JPH1079326A - コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
コンデンサおよびその製造方法Info
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- JPH1079326A JPH1079326A JP8232735A JP23273596A JPH1079326A JP H1079326 A JPH1079326 A JP H1079326A JP 8232735 A JP8232735 A JP 8232735A JP 23273596 A JP23273596 A JP 23273596A JP H1079326 A JPH1079326 A JP H1079326A
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- polycarboxylic acid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 漏れ電流が小さく、低い誘電正接を有する小
型・大容量コンデンサおよびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 ポリカルボン酸を含む水溶液に陽極酸化
促進のための有機酸、無機酸またはこれらの塩からなる
電解質の水溶液を添加した電着液８を用いて、粗面化し
た導電体１表面上にポリカルボン酸系樹脂皮膜２と導電
体の陽極酸化皮膜３からなる誘電体層を設け、前記誘電
体層表面上に対向電極として更に導電体層４, ５, ６を
形成することことにより、誘電体層が電着法で形成した
ポリカルボン酸系樹脂皮膜のみからなるコンデンサより
も、漏れ電流値が低くなり、耐圧を高くできる。
型・大容量コンデンサおよびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 ポリカルボン酸を含む水溶液に陽極酸化
促進のための有機酸、無機酸またはこれらの塩からなる
電解質の水溶液を添加した電着液８を用いて、粗面化し
た導電体１表面上にポリカルボン酸系樹脂皮膜２と導電
体の陽極酸化皮膜３からなる誘電体層を設け、前記誘電
体層表面上に対向電極として更に導電体層４, ５, ６を
形成することことにより、誘電体層が電着法で形成した
ポリカルボン酸系樹脂皮膜のみからなるコンデンサより
も、漏れ電流値が低くなり、耐圧を高くできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気機器・電子機
器・音響機器の電子回路などに用いるコンデンサに関す
るものである。
器・音響機器の電子回路などに用いるコンデンサに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、機器の小型化・薄型化・軽量化、
および電気機器回路の高密度化・デジタル化に伴い、電
子部品に対する小型化、高性能化、高信頼性化の要望が
ますます高まってきている。そのような情勢の中で、コ
ンデンサも同様に小型で大容量を有し、かつ高周波領域
でのインピーダンスの低いものが強く要求されている。
および電気機器回路の高密度化・デジタル化に伴い、電
子部品に対する小型化、高性能化、高信頼性化の要望が
ますます高まってきている。そのような情勢の中で、コ
ンデンサも同様に小型で大容量を有し、かつ高周波領域
でのインピーダンスの低いものが強く要求されている。
【０００３】高周波領域でインピーダンスが低いコンデ
ンサには、種々のセラミックスや高分子フィルムを誘電
体としたセラミックコンデンサやフィルムコンデンサな
どがあるが、高い静電容量を得るには、形状が大きくな
り、価格も高くなってしまう。
ンサには、種々のセラミックスや高分子フィルムを誘電
体としたセラミックコンデンサやフィルムコンデンサな
どがあるが、高い静電容量を得るには、形状が大きくな
り、価格も高くなってしまう。
【０００４】一方、アルミやタンタルの酸化皮膜を誘電
体とした電解コンデンサは、比較的小型で大容量を有す
るが、高周波領域におけるインピーダンスや誘電特性が
前記のセラミックコンデンサやフィルムコンデンサに比
べ劣るという欠点がある。
体とした電解コンデンサは、比較的小型で大容量を有す
るが、高周波領域におけるインピーダンスや誘電特性が
前記のセラミックコンデンサやフィルムコンデンサに比
べ劣るという欠点がある。
【０００５】そこで、高周波領域のインピーダンス特性
を改善するために、電解コンデンサの電解液部分をそれ
よりも導電性の高い二酸化マンガンやポリピロールなど
に置き換えた固体型の電解コンデンサが開発されてい
る。
を改善するために、電解コンデンサの電解液部分をそれ
よりも導電性の高い二酸化マンガンやポリピロールなど
に置き換えた固体型の電解コンデンサが開発されてい
る。
【０００６】さらに、エッチドアルミニウム箔上にアル
ミニウムの酸化皮膜ではなく、電着法により絶縁性の高
い高分子皮膜を形成させ、さらにその表面上に導電性高
分子を形成させた新しいタイプの小型・高容量フィルム
コンデンサの製造方法も提案されている（例えば、特開
平４-８７３１２号公報）。
ミニウムの酸化皮膜ではなく、電着法により絶縁性の高
い高分子皮膜を形成させ、さらにその表面上に導電性高
分子を形成させた新しいタイプの小型・高容量フィルム
コンデンサの製造方法も提案されている（例えば、特開
平４-８７３１２号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記発明に用いられた
エッチドアルミニウム箔は、厚さ約１００μmで、エッ
チング孔の形状は、孔径が１〜３μmで、孔の深さが３
０〜５０μmである。我々は、このようなアスペクト比
の大きい孔を多数有するエッチドアルミニウム箔の表面
上に、電着法によって孔の形状に追従した高分子皮膜を
形成し、コンデンサ用誘電体薄膜としての評価検討をこ
れまでに種々行ってきた。
エッチドアルミニウム箔は、厚さ約１００μmで、エッ
チング孔の形状は、孔径が１〜３μmで、孔の深さが３
０〜５０μmである。我々は、このようなアスペクト比
の大きい孔を多数有するエッチドアルミニウム箔の表面
上に、電着法によって孔の形状に追従した高分子皮膜を
形成し、コンデンサ用誘電体薄膜としての評価検討をこ
れまでに種々行ってきた。
【０００８】その結果、例えば、ポリカルボン酸系樹脂
をエッチドアルミニウム箔表面上に０.２μm以下の膜厚
になるように形成して幾つかコンデンサを作製した場合
に、漏れ電流が極端に大きくなる場合があることがわか
った。
をエッチドアルミニウム箔表面上に０.２μm以下の膜厚
になるように形成して幾つかコンデンサを作製した場合
に、漏れ電流が極端に大きくなる場合があることがわか
った。
【０００９】その原因としては、以下のことが考えられ
る。一つは、エッチドアルミニウム箔は形状が極めて複
雑で、箔全体の電界強度を電着中に均一に保つことが困
難なため、場所によって膜厚が極めて薄い部分が生じた
りすることである。もう一つは、電着膜析出と同時に、
水の電気分解によるガス発生が電極（被塗物）近傍で起
こるので、膜中にピンホールが生成する場合があること
である。
る。一つは、エッチドアルミニウム箔は形状が極めて複
雑で、箔全体の電界強度を電着中に均一に保つことが困
難なため、場所によって膜厚が極めて薄い部分が生じた
りすることである。もう一つは、電着膜析出と同時に、
水の電気分解によるガス発生が電極（被塗物）近傍で起
こるので、膜中にピンホールが生成する場合があること
である。
【００１０】さらに電着過程においては、細孔中に充填
された電着液中の電圧印加によって帯電したポリカルボ
ン酸粒子は、細孔壁に付着する。このとき、エッチドア
ルミニウム箔の孔は孔径よりも孔の深さが数十倍長いた
め、新たなポリカルボン酸粒子が拡散により孔の外から
孔の奥まで供給されるのはかなり遅い。そのため孔の奥
付近の電着膜には欠陥が生成し易かったり、膜厚が孔の
入り口付近よりは薄くなり易かった。
された電着液中の電圧印加によって帯電したポリカルボ
ン酸粒子は、細孔壁に付着する。このとき、エッチドア
ルミニウム箔の孔は孔径よりも孔の深さが数十倍長いた
め、新たなポリカルボン酸粒子が拡散により孔の外から
孔の奥まで供給されるのはかなり遅い。そのため孔の奥
付近の電着膜には欠陥が生成し易かったり、膜厚が孔の
入り口付近よりは薄くなり易かった。
【００１１】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、漏れ電流が少なく、小型で大容量を有する新しいタ
イプのコンデンサおよびその製造方法を提供することを
目的とする。
で、漏れ電流が少なく、小型で大容量を有する新しいタ
イプのコンデンサおよびその製造方法を提供することを
目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明のコンデンサは、粗面化した導電体表面上に
ポリカルボン酸系樹脂および前記導電体の陽極酸化皮膜
からなる誘電体層を有し、前記誘電体表面上に対極とし
て導電体層を有していることを特徴としている。
めの本発明のコンデンサは、粗面化した導電体表面上に
ポリカルボン酸系樹脂および前記導電体の陽極酸化皮膜
からなる誘電体層を有し、前記誘電体表面上に対極とし
て導電体層を有していることを特徴としている。
【００１３】粗面化した導電体としては、エッチドアル
ミニウム箔が本目的には適している。
ミニウム箔が本目的には適している。
【００１４】なお、ここでいうポリカルボン酸系樹脂と
は、高分子の主鎖や側鎖にカルボン酸基を有するものを
示している。例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル
酸、ポリアミック酸、などのことである。また、これら
のものの共重合体やメラミンなどの硬化剤が混合された
ものでも本目的に適していれば使用可能である。そし
て、これらの中でも水溶性で作業性にも優れ、なおかつ
アルミとの接着性および柔軟性にも優れるポリアクリル
酸樹脂が本目的には好適である。
は、高分子の主鎖や側鎖にカルボン酸基を有するものを
示している。例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル
酸、ポリアミック酸、などのことである。また、これら
のものの共重合体やメラミンなどの硬化剤が混合された
ものでも本目的に適していれば使用可能である。そし
て、これらの中でも水溶性で作業性にも優れ、なおかつ
アルミとの接着性および柔軟性にも優れるポリアクリル
酸樹脂が本目的には好適である。
【００１５】さらに、対向電極としては陰イオンをドー
プしたポリピロールなどの導電性の高い高分子が好まし
い。
プしたポリピロールなどの導電性の高い高分子が好まし
い。
【００１６】また、上記の目的を達成するための本発明
のコンデンサの製造方法は、ポリカルボン酸を含む水溶
液に陽極酸化促進のための有機酸、無機酸またはこれら
の塩からなる電解質の水溶液を添加して電着液を合成す
る工程と、前記電解質水溶液を添加した電着液を用いて
粗面化した導電体表面上にポリカルボン酸系樹脂皮膜と
導電体の陽極酸化皮膜からなる誘電体層を形成する工程
と、前記誘電体表面上に対向電極として更に導電体層を
形成する工程を有することを特徴としている。
のコンデンサの製造方法は、ポリカルボン酸を含む水溶
液に陽極酸化促進のための有機酸、無機酸またはこれら
の塩からなる電解質の水溶液を添加して電着液を合成す
る工程と、前記電解質水溶液を添加した電着液を用いて
粗面化した導電体表面上にポリカルボン酸系樹脂皮膜と
導電体の陽極酸化皮膜からなる誘電体層を形成する工程
と、前記誘電体表面上に対向電極として更に導電体層を
形成する工程を有することを特徴としている。
【００１７】なお、ここでいうポリカルボン酸を含む水
溶液に添加する電解質としては、アジピン酸、マレイン
酸、コハク酸、リンゴ酸、リン酸、ホウ酸、またはその
塩であることが好ましい。
溶液に添加する電解質としては、アジピン酸、マレイン
酸、コハク酸、リンゴ酸、リン酸、ホウ酸、またはその
塩であることが好ましい。
【００１８】また、陽極酸化を促進させるための電解質
水溶液をポリカルボン酸水溶液に加えた後の電着液のｐ
Ｈが７〜９の範囲になるように、あらかじめ適量のアン
モニアやアミン類を電解質水溶液またはポリカルボン酸
を含む水溶液に添加しておくことも、本発明における電
着液中のポリカルボン酸粒子の分散性を考えた場合重要
である。
水溶液をポリカルボン酸水溶液に加えた後の電着液のｐ
Ｈが７〜９の範囲になるように、あらかじめ適量のアン
モニアやアミン類を電解質水溶液またはポリカルボン酸
を含む水溶液に添加しておくことも、本発明における電
着液中のポリカルボン酸粒子の分散性を考えた場合重要
である。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ポリカルボン酸系樹脂皮膜の電気抵抗の低い部分や
欠陥部の下地の導電体に、絶縁性の高い陽極酸化皮膜が
形成されているため、誘電体層がポリカルボン酸系樹脂
皮膜のみからなるコンデンサよりも、漏れ電流値が低く
なり、耐圧が高くなるという作用を有する。
は、ポリカルボン酸系樹脂皮膜の電気抵抗の低い部分や
欠陥部の下地の導電体に、絶縁性の高い陽極酸化皮膜が
形成されているため、誘電体層がポリカルボン酸系樹脂
皮膜のみからなるコンデンサよりも、漏れ電流値が低く
なり、耐圧が高くなるという作用を有する。
【００２０】請求項２に記載の発明は、粗面化した導電
体としてエッチドアルミニウム箔を用いることから、電
極の表面積が大きく容量拡大に適し、陽極酸化すること
により表面に絶縁性の高い酸化皮膜を形成し易いという
作用を有している。
体としてエッチドアルミニウム箔を用いることから、電
極の表面積が大きく容量拡大に適し、陽極酸化すること
により表面に絶縁性の高い酸化皮膜を形成し易いという
作用を有している。
【００２１】請求項３に記載の発明は、ポリカルボン酸
系樹脂としてポリアクリル酸樹脂を用いることから、柔
軟性、基板との密着性、作業性に優れているという作用
を有している。
系樹脂としてポリアクリル酸樹脂を用いることから、柔
軟性、基板との密着性、作業性に優れているという作用
を有している。
【００２２】請求項４に記載の発明は、対極が陰イオン
をドープした導電性高分子であることから、化学重合あ
るいは化学重合と電解重合の併用により容易に誘電体層
の表面上に導電性の高い導電体層を形成できる作用を有
している。
をドープした導電性高分子であることから、化学重合あ
るいは化学重合と電解重合の併用により容易に誘電体層
の表面上に導電性の高い導電体層を形成できる作用を有
している。
【００２３】請求項５に記載の発明は、導電性高分子の
なかでもポリピロールを用いることにより導電率および
安定性に優れるという作用を有している。
なかでもポリピロールを用いることにより導電率および
安定性に優れるという作用を有している。
【００２４】請求項６に記載の発明は、ポリカルボン酸
を含む水溶液に陽極酸化促進のための有機酸、無機酸ま
たはこれらの塩からなる電解質の水溶液を添加して電着
液を合成する工程と、前記電解質水溶液を添加した電着
液を用いて粗面化した導電体表面上にポリカルボン酸系
樹脂皮膜と導電体の陽極酸化皮膜からなる誘電体層を形
成する工程と、前記誘電体層表面上に対向電極として更
に導電体層を形成する工程とを有するものであり、高い
電気抵抗を示す誘電体を短時間に効率的に形成でき、優
れたコンデンサを製造できるものである。
を含む水溶液に陽極酸化促進のための有機酸、無機酸ま
たはこれらの塩からなる電解質の水溶液を添加して電着
液を合成する工程と、前記電解質水溶液を添加した電着
液を用いて粗面化した導電体表面上にポリカルボン酸系
樹脂皮膜と導電体の陽極酸化皮膜からなる誘電体層を形
成する工程と、前記誘電体層表面上に対向電極として更
に導電体層を形成する工程とを有するものであり、高い
電気抵抗を示す誘電体を短時間に効率的に形成でき、優
れたコンデンサを製造できるものである。
【００２５】請求項７に記載の発明は、ポリカルボン酸
を含む水溶液に添加する電解質が、アジピン酸、マレイ
ン酸、コハク酸、リンゴ酸、リン酸、ホウ酸、またはそ
れらの塩であることにより、ポリカルボン酸系樹脂皮膜
の電気抵抗の低い部分の下地の導電体部に緻密で電気抵
抗の高い陽極酸化皮膜を形成できるものである。
を含む水溶液に添加する電解質が、アジピン酸、マレイ
ン酸、コハク酸、リンゴ酸、リン酸、ホウ酸、またはそ
れらの塩であることにより、ポリカルボン酸系樹脂皮膜
の電気抵抗の低い部分の下地の導電体部に緻密で電気抵
抗の高い陽極酸化皮膜を形成できるものである。
【００２６】請求項８に記載の発明は、陽極酸化を促進
させるための電解質水溶液をポリカルボン酸を含む水溶
液に加えた後の電着液のｐＨが７〜９の範囲になるよう
に、あらかじめ適量のアンモニアやアミン類を電解質水
溶液またはポリカルボン酸を含む水溶液に添加しておく
ことにより、電解質水溶液を添加する際のpHの低下に伴
う粒子の凝集や析出を抑制し、電着液中のポリカルボン
酸粒子の分散性を高め、粒子の泳動を容易にし、なおか
つ緻密な陽極酸化皮膜を形成し易くするものである。
させるための電解質水溶液をポリカルボン酸を含む水溶
液に加えた後の電着液のｐＨが７〜９の範囲になるよう
に、あらかじめ適量のアンモニアやアミン類を電解質水
溶液またはポリカルボン酸を含む水溶液に添加しておく
ことにより、電解質水溶液を添加する際のpHの低下に伴
う粒子の凝集や析出を抑制し、電着液中のポリカルボン
酸粒子の分散性を高め、粒子の泳動を容易にし、なおか
つ緻密な陽極酸化皮膜を形成し易くするものである。
【００２７】（実施の形態）以下、本発明の実施の形態
について、図面を参照しながら説明する。
について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】図１は本発明の一実施の形態で説明するコ
ンデンサの断面の模式図、図２は本実施の形態のコンデ
ンサの製造方法を示すフローチャート、図３は本実施の
形態のコンデンサの製造方法に用いる電気泳動電着装置
の概略図である。
ンデンサの断面の模式図、図２は本実施の形態のコンデ
ンサの製造方法を示すフローチャート、図３は本実施の
形態のコンデンサの製造方法に用いる電気泳動電着装置
の概略図である。
【００２９】まず、目的とするコンデンサの構成を図１
を用いて詳細に説明する。図中の１はエッチングにより
生じた細孔の平均孔径が２μmで、表面積が約３０倍に
粗面化されたエッチドアルミニウム箔電極である。この
電極１の表面形状に追従させてポリカルボン酸系樹脂皮
膜２が電着法により形成してある。さらに、前記ポリカ
ルボン酸系樹脂皮膜２の薄い部分や欠陥部にアルミニウ
ムの陽極酸化皮膜３が形成してある。また、エッチドア
ルミニウム箔電極１の対極には、導電性高分子の第１の
ポリピロール層と第２のポリピロール層５と集電するた
めに付着させた集電体６で構成されている。７は電極間
を絶縁するために付着させたエポキシ樹脂である。そし
て、この図で示した２つの電極にリード線を設けて、エ
ポキシ樹脂で外装すれば、本実施の形態の目的のコンデ
ンサの構成となる。
を用いて詳細に説明する。図中の１はエッチングにより
生じた細孔の平均孔径が２μmで、表面積が約３０倍に
粗面化されたエッチドアルミニウム箔電極である。この
電極１の表面形状に追従させてポリカルボン酸系樹脂皮
膜２が電着法により形成してある。さらに、前記ポリカ
ルボン酸系樹脂皮膜２の薄い部分や欠陥部にアルミニウ
ムの陽極酸化皮膜３が形成してある。また、エッチドア
ルミニウム箔電極１の対極には、導電性高分子の第１の
ポリピロール層と第２のポリピロール層５と集電するた
めに付着させた集電体６で構成されている。７は電極間
を絶縁するために付着させたエポキシ樹脂である。そし
て、この図で示した２つの電極にリード線を設けて、エ
ポキシ樹脂で外装すれば、本実施の形態の目的のコンデ
ンサの構成となる。
【００３０】つぎに、上記構成のコンデンサの製造方法
を図２と図３を用いて以下に詳細に説明する。
を図２と図３を用いて以下に詳細に説明する。
【００３１】まず、ステップ１の電着液を合成する工程
を説明する。ポリカルボン酸を含む水溶液には、固形分
が１０重量％、イオン交換水８６重量％、ブチルセロソ
ルブ４重量％の割合で配合したエマルジョン溶液を使用
した。ここでいう固形分には、ポリアクリル酸とポリメ
タクリル酸の共重合体（分子量約５万）（主剤）とメラ
ミン樹脂（硬化剤）が７対３の重量比で混合したものを
用いた。また、前記固形分を液中に分散させる際には、
アニオン電着法でよく行われるように、固形分中のカル
ボン酸基の一部をトリエチルアミンを適量加えて中和
し、分散性を高めたことはいうまでもない。さらに、５
重量％のアジピン酸アンモニウム水溶液にトリエチルア
ミンを加えてpH=８に調製した液１０mlを、上記のポリ
カルボン酸を含む水溶液２００mlに攪拌しながら加えた
ものを電着液８（pH=７.５〜８.５）とした。
を説明する。ポリカルボン酸を含む水溶液には、固形分
が１０重量％、イオン交換水８６重量％、ブチルセロソ
ルブ４重量％の割合で配合したエマルジョン溶液を使用
した。ここでいう固形分には、ポリアクリル酸とポリメ
タクリル酸の共重合体（分子量約５万）（主剤）とメラ
ミン樹脂（硬化剤）が７対３の重量比で混合したものを
用いた。また、前記固形分を液中に分散させる際には、
アニオン電着法でよく行われるように、固形分中のカル
ボン酸基の一部をトリエチルアミンを適量加えて中和
し、分散性を高めたことはいうまでもない。さらに、５
重量％のアジピン酸アンモニウム水溶液にトリエチルア
ミンを加えてpH=８に調製した液１０mlを、上記のポリ
カルボン酸を含む水溶液２００mlに攪拌しながら加えた
ものを電着液８（pH=７.５〜８.５）とした。
【００３２】次に、ステップ２の誘電体層を形成する工
程を説明する。２０mmx１０mmの大きさに切断されたエ
ッチドアルミニウム箔電極１の下端１０mmの部分を誘電
体形成部として、陰極となる直径８０mmの円筒型のステ
ンレス容器９に入れた電着液８に浸漬し陽極とした。次
に、両電極間に、印加電圧３０V（一定）で、３０分間
通電することにより、エッチドアルミニウム箔電極１表
面にポリカルボン酸系樹脂皮膜２とアルミニウムの陽極
酸化皮膜３からなる誘電体層を形成させた。
程を説明する。２０mmx１０mmの大きさに切断されたエ
ッチドアルミニウム箔電極１の下端１０mmの部分を誘電
体形成部として、陰極となる直径８０mmの円筒型のステ
ンレス容器９に入れた電着液８に浸漬し陽極とした。次
に、両電極間に、印加電圧３０V（一定）で、３０分間
通電することにより、エッチドアルミニウム箔電極１表
面にポリカルボン酸系樹脂皮膜２とアルミニウムの陽極
酸化皮膜３からなる誘電体層を形成させた。
【００３３】上記の誘電体層が形成される現象を以下に
もう少し詳しく説明する。電圧印加によるポリカルボン
酸系樹脂皮膜２の生成は、基板が充分に陽極酸化される
よりもかなり速い。そのために電圧印加と同時にポリカ
ルボン酸系樹脂皮膜２はエッチドアルミニウム箔電極１
の表面付近から孔奥に向かって、つきまわり良く付着す
る。このように、電着過程においては、より抵抗の低い
部分にポリカルボン酸粒子（直径約０.０５μm）が泳動
することにより、ポリカルボン酸系樹脂皮膜２がエッチ
ドアルミニウム箔電極１基板上に徐々に被覆形成され、
絶縁化される。
もう少し詳しく説明する。電圧印加によるポリカルボン
酸系樹脂皮膜２の生成は、基板が充分に陽極酸化される
よりもかなり速い。そのために電圧印加と同時にポリカ
ルボン酸系樹脂皮膜２はエッチドアルミニウム箔電極１
の表面付近から孔奥に向かって、つきまわり良く付着す
る。このように、電着過程においては、より抵抗の低い
部分にポリカルボン酸粒子（直径約０.０５μm）が泳動
することにより、ポリカルボン酸系樹脂皮膜２がエッチ
ドアルミニウム箔電極１基板上に徐々に被覆形成され、
絶縁化される。
【００３４】しかしながら、エッチドアルミニウム箔電
極１の形状は極めて複雑であるため、場所によっては、
膜厚の薄い部分ができたりする。また、水の電気分解に
よる酸素ガスの発生が原因となって、ポリカルボン酸系
樹脂皮膜２にピンホールが生成する場合もある。
極１の形状は極めて複雑であるため、場所によっては、
膜厚の薄い部分ができたりする。また、水の電気分解に
よる酸素ガスの発生が原因となって、ポリカルボン酸系
樹脂皮膜２にピンホールが生成する場合もある。
【００３５】さらに電着過程においては、細孔中に充填
された電着液中の帯電したポリカルボン酸粒子は、細孔
壁に付着する。このとき、エッチドアルミニウム箔電極
１の孔は孔径よりも孔の深さが数十倍長いため、新たな
ポリカルボン酸粒子が拡散により孔の外から孔の奥まで
供給されるのはかなり遅い。そのため孔の奥付近のポリ
カルボン酸系樹脂皮膜２には欠陥が生成し易かったり、
膜厚が孔の入り口付近よりは薄くなり易い。
された電着液中の帯電したポリカルボン酸粒子は、細孔
壁に付着する。このとき、エッチドアルミニウム箔電極
１の孔は孔径よりも孔の深さが数十倍長いため、新たな
ポリカルボン酸粒子が拡散により孔の外から孔の奥まで
供給されるのはかなり遅い。そのため孔の奥付近のポリ
カルボン酸系樹脂皮膜２には欠陥が生成し易かったり、
膜厚が孔の入り口付近よりは薄くなり易い。
【００３６】そこで、本実施の形態のようにアジピン酸
アンモニウムなどの導電体の陽極酸化を促進する（化成
性の高い）電解質をあらかじめ電着液に添加しておけ
ば、ポリカルボン酸系樹脂皮膜２が形成しにくかった部
分の下地にのみ絶縁性の高いアルミニウムの陽極酸化皮
膜３をポリカルボン酸系樹脂皮膜２を電着すると同時に
効率的に形成できる。このようなポリカルボン酸を含む
水溶液に添加する化成性の高い電解質の量、印加電圧、
電着時間などを調節することにより、ポリカルボン酸系
樹脂皮膜２およびアルミニウムの陽極酸化皮膜３の厚さ
を制御することが可能であることはいうまでもない。
アンモニウムなどの導電体の陽極酸化を促進する（化成
性の高い）電解質をあらかじめ電着液に添加しておけ
ば、ポリカルボン酸系樹脂皮膜２が形成しにくかった部
分の下地にのみ絶縁性の高いアルミニウムの陽極酸化皮
膜３をポリカルボン酸系樹脂皮膜２を電着すると同時に
効率的に形成できる。このようなポリカルボン酸を含む
水溶液に添加する化成性の高い電解質の量、印加電圧、
電着時間などを調節することにより、ポリカルボン酸系
樹脂皮膜２およびアルミニウムの陽極酸化皮膜３の厚さ
を制御することが可能であることはいうまでもない。
【００３７】次に、ステップ３で、ステップ２において
誘電体層を形成した試料を水洗した後、８０゜Cで２０分
間乾燥し、１８０゜Cで熱処理することにより、メラミン
樹脂とポリカルボン酸系樹脂とを硬化反応させ絶縁性の
高い誘電体層を有する素子を作製した。 次に、ステッ
プ４で、その素子を１.０ mol/lのピロールのエタノー
ル溶液と１.０mol/lの過硫酸アンモニウム水溶液に交互
に２分間づづ浸漬する操作を３回繰り返してポリピロー
ルの化学酸化重合膜である第１のポリピロール層４を形
成させた。
誘電体層を形成した試料を水洗した後、８０゜Cで２０分
間乾燥し、１８０゜Cで熱処理することにより、メラミン
樹脂とポリカルボン酸系樹脂とを硬化反応させ絶縁性の
高い誘電体層を有する素子を作製した。 次に、ステッ
プ４で、その素子を１.０ mol/lのピロールのエタノー
ル溶液と１.０mol/lの過硫酸アンモニウム水溶液に交互
に２分間づづ浸漬する操作を３回繰り返してポリピロー
ルの化学酸化重合膜である第１のポリピロール層４を形
成させた。
【００３８】つづいて、ステップ５で、この第１のポリ
ピロール層４が形成された素子を、第２のピロール１
部、支持電解質として４０重量％ブチルナフタレンスル
ホン酸ナトリウム水溶液１部、蒸留水４０部を混合した
溶液に浸漬して陽極とし、円筒型のステンレス容器を陰
極として、両者の電極間に電流密度１mA/cm-2の一定電
流で３０分間電解重合して第２ポリピロール層５を形成
した。
ピロール層４が形成された素子を、第２のピロール１
部、支持電解質として４０重量％ブチルナフタレンスル
ホン酸ナトリウム水溶液１部、蒸留水４０部を混合した
溶液に浸漬して陽極とし、円筒型のステンレス容器を陰
極として、両者の電極間に電流密度１mA/cm-2の一定電
流で３０分間電解重合して第２ポリピロール層５を形成
した。
【００３９】次に、ステップ６で、この素子をコロイダ
ルカーボンや銀ペーストなどの導電材料を塗布すること
により集電体６を形成する。これにより、集電体６によ
り集電された第１、第２のポリピロール層４, ５からな
る対向電極を形成させる。
ルカーボンや銀ペーストなどの導電材料を塗布すること
により集電体６を形成する。これにより、集電体６によ
り集電された第１、第２のポリピロール層４, ５からな
る対向電極を形成させる。
【００４０】さらに、ステップ７で、リード線をつけ
て、エポキシ樹脂（図示せず）で外装することにより本
実施の形態のコンデンサを完成した。
て、エポキシ樹脂（図示せず）で外装することにより本
実施の形態のコンデンサを完成した。
【００４１】（性能検討１）本実施の形態で得られたコ
ンデンサの特性を比較例と比較して表１に示す。この表
１から明らかなように、本実施の形態によるコンデンサ
は、誘電正接、漏れ電流の点で優れた効果が得られる。
ンデンサの特性を比較例と比較して表１に示す。この表
１から明らかなように、本実施の形態によるコンデンサ
は、誘電正接、漏れ電流の点で優れた効果が得られる。
【００４２】
【表１】
【００４３】なお、比較例として示すコンデンサは、前
記の実施の形態におけるコンデンサにおいて、ポリカル
ボン酸を含む水溶液に、陽極酸化を促進させるための電
解質水溶液を添加しなかったこと以外は、同様な方法で
作製したものである。そのコンデンサの特性を表１の比
較例に示す。比較例のコンデンサは、ポリカルボン酸皮
膜に欠陥（ピンホール）や電気抵抗の低い部分がかなり
あったために、漏れ電流が大きい。
記の実施の形態におけるコンデンサにおいて、ポリカル
ボン酸を含む水溶液に、陽極酸化を促進させるための電
解質水溶液を添加しなかったこと以外は、同様な方法で
作製したものである。そのコンデンサの特性を表１の比
較例に示す。比較例のコンデンサは、ポリカルボン酸皮
膜に欠陥（ピンホール）や電気抵抗の低い部分がかなり
あったために、漏れ電流が大きい。
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明によるコンデンサお
よびその製造方法は、誘電体層が電着法で形成したポリ
カルボン酸系樹脂皮膜のみからなるコンデンサよりも、
ポリカルボン酸系樹脂皮膜の弱点部に絶縁性の高い導電
体の陽極酸化皮膜を形成することにより、漏れ電流値が
低くなっている。
よびその製造方法は、誘電体層が電着法で形成したポリ
カルボン酸系樹脂皮膜のみからなるコンデンサよりも、
ポリカルボン酸系樹脂皮膜の弱点部に絶縁性の高い導電
体の陽極酸化皮膜を形成することにより、漏れ電流値が
低くなっている。
【００４５】さらに本発明のコンデンサの製造方法は、
ポリカルボン酸系樹脂皮膜とその弱点部にのみ導電体の
陽極酸化皮膜が効率的に同一工程で形成可能であるので
生産性に優れるものである。
ポリカルボン酸系樹脂皮膜とその弱点部にのみ導電体の
陽極酸化皮膜が効率的に同一工程で形成可能であるので
生産性に優れるものである。
【図１】本発明の一実施の形態のコンデンサの断面の模
式図
式図
【図２】本発明の一実施の形態のコンデンサの製造方法
のフローチャート
のフローチャート
【図３】本発明の一実施の形態のコンデンサの製造に用
いた電気泳動電着装置の概略図
いた電気泳動電着装置の概略図
１ エッチドアルミニウム箔電極 ２ ポリカルボン酸系樹脂皮膜 ３ アルミニウムの陽極酸化皮膜 ４ 第１のポリピロール層 ５ 第２ポリピロール層 ６ 集電体 ７ エポキシ樹脂 ８ 電着液 ９ ステンレス容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田 純一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】粗面化した導電体表面上にポリカルボン酸
系樹脂および前記導電体の陽極酸化皮膜からなる誘電体
層を有し、前記誘電体表面上に対極として導電体層をも
つことを特徴とするコンデンサ。 - 【請求項２】粗面化した導電体がエッチドアルミニウム
箔であることを特徴とする請求項１記載のコンデンサ。 - 【請求項３】ポリカルボン酸系樹脂がポリアクリル酸樹
脂であることを特徴とする請求項１記載のコンデンサ。 - 【請求項４】対極が陰イオンをドープした導電性高分子
であることを特徴とする請求項１記載のコンデンサ。 - 【請求項５】導電性高分子がポリピロールであることを
特徴とする請求項４記載のコンデンサ。 - 【請求項６】ポリカルボン酸を含む水溶液に陽極酸化促
進のための有機酸、無機酸またはこれらの塩からなる電
解質の水溶液を添加して電着液を合成する工程と、前記
電解質の水溶液を添加した電着液を用いて粗面化した導
電体表面上にポリカルボン酸系樹脂皮膜と導電体の陽極
酸化皮膜からなる誘電体層を形成する工程と、前記誘電
体表面上に対向電極として更に導電体層を形成する工程
を有することを特徴とするコンデンサの製造方法。 - 【請求項７】ポリカルボン酸を含む水溶液に添加する電
解質が、アジピン酸、マレイン酸、コハク酸、リンゴ
酸、リン酸、ホウ酸、またはその塩であることを特徴と
する請求項６記載のコンデンサの製造方法。 - 【請求項８】陽極酸化を促進させるための電解質をポリ
カルボン酸を含む水溶液に添加した電着液のｐＨが７〜
９の範囲になるように、あらかじめ適量のアンモニアや
アミン類を電解質水溶液またはポリカルボン酸を含む水
溶液に添加しておくことを特徴とする請求項６記載のコ
ンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8232735A JPH1079326A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | コンデンサおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8232735A JPH1079326A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | コンデンサおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1079326A true JPH1079326A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=16943958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8232735A Pending JPH1079326A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | コンデンサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1079326A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6288890B1 (en) | 1998-04-21 | 2001-09-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Capacitor and its manufacturing method |
| JP2005290491A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサ用アルミニウム陽極箔 |
| CN1299306C (zh) * | 1998-04-21 | 2007-02-07 | 松下电器产业株式会社 | 电容器及其制造方法 |
| JP2008193096A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Young Joo Oh | 金属キャパシタ及びその製造方法 |
| WO2013190757A1 (ja) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | 昭和電工株式会社 | コンデンサ素子 |
| WO2013190756A1 (ja) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | 昭和電工株式会社 | コンデンサの製造方法 |
| WO2015075921A1 (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
| WO2024128161A1 (ja) * | 2022-12-15 | 2024-06-20 | 日本ケミコン株式会社 | 電極箔、蓄電デバイスおよびその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0487316A (ja) * | 1990-07-30 | 1992-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コンデンサ |
| JPH0513279A (ja) * | 1991-07-01 | 1993-01-22 | Elna Co Ltd | アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法 |
| JPH05304056A (ja) * | 1992-04-27 | 1993-11-16 | Marcon Electron Co Ltd | 固体電解コンデンサの製造方法 |
-
1996
- 1996-09-03 JP JP8232735A patent/JPH1079326A/ja active Pending
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| JPWO2013190756A1 (ja) * | 2012-06-22 | 2016-02-08 | 昭和電工株式会社 | コンデンサの製造方法 |
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| US10032563B2 (en) | 2012-06-22 | 2018-07-24 | Showa Denko K.K. | Capacitor element |
| WO2015075921A1 (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
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| WO2024128161A1 (ja) * | 2022-12-15 | 2024-06-20 | 日本ケミコン株式会社 | 電極箔、蓄電デバイスおよびその製造方法 |
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