JP2000068152A - 固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサおよびその製造方法Info
- Publication number
- JP2000068152A JP2000068152A JP10233240A JP23324098A JP2000068152A JP 2000068152 A JP2000068152 A JP 2000068152A JP 10233240 A JP10233240 A JP 10233240A JP 23324098 A JP23324098 A JP 23324098A JP 2000068152 A JP2000068152 A JP 2000068152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive polymer
- polymer layer
- solid electrolytic
- electrolytic capacitor
- derivative
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細化された粉末粒子からなるコンデンサ素
子を使用した場合でも高周波領域でのインピーダンス並
びに漏れ電流特性に優れたコンデンサを得る。 【解決手段】 陽極となる弁作用金属１ｂからなるコン
デンサ素子１の表面に誘電体酸化皮膜１ａを形成し、該
誘電体酸化皮膜１ａ表面に導電性高分子層を形成してな
る固体電解コンデンサにおいて、該誘電体酸化皮膜１ａ
表面に、チオフェンまたはその誘導体により第１の導電
性高分子層２、次に第１の導電性高分子層２と異なる材
料からなる第２の導電性高分子層３、更にチオフェンま
たはその誘導体により第３の導電性高分子層４を形成し
た後、更に電解重合により第４の導電性高分子層５を形
成したことを特徴とする固体電解コンデンサである。
子を使用した場合でも高周波領域でのインピーダンス並
びに漏れ電流特性に優れたコンデンサを得る。 【解決手段】 陽極となる弁作用金属１ｂからなるコン
デンサ素子１の表面に誘電体酸化皮膜１ａを形成し、該
誘電体酸化皮膜１ａ表面に導電性高分子層を形成してな
る固体電解コンデンサにおいて、該誘電体酸化皮膜１ａ
表面に、チオフェンまたはその誘導体により第１の導電
性高分子層２、次に第１の導電性高分子層２と異なる材
料からなる第２の導電性高分子層３、更にチオフェンま
たはその誘導体により第３の導電性高分子層４を形成し
た後、更に電解重合により第４の導電性高分子層５を形
成したことを特徴とする固体電解コンデンサである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は導電性高分子化合物
を固体電解質とする固体電解コンデンサおよびその製造
方法に関するものであって、特に近年の小型化、高容量
化に伴い微細化された粉末粒子からなるコンデンサ素子
においても容量が大きく、周波数特性に優れ、かつ信頼
性にも優れた固体電解コンデンサを提供するものであ
る。
を固体電解質とする固体電解コンデンサおよびその製造
方法に関するものであって、特に近年の小型化、高容量
化に伴い微細化された粉末粒子からなるコンデンサ素子
においても容量が大きく、周波数特性に優れ、かつ信頼
性にも優れた固体電解コンデンサを提供するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、導電性高分子を電解コンデンサの
固体電解質に利用し、高周波領域でのインピーダンスの
低減を図った固体電解コンデンサが種々提案されてい
る。図２は従来の固体電解コンデンサの一例の断面図で
ある。陽極となる弁作用金属１ｂからなるコンデンサ素
子１の表面に陽極酸化により誘電体皮膜１ａが形成さ
れ、その上に固体電解質となる導電性高分子層２が形成
され、その上にカーボン層６、銀層７が形成され、更に
エポキシ樹脂１０で外装されている。上記コンデンサ素
子１の陽極側に陽極リード８が接続され、銀層７には陰
極リード９が接続される。
固体電解質に利用し、高周波領域でのインピーダンスの
低減を図った固体電解コンデンサが種々提案されてい
る。図２は従来の固体電解コンデンサの一例の断面図で
ある。陽極となる弁作用金属１ｂからなるコンデンサ素
子１の表面に陽極酸化により誘電体皮膜１ａが形成さ
れ、その上に固体電解質となる導電性高分子層２が形成
され、その上にカーボン層６、銀層７が形成され、更に
エポキシ樹脂１０で外装されている。上記コンデンサ素
子１の陽極側に陽極リード８が接続され、銀層７には陰
極リード９が接続される。
【０００３】上記固体電解コンデンサの固体電解質に使
用する導電性高分子としては、ポリアセチレン、ポリピ
ロール、ポリアニリン、ポリチオフェン及びポリパラフ
ェニレン等が知られているが、そのうち、特にポリピロ
ール及びポリチオフェン、ポリアニリンは導電率が高
く、熱安定性にも優れているので、使用されることが多
い。
用する導電性高分子としては、ポリアセチレン、ポリピ
ロール、ポリアニリン、ポリチオフェン及びポリパラフ
ェニレン等が知られているが、そのうち、特にポリピロ
ール及びポリチオフェン、ポリアニリンは導電率が高
く、熱安定性にも優れているので、使用されることが多
い。
【０００４】例えば、特開平４−４８７１０号公報には
誘電体酸化皮膜上にまずポリピロールを化学重合により
導電性高分子層を形成した後、電解重合によりポリピロ
ールの導電性高分子層を新たに形成して２層からなる導
電性高分子層を固体電解質として用いる固体電解コンデ
ンサが開示されているが、化学重合によるポリピロール
層は均一な層の形成が困難でかつ焼結体凹部やエッチン
グピットのような微細部分には形成され難く、製品容量
が低く、インピーダンスが高いという問題があった。
誘電体酸化皮膜上にまずポリピロールを化学重合により
導電性高分子層を形成した後、電解重合によりポリピロ
ールの導電性高分子層を新たに形成して２層からなる導
電性高分子層を固体電解質として用いる固体電解コンデ
ンサが開示されているが、化学重合によるポリピロール
層は均一な層の形成が困難でかつ焼結体凹部やエッチン
グピットのような微細部分には形成され難く、製品容量
が低く、インピーダンスが高いという問題があった。
【０００５】また、誘電体皮膜表面にあらかじめ重合し
たポリアニリンの溶液を塗布し乾燥する方法によって、
ポリアニリンの薄膜を形成し、固体電解質とする固体電
解コンデンサが提案されている（特開平３−３５５１６
号公報）。ところがこの方法では、ポリアニリン溶液の
粘度が高く、微細化された粉末粒子からなるタンタル焼
結体凹部やアルミニウム箔上の酸化皮膜凹部に浸透せ
ず、その結果容量が著しく小さなコンデンサしか製造で
きないという欠点があった。この方法に対してアニリン
モノマーを酸化皮膜上で重合させてポリアニリンを形成
する方法もあるが、この場合、容量規格値は満足できて
も、ポリアニリン自身の導電率がポリピロールよりも低
いため、得られたコンデンサの高周波領域でのインピー
ダンス特性は、ポリピロールを使用したコンデンサより
も劣るという問題があった。
たポリアニリンの溶液を塗布し乾燥する方法によって、
ポリアニリンの薄膜を形成し、固体電解質とする固体電
解コンデンサが提案されている（特開平３−３５５１６
号公報）。ところがこの方法では、ポリアニリン溶液の
粘度が高く、微細化された粉末粒子からなるタンタル焼
結体凹部やアルミニウム箔上の酸化皮膜凹部に浸透せ
ず、その結果容量が著しく小さなコンデンサしか製造で
きないという欠点があった。この方法に対してアニリン
モノマーを酸化皮膜上で重合させてポリアニリンを形成
する方法もあるが、この場合、容量規格値は満足できて
も、ポリアニリン自身の導電率がポリピロールよりも低
いため、得られたコンデンサの高周波領域でのインピー
ダンス特性は、ポリピロールを使用したコンデンサより
も劣るという問題があった。
【０００６】上記問題を解決するため、ポリピロールや
ポリアニリンよりも均一な層の形成が容易なポリエチレ
ンジオキシチオフェン（以下PEDTと呼ぶ）を固体電解質
に使用したコンデンサが提案されている（特開平９−３
２０９００号公報）。
ポリアニリンよりも均一な層の形成が容易なポリエチレ
ンジオキシチオフェン（以下PEDTと呼ぶ）を固体電解質
に使用したコンデンサが提案されている（特開平９−３
２０９００号公報）。
【０００７】しかし、PEDTは均一な層の形成が容易であ
る反面、成膜する層の厚さが薄く、固体電解質をコンデ
ンサ素子外周にまで形成するには数十回の重合を繰り返
す必要があり、作業の煩雑化を招く。一方、重合の回数
を減らすとコンデンサの漏れ電流が大きくなり、所望の
特性が得られない問題がある。
る反面、成膜する層の厚さが薄く、固体電解質をコンデ
ンサ素子外周にまで形成するには数十回の重合を繰り返
す必要があり、作業の煩雑化を招く。一方、重合の回数
を減らすとコンデンサの漏れ電流が大きくなり、所望の
特性が得られない問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、微細化され
た粉末粒子からなるコンデンサ素子においても容量を大
きく維持することができ、かつ容量出現率及び漏れ電流
特性に優れたコンデンサを得ることを課題としている。
た粉末粒子からなるコンデンサ素子においても容量を大
きく維持することができ、かつ容量出現率及び漏れ電流
特性に優れたコンデンサを得ることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、４層の導電性
高分子化合物を固体電解質として使用することにより上
記課題を解決するもので、導電率が高いポリチオフェン
またはその誘導体により第１の導電性高分子層を形成す
る。そして第１の導電性高分子層と異なる材料からなる
第２の導電性高分子層を形成し、その上にポリチオフェ
ンまたはその誘導体により第３の導電性高分子層を形成
する。更にその上に電解重合により第４の導電性高分子
層を形成する。ポリチオフェンまたはその誘導体によっ
て形成された導電性高分子は、導電率が高く成膜性に優
れるが、膜厚が薄いため問題があった。そこでその上に
ピロールやアニリン等を化学重合させると、第１の導電
性高分子層を開始点として第２の導電性高分子層が形成
されるため厚い複合導電性高分子層が形成される。加え
てその上にポリチオフェンまたはその誘導体を形成させ
るので、より導電率が高く緻密な層を得ることができ
る。更に、厚く形成された複合導電性高分子層に電解重
合のための給電をするため、電解重合による導電性高分
子層を均一に形成することができる。この複合構造によ
り機械的強度が強く、容量出現率及び漏れ電流特性に優
れたコンデンサを得ることができる。すなわち、陽極と
なる弁作用金属１ｂからなるコンデンサ素子１の表面に
誘電体酸化皮膜１ａを形成し、該誘電体酸化皮膜１ａ表
面に導電性高分子層を形成してなる固体電解コンデンサ
において、該誘電体酸化皮膜１ａ表面に、チオフェンま
たはその誘導体により第１の導電性高分子層２、次に第
１の導電性高分子層２と異なる材料からなる第２の導電
性高分子層３、更にチオフェンまたはその誘導体により
第３の導電性高分子層４を形成した後、更に電解重合に
より第４の導電性高分子層５を形成したことを特徴とす
る固体電解コンデンサである。
高分子化合物を固体電解質として使用することにより上
記課題を解決するもので、導電率が高いポリチオフェン
またはその誘導体により第１の導電性高分子層を形成す
る。そして第１の導電性高分子層と異なる材料からなる
第２の導電性高分子層を形成し、その上にポリチオフェ
ンまたはその誘導体により第３の導電性高分子層を形成
する。更にその上に電解重合により第４の導電性高分子
層を形成する。ポリチオフェンまたはその誘導体によっ
て形成された導電性高分子は、導電率が高く成膜性に優
れるが、膜厚が薄いため問題があった。そこでその上に
ピロールやアニリン等を化学重合させると、第１の導電
性高分子層を開始点として第２の導電性高分子層が形成
されるため厚い複合導電性高分子層が形成される。加え
てその上にポリチオフェンまたはその誘導体を形成させ
るので、より導電率が高く緻密な層を得ることができ
る。更に、厚く形成された複合導電性高分子層に電解重
合のための給電をするため、電解重合による導電性高分
子層を均一に形成することができる。この複合構造によ
り機械的強度が強く、容量出現率及び漏れ電流特性に優
れたコンデンサを得ることができる。すなわち、陽極と
なる弁作用金属１ｂからなるコンデンサ素子１の表面に
誘電体酸化皮膜１ａを形成し、該誘電体酸化皮膜１ａ表
面に導電性高分子層を形成してなる固体電解コンデンサ
において、該誘電体酸化皮膜１ａ表面に、チオフェンま
たはその誘導体により第１の導電性高分子層２、次に第
１の導電性高分子層２と異なる材料からなる第２の導電
性高分子層３、更にチオフェンまたはその誘導体により
第３の導電性高分子層４を形成した後、更に電解重合に
より第４の導電性高分子層５を形成したことを特徴とす
る固体電解コンデンサである。
【００１０】また上記固体電解コンデンサにおいて、溶
媒にチオフェンまたはその誘導体を溶解し、化学重合に
て第１の導電性高分子層２および／または第３の導電性
高分子層４を形成したことを特徴とする固体電解コンデ
ンサの製造方法である。
媒にチオフェンまたはその誘導体を溶解し、化学重合に
て第１の導電性高分子層２および／または第３の導電性
高分子層４を形成したことを特徴とする固体電解コンデ
ンサの製造方法である。
【００１１】さらに上記固体電解コンデンサにおいて、
水を含有する溶媒にポリマー状のチオフェンまたはその
誘導体を溶解し、加熱して第１の導電性高分子層２およ
び／または第３の導電性高分子層４を形成したことを特
徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。
水を含有する溶媒にポリマー状のチオフェンまたはその
誘導体を溶解し、加熱して第１の導電性高分子層２およ
び／または第３の導電性高分子層４を形成したことを特
徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。
【００１２】そして上記固体電解コンデンサにおいて、
モノマー、ドーパント、酸化剤を混合した溶液、または
モノマーと酸化作用を有するドーパントを混合した溶液
に含浸後、化学重合にて第２の導電性高分子層３を形成
したことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法で
ある。
モノマー、ドーパント、酸化剤を混合した溶液、または
モノマーと酸化作用を有するドーパントを混合した溶液
に含浸後、化学重合にて第２の導電性高分子層３を形成
したことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法で
ある。
【００１３】また、固体電解コンデンサにおいて、モノ
マーを含浸し続いてドーパントと酸化剤との混合液に含
浸後、化学重合するか、またはモノマーとドーパントと
の混合溶液に含浸し、続いてモノマーと酸化剤との混合
溶液に含浸後、化学重合にて第２の導電性高分子層３を
形成したことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方
法である。
マーを含浸し続いてドーパントと酸化剤との混合液に含
浸後、化学重合するか、またはモノマーとドーパントと
の混合溶液に含浸し、続いてモノマーと酸化剤との混合
溶液に含浸後、化学重合にて第２の導電性高分子層３を
形成したことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方
法である。
【００１４】そして上記記載のチオフェンの誘導体が、
チオフェン骨格の３位、３位と４位またはＳ位に、水酸
基、アセチル基、カルボキシル基、アルキル基、アルコ
キシ基のうち少なくとも１種を置換基として有するチオ
フェン誘導体、または３，４−アルキレンジオキシチオ
フェンであることを特徴とする固体電解コンデンサおよ
びその製造方法である。
チオフェン骨格の３位、３位と４位またはＳ位に、水酸
基、アセチル基、カルボキシル基、アルキル基、アルコ
キシ基のうち少なくとも１種を置換基として有するチオ
フェン誘導体、または３，４−アルキレンジオキシチオ
フェンであることを特徴とする固体電解コンデンサおよ
びその製造方法である。
【００１５】第２の導電性高分子としては、ピロール若
しくはその誘導体、またはアニリン若しくはその誘導体
等を挙げることができる。
しくはその誘導体、またはアニリン若しくはその誘導体
等を挙げることができる。
【００１６】第４の導電性高分子としては、チオフェン
若しくはその誘導体、ピロール若しくはその誘導体、ま
たはアニリン若しくはその誘導体等を挙げることができ
る。
若しくはその誘導体、ピロール若しくはその誘導体、ま
たはアニリン若しくはその誘導体等を挙げることができ
る。
【００１７】上記ピロール誘導体としては、ピロール骨
格の３位、３位と４位またはＮ位に、水酸基、アセチル
基、カルボキシル基、アルキル基、アルコキシル基等の
うち少なくとも１種を置換基として有するものを挙げる
ことができる。
格の３位、３位と４位またはＮ位に、水酸基、アセチル
基、カルボキシル基、アルキル基、アルコキシル基等の
うち少なくとも１種を置換基として有するものを挙げる
ことができる。
【００１８】上記アニリン誘導体としては、アニリン骨
格を有しアルキル基、フェニル基、アルコキシ基、エス
テル基、チオエーテル基等のうち少なくとも１種を置換
基として有するものを挙げることができる。
格を有しアルキル基、フェニル基、アルコキシ基、エス
テル基、チオエーテル基等のうち少なくとも１種を置換
基として有するものを挙げることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の固体電解コンデンサの細
孔内部に第１の導電性高分子層及び第３の導電性高分子
層を形成するポリチオフェンまたはその誘導体は、溶媒
溶液中で形成され、下記（１−ａ）、（１−ｂ）の何れ
かの方法により重合される。 （１−ａ）重合性モノマーとドーパントとを混合した溶
液を皮膜形成金属の多孔質体に含浸し、しかる後に加熱
処理により化学重合を行う方法 （１−ｂ）重合終了後または重合途中のポリマーを、溶
媒に溶解させ、皮膜形成金属の多孔質体に含浸し、しか
る後に加熱処理を行う方法 導電性高分子形成後、水または酸化剤が易溶な溶媒でコ
ンデンサ素子を洗浄し、導電性に寄与しない酸化剤を除
去する。
孔内部に第１の導電性高分子層及び第３の導電性高分子
層を形成するポリチオフェンまたはその誘導体は、溶媒
溶液中で形成され、下記（１−ａ）、（１−ｂ）の何れ
かの方法により重合される。 （１−ａ）重合性モノマーとドーパントとを混合した溶
液を皮膜形成金属の多孔質体に含浸し、しかる後に加熱
処理により化学重合を行う方法 （１−ｂ）重合終了後または重合途中のポリマーを、溶
媒に溶解させ、皮膜形成金属の多孔質体に含浸し、しか
る後に加熱処理を行う方法 導電性高分子形成後、水または酸化剤が易溶な溶媒でコ
ンデンサ素子を洗浄し、導電性に寄与しない酸化剤を除
去する。
【００２０】また、第２の導電性高分子層を形成するポ
リピロール若しくはその誘導体、またはポリアニリン若
しくはその誘導体は、下記（２−ａ）、（２−ｂ）、
（２−ｃ）の何れかの方法により重合される。 （２−ａ）第１の導電性高分子層が形成されたコンデン
サ素子に、モノマー、ドーパント、酸化剤を混合した溶
液、またはモノマーと酸化作用を有するドーパントを混
合した溶液に含浸後、化学重合を行う方法（１液法）。 （２−ｂ）第１の導電性高分子層が形成されたコンデン
サ素子に、モノマーを含浸し続いてドーパントと酸化剤
との混合液に含浸後、化学重合するか、またはモノマー
とドーパントとの混合溶液に含浸し、続いてモノマーと
酸化剤との混合溶液に含浸後、化学重合を行う方法（２
液法）。 （２−ｃ）第１の導電性高分子層が形成されたコンデン
サ素子に、ドーパントを含浸し、続いてモノマーを含浸
し、最後に酸化剤を含浸して、化学重合を行う方法（３
液法）。コンデンサ素子に第２の導電性高分子層形成
後、酸化剤が易溶な溶媒または水でコンデンサ素子を洗
浄し、導電性に寄与しない酸化剤を取り除く。また、第
３の導電性高分子層を形成するポリチオフェンまたはそ
の誘導体は、第１の導電性高分子層の形成方法と同様に
溶媒溶液中で形成され、下記（３−ａ）、（３−ｂ）の
何れかの方法により重合される。 （３−ａ）重合性モノマーとドーパントとを混合した溶
液を第２の導電性高分子層が形成されたコンデンサ素子
に含浸し、しかる後に加熱処理により化学重合を行う方
法 （３−ｂ）重合終了後または重合途中のポリマーを、溶
媒に溶解させ、第２の導電性高分子層が形成されたコン
デンサ素子に含浸し、しかる後に加熱処理を行う方法 導電性高分子形成後、水または酸化剤が易溶な溶媒でコ
ンデンサ素子を洗浄し、導電性に寄与しない酸化剤を除
去する。
リピロール若しくはその誘導体、またはポリアニリン若
しくはその誘導体は、下記（２−ａ）、（２−ｂ）、
（２−ｃ）の何れかの方法により重合される。 （２−ａ）第１の導電性高分子層が形成されたコンデン
サ素子に、モノマー、ドーパント、酸化剤を混合した溶
液、またはモノマーと酸化作用を有するドーパントを混
合した溶液に含浸後、化学重合を行う方法（１液法）。 （２−ｂ）第１の導電性高分子層が形成されたコンデン
サ素子に、モノマーを含浸し続いてドーパントと酸化剤
との混合液に含浸後、化学重合するか、またはモノマー
とドーパントとの混合溶液に含浸し、続いてモノマーと
酸化剤との混合溶液に含浸後、化学重合を行う方法（２
液法）。 （２−ｃ）第１の導電性高分子層が形成されたコンデン
サ素子に、ドーパントを含浸し、続いてモノマーを含浸
し、最後に酸化剤を含浸して、化学重合を行う方法（３
液法）。コンデンサ素子に第２の導電性高分子層形成
後、酸化剤が易溶な溶媒または水でコンデンサ素子を洗
浄し、導電性に寄与しない酸化剤を取り除く。また、第
３の導電性高分子層を形成するポリチオフェンまたはそ
の誘導体は、第１の導電性高分子層の形成方法と同様に
溶媒溶液中で形成され、下記（３−ａ）、（３−ｂ）の
何れかの方法により重合される。 （３−ａ）重合性モノマーとドーパントとを混合した溶
液を第２の導電性高分子層が形成されたコンデンサ素子
に含浸し、しかる後に加熱処理により化学重合を行う方
法 （３−ｂ）重合終了後または重合途中のポリマーを、溶
媒に溶解させ、第２の導電性高分子層が形成されたコン
デンサ素子に含浸し、しかる後に加熱処理を行う方法 導電性高分子形成後、水または酸化剤が易溶な溶媒でコ
ンデンサ素子を洗浄し、導電性に寄与しない酸化剤を除
去する。
【００２１】第４の導電性高分子層を形成するポリチオ
フェン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその
誘導体、またはポリアニリン若しくはその誘導体は、電
解重合にて形成する。
フェン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその
誘導体、またはポリアニリン若しくはその誘導体は、電
解重合にて形成する。
【００２２】固体電解質として導電性高分子層を形成し
た後、必要に応じて洗浄、乾燥を行い、その上にグラフ
ァイト層、銀塗料層を形成し公知の方法で引出し電極を
設けてコンデンサに組立てる。尚、本発明においてグラ
ファイト層及び銀塗料層は特に限定されず従来公知のも
のを使用することが出来る。
た後、必要に応じて洗浄、乾燥を行い、その上にグラフ
ァイト層、銀塗料層を形成し公知の方法で引出し電極を
設けてコンデンサに組立てる。尚、本発明においてグラ
ファイト層及び銀塗料層は特に限定されず従来公知のも
のを使用することが出来る。
【００２３】
【実施例】図１は、本発明の固体電解コンデンサの基本
構造を示す断面図であり、陽極となる弁作用金属１ｂが
タンタル微粉末の焼結体で構成され、陽極酸化により誘
電体皮膜１ａが形成されている。このタンタルペレット
１の細孔内部に固体電解質となる導電性高分子の第１層
２が形成され、この上に導電性高分子の第２層３並びに
第３層５が形成され、更にその上にカーボン層６、銀層
７が順次形成される。そして陽極リード８がタンタルペ
レットに接続され、陰極リード９が銀層７に接続され、
これらを外装エポキシ樹脂１０で被覆している。
構造を示す断面図であり、陽極となる弁作用金属１ｂが
タンタル微粉末の焼結体で構成され、陽極酸化により誘
電体皮膜１ａが形成されている。このタンタルペレット
１の細孔内部に固体電解質となる導電性高分子の第１層
２が形成され、この上に導電性高分子の第２層３並びに
第３層５が形成され、更にその上にカーボン層６、銀層
７が順次形成される。そして陽極リード８がタンタルペ
レットに接続され、陰極リード９が銀層７に接続され、
これらを外装エポキシ樹脂１０で被覆している。
【００２４】寸法が３．０ｍｍ×４．０ｍｍ×１．５ｍ
ｍ、グラム当たりの粉末ＣＶ値（容量と化成電圧の積）
が３００００μＦ・Ｖ／ｇの角柱状タンタル微粉末焼結
体素子を、０．０５ｗｔ％リン酸水溶液中で２０Ｖで陽
極酸化し、洗浄及び乾燥しタンタルペレットとし、表１
の工程で導電性高分子層を形成した。生成したポリピロ
ール層の上にグラファイト層、銀塗料層を順次形成し
た。得られたコンデンサ素子に陽極リードを溶接する一
方、陰極リードを導電性接着剤で接合した後、トランス
ファーモールドで樹脂外装して、定格６．３Ｖ／１５０
μＦのコンデンサを１００個作製し、電気特性を測定し
た。
ｍ、グラム当たりの粉末ＣＶ値（容量と化成電圧の積）
が３００００μＦ・Ｖ／ｇの角柱状タンタル微粉末焼結
体素子を、０．０５ｗｔ％リン酸水溶液中で２０Ｖで陽
極酸化し、洗浄及び乾燥しタンタルペレットとし、表１
の工程で導電性高分子層を形成した。生成したポリピロ
ール層の上にグラファイト層、銀塗料層を順次形成し
た。得られたコンデンサ素子に陽極リードを溶接する一
方、陰極リードを導電性接着剤で接合した後、トランス
ファーモールドで樹脂外装して、定格６．３Ｖ／１５０
μＦのコンデンサを１００個作製し、電気特性を測定し
た。
【００２５】上記実施例１、２、３および比較例におけ
るコンデンサのはんだ耐熱性試験（２６０℃−１０秒間
浸漬）前後の容量比（Ｃ／Ｃ0 、電解質溶液中の容量を
Ｃ0とする）、漏れ電流値（ＬＣ、６．３Ｖ印加１分
後）および１００ｋＨｚでのインピーダンス（Ｚ）を次
の表１に示す。
るコンデンサのはんだ耐熱性試験（２６０℃−１０秒間
浸漬）前後の容量比（Ｃ／Ｃ0 、電解質溶液中の容量を
Ｃ0とする）、漏れ電流値（ＬＣ、６．３Ｖ印加１分
後）および１００ｋＨｚでのインピーダンス（Ｚ）を次
の表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１に示す通り、本発明の実施例１、２、
３は何れも容量比、インピーダンス特性に優れ、または
んだ耐熱性試験後も、漏れ電流の増加が少ない良好な結
果を示した。
３は何れも容量比、インピーダンス特性に優れ、または
んだ耐熱性試験後も、漏れ電流の増加が少ない良好な結
果を示した。
【００２８】なお、本実施例では第２の導電性高分子層
を１液法、または２液法単独で繰り返して形成したが、
３液法でも同等の効果がある。また１液法、２液法、３
液法を組合せて繰り返してもよく、同一方法でも異なる
酸化剤や異なるドーパントを組合せて繰り返してもよ
い。
を１液法、または２液法単独で繰り返して形成したが、
３液法でも同等の効果がある。また１液法、２液法、３
液法を組合せて繰り返してもよく、同一方法でも異なる
酸化剤や異なるドーパントを組合せて繰り返してもよ
い。
【００２９】また、必要に応じて第２、第３の導電性高
分子層を順次繰り返し形成した後、第４の導電性高分子
層を形成しても同等の効果がある。
分子層を順次繰り返し形成した後、第４の導電性高分子
層を形成しても同等の効果がある。
【００３０】本発明に用いられるドーパントは、特に限
定されないが、良好な特性を持つ固体電解コンデンサを
得るためにはスルホン酸化合物が好ましい。たとえば、
１，５−ナフタレンジスルホン酸、１，６−ナフタレン
ジスルホン酸、１−オクタンスルホン酸、１−ナフタレ
ンスルホン酸、２−ナフタレンスルホン酸、２，６−ナ
フタレンジスルホン酸、２，７−ナフタレンジスルホン
酸、２−メチル−５−イソプロピルベンゼンスルホン
酸、４−オクチルベンゼンスルホン酸、４−ニトロトル
エン−２−スルホン酸、ｍ−ニトロベンゼンスルホン
酸、ｎ−オクチルスルホン酸、ｎ−ブタンスルホン酸、
ｎ−ヘキサンスルホン酸、ｏ−ニトロベンゼンスルホン
酸、ｐ−エチルベンゼンスルホン酸、ｐ−クロロベンゼ
ンスルホン酸、ｐ−デシルベンゼンスルホン酸、ｐ−ド
デシルベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、
ｐ−ニトロベンゼンスルホン酸、ｐ−ペンチルベンゼン
スルホン酸、エタンスルホン酸、カンファースルホン
酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、セチルスルホン
酸、ドデシルスルホン酸、トリクロロベンゼンスルホン
酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ハイドロオキシベ
ンゼンスルホン酸、ブチルナフタレンスルホン酸、ベン
ゼンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、メタンスルホ
ン酸などがありその誘導体としては、リチウム塩、カリ
ウム塩、ナトリウム塩、銀塩、銅塩、鉄塩、アルミニウ
ム塩、セリウム塩、タングステン塩、クロム塩、マンガ
ン塩、スズ塩、メチルアンモニウム塩、ジメチルアンモ
ニウム塩、トリメチルアンモニウム塩、テトラメチルア
ンモニウム塩、エチルアンモニウム塩、ジエチルアンモ
ニウム塩、トリエチルアンモニウム塩、テトラエチルア
ンモニウム塩、エチルメチルアンモニウム塩、ジエチル
メチルアンモニウム塩、ジメチルエチルアンモニウム
塩、トリエチルメチルアンモニウム塩、トリメチルエチ
ルアンモニウム塩、ジエチルジメチルアンモニウム塩、
プロピルアンモニウム塩、ジプロピルアンモニウム塩、
イソプロピルアンモニウム塩、ジイソプロピルアンモニ
ウム塩、ブチルアンモニウム塩、ジブチルアンモニウム
塩、メチルプロピルアンモニウム塩、エチルプロピルア
ンモニウム塩、メチルイソプロピルアンモニウム塩、エ
チルイソプロピルアンモニウム塩、メチルブチルアンモ
ニウム塩、エチルブチルアンモニウム塩、テトラメチロ
ールアンモニウム塩、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム
塩、テトラ−ｓｅｃ−ブチルアンモニウム塩、テトラ−
ｔ−ブチルアンモニウム塩、ピペリジウム塩、ピロリジ
ウム塩、モノホリニウム塩、ピペラジニウム塩、ピリジ
ニウム塩、α−ピコリニウム塩、β−ピコリニウム塩、
γ−ピコリニウム塩、キノリニウム塩、イソキノリニウ
ム塩、ピロリニウム塩、アンモニウム塩などがある。
定されないが、良好な特性を持つ固体電解コンデンサを
得るためにはスルホン酸化合物が好ましい。たとえば、
１，５−ナフタレンジスルホン酸、１，６−ナフタレン
ジスルホン酸、１−オクタンスルホン酸、１−ナフタレ
ンスルホン酸、２−ナフタレンスルホン酸、２，６−ナ
フタレンジスルホン酸、２，７−ナフタレンジスルホン
酸、２−メチル−５−イソプロピルベンゼンスルホン
酸、４−オクチルベンゼンスルホン酸、４−ニトロトル
エン−２−スルホン酸、ｍ−ニトロベンゼンスルホン
酸、ｎ−オクチルスルホン酸、ｎ−ブタンスルホン酸、
ｎ−ヘキサンスルホン酸、ｏ−ニトロベンゼンスルホン
酸、ｐ−エチルベンゼンスルホン酸、ｐ−クロロベンゼ
ンスルホン酸、ｐ−デシルベンゼンスルホン酸、ｐ−ド
デシルベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、
ｐ−ニトロベンゼンスルホン酸、ｐ−ペンチルベンゼン
スルホン酸、エタンスルホン酸、カンファースルホン
酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、セチルスルホン
酸、ドデシルスルホン酸、トリクロロベンゼンスルホン
酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ハイドロオキシベ
ンゼンスルホン酸、ブチルナフタレンスルホン酸、ベン
ゼンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、メタンスルホ
ン酸などがありその誘導体としては、リチウム塩、カリ
ウム塩、ナトリウム塩、銀塩、銅塩、鉄塩、アルミニウ
ム塩、セリウム塩、タングステン塩、クロム塩、マンガ
ン塩、スズ塩、メチルアンモニウム塩、ジメチルアンモ
ニウム塩、トリメチルアンモニウム塩、テトラメチルア
ンモニウム塩、エチルアンモニウム塩、ジエチルアンモ
ニウム塩、トリエチルアンモニウム塩、テトラエチルア
ンモニウム塩、エチルメチルアンモニウム塩、ジエチル
メチルアンモニウム塩、ジメチルエチルアンモニウム
塩、トリエチルメチルアンモニウム塩、トリメチルエチ
ルアンモニウム塩、ジエチルジメチルアンモニウム塩、
プロピルアンモニウム塩、ジプロピルアンモニウム塩、
イソプロピルアンモニウム塩、ジイソプロピルアンモニ
ウム塩、ブチルアンモニウム塩、ジブチルアンモニウム
塩、メチルプロピルアンモニウム塩、エチルプロピルア
ンモニウム塩、メチルイソプロピルアンモニウム塩、エ
チルイソプロピルアンモニウム塩、メチルブチルアンモ
ニウム塩、エチルブチルアンモニウム塩、テトラメチロ
ールアンモニウム塩、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム
塩、テトラ−ｓｅｃ−ブチルアンモニウム塩、テトラ−
ｔ−ブチルアンモニウム塩、ピペリジウム塩、ピロリジ
ウム塩、モノホリニウム塩、ピペラジニウム塩、ピリジ
ニウム塩、α−ピコリニウム塩、β−ピコリニウム塩、
γ−ピコリニウム塩、キノリニウム塩、イソキノリニウ
ム塩、ピロリニウム塩、アンモニウム塩などがある。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば第
１の導電性高分子層にポリチオフェンまたはその誘導
体、化学重合による第２の導電性高分子層、第３の導電
性高分子層にポリチオフェンまたはその誘導体電解重合
による第４の導電性高分子層によって構成された４層構
造の固体電解質を有する固体電解コンデンサは、容量を
大きく維持することができ、インピーダンス特性に優
れ、信頼性が良好な固体電解コンデンサを提供すること
ができる。
１の導電性高分子層にポリチオフェンまたはその誘導
体、化学重合による第２の導電性高分子層、第３の導電
性高分子層にポリチオフェンまたはその誘導体電解重合
による第４の導電性高分子層によって構成された４層構
造の固体電解質を有する固体電解コンデンサは、容量を
大きく維持することができ、インピーダンス特性に優
れ、信頼性が良好な固体電解コンデンサを提供すること
ができる。
【図１】本発明の固体電解コンデンサの基本構造を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】従来の固体電解コンデンサの断面図である。
１ コンデンサ素子 １ａ 誘電体酸化皮膜 １ｂ 弁作用金属 ２ 導電性高分子（第１層） ３ 導電性高分子（第２層） ４ 導電性高分子（第３層） ５ 導電性高分子（第４層） ６ カーボン層 ７ 銀層 ８ 陽極リード ９ 陰極リード １０ エポキシ樹脂
【手続補正書】
【提出日】平成１１年６月２日（１９９９．６．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】
【表１】
Claims (6)
- 【請求項１】 陽極となる弁作用金属（１ｂ）からなる
コンデンサ素子（１）の表面に誘電体酸化皮膜（１ａ）
を形成し、該誘電体酸化皮膜（１ａ）表面に導電性高分
子層を形成してなる固体電解コンデンサにおいて、 該誘電体酸化皮膜（１ａ）表面に、チオフェンまたはそ
の誘導体により第１の導電性高分子層（２）、次に第１
の導電性高分子層（２）と異なる材料からなる第２の導
電性高分子層（３）、更にチオフェンまたはその誘導体
により第３の導電性高分子層（４）を形成した後、更に
電解重合により第４の導電性高分子層（５）を形成した
ことを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 【請求項２】 請求項１記載の固体電解コンデンサにお
いて、 溶媒にチオフェンまたはその誘導体を溶解し、化学重合
にて第１の導電性高分子層（２）および／または第３の
導電性高分子層（４）を形成したことを特徴とする固体
電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の固体電解コンデンサにお
いて、 水を含有する溶媒にポリマー状のチオフェンまたはその
誘導体を溶解し、加熱して第１の導電性高分子層（２）
および／または第３の導電性高分子層（４）を形成した
ことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の固体電解コンデンサにお
いて、 モノマー、ドーパント、酸化剤を混合した溶液、または
モノマーと酸化作用を有するドーパントを混合した溶液
に含浸後、化学重合にて第２の導電性高分子層（３）を
形成したことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方
法。 - 【請求項５】 請求項１記載の固体電解コンデンサにお
いて、 モノマーを含浸し続いてドーパントと酸化剤との混合液
に含浸後、化学重合するか、またはモノマーとドーパン
トとの混合溶液に含浸し、続いてモノマーと酸化剤との
混合溶液に含浸後、化学重合にて第２の導電性高分子層
（３）を形成したことを特徴とする固体電解コンデンサ
の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１、請求項２および請求項３記載
のチオフェンの誘導体が、チオフェン骨格の３位、３位
と４位またはＳ位に、水酸基、アセチル基、カルボキシ
ル基、アルキル基、アルコキシ基のうち少なくとも１種
を置換基として有するチオフェン誘導体、または３，４
−アルキレンジオキシチオフェンであることを特徴とす
る固体電解コンデンサおよびその製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10233240A JP2000068152A (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| EP99957211A EP1100097B1 (en) | 1998-06-25 | 1999-06-24 | Process for producing a solid electrolytic capacitor |
| PCT/JP1999/003423 WO1999067797A1 (fr) | 1998-06-25 | 1999-06-24 | Condensateur a electrolyte solide et procede de fabrication |
| US09/446,366 US6430033B1 (en) | 1998-06-25 | 1999-06-24 | Solid electrolytic capacitor and method of making same |
| DE69939262T DE69939262D1 (de) | 1998-06-25 | 1999-06-24 | Verfahren zur herstellung eines festelektrolytkondensators |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10233240A JP2000068152A (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000068152A true JP2000068152A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=16951973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10233240A Pending JP2000068152A (ja) | 1998-06-25 | 1998-08-19 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000068152A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008205496A (ja) * | 2001-07-16 | 2008-09-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| JP2011146693A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-07-28 | Tayca Corp | 固体電解コンデンサ |
| US8724296B2 (en) | 2009-04-28 | 2014-05-13 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor and fabrication method thereof |
| WO2018020985A1 (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
| US9922771B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-03-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electrolytic capacitor and method for manufacturing same |
| US10074484B2 (en) | 2013-01-31 | 2018-09-11 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing same |
| WO2023189924A1 (ja) * | 2022-03-29 | 2023-10-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 固体電解コンデンサ素子および固体電解コンデンサ、ならびに固体電解コンデンサ素子の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07283086A (ja) * | 1994-04-14 | 1995-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電解コンデンサ及びその製造方法 |
| JPH1064761A (ja) * | 1996-08-22 | 1998-03-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| JPH1092699A (ja) * | 1996-09-17 | 1998-04-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コンデンサ及びその製造方法 |
-
1998
- 1998-08-19 JP JP10233240A patent/JP2000068152A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07283086A (ja) * | 1994-04-14 | 1995-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電解コンデンサ及びその製造方法 |
| JPH1064761A (ja) * | 1996-08-22 | 1998-03-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| JPH1092699A (ja) * | 1996-09-17 | 1998-04-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コンデンサ及びその製造方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008205496A (ja) * | 2001-07-16 | 2008-09-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| US8724296B2 (en) | 2009-04-28 | 2014-05-13 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor and fabrication method thereof |
