JPH10303075A - 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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- JPH10303075A JPH10303075A JP12031497A JP12031497A JPH10303075A JP H10303075 A JPH10303075 A JP H10303075A JP 12031497 A JP12031497 A JP 12031497A JP 12031497 A JP12031497 A JP 12031497A JP H10303075 A JPH10303075 A JP H10303075A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高周波特性および温度特性に優れ、かつ漏れ
電流による不良率を低下させて、製造上の歩留まりを向
上させること。 【解決手段】 陽極体としての弁作用金属１の表面に誘
電体酸化皮膜２、導電性高分子化合物層３、導電体層で
あるグラファイト層４及び銀ペースト層５を順次形成
し、該導電体層を一方の電極（陰極）６とし、陽極体１
を他方の電極（陽極）とする固体電解コンデンサの製造
方法において、前記誘電体酸化皮膜２上にポリチオフェ
ンの誘導体を化学酸化重合で所定の厚さになるまで繰り
返し形成した後、該誘電体酸化皮膜を化成修復処理する
ことで、優れた高周波特性を損ねることなく、漏れ電流
の不良率の低下等を防止することができる。
電流による不良率を低下させて、製造上の歩留まりを向
上させること。 【解決手段】 陽極体としての弁作用金属１の表面に誘
電体酸化皮膜２、導電性高分子化合物層３、導電体層で
あるグラファイト層４及び銀ペースト層５を順次形成
し、該導電体層を一方の電極（陰極）６とし、陽極体１
を他方の電極（陽極）とする固体電解コンデンサの製造
方法において、前記誘電体酸化皮膜２上にポリチオフェ
ンの誘導体を化学酸化重合で所定の厚さになるまで繰り
返し形成した後、該誘電体酸化皮膜を化成修復処理する
ことで、優れた高周波特性を損ねることなく、漏れ電流
の不良率の低下等を防止することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解コンデン
サの製造方法に関し、更に詳しくは、導電性高分子化合
物を固体電解質とし、かつ漏れ電流の安定化処置を施し
た固体電解コンデンサの製造法に関するものである。
サの製造方法に関し、更に詳しくは、導電性高分子化合
物を固体電解質とし、かつ漏れ電流の安定化処置を施し
た固体電解コンデンサの製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、固体電解コンデンサは、タンタル
或いはアルミニウム等の弁作用金属の多孔質成形体を陽
極とし、その酸化皮膜を誘電体とし、そして二酸化マン
ガンや７、７、８、８−テトラシアノキノジメタン（Ｔ
ＣＮＱ）錯塩等の固体電解質を陰極の一部とする構造を
有している。この場合、固体電解質には多孔質成形体内
部の誘電体全面と電極リードとの間を電気的に接続する
機能を有するが、その上に誘電体酸化皮膜の絶縁欠陥に
起因する電気的短絡を修復する機能を有することが望ま
しい。そのような要請から、導電率は高いが誘電体修復
機能がない金属は固体電解質としては不適当であり、従
来、短絡電流による熱等によって絶縁体に移転する二酸
化マンガン等が固体電解質として用いられてきた。しか
しながら、二酸化マンガンを電極の一部とするものは、
その導電率が充分低くないので、高周波域でのインピー
ダンスが大きい。一方、ＴＣＮＱ錯塩を電極の一部とす
るものは、ＴＣＮＱ錯塩が熱分解し易いので、耐熱性に
劣っている等、これらを用いた固体電解コンデンサには
種々の解決課題が残っていた。そこで、近年、高分子の
分野において、新しい固体電解質材料の開発が進めら
れ、その結果、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリア
ニリン等の共役系高分子化合物に電子供与性や電子吸引
性化合物（ドーパント）をドーピングした導電性高分子
化合物を固体電解質として用いた固体電解コンデンサが
種々提案されている。更に説明すれば、この種の固体電
解コンデンサの基本的な構造は、図１に模式的に示され
ているように、弁作用を有する金属からなる陽極体１の
