JP2833774B2 - 固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサおよびその製造方法Info
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- JP2833774B2 JP2833774B2 JP7859889A JP7859889A JP2833774B2 JP 2833774 B2 JP2833774 B2 JP 2833774B2 JP 7859889 A JP7859889 A JP 7859889A JP 7859889 A JP7859889 A JP 7859889A JP 2833774 B2 JP2833774 B2 JP 2833774B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、導電性高分子であるピロールを固体電解質
として使用する固体電解コンデンサに関し、さらに詳し
くは、化学的重合および電解重合によってポリピロール
重合膜を形成させた陽極箔および陰極箔を用い、導電ペ
ーストを使用してポリピロール薄膜から陰極リードを取
出すことなく固体電解コンデンサを製造する方法および
その方法によって製造される固体電解コンデンサに関す
る。
として使用する固体電解コンデンサに関し、さらに詳し
くは、化学的重合および電解重合によってポリピロール
重合膜を形成させた陽極箔および陰極箔を用い、導電ペ
ーストを使用してポリピロール薄膜から陰極リードを取
出すことなく固体電解コンデンサを製造する方法および
その方法によって製造される固体電解コンデンサに関す
る。
［従来の技術］ 電解コンデンサは、小形、大容量、安価で整流出力の
平滑化等に優れた特性を示し、各種電気・電子機器の重
要な構成要素の１つである。一般に電解コンデンサには
電解液式と固体式とがあり、前者が、陽極と陰極との間
に電解液を介在させるのに対し、後者は、二酸化マンガ
ン、二酸化鉛、テトラシアノキノジメタン錯塩またはポ
リピロールのような導電性の酸化物または有機物を固体
電解質として介在させる。電解液式の電解コンデンサ
は、液状の電解質を使用するイオン伝導によるため、高
周波領域において著しく抵抗が増大しインピーダンスが
増大する。したがって、高周波特性の点では、固体電解
コンデンサの方が格段に優れている。
平滑化等に優れた特性を示し、各種電気・電子機器の重
要な構成要素の１つである。一般に電解コンデンサには
電解液式と固体式とがあり、前者が、陽極と陰極との間
に電解液を介在させるのに対し、後者は、二酸化マンガ
ン、二酸化鉛、テトラシアノキノジメタン錯塩またはポ
リピロールのような導電性の酸化物または有機物を固体
電解質として介在させる。電解液式の電解コンデンサ
は、液状の電解質を使用するイオン伝導によるため、高
周波領域において著しく抵抗が増大しインピーダンスが
増大する。したがって、高周波特性の点では、固体電解
コンデンサの方が格段に優れている。
固体電解コンデンサに用いる固体電解質としては、固
体電解質自体の導電性や安定性、並びに用いる固体電解
質の性質によって規定される電解コンデンサの静電容量
（Cap）、誘電正接（tanδ）、漏れ電流（LC）、等価直
列抵抗（ESR）等の指標から、ポリピロールが最も優れ
ていると考えられる。
体電解質自体の導電性や安定性、並びに用いる固体電解
質の性質によって規定される電解コンデンサの静電容量
（Cap）、誘電正接（tanδ）、漏れ電流（LC）、等価直
列抵抗（ESR）等の指標から、ポリピロールが最も優れ
ていると考えられる。
ポリピロールを固体電解質として用いる固体電解コン
デンサは、例えば、特開昭63−173313号に記載されてい
る。一般に、この種の固体電解コンデンサを製造する際
は、化学的重合および電解重合により陽極箔上にポリピ
ロールの薄膜を形成し、その後この表面に銀ペーストの
ような導電ペーストを用いて端子を接着して対極リード
を取出し、エポキシ樹脂等で外装してコンデンサ製品を
作製する。このような製造方法によって製造した固体電
解コンデンサは、陰極の取出しに導電ペーストを使用す
るため、接着部分の確実性に不安が残り、信頼性の点で
問題が生じ、また、逆電圧に弱く、陰極の取り付け強度
にも問題がある。
デンサは、例えば、特開昭63−173313号に記載されてい
る。一般に、この種の固体電解コンデンサを製造する際
は、化学的重合および電解重合により陽極箔上にポリピ
ロールの薄膜を形成し、その後この表面に銀ペーストの
ような導電ペーストを用いて端子を接着して対極リード
を取出し、エポキシ樹脂等で外装してコンデンサ製品を
作製する。このような製造方法によって製造した固体電
解コンデンサは、陰極の取出しに導電ペーストを使用す
るため、接着部分の確実性に不安が残り、信頼性の点で
問題が生じ、また、逆電圧に弱く、陰極の取り付け強度
にも問題がある。
陰極の取出しに導電ペーストを使用するのは電解質と
するポリピロール重合膜から陰極側への電流の流れを確
保するためである。したがって、ポリピロール重合膜と
の通電の目的が達せられれば、接着部分の確実性に不安
が残り、信頼性の点で問題が生じる導電ペーストを必ず
しも使用する必要はない。
するポリピロール重合膜から陰極側への電流の流れを確
保するためである。したがって、ポリピロール重合膜と
の通電の目的が達せられれば、接着部分の確実性に不安
が残り、信頼性の点で問題が生じる導電ペーストを必ず
しも使用する必要はない。
しかしながら、ポリピロール重合膜との通電の目的が
達せられるものであっても、製造工程を繁雑にするもの
であってはならない。機能的には所定の目的を達成する
ことができ、従来より容易に製造し得るものである必要
がある。
達せられるものであっても、製造工程を繁雑にするもの
であってはならない。機能的には所定の目的を達成する
ことができ、従来より容易に製造し得るものである必要
がある。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、導電性高分子であるピロールを固体電解質
として使用する固体電解コンデンサであって、化学的重
合および電解重合によってポリピロール重合膜を形成さ
せた陽極箔および陰極箔を用い、導電ペーストを使用し
てポリピロール薄膜から陰極リードを取出すことなく、
信頼性に優れた巻回型固体電解コンデンサを容易に製造
する方法およびその方法によって製造される固体電解コ
ンデンサを目的とする。
として使用する固体電解コンデンサであって、化学的重
合および電解重合によってポリピロール重合膜を形成さ
せた陽極箔および陰極箔を用い、導電ペーストを使用し
てポリピロール薄膜から陰極リードを取出すことなく、
信頼性に優れた巻回型固体電解コンデンサを容易に製造
する方法およびその方法によって製造される固体電解コ
ンデンサを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、固体電解コンデンサを製造するに際
し、電解酸化による表面酸化被膜を有する化成箔たる陽
極箔および陰極箔を用い、この陽極箔および陰極箔上に
化学的重合および電解重合によりポリピロール重合膜を
形成させ、導電性セパレータを介してこれらを巻回して
素子を作製し、封止して製品化することを特徴とする固
体電解コンデンサの製造方法が提供される。
し、電解酸化による表面酸化被膜を有する化成箔たる陽
極箔および陰極箔を用い、この陽極箔および陰極箔上に
化学的重合および電解重合によりポリピロール重合膜を
形成させ、導電性セパレータを介してこれらを巻回して
素子を作製し、封止して製品化することを特徴とする固
体電解コンデンサの製造方法が提供される。
電解酸化による表面酸化被膜を有する陽極箔および陰
極箔は、通常は表面を電解酸化によって酸化被膜誘電体
に変えて化成したアルミニウムフィルムとする。
極箔は、通常は表面を電解酸化によって酸化被膜誘電体
に変えて化成したアルミニウムフィルムとする。
陽極箔および陰極箔をリード付きの箔とすれば好適で
ある。
ある。
化学的重合は、例えば陽極箔および陰極箔に酸化剤溶
液を含浸してピロール蒸気中に放置することにより行
う。
液を含浸してピロール蒸気中に放置することにより行
う。
酸化剤を（NH4）2S2O8、FeCl3、H2O2よりなる群から
選択すれば好適である。好ましくは、酸化剤を５〜25重
量％の濃度で化学的重合用溶媒に溶解する。化学的重合
用溶媒は水、エチレングリコール、ジメチルホルムアミ
ド、並びにエタノールよりなる混合溶媒群から選択する
ことができる。
選択すれば好適である。好ましくは、酸化剤を５〜25重
量％の濃度で化学的重合用溶媒に溶解する。化学的重合
用溶媒は水、エチレングリコール、ジメチルホルムアミ
ド、並びにエタノールよりなる混合溶媒群から選択する
ことができる。
酸化剤溶液を含浸した陽極箔および陰極箔を、０〜70
℃の温度で３〜30分間ピロール蒸気中に放置すれば好適
である。
℃の温度で３〜30分間ピロール蒸気中に放置すれば好適
である。
電解重合は、電解重合用溶液に浸漬して所定の条件下
で行う。
で行う。
ピロールを５〜20重量％の濃度で電解重合用溶媒に溶
解すれば好適である。
解すれば好適である。
電解重合用支持電解質を0.01〜2M/のBST/AN（ただ
し、BST:ボロジサリチル酸トリエチルアミン塩またはト
リエチルアンモニウムボロジサリチレート、AN:アセト
ニトリル）とすれば好適である。その他、プロピレンカ
ーボネート、γ−ブチロラクトン、1,2−ジメトキシエ
タン等を電解重合用溶媒として使用することができる。
し、BST:ボロジサリチル酸トリエチルアミン塩またはト
リエチルアンモニウムボロジサリチレート、AN:アセト
ニトリル）とすれば好適である。その他、プロピレンカ
ーボネート、γ−ブチロラクトン、1,2−ジメトキシエ
タン等を電解重合用溶媒として使用することができる。
0.1〜10mAの定電流で電解重合を行えば好適である。
１〜３時間電解重合を行えば好適である。
導電性セパレータをカーボン繊維、金属箔（例えばC
u、Fe、Ni）並びに金属蒸着紙（例えば不織布、ガラス
ペーパ）よりなる群から選択すれば好適である。
u、Fe、Ni）並びに金属蒸着紙（例えば不織布、ガラス
ペーパ）よりなる群から選択すれば好適である。
更に本発明によれば、前記した製造方法によって製造
された固体電解コンデンサが提供される。
された固体電解コンデンサが提供される。
［作用］ 本発明にあっては、電解質とするポリピロール重合膜
から陰極側への電流の流れを確保する手段として、導電
性セパレータを使用する。すなわち、ポリピロール重合
膜を形成させた陽極箔および陰極箔の間に導電性セパレ
ータを介装して巻回することにより、陽極側のポリピロ
ール重合膜と陰極側との通電の目的を有効に達成するこ
とができる。ポリピロール重合膜と導電性セパレータと
は広い面積に渡って接触しているため、通電が遮断する
ことはあり得ない。これにより、導電ペーストを使用す
る場合のように、接着部分の確実性に不安が残り、信頼
性の点で問題が生じるという欠点は解消される。
から陰極側への電流の流れを確保する手段として、導電
性セパレータを使用する。すなわち、ポリピロール重合
膜を形成させた陽極箔および陰極箔の間に導電性セパレ
ータを介装して巻回することにより、陽極側のポリピロ
ール重合膜と陰極側との通電の目的を有効に達成するこ
とができる。ポリピロール重合膜と導電性セパレータと
は広い面積に渡って接触しているため、通電が遮断する
ことはあり得ない。これにより、導電ペーストを使用す
る場合のように、接着部分の確実性に不安が残り、信頼
性の点で問題が生じるという欠点は解消される。
更に、本発明による固体電解コンデンサの製造は、巻
回するだけで製品化できるため、導電ペーストを使用す
る場合より格段に簡便である。機能的には所定の目的を
達成することができ、従来より容易に固体電解コンデン
サを製造することができる。
回するだけで製品化できるため、導電ペーストを使用す
る場合より格段に簡便である。機能的には所定の目的を
達成することができ、従来より容易に固体電解コンデン
サを製造することができる。
［発明の効果］ 本発明によれば、導電性高分子であるピロールを固体
電解質として使用する固体電解コンデンサであって、化
学的重合および電解重合によってポリピロール重合膜を
形成させた陽極箔および陰極箔を用い、導電ペーストを
使用してポリピロール薄膜から陰極リードを取出すこと
なく、信頼性に優れた巻回型固体電解コンデンサを巻回
するだけで容易に製造する方法およびその方法によって
製造される固体電解コンデンサが提供される。
電解質として使用する固体電解コンデンサであって、化
学的重合および電解重合によってポリピロール重合膜を
形成させた陽極箔および陰極箔を用い、導電ペーストを
使用してポリピロール薄膜から陰極リードを取出すこと
なく、信頼性に優れた巻回型固体電解コンデンサを巻回
するだけで容易に製造する方法およびその方法によって
製造される固体電解コンデンサが提供される。
［実施例］ 以下に実施例により本発明を更に詳細に説明するが、
本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
実施例１ 22Vfで化成した幅3.0mm×長さ20mmのリード付き化成
箔とする陽極箔および9Vfで化成した幅3.0mm×長さ25mm
のリード付き化成箔とする陰極箔を用い、酸化剤として
10％（NH4）2S2O8を含有する水溶液に含浸した後、ピロ
ール蒸気中に10分間放置して化学的重合を行い、その後
0.1M/のBST溶液中にて1mAの電流で60分間電解重合を
行った。得られた陽極箔と陰極箔とをカーボン繊維を介
して巻回して素子を作製し、アルミケースに入れ、樹脂
封止して製品化した。
箔とする陽極箔および9Vfで化成した幅3.0mm×長さ25mm
のリード付き化成箔とする陰極箔を用い、酸化剤として
10％（NH4）2S2O8を含有する水溶液に含浸した後、ピロ
ール蒸気中に10分間放置して化学的重合を行い、その後
0.1M/のBST溶液中にて1mAの電流で60分間電解重合を
行った。得られた陽極箔と陰極箔とをカーボン繊維を介
して巻回して素子を作製し、アルミケースに入れ、樹脂
封止して製品化した。
得られた固体電解コンデンサの特性を、従来の導電ペ
ーストによる陰極の取り出しを行う固体電解コンデンサ
（比較例１）と比較しつつ次に示す。なお、6.3WV（４
φ×7l）の条件とした。
ーストによる陰極の取り出しを行う固体電解コンデンサ
（比較例１）と比較しつつ次に示す。なお、6.3WV（４
φ×7l）の条件とした。
Cap（μＦ） tanδ LC（μＡ） ESR,100KHz（Ω） 耐逆電圧 実施例１ 7.00 0.022 0.03 0.05 ＞6V 比較例１ 8.05 0.024 0.03 0.05 ＜2V これらの結果から、本発明による固体電解コンデンサ
は、従来のポリピロール薄膜形成法によって製造し導電
ペーストを用いて陰極を取出す固体電解コンデンサに匹
敵する良好な高周波特性を有し、静電容量の変化が小さ
く良好な寿命安定性を有し、高い耐逆電圧を有すること
が分る。
は、従来のポリピロール薄膜形成法によって製造し導電
ペーストを用いて陰極を取出す固体電解コンデンサに匹
敵する良好な高周波特性を有し、静電容量の変化が小さ
く良好な寿命安定性を有し、高い耐逆電圧を有すること
が分る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−137307（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−137310（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01G 9/02 H01G 9/028
Claims (4)
- 【請求項１】固体電解コンデンサを製造するに際し、電
解酸化による表面酸化被膜を有する化成箔たる陽極箔お
よび陰極箔を用い、この陽極箔および陰極箔上に化学的
重合および電解重合によりポリピロール重合膜を形成さ
せ、導電性セパレータを介してこれらを巻回して素子を
作製し、封止して製品化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２】導電性セパレータをカーボン繊維、金属箔
（例えばCu、Fe、Ni）並びに金属蒸着紙（例えば不織
布、ガラスペーパ）よりなる群から選択する請求項１記
載の方法。 - 【請求項３】陽極箔および陰極箔をリード付きの箔とす
る請求項１記載の方法。 - 【請求項４】請求項１乃至３いずれかに記載の製造方法
によって製造された固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7859889A JP2833774B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7859889A JP2833774B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02260514A JPH02260514A (ja) | 1990-10-23 |
| JP2833774B2 true JP2833774B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=13666338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7859889A Expired - Fee Related JP2833774B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2833774B2 (ja) |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP7859889A patent/JP2833774B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02260514A (ja) | 1990-10-23 |
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