JP2000232033A - コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 箔状金属電極を一方の電極として用い、高分
子層誘電体層を介在させた導電性高分子をもう一方の電
極として用いるコンデンサの構成並びに製造方法に関
し、高周波特性並びに漏れ電流特性の優れたコンデンサ
を容易に得ることを目的とする。 【解決手段】 箔状金属電極表裏に少なくても２列の粘
着テープを貼付し導電性高分子形成後、導電性高分子層
と隣接しない方の粘着テープを剥離除去し一方の電極を
形成することにより、導電性高分子層と金属電極との電
気的絶縁性が向上するため、優れた漏れ電流特性が実現
できる。また導電性高分子層として高電気伝導度のポリ
エチレンジオキシチオフェンを用いることにより、一層
高周波特性の優れたコンデンサを容易に実現することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサ及びそ
の製造方法に関し、特に、漏れ電流および周波数特性に
優れた小型大容量のコンデンサを容易に実現するための
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気機器のデジタル化に伴って、
コンデンサについても、小型大容量で高周波領域でのイ
ンピーダンスの低いものが要求されている。

【０００３】従来、高周波領域で使用されるコンデンサ
には、フィルムコンデンサ、マイカコンデンサ、積層セ
ラミックコンデンサがあるが、これらのコンデンサでは
形状が大きくなり大容量化が難しい。

【０００４】一方、大容量のコンデンサとしては、アル
ミニウム乾式電解コンデンサ、またはアルミニウムもし
くはタンタル固体電解コンデンサ等の電解コンデンサが
存在する。

【０００５】これらのコンデンサでは、誘電体となる酸
化皮膜が極めて薄いために、大容量化が実現できるので
あるが、一方酸化皮膜の損傷が起こり易いために、それ
を修復するための真の陰極を兼ねた電解質を設ける必要
がある。

【０００６】例えば、アルミニウム乾式コンデンサで
は、エッチングを施した陽極、陰極アルミニウム箔を、
セパレータを介して巻取り、液状の電解質をセパレータ
に含浸して用いている。

【０００７】この液状電解質は、イオン伝導性で比抵抗
が大きいため、損失が大きく、インピーダンスの周波数
特性、温度特性が著しく劣るという課題を有する。

【０００８】さらに加えて、液漏れ、蒸発等が避けられ
ず、時間経過と共に容量の減少及び損失の増加が起こる
といった課題を抱えていた。

【０００９】また、タンタル固体電解コンデンサでは、
マンガン酸化物を電解質として用いているため、温度特
性及び容量、損失等の経時変化についての課題は改善さ
れるが、マンガン酸化物の比抵抗が比較的高いため損
失、インピーダンスの周波数特性が、積層セラミックコ
ンデンサ、あるいはフィルムコンデンサと比較して劣っ
ていた。

【００１０】一方、フィルムコンデンサは優れた周波数
特性を有するものの、単位体積当たりの収容容量が小さ
く、小型で大容量のものを実現することが困難であっ
た。

【００１１】そこで、エッチドアルミ箔上に電着ポリイ
ミド薄膜からなる誘電体を形成した後、化学重合及び電
解重合により、順次導電性高分子層を形成して電極とす
る大容量フィルムコンデンサが提案されている（電気化
学会第５８回大会講演要旨集２５１〜２５２頁（１９９
１年））。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように金属箔表面に高分子誘電体層を形成し、さらに固
体導電層を形成してなるコンデンサでは、一方の電極を
固体導電層からまた他方の電極を金属側から引き出す必
要があるが、後者金属部分に誘電体層が存在すると電気
的接合が妨げられるという課題を有していた。 さら
に、エッチングされた金属箔を電極に用いた場合特に顕
著であるが、電着法により高分子導電層を形成しようと
すると液浸漬部以外の部分にも液が滲み上がり誘電体層
が形成されるため、電極形成部を液浸漬部から相当に離
隔して設けないと電気接合が取れないため、デッドスペ
ースが避けられなく小型が難しいという課題があった。

【００１３】さらにまた、誘電体層が形成されたエッチ
ド金属箔表面に湿式法により固体導電層を形成しようと
すると、液浸漬部以外の部分にも液が滲み上がり固体導
電層が形成されるため、容量のバラツキを小さく抑える
ことが難しいことに加えて漏れ電流を小さく抑えること
が難しいと課題も有していた。

【００１４】本発明は、上記従来技術における各課題を
解決するもので、小型大容量でかつ高周波特性の優れた
フィルムコンデンサを簡便に得ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、金属箔表面に
設けられた高分子薄膜を誘電体としさらに固体導電層を
設けてなるフィルムコンデンサ及びその製造方法である
図１に示すように、金属箔１の両面に渡って少なくても
２列の粘着テープ２、３を貼付するようにしたものであ
る。

【００１６】この後、金属箔電極露出部分に誘電体層４
及び固体導電層５を形成する。

【００１７】この構成により、粘着テープ２により誘電
体層及び固体導電層形成部分の面積が限定され、さらに
粘着テープ３を除去した部分に一方の電極を電気的接合
よく形成することができる。

【００１８】なお、二酸化マンガン層１０は、導電性高
分子からなる固体導電層を電解重合法で形成する際の下
地導電層で、固体導電層を化学重合法または塗布法で形
成する場合は不必要で、必須要件ではない。

【００１９】また、図２に示すように、金属箔電極１に
粘着テープ３を貼付後誘電体層を形成し、しかる後粘着
テープ２を貼付しその後に固体導電層５を形成すること
もできる。

