JPH06101418B2 - 固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサおよびその製造方法Info
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- JPH06101418B2 JPH06101418B2 JP16931189A JP16931189A JPH06101418B2 JP H06101418 B2 JPH06101418 B2 JP H06101418B2 JP 16931189 A JP16931189 A JP 16931189A JP 16931189 A JP16931189 A JP 16931189A JP H06101418 B2 JPH06101418 B2 JP H06101418B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は導電性高分子を電解質として用いる、コンデン
サ特性とりわけ周波数特性ならびに高温・高湿下におけ
る信頼性特性の優れた固体電解コンデンサおよびその製
造方法に関するものである。
サ特性とりわけ周波数特性ならびに高温・高湿下におけ
る信頼性特性の優れた固体電解コンデンサおよびその製
造方法に関するものである。
従来の技術 近年、電気機器のデジタル化に伴って、コンデンサも小
型大容量で高周波領域でのインピーダンスの低いものが
要求されている。従来、高周波領域で使用されるコンデ
ンサにはプラスチックコンデンサ、マイカコンデンサ、
積層セラミックコンデンサがあるが、これらのコンデン
サでは形状が大きくなり大容量化が難しい。一方、大容
量コンデンサとしてはアルミニウム乾式電解コンデンサ
あるいはアルミニウムまたはタンタル固体電解コンデン
サ等の電解コンデンサがある。これらのコンテンサでは
用いている電解質（液体電解質あるいは固体の二酸化マ
ンガン）の抵抗が高いために、高周波領域で十分低いイ
ンピーダンス得ることはできない。
型大容量で高周波領域でのインピーダンスの低いものが
要求されている。従来、高周波領域で使用されるコンデ
ンサにはプラスチックコンデンサ、マイカコンデンサ、
積層セラミックコンデンサがあるが、これらのコンデン
サでは形状が大きくなり大容量化が難しい。一方、大容
量コンデンサとしてはアルミニウム乾式電解コンデンサ
あるいはアルミニウムまたはタンタル固体電解コンデン
サ等の電解コンデンサがある。これらのコンテンサでは
用いている電解質（液体電解質あるいは固体の二酸化マ
ンガン）の抵抗が高いために、高周波領域で十分低いイ
ンピーダンス得ることはできない。
これに対し、最近、固体電解質として二酸化マンガンの
代わりに、導電性が高く、陽極酸化性の優れた有機半導
体、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタンコンプレック
ス塩（以下「TCNQ塩」と略す）、を用いることが提案さ
れている。同一出願人らによる発明（特公昭56−10777
号公報）および丹羽信一氏による発明（特開昭58−1760
9号公報）に公表されているように、このようなTCNQ塩
を用いたアルミニウム固体電解コンデンサでは、周波数
特性および温度特性が著しく改良され、低い漏れ電流特
性が達成されている。また、TCNQ塩は有機物の導電材料
としては、熱的な安定性に優れているため、得られたコ
ンデンサの高温寿命模従来の乾式電解コンデンサのそれ
をはるかに凌ぐとされている。さらに近年、ピロール、
チオフェンなどの複素乾式のモノマーを指示電解質を用
いて電解重合することにより、支持電解質のアニオンを
ドーパントして含む高導電性の高分子を陽極体上に形成
し、これを電解質として用いる固体電解コンデンサが提
案されている（特開昭60−37114号公報、特開昭60−244
017号公報）。
代わりに、導電性が高く、陽極酸化性の優れた有機半導
体、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタンコンプレック
ス塩（以下「TCNQ塩」と略す）、を用いることが提案さ
れている。同一出願人らによる発明（特公昭56−10777
号公報）および丹羽信一氏による発明（特開昭58−1760
