JP2000150310A - Solid electrolytic capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、誘電体膜上に導電
性高分子からなる固体電解質層が形成された固体電解コ
ンデンサに係わり、特に、容量が大きく、しかも高周波
数領域でのインピーダンスが小さい固体電解コンデンサ
を提供することを目的とした、前記固体電解質層の改良
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid electrolytic capacitor in which a solid electrolyte layer made of a conductive polymer is formed on a dielectric film, and in particular, has a large capacitance and a small impedance in a high frequency region. The present invention relates to an improvement of the solid electrolyte layer for the purpose of providing a solid electrolytic capacitor.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
電子機器の小型、軽量化に伴い、高周波数領域でのイン
ピーダンスが小さく、小型で大容量のコンデンサの需要
が高まっている。2. Description of the Related Art In recent years,
2. Description of the Related Art As electronic devices have become smaller and lighter, there has been an increasing demand for small-sized and large-capacity capacitors having low impedance in a high frequency region.
【0003】従来、高周波数領域で使用されるコンデン
サとしては、プラスチックコンデンサ、マイカコンデン
サ、積層セラミックコンデンサなどがあるが、これらの
コンデンサはいずれも、大型であり、且つ大容量化が困
難である。Conventionally, capacitors used in a high frequency region include a plastic capacitor, a mica capacitor, a multilayer ceramic capacitor, and the like. However, all of these capacitors are large and it is difficult to increase the capacitance.
【0004】大容量のコンデンサとしては、電解コンデ
ンサがよく知られている。電解コンデンサとしては、電
解液を用いた電解コンデンサ(アルミニウム電解コンデ
ンサなど)、二酸化マンガンを用いた固体電解コンデン
サ(アルミニウム固体電解コンデンサ、タンタル固体電
解コンデンサなど)などがある。As a large-capacity capacitor, an electrolytic capacitor is well known. Examples of the electrolytic capacitor include an electrolytic capacitor using an electrolytic solution (such as an aluminum electrolytic capacitor) and a solid electrolytic capacitor using manganese dioxide (such as an aluminum solid electrolytic capacitor and a tantalum solid electrolytic capacitor).
【0005】しかし、上記の電解コンデンサは、電解液
又は固体電解質の電気抵抗が大きいために、いずれも高
周波数領域でのインピーダンスが大きい。However, the above electrolytic capacitors have a large impedance in a high frequency region because the electrolytic solution or the solid electrolyte has a large electric resistance.
【0006】最近、固体電解質として、二酸化マンガン
に代えて、ピロール、チオフェン等の複素環モノマーを
電解重合して得たポリピロール、ポリチオフェン等の高
分子に、BF4 - (ホウフッ化イオン)又はClO4 -
(過塩素酸イオン)をドープしてなる導電性高分子が提
案されている(特開昭60−37114号公報参照)。Recently, as a solid electrolyte in place of the manganese dioxide, pyrrole, polypyrrole heterocyclic monomers thiophene, etc. obtained by electrolytic polymerization, a polymer such as polythiophene, BF 4 - (tetrafluoroborate ion) or ClO 4 -
A conductive polymer doped with (perchlorate ion) has been proposed (see JP-A-60-37114).
【0007】しかし、ドーパントとして上記のハロゲン
系アニオンを用いた導電性高分子は、誘電体膜を劣化さ
せ易い。また、熱安定性が低く、しかも脱ドープし易い
ために、導電性が低下し易い。200°C程度の高温に
熱される電極取り付け時などに、特に脱ドープし易い。However, a conductive polymer using the above-mentioned halogen-based anion as a dopant easily deteriorates a dielectric film. In addition, the thermal stability is low and the conductivity is liable to be reduced due to easy undoping. Particularly when the electrode is heated to a high temperature of about 200 ° C., undoping is easy.
【0008】このような誘電体膜の劣化及び導電性高分
子の導電性の低下は、コンデンサの漏れ電流を増大さ
せ、これが容量の減少及びインピーダンスの増加の原因
となる。[0008] Such deterioration of the dielectric film and decrease in the conductivity of the conductive polymer increase the leakage current of the capacitor, which causes a decrease in capacitance and an increase in impedance.
【0009】上記の欠点を解消した導電性高分子とし
て、ドデシルベンゼンスルホン酸イオン、ナフタレンス
ルホン酸イオン等のアリールスルホン酸イオンをドーパ
ントとして使用したものが提案されている(特開昭64
−49211号公報参照)。As a conductive polymer which has solved the above-mentioned drawbacks, there has been proposed a polymer using an arylsulfonic acid ion such as dodecylbenzenesulfonic acid ion or naphthalenesulfonic acid ion as a dopant (Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 64).
-49211).
【0010】しかし、アリールスルホン酸イオンをドー
パントとする導電性高分子は、電気抵抗がBF4 - 及び
ClO4 - をドーパントとする導電性高分子に比べて小
さいものの未だかなり大きいために、これを固体電解質
として使用しても、高周波数領域でのインピーダンスが
小さい固体電解コンデンサを得ることは困難である。However, a conductive polymer using an aryl sulfonate ion as a dopant has a small electrical resistance as compared with a conductive polymer using BF 4 - and ClO 4 - as a dopant, but is still considerably large. Even when used as a solid electrolyte, it is difficult to obtain a solid electrolytic capacitor having a small impedance in a high frequency region.
【0011】本発明は、以上の事情に鑑みなされたもの
であり、その主たる目的は、容量が大きく、しかも高周
波数領域でのインピーダンスが小さい固体電解コンデン
サを提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and a main object of the present invention is to provide a solid electrolytic capacitor having a large capacity and a small impedance in a high frequency region.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体電解コ
ンデンサ(本発明コンデンサ)は、陽極と、前記陽極上
に陽極酸化により形成された誘電体膜と、化2で表され
る複素環モノマー単位を繰り返し単位として有する高分
子に、ドデシルベンゼンスルホン酸イオン及び硫酸イオ
ンをドープしてなる導電性高分子からなる、前記誘電体
膜上に形成された固体電解質層と、前記固体電解質層に
接合した陰極とを備える。According to the present invention, there is provided a solid electrolytic capacitor (the capacitor of the present invention) comprising: an anode; a dielectric film formed on the anode by anodic oxidation; A solid electrolyte layer formed on the dielectric film, comprising a conductive polymer obtained by doping dodecylbenzenesulfonate ion and sulfate ion into a polymer having a unit as a repeating unit; and bonding to the solid electrolyte layer And a cathode.
【0013】[0013]
【化2】 Embedded image
【0014】〔式中、R1 、R2 は、各独立して、アル
キル基又はHであり、Xは、S又はNR3 (但し、R3
はアルキル基又はHである。)である。〕Wherein R 1 and R 2 are each independently an alkyl group or H, and X is S or NR 3 (provided that R 3
Is an alkyl group or H. ). ]
【0015】固体電解質層としては、電解重合液とし
て、ピロール、チオフェン等の複素環モノマーと、ドデ
シルベンゼンスルホン酸イオン等のイオン性ドーパント
とを含有する水溶液を使用して電解重合することにより
形成したものが、ドーパントを高分子へ均一にドープす
ることができるので、好ましい。The solid electrolyte layer was formed by electrolytic polymerization using an aqueous solution containing a heterocyclic monomer such as pyrrole or thiophene and an ionic dopant such as dodecylbenzenesulfonate ion as an electrolytic polymerization solution. Are preferred because they allow the dopant to be uniformly doped into the polymer.
【0016】導電性高分子としては、ドーパントを、化
2で表される複素環モノマー単位2〜5個につき1個の
割合でドープしたものが好ましい。硫酸イオンとドデシ
ルベンゼンスルホン酸イオンとを電解重合によりドープ
する場合の両イオンのモル比は特に制限されないが、1
0:1〜0.1:10が好ましい。実験により、硫酸イ
オンを上限モル比10:1より多くドープすることはで
きないことを確認している。一方、硫酸イオンを、下限
モル比0.1:10よりも少なくドープすることは可能
であるが、高周波数領域でのインピーダンスの増大を招
くので、好ましくない。As the conductive polymer, a polymer obtained by doping a dopant at a ratio of one to every two to five heterocyclic monomer units represented by Chemical Formula 2 is preferable. When the sulfate ion and the dodecylbenzenesulfonate ion are doped by electrolytic polymerization, the molar ratio of both ions is not particularly limited.
0: 1 to 0.1: 10 is preferred. Experiments have shown that sulfate ions cannot be doped in excess of the upper molar ratio of 10: 1. On the other hand, it is possible to dope the sulfate ion with a lower molar ratio of less than 0.1: 10, but this is not preferable because it causes an increase in impedance in a high frequency region.
