JPH065476A - Large capacitance electrolytic capacitor - Google Patents
Large capacitance electrolytic capacitorInfo
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- JPH065476A JPH065476A JP20173092A JP20173092A JPH065476A JP H065476 A JPH065476 A JP H065476A JP 20173092 A JP20173092 A JP 20173092A JP 20173092 A JP20173092 A JP 20173092A JP H065476 A JPH065476 A JP H065476A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、新しい方式の電解コン
デンサに関する。更に詳しくは、本発明は電解コンデン
サの小型化、大容量化及びチップ化、積層化技術に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a new type of electrolytic capacitor. More specifically, the present invention relates to downsizing, large capacity, chipping, and stacking technology of electrolytic capacitors.
【０００２】[0002]
【従来の技術】コンデンサを小型化、高容量化するため
には、誘電層の誘電率を上げるか、誘電層の膜厚を薄く
するか、対向電極の表面積を拡大することが必要であ
る。そして現行のアルミニウム電解コンデンサでは、図
１、図２に示すように一般にアルミニウム箔にエッチン
グを施して多数のボアを形成し、表面積を拡大した後、
陽極酸化によりＡｌ２Ｏ３の誘電層を形成し、アルミニ
ウム電解コンデンサの静電容量を増加させている。しか
しエッチングによるアルミニウム箔の表面積拡大は、ア
ルミニウム箔の強度の低下を伴い、エッチングの後のア
ルミニウム電極材料の厚さを薄くする限界に近くなって
いる。また、構成上、陽極用、陰極用アルミニウム箔及
びセパレータ２枚の計４種類の材料を巻回し、コンデン
サ素子を形成し、引出しリードタブを箔に加締等の方法
で接続しており、現状の構造を脱却するには多くの問題
を有していた。2. Description of the Related Art In order to reduce the size and increase the capacity of a capacitor, it is necessary to increase the dielectric constant of the dielectric layer, reduce the thickness of the dielectric layer, or increase the surface area of the counter electrode. In the current aluminum electrolytic capacitor, generally, aluminum foil is etched to form a large number of bores as shown in FIGS.
A dielectric layer of Al 2 O 3 is formed by anodization to increase the capacitance of the aluminum electrolytic capacitor. However, the increase in the surface area of the aluminum foil due to the etching is accompanied by a decrease in the strength of the aluminum foil, and is close to the limit of reducing the thickness of the aluminum electrode material after the etching. In addition, due to the structure, a total of four kinds of materials, that is, an aluminum foil for an anode, an aluminum foil for a cathode, and two separators are wound to form a capacitor element, and a lead tab is connected to the foil by a method such as caulking. There were many problems in breaking the structure.
【０００３】これに対して特開昭５９−１６７００９号
公報では、アルミ箔等の基体上に、アルミニウム、タン
タル、チタン、ニオブ、ジルコニウム等の多孔質金属膜
を作成し、電極／誘電層の表面積を拡大すると共に、誘
電率を増加させることが提案されている。また特公平３
−３７２９３号公報では、エッチングにより粗面化され
たアルミニウム箔の表面に、平均粒子径０．０２〜１．
０ミクロンのチタン微粒子からなる厚さ０．２〜５．０
ミクロンのチタン蒸着被膜が被覆されてなる電解コンデ
ンサ用陰極材料が提案されている。On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-1670009, a porous metal film of aluminum, tantalum, titanium, niobium, zirconium or the like is formed on a substrate such as an aluminum foil, and the surface area of the electrode / dielectric layer is formed. It has been proposed to increase the dielectric constant and increase the dielectric constant. In addition, special fair 3
In Japanese Patent Laid-Open No. 37293/2007, an average particle diameter of 0.02 to 1.
0.2-5.0 thickness consisting of 0 micron titanium particles
A cathode material for electrolytic capacitors, which is coated with a micron titanium vapor-deposited film, has been proposed.
