JP3202640B2 - 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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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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-
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- H01G11/48—Conductive polymers
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性高分子を固
体電解質とする固体電解コンデンサの製造方法に関す
る。
体電解質とする固体電解コンデンサの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】固体電解コンデンサはタンタル、アルミ
ニウム等の弁作用を有する金属の多孔質成形体を陽極、
その表面の酸化皮膜を誘電体、さらにその表面に二酸化
マンガン、導電性高分子等の固体電解質を形成し、これ
を陰極として構成される。
ニウム等の弁作用を有する金属の多孔質成形体を陽極、
その表面の酸化皮膜を誘電体、さらにその表面に二酸化
マンガン、導電性高分子等の固体電解質を形成し、これ
を陰極として構成される。
【０００３】この導電性高分子を固体電解質として形成
するには、化学酸化重合が有効であり、特開平４−９４
１０７では分子量が６００以上の酸化剤を用いて導電性
高分子を固体電解質として形成する技術が開示されてい
る。
するには、化学酸化重合が有効であり、特開平４−９４
１０７では分子量が６００以上の酸化剤を用いて導電性
高分子を固体電解質として形成する技術が開示されてい
る。
【０００４】図３は従来の導電性高分子を固体電解質と
する固体電解コンデンサの断面構造の模式図である。陽
極となる金属の焼結体１に、誘電体となる酸化皮膜２を
形成し、導電性高分子による固体電解質３を形成する。
さらに電極となるグラファイト層５、銀ペースト層６を
形成した構成になっている。
する固体電解コンデンサの断面構造の模式図である。陽
極となる金属の焼結体１に、誘電体となる酸化皮膜２を
形成し、導電性高分子による固体電解質３を形成する。
さらに電極となるグラファイト層５、銀ペースト層６を
形成した構成になっている。
【０００５】従来の固体電解質の製造フローを図４に示
す。酸化皮膜２を形成した焼結体１を酸化剤溶液に浸
漬、乾燥した後、焼結体１を導電性高分子のモノマー溶
液に浸漬、乾燥することにより、酸化剤と導電性高分子
のモノマーを反応させる。これを数回繰り返し、焼結体
に導電性高分子からなる固体電解質３を形成する。
す。酸化皮膜２を形成した焼結体１を酸化剤溶液に浸
漬、乾燥した後、焼結体１を導電性高分子のモノマー溶
液に浸漬、乾燥することにより、酸化剤と導電性高分子
のモノマーを反応させる。これを数回繰り返し、焼結体
に導電性高分子からなる固体電解質３を形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の導電性高分子を
固体電解質とする固体電解コンデンサの問題点は、同一
の酸化剤を用いて焼結体の細孔内部から焼結体の外周部
まで必要な量の導電性高分子を形成することが困難であ
る点である。
固体電解質とする固体電解コンデンサの問題点は、同一
の酸化剤を用いて焼結体の細孔内部から焼結体の外周部
まで必要な量の導電性高分子を形成することが困難であ
る点である。
【０００７】その理由として、使用する酸化剤の分子量
が大きい場合、酸化剤が焼結体の細孔内部に浸透できな
いため導電性高分子が形成されず、その結果コンデンサ
の容量出現率が低下する。また、酸化剤の分子量が小さ
い場合は、焼結体の外周部の導電性高分子の形成量が少
なくなり、外部からのストレスにより酸化皮膜が損傷し
易く、コンデサ製造工程中の外装工程等でショート不良
が発生することがあげられる。
が大きい場合、酸化剤が焼結体の細孔内部に浸透できな
いため導電性高分子が形成されず、その結果コンデンサ
の容量出現率が低下する。また、酸化剤の分子量が小さ
い場合は、焼結体の外周部の導電性高分子の形成量が少
なくなり、外部からのストレスにより酸化皮膜が損傷し
易く、コンデサ製造工程中の外装工程等でショート不良
が発生することがあげられる。
【０００８】本発明の目的は、容量出現率が良好で、か
つ外部からのストレスに強い固体電解コンデンサを実現
することにある。
つ外部からのストレスに強い固体電解コンデンサを実現
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の固体電解コンデ
ンサの製造方法は、弁作用を有する金属の焼結体を陽
極、この金属の酸化皮膜を誘電体、導電性高分子を固体
電解質とする固体電解コンデンサにおいて、焼結体を低
分子量の酸化剤溶液と導電性高分子のモノマー溶液に交
互に浸漬して固体電解質を形成した後、高分子量の酸化
剤溶液と導電性高分子のモノマー溶液に交互に浸漬し固
体電解質を形成することを特徴とする。酸化剤として
は、第二鉄塩または第２銅塩を、導電性高分子としては
ポリピロールを用いることができる。また、低分子量の
酸化剤の分子量は１２００以下、高分子量の酸化剤の分
子量は１２００以上である。
ンサの製造方法は、弁作用を有する金属の焼結体を陽
極、この金属の酸化皮膜を誘電体、導電性高分子を固体
電解質とする固体電解コンデンサにおいて、焼結体を低
分子量の酸化剤溶液と導電性高分子のモノマー溶液に交
互に浸漬して固体電解質を形成した後、高分子量の酸化
剤溶液と導電性高分子のモノマー溶液に交互に浸漬し固
体電解質を形成することを特徴とする。酸化剤として
は、第二鉄塩または第２銅塩を、導電性高分子としては
ポリピロールを用いることができる。また、低分子量の
酸化剤の分子量は１２００以下、高分子量の酸化剤の分
