JP2001237146A - 固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサおよびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大容量で、等価直列抵抗が低く、誘電損失の
小さい固体電解コンデンサとその製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の固体電解コンデンサは、弁金属
からなる陽極電極体と、陽極電極体上に形成された陽極
酸化皮膜と、電導度の低下を抑制するように酸素捕捉性
金属有機錯体を添加物として含む高分子固体電解質から
なり陽極酸化皮膜上に形成された固体電解質層とを有す
る。
小さい固体電解コンデンサとその製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の固体電解コンデンサは、弁金属
からなる陽極電極体と、陽極電極体上に形成された陽極
酸化皮膜と、電導度の低下を抑制するように酸素捕捉性
金属有機錯体を添加物として含む高分子固体電解質から
なり陽極酸化皮膜上に形成された固体電解質層とを有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解コンデン
サおよびその製造方法に関する。
サおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、小型大容量で高周波特性に優れた
固体電解コンデンサが要望されている。この要望に応え
るために、特開平２−１３０９０６号公報は高分子固体
電解質から形成された固体電解質層を有する固体電解コ
ンデンサを提案している。このような固体電解コンデン
サは下記のようにして製造される。
固体電解コンデンサが要望されている。この要望に応え
るために、特開平２−１３０９０６号公報は高分子固体
電解質から形成された固体電解質層を有する固体電解コ
ンデンサを提案している。このような固体電解コンデン
サは下記のようにして製造される。
【０００３】まず、タンタル、アルミニウム、およびニ
オブなどの弁金属からなる多孔体を陽極酸化することに
より、多孔体表面に化成皮膜を成長させる。この化成皮
膜上に高分子固体電解質からなる固体電解質層を形成す
る。続いて、固体電解質層の表面にカーボン層を形成
し、さらにカーボン層上に銀を含有する塗料を塗布して
銀導電性樹脂層からなる陰極引出電極を設ける。カーボ
ン層は、固体電解質層と銀導電性樹脂層とを接合して、
コンデンサ内での導通を向上させる。
オブなどの弁金属からなる多孔体を陽極酸化することに
より、多孔体表面に化成皮膜を成長させる。この化成皮
膜上に高分子固体電解質からなる固体電解質層を形成す
る。続いて、固体電解質層の表面にカーボン層を形成
し、さらにカーボン層上に銀を含有する塗料を塗布して
銀導電性樹脂層からなる陰極引出電極を設ける。カーボ
ン層は、固体電解質層と銀導電性樹脂層とを接合して、
コンデンサ内での導通を向上させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高分子
固体電解質はコンデンサの製造工程時における様々な熱
処理により酸素劣化し、電導度が低下する。従って、固
体電解コンデンサの静電容量が低下し、等価直列抵
抗（"Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｓｅｒｉｅｓ ｒｅｓｉ
ｓｔａｎｃｅ"以下、ＥＳＲと称する）および誘電損失
が増大するという問題があった。
固体電解質はコンデンサの製造工程時における様々な熱
処理により酸素劣化し、電導度が低下する。従って、固
体電解コンデンサの静電容量が低下し、等価直列抵
抗（"Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｓｅｒｉｅｓ ｒｅｓｉ
ｓｔａｎｃｅ"以下、ＥＳＲと称する）および誘電損失
が増大するという問題があった。
【０００５】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、大容量で、ＥＳＲが低く、損
失の小さい固体電解コンデンサおよびその製造方法を提
供することを目的とする。
めになされたものであり、大容量で、ＥＳＲが低く、損
失の小さい固体電解コンデンサおよびその製造方法を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の固体電解コンデ
ンサは、弁金属からなる陽極電極体と、陽極電極体上に
形成された陽極酸化皮膜と、陽極酸化皮膜上に形成され