【００２０】粘着テープは、誘電体形成及び導電層形成
時剥離がないものであればどのような材質のものでも使
用できるが、高分子フィルムで構成されるものが望まし
く、さらに好適には耐熱性の高いポリイミド製が使用さ
れる。

【００２１】エッチングした金属箔電極を用いる場合、
高分子誘電体層はその厚さを均一にするために電着で形
成することが望ましく、材質としてはアクリル酸とメタ
クリル酸とスチレンの共重合体もしくはポリイミドが好
適である。

【００２２】なお、その他の電着可能な高分子材料を用
いることもでき、また電極がプレーン箔で構成される場
合には、スピンコート法により塗布することもできる。
固体導電層には、導電性高分子を用いることが望まし
く、さらに好適にはピロールまたはそれらの誘導体が用
いられる。

【００２３】導電性高分子層形成のためには、電解重合
または化学重合によるその場重合による方法が好適に採
用される。

【００２４】その他導電性高分子層形成には、導電性高
分子溶液または分散液の塗布法を用いることもでき、ま
た本法と化学重合並びに電解重合法を適宜組み合わせて
用いることもできる。

【００２５】また電解重合法による場合には、下地層と
して適当な導電層を形成しておくことが望ましい。

【００２６】この導電層は極めて薄い層で形成してもよ
く、例えば過マンガン酸塩の還元による二酸化マンガン
をその場で形成して用いることができ、また塗布により
形成された導電性高分子層または化学重合導電性導電性
高分子層を用いることもできる。

【００２７】導電性高分子層形成後、粘着テープ３を除
去し電極リード８を取り付けるともにカーボン層６、銀
ペイント層７を設けさらにもう一方の電極９を取り付け
る。

【００２８】以上の構成及び製造方法により、小型大容
量でかつまた高周波特性および漏れ電流特性の優れたフ
ィルムコンデンサを簡便に得ることができる。

【００２９】さらに、導電性高分子層形成をポリエチレ
ンジオキシチオフェンを用いることができ、この構成に
より一層高周波特性の優れたフィルムコンデンサが実現
できる。

【００３０】エチレンジオキシチオフェンモノマーは、
ドイツ国バイエル社から販売されており容易に入手で
き、ピロールモノマーと類似の条件で重合することが可
能である。

【００３１】ポリエチレンジオキシチオフェンにより高
周波特性の一層優れたコンデンサが得られるのは、同じ
ドーパントがドープされた場合、ポリピロールより高い
電気伝導度が得られることに起因する。 発明者らは、
トリイソプロピルナフタレンスルホン酸イオンがドープ
された場合、ポリピロールで約１５Ｓ／ｃｍであるのに
対しポリエチレンジオキシチオフェンでは７０Ｓ／ｃｍ
を越える電気伝導度を観察した。

【００３２】ポリエチレンジオキシチオフェンは、化学
重合で得られたものを単独で固体導電層として用いる
他、適当な導電層例えば二酸化マンガン層を誘電体皮膜
上に予め形成しておき、それを介して電解重合により形
成することもできる。

【００３３】また、ポリピロールとポリエチレンジオキ
シチオフェンとの複合層を用いた場合もポリピロール単
独の場合より固体導電層の電気伝導度を小さくできるた
めに、ポリピロール単独の場合より講中は特性の優れた
フィルムコンデンサが実現できる。

【００３４】この導電性高分子の複合層は、例えば化学
重合ポリピロールを形成後これを介して電解重合ポリエ
チレンジオキシチオフェンを形成して容易に作ることが
でき、また逆に化学重合ポリエチレンジオキシチオフェ
ン上に電解重合ポリピロールを形成して作ることもでき
る。

【００３５】

【発明の実施の形態】請求項１記載の本発明は、箔状金
属からなる電極の表面に誘電体層と固体導電層を順次配
してなるコンデンサにおいて、前記電極の両面に前記固
体導電層形成領域を区分けするための粘着テープを貼付
し、さらに前記固体導電層に接しない方の区分けされた
領域の一部または全部を被覆する粘着テープを貼付し、
固体導電層が形成された上に一方の電極リードを形成
し、さらに前記固体導電層と隣接してなる粘着テープを
残し他の粘着テープを一部または全部除去し、該除去部
分にもう一方の電極リードを形成してなるコンデンサで
ある。

【００３６】ここで、請求項２記載のように、電極表面
積を大きくするために箔状金属電極にエッチド箔を用い
ることができる。

【００３７】またここで、請求項３記載のように、誘電
体として高分子薄膜を用いることができる。

【００３８】誘電体の高分子薄膜を請求項４のように、
アクリル酸とメタクリル酸とスチレンの共重合体で構成
することができる。

【００３９】ここで、請求項５のように高分子誘電体と
してポリイミドを用いることができる。

【００４０】固体導電層には、請求項６記載のように、
導電性高分子を用いることができる。

【００４１】導電層高分子層を請求項７記載のように、
ポリピロールもしくはその誘導体で構成することができ
る。

【００４２】請求項８記載の本発明は、箔状金属からな
る電極を用意する工程と前記電極表面に誘電体層を形成
する工程と前記電極の両面に固体導電層形成領域を区分
けするための粘着テープを貼付する工程と前記固体導電
層に接しない方の区分けされた領域の一部または全部を
被覆する粘着テープをさらに貼付する工程と前記電極表
面露出部分に誘電体層と固体導電層を順次配するととも
に一方の電極リードを取り出す工程と前記固体導電層と
隣接してなる粘着テープを残して前記粘着テープの一部
または全部を除去する工程と該除去部分にもう一方の電
極リードを形成する工程を含む固体電解コンデンサの製
造方法である。

