JPH02299213A - 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
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- JPH02299213A JPH02299213A JP11979189A JP11979189A JPH02299213A JP H02299213 A JPH02299213 A JP H02299213A JP 11979189 A JP11979189 A JP 11979189A JP 11979189 A JP11979189 A JP 11979189A JP H02299213 A JPH02299213 A JP H02299213A
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- Japan
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- electrolytic
- polymerization
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、導電性高分子であるポリピロールを固体電解
質として使用する固体電解コンデンサの製造方法に関し
、更に詳しくは、化成箔上へのピロールの電解重合工程
を改良して、電解重合の容易化および確実化を図る固体
電解コンデンサの製造方法に間する。
質として使用する固体電解コンデンサの製造方法に関し
、更に詳しくは、化成箔上へのピロールの電解重合工程
を改良して、電解重合の容易化および確実化を図る固体
電解コンデンサの製造方法に間する。
［従来の技術］
電解コンデンサは、小形、大容量、安価で整流出力の平
滑化等に優れた特性を示し、各種電気・電子機器の重要
な構成要素の１つである。一般に電解コンデンサには電
解液式と固体式とがあり、前者が、陽極と陰極との間に
電解液を介在させるのに対し、後者は、二酸化マンガン
、二酸化鉛、テトラシアノキノジメタン錯塩またはポリ
ピロールのような導電性の酸化物または有機物を固＃電
解質として介在させる。電解液式の電解コンデンサは、
液状の電解質を使用するイオン伝導によるなめ、高周波
領域において著しく抵抗が増大しインピーダンスが増大
する。したがって、高周波特性の点では、固体電解コン
デンサの方が格段に優れている。
滑化等に優れた特性を示し、各種電気・電子機器の重要
な構成要素の１つである。一般に電解コンデンサには電
解液式と固体式とがあり、前者が、陽極と陰極との間に
電解液を介在させるのに対し、後者は、二酸化マンガン
、二酸化鉛、テトラシアノキノジメタン錯塩またはポリ
ピロールのような導電性の酸化物または有機物を固＃電
解質として介在させる。電解液式の電解コンデンサは、
液状の電解質を使用するイオン伝導によるなめ、高周波
領域において著しく抵抗が増大しインピーダンスが増大
する。したがって、高周波特性の点では、固体電解コン
デンサの方が格段に優れている。
固体電解コンデンサに用いる固体電解質としては、固体
電解質自体の導電性や安定性、並びに用いる固体電解質
の性質によって規定される電解コンデンサの静電容１（
Ｃａｐ）、誘電正接（ｔａｎδ）、漏れ電流（ＬＣ）、
等個直列抵抗（ＥＳＲ＞等の指標がら、ポリピロールか
最も優れていると考えられる。
電解質自体の導電性や安定性、並びに用いる固体電解質
の性質によって規定される電解コンデンサの静電容１（
Ｃａｐ）、誘電正接（ｔａｎδ）、漏れ電流（ＬＣ）、
等個直列抵抗（ＥＳＲ＞等の指標がら、ポリピロールか
最も優れていると考えられる。
ポリピロールを固体電解質として用いる固体電解コンデ
ンサは、例えば、特開昭６３−１７３３１３号に記載さ
れている。一般に、この種の固体電解コンデンサを製造
する際は、化学的重合および電解重合により陽極箔上に
ポリピロールの薄膜を形成し、その後この表面に銀ペー
ストのような導電ペーストを用いて端子を接着して対極
リードを取出し、エポキシ樹脂等で外装してコンデンサ
製品を作製する。
ンサは、例えば、特開昭６３−１７３３１３号に記載さ
れている。一般に、この種の固体電解コンデンサを製造
する際は、化学的重合および電解重合により陽極箔上に
ポリピロールの薄膜を形成し、その後この表面に銀ペー
