JP3100412B2 - 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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- JP3100412B2 JP3100412B2 JP03069014A JP6901491A JP3100412B2 JP 3100412 B2 JP3100412 B2 JP 3100412B2 JP 03069014 A JP03069014 A JP 03069014A JP 6901491 A JP6901491 A JP 6901491A JP 3100412 B2 JP3100412 B2 JP 3100412B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体電解質としてＴＣ
ＮＱ錯体を用いた固体電解コンデンサの製造方法に関す
るものである。
ＮＱ錯体を用いた固体電解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】表面に陽極酸化皮膜を有する弁作用金属
からなる陽極用電極と該電極に対向して構成された陰極
用電極との間に固体電解質を介在させてなる従来の固体
電解コンデンサは二酸化マンガンが用いられてきた。
からなる陽極用電極と該電極に対向して構成された陰極
用電極との間に固体電解質を介在させてなる従来の固体
電解コンデンサは二酸化マンガンが用いられてきた。
【０００３】しかしながら、この方法は二酸化マンガン
を電極上に形成させる際に、一般に陽極用電極を硝酸マ
ンガン溶液に浸漬させた後、加熱分解を行なうため、陽
極酸化皮膜が損傷をうけること、加えて二酸化マンガン
による陽極酸化皮膜の皮膜修復性が乏しいという欠点が
あった。
を電極上に形成させる際に、一般に陽極用電極を硝酸マ
ンガン溶液に浸漬させた後、加熱分解を行なうため、陽
極酸化皮膜が損傷をうけること、加えて二酸化マンガン
による陽極酸化皮膜の皮膜修復性が乏しいという欠点が
あった。
【０００４】これらの欠点を補う方法としてＴＣＮＱ錯
体等の有機半導体を固体電解質として用いた固体電解コ
ンデンサが出現している。この含浸方法に関する代表的
な例として特開昭57-173928号公報に記載されているよ
うにＴＣＮＱ錯体を含む有機半導体を加熱融解により液
化させ、分解にいたるまでの間に素子を入れ、急冷固化
させるもの（以下融解含浸法という）である。
体等の有機半導体を固体電解質として用いた固体電解コ
ンデンサが出現している。この含浸方法に関する代表的
な例として特開昭57-173928号公報に記載されているよ
うにＴＣＮＱ錯体を含む有機半導体を加熱融解により液
化させ、分解にいたるまでの間に素子を入れ、急冷固化
させるもの（以下融解含浸法という）である。
【０００５】しかしながら、この方法によれば、用いる
ＴＣＮＱ錯体は融解点と分解点を有し、且つその温度間
隔がある程度なければ含浸性が極端に悪くなる。ＴＣＮ
Ｑ錯体の分解点はＴＣＮＱの昇華温度の290℃付近であ
り、融解点から分解点までの温度の幅を広くするために
は、どうしても融解温度を下げることになる。
ＴＣＮＱ錯体は融解点と分解点を有し、且つその温度間
隔がある程度なければ含浸性が極端に悪くなる。ＴＣＮ
Ｑ錯体の分解点はＴＣＮＱの昇華温度の290℃付近であ
り、融解点から分解点までの温度の幅を広くするために
は、どうしても融解温度を下げることになる。
【０００６】一方において、固体電解コンデンサには耐
熱性が要求されており、特にチップ製品については面実
装時に半田ディップ、リフロ−の温度に耐えられる電解
質でなくてはならず、従来の融解含浸法に適したＴＣＮ
Ｑ錯体では上記の耐熱性に耐えられるものは、かなり困
難である。即ち耐熱性に優れたＴＣＮＱ錯体は融解点も
高く分解点との温度差も少なくなるので含浸性が極端に
悪くなる。逆に含浸性を良好にしようとすれば融解点が
低温側になるので耐熱性が極端に悪くなる。
熱性が要求されており、特にチップ製品については面実
装時に半田ディップ、リフロ−の温度に耐えられる電解
質でなくてはならず、従来の融解含浸法に適したＴＣＮ
Ｑ錯体では上記の耐熱性に耐えられるものは、かなり困
難である。即ち耐熱性に優れたＴＣＮＱ錯体は融解点も
高く分解点との温度差も少なくなるので含浸性が極端に
悪くなる。逆に含浸性を良好にしようとすれば融解点が
低温側になるので耐熱性が極端に悪くなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決することにあり、耐熱性錯体でも融解点を持たな
い錯体でも無理なく含浸させる方法を提供することに加
え、製品特性での向上（含浸性の向上、低損失化）を図
ったものである。
を解決することにあり、耐熱性錯体でも融解点を持たな
い錯体でも無理なく含浸させる方法を提供することに加
え、製品特性での向上（含浸性の向上、低損失化）を図
ったものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はどのようなＴＣ
ＮＱ錯体でも含浸できる手法を種々検討を行なった結果
見出されたものである。具体的には、ＴＣＮＱ錯体を塩
化メチレン、クロロホルム等のハロゲン系有機溶媒、メ
タノ−ル、エタノ−ル等のアルコ−ル系有機溶媒、アセ
トン、アセトニトリル等の酸素、窒素を含む有機溶媒、
あるいはＴＣＮＱ錯体が分解せずに溶解する溶媒に溶解
させ、１／３気圧から１気圧の減圧雰囲気において、10
0℃からＴＣＮＱ錯体の分解点以下に加熱させた電極上
に噴霧、噴射、流下もしくは滴下させることによりＴＣ
ＮＱ錯体を含浸させるものである。
ＮＱ錯体でも含浸できる手法を種々検討を行なった結果
見出されたものである。具体的には、ＴＣＮＱ錯体を塩
化メチレン、クロロホルム等のハロゲン系有機溶媒、メ
タノ−ル、エタノ−ル等のアルコ−ル系有機溶媒、アセ
トン、アセトニトリル等の酸素、窒素を含む有機溶媒、
あるいはＴＣＮＱ錯体が分解せずに溶解する溶媒に溶解
させ、１／３気圧から１気圧の減圧雰囲気において、10
0℃からＴＣＮＱ錯体の分解点以下に加熱させた電極上
に噴霧、噴射、流下もしくは滴下させることによりＴＣ
ＮＱ錯体を含浸させるものである。
【０００９】本発明の基本的な骨子はＴＣＮＱ錯体溶液
が陽極酸化皮膜に付着されると同時に溶媒が蒸発気化す
ることにより、ＴＣＮＱ錯体を微粉末、細粒のまま緻密
に析出させ、その結果析出されたＴＣＮＱ錯体の密度を
高くさせることにより電導度の向上を図ると同時に、ア
ルミ電解コンデンサの電極表面や、Ａｌ−Ｚｒ合金箔の
ように極めて微細なエッチング処理を施したエッチング
孔内部にも含浸されることが可能になった。同様にタン
タル電解コンデンサのように焼結された電極にも同様な
効果が認められる。又陽極酸化皮膜との接合も錯体の結
晶成長が極力抑制されているのでＴＣＮＱ錯体の析出開
始点が増大し、陽極酸化皮膜に接合されている面積は飛
躍的に増大され含浸率の増大、接合抵抗の減少をもたら
す。更にこの操作を減圧雰囲気（１／３気圧から１気
圧）中で行うと上記の効果は促進され、含浸性の向上、
低損失化が図れる。これが従来より試みられていた溶媒
の蒸気気化が自然乾燥もしくは温風乾燥程度ならば結晶
の成長は極めて速やかに進行し、析出開始点が少なく且
つ接合部以外の錯体の割合が増大し含浸率の低下、接合
抵抗の増大をもたらす。
が陽極酸化皮膜に付着されると同時に溶媒が蒸発気化す
ることにより、ＴＣＮＱ錯体を微粉末、細粒のまま緻密
に析出させ、その結果析出されたＴＣＮＱ錯体の密度を
高くさせることにより電導度の向上を図ると同時に、ア
ルミ電解コンデンサの電極表面や、Ａｌ−Ｚｒ合金箔の
ように極めて微細なエッチング処理を施したエッチング