【００４３】ここで、請求項９記載のように、化学的ま
たは電気化学的エッチングにより箔状電極を拡面化する
工程を含んでもよい。

【００４４】またここで、誘電体皮膜を請求項１０記載
のように、高分子薄膜で形成する工程を含むことが好適
である。

【００４５】高分子薄膜形成を、請求項１１記載のよう
に、電着法によって行うことができる。

【００４６】ここで請求項１２記載のように、高分子薄
膜作製工程にはアクリル酸とメタクリル酸とスチレンの
共重合体もしくはポリイミドを電着によって形成する工
程を含むことができる。

【００４７】固体導電層形成のため、請求項１３記載の
ように、ポリピロールまたはその誘導体を形成する工程
を含むことが望ましい。

【００４８】ここで、導電性高分子を請求項１４記載の
よように、化学重合で形成しても良い。

【００４９】ここでまた、導電性高分子を請求項１５記
載のように、電解重合で形成することもできる。

【００５０】請求項１６記載の本発明は、箔状金属から
なる電極表面に高分子誘電体皮膜とポリエチレンジオキ
シチオフェンからなる固体導電層を順次形成してなるコ
ンデンサである。

【００５１】ここで、請求項１７記載のように箔状金属
にエッチド箔を用いることができる。

【００５２】またここで、請求項１８記載のように誘電
体がアクリル酸とメタクリル酸とスチレンの共重合体を
用いることができる。

【００５３】請求項１９記載の本発明は、箔状金属から
なる電極を用意する工程とその表面に高分子誘電体皮膜
とポリエチレンジオキシチオフェンを順次配する工程を
有するコンデンサの製造方法である。

【００５４】ここで、請求項２０記載のように箔状電極
を用意する工程に化学的または電気化学的エッチングに
より拡面化する工程を含んでもよい。

【００５５】またここで、請求項２１記載のように、ア
クリル酸とメタクリル酸とスチレンの共重合体を電着に
より誘電体を形成する工程を含むことが望ましい。

【００５６】さらにここで、請求項２２記載のように、
ポリエチレンジオキシチオフェンを形成する工程が化学
重合工程であってもよい。

【００５７】請求項２３記載の本発明は、箔状金属から
なる電極表面に高分子誘電体皮膜及び二酸化マンガンと
ポリエチレンジオキシチオフェンからなる固体導電層を
順次形成してなるコンデンサである。

【００５８】ここで請求項２４記載にように、箔状金属
にエッチド箔を用いることができる。

【００５９】またここで、請求項２５記載のように誘電
体がアクリル酸とメタクリル酸とスチレンの共重合体で
構成することができる。

【００６０】請求項２６記載の本発明は、箔状金属から
なる電極を用意する工程とその表面に高分子誘電体皮膜
と二酸化マンガンとポリエチレンジオキシチオフェンを
順次配する工程を有するコンデンサの製造方法である。

【００６１】ここで、請求項２７記載のように、箔状金
属からなる電極を用意する工程に化学的または電気化学
的エッチングにより拡面化する工程を含んでもよい。

【００６２】またここで、請求項２８記載のように、誘
電体形成工程にアクリル酸とメタクリル酸とスチレンの
共重合体を電着により誘電体を形成する工程を含んでも
よい。

【００６３】さらにここで、請求項２９記載のように還
元法により二酸化マンガンを形成することができる。
さらにここで、請求項３０記載のようにポリエチレンジ
オキシチオフェン形成は電解重合により行うことができ
る。

【００６４】請求項３１記載の本発明は、箔状金属から
なる電極表面に高分子誘電体皮膜及びポリエチレンジオ
キシチオフェンとポリピロールからなる固体導電層を順
次形成してなるコンデンサである。

【００６５】ここで、請求項３２記載のように箔状金属
をエッチド箔で構成することができる。

【００６６】またここで、請求項３３記載のように、誘
電体をアクリル酸とメタクリル酸とスチレンの共重合体
で構成することが望ましい。

【００６７】請求項３４記載の本発明は、箔状金属から
なる電極を用意する工程とその表面に高分子誘電体皮膜
とポリエチレンジオキシチオフェンとポリピロールを形
成する工程を有するコンデンサの製造方法である。

【００６８】ここで、請求項３５記載のように、箔状金
属からなる電極を化学的または電気化学的エッチングに
より拡面化する工程を含んでもよい。

【００６９】またここで、請求項３６記載のように、ア
クリル酸とメタクリル酸とスチレンの共重合体の形成に
電着法を用いることができる。。

【００７０】またここで、請求項３７記載のように、導
電性高分子形成工程が化学重合ポリエチレンジオキシチ
オフェンと電解重合ポリピロールを順次形成する工程を
含むことが望ましい。

【００７１】またここで請求項３８記載のように、化学
重合ポリピロールと電解重合ポリエチレンジオキシチオ
フェンを順次形成する工程を含んでもよい。

【００７２】またここで、請求項３９記載のように、化
学重合ポリピロールと化学重合ポリエチレンジオキシチ
オフェンを形成する工程を含むものであってもよい。

【００７３】本発明の各実施の形態について、以下詳細
に説明をする。

【００７４】（実施の形態１）本実施の形態において
は、電極箔として厚さ約１００μｍ、平均細孔径が約２
μｍ、表面積が約３０倍の電気化学的にエッチングされ
たエッチドアルミニウム箔を用いた。

【００７５】この箔を幅５ｍｍ長さ７ｍｍの短冊状に成
形した。その後図１に示すように、幅１ｍｍのポリイミ
ド粘着テープを２本貼付した。

【００７６】この電極箔に電着によりアクリル酸系の誘
電体薄膜３を形成した。用いた電着液組成は、固形分が
１０重量％、イオン交換水８６重量％、ブチルセロソル
ブ４重量％である。

【００７７】ここで固形分として、分子量約３万のアク
リル酸とメタクリル酸とスチレンの共重合体とベンゾグ
アナミン系樹脂が重量比で７：３で混合したものを用い
た。

【００７８】この固形分を液中に分散させるため、カル
ボン酸基の５０％をトリメチルアミンにより中和した。

【００７９】上記電着液に、粘着テープを貼付した電極
箔を浸し、０．３ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で１０Ｖに達
するまで定電流電着を行い、さらに１０Ｖで１５分間定
電圧電着を行った。次に、アクリル酸系の高分子薄膜が
形成された電極箔を水洗後８０℃で２０分間、１８０℃
で３０分間熱処理することにより、ベンゾグアナミン系
樹脂との間で架橋反応させた。

【００８０】以上述べた一連の処理を３回繰り返した
後、過マンガン酸カリウム０．０５Ｍ水溶液に浸漬風乾
しさらにピロールモノマー０．３Ｍとトリイソプロピル
ナフタレンスルホン酸ナトリウム０．１Ｍを含む水溶液
に浸漬して、還元二酸化マンガン薄層１０を形成した。

【００８１】ここで、二酸化マンガン層１０は電解重合
で固体導電層を形成する際の便宜的に設けられた導電層
であり、本発明に必須の要件ではない。

【００８２】例えば、化学的酸化重合または塗布法で固
体導電層を形成する際には省略することができる。

【００８３】その後不図示のステンレス製の電解重合用
電極をポリイミドテープに接触させ、ピロールモノマー
０．３Ｍとトリイソプロピルナフタレンスルホン酸ナト
リウム０．１Ｍを含む水溶液に浸漬して、電解重合電極
と離隔して設けた不図示の第二の電極間に３Ｖの直流電
圧を印加して電解重合ポリピロールからなる固体導電層
５を形成させた。

【００８４】電解重合電極と導電性高分子層と隣接しな
い粘着テープ３を除去し、水洗浄乾燥後ポリピロールか
らなる固体導電層５上にカーボン層６と銀ペイント層７
を形成するとともに一方の電極リード９をまた粘着テー
プを除去した電極箔にもう一方の電極リード８を取り付
けて１０個のコンデンサ素子を完成させた。

【００８５】このコンデンサ素子に極性を交互に変化さ
せて１３Ｖを印加してエージングを行った。

【００８６】これら１０個の素子について、１ｋＨｚに
おける容量、損失係数、共振点におけるインピーダンス
及び１０Ｖ印加２分後の漏れ電流を各々測定し、それら
の平均値を以下の（表１）に示した。

【００８７】なお、共振点は７ＭＨｚ付近に観測され
た。

【００８８】

【表１】

【００８９】（比較例１）次に、比較のため、比較例１
として、幅１ｍｍの粘着テープ２列に替えて幅２ｍｍの
粘着テープを電極箔の表裏にそれぞれ１列添付し、誘電
体薄膜及びポリピロール層形成後除去して該除去部分に
一方の電極リードを取り付けた以外実施の形態１と同様
の条件で１０個のコンデンサを完成させた。

【００９０】これら１０個の素子についても、実施の形
態１と同様に１ｋＨｚにおける容量、損失係数、共振点
におけるインピーダンス及び１０Ｖ印加２分後の漏れ電
流を各々測定し、それらの平均値を以下の（表１）に示
した。

【００９１】実施の形態１と本比較例との結果を検討す
ると、容量、損失係数及びインピーダンスは同等である
が、漏れ電流は実施の形態１で得られたコンデンサの方
が優れていることが分かる。

【００９２】つまり比較例１の場合は、導電性高分子層
に隣接して貼付した粘着テープを除去した部分に電極リ
ードが取り付けられたため、ポリピロール層との絶縁が
部分的に不十分な箇所が生じ、漏れ電流が大きくなった
ものと考えられる。

【００９３】以上より、電極箔の表裏に複数列の粘着テ
ープを貼付し、導電性高分子からなる固体導電層を形成
後、該導電性高分子に隣接しない粘着テープを除去した
部分から一方の電極を取り出す帰途により、漏れ電流の
少ないコンデンサを製造することができることが判明し
た。

【００９４】なお図２に示すように、高分子誘電体皮膜
を形成後に導電性高分子層に隣接する粘着テープ２を貼
付しても同様の効果が得られることは明らかである。

【００９５】（実施の形態２）本実施の形態では、誘電
体としてアクリル酸とメタクリル酸とスチレンの共重合
体に替えてポリアミドを電着で形成した以外は、実施の
形態１と同様にして構成された１０個のコンデンサ素子
を完成させた。

【００９６】ポリイミド電着膜形成の１例を以下に示
す。

【００９７】ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｐ
―フェニレンジアミンをＮ−メチルピロリドン中で窒素
還流下で反応させてポリアミック酸を得た。

【００９８】このポリアミック酸をＮ，Ｎ−ジメチルア
ミドに希釈し、トリエチルアミンを加えてポリアミック
酸塩溶液を得た。

【００９９】上記溶液にメタノールを添加して最終的に
ポリアミック酸を０．１５％含むように調整を電着液と
した。

【０１００】この溶液にコンデンサ素子を浸し、これを
陽極として前記コンデンサ素子と離隔して設けた陰極間
に３０Ｖの電圧を印可してポリアミック酸膜を析出させ
た。

【０１０１】その後、２５０℃で１時間加熱してポリア
ミック酸をポリイミド化した。

【０１０２】この電着並びに加熱を３回繰り返した後導
電性高分子層形成を行った。

【０１０３】これら１０個の素子についても、実施の形
態１と同様に１ｋＨｚにおける容量、損失係数、共振点
におけるインピーダンス及び１０Ｖ印加２分後の漏れ電
流を各々測定し、それらの平均値を以下の（表１）に示
した。

【０１０４】（比較例２）次に、比較のため、比較例２
として、幅１ｍｍの粘着テープ２列に替えて幅２ｍｍの
粘着テープを電極箔の表裏にそれぞれ１列添付し、誘電
体薄膜及びポリピロール層形成後除去して該除去部分に
一方の電極リードを取り付けた以外実施の形態２と同様
の条件で１０個のコンデンサを完成させた。

【０１０５】これら１０個の素子についても、実施の形
態１と同様に１ｋＨｚにおける容量、損失係数、共振点
におけるインピーダンス及び１０Ｖ印加２分後の漏れ電
流を各々測定し、それらの平均値を以下の（表１）に示
した。

【０１０６】実施の形態２と本比較例との結果を検討す
ると、容量、損失係数及びインピーダンスは同等である
が、漏れ電流は実施の形態１で得られたコンデンサの方
が優れていることが分かる。

【０１０７】つまり比較例２の場合は、導電性高分子層
に隣接して貼付した粘着テープを除去した部分に電極リ
ードが取り付けられたため、ポリピロール層との絶縁が
部分的に不十分な箇所が生じ、漏れ電流が大きくなった
ものと考えられる。

【０１０８】以上より、電極箔の表裏に複数列の粘着テ
ープを貼付し、導電性高分子からなる固体導電層を形成
後、該導電性高分子に隣接しない粘着テープを除去した
部分から一方の電極を取り出す帰途により、漏れ電流の
少ないコンデンサを製造することができることが判明し
た。

【０１０９】（表１）より理解されるように、本実施の
形態においても、実施の形態１と同様の優れた漏れ電流
特性を実現できることがわかる。

【０１１０】（実施の形態３）本実施の形態では、固体
導電層を化学重合ポリピロールで形成した以外は、実施
の形態１と同様にして構成された１０個のコンデンサ素
子を完成させた。

【０１１１】化学重合ポリピロール層の形成法は以下の
通りである。

【０１１２】２Ｍのピロールをエタノールに溶解したモ
ノマー溶液と０．５Ｍのトリイソプロピルナフタレンス
ルホン酸第二鉄をエタノールに溶解した酸化剤溶液を用
意した。

【０１１３】アクリル酸とメタクリル酸とスチレンの共
重合体を形成した電極箔を、モノマー溶液及び酸化剤溶
液に順次し、ポリピロール層を形成した後洗浄し重合残
滓を除去した。

【０１１４】上記の導電性高分子層形成処理を、誘電体
層を完全に被覆されるまで繰り返した。

【０１１５】これら１０個の素子についても、実施の形
態１と同様に１ｋＨｚにおける容量、損失係数、共振点
におけるインピーダンス及び１０Ｖ印加２分後の漏れ電
流を各々測定し、それらの平均値を以下の（表１）に示
した。

【０１１６】（表１）より理解されるように、本実施の
形態においても、実施の形態１と同様の優れた漏れ電流
特性を実現できることがわかる。 （実施の形態４）本実施の形態では、化学重合で得られ
たポリピロール／ポリＮ―メチルピロールで形成した以
外は、実施の形態１と同様にして構成された１０個のコ
ンデンサ素子を完成させた。

【０１１７】化学重合ポリピロール／ポリＮ―メチルピ
ロール層の形成法は以下の通りである。

【０１１８】２Ｍのピロールと０．５ＭのＮ―メチルピ
ロールをエタノールに溶解したモノマー溶液と０．５Ｍ
のトリイソプロピルナフタレンスルホン酸第二鉄をエタ
ノールに溶解した酸化剤溶液を用意した。

【０１１９】アクリル酸とメタクリル酸とスチレンの共
重合体を形成した電極箔を、モノマー溶液及び酸化剤溶
液に順次し、ポリピロール／ポリＮ―ピロール層を形成
した後洗浄し重合残滓を除去した。

【０１２０】上記の導電性高分子層形成処理を誘電体層
を完全に被覆されるまで繰り返した。

【０１２１】これら１０個の素子についても、実施の形
態１と同様に１ｋＨｚにおける容量、損失係数、共振点
におけるインピーダンス及び１０Ｖ印加２分後の漏れ電
流を各々測定し、それらの平均値を以下の（表１）に示
した。

【０１２２】（表１）より理解されるように、本実施の
形態においても、実施の形態１と同様の優れた漏れ電流
特性を実現できることがわかる。 （実施の形態５）本実施の形態では、固体導電層を電解
重合ポリエチレンジオキシチオフェンで形成した以外
は、実施の形態１と同様にして構成された１０個のコン
デンサ素子を完成させた。

【０１２３】電解重合ポリエチレンジオキシチオフェン
の形成のために、０．３Ｍのエチレンジオキシチオフェ
ンと０．１５Ｍのｐ―トルエンスルホン酸テトラエチル
アンモニウムをアセトニトリルに溶解した重合溶液を用
意した。

【０１２４】重合に際しては、電極箔側を陽極として
３．５Ｖを印加した。

【０１２５】これら１０個の素子についても、実施の形
態１と同様に１ｋＨｚにおける容量、損失係数、共振点
におけるインピーダンス及び１０Ｖ印加２分後の漏れ電
流を各々測定し、それらの平均値を以下の（表１）に示
した。

【０１２６】（表１）より理解されるように、本実施の
形態においても、実施の形態１と同様の優れた漏れ電流
特性を実現できることがわかる。

【０１２７】さらに、実施の形態１との比較から明らか
なように、本実施の形態で得られたコンデンサは共振点
におけるインピーダンスが一層小さくなっていることが
分かる。

【０１２８】これは、ポリエチレンジオキシチオフェン
の電気伝導度がポリピロールより大きいことが反映され
た結果である。

【０１２９】（実施の形態６）本実施の形態では、固体
導電層を化学重合ポリエチレンジオキシチオフェンで形
成した以外は、実施の形態１と同様にして構成された１
０個のコンデンサ素子を完成させた。

【０１３０】化学重合ポリエチレンジオキシチオフェン
層の形成法は以下の通りである。

【０１３１】２Ｍのエチレンジオキシチオフェンをエタ
ノールに溶解したモノマー溶液と０．５Ｍのトリイソプ
ロピルナフタレンスルホン酸第二鉄をエタノールに溶解
した酸化剤溶液を用意した。

【０１３２】アクリル酸とメタクリル酸とスチレンの共
重合体を形成した電極箔を、モノマー溶液及び酸化剤溶
液に順次し、ポリエチレンジオキシチオフェン層を形成
した後洗浄し重合残滓を除去した。

【０１３３】上記の操作を誘電体層が被覆されるまで繰
り返した。

【０１３４】これら１０個の素子についても、実施の形
態１と同様に１ｋＨｚにおける容量、損失係数、共振点
におけるインピーダンス及び１０Ｖ印加２分後の漏れ電
流を各々測定し、それらの平均値を以下の（表１）に示
した。

【０１３５】（表１）より理解されるように、本実施の
形態においても、実施の形態５と同様の優れた漏れ電流
特性を実現できることがわかる。

【０１３６】（実施の形態７）本実施の形態では、固体
導電層として還元二酸化マンガンに替えて化学重合ポリ
エチレンジオキシチオフェンを形成した以外は、実施の
形態１と同様にして構成された１０個のコンデンサ素子
を完成させた。

【０１３７】化学重合ポリピロール層の形成は、実施の
形態３に記載したとおりの方法で繰り返し処理をするこ
となく行った。

【０１３８】これら１０個の素子についても、実施の形
態１と同様に１ｋＨｚにおける容量、損失係数、共振点
におけるインピーダンス及び１０Ｖ印加２分後の漏れ電
流を各々測定し、それらの平均値を以下の（表１）に示
した。

【０１３９】（表１）より理解されるように、本実施の
形態においても、実施の形態５と同様の優れた漏れ電流
特性を実現できることがわかる。

【０１４０】（実施の形態８）本実施の形態では、固体
導電層として還元二酸化マンガンに替えて化学重合ポリ
ピロールを形成した以外は、実施の形態５と同様にして
構成された１０個のコンデンサ素子を完成させた。

【０１４１】化学重合ポリピロール層の形成は、実施の
形態３に記載したとおりの方法で繰り返し処理をするこ
となく行った。

【０１４２】これら１０個の素子についても、実施の形
態１と同様に１ｋＨｚにおける容量、損失係数、共振点
におけるインピーダンス及び１０Ｖ印加２分後の漏れ電
流を各々測定し、それらの平均値を以下の（表１）に示
した。

【０１４３】（表１）より理解されるように、本実施の
形態においても、実施の形態５と同様の優れた漏れ電流
特性を実現できることがわかる。

【０１４４】（実施の形態９）本実施の形態では、固体
導電層として化学重合ポリピロールに替えて化学重合ポ
リピロールと化学重合ポリエチレンジオキシチオフェン
を形成した以外は、実施の形態３と同様にして構成され
た１０個のコンデンサ素子を完成させた。

【０１４５】化学重合ポリピロール層の形成は、実施の
形態３に記載したとおりの方法で繰り返し処理をするこ
となく行った。

【０１４６】化学重合ポリエチレンジオキシチオフェン
層の形成は、誘電体皮膜が完全に被覆されるまで繰り返
した。

【０１４７】これら１０個の素子についても、実施の形
態１と同様に１ｋＨｚにおける容量、損失係数、共振点
におけるインピーダンス及び１０Ｖ印加２分後の漏れ電
流を各々測定し、それらの平均値を以下の（表１）に示
した。

【０１４８】（表１）より理解されるように、本実施の
形態においても、実施の形態５と同様の優れた漏れ電流
特性を実現できることがわかる。

【０１４９】なお、本実施の形態では電気化学的にエッ
チングされたアルミニウム電極箔を用いた場合について
のみ述べたが、化学的にエッチングされたものを用いる
ことでき、また他の機械的な手段によって拡面化された
箔を用いることも可能である。

