JPH05152169A - 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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- JPH05152169A JPH05152169A JP33761491A JP33761491A JPH05152169A JP H05152169 A JPH05152169 A JP H05152169A JP 33761491 A JP33761491 A JP 33761491A JP 33761491 A JP33761491 A JP 33761491A JP H05152169 A JPH05152169 A JP H05152169A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 弁作用金属陽極体に形成した酸化皮膜上に所
望の厚さの化学重合膜を形成する。 【構成】 弁作用金属陽極体を、溶媒のほぼ全量を水で
構成した酸化剤溶液に浸漬後、直ちにほぼ全量がピロ−
ル又はチオフェンからなる溶液中に浸漬して化学酸化重
合を行う。
望の厚さの化学重合膜を形成する。 【構成】 弁作用金属陽極体を、溶媒のほぼ全量を水で
構成した酸化剤溶液に浸漬後、直ちにほぼ全量がピロ−
ル又はチオフェンからなる溶液中に浸漬して化学酸化重
合を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性高分子膜を固体
電解質として用いた固体電解コンデンサの製造方法に関
する。
電解質として用いた固体電解コンデンサの製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、小形高性能化の要請に応えた導電
性高分子膜を固体電解質として用いた固体電解コンデン
サとして、特開昭６０−２４４０１７号公報又は特開昭
６３−１８１３０８号公報に開示されたものがある。
性高分子膜を固体電解質として用いた固体電解コンデン
サとして、特開昭６０−２４４０１７号公報又は特開昭
６３−１８１３０８号公報に開示されたものがある。
【０００３】これら公報に開示された技術は、表面を粗
面化した弁作用金属を化成し化成皮膜を形成して得た陽
極体を陽極として電解液中で対極との間に通電し電解酸
化重合手段を講じ、前記酸化皮膜上に電解重合膜を形成
し、この電解重合膜を固体電解質として用いるものであ
るが、酸化皮膜が絶縁物であるため通電が行われず、酸
化皮膜の欠陥部或いは陽極との近いところに電流が集中
し、固体電解質としての均一な電解重合膜を得ることが
極めて困難であった。また、無理に通電をする場合には
誘電体としての酸化皮膜が破壊される弊害を生じる結果
となっていた。
面化した弁作用金属を化成し化成皮膜を形成して得た陽
極体を陽極として電解液中で対極との間に通電し電解酸
化重合手段を講じ、前記酸化皮膜上に電解重合膜を形成
し、この電解重合膜を固体電解質として用いるものであ
るが、酸化皮膜が絶縁物であるため通電が行われず、酸
化皮膜の欠陥部或いは陽極との近いところに電流が集中
し、固体電解質としての均一な電解重合膜を得ることが
極めて困難であった。また、無理に通電をする場合には
誘電体としての酸化皮膜が破壊される弊害を生じる結果
となっていた。
【０００４】そのため、陽極体を例えば酸化剤溶液に浸
漬し、しかる後、ピロール溶液に浸漬するなどの化学酸
化重合手段を講じ、陽極体上に形成した化学重合膜を固
体電解質として用いる方法も提案されている。
漬し、しかる後、ピロール溶液に浸漬するなどの化学酸
化重合手段を講じ、陽極体上に形成した化学重合膜を固
体電解質として用いる方法も提案されている。
【０００５】しかしながら、酸化剤溶液の溶媒が、水と
アルコール等からなるものであるため、陽極体表面に保
持された酸化剤溶液が、ピロール溶液に浸漬した時、酸
化剤溶液がピロール溶液に溶解して、化学重合膜を生成
すべき陽極体から離れたピロール溶液中で重合反応が起
こりポリピロールが生成する結果となるため、陽極体表
面に形成される化学重合膜が極端に薄くしか形成されな
い欠点を有していた。
アルコール等からなるものであるため、陽極体表面に保
持された酸化剤溶液が、ピロール溶液に浸漬した時、酸
化剤溶液がピロール溶液に溶解して、化学重合膜を生成
すべき陽極体から離れたピロール溶液中で重合反応が起
こりポリピロールが生成する結果となるため、陽極体表
