JPH06120086A - 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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- JPH06120086A JPH06120086A JP4265208A JP26520892A JPH06120086A JP H06120086 A JPH06120086 A JP H06120086A JP 4265208 A JP4265208 A JP 4265208A JP 26520892 A JP26520892 A JP 26520892A JP H06120086 A JPH06120086 A JP H06120086A
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- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
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- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体電解コンデンサの製造方法に関し、低損
失なコンデンサの製造方法を確立することを目的とす
る。 【構成】 弁作用金属よりなる多孔性素子を電解酸化
し、多孔性素子の表面に酸化皮膜を形成する工程と、多
孔性素子を導電性高分子溶液に浸漬した後、ドーピング
処理を施して予備電極層を形成する工程と、予備電極層
を備えた多孔性素子を陽極として電解重合を行い、予備
電極層の上に陰極導電層を形成する工程と、陰極導電層
の上にカーボン塗料と銀塗料を塗布し、陰極リードの取
り出しを行なった後、樹脂外装を行なう工程とよりなる
固体電解コンデンサの製造工程において、予備電極層を
備えた多孔性素子を陽極とし、ピロールで代表される導
電性高分子単量体と支持電解質を含む水溶液を電解液と
して電解重合を行なう処理工程において、電解液に界面
活性剤を添加することを特徴として固体電解コンデンサ
の製造方法を構成する。
失なコンデンサの製造方法を確立することを目的とす
る。 【構成】 弁作用金属よりなる多孔性素子を電解酸化
し、多孔性素子の表面に酸化皮膜を形成する工程と、多
孔性素子を導電性高分子溶液に浸漬した後、ドーピング
処理を施して予備電極層を形成する工程と、予備電極層
を備えた多孔性素子を陽極として電解重合を行い、予備
電極層の上に陰極導電層を形成する工程と、陰極導電層
の上にカーボン塗料と銀塗料を塗布し、陰極リードの取
り出しを行なった後、樹脂外装を行なう工程とよりなる
固体電解コンデンサの製造工程において、予備電極層を
備えた多孔性素子を陽極とし、ピロールで代表される導
電性高分子単量体と支持電解質を含む水溶液を電解液と
して電解重合を行なう処理工程において、電解液に界面
活性剤を添加することを特徴として固体電解コンデンサ
の製造方法を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体電解コンデンサの新
規な製造方法に関する。電解コンデンサには乾式電解コ
ンデンサと固体電解コンデンサがあり、通信機器の構成
部品として使用されている。
規な製造方法に関する。電解コンデンサには乾式電解コ
ンデンサと固体電解コンデンサがあり、通信機器の構成
部品として使用されている。
【０００２】すなわち、電解コンデンサはアルミニウム
(Al)やタンタル(Ta)のように電解酸化により表面に高抵
抗の酸化皮膜を形成する弁作用金属(Valve-metal) を陽
極とするもので、誘電体として働く酸化皮膜の厚さが電
解酸化を行う印加電圧により決まり、数100 〜数1000Å
の微小厚が形成できるため、陰極を対向させてコンデン
サを形成することができ、大容量化を実現することがで
きる。
(Al)やタンタル(Ta)のように電解酸化により表面に高抵
抗の酸化皮膜を形成する弁作用金属(Valve-metal) を陽
極とするもので、誘電体として働く酸化皮膜の厚さが電
解酸化を行う印加電圧により決まり、数100 〜数1000Å
の微小厚が形成できるため、陰極を対向させてコンデン
サを形成することができ、大容量化を実現することがで
きる。
【０００３】こゝで、乾式電解コンデンサは酸化膜を備
えた陽極箔を電解液を含んだセパレータを介して陰極箔
と対向させて捲回したもので、大きな静電容量を必要と
する平滑回路用コンデンサとして使用されている。
えた陽極箔を電解液を含んだセパレータを介して陰極箔
と対向させて捲回したもので、大きな静電容量を必要と
する平滑回路用コンデンサとして使用されている。
