JPH03139816A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、導電性高分子膜を固体電解質として用いた固
体電解コンデンサの製造方法に関する。

（従来の技術） 近年、小形高性能化の要請に応えた固体電解コンデンサ
として、特開昭６０−２４４０１７号公報又は特開昭６
３−１８１３０８号公報に開示されたものがある。

これら公報に開示された技術は、表面を粗面化した弁作
用金属を化成し酸化皮膜を形成して得た陽極体を陽極と
して電解液に浸漬して通電し、前記酸化皮膜上に形成し
た電解重合膜を固体電解質として用いるものであるが、
酸化皮膜が絶縁物であるため、陰極と効果的な通電が行
われず、酸化皮膜の欠陥部あるいは陰極との距離が近い
ところに電流が集中し、固体電解質としての均一な電解
重合膜を得ることが極めて回能であった。

そのため、陽極体を例えばビロール溶液に浸漬し、しか
る後酸イヒ剤溶液に浸漬することによる化学酸化重合手
段を講じ、陽極体上にあらかじめ化学重合膜を形成し、
この化学重合膜を陽極として電解液中で電解酸化重合を
行い、化学重合膜上に効果的に電解重合膜を形成するよ
うにしている。

しかしながら、酸化皮膜に欠陥があった場合には、化学
酸化重合の際に導電性の化学重合膜が直接欠陥部に接触
するため、ショート不良の原因となっている。そのため
、一般に化学重合膜形成後に再化成を行っているが、上
述のとおり欠陥部に導電性の化学重合膜が直接接触して
いるため非常に化成性が悪く、耐圧不良、シヨ・−ト不
良、ＬＣ不良の抜本的な対策にはなり得なかった。

（発明が解決しようとする課題） 以上のような手段によって得られる固体電解コンデンサ
は、小形高性能化の要請に応えたものとして注目に値す
るが、酸化皮膜に欠陥部がある場合、ショート不良、Ｌ
Ｃ不良が生じるため、製造過程において歩留が非常に低
くなってしまうという問題をかかえていた。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、導電性高
分子膜を固体電解質として用いた固体電解コンデンサの
ショート不良、ＬＣ不良等を防止できる固体電解コンデ
ンサの製造方法を提供することを目的とするものである
。

［発明の構成］ （８題を解決するための手段） 本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、弁作用金属
に形成した酸化皮膜上に化学酸化重合により化学重合膜
を形成した後、この化学重合膜上に電解酸化重合により
電解重合膜を形成する固体電解コンデンサの製造方法に
おいて、前記酸化皮膜上に化学重合膜を形成した後、化
成液中で逆電圧を印加し、続いて正電圧を印加すること
を特徴とするものである。

（作用） 以上の構成によれば、酸化皮膜欠陥部と導電性の化学重
合膜が接触している場合、逆電流が酸化皮膜欠陥部に選
択的に流れることにより、化学重合膜のうち、皮膜欠陥
部に接触している部分だけが脱ドーピングされ、更にそ
の後の化成で化成液溶質がドーピングされることで完全
に絶縁化されるため、この優の電解酸化重合においても
この絶縁化された化学重合膜上には電解重合、膜も形成
されず、ＦＩＪ極である金属と陰極層との間には完全に
絶縁層が形成されることになる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例につき説明する。

すなわち、エツチングによって表面積を拡大し化成工程
を経て表面に酸化皮膜を形成した、例えば、高純度アル
ミニウムからなるｒａ陽極箔陽極リード線を取着し、次
に、この陽極箔をビロール又はチオフェンあるいは７ラ
ン／エタノール水溶液に浸漬した後、更に、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
ムなどを含む過硫酸アンモニウム水溶液に浸漬して化学
酸化重合を施し、酸化皮膜上に導電性高分子からなる化
学重合膜を形成した後巻回し巻回体を構成する。次に、
この巻回体をアジピン酸アンモニウムなどを溶質とする
化成液中に浸漬し０．１ｙｙＬＡの逆電流を１０分間印
加し化学重合膜の皮膜欠陥部と直接接触している部分に
ついて選択的に脱ドーピングを行い、引続き正電流に印
加することで皮膜欠陥部の再化成を行うと同時に、上記
選択的に脱ドーピングされた部分にのみ選択的にアジピ
ン酸などをドーピングさせ完全な絶縁体とする。次に、
支持電解質及びビロール、チオフェン、フランなどのモ
ノマーを含む電解酸化重合液中に浸漬し電解酸化重合を
施し、上記パラトルエンスルホン酸などの脱ドーピング
及びアジピン酸などのドーピングが行われなかった大部
分の導電性の化学重合膜に導電性高分子からなる電解重
合膜を生成する。

次に、コロイダルカーボンに浸漬−銀ペースト塗布にて
陰極層を設け、この陰極層の部分に陰極リードを取着し
、最後に外装を施してなるものである。

以上の構成になる固体電解コンデンサの製造方法によれ
ば、化学酸化重合後に酸化皮膜欠陥部と導電性高分子で
ある化学重合膜が直接接触している、ごく限られた範囲
でのみ化学重合膜Ｓ導電性を与えているパラトルエンス
ルホン酸などを脱ドーピングし、更に続けて酸化皮膜の
再化成を行うとき、前記脱ドーピングされた部分にのみ
化学重合膜に絶縁性を与えるアジピン酸などをドーピン
グさせるため、酸化皮膜欠陥部の再化成がスムーズに行
われ、更には電解酸化重合において前記絶縁化された化
学重合膜上には導電性の電解重合膜は形成されず、また
、電解酸化重合液中のパラトルエンスルホン酸などのド
ーパントが、既にアジピン酸などがドーピングされてい
る前記絶縁性高分子膜中にドーピングされることもない
ため、例えば欠陥部を再化成して形成された酸化皮膜の
耐圧が低いなどの過程を加味しても陽極である金属と陰
極層との間には完全に絶縁層が形成されているため、耐
圧不良、ショート不良、ＬＣ不良などが完全に防止でき
ることになる。

次に、本発明によって得られた固体電解コンデンサと、
従来例によって得られた固体電解コンデンサの緒特性比
較について述べる。

数表は、以下に記した実施例Ａと従来例Ｂによる定格１
０Ｖ−３μＦの固体電解コンデンサの緒特性を示すもの
である。

なお、表中の数値でショート不良を除いたものは試料１
００個の平均値で、（）内はバラツキを示す。

実施例Ａ （１）化学酸化重合条件 ビロール／エタノール溶液に化成処理したアルミニウム
陽極箔を５分間浸漬後、支持電解質としてトルエンスル
ホン酸テトラエチルアンモニウム　０．０５ｍｏ　ｌ／
ｊ！を含む０．１ｍ０Ｉ／１過硫酸アンモニウム水溶液
に５分間浸漬。

（２）コンデンサ素子構造 巻回形状 （３）電解酸化重合条件 ビロールモノマー　１ｍｏｌ／４１及び支持電解質とし
てパラトルエンスルホン酸ナトリウム　１ｍｏｌ／ｊを
含むアセトニトリルからなる電解液中に浸漬し、定電流
酸化重合（１ＴｒＬＡ／ａｉ、３０分）を行う。

（４）逆電流印加条件 ０．１５Ｍ−アジピン酸アンモニウム水溶液中で逆電流
印加（０，１ｍＡ／ｊ、１０分）を行った後、直ちに再
化成（正電流印加）を行う。

従来例日 （１）化学酸化重合条件 実施例Ａと同じ （２）コンデンサ素子構造 実施例Ａと同じ （３）電解酸化重合条件 実施例Ａと同じ （４）逆１！流は印加しない 表　　　１ 上表から明らかなように、実施例Ａに係るものは従来例
Ｂに係るものと比較して漏れ電流特性が著しく改善され
るとともに、ショート不良の大幅な改善効果がみられる
。

なお、上記実施例では陽極箔としてアルミニウム箔を用
いたものを例示して説明したが、タンタル箔又はニオブ
箔などの弁作用金属箔を用いたものに適用できる。

また、素子構造として上記実施例では巻回構造のものを
例示して説明したが、これら弁作用金属箔を巻回するこ
となく平板状にしたもの、あるいはこれらの弁作用金属
からなる粉末を焼結し焼結体としたものに適用できるこ
とは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、酸化皮膜欠陥部の高分子膜のみが絶縁
化されることにより、完全にしかも絶縁化による容量損
失もほとんどない状態で陽極金属と陰極層が絶縁化され
るため、初期の緒特性改善に大きく貢献すると同時・に
、ショート不良の大幅な改善効果により、 製品歩留が大幅に改善できる 固体電解コンデンサの製造方法を得ることができる。

特 許 出 願 人 マルコン電子株式会社 日本力〜リット株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）弁作用金属に形成した酸化皮膜上に化学酸化重合
   により化学重合膜を形成した後、この化学重合膜上に電
   解酸化重合により電解重合膜を形成する固体電解コンデ
   ンサの製造方法において、酸化皮膜上に化学重合膜を形
   成した後、化成液中でコンデンサ素子に逆電圧を印加し
   、続いて正電圧を印加することを特徴とする固体電解コ
   ンデンサの製造方法。