JPH1050559A - 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

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JPH1050559A
JPH1050559A JP20252496A JP20252496A JPH1050559A JP H1050559 A JPH1050559 A JP H1050559A JP 20252496 A JP20252496 A JP 20252496A JP 20252496 A JP20252496 A JP 20252496A JP H1050559 A JPH1050559 A JP H1050559A
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JP
Japan
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capacitor element
pyrrole
conductive polymer
oxidizer
foil
Prior art date
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Pending
Application number
JP20252496A
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English (en)
Inventor
Kenji Kaguma
健二 鹿熊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Sun Electronic Industries Corp
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sun Electronic Industries Corp
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Publication date
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  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陽極化成箔と対向陰極箔とを備えるコンデン
サ素子内に導電性ポリマー層を形成するための新たな手
段を提示し、小型、大容量、低ESRの固体電解コンデ
ンサを提供する。 【解決手段】 前記コンデンサ素子を酸化剤の溶液に浸
漬した後、溶媒成分を蒸発させることにより、該コンデ
ンサ素子内に前記酸化剤を析出させる工程と、前記コン
デンサ素子を酸化重合により導電性ポリマーとなるモノ
マーを含む溶液に浸漬して、前記酸化剤を前記モノマー
に作用させることにより、該コンデンサ素子内に導電性
ポリマー層を形成するする工程とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は小型大容量化に適し
た固体電解コンデンサに関する。
【0002】
【従来の技術】電子機器のデジタル化に伴い、それに使
用されるコンデンサにも高周波領域における低ESR
化、小型大容量化が求められるようなってきている。こ
こでESRとは、等価直列抵抗を意味する。
【0003】小型、大容量、低ESRのコンデンサとし
ては、二酸化マンガン、TCNQ錯塩等の電子伝導性固
体を電解質とした固体電解コンデンサが実用に供されて
いる。ここでTCNQとは、7,7,8,8−テトラシ
アノキノジメタンを意味する。また、ポリピロール、ポ
リチオフェン、ポリフラン、ポリアニリン等の導電性ポ
リマーを電解質とした固体電解コンデンサも注目されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記導電性ポリマーを
電解質とした固体電解コンデンサの従来製法において
は、アルミニウム、タンタル等の弁作用金属からなる陽
極燒結体あるいは陽極箔の表面に、化成皮膜、導電性ポ
リマー層、グラファイト層、銀ペイント層が順次形成さ
れ、そこへ陰極リード線が導電性接着剤等により接続さ
れるが、この製法は、化成皮膜を形成した陽極箔と対向
陰極箔とをセパレータ紙を介して巻回したコンデンサ素
子に電解液を含浸するという通常の電解コンデンサの製
法に比べて、かなり煩雑である。また、上述の如き陰極
取り出し方法では、対向陰極箔を用いる場合に比べてE
SRが大きくなる。
【0005】一方、前記導電性ポリマー層は電解重合法
や気相重合法等により形成されるが、巻回型のコンデン
サ素子内に電解重合法や気相重合法により導電性ポリマ
ー層を形成するのは容易でない。陽極箔上に化成皮膜及
び導電性ポリマー層を形成した後、対向陰極箔とともに
巻き取るという製法も考えられるが、化成皮膜や導電性
ポリマー層を損傷することなく巻き取るのは困難であ
る。
【0006】本発明は、陽極化成箔と対向陰極箔とを備
えるコンデンサ素子内に導電性ポリマー層を形成するた
めの新たな手法を提示し、小型、大容量、低ESRの固
体電解コンデンサを提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による固体電解コ
ンデンサの製造方法は、陽極化成箔と対向陰極箔とを備
えるコンデンサ素子内に導電性ポリマー層を形成した固
体電解コンデンサの製造方法において、前記コンデンサ
素子を酸化剤の溶液に浸漬した後、溶媒成分を蒸発させ
ることにより、該コンデンサ素子内に前記酸化剤を析出
させる工程と、前記コンデンサ素子を酸化重合により導
電性ポリマーとなるモノマーを含む溶液に浸漬して、前
記酸化剤を前記モノマーに作用させることにより、該コ
ンデンサ素子内に導電性ポリマー層を形成するする工程
とを備えることを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施例において
は、図1に示すような巻回型のコンデンサ素子7が用い
られる。巻回型のコンデンサ素子は、アルミニウム、タ
ンタル、ニオブ、チタン等の弁作用金属からなる箔にエ
ッチング処理及び化成処理を施した陽極化成箔1と、対
向陰極箔2とをセパレータ紙3を介して巻き取ることに
より形成される。前記陽極化成箔1及び対向陰極箔2に
は、それぞれリードタブ61、62を介してリード端子
51、52が取り付けられている。4は巻き止めテープ
である。
【0009】そして、前記巻回型のコンデンサ素子を酸
化剤の水溶液に浸漬した後、約85℃の炉内にて約1時
間の乾燥処理を行う。該乾燥処理により水分が蒸発し、
コンデンサ素子の内部には酸化剤の結晶が一様に析出す
る。酸化剤としては、過硫酸アンモニウムや過硫酸ナト
リウム等、過硫酸イオンを含む塩が適する。
【0010】次に、このコンデンサ素子をピロールまた
はピロールと有機溶媒との混合溶液に浸漬した後、空気
中、常温で約1時間放置する。この時、コンデンサ素子
の内部では、予め析出させておいた酸化剤の作用により
ピロールの酸化重合が進み、固体電解質としてのポリピ
ロール層が形成される。ピロールの代わりに、チオフェ
ン、フラン、アニリン及びそれらの誘導体等、酸化重合
により導電性ポリマーとなるモノマーを用いてもよい。
【0011】その後、約85℃の炉内にて約30分の乾
燥処理を行い、余分なピロールを除去する。
【0012】最後に、図2に示すように、前記コンデン
サ素子7を有底筒状のアルミニウム製ケース8に収納
し、その開口部をエポキシ樹脂9等により封口し、定格
電圧を印加しながら約120℃で約1時間のエージング
処理を行うことにより、所望の固体電解コンデンサが完
成する。
【0013】ここで、φ6.3mm×H10mm、定格
16V×33μFのアルミニウム巻回型コンデンサ素子
を用い、表1及び表2に示すような酸化剤の水溶液を用
い、表1及び表2に示すようなピロールまたはピロール
と有機溶媒との混合溶液を用い、前述の製法に従って試
作した実施例1〜15の固体電解コンデンサについて、
105℃×1000時間の高温負荷試験を行った。高温
負荷試験の前後におけるC:静電容量、tanδ:損失
角の正接、LC:定格電圧を印加して15秒後の漏れ電
流、ESR:100kHzでの等価直列抵抗の測定結果
を表3及び表4に示す。なお、高温負荷試験後のCにつ
いては、試験前のCを基準とした変化率:ΔC/Cの値
を掲載している。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】
【表3】
【0017】
【表4】
【0018】表1〜4を対照すればわかるように、本発
明に従った実施例1〜15の高温負荷試験の前後いずれ
においても、LCは約1μAと小さく、ESRも1Ω以
下と小さい。
【0019】さらに詳述すれば、ESRの値が特に小さ
くなるのは、酸化剤溶液の濃度が10wt%以上、ピロ
ール溶液の濃度が10wt%〜80wt%、ピロール溶
液の有機溶媒が炭素数5以下の1価のアルコールの場合
である。
【0020】なお、上記実施例においては巻回型のコン
デンサ素子を用いたが、陽極化成箔と陰極箔とを平板の
形で対向させたコンデンサ素子を用いてもよい。
【0021】また、コンデンサの外装について、上記実
施例においてはコンデンサ素子をアルミケースに収納し
て樹脂封口したが、ディッピング法等により外装樹脂層
を形成してもよい。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、陽極化成箔と対向陰極
箔とを備えるコンデンサ素子の内部に導電性ポリマー層
を形成することが可能となるため、製造工程中における
化成皮膜や導電性ポリマー層の損傷が抑制され、陰極取
り出しのための銀ペイント層等も不要になり、小型、大
容量、低ESRの固体電解コンデンサが提供される。
【0023】また、本発明に用いられるコンデンサ素子
は、既存のアルミニウム電解コンデンサ用の巻回型コン
デンサ素子そのものを転用することが可能であるので、
部品の共通化によるコストダウンも図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例に用いられるコンデンサ素子の分
解斜視図である。
【図2】本発明実施例による固体電解コンデンサの断面
図である。
【符号の説明】
1 陽極化成箔 2 対向陰極箔 3 セパレータ紙 4 巻き止めテープ 51 陽極リード端子 52 陰極リード端子 61 陽極リードタブ 62 陰極リードタブ 7 コンデンサ素子 8 外装ケース 9 封口樹脂

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽極化成箔と対向陰極箔とを備えるコン
    デンサ素子内に導電性ポリマー層を形成した固体電解コ
    ンデンサの製造方法において、 前記コンデンサ素子を酸化剤の溶液に浸漬した後、溶媒
    成分を蒸発させることにより、該コンデンサ素子内に前
    記酸化剤を析出させる工程と、 前記コンデンサ素子を酸化重合により導電性ポリマーと
    なるモノマーを含む溶液に浸漬して、前記酸化剤を前記
    モノマーに作用させることにより、該コンデンサ素子内
    に導電性ポリマー層を形成する工程とを備えることを特
    徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記コンデンサ素子として、陽極化成箔
    と対向陰極箔とをセパレータ紙を介して巻回したコンデ
    ンサ素子を用いることを特徴とする請求項1記載の固体
    電解コンデンサの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記酸化剤として、過硫酸イオンを含む
    塩を用いることをことを特徴とする請求項2記載の固体
    電解コンデンサの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記モノマーとして、ピロールを用いる
    ことを特徴とする請求項3記載の固体電解コンデンサの
    製造方法。
  5. 【請求項5】 前記ピロールを、炭素数5以下の1価ア
    ルコールに溶解して用いることを特徴とする請求項4記
    載の固体電解コンデンサの製造方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000239361A (ja) * 1998-07-06 2000-09-05 Showa Denko Kk 導電性重合体、固体電解コンデンサ及びそれらの製造方法
US6660188B1 (en) 1999-04-13 2003-12-09 Showa Denko K.K. Electrical conducting polymer, solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
US6663796B1 (en) 1998-12-25 2003-12-16 Showa Denko K.K. Electrical conducting polymer, solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
KR100590986B1 (ko) * 1999-12-14 2006-06-19 삼영전자공업(주) 알루미늄 고체 전해 콘덴서의 제조방법
JP2008053511A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Nichicon Corp 固体電解コンデンサの製造方法
JP2009239296A (ja) * 1998-07-06 2009-10-15 Showa Denko Kk 固体電解コンデンサ及びそれらの製造方法

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