04 | Toray Industries, Inc. | Condensateur a couche et son procede de fabrication |
| EP0444214B1 (en) * | 1989-09-21 | 1995-08-30 | Toray Industries, Inc. | Film capacitor and its manufacturing method |
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