JPH1116784A - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサ及びその製造方法Info
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- JPH1116784A JPH1116784A JP16401997A JP16401997A JPH1116784A JP H1116784 A JPH1116784 A JP H1116784A JP 16401997 A JP16401997 A JP 16401997A JP 16401997 A JP16401997 A JP 16401997A JP H1116784 A JPH1116784 A JP H1116784A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンデンサ特性を損なうことなく容易にプレ
コート膜を形成できる固体電解コンデンサの製造方法
と、該プレコート膜を具える有機固体電解コンデンサを
提供する。 【解決手段】 Ａl、Ｔa等の弁金属によって形成される
陽極体１と、該陽極体１の表面に形成された誘電体酸化
皮膜２と、該誘電体酸化皮膜２上に、ＭnＯ2、導電性有
機材料等の固体導電性材料により形成された陰極層３と
を具える固体電解コンデンサに於て、本発明の固体電解
コンデンサは、陰極層３が、誘電体酸化皮膜２上にプレ
コート膜35として形成された有機半導体の膜36と、該有
機半導体膜36上に電解重合により形成された導電性高分
子の層30とからなることを特徴とする。
コート膜を形成できる固体電解コンデンサの製造方法
と、該プレコート膜を具える有機固体電解コンデンサを
提供する。 【解決手段】 Ａl、Ｔa等の弁金属によって形成される
陽極体１と、該陽極体１の表面に形成された誘電体酸化
皮膜２と、該誘電体酸化皮膜２上に、ＭnＯ2、導電性有
機材料等の固体導電性材料により形成された陰極層３と
を具える固体電解コンデンサに於て、本発明の固体電解
コンデンサは、陰極層３が、誘電体酸化皮膜２上にプレ
コート膜35として形成された有機半導体の膜36と、該有
機半導体膜36上に電解重合により形成された導電性高分
子の層30とからなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解コンデン
サ及びその製造方法に関するものである。特に、本発明
は、高周波特性に優れた高性能固体電解コンデンサ及び
その製造方法に関するものである。
サ及びその製造方法に関するものである。特に、本発明
は、高周波特性に優れた高性能固体電解コンデンサ及び
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電解コンデンサは、Ａl（アル
ミニウム）、Ｔa（タンタル）等の弁金属（valve meta
l）からなる陽極体の表面に、電解酸化処理にて誘電体
酸化皮膜を形成し、該誘電体酸化皮膜上に、電解液、Ｍ
nＯ2（二酸化マンガン）、導電性有機材料等の導電性材
料からなる陰極層を形成したものである。ここで、弁金
属とは、前記電解酸化処理により、極めて緻密で耐久性
を有する誘電体酸化皮膜を形成する金属を言い、Ａlや
Ｔaの他にも、Ｔi（チタン）、Ｎb（ニオブ）等が該当
する。前記誘電体酸化皮膜の膜厚が非常に薄いことか
ら、電解コンデンサは、他の紙コンデンサやフィルムコ
ンデンサ等に比べて、小型で大容量のコンデンサを作る
ことができる。前記電解コンデンサは、陰極層として、
ＭnＯ2、導電性有機材料等の固体の導電性材料を用いた
ものを固体電解コンデンサと称し、さらに、固体の導電
性有機材料を用いたものを有機固体電解コンデンサと称
する。
ミニウム）、Ｔa（タンタル）等の弁金属（valve meta
l）からなる陽極体の表面に、電解酸化処理にて誘電体
酸化皮膜を形成し、該誘電体酸化皮膜上に、電解液、Ｍ
nＯ2（二酸化マンガン）、導電性有機材料等の導電性材
料からなる陰極層を形成したものである。ここで、弁金
属とは、前記電解酸化処理により、極めて緻密で耐久性
を有する誘電体酸化皮膜を形成する金属を言い、Ａlや
Ｔaの他にも、Ｔi（チタン）、Ｎb（ニオブ）等が該当
する。前記誘電体酸化皮膜の膜厚が非常に薄いことか
ら、電解コンデンサは、他の紙コンデンサやフィルムコ
ンデンサ等に比べて、小型で大容量のコンデンサを作る
ことができる。前記電解コンデンサは、陰極層として、
ＭnＯ2、導電性有機材料等の固体の導電性材料を用いた
ものを固体電解コンデンサと称し、さらに、固体の導電
性有機材料を用いたものを有機固体電解コンデンサと称
する。
【０００３】近年の電子機器の発展に伴い、高周波領域
において内部インピーダンスの低い高周波特性に優れた
小型かつ大容量のコンデンサが必要とされている。コン