| JP2011146693A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-07-28 | Tayca Corp | 固体電解コンデンサ |
| US8684576B2 (en) | 2009-12-18 | 2014-04-01 | Tayca Corporation | Solid electrolytic capacitor |
| US10074484B2 (en) | 2013-01-31 | 2018-09-11 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing same |
| US9922771B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-03-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electrolytic capacitor and method for manufacturing same |
| WO2018020985A1 (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
| JPWO2018020985A1 (ja) * | 2016-07-29 | 2019-05-16 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
| WO2023189924A1 (ja) * | 2022-03-29 | 2023-10-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 固体電解コンデンサ素子および固体電解コンデンサ、ならびに固体電解コンデンサ素子の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6154358A (en) | Solid electrolytic capacitor using a conducting polymer | |
| US5461537A (en) | Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same | |
| US5457862A (en) | Method of manufacturing solid electrolytic capacitor | |
| JP2765462B2 (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| JP3202668B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2765453B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2001307958A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JP2000068152A (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| JP2002015956A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JP4475669B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2000012393A (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| JP2001110685A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JP3963561B2 (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| JP2010161182A (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| JPH10284351A (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| JP2000133552A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JP2000133549A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JP3974706B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2006147900A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2008042009A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2010177498A (ja) | 巻回型固体電解コンデンサ | |
| JP2000223364A (ja) | 電解コンデンサの製造方法 | |
| JP4797784B2 (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JP2007103406A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP4258619B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050214 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071029 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080407 |