JPH0298915A - 固体電解コンデンサ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高周波性能の良好な固体電解コンデンサに関
する。

［従来の技術］ 固体電解コンデンサは陽極酸化皮膜を有するアルミニウ
ム、タンタル、ニオブ等の弁作用金属に固体電解質を付
着した構造を有している。従来、この種の固体電解コン
デンサの固体電解質には、主に硝酸マンガンの熱分解に
より形成される二酸化マンガンが用いられている。しか
し、この熱分解の際に必要な高熱と発生するＮＯ。ガス
の酸化作用等によって誘電体であるアルミニウム、タン
タルなどの金属酸化皮膜の損傷があり、そのため耐電圧
は低下し、もれ電流が大きくなり、誘電特性を劣化させ
る等大きな欠点がある。また再化成という工程も数回必
要になる。

これらの欠点を補うために高熱を付加せずに固体電解質
層を形成する方法、つまり、高電導性の有機半導体材料
を固体電解質とする方法が試みられている。その例とし
ては、特開昭５２−７９２５５号公報に記載されている
７、７．８．８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ
）錯塩を含む電導性高重合体組成物を固体電解質として
含む固体電解コンデンサ、特開昭５８−１７８０９号公
報に記載されているＮ−ｎ−プロピルイソキノリンと７
．７．８．８−テトラシアノキノジメタンからなる錯塩
を固体電解質とする固体電解コンデンサが知られている
。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これらのＴＣＮＱＣＮ化合物は、電導度
が１０−３〜１Ｏ−ＩＳ　−ｃｍ−’と低いために高周
波でのｔａｎδ値が大きいという欠点がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の目的は前述したような高周波でのｔａｎδ値が
小さい固体電解コンデンサを提供するものである。

即ち、本発明は、一般式（１）で表わされるモノマーを
少なくとも二種以上使用して重合し得られる高分子化合
物にドーパントをドープして得られる電導性高分子化合
物を固体電解質とすることを特徴とする固体電解コンデ
ンサである。

以下本発明について詳細に説明する。

本発明による固体電解コンデンサの陽極として用いられ
る弁作用金属としては例えば、アルミニウム、タンタル
、ニオブ、チタンおよびこれらを基質とする合金等、弁
作用を有する金属がいずれも使用できる。

弁作用金属の表面に設ける誘電体酸化皮膜層は、弁作用
金属表面部分に設けられた弁作用金属自体の酸化物層で
あってもよく、あるいは、弁作用金属の表面上に設けら
れた他の誘電体酸化物の層であってもよいが、特に弁作
用金属自体の酸化物からなる層であることが好ましい。

いずれの場合にも酸化物層を設ける方法としては、電解
液を用いた陽極化成法など従来公知の方法を用いること
ができる。

本発明で用いられるモノマーは、一般式（１）の構造を
有するものである。

代表例として、チオフェン、ビロール、フラン、Ｎ−メ
チルビロール等が挙げられる。これらの七ツマ−を２柾
以上使用して得られる高分子化合物の重合方法として、
例えば、電解重合、化学重合等が挙げられる。電解重合
においては、前述したモノマーを２種以上溶解した適当
な電解液に、化成された弁作用金属を浸漬し、別に用意
した貼極とで電解反応を行うことによって、弁作用金属
表面に高分子化合物が析出する。この場合、電解液中の
電解質イオンがドーパントとなるため重合と同時に電導
性高分子化合物となる。一方、化学重合においては、前
述したモノマーを２種以上入ったモノマーバルク液また
は適当な溶液で希釈したモノマー溶液に、塩化鉄、過硫
酸アンモニウム等公知の酸化剤を加え、さらに化成され
た弁作用金属を浸漬し反応することによって、弁作用金
属表面に高分子化合物が析出する。この場合も、使用し
た酸化剤の一部がドーパントとなるため重合と同時に電
導性高分子化合物となる。前述した重合方法は１例であ
るので、これ以外の方法を用いて重合してもさしつかえ
ない。

また、前述した高分子化合物に、さらに■２゜Ｂｒ　　
　Ｓｏ　　　ＡｓＦ　　　ＳｂＦ５等の電子受２’　　
　　　３　″　　　　　５　゛容体を化学的方法を用い
てドープするか、あるいはＢＦ　　″、Ｃｊ２０　−、
ＰＦ６″″ｒ　Ａ　ｓ　Ｆ　ｅ等のアニ式ンを電気化学
的方法を用いてドープしてもよい。

本発明に用いる固体電解質は電導度が１０〜１０２Ｓ−
（至）−１オーダーのものが得られ、電導度が高い程、
作製した固体電解コンデンサの高周波でのｔａｎδ値が
低く良好なものとなる。

本発明の固体電解コンデンサは、上述した固体電解質層
の上にカーボンペーストまたは／および銀ペースト等で
陰極層を取り出し、さらに樹脂、ケース等、従来公知の
方法で封口して製品とされる。

以下実施例、比較例を示して説明する。

実施例　１〜３ りん酸とりん酸アンモニウム水溶液中で化成処理して、
表面に誘電体皮膜層を形成したアルミニウムエツチング
箔（以下化成箔と呼ぶ）（１０μＦ／ｃｊ）の小片１ｃ
ｓＸ１ｃｍを６０枚用意し、各実施例にそれぞれ２０枚
ずつ使用した。表１に記載したモノマーを溶解した０、
１Ｍ　　Ｂｕ４ＮＢＦ４ＣＨ３ＣＮ溶液中に前述した小
片を浸漬し電解重合を行った。約２時間後、化成箔上に
形成された電導性高分子化合物を水で充分洗浄した後、
乾燥した。形成された固体電解質の電導度はおおよそ１
０〜２００５−ｃＩｌ−１であった。なお、作製された
電導性高分子化合物をデドーブした後、質量分析を行い
高分子化合物中に占める各モノマー成分の量を求め、表
１に列記した。

表 次に、固体電解質層を形成した化成箔を銀ペースト浴に
浸漬し、導電体層を形成した後、樹脂封口して固体電解
コンデンサを形成した。

比較例　１ 実施例１と同様な化成箔の小片１（至）×１ｅｆｆＩを
、別に用意したイソキノリン−ＴＣＮＱ錯塩を、銀メツ
キしたニッケルケース（長さ１．２ｃｍ高さ１．５ｃｏ
＋、幅０．２ａｎ）に入れてメルトさせた液中に入れ、
すぐに冷却固化させた。そしてケースの上部を樹脂封口
し、固体電解質としてＴＣＮＱ塩を使用した固体電解コ
ンデンサを作製した。なお、この時の固体電解質の電導
度は０，１ｓ−ＣＩＩ＋−１であった。

以上作製した固体電解コンデンサの性能を表２に示した
。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の固体電解コンデンサは、前
述の一般式（１）で表わされる七ツマ−を少なくとも二
種以上使用して重合した高分子化合物にドーパントをド
ープして得られた電導性高分子化合物を固体電解質とし
ているので、高周波でのｔａｎδ値が小さく性能の良好
な固体電解コンデンサである。

表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　一般式（１）で表わされる少なくとも二種以上のモノ
   マーを重合して得られる高分子化合物にドーパントをド
   ープして得られる電導性高分子化合物を固体電解質とす
   ることを特徴とする固体電解コンデンサ。 ▲数式、化学式、表等があります▼　・・・・・・・・
   ・・・・（１） 〔Ｒ＾１，Ｒ＾２はアルキル基、アルコキシ基またはＨ
   Ｘは０，ＳまたはＮＲ＾３，Ｒ＾３はアルキル基または
   Ｈ〕