JPH06151255A - 固体電解コンデンサ - Google Patents
固体電解コンデンサInfo
- Publication number
- JPH06151255A JPH06151255A JP30195992A JP30195992A JPH06151255A JP H06151255 A JPH06151255 A JP H06151255A JP 30195992 A JP30195992 A JP 30195992A JP 30195992 A JP30195992 A JP 30195992A JP H06151255 A JPH06151255 A JP H06151255A
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- JP
- Japan
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- electrolyte
- electrolytic capacitor
- ruthenium oxide
- solid electrolytic
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- Pending
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体電解質を二酸化マンガン層−酸化ルテニ
ウム層とハイブリット化することにより高周波特性の優
れた固体電解コンデンサを提供することを目的とする。 【構成】 弁金属の陽極酸化皮膜上に酸化皮膜修復機能
を有する二酸化マンガンを均質に形成し一度修復能力を
電解質にもたせた後、低抵抗の酸化ルテニウムを外部引
出電極につなげるための電解質としてハイブリット構造
にさせ、役割を分担するとともにそれぞれの特質を効率
よく利用したために、コンデンサ特性、特に高周波特性
の優れた固体電解コンデンサとなる。
ウム層とハイブリット化することにより高周波特性の優
れた固体電解コンデンサを提供することを目的とする。 【構成】 弁金属の陽極酸化皮膜上に酸化皮膜修復機能
を有する二酸化マンガンを均質に形成し一度修復能力を
電解質にもたせた後、低抵抗の酸化ルテニウムを外部引
出電極につなげるための電解質としてハイブリット構造
にさせ、役割を分担するとともにそれぞれの特質を効率
よく利用したために、コンデンサ特性、特に高周波特性
の優れた固体電解コンデンサとなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコンデンサ特性、特に高
周波特性の優れた固体電解コンデンサに関する。
周波特性の優れた固体電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】大容量タイプのコンデンサとしてアルミ
ニウム電解コンデンサあるいはタンタル電解コンデンサ
がある。これらのコンデンサは誘電体が陽極酸化法で作
られるため非常に均質な薄膜が得られ、単に電極体の表
面積を増加することにより大容量化が可能であった。
ニウム電解コンデンサあるいはタンタル電解コンデンサ
がある。これらのコンデンサは誘電体が陽極酸化法で作
られるため非常に均質な薄膜が得られ、単に電極体の表
面積を増加することにより大容量化が可能であった。
【０００３】しかし，逆に酸化皮膜が薄く、かつ大面積
であるため酸化皮膜の損傷による漏れ電流の増加をきた
すおそれがあった。その酸化皮膜の損傷を修復するた
め、電解質を設け修復作用をもたらしていた。この電解
質としてはアルミニウム電解コンデンサでは有機溶媒
（例えばγ−ブチロラクトン）に電解質を溶かしたもの
が用いられている。
であるため酸化皮膜の損傷による漏れ電流の増加をきた
すおそれがあった。その酸化皮膜の損傷を修復するた
め、電解質を設け修復作用をもたらしていた。この電解
質としてはアルミニウム電解コンデンサでは有機溶媒
（例えばγ−ブチロラクトン）に電解質を溶かしたもの
が用いられている。
【０００４】しかし、このような液体電解質の場合、電
解質のイオン伝導性を利用しているため高周波特性及び
低温特性が劣るという欠点を有していた。
解質のイオン伝導性を利用しているため高周波特性及び
低温特性が劣るという欠点を有していた。
【０００５】そのため、タンタル電解コンデンサやアル
ミ電解コンデンサでは固体電解質化が進められており、
その電解質の１つとして二酸化マンガンが用いられてい
る。
ミ電解コンデンサでは固体電解質化が進められており、
その電解質の１つとして二酸化マンガンが用いられてい
る。
【０００６】しかし、二酸化マンガンの比抵抗は１０Ω
・ｃｍ程度であり、それほど低い値でない。そのため高
周波領域のインピーダンスも積層セラミックコンデンサ
と比較して１オーダー以上高い値となっている。
・ｃｍ程度であり、それほど低い値でない。そのため高
周波領域のインピーダンスも積層セラミックコンデンサ
と比較して１オーダー以上高い値となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一方、これらの電解コ
ンデンサもますます小形大容量化が要求されてきてお
り、例えばアルミ電解コンデンサではエッチング倍率を
高くし、微細孔の中まで利用しようとしており、タンタ
ル電解コンデンサでは微細粉の焼結体を利用し比表面積
を大きくし細孔の中からも静電容量を取り出そうと努力
がなされている。
ンデンサもますます小形大容量化が要求されてきてお
り、例えばアルミ電解コンデンサではエッチング倍率を
高くし、微細孔の中まで利用しようとしており、タンタ
ル電解コンデンサでは微細粉の焼結体を利用し比表面積
を大きくし細孔の中からも静電容量を取り出そうと努力
がなされている。
【０００８】しかし、例えば３００００ＣＶ／ｇの微細
粉の焼結体のタンタル電解コンデンサと同等の大きさ
で，５００００ＣＶ／ｇの微細粉の焼結体のタンタル電
解コンデンサを二酸化マンガンを電解質として従来と同
様に作製した場合、ｔａｎδ、インピーダンスが大きく
なるという欠点を有していた。
粉の焼結体のタンタル電解コンデンサと同等の大きさ
で，５００００ＣＶ／ｇの微細粉の焼結体のタンタル電
解コンデンサを二酸化マンガンを電解質として従来と同
様に作製した場合、ｔａｎδ、インピーダンスが大きく
なるという欠点を有していた。
【０００９】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、従来の二酸化マンガンによる弁金属上の酸化皮膜
の修復能力を利用しつつ、電解質全体としての導電性を
改良し、小形高容量化を可能にするとともに高周波特性
の改良を目的とするものである。
ので、従来の二酸化マンガンによる弁金属上の酸化皮膜
の修復能力を利用しつつ、電解質全体としての導電性を
改良し、小形高容量化を可能にするとともに高周波特性
の改良を目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、弁金属の陽極酸化皮膜上に、二酸化マンガ
ン層を薄く均一に付着させた後に酸化ルテニウム層を形
成し、複合固体電解質として用いることを特徴とする固
体電解コンデンサを提供するものである。
するために、弁金属の陽極酸化皮膜上に、二酸化マンガ
ン層を薄く均一に付着させた後に酸化ルテニウム層を形
成し、複合固体電解質として用いることを特徴とする固
体電解コンデンサを提供するものである。
【００１１】
【作用】本発明によれば、酸化ルテニウムは導電性の良
い物質であり、酸化物であるため、アルミ電解コンデン
サやタンタル電解コンデンサの陽極酸化皮膜上につけや
すい物質である。しかし、酸化ルテニウムだけをこれら
のコンデンサの電解質として直接用いた場合、漏れ電流
が多くなり、コンデンサとして実用化するにはかなり困
難な問題を有している。
い物質であり、酸化物であるため、アルミ電解コンデン
サやタンタル電解コンデンサの陽極酸化皮膜上につけや
すい物質である。しかし、酸化ルテニウムだけをこれら
のコンデンサの電解質として直接用いた場合、漏れ電流
が多くなり、コンデンサとして実用化するにはかなり困
難な問題を有している。
【００１２】ところが、二酸化マンガンは酸化皮膜の修
復能力を有しており、弁金属の陽極酸化皮膜上に二酸化
マンガンを均質に塗布し、一度修復能力を電解質にもた
せた後、酸化ルテニウムを外部引出電極につなげるため
の電解質としてハイブリット構造にさせ、役割を分担す
るとともにそれぞれの特質を効率よく利用しようとした
ものである。
復能力を有しており、弁金属の陽極酸化皮膜上に二酸化
マンガンを均質に塗布し、一度修復能力を電解質にもた
せた後、酸化ルテニウムを外部引出電極につなげるため
の電解質としてハイブリット構造にさせ、役割を分担す
るとともにそれぞれの特質を効率よく利用しようとした
ものである。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図１を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
【００１４】（実施例１）使用したタンタル電極体１
は、５００００ＣＶ／ｇの微細粉の焼結体をリン酸溶液
中で５０Ｖで化成を行い酸化皮膜２を形成したものであ
る。まず、図１に示すように二酸化マンガン層３を３ｍ
ｏｌ／ｌ硝酸マンガン水溶液の熱分解を４回行うことに
よって０．２〜０．３μｍの厚さの膜を形成し、次いで
酸化ルテニウム層４を１ｍｏｌ／ｌ硝酸ルテニウム水溶
液の熱分解を３回行い形成した後、カーボン層、銀導電
性樹脂層からなる陰極引出電極５を設けた。
は、５００００ＣＶ／ｇの微細粉の焼結体をリン酸溶液
中で５０Ｖで化成を行い酸化皮膜２を形成したものであ
る。まず、図１に示すように二酸化マンガン層３を３ｍ
ｏｌ／ｌ硝酸マンガン水溶液の熱分解を４回行うことに
よって０．２〜０．３μｍの厚さの膜を形成し、次いで
酸化ルテニウム層４を１ｍｏｌ／ｌ硝酸ルテニウム水溶
液の熱分解を３回行い形成した後、カーボン層、銀導電
性樹脂層からなる陰極引出電極５を設けた。
【００１５】本実施例によるタンタル固体電解コンデン
サの静電容量、ｔａｎδ、インピーダンスを、二酸化マ
ンガン層のみを熱分解７回により施したタンタル固体電
解コンデンサの特性と比較して（表１）及び図２に示し
た。
サの静電容量、ｔａｎδ、インピーダンスを、二酸化マ
ンガン層のみを熱分解７回により施したタンタル固体電
解コンデンサの特性と比較して（表１）及び図２に示し
た。
【００１６】
【表１】
【００１７】静電容量、ｔａｎδは１２０Ｈｚで測定
し、インピーダンスは１００Ｈｚから４０ＭＨｚで測定
した。このコンデンサの理論容量は７．４μＦである。
また、１６Ｖでの漏れ電流は２μＡ以下で実用上問題は
なかった。（表１）より本実施例によれば、タンタルの
陽極酸化皮膜上に二酸化マンガンを均質に塗布し、一度
修復能力を電解質にもたせた後、低抵抗（１０ー3Ω・ｃ
ｍ）の酸化ルテニウムを外部引出電極につなげるための
電解質としてハイブリット構造にさせたために、コンデ
ンサ特性、特に高周波特性の優れた固体電解コンデンサ
が得られる。
し、インピーダンスは１００Ｈｚから４０ＭＨｚで測定
した。このコンデンサの理論容量は７．４μＦである。
また、１６Ｖでの漏れ電流は２μＡ以下で実用上問題は
なかった。（表１）より本実施例によれば、タンタルの
陽極酸化皮膜上に二酸化マンガンを均質に塗布し、一度
修復能力を電解質にもたせた後、低抵抗（１０ー3Ω・ｃ
ｍ）の酸化ルテニウムを外部引出電極につなげるための
電解質としてハイブリット構造にさせたために、コンデ
ンサ特性、特に高周波特性の優れた固体電解コンデンサ
が得られる。
【００１８】また、本発明は、二酸化マンガン層の膜
厚、弁金属の種類によりコンデンサ特性は変化するが、
二酸化マンガン−酸化ルテニウムのハイブリット構造に
よる優れた高周波特性が得られることは類推できる。
厚、弁金属の種類によりコンデンサ特性は変化するが、
二酸化マンガン−酸化ルテニウムのハイブリット構造に
よる優れた高周波特性が得られることは類推できる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明から明らかなように、本発明の
固体電解コンデンサは弁金属の陽極酸化皮膜上に二酸化
マンガンを均質に塗布し、一度修復能力を電解質にもた
せた後、酸化ルテニウムを外部引出電極につなげるため
の電解質としてハイブリット構造にさせ、役割を分担す
るとともにそれぞれの特質を効率よく利用したために、
コンデンサ特性、特に高周波特性の優れたものとなる。
固体電解コンデンサは弁金属の陽極酸化皮膜上に二酸化
マンガンを均質に塗布し、一度修復能力を電解質にもた
せた後、酸化ルテニウムを外部引出電極につなげるため
の電解質としてハイブリット構造にさせ、役割を分担す
るとともにそれぞれの特質を効率よく利用したために、
コンデンサ特性、特に高周波特性の優れたものとなる。
【図１】本発明の一実施例における固体電解質層を形成
した状態を表す断面図
した状態を表す断面図
【図２】本発明の一実施例及び比較例のインピーダンス
の周波数特性を表すグラフ
の周波数特性を表すグラフ
１ タンタル電極体 ２ 酸化皮膜 ３ 二酸化マンガン層 ４ 酸化ルテニウム層 ５ 陰極引出電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡野 哲之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 村上 義樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】弁金属上に形成された陽極酸化皮膜上に、
二酸化マンガン層を介して酸化ルテニウム層を形成し、
この酸化ルテニウム層を介して外部引出電極と接合した
固体電解コンデンサ。 - 【請求項２】二酸化マンガン層が０．３μｍ以下の薄層
である請求項１記載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項３】弁金属がタンタル焼結体である請求項１ま
たは２に記載の固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30195992A JPH06151255A (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30195992A JPH06151255A (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 固体電解コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06151255A true JPH06151255A (ja) | 1994-05-31 |
Family
ID=17903183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30195992A Pending JPH06151255A (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06151255A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104451656A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-25 | 株洲日望电子科技股份有限公司 | 适用于制备钽电容器用钽壳内壁阴极的浸渍溶液的制备方法及应用 |
| US10218262B1 (en) | 2017-09-25 | 2019-02-26 | Otis Elevator Company | Hybrid direct current link system for a regenerative drive |
-
1992
- 1992-11-12 JP JP30195992A patent/JPH06151255A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104451656A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-25 | 株洲日望电子科技股份有限公司 | 适用于制备钽电容器用钽壳内壁阴极的浸渍溶液的制备方法及应用 |
| US10218262B1 (en) | 2017-09-25 | 2019-02-26 | Otis Elevator Company | Hybrid direct current link system for a regenerative drive |
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