デンサの内部インピーダンスは、コンデンサの容量や、
主に陰極層の材料に起因するＥＳＲ（equivalent serie
s resistance：等価直列抵抗）や、主にリード線に起因
する自己インダクタンス、等からなる。電解コンデンサ
の陰極層に使用される導電性材料のうち、ＴＣＮＱ
（７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）錯塩、
ポリピロール等の導電性有機材料は、電解液やＭnＯ2に
比べて電気伝導率が高い。従って、導電性有機材料を用
いた有機固体電解コンデンサは、前記ＥＳＲが低いか
ら、高周波特性に優れた小型かつ大容量のコンデンサと
して、様々な電子機器に使用されている。また、導電性
有機材料の中でも、ポリピロール等の導電性高分子材料
は、ＴＣＮＱ錯塩等の有機半導体に比べて電気伝導率が
高い。従って、ポリピロール等の導電性高分子材料を用
いた有機固体電解コンデンサは、前記ＥＳＲがいっそう
低く、高周波特性に非常に優れた小型かつ大容量のコン
デンサとなる。
において内部インピーダンスの低い高周波特性に優れた
小型かつ大容量のコンデンサが必要とされている。コン
デンサの内部インピーダンスは、コンデンサの容量や、
主に陰極層の材料に起因するＥＳＲ（equivalent serie
s resistance：等価直列抵抗）や、主にリード線に起因
する自己インダクタンス、等からなる。電解コンデンサ
の陰極層に使用される導電性材料のうち、ＴＣＮＱ
（７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）錯塩、
ポリピロール等の導電性有機材料は、電解液やＭnＯ2に
比べて電気伝導率が高い。従って、導電性有機材料を用
いた有機固体電解コンデンサは、前記ＥＳＲが低いか
ら、高周波特性に優れた小型かつ大容量のコンデンサと
して、様々な電子機器に使用されている。また、導電性
有機材料の中でも、ポリピロール等の導電性高分子材料
は、ＴＣＮＱ錯塩等の有機半導体に比べて電気伝導率が
高い。従って、ポリピロール等の導電性高分子材料を用
いた有機固体電解コンデンサは、前記ＥＳＲがいっそう
低く、高周波特性に非常に優れた小型かつ大容量のコン
デンサとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】コンデンサは、容量を
大きくするために、電極の面積を広くすることが望まし
い。そのため、電解コンデンサにおいては、陽極体に箔
や焼結体が使用される。箔の場合には、芯に巻き取った
り積層させて電極面積を広くしている。電極面積をさら
に広くするために、箔はエッチングにて粗面に形成され
る。焼結体は、粒子状の金属を焼き固めたものであり、
多孔質であるため、電極面積が広い。このとき、誘電体
酸化皮膜および陰極層を陽極体の表面に沿うように密着
して形成しないと、電極面積を大きくしたことにはなら
ない。誘電体酸化皮膜は、陽極体を電解液に浸漬して電
解酸化によって形成されるため、陽極体の表面に沿って
形成される。同様に、陰極層に電解液を用いた場合に
は、陽極体の表面を覆う誘電体酸化皮膜の表面に電解液
が容易に密着できる。しかしながら、陰極層に固体導電
性材料を用いた固体電解コンデンサの場合には、前記誘
電体酸化被膜の表面に陰極層を密着させることは容易で
はなく、そのため、様々な方法が提案され、実行されて
いる。
大きくするために、電極の面積を広くすることが望まし
い。そのため、電解コンデンサにおいては、陽極体に箔
や焼結体が使用される。箔の場合には、芯に巻き取った
り積層させて電極面積を広くしている。電極面積をさら
に広くするために、箔はエッチングにて粗面に形成され
る。焼結体は、粒子状の金属を焼き固めたものであり、
多孔質であるため、電極面積が広い。このとき、誘電体
酸化皮膜および陰極層を陽極体の表面に沿うように密着
して形成しないと、電極面積を大きくしたことにはなら
ない。誘電体酸化皮膜は、陽極体を電解液に浸漬して電
解酸化によって形成されるため、陽極体の表面に沿って
形成される。同様に、陰極層に電解液を用いた場合に
は、陽極体の表面を覆う誘電体酸化皮膜の表面に電解液
が容易に密着できる。しかしながら、陰極層に固体導電
性材料を用いた固体電解コンデンサの場合には、前記誘
電体酸化被膜の表面に陰極層を密着させることは容易で
はなく、そのため、様々な方法が提案され、実行されて
いる。
【０００５】ポリピロール等の導電性高分子材料を用い
て陰極層を形成する場合では、従来、化学的酸化重合や
電解酸化重合が利用されており、例えば、特公平３−６
５００９、特公平４−２３４１０、特公平４−６７７６
７、特公平４−７４８５３等に記載されている。化学的
酸化重合は、酸化剤により単量体を酸化重合する方法で
あり、電解酸化重合は、電気分解においてアノードにて
生じる酸化反応により単量体を酸化重合して、アノード
上に高分子層を形成する方法である。化学的酸化重合を
利用する方法は、誘電体酸化皮膜上に酸化剤を付着さ
せ、次に、導電性高分子となり得る単量体の溶液または
気体を接触させて、該単量体を酸化重合させ、これによ
り、誘電体酸化皮膜上に導電性高分子層を形成させてい
る。しかしながら、この方法により形成される導電性高
分子層は、強度が弱い、ムラが発生し易い、電解酸化重
合により形成される導電性高分子層に比べて、電気伝導
率が低い、等の欠点を有する。従って、この方法では、
高性能固体電解コンデンサとして十分に満足できる陰極
層が形成されない。一方、電解酸化重合を利用すると、
一般に、強度が強く、電気伝導率が高く、且つ均一な、
良質の導電性高分子層が形成される。しかしながら、電
解酸化重合を利用して、誘電体酸化皮膜上に導電性高分
子層を直接形成することは、誘電体酸化皮膜が絶縁体で
あるため、不可能かまたは非常に困難である。
て陰極層を形成する場合では、従来、化学的酸化重合や
電解酸化重合が利用されており、例えば、特公平３−６
５００９、特公平４−２３４１０、特公平４−６７７６
７、特公平４−７４８５３等に記載されている。化学的
酸化重合は、酸化剤により単量体を酸化重合する方法で
あり、電解酸化重合は、電気分解においてアノードにて
生じる酸化反応により単量体を酸化重合して、アノード
上に高分子層を形成する方法である。化学的酸化重合を
利用する方法は、誘電体酸化皮膜上に酸化剤を付着さ
せ、次に、導電性高分子となり得る単量体の溶液または
気体を接触させて、該単量体を酸化重合させ、これによ
り、誘電体酸化皮膜上に導電性高分子層を形成させてい
る。しかしながら、この方法により形成される導電性高
分子層は、強度が弱い、ムラが発生し易い、電解酸化重
合により形成される導電性高分子層に比べて、電気伝導
率が低い、等の欠点を有する。従って、この方法では、
高性能固体電解コンデンサとして十分に満足できる陰極
層が形成されない。一方、電解酸化重合を利用すると、
一般に、強度が強く、電気伝導率が高く、且つ均一な、
良質の導電性高分子層が形成される。しかしながら、電
解酸化重合を利用して、誘電体酸化皮膜上に導電性高分
子層を直接形成することは、誘電体酸化皮膜が絶縁体で
あるため、不可能かまたは非常に困難である。
【０００６】そこで、誘電体酸化皮膜上に、導電性の膜
（以下、「プレコート膜」と呼ぶ。）を予め被覆し、該
プレコート膜をアノードとして電解酸化重合を行なうこ
とにより、プレコート膜上に導電性高分子層を形成する
方法が提案されており、上記公報に記載されている。特
公平３−６５００９、特公平４−２３４１０、及び、特
公平４−７４８５３では、プレコート膜として、化学的
酸化重合によって形成した導電性高分子膜を利用してい
る。しかしながら、この方法は、上述のように、化学的
酸化重合によって形成した導電性高分子膜の厚み、電気
伝導率、ムラ等の影響が大きい。従って、酸化剤の濃
度、酸化重合時の温度および時間等を厳しく管理する必
要がある。一方、特公平４−６７７６７では、硝酸マン
ガンを熱分解することによって形成したＭnＯ2の膜を利
用している。しかしながら、該ＭnＯ2の膜を形成する際
には、一般に、硝酸マンガンを350℃前後で熱分解させ
るため、このとき、誘電体酸化皮膜が損傷して、コンデ
ンサの漏れ電流が増加することになる。
（以下、「プレコート膜」と呼ぶ。）を予め被覆し、該
プレコート膜をアノードとして電解酸化重合を行なうこ
とにより、プレコート膜上に導電性高分子層を形成する
方法が提案されており、上記公報に記載されている。特
公平３−６５００９、特公平４−２３４１０、及び、特
公平４−７４８５３では、プレコート膜として、化学的
酸化重合によって形成した導電性高分子膜を利用してい
る。しかしながら、この方法は、上述のように、化学的
酸化重合によって形成した導電性高分子膜の厚み、電気
伝導率、ムラ等の影響が大きい。従って、酸化剤の濃
度、酸化重合時の温度および時間等を厳しく管理する必
要がある。一方、特公平４−６７７６７では、硝酸マン
ガンを熱分解することによって形成したＭnＯ2の膜を利
用している。しかしながら、該ＭnＯ2の膜を形成する際
には、一般に、硝酸マンガンを350℃前後で熱分解させ
るため、このとき、誘電体酸化皮膜が損傷して、コンデ
ンサの漏れ電流が増加することになる。
【０００７】
【発明の目的】本願発明者は、上記化学的酸化重合によ
る導電性高分子膜やＭnＯ2膜に代わるプレコート膜を種
々検討した結果、以下のような解決手段を見い出した。
本発明は、コンデンサ特性を損なうことなく容易にプレ
コート膜を形成できる固体電解コンデンサの製造方法
と、該プレコート膜を具える有機固体電解コンデンサを
提供することを目的とする。
る導電性高分子膜やＭnＯ2膜に代わるプレコート膜を種
々検討した結果、以下のような解決手段を見い出した。
本発明は、コンデンサ特性を損なうことなく容易にプレ
コート膜を形成できる固体電解コンデンサの製造方法
と、該プレコート膜を具える有機固体電解コンデンサを
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の有機固体電解コ
ンデンサは、誘電体酸化皮膜上にＴＣＮＱ錯塩等の有機
半導体の膜を、プレコート膜として形成したものであ
る。該有機半導体膜は、融解含浸または蒸着により、誘
電体酸化皮膜上に直接形成するか、或いは、有機半導体
を有機溶媒に溶解させて、該溶解液を誘電体酸化皮膜上
に塗布することにより形成される。
ンデンサは、誘電体酸化皮膜上にＴＣＮＱ錯塩等の有機
半導体の膜を、プレコート膜として形成したものであ
る。該有機半導体膜は、融解含浸または蒸着により、誘
電体酸化皮膜上に直接形成するか、或いは、有機半導体
を有機溶媒に溶解させて、該溶解液を誘電体酸化皮膜上
に塗布することにより形成される。
【０００９】
【作用及び効果】ＴＣＮＱ錯塩等の有機半導体は、ポリ
ピロール等の導電性高分子に比べて、電気伝導率および
熱耐性が劣るが、有機半導体自身を融解含浸、蒸着また
は溶解塗布することにより、誘電体酸化皮膜上に有機半
導体の層を形成でき、単量体の重合反応が不要である。
従って、プレコート膜として、導電性高分子の代わりに
有機半導体を用いることにより、重合反応での厳しい条
件は不要となり、プレコート膜を容易に形成することが
可能となる。また、有機半導体の膜を形成する際には、
ＭnＯ2膜の形成時のような高温を必要としないから、誘
電体酸化皮膜の損傷は少ない。従って、プレコート膜と
して有機半導体膜を用いて製造される固体電解コンデン
サは、漏れ電流の増大を抑えることが出来る。
ピロール等の導電性高分子に比べて、電気伝導率および
熱耐性が劣るが、有機半導体自身を融解含浸、蒸着また
は溶解塗布することにより、誘電体酸化皮膜上に有機半
導体の層を形成でき、単量体の重合反応が不要である。
従って、プレコート膜として、導電性高分子の代わりに
有機半導体を用いることにより、重合反応での厳しい条
件は不要となり、プレコート膜を容易に形成することが
可能となる。また、有機半導体の膜を形成する際には、
ＭnＯ2膜の形成時のような高温を必要としないから、誘
電体酸化皮膜の損傷は少ない。従って、プレコート膜と
して有機半導体膜を用いて製造される固体電解コンデン
サは、漏れ電流の増大を抑えることが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。本実施形態の固体電解コンデンサの主要部で
ある固体電解コンデンサ素子(100)は、図１のように、
Ａl、Ｔa等の弁金属からなる陽極体(１)に陽極リード線
(10)を取り付け、陽極体(１)と、陽極リード線(10)の一
部との表面に、電解酸化処理にて誘電体酸化皮膜(２)を
形成し、該誘電体酸化皮膜(２)上に、プレコート膜(35)
として有機半導体の膜(36)を形成し、該有機半導体膜(3
6)上に電解酸化重合により導電性高分子の層(30)を形成
して、有機半導体膜(36)および導電性高分子層(30)を陰
極層(３)とするものである。このように形成された固体
電解コンデンサ素子(100)において、陰極層(３)上にカ
ーボン及び銀ペースト層を形成し、陽極リード線(10)
と、カーボン及び銀ペースト層とに金属端子板をそれぞ
れ取り付け、エポキシ樹脂等により外殻を形成すること
によって、本実施形態の固体電解コンデンサが完成す
る。陽極体(１)には、箔や焼結体等が使用されるが、以
下の実施例および比較例では、弁金属としてＴaを用い
たＴa焼結体(1a)が使用される。また、有機半導体膜(3
6)には、ＴＣＮＱ錯塩等が使用されるが、以下の実施例
では、Ｎ−（ｎ−ブチル）−イソキノリン（ＴＣＮＱ）
2が使用される。また、導電性高分子層(30)には、ポリ
ピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、または、こ
れらの誘導体等が使用されるが、以下の実施例では、ポ
リピロールが使用される。
説明する。本実施形態の固体電解コンデンサの主要部で
ある固体電解コンデンサ素子(100)は、図１のように、
Ａl、Ｔa等の弁金属からなる陽極体(１)に陽極リード線
(10)を取り付け、陽極体(１)と、陽極リード線(10)の一
部との表面に、電解酸化処理にて誘電体酸化皮膜(２)を
形成し、該誘電体酸化皮膜(２)上に、プレコート膜(35)
として有機半導体の膜(36)を形成し、該有機半導体膜(3
6)上に電解酸化重合により導電性高分子の層(30)を形成
して、有機半導体膜(36)および導電性高分子層(30)を陰
極層(３)とするものである。このように形成された固体
電解コンデンサ素子(100)において、陰極層(３)上にカ
ーボン及び銀ペースト層を形成し、陽極リード線(10)
と、カーボン及び銀ペースト層とに金属端子板をそれぞ
れ取り付け、エポキシ樹脂等により外殻を形成すること
によって、本実施形態の固体電解コンデンサが完成す
る。陽極体(１)には、箔や焼結体等が使用されるが、以
下の実施例および比較例では、弁金属としてＴaを用い
たＴa焼結体(1a)が使用される。また、有機半導体膜(3
6)には、ＴＣＮＱ錯塩等が使用されるが、以下の実施例
では、Ｎ−（ｎ−ブチル）−イソキノリン（ＴＣＮＱ）
2が使用される。また、導電性高分子層(30)には、ポリ
ピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、または、こ
れらの誘導体等が使用されるが、以下の実施例では、ポ
リピロールが使用される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例と比較例を説明する。
【００１２】（実施例１）陽極リード線(10)を取り付け
たＴa焼結体(1a)と、カソード電極(40)とを、図２のよ
うに、リン酸水溶液（0.02重量％）を70℃に維持した電
解液(60)に浸漬し、電源(５)の正極を陽極リード線(10)
に接続し、負極をカソード電極(40)に接続し、50Ｖの電
圧を印加して電解酸化を行ない、Ｔa焼結体(1a)と陽極
リード線(10)の一部との表面に誘電体酸化皮膜(２)を形
成した。次に、前記処理を行なったＴa焼結体(1a)を、
図３のように、アセトニトリルを溶媒とするＮ−（ｎ−
ブチル）−イソキノリン（ＴＣＮＱ）2溶液（0.3重量
％）(70)に５分間浸漬し、これを２回繰り返して、Ｎ−
（ｎ−ブチル）−イソキノリン（ＴＣＮＱ）2を含浸さ
せ、誘電体酸化皮膜(２)上に、Ｎ−（ｎ−ブチル）−イ
ソキノリン（ＴＣＮＱ）2からなる有機半導体膜(36)を
形成した。次に、前記処理を行なったＴa焼結体(1a)
を、図４のように、パラトルエンスルホン酸ナトリウム
（濃度0.05mol/l）とピロール単量体（濃度0.2mol/l）
とのアセトニトリル溶液(61)に浸漬し、白金線(45)（直
径３mm）を前記有機半導体膜(36)に接触させて、電源
(５)の正極を白金線(45)に接続し、負極をステンレス板
(40)に接続して、0.4mA/pcsの定電流電解を90分間行な
い、有機半導体膜(36)上に、ポリピロールからなる導電
性高分子層(30)を形成した。その後、白金線(45)を取り
外し、洗浄し、乾燥して固体電解コンデンサ素子(100)
を完成させた。次に、前記固体電解コンデンサ素子(10
0)において、導電性高分子層(30)上にカーボン及び銀ペ
イント層を形成し、陽極リード線(10)と、カーボン及び
銀ペースト層とに金属端子板をそれぞれ取り付け、エポ
キシ樹脂等により外殻を形成した後に、10Ｖでエージン
グ処理を行なって、固体電解コンデンサを完成させた。
たＴa焼結体(1a)と、カソード電極(40)とを、図２のよ
うに、リン酸水溶液（0.02重量％）を70℃に維持した電
解液(60)に浸漬し、電源(５)の正極を陽極リード線(10)
に接続し、負極をカソード電極(40)に接続し、50Ｖの電
圧を印加して電解酸化を行ない、Ｔa焼結体(1a)と陽極
リード線(10)の一部との表面に誘電体酸化皮膜(２)を形
成した。次に、前記処理を行なったＴa焼結体(1a)を、
図３のように、アセトニトリルを溶媒とするＮ−（ｎ−
ブチル）−イソキノリン（ＴＣＮＱ）2溶液（0.3重量
％）(70)に５分間浸漬し、これを２回繰り返して、Ｎ−
（ｎ−ブチル）−イソキノリン（ＴＣＮＱ）2を含浸さ
せ、誘電体酸化皮膜(２)上に、Ｎ−（ｎ−ブチル）−イ
ソキノリン（ＴＣＮＱ）2からなる有機半導体膜(36)を
形成した。次に、前記処理を行なったＴa焼結体(1a)
を、図４のように、パラトルエンスルホン酸ナトリウム
（濃度0.05mol/l）とピロール単量体（濃度0.2mol/l）
とのアセトニトリル溶液(61)に浸漬し、白金線(45)（直
径３mm）を前記有機半導体膜(36)に接触させて、電源
(５)の正極を白金線(45)に接続し、負極をステンレス板
(40)に接続して、0.4mA/pcsの定電流電解を90分間行な
い、有機半導体膜(36)上に、ポリピロールからなる導電
性高分子層(30)を形成した。その後、白金線(45)を取り
外し、洗浄し、乾燥して固体電解コンデンサ素子(100)
を完成させた。次に、前記固体電解コンデンサ素子(10
0)において、導電性高分子層(30)上にカーボン及び銀ペ
イント層を形成し、陽極リード線(10)と、カーボン及び
銀ペースト層とに金属端子板をそれぞれ取り付け、エポ
キシ樹脂等により外殻を形成した後に、10Ｖでエージン
グ処理を行なって、固体電解コンデンサを完成させた。
【００１３】（実施例２）実施例２は、実施例１と比べ
て、有機半導体膜(36)の形成方法のみが異なり、他は同
様にして固体電解コンデンサを完成させた。実施例２で
は、まず、Ｎ−（ｎ−ブチル）−イソキノリン（ＴＣＮ
Ｑ）2を容器に収納し、該容器を280℃に加熱して、Ｎ−
（ｎ−ブチル）−イソキノリン（ＴＣＮＱ）2を融解す
る。次に、図３に示すように、該融解液(71)に、誘電体
酸化皮膜(２)を形成したＴa焼結体(1a)を浸漬して、Ｎ
−（ｎ−ブチル）−イソキノリン（ＴＣＮＱ）2を含浸
させ、誘電体酸化皮膜(２)上に、Ｎ−（ｎ−ブチル）−
イソキノリン（ＴＣＮＱ）2からなる有機半導体膜(36)
を形成した。なお、ＴＣＮＱ塩を融解して含浸させる工
程については、特公昭６２−５２９３９号等に詳しく記
載されている。
て、有機半導体膜(36)の形成方法のみが異なり、他は同
様にして固体電解コンデンサを完成させた。実施例２で
は、まず、Ｎ−（ｎ−ブチル）−イソキノリン（ＴＣＮ
Ｑ）2を容器に収納し、該容器を280℃に加熱して、Ｎ−
（ｎ−ブチル）−イソキノリン（ＴＣＮＱ）2を融解す
る。次に、図３に示すように、該融解液(71)に、誘電体
酸化皮膜(２)を形成したＴa焼結体(1a)を浸漬して、Ｎ
−（ｎ−ブチル）−イソキノリン（ＴＣＮＱ）2を含浸
させ、誘電体酸化皮膜(２)上に、Ｎ−（ｎ−ブチル）−
イソキノリン（ＴＣＮＱ）2からなる有機半導体膜(36)
を形成した。なお、ＴＣＮＱ塩を融解して含浸させる工
程については、特公昭６２−５２９３９号等に詳しく記
載されている。
【００１４】（比較例１）比較例１は、上記実施例１お
よび実施例２と比べて、プレコート膜(35)として化学酸
化重合によるポリピロールの膜を形成する点のみが異な
り、他は同様にして固体電解コンデンサを完成させた。
比較例１では、誘電体酸化皮膜(２)を形成したＴa焼結
体(1a)を、過酸化水素水溶液（濃度１mol/l）に10分間
浸漬させた後に、ピロール単量体に30分間さらして、誘
電体酸化皮膜(２)上に化学重合ポリピロール膜を形成し
た。
よび実施例２と比べて、プレコート膜(35)として化学酸
化重合によるポリピロールの膜を形成する点のみが異な
り、他は同様にして固体電解コンデンサを完成させた。
比較例１では、誘電体酸化皮膜(２)を形成したＴa焼結
体(1a)を、過酸化水素水溶液（濃度１mol/l）に10分間
浸漬させた後に、ピロール単量体に30分間さらして、誘
電体酸化皮膜(２)上に化学重合ポリピロール膜を形成し
た。
【００１５】（比較例２）同様に、比較例２は、実施例
１、実施例２および比較例１に比べて、プレコート膜(3
5)としてＭnＯ2の膜を形成する点のみが異なり、他は同
様にして固体電解コンデンサを完成させた。比較例２で
は、誘電体酸化皮膜(２)を形成したＴa焼結体(1a)を、
硝酸マンガン水溶液中に浸漬し、350℃で熱分解させて
ＭnＯ2膜を形成した。上記実施例および比較例における
コンデンサ特性を表１に示す。
１、実施例２および比較例１に比べて、プレコート膜(3
5)としてＭnＯ2の膜を形成する点のみが異なり、他は同
様にして固体電解コンデンサを完成させた。比較例２で
は、誘電体酸化皮膜(２)を形成したＴa焼結体(1a)を、
硝酸マンガン水溶液中に浸漬し、350℃で熱分解させて
ＭnＯ2膜を形成した。上記実施例および比較例における
コンデンサ特性を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】なお、表１において、δは損失角であり、
漏れ電流は、10Ｖの電圧を60秒間印加した後の値であ
る。表１から以下のことが理解できる。実施例１および
実施例２の何れの場合も、ＥＳＲおよび漏れ電流が小さ
い。従って、有機半導体膜の形成が何れの方法で行なわ
れても、コンデンサ特性に優れた固体電解コンデンサと
なることが分かる。また、実施例１および実施例２の結
果を比較例２の結果と比べると、プレコート膜(35)とし
て、ＭnＯ2膜を用いるよりも有機半導体膜(36)を用いた
方が、ＥＳＲおよび漏れ電流が小さいから、コンデンサ
特性に優れた固体電解コンデンサとなることが分かる。
なお、実施例１および実施例２の方が比較例２よりもＥ
ＳＲが小さいことは、有機半導体の方がＭnＯ2よりも電
気伝導率が高いことに起因すると考えられる。
漏れ電流は、10Ｖの電圧を60秒間印加した後の値であ
る。表１から以下のことが理解できる。実施例１および
実施例２の何れの場合も、ＥＳＲおよび漏れ電流が小さ
い。従って、有機半導体膜の形成が何れの方法で行なわ
れても、コンデンサ特性に優れた固体電解コンデンサと
なることが分かる。また、実施例１および実施例２の結