ストのような導電ペーストを用いて端子を接着して対極
リードを取出し、エポキシ樹脂等で外装してコンデンサ
製品を作製する。
誘電体酸化被膜上にビロールの電解重合膜を形成させる
に際しては、習慣的に直流電流が使用されている。これ
は、ポリピロールの電解コンデンサの固体電解質として
の使用が開発される以前に、電解コンデンサの固体電解
質としての使用以外を目的として一般的にビロールの電
解重合を行う場合に直流電流が常用されていたことが踏
襲されたものと考えられる。
に際しては、習慣的に直流電流が使用されている。これ
は、ポリピロールの電解コンデンサの固体電解質として
の使用が開発される以前に、電解コンデンサの固体電解
質としての使用以外を目的として一般的にビロールの電
解重合を行う場合に直流電流が常用されていたことが踏
襲されたものと考えられる。
ビロールの電解重合は、直流および交流のいずれによっ
ても行うことができるが、誘電体酸化被膜上にポリピロ
ールの電解重合膜を形成させる際には、誘電体酸化被膜
の物理化学的特徴を十分に考慮する必要があることがこ
れまで看過されていた。従来は習慣的に直流による電解
重合を行っていたために、誘電体酸化被膜上に直接電解
重合膜を形成させることは困難であった。アルミニウム
酸化被膜である誘電体被膜は実質的に絶縁体であり、こ
のような絶縁膜に対しては、直流電流の流れを期待する
直流による電解重合は必ずしも合理的なものとはいえな
い。
ても行うことができるが、誘電体酸化被膜上にポリピロ
ールの電解重合膜を形成させる際には、誘電体酸化被膜
の物理化学的特徴を十分に考慮する必要があることがこ
れまで看過されていた。従来は習慣的に直流による電解
重合を行っていたために、誘電体酸化被膜上に直接電解
重合膜を形成させることは困難であった。アルミニウム
酸化被膜である誘電体被膜は実質的に絶縁体であり、こ
のような絶縁膜に対しては、直流電流の流れを期待する
直流による電解重合は必ずしも合理的なものとはいえな
い。
直流による電／！！重合のみでは誘電体酸化被膜上にお
けるポリピロール膜形成が必ずしら十分ではないため、
従来は電解重合を行う前に化学重合を行うことによりポ
リピロールを予（ｔＩ重合させる工程が不可欠であった
。ポリピロール重合膜形成に真に必要な工程は電解重合
工程であるため、化学的重合工程のような予備的工程を
省略または簡略化することかできれば、製造効率の向上
を図り得ると考えられる。
けるポリピロール膜形成が必ずしら十分ではないため、
従来は電解重合を行う前に化学重合を行うことによりポ
リピロールを予（ｔＩ重合させる工程が不可欠であった
。ポリピロール重合膜形成に真に必要な工程は電解重合
工程であるため、化学的重合工程のような予備的工程を
省略または簡略化することかできれば、製造効率の向上
を図り得ると考えられる。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、導電性高分子であるポリピロールを固体電解
質として使用する固体電解コンデンサを製造するに際し
、化成箔上へのどロールの電解重合工程を改良して、絶
縁体たる誘電体酸化被膜の物理化学的特徴により合致し
な方法で電解重合によるポリピロール重合膜の形成を行
い、ビロール重合工程の容易化、簡略化および確実化を
図り、これにより安定した品質の重合膜形成を期すると
共に製造工程全体の効率向上を図る固体な解コンデンサ
の製造方法を提供することを目的とする。
質として使用する固体電解コンデンサを製造するに際し
、化成箔上へのどロールの電解重合工程を改良して、絶
縁体たる誘電体酸化被膜の物理化学的特徴により合致し
な方法で電解重合によるポリピロール重合膜の形成を行
い、ビロール重合工程の容易化、簡略化および確実化を
図り、これにより安定した品質の重合膜形成を期すると
共に製造工程全体の効率向上を図る固体な解コンデンサ
の製造方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段Ｊ
本発明によれば、電解酸化による表面酸化被膜を有する
化成箔上へのビロールの電解重合を行うことにより形成
されるポリピロール膜を固＃電解質とする固体電解コン
デンサを製造するに際し、電解液中にて交流電解条件下
でビロールの電解重合を行うことにより、酸化被膜上に
直接電解重合膜を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が提供される。
化成箔上へのビロールの電解重合を行うことにより形成
されるポリピロール膜を固＃電解質とする固体電解コン
デンサを製造するに際し、電解液中にて交流電解条件下
でビロールの電解重合を行うことにより、酸化被膜上に
直接電解重合膜を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が提供される。
波形をパルス重畳または高周波重畳の正弦波または歪波
とし、周波数を１Ｈｚ〜１００ｋＨｚ、好ましくは１０
〜１００ｋＨｚとし、電流密度をＩＩＡ／ｃｒｎ”〜Ｉ
Ａ／Ｃ１１２とする交流電解条件下でビロールの電解重
合を行えば好適である。
とし、周波数を１Ｈｚ〜１００ｋＨｚ、好ましくは１０
〜１００ｋＨｚとし、電流密度をＩＩＡ／ｃｒｎ”〜Ｉ
Ａ／Ｃ１１２とする交流電解条件下でビロールの電解重
合を行えば好適である。
気相重合のような常法によりピロールの化学重合を行っ
た後に、ビロールの電解重合を交流によって行うことら
できる。
た後に、ビロールの電解重合を交流によって行うことら
できる。
電解酸化による表面酸化被膜を有する化成箔は、通常は
表面を電解酸化によって酸化被膜誘電体に変えて化成し
たアルミニウムフィルムとする。
表面を電解酸化によって酸化被膜誘電体に変えて化成し
たアルミニウムフィルムとする。
ビロールモノマを０，０１〜３．０ Ｍ／Ｊの濃度で電
解重合用溶媒に溶解すれば好適である。
解重合用溶媒に溶解すれば好適である。
電解重合用支持電解質を０．０１〜２Ｍ／１のＢＳＴ／
ＡＮ溶液（ただし、ＢＳＴ：ボロジサリチル酸トリエチ
ルアミン塩またはトリエチルアンモニウムボロジサリチ
レート、ＡＮニアセトニトリル）とすれば好適である。
ＡＮ溶液（ただし、ＢＳＴ：ボロジサリチル酸トリエチ
ルアミン塩またはトリエチルアンモニウムボロジサリチ
レート、ＡＮニアセトニトリル）とすれば好適である。
その他、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン
、１．２−ジメトキシエタン等を電解重合用溶媒として
使用することができる。
、１．２−ジメトキシエタン等を電解重合用溶媒として
使用することができる。
なお、交流電解の電解液は、基本的には直流の電解液と
同様のものを使用し得る。
同様のものを使用し得る。
交流による電解重合は、好ましくは常温により行う。
気相重合は、例えば、１０％の（ＮＨ＝＞２８２０８水
溶液に含浸した後、常温（１０〜３０℃）常圧下でビロ
ール蒸気中に１０分間放置することにより行う。
溶液に含浸した後、常温（１０〜３０℃）常圧下でビロ
ール蒸気中に１０分間放置することにより行う。
前記した方法によって化成箔上にポリピロール重合膜を
形成させた後、常法により素子化し、封止して製品化す
る。
形成させた後、常法により素子化し、封止して製品化す
る。
［作用］
アルミニウム酸化被膜である誘電体被膜は実質的に絶縁
体であり、このような絶縁膜に対しては、直流による電
解重合は必ずしも合理的なものではない、絶縁膜上へ重
合膜を形成させる場合、交流の方が容易に電流を流すこ
とができる０本発明による方法は、実質的に絶縁体であ
る誘電体被膜の物理化学的性質により合致するものであ
る。
体であり、このような絶縁膜に対しては、直流による電
解重合は必ずしも合理的なものではない、絶縁膜上へ重
合膜を形成させる場合、交流の方が容易に電流を流すこ
とができる０本発明による方法は、実質的に絶縁体であ
る誘電体被膜の物理化学的性質により合致するものであ
る。
直流による電解重合のみでは誘電体酸化被膜上における
ポリピロール膜形成が必ずしも十分ではないため、従来
は電解重合を行う前に化学重合を行うことによりポリピ
ロールを予備重合させる工程が不可欠であった６本発明
によれば、ポリピロール重合膜形成に真に必要な電解重
合工程がより充実したものとなるため、化学的重合工程
のような予備的工程を省略または簡略化することができ
、製造効率の向上を図ることができる。
ポリピロール膜形成が必ずしも十分ではないため、従来
は電解重合を行う前に化学重合を行うことによりポリピ
ロールを予備重合させる工程が不可欠であった６本発明
によれば、ポリピロール重合膜形成に真に必要な電解重
合工程がより充実したものとなるため、化学的重合工程