孔内部にも含浸されることが可能になった。同様にタン
タル電解コンデンサのように焼結された電極にも同様な
効果が認められる。又陽極酸化皮膜との接合も錯体の結
晶成長が極力抑制されているのでＴＣＮＱ錯体の析出開
始点が増大し、陽極酸化皮膜に接合されている面積は飛
躍的に増大され含浸率の増大、接合抵抗の減少をもたら
す。更にこの操作を減圧雰囲気（１／３気圧から１気
圧）中で行うと上記の効果は促進され、含浸性の向上、
低損失化が図れる。これが従来より試みられていた溶媒
の蒸気気化が自然乾燥もしくは温風乾燥程度ならば結晶
の成長は極めて速やかに進行し、析出開始点が少なく且
つ接合部以外の錯体の割合が増大し含浸率の低下、接合
抵抗の増大をもたらす。
【００１０】以上のように本発明のポイントとしてはＴ
ＣＮＱ錯体溶液の溶媒を減圧雰囲気の効果を加え急速に
蒸発気化させることにより、ＴＣＮＱ錯体をより微細状
態で析出させることにより含浸性の向上、低損失化を図
ったものである。この場合溶媒の気化熱により錯体の温
度が下がるため分解しにくく、容易にこの操作を行なう
ことができるのも特徴である。又特開昭57-173928号公
報において行なわれている融解含浸法は融解することに
より錯体が分解もしくは熱的劣化が起こるので急冷固化
は必要であるが、該方法を用いるとそれも必要でなく、
錯体の分解等の熱的損傷を押え、安定的に効率の良い含
浸方法を提供することができる。
ＣＮＱ錯体溶液の溶媒を減圧雰囲気の効果を加え急速に
蒸発気化させることにより、ＴＣＮＱ錯体をより微細状
態で析出させることにより含浸性の向上、低損失化を図
ったものである。この場合溶媒の気化熱により錯体の温
度が下がるため分解しにくく、容易にこの操作を行なう
ことができるのも特徴である。又特開昭57-173928号公
報において行なわれている融解含浸法は融解することに
より錯体が分解もしくは熱的劣化が起こるので急冷固化
は必要であるが、該方法を用いるとそれも必要でなく、
錯体の分解等の熱的損傷を押え、安定的に効率の良い含
浸方法を提供することができる。
【００１１】本発明者は数々の溶媒を用い検討を行なっ
た結果、電極の加温温度は100℃から錯体の分解点の間
が良好であることを判断した。100℃以下になると溶媒
の蒸発に不均一が生じ、又溶媒の気化が遅くなり結晶の
成長が進み含浸率の低下を招く。又、この温度の範囲で
の温度設定は高い方が良好である。温度が高い場合溶媒
が速く蒸発するため結晶化が遅れ、より微細化されるか
らである。更に用いるＴＣＮＱ錯体についても融解点、
分解点が多少低くても、溶媒の気化熱による吸熱効果に
より、該熱処理温度が高くても分解されにくい。上記の
電極への加温温度と用いる溶媒については当然相関性が
出てくるが同一加熱ならばできるだけ沸点の低い溶媒を
用いることが望ましい。
た結果、電極の加温温度は100℃から錯体の分解点の間
が良好であることを判断した。100℃以下になると溶媒
の蒸発に不均一が生じ、又溶媒の気化が遅くなり結晶の
成長が進み含浸率の低下を招く。又、この温度の範囲で
の温度設定は高い方が良好である。温度が高い場合溶媒
が速く蒸発するため結晶化が遅れ、より微細化されるか
らである。更に用いるＴＣＮＱ錯体についても融解点、
分解点が多少低くても、溶媒の気化熱による吸熱効果に
より、該熱処理温度が高くても分解されにくい。上記の
電極への加温温度と用いる溶媒については当然相関性が
出てくるが同一加熱ならばできるだけ沸点の低い溶媒を
用いることが望ましい。
【００１２】上記含浸での減圧としては、１／３気圧以
下だと溶媒の沸点の関係上均一塗布が非常に困難となり
歩留まりは著しく低下する。これは電極表面に付着され
た溶媒を含んだＴＣＮＱ錯体が電極表面の凹凸面に液状
で均一に拡散される以前に蒸発気化されるので、不均一
含浸となるからである。一方１気圧以上の加圧状態で
は、溶媒の種類によっては蒸発気化速度が著しく低下
し、結晶の析出が大きくなり含浸性の低下となる。
下だと溶媒の沸点の関係上均一塗布が非常に困難となり
歩留まりは著しく低下する。これは電極表面に付着され
た溶媒を含んだＴＣＮＱ錯体が電極表面の凹凸面に液状
で均一に拡散される以前に蒸発気化されるので、不均一
含浸となるからである。一方１気圧以上の加圧状態で
は、溶媒の種類によっては蒸発気化速度が著しく低下
し、結晶の析出が大きくなり含浸性の低下となる。
【００１３】
【実施例１】以下、本発明の具体的実施例について述べ
る。厚さ90μｍの高純度アルミニウム箔（純度99.99%）
を交流により電解エッチングを行った後、中性燐酸溶液
にて20Ｖ化成を行い、誘電体皮膜を形成させた。（電極
Ａ）
る。厚さ90μｍの高純度アルミニウム箔（純度99.99%）
を交流により電解エッチングを行った後、中性燐酸溶液
にて20Ｖ化成を行い、誘電体皮膜を形成させた。（電極
Ａ）
【００１４】上記電極箔を１／２気圧雰囲気で１９０℃
に加熱したホットプレ−ト上に配し、イソアミルイソキ
ノリンＴＣＮＱ錯体をクロロホルムに飽和溶解させた溶
液を１５０秒間憤霧させ含浸を行なった。その後電極箔
を反転させ、反対面に同様の処理を行い、この一連の操
作を５回繰り返し含浸を終了させた。含浸を終了後、コ
ロイダルカ−ボンを塗布形成し、更に銀ペ−ストで陰極
リ−ドを取り出し、その後エポキシ樹脂で外装し、定格
１０Ｖ３３μＦの固体電解コンデンサを作製した。又比
較のため、減圧雰囲気で行なわなかったものも作製し特
性比較を行なった。
に加熱したホットプレ−ト上に配し、イソアミルイソキ
ノリンＴＣＮＱ錯体をクロロホルムに飽和溶解させた溶
液を１５０秒間憤霧させ含浸を行なった。その後電極箔
を反転させ、反対面に同様の処理を行い、この一連の操
作を５回繰り返し含浸を終了させた。含浸を終了後、コ
ロイダルカ−ボンを塗布形成し、更に銀ペ−ストで陰極
リ−ドを取り出し、その後エポキシ樹脂で外装し、定格
１０Ｖ３３μＦの固体電解コンデンサを作製した。又比
較のため、減圧雰囲気で行なわなかったものも作製し特
性比較を行なった。
【００１５】
【実施例２】厚さ40μｍのＡｌ90Ｚｒ10合金箔を超急冷
法により作製し、芯材として99.99%アルミ箔70μｍ厚み
のものを用い、三層クラッド電極箔を作製した。この電
極箔に電解エッチングを行った後、中性燐酸溶液にて20
Ｖ化成を行い、誘電体皮膜を形成させた。（電極Ｂ）
法により作製し、芯材として99.99%アルミ箔70μｍ厚み
のものを用い、三層クラッド電極箔を作製した。この電
極箔に電解エッチングを行った後、中性燐酸溶液にて20
Ｖ化成を行い、誘電体皮膜を形成させた。（電極Ｂ）
【００１６】上記電極箔を３／４気圧で２００℃に加熱
したホットプレ−ト上に配し、ジフェニルオクチルフェ
ナントロリンＴＣＮＱ錯体をクロロホルムに飽和溶解さ
せた溶液を２００秒間噴霧させた。その後電極箔を反転
させて反対面も同様の処理を行い、この一連の操作を５
回繰り返し含浸を終了させた。次いで、コロイダルカ−
ボンを塗布形成し、更に銀ペ−ストで陰極リ−ドを取り
出し、その後エポキシ樹脂で外装し、定格１０Ｖ１００
μＦの固体電解コンデンサを作製した。又比較のため、
減圧雰囲気で行なわなかったものも作製し特性比較を行
なった。
したホットプレ−ト上に配し、ジフェニルオクチルフェ
ナントロリンＴＣＮＱ錯体をクロロホルムに飽和溶解さ
せた溶液を２００秒間噴霧させた。その後電極箔を反転
させて反対面も同様の処理を行い、この一連の操作を５
回繰り返し含浸を終了させた。次いで、コロイダルカ−
ボンを塗布形成し、更に銀ペ−ストで陰極リ−ドを取り
出し、その後エポキシ樹脂で外装し、定格１０Ｖ１００
μＦの固体電解コンデンサを作製した。又比較のため、
減圧雰囲気で行なわなかったものも作製し特性比較を行
なった。
【００１７】実施例１及び実施例２の各々の固体電解コ
ンデンサについて電気特性を測定し、その結果を表１に
示す。
ンデンサについて電気特性を測定し、その結果を表１に
示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】上記実施例１および実施例２に示したよ
うに、本発明法によってＴＣＮＱ錯体を含浸処理された
固体電解コンデンサは tanδの改良に加え、含浸性も向
上した。これにより高周波特性の改良もでき、減圧処理
により含浸時での含浸バラツキも改良され製品の安全性
も向上した。又含浸プロセスも非常に簡潔で管理し易
く、工業的並びに実用的価値大なるものである。
うに、本発明法によってＴＣＮＱ錯体を含浸処理された
固体電解コンデンサは tanδの改良に加え、含浸性も向
上した。これにより高周波特性の改良もでき、減圧処理
により含浸時での含浸バラツキも改良され製品の安全性
も向上した。又含浸プロセスも非常に簡潔で管理し易
く、工業的並びに実用的価値大なるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/028
Claims (3)
- 【請求項１】 表面に陽極酸化皮膜を有する弁作用金属
からなる陽極用電極を加熱させながら、減圧雰囲気の中
で該電極上に溶媒に溶解したＴＣＮＱ錯体を噴霧、噴
射、流下もしくは滴下させながら含浸処理を行なうこと
を特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項２】 上記陽極用電極の加熱温度は100℃から
ＴＣＮＱ錯体の分解点以下の温度であることを特徴とす
る請求項１の固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項３】 上記減圧雰囲気としては１／３気圧から
１気圧の間で行なうことを特徴とする請求項１の固体電
解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03069014A JP3100412B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP03069014A JP3100412B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05226190A JPH05226190A (ja) | 1993-09-03 |
| JP3100412B2 true JP3100412B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=13390316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03069014A Expired - Fee Related JP3100412B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3100412B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100828960B1 (ko) * | 2006-10-19 | 2008-05-19 | 주식회사 디지털텍 | 전도성 고분자 중합 용액 주입 공정이 개선된 고분자콘덴서의 제조방법 |
-
1991
- 1991-03-07 JP JP03069014A patent/JP3100412B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05226190A (ja) | 1993-09-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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