(57)【要約】【課題】本発明は、内部の底が絶縁された金属容器及びその製造方法、そしてこれを用いた電解キャパシタ素子及びその製造方法を提供するためのものである。【解決手段】本発明の１つの方法は、アルミニウム板からなるカップ形状の容器の底に絶縁紙を接着剤、粘着剤、熱接着性樹脂などを用いて付着して、内部の底が絶縁された容器に作る。他の方法は、熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムの上に結晶化されたノーマルＰＥＴ樹脂フィルムを積層した２層状熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムを容器の底に載置し、熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムの接着開始温度以上、ノーマルＰＥＴ樹脂フィルムの結晶化破壊温度以下の温度範囲内でその容器を加熱する。容器の底と接しているその熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムが底に融着される。更に他の方法は、ノーマルＰＥＴ、ＰＩ、またはＰＰＳなどの樹脂からなるフィルム絶縁体を接着剤で容器の底に付着することである。そのように作った底が絶縁された容器の中に絶縁フィルムで胴体を覆いかぶせた電解キャパシタ素子を収納し封入して電解キャパシタ装置を組み立てる。その装置は、容器の底及び側壁と素子との間に完全な絶縁が確保される。
2012507850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を引抜加工してカップ形状の容器に作る第１ステップと、
前記容器の底に絶縁シートを接着剤で付着する第２ステップと、
を具備することを特徴とする、内部の底が絶縁された容器の製造方法。
【請求項２】
前記第２ステップは、
前記容器の内部の底面に液状の接着剤を所定量落とすステップと、
前記絶縁シートを前記容器の内の前記接着剤にまで押し込んで押さえて、前記絶縁シートが前記接着剤を通じて前記容器の底に付着されるようにするステップと、
を具備することを特徴とする、請求項１に記載の内部の底が絶縁された容器の製造方法。
【請求項３】
前記接着剤は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）１〜１５％水溶液またはオレフィン樹脂からなる接着剤であることを特徴とする、請求項１または２に記載の内部の底が絶縁された容器の製造方法。
【請求項４】
前記絶縁シートは紙からなる絶縁紙であり、前記第２ステップは前記絶縁紙が付着された前記容器を加熱して前記接着剤と前記絶縁紙を乾燥させるステップをさらに具備することを特徴とする、請求項１または２に記載の内部の底が絶縁された容器の製造方法。
【請求項５】
前記絶縁シートは、ＰＥＴ樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ＰＩフィルム、ＰＰフィルム、ＰＰＳフィルム、ＰＥＥＫフィルムのうち、いずれか１つであることを特徴とする、請求項１または２に記載の内部の底が絶縁された容器の製造方法。
【請求項６】
絶縁紙に使用する紙原板の一側面にＰＶＡ水溶液をコーティングするステップと、
ＰＶＡがコーティングされた絶縁紙の原板を所定の形態とサイズの絶縁紙に切り取るステップと、
切り取った該絶縁紙をＰＶＡコーティング面がカップ形状の金属容器の底に向けるようにして、前記容器の中に押し込んで前記ＰＶＡコーティング面がゲル状態で前記底に接着されるように押さえるステップと、
前記容器を加熱して前記ＰＶＡを乾燥させるステップと、
を具備することを特徴とする、内部の底が絶縁された容器の製造方法。
【請求項７】
前記ＰＶＡコーティング面のゲル状態は、前記絶縁紙の穿孔前または穿孔後、前記ＰＶＡコーティング面に直接水分を加える方法により、または前記容器の底に水分を加えた状態で前記絶縁紙を前記底に接着させて前記ＰＶＡコーティング面がその水分を吸収するようにする方法により得られることを特徴とする、請求項６に記載の内部の底が絶縁された容器の製造方法。
【請求項８】
紙または耐化学性樹脂フィルムのような絶縁シート原板の一側面に熱接着性樹脂をコーティングするステップと、
熱接着性樹脂がコーティングされた絶縁シート原板を所定の形態とサイズの絶縁シートに切り取るステップと、
切り取った該絶縁シートを熱接着性樹脂コーティング面がカップ形状の金属容器の底に向けるようにして、その容器の中に押し込んで前記底の上に位置させるステップと、
前記容器を前記熱接着性樹脂の接着開始温度以上、前記耐化学性樹脂フィルムの結晶化破壊温度と前記熱接着性樹脂の分解温度のうちの低い温度以下の温度範囲内で加熱して、前記熱接着性樹脂が前記容器の底面に融着されることによって、前記絶縁シートが前記底に固定されるようにするステップと、
を具備することを特徴とする、内部の底が絶縁された容器の製造方法。
【請求項９】
前記熱接着性樹脂は、熱接着性ＰＥＴ樹脂または熱接着性オレフィン樹脂であることを特徴とする、請求項８に記載の内部の底が絶縁された容器の製造方法。
【請求項１０】
前記耐化学性樹脂フィルムは、ナイロンフィルム、ＰＥＴフィルム、ＰＩフィルム、ＰＰフィルム、ＰＰＳフィルム、ＰＥＥＫフィルムのうち、いずれか１つであることを特徴とする、請求項８に記載の内部の底が絶縁された容器の製造方法。
【請求項１１】
紙または耐化学性樹脂フィルムのような絶縁シート原板の一側面に粘着剤をコーティングするステップと、
粘着剤がコーティングされた絶縁シート原板を所定の形態とサイズの絶縁シートに切り取るステップと、
切り取った該絶縁シートを粘着剤コーティング面がカップ形状の金属容器の底に向けるようにして、その容器の中に押し込んで押さえて、前記絶縁シートが前記容器の底に粘着されているようにするステップと、
を具備することを特徴とする、内部の底が絶縁された容器の製造方法。
【請求項１２】
加熱装置にカップ形状の金属容器を位置させるステップと、
所定の形態とサイズの、熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムの上に結晶化されたノーマルＰＥＴ樹脂フィルムが積層された（laminated）、２層状ＰＥＴ樹脂フィルムを前記熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムが前記容器の内部の底面と当接するように前記容器の中に押し込むステップと、
前記加熱装置を作動させて前記容器が前記熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムの接着開始温度以上、前記ノーマルＰＥＴ樹脂フィルムの結晶化破壊温度以下の温度範囲内で加熱されるようにするステップと、を具備し、
前記熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムが前記容器の底面に融着されるようにすることを特徴とする、内部の底が絶縁された容器の製造方法。
【請求項１３】
前記２層状ＰＥＴ樹脂フィルムの前記熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムは、ジメチルテレフタレートとジメチルイソフタレートを主反復単位にする、融点が２５０℃以下の共重合ポリエチレンテレフタレートからなるものであり、前記結晶化されたノーマルＰＥＴ樹脂フィルムは融点が２５０℃以上のポリエチレンテレフタレートを主反復単位にする共重合ポリエステルからなることを特徴とする、請求項１２に記載の内部の底が絶縁された容器の製造方法。
【請求項１４】
金属板からなるカップ形状の容器と、
前記容器の内部の底面の少なくとも一部に塗布された付着剤層と、
前記付着剤層の上に一側面が付着されて、その付着剤層が提供する付着力により前記容器の底面に固定される絶縁シートと、
を具備することを特徴とする、内部の底が絶縁された容器。
【請求項１５】
前記付着剤は、接着剤、粘着剤、及び熱接着性樹脂のうち、いずれか１つであることを特徴とする、請求項１４に記載の内部の底が絶縁された容器。
【請求項１６】
前記接着剤は、ＰＶＡであることを特徴とする、請求項１５に記載の内部の底が絶縁された容器。
【請求項１７】
前記熱接着性樹脂は、自身の接着開始温度以上、分解温度以下の温度範囲内で加熱すれば、熱接着性を表す熱接着性ＰＥＴ樹脂であることを特徴とする、請求項１５に記載の内部の底が絶縁された容器。
【請求項１８】
前記絶縁シートは、紙、結晶化されたノーマルＰＥＴ樹脂フィルム、熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムと結晶化されたノーマルＰＥＴ樹脂フィルムとが積層された（laminated）２層状ＰＥＴ樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ＰＩフィルム、ＰＰフィルム、ＰＰＳフィルム、ＰＥＥＫフィルムのうち、いずれか１つであることを特徴とする、請求項１４に記載の内部の底が絶縁された容器。
【請求項１９】
請求項１４乃至１８のうち、いずれか１項に従う内部の底が絶縁された容器を製造するステップと、
製造された容器のうち、容器の底面に絶縁シートが付着されていないとか、正しい位置に付着されていない絶縁不良容器を除いて、底に対する絶縁が良好になった容器のみを選んでキャパシタ素子の組立ラインに提供するステップと、
提供された容器の中に電解キャパシタ素子を投入し、封入パッドで前記容器の入口を塞いで、その入口に対してカーリング作業を行って封入することで、電解キャパシタ素子を前記容器の中に組立てるステップと、
を具備することを特徴とする、容器の底が絶縁された電解キャパシタ素子の製造方法。
【請求項２０】
請求項１４乃至１８のうち、いずれか１項に従う底が絶縁シートにより絶縁された容器と、
リード線が前記容器の外に延びたまま、素子胴体はその側面が絶縁フィルムに巻いたまま、その底面が前記絶縁シートの上に置かれて、前記容器の底とは絶縁された状態で前記容器内部に収納された電解キャパシタ素子と、
前記２つのリード線を貫通させながら前記容器の入口に挿入されてカーリング処理により前記入口と圧着されて前記容器の内部を封入する封入パッドを含んで、前記キャパシタ素子と前記容器の内部の底面との間の絶縁が確保されることを特徴とする、電解キャパシタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板で作った容器の底の絶縁に関し、より詳しくは、アルミニウム板からなったカップ形状の容器の底を絶縁する方法及びその方法を用いて作った内部絶縁された容器と電子部品、特にキャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電解キャパシタ（electrolytic capacitor）は、円筒形のキャパシタ素子をアルミニウムからなるカップ形状の容器に実装して封入させた構造からなる。２枚のアルミニウム電極をその間に電解液に含浸された絶縁体（多くの場合は紙である）を入れてくるくる巻けば円筒形キャパシタ素子が得られる。このように作られたキャパシタ素子を容器に収納封入して電解キャパシタ装置を組み立てる。２つの電極は構造の異なる絶縁酸化層でコーティングされる。２つの電極は各々リード線が連結されて容器の外部に延びる。２つの電極は紙誘電体と液を挟んで正極と負極として作用する。液状の電解液を電解質に用いるこのようなキャパシタをアルミニウム電解キャパシタという。このようなアルミニウム電解キャパシタは、体積対容量比が大きいので、大容量を必要とする分野に広く使われる。
【０００３】
アルミニウム電解キャパシタとほぼ似た構造であるが、液状の電解液の代りに電気伝導度の高い高分子または有機半導体のような固体電解質を使用する固体電解キャパシタもある。高い温度で安全な伝導性を表す高分子や有機半導体を使用するため、温度特性及び信頼性に非常に優れるし、他の電解キャパシタと比較した時、高い周波数で低いインピーダンス特性でディジタル回路に適合して、その用途が徐々に拡大されている。ポリプロピレンキャパシタ、ポリスチレンキャパシタ、メタルポリプロピレンキャパシタ、マイラーキャパシタなどのフィルムキャパシタの場合にも容器にアルミニウム容器を使用する場合もある。
【０００４】
キャパシタ素子を実装するカップ形状のアルミニウム容器は平板形のアルミニウム板を円形に切り取った後、それを引抜加工することによって作られる。この容器は、その外面には、例えばポリエチレンテレフタレート（Polyethylene Terephtalate：ＰＥＴ）樹脂フィルム、ナイロン樹脂フィルムなどの絶縁フィルムで積層（laminated）されることもあるが、その内面はなんにも加えられない。アルミニウムは導電性に優れる。したがって、容器の中に収納されるキャパシタ素子の絶縁が問題となる。そのような絶縁が不良であれば、短絡または爆発によってキャパシタ素子の品質不良が生じたり故障が生じることがある。したがって、容器と内部に収納されるキャパシタ素子との間の絶縁、そしてキャパシタ素子の正極と負極との間の絶縁のための確実な対策が用意されなければならない。
【０００５】
このような絶縁対策の１つとして、円筒形キャパシタ素子の外側面を絶縁フィルム（例：ＰＩ（Polyimide）樹脂フィルム、ＰＰＳ（Polyphenylene Sulfide）樹脂フィルム、ＰＥＴ樹脂（Polyethylene Terephthalate）フィルムなどで覆いかぶせた後、容器に内蔵する方法を採用してきている。それによって、容器の内壁面とキャパシタ素子の外側面との間の絶縁は確保される。しかしながら、これは容器の底面とキャパシタ素子との間の絶縁まで保障することはできない。容器の内部の底とキャパシタ素子との間の絶縁確保のための別途の方案が必要である。
【０００６】
容器の底とキャパシタ素子との間の絶縁が不良であれば、リード線（素子線）とアルミニウム容器の内部の底の間の直接接触またはキャパシタ素子とアルミニウム容器との直接接触によるショーとが生じることがある。そのようになれば、キャパシタ素子の内部で爆発が生じたり劣化などの問題によってキャパシタとしてこれ以上機能できない故障が発生する。これによって、その該当キャパシタの故障だけでなく、それが実装された回路基板の全体または電子製品の全体にまで故障を波及する等の問題を誘発することがあるので、絶縁方案は完壁でなければならない。
【０００７】
今日、大部分の電子製品がディジタル化、小型化、部品の積層化が進行されながら小さい外形を有しながらも高出力、高容量の要求がより高まっている。このような要求に応ずるためには、キャパシタ素子の負極及び正極電極のサイズをより大きくせざるをえない。このような状況では、キャパシタ素子の内部での短絡を予防するためのより強力な対策が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アルミニウム容器の底とキャパシタ素子との間の絶縁を確保するための方法として今まで用いられている方法は、紙を絶縁紙として用いる方法であって、紙を適当なサイズに切り取ってそれを容器の底に敷いて、その絶縁紙の上にキャパシタ素子を位置させて組み立てる方法である。この方法は簡単であるという長所を有する。しかしながら、そのように作った電解キャパシタが絶縁不良による故障を起こす現象がよく発見された。
【０００９】
本発明者は、絶縁不良の原因を糾明のために、絶縁不良を起こした電解キャパシタを分解し、その内部を観察した。絶縁不良の主な原因は、絶縁紙が容器の底に正しく位置しないとか、絶縁紙が容器の内部にいないことにより、キャパシタ素子が容器の底と直接接触している点であると把握された。これは、容器に対する絶縁紙の投入方式、即ち、絶縁紙を容器の底に単純に載置するばかりで、底に固着させないという点で始まる。キャパシタ素子の組立ラインに投入する過程や実際の組立過程で作業者の誤りによって、または不回避に容器が傾いたり倒れることもあり、震動が加えられることもあるが、それによって、容器の底に単純に投入された絶縁紙は元の正しい位置から外れて位置したり、場合によっては容器の外部に離脱する可能性がある。絶縁紙が容器の底に固定されなかったためである。そのような状態でキャパシタ素子と組み立てられれば、絶縁不良の発生は避けられなくなる。
【００１０】
それだけでなく、上記絶縁不良の原因は、また、絶縁紙の容器内の投入とキャパシタ素子の組立が一連の工程として素子組立過程で一緒になされるという点によっても始まる。既存の方式によれば、絶縁紙を四角形に切って容器の入口に載置し、棒で押して入れた後、キャパシタ素子を押して入れて容器に封入するが、このような作業は機械的になされる。しかしながら、このような作業が精密になされることが困難であるので、容器の中へ投入された絶縁紙が底の希望する位置に正しく落ち着かれず、歪んで位置したり、容器の側壁まで上がって立った絶縁紙の隅を進入するキャパシタ素子により押されながら絶縁紙の位置が歪むこともある。また、既存のキャパシタ組立機に絶縁紙を切って入れる工程を追加することによって、組立作業速度の損失をもたらし、工程間の作業速度の差が発生する場合は、絶縁紙が未封入された状態で組立がなされることもできる短所がある。
【００１１】
既存のこのような作業方式のより大きい問題は、容器内の絶縁紙の位置不良が発生しても、それを発見して除去できないという点である。なぜならば、容器内への絶縁紙の投入に引き続いでキャパシタ素子の組立作業が遂行されるためである。一旦、素子の組立がなされた後には、絶縁紙が容器の底の正しい位置にあるかの確認はほとんど不可能である。絶縁紙投入作業と素子組立作業との間に絶縁紙位置に対する検査及び位置矯正工程をさらに設けることが考えられるが、それに伴う生産設備の取替及び作業時間の増加などに伴う生産性の低下が顕著になるので、現実性のない方案であり、実際にもそのようにすることができない。
【００１２】
したがって、容器の底の絶縁不良を根本的に除去できる方案が設けられる必要がある。このような観点からキャパシタ素子用の容器を製造する時、その容器の底に対する絶縁を共に遂行して底が絶縁された容器のみ電解キャパシタ素子の組立用に提供できるようにすることで、絶縁不良に伴う問題が生じないようにする容器の製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は絶縁体を用いて容器の内部絶縁を行い、かつ、その絶縁体が容器の底に固着されるようにして、その容器の移動や震動などによっても絶縁体の位置変動や離脱が生じないようにすることで、その容器を用いたキャパシタ素子の組立時、底の絶縁のための別途の措置を取らないようにして、完壁な底絶縁を提供することは勿論、素子組立作業の生産性を向上させることができるようにする容器の製造方法を提供することを他の目的とする。
【００１４】
絶縁体材質の点から見て、一般的に紙が値段が安く、また作業性が良いので、電解キャパシタの絶縁体として適した材質ではあるが、例外がある。固体電解キャパシタは、電気伝導度の高い高分子や有機半導体のような固体電解質を使用する。その固体電解質は特性上、水分に相当に敏感である。そのため、組み立てられたキャパシタ素子の内部に水分が存在すれば素子の特性を劣化させ、甚だしくは、水分残留量の多い場合には素子が爆発することもできる。したがって、固体電解キャパシタ用絶縁体が有しなければならない第１の条件は、非吸湿性でなければならないという点である。紙は吸湿性が良いので、水分に非常に敏感な固体電解キャパシタ用絶縁材質には適しない。作業の容易性、経済性、耐化学性等、電解キャパシタ用絶縁体として求められる一般的な特性を満たし、かつ吸湿性がなくて固体電解キャパシタ用絶縁体としても適した材質を見付けることも必要である。また、高容量高電圧の電解キャパシタのように、使用する電解質が通常の液状電解質とは異なるので、そのような特性に適した絶縁体材質を用いて容器の底を絶縁する必要がある。
【００１５】
また、このような点を考慮して、本発明は電解質やキャパシタ素子の特性において差を有する電解キャパシタに対し、それらの種類に適した特性を有する絶縁体を用いて容器の底を絶縁する容器の製造方法を提供することを更に他の目的とする。
【００１６】
本発明は、容器の底に対する絶縁とキャパシタ素子の組立を別個の工程に区別し、底が完壁に絶縁された容器のみを素子組立用に提供することで、キャパシタ素子の絶縁不良を格段に低めることができ、素子組立作業の生産性は高め、かつ生産コストを低めることができるキャパシタ素子製造方法を提供することを更なる他の目的とする。
【００１７】
延いては、本発明は前述した容器の製造方法とキャパシタ素子製造方法を用いて作ることができる容器と、その容器を用いて組み立てられた電解キャパシタ部品を提供することを更に他の目的とする。 
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するために、本発明は、内部の底が絶縁された容器を製造する方法を提供する。本発明に従う容器の製造方法は、既存の容器の製造方法により作られたカップ形状の容器に対して絶縁体を付加する工程をさらに追加するものである。即ち、本発明の一態様によれば、金属板を引抜加工してカップ形状の容器に作る第１ステップと、上記容器の底に絶縁シートを接着剤で付着する第２ステップと、を具備することを特徴とする、内部の底が絶縁された容器を製造する方法が提供される。
【００１９】
上記第２ステップは、上記容器の内部の底面に液状の接着剤を所定量落とすステップと、上記絶縁シートを上記容器の内の上記接着剤にまで押し込んで押さえて、上記絶縁シートが上記接着剤を通じて上記容器の底に付着されるようにするステップと、を具備することが好ましい。
【００２０】
上記接着剤の例には、ポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）樹脂１〜１５％水溶液、またはオレフィン樹脂からなる接着剤を挙げることができる。また、粘着剤や熱接着性ＰＥＴ樹脂も上記接着剤に使用できる。熱接着性ＰＥＴ樹脂の場合、熱接着が起こることができる温度に加熱することが必要である。容器に投入する接着剤の量は絶縁シートを接着させることができる程度の量であれば適当である。
【００２１】
普通の液体電解キャパシタに使われる電解液は、ガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）とエチレングリコール（ＥＧ）とを含む。高容量、高電圧電解キャパシタ（これらは、大抵サイズが８φ、１０φ、１２．５φ以上の大型電解キャパシタである）は、電解液の組成が汎用の一般電解キャパシタとは異なり、化学物質の溶解能力が特に強い。そのため、液体電解キャパシタの絶縁体は耐化学性に優れて、そのような電解液に長時間露出されても希望する絶縁力が維持できなければならない。紙は、耐化学性が良いだけでなく値段も安い。そのような点から紙は普通の液体電解キャパシタは勿論、高容量、高電圧用の電解キャパシタ用の絶縁体にも適している。
【００２２】
したがって、上記絶縁シートは紙からなる絶縁紙のものが好ましい。この場合、上記第２ステップは、上記絶縁紙が付着された上記容器を加熱して上記接着剤と上記絶縁紙とを乾燥させるステップをさらに具備することが好ましい。
【００２３】
また、上記絶縁シートは、ＰＥＴ樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ＰＩフィルム、ＰＰ（Polypropylene）フィルム、ＰＰＳフィルム、ＰＥＥＫ（Polyetheretherketone）フィルムのうち、いずれか１つであることが好ましい。
【００２４】
一方、本発明に従う容器の製造方法の具体的な特徴は、使用する絶縁体の材質別に少しずつ差がある。まず、紙を絶縁体に使用する場合の本発明の容器の製造方法の他の一態様によれば、絶縁紙に使用する紙原板の一側面にＰＶＡ水溶液をコーティングするステップと、ＰＶＡがコーティングされた絶縁紙の原板を所定の形態とサイズの絶縁紙に切り取るステップと、切り取った該絶縁紙をＰＶＡコーティング面がカップ形状の金属容器の底に向けるようにして、上記容器の中に押し込んで上記ＰＶＡコーティング面がゲル状態で上記底に接着されるように押さえるステップと、上記容器を加熱して上記ＰＶＡを乾燥させるステップと、を具備することを特徴とする、内部の底が絶縁された容器の製造方法が提供される。このような容器の製造方法において、上記ＰＶＡコーティング面のゲル状態は上記絶縁紙の穿孔前または穿孔後、上記ＰＶＡコーティング面に直接水分を加える方法により、または上記容器の底に水分を加えた状態で上記絶縁紙を上記底に接着させて上記ＰＶＡコーティング面がその水分を吸収するようにする方法により得られる。上記ＰＶＡ水溶液のＰＶＡ樹脂１〜１５％水溶液のものが好ましい。
【００２５】
紙や耐化学性樹脂フィルムを絶縁体に使用し、接着剤に熱接着性樹脂を使用することも可能である。この場合の本発明の一態様によれば、紙または耐化学性樹脂フィルムのような絶縁シート原板の一側面に熱接着性樹脂をコーティングするステップと、熱接着性樹脂がコーティングされた絶縁シート原板を所定の形態とサイズの絶縁シートに切り取るステップと、切り取った該絶縁シートを熱接着性樹脂コーティング面がカップ形状の金属容器の底に向けるようにして、その容器の中に押し込んで上記底の上に位置させるステップと、上記容器を上記熱接着性樹脂の接着開始温度以上、上記耐化学性樹脂フィルムの結晶化破壊温度と上記熱接着性樹脂の分解温度のうちの低い温度以下の温度範囲内に加熱して、上記熱接着性樹脂が上記容器の底面に融着されることによって、上記絶縁シートが上記底に固定されるようにするステップと、を具備することを特徴とする、内部の底が絶縁された容器の製造方法が提供される。この容器の製造方法において、上記熱接着性樹脂には、熱接着性ＰＥＴ樹脂または熱接着性オレフィン樹脂を使用することが好ましい。また、上記耐化学性樹脂フィルムは、ナイロンフィルム、ＰＥＴフィルム、ＰＩフィルム、ＰＰフィルム、ＰＰＳフィルム、ＰＥＥＫフィルムのうち、いずれか１つであることが好ましい。
【００２６】
紙または耐化学性樹脂フィルムを絶縁体に使用し、これを粘着剤を用いる容器に付着することができる。これと関連した本発明の一態様によれば、紙または耐化学性樹脂フィルムのような絶縁シート原板の一側面に粘着剤をコーティングするステップと、粘着剤がコーティングされた絶縁シート原板を所定の形態とサイズの絶縁シートに切り取るステップと、切り取った該絶縁シートを粘着剤コーティング面がカップ形状の金属容器の底に向けるようにして、その容器の中に押し込んで押さえて、上記絶縁シートが上記容器の底に粘着されているようにするステップと、を具備することを特徴とする、内部の底が絶縁された容器の製造方法が提供される。上記粘着剤の例には、ＰＩ樹脂フィルム、ＰＰＳ樹脂フィルム、ＰＥＴ樹脂フィルムのように、キャパシタ素子の外部絶縁フィルムを粘着する粘着剤を挙げることができる。上記耐化学性樹脂フィルムは、ナイロンフィルム、ＰＥＴフィルム、ＰＩフィルム、ＰＰフィルム、ＰＰＳフィルム、ＰＥＥＫフィルムのうち、いずれか１つであることが好ましい。
【００２７】
熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムの上にノーマルＰＥＴ樹脂フィルムを積層して２層状のＰＥＴ樹脂フィルムを作り、それを上記絶縁シートに使用することもできる。上記２層状ＰＥＴ樹脂フィルムを所定温度に加熱すれば、ノーマルＰＥＴ樹脂フィルムの結晶化は破壊されない状態で上記熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムが容器の底に融着できる。熱接着方式であるので、接着剤や粘着剤の使用が不要である。発明者がＰＥＴ樹脂フィルムと関連してこのような点を見付けるまでは、次のような努力があった。
【００２８】
発明者は、固体電解キャパシタ用の容器の底絶縁体を見付けるための種々の検討と実験を遂行した（紙は、前述したように吸湿性により適切でないので）。固体電解キャパシタ用の絶縁体に使用できるには、まず、吸湿性があってはいけないし、固体電解質が液状の電解質に比べてリフロー温度が相対的に一層高いという点のため、高温に耐える特性が良くなければならない。発明者は、このような特性を満たす絶縁体材質を見付けるための多い試験をした。その結果、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂フィルムが最も適した特性を有しているという点を確認することができた。
【００２９】
ノーマルＰＥＴ樹脂フィルムは非吸湿性であり、２５０−３００℃程度の高温でも、たとえ溶けてどろどろのゾル状態になるが、化学的変性は全くないという点が確認された。したがって、ＰＥＴ樹脂フィルムは、固体電解質は勿論、液体電解質に対しても充分の耐化学性を有する。また、絶縁破壊電圧が３，０００Ｖ以上に高く、機械的強度が高くて、キャパシタ素子の絶縁手段への利用に全く問題がない程度である。だけでなく、他のフィルムに比べて、ＰＥＴ樹脂フィルムはコストも安いので、常用性の点でも競争力を有する。電解質特性を劣化させる影響も与えないことと確認された。既存には、このような点を正しく認識できなくてＰＥＴ樹脂フィルムを電解キャパシタの絶縁体に使用できなかった。
【００３０】
上記のような特性を有するノーマルＰＥＴ樹脂の化学的組成に変化を加えて、即ち、ノーマルＰＥＴ樹脂に含まれている結晶化特性が極めて高い物質であるテレフタレートの一部をイソフタレートに置換すれば、熱接着性ＰＥＴ樹脂を得ることができる。これを用いて作った熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムは、所定温度範囲内に加熱すれば相対物に対して融着される特性を有する。また、この熱接着性ＰＥＴ樹脂は高温でも結晶化されず、熱接着性を有する特性を有する。参考に、ＰＥＴ樹脂はよく知られたように、ポリエステル系の熱可塑性ポリマー樹脂であり、これのモノマーはテレフタル酸（terephthalic acid）とエチレングリコールとの間のエステル化反応により水を副産物として残しながら合成されたり、またはエチレングリコールとジメチルテレフタレートとの間のトランスエステル化反応によりメタノールを副産物として残しながら合成されることができる。このモノマーは重縮合によりエチレングリコール（これは、リサイクルされる）を副産物として残しながらポリマー化する。
【００３１】
発明者は、容器の底の絶縁体にこの２種類のＰＥＴ樹脂フィルムを用いるに当たって、最適の工程条件を得るために、これらのＤＳＣチャートにより熱分析して特性を把握した。それによれば、ノーマルＰＥＴフィルムのガラス転移温度（Ｔｇ）は略８０℃内外であり、結晶化温度（crystal point）（Ｔｃ）は略１３５〜１４２℃であり、融点（ＴＭ）は２６０℃内外と知られている。これに比べて、熱接着性ＰＥＴフィルムは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が略７０〜７５℃であり、結晶化が起こらないので結晶化温度（crystal point）（Ｔｃ）は確認されず、融点（ＴＭ）は２０５〜２１０℃と知られている。結晶化が起こらない理由は、ノーマルＰＥＴの成分で一定量のテレフタレート代わりにイソフタレートを置換反応させたためである。
【００３２】
このような発明的な努力の結果として、本発明は２層状の熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムを絶縁体として使用して、内部の底を絶縁する容器の製造方法を提供する。その容器の製造方法によれば、加熱装置にカップ形状の金属容器を位置させるステップと、所定の形態とサイズの、熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムの上に結晶化されたノーマルＰＥＴ樹脂フィルムが積層された（laminated）、２層状ＰＥＴ樹脂フィルムを上記熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムが上記容器の内部の底面と当接するように上記容器に中に押し込むステップと、上記加熱装置を作動させて上記容器が上記熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムの接着開始温度以上、上記ノーマルＰＥＴ樹脂フィルムの結晶化破壊温度以下の温度範囲内に加熱されるようにするステップと、を具備して、上記熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムが上記容器の底面に融着されるようにすることを特徴とする。上記温度範囲は、例えば略１１０〜２３０℃程度である。上記２層状ＰＥＴ樹脂フィルムの上記熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムは、ジメチルテレフタレートとジメチルイソフタレートを主反復単位にする、融点が２５０℃以下の共重合ポリエチレンテレフタレートからなるものであり、上記結晶化されたノーマルＰＥＴ樹脂フィルムは融点が２５０℃以上のポリエチレンテレフタレートを主反復単位にする共重合ポリエステルからなるものが好ましい。
【００３３】
一方、本発明は以上のような容器の製造方法を用いて製造できる内部の底が絶縁された容器を提供する。この容器は、金属板からなるカップ形状の容器と、上記容器の内部の底面の少なくとも一部に塗布された付着剤層と、上記付着剤層の上に一側面が付着されて、その付着剤層が提供する付着力により上記容器の底面に固定される絶縁シートと、を具備することを特徴とする。
【００３４】
上記付着剤は、接着剤、粘着剤、及び熱接着性樹脂のうち、いずれか１つである。上記接着剤はＰＶＡからなる接着剤のものが好ましい。上記熱接着性樹脂は、自身の接着開始温度以上、分解温度以下の温度範囲内に加熱すれば、熱接着性を表す熱接着性ＰＥＴ樹脂であることが好ましい。
【００３５】
上記金属板はアルミニウム板であり、上記容器の内部側壁はなんにも付加されていないアルミニウム表面その自体であり、上記容器の外部表面はアルミニウム表面その自体、またはＰＥＴ樹脂フィルムやナイロン樹脂フィルムが積層されたもの、またはエポキシ樹脂でコーティングされたものが好ましい。
【００３６】
上記絶縁シートは、紙、結晶化されたノーマルＰＥＴ樹脂フィルム、熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムと結晶化されたノーマルＰＥＴ樹脂フィルムとが積層された（laminated）２層状ＰＥＴ樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ＰＩフィルム、ＰＰフィルム、ＰＰＳフィルム、ＰＥＥＫフィルムのうち、いずれか１つであることが好ましい。上記絶縁シートは、そのサイズが上記容器に組み立てられるキャパシタ素子の２つのリード線の隔離距離以上、上記容器の内径以下の直径を有する円形の絶縁シートであることが好ましい。
【００３７】
一方、本発明は上記のような内部の底が絶縁された容器を用いて電解キャパシタ素子を製造する方法も提供する。このような本発明によれば、上記のように、内部の底が絶縁された容器を製造するステップと、製造された容器のうち、容器の底面に絶縁シートが付着されていないとか、正しい位置に付着されていない絶縁不良容器を除いて、底に対する絶縁が良好になった容器のみを選んでキャパシタ素子の組立ラインに提供するステップと、提供された容器の中に電解キャパシタ素子を投入し、封入パッドで上記容器の入口を塞いで、その入口に対してカーリング作業を行って封入することで、電解キャパシタ素子を上記容器の中に組み立てるステップと、を具備することを特徴とする、容器の底が絶縁された電解キャパシタ素子の製造方法が提供される。
【００３８】
このように、本発明は容器の底に対する絶縁を容器に素子を組み立てるステップでなく、容器製造ステップで遂行する。その理由は、このようにすることによって生産コストを格段に安くすることができるためである。容器製造の時間当たりの生産コストは、キャパシタ素子の組立工程の時間当たりの生産コストに比べて格段に安い。容器の底の絶縁作業はかかる作業時間が同一であると仮定すれば、容器製造ステップで遂行することが素子組立ステップですることより格段に安いという計算が出る。実際に、素子組立ステップで容器の底の絶縁を遂行する場合、絶縁不良を低めるための措置をさらに取ると、課外の作業時間が追加される。一方、容器製造ステップで絶縁作業を遂行すれば、容器製造にかかる時間が増えるが、完壁に絶縁処理された容器のみを選別して素子組立作業に投入するので、素子組立作業が簡単になり、その増えた時間以上にキャパシタ素子組立のための作業時間を短縮することができる。したがって、本発明は容器に対する底の絶縁作業を容器製造ステップで遂行する。
【００３９】
一方、本発明は上記のような方法を用いて製造される電解キャパシタ装置を提供する。これによれば、上記のような底が絶縁シートにより絶縁された容器と、リード線が上記容器の外に延びたまま、素子胴体はその側面が絶縁フィルムに巻いたまま、その底面が上記絶縁シートの上に置かれて、上記容器の底とは絶縁された状態で上記容器内部に収納された電解キャパシタ素子と、上記２つのリード線を貫通させながら上記容器の入口に挿入されてカーリング処理により上記入口と圧着されて上記容器の内部を封入する封入パッドを含んで、上記キャパシタ素子と上記容器の内部の底面の間の絶縁が確保されることを特徴とする、電解キャパシタ装置が提供される。
【００４０】
本発明で適用される絶縁シート、絶縁紙、絶縁用フィルムのような絶縁体のサイズは、円形の場合、容器の底とキャパシタ素子との間の絶縁という本来の目的を考慮する時、上記容器に組み立てられるキャパシタ素子の直径よりは大きく、上記容器の内径よりは小さいものが好ましい。より好ましくは、容器の直径程度のサイズに作って容器の底面全体を全て絶縁するものである。
【発明の効果】
【００４１】
容器の底に対する絶縁作業が素子組立時でなく、容器製造時になされるので、底が完壁に絶縁されない不良容器は素子実装工程の以前に完壁に濾過し、底が良好に絶縁された容器のみを素子組立工程に投入することができる。したがって、容器の底の絶縁不良に従う故障を格段に減らすことができる。
【００４２】
また、絶縁体が容器の底に一旦固定された後には離脱の虞がないので、キャパシタ素子組立ラインに投入されるまで容器を運搬する過程で加えられる外部衝撃によってもその絶縁シートが容器の外部に離脱されたり位置が変わる虞がない。絶縁体投入をキャパシタ素子の組立工程の一部にする方式に比べて、素子の組立工程が格段に効率的になされて、素子組立工程の生産性を格段に向上させることができる。
【００４３】
キャパシタ素子組立ラインでは提供される容器の底の絶縁に対しては完全に信じることができ、キャパシタ素子を組み立てる作業のみに注意を注げばいいので（絶縁紙の投入工程やそれに関連した検査工程が不要になるので）、キャパシタ素子組立工程の生産性が格段に高まることができる。
【００４４】
それだけでなく、容器製造工程の単位時間当たりの生産コストに比べて、素子組立工程の単位時間当たりの生産コストが格段に高いという点を考慮すれば、容器の底の絶縁を素子組立工程から分離して容器製造工程の一部に変えることは、容器製造から素子組立に達するまでの全体工程の効率性及び経済性を一層高める結果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に従うＰＶＡ水溶液を用いて絶縁紙をアルミニウム容器の底に接着した状態の断面図である。
【図２】ＰＶＡ水溶液を用いて絶縁紙をアルミニウム容器の底に接着する方法を例示した図である。
【図３】図２の方法によって実際に作って見たアルミニウム容器を撮影した写真である。
【図４】ＰＶＡがコーティングされた絶縁紙を用いて容器の底を絶縁する方法を説明するための図である。
【図５】図４の方法により作った容器の断面図を示す。
【図６】熱接着性の２層状ＰＥＴ樹脂フィルムを用いて容器の底を絶縁する方法を説明するための図である。
【図７】本発明によって作った容器をキャパシタ容器に用いる場合を示す分解斜視図である。
【図８】そのようにして作られたチップ型電解キャパシタの組立状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１は本発明の好ましい一実施形態に従うＰＶＡ水溶液を用いて絶縁紙をアルミニウム容器の底に接着した状態の断面図であり、図２はＰＶＡ水溶液を用いて絶縁紙をアルミニウム容器の底に接着する方法の一例を説明するための図である。
【００４７】
まず、カップ形状の容器５０は薄い金属板、例えばアルミニウム板を引抜加工して作る。そのアルミニウム時板は両面になんにも付加されていないアルミニウム板そのものであるが、一側面のみにＰＥＴ樹脂やナイロン樹脂のような樹脂フィルムが積層されたり（laminated）、またはエポキシ樹脂でコーティングされたアルミニウム板を用いることができる。樹脂フィルムなどが付加されたアルミニウム板を用いて容器を作る場合、その樹脂フィルム付加面が容器５０の外面になるように引抜加工する。このように、少なくとも一側面はなんにも付加されていないアルミニウムその自体に維持することは、組み立てられたキャパシタ装置の気密性維持のためである。容器の内面にも樹脂フィルムなどが付加された場合、キャパシタ素子をその容器の中に投入した後、封入のためにその容器の入口部分をカーリングすれば、そのカーリングされる内壁面の樹脂フィルムの表面は平坦性が壊されて封入用ゴムパッドとの気密性が弱まる。また、組み立てられた電解キャパシタを基板に組み立てる時、通常２３０〜２８０℃程度の高温でリフロー工程を通過するが、そのような高温では樹脂フィルムなどの状態に変化が起こることができ、それによって気密性にも悪い影響を及ぼすことがある。したがって、気密性において安定的なものと既に検証されたアルミニウム板その自体と、その封入用ゴムパッドとが直接当接するようにすることが好ましい。
【００４８】
絶縁紙を容器５０の底に固定する方法は、色々な方法がある。まず、ＰＶＡ水溶液のような接着剤を容器５０の底に投下後、その上に絶縁紙を接着する方法を説明する。
【００４９】
まず、容器５０の用意とは別途に、絶縁紙も用意する。絶縁紙に使用する原板紙を、例えば穿孔器（８５、図４の（ｄ）参照）を用いて容器５０の底とほぼ同一なサイズに穿孔する。容器５０と絶縁紙１０が用意されると、絶縁紙１０を容器５０の底に接着させる作業を遂行する。図２の（ａ）に示すように、ＰＶＡ水溶液を入れた注射装置６０をアルミニウム容器５０の内部に進入させて適当量のＰＶＡ水溶液２０を容器５０の底に投下する。ＰＶＡ投入量はＰＶＡ水溶液の濃度、容器のサイズ、または絶縁紙の厚さなどによって変化できる。投下されたＰＶＡ水溶液２０は表面張力が強くて、底全体には広がらず、底の真ん中に丸く丸めているようになる。その状態で、図２の（ｂ）に示すように、シートローダー／アンローダー７０を用いて絶縁紙１０を取って容器５０の内部の底まで押し込んで軽く押さえる。すると、ＰＶＡ水溶液２０もヘッド７２に押さえられて容器５０の底全体に均等に広がる（図２の（ｃ）参考）。その後、シートローダー／アンローダー７０を後退させ、ＰＶＡ水溶液２０に含まれた水分を蒸発させるために、加熱板８０の上に容器５０を載置し、７０℃以上、２００℃以下の温度範囲内で乾燥させる。乾燥時、上記温度内で直ぐ乾燥させることも可能であるが、より好ましくは、予備加熱、本加熱等で、温度、時間、及び乾燥工程を必要によって分けて遂行することもできる。（図２の（ｄ）参考）。十分に乾燥されれば、ＰＶＡ水溶液２０は糊のように固まって絶縁紙１０はアルミニウム容器５０の底に強固に接着される。
【００５０】
参考に、シートローダー／アンローダー７０は、絶縁紙１０をつかんで容器５０の中に移動して容器５０の底に至っては、その絶縁紙１０を放してやるように構成されたものでなければならない。このために、そのヘッド７２の内部に１つ以上の貫通管７４を設けて、各貫通管７４に空気圧の付加または解除のために排気管７６が連結された構造に作ることができる。絶縁紙１０を容器５０の中に押し込む間には、排気管７６を通じて空気を排気させて絶縁紙１０がヘッド７２に付いているようにする一方、絶縁紙１０が容器５０の底に当接してＰＶＡ水溶液２０と接着した後には、強制排気を止めたり、あるいはその排気管７６に吸気してヘッド７２から絶縁紙１０がよく分離されるようにする。
【００５１】
図３は、このような方法により実際に作って見たアルミニウム容器を撮影した写真である。図３の（ａ）は絶縁紙１０がアルミニウム容器５０の内部の底に乾燥されたＰＶＡ２０により接着された状態を撮影したものであり、（ｂ）及び（ｃ）は絶縁紙１０が接着された容器５０の内の底状態をよりよく観察できるように容器５０の側壁を半分及び全部を切って倒した状態を各々撮影したものである。図３の（ｂ）や（ｃ）のような状態でピンセットで絶縁紙１０の縁部分をアルミニウム容器５０の底と分離して剥がそうと力を加えても、絶縁紙１０は容易に剥がない程度に強い接着状態を維持した。
【００５２】
上記の方法の変形に、絶縁紙にＰＶＡをコーティングした後、そのＰＶＡに水分を加えてゲル状態に作って容器５０の底に圧着する方法が可能である。これを図４を参照して具体的に説明する。まず、絶縁紙に使用する紙原板１０ａの一側面にＰＶＡ水溶液を塗って乾かす（図４の（ａ）参照）。ＰＶＡ水溶液の濃度は略１−１５％程度にする。すると、一側面にＰＶＡ２５がコーティングされた絶縁紙原板１０ａが得られるが、その絶縁紙原板１０ａはあたかも一側面に接着剤が付いている切手と似ている状態である（図４の（ｂ）参照）。ＰＶＡ水溶液の濃度が１％未満になれば、薄過ぎて希望する粘度（接着力）が出ないので、投入量を一定に調整することが容易でなく、絶縁紙と容器５０の底との接着力も弱い。反対に、ＰＶＡ水溶液の臨界濃度（飽和濃度）は約１５％であるので、これを超える濃度は投入量調整などが容易でなく、ＰＶＡの過剰使用になる。ＰＶＡ水溶液の濃度は希望する絶縁体の厚さ（接着剤＋紙）によって弾力的に適用することができ、略３−６％程度が最も好ましい。
【００５３】
このように、絶縁紙原板１０ａが用意された後には、それを用いてアルミニウム容器の底に絶縁紙を付着する作業を行う。ＰＶＡ２５が乾いた状態であるので、付着力を表すためには水分を加えてＰＶＡ２５層をゲル状態に作って付着する。水分はＰＶＡコーティング絶縁紙原板１０ａに加えるか、穿孔された絶縁紙１０に加えることもできる。
【００５４】
ＰＶＡコーティング絶縁紙原板１０ａを水が付いているローラに通過させたり、スプレー手段を用いて水分を噴射する方式により絶縁紙原板１０ａに水分を加える（図４の（ｃ）参照）。これによって、乾いた状態のＰＶＡ２５コーティング層がゲル状態となる。その後、その絶縁紙原板１０ａを穿孔器８５で穿孔して容器５０に付加する絶縁紙１０を用意する（図４の（ｄ）参照）。穿孔された絶縁紙１０をシートローダー／アンローダー７０を用いてＰＶＡ２５層が容器５０の底に向けるようにした状態でアルミニウム容器５０の中へ押し込んで底に触れるようにして圧着する（図４の（ｅ）参照）。すると、ゲル状態のＰＶＡ２５が容器５０の底に接着される。以後、その容器５０を加熱板８０の上に載置して熱を加えてＰＶＡ２５に含まれた水分を除去する（図４の（ｆ）参照）。このような強制乾燥の代わりに自然状態で乾燥させることも可能であるが、そのようにすることは作業の効率性が落ちる。このように乾燥が終わると、絶縁紙１０はＰＶＡ２５の接着力によりアルミニウム容器５０の底に強固に接着される。図５は、この方法により作った容器の断面図を表す。ＰＶＡ層２５は、アルミニウム容器５０の底と絶縁紙１０との間に存在しながらこの２つを強固に接着させる。
【００５５】
他の方案として、ＰＶＡがコーティングされた絶縁紙原板１０ａに水分を加えない状態で希望する形態とサイズに穿孔して多数個の絶縁紙１０を用意する（図４の（ｄ）参照）。その後、容器５０の底に所定量の水分を落下させた後、シートローダー／アンローダー７０を用いてその上にその穿孔された絶縁紙１０をＰＶＡ層２５が容器５０の底に向けるようにして容器５０の中に押し込んで圧着する。すると、底にある水分と接触したＰＶＡ層２５がゲル状態に変わる。その後、その容器５０を強制乾燥または自然乾燥させれば、ＰＶＡ層２５が乾きながら絶縁紙１０を容器５０の底に接着させるようになる。
【００５６】
前述した方法は、絶縁紙を主な絶縁手段に使用し、その絶縁紙を容器の底に接着させる接着手段としてＰＶＡを使用する。ところが、ＰＶＡも絶縁性を有する。ＰＶＡは、ＧＢＬ及びＥＬのような電解キャパシタの電解液に対しては耐化学性を有するので、長時間の間その絶縁性は維持される。したがって、容器５０の底は絶縁紙とＰＶＡにより二重に絶縁される。接着剤は、ＰＶＡの代わりにオレフィンを使用することもできる。また、絶縁紙や絶縁用樹脂フィルムは、粘着剤を用いて容器５０の底に付着することもできる。
【００５７】
絶縁紙を容器の底に付着する付着剤は、ＰＶＡなどの接着剤の代わりに粘着剤や熱接着性樹脂を使用することもできる。粘着剤は、前述した接着剤に比べては絶縁紙を固定させる力は弱くが、激しい衝撃が加えられない限り、絶縁紙は元の固定された状態を維持する。この方法は、前述した方法より一層簡単であるが、まず、絶縁紙原板１０ａに粘着剤をコーティングし（図４の（ａ）参照）、その粘着剤コーティング絶縁紙原板１０ａを希望するサイズと形態に切り取った後（図４の（ｄ）参照）、その切り取った絶縁紙１０を容器５０の中に押し込んで、その粘着剤コーティング面が容器５０の底面に接着されるようにする。使用できる粘着剤の種類には、キャパシタ素子を覆いかぶせて絶縁を確保するための外部絶縁フィルム（例：ＰＩ樹脂フィルム、ＰＰＳ樹脂フィルム、ＰＥＴ樹脂フィルム）を貼る粘着剤を挙げることができる。使用可能な粘着剤の種類に特別な制限はないが、これら粘着剤は電解液と反応しても電解キャパシタ素子の内で何らの問題を起こさないという点が既に確認されて、使用に全く問題がない。絶縁紙に熱接着性ＰＥＴ樹脂をコーティングしたものを用いる場合も上記と似ているが、加熱工程が追加される（詳細は後述する）。
【００５８】
絶縁紙に使用する紙の厚さは、求められる絶縁耐力によって、例えば１５μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍなど、異なるように定めることができる。容器毎にそれに組み立てられるキャパシタ素子の容量と電圧が定まるので、容器のサイズ別に使用する絶縁紙の厚さを定めることができる。本発明で使用する絶縁紙１０のサイズは、円形の絶縁紙に作る場合、略容器の直径程度のサイズに作って容器５０の底面の全体を全て絶縁することが最も好ましい。しかしながら、容器の底の直径より少し大きかったり小さいサイズも関係ない。容器５０の底とキャパシタ素子との間の絶縁不良は、多くは電極ホイールに連結されたリード線と容器５０の底との間に起こるので、絶縁器１０は少なくともリード線の隔離距離よりは大きい直径を有する必要がある。但し、容器の底とキャパシタ素子との間の絶縁という本来の目的上、上記容器に組み立てられるキャパシタ素子の直径よりは大きい必要がある。また、大き過ぎて容器の側壁の相当な高さまで覆うサイズは、素子組立時に差し支えることがあるので、容器の内径よりは若干小さいか等しいサイズにすることが好ましい。このような絶縁紙１０のサイズは、以下に説明される絶縁用フィルムにも同一に適用される。
【００５９】
次に、図６を参照して２層状の熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムを用いた容器絶縁について説明する。まず、２層状ＰＥＴ樹脂フィルム９０ａを清潔に洗浄する。この２層状ＰＥＴ樹脂フィルム９０ａは、熱接着性のあるＰＥＴ樹脂フィルム９２と、その上に結晶化されたノーマル（normal）ＰＥＴ樹脂フィルム９４が積層された（laminated）２層構造のフィルムである（図６の（ａ）参照）。その２層状ＰＥＴ樹脂フィルム原板９０ａを穿孔器８５を用いて希望する形態とサイズに切り取る（図６の（ｂ）参照）。そのように切り取ったＰＥＴ樹脂フィルム９０をシートローダー／アンローダー７０を用いてアルミニウム板からなるカップ形状の容器５０の中に投入するが、その熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルム９２が容器５０の底面と当接するように位置させる（図６の（ｃ）参照）。このような作業と並行して、容器５０が熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルム９２の接着開始温度以上、ノーマルＰＥＴ樹脂フィルム９４の結晶化破壊温度以下の温度範囲内の温度に加熱されるように加熱板８０を加熱する。その熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルム９２がそのように加熱された容器５０の底面に当接した状態で所定時間が経過すれば、その熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルム９２は底面と当接している境界部位が部分的に溶けて、その底面と融着するようになる（図６の（ｄ）参照）。加熱時間は、熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルム９２が容器５０の底に対する境界部位が溶けて付くことに必要とする充分な時間とする。加熱手段は必ず加熱板８０に限定されるものではない。例えば、予め熱接着層フィルムの接着開始温度以上、ノーマルＰＥＴ樹脂フィルムの結晶化破壊温度以下の温度範囲内で加熱された容器に２層状のフィルムの熱接着層が容器に底と対向するようにして、ロード／アンロードを用いて圧着して行うこともできる。また、予めフィルムを投入後、フィルム９０が底に敷かれた多数の容器５０を加熱チャンバー（図示せず）などに投入して、前述した温度に加熱する方式も可能である。
【００６０】
熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルム９２は、ジメチルテレフタレートとジメチルイソフタレートを主反復単位にする、融点が２５０℃以下の共重合ポリエチレンテレフタレートを用いることが好ましい。第２層ＰＥＴ樹脂フィルムは融点が２５０℃以上のポリエチレンテレフタレートを主反復単位にする共重合ポリエステルを用いることが好ましい。融点が２５０℃以下の場合、耐熱性が足りないで加熱過程でフィルムが劣化を表すことがあるので、好ましくない。
【００６１】
容器５０を熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルム９２の熱接着温度範囲（即ち、熱接着層の接着開始温度以上、ノーマルＰＥＴフィルムの結晶化破壊温度以下）内で加熱すれば、ノーマルＰＥＴ樹脂フィルム９４の結晶化状態が破壊されなくなる。即ち、組み立てられた電解キャパシタ装置において、電解キャパシタ素子と直接接触するそのノーマルＰＥＴ樹脂フィルム９４は、結晶化状態をそのまま維持しているので、電解液に対する耐化学性が元の通り維持できる。したがって、この２層状のＰＥＴ樹脂フィルム９０は固体電解キャパシタ装置は勿論、非常に高温のリフロー工程を通過しない液体電解質を使用するチップ電解キャパシタにも使用することができる。
【００６２】
上記接着開始温度及び上記結晶化破壊温度は、該ＰＥＴ樹脂フィルムの種類、分子量などによって値が異なり、実験により概略的に確認できる。熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルム９２の熱接着温度範囲は、実験によれば容器を略１１０−２３０℃程度に把握された。したがって、容器５０がこの温度範囲内で加熱されるようにする。最適の加熱温度は、使用するＰＥＴフィルムの融解特性によってその値が異なることができる。熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルムは、１１０−１３０℃程度で容器の底に接着され始めて、温度をより高めればフィルム９０が完全に落ちて接着面積が増えるが、完全接着をなそうとするには、略２００℃以上まで上げなければならない。但し、容器の底にフィルムを接着させる理由は、容器の移動中にその中に投入したＰＥＴ樹脂フィルムの位置変動や離脱を防ぐためのことが目的である。したがって、完全接着しなければならない特別な事情がなければ、フィルムの一部のみ接着されても充分である。
【００６３】
上記の実施形態を変形した他の実施形態も可能である。例えば、上記ノーマルＰＥＴ樹脂フィルム９４の代わりに他の種類の樹脂フィルムを上記熱接着性ＰＥＴ樹脂フィルム９２と２層状フィルムに作って絶縁体に使用することもできる。即ち、低価で、かつ高温でも化学的変化がなく、吸湿性がないという３つの条件を満たす材料であれば、ノーマルＰＥＴ樹脂フィルム９４に取り替えることができるものである。その例には、耐高温性の条件を少し譲歩すれば、ナイロン樹脂フィルム（２３０℃以上で溶ける）を挙げることができ（ナイロンの場合、固体キャパシタには使用可能であるが、液体電解質を使用するチップ電解は使用不可能である。その理由は、電解液と長時間反応時、電解液を吸収、膨潤してキャパシタの容量を格段に落とす）、低価の条件を譲歩すれば、ＰＩ樹脂フィルムやＰＰＳ樹脂フィルムを挙げることができる。
【００６４】
これら結晶化されたＰＥＴ樹脂フィルム、ナイロン樹脂フィルム、ＰＩ樹脂フィルム、ＰＰ樹脂フィルム、ＰＰＳ樹脂フィルム、ＰＥＥＫ樹脂フィルムなどの耐化学性樹脂フィルムは、例えばＰＶＡのような接着剤や絶縁フィルム用の粘着剤を用いて容器の底に接着する方法も可能である。この方法は、接着剤を用いて絶縁紙を容器の底に接着する方法とほとんど同一であるので、これについて具体的な説明は省略する。
【００６５】
また、上記のような耐化学性樹脂フィルムに熱接着性ＰＥＴ樹脂や熱接着性オレフィン樹脂のような熱接着性樹脂をコーティングしたものを絶縁体に使用して、加熱による熱接着方式により容器の底に付着することもできる。また、絶縁紙に熱接着性ＰＥＴ樹脂をコーティングしたものを絶縁体に使用することもできる。この場合を例として説明すれば、熱接着性ＰＥＴ樹脂を絶縁紙に使用する紙原板にコーティングした後、その絶縁紙原板を希望するサイズと形態の絶縁紙に切り取る。そのように用意された絶縁紙を熱接着性ＰＥＴ樹脂面が容器の底に向けるようにして容器の中に投入する。この際、加熱板８０や加熱チャンバーのような加熱装置を用いてその容器を加熱して、その熱接着性ＰＥＴ樹脂を容器の底に融着されるようにする。熱接着性ＰＥＴ樹脂の加熱温度は、その接着開始温度以上、分解温度以下の温度範囲内にすることが好ましい。熱接着性オレフィン樹脂を使用する場合にも同様である。これによって、絶縁紙は容器に接着される。この方法により作った容器の断面形態は、図５の通りである。この場合、符号２５が熱接着性ＰＥＴ樹脂を表す。紙の代わりに上記のような耐化学性樹脂フィルムを絶縁体に使用する場合、上記容器の加熱温度は使用する熱接着性樹脂の接着開始温度以上、その耐化学性樹脂フィルムの結晶化破壊温度以下の温度範囲内で加熱することが好ましい。耐化学性樹脂フィルムの結晶化破壊温度より高く加熱すれば、その樹脂フィルムの結晶化破壊に従う耐化学性の低下と絶縁力損失が発生するためである。
【００６６】
以上のような各実施形態を通じて作られた容器は、最終的に検査過程を経て容器の底に絶縁紙が正しく付着されていない不良品は除去し、底の絶縁状態が良好な容器のみを選別する。検査作業は、作業者が肉眼で行なうこともできるが、別途の自動検査装置を構成することが好ましい。接触式導電検査装備も可能であり、絶縁体の種類に従う光の吸光度の差を用いた非接触式スペクトロ検査機を使用することもできる。また、絶縁紙や絶縁フィルムを有色材質に作れば、光ファイバ装置のような光学的識別装置を用いて容器の底に絶縁紙が正しく付いているか否かを効率的に検査することができる。
【００６７】
次に、底の絶縁が良好な容器を用いて、その中に電解キャパシタ素子を組み立てて電解キャパシタ装置を作る方法を説明する。図７は本発明により作った容器をキャパシタ容器に用いる場合を示す分解斜視図であり、図８はそのようにして作られたチップ型電解キャパシタの組立状態図である。容器５０の底面には絶縁紙１０がＰＶＡ２０のような接着剤や粘着剤、または熱接着性樹脂層２５により付着されているか、熱接着性の２層状ＰＥＴ樹脂フィルム１０が熱接着されている。そのような容器５０の中に電解キャパシタ素子１４０を内蔵する。キャパシタ素子１４０は、リード線１４４が各々連結された２つの電極１４２ａ、１４２ｂ、その間に誘電体シート１４３を配置して円筒形に巻いた形態に作られる。この電解キャパシタ素子１４０は、用途によってその内部に液状または固体状の電解質が内包される。この電解キャパシタ素子１４０の円筒形胴体を、前述したＰＩフィルム、ＰＰＳフィルム、ＰＥＴフィルムなどの絶縁フィルムで覆いかぶせる。しかしながら、その円筒形胴体の円形底面と上面とは何らの絶縁がされていない状態である。そのような状態の電解キャパシタ素子１４０をリード線１４４が容器５０の入口に向けて外部に露出されるようにして、その容器５０の内部に収納する。絶縁紙１０や絶縁フィルム９０が容器５０の底に既に付着されているので、容器５０の中にキャパシタ素子１４０を押し込みさえすれば簡単に収納される。そして、直ちに、例えばゴム（絶縁体）からなる封入パッド１５０で容器５０の入口を塞いで、その容器入口部５２をカーリングして封入する。図８の（ａ）のように、２つのリード線１４４は封入パッド１５０を通過して外部に露出される。
【００６８】
これで、電解キャパシタ装置が完成されるが、その完成された電解キャパシタ装置は、電解キャパシタ素子と容器５０との間に完全な絶縁が確保される。チップ型電解キャパシタに作るためには、絶縁剤からなる取付パッド１５２を封入パッド１５０の上に重ねて当てる。リード線１４４は取付パッド１５２を貫通して反対方向に折曲させて取付パッド１５２に付くようにして取付パッド１５２の離脱を防止する。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、電解キャパシタ装置用容器を作ることに利用できる。絶縁紙を絶縁体に用いた容器は、固体電解キャパシタ装置を除いた残りの種類の電解キャパシタ装置に広く利用できる。一方、ＰＥＴ樹脂フィルムなどの樹脂フィルムを絶縁体に用いた容器は、水分に敏感な固体電解キャパシタ用に利用すれば良い。勿論、耐化学性に優れるので、他の種類の電解キャパシタにも広く利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図３】
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【国際調査報告】
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