子量は１２００以上である。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に本発明の第１の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。図１は本発明による固
体電解コンデンサの断面構造の模式図である。タンタル
粉末の焼結体１に酸化皮膜２を形成し、低分子量の酸化
剤（例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸鉄，分子量：
１０３２）による導電性高分子３と、高分子量の酸化剤
（例えば、ドデシルジフェニルエーテルスルホン酸鉄、
分子量：１３０７）による導電性高分子４を形成し、電
極としてグラファイト層５と銀ペースト層６から構成さ
れる。
ついて図面を参照して説明する。図１は本発明による固
体電解コンデンサの断面構造の模式図である。タンタル
粉末の焼結体１に酸化皮膜２を形成し、低分子量の酸化
剤（例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸鉄，分子量：
１０３２）による導電性高分子３と、高分子量の酸化剤
（例えば、ドデシルジフェニルエーテルスルホン酸鉄、
分子量：１３０７）による導電性高分子４を形成し、電
極としてグラファイト層５と銀ペースト層６から構成さ
れる。
【００１１】次に、図２（ａ），（ｂ）は本発明による
固体電解質の製造フローである。まず、図２（ａ）に示
すように、酸化皮膜を形成した焼結体をドデシルベンゼ
ンスルホン酸鉄溶液に浸漬し、室温で５分間乾燥する。
次に、ピロールのモノマー溶液に浸漬し、室温で５分間
乾燥する。これを５〜１０回繰り返し、焼結体内部に導
電性高分子を形成する。
固体電解質の製造フローである。まず、図２（ａ）に示
すように、酸化皮膜を形成した焼結体をドデシルベンゼ
ンスルホン酸鉄溶液に浸漬し、室温で５分間乾燥する。
次に、ピロールのモノマー溶液に浸漬し、室温で５分間
乾燥する。これを５〜１０回繰り返し、焼結体内部に導
電性高分子を形成する。
【００１２】次に、図２（ｂ）に示すように、焼結体を
ドデシルジフェニルエーテルスルホン酸鉄溶液に浸漬
し、室温で５分間乾燥する。次に、ピロールのモノマー
溶液に浸漬し、５分間乾燥する。これを３〜５回繰り返
し、焼結体外周部に導電性高分子を形成する。さらに、
電極となるグラファイト層、銀ペースト層を形成する。
ドデシルジフェニルエーテルスルホン酸鉄溶液に浸漬
し、室温で５分間乾燥する。次に、ピロールのモノマー
溶液に浸漬し、５分間乾燥する。これを３〜５回繰り返
し、焼結体外周部に導電性高分子を形成する。さらに、
電極となるグラファイト層、銀ペースト層を形成する。
【００１３】尚、ここで酸化剤として用いたドデシルベ
ンゼンスルホン酸鉄、ドデシルジフェニルエーテルスル
ホン酸鉄は、それぞれドデシルベンゼンスルホン酸銅、
ドデシルジフェニルエーテルスルホン酸銅を用いても同
様の効果が得られることを確認した。
ンゼンスルホン酸鉄、ドデシルジフェニルエーテルスル
ホン酸鉄は、それぞれドデシルベンゼンスルホン酸銅、
ドデシルジフェニルエーテルスルホン酸銅を用いても同
様の効果が得られることを確認した。
【００１４】次に本発明の第２の実施の形態について説
明する。本実施の形態では、低分子量の酸化剤として
６，７−ジヒドロキシ−２−ナフタレンスルホン酸鉄
（分子量：７７４）、高分子量の酸化剤としてヘキサデ
シルナフタレンスルホン酸鉄（分子量：１３４９）を用
いて第１の実施の形態と同様に導電性高分子を形成し
た。
明する。本実施の形態では、低分子量の酸化剤として
６，７−ジヒドロキシ−２−ナフタレンスルホン酸鉄
（分子量：７７４）、高分子量の酸化剤としてヘキサデ
シルナフタレンスルホン酸鉄（分子量：１３４９）を用
いて第１の実施の形態と同様に導電性高分子を形成し
た。
【００１５】次に、本発明による固体電解コンデンサと
従来の固体電解コンデンサについて容量出現率と外装工
程後のショート不良率を比較した結果を表１に示す。従
来例としては低分子量の酸化剤（６，７−ジヒドロキシ
−２−ナフタレンスルホン酸鉄）を使用して導電性高分
子を形成した例を示す。また、参考例としては高分子量
の酸化剤（ドデシルジフェニルエーテルスルホン酸鉄）
を使用して導電性高分子を形成した例を示す。
従来の固体電解コンデンサについて容量出現率と外装工
程後のショート不良率を比較した結果を表１に示す。従
来例としては低分子量の酸化剤（６，７−ジヒドロキシ
−２−ナフタレンスルホン酸鉄）を使用して導電性高分
子を形成した例を示す。また、参考例としては高分子量
の酸化剤（ドデシルジフェニルエーテルスルホン酸鉄）
を使用して導電性高分子を形成した例を示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】これより、従来の固体電解コンデンサは容
量出現率は優れているものの、焼結体外周部の導電性高
分子の形成量が少ないため、ショート不良が多くストレ
スに弱いといえる。また、参考例ではショート不良は少
ないものの、焼結体の細孔内部まで導電性高分子を形成
することは難しい。このように同一の酸化剤では容量出
現率と耐ストレス性を同時に満足するのは困難である。
これに対し、本発明の固体電解コンデンサは容量出現率
に優れ、また、外部からのストレスにも強くショート不
良率の少ないことが判明した。
量出現率は優れているものの、焼結体外周部の導電性高
分子の形成量が少ないため、ショート不良が多くストレ
スに弱いといえる。また、参考例ではショート不良は少
ないものの、焼結体の細孔内部まで導電性高分子を形成
することは難しい。このように同一の酸化剤では容量出
現率と耐ストレス性を同時に満足するのは困難である。
これに対し、本発明の固体電解コンデンサは容量出現率
に優れ、また、外部からのストレスにも強くショート不
良率の少ないことが判明した。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明は容量出現率が良好
で、かつ、外部からのストレスに強い固体電解コンデン
サを得ることができる。その理由として低分子量の酸化
剤を用いて焼結体の細孔内部に導電性高分子を形成し、
さらに高分子量の酸化剤を用いて焼結体の外周部に導電
性高分子を形成するからである。
で、かつ、外部からのストレスに強い固体電解コンデン
サを得ることができる。その理由として低分子量の酸化
剤を用いて焼結体の細孔内部に導電性高分子を形成し、
さらに高分子量の酸化剤を用いて焼結体の外周部に導電
性高分子を形成するからである。
【図１】本発明による固体電解コンデンサの断面構造の
模式図である。
模式図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は本発明の固体電解質の第１の
実施の形態の製造フローを示す図である。
実施の形態の製造フローを示す図である。
【図３】従来の固体電解コンデンサの断面構造の模式図
である。
である。
【図４】従来の固体電解質の製造フローを示す図であ
る。
る。
１ 焼結体 ２ 酸化皮膜 ３ 低分子量の酸化剤による導電性高分子 ４ 高分子量の酸化剤による導電性高分子 ５ グラファイト層 ６ 銀ペースト層
フロントページの続き (72)発明者 深海 隆 富山県下新川郡入善町入膳560番地 富 山日本電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−94107（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−155110（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/028
Claims (3)
- 【請求項１】 弁作用を有する金属の焼結体を陽極、こ
の金属の酸化皮膜を誘電体、導電性高分子を固体電解質
とする固体電解コンデンサの製造方法において、前記焼
結体を低分子量の酸化剤溶液と導電性高分子のモノマー
溶液に交互に浸漬して固体電解質を形成した後、高分子
量の酸化剤溶液と導電性高分子のモノマー溶液に交互に
浸漬し固体電解質を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。 - 【請求項２】 前記酸化剤が第二鉄塩または第二銅塩で
あり、導電性高分子がポリピロールである請求項１記載
の固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項３】 前記低分子量の酸化剤の分子量が１２０
０以下、前記高分子量の酸化剤の分子量が１２００以上
である請求項１または請求項２記載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 |
|---|---|---|---|
| JP04413597A JP3202640B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP04413597A JP3202640B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10241998A JPH10241998A (ja) | 1998-09-11 |
| JP3202640B2 true JP3202640B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=12683195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04413597A Expired - Lifetime JP3202640B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3202640B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001044080A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Nec Corp | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| JP4683318B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2011-05-18 | 株式会社村田製作所 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
| US7842196B2 (en) | 2004-10-08 | 2010-11-30 | Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. | Conductive composition and production method thereof, antistatic coating material, antistatic coating, antistatic film, optical filter, and optical information recording medium, and capacitors and production method thereof |
| JP4602128B2 (ja) * | 2004-12-01 | 2010-12-22 | 信越ポリマー株式会社 | コンデンサ及びその製造方法 |
| JP6484813B2 (ja) * | 2013-08-30 | 2019-03-20 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
-
1997
- 1997-02-27 JP JP04413597A patent/JP3202640B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10241998A (ja) | 1998-09-11 |
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