た、酸素捕捉性金属有機錯体を添加物として含む高分子
固体電解質からなる固体電解質層とを有する。固体電解
質層が添加物として酸素捕捉性金属有機錯体を含むの
で、酸素補足性金属錯体が外部から固体電解質層に酸素
が浸入するのを抑制し、酸素が固体電解質層表面の細孔
から内部に拡散するのを経時的に遅延させ、固体電解質
層周囲における酸素濃度の増加を抑えることができる。
従って、固体電界コンデンサの製造工程時における様々
な熱処理によって固体電解質層が酸素劣化し、電導度が
低下するのが抑制されるので、大容量で、ＥＳＲが低
く、誘電損失の小さい固体電解コンデンサを提供するこ
とができる。上記の「固体電解質層が酸素劣化する」と
は、固体電解質層に含まれる高分子固体電解質が酸素と
結合することにより、高分子固体電解質の有する自由電
子が減少し、導電性が低下することを示す。
ンサは、弁金属からなる陽極電極体と、陽極電極体上に
形成された陽極酸化皮膜と、陽極酸化皮膜上に形成され
た、酸素捕捉性金属有機錯体を添加物として含む高分子
固体電解質からなる固体電解質層とを有する。固体電解
質層が添加物として酸素捕捉性金属有機錯体を含むの
で、酸素補足性金属錯体が外部から固体電解質層に酸素
が浸入するのを抑制し、酸素が固体電解質層表面の細孔
から内部に拡散するのを経時的に遅延させ、固体電解質
層周囲における酸素濃度の増加を抑えることができる。
従って、固体電界コンデンサの製造工程時における様々
な熱処理によって固体電解質層が酸素劣化し、電導度が
低下するのが抑制されるので、大容量で、ＥＳＲが低
く、誘電損失の小さい固体電解コンデンサを提供するこ
とができる。上記の「固体電解質層が酸素劣化する」と
は、固体電解質層に含まれる高分子固体電解質が酸素と
結合することにより、高分子固体電解質の有する自由電
子が減少し、導電性が低下することを示す。
【０００７】上記弁金属は、アルミニウム、タンタル、
およびニオブからなる群から選択された少なくとも１つ
であることが好ましい。
およびニオブからなる群から選択された少なくとも１つ
であることが好ましい。
【０００８】上記酸素捕捉性金属有機錯体の電導度が約
１．０×１０-7Ｓ／ｃｍ以上であれば、酸素捕捉性金属
有機錯体の固体電解質層への添加による電導度低下を防
ぐことができる。
１．０×１０-7Ｓ／ｃｍ以上であれば、酸素捕捉性金属
有機錯体の固体電解質層への添加による電導度低下を防
ぐことができる。
【０００９】上記固体電解質層が高分子固体電解質に対
して酸素捕捉性金属有機錯体を０．２重量％以上１０重
量％以下含有すれば、酸素捕捉性金属有機錯体の固体電
解質層への添加による固体電解質層の電導度低下を防ぐ
ことができる。
して酸素捕捉性金属有機錯体を０．２重量％以上１０重
量％以下含有すれば、酸素捕捉性金属有機錯体の固体電
解質層への添加による固体電解質層の電導度低下を防ぐ
ことができる。
【００１０】上記酸素捕捉性金属有機錯体がフタロシア
ニン金属錯体であることが好ましい。
ニン金属錯体であることが好ましい。
【００１１】上記酸素捕捉性金属有機錯体に含まれる金
属が鉄、コバルト、銅およびニッケルからなる群から選
択されることが好ましい。
属が鉄、コバルト、銅およびニッケルからなる群から選
択されることが好ましい。
【００１２】上記高分子固体電解質は、ピロール、アニ
リン、および３、４−エチレンジオキシチオフェンから
なる群から選択される少なくとも１つの高分子であるこ
とが好ましい。
リン、および３、４−エチレンジオキシチオフェンから
なる群から選択される少なくとも１つの高分子であるこ
とが好ましい。
【００１３】本発明の固体電解コンデンサの製造方法
は、弁金属からなる陽極電極体を陽極酸化して形成した
陽極酸化皮膜上に、添加物として酸素捕捉性金属有機錯
体を含む高分子固体電解質からなる固体電解質層を形成
する工程と、固体電解質層上に陰極電極層を形成する工
程とを包含する。添加物として酸素捕捉性金属有機錯体
を含む高分子固体電解質から固体電解質層を形成するの
で、固体電界コンデンサの製造工程時における様々な熱
処理によって固体電解質層が酸素劣化し、電導度が低下
することが抑制される。従って、大容量で、ＥＳＲが低
く、誘電損失の小さい固体電解コンデンサを容易に製造
することができる。
は、弁金属からなる陽極電極体を陽極酸化して形成した
陽極酸化皮膜上に、添加物として酸素捕捉性金属有機錯
体を含む高分子固体電解質からなる固体電解質層を形成
する工程と、固体電解質層上に陰極電極層を形成する工
程とを包含する。添加物として酸素捕捉性金属有機錯体
を含む高分子固体電解質から固体電解質層を形成するの
で、固体電界コンデンサの製造工程時における様々な熱
処理によって固体電解質層が酸素劣化し、電導度が低下
することが抑制される。従って、大容量で、ＥＳＲが低
く、誘電損失の小さい固体電解コンデンサを容易に製造
することができる。
【００１４】上記固体電解質層を形成する工程におい
て、酸素捕捉性金属有機錯体を添加物として含有する重
合液を用いることが好ましい。
て、酸素捕捉性金属有機錯体を添加物として含有する重
合液を用いることが好ましい。
【００１５】上記固体電解質層を形成する工程または陰
極電極層を形成する工程の少なくとも一方が空気中の酸
素分圧以下で行われれば、固体電解質層の電導度低下を
より防ぐことができる。
極電極層を形成する工程の少なくとも一方が空気中の酸
素分圧以下で行われれば、固体電解質層の電導度低下を
より防ぐことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の固体電解コンデ
ンサ１００の一実施例を示す断面概略図である。
ンサ１００の一実施例を示す断面概略図である。
【００１７】本発明の固体電解コンデンサ１００は、弁
金属からなる陽極電極体２、陽極電極体２上に形成され
た陽極酸化皮膜４（誘電体層）、および、陽極酸化皮膜
４上に形成された固体電解質層６を有する。固体電解質
層６は、酸素捕捉性金属有機錯体１２を添加物として含
む高分子固体電解質から形成されている。固体電解質層
６の上には例えばカーボン層８が形成され、このカーボ
ン層８を介して固体電解質層６と陰極電極体１０とが接
続されている。
金属からなる陽極電極体２、陽極電極体２上に形成され
た陽極酸化皮膜４（誘電体層）、および、陽極酸化皮膜
４上に形成された固体電解質層６を有する。固体電解質
層６は、酸素捕捉性金属有機錯体１２を添加物として含
む高分子固体電解質から形成されている。固体電解質層
６の上には例えばカーボン層８が形成され、このカーボ
ン層８を介して固体電解質層６と陰極電極体１０とが接
続されている。
【００１８】陽極電極体２は、例えば、タンタル、アル
ミニウム、およびニオブ等の弁作用を有する金属（弁金
属）、またはその微粒子からなる多孔質焼結体から形成
される。実効表面積を増大させて静電容量をより大きく
するために、エッチングなどにより表面処理を施した弁
金属箔を陽極電極体２として用いてもよい。
ミニウム、およびニオブ等の弁作用を有する金属（弁金
属）、またはその微粒子からなる多孔質焼結体から形成
される。実効表面積を増大させて静電容量をより大きく
するために、エッチングなどにより表面処理を施した弁
金属箔を陽極電極体２として用いてもよい。
【００１９】固体電解質層６は、酸素捕捉性金属有機錯
体１２を添加物として含む高分子固体電解質から形成さ
れている。高分子固体電解質は例えば、ピロール、アニ
リン、チオフェン、および３，４―エチレンジオキシチ
オフェン等の単量体から形成される高分子である。化学
重合および電解重合のいずれの重合方法によって高分子
を形成してもよい。酸素捕捉性金属有機錯体１２の添加
による固体電解質層６の電導度の低下を防ぐために、酸
素捕捉性金属有機錯体１２の電導度は約１．０×１０-7
Ｓ／ｃｍ以上であり、固体電解質層６が、酸素捕捉性金
属有機錯体１２を高分子固体電解質に対して０．２重量
％以上１０重量％以下含有することが好ましい。
体１２を添加物として含む高分子固体電解質から形成さ
れている。高分子固体電解質は例えば、ピロール、アニ
リン、チオフェン、および３，４―エチレンジオキシチ
オフェン等の単量体から形成される高分子である。化学
重合および電解重合のいずれの重合方法によって高分子
を形成してもよい。酸素捕捉性金属有機錯体１２の添加
による固体電解質層６の電導度の低下を防ぐために、酸
素捕捉性金属有機錯体１２の電導度は約１．０×１０-7
Ｓ／ｃｍ以上であり、固体電解質層６が、酸素捕捉性金
属有機錯体１２を高分子固体電解質に対して０．２重量
％以上１０重量％以下含有することが好ましい。
【００２０】酸素捕捉性金属有機錯体１２は例えば、フ
タロシアニン鉄（II）（電導度１．０×１０-7Ｓ／ｃ
ｍ）、フタロシアニンコバルト（II）（電導度１．５×
１０-7Ｓ／ｃｍ）、フタロシアニン銅（II）（電導度
２．８×１０-7Ｓ／ｃｍ）およびフタロシアニンニッケ
ル（II）（電導度２．２×１０-7Ｓ／ｃｍ）などのフタ
ロシアニン金属錯体であることが好ましい。なお、上記
に示した各種材料の電導度は、各種材料の粉末を理論密
度の５０％になるように成形して測定した結果得られ
た。
タロシアニン鉄（II）（電導度１．０×１０-7Ｓ／ｃ
ｍ）、フタロシアニンコバルト（II）（電導度１．５×
１０-7Ｓ／ｃｍ）、フタロシアニン銅（II）（電導度
２．８×１０-7Ｓ／ｃｍ）およびフタロシアニンニッケ
ル（II）（電導度２．２×１０-7Ｓ／ｃｍ）などのフタ
ロシアニン金属錯体であることが好ましい。なお、上記
に示した各種材料の電導度は、各種材料の粉末を理論密
度の５０％になるように成形して測定した結果得られ
た。
【００２１】固体電解質層６の上に形成され得るカーボ
ン層８は、例えばカーボン粒子から形成される。カーボ
ン層８は、固体電解質層６と銀導電性樹脂層からなる陰
極電極体１０とを接合して、コンデンサ内での導通を向
上させる。
ン層８は、例えばカーボン粒子から形成される。カーボ
ン層８は、固体電解質層６と銀導電性樹脂層からなる陰
極電極体１０とを接合して、コンデンサ内での導通を向
上させる。
【００２２】以下に本発明の固体電解コンデンサ１００
の製造方法を説明する。
の製造方法を説明する。
【００２３】弁金属からなる陽極電極体２を当業者に公
知の方法を用いて陽極酸化し、陽極電極体２表面に誘電
体層である陽極酸化皮膜４を形成する。図１に示される
ように、実効表面積を増大させるために、エッチングな
どにより陽極電極体２を粗面化することが好ましい。陽
極酸化皮膜４は、陽極電極体２に形成された空孔部２０
にも形成される。
知の方法を用いて陽極酸化し、陽極電極体２表面に誘電
体層である陽極酸化皮膜４を形成する。図１に示される
ように、実効表面積を増大させるために、エッチングな
どにより陽極電極体２を粗面化することが好ましい。陽
極酸化皮膜４は、陽極電極体２に形成された空孔部２０
にも形成される。
【００２４】次に、添加物として酸素捕捉性有機錯体１
２を含む高分子固体電解質からなる固体電解質層６を陽
極酸化皮膜４上に形成する。固体電解質層６において、
添加物として含まれる例えばフタロシアニン金属錯体か
らなる酸素捕捉性有機錯体１２は、高分子固体電解質の
重合反応には寄与しない。酸素捕捉性有機錯体１２は、
固体電解質層６の外部から酸素が浸入するのを抑制し、
酸素が固体電解質層６表面の細孔から内部に拡散するの
を経時的に遅延させ、固体電解質層６の周囲における酸
素濃度の増加を抑えるように機能する。
２を含む高分子固体電解質からなる固体電解質層６を陽
極酸化皮膜４上に形成する。固体電解質層６において、
添加物として含まれる例えばフタロシアニン金属錯体か
らなる酸素捕捉性有機錯体１２は、高分子固体電解質の
重合反応には寄与しない。酸素捕捉性有機錯体１２は、
固体電解質層６の外部から酸素が浸入するのを抑制し、
酸素が固体電解質層６表面の細孔から内部に拡散するの
を経時的に遅延させ、固体電解質層６の周囲における酸
素濃度の増加を抑えるように機能する。
【００２５】さらに固体電解質層６の上に当業者に公知
の方法により、カーボン層８を形成する。
の方法により、カーボン層８を形成する。
【００２６】続いて、当業者に公知の方法で例えば銀導
電性樹脂層からなる陰極電極層１０をカーボン層８上に
形成し、固体電解コンデンサ１００を完成する。
電性樹脂層からなる陰極電極層１０をカーボン層８上に
形成し、固体電解コンデンサ１００を完成する。
【００２７】以下、実施例を用いて本発明をさらに具体
的に説明する。
的に説明する。
【００２８】（実施例１）以下に実施例１の固体電解コ
ンデンサ１００の製造方法を説明する。タンタル微細粉
からなる、サイズ１．４ｍｍ×３．０ｍｍ×３．８ｍ
ｍ、単位重量当たりの電気量４２０００μＦ・Ｖ／ｇの
多孔質焼結体（陽極電極体）２に、電圧３２Ｖを印加し
ながら８０℃のリン酸溶液中で陽極酸化により化成を行
い、誘電体層（陽極酸化皮膜）４を形成する。
ンデンサ１００の製造方法を説明する。タンタル微細粉
からなる、サイズ１．４ｍｍ×３．０ｍｍ×３．８ｍ
ｍ、単位重量当たりの電気量４２０００μＦ・Ｖ／ｇの
多孔質焼結体（陽極電極体）２に、電圧３２Ｖを印加し
ながら８０℃のリン酸溶液中で陽極酸化により化成を行
い、誘電体層（陽極酸化皮膜）４を形成する。
【００２９】単量体である３，４−エチレンジオキシチ
オフェン１４０ｇと、酸化剤かつドーパントであるｐ−
トルエンスルホン酸鉄（III）１１００ｇと、添加物で
ある酸素捕捉性金属有機錯体としてフタロシアニン鉄
（II）とを、溶媒１−ブタノ−ル８００ｇに混合して重
合液を調製し、４℃に保つ。混合するフタロシアニン鉄
（II）の重量をそれぞれ変化させ、７種類の重合液を調
製する。混合するフタロシアニン鉄（II）の重量はそれ
ぞれ、０．２ｇ（得られる固体電解質層の重量に対して
０．１重量％）、０．４ｇ（得られる固体電解質層の重
量に対して０．２重量％）、１ｇ（得られる固体電解質
層の重量に対して０．５重量％）、４ｇ（得られる固体
電解質層の重量に対して２重量％）、１０ｇ（得られる
固体電解質層の重量に対して５重量％）、２０ｇ（得ら
れる固体電解質層の重量に対して１０重量％）、および
４０ｇ（得られる固体電解質層の重量に対して２０重量
％）である。これらの重合液にそれぞれ陽極酸化皮膜４
が形成された多孔質焼結体２を１５分間浸漬する。重合
液から多孔質焼結体２を取り出し、雰囲気温度を室温〜
１５０℃に徐々に昇温して、１−ブタノールの気化、お
よび３，４−エチレンジオキシチオフェンの酸化重合を
行う。その後、多孔質焼結体２の洗浄および乾燥を行
う。この浸漬、酸化重合、洗浄および乾燥の工程を８回
繰り返すことにより、固体電解質層６を陽極酸化皮膜４
上に形成する。
オフェン１４０ｇと、酸化剤かつドーパントであるｐ−
トルエンスルホン酸鉄（III）１１００ｇと、添加物で
ある酸素捕捉性金属有機錯体としてフタロシアニン鉄
（II）とを、溶媒１−ブタノ−ル８００ｇに混合して重
合液を調製し、４℃に保つ。混合するフタロシアニン鉄
（II）の重量をそれぞれ変化させ、７種類の重合液を調
製する。混合するフタロシアニン鉄（II）の重量はそれ
ぞれ、０．２ｇ（得られる固体電解質層の重量に対して
０．１重量％）、０．４ｇ（得られる固体電解質層の重
量に対して０．２重量％）、１ｇ（得られる固体電解質
層の重量に対して０．５重量％）、４ｇ（得られる固体
電解質層の重量に対して２重量％）、１０ｇ（得られる
固体電解質層の重量に対して５重量％）、２０ｇ（得ら
れる固体電解質層の重量に対して１０重量％）、および
４０ｇ（得られる固体電解質層の重量に対して２０重量
％）である。これらの重合液にそれぞれ陽極酸化皮膜４
が形成された多孔質焼結体２を１５分間浸漬する。重合
液から多孔質焼結体２を取り出し、雰囲気温度を室温〜
１５０℃に徐々に昇温して、１−ブタノールの気化、お
よび３，４−エチレンジオキシチオフェンの酸化重合を
行う。その後、多孔質焼結体２の洗浄および乾燥を行
う。この浸漬、酸化重合、洗浄および乾燥の工程を８回
繰り返すことにより、固体電解質層６を陽極酸化皮膜４
上に形成する。
【００３０】次に、２％水溶性アクリルバインダーを含
み、粒径約１０ｎｍ〜５μｍのカーボン粒子１２０ｇ／
リットル溶液を調製する。このカーボン粒子溶液に陽極
酸化皮膜４および固体電解質層６を有する多孔質焼結体
２を３分間浸漬した後、１２０℃で３０分間乾燥し、固
体電解質層６上にカーボン層８を形成する。
み、粒径約１０ｎｍ〜５μｍのカーボン粒子１２０ｇ／
リットル溶液を調製する。このカーボン粒子溶液に陽極
酸化皮膜４および固体電解質層６を有する多孔質焼結体
２を３分間浸漬した後、１２０℃で３０分間乾燥し、固
体電解質層６上にカーボン層８を形成する。
【００３１】さらに、カーボン層８上に銀導電性樹脂を
塗布し、１８０℃で１時間乾燥硬化させ、銀導電性樹脂
層からなる陰極引出電極（陰極電極体）１０を設ける。
その後１５０℃で８時間熱処理を行い、本実施例１の７
種類の固体電解コンデンサ１００を完成する。
塗布し、１８０℃で１時間乾燥硬化させ、銀導電性樹脂
層からなる陰極引出電極（陰極電極体）１０を設ける。
その後１５０℃で８時間熱処理を行い、本実施例１の７
種類の固体電解コンデンサ１００を完成する。
【００３２】（実施例２）本実施例２においては、添加
物である酸素捕捉性有機錯体として、フタロシアニンコ
バルト（II）、フタロシアニン銅（II）およびフタロシ
アニンニッケル（II）を使用する。これらの酸素捕捉性
有機錯体が添加剤としてそれぞれ混合された固体電解質
層６を有する３種類の固体電解コンデンサ１００を作製
する。
物である酸素捕捉性有機錯体として、フタロシアニンコ
バルト（II）、フタロシアニン銅（II）およびフタロシ
アニンニッケル（II）を使用する。これらの酸素捕捉性
有機錯体が添加剤としてそれぞれ混合された固体電解質
層６を有する３種類の固体電解コンデンサ１００を作製
する。
【００３３】上記３種類の酸素捕捉性有機錯体は、固体
電解質層６を形成するための重合液にそれぞれ１０ｇ
（得られる固体電解質層６の重量に対して５重量％）混
合される。異なる酸素捕捉性有機錯体を添加剤として使
用する以外は上記の実施例１と同様にして本実施例２の
３種類の固体電解コンデンサ１００を完成する。
電解質層６を形成するための重合液にそれぞれ１０ｇ
（得られる固体電解質層６の重量に対して５重量％）混
合される。異なる酸素捕捉性有機錯体を添加剤として使
用する以外は上記の実施例１と同様にして本実施例２の
３種類の固体電解コンデンサ１００を完成する。
【００３４】（比較例）図２は、比較例の固体電解コン
デンサ２００を示す断面概略図である。固体電解コンデ
ンサ２００は、弁金属の多孔質焼結体からなる陽極電極
体２と陽極電極体２に対向する銀導電性樹脂層からなる
陰極電極体１０との間に、陽極電極体２の陽極酸化膜４
（誘電体層）、固体電解質層１８、およびカーボン層８
を有する。固体電解コンデンサ２００は酸素捕捉性金属
有機錯体を含まない。上記実施例と実質的に同様の機能
を有する部材は同じ参照符号で示し、その詳細な説明は
省略する。
デンサ２００を示す断面概略図である。固体電解コンデ
ンサ２００は、弁金属の多孔質焼結体からなる陽極電極
体２と陽極電極体２に対向する銀導電性樹脂層からなる
陰極電極体１０との間に、陽極電極体２の陽極酸化膜４
（誘電体層）、固体電解質層１８、およびカーボン層８
を有する。固体電解コンデンサ２００は酸素捕捉性金属
有機錯体を含まない。上記実施例と実質的に同様の機能
を有する部材は同じ参照符号で示し、その詳細な説明は
省略する。
【００３５】以下に比較例の固体電解コンデンサ２００
の製造方法を説明する。
の製造方法を説明する。
【００３６】上述の実施例と同様に、多孔質焼結体（陽
極電極体）２表面に誘電体層（陽極酸化皮膜）４を形成
する。
極電極体）２表面に誘電体層（陽極酸化皮膜）４を形成
する。
【００３７】続いて、単量体である３，４−エチレンジ
オキシチオフェン１４０ｇと、酸化剤かつドーパントで
あるｐ−トルエンスルホン酸鉄（III）１１００ｇと
を、溶媒１−ブタノ−ル８００ｇに混合して調製した４
℃の重合液に、陽極酸化膜４を有する多孔質焼結体２を
１５分間浸漬する。重合液から多孔質焼結体２を取り出
し、雰囲気温度を室温〜１５０℃に徐々に昇温させて１
−ブタノールの気化、および３，４−エチレンジオキシ
チオフェンの酸化重合を行う。その後、多孔質焼結体２
の洗浄および乾燥を行う。この浸漬、酸化重合、洗浄お
よび乾燥の工程をを８回繰り返し行うことにより、固体
電解質層１８を陽極酸化皮膜４上に形成する。
オキシチオフェン１４０ｇと、酸化剤かつドーパントで
あるｐ−トルエンスルホン酸鉄（III）１１００ｇと
を、溶媒１−ブタノ−ル８００ｇに混合して調製した４
℃の重合液に、陽極酸化膜４を有する多孔質焼結体２を
１５分間浸漬する。重合液から多孔質焼結体２を取り出
し、雰囲気温度を室温〜１５０℃に徐々に昇温させて１
−ブタノールの気化、および３，４−エチレンジオキシ
チオフェンの酸化重合を行う。その後、多孔質焼結体２
の洗浄および乾燥を行う。この浸漬、酸化重合、洗浄お
よび乾燥の工程をを８回繰り返し行うことにより、固体
電解質層１８を陽極酸化皮膜４上に形成する。
【００３８】さらに、実施例と同様にカーボン層８およ
び銀導電性樹脂層からなる陰極電極体１０を設け、固体
電解コンデンサ２００を完成する。
び銀導電性樹脂層からなる陰極電極体１０を設け、固体
電解コンデンサ２００を完成する。
【００３９】実施例１および２による固体電解コンデン
サ１００および比較例による固体電解コンデンサ２００
の１２０Ｈｚおよび１００ｋＨｚにおける静電容量、な
らびに１ＭＨｚにおけるＥＳＲを表１に示す。
サ１００および比較例による固体電解コンデンサ２００
の１２０Ｈｚおよび１００ｋＨｚにおける静電容量、な
らびに１ＭＨｚにおけるＥＳＲを表１に示す。
【表１】
【００４０】表１より、本発明の実施例による固体電解
コンデンサ１００の静電容量が比較例による固体電解コ
ンデンサ２００の静電容量よりも高いことが分かる。ま
た、本発明の実施例による固体電解コンデンサ１００の
ＥＳＲが比較例による固体電解コンデンサ２００のＥＳ
Ｒよりも低いことが分かる。
コンデンサ１００の静電容量が比較例による固体電解コ
ンデンサ２００の静電容量よりも高いことが分かる。ま
た、本発明の実施例による固体電解コンデンサ１００の
ＥＳＲが比較例による固体電解コンデンサ２００のＥＳ
Ｒよりも低いことが分かる。
【００４１】これは、実施例の固体電解コンデンサ１０
０において、固体電解質層８が添加物としてフタロシア
ニン鉄（II）（酸素捕捉性金属有機錯体１２）を含むの
で、固体電界コンデンサの製造工程時における様々な熱
処理によって固体電解質層８が酸素劣化し、電導度が低
下するのが抑制されたためである。固体電解質層８中に
含まれるフタロシアニン鉄（II）は、固体電解質層８に
酸素が浸入するのを抑制し、また、酸素が固体電解質層
８表面の細孔から内部に拡散するのを経時的に遅延さ
せ、固体電解質層８周囲における酸素濃度の増加を抑え
ることができる。
０において、固体電解質層８が添加物としてフタロシア
ニン鉄（II）（酸素捕捉性金属有機錯体１２）を含むの
で、固体電界コンデンサの製造工程時における様々な熱
処理によって固体電解質層８が酸素劣化し、電導度が低
下するのが抑制されたためである。固体電解質層８中に
含まれるフタロシアニン鉄（II）は、固体電解質層８に
酸素が浸入するのを抑制し、また、酸素が固体電解質層
８表面の細孔から内部に拡散するのを経時的に遅延さ
せ、固体電解質層８周囲における酸素濃度の増加を抑え
ることができる。
【００４２】さらに表１より、固体電解質層が高分子固
体電解質に対して酸素捕捉性金属有機錯体を０．２重量
％以上１０重量％以下含有すればより好ましいことがわ
かる。酸素捕捉性金属有機錯体の固体電解質層への添加
による固体電解質層の電導度低下を防ぐことができるか
らである。
体電解質に対して酸素捕捉性金属有機錯体を０．２重量
％以上１０重量％以下含有すればより好ましいことがわ
かる。酸素捕捉性金属有機錯体の固体電解質層への添加
による固体電解質層の電導度低下を防ぐことができるか
らである。
【００４３】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、大容
量で、ＥＳＲが低く、誘電損失の小さい固体電解コンデ
ンサとその製造方法を提供することができる。
量で、ＥＳＲが低く、誘電損失の小さい固体電解コンデ
ンサとその製造方法を提供することができる。
【図１】本発明の固体電解コンデンサの一実施例を示す
断面概略図である。
断面概略図である。
【図２】比較例の固体電解コンデンサを示す断面概略図
である。
である。
２ 陽極電極体 ４ 陽極酸化皮膜 ６ 固体電解質層 ８ カーボン層 １０ 陰極電極体 １２ 酸素捕捉性金属有機錯体 １８ 固体電解質層 １００ 固体電解コンデンサ ２００ 固体電解コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｈ０１Ｇ 9/02 ３３１Ｇ Ｈ０１Ｇ 9/00 ３３１Ｈ 9/24 Ａ Ｆターム(参考） 4J002 CM021 CM051 CN061 EZ006 FD111 FD116 GQ02 4J032 BA04 BA13 BB01 BC01 BC21 CG01
Claims (10)
- 【請求項１】 弁金属からなる陽極電極体と、 該陽極電極体上に形成された陽極酸化皮膜と、 電導度の低下を抑制するように酸素捕捉性金属有機錯体
を添加物として含む高分子固体電解質からなり該陽極酸
化皮膜上に形成された固体電解質層とを有する、固体電
解コンデンサ。 - 【請求項２】 前記弁金属がアルミニウム、タンタル、
およびニオブからなる群から選択された少なくとも１つ
である、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項３】 前記酸素捕捉性金属有機錯体の電導度が
約１．０×１０-7Ｓ／ｃｍ以上である、請求項１または
２に記載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項４】 前記酸素捕捉性金属有機錯体がフタロシ
アニン金属錯体である、請求項１から３のいずれかに記
載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項５】 前記酸素捕捉性金属有機錯体に含まれる
金属が鉄、コバルト、銅およびニッケルからなる群から
選択される、請求項１から４のいずれかに記載の固体電
解コンデンサ。 - 【請求項６】 前記固体電解質層は、前記酸素捕捉性金
属有機錯体を前記高分子固体電解質に対して０．２重量
％以上１０重量％以下含有する、請求項４に記載の固体
電解コンデンサ。 - 【請求項７】 前記高分子固体電解質がピロール、アニ
リン、および３、４−エチレンジオキシチオフェンから
なる群から選択される少なくとも１つの高分子である、
請求項１から６のいずれかに記載の固体電解コンデン
サ。 - 【請求項８】 弁金属からなる陽極電極体を陽極酸化し
て形成した陽極酸化皮膜上に、添加物として酸素捕捉性
金属有機錯体を含む高分子固体電解質からなる固体電解
質層を形成する工程と、 該固体電解質層上に陰極電極層を形成する工程とを包含
する、固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項９】 前記固体電解質層を形成する工程におい
て、前記酸素捕捉性金属有機錯体を添加物として含有す
る重合液が用いられる、請求項８に記載の固体電解コン
デンサの製造方法。 - 【請求項１０】 前記固体電解質層を形成する工程また
は前記陰極電極層を形成する工程の少なくとも一方が空
気中の酸素分圧以下で行われる、請求項１から９のいず
れかに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000045847A JP3663104B2 (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000045847A JP3663104B2 (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001237146A true JP2001237146A (ja) | 2001-08-31 |
| JP3663104B2 JP3663104B2 (ja) | 2005-06-22 |
Family
ID=18568375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000045847A Expired - Fee Related JP3663104B2 (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3663104B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008205164A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Rohm Co Ltd | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| WO2013179996A1 (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | 昭和電工株式会社 | 固体電解コンデンサ素子の製造方法 |
| JP2014028927A (ja) * | 2012-07-05 | 2014-02-13 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 導電性高分子、導電性組成物および塗膜を有するフィルム |
| JP2023536226A (ja) * | 2020-08-20 | 2023-08-24 | ケメット エレクトロニクス コーポレーション | Ｅｓｒ安定化を改良したハイブリッドコンデンサ |
-
2000
- 2000-02-23 JP JP2000045847A patent/JP3663104B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2013179996A1 (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | 昭和電工株式会社 | 固体電解コンデンサ素子の製造方法 |
| JPWO2013179996A1 (ja) * | 2012-05-29 | 2016-01-21 | 昭和電工株式会社 | 固体電解コンデンサ素子の製造方法 |
| US9530569B2 (en) | 2012-05-29 | 2016-12-27 | Showa Denko K.K. | Method for manufacturing solid electrolytic capacitor element |
| JP2014028927A (ja) * | 2012-07-05 | 2014-02-13 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 導電性高分子、導電性組成物および塗膜を有するフィルム |
| JP2023536226A (ja) * | 2020-08-20 | 2023-08-24 | ケメット エレクトロニクス コーポレーション | Ｅｓｒ安定化を改良したハイブリッドコンデンサ |
| JP2025026990A (ja) * | 2020-08-20 | 2025-02-26 | ケメット エレクトロニクス コーポレーション | Ｅｓｒ安定化を改良したハイブリッドコンデンサ |
| JP7769654B2 (ja) | 2020-08-20 | 2025-11-13 | ケメット エレクトロニクス コーポレーション | Ｅｓｒ安定化を改良したハイブリッドコンデンサ |
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|---|---|
| JP3663104B2 (ja) | 2005-06-22 |
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