JPS6317515A - 固体電解コンデンサ - Google Patents
固体電解コンデンサInfo
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- JPS6317515A JPS6317515A JP16221886A JP16221886A JPS6317515A JP S6317515 A JPS6317515 A JP S6317515A JP 16221886 A JP16221886 A JP 16221886A JP 16221886 A JP16221886 A JP 16221886A JP S6317515 A JPS6317515 A JP S6317515A
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Landscapes
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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、固体電解質を用いた固体電解コンデンサの改
良に関するものである。
良に関するものである。
固体電解コンデンサは、陽極酸化皮膜を有するアルミニ
ウムなどの誘電体皮膜生成金属に固体電解質を付着した
構造を有している。この種のコンデンサには、従来まで
は殆ど二酸化マンガンが固体電解質として用いられて来
た。
ウムなどの誘電体皮膜生成金属に固体電解質を付着した
構造を有している。この種のコンデンサには、従来まで
は殆ど二酸化マンガンが固体電解質として用いられて来
た。
しかしながら、二酸化マンガンを電極上に形成させる際
に、一般に硝酸マンガン溶液に浸漬させた後加熱分解を
行うため、陽極酸化皮膜が損傷をうけること、加えて二
酸化マンガンによる陽極酸化皮膜の修復性が乏しいとい
う欠点があった。
に、一般に硝酸マンガン溶液に浸漬させた後加熱分解を
行うため、陽極酸化皮膜が損傷をうけること、加えて二
酸化マンガンによる陽極酸化皮膜の修復性が乏しいとい
う欠点があった。
上記の欠点を改善させる目的で固体電解質として有機半
導体、主として７，７，８．８−テトラシアノキノジメ
タン（ＴＣＮＱ）の塩を用いることが提案されている。
導体、主として７，７，８．８−テトラシアノキノジメ
タン（ＴＣＮＱ）の塩を用いることが提案されている。
ＴＣＮＱ錯体は、ＴＣＮＱをアクセプターとし、ドナー
材としてはキノリン（Ｑｎ）、テトラチアフルバレン（
ＴＴＦ）、Ｎ−メチルフェナジン（ＮＭＰ）、テトラセ
レナフルバレン（ＴＳＦ）などがこれまで検討されてお
り、更に新しいドナー材についての研究も精力的に行わ
わているが、まだ充分満足できるものは得られていない
。
材としてはキノリン（Ｑｎ）、テトラチアフルバレン（
ＴＴＦ）、Ｎ−メチルフェナジン（ＮＭＰ）、テトラセ
レナフルバレン（ＴＳＦ）などがこれまで検討されてお
り、更に新しいドナー材についての研究も精力的に行わ
わているが、まだ充分満足できるものは得られていない
。
特に耐熱性の点に関しては、従来検討されてきたＴＣＮ
Ｑ錯体はいずれも問題を抱えている。
Ｑ錯体はいずれも問題を抱えている。
即ち、固体電解コンデンサに於ては、コンデンサの構造
処理過程に於て、ハンダ処理等の熱に曝される機会が多
いこと、及び電源回路に於てトランスの近くに配置され
ること等の点から、電解質は熱的に安定でなくてはなら
ないが、従来のＴＣＮＱ錯体はいずれもこの点で不安要
素がある。
処理過程に於て、ハンダ処理等の熱に曝される機会が多
いこと、及び電源回路に於てトランスの近くに配置され
ること等の点から、電解質は熱的に安定でなくてはなら
ないが、従来のＴＣＮＱ錯体はいずれもこの点で不安要
素がある。
本発明は、固体電解コンデンサが有する上記した如き諸
問題を全く有さない、新規で且つ有用な固体電解コンデ
ンサを提供することにある。
問題を全く有さない、新規で且つ有用な固体電解コンデ
ンサを提供することにある。
（発明の概要）
本発明は、表面に陽極酸化皮膜を有する弁作用金属から
なる陽極用電極と、該電極に対向して構成された陰極用
電極との間に介在された電解質として、Ｎ−アルキル−
４−フェニルピリジニウムカチオンをドナー材としたＴ
ＣＮＱ錯体な用いることを特徴とする固体電解コンデン
サである。
なる陽極用電極と、該電極に対向して構成された陰極用
電極との間に介在された電解質として、Ｎ−アルキル−
４−フェニルピリジニウムカチオンをドナー材としたＴ
ＣＮＱ錯体な用いることを特徴とする固体電解コンデン
サである。
ドナー材としての特徴は、イオン化ポテンシャルが適度
に小さいこと、π電子系の広がりが犬きくそのイオンが
安定化すること、分極率が高いことなどが挙げられる。
に小さいこと、π電子系の広がりが犬きくそのイオンが
安定化すること、分極率が高いことなどが挙げられる。
これらの諸条件を全て満たすことは分子設計の上で重要
な因子であるが、全てを満たすには、非常な困難を伴う
。また袖々のドナー材からなるＴ ＣＮ Ｑ ２６体を
電解コンデンサへ適応するには電極との接着の問題があ
り、極めて微細な結晶粒を有するもので且つ金属酸化物
とのなじみが良好のＴＣＮＱ錯体が望ましい。
な因子であるが、全てを満たすには、非常な困難を伴う
。また袖々のドナー材からなるＴ ＣＮ Ｑ ２６体を
電解コンデンサへ適応するには電極との接着の問題があ
り、極めて微細な結晶粒を有するもので且つ金属酸化物
とのなじみが良好のＴＣＮＱ錯体が望ましい。
また電気伝導性も低温から高温まであまり変化せず、高
温になっても分解しないＴＣＮＱ錯体が要求される。
温になっても分解しないＴＣＮＱ錯体が要求される。
本発明者らは鋭意研究を重ね、上記の要求を充分満足し
得るＴＣＮＱ錯体のドナー材を新たに見出し、本発明に
到達した。即ち、本発明は特に製品化した後、プリント
基板にハンダ付けする際に、充分高い温度でのりフロー
で行っても対応出来得る有機半導体を用いている点に特
徴を有する。
得るＴＣＮＱ錯体のドナー材を新たに見出し、本発明に
到達した。即ち、本発明は特に製品化した後、プリント
基板にハンダ付けする際に、充分高い温度でのりフロー
で行っても対応出来得る有機半導体を用いている点に特
徴を有する。
Ｎ−アルキル−４−フェニルピリジニウムＴＣＮＱ錯体
は、例えば下記の如く表わされる。
は、例えば下記の如く表わされる。
（式中、ｎは０．５≦ｎ≦２なる任意の数を表わす。）
Ｎ−アルキル−４−フェニルピリジニ、ウムＴＣＮＱ錯
体は、比較的高い温度の融点および分解点を有している
。例えばＮ−イソブチル−４−フェニルピリジニウムＴ
ＣＮＱ錯体は、融解開始点が２５０℃、また分解点が２
８１”Ｃであり、Ｎ−ｎ−ブチルイソキノリンＴＣＮＱ
錯体の融解開始点２１７．５℃、分解点２６７．１’Ｃ
に比べいずれも高い値を示している。このようにＮ−ア
ルキル−４−フェニルピリジニウムＴＣＮＱ錯体は極め
て熱的に安定な錯体である。
体は、比較的高い温度の融点および分解点を有している
。例えばＮ−イソブチル−４−フェニルピリジニウムＴ
ＣＮＱ錯体は、融解開始点が２５０℃、また分解点が２
８１”Ｃであり、Ｎ−ｎ−ブチルイソキノリンＴＣＮＱ
錯体の融解開始点２１７．５℃、分解点２６７．１’Ｃ
に比べいずれも高い値を示している。このようにＮ−ア
ルキル−４−フェニルピリジニウムＴＣＮＱ錯体は極め
て熱的に安定な錯体である。
また、Ｎ−アルキル−４−フェニルピリジニウムＴＣＮ
Ｑ錯体は、電導性についても電解コンデンサ用の固体電
解質として充分適応出来得るものである。例えば、Ｎ−
イソブチル−４−フェニルピリジニウムＴＣＮＱ錯体粉
末を４００ｋｇ加圧してペレット状にしたときの比抵抗
値は１〜１２Ω・ｃｍであった。
Ｑ錯体は、電導性についても電解コンデンサ用の固体電
解質として充分適応出来得るものである。例えば、Ｎ−
イソブチル−４−フェニルピリジニウムＴＣＮＱ錯体粉
末を４００ｋｇ加圧してペレット状にしたときの比抵抗
値は１〜１２Ω・ｃｍであった。
ＴＣＮＱとＮ−アルキル−４−フェニルピリジニウムカ
チオンの錯体は高温まで安定であるがゆえに、電極との
接合技術に於て有利な利点をもたらす。即ち、高沸点で
極性の高い溶媒に溶かすことが可能であり、浸漬、乾燥
時に極めて速やかに電極表面上での再結晶化が起こる。
チオンの錯体は高温まで安定であるがゆえに、電極との
接合技術に於て有利な利点をもたらす。即ち、高沸点で
極性の高い溶媒に溶かすことが可能であり、浸漬、乾燥
時に極めて速やかに電極表面上での再結晶化が起こる。
またアルミニウム電解コンデンサのように細かくエツチ
ングされた電極面の凹凸の中にも無理なく含浸される。
ングされた電極面の凹凸の中にも無理なく含浸される。
これは結晶化速度との条件がらみの問題もあるが、結晶
の微細化、高密度化と共に、含浸状旭が良好になるのは
言うまでもない。
の微細化、高密度化と共に、含浸状旭が良好になるのは
言うまでもない。
なお、本発明の固体電解コンデンサに用いられる陽極用
電極はアルミニウム箔に限定されるものではなく、他の
弁作用金属も当然ながら使用可能であり、また粉末焼結
電極を用いても同様な効果が得られることは言うまでも
ない。
電極はアルミニウム箔に限定されるものではなく、他の
弁作用金属も当然ながら使用可能であり、また粉末焼結
電極を用いても同様な効果が得られることは言うまでも
ない。
本発明の固体電解コンデンサに使用する４−フェニルピ
リジニウムカチオンのＮ位につくアルキル基の炭素数と