【０００４】しかし、これらの技術においてアルミニウ
ム箔表面に形成する金属蒸着層はアルミニウムを除き高
融点材料であり、これらを蒸発させるためには大電力を
投入しなければならず、熱ダメージにより基体の平坦性
が損なわれたり、基体の温度上昇により蒸着膜が平滑化
して、所定の表面積拡大効果が得られなかったりする問
題がある。また従来のアルミニウム電極箔は導電性金属
層を全面に形成しているために、端子リードを必要とし
ており、チップ化が容易でなかった。However, in these techniques, the metal vapor deposition layer formed on the surface of the aluminum foil is a high melting point material except aluminum, and a large amount of electric power must be applied to evaporate these, and the substrate is damaged by heat damage. There are problems that the flatness is impaired and the vapor deposition film is smoothed due to the temperature rise of the substrate, and the predetermined surface area increasing effect cannot be obtained. Further, since the conventional aluminum electrode foil has the conductive metal layer formed on the entire surface, it requires a terminal lead and is not easy to be formed into a chip.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
従来技術の諸欠点に鑑み創案されたもので、その目的と
するところは、アルミニウム電極箔が不用で、電気特性
の安定した高静電容量が得られ、小形化、軽量化が可能
で、そのチップ化、積層化への対応が容易である電解コ
ンデンサを提供することにある。The present invention was devised in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art. The purpose of the present invention is to eliminate the need for an aluminum electrode foil and to provide a stable and stable electric characteristic. An object of the present invention is to provide an electrolytic capacitor that can obtain a capacitance, can be made smaller and lighter, and can easily be made into chips and layers.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前記した本発明の目的
は、プラスチックフィルムの少なくとも片面に、一端部
を残して他の全面にＴｉ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａ
ｌ，Ｓｎ及びＷから選ばれた金属、もしくは合金からな
るカラム構造の集合体状の蒸着金属層を形成すると共
に、該蒸着金属カラム層の少なくとも表面積を酸化又は
窒化させてなる高容量電解コンデンサ電極箔を、積層あ
るいは巻回し、更にその両端分に金属を溶射あるいは半
田付けして電極引出し部を構成し、これに電解液等を含
浸しケースに収納、密閉してなることを特徴とする高容
量電解コンデンサ、あるいはプラスチックフィルムの少
なくとも片面に、一端部を残して他の全面に蒸着金属電
極層を形成し、この上からＴｉ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ａｌ，Ｓｎ及びＷから選ばれた金属、もしくは合金
からなるカラム構造の集合体状の蒸着金属層を形成する
と共に、該蒸着金属カラム層の少なくとも表面層を酸化
又は窒化させてなる高容量電解コンデンサ電極箔を、積
層あるいは巻回し、更にその両端分に金属を溶射して電
極引出し部を構成し、これに電解液等を含浸しケースに
収納、密閉してなることを特徴とする、高容量電解コン
デンサによって達成される。The above-mentioned object of the present invention is to provide Ti, Zr, Ta, Cr, Ni, A on at least one side of a plastic film while leaving one end on the other side.
A high-capacity electrolytic capacitor electrode formed by forming a vapor-deposited metal layer having a column structure made of a metal or alloy selected from 1, Sn and W and oxidizing or nitriding at least the surface area of the vapor-deposited metal column layer. Highly characterized in that foils are laminated or wound, and metal is sprayed or soldered on both ends of the foils to form an electrode lead-out portion, which is impregnated with an electrolytic solution or the like and housed and sealed in a case. A vapor-deposited metal electrode layer is formed on at least one surface of a capacitive electrolytic capacitor or a plastic film while leaving one end, and Ti, Zr, Ta, Cr, N
A high capacity obtained by forming an aggregated vapor-deposited metal layer having a column structure made of a metal or alloy selected from i, Al, Sn and W, and oxidizing or nitriding at least the surface layer of the vapor-deposited metal column layer. Electrode capacitor electrode foil, laminated or wound, and further sprayed metal on both ends thereof to form an electrode lead-out portion, which is impregnated with an electrolytic solution or the like, housed in a case, and sealed. Achieved by high capacity electrolytic capacitors.
【０００７】本発明の電極箔を構成する基体としては、
両端部に金属を溶射して電極引出し部を構成する点か
ら、非導電性のプラスチックフィルムの採用が好まし
い。As the substrate constituting the electrode foil of the present invention,
It is preferable to use a non-conductive plastic film from the viewpoint of spraying metal on both ends to form the electrode lead-out portion.
【０００８】前記基体のプラスチックフィルムを構成す
る樹脂の具体例には、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエステル
類、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリフェニ
レンスルフィド類、ポリエーテルエーテルケトン等のポ
リエーテル類、芳香族ポリアミド類、ポリカーボネート
等が挙げられるが、電気特性や価格の点でポリエチレン
テレフタレート、ポリプロピレン、ポリフェニレンスル
フィドフィルムが好ましい。これらのプラスチックフィ
ルムは機械的強度や安定性の点で、二軸延伸されてフィ
ルム化されていることが好ましい。該プラスチックフィ
ルムの厚さは、機械的強度と占有体積の関係から０．５
〜５０ミクロンの範囲が好ましく、１．５〜１５ミクロ
ンの範囲がより好ましく、より薄膜化することができ
る。Specific examples of the resin that constitutes the plastic film of the substrate include polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene-2,6-naphthalate, polyolefins such as polypropylene, polyphenylene sulfides, and polyether ether ketone. Examples thereof include ethers, aromatic polyamides, and polycarbonates, but polyethylene terephthalate, polypropylene, and polyphenylene sulfide film are preferable in terms of electric characteristics and price. From the viewpoint of mechanical strength and stability, these plastic films are preferably biaxially stretched to form a film. The thickness of the plastic film is 0.5 due to the relationship between mechanical strength and occupied volume.
