JPH11219861A - Electrolytic capacitor and method of manufacturing the same - Google Patents

Electrolytic capacitor and method of manufacturing the same

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JPH11219861A
JPH11219861A JP10174746A JP17474698A JPH11219861A JP H11219861 A JPH11219861 A JP H11219861A JP 10174746 A JP10174746 A JP 10174746A JP 17474698 A JP17474698 A JP 17474698A JP H11219861 A JPH11219861 A JP H11219861A
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cathode
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正和 棚橋
Emiko Igaki
恵美子 井垣
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 陰極として導電性ポリマー層有する電解コン
デンサにおいて、インピーダンスの低減を図り、高周波
応答性を改善することを目的とする。 【解決手段】 陰極用集電体金属と陽極弁金属多孔体の
誘電体層表面を、種々の接合層(カーボン層や銀層)を
介さずに直接導電性ポリマー層で接合し、かつ陰極用集
電体金属の少なくとも導電性ポリマーと接合する面を粗
面化することにより、低インピーダンス化を図る。ある
いは、陰極用集電体金属の少なくとも導電性ポリマーと
接合する面にカーボン粒子を埋め込むか、または、該表
面にカーボン薄膜層を形成することにより、低インピー
ダンス化を図る。
(57) [Problem] To provide an electrolytic capacitor having a conductive polymer layer as a cathode to reduce impedance and improve high-frequency response. SOLUTION: The current collector metal for the cathode and the surface of the dielectric layer of the anode valve metal porous body are directly joined to each other with a conductive polymer layer without using various joining layers (carbon layer or silver layer). The impedance is reduced by roughening at least the surface of the current collector metal that is bonded to the conductive polymer. Alternatively, the impedance is reduced by embedding carbon particles in at least the surface of the current collector metal for the cathode that is to be bonded to the conductive polymer, or by forming a carbon thin film layer on the surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は陽極としてアルミニ
ウムやタンタルなどの弁作用を有する金属を用い、弁金
属酸化皮膜を誘電体とし、陰極として導電性ポリマー層
を用いた電解コンデンサおよびその製造方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic capacitor using a valve metal such as aluminum or tantalum as an anode, a valve metal oxide film as a dielectric, and a conductive polymer layer as a cathode, and a method of manufacturing the same. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、アルミニウムやタンタルなどの弁
金属を用いた電解コンデンサは、弁金属多孔体を陽極素
子とし、この弁金属の酸化物皮膜を誘電体層として多孔
体の空孔表面及び外部表面に形成し、陰極には電解質溶
液や無機固体電解質を用い、それぞれ陽極、陰極に接続
する集電体金属部分を設け、外装を形成するのが一般的
であった。たとえばアルミニウム電解コンデンサでは有
機酸を含む有機溶媒等が陰極として用いられ、タンタル
電解コンデンサでは二酸化マンガン等が陰極に用いられ
てきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electrolytic capacitor using a valve metal such as aluminum or tantalum has a porous valve metal body as an anode element, and an oxide film of the valve metal as a dielectric layer on the surface of the pores of the porous body and outside. It is common to form an exterior on the surface, using an electrolyte solution or an inorganic solid electrolyte for the cathode, providing a collector metal part connected to the anode and the cathode, respectively. For example, in an aluminum electrolytic capacitor, an organic solvent containing an organic acid or the like has been used as a cathode, and in a tantalum electrolytic capacitor, manganese dioxide or the like has been used as a cathode.

【0003】昨今、回路のディジタル化に対応して電子
部品の高周波応答性が要求され、電解コンデンサにおい
ても低抵抗化による高周波応答性の向上が要求されてい
る。このような状況の中で、電導度の高い導電性高分子
化合物を電解コンデンサの陰極用電解質として用いるこ
とが検討され、開発されてきた。
In recent years, high-frequency response of electronic components has been demanded in response to digitization of circuits, and improvement of high-frequency response by lowering the resistance of electrolytic capacitors has also been demanded. Under such circumstances, use of a conductive polymer compound having high conductivity as a cathode electrolyte of an electrolytic capacitor has been studied and developed.

【0004】電解コンデンサの場合、その構造上の特徴
として多孔質弁金属体の空孔表面および外表面に酸化皮
膜を形成し、その酸化物皮膜を誘電体層とし、芯に残っ
た弁金属を陽極としている。従って、このコンデンサ素
子に陰極を形成する場合、非常に入り組んだ多孔質素子
の空孔表面を効率よく導電性高分子で覆う必要がある。
In the case of an electrolytic capacitor, an oxide film is formed on the pore surface and the outer surface of a porous valve metal body, and the oxide film is used as a dielectric layer. The anode is used. Therefore, when a cathode is formed on this capacitor element, it is necessary to efficiently cover the surface of the pores of the very complicated porous element with a conductive polymer.

【0005】導電性高分子を陰極用固体電解質として形
成する際、電解酸化重合法を利用する場合には、非常に
入り組んだ多孔質素子の空孔表面の誘電体層表面を効率
よく導電性高分子で覆うために、絶縁物である誘電体層
表面上に予め導電性を有するプレコート層を形成した
後、プレコート層表面に電解酸化重合用の電極を接触さ
せ、重合により導電性高分子となるモノマーを含む溶液
を導入し、次いで、誘電体表面全体にプレコート層を陽
極として導電性ポリマー層を重合形成し、その後に電解
酸化重合用電極を取り除く方法が取られてきた。化学酸
化重合法を利用する場合には、モノマーと、それを酸化
重合させ得る酸化剤とを誘電体皮膜上で接触させ、誘電
体表面全体に導電性ポリマー層を形成する方法が取られ
てきた。
When the conductive polymer is formed as the solid electrolyte for the cathode, when the electrolytic oxidation polymerization method is used, the dielectric layer surface of the pore surface of the very complicated porous element is efficiently made to have high conductivity. In order to cover with a molecule, a pre-coating layer having conductivity is formed in advance on the surface of the dielectric layer, which is an insulator, and then an electrode for electrolytic oxidation polymerization is brought into contact with the surface of the pre-coating layer to become a conductive polymer by polymerization. A method has been adopted in which a solution containing a monomer is introduced, a conductive polymer layer is polymerized and formed on the entire dielectric surface using the precoat layer as an anode, and then the electrode for electrolytic oxidation polymerization is removed. When using the chemical oxidation polymerization method, a method has been adopted in which a monomer and an oxidizing agent capable of oxidatively polymerizing the monomer are brought into contact on a dielectric film to form a conductive polymer layer on the entire dielectric surface. .

【0006】また、陰極用電解質が固体の場合、形成し
た固体電解質層(二酸化マンガン層や導電性ポリマー
層)と陰極用集電体金属を接合するために、カーボンペ
ースト層や銀ペースト層を介在させる方法が取られてき
た。陰極用集電体金属は、弁金属多孔体の外形に近接す
るように配され、たとえば積層型アルミニウム電解コン
デンサの場合、図13のように、積層体の側面および上
下面のいずれかあるいは全てに近接するように配される
方法が特開平6−168855に開示されている。ま
た、積層している多孔体一層ごとに陰極用集電体を配置
することもなされる。さらに、導電性ポリマー層に陰極
用集電体金属が直接接合された電解コンデンサを作製す
る方法が特開平4−306427に開示されている。
When the cathode electrolyte is solid, a carbon paste layer or a silver paste layer is interposed in order to join the formed solid electrolyte layer (manganese dioxide layer or conductive polymer layer) to the cathode current collector metal. A way to make it happen has been taken. The current collector metal for the cathode is arranged so as to be close to the outer shape of the valve metal porous body. For example, in the case of a multilayer aluminum electrolytic capacitor, as shown in FIG. A method of disposing them so that they are close to each other is disclosed in JP-A-6-168855. Further, a current collector for a cathode may be arranged for each of the stacked porous bodies. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-306427 discloses a method for producing an electrolytic capacitor in which a current collector metal for a cathode is directly bonded to a conductive polymer layer.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成の電解コンデンサはいずれも、陰極として電導性の
良い導電性高分子を用いても、インピーダンスを充分低
下させることができず、高周波応答性が低いという問題
点があった。その理由の1つは、陰極用集電体金属と導
電性高分子との接合を図るために種々の層を介在させる
ためである。また、1つには、陰極集電体金属の表面積
が小さく界面接触抵抗が小さくできないためである。ま
た、陰極用集電体金属表面に自然酸化皮膜が形成され、
界面の接触抵抗が高くなる場合もあった。
However, in any of the electrolytic capacitors having the above-described structures, even if a conductive polymer having good conductivity is used as the cathode, the impedance cannot be sufficiently reduced, and the high-frequency response is poor. There was a problem that it was low. One of the reasons is that various layers are interposed in order to join the collector metal for the cathode and the conductive polymer. One is that the surface area of the cathode current collector metal is so small that the interface contact resistance cannot be reduced. In addition, a natural oxide film is formed on the surface of the current collector metal for the cathode,
In some cases, the contact resistance at the interface was increased.

【0008】本発明の目的は、以上のような課題を解決
し、陰極集電体金属と導電性高分子の接合を低抵抗化
し、インピーダンス特性を向上させ、高周波応答性に優
れた電解コンデンサを提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an electrolytic capacitor which has a low resistance at a junction between a cathode current collector metal and a conductive polymer, has improved impedance characteristics, and has excellent high-frequency response. To provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電解コンデンサは、弁金属多孔体を陽極と
し、弁金属多孔体の表面および空孔表面全体に形成した
誘電体酸化皮膜と、誘電体酸化皮膜上に形成した陰極と
しての導電性ポリマー層と、表面に形成された誘電体酸
化皮膜の内部の金属部分と電気的に接合された陽極用集
電体と、陰極導電性ポリマー層と電気的に接合された陰
極用集電体とを具備する電解コンデンサにおいて、陰極
用集電体が金属の板もしくは箔であり、少なくとも表面
が粗面化され、あるいは、表面にカーボン粒子を埋め込
まれ、又は、表面にカーボン薄膜層が形成されており、
導電性ポリマー層と物理的に直接接合しているものであ
る。
In order to achieve the above object, an electrolytic capacitor according to the present invention comprises a dielectric oxide film formed on a valve metal porous body as an anode and formed on the entire surface of the valve metal porous body and the surface of pores. A conductive polymer layer as a cathode formed on the dielectric oxide film, a current collector for the anode electrically connected to a metal part inside the dielectric oxide film formed on the surface, and a cathode conductive material. In an electrolytic capacitor comprising a polymer layer and a cathode current collector electrically joined, the cathode current collector is a metal plate or foil, and at least the surface is roughened, or the surface has carbon particles. Embedded, or a carbon thin film layer is formed on the surface,
It is physically directly bonded to the conductive polymer layer.

【0010】この構成により、陰極用集電体と導電性ポ
リマー層の間に種々の中間層(カーボンや銀等のペース
ト層)を介さずに、陰極用集電体を導電性高分子層に接
合し、かつ、陰極用集電体金属と導電性ポリマー層の間
の界面の接触抵抗を小さくして、全体としてのインピー
ダンスの低減を図るものである。
With this configuration, the current collector for the cathode can be formed on the conductive polymer layer without interposing various intermediate layers (paste layers of carbon, silver, etc.) between the current collector for the cathode and the conductive polymer layer. It is intended to reduce the contact resistance of the interface between the current collector metal for the cathode and the conductive polymer layer by bonding, thereby reducing the impedance as a whole.

【0011】本発明の電解コンデンサには、陰極用集電
体が弁金属多孔体に相対する面と反対側に弾力性を有す
るゴムまたはプラスチックフィルムを有するものを含
む。これにより、導電性高分子形成以後のストレス等を
緩和することができ、ショート等の少ない信頼性の高い
コンデンサを提供することができる。
[0011] The electrolytic capacitor of the present invention includes those in which the negative electrode current collector has an elastic rubber or plastic film on the side opposite to the surface facing the valve metal porous body. Thereby, stress and the like after the formation of the conductive polymer can be reduced, and a highly reliable capacitor with few short circuits can be provided.

【0012】また、本発明の電解コンデンサには、陰極
用金属集電体がプラスチックフィルム上に金属薄膜を積
層したものであるものを含む。これにより、インピーダ
ンスの低減が図れるとともに、万一ショートした場合に
ショート箇所の金属薄膜が消失し、特性が回復するとい
う効果が得られるものである。このような陰極用集電体
が陽極用弁金属箔の両面に対向するように配されたユニ
ットを積層あるいは捲回した構造のものを含む。これは
低インピーダンス化が図れると同時に単位体積あたりの
容量を向上させるものである。
Further, the electrolytic capacitor of the present invention includes one in which the metal current collector for the cathode is formed by laminating a metal thin film on a plastic film. As a result, the impedance can be reduced, and in the event that a short circuit occurs, the metal thin film at the short-circuit location disappears, and the effect of recovering the characteristics can be obtained. Such a structure in which a unit in which such a cathode current collector is disposed so as to face both surfaces of the anode valve metal foil is laminated or wound is included. This is to improve the capacity per unit volume while reducing the impedance.

【0013】また、本発明の電解コンデンサには、陰極
用集電体がコンデンサ素子収納ケースの一部であるもの
を含む。これにより、コンデンサの小型化が図れる。さ
らに、本発明の電解コンデンサは、陽極用弁金属多孔体
が多孔質弁金属箔であり、かつ、陰極用集電体が弁金属
箔の片面あるいは両面に対向するように配されて積層あ
るいは捲回されているものを含む。これは、上記効果に
加え、陰極用集電体を陽極弁金属箔に近接して対向して
配することにより、さらにインピーダンスの低減を図る
ものである。
Further, the electrolytic capacitor of the present invention includes one in which the current collector for the cathode is a part of the capacitor element storage case. Thereby, the size of the capacitor can be reduced. Furthermore, in the electrolytic capacitor of the present invention, the anode valve metal porous body is a porous valve metal foil, and the cathode current collector is disposed so as to face one or both surfaces of the valve metal foil, and is laminated or wound. Including what is being turned. This is to further reduce the impedance by disposing the current collector for the cathode in close proximity to the anode valve metal foil, in addition to the above effects.

【0014】また、本発明の電解コンデンサには、陰極
用集電体が表裏に貫通した多数の孔を有する箔又は板が
好ましく利用される。また、陽極用多孔体が弁金属箔で
ある場合、陽極弁金属箔も表裏に貫通した多数の孔を有
する箔が好ましく利用される。いずれも、それぞれ、導
電性ポリマー層と陰極集電体との接合性、および導電性
ポリマー層と陽極箔との接合性の向上が図れ、信頼性の
高いコンデンサを提供できるものである。
Further, in the electrolytic capacitor of the present invention, a foil or a plate having a large number of holes through which a current collector for a cathode penetrates on both sides is preferably used. When the porous body for anode is a valve metal foil, a foil having a large number of holes penetrating from front to back is also preferably used as the anode valve metal foil. In each case, the bonding property between the conductive polymer layer and the cathode current collector and the bonding property between the conductive polymer layer and the anode foil can be improved, and a highly reliable capacitor can be provided.

【0015】上述の電解コンデンサを提供するための製
造方法は、弁金属からなる多孔体の表面および空孔表面
全体に誘電体酸化皮膜を形成する工程と、多孔体を表面
を粗面化した、あるいは表面にカーボンを形成した陰極
用集電体金属シート(板または箔)に取り付ける工程
と、誘電体皮膜上に導電性ポリマー層を形成する工程と
からなるものである。
The manufacturing method for providing the above-mentioned electrolytic capacitor includes a step of forming a dielectric oxide film on the entire surface of the porous body made of valve metal and the entire surface of the pores, and a step of roughening the surface of the porous body. Alternatively, the method comprises a step of attaching to a current collector metal sheet (plate or foil) for cathode having carbon formed on the surface, and a step of forming a conductive polymer layer on a dielectric film.

【0016】ここで、本発明には、弁金属からなる多孔
体が箔状、ブロック状(積層型、捲回型も含む)いずれ
の場合も含む。
Here, the present invention includes a case where the porous body made of a valve metal has a foil shape or a block shape (including a laminated type and a wound type).

【0017】陰極用集電体を弁金属多孔体に取り付けた
後、導電性ポリマー層を形成することにより、陰極用集
電体と誘電体酸化皮膜の間を導電性高分子で充足させる
ことができる。また、先に導電性ポリマー層を形成した
弁金属多孔体を陰極用集電体に取り付けることによって
も得られる。
After the cathode current collector is attached to the valve metal porous body, a conductive polymer layer is formed so that the gap between the cathode current collector and the dielectric oxide film can be filled with a conductive polymer. it can. Further, it can also be obtained by attaching the valve metal porous body having the conductive polymer layer formed thereon to the cathode current collector.

【0018】ここで、少なくとも先に陰極用集電体を多
孔体に取り付けた後に導電性ポリマー層を形成する場
合、陰極用集電体の多孔体に対面する表面に導電性ポリ
マー層を予め形成しておく。これにより、取り付け時の
ショート発生を防止する効果が得られる。
Here, in the case where the conductive polymer layer is formed at least first after the cathode current collector is attached to the porous body, the conductive polymer layer is previously formed on the surface of the cathode current collector facing the porous body. Keep it. As a result, an effect of preventing occurrence of a short circuit at the time of attachment can be obtained.

