JP2901285B2 - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサの製造方法Info
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- JP2901285B2 JP2901285B2 JP27078489A JP27078489A JP2901285B2 JP 2901285 B2 JP2901285 B2 JP 2901285B2 JP 27078489 A JP27078489 A JP 27078489A JP 27078489 A JP27078489 A JP 27078489A JP 2901285 B2 JP2901285 B2 JP 2901285B2
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- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高周波性能の良好な固体電解コンデンサの
製造方法に関する。
製造方法に関する。
〔従来の技術〕 固体電解コンデンサは表面に誘電体酸化皮膜層を有す
るアルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁作用金属に半
導体層が付着した構造を有している。又、弁作用金属の
形状は表面積を大きくするために複雑に入りくんだ形状
をとっている。
るアルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁作用金属に半
導体層が付着した構造を有している。又、弁作用金属の
形状は表面積を大きくするために複雑に入りくんだ形状
をとっている。
従来、この種の固体電解コンデンサの半導体層には、
主に硝酸マンガンの熱分解により形成される二酸化マン
ガンが用いられている。しかし、この熱分解の際に必要
な高熱と発生するNO2ガスの酸化作用等によって誘電体
であるアルミニウム、タンタルなどの誘電体酸化皮膜の
損傷が起こり、そのため耐電圧は低下し、漏れ電流が大
きくなり、誘電特性を劣化させる等大きな欠点がある。
また再化成という工程も数回必要になる。
主に硝酸マンガンの熱分解により形成される二酸化マン
ガンが用いられている。しかし、この熱分解の際に必要
な高熱と発生するNO2ガスの酸化作用等によって誘電体
であるアルミニウム、タンタルなどの誘電体酸化皮膜の
損傷が起こり、そのため耐電圧は低下し、漏れ電流が大
きくなり、誘電特性を劣化させる等大きな欠点がある。
また再化成という工程も数回必要になる。
これらの欠点を補うために高熱を付与せずに半導体層
を形成する方法、つまり高電導性の高分子半導体材料を
半導体層とする方法が試みられている。その例としては
下記の一般式で表わされるモノマーを重合して得られる
高分子化合物にドーパントをドープして得られる電導性
高分子化合物を半導体層とする固体電解コンデンサが知
られている。
を形成する方法、つまり高電導性の高分子半導体材料を
半導体層とする方法が試みられている。その例としては
下記の一般式で表わされるモノマーを重合して得られる
高分子化合物にドーパントをドープして得られる電導性
高分子化合物を半導体層とする固体電解コンデンサが知
られている。
又、この種の電導性高分子化合物を半導体層とする固
体電解コンデンサの製造方法として、一般式（１）で表
わされるモノマーを溶解した溶液中で電解重合すること
によって半導体層を形成する方法、一般式（１）で表わ
されるモノマーと別に用意した酸化剤を使用して誘電体
酸化皮膜層上で反応させ半導体層を形成する方法、等が
知られている。
体電解コンデンサの製造方法として、一般式（１）で表
わされるモノマーを溶解した溶液中で電解重合すること
によって半導体層を形成する方法、一般式（１）で表わ
されるモノマーと別に用意した酸化剤を使用して誘電体
酸化皮膜層上で反応させ半導体層を形成する方法、等が
知られている。
しかしながら、上述した電解重合による方法では、半
導体層を形成する時間が長くかかるばかりでなく、極端
に入りくんだ形状を有する弁作用金属の場合（即ち、単
位面積あたりの容量が大きい弁作用金属）には、充分容
量を引き出せないという欠点がある。又、誘電体酸化皮
膜層上でモノマーを反応させる方法では、モノマーがポ
リマーになるために酸化剤で脱水素を行う必要がある
が、前述した極端に入りくんだ形状を有する弁作用金属
の場合、充分、脱水素が進まず、その結果、作製した固
体電解コンデンサの高周波性能が今一つ不充分であると
いう問題点があった。
導体層を形成する時間が長くかかるばかりでなく、極端
に入りくんだ形状を有する弁作用金属の場合（即ち、単
位面積あたりの容量が大きい弁作用金属）には、充分容
量を引き出せないという欠点がある。又、誘電体酸化皮
膜層上でモノマーを反応させる方法では、モノマーがポ
リマーになるために酸化剤で脱水素を行う必要がある
が、前述した極端に入りくんだ形状を有する弁作用金属
の場合、充分、脱水素が進まず、その結果、作製した固
体電解コンデンサの高周波性能が今一つ不充分であると
いう問題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされた
もので、弁作用を有する金属の表面に、順次、誘電体酸
化皮膜層、ポリチオフェンを主成分とする電導性高分子
からなる半導体層及び導電体層を形成した固体電解コン
デンサの製造方法において、この半導体層を、ポリチオ
フェンオリゴマーを融解して前記誘電体酸化皮膜層上に
付着させる工程とこのポリチオフェンオリゴマーを酸化
剤で酸化重合してポリチオフェンを主成分とする電導性
高分子にする工程によって形成する固体電解コンデンサ
の製造方法にある。
もので、弁作用を有する金属の表面に、順次、誘電体酸
化皮膜層、ポリチオフェンを主成分とする電導性高分子
からなる半導体層及び導電体層を形成した固体電解コン
デンサの製造方法において、この半導体層を、ポリチオ
フェンオリゴマーを融解して前記誘電体酸化皮膜層上に
付着させる工程とこのポリチオフェンオリゴマーを酸化
剤で酸化重合してポリチオフェンを主成分とする電導性
高分子にする工程によって形成する固体電解コンデンサ
の製造方法にある。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明において固体電解コンデンサの陽極として用い
られる弁作用金属としては、例えばアルミニウム、タン
タル、ニオブ、チタン及びこれらを基質とする合金等、
弁作用を有する金属がいずれも使用できる。
られる弁作用金属としては、例えばアルミニウム、タン
タル、ニオブ、チタン及びこれらを基質とする合金等、
弁作用を有する金属がいずれも使用できる。
弁作用金属の表面に設ける誘電体酸化皮膜は、弁作用
金属の表面部分に設けられた弁作用金属自体の酸化物層
であってもよく、あるいは、弁作用金属の表面上に設け
られた他の誘電体酸化物の層であってもよいが、特に弁
作用金属自体の酸化物からなる層であることが好まし
い。いずれの場合にも酸化物層を設ける方法としては、
電解液を用いた陽極化成法など従来公知の方法を用いる
ことができる。
金属の表面部分に設けられた弁作用金属自体の酸化物層
であってもよく、あるいは、弁作用金属の表面上に設け
られた他の誘電体酸化物の層であってもよいが、特に弁
作用金属自体の酸化物からなる層であることが好まし
い。いずれの場合にも酸化物層を設ける方法としては、
電解液を用いた陽極化成法など従来公知の方法を用いる
ことができる。
本発明による半導体層は、上述した誘電体酸化皮膜層
上に、（１）ポリチオフェンオリゴマーを融解して前記
誘電体酸化皮膜層上に付着する工程と（２）このポリチ
オフェンオリゴマーを酸化剤で酸化重合してポリチオフ
ェンを主成分とする電導性高分子にする工程、によって
形成することが肝要である。
上に、（１）ポリチオフェンオリゴマーを融解して前記
誘電体酸化皮膜層上に付着する工程と（２）このポリチ
オフェンオリゴマーを酸化剤で酸化重合してポリチオフ
ェンを主成分とする電導性高分子にする工程、によって
形成することが肝要である。
本発明におけるポリチオフェンオリゴマーとは、チオ
フェンのオリゴマーで骨格の一部に非共役部分が存在す
るものであり、融点が240〜280℃の範囲に入る。このよ
うなポリチオフェンオリゴマーの作製方法は、例えばチ
オフェンをAlCl3、CuCl2等のルイス酸で処理して得るこ
とができる。
フェンのオリゴマーで骨格の一部に非共役部分が存在す
るものであり、融点が240〜280℃の範囲に入る。このよ
うなポリチオフェンオリゴマーの作製方法は、例えばチ
オフェンをAlCl3、CuCl2等のルイス酸で処理して得るこ
とができる。
前述したポリチオフェンオリゴマーを誘電体酸化皮膜
層上に付着させるには、このポリチオフェンオリゴマー
を融解させこの融解液に弁作用金属を浸漬し引き上げる
ことによって形成される。
層上に付着させるには、このポリチオフェンオリゴマー
を融解させこの融解液に弁作用金属を浸漬し引き上げる
ことによって形成される。
さらに本発明において、後述する酸化剤を前記ポリチ
オフェンオリゴマーに導入し酸化重合することによって
ポリチオフェンを主成分とする電導性高分子を形成して
半導体に変化させる。
オフェンオリゴマーに導入し酸化重合することによって
ポリチオフェンを主成分とする電導性高分子を形成して
半導体に変化させる。
酸化剤としては、FeCl3、AsF5、PF5、SO3、（NH4）2S
2O8、Na2S2O8、K2S2O8、KMnO4、H2O2、塩素酸塩、次亜
塩素酸塩、過塩素酸塩、SbF5、BF3、BCl3、BBr3、F2S2O
5、HNO3等従来公知の酸化剤を挙げることができ、各酸
化剤を一種以上使用してもよい。前記したポリチオフェ
ンオリゴマーに該酸化剤を導入するには、適当な溶媒に
溶解した酸化剤溶液を付着させるか、又はガス状の酸化
剤の場合には、気相で接触することによって導入するこ
とができる。又、本発明においては先に酸化剤を誘電体
酸化皮膜層上に付着させておき、次いでポリチオフェン
オリゴマーを融解させて誘電体酸化皮膜層上に付着と同
時に酸化重合させポリチオフェンを主成分とする電導性
高分子からなる半導体層を形成してもよい。
2O8、Na2S2O8、K2S2O8、KMnO4、H2O2、塩素酸塩、次亜
塩素酸塩、過塩素酸塩、SbF5、BF3、BCl3、BBr3、F2S2O
5、HNO3等従来公知の酸化剤を挙げることができ、各酸
化剤を一種以上使用してもよい。前記したポリチオフェ
ンオリゴマーに該酸化剤を導入するには、適当な溶媒に
溶解した酸化剤溶液を付着させるか、又はガス状の酸化
剤の場合には、気相で接触することによって導入するこ
とができる。又、本発明においては先に酸化剤を誘電体
酸化皮膜層上に付着させておき、次いでポリチオフェン
オリゴマーを融解させて誘電体酸化皮膜層上に付着と同
時に酸化重合させポリチオフェンを主成分とする電導性
高分子からなる半導体層を形成してもよい。
本発明において使用する酸化剤は、それ自身、酸化重
合で形成されたポリチオフェンのドーパントとなり電導
性を付与する物質であるが、さらに形成されたポリチオ
フェンの電導性を高めるためには、酸化剤を接触させる
前後又は酸化剤と共に、従来公知の酸化剤以外のドーパ
ントをドープしてもよい。
合で形成されたポリチオフェンのドーパントとなり電導
性を付与する物質であるが、さらに形成されたポリチオ
フェンの電導性を高めるためには、酸化剤を接触させる
前後又は酸化剤と共に、従来公知の酸化剤以外のドーパ
ントをドープしてもよい。
このようにドーパントとして、例えば、ヨウ素、五フ
ッ化ヒ素、硫酸、AsF6 -など特開昭58−54553号公報、特
開昭58−54554号公報に記載のドーパントを挙げること
ができる。
ッ化ヒ素、硫酸、AsF6 -など特開昭58−54553号公報、特
開昭58−54554号公報に記載のドーパントを挙げること
ができる。
又、このようなドーパントは化学的手法や電気化学手
法を用いてドープすることができる。
法を用いてドープすることができる。
本発明に用いる半導体は電導度が100〜102S・cm-1オ
ーダーのものが得られ、電導度が高い程、作製した固体
電解コンデンサの高周波特性が良好なものとなる。
ーダーのものが得られ、電導度が高い程、作製した固体
電解コンデンサの高周波特性が良好なものとなる。
本発明の方法による固体電解コンデンサは、上述した
半導体層の上にカーボンペースト又は／及び銀ペースト
等で陰極層を取り出し、更に樹脂やケース等、従来公知
の方法で封口して製品とされる。
半導体層の上にカーボンペースト又は／及び銀ペースト
等で陰極層を取り出し、更に樹脂やケース等、従来公知
の方法で封口して製品とされる。
ポリチオフェンオリゴマーを融解して誘電体酸化皮膜
層上に付着させ、酸化剤で酸化重合することによってポ
リチオフェンを主成分とする電導性高分子からなる半導
体層を形成すると、ポリチオフェンオリゴマーが既に一
部酸化重合した物質であるため、チオフェンモノマーか
ら酸化重合してポリチオフェンにするよりも酸化重合せ
ねばならない量が少なくて良い。その結果、目的とする
電導性を有する高分子になるまでの脱水素が少なくて良
い。又、電解重合法に比較して、酸化重合は短時間で終
了するばかりでなく、ポリチオフェンオリゴマーを融解
して誘電体酸化皮膜層上に付着させるため、充分な容量
を引き出すことができる。
層上に付着させ、酸化剤で酸化重合することによってポ
リチオフェンを主成分とする電導性高分子からなる半導
体層を形成すると、ポリチオフェンオリゴマーが既に一
部酸化重合した物質であるため、チオフェンモノマーか
ら酸化重合してポリチオフェンにするよりも酸化重合せ
ねばならない量が少なくて良い。その結果、目的とする
電導性を有する高分子になるまでの脱水素が少なくて良
い。又、電解重合法に比較して、酸化重合は短時間で終
了するばかりでなく、ポリチオフェンオリゴマーを融解
して誘電体酸化皮膜層上に付着させるため、充分な容量
を引き出すことができる。
以下、実施例及び比較例を示して説明する。
実施例１ ポリチオフェンオリゴマーは、チオフェンモノマーに
塩化アルミを投入し、０℃で２時間反応し充分洗浄して
塩酸残が無いことを硝酸銀テストで確認して得た。濃黄
色で融点240〜280℃であった。
塩化アルミを投入し、０℃で２時間反応し充分洗浄して
塩酸残が無いことを硝酸銀テストで確認して得た。濃黄
色で融点240〜280℃であった。
一方、別に用意したTaペレット（3mm×2mm、厚さ0.5m
m、CV2万/g）をりん酸水溶液中で化成して表面にTa2O5
の誘電体酸化皮膜層を形成した。このような素子を30点
用意し、前述したポリチオフェンオリゴマーの融解物に
浸漬し引き上げた。さらに20％過硫酸アンモニウム水溶
液に浸漬した。その後、Taペレットを水で洗浄した後、
乾燥した。このようにして形成されたポリチオフェンを
主成分とする電導性高分子からなる半導体層上に、カー
ボンペースト及び銀ペーストを順に付着させ導電体層を
形成した。次いで樹脂封口して固体電解コンデンサを作
製した。
m、CV2万/g）をりん酸水溶液中で化成して表面にTa2O5
の誘電体酸化皮膜層を形成した。このような素子を30点
用意し、前述したポリチオフェンオリゴマーの融解物に
浸漬し引き上げた。さらに20％過硫酸アンモニウム水溶
液に浸漬した。その後、Taペレットを水で洗浄した後、
乾燥した。このようにして形成されたポリチオフェンを
主成分とする電導性高分子からなる半導体層上に、カー
ボンペースト及び銀ペーストを順に付着させ導電体層を
形成した。次いで樹脂封口して固体電解コンデンサを作
製した。
実施例２ 実施例１の20％過硫酸アンモニウム水溶液の代わりに
５％過マンガン酸カリ水溶液を用いた以外は実施例１と
同様にして固体電解コンデンサを作製した。
５％過マンガン酸カリ水溶液を用いた以外は実施例１と
同様にして固体電解コンデンサを作製した。
実施例３ 実施例１の20％過硫酸アンモニウム水溶液の代わりに
10％塩化鉄アルコール溶液を用い、アルコールで洗浄し
た以外は実施例１と同様にして固体電解コンデンサを作
製した。
10％塩化鉄アルコール溶液を用い、アルコールで洗浄し
た以外は実施例１と同様にして固体電解コンデンサを作
製した。
比較例１ 実施例１で使用したものと同様なTaペレットを陽極
に、別に用意したTa箔を陰極とし、電解液としてチオフ
ェン0.1モル、Bu4NBF40.1モル溶解させたCH3CN溶液を使
用して２時間電解重合し、ポチリオフェンにBF4アニオ
ンがドープした電導性高分子を半導体層とする素子を得
た。さらに実施例１と同様にして導電体層を形成して、
封口して固体電解コンデンサを作製した。
に、別に用意したTa箔を陰極とし、電解液としてチオフ
ェン0.1モル、Bu4NBF40.1モル溶解させたCH3CN溶液を使
用して２時間電解重合し、ポチリオフェンにBF4アニオ
ンがドープした電導性高分子を半導体層とする素子を得
た。さらに実施例１と同様にして導電体層を形成して、
封口して固体電解コンデンサを作製した。
比較例２ 実施例１でポリチオフェンオリゴマーの代わりにチオ
フェンモノマーをTaペレットの誘電体酸化皮膜層上に付
着した以外は、実施例１と同様にして固体電解コンデン
サを作製した。
フェンモノマーをTaペレットの誘電体酸化皮膜層上に付
着した以外は、実施例１と同様にして固体電解コンデン
サを作製した。
以上、各例で作製した固体電解コンデンサの性能をま
とめて第１表に示す。
とめて第１表に示す。
〔発明の効果〕 本発明によれば、ポリチオフェンオリゴマーを融解し
て誘電体酸化皮膜層上に付着させ、さらに酸化剤で酸化
重合してポリチオフェンを主成分とする電導性高分子か
らなる半導体層を形成しているので、得られた固体電解
コンデンサは、充分な容量を引き出し、さらに高周波の
性能が良好である。
て誘電体酸化皮膜層上に付着させ、さらに酸化剤で酸化
重合してポリチオフェンを主成分とする電導性高分子か
らなる半導体層を形成しているので、得られた固体電解
コンデンサは、充分な容量を引き出し、さらに高周波の
性能が良好である。
Claims (1)
- 【請求項１】弁作用を有する金属の表面に、順次、誘電
体酸化皮膜層、ポリチオフェンを主成分とする電導性高
分子からなる半導体層及び導電体層を形成した固体電解
コンデンサの製造方法において、前記半導体層を、ポリ
チオフェンオリゴマーを融解して前記誘電体酸化皮膜層
上に付着させる工程とこのポリチオフェンオリゴマーを
酸化剤で酸化重合してポリチオフェンを主成分とする電
導性高分子にする工程によって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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27078489A JP2901285B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27078489A JP2901285B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03132011A JPH03132011A (ja) | 1991-06-05 |
| JP2901285B2 true JP2901285B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=17490951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27078489A Expired - Lifetime JP2901285B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2901285B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4131709B2 (ja) | 2003-03-28 | 2008-08-13 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| JP5020591B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2012-09-05 | 鶴見曹達株式会社 | 導電性高分子用エッチング液および導電性高分子をパターニングする方法 |
-
1989
- 1989-10-18 JP JP27078489A patent/JP2901285B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03132011A (ja) | 1991-06-05 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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