JPH04112519A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサの製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
体電解コンデンサの製造方法に関する。
を有する焼結体、あるいはエツチング箔に硝酸マンガン
溶液を含浸させた後熱分解を行い、固体電解質として二
酸化マンガンを形成している。しかし、この製法では、
熱分解工程における高熱、窒素ガス等により、陽極酸化
膜が損傷を受けて耐電圧の低下、漏れ電流が増大する等
の欠点がある。また、この製法で形成された二酸化マン
ガンは、ポーラスなため、電導性が不十分てあリ、セラ
ミックコンデンサやフィルムコンデンサに較べ高周波特
性が劣っている。
子化合物を用いる方法が試みられている。
するには、化学酸化重合法と電解酸化重合法がある。
電解酸化重合法によって得られるものに較べ、導電性が
低い、形成するための時間がかかる等の゛欠点がある。
ため通電することが困難てあり、均一で十分な厚さを有
する電導性高分子化合物が得られない。
酸化重合法により薄い電導性高分子化合物膜を形成し、
この高分子化合物膜に電解酸化重合用の片側電極を接触
させて電解酸化重合膜を形成する方法か提案されている
。
造方法は、電解コンデンサ素子の1個、1個に針状の電
極を接触させる必要があり、そのため多大な工数を必要
とするとともに、陽極酸化皮膜か損傷を受ける危険があ
る。
削減すると共に、陽極酸化皮膜の損傷も防止した固体電
解コンデンサの製造方法を提供することにある。
層とを有する固体電解コンデンサの製造方法において、
前記固体電解質層として電導性高分子化合物層を形成し
た後、陽極酸化により前記誘電体皮膜層を形成すること
特徴とする。
合法で形成されたものであることがあり、電導性高分子
化合物層が、化学酸化重合法で形成され、さらに電解酸
化重合法で形成されたものであることがあり、電導性高
分子化合物層が、陽極酸化の後にさらに化学酸化重合法
により電解酸化重合層の上に重ねられたものであること
があり、また電導性高分子化合物がポリピロールである
ことがある。
示す模式図、第2図は本実施例の製造方法により得られ
た固体電解コンデンサ素子の縦断面図である。
る陽極体1に陽極リード線2を取り付けた後、第1図(
A)に示すように、ピロール0.1モル/J、過塩素酸
テトラブチルアンモニウム0.1モル/j、溶媒アセト
ニトリルからなる電解液10に浸漬し、電源13を接続
し白金電極を陰極11として電解酸化重合を行い、その
陽極体1の表面にポリピロールからなる電導性高分子化
金物層4を形成した。この場合電源13から供給する電
流密度は、25 mA/ cn?で1分間通電し、約5
Clczmの黒色のポリピロール層が得られた。
度0.5%からなる電解液10a中で陽極酸化を行い、
膜厚0.2μmの五酸化タンタル(T a 205)か
らなる誘電体皮膜層3を形成しな。
により、五酸化タンタル皮膜(Ta205)が陽極体3
の表面に確実に形成されていることは、第4図に示した
ESCAによる分光スペクトル図により確認した。第4
図(a)はポリピロール(PPY)、Ta209.T′
aからなる電極の場合、第4図(b)はポリピロールを
除去したT az Os 、 T aからなる電極の場
合を示し、一番下側のスペクトルがポリピロール層(4
)のスペクトルを示し、その上側には30μmおきの各
下層のスペクトルを示している。
Ta層か示され、第4図(b)の実施例には、ポリピロ
ール層(4)から少量ではあるがTa205層を経てT
a層となる構造が示される。
。ここては、比較のため、ポリピロール層を形成しない
陽極体1及び二酸化マンガン層を形成した陽極体1を同
一条件て陽極酸化した時の電流電圧特性も示している。
速度は、通常の陽極酸化法すなわち陽極体1を直接、電
解液に入れ陽極酸化したものに較べて小さくなっている
。これは、ポリピロール層中を酸素イオンが移動できる
ものの酸素イオン移動度が電解液中より小さいからであ
る。
プ電位のみでその後の電圧上昇はみられない。これは二
酸化マンガン層中の酸素イオン移動度がポリピロールに
較べ著るしく小さいためである。
層5を周知の方法で形成し、静電容量10J、IFのタ
ンタル固体電解コンデンサ素子を形成した。
正接(以下tanδという)、漏れ電流(以下L−Cと
いう)、静電容量(以下Cという)の関係を示す。この
比較品1は、通常通りの@極酸化を行った後二酸化マン
ガン層を形成したもの、比較品2は、二酸化ガンガン層
の代わりにポリピロール層を化学酸化重合法で形成した
もの、比較品3は、ポリピロール層を電解酸化重合層で
形成したものを示す。化学酸化重合は、ポリビニルアル
コール水溶液に3%の塩化第2鉄を混合してなる溶液を
陽極酸化後の陽極体1に含浸した後ピロール蒸気と接触
させて、本実流側品とほぼ同一厚のポリピロール層を形
成した。
もののその他の特性は優れていることがわかる。なお、
比較品2のtanδが高い理由は化学酸化重合法で得ら
れたポリピロール層がポーラス状であるからである。又
、誘電体皮膜を形成した後電解酸化重合を行った比較品
3は、誘電体皮膜が破壊して初めて電解酸化重合が行な
われるので漏れ電流が著るしく増大しショート状態にな
る。
断面図である。
した陽極体1にポリビニルアルコール水溶液に3%の塩
化第2鉄を混合してなる溶液を含浸させた後、ピロール
蒸気に26時間さらし、ポリピロールの化学酸化重合層
4aを形成し、次に第1の実施例と同一方法で陽極体1
の外部にポリピロールの電解酸化重合層4bを形成した
後、陽極酸化を行い誘電体皮膜層3を形成する。しがる
後、グラファイト、銀ペーストからなる陰極導電体層5
を形成した。素子を得ている。この素子の電気特性は第
2表のようになる。
りポリピロール層を形成しているので、第1の実施例品
に較べてtanδの値は若干高くなるものの、細孔部を
ポリピロール層で被覆する率が高くなり、大きな静電容
量が得られるという利点がある。
断面図である。本実施例は、第1の実施例と同一材料、
同一方法で形成させた陽極体1に陽極リード線2を取り
付けた後、ピロール(10mol / 1 ) 、テト
ラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート(0、2
mol / 1 ) 、溶媒アセトニトリルからなる電
解溶液10に浸漬し、第1図(A>に示すごとく白金電
極を陰極として電解酸化重合(電流密度(10mA/c
艷)で1分通電)を行い、陽極表面にポリピロールから
なる導電性高分子化合物層4cを形成させた。
膜厚0.2μmの五酸化タンタルからなる誘電体被覆層
3を形成させた。その後、ポリビニルアルコール水溶液
に3%の溶液になるよう調整した塩化第2鉄溶液に含浸
させる。この系をとロール蒸気に20時間さらし、ポリ
ピロールの化学酸化重合層4dを形成させる。さらに、
よう素蒸気に5時間をさらし、導電性を向上させた。し
かる後、グラファイト、銀ペーストからなる導電体層5
を形成させている。
いる。
るため、高周波特性、静電容量が増加、漏れ電流が著し
く減少する。
体皮膜を形成する金属であれば制限はなく、そのための
好適金属類としてタンタルの他にアルミニウム、ニオブ
等があけられる。
ロールを用いたが、酸素イオン移動度の高いポリチオフ
ェン、ポリフラン等の複素五員環の高分子化合物、ポリ
アセチレン等の鎖状電導性高分子化合物、ポリアズレン
、ポリインドール等の締金環系電導性高分子化合物、ポ
リパラフェニレン、ポリアニリン、ボリアセン等の導電
性高分子化合物を用いてもよい。
成した後誘電体皮膜層を形成するので、誘電体皮膜を損
傷することなく電解酸化重合法により緻密で電導性の良
好な電導性高分子化合物を形成でき、漏れ電流、誘電体
損失の小さな固体電解コンデンサ素子が得られるという
効果を有する。
酸化重合層、4b・・・電解酸化重合層、4C・・・化
学酸化重合ポリピロール層、4d・・・電解重合ポリピ
ロール層、5・・・陰極導電体層、10.10a・・・
電解液、11・・・陰極、12・・・液槽、13・・・
電源。
Claims (5)
- 1.陽極体上に誘電体皮膜層と固体電解質層とを有する
固体電解コンデンサの製造方法において、前記固体電解
質層として電導性高分子化合物層を形成した後、陽極酸
化により前記誘電体皮膜層を形成すること特徴とする固
体電解コンデンサの製造方法。 - 2.電導性高分子化合物層が、電解酸化重合法で形成さ
れたものである請求項1記載の固体電解コンデンサの製
造方法。 - 3.電導性高分子化合物層が、化学酸化重合法で形成さ
れ、さらに電解酸化重合法で形成されたものである請求
項1記載の固体電解コンデンサの製造方法。 - 4.電導性高分子化合物層が、陽極酸化の後にさらに化
学酸化重合法により電解酸化重合層の上に重ねられたも
のである請求項1記載の固体電解コンデンサの製造方法
。 - 5.電導性高分子化合物がポリピロールである請求項1
記載の固体電解コンデンサの製造方法。
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