JP2941857B2 - 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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- electrolytic
- electrolytic capacitor
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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ポリピロールを固体電
解質として使用する固体電解コンデンサに関し、更に詳
しくは、化成箔上へのピロールの電解重合工程およびそ
の前後の工程を改良して、効率良く固体チップを作製す
る固体電解コンデンサの製造方法に関する。
解質として使用する固体電解コンデンサに関し、更に詳
しくは、化成箔上へのピロールの電解重合工程およびそ
の前後の工程を改良して、効率良く固体チップを作製す
る固体電解コンデンサの製造方法に関する。
［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）等の観点から、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）等の観点から、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
を取り出し、エポキシ樹脂等で外装してコンデンサ製品
を作製する。
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
を取り出し、エポキシ樹脂等で外装してコンデンサ製品
を作製する。
一方、近年の電気・電子機器の小型化の進展に伴い、
電解コンデンサの小型化が進行しつつあり、いわゆるチ
ップ型コンデンサ等の受容が増加している。この種の電
解コンデンサを製造するに際しては、一定の品質を有す
る小寸法のチップ化材料を同時に多数製造する製造方法
が採用されている。すなわち、平板型アルミニウム化成
箔上にポリピロール重合膜を形成させるに際し、化成箔
上に所定の大きさのマス目を有するレジストのような補
助部材を載置し、化成面を露呈するマス目を単位として
取扱い、電解重合によってポリピロール膜を形成させた
後に、マス目ごとに切り離してチップ化することによ
り、一定の品質を有する小寸法のチップ化材料が同時に
多数製造される。
電解コンデンサの小型化が進行しつつあり、いわゆるチ
ップ型コンデンサ等の受容が増加している。この種の電
解コンデンサを製造するに際しては、一定の品質を有す
る小寸法のチップ化材料を同時に多数製造する製造方法
が採用されている。すなわち、平板型アルミニウム化成
箔上にポリピロール重合膜を形成させるに際し、化成箔
上に所定の大きさのマス目を有するレジストのような補
助部材を載置し、化成面を露呈するマス目を単位として
取扱い、電解重合によってポリピロール膜を形成させた
後に、マス目ごとに切り離してチップ化することによ
り、一定の品質を有する小寸法のチップ化材料が同時に
多数製造される。
このような方法によって平板型化成箔上にポリピロー
ル重合膜を形成させるためには、電解重合に用いる一定
の電流・電圧では重合膜を均一に形成させ得る面積に限
界があるため、従来より幾つかの不都合が生じていた
が、本出願人はこれを克服して効率的に電解重合を行い
得ることを突き止め、先に特許出願を行った（特願平１
−119792号、特願平１−119793号）。これにより電解重
合の容易化および確実化が図られ、安定した品質の重合
膜形成を期することが可能となった。この結果、従来よ
り相対的に広い面積に渡って重合膜を確実に形成させる
ことが可能となり、相対的に広い面積の良質な重合膜が
形成されることを前提として、更に効率的な製造を企図
し得る余地が生じた。
ル重合膜を形成させるためには、電解重合に用いる一定
の電流・電圧では重合膜を均一に形成させ得る面積に限
界があるため、従来より幾つかの不都合が生じていた
が、本出願人はこれを克服して効率的に電解重合を行い
得ることを突き止め、先に特許出願を行った（特願平１
−119792号、特願平１−119793号）。これにより電解重
合の容易化および確実化が図られ、安定した品質の重合
膜形成を期することが可能となった。この結果、従来よ
り相対的に広い面積に渡って重合膜を確実に形成させる
ことが可能となり、相対的に広い面積の良質な重合膜が
形成されることを前提として、更に効率的な製造を企図
し得る余地が生じた。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、ポリ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おいて、ポリピロールの重合を行
う化学重合乃至電解重合の工程を更に改良し、マス目構
造のレジストを用いると電解重合時にマス目ごとに外部
から給電する必要があるという欠点を解消し、電解の効
率を更に良好なものに向上させると共に製造工程全体の
効率向上を図る固体電解コンデンサの製造方法を提供す
ることを目的とする。
固体電解コンデンサにおいて、ポリピロールの重合を行
う化学重合乃至電解重合の工程を更に改良し、マス目構
造のレジストを用いると電解重合時にマス目ごとに外部
から給電する必要があるという欠点を解消し、電解の効
率を更に良好なものに向上させると共に製造工程全体の
効率向上を図る固体電解コンデンサの製造方法を提供す
ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、表面に酸化皮膜を有する平板型化成
箔上へのピロールの電解重合を行うことにより形成され
るポリピロール膜を固体電解質とする固体電解コンデン
サを製造するに際し、化成箔上に帯状構造の穴部を有す
るレジストを載置し、ピロールを電解重合用溶媒に溶解
した電解重合用電解液中に浸漬して電解重合を行い、電
解重合によって前記レジストの穴部に帯状構造のポリピ
ロール膜を形成し、このポリピロール膜上に導電ペース
ト層を形成し、この上に帯状構造の一部を露呈させる所
定の大きさのマス目を有するシーリング材を載置し、マ
ス目ごとに切り離してチップ化して素子を作製し、これ
を用い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。
箔上へのピロールの電解重合を行うことにより形成され
るポリピロール膜を固体電解質とする固体電解コンデン
サを製造するに際し、化成箔上に帯状構造の穴部を有す
るレジストを載置し、ピロールを電解重合用溶媒に溶解
した電解重合用電解液中に浸漬して電解重合を行い、電
解重合によって前記レジストの穴部に帯状構造のポリピ
ロール膜を形成し、このポリピロール膜上に導電ペース
ト層を形成し、この上に帯状構造の一部を露呈させる所
定の大きさのマス目を有するシーリング材を載置し、マ
ス目ごとに切り離してチップ化して素子を作製し、これ
を用い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。
レジストの帯状構造の大きさは、好ましくは、1.0mm
×50mm〜5.0mm×300mm程度であり、１枚の化成板に対
し、必要に応じて複数の帯状構造を設けることができ
る。レジストは、例えばスクリーン印刷用のフェノール
系樹脂、エポキシ系樹脂のような材料で構成することが
できる。
×50mm〜5.0mm×300mm程度であり、１枚の化成板に対
し、必要に応じて複数の帯状構造を設けることができ
る。レジストは、例えばスクリーン印刷用のフェノール
系樹脂、エポキシ系樹脂のような材料で構成することが
できる。
表面に酸化皮膜を有する平板型化成箔は、通常は表面
を電解酸化によって酸化皮膜誘電体に変えたアルミニウ
ムフィルムとする。
を電解酸化によって酸化皮膜誘電体に変えたアルミニウ
ムフィルムとする。
ピロールを電解重合用溶媒に溶解した電解重合用電解
液に浸漬する前に、必要に応じて化成面を露呈する帯状
構造の穴部に化学的重合用酸化剤を含浸して気相重合を
行えば好適である。
液に浸漬する前に、必要に応じて化成面を露呈する帯状
構造の穴部に化学的重合用酸化剤を含浸して気相重合を
行えば好適である。
化学的重合用酸化剤を、（NH4）2S2O8、FeCl3、並び
にH2O2よりなる群から選択すれば好適である。
にH2O2よりなる群から選択すれば好適である。
酸化剤を５〜25重量％の濃度の水溶液とすれば好適で
ある。
ある。
気相重合は、例えば、10％の（NH4）2S2O8水溶液に含
浸した後、常温（10〜30℃）常圧下でピロール蒸気中に
20分間放置することにより行う。
浸した後、常温（10〜30℃）常圧下でピロール蒸気中に
20分間放置することにより行う。
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溶液
（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。
（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。
電解重合は、0.1〜10mAの定電流にて、１〜３時間行
えば好適である。
えば好適である。
導電ペーストは、例えばカーボンペースト、銀ペース
トまたは銅ペーストを使用することができる。
トまたは銅ペーストを使用することができる。
帯状構造の一部を露呈させる所定の大きさのマス目を
有するシーリング材は、エポキシ樹脂のような材質で20
μｍ程度の厚さを有するものとする。シーリング材のマ
ス目の大きさは、好ましくは、0.5mm×0.5mm〜2.0mm×
2.0mm程度とする。
有するシーリング材は、エポキシ樹脂のような材質で20
μｍ程度の厚さを有するものとする。シーリング材のマ
ス目の大きさは、好ましくは、0.5mm×0.5mm〜2.0mm×
2.0mm程度とする。
前記した方法によって平板型化成箔上に帯状のポリピ
ロール膜を形成し、この上に導電ペースト層を形成し、
前記したシーリング材を載置し、マス目ごとに切り離し
てチップ化して素子を作製し、これを用いて製品化す
る。
ロール膜を形成し、この上に導電ペースト層を形成し、
前記したシーリング材を載置し、マス目ごとに切り離し
てチップ化して素子を作製し、これを用いて製品化す
る。
［作用］ 前記したように、従来の方法によって平板型化成箔上
にポリピロール重合膜を形成させるためには、電解重合
に用いる一定の電流・電圧では重合膜を均一に形成させ
得る面積に限界があるため、幾つかの不都合が生じてい
たが、本出願人はこれを克服して効率的に電解重合を行
い得ることを突き止め、先に特許出願を行った（特願平
１−119792号、特願平１−119793号）。これにより電解
重合の容易化および確実化が図られ、安定した品質の重
合膜形成を期することが可能となった。この結果、従来
より相対的に広い面積に渡って重合膜を確実に形成させ
ることが可能となり、相対的に広い面積の良質な重合膜
が形成されることを前提として、更に効率的な製造を企
図し得る余地が生じていた。
にポリピロール重合膜を形成させるためには、電解重合
に用いる一定の電流・電圧では重合膜を均一に形成させ
得る面積に限界があるため、幾つかの不都合が生じてい
たが、本出願人はこれを克服して効率的に電解重合を行
い得ることを突き止め、先に特許出願を行った（特願平
１−119792号、特願平１−119793号）。これにより電解
重合の容易化および確実化が図られ、安定した品質の重
合膜形成を期することが可能となった。この結果、従来
より相対的に広い面積に渡って重合膜を確実に形成させ
ることが可能となり、相対的に広い面積の良質な重合膜
が形成されることを前提として、更に効率的な製造を企
図し得る余地が生じていた。
本発明はこの点に着目し、ポリ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おいて、ポリピロ
ールの重合を行う化学重合乃至電解重合の工程を更に改
良し、マス目構造のレジストを用いると電解重合時にマ
ス目ごとに外部から給電する必要があるという欠点を解
消し、ポリピロール膜を帯状構造で形成することによ
り、電解の効率を更に良好なものに向上させると共に製
造工程全体の効率向上を図るものである。
として使用する固体電解コンデンサにおいて、ポリピロ
ールの重合を行う化学重合乃至電解重合の工程を更に改
良し、マス目構造のレジストを用いると電解重合時にマ
ス目ごとに外部から給電する必要があるという欠点を解
消し、ポリピロール膜を帯状構造で形成することによ
り、電解の効率を更に良好なものに向上させると共に製
造工程全体の効率向上を図るものである。
［発明の効果］ 本発明によれば、ポリ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おいて、ポリピロールの重
合を行う化学重合乃至電解重合の工程を更に改良し、マ
ス目構造のレジストを用いると電解重合時にマス目ごと
に外部から給電する必要があるという欠点を解消し、電
解の効率を更に良好なものに向上させると共に製造工程
全体の効率向上を図る固体電解コンデンサおよびその製
造方法が提供される。
用する固体電解コンデンサにおいて、ポリピロールの重
合を行う化学重合乃至電解重合の工程を更に改良し、マ
ス目構造のレジストを用いると電解重合時にマス目ごと
に外部から給電する必要があるという欠点を解消し、電
解の効率を更に良好なものに向上させると共に製造工程
全体の効率向上を図る固体電解コンデンサおよびその製
造方法が提供される。
更に、本発明によれば、ポリピロール膜を帯状構造に
形成することにより、切り離してチップ化する際に任意
の大きさにすることができ、このカッティング時のサイ
ズによって製品の容量を任意に変化させることができる
という効果が得られる。
形成することにより、切り離してチップ化する際に任意
の大きさにすることができ、このカッティング時のサイ
ズによって製品の容量を任意に変化させることができる
という効果が得られる。
［実施例］ 添付図面を参照して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。
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。
第１図は１枚の化成板上で帯状構造のポリピロール膜
により多数のチップユニットを形成する操作を示す説明
図、第２図は１ユニットのチップに電極を取付ける操作
を示す説明図である。
により多数のチップユニットを形成する操作を示す説明
図、第２図は１ユニットのチップに電極を取付ける操作
を示す説明図である。
第１図において、10は化成板、12は帯状構造の穴部を
有するレジスト、14はポリピロール膜、16は導電ペース
ト層、18はシーリング材である。第２図において、20は
化成板、22はレジスト、24はポリピロール膜、26は導電
ペースト、28はシーリング材、30は陰極、32は陽極、34
はシーリング部分、36はシーリング部分、38は陰極、40
は陽極、42は断面部である。
有するレジスト、14はポリピロール膜、16は導電ペース
ト層、18はシーリング材である。第２図において、20は
化成板、22はレジスト、24はポリピロール膜、26は導電
ペースト、28はシーリング材、30は陰極、32は陽極、34
はシーリング部分、36はシーリング部分、38は陰極、40
は陽極、42は断面部である。
第１図左側に示すように、化成板10上に帯状構造の穴
部を有するレジスト12を載置し、所定の方法により電解
重合を行ってこの穴部内にポリピロール膜14を形成させ
る。その後、第１図右側に示すように、ポリピロール膜
14の上に導電ペースト層16を形成する。導電ペースト印
刷後、この上に帯状構造の一部を露呈させる所定の大き
さのマス目を有するシーリング材18を載置することによ
り、導電ペースト露呈部分からの陰極取り出し用に一部
残してシーリングを行う。これを第１図の破線に添って
切断し、１枚の化成板上で帯状構造のポリピロール膜に
より多数のチップユニットを形成する。
部を有するレジスト12を載置し、所定の方法により電解
重合を行ってこの穴部内にポリピロール膜14を形成させ
る。その後、第１図右側に示すように、ポリピロール膜
14の上に導電ペースト層16を形成する。導電ペースト印
刷後、この上に帯状構造の一部を露呈させる所定の大き
さのマス目を有するシーリング材18を載置することによ
り、導電ペースト露呈部分からの陰極取り出し用に一部
残してシーリングを行う。これを第１図の破線に添って
切断し、１枚の化成板上で帯状構造のポリピロール膜に
より多数のチップユニットを形成する。
第２図左側に示すように、１ユニットのチップは、化
成板20、レジスト22、ポリピロール膜24、導電ペースト
26並びにシーリング材28からなる。このユニットへの電
極の取付けは、第２図右側上部または下部のいずれかに
示すようにして行うことができる。
成板20、レジスト22、ポリピロール膜24、導電ペースト
26並びにシーリング材28からなる。このユニットへの電
極の取付けは、第２図右側上部または下部のいずれかに
示すようにして行うことができる。
第２図右側上部の方法では、陰極30および陽極32を取
付ける前にピロール断面部をシーリングして絶縁し、そ
の後これを電極によって隠す構造とする。すなわち、陰
極側については端面全部34をシーリングし、陽極側につ
いてはピロール断面部36のみをシーリングした後に電極
を取付ける。この結果、陰極30は導電ペースト露呈部分
26と導通し、陽極32は化成板20のみと導通する。
付ける前にピロール断面部をシーリングして絶縁し、そ
の後これを電極によって隠す構造とする。すなわち、陰
極側については端面全部34をシーリングし、陽極側につ
いてはピロール断面部36のみをシーリングした後に電極
を取付ける。この結果、陰極30は導電ペースト露呈部分
26と導通し、陽極32は化成板20のみと導通する。
第２図右側下部の方法は、通常通り電極を取付け、断
面部をシーリングするものである。陰極38および陽極40
を取付ける前に前記同様必要な部分のシーリングを行
い、陰極38は導電ペースト露呈部分26と導通し、陽極32
は化成板20のみと導通するようにする。電極取付け後、
断面部42のシーリングを行う。
面部をシーリングするものである。陰極38および陽極40
を取付ける前に前記同様必要な部分のシーリングを行
い、陰極38は導電ペースト露呈部分26と導通し、陽極32
は化成板20のみと導通するようにする。電極取付け後、
断面部42のシーリングを行う。
このようにして素子を作製し、これを用いて製品化す
ることにより、固体電解コンデンサを製造することがで
きる。
ることにより、固体電解コンデンサを製造することがで
きる。
第１図は１枚の化成板上で帯状構造のポリピロール膜に
より多数のチップユニットを形成する操作を示す説明
図、第２図は１ユニットのチップに電極を取付ける操作
を示す説明図である。 10……化成板 12……帯状構造の穴部を有するレジスト 14……ポリピロール膜、16……導電ペースト層 18……シーリング材、20……化成板 22……レジスト、24……ポリピロール膜 26……導電ペースト、28……シーリング材 30……陰極、32……陽極 34……シーリング部分、36……シーリング部分 38……陰極、40……陽極 42……断面部
より多数のチップユニットを形成する操作を示す説明
図、第２図は１ユニットのチップに電極を取付ける操作
を示す説明図である。 10……化成板 12……帯状構造の穴部を有するレジスト 14……ポリピロール膜、16……導電ペースト層 18……シーリング材、20……化成板 22……レジスト、24……ポリピロール膜 26……導電ペースト、28……シーリング材 30……陰極、32……陽極 34……シーリング部分、36……シーリング部分 38……陰極、40……陽極 42……断面部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01G 9/028 H01G 9/04
Claims (1)
- 【請求項１】表面に酸化皮膜を有する平板型化成箔上へ
のピロールの電解重合を行うことにより形成されるポリ
ピロール膜を固体電解質とする固体電解コンデンサを製
造するに際し、化成箔上に帯状構造の穴部を有するレジ
ストを載置し、ピロールを電解重合用溶媒に溶解した電
解重合用電解液中に浸漬して電解重合を行い、電解重合
によって前記レジストの穴部に帯状構造のポリピロール
膜を形成し、このポリピロール膜上に導電ペースト層を
形成し、この上に帯状構造の一部を露呈させる所定の大
きさのマス目を有するシーリング材を載置し、マス目ご
とに切り離してチップ化して素子を作製し、これを用い
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23576889A JP2941857B2 (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP23576889A JP2941857B2 (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03101116A JPH03101116A (ja) | 1991-04-25 |
| JP2941857B2 true JP2941857B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=16990952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23576889A Expired - Fee Related JP2941857B2 (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2941857B2 (ja) |
-
1989
- 1989-09-13 JP JP23576889A patent/JP2941857B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03101116A (ja) | 1991-04-25 |
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