JP3416061B2 - Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same - Google Patents

Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same

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  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解コンデン
サ及びその製造方法に関し、特に導電性ポリマーからな
る固体電解質層を有する固体電解コンデンサ及びその製
造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid electrolytic capacitor and a manufacturing method thereof, and more particularly to a solid electrolytic capacitor having a solid electrolyte layer made of a conductive polymer and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、固体電解コンデンサは、陽極導
体、誘電体層、固体電解質層、陰極導体が上記の順で配
置された構造をとる。
2. Description of the Related Art Usually, a solid electrolytic capacitor has a structure in which an anode conductor, a dielectric layer, a solid electrolyte layer, and a cathode conductor are arranged in the above order.

【0003】従来の固体電解コンデンサは、固体電解質
層として二酸化マンガンを利用している。その製造方法
は、タンタル、アルミニウム等の弁作用を有する金属を
陽極導体にして、該金属を電解質溶液中で陽極酸化し
て、その表面に酸化膜層(誘電体層)を形成する。次
に、酸化膜層を有する陽極導体を硝酸マンガン溶液に浸
漬し、焼成することで酸化膜表面に二酸化マンガンから
なる固体電解質層を形成する。最後に、固体電解質層上
に陰極導体を形成することで固体電解コンデンサは完成
する。
Conventional solid electrolytic capacitors utilize manganese dioxide as a solid electrolyte layer. In the manufacturing method, a metal having a valve action such as tantalum or aluminum is used as an anode conductor, and the metal is anodized in an electrolyte solution to form an oxide film layer (dielectric layer) on the surface thereof. Next, the anode conductor having the oxide film layer is immersed in a manganese nitrate solution and fired to form a solid electrolyte layer made of manganese dioxide on the oxide film surface. Finally, a solid electrolytic capacitor is completed by forming a cathode conductor on the solid electrolyte layer.

【0004】近年、固体電解コンデンサが使用される電
子機器において、集積回路の高周波化、大電流化が著し
い。これに伴い、等価直列抵抗が低く、容量が大きく、
かつ損失の小さい固体電解コンデンサが求められてい
る。
In recent years, in electronic equipment in which a solid electrolytic capacitor is used, the frequency of integrated circuits is increasing and the current is increasing significantly. Along with this, the equivalent series resistance is low, the capacitance is large,
Moreover, a solid electrolytic capacitor with low loss is required.

【0005】等価直列抵抗を決定する要因は、コンデン
サ充放電電流の導電経路となる固体電解質層、陰陽極導
体、陰陽極導体端子、及び誘電体膜が各々有する抵抗と
考えられる。従来は、その主要因は固体電解質と考えら
れていた。
It is considered that the factors that determine the equivalent series resistance are the resistances of the solid electrolyte layer, the negative and anode conductors, the negative and anode conductor terminals, and the dielectric film, which are conductive paths for the charge and discharge current of the capacitor. Conventionally, the main factor was considered to be the solid electrolyte.

【0006】上記要因を鑑みて、従来技術において固体
電解質として利用されていた二酸化マンガンは導電率
0.1〜1S/cm程度であるが、これより高い導電率
を有する導電性ポリマー材料が見出された。導電性ポリ
マー、例えばポリピロールで固体電解質層を形成した場
合、電解質は100S/cm程度の高導電率を有し、経
時的安定性、耐熱耐湿性も備えているので、高周波特性
の良好なタンタル固体電解コンデンサが得られる(特開
平2−130906号を参照のこと)。その他の導電性
ポリマー材料には、アニリン、フランなどの環状有機化
合物ポリマーが知られている。
In view of the above factors, manganese dioxide used as a solid electrolyte in the prior art has a conductivity of about 0.1 to 1 S / cm, but a conductive polymer material having a conductivity higher than this has been found. Was done. When a solid electrolyte layer is formed of a conductive polymer such as polypyrrole, the electrolyte has a high conductivity of about 100 S / cm, and also has stability over time and resistance to heat and humidity, so a tantalum solid with good high frequency characteristics is obtained. An electrolytic capacitor can be obtained (see JP-A-2-130906). Cyclic organic compound polymers such as aniline and furan are known as other conductive polymer materials.

【0007】さらに、陰極導体と固体電解質層との間に
導電性ポリマーからなる中間層を形成することも知られ
ている。しかしながら、これまで中間層を構成する導電
性ポリマーの多くは、前記固体電解質層に使用される同
じモノマーを化学重合又は電解重合により重合したもの
であり、導電性ポリマー材料が異なるものではない。中
間層が形成されていない場合もある。
Further, it is also known to form an intermediate layer made of a conductive polymer between the cathode conductor and the solid electrolyte layer. However, most of the conductive polymers constituting the intermediate layer have been obtained by chemically or chemically polymerizing the same monomer used in the solid electrolyte layer, and the conductive polymer materials are not different. The intermediate layer may not be formed.

【0008】陽極導体の酸化膜は絶縁性であり、導電性
ポリマーを酸化膜表面に形成するためには、電解重合法
を用いるのが困難であるから、化学重合法を用いる必要
があった。具体的に化学重合法は、モノマー溶液と酸化
剤溶液とを混合させた混合溶液中に、酸化皮膜を備えた
陽極導体である焼結体を浸漬し、焼結体の微細孔表面の
酸化膜表面にポリマー層を形成する。または、酸化皮膜
を形成した多孔質状の焼結体をモノマー溶液に含浸させ
た後、酸化剤溶液に浸漬して、焼結体の微細孔表面の酸
化膜にポリマー層を形成してもよい。
Since the oxide film of the anode conductor is insulative and it is difficult to use the electrolytic polymerization method to form the conductive polymer on the surface of the oxide film, it is necessary to use the chemical polymerization method. Specifically, the chemical polymerization method involves immersing a sintered body, which is an anode conductor having an oxide film, in a mixed solution obtained by mixing a monomer solution and an oxidant solution, and then forming an oxide film on the surface of the micropores of the sintered body. A polymer layer is formed on the surface. Alternatively, a porous sintered body having an oxide film formed thereon may be impregnated with a monomer solution and then immersed in an oxidizing agent solution to form a polymer layer on the oxide film on the surface of the micropores of the sintered body. .

【0009】さらに、化学重合法によって形成したポリ
マー層は、その膜厚を十分に確保することにより、電解
重合の際に陽極の役目を果たす電解用電極として利用す
ることもできる。具体的には、モノマーを含有する電解
液中にポリマー皮膜を備えた焼結体を浸漬し、ポリマー
皮膜に電極を接合して陽極とする一方、陰極板を液中に
設置して、電解重合によってポリマー皮膜を積層成長さ
せて、固体電解質層上に導電性ポリマーからなる中間層
を形成する。
Further, the polymer layer formed by the chemical polymerization method can be used as an electrode for electrolysis, which plays a role of an anode during electrolytic polymerization, by ensuring a sufficient film thickness. Specifically, a sintered body provided with a polymer film is immersed in an electrolytic solution containing a monomer, and an electrode is bonded to the polymer film to form an anode, while a cathode plate is placed in the solution to carry out electrolytic polymerization. A polymer film is laminated and grown by this to form an intermediate layer made of a conductive polymer on the solid electrolyte layer.

【0010】続いて、中間層まで形成した焼結体の表面
にカーボン粒子を含有するサスペンション塗料を塗布
し、該サスペンション塗料を乾燥固化させてカーボン層
を形成し、さらにカーボン層上に銀を含有するサスペン
ション塗料を塗布してカーボン層と銀層からなる陰極導
体を完成させる。カーボン粒子は、他のカーボン粒子、
中間層及び銀層と接合して、コンデンサ内での導通を向
上させるものである。
Subsequently, a suspension coating containing carbon particles is applied to the surface of the sintered body formed up to the intermediate layer, the suspension coating is dried and solidified to form a carbon layer, and silver is further contained on the carbon layer. The suspension paint is applied to complete a cathode conductor composed of a carbon layer and a silver layer. Carbon particles are other carbon particles,
It is bonded to the intermediate layer and the silver layer to improve conduction inside the capacitor.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電解重
合法によって形成されるポリマーは、化学重合法に比較
して高い導電率が得られる反面、強固でかつ平滑な膜状
生成物を特徴としているため、ポリマーは陰極導体との
密着性が悪く、等価直列抵抗が高いという問題点があっ
た。
However, the polymer formed by the electrolytic polymerization method has higher conductivity than that obtained by the chemical polymerization method, but is characterized by a strong and smooth film-like product. However, there is a problem that the polymer has poor adhesion to the cathode conductor and has a high equivalent series resistance.

【0012】さらに、導電率が高い導電性ポリマーを固
体電解質に用いても、固体電解コンデンサの等価直列抵
抗は一定値以下に下がらないという問題点があった。詳
細に検討すると、等価直列抵抗は、コンデンサ充放電流
の導電経路における各部材の抵抗の合計値に比較しては
るかに大きいことが判明した。
Further, even if a conductive polymer having a high conductivity is used for the solid electrolyte, the equivalent series resistance of the solid electrolytic capacitor does not fall below a certain value. Upon detailed examination, it was found that the equivalent series resistance is much larger than the total value of the resistance of each member in the conductive path of the charging / discharging current of the capacitor.

【0013】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであり、等価直列抵抗が低
く、かつ損失の小さい固体電解コンデンサ及びその製造
方法を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and provides a solid electrolytic capacitor having a low equivalent series resistance and a low loss, and a method for manufacturing the same.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を、さらに詳細
に検討すると、等価直列抵抗の主な要因は、図5で示す
ように、陰極導体5の表面から突起するカーボン粒子1
1と固体電解質層3との接触抵抗に起因すると予測され
た。また、中間層を備えている固体電解コンデンサにつ
いて検討すると、陰極導体の表面から突起するカーボン
粒子と中間層との接触に依存する接触抵抗が固体電解コ
ンデンサの特性に影響を与えることが予測された。
When the above-mentioned problems are examined in more detail, the main cause of the equivalent series resistance is that the carbon particles 1 protruding from the surface of the cathode conductor 5 as shown in FIG.
It was predicted that this was caused by the contact resistance between 1 and the solid electrolyte layer 3. Further, when a solid electrolytic capacitor including an intermediate layer was examined, it was predicted that the contact resistance depending on the contact between the carbon particles protruding from the surface of the cathode conductor and the intermediate layer would affect the characteristics of the solid electrolytic capacitor. .

【0015】本発明にかかる固体電解コンデンサは、固
体電解質層と陰極導体との間に介在する導電性ポリマー
中間層を軟質材料から形成することにより、該中間層を
カーボン粒子に密着させ、カーボン粒子と中間層との接
触面積を増大させて、接触抵抗を低減させ、直列等価抵
抗を低下させるものである。
In the solid electrolytic capacitor according to the present invention, the conductive polymer intermediate layer interposed between the solid electrolyte layer and the cathode conductor is made of a soft material to bring the intermediate layer into close contact with the carbon particles and The contact area between the intermediate layer and the intermediate layer is increased, the contact resistance is reduced, and the series equivalent resistance is reduced.

【0016】また、上記固体電解コンデンサは、上記固
体電解質層を導電性ポリマーから形成し、上記導電性ポ
リマー中間層の硬度を該固体電解質層の硬度の硬度より
も小さくするのが好ましい。
Further, in the solid electrolytic capacitor, it is preferable that the solid electrolyte layer is formed of a conductive polymer, and the hardness of the conductive polymer intermediate layer is smaller than the hardness of the solid electrolyte layer.

【0017】さらに、上記固体電解コンデンサは、上記
導電性ポリマー中間層が上記陰極導体側に導電性粒子か
らなる突起部を備えていて、突起部をカーボン粒子群に
密着させることが好ましい。
Further, in the above solid electrolytic capacitor, it is preferable that the conductive polymer intermediate layer is provided with a protrusion made of conductive particles on the cathode conductor side, and the protrusion is closely attached to the carbon particle group.

【0018】本発明にかかる固体電解コンデンサの製造
方法は、陽極導体と、該陽極導体の表面に形成された誘
電体層と、該誘電体層の表面に形成された固体電解質層
と、該固体電解質層の表面に形成された導電性ポリマー
中間層と、該導電性ポリマー中間層の表面に形成された
陰極導体とを、有する固体電解コンデンサの製造方法に
おいて、弁作用を有する金属からなる上記陽極導体に、
上記誘電体層を介して上記固体電解質層を形成する固体
電解質層形成工程と、モノマーを含有するモノマー溶液
と酸化剤を含有する酸化剤溶液とを用いて、化学重合法
によって上記モノマーの上記固体電解質層よりも硬度が
小さいポリマーからなる上記導電性ポリマー中間層を、
上記固体電解質層の表面に形成する導電性ポリマー中間
層形成工程と、陰極導体を上記導電性ポリマー中間層の
表面に形成し、上記陰極導体に含まれるカーボン粒子群
を上記導電性ポリマー中間層に密着させる陰極導体形成
工程とを含むことを特徴とする。
The method for producing a solid electrolytic capacitor according to the present invention comprises: an anode conductor; a dielectric layer formed on the surface of the anode conductor; a solid electrolyte layer formed on the surface of the dielectric layer; In the method for producing a solid electrolytic capacitor having a conductive polymer intermediate layer formed on the surface of an electrolyte layer and a cathode conductor formed on the surface of the conductive polymer intermediate layer, the anode made of a metal having a valve action. On the conductor
Using the solid electrolyte layer forming step of forming the solid electrolyte layer via the dielectric layer, a monomer solution containing a monomer and an oxidizing agent solution containing an oxidant, the solid of the monomer by a chemical polymerization method. The conductive polymer intermediate layer made of a polymer having a hardness smaller than that of the electrolyte layer,
Conductive polymer intermediate layer forming step to be formed on the surface of the solid electrolyte layer, the cathode conductor is formed on the surface of the conductive polymer intermediate layer, the carbon particle group contained in the cathode conductor to the conductive polymer intermediate layer And a step of forming a cathode conductor in close contact with each other.

【0019】詳細には、上記固体電解コンデンサの製造
方法は、上記導電性ポリマー中間層形成工程において、
上記モノマー溶液と上記酸化剤溶液とを混合させ、カー
ボン粒子又は上記モノマーのポリマー粒子を導電性粒子
として含有させた混合液を用いて、上記陰極導体側に突
起部を備えている上記導電性ポリマー中間層を形成し、
上記陰極導体形成工程において、上記突起部をカーボン
粒子群に密着させるのが好ましい。
Specifically, in the method for producing the solid electrolytic capacitor described above, in the step of forming the conductive polymer intermediate layer,
The conductive polymer having a protrusion on the cathode conductor side is prepared by mixing the monomer solution and the oxidant solution, and using a mixed solution containing carbon particles or polymer particles of the monomer as conductive particles. Forming an intermediate layer,
In the step of forming the cathode conductor, it is preferable that the protrusion is closely attached to the carbon particle group.

【0020】また、上記固体電解コンデンサの製造方法
は、上記導電性ポリマー中間層形成工程において、上記
モノマー溶液と上記酸化剤溶液とを混合させ、上記モノ
マーの一部を酸化重合させて該モノマーのポリマーを生
成させ、該ポリマーと上記モノマーとが混在している混
合液を調製し、該混合液を用いて、上記突起部を有する
導電性ポリマー中間層を形成してもよい。
Further, in the method for producing a solid electrolytic capacitor described above, in the step of forming the conductive polymer intermediate layer, the monomer solution and the oxidant solution are mixed, and a part of the monomer is oxidatively polymerized to form the monomer. It is also possible to generate a polymer, prepare a mixed solution in which the polymer and the monomer are mixed, and use the mixed solution to form the conductive polymer intermediate layer having the protrusion.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の固体電解コンデン
サの実施の形態について説明する。図1で示すように、
本発明にかかるコンデンサ素子16は、陽極導体1と陰
極導体5とが、誘電体層2、固体電解質層3及び導電性
ポリマー中間層4を介して対向する構造である。詳細に
は、誘電体層2は陽極導体1の表面に形成され、固体電
解質層3は誘電体層2の表面に形成され、導電性ポリマ
ー中間層4は固体電解質層3と陰極導体5との間に介在
するように形成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the solid electrolytic capacitor of the present invention will be described below. As shown in Figure 1,
The capacitor element 16 according to the present invention has a structure in which the anode conductor 1 and the cathode conductor 5 face each other with the dielectric layer 2, the solid electrolyte layer 3 and the conductive polymer intermediate layer 4 interposed therebetween. Specifically, the dielectric layer 2 is formed on the surface of the anode conductor 1, the solid electrolyte layer 3 is formed on the surface of the dielectric layer 2, and the conductive polymer intermediate layer 4 is composed of the solid electrolyte layer 3 and the cathode conductor 5. It is formed so as to be interposed therebetween.

【0022】陽極導体1は、弁作用を有する金属又はそ
の微粒子からなる焼結体ペレットによって形成される。
具体的には、タンタル、アルミニウム、チタン、ニオ
ブ、ジルコニウム、亜鉛等が用いられる。さらに、静電
容量を大きくするために、エッチング等によって拡面処
理を施した金属箔が陽極導体1に用いられる。また、誘
電体層2は、陰極導体1の表面を酸化させた酸化皮膜で
あり、焼結体ペレットの空孔部にも形成されている。
The anode conductor 1 is formed of a sintered pellet made of a valve metal or fine particles thereof.
Specifically, tantalum, aluminum, titanium, niobium, zirconium, zinc or the like is used. Furthermore, in order to increase the capacitance, a metal foil subjected to surface expansion treatment by etching or the like is used for the anode conductor 1. The dielectric layer 2 is an oxide film obtained by oxidizing the surface of the cathode conductor 1, and is also formed in the pores of the sintered pellet.

【0023】固体電解質層3及び導電性ポリマー中間層
4は、両者共に導電性ポリマーから形成されたものであ
り、導電性ポリマー中間層4を形成する導電性ポリマー
材料は、固体電解質層3を形成する導電性ポリマー材料
よりも軟質とする。具体的には、固体電解層3はポリピ
ロール等から形成され、導電性ポリマー中間層4は3、
4―エチレンジオキシチオフェンのポリマー等から形成
される。誘電体層2は絶縁性であり、誘電体2の表面に
電流供給用電極を設けて電解重合を行うのは困難である
から、固体電解質層3は、化学重合法によって形成する
のが好ましい。
The solid electrolyte layer 3 and the conductive polymer intermediate layer 4 are both formed of a conductive polymer, and the conductive polymer material forming the conductive polymer intermediate layer 4 forms the solid electrolyte layer 3. Softer than the conductive polymer material. Specifically, the solid electrolytic layer 3 is formed of polypyrrole or the like, the conductive polymer intermediate layer 4 is 3,
It is formed from a polymer of 4-ethylenedioxythiophene. Since the dielectric layer 2 is insulative and it is difficult to provide a current supply electrode on the surface of the dielectric 2 to carry out electrolytic polymerization, the solid electrolyte layer 3 is preferably formed by a chemical polymerization method.

【0024】本明細書において、軟質とは、弾性変形が
容易である特性(柔軟性)及び塑性変形が容易である特
性(可塑性)の少なくとも一方を備えていることを意味
するものである。
In the present specification, soft means having at least one of the characteristic that elastic deformation is easy (flexibility) and the characteristic that plastic deformation is easy (plasticity).

【0025】陰極導体5は、カーボン層9及び銀ペイン
ト層10からなる二層構造が利用されている。さらに、
カーボン層9は導電性粒子であるカーボン粒子を含んで
いて、該カーボン粒子は導電性ポリマー中間層4側に突
起している。
The cathode conductor 5 has a two-layer structure including a carbon layer 9 and a silver paint layer 10. further,
The carbon layer 9 contains carbon particles that are conductive particles, and the carbon particles project toward the conductive polymer intermediate layer 4 side.

【0026】陰極導体5と固体電解質層3との電気的接
続は、導電性ポリマー中間層4を介して行われる。図2
で示すように、導電性ポリマー中間層4は、固体電解質
層3の表面に接触するように形成され、さらに陰極導体
5の突起部、即ちカーボン粒子11が導電性ポリマー中
間層4に密着している。
The cathode conductor 5 and the solid electrolyte layer 3 are electrically connected to each other through the conductive polymer intermediate layer 4. Figure 2
As shown in, the conductive polymer intermediate layer 4 is formed so as to contact the surface of the solid electrolyte layer 3, and the protrusions of the cathode conductor 5, that is, the carbon particles 11 are adhered to the conductive polymer intermediate layer 4. There is.

【0027】本発明において、導電性ポリマー中間層4
を形成するポリマーが軟質であるので、図2に示される
ように、陰極導体5に含まれるカーボン粒子11が導電
性ポリマー中間層4に密着し、導電性ポリマー中間層4
とカーボン粒子11との接合面を増加させることができ
る。従って、導電性ポリマー4とカーボン粒子11との
接触に依存する抵抗値を低減させて、固体電解コンデン
サ素子16の等価直列抵抗を低減させることができる。
In the present invention, the conductive polymer intermediate layer 4
Since the polymer forming the is soft, the carbon particles 11 contained in the cathode conductor 5 adhere to the conductive polymer intermediate layer 4 as shown in FIG.
It is possible to increase the number of joint surfaces between the carbon particles 11 and the carbon particles 11. Therefore, the resistance value depending on the contact between the conductive polymer 4 and the carbon particles 11 can be reduced, and the equivalent series resistance of the solid electrolytic capacitor element 16 can be reduced.

【0028】さらに、図4で示すように、上記コンデン
サ素子16に陰極リード端子13、陽極リード端子14
を取り付け、エポキシ樹脂15で外装して本発明にかか
る電解コンデンサ17は完成する。陰極リード端子13
は、導電性接着剤12によってコンデンサ素子16に取
り付けられている。
Further, as shown in FIG. 4, a cathode lead terminal 13 and an anode lead terminal 14 are provided on the capacitor element 16.
Is attached and is covered with epoxy resin 15 to complete the electrolytic capacitor 17 according to the present invention. Cathode lead terminal 13
Are attached to the capacitor element 16 by a conductive adhesive 12.

【0029】次に、上記実施の形態にかかる変形例につ
いて説明する。本変形例にかかる固体電解コンデンサ素
子は、図3で示すように、導電性ポリマー中間層4に導
電性粒子8を含有させ、導電性ポリマー中間層4の陰極
導体5側に突起部を設けたものである。導電性粒子8
は、固体電解質層3を形成する導電性ポリマー材料より
も軟性であるもの、即ち柔軟性又は可塑性の大きなもの
を用いる。具体的には、カーボン粒子、3、4―エチレ
ンジオキシチオフェンのポリマー微粒子等を用いる。
Next, a modification of the above embodiment will be described. In the solid electrolytic capacitor element according to this modification, as shown in FIG. 3, conductive particles 8 are contained in the conductive polymer intermediate layer 4, and a protrusion is provided on the cathode conductor 5 side of the conductive polymer intermediate layer 4. It is a thing. Conductive particles 8
Is softer than the conductive polymer material forming the solid electrolyte layer 3, that is, has a greater flexibility or plasticity. Specifically, carbon particles, polymer particles of 3,4-ethylenedioxythiophene, and the like are used.

【0030】図3に示されるように、導電性ポリマー中
間層4の突起部が、陰極導体5に含まれるカーボン粒子
11の表面に密着することで、導電性ポリマー中間層4
とカーボン粒子11との接触面を増加させ、導電性ポリ
マー中間層4と陰極導体5のカーボン粒子11との接触
に依存する抵抗値を低減させ、固体電解コンデンサ素子
の等価直列抵抗を低減させることができる。
As shown in FIG. 3, the protrusions of the conductive polymer intermediate layer 4 are brought into close contact with the surfaces of the carbon particles 11 contained in the cathode conductor 5, whereby the conductive polymer intermediate layer 4 is formed.
To increase the contact surface between the conductive polymer intermediate layer 4 and the cathode conductor 5 depending on the contact between the carbon particles 11 to reduce the equivalent series resistance of the solid electrolytic capacitor element. You can

【0031】上述した導電性材料の柔軟性又は可塑性
は、材料の硬度を測定することで評価できることを見出
した。材料の硬度は以下のように測定した。材料の硬度
測定は、侵入子を試料面に押しつけるバーコル硬さ法に
よる。
It has been found that the flexibility or plasticity of the above-mentioned conductive material can be evaluated by measuring the hardness of the material. The hardness of the material was measured as follows. The material hardness is measured by the Barcol hardness method in which an intruder is pressed against the sample surface.

【0032】最初に、種々のモノマーとその誘導体を用
いて化学重合法によって、膜状の導電性ポリマー化合物
をガラス基板表面に形成した後、有機溶媒によって洗
浄、乾燥を行い、微小硬度計(島津HMV2000)を
用いて導電性ポリマー化合物膜の硬度を測定した。次
に、各種の電子吸引性芳香族化合物をドーパントとし
て、前記モノマーおよびその誘導体についても同様の測
定を行った。表1に各導電性ポリマー化合物の硬度、及
び各材料で固体電解コンデンサを製造した際の等価直列
抵抗を表1に示す。
First, a film-like conductive polymer compound is formed on the surface of a glass substrate by a chemical polymerization method using various monomers and derivatives thereof, followed by washing and drying with an organic solvent, and a micro hardness tester (Shimadzu). The hardness of the conductive polymer compound film was measured using HMV2000). Next, the same measurement was performed on the above-mentioned monomer and its derivative using various electron-withdrawing aromatic compounds as dopants. Table 1 shows the hardness of each conductive polymer compound and the equivalent series resistance when a solid electrolytic capacitor is manufactured with each material.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】上記表1で示すように、本発明の固体電解
コンデンサの導電性ポリマー中間層として用いられてい
る3、4−エチレンジオキシチオフェンのポリマーの硬
度は、固体電解質層を形成するポリピロールの硬度より
も小さく、かつ、等価直列抵抗もポリピロールよりも小
さい。
As shown in Table 1 above, the hardness of the polymer of 3,4-ethylenedioxythiophene used as the conductive polymer intermediate layer of the solid electrolytic capacitor of the present invention is the same as that of the polypyrrole forming the solid electrolyte layer. It is smaller than hardness and also has an equivalent series resistance smaller than that of polypyrrole.

【0035】実施例1として、上記実施の形態の固体電
解コンデンサを製作した。具体的には、陽極導体をタン
タル金属粉末で形成し、固体電解層をポリピロールで形
成し、導電性ポリマー中間層を3、4―エチレンジオキ
シチオフェンのポリマーで形成して、固体電解コンデン
サを製作した。
As Example 1, the solid electrolytic capacitor of the above embodiment was manufactured. Specifically, the anode conductor is made of tantalum metal powder, the solid electrolytic layer is made of polypyrrole, and the conductive polymer intermediate layer is made of a polymer of 3,4-ethylenedioxythiophene to manufacture a solid electrolytic capacitor. did.

【0036】以下、図1を参照にして、実施例1の固体
電解コンデンサの製造方法を説明する。最初に、弁作用
を有するタンタル金属の微粉末を焼結し、1.4mm×
3.0mm×3.8mmに成形して、陽極引き出し用タン
タルワイヤーリードを備えた焼結体ペレットからなる陽
極導体1を製作した。次に、陽極導体1を約30Vでリ
ン酸溶液によって化成して陽極導体1の表面に酸化タン
タルの皮膜を形成した後、洗浄、乾燥して、陽極導体1
の表面に酸化タンタル皮膜からなる誘電体層2を形成し
た。
The method of manufacturing the solid electrolytic capacitor of Example 1 will be described below with reference to FIG. First, fine powder of tantalum metal with valve action is sintered to 1.4 mm x
Anode conductor 1 made of sintered pellets having a tantalum wire lead for drawing out the anode was manufactured by molding into 3.0 mm × 3.8 mm. Next, the anode conductor 1 is formed with a phosphoric acid solution at about 30 V to form a film of tantalum oxide on the surface of the anode conductor 1, then washed and dried to obtain the anode conductor 1.
A dielectric layer 2 made of a tantalum oxide film was formed on the surface of the.

【0037】他方、イソプロピルアルコールを10vo
l%含有する水溶液中にモノマーとしてピロールを0.
1mol/l溶解させてモノマー溶液を調製した。ま
た、10vol%のイソプロピルアルコール10vol
%を含有する水溶液に酸化剤として硫酸鉄(III) 0.1
mol/lと、アルキルナフタレンスルホン酸イオン
0.05mol/lのNa塩とを溶解させて酸化剤溶液
を調製した。
On the other hand, 10 vo of isopropyl alcohol
Pyrrole as a monomer in an aqueous solution containing 1% of 0.
A monomer solution was prepared by dissolving 1 mol / l. Also, 10 vol% isopropyl alcohol 10 vol
% Iron (III) sulfate as an oxidizing agent in an aqueous solution containing 0.1%
An oxidant solution was prepared by dissolving mol / l and Na salt of alkylnaphthalenesulfonate ion of 0.05 mol / l.

【0038】次に、誘電体層2を備えた焼結体ペレット
を上記モノマー溶液に浸漬した後、上記酸化剤溶液に浸
漬して、誘電体層2上にピロールのポリマーであるポリ
ピロール層を形成し、続いて、焼結体ペレットを洗浄
し、乾燥させた。このようなポリピロール層形成工程を
20回繰り返す一方、適時、化成電圧約20Vで、濃度
約0.1%のリン酸溶液で焼結体ペレットを再化成し、
誘電体層2を修復した。次に、焼結体ペレットを約90
℃の純水中で洗浄し、さらに雰囲気温度を約120℃に
して、焼結体ペレットを乾燥させて、ポリピロールから
なる固体電解質層3を誘電体層2上に形成した。
Then, the sintered pellets having the dielectric layer 2 are dipped in the monomer solution and then in the oxidant solution to form a polypyrrole layer, which is a polymer of pyrrole, on the dielectric layer 2. And subsequently the sintered pellets were washed and dried. While repeating the polypyrrole layer forming step 20 times, the sintering pellets are re-formed with a phosphoric acid solution having a concentration of about 0.1% at a formation voltage of about 20V at appropriate times.
The dielectric layer 2 was repaired. Next, about 90
It was washed in pure water at 0 ° C., the ambient temperature was set to about 120 ° C., and the sintered pellets were dried to form the solid electrolyte layer 3 made of polypyrrole on the dielectric layer 2.

【0039】他方、モノマーである3,4−エチレンジ
オキシチオフェン(以下EDTとする)と酸化剤である
p−トルエンスルホン酸鉄(III)とをn−ブタノ−ル
溶液に混合して、EDTの濃度が1mol/l、p−ト
ルエンスルホン酸鉄(III)の濃度が1mol/lとな
るように重合液を調製した。
On the other hand, 3,4-ethylenedioxythiophene (hereinafter referred to as EDT) which is a monomer and iron (III) p-toluenesulfonate which is an oxidizing agent are mixed in an n-butanol solution to prepare EDT. The polymerization liquid was prepared so that the concentration of 1 mol / l and the concentration of iron (III) p-toluenesulfonate were 1 mol / l.

【0040】さらに、焼結体ペレットを上記重合体液に
約3分間浸漬した後、雰囲気温度を室温〜160℃に徐
々に昇温して、焼結体ペレットの表面で溶媒の気化、E
DTの酸化重合を行い、EDTの重合体を形成させた。
Further, after the sintered pellets were immersed in the above polymer liquid for about 3 minutes, the ambient temperature was gradually raised from room temperature to 160 ° C. to evaporate the solvent on the surface of the sintered pellets, E
Oxidative polymerization of DT was carried out to form a polymer of EDT.

【0041】EDTを含有するモノマー溶液と、酸化剤
であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)1mol/l
とを含有する酸化剤溶液を別々に調製して、焼結体ペレ
ットをモノマー溶液に含浸させた後、酸化剤溶液に浸漬
して、焼結体ペレットの表面でEDTの酸化重合を促進
させてもよい。
A monomer solution containing EDT and iron (III) p-toluenesulfonate as an oxidant 1 mol / l
An oxidant solution containing and was separately prepared, and the sintered body pellet was impregnated with the monomer solution, and then immersed in the oxidant solution to accelerate the oxidative polymerization of EDT on the surface of the sintered body pellet. Good.

【0042】上記のようなEDT重合工程を2〜5回繰
り返した後、焼結体ペレットをイソプロピルアルコール
で洗浄し、リン酸を0.1%含有するイソプロピルアル
コールの水溶液によって化成電圧約20Vで焼成体ペレ
ットを再化成した。再化成後、40〜90℃の純水中で
焼結体ペレットを洗浄し、雰囲気温度を室温〜120℃
にして乾燥させ、EDT重合体からなる導電性ポリマー
中間層4を固体電解質層3上に形成した。
After the EDT polymerization process as described above is repeated 2 to 5 times, the sintered pellets are washed with isopropyl alcohol and fired at a formation voltage of about 20 V with an aqueous solution of isopropyl alcohol containing 0.1% phosphoric acid. Body pellets were reformed. After re-formation, the sintered pellets are washed in pure water at 40 to 90 ° C and the ambient temperature is room temperature to 120 ° C.
Then, the conductive polymer intermediate layer 4 made of an EDT polymer was formed on the solid electrolyte layer 3.

【0043】次に、焼結体ペレットを、カーボン微粒子
を含有する水性サスペンション液に浸漬し、導電性ポリ
マー中間層4にサスペンション液を塗布した後、約13
0℃で約2時間放置し、サスペンション液を乾燥・固化
させて、導電性ポリマー中間層4上ににカーボン層9を
形成した。続いて、焼結体ペレットを、銀ペイント液中
に浸漬し、室温で1時間放置した後、約145℃で銀ペ
イント液を1時間乾燥・固化させて、カーボン層9上に
銀ペイント層10を形成して、カーボン層9と銀ペイン
ト層10からなる陰極導体5を完成させた。このように
して、固体電解コンデンサ素子16を製造した。
Next, the sintered pellets are dipped in an aqueous suspension liquid containing carbon fine particles to apply the suspension liquid to the conductive polymer intermediate layer 4, and then about 13
The suspension liquid was dried and solidified by standing at 0 ° C. for about 2 hours to form a carbon layer 9 on the conductive polymer intermediate layer 4. Subsequently, the sintered pellets are immersed in a silver paint solution and left at room temperature for 1 hour, and then the silver paint solution is dried and solidified at about 145 ° C. for 1 hour to form a silver paint layer 10 on the carbon layer 9. Was formed to complete the cathode conductor 5 including the carbon layer 9 and the silver paint layer 10. In this way, the solid electrolytic capacitor element 16 was manufactured.

【0044】このように形成されたEDTのポリマーか
らなる導電性ポリマー中間層4は、図2で示すように、
陰極導体5のカーボン粒子11の表面に密着しているの
で、導電性ポリマー中間層4とカーボン粒子11との接
触に依存する抵抗値を低減させ、固体電解コンデンサ素
子の等価直列抵抗を低減させることができる。
The conductive polymer intermediate layer 4 made of the EDT polymer thus formed is, as shown in FIG.
Since it is in close contact with the surface of the carbon particles 11 of the cathode conductor 5, the resistance value depending on the contact between the conductive polymer intermediate layer 4 and the carbon particles 11 is reduced, and the equivalent series resistance of the solid electrolytic capacitor element is reduced. You can

【0045】次に、固体電解コンデンサ素子16の陰極
導体5と陰極リード端子11とを導電性接着剤12で接
続する一方、固体電解コンデンサ素子16の陽極導体側
のタンタルワイヤーを陽極端子12に溶接した。さら
に、コンデンサ素子16をエポキシ樹脂13で外装し
て、図4に示す固体電解コンデンサ17を完成させた。
Next, while the cathode conductor 5 of the solid electrolytic capacitor element 16 and the cathode lead terminal 11 are connected by the conductive adhesive 12, the tantalum wire on the anode conductor side of the solid electrolytic capacitor element 16 is welded to the anode terminal 12. did. Further, the capacitor element 16 was covered with epoxy resin 13 to complete the solid electrolytic capacitor 17 shown in FIG.

【0046】次に、実施例2として上記実施の形態の変
形例にかかる固体電解コンデンサを製作した。実施例2
の固体電解コンデンサは、上記実施例1の固体電解コン
デンサの導電性ポリマー中間層4に導電性粒子であるカ
ーボン粒子を含有させたものである。
Next, as Example 2, a solid electrolytic capacitor according to a modification of the above embodiment was manufactured. Example 2
The solid electrolytic capacitor of No. 2 is obtained by adding carbon particles, which are conductive particles, to the conductive polymer intermediate layer 4 of the solid electrolytic capacitor of Example 1 described above.

【0047】実施例2の固体電解コンデンサの製造方法
では、モノマーであるEDT1mol/lと、酸化剤で
あるp−トルエンスルホン酸鉄(III)1mol/lと
含有するn−ブタノール溶液に、最大径が1μm以下の
導電性粒子であるカーボン粒子を10wt%混合させた
ものを重合液として用いた。重合液にカーボン粒子を含
有させたこと以外は、上記実施例1の固体電解コンデン
サの製造方法と同様である。
In the method for producing a solid electrolytic capacitor of Example 2, a maximum diameter was added to an n-butanol solution containing 1 mol / l of EDT as a monomer and 1 mol / l of iron (III) p-toluenesulfonate as an oxidant. Was used as a polymerization liquid in which 10 wt% of carbon particles which are conductive particles having a particle size of 1 μm or less were mixed. The manufacturing method of the solid electrolytic capacitor of Example 1 is the same as that of Example 1 except that the polymerization liquid contains carbon particles.

【0048】また、EDTを含有するモノマー溶液と、
酸化剤であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)1mo
l/lとを含有する酸化剤溶液を別々に調製して、少な
くともどちらか一方に最大径が1μm以下のカーボン粒
子を含有させ、焼結体ペレットをモノマー溶液に含浸さ
せた後、酸化剤溶液に浸漬して、焼結体ペレットの表面
にEDTの重合体からなる導電性陰極層を形成してもよ
い。
Further, a monomer solution containing EDT,
Iron (III) p-toluenesulfonate 1mo which is an oxidizing agent
The oxidant solution containing 1 / l and the oxidant solution is separately prepared, and carbon particles having a maximum diameter of 1 μm or less are contained in at least one of the oxidant solutions, and the sinter pellet is impregnated with the monomer solution. To form a conductive cathode layer made of EDT polymer on the surface of the sintered pellet.

【0049】上記重合液を用いて形成されたEDTのポ
リマーの導電性導電性ポリマー中間層4は、図3で示す
ようなカーボン粒子8で形成された突起部を備え、該突
起部が陰極導体5のカーボン粒子11に密着するので、
導電性ポリマー中間層4とカーボン粒子11との接触に
依存する抵抗値を低減させ、固体電解コンデンサ素子の
等価直列抵抗を低減させることができる。
The conductive conductive polymer intermediate layer 4 of the EDT polymer formed by using the above-mentioned polymerization solution is provided with a protrusion formed of carbon particles 8 as shown in FIG. 3, and the protrusion is a cathode conductor. Because it adheres to the carbon particles 11 of 5,
The resistance value depending on the contact between the conductive polymer intermediate layer 4 and the carbon particles 11 can be reduced, and the equivalent series resistance of the solid electrolytic capacitor element can be reduced.

【0050】さらに、実施例3として上記実施の形態1
の変形例にかかる固体電解コンデンサを製作した。実施
例3の固体電解コンデンサは、上記実施例1の固体電解
コンデンサの導電性ポリマー中間層に導電性粒子として
EDTのポリマー微粒子を含有させたものである。
Furthermore, as a third embodiment, the above-mentioned first embodiment
A solid electrolytic capacitor according to the modified example was manufactured. The solid electrolytic capacitor of Example 3 is obtained by adding EDT polymer fine particles as conductive particles to the conductive polymer intermediate layer of the solid electrolytic capacitor of Example 1 described above.

【0051】実施例3にかかる固体電解コンデンサを製
造する際に用いる重合液は、n−ブタノール溶液にED
T1mol/lと、p−トルエンスルホン酸鉄(III)
2mol/lとを混合させ、室温で約30時間放置し
て、最大径が約100μmのEDTのポリマー微粒子を
上記n−ブタノール溶液中に生成させたものである。こ
のように調製した重合液は、EDT及びEDTのポリマ
ー微粒子が混在する懸濁液である。重合液にEDT及び
EDTのポリマー微粒子を混在させたことを除いて、実
施例3にかかる固体電解コンデンサの製造方法は、上記
実施例1の固体電解コンデンサの製造方法と同様であ
る。
The polymerization liquid used for producing the solid electrolytic capacitor according to Example 3 was prepared by adding ED to n-butanol solution.
T1 mol / l and iron (III) p-toluenesulfonate
2 mol / l was mixed and allowed to stand at room temperature for about 30 hours to produce EDT polymer fine particles having a maximum diameter of about 100 μm in the n-butanol solution. The polymerization liquid thus prepared is a suspension in which EDT and EDT polymer fine particles are mixed. The method for manufacturing the solid electrolytic capacitor according to Example 3 is the same as the method for manufacturing the solid electrolytic capacitor according to Example 1 above, except that EDT and EDT polymer particles are mixed in the polymerization liquid.

【0052】上記実施例1と同様の方法で製造された固
体電解質層を備えた焼結体ペレットを、十分に攪拌した
上記重合液に浸漬させることで、EDTのポリマー微粒
子を含有する陰極層を形成した。
By immersing the pellets of the sintered body having the solid electrolyte layer produced by the same method as in Example 1 above into the above-mentioned polymer solution which was sufficiently stirred, the cathode layer containing the EDT polymer fine particles was formed. Formed.

【0053】上記重合液を用いて形成されたEDTのポ
リマーからなる導電性導電性ポリマー中間層4は、図3
で示すようなEDTのポリマー微粒子8からなる突起部
を備え、該突起部が陰極導体5のカーボン粒子11の表
面に密着する。このようにして、導電性ポリマー中間層
4とカーボン粒子11との接触に依存する抵抗値を低減
させて、固体電解コンデンサ素子の等価直列抵抗を低減
させることができる。
The conductive conductive polymer intermediate layer 4 made of the EDT polymer formed by using the above-mentioned polymerization solution is shown in FIG.
The protrusions are made of polymer fine particles 8 of EDT, and the protrusions adhere to the surfaces of the carbon particles 11 of the cathode conductor 5. In this way, the resistance value depending on the contact between the conductive polymer intermediate layer 4 and the carbon particles 11 can be reduced, and the equivalent series resistance of the solid electrolytic capacitor element can be reduced.

【0054】比較例1.比較例1として、固体電解質層
と導電性ポリマー中間層とが同じ硬度を有する、従来の
固体電解コンデンサ(従来例1)を製作した。具体的に
は、上記実施例1と同様に、ポリピロール形成工程を2
0回繰り返して焼成体ペレットに固体電解質層を形成し
た後、さらに、同じポリピロール形成工程を20回繰り
返して固体電解質層上に導電性ポリマー中間層を形成し
て、固体電解コンデンサを製作した。従来例1の固体電
解コンデンサの製造方法は、上述した導電性ポリマー中
間層の形成方法を除いて、上記実施例1の固体電解コン
デンサと同様である。
Comparative Example 1. As Comparative Example 1, a conventional solid electrolytic capacitor (Conventional Example 1) in which the solid electrolyte layer and the conductive polymer intermediate layer have the same hardness was manufactured. Specifically, the polypyrrole forming step is performed in the same manner as in Example 1 above.
After the solid electrolyte layer was formed on the fired pellets by repeating 0 times, the same polypyrrole forming step was repeated 20 times to form the conductive polymer intermediate layer on the solid electrolyte layer to manufacture a solid electrolytic capacitor. The method of manufacturing the solid electrolytic capacitor of Conventional Example 1 is the same as that of the solid electrolytic capacitor of Example 1 except for the method of forming the conductive polymer intermediate layer described above.

【0055】比較例2.比較例2として、電解重合法で
形成された導電性ポリマー中間層を備えている、従来技
術の固体電解コンデンサ(従来例2)を製作した。具体
的には、上記実施例1と同様の方法で焼成体ペレットに
固体電解質層を形成した後、モノマーであるピロール
0.3mol/l、及びドデシルベンゼンスルホン酸
0.3mol/lを含有するアゼトニトリル溶液からな
る電解溶液に上記焼成体ペレットを浸漬し、約3.5V
の定電圧で約20分間、電解重合を行い、固体電解質層
上に導電性ポリマー中間層を形成した。従来例2の固体
電解コンデンサの製造方法は、上述した導電性ポリマー
中間層の形成方法を除いて、上記実施例1の固体電解コ
ンデンサと同様である。
Comparative Example 2. As Comparative Example 2, a conventional solid electrolytic capacitor (Conventional Example 2) including a conductive polymer intermediate layer formed by an electrolytic polymerization method was manufactured. Specifically, after the solid electrolyte layer was formed on the pellet of the fired body by the same method as in Example 1, azetonitrile containing 0.3 mol / l of pyrrole as a monomer and 0.3 mol / l of dodecylbenzenesulfonic acid was used. Immerse the above fired pellets in an electrolytic solution consisting of a solution,
Electrolytic polymerization was carried out at a constant voltage of about 20 minutes to form a conductive polymer intermediate layer on the solid electrolyte layer. The method of manufacturing the solid electrolytic capacitor of Conventional Example 2 is the same as that of the solid electrolytic capacitor of Example 1 except for the method of forming the conductive polymer intermediate layer described above.

【0056】次に、上記実施例1〜3、従来例1、2の
各固体電解コンデンサに、1.0Vのバイアス電圧を印
可して、100Hz〜40MHzにおいてインピーダン
ス周波数特性を測定した。各固体電解コンデンサの共振
周波数における等価直列抵抗、120Hzにおける損失
角の正接(tanδ)を表2に示す。
Next, a bias voltage of 1.0 V was applied to each of the solid electrolytic capacitors of Examples 1 to 3 and Conventional Examples 1 and 2 and impedance frequency characteristics were measured at 100 Hz to 40 MHz. Table 2 shows the equivalent series resistance at the resonance frequency of each solid electrolytic capacitor and the tangent (tan δ) of the loss angle at 120 Hz.

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】上記表2から、実施例1〜3の固体電解コ
ンデンサは全て、従来例1,2の固体電解コンデンサと
比較して、等価直列抵抗及び損失角の正接(tanδ)
のどちらも改良されたことが判る。
From Table 2 above, the solid electrolytic capacitors of Examples 1 to 3 are all equivalent series resistance and tangent of loss angle (tan δ) as compared with the solid electrolytic capacitors of Conventional Examples 1 and 2.
It turns out that both are improved.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明の固体電解コンデンサによれば、
陰極導体と固体電解質層との間に軟質な導電性ポリマー
中間層を介在させることにより、導電性ポリマー中間層
を陰極導体に含有されるカーボン粒子に密着させ、導電
性ポリマー中間層とカーボン粒子との接触に依存する抵
抗値を低減させることで、固体電解コンデンサの等価直
列抵抗及び損失が低減される。
According to the solid electrolytic capacitor of the present invention,
By interposing a soft conductive polymer intermediate layer between the cathode conductor and the solid electrolyte layer, the conductive polymer intermediate layer is adhered to the carbon particles contained in the cathode conductor, and the conductive polymer intermediate layer and carbon particles By reducing the resistance value depending on the contact of, the equivalent series resistance and loss of the solid electrolytic capacitor are reduced.

【0060】本発明の固体電解コンデンサによれば、固
体電解質層の硬度を導電性ポリマー中間層の硬度よりも
大きくすることによって、導電性ポリマー中間層と陰極
導体のカーボン粒子との密着度を向上させ、コンデンサ
の等価直列抵抗及び損失を小さくすることができる。
According to the solid electrolytic capacitor of the present invention, the hardness of the solid electrolyte layer is made larger than the hardness of the conductive polymer intermediate layer, thereby improving the degree of adhesion between the conductive polymer intermediate layer and the carbon particles of the cathode conductor. Therefore, the equivalent series resistance and loss of the capacitor can be reduced.

【0061】本発明の固体電解コンデンサによれば、導
電性ポリマー中間層に突起部を設けて、該突起部を陰極
導体に密着させることで、導電性ポリマー中間層と陰極
導体に含有されるカーボン粒子との密着度を向上させ、
コンデンサの等価直列抵抗を低減させることができる。
According to the solid electrolytic capacitor of the present invention, the carbon contained in the conductive polymer intermediate layer and the cathode conductor is provided by providing the conductive polymer intermediate layer with the protrusion and bringing the protrusion into close contact with the cathode conductor. Improves adhesion with particles,
The equivalent series resistance of the capacitor can be reduced.

【0062】本発明の固体電解コンデンサによれば、導
電性ポリマー中間層に導電性粒子を含有させて該導電性
ポリマー中間層に軟性の突起部を設けて、該突起部を陰
極導体に密着させることで、コンデンサの等価直列抵抗
及び損失を小さくすることができる。
According to the solid electrolytic capacitor of the present invention, the conductive polymer intermediate layer is made to contain the conductive particles, the conductive polymer intermediate layer is provided with the soft protrusion, and the protrusion is brought into close contact with the cathode conductor. Thus, the equivalent series resistance and loss of the capacitor can be reduced.

【0063】本発明の固体電解コンデンサの製造方法に
よれば、陰極導体と固体電解質層との間に軟性に富む導
電性ポリマー中間層を化学重合によって形成することに
より、導電性ポリマー中間層を陰極導体に含有されたカ
ーボン粒子に密着させて、導電性ポリマー中間層とカー
ボン粒子との接合に依存する抵抗値を低減させて、コン
デンサの等価直列抵抗及び損失を小さくすることができ
る。
According to the method for producing a solid electrolytic capacitor of the present invention, a conductive polymer intermediate layer having a high flexibility is formed by chemical polymerization between the cathode conductor and the solid electrolyte layer to form the conductive polymer intermediate layer as the cathode. It is possible to reduce the equivalent series resistance and loss of the capacitor by bringing the carbon particles contained in the conductor into close contact with each other to reduce the resistance value depending on the junction between the conductive polymer intermediate layer and the carbon particles.

【0064】本発明の固体電解コンデンサの製造方法に
よれば、モノマー溶液及び酸化剤溶液の混合液に導電性
粒子を含有させた重合液を用いる化学重合によって突起
部を備えた軟性な導電性ポリマー中間層を形成すること
で、導電性ポリマー中間層と陰極導体に含有されたカー
ボン粒子との接合に依存する抵抗値を低減させて、コン
デンサの等価直列抵抗を小さくすることができる。
According to the method for producing a solid electrolytic capacitor of the present invention, a soft conductive polymer having protrusions by chemical polymerization using a polymerization solution containing conductive particles in a mixed solution of a monomer solution and an oxidant solution. By forming the intermediate layer, the resistance value depending on the bonding between the conductive polymer intermediate layer and the carbon particles contained in the cathode conductor can be reduced, and the equivalent series resistance of the capacitor can be reduced.

【0065】本発明の固体電解コンデンサの製造方法に
よれば、モノマー溶液と酸化剤溶液とを混合させ、該混
合液中にモノマーのポリマーを生成させ、モノマーとポ
リマーとが混在する混合液を重合液として、突起部を備
えた導電性ポリマー中間層を形成することで、導電性ポ
リマー中間層と陰極導体に含有されたカーボン粒子との
接合に依存する抵抗値を低減させて、コンデンサの等価
直列抵抗を小さくすることができる。
According to the method for producing a solid electrolytic capacitor of the present invention, a monomer solution and an oxidant solution are mixed, a polymer of the monomer is produced in the mixed solution, and the mixed solution containing the monomer and the polymer is polymerized. By forming a conductive polymer intermediate layer having a protrusion as a liquid, the resistance value depending on the bonding between the conductive polymer intermediate layer and the carbon particles contained in the cathode conductor is reduced, and the equivalent series of the capacitor is reduced. The resistance can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施形態にかかる固体電解コンデン
サの拡大断面図を示す。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態にかかる固体電解コンデン
サの導電性ポリマー中間層と陰極導体との界面を示す拡
大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing an interface between a conductive polymer intermediate layer and a cathode conductor of a solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施形態の変形例にかかる固体電解
コンデンサの導電性ポリマー中間層と陰極導体との界面
を示す拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing an interface between a conductive polymer intermediate layer and a cathode conductor of a solid electrolytic capacitor according to a modified example of the embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施形態にかかる固体電解コンデン
サの断面図を示す。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of a solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention.

【図5】 従来技術にかかる固体電解コンデンサの固体
電解質層と陰極導体との界面を示す拡大断面図である。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an interface between a solid electrolyte layer and a cathode conductor of a solid electrolytic capacitor according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…陽極導体、2…誘電体層、3…固体電解質層、4…
導電性ポリマー中間層、5…陰極導体、8…導電性粒
子、9…カーボン粒子群、11…カーボン粒子、16…
固体電解コンデンサ。
1 ... Anode conductor, 2 ... Dielectric layer, 3 ... Solid electrolyte layer, 4 ...
Conductive polymer intermediate layer, 5 ... Cathode conductor, 8 ... Conductive particles, 9 ... Carbon particle group, 11 ... Carbon particles, 16 ...
Solid electrolytic capacitor.

フロントページの続き (72)発明者 辻川 義彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−32145(JP,A) 特開 平7−94368(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 9/028 H01G 9/04 Front page continuation (72) Inventor Yoshihiko Tsujikawa 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-10-32145 (JP, A) JP-A-7-94368 (JP , A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01G 9/028 H01G 9/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 弁作用を有する金属からなる陽極導体
に、誘電体層を介して固体電解質層を形成する固体電解
質層形成工程と、 モノマーを含有するモノマー溶液と酸化剤を含有する酸
化剤溶液と上記モノマーの導電性粒子とを含有した混合
液を用いて、化学重合法によって上記固体電解質層より
も硬度が小さく、ポリマーから成りかつ上記陰極導体側
に上記モノマーの導電性粒子による突起部を備えた導電
性ポリマー中間層を、上記固体電解質層の表面に形成す
る導電性ポリマー中間層形成工程と、 上記導電性ポリマー中間層側に突起するカーボン粒子群
を備えている陰極導体を上記導電性ポリマー中間層の表
面に形成し、該カーボン粒子群に上記導電性ポリマー中
間層の突起部を密着させる陰極導体形成工程と、 を含むことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方
法。
1. A solid electrolyte layer forming step of forming a solid electrolyte layer on an anode conductor made of a metal having a valve action via a dielectric layer, and an oxidant solution containing a monomer solution containing a monomer and an oxidant. And containing conductive particles of the above monomers
By using a liquid, the chemical polymerization rather small hardness than the solid electrolyte layer made of the polymer and the cathode conductor side
In the conductive polymer intermediate layer forming step of forming on the surface of the solid electrolyte layer, a conductive polymer intermediate layer having a protruding portion by conductive particles of the monomer, carbon particles protruding to the conductive polymer intermediate layer side A step of forming a cathode conductor having a group on the surface of the conductive polymer intermediate layer and bringing the protrusions of the conductive polymer intermediate layer into close contact with the carbon particle group. Manufacturing method of solid electrolytic capacitor.
【請求項2】 上記導電性ポリマー中間層形成工程にお
いて、上記モノマー溶液と上記酸化剤溶液とを混合さ
せ、上記モノマーの一部を酸化重合させて該モノマーの
ポリマーを生成させ、該ポリマーと上記モノマーとが混
在している上記混合液を調製し、該混合液を用いて、上
記突起部を有する導電性ポリマー中間層を形成すること
を特徴とする請求項1記載の固体電解コンデンサの製造
方法。
2. In the step of forming the conductive polymer intermediate layer, the monomer solution and the oxidant solution are mixed and a part of the monomer is oxidatively polymerized to produce a polymer of the monomer. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1 , wherein the mixed solution in which a monomer is mixed is prepared, and the conductive polymer intermediate layer having the protrusion is formed using the mixed solution. .
【請求項3】 上記モノマーが、3,4−エチレンジオ
キシチオフェンであることを特徴とする請求項1または
に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
Wherein said monomer is or claim 1, characterized in that a 3,4-ethylenedioxythiophene
2. The method for producing a solid electrolytic capacitor as described in 2 .
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