【0017】陽極材料としては、アルミニウム又はタン
タルが、陽極酸化により得られる誘電体の誘電率が高
く、電気絶縁性が高いので、好ましい。なお、誘電体膜
は陽極酸化により形成されるので、陽極材料がアルミニ
ウム又はタンタルの場合は、誘電体膜はアルミニウム又
はタンタルの酸化物で形成される。As the anode material, aluminum or tantalum is preferable because the dielectric obtained by anodic oxidation has a high dielectric constant and a high electric insulation. Since the dielectric film is formed by anodic oxidation, when the anode material is aluminum or tantalum, the dielectric film is formed of aluminum or tantalum oxide.
【0018】本発明コンデンサで使用する導電性高分子
は、ドーパントが、BF4 - 、ClO4 - 等のハロゲン
系アニオンではなく非ハロゲン系アニオンであるので、
誘電体膜を劣化させにくい。また、ドデシルベンゼンス
ルホン酸イオン及び硫酸イオンは、電極取り付け時など
に高温にさらされても、BF4 - 、ClO4 - に比べ
て、熱安定性が高く、しかも脱ドープしにくいので、導
電性高分子の導電性が低下しにくい。このため、本発明
コンデンサは、漏れ電流が小さく、しかも高温にさらさ
れた場合においても、特性の低下が小さい。さらに、ド
デシルベンゼンスルホン酸イオンと硫酸イオンとがドー
パントとして共存した導電性高分子の電気抵抗は、ドデ
シルベンゼンスルホン酸イオン単独をドーパントとする
導電性高分子のそれに比べて小さいので、本発明コンデ
ンサは、特開昭64−49211号公報に開示の固体電
解コンデンサに比べて、高周波数領域でのインピーダン
スが小さく、周波数特性に優れる。In the conductive polymer used in the capacitor of the present invention, the dopant is not a halogen-based anion such as BF 4 − and ClO 4 − but a non-halogen-based anion.
It is difficult to deteriorate the dielectric film. In addition, dodecylbenzenesulfonate ions and sulfate ions have higher thermal stability than BF 4 − and ClO 4 − even when exposed to high temperatures such as when attaching electrodes, and are hard to be undoped. The conductivity of the polymer is not easily reduced. For this reason, the capacitor of the present invention has a small leakage current and has a small deterioration in characteristics even when exposed to high temperatures. Furthermore, the electric resistance of the conductive polymer in which dodecylbenzenesulfonate ion and sulfate ion coexist as dopants is smaller than that of the conductive polymer in which dodecylbenzenesulfonate ion alone is used as a dopant. As compared with the solid electrolytic capacitor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-49211, the impedance in a high frequency region is small and the frequency characteristics are excellent.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することが可能なものである。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and the present invention may be practiced by appropriately changing the gist of the invention. Is possible.
【0020】(実施例1)多孔性のタンタル焼結体を陽
極酸化して、表面に酸化タンタルからなる誘電体膜を形
成した。次いで、この表面に誘電体膜を形成したタンタ
ル焼結体を、過酸化水素(酸化剤)20重量%、硫酸1
重量%の水溶液に30分間浸漬したのち取り出し、室温
にて5分間乾燥し、ピロール蒸気に30分間暴露して、
上記誘電体膜上に、ポリピロール膜(気相重合膜)を形
成した。このポリピロール膜には硫酸イオンがドープさ
れており、これによりポリピロール膜に導電性が付与さ
れている。次いで、この誘電体膜上にポリピロール膜を
形成したタンタル焼結体を電解重合液(ピロール0.2
M、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.06M
及び硫酸0.0003Mの水溶液)に浸漬し、上記ポリ
ピロール膜にステンレス製リード(陽極)を取り付け、
定電流で電解重合(電解酸化重合)して、上記ポリピロ
ール膜上に、ポリピロールにドデシルベンゼンスルホン
酸イオン及び硫酸イオンがドープされてなる導電性高分
子からなる固体電解質層を形成した。なお、対極(陰
極)にもステンレス電極を使用した。次いで、このポリ
ピロール膜上に固体電解質層を形成したタンタル焼結体
を水洗し、乾燥した後、上記固体電解質層上にカーボン
ペースト及び銀ペーストをこの順に塗布し、この銀ペー
ストにアルミニウム製の陰極端子を取り付けるととも
に、上記タンタル焼結体の端子取り付け部分(むき出し
部分)にアルミニウム製の陽極端子を取り付け、さらに
陰極端子及び陽極端子の電気エネルギー取り出し部分を
除くコンデンサ本体をエポキシ樹脂で外装して、固体電
解コンデンサA1(本発明コンデンサ)を作製した。Example 1 A porous tantalum sintered body was anodized to form a dielectric film of tantalum oxide on the surface. Next, a tantalum sintered body having a dielectric film formed on the surface thereof was subjected to hydrogen peroxide (oxidizing agent) 20% by weight, sulfuric acid 1
Immersed in a 30% by weight aqueous solution for 30 minutes, taken out, dried at room temperature for 5 minutes, exposed to pyrrole vapor for 30 minutes,
A polypyrrole film (gas phase polymerized film) was formed on the dielectric film. The polypyrrole film is doped with sulfate ions, thereby imparting conductivity to the polypyrrole film. Next, a tantalum sintered body having a polypyrrole film formed on the dielectric film was subjected to electrolytic polymerization (pyrrole 0.2
M, sodium dodecylbenzenesulfonate 0.06M
And a sulfuric acid 0.0003M aqueous solution), and a stainless steel lead (anode) is attached to the polypyrrole film.
