JPH02299214A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野］ 本発明は、導電性高分子である；ぜリピロールを固体電
解質として使用する固体電ｆ４′４コンデンサの製造方
法に関し、更に詳しくＧよ、イヒ成箔上へのピロールの
＠解重合工程を改良して、電解重合の容易化および確実
イヒを図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
な構成要素り）１つて゛ある。一般に電解コンデンサに
は電角竿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、後者番よ、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
ンサ心よ、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）、
等個直列抵抗（ＥＳＲ）等の指標から、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ｉｌ
ｉ！遺する際は、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か進行しつつあり、いわゆるチッ
プ型コンデンサ等の需要が増加している。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様な補助部
材をｔ！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、マス目毎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・ツブ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
があるなめ、例えば導電ペーストをマス目の枠に沿って
塗布し導電ペーストによって囲まれる小面積を画成する
ことにより、外部に電流の入口を付けて一定の電流・電
圧で有効な電解重合が行われる部分を確保する必要があ
る。しかしたがら、この方法で電解重合によるポリピロ
ール重合膜の形成を行うと、平板型化成箔全面に電解重
合膜か形成されるため、後の電極の取出しが困難となる
という不都合が生ずる。このため、化成面を露呈するマ
ス目を単位として取扱う利点が相殺され、同時に多数製
造する小寸法のチップ化材料の品質安定性にも不安が生
じるのみならず、電解重合工程の容易化、確実化あるい
は製造工程全体の効率向上という観点からも改良を図る
余地があると考えられる。

［発明力鋪ギ決しようとする課題］ 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を製造するに際し
、平板型化成箔上へのピロールの電解重合工程を改良し
て、電流の入口の設置による平板型化成箔全面に渡る電
解重合膜の形成を回避しつつ電解重合によるポリピロー
ル重合膜の形成を行い、電解重合の容易化および確実化
を図り、これにより安定した品質の重合膜形成を期する
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、電解酸化による表面酸化被膜を有する
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、化成箔上に所定の大き
さのマス目を有するレジストを載置し、このレジストと
実質的に同一形状の補助電極を更に載置し、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、電解重合によってポリピロール膜を
形成させた後に、マス目毎に切り離すこと。

を特徴とする固体電解コンデンサの製造方法か提供され
る。

レジストのマス目の大きさは、好ましくは、１ｍＩＩ×
ＩＩｌ］ｌ〜５１×５１Ｉ１１程度である。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。

補助Ｎ　’ｋがステンレス、ニッケル、白金ののような
金属からなるものであれば好適である。

補助電極は、レジストのマスク面以外の化成面を露呈す
る部分と同じ大きさ、位置でくり抜き、くり抜いた部分
および電流の入口以外は絶縁する。

電解酸化による表面酸化被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被膜誘電体に変えて
化成し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マス目
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、（ＮＨ，）　２Ｓ２０ｓ　、Ｆ
ｅＣｌ３、並び４．：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。

気相重合は、例えば、１０％の（ＮＨ，＞２５２０ｇ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。

ピロールを５〜２０１Ｅ量％の濃度で電解重合用溶媒に
溶解すれば好適である。

電解重合用支持電解質を０．０１〜２Ｍ／１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ニアセトニトリル）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の定電流で、１〜３時間
を行えば好適である。

前記した方法によって平板型化成箔上にポリピロール重
合膜を形成させた後、常法により素子化し、封止して製
品化する。

［作用］ 本発明は、ポリピロールを固体電解質とする電解コンデ
ンサを製造するに際し、レジストによって格子状にマス
クされた平板型化成箔上に均質な電解重合膜を形成する
方法として、マスクされた形状と同じ形状の補助電極を
用いて電解を行うものである。従来の方法により、レジ
ストのみを用いて補助電極を用いずに平板型化成箔上に
ポリピロール重合膜を形成させると、ポリピロールを形
成させる化成箔の誘電体酸化被膜は実質的に絶縁体であ
るため、電解重合に用いる一定の電流・な圧が誘電体酸
化被膜上を有効に流れず、重合膜を均質に形成させるの
は困難である。これに対し、マスクされた形状と同じ形
状の補助電極を用いて電解を行うことにより、電解液に
接触する化成箔露呈部分を囲繞する補助電極により導通
が確保され、電解重合が円滑に進行する。

［発明の効果］ 本発明によれば、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を製造する
に際し、平板型化成箔上へのピロールの電解重合工程を
改良して、電流の入口の設置による平板型化成箔全面に
渡る電解重合膜の形成を回避しつつ電解重合によるポリ
ピロール重合膜の形成を行い、電解重合の容易化および
確実化を図り、これにより安定した品質の重合膜形成を
期す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か提供される。

［実施例］ 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。

尺土旦ユ 第１図に示すように、誘電体酸化被膜を有するアルミニ
ウム板１０の上にマスク面１２を与えるレジスト１４を
載置し、化成部１６を露呈させた。この上に、化成部分
と同じ大きさ、位置でくり抜き（Ａ部）、くり抜いた部
分および電流の入口以外は絶縁した（Ｂ部）補助電極１
８を載置した。

マス目に酸化剤１０％（ＮＨ４）　２　Ｓｔ　Ｏａ水溶
液を含浸し、常温、常圧下２０分の条件で気相重合を行
った後、第２図に示すように、マス目に合わせて補助電
極１８と合わせたアルミニウム板１０を、０．１　Ｍ／
ｊ！　ＢＳＴ、５％ピロールを溶質としアセトニトリル
を溶媒とする電解液２０に浸漬し、白金からなる対極２
２を設け、直流電源２４を用いて、電解重合を行った。

マス自白の補助電極１８に囲繞された部分（０部）のみ
電流が有効に導通し、ポリピロール２６が形成される。

これを常法により製品化して固体電解コンデンサを製造
した。

なお、例えば第３図に示すようなホルダ型治具２８を使
用し、液面３０がその上部に達するようホルダを電解洛
中に固定して電解重合を行うこともできる。また、この
種のホルダを前後２つに分け、アルミニウム板と電極と
を挾んだ後、ホルダ部を別の治具で挾んで固定すること
もできる。

反蚊■ユ 補助電極を使用したい以外は実施例１と同様にして固体
電解コンデンサを製造した。

以上のようにして製造した固体電解コンデンサの製品特
性の測定結果を次の表に示す。

なお、この固ｆ４ｃ電解コンデンサの定格電圧は、１０
Ｗｖテ、重合部面積３１１１１Ｘ　３１１１１テあり、
検体数ｎ＝１０である。

電肩方決　　　　　　　　　　　　　　宴しＡ配３１」
１Ｃａｐ（４Ｆ）　　ｔａｘｉ　　　ＥＳＲ，１００に
Ｈｚ（Ωｌ　　ＬＣ（ｐＡ）実Ｈ１１，３８０，００７
０，１３０，０１〜１．４０〜ｏ、　ｏｉｏ　　　〜０
．１６　　〜０．１５比１１１１　０．１４　　　０．
０１０　　　　　　０．２４　　　　　　０．０１〜１
．１８〜０．２５２　　〜３．７１　　〜１９，６

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれアルミニウム板と補
助電極との載置の概略を示す図、第２図（ａ）、　（ｂ
）はそれぞれ本発明による電解重合の概略を示す図、第
３図は固定用治具を用いる場合の説明図である。 １０・・・誘電体酸化被膜を有するアルミニウム板１２
・・・マスク面　　　　１４・・・レジスト１６・・・
化成面　　　　　１８・・・補助電極２０・・・電解液
　　　　　２２・・・対極２４・・・直流電源　　　　
２６・・・ポリピロール２８・・・ホルダ型治具　　３
０・・・液面ＦＩＧ、３ ＼↑ルダー笠、＠具２８

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電解酸化による表面酸化被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、化成箔上に所定の大きさのマス目
   を有するレジストを載置し、このレジストと実質的に同
   一形状の補助電極を更に載置し、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、電解重合によってポリピロール膜を形成させた
   後に、マス目毎に切り離すことを特徴とする固体電解コ
   ンデンサの製造方法。
2. （２）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
   マス目に化学的重合用酸化剤を含浸して気相重合を行う
   請求項１記載の方法。