面に形成される化学重合膜が極端に薄くしか形成されな
い欠点を有していた。
【０００６】また、ピロール溶液には水とアルコール、
又はアルコールが入っているため、酸化剤溶液の溶媒と
混り易く、陽極体を酸化剤溶液への浸漬後ピロール溶液
に浸漬した時、陽極体に付着した酸化剤がピロール溶液
中で混り、ピロール溶液中での重合反応が助長される問
題を抱えていた。
又はアルコールが入っているため、酸化剤溶液の溶媒と
混り易く、陽極体を酸化剤溶液への浸漬後ピロール溶液
に浸漬した時、陽極体に付着した酸化剤がピロール溶液
中で混り、ピロール溶液中での重合反応が助長される問
題を抱えていた。
【０００７】したがって、グラファイト層，銀電極層の
形成時にグラファイト溶液や銀ペーストが陽極体内に浸
透して、直接酸化皮膜表面に接触するなどして、漏れ電
流特性劣化及びショート不良発生の原因となっていた。
そこで十分な厚さの化学重合膜を形成するために、化学
酸化重合手段を繰り返すことも考えられるが、酸化剤溶
液のピロール溶液中での溶解反応が同時に進行し、化学
重合体量が増加しないことに加え、化学重合膜が多孔性
になり、漏れ電流が高くなり、ショート不良が増し、更
にｔａｎδが高くなるなど、必ずしも有効な対策とは言
えなかった。
形成時にグラファイト溶液や銀ペーストが陽極体内に浸
透して、直接酸化皮膜表面に接触するなどして、漏れ電
流特性劣化及びショート不良発生の原因となっていた。
そこで十分な厚さの化学重合膜を形成するために、化学
酸化重合手段を繰り返すことも考えられるが、酸化剤溶
液のピロール溶液中での溶解反応が同時に進行し、化学
重合体量が増加しないことに加え、化学重合膜が多孔性
になり、漏れ電流が高くなり、ショート不良が増し、更
にｔａｎδが高くなるなど、必ずしも有効な対策とは言
えなかった。
【０００８】また、上記手段によって陽極体上に形成し
た化学重合膜を陽極として電解液中で対極との間に通電
し電解酸化重合手段を講じ、化学重合膜上に形成した電
解重合膜を固体電解質として用いる方法も提案されてい
るが、化学重合膜が薄い場合は十分な電解重合膜形成と
はならず、所望の固体電解質を得るには至らなかった。
た化学重合膜を陽極として電解液中で対極との間に通電
し電解酸化重合手段を講じ、化学重合膜上に形成した電
解重合膜を固体電解質として用いる方法も提案されてい
るが、化学重合膜が薄い場合は十分な電解重合膜形成と
はならず、所望の固体電解質を得るには至らなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、導電性
高分子膜を固体電解質として用いる固体電解コンデンサ
は、小形高性能化の要請に応えたものとして注目に値す
るが、固体電解質となる所望の化学重合膜を形成する上
で解決すべき課題をもつものであった。
高分子膜を固体電解質として用いる固体電解コンデンサ
は、小形高性能化の要請に応えたものとして注目に値す
るが、固体電解質となる所望の化学重合膜を形成する上
で解決すべき課題をもつものであった。
【００１０】本発明は、上記のような従来技術の課題を
解決するために提案されたものであり、その目的は、固
体電解質としての優れた化学重合膜を形成できる固体電
解コンデンサの製造方法を提供することである。
解決するために提案されたものであり、その目的は、固
体電解質としての優れた化学重合膜を形成できる固体電
解コンデンサの製造方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による固体電解コ
ンデンサの製造方法は、酸化皮膜を形成した弁作用金属
陽極体を酸化剤溶液に浸漬後、直ちにピロール溶液又は
チオフェン溶液に浸漬して化学酸化重合を行う固体電解
コンデンサの製造方法において、前記酸化剤溶液の溶媒
がほぼ全量水で、前記ピロール溶液又はチオフェン溶液
がほぼ全量ピロール又はチオフェンであることを特徴と
するものである。
ンデンサの製造方法は、酸化皮膜を形成した弁作用金属
陽極体を酸化剤溶液に浸漬後、直ちにピロール溶液又は
チオフェン溶液に浸漬して化学酸化重合を行う固体電解
コンデンサの製造方法において、前記酸化剤溶液の溶媒
がほぼ全量水で、前記ピロール溶液又はチオフェン溶液
がほぼ全量ピロール又はチオフェンであることを特徴と
するものである。
【００１２】
【作用】以上のような構成を有する本発明の固体電解コ
ンデンサの製造方法によれば、酸化剤溶液を構成する溶
媒がほぼ全量水であるため、陽極体を酸化剤溶液浸漬後
ピロール溶液又はチオフェン溶液に浸漬した場合ピロー
ル又はチオフェン溶液中で重合反応することなく、ま
た、この場合ピロール溶液又はチオフェン溶液がほぼ全
量ピロール又はチオフェンであるため、ピロール溶液又
はチオフェン溶液中に陽極体に付着した酸化剤溶液が混
じりピロール溶液中又はチオフェン溶液中で重合反応す
ることなく、陽極体表面で重合反応するため効率良く化
学重合膜が形成される。
ンデンサの製造方法によれば、酸化剤溶液を構成する溶
媒がほぼ全量水であるため、陽極体を酸化剤溶液浸漬後
ピロール溶液又はチオフェン溶液に浸漬した場合ピロー
ル又はチオフェン溶液中で重合反応することなく、ま
た、この場合ピロール溶液又はチオフェン溶液がほぼ全
量ピロール又はチオフェンであるため、ピロール溶液又
はチオフェン溶液中に陽極体に付着した酸化剤溶液が混
じりピロール溶液中又はチオフェン溶液中で重合反応す
ることなく、陽極体表面で重合反応するため効率良く化
学重合膜が形成される。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明による固体電解コンデンサの
製造方法の一実施例について具体的に説明する。
製造方法の一実施例について具体的に説明する。
【００１４】図１に示すように、直径０．３ｍｍのタン
タル線からなる陽極線１を植え込んでタンタル粉末を
４．０ｍｍ×３．０ｍｍ×１．３ｍｍの大きさに成形
し、これを１６００℃で焼結して焼結体２を形成する。
次にこの焼結体２に７０Ｖの電圧を印加して化成処理を
行い酸化皮膜３を形成した後、水１００％からなる溶媒
に、溶質として過酸化水素６Ｍ及び硫酸３Ｍを含有した
２０℃の酸化剤溶液に１０分間浸漬し、直ちにピロール
１００％とした溶液に２０分間浸漬して化学酸化重合を
行い、前記酸化皮膜３上に導電性高分子であるポリピロ
ールからなる化学重合膜４を形成する。
タル線からなる陽極線１を植え込んでタンタル粉末を
４．０ｍｍ×３．０ｍｍ×１．３ｍｍの大きさに成形
し、これを１６００℃で焼結して焼結体２を形成する。
次にこの焼結体２に７０Ｖの電圧を印加して化成処理を
行い酸化皮膜３を形成した後、水１００％からなる溶媒
に、溶質として過酸化水素６Ｍ及び硫酸３Ｍを含有した
２０℃の酸化剤溶液に１０分間浸漬し、直ちにピロール
１００％とした溶液に２０分間浸漬して化学酸化重合を
行い、前記酸化皮膜３上に導電性高分子であるポリピロ
ールからなる化学重合膜４を形成する。
【００１５】しかして、電解液としてピロール１ｍｏｌ
／リットル及び支持電解質としてパラトルエンスルホン
酸ナトリウム１ｍｏｌ／リットルを含むアセトニトリル
液中に浸漬し、前記化学重合膜４に接触したを白金線を
陽極とし、外部電極との間に定電流電解酸化重合（５０
ｍＡ／ｃｍ3 ，１ｈ）を行い、前記化学重合膜４上にポ
リピロールからなる電解重合膜５を形成した後、コロイ
ダルカーボンに浸漬してカーボン層６を形成し、更にこ
のカーボン層６の上に銀ペーストを塗布して導電体層７
を形成しコンデンサ素子８を構成する。
／リットル及び支持電解質としてパラトルエンスルホン
酸ナトリウム１ｍｏｌ／リットルを含むアセトニトリル
液中に浸漬し、前記化学重合膜４に接触したを白金線を
陽極とし、外部電極との間に定電流電解酸化重合（５０
ｍＡ／ｃｍ3 ，１ｈ）を行い、前記化学重合膜４上にポ
リピロールからなる電解重合膜５を形成した後、コロイ
ダルカーボンに浸漬してカーボン層６を形成し、更にこ
のカーボン層６の上に銀ペーストを塗布して導電体層７
を形成しコンデンサ素子８を構成する。
【００１６】次に、このコンデンサ素子８の導電体層７
の一部に陰極外部端子（図示せず）を接続し、前記陽極
線１に陽極外部端子（図示せず）を接続した後、外装樹
脂（図示せず）を施し、最後に前記陽極外部端子及び陰
極外部端子を所望の形状に折り曲げ加工し、定格電圧１
０Ｖ、公称静電容量３３μＦの固体電解コンデンサを完
成した。
の一部に陰極外部端子（図示せず）を接続し、前記陽極
線１に陽極外部端子（図示せず）を接続した後、外装樹
脂（図示せず）を施し、最後に前記陽極外部端子及び陰
極外部端子を所望の形状に折り曲げ加工し、定格電圧１
０Ｖ、公称静電容量３３μＦの固体電解コンデンサを完
成した。
【００１７】一方、従来技術による比較例１として、ピ
ロールとエタノールが１：１からなるピロール溶液を用
いる以外は、前述した本発明の実施例と同様の方法で作
製した定格電圧１０Ｖ、公称静電容量３３μＦの固体電
解コンデンサを、比較例２として、水とエタノールが
１：１からなる溶媒に、溶質として過酸化水素６Ｍ及び
硫酸３Ｍを含有した酸化剤溶液を用いる以外は、前述し
た本発明の実施例と同様の方法で作製した定格電圧１０
Ｖ、公称静電容量３３μＦの固体電解コンデンサを、比
較例３として、水とエタノールが１：１からなる溶媒
に、溶質として過酸化水素６Ｍ及び硫酸３Ｍを含有した
酸化剤溶液を用い、ピロールとエタノールが１：１から
なるピロール溶液を用いる以外は、前述した本発明と同
様の方法で作製した定格電圧１０Ｖ、公称静電容量３３
μＦの固体電解コンデンサをそれぞれ完成した。
ロールとエタノールが１：１からなるピロール溶液を用
いる以外は、前述した本発明の実施例と同様の方法で作
製した定格電圧１０Ｖ、公称静電容量３３μＦの固体電
解コンデンサを、比較例２として、水とエタノールが
１：１からなる溶媒に、溶質として過酸化水素６Ｍ及び
硫酸３Ｍを含有した酸化剤溶液を用いる以外は、前述し
た本発明の実施例と同様の方法で作製した定格電圧１０
Ｖ、公称静電容量３３μＦの固体電解コンデンサを、比
較例３として、水とエタノールが１：１からなる溶媒
に、溶質として過酸化水素６Ｍ及び硫酸３Ｍを含有した
酸化剤溶液を用い、ピロールとエタノールが１：１から
なるピロール溶液を用いる以外は、前述した本発明と同
様の方法で作製した定格電圧１０Ｖ、公称静電容量３３
μＦの固体電解コンデンサをそれぞれ完成した。
【００１８】以上のように完成した本発明の実施例にお
ける固体電解コンデンサ（実施例Ａ）と、従来技術によ
る比較例１としての固体電解コンデンサ（従来例Ｂ）、
比較例２としての固体電解コンデンサ（従来例Ｃ）及び
比較例３としての固体電解コンデンサ（従来例Ｄ）とに
ついて多数の試料を用意し、それぞれの初期特性を調べ
たところ表１に示すような結果が得られた。
ける固体電解コンデンサ（実施例Ａ）と、従来技術によ
る比較例１としての固体電解コンデンサ（従来例Ｂ）、
比較例２としての固体電解コンデンサ（従来例Ｃ）及び
比較例３としての固体電解コンデンサ（従来例Ｄ）とに
ついて多数の試料を用意し、それぞれの初期特性を調べ
たところ表１に示すような結果が得られた。
【００１９】試料数はそれぞれ１００個であり、数値は
平均値で、括弧内の数値はバラツキを示す。
平均値で、括弧内の数値はバラツキを示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１から明らかなように、本発明による実
施例Ａは、従来例Ｂ，従来例Ｃ及び従来例Ｄと比較し
て、いずれの特性も優れている。
施例Ａは、従来例Ｂ，従来例Ｃ及び従来例Ｄと比較し
て、いずれの特性も優れている。
【００２２】この結果から、固体電解質としての導電性
高分子膜の形成手段における化学酸化重合で用いる酸化
剤溶液として、その溶媒がほぼ全量水からなり、且つピ
ロールモノマー溶液として、ほぼ全量がピロールで構成
することが諸特性向上に大きく貢献することを実証し
た。
高分子膜の形成手段における化学酸化重合で用いる酸化
剤溶液として、その溶媒がほぼ全量水からなり、且つピ
ロールモノマー溶液として、ほぼ全量がピロールで構成
することが諸特性向上に大きく貢献することを実証し
た。
【００２３】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、陽極体としては、タンタル粉末以
外のアルミニウム，ニオブ等の弁作用金属粉末、或いは
これらタンタル，アルミニウム，ニオブ等の弁作用金属
箔を用いたものにも適用できることは勿論である。
のではなく、例えば、陽極体としては、タンタル粉末以
外のアルミニウム，ニオブ等の弁作用金属粉末、或いは
これらタンタル，アルミニウム，ニオブ等の弁作用金属
箔を用いたものにも適用できることは勿論である。
【００２４】また、本発明の実施例において、導電性高
分子としてピロールを例示して説明したが、チオフェン
を用いたものにおいても同効である。
分子としてピロールを例示して説明したが、チオフェン
を用いたものにおいても同効である。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、化学
重合膜が十分に形成されるため、静電容量，ｔａｎδ，
漏れ電流特性が改善され、且つ短絡不良の発生を大幅に
低減できる実用的価値の高い導電性高分子膜を固体電解
質として用いた固体電解コンデンサの製造方法を得るこ
とができる。
重合膜が十分に形成されるため、静電容量，ｔａｎδ，
漏れ電流特性が改善され、且つ短絡不良の発生を大幅に
低減できる実用的価値の高い導電性高分子膜を固体電解
質として用いた固体電解コンデンサの製造方法を得るこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例によって得られた製造途中の
固体電解コンデンサを示す正断面図。
固体電解コンデンサを示す正断面図。
１ 陽極線 ２ 焼結体 ３ 酸化皮膜 ４ 化学重合膜 ５ 電解重合膜 ６ カーボン層 ７ 導電体層 ８ コンデンサ素子
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化皮膜を形成した弁作用金属陽極体を
酸化剤溶液に浸漬後、直ちにピロール溶液又はチオフェ
ン溶液に浸漬して化学酸化重合を行う固体電解コンデン
サの製造方法において、前記酸化剤溶液の溶媒がほぼ全
量水で、前記ピロール溶液又はチオフェン溶液がほぼ全
量ピロール又はチオフェンであることを特徴とする固体
電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33761491A JPH05152169A (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33761491A JPH05152169A (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152169A true JPH05152169A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18310311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33761491A Pending JPH05152169A (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05152169A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000239361A (ja) * | 1998-07-06 | 2000-09-05 | Showa Denko Kk | 導電性重合体、固体電解コンデンサ及びそれらの製造方法 |
| JP2009239296A (ja) * | 1998-07-06 | 2009-10-15 | Showa Denko Kk | 固体電解コンデンサ及びそれらの製造方法 |
| CN106057470A (zh) * | 2015-04-02 | 2016-10-26 | Nec东金株式会社 | 固体电解电容器 |
| US11270847B1 (en) | 2019-05-17 | 2022-03-08 | KYOCERA AVX Components Corporation | Solid electrolytic capacitor with improved leakage current |
-
1991
- 1991-11-26 JP JP33761491A patent/JPH05152169A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000239361A (ja) * | 1998-07-06 | 2000-09-05 | Showa Denko Kk | 導電性重合体、固体電解コンデンサ及びそれらの製造方法 |
| JP2009239296A (ja) * | 1998-07-06 | 2009-10-15 | Showa Denko Kk | 固体電解コンデンサ及びそれらの製造方法 |
| CN106057470A (zh) * | 2015-04-02 | 2016-10-26 | Nec东金株式会社 | 固体电解电容器 |
| US11270847B1 (en) | 2019-05-17 | 2022-03-08 | KYOCERA AVX Components Corporation | Solid electrolytic capacitor with improved leakage current |
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