JPH07201662A - 固体電解コンデンサ - Google Patents
固体電解コンデンサInfo
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- JPH07201662A JPH07201662A JP33660993A JP33660993A JPH07201662A JP H07201662 A JPH07201662 A JP H07201662A JP 33660993 A JP33660993 A JP 33660993A JP 33660993 A JP33660993 A JP 33660993A JP H07201662 A JPH07201662 A JP H07201662A
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Landscapes
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 導電性高分子を形成する際の反応溶液のタン
タルワイヤーへの毛管現象による這い上がりを防止した
固体電解コンデンサを得る。 【構成】 タンタルワイヤー2導出部に、フロン樹脂、
シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂の何れか一
つの材料でブロック材4を形成し、このブロック材がタ
ンタルワイヤー導出面と作る角度αが、導電性高分子形
成用の反応液とブロック材となす接触角より小さくなる
よう形成することにより、完全に導電性高分子反応液の
タンタルワイヤーへの這い上り、すなわち導電性高分子
のタンタルワイヤー部への形成を防止する。
タルワイヤーへの毛管現象による這い上がりを防止した
固体電解コンデンサを得る。 【構成】 タンタルワイヤー2導出部に、フロン樹脂、
シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂の何れか一
つの材料でブロック材4を形成し、このブロック材がタ
ンタルワイヤー導出面と作る角度αが、導電性高分子形
成用の反応液とブロック材となす接触角より小さくなる
よう形成することにより、完全に導電性高分子反応液の
タンタルワイヤーへの這い上り、すなわち導電性高分子
のタンタルワイヤー部への形成を防止する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性高分子化合物を
固体電解質として用いた固体電解コンデンサに関するも
のである。
固体電解質として用いた固体電解コンデンサに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来の固体電解コンデンサは、例えばタ
ンタル粉末を焼結して作成したコンデンサ素子に周知の
方法で酸化皮膜を形成し、固体電解質として二酸化マン
ガンを酸化皮膜上に形成している。また近年、二酸化マ
ンガンの替わりにポリピロール等の導電性高分子を用い
たものも提案されている(特公平4−56445号公
報)。
ンタル粉末を焼結して作成したコンデンサ素子に周知の
方法で酸化皮膜を形成し、固体電解質として二酸化マン
ガンを酸化皮膜上に形成している。また近年、二酸化マ
ンガンの替わりにポリピロール等の導電性高分子を用い
たものも提案されている(特公平4−56445号公
報)。
【0003】導電性高分子を固体電解質として用いたも
のは、二酸化マンガンを用いたそれと比較して、導電性
高分子の導電率が二酸化マンガンに対して数十倍大きい
ために、優れた高周波特性を有しており、近年の電子機
器作動周波数の高周波化に対応するものとして、注目を
集めている。また、二酸化マンガンは硝酸マンガンを熱
分解することにより形成するため、200℃〜300℃
程度の熱ストレスがくり返しコンデンサ素子に加えら
れ、このため酸化皮膜に欠陥が生じ、漏れ電流が増大す
るという欠点がある。これに対して、導電性高分子を固
体電解質として用いた場合は、コンデンサ素子を高温で
処理する必要が無いために、酸化皮膜の劣化がなく、高
信頼性の製品を提供できるとの報告がある(特公平4−
56445号公報および特開昭62−29124号公報
参照)。
のは、二酸化マンガンを用いたそれと比較して、導電性
高分子の導電率が二酸化マンガンに対して数十倍大きい
ために、優れた高周波特性を有しており、近年の電子機
器作動周波数の高周波化に対応するものとして、注目を
集めている。また、二酸化マンガンは硝酸マンガンを熱
分解することにより形成するため、200℃〜300℃
程度の熱ストレスがくり返しコンデンサ素子に加えら
れ、このため酸化皮膜に欠陥が生じ、漏れ電流が増大す
るという欠点がある。これに対して、導電性高分子を固
体電解質として用いた場合は、コンデンサ素子を高温で
処理する必要が無いために、酸化皮膜の劣化がなく、高
信頼性の製品を提供できるとの報告がある(特公平4−
56445号公報および特開昭62−29124号公報
参照)。
【0004】これら固体電解コンデンサは、二酸化マン
ガンを固体電解質に用いる場合は硝酸マンガン溶液、導
電性高分子を固体電解質に用いる場合はモノマー溶液お
よび酸化剤溶液を用い、これら溶液をコンデンサ素子焼
結体中に含浸させて固体電解質を形成する。すなわち、
これら溶液には、焼結体内部にまで固体電解質を形成す
るために、タンタル酸化皮膜との濡れ性が大きいことが
要求される。その結果、これら溶液はタンタルワイヤー
まで這い上がり易いことになる(図4)。この問題を解
決するために二酸化マンガンを固体電解質とする場合タ
ンタルワイヤー導出面に溶液状の樹脂を塗布、次に硬化
しブロック材を形成する方法(図5)、あるいはワッシ
ャーをタンタルワイヤーに挿入する方法(図6)が提案
されている。
ガンを固体電解質に用いる場合は硝酸マンガン溶液、導
電性高分子を固体電解質に用いる場合はモノマー溶液お
よび酸化剤溶液を用い、これら溶液をコンデンサ素子焼
結体中に含浸させて固体電解質を形成する。すなわち、
これら溶液には、焼結体内部にまで固体電解質を形成す
るために、タンタル酸化皮膜との濡れ性が大きいことが
要求される。その結果、これら溶液はタンタルワイヤー
まで這い上がり易いことになる(図4)。この問題を解
決するために二酸化マンガンを固体電解質とする場合タ
ンタルワイヤー導出面に溶液状の樹脂を塗布、次に硬化
しブロック材を形成する方法(図5)、あるいはワッシ
ャーをタンタルワイヤーに挿入する方法(図6)が提案
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導電性
高分子を固体電解質とする固体電解コンデンサの場合、
導電性高分子を形成する際、溶液中にコンデンサ素子を
浸漬して導電性高分子を形成する為に、タンタルワイヤ
ー導出部にも導電性高分子が形成されてしまう。この結
果次工程の陽極リード接続の際、陰極層と陽極リード間
に電気的短絡が生じてしまうという欠点があった。ま
た、前項で述べたブロック材を形成した場合、ある程度
の防止効果が得られるが、二酸化マンガンは硝酸マンガ
ンの熱分解により形成されるため、毛管現象によりタン
タルワイヤーに這い上がった硝酸マンガン溶液は飛散
し、タンタルワイヤー上への形成が抑制されるのに対
し、導電性高分子の場合、二酸化マンガン形成時のよう
な気体を発生する化学反応が進行しないためにその効果
は十分ではない。
高分子を固体電解質とする固体電解コンデンサの場合、
導電性高分子を形成する際、溶液中にコンデンサ素子を
浸漬して導電性高分子を形成する為に、タンタルワイヤ
ー導出部にも導電性高分子が形成されてしまう。この結
果次工程の陽極リード接続の際、陰極層と陽極リード間
に電気的短絡が生じてしまうという欠点があった。ま
た、前項で述べたブロック材を形成した場合、ある程度
の防止効果が得られるが、二酸化マンガンは硝酸マンガ
ンの熱分解により形成されるため、毛管現象によりタン
タルワイヤーに這い上がった硝酸マンガン溶液は飛散
し、タンタルワイヤー上への形成が抑制されるのに対
し、導電性高分子の場合、二酸化マンガン形成時のよう
な気体を発生する化学反応が進行しないためにその効果
は十分ではない。
【0006】
【問題点を解決する手段】本発明者等は前記問題点を解
決するために鋭意検討を重ねた結果、導電性高分子を固
体電解質とする固体電解コンデンサにおけるブロック材
の形成には、従来の二酸化マンガンを固体電解質として
用いる固体電解コンデンサとは異なる効果的な形成条件
があることを見出した。すなわち本発明は、タンタルワ
イヤーなどの陽極ワイヤーの導出部に形成するブロック
材を、ブロック材がタンタルワイヤー導出面と作る角度
が導電性高分子形成用の反応液とブロック材となす接触
角より小さくなるよう形成することにより、完全に導電
性高分子反応液のタンタルワイヤーへの這い上り、すな
わち導電性高分子のタンタルワイヤー部への形成が防止
できる固体電解コンデンサを提供するものである。
決するために鋭意検討を重ねた結果、導電性高分子を固
体電解質とする固体電解コンデンサにおけるブロック材
の形成には、従来の二酸化マンガンを固体電解質として
用いる固体電解コンデンサとは異なる効果的な形成条件
があることを見出した。すなわち本発明は、タンタルワ
イヤーなどの陽極ワイヤーの導出部に形成するブロック
材を、ブロック材がタンタルワイヤー導出面と作る角度
が導電性高分子形成用の反応液とブロック材となす接触
角より小さくなるよう形成することにより、完全に導電
性高分子反応液のタンタルワイヤーへの這い上り、すな
わち導電性高分子のタンタルワイヤー部への形成が防止
できる固体電解コンデンサを提供するものである。
【0007】
【実施例】次に実施例および比較例により本発明を更に
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【0008】実施例1 タンタル粉末を焼結して得られるコンデンサ素子のタン
タルワイヤー導出面に、粘度50cps、500cp
s、100cpsのフッ素系樹脂をそれぞれ20個ずつ
マイクロシリンジで塗布した。
タルワイヤー導出面に、粘度50cps、500cp
s、100cpsのフッ素系樹脂をそれぞれ20個ずつ
マイクロシリンジで塗布した。
【0009】この時、導電性高分子を形成する際の陽極
リードへの毛管現象による這い上がりを避けるために、
タンタルワイヤー外周全体に樹脂が回りこむように配慮
し、150℃の恒温槽に1時間放置し、ポリフロン樹脂
を硬化した。
リードへの毛管現象による這い上がりを避けるために、
タンタルワイヤー外周全体に樹脂が回りこむように配慮
し、150℃の恒温槽に1時間放置し、ポリフロン樹脂
を硬化した。
【0010】リン酸水溶液中で陽極酸化して焼結体中に
酸化皮膜を形成した後、ピロール、エタノールを重量比
で30:70の割合で含有するピロール溶液に浸漬し、
次に、ドデシルベンゼンスルホン酸鉄(III)、エタノー
ルを重量比で40:60の割合で含有する酸化剤溶液に
浸漬し、酸化皮膜上に導電性高分子を重合させた。反応
終了後、未反応の酸化剤と過剰の酸を水洗によって洗浄
し、50℃で1時間、真空中で乾燥した。以上の操作を
3回くり返した後、グラファイト槽、銀層を順次形成
し、50倍の顕微鏡でタンタルワイヤー部のポリピロー
ルの形成状態、及びブロック材がタンタルワイヤー導出
面と作る角度を観察した。粘度50cpsのフッ素系樹
脂を塗布した試料を試料1、粘度50cpsのフッ素系
樹脂を塗布した試料を試料2、粘度1000cpsのフ
ッ素系樹脂を塗布した試料を試料3とした。次に陰極リ
ードを銀ペーストで、陽極リードを電気溶接で接続し、
粉体外装法で外装後電気特性を測定した。
酸化皮膜を形成した後、ピロール、エタノールを重量比
で30:70の割合で含有するピロール溶液に浸漬し、
次に、ドデシルベンゼンスルホン酸鉄(III)、エタノー
ルを重量比で40:60の割合で含有する酸化剤溶液に
浸漬し、酸化皮膜上に導電性高分子を重合させた。反応
終了後、未反応の酸化剤と過剰の酸を水洗によって洗浄
し、50℃で1時間、真空中で乾燥した。以上の操作を
3回くり返した後、グラファイト槽、銀層を順次形成
し、50倍の顕微鏡でタンタルワイヤー部のポリピロー
ルの形成状態、及びブロック材がタンタルワイヤー導出
面と作る角度を観察した。粘度50cpsのフッ素系樹
脂を塗布した試料を試料1、粘度50cpsのフッ素系
樹脂を塗布した試料を試料2、粘度1000cpsのフ
ッ素系樹脂を塗布した試料を試料3とした。次に陰極リ
ードを銀ペーストで、陽極リードを電気溶接で接続し、
粉体外装法で外装後電気特性を測定した。
【0011】次に導電性高分子形成用の反応液とブロッ
ク材となす接触角を測定するために、前記のフッ素系樹
脂をガラス板の上にフィルム状に形成し、固体電解質を
形成した酸化剤溶液との接触角(図2)を調べた。
ク材となす接触角を測定するために、前記のフッ素系樹
脂をガラス板の上にフィルム状に形成し、固体電解質を
形成した酸化剤溶液との接触角(図2)を調べた。
【0012】比較例1 実施例1と同じコンデンサ素子を用い、ブロック材を形
成せずに、実施例1と同じ方法で酸化皮膜、固体電解質
を形成、グラファイト層、銀層を順次形成し、50倍の
顕微鏡でタンタルワイヤー部のポリピロールの形成状態
を観察した。次に陰極リードを銀ペーストで、陽極リー
ドを電気溶接で接続し、粉体外装法で外装後電気特性を
測定した。
成せずに、実施例1と同じ方法で酸化皮膜、固体電解質
を形成、グラファイト層、銀層を順次形成し、50倍の
顕微鏡でタンタルワイヤー部のポリピロールの形成状態
を観察した。次に陰極リードを銀ペーストで、陽極リー
ドを電気溶接で接続し、粉体外装法で外装後電気特性を
測定した。
【0013】実施例2 実施例1と同じコンデンサ素子を用い、タンタルワイヤ
ー導出面に粘度1000cpsのフッ素系樹脂を20
個、マイクロシリンジで塗布した。ポリフロン樹脂の硬
化後、リン酸水溶液中で陽極酸化して焼結体中に酸化皮
膜を形成した後、メタノール及びイソプロピルアルコー
ルを溶剤として、重量比でピロールを30%の割合で含
有する2種類のピロール溶液にそれぞれ20個ずつを浸
漬し、次に、ドデシルベンゼンスルホン酸鉄(III)、エ
タノールを重量比で40:60の割合で含有する酸化剤
溶液に浸漬し、酸化皮膜上に導電性高分子を重合させ
た。反応終了後、未反応の酸化剤と過剰の酸を水洗によ
って洗浄し、50℃で1時間、真空中で乾燥した。以上
の操作を3回くり返した後、グラファイト層、銀層を順
次形成し、50倍の顕微鏡でタンタルワイヤーの部のポ
リピロールの形成状態、及びブロック材がタンタルワイ
ーヤー導出面と作る角度を観察した。メタノールをピロ
ール溶液の溶媒とした試料を試料4、イソプロピルアル
コールをピロール溶液の溶媒とした試料を試料5とし
た。次いで陰極リードを銀ペーストで、陽極リードを電
気溶接で接続し、粉体外装法で外装後電気特性を測定し
た。
ー導出面に粘度1000cpsのフッ素系樹脂を20
個、マイクロシリンジで塗布した。ポリフロン樹脂の硬
化後、リン酸水溶液中で陽極酸化して焼結体中に酸化皮
膜を形成した後、メタノール及びイソプロピルアルコー
ルを溶剤として、重量比でピロールを30%の割合で含
有する2種類のピロール溶液にそれぞれ20個ずつを浸
漬し、次に、ドデシルベンゼンスルホン酸鉄(III)、エ
タノールを重量比で40:60の割合で含有する酸化剤
溶液に浸漬し、酸化皮膜上に導電性高分子を重合させ
た。反応終了後、未反応の酸化剤と過剰の酸を水洗によ
って洗浄し、50℃で1時間、真空中で乾燥した。以上
の操作を3回くり返した後、グラファイト層、銀層を順
次形成し、50倍の顕微鏡でタンタルワイヤーの部のポ
リピロールの形成状態、及びブロック材がタンタルワイ
ーヤー導出面と作る角度を観察した。メタノールをピロ
ール溶液の溶媒とした試料を試料4、イソプロピルアル
コールをピロール溶液の溶媒とした試料を試料5とし
た。次いで陰極リードを銀ペーストで、陽極リードを電
気溶接で接続し、粉体外装法で外装後電気特性を測定し
た。
【0014】次に導電性高分子形成用の反応液とブロッ
ク材となす接触角を測定するために、前記のフッ素系樹
脂をガラス板の上にフィルム状に形成し、固体電解質を
形成した酸化剤溶液との接触角を調べた。
ク材となす接触角を測定するために、前記のフッ素系樹
脂をガラス板の上にフィルム状に形成し、固体電解質を
形成した酸化剤溶液との接触角を調べた。
【0015】実施例3 図3に示すように、厚み0.2mm、半径0.4mm、
タンタルワイヤー導出面と作る角度がそれぞれ120度
図6(A)、45度図6(B)の2種類のフッ素系樹脂
製ワッシャーを実施例1と同じコンデンサ素子のタンタ
ルワイヤーに挿入し、試料7,8とした。このコンデン
サ素子に実施例1と同じ方法でポリピロールを形成した
後、グラファイト層、鉄層を順次形成し、50倍の顕微
鏡でタンタルワイヤー部のポリピロールの形成状態を観
察した。次いで陰極リードを銀ペーストで、陽極リード
を電気溶接で接続し、粉体外装法で外装後電気特性を測
定した。
タンタルワイヤー導出面と作る角度がそれぞれ120度
図6(A)、45度図6(B)の2種類のフッ素系樹脂
製ワッシャーを実施例1と同じコンデンサ素子のタンタ
ルワイヤーに挿入し、試料7,8とした。このコンデン
サ素子に実施例1と同じ方法でポリピロールを形成した
後、グラファイト層、鉄層を順次形成し、50倍の顕微
鏡でタンタルワイヤー部のポリピロールの形成状態を観
察した。次いで陰極リードを銀ペーストで、陽極リード
を電気溶接で接続し、粉体外装法で外装後電気特性を測
定した。
【0016】以上作製したコンデンサの電気特性、及び
タンタルワイヤー部のポリピロールの形成状態とブロッ
ク材がタンタルワイヤー導出面と作る角度及びブロック
材と酸化剤溶液との接触角との関係を表1に示した。
タンタルワイヤー部のポリピロールの形成状態とブロッ
ク材がタンタルワイヤー導出面と作る角度及びブロック
材と酸化剤溶液との接触角との関係を表1に示した。
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】以上の結果から明らかなように、ブロッ
ク材がタンタル焼結体のタンタルワイヤー導出面と作る
角度が導電性高分子形成用の反応液とブロック材となす
接触角より小さい場合には、導電性高分子のタンタルワ
イヤーへの形成が抑制され、漏れ電流不良が著しく減少
することにより、高信頼性のタンタルコンデンサを得る
ことができる。
ク材がタンタル焼結体のタンタルワイヤー導出面と作る
角度が導電性高分子形成用の反応液とブロック材となす
接触角より小さい場合には、導電性高分子のタンタルワ
イヤーへの形成が抑制され、漏れ電流不良が著しく減少
することにより、高信頼性のタンタルコンデンサを得る
ことができる。
【図1】本発明のブロック材形成時の断面図。
【図2】導電性高分子反応溶液とブロック材の接触角を
示す図。
示す図。
【図3】本発明のテフロンワッシャー断面図。
【図4】導電性高分子形成液に浸漬したタンタル素子の
断面図。
断面図。
【図5】従来例のブロック材を形成した硝酸マンガン溶
液に浸漬したタンタル素子の断面図。
液に浸漬したタンタル素子の断面図。
【図6】従来例のテフロンワッシャー挿入図。
1 タンタル焼結体素子 2 タンタルワイヤー 3 導電性高分子形成液 4 ブロック材 5 テフロンワッシャー 6 酸化剤溶液
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01G 9/04 349 (72)発明者 向野 節 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 深海 隆 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 導電性高分子を固体電解質とする固体電
解コンデンサにおいて、陽性ワイヤーの導出部にブロッ
ク材が形成されていることを特徴とする固体電解コンデ
ンサ。 - 【請求項2】 前項ブロック材が陽極焼結体の前記陽極
ワイヤー導出面と作る角度が導電性高分子形成用の反応
液とブロック材となす接触角より小さいことを特徴とす
る請求項1記載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項3】 前項ブロック材がフッ素樹脂、シリコン
樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂の何れか一つである
ことを特徴とする請求項1または2記載の固体電解コン
デンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5336609A JP2861774B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5336609A JP2861774B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 固体電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07201662A true JPH07201662A (ja) | 1995-08-04 |
| JP2861774B2 JP2861774B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=18300934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5336609A Expired - Fee Related JP2861774B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2861774B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08153650A (ja) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Nec Toyama Ltd | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| US6423103B1 (en) | 1999-01-25 | 2002-07-23 | Nec Tokin Toyama, Ltd. | Method for producing a solid electrolytic capacitor |
| JP2002222733A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Rohm Co Ltd | 固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子の構造及びその製造方法 |
| KR20040048571A (ko) * | 2002-12-04 | 2004-06-10 | 파츠닉(주) | 탄탈 소자의 침적액 상승 방지 방법 |
| JP2007123733A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Showa Denko Kk | 固体電解コンデンサ素子の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01105523A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-24 | Japan Carlit Co Ltd:The | 固体電解コンデンサ |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5336609A patent/JP2861774B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01105523A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-24 | Japan Carlit Co Ltd:The | 固体電解コンデンサ |
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| US6423103B1 (en) | 1999-01-25 | 2002-07-23 | Nec Tokin Toyama, Ltd. | Method for producing a solid electrolytic capacitor |
| JP2002222733A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Rohm Co Ltd | 固体電解コンデンサにおけるコンデンサ素子の構造及びその製造方法 |
| KR20040048571A (ko) * | 2002-12-04 | 2004-06-10 | 파츠닉(주) | 탄탈 소자의 침적액 상승 방지 방법 |
| JP2007123733A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Showa Denko Kk | 固体電解コンデンサ素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2861774B2 (ja) | 1999-02-24 |
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