JPH0552659B2 - - Google Patents
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- JPH0552659B2 JPH0552659B2 JP60004290A JP429085A JPH0552659B2 JP H0552659 B2 JPH0552659 B2 JP H0552659B2 JP 60004290 A JP60004290 A JP 60004290A JP 429085 A JP429085 A JP 429085A JP H0552659 B2 JPH0552659 B2 JP H0552659B2
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Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、損失が小さく、高周波特性の良好な
固体電解コンデンサの製造方法に関するものであ
る。 従来の技術 近年、電気機器のデイジタル化にともなつて、
そこに使用されるコンデンサも高周波領域におい
てインピーダンスが低く、小型大容量化への要求
が高まつている。従来、高周波領域用のコンデン
サとしてはプラスチツクフイルムコンデンサ、マ
イカコンデンサ、積層セラミツクコンデンサなど
が用いられているが、フイルムコンデンサおよび
マイカコンデンサでは形状が大きくなつてしまう
ために大容量化がむずかしく、また積層セラミツ
クコンデンサは小型大容量の要望から生まれたも
のであるが価格が非常に高くなること、温度特性
が悪いことなどの欠点を有している。一方、大容
量タイプのコンデンサとして用いられているもの
にアルミニウム乾式電解コンデンサやアルミニウ
ムまたはタンタル固体電解コンデンサなどがあ
る。これらのコンデンサは誘電体となる酸化皮膜
をひじように薄くできるために大容量が実現でき
るのであるが、その反面酸化皮膜の損傷が起き易
いために酸化皮膜と陰極間に電解質を施し随時損
傷を修復する必要がある。アルミニウム乾式電解
コンデンサでは、エツチングを施した陽・陰極ア
ルミニウム箔を紙のセパレータを介して巻き取
り、液状の電解質を用いている。このため、電解
質の液もれやイオン電導性などの理由から経時的
に静電容量の減少や損失の増大をもたらす事と高
周波特性・低温領域での損失が大きいなどの欠点
を有している。又、アルミニウムやタンタル固体
電解コンデンサでは前記アルミニウム電解コンデ
ンサの欠点改良のため電解質の固体化がなされて
いる。この固体電解質形成には硝酸マンガン液に
陽極箔を浸漬し、350℃前後の高温炉中にて熱分
解し、二酸化マンガン（MnO2）層をつくる。こ
のコンデンサの場合、電解質が固体のために高温
における電解質の流出、低温域での凝固から生ず
る機能低下などの欠点がなく、液状電解質と較べ
良好な周波数特性・温度特性を示すが、高温で数
回熱分解することによる酸化皮膜の損傷及び二酸
化マンガンの比抵抗が高いことなどの理由から高
周波領域での損失は十分に小さいとは言えない。 そこで、これらのコンデンサの欠点を改良する
ために固体電解質として導電性が高く、陽極酸化
性のすぐれた有機半導体たとえば７，７，８，８
−テトラシアノキノジメタン（以下TCNQと記
す）錯体を用いることが提案されている。この有
機半導体は有機溶媒に溶解したり、加熱による融
解などの手段を用いて酸化皮膜に含浸塗布するこ
とが可能であり、MnO2を含浸する際に生ずる熱
分解による酸化皮膜の損傷を防ぐことができ、導
電性が高く、陽極酸化性のすれたTCNQ錯体を
用いることで高周波特性が良好で大容量のコンデ
ンサが可能となる。この有機半導体を固体電解質
として用いる技術は、例えば丹羽信一氏により出
願されている特開昭58−17609号公報に記載され
ている。 発明が解決しようとする問題点 前記発明によると、酸化皮膜へのTCNQ塩の
含浸が有機半導体（TCNQ塩）を加熱融解する
ことによるとしている。TCNQ塩が融解後、た
だちに酸化皮膜を浸漬し、TCNQ塩の熱分解が
起き始めるまでの短時間の間に浸漬を終了し、そ
ののち急冷することによつてTCNQ塩の微結晶
を形成せしめ、被覆性へ良好な素子が得られたこ
とが言われている。しかしながら、TCNQ塩は
融解した際の粘性が大きく、短時間の浸漬では酸
化皮膜への含浸は不十分である。 本発明は上記問題を解決するもので、含浸性の
向上により有機半導体を電解質として用いる固体
電解コンデンサの小型大容量化をねらつた製造方
法を提供するものである。 問題点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、固体電解質として７，７，８，８−テトラシ
アノキジメタンのコンプレツクス塩と中性の７，
７，８，８−テトラシアノキジメタンの混合物を
用意する工程と、前記固体電解質を溶融する工程
と、前記溶融した固体電解質を減圧下において陽
極酸化皮膜に含浸させる工程とを有するものであ
る。 作 用 今まで行なつていたTCNQ塩を常圧にて溶融
含浸する方法では、溶融時の粘性が大きいこと及
び分解するまでの時間が短かいので短時間しか浸
漬できないなどの理由から、微細なエツチングを
施した陽極酸化皮膜には十分な含浸塗布ができる
には至らなかつた。又、減圧含浸法を行なえば含
浸性の向上することは良く知られた事例である
が、TCNQ塩の昇華・分解が加速されるので実
際に行なうことは不可能であつた。そこで、鋭意
研究を行ないTCNQ塩の昇華・分解を抑え、且
つ溶融時の粘性も低下するための方法を検討した
ところ、TCNQ塩に中性のTCNQを添加するこ
とが良好な結果をもたらすことが判明した。中性
のTCNQは絶縁物であるので過剰な添加は半導
体であるところのTCNQ塩の抵抗値を増加させ、
コンデンサの特性に悪影響を与えるが、TCNQ
塩の溶融時におこる昇華はTCNQ塩から離脱し
た中性のTCNQであるので、その離脱分に相当
する量の中性のTCNQを前もつて添加しておく
と溶融時に化学結合し、塩を形成するので何ら問
題はない。中性のTCNQが昇華する量は、溶融
含浸に要する時間（約20秒）で、大気圧で５重量
％以下、減圧（10-2Torr）では約30重量％であ
つたので、上記の含浸条件では中性のTCNQの
添加量は30重量％が最適量である。 本発明で開示される有機半導体（TCNQ塩）
を固体電解質とした固体電解コンデンサの製造方
法は、TCNQ塩に昇華性の高い中性のTCNQを
余分に添加することにより、TCNQ塩の組成変
化を抑え安定化したことから減圧含浸することが
可能となり、且つ、中性のTCNQ添加で溶融時
の粘性が下がり流動性が良くなつたことから、微
細なエツチングピツトである陽極化皮膜への含浸
塗布性が向上し、コンデンサの初期特性を改良し
たものである。 実施例 以下に本発明の実施例について述べる。 有機半導体として公知の方法で合成されたｎ−
ブチルイソキノリニウム（TCNQ）2100重量部を
用い、これに中性のTCNQを２から50重量％添
加して乳鉢にて良く混合した。こののち、アルミ
チウム缶ケース（直径４mm、高さ５mm）に約20mg
を充填し、その上に巻取形のアルミ電解コンデン
サのユニツトをのせた。加熱が減圧でき、且つ、
急速な昇温のできる赤外線加熱装置を用い、この
装置の加熱品ホルダーに上記のユニツト入りアル
ミ缶ケースを配置した。まず、加熱槽内を約
10-2Torrまで減圧にひいたのち、270℃まで１秒
以内に昇温し、20秒の間その温度に保持して、溶
融したTCNQ塩と中性のTCNQをユニツト中に
浸み込ませた。その後、一気に室内空気を加熱槽
内へ導入し、酸化皮膜内に含浸すると同時に有機
半導体の冷却固化をはかつた。これによつて得ら
れた固体電解コンデンサの初期特性を、減圧しな
い場合と比較して表に示す。
固体電解コンデンサの製造方法に関するものであ
る。 従来の技術 近年、電気機器のデイジタル化にともなつて、
そこに使用されるコンデンサも高周波領域におい
てインピーダンスが低く、小型大容量化への要求
が高まつている。従来、高周波領域用のコンデン
サとしてはプラスチツクフイルムコンデンサ、マ
イカコンデンサ、積層セラミツクコンデンサなど
が用いられているが、フイルムコンデンサおよび
マイカコンデンサでは形状が大きくなつてしまう
ために大容量化がむずかしく、また積層セラミツ
クコンデンサは小型大容量の要望から生まれたも
のであるが価格が非常に高くなること、温度特性
が悪いことなどの欠点を有している。一方、大容
量タイプのコンデンサとして用いられているもの
にアルミニウム乾式電解コンデンサやアルミニウ
ムまたはタンタル固体電解コンデンサなどがあ
る。これらのコンデンサは誘電体となる酸化皮膜
をひじように薄くできるために大容量が実現でき
るのであるが、その反面酸化皮膜の損傷が起き易
いために酸化皮膜と陰極間に電解質を施し随時損
傷を修復する必要がある。アルミニウム乾式電解
コンデンサでは、エツチングを施した陽・陰極ア
ルミニウム箔を紙のセパレータを介して巻き取
り、液状の電解質を用いている。このため、電解
質の液もれやイオン電導性などの理由から経時的
に静電容量の減少や損失の増大をもたらす事と高
周波特性・低温領域での損失が大きいなどの欠点
を有している。又、アルミニウムやタンタル固体
