JPH0445966B2 - - Google Patents

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JPH0445966B2
JPH0445966B2 JP15084487A JP15084487A JPH0445966B2 JP H0445966 B2 JPH0445966 B2 JP H0445966B2 JP 15084487 A JP15084487 A JP 15084487A JP 15084487 A JP15084487 A JP 15084487A JP H0445966 B2 JPH0445966 B2 JP H0445966B2
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dopant
acid
conductive polymer
solid electrolytic
solution
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Atsuko Kaneko
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Nippon Chemi Con Corp
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Nippon Chemi Con Corp
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、電導性高分子化合物を固体電解質と
して用いた良好な性能を有する固体電解コンデン
サの製造方法に関する。 (従来の技術及び発明が解決しようとする問題
点) 従来の固体電解コンデンサ、例えばアルミニウ
ムから作られた固体電解コンデンサは、エツチン
グ処理した比表面積の大きい多孔質アルミニウム
箔の上に誘電体である酸化アルミニウム層を設
け、この誘電体層と陰極との間の電解質層を液状
の電解液に代えて、固体電解質を用いたものであ
る。このように液状の電解液に代えて、固体電解
質を用いると液漏れ等の問題を惹起することがな
く、好ましいものとなる。これらの固体電解コン
デンサは、陽極酸化皮膜を有するアルミニウム、
タンタルなどの金属に固体電解質を積層した構造
を有したものであり、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を熱分解し
て形成させた二酸化マンガンが用いられている。
しかし、この熱分解工程によると、その熱分解の
際に要する熱及び発生するNOxガスの酸化作用
などにより、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に損傷が生じ、そのため最
終的に得られる固体電解コンデンサの耐電圧の低
下、漏れ電流の増大など、その誘電特性を劣化さ
せるなど極めて大きな欠点がある。これらの欠点
を補うため、高熱を加えることなく固体電解質層
を形成する方法、つまり高電導体の有機半導体材
料を固体電解質とする方法が試みられている。こ
のような固体電解質のうち、電導性高分子化合物
は、製造コストが比較的安く、また誘電体皮膜と
の付着性も比較的良いことなどから注目されてき
ている。 しかしながら、このような電導性高分子化合物
は、固体電解コンデンサの誘電体層上に、酸化剤
を溶解した水溶液を塗付した後、溶媒を除去し、
次にこの酸化剤と電導性高分子化合物を与えるモ
ノマーを反応させて重合させることにより作られ
ているが、このようにして形成された電導性高分
子化合物層の電導性は必ずしも満足できるもので
はない。このような点を解決するために、前記固
体電解コンデンサの誘電体層上を酸化剤を溶解し
た溶液で処理する場合に、その酸化剤溶液中にド
ーパントとして働く物質を添加することが行なわ
れるが、得られた電導性高分子化合物層内におい
ては所期の目的どおりのドーパント効果が得難い
という問題があつた。 そしてこのような欠点は、固体電解コンデンサ
のLC値の増大、長時間の使用後におけるESR値
の上昇するなどによつて、その電気的特性の低下
が確認された。 (問題点を解決するための手段) 本発明に従えば、電導性高分子化合物を固体電
解質とした固体電解コンデンサを製造するにあた
り、多孔質誘電体層を、ドーパント作用付与剤を
配合した酸化剤溶液で処理した後、該誘電体層上
に気相重合によつて電導性高分子化合物を生成せ
しめ、次いで、形成された電導性高分子化合物層
をドーパント作用付与剤を含有する溶液中で電解
処理することを特徴とする固体電解コンデンサの
製造方法が提供される。 本発明において使用される多孔質誘電体の種類
には、特に限定はないが、例えばアルミニウム、
タンタル、ニオブ、チタン、ジルコニウム等の金
属の酸化物を好適に使用することができる。これ
らの多孔質誘電体は、その基盤となる相当する金
属板あるいは線状の金属、好適には金属箔の表面
をエツチング処理等により多孔質化した後、その
表面層を電気酸化等によつて処理して作ることが
できる。 この発明に従えば、これら多孔質誘電体層をド
ーパント作用付与剤を配合した酸化剤溶液で処理
した後、該誘電体層上に気相重合によつて電導性
高分子化合物を生成せしめ、次いで形成された電
導性高分子化合物層をドーパント作用付与剤を含
有する溶液中で電解処理することによつて固体電
解コンデンサを製造する。 この発明において使用することのできるドーパ
ント付与剤としては、四弗化ホウ素塩含有化合
物、スルホン酸又はその誘導体化合物、金属ハロ
ゲン化合物、ハロゲン化水素酸、金属キレート化
合物、硫酸、リン酸、過ハロゲン酸等の無機酸又
はその塩、カルボン酸類、ホスフエート類、スル
フエート類、あるいはイオン交換樹脂等の高分子
化合物等をあげることができる。 上記ドーパント付与剤として使用できる四弗化
ホウ素塩含有化合物としては、四弗化ホウ素のア
ルカリ金属又はアルカリ土類金属塩、四弗化ホウ
素のアンモニウム又はアルキルアンモニウム塩、
四弗化ホウ素の含窒素又は酸素複素環化合物塩な
どがあげられる。 ここで、四弗化ホウ素のアルカリ金属又はアル
カリ土類金属塩の代表的なものを例示すると、
LiBF4、NaBF4、KBF4、などがあげられる。ま
た、ここで四弗化ホウ素のアンモニウム又はアル
キルアンモニウム塩の代表的なものを例示する
と、NH4BF4、テトラメチルアンモニウムBF4
テトラエチルアンモニウムBF4、テトラ−n−ブ
チルアンモニウムBF4、トリメチルアンモニウム
BF4、ジメチルアンモニウムBF4、メチルアンモ
ニウムBF4などをあげることができる。 またここで四弗化ホウ素の含窒素又は酸素複素
環化合物塩としては、ルチジニウムBF4、ピリジ
ニウムBF4、ピコリニウムBF4、2,4,6−ト
リメチルピリリウムBF4、コリジニウムBF4、キ
ノリニウムBF4、ピリリウムBF4、イミダゾリウ
ムBF4などをあげることができる。 この発明においてドーパント付与剤として使用
することのできるスルホン酸又はその誘導体を具
体的に例示するならば、p−トルエンスルホン
酸、p−エチルベンゼンスルホン酸、p−ヒドロ
キシベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスル
ホン酸、2−ナフタレンスルホン酸等アリールス
ルホン酸類、メチルスルホン酸、エチルスルホン
酸、トリフルオロメチルスルホン酸、ドデシルス
ルホン酸等のアルキルスルホン酸類、2,6−ナ
フタレンジスルホネート、2,7−ナフタレンジ
スルホネート、1,2−エタンジスルホネート等
のジスルホネート類、N−ドデシルスルフエート
等のアルキルスルフエート類、テトラメチルアン
モニウムハイドロジエンスルフエート、テトラエ
チルアンモニウムp−トルエンスルホン酸等のそ
れらの塩があげられる。 この発明においてドーパント付与剤として使用
することのできる金属ハロゲン化物としては、
FeCl3、FeBr3、塩化第二銅、臭化第二銅、臭化
アルミニウム等が具体的なものとして例示でき
る。 この発明においてドーパント付与剤として使用
することのできる金属キレート化物としては、鉄
アセチルアセトナート、鉄オキシン、ニツケルア
セチルアセトナート、コバルトアセチルアセトナ
ート、鉄エチレンジアミンテトラ酢酸塩等をあげ
ることができる。 この発明においてドーパント付与剤として使用
することのできる無機酸又はその塩としては、
HCl、HBr、HI、HF等のハロゲン化水素酸、硫
酸、H3PO4、HNO3、あるいはそれらのNa、K、
Ca、Mg等のアルカリ金属又はアルカリ土類金
属、及びアンモニウムとの塩、HClO4、又は
NaClO4等の過ハロゲン酸又はその塩があげられ
る。 この発明においてドーパント付与剤として使用
することのできるカルボン酸類としては、酢酸、
シユウ酸、ギ酸、酪酸、コハク酸等のモノ又はジ
カルボン酸、安息香酸、サリチル酸、ニコチン酸
等の芳香族又は複素環のカルボン酸、トリフルオ
ロ酢酸等のハロゲン置換されたカルボン酸等があ
げられる。 さらにこの発明においてドーパント付与剤とし
て使用することのできるものとしては、フエニル
ホスホネート、エチルホスホネート等のホスホネ
ート類、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルス
ルホン酸、ポリアクリルアミド−2−メチル−1
−プロパンスルホン酸、ポリスチレン−マイレン
酸コポリマー、ナフタレンホルムアルデヒドポリ
マーのナトリウムスルホネートなどのイオン交換
樹脂等の高分子化合物があげられる。 この発明において用いられるドーパント付与剤
として、特に好ましいものは、四弗化ホウ素塩含
有化合物及びスルホン酸で、例えばルチジン
BF4、テトラエチルアンモニウムBF4、LiBF4
p−トルエンスルホン酸、テトラメチルアンモニ
ウムハイドロジエンスルフエート、テトラエチル
アンモニウムp−トルエンスルホン酸があげられ
る。 この発明において、酸化剤溶液に配合して用い
られるドーパント付与剤と、電導性高分子化合物
を電解処理する場合に電解溶液に配合して用いら
れるドーパント付与剤とは、同一でも異なつても
よく、またそれぞれの溶液中に配合するドーパン
ト付与剤は単独であるいは二種以上のものを組み
合わせて用いることもできる。 この場合、特に酸化剤溶液に配合して用いられ
るドーパント付与剤と電解溶液に配合して用いら
れるドーパント付与剤とが同一のものあるいは同
一の働きを持つものを選ぶと好ましい結果が得ら
れる。 この発明において使用される酸化剤の種類には
特に限定はないが、酸化剤の代表例としては、過
硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カ
リウム、ピリジン−N−オキサイド、アルキルピ
リジン−N−オキサイド、キノン、アルキルキノ
ン、クロラニル、過酸化水素、ジメチルスルホキ
サイド、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、塩
素酸アンモニウム、臭素酸ナトリウム、臭素酸カ
リウム、臭素酸アンモニウム、硫酸第二鉄、
FeCl3、FeBr3、Fe(NO33、Fe2(C2O43、Fe
(ClO43、K3Fe(CN)6、(C5H52Fe+FeCl4 -
CuCl2、CuBr2、CuSO4、Cu(NO32、HNO3
PbO2、ジアゾニウム塩等があげられるが、特に
過硫酸アンモニウム、FeCl3、キノン、FeBr3
(C5H52Fe+FeCl4 -が好適に使用できる。中でも、
FeCl3、過硫酸アンモニウムが特に好ましい。 この発明の酸化剤としては、水溶液として使用
することが、特に求められている過硫酸アンモニ
ウムが特に好ましい。 この発明においては、さらに上記酸化剤溶液
に、高い粘度及び高い沸点を有する溶媒を配合し
て用いることができる。特に酸化剤溶液として、
水溶液を用いた場合に、高い粘度及び高い沸点を
有する溶媒を配合して用いることが有効である。 このような高い粘度及び高い沸点を有する溶媒
としては、好適には水との相溶性を有するもの及
び/又は上記ドーパント付与剤との相溶性を有す
るものがあげられる。 このような高い粘度及び高い沸点を有する溶媒
としては、極性溶媒がより一層好ましい。 このような高い粘度及び高い沸点を有する溶媒
として、その代表的なものを例示するならば、有
機アミド類、含硫化合物、エステル類、アルコー
ル類等あるいは、リン酸、ポリリン酸又はそれら
の塩類等があげられる。 このような有機アミド類としては、有機酸アミ
ド及び/そのN−置換体等があげられ、このよう
なものを例示すればホルムアミド、ジメチルホル
ムアミド、ジエチルホルムアミド、アセトアミ
ド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチス
アセトアミド、N−エチルアセトアミド、N,N
−ジエチルアセトアミド、プロピオンアミド、N
−メチルピロピオンアミド、ピロリドン、N−メ
チルピロリドン、N−エチルピロリドン、ピペリ
ドン、N−メチルピペリドン、N−エチルピペリ
ドン、リン酸エチルアミド、リン酸ヘキサメチル
トリアミド、ジメチルオキサゾリジノン、エチル
オキサゾリジノン等があげられる。 この発明の方法で使用される含硫化合物として
は硫黄の酸化物があげられ、このようなものを例
示すれば、スルホラン、メチルスルホラン、エチ
ルスルホラン、ジメチルスルホキシド、ジエチル
スルホキシド等があげられる。 また、この発明の方法で使用されるエステル類
としては、モノカルボン酸、あるいは二価のカル
ボン酸あるいは多価カルボン酸のモノエステル類
あるいはジエステル類あるいは多価エステル類が
あげられる他、炭酸のエステル類あるいはリン酸
トリエチル、リン酸トリメチル等のリン酸のエス
テル類をあげることができる。さらに、このよう
なエステル類のアルコール残基部分あるいは酸残
基部分は、ヒドロキシル基、カルボキシル基等の
親水性基で置換されていてもよく、さらに、これ
らエステル類はラクトン環を形成しているもので
あつてもよい。このようなエステル類の代表的な
ものを例示するならば、3−メトキシブチルアセ
タート、3−エトキシブチルアセタート、マレイ
ン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、エチレング
リコールジアセタート、ブロピレングリコールジ
アセタート、プロピレンカーボネート、γ−ブチ
ロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−カプリロ
ラクトン等があげられる。 この発明で使用することのできるアルコール類
及びエーテル類としては、一価又は二価のアルコ
ールあるいは多価のアルコール類、第三アルコー
ルがあげられる他、エーテル結合を分子中に1個
又は複数個有するものがあげられる。このような
アルコール類及びエーテル類の代表的なものとし
ては、1,3−プロパンジオール、第3級ブチル
アルコール、エチレングリコール、プロピレング
リコール、2−メトキシエタノール、2−イソプ
ロポキシエタノール、ベンジルアルコール、エチ
レングリコールモノブチルエーテル、ジエチレン
グリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノエチルエーテル、トリエチレングリコ
ールモノメチルエーテル等があげられる。 この発明の方法において使用することのできる
前記溶媒としては上記したように、この発明の目
的を達成するようなものであれば、それを使用す
ることができるし、またそのような溶媒の二種又
はそれ以上のものを組み合わせて使用することも
できる。 この発明のドーパント付与剤を配合した酸化剤
溶液は、先ず、上記酸化剤の一種又はそれ以上の
任意の組み合わせで選択されたものを水又は通常
の溶媒に溶解したのち、前記ドーパント付与剤の
一種又はそれ以上の任意の組み合わせで選択され
たものを加えるか、あるいは水又は通常の溶媒と
前記ドーパント付与剤の一種又はそれ以上の任意
の組み合わせで選択されたものとを混合したもの
の中に、上記酸化剤の一種又はそれ以上の任意の
組み合わせで選択されたものを溶解すること等に
より調製される。 この場合に用いられる酸化剤及びドーパント付
与剤の量は特に限定されないが、良好な性質を有
する固体電解コンデンサを与えるように適宜決定
して用いることができる。 この発明のドーパント付与剤を配合した酸化剤
溶液としては、好ましくは、テトラエチルアンモ
ニウムBF4、ルチジンBF4、テトラメチルアンモ
ニウムハイドロジエンサルフエート、LiBF4、p
−トルエンスルホン酸、及びテトラエチルアンモ
ニウムp−トルエンスルホン酸の中から選ばれた
ドーパント付与剤を酸化剤として過硫酸アンモニ
ウムを含む水溶液に加えたものである。 この発明のドーパント付与剤を配合した酸化剤
溶液で、多孔質誘電体を処理するには、その多孔
質誘電体をその酸化剤溶液に浸漬するか、あるい
はその多孔質誘電体にその酸化剤溶液を塗布した
のち、溶媒を除去することによつて行うことがで
きる。 また、この発明のドーパント付与剤を配合した
酸化剤溶液で、多孔質誘電体を処理するには、霧
状にしたその酸化剤溶液を多孔質誘電体表面に吹
きつけることによつて行うことができる。 この発明方法において多孔質誘電体層上に気相
重合によつて形成させることのできる電導性高分
子化合物としては、下記の式(1)又は式(2)の構造を
繰り返し単位とする高分子化合物である。 (式中、R1〜R8は同一でも異なつていてもよく、
水素、塩素、臭素、ヨウ素、フツ素などのハロゲ
ン、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アル
キル置換アミノ基、ジアルキル置換アミノ基、フ
エニル基等のアリール基、又はシアノ基を示す
か、あるいはR1〜R5のうちから選ばれた2つの
置換基及びR6とR7は一緒になり、非置換又は置
換された脂肪族環又は芳香族環を形成してよく、
XはN−R8、S、O、Se、又はTeを示す。) このように高分子化合物の代表例としては、例
えばポリピロール、ポリ−3−メチルピロール、
ポリ−N−メチルピロール、ポリチオフエン、ポ
リ−3−エチルチオフエン、ポリ−3,4−ジメ
チルチオフエン、ポリフラン、ポリインドール、
ポリアニリン、ポリ−2−メチルアニリン、ポリ
エトキシアニリンなどをあげることができる。 その電導性高分子を与えるモノマーの代表例と
しては、3−メチルピロール、チオフエン、3−
メチルチオフエン、3−エチルチオフエン、フラ
ン、3−メチルフラン、3,4−ジメチルチオフ
エン、インドール、ピロール、3−エチルピロー
ル、3,4−ジメチルピロール、3−プロピルピ
ロール、3−イソプロピルピロール、メチルアニ
リンなどをあげることができる。 またこれらの電導性高分子化合物には、公知の
ドーパントを気相もしくは液相でドープとして使
用してよい。これらの処理は、この発明のドーパ
ント付与剤を用いての処理とは、別個に行うこと
ができる。このドーパントとしては、例えば
NO2、BF4、SO3、FeCl3などがあげられる。 この発明における気相重合方法は、たとえば式
(1)または式(2)の繰り返し単位を有する電導性高分
子化合物を与えるモノマー溶液を、窒素、アルゴ
ン、ヘリウム等の不活性ガスに同伴させて、前記
ドーパント付与剤を配合した酸化剤溶液で処理さ
れた多孔質誘電体層へ導入して重合したり、モノ
マー溶液の蒸気を、前記ドーパント付与剤を配合
した酸化剤溶液で処理された多孔質誘電体層へ導
入して重合したりする方法などによることができ
る。気相重合させる場合の温度の範囲については
特に限定はないが、一般には−60℃から+200℃
の間の温度で行うことができ、より好ましくは−
15℃から+25℃の間の温度で行う。この気相重合
させる場合の温度としては、室温で行うのが操作
の上からも簡単であり特に好ましい。 また気相重合により電導性高分子化合物を生成
させるに要する時間としては、電導性高分子の生
成程度を観察、判断したり、適当な測定装置を使
用することにより監視することにより適宜選択さ
れるが、一般には数分から数時間程度である。 この発明による電導性高分子化合物層をドーパ
ント付与剤を含有する溶液中で電解処理する方法
としては、上述したドーパント付与剤を溶解した
電解液中に、リード線等を付けた表面に電導性高
分子化合物層を形成した金属板を浸漬し、そして
アルミニウム等の金属を対電極として用いて電解
処理する方法があげられる。 この場合、ドーパント付与剤はその電解処理の
途中において電解液中へ添加することもできる。 また、上記電解液はその溶媒として水、アセト
ニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスル
ホキシド等の通常の電解液として使用されるもの
であれば、好適に使用することができるし、また
それらの2種又はそれ以上のものを適宜混合して
用いることもできる。 さらに、ここで使用できる溶媒としては前記酸
化剤水溶液に添加して用いられると同様の高い粘
度及び高い沸点を有する溶媒の中から適宜選択し
て用いることができる。この電解液として使用さ
れる溶媒として、特に好ましいものとしては、
水、水とアセトニトリルとの混合物、アセトニト
リル、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラク
トン等が挙げられる。 上記電解溶液中には、ドーパント付与剤以外に
種々の安定化剤、界面活性剤、電荷運搬体等の通
常の電解処理にあたつて用いられるものを加える
ことができる。このようなものとしては、酢酸、
コハク酸、フマール酸、マレイン酸、サリチル酸
等の有機カルボン酸、塩酸、リン酸、硫酸等の無
機酸、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、塩
化テトラアルキルアンモニウム、塩化トリアルキ
ルアンモニウム等のアンモニウム塩、ピリジニウ
ム塩、ピロリジニウム塩、キノリニウム塩等の含
窒素複素環化合物の塩等が挙げられ、これらはそ
の目的に応じて使用することができる。 この発明の上記電解処理に当たつては、その処
理時間及び使用電圧等は、その目的に応じて自由
に選択して用いることができ、またここで使用す
る電導性高分子化合物の種類、ドーパント付与剤
の種類によつても変えることができる。 その電解処理の時間は、印加される電圧、電流
量によつても変えることができ、その電解処理時
間としては通常は、1〜30分間、より好適には10
〜15分間である。またその電解処理に当たり印加
される電圧としては、その目的に応じ適宜選択す
ることができるが、通常は0.5〜35V、より好適
には1.0〜20Vで十分である。またその印加する
電圧はプラス、マイナスを切り換えて走査して加
えることもできる。 このような電解処理は、一定組成の電解液ある
いは異なる組成の電解液に1回又は複数回浸漬す
る電解処理であつてもよい。 このような処理方法によれば、複数種のドーパ
ントを供給したりあるいはそのドーパント効果を
調節したりすることが可能である。 以上に説明したこの発明の固体電解コンデンサ
の製造法は、そのコンデンサの基盤である薄い金
属箔を広げた状態で行うこともできるし、あるい
は、最終的な製品の形態であるその金属箔をまき
込んだ状態でも行うことができるほか、当業者が
慣用する形態で行うことができる。 この発明の固体電解コンデンサの製造法にあた
つてそのコンデンサの基盤である金属箔をまき込
んだ状態で行う場合には、その金属箔の表面同士
の間に上記電導性高分子化合物を与えるモノマー
を気相重合し、電導性高分子化合物をその表面上
に形成されるに充分な間隔があること等が必要で
あるが、この間隔は最終的な製品に求められる電
気的特性その他の性質を考慮して適宜選択するこ
とができる。 以下、実施例を示して、この発明を具体的に説
明するが、この発明の範囲はこれらの実施例に限
定されるものではないことはいうまでもない。 実施例 1 厚さ90μmのアルミニウム箔1.5cm×0.5cm(純
度99.99%)を基材とし、このアルミニウム箔を
陽極として直流及び交流の交互使用により、その
箔の表面を電気化学的にエツチングして、その箔
の表面を多孔質化する。その多孔質表面は、平均
細孔径0.1μmで、比表面積約15倍であつた。 次いでこのエツチング処理したアルミニウム箔
をホウ酸アンモニウムの液中で電気化学的に処理
して、そのアルミニウム箔の表面に酸化アルミニ
ウム(Al2O3、アルミナ)の誘電体酸化皮膜を形
成させる。次にテトラメチルアンモニウムハイド
ロジエンサルフエート8.3重量%、過硫酸アンモ
ニウム(NH42S2O825重量%及びγ−ブチロラ
クトン5重量%を含む水溶液に上記で得られた酸
化アルミニウムの誘電体酸化皮膜を有するアルミ
ニウム箔を減圧下及び加圧下に浸した後、余分に
付着する溶液を除去する。そしてそのアルミニウ
ム箔の表面が濡れている状態で、3−メチルピロ
ールの入つた密閉容器中に置き、気相重合させ
て、電導性高分子からなる層をその誘電体層の上
に形成させる。アルミニウム箔を上記過硫酸アン
モニウムを含有する溶液に浸漬し、次いで3−メ
チルピロールの蒸気にさらして気相重合させる工
程を4回繰り返した。 次にこうして得られた電導性高分子化合物層を
有するアルミニウム箔にリード線をつけ、LiBF4
を濃度1mol/含むプロピレンカーボネート
(PC)溶液中に浸漬し、アルミニウムを対極とし
て、2.0Vの電圧で10〜15分間通電して、電解処
理した。 次にアクリル系溶剤に銀粉末を分散させた導電
ペースト「ドータイトXA−167」(商品名)をポ
リ3−メチルピロール膜上に塗布した後一昼夜乾
燥させて固体電解コンデンサとなした。 次に得られた固体電解コンデンサの電気的特性
を調べるために、前記アルミニウム箔の表面に陽
極側リード線を接続し、また上記3−メチルピロ
ール膜表面の銀ペーストに陰極側リード線を接続
し、それらの間で電気的特性を測定した。 実施例 2 実施例1において、電解液中のLiBF4のプロピ
レンカーボネート溶液の代わりに、p−トルエン
スルホン酸のγ−ブチロラクトン溶液をそれぞれ
使用した他は、実施例1と同様にして固体電解コ
ンデンサを製造した。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor having good performance using a conductive polymer compound as a solid electrolyte. (Prior Art and Problems to be Solved by the Invention) Conventional solid electrolytic capacitors, for example solid electrolytic capacitors made from aluminum, are made by depositing a dielectric material, oxide oxide, on an etched porous aluminum foil with a large specific surface area. An aluminum layer is provided, and a solid electrolyte is used instead of a liquid electrolyte for the electrolyte layer between this dielectric layer and the cathode. In this way, it is preferable to use a solid electrolyte instead of a liquid electrolyte because problems such as leakage do not occur. These solid electrolytic capacitors are made of aluminum with an anodized film,
It has a structure in which a solid electrolyte is layered on a metal such as tantalum, and the solid electrolyte in this type of solid electrolytic capacitor mainly uses manganese dioxide formed by thermally decomposing manganese nitrate.
However, in this thermal decomposition process, the heat required during thermal decomposition and the oxidizing effect of the NOx gas generated damage the dielectric metal oxide film such as aluminum and tantalum, which ultimately results in There are extremely serious drawbacks such as a decrease in the dielectric properties of solid electrolytic capacitors, such as a decrease in withstand voltage and an increase in leakage current. In order to compensate for these drawbacks, attempts have been made to form a solid electrolyte layer without applying high heat, that is, to use a highly conductive organic semiconductor material as the solid electrolyte. Among such solid electrolytes, conductive polymer compounds have been attracting attention because they are relatively inexpensive to manufacture and have relatively good adhesion to dielectric films. However, such conductive polymer compounds are produced by applying an aqueous solution in which an oxidizing agent is dissolved onto the dielectric layer of a solid electrolytic capacitor, and then removing the solvent.
Next, this oxidizing agent is made by reacting and polymerizing a monomer that provides a conductive polymer compound, but the conductivity of the conductive polymer compound layer formed in this way is not necessarily satisfactory. do not have. In order to solve this problem, when the dielectric layer of the solid electrolytic capacitor is treated with a solution in which an oxidizing agent is dissolved, a substance that acts as a dopant is added to the oxidizing agent solution. However, there was a problem in that it was difficult to obtain the intended dopant effect within the resulting conductive polymer compound layer. These drawbacks have been confirmed as a decrease in the electrical characteristics of the solid electrolytic capacitor due to an increase in the LC value and an increase in the ESR value after long-term use. (Means for Solving the Problems) According to the present invention, in manufacturing a solid electrolytic capacitor using a conductive polymer compound as a solid electrolyte, a porous dielectric layer is replaced with an oxidizing agent containing a dopant action imparting agent. After treatment with a solution, a conductive polymer compound is produced on the dielectric layer by vapor phase polymerization, and then the formed conductive polymer compound layer is electrolyzed in a solution containing a dopant action imparting agent. A method of manufacturing a solid electrolytic capacitor is provided. The type of porous dielectric used in the present invention is not particularly limited, but for example, aluminum,
Oxides of metals such as tantalum, niobium, titanium, and zirconium can be suitably used. These porous dielectrics are made by making the surface of the corresponding metal plate or wire metal, preferably metal foil, which is the base thereof, porous by etching or the like, and then by electrooxidizing the surface layer. It can be processed and made. According to this invention, after these porous dielectric layers are treated with an oxidizing agent solution containing a dopant effect imparting agent, a conductive polymer compound is formed on the dielectric layer by vapor phase polymerization, and then A solid electrolytic capacitor is manufactured by electrolytically treating the formed conductive polymer compound layer in a solution containing a dopant effect imparting agent. Dopant imparting agents that can be used in this invention include compounds containing boron tetrafluoride, sulfonic acids or derivatives thereof, metal halide compounds, hydrohalic acids, metal chelate compounds, sulfuric acid, phosphoric acid, perhalogen acids. Examples include inorganic acids such as or salts thereof, carboxylic acids, phosphates, sulfates, and polymeric compounds such as ion exchange resins. Examples of boron tetrafluoride salt-containing compounds that can be used as the dopant imparting agent include alkali metal or alkaline earth metal salts of boron tetrafluoride, ammonium or alkylammonium salts of boron tetrafluoride,
Examples include nitrogen-containing or oxygen-containing heterocyclic compound salts of boron tetrafluoride. Here, typical examples of alkali metal or alkaline earth metal salts of boron tetrafluoride are as follows:
Examples include LiBF 4 , NaBF 4 , KBF 4 , and the like. In addition, typical examples of ammonium or alkyl ammonium salts of boron tetrafluoride include NH 4 BF 4 , tetramethylammonium BF 4 ,
Tetraethylammonium BF 4 , Tetra-n-butylammonium BF 4 , Trimethylammonium
Examples include BF 4 , dimethylammonium BF 4 and methylammonium BF 4 . In addition, examples of nitrogen-containing or oxygen-containing heterocyclic compound salts of boron tetrafluoride include lutidinium BF 4 , pyridinium BF 4 , picolinium BF 4 , 2,4,6-trimethylpyrylium BF 4 , collidinium BF 4 , quinolinium BF 4 , pyrylium BF 4 , imidazolium BF 4 and the like. Specific examples of sulfonic acids or derivatives thereof that can be used as dopant imparting agents in this invention include p-toluenesulfonic acid, p-ethylbenzenesulfonic acid, p-hydroxybenzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, Arylsulfonic acids such as 2-naphthalenesulfonic acid, alkylsulfonic acids such as methylsulfonic acid, ethylsulfonic acid, trifluoromethylsulfonic acid, dodecylsulfonic acid, 2,6-naphthalenedisulfonate, 2,7-naphthalenedisulfonate, 1 , disulfonates such as 2-ethanedisulfonate, alkyl sulfates such as N-dodecyl sulfate, and salts thereof such as tetramethylammonium hydrogen sulfate and tetraethylammonium p-toluenesulfonic acid. . Metal halides that can be used as dopant imparting agents in this invention include:
Specific examples include FeCl 3 , FeBr 3 , cupric chloride, cupric bromide, and aluminum bromide. Examples of metal chelates that can be used as a dopant imparting agent in the present invention include iron acetylacetonate, iron oxine, nickel acetylacetonate, cobalt acetylacetonate, iron ethylenediamine tetraacetate, and the like. Inorganic acids or salts thereof that can be used as dopant-imparting agents in this invention include:
Hydrohalic acid such as HCl, HBr, HI, HF, sulfuric acid, H 3 PO 4 , HNO 3 or their Na, K,
Salts with alkali metals or alkaline earth metals such as Ca, Mg, and ammonium, HClO 4 , or
Examples include perhalogen acids such as NaClO 4 or their salts. In this invention, carboxylic acids that can be used as dopant imparting agents include acetic acid,
Examples include mono- or dicarboxylic acids such as oxalic acid, formic acid, butyric acid, and succinic acid; aromatic or heterocyclic carboxylic acids such as benzoic acid, salicylic acid, and nicotinic acid; and halogen-substituted carboxylic acids such as trifluoroacetic acid. Further, in the present invention, as dopant imparting agents, phosphonates such as phenylphosphonate and ethylphosphonate, polystyrene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyacrylamide-2-methyl-1
Examples include polymeric compounds such as ion exchange resins such as propane sulfonic acid, polystyrene-maleic acid copolymer, and sodium sulfonate of naphthalene formaldehyde polymer. Particularly preferred dopant-imparting agents used in this invention are compounds containing tetrafluoroborate salts and sulfonic acids, such as lutidine.
BF 4 , Tetraethylammonium BF 4 , LiBF 4 ,
Examples include p-toluenesulfonic acid, tetramethylammonium hydrogensulfate, and tetraethylammonium p-toluenesulfonic acid. In this invention, the dopant-imparting agent used in the oxidizing agent solution and the dopant-imparting agent used in the electrolytic solution when electrolytically treating a conductive polymer compound may be the same or different, Further, the dopant-imparting agents added to each solution can be used alone or in combination of two or more. In this case, particularly preferred results can be obtained if the dopant-imparting agent used in the oxidizing agent solution and the dopant-imparting agent used in the electrolytic solution are the same or have the same function. The type of oxidizing agent used in this invention is not particularly limited, but typical examples of the oxidizing agent include ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate, pyridine-N-oxide, alkylpyridine-N-oxide, Quinone, alkylquinone, chloranil, hydrogen peroxide, dimethyl sulfoxide, sodium chlorate, potassium chlorate, ammonium chlorate, sodium bromate, potassium bromate, ammonium bromate, ferric sulfate,
FeCl 3 , FeBr 3 , Fe(NO 3 ) 3 , Fe 2 (C 2 O 4 ) 3 , Fe
(ClO 4 ) 3 , K 3 Fe(CN) 6 , (C 5 H 5 ) 2 Fe + FeCl 4 - ,
CuCl 2 , CuBr 2 , CuSO 4 , Cu(NO 3 ) 2 , HNO 3 ,
Examples include PbO 2 , diazonium salts, but especially ammonium persulfate, FeCl 3 , quinone, FeBr 3 ,
(C 5 H 5 ) 2 Fe + FeCl 4 - can be suitably used. Among them,
FeCl 3 and ammonium persulfate are particularly preferred. As the oxidizing agent of the present invention, ammonium persulfate, which is particularly required to be used in the form of an aqueous solution, is particularly preferred. In the present invention, a solvent having a high viscosity and a high boiling point may be added to the oxidizing agent solution. Especially as an oxidizer solution,
When an aqueous solution is used, it is effective to mix and use a solvent with a high viscosity and a high boiling point. As such a solvent having a high viscosity and a high boiling point, a solvent having compatibility with water and/or a solvent having compatibility with the above-mentioned dopant-imparting agent is preferably mentioned. As the solvent having such high viscosity and high boiling point, polar solvents are even more preferable. Representative examples of solvents with such high viscosity and high boiling point include organic amides, sulfur-containing compounds, esters, alcohols, phosphoric acid, polyphosphoric acid, and their salts, etc. can be given. Examples of such organic amides include organic acid amides and/or their N-substituted products, such as formamide, dimethylformamide, diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N,N -dimethylacetamide, N-ethylacetamide, N,N
-diethylacetamide, propionamide, N
-Methylpyrropionamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, piperidone, N-methylpiperidone, N-ethylpiperidone, ethylamide phosphate, hexamethyltriamide phosphate, dimethyloxazolidinone, ethyloxazolidinone, and the like. Examples of the sulfur-containing compound used in the method of the present invention include sulfur oxides, such as sulfolane, methylsulfolane, ethylsulfolane, dimethylsulfoxide, diethylsulfoxide, and the like. The esters used in the method of the present invention include monoesters, diesters, and polyesters of monocarboxylic acids, dicarboxylic acids, and polycarboxylic acids, as well as esters of carbonic acid. and esters of phosphoric acid such as triethyl phosphate and trimethyl phosphate. Furthermore, the alcohol residue portion or acid residue portion of such esters may be substituted with a hydrophilic group such as a hydroxyl group or a carboxyl group, and furthermore, these esters form a lactone ring. It may be something. Representative examples of such esters include 3-methoxybutyl acetate, 3-ethoxybutyl acetate, dimethyl maleate, diethyl maleate, ethylene glycol diacetate, propylene glycol diacetate. , propylene carbonate, γ-butyrolactone, γ-caprolactone, γ-caprylolactone, and the like. Examples of alcohols and ethers that can be used in this invention include monohydric or dihydric alcohols, polyhydric alcohols, and tertiary alcohols, as well as those having one or more ether bonds in the molecule. Things can be given. Typical examples of such alcohols and ethers include 1,3-propanediol, tertiary butyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, 2-methoxyethanol, 2-isopropoxyethanol, benzyl alcohol, and ethylene. Examples include glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, and the like. As the solvent that can be used in the method of this invention, as described above, any solvent can be used as long as it achieves the purpose of this invention, and two types of such solvents can be used. Or more can be used in combination. The oxidizing agent solution containing the dopant-imparting agent of the present invention is prepared by first dissolving one or more of the above-mentioned oxidizing agents in an arbitrary combination in water or a normal solvent, and then dissolving one of the above-mentioned dopant-imparting agents in water or an ordinary solvent. or any combination of the above-mentioned dopant-imparting agents, or into a mixture of water or a normal solvent and one or more of the dopant-imparting agents selected in any combination. It is prepared by dissolving one or more selected oxidizing agents in any combination. The amounts of the oxidizing agent and dopant imparting agent used in this case are not particularly limited, but can be appropriately determined and used so as to provide a solid electrolytic capacitor with good properties. The oxidizing agent solution containing the dopant imparting agent of the present invention is preferably tetraethylammonium BF 4 , lutidine BF 4 , tetramethylammonium hydrogen sulfate, LiBF 4 , p
A dopant imparting agent selected from -toluenesulfonic acid and tetraethylammonium p-toluenesulfonic acid is added as an oxidizing agent to an aqueous solution containing ammonium persulfate. To treat a porous dielectric with an oxidant solution containing the dopant-imparting agent of the present invention, the porous dielectric is immersed in the oxidant solution, or the porous dielectric is soaked in the oxidant solution. This can be done by applying and then removing the solvent. Furthermore, in order to treat a porous dielectric material with an oxidizing agent solution containing the dopant-imparting agent of the present invention, the oxidizing agent solution in the form of a mist can be sprayed onto the surface of the porous dielectric material. can. The conductive polymer compound that can be formed on the porous dielectric layer by vapor phase polymerization in the method of this invention is a polymer having the structure of the following formula (1) or formula (2) as a repeating unit. It is a compound. (In the formula, R 1 to R 8 may be the same or different,
Represents a halogen such as hydrogen, chlorine, bromine, iodine, or fluorine, an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, an alkyl-substituted amino group, a dialkyl-substituted amino group, an aryl group such as a phenyl group, or a cyano group, or R 1 - Two substituents selected from R 5 and R 6 and R 7 may be taken together to form an unsubstituted or substituted aliphatic ring or aromatic ring,
X represents N- R8 , S, O, Se, or Te. ) Typical examples of high molecular compounds include polypyrrole, poly-3-methylpyrrole,
Poly-N-methylpyrrole, polythiophene, poly-3-ethylthiophene, poly-3,4-dimethylthiophene, polyfuran, polyindole,
Examples include polyaniline, poly-2-methylaniline, polyethoxyaniline, and the like. Typical examples of monomers that provide the conductive polymer include 3-methylpyrrole, thiophene, and 3-methylpyrrole.
Methylthiophene, 3-ethylthiophene, furan, 3-methylfuran, 3,4-dimethylthiophene, indole, pyrrole, 3-ethylpyrrole, 3,4-dimethylpyrrole, 3-propylpyrrole, 3-isopropylpyrrole, methylaniline etc. can be given. Further, a known dopant may be used as a dope in these conductive polymer compounds in the gas phase or liquid phase. These treatments can be performed separately from the treatment using the dopant-imparting agent of this invention. As this dopant, for example,
Examples include NO 2 , BF 4 , SO 3 and FeCl 3 . The gas phase polymerization method in this invention is carried out by, for example, the formula
A monomer solution that provides a conductive polymer compound having the repeating unit of formula (1) or formula (2) is entrained in an inert gas such as nitrogen, argon, helium, etc., and an oxidizing agent solution containing the dopant imparting agent is added. A method in which the monomer solution is introduced into a treated porous dielectric layer and polymerized, or a vapor of a monomer solution is introduced into a porous dielectric layer treated with an oxidizing agent solution containing the dopant-imparting agent and polymerized. etc. There are no particular limitations on the temperature range for gas phase polymerization, but it is generally between -60℃ and +200℃.
It can be carried out at a temperature between, more preferably -
Carry out at temperatures between 15°C and +25°C. Regarding the temperature in this gas phase polymerization, it is particularly preferable to carry out the polymerization at room temperature because it is easy to operate. In addition, the time required to generate a conductive polymer compound by gas phase polymerization is appropriately selected by observing and determining the degree of conductive polymer formation, or by monitoring using an appropriate measuring device. However, it generally takes from several minutes to several hours. A method of electrolytically treating a conductive polymer compound layer according to the present invention in a solution containing a dopant-imparting agent is to electrolytically treat the conductive polymer compound layer in a solution containing a dopant-imparting agent. An example is a method in which a metal plate on which a molecular compound layer has been formed is immersed, and then electrolytically treated using a metal such as aluminum as a counter electrode. In this case, the dopant imparting agent can also be added to the electrolytic solution during the electrolytic treatment. Further, the above electrolyte can be suitably used as long as it is used as a solvent such as water, acetonitrile, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, etc., or two or more thereof. It is also possible to use a mixture of these as appropriate. Furthermore, the solvent that can be used here can be appropriately selected from solvents that have the same high viscosity and high boiling point as those used when added to the oxidizing agent aqueous solution. Particularly preferable solvents for use in this electrolyte include:
Examples include water, a mixture of water and acetonitrile, acetonitrile, propylene carbonate, and γ-butyrolactone. In addition to the dopant imparting agent, various stabilizers, surfactants, charge carriers, and other substances used in ordinary electrolytic treatment can be added to the electrolytic solution. These include acetic acid,
Organic carboxylic acids such as succinic acid, fumaric acid, maleic acid, and salicylic acid; inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid, and sulfuric acid; ammonium salts and pyridinium salts such as ammonium chloride, ammonium bromide, tetraalkylammonium chloride, and trialkylammonium chloride; , pyrrolidinium salts, quinolinium salts, and other nitrogen-containing heterocyclic compound salts, and these can be used depending on the purpose. In the electrolytic treatment of the present invention, the treatment time, voltage used, etc. can be freely selected depending on the purpose, and the type of conductive polymer compound used here, the dopant, etc. It can also be changed depending on the type of imparting agent. The electrolytic treatment time can also be changed depending on the applied voltage and current amount, and the electrolytic treatment time is usually 1 to 30 minutes, more preferably 10 minutes.
~15 minutes. The voltage applied during the electrolytic treatment can be appropriately selected depending on the purpose, but usually 0.5 to 35V, more preferably 1.0 to 20V is sufficient. The applied voltage can also be applied by scanning by switching between positive and negative voltages. Such an electrolytic treatment may be an electrolytic treatment in which the substrate is immersed once or multiple times in an electrolytic solution having a fixed composition or an electrolytic solution having different compositions. According to such a treatment method, it is possible to supply a plurality of types of dopants or to adjust the dopant effects. The manufacturing method of the solid electrolytic capacitor of the present invention described above can be carried out by spreading out the thin metal foil that is the base of the capacitor, or by rolling the metal foil which is the final product form. It can be carried out in a closed state or in a form commonly used by those skilled in the art. When the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor of the present invention is carried out with the metal foil that is the base of the capacitor being wrapped, the monomer that provides the conductive polymer compound described above is used between the surfaces of the metal foil. It is necessary that there be sufficient spacing for the conductive polymer to be formed on the surface of the polymer in the vapor phase, but this spacing must be determined by the electrical properties and other properties required for the final product. It can be selected as appropriate. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples, but it goes without saying that the scope of the present invention is not limited to these Examples. Example 1 An aluminum foil 1.5 cm x 0.5 cm (purity 99.99%) with a thickness of 90 μm was used as a base material, and the surface of the foil was electrochemically etched by using alternating current and alternating current as an anode. , the surface of the foil is made porous. The porous surface had an average pore diameter of 0.1 μm and a specific surface area approximately 15 times larger. The etched aluminum foil is then electrochemically treated in an ammonium borate solution to form a dielectric oxide film of aluminum oxide (Al 2 O 3 , alumina) on the surface of the aluminum foil. Next, the dielectric oxide film of aluminum oxide obtained above was added to an aqueous solution containing 8.3% by weight of tetramethylammonium hydrogen sulfate, 25% by weight of ammonium persulfate (NH 4 ) 2 S 2 O 8 and 5% by weight of γ-butyrolactone. After immersing the aluminum foil with the aluminum foil under vacuum and pressure, the excess adhering solution is removed. Then, while the surface of the aluminum foil is wet, it is placed in a closed container containing 3-methylpyrrole, and vapor phase polymerization is performed to form a layer made of conductive polymer on the dielectric layer. The process of immersing the aluminum foil in the solution containing ammonium persulfate and then exposing it to the vapor of 3-methylpyrrole to carry out gas phase polymerization was repeated four times. Next, lead wires were attached to the aluminum foil having the conductive polymer compound layer obtained in this way, and LiBF 4
was immersed in a propylene carbonate (PC) solution containing a concentration of 1 mol/mol, and electrolytically treated by applying current at a voltage of 2.0 V for 10 to 15 minutes using aluminum as a counter electrode. Next, a conductive paste "Dotite XA-167" (trade name) in which silver powder was dispersed in an acrylic solvent was applied onto the poly-3-methylpyrrole film and dried overnight to form a solid electrolytic capacitor. Next, in order to examine the electrical characteristics of the obtained solid electrolytic capacitor, an anode lead wire was connected to the surface of the aluminum foil, and a cathode lead wire was connected to the silver paste on the surface of the 3-methylpyrrole film. , and measured the electrical properties between them. Example 2 A solid electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 1, except that a γ-butyrolactone solution of p-toluenesulfonic acid was used instead of the propylene carbonate solution of LiBF 4 in the electrolyte. Manufactured.

【表】 比較例 1 電解溶液中での処理を行わない以外は、実施例
1と同様にして固体電解コンデンサを製造した。 実施例 3 実施例1において、酸化剤水溶液中のテトラメ
チルアンモニウムハイドロジエンサルフエート
8.3重量%に代え、LiBF4の1mol/のγ−ブチ
ルラクトン溶液15重量%とした以外は、実施例1
と同様にして固体電解コンデンサを得た。 実施例 4 実施例3において、電解溶液中のLiBF4のプロ
ピレンカーボネート溶液の代わりに、p−トルエ
ンスルホン酸のγ−ブチロラクトン溶液を使用し
た他は、実施例3と同様にして固体電解コンデン
サを製造した。 上記実施例1〜4及び比較例1における固体電
解コンデンサの特性値を第1表に示した。 以上の結果から、この発明の方法で得られた固
体電解コンデンサは、高温下での長時間安定した
電気的特性を示すと共に、そのLC値も電解処理
のしていないものに比べて小さいという優れた性
質を示す。 さらに、p−トルエンスルホン酸を用いた場
合、とくにの熱安定性が優れていることがわか
る。 実施例 5 実施例1において、酸化剤水溶液中のテトラメ
チルアンモニウムハイドロジエンサルフエート
8.3重量%に代えて、テトラエチルアンモニウム
テトラフルオロボレート5重量%を用い、電解溶
液として、LiBF4の濃度1mol/のプロピレン
カーボネート溶液の代わりに、ルチジンBF4
1mol/のアセトニトリル(AN)溶液を用い、
さらにその電解処理を+2.0Vで10分間行つた以
外は、実施例1と同様にして固体電解コンデンサ
を得た。 実施例 6 実施例1において酸化剤水溶液中のテトラメチ
ルアンモニウムハイドロジエンサルフエート8.3
重量%に代えて、ルチジンBF410重量を用い、そ
の電解処理方法として−2.0Vから+2.0Vまでの
電位で、その電位を走査させ、15分間電解処理を
行つた以外は、実施例1と同様にして、固体電解
コンデンサを得た。 実施例 7 実施例1において、酸化剤水溶液中のテトラメ
チルアンモニウムハイドロジエンサルフエート
8.3重量%に代えてその5重量%を用い、電解溶
液としてLiBF4の濃度1mol/のプロピレンカ
ーボネート溶液の代わりに、p−トルエンスルホ
ン酸の1mol/のγ−ブチロラクトン(γ−
BL)溶液を使用し、さらにその電解処理を+
2.0Vで10分間行つた以外は実施例1と同様にし
て固体電解コンデンサを得た。 比較例 2 実施例1において、酸化剤水溶液としてテトラ
メチルアンモニウムハイドロジエンサルフエート
8.3重量%に代えて、その5重量%を用い、さら
にその電解処理を行わない以外は実施例1と同様
にして固体電解コンデサを得た。 上記実施例5〜7及び比較例2における固体電
解コンデンサの特性値を第2表に示した。
[Table] Comparative Example 1 A solid electrolytic capacitor was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the treatment in the electrolytic solution was not performed. Example 3 In Example 1, tetramethylammonium hydrogen sulfate in an oxidizing agent aqueous solution
Example 1 except that 15% by weight of a 1 mol/gamma-butyllactone solution of LiBF 4 was used instead of 8.3% by weight.
A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as above. Example 4 A solid electrolytic capacitor was manufactured in the same manner as in Example 3, except that a γ-butyrolactone solution of p-toluenesulfonic acid was used instead of the propylene carbonate solution of LiBF 4 in the electrolytic solution. did. Table 1 shows the characteristic values of the solid electrolytic capacitors in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1. From the above results, the solid electrolytic capacitor obtained by the method of the present invention has the advantage of not only exhibiting stable electrical characteristics for long periods of time at high temperatures, but also having a smaller LC value than those without electrolytic treatment. It shows the properties that Furthermore, it can be seen that when p-toluenesulfonic acid is used, the thermal stability is particularly excellent. Example 5 In Example 1, tetramethylammonium hydrogen sulfate in the oxidizing agent aqueous solution
8.3 % by weight of tetraethylammonium tetrafluoroborate was used instead of 5% by weight of tetraethylammonium tetrafluoroborate .
Using 1 mol/acetonitrile (AN) solution,
Furthermore, a solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Example 1, except that the electrolytic treatment was performed at +2.0 V for 10 minutes. Example 6 Tetramethylammonium hydrogen sulfate 8.3 in the oxidizing agent aqueous solution in Example 1
Example 1 except that 10 weight of lutidine BF 4 was used instead of the weight percent, and the electrolytic treatment was performed for 15 minutes by scanning the potential from -2.0V to +2.0V. A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as above. Example 7 In Example 1, tetramethylammonium hydrogen sulfate in an oxidizing agent aqueous solution
Using 5% by weight instead of 8.3% by weight, and replacing 1mol/propylene carbonate solution of LiBF 4 with 1mol/gamma-butyrolactone (γ-
BL) solution and further electrolytic treatment +
A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Example 1 except that the voltage was 2.0V for 10 minutes. Comparative Example 2 In Example 1, tetramethylammonium hydrogen sulfate was used as the oxidizing agent aqueous solution.
A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5% by weight was used instead of 8.3% by weight and the electrolytic treatment was not performed. Table 2 shows the characteristic values of the solid electrolytic capacitors in Examples 5 to 7 and Comparative Example 2.

【表】 以上の結果から、この発明の方法で得られる固
体電解コンデンサは、その電解処理を施さないも
のに比較して優れた電気的特性を示すことがわか
る。 (発明の効果) 以上詳述したように本発明の方法によつて製造
される固体電解コンデンサは従来公知の固体電解
コンデンサに比較して以下のような利点を有して
いる。 酸化剤中にドーパントを添加するのみの場合
も、通常のドーパント付与法に比較しても、極
く簡単な方法で、大きなドーパント効果を達成
することができ、得られた固体電解コンデンサ
のLC値を大巾に低減できると共に、長期間の
使用に際しても、そのESR値の変化が少なく、
電気特性の安定なものが得られる。 酸化剤と共に使用できないドーパント付与剤
を使用することができると共に、そのドーパン
ト付与が確実かつ均一に行うことができ、良好
な電気特性を有する固体電解コンデンサを得る
ことができる。
[Table] From the above results, it can be seen that the solid electrolytic capacitor obtained by the method of the present invention exhibits superior electrical characteristics as compared to the solid electrolytic capacitor that is not subjected to the electrolytic treatment. (Effects of the Invention) As detailed above, the solid electrolytic capacitor manufactured by the method of the present invention has the following advantages compared to conventionally known solid electrolytic capacitors. Even when just adding a dopant to the oxidizing agent, it is an extremely simple method compared to the usual dopant addition method, and it is possible to achieve a large dopant effect, and the LC value of the resulting solid electrolytic capacitor is In addition to being able to significantly reduce the
Stable electrical properties can be obtained. A dopant imparting agent that cannot be used together with an oxidizing agent can be used, and the dopant can be imparted reliably and uniformly, thereby making it possible to obtain a solid electrolytic capacitor having good electrical properties.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 電導性高分子化合物を固体電解質とする固体
電解コンデンサを製造するにあたり、多孔質誘電
体層を、ドーパント作用付与剤を配合した酸化剤
溶液で処理した後、該誘電体層上に気相重合によ
つて電導性高分子化合物を生成せしめ、次いで、
形成された電導性高分子化合物層を、ドーパント
作用付与剤を含有する溶液中で電解処理すること
を特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
1. In manufacturing a solid electrolytic capacitor using a conductive polymer compound as a solid electrolyte, a porous dielectric layer is treated with an oxidizing agent solution containing a dopant action imparting agent, and then vapor phase polymerization is performed on the dielectric layer. to generate a conductive polymer compound, and then
A method for producing a solid electrolytic capacitor, which comprises electrolytically treating the formed conductive polymer compound layer in a solution containing a dopant action imparting agent.
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