果を比較例２の結果と比べると、プレコート膜(35)とし
て、ＭnＯ2膜を用いるよりも有機半導体膜(36)を用いた
方が、ＥＳＲおよび漏れ電流が小さいから、コンデンサ
特性に優れた固体電解コンデンサとなることが分かる。
なお、実施例１および実施例２の方が比較例２よりもＥ
ＳＲが小さいことは、有機半導体の方がＭnＯ2よりも電
気伝導率が高いことに起因すると考えられる。
【００１８】また、実施例１および実施例２の結果を比
較例１の結果と比べると、プレコート膜(35)として、化
学酸化重合による導電性高分子膜を用いるよりも有機半
導体膜(36)を用いた方が、ＥＳＲおよび漏れ電流が小さ
いから、コンデンサ特性に優れた固体電解コンデンサと
なることが分かる。なお、実施例１および実施例２の方
が比較例１よりもＥＳＲが小さいことは、形成されるプ
レコート膜のムラ、電気伝導率等に起因すると考えられ
る。また、実施例１および実施例２の方が比較例１より
も漏れ電流が小さいことは、以下のように考えられる。
一般に、エージング処理により漏れ電流が小さくなるメ
カニズムは、損傷した誘電体酸化皮膜は耐電圧が低いか
ら、エージング処理において電圧を印加すると、耐電圧
の低い領域に電流が集中して、該電流により酸化され
て、誘電体酸化皮膜が修復されるものである。しかしな
がら、導電性高分子、有機半導体等の有機導電性材料を
陰極層に用いた有機固体電解コンデンサの場合は、該電
流により発生するジュール熱によって有機導電性材料が
絶縁化されることにより、漏れ電流が小さくなると考え
られている。従って、有機半導体の方が導電性高分子よ
りも熱分解されて絶縁化され易いから、有機半導体膜(3
6)を用いた実施例１および実施例２の方が、導電性高分
子膜を用いた比較例２よりも漏れ電流が小さいと考えら
れる。
較例１の結果と比べると、プレコート膜(35)として、化
学酸化重合による導電性高分子膜を用いるよりも有機半
導体膜(36)を用いた方が、ＥＳＲおよび漏れ電流が小さ
いから、コンデンサ特性に優れた固体電解コンデンサと
なることが分かる。なお、実施例１および実施例２の方
が比較例１よりもＥＳＲが小さいことは、形成されるプ
レコート膜のムラ、電気伝導率等に起因すると考えられ
る。また、実施例１および実施例２の方が比較例１より
も漏れ電流が小さいことは、以下のように考えられる。
一般に、エージング処理により漏れ電流が小さくなるメ
カニズムは、損傷した誘電体酸化皮膜は耐電圧が低いか
ら、エージング処理において電圧を印加すると、耐電圧
の低い領域に電流が集中して、該電流により酸化され
て、誘電体酸化皮膜が修復されるものである。しかしな
がら、導電性高分子、有機半導体等の有機導電性材料を
陰極層に用いた有機固体電解コンデンサの場合は、該電
流により発生するジュール熱によって有機導電性材料が
絶縁化されることにより、漏れ電流が小さくなると考え
られている。従って、有機半導体の方が導電性高分子よ
りも熱分解されて絶縁化され易いから、有機半導体膜(3
6)を用いた実施例１および実施例２の方が、導電性高分
子膜を用いた比較例２よりも漏れ電流が小さいと考えら
れる。
【００１９】上記実施形態の説明は、本発明を説明する
ためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限
定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請
求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であ
ることは勿論である。
ためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限
定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請
求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であ
ることは勿論である。
【図１】プレコート膜を具える有機固体電解コンデンサ
素子を示す断面図である。
素子を示す断面図である。
【図２】電解酸化により誘電体酸化皮膜を形成する工程
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図３】溶解液または融解液への浸漬により誘電体酸化
皮膜上にプレコート膜として有機半導体膜を形成する工
程を示す概略図である。
皮膜上にプレコート膜として有機半導体膜を形成する工
程を示す概略図である。
【図４】電解酸化重合によりプレコート膜上に導電性高
分子層を形成する工程を示す概略図である。
分子層を形成する工程を示す概略図である。
(１) 陽極体 (２) 誘電体酸化皮膜 (３) 陰極層 (10) 陽極リード線 (30) 導電性高分子層 (35) プレコート膜 (36) 有機半導体膜