The range of ˜50 μm is preferable, the range of 1.5˜15 μm is more preferable, and the film can be made thinner.
【０００９】前記基材の表面は、実質的に平滑であるこ
とが好ましく、具体的には平均表面粗さが５０〜５００
０オングストロームであることが好ましい。The surface of the base material is preferably substantially smooth, and specifically, the average surface roughness is 50 to 500.
It is preferably 0 angstrom.
【００１０】本発明においては、カラム構造の集合体か
らなる多孔質金属蒸着層を形成するのに先立って、必要
に応じて基材上に導電性の蒸着金属電極を真空蒸着、電
子ビーム蒸着、イオンプレーティング、スパッタ等の手
段によって形成することを採用してもよい。即ち、本発
明ではプラスチックフィルム等の非導電性基材の上に、
カラム状金属蒸着層を形成するのに先立って、蒸着金属
電極を形成させることができる。In the present invention, prior to forming a porous metal vapor deposition layer comprising a column structure aggregate, a conductive vapor deposition metal electrode is optionally vacuum-deposited, electron beam vapor-deposited on a substrate. Forming by means such as ion plating or sputtering may be adopted. That is, in the present invention, on a non-conductive substrate such as a plastic film,
The vapor-deposited metal electrode can be formed prior to forming the columnar metal vapor-deposited layer.
【００１１】尚、該蒸着金属電極は、導電性が高いほど
誘電損失が小さくなり好ましいので、アルミニウム、亜
鉛、スズ又は銅の純度の高いものであることがより好ま
しい。また該蒸着金属膜の厚さは、厚いほど導電性が良
好になり、一方薄いほどセルフヒーリングしやすいの
で、０．０１〜０．３ミクロンの範囲が好ましい。The vapor-deposited metal electrode is preferable because the higher the conductivity is, the smaller the dielectric loss is. Therefore, aluminum, zinc, tin or copper having a high purity is more preferable. The thickness of the vapor-deposited metal film is preferably 0.01 to 0.3 μm because the thicker it is, the better the conductivity is, and the thinner it is, the easier the self-healing is.
【００１２】本発明において、形成されるＴｉ，Ｚｒ，
Ｔａ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｓｎ及びＷの群から選ばれた
金属、もしくは合金からなる少なくとも一つの金属蒸着
層は、静電容量を向上するために、特にカラム構造の集
合体状に形成されることを本質とする。このようなカラ
ム構造とするためには、公知の斜め蒸着法や不活性がス
中蒸着法、更にはガス吹込み蒸着法等が利用できる。In the present invention, formed Ti, Zr,
At least one metal vapor deposition layer made of a metal or an alloy selected from the group consisting of Ta, Cr, Ni, Al, Sn and W is formed in a column-shaped aggregate in order to improve capacitance. The essence is In order to obtain such a column structure, a known oblique vapor deposition method, an inert vapor deposition method, a gas blowing vapor deposition method, or the like can be used.
【００１３】本発明におけるカラム構造を図３に、比較
として従来から使用されているアルミニウムエッチング
箔の構造を図２に示している。エッチング箔は平滑な表
面に凹状のボア（ピット）が形成されているが、不均一
であり、表面拡大率を高めるためには深くする必要があ
る。またピットの径は０．１〜１．５ミクロン（１００
０〜１５０００オングストローム）、ピットの個数は５
×１０７〜３×１０８個数／ｃｍ２であり、表而拡大率
をコントロールする技術に限界があった。一方、図３は
本発明のカラム構造及びその集合体を模式的に示したも
のであり、金属薄膜の厚さ方向に成長した柱状の粒子の
集合体である。表面拡大率を高めるためには、カラム構
造と共に、カラム間隙が重要であり、静電容量を向上さ
せるには各カラムがそれぞれ分離した構造を持つのが好
ましいが、もちろんこれらの構造に限定されるものでは
ない。電解液の含浸性から、該カラムが該基体表面に対
して垂直の場合、傾斜している場合、カラムの形状が根
元が細い場合、表面側で先細に形成されている場合等静
電容量に大小が生じたり、耐熱試験時の静電容量の変化
率に差が生じたりするが、限定されるものではない。FIG. 3 shows a column structure in the present invention, and FIG. 2 shows a structure of an aluminum etching foil which has been conventionally used for comparison. The etching foil has concave bores (pits) formed on a smooth surface, but it is non-uniform and needs to be deeper in order to increase the surface expansion rate. The pit diameter is 0.1 to 1.5 microns (100
0 to 15000 angstroms), the number of pits is 5
The number was × 10 7 to 3 × 10 8 pieces / cm 2 , and there was a limit to the technique for controlling the metaphysical expansion ratio. On the other hand, FIG. 3 schematically shows the column structure of the present invention and its aggregate, which is an aggregate of columnar particles grown in the thickness direction of the metal thin film. In order to increase the surface expansion rate, the column gap is important together with the column structure, and it is preferable that each column has a separate structure in order to improve the electrostatic capacity, but of course it is limited to these structures. Not a thing. Due to the impregnation property of the electrolytic solution, when the column is perpendicular to the surface of the substrate, when it is inclined, when the shape of the column is thin at the root, when it is tapered on the surface side, etc. The magnitude may vary, or the rate of change in capacitance during the heat resistance test may differ, but the invention is not limited thereto.
【００１４】本発明におけるカラム個数は薄膜表面の走
査型電子顕微鏡写真から、また膜厚さ及びカラム間隙
は、試料を超薄切片に切り出し、透過型電子顕微鏡にて
金属薄膜即ちカラムの集合体の断面を観察して測定され
る。表面拡大率は、気体吸着によるＢＥＴ法等による表
面積の測定から求めることができる。In the present invention, the number of columns in the present invention is taken from a scanning electron micrograph of the surface of the thin film, and the thickness and the column gap are cut out into ultrathin sections of a sample, and a thin film of a metal, that is, an aggregate of columns is observed by a transmission electron microscope. It is measured by observing the cross section. The surface expansion rate can be determined by measuring the surface area by the BET method or the like by gas adsorption.
【００１５】本発明では、カラム個数が５×１０８〜１
×１０１２個数／ｃｍ２で、カラム間隙が５０〜５００
０オングストローム、カラム層の厚さが３００〜５００
０オングストローム、表面拡大率が５０〜１０００倍の
カラム状をなしていることが好ましい。本発明における
カラム構造は、電解液の含浸性を容易にするものであ
る。In the present invention, the number of columns is 5 × 10 8 -1.
× 10 12 pieces / cm 2 , column gap 50 to 500
0 angstrom, column layer thickness 300-500
The columnar shape is preferably 0 angstrom and the surface expansion ratio is 50 to 1000 times. The column structure in the present invention facilitates impregnation with the electrolytic solution.
【００１６】本発明において、該基体に該カラムからな
る金属薄膜を形成する方法としては、抵抗加熱真空蒸
着、誘導加熱真空蒸着、電子ビーム加熱真空蒸着、レー
ザー加熱真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティ
ング等の真空蒸着法を採用されるが、該基体を冷却ロー
ルを使用するか、あるいは加熱ロールで常温から３５０
℃の温度範囲に加熱し、該金属薄膜を１個以上の吹出口
を持つガス流入口から、少なくとも０．０３リットル／
分以上の不活性ガス、窒素ガス、炭酸ガス、一酸化炭素
ガス、あるいは炭化水素ガス等を流入しながら、蒸着さ
せることが好ましい。カラム間隙を含むカラム構造の集
合体を形成し、表面拡大率を大幅に向上させるために
は、より好ましくは多数孔の吹出口から各種ガスを吹き
込むことによって達成できる。静止系のガス置換では表
面拡大率が向上しなく、不均一である°そのため、少な
くとも０．０３リットル／分以上のガス流量で、各種ガ
スを流入することが好ましい。流量が多くなればなるほ
どカラム形状が大きくなり、カラム間隙が大きくなる
が、流量は真空チャンバーの大きさ、吹出口の数等によ
り決定できる。In the present invention, the method for forming a metal thin film comprising the column on the substrate includes resistance heating vacuum deposition, induction heating vacuum deposition, electron beam heating vacuum deposition, laser heating vacuum deposition, sputtering, ion plating and the like. The vacuum evaporation method is used, but the substrate is cooled from room temperature to 350 by using a cooling roll or a heating roll.
The metal thin film is heated to a temperature range of ℃, and at least 0.03 liter /
It is preferable to deposit while inflowing an inert gas, nitrogen gas, carbon dioxide gas, carbon monoxide gas, hydrocarbon gas, or the like in excess of the above amount. In order to form an aggregate having a column structure including a column gap and greatly improve the surface expansion rate, it is more preferable to blow various gases from the outlets of a large number of holes. The surface expansion ratio does not improve and is non-uniform in stationary gas replacement. Therefore, it is preferable to introduce various gases at a gas flow rate of at least 0.03 liter / minute or more. The column shape becomes larger and the column gap becomes larger as the flow rate increases, but the flow rate can be determined by the size of the vacuum chamber, the number of outlets, and the like.
【００１７】更に、本発明では該基体を、予熱あるいは
加熱ロールで加熱するとか、コロナ放電処理、イオンボ
ンバード処理、プラズマ放電処理等の表面処理をして、
基材と金属薄膜との密着性を向上する以外に、カラム個
数及びカラム間隙を制御でき、特に電解液の含浸性を改
良でき、耐熱試験時の静電容量の変化率を随時制御でき
る。本発明におけるＴｉのような高融点金属を蒸発させ
るためには、電子ビーム加熱法を採用することが好まし
い。これらの蒸発源と基体の間に高周波電力を放射する
等して、イオンプレーティングを行うことは適宜許され
る。Further, in the present invention, the substrate is preheated or heated by a heating roll, or subjected to surface treatment such as corona discharge treatment, ion bombardment treatment, plasma discharge treatment,
In addition to improving the adhesion between the base material and the metal thin film, the number of columns and the column gap can be controlled, especially the impregnation property of the electrolytic solution can be improved, and the rate of change in electrostatic capacity during the heat resistance test can be controlled at any time. In order to evaporate the refractory metal such as Ti in the present invention, it is preferable to adopt the electron beam heating method. Ion plating is appropriately permitted by radiating high frequency power between these evaporation sources and the substrate.
【００１８】該不活性ガスとしては、ヘリウム、ネオ
ン、アルゴン、クリプトン、キセノン等の希ガスを採用
することができるが、アルゴンが好ましい。窒素ガスは
通常単独あるいは不活性ガスを含む窒素ガスの形で使用
されるが、窒素ガスと不活性がスを別々の吹出口から導
入することも、金属薄膜のカラム構造を制御したり、静
電容量を増加させる効果があるので好ましい。また、不
活性ガスに酸素を添加することも、薄膜の微細構造を細
かくして、静電容量を増加させる効果があるので好まし
い。その他に、炭素を含む炭酸ガス、一酸化炭素ガス、
炭化水素ガス等も使用することができる。As the inert gas, a rare gas such as helium, neon, argon, krypton or xenon can be used, but argon is preferable. Nitrogen gas is usually used alone or in the form of nitrogen gas containing an inert gas, but it is also possible to introduce the nitrogen gas and the inert gas through separate outlets to control the column structure of the metal thin film, It is preferable because it has the effect of increasing the electric capacity. It is also preferable to add oxygen to the inert gas because it has the effect of making the fine structure of the thin film fine and increasing the capacitance. In addition, carbon dioxide containing carbon, carbon monoxide gas,
Hydrocarbon gas or the like can also be used.
【００１９】本発明を構成するカラム構造金属蒸着層
は、自然酸化、加熱下あるいは／及び真空下の酸化、窒
化、蒸着あるいはスパッタ時の反応性蒸着による酸化あ
るいは窒化、電気的な陽極酸化等により、表面層の酸
化、窒化をコントロールすることができる。The column structure metal vapor deposition layer constituting the present invention is formed by natural oxidation, oxidation under heating and / or vacuum, nitriding, oxidation or nitriding by reactive vapor deposition during vapor deposition or sputtering, electrical anodic oxidation and the like. It is possible to control the oxidation and nitridation of the surface layer.
【００２０】本発明の前記した目的を達成するために、
蒸着金属電極層は、蒸着層を形成しない部分（マージン
部）と蒸着層を形成した部分とを併存させることが特徴
である。前記マージンの形成法には、公知のテープマー
ジン法、オイルマージン法、レーザマージン法等が採用
できる。In order to achieve the above-mentioned object of the present invention,
The vapor-deposited metal electrode layer is characterized in that a portion where the vapor deposition layer is not formed (margin portion) and a portion where the vapor deposition layer is formed are present together. A known tape margin method, oil margin method, laser margin method, or the like can be adopted as the method of forming the margin.
【００２１】本発明において使用される電解液として
は、電解コンデンサに通常使用される有機極性溶媒であ
れば、いずれも使用できる。好ましい溶媒としては、ア
ミド類、ラクトン類、グリコール類、硫黄化合物類、ケ
トン類、エーテル類が使用できる。本発明に使用される
電解液の溶質としては電解コンデンサに使用される溶質
であれば、いずれも使用できる。好ましくは芳香族カル
ボン酸又は不飽和ジカルボン酸のアンモニウム塩、第１
〜第３アミン塩、第４級アンモニウム塩を例示すること
ができる。また、伝導性を高めるために水分を添加する
ことができる。As the electrolytic solution used in the present invention, any organic polar solvent usually used for electrolytic capacitors can be used. Amides, lactones, glycols, sulfur compounds, ketones, and ethers can be used as preferable solvents. As the solute of the electrolytic solution used in the present invention, any solute can be used as long as it is a solute used in an electrolytic capacitor. Preferably ammonium salts of aromatic carboxylic acids or unsaturated dicarboxylic acids, first
-A tertiary amine salt and a quaternary ammonium salt can be illustrated. Also, water can be added to enhance conductivity.
【００２２】本発明において、必要に応じて、電解液に
含浸性を向上するためセパレータを導入することは制限
を受けない。In the present invention, the introduction of a separator to improve the impregnating property in the electrolytic solution is not limited, if necessary.
