JPH0371618A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ポリピロールなどの導電性高分子膜を固体電
解質として用いた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 従来のポリピロールなどの導電性高分子膜を固体電解質
として用いた電解コンデンサでは、あらかじめ粗面化し
た皮膜形成性金属箔に誘電体皮膜を形成し、この誘電体
皮膜を形成した金属に酸化剤を用いて、ビロール、チオ
フェン、アニリンまたはフランなどの化学酸化重合導電
性高分子膜を形成せしめた後、該化学酸化重合導電性高
分子膜上に電解重合導電性高分子膜を形成した電極を用
いて固体電解コンデンサを構成したものが検討されてい
る。

発明が解決しようとする問題点 上述の固体電解コンデンサにおいては、導電性高分子膜
を形成した後、巻回しなどにより電極体を加工しようと
しても、生成した導電性高分子膜はきわめて硬度が高い
ために不可能であり、強力に加工した場合には導電性高
分子膜は破壊してしまう。

また、化学１合した段階で巻回しなどの加工する方法も
考えられるが、巻回し時、機械と接触あるいは振動によ
り、化学重合により形成された導電性高分子膜が上記電
極体の表面より剥離、脱落などが生ずるといった問題が
あり、未だ実用化には至っていない。

問題点を解決するための手段 あらかじめ粗面化した皮膜形成性金属箔に誘電体皮膜を
形成し、この誘電体皮膜上にビロール、チオフェン、ア
ニリンまたはフランなどの化学酸化重合導電性高分子膜
を形成した後、電解重合することにより該化学酸化重合
導電性高分子膜上にドーパントをドーピングさせながら
、電解重合導電性高分子膜を形成する工程と、その後カ
ルボン酸塩の溶液中で該電極体を陰極（負極）として電
解することにより、脱ドープあるいはドーパント含有量
を減少させたあと、各形状の電極に加工し、再度ドーパ
ントをドーピングさせながら電解重合導電性高分子膜を
形成する工程を経て、電極体を形成することを特徴とす
る固体電解コンデンサの製造方法である。

作用 本発明の固体電解コンデンサの製造方法では、あらかじ
め誘電体皮膜を形成した皮膜形成性金属箔にビロール、
チオフェン、アニリンまたはフランなどの化学酸化重合
導電性高分子膜を形成した後、電解重合することにより
該化学酸化重合導電性高分子膜上にドーパントをドーピ
ングさせながら電解重合導電性高分子膜を形成したあと
、カルボン酸塩の溶液中で該電極体を陰極（負極）とし
て電解することにより、脱ドープさせる工程を付加した
ものである。

ポリピロールなどの導電性高分子膜はその伝導性を高め
るため、各種のドーパントを皮膜内に含有している。ド
ーパントを多量に含有している導電性高分子膜は極めて
硬度が高い性質をもっているが、ドーパントの含有量が
低い場合には硬度は低下し、柔らかい皮膜となり電極と
ともに、巻回、折曲げなどの加工が可能となる。また導
電性高分子膜は電極との密着性が高く、また電解重合後
の導電性高分子膜の表面は極めて均一であり、脱ドーパ
ント後も機械と接触しても剥離、脱落などの問題は発生
しない。

また、脱ドーパントの方法はカルボン酸塩の溶液中で該
電極体を陰極（負極）として電解するだすで可能であり
、量産においても充分容易な操作である。

実施例 本発明を従来例と比較して説明する。

従来例−１ あらかじめ粗面化しその上に耐電圧２５Ｖ相当の誘電体
皮膜を形成したアルミニウム箔を陽極（試料面積３ｍｍ
ＸＩＯｍｍ）とし、これに過硫酸アンモニウム０．０５
モル／ｌの水溶液に浸漬したあと、ピロール単量体３モ
ル／ｌを含む７セトニトリル溶液に１０分間浸漬し、化
学酸化重合導電性高分子膜を形成した。さらに該電極を
ビロール単量体０，０２モル／１２．支持電解質として
０．０５モル／ｊ２のトルエンスルホン酸テトラブチル
アンモニウムを含む７セトニトリル溶液中でステンレス
板を陰極（負極）として、０．５ｍＡ、　　１５０分間
電解重合を行い、電解重合ポリピロールである電解重合
導電性高分子膜を上記化学酸化重合導電性高分子膜上に
積層し形成した。

電極体を巻回し円筒上の電極構造に加工した。さらに、
この表面にカーボン層を形成し、銀ペーストを用いて対
極の陰極リードを取付け、エポキシ樹脂により外装し、
コンデンサを製作した。このコンデンサの特性を第１表
に従来例−１として示す。

従来例−２ あらかじめ粗面化しその上に耐電圧２５Ｖ相当の誘電体
皮膜を形成したアルミニウム箔を陽極（試料面ｆＪＩ３
　［ＩＸ　ＩＯｎｗｎ）　ｃ！：し、これに過硫酸７ン
モニウム０．０５モル／ｉの水溶液に浸漬したあと、ピ
ロール単量体３モル／ｉを含む７セトニトリル溶液に１
０分間浸漬し、化学酸化重合導電性高分子膜を形成した
。この電極体を巻回し円筒上の電極構造に加工した。

さらに該電極をビロール単連体０．０２モル／ｉ、支持
電解質として０．０５モル／Ｉ２のトルエンスルホン酸
テトラブチル７ンモニウムを含む７セトニトリル溶液中
でステンレス板を陰極として、０　、５　ｍ　Ａ　％１
５０１５０分間電解行い、電解重合ポリピロールを上記
化学酸化重合導電性高分子膜上に積層し形成した。さら
に、この表面にカーボン層を形成し、銀ペーストを用い
て対極の陰極リードを取付け、エポキシ樹脂により外装
し、コンデンサを製作した。このコンデンサの特性を第
１表に従来例−２として示す。

実施例−１ あらかじめ粗面化しその上に耐電圧２５Ｖ相当の誘電体
皮膜を形成させたアルミニウム箔を陽極（試料面積３ｍ
ｍＸＩＯｍｍ）とし、これに過硫酸アンモニウム０．０
５モル／ｌの水溶液に浸漬したあと、ピロール単量体３
モル／ｌを含む７セトニトリル溶液に１０分間浸漬し、
化学酸化重合導電性高分子膜を形成した。さらに該電極
をビロール単量体０．０２モル／Ｊ２、支持電解質とし
て０．０５モル／ｊ２のトルエンスルホン酸テトラブチ
ルアンモニウムを含む７セトニトリル溶液中でステンレ
ス板を陰極（負極）として、０．５ｍ　Ａ　、１５０分
間電解重合を行い、電解重合ポリピロールを上記化学酸
化重合導電性高分子膜上に積層し形成した。該電極体を
陰極（負極）としてＩＯｗ　ｔ％の７ジピン酸７ンモニ
ウムの水溶液中で１ｍＡ、３０秒間、カーボン板を陽極
として電解した後乾燥し、電極体を巻回し円筒上の電極
構造に加工した。さらに、該電極体をピロール単量体０
，０１モル／ｌ、支持電解質として０．５モル／ｌのト
ルエンスルホン酸テトラブチルアンモニウムを含むアセ
トニトリル溶液中で、ステンレス板を陰極（負極）とし
て％　　０．５ｍＡｓ　１０分間電解重合を行い再ドー
ピングさせ電極体を形成した。この表面にカーボン層を
形成し、銀ペーストを用いて対極の陰極リードを取り付
け、エポキシ樹脂により外装し、コンデンサを製作した
。このコンデンサの特性を第１表に実施例−１として示
す。

なお、第１表の良品率はショート品を不良として求めた
もので、電気的特性は良品を測定し得た試料数１００ケ
の値を示す。

以上第１表に示すとおり本発明による実施例は良品率、
各特性においても良好な結果であった。

特に良品率、漏れ電流においては著しい効果を示す。ま
た、電極体を所定のコンデンサ素子に加工時、前処理と
して脱ドープまたはドーパント含有量を減少させ、電極
体を加工しやすくし、かつ加工後回ドープする本発明法
はコンデンサの構造において、単板、積層、巻回しいず
れの電極構造においても同様な効果があり、また他の皮
膜形成性金属を用いた場合にも本発明法は効果的であり
、かつ本実施例に限らず、他の導電性高分子を用いても
同様な効果か得られた。さらに、脱ドープあるいはドー
パント含有量を減少させる処理においては実施例で用い
た７ジビン酸アンモニウムの水溶液に限らず、安息香酸
７ンモニウム、セバシン酸アルミニウムなどのカルボン
酸アンモニウム水溶液、フルコール溶液においてもその
効果は確認された。また、電流密度、電解時間を種々変
えて評価したがいずれの条件においてもその効果は確認
されたが、電流密度して０．２〜６ｍＡ／ｃＩｌｉが望
ましく、電解時間として１０〜２４０秒が望ましい。

発明の効果 以上のように、本発明の固体電解コンデンサの製造方法
は、製造歩留の向上、漏れ電流の安定、信頼性向上に大
きく寄与し、工業的ならびに実用的価値大なるものであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　あらかじめ粗面化した皮膜形成性金属箔に誘電体皮膜
   を形成し、この誘電体皮膜上にピロール、チオフェン、
   アニリンまたはフランなどの化学酸化重合導電性高分子
   膜を形成した後、電解重合することにより該化学酸化重
   合導電性高分子膜上にドーパントをドーピングさせなが
   ら、電解重合導電性高分子膜を形成する工程と、その後
   カルボン酸塩の溶液中で該電極体を陰極として電解する
   ことにより、脱ドープあるいはドーパント含有量を低下
   させたあと各形状の電極に加工し、再度ドーパントをド
   ーピングさせながら電解重合導電性高分子膜を形成する
   工程を経て、電極体を形成することを特徴とする固体電
   解コンデンサの製造方法。