JP2012244077A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】誘電体酸化皮膜が形成された弁作用金属上に導電性高分子層を形成する工程を有する固体電解コンデンサの製造方法において、ドーパントを有していないポリアニリン溶液に誘電体酸化皮膜が形成された弁作用金属を浸漬して、又は、ドーパントを有していないポリアニリン溶液を誘電体酸化皮膜が形成された弁作用金属上に塗布して、ドーパントを有していないポリアニリン層を形成したコンデンサ素子を製造する工程と、該コンデンサ素子をpH7.0未満である導電性高分子分散液に浸漬して、又は、該コンデンサ素子上にpH7.0未満である導電性高分子分散液を塗布して、導電性高分子層を形成する工程と、を含有することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
【選択図】なし
Description
ドーパントを有していないポリアニリン溶液に誘電体酸化皮膜が形成された弁作用金属を浸漬して、又は、ドーパントを有していないポリアニリン溶液を誘電体酸化皮膜が形成された弁作用金属上に塗布して、ドーパントを有していないポリアニリン層を形成したコンデンサ素子を製造する工程と、
該コンデンサ素子をpH7.0未満である導電性高分子分散液に浸漬して、又は、該コンデンサ素子上にpH7.0未満である導電性高分子分散液を塗布して、導電性高分子層を形成する工程と、
を含有することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。
例えば、ドーパントを有していないポリアニリン層を形成したコンデンサ素子に電解重合により導電性高分子層を形成すると、十分にドーパントを有していないポリアニリンをドープさせることができないため、ドーパントを有していないポリアニリンが残り、その結果、得られる固体電解コンデンサの電気性能が劣る欠点がある。
一度pHを低くしたものを、アルカリ性溶液を加えてpH調整してもよい。加えるアルカリ性溶液としては、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等が挙げられる。
(実施例1)
陽極の弁作用金属として、表面をエッチングし、粗面化処理を施したエッチドアルミニウム箔(縦2.0mm×横5.0mm)を用い、該アルミニウム箔に、陽極リードを溶接させた後、アジピン酸アンモニウム水溶液中、電圧13Vで、化成処理して、表面に誘電体酸化皮膜を形成したエッチドアルミニウム箔のコンデンサ素子を準備した。
実施例1に記載のPEDOT−PSS水分散液(アルドリッチ社製、pH2.0)に、テトラエチルアンモニウムを加え、pH3.3に調整した。pHを調整した以外は、実施例1と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
実施例1に記載のPEDOT−PSS水分散液(アルドリッチ社製、pH2.0)に、テトラエチルアンモニウムを加え、pH5.2に調整した。pHを調整した以外は、実施例1と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
実施例1に記載のPEDOT−PSS水分散液(アルドリッチ社製、pH2.0)に、テトラエチルアンモニウムを加え、pH6.9に調整した。pHを調整した以外は、実施例1と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
実施例1で、ドーパントを有していないポリアニリン層を形成しない以外は、実施例1と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
実施例1に記載のPEDOT−PSS水分散液(アルドリッチ社製、pH2.0)に、テトラエチルアンモニウムを加え、pH7.5に調整した。pHを調整した以外は、実施例1と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
(実施例5)
陽極弁作用金属として、タンタル焼結素子(縦3.0mm×横4.0mm×高さ1.5mm)を用い、該タンタル焼結素子を、リン酸水溶液中、電圧8Vで、化成処理して、表面に誘電体酸化皮膜を形成したタンタル焼結素子のコンデンサ素子を準備した。
実施例5に記載のPEDOT−PSS水分散液(アルドリッチ社製、pH2.0)に、テトラエチルアンモニウムを加え、pH3.3に調整した。pHを調整した以外は、実施例5と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
実施例5に記載のPEDOT−PSS水分散液(アルドリッチ社製、pH2.0)に、テトラエチルアンモニウムを加え、pH5.2に調整した。pHを調整した以外は、実施例5と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
実施例5に記載のPEDOT−PSS水分散液(アルドリッチ社製、pH2.0)に、テトラエチルアンモニウムを加え、pH6.9に調整した。pHを調整した以外は、実施例5と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
実施例5で、ドーパントを有していないポリアニリン層を形成しない以外は、実施例5と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
実施例5に記載のPEDOT−PSS水分散液(アルドリッチ社製、pH2.0)に、テトラエチルアンモニウムを加え、pH7.5に調整した。pHを調整した以外は、実施例5と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
(実施例9)
陽極弁作用金属として、アルミニウム捲回素子(φ2.0mm×高さ5.0mm)を用い、該アルミニウム捲回素子を、アジピン酸アンモニウム水溶液中、電圧13Vで、化成処理して、表面に誘電体酸化皮膜を形成したアルミニウム捲回素子のコンデンサ素子を準備した。
実施例9に記載のPEDOT−PSS水分散液(アルドリッチ社製、pH2.0)に、テトラエチルアンモニウムを加え、pH3.3に調整した。pHを調整した以外は、実施例9と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
実施例9に記載のPEDOT−PSS水分散液(アルドリッチ社製、pH2.0)に、テトラエチルアンモニウムを加え、pH5.2に調整した。pHを調整した以外は、実施例9と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
実施例9に記載のPEDOT−PSS水分散液(アルドリッチ社製、pH2.0)に、テトラエチルアンモニウムを加え、pH6.9に調整した。pHを調整した以外は、実施例9と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
実施例9で、ドーパントを有していないポリアニリン層を形成しない以外は、実施例9と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
実施例9に記載のPEDOT−PSS水分散液(アルドリッチ社製、pH2.0)に、テトラエチルアンモニウムを加え、pH7.5に調整した。pHを調整した以外は、実施例9と同様の操作を行い、固体電解コンデンサを完成した。
実施例1〜12、比較例1〜6で得られた固体電解コンデンサについて、120Hzでの静電容量(以下「Cap」と記す。)、120Hzでの誘電損失(以下「tanδ」と記す。)、及び100kHzでの等価直列抵抗(以下「ESR」と記す。)を測定した。
また、誘電体皮膜の形成のみを行ったコンデンサ素子と同サイズのアルミニウム箔について、アジピン酸アンモニウム液中での静電容量を120Hzで測定した値を基準として、容量出現率の算出を行った。測定結果を表1に示す。
比較例2、4、6のように、ドーパントを有していないポリアニリン層上にpH7.0以上導電性高分子分散液を用いて導電性高分子層を形成した固体電解コンデンサはESRが高いことがわかる。それに対して、本発明の固体電解コンデンサは、容量出現率が高く、ESRが低いことがわかった。
Claims (5)
- 誘電体酸化皮膜が形成された弁作用金属上に導電性高分子層を形成する工程を有する固体電解コンデンサの製造方法において、
ドーパントを有していないポリアニリン溶液に誘電体酸化皮膜が形成された弁作用金属を浸漬して、又は、ドーパントを有していないポリアニリン溶液を誘電体酸化皮膜が形成された弁作用金属上に塗布して、ドーパントを有していないポリアニリン層を形成したコンデンサ素子を製造する工程と、
該コンデンサ素子をpH7.0未満である導電性高分子分散液に浸漬して、又は、該コンデンサ素子上にpH7.0未満である導電性高分子分散液を塗布して、導電性高分子層を形成する工程と、
を含有することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。 - 弁作用金属が、チタン、ニオブ、タンタル、アルミニウムからなる群より選ばれる1種である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。
- ドーパントを有していないポリアニリン溶液の濃度が、0.1〜3.0質量%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 導電性高分子分散液の分散媒が、水であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 導電性高分子分散液が、ポリアニリン、ポリピロール、ポリエチレンジオキシチオフェンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
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