JP2001167980A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 導電性高分子の形成工程の回数を低減し、生
産性を向上させるとともにインピーダンス特性に優れた
固体電解コンデンサを得ることを目的とする。 【解決手段】 弁作用金属を有する多孔質体の陽極体２
に誘電体酸化皮膜層３を形成し、この陽極体２の表面に
複素環式モノマーを含有する重合溶液とｐＨ４以下の酸
化溶液とを個々に含浸させて化学酸化重合により第１の
導電性高分子層４を形成し、続いて複素環式モノマーと
酸化剤を含有する混合溶液に含浸させて化学酸化重合に
より第２の導電性高分子層５を形成する固体電解コンデ
ンサの製造方法である。
産性を向上させるとともにインピーダンス特性に優れた
固体電解コンデンサを得ることを目的とする。 【解決手段】 弁作用金属を有する多孔質体の陽極体２
に誘電体酸化皮膜層３を形成し、この陽極体２の表面に
複素環式モノマーを含有する重合溶液とｐＨ４以下の酸
化溶液とを個々に含浸させて化学酸化重合により第１の
導電性高分子層４を形成し、続いて複素環式モノマーと
酸化剤を含有する混合溶液に含浸させて化学酸化重合に
より第２の導電性高分子層５を形成する固体電解コンデ
ンサの製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は化学酸化重合により
形成される導電性高分子層を備えた固体電解コンデンサ
の製造方法に関するものである。
形成される導電性高分子層を備えた固体電解コンデンサ
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の高周波化に伴って、電
子部品である電解コンデンサにも高周波領域でのインピ
ーダンス特性（以下ＥＳＲ特性と記す）に優れた大容量
の電解コンデンサが求められてきている。
子部品である電解コンデンサにも高周波領域でのインピ
ーダンス特性（以下ＥＳＲ特性と記す）に優れた大容量
の電解コンデンサが求められてきている。
【０００３】固体電解コンデンサにおいても例外ではな
く、これらを実現するために陽極の表面状態、誘電体酸
化皮膜の形成方法、電解質の改善、陰極の表面状態、コ
ンデンサ素子の構造などあらゆる角度から改善、検討が
なされている。
く、これらを実現するために陽極の表面状態、誘電体酸
化皮膜の形成方法、電解質の改善、陰極の表面状態、コ
ンデンサ素子の構造などあらゆる角度から改善、検討が
なされている。
【０００４】図２に代表的な固体電解コンデンサ素子の
構成を断面図を示す。図２に示すように、アルミニウム
やタンタル等の弁作用を有するエッチングされた金属箔
や焼結体１１を陽極酸化して誘電体酸化皮膜層１２を形
成した陽極体の表面に導電性高分子層１３を形成し、こ
の導電性高分子層１３の表面にカーボン層１４及び銀層
１５を順次積層して陰極層を形成し、最後に樹脂モール
ドなどで外装部（図示せず）を形成して構成されてい
る。なお、１６は陽極導出部、１７は陰極引出線であ
る。
構成を断面図を示す。図２に示すように、アルミニウム
やタンタル等の弁作用を有するエッチングされた金属箔
や焼結体１１を陽極酸化して誘電体酸化皮膜層１２を形
成した陽極体の表面に導電性高分子層１３を形成し、こ
の導電性高分子層１３の表面にカーボン層１４及び銀層
１５を順次積層して陰極層を形成し、最後に樹脂モール
ドなどで外装部（図示せず）を形成して構成されてい
る。なお、１６は陽極導出部、１７は陰極引出線であ
る。
【０００５】上記導電性高分子層１３の形成方法として
は、例えば米国特許第４６９７００１号明細書並びに図
面に開示されているように、多孔質のコンデンサ素子を
モノマーを含むモノマー溶液と酸化剤を含む酸化溶液に
個々に繰り返し浸漬することにより、多孔質体の内部に
導電性高分子層１３を形成させる方法が提案されてい
る。
は、例えば米国特許第４６９７００１号明細書並びに図
面に開示されているように、多孔質のコンデンサ素子を
モノマーを含むモノマー溶液と酸化剤を含む酸化溶液に
個々に繰り返し浸漬することにより、多孔質体の内部に
導電性高分子層１３を形成させる方法が提案されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記導
電性高分子層１３の形成方法において、モノマー溶液と
酸化溶液の２つの溶液のうち、一方の溶液を含浸させた
多孔質体を他方の溶液に浸漬させると先に多孔質体に含
浸させておいた溶液がもう一方の溶液中に拡散して多孔
質体の内部の溶液濃度が低下してしまい、多孔質体の内
部の導電性高分子の被覆量が少なくなってしまうため、
容量特性やインピーダンス特性の劣化が起きていた。
電性高分子層１３の形成方法において、モノマー溶液と
酸化溶液の２つの溶液のうち、一方の溶液を含浸させた
多孔質体を他方の溶液に浸漬させると先に多孔質体に含
浸させておいた溶液がもう一方の溶液中に拡散して多孔
質体の内部の溶液濃度が低下してしまい、多孔質体の内
部の導電性高分子の被覆量が少なくなってしまうため、
容量特性やインピーダンス特性の劣化が起きていた。
【０００７】そのために、多孔質体の内部の誘電体酸化
皮膜上を連続した導電性高分子で被覆し、本来の容量を
完全に引き出し、かつＥＳＲ特性が低い固体電解コンデ
ンサを得るには、導電性高分子層１３の形成する工程を
数十回繰り返す必要があり、生産性が非常に悪いという
課題を有していた。
皮膜上を連続した導電性高分子で被覆し、本来の容量を
完全に引き出し、かつＥＳＲ特性が低い固体電解コンデ
ンサを得るには、導電性高分子層１３の形成する工程を
数十回繰り返す必要があり、生産性が非常に悪いという
課題を有していた。
【０００８】また、導電性高分子層１３の形成する工程
を数多く繰り返してできた導電性高分子層１３は、導電
性高分子間の抵抗が高くなりＥＳＲ特性が向上しないと
いう課題を有していた。
を数多く繰り返してできた導電性高分子層１３は、導電
性高分子間の抵抗が高くなりＥＳＲ特性が向上しないと
いう課題を有していた。
【０００９】本発明はこのような課題を解決し、導電性
高分子層の形成する工程の回数を低減し、生産性を向上
させるとともにＥＳＲ特性に優れた固体電解コンデンサ
の製造方法を提供することを目的とするものである。
高分子層の形成する工程の回数を低減し、生産性を向上
させるとともにＥＳＲ特性に優れた固体電解コンデンサ
の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、弁作用金属を有する多孔質体の陽極体に誘
電体酸化皮膜層を形成し、この陽極体の表面に複素環式
モノマーを含有する重合溶液とｐＨ４以下の酸化溶液と
を個々に含浸させて化学酸化重合により第１の導電性高
分子層を形成し、続いて複素環式モノマーと酸化剤を含
有する混合溶液に含浸させて化学酸化重合により第２の
導電性高分子層を形成する方法としたものである。
に本発明は、弁作用金属を有する多孔質体の陽極体に誘
電体酸化皮膜層を形成し、この陽極体の表面に複素環式
モノマーを含有する重合溶液とｐＨ４以下の酸化溶液と
を個々に含浸させて化学酸化重合により第１の導電性高
分子層を形成し、続いて複素環式モノマーと酸化剤を含
有する混合溶液に含浸させて化学酸化重合により第２の
導電性高分子層を形成する方法としたものである。
【００１１】この方法により、導電性高分子層の形成工
程の回数を低減し、生産性を向上させるとともにＥＳＲ
特性に優れた固体電解コンデンサを得ることができるも
のである。
程の回数を低減し、生産性を向上させるとともにＥＳＲ
特性に優れた固体電解コンデンサを得ることができるも
のである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、弁作用金属を有する多孔質体の陽極体に誘電体酸化
皮膜層を形成し、この陽極体の表面に複素環式モノマー
を含有する重合溶液とｐＨ４以下の酸化溶液とを個々に
含浸させて化学酸化重合により第１の導電性高分子層を
形成し、続いて複素環式モノマーと酸化剤を含有する混
合溶液に含浸させて化学酸化重合により第２の導電性高
分子層を形成した後、この第２の導電性高分子層上に陰
極層を形成する製造方法としたもので、この方法によ
り、導電性高分子の化学酸化重合における反応速度を促
進させることができるため、多孔質体の内部に最初に含
浸させた溶液が次の溶液に浸漬したときに最初の溶液が
溶出する前に化学酸化重合が開始されるので、多孔質体
の内部に多くの導電性高分子を形成でき、導電性高分子
の形成回数を数回に低減できるという作用を有する。
は、弁作用金属を有する多孔質体の陽極体に誘電体酸化
皮膜層を形成し、この陽極体の表面に複素環式モノマー
を含有する重合溶液とｐＨ４以下の酸化溶液とを個々に
含浸させて化学酸化重合により第１の導電性高分子層を
形成し、続いて複素環式モノマーと酸化剤を含有する混
合溶液に含浸させて化学酸化重合により第２の導電性高
分子層を形成した後、この第２の導電性高分子層上に陰
極層を形成する製造方法としたもので、この方法によ
り、導電性高分子の化学酸化重合における反応速度を促
進させることができるため、多孔質体の内部に最初に含
浸させた溶液が次の溶液に浸漬したときに最初の溶液が
溶出する前に化学酸化重合が開始されるので、多孔質体
の内部に多くの導電性高分子を形成でき、導電性高分子
の形成回数を数回に低減できるという作用を有する。
【００１３】なお、酸化溶液のｐＨ値が４を越えると、
１回の化学酸化重合による導電性高分子の形成が少なく
なるので効果が発揮できず、化学酸化重合回数が増えて
しまう。
１回の化学酸化重合による導電性高分子の形成が少なく
なるので効果が発揮できず、化学酸化重合回数が増えて
しまう。
【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、ｐＨ４以下の酸化溶液が水溶液中で強
酸イオンを解離する酸からなるものである製造方法であ
り、この方法により、複素環式モノマーを化学酸化重合
させる重合効果が高く、また導電性の高い導電性高分子
層を得ることができるという作用を有する。
の発明において、ｐＨ４以下の酸化溶液が水溶液中で強
酸イオンを解離する酸からなるものである製造方法であ
り、この方法により、複素環式モノマーを化学酸化重合
させる重合効果が高く、また導電性の高い導電性高分子
層を得ることができるという作用を有する。
【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、酸化溶液が化学酸化重合中に強酸イオ
ンを生成する酸からなるものである製造方法であり、こ
の方法により、多孔質体の内部での酸化溶液のｐＨが指
数関数的に小さくなり、それに伴い化学重合反応が加速
度的に速くなるため、導電性高分子層の形成がさらに容
易に達成することができるという作用を有する。
の発明において、酸化溶液が化学酸化重合中に強酸イオ
ンを生成する酸からなるものである製造方法であり、こ
の方法により、多孔質体の内部での酸化溶液のｐＨが指
数関数的に小さくなり、それに伴い化学重合反応が加速
度的に速くなるため、導電性高分子層の形成がさらに容
易に達成することができるという作用を有する。
【００１６】請求項４に記載の発明は、請求項２または
３に記載の発明において、酸化溶液に酸を添加するよう
にした製造方法であり、この方法により酸化溶液の相溶
性が向上し、低温でも溶質の析出や分離が起こりにくく
なり、温度による反応速度の制御がより容易になり、安
定な導電性高分子層を得ることができるという作用を有
する。
３に記載の発明において、酸化溶液に酸を添加するよう
にした製造方法であり、この方法により酸化溶液の相溶
性が向上し、低温でも溶質の析出や分離が起こりにくく
なり、温度による反応速度の制御がより容易になり、安
定な導電性高分子層を得ることができるという作用を有
する。
【００１７】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、複素環式モノマーがピロールおよび／
またはチオフェンであり、導電性高分子層がポリピロー
ルおよび／またはポリチオフェンとした製造方法であ
り、この方法により、化学酸化重合効率および導電性の
高い導電性高分子層を得ることができるという作用を有
する。
の発明において、複素環式モノマーがピロールおよび／
またはチオフェンであり、導電性高分子層がポリピロー
ルおよび／またはポリチオフェンとした製造方法であ
り、この方法により、化学酸化重合効率および導電性の
高い導電性高分子層を得ることができるという作用を有
する。
【００１８】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、複素環式モノマーのチオフェンがエチ
レンジオキシチオフェンであり、導電性高分子層がポリ
エチレンジオキシチオフェンとした製造方法であり、こ
の方法により、化学酸化重合効率および導電性がさらに
高い導電性高分子層を得ることができるという作用を有
する。
の発明において、複素環式モノマーのチオフェンがエチ
レンジオキシチオフェンであり、導電性高分子層がポリ
エチレンジオキシチオフェンとした製造方法であり、こ
の方法により、化学酸化重合効率および導電性がさらに
高い導電性高分子層を得ることができるという作用を有
する。
【００１９】なお、エチレンジオキシチオフェンの中で
も特に３．４−エチレンジオキシチオフェンを用いるの
が好ましい。
も特に３．４−エチレンジオキシチオフェンを用いるの
が好ましい。
【００２０】請求項７に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、第１の導電性高分子層を複素環式モノ
マーを含有する重合溶液とｐＨ４以下の酸化溶液とに個
々に含浸させて洗浄、修復化成、乾燥する工程を少なく
とも２回繰り返し行って形成し、かつ第２の導電性高分
子層を複素環式モノマーと酸化剤を含有する混合溶液に
含浸させて乾燥する工程を少なくとも２回繰り返し行っ
て形成し、その後修復化成をするようにした製造方法で
あり、この方法により、多孔質体の細孔の深部まで連続
した導電性高分子層を形成することができるので、容量
特性およびＥＳＲ特性に優れた固体電解コンデンサを得
ることができるという作用を有する。
の発明において、第１の導電性高分子層を複素環式モノ
マーを含有する重合溶液とｐＨ４以下の酸化溶液とに個
々に含浸させて洗浄、修復化成、乾燥する工程を少なく
とも２回繰り返し行って形成し、かつ第２の導電性高分
子層を複素環式モノマーと酸化剤を含有する混合溶液に
含浸させて乾燥する工程を少なくとも２回繰り返し行っ
て形成し、その後修復化成をするようにした製造方法で
あり、この方法により、多孔質体の細孔の深部まで連続
した導電性高分子層を形成することができるので、容量
特性およびＥＳＲ特性に優れた固体電解コンデンサを得
ることができるという作用を有する。
【００２１】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明において、洗浄する工程が電解質を含む水溶液中
で行うようにした製造方法であり、この方法により、導
電性高分子層の鉄濃度を極端に低く抑えることができる
ため、ＥＳＲ特性をさらに良好にすることができるとい
う作用を有する。
の発明において、洗浄する工程が電解質を含む水溶液中
で行うようにした製造方法であり、この方法により、導
電性高分子層の鉄濃度を極端に低く抑えることができる
ため、ＥＳＲ特性をさらに良好にすることができるとい
う作用を有する。
【００２２】以下、本発明の具体的な実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００２３】図１は本発明の実施の形態による固体電解
コンデンサの構成を概念的に示した断面図であり、同図
において、１はタンタル線等の弁作用金属からなる陽極
導出線、２は陽極導出線１の一端部が表出するように陽
極導出線１を埋設した弁作用金属微粉末を成形焼結して
得られた多孔質体の陽極体、３はこの陽極体２の表面に
陽極酸化により形成された誘電体酸化皮膜層、４はこの
誘電体酸化皮膜層３の表面に化学酸化重合により形成さ
れた第１の導電性高分子の固体電解質層、５は第１の導
電性高分子の固体電解質層４上に形成された第２の導電
性高分子の固体電解質層、６はカーボン層、７は導電性
接着層、８はこの導電性接着層７に接続された陰極引出
線である。
コンデンサの構成を概念的に示した断面図であり、同図
において、１はタンタル線等の弁作用金属からなる陽極
導出線、２は陽極導出線１の一端部が表出するように陽
極導出線１を埋設した弁作用金属微粉末を成形焼結して
得られた多孔質体の陽極体、３はこの陽極体２の表面に
陽極酸化により形成された誘電体酸化皮膜層、４はこの
誘電体酸化皮膜層３の表面に化学酸化重合により形成さ
れた第１の導電性高分子の固体電解質層、５は第１の導
電性高分子の固体電解質層４上に形成された第２の導電
性高分子の固体電解質層、６はカーボン層、７は導電性
接着層、８はこの導電性接着層７に接続された陰極引出
線である。
【００２４】このように構成された本発明の固体電解コ
ンデンサは、上記陽極導出線１及び陰極引出線８の一部
が外部に表出するようにして図示しない外装樹脂で被覆
することによって構成したものである。
ンデンサは、上記陽極導出線１及び陰極引出線８の一部
が外部に表出するようにして図示しない外装樹脂で被覆
することによって構成したものである。
【００２５】次に、本発明の具体的な実施の形態につい
て説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
て説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
【００２６】（実施の形態１）まず、タンタル粉末をリ
ード線とともに成形した後、焼結して０．３ｍｍ×３．
０ｍｍ×４．０ｍｍの陽極体を形成した後、この陽極体
の表面をリン酸水溶液を用いて化成電圧２０Ｖで化成し
て誘電体酸化皮膜を形成した。
ード線とともに成形した後、焼結して０．３ｍｍ×３．
０ｍｍ×４．０ｍｍの陽極体を形成した後、この陽極体
の表面をリン酸水溶液を用いて化成電圧２０Ｖで化成し
て誘電体酸化皮膜を形成した。
【００２７】次に、上記陽極体をエチレングリコールを
１０ｗｔ％含有する水溶液に複素環式モノマーとしてピ
ロールを１．０ｍｏｌ／ｌ、ドーパントとしてアルキル
ナフタレンスルホン酸ナトリウムを０．２５ｍｏｌ／ｌ
となるように調整した重合溶液に５分間浸漬して引き上
げ、直ちにエチレングリコールを１０ｗｔ％含有する水
溶液に酸化剤として硫酸鉄（III）を０．７５ｍｏｌ／
ｌとなるように調整した酸化溶液（この時のｐＨは０．
５であった）に１０分間浸漬して引き上げた後、この陽
極体を洗浄して修復化成し乾燥（１００℃）を行った。
この一連の操作を５回繰り返して第１の導電性高分子層
を形成した。
１０ｗｔ％含有する水溶液に複素環式モノマーとしてピ
ロールを１．０ｍｏｌ／ｌ、ドーパントとしてアルキル
ナフタレンスルホン酸ナトリウムを０．２５ｍｏｌ／ｌ
となるように調整した重合溶液に５分間浸漬して引き上
げ、直ちにエチレングリコールを１０ｗｔ％含有する水
溶液に酸化剤として硫酸鉄（III）を０．７５ｍｏｌ／
ｌとなるように調整した酸化溶液（この時のｐＨは０．
５であった）に１０分間浸漬して引き上げた後、この陽
極体を洗浄して修復化成し乾燥（１００℃）を行った。
この一連の操作を５回繰り返して第１の導電性高分子層
を形成した。
【００２８】次に、エチレングリコールを１０ｗｔ％含
有する水溶液に複素環式モノマーとしてピロールを１．
０ｍｏｌ／ｌ、酸化剤としてｐ−トルエンスルホン酸第
２鉄を０．７５ｍｏｌ／ｌ、ドーパントとしてアルキル
ナフタレンスルホン酸ナトリウムを０．１５ｍｏｌ／ｌ
となるように調整した混合溶液に５分間浸漬して引き上
げて乾燥（１２０℃）した。この一連の操作を２回繰り
返し行って第２の導電性高分子層を得た。その後カーボ
ン層、導電性接着層を順次形成して陰極引出線を接続し
て、最後に陽極導出線及び陰極引出線の一部が外部に表
出するように外装樹脂で被覆してタンタル固体電解コン
デンサを作製した（Ｄサイズ：７．３×４．３×２．８
ｍｍ）。
有する水溶液に複素環式モノマーとしてピロールを１．
０ｍｏｌ／ｌ、酸化剤としてｐ−トルエンスルホン酸第
２鉄を０．７５ｍｏｌ／ｌ、ドーパントとしてアルキル
ナフタレンスルホン酸ナトリウムを０．１５ｍｏｌ／ｌ
となるように調整した混合溶液に５分間浸漬して引き上
げて乾燥（１２０℃）した。この一連の操作を２回繰り
返し行って第２の導電性高分子層を得た。その後カーボ
ン層、導電性接着層を順次形成して陰極引出線を接続し
て、最後に陽極導出線及び陰極引出線の一部が外部に表
出するように外装樹脂で被覆してタンタル固体電解コン
デンサを作製した（Ｄサイズ：７．３×４．３×２．８
ｍｍ）。
【００２９】（実施の形態２）上記実施の形態１におい
て、硫酸鉄（III）の濃度を０．５ｍｏｌ／ｌ（この時
のｐＨは１．５であった）にした以外は実施の形態１と
同様にしてタンタル固体電解コンデンサを作製した。
て、硫酸鉄（III）の濃度を０．５ｍｏｌ／ｌ（この時
のｐＨは１．５であった）にした以外は実施の形態１と
同様にしてタンタル固体電解コンデンサを作製した。
【００３０】（実施の形態３）上記実施の形態１におい
て、硫酸鉄（III）の濃度を０．２ｍｏｌ／ｌ（この時
のｐＨは３．４であった）にした以外は実施の形態１と
同様にしてタンタル固体電解コンデンサを作製した。
て、硫酸鉄（III）の濃度を０．２ｍｏｌ／ｌ（この時
のｐＨは３．４であった）にした以外は実施の形態１と
同様にしてタンタル固体電解コンデンサを作製した。
【００３１】（実施の形態４）上記実施の形態１におい
て、硫酸鉄（III）の濃度を０．１５ｍｏｌ／ｌ（この
時のｐＨは４．２であった）にした以外は実施の形態１
と同様にしてタンタル固体電解コンデンサを作製した。
て、硫酸鉄（III）の濃度を０．１５ｍｏｌ／ｌ（この
時のｐＨは４．２であった）にした以外は実施の形態１
と同様にしてタンタル固体電解コンデンサを作製した。
【００３２】（実施の形態５）上記実施の形態１におい
て、硫酸鉄（III）の代わりにペルオキソ２硫酸アンモ
ニウムに硫酸を添加した（この時のｐＨは１．０になる
ように硫酸で調整した）を用いた以外は実施の形態１と
同様にしてタンタル固体電解コンデンサを作製した。
て、硫酸鉄（III）の代わりにペルオキソ２硫酸アンモ
ニウムに硫酸を添加した（この時のｐＨは１．０になる
ように硫酸で調整した）を用いた以外は実施の形態１と
同様にしてタンタル固体電解コンデンサを作製した。
【００３３】（実施の形態６）上記実施の形態１におい
て、複素環式モノマーとしてピロールの代わりにエチレ
ンジオキシチオフェンを用いた以外は実施の形態１と同
様にしてタンタル固体電解コンデンサを作製した。
て、複素環式モノマーとしてピロールの代わりにエチレ
ンジオキシチオフェンを用いた以外は実施の形態１と同
様にしてタンタル固体電解コンデンサを作製した。
【００３４】（実施の形態７）上記実施の形態１におい
て、導電性高分子層の形成をエチレングリコールを１０
ｗｔ％含有する水溶液に複素環式モノマーとしてピロー
ルを１．０ｍｏｌ／ｌ、ドーパントとしてアルキルナフ
タレンスルホン酸ナトリウムを０．２５ｍｏｌ／ｌとな
るように調整した重合溶液に５分間浸漬して引き上げ、
直ちにエチレングリコールを１０ｗｔ％含有する水溶液
に酸化剤として硫酸鉄（III）を０．５ｍｏｌ／ｌとな
るように調整した酸化溶液（この時のｐＨは１．０であ
った）に１０分間浸漬して引き上げた後、この陽極体を
１％のクエン酸水溶液で洗浄して、続いて修復化成して
乾燥（１００℃）を行った。この一連の操作を３回繰り
返して第１の導電性高分子層を形成した。
て、導電性高分子層の形成をエチレングリコールを１０
ｗｔ％含有する水溶液に複素環式モノマーとしてピロー
ルを１．０ｍｏｌ／ｌ、ドーパントとしてアルキルナフ
タレンスルホン酸ナトリウムを０．２５ｍｏｌ／ｌとな
るように調整した重合溶液に５分間浸漬して引き上げ、
直ちにエチレングリコールを１０ｗｔ％含有する水溶液
に酸化剤として硫酸鉄（III）を０．５ｍｏｌ／ｌとな
るように調整した酸化溶液（この時のｐＨは１．０であ
った）に１０分間浸漬して引き上げた後、この陽極体を
１％のクエン酸水溶液で洗浄して、続いて修復化成して
乾燥（１００℃）を行った。この一連の操作を３回繰り
返して第１の導電性高分子層を形成した。
【００３５】次に、エチレングリコールを１０ｗｔ％含
有する水溶液に複素環式モノマーとしてエチレンジオキ
シチオフェンを１．０ｍｏｌ／ｌ、酸化剤としてｐ−ト
ルエンスルホン酸第２鉄を０．７５ｍｏｌ／ｌ、ドーパ
ントとしてアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムを
０．１５ｍｏｌ／ｌとなるように調整した混合溶液に５
分間浸漬して引き上げて乾燥（１２０℃）した。この一
連の操作を２回繰り返し行った後、湯洗、修復化成、乾
燥（８０℃）して第２の導電性高分子層を得た以外は実
施の形態１と同様にしてタンタル固体電解コンデンサを
作製した。
有する水溶液に複素環式モノマーとしてエチレンジオキ
シチオフェンを１．０ｍｏｌ／ｌ、酸化剤としてｐ−ト
ルエンスルホン酸第２鉄を０．７５ｍｏｌ／ｌ、ドーパ
ントとしてアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムを
０．１５ｍｏｌ／ｌとなるように調整した混合溶液に５
分間浸漬して引き上げて乾燥（１２０℃）した。この一
連の操作を２回繰り返し行った後、湯洗、修復化成、乾
燥（８０℃）して第２の導電性高分子層を得た以外は実
施の形態１と同様にしてタンタル固体電解コンデンサを
作製した。
【００３６】（比較例１）上記実施の形態１において、
導電性高分子層の形成をエチレングリコールを１０ｗｔ
％含有する水溶液に複素環式モノマーとしてピロールを
１．０ｍｏｌ／ｌ、ドーパントとしてアルキルナフタレ
ンスルホン酸ナトリウムを０．２５ｍｏｌ／ｌとなるよ
うに調整した重合溶液に５分間浸漬して引き上げ、直ち
にエチレングリコールを１０ｗｔ％含有する水溶液に酸
化剤としてｐ−トルエンスルホン酸第２鉄を０．５ｍｏ
ｌ／ｌとなるように調整した酸化溶液（この時のｐＨは
５．０であった）に１０分間浸漬して引き上げた後、水
洗して修復化成を行い乾燥（１００℃）した。この一連
の操作を１５回繰り返して導電性高分子層を形成した以
外は実施の形態１と同様にしてタンタル固体電解コンデ
ンサを作製した。
導電性高分子層の形成をエチレングリコールを１０ｗｔ
％含有する水溶液に複素環式モノマーとしてピロールを
１．０ｍｏｌ／ｌ、ドーパントとしてアルキルナフタレ
ンスルホン酸ナトリウムを０．２５ｍｏｌ／ｌとなるよ
うに調整した重合溶液に５分間浸漬して引き上げ、直ち
にエチレングリコールを１０ｗｔ％含有する水溶液に酸
化剤としてｐ−トルエンスルホン酸第２鉄を０．５ｍｏ
ｌ／ｌとなるように調整した酸化溶液（この時のｐＨは
５．０であった）に１０分間浸漬して引き上げた後、水
洗して修復化成を行い乾燥（１００℃）した。この一連
の操作を１５回繰り返して導電性高分子層を形成した以
外は実施の形態１と同様にしてタンタル固体電解コンデ
ンサを作製した。
【００３７】（比較例２）上記実施の形態１において、
導電性高分子層の形成をエチレングリコールを１０ｗｔ
％含有する水溶液に複素環式モノマーとしてチオフェン
を１．０ｍｏｌ／ｌ、酸化剤としてｐ−トルエンスルホ
ン酸第２鉄を０．５ｍｏｌ／ｌ、ドーパントとしてアル
キルナフタレンスルホン酸ナトリウムを０．１５ｍｏｌ
／ｌとなるように調整した混合溶液（酸化溶液としての
ｐＨは６．６であった）に５分間浸漬して引き上げて乾
燥（１２０℃）した。この一連の操作を１５回繰り返し
行った後、水洗、修復化成、乾燥（８０℃）して導電性
高分子層を形成した以外は実施の形態１と同様にしてタ
ンタル固体電解コンデンサを作製した。
導電性高分子層の形成をエチレングリコールを１０ｗｔ
％含有する水溶液に複素環式モノマーとしてチオフェン
を１．０ｍｏｌ／ｌ、酸化剤としてｐ−トルエンスルホ
ン酸第２鉄を０．５ｍｏｌ／ｌ、ドーパントとしてアル
キルナフタレンスルホン酸ナトリウムを０．１５ｍｏｌ
／ｌとなるように調整した混合溶液（酸化溶液としての
ｐＨは６．６であった）に５分間浸漬して引き上げて乾
燥（１２０℃）した。この一連の操作を１５回繰り返し
行った後、水洗、修復化成、乾燥（８０℃）して導電性
高分子層を形成した以外は実施の形態１と同様にしてタ
ンタル固体電解コンデンサを作製した。
【００３８】以上のように作製した本発明の実施の形態
１〜７と比較例１および２のタンタル固体電解コンデン
サについて、１２０Ｈｚでの容量特性、１００ｋＨｚで
のインピーダンス特性、漏れ電流（定格電圧印加後３０
秒値）を比較した結果を（表１）に示す。
１〜７と比較例１および２のタンタル固体電解コンデン
サについて、１２０Ｈｚでの容量特性、１００ｋＨｚで
のインピーダンス特性、漏れ電流（定格電圧印加後３０
秒値）を比較した結果を（表１）に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】（表１）から明らかなように、本発明の実
施の形態１〜４のタンタル固体電解コンデンサは、ｐＨ
値が大きくなるにつれて多孔質体の内部の誘電体酸化皮
膜上の導電性高分子層が徐々に少なく形成されてしまう
ので、容量特性、ＥＳＲ特性、漏れ電流とも悪化傾向に
あるが、比較例よりは優れている。しかし、ｐＨ値が４
を越えると容量特性、ＥＳＲ特性、漏れ電流特性が比較
例に近づくので、ｐＨ値は４以下が好ましい。
施の形態１〜４のタンタル固体電解コンデンサは、ｐＨ
値が大きくなるにつれて多孔質体の内部の誘電体酸化皮
膜上の導電性高分子層が徐々に少なく形成されてしまう
ので、容量特性、ＥＳＲ特性、漏れ電流とも悪化傾向に
あるが、比較例よりは優れている。しかし、ｐＨ値が４
を越えると容量特性、ＥＳＲ特性、漏れ電流特性が比較
例に近づくので、ｐＨ値は４以下が好ましい。
【００４１】また、実施の形態５のタンタル固体電解コ
ンデンサは、酸化溶液として化学酸化重合中に強酸イオ
ンを生成するペルオキソ２硫酸アンモニウムを用いたも
のであり、実施の形態６のタンタル固体電解コンデンサ
は、複素環式モノマーとしてピロールおよびチオフェン
を用いたものであるが、いずれも比較例に比べて優れた
容量特性、ＥＳＲ特性、漏れ電流特性を示すことができ
た。
ンデンサは、酸化溶液として化学酸化重合中に強酸イオ
ンを生成するペルオキソ２硫酸アンモニウムを用いたも
のであり、実施の形態６のタンタル固体電解コンデンサ
は、複素環式モノマーとしてピロールおよびチオフェン
を用いたものであるが、いずれも比較例に比べて優れた
容量特性、ＥＳＲ特性、漏れ電流特性を示すことができ
た。
【００４２】さらには、実施の形態７のタンタル固体電
解コンデンサは、第１の導電性高分子層を形成する際
に、化学酸化重合した後に電解質を添加した水溶液中で
洗浄する工程を加えたもので、これによりさらに優れた
容量特性、ＥＳＲ特性、漏れ電流特性を示すことができ
た。
解コンデンサは、第１の導電性高分子層を形成する際
に、化学酸化重合した後に電解質を添加した水溶液中で
洗浄する工程を加えたもので、これによりさらに優れた
容量特性、ＥＳＲ特性、漏れ電流特性を示すことができ
た。
【００４３】一方、比較例１および２のタンタル固体電
解コンデンサは、化学酸化重合回数を１５回行っても、
本発明の実施の形態よりも上回る容量特性、ＥＳＲ特
性、漏れ電流特性が得られなかった。特に酸化剤にｐ−
トルエンスルホン酸第２鉄を用いると、その特性は極端
に悪くなる。
解コンデンサは、化学酸化重合回数を１５回行っても、
本発明の実施の形態よりも上回る容量特性、ＥＳＲ特
性、漏れ電流特性が得られなかった。特に酸化剤にｐ−
トルエンスルホン酸第２鉄を用いると、その特性は極端
に悪くなる。
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明の固体電解コンデン
サの製造方法によれば、弁作用金属からなる多孔質体の
陽極体に誘電体酸化皮膜層を形成し、この陽極体の表面
に複素環式モノマーを含有する重合溶液とｐＨ４以下の
酸化溶液とを個々に含浸させて化学酸化重合により第１
の導電性高分子層を形成し、続いて複素環式モノマーと
酸化剤を含有する混合溶液に含浸させて化学酸化重合に
より第２の導電性高分子層を形成する製造方法により、
多孔質体の内部の導電性高分子層の形成を容易に向上さ
せることができるため、導電性高分子層を形成するのに
必要な化学酸化重合回数を極端に低減して生産性を向上
させるとともに、容量特性およびＥＳＲ特性に優れた固
体電解コンデンサを得ることができる。
サの製造方法によれば、弁作用金属からなる多孔質体の
陽極体に誘電体酸化皮膜層を形成し、この陽極体の表面
に複素環式モノマーを含有する重合溶液とｐＨ４以下の
酸化溶液とを個々に含浸させて化学酸化重合により第１
の導電性高分子層を形成し、続いて複素環式モノマーと
酸化剤を含有する混合溶液に含浸させて化学酸化重合に
より第２の導電性高分子層を形成する製造方法により、
多孔質体の内部の導電性高分子層の形成を容易に向上さ
せることができるため、導電性高分子層を形成するのに
必要な化学酸化重合回数を極端に低減して生産性を向上
させるとともに、容量特性およびＥＳＲ特性に優れた固
体電解コンデンサを得ることができる。
【図１】本発明の実施の形態における固体電解コンデン
サの構成を示す断面図
サの構成を示す断面図
【図２】従来の固体電解コンデンサ素子の構成を示す断
面図
面図
１ 陽極導出線 ２ 陽極体 ３ 誘電体酸化皮膜層 ４ 第１の導電性高分子層 ５ 第２の導電性高分子層 ６ カーボン層 ７ 導電性接着層 ８ 陰極引出線
Claims (8)
- 【請求項１】 弁作用金属からなる多孔質体の陽極体に
誘電体酸化皮膜層を形成し、この陽極体の表面に複素環
式モノマーを含有する重合溶液とｐＨ４以下の酸化溶液
とを個々に含浸させて化学酸化重合により第１の導電性
高分子層を形成し、続いて複素環式モノマーと酸化剤を
含有する混合溶液に含浸させて化学酸化重合により第２
の導電性高分子層を形成した後、この第２の導電性高分
子層上に陰極層を形成する固体電解コンデンサの製造方
法。 - 【請求項２】 酸化溶液が水溶液中で強酸イオンを解離
する酸からなるものである請求項１に記載の固体電解コ
ンデンサの製造方法。 - 【請求項３】 酸化溶液が化学酸化重合中に強酸イオン
を生成する酸からなるものである請求項１に記載の固体
電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項４】 酸化溶液に酸を添加する請求項２または
３に記載の固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項５】 複素環式モノマーがピロールおよび／ま
たはチオフェンであり、導電性高分子層がポリピロール
および／またはポリチオフェンである請求項１に記載の
固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項６】 複素環式モノマーのチオフェンがエチレ
ンジオキシチオフェンであり、導電性高分子層がポリエ
チレンジオキシチオフェンである請求項５に記載の固体
電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項７】 第１の導電性高分子層を複素環式モノマ
ーを含有する重合溶液とｐＨ４以下の酸化溶液とに個々
に含浸させて洗浄、修復化成、乾燥する工程を少なくと
も２回繰り返し行って形成し、かつ第２の導電性高分子
層を複素環式モノマーと酸化剤を含有する混合溶液に含
浸させて乾燥する工程を少なくとも２回繰り返し行って
形成し、その後修復化成をするようにした請求項１に記
載の固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項８】 洗浄する工程が電解質を含む水溶液中で
行うようにする請求項７に記載の固体電解コンデンサの
製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34448599A JP2001167980A (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| CNB001344781A CN1184653C (zh) | 1999-12-03 | 2000-12-01 | 固体电解电容器的制作方法及固体电解电容器 |
| US09/726,400 US6614063B2 (en) | 1999-12-03 | 2000-12-01 | Solid electrolytic capacitor |
| TW089125717A TW494419B (en) | 1999-12-03 | 2000-12-02 | Solid electrolytic capacitor and method of making the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34448599A JP2001167980A (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001167980A true JP2001167980A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=18369637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34448599A Pending JP2001167980A (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001167980A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003008673A1 (fr) * | 2001-07-18 | 2003-01-30 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Ruban metallique consistant en un alliage de metal acide-terreux et condensateur dote dudit ruban |
| JP2011091413A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Avx Corp | 固体電解コンデンサ用の外部コーティング |
| JP2014030046A (ja) * | 2007-10-08 | 2014-02-13 | Hc Starck Clevios Gmbh | 高分子中間層を有する電解コンデンサの製造方法 |
-
1999
- 1999-12-03 JP JP34448599A patent/JP2001167980A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003008673A1 (fr) * | 2001-07-18 | 2003-01-30 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Ruban metallique consistant en un alliage de metal acide-terreux et condensateur dote dudit ruban |
| US6795299B2 (en) | 2001-07-18 | 2004-09-21 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Electrode for capacitor and capacitor using the same |
| US6885546B2 (en) | 2001-07-18 | 2005-04-26 | Showa Denko K.K. | Metal foil consisting of alloy of earth-acid metal, and capacitor provided with the same |
| JP2014030046A (ja) * | 2007-10-08 | 2014-02-13 | Hc Starck Clevios Gmbh | 高分子中間層を有する電解コンデンサの製造方法 |
| JP2011091413A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Avx Corp | 固体電解コンデンサ用の外部コーティング |
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