JP2001267184A - Method for manufacturing solid electrolytic capacitor - Google Patents

Method for manufacturing solid electrolytic capacitor

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JP2001267184A JP2000079744A JP2000079744A JP2001267184A JP 2001267184 A JP2001267184 A JP 2001267184A JP 2000079744 A JP2000079744 A JP 2000079744A JP 2000079744 A JP2000079744 A JP 2000079744A JP 2001267184 A JP2001267184 A JP 2001267184A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor capable of solving a problem of not uniformly covering a surface of a dielectric oxide film with a manganese oxide and largely improving productivity. SOLUTION: A manganese oxide layer is formed by twice of the step of forming first/second manganese oxide layers. Thus, a coating area of the manganese oxide layer can be improved. Accordingly, a coating speed of a conductive polymer by an electrolytic polymerization of the later step is remarkably decelerated. Thus, a production efficiency can be remarkably improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は特に導電性高分子を
用いた固体電解質の形成方法を主体とする固体電解コン
デンサの製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, which is mainly based on a method for forming a solid electrolyte using a conductive polymer.

【0002】[0002]

【従来の技術】昨今の電子機器のデジタル化に伴い、こ
れらに使用されるコンデンサも高周波領域においてイン
ピーダンスが低く、小形大容量化したものへの要求が高
まってきており、従来の高周波領域用のコンデンサとし
ては、プラスチック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等の他に、アルミニウ
ム乾式電解コンデンサやアルミニウムまたはタンタル固
体電解コンデンサ等がある。
2. Description of the Related Art With the recent digitization of electronic devices, capacitors used in these devices also have low impedance in a high-frequency region, and there is an increasing demand for small-sized and large-capacity capacitors. Examples of the capacitor include an aluminum dry electrolytic capacitor and an aluminum or tantalum solid electrolytic capacitor in addition to a plastic film capacitor, a mica capacitor, a multilayer ceramic capacitor and the like.

【0003】上記アルミニウム乾式電解コンデンサでは
エッチングを施した陽極/陰極アルミニウム箔をセパレ
ータを介して巻き取り、これに液体の電解質を含浸して
構成しており、またアルミニウムまたはタンタル固体電
解コンデンサでは上記アルミニウム乾式電解コンデンサ
の特性改良のために電解質の固体化がなされている。な
お、この固体電解質の形成は、硝酸マンガン溶液に陽極
体を浸漬した後、これを250℃〜350℃前後の高温
炉中で熱分解することによってマンガン酸化物層を形成
するようにしているものであり、このような固体電解コ
ンデンサの場合、電解質が固体であるために高温におけ
る電解質の流出やドライアップによる容量低減、低温域
での凝固から生じる機能低下等の欠点が無く、液状の電
解質と比較して良好な周波数特性、温度特性を示すこと
が知られている。
In the above-mentioned aluminum dry electrolytic capacitor, an etched anode / cathode aluminum foil is wound up through a separator and impregnated with a liquid electrolyte, and in an aluminum or tantalum solid electrolytic capacitor, the above-mentioned aluminum is used. The electrolyte is solidified to improve the characteristics of the dry electrolytic capacitor. The solid electrolyte is formed by immersing the anode body in a manganese nitrate solution and then thermally decomposing the anode body in a high-temperature furnace at about 250 ° C. to 350 ° C. to form a manganese oxide layer. In the case of such a solid electrolytic capacitor, since the electrolyte is solid, there are no disadvantages such as a decrease in capacity due to outflow or dry-up of the electrolyte at a high temperature, a decrease in function caused by solidification in a low temperature range, and a liquid electrolyte. It is known to show better frequency characteristics and temperature characteristics in comparison.

【0004】また、特開昭60−37114号公報、特
開昭60−244017号公報に開示された技術による
と、ピロール、チオフェン等の複素環式のモノマーを支
持電解質を用いて電解重合することにより、支持電解質
のアニオンをドーパントとして含む導電性高分子を固体
電解質とした周波数特性、温度特性に優れた固体電解コ
ンデンサが得られるということが記載されている。
Further, according to the techniques disclosed in JP-A-60-37114 and JP-A-60-244017, electrolytic polymerization of a heterocyclic monomer such as pyrrole or thiophene using a supporting electrolyte is disclosed. It describes that a solid electrolytic capacitor having excellent frequency characteristics and temperature characteristics can be obtained using a conductive polymer containing an anion of a supporting electrolyte as a dopant as a solid electrolyte.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の導電性高分子を固体電解質として用いた固体電解コン
デンサでは、導電性高分子を電極上に形成する方法とし
て、例えば特開昭63−173313号公報に開示され
た技術のように、まず酸化剤を用いて化学重合によって
誘電体酸化皮膜上に導電性高分子層を形成させ、この導
電性高分子層のポリマーを介して真の電解質となる導電
性高分子を電解重合によって形成させるという方法があ
るが、このような方法の場合には、上記化学重合によっ
て形成した導電性高分子層を後工程である電解重合の際
の給電部とするために生産性が著しく劣ってコスト高に
なり、歩留まりも悪いという課題があった。
However, in a conventional solid electrolytic capacitor using a conductive polymer as a solid electrolyte, a method for forming a conductive polymer on an electrode is disclosed in, for example, JP-A-63-173313. First, a conductive polymer layer is formed on a dielectric oxide film by chemical polymerization using an oxidizing agent, and the conductive polymer becomes a true electrolyte through the polymer of the conductive polymer layer. There is a method in which a conductive polymer is formed by electrolytic polymerization, but in such a method, the conductive polymer layer formed by the above chemical polymerization is used as a power supply portion in a later step of electrolytic polymerization. However, there has been a problem that productivity is remarkably inferior, cost is increased, and yield is poor.

【0006】また、誘電体酸化皮膜の表面に電解重合に
より導電性高分子層を形成する際に必要な導電層として
マンガン酸化物を用いるという方法が一般に多く採用さ
れているが、このマンガン酸化物の形成は硝酸マンガン
溶液を高温下で熱分解することにより形成するという方
法が用いられており、この方法においては熱分解時に発
生する誘電体酸化皮膜の損傷が大きく、また1回の反応
ではマンガン酸化物の生成量が少なく、しかも島状に分
散してしまうため、誘電体酸化皮膜の表面を均一に覆う
ためには複数回の熱分解反応を必要とし、これによりま
すます誘電体酸化皮膜の損傷が増加するという課題があ
った。
A method of using manganese oxide as a conductive layer necessary for forming a conductive polymer layer on the surface of a dielectric oxide film by electrolytic polymerization has been widely adopted. The formation of manganese nitrate is performed by thermal decomposition of a manganese nitrate solution at a high temperature. In this method, the dielectric oxide film generated during the thermal decomposition is greatly damaged. Since the amount of oxides generated is small and the oxides are dispersed like islands, multiple thermal decomposition reactions are required to cover the surface of the dielectric oxide film evenly, which further damages the dielectric oxide film However, there is a problem that the number increases.

【0007】なお、このような誘電体酸化皮膜の損傷の
抑制を目的として、特開平6−124858号公報に記
載の技術では熱分解反応によってマンガン酸化物を得る
のではなく、過マンガン酸塩水溶液を付着させ、これを
加熱して還元することによってマンガン酸化物を得る方
法や、特開平6−84706号公報に記載の技術では酢
酸塩と過マンガン酸塩の化学的な酸化還元反応によって
マンガン酸化物を生成する方法が開示されているが、こ
のような技術によっても上記従来の課題を抜本的に解決
することは困難なものであった。
For the purpose of suppressing such damage to the dielectric oxide film, the technique described in JP-A-6-124858 does not produce manganese oxide by a thermal decomposition reaction, but uses an aqueous solution of permanganate. In a method of obtaining manganese oxide by adhering and reducing this by heating, and in the technique described in JP-A-6-84706, manganese oxide is produced by a chemical oxidation-reduction reaction of acetate and permanganate. Although a method for producing an object is disclosed, it has been difficult to drastically solve the above-mentioned conventional problems even by such a technique.

【0008】本発明はこのような従来の課題を解決し、
導電性高分子層の形成を極めて短時間で行うことにより
生産性を大きく向上させることができる固体電解コンデ
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。
The present invention solves such a conventional problem,
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor which can greatly improve productivity by forming a conductive polymer layer in an extremely short time.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項1に記載の発明は、特に、誘電体酸化
皮膜層を形成した陽極体を硝酸マンガン溶液に浸漬した
後に熱分解することにより誘電体酸化皮膜層上に第1の
マンガン酸化物層を島状に形成し、続いて上記陽極体を
過マンガン酸塩水溶液に浸漬した後に洗浄して乾燥する
ことにより第2のマンガン酸化物層を形成した後、これ
らの上に電解重合により導電性高分子層を形成するよう
にした固体電解コンデンサの製造方法というものであ
り、この方法により、マンガン酸化物層の被覆面積を向
上させることができるので、その後の工程である電解重
合による導電性高分子の被覆速度を大幅に短縮すること
ができるという作用効果を有する。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 of the present invention is particularly directed to a method in which an anode body having a dielectric oxide film layer formed thereon is immersed in a manganese nitrate solution and then thermally decomposed. Forming a first manganese oxide layer on the dielectric oxide film layer in the form of islands, followed by immersing the anode body in an aqueous permanganate solution, followed by washing and drying to form a second manganese oxide layer. This is a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor in which a conductive polymer layer is formed by electrolytic polymerization on these after forming the oxide layers, and this method improves the coverage area of the manganese oxide layer. Therefore, there is an operational effect that the coating speed of the conductive polymer by the subsequent step of electrolytic polymerization can be greatly reduced.

【0010】本発明の請求項2に記載の発明は、特に、
第2のマンガン酸化物層の形成を、陽極体を過マンガン
酸塩水溶液に浸漬した後に乾燥することにより行うよう
にしたものであり、この方法により、洗浄工程を省いて
いるためにより多い過マンガン酸塩が残存して多くのマ
ンガン酸化物層を形成することができるため、電解重合
による導電性高分子の被覆速度をさらに短縮することが
できるという作用効果を有する。
[0010] The invention described in claim 2 of the present invention is, in particular,
The second manganese oxide layer is formed by immersing the anode body in an aqueous solution of permanganate and then drying the anode body. This method eliminates the cleaning step and thus increases the amount of permanganese. Since a large number of manganese oxide layers can be formed while the acid salt remains, there is an effect that the coating speed of the conductive polymer by electrolytic polymerization can be further reduced.

【0011】本発明の請求項3に記載の発明は、特に、
第2のマンガン酸化物層を形成する工程を2回以上繰り
返し行うようにしたものであり、この方法により、より
多くのマンガン酸化物層を形成して被覆面積を拡大する
ことができるため、電解重合による導電性高分子の被覆
速度をさらに短縮することができるという作用効果を有
する。
[0011] The invention described in claim 3 of the present invention is, in particular,
The step of forming the second manganese oxide layer is repeated twice or more. According to this method, more manganese oxide layers can be formed to increase the covering area. This has the effect that the coating speed of the conductive polymer by polymerization can be further reduced.

【0012】本発明の請求項4に記載の発明は、特に、
導電性高分子層を形成する工程の前に、誘電体酸化皮膜
層を修復する工程を設けたというものであり、この方法
により、漏れ電流特性を向上させることができるという
作用効果を有する。
The invention described in claim 4 of the present invention particularly provides
A step of repairing the dielectric oxide film layer is provided before the step of forming the conductive polymer layer, and this method has an effect of improving the leakage current characteristics.

【0013】本発明の請求項5に記載の発明は、特に、
過マンガン酸塩水溶液のpHを3以下としたというもの
であり、この方法により、より酸化性の強い過マンガン
酸塩水溶液を用いるために反応性が高く、より多くのマ
ンガン酸化物層を形成して被覆面積を拡大することがで
きるため、電解重合による導電性高分子の被覆速度をさ
らに短縮することができるという作用効果を有する。
The invention according to claim 5 of the present invention particularly provides
According to this method, the pH of the aqueous solution of permanganate is adjusted to 3 or less. According to this method, the use of the aqueous solution of permanganate having a higher oxidizing property leads to high reactivity and formation of more manganese oxide layers. Thus, the coating area can be increased, and therefore, the effect that the coating speed of the conductive polymer by the electrolytic polymerization can be further reduced.

【0014】本発明の請求項6に記載の発明は、特に、
過マンガン酸塩水溶液の濃度を0.2mol/L〜0.
5mol/Lとしたというものであり、この方法によ
り、より多くのマンガン酸化物層を形成して被覆面積を
拡大することができるため、電解重合による導電性高分
子の被覆速度をさらに短縮することができるという作用
効果を有する。なお、過マンガン酸塩水溶液の濃度が
0.2mol/L以下の場合には反応性に乏しいために
マンガン酸化物層を十分に被覆することができず、また
0.5mol/L以上の場合には室温における過マンガ
ン酸塩水溶液の許容溶解量を超えて過飽和状態となって
しまうので好ましくない。
[0014] The invention according to claim 6 of the present invention particularly provides
The concentration of the aqueous solution of permanganate is from 0.2 mol / L to 0.1 mol / L.
5 mol / L. According to this method, more manganese oxide layers can be formed and the covering area can be increased, so that the coating speed of the conductive polymer by electrolytic polymerization can be further reduced. It has the effect of being able to do. If the concentration of the aqueous solution of permanganate is 0.2 mol / L or less, the manganese oxide layer cannot be sufficiently covered due to poor reactivity. Is not preferred because it becomes supersaturated beyond the permissible amount of permanganate aqueous solution at room temperature.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0016】図1は固体電解コンデンサの構成を模擬的
に示した概念図であり、図1において、1は陽極体であ
り、この陽極体1は弁作用金属であるアルミニウム箔を
用い、その表面がエッチングにより粗面化されている。
2はこの陽極体1の表面を陽極酸化することにより形成
された誘電体酸化皮膜層、3はこの誘電体酸化皮膜層2
の上に形成された固体電解質層であり、この固体電解質
層3はマンガン酸化物層と導電性高分子層により構成さ
れている。4は上記固体電解質層3の上に形成されたカ
ーボン層、5はこのカーボン層4の上に形成された銀層
であり、このカーボン層4と銀層5により陰極層を構成
しているものである。なお、図中の+と−は上記陽極体
1と陰極層から夫々引き出された陽極リードと陰極リー
ドである。
FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing the structure of a solid electrolytic capacitor. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an anode body, and this anode body 1 uses an aluminum foil which is a valve action metal and has a surface thereof. Are roughened by etching.
Reference numeral 2 denotes a dielectric oxide film layer formed by anodizing the surface of the anode body 1, and 3 denotes a dielectric oxide film layer 2
The solid electrolyte layer 3 is composed of a manganese oxide layer and a conductive polymer layer. 4 is a carbon layer formed on the solid electrolyte layer 3 and 5 is a silver layer formed on the carbon layer 4. The carbon layer 4 and the silver layer 5 constitute a cathode layer. It is. In addition, + and-in the figure are an anode lead and a cathode lead respectively drawn from the anode body 1 and the cathode layer.

【0017】(実施の形態1)以下、実施の形態1を用
いて、本発明の特に請求項1に記載の発明について説明
する。
(Embodiment 1) Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to Embodiment 1.

【0018】まず、上記図1に示した固体電解コンデン
サのように、一端に陽極リードを接続したアルミニウム
からなる3mm×4mmの大きさの陽極体1を準備し、
この陽極体1を3%アジピン酸アンモニウム水溶液を用
いて印加電圧12V、水溶液温度70℃で60分間陽極
酸化を行うことにより陽極体1の表面に誘電体酸化皮膜
層2を形成した。
First, as in the solid electrolytic capacitor shown in FIG. 1, an anode body 1 of 3 mm × 4 mm made of aluminum having an anode lead connected to one end is prepared.
The anode body 1 was subjected to anodization using a 3% aqueous solution of ammonium adipate at an applied voltage of 12 V and an aqueous solution temperature of 70 ° C. for 60 minutes to form a dielectric oxide film layer 2 on the surface of the anode body 1.

【0019】次に、この誘電体酸化皮膜層2が形成され
た陽極体1を硝酸マンガン30%溶液に浸漬して引き上
げ、これを自然乾燥させた後、300℃で10分間熱分
解処理を行うことによって固体電解質層3の一部となる
第1のマンガン酸化物層6を形成した。この状態におけ
る誘電体酸化皮膜層2上に形成された第1のマンガン酸
化物層6の状態を図2に示すが、この状態では、第1の
マンガン酸化物層6は誘電体酸化皮膜層2上に島状に形
成されているのみである。
Next, the anode body 1 on which the dielectric oxide film layer 2 is formed is immersed in a 30% manganese nitrate solution, pulled up, air-dried, and then thermally decomposed at 300 ° C. for 10 minutes. Thereby, the first manganese oxide layer 6 which became a part of the solid electrolyte layer 3 was formed. FIG. 2 shows a state of the first manganese oxide layer 6 formed on the dielectric oxide film layer 2 in this state. In this state, the first manganese oxide layer 6 is It is only formed in an island shape on top.

【0020】続いて、この第1のマンガン酸化物層6が
島状に形成された陽極体1を、濃度が0.2mol/L
でpHが3の過マンガン酸カリウム溶液に10分間浸漬
して引き上げた後、十分に流水洗浄してから乾燥させる
ことによって上記島状に形成された第1のマンガン酸化
物層6を含む誘電体酸化皮膜層2上に第2のマンガン酸
化物層7を形成した。この状態における誘電体酸化皮膜
層2および第1のマンガン酸化物層6上に形成された第
2のマンガン酸化物層7の状態を図3に示す。図2と比
較してマンガン酸化物層の被覆面積が向上していること
が確認できる。
Subsequently, the anode body 1 in which the first manganese oxide layer 6 is formed in an island shape is removed by a concentration of 0.2 mol / L.
After dipping in a potassium permanganate solution having a pH of 3 for 10 minutes and pulling it up, thoroughly washing it with running water and drying it, the dielectric containing the island-shaped first manganese oxide layer 6 is formed. The second manganese oxide layer 7 was formed on the oxide film layer 2. FIG. 3 shows the state of the dielectric oxide film layer 2 and the second manganese oxide layer 7 formed on the first manganese oxide layer 6 in this state. It can be confirmed that the coverage area of the manganese oxide layer is improved as compared with FIG.

【0021】次に、ピロールモノマー0.5mol/L
とプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム0.1mo
l/Lを予め混合した後に溶媒である水を添加して作製
した固体電解質形成用の重合液に上記第1/第2のマン
ガン酸化物層6,7が形成された陽極体1を浸漬し、こ
の重合液中で陽極体1の表面に重合開始用の電極を近接
させて重合液温度30℃、重合電圧3Vで電解重合を行
うことにより導電性高分子層を形成し、これにより固体
電解質層3を形成した。
Next, the pyrrole monomer 0.5 mol / L
And sodium propylnaphthalenesulfonate 0.1mo
The anode body 1 on which the first and second manganese oxide layers 6 and 7 are formed is immersed in a polymerization solution for forming a solid electrolyte prepared by adding water as a solvent after mixing 1 / L in advance. A conductive polymer layer is formed by bringing a polymerization initiation electrode close to the surface of the anode body 1 in the polymerization solution and performing electrolytic polymerization at a polymerization solution temperature of 30 ° C. and a polymerization voltage of 3 V, thereby forming a solid electrolyte. Layer 3 was formed.

【0022】その後、この固体電解質層3を形成した陽
極体1に陰極引き出し層としてコロイダルカーボン懸濁
液を塗布し、これを乾燥することによってカーボン層4
を形成し、さらに銀ペーストを塗布し、これを乾燥する
ことによって銀層5を形成して陰極層を設け、この陰極
層に陰極リードを接続した後、エポキシ樹脂で陽極体1
の外表面を被覆する(図示せず)ことにより固体電解コ
ンデンサを完成させた。
Thereafter, a colloidal carbon suspension is applied as a cathode extraction layer to the anode body 1 on which the solid electrolyte layer 3 is formed, and the suspension is dried to form a carbon layer 4.
Is formed, a silver paste is applied, and the silver paste is dried to form a silver layer 5 to provide a cathode layer. After connecting a cathode lead to this cathode layer, the anode body 1 is made of epoxy resin.
Was coated (not shown) to complete a solid electrolytic capacitor.

【0023】(実施の形態2)以下、実施の形態2を用
いて、本発明の特に請求項2に記載の発明について説明
する。
(Embodiment 2) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to Embodiment 2.

【0024】本実施の形態2は、上記実施の形態1にお
ける第2のマンガン酸化物層7の形成方法を異なる方法
にしたものであり、これ以外は実施の形態1と同じであ
るために同じ部分については説明を省略し、異なる部分
についてのみ説明する。
The second embodiment is different from the first embodiment in that the method of forming the second manganese oxide layer 7 is different from that of the first embodiment. The description of the portions will be omitted, and only different portions will be described.

【0025】本実施の形態における第2のマンガン酸化
物層7の形成方法は、第1のマンガン酸化物層6が島状
に形成された陽極体1を、0.2mol/L過マンガン
酸カリウム溶液に10分間浸漬して引き上げた後、直ち
に乾燥させることによって上記島状に形成された第1の
マンガン酸化物層6を含む誘電体酸化皮膜層2上に第2
のマンガン酸化物層7を形成した。即ち、上記実施の形
態1で行った流水洗浄を省くことにより、過マンガン酸
塩水溶液に浸漬してから引き上げた後の陽極体1をすぐ
に乾燥するようにしたものである。
The method for forming the second manganese oxide layer 7 in the present embodiment is as follows. The anode body 1 in which the first manganese oxide layer 6 is formed in an island shape is formed by adding 0.2 mol / L potassium permanganate. After being immersed in the solution for 10 minutes and pulled up, it is immediately dried to form a second layer on the dielectric oxide film layer 2 including the island-shaped first manganese oxide layer 6.
The manganese oxide layer 7 was formed. That is, by omitting the running water washing performed in the first embodiment, the anode body 1 that has been dipped in the aqueous solution of permanganate and then pulled up is immediately dried.

【0026】(実施の形態3)以下、実施の形態3を用
いて、本発明の特に請求項3に記載の発明について説明
する。
(Embodiment 3) Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to Embodiment 3.

【0027】本実施の形態3は、上記実施の形態1にお
ける第2のマンガン酸化物層7の形成方法を異なる方法
にしたものであり、これ以外は実施の形態1と同じであ
るために同じ部分については説明を省略し、異なる部分
についてのみ説明する。
The third embodiment is different from the first embodiment in that the method of forming the second manganese oxide layer 7 is different from that of the first embodiment. The description of the portions will be omitted, and only different portions will be described.

【0028】本実施の形態3における第2のマンガン酸
化物層7の形成方法は、上記実施の形態1における第2
のマンガン酸化物層7を形成する工程を2回繰り返し行
った。
The method of forming the second manganese oxide layer 7 in the third embodiment is the same as that of the first embodiment.
The step of forming the manganese oxide layer 7 was repeated twice.

【0029】(実施の形態4)以下、実施の形態4を用
いて、本発明の特に請求項4に記載の発明について説明
する。
(Embodiment 4) Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to Embodiment 4.

【0030】本実施の形態4は、上記実施の形態1にお
ける導電性高分子層の形成工程の前に、誘電体酸化皮膜
層2を修復する工程を設けたというものであり、これ以
外は実施の形態1と同じであるために同じ部分について
は説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
The fourth embodiment is different from the first embodiment in that a step of repairing the dielectric oxide film layer 2 is provided before the step of forming the conductive polymer layer in the first embodiment. Since the configuration is the same as that of the first embodiment, the description of the same portions will be omitted, and only different portions will be described.

【0031】本実施の形態4においては、第1/第2の
マンガン酸化物層6,7が形成された陽極体1を3%ア
ジピン酸アンモニウム水溶液中に浸漬し、水溶液温度が
70℃で30分間陽極酸化を行うことによって誘電体酸
化皮膜層2の修復を行った。
In the fourth embodiment, the anode body 1 on which the first / second manganese oxide layers 6 and 7 are formed is immersed in a 3% aqueous solution of ammonium adipate. The dielectric oxide film layer 2 was repaired by performing anodic oxidation for minutes.

【0032】(実施の形態5)以下、実施の形態5を用
いて、本発明の特に請求項5に記載の発明について説明
する。
(Embodiment 5) Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to Embodiment 5.

【0033】本実施の形態5は、上記実施の形態1にお
ける第2のマンガン酸化物層7の形成方法を異なる方法
にしたものであり、これ以外は実施の形態1と同じであ
るために同じ部分については説明を省略し、異なる部分
についてのみ説明する。
The fifth embodiment is different from the first embodiment in that the second manganese oxide layer 7 is formed by a different method. The description of the portions will be omitted, and only different portions will be described.

【0034】本実施の形態5における第2のマンガン酸
化物層7の形成方法は、第1のマンガン酸化物層6が島
状に形成された陽極体1を、0.2mol/LでpHが
1の過マンガン酸カリウム溶液に10分間浸漬して引き
上げた後、十分に流水洗浄してから乾燥させることによ
って上記島状に形成された第1のマンガン酸化物層6を
含む誘電体酸化皮膜層2上に第2のマンガン酸化物層7
を形成した。即ち、上記実施の形態1の過マンガン酸カ
リウム溶液のpHを調整して3から1に変更したもので
ある。
In the method of forming the second manganese oxide layer 7 in the fifth embodiment, the anode body 1 in which the first manganese oxide layer 6 is formed in the shape of an island is prepared by adjusting the pH of the anode body 1 to 0.2 mol / L. 1. A dielectric oxide film layer including the first manganese oxide layer 6 formed in an island shape by immersing in the potassium permanganate solution for 10 minutes, pulling it up, thoroughly washing it with running water, and drying it. 2 on the second manganese oxide layer 7
Was formed. That is, the pH of the potassium permanganate solution of the first embodiment is adjusted from 3 to 1.

【0035】(実施の形態6)以下、実施の形態6を用
いて、本発明の特に請求項6に記載の発明について説明
する。
(Embodiment 6) Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0036】本実施の形態6は、上記実施の形態1にお
ける第2のマンガン酸化物層7の形成方法を異なる方法
にしたものであり、これ以外は実施の形態1と同じであ
るために同じ部分については説明を省略し、異なる部分
についてのみ説明する。
The sixth embodiment differs from the first embodiment in the method of forming the second manganese oxide layer 7, and is the same as the first embodiment except for the other points. The description of the portions will be omitted, and only different portions will be described.

【0037】本実施の形態6における第2のマンガン酸
化物層7の形成方法は、第1のマンガン酸化物層6が島
状に形成された陽極体1を、0.5mol/LでpHが
3の過マンガン酸カリウム溶液に10分間浸漬して引き
上げた後、十分に流水洗浄してから乾燥させることによ
って上記島状に形成された第1のマンガン酸化物層6を
含む誘電体酸化皮膜層2上に第2のマンガン酸化物層7
を形成した。即ち、上記実施の形態1の過マンガン酸カ
リウム溶液の濃度を調整して0.2mol/Lから0.
5mol/Lに変更したものである。
In the method for forming the second manganese oxide layer 7 in the sixth embodiment, the anode body 1 in which the first manganese oxide layer 6 is formed in the shape of an island is prepared by adjusting the pH of the anode body 1 to 0.5 mol / L. 3 is immersed in the potassium permanganate solution for 10 minutes, pulled up, thoroughly washed with running water, and dried to form a dielectric oxide film layer including the first manganese oxide layer 6 formed in an island shape. 2 on the second manganese oxide layer 7
Was formed. That is, the concentration of the potassium permanganate solution of the first embodiment is adjusted from 0.2 mol / L to 0.1 mol / L.
It was changed to 5 mol / L.

【0038】(比較例)従来品を比較例として、まず、
一端に陽極リードを接続したアルミニウムからなる3m
m×4mmの大きさの陽極体を準備し、この陽極体を3
%アジピン酸アンモニウム水溶液を用いて印加電圧12
V、水溶液温度70℃で60分間陽極酸化を行うことに
より陽極体の表面に誘電体酸化皮膜層を形成した。
(Comparative Example) Using a conventional product as a comparative example, first,
3m made of aluminum with anode lead connected to one end
An anode body having a size of mx 4 mm is prepared.
12% aqueous solution of ammonium adipate
V. Anodizing was performed at an aqueous solution temperature of 70 ° C. for 60 minutes to form a dielectric oxide film layer on the surface of the anode body.

【0039】次に、この誘電体酸化皮膜層が形成された
陽極体を硝酸マンガン30%溶液に浸漬して引き上げ、
これを自然乾燥させた後、300℃で10分間熱分解処
理を行うことによって固体電解質層の一部となるマンガ
ン酸化物層を形成した。次に、ピロールモノマー0.5
mol/Lとプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム
0.1mol/Lを予め混合した後に溶媒である水を添
加して作製した固体電解質形成用の重合液に上記マンガ
ン酸化物層が形成された陽極体を浸漬し、この重合液中
で陽極体の表面に重合開始用の電極を近接させて重合液
温度30℃、重合電圧3Vで電解重合を行うことにより
導電性高分子層を形成し、これにより固体電解質層を形
成した。
Next, the anode body on which the dielectric oxide film layer was formed was immersed in a 30% manganese nitrate solution and pulled up.
This was air-dried, and then subjected to a thermal decomposition treatment at 300 ° C. for 10 minutes to form a manganese oxide layer that became a part of the solid electrolyte layer. Next, the pyrrole monomer 0.5
mol / L and sodium propylnaphthalenesulfonate 0.1 mol / L are mixed in advance, and then the anode body on which the manganese oxide layer is formed is immersed in a polymerization solution for forming a solid electrolyte prepared by adding water as a solvent. Then, in the polymerization solution, an electrode for initiating polymerization is brought close to the surface of the anode body, and electropolymerization is performed at a polymerization solution temperature of 30 ° C. and a polymerization voltage of 3 V to form a conductive polymer layer. A layer was formed.

【0040】その後、この固体電解質層を形成した陽極
体に陰極引き出し層としてコロイダルカーボン懸濁液を
塗布し、これを乾燥することによってカーボン層を形成
し、さらに銀ペーストを塗布し、これを乾燥することに
よって銀層を形成して陰極層を設け、この陰極層に陰極
リードを接続した後、エポキシ樹脂で陽極体の外表面を
被覆することにより固体電解コンデンサを完成させた。
Thereafter, a colloidal carbon suspension is applied as a cathode extraction layer to the anode body having the solid electrolyte layer formed thereon, and the suspension is dried to form a carbon layer, and further, a silver paste is applied and dried. Then, a cathode layer was formed by forming a silver layer, and a cathode lead was connected to the cathode layer. Then, an outer surface of the anode body was covered with an epoxy resin to complete a solid electrolytic capacitor.

【0041】以上のように作製した本実施の形態1〜6
と比較例(数量は各10個)による固体電解コンデンサ
について、電解重合により導電性高分子で陽極体の表面
を完全に被覆するのに要する時間、120Hzにおける
静電容量、tanδ、定格電圧(2V)を印加した際の
1分値の漏れ電流を夫々測定し、その結果を平均値で
(表1)に示す。
Embodiments 1 to 6 manufactured as described above
And the solid electrolytic capacitors according to the comparative examples (the number of each is 10), the time required to completely cover the surface of the anode body with a conductive polymer by electrolytic polymerization, the capacitance at 120 Hz, tan δ, the rated voltage (2 V ) Was measured for each one minute leakage current, and the average value is shown in Table 1 below.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】この(表1)から明らかなように、本発明
による固体電解コンデンサは、従来品である比較例と同
等の特性を維持しながら、陽極体の表面の導電性高分子
による被覆時間を大幅に短縮することができるものであ
り、生産効率を大きく向上させることができるものであ
る。
As is clear from Table 1, the solid electrolytic capacitor according to the present invention has a longer coating time with the conductive polymer on the surface of the anode body while maintaining the same characteristics as the comparative example which is a conventional product. This can significantly reduce the production time, and can greatly improve the production efficiency.

【0044】また、本実施の形態のように第1/第2の
マンガン酸化物層6,7を形成した後と、比較例のよう
に第1のマンガン酸化物層だけを形成した後の表面元素
分析を行った結果を(表2)に示す。
The surface after forming the first / second manganese oxide layers 6 and 7 as in the present embodiment and the surface after forming only the first manganese oxide layer as in the comparative example. The results of the elemental analysis are shown in (Table 2).

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】この(表2)から明らかなように、本発明
による固体電解コンデンサは、陽極体の表面の被覆率が
向上していることがわかる。
As is clear from Table 2, the solid electrolytic capacitor according to the present invention has an improved coverage on the surface of the anode body.

【0047】なお、本実施の形態では、陽極体の材料と
してアルミニウムを用いたものについて説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、タンタル、ニオ
ブ等、他の弁作用金属であっても良い。
In the present embodiment, the case where aluminum is used as the material of the anode body has been described. However, the present invention is not limited to this, and other valve action metals such as tantalum and niobium may be used. May be.

【0048】また、本実施の形態では、導電性高分子材
料としてポリピロールを用いたものについて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、アニリ
ン、チオフェンおよびこれらの誘導体から得られる化合
物であっても良い。
Further, in this embodiment, an example using polypyrrole as the conductive polymer material has been described. However, the present invention is not limited to this, and compounds obtained from aniline, thiophene and derivatives thereof are used. It may be.

【0049】また、本実施の形態では、過マンガン酸塩
水溶液として過マンガン酸カリウム溶液を用いたものに
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なくアニオンとして過マンガン酸イオンを含む塩であれ
ば、これ以外のものであっても良い。
Further, in the present embodiment, the description has been given of the case where a potassium permanganate solution is used as the aqueous solution of permanganate. However, the present invention is not limited to this, and includes a permanganate ion as an anion. Any other salt may be used as long as it is a salt.

【0050】また、本実施の形態では、支持電解質とし
てプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウムを用いたも
のについて説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、ドーピングにより高電導度を示すものであれ
ば、これ以外のものであっても良い。
Further, in the present embodiment, the case where sodium propylnaphthalenesulfonate is used as the supporting electrolyte has been described. However, the present invention is not limited to this, as long as it shows high conductivity by doping. However, other than this may be used.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上のように本発明は、マンガン酸化物
層の形成を第1/第2のマンガン酸化物層形成工程によ
り2回行うようにしたことにより、マンガン酸化物層の
被覆面積を向上させることができるので、その後の工程
である電解重合による導電性高分子の被覆速度を大幅に
短縮し、生産効率を大きく向上させることができるもの
である。
As described above, according to the present invention, the formation area of the manganese oxide layer is reduced by performing the formation of the manganese oxide layer twice in the first / second manganese oxide layer forming step. Therefore, the coating speed of the conductive polymer by electrolytic polymerization, which is a subsequent step, can be greatly reduced, and the production efficiency can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態による固体電解コンデンサ
の構成を模擬的に示した概念図
FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing a configuration of a solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態による第1のマンガン酸化物層形
成工程後のマンガン酸化物層の被覆状態を模擬的に示し
た平面図
FIG. 2 is a plan view schematically showing a covering state of the manganese oxide layer after a first manganese oxide layer forming step according to the embodiment.

【図3】同実施の形態による第2のマンガン酸化物層形
成工程後のマンガン酸化物層の被覆状態を模擬的に示し
た平面図
FIG. 3 is a plan view schematically showing a covering state of the manganese oxide layer after a second manganese oxide layer forming step according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 陽極体 2 誘電体酸化皮膜層 3 固体電解質層 4 カーボン層 5 銀層 6 第1のマンガン酸化物層 7 第2のマンガン酸化物層 Reference Signs List 1 anode body 2 dielectric oxide film layer 3 solid electrolyte layer 4 carbon layer 5 silver layer 6 first manganese oxide layer 7 second manganese oxide layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 弁作用金属からなる陽極体の外表面に陽
極酸化により誘電体酸化皮膜層を形成し、続いて上記陽
極体を硝酸マンガン溶液に浸漬した後に熱分解すること
により上記誘電体酸化皮膜層上に第1のマンガン酸化物
層を島状に形成し、続いて上記陽極体を過マンガン酸塩
水溶液に浸漬した後に洗浄して乾燥することにより上記
第1のマンガン酸化物層を含む誘電体酸化皮膜層上に第
2のマンガン酸化物層を形成した後、上記誘電体酸化皮
膜層とこの上に形成された第1・第2のマンガン酸化物
層上に電解重合により導電性高分子層を形成するように
した固体電解コンデンサの製造方法。
1. A dielectric oxide film layer is formed by anodic oxidation on the outer surface of an anode body made of a valve metal, and then the anode body is immersed in a manganese nitrate solution and then thermally decomposed. The first manganese oxide layer is formed on the coating layer in the form of islands, and then the anode body is immersed in an aqueous solution of permanganate, washed and dried to include the first manganese oxide layer. After a second manganese oxide layer is formed on the dielectric oxide film layer, the conductive oxide film is formed on the dielectric oxide film layer and the first and second manganese oxide layers formed thereon by electropolymerization. A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor in which a molecular layer is formed.
【請求項2】 第2のマンガン酸化物層の形成を、陽極
体を過マンガン酸塩水溶液に浸漬した後に乾燥すること
により行うようにした請求項1に記載の固体電解コンデ
ンサの製造方法。
2. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the formation of the second manganese oxide layer is performed by immersing the anode body in an aqueous solution of permanganate and then drying.
【請求項3】 第2のマンガン酸化物層を形成する工程
を2回以上繰り返し行うようにした請求項1に記載の固
体電解コンデンサの製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the step of forming the second manganese oxide layer is repeated twice or more.
【請求項4】 導電性高分子層を形成する工程の前に、
誘電体酸化皮膜層を修復する工程を設けた請求項1に記
載の固体電解コンデンサの製造方法。
4. Prior to the step of forming a conductive polymer layer,
The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, further comprising a step of repairing the dielectric oxide film layer.
【請求項5】 過マンガン酸塩水溶液のpHを3以下と
した請求項1に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
5. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the pH of the aqueous solution of permanganate is 3 or less.
【請求項6】 過マンガン酸塩水溶液の濃度を0.2m
ol/L〜0.5mol/Lとした請求項1に記載の固
体電解コンデンサの製造方法。
6. The concentration of the aqueous solution of permanganate is 0.2 m
The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the amount is from ol / L to 0.5 mol / L.
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