JP4797784B2 - 固体電解コンデンサ - Google Patents
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Description
続いて、本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法の一例について説明する。すなわち、所定の大きさ(例えば、10×10mm)を有する平板状のアルミニウムエッチド箔(陽極体)の表面に、アジピン酸アンモニウム水溶液中で5V、30分間化成することにより、アルミニウム誘電体酸化皮膜を形成する。続いて、この陽極体をリン酸二水素アンモニウム水溶液に浸漬し、電圧印加して5〜120分間修復化成を行う。
本発明に用いられるバインダーとしては、例えば、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリロニトリル、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、メタクリル酸メチル、及びそれらの誘導体を用いることができる。
本発明に用いられる導電性高分子化合物分散液は、PEDOTの粉末とポリスチレンスルホン酸を混合したものである。なお、導電性高分子化合物分散液の溶媒は、導電性高分子化合物が溶解するものであれば良く、主として水が用いられる。
重合性モノマーとして3,4−エチレンジオキシチオフェン(以下、EDOTという)を用いた場合、コンデンサ素子基材に含浸するEDOTとしては、EDOTモノマーを用いることができるが、EDOTと揮発性溶媒とを1:0〜1:9の体積比で混合したモノマー溶液を用いることもできる。
酸化剤としては、ブタノールに溶解したパラトルエンスルホン酸第二鉄、過ヨウ素酸もしくはヨウ素酸の水溶液を用いることができ、酸化剤の溶媒に対する濃度は40〜65wt%が好ましく、45〜57wt%がより好ましい。酸化剤の溶媒に対する濃度が高い程、ESRは低減する。
修復化成の化成液としては、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム等のリン酸系の化成液、ホウ酸アンモニウム等のホウ酸系の化成液、アジピン酸アンモニウム等のアジピン酸系の化成液を用いることができるが、なかでも、リン酸二水素アンモニウムを用いることが望ましい。また、コンデンサ素子を化成液に浸漬し、電圧印加して修復化成する時間は、5〜120分が望ましい。
本発明に用いられる重合性モノマーとしては、上記EDOTの他に、EDOT以外のチオフェン誘導体、アニリン、ピロール、フラン、アセチレンまたはそれらの誘導体であって、所定の酸化剤により酸化重合され、導電性ポリマーを形成するものであれば適用することができる。なお、チオフェン誘導体としては、下記の構造式のものを用いることができる。
本発明の作用機作は、以下の通りであると考えられる。
すなわち、第1の導電性高分子層と第2の導電性高分子層の間にバインダー層を形成することにより、エッチングピット内に形成された化学重合層(第1の導電性高分子層)の表面にバインダー層が浸透・密着し、さらに、このバインダー層と親和性の良好なバインダー成分を含有する導電性高分子化合物分散液が、バインダー層上に密着すると共に、素子外表面を十分に覆うため、接続界面抵抗が低く、高周波特性が良く、且つ、漏れ電流特性がよく、さらに、バインダー層を形成していることにより耐湿性などの信頼性も良好となる。
大きさが10×10mmの平板状のアルミニウムエッチド箔を、アジピン酸アンモニウム水溶液中で5V、30分間化成し、その表面にアルミニウム誘電体酸化皮膜を形成した。続いて、リン酸二水素アンモニウム水溶液に浸漬し、電圧印加して40分間修復化成を行った。その後、酸化剤(p−トルエンスルホン酸第二鉄)と3,4−エチレンジオキシチオフェン(ブタノール溶液)に浸漬し、60℃で30分間、150℃で60分間の加熱重合を行い、第1の導電性高分子層を形成した。
バインダー層を形成しない点を除いて、その他の工程は実施例と同様とした。
上記のようにして作製した実施例及び比較例について、初期特性と85℃85%RHの雰囲気中に500時間放置した後の電気的特性を調べたところ、表1及び表2に示すような結果が得られた。なお、実施例及び比較例とも、それぞれ30個のサンプルについて調べた。
Claims (4)
- 陽極となる拡面化された平板状の弁金属上に誘電体酸化皮膜を形成し、その酸化皮膜上に化学重合による第1の導電性高分子層を形成し、この第1の導電性高分子層上に、バインダー層を介して第2の導電性高分子層を形成する固体電解コンデンサにおいて、
前記バインダー層は、前記第1の導電性高分子層上にバインダーを浸漬して乾燥することによって形成され、
前記第2の導電性高分子層は、前記バインダー層上に、導電性高分子化合物の粉末とこの粉末を結着するバインダーとを混合した導電性高分子化合物分散液を浸漬又は塗布して乾燥することにより形成され、
前記バインダー層を形成するバインダーと、前記第2の導電性高分子層を形成する導電性高分子化合物の分散液に含まれるバインダーとが、同一の化合物からなることを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 陽極となる拡面化された平板状の弁金属上に誘電体酸化皮膜を形成し、その酸化皮膜上に化学重合による第1の導電性高分子層を形成し、この第1の導電性高分子層上に、バインダー層を介して第2の導電性高分子層を形成する固体電解コンデンサにおいて、
前記バインダー層は、前記第1の導電性高分子層上にバインダーを浸漬して乾燥することによって形成され、
前記第2の導電性高分子層は、前記バインダー層上に、導電性高分子化合物の粉末とこの粉末を結着するバインダーとを混合した導電性高分子化合物分散液を浸漬又は塗布して乾燥することにより形成され、
前記バインダー層を形成するバインダーと、前記第2の導電性高分子層を形成する導電性高分子化合物の分散液に含まれるバインダーとが、親和性の良好な化合物からなることを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 前記第1及び第2の導電性高分子層が、ピロール、アニリン、チオフェン、フラン、及びそれらの誘導体の重合体であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記バインダーが、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリロニトリル、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、メタクリル酸メチル及びそれらの誘導体のいずれかであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一に記載の固体電解コンデンサ。
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