JP2776113B2 - コンデンサの製造方法 - Google Patents

コンデンサの製造方法

Info

Publication number
JP2776113B2
JP2776113B2 JP3461592A JP3461592A JP2776113B2 JP 2776113 B2 JP2776113 B2 JP 2776113B2 JP 3461592 A JP3461592 A JP 3461592A JP 3461592 A JP3461592 A JP 3461592A JP 2776113 B2 JP2776113 B2 JP 2776113B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
silicate
electrolytic
conductive polymer
capacitors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3461592A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05234822A (ja
Inventor
利邦 小島
正雄 福山
康夫 工藤
浩一 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3461592A priority Critical patent/JP2776113B2/ja
Priority to US08/018,579 priority patent/US5424907A/en
Publication of JPH05234822A publication Critical patent/JPH05234822A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2776113B2 publication Critical patent/JP2776113B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は誘電体皮膜を介して対向
している電極の、少なくとも一方の電極に導電性高分子
膜を用いるコンデンサの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、電気機器のディジタル化にともな
って、そこ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、小型大容量化への要求が高ま
っている。従来、高周波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などが用いられている。またその他
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などがある。
【0003】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、陰極アルミニウム箔を紙のセパレ
ータを介して巻取り、液状の電解質を用いている。又、
アルミニウムやタンタル固体電解コンデンサでは前記ア
ルミニウム電解コンデンサの特性改良のため電解質の固
体化がなされている。この固体電解質形成には硝酸マン
ガン液に陽極箔を浸漬し、350℃前後の高温炉中にて
熱分解し、二酸化マンガン層を作る。このコンデンサの
場合、電解質が固体のために高温における電解液の揮
散、低温域での凝固から生ずる機能低下などの欠点がな
く、液状電解質と比べて良好な周波数特性、温度特性を
示す。アルミ電解コンデンサはタンタル電解コンデンサ
と同様誘電体となる酸化皮膜を非常に薄くできるために
大容量を実現できる。
【0004】また、近年では7,7,8,8−テトラシ
アノキノジメタン(TCNQ)塩等の有機半導体を固体
電解質として用いた固体電解コンデンサ(特開昭58−
17609号公報参照)が開発されている。
【0005】さらにピロール、チオフェン、フランなど
の重合性モノマーを電解重合させて導電性高分子とし、
これをコンデンサの電極の少なくとも一方に用いる方法
もあり、電極表面に誘電体となるポリイミド薄膜を電着
法によって形成し、化学重合導電性高分子膜を積層して
さらに電解重合導電性高分子膜を積層してなるコンデン
サが開示されている(1991年春の電気化学協会第5
8回大会講演要旨集、P251及びP252参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように種々のコン
デンサが使用されているが、フィルムコンデンサおよび
マイカコンデンサでは形状が大きくなってしまうために
大容量化が難しく、また積層セラミックコンデンサは小
型大容量の要望から生まれたものであるが価格が非常に
高くなるということと、温度特性が悪いことなどの欠点
を有している。
【0007】また、アルミ電解コンデンサは酸化皮膜の
損傷が起き易いために酸化皮膜と陰極の間に電解質を施
し随時損傷を修復する必要がある。このため電解質に液
状のものを使用しているものは、電解質の液漏れやイオ
ン伝導性などの理由から経時的に静電容量の減少や損失
の増大をもたらす事と高周波特性、低温領域での損失が
大きいなどの欠点を有している。
【0008】次に固体電解質のものについて述べると、
高温で数回熱分解することによる酸化皮膜の損傷及び二
酸化マンガンの比抵抗が高いことなどの理由から高周波
域での損失は十分に小さいとはいえない。又、TCNQ
塩などの有機半導体を用いた固体電解コンデンサは、二
酸化マンガンを用いたものに比して優れた高周波特性を
示すが、有機半導体を塗布する際の比抵抗の上昇、陽極
箔への接着性が弱いことなどが原因で理想的な特性を示
すとはいえない。
【0009】さらに導電性高分子薄膜をコンデンサの電
極として用いると、周波数特性,温度特性、高温寿命特
性などが優れているが、誘電体皮膜が水分に侵され易い
ので高温高湿寿命特性に欠点を有している。
【0010】本発明は従来の上記課題を解決するもの
で、高温高湿寿命特性に優れ、信頼性の高いコンデンサ
を効率よく作製する製造方法の提供を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するもので、本発明によるコンデンサの製造方法は、珪
酸あるいは珪酸塩から選ばれる少なくとも一つと重合性
モノマ−と支持電解質とを少なくとも含有する電解液を
用いて電解重合により得られる導電性高分子を、誘電体
皮膜上に直接または間接的に形成しこれを電極として使
用するものである。
【0012】なお、本発明の珪酸あるいは珪酸塩は単独
で用いても、複数種を混合して用いてもよい。また珪酸
あるいは珪酸塩の電解液中の濃度は微量でも効果がある
が、1×10-4mol/l以上が好ましく、1×10-3
mol/l以上で特に大きな効果がある。
【0013】本発明の重合性モノマ−としては、ピロ−
ル、チオフェンまたは、それらの誘導体(例えば、N−
メチルピロ−ル)の少なくとも一つが挙げられるが、例
えば、フラン等でもよい。
【0014】そして、支持電解質としては過塩素酸塩、
スルフォン酸塩、カルボン酸塩、リン酸塩等の一般に用
いられるものであればどのようなものでもよいが、特に
アルキル置換基を有するナフタレンスルフォン酸塩もし
くはアルキルリン酸エステルが好適である。さらに具体
的には、モノメチルナフタレンスルフォン酸ナトリウ
ム、トリイソプロピルナフタレンスルフォン酸ナトリウ
ム、モノイソプロピルナフタレンスルフォン酸ナトリウ
ム、ジブチルナフタレンスルフォン酸ナトリウム、プロ
ピルリン酸エステル、ブチルリン酸エステル、ヘキシル
リン酸エステル等が挙げられる。
【0015】また、上記モノマ−や支持電解質をそれぞ
れ単独で用いず、支持電解質を複数種混合して用いた
り、ピロ−ル、チオフェンをそれぞれの誘導体と混合し
て用いるなど上記モノマ−も複数種併用してもよい。さ
らに、導電性高分子層を複合化するために、電解液に適
当な添加剤を入れてもよい。なおこの発明は、上記例示
の化合物や処理工程に限定されるものではない。例示以
外の代替可能な化合物や処理工程を用いてもよいことは
いうまでもない。
【0016】
【作用】本発明は上記構成のように、電極の一部とし
て、電解重合により導電性高分子を形成するに際し、電
解液として、珪酸あるいは珪酸塩から選ばれる少なくと
も一つと重合性モノマ−と支持電解質とを少なくとも含
有するものを用いるために、作製されたコンデンサは、
誘電体皮膜の水和が抑制され、さらに熱安定性の優れた
電解重合導電性高分子膜を積層させ対極とするので、高
温高湿下に放置しても特性の劣化が小さいコンデンサが
できる。
【0017】
【実施例】(実施例1)以下第1の実施例として、本発
明をアルミ電解コンデンサへ応用したことについて、図
面を参照しながら説明する。
【0018】図1に本実施例に係るコンデンサ素子の断
面図を示す。弁作用金属2の表面に耐熱絶縁テープ8を
貼り、面積の小さい方を陽極リード取り付け面にし、面
積の大きい方(4mm×5mm)を誘電体皮膜形成面とし
た。弁作用金属箔2(アルミニウムエッチド箔)を7%
アジピン酸アンモニウム水溶液を用い、約70℃、40
分間、印加電圧42Vの条件で陽極酸化し誘電体皮膜3
を形成し、つぎに硝酸マンガン水溶液を塗布し300
℃、20分の条件で熱分解しマンガン酸化物膜4からな
る導電層を形成し、次に図3に示すごとくピロール
(0.25mol/l)、トリイソプロピルナフタレンスル
フォン酸ナトリウム(0.1mol/l)、珪酸ナトリウム
(0.001mol/l)、水からなる電解重合溶液9に弁金
属箔を浸し、重合開始用電極7をマンガン酸化物膜4に
近接させ、陰極12との間に2.5Vの定電圧を30分
印加し、マンガン酸化物4上に対極用の導電性高分子膜
5(ポリピロール膜)を形成し、カーボンペイント層1
0、銀ペイント層11を積層し、図2に示すごとく陽極
リード1と陰極リード6を設けてコンデンサを得た。試
料数は10個である。
【0019】得られたコンデンサの120Hzでの初期
の容量と損失係数を測定した。その後、高温高湿下に5
00時間暴露し、再度120Hzでの容量と損失係数を
測定した。測定値の平均値を(表1)に示す。
【0020】比較例1として、珪酸ナトリウムを添加し
ない以外は上記と同条件でコンデンサを10個作製し同
様の測定を行った。測定値の平均を(表1)に示してい
る。これら(表1)から明らかなように、本実施例によ
るコンデンサは、寿命加速試験後の特性と初期特性の差
が比較例1に比べ著しく小さく優れた効果が得られる。
【0021】以上のように本実施例によれば、誘電体皮
膜の水和を抑制し、電極に用いる電解重合導電性高分子
膜が熱安定性に優れているので、寿命特性の優れた高性
能のコンデンサを実現させることができる。
【0022】
【表1】
【0023】(実施例2)珪酸ナトリウムの濃度を0.
01mol/lにしたこと以外は(実施例1)と同様に
してコンデンサを作製した。試料数は10個である。得
られたコンデンサは(実施例1)と同様の測定を行っ
た。その特性を(表1)に示している。
【0024】これら(表1)から明らかなように、本実
施例による珪酸ナトリウムの濃度を0.01mol/l
にして得たコンデンサは比較例1と比べて、寿命加速試
験後の特性と初期特性の差が著しく小さく実施例1同様
優れた効果が得られる。
【0025】(実施例3)珪酸ナトリウムの濃度を0.
0001mol/lにしたこと以外は(実施例1)と同
様にしてコンデンサを作製した。試料数は10個であ
る。得られたコンデンサは(実施例1)と同様の測定を
行った。その特性を(表1)に示している。
【0026】これら(表1)から明らかなように、本実
施例による珪酸ナトリウムの濃度を0.0001mol
/lにして得たコンデンサは比較例1と比べて、寿命加
速試験後の特性と初期特性の差が著しく小さく実施例1
同様優れた効果が得られる。
【0027】(実施例4)珪酸ナトリウムに代えて珪酸
カリウム(0.001mol/l)を電解重合液に添加
する以外は(実施例1)と同様にしてコンデンサを作製
した。試料数は10個である。得られたコンデンサは
(実施例1)と同様の測定を行った。その特性を(表
1)に示しているこれら(表1)から明らかなように、
本実施例による珪酸カリウムを電解重合液に添加して得
たコンデンサは、寿命加速試験後の特性と初期特性の差
が比較例1に比べ著しく小さく実施例1同様優れた効果
が得られる。
【0028】(実施例5)珪酸ナトリウムに代えて珪酸
(0.001mol/l)を電解重合液に添加する以外
は(実施例1)と同様にしてコンデンサを作製した。試
料数は10個である。得られたコンデンサは(実施例
1)と同様の測定を行った。その特性を(表1)に示し
ているこれら(表1)から明らかなように、本実施例に
よる珪酸を電解重合液に添加して得たコンデンサは、寿
命加速試験後の特性と初期特性の差が比較例1に比べ著
しく小さく実施例1同様優れた効果が得られる。
【0029】(実施例6)ピロ−ルおよび水に代えて、
チオフェンおよびアセトニトリルを用いた以外は(実施
例1)と同様にしてコンデンサを作製した。試料数は1
0個である。得られたコンデンサは(実施例1)と同様
の測定を行った。その特性を(表1)に示している比較
例2として、珪酸ナトリウムを添加しない以外は上記と
同条件でコンデンサを10個作製し同様の測定を行っ
た。測定値の平均を(表1)に示している。
【0030】これら(表1)から明らかなように、本実
施例による電解重合液に珪酸ナトリウムを添加して得た
コンデンサは、寿命加速試験後の特性と初期特性の差が
比較例2に比べ著しく小さく実施例1同様優れた効果が
得られる。
【0031】(実施例7)トリイソプロピルナフタレン
スルフォン酸ナトリウムに代えてジブチルナフタレンス
ルフォン酸ナトリウムを電解重合液に添加する以外は
(実施例1)と同様にしてコンデンサを作製した。試料
数は10個である。得られたコンデンサは(実施例1)
と同様の測定を行った。その特性を(表1)に示してい
る比較例3として、珪酸ナトリウムを添加しない以外は
上記と同条件でコンデンサを10個作製し同様の測定を
行った。測定値の平均を(表1)に示している。
【0032】これら(表1)から明らかなように、本実
施例による珪酸ナトリウムを電解重合液に添加して得た
コンデンサは、寿命加速試験後の特性と初期特性の差が
比較例3に比べ著しく小さく実施例1同様優れた効果が
得られる。
【0033】(実施例8)トリイソプロピルナフタレン
スルフォン酸ナトリウムに代えてnブチルリン酸エステ
ルを電解重合液に添加する以外は(実施例1)と同様に
してコンデンサを作製した。試料数は10個である。得
られたコンデンサは(実施例1)と同様の測定を行っ
た。その特性を(表1)に示している比較例4として、
珪酸ナトリウムを添加しない以外は上記と同条件でコン
デンサを10個作製し同様の測定を行った。測定値の平
均を(表1)に示している。
【0034】これら(表1)から明らかなように、本実
施例による珪酸ナトリウムを電解重合液に添加して得た
コンデンサは、寿命加速試験後の特性と初期特性の差が
比較例4に比べ著しく小さく実施例1同様優れた効果が
得られる。
【0035】なお、実施例では珪酸塩として珪酸ナトリ
ウム、珪酸カリウムを使用した場合についてのみ述べた
が、電解重合液が必要な電気伝導度を有し、イオンがド
−パントとして導電性高分子に含まれれば、他の珪酸塩
でも使用可能である。
【0036】なお、実施例では重合性モノマ−としてピ
ロ−ルのほかにチオフェンを使用した場合についてのみ
述べたが、他の重合性モノマ−も使用することができ
る。
【0037】なお、実施例では支持電解質としてトリイ
ソプロピルナフタレンスルフォン酸塩、ジブチルナフタ
レンスルフォン酸塩、nブチルリン酸エステルを使用し
た場合についてのみ述べたが、電解重合液が必要な電気
伝導度を有し、イオンがド−パントとして導電性高分子
に含まれれば、本発明の効果は、支持電解質の陽イオン
と陰イオンの種類によって限定されるものではない。
【0038】なお、実施例では硝酸マンガンを用いてマ
ンガン酸化物を形成した場合についてのみ述べたが、硝
酸マンガンに限らず、マンガン酸化物を形成できるもの
であれば他の物でも使用可能である。
【0039】なお、実施例では陽極として弁金属のアル
ミニウムを使用した固体電解コンデンサについてのみ述
べたが、本発明の主旨から明らかなように、電極として
使用できる電気伝導度を有すれば他の物質も使用可能で
ある。
【0040】なお、実施例では誘電体としてアルミニウ
ム酸化物を使用した場合についてのみ述べたが、従来の
技術でふれた電着ポリイミドなどコンデンサの誘電体と
して使用できる他の物質を使用しても本発明の効果は妨
げられるものではない。
【0041】なお、実施例では極性を持ったコンデンサ
についてのみ述べたが、本発明の主旨から明らかなよう
に、無極性のコンデンサでも同様の効果がある。
【0042】なお、実施例では一つの電極に導電性高分
子を用いた場合についてのみ述べたが、さらに別の電極
に導電性高分子を用いることも可能であり、本発明は導
電性高分子を用いる電極の数によって制限を受けるもの
ではない。
【0043】
【発明の効果】以上のように本発明は、電極の一部をな
す導電性高分子を電解重合により形成するに際し、珪酸
あるいは珪酸塩と重合性モノマ−と支持電解質とを少な
くとも含有する電解液を用いるので、高温高湿寿命特性
の優れたコンデンサを効率よく作製できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における製造方法により製作
したコンデンサの断面図
【図2】上記コンデンサの平面図
【図3】本発明における電解重合導電性高分子膜を形成
する方法を示す模式図
【符号の説明】
1 陽極リード 2 弁作用金属 3 誘電体皮膜 4 マンガン酸化物膜 5 電解重合導電性高分子膜 6 陰極リード 7 重合開始用電極 8 耐熱絶縁テープ 9 電解重合溶液 10 カーボンペイント膜 11 銀ペイント膜 12 陰極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 浩一 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番 1号 松下技研株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−90080(JP,A) 特開 平4−73803(JP,A) 特開 平2−130906(JP,A) 特開 平2−119212(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01G 9/028

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電極の一部をなす導電性高分子を電解重
    合により形成するに際し、珪酸あるいは珪酸塩と重合性
    モノマ−と支持電解質とを少なくとも含有する電解液を
    用いることを特徴とするコンデンサの製造方法。
  2. 【請求項2】 珪酸あるいは珪酸塩が珪酸エチル、珪酸
    カリウム、珪酸カルシウム、珪酸テトラエチル、珪酸テ
    トラフェニル、珪酸テトラメチル、珪酸ナトリウムから
    選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項
    1記載のコンデンサの製造方法。
  3. 【請求項3】 支持電解質がアルキル置換基を有するナ
    フタレンスルフォン酸塩もしくはアルキルリン酸エステ
    ルから選ばれるものである請求項1記載のコンデンサの
    製造方法。
  4. 【請求項4】 重合性モノマ−がピロール、チオフェン
    あるいはそれらの誘導体の少なくとも一つから選ばれる
    ものである請求項1記載のコンデンサの製造方法。
JP3461592A 1992-02-21 1992-02-21 コンデンサの製造方法 Expired - Fee Related JP2776113B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3461592A JP2776113B2 (ja) 1992-02-21 1992-02-21 コンデンサの製造方法
US08/018,579 US5424907A (en) 1992-02-21 1993-02-17 Solid electrolytic capacitors and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3461592A JP2776113B2 (ja) 1992-02-21 1992-02-21 コンデンサの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05234822A JPH05234822A (ja) 1993-09-10
JP2776113B2 true JP2776113B2 (ja) 1998-07-16

Family

ID=12419284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3461592A Expired - Fee Related JP2776113B2 (ja) 1992-02-21 1992-02-21 コンデンサの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2776113B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6483694B1 (en) 1999-06-22 2002-11-19 Showa Denko Kabushiki Kaisha Electrode for electrolytic capacitor, electrolytic capacitor, and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05234822A (ja) 1993-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5424907A (en) Solid electrolytic capacitors and method for manufacturing the same
EP0617442B1 (en) Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same
EP0447165A2 (en) Solid electrolytic capacitors and method for manufacturing the same
JPH04307914A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
US6343005B1 (en) Solid electrolytic capacitors and method for manufacturing the same
JPS61240625A (ja) 固体電解コンデンサ
JP2762779B2 (ja) コンデンサ及びその製造方法
JP2776113B2 (ja) コンデンサの製造方法
JPH11312626A (ja) コンデンサ及びその製造方法
JP2785565B2 (ja) コンデンサの製造方法
JP3201466B2 (ja) 導電性高分子端子および固体電解コンデンサ
JP2730345B2 (ja) コンデンサの製造方法
JP2002008946A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JP2696982B2 (ja) 固体電解コンデンサ
KR100861500B1 (ko) 고체 전해커패시터의 제조방법
JP2762819B2 (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JP2982543B2 (ja) コンデンサの製造方法
JP3548040B2 (ja) 固体電解コンデンサ
JP2783038B2 (ja) コンデンサ
JPH05234826A (ja) コンデンサの製造方法
JPH0521280A (ja) コンデンサ及びその製造方法
JPH03139816A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JP2906473B2 (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JPH03276620A (ja) 固体電解コンデンサ
JP2001143975A (ja) コンデンサおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees