JP2005064352A - Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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。 The present invention relates to a solid electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same.
固体電解質において、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリン等の導電性高分子又はTCNQ錯塩を用いた固体電解コンデンサが注目されている。これらの電解質を用いた従来例のアルミニウム巻回型固体電解コンデンサの製造方法を下記に示す。 As solid electrolytes, solid electrolytic capacitors using conductive polymers such as polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline, or TCNQ complex salts have attracted attention. A method for producing a conventional aluminum wound solid electrolytic capacitor using these electrolytes will be described below.
まず、図1に示すように、弁作用金属であるアルミニウムからなる箔に、粗面化のためのエッチング処理及び誘電体皮膜形成のための化成処理を施した陽極箔1と、対向陰極箔2とをセパレータ3を介して巻き取り、コンデンサ素子7を形成する。前記陽極化成箔1及び対向陰極箔2には、それぞれリードタブ61,62を介して陽極リード線51及び陰極リード線52が取り付けられている。4は巻き止めテープである。
First, as shown in FIG. 1, an
その後、前記コンデンサ素子7の切り口化成と280℃の熱処理を行う。次に、前記コンデンサ素子7を、酸化剤溶液として50wt%のp−トルエンスルホン酸第二鉄アルコール溶液に、モノマーとして3,4−エチレンジオキシチオフェンに浸漬後、熱重合させることにより、コンデンサ素子7の両電極間に導電性高分子層を形成させる。
Thereafter, cut formation of the
そして、図2に示すように、前記コンデンサ素子7に封止用ゴムパッキング9を装着し、有底筒状のアルミケース8に収納固定後、前記アルミケース8の開口部を横絞りとカールすることで封止を行い、エージング処理を行う。
Then, as shown in FIG. 2, a sealing
その後、前記アルミケース8のカール面にプラスチック製の座板10を装着し、前記リード線51,52を電極端子11としてプレス加工・折り曲げを行い、固体電解コンデンサが完成する。
Thereafter, a
市場では大容量・低ESRの電解コンデンサが求められているが、電解コンデンサのサイズを維持したまま大容量化する手段として、特許文献1及び特許文献2に示されているように陰極箔の表面にTiN等の金属窒化物の皮膜を形成させて、容量出現率を向上させるといった方法がある。
In the market, a large capacity / low ESR electrolytic capacitor is required. As a means for increasing the capacity while maintaining the size of the electrolytic capacitor, the surface of the cathode foil is disclosed in
しかしながら、これらの手法を用いても、今後市場から要求されるであろう大容量化に対しては、十分対応できるものではない。従って、本発明は、大容量の固体電解コンデンサを提供することを目的とする。
これらの課題を解決するために、プレーン(未エッチド)アルミニウム箔又はエッチドアルミニウム箔の表面に有機金属化学蒸着法(MOCVD)により、チタンアルコキシド(TiOCnH2n+1)、ジルコニウムアルコキシド(ZrOCnH2n+1)、タンタルアルコキシド(TaOCnH2n+1)等の弁金属アルコキシド溶液を用いて弁金属酸化物蒸着膜を形成させ、固体電解コンデンサの陽極箔及び/又は陰極箔として使用する。 In order to solve these problems, titanium alkoxide (TiOC n H 2n + 1 ), zirconium alkoxide (ZrOC n ) is formed on the surface of plain (unetched) aluminum foil or etched aluminum foil by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). H 2n + 1), using a tantalum alkoxide (TaOC n H 2n + 1) valve metal alkoxide solution such as to form a valve metal oxide deposited film is used as the anode foil and / or cathode foil of the solid electrolytic capacitor.
上記の弁金属アルコキシド溶液を用いた有機金属化学蒸着法で弁金属酸化物蒸着膜を形成させることによってアルミニウム箔表面上にアルミニウムより高誘電率を有する酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタルが生成するために箔静電容量が向上する。従って、その固体電解コンデンサの大容量化が可能となる。 To form titanium oxide, zirconium oxide, and tantalum oxide having a dielectric constant higher than that of aluminum on the surface of the aluminum foil by forming a valve metal oxide vapor deposition film by metal organic chemical vapor deposition using the above valve metal alkoxide solution. The foil capacitance is improved. Therefore, the capacity of the solid electrolytic capacitor can be increased.
以下に本発明の実施例について図面に沿って詳述する。図1は、本発明による固体電解コンデンサ内に収納されたコンデンサ素子の斜視図である。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a capacitor element housed in a solid electrolytic capacitor according to the present invention.
チタンエトキシド溶液に0.6L/分の流量の窒素ガスを流通させて発生したチタンエトキシド蒸気を、350℃に加熱したアルミニウム箔上に30分間導入して、前記アルミニウム箔上に酸化チタン蒸着膜を形成する。さらに、5Vでの化成処理を行った前記アルミニウム箔を陽極箔1とし、陰極箔2との間にセパレータ3を介して円筒状に巻き取ってコンデンサ素子7を形成する。前記陽極箔1及び前記陰極箔2には、それぞれリードタブ61,62を介して陽極リード線51及び陰極リード線52が取り付けられている。4は巻き止めテープである。
Titanium ethoxide vapor generated by flowing nitrogen gas at a flow rate of 0.6 L / min to the titanium ethoxide solution is introduced onto aluminum foil heated to 350 ° C. for 30 minutes, and titanium oxide is deposited on the aluminum foil. A film is formed. Further, the aluminum foil subjected to the chemical conversion treatment at 5 V is used as the
その後、前記コンデンサ素子7の切り口化成と280℃の熱処理を行う。次に前記コンデンサ素子7にモノマーとして3,4−エチレンジオキシチオフェンを、酸化剤溶液として50wt%のp−トルエンスルホン酸第二鉄ブチルアルコール溶液を含浸し、その後、熱重合することにより前記コンデンサ素子7の両電極間に導電性高分子層を形成させる。そして、前記コンデンサ素子7に封止用ゴムパッキング9を装着し、有底筒状のアルミケース8に収納固定後、前記アルミケース8の開口部を横絞りとカールすることで封止を行い、エージング処理を行う。その後、前記アルミケース8のカール面にプラスチック製の座板10を装着し、前記陽極リード線51及び陰極リード線52を電極端子11としてプレス加工・折り曲げを行い、固体電解コンデンサとして完成させる。
Thereafter, cut formation of the
ジルコニウムエトキシド溶液に0.6L/分の流量の窒素ガスを流通させて発生したジルコニウムエトキシド蒸気を、350℃に加熱したアルミニウム箔上に30分間導入して、前記アルミニウム箔上に酸化ジルコニウム蒸着膜を形成する。さらに、5Vでの化成処理を行った前記アルミニウム箔を陽極箔1として用いて、実施例1と同様に固体電解コンデンサとして完成させる。
Zirconium ethoxide vapor generated by flowing nitrogen gas at a flow rate of 0.6 L / min into the zirconium ethoxide solution is introduced onto the aluminum foil heated to 350 ° C. for 30 minutes, and zirconium oxide is deposited on the aluminum foil. A film is formed. Further, the aluminum foil subjected to the chemical conversion treatment at 5 V is used as the
タンタルエトキシド溶液に0.6L/分の流量の窒素ガスを流通させて発生したタンタルエトキシド蒸気を、350℃に加熱したアルミニウム箔上に30分間導入して、前記アルミニウム箔上に酸化タンタル蒸着膜を形成する。さらに、5Vでの化成処理を行った前記アルミニウム箔を陽極箔1として用いて、実施例1と同様に固体電解コンデンサとして完成させる。
Tantalum ethoxide vapor generated by flowing 0.6 L / min of nitrogen gas through the tantalum ethoxide solution is introduced onto aluminum foil heated to 350 ° C. for 30 minutes, and tantalum oxide is deposited on the aluminum foil. A film is formed. Further, the aluminum foil subjected to the chemical conversion treatment at 5 V is used as the
表1に実施例1〜3、及びに記載した従来例で試作したコンデンサ(外径φ6.3mm×H6.0mm、定格2.5V−180μF)の電気特性値(それぞれ、n=20の平均値)を示す。なお、静電容量は120Hz、ESRは100kHzでそれぞれ測定したものである。 Table 1 shows electrical characteristics (average values of n = 20, respectively) of capacitors (outside diameter φ6.3 mm × H6.0 mm, rated 2.5 V−180 μF) prototyped in the conventional examples described in Examples 1 to 3 and ). The capacitance was measured at 120 Hz, and the ESR was measured at 100 kHz.
尚、本発明の実施例では、電極箔には陽極箔のみにエッチドアルミニウム箔を、電解質にはポリチオフェン系導電性高分子を用いているが、電極箔においては陽極箔若しくは陰極箔、又はその両方にエッチド又は未エッチドアルミニウム箔を用いても、同様の効果が得られる。又、電解質においては、ポリピロール系、ポリアニリン系等の導電性高分子を用いても同様の効果が得られる。
In the embodiment of the present invention, the electrode foil uses an etched aluminum foil only for the anode foil and the polythiophene-based conductive polymer for the electrolyte. The same effect can be obtained by using etched or unetched aluminum foil for both. In the electrolyte, the same effect can be obtained even when a conductive polymer such as polypyrrole or polyaniline is used.
1 陽極箔
2 陰極箔
3 セパレータ
4 巻き止めテープ
7 コンデンサ素子
8 アルミケース
9 ゴムパッキング
10 座板
11 電極端子
51 陽極リード線
52 陰極リード線
61 リードタブ
62 リードタブ
1
Claims (4)
Steam of the valve metal alkoxide generated by flowing nitrogen gas through the valve metal alkoxide solution is introduced onto a heated metal foil to form an oxide vapor deposition film of the valve metal on the metal foil, 4. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 3, wherein a metal foil on which a valve metal oxide deposition film is formed is used for an anode foil and / or a cathode foil.
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US11056285B2 (en) | 2018-04-13 | 2021-07-06 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor containing an adhesive film |
US11139117B2 (en) | 2018-04-13 | 2021-10-05 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor containing a sequential vapor-deposited interior conductive polymer film |
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- 2003-08-19 JP JP2003294884A patent/JP2005064352A/en active Pending
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