フロントページの続き (72)発明者 小島 洋一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 高松 武史 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 Ａl、Ｔa等の弁金属によって形成される
陽極体(１)と、該陽極体(１)の表面に形成された誘電体
酸化皮膜(２)と、該誘電体酸化皮膜(２)上に、固体導電
性材料により形成された陰極層(３)とを具える固体電解
コンデンサに於て、 陰極層(３)は、誘電体酸化皮膜(２)上に形成された有機
半導体の膜(36)と、該有機半導体膜(36)上に電解重合に
より形成された導電性高分子の層(30)とからなることを
特徴とする固体電解コンデンサ。 - 【請求項２】 有機半導体はＴＣＮＱ錯塩である、請求
項１に記載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項３】 導電性高分子は、ポリピロール、ポリア
ニリン、ポリチオフェン、又は、これらの誘導体である
請求項１又は請求項２に記載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項４】 Ａl、Ｔa等の弁金属によって形成された
陽極体(１)の表面に、誘電体酸化皮膜(２)を形成する工
程と、該誘電体酸化皮膜(２)上に、固体導電性材料から
なる陰極層(３)を形成する工程とを含む固体電解コンデ
ンサの製造方法に於て、 陰極層(３)を形成する工程は、 ａ．誘電体酸化皮膜(２)上に、有機半導体の膜(36)を形
成する工程と、 ｂ．該有機半導体膜(36)上に、電解重合により導電性高
分子の層(30)を形成する工程とを含むことを特徴とす
る、固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項５】 有機半導体膜(36)を形成する工程は、有
機半導体を融解し又は有機溶媒に溶解し、誘電体酸化皮
膜(２)を形成した陽極体(１)を、該融解液又は溶解液に
浸漬するか、或いは、該陽極体(１)に有機半導体を蒸着
することによって、誘電体酸化皮膜(２)上に有機半導体
膜(36)を形成することを特徴とする、請求項４に記載の
固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項６】 有機半導体には、ＴＣＮＱ錯塩を使用す
ることを特徴とする、請求項４又は請求項５に記載の固
体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項７】 導電性高分子には、ポリピロール、ポリ
アニリン、ポリチオフェン、又は、これらの誘導体を使
用することを特徴とする、請求項４乃至請求項６の何れ
かに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16401997A JPH1116784A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16401997A JPH1116784A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1116784A true JPH1116784A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15785251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16401997A Withdrawn JPH1116784A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1116784A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100434216B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2004-06-04 | 파츠닉(주) | 고체 전해질 콘덴서 제조용 알루미늄 호일 제조 방법 |
-
1997
- 1997-06-20 JP JP16401997A patent/JPH1116784A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100434216B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2004-06-04 | 파츠닉(주) | 고체 전해질 콘덴서 제조용 알루미늄 호일 제조 방법 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |