JP2003168633A - 固体電解コンデンサ及びその製造方法並びに導電性複合材料及びその製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサ及びその製造方法並びに導電性複合材料及びその製造方法Info
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- JP2003168633A JP2003168633A JP2001366010A JP2001366010A JP2003168633A JP 2003168633 A JP2003168633 A JP 2003168633A JP 2001366010 A JP2001366010 A JP 2001366010A JP 2001366010 A JP2001366010 A JP 2001366010A JP 2003168633 A JP2003168633 A JP 2003168633A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電解酸化皮膜を形成した陽極部材に固体の陰
極部材を含浸した固体電解コンデンサにおいて、陰極部
材を構成する材料の導電率を高めることにより、コンデ
ンサ完成品としてのＥＳＲを低減する。 【解決手段】 前記陰極部材を、導電性ポリマーからな
る母材中にカーボンナノチューブを分散させた導電性複
合材料により構成する。斯かる陰極部材は、電解重合に
より導電性ポリマーとなるモノマーを溶解すると共にカ
ーボンナノチューブを分散させた溶液に、電解酸化皮膜
及び導電性プレコート膜を形成した陽極部材を浸漬し、
通電して前記モノマーを電解重合させることにより作製
される。
極部材を含浸した固体電解コンデンサにおいて、陰極部
材を構成する材料の導電率を高めることにより、コンデ
ンサ完成品としてのＥＳＲを低減する。 【解決手段】 前記陰極部材を、導電性ポリマーからな
る母材中にカーボンナノチューブを分散させた導電性複
合材料により構成する。斯かる陰極部材は、電解重合に
より導電性ポリマーとなるモノマーを溶解すると共にカ
ーボンナノチューブを分散させた溶液に、電解酸化皮膜
及び導電性プレコート膜を形成した陽極部材を浸漬し、
通電して前記モノマーを電解重合させることにより作製
される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電解酸化皮膜を形
成した陽極部材に固体の陰極部材を含浸した固体電解コ
ンデンサに関する。
成した陽極部材に固体の陰極部材を含浸した固体電解コ
ンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】電解酸化皮膜を形成した陽極部材に固体
の陰極部材を含浸した固体電解コンデンサとして、図１
に示すような構成を有するものが知られている。
の陰極部材を含浸した固体電解コンデンサとして、図１
に示すような構成を有するものが知られている。
【０００３】この固体電解コンデンサは、弁作用金属
（タンタル、ニオブ、アルミニウム、チタン等）の焼結
体からなる陽極部材１の表面に、該表面を電解酸化させ
た誘電体皮膜層２、ポリピロール、ポリチオフェン、ポ
リアニリン等の導電性ポリマーからなる陰極部材層３、
グラファイト等を含有する導電性カーボン層４、銀等を
含有する陰極引出層５を順次形成してコンデンサ素子１
５を構成し、前記陽極部材１の一端面に植立された陽極
リードピン１６に陽極端子６１を溶接し、前記陰極引出
層５に陰極端子６２をろう接し、前記コンデンサ素子１
５の外側をエポキシ樹脂等からなる外殻層７にて被覆密
封したものである。
（タンタル、ニオブ、アルミニウム、チタン等）の焼結
体からなる陽極部材１の表面に、該表面を電解酸化させ
た誘電体皮膜層２、ポリピロール、ポリチオフェン、ポ
リアニリン等の導電性ポリマーからなる陰極部材層３、
グラファイト等を含有する導電性カーボン層４、銀等を
含有する陰極引出層５を順次形成してコンデンサ素子１
５を構成し、前記陽極部材１の一端面に植立された陽極
リードピン１６に陽極端子６１を溶接し、前記陰極引出
層５に陰極端子６２をろう接し、前記コンデンサ素子１
５の外側をエポキシ樹脂等からなる外殻層７にて被覆密
封したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のような構成を有
する固体電解コンデンサにおいて、陰極部材層を構成す
る導電性ポリマーは、周知の化学重合法や電解重合法に
より薄膜状に形成され、１〜１００Ｓ／ｃｍの導電率を
有するが、該固体電解コンデンサのＥＳＲ（等価直列抵
抗）を更に低減するためには、陰極部材層を構成する材
料の導電率を更に高めることが望まれる。
する固体電解コンデンサにおいて、陰極部材層を構成す
る導電性ポリマーは、周知の化学重合法や電解重合法に
より薄膜状に形成され、１〜１００Ｓ／ｃｍの導電率を
有するが、該固体電解コンデンサのＥＳＲ（等価直列抵
抗）を更に低減するためには、陰極部材層を構成する材
料の導電率を更に高めることが望まれる。
【０００５】又、導電性ポリマーからなる陰極部材層
は、前述の如く化学重合法や電解重合法により薄膜状に
形成されるので、その表面が平滑になりやすく、これに
対して、その上に形成される導電性カーボン層は、グラ
ファイト等、比較的粒子サイズの大きい導電性カーボン
材により構成されるので、陰極部材層と導電性カーボン
層との密着性が悪くなりやすい。
は、前述の如く化学重合法や電解重合法により薄膜状に
形成されるので、その表面が平滑になりやすく、これに
対して、その上に形成される導電性カーボン層は、グラ
ファイト等、比較的粒子サイズの大きい導電性カーボン
材により構成されるので、陰極部材層と導電性カーボン
層との密着性が悪くなりやすい。
【０００６】陰極部材層に対する導電性カーボン層の密
着性が不十分であると、コンデンサ完成品としてのＥＳ
Ｒやｔａｎδ（損失角の正接）が大きくなり、極端な場
合には、ヒートショック等により導電性カーボン層が剥
離することもある。
着性が不十分であると、コンデンサ完成品としてのＥＳ
Ｒやｔａｎδ（損失角の正接）が大きくなり、極端な場
合には、ヒートショック等により導電性カーボン層が剥
離することもある。
【０００７】特に、陰極部材層を構成する材料の導電率
が高くなると、コンデンサ完成品としてのＥＳＲやｔａ
ｎδも比較的小さくなるので、陰極部材層と導電性カー
ボン層との密着性の良否が、ＥＳＲやｔａｎδに対して
相対的に大きな影響を及ぼすことになる。
が高くなると、コンデンサ完成品としてのＥＳＲやｔａ
ｎδも比較的小さくなるので、陰極部材層と導電性カー
ボン層との密着性の良否が、ＥＳＲやｔａｎδに対して
相対的に大きな影響を及ぼすことになる。
【０００８】この問題に対して、特開平７−９４３６８
号には、陰極部材としての導電性ポリマー層中に導電性
粉末（グラファイト粉末、導電性ポリマー粉末、金属粉
末等）を混在させることにより、導電性ポリマー層の表
面に凹凸を設ける技術が開示されているが、導電性ポリ
マー層中に混在させる導電性粉末の粒子径が大きいと、
該導電性ポリマー層が厚くなってコンデンサ完成品の外
形寸法が大きくなる。
号には、陰極部材としての導電性ポリマー層中に導電性
粉末（グラファイト粉末、導電性ポリマー粉末、金属粉
末等）を混在させることにより、導電性ポリマー層の表
面に凹凸を設ける技術が開示されているが、導電性ポリ
マー層中に混在させる導電性粉末の粒子径が大きいと、
該導電性ポリマー層が厚くなってコンデンサ完成品の外
形寸法が大きくなる。
【０００９】又、特開平１１−１２１２８１号には、化
学重合法により形成した第１の導電性ポリマー層上に、
導電性ポリマー粉末を接着剤で固めた第２の導電性ポリ
マー層を形成することにより、第２の導電性ポリマー層
の表面に凹凸を設け、導電性カーボン層との密着性を向
上させる技術が開示されているが、導電性ポリマー粉末
を接着剤で固めた導電性ポリマー層は、化学重合法や電
化重合法により形成される導電性ポリマー層に比べて、
導電率が低くなる。
学重合法により形成した第１の導電性ポリマー層上に、
導電性ポリマー粉末を接着剤で固めた第２の導電性ポリ
マー層を形成することにより、第２の導電性ポリマー層
の表面に凹凸を設け、導電性カーボン層との密着性を向
上させる技術が開示されているが、導電性ポリマー粉末
を接着剤で固めた導電性ポリマー層は、化学重合法や電
化重合法により形成される導電性ポリマー層に比べて、
導電率が低くなる。
【００１０】本発明は、電解酸化皮膜を形成した陽極部
材に固体の陰極部材を含浸した固体電解コンデンサにお
いて、陰極部材を構成する材料の導電率を高めることに
より、コンデンサ完成品としてのＥＳＲを低減するもの
である。
材に固体の陰極部材を含浸した固体電解コンデンサにお
いて、陰極部材を構成する材料の導電率を高めることに
より、コンデンサ完成品としてのＥＳＲを低減するもの
である。
【００１１】又、前記陰極部材の上に導電性カーボン層
を介して陰極引出層を形成した固体電解コンデンサにお
いて、陰極部材層と導電性カーボン層との密着性を改善
することにより、コンデンサ完成品としてのＥＳＲを更
に低減するものである。
を介して陰極引出層を形成した固体電解コンデンサにお
いて、陰極部材層と導電性カーボン層との密着性を改善
することにより、コンデンサ完成品としてのＥＳＲを更
に低減するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による固体電解コ
ンデンサは、電解酸化皮膜を形成した陽極部材に固体の
陰極部材を含浸した固体電解コンデンサにおいて、前記
陰極部材が、導電性ポリマーからなる母材中にカーボン
ナノチューブを分散させた導電性複合材料からなること
を特徴とするものである。
ンデンサは、電解酸化皮膜を形成した陽極部材に固体の
陰極部材を含浸した固体電解コンデンサにおいて、前記
陰極部材が、導電性ポリマーからなる母材中にカーボン
ナノチューブを分散させた導電性複合材料からなること
を特徴とするものである。
【００１３】カーボンナノチューブは、炭素原子のみか
らなる導電性粒子であり、直径１〜１０ｎｍ×長さ１０
０〜１０００ｎｍの円筒形状を有する。カーボンナノチ
ューブには、単層（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｗａｌｌ）のもの
と、多層（Ｍｕｌｔｉ−Ｗａｌｌ）のものがあるが、本
発明においては、単層、多層のいずれを用いてもよい。
らなる導電性粒子であり、直径１〜１０ｎｍ×長さ１０
０〜１０００ｎｍの円筒形状を有する。カーボンナノチ
ューブには、単層（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｗａｌｌ）のもの
と、多層（Ｍｕｌｔｉ−Ｗａｌｌ）のものがあるが、本
発明においては、単層、多層のいずれを用いてもよい。
【００１４】前記陰極部材を構成する導電性複合材料に
おいて、導電性ポリマー母材中に分散させるカーボンナ
ノチューブは、導電性ポリマー母材よりも高い導電率を
有するものであることが好ましい。このような複合材料
からなる陰極部材は、従来の導電性ポリマー母材のみか
らなるものに比べて導電率が高くなり、コンデンサ完成
品としてのＥＳＲの低減をもたらす。
おいて、導電性ポリマー母材中に分散させるカーボンナ
ノチューブは、導電性ポリマー母材よりも高い導電率を
有するものであることが好ましい。このような複合材料
からなる陰極部材は、従来の導電性ポリマー母材のみか
らなるものに比べて導電率が高くなり、コンデンサ完成
品としてのＥＳＲの低減をもたらす。
【００１５】前記陰極部材上には、通常、導電性カーボ
ン層及び陰極引出層が順次形成されるが、陰極部材を構
成する導電性複合材料中のカーボンナノチューブの含有
量を多く及び／又は平均粒子サイズを大きくすれば、陰
極部材の表面に凹凸が形成されやすくなり、その上に形
成される導電性カーボン層との密着性が向上する。
ン層及び陰極引出層が順次形成されるが、陰極部材を構
成する導電性複合材料中のカーボンナノチューブの含有
量を多く及び／又は平均粒子サイズを大きくすれば、陰
極部材の表面に凹凸が形成されやすくなり、その上に形
成される導電性カーボン層との密着性が向上する。
【００１６】これに対して、電解酸化皮膜を形成した陽
極部材に対する陰極部材の含浸性という点では、陰極部
材を構成する導電性複合材料中のカーボンナノチューブ
の含有量を少なく及び／又は平均粒子サイズを小さくす
ることが好ましい。
極部材に対する陰極部材の含浸性という点では、陰極部
材を構成する導電性複合材料中のカーボンナノチューブ
の含有量を少なく及び／又は平均粒子サイズを小さくす
ることが好ましい。
【００１７】斯かる対立課題を解決するためには、陰極
部材を、カーボンナノチューブの含有量及び／又は平均
粒子サイズが異なる複数の導電性複合材料層により構成
し、外側の層ほどカーボンナノチューブの含有量を多く
及び／又は平均粒子サイズを大きくすればよい。
部材を、カーボンナノチューブの含有量及び／又は平均
粒子サイズが異なる複数の導電性複合材料層により構成
し、外側の層ほどカーボンナノチューブの含有量を多く
及び／又は平均粒子サイズを大きくすればよい。
【００１８】本発明による固体電解コンデンサの製造方
法は、電解酸化皮膜を形成した陽極部材に固体の陰極部
材を含浸した固体電解コンデンサの製造方法において、
電解重合により導電性ポリマーとなるモノマーを溶解す
ると共にカーボンナノチューブを分散させた溶液に、電
解酸化皮膜及び導電性プレコート膜を形成した陽極部材
を浸漬し、通電して前記モノマーを電解重合させること
により、導電性ポリマーからなる母材中にカーボンナノ
チューブを分散させた導電性複合材料からなる陰極部材
を形成することを特徴とするものである。
法は、電解酸化皮膜を形成した陽極部材に固体の陰極部
材を含浸した固体電解コンデンサの製造方法において、
電解重合により導電性ポリマーとなるモノマーを溶解す
ると共にカーボンナノチューブを分散させた溶液に、電
解酸化皮膜及び導電性プレコート膜を形成した陽極部材
を浸漬し、通電して前記モノマーを電解重合させること
により、導電性ポリマーからなる母材中にカーボンナノ
チューブを分散させた導電性複合材料からなる陰極部材
を形成することを特徴とするものである。
【００１９】前記導電性複合材料中のカーボンナノチュ
ーブの含有量及び／又は粒子サイズは、前記電解重合工
程において、前記溶液中に溶解させるモノマーの量、分
散させるカーボンナノチューブの量、粒子サイズ及び通
電条件の内、少なくとも一つを調整することにより、制
御することができる。
ーブの含有量及び／又は粒子サイズは、前記電解重合工
程において、前記溶液中に溶解させるモノマーの量、分
散させるカーボンナノチューブの量、粒子サイズ及び通
電条件の内、少なくとも一つを調整することにより、制
御することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に相当する固
体電解コンデンサは、前記図１を参照して、弁作用金属
（タンタル、ニオブ、アルミニウム、チタン等）の焼結
体からなる陽極部材１の表面に、該表面を電解酸化させ
た誘電体皮膜層２、ポリピロール、ポリチオフェン、ポ
リアニリン等の導電性ポリマーからなる母材中にカーボ
ンナノチューブを分散させた導電性複合材料からなる陰
極部材層３、グラファイト、カーボンナノチューブ等を
含有する導電性カーボン層４、銀等を含有する陰極引出
層５を順次形成してコンデンサ素子１５を構成し、前記
陽極部材１の一端面に植立された陽極リードピン１６に
陽極端子６１を溶接し、前記陰極引出層５に陰極端子６
２をろう接し、前記コンデンサ素子１５の外側をエポキ
シ樹脂等からなる外殻層７にて被覆密封したものであ
る。
体電解コンデンサは、前記図１を参照して、弁作用金属
（タンタル、ニオブ、アルミニウム、チタン等）の焼結
体からなる陽極部材１の表面に、該表面を電解酸化させ
た誘電体皮膜層２、ポリピロール、ポリチオフェン、ポ
リアニリン等の導電性ポリマーからなる母材中にカーボ
ンナノチューブを分散させた導電性複合材料からなる陰
極部材層３、グラファイト、カーボンナノチューブ等を
含有する導電性カーボン層４、銀等を含有する陰極引出
層５を順次形成してコンデンサ素子１５を構成し、前記
陽極部材１の一端面に植立された陽極リードピン１６に
陽極端子６１を溶接し、前記陰極引出層５に陰極端子６
２をろう接し、前記コンデンサ素子１５の外側をエポキ
シ樹脂等からなる外殻層７にて被覆密封したものであ
る。
【００２１】上述のような構成を有する陰極部材層は、
電解重合により導電性ポリマーとなるモノマーを溶解す
ると共にカーボンナノチューブを分散させた溶液に、電
解酸化皮膜及び導電性プレコート膜を形成した陽極部材
を浸漬し、通電して前記モノマーを電解重合させること
により形成することができる。
電解重合により導電性ポリマーとなるモノマーを溶解す
ると共にカーボンナノチューブを分散させた溶液に、電
解酸化皮膜及び導電性プレコート膜を形成した陽極部材
を浸漬し、通電して前記モノマーを電解重合させること
により形成することができる。
【００２２】前記陰極部材層を構成する導電性複合材料
に関して、導電性ポリマー母材としては、１〜１００Ｓ
／ｃｍの導電率を有するものを用いることができ、該母
材中に分散させるカーボンナノチューブとしては、１０
〜１０００Ｓ／ｃｍの導電率を有するものを用いること
ができるが、両者の組み合わせとして、導電性ポリマー
母材よりも高い導電率を有するカーボンナノチューブを
用いることが好ましい。このような複合材料からなる陰
極部材層は、従来の導電性ポリマー母材のみからなるも
のに比べて導電率が高くなり、コンデンサ完成品として
のＥＳＲの低減をもたらす。
に関して、導電性ポリマー母材としては、１〜１００Ｓ
／ｃｍの導電率を有するものを用いることができ、該母
材中に分散させるカーボンナノチューブとしては、１０
〜１０００Ｓ／ｃｍの導電率を有するものを用いること
ができるが、両者の組み合わせとして、導電性ポリマー
母材よりも高い導電率を有するカーボンナノチューブを
用いることが好ましい。このような複合材料からなる陰
極部材層は、従来の導電性ポリマー母材のみからなるも
のに比べて導電率が高くなり、コンデンサ完成品として
のＥＳＲの低減をもたらす。
【００２３】導電性ポリマー母材中に分散させるカーボ
ンナノチューブの量は、少なすぎると、導電性複合材料
の導電率を向上させる効果が小さくなり、逆に多すぎる
と、導電性複合材料が脆化してマイクロクラック等が発
生し、かえって導電率が低下する。導電性複合材料中の
好ましいカーボンナノチューブ含有量は、５〜５０重量
％（更に好ましくは、１０〜２０重量％）である。
ンナノチューブの量は、少なすぎると、導電性複合材料
の導電率を向上させる効果が小さくなり、逆に多すぎる
と、導電性複合材料が脆化してマイクロクラック等が発
生し、かえって導電率が低下する。導電性複合材料中の
好ましいカーボンナノチューブ含有量は、５〜５０重量
％（更に好ましくは、１０〜２０重量％）である。
【００２４】一方、陰極部材層を構成する導電性複合材
料中のカーボンナノチューブの含有量を多く及び／又は
平均粒子サイズを大きくすれば、陰極部材の表面に凹凸
が形成されやすくなり、その上に形成される導電性カー
ボン層との密着性が向上する。
料中のカーボンナノチューブの含有量を多く及び／又は
平均粒子サイズを大きくすれば、陰極部材の表面に凹凸
が形成されやすくなり、その上に形成される導電性カー
ボン層との密着性が向上する。
【００２５】これに対して、電解酸化皮膜を形成した陽
極部材に対する陰極部材の含浸性という点では、陰極部
材層を構成する導電性複合材料中のカーボンナノチュー
ブの含有量を少なく及び／又は平均粒子サイズを小さく
することが好ましい。
極部材に対する陰極部材の含浸性という点では、陰極部
材層を構成する導電性複合材料中のカーボンナノチュー
ブの含有量を少なく及び／又は平均粒子サイズを小さく
することが好ましい。
【００２６】斯かる対立課題を解決するためには、陰極
部材層を、カーボンナノチューブの含有量及び／又は平
均粒子サイズが異なる複数の導電性複合材料層により構
成し、外側の層ほどカーボンナノチューブの含有量を多
く及び／又は平均粒子サイズを大きくすればよい。
部材層を、カーボンナノチューブの含有量及び／又は平
均粒子サイズが異なる複数の導電性複合材料層により構
成し、外側の層ほどカーボンナノチューブの含有量を多
く及び／又は平均粒子サイズを大きくすればよい。
【００２７】前記導電性複合材料中のカーボンナノチュ
ーブの含有量及び／又は粒子サイズは、前記電解重合工
程において、前記溶液中に溶解させるモノマーの量、分
散させるカーボンナノチューブの量、粒子サイズ及び通
電条件の内、少なくとも一つを調整することにより、制
御することができる。
ーブの含有量及び／又は粒子サイズは、前記電解重合工
程において、前記溶液中に溶解させるモノマーの量、分
散させるカーボンナノチューブの量、粒子サイズ及び通
電条件の内、少なくとも一つを調整することにより、制
御することができる。
【００２８】前記陰極部材層と導電性カーボン層との密
着性を向上させるためには、導電性カーボン層の方にカ
ーボンナノチューブを含有させることも有効である。従
来の導電性カーボン層は、粒子サイズが比較的大きいグ
ラファイトからなるものであったのに対して、より小さ
な粒子サイズを有するカーボンナノチューブを含有させ
た導電性カーボン層は、陰極部材層の平滑な表面に対し
て密着しやすい。この実施形態において、導電性カーボ
ン層を構成するカーボン材は、カーボンナノチューブの
みであってもよいし、カーボンナノチューブとグラファ
イトとの混合物であってもよい。
着性を向上させるためには、導電性カーボン層の方にカ
ーボンナノチューブを含有させることも有効である。従
来の導電性カーボン層は、粒子サイズが比較的大きいグ
ラファイトからなるものであったのに対して、より小さ
な粒子サイズを有するカーボンナノチューブを含有させ
た導電性カーボン層は、陰極部材層の平滑な表面に対し
て密着しやすい。この実施形態において、導電性カーボ
ン層を構成するカーボン材は、カーボンナノチューブの
みであってもよいし、カーボンナノチューブとグラファ
イトとの混合物であってもよい。
【００２９】以下、更に具体的な実施例及び比較例につ
いて説明する。
いて説明する。
【００３０】
【実施例１】ＣＶ積が約３００００μＦＶ／ｇのタンタ
ル粉末を用いて、外形１．７ｍｍ×３．２ｍｍ×３．３
ｍｍの陽極焼結素子を作製し、該素子の表面に電解酸化
処理を施してタンタル酸化物からなる誘電体皮膜層を形
成し、次いで化学重合法によりポリピロールからなる導
電性プレコート層を形成した後、ピロールモノマーを溶
解すると共に導電率が約１００Ｓ／ｃｍのカーボンナノ
チューブを分散させた溶液に前記素子を浸漬し、通電し
てピロールモノマーを電解重合させることにより、ポリ
ピロールからなる母材中にカーボンナノチューブが分散
した導電性複合材料からなる陰極部材層を形成した。
ル粉末を用いて、外形１．７ｍｍ×３．２ｍｍ×３．３
ｍｍの陽極焼結素子を作製し、該素子の表面に電解酸化
処理を施してタンタル酸化物からなる誘電体皮膜層を形
成し、次いで化学重合法によりポリピロールからなる導
電性プレコート層を形成した後、ピロールモノマーを溶
解すると共に導電率が約１００Ｓ／ｃｍのカーボンナノ
チューブを分散させた溶液に前記素子を浸漬し、通電し
てピロールモノマーを電解重合させることにより、ポリ
ピロールからなる母材中にカーボンナノチューブが分散
した導電性複合材料からなる陰極部材層を形成した。
【００３１】次に、前記陰極部材層の外側に、グラファ
イトからなる導電性カーボン層、銀を含む陰極引出層を
順次形成し、陽極リード端子及び陰極リード端子をそれ
ぞれ接続した後、エポキシ樹脂からなる外殻層を形成
し、陽極リード端子及び陰極リード端子を外殻樹脂層の
外側に沿って折り曲げ、最後にエージング処理を施し
て、図１に示したような固体電解コンデンサを作製し
た。
イトからなる導電性カーボン層、銀を含む陰極引出層を
順次形成し、陽極リード端子及び陰極リード端子をそれ
ぞれ接続した後、エポキシ樹脂からなる外殻層を形成
し、陽極リード端子及び陰極リード端子を外殻樹脂層の
外側に沿って折り曲げ、最後にエージング処理を施し
て、図１に示したような固体電解コンデンサを作製し
た。
【００３２】
【実施例２】陰極部材層を形成する工程において、前記
電解重合用溶液に分散させるカーボンナノチューブの量
を実施例１の場合の約半分にしたこと以外は、実施例１
と同じ条件で固体電解コンデンサを作製した。
電解重合用溶液に分散させるカーボンナノチューブの量
を実施例１の場合の約半分にしたこと以外は、実施例１
と同じ条件で固体電解コンデンサを作製した。
【００３３】
【実施例３】陰極部材層を形成する工程において、電解
重合用溶液に分散させるカーボンナノチューブの平均粒
子サイズを実施例１の場合よりも小さくして第１の導電
性複合材料層を形成した後、電解重合用溶液に分散させ
るカーボンナノチューブの平均粒子サイズを実施例１の
場合よりも大きくして第２の導電性複合材料層を形成し
たこと以外は、実施例１と同じ条件で固体電解コンデン
サを作製した。
重合用溶液に分散させるカーボンナノチューブの平均粒
子サイズを実施例１の場合よりも小さくして第１の導電
性複合材料層を形成した後、電解重合用溶液に分散させ
るカーボンナノチューブの平均粒子サイズを実施例１の
場合よりも大きくして第２の導電性複合材料層を形成し
たこと以外は、実施例１と同じ条件で固体電解コンデン
サを作製した。
【００３４】
【実施例４】陰極部材層の外側に形成する導電性カーボ
ン層として、グラファイト及びカーボンナノチューブを
含むものを用いたこと以外は、実施例１と同じ条件で固
体電解コンデンサを作製した。
ン層として、グラファイト及びカーボンナノチューブを
含むものを用いたこと以外は、実施例１と同じ条件で固
体電解コンデンサを作製した。
【００３５】
【比較例１】陰極部材層を形成する工程において、電解
重合用溶液にカーボンナノチューブを分散させなかった
こと以外は、実施例１と同じ条件で固体電解コンデンサ
を作製した。
重合用溶液にカーボンナノチューブを分散させなかった
こと以外は、実施例１と同じ条件で固体電解コンデンサ
を作製した。
【００３６】実施例１〜４及び比較例１のコンデンサに
ついて、高温負荷試験（１０５℃・５００時間）の前後
における電気特性を表１に、耐湿無負荷試験（６０℃・
９０％ＲＨ・５００時間）の前後における電気特性を表
２に示す。
ついて、高温負荷試験（１０５℃・５００時間）の前後
における電気特性を表１に、耐湿無負荷試験（６０℃・
９０％ＲＨ・５００時間）の前後における電気特性を表
２に示す。
【００３７】表１及び表２において、静電容量は１２０
Ｈｚで測定したものであり、ＥＳＲは１００ｋＨｚで測
定したものであり、ｔａｎδは１２０Ｈｚで測定したも
のである。
Ｈｚで測定したものであり、ＥＳＲは１００ｋＨｚで測
定したものであり、ｔａｎδは１２０Ｈｚで測定したも
のである。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】表１及び表２を見ればわかるように、実施
例１〜４においては、比較例１に比べて、高温負荷試験
による静電容量の変化が小さく、高温負荷試験の前後及
び耐湿無負荷試験の前後いずれにおいても、ＥＳＲ及び
ｔａｎδが小さくなっている。
例１〜４においては、比較例１に比べて、高温負荷試験
による静電容量の変化が小さく、高温負荷試験の前後及
び耐湿無負荷試験の前後いずれにおいても、ＥＳＲ及び
ｔａｎδが小さくなっている。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、電解酸化皮膜を形成し
た陽極部材に固体の陰極部材を含浸した固体電解コンデ
ンサにおいて、陰極部材を構成する材料の導電率を高く
することができ、コンデンサ完成品としてのＥＳＲが低
減する。
た陽極部材に固体の陰極部材を含浸した固体電解コンデ
ンサにおいて、陰極部材を構成する材料の導電率を高く
することができ、コンデンサ完成品としてのＥＳＲが低
減する。
【００４２】又、前記陰極部材の上に導電性カーボン層
を介して陰極引出層を形成した固体電解コンデンサにお
いては、陰極部材層と導電性カーボン層との密着性が改
善され、コンデンサ完成品としてのＥＳＲが更に低減す
る。
を介して陰極引出層を形成した固体電解コンデンサにお
いては、陰極部材層と導電性カーボン層との密着性が改
善され、コンデンサ完成品としてのＥＳＲが更に低減す
る。
【図１】固体電解コンデンサの断面図である。
１ 陽極部材
２ 誘電体皮膜層
３ 陰極部材層
４ 導電性カーボン層
５ 陰極引出層
６１ 陽極リード端子
６２ 陰極リード端子
７ 外殻樹脂層
フロントページの続き
(72)発明者 奥田 裕之
大阪府大東市三洋町１番１号 三洋電子部
品株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 電解酸化皮膜を形成した陽極部材に固体
の陰極部材を含浸した固体電解コンデンサにおいて、 前記陰極部材は、導電性ポリマーからなる母材中にカー
ボンナノチューブを分散させた導電性複合材料からなる
ことを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 【請求項２】 前記導電性複合材料中のカーボンナノチ
ューブは、前記導電性ポリマー母材よりも高い導電率を
有することを特徴とする請求項１記載の固体電解コンデ
ンサ。 - 【請求項３】 前記陰極部材は、カーボンナノチューブ
の含有量及び／又は粒子サイズが異なる複数の導電性複
合材料層からなり、外側の層ほどカーボンナノチューブ
の含有量が多く、及び／又は粒子サイズが大きいことを
特徴とする請求項１又は２記載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項４】 前記陰極部材上に導電性カーボン層及び
陰極引出層を順次形成した固体電解コンデンサにおい
て、 前記導電性カーボン層は、カーボンナノチューブを含む
導電性カーボン材からなることを特徴とする請求項１、
２又は３記載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項５】 電解酸化皮膜を形成した陽極部材に固体
の陰極部材を含浸した固体電解コンデンサの製造方法に
おいて、 電解重合により導電性ポリマーとなるモノマーを溶解す
ると共にカーボンナノチューブを分散させた溶液に、電
解酸化皮膜及び導電性プレコート膜を形成した陽極部材
を浸漬し、通電して前記モノマーを電解重合させること
により、 導電性ポリマーからなる母材中にカーボンナノチューブ
を分散させた導電性複合材料からなる陰極部材を形成す
る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６】 前記電解重合工程において、前記溶液中
に溶解させるモノマーの量、分散させるカーボンナノチ
ューブの量、粒子サイズ及び通電条件の内、少なくとも
一つを調整することにより、 前記導電性複合材料中のカーボンナノチューブの含有量
及び／又は粒子サイズを制御することを特徴とする請求
項５記載の固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項７】 導電性ポリマーからなる母材中にカーボ
ンナノチューブを分散させたことを特徴とする導電性複
合材料。 - 【請求項８】 導電性ポリマーからなる母材中にカーボ
ンナノチューブを分散させた導電性複合材料の製造方法
において、 電解重合により導電性ポリマーとなるモノマーを溶解す
ると共にカーボンナノチューブを分散させた溶液に陽極
基材を浸漬し、通電して前記モノマーを電解重合させる
ことにより、 前記陽極基材上に、導電性ポリマーからなる母材中にカ
ーボンナノチューブが分散した導電性複合材料の薄膜を
形成することを特徴とする導電性複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001366010A JP2003168633A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法並びに導電性複合材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001366010A JP2003168633A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法並びに導電性複合材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003168633A true JP2003168633A (ja) | 2003-06-13 |
Family
ID=19175968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001366010A Pending JP2003168633A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法並びに導電性複合材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003168633A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008048338A2 (en) * | 2006-01-20 | 2008-04-24 | Kemet Electronics Corporation | Electrode compositions containing carbon nanotubes for solid electrolyte capacitiors |
| JP2010153454A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体電解コンデンサ |
| CN104715930A (zh) * | 2013-12-17 | 2015-06-17 | Avx公司 | 稳定的含纳米复合材料的固体电解电容器 |
| US10121600B2 (en) | 2012-07-19 | 2018-11-06 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor with improved performance at high voltages |
| US10224151B2 (en) | 2013-03-13 | 2019-03-05 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor for use in extreme conditions |
| US10297392B2 (en) | 2012-07-19 | 2019-05-21 | Avx Corporation | Temperature stable solid electrolytic capacitor |
-
2001
- 2001-11-30 JP JP2001366010A patent/JP2003168633A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2008048338A3 (en) * | 2006-01-20 | 2008-07-31 | Kemet Electronics Corp | Electrode compositions containing carbon nanotubes for solid electrolyte capacitiors |
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| JP2015119183A (ja) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | エイヴィーエックス コーポレイション | ナノコンポジットを含む安定な固体電解コンデンサ |
| KR20150070965A (ko) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | 에이브이엑스 코포레이션 | 나노 복합체를 포함하는 안정적 고체 전해질 커패시터 |
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| KR102278453B1 (ko) * | 2013-12-17 | 2021-07-20 | 에이브이엑스 코포레이션 | 나노 복합체를 포함하는 안정적 고체 전해질 커패시터 |
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