表面に誘電体酸化皮膜２、導電性高分子化合物層３、陰
極となる導電体層としてのグラファイト層４および銀ペ
ースト層５を順次形成し、導電体層からは陰極リード６
を、陽極体１からは陽極リード７を夫々引き出して、陽
極体１の全周面を外装樹脂材８にてモールド封止してな
るものである。そして、該固体電解コンデンサにおいて
は、特定のチオフェンモノマーを誘電体酸化皮膜上で酸
化剤を用いて重合させポリチオフェンの誘導体を形成し
ていた。
或いはアルミニウム等の弁作用金属の多孔質成形体を陽
極とし、その酸化皮膜を誘電体とし、そして二酸化マン
ガンや７、７、８、８−テトラシアノキノジメタン（Ｔ
ＣＮＱ）錯塩等の固体電解質を陰極の一部とする構造を
有している。この場合、固体電解質には多孔質成形体内
部の誘電体全面と電極リードとの間を電気的に接続する
機能を有するが、その上に誘電体酸化皮膜の絶縁欠陥に
起因する電気的短絡を修復する機能を有することが望ま
しい。そのような要請から、導電率は高いが誘電体修復
機能がない金属は固体電解質としては不適当であり、従
来、短絡電流による熱等によって絶縁体に移転する二酸
化マンガン等が固体電解質として用いられてきた。しか
しながら、二酸化マンガンを電極の一部とするものは、
その導電率が充分低くないので、高周波域でのインピー
ダンスが大きい。一方、ＴＣＮＱ錯塩を電極の一部とす
るものは、ＴＣＮＱ錯塩が熱分解し易いので、耐熱性に
劣っている等、これらを用いた固体電解コンデンサには
種々の解決課題が残っていた。そこで、近年、高分子の
分野において、新しい固体電解質材料の開発が進めら
れ、その結果、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリア
ニリン等の共役系高分子化合物に電子供与性や電子吸引
性化合物（ドーパント）をドーピングした導電性高分子
化合物を固体電解質として用いた固体電解コンデンサが
種々提案されている。更に説明すれば、この種の固体電
解コンデンサの基本的な構造は、図１に模式的に示され
ているように、弁作用を有する金属からなる陽極体１の
表面に誘電体酸化皮膜２、導電性高分子化合物層３、陰
極となる導電体層としてのグラファイト層４および銀ペ
ースト層５を順次形成し、導電体層からは陰極リード６
を、陽極体１からは陽極リード７を夫々引き出して、陽
極体１の全周面を外装樹脂材８にてモールド封止してな
るものである。そして、該固体電解コンデンサにおいて
は、特定のチオフェンモノマーを誘電体酸化皮膜上で酸
化剤を用いて重合させポリチオフェンの誘導体を形成し
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うに、誘電体酸化皮膜層上で酸化剤を用いて重合させた
導電性高分子化合物を固体電解質とする従来の固体電解
コンデンサは、高周波特性および温度特性に優れた固体
電解コンデンサであるが、その製造方法については未だ
検討の余地があり、重合回数を増やしてゆくと、漏れ電
流が大きくなったりして再現性がないという問題点があ
った。
うに、誘電体酸化皮膜層上で酸化剤を用いて重合させた
導電性高分子化合物を固体電解質とする従来の固体電解
コンデンサは、高周波特性および温度特性に優れた固体
電解コンデンサであるが、その製造方法については未だ
検討の余地があり、重合回数を増やしてゆくと、漏れ電
流が大きくなったりして再現性がないという問題点があ
った。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたもので、その目的とするところは、高周波特性
および温度特性に優れ、かつ漏れ電流による不良率を低
下させ、製造上の歩留まりを向上させることができる固
体電解コンデンサの製造方法を提供することにある。
なされたもので、その目的とするところは、高周波特性
および温度特性に優れ、かつ漏れ電流による不良率を低
下させ、製造上の歩留まりを向上させることができる固
体電解コンデンサの製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、陽極体としての弁作用金属の表面に誘電
体酸化皮膜、導電性高分子化合物層、導電体層を順次形
成し、該導電体層を一方の電極とし、前記弁作用金属を
他方の電極とする固体電解コンデンサの製造方法におい
て、前記誘電体酸化皮膜上に一般式
め、本発明は、陽極体としての弁作用金属の表面に誘電
体酸化皮膜、導電性高分子化合物層、導電体層を順次形
成し、該導電体層を一方の電極とし、前記弁作用金属を
他方の電極とする固体電解コンデンサの製造方法におい
て、前記誘電体酸化皮膜上に一般式
【化２】 〔式中Ｒ１およびＲ２は、相互に無関係に水素またはＣ
１〜Ｃ４−アルキレン基を表し、或いは共同して、場合
によっては置換してあるＣ１〜Ｃ４−アルキレン基、好
ましくは、場合によってはアルキル基によって置換して
あるメチレン基、場合によってはＣ１〜Ｃ１２−アルキ
ンまたはフェニル基によって置換してある１，２−エチ
レン基、または１，２−シクロヘキシレン基〕で表され
るポリチオフェンの誘導体を化学酸化重合で形成した
後、該誘電体酸化皮膜を化成修復処理することを特徴と
するものである。
１〜Ｃ４−アルキレン基を表し、或いは共同して、場合
によっては置換してあるＣ１〜Ｃ４−アルキレン基、好
ましくは、場合によってはアルキル基によって置換して
あるメチレン基、場合によってはＣ１〜Ｃ１２−アルキ
ンまたはフェニル基によって置換してある１，２−エチ
レン基、または１，２−シクロヘキシレン基〕で表され
るポリチオフェンの誘導体を化学酸化重合で形成した
後、該誘電体酸化皮膜を化成修復処理することを特徴と
するものである。
【０００６】本発明における陽極体としての弁作用を有
する金属としては、アルミニウム、タンタルから選ば
れ、表面積を増大するためにエッチングまたは焼結処理
したものが用いられ、この弁作用金属に酸化皮膜を形成
するにはアジピン酸、ホウ酸水溶液等を用いて電気化学
的な手段により通常の方法で形成され。酸化皮膜を形成
した弁作用金属は特定のチオフェンモノマーと特定の酸
化剤と溶媒の混合溶液中に浸漬することで、導電性高分
子化合物層を酸化皮膜上に析出させる。そして、反応終
了後、未反応の酸化剤と過剰の酸とを乾燥が容易な溶
媒、例えば水、アルコール等で洗浄を行い乾燥させる。
なお、導電性高分子化合物層形成後の酸化皮膜の化生修
復処理はアジピン酸、サリチル酸、リン酸等の１％以下
の希薄溶液中において導電性高分子化合物層を通して行
う。
する金属としては、アルミニウム、タンタルから選ば
れ、表面積を増大するためにエッチングまたは焼結処理
したものが用いられ、この弁作用金属に酸化皮膜を形成
するにはアジピン酸、ホウ酸水溶液等を用いて電気化学
的な手段により通常の方法で形成され。酸化皮膜を形成
した弁作用金属は特定のチオフェンモノマーと特定の酸
化剤と溶媒の混合溶液中に浸漬することで、導電性高分
子化合物層を酸化皮膜上に析出させる。そして、反応終
了後、未反応の酸化剤と過剰の酸とを乾燥が容易な溶
媒、例えば水、アルコール等で洗浄を行い乾燥させる。
なお、導電性高分子化合物層形成後の酸化皮膜の化生修
復処理はアジピン酸、サリチル酸、リン酸等の１％以下
の希薄溶液中において導電性高分子化合物層を通して行
う。
【０００７】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態について説明す
ると、本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は、
図１に示された基本的な構造の固体電解コンデンサにお
いて、陽極体としての弁作用を有する金属を化成して表
面に誘電体酸化皮膜を形成し、該誘電体酸化皮膜上にポ
リチオフェンの誘導体を化学酸化重合で所定の厚さにな
るまで数回繰り返し形成後、該誘電体酸化皮膜を化成修
復処理する構成に特徴を有するものである。
ると、本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は、
図１に示された基本的な構造の固体電解コンデンサにお
いて、陽極体としての弁作用を有する金属を化成して表
面に誘電体酸化皮膜を形成し、該誘電体酸化皮膜上にポ
リチオフェンの誘導体を化学酸化重合で所定の厚さにな
るまで数回繰り返し形成後、該誘電体酸化皮膜を化成修
復処理する構成に特徴を有するものである。
【０００８】
【実施例】以下に具体的実施例について説明する。 実施例１ タンタル粉末を焼結して形成した角形陽極体（２．１×
１．０×１．２mm）１をリン酸水溶液中で陽極酸化（５
０Ｖ）し、焼結体表面にタンタル酸化皮膜２を形成し
た。このタンタル酸化皮膜２を形成した陽極体１を４ｇ
のイソプロパノール中の１．５ｇのＰ−トルエンスルホ
ン酸鉄（III）と０．５ｇの３，４−エチレンジオキシ
−チオフェンの溶液中に浸漬し、導電性高分子化合物３
を重合させた。反応終了後、未反応の酸化剤を水洗によ
って洗浄し、５０℃で１時間、真空中で乾燥した。所定
の厚さになるまで、この重合を２回繰り返した。次に、
アジピン酸の０．５％水溶液中で酸化皮膜の化成修復を
３５Ｖで行い、水洗、乾燥した。次に、導電体層として
のグラファイト層４および銀ペースト層５を順次形成
し、導電体層からは陰極リード６を、陽極体１からは陽
極リード７をそれぞれ引き出した後、陽極体１の全周面
を外装エポキシ樹脂材８にてモールド封止して固体電解
コンデンサを完成させた。
１．０×１．２mm）１をリン酸水溶液中で陽極酸化（５
０Ｖ）し、焼結体表面にタンタル酸化皮膜２を形成し
た。このタンタル酸化皮膜２を形成した陽極体１を４ｇ
のイソプロパノール中の１．５ｇのＰ−トルエンスルホ
ン酸鉄（III）と０．５ｇの３，４−エチレンジオキシ
−チオフェンの溶液中に浸漬し、導電性高分子化合物３
を重合させた。反応終了後、未反応の酸化剤を水洗によ
って洗浄し、５０℃で１時間、真空中で乾燥した。所定
の厚さになるまで、この重合を２回繰り返した。次に、
アジピン酸の０．５％水溶液中で酸化皮膜の化成修復を
３５Ｖで行い、水洗、乾燥した。次に、導電体層として
のグラファイト層４および銀ペースト層５を順次形成
し、導電体層からは陰極リード６を、陽極体１からは陽
極リード７をそれぞれ引き出した後、陽極体１の全周面
を外装エポキシ樹脂材８にてモールド封止して固体電解
コンデンサを完成させた。
【０００９】実施例２ エッチングによって拡面（２５μＦ／cm2）厚さ９５μ
ｍ、面積５×３mmのアルミニウム箔（陽極）１をホウ酸
アンモニウム中、５０Ｖで陽極酸化して誘電体酸化皮膜
２を形成した。このアルミニウム酸化皮膜を形成した陽
極体１をアセトンとイソプロパノールの１：２混合物５
ｇの１ｇのメタンスルホン酸鉄（III）と０．５ｇの
３，４−エチレンジオキシ−チオフェンの溶液中に浸漬
し、導電性高分子化合物３を重合させた。反応終了後、
未反応の酸化剤を水洗によって洗浄し、５０℃で１時
間、真空中で乾燥した。所定の厚さになるまで、この重
合を３回繰り返した。次に、アジピン酸の０．５％水溶
液中で酸化皮膜の化成修復を３５Ｖで行い、水洗、乾燥
した。次に、導電体層としてのグラファイト層４および
銀ペースト層５を順次形成し、導電体層からは陰極リー
ド６を、陽極体１からは陽極リード７をそれぞれ引き出
した後、陽極体１の全周面を外装エポキシ樹脂材８にて
モールド封止して固体電解コンデンサを完成させた。
ｍ、面積５×３mmのアルミニウム箔（陽極）１をホウ酸
アンモニウム中、５０Ｖで陽極酸化して誘電体酸化皮膜
２を形成した。このアルミニウム酸化皮膜を形成した陽
極体１をアセトンとイソプロパノールの１：２混合物５
ｇの１ｇのメタンスルホン酸鉄（III）と０．５ｇの
３，４−エチレンジオキシ−チオフェンの溶液中に浸漬
し、導電性高分子化合物３を重合させた。反応終了後、
未反応の酸化剤を水洗によって洗浄し、５０℃で１時
間、真空中で乾燥した。所定の厚さになるまで、この重
合を３回繰り返した。次に、アジピン酸の０．５％水溶
液中で酸化皮膜の化成修復を３５Ｖで行い、水洗、乾燥
した。次に、導電体層としてのグラファイト層４および
銀ペースト層５を順次形成し、導電体層からは陰極リー
ド６を、陽極体１からは陽極リード７をそれぞれ引き出
した後、陽極体１の全周面を外装エポキシ樹脂材８にて
モールド封止して固体電解コンデンサを完成させた。
【００１０】以上の実施例１、実施例２のそれぞれにお
いて、アジピン酸の０．５％水溶液の酸化皮膜の化成修
復をしない以外は各実施例におけると同様の手順で完成
させた固体電解コンデンサ（比較例１、比較例２、）と
比較した。
いて、アジピン酸の０．５％水溶液の酸化皮膜の化成修
復をしない以外は各実施例におけると同様の手順で完成
させた固体電解コンデンサ（比較例１、比較例２、）と
比較した。
【００１１】実施例１、実施例２と比較例１、比較例２
の各固体電解コンデンサにつき、その静電容量、誘電損
失（ｔａｎδ）、等価直列抵抗、漏れ電流の初期値と高
温寿命試験後の値を表１に示す。
の各固体電解コンデンサにつき、その静電容量、誘電損
失（ｔａｎδ）、等価直列抵抗、漏れ電流の初期値と高
温寿命試験後の値を表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】この表１から明らかなように、本方法発明
に係る各実施例の固体電解コンデンサは、いずれも高周
波域における等価直列抵抗特性に優れ、かつ高温寿命試
験において漏れ電流が増大することがない良好な結果が
得られたことが判る。
に係る各実施例の固体電解コンデンサは、いずれも高周
波域における等価直列抵抗特性に優れ、かつ高温寿命試
験において漏れ電流が増大することがない良好な結果が
得られたことが判る。
【００１４】
【発明の効果】しかして、本発明によれば、陽極体とし
ての弁作用を有する金属表面の酸化皮膜上に、所定の厚
さのポリチオフェンの誘導体を形成した後、酸化皮膜の
化成修復処理を行うものであるから、優れた高周波特性
を損ねることなく、漏れ電流による不良率の低下を防止
することができ、製造上の歩留まりを向上させることが
できる。
ての弁作用を有する金属表面の酸化皮膜上に、所定の厚
さのポリチオフェンの誘導体を形成した後、酸化皮膜の
化成修復処理を行うものであるから、優れた高周波特性
を損ねることなく、漏れ電流による不良率の低下を防止
することができ、製造上の歩留まりを向上させることが
できる。
【図１】固体電解コンデンサの基本的な構造を示す模式
的断面図である。
的断面図である。
１ 陽極体としての弁作用金属 ２ 誘電体酸化皮膜 ３ 導電性高分子化合物層 ４ グラファイト層 ５ 銀ペースト層 ６ 陰極リード ７ 陽極リード ８ 外装樹脂材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 美香 神奈川県横浜市港北区新横浜３丁目18番３ 号 富士通東和エレクトロン株式会社内 (72)発明者 寺尾 俊勝 神奈川県横浜市港北区新横浜３丁目18番３ 号 富士通東和エレクトロン株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 陽極体としての弁作用金属の表面に誘電
体酸化皮膜、導電性高分子化合物層、導電体層を順次形
成し、該導電体層を一方の電極とし、前記弁作用金属を
他方の電極とする固体電解コンデンサの製造方法におい
て、 前記誘電体酸化皮膜上に一般式 【化１】 〔式中Ｒ１およびＲ２は、相互に無関係に水素またはＣ
１〜Ｃ４−アルキレン基を表し、或いは共同して、場合
によっては置換してあるＣ１〜Ｃ４−アルキレン基、好
ましくは、場合によってはアルキル基によって置換して
あるメチレン基、場合によってはＣ１〜Ｃ１２−アルキ
ンまたはフェニル基によって置換してある１，２−エチ
レン基、または１，２−シクロヘキシレン基〕で表され
るポリチオフェンの誘導体を化学酸化重合で形成した
後、該誘電体酸化皮膜を化成修復処理することを特徴と
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 |
|---|---|---|---|
| JP12031497A JPH10303075A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP12031497A JPH10303075A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303075A true JPH10303075A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14783182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12031497A Pending JPH10303075A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10303075A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001148328A (ja) * | 1999-11-19 | 2001-05-29 | Nec Corp | 固体電解コンデンサの製造方法 |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP12031497A patent/JPH10303075A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001148328A (ja) * | 1999-11-19 | 2001-05-29 | Nec Corp | 固体電解コンデンサの製造方法 |
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