電解コンデンサでは前記アルミニウム電解コンデ
ンサの欠点改良のため電解質の固体化がなされて
いる。この固体電解質形成には硝酸マンガン液に
陽極箔を浸漬し、350℃前後の高温炉中にて熱分
解し、二酸化マンガン（MnO2）層をつくる。こ
のコンデンサの場合、電解質が固体のために高温
における電解質の流出、低温域での凝固から生ず
る機能低下などの欠点がなく、液状電解質と較べ
良好な周波数特性・温度特性を示すが、高温で数
回熱分解することによる酸化皮膜の損傷及び二酸
化マンガンの比抵抗が高いことなどの理由から高
周波領域での損失は十分に小さいとは言えない。 そこで、これらのコンデンサの欠点を改良する
ために固体電解質として導電性が高く、陽極酸化
性のすぐれた有機半導体たとえば７，７，８，８
−テトラシアノキノジメタン（以下TCNQと記
す）錯体を用いることが提案されている。この有
機半導体は有機溶媒に溶解したり、加熱による融
解などの手段を用いて酸化皮膜に含浸塗布するこ
とが可能であり、MnO2を含浸する際に生ずる熱
分解による酸化皮膜の損傷を防ぐことができ、導
電性が高く、陽極酸化性のすれたTCNQ錯体を
用いることで高周波特性が良好で大容量のコンデ
ンサが可能となる。この有機半導体を固体電解質
として用いる技術は、例えば丹羽信一氏により出
願されている特開昭58−17609号公報に記載され
ている。 発明が解決しようとする問題点 前記発明によると、酸化皮膜へのTCNQ塩の
含浸が有機半導体（TCNQ塩）を加熱融解する
ことによるとしている。TCNQ塩が融解後、た
だちに酸化皮膜を浸漬し、TCNQ塩の熱分解が
起き始めるまでの短時間の間に浸漬を終了し、そ
ののち急冷することによつてTCNQ塩の微結晶
を形成せしめ、被覆性へ良好な素子が得られたこ
とが言われている。しかしながら、TCNQ塩は
融解した際の粘性が大きく、短時間の浸漬では酸
化皮膜への含浸は不十分である。 本発明は上記問題を解決するもので、含浸性の
向上により有機半導体を電解質として用いる固体
電解コンデンサの小型大容量化をねらつた製造方
法を提供するものである。 問題点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、固体電解質として７，７，８，８−テトラシ
アノキジメタンのコンプレツクス塩と中性の７，
７，８，８−テトラシアノキジメタンの混合物を
用意する工程と、前記固体電解質を溶融する工程
と、前記溶融した固体電解質を減圧下において陽
極酸化皮膜に含浸させる工程とを有するものであ
る。 作 用 今まで行なつていたTCNQ塩を常圧にて溶融
含浸する方法では、溶融時の粘性が大きいこと及
び分解するまでの時間が短かいので短時間しか浸
漬できないなどの理由から、微細なエツチングを
施した陽極酸化皮膜には十分な含浸塗布ができる
には至らなかつた。又、減圧含浸法を行なえば含
浸性の向上することは良く知られた事例である
が、TCNQ塩の昇華・分解が加速されるので実
際に行なうことは不可能であつた。そこで、鋭意
研究を行ないTCNQ塩の昇華・分解を抑え、且
つ溶融時の粘性も低下するための方法を検討した
ところ、TCNQ塩に中性のTCNQを添加するこ
とが良好な結果をもたらすことが判明した。中性
のTCNQは絶縁物であるので過剰な添加は半導
体であるところのTCNQ塩の抵抗値を増加させ、
コンデンサの特性に悪影響を与えるが、TCNQ
塩の溶融時におこる昇華はTCNQ塩から離脱し
た中性のTCNQであるので、その離脱分に相当
する量の中性のTCNQを前もつて添加しておく
と溶融時に化学結合し、塩を形成するので何ら問
題はない。中性のTCNQが昇華する量は、溶融
含浸に要する時間（約20秒）で、大気圧で５重量
％以下、減圧（10-2Torr）では約30重量％であ
つたので、上記の含浸条件では中性のTCNQの
添加量は30重量％が最適量である。 本発明で開示される有機半導体（TCNQ塩）
を固体電解質とした固体電解コンデンサの製造方
法は、TCNQ塩に昇華性の高い中性のTCNQを
余分に添加することにより、TCNQ塩の組成変
化を抑え安定化したことから減圧含浸することが
可能となり、且つ、中性のTCNQ添加で溶融時
の粘性が下がり流動性が良くなつたことから、微
細なエツチングピツトである陽極化皮膜への含浸
塗布性が向上し、コンデンサの初期特性を改良し
たものである。 実施例 以下に本発明の実施例について述べる。 有機半導体として公知の方法で合成されたｎ−
ブチルイソキノリニウム（TCNQ）2100重量部を
用い、これに中性のTCNQを２から50重量％添
加して乳鉢にて良く混合した。こののち、アルミ
チウム缶ケース（直径４mm、高さ５mm）に約20mg
を充填し、その上に巻取形のアルミ電解コンデン
サのユニツトをのせた。加熱が減圧でき、且つ、
急速な昇温のできる赤外線加熱装置を用い、この
装置の加熱品ホルダーに上記のユニツト入りアル
ミ缶ケースを配置した。まず、加熱槽内を約
10-2Torrまで減圧にひいたのち、270℃まで１秒
以内に昇温し、20秒の間その温度に保持して、溶
融したTCNQ塩と中性のTCNQをユニツト中に
浸み込ませた。その後、一気に室内空気を加熱槽
内へ導入し、酸化皮膜内に含浸すると同時に有機
半導体の冷却固化をはかつた。これによつて得ら
れた固体電解コンデンサの初期特性を、減圧しな
い場合と比較して表に示す。
【表】
【表】
このように中性TCNQの添加量が多くなるに
つれて容量の増大、損失の減少を示しているが、
減圧がない場合で５重量％の添加、減圧した場合
で30重量％の添加でそれぞれ最良の特性を示して
いる。 発明の効果 以上要するに本発明は陽極酸化皮膜に固体電解
質を含浸塗布する際に、減圧含浸法を用いること
を特徴とする固体電解コンデンサの製造方法を提
供するもので、小型大容量化をはかることができ
る。
つれて容量の増大、損失の減少を示しているが、
減圧がない場合で５重量％の添加、減圧した場合
で30重量％の添加でそれぞれ最良の特性を示して
いる。 発明の効果 以上要するに本発明は陽極酸化皮膜に固体電解
質を含浸塗布する際に、減圧含浸法を用いること
を特徴とする固体電解コンデンサの製造方法を提
供するもので、小型大容量化をはかることができ
る。
Claims (1)
- １ 固体電解質として７，７，８，８−テトラシ
アノキジメタンのコンプレツクス塩と中性の７，
７，８，８−テトラシアノキジメタンの混合物を
用意する工程と、前記固体電解質を溶融する工程
と、前記溶融した固体電解質を減圧下において陽
極酸化皮膜に含浸させる工程とを有することを特
徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP429085A JPS61163625A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| US06/818,592 US4679124A (en) | 1985-01-14 | 1986-01-13 | Solid electrolytic capacitors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP429085A JPS61163625A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61163625A JPS61163625A (ja) | 1986-07-24 |
| JPH0552659B2 true JPH0552659B2 (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=11580382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP429085A Granted JPS61163625A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61163625A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4916855A (ja) * | 1972-06-13 | 1974-02-14 | ||
| JPS5817609A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-01 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
-
1985
- 1985-01-14 JP JP429085A patent/JPS61163625A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4916855A (ja) * | 1972-06-13 | 1974-02-14 | ||
| JPS5817609A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-01 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61163625A (ja) | 1986-07-24 |
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