Electrolytic polymerization (electrolytic oxidation polymerization) was performed at a constant current to form a solid electrolyte layer made of a conductive polymer obtained by doping polypyrrole with dodecylbenzenesulfonate ions and sulfate ions on the polypyrrole film. Note that a stainless steel electrode was also used as a counter electrode (cathode). Next, the tantalum sintered body having the solid electrolyte layer formed on the polypyrrole film is washed with water and dried, and then a carbon paste and a silver paste are applied in this order on the solid electrolyte layer, and an aluminum cathode is applied to the silver paste. Attach the terminal, attach the aluminum anode terminal to the terminal attachment part (bare part) of the tantalum sintered body, and further cover the capacitor body with epoxy resin except the electric energy extraction part of the cathode terminal and anode terminal, A solid electrolytic capacitor A1 (the capacitor of the present invention) was produced.
【0021】図1は、ここで作製した固体電解コンデン
サA1を模式的に示す断面図(ハッチングは省略)であ
る。図示の固体電解コンデンサA1は、陽極(タンタル
焼結体)1、誘電体膜(酸化タンタル)2、固体電解質
層3、カーボンペースト層4、銀ペースト層5、銀ペー
スト層6、外装樹脂(エポキシ樹脂)7、陽極端子8、
陰極端子9などからなる。陽極1の表面は電解研磨によ
り粗面化されており、その粗面化された表面には、陽極
酸化により誘電体膜2が形成されている。誘電体膜2上
には、電解重合により固体電解質層3が形成されてお
り、固体電解質層3には、カーボンペースト層4、銀ペ
ースト層5及び銀ペースト層6からなる陰極が接合され
ている。陽極1には陽極端子8が、また銀ペースト層6
には陰極端子9が、それぞれ接合されており、これら両
端子から、充電により固体電解コンデンサA1に蓄えら
れた電気エネルギーを外部に取り出し得るようになって
いる。陽極端子8及び陰極端子9の一部を露出させた状
態で、固体電解コンデンサA1の本体全体が外装樹脂7
で外装されている。FIG. 1 is a sectional view schematically showing the solid electrolytic capacitor A1 manufactured here (hatching is omitted). The illustrated solid electrolytic capacitor A1 includes an anode (sintered tantalum) 1, a dielectric film (tantalum oxide) 2, a solid electrolyte layer 3, a carbon paste layer 4, a silver paste layer 5, a silver paste layer 6, an exterior resin (epoxy). Resin) 7, anode terminal 8,
It comprises a cathode terminal 9 and the like. The surface of the anode 1 is roughened by electrolytic polishing, and the dielectric film 2 is formed on the roughened surface by anodic oxidation. A solid electrolyte layer 3 is formed on the dielectric film 2 by electrolytic polymerization, and a cathode composed of a carbon paste layer 4, a silver paste layer 5, and a silver paste layer 6 is joined to the solid electrolyte layer 3. . The anode 1 has an anode terminal 8 and a silver paste layer 6.
Are connected to a cathode terminal 9, respectively, from which electric energy stored in the solid electrolytic capacitor A1 by charging can be extracted to the outside. With the anode terminal 8 and the cathode terminal 9 partially exposed, the entire body of the solid electrolytic capacitor A1
It is exterior.
【0022】(実施例2)電解重合液として、ピロール
0.2M、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.
06M及び硫酸0.0003Mの水溶液に代えて、ピロ
ール0.2M、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
0.06M及び硫酸ニッケル0.003Mの水溶液を用
いたこと以外は実施例1と同様にして、固体電解コンデ
ンサA2(本発明コンデンサ)を作製した。(Example 2) As an electrolytic polymerization solution, pyrrole 0.2M, sodium dodecylbenzenesulfonate 0.1M were used.
A solid electrolytic capacitor was prepared in the same manner as in Example 1 except that an aqueous solution of pyrrole 0.2M, sodium dodecylbenzenesulfonate 0.06M and nickel sulfate 0.003M was used instead of the aqueous solution of 06M and sulfuric acid 0.0003M. A2 (the capacitor of the present invention) was produced.
【0023】(実施例3)電解重合液として、ピロール
0.2M、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.
06M及び硫酸0.0003Mの水溶液に代えて、ピロ
ール0.2M、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
0.06M及び硫酸亜鉛0.003Mの水溶液を用いた
こと以外は実施例1と同様にして、固体電解コンデンサ
A3(本発明コンデンサ)を作製した。(Example 3) As an electrolytic polymerization solution, pyrrole 0.2M, sodium dodecylbenzenesulfonate 0.1M were used.
A solid electrolytic capacitor was prepared in the same manner as in Example 1 except that an aqueous solution of 0.2M pyrrole, 0.06M of sodium dodecylbenzenesulfonate and 0.003M of zinc sulfate was used instead of the aqueous solution of 06M and 0.0003M of sulfuric acid. A3 (the capacitor of the present invention) was produced.
【0024】(実施例4)電解重合液として、ピロール
0.2M、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.
06M及び硫酸0.0003Mの水溶液に代えて、N−
メチルピロール0.2M、ドデシルベンゼンスルホン酸
ナトリウム0.06M及び硫酸0.0003Mの水溶液
を用いたこと以外は実施例1と同様にして、固体電解コ
ンデンサA4(本発明コンデンサ)を作製した。Example 4 As an electrolytic polymerization solution, pyrrole 0.2M, sodium dodecylbenzenesulfonate 0.1M were used.
Instead of an aqueous solution of 0.6M and sulfuric acid of 0.0003M, N-
A solid electrolytic capacitor A4 (the capacitor of the present invention) was produced in the same manner as in Example 1, except that an aqueous solution of methylpyrrole 0.2M, sodium dodecylbenzenesulfonate 0.06M and sulfuric acid 0.0003M was used.
【0025】(実施例5)電解重合液として、ピロール
0.2M、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.
06M及び硫酸0.0003Mの水溶液に代えて、チオ
フェン0.2M、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム0.06M及び硫酸0.0003Mの水溶液を用いた
こと以外は実施例1と同様にして、固体電解コンデンサ
A5(本発明コンデンサ)を作製した。(Example 5) As an electrolytic polymerization solution, pyrrole 0.2M, sodium dodecylbenzenesulfonate 0.1M were used.
A solid electrolytic capacitor A5 was prepared in the same manner as in Example 1 except that an aqueous solution of thiophene 0.2M, sodium dodecylbenzenesulfonate 0.06M and sulfuric acid 0.0003M was used instead of the aqueous solution of 06M and sulfuric acid 0.0003M. (A capacitor of the present invention) was produced.
【0026】(実施例6)電解重合液として、ピロール
0.2M、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.
06M及び硫酸0.0003Mの水溶液に代えて、N−
メチルチオフェン0.2M、ドデシルベンゼンスルホン
酸ナトリウム0.06M及び硫酸0.0003Mの水溶
液を用いたこと以外は実施例1と同様にして、固体電解
コンデンサA6(本発明コンデンサ)を作製した。(Example 6) As the electrolytic polymerization solution, pyrrole 0.2M, sodium dodecylbenzenesulfonate 0.1M were used.
Instead of an aqueous solution of 0.6M and sulfuric acid of 0.0003M, N-
A solid electrolytic capacitor A6 (the capacitor of the present invention) was produced in the same manner as in Example 1, except that an aqueous solution of methylthiophene 0.2M, sodium dodecylbenzenesulfonate 0.06M and sulfuric acid 0.0003M was used.
【0027】(比較例1)電解重合液として、ピロール
0.2M、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.
06M及び硫酸0.0003Mの水溶液に代えて、ピロ
ール0.2M及びホウフッ化ナトリウム0.06Mの水
溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にして、比較コ
ンデンサB1を作製した。(Comparative Example 1) As the electrolytic polymerization solution, pyrrole 0.2M, sodium dodecylbenzenesulfonate 0.1M were used.
A comparative capacitor B1 was produced in the same manner as in Example 1 except that an aqueous solution of pyrrole 0.2M and sodium borofluoride 0.06M was used instead of the aqueous solution of 06M and sulfuric acid 0.0003M.
【0028】(比較例2)電解重合液として、ピロール
0.2M、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.
06M及び硫酸0.0003Mの水溶液に代えて、ピロ
ール0.2M及び過塩素酸ナトリウム0.06Mの水溶
液を用いたこと以外は実施例1と同様にして、比較コン
デンサB2を作製した。(Comparative Example 2) As the electrolytic polymerization solution, pyrrole 0.2M, sodium dodecylbenzenesulfonate 0.1M were used.
A comparative capacitor B2 was produced in the same manner as in Example 1 except that an aqueous solution of pyrrole 0.2M and sodium perchlorate 0.06M was used instead of the aqueous solution of 06M and sulfuric acid 0.0003M.
【0029】(比較例3)電解重合液として、ピロール
0.2M、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.
06M及び硫酸0.0003Mの水溶液に代えて、ピロ
ール0.2M及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム0.06Mの水溶液を用いたこと以外は実施例1と同
様にして、比較コンデンサB3を作製した。(Comparative Example 3) As an electrolytic polymerization solution, pyrrole 0.2M, sodium dodecylbenzenesulfonate 0.1M were used.
A comparative capacitor B3 was produced in the same manner as in Example 1 except that an aqueous solution of pyrrole 0.2M and sodium dodecylbenzenesulfonate 0.06M was used instead of the aqueous solution of 06M and sulfuric acid 0.0003M.
【0030】(比較例4)電解重合液として、ピロール
0.2M、ドデシルスルホン酸ナトリウム0.06M及
び硫酸0.0003Mの水溶液に代えて、ピロール0.
2M及びブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム0.0
6Mの水溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にし
て、比較コンデンサB4を作製した。(Comparative Example 4) As an electrolytic polymerization solution, instead of an aqueous solution of pyrrole 0.2M, sodium dodecylsulfonate 0.06M and sulfuric acid 0.0003M, pyrrole 0.1% was used.
2M and sodium butylnaphthalenesulfonate 0.0
A comparative capacitor B4 was produced in the same manner as in Example 1 except that a 6M aqueous solution was used.
【0031】実施例1〜6及び比較例1〜4で使用した
電解重合液の組成を、表1にまとめて示す。The compositions of the electrolytic polymerization solutions used in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 are summarized in Table 1.
【0032】[0032]
【表1】 [Table 1]
【0033】〔エージング後の静電容量、容量減少率及
びインピーダンス〕本発明コンデンサA1〜A6及び比
較コンデンサB1〜B4の120Hzでの静電容量を測
定し、次いで、200°Cに3時間保持してエージング
した後、120Hzでの静電容量及び100kHzでの
インピーダンスを測定した。各コンデンサの、エージン
グ後の120Hzでの静電容量、下式(1)で定義され
る容量減少率及びエージング後の100kHzでのイン
ピーダンスを、表2に示す。[Capacity after Aging, Capacitance Reduction Rate and Impedance] The capacitances of the capacitors A1 to A6 of the present invention and the comparative capacitors B1 to B4 at 120 Hz were measured and then kept at 200 ° C. for 3 hours. After aging, the capacitance at 120 Hz and the impedance at 100 kHz were measured. Table 2 shows the capacitance of each capacitor at 120 Hz after aging, the capacitance reduction rate defined by the following equation (1), and the impedance at 100 kHz after aging.
【0034】 容量減少率(%)={(C1−C2)/C1}×100 ……(1) 〔C1:エージング前の120Hzでの静電容量、C
2:エージング後の120Hzでの静電容量〕Capacity reduction rate (%) = {(C1−C2) / C1} × 100 (1) [C1: capacitance at 120 Hz before aging, C
2: capacitance at 120 Hz after aging]
【0035】[0035]
【表2】 [Table 2]
【0036】表2に示すように、本発明コンデンサA1
〜A6は、比較コンデンサB1〜B4に比べて、静電容
量が大きく、また容量減少率及びインピーダンスが小さ
い。As shown in Table 2, the capacitor A1 of the present invention
A6 to A6 have a larger capacitance, a smaller capacity reduction rate, and a smaller impedance than the comparison capacitors B1 to B4.
【0037】上記の実施例1〜6では、陽極材料にタン
タルを使用したが、陽極材料にアルミニウムを使用した
場合にも、容量が大きく、高周波数領域でのインピーダ
ンスが小さい固体電解コンデンサを得ることが可能であ
る。In the first to sixth embodiments, tantalum is used as the anode material. However, even when aluminum is used as the anode material, a solid electrolytic capacitor having a large capacity and a small impedance in a high frequency region can be obtained. Is possible.
【0038】上記の実施例1〜6では、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウムを用いたが、ナトリウム塩以外
の他の金属塩を用いてもよく、さらに金属塩に代えてア
ンモニウム塩(第4級アンモニウム塩など)を用いても
よい。In the above Examples 1 to 6, sodium dodecylbenzenesulfonate was used. However, metal salts other than sodium salts may be used, and ammonium salts (quaternary ammonium salts) may be used instead of metal salts. Etc.) may be used.
【0039】上記の実施例1〜6では、電解重合液の溶
媒として水を使用したが、複素環モノマー及びドーパン
トが溶け得るものであれば、特に制限なく用いることが
可能である。In the above Examples 1 to 6, water was used as the solvent for the electrolytic polymerization solution. However, any solvent can be used without particular limitation as long as it can dissolve the heterocyclic monomer and the dopant.
【0040】[0040]
【発明の効果】容量が大きく、高周波数領域でのインピ
ーダンスが小さい固体電解コンデンサが提供される。According to the present invention, there is provided a solid electrolytic capacitor having a large capacitance and a low impedance in a high frequency region.
【図1】実施例で作製した固体電解コンデンサの断面図
である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a solid electrolytic capacitor manufactured in an example.
A1 固体電解コンデンサ 1 陽極 2 誘電体膜 3 固体電解質層 4 カーボンペースト層 5 銀ペースト層 6 銀ペースト層 7 外装樹脂 8 陽極端子 9 陰極端子 A1 Solid electrolytic capacitor 1 Anode 2 Dielectric film 3 Solid electrolyte layer 4 Carbon paste layer 5 Silver paste layer 6 Silver paste layer 7 Outer resin 8 Anode terminal 9 Cathode terminal
Claims (2)
された誘電体膜と、前記誘電体膜上に形成された固体電
解質層と、前記固体電解質層に接合した陰極とを備える
固体電解コンデンサにおいて、前記固体電解質層が、化
1で表される複素環モノマー単位を繰り返し単位として
有する高分子に、ドデシルベンゼンスルホン酸イオン及
び硫酸イオンをドープしてなる導電性高分子からなるこ
とを特徴とする固体電解コンデンサ。 【化1】 〔式中、R1 、R2 は、各独立して、アルキル基又はH
であり、Xは、S又はNR3 (但し、R3 はアルキル基
又はHである。)である。〕1. A solid electrolyte comprising an anode, a dielectric film formed on the anode by anodic oxidation, a solid electrolyte layer formed on the dielectric film, and a cathode bonded to the solid electrolyte layer. In the capacitor, the solid electrolyte layer is made of a conductive polymer obtained by doping dodecylbenzenesulfonate ion and sulfate ion into a polymer having a heterocyclic monomer unit represented by Chemical Formula 1 as a repeating unit. And a solid electrolytic capacitor. Embedded image Wherein R 1 and R 2 are each independently an alkyl group or H
And X is S or NR 3 (where R 3 is an alkyl group or H). ]
ム又はタンタルである請求項1記載の固体電解コンデン
サ。2. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein said anode and said cathode are made of aluminum or tantalum.
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---|---|---|---|
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JP (1) | JP2000150310A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG134973A1 (en) * | 2000-05-31 | 2007-09-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid electrolytic capacitor and manufacturing method and manufacturing apparatus for manufacturing the capacitor |
-
1998
- 1998-11-16 JP JP10355466A patent/JP2000150310A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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SG134973A1 (en) * | 2000-05-31 | 2007-09-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid electrolytic capacitor and manufacturing method and manufacturing apparatus for manufacturing the capacitor |
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