【０１５０】なお、本実施の形態では誘電体としてアク
リル酸とメタクリル酸とスチレンの共重合体ならびにポ
リイミドを用いる場合についてのみ述べたが、本発明の
趣旨から金属箔電極上に薄膜を形成できる高分子であれ
ば他の共重合体または単独の重合体を用いることもでき
る。

【０１５１】粘着テープとしてポリイミドを用いた場合
についてのみ述べたが、コンデンサ作製工程中で有効に
粘着力を保持できるものであれば他の材質のものを使用
することもできる。

【０１５２】なお、本実施の形態では粘着テープとして
ポリイミドを用いた場合についてのみ述べたが、コンデ
ンサ作製工程中で有効に粘着力を保持できるものであれ
ば他の材質のものを使用することもできる。

【０１５３】なお、本実施の形態では誘電体皮膜形成前
に粘着テープを貼付する場合について述べたが、固体導
電層と隣接する粘着テープについては誘電体皮膜形成後
貼付することもできる。

【０１５４】なお、本実施の形態では誘電体として、ア
クリル酸とメタクリル酸とスチレンの共重合体もしくは
ポリイミドを用いた場合についてのみ述べたが、もちろ
ん他の絶縁性ポリマーを用いることも可能である。

【０１５５】なお、本実施の形態では電極金属としてエ
ッチドアルミニウム箔を用いた場合についてのみ述べた
が、他の金属を用いることもでき、使用する金属の種類
に限定されない。

【０１５６】なお、本実施の形態では電解重合のための
導電層として還元二酸化マンガン、化学重合ポリピロー
ル、化学重合ポリエチレンジオキシチオフェンを用いた
場合についてのみのべたが、電解重合導電性高分子層を
成長させることができるものであれば他のものを用いて
もよく、本発明はその種類に限定されない。

【０１５７】なお、本実施の形態では、導電性高分子層
としてポリピロールとその誘導体ならびにポリエチレン
ジオキシチオフェンを用いた場合についてのみ述べた
が、ポリアニリン等他の導電性高分子を用いることもで
き、本発明はその種類に限定されない。

【０１５８】

【発明の効果】本発明の構成により、小型大容量で高周
波特性に優れ、漏れ電流の小さなフィルムコンデンサを
容易に得ることができる。

【０１５９】さらに、高導電性の導電性高分子ポリエチ
レンジオキシチオフェンを固体導電層をして用いること
により、ポリピロール及びその誘導体が用いられたより
一層高周波特性の優れたフィルムコンデンサが実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるフィルムコ
ンデンサの構成を示す断面図

【図２】本発明の他の実施の形態におけるフィルムコン
デンサの構成の断面図関係図

【符号の説明】

１ 箔状電極 ２、３ 粘着テープ ４ 高分子誘電体皮膜 ５ 導電性高分子固体導電層 ６ カーボン層 ７ 銀ペイント層 ８、９ 電極リード １０ 二酸化マンガン層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｇ 4/33 Ｈ０１Ｇ 4/06 １０２ (72)発明者 松家 安恵 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 草柳 弘樹 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 斎藤 俊晴 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 竹岡 宏樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E082 AB01 BC39 BC40 EE03 EE04 EE15 EE24 EE30 EE31 EE50 FF05 FG03 FG34 FG37 FG38 FG54 FG60 GG10 GG28 MM24

