JPH02251126A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサの製造方法Info
- Publication number
- JPH02251126A JPH02251126A JP7325889A JP7325889A JPH02251126A JP H02251126 A JPH02251126 A JP H02251126A JP 7325889 A JP7325889 A JP 7325889A JP 7325889 A JP7325889 A JP 7325889A JP H02251126 A JPH02251126 A JP H02251126A
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- metal
- electrolytic capacitor
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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、固体電解質として導電性高分子を用いた固体
電解コンデンサの製造方法に関するものである。
電解コンデンサの製造方法に関するものである。
従来の技術
表面に陽極酸化皮膜を有する弁作用金属からなる陽極体
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
固体電解質を介在させてなる従来の固体電解コンデンサ
は二酸化マンガンが用いられてきた。
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
固体電解質を介在させてなる従来の固体電解コンデンサ
は二酸化マンガンが用いられてきた。
しかしながら、この方法は二酸化マンガンを電極上に形
成させる際に、一般に陽極体電極を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
傷を受けること、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。
成させる際に、一般に陽極体電極を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
傷を受けること、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。
これらの欠点を補う方法としてＴＣＮＱ錯体などの有機
半導体を固体電解質として用いた固体電解コンデンサが
出現している。この含浸方法に関する代表的な例として
特開昭５７−１７３９２８号公報に記載されているよう
にＴＣＮＱ錯体を含む有機半導体を加熱融解により液化
させ、分解に至るまでの間に素子を入れ、急冷固化させ
るものである。
半導体を固体電解質として用いた固体電解コンデンサが
出現している。この含浸方法に関する代表的な例として
特開昭５７−１７３９２８号公報に記載されているよう
にＴＣＮＱ錯体を含む有機半導体を加熱融解により液化
させ、分解に至るまでの間に素子を入れ、急冷固化させ
るものである。
しかしながら、この固体電解コンデンサは、ＴＣＮＱ錯
体の電導度が低いこと、電極との接合性に乏しいこと、
コストが高いことなどにより、コンデンサ特性において
静電容量が小さく、誘電損失も大きく、ＴＣＮＱ錯体の
熱的な弱さにより耐熱性に乏しく、またコストが高いと
いう欠点を有していた。
体の電導度が低いこと、電極との接合性に乏しいこと、
コストが高いことなどにより、コンデンサ特性において
静電容量が小さく、誘電損失も大きく、ＴＣＮＱ錯体の
熱的な弱さにより耐熱性に乏しく、またコストが高いと
いう欠点を有していた。
このような背景を基に近年型導度が良く、熱的にも安定
で、加えて安価な導電性高分子化合物を固体電解コンデ
ンサに用いたものが出現した。この−例として、たとえ
ば特開昭６２−１１８５１０号公報などがあるが、これ
はポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（１，３イソチ
アナフテン）などのπ電子共役系を有する高分子化合物
を誘電体酸化物の上に直接電解重合を行い必要に応じ、
電子供与性化合物や電子受容性化合物、たとえばハロゲ
ン、金属ハロゲン、プロトン酸、アルカリ金属イオンな
どをドープ剤として化学的あるいは電気化学的にドーパ
ントして電導度の向上を図ったものである。
で、加えて安価な導電性高分子化合物を固体電解コンデ
ンサに用いたものが出現した。この−例として、たとえ
ば特開昭６２−１１８５１０号公報などがあるが、これ
はポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（１，３イソチ
アナフテン）などのπ電子共役系を有する高分子化合物
を誘電体酸化物の上に直接電解重合を行い必要に応じ、
電子供与性化合物や電子受容性化合物、たとえばハロゲ
ン、金属ハロゲン、プロトン酸、アルカリ金属イオンな
どをドープ剤として化学的あるいは電気化学的にドーパ
ントして電導度の向上を図ったものである。
しかしながら、この方法では高分子化合物を電極上に重
合させる際に、誘電体皮膜の欠陥部、切り口部などの通
電性のある部分しか高分子の形成が起こらず、電解コン
デンサの静電容量に最も影響する実効誘電体面積との接
合に乏しく、また誘電体皮膜の耐圧性を著しく減少させ
てしまうという欠点を有していた。
合させる際に、誘電体皮膜の欠陥部、切り口部などの通
電性のある部分しか高分子の形成が起こらず、電解コン
デンサの静電容量に最も影響する実効誘電体面積との接
合に乏しく、また誘電体皮膜の耐圧性を著しく減少させ
てしまうという欠点を有していた。
発明が解決しようとする問題点
本発明の目的は、上述の固体電解質としての高分子膜形
成にあたっての問題点を解決し、無理なく誘電体皮膜上
に導電性の良好な、また接合性の良い高分子膜の作製方
法を提供することにより、特性の優れた固体電解コンデ
ンサを得ることである。
成にあたっての問題点を解決し、無理なく誘電体皮膜上
に導電性の良好な、また接合性の良い高分子膜の作製方
法を提供することにより、特性の優れた固体電解コンデ
ンサを得ることである。
問題点を解決するための手段
本発明者は、様々な検討を行った結果、電解重合での高
分子膜生成挙動を調査過程の中で次の方法により、無理
なく、誘電体皮膜を損傷することなしに、またアルミ電
解コンデンサ用電極のように微細エツチングされたエッ
チピット部分にも電導性高分子膜を生成させることを見
出した。
分子膜生成挙動を調査過程の中で次の方法により、無理
なく、誘電体皮膜を損傷することなしに、またアルミ電
解コンデンサ用電極のように微細エツチングされたエッ
チピット部分にも電導性高分子膜を生成させることを見
出した。
本発明の基本となる考えは、誘電体皮膜のような絶縁性
皮膜であって、かつ表面がエツチングされた凹凸のある
電極上に導電性高分子を均一に重合させるためには、ま
ず重合開始点を多く分散させる前処理を行い、その重合
開始点より電解重合を行うというものである。
皮膜であって、かつ表面がエツチングされた凹凸のある
電極上に導電性高分子を均一に重合させるためには、ま
ず重合開始点を多く分散させる前処理を行い、その重合
開始点より電解重合を行うというものである。
したがって、前処理としての重合開始点を生成（３〕
〔４〕
させるには誘電体皮膜を損傷することなく、できるだけ
多くの重合開始点を生成せしめることが必要となる。
多くの重合開始点を生成せしめることが必要となる。
本発明者は上記の主旨に沿って種々検討を行った結果、
マンガン、チタン、スズ、鉛、コバルト、ニッケル、ル
テニウム、インジウム、イリジウム、バナジウム、ロジ
ウムなどの金属フルコラート溶液に電極を浸漬させ、上
記有機金属塩を誘電体皮膜上に付着させた後、加熱処理
を行うことにより、金属酸化物を生成せしめ、そこを重
合開始点とすれば、凹凸のある誘電体皮膜上に均一に電
導性高分子が電解重合により生成することを見出した。
マンガン、チタン、スズ、鉛、コバルト、ニッケル、ル
テニウム、インジウム、イリジウム、バナジウム、ロジ
ウムなどの金属フルコラート溶液に電極を浸漬させ、上
記有機金属塩を誘電体皮膜上に付着させた後、加熱処理
を行うことにより、金属酸化物を生成せしめ、そこを重
合開始点とすれば、凹凸のある誘電体皮膜上に均一に電
導性高分子が電解重合により生成することを見出した。
すなわち本発明は、弁作用金属電極上に酸化皮膜層を形
成し、該酸化皮膜上に有機金属塩を付着させ、加熱処理
を行った後、固体電解質として導電性高分子を電解重合
法により形成させることを特徴とする固体電解コンデン
サの製造方法である。
成し、該酸化皮膜上に有機金属塩を付着させ、加熱処理
を行った後、固体電解質として導電性高分子を電解重合
法により形成させることを特徴とする固体電解コンデン
サの製造方法である。
また、上記有機金属塩としてマンガン、チタン、スズ、
鉛、コバルト、ニッケル、ルテニウム、インジウム、イ
リジウム、バナジウム、ロジウムなどの金属フルコラー
トを用いることを特徴とする。
鉛、コバルト、ニッケル、ルテニウム、インジウム、イ
リジウム、バナジウム、ロジウムなどの金属フルコラー
トを用いることを特徴とする。
作用
金属アルコキシドなどの有機金属塩をキシレンなどによ
り溶解した溶液を、誘電体皮膜を生成せしめた弁作用金
属上に塗布し、乾燥した後、加熱分解させれば、誘電体
皮膜の損傷を誘発することなしに金属酸化物が均一分散
生成することができる。
り溶解した溶液を、誘電体皮膜を生成せしめた弁作用金
属上に塗布し、乾燥した後、加熱分解させれば、誘電体
皮膜の損傷を誘発することなしに金属酸化物が均一分散
生成することができる。
塗布方法は様々な方法があるが、ディッピング後引き上
げる方法が最も良好であった。
げる方法が最も良好であった。
加熱分解中の金属アルコキシドの分解反応の一般式は次
式で示される。
式で示される。
Ｍ （ＯＲ）ｎ −＋Ｍｎ／２ ＋ −ＲＯＲここに
Ｍ：金属元素 Ｒ：アルキル基などの有機物 上記のように金属アルコキシドになる金属で、かつ酸化
物が重合開始点となり得る金属を糧々実験したところ、
マンガン、チタン、スズ、鉛、コバルト、ニッケル、ル
テニウム、インジウム、イリジウム、バナジウム、ロジ
ウムなどが有効であった。概してその酸化物が通電性の
あるものが良好である。
Ｍ：金属元素 Ｒ：アルキル基などの有機物 上記のように金属アルコキシドになる金属で、かつ酸化
物が重合開始点となり得る金属を糧々実験したところ、
マンガン、チタン、スズ、鉛、コバルト、ニッケル、ル
テニウム、インジウム、イリジウム、バナジウム、ロジ
ウムなどが有効であった。概してその酸化物が通電性の
あるものが良好である。
実施例
以下、本発明の具体的実施例について述べる。
厚さ９０μｍの高純度アルミニウム箔（純度９９．９９
％）を交流により電解エツチングを行い、約８０倍の表
面積を有した電極箔を作製し、中性リン酸溶液にて３０
Ｖ化成処理を行い、誘電体皮膜を形成させた。
％）を交流により電解エツチングを行い、約８０倍の表
面積を有した電極箔を作製し、中性リン酸溶液にて３０
Ｖ化成処理を行い、誘電体皮膜を形成させた。
上記箔を前処理として第１表に示す各金属アルコラード
溶液に浸漬し引き上げ、１２０°Ｃで５分間乾燥した後
、３５０°Ｃで１０分間焼成させた。
溶液に浸漬し引き上げ、１２０°Ｃで５分間乾燥した後
、３５０°Ｃで１０分間焼成させた。
次いで０．１ｍｏｕ ／ ｊ２のピロールと０．０５ｍ
０ｊ２ ／ ７２のＰ−トルエンスルホン酸のトリーｎ
−ブチルアンモニウムを含むアセトニトリル溶液中で１
ｍＡ／ｃＩＦｌの電流で約４０分間通電し、電解重合を
行った。
０ｊ２ ／ ７２のＰ−トルエンスルホン酸のトリーｎ
−ブチルアンモニウムを含むアセトニトリル溶液中で１
ｍＡ／ｃＩＦｌの電流で約４０分間通電し、電解重合を
行った。
重合が終了した後、コロイダルカーボンをピロール上に
塗布形成し、さらに銀ペーストで陰極リードを取出し、
その後エポキシ樹脂で外装し、定格＋６Ｖ、３３μＦの
固体電解コンデンサを作製した。
塗布形成し、さらに銀ペーストで陰極リードを取出し、
その後エポキシ樹脂で外装し、定格＋６Ｖ、３３μＦの
固体電解コンデンサを作製した。
また、比較として前処理を行わなかったものも作製し、
特性比較を行った。その特性結果を第２表に示す。
特性比較を行った。その特性結果を第２表に示す。
第２表より本発明による効果として含浸性の大幅改良ｔ
ａｎδの改良に加え、漏れ電流特性の改善が認められる
。
ａｎδの改良に加え、漏れ電流特性の改善が認められる
。
静電容量の改善とｔａｎδの改善は重合されたポリピロ
ールが極めて均一に、かつ接合性が良好な状態で重合さ
れていることを示し、漏れ電流特性は前処理を行わなか
ったものは、電解重合中に誘電体皮膜がかなり損傷を受
けていることを示すものである。
ールが極めて均一に、かつ接合性が良好な状態で重合さ
れていることを示し、漏れ電流特性は前処理を行わなか
ったものは、電解重合中に誘電体皮膜がかなり損傷を受
けていることを示すものである。
発明の効果
以上のように本発明の固体電解コンデンサは、低損失化
、小型化と同時に漏れ電流も大幅に改善され、無理ない
工程で高性能の製品を得ることができ、工業的かつ実用
的価値大なるものがある。
、小型化と同時に漏れ電流も大幅に改善され、無理ない
工程で高性能の製品を得ることができ、工業的かつ実用
的価値大なるものがある。
Claims (1)
- 弁作用金属電極上に酸化皮膜層を形成し、該酸化皮膜
上に有機金属塩を付着させ、加熱処理を行った後、固体
電解質として導電性高分子を電解重合法により形成させ
ることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7325889A JPH02251126A (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7325889A JPH02251126A (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02251126A true JPH02251126A (ja) | 1990-10-08 |
Family
ID=13512971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7325889A Pending JPH02251126A (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02251126A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62266818A (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | ニチコン株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| JPS63158829A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-01 | 日本カ−リツト株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| JPH01225110A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Asahi Glass Co Ltd | 固体電解コンデンサ |
-
1989
- 1989-03-24 JP JP7325889A patent/JPH02251126A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62266818A (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | ニチコン株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| JPS63158829A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-01 | 日本カ−リツト株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| JPH01225110A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Asahi Glass Co Ltd | 固体電解コンデンサ |
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