JPH0266922A - 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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- JPH0266922A JPH0266922A JP63219063A JP21906388A JPH0266922A JP H0266922 A JPH0266922 A JP H0266922A JP 63219063 A JP63219063 A JP 63219063A JP 21906388 A JP21906388 A JP 21906388A JP H0266922 A JPH0266922 A JP H0266922A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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- H01G9/004—Details
- H01G9/022—Electrolytes; Absorbents
- H01G9/025—Solid electrolytes
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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
本発明は小型大容量化に適した固体電解コンデンサの製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
従来の技術
最近電子機器のデジタル化にともなって、そこに使用さ
れるコンデンサも高周波領域においてインピーダンスが
低く、小型大容量化したものへの要求が高まっている。
れるコンデンサも高周波領域においてインピーダンスが
低く、小型大容量化したものへの要求が高まっている。
従来、高周波領域用のコンデンサとしてはグラスチック
フィルムコンデンサ、マイカコンデンサ、積層セラミッ
クコンデンサなどが用いられている。またその他にアル
ミニウム乾式電解コンデンサやアルミニウムまたはタン
タル固体電解コンデンサなどがある。アルミニウム乾式
電解コンデンサでは、エツチングを施しだ陽・陰極アル
ミニウム箔をセパレータを介して巻取り、液状の電解質
を用いている。また、アルミニウムやメンタル固体電解
コンデンサでは前記アルεニウム乾式電解コンデンサの
特性改良のため電解質の固体化がなされている。この固
体電解質形成には硝酸マンガン液に陽極体を浸漬し、２
６０〜３６０℃前後の高温炉中にて熱分解し、二酸化マ
ンガン層をつくる。このコンデンサの場合、電解質が固
体のために高温における電解質の流出、低温域での凝固
から生じる機能低下などの欠点がなく、液状電解質と比
べて良好な周波数特性、温度特性を示す。また、アルミ
電解コンデンサはタンタル電解コンデンサと同様誘電体
となる化成皮膜を非常に薄くできるために大容量を実現
できる。
フィルムコンデンサ、マイカコンデンサ、積層セラミッ
クコンデンサなどが用いられている。またその他にアル
ミニウム乾式電解コンデンサやアルミニウムまたはタン
タル固体電解コンデンサなどがある。アルミニウム乾式
電解コンデンサでは、エツチングを施しだ陽・陰極アル
ミニウム箔をセパレータを介して巻取り、液状の電解質
を用いている。また、アルミニウムやメンタル固体電解
コンデンサでは前記アルεニウム乾式電解コンデンサの
特性改良のため電解質の固体化がなされている。この固
体電解質形成には硝酸マンガン液に陽極体を浸漬し、２
６０〜３６０℃前後の高温炉中にて熱分解し、二酸化マ
ンガン層をつくる。このコンデンサの場合、電解質が固
体のために高温における電解質の流出、低温域での凝固
から生じる機能低下などの欠点がなく、液状電解質と比
べて良好な周波数特性、温度特性を示す。また、アルミ
電解コンデンサはタンタル電解コンデンサと同様誘電体
となる化成皮膜を非常に薄くできるために大容量を実現
できる。
まだ、近年では７．了、８，８−テトラシアノキノジメ
タン塩等の有機半導体を固体電解質として用いた固体電
解コンデンサが開発されている。
タン塩等の有機半導体を固体電解質として用いた固体電
解コンデンサが開発されている。
さらに固体電解質の高電導度化のためにピロール、チオ
フェン、フランなどの？ｔ 合性モ／ マー ラミ解重
合させて導電性高分子とし、これを固体電解質とする方
法が提案されている。
フェン、フランなどの？ｔ 合性モ／ マー ラミ解重
合させて導電性高分子とし、これを固体電解質とする方
法が提案されている。
発明が解決しようとする課題
導電性高分子に関しては、その電導塵がおよそ１〜１０
ｏＳ＠ｃｍ のものを用いてコンデンサを構成するこ
とが可能であり、固体のメリットを活かした高周波領域
で良好な周波数特性および広範囲での温度特性を実現す
ることが可能となる。電解重合反応では、モノマーの電
解酸化という反応過程により、誘電体となる化成皮膜上
へ皮膜を破壊せずに重合膜をつけることが必要である。
ｏＳ＠ｃｍ のものを用いてコンデンサを構成するこ
とが可能であり、固体のメリットを活かした高周波領域
で良好な周波数特性および広範囲での温度特性を実現す
ることが可能となる。電解重合反応では、モノマーの電
解酸化という反応過程により、誘電体となる化成皮膜上
へ皮膜を破壊せずに重合膜をつけることが必要である。
この方法として、特開昭６２−１６５３１３号公報で化
成皮膜の一部に導電性物質を重合の開始点として設け、
化成皮膜上に析出・生長させる方法が提案されている。
成皮膜の一部に導電性物質を重合の開始点として設け、
化成皮膜上に析出・生長させる方法が提案されている。
特開昭６２−１６５３１３号公報の実施例では、ポリエ
ステルフィルムの上に金属を蒸着した導電フィルムを化
成皮膜の外周部（化成皮膜の全面積の０．００１〜５０
％）に設け、そこを重合の開始点として電解重合を行う
という方法である。しかしながらこの方法では導電性物
質のごく近傍には電解重合膜が生長するが化成皮膜を大
面積にした場合には化成皮膜上全体に電解重合膜を生長
させることができないという欠点があった。まだ、化成
皮膜上全体に導電性物質として金属粉やグラファイトな
どの電導塵の高いものを直接使用した場合にはショート
してしまうなどの課題があった。
ステルフィルムの上に金属を蒸着した導電フィルムを化
成皮膜の外周部（化成皮膜の全面積の０．００１〜５０
％）に設け、そこを重合の開始点として電解重合を行う
という方法である。しかしながらこの方法では導電性物
質のごく近傍には電解重合膜が生長するが化成皮膜を大
面積にした場合には化成皮膜上全体に電解重合膜を生長
させることができないという欠点があった。まだ、化成
皮膜上全体に導電性物質として金属粉やグラファイトな
どの電導塵の高いものを直接使用した場合にはショート
してしまうなどの課題があった。
まだ、化成皮膜を形成する前に、電解重合膜を弁金属上
につけて、その後、化成液中で陽極化成により化成皮膜
を形成することができるが、この場合電解重合膜を介し
て化成反応を行うことになるので、電解重合膜の変質を
きたしたり、弁金属との付着性の低下を生じていた。従
ってこれらの方法によって大容量のコンデンサを提供す
ることは困難であった。
につけて、その後、化成液中で陽極化成により化成皮膜
を形成することができるが、この場合電解重合膜を介し
て化成反応を行うことになるので、電解重合膜の変質を
きたしたり、弁金属との付着性の低下を生じていた。従
ってこれらの方法によって大容量のコンデンサを提供す
ることは困難であった。
本発明はこのような課題を解決するもので、電解重合高
分子固体電解コンデンサの製造において、コンデンサの
誘電体となる化成皮膜上の陰極を取り出す部分全体に効
果的に電解重合導電性高分子を生長させることを可能と
し、高周波領域で良好な周波数特性および広範囲での温
度特性を実現する大容量電解コンデンサを提供するもの
である。
分子固体電解コンデンサの製造において、コンデンサの
誘電体となる化成皮膜上の陰極を取り出す部分全体に効
果的に電解重合導電性高分子を生長させることを可能と
し、高周波領域で良好な周波数特性および広範囲での温
度特性を実現する大容量電解コンデンサを提供するもの
である。
課題を解決するための手段
このような課題を解決するために本発明は、弁金属より
なる陽極体の表面に陽極化成皮膜を形成し、その後、前
記陽極化成皮膜上の陰極を取り出す部分全体に、二酸化
鉛、三酸化バナジウム、四三酸化鉄のいずれかまたは混
合物から選ばれる金属酸化物の半導体を島状または層状
に均一に付着させ、さらに前記半導体に接触して配置さ
れた電極を少なくとも一つ以上用いて前記陽極化成皮膜
上に導電性高分子膜を電解重合によシ形成させるもので
ある。
なる陽極体の表面に陽極化成皮膜を形成し、その後、前
記陽極化成皮膜上の陰極を取り出す部分全体に、二酸化
鉛、三酸化バナジウム、四三酸化鉄のいずれかまたは混
合物から選ばれる金属酸化物の半導体を島状または層状
に均一に付着させ、さらに前記半導体に接触して配置さ
れた電極を少なくとも一つ以上用いて前記陽極化成皮膜
上に導電性高分子膜を電解重合によシ形成させるもので
ある。
作用
本発明の作用は、このような本発明の方法によれば電解
重合高分子固体電解コンデンサの製造において、コンデ
ンサの誘電体となる化成皮膜上の陰極を取り出す部分全
体に、二酸化鉛、三酸化バナジウム、四三酸化鉄のいず
れかまたは混合物から選ばれる金属酸化物からなる半導
体を島状または層状に均一に付着させた後、前記半導体
層に接触して配置した電極から一旦電解重合反応を開始
すると、そこを起点に重合体が前記半導体上の表面全体
に生長することをみいだし、この現象を利用したもので
、この方法を用いて効果的に電解重合導電性高分子を化
成皮膜上に生長させることが可能となり、高周波領域で
良好な周波数特性および広範囲での温度特性を実現する
大容量電解コンデンサを提供することが可能となる。
重合高分子固体電解コンデンサの製造において、コンデ
ンサの誘電体となる化成皮膜上の陰極を取り出す部分全
体に、二酸化鉛、三酸化バナジウム、四三酸化鉄のいず
れかまたは混合物から選ばれる金属酸化物からなる半導
体を島状または層状に均一に付着させた後、前記半導体
層に接触して配置した電極から一旦電解重合反応を開始
すると、そこを起点に重合体が前記半導体上の表面全体
に生長することをみいだし、この現象を利用したもので
、この方法を用いて効果的に電解重合導電性高分子を化
成皮膜上に生長させることが可能となり、高周波領域で
良好な周波数特性および広範囲での温度特性を実現する
大容量電解コンデンサを提供することが可能となる。
実施例
以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する
。
。
塩酸などで電解エツチングされたアルミニウム箔からな
る陽極体１の一部に陽極引出しリード線２を溶接し、ア
ジピン酸アンモニウム等の水溶液中で化成反応を行った
後、以下に述べるような方法で金属酸化物の半導体層４
を形成した。
る陽極体１の一部に陽極引出しリード線２を溶接し、ア
ジピン酸アンモニウム等の水溶液中で化成反応を行った
後、以下に述べるような方法で金属酸化物の半導体層４
を形成した。
（１）二酸化鉛の形成方法
二酸化鉛の形成は、陽極体を鉛イオンを含む反応母液に
浸漬し、２００〜３００℃の高温下で熱分解して形成す
る方法（特公昭５８−２１４１４号公報）、触媒として
銀イオンを用いて二酸化鉛を化学的に析出させる方法（
特公昭４９−２９３７４号公報）、鉛酸ナトリウムの水
溶液に浸漬し減圧下、６０℃で３０時間放置して分解さ
せ二酸化鉛層を形成する方法（特開昭６２−１２６６２
５号公報）などで形成した。
浸漬し、２００〜３００℃の高温下で熱分解して形成す
る方法（特公昭５８−２１４１４号公報）、触媒として
銀イオンを用いて二酸化鉛を化学的に析出させる方法（
特公昭４９−２９３７４号公報）、鉛酸ナトリウムの水
溶液に浸漬し減圧下、６０℃で３０時間放置して分解さ
せ二酸化鉛層を形成する方法（特開昭６２−１２６６２
５号公報）などで形成した。
（２）三酸化バナジウムの形成方法
三酸化バナジウムの形成は、メタバナジン酸アンモニウ
ムに還元剤としてナトリウムボロノ・イドライドを用い
た水溶液中に陽極体を浸漬し、減圧下で３時間放置して
三酸化バナジウム層を形成する方法（特開昭６２−１２
６６２４号公報）で行った。
ムに還元剤としてナトリウムボロノ・イドライドを用い
た水溶液中に陽極体を浸漬し、減圧下で３時間放置して
三酸化バナジウム層を形成する方法（特開昭６２−１２
６６２４号公報）で行った。
（３）四三酸化鉄の形成方法
四三酸化鉄の形成は、鉄イオンを含む反応母液、例えば
硫酸アンモニウムでｐＨを４．５に調製した飽和の硫酸
第二鉄水溶液に陽極体を浸漬し１００℃で３時間放置し
て四三酸化鉄を形成する方法（特開昭６２−１２６６２
３号公報）で行った。
硫酸アンモニウムでｐＨを４．５に調製した飽和の硫酸
第二鉄水溶液に陽極体を浸漬し１００℃で３時間放置し
て四三酸化鉄を形成する方法（特開昭６２−１２６６２
３号公報）で行った。
電解重合は第１図に示すような電解重合槽を使用し、重
合液６として、モノマーにビロール０、Ｆ； ｍｏｌ／
ｌ、支持電解質にパラトルエンスルホン酸テトラエチル
アンモニウム塩０１ ｍｏｌ／ｌ、溶媒としてアセトニ
トリルを用いて調製し、φ０．２のアルミニウム棒から
なる補助陽極６を重合液５中で半導体層４に軽く接触さ
せる。このアルミニウム棒の先端は丸くて半導体層４と
の接触面積は０．２−以下である。このアルミニウム棒
を補助陽極６とするのに対し補助陰極７には厚さ１００
μｍのアルξニウム箔を使用した。この様な構成で補助
陽極６と補助陰極７０間に５ｖの定電圧を印加すると、
すぐに重合液６中にある補助陽極６であるアルミニウム
棒の表面全体に導電性高分子膜が形成する。その後も電
圧を印加し続けると導電性高分子膜８が半導体層４上に
も形成し次第に生長し、１０〜３０分後ＫＦｉ１１２ａ
ｆの導電性高分子膜が形成した。次に第２図に示すよう
に導電性高分子膜８上にグラファイト層９を塗シ、その
上に導電層１０として銀ペイントを塗り陰極リード１１
゜を取り出す。そしてエポキシ樹脂１２で外装すること
によりコンデンサを作成した。
合液６として、モノマーにビロール０、Ｆ； ｍｏｌ／
ｌ、支持電解質にパラトルエンスルホン酸テトラエチル
アンモニウム塩０１ ｍｏｌ／ｌ、溶媒としてアセトニ
トリルを用いて調製し、φ０．２のアルミニウム棒から
なる補助陽極６を重合液５中で半導体層４に軽く接触さ
せる。このアルミニウム棒の先端は丸くて半導体層４と
の接触面積は０．２−以下である。このアルミニウム棒
を補助陽極６とするのに対し補助陰極７には厚さ１００
μｍのアルξニウム箔を使用した。この様な構成で補助
陽極６と補助陰極７０間に５ｖの定電圧を印加すると、
すぐに重合液６中にある補助陽極６であるアルミニウム
棒の表面全体に導電性高分子膜が形成する。その後も電
圧を印加し続けると導電性高分子膜８が半導体層４上に
も形成し次第に生長し、１０〜３０分後ＫＦｉ１１２ａ
ｆの導電性高分子膜が形成した。次に第２図に示すよう
に導電性高分子膜８上にグラファイト層９を塗シ、その
上に導電層１０として銀ペイントを塗り陰極リード１１
゜を取り出す。そしてエポキシ樹脂１２で外装すること
によりコンデンサを作成した。
以上のような方法で試作した固体電解コンデンサの緒特
性を測定し第１表に示した。
性を測定し第１表に示した。
第 １ 表
今回使用したアルミニウム陽極箔の液中容量は１６．１
μＦであったので容量達成率は６６２〜８３．９ ％に
なる。さらに高周波の１ＭＨｚでのインピーダンスが非
常に低い比較的大容量の高性能コンデンサを得ることが
できた。
μＦであったので容量達成率は６６２〜８３．９ ％に
なる。さらに高周波の１ＭＨｚでのインピーダンスが非
常に低い比較的大容量の高性能コンデンサを得ることが
できた。
本実施例では、導電性高分子のモノマーとしてピロール
、チオフェン、支持電解質としてパラトルエンスルホン
酸テトラエチルアンモニウム塩ヲ用いて電解重合膜を形
成する例で示したが、この他にフランやアニリンまたは
それらの誘導体をモノマーに用い他の支持電解質を使用
した重合液を用いて電解重合膜を形成してもかまわない
。また電解重合槽の補助陽極および補助陰極はアルミニ
ウムを使用した例で示したがステンレス、鉄、ニッケル
等の金属であってもその効果は変わしない。
、チオフェン、支持電解質としてパラトルエンスルホン
酸テトラエチルアンモニウム塩ヲ用いて電解重合膜を形
成する例で示したが、この他にフランやアニリンまたは
それらの誘導体をモノマーに用い他の支持電解質を使用
した重合液を用いて電解重合膜を形成してもかまわない
。また電解重合槽の補助陽極および補助陰極はアルミニ
ウムを使用した例で示したがステンレス、鉄、ニッケル
等の金属であってもその効果は変わしない。
発明の効果
本発明によれば、電解重合高分子固体電解コンデンサの
製造において、コンデンサの誘電体となる化成皮膜上の
陰極を取り出す部分全体に、二酸化鉛、三酸化バナジウ
ム、四三酸化鉄のいずれかまたは混合物から選ばれる金
属酸化物の半導体を島状または層状に均一に付着させた
のち、前記半導体層に接触して配置した電極から一旦電
解重合反応を開始すると、そこを起点に重合体が表面全
体に生長することを利用したもので、この方法を用いて
効果的に電解重合導電性高分子を化成皮膜上に生長させ
ることが可能となり、高周波領域で良好な周波数特性お
よび広範囲での温度特性を実現する大容景電解コンデン
サを提供することが可能となりその効果は大きい。
製造において、コンデンサの誘電体となる化成皮膜上の
陰極を取り出す部分全体に、二酸化鉛、三酸化バナジウ
ム、四三酸化鉄のいずれかまたは混合物から選ばれる金
属酸化物の半導体を島状または層状に均一に付着させた
のち、前記半導体層に接触して配置した電極から一旦電
解重合反応を開始すると、そこを起点に重合体が表面全
体に生長することを利用したもので、この方法を用いて
効果的に電解重合導電性高分子を化成皮膜上に生長させ
ることが可能となり、高周波領域で良好な周波数特性お
よび広範囲での温度特性を実現する大容景電解コンデン
サを提供することが可能となりその効果は大きい。
第１図は本発明の一実施例における電解重合槽の構成を
示す断面図、第２図は同実施例により得られた固体電解
Ｃンデンサの概観図である。 １・・・・・・陽極体、２・・・・・・陽極引出しリー
ド線、３・・・・・化成皮膜、４・・・・・・半導体層
、６・・・・・・重合液、６・・・・・・補助陽極、７
・・・・・・補助陰極、８・・・・・・導電性高分子膜
、９・・・・・・グラファイト層、１ｏ・・・・・・導
電層、１１・・・・・・陰極リード線、１２・・・・・
・エポキシ樹脂。 ″＄ｇ肋葭楊
示す断面図、第２図は同実施例により得られた固体電解
Ｃンデンサの概観図である。 １・・・・・・陽極体、２・・・・・・陽極引出しリー
ド線、３・・・・・化成皮膜、４・・・・・・半導体層
、６・・・・・・重合液、６・・・・・・補助陽極、７
・・・・・・補助陰極、８・・・・・・導電性高分子膜
、９・・・・・・グラファイト層、１ｏ・・・・・・導
電層、１１・・・・・・陰極リード線、１２・・・・・
・エポキシ樹脂。 ″＄ｇ肋葭楊
Claims (1)
- 弁金属よりなる陽極体の表面に陽極化成皮膜を形成し、
その後前記陽極化成皮膜上の陰極を取り出す部分全体に
、二酸化鉛、三酸化バナジウム、四三酸化鉄のいずれか
または混合物から選ばれる金属酸化物の半導体を島状ま
たは層状に均一に付着させ、さらに前記半導体に接触し
て配置された電極を少なくとも一つ以上用いて前記陽極
化成皮膜上に導電性高分子膜を電解重合により形成させ
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 |
|---|---|---|---|
| JP63219063A JPH0266922A (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP63219063A JPH0266922A (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266922A true JPH0266922A (ja) | 1990-03-07 |
Family
ID=16729691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63219063A Pending JPH0266922A (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0266922A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2005031772A1 (en) * | 2003-09-26 | 2005-04-07 | Showa Denko K.K. | Production method of a capacitor |
| JP2005123605A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-05-12 | Showa Denko Kk | コンデンサの製造方法 |
| CN111032568A (zh) * | 2017-08-11 | 2020-04-17 | 徐海波 | 电化学制备氧化石墨烯的方法及装置 |
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-
1988
- 1988-09-01 JP JP63219063A patent/JPH0266922A/ja active Pending
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| CN111032568A (zh) * | 2017-08-11 | 2020-04-17 | 徐海波 | 电化学制备氧化石墨烯的方法及装置 |
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