しては１〜ＩＯが良好で、それ以上になると不安定であ
り、また、コスト的にみても不都合な点が多い。
リジニウムカチオンのＮ位につくアルキル基の炭素数と
しては１〜ＩＯが良好で、それ以上になると不安定であ
り、また、コスト的にみても不都合な点が多い。
以下、本発明の具体的実施例について説明する。
実施例Ｉ
Ｎ−イソアミル−４−フェニルピリジニウムＴＣＮＱ錯
体を１８０℃に熱したニトロベンゼン溶液に過飽和溶解
させた。次に４０倍にエツチング処理したアルミニウム
箔を５０ｖ化成し、陽極用電極とした。該電極を、上記
溶液を１８０℃にした中に浸漬し、ゆっくりと引き上げ
、２３０℃で乾燥させた。この操作を４回行い含浸を終
了させた。次に陰極としてカーボンを塗布し、その上に
銀ペーストを塗布し、リード線をはんだ付けして外装し
たコンデンサ試料（試料群Ａ）を作製した。
体を１８０℃に熱したニトロベンゼン溶液に過飽和溶解
させた。次に４０倍にエツチング処理したアルミニウム
箔を５０ｖ化成し、陽極用電極とした。該電極を、上記
溶液を１８０℃にした中に浸漬し、ゆっくりと引き上げ
、２３０℃で乾燥させた。この操作を４回行い含浸を終
了させた。次に陰極としてカーボンを塗布し、その上に
銀ペーストを塗布し、リード線をはんだ付けして外装し
たコンデンサ試料（試料群Ａ）を作製した。
また比較のため従来例として、Ｎ−ｎ−ブチルイソキノ
リンＴＣＮＱ錯体を同様にして １８０℃に加熱したニ
トロベンゼン中に過飽和溶解させ、同様の操作を繰り返
した。陰極およびリード線の取り付けは上記と同様に行
いコンデンサ試料（試料群Ｂ）を作製した。
リンＴＣＮＱ錯体を同様にして １８０℃に加熱したニ
トロベンゼン中に過飽和溶解させ、同様の操作を繰り返
した。陰極およびリード線の取り付けは上記と同様に行
いコンデンサ試料（試料群Ｂ）を作製した。
また更に従来例として硝酸マンガン飽和水溶液を用い、
２２０℃にて６０秒浸禎、加熱処理を６回繰り返した。
２２０℃にて６０秒浸禎、加熱処理を６回繰り返した。
そして陰極およびリード線の取り付けを上記と同様に行
いコンデンサ試料（試料Ｃ）を作製した。
いコンデンサ試料（試料Ｃ）を作製した。
何れの試料も定格２５ｖ、４７μＦの固体電解コンデン
サである。
サである。
第１表に初期特性を示す。静電容量及びｔａｎδは常温
、 ｌ ２０１１ ｚに於ける値、漏わ電流は常温、定
格電圧印加１分後の値を示す。
、 ｌ ２０１１ ｚに於ける値、漏わ電流は常温、定
格電圧印加１分後の値を示す。
第 １ 表
さらに１０５℃の雰囲気で定格電圧を印加し２０００時
間までの高温負荷試験を行った結果を第２表に示す。
間までの高温負荷試験を行った結果を第２表に示す。
第 ２ 表
上記第１表および第２表より明らかなように本発明の固
体電解コンデンサは熱的にも安定であることが、実証さ
れた。
体電解コンデンサは熱的にも安定であることが、実証さ
れた。
実施例２
実施例１と同様の電極を用い陽極箔とし、それに対向し
て約１０倍にエツチングしたアルミ箔を陰極とし、電解
紙をセパレーターとして巻回型コンデンサ（定格２５ｗ
ｖ−３３μＦ）の素子を作製した。上記素子を火焔処理
し、これにＮ−インブチル−４−フェニルピリジニウム
ＴＣＮＱ錯体を含浸し、外装して、コンデンサ試料群り
を作製した。
て約１０倍にエツチングしたアルミ箔を陰極とし、電解
紙をセパレーターとして巻回型コンデンサ（定格２５ｗ
ｖ−３３μＦ）の素子を作製した。上記素子を火焔処理
し、これにＮ−インブチル−４−フェニルピリジニウム
ＴＣＮＱ錯体を含浸し、外装して、コンデンサ試料群り
を作製した。
比較のため、Ｎ−ｎ−ブチルイソキノリンＴＣＮＱ錯体
も同様に含浸し、試料群Ｅを作製した。
も同様に含浸し、試料群Ｅを作製した。
第３表に初期特性、及び２５０℃に於けるはんだリフロ
ー１分を行った後の特性を示す。
ー１分を行った後の特性を示す。
第３表の結果からも明らかな様にＮ−ｎ−ブチルイソキ
ノリンＴＣＮＱ錯体を用いた製品は、静電容量が大幅に
減少し、ｔａｎδは逆に大幅に増大しておりリフロ一時
に於ける熱ストレスによって錯体が劣化したことを示し
ている。それに対しＮ−イソブチル−４−フェニルピリ
ジニウムＴＣＮＱ錯体は静電容量、 ｔａｎδ共に変化
は少なく極めて安定していることを示している。
ノリンＴＣＮＱ錯体を用いた製品は、静電容量が大幅に
減少し、ｔａｎδは逆に大幅に増大しておりリフロ一時
に於ける熱ストレスによって錯体が劣化したことを示し
ている。それに対しＮ−イソブチル−４−フェニルピリ
ジニウムＴＣＮＱ錯体は静電容量、 ｔａｎδ共に変化
は少なく極めて安定していることを示している。
以上述べたように、Ｎ−アルキル−４−フェニルピリジ
ニウムカチオンのＴＣＮＱ錯体からなる固体電解質は熱
的に極めて安定で、電極と固体電解質との接合性も良好
なので、これを電解質として用いた本発明の固体電解コ
ンデンサは従来のものと比べその電気特性が著しく改善
され且つ安定化されたものである点に顕著な効果を奏す
るものであり、工業的且つ実用的価値大なるものがある
。
ニウムカチオンのＴＣＮＱ錯体からなる固体電解質は熱
的に極めて安定で、電極と固体電解質との接合性も良好
なので、これを電解質として用いた本発明の固体電解コ
ンデンサは従来のものと比べその電気特性が著しく改善
され且つ安定化されたものである点に顕著な効果を奏す
るものであり、工業的且つ実用的価値大なるものがある
。
特許出願人 和光純薬工業株式会社
手続補正書
昭和６２年１０月 ９日
１、事件の表示
昭和６１年 特許願 第１６２２１８号２、発明の名称
〒 ５４１
住 所 大阪府大阪市東区道峰町３丁目１０番地連絡先
特許法（東京）置０３−２７０−８５７１名 称 和
光純薬工業株式会社 自発 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。
特許法（東京）置０３−２７０−８５７１名 称 和
光純薬工業株式会社 自発 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。
６、補正の内容
（３）明細書３頁６行目に記載の「構造処理過程」を「
製造処理過程」と補正する。
製造処理過程」と補正する。
以上
Claims (2)
- （１）表面に陽極酸化皮膜を有する弁作用金属からなる
陽極用電極と、該電極に対向して構成された陰極用電極
との間に介在された電解質として、Ｎ−アルキル−４−
フェニルピリジニウムカチオンをドナー材としたＴＣＮ
Ｑ 錯体を用いることを特徴とする固体電解コンデンサ。 - （２）ドナー材のアルキル基の炭素数が１〜１０である
、特許請求の範囲第１項記載の固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16221886A JPH0770441B2 (ja) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16221886A JPH0770441B2 (ja) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | 固体電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6317515A true JPS6317515A (ja) | 1988-01-25 |
| JPH0770441B2 JPH0770441B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=15750207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16221886A Expired - Lifetime JPH0770441B2 (ja) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770441B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01231207A (ja) * | 1988-03-11 | 1989-09-14 | Japan Carlit Co Ltd:The | 耐熱性電荷移動錯体 |
| US8710377B2 (en) | 2007-07-09 | 2014-04-29 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Electric connection box |
-
1986
- 1986-07-10 JP JP16221886A patent/JPH0770441B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01231207A (ja) * | 1988-03-11 | 1989-09-14 | Japan Carlit Co Ltd:The | 耐熱性電荷移動錯体 |
| US8710377B2 (en) | 2007-07-09 | 2014-04-29 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Electric connection box |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0770441B2 (ja) | 1995-07-31 |
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