JPH03244113A

JPH03244113A - 固体電解コンデンサおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH03244113A
Application number: JP4192890A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Komatsu; 昭彦小松; Hozumi Nakada; 仲田　穂積
Original assignee: RUBIKON KK
Current assignee: RUBIKON KK
Priority date: 1990-02-22
Filing date: 1990-02-22
Publication date: 1991-10-30

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、固体電解コンデンサおよびその製造方法に関
する。

（従来の技術）固体電解コンデンサとしては、固体電解質としてテトラ
ミアノキノジメタン（以下ＴＣＮＱと記す）錯塩を用い
たものがある。しかし、ＴＣＮＱ錯体は高い導電性を示
すが、熱安定性に乏しいため、コンデンザ製造工程にお
いて熱分解し絶縁物になってしまうことがあり、また、
熱分解時にはシアン化合物等の有毒なガスが発生する可
能性があり安全性にも問題があった。

同じ有機半導体を使用した固体電解コンデンサとしては
、ポリピロール等の複素環式化合物の導電性高分子を利
用するものが提案されている（特開昭６０−７０７１９
号、特開昭６（１−２４４０１７号等）。これら複素環
式化合物の固体電解質はＴＣＮＱ系と比較して次のよう
な特徴を有する。

■　導電率が高い。

■　シアン化物等の有毒ガス発生がない。

■　熱安定性が良好である。

（発明が解決しようとする課題）これら複素環式化合物の導電性高分子を利用した固体電
解コンデンサの製法として、特開昭６４３２６１９号公
報では、陽極金属の誘電体酸化皮膜上に化学重合導電性
高分子膜を形成せしめた後、該高分子膜に導電体を接触
あるいは１ｍ以内の距離に配置して、該導電体を陽極と
して電解重合し、電解重合導電性高分子膜を積層せしめ
ることが記載されている。この方法では電解重合終了時
に導電体を除去しなければならないが、導電性高分子膜
が該導電体と結着してしまうため、導電体を除去する際
に前記高分子膜に損傷を与えるという問題点がある。

また、一般に従来の固体電解コンデンサにおいては、導
電性高分子膜上に集電体として銀ペースト等を塗布して
から陰極引出し電極を接続していたが、通電して誘電体
酸化皮膜の修復を行うコンデンサの最終エージング工程
において誘電体酸化皮膜の修復が十分行えず、漏れ電流
が低減できず歩留りが低かった。

さらに特開昭６４−７４７１１号公報において一４＝は、陽極箔の誘電体酸化皮膜上に化学酸化重合導電性高
分子膜を形成せしめた後、セパレータ紙および陰極箔を
介在させてコンデンサ素子を作製し、陰極箔を陽極とし
て電流を印加して電解重合を行う方法が開示されている
が、陽極箔と陰極箔とがセパレータを介して対向してい
るため、ポリピロール等の電解重合導電性高分子膜はコ
ンデンサ素子の周辺部にのみ形成されてしまい、素子内
部まで均一に形成させることが困難となる問題点があっ
た。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、製造方法が容易で、特性の安定
した固体電解コンデンサおよびその製造方法を提供する
にある。

（課題を解決するための手段）上記目的による本発明では、表面に誘電体皮膜が形成さ
れると共に陽極引出し電極が接続された陽極体と、該陽
極体に形成された誘電体皮膜を介して陽極体に取り付け
られた陰極引出し電極と、該陰極引出し電極および前記
陽極体の誘電体皮膜上に被覆された複素環式化合物の導
電性高分子膜からなる陰極導電層とを具備することを特
徴とする。

陰極導電層上には銀ペースト等からなる集電層を被覆す
るとよい。

前記陰極導電層は、ポリピロール、ポリチオフェン、ポ
リアニリンまたはそれらの誘導体等の導電性高分子化合
物が利用できる。

前記陰極引出し電極と前記誘電体皮膜との間に絶縁物を
介在させてもよい。

前記陰極引出し電極は、前記陽極体の両面に取着されて
いるといっそう好ましい。

製造方法としては、表面に誘電体皮膜が形成された陽極
体に誘電体皮膜を介して陰極引出し電極を取り付け、該
陰極引出し電極および陽極体の誘電体皮膜を覆って複素
環式化合物の導電性高分子膜からなる陰極導電層を形成
することを特徴とする。陽極引出し電極については、前
もって陽極体に接続しておいても良いし、また陽極体の
一部をマスキングしておいて、初めに陰極引出し電極お
よび陰極導電層を形成した後で接続することもできる。

前記陰極導電層の形成は導電性物質を含む溶液中におい
て、前記陰極引出し電極を陽極とするように電圧または
電流を印加する電解重合によって行うことが望ましい。

さらに、この陰極導電層の形成に先立って予備導電層を
形成すると良い。

この予備導電層を構成する物質としては、ポリピロール
、ポリチオフェン、ポリアニリンまたはそれらの誘導体
等の導電性高分子化合物、テトラミアノキノジメタン錯
塩等の電荷移動錯体、二酸化マンガン、二酸化鉛等の導
電性金属酸化物、あるいはグラファイト等の導電性物質
が利用できる。

これら予備導電層を構成する物質と電解重合により形成
される陰極導電層とは相互に拡散しているような状態と
なる。

また、電気的に形成する陰極導電層としては、ポリピロ
ール、ポリチオフェン、ポリアニリンまたはそれらの誘
導体等の導電性高分子化合物が好ましい。

一集電層を形成するときは、陰極導電層を形成し、エージ
ングを行ってから陰極導電層上に銀ペースト等により集
電層を被覆する。

（作用）ポリピロール等の導電性高分子膜は、厚さ方向に対して
面方向の導電率が低い特徴があるので、従来の固体電解
コンデンサにおいては導電性高分子層の外側に銀ペース
ト等の導電率の高い集電層を形成させる必要があった。

ところが、前記銀ペーストは酸素等の透過性が低いため
にエージングの際、誘電体酸化皮膜の修復に必要な酸素
の供給が不十分となり、漏れ電流が低減できないという
欠点があった。

本発明によれば、陰極引出し電極は導電性高分子膜の内
側に取着されているので、銀ペースト等の集電層を形成
する前に通電してエージングすることができ、誘電体酸
化皮膜の修復を十分に行え、漏れ電流を十分に低減する
ことができる。そして、陰極の導電性が十分でない場合
には、エージング後に銀ペースト等の集電層を形成する
ことにより必要な特性を得ることができる。

また、陰極引出し電極を陽極体の両面に設けたり、予備
導電層を形成するのは、導電性高分子の形成開始点をな
るべく広くして効率を上げるためである。

（実施例）以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

〔実施例１〕陽極体としてエツチングおよび化成の施された５ＱＷＶ
用のアル旦ニウム箔を使用した。この陽極体に通常のア
ル兆ニウム電解コンデンサで使用されるリード線を超音
波溶接により接続した後、アジピン酸アンモニウム水溶
液中にて５０Ｖを印加し再化成処理を行った。続いて、
前記陽極体上にやはりアルミニウム電解コンデンサ用の
リード線をエポキシ系接着剤により取着して陰極引出し
電極とした。　次にこの試料表面に酸化重合したポリピ
ロールを付着させた後ビロール１．０ｍｏｌ／Ｅ。

トルエンスルホン酸テトラエチルアンモニウムＩ。

Ｏｍｏｌ／ｆｆｉの水溶液中に浸漬して陰極引出し電極
を陽極、白金板を陰極として０．５ｍＡ／ｃｆの電流密
度で２時間電解重合を行った。重合終了後、乾燥してか
ら通電しながら１時間エージングを実施した。

その後、試料全面に銀ペーストを塗布し、絶縁性樹脂で
外装してｌ０ＷＶのコンデンサとした。

第１図は得られたコンデンサを示し、（１）は陽極引出
し電極、（２）は陽極体、（３）は誘電体皮膜、（４）
は接着剤、（５）は陰極引出し電極、（６）は陰極導電
層、（７）は集電層を示す。

〔実施例２〕実施例１と同様にして陽極引出し電極を接続した陽極体
にポリエチレンテレフタートのフィルムを介して陰極引
出し電極を接着した。尚、陰極引出し電極としては、ア
ルミニウム条の先端を長手方向に二分割したものを用い
、陽極体を挾み込むように陽極体両面に取着した。（第
２図参照）次に、予備導電層としてグラファイトを付着
させた後、実施例１と同様にしてコンデンサを作製した
。

［実施例３］実施例１と同様にして陽極引出し電極を接続した陽極体
に、アルミニウム条を二つ折りにして陽極体を挟み込む
ように陰極引出し電極を付着した。

（第３図参照）次に、予備導電層として二酸化鉛を付着
させた後、ピロール１．０ｍｏｌ／ｆ！、トルエンスル
ホン酸テトラエチルアンモニウム１．、Ｏｍｏｌ／Ｒの
アセトニトリル溶液中に浸漬して実施例１と同様にして
電解重合およびエージングし、絶縁性樹脂で外装して１
０ＷＶのコンデンサとした。

（従来例１〕実施例１と同様にして陽極引出し電極を接続した陽極体
に酸化重合したポリピロールを付着させた後、実施例１
と同し水溶液中に浸漬して試料のｌｌＩｎ以内の近傍に
補助電極を設置して陽極とし、白金板を対極として電解
酸化重合を行った。重合終了後グラファイトコーティン
グしさらに銀ペーストを塗布するとともに陰極引出し電
極を接続した。さらに、絶縁性樹脂で外装してから１時
間のエージングを施した。

第４図は得られたコンデンサを示し、（８）は半導１体層、（９）は銀ペースト層、００）は銀ペースト接着
剤を示す。

〔従来例２〕実施例１と同様にして陽極引出し電極を接続した陽極体
に酸化重合したポリピロールを付着させた後、実施例３
と同じアセトニトリル溶液中に浸漬して従来例１と同様
にして電解重合を行った。

重合終了後やはり従来例１と同様にしてコンデンサを作
製した。

上記の方法により作製したコンデンサの特性を第１表に
示した。従来例１および２に比較して本発明の実施例に
よれば、Ｔａｎδ、漏れ電流、等個直列抵抗を大幅に改
善することができる。

以上本発明につき好適な実施例をあげて種々説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは
もちろんのことである。

２第１表（発明の効果）本発明によれば、製造方法が容易となるため非常に安価
で、特性の安定した固体電解コンデンサおよびその製造
方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による固体電解コンデンサの断面図、第
２図および第３図は本発明による固体電解コンデンサの
陰極引出し電極の構造を示す図、第４図は従来の固体電
解コンデンサの構造を示す図である。１・・・陽極引出し電極、　２・・・陽極体、誘電体皮
膜、　４・・・接着剤、陰極引出し電極、　６・・・陰極導電層、集電層。

Claims

【特許請求の範囲】

１．表面に誘電体皮膜が形成されると共に陽極引出し電
極が接続された陽極体と、該陽極体に形成された誘電体
皮膜を介して陽極体に取り付けられた陰極引出し電極と
、該陰極引出し電極および前記陽極体の誘電体皮膜上に
被覆された複素環式化合物の導電性高分子膜からなる陰
極導電層とを具備することを特徴とする固体電解コンデ
ンサ。
２．陰極導電層上に銀ペースト等からなる集電層が被覆
されてい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。
３．陰極導電層が、ポリピロール、ポリチオフェン、ポ
リアニリンまたはこれらの誘導体の導電性高分子膜であ
る請求項１または２記載の固体電解コンデンサ。
４．陰極引出し電極と誘電体皮膜との間に絶縁物が介在
されていることを特徴とする請求項１、２または３記載
の固体電解コンデンサ。
５．陰極引出し電極の陽極体への取付部が陽極体を両面
から挾み込んでいることを特徴とする請求項１、２、３
または４記載の固体電解コンデンサ。
６．表面に誘電体皮膜が形成された陽極体に誘電体皮膜
を介して陰極引出し電極を取り付け、該陰極引出し電極
および陽極体の誘電体皮膜を覆って複素環式化合物の導
電性高分子膜からなる陰極導電層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。
７．陰極導電層を導電性化合物を含む溶液中で陰極引出
し電極を陽極として電解重合を行って形成することを特
徴とする請求項６記載の固体電解コンデンサの製造方法
。
８．陰極導電層が、ポリピロール、ポリチオフェン、ポ
リアニリンまたはこれらの誘導体の導電性高分子膜であ
る請求項６または７記載の固体電解コンデンサの製造方
法。
９．陰極引出し電極および陽極体の誘電体皮膜を覆って
予備導電層を形成してのち陰極導電層を形成することを
特徴とする請求項７または８記載の固体電解コンデンサ
の製造方法。
１０．予備導電層を構成する物質が、ポリピロール、ポ
リチオフェン、ポリアニリンまたはそれらの誘導体等の
導電性高分子化合物、テトラミアノキノジメタン錯塩等
の電荷移動錯体、二酸化マンガン、二酸化鉛等の導電性
金属酸化物またはグラファイト等の導電性物質である請
求項９記載の固体電解コンデンサの製造方法。
１１．陰極導電層を形成し、さらにエージングを行って
から、陰極導電層上に銀ペースト等からなる集電層を形
成することを特徴とする請求項６、７、８、９または１
０記載の固体電解コンデンサの製造方法。