Claims (39)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 箔状金属からなる電極の表面に誘電体層
   と固体導電層を順次配してなるコンデンサにおいて、前
   記電極の両面に前記固体導電層形成領域を区分けするた
   めの粘着テープを貼付し、さらに前記固体導電層に接し
   ない方の区分けされた領域の一部または全部を被覆する
   粘着テープを貼付し、固体導電層が形成された上に一方
   の電極リードを形成し、さらに前記固体導電層と隣接し
   てなる粘着テープを残し他の粘着テープを一部または全
   部除去し、該除去部分にもう一方の電極リードを形成し
   てなるコンデンサ。
2. 【請求項２】 箔状金属がエッチド箔である請求項１記
   載のコンデンサ。
3. 【請求項３】 誘電体層が高分子薄膜である請求項１お
   よび２記載のコンデンサ。
4. 【請求項４】 誘電体層がアクリル酸とメタクリル酸と
   スチレンの共重合体である請求項１から３記載のコンデ
   ンサ。
5. 【請求項５】 誘電体層がポリイミドである請求項１か
   ら３記載のコンデンサ。
6. 【請求項６】 固体導電層が導電性高分子である請求項
   １から５記載のコンデンサ。
7. 【請求項７】 固体導電層がポリピロールもしくはその
   誘導体である請求項１から６記載のコンデンサ。
8. 【請求項８】 箔状金属からなる電極を用意する工程と
   前記電極表面に誘電体層を形成する工程と前記電極の両
   面に固体導電層形成領域を区分けするための粘着テープ
   を貼付する工程と前記固体導電層に接しない方の区分け
   された領域の一部または全部を被覆する粘着テープをさ
   らに貼付する工程と前記電極表面露出部分に誘電体層と
   固体導電層を順次配するとともに一方の電極リードを取
   り出す工程と前記固体導電層と隣接してなる粘着テープ
   を残して前記粘着テープの一部または全部を除去する工
   程と該除去部分にもう一方の電極リードを形成する工程
   を含む固体電解コンデンサの製造方法。
9. 【請求項９】 箔状金属電極表面を機械的、化学的ある
   いは電気化学的なエッチングにより拡面化する工程を含
   む請求項８記載の固体電解コンデンサの製造方法。
10. 【請求項１０】 誘電体皮膜を高分子皮膜で形成する工
    程を含む請求項８または９記載のコンデンサの製造方
    法。
11. 【請求項１１】 高分子薄膜形成に電着を用いる請求項
    ８から１０記載のコンデンサの製造方法。
12. 【請求項１２】 高分子薄膜としてアクリル酸とメタク
    リル酸とスチレンの共重合体もしくはポリイミドを電着
    により形成する工程を含む請求項８から１１記載のコン
    デンサの製造方法。
13. 【請求項１３】 固体導電層としてポリピロールまたは
    その誘導体を形成する工程を含む請求項８から１２記載
    のコンデンサの製造方法。
14. 【請求項１４】 化学重合で固体導電層を形成する工程
    を含む請求項１３記載のコンデンサの製造方法。
15. 【請求項１５】 電解重合で固体導電層を形成する工程
    を含む請求項１３記載のコンデンサの製造方法。
16. 【請求項１６】 箔状金属からなる電極表面に高分子誘
    電体皮膜とポリエチレンジオキシチオフェンからなる固
    体導電層を順次形成してなるコンデンサ。
17. 【請求項１７】 箔状金属がエッチド箔である請求項１
    ６記載のコンデンサ。
18. 【請求項１８】 誘電体がアクリル酸とメタクリル酸と
    スチレンの共重合体である請求項１６および１７項記載
    のコンデンサ。
19. 【請求項１９】 箔状金属からなる電極を用意する工程
    とその表面に高分子誘電体皮膜とポリエチレンジオキシ
    チオフェンを順次配する工程を有するコンデンサの製造
    方法。
20. 【請求項２０】 箔状金属からなる電極を化学的または
    電気化学的エッチングにより拡面化する工程を有する請
    求項１９記載のコンデンサの製造方法。
21. 【請求項２１】 アクリル酸とメタクリル酸とスチレン
    の共重合体を電着により誘電体を形成する工程を含む請
    求項２０および２１記載のコンデンサの製造方法。
22. 【請求項２２】 化学重合ポリエチレンジオキシチオフ
    ェンを形成する工程を含む請求項２０から２２記載のコ
    ンデンサの製造方法。
23. 【請求項２３】 箔状金属からなる電極表面に高分子誘
    電体皮膜及び二酸化マンガンとポリエチレンジオキシチ
    オフェンからなる固体導電層を順次形成してなるコンデ
    ンサ。
24. 【請求項２４】 箔状金属がエッチド箔である請求項２
    ３記載のコンデンサ。
25. 【請求項２５】 誘電体がアクリル酸とメタクリル酸と
    スチレンの共重合体である請求項２３および２４項記載
    のコンデンサ。
26. 【請求項２６】 箔状金属からなる電極を用意する工程
    とその表面に高分子誘電体皮膜と二酸化マンガンとポリ
    エチレンジオキシチオフェンを順次配する工程を有する
    コンデンサの製造方法。
27. 【請求項２７】 箔状金属からなる電極を化学的または
    電気化学的エッチングにより拡面化する工程を有する請
    求項２６記載のコンデンサの製造方法。
28. 【請求項２８】 アクリル酸とメタクリル酸とスチレン
    の共重合体を電着により誘電体を形成する工程を含む請
    求項２６および２７記載のコンデンサの製造方法。
29. 【請求項２９】 還元により二酸化マンガンを形成する
    工程を含む請求項２６から２８記載のコンデンサの製造
    方法。
30. 【請求項３０】 電解重合ポリエチレンジオキシチオフ
    ェンを形成する工程を含む請求項２６から２９記載のコ
    ンデンサの製造方法。
31. 【請求項３１】 箔状金属からなる電極表面に高分子誘
    電体皮膜及びポリエチレンジオキシチオフェンとポリピ
    ロールからなる固体導電層を順次形成してなるコンデン
    サ。
32. 【請求項３２】 箔状金属がエッチド箔である請求項３
    １記載のコンデンサ。
33. 【請求項３３】 誘電体がアクリル酸とメタクリル酸と
    スチレンの共重合体である請求項３１および３２項記載
    のコンデンサ。
34. 【請求項３４】 箔状金属からなる電極を用意する工程
    とその表面に高分子誘電体皮膜とポリエチレンジオキシ
    チオフェンとポリピロールを形成する工程を有するコン
    デンサの製造方法。
35. 【請求項３５】 箔状金属からなる電極を化学的または
    電気化学的エッチングにより拡面化する工程を有する請
    求項３４記載のコンデンサの製造方法。
36. 【請求項３６】 アクリル酸とメタクリル酸とスチレン
    の共重合体もしくはポリイミドを電着により誘電体を形
    成する工程を含む請求項３４および３５記載のコンデン
    サの製造方法。
37. 【請求項３７】 化学重合ポリエチレンジオキシチオフ
    ェンと電解重合ポリピロールを順次形成する工程を含む
    請求項３４から３６記載のコンデンサの製造方法。
38. 【請求項３８】 化学重合ポリピロールと電解重合ポリ
    エチレンジオキシチオフェンを順次形成する工程を含む
    請求項３４から３６記載のコンデンサの製造方法。
39. 【請求項３９】 化学重合ポリピロールと化学重合ポリ
    エチレンジオキシチオフェンを形成する工程を含む請求
    項３４から３６記載のコンデンサの製造方法。