JP2001223139A - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサ及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2001223139A JP2001223139A JP2000030654A JP2000030654A JP2001223139A JP 2001223139 A JP2001223139 A JP 2001223139A JP 2000030654 A JP2000030654 A JP 2000030654A JP 2000030654 A JP2000030654 A JP 2000030654A JP 2001223139 A JP2001223139 A JP 2001223139A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolytic capacitor
- solid electrolytic
- conductive polymer
- surfactant
- valve metal
- 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
Landscapes
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 陽極酸化皮膜層と導電性ポリマー層との密着
性が良好で、これらの層間に微少な空間が形成されるこ
とのない、電気的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。 【解決手段】 弁金属（Ａｌ，Ｔａ等）を陽極とし、対
極として例えば白金、ステンレス等の金属を用い、これ
を導電性高分子モノマーと適当な電解質及び添加レベル
のスルフォン酸系界面活性剤を含んだ水溶液中で電解酸
化を行うことにより、弁金属上に誘電体酸化皮膜／導電
性高分子膜を形成させる。そして、これに導電性ペース
ト等による陰極引き出しを行うことにより、固体電解コ
ンデンサを作製する。この場合、添加する界面活性剤の
濃度は、その界面活性剤の臨界ミセル濃度の１／２以上
とする。
性が良好で、これらの層間に微少な空間が形成されるこ
とのない、電気的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。 【解決手段】 弁金属（Ａｌ，Ｔａ等）を陽極とし、対
極として例えば白金、ステンレス等の金属を用い、これ
を導電性高分子モノマーと適当な電解質及び添加レベル
のスルフォン酸系界面活性剤を含んだ水溶液中で電解酸
化を行うことにより、弁金属上に誘電体酸化皮膜／導電
性高分子膜を形成させる。そして、これに導電性ペース
ト等による陰極引き出しを行うことにより、固体電解コ
ンデンサを作製する。この場合、添加する界面活性剤の
濃度は、その界面活性剤の臨界ミセル濃度の１／２以上
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性高分子を固
体電解質として用いる固体電解コンデンサ及びその製造
方法に関するものである。
体電解質として用いる固体電解コンデンサ及びその製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気機器回路のディジタル化に伴
って、使用されるコンデンサも、高周波領域でのインピ
ーダンスが低く、小型大容量のものへの要求が高まって
いる。このような大容量タイプのコンデンサとして、導
電性高分子を固体電解質として用いる固体電解コンデン
サが開発されている。このような固体電解コンデンサに
用いられるポリピロール等の導電性高分子は、電気伝導
率が電解液の約１００〜１０００倍と高いため、導電性
高分子を用いた固体電解コンデンサは、高周波領域にお
いても低インピーダンスであり、さらに静電容量や正接
損失の温度依存性が小さい等、優れた電気的特性を有し
ている。
って、使用されるコンデンサも、高周波領域でのインピ
ーダンスが低く、小型大容量のものへの要求が高まって
いる。このような大容量タイプのコンデンサとして、導
電性高分子を固体電解質として用いる固体電解コンデン
サが開発されている。このような固体電解コンデンサに
用いられるポリピロール等の導電性高分子は、電気伝導
率が電解液の約１００〜１０００倍と高いため、導電性
高分子を用いた固体電解コンデンサは、高周波領域にお
いても低インピーダンスであり、さらに静電容量や正接
損失の温度依存性が小さい等、優れた電気的特性を有し
ている。
【０００３】このような導電性高分子を固体電解質とす
るアルミ固体電解コンデンサは、例えば、以下のように
して製造される。すなわち、アルミニウムをアジピン酸
アンモニウム水溶液等の電解液中で陽極酸化することに
より誘電体であるアルミナを形成し、続いてピロール等
の導電性高分子モノマーを含む電解液中で電解重合する
ことにより、アルミナ上に導電性高分子を形成する。し
かし、このような二段階の製造方法の場合、初めの工程
で形成されたアルミナは絶縁性が大きいため、次の工程
の電解重合による導電性高分子の形成には、例えば電解
重合を−２５〜−４５℃の低温で行う必要があるといっ
た不都合があった（特開昭６２−１８９７１４号）。
るアルミ固体電解コンデンサは、例えば、以下のように
して製造される。すなわち、アルミニウムをアジピン酸
アンモニウム水溶液等の電解液中で陽極酸化することに
より誘電体であるアルミナを形成し、続いてピロール等
の導電性高分子モノマーを含む電解液中で電解重合する
ことにより、アルミナ上に導電性高分子を形成する。し
かし、このような二段階の製造方法の場合、初めの工程
で形成されたアルミナは絶縁性が大きいため、次の工程
の電解重合による導電性高分子の形成には、例えば電解
重合を−２５〜−４５℃の低温で行う必要があるといっ
た不都合があった（特開昭６２−１８９７１４号）。
【０００４】上記の問題点を解消するために、固体電解
コンデンサを常温〜高温で製造する方法として、例え
ば、特開昭６３−１５８８２９号公報には、アルミニウ
ムまたはタンタルの皮膜形成金属に誘電体酸化皮膜を形
成し、この誘電体酸化皮膜上に酸化剤を用いて化学酸化
重合した導電性高分子膜を形成し、さらにこの導電性高
分子膜上に電解重合により得られるポリピロールの導電
性高分子膜を積層して、二重に形成された導電性高分子
膜を固体電解質として用いた固体電解コンデンサが示さ
れている。
コンデンサを常温〜高温で製造する方法として、例え
ば、特開昭６３−１５８８２９号公報には、アルミニウ
ムまたはタンタルの皮膜形成金属に誘電体酸化皮膜を形
成し、この誘電体酸化皮膜上に酸化剤を用いて化学酸化
重合した導電性高分子膜を形成し、さらにこの導電性高
分子膜上に電解重合により得られるポリピロールの導電
性高分子膜を積層して、二重に形成された導電性高分子
膜を固体電解質として用いた固体電解コンデンサが示さ
れている。
【０００５】また、特開昭６３−１７３３１３号公報に
は、皮膜形成金属上に形成された誘電体酸化皮膜と、こ
の誘電体酸化皮膜上に形成された金属または導電性を有
する金属化合物の薄膜と、この金属または導電性を有す
る金属化合物の薄膜上に、固体電解質として電解重合法
により得られる導電性高分子膜を形成して成る固体電解
コンデンサが示されている。さらに、特開平１−２５３
２２６号公報には、誘電体酸化皮膜上に二酸化マンガン
を形成し、この上に電解重合によって導電性高分子膜を
形成してなる固体電解コンデンサが示されている。
は、皮膜形成金属上に形成された誘電体酸化皮膜と、こ
の誘電体酸化皮膜上に形成された金属または導電性を有
する金属化合物の薄膜と、この金属または導電性を有す
る金属化合物の薄膜上に、固体電解質として電解重合法
により得られる導電性高分子膜を形成して成る固体電解
コンデンサが示されている。さらに、特開平１−２５３
２２６号公報には、誘電体酸化皮膜上に二酸化マンガン
を形成し、この上に電解重合によって導電性高分子膜を
形成してなる固体電解コンデンサが示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法では、製造工程数が増えることに加え、化学重合
を行った場合は、形成された導電性高分子の電気伝導率
が電解重合により形成された導電性高分子よりも低いと
いう欠点を有する。また、これらの方法により製造され
る固体電解コンデンサでは、導電性ポリマー層が酸化皮
膜層の表面に層状に形成されていくことから、酸化皮膜
層と導電性ポリマー層がうまく接着し難く、これら層間
に微少な空間が形成され、これが原因で容量低下が起き
易い等の問題があった。
の方法では、製造工程数が増えることに加え、化学重合
を行った場合は、形成された導電性高分子の電気伝導率
が電解重合により形成された導電性高分子よりも低いと
いう欠点を有する。また、これらの方法により製造され
る固体電解コンデンサでは、導電性ポリマー層が酸化皮
膜層の表面に層状に形成されていくことから、酸化皮膜
層と導電性ポリマー層がうまく接着し難く、これら層間
に微少な空間が形成され、これが原因で容量低下が起き
易い等の問題があった。
【０００７】本発明は、上述したような従来技術の問題
点を解決するために提案されたものであり、その目的
は、陽極酸化皮膜層と導電性ポリマー層との密着性が良
好で、これらの層間に微少な空間が形成されることのな
い、電気的特性に優れた固体電解コンデンサ及びその製
造方法を提供することにある。
点を解決するために提案されたものであり、その目的
は、陽極酸化皮膜層と導電性ポリマー層との密着性が良
好で、これらの層間に微少な空間が形成されることのな
い、電気的特性に優れた固体電解コンデンサ及びその製
造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
手段として、特許第２５２２９８６号には、導電性ポリ
マーのモノマーを溶解した電解液中で、粗面処理を施し
た金属体を陽極として電解酸化し、この金属体上に陽極
酸化皮膜層と導電性ポリマー層を同時に形成してなる電
極体を用いた固体電解コンデンサが示されているが、こ
こに開示された方法では、酸化皮膜生成能力が低いた
め、耐電圧が低く実用的でないという問題点があった。
そこで、本発明者等は、この製造方法についてさらに検
討を重ねた結果、より優れた効果が得られる固体電解コ
ンデンサの製造方法を見出したものである。
手段として、特許第２５２２９８６号には、導電性ポリ
マーのモノマーを溶解した電解液中で、粗面処理を施し
た金属体を陽極として電解酸化し、この金属体上に陽極
酸化皮膜層と導電性ポリマー層を同時に形成してなる電
極体を用いた固体電解コンデンサが示されているが、こ
こに開示された方法では、酸化皮膜生成能力が低いた
め、耐電圧が低く実用的でないという問題点があった。
そこで、本発明者等は、この製造方法についてさらに検
討を重ねた結果、より優れた効果が得られる固体電解コ
ンデンサの製造方法を見出したものである。
【０００９】［界面活性剤の効果］本発明者等は、導電
性ポリマーのモノマーを溶解した電解液中における界面
活性剤の作用・効果について種々検討した結果、以下の
結論に至ったものである。
性ポリマーのモノマーを溶解した電解液中における界面
活性剤の作用・効果について種々検討した結果、以下の
結論に至ったものである。
【００１０】まず、界面活性剤の存在がＡｌ陽極酸化に
及ぼす影響について検討したところ、図１に示すような
結果が得られた。すなわち、本実験は、図１に記載の電
解液の中で、１ｃｍ×１ｃｍのアルミニウムのプレーン
箔（エッチングしていない箔）に０．５ｍＡ／ｃｍ2の
電流を通電して、変化する電圧値を測定したものであ
る。
及ぼす影響について検討したところ、図１に示すような
結果が得られた。すなわち、本実験は、図１に記載の電
解液の中で、１ｃｍ×１ｃｍのアルミニウムのプレーン
箔（エッチングしていない箔）に０．５ｍＡ／ｃｍ2の
電流を通電して、変化する電圧値を測定したものであ
る。
【００１１】図から明らかなように、ＳＤＢＳ（ドデシ
ルベンゼンスルフォン酸ナトリウム）を添加しないｂ
は、Ｐｙ（ピロール）を添加しないａと同様に、電圧が
直線的に上昇して、化成皮膜（酸化皮膜）のみが形成さ
れていることを示している。
ルベンゼンスルフォン酸ナトリウム）を添加しないｂ
は、Ｐｙ（ピロール）を添加しないａと同様に、電圧が
直線的に上昇して、化成皮膜（酸化皮膜）のみが形成さ
れていることを示している。
【００１２】一方、ＡＡｄ（アジピン酸アンモニウム）
＋Ｐｙ（ピロール）にＳＤＢＳを３ｍＭ，５ｍＭ添加し
たｆ，ｇでは、０．５ｍＡ／ｃｍ2の電流を１０００秒
印加した状態では電圧は上昇せず、化成皮膜が形成され
ていないことを示している。これは、図に示した印加時
間内においては、印加した電荷がＰＰｙ形成に消費さ
れ、ＰＰｙ膜は形成されているが、化成皮膜は形成され
ていないことを示している。なお、図示していないが、
本発明者等は、これらｆ，ｇにおいては、０．５ｍＡ／
ｃｍ2の電流を１０００秒以上印加し続けたところ、一
定量の固体電解質が形成された後に、化成皮膜が形成さ
れることを確認している。
＋Ｐｙ（ピロール）にＳＤＢＳを３ｍＭ，５ｍＭ添加し
たｆ，ｇでは、０．５ｍＡ／ｃｍ2の電流を１０００秒
印加した状態では電圧は上昇せず、化成皮膜が形成され
ていないことを示している。これは、図に示した印加時
間内においては、印加した電荷がＰＰｙ形成に消費さ
れ、ＰＰｙ膜は形成されているが、化成皮膜は形成され
ていないことを示している。なお、図示していないが、
本発明者等は、これらｆ，ｇにおいては、０．５ｍＡ／
ｃｍ2の電流を１０００秒以上印加し続けたところ、一
定量の固体電解質が形成された後に、化成皮膜が形成さ
れることを確認している。
【００１３】これに対して、ＡＡｄ＋ＰｙにＳＤＢＳを
０．５ｍＭ，１ｍＭ，２ｍＭ添加したｃ，ｄ，ｅでは、
はじめは電圧は上昇しておらず、ＰＰｙ膜が形成されて
いることを示しており、その後に電圧が上昇しているこ
とから、化成皮膜が形成されたことを示している。固体
電解コンデンサの陽極箔としては、これらｃ，ｄ，ｅの
うち、特にｄ，ｅのように、ある程度のＰＰｙ膜が形成
された後に、化成皮膜が形成された状態が好ましい。コ
ンデンサ素子を形成するには、ある程度の固体電解質の
厚みが必要だからである。
０．５ｍＭ，１ｍＭ，２ｍＭ添加したｃ，ｄ，ｅでは、
はじめは電圧は上昇しておらず、ＰＰｙ膜が形成されて
いることを示しており、その後に電圧が上昇しているこ
とから、化成皮膜が形成されたことを示している。固体
電解コンデンサの陽極箔としては、これらｃ，ｄ，ｅの
うち、特にｄ，ｅのように、ある程度のＰＰｙ膜が形成
された後に、化成皮膜が形成された状態が好ましい。コ
ンデンサ素子を形成するには、ある程度の固体電解質の
厚みが必要だからである。
【００１４】そこで、本発明者等は、図１のｄ，ｅのよ
うに、ある程度のＰＰｙ膜が形成された後に化成皮膜が
形成される状態が得られるように、界面活性剤の濃度に
ついて種々検討した結果、ＳＤＢＳの臨界ミセル濃度
（１．２ｍＭ）の１／２である０．６ｍＭ以上のＳＤＢ
Ｓが添加された場合に良好な結果が得られることが判明
したものである。
うに、ある程度のＰＰｙ膜が形成された後に化成皮膜が
形成される状態が得られるように、界面活性剤の濃度に
ついて種々検討した結果、ＳＤＢＳの臨界ミセル濃度
（１．２ｍＭ）の１／２である０．６ｍＭ以上のＳＤＢ
Ｓが添加された場合に良好な結果が得られることが判明
したものである。
【００１５】このように、界面活性剤の濃度がこの界面
活性剤の臨界ミセル濃度の１／２以上の場合に、弁金属
の誘電体酸化皮膜と導電性高分子の同時形成が可能にな
る理由は以下の通りであると考えられる。界面活性剤の
濃度が、この界面活性剤の臨界ミセル濃度の１／２以上
になると、導電性高分子モノマーを中心に界面活性剤が
親水基を外に向けて会合し、モノマーが親水性となり、
親水性の弁金属の表面上に集合する状態となる。このよ
うになると、弁金属の表面上にモノマーが豊富に存在す
る状態となり、このモノマーが高分子となったあとも、
溶液中の界面活性剤が会合したモノマーが弁金属表面に
集合して、高分子の形成が進行し、誘電体酸化皮膜と導
電性高分子の同時生成が良好に進行する。
活性剤の臨界ミセル濃度の１／２以上の場合に、弁金属
の誘電体酸化皮膜と導電性高分子の同時形成が可能にな
る理由は以下の通りであると考えられる。界面活性剤の
濃度が、この界面活性剤の臨界ミセル濃度の１／２以上
になると、導電性高分子モノマーを中心に界面活性剤が
親水基を外に向けて会合し、モノマーが親水性となり、
親水性の弁金属の表面上に集合する状態となる。このよ
うになると、弁金属の表面上にモノマーが豊富に存在す
る状態となり、このモノマーが高分子となったあとも、
溶液中の界面活性剤が会合したモノマーが弁金属表面に
集合して、高分子の形成が進行し、誘電体酸化皮膜と導
電性高分子の同時生成が良好に進行する。
【００１６】なお、この場合、誘電体酸化皮膜を形成す
るための電解質が必要であることが判明した。その理由
は、界面活性剤はドーパントとなるが、本発明で使用す
る濃度では低すぎてポリマーのドーパントとして不足
し、導電性が低下するためである。
るための電解質が必要であることが判明した。その理由
は、界面活性剤はドーパントとなるが、本発明で使用す
る濃度では低すぎてポリマーのドーパントとして不足
し、導電性が低下するためである。
【００１７】［固体電解コンデンサの製造方法］本発明
の固体電解コンデンサの製造方法は、以下の通りであ
る。弁金属（Ａｌ，Ｔａ等）を陽極とし、対極として例
えば白金、ステンレス等の金属を用い、これを導電性高
分子モノマーと適当な電解質及び添加レベルのスルフォ
ン酸系界面活性剤を含んだ水溶液中で電解酸化を行うこ
とにより、弁金属上に誘電体酸化皮膜／導電性高分子膜
を形成させる。そして、これに導電性ペースト等による
陰極引き出しを行うことにより、固体電解コンデンサを
作製する。この場合、添加する界面活性剤の濃度は、そ
の界面活性剤の臨界ミセル濃度の１／２以上とする。
の固体電解コンデンサの製造方法は、以下の通りであ
る。弁金属（Ａｌ，Ｔａ等）を陽極とし、対極として例
えば白金、ステンレス等の金属を用い、これを導電性高
分子モノマーと適当な電解質及び添加レベルのスルフォ
ン酸系界面活性剤を含んだ水溶液中で電解酸化を行うこ
とにより、弁金属上に誘電体酸化皮膜／導電性高分子膜
を形成させる。そして、これに導電性ペースト等による
陰極引き出しを行うことにより、固体電解コンデンサを
作製する。この場合、添加する界面活性剤の濃度は、そ
の界面活性剤の臨界ミセル濃度の１／２以上とする。
【００１８】なお、弁金属の形状としては、焼結体、箔
等を用いることができ、箔を用いて巻回して作製するこ
ともできる。また、上記電解酸化の電流密度及び時間
は、電解質の種類、濃度、弁金属の種類、大きさ、エッ
チングの状況等によって適宜選定される。
等を用いることができ、箔を用いて巻回して作製するこ
ともできる。また、上記電解酸化の電流密度及び時間
は、電解質の種類、濃度、弁金属の種類、大きさ、エッ
チングの状況等によって適宜選定される。
【００１９】［モノマー］本発明に用いられるモノマー
としては、ピロール（Ｐｙ）、アニリン（Ａｎ）、チオ
フェン（Ｔｈｉ）、エチレンジオキシチオフェン（ＥＤ
Ｔ）等が挙げられる。また、その濃度は、０．０１〜１
Ｍ／ｌであることが望ましい。
としては、ピロール（Ｐｙ）、アニリン（Ａｎ）、チオ
フェン（Ｔｈｉ）、エチレンジオキシチオフェン（ＥＤ
Ｔ）等が挙げられる。また、その濃度は、０．０１〜１
Ｍ／ｌであることが望ましい。
【００２０】［電解質］上述したように、界面活性剤は
ドーパントとなるが、本発明で使用する濃度では低すぎ
て、ポリマーのドーパントとして不足し、導電性が低下
するため、電解質が必要となる。この電解質としては、
陽極としてアルミニウムを用いる場合には、バリアー型
Ａｌ2Ｏ3が生成し、かつアニオンが導電性高分子のドー
パントとなる塩を用いることが望ましい。例えば、リン
酸アンモニウム、ナフタレンスルフォン酸塩、高分子ス
ルフォン酸塩（ポリスチレンスルフォン酸塩、ビニルス
ルフォン酸）等が用いられる。また、その濃度は、電解
質の種類、弁金属の種類、化成電圧、エッチングの状況
等によって適宜選定される。
ドーパントとなるが、本発明で使用する濃度では低すぎ
て、ポリマーのドーパントとして不足し、導電性が低下
するため、電解質が必要となる。この電解質としては、
陽極としてアルミニウムを用いる場合には、バリアー型
Ａｌ2Ｏ3が生成し、かつアニオンが導電性高分子のドー
パントとなる塩を用いることが望ましい。例えば、リン
酸アンモニウム、ナフタレンスルフォン酸塩、高分子ス
ルフォン酸塩（ポリスチレンスルフォン酸塩、ビニルス
ルフォン酸）等が用いられる。また、その濃度は、電解
質の種類、弁金属の種類、化成電圧、エッチングの状況
等によって適宜選定される。
【００２１】一方、陽極としてタンタルを用いる場合に
は、Ｔａ2Ｏ5は酸性からアルカリ性の広いｐＨ領域で生
成可能なため、ドーパントとして機能するものであれ
ば、ほぼどれでも使用でき、例えば、硫酸、リン酸、ｐ
−トルエンスルフォン酸等が用いられる。また、その濃
度は、電解質の種類、弁金属の種類、化成電圧、エッチ
ングの状況等によって適宜選定される。
は、Ｔａ2Ｏ5は酸性からアルカリ性の広いｐＨ領域で生
成可能なため、ドーパントとして機能するものであれ
ば、ほぼどれでも使用でき、例えば、硫酸、リン酸、ｐ
−トルエンスルフォン酸等が用いられる。また、その濃
度は、電解質の種類、弁金属の種類、化成電圧、エッチ
ングの状況等によって適宜選定される。
【００２２】［界面活性剤］本発明に用いる界面活性剤
としては、スルフォン酸系界面活性剤が望ましく、例え
ば、アルキル硫酸、アルキルベンゼンスルフォン酸、ア
ルキルナフタレンスルフォン酸等の酸もしくは塩が挙げ
られる。また、その濃度は、各界面活性剤の臨界ミセル
濃度の１／２以上であることが望ましい。
としては、スルフォン酸系界面活性剤が望ましく、例え
ば、アルキル硫酸、アルキルベンゼンスルフォン酸、ア
ルキルナフタレンスルフォン酸等の酸もしくは塩が挙げ
られる。また、その濃度は、各界面活性剤の臨界ミセル
濃度の１／２以上であることが望ましい。
【００２３】［電解条件］弁金属を陽極として、定電流
もしくは定電圧による電解を行うことにより、誘電体酸
化皮膜と導電性高分子の電解重合膜の同時生成を行う。
もしくは定電圧による電解を行うことにより、誘電体酸
化皮膜と導電性高分子の電解重合膜の同時生成を行う。
【００２４】
【実施例】（実施例１）リード線付きのＡｌエッチド箔
（水浴容量２０μＦ／ｃｍ2、５０Ｖで化成した場合）
１ｃｍ2を使用し、以下の工程で固体電解コンデンサを
作製した。 （１）対極としてステンレス板を用い、０．０４Ｍ／ｌ
のＮＳ（ナフタレンスルフォン酸ナトリウム）、０．０
５Ｍ／ｌのＰｙ（ピロール）、５ｍＭ／ｌのＳＤＢＳ
（ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム）水溶液中
で、電流密度１ｍＡ／ｃｍ2で定電流電解を６０分行っ
た（終了電圧…５０Ｖ）。この定電流電解により、Ａｌ
エッチド箔の表面に、酸化アルミニウム層（Ａｌ2Ｏ3）
とポリピロール層（ＰＰｙ）が同時に形成された。そし
て、これを電極体として用い、以下の処理を行った。 （２）純水で水洗、１００℃で３０分乾燥 （３）カーボン、銀ペースト塗布 （４）銀接着剤で陰極リード接続 （５）エポキシ樹脂により外装、封口 （６）この固体電解コンデンサについて電気的特性を測
定したところ、表１に示したように、静電容量は１６．
８μＦ、ｔａｎδは０．０３４、漏れ電流（ＬＣ）は
７．１μＡ／１６Ｖ、１００ｋＨｚにおける等価直列抵
抗（ＥＳＲ）は４５ｍΩであった。
（水浴容量２０μＦ／ｃｍ2、５０Ｖで化成した場合）
１ｃｍ2を使用し、以下の工程で固体電解コンデンサを
作製した。 （１）対極としてステンレス板を用い、０．０４Ｍ／ｌ
のＮＳ（ナフタレンスルフォン酸ナトリウム）、０．０
５Ｍ／ｌのＰｙ（ピロール）、５ｍＭ／ｌのＳＤＢＳ
（ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム）水溶液中
で、電流密度１ｍＡ／ｃｍ2で定電流電解を６０分行っ
た（終了電圧…５０Ｖ）。この定電流電解により、Ａｌ
エッチド箔の表面に、酸化アルミニウム層（Ａｌ2Ｏ3）
とポリピロール層（ＰＰｙ）が同時に形成された。そし
て、これを電極体として用い、以下の処理を行った。 （２）純水で水洗、１００℃で３０分乾燥 （３）カーボン、銀ペースト塗布 （４）銀接着剤で陰極リード接続 （５）エポキシ樹脂により外装、封口 （６）この固体電解コンデンサについて電気的特性を測
定したところ、表１に示したように、静電容量は１６．
８μＦ、ｔａｎδは０．０３４、漏れ電流（ＬＣ）は
７．１μＡ／１６Ｖ、１００ｋＨｚにおける等価直列抵
抗（ＥＳＲ）は４５ｍΩであった。
【００２５】（実施例２）リード線付きのＴａペレット
（２，０００ＣＶ／ｐ、２０，０００ＣＶ／ｇ）を使用
し、以下の工程で固体電解コンデンサを作製した。 （１）対極としてステンレス板を用い、０．１Ｍ／ｌの
ＰＴＳ（ｐ−トルエンスルフォン酸）、０．０１Ｍ／ｌ
のＥＤＴ、５ｍＭ／ｌのＢＮＳ（ブチルナフタレンスル
フォン酸ナトリウム）水溶液中で、電流密度１ｍＡ／ｐ
で定電流電解を１２０分行った（終了電圧…１０Ｖ）。
この定電流電解により、Ｔａペレットの表面に、酸化タ
ンタル層（Ｔａ2Ｏ5）とポリエチレンジオキシチオフェ
ン層（ＰＥＤＴ）が同時に形成された。そして、これを
電極体として用い、以下の処理を行った。 （２）純水で水洗、１００℃で３０分乾燥 （３）カーボン、銀ペースト塗布 （４）銀接着剤で陰極リード接続 （５）エポキシ樹脂により外装、封口 （６）この固体電解コンデンサについて電気的特性を測
定したところ、表１に示したように、静電容量は９４．
０μＦ、ｔａｎδは０．０３９、漏れ電流（ＬＣ）は
３．４μＡ／６．３Ｖ、１００ｋＨｚにおける等価直列
抵抗（ＥＳＲ）は２８ｍΩであった。
（２，０００ＣＶ／ｐ、２０，０００ＣＶ／ｇ）を使用
し、以下の工程で固体電解コンデンサを作製した。 （１）対極としてステンレス板を用い、０．１Ｍ／ｌの
ＰＴＳ（ｐ−トルエンスルフォン酸）、０．０１Ｍ／ｌ
のＥＤＴ、５ｍＭ／ｌのＢＮＳ（ブチルナフタレンスル
フォン酸ナトリウム）水溶液中で、電流密度１ｍＡ／ｐ
で定電流電解を１２０分行った（終了電圧…１０Ｖ）。
この定電流電解により、Ｔａペレットの表面に、酸化タ
ンタル層（Ｔａ2Ｏ5）とポリエチレンジオキシチオフェ
ン層（ＰＥＤＴ）が同時に形成された。そして、これを
電極体として用い、以下の処理を行った。 （２）純水で水洗、１００℃で３０分乾燥 （３）カーボン、銀ペースト塗布 （４）銀接着剤で陰極リード接続 （５）エポキシ樹脂により外装、封口 （６）この固体電解コンデンサについて電気的特性を測
定したところ、表１に示したように、静電容量は９４．
０μＦ、ｔａｎδは０．０３９、漏れ電流（ＬＣ）は
３．４μＡ／６．３Ｖ、１００ｋＨｚにおける等価直列
抵抗（ＥＳＲ）は２８ｍΩであった。
【００２６】（比較例１）実施例１と同じＡｌエッチド
箔（水浴容量２０μＦ／ｃｍ2、５０Ｖで化成した場
合）を使用し、以下の工程で固体電解コンデンサを作製
した。 （１）１５０ｇ／ｌのアジピン酸アンモニウム水溶液
中、室温で５０Ｖまで化成 （２）３０％硝酸マンガン水溶液中にＡｌ箔を浸漬 （３）２５０℃、１０分焼成（予備導電層としてＭｎＯ
2を形成） （４）１５０ｇ／ｌのアジピン酸アンモニウム水溶液
中、室温で５０Ｖ修復化成 （５）対極としてステンレス板を用い、０．０４Ｍ／ｌ
のナフタレンスルフォン酸ナトリウム、０．０５Ｍ／ｌ
のＰｙ（ピロール）水溶液中にて、ステンレスワイヤー
をＭｎＯ2に接触させ、外部電極（陽極）として、電流
密度１ｍＡ／ｃｍ2で定電流電解を６０分行った。この
定電流電解により、二酸化マンガンを介してポリピロー
ル層（ＰＰｙ）が形成された。そして、これを電極体と
して用い、以下の処理を行った。 （６）純水で水洗、１００℃で３０分乾燥 （７）カーボン、銀ペースト塗布 （８）銀接着剤で陰極リード接続 （９）エポキシ樹脂により外装、封口 （１０）この固体電解コンデンサについて電気的特性を
測定したところ、表１に示したように、静電容量は１
５．３μＦ、ｔａｎδは０．０４２、漏れ電流（ＬＣ）
は４．８μＡ／１６Ｖ、１００ｋＨｚにおける等価直列
抵抗（ＥＳＲ）は５７ｍΩであった。
箔（水浴容量２０μＦ／ｃｍ2、５０Ｖで化成した場
合）を使用し、以下の工程で固体電解コンデンサを作製
した。 （１）１５０ｇ／ｌのアジピン酸アンモニウム水溶液
中、室温で５０Ｖまで化成 （２）３０％硝酸マンガン水溶液中にＡｌ箔を浸漬 （３）２５０℃、１０分焼成（予備導電層としてＭｎＯ
2を形成） （４）１５０ｇ／ｌのアジピン酸アンモニウム水溶液
中、室温で５０Ｖ修復化成 （５）対極としてステンレス板を用い、０．０４Ｍ／ｌ
のナフタレンスルフォン酸ナトリウム、０．０５Ｍ／ｌ
のＰｙ（ピロール）水溶液中にて、ステンレスワイヤー
をＭｎＯ2に接触させ、外部電極（陽極）として、電流
密度１ｍＡ／ｃｍ2で定電流電解を６０分行った。この
定電流電解により、二酸化マンガンを介してポリピロー
ル層（ＰＰｙ）が形成された。そして、これを電極体と
して用い、以下の処理を行った。 （６）純水で水洗、１００℃で３０分乾燥 （７）カーボン、銀ペースト塗布 （８）銀接着剤で陰極リード接続 （９）エポキシ樹脂により外装、封口 （１０）この固体電解コンデンサについて電気的特性を
測定したところ、表１に示したように、静電容量は１
５．３μＦ、ｔａｎδは０．０４２、漏れ電流（ＬＣ）
は４．８μＡ／１６Ｖ、１００ｋＨｚにおける等価直列
抵抗（ＥＳＲ）は５７ｍΩであった。
【００２７】（比較例２）実施例２と同じＴａペレット
（２，０００ＣＶ／ｐ、２０，０００ＣＶ／ｇ）を使用
し、以下の工程で固体電解コンデンサを作製した。 （１）０．５％リン酸水溶液中、室温で２０Ｖまで化成 （２）３０％硝酸マンガン水溶液中にペレットを浸漬 （３）２５０℃、１０分焼成 （４）０．５％リン酸水溶液中、室温で２０Ｖ修復化成 （５）（２）〜（４）を１０回繰り返すことにより、Ｔ
ａペレットの表面に、酸化タンタル層（Ｔａ2Ｏ5）が形
成され、その上に固体電解質層として二酸化マンガン層
が形成された。そして、これを電極体として用い、以下
の処理を行った。 （６）カーボン、銀ペースト塗布 （７）銀接着剤で陰極リード接続 （８）エポキシ樹脂により外装、封口 （９）この固体電解コンデンサについて電気的特性を測
定したところ、表１に示したように、静電容量は７６．
０μＦ、ｔａｎδは０．０４３、漏れ電流（ＬＣ）は
１．６μＡ／１０Ｖ、１００ｋＨｚにおける等価直列抵
抗（ＥＳＲ）は１０５ｍΩであった。
（２，０００ＣＶ／ｐ、２０，０００ＣＶ／ｇ）を使用
し、以下の工程で固体電解コンデンサを作製した。 （１）０．５％リン酸水溶液中、室温で２０Ｖまで化成 （２）３０％硝酸マンガン水溶液中にペレットを浸漬 （３）２５０℃、１０分焼成 （４）０．５％リン酸水溶液中、室温で２０Ｖ修復化成 （５）（２）〜（４）を１０回繰り返すことにより、Ｔ
ａペレットの表面に、酸化タンタル層（Ｔａ2Ｏ5）が形
成され、その上に固体電解質層として二酸化マンガン層
が形成された。そして、これを電極体として用い、以下
の処理を行った。 （６）カーボン、銀ペースト塗布 （７）銀接着剤で陰極リード接続 （８）エポキシ樹脂により外装、封口 （９）この固体電解コンデンサについて電気的特性を測
定したところ、表１に示したように、静電容量は７６．
０μＦ、ｔａｎδは０．０４３、漏れ電流（ＬＣ）は
１．６μＡ／１０Ｖ、１００ｋＨｚにおける等価直列抵
抗（ＥＳＲ）は１０５ｍΩであった。
【００２８】［比較結果］上記の各製造方法を用いて得
られた固体電解コンデンサについてその製品特性を調べ
た結果を、表１に示した。
られた固体電解コンデンサについてその製品特性を調べ
た結果を、表１に示した。
【表１】
【００２９】表１から明らかなように、１００ｋＨｚに
おける等価直列抵抗（ＥＳＲ）は、無機電解質である二
酸化マンガンを用いた比較例２より、有機電解質を用い
た実施例１，２あるいは比較例１の方が低い値となっ
た。また、同じＡｌエッチド箔を用いた実施例１と比較
例１とを比べると、その製品特性は実施例１の方が良好
であり、また、製造工程も実施例１の方が大幅に簡略化
されている。
おける等価直列抵抗（ＥＳＲ）は、無機電解質である二
酸化マンガンを用いた比較例２より、有機電解質を用い
た実施例１，２あるいは比較例１の方が低い値となっ
た。また、同じＡｌエッチド箔を用いた実施例１と比較
例１とを比べると、その製品特性は実施例１の方が良好
であり、また、製造工程も実施例１の方が大幅に簡略化
されている。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、陽
極酸化皮膜層と導電性ポリマー層との密着性が良好で、
これらの層間に微少な空間が形成されることのない、電
気的特性に優れた固体電解コンデンサ及びその製造方法
を提供することができる。
極酸化皮膜層と導電性ポリマー層との密着性が良好で、
これらの層間に微少な空間が形成されることのない、電
気的特性に優れた固体電解コンデンサ及びその製造方法
を提供することができる。
【図１】界面活性剤の存在がＡｌ陽極酸化に及ぼす影響
について検討した結果を示す図
について検討した結果を示す図
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/24 Ｂ
Claims (4)
- 【請求項１】 導電性高分子モノマーを溶解した溶液中
で、弁金属を電解酸化することによって、弁金属の誘電
体酸化皮膜と導電性高分子を同時に生成する固体電解コ
ンデンサの製造方法において、 前記導電性高分子モノマーを溶解した溶液中に添加する
界面活性剤の濃度を、この界面活性剤の臨界ミセル濃度
の１／２以上と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２】 前記導電性高分子モノマーを溶解した溶
液中に、所定の電解質を添加したことを特徴とする請求
項１に記載の固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項３】 導電性高分子モノマーと界面活性剤を溶
解した溶液中で、弁金属を電解酸化することによって、
弁金属の誘電体酸化皮膜と導電性高分子を同時に形成し
てなる金属体を電極体として用いた固体電解コンデンサ
において、 前記界面活性剤の濃度を、この界面活性剤の臨界ミセル
濃度の１／２以上としたことを特徴とする固体電解コン
デンサ。 - 【請求項４】 前記導電性高分子モノマーと界面活性剤
を溶解した溶液中に、所定の電解質を添加したことを特
徴とする請求項３に記載の固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000030654A JP2001223139A (ja) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000030654A JP2001223139A (ja) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001223139A true JP2001223139A (ja) | 2001-08-17 |
Family
ID=18555639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000030654A Pending JP2001223139A (ja) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001223139A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8644003B2 (en) | 2005-06-09 | 2014-02-04 | National University Corporation, Tokyo University Of Agriculture And Technology | Electrolytic capacitor element and process for producing the same |
| US10998576B2 (en) | 2017-12-22 | 2021-05-04 | Seiko Epson Corporation | Electrolyte precursor solution, electrode assembly, battery, and electronic apparatus |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01292807A (ja) * | 1988-05-20 | 1989-11-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体電解コンデンサ |
| JPH08288184A (ja) * | 1995-04-13 | 1996-11-01 | Mitsubishi Chem Corp | アルミ固体電解コンデンサの製造方法 |
| JPH10308117A (ja) * | 1997-05-09 | 1998-11-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 導電性組成物およびその製造方法 |
| JP2000353641A (ja) * | 1999-06-14 | 2000-12-19 | Nec Corp | 固体電子素子の製造方法 |
-
2000
- 2000-02-08 JP JP2000030654A patent/JP2001223139A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01292807A (ja) * | 1988-05-20 | 1989-11-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体電解コンデンサ |
| JPH08288184A (ja) * | 1995-04-13 | 1996-11-01 | Mitsubishi Chem Corp | アルミ固体電解コンデンサの製造方法 |
| JPH10308117A (ja) * | 1997-05-09 | 1998-11-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 導電性組成物およびその製造方法 |
| JP2000353641A (ja) * | 1999-06-14 | 2000-12-19 | Nec Corp | 固体電子素子の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8644003B2 (en) | 2005-06-09 | 2014-02-04 | National University Corporation, Tokyo University Of Agriculture And Technology | Electrolytic capacitor element and process for producing the same |
| US10998576B2 (en) | 2017-12-22 | 2021-05-04 | Seiko Epson Corporation | Electrolyte precursor solution, electrode assembly, battery, and electronic apparatus |
| US11777141B2 (en) | 2017-12-22 | 2023-10-03 | Seiko Epson Corporation | Electrolyte precursor solution, electrode assembly, battery, and electronic apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4983744B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JPH0794368A (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| JP2009267385A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| KR100376767B1 (ko) | 고체전해콘덴서 및 그 제조방법 | |
| JPH10321471A (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| JP2001223139A (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| JP2006261438A (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| JP4891140B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2001223140A (ja) | タンタル固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| JPH0669082A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2001284182A (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| JPH04274312A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JPH06168855A (ja) | 積層形固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| JPH06168851A (ja) | 固体電解コンデンサとその製造方法 | |
| JPH11121280A (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| JP2007305684A (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| JP4660884B2 (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| JP4084862B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2001102256A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2003297672A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP3454733B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2006135191A (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| JP2004128035A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2531589B2 (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPH10321474A (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070207 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091013 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100511 |