JPS6214413A - 固体電解コンデンサ - Google Patents
固体電解コンデンサInfo
- Publication number
- JPS6214413A JPS6214413A JP15377685A JP15377685A JPS6214413A JP S6214413 A JPS6214413 A JP S6214413A JP 15377685 A JP15377685 A JP 15377685A JP 15377685 A JP15377685 A JP 15377685A JP S6214413 A JPS6214413 A JP S6214413A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolytic capacitor
- solid electrolytic
- complex
- isoquinoline
- tcnq
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims description 23
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims description 9
- AWJUIBRHMBBTKR-UHFFFAOYSA-N isoquinoline Chemical compound C1=NC=CC2=CC=CC=C21 AWJUIBRHMBBTKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 150000002537 isoquinolines Chemical class 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- KXAVXNWSOPHOON-UHFFFAOYSA-N 1-butylisoquinoline Chemical compound C1=CC=C2C(CCCC)=NC=CC2=C1 KXAVXNWSOPHOON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFPVYWYEZPMUQL-UHFFFAOYSA-N 2-(1,3-diselenol-2-ylidene)-1,3-diselenole Chemical compound [Se]1C=C[Se]C1=C1[Se]C=C[Se]1 UFPVYWYEZPMUQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- -1 heptylphenanthroline Chemical compound 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 150000005041 phenanthrolines Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- PCCVSPMFGIFTHU-UHFFFAOYSA-N tetracyanoquinodimethane Chemical compound N#CC(C#N)=C1C=CC(=C(C#N)C#N)C=C1 PCCVSPMFGIFTHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FHCPAXDKURNIOZ-UHFFFAOYSA-N tetrathiafulvalene Chemical compound S1C=CSC1=C1SC=CS1 FHCPAXDKURNIOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は有機半導体を電解質として用いた固体電解コン
デンサに関するものである。
デンサに関するものである。
従来の技術
固体電解コンデンサは陽極酸化皮膜を有するアルミニウ
ムなどの誘電体形成性弁金属に固体電解質を付着した構
造を有している。この種のコンデンサには従来までほと
んど二酸化マンガンが固体電解質として用いられてきた
。
ムなどの誘電体形成性弁金属に固体電解質を付着した構
造を有している。この種のコンデンサには従来までほと
んど二酸化マンガンが固体電解質として用いられてきた
。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上述の二酸化マンガンを電極上に形成さ
せる際に、一般に硝酸マンガン溶液に浸漬した後、加熱
分解を行うため陽極酸化皮膜が損傷を受けること、加え
て二酸化マンガンによる陽極酸化皮膜の修復性が乏しい
という欠点があった。
せる際に、一般に硝酸マンガン溶液に浸漬した後、加熱
分解を行うため陽極酸化皮膜が損傷を受けること、加え
て二酸化マンガンによる陽極酸化皮膜の修復性が乏しい
という欠点があった。
問題点を解決するための手段
上述の欠点を改善させる目的で固体電解質として有機半
導体、主としてＴＣＮＱ （以下７．７．８．８テトラ
シアノキノジメタンという）錯体を用いることが提案さ
れている。ＴＣＮＱはアクセプター材として用いられ、
ドナー材としてキノリン、テトラチアフルバレン、Ｎ−
メチルファナジウム、テトラセレナフルバレンなどがあ
り、特に新しいドナー材についての研究は精力的に行わ
れている。
導体、主としてＴＣＮＱ （以下７．７．８．８テトラ
シアノキノジメタンという）錯体を用いることが提案さ
れている。ＴＣＮＱはアクセプター材として用いられ、
ドナー材としてキノリン、テトラチアフルバレン、Ｎ−
メチルファナジウム、テトラセレナフルバレンなどがあ
り、特に新しいドナー材についての研究は精力的に行わ
れている。
ドナー材としての特徴はイオン化ポテンシャルが適度に
小さいこと、π電子系の広がりが大きく、そのイオンが
安定化すること、分極率が高いことなどが挙げられる。
小さいこと、π電子系の広がりが大きく、そのイオンが
安定化すること、分極率が高いことなどが挙げられる。
これらの諸条件をすべて満たすことは分子設計のうえで
重要な因子であるが、すべてを満たすことには非常に困
難を伴う。またドナー材とのＴｃＮｃＢＨ体を電解コン
デンサへ適応するには、電極との電気的接続の問題があ
り、きわめて微細な結晶粒を有するもので、かつ金属酸
化物とのなじみが良好のＴＣＮＱ錯体が望ましい。
重要な因子であるが、すべてを満たすことには非常に困
難を伴う。またドナー材とのＴｃＮｃＢＨ体を電解コン
デンサへ適応するには、電極との電気的接続の問題があ
り、きわめて微細な結晶粒を有するもので、かつ金属酸
化物とのなじみが良好のＴＣＮＱ錯体が望ましい。
また電気電動性も低温から高温まであまり変化せず、高
温になっても分解しにくいＴＣＮＱ錯体が要求される。
温になっても分解しにくいＴＣＮＱ錯体が要求される。
本発明者らは種々の実験をくりかえし上記の要求をでき
るだけ満たすＴ ＣＮ Ｑ ｔｆ体の混合条件を見出し
た。
るだけ満たすＴ ＣＮ Ｑ ｔｆ体の混合条件を見出し
た。
すなわち、本発明は表面に陽極酸化皮膜を有する弁金属
からなる陽極用電極と該電極に対向して構成された陽極
用電極との間に介在された電解質としてアルキル化オル
トフェナントロリンＴＣＮＱ錯体とアルキル化イソキノ
リンＴＣＮＱｉＷ体との混合物を用いることにより製品
時性が大幅に改善されることを見出した。
からなる陽極用電極と該電極に対向して構成された陽極
用電極との間に介在された電解質としてアルキル化オル
トフェナントロリンＴＣＮＱ錯体とアルキル化イソキノ
リンＴＣＮＱｉＷ体との混合物を用いることにより製品
時性が大幅に改善されることを見出した。
作用
一般にＴＣＮＱ錯体をコンデンサ素子に含浸した場合、
イソキノリンＴＣＮＱ錯体たとえばブチルイソキノリン
（Ｔ ＣＮ Ｑ）、錯体の場合を桟笛との密着性が良好
で含浸率が向上し、ｔａｎδが低い値を示すが、容易に
酸化され易く長期（ｇ傾注の面においては難がある。一
方フエナントロリン（ＴＣＮＱ）ｚｔｆ体は、含浸時に
おいてはイソキノリン錯体に比べ含浸性に乏しく ｔ
ａｎδが上昇するという欠点があるが、橿めて安定性が
高（信転性においても優れている。
イソキノリンＴＣＮＱ錯体たとえばブチルイソキノリン
（Ｔ ＣＮ Ｑ）、錯体の場合を桟笛との密着性が良好
で含浸率が向上し、ｔａｎδが低い値を示すが、容易に
酸化され易く長期（ｇ傾注の面においては難がある。一
方フエナントロリン（ＴＣＮＱ）ｚｔｆ体は、含浸時に
おいてはイソキノリン錯体に比べ含浸性に乏しく ｔ
ａｎδが上昇するという欠点があるが、橿めて安定性が
高（信転性においても優れている。
本発明者はこのフェナントロリン（Ｔ ＣＮ Ｑ）Ｚ錯
体においてその含浸性およびｔａｎδの改善として含浸
方法によって特性改善を検討してきたが、いずれの含浸
方法においてもイソキノリン錯体の方が良好であった。
体においてその含浸性およびｔａｎδの改善として含浸
方法によって特性改善を検討してきたが、いずれの含浸
方法においてもイソキノリン錯体の方が良好であった。
そこで、フェナントロリンＴＣＮＱｔｆ体および・イソ
キノリン錯体の双方の長所を加味するため、双方を混在
させて種々実験を繰返した結果、静電容量が大幅に上昇
し、また低損失の固体電解コンデンサを得ることができ
た。
キノリン錯体の双方の長所を加味するため、双方を混在
させて種々実験を繰返した結果、静電容量が大幅に上昇
し、また低損失の固体電解コンデンサを得ることができ
た。
たとえば、ヘプチルフェナントロリン（Ｔ ＣＮＱ）！
錯体（以下ＨＰＴ、という）とＮ−ｎブチルイソキノリ
ン（Ｔ ＣＮ Ｑ）、錯体（以下ＮＢＴＺという）とを
用い、両者の混合比を以下のごとく設定すると次のよう
になる。混合比率はモル比である。
錯体（以下ＨＰＴ、という）とＮ−ｎブチルイソキノリ
ン（Ｔ ＣＮ Ｑ）、錯体（以下ＮＢＴＺという）とを
用い、両者の混合比を以下のごとく設定すると次のよう
になる。混合比率はモル比である。
第１表
比抵抗は、４００Ｋｇ／−に加圧したペレットで測定し
た値を示す。
た値を示す。
第１表のごとく混合させた場合の比抵抗は両者のＴＣＮ
Ｑ錯体の中間に位置する。しかしながら、この混合錯体
を用いて電解コンデンサ素子に含浸した場合、次のよう
な製品特性を示す。試料に用いた素子の定格は６．３Ｗ
Ｖ−３３μＦである。
Ｑ錯体の中間に位置する。しかしながら、この混合錯体
を用いて電解コンデンサ素子に含浸した場合、次のよう
な製品特性を示す。試料に用いた素子の定格は６．３Ｗ
Ｖ−３３μＦである。
第２表
静電容量およびｔａｎδの変化より混合による効果が認
められたのはＨＩ’Ｔｚ ： ＮＢＴｚ＝ ８ ： ２
〜５：５のモル比の範囲であった。
められたのはＨＩ’Ｔｚ ： ＮＢＴｚ＝ ８ ： ２
〜５：５のモル比の範囲であった。
フェナントロリンおよびイソキノリンのＮ位を４級化さ
せる炭化水素基の炭素数は１〜１８が良好である。炭素
数が１９以上になると熱的に不安定となり、コンデンサ
としての信頼性が著しく低下し不適である。また合成手
法も困難であり薬品のコストも非常に高（なる。
せる炭化水素基の炭素数は１〜１８が良好である。炭素
数が１９以上になると熱的に不安定となり、コンデンサ
としての信頼性が著しく低下し不適である。また合成手
法も困難であり薬品のコストも非常に高（なる。
実施例
次に本発明の具体的実施例について述べる。
陽極電極箔として通常の電解コンデンサに用いられるア
ルミニウムエツチング箔をリン酸アルミニウム溶液を用
いて３５Ｖ化成を行い、充分に乾燥したものを用い、セ
パレータを介して陰掻用電極箔を対向させて巻回してコ
ンデンサ素子を形成した。
ルミニウムエツチング箔をリン酸アルミニウム溶液を用
いて３５Ｖ化成を行い、充分に乾燥したものを用い、セ
パレータを介して陰掻用電極箔を対向させて巻回してコ
ンデンサ素子を形成した。
次にＨＰＴｚとＮＢＴｔとをモル比で６：４に混合した
ものを作成し、これを融解液化してコンデンサ素子に含
浸し冷却する公知の含浸方法にて含浸してコンデンサ試
料（試料群Ａ）を製作した。また上述の固体電解質とし
てＨＰＴ、のみを用いたコンデンサ試料（試料群Ｂ）お
よびＮＢＴｔのみを用いたコンデンサ試料（試料群Ｃ）
を比較のために同様に製作した。なお、いずれもコンデ
ンサの定格は、２５ＷＶ−３３μＦである。
ものを作成し、これを融解液化してコンデンサ素子に含
浸し冷却する公知の含浸方法にて含浸してコンデンサ試
料（試料群Ａ）を製作した。また上述の固体電解質とし
てＨＰＴ、のみを用いたコンデンサ試料（試料群Ｂ）お
よびＮＢＴｔのみを用いたコンデンサ試料（試料群Ｃ）
を比較のために同様に製作した。なお、いずれもコンデ
ンサの定格は、２５ＷＶ−３３μＦである。
第３表は上述のコンデンサ試料の初期特性および１０５
℃の雰囲気中で２０００時間定格電圧を印加する高温負
荷試験を行った結果を示す。
℃の雰囲気中で２０００時間定格電圧を印加する高温負
荷試験を行った結果を示す。
表中の静電容量、ｔａｎδは常温、１２０１１ｚの値、
漏れ電流は常温、定格電圧印加１分後の値で、いずれも
試料数１０個の平均値を示す。
漏れ電流は常温、定格電圧印加１分後の値で、いずれも
試料数１０個の平均値を示す。
なお、上述の実施例の他、電極箔の代わりに弁作用金属
粉末を成形、焼結し、化成処理してなる焼結形の固体電
解コンデンサにおいても、上述の混合ＴＣＮＱ錯体を適
用し、同様な試験結果が得られた。
粉末を成形、焼結し、化成処理してなる焼結形の固体電
解コンデンサにおいても、上述の混合ＴＣＮＱ錯体を適
用し、同様な試験結果が得られた。
発明の効果
以上のように本発明による混合錯体を用いた場合、それ
ぞれの単体の錯体で用いたものに比べ製品特性特に含浸
率、ｔａｎδおよび信頼性が良好であり、工業的かつ実
用的価値大なるものがある。
ぞれの単体の錯体で用いたものに比べ製品特性特に含浸
率、ｔａｎδおよび信頼性が良好であり、工業的かつ実
用的価値大なるものがある。
Claims (3)
- （１）表面に誘電体酸化皮膜を形成した弁作用金属を電
極体としオルトフェナントロリンＴＣＮＱ錯体にイソキ
ノリンＴＣＮＱ錯体を混在させた混合ＴＣＮＱ錯体を固
体電解質として用いることを特徴とする固体電解コンデ
ンサ。 - （２）上記オルトフェナントロリンおよびイソキノリン
はＣ＿１Ｈ＿３−〜Ｃ＿１＿８Ｈ＿３＿７−基からなる
Ｎ−４級化塩であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の固体電解コンデンサ。 - （３）上記オルトフェナントロリンＴＣＮＱ錯体とイソ
キノリンＴＣＮＱ錯体の混合比がモル比で８：２〜５：
５の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15377685A JPS6214413A (ja) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15377685A JPS6214413A (ja) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | 固体電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6214413A true JPS6214413A (ja) | 1987-01-23 |
| JPH0455322B2 JPH0455322B2 (ja) | 1992-09-03 |
Family
ID=15569888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15377685A Granted JPS6214413A (ja) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6214413A (ja) |
-
1985
- 1985-07-11 JP JP15377685A patent/JPS6214413A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0455322B2 (ja) | 1992-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS62118509A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPH0455322B2 (ja) | ||
| JPS61234024A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS622519A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JPS6017909A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS61129807A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS6364319A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS61163622A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS61188926A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS61218129A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS61218127A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS61188925A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS61129809A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS6298716A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JPH01243410A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS63219120A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS61218128A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS61129808A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS63126210A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JPS6229125A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS6317515A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS61188806A (ja) | 固体電解質 | |
| JPS6232606A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS63217618A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS62224918A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |