JPH03291909A - 固体電解コンデンサ - Google Patents
固体電解コンデンサInfo
- Publication number
- JPH03291909A JPH03291909A JP9311090A JP9311090A JPH03291909A JP H03291909 A JPH03291909 A JP H03291909A JP 9311090 A JP9311090 A JP 9311090A JP 9311090 A JP9311090 A JP 9311090A JP H03291909 A JPH03291909 A JP H03291909A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive polymer
- acid
- polymer compound
- electrolytic capacitor
- sulfonic acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 35
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 18
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- WBIQQQGBSDOWNP-UHFFFAOYSA-N 2-dodecylbenzenesulfonic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O WBIQQQGBSDOWNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229940060296 dodecylbenzenesulfonic acid Drugs 0.000 claims abstract description 7
- KVBGVZZKJNLNJU-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=CC2=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C21 KVBGVZZKJNLNJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 26
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims description 4
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 claims description 4
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- YNXICDMQCQPQEW-UHFFFAOYSA-N 1-naphthyl dihydrogen phosphate Chemical compound C1=CC=C2C(OP(O)(=O)O)=CC=CC2=C1 YNXICDMQCQPQEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-N 2-Methylbenzenesulfonic acid Chemical compound CC1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 8
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 abstract description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 21
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 13
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 11
- VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)OOS([O-])=O VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 7
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920000414 polyfuran Polymers 0.000 description 2
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 alkali metal cation Chemical class 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L persulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])OOS(=O)(=O)[O-] JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000005207 tetraalkylammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
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。
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］
本発明は固体電解質として導電性高分子化合物を用いた
固体電解コンデンサに係わり、さらに詳しくいえばコン
デンサの漏れ電流を低減しかつ信頼性を向上したコンデ
ンサに関するものである。
固体電解コンデンサに係わり、さらに詳しくいえばコン
デンサの漏れ電流を低減しかつ信頼性を向上したコンデ
ンサに関するものである。
［従来の技術］
近年電子機器の小型化、軽量化にともなって高周波領域
の、インピーダンスが低く、小型で高容量のコンデンサ
が要求されるようになってきた。このような高周波用の
コンデンサとしては、従来マイカコンデンサ、フィルム
コンデンサ、セラミックコンデンサなどが使用されてい
るが、これらのコンデンサはいずれも大容量化に適した
物ではない。
の、インピーダンスが低く、小型で高容量のコンデンサ
が要求されるようになってきた。このような高周波用の
コンデンサとしては、従来マイカコンデンサ、フィルム
コンデンサ、セラミックコンデンサなどが使用されてい
るが、これらのコンデンサはいずれも大容量化に適した
物ではない。
一般に小型大容量のコンデンサとしては、アルミニウム
電解コンデンサやタンクル電解コンデンサなどがある。
電解コンデンサやタンクル電解コンデンサなどがある。
しかしアルミニウム電解コンデンサは低コストで大容量
のものが得られるという利点はあるが、電解液を用いて
いるために経時的に電解液が蒸発することによる容量劣
化や、高周波特性が悪いなどの欠点があった。
のものが得られるという利点はあるが、電解液を用いて
いるために経時的に電解液が蒸発することによる容量劣
化や、高周波特性が悪いなどの欠点があった。
一方、タンタル電解コンデンサは、電解質として固体の
二酸化マンガンを用いることにより容量劣化などのアル
ミニウム電解コンデンサの欠点を克服している。しかし
この固体電解質は硝酸マンガン水溶液を誘電体酸化皮膜
に含浸・付着させた後熱分解することにより形成される
ため、熱分解時に誘電体酸化皮膜が損傷するという欠点
や、固体電解質の電導度が必ずしも高くないため高周波
での等個直列抵抗（ＥＳＲ）が高いなどの欠点があった
。
二酸化マンガンを用いることにより容量劣化などのアル
ミニウム電解コンデンサの欠点を克服している。しかし
この固体電解質は硝酸マンガン水溶液を誘電体酸化皮膜
に含浸・付着させた後熱分解することにより形成される
ため、熱分解時に誘電体酸化皮膜が損傷するという欠点
や、固体電解質の電導度が必ずしも高くないため高周波
での等個直列抵抗（ＥＳＲ）が高いなどの欠点があった
。
また、固体電解質として有機半導体であるＴＣＮＱＣＮ
上用いたコンデンサがある。しかしＴ ＣＮ Ｑ’錯塩
を加熱・溶融してコンデンサ素子に含浸後、冷却・固化
して固体電解質層を形成させるため、溶融時にＴＣＮＱ
ＣＮ上分解劣化しやすく、その製造工程が非常に煩雑で
コスト高となるなどの欠点があった。
上用いたコンデンサがある。しかしＴ ＣＮ Ｑ’錯塩
を加熱・溶融してコンデンサ素子に含浸後、冷却・固化
して固体電解質層を形成させるため、溶融時にＴＣＮＱ
ＣＮ上分解劣化しやすく、その製造工程が非常に煩雑で
コスト高となるなどの欠点があった。
これらの欠点を解決するために二酸化マンガンやＴＣＮ
ＱＣＮ上り高い電導度を有するビロール、チオフェン、
フランなどの複素五員環化合物の重合体を固体電解質と
して用いることが提案されている。（特開昭６０−３７
１１４号公報参照） この様な導電性高分子化合物を用いた固体電解コンデン
サは、導電性高分子化合物の高い電導度により、電解液
を用いたコンデンサに比べて優れた周波数特性を持つ。
ＱＣＮ上り高い電導度を有するビロール、チオフェン、
フランなどの複素五員環化合物の重合体を固体電解質と
して用いることが提案されている。（特開昭６０−３７
１１４号公報参照） この様な導電性高分子化合物を用いた固体電解コンデン
サは、導電性高分子化合物の高い電導度により、電解液
を用いたコンデンサに比べて優れた周波数特性を持つ。
［発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、導電性高分子化合物による誘電体酸化皮
膜の修復能力はＴＣＮＱ塩に比べ弱いためコンデンサの
漏れ電流が高かったりばらつきが大きいという問題点や
、高温負荷試験中に導電性高分子化合物が誘電体酸化皮
膜からはがれるため経時的に容量が低下するという問題
点があった。
膜の修復能力はＴＣＮＱ塩に比べ弱いためコンデンサの
漏れ電流が高かったりばらつきが大きいという問題点や
、高温負荷試験中に導電性高分子化合物が誘電体酸化皮
膜からはがれるため経時的に容量が低下するという問題
点があった。
［課題を解決するための手段］
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたもの
であり、固体電解質として導電性高分子化合物を用いた
固体電解コンデンサにおいて、濡れ電流が低くかつ高温
負荷試験における安定性が高い固体電解コンデンサを提
供することを目的としている。
であり、固体電解質として導電性高分子化合物を用いた
固体電解コンデンサにおいて、濡れ電流が低くかつ高温
負荷試験における安定性が高い固体電解コンデンサを提
供することを目的としている。
本発明は固体電解コンデンサに用いられる化学重合によ
る導電性高分子化合物がベンゼンスルホン酸、ドデシル
ベンゼンスルホン酸、αナフタレンスルホン酸、βナフ
タレンスルホン酸から選ばれた少なくとも１種がドープ
された導電性高分子化合物とすることにより高温負荷試
験における安定性が高く、漏れ電流が低（、ばらつきの
少ない固体電解コンデンサを製造できること、さらには
化学重合による導電性高分子化合物をベンゼンスルホン
酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸
、αナフタレンスルホン酸、βナフタレンスルホン酸か
ら選ばれた少なくとも１種とαナフチル燐酸、安息香酸
、アジピン酸から選ばれた少なくとも１種がドープされ
た導電性高分子化合物とすることにより更に一層安定し
た固体電解コンデンサを製造できることを見いだしたこ
とに基づいている。
る導電性高分子化合物がベンゼンスルホン酸、ドデシル
ベンゼンスルホン酸、αナフタレンスルホン酸、βナフ
タレンスルホン酸から選ばれた少なくとも１種がドープ
された導電性高分子化合物とすることにより高温負荷試
験における安定性が高く、漏れ電流が低（、ばらつきの
少ない固体電解コンデンサを製造できること、さらには
化学重合による導電性高分子化合物をベンゼンスルホン
酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸
、αナフタレンスルホン酸、βナフタレンスルホン酸か
ら選ばれた少なくとも１種とαナフチル燐酸、安息香酸
、アジピン酸から選ばれた少なくとも１種がドープされ
た導電性高分子化合物とすることにより更に一層安定し
た固体電解コンデンサを製造できることを見いだしたこ
とに基づいている。
本発明の弁作用金属にはアルミニウムがタンタルを用い
る。本発明の化学重合に用いられる酸化剤には、過硫酸
アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウムなど
の過硫酸塩、過酸化水素などの過酸化物、酸化第二鉄、
塩化アルミニウムなどの金属ハロゲン化物などが用いら
れるが、特に過硫酸アンモニウムが好ましい。
る。本発明の化学重合に用いられる酸化剤には、過硫酸
アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウムなど
の過硫酸塩、過酸化水素などの過酸化物、酸化第二鉄、
塩化アルミニウムなどの金属ハロゲン化物などが用いら
れるが、特に過硫酸アンモニウムが好ましい。
本発明の化学重合により形成される導電性高分子化合物
には、複素三員理系導電性高分子化合物であるポリピロ
ール、ポリチオフエンボリフランなどが用いられるが、
特にポリピロールが好ましい、また本発明の電解重合に
より形成される導電性高分子化合物も、複素三員理系導
電性高分子化合物であるポリピロール、ポリチオフェン
ポリフランなどが用いられるが、特にポリピロールが好
ましい。
には、複素三員理系導電性高分子化合物であるポリピロ
ール、ポリチオフエンボリフランなどが用いられるが、
特にポリピロールが好ましい、また本発明の電解重合に
より形成される導電性高分子化合物も、複素三員理系導
電性高分子化合物であるポリピロール、ポリチオフェン
ポリフランなどが用いられるが、特にポリピロールが好
ましい。
本発明の様に導電性高分子化合物を固体電解質として用
いた固体電解コンデンサは、誘電体酸化皮膜上に電解重
合により導電性高分子化合物が形成されている。しかし
誘電体酸化皮膜は絶縁化されているため、電解重合によ
り誘電体酸化皮膜上に導電性高分子化合物を直接形成す
ることは困難である。そこで絶縁体である誘電体酸化皮
膜上に導電性高分子化合物を電解重合で形成するための
起点となる物質が、誘電体酸化皮膜上に予め形成されて
いる必要がある。この場合、単に電解重合により誘電体
酸化皮膜を導電性高分子化合物で被覆するだけならば、
金属などの導電性物質が誘電体酸化皮膜上に存在してい
れば良い。しかしコンデンサに用いる誘電体酸化皮膜は
数千人と非常に薄く割れ易いため、固体電解質を用いた
コンデンサの場合これが原因となる漏れ電流が大きくな
りがちである。これを防ぐためには、−度損傷した誘電
体酸化皮膜を修復する能力を誘電体酸化皮膜に直接接触
する導電性高分子化合物に持たせることが必要である。
いた固体電解コンデンサは、誘電体酸化皮膜上に電解重
合により導電性高分子化合物が形成されている。しかし
誘電体酸化皮膜は絶縁化されているため、電解重合によ
り誘電体酸化皮膜上に導電性高分子化合物を直接形成す
ることは困難である。そこで絶縁体である誘電体酸化皮
膜上に導電性高分子化合物を電解重合で形成するための
起点となる物質が、誘電体酸化皮膜上に予め形成されて
いる必要がある。この場合、単に電解重合により誘電体
酸化皮膜を導電性高分子化合物で被覆するだけならば、
金属などの導電性物質が誘電体酸化皮膜上に存在してい
れば良い。しかしコンデンサに用いる誘電体酸化皮膜は
数千人と非常に薄く割れ易いため、固体電解質を用いた
コンデンサの場合これが原因となる漏れ電流が大きくな
りがちである。これを防ぐためには、−度損傷した誘電
体酸化皮膜を修復する能力を誘電体酸化皮膜に直接接触
する導電性高分子化合物に持たせることが必要である。
導電性高分子化合物はドーパントアニオンの添加により
導電性が発現される。例えばポリピロールの場合はビロ
ール環４個につき１個のアニオンがドープされる。導電
性高分子化合物においてドーピングは劇的な効果を持ち
、ポリピロールの機能はドーパントのアニオンの種類に
より大きく異なる。導電性高分子化合物であるポリピロ
ール、ポリチオフェン、ポリフランなどはＰ型の導電性
高分子化合物であり、アニオンがドープされるので、ド
ーパントの対イオンとなる陽イオンはアンモニウム、テ
トラアルキルアンモニウムなどの４級アンモニウム、リ
チウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属カチ
オン、プロトンなど何れでもかまわない。
導電性が発現される。例えばポリピロールの場合はビロ
ール環４個につき１個のアニオンがドープされる。導電
性高分子化合物においてドーピングは劇的な効果を持ち
、ポリピロールの機能はドーパントのアニオンの種類に
より大きく異なる。導電性高分子化合物であるポリピロ
ール、ポリチオフェン、ポリフランなどはＰ型の導電性
高分子化合物であり、アニオンがドープされるので、ド
ーパントの対イオンとなる陽イオンはアンモニウム、テ
トラアルキルアンモニウムなどの４級アンモニウム、リ
チウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属カチ
オン、プロトンなど何れでもかまわない。
さらに我々は導電性高分子化合物を固体電解質として固
体電解コンデンサを作製して、鋭意検討した結果、ベン
ゼンスルホン酸とαナフタレンスルホン酸の混合添加系
、ドデシルベンゼンスルホン酸とトルエンスルホン酸の
混合添加系、βナフタレンスルホン酸の添加系が誘電体
酸化皮膜の被覆に優れかつ高温負荷試験時の被覆率の変
化も少なく導電率の熱的安定性も高いことがわかった。
体電解コンデンサを作製して、鋭意検討した結果、ベン
ゼンスルホン酸とαナフタレンスルホン酸の混合添加系
、ドデシルベンゼンスルホン酸とトルエンスルホン酸の
混合添加系、βナフタレンスルホン酸の添加系が誘電体
酸化皮膜の被覆に優れかつ高温負荷試験時の被覆率の変
化も少なく導電率の熱的安定性も高いことがわかった。
したがってこれらのドーパントを用いて作製した固体電
解コンデンサは、高温負荷試験中も容量変化の少ないも
のとなる。
解コンデンサは、高温負荷試験中も容量変化の少ないも
のとなる。
先に示したように我々は種々のドーパントの漏れ電流低
減能力を調べた結果、αナフチル燐酸、安息香酸、アジ
ピン酸を添加した系が漏れ電流低減能力に優れることを
明らかにした。そこでこれらのドーパントを含む系と前
記スルホン酸を含む系を組み合わせて固体電解コンデン
サを作製したところ漏れ電流が低くかつ高温負荷試験に
おける安定性が高い固体電解コンデンサが得られること
が可能となった。
減能力を調べた結果、αナフチル燐酸、安息香酸、アジ
ピン酸を添加した系が漏れ電流低減能力に優れることを
明らかにした。そこでこれらのドーパントを含む系と前
記スルホン酸を含む系を組み合わせて固体電解コンデン
サを作製したところ漏れ電流が低くかつ高温負荷試験に
おける安定性が高い固体電解コンデンサが得られること
が可能となった。
ドーパントによる導電性高分子化合物の性質の変化は化
学重合で合成する場合も電解重合で合成する場合も起こ
り得るが、本発明のような化学重合と電解重合を併用し
た場合は、誘電体酸化皮膜に直接触している化学重合の
方がコンデンサ特性への影響が大きいことが分かった。
学重合で合成する場合も電解重合で合成する場合も起こ
り得るが、本発明のような化学重合と電解重合を併用し
た場合は、誘電体酸化皮膜に直接触している化学重合の
方がコンデンサ特性への影響が大きいことが分かった。
したがって化学重合のドーパントと電解重合のドーパン
トの両方を先に示したドーパントにしても良いが、化学
重合のドーパントのみを先ニ示したドーパントにした場
合も充分な効果を上げることができる。
トの両方を先に示したドーパントにしても良いが、化学
重合のドーパントのみを先ニ示したドーパントにした場
合も充分な効果を上げることができる。
［実施例］
以下実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１
陽極箔として表面に誘電体酸化皮膜を形成したアルミニ
ウムエツチド箔（定格２５Ｖ、２．２μＦ）を用いた。
ウムエツチド箔（定格２５Ｖ、２．２μＦ）を用いた。
この素子をビロール２ ｍｏｌ／ｌを含むエタノール溶
液に浸漬した後、過硫酸アンモニウム０．５ａ＋ｏｌ／
１ 、ベンゼン５ ｍｏｌ／ｌ 、ベンゼンスルホン酸
０．０５ｍｏｌ／ｌ、αナフタレンスルホン酸０、０５
ｍｏｌ／１を含む水溶液に浸漬した。このように化学重
合ポリピロールを形成した陽極箔をアノードとしてビロ
ール０．２ｍｏｌ／１ 、 ｐ−トルエンスルホン酸０
．１ｍｏｌ／１を含むアセトニトリル溶液中で１ａＡを
ｌｈｒ通電することにより電解重合ポリピロールを形成
した。
液に浸漬した後、過硫酸アンモニウム０．５ａ＋ｏｌ／
１ 、ベンゼン５ ｍｏｌ／ｌ 、ベンゼンスルホン酸
０．０５ｍｏｌ／ｌ、αナフタレンスルホン酸０、０５
ｍｏｌ／１を含む水溶液に浸漬した。このように化学重
合ポリピロールを形成した陽極箔をアノードとしてビロ
ール０．２ｍｏｌ／１ 、 ｐ−トルエンスルホン酸０
．１ｍｏｌ／１を含むアセトニトリル溶液中で１ａＡを
ｌｈｒ通電することにより電解重合ポリピロールを形成
した。
この素子をエポキシ封止した後エージングな施し固体電
解コンデンサを作製した。得られたコンデンサの高温負
荷試験の結果を第１表に示す。
解コンデンサを作製した。得られたコンデンサの高温負
荷試験の結果を第１表に示す。
実施例２
陽極箔として表面に誘電体酸化皮膜を形成したアルミニ
ウムエツチド箔（定格２５Ｖ、 ２．２μＦ）を用いた
。
ウムエツチド箔（定格２５Ｖ、 ２．２μＦ）を用いた
。
この素子をビロール２ ｍｏｌ／１を含むエタノール溶
液に浸漬した後、過硫酸アンモニウム０゜５ｍｏｌ／１
１ βナフタレンスルホン酸０．１−０１７１を含む水
溶液に浸漬した。このように化学重合ポリピロールを形
成した陽極箔をアノードとしてビロール０．２ｍｏｌ／
１ 、ｐ −トルエンスルホン酸０、１ｍｏｌ／１を含
むアセトニトリル溶液中で１ａＡをｌｈｒ通電すること
により電解重合ポリピロールを形成した。
液に浸漬した後、過硫酸アンモニウム０゜５ｍｏｌ／１
１ βナフタレンスルホン酸０．１−０１７１を含む水
溶液に浸漬した。このように化学重合ポリピロールを形
成した陽極箔をアノードとしてビロール０．２ｍｏｌ／
１ 、ｐ −トルエンスルホン酸０、１ｍｏｌ／１を含
むアセトニトリル溶液中で１ａＡをｌｈｒ通電すること
により電解重合ポリピロールを形成した。
この素子をエポキシ封止した後エージングを施し固体電
解コンデンサを作製した。得られたコンデンサの高温負
荷試験の結果を第１表に示す。
解コンデンサを作製した。得られたコンデンサの高温負
荷試験の結果を第１表に示す。
実施例３
陽極箔として表面に誘電体酸化皮膜を形成したアルミニ
ウムエツチド箔（定格２５Ｖ、２．２μＦ）を用いた。
ウムエツチド箔（定格２５Ｖ、２．２μＦ）を用いた。
この素子をビロール２ ｍｏｌ／ｌを含むエタノール溶
液に浸漬した後、過硫酸アンモニウム０．５ｍｏｌ／ｌ
、 ドデシルベンゼンスルホン酸０．０５ｍｏｌ／
１ ｓ ｐ −トルエンスルホン酸０．０５ ｍｏｌ／
１を含む水溶液に浸漬した。このように化学重合ポリピ
ロールを形成した陽極箔をアノードとしてビロール０．
０２ｍｏｌ／１％Ｐ−トルエンスルホン酸０．１ｍｏｌ
／１を含むアセトニトリル溶液中で１ａＡをｌｈｒ通電
することにより電解重合ポリピロールを形成した。
液に浸漬した後、過硫酸アンモニウム０．５ｍｏｌ／ｌ
、 ドデシルベンゼンスルホン酸０．０５ｍｏｌ／
１ ｓ ｐ −トルエンスルホン酸０．０５ ｍｏｌ／
１を含む水溶液に浸漬した。このように化学重合ポリピ
ロールを形成した陽極箔をアノードとしてビロール０．
０２ｍｏｌ／１％Ｐ−トルエンスルホン酸０．１ｍｏｌ
／１を含むアセトニトリル溶液中で１ａＡをｌｈｒ通電
することにより電解重合ポリピロールを形成した。
この素子をエポキシ封止した後エージングを施し固体電
解コンデンサを作製した。得られたコンデンサの高温負
荷試験の結果を第１表に示す。
解コンデンサを作製した。得られたコンデンサの高温負
荷試験の結果を第１表に示す。
実施例４
、陽極箔として表面に誘電体酸化皮膜を形成したアルミ
ニウムエツチド箔（定格２５Ｖ、２．２μＦ）を用いた
。
ニウムエツチド箔（定格２５Ｖ、２．２μＦ）を用いた
。
この素子をビロール２ ｍｏｌ／１を含むエタノール溶
液に浸漬した後、過硫酸アンモニウム０．５ｍｏｌ／１
、ベンゼンスルホン酸０．０５ｍｏｌ／ｌ、αナン酸
０．０２ｍｃｙｌ／１を含む水溶液に浸漬した。このよ
うに化学重合ポリピロールを形成した陽極箔をアノード
としてビロール０．２ｍｏｌ／ｌ 、 ｐ−トルエンス
ルホン酸０．１ｍｏｌ／ｌを含むアセトニトリル溶液中
で１ａＡをｌｈｒ通電することにより電解重合ポリピロ
ールを形成した。
液に浸漬した後、過硫酸アンモニウム０．５ｍｏｌ／１
、ベンゼンスルホン酸０．０５ｍｏｌ／ｌ、αナン酸
０．０２ｍｃｙｌ／１を含む水溶液に浸漬した。このよ
うに化学重合ポリピロールを形成した陽極箔をアノード
としてビロール０．２ｍｏｌ／ｌ 、 ｐ−トルエンス
ルホン酸０．１ｍｏｌ／ｌを含むアセトニトリル溶液中
で１ａＡをｌｈｒ通電することにより電解重合ポリピロ
ールを形成した。
この素子をエポキシ封止した後エージングを施し固体電
解コンデンサを作製した。得られたコンデンサの高温負
荷試験の結果を第１表に示す。
解コンデンサを作製した。得られたコンデンサの高温負
荷試験の結果を第１表に示す。
実施例５
陽極箔として表面に誘電体酸化皮膜を形成したアルミニ
ウムエツチド箔（定格２５Ｖ、２．２μＦ）を用いた。
ウムエツチド箔（定格２５Ｖ、２．２μＦ）を用いた。
この素子をビロール２ ｍｏｌ／１を含むエタノール溶
液に浸漬した後、過硫酸アンモニウム０．５ｍａｔ／ｌ
、βナフタレンスルホン酸０．１＋ｍｏｌ／ｌ 。
液に浸漬した後、過硫酸アンモニウム０．５ｍａｔ／ｌ
、βナフタレンスルホン酸０．１＋ｍｏｌ／ｌ 。
アジピン酸０．０２ｍｏｌ／ｌを含む水溶液に浸漬した
。このように化学重合ポリピロールを形成した陽極箔を
アノードとしてビロール０，２■ｏｌ／ｌ、ｐ−トルエ
ンスルホン酸０．１ｍｏｌ／１を含むアセトニトリル溶
液中で１ａＡをｌｈｒ通電することにより電解重合ポリ
ピロールを形成した。
。このように化学重合ポリピロールを形成した陽極箔を
アノードとしてビロール０，２■ｏｌ／ｌ、ｐ−トルエ
ンスルホン酸０．１ｍｏｌ／１を含むアセトニトリル溶
液中で１ａＡをｌｈｒ通電することにより電解重合ポリ
ピロールを形成した。
この素子をエポキシ封止した後エージングな施し固体電
解コンデンサを作製した。得られたコンデンサの高温負
荷試験の結果を第１表に示す。
解コンデンサを作製した。得られたコンデンサの高温負
荷試験の結果を第１表に示す。
実施例６
陽極箔として表面に誘電体酸化皮膜を形成したアルミニ
ウムエツチド箔（定格２５Ｖ、２．２μＦ）を用いた。
ウムエツチド箔（定格２５Ｖ、２．２μＦ）を用いた。
この素子をビロール２ ｍｏｌ／ｌを含むエタノール溶
液に浸漬した後、過硫酸アンモニウム０．５Ｉｌｏｌ／
１、ｐ−トルエンスルホン酸０．１ｅａｆ／１ ｓ安息
香酸０．０２ｍｏｌ／１を含む水溶液に浸漬した。
液に浸漬した後、過硫酸アンモニウム０．５Ｉｌｏｌ／
１、ｐ−トルエンスルホン酸０．１ｅａｆ／１ ｓ安息
香酸０．０２ｍｏｌ／１を含む水溶液に浸漬した。
このように化学重合ポリピロールを形成した陽極箔をア
ノードとしてビロール０．２ｍｏｌ／ｌ。
ノードとしてビロール０．２ｍｏｌ／ｌ。
ｐ−トルエンスルホン酸０．１ｅａｆ／１を含むアセト
ニトリル溶液中で１ｍＡをｌｈｒ通電することにより電
解重合ポリピロールを形成した。
ニトリル溶液中で１ｍＡをｌｈｒ通電することにより電
解重合ポリピロールを形成した。
この素子をエポキシ封止した後エージングな施し固体電
解コンデンサを作製した。得られたコンデンサの高温負
荷試験の結果を第１表に示す。
解コンデンサを作製した。得られたコンデンサの高温負
荷試験の結果を第１表に示す。
比較例１
陽極箔として表面に誘電体酸化皮膜を形成したアルミニ
ウムエツチド箔（定格２５Ｖ、２．２μＦ）を用いた。
ウムエツチド箔（定格２５Ｖ、２．２μＦ）を用いた。
この素子をビロール２ ｍｏｌ／１を含むエタノール溶
液に浸漬した後、過硫酸アンモニウム０．５＠ｏｌ／ｌ
＊ ｐ−）ルエンスルホン酸０．１ｅａｆ／１を含む
水溶液に浸漬した。このように化学重合ポリピロールを
形成した陽極箔をアノードとしてビロール０．２Ｉｌｏ
ｌ／１ 、 ｐ−トルエンスルホン酸０．１ｅａｆ／１
を含むアセトニトリル溶液中で１ｍＡをｌｈｒ通電する
ことにより電解重合ポリピロールを形成した。
液に浸漬した後、過硫酸アンモニウム０．５＠ｏｌ／ｌ
＊ ｐ−）ルエンスルホン酸０．１ｅａｆ／１を含む
水溶液に浸漬した。このように化学重合ポリピロールを
形成した陽極箔をアノードとしてビロール０．２Ｉｌｏ
ｌ／１ 、 ｐ−トルエンスルホン酸０．１ｅａｆ／１
を含むアセトニトリル溶液中で１ｍＡをｌｈｒ通電する
ことにより電解重合ポリピロールを形成した。
この素子をエポキシ封止した後エージングを施し固体電
解コンデンサを作製した。得られたコンデンサの高温負
荷試験の結果を第１表に示す。
解コンデンサを作製した。得られたコンデンサの高温負
荷試験の結果を第１表に示す。
第 １ 表
高温負荷試験（１０５℃、 ２５Ｖ、１０００ｈｒ印化
）特性［発明の効果］ 以上のように固体電解質として導電性高分子化合物を用
いた固体電解コンデンサにおいて、化学重合による導電
性高分子化合物のドーパントを本発明に示した物とする
ことにより漏れ電流が低くかつ高温負荷試験における安
定性が高い固体電解コンデンサを得ることができる。
）特性［発明の効果］ 以上のように固体電解質として導電性高分子化合物を用
いた固体電解コンデンサにおいて、化学重合による導電
性高分子化合物のドーパントを本発明に示した物とする
ことにより漏れ電流が低くかつ高温負荷試験における安
定性が高い固体電解コンデンサを得ることができる。
Claims (2)
- （１）表面に誘電体酸化皮膜を形成した弁作用金属から
なる陽極箔上に、化学重合による導電性高分子化合物が
形成された固体電解コンデンサにおいて、前記化学重合
による導電性高分子化合物がベンゼンスルホン酸、ドデ
シルベンゼンスルホン酸、αナフタレンスルホン酸、β
ナフタレンスルホン酸から選ばれた少なくとも１種がド
ープされた導電性高分子化合物であることを特徴とする
固体電解コンデンサ。 - （２）表面に誘電体酸化皮膜を形成した弁作用金属から
なる陽極箔上に、化学重合による導電性高分子化合物が
形成された固体電解コンデンサにおいて、前記化学重合
による導電性高分子化合物がベンゼンスルホン酸、ドデ
シルベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、αナフ
タレンスルホン酸、βナフタレンスルホン酸から選ばれ
た少なくとも１種とαナフチル燐酸、安息香酸、アジピ
ン酸から選ばれた少なくとも１種がドープされた導電性
高分子化合物であることを特徴とする固体電解コンデン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9311090A JPH03291909A (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9311090A JPH03291909A (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 固体電解コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03291909A true JPH03291909A (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=14073387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9311090A Pending JPH03291909A (ja) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03291909A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0673042A1 (en) * | 1994-03-16 | 1995-09-20 | National Science Council | Soluble and processable doped electrically conductive polymer and polymer blend thereof |
| US6229689B1 (en) | 1996-07-16 | 2001-05-08 | Nec Corporation | Solid electrolyte capacitor and method for manufacturing the same |
| JP2005116777A (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体電解コンデンサ |
| JP2008109068A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-05-08 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | コンデンサ |
| JP2011151205A (ja) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Nec Tokin Corp | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| JP2011210918A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Japan Carlit Co Ltd:The | 導電性高分子形成用電解重合液とそれを用いた固体電解コンデンサの製造方法 |
| US8339770B2 (en) | 2006-02-21 | 2012-12-25 | Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. | Capacitor and method for producing thereof |
-
1990
- 1990-04-10 JP JP9311090A patent/JPH03291909A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0673042A1 (en) * | 1994-03-16 | 1995-09-20 | National Science Council | Soluble and processable doped electrically conductive polymer and polymer blend thereof |
| US6229689B1 (en) | 1996-07-16 | 2001-05-08 | Nec Corporation | Solid electrolyte capacitor and method for manufacturing the same |
| JP2005116777A (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体電解コンデンサ |
| JP4632651B2 (ja) * | 2003-10-08 | 2011-02-16 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| US8339770B2 (en) | 2006-02-21 | 2012-12-25 | Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. | Capacitor and method for producing thereof |
| JP2008109068A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-05-08 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | コンデンサ |
| JP2011151205A (ja) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Nec Tokin Corp | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| JP2011210918A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Japan Carlit Co Ltd:The | 導電性高分子形成用電解重合液とそれを用いた固体電解コンデンサの製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100334918B1 (ko) | 도전성폴리머를이용한고체전해커패시터및그제조방법 | |
| JP3065286B2 (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| JPS6037114A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPH0546693B2 (ja) | ||
| JP2006024708A (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| JP2733618B2 (ja) | 固体電解コンデンサとその製造方法 | |
| JP6878896B2 (ja) | 電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| JPH03291909A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPH1187177A (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| KR100262709B1 (ko) | 전기 전도성 중합체와 그의 제조방법, 및 고체 전해 캐패시터 | |
| JP4565730B2 (ja) | 固体コンデンサ及びその製造方法 | |
| KR100548919B1 (ko) | 도전성중합체, 고체전해콘덴서 및 그의 제조방법 | |
| JP2011228636A (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| JPH0650710B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| KR970004300B1 (ko) | 전해 콘덴서용 전해액 | |
| US6660188B1 (en) | Electrical conducting polymer, solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof | |
| US6663796B1 (en) | Electrical conducting polymer, solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof | |
| JP2945100B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JPH0682590B2 (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| JP2922521B2 (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JP2005259807A (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| KR102337435B1 (ko) | 전해 콘덴서 및 그 제조 방법 | |
| JP2810100B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JPH0445966B2 (ja) | ||
| JPH02119213A (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |