專利名稱：鋁電解電容器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于各種電子裝置的鋁電解電容器及其制造方法。
背景技術(shù)：
圖2是表示以往的鋁電解電容器結(jié)構(gòu)的局部剖視立體圖。
圖2中的電容器元件29，是將對鋁箔表面進行蝕刻處理而擴大有效表面積、然后進一步進行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理形成電介質(zhì)氧化膜的陽極箔21和對鋁箔表面進行蝕刻處理形成的陰極箔22、以及介于兩者之間的隔膜23一起卷繞來形成的。另外，電容器元件29的陽極箔21及陰極箔22上分別連接有陽極導(dǎo)線25及陰極導(dǎo)線26。
又，將上述電容器元件29含浸在驅(qū)動用電解液24中，使之插入到鋁殼等金屬殼28內(nèi)后，使用橡膠等為材料的封口件27密封，即得到圖2中所示的鋁電解電容器。進行上述密封時，將封口件27插入上述金屬殼，然后通過卷邊及束口加工實現(xiàn)密封。
另一方面，伴隨近年來電子裝置小型化、高可靠性化的要求，產(chǎn)生了小型化鋁電解電容器的需求，開發(fā)出了通過回流焊接工序直接安裝在印刷線路板面上的表面安裝型鋁電解電容器。
圖3中顯示上述表面安裝型鋁電解電容器的剖視圖的一例(參照專利文獻1及專利文獻2)。
圖3中，31為電容器元件，32為收容含浸過未圖示的驅(qū)動用電解液的電容器元件31的金屬殼，33為用于密封金屬殼32開口部的彈性封口件，34和35分別為從電容器元件31引出的陽極導(dǎo)線和陰極導(dǎo)線，36為絕緣座板。上述絕緣座板36用于保護電容器元件31免受回流焊接工序中的熱量。
專利文獻1及專利文獻2中記載的表面安裝型鋁電解電容器制造工序中，將絕緣座板36貼合在金屬殼32的已卷邊封口的開放端面上之后，還需要分別折彎上述導(dǎo)線的工序，使頂端部經(jīng)過扁平加工的陽極導(dǎo)線34和陰極導(dǎo)線35能夠被收容于絕緣座板36的外表面凹部內(nèi)，因此組裝工作量也隨之增加，制造工序變得非常煩雜，成本也隨之增加。
另外與以往的分立式(discrete-type)鋁電解電容器相比，因為增加了絕緣座板36的厚度，導(dǎo)致整體長度變大。
為解決上述課題，專利文獻3中提出不設(shè)置絕緣座板、沿封口件的外表面折彎陽極導(dǎo)線和陰極導(dǎo)線的鋁電解電容器。
但專利文獻3中記載的表面安裝型鋁電解電容器由于不使用絕緣座板，無法可靠維持耐熱性，通過回流焊接在路線板面上安裝上述鋁電解電容器時，封口件很容易變形，發(fā)生安裝不良的問題。
特別是電子元件的安裝設(shè)備中，近年來，出于環(huán)境保護考慮，不含鉛的焊料(無鉛焊料)的使用正在推廣，上述無鉛焊料的熔點(240～270℃左右)比以往焊料的熔點(220～240℃左右)高，無鉛焊料的回流焊接工序的回流焊接溫度也比以往的回流焊接溫度高。因此，對鋁電解電容器的耐熱性要求也比以往提高，在上述不使用絕緣座板的鋁電解電容器中，上述封口件變形及安裝不良的現(xiàn)象頻發(fā)，實用化很困難。
專利文獻1日本專利公報特開平9-275045號專利文獻2日本專利公報特公平4-19695號專利文獻3日本專利公報特開平4-12514號發(fā)明內(nèi)容作為以往所知的封口件材料，專利文獻1中例舉了過氧化物硫化、樹脂硫化、硫磺硫化、醌型硫化后的丁基橡膠，以及過氧化物硫化、硫磺硫化后的乙丙橡膠等橡膠材料。
但上述專利文獻1記載的橡膠材料中，為維持能夠承受無鉛焊料回流焊接工序的耐熱性(耐熱彈性率)，需要添加大量增強料。若添加大量增強料，則橡膠成分相對減少，因此作為封口件材料彈性不夠，難以將電容器元件充分密封，使其氣密性提高。即，在將電容器元件封入金屬殼的工序中雖包括束口加工及卷邊工序，但在封口件彈性低的情況下，則難以維持與金屬殼的密接性且實現(xiàn)充分的密封性能，并可能發(fā)生開裂的情況。
另一方面，在為提高橡膠成分的耐熱性而添加大量增強料時，為了維持彈性，本發(fā)明人也考慮了降低橡膠成分交聯(lián)度的方法。
但是，如果降低上述以往的丁基橡膠的交聯(lián)度，其硬度也會降低。因此，如果將使用由上述低交聯(lián)度丁基橡膠制成的封口件且未設(shè)置上述絕緣座板的鋁電解電容器通過無鉛焊料回流焊接工序表面安裝在線路板上的話，由于硬度低，封口件容易變形，出現(xiàn)漏液等現(xiàn)象，或?qū)е掳惭b不良，實用化很困難。
本發(fā)明的目的是提供一種通過回流焊接工序在線路板上被進行表面安裝的表面安裝型鋁電解電容器，是在該電容器的制造工序的上述束口加工以及卷邊工序中，不發(fā)生封口件開裂等情況而能夠確?？煽康拿芊庑阅?，并且即使不設(shè)置絕緣座板，也能夠在無鉛回流焊接溫度下抑制因封口件變形而引起的安裝不良，這樣的小型化表面安裝型鋁電解電容器。
本發(fā)明人通過銳意研討上述以往的課題，終于完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供了一種鋁電解電容器，是將連接有陽極導(dǎo)線的陽極箔和連接有陰極導(dǎo)線的陰極箔與隔膜一同卷繞、使之含浸驅(qū)動用電解液所得的電容器元件收納于有底筒狀金屬殼內(nèi)，再將該金屬殼的開口部由封口件密封，并將所述各導(dǎo)線分別沿封口件的外表面折彎的鋁電解電容器，其特征在于所述封口件由橡膠組合物構(gòu)成，其中，所述橡膠組合物含有，對不飽合度為1.2～2.5mol％的異丁烯·異戊二烯共聚物使用烷基酚甲醛樹脂(alkyl-phenol-formaldehyde resin)進行交聯(lián)所得到的丁基橡膠為主成分的橡膠成分、以及相對于所述橡膠成分100質(zhì)量份其含有量為100～200質(zhì)量份的增強料；所述橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度在80Hw或80Hw以上，并且在回流焊接溫度下的拉伸彈性率在4N/mm2或4N/mm2以上。
另外，本發(fā)明提供了一種鋁電解電容器制造方法，是將連接有陽極導(dǎo)線的陽極箔和連接有陰極導(dǎo)線的陰極箔與隔膜一同卷繞、使之含浸驅(qū)動用電解液所得的電容器元件收納于有底筒狀金屬殼內(nèi)，再將該金屬殼的開口部由封口件密封，并將所述各導(dǎo)線分別沿封口件的外表面折彎的鋁電解電容器的制造方法，其特征在于所述封口件由橡膠組合物構(gòu)成，其中，所述橡膠組合物含有，對不飽合度1.2～2.5mol％的異丁烯·異戊二烯共聚物使用烷基酚甲醛樹脂進行交聯(lián)所得到的丁基橡膠為主成分的橡膠成分、以及相對于所述橡膠成分100質(zhì)量份其含有量為100～200質(zhì)量份的增強料；所述封口件，通過使含有所述異丁烯·異戊二烯共聚物、所述烷基酚甲醛樹脂以及所述增強料的混合物混煉，在減壓下使之成型，然后，在減壓下施予退火處理來制得。
本發(fā)明中鋁電解電容器封口件的橡膠成分的主成分為使用烷基酚甲醛樹脂交聯(lián)的丁基橡膠。上述使用烷基酚甲醛樹脂交聯(lián)的丁基橡膠是呈現(xiàn)無數(shù)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的彈性物，即使為了提高硬度和耐熱性而相對于橡膠成分100質(zhì)量份添加增強料100～200質(zhì)量份，也不會失去丁基橡膠原有的良好彈性。
因此，作為不使用絕緣座板而實現(xiàn)小型化的鋁電解電容器的封口件，使用上述橡膠成分構(gòu)成的組合物的話，可以提高耐熱性，而且在使用無鉛焊料的回流焊接工序中也可抑制因封口件變形等引起的安裝不良。
另外，由于上述電容器制造工序的上述束口加工及卷邊工序中不會發(fā)生封口件開裂等情況，因此也不會發(fā)生從電容器內(nèi)部的漏液等現(xiàn)象。


圖1是表示本發(fā)明一個實施例的鋁電解電容器結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2是表示以往的鋁電解電容器結(jié)構(gòu)的局部剖視立體圖。
圖3是表示以往的鋁電解電容器結(jié)構(gòu)的剖視圖。
具體實施例方式
以下就本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。
圖1是表示本發(fā)明一實施方式的鋁電解電容器結(jié)構(gòu)的剖面圖。該圖中11為電容器元件。電容器元件U，以表面粗糙化后經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理形成電介質(zhì)氧化膜的鋁電極箔為陽極箔，以表面粗糙化后的鋁電極箔為陰極箔，并將上述陽極箔與上述陰極箔、以及介于兩者之間的隔膜一起卷繞形成。
另外，12為收容含浸過未圖示的驅(qū)動用電解液的上述電容器元件11的金屬殼，13為用于密封上述金屬殼12開口部的、加工成適合于表面安裝的形狀的封口件，14和15分別為從電容器元件11的陽極箔及陰極箔引出的陽極導(dǎo)線和陰極導(dǎo)線。
上述封口件13中設(shè)置有貫通陽極導(dǎo)線14和陰性導(dǎo)線15的貫通孔，將兩導(dǎo)線14、15穿過該貫通孔，并將封口件13插入到金屬殼12的開口部，然后向內(nèi)側(cè)折彎金屬殼12的開口部壓住封口件13，再對金屬殼12的周面進行束口加工，利用封口件13具有的彈性來實現(xiàn)密封。
本發(fā)明中的上述封口件13的特征在于，由橡膠組合物構(gòu)成，該橡膠組合物含有使用烷基酚甲醛樹脂交聯(lián)不飽和度1.2～2.5mol％的異丁烯·異戊二烯共聚物得到的丁基橡膠為主成分的橡膠成分；以及相對于上述橡膠成分100質(zhì)量份、其含有量為100～200質(zhì)量份的增強料，上述橡膠組合物的根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度在80Hw或80Hw以上，且在回流焊接溫度下的拉伸彈性率在4N/mm2或4N/mm2以上。
上述不飽和度1.2～2.5mol％的異丁烯·異戊二烯共聚物是構(gòu)成丁基橡膠的成分，通過使用上述烷基苯酚甲醛樹脂進行交聯(lián)而形成丁基橡膠。丁基橡膠為上述橡膠成分的主成分。
上述不飽和度表示構(gòu)成上述異丁烯·異戊二烯共聚物的異戊二烯單位的摩爾濃度。
上述不飽和度如低于1.2mol％，交聯(lián)性降低，所得到的封口件的硬度也降低，用于回流焊接，因封口件的變形引起安裝不良的可能性增加。另外，上述不飽和度如高于2.5mol％，則硬度過高，缺乏彈性，難以維持金屬殼開口部的密閉性。
上述異丁烯·異戊二烯共聚物的門尼(Mooney)粘度(ML1+8、125℃)，優(yōu)選為30～80，從高溫下的壓縮應(yīng)變小的觀點來說，進一步優(yōu)選為40～60。
另一方面，本發(fā)明中的烷基酚甲醛樹脂用作上述異丁烯·異戊二烯共聚物的交聯(lián)劑。
上述烷基酚甲醛樹脂的化學(xué)式如下。
(式中，R表示包含4～12個碳原子的烷基，m為1～10的整數(shù)。)另外，也可適當?shù)厥褂闷溲苌锏忍娲鲜鐾榛蛹兹渲５景l(fā)明中的烷基酚甲醛樹脂的衍生物不應(yīng)包含鹵化物。因為鹵化烷基酚甲醛樹脂的制造工序中使用鹵化金屬，殘存的鹵化物會加速電容器內(nèi)部的腐蝕，因此不宜使用。
通過使用上述烷基酚甲醛樹脂交聯(lián)上述異丁烯·異戊二烯共聚物，可以加快交聯(lián)反應(yīng)速度，提高交聯(lián)性。因此，雖然相對于橡膠成分100質(zhì)量份、增強料為100～200質(zhì)量份也好，仍然能夠保留丁基橡膠原有的無數(shù)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，即使使用上述份量的增強料，也可以維持良好的彈性，可以保持封口件的封口性能。
相對于上述異丁烯·異戊二烯共聚物100質(zhì)量份，上述烷基酚甲醛樹脂的份量優(yōu)選為5～30質(zhì)量份、進一步優(yōu)選為10～20質(zhì)量份。上述烷基酚甲醛樹脂的份量低于5質(zhì)量份時，有無法維持封口件為保持封口性能所需的充分的彈性的傾向。另外，上述烷基酚甲醛樹脂的份量如高于30質(zhì)量份，則硬度過高，缺乏彈性，難以維持金屬殼開口部的密閉性。
關(guān)于本發(fā)明中的增強料，可以使用眾所周知的橡膠組合物增強劑?？衫e出炭黑、燒制粘土、硅酸微粒(fine silica powder)、輕質(zhì)碳酸鈣、滑石等。
上述增強料，相對于橡膠成分100質(zhì)量份，添加100～200質(zhì)量份。
上述增強料的份量低于100質(zhì)量份時提高耐熱性和提高硬度的效果較差，用于回流焊接時封口件會變形，引起安裝不良，且會出現(xiàn)從電容器內(nèi)部的漏液現(xiàn)象，高于200質(zhì)量份時封口件硬度過高，上述束口加工及卷邊工序中封口件可能會開裂。
另外，在不損害上述丁基橡膠的特性及本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，本發(fā)明的橡膠組合物中也可包含其它橡膠成分，具體而言，例如可以包括順丁橡膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)、二元乙丙橡膠(EPM)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡膠(EPDM)、聚氨酯橡膠(U)、硅橡膠(Q)、氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)等。
另外，作為防老化劑，若使本發(fā)明中的橡膠組合物含有苯酚衍生物或其聚合物的任意一種，則可以抑制回流焊接溫度下的熱老化的影響，維持拉伸強度、硬度等機械特性，以保證金屬殼開口部的充分密閉性。
作為上述苯酚衍生物的例子，例如有苯酚基的o、m、p位中至少一個或一個以上被烷基、羥基、巰基等置換基置換后的產(chǎn)物，其聚合物，例如有上述苯酚衍生物通過碳、硫或烷基等而二聚或三聚后的產(chǎn)物，具體而言，可例舉出2，6-二叔丁基對甲基苯酚(2，6-Di-tert-butyl-4-methyl phenol)、2，5-二叔戊基對苯二酚(2，5-Di-tert-amylhydroquinone)、2，5-二叔丁基對苯二酚(2，5-Di-tert-butyl hydroquinone)、4-甲基-6-叔丁基苯酚(4-methyl-6-tert-butyl phenol)等。
本發(fā)明中的橡膠組合物，是將上述異丁烯·異戊二烯共聚物、作為交聯(lián)劑的烷基苯酚甲醛樹脂、增強料、以及根據(jù)需要使用的其它橡膠成分、上述防老化劑，并根據(jù)需要添加助交聯(lián)劑、充填劑、防劣化劑等進行混合，然后經(jīng)混煉、交聯(lián)而得到的。
再說，上述其它橡膠成分可以混煉預(yù)先已交聯(lián)過的，也可將未交聯(lián)的共聚物與上述異丁烯·異戊二烯共聚物同時混煉后使其交聯(lián)。
上述混煉后的混合物，加工成上述封口件形狀后，進行交聯(lián)。
上述成形加工工序，例如可以利用擠壓成形機等來進行，但優(yōu)選在減壓條件下進行。通過在減壓條件下進行成形加工，可以降低橡膠成分的氧化老化，維持上述封口件的彈性。
上述成形條件優(yōu)選模具溫度在60～120℃左右，減壓條件優(yōu)選在1～10Pa左右。
成形加工后的封口件，進一步在0.1～1Pa的減壓條件下以140～200℃被施予退火處理，以實現(xiàn)二次交聯(lián)，從而得到充分交聯(lián)的封口件。
本發(fā)明中封口件材料的橡膠組合物，通過適當選擇異丁烯·異戊二烯共聚物的不飽和度、烷基酚甲醛樹脂的種類及用量、增強料的種類及用量，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度被調(diào)整至80Hw或80Hw以上，并且在回流焊接溫度下的拉伸彈性率被調(diào)整至4N/mm2或4N/mm2以上。
具備上述硬度和彈性率后，即使將陽極導(dǎo)線14和陰極導(dǎo)線15直接配置在封口件13的外表面上，也能夠承受回流焊接溫度。
上述硬度若低于80Hw，用于回流焊接時，則封口件易出現(xiàn)變形，產(chǎn)生安裝不良的問題。另外，從可維持彈性并保證金屬殼開口部的充分密閉的觀點來說，其上限優(yōu)選為110Hw。
另外，本發(fā)明中的回流焊接溫度下的拉伸彈性率指將本發(fā)明中的鋁電解電容器安裝在線路板上，用于回流焊接裝置時的回流焊接峰值溫度下的拉伸彈性率。
上述回流焊接峰值溫度受焊料熔點影響，具體而言為以下溫度。
即，對于一般焊料選擇220～240℃的溫度范圍，而對于熔點特別高的無鉛焊料選擇240～270℃的溫度范圍。本發(fā)明的鋁電解電容器即使使用無鉛焊料，也可以維持較高的拉伸彈性率。再說，上述拉伸彈性率的測定方法遵照JIS K 6254。
上述拉伸彈性率大于4N/mm2，因此金屬殼開口部被封口件充分密閉，可以保持電容器內(nèi)部的氣密性，從能夠充分保持金屬殼密封度范圍內(nèi)的觀點來說，其上限優(yōu)選為8N/mm2左右。
本發(fā)明的鋁電解電容器，是將連接有陽極導(dǎo)線的陽極箔與連接有陰極導(dǎo)線的陰極箔和隔膜一同卷繞而使之含浸驅(qū)動用電解液后得到的電容器元件收納在有底筒狀金屬殼內(nèi)，再將該金屬殼的開口部由封口件密封，并將上述導(dǎo)線分別沿封口件的外表面折彎的鋁電解電容器。
作為上述驅(qū)動用電解液，可以使用選自有機酸、無機酸、所述有機酸或所述無機酸的伯～季銨鹽(primary to quaternary ammonium salt)、所述有機酸或所述無機酸的咪唑鎓鹽(imidazolium salt)、所述有機酸或所述無機酸的咪唑啉鹽(imidazolinium salt)、和脂環(huán)嘧啶化合物(alicyclic pyrimidine compound)中的至少一種溶質(zhì)溶解于選自乙二醇、γ-丁內(nèi)酯、碳酸丙烯酯、環(huán)丁砜、水中的至少一種溶媒中的溶液。
作為上述有機酸，可例舉出蟻酸、醋酸、丙酸、馬來酸、檸康酸、鄰苯二甲酸、脂肪酸、壬二酸、安息香酸、丁基辛酸(butyl octanoic acid)、癸二酸等有機酸或其衍生物，作為上述無機酸，可以例舉出硼酸、磷酸等。
另外，作為上述咪唑鎓鹽、咪唑啉鹽、或脂環(huán)嘧啶化合物、或它們的衍生物，可例舉出由碳數(shù)1～11的烷基或芳基烷基季化(quaternarized with an alkyl or arylalkylgroup having a carbon number of 1 to 11)的咪唑啉化合物(imidazoline compound)、咪唑化合物(imidazole compound)、苯并咪唑化合物(benzoimidazole compound)、脂環(huán)嘧啶化合物等。具體有1-甲基-1，8-二氮雜雙環(huán)[5，4，0]十一碳烯-7(1-methyl-1，8-diazabicyclo[5，4，0]undecene-7)；1-甲基-1，5-二氮雜雙環(huán)[4，3，0]壬烯-5(1-methyl-1，5-diazabicyclo[4，3，0]nonene-5)；1，2，3-三甲基咪唑啉(1，2，3-trimethylimidazolinium)；1，2，3，4-四甲基咪唑啉(1，2，3，4-tetramethyl imidazolinium)；1，3-二甲基-2-乙基-咪唑啉(1，3-dimethyl-2-ethyl-imidazolinium)；1，3，4-三甲基-2-乙基咪唑啉(1，3，4-trimethyl-2-ethyl imidazolinium)；1，3-二甲基-2-庚基咪唑啉(1，3-dimethyl-2-heptyl imidazolinium)；1，3-二甲基-2-(-3’庚基)咪唑啉(1，3-dimethyl-2-(3’-heptyl)imidazolinium)；1，3-二甲基-2-十二烷基咪唑啉(1，3-dimethyl-2-dodecyl imidazolinium)；1，2，3-三甲基-1，4，5，6-四氫嘧啶鎓(1，2，3-trimethyl-1，4，5，6-tetrahydro pyrimidium)；1，3-二甲基咪唑鎓(1，3-dimethylimidazolinium)；1，3-二甲基苯并咪唑鎓(1，3-dimethylbenzo imidazolium)等。這些物質(zhì)導(dǎo)電度高，因此能夠制成低損失的鋁電解電容器。
另一方面，使用含浸上述驅(qū)動用電解液的同時，還通過電解聚合或化學(xué)聚合來形成聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)、聚苯胺(polyaniline)等導(dǎo)電性高分子的電容器元件而制得的電解電容器呈示低ESR，從而可得到在回流焊接溫度下也很穩(wěn)定的鋁電解電容器。
另外，如果電容器元件不使用上述驅(qū)動用電解液而僅形成有導(dǎo)電性高分子的話，則可以得到呈示進一步低ESR(Equivalent Series Resistance)并且在回流焊接溫度下也很穩(wěn)定的鋁電解電容器。
以下示出實施例對本發(fā)明進行更具體的說明。但以下實施例只是本發(fā)明的一種實施方式，本發(fā)明并不僅限定于以下實施例。
第一實施例針對在連接有陽極導(dǎo)線的陽極箔與連接有陰極導(dǎo)線的陰極箔之間夾著馬尼拉纖維的隔膜卷繞形成的卷繞形電容器元件，含浸以γ-丁內(nèi)酯為有機溶媒，以一(三乙胺)-鄰苯二甲酸鹽(mono(triethylamine)-phthalic acid salt)、p-硝基安息香酸及一丁基磷酸酯(phosphoric acid monobutyl ester)為溶質(zhì)的驅(qū)動用電解液。
下一步，將含浸上述驅(qū)動用電解液的電容器元件收納在有底圓筒狀鋁制金屬殼內(nèi)后，將封口件插入該金屬殼的開口部。隨后通過卷邊工序和束口加工密封鋁制金屬殼的開口部，將上述導(dǎo)線分別沿封口件的外表面折彎，由此制得了額定電壓35V，靜電容量2200μF的芯片型鋁電解電容器。
上述封口件是如下得到的。即相對于不飽和度1.2mol％的異丁烯·異戊二烯共聚物100質(zhì)量份，作為增強料加入炭黑40質(zhì)量份和燒制粘土60質(zhì)量份、作為抑制回流焊接溫度下的熱老化影響的防老化劑加入2，5-二叔丁基對苯二酚2質(zhì)量份、作為交聯(lián)劑加入烷基酚甲醛樹脂15質(zhì)量份；將它混煉，由此得到的混合物；其后，將該混合物制成封口件的形狀；對它進行交聯(lián)。
另外，上述成形通過擠壓成形機完成，為了最大限度地抑制氧化老化現(xiàn)象，采用減壓成形，并在0.5Pa的減壓條件下，在170℃的溫度下進行兩小時的退火處理，以實現(xiàn)二次交聯(lián)。
另外，作為上述封口件材料的交聯(lián)橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度呈示了92Hw，260℃下的拉伸彈性率呈示了4.2N/mm2。
另外，關(guān)于安裝確認試驗，是將得到的芯片型鋁電解電容器安裝到印刷線路板上，將該印刷線路板在260℃下進行回流焊接后，根據(jù)外觀觀察安裝不良或封口件膨脹引起的焊接不良的發(fā)生狀況。再說，使用的焊料是Sn-Ag系焊料，回流焊接的條件是預(yù)加熱160℃·90秒鐘，正式加熱260℃·3秒鐘。試驗數(shù)n＝30。
第二實施例除使用的異丁烯·異戊二烯共聚物為不飽和度2.0mol％異丁烯·異戊二烯共聚物以外，其它條件均與第一實施例中相同的條件下制得了芯片型鋁電解電容器。
另外，作為封口件材料的交聯(lián)橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度呈示了93Hw，260℃下的拉伸彈性率呈示了4.3N/mm2。
第三實施例除使用的異丁烯·異戊二烯共聚物為不飽和度2.5mol％異丁烯·異戊二烯共聚物以外，其它條件均與第一實施例中相同的條件下制得了芯片型鋁電解電容器。
另外，作為封口件材料的交聯(lián)橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度呈示了97Hw，260℃下的拉伸彈性率呈示了4.5N/mm2。
第四實施例除作為增強料加入了炭黑40質(zhì)量份和燒制粘土120質(zhì)量份、并作為防老化劑加入了2，6-二叔丁基對甲基苯酚2質(zhì)量份以外，其它條件均與第一實施例中相同的條件下制得了芯片型鋁電解電容器。
另外，作為封口件材料的交聯(lián)橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度呈示了99Hw，260℃下的拉伸彈性率呈示了5N/mm2。
第五實施例除作為增強料加入了炭黑60質(zhì)量份和燒制粘土140質(zhì)量份、并作為防老化劑加入了2，6-二叔丁基對甲基苯酚2質(zhì)量份以外，其它條件均與第一實施例中相同的條件下制得了芯片型鋁電解電容器。
另外，作為封口件材料的交聯(lián)橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度呈示了105Hw，260℃下的拉伸彈性率呈示了5.3N/mm2。
第六實施例除使用以乙二醇為有機溶媒，并以壬二酸銨、硼酸銨及磷酸銨為溶質(zhì)的驅(qū)動用電解液以外，其它條件均與第一實施例中相同的條件下制得了芯片型鋁電解電容器。
第七實施例除了使用將電容器元件浸漬于含有吡咯(濃度為0.5重量％)、過硫酸銨(濃度為3重量％)和有機酸化合物1-萘磺酸(濃度為5重量％)的水溶液后取出，以使其表面通過利用過硫酸銨的氧化作用的化學(xué)氧化聚合形成了聚吡咯的導(dǎo)電性高分子層以外，其它條件均與第一實施例中相同的條件下制得了芯片型鋁電解電容器。
第八實施例除使用不飽和度1.2mol％的異丁烯·異戊二烯共聚物80質(zhì)量份和乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡膠20質(zhì)量份代替不飽和度1.2mol％的異丁烯·異戊二烯共聚物100質(zhì)量份，并且作為增強料加入了炭黑40質(zhì)量份和燒制粘土120質(zhì)量份、以及作為防老化劑加入了2，6-二叔丁基對甲基苯酚2質(zhì)量份以外，其它條件均與第一實施例中相同的條件下制得了芯片型鋁電解電容器。
另外，作為封口件材料的交聯(lián)橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度呈示了92Hw，260℃下的拉伸彈性率呈示了4.3N/mm2。
第一對比例除使用的異丁烯·異戊二烯共聚物為不飽合度1.0mol％異丁烯·異戊二烯共聚物以外，其它條件均與第一實施例中相同的條件下制得了芯片型鋁電解電容器。
另外，作為封口件材料的交聯(lián)橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度呈示了78Hw，260℃下的拉伸彈性率呈示了3.6N/mm2。
第二對比例除使用的異丁烯·異戊二烯共聚物為不飽合度0.7mol％異丁烯·異戊二烯共聚物，并且作為增強料加入了炭黑40質(zhì)量份和燒制粘土40質(zhì)量份，以及作為交聯(lián)劑加入了氧化鋅3質(zhì)量份，作為潤滑劑加入了硬脂酸1質(zhì)量份以外，其它條件均與第一實施例中相同的條件下制得了芯片型鋁電解電容器。
另外，作為封口件材料的交聯(lián)橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度呈示了74Hw，260℃下的拉伸彈性率呈示了2.5N/mm2。
第三對比例除使用的交聯(lián)劑為有機過氧化物的過氧化二異丙苯5質(zhì)量份以外，其它條件均與第一實施例中相同的條件下制得了芯片型鋁電解電容器。
另外，作為封口件材料的交聯(lián)橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度呈示了76Hw，260℃下的拉伸彈性率呈示了2.9N/mm2。
第四對比例除使用的異丁烯·異戊二烯共聚物為不飽合度2.8mol％異丁烯·異戊二烯共聚物以外，其它條件均與第一實施例中相同的條件下制得了芯片型鋁電解電容器。
另外，作為封口件材料的交聯(lián)橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度呈示了115Hw，260℃下的拉伸彈性率呈示了4.8N/mm2。
第五對比例除使用的增強料為炭黑40質(zhì)量份和燒制粘土30質(zhì)量份以外，其它條件均與第一實施例中相同的條件下制得了芯片型鋁電解電容器。
另外，作為封口件材料的交聯(lián)橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度呈示了71Hw，260℃下的拉伸彈性率呈示了2.2N/mm2。
第六對比例除使用的增強料為炭黑120質(zhì)量份和燒制粘土120質(zhì)量份以外，其它條件均與第一實施例中相同的條件下制得了芯片型鋁電解電容器。
另外，作為封口件材料的交聯(lián)橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度呈示了128Hw，260℃下的拉伸彈性率呈示了1.5N/mm2。
針對以上實施例1～8和對比例1～6的芯片型鋁電解電容器實施的安裝確認試驗結(jié)果如表1所示。
關(guān)于表1中的縮寫，橡膠成分中的IIR為異丁烯·異戊二烯共聚物，EPDM為乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡膠，增強料中的CB為炭黑，CL為燒制粘土，交聯(lián)劑中的APFA為烷基酚甲醛樹脂，防老化劑中的DBHQ為2，5-二叔丁基對苯二酚，DBMP為2，6-二叔丁基對甲基苯酚。
表1

第一對比例中，作為封口件材料的橡膠成分使用了烷基酚甲醛樹脂交聯(lián)不飽合度1.0mol％的異丁烯·異戊二烯共聚物得到的產(chǎn)物，因此與使用1.2mol％的異丁烯·異戊二烯共聚物的第一實施例相比，硬度及260℃溫度下的拉伸彈性率低，并且在進行回流焊接時，30件中有3件出現(xiàn)安裝不良現(xiàn)象。
第二對比例中，使用氧化鋅交聯(lián)不飽合度0.7mol％的異丁烯異戊二烯共聚物得到的產(chǎn)物，因此與第一實施例相比，硬度低，且260℃溫度下的拉伸彈性率大幅降低，而且在進行回流焊接時，30件中有27件出現(xiàn)安裝不良現(xiàn)象。
第三對比例中，使用過氧化物交聯(lián)不飽合度1.2mol％的異丁烯異戊二烯共聚物得到的產(chǎn)物，因此與第一實施例相比，硬度低，且260℃溫度下的拉伸彈性率低，而且在進行回流焊接時，30件中有12件出現(xiàn)安裝不良現(xiàn)象。
第四對比例中，使用烷基酚甲醛樹脂交聯(lián)不飽合度2.8mol％的異丁烯異戊二烯共聚物得到的產(chǎn)物，因此與第一實施例相比，硬度大幅提高，導(dǎo)致在回流焊接時30件中有26件出現(xiàn)安裝不良現(xiàn)象。
第五對比例中，增強料的份量僅為70質(zhì)量份，因此與第一實施例相比，硬度低，且耐熱性差，在進行回流焊接時，30件中有28件出現(xiàn)安裝不良現(xiàn)象。
第六對比例中，增強料的份量達到240質(zhì)量份，因此與第一實施例相比，硬度大幅提高，彈性率降低，在進行回流焊接時，30件中有30件出現(xiàn)安裝不良現(xiàn)象。
根據(jù)以上結(jié)果可知，本實施方式中的鋁電解電容器，使用的封口件材料的橡膠成分為使用烷基酚甲醛樹脂交聯(lián)的丁基橡膠，因此橡膠成分具有無數(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，假使相對于橡膠成分100質(zhì)量份，配合使用100～200質(zhì)量份的增強料，也仍可保持丁基橡膠原有的彈性，還可保持較高的硬度，上述橡膠組合物的根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度可在80Hw或80Hw以上，并且在回流焊接溫度下的拉伸彈性率可在4N/mm2或4N/mm2以上。
另外，如上所述，相對于橡膠成分100質(zhì)量份添加100～200質(zhì)量份的增強料以維持彈性，同時可以提高耐熱性，因此不使用絕緣座板、僅采用封口件的表面安裝型結(jié)構(gòu)中，封口件也不會變形，從而可以得到安裝性優(yōu)良的低成本芯片型鋁電解電容器。
本發(fā)明中的鋁電解電容器使用具有表面安裝功能的封口件，因此無需使用絕緣座板，即使用于無鉛回流焊接，也可抑制封口件變形、安裝不良等現(xiàn)象的發(fā)生。因此，有助于實現(xiàn)可用于無鉛回流焊接的鋁電解電容器的小型化。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性采用本發(fā)明，可以得到在無鉛回流焊接溫度下也可抑制因封口件變形引起的安裝不良等的表面安裝型鋁電解電容器。因此可以實現(xiàn)電子裝置的小型化，高可靠性化。
權(quán)利要求
1.一種鋁電解電容器，是將連接有陽極導(dǎo)線的陽極箔和連接有陰極導(dǎo)線的陰極箔與隔膜一同卷繞、使之含浸驅(qū)動用電解液所得的電容器元件收納于有底筒狀金屬殼內(nèi)，再將該金屬殼的開口部由封口件密封，并將所述各導(dǎo)線分別沿封口件的外表面折彎的鋁電解電容器，其特征在于所述封口件由橡膠組合物構(gòu)成，其中，所述橡膠組合物含有，對不飽合度為1.2～2.5mol％的異丁烯·異戊二烯共聚物使用烷基酚甲醛樹脂進行交聯(lián)所得到的丁基橡膠為主成分的橡膠成分、以及相對于所述橡膠成分100質(zhì)量份其含有量為100～200質(zhì)量份的增強料；所述橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度在80Hw或80Hw以上，并且在回流焊接溫度下的拉伸彈性率在4N/mm2或4N/mm2以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解電容器，其特征在于，所述烷基酚甲醛樹脂由通式(I)表示， 式中，R為具有4～12個碳原子的烷基，m為1～10的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解電容器，其特征在于，所述回流焊接溫度為240～270℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解電容器，其特征在于，所述橡膠組合物，含有苯酚衍生物或其聚合物的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解電容器，其特征在于，所述驅(qū)動用電解液為選自有機酸、無機酸、所述有機酸或所述無機酸的伯～季銨鹽、所述有機酸或所述無機酸的咪唑鎓鹽、所述有機酸或所述無機酸的咪唑啉鹽、和脂環(huán)嘧啶化合物中的至少一種溶質(zhì)溶解于選自乙二醇、γ-丁內(nèi)酯、碳酸丙烯酯、環(huán)丁砜、水中的至少一種溶媒中的溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解電容器，其特征在于，所述電容器元件的陽極箔及陰極箔，其表面形成有由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的層。
7.一種鋁電解電容器的制造方法，是將連接有陽極導(dǎo)線的陽極箔和連接有陰極導(dǎo)線的陰極箔與隔膜一同卷繞、使之含浸驅(qū)動用電解液所得的電容器元件收納于有底筒狀金屬殼內(nèi)，再將該金屬殼的開口部由封口件密封，并將所述各導(dǎo)線分別沿封口件的外表面折彎的鋁電解電容器的制造方法，其特征在于所述封口件由橡膠組合物構(gòu)成，其中，所述橡膠組合物含有，對不飽合度1.2～2.5mol％的異丁烯·異戊二烯共聚物使用烷基酚甲醛樹脂進行交聯(lián)所得到的丁基橡膠為主成分的橡膠成分、以及相對于所述橡膠成分100質(zhì)量份其含有量為100～200質(zhì)量份的增強料；所述封口件，通過使含有所述異丁烯·異戊二烯共聚物、所述烷基酚甲醛樹脂以及所述增強料的混合物混煉，在減壓下使之成型，然后，在減壓下施予退火處理來制得。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋁電解電容器，是將連接有陽極導(dǎo)線的陽極箔和連接有陰極導(dǎo)線的陰極箔與隔膜一同卷繞、使之含浸驅(qū)動用電解液所得的電容器元件收納到有底筒狀金屬殼內(nèi)，再將該金屬殼的開口部由封口件密封，并將所述各導(dǎo)線分別沿封口件的外表面折彎的鋁電解電容器所述封口件由橡膠組合物構(gòu)成，其中，所述橡膠組合物含有，對不飽合度為1.2～2.5mol％的異丁烯·異戊二烯共聚物使用烷基酚甲醛樹脂進行交聯(lián)所得到的丁基橡膠為主成分的橡膠成分、以及相對于所述橡膠成分100質(zhì)量份其含有量為100～200質(zhì)量份的增強料；所述橡膠組合物，根據(jù)國際橡膠硬度(IRHD)求得的華萊士硬度在80Hw或80Hw以上，并且在回流焊接溫度下的拉伸彈性率在4N/mm
文檔編號H01G9/145GK1918678SQ20058000415
公開日2007年2月21日 申請日期2005年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月5日
發(fā)明者湊浩一郎, 栗本浩, 山根淳二, 渡邊善博 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社