【0019】また、本発明の電解コンデンサの製造方法
には、導電性ポリマー層を形成した弁金属多孔体を陰極
用集電体に取り付ける工程の後、多孔体と陰極用集電体
の間隙にさらに導電性高分子を充足させる工程を有する
ものも含む。これにより、陰極用集電体と弁金属多孔体
に形成した導電性高分子の接合性が向上し、低インピー
ダンス化が図れる。
In the method for manufacturing an electrolytic capacitor according to the present invention, after the step of attaching the porous valve metal body having the conductive polymer layer formed thereon to the current collector for the cathode, the step of attaching the porous body and the current collector for the cathode is performed. In addition, those having a step of filling a conductive polymer are also included. Thereby, the joining property between the current collector for the cathode and the conductive polymer formed on the valve metal porous body is improved, and the impedance can be reduced.

【0020】また、本発明の電解コンデンサの製造方法
には、陰極用集電体が酸化皮膜を有する粗面化された弁
金属箔であり、弁金属陽極箔と陰極箔を、セパレータを
介して積層あるいは捲回して構造体とし、両箔およびセ
パレータと垂直な端面全体に電解酸化重合用の電極を設
け、電解酸化重合により電極から導電性ポリマー層を構
造体内部に成長させ、多孔質構造体の空孔内部に導電性
高分子を充足させるものを含む。これにより、電解酸化
重合により簡便に導電性ポリマー層を均一に形成するこ
とができる。
In the method for manufacturing an electrolytic capacitor according to the present invention, the cathode current collector is a roughened valve metal foil having an oxide film, and the valve metal anode foil and the cathode foil are separated by a separator. Laminating or winding into a structure, providing electrodes for electrolytic oxidation polymerization on the entire end surface perpendicular to both foils and the separator, and growing a conductive polymer layer from the electrodes inside the structure by electrolytic oxidation polymerization to form a porous structure And those filled with a conductive polymer inside the holes. This makes it possible to easily and uniformly form the conductive polymer layer by electrolytic oxidation polymerization.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の電解コンデンサは、陽極
が弁作用を有する金属であり、誘電体層が弁作用金属の
酸化物層であり、陰極が導電性ポリマー層からなるもの
である。本発明において、陽極は、その内部に外部表面
に連通する多数の空孔ないし細孔を有して、陽極表面積
が著しく拡大されている。弁作用金属としては、好まし
くはタンタルやアルミニウムが利用できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the electrolytic capacitor of the present invention, the anode is a metal having a valve action, the dielectric layer is an oxide layer of a valve action metal, and the cathode is a conductive polymer layer. In the present invention, the anode has a large number of pores or pores communicating with the external surface inside, and the anode surface area is significantly increased. Preferably, tantalum or aluminum can be used as the valve metal.

【0022】誘電体層は、多孔体内部の空孔表面も含め
た陽極表面に形成された非常に薄い酸化皮膜である。酸
化皮膜は、好ましくは電解液中で化成処理によって形成
される。
The dielectric layer is a very thin oxide film formed on the surface of the anode including the surface of pores inside the porous body. The oxide film is preferably formed by a chemical conversion treatment in an electrolytic solution.

【0023】導電性ポリマー層は、内部の空孔も含めて
誘電体層上に形成されて、陰極とされる。陰極を成す導
電性ポリマー層は、モノマーから重合させたポリマー自
体が導電性を発現するようなポリマー層であって、この
ような導電性ポリマーには、例えば、複素環式5員環化
合物のポリマーが使用され、ピロール、チオフェン、3
−アルキルチオフェン、イソチアナフテンなどの重合体
が好ましく使用される。また、 導電性を示す六員環化
合物のポリマー、例えば、ポリパラフェニレン、ポリア
ニリン、ポリパラフェニレンビニレンも利用することが
できる。
The conductive polymer layer is formed on the dielectric layer including the internal pores and serves as a cathode. The conductive polymer layer forming the cathode is a polymer layer in which a polymer itself polymerized from a monomer exhibits conductivity. Examples of such a conductive polymer include a polymer of a heterocyclic 5-membered ring compound. Used, pyrrole, thiophene, 3
-Polymers such as alkylthiophenes and isothianaphthenes are preferably used. Further, a polymer of a six-membered ring compound exhibiting conductivity, for example, polyparaphenylene, polyaniline, or polyparaphenylenevinylene can also be used.

【0024】導電性ポリマー層には、このポリマー層の
電導率をさらに高めて抵抗を減ずるために、導電性ポリ
マーにドーパントを含むものが好ましく、このようなド
ーパントには、上記導電性ポリマーに対しては、アルキ
ルナフタレンスルホン酸やパラトルエンスルホン酸など
のアーリルスルホン酸イオン、あるいはアーリル燐酸イ
オンが使用可能である。
The conductive polymer layer preferably contains a dopant in the conductive polymer in order to further increase the conductivity of the polymer layer and reduce the resistance. For example, an arylsulfonate ion such as alkylnaphthalenesulfonic acid and paratoluenesulfonic acid, or an arylphosphate ion can be used.

【0025】本発明において、陰極用集電体には、主と
して金属からなるシート(板または箔)が利用される。
陰極用集電体の材質は、それ自体の固有抵抗が小さくか
つイオンマイグレーションの少ない金属から、ニッケ
ル、銅、ステンレス鋼、アルミニウムが選ばれることが
好ましい。陰極用集電体は、特に、導電性ポリマー層と
接する表面にカーボン粒子を埋め込んだ金属シートが好
ましく、また、カーボンを表面層に形成した金属シート
も利用できる。カーボン粒子又はカーボン層により、金
属の自然酸化皮膜層を介さずに導電性ポリマーと陰極集
電体金属とを接合させることができ、導電性ポリマー層
と陰極用集電体との界面接触抵抗を減少させることがで
き、さらに低い抵抗で高周波応答性の高い電解コンデン
サが得られる。
In the present invention, a sheet (plate or foil) mainly made of metal is used for the current collector for the cathode.
As the material of the cathode current collector, nickel, copper, stainless steel, and aluminum are preferably selected from metals having low specific resistance and low ion migration. As the current collector for the cathode, a metal sheet in which carbon particles are embedded in a surface in contact with the conductive polymer layer is particularly preferable, and a metal sheet in which carbon is formed in a surface layer can also be used. By the carbon particles or the carbon layer, the conductive polymer and the cathode current collector metal can be joined without passing through the natural oxide film layer of the metal, and the interface contact resistance between the conductive polymer layer and the cathode current collector can be reduced. An electrolytic capacitor having a low resistance and a high high-frequency response can be obtained.

【0026】陰極用集電体は、特に、導電性ポリマー層
と接する表面を粗面化した金属シート又は多孔質な金属
シートとすることが好ましく、これによって、導電性ポ
リマー層と陰極用集電体との間の界面抵抗を低減するこ
とができ、さらに低インピーダンス化が図れる。好まし
くは、陰極用集電体は、電解液中で交流エッチングする
ことにより粗面化された多孔質な金属シートを採用する
ことができる。
The current collector for the cathode is preferably a metal sheet having a roughened surface or a porous metal sheet in contact with the conductive polymer layer, whereby the conductive polymer layer and the current collector for the cathode are preferably formed. The interface resistance with the body can be reduced, and the impedance can be further reduced. Preferably, as the cathode current collector, a porous metal sheet roughened by AC etching in an electrolytic solution can be employed.

【0027】また、陰極用集電体として、プラスチック
フィルム上に上記金属シートと同様の構成となる金属薄
膜を形成したものを用いても同様の効果が得られるとと
もに、万一ショートした場合に、ショート箇所の金属薄
膜が消失し、特性が回復するという効果も得られる。
The same effect can be obtained by using a metal thin film having the same structure as the above-mentioned metal sheet formed on a plastic film as the negative electrode current collector. The effect that the metal thin film at the short-circuit portion disappears and the characteristics are restored is also obtained.

【0028】また、陰極用集電体を、表面から裏面まで
貫通した孔を多数有するものとすることによって、導電
性ポリマー層と陰極用集電体との接合が容易となり、両
者の接合性が向上し、信頼性の高い電解コンデンサを提
供することができる。このような貫通孔を有する陰極用
集電体金属として、金属ネットやパンチングメタルも利
用できる。
Further, by providing the cathode current collector having a large number of holes penetrating from the front surface to the back surface, the joining between the conductive polymer layer and the cathode current collector becomes easy, and the joining property between the both is improved. An improved and highly reliable electrolytic capacitor can be provided. A metal net or a punching metal can also be used as the collector metal for a cathode having such a through hole.

【0029】特に、先に陰極用集電体に陽極弁金属多孔
体を取り付けた後に、導電性ポリマー層を化学酸化重合
法で一括形成する場合、貫通孔を有している場合の方が
全体に均一に導電性ポリマー層を形成できるという利点
がある。
In particular, when the conductive polymer layer is collectively formed by the chemical oxidation polymerization method after the anode valve metal porous body is first attached to the cathode current collector, the case where the conductive polymer layer is provided with a through-hole is more preferable. There is an advantage that the conductive polymer layer can be formed uniformly.

【0030】本発明においては、誘電体層上にポリマー
層を形成する方法として、モノマーを含む溶液を誘電体
酸化皮膜上に導入し、溶液中でモノマーを重合可能な酸
化剤で化学酸化重合することにより形成する方法、ある
いは、モノマーを含む溶液を誘電体皮膜上に導入し、溶
液中で電解酸化重合法により形成する方法が採用され
る。また、予め生成された可溶性の導電性高分子あるい
は熱可塑性の導電性高分子を誘電体皮膜上に導入する方
法も採用される。
In the present invention, as a method for forming a polymer layer on a dielectric layer, a solution containing a monomer is introduced onto a dielectric oxide film, and the monomer is chemically oxidized and polymerized with a polymerizable oxidizing agent in the solution. Or a method in which a solution containing a monomer is introduced onto a dielectric film and formed in the solution by electrolytic oxidation polymerization. In addition, a method in which a soluble conductive polymer or a thermoplastic conductive polymer generated in advance is introduced onto the dielectric film is also adopted.

【0031】本発明の電解コンデンサは、弁金属多孔体
を陽極とし、弁金属多孔体の表面および空孔表面全体に
形成した誘電体酸化皮膜と、誘電体酸化皮膜上に形成し
た陰極としての導電性ポリマー層と、表面に形成された
誘電体酸化皮膜の内部の金属部分と電気的に接合された
陽極用集電体と、および陰極導電性ポリマー層と電気的
に接合された陰極用集電体とを具備する電解コンデンサ
において、陰極用集電体を少なくとも導電性ポリマー層
と接する面の表面部にカーボンを有する、あるいは該表
面が粗面化された金属シートとし、かつ、導電性ポリマ
ー層と物理的に直接接合することにより構成される。こ
れにより、種々の接合層(カーボンペースト層や銀ペー
スト層など)を介在させずに、直接陰極用金属箔と誘電
体酸化皮膜を導電性高分子で接合し、かつ陰極用集電体
金属と導電性ポリマー層との間の界面接触抵抗を低減す
るので、全体としてのインピーダンスの低減を図ること
ができた。また、種々の接合層を有さないので体積効率
が向上し、小型化が図れた。
In the electrolytic capacitor of the present invention, a porous valve metal is used as an anode, a dielectric oxide film is formed on the entire surface of the valve metal and the entire surface of the pores, and a conductive film is formed as a cathode formed on the dielectric oxide film. Current collector for the anode electrically connected to the conductive polymer layer, the metal part inside the dielectric oxide film formed on the surface, and the current collector for the cathode electrically connected to the cathode conductive polymer layer Body, the cathode current collector has carbon at least on the surface of the surface in contact with the conductive polymer layer, or the surface is a roughened metal sheet, and the conductive polymer layer It is configured by physically directly joining the As a result, the metal foil for the cathode and the dielectric oxide film are directly bonded with a conductive polymer without interposing various bonding layers (such as a carbon paste layer and a silver paste layer), and the current collector metal for the cathode is connected to the metal foil for the cathode. Since the interfacial contact resistance with the conductive polymer layer was reduced, the overall impedance could be reduced. Further, since there are no various bonding layers, the volume efficiency is improved and the size is reduced.

【0032】(実施の形態1)具体的には、本発明の第
1の電解コンデンサは、図1(A)に示すように、弁金
属多孔体1は、多孔質弁金属箔を積層あるいは捲回して
形成した陽極構造体とし、かつ、陰極用集電体2の表面
を粗面化した金属シートが利用できる。金属シートは、
あるいは図3(B)に示すように表面にカーボン粒子2
2が埋め込まれたものが利用される。金属シートは、図
3(C)のように表面にカーボン薄膜層23が形成され
た金属シートで藻よい。この集電体は、多孔体をなす弁
金属箔の表面に対して直交するように配置されている。
また、本発明の電解コンデンサは、図1(B)に示すよ
うに、弁金属多孔体4を、弁金属粉末を焼結して形成し
た燒結体で構成し、陰極用集電体上に配置されている。
(Embodiment 1) Specifically, as shown in FIG. 1 (A), a first electrolytic capacitor of the present invention comprises a porous valve metal body 1 formed by laminating or winding a porous valve metal foil. It is possible to use a metal sheet having an anode structure formed by turning and a roughened surface of the cathode current collector 2. Metal sheet
Alternatively, as shown in FIG.
2 embedded is used. The metal sheet is a metal sheet having a carbon thin film layer 23 formed on the surface as shown in FIG. This current collector is disposed so as to be orthogonal to the surface of the valve metal foil that forms a porous body.
In the electrolytic capacitor of the present invention, as shown in FIG. 1 (B), the valve metal porous body 4 is formed of a sintered body formed by sintering valve metal powder, and is disposed on the cathode current collector. Have been.

【0033】これらの電解コンデンサはともに、誘電体
層上に導電性高分子を充足するとともに、陰極用集電体
と誘電体層表面を導電性ポリマー層のみで接合し、かつ
導電性ポリマー層と陰極集電体金属との間の界面の接触
抵抗を低減でき、上述の効果が得られた。特に、等価直
列抵抗に相当する高周波での最小インピーダンスの値を
カーボンペースト層や銀ペースト層を有する従来の、あ
るいは陰極集電体表面に処理を施していない場合の約2
/3程度に低減することができた。従って、高周波応答
性の良い電解コンデンサを提供することができた。
In both of these electrolytic capacitors, a conductive polymer is filled on a dielectric layer, and the cathode current collector and the surface of the dielectric layer are joined only by a conductive polymer layer. The contact resistance at the interface with the cathode current collector metal could be reduced, and the above effects were obtained. In particular, the value of the minimum impedance at a high frequency corresponding to the equivalent series resistance is set to about 2 in the conventional case having a carbon paste layer or a silver paste layer or in the case where the surface of the cathode current collector is not treated.
/ 3 was able to be reduced. Therefore, it was possible to provide an electrolytic capacitor having good high-frequency response.

【0034】ここで、陰極用集電体が、図1(C)に示
すように、弁金属多孔体に相対する面と反対側に弾力性
を有するゴムまたはプラスチックフィルムを具備するこ
とが好ましい。これにより、導電性高分子形成以後のス
トレス等を緩和することができ、ショート等の少ない信
頼性の高いコンデンサを提供することができる。製品と
してのショート発生率は、従来の約1/2程度に低減で
きる。
Here, as shown in FIG. 1 (C), it is preferable that the cathode current collector is provided with an elastic rubber or plastic film on the side opposite to the surface facing the valve metal porous body. Thereby, stress and the like after the formation of the conductive polymer can be reduced, and a highly reliable capacitor with few short circuits can be provided. The short-circuit occurrence rate as a product can be reduced to about 1/2 of the related art.

【0035】さらに好ましくは、陰極用集電体がコンデ
ンサ素子収納ケースの一部とすることもできる。陰極用
集電体を直接外装ケースとして利用することにより、コ
ンデンサ素子のケース内占有率を高めることができ、さ
らに小型大容量化を達成することができる。
More preferably, the negative electrode current collector may be a part of the capacitor element storage case. By using the current collector for the cathode directly as the outer case, the occupancy of the capacitor element in the case can be increased, and furthermore, a smaller and larger capacity can be achieved.

【0036】(実施の形態2)本発明の第2の電解コン
デンサは、図2に示すように、陽極用弁金属多孔体とし
て多孔質弁金属箔1を用い、かつ、弁金属箔に対向する
ように表面を粗面化した、あるいは表層にカーボンを有
した陰極用集電体2を配し、弁金属箔の誘電体酸化皮膜
と陰極用集電体とを導電性ポリマー層を介して接合した
構造が採用できる。
(Embodiment 2) As shown in FIG. 2, a second electrolytic capacitor of the present invention uses a porous valve metal foil 1 as an anode valve metal porous body and faces the valve metal foil. Current collector 2 having a roughened surface or having carbon on its surface as described above, and joining the dielectric oxide film of the valve metal foil and the current collector for the cathode via a conductive polymer layer Can be adopted.