【０００４】然し、棚置き寿命(Shelf-life)が短く、ま
た、誘電体損失角(tanδ) と高周波領域における等価直
列抵抗（ＥＳＲ）が大きいなどの問題がある。一方、固
体電解コンデンサは電解液の代わりに二酸化マンガン(M
nO2)などの固体電解質を使用するもので、棚置き寿命の
問題が解決され、数μF 以上の比較的大きな容量素子は
通信回路のフィルタ回路などに広く使用されている。
た、誘電体損失角(tanδ) と高周波領域における等価直
列抵抗（ＥＳＲ）が大きいなどの問題がある。一方、固
体電解コンデンサは電解液の代わりに二酸化マンガン(M
nO2)などの固体電解質を使用するもので、棚置き寿命の
問題が解決され、数μF 以上の比較的大きな容量素子は
通信回路のフィルタ回路などに広く使用されている。
【０００５】
【従来の技術】固体電解コンデンサにはAlを用いるもの
とTaを用いるものとがあるが、Ta固体コンデンサについ
て製造方法を説明すると次のようになる。
とTaを用いるものとがあるが、Ta固体コンデンサについ
て製造方法を説明すると次のようになる。
【０００６】単位体積当たりの電極の表面積を増大する
ために、粒度が100 〜350 メッシュの高純度のTa粉をプ
レス圧力1000〜1500kg/cm2の条件でプレスし、陽極リー
ドのついたペレットを作り、このペレットを１×10-5 t
orr 以下の高真空中で1900〜2100℃の高温で焼結して焼
結体を作る。
ために、粒度が100 〜350 メッシュの高純度のTa粉をプ
レス圧力1000〜1500kg/cm2の条件でプレスし、陽極リー
ドのついたペレットを作り、このペレットを１×10-5 t
orr 以下の高真空中で1900〜2100℃の高温で焼結して焼
結体を作る。
【０００７】次に、この焼結体よりなるペレットを燐酸
(H3PO4) 水溶液などの電解液に浸漬して陽極とし、必要
とする耐圧に見合った直流電圧を印加して化成( 電解酸
化)を行い、五酸化二タンタル(Ta2O5) よりなる酸化膜
を焼結体の全表面積に亙って形成する。
(H3PO4) 水溶液などの電解液に浸漬して陽極とし、必要
とする耐圧に見合った直流電圧を印加して化成( 電解酸
化)を行い、五酸化二タンタル(Ta2O5) よりなる酸化膜
を焼結体の全表面積に亙って形成する。
【０００８】次に、この酸化膜の付いたTa焼結体に硝酸
マンガン[Mn(NO3)2]溶液を真空含浸し、これを熱分解し
て二酸化マンガン(Mn02)とする工程を繰り返すことによ
り焼結体の内部に亙ってMn02を充填する。
マンガン[Mn(NO3)2]溶液を真空含浸し、これを熱分解し
て二酸化マンガン(Mn02)とする工程を繰り返すことによ
り焼結体の内部に亙ってMn02を充填する。
【０００９】次に、このMn02層の上にカーボンの導電性
塗料を塗布して低抵抗化し拡がり抵抗を減少させた後、
この上に銀(Ag)塗料を塗布することで半田付け可能の状
態とし、これに陰極リードを半田付けした後、樹脂モー
ルド外装を施すことにより固体コンデンサが完成してい
る。
塗料を塗布して低抵抗化し拡がり抵抗を減少させた後、
この上に銀(Ag)塗料を塗布することで半田付け可能の状
態とし、これに陰極リードを半田付けした後、樹脂モー
ルド外装を施すことにより固体コンデンサが完成してい
る。
【００１０】こゝで、Mn02は比較的低抵抗な酸化物であ
り、Taを陽極として電圧を印加すると、焼結体の表面に
形成されている酸化膜(Ta2O5) にある弱点部( 漏洩電流
源)を通って電流が流れる結果、発生するジュール熱に
よりMn02が分解して酸素(O)を発生して弱点部を酸化し
て自己回復(Self-ｈealing) が行われると共に高抵抗化
したMn酸化物(Mn2O3, MnO など) により封止(Seal)が行
われる結果、漏洩電流の少ない電解コンデンサを得るこ
とができる。
り、Taを陽極として電圧を印加すると、焼結体の表面に
形成されている酸化膜(Ta2O5) にある弱点部( 漏洩電流
源)を通って電流が流れる結果、発生するジュール熱に
よりMn02が分解して酸素(O)を発生して弱点部を酸化し
て自己回復(Self-ｈealing) が行われると共に高抵抗化
したMn酸化物(Mn2O3, MnO など) により封止(Seal)が行
われる結果、漏洩電流の少ない電解コンデンサを得るこ
とができる。
【００１１】かゝる固体電解コンデンサは通信回路の構
成部品として使用されているが、Mn02層やカーボン層が
存在することから等価直列抵抗は他のコンデンサ例えば
プラスチックコンデンサなどに較べると格段に大きい。
成部品として使用されているが、Mn02層やカーボン層が
存在することから等価直列抵抗は他のコンデンサ例えば
プラスチックコンデンサなどに較べると格段に大きい。
【００１２】さて、近年デジタル機器の発展に伴い、高
周波領域において低インピーダンスで且つ大容量コンデ
ンサが要望されており、この見地からMn02に代わる導電
材料を用いた固体電解コンデンサの研究が行われてい
る。
周波領域において低インピーダンスで且つ大容量コンデ
ンサが要望されており、この見地からMn02に代わる導電
材料を用いた固体電解コンデンサの研究が行われてい
る。
【００１３】例えば、有機導電材料としてアルキルキノ
リウム・テトラシアノキノジメタン( 略称TCNQ) 錯体な
どの電荷移動錯体を用いたものが提案されている。( 例
えば特開昭58-17609号公報, 特開昭58-191414 公報な
ど) 然し、有機電荷移動錯体は一般的に融点が低いために半
田付け耐性が低く、チップ部品を形成することは困難で
ある。
リウム・テトラシアノキノジメタン( 略称TCNQ) 錯体な
どの電荷移動錯体を用いたものが提案されている。( 例
えば特開昭58-17609号公報, 特開昭58-191414 公報な
ど) 然し、有機電荷移動錯体は一般的に融点が低いために半
田付け耐性が低く、チップ部品を形成することは困難で
ある。
【００１４】また、熱安定性が乏しいことから陰極層形
成時の熱処理によって錯体の一部が分解して高抵抗化す
ると云う問題があり、等価直列抵抗の低減は困難であ
る。そこで、有機導電材料として、耐熱性の優れたポリ
ピロール, ポリチオフェンなどの導電性高分子材料を用
いたものが提案されている。( 例えば、特開昭63-17331
3 など) この方法は酸化皮膜を備えた皮膜形成金属上に化学酸化
重合法により導電性高分子膜を形成した後、この上に電
解重合法により導電性高分子膜を作り、これを固体電解
質の代わりに用いるものである。
成時の熱処理によって錯体の一部が分解して高抵抗化す
ると云う問題があり、等価直列抵抗の低減は困難であ
る。そこで、有機導電材料として、耐熱性の優れたポリ
ピロール, ポリチオフェンなどの導電性高分子材料を用
いたものが提案されている。( 例えば、特開昭63-17331
3 など) この方法は酸化皮膜を備えた皮膜形成金属上に化学酸化
重合法により導電性高分子膜を形成した後、この上に電
解重合法により導電性高分子膜を作り、これを固体電解
質の代わりに用いるものである。
【００１５】具体的には、過硫酸アンモニウムや沃素な
どの酸化剤を溶解させた溶液に酸化皮膜を備えた皮膜形
成金属( 以下陽極体)を浸漬して酸化皮膜の表面に酸化
剤を付着させた後、この陽極体を例えばピロール単量体
を含む溶液に浸漬すると、化学酸化重合により酸化皮膜
の上にポリピロール薄膜が形成される。
どの酸化剤を溶解させた溶液に酸化皮膜を備えた皮膜形
成金属( 以下陽極体)を浸漬して酸化皮膜の表面に酸化
剤を付着させた後、この陽極体を例えばピロール単量体
を含む溶液に浸漬すると、化学酸化重合により酸化皮膜
の上にポリピロール薄膜が形成される。
【００１６】次に、このピロール単量体と支持電解質(
例えばトルエンスルホン酸テトラブチルアンモニウム)
を含む水溶液に浸漬し、陽極体を陽極として電解を行う
と、電解重合により黒色をしたポリピロールの導電性高
分子膜を得るものである。
例えばトルエンスルホン酸テトラブチルアンモニウム)
を含む水溶液に浸漬し、陽極体を陽極として電解を行う
と、電解重合により黒色をしたポリピロールの導電性高
分子膜を得るものである。
【００１７】然し、このような化学酸化重合法の問題点
はエッチング箔など表面倍率がそれほど大きくない陽極
体には適用できるものゝ、Ta焼結体のような多孔質で表
面倍率の高い陽極体に対しては溶液の含浸が不充分であ
り、均一なポリピロール薄膜ができないことである。
はエッチング箔など表面倍率がそれほど大きくない陽極
体には適用できるものゝ、Ta焼結体のような多孔質で表
面倍率の高い陽極体に対しては溶液の含浸が不充分であ
り、均一なポリピロール薄膜ができないことである。
【００１８】これらのことから、焼結体の内部にも充分
に含浸して低抵抗の導電性高分子膜を形成できる製造方
法を開発する必要がある。発明者等はこの問題を解決す
る方法として溶剤に可溶な有機化合物であって焼結素子
のような多孔性素子の内部まで容易に浸透し、加熱によ
り導電性高分子となる材料を選択した結果、一般式
（１）で示されるポリアニリンをを見出し、この有機化
合物を含浸して多孔性素子の内部にまでポリアニリンよ
りなる導電性の予備電極層を形成した後、ピロール単量
体と支持電解質を含む水溶液に浸漬し、電解重合を行な
って陰極導電層を形成する方法を提案している。
に含浸して低抵抗の導電性高分子膜を形成できる製造方
法を開発する必要がある。発明者等はこの問題を解決す
る方法として溶剤に可溶な有機化合物であって焼結素子
のような多孔性素子の内部まで容易に浸透し、加熱によ
り導電性高分子となる材料を選択した結果、一般式
（１）で示されるポリアニリンをを見出し、この有機化
合物を含浸して多孔性素子の内部にまでポリアニリンよ
りなる導電性の予備電極層を形成した後、ピロール単量
体と支持電解質を含む水溶液に浸漬し、電解重合を行な
って陰極導電層を形成する方法を提案している。
【００１９】具体的にはポリアニリンをN-メチル-2- ピ
ロリドンのような溶剤に溶解し、この溶液中に多孔性素
子を浸漬した後に引上げ、減圧乾燥することにより焼結
体の内部にまでポリアニリンを析出させる。
ロリドンのような溶剤に溶解し、この溶液中に多孔性素
子を浸漬した後に引上げ、減圧乾燥することにより焼結
体の内部にまでポリアニリンを析出させる。
【００２０】然し、このようにして得たポリアニリンは
高抵抗であり、そのまゝでは電解重合を行なう陽極素子
としては不適当であるので、パラトルエンスルフォン酸
( 略称ｐＴＳ），ナフタレンスルフォン酸( 略称Ｎ
Ｓ），アルキルナフタレンスルフォン酸( 略称ＡＮ
Ｓ），ベンゼンスルフォン酸( 略称ＢＳ），n-アルキル
ベンゼンスルフォン酸( 略称 nＡＢＳ），スチレンスル
フォン酸( 略称ＳＳ）などの水溶液に浸漬してドーピン
グ処理することにより低抵抗化する。
高抵抗であり、そのまゝでは電解重合を行なう陽極素子
としては不適当であるので、パラトルエンスルフォン酸
( 略称ｐＴＳ），ナフタレンスルフォン酸( 略称Ｎ
Ｓ），アルキルナフタレンスルフォン酸( 略称ＡＮ
Ｓ），ベンゼンスルフォン酸( 略称ＢＳ），n-アルキル
ベンゼンスルフォン酸( 略称 nＡＢＳ），スチレンスル
フォン酸( 略称ＳＳ）などの水溶液に浸漬してドーピン
グ処理することにより低抵抗化する。
【００２１】次に、この多孔性素子をピロールと支持電
解質例えばp-トルエンスルフォン酸ナトリウムよりなる
水溶液に浸漬し、素子を陽極として定電流電解を行い、
焼結体の内部にまでポリピロールを充填して陰極導電層
とするものである。
解質例えばp-トルエンスルフォン酸ナトリウムよりなる
水溶液に浸漬し、素子を陽極として定電流電解を行い、
焼結体の内部にまでポリピロールを充填して陰極導電層
とするものである。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】図２は固体電解コンデ
ンサの構成を示す断面図であるが、発明者等は低損失で
また高周波領域でのＥＳＲの少ないTa固体電解コンデン
サを実現する方法として、化成により必要とする厚さの
酸化皮膜１を備えた多孔性素子２の内部にまでポリアニ
リンを含浸させて、導電性の予備電極層３を形成した
後、ピロール単量体を含む溶液に浸漬し、電解重合を行
なってポリピロールよりなる陰極導電層４を形成する方
法を提案しており、これにより、焼結体の内部にまで低
抵抗のポリピロールを充填することができる。
ンサの構成を示す断面図であるが、発明者等は低損失で
また高周波領域でのＥＳＲの少ないTa固体電解コンデン
サを実現する方法として、化成により必要とする厚さの
酸化皮膜１を備えた多孔性素子２の内部にまでポリアニ
リンを含浸させて、導電性の予備電極層３を形成した
後、ピロール単量体を含む溶液に浸漬し、電解重合を行
なってポリピロールよりなる陰極導電層４を形成する方
法を提案しており、これにより、焼結体の内部にまで低
抵抗のポリピロールを充填することができる。
【００２３】次に、従来と同様に、この陰極導電層４の
上にカーボン塗料を塗布してカーボン層５を作り、更に
銀 (Ag) 塗料を塗布してAg塗料層６を作り、このAg塗料
層６に陰極リード７を半田付けし、樹脂外装８を行なう
ことにより固体電解コンデンサが完成している。
上にカーボン塗料を塗布してカーボン層５を作り、更に
銀 (Ag) 塗料を塗布してAg塗料層６を作り、このAg塗料
層６に陰極リード７を半田付けし、樹脂外装８を行なう
ことにより固体電解コンデンサが完成している。
【００２４】然し、このようにして形成したコンデンサ
は従来のMnO2を固体電解質として使用した固体電解コン
デンサに較べると誘電正接と高周波領域におけるＥＳＲ
が大きい。
は従来のMnO2を固体電解質として使用した固体電解コン
デンサに較べると誘電正接と高周波領域におけるＥＳＲ
が大きい。
【００２５】そこで、この低減が課題である。
【００２６】
【課題を解決するための手段】上記の課題は予備電極層
を備えた多孔性素子を陽極とし、ピロールで代表される
導電性高分子単量体とパラトルエンスルフォン酸ナトリ
ウムで代表される支持電解質を含む水溶液を電解液とし
て電解重合を行なう処理工程において、この電解液に界
面活性剤を添加することを特徴として固体電解コンデン
サの製造方法を構成することにより解決することができ
る。
を備えた多孔性素子を陽極とし、ピロールで代表される
導電性高分子単量体とパラトルエンスルフォン酸ナトリ
ウムで代表される支持電解質を含む水溶液を電解液とし
て電解重合を行なう処理工程において、この電解液に界
面活性剤を添加することを特徴として固体電解コンデン
サの製造方法を構成することにより解決することができ
る。
【００２７】
【作用】固体電解コンデンサを低損失化するには焼結体
の内部まで如何にして低抵抗な陰極導電層を充填するか
にかゝっている。
の内部まで如何にして低抵抗な陰極導電層を充填するか
にかゝっている。
【００２８】こゝで、ポリピロール，ポリチオフェン，
ポリアニリン，ポリフランなどの導電性高分子化合物は
電解重合により作ることができるが、化成が終わり酸化
皮膜を表面に設けた多孔性素子をそのまゝ、例えばピロ
ール溶液に浸漬して電解重合を行なっても内部にまで充
分にポリピロールを析出することはできない。
ポリアニリン，ポリフランなどの導電性高分子化合物は
電解重合により作ることができるが、化成が終わり酸化
皮膜を表面に設けた多孔性素子をそのまゝ、例えばピロ
ール溶液に浸漬して電解重合を行なっても内部にまで充
分にポリピロールを析出することはできない。
【００２９】そこで、発明者等はポリアニリンが溶剤に
溶けることに着目し、溶剤に溶解したポリアニリン溶液
に多孔性素子を含浸し、減圧乾燥することによりポリア
ニリンを粗く酸化皮膜上に析出させて次ぎに行なう陰極
導電層の形成工程においてピロール水溶液の浸透を容易
にしている。
溶けることに着目し、溶剤に溶解したポリアニリン溶液
に多孔性素子を含浸し、減圧乾燥することによりポリア
ニリンを粗く酸化皮膜上に析出させて次ぎに行なう陰極
導電層の形成工程においてピロール水溶液の浸透を容易
にしている。
【００３０】なお、溶液から乾燥により生じたポリアニ
リンだけでは高抵抗であり、電解重合において電流通路
として働くには不充分であることからドーパントを添加
して低抵抗化しておく。
リンだけでは高抵抗であり、電解重合において電流通路
として働くには不充分であることからドーパントを添加
して低抵抗化しておく。
【００３１】次に、陰極導電層の形成は例えばピロール
を電解重合してポリピロールとし、焼結体の内部にまで
充填することにより行なうが、この電解重合を行なうに
はイオンに電離した電解質が必要であり、また、電解重
合して生じたポリピロールはそのまゝでは抵抗値が高い
ことからドーパントを添加して低抵抗化することが必要
である。
を電解重合してポリピロールとし、焼結体の内部にまで
充填することにより行なうが、この電解重合を行なうに
はイオンに電離した電解質が必要であり、また、電解重
合して生じたポリピロールはそのまゝでは抵抗値が高い
ことからドーパントを添加して低抵抗化することが必要
である。
【００３２】こゝで、芳香族スルフォン酸または脂肪族
スルフォン酸はドーパントとして働くことから、そのナ
トリウム塩やアンモニウム塩を支持電解質とし、例えば
ピロールと芳香族スルフォン酸塩を溶質とする水溶液を
使用して電解重合を行い、ポリピロールよりなる陰極導
電層を形成している。
スルフォン酸はドーパントとして働くことから、そのナ
トリウム塩やアンモニウム塩を支持電解質とし、例えば
ピロールと芳香族スルフォン酸塩を溶質とする水溶液を
使用して電解重合を行い、ポリピロールよりなる陰極導
電層を形成している。
【００３３】然し、それでも多孔性素子の内部までポリ
ピロールを充填することは容易ではない。こゝで、従来
より更に内部までポリピロールを充填するためには、 電解重合を行なう電解液の中に界面活性剤を添加す
ること、 溶媒として水よりも表面張力の少ない材料を使用す
ること、 などが考えられるが、アルコールなど有機溶剤の使用は
焼結体の内部に残存すると洗浄などによっても取り除く
ことができないことゝ、加熱分解する際に還元性雰囲気
を生ずることから好ましくない。
ピロールを充填することは容易ではない。こゝで、従来
より更に内部までポリピロールを充填するためには、 電解重合を行なう電解液の中に界面活性剤を添加す
ること、 溶媒として水よりも表面張力の少ない材料を使用す
ること、 などが考えられるが、アルコールなど有機溶剤の使用は
焼結体の内部に残存すると洗浄などによっても取り除く
ことができないことゝ、加熱分解する際に還元性雰囲気
を生ずることから好ましくない。
【００３４】そこで、発明者等は界面活性剤を添加する
ことで好結果を得ることができた。すなわち、界面活性
剤の少量添加によってピロールの浸透が容易になり、孔
の内部までポリピロールを析出させることができる。
ことで好結果を得ることができた。すなわち、界面活性
剤の少量添加によってピロールの浸透が容易になり、孔
の内部までポリピロールを析出させることができる。
【００３５】こゝで、界面活性剤には陰イオン性界面活
性剤, 陽イオン性界面活性剤, 非イオン性界面活性剤が
あるが何れを用いても差支えない。なお、界面活性剤は
ポリピロールと共に多孔性素子内に残留するが、少量で
あるためにポリピロールの特性および固体電解コンデン
サの品質への影響は無視することができる。
性剤, 陽イオン性界面活性剤, 非イオン性界面活性剤が
あるが何れを用いても差支えない。なお、界面活性剤は
ポリピロールと共に多孔性素子内に残留するが、少量で
あるためにポリピロールの特性および固体電解コンデン
サの品質への影響は無視することができる。
【００３６】
実施例１：実効表面積が10cm2 のTa焼結体を濃度が0.05
％のH3PO4 水溶液中に浸漬して60Ｖに化成して酸化皮膜
を設けたTa素子を、図１に構造式を示すポリアニリンの
５％N-メチル-2- ピロリドン溶液に浸漬して含浸させた
後、減圧して80℃で30分乾燥することにより酸化皮膜上
にポリアニリンよりなる導電層を形成した。
％のH3PO4 水溶液中に浸漬して60Ｖに化成して酸化皮膜
を設けたTa素子を、図１に構造式を示すポリアニリンの
５％N-メチル-2- ピロリドン溶液に浸漬して含浸させた
後、減圧して80℃で30分乾燥することにより酸化皮膜上
にポリアニリンよりなる導電層を形成した。
【００３７】次に、このTa素子をp-トルエンスルフォン
酸の１％水溶液に10分間浸漬してドーピング処理を行
い、低抵抗化した予備電極層とした。次に、１リットル
当たり0.06モルのピロールと0.06モルのp-トルエンスル
フォン酸ナトリウムの水溶液に界面活性剤としてポリオ
キシエチレンオクチルフェノールエーテルを0.1 ％加え
て電解重合液を作った。
酸の１％水溶液に10分間浸漬してドーピング処理を行
い、低抵抗化した予備電極層とした。次に、１リットル
当たり0.06モルのピロールと0.06モルのp-トルエンスル
フォン酸ナトリウムの水溶液に界面活性剤としてポリオ
キシエチレンオクチルフェノールエーテルを0.1 ％加え
て電解重合液を作った。
【００３８】この水溶液にTa素子を浸漬し、素子当たり
0.5mA の電流を通じて１時間に亙って電解重合を行いポ
リピロールよりなる陰極導電層を形成した。この上に従
来と同様にカーボン塗料とAg塗料を塗布し、120 ℃で20
分間乾燥した後、エポキシモールドを行うことによりTa
固体電解コンデンサが完成した。
0.5mA の電流を通じて１時間に亙って電解重合を行いポ
リピロールよりなる陰極導電層を形成した。この上に従
来と同様にカーボン塗料とAg塗料を塗布し、120 ℃で20
分間乾燥した後、エポキシモールドを行うことによりTa
固体電解コンデンサが完成した。
【００３９】このコンデンサの静電容量(120Hz)は2.3
μF,tan δ(120Hz) は1.6 ％, 等価直列抵抗(ESR) は１
ＭHzで0.2 Ω, また、製造に要した工数は４時間であっ
た。 実施例２：実施例１において電解重合液に加える界面活
性剤にドデシル硫酸ナトリウムを用いた以外は全く同様
にしてTa固体電解コンデンサを形成した。
μF,tan δ(120Hz) は1.6 ％, 等価直列抵抗(ESR) は１
ＭHzで0.2 Ω, また、製造に要した工数は４時間であっ
た。 実施例２：実施例１において電解重合液に加える界面活
性剤にドデシル硫酸ナトリウムを用いた以外は全く同様
にしてTa固体電解コンデンサを形成した。
【００４０】このコンデンサの静電容量(120Hz)は2.3
μF,tan δ(120Hz) は1.3 ％, 等価直列抵抗(ESR) は１
ＭHzで0.3 Ω, また、製造に要した工数は４時間であっ
た。 実施例３：実施例１において電解重合液に加える界面活
性剤にポリオキシエチレンラウリルエーテルを用いた以
外は全く同様にしてTa固体電解コンデンサを形成した。
μF,tan δ(120Hz) は1.3 ％, 等価直列抵抗(ESR) は１
ＭHzで0.3 Ω, また、製造に要した工数は４時間であっ
た。 実施例３：実施例１において電解重合液に加える界面活
性剤にポリオキシエチレンラウリルエーテルを用いた以
外は全く同様にしてTa固体電解コンデンサを形成した。
【００４１】このコンデンサの静電容量(120Hz)は2.1
μF,tan δ(120Hz) は1.4 ％, 等価直列抵抗(ESR) は１
ＭHzで0.2 Ω, また、製造に要した工数は４時間であっ
た。 比較例１：実施例１において、電解重合液を１リットル
当たり0.06モルのピロールと0.06モルのp-トルエンスル
フォン酸ナトリウムの水溶液で形成し、界面活性剤を加
えないで電解重合を行なった以外は全く同様にしてTa固
体電解コンデンサを形成したが、電解重合工程で界面活
性剤を加えた場合の二倍の時間を要した。
μF,tan δ(120Hz) は1.4 ％, 等価直列抵抗(ESR) は１
ＭHzで0.2 Ω, また、製造に要した工数は４時間であっ
た。 比較例１：実施例１において、電解重合液を１リットル
当たり0.06モルのピロールと0.06モルのp-トルエンスル
フォン酸ナトリウムの水溶液で形成し、界面活性剤を加
えないで電解重合を行なった以外は全く同様にしてTa固
体電解コンデンサを形成したが、電解重合工程で界面活
性剤を加えた場合の二倍の時間を要した。
【００４２】このコンデンサの静電容量(120Hz)は2.0
μF,tan δ(120Hz) は3.5 ％, 等価直列抵抗(ESR) は１
ＭHzで0.7 Ω, また、製造に要した工数は７時間であっ
た。 比較例２：実施例２において、電解重合液に界面活性剤
を加えないで電解重合を行なった以外は全く同様にして
Ta固体電解コンデンサを形成したが、電解重合工程で界
面活性剤を加えた場合の二倍の時間を要した。
μF,tan δ(120Hz) は3.5 ％, 等価直列抵抗(ESR) は１
ＭHzで0.7 Ω, また、製造に要した工数は７時間であっ
た。 比較例２：実施例２において、電解重合液に界面活性剤
を加えないで電解重合を行なった以外は全く同様にして
Ta固体電解コンデンサを形成したが、電解重合工程で界
面活性剤を加えた場合の二倍の時間を要した。
【００４３】このコンデンサの静電容量(120Hz)は2.3
μF,tan δ(120Hz) は3.5 ％, 等価直列抵抗(ESR) は１
ＭHzで0.6 Ω, また、製造に要した工数は７時間であっ
た。
μF,tan δ(120Hz) は3.5 ％, 等価直列抵抗(ESR) は１
ＭHzで0.6 Ω, また、製造に要した工数は７時間であっ
た。
【００４４】
【発明の効果】本発明の実施により、誘電正接値と高周
波領域での等価直列抵抗値が少なく、固体電解質を使用
する従来の固体電解コンデンサに近い特性をもつ新しい
タイプの固体電解コンデンサの製造が可能となる。
波領域での等価直列抵抗値が少なく、固体電解質を使用
する従来の固体電解コンデンサに近い特性をもつ新しい
タイプの固体電解コンデンサの製造が可能となる。
【図１】ポリアニリンの構造式である。
【図２】固体電解コンデンサの構成を示す断面図であ
る。
る。
１ 酸化皮膜 ２ 多孔性素子 ３ 予備電極層 ４ 陰極導電層
Claims (1)
- 【請求項１】 弁作用金属よりなる多孔性素子を電解酸
化し、該多孔性素子の表面に酸化皮膜を形成する工程
と、該多孔性素子を導電性高分子溶液に浸漬した後、ド
ーピング処理を施して予備電極層を形成する工程と、該
予備電極層を備えた多孔性素子を陽極として電解重合を
行い、該予備電極層の上に陰極導電層を形成する工程
と、該陰極導電層の上にカーボン塗料と銀塗料を塗布
し、陰極リードの取り出しを行なった後、樹脂外装を行
なう工程とよりなる固体電解コンデンサの製造工程にお
いて、 前記予備電極層を備えた多孔性素子を陽極とし、ピロー
ルで代表される導電性高分子単量体と支持電解質を含む
水溶液を電解液として電解重合を行なう処理工程におい
て、該電解液に界面活性剤を添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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4265208A JPH06120086A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP4265208A JPH06120086A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06120086A true JPH06120086A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17414034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4265208A Withdrawn JPH06120086A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06120086A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6327138B1 (en) | 1999-10-12 | 2001-12-04 | Nec Corporation | Solid electrolytic capacitor |
| WO2002003396A1 (fr) * | 2000-07-05 | 2002-01-10 | Commissariat A L'energie Atomique | Preparation de materiaux composites conducteurs par depot d'un polymere conducteur dans un substrat poreux isolant et solution utile pour cette preparation |
| US6671168B2 (en) | 2001-11-30 | 2003-12-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same |
| JP2018117123A (ja) * | 2017-01-13 | 2018-07-26 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ用重合液、この重合液を用いた電解コンデンサ用陰極及び電解コンデンサの製造方法 |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP4265208A patent/JPH06120086A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6327138B1 (en) | 1999-10-12 | 2001-12-04 | Nec Corporation | Solid electrolytic capacitor |
| EP1093136A3 (en) * | 1999-10-12 | 2006-04-12 | Nec Tokin Corporation | Solid electrolytic capacitor |
| WO2002003396A1 (fr) * | 2000-07-05 | 2002-01-10 | Commissariat A L'energie Atomique | Preparation de materiaux composites conducteurs par depot d'un polymere conducteur dans un substrat poreux isolant et solution utile pour cette preparation |
| FR2811466A1 (fr) * | 2000-07-05 | 2002-01-11 | Commissariat Energie Atomique | Preparation de materiaux composites conducteurs par depot d'un polymere conducteur dans un substrat poreux isolant et solution utile pour cette preparation |
| JP2004502286A (ja) * | 2000-07-05 | 2004-01-22 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 絶縁性多孔性基体への導電性ポリマーの付着による導電性複合材料の製造法と該製造法に使用される溶液 |
| US6753041B2 (en) * | 2000-07-05 | 2004-06-22 | Commissariat A L'energie | Method for preparing conductive composite materials by deposition of a conductive polymer in an insulating porous substrate and solution for use in said preparation |
| US6671168B2 (en) | 2001-11-30 | 2003-12-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same |
| JP2018117123A (ja) * | 2017-01-13 | 2018-07-26 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ用重合液、この重合液を用いた電解コンデンサ用陰極及び電解コンデンサの製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |