JP2002299172A - 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
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- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 巻回型のコンデンサ素子の内部に、緻密で均
一な導電性高分子からなる固体電解質層を生成し、電気
的特性に優れかつ大容量の固体電解コンデンサを製造す
る方法を提供する。 【解決手段】 陽極電極箔１と陰極電極箔２とをセパレ
ータ３を介して巻回したコンデンサ素子５に、３，４−
エチレンジオキシチオフェンと酸化剤とを含浸し、熱処
理による化学重合でコンデンサ素子５内にポリエチレン
ジオキシチオフェンを生成した後、コンデンサ素子５を
外装ケースに収納する固体電解コンデンサの製造方法に
おいて、前記熱処理を、減圧雰囲気中で施すことで、ハ
ンダ付け後の電気的特性の劣化を防止する。
一な導電性高分子からなる固体電解質層を生成し、電気
的特性に優れかつ大容量の固体電解コンデンサを製造す
る方法を提供する。 【解決手段】 陽極電極箔１と陰極電極箔２とをセパレ
ータ３を介して巻回したコンデンサ素子５に、３，４−
エチレンジオキシチオフェンと酸化剤とを含浸し、熱処
理による化学重合でコンデンサ素子５内にポリエチレン
ジオキシチオフェンを生成した後、コンデンサ素子５を
外装ケースに収納する固体電解コンデンサの製造方法に
おいて、前記熱処理を、減圧雰囲気中で施すことで、ハ
ンダ付け後の電気的特性の劣化を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、固体電解コンデ
ンサの製造方法にかかり、特に導電性高分子を電解質に
用いた固体電解コンデンサに関する。
ンサの製造方法にかかり、特に導電性高分子を電解質に
用いた固体電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】固体電解コンデンサに用いる固体電解質
としては、二酸化マンガンや７、７、８、８−テトラシ
アノキノジメタン（ＴＣＮＱ）錯体が知られている。ま
た、近年では３，４−エチレンジオキシチオフェンと酸
化剤との化学重合反応により生成されるポリエチレンジ
オキシチオフェンが知られている。
としては、二酸化マンガンや７、７、８、８−テトラシ
アノキノジメタン（ＴＣＮＱ）錯体が知られている。ま
た、近年では３，４−エチレンジオキシチオフェンと酸
化剤との化学重合反応により生成されるポリエチレンジ
オキシチオフェンが知られている。
【０００３】二酸化マンガンからなる固体電解質層は、
硝酸マンガン水溶液に、タンタルの焼結体からなる陽極
素子を浸漬し、３００℃〜４００℃前後の温度で熱分解
して生成している。このような固体電解質層を用いたコ
ンデンサでは、硝酸マンガンの熱分解の際に酸化皮膜層
が破損し易く、そのため漏れ電流が大きくなる傾向が見
られ、また二酸化マンガン自体の比抵抗も高いためにイ
ンピーダンス特性において充分満足できる特性を得るこ
とは困難であった。また熱処理によるリード線の損傷も
あり、後工程として接続用の外部端子を別途設ける必要
があった。
硝酸マンガン水溶液に、タンタルの焼結体からなる陽極
素子を浸漬し、３００℃〜４００℃前後の温度で熱分解
して生成している。このような固体電解質層を用いたコ
ンデンサでは、硝酸マンガンの熱分解の際に酸化皮膜層
が破損し易く、そのため漏れ電流が大きくなる傾向が見
られ、また二酸化マンガン自体の比抵抗も高いためにイ
ンピーダンス特性において充分満足できる特性を得るこ
とは困難であった。また熱処理によるリード線の損傷も
あり、後工程として接続用の外部端子を別途設ける必要
があった。
【０００４】ＴＣＮＱ錯体を用いた固体電解コンデンサ
としては、特開昭５８−１９１４１４号公報に記載され
たものなどが知られており、ＴＣＮＱ錯体を熱溶融して
陽極電極に浸漬、塗布して固体電解質層を形成してい
る。このＴＣＮＱ錯体は、導電性が高く、周波数特性や
温度特性において良好な結果を得ることができる。しか
し、ＴＣＮＱ錯体は溶融したのち短時間で絶縁体に移行
する性質があるため、コンデンサの製造過程における温
度管理が困難であるほか、ＴＣＮＱ錯体自体が耐熱性に
欠けるため、プリント基板に実装する際の半田熱により
著しい特性変動が見られる。
としては、特開昭５８−１９１４１４号公報に記載され
たものなどが知られており、ＴＣＮＱ錯体を熱溶融して
陽極電極に浸漬、塗布して固体電解質層を形成してい
る。このＴＣＮＱ錯体は、導電性が高く、周波数特性や
温度特性において良好な結果を得ることができる。しか
し、ＴＣＮＱ錯体は溶融したのち短時間で絶縁体に移行
する性質があるため、コンデンサの製造過程における温
度管理が困難であるほか、ＴＣＮＱ錯体自体が耐熱性に
欠けるため、プリント基板に実装する際の半田熱により
著しい特性変動が見られる。
【０００５】これら二酸化マンガンやＴＣＮＱ錯体の持
つ不都合を解決するため、ポリピロール等の導電性高分
子を固体電解質層として用いることが試みられている。
特に近年では、３，４−エチレンジオキシチオフェンと
酸化剤との化学重合反応が緩やかなことに着目し、巻回
型のコンデンサ素子の内部に緻密で均一なポリエチレン
ジオキシチオフェンからなる固体電解質層を生成して電
気的特性に優れかつ大容量の固体電解コンデンサが実現
されている。
つ不都合を解決するため、ポリピロール等の導電性高分
子を固体電解質層として用いることが試みられている。
特に近年では、３，４−エチレンジオキシチオフェンと
酸化剤との化学重合反応が緩やかなことに着目し、巻回
型のコンデンサ素子の内部に緻密で均一なポリエチレン
ジオキシチオフェンからなる固体電解質層を生成して電
気的特性に優れかつ大容量の固体電解コンデンサが実現
されている。
【０００６】ポリエチレンジオキシチオフェンは、３，
４−エチレンジオキシチオフェンと酸化剤との化学重合
反応により生成されるが、具体的には、陽極電極箔と陰
極電極箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素
子に、３，４−エチレンジオキシチオフェンと酸化剤と
を含浸し、熱処理により化学重合反応を促進させ、両極
電極箔と密着する、緻密で均一な電解質層をセパレータ
内に形成している（特開平１０−３４０８３１号公
報）。
４−エチレンジオキシチオフェンと酸化剤との化学重合
反応により生成されるが、具体的には、陽極電極箔と陰
極電極箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素
子に、３，４−エチレンジオキシチオフェンと酸化剤と
を含浸し、熱処理により化学重合反応を促進させ、両極
電極箔と密着する、緻密で均一な電解質層をセパレータ
内に形成している（特開平１０−３４０８３１号公
報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、環境保護の
観点から、電子機器の基板に電解コンデンサなどの電子
部品を実装する際、鉛を含まないハンダを用いることが
検討されている。このような鉛を含まないハンダを用い
た実装では、ハンダ付け温度、リフロー温度が鉛を含む
ハンダを用いた場合よりも高温になることが指摘されて
いるため（おおむね２０〜３０℃の温度上昇を伴うと言
われている）、電子部品においても、従来より高温にな
るハンダ付け温度に対応した仕様が各種検討されてい
る。
観点から、電子機器の基板に電解コンデンサなどの電子
部品を実装する際、鉛を含まないハンダを用いることが
検討されている。このような鉛を含まないハンダを用い
た実装では、ハンダ付け温度、リフロー温度が鉛を含む
ハンダを用いた場合よりも高温になることが指摘されて
いるため（おおむね２０〜３０℃の温度上昇を伴うと言
われている）、電子部品においても、従来より高温にな
るハンダ付け温度に対応した仕様が各種検討されてい
る。
【０００８】ポリエチレンジオキシチオフェンを用いた
固体電解コンデンサの場合、高い温度でハンダ付けをす
ると漏れ電流特性が増大する傾向がある。このような、
高い温度でのハンダ付けによる漏れ電流特性の増大は、
場合によっては初期値の１０〜２００倍にも達する。そ
のメカニズムは不明だが、熱ストレスの影響が考えら
れ、求められる特性としては、ハンダ付け後も初期値と
同レベルが望ましいが、少なくとも製品規格値以内の漏
れ電流特性を維持している必要がある。
固体電解コンデンサの場合、高い温度でハンダ付けをす
ると漏れ電流特性が増大する傾向がある。このような、
高い温度でのハンダ付けによる漏れ電流特性の増大は、
場合によっては初期値の１０〜２００倍にも達する。そ
のメカニズムは不明だが、熱ストレスの影響が考えら
れ、求められる特性としては、ハンダ付け後も初期値と
同レベルが望ましいが、少なくとも製品規格値以内の漏
れ電流特性を維持している必要がある。
【０００９】このような、ハンダ付け後の漏れ電流特性
を、製品規格値以内に維持するには、３，４−エチレン
ジオキシチオフェンと酸化剤との化学重合反応における
熱処理温度を高温にすると実現できることが判明してい
る。しかし一方で、重合反応の熱処理温度を高くする
と、ショートの発生が頻発するなど耐電圧特性に悪影響
が及ぶことも判明している。
を、製品規格値以内に維持するには、３，４−エチレン
ジオキシチオフェンと酸化剤との化学重合反応における
熱処理温度を高温にすると実現できることが判明してい
る。しかし一方で、重合反応の熱処理温度を高くする
と、ショートの発生が頻発するなど耐電圧特性に悪影響
が及ぶことも判明している。
【００１０】この発明は、高温での熱処理による化学重
合反応によって、酸化剤の溶媒や未反応のモノマーが蒸
散し、ポリエチレンジオキシチオフェンを用いた固体電
解コンデンサの漏れ電流特性を改善することができると
の知見に基づきなされたもので、高い温度でのハンダ付
けによっても電気的特性に影響が及ばない固体電解コン
デンサ及びその製造方法の実現を目的としている。
合反応によって、酸化剤の溶媒や未反応のモノマーが蒸
散し、ポリエチレンジオキシチオフェンを用いた固体電
解コンデンサの漏れ電流特性を改善することができると
の知見に基づきなされたもので、高い温度でのハンダ付
けによっても電気的特性に影響が及ばない固体電解コン
デンサ及びその製造方法の実現を目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、陽極電極箔
と陰極電極箔とをセパレータを介して巻回したコンデン
サ素子に、重合性モノマーと酸化剤とを含浸し、熱処理
による化学重合でコンデンサ素子内に導電性ポリマーを
生成した後、コンデンサ素子を外装ケースに収納する固
体電解コンデンサの製造方法において、前記熱処理を、
減圧雰囲気中で施すことを特徴とし、またこのような製
造方法によって製造された固体電解コンデンサであるこ
とを特徴としている。
と陰極電極箔とをセパレータを介して巻回したコンデン
サ素子に、重合性モノマーと酸化剤とを含浸し、熱処理
による化学重合でコンデンサ素子内に導電性ポリマーを
生成した後、コンデンサ素子を外装ケースに収納する固
体電解コンデンサの製造方法において、前記熱処理を、
減圧雰囲気中で施すことを特徴とし、またこのような製
造方法によって製造された固体電解コンデンサであるこ
とを特徴としている。
【００１２】また、別の製造方法として、陽極電極箔と
陰極電極箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ
素子に、重合性モノマーと酸化剤とを含浸し、少なくと
も２回以上の熱処理による化学重合でコンデンサ素子内
に導電性ポリマーを生成した後、コンデンサ素子を外装
ケースに収納する固体電解コンデンサの製造方法におい
て、２回目以降の熱処理のうち少なくとも１回の熱処理
を減圧雰囲気中で施すことを特徴とし、またこのような
製造方法によって製造された固体電解コンデンサである
ことを特徴としている。
陰極電極箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ
素子に、重合性モノマーと酸化剤とを含浸し、少なくと
も２回以上の熱処理による化学重合でコンデンサ素子内
に導電性ポリマーを生成した後、コンデンサ素子を外装
ケースに収納する固体電解コンデンサの製造方法におい
て、２回目以降の熱処理のうち少なくとも１回の熱処理
を減圧雰囲気中で施すことを特徴とし、またこのような
製造方法によって製造された固体電解コンデンサである
ことを特徴としている。
【００１３】また、上記いずれの発明においても、減圧
雰囲気中での熱処理温度が２０℃ないし２００℃である
と好適である。更に、上記いずれの発明においても、減
圧雰囲気中での熱処理時間が５分ないし１２０分である
と好適である。
雰囲気中での熱処理温度が２０℃ないし２００℃である
と好適である。更に、上記いずれの発明においても、減
圧雰囲気中での熱処理時間が５分ないし１２０分である
と好適である。
【００１４】そして、上記の発明において、重合性モノ
マーがチオフェン誘電体であり、さらにチオフェン誘電
体が３，４−エチレンジオキシチオフェンであることを
特徴としている。
マーがチオフェン誘電体であり、さらにチオフェン誘電
体が３，４−エチレンジオキシチオフェンであることを
特徴としている。
【００１５】この発明は、重合性モノマーと酸化剤との
化学重合反応により、コンデンサ素子内に導電性ポリマ
ーを生成する際、減圧雰囲気中で熱処理を施すことによ
り、化学重合反応の促進を図る一方で、反応残留物の蒸
散を促し、反応残留物による漏れ電流特性の低下を防い
でいる。
化学重合反応により、コンデンサ素子内に導電性ポリマ
ーを生成する際、減圧雰囲気中で熱処理を施すことによ
り、化学重合反応の促進を図る一方で、反応残留物の蒸
散を促し、反応残留物による漏れ電流特性の低下を防い
でいる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次いで、本発明の実施の形態を、
図面を用いて説明する。図１は、本発明の固体電解コン
デンサの製造方法では、アルミニウム等の弁作用金属か
らなり表面に酸化皮膜層が形成された陽極電極箔１と、
陰極電極箔２とを、ビニロン繊維、ポリエチレンテレフ
タレート繊維等の合成繊維を主体とする不織布からなる
セパレータ３を介して巻回してコンデンサ素子５を形成
している。そして、このコンデンサ素子５に、導電性モ
ノマーと溶媒中の酸化剤とを含浸し、あるいは導電性モ
ノマーと溶媒中の酸化剤とを混合した溶液を含浸し、コ
ンデンサ素子５中での化学重合反応により生成した導電
性ポリマーを固体電解質層としてセパレータ３で保持し
ている。
図面を用いて説明する。図１は、本発明の固体電解コン
デンサの製造方法では、アルミニウム等の弁作用金属か
らなり表面に酸化皮膜層が形成された陽極電極箔１と、
陰極電極箔２とを、ビニロン繊維、ポリエチレンテレフ
タレート繊維等の合成繊維を主体とする不織布からなる
セパレータ３を介して巻回してコンデンサ素子５を形成
している。そして、このコンデンサ素子５に、導電性モ
ノマーと溶媒中の酸化剤とを含浸し、あるいは導電性モ
ノマーと溶媒中の酸化剤とを混合した溶液を含浸し、コ
ンデンサ素子５中での化学重合反応により生成した導電
性ポリマーを固体電解質層としてセパレータ３で保持し
ている。
【００１７】上記の導電性モノマーとしては（化１）で
示されるチオフェン誘電体を挙げることができ、なかで
も反応性、電気特性の良好な３，４−エチレンジオキシ
チオフェンが好適である。
示されるチオフェン誘電体を挙げることができ、なかで
も反応性、電気特性の良好な３，４−エチレンジオキシ
チオフェンが好適である。
【化１】 ここで、ＸはＯまたはＳ、ＸがＯのとき、Ａはアルキレ
ン、またはポリオキシアルキレン、Ｘの少なくとも一方
がＳのとき、Ａはアルキレン、ポリオキシアルキレン、
置換アルキレン、置換ポリオキシアルキレン、ここで、
置換基はアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基であ
る。
ン、またはポリオキシアルキレン、Ｘの少なくとも一方
がＳのとき、Ａはアルキレン、ポリオキシアルキレン、
置換アルキレン、置換ポリオキシアルキレン、ここで、
置換基はアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基であ
る。
【００１８】陽極電極箔１は、アルミニウム等の弁作用
金属からなり、その表面を、塩化物水溶液中での電気化
学的なエッチング処理により粗面化して多数のエッチン
グピットを形成している。更にこの陽極電極箔１の表面
には、ホウ酸アンモニウム等の水溶液中で電圧を印加し
て誘電体となる酸化皮膜層を形成している。陰極電極箔
２は、陽極電極箔１と同様にアルミニウム等からなり、
表面にエッチング処理のみが施されているものを用い
る。
金属からなり、その表面を、塩化物水溶液中での電気化
学的なエッチング処理により粗面化して多数のエッチン
グピットを形成している。更にこの陽極電極箔１の表面
には、ホウ酸アンモニウム等の水溶液中で電圧を印加し
て誘電体となる酸化皮膜層を形成している。陰極電極箔
２は、陽極電極箔１と同様にアルミニウム等からなり、
表面にエッチング処理のみが施されているものを用い
る。
【００１９】陽極電極箔１及び陰極電極箔２にはそれぞ
れの電極を外部に接続するためのリード線４が、ステッ
チ、超音波溶接等の公知の手段により接続されている。
このリード線４は、アルミニウム等からなり、陽極電極
箔１、陰極電極箔２との接続部と外部との電気的な接続
を担う外部接続部からなり、巻回したコンデンサ素子５
の端面から導出される。
れの電極を外部に接続するためのリード線４が、ステッ
チ、超音波溶接等の公知の手段により接続されている。
このリード線４は、アルミニウム等からなり、陽極電極
箔１、陰極電極箔２との接続部と外部との電気的な接続
を担う外部接続部からなり、巻回したコンデンサ素子５
の端面から導出される。
【００２０】セパレータ３は、合成繊維を主体とする不
織布で、この他に合成繊維と、ガラス繊維、紙繊維など
とを混抄した不織布を用いることもできる。なお、上記
不織布は、坪量が６〜３６ｇ／ｍ2 、繊維径５〜３０μ
ｍ、厚さ３０〜１５０μｍ、密度０．２〜０．５ｇ／ｍ
3 のものを用いている。
織布で、この他に合成繊維と、ガラス繊維、紙繊維など
とを混抄した不織布を用いることもできる。なお、上記
不織布は、坪量が６〜３６ｇ／ｍ2 、繊維径５〜３０μ
ｍ、厚さ３０〜１５０μｍ、密度０．２〜０．５ｇ／ｍ
3 のものを用いている。
【００２１】コンデンサ素子５は、上記の陽極電極箔１
と陰極電極箔２とを、セパレータ３を間に挟むようにし
て巻き取って形成している。両極電極箔１、２の寸法
は、製造する固体電解コンデンサの仕様に応じて任意で
あり、セパレータ３も両極電極箔１、２の寸法に応じて
これよりやや大きい幅寸法のものを用いればよい。
と陰極電極箔２とを、セパレータ３を間に挟むようにし
て巻き取って形成している。両極電極箔１、２の寸法
は、製造する固体電解コンデンサの仕様に応じて任意で
あり、セパレータ３も両極電極箔１、２の寸法に応じて
これよりやや大きい幅寸法のものを用いればよい。
【００２２】モノマーである３，４−エチレンジオキシ
チオフェンは、特開平２−１５６１１号公報等により開
示された公知の製法により得ることができる。また、酸
化剤は、溶媒であるブタノールに溶解したｐ−トルエン
スルホン酸第二鉄を用いており、酸化剤はブタノールに
対して４０重量％ないし５５重量％の濃度、好ましくは
４５重量％ないし５０重量％であると良好な結果が得ら
れる。また、この酸化剤におけるブタノールとｐ−トル
エンスルホン酸第二鉄の比率は任意でよいが、モノマー
との配合比は１：２ないし１：１５の範囲が好適であ
る。
チオフェンは、特開平２−１５６１１号公報等により開
示された公知の製法により得ることができる。また、酸
化剤は、溶媒であるブタノールに溶解したｐ−トルエン
スルホン酸第二鉄を用いており、酸化剤はブタノールに
対して４０重量％ないし５５重量％の濃度、好ましくは
４５重量％ないし５０重量％であると良好な結果が得ら
れる。また、この酸化剤におけるブタノールとｐ−トル
エンスルホン酸第二鉄の比率は任意でよいが、モノマー
との配合比は１：２ないし１：１５の範囲が好適であ
る。
【００２３】そして、コンデンサ素子５に減圧雰囲気中
で、熱処理を施してコンデンサ素子５中での化学重合反
応によるポリエチレンジオキシチオフェンを生成する。
で、熱処理を施してコンデンサ素子５中での化学重合反
応によるポリエチレンジオキシチオフェンを生成する。
【００２４】通常、３，４−エチレンジオキシチオフェ
ンと溶媒中の酸化剤とを混合した場合、室温以上の熱処
理において化学重合反応は進行してポリエチレンジオキ
シチオフェンが生成されるが、コンデンサ素子５内の溶
媒や未反応のモノマー残留物が多くなり、各種の電気特
性に悪影響を及ぼしてしまう。
ンと溶媒中の酸化剤とを混合した場合、室温以上の熱処
理において化学重合反応は進行してポリエチレンジオキ
シチオフェンが生成されるが、コンデンサ素子５内の溶
媒や未反応のモノマー残留物が多くなり、各種の電気特
性に悪影響を及ぼしてしまう。
【００２５】そこで、この発明のように、熱処理を、減
圧雰囲気中で施すことにより、コンデンサ素子内に残留
する溶媒や未反応のモノマーが蒸散して、これらの残留
物による電気特性の悪影響を防止することができる。特
にリフロー試験において、リフロー中の残留物のガス化
が抑制されるので、コンデンサケースの膨れやそれに伴
う電気特性の劣化を防止することができる。
圧雰囲気中で施すことにより、コンデンサ素子内に残留
する溶媒や未反応のモノマーが蒸散して、これらの残留
物による電気特性の悪影響を防止することができる。特
にリフロー試験において、リフロー中の残留物のガス化
が抑制されるので、コンデンサケースの膨れやそれに伴
う電気特性の劣化を防止することができる。
【００２６】ここで、コンデンサ素子５に少なくとも２
回以上の異なる温度による熱処理を減圧雰囲気中で施し
てコンデンサ素子５中での化学重合反応によるポリエチ
レンジオキシチオフェンを生成すると、化学重合反応を
段階的に促進させることで、陽極電極箔１のエッチング
ピット内部にまで固体電解質層を生成するとともに、溶
媒や未反応のモノマー残留物を効率的に除去することが
できるようになるので、さらに好適である。
回以上の異なる温度による熱処理を減圧雰囲気中で施し
てコンデンサ素子５中での化学重合反応によるポリエチ
レンジオキシチオフェンを生成すると、化学重合反応を
段階的に促進させることで、陽極電極箔１のエッチング
ピット内部にまで固体電解質層を生成するとともに、溶
媒や未反応のモノマー残留物を効率的に除去することが
できるようになるので、さらに好適である。
【００２７】２回以上の異なる温度による熱処理のう
ち、１回目の熱処理の温度及び時間は酸化剤の溶媒の種
類、工程時間等により任意だが、溶媒がブタノールであ
る場合は、実験の結果、温度をブタノールの沸点よりも
低い２０℃ないし９０℃とすると良好な特性を得ること
ができる。そして、２回目以降の熱処理の温度は、１回
目の熱処理温度よりも高い９０℃を越え２００℃以下の
温度範囲で５分〜１２０分間施している。そして、熱処
理温度が高すぎると耐電圧特性に悪影響が及ぶので、９
０℃を越え１２０℃以下の温度範囲がさらに好ましい。
ち、１回目の熱処理の温度及び時間は酸化剤の溶媒の種
類、工程時間等により任意だが、溶媒がブタノールであ
る場合は、実験の結果、温度をブタノールの沸点よりも
低い２０℃ないし９０℃とすると良好な特性を得ること
ができる。そして、２回目以降の熱処理の温度は、１回
目の熱処理温度よりも高い９０℃を越え２００℃以下の
温度範囲で５分〜１２０分間施している。そして、熱処
理温度が高すぎると耐電圧特性に悪影響が及ぶので、９
０℃を越え１２０℃以下の温度範囲がさらに好ましい。
【００２８】以上のように、熱処理温度は熱処理が１回
の場合も、２回以上の場合も、２０〜２００℃の範囲が
好ましく、耐電圧特性を考慮すると、２０〜１２０℃が
さらに好ましい。
の場合も、２回以上の場合も、２０〜２００℃の範囲が
好ましく、耐電圧特性を考慮すると、２０〜１２０℃が
さらに好ましい。
【００２９】
【実施例】次に、発明における固体電解コンデンサの製
造方法を具体的に説明する。陽極電極箔１及び陰極電極
箔２は、弁作用金属、例えばアルミニウム、タンタルか
らなり、その表面には予めエッチング処理が施されて表
面積が拡大されている。陽極電極箔１については、更に
化成処理が施され、表面に酸化アルミニウムからなる酸
化皮膜層が形成されている。この陽極電極箔１及び陰極
電極箔２を、ビニロン繊維を主体とする不織布からなる
セパレータ３を介して巻回し、コンデンサ素子５を得
る。
造方法を具体的に説明する。陽極電極箔１及び陰極電極
箔２は、弁作用金属、例えばアルミニウム、タンタルか
らなり、その表面には予めエッチング処理が施されて表
面積が拡大されている。陽極電極箔１については、更に
化成処理が施され、表面に酸化アルミニウムからなる酸
化皮膜層が形成されている。この陽極電極箔１及び陰極
電極箔２を、ビニロン繊維を主体とする不織布からなる
セパレータ３を介して巻回し、コンデンサ素子５を得
る。
【００３０】この実施例において、コンデンサ素子５
は、径寸法が１０φ、縦寸法が８ｍｍ、また定格電圧１
６ＷＶ、定格静電容量１８０μＦのものを用いている。
なおコンデンサ素子５の陽極電極箔１、陰極電極箔２に
はそれぞれリード線４が電気的に接続され、コンデンサ
素子５の端面から突出している。
は、径寸法が１０φ、縦寸法が８ｍｍ、また定格電圧１
６ＷＶ、定格静電容量１８０μＦのものを用いている。
なおコンデンサ素子５の陽極電極箔１、陰極電極箔２に
はそれぞれリード線４が電気的に接続され、コンデンサ
素子５の端面から突出している。
【００３１】このコンデンサ素子５に、３，４−エチレ
ンジオキシチオフェンと酸化剤とを含浸する。酸化剤
は、ブタノールに対して５０重量％の配分で溶解したｐ
−トルエンスルホン酸第二鉄を用い、３，４−エチレン
ジオキシチオフェンに対して酸化剤を１：５で含浸し
た。
ンジオキシチオフェンと酸化剤とを含浸する。酸化剤
は、ブタノールに対して５０重量％の配分で溶解したｐ
−トルエンスルホン酸第二鉄を用い、３，４−エチレン
ジオキシチオフェンに対して酸化剤を１：５で含浸し
た。
【００３２】次いで、３，４−エチレンジオキシチオフ
ェンと酸化剤とを含浸したコンデンサ素子５に、真空ポ
ンプによって減圧雰囲気とした容器の中で、１２０℃で
１２０分の熱処理を施して化学重合反応を促進させる。
この時の熱処理で、緩やかに化学重合反応は進み、陽極
電極箔１のエッチングピットの内部にポリマーであるポ
リエチレンジオキシチオフェンが生成される。一方、溶
媒であるブタノールや未反応の３，４−エチレンジオキ
シチオフェンは減圧雰囲気の下で除去される。その結
果、重合温度の上昇に伴う耐電圧特性の劣化を引き起こ
すことなく、外観及び漏れ電流特性を良好にすることが
できる。
ェンと酸化剤とを含浸したコンデンサ素子５に、真空ポ
ンプによって減圧雰囲気とした容器の中で、１２０℃で
１２０分の熱処理を施して化学重合反応を促進させる。
この時の熱処理で、緩やかに化学重合反応は進み、陽極
電極箔１のエッチングピットの内部にポリマーであるポ
リエチレンジオキシチオフェンが生成される。一方、溶
媒であるブタノールや未反応の３，４−エチレンジオキ
シチオフェンは減圧雰囲気の下で除去される。その結
果、重合温度の上昇に伴う耐電圧特性の劣化を引き起こ
すことなく、外観及び漏れ電流特性を良好にすることが
できる。
【００３３】このようにして形成された、陽極電極箔１
と陰極電極箔２との間に介在したセパレータ３が固体電
解質層を保持したコンデンサ素子５を、通常のエージン
グ工程等の後工程を施した後、外装樹脂層で覆い、ある
いは外装ケースに収納して外装ケースの開口部を封口ゴ
ム等で封止して固体電解コンデンサを形成する。
と陰極電極箔２との間に介在したセパレータ３が固体電
解質層を保持したコンデンサ素子５を、通常のエージン
グ工程等の後工程を施した後、外装樹脂層で覆い、ある
いは外装ケースに収納して外装ケースの開口部を封口ゴ
ム等で封止して固体電解コンデンサを形成する。
【００３４】次に、実施例による固体電解コンデンサに
おいて、減圧雰囲気の条件による初期特性とリフロー後
の特性の変化ならびに外観形状の目視検査の結果を以下
に示す。
おいて、減圧雰囲気の条件による初期特性とリフロー後
の特性の変化ならびに外観形状の目視検査の結果を以下
に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】表１から明らかなように、減圧雰囲気条件
下での熱処理により、ＥＳＲ特性等の電気的特性に悪影
響を及ぼすことなく、ハンダ付け後の外観及び電気的特
性、特に漏れ電流特性が、初期値とほぼ同じレベルを維
持することができるようになる。
下での熱処理により、ＥＳＲ特性等の電気的特性に悪影
響を及ぼすことなく、ハンダ付け後の外観及び電気的特
性、特に漏れ電流特性が、初期値とほぼ同じレベルを維
持することができるようになる。
【００３７】
【発明の効果】以上のようにこの発明は、陽極電極箔と
陰極電極箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ
素子に、重合性モノマーと酸化剤とを含浸し、熱処理に
よる化学重合でコンデンサ素子内に導電性ポリマーを生
成した後、コンデンサ素子を外装ケースに収納する固体
電解コンデンサの製造方法において、前記熱処理を、減
圧雰囲気中で施すことを特徴としているので、エッチン
グピット内部にまで緻密で均一な固体電解質層を形成す
ることができるとともに、高温のハンダ付け後の外観及
び電気的特性、特に漏れ電流特性を、初期規格値以内に
維持することができる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。
陰極電極箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ
素子に、重合性モノマーと酸化剤とを含浸し、熱処理に
よる化学重合でコンデンサ素子内に導電性ポリマーを生
成した後、コンデンサ素子を外装ケースに収納する固体
電解コンデンサの製造方法において、前記熱処理を、減
圧雰囲気中で施すことを特徴としているので、エッチン
グピット内部にまで緻密で均一な固体電解質層を形成す
ることができるとともに、高温のハンダ付け後の外観及
び電気的特性、特に漏れ電流特性を、初期規格値以内に
維持することができる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】本発明で用いるコンデンサ素子の分解斜視図で
ある。
ある。
１ 陽極電極箔 ２ 陰極電極箔 ３ セパレータ ４ リード線 ５ コンデンサ素子
Claims (7)
- 【請求項１】 陽極電極箔と陰極電極箔とをセパレータ
を介して巻回したコンデンサ素子に、重合性モノマーと
酸化剤とを含浸し、熱処理による化学重合でコンデンサ
素子内に導電性ポリマーを生成した後、コンデンサ素子
を外装ケースに収納する固体電解コンデンサの製造方法
において、前記熱処理を、減圧雰囲気中で施す固体電解
コンデンサの製造方法。 - 【請求項２】 陽極電極箔と陰極電極箔とをセパレータ
を介して巻回したコンデンサ素子に、重合性モノマーと
酸化剤とを含浸し、少なくとも２回以上の熱処理による
化学重合でコンデンサ素子内に導電性ポリマーを生成し
た後、コンデンサ素子を外装ケースに収納する固体電解
コンデンサの製造方法において、２回目以降の熱処理の
うち少なくとも１回の熱処理を減圧雰囲気中で施す固体
電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項３】 減圧雰囲気中での熱処理温度が、２０℃
ないし２００℃である請求項１または２記載の固体電解
コンデンサの製造方法。 - 【請求項４】 減圧雰囲気中での熱処理時間が、５分な
いし１２０分である請求項１または請求項２記載の固体
電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項５】 重合性モノマーがチオフェン誘電体であ
る請求項１ないし請求項４記載の固体電解コンデンサの
製造方法。 - 【請求項６】 チオフェン誘電体が３，４−エチレンジ
オキシチオフェンである請求項５記載の固体電解コンデ
ンサの製造方法。 - 【請求項７】 請求項１ないし６の製造方法で製造され
た固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001096931A JP2002299172A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2001096931A JP2002299172A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002299172A true JP2002299172A (ja) | 2002-10-11 |
Family
ID=18950785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001096931A Pending JP2002299172A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002299172A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000340461A (ja) * | 1999-05-26 | 2000-12-08 | Marcon Electronics Co Ltd | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
-
2001
- 2001-03-29 JP JP2001096931A patent/JP2002299172A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000340461A (ja) * | 1999-05-26 | 2000-12-08 | Marcon Electronics Co Ltd | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
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