のような予備的工程を省略または簡略化することができ
、製造効率の向上を図ることができる。
直流による電解重合を行う場合は、電流が一方向にしか
流れないなめ、１回の電解重合で１枚の化成箔しか処理
できない、すなわち、一方の極を化成箔とし、他方の極
は化成箔以外の適当な対極とする必要がある。これに対
し、交流による電解重合を行う場合は、対極を必要とせ
ず、両方の極を化成箔とすることができ、１回の電解重
合で２枚の化成箔を処理することができるため、製造効
率が向上する。
流れないなめ、１回の電解重合で１枚の化成箔しか処理
できない、すなわち、一方の極を化成箔とし、他方の極
は化成箔以外の適当な対極とする必要がある。これに対
し、交流による電解重合を行う場合は、対極を必要とせ
ず、両方の極を化成箔とすることができ、１回の電解重
合で２枚の化成箔を処理することができるため、製造効
率が向上する。
［発明の効果］
本発明によれば、導電性高分子であるポリピロールを固
体電解質として使用する固体電解コンデンサを製造する
に際し、化成箔上へのピロールの電解重合工程を改良し
て、絶縁体たる誘電体酸化被膜の物理化学的特徴により
合致した方法で電解重合によるポリピロール重合膜の形
成を行い、ビロール重合工程の容易化、簡略化および確
実化を図り、これにより安定した品質の重合膜形成を期
すると共に製造工程全体の効率向上を図る固体電解コン
デンサの製造方法が提供される。
体電解質として使用する固体電解コンデンサを製造する
に際し、化成箔上へのピロールの電解重合工程を改良し
て、絶縁体たる誘電体酸化被膜の物理化学的特徴により
合致した方法で電解重合によるポリピロール重合膜の形
成を行い、ビロール重合工程の容易化、簡略化および確
実化を図り、これにより安定した品質の重合膜形成を期
すると共に製造工程全体の効率向上を図る固体電解コン
デンサの製造方法が提供される。
［実施例］
以下に実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
１１皿ユ
第１図に示すように、５０Ｖで化成した２、２ ｎｒｘ
ｒｉ】ｘ １０ｉｎの大きさのリード付きアルミニウム
化成箔１０を用い、０．１Ｍ／Ｊｌのビロールモノマを
０．１Ｍ／ＪのＢＳＴ／ＡＮ溶液中に溶解した電解液か
らなる浴１２中にて、交流電源１４を使用し、常温で交
流による電解重合を行った。交流電解条件は、１０ｍＡ
／ｃ＋８”、２０ｊｌｚ、６０分とした。その後、導電
ペーストで陰極を取出し、樹脂で外装して製品化し、固
体電解コンデンサを製造した。
ｒｉ】ｘ １０ｉｎの大きさのリード付きアルミニウム
化成箔１０を用い、０．１Ｍ／Ｊｌのビロールモノマを
０．１Ｍ／ＪのＢＳＴ／ＡＮ溶液中に溶解した電解液か
らなる浴１２中にて、交流電源１４を使用し、常温で交
流による電解重合を行った。交流電解条件は、１０ｍＡ
／ｃ＋８”、２０ｊｌｚ、６０分とした。その後、導電
ペーストで陰極を取出し、樹脂で外装して製品化し、固
体電解コンデンサを製造した。
割逍■ユ
電解重合を行う前に、１０％（ＮＨ４）Ｓ２ｏ４水溶液
に含浸後、常温・常圧下でビロール蒸気雰囲気に１０分
間放置することにより気相化学重合を行った以外は実施
例１と同様にして固体電解コンデンサを製造した。
に含浸後、常温・常圧下でビロール蒸気雰囲気に１０分
間放置することにより気相化学重合を行った以外は実施
例１と同様にして固体電解コンデンサを製造した。
止虞」口２
交流による電解重合を行う代りに直流による電解重合を
行い、直流電解条件として０．１Ｍ／ｊ）ＢＳＴ−ＡＮ
溶液、０．１Ｍ／オピロール、５１Ａ／Ｃ１１２，６０
分とする以外は実施例１と同様にして固体電解コンデン
サを製造した。
行い、直流電解条件として０．１Ｍ／ｊ）ＢＳＴ−ＡＮ
溶液、０．１Ｍ／オピロール、５１Ａ／Ｃ１１２，６０
分とする以外は実施例１と同様にして固体電解コンデン
サを製造した。
比較例２
交流による電解重合を行う代りに直流による電解重合を
行い、直流電解条件として比較例１と同様とする以外は
実施例２と同様にして固体電解コンデンサを製造しな。
行い、直流電解条件として比較例１と同様とする以外は
実施例２と同様にして固体電解コンデンサを製造しな。
以上のようにして製造したポリピロール固体電解コンデ
ンサの製品特性の測定結果を次の表に示す。
ンサの製品特性の測定結果を次の表に示す。
１皿竺］
Ｃａｐ（ｕＦ） ｔａｎδ ＬＣ（μ人）
ＥＳＲ，１００ＫＩＩＺ（Ω）実開ＩＩＩ １．２５
０．０２１ ０．０３ ０．１６
実施例２ １．６２ ０．０１８ ０．０３
０．１４比１９１１ ０．５４ ０．０
２０ ０．０５ ０．３５比１例２１゜
５０ ０．０２１ ０．０３ ０．
１５製品特性に関して検討すると、交流による電解重合
のみを行う実施例１と、直流による電解重合に化学重合
を加えた比較例２とを比較した場合、本発明による方法
では直接酸化被膜上へ電解重合を行うなめ、特に含浸率
の点では不利であるが、他の特性については同程度であ
り、製品としては十分な固体電解コンデンサを得ること
ができ、製造工程の簡略化という目的は少くとも達成さ
れている。製品特性の観点から見た場合には、交流電解
重合のみの実施例１は、直流電解重合のみの比較例１よ
り優れるが、直流電解重合に化学重合を加えた比較例２
にはやや劣るといえる。
ＥＳＲ，１００ＫＩＩＺ（Ω）実開ＩＩＩ １．２５
０．０２１ ０．０３ ０．１６
実施例２ １．６２ ０．０１８ ０．０３
０．１４比１９１１ ０．５４ ０．０
２０ ０．０５ ０．３５比１例２１゜
５０ ０．０２１ ０．０３ ０．
１５製品特性に関して検討すると、交流による電解重合
のみを行う実施例１と、直流による電解重合に化学重合
を加えた比較例２とを比較した場合、本発明による方法
では直接酸化被膜上へ電解重合を行うなめ、特に含浸率
の点では不利であるが、他の特性については同程度であ
り、製品としては十分な固体電解コンデンサを得ること
ができ、製造工程の簡略化という目的は少くとも達成さ
れている。製品特性の観点から見た場合には、交流電解
重合のみの実施例１は、直流電解重合のみの比較例１よ
り優れるが、直流電解重合に化学重合を加えた比較例２
にはやや劣るといえる。
交流電解による電解重合に化学重合を加えた実施例２は
、直流による電解重合に化学重合を加えた比較例２より
良好であり、実際の製造に際しては、要求される製品特
性と製造コストとを勘案して、適切な製造方法を選択す
べきである。
、直流による電解重合に化学重合を加えた比較例２より
良好であり、実際の製造に際しては、要求される製品特
性と製造コストとを勘案して、適切な製造方法を選択す
べきである。
第１図は交流電解重合の概略を示す図である。
１０・・・化成箔 １２・・・浴１４・・・交
流電源 ＦＩＧ、 １ １２１０ ］Ｑ
流電源 ＦＩＧ、 １ １２１０ ］Ｑ
Claims (3)
- （１）電解酸化による表面酸化被膜を有する化成箔上へ
のピロールの電解重合を行うことにより形成されるポリ
ピロール膜を固体電解質とする固体電解コンデンサを製
造するに際し、電解液中にて交流電解条件下でピロール
の電解重合を行うことにより、酸化被膜上に直接電解重
合膜を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。 - （２）波形をパルス重畳または高周波重畳の正弦波また
は歪波とし、周波数を１Ｈｚ〜１００ｋＨｚ、好ましく
は１０〜１００ｋＨｚとし、電流密度を１ｍＡ／ｃｍ＾
２〜１Ａ／ｃｍ＾２とする交流電解条件下でピロールの
電解重合を行う請求項１記載の方法。 - （３）常法によりピロールの化学重合を行った後に、ピ
ロールの電解重合を交流によって行う請求項１記載の方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1119791A JP2826341B2 (ja) | 1989-05-13 | 1989-05-13 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP1119791A JP2826341B2 (ja) | 1989-05-13 | 1989-05-13 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02299213A true JPH02299213A (ja) | 1990-12-11 |
| JP2826341B2 JP2826341B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=14770314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1119791A Expired - Fee Related JP2826341B2 (ja) | 1989-05-13 | 1989-05-13 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2826341B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2714077A1 (fr) * | 1993-12-21 | 1995-06-23 | Lorraine Laminage | Procédé et bain de dépôt électrolytique de polypyrrole sur une surface de métal oxydable par électropolymérisation. |
| US7842103B2 (en) | 2005-06-30 | 2010-11-30 | Showa Denko K.K. | Method for manufacturing solid electrolytic capacitor device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1665301B1 (en) | 2003-09-26 | 2018-12-12 | Showa Denko K.K. | Production method of a capacitor |
| ATE549728T1 (de) | 2003-10-20 | 2012-03-15 | Showa Denko Kk | Verfahren zur herstellung eines kondensators |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6348750A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-01 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池 |
| JPS63173313A (ja) * | 1987-01-13 | 1988-07-16 | 日本カーリット株式会社 | 固体電解コンデンサ |
-
1989
- 1989-05-13 JP JP1119791A patent/JP2826341B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6348750A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-01 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池 |
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| FR2714077A1 (fr) * | 1993-12-21 | 1995-06-23 | Lorraine Laminage | Procédé et bain de dépôt électrolytique de polypyrrole sur une surface de métal oxydable par électropolymérisation. |
| EP0659794A1 (fr) * | 1993-12-21 | 1995-06-28 | Sollac | Procédé et bain de dépôt électrolytique de polypyrrole sur une surface de métal oxydable par électropolymérisation |
| US7842103B2 (en) | 2005-06-30 | 2010-11-30 | Showa Denko K.K. | Method for manufacturing solid electrolytic capacitor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2826341B2 (ja) | 1998-11-18 |
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