【００２３】[0023]
【実施例】以下、本発明を図３〜図６に示す積層形電解
コンデンサの実施例により具体的に説明するが、本発明
はこれらに限定されない。EXAMPLES The present invention will now be specifically described with reference to examples of laminated electrolytic capacitors shown in FIGS. 3 to 6, but the present invention is not limited thereto.
【００２４】実施例１ 長尺ウエブ走行系を備えた連続型両面電子ビーム加熱法
真空蒸着装置に、厚さ１２ミクロンの長尺ポリフェニレ
ンスルフィドフィルム（ＰＰＳフィルム）を装着した。
両面にアルミニウムを６００オングストローム真空蒸着
したフィルムで、片側端部に長さ方向に沿って２ｍｍの
非蒸着部、及び横幅方向に非蒸着部を形成した。更に、
電子ビーム加熱器に純度９９．９％のチタンインゴット
を充填した後、真空槽内を排気口より真空排気して、隔
壁、マスク、及び蒸着ドラムで仕切られた下槽内圧力を
６×１０−５Ｔｏｒｒ以下にした。次に電子ビーム加熱
器上部にサーキュラー状に設置された多孔ノズルを通じ
て、チタン蒸気に向けてアルゴンガスを０．７リットル
／分の速度で流入し、厚さ０．１ミクロンのチタンから
なるカラム状構造の蒸着膜を両面に形成した。Example 1 A continuous double-sided electron beam heating vacuum deposition apparatus equipped with a long web traveling system was equipped with a long polyphenylene sulfide film (PPS film) having a thickness of 12 microns.
A film obtained by vacuum-depositing aluminum on both sides of 600 angstrom was formed with a non-deposited portion of 2 mm along the length direction at one end and a non-deposited portion in the lateral direction. Furthermore,
After filling the electron beam heater with a titanium ingot having a purity of 99.9%, the inside of the vacuum tank was evacuated from the exhaust port to a pressure of 6 × 10 − in the lower tank partitioned by the partition wall, the mask and the vapor deposition drum. It was set to 5 Torr or less. Next, argon gas was introduced into the titanium vapor at a rate of 0.7 l / min through a porous nozzle installed in a circular shape above the electron beam heater to form a columnar shape made of titanium having a thickness of 0.1 micron. A vapor deposition film having a structure was formed on both sides.
【００２５】かくして得られた電解コンデンサ用電極箔
を自然酸化したものを陰極電極箔として使用し、一方電
気的に陽極酸化したものを陽極用電極箔として使用す
る。The naturally-oxidized electrode foil for electrolytic capacitors thus obtained is used as a cathode electrode foil, while the electrically anodized electrode foil is used as an anode electrode foil.
【００２６】図４の（１）、（２）に示すように、ＰＰ
Ｓフィルム６の一端面を除いて、マージン部を形成する
ように所定の面積において高純度アルミニウム７をＰＰ
Ｓフィルム６の上に蒸着する。次に該蒸着したアルミニ
ウム７上に同じ面積でカラム状チタン薄膜を厚さ約０．
１ミクロン（１０００オングストローム）の蒸着膜構造
体を形成し、表面を自然酸化して陰極箔９として使用す
る。次に図４の（３）、（４）に示すようＰＰＳフィル
ム６の両面上で、且つ（１）、（２）に示す蒸着位置と
対抗するように、高純度アルミニウム７をＰＰＳフィル
ム６の上に蒸着する。次に該蒸着したアルミニウム７上
に、同じ面積でカラム状チタン薄膜を厚さ約０．１ミク
ロン（１０００オングストローム）の蒸着膜構造体を形
成し、次いで陽極酸化して陽極箔１０として使用する。As shown in (1) and (2) of FIG.
Except for one end surface of the S film 6, high-purity aluminum 7 is PP in a predetermined area so as to form a margin portion.
It is vapor-deposited on the S film 6. Next, a columnar titanium thin film having the same area and a thickness of about 0.
A 1-micron (1000 angstrom) vapor-deposited film structure is formed, and the surface is naturally oxidized to be used as the cathode foil 9. Next, as shown in (3) and (4) of FIG. 4, on the both surfaces of the PPS film 6 and so as to oppose the vapor deposition positions shown in (1) and (2), the high-purity aluminum 7 is added to the PPS film 6 to form a layer. Evaporate on top. Next, a columnar titanium thin film having the same area is formed on the vapor-deposited aluminum 7 to form a vapor-deposited film structure having a thickness of about 0.1 micron (1000 angstrom), and then anodized to be used as the anode foil 10.
【００２７】次に図５に示すように、一番上にプラスチ
ック板１２、セパレータ１１を配置し、陰極用電極９、
セパレータ１１、陽極用電極１０、セパレータ１１、陰
極用電極９、セパレータ１１、陽極用電極１０の順に所
定容量に相当する枚数を重ね合わせ、プレスして密着さ
せ、積層素子を形成する。次に図６に示すように、積層
素子の両端面に高純度アルミニウム１４をメタリコン
し、その上に引出しリード１５をスポット溶接等により
接続し、該素子に電解液を含浸し、積層形電解コンデン
サを作成する。Next, as shown in FIG. 5, the plastic plate 12 and the separator 11 are arranged on the top, and the cathode electrode 9,
The separator 11, the anode electrode 10, the separator 11, the cathode electrode 9, the separator 11, and the anode electrode 10 are stacked in this order on a sheet corresponding to a predetermined capacity and pressed to form a laminated element. Next, as shown in FIG. 6, high-purity aluminum 14 is metallikoned on both end faces of the laminated element, and lead leads 15 are connected thereto by spot welding or the like, and the element is impregnated with an electrolytic solution to form a laminated electrolytic capacitor. To create.
【００２８】本発明の構成は、従来から採用されている
リード線によるリード端子法も採用できるが、金属溶射
や半田浸漬等により、各層を接続した電極を形成でき、
チップ状コンデンサの製造を容易にすることに寄与でき
る。In the constitution of the present invention, the lead terminal method using the lead wire which has been conventionally adopted can be adopted, but the electrodes connecting the respective layers can be formed by the metal spraying or the solder immersion.
This can contribute to facilitating the manufacture of chip capacitors.
【００２９】本発明の方法で制作したコンデンサ素子
に、水分１ｗｔ％、ガンマーブチロラクトン７４ｗｔ
％、オルソーフタル酸テトラエチルアンモニウム塩２５
ｗｔ％、からなる電解液を含浸させ、定格２５Ｖ、３３
００マイクロファラッドの電解コンデンサを制作した。
従来構造のコンデンサの各電極箔の厚さは５０ミクロン
であったが、本発明のコンデンサの各電極箔の厚さは９
ミクロンであり、より小形化が可能であった。The capacitor element manufactured by the method of the present invention contains 1 wt% of water and 74 wt of gamma-butyrolactone.
%, Orthophthalic acid tetraethylammonium salt 25
wt%, impregnated with an electrolytic solution consisting of
I made an electrolytic capacitor of 00 microfarads.
Although the thickness of each electrode foil of the conventional capacitor was 50 μm, the thickness of each electrode foil of the capacitor of the present invention was 9 μm.
It was micron and could be made smaller.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明の電解コンデンサは、従来電極と
して用いられていたアルミニウム箔が不用になること、
大面積のカラム構造の誘電体からなることにより、電解
コンデンサの小形化、大容量化に大きな効果をもたらす
ものである。また、外部リード線も採用できるが、更に
リフロー半田や溶射金属、あるいは耐熱フィルム／金属
積層体等の外部電極の取付けが容易になり、電解コンデ
ンサのチップ化、積層化に寄与するものであり、工業的
価値は大なるものである。EFFECTS OF THE INVENTION The electrolytic capacitor of the present invention eliminates the need for the aluminum foil conventionally used as an electrode,
The use of a large-area column-structured dielectric material has a large effect on downsizing and large-capacity electrolytic capacitors. In addition, although external lead wires can also be adopted, it becomes easier to attach external electrodes such as reflow solder, sprayed metal, or heat-resistant film / metal laminate, which contributes to chip formation and lamination of electrolytic capacitors. The industrial value is enormous.
【図１】従来の電解コンデンサの断面図。FIG. 1 is a sectional view of a conventional electrolytic capacitor.
【図２】従来のアルミニウムエッチング電極箔の模式図
の一例。FIG. 2 is an example of a schematic view of a conventional aluminum etching electrode foil.
【図３】本発明の電極箔のカラム構造を示す模式図の一
例。FIG. 3 is an example of a schematic view showing a column structure of an electrode foil of the present invention.
【図４】本発明に係る積層形電解コンデンサの電極で、
（１）は陰極用電極の平面図、（２）は陰極用電極
（１）の正面図、（３）は陽極用電極の平面図、（４）
は陽極用電極（３）の正面図。FIG. 4 is an electrode of a laminated electrolytic capacitor according to the present invention,
(1) is a plan view of a cathode electrode, (2) is a front view of a cathode electrode (1), (3) is a plan view of an anode electrode, (4)
Is a front view of an electrode (3) for an anode.
【図５】本発明に係る積層形電解コンデンサの製造過程
における前段組立説明図。FIG. 5 is an explanatory view of a pre-stage assembly in the manufacturing process of the multilayer electrolytic capacitor according to the present invention.
【図６】本発明に係る積層形電解コンデンサの製造工程
における後段組立説明図。FIG. 6 is an explanatory view of the latter stage assembly in the manufacturing process of the multilayer electrolytic capacitor according to the present invention.
【符号の説明】 ａ 基体 ｂ カラム構造の蒸着金属薄膜 ｃ 基体平滑図 ｄ エッチングによるボア ｅ アルミニウム箔基体 １ 外部端子 ２ 引出しリード板 ３ コンデンサ素子 ４ 封口板 ５ ケース ６ プラスチックフィルム基体 ７ 蒸着金属電極層 ８ カラム構造蒸着金属層 ９ 陰極用電極 １０ 陽極用電極 １１ セパレータ １２ 硬質プラスチック板 １４ メタリコン金属 １５ 素子の引出しリード １６ 封子[Explanation of symbols] a substrate b vapor-deposited metal thin film having a column structure c substrate smoothing diagram d bore by etching e aluminum foil substrate 1 external terminal 2 lead-out lead plate 3 capacitor element 4 sealing plate 5 case 6 plastic film substrate 7 vapor-deposited metal electrode layer 8 Column Structure Evaporated Metal Layer 9 Cathode Electrode 10 Anode Electrode 11 Separator 12 Hard Plastic Plate 14 Metallicon Metal 15 Device Lead Lead 16 Enclosure
Claims (2)
に、一端部を残して他の全面にＴｉ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｃ
ｒ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｓｎ及びＷから選ばれた金属、もしく
は合金からなるカラム構造の集合体状の蒸着金属層を形
成すると共に、該蒸着金属カラム層の少なくとも表面層
を酸化又は窒化させてなる高容量電解コンデンサ電極箔
を、積層あるいは巻回し、更にその両端分に金属を容射
あるいは半田付けして電極引出し部を構成し、これに電
解液等を含浸しケースに収納、密閉してなることを特徴
とする高容量電解コンデンサ。1. A Ti film, a Zr film, a Ta film, and a C film on one surface of at least one surface of the plastic film, with one end left.
A vapor-deposited metal layer is formed in the form of an aggregate having a column structure made of a metal or alloy selected from r, Ni, Al, Sn and W, and at least the surface layer of the vapor-deposited metal column layer is oxidized or nitrided. High capacity electrolytic capacitor Electrode foil is laminated or wound, and metal is sprayed or soldered on both ends of the foil to form an electrode lead-out part, which is impregnated with an electrolytic solution or the like and housed and sealed in a case. High-capacity electrolytic capacitor characterized in that.
に、一端部を残して他の全面に蒸着金属電極層を形成
し、この上からＴｉ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｌ，
Ｓｎ及びＷから選ばれた金属、もしくは合金からなるカ
ラム構造の集合体状の蒸着金属層を形成すると共に、該
蒸着金属カラム層の少なくとも表面層を酸化又は窒化さ
せてなる高容量電解コンデンサ電極箔を、積層あるいは
巻回し、更にその両端分に金属を溶射あるいは半田付け
して電極引出し部を構成し、これに電解液等を含浸しケ
ースに収納、密閉してなることを特徴とする高容量電解
コンデンサ。2. A vapor-deposited metal electrode layer is formed on at least one surface of the plastic film, leaving one end portion, and the other surface, and Ti, Zr, Ta, Cr, Ni, Al,
A high capacity electrolytic capacitor electrode foil formed by forming a vapor-deposited metal layer in the form of a column structure made of a metal or alloy selected from Sn and W, and oxidizing or nitriding at least the surface layer of the vapor-deposited metal column layer. Is laminated or wound, and metal is sprayed or soldered on both ends thereof to form an electrode lead-out portion, which is impregnated with an electrolytic solution or the like, housed in a case, and hermetically sealed. Electrolytic capacitor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20173092A JPH065476A (en) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Large capacitance electrolytic capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20173092A JPH065476A (en) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Large capacitance electrolytic capacitor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065476A true JPH065476A (en) | 1994-01-14 |
Family
ID=16445987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20173092A Pending JPH065476A (en) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Large capacitance electrolytic capacitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065476A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7428139B2 (en) | 2002-11-19 | 2008-09-23 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor |
| US8358497B2 (en) | 2008-09-11 | 2013-01-22 | Panasonic Corporation | Electrode foil for capacitor, electrolytic capacitor using the same, and method for manufacturing electrode foil for capacitor |
| US9418796B2 (en) | 2011-02-21 | 2016-08-16 | Japan Capacitor Industrial Co., Ltd. | Electrode foil, current collector, electrode, and electric energy storage element using same |
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| JPS5753924A (en) * | 1980-09-17 | 1982-03-31 | Honshu Paper Co Ltd | ARUMINIUMUDENKAIKONDENSANOINKYOKUZAIRYO |
| JPS6261313A (en) * | 1985-09-11 | 1987-03-18 | エルナ−株式会社 | Electrolytic condenser |
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-
1992
- 1992-06-19 JP JP20173092A patent/JPH065476A/en active Pending
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