【0037】ここで、多孔質弁金属箔としては電解エッ
チングされたアルミニウム箔あるいはタンタル粉末をシ
ート状に成形後焼結して得られたシート箔が、特に好ま
しく採用できる。この構造は、陰極用集電体2を陽極弁
金属箔1に近接して対向して配するので、全体としての
インピーダンスの低減を図ることができるが、実施の形
態1と同様の陰極構成とすることにより、等価直列抵抗
に相当する高周波での最小インピーダンスの値を従来の
ように多くの接合層を介在させた場合の1/2以下、ま
た陰極集電体表面に処理を施していない場合と比較して
も1/2以下に低減することができる。したがって、高
周波応答性に優れた電解コンデンサを提供することがで
きる。
Here, as the porous valve metal foil, an electrolytically etched aluminum foil or a sheet foil obtained by shaping a sheet of tantalum powder and then sintering it can be particularly preferably employed. In this structure, the current collector 2 for the cathode is disposed so as to be opposed to and close to the anode valve metal foil 1, so that the impedance as a whole can be reduced. By doing so, the value of the minimum impedance at high frequency equivalent to the equivalent series resistance is 以下 or less of the case where many bonding layers are interposed as in the past, and the case where the surface of the cathode current collector is not treated Can be reduced to 1/2 or less. Therefore, an electrolytic capacitor having excellent high-frequency response can be provided.

【0038】また、図4(A、B)に示した本発明の電
解コンデンサは、陽極用弁金属多孔体として多孔質弁金
属箔を用い、多孔質弁金属箔を積層あるいは捲回した構
造とするが、表面を粗面化した、あるいは表層にカーボ
ンを有した陰極用集電体箔2が弁金属箔1の各々の両面
に対向するように配置され、弁金属箔の誘電体酸化皮膜
と陰極用集電体とを導電性ポリマー層3を介して接合し
た構造とする。これも、上記の箔型電解コンデンサと同
様にインピーダンスの低減効果が得られる。
The electrolytic capacitor of the present invention shown in FIGS. 4A and 4B has a structure in which a porous valve metal foil is used as the anode valve metal porous body and the porous valve metal foil is laminated or wound. However, the cathode current collector foil 2 having a roughened surface or having carbon on its surface is disposed so as to face both surfaces of the valve metal foil 1, and a dielectric oxide film of the valve metal foil is provided. The structure is such that the current collector for the cathode is joined via the conductive polymer layer 3. Also in this case, the effect of reducing the impedance can be obtained similarly to the above-mentioned foil type electrolytic capacitor.

【0039】また、本発明の電解コンデンサは、図5
(A)に示すように、陽極用弁金属多孔体として多孔質
弁金属箔を用い、かつ、1枚の表面を粗面化した、ある
いは表層にカーボンを有した陰極用集電体2を2枚の弁
金属箔1が挟持し、弁金属箔1と陰極用集電体2との間
を導電性ポリマー層3を介して接合した構造を電解コン
デンサユニットとする。このユニットを複数個積層ある
いは捲回した構造を採用することによっても、従来品よ
りも低インピーダンス化を図ることができ、かつ体積あ
たりの容量を大きくすることができる。
Further, the electrolytic capacitor of the present invention has the structure shown in FIG.
As shown in (A), a porous valve metal foil is used as the valve metal porous body for the anode, and one sheet of the cathode current collector 2 having a roughened surface or having carbon on the surface layer is formed of two pieces. A structure in which a sheet of the valve metal foil 1 is sandwiched and the valve metal foil 1 and the current collector 2 for the cathode are joined via the conductive polymer layer 3 is referred to as an electrolytic capacitor unit. By adopting a structure in which a plurality of these units are stacked or wound, it is possible to achieve a lower impedance than in the conventional product and to increase the capacity per volume.

【0040】この場合、陰極用集電体と面しない側の陽
極箔の面からも集電する必要があるため、陽極用多孔質
箔が貫通孔を有するものであることが好ましい。
In this case, it is necessary to collect the current from the surface of the anode foil not facing the current collector for the cathode, so that the porous foil for the anode preferably has a through hole.

【0041】陰極用集電体は、プラスチックフイルム上
に金属シート薄膜を積層したものであることが好まし
い。これにより、万一ショートした場合に、ショート箇
所の金属薄膜が消失し、特性が回復するという効果が得
られる。
The current collector for the cathode is preferably formed by laminating a metal sheet thin film on a plastic film. Thus, in the event that a short circuit occurs, the metal thin film at the short-circuit location disappears, and the effect of recovering the characteristics can be obtained.

【0042】また、陽極用弁金属箔と陰極用集電体と
を、セパレータを介して対向させると、もれ電流の小さ
な良好な電解コンデンサを得ることができる。
When the valve metal foil for the anode and the current collector for the cathode are opposed to each other with a separator interposed therebetween, a good electrolytic capacitor having a small leakage current can be obtained.

【0043】(実施の形態3)本発明第3の実施の形態
の電解コンデンサは、陽極用弁金属多孔体として多孔質
弁金属箔を用い、陰極用集電体として同種の誘電体酸化
皮膜を形成した多孔質弁金属箔を用いることにより無極
性とし、両箔がセパレータを介して積層あるいは捲回さ
れた構造とし、かつ、導電性ポリマー層を電解酸化重合
法により形成された導電性ポリマー層とする。
(Embodiment 3) An electrolytic capacitor according to a third embodiment of the present invention uses a porous valve metal foil as a valve metal porous body for an anode and a dielectric oxide film of the same kind as a current collector for a cathode. Using the formed porous valve metal foil to make it non-polar, a structure in which both foils are laminated or wound via a separator, and a conductive polymer layer formed by an electrolytic oxidation polymerization method And

【0044】あるいは本発明の電解コンデンサは、陽極
用弁金属多孔体として多孔質弁金属箔を用い、陰極用集
電体として1〜5Vの電圧で化成処理された粗面化され
た弁金属箔を用い、陽極箔と陰極箔とがセパレータを介
して積層あるいは捲回された構造とし、導電性ポリマー
層を電解酸化重合法により形成された導電性ポリマー層
とする。
Alternatively, the electrolytic capacitor of the present invention uses a porous valve metal foil as the anode valve metal porous body, and forms a roughened valve metal foil which has been subjected to a chemical conversion treatment at a voltage of 1 to 5 V as the cathode current collector. To form a structure in which an anode foil and a cathode foil are laminated or wound via a separator, and the conductive polymer layer is a conductive polymer layer formed by an electrolytic oxidation polymerization method.

【0045】これらの電解コンデンサは、形状的には従
来の溶液タイプの捲回型電解コンデンサと同じである
が、従来品よりもインピーダンスが低減する効果が得ら
れた。また、陰極に酸化皮膜を有する弁金属を用いてい
るため、電解酸化重合用の電極から導電性高分子を成長
させる際に、均質に導電性高分子が形成される効果が得
られる。陰極用集電体は表から裏面まで貫通した孔を多
数有することが好ましい。
These electrolytic capacitors are similar in shape to conventional solution-type wound electrolytic capacitors, but have the effect of reducing impedance compared to conventional electrolytic capacitors. Further, since a valve metal having an oxide film is used for the cathode, an effect of uniformly forming the conductive polymer when the conductive polymer is grown from the electrode for electrolytic oxidation polymerization can be obtained. The cathode current collector preferably has a large number of holes penetrating from the front surface to the back surface.

【0046】また実施形態2、3の電解コンデンサにお
いても、陽極用多孔質弁金属箔は、箔の表面から裏面ま
で貫通した孔を多数有する箔であることが好ましい。こ
れらにより、導電性ポリマー層での陰極箔と陽極箔の接
合が容易となり、両者の接合性が向上し、信頼性の高い
電解コンデンサを安定して製造し提供することができ
る。上述の電解コンデンサを実現するため、以下に示す
種々の製造方法を用いて電解コンデンサを作製すること
ができる。ここで、弁金属の種類はタンタルあるいはア
ルミニウムが好ましい。
Also in the electrolytic capacitors of Embodiments 2 and 3, it is preferable that the porous valve metal foil for anode is a foil having many holes penetrating from the front surface to the back surface of the foil. Thus, the joining of the cathode foil and the anode foil with the conductive polymer layer is facilitated, the joining property between them is improved, and a highly reliable electrolytic capacitor can be stably manufactured and provided. In order to realize the above-described electrolytic capacitor, the electrolytic capacitor can be manufactured by using various manufacturing methods described below. Here, the type of valve metal is preferably tantalum or aluminum.

【0047】(実施の形態4)以下には、電解コンデン
サの製造方法を示す。ここでは、陽極多孔体が弁金属箔
から形成した構造体又は、弁金属粉末を焼結して形成し
た陽極構造体、多孔質弁金属箔である場合を取り扱う。
(Embodiment 4) A method for manufacturing an electrolytic capacitor will be described below. Here, the case where the anode porous body is a structure formed from valve metal foil, an anode structure formed by sintering valve metal powder, or a porous valve metal foil will be described.

【0048】第1の製造方法では、弁金属からなる多孔
体の表面および空孔表面全体に誘電体酸化皮膜を形成し
た後、多孔体に少なくとも導電性ポリマー層と接するこ
とになる表面が粗面化された、あるいは該表面にカーボ
ンを有した板状あるいは箔状の陰極用集電体を所定の位
置関係で固定するように取り付ける。その後、重合によ
り導電性高分子となるモノマーを含む溶液に集電体付き
多孔体を浸漬し、陰極用集電体を電解酸化重合用の陽極
とし、溶液中に配置された別の電極を陰極とし、その間
に電流を流する。電流は、多孔体の空孔内溶液を介して
流れるように調節する。この電流によって、陰極用集電
体上でモノマーが酸化されて重合して、導電性ポリマー
層として直接成長する。この生成された導電性高分子自
体が電気を通じるため、生成された高分子の成長先端で
モノマーが酸化されて重合するので、弁金属多孔体内部
の空孔内に、連続的に導電性ポリマー層が形成される。
これにより、弁金属多孔体内部の誘電体層と陰極用集電
体を導電性高分子で直接接合でき、本発明の電解コンデ
ンサを製造することができる。
In the first production method, after a dielectric oxide film is formed on the entire surface of the porous body made of valve metal and the entire surface of the pores, at least the surface that comes into contact with the conductive polymer layer is roughened. A plate-shaped or foil-shaped cathode current collector having carbon or having carbon on its surface is attached so as to be fixed in a predetermined positional relationship. Thereafter, the porous body with the current collector is immersed in a solution containing a monomer that becomes a conductive polymer by polymerization, the current collector for the cathode is used as an anode for electrolytic oxidation polymerization, and another electrode arranged in the solution is used as a cathode. , And a current flows during that. The current is adjusted to flow through the solution in the pores of the porous body. This current causes the monomer to be oxidized and polymerized on the cathode current collector, and directly grows as a conductive polymer layer. Since the generated conductive polymer itself conducts electricity, the monomer is oxidized and polymerized at the growth tip of the generated polymer, so that the conductive polymer is continuously formed in the pores inside the valve metal porous body. A layer is formed.
Thereby, the dielectric layer inside the valve metal porous body and the current collector for the cathode can be directly joined by the conductive polymer, and the electrolytic capacitor of the present invention can be manufactured.

【0049】この発明においては、電流を多孔体の連通
する空孔内のモノマー溶液に効率的に流すことが重要
で、このための方法には、溶液内の重合用陰極を、陰極
用集電体(重合用陽極)を取り付けた多孔体側に対置し
て、少なくとも集電体の外面が絶縁され、かつ電流は多
孔体内部を通じてだけ流れるようにすることが好まし
い。弁金属多孔体が焼結体ブロックであっても、箔の積
層体あるいは捲回体であっても、さらには箔状であって
も同様に取り扱うことができるが、例えば弁金属多孔体
が焼結体ブロックである場合、図6(A)及び(B)に
示すように、陰極用集電体2を、絶縁性の、例えば、合
成樹脂製またはセラミックス製のケース7の内底に設置
し、ケースの内側に多孔体4を配置して、ケースに封止
剤8を用いて固定するとともに電流を多孔体の空孔内を
通じて流れるように設定し、導電性ポリマー層の形成を
行うのがよい。
In the present invention, it is important to efficiently supply an electric current to the monomer solution in the pores communicating with the porous body. To this end, a polymerization cathode in the solution is connected to a current collector for the cathode. It is preferable that at least the outer surface of the current collector is insulated and current flows only through the inside of the porous body, in opposition to the porous body side to which the body (polymerization anode) is attached. Whether the valve metal porous body is a sintered block, a foil laminate or a wound body, or even a foil shape can be handled similarly. In the case of a united block, as shown in FIGS. 6A and 6B, the cathode current collector 2 is placed on the inner bottom of an insulating, for example, synthetic resin or ceramic case 7. The porous polymer 4 is disposed inside the case, and is fixed to the case using the sealant 8 and the current is set to flow through the pores of the porous material, thereby forming the conductive polymer layer. Good.

【0050】孔質弁金属箔を積層あるいは捲回して形成
した陽極構造体である場合、例えば図9および図10に
示すように、陰極用集電体は弁金属箔に対して垂直に配
することが好ましく、これにより、容易に導電性ポリマ
ー層を多孔体全体に形成することができる。この場合、
このケースはコンデンサ固定用の外装ケースとしてその
まま使用することができる。このように、陰極用集電体
が、コンデンサ多孔体を収容するケースの一部をなすこ
とにより、コンデンサ多孔体のケース内占有率を高める
ことができ、小型大容量化を達成することができる。こ
こで、予め誘電体表面上に化学酸化重合法により薄い導
電性ポリマー層を設けておくと、細孔深部にまで均質に
導電性高分子を形成させて充足させることができ、容量
出現率の高い良好なコンデンサとすることができる。
In the case of an anode structure formed by laminating or winding a porous valve metal foil, for example, as shown in FIGS. 9 and 10, the cathode current collector is arranged perpendicular to the valve metal foil. It is preferable that the conductive polymer layer can be easily formed on the entire porous body. in this case,
This case can be used as it is as an outer case for fixing the capacitor. As described above, by forming the cathode current collector as a part of the case accommodating the capacitor porous body, the occupancy of the capacitor porous body in the case can be increased, and a small size and large capacity can be achieved. . Here, if a thin conductive polymer layer is previously provided on the dielectric surface by a chemical oxidation polymerization method, the conductive polymer can be uniformly formed to the deep part of the pores and filled, and the capacitance appearance rate can be reduced. A high good capacitor can be obtained.

【0051】ここで、少なくとも多孔体に対面する陰極
用集電体表面にあらかじめ導電性ポリマー層を形成して
おくと、ショート不良を低減できる。この予め形成する
導電性ポリマー層は、電解酸化重合法で形成されること
が好ましく、これにより、均質に効率よく陰極用集電体
金属表面に形成することができる。また、弁金属多孔体
が箔状の場合、陰極用集電体に取り付ける際に、セパレ
ータを陰極用集電体と陽極用弁金属箔との間に挟むこと
によりショート不良をさらに低減することができる。弁
金属多孔体が箔状の場合、陰極用集電体を取り付けたユ
ニットを、導電性ポリマー層形成後に積層あるいは捲回
しても良い。
Here, if a conductive polymer layer is previously formed on at least the surface of the cathode current collector facing the porous body, short-circuit defects can be reduced. The preformed conductive polymer layer is preferably formed by an electrolytic oxidation polymerization method, whereby the conductive polymer layer can be uniformly and efficiently formed on the surface of the cathode current collector metal. Further, when the valve metal porous body is in the form of a foil, a short circuit failure can be further reduced by sandwiching the separator between the cathode current collector and the anode valve metal foil when attaching to the cathode current collector. it can. When the valve metal porous body has a foil shape, the unit to which the cathode current collector is attached may be laminated or wound after the formation of the conductive polymer layer.

【0052】第2の製造方法では、弁金属からなる多孔
体の表面および空孔表面全体に誘電体酸化皮膜を形成し
た後、誘電体酸化皮膜上に導電性を有するプレコート層
を設けた。このプレコート層は、誘電体酸化皮膜全体に
形成された導電性を有する層であればよい。化学酸化重
合法により形成した薄い導電性ポリマー層でも、熱分解
法で形成した二酸化マンガン層でも良い。次に、重合に
より導電性高分子となるモノマーを含む溶液に多孔体を
浸漬し、プレコート層に第3電極を接触させ、プレコー
ト層が電解酸化重合用の陽極となるように、第3電極を
通して電流を流す。これにより、プレコート層を陽極と
して多孔体内の空孔に溶液を通じて電流を流すことがで
き、電解酸化重合により導電性ポリマー層をプレコート
層上に形成することができた。この導電性ポリマー層を
形成した多孔体を少なくとも導電性ポリマー層と接する
面が粗面化された、あるいは該表面部にカーボンを有し
た板状あるいは箔状の陰極用集電体に取り付けることに
より、本発明の電解コンデンサを製造することができ
る。この時、弁金属多孔体が焼結体ブロックであって
も、箔の積層体あるいは捲回体であっても、さらには箔
状であっても同様に取り扱うことができる。箔の場合、
陰極用集電体を取り付けたユニットを積層あるいは捲回
しても良い。
In the second production method, after a dielectric oxide film was formed on the entire surface of the porous body made of valve metal and the entire surface of the pores, a conductive precoat layer was provided on the dielectric oxide film. The precoat layer may be a layer having conductivity formed on the entire dielectric oxide film. It may be a thin conductive polymer layer formed by a chemical oxidation polymerization method or a manganese dioxide layer formed by a thermal decomposition method. Next, the porous body is immersed in a solution containing a monomer that becomes a conductive polymer by polymerization, and a third electrode is brought into contact with the precoat layer, and passed through the third electrode so that the precoat layer becomes an anode for electrolytic oxidation polymerization. Apply current. As a result, a current could be passed through the solution in the pores in the porous body using the precoat layer as an anode, and a conductive polymer layer could be formed on the precoat layer by electrolytic oxidation polymerization. By attaching the porous body having the conductive polymer layer formed thereon to a plate-shaped or foil-shaped cathode current collector having at least a surface in contact with the conductive polymer layer or having carbon on its surface. Thus, the electrolytic capacitor of the present invention can be manufactured. At this time, whether the valve metal porous body is a sintered block, a laminate of foils or a wound body, or even a foil shape can be handled similarly. For foil,
A unit to which the cathode current collector is attached may be laminated or wound.

【0053】また、好ましくは導電性ポリマー層を形成
した多孔体を陰極用集電体に取り付けた後、化学酸化重
合法を用いて、導電性ポリマー層と陰極用集電体との間
隙をさらに導電性ポリマー層で充足させるのが良い。こ
れにより、陰極用集電体と誘電体表面の導電性高分子に
よる接合性が向上し、より高周波における応答性が向上
する。
Preferably, after the porous body having the conductive polymer layer formed thereon is attached to the cathode current collector, the gap between the conductive polymer layer and the cathode current collector is further increased by a chemical oxidation polymerization method. It is preferred that the conductive polymer layer be used. Thereby, the joining property of the cathode current collector and the dielectric surface by the conductive polymer is improved, and the responsiveness at higher frequencies is further improved.

【0054】また、誘電体酸化皮膜を形成した多孔体に
導電性ポリマー層を形成する際に、導電性ポリマー層の
少なくとも最表層部を、柔軟性を有する導電性ポリマー
層(ポリチオフェン等)とすることにより、陰極集電体
に多孔体を取り付けた際の接合性を改善する方法も好ま
しく利用できる。
When a conductive polymer layer is formed on a porous body having a dielectric oxide film formed thereon, at least the outermost layer of the conductive polymer layer is a conductive polymer layer having flexibility (such as polythiophene). Accordingly, a method for improving the bonding property when a porous body is attached to the cathode current collector can also be preferably used.

【0055】さらに、少なくとも多孔体に対面する陰極
用集電体表面にあらかじめ導電性ポリマー層を形成して
おき、好ましくは、この導電性高分子膜の少なくとも最
表層部が柔軟性を有する導電性ポリマー層とすることに
より、陰極用集電体と誘電体表面の接合性等が改善され
るという効果も得られた。この予め形成する導電性ポリ
マー層は、先と同様、電解酸化重合法で形成されるのが
好ましい。
Further, a conductive polymer layer is previously formed on at least the surface of the cathode current collector facing the porous body, and preferably, at least the outermost layer portion of the conductive polymer film has a flexible conductive layer. The effect of improving the bonding property between the current collector for the cathode and the surface of the dielectric was also obtained by using the polymer layer. This previously formed conductive polymer layer is preferably formed by the electrolytic oxidation polymerization method, as before.

【0056】第3の製造方法は、多孔体への導電性ポリ
マー層の形成方法が、化学酸化重合法により誘電体酸化
皮膜上に導電性ポリマー層を形成する方法であること以
外は、第1の製造方法と同様として、本発明の電解コン
デンサを製造する。
The third manufacturing method is the same as the first method except that the method of forming the conductive polymer layer on the porous body is a method of forming a conductive polymer layer on a dielectric oxide film by a chemical oxidation polymerization method. The electrolytic capacitor of the present invention is manufactured in the same manner as in the method of manufacturing.

【0057】この時、化学酸化重合は一般に行われてい
るように、酸化剤を含む溶液とモノマーを含む溶液とに
交互に浸漬することにより行っても良く、酸化剤とモノ
マーを両者とも含む溶液に浸漬することによって行って
も良い。この時、弁金属多孔体が焼結体ブロックであっ
ても、箔の積層体あるいは捲回体であっても、さらには
箔状であっても同様に取り扱うことができる。箔の場
合、陰極用集電体を取り付けたユニットを積層あるいは
捲回しても良い。
At this time, the chemical oxidative polymerization may be carried out by alternately immersing in a solution containing an oxidizing agent and a solution containing a monomer, as is generally performed. It may be carried out by immersion in the substrate. At this time, whether the valve metal porous body is a sintered block, a laminate of foils or a wound body, or even a foil shape can be handled similarly. In the case of foil, a unit to which a current collector for a cathode is attached may be laminated or wound.

【0058】ここで、少なくとも多孔体に対面する陰極
用集電体表面にあらかじめ導電性高分子膜を形成してお
くことが重要で、上述と同様にショート不良を低減でき
る。また、弁金属多孔体が箔状の場合、陰極用集電体に
取り付ける際に、セパレータを陰極用集電体と陽極用弁
金属箔との間に挟むことによりショート不良をさらに低
減することができる。
Here, it is important that a conductive polymer film is formed in advance on at least the surface of the cathode current collector facing the porous body, and short-circuit failure can be reduced as described above. Further, when the valve metal porous body is in the form of a foil, a short circuit failure can be further reduced by sandwiching the separator between the cathode current collector and the anode valve metal foil when attaching to the cathode current collector. it can.

【0059】第4の製造方法では、多孔体への導電性ポ
リマー層の形成方法が、化学酸化重合法により誘電体酸
化皮膜上に導電性ポリマー層を形成する方法であること
以外は第2の製造方法と同様として、電解コンデンサを
得る。この時も、弁金属多孔体は焼結体ブロックであっ
ても、箔の積層体あるいは捲回体であっても、さらには
箔状であっても同様に取り扱うことができる。箔の場
合、陰極用集電体を取り付けたユニットを積層あるいは
捲回しても良い。ここで、化学酸化重合については上述
と同様その方法は限定されない。
The fourth manufacturing method is the same as the second method except that the method of forming the conductive polymer layer on the porous body is a method of forming a conductive polymer layer on a dielectric oxide film by a chemical oxidation polymerization method. An electrolytic capacitor is obtained in the same manner as in the manufacturing method. At this time, the valve metal porous body can be handled in the same manner regardless of whether it is a sintered block, a foil laminate or a wound body, or even a foil. In the case of foil, a unit to which a current collector for a cathode is attached may be laminated or wound. Here, the method of chemical oxidation polymerization is not limited as described above.

【0060】また、導電性ポリマー層と陰極用集電体と
の間隙をさらに充足する方法が、先と同様に好ましく利
用できる。さらに導電性ポリマー層の表層を柔軟化する
方法も、同様に好ましく利用できる。
Further, a method of further filling the gap between the conductive polymer layer and the current collector for the cathode can be preferably used as in the above case. Further, a method of softening the surface layer of the conductive polymer layer can also be preferably used.

【0061】第5の製造方法では、導電性ポリマー層の
形成方法が、可溶性の導電性高分子あるいは熱可塑性の
導電性高分子を誘電体酸化皮膜上に導入して、誘電体酸
化皮膜上に導電性ポリマー層を形成する方法とすること
以外は、第1の製造方法と同様として、電解コンデンサ
を得る。この時も、弁金属多孔体は焼結体ブロックであ
っても、箔の積層体あるいは捲回体であっても、さらに
は箔状であっても同様に取り扱うことができる。箔の場
合、陰極用集電体を取り付けたユニットを積層あるいは
捲回しても良い。
In the fifth manufacturing method, the conductive polymer layer is formed by introducing a soluble conductive polymer or a thermoplastic conductive polymer onto the dielectric oxide film and forming the conductive polymer layer on the dielectric oxide film. An electrolytic capacitor is obtained in the same manner as in the first manufacturing method except that a method for forming a conductive polymer layer is used. At this time, the valve metal porous body can be handled in the same manner regardless of whether it is a sintered block, a foil laminate or a wound body, or even a foil. In the case of foil, a unit to which a current collector for a cathode is attached may be laminated or wound.

【0062】ここでも、少なくとも多孔体に対面する陰
極用集電体表面にあらかじめ導電性高分子膜を形成して
おくことが重要で、先述と同様の効果が得られる。ま
た、弁金属多孔体が箔状の場合、陰極用集電体に取り付
ける際に、セパレータを陰極用集電体と陽極用弁金属箔
との間に挟むことによりショート不良をさらに低減する
ことができる。
Also here, it is important to form a conductive polymer film in advance on at least the surface of the cathode current collector facing the porous body, and the same effect as described above can be obtained. Further, when the valve metal porous body is in the form of a foil, a short circuit failure can be further reduced by sandwiching the separator between the cathode current collector and the anode valve metal foil when attaching to the cathode current collector. it can.

【0063】第6の製造方法では、導電性高分子の形成
方法が、可溶性の導電性高分子あるいは熱可塑性の導電
性高分子を誘電体酸化皮膜上に導入して、誘電体酸化皮
膜上に導電性ポリマー層を形成する方法とすること以外
は、第2の製造方法と同様とし、本発明の電解コンデン
サを製造した。この時も、弁金属多孔体は焼結体ブロッ
クであっても、箔の積層体あるいは捲回体であっても、
さらには箔状であっても同様に取り扱うことができる。
箔の場合、陰極用集電体を取り付けたユニットを積層あ
るいは捲回しても良い。また、導電性ポリマー層と陰極
用集電体との間隙をさらに充足する方法が、先と同様に
好ましく利用できる。さらに導電性ポリマー層の表層を
柔軟化する方法も、同様に好ましく利用できる。
In the sixth manufacturing method, the conductive polymer is formed by introducing a soluble conductive polymer or a thermoplastic conductive polymer onto the dielectric oxide film and forming the conductive polymer on the dielectric oxide film. An electrolytic capacitor of the present invention was manufactured in the same manner as in the second manufacturing method except that a method for forming a conductive polymer layer was used. Even at this time, the valve metal porous body may be a sintered block, a foil laminate or a wound body,
Furthermore, even a foil shape can be handled similarly.
In the case of foil, a unit to which a current collector for a cathode is attached may be laminated or wound. Further, a method of further filling the gap between the conductive polymer layer and the current collector for the cathode can be preferably used as in the case described above. Further, a method of softening the surface layer of the conductive polymer layer can also be preferably used.

【0064】上記の製造方法においては、弁金属多孔体
は、多孔質弁金属箔を積層あるいは捲回して形成した陽
極構造体でも良く、弁金属粉末を焼結して形成した陽極
構造体でも良く、さらには、多孔質弁金属箔であっても
良い。弁金属多孔体が多孔質弁金属箔を積層あるいは捲
回して形成した陽極構造体である場合、陰極用集電体は
弁金属箔に対して垂直に配することが好ましく、これに
より、導電性ポリマーのパスを最短に配置することがで
き、低インピーダンス化を図ることができる。
In the above manufacturing method, the valve metal porous body may be an anode structure formed by laminating or winding a porous valve metal foil, or an anode structure formed by sintering valve metal powder. Further, a porous valve metal foil may be used. In the case where the valve metal porous body is an anode structure formed by laminating or winding a porous valve metal foil, the cathode current collector is preferably arranged perpendicular to the valve metal foil. The polymer path can be arranged as short as possible, and the impedance can be reduced.

【0065】(実施の形態5)本発明の第7の製造方法
は、陽極用弁金属多孔体が多孔質弁金属箔であり、陰極
用集電体が1〜5Vの電圧で化成処理された粗面化され
た弁金属箔であり、陽極箔と陰極箔がセパレータを介し
て積層あるいは捲回された構造を有する電解コンデンサ
の製造方法である。
(Embodiment 5) In the seventh manufacturing method of the present invention, the valve metal porous body for anode is a porous valve metal foil, and the current collector for cathode is subjected to a chemical conversion treatment at a voltage of 1 to 5 V. This is a method for producing an electrolytic capacitor which is a valve metal foil having a roughened surface, and has a structure in which an anode foil and a cathode foil are laminated or wound with a separator interposed therebetween.

【0066】まず、陽極用多孔質弁金属箔の表面および
空孔表面全体に誘電体酸化皮膜を形成した。一方、陰極
用弁金属箔に1〜5Vの電圧で化成処理を施した。その
後、両箔を、セパレータを介して積層あるいは捲回し、
例えば図11に示すように、両箔およびセパレータと垂
直な端面全体に電解酸化重合用の電極21を取り付け
た。その後、重合により導電性高分子となるモノマーを
含む溶液に、電極を取り付けた弁金属多孔質構造体を浸
漬し、前記の実施の形態4の第1の製造方法と同様にし
て、取り付けた電極を電解酸化重合用の陽極として多孔
質構造体内の間隙内の溶液を通じて電流を流した。これ
により、電解酸化重合を行って導電性ポリマー層を成長
させ、多孔質構造体の空孔内部に導電性高分子を充足さ
せ、本発明の電解コンデンサを製造した。
First, a dielectric oxide film was formed on the surface of the porous valve metal foil for the anode and the entire surface of the pores. On the other hand, the cathode valve metal foil was subjected to a chemical treatment at a voltage of 1 to 5V. After that, both foils are laminated or wound via a separator,
For example, as shown in FIG. 11, electrodes 21 for electrolytic oxidation polymerization were attached to the entire end faces perpendicular to both foils and the separator. Thereafter, the valve metal porous structure with the electrode attached thereto is immersed in a solution containing a monomer that becomes a conductive polymer by polymerization, and the electrode attached with the electrode is attached in the same manner as in the first manufacturing method of the fourth embodiment. Was used as an anode for electrolytic oxidation polymerization, and a current was passed through the solution in the gap in the porous structure. As a result, the conductive polymer layer was grown by electrolytic oxidation polymerization, and the inside of the pores of the porous structure was filled with the conductive polymer, thereby producing the electrolytic capacitor of the present invention.

【0067】第8の製造方法は、陽極用弁金属多孔体が
多孔質弁金属箔であり、陰極用集電体が同種の誘電体酸
化皮膜を形成した多孔質弁金属箔であり、両箔がセパレ
ータを介して積層あるいは捲回された構造を有する無極
性の電解コンデンサの製造方法である。本製造方法で
は、まず、多孔質弁金属箔の表面および空孔表面全体に
誘電体酸化皮膜を形成した後、誘電体酸化皮膜を形成し
た弁金属箔を、セパレータを介して積層あるいは捲回し
た。その後は第7の製造方法と同様にして、本発明の電
解コンデンサを製造した。
The eighth production method is characterized in that the anode valve metal porous body is a porous valve metal foil, and the cathode current collector is a porous valve metal foil on which a dielectric oxide film of the same type is formed. Is a method for producing a nonpolar electrolytic capacitor having a structure laminated or wound with a separator interposed therebetween. In this manufacturing method, first, after forming a dielectric oxide film on the entire surface of the porous valve metal foil and the surface of the pores, the valve metal foil on which the dielectric oxide film was formed was laminated or wound via a separator. . Thereafter, the electrolytic capacitor of the present invention was manufactured in the same manner as in the seventh manufacturing method.

【0068】第7、8の製造方法を用いて、捲回型、お
よび積層型電解コンデンサを製造した場合、いずれも、
誘電体層と陰極箔との導電性ポリマー層による接合一体
化が容易に達成でき、低インピーダンスの大容量コンデ
ンサが得られるとともに、液体アルミ電解コンデンサの
欠点である溶媒揮散による劣化を防止し得るコンデンサ
を提供できる。
When a wound type and a multilayer electrolytic capacitor are manufactured by using the seventh and eighth manufacturing methods,
Capacitors that can easily achieve bonding and integration with a conductive polymer layer between a dielectric layer and a cathode foil, provide low-impedance large-capacity capacitors, and prevent deterioration due to solvent evaporation, which is a drawback of liquid aluminum electrolytic capacitors Can be provided.

【0069】第7および第8の製造方法において、好ま
しくは、予め誘電体表面上に化学酸化重合法により薄い
導電性ポリマー層を設けておくのが良い。これにより、
細孔深部にまで均質に導電性高分子を形成させて充足さ
せることができ、容量出現率の高い良好なコンデンサと
することができる。
In the seventh and eighth manufacturing methods, preferably, a thin conductive polymer layer is preferably provided on the dielectric surface in advance by a chemical oxidation polymerization method. This allows
The conductive polymer can be uniformly formed to the deep part of the pores to be filled, and a good capacitor having a high capacitance appearance rate can be obtained.

【0070】本発明においては、弁金属多孔体の表面に
形成された誘電体酸化皮膜の内部の金属部分と、陽極用
集電体とを電気的に接合して、電解コンデンサとしての
部品を提供することができるが、場合によっては、さら
に、陽極用集電体とケース外の陽極外部電極、および陰
極用集電体とケース外の陰極外部電極を電気的に接合す
ることにより、電解コンデンサとしての部品を提供する
ことができる。
In the present invention, a part as an electrolytic capacitor is provided by electrically joining a metal part inside a dielectric oxide film formed on the surface of a valve metal porous body and an anode current collector. However, in some cases, furthermore, by electrically joining the anode current collector and the anode external electrode outside the case, and the cathode current collector and the cathode external electrode outside the case, an electrolytic capacitor can be formed. Parts can be provided.

【0071】[0071]

【実施例】(実施例1)有極性のタンタル電解コンデン
サの製造に関するものである。ます、タンタル粉末をリ
ード線を取り付けて圧縮成型し、次いで、高真空中で焼
成してタンタル多孔質体を作製し、次いで、この焼結体
に硫酸水溶液中で30Vの化成を行い、タンタル電解コ
ンデンサ用素子を作製した。
(Embodiment 1) This embodiment relates to the production of a polar tantalum electrolytic capacitor. First, tantalum powder is compression-molded with a lead wire attached thereto, and then fired in a high vacuum to produce a porous tantalum body. A capacitor element was produced.

【0072】本発明のタンタル電解コンデンサは、化成
処理された多孔体素子に、導電性高分子としてのポリピ
ロールを陰極として形成するのに先立ち、まず、図6に
示すように、内面矩形のケース7の底部70には、片側
表面に5μm径のカーボン粒子を圧着して埋め込んだニ
ッケル板を陰極用集電体2として、底部70と反対にカ
ーボンを有する面がくるように配置した。
Prior to forming a polypyrrole as a conductive polymer as a cathode on a chemical conversion treated porous element, the tantalum electrolytic capacitor of the present invention first has a case 7 having an inner surface rectangular as shown in FIG. A nickel plate in which carbon particles having a diameter of 5 μm were embedded by pressure bonding on one surface was disposed as a negative electrode current collector 2 on the bottom 70 so that a surface having carbon was opposite to the bottom 70.

【0073】この陰極用集電体2上のカーボンを有する
面側に、予め、ドーパントとしてのアーリルナフタレン
スルホン酸イオンを含むポリピロールを電解酸化重合に
より析出させて、約20μm厚さの緻密な導電性ポリマ
ー層3を形成した。その陰極用集電体2の上の導電性ポ
リマー層3上に、上記タンタル焼結体の多孔体素子4を
置き、素子4の外面とケース7の側面71の隙間を合成
樹脂の接着性封止剤8で封止して、素子4の側面をシー
ルドした。
A polypyrrole containing an arylnaphthalenesulfonate ion as a dopant is previously deposited on the carbon-containing surface of the cathode current collector 2 by electrolytic oxidative polymerization to form a dense conductive material having a thickness of about 20 μm. The conductive polymer layer 3 was formed. The porous element 4 of the tantalum sintered body is placed on the conductive polymer layer 3 on the cathode current collector 2, and the gap between the outer surface of the element 4 and the side surface 71 of the case 7 is sealed with a synthetic resin adhesive. The element 4 was sealed with a stopper 8, and the side surface of the element 4 was shielded.

【0074】次いで、重合用モノマーとしてのピロール
と、ドーパントとしてのアーリルナフタレンスルホン酸
イオンと、を含むプロピレンカーボネートとアルコール
との混合溶液を準備し、この溶液90中に、図7に示す
ようにタンタル多孔体素子4を浸漬し、タンタル多孔体
素子4の空孔に溶液を含浸させた後、陰極用集電体2を
陽極とし、液90中に配置した対極10としての白金電
極との間に電流を流して、陰極用集電体2上に予め形成
した導電性ポリマー層3の上に、さらに、導電性ポリピ
ロール層を重合化成長9させた。電解酸化重合によるポ
リピロール層は、陰極用集電体2とコンデンサ多孔体素
子4とを接合するとともに、多孔体内部空孔を充足し
て、タンタル電解コンデンサの陰極となした。その後、
多孔体の上面(陰極集電体2の反対側)をエポキシ樹脂
の接着剤を用いて樹脂板で封じて有極性のタンタル電解
コンデンサを作製した。
Next, a mixed solution of propylene carbonate and alcohol containing pyrrole as a monomer for polymerization and arylnaphthalenesulfonate ion as a dopant is prepared, and as shown in FIG. After immersing the porous tantalum element 4 and impregnating the pores of the porous tantalum element 4 with the solution, the current collector 2 for the cathode is used as an anode, and between the platinum electrode as the counter electrode 10 arranged in the liquid 90. Then, a conductive polypyrrole layer was further polymerized 9 on the conductive polymer layer 3 previously formed on the cathode current collector 2. The polypyrrole layer formed by electrolytic oxidation polymerization joined the current collector 2 for the cathode and the porous element 4 of the capacitor, and filled the pores inside the porous body to form the cathode of the tantalum electrolytic capacitor. afterwards,
The upper surface of the porous body (the side opposite to the cathode current collector 2) was sealed with a resin plate using an epoxy resin adhesive to produce a polar tantalum electrolytic capacitor.

【0075】比較例1として、従来のタンタル電解コン
デンサとして、同時に化成処理を施した多孔体素子に、
従来の通り硝酸マンガンの熱分解法を繰り返すことによ
り、二酸化マンガン電解質層を素子内部から表面まで形
成した後、カーボンペーストを表面に塗布し、その上に
銀ペーストを塗布し、陰極リードとの接合をとり、その
後外装樹脂でコーティングし、従来のタンタル電解コン
デンサを作製した。
As Comparative Example 1, a porous element which had been subjected to a chemical conversion treatment at the same time as a conventional tantalum electrolytic capacitor,
By repeating the manganese nitrate pyrolysis method as before, a manganese dioxide electrolyte layer is formed from the inside of the device to the surface, then a carbon paste is applied to the surface, a silver paste is applied thereon, and bonding with the cathode lead is performed. And then coated with an exterior resin to produce a conventional tantalum electrolytic capacitor.

【0076】また、比較例2として、導電性高分子を陰
極とした従来のタンタル電解コンデンサとして、同時に
化成処理を施した多孔体素子に、従来通り、モノマーを
含む溶液と酸化剤を含む溶液とに多孔体素子を交互に浸
漬するという、一般的な化学酸化重合法を用いて導電性
ポリマー層を形成した後、カーボンペーストを表面に塗
布し、その上に銀ペーストを塗布し、陰極リードとの接
合をとり、その後外装樹脂でコーティングし、従来のタ
ンタル電解コンデンサを作製した。また、比較例3とし
て、ニッケル板にカーボンを介在させないで陰極用集電
体として、実施例1と同様にして電解コンデンサを作製
した。
As Comparative Example 2, as a conventional tantalum electrolytic capacitor using a conductive polymer as a cathode, a porous element, which had been subjected to a chemical conversion treatment at the same time, was treated with a solution containing a monomer and a solution containing an oxidizing agent. After forming a conductive polymer layer using a general chemical oxidation polymerization method of alternately immersing the porous element in the surface, a carbon paste is applied to the surface, a silver paste is applied thereon, and a cathode lead and And then coated with an exterior resin to produce a conventional tantalum electrolytic capacitor. As Comparative Example 3, an electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that no carbon was interposed in the nickel plate and the current collector for the cathode was used.

【0077】以上のように作製したタンタル電解コンデ
ンサ各々について、120Hzでの静電容量およびイン
ピーダンスの周波数特性を測定した。インピーダンス測
定結果を図8に示す。
The frequency characteristics of the capacitance and the impedance at 120 Hz were measured for each of the tantalum electrolytic capacitors manufactured as described above. FIG. 8 shows the impedance measurement results.

【0078】静電容量測定結果は、従来法による二酸化
マンガン電解質品および導電性高分子品では約95μF
であったが、電解酸化重合品では73μFとなり容量達
成率は悪かった。しかしながら、図8に示すように、イ
ンピーダンスは良化し、特に共振点でのインピーダンス
は、二酸化マンガン電解質品の1/4、従来法の導電性
高分子品の2/3に減少した。また、陰極集電体金属表
面にカーボンを介在させなかった場合に比較しても約2
/3に減少した。
The measurement results of the capacitance are about 95 μF for the manganese dioxide electrolyte product and the conductive polymer product according to the conventional method.
However, the electrolytic oxidation polymerization product had a capacity of 73 μF, and the capacity achievement ratio was poor. However, as shown in FIG. 8, the impedance was improved, and particularly, the impedance at the resonance point was reduced to の of the manganese dioxide electrolyte product and / of the conventional conductive polymer product. In addition, compared to the case where no carbon was interposed on the metal surface of the cathode current collector, about 2
/ 3.

【0079】本実施例では、陰極用金属集電体として、
表面にカーボン粒子を圧着して埋め込んだものの例を示
したが、表面にカーボン薄膜層を形成したものでも、ま
た、表面を粗面化したものでも、同様に界面接触抵抗を
低下させ、低インピーダンス化を図ることができた。 (実施例2)実施例1と同様に、有極性のタンタル電解
コンデンサの製造に関するものである。この例では、化
成処理を施したタンタル素子の内部に、予め化学酸化重
合法により導電性高分子ポリピロールをうすく生成させ
たものを準備した。このポリピロールの合成は、以下の
ようにして行った。まず、イソプロピルアルコールを1
0vol%含有する水溶液に0.1mol/lとなるよ
うにピロールを溶解させモノマー溶液とした。イソプロ
ピルアルコールを10vol%含有する水溶液に、硫酸
鉄(III)を0.1mol/lとなるように溶解させ酸
化剤溶液とした。これらのモノマー溶液と酸化剤溶液を
混合し、この混合液中にコンデンサ素子を浸漬すること
により、化学酸化重合を行い、有機酸素のドーパントを
含まないポリピロールをコンデンサ素子の空孔内部およ
び素子表面の誘電体層上に形成した。
In this embodiment, as the metal current collector for the cathode,
An example is shown in which carbon particles are compressed and embedded on the surface.However, even if a carbon thin film layer is formed on the surface or the surface is roughened, the interface contact resistance is similarly reduced and low impedance Could be achieved. (Example 2) As in Example 1, the present invention relates to the production of a polar tantalum electrolytic capacitor. In this example, an electroconductive polymer polypyrrole was preliminarily prepared by chemical oxidation polymerization in a tantalum element subjected to a chemical conversion treatment. This polypyrrole was synthesized as follows. First, add isopropyl alcohol to 1
Pyrrole was dissolved in an aqueous solution containing 0 vol% to a concentration of 0.1 mol / l to prepare a monomer solution. In an aqueous solution containing 10 vol% of isopropyl alcohol, iron (III) sulfate was dissolved at a concentration of 0.1 mol / l to prepare an oxidizing agent solution. The monomer solution and the oxidizing agent solution are mixed, and the capacitor element is immersed in the mixed solution to perform chemical oxidative polymerization, and polypyrrole containing no organic oxygen dopant is formed inside the pores of the capacitor element and on the element surface. It was formed on a dielectric layer.

【0080】以上のようにして準備した試料を、実施例
1と同等の方法で電解酸化重合によりポリピロールを生
成させてコンデンサを作製した。この結果、他の特性は
実施例1のポリピロール品と同等で、容量のみ96μF
と向上した。すなわち、従来のタンタル電解コンデンサ
と同等の容量が得られ、かつインピーダンスが低く高周
波応答性の良いコンデンサが得られた。
Using the sample prepared as described above, polypyrrole was produced by electrolytic oxidation polymerization in the same manner as in Example 1 to produce a capacitor. As a result, other characteristics are the same as those of the polypyrrole product of Example 1, and only the capacity is 96 μF.
And improved. That is, a capacitor equivalent in capacity to a conventional tantalum electrolytic capacitor was obtained, and a capacitor having low impedance and good high-frequency response was obtained.

【0081】また、カーボンペースト層や銀ペースト層
を有する従来の10V用100μFのタンタル電解コン
デンサはDサイズ(88mm3)であるが、本発明の1
0V用100μFのサイズは4.5mm×3.2mm×
3.0mm(43mm3)に納めることができ、約1/
2の体積にすることができた。
The conventional 10 μV 100 μF tantalum electrolytic capacitor having a carbon paste layer and a silver paste layer has a D size (88 mm 3).
The size of 100μF for 0V is 4.5mm × 3.2mm ×
3.0 mm (43 mm 3 ), about 1 /
2 volumes.

【0082】(実施例3)実施例1と同様に、有極性の
タンタル電解コンデンサの製造に関するものである。こ
の例では、化成処理を施したタンタル素子の内部に、化
学酸化重合法により導電性高分子ポリピロールを形成し
た。このポリピロールの合成は、以下のようにして行っ
た。
(Embodiment 3) As in Embodiment 1, the present invention relates to the production of a polar tantalum electrolytic capacitor. In this example, a conductive polymer polypyrrole was formed by chemical oxidation polymerization inside a chemical conversion-treated tantalum element. This polypyrrole was synthesized as follows.

【0083】まず、イソプロピルアルコールを10vo
l%含有する水溶液に1.0mol/lとなるようにピ
ロールを溶解させモノマー溶液とした。モノマー溶液に
はドーパントとしてのアーリルナフタレンスルホン酸イ
オンを添加した。また、イソプロピルアルコールを10
vol%含有する水溶液に、硫酸鉄(III)を0.1m
ol/lとなるように溶解させ酸化剤溶液とした。これ
らのモノマー溶液と酸化剤溶液とに、タンタル素子を交
互に浸漬し、モノマーと酸化剤の接触によりモノマーを
重合化した。これにより、化学酸化重合法によるポリピ
ロールをコンデンサ素子の空孔内部および素子表面の誘
電体層上に形成し、充足させた。
First, isopropyl alcohol was added to 10 vol.
Pyrrole was dissolved in an aqueous solution containing 1% to a concentration of 1.0 mol / l to prepare a monomer solution. Arylnaphthalenesulfonate ion as a dopant was added to the monomer solution. Also, add isopropyl alcohol to 10
vol.% aqueous solution containing 0.1 m of iron (III) sulfate
ol / l to obtain an oxidizing agent solution. The tantalum element was alternately immersed in the monomer solution and the oxidant solution, and the monomer was polymerized by contact of the monomer and the oxidant. As a result, polypyrrole formed by the chemical oxidation polymerization method was formed inside the pores of the capacitor element and on the dielectric layer on the element surface and was filled.

【0084】以上のようにして準備した試料を、カーボ
ン層を表面に焼き付けた陰極集電体としてのNiネット
上に配置し、ピロールモノマーを含む溶液中に浸漬し
た。次いで、化学酸素重合によりポリピロールを陰極集
電体上に形成するとともに、試料と陰極用集電体の隙間
を導電性高分子で充足し接合した。この結果、実施例2
と同等の容量およびインピーダンス特性を有する電解コ
ンデンサが得られた。
The sample prepared as described above was placed on a Ni net as a cathode current collector having a carbon layer baked on the surface, and immersed in a solution containing a pyrrole monomer. Next, polypyrrole was formed on the cathode current collector by chemical oxygen polymerization, and a gap between the sample and the cathode current collector was filled with a conductive polymer and joined. As a result, Example 2
Thus, an electrolytic capacitor having the same capacitance and impedance characteristics as in Example 1 was obtained.

【0085】本実施例では、化学酸化重合法により多孔
体空孔内に導電性ポリマー層を形成して充足させたが、
一般的に用いられる電解酸化重合法を用いた場合でも、
さらには可溶性および熱可塑性導電性高分子を充足させ
た場合でも同様の効果が得られることは言うまでもな
い。ここで、図1(C)に示すように、陰極用集電体と
して、多孔体と反対側に位置する面に弾力性を有するゴ
ムまたはプラスチックフィルムを設けたものを使用した
場合、以後のプロセスにおけるストレスを緩和すること
ができた。その結果として、電解コンデンサとしたと
き、ゴムまたはフィルムのない場合のショート発生率が
約1%程度であったのに対し、ゴムまたはフィルムを設
けた場合のショート発生率は0%であった。
In this embodiment, the conductive polymer layer was formed and filled in the porous pores by the chemical oxidation polymerization method.
Even when using a commonly used electrolytic oxidation polymerization method,
Further, it goes without saying that the same effect can be obtained even when the soluble and thermoplastic conductive polymers are satisfied. Here, as shown in FIG. 1 (C), when a material provided with an elastic rubber or plastic film on the surface located on the side opposite to the porous material is used as a cathode current collector, Was able to relieve stress. As a result, when an electrolytic capacitor was used, the short-circuit occurrence rate without rubber or film was about 1%, whereas the short-circuit occurrence rate with rubber or film was 0%.

【0086】(実施例4)本実施例は、有極性アルミニ
ウム電解コンデンサの製造に関するものである。多孔質
弁金属箔1としての、交流エッチングされた100μm
厚の低電圧用アルミニウムエッチド箔を積層し、図9に
示すように、リード線12を取り付けたアルミニウム金
属板11で圧接することにより弁金属積層多孔体4とし
た多孔質アルミニウムコンデンサ素子を作製した。
(Embodiment 4) This embodiment relates to the production of a polar aluminum electrolytic capacitor. AC etched 100 μm as porous valve metal foil 1
As shown in FIG. 9, a porous aluminum capacitor element having a valve metal laminated porous body 4 is produced by laminating thick low-voltage aluminum-etched foils and pressing them together with an aluminum metal plate 11 to which lead wires 12 are attached. did.

【0087】この素子を、リン酸系の水溶液中で30V
の電圧で化成処理した後、実施例2と同様に、素子の内
部および表面の誘電体層上に、ポリピロールの薄い化学
酸化重合膜を形成した。
This device was placed in a phosphoric acid-based aqueous solution at 30 V
After a chemical conversion treatment at a voltage of 5 μm, a thin chemically oxidized polymer film of polypyrrole was formed on the dielectric layer inside and on the surface of the device as in Example 2.

【0088】次いで、図10に示すように、ケース7の
内面に片側表面をサンドブラストで粗面化したニッケル
板の陰極用集電体2を粗面を上にして配置し、その上に
電解酸化重合によりポリピロールを形成し、その上さら
に柔軟性を有するポリチオフェンを形成し、ポリピロー
ルおよび導電性ポリマー層3とし、この上に上記コンデ
ンサ素子4を、積層面をケース7の底面に対して垂直に
立てておき、素子4とケース7の隙間を封止剤8で封止
した。次いで、実施例1と同様にして、ポリピロール層
を重合化成長9させ、静電容量約70μFの電解コンデ
ンサを作製した。電解酸化重合の方向は、電流を流しモ
ノマーを拡散させる経路を確保するために、図10に示
すように積層方向に垂直な方向から、すなわち、積層面
に平行に、電解酸化重合膜の生成を行った。この結果、
静電容量は平均71μFになり、かつ共振点のインピー
ダンスは約30mΩと良好であった。また、陰極集電体
表面の粗面化は、粗面化による拡面比が見かけ面積の3
倍以上で、低インピーダンス化が図れた。
Next, as shown in FIG. 10, a nickel plate cathode current collector 2 having one surface roughened by sandblasting is placed on the inner surface of the case 7 with the rough surface facing up, and electrolytic oxidation is performed thereon. Polypyrrole is formed by polymerization, and polythiophene having further flexibility is formed thereon to obtain a polypyrrole and a conductive polymer layer 3. On this, the capacitor element 4 is placed with the lamination surface perpendicular to the bottom surface of the case 7. The gap between the element 4 and the case 7 was sealed with a sealant 8. Next, in the same manner as in Example 1, the polypyrrole layer was polymerized and grown 9 to produce an electrolytic capacitor having a capacitance of about 70 μF. As shown in FIG. 10, the direction of the electrolytic oxidation polymerization is to form the electrolytic oxidation polymerization film in a direction perpendicular to the lamination direction, that is, in parallel with the lamination plane, in order to secure a path for flowing a current and diffusing the monomer. went. As a result,
The capacitance was 71 μF on average, and the impedance at the resonance point was as good as about 30 mΩ. Further, the surface roughening of the cathode current collector surface is caused by an increase in the surface area ratio due to the surface roughening to an apparent area of 3
More than twice, low impedance was achieved.

【0089】(実施例5)本実施例は有極性アルミニウ
ム電解コンデンサの製造に関するものであり、特に、陽
極弁金属多孔体が多孔質箔で構成され、陰極用集電体が
陽極箔に相対するように配されてなる電解コンデンサの
製造に関するものである。
(Embodiment 5) This embodiment relates to the production of a polar aluminum electrolytic capacitor. In particular, the anode valve metal porous body is made of a porous foil, and the cathode current collector faces the anode foil. The present invention relates to the production of an electrolytic capacitor arranged as described above.

【0090】交流エッチングされた100μm厚の低電
圧用アルミニウムエッチド箔を、りん酸系の水溶液中で
15Vの電圧で化成処理し誘電体皮膜層を形成した。化
成後のアルミニウム箔を、チオフェン系モノマー0.5
mol/lとパラトルエンスルフォン酸鉄(III)1m
ol/lを含むアルコール溶液(重合液)中に浸漬して
溶液を含浸させた後、大気中に引き上げ60℃に加温し
導電性ポリマーを重合形成した。この浸漬、含浸、反応
の操作を10回繰り返し、アルミニウム箔誘電体表面に
導電性ポリマー層を形成した。この導電性ポリマー層を
形成したアルミニウム箔と、あらかじめ両表面にピロー
ル系の導電性高分子膜を電解重合法で形成した陰極用集
電体としての交流エッチングにより多孔質化した10μ
m厚のNi箔を、対向するように重ねあわせた後、再び
先と同様の重合液に浸漬し、溶液を両箔間に含浸させ、
加温反応させチオフェン系の導電性ポリマーを両箔間に
形成した。この操作も5回繰り返した。以上の操作によ
り形成された電解コンデンサユニットを5枚積層し、陽
極引き出し用のアルミニウム金属部をかしめた後、それ
ぞれ陽極アルミニウム金属、陰極用Ni箔を引き出して
樹脂でモールドした。その後引き出した電極と電気的接
合をとるように外部電極を形成し、電解コンデンサとし
た。
The AC-etched low-voltage aluminum etched foil having a thickness of 100 μm was subjected to a chemical conversion treatment in a phosphoric acid-based aqueous solution at a voltage of 15 V to form a dielectric film layer. The aluminum foil after chemical conversion is treated with a thiophene monomer 0.5
mol / l and iron (III) paratoluenesulfonate 1m
The solution was impregnated by immersion in an alcohol solution (polymerization solution) containing ol / l, then raised to the atmosphere and heated to 60 ° C. to polymerize the conductive polymer. These immersion, impregnation, and reaction operations were repeated 10 times to form a conductive polymer layer on the surface of the aluminum foil dielectric. The aluminum foil having the conductive polymer layer formed thereon and a porous pyrrole-based conductive polymer film formed on both surfaces in advance by an electrolytic polymerization method were made porous by AC etching as a current collector for a cathode.
After stacking the m-thick Ni foils so that they face each other, the foils are immersed again in the same polymerization solution as above, and the solution is impregnated between both foils.
A heating reaction was performed to form a thiophene-based conductive polymer between both foils. This operation was also repeated five times. Five electrolytic capacitor units formed by the above operation were laminated, and the aluminum metal portion for drawing out the anode was crimped. Then, the anode aluminum metal and the Ni foil for the cathode were drawn out and molded with resin. Thereafter, external electrodes were formed so as to be electrically connected to the extracted electrodes, thereby forming an electrolytic capacitor.

【0091】比較のために従来例として、同様に作製し
た導電性ポリマー層形成済みのアルミニウム箔のみを5
枚積層し、導電性ポリマー層を再度形成して陰極全体を
一体化した。その後、図13のように、積層構造体の陰
極外周部に、陰極引き出しのためのカーボンペースト
層、Agペースト層(導電体層13)を形成し、陰極端
子への接合を行った。陽極は引き出し用のアルミニウム
金属部をかしめた。次に陰極端子および陽極アルミニウ
ムを引き出した状態で樹脂にモールドし、引き出した電
極と電気的接合をとるように外部電極を形成し、電解コ
ンデンサとした。今回の実施例では、いずれの電解コン
デンサの場合も1枚のアルミニウム箔の外形面寸法は
3.3mm×3.7mmとした。
For comparison, as a conventional example, only an aluminum foil on which a conductive polymer layer had been formed was prepared.
Then, the conductive polymer layer was formed again to integrate the entire cathode. Thereafter, as shown in FIG. 13, a carbon paste layer and an Ag paste layer (conductor layer 13) for extracting the cathode were formed on the outer periphery of the cathode of the laminated structure, and joined to the cathode terminal. The anode was caulked with an aluminum metal part for drawing. Next, the cathode terminal and the anode aluminum were pulled out and molded into a resin, and external electrodes were formed so as to be electrically connected to the drawn-out electrodes, thereby forming an electrolytic capacitor. In this example, the outer dimensions of one aluminum foil were set to 3.3 mm × 3.7 mm in each case of the electrolytic capacitors.

【0092】作製した各々の電解コンデンサの高周波応
答性を評価するため、低周波に対する高周波での容量引
き出し率、および等価直列抵抗に相当する高周波でのイ
ンピーダンスを測定した。
In order to evaluate the high-frequency response of each of the manufactured electrolytic capacitors, a capacitance extraction ratio at a high frequency with respect to a low frequency and an impedance at a high frequency corresponding to an equivalent series resistance were measured.

【0093】作製した各々の電解コンデンサの120H
zでの容量はいずれも約50μFであった。しかしなが
ら100kHzにおける容量は、従来例の電解コンデン
サでは12μF(容量引き出し率24%)であったのに
対し、本発明の電解コンデンサでは47μF(容量引き
出し率94%)であった。また、400kHzでのイン
ピーダンスは従来例の電解コンデンサでは30mΩであ
ったのに対し、本発明の電解コンデンサでは10mΩで
あった。別の比較例としてNi箔がエッチングされてい
ないこと以外は実施例5と同様にして作製した電解コン
デンサでは、400kHzでのインピーダンスは20m
Ωであった。以上のように、本発明によれば、高周波に
おいて特に、低インピーダンス化が図れ、容量引き出し
率も向上することが確認できた。
Each of the manufactured electrolytic capacitors had a 120H
All capacitances at z were about 50 μF. However, the capacity at 100 kHz was 12 μF (capacity extraction rate: 24%) in the conventional electrolytic capacitor, whereas it was 47 μF (capacity extraction rate: 94%) in the electrolytic capacitor of the present invention. The impedance at 400 kHz was 30 mΩ in the conventional electrolytic capacitor, but was 10 mΩ in the electrolytic capacitor of the present invention. As another comparative example, the impedance at 400 kHz was 20 m for an electrolytic capacitor manufactured in the same manner as in Example 5 except that the Ni foil was not etched.
Ω. As described above, according to the present invention, it has been confirmed that the impedance can be reduced particularly at a high frequency and the capacity extraction rate can be improved.

【0094】また、本発明の実施例では、導電性高分子
の形成を化学酸化重合法により行ったが、その形成法
は、各種形成法いずれを用いても、同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。
In the embodiments of the present invention, the conductive polymer was formed by the chemical oxidation polymerization method. However, the same effect can be obtained by any of the various forming methods. Needless to say.

【0095】また、本実施例においては、先に導電性ポ
リマー層を形成した後に、導電性高分子を形成した弁金
属陽極箔と陰極用集電体を所定の位置に配し、両者間に
導電性ポリマー層をさらに充足させたが、導電性ポリマ
ー層未形成の陽極箔と陰極用集電体を所定の位置に配し
た後に、導電性ポリマー層を両者間および誘電体皮膜上
全体に一括で導電性ポリマー層を形成しても同様の効果
が得られた。この際、陽極箔および、陰極用集電体は貫
通孔を有していることが好ましかった。
Also, in this embodiment, after forming the conductive polymer layer first, the valve metal anode foil having the conductive polymer formed thereon and the current collector for the cathode are arranged at predetermined positions, and between them. The conductive polymer layer was further filled, but after disposing the anode foil and the cathode current collector without the conductive polymer layer in place, the conductive polymer layer was put together between them and over the entire dielectric film. A similar effect was obtained even if a conductive polymer layer was formed on the substrate. At this time, the anode foil and the cathode current collector preferably had through holes.

【0096】本発明の実施例では、陰極用集電体として
エッチングにより粗面化されたNi箔を用いたが、電解
液中で交流エッチングすることにより得られた多孔質な
アルミニウム箔でも良く、ニッケルや銅、ステンレス、
アルミニウムの金属箔にカーボン粒子あるいはカーボン
繊維を埋め込んだ箔や、各種金属箔にカーボン層を表面
に形成した箔を用いても同様の効果が得られた。また貫
通箔とすることで、導電性ポリマー層の金属箔からの剥
離が防止でき、信頼性が向上することが確認できた。本
実施例においては、モノマーとしてチオフェン系モノマ
ーを用いたが、そのポリマーが導電性を有するものであ
れば、その種類については限定されるものではない。
In the embodiment of the present invention, the Ni foil roughened by etching is used as the cathode current collector. However, a porous aluminum foil obtained by AC etching in an electrolytic solution may be used. Nickel, copper, stainless steel,
Similar effects were obtained by using a foil in which carbon particles or carbon fibers were embedded in an aluminum metal foil or a foil in which a carbon layer was formed on the surface of various metal foils. Further, it was confirmed that the use of the penetrating foil could prevent the conductive polymer layer from peeling off from the metal foil, thereby improving the reliability. In this example, a thiophene-based monomer was used as a monomer, but the type of the polymer is not limited as long as the polymer has conductivity.

【0097】また、本実施例ではドーパントとしてパラ
トルエンスルホン酸イオンを用いたが、他のアーリルス
ルホン酸イオンでも、アーリルリン酸イオンでも同様の
効果が得られた。
In this example, paratoluenesulfonate ions were used as dopants. However, similar effects were obtained with other arylsulfonate ions or arylphosphate ions.

【0098】(実施例6)本発明も有極性アルミニウム
電解コンデンサの製造に関するものである。交流エッチ
ングされた100μm厚の低電圧用アルミニウムエッチ
ド箔を、りん酸系の水溶液中で15Vの電圧で化成処理
し誘電体皮膜層を形成した。
(Embodiment 6) The present invention also relates to the production of a polarized aluminum electrolytic capacitor. The AC-etched low-voltage aluminum etched foil having a thickness of 100 μm was subjected to a chemical conversion treatment in a phosphoric acid-based aqueous solution at a voltage of 15 V to form a dielectric film layer.

【0099】一方、貫通孔を有するプラスチックフィル
ム表面両面にアルミニウムを蒸着し、その上にカーボン
を蒸着形成した陰極用集電体としての金属箔に、あらか
じめ電解重合によりアルキルナフタレンスルホン酸イオ
ンをドーパントとして含有するピロールとチオフェンが
積層された導電性ポリマー層を形成した。次に、化成済
みのアルミニウム箔と、導電性高分子を形成した陰極用
プラスチック付き金属箔を交互に5枚ずつ積層し、陽極
引き出し用のアルミニウム金属部をかしめ、陰極用金属
箔も引き出し部で一体化するよう固定した。
On the other hand, aluminum was vapor-deposited on both surfaces of a plastic film having a through hole, and carbon was vapor-deposited on the metal foil as a cathode current collector. A conductive polymer layer in which pyrrole and thiophene were laminated was formed. Next, the aluminum foil that has been chemically formed and the metal foil with a plastic for cathode formed with a conductive polymer are alternately laminated five by five, and the aluminum metal part for anode drawing is caulked, and the metal foil for cathode is also drawn in the drawing part. Fixed to be integrated.

【0100】その後、イソプロピルアルコールを10vo
l %含有する水溶液に0.1mol/lのピロールと、
酸化剤として硫酸鉄(III) を0.1mol/l、ドーパ
ントとしてアルキルナフタレンスルホン酸イオンをNa
塩の形で0.05mol/lとを溶解させた反応溶液を
上記積層体に5℃で含浸させた後、加温して反応を促進
させ、導電性ポリマー層を誘電体表面および陰極用金属
箔と誘電体表面間に重合形成した。その後、導電性ポリ
マー層を形成した積層体を、両極引き出し部を残して樹
脂でモールドし、引き出した両極にそれぞれ外部電極を
形成し、定格6.5Vの電解コンデンサを作製した。
Thereafter, isopropyl alcohol was added for 10 vo.
0.1 mol / l pyrrole in an aqueous solution containing
0.1 mol / l of iron (III) sulfate as an oxidizing agent, and alkylnaphthalenesulfonate ion as a dopant of Na
After impregnating the above laminate at 5 ° C. with a reaction solution in which 0.05 mol / l is dissolved in the form of salt, the reaction is promoted by heating, and the conductive polymer layer is formed on the surface of the dielectric and the metal for the cathode. Polymerization formed between the foil and the dielectric surface. Thereafter, the laminate on which the conductive polymer layer was formed was molded with a resin while leaving both electrode lead portions, and external electrodes were formed on each of the drawn electrodes to produce an electrolytic capacitor rated at 6.5V.

【0101】比較のため、陰極用金属箔として貫通孔を
有するアルミニウム箔にカーボンを蒸着形成したものを
用いた以外は上記と同様とした、電解コンデンサを作製
した。
For comparison, an electrolytic capacitor was prepared in the same manner as above except that an aluminum foil having a through-hole was formed by depositing carbon as a metal foil for a cathode.

【0102】この実施例では、いずれの電解コンデンサ
の場合も1枚のアルミニウム箔の外形面寸法は3.3m
m×3.7mmとした。作製した各々の電解コンデンサ
の高周波応答性を評価するため、低周波に対する高周波
での容量引き出し率、および等価直列抵抗に相当する高
周波でのインピーダンスを測定した。
In this embodiment, the outer dimensions of one aluminum foil are 3.3 m in any electrolytic capacitor.
m × 3.7 mm. In order to evaluate the high-frequency response of each of the manufactured electrolytic capacitors, a capacitance extraction ratio at a high frequency with respect to a low frequency and an impedance at a high frequency corresponding to an equivalent series resistance were measured.

【0103】作製した各々の電解コンデンサの120H
zでの容量はいずれも約50μFであった。また、10
0kHzにおける容量は、いずれも約46μF(容量引
き出し率約90%)であった。また、400kHzでの
インピーダンスは、いずれも約10mΩであった。
120H of each of the manufactured electrolytic capacitors
All capacitances at z were about 50 μF. Also, 10
The capacitance at 0 kHz was about 46 μF (capacity extraction rate about 90%). The impedance at 400 kHz was about 10 mΩ.

【0104】一方、各々の電解コンデンサの信頼性を1
2V負荷で加速的に評価したところ、陰極金属箔にプラ
スチック付き金属薄膜を用いた電解コンデンサでは、1
000時間でのショート不良が0であったのに対し、普
通の金属箔を用いた場合はショート不良が1.5%発生
した。
On the other hand, the reliability of each electrolytic capacitor is 1
When the acceleration was evaluated at a load of 2 V, an electrolytic capacitor using a metal thin film with a plastic as the cathode metal foil was 1
While the short-circuit failure at 000 hours was 0, the short-circuit failure was 1.5% when ordinary metal foil was used.

【0105】以上のように、本発明によれば、高周波に
おいて特に、低インピーダンス化が図れ、高周波応答性
が向上することが確認できた。かつ、陰極用金属箔をプ
ラスチックフィルム付き金属薄膜とすることにより、高
信頼性を確保することができることが確認できた。
As described above, according to the present invention, it has been confirmed that the impedance can be reduced particularly at a high frequency and the high-frequency response can be improved. In addition, it was confirmed that high reliability could be ensured by using a metal thin film with a plastic film as the metal foil for the cathode.

【0106】(実施例7)セパレータを介し陽極リード
線12を取り付けた30V化成の陽極箔と、陰極リード
線14を取り付けた2V化成の陰極箔とを重ねて巻きと
って、一般的なアルミニウム電解コンデンサの構造を有
する100μF用のコンデンサ素子を作製した。予め、
素子全体の空孔内部を、化学酸化重合したポリピロール
で薄く被覆した。この素子の底面に図11に示すように
電解酸化重合用の電極21としてのニッケル金属板を取
り付け、全体を実施例1と同様にしてピロールモノマー
を含む重合液中に浸漬し、底面に取り付けたニッケル金
属を重合用の電極として素子の空間部の溶液を通じて電
流を流すことにより、電解酸化重合により導電性ポリマ
ー層で素子の内部の隙間を充足した。
Example 7 A 30V anode foil with an anode lead wire 12 attached via a separator and a 2V cathode foil attached with a cathode lead wire 14 were superposed and wound to form a general aluminum electrolytic cell. A 100 μF capacitor element having a capacitor structure was manufactured. In advance,
The inside of the pores of the entire device was thinly covered with chemically oxidized and polymerized polypyrrole. As shown in FIG. 11, a nickel metal plate as an electrode 21 for electrolytic oxidation polymerization was attached to the bottom surface of this element, and the whole was immersed in a polymerization solution containing a pyrrole monomer in the same manner as in Example 1 and attached to the bottom surface. By passing a current through a solution in the space of the device using nickel metal as an electrode for polymerization, the gap inside the device was filled with a conductive polymer layer by electrolytic oxidation polymerization.

【0107】このコンデンサは120Hzで95μF、
1kHzで93μFの静電容量を示した。また、インピ
ーダンス特性は図12に示すように良化し、特に共振点
におけるインピーダンスは従来のタンタル電解コンデン
サと比較しても1桁低いコンデンサが得られた。
This capacitor is 95 μF at 120 Hz,
It showed a capacitance of 93 μF at 1 kHz. Further, the impedance characteristic was improved as shown in FIG. 12, and in particular, a capacitor whose impedance at the resonance point was one digit lower than that of the conventional tantalum electrolytic capacitor was obtained.

【0108】本実施例では通常のアルミニウム電解コン
デンサと同様に、陽極と陰極の極性を有するコンデンサ
の例を記載したが、無極性にするために、陰極箔のかわ
りに陽極箔を用いることにより、容量は半減するが、同
様に低インピーダンスのコンデンサが得られることは言
うまでもない。
In this embodiment, an example of a capacitor having anode and cathode polarities has been described in the same manner as a normal aluminum electrolytic capacitor. However, in order to make the capacitor nonpolar, an anode foil is used instead of a cathode foil. Although the capacity is reduced by half, it goes without saying that a low-impedance capacitor can also be obtained.

【0109】また、本実施例では捲回型タイプのコンデ
ンサの例を示したが、セパレータを介し陽極箔と陰極箔
とを交互に積層し、各々の陽極箔と各々の陰極箔とを導
電性高分子で電気的に接続させた構造のものを用いても
同様の特性を得ることができる。
In this embodiment, an example of a wound-type capacitor is shown. However, anode foils and cathode foils are alternately laminated via a separator, and each anode foil and each cathode foil are electrically conductive. Similar characteristics can be obtained by using a polymer electrically connected structure.

【0110】[0110]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、陰極集
電体として、少なくとも導電性ポリマー層と接する面が
粗面化した、あるいは該表面にカーボンを形成した金属
シートを用い、該陰極用集電体の該電体層に対面する面
に予め導電性高分子を形成した後、該陰極用集電体と誘
電体層表面を導電性高分子で直接接続させることによ
り、容易にかつ効率よく小型、低インピーダンスな電解
コンデンサを提供することができる。また、予め誘電体
層表面上に導電性高分子を形成した素子を、該陰極用集
電体に導電性ポリマーで接合させることによっても、該
陰極用集電体と誘電体層表面を導電性高分子で直接接続
させることができ、容易にかつ効率よく小型、低インピ
ーダンスな電解コンデンサを提供することができる。ま
た、陰極用集電体金属板を直接外装ケースとして利用す
ることにより、コンデンサ素子のケース内占有率を高
め、小型大容量化を達成することができる。また、本発
明によれば、該陰極用集電体を陽極多孔質弁金属箔に近
接して対向して配することにより、集電面積を拡大し、
さらに、種々の接合層(カーボンペースト層や銀ペース
ト層)を介さずに、直接陰極用金属箔と誘電体酸化皮膜
を導電性高分子で接合することができ、全体としてのイ
ンピーダンスの低減を図ることができる。
As described above, according to the present invention, a metal sheet having at least a surface in contact with the conductive polymer layer or having carbon formed on the surface is used as the cathode current collector. After forming a conductive polymer in advance on the surface of the current collector for the cathode facing the current collector layer, by directly connecting the surface of the current collector for the cathode and the surface of the dielectric layer with the conductive polymer, easily. In addition, it is possible to efficiently provide a small, low-impedance electrolytic capacitor. Alternatively, an element in which a conductive polymer is formed on the surface of the dielectric layer in advance is bonded to the current collector for the cathode with a conductive polymer, so that the surface of the dielectric layer and the current collector for the cathode are electrically conductive. It is possible to provide a small-sized, low-impedance electrolytic capacitor that can be directly connected with a polymer, and can be easily and efficiently provided. In addition, by using the current collector metal plate for the cathode directly as the outer case, the occupancy of the capacitor element in the case can be increased, and a small size and large capacity can be achieved. Further, according to the present invention, by disposing the current collector for the cathode in close proximity to the anode porous valve metal foil, to increase the current collection area,
Furthermore, the metal foil for the cathode and the dielectric oxide film can be directly bonded with a conductive polymer without using various bonding layers (carbon paste layer or silver paste layer), thereby reducing the impedance as a whole. be able to.

【0111】また、陽極多孔質弁金属箔に近接して配す
る陰極用金属箔をプラスチックフィルム上に金属薄膜を
形成したものとすることにより、万一ショートした場合
にショート箇所の金属薄膜が消失し、特性が回復すると
いう効果が得られ、信頼性の高い電解コンデンサを提供
することができる。
Further, by forming a metal thin film on a plastic film as a metal foil for a cathode disposed close to a metal foil for an anode porous valve, if a short circuit occurs, the metal thin film at the short-circuited portion is lost. However, the effect of recovering the characteristics can be obtained, and a highly reliable electrolytic capacitor can be provided.

【0112】また、本発明によれば、捲回型および積層
型の電解コンデンサにおいて箔およびセパレータと垂直
な面全体に電解酸化重合用の電極を取り付け、取り付け
た電極から直接電解酸化重合により導電性高分子を成長
させ、さらにコンデンサ素子内部にまで導電性高分子を
成長させることにより、素子の空間を容易に導電性高分
子で満たすことができ、低インピーダンスな電解コンデ
ンサを提供することができる。
Further, according to the present invention, electrodes for electrolytic oxidation polymerization are mounted on the entire surface perpendicular to the foil and the separator in the wound type and laminated electrolytic capacitors, and the conductive electrodes are formed by electrolytic oxidation polymerization directly from the mounted electrodes. By growing the polymer and further growing the conductive polymer inside the capacitor element, the space of the element can be easily filled with the conductive polymer, and a low impedance electrolytic capacitor can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る弁金属多孔体と陰極用
集電体とから成る電解コンデンサの構造を示す模式的断
面図(A、B、C)。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view (A, B, C) showing a structure of an electrolytic capacitor including a valve metal porous body and a cathode current collector according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態に係る弁金属箔と陰極用集電
体とから成る電解コンデンサの構造を示す模式的断面
図。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a structure of an electrolytic capacitor including a valve metal foil and a cathode current collector according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態に係る陰極用集電体の構造を
示す模式的断面図(A、B、C)。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view (A, B, C) showing the structure of a cathode current collector according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施形態に係る弁金属箔と陰極用
集電体とからなる電解コンデンサユニット構造を示す模
式的断面図(A)と、ユニットを積層した積層型電解コ
ンデンサの模式的断面図(B)。
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing an electrolytic capacitor unit structure including a valve metal foil and a current collector for a cathode according to another embodiment of the present invention, and a schematic diagram of a multilayer electrolytic capacitor in which units are stacked. Cross-sectional view (B).

【図5】本発明の他の実施形態に係る図4同様図。FIG. 5 is a view similar to FIG. 4 according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態に係る電解酸化重合処理を行
うためのケース(A)と処理の際にこのケースに配置し
たタンタル素子と陰極用集電体の断面図(B)を示す。
FIG. 6 shows a case (A) for performing an electrolytic oxidation polymerization treatment according to an embodiment of the present invention and a cross-sectional view (B) of a tantalum element and a cathode current collector arranged in the case during the treatment.

【図7】本発明の実施形態におけるケース中でタンタル
素子に電解酸化重合処理を行う際の導電性高分子を形成
する方法を示す配置図。
FIG. 7 is a layout diagram showing a method for forming a conductive polymer when performing electrolytic oxidation polymerization treatment on a tantalum element in a case according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施形態におけるタンタル電解コンデ
ンサのインピーダンス特性を示すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing impedance characteristics of the tantalum electrolytic capacitor according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施形態における多孔質アルミニウム
電解コンデンサ素子の斜視図。
FIG. 9 is a perspective view of a porous aluminum electrolytic capacitor element according to an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例における多孔質アルミニウム
電解コンデンサ素子への導電性高分子重合形成状態を示
す断面図。
FIG. 10 is a sectional view showing a state in which a conductive polymer is formed on a porous aluminum electrolytic capacitor element in an example of the present invention.

【図11】本発明の実施例における、重合用電極として
の金属板を底面に取り付けた捲回型電解コンデンサの素
子概略図。
FIG. 11 is a schematic view of an element of a wound electrolytic capacitor having a metal plate as a polymerization electrode attached to a bottom surface in an example of the present invention.

【図12】本発明の実施例におけるアルミニウム電解コ
ンデンサのインピーダンス特性を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing impedance characteristics of the aluminum electrolytic capacitor in the example of the present invention.

【図13】従来例の電解コンデンサの構造を示す模式的
断面図。
FIG. 13 is a schematic sectional view showing the structure of a conventional electrolytic capacitor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 多孔質弁金属箔 2 陰極用集電体 3 導電性ポリマー層 4 弁金属多孔体 5 誘電体酸化皮膜 6 ゴムまたはプラスチックフィルム 22 カーボン粒子 23 カーボン薄膜層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Porous valve metal foil 2 Current collector for cathode 3 Conductive polymer layer 4 Porous valve metal 5 Dielectric oxide film 6 Rubber or plastic film 22 Carbon particles 23 Carbon thin film layer

Claims (34)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 弁金属多孔体を陽極とし、弁金属多孔体
の表面および空孔表面全体に形成した誘電体酸化皮膜
と、誘電体酸化皮膜上に形成した陰極としての導電性ポ
リマー層と、多孔体の金属部分と電気的に接合された陽
極用金属集電体と、導電性ポリマー層に接合された陰極
用金属集電体と、から成る電解コンデンサにおいて、 陰極用金属集電体が、導電性ポリマーと接する金属表面
が粗面化若しくは多孔化され及び/又は該表面が固定さ
れたカーボンの粒子又は皮膜を有する金属シート材料で
ある電解コンデンサ。
A dielectric oxide film formed on the entire surface of the valve metal porous material and the surface of the pores; a conductive polymer layer as a cathode formed on the dielectric oxide film; In an electrolytic capacitor comprising an anode metal current collector electrically joined to a metal part of a porous body and a cathode metal current collector joined to a conductive polymer layer, the cathode metal current collector is An electrolytic capacitor which is a metal sheet material having carbon particles or a film whose surface is roughened or made porous and / or whose surface is in contact with a conductive polymer.
【請求項2】 陰極用金属集電体が、ニッケル、銅、ス
テンレス鋼もしくはアルミニウムから成る請求項1記載
の電解コンデンサ。
2. The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the metal current collector for the cathode is made of nickel, copper, stainless steel or aluminum.
【請求項3】 陰極用金属集電体が、プラスチックフィ
ルムと該フィルム上に形成された金属薄膜からなるシー
トである請求項1記載の電解コンデンサ。
3. The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the cathode metal current collector is a sheet comprising a plastic film and a metal thin film formed on the plastic film.
【請求項4】 陰極用金属集電体が、表裏に貫通する多
数の貫通孔を有する請求項1記載の電解コンデンサ。
4. The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the cathode metal current collector has a large number of through holes penetrating from front to back.
【請求項5】 陰極用金属集電体が、金属シートに代え
て金属ネットである請求項4記載の電解コンデンサ。
5. The electrolytic capacitor according to claim 4, wherein the metal current collector for the cathode is a metal net instead of the metal sheet.
【請求項6】 陰極用金属集電体には、導電性ポリマー
と接しない金属面に、弾性的ゴムまたはプラスチックの
フィルムを取着して成る請求項1記載の電解コンデン
サ。
6. The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the metal collector for the cathode is formed by attaching an elastic rubber or plastic film to a metal surface not in contact with the conductive polymer.
【請求項7】 陽極用弁金属多孔体が、多孔質弁金属箔
を積層もしくは捲回して形成され、陰極用金属集電体
が、集積した弁金属箔の面方向に垂直に配置されている
請求項1記載の電解コンデンサ。
7. An anode valve metal porous body is formed by laminating or winding a porous valve metal foil, and a cathode metal current collector is arranged perpendicular to the plane direction of the integrated valve metal foil. The electrolytic capacitor according to claim 1.
【請求項8】 陽極用弁金属多孔体が弁金属粉末の焼結
体であり、陰極用金属集電体が該焼結体の外表面に近接
して配置されている請求項1記載の電解コンデンサ。
8. The electrolytic cell according to claim 1, wherein the anode valve metal porous body is a sintered body of valve metal powder, and the cathode metal current collector is disposed close to an outer surface of the sintered body. Capacitors.
【請求項9】 陰極用金属集電体が、弁金属多孔体を収
容するコンデンサ素子収納ケースの一部である請求項7
または8記載の電解コンデンサ。
9. The cathode metal current collector is a part of a capacitor element storage case for housing a valve metal porous body.
Or the electrolytic capacitor of 8.
【請求項10】 陽極用弁金属多孔体が多孔質弁金属箔
であり、陰極用金属集電体が該弁金属箔と対面する箔で
ある請求項1記載の電解コンデンサ。
10. The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the anode valve metal porous body is a porous valve metal foil, and the cathode metal current collector is a foil facing the valve metal foil.
【請求項11】 陽極用弁金属多孔体としての多孔質弁
金属箔が積層あるいは捲回され、陰極用金属集電体箔が
該多孔質弁金属箔の両面に対向するように配されている
請求項10記載の電解コンデンサ。
11. A porous valve metal foil as an anode valve metal porous body is laminated or wound, and a cathode metal current collector foil is disposed so as to face both surfaces of the porous valve metal foil. The electrolytic capacitor according to claim 10.
【請求項12】 陽極用弁金属多孔体としての多孔質弁
金属箔が陰極用金属集電体箔の両面に対向するように配
置された電解コンデンサユニットを、積層もしくは捲回
してなる請求項10記載の電解コンデンサ。
12. An electrolytic capacitor unit in which a porous valve metal foil serving as a valve metal porous body for an anode is disposed so as to face both surfaces of a metal current collector foil for a cathode, and is laminated or wound. The electrolytic capacitor as described.
【請求項13】 陽極用弁金属箔と陰極用金属集電体箔
とが、セパレータを介して対向している請求項10から
12いずれかに記載の電解コンデンサ。
13. The electrolytic capacitor according to claim 10, wherein the anode valve metal foil and the cathode metal current collector foil face each other with a separator interposed therebetween.
【請求項14】 陽極用多孔質弁金属箔が、電解液中で
エッチングされたアルミニウム箔若しくはタンタル粉末
をシート状に成形した後に焼結して得られたシートであ
る請求項1、7、10、11、12いずれかに記載の電
解コンデンサ。
14. The porous valve metal foil for an anode is a sheet obtained by forming an aluminum foil or a tantalum powder etched in an electrolytic solution into a sheet and then sintering the sheet. , 11 and 12.
【請求項15】 陽極用多孔質弁金属箔が、箔の表裏に
貫通孔を多数有する請求項1、7、10、11、12い
ずれかに記載の電解コンデンサ。
15. The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the anode porous valve metal foil has a large number of through holes on both sides of the foil.
【請求項16】 弁金属からなる陽極用多孔体に誘電体
酸化皮膜を形成する工程と、陰極用金属集電体の少なく
とも多孔体に対面する表面に導電性ポリマー層を形成す
る工程と、多孔体に該導電性ポリマー層を形成した陰極
用金属集電体を取り付ける工程と、該陰極用金属集電体
を取り付けた多孔体の誘電体皮膜上に導電性ポリマー層
を形成すると同時に導電性ポリマー層を介して陰極用金
属集電体と多孔体を接合する工程と、から成る電解コン
デンサの製造方法。
16. A step of forming a dielectric oxide film on an anode porous body made of a valve metal, a step of forming a conductive polymer layer on at least a surface of the cathode metal current collector facing the porous body, Attaching the cathode metal current collector having the conductive polymer layer formed thereon to the body, and forming the conductive polymer layer on the porous dielectric film to which the cathode metal current collector is attached, and simultaneously forming the conductive polymer Bonding the metal current collector for the cathode and the porous body via the layer.
【請求項17】 弁金属からなる陽極用多孔体に誘電体
酸化皮膜を形成する工程と、多孔体の誘電体皮膜上に導
電性ポリマー層を形成する工程と、該多孔体に陰極用金
属集電体を取り付けることにより導電性ポリマー層を介
して陰極用属集電体と多孔体を接合する工程と、から成
る電解コンデンサの製造方法。
17. A step of forming a dielectric oxide film on a porous body for an anode made of a valve metal; a step of forming a conductive polymer layer on a porous dielectric film; Joining the porous current collector to the negative electrode current collector via the conductive polymer layer by attaching the current collector.
【請求項18】 弁金属からなる陽極用多孔体に誘電体
酸化皮膜を形成する工程と、多孔体の誘電体皮膜上に導
電性ポリマー層を形成する工程と、陰極用金属集電体の
少なくとも多孔体に対面する表面に導電性ポリマー層を
形成する工程と、該多孔体に該陰極用金属集電体を取り
付けることにより導電性ポリマー層を介して陰極用金属
集電体と多孔体を接合する工程と、から成る電解コンデ
ンサの製造方法。
18. A step of forming a dielectric oxide film on a porous body for an anode made of a valve metal, a step of forming a conductive polymer layer on a porous dielectric film, and at least one of a metal current collector for a cathode Forming a conductive polymer layer on the surface facing the porous body, and bonding the cathode metal current collector and the porous body via the conductive polymer layer by attaching the cathode metal current collector to the porous body. And a method for producing an electrolytic capacitor.
【請求項19】 該陰極用金属集電体が、導電性ポリマ
ーと接する金属表面が粗面化若しくは多孔化され及び/
又は該表面が固定されたカーボンの粒子又は皮膜を有す
る金属シート材料である請求項16ないし18のいずれ
かに記載の電解コンデンサの製造方法。
19. The metal current collector for a cathode, wherein a metal surface in contact with the conductive polymer is roughened or made porous and / or
19. The method for manufacturing an electrolytic capacitor according to claim 16, wherein the surface is a metal sheet material having fixed carbon particles or a film.
【請求項20】 陰極用金属集電体と多孔体を接合する
上記工程が、重合により導電子ポリマーとなるモノマー
を含む溶液に集電体を有する多孔体を浸漬し、多孔体内
の空孔を通じてのみイオン伝導の電流が流れるように遮
蔽物を設けることにより、陰極用金属集電体を電解酸化
重合用の電極として空孔内にだけ溶液を通じて電流を流
して、電解酸化重合により導電性ポリマー層を陰極用金
属集電体表面から多孔体空孔内に成長させる請求項16
記載の電解コンデンサの製造方法。
20. The step of joining the metal collector for the cathode and the porous body, wherein the step of immersing the porous body having the current collector in a solution containing a monomer that becomes a conductive polymer by polymerization, and Only by providing a shield so that a current of ion conduction flows, a current flows through the solution only into the pores using the metal collector for the cathode as an electrode for electrolytic oxidation polymerization, and the conductive polymer layer is formed by electrolytic oxidation polymerization. Is grown from the surface of the metal current collector for the cathode into the porous pores.
A method for producing the electrolytic capacitor described in the above.
【請求項21】 弁金属多孔体の表面および空孔表面全
体に形成した誘電体酸化皮膜上に、予め化学酸化重合法
により導電性ポリマー層を形成させた後、陰極用金属集
電体を電解酸化重合用の電極として、電解酸化重合によ
り導電性ポリマー層を陰極用金属集電体表面から成長さ
せ、多孔体内部の空孔に充足させる請求項20記載の電
解コンデンサの製造方法。
21. A conductive polymer layer is formed in advance by a chemical oxidation polymerization method on a dielectric oxide film formed on the surface of the valve metal porous body and the entire surface of the pores, and then the cathode metal current collector is electrolyzed. 21. The method for manufacturing an electrolytic capacitor according to claim 20, wherein a conductive polymer layer is grown from the surface of the cathode metal current collector by electrolytic oxidation polymerization as an electrode for oxidative polymerization to fill pores inside the porous body.
【請求項22】 上記予め化学酸化重合法により形成さ
れる導電性ポリマー層が、有機酸系のドーパントを含ま
ない溶液中でモノマーが化学酸化重合されることにより
形成される請求項21記載の電解コンデンサの製造方
法。
22. The electrolytic method according to claim 21, wherein the conductive polymer layer previously formed by the chemical oxidation polymerization method is formed by chemically oxidizing and polymerizing a monomer in a solution containing no organic acid-based dopant. Manufacturing method of capacitor.
【請求項23】 上記の誘電体皮膜上に導電性ポリマー
層を形成すると同時に導電性ポリマー層を介して陰極用
金属集電体と多孔体を接合する工程が、化学酸化重合法
により誘電体酸化皮膜上、および、陰極用金属集電体と
多孔体の間隙に導電性ポリマーを形成する過程とを有す
る請求項16記載の電解コンデンサの製造方法。
23. The step of forming a conductive polymer layer on the dielectric film and simultaneously bonding the cathode metal current collector and the porous body through the conductive polymer layer by a chemical oxidation polymerization method. 17. The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 16, further comprising a step of forming a conductive polymer on the film and in a gap between the cathode metal current collector and the porous body.
【請求項24】 上記の誘電体皮膜上に導電性ポリマー
層を形成すると同時に導電性ポリマー層を介して陰極用
金属集電体と多孔体を接合する工程が、可溶性の導電性
高分子もしくは熱可塑性の導電性高分子を、上記の集電
体付き多孔体に含浸させ、誘電体酸化皮膜上、および、
陰極用金属集電体と多孔体の間隙に導電性ポリマーを形
成する過程とを有する請求項16記載の電解コンデンサ
の製造方法。
24. The step of forming a conductive polymer layer on the dielectric film and bonding the cathode metal current collector and the porous body through the conductive polymer layer simultaneously with the step of forming a conductive polymer layer on the dielectric film. A plastic conductive polymer is impregnated into the above-mentioned porous body with a current collector, on a dielectric oxide film, and
17. The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 16, further comprising a step of forming a conductive polymer in a gap between the metal collector for the cathode and the porous body.
【請求項25】 導電性ポリマー層を形成した多孔体に
陰極用金属集電体を取り付ける上記工程の後、さらに、
化学酸化重合法により、多孔体の導電性ポリマー層と陰
極用金属集電体との間隙を導電性ポリマー層で充足させ
る工程を有する請求項17または18記載の電解コンデ
ンサの製造方法。
25. After the above step of attaching a metal current collector for a cathode to a porous body having a conductive polymer layer formed thereon,
19. The method for manufacturing an electrolytic capacitor according to claim 17, further comprising a step of filling a gap between the porous conductive polymer layer and the cathode metal current collector with the conductive polymer layer by a chemical oxidation polymerization method.
【請求項26】 誘電体酸化皮膜を形成した多孔体に形
成する導電性ポリマー層が、導電性ポリマー層の少なく
とも最表層部が柔軟性を有する導電性ポリマーである請
求項17または18記載の電解コンデンサの製造方法。
26. The electrolysis according to claim 17, wherein the conductive polymer layer formed on the porous body on which the dielectric oxide film is formed is a conductive polymer having at least the outermost layer portion of the conductive polymer layer having flexibility. Manufacturing method of capacitor.
【請求項27】 陰極用金属集電体表面に予め形成され
た導電性ポリマー層の少なくとも最表層部が柔軟性を有
する導電性ポリマー層である請求項16または18記載
の電解コンデンサの製造方法。
27. The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 16, wherein at least the outermost layer of the conductive polymer layer formed in advance on the surface of the cathode metal current collector is a flexible conductive polymer layer.
【請求項28】 陰極用金属集電体表面に予め形成され
た導電性ポリマー層が、電解酸化重合法により形成され
る請求項16または18記載の電解コンデンサの製造方
法。
28. The method for manufacturing an electrolytic capacitor according to claim 16, wherein the conductive polymer layer previously formed on the surface of the metal current collector for the cathode is formed by electrolytic oxidation polymerization.
【請求項29】 陽極用弁金属多孔体が、多孔質弁金属
箔を積層あるいは捲回して形成され、かつ、陰極用金属
集電体を集積した弁金属箔に対して垂直に配される請求
項16、17、18いずれかに記載の電解コンデンサの
製造方法。
29. The anode valve metal porous body is formed by laminating or winding a porous valve metal foil, and is arranged perpendicularly to the valve metal foil on which the cathode metal current collector is integrated. Item 19. The method for manufacturing an electrolytic capacitor according to any one of Items 16, 17, and 18.
【請求項30】 陽極用弁金属多孔体が、弁金属粉末を
焼結して形成された請求項16、17、18いずれかに
記載の電解コンデンサの製造方法。
30. The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 16, wherein the anode valve metal porous body is formed by sintering valve metal powder.
【請求項31】 陽極用弁金属多孔体が、多孔質弁金属
箔である請求項16、17、18いずれかに記載の電解
コンデンサの製造方法。
31. The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 16, wherein the anode valve metal porous body is a porous valve metal foil.
【請求項32】 陽極用多孔質弁金属箔の表面および空
孔表面全体に誘電体酸化皮膜を形成する工程と、粗面化
された陰極用弁金属箔に1〜5Vの電圧で化成処理を施
す工程と、両箔をセパレータを介して積層あるいは捲回
する工程と、両箔およびセパレータと垂直な端面全体に
電解酸化重合用の電極を取り付ける工程と、重合により
導電性高分子となるモノマーを含む溶液に電極を取り付
けた弁金属多孔質構造体を浸漬する工程と、取り付けた
電極を電解酸化重合用の陽極として多孔質構造体内の間
隙内の溶液を通じて電流を流して、電解酸化重合により
導電性ポリマー層を成長させ、多孔質構造体の空孔内部
に導電性高分子を充足させる工程とを有する電解コンデ
ンサの製造方法。
32. A step of forming a dielectric oxide film on the surface of the anode porous valve metal foil and the entire surface of the pores, and forming a roughened cathode valve metal foil on a roughened surface at a voltage of 1 to 5V. Applying, laminating or winding both foils via a separator, attaching an electrode for electrolytic oxidation polymerization to the entire end surface perpendicular to both foils and the separator, and polymerizing a monomer that becomes a conductive polymer by polymerization. A step of immersing the valve metal porous structure with the electrodes attached thereto in a solution containing the electrodes, and passing an electric current through the solution in the gap in the porous structure using the attached electrodes as an anode for electrolytic oxidation polymerization, and conducting the cells by electrolytic oxidation polymerization. Growing a conductive polymer layer and filling the inside of the pores of the porous structure with a conductive polymer.
【請求項33】 多孔質弁金属箔の表面および空孔表面
全体に誘電体酸化皮膜を形成する工程と、誘電体酸化皮
膜を形成した弁金属箔2枚をセパレータを介して積層あ
るいは捲回する工程と、両箔およびセパレータと垂直な
端面全体に電解酸化重合用の電極を取り付ける工程と、
重合により導電性高分子となるモノマーを含む溶液に電
極を取り付けた弁金属多孔質構造体を浸漬する工程と、
取り付けた電極を電解酸化重合用の陽極として多孔質構
造体内の間隙内の溶液を通じて電流を流して、電解酸化
重合により導電性ポリマー層を成長させ、多孔質構造体
の空孔内部に導電性高分子を充足させる工程とを有する
無極性電解コンデンサの製造方法。
33. A step of forming a dielectric oxide film on the surface of the porous valve metal foil and the entire surface of the pores, and laminating or winding two valve metal foils on which the dielectric oxide film is formed via a separator. Process, and a process of attaching electrodes for electrolytic oxidation polymerization to the entire end face perpendicular to both foils and the separator,
A step of immersing the valve metal porous structure attached with the electrode in a solution containing a monomer that becomes a conductive polymer by polymerization,
The attached electrode is used as an anode for electrolytic oxidation polymerization, and a current is passed through the solution in the gap in the porous structure to grow a conductive polymer layer by electrolytic oxidation polymerization. A method for producing a non-polar electrolytic capacitor, the method comprising:
【請求項34】 弁金属多孔質構造体の弁金属酸化皮膜
表面全体に、予め化学酸化重合法により導電性ポリマー
層を形成させた後、電解酸化重合により導電性ポリマー
層を成長させ、多孔体内部の空孔に充足させる、請求項
32又は33記載の電解コンデンサの製造方法。
34. A method for forming a conductive polymer layer on a whole surface of a valve metal oxide film of a valve metal porous structure by a chemical oxidation polymerization method, and then growing the conductive polymer layer by electrolytic oxidation polymerization. The method for manufacturing an electrolytic capacitor according to claim 32 or 33, wherein the internal holes are filled.
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6426866B2 (en) 2000-04-14 2002-07-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same
JP2002289478A (en) * 2001-03-23 2002-10-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same
JP2002299177A (en) * 2001-03-30 2002-10-11 Nippon Chemicon Corp Multiple terminal solid electrolytic capacitor
US6473293B2 (en) 2000-10-12 2002-10-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Capacitor unit, method for producing the same, and solid electrolytic capacitor
JP2005109278A (en) * 2003-09-30 2005-04-21 Nippon Chemicon Corp Solid electrolytic capacitor
JP2007019233A (en) * 2005-07-07 2007-01-25 Fujitsu Media Device Kk Stacked solid electrolytic capacitor
JP2007042732A (en) * 2005-08-01 2007-02-15 Nichicon Corp Solid electrolytic capacitor
JP2008507847A (en) * 2004-07-23 2008-03-13 サンデュー・テクノロジーズ・エルエルシー Capacitor with high energy storage density and low ESR
JP2010093019A (en) * 2008-10-07 2010-04-22 Nichicon Corp Solid electrolytic capacitor and manufacturing method for the same
JP2011176219A (en) * 2010-02-25 2011-09-08 Nichicon Corp Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same
JP2011223042A (en) * 2011-08-08 2011-11-04 Nichicon Corp Laminated solid electrolytic capacitor
JP2017175082A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
WO2018074408A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-26 株式会社村田製作所 Solid electrolytic capacitor
WO2020158780A1 (en) * 2019-01-31 2020-08-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic capacitor and method for manufacturing same
JP2024102348A (en) * 2019-01-31 2024-07-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Conductive polymer dispersion, electrolytic capacitor, and method for producing electrolytic capacitor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005026349A (en) * 2003-06-30 2005-01-27 Tdk Corp Electrode capacitor electrode manufacturing method and electrochemical capacitor manufacturing method

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6426866B2 (en) 2000-04-14 2002-07-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same
US6733545B2 (en) 2000-04-14 2004-05-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same
US6473293B2 (en) 2000-10-12 2002-10-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Capacitor unit, method for producing the same, and solid electrolytic capacitor
US6504705B2 (en) 2000-10-12 2003-01-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrolytic capacitor, circuit board containing electrolytic capacitor, and method for producing the same
JP2002289478A (en) * 2001-03-23 2002-10-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same
JP2002299177A (en) * 2001-03-30 2002-10-11 Nippon Chemicon Corp Multiple terminal solid electrolytic capacitor
JP2005109278A (en) * 2003-09-30 2005-04-21 Nippon Chemicon Corp Solid electrolytic capacitor
JP2008507847A (en) * 2004-07-23 2008-03-13 サンデュー・テクノロジーズ・エルエルシー Capacitor with high energy storage density and low ESR
JP2007019233A (en) * 2005-07-07 2007-01-25 Fujitsu Media Device Kk Stacked solid electrolytic capacitor
JP2007042732A (en) * 2005-08-01 2007-02-15 Nichicon Corp Solid electrolytic capacitor
JP2010093019A (en) * 2008-10-07 2010-04-22 Nichicon Corp Solid electrolytic capacitor and manufacturing method for the same
JP2011176219A (en) * 2010-02-25 2011-09-08 Nichicon Corp Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same
JP2011223042A (en) * 2011-08-08 2011-11-04 Nichicon Corp Laminated solid electrolytic capacitor
JP2017175082A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
WO2018074408A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-26 株式会社村田製作所 Solid electrolytic capacitor
JPWO2018074408A1 (en) * 2016-10-17 2019-06-24 株式会社村田製作所 Solid electrolytic capacitor
US10991515B2 (en) 2016-10-17 2021-04-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Solid electrolytic capacitor
WO2020158780A1 (en) * 2019-01-31 2020-08-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic capacitor and method for manufacturing same
JPWO2020158780A1 (en) * 2019-01-31 2021-12-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic capacitors and their manufacturing methods
JP2024102348A (en) * 2019-01-31 2024-07-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Conductive polymer dispersion, electrolytic capacitor, and method for producing electrolytic capacitor
JP2024102349A (en) * 2019-01-31 2024-07-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic capacitor and its manufacturing method
US12176157B2 (en) 2019-01-31 2024-12-24 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrolytic capacitor and method for producing the same

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