9号公報）に公表されているように、このようなTCNQ塩
を用いたアルミニウム固体電解コンデンサでは、周波数
特性および温度特性が著しく改良され、低い漏れ電流特
性が達成されている。また、TCNQ塩は有機物の導電材料
としては、熱的な安定性に優れているため、得られたコ
ンデンサの高温寿命模従来の乾式電解コンデンサのそれ
をはるかに凌ぐとされている。さらに近年、ピロール、
チオフェンなどの複素乾式のモノマーを指示電解質を用
いて電解重合することにより、支持電解質のアニオンを
ドーパントして含む高導電性の高分子を陽極体上に形成
し、これを電解質として用いる固体電解コンデンサが提
案されている（特開昭60−37114号公報、特開昭60−244
017号公報）。
発明が解決しようとする課題 導電性高分子のドーパントとして、過塩素酸イオンある
いは四フッ化ほう素イオン等ハロゲン化物あるいはパラ
トルエンスルフォン酸イオン等が一般的に用いられてい
る。しかしながらこれらのハロゲン化物イオンをドーパ
ントとした導電性高分子を固体電解質として用いた場合
脱ドープを起こし易く、特に高温でその傾向が顕著であ
り、高温に暴露された場合導電性高分子の電気的特性を
安定に保つことは困難であるといった問題があり、また
これらの脱ドープしたイオンは陽極アルミニウムの誘電
体被膜を劣化させ易いといった問題もあった。さらにパ
ラトルエンスルフォン酸イオンの場合、乾燥状態では比
較的安定であるが、水が存在するとアルミニウムの誘電
体皮膜の劣化を来すといった問題があった。これらはコ
ンデンサの漏れ電流を大きくさせ、また容量・損失等の
経時変化を大きくさせる原因となるため、導電性高分子
を電解質として用いた高特性・高信頼性の固体電解コン
デンサを実現することは困難であった。
いは四フッ化ほう素イオン等ハロゲン化物あるいはパラ
トルエンスルフォン酸イオン等が一般的に用いられてい
る。しかしながらこれらのハロゲン化物イオンをドーパ
ントとした導電性高分子を固体電解質として用いた場合
脱ドープを起こし易く、特に高温でその傾向が顕著であ
り、高温に暴露された場合導電性高分子の電気的特性を
安定に保つことは困難であるといった問題があり、また
これらの脱ドープしたイオンは陽極アルミニウムの誘電
体被膜を劣化させ易いといった問題もあった。さらにパ
ラトルエンスルフォン酸イオンの場合、乾燥状態では比
較的安定であるが、水が存在するとアルミニウムの誘電
体皮膜の劣化を来すといった問題があった。これらはコ
ンデンサの漏れ電流を大きくさせ、また容量・損失等の
経時変化を大きくさせる原因となるため、導電性高分子
を電解質として用いた高特性・高信頼性の固体電解コン
デンサを実現することは困難であった。
本発明は上記課題を解決するもので、初期の容量および
損失特性に優れ、高温無負荷放置においてもそれらの劣
化が小さく、信頼性特性に優れた固体電解コンデンサ及
びその製造方法の提供を目的とするものである。
損失特性に優れ、高温無負荷放置においてもそれらの劣
化が小さく、信頼性特性に優れた固体電解コンデンサ及
びその製造方法の提供を目的とするものである。
課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するもので、その技術的手段
は、陽極酸化あるいは陽極化成により形成した誘電体皮
膜と、前記誘電体皮膜上に付着された二酸化マンガンと
を有する陽極弁金属上に、更に複素環式化合物から選ば
れる少なくとも一種の化合物を繰り返し単位とし、少な
くとも一つのスルフォン基を含むアントラキノンスルフ
ォネートあるいはアントラキノン環の水素が炭素数１な
いし12のアルキル基で一つ以上置換された前記アルキル
アントラキノンスルフォネートから選ばれる少なくとも
一種のアニオンをドーパントとして含む導電性高分子を
電解質として用いることにより、信頼性特性の優れた固
体電解コンデンサを得られるようにしたものである。ス
ルフォン基はアントラキノン環１個当り１個以上含まれ
ていれば使用できる。アントラキノンスルフォネートの
置換アルキル基は直鎖状あるいは枝分かれ状いずれの状
態のものでも用いることができ、また置換アルキル基数
はアントラキノン環１個当り１個以上のものすべてを用
いることができ、さらに置換アルキル基の炭素数は１以
上のものであれば用いることができるが、置換基数ある
いは置換アルキル基の炭素数の増加とともに溶解性が急
激に低下するため、好適には置換基数はナフタレン環１
分子当り１ないし３分子の範囲のもの、置換アルキル基
の炭素数は１ないし12の範囲のものが用いられる。ドー
プされるアニオンは上記化合物から選ばれる一種類から
成るものでも、また混合されて成るものでも使用でき
る。
は、陽極酸化あるいは陽極化成により形成した誘電体皮
膜と、前記誘電体皮膜上に付着された二酸化マンガンと
を有する陽極弁金属上に、更に複素環式化合物から選ば
れる少なくとも一種の化合物を繰り返し単位とし、少な
くとも一つのスルフォン基を含むアントラキノンスルフ
ォネートあるいはアントラキノン環の水素が炭素数１な
いし12のアルキル基で一つ以上置換された前記アルキル
アントラキノンスルフォネートから選ばれる少なくとも
一種のアニオンをドーパントとして含む導電性高分子を
電解質として用いることにより、信頼性特性の優れた固
体電解コンデンサを得られるようにしたものである。ス
ルフォン基はアントラキノン環１個当り１個以上含まれ
ていれば使用できる。アントラキノンスルフォネートの
置換アルキル基は直鎖状あるいは枝分かれ状いずれの状
態のものでも用いることができ、また置換アルキル基数
はアントラキノン環１個当り１個以上のものすべてを用
いることができ、さらに置換アルキル基の炭素数は１以
上のものであれば用いることができるが、置換基数ある
いは置換アルキル基の炭素数の増加とともに溶解性が急
激に低下するため、好適には置換基数はナフタレン環１
分子当り１ないし３分子の範囲のもの、置換アルキル基
の炭素数は１ないし12の範囲のものが用いられる。ドー
プされるアニオンは上記化合物から選ばれる一種類から
成るものでも、また混合されて成るものでも使用でき
る。
複素乾式化合物としては、ピロール、チオフェン、フラ
ンあるいはそれらの誘導体が使用できる。陽極金属とし
ては、アルミニウムが好適であるが、その他タンタルあ
るいはチタンを用いることもできる。
ンあるいはそれらの誘導体が使用できる。陽極金属とし
ては、アルミニウムが好適であるが、その他タンタルあ
るいはチタンを用いることもできる。
導電性高分子電解質の形成は、ドーパントを均一かつ高
濃度にドープしその導電率を高め、かつまた陽極との密
着性を高めるため、上記の複素乾式化合物をモノマーと
し、上記のアントラキノンスルフォネートまたはアルキ
ルアントラキノンスルフォネートを支持電解質として、
電解重合により行うことが望ましい。その他陽極の誘電
体皮膜を劣化させない適当な酸化剤を用いて化学的酸化
重合により電解質皮膜を形成し、その後アニオン変換に
より上記アイノンをドープすることも可能である。支持
電解質として用いる上記スルフォネートは、遊離の酸の
形態でも、または金属塩、アンモニウム塩あるいは第４
級アンモニウム塩の形態でも使用できる。
濃度にドープしその導電率を高め、かつまた陽極との密
着性を高めるため、上記の複素乾式化合物をモノマーと
し、上記のアントラキノンスルフォネートまたはアルキ
ルアントラキノンスルフォネートを支持電解質として、
電解重合により行うことが望ましい。その他陽極の誘電
体皮膜を劣化させない適当な酸化剤を用いて化学的酸化
重合により電解質皮膜を形成し、その後アニオン変換に
より上記アイノンをドープすることも可能である。支持
電解質として用いる上記スルフォネートは、遊離の酸の
形態でも、または金属塩、アンモニウム塩あるいは第４
級アンモニウム塩の形態でも使用できる。
作 用 本発明による導電性高分子電解質は、極めてかさ高な分
子構造のアントラキノン環を有するスルフォン酸アニオ
ンをドープしているため、高温、高湿下で脱ドープが起
こりにくく、導電性高分子の電気的特性の劣化が極めて
小さい。また脱ドープアニオンによる、陽極アルミニム
ウの誘電体被膜の劣化も抑制される。したがってこれを
電解質として用いた場合、損失が小さく、高温・高湿下
におけるコンデンサ特性の劣化の少ない固体電解コンデ
ンサを得ることができる。なおアルキルアントラキノン
スルフォネートの場合、その分子構造からさらに脱ドー
プが起こりにくくなるとともに重合膜の機械的特性の向
上も期待できる。なお誘電皮被膜を設けた陽極金属上に
二酸化マンガンを付着させるのは、外部から接触させた
補助電極を介してあるいは誘電体被膜を有する陽極自体
を電極として電圧を印加し、電解重合により導電性高分
子皮膜を容易に形成するためであり、さらに二酸化マン
ガンが有する陽極化成性により、誘電体皮膜の修復性を
向上させるためである。
子構造のアントラキノン環を有するスルフォン酸アニオ
ンをドープしているため、高温、高湿下で脱ドープが起
こりにくく、導電性高分子の電気的特性の劣化が極めて
小さい。また脱ドープアニオンによる、陽極アルミニム
ウの誘電体被膜の劣化も抑制される。したがってこれを
電解質として用いた場合、損失が小さく、高温・高湿下
におけるコンデンサ特性の劣化の少ない固体電解コンデ
ンサを得ることができる。なおアルキルアントラキノン
スルフォネートの場合、その分子構造からさらに脱ドー
プが起こりにくくなるとともに重合膜の機械的特性の向
上も期待できる。なお誘電皮被膜を設けた陽極金属上に
二酸化マンガンを付着させるのは、外部から接触させた
補助電極を介してあるいは誘電体被膜を有する陽極自体
を電極として電圧を印加し、電解重合により導電性高分
子皮膜を容易に形成するためであり、さらに二酸化マン
ガンが有する陽極化成性により、誘電体皮膜の修復性を
向上させるためである。
実施例 以下本発明の実施例について述べる。
＜実施例１＞ ピロールモノマー（0.5M）と支持電解質アントラキノン
2,6−ジスルフォン酸ナトリウム（0.1M）を含む水溶液
中でITOガラスを陽極、白金を陰極として用い5mA/cm2で
10分間の定電流電解を行い、陽極上にアントラキノン2,
6−ジスルフォン酸アニオンがドープされたポリピロー
ルの重合膜を得た。これを陽極から剥離し、125℃の条
件下に暴露して導電率の経時変化の測定を行った。その
結果を図に示す。比較のために支持電解質としてｐ−ト
ルエンスルフォン酸ナトリウムを用いた以外同様にして
作製したポリピロールおよび支持電解質としてテトラｎ
−ブチルアンモニウムパークロレート、また溶媒として
アセトニトリルを用いた以外上記と同様にして作製した
ポリピロールの例を同図に併せて示す。これからアント
ラキノン2,6−ジスルフォン酸アニオンがドープされた
ポリピロールの場合、他と比較して高温下で極めて安定
な特性を有していることが明らかである。
2,6−ジスルフォン酸ナトリウム（0.1M）を含む水溶液
中でITOガラスを陽極、白金を陰極として用い5mA/cm2で
10分間の定電流電解を行い、陽極上にアントラキノン2,
6−ジスルフォン酸アニオンがドープされたポリピロー
ルの重合膜を得た。これを陽極から剥離し、125℃の条
件下に暴露して導電率の経時変化の測定を行った。その
結果を図に示す。比較のために支持電解質としてｐ−ト
ルエンスルフォン酸ナトリウムを用いた以外同様にして
作製したポリピロールおよび支持電解質としてテトラｎ
−ブチルアンモニウムパークロレート、また溶媒として
アセトニトリルを用いた以外上記と同様にして作製した
ポリピロールの例を同図に併せて示す。これからアント
ラキノン2,6−ジスルフォン酸アニオンがドープされた
ポリピロールの場合、他と比較して高温下で極めて安定
な特性を有していることが明らかである。
＜実施例２＞ ８×10mmのアルミニウムエッチド箔を３％アジピン酸ア
ンモニウム水溶液を用い、約70℃で35V印加して陽極酸
化により誘電体被膜を形成後、硝酸マンガン30％水溶液
に浸しさらに250℃で10分加熱し熱分解二酸化マンガン
を表面に付着させて陽極を作製した。この陽極箔にステ
ンレス製の補助電極を接触させ、ピロール（0.3M）、ア
ントラキノン2,6−ジスルフォン酸ナトリウム（0.1
M）、水からなる電解液に浸し、補助電極を介してポリ
ピロールにアントラキノン2,6ジスフォン酸アニオンが
ドープされた電解重合膜を形成させた。水を用いて洗浄
し乾燥後、電解重合膜上にカーボンペーストと銀ペース
トを塗布して陰極リードを取り出し、さらにエポキシ樹
脂を用いて外装して５個のコンデンサを完成させた。13
Vでエージングを行った後の、120Hzにおける初期の容量
および損失の平均値はそれぞれ13.7μＦ、1.8％で、ま
た125℃で500時間無負荷放置後はそれぞれ13.3μＦ、1.
9％であった。比較のためアントラキノン2,6ジスルフォ
ン酸ナトリウムに代えて、過塩素酸テトラブチルアンモ
ニウム（0.15M）を、また水に代えてアセトニトリルを
用いた以外同様にしてコンデンサを作製した。この場合
120Hzにおける初期の容量および損失の平均値はそれぞ
れ12.7μＦ、3.4％であり、また125℃で500時間後無負
荷放置後は7.5μＦ、7.1％であった。以上から、アント
ラキノン2,6−ジスルフォン酸アニオンがドープされた
ポリピロールを電解質として用いた場合、過塩素酸アニ
オンの場合と比較して初期の特性に優れ、なおかつ高温
無負荷放置時の容量および損失の劣化の小さい固体電解
コンデンサが得られることが明らかである。なお、80℃
湿度90％の環境下に500時間無負荷放置した後の特性も
高温放置の場合とほぼ同様の結果が得られ、耐湿性も十
分高いことが明らかになった。以上から本発明による電
解コンデンサは極めて優れた初期特性と信頼性特性を有
することが実証された。またここで、アントラキノン2,
6ジスルフォン酸ナトリウムに代えてアントラキノン2,6
−ジスルフォン酸アンモニウムおよびアントラキノン2,
6−ジスルフォン酸カリウムを用いた場合についても同
様にコンデンサの作製を行ったが、それぞれナトリウム
塩の場合と同様の結果が得られた。
ンモニウム水溶液を用い、約70℃で35V印加して陽極酸
化により誘電体被膜を形成後、硝酸マンガン30％水溶液
に浸しさらに250℃で10分加熱し熱分解二酸化マンガン
を表面に付着させて陽極を作製した。この陽極箔にステ
ンレス製の補助電極を接触させ、ピロール（0.3M）、ア
ントラキノン2,6−ジスルフォン酸ナトリウム（0.1
M）、水からなる電解液に浸し、補助電極を介してポリ
ピロールにアントラキノン2,6ジスフォン酸アニオンが
ドープされた電解重合膜を形成させた。水を用いて洗浄
し乾燥後、電解重合膜上にカーボンペーストと銀ペース
トを塗布して陰極リードを取り出し、さらにエポキシ樹
脂を用いて外装して５個のコンデンサを完成させた。13
Vでエージングを行った後の、120Hzにおける初期の容量
および損失の平均値はそれぞれ13.7μＦ、1.8％で、ま
た125℃で500時間無負荷放置後はそれぞれ13.3μＦ、1.
9％であった。比較のためアントラキノン2,6ジスルフォ
ン酸ナトリウムに代えて、過塩素酸テトラブチルアンモ
ニウム（0.15M）を、また水に代えてアセトニトリルを
用いた以外同様にしてコンデンサを作製した。この場合
120Hzにおける初期の容量および損失の平均値はそれぞ
れ12.7μＦ、3.4％であり、また125℃で500時間後無負
荷放置後は7.5μＦ、7.1％であった。以上から、アント
ラキノン2,6−ジスルフォン酸アニオンがドープされた
ポリピロールを電解質として用いた場合、過塩素酸アニ
オンの場合と比較して初期の特性に優れ、なおかつ高温
無負荷放置時の容量および損失の劣化の小さい固体電解
コンデンサが得られることが明らかである。なお、80℃
湿度90％の環境下に500時間無負荷放置した後の特性も
高温放置の場合とほぼ同様の結果が得られ、耐湿性も十
分高いことが明らかになった。以上から本発明による電
解コンデンサは極めて優れた初期特性と信頼性特性を有
することが実証された。またここで、アントラキノン2,
6ジスルフォン酸ナトリウムに代えてアントラキノン2,6
−ジスルフォン酸アンモニウムおよびアントラキノン2,
6−ジスルフォン酸カリウムを用いた場合についても同
様にコンデンサの作製を行ったが、それぞれナトリウム
塩の場合と同様の結果が得られた。
＜実施例３＞ アントラキノン2,6−ジスルフォン酸ナトリウムに代え
て、アントラキノン2,7−ジスルフォン酸ナトリウムを
用いた以外実施例２と同様にして、５個のコンデンサを
完成させた。13Vでエージングを行った後の、120Hzにお
ける初期の容量、および損失の平均値はそれぞれ13.2μ
Ｆ、1.6％で、また125℃で500時間無負荷放置後はそれ
ぞれ13.0μＦ、1.9％であった。実施例２の場合と同
様、ここでも本発明による電解コンデンサは極めて優れ
た初期特性と信頼性特性を有することが実証された。な
おピロールに代えてピロールとＮ−メチルピロールの混
合物、および溶媒をアセトニトリルに代えてさらにチオ
フェンを用いた場合についてもそれぞれコンデンサを作
製したが、やはりピロール単独の場合と同様の結果が得
られた。
て、アントラキノン2,7−ジスルフォン酸ナトリウムを
用いた以外実施例２と同様にして、５個のコンデンサを
完成させた。13Vでエージングを行った後の、120Hzにお
ける初期の容量、および損失の平均値はそれぞれ13.2μ
Ｆ、1.6％で、また125℃で500時間無負荷放置後はそれ
ぞれ13.0μＦ、1.9％であった。実施例２の場合と同
様、ここでも本発明による電解コンデンサは極めて優れ
た初期特性と信頼性特性を有することが実証された。な
おピロールに代えてピロールとＮ−メチルピロールの混
合物、および溶媒をアセトニトリルに代えてさらにチオ
フェンを用いた場合についてもそれぞれコンデンサを作
製したが、やはりピロール単独の場合と同様の結果が得
られた。
＜実施例４＞ アントラキノン2,6−ジスルフォン酸ナトリムウに代え
て、アントラキノン２−スルフォン酸ナトリウムを用い
た以外実施例２と同様にして、５個のコンデンサを完成
させた。13Vでエージングを行った後の、120Hzにおける
初期の容量および損失の平均値はそれぞれ13.4μＦ、2.
0％で、また125℃で500時間無負荷放電後はそれぞれ13.
1μＦ、2.2％であった。実施例２の場合と同様、ここで
も本発明による電解コンデンサは極めて優れた初期特性
と信頼性特性を有することが実証された。
て、アントラキノン２−スルフォン酸ナトリウムを用い
た以外実施例２と同様にして、５個のコンデンサを完成
させた。13Vでエージングを行った後の、120Hzにおける
初期の容量および損失の平均値はそれぞれ13.4μＦ、2.
0％で、また125℃で500時間無負荷放電後はそれぞれ13.
1μＦ、2.2％であった。実施例２の場合と同様、ここで
も本発明による電解コンデンサは極めて優れた初期特性
と信頼性特性を有することが実証された。
＜実施例５＞ アントラキノン２−スルフォン酸ナトリウムに代えて、
２−メチルアントラキノン７−スルフォン酸ナトリウム
を用いた以外実施例２と同様にして、５個のコンデンサ
を完成させた。13Vでエージングを行った後の、120Hzに
おける初期の容量および損失の平均値はそれぞれ13.3μ
Ｆ、1.8％で、また125℃で500時間無負荷放置後はそれ
ぞれ13.0μＦ、2.2％であった。実施例２の場合と同
様、ここでも本発明による電解コンデンサは極めて優れ
た初期特性と信頼性特性を有することが実証された。
２−メチルアントラキノン７−スルフォン酸ナトリウム
を用いた以外実施例２と同様にして、５個のコンデンサ
を完成させた。13Vでエージングを行った後の、120Hzに
おける初期の容量および損失の平均値はそれぞれ13.3μ
Ｆ、1.8％で、また125℃で500時間無負荷放置後はそれ
ぞれ13.0μＦ、2.2％であった。実施例２の場合と同
様、ここでも本発明による電解コンデンサは極めて優れ
た初期特性と信頼性特性を有することが実証された。
＜実施例６＞ ２−メチルアントラキノン７−スルフォン酸ナトリウム
に代えて２−ドデシルアントラキノン７−スルフォン酸
ナトリウムを用いた以外実施例２と同様にして、５個の
コンデンサを完成させた。13Vでエージングを行った後
の、120Hzにおける初期の容量および損失の平均値はそ
れぞれ13.3μＦ、2.1％で、また125℃で500時間無負荷
放置後はそれぞれ12.9μＦ、2.4％であった。実施例２
の場合と同様、ここでも本発明による電解コンデンサは
極めて優れた初期特性と信頼性特性を有することが実証
された。
に代えて２−ドデシルアントラキノン７−スルフォン酸
ナトリウムを用いた以外実施例２と同様にして、５個の
コンデンサを完成させた。13Vでエージングを行った後
の、120Hzにおける初期の容量および損失の平均値はそ
れぞれ13.3μＦ、2.1％で、また125℃で500時間無負荷
放置後はそれぞれ12.9μＦ、2.4％であった。実施例２
の場合と同様、ここでも本発明による電解コンデンサは
極めて優れた初期特性と信頼性特性を有することが実証
された。
なお実施例では、モノマーとしてピロール使用時、溶媒
として水を使用する場合についてのみ述べたが、支持電
解質およびモノマーを溶解するものであれば他を用いて
もよく、本発明は溶媒の種類によって限定されない。
として水を使用する場合についてのみ述べたが、支持電
解質およびモノマーを溶解するものであれば他を用いて
もよく、本発明は溶媒の種類によって限定されない。
なお実施例では、支持電解質を単独で用いる場合につい
て述べたが、混合して用いることもでき、またモノマー
の混合についてはピロールおよびＮ−メチルピロールを
用いる場合について述べたが、チオフェンあるいはその
誘導体についても同様混合して用いることができる。
て述べたが、混合して用いることもでき、またモノマー
の混合についてはピロールおよびＮ−メチルピロールを
用いる場合について述べたが、チオフェンあるいはその
誘導体についても同様混合して用いることができる。
なお実施例では、陽極としてアルミニウムを用いる場合
について述べたが、本発明の主旨からタンタルあるいは
チタンを用いることも可能であり、アルミニムウの場合
と同様信頼性の優れた固体電解コンデンサが得られるこ
とが明らかである。
について述べたが、本発明の主旨からタンタルあるいは
チタンを用いることも可能であり、アルミニムウの場合
と同様信頼性の優れた固体電解コンデンサが得られるこ
とが明らかである。
発明の効果 以上要するに本発明は、陽極酸化あるいは陽極化成によ
り表面に誘電体皮膜を形成した弁金属上に、複素乾式化
合物から選ばれる少なくても一種の化合物を繰り返し単
位とし、少なくても一つのスルフォン基を含むアントラ
キノンスルフォネートあるいはアントラキノン環の水素
が炭素数１ないし12のアルキル基で一つ以上置換された
アルキルアントラキノンスルフォネートから選ばれる少
なくても一種のアニオンをドーパントとして含む導電性
高分子からなる電解質層を設けた固体電解コンデンサお
よびその製造方法を提供するもので、初期の容量および
損失特性に優れ、高温無負荷放置時においてもそれらの
劣化が小さく、信頼性特性の優れた固体電解コンデンサ
が容易に得られるという利点を有する。
り表面に誘電体皮膜を形成した弁金属上に、複素乾式化
合物から選ばれる少なくても一種の化合物を繰り返し単
位とし、少なくても一つのスルフォン基を含むアントラ
キノンスルフォネートあるいはアントラキノン環の水素
が炭素数１ないし12のアルキル基で一つ以上置換された
アルキルアントラキノンスルフォネートから選ばれる少
なくても一種のアニオンをドーパントとして含む導電性
高分子からなる電解質層を設けた固体電解コンデンサお
よびその製造方法を提供するもので、初期の容量および
損失特性に優れ、高温無負荷放置時においてもそれらの
劣化が小さく、信頼性特性の優れた固体電解コンデンサ
が容易に得られるという利点を有する。
図は本発明の電解質用導電性高分子および従来から知ら
れている導電性高分子の高温暴露時の導電率の経時変化
を示す図である。
れている導電性高分子の高温暴露時の導電率の経時変化
を示す図である。
フロントページの続き (72)発明者 福山 正雄 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 吉村 進 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】陽極酸化あるいは陽極化成により形成した
誘電体皮膜と、前記誘電体皮膜上に付着された二酸化マ
ンガンとを有する陽極弁金属上に、更に複素環式化合物
から選ばれる少なくとも一種の化合物を繰り返し単位と
し、少なくとも一つのスルフォン基を含むアントラキノ
ンスルフォネートあるいはアントラキノン環の水素が炭
素数１ないし12のアルキル基で一つ以上置換されたアル
キルアントラキノンスルフォネートから選ばれる少なく
とも一種のアニオンをドーパントとして含む導電性高分
子からなる電解質層を設けた固体電解コンデンサ。 - 【請求項２】複素環式化合物が、ピロール、チオフェン
あるいはそれらの誘導体である請求項１記載の固体電解
コンデンサ。 - 【請求項３】陽極弁金属が、アルミニウム、タンタルも
しくはチタンから選ばれる一種である請求項１又は２記
載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項４】陽極弁金属上に誘電体皮膜を形成する誘電
体皮膜形成工程と、前記誘電体皮膜形成工程後前記陽極
弁金属上に、二酸化マンガンを付着する二酸化マンガン
付着工程と、前記二酸化マンガン付着工程後前記陽極弁
金属上に、複素環式化合物から選ばれる少なくとも一種
の化合物を繰り返しの単位とし、少なくとも一つのスル
フォン基を含むアントラキノンスルフォネートあるいは
アントラキノン環の水素が炭素数１ないし12のアルキル
基で一つ以上置換されたアルキルアントラキノンスルフ
ォネートから選ばれる少なくとも一種のアニオンをドー
パントとして含む導電性高分子からなる電解質を電解重
合により形成する電解質形成工程とを有する固体電解コ
ンデンサの製造方法。 - 【請求項５】複素環式化合物が、ピロール、チオフェン
あるいはそれらの誘導体である請求項４記載の固体電解
コンデンサの製造方法。 - 【請求項６】陽極弁金属が、アルミニウム、タンタルも
しくはチタンから選ばれる一種である請求項４又は５記
載の固体電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16931189A JPH06101418B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| US07/404,465 US4959753A (en) | 1988-09-09 | 1989-09-08 | Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same |
| EP94109585A EP0617442B1 (en) | 1988-09-09 | 1989-09-11 | Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same |
| EP89116781A EP0358239B1 (en) | 1988-09-09 | 1989-09-11 | Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same |
| DE68928006T DE68928006T2 (de) | 1988-09-09 | 1989-09-11 | Festelektrolytkondensator und dessen Herstellungsverfahren |
| DE68926984T DE68926984T2 (de) | 1988-09-09 | 1989-09-11 | Festelektrolytkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16931189A JPH06101418B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0334304A JPH0334304A (ja) | 1991-02-14 |
| JPH06101418B2 true JPH06101418B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=15884184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16931189A Expired - Fee Related JPH06101418B2 (ja) | 1988-09-09 | 1989-06-29 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101418B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4986062B2 (ja) * | 2008-01-08 | 2012-07-25 | 日本カーリット株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| JP2010021217A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Japan Carlit Co Ltd:The | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP16931189A patent/JPH06101418B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0334304A (ja) | 1991-02-14 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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