JPH0682591B2 - 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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- JPH0682591B2 JPH0682591B2 JP1069251A JP6925189A JPH0682591B2 JP H0682591 B2 JPH0682591 B2 JP H0682591B2 JP 1069251 A JP1069251 A JP 1069251A JP 6925189 A JP6925189 A JP 6925189A JP H0682591 B2 JPH0682591 B2 JP H0682591B2
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- capacitor
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はポリピロールまたはポリピロール−二酸化マン
ガン複合体を固体電解質とするコンデンサの製造方法に
関する。
ガン複合体を固体電解質とするコンデンサの製造方法に
関する。
（従来の技術） 二酸化マンガンはアンモニウムまたはタンタルを皮膜形
成性金属とする電解コンデンサの固体電解質として用い
られている。特にタンタルを皮膜形成性金属とし、該金
属の焼結体を陽極とするタンタル電解コンデンサには固
体電解質として二酸化マンガンが一般的である。
成性金属とする電解コンデンサの固体電解質として用い
られている。特にタンタルを皮膜形成性金属とし、該金
属の焼結体を陽極とするタンタル電解コンデンサには固
体電解質として二酸化マンガンが一般的である。
しかしながら固体電解質としての二酸化マンガンは導電
率が低いために、コンデンサの等価直列抵抗（ESR）が
大きいなど重大な欠点を有していた。
率が低いために、コンデンサの等価直列抵抗（ESR）が
大きいなど重大な欠点を有していた。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記従来技術の有する問題点を解決し、ESRの
低い固体電解コンデンサの製造方法を提供することを目
的とする。
低い固体電解コンデンサの製造方法を提供することを目
的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明者らは鋭意研究の結果、上記目的を達成しうる固
体電解コンデンサの製造方法を発明するに至った。
体電解コンデンサの製造方法を発明するに至った。
すなわち本発明は、誘電体酸化皮膜と二酸化マンガン層
を順次形成した皮膜形成性金属を、酸の存在下でピロー
ル単量体と接触処理することを特徴とする固体電解コン
デンサの製造方法である。
を順次形成した皮膜形成性金属を、酸の存在下でピロー
ル単量体と接触処理することを特徴とする固体電解コン
デンサの製造方法である。
従来、二酸化マンガンはピロール酸化剤としては全く利
用されていなかったが、本発明者らは酸を併用すること
により二酸化マンガンがピロールの酸化剤として働き、
導電性のポリピロールを与えることを見出した。その
際、誘電体酸化皮膜上に層状に形成されている二酸化マ
ンガンの量に対しピロールを過剰（例えば二酸化マンガ
ンに対してピロールを当モル以上）に用いると、ポリピ
ロール、または大部分がポリピロールで置換した二酸化
マンガンよりなるポリピロール−二酸化マンガン複合体
の固体電解質が形成される。逆にピロールに対して二酸
化マンガンの量が過剰の場合には、一部ポリピロールに
置換した二酸化マンガンよりなるポリピロール−二酸化
マンガン複合体の固体電解質が形成される。この重合反
応において、酸化剤として作用した二酸化マンガンは、
イオンの形で処理液中に溶出し、重合後の洗浄工程によ
り除去される。
用されていなかったが、本発明者らは酸を併用すること
により二酸化マンガンがピロールの酸化剤として働き、
導電性のポリピロールを与えることを見出した。その
際、誘電体酸化皮膜上に層状に形成されている二酸化マ
ンガンの量に対しピロールを過剰（例えば二酸化マンガ
ンに対してピロールを当モル以上）に用いると、ポリピ
ロール、または大部分がポリピロールで置換した二酸化
マンガンよりなるポリピロール−二酸化マンガン複合体
の固体電解質が形成される。逆にピロールに対して二酸
化マンガンの量が過剰の場合には、一部ポリピロールに
置換した二酸化マンガンよりなるポリピロール−二酸化
マンガン複合体の固体電解質が形成される。この重合反
応において、酸化剤として作用した二酸化マンガンは、
イオンの形で処理液中に溶出し、重合後の洗浄工程によ
り除去される。
本発明をタンタル焼結体型電解コンデンサに例をとって
更に詳しく説明する。タンタル微粉末に陽極導出線とし
てタンタル線を埋設し、一定の形状に成型および焼結し
た多孔質の焼結体表面に一般的な陽極酸化により誘電体
酸化皮膜を形状せしめ、硝酸マンガン溶液を含浸した後
これを200〜300℃で熱分解することにより二酸化マンガ
ン固体電解質層を得る。このようにして得たタンタル固
体電解コンデンサ素子をピロールおよび酸を含む液に一
定時間浸漬すると、二酸化マンガン固体電解質層表面よ
りピロールの化学酸化重合が開始する。一定時間浸漬後
これを引き上げ適当な溶媒で洗浄した後乾燥し、コロイ
ダルカーボン、銀ペースト等で陰極を取り付けた後、樹
脂モールド等を施してタンタル固体電解コンデンサとす
る。
更に詳しく説明する。タンタル微粉末に陽極導出線とし
てタンタル線を埋設し、一定の形状に成型および焼結し
た多孔質の焼結体表面に一般的な陽極酸化により誘電体
酸化皮膜を形状せしめ、硝酸マンガン溶液を含浸した後
これを200〜300℃で熱分解することにより二酸化マンガ
ン固体電解質層を得る。このようにして得たタンタル固
体電解コンデンサ素子をピロールおよび酸を含む液に一
定時間浸漬すると、二酸化マンガン固体電解質層表面よ
りピロールの化学酸化重合が開始する。一定時間浸漬後
これを引き上げ適当な溶媒で洗浄した後乾燥し、コロイ
ダルカーボン、銀ペースト等で陰極を取り付けた後、樹
脂モールド等を施してタンタル固体電解コンデンサとす
る。
タンタル陽極酸化皮膜上に形成された二酸化マンガン層
をポリピロールで置換する工程は、溶液中で行なうこと
が好ましい。溶液中で行なう場合の溶媒としては、水あ
るいはメタノール、エタノール、プロパノール等のアル
コール類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭
化水素などの他、アセトン、アセトニトリル、プロピレ
ンカーボネート、ジメチルホルムアミド等の一般有機溶
媒を広く選択でき、これらを単一または混合して用いる
こともできる。更に溶液中で上記工程を行なう場合のピ
ロール単量体の濃度は0.1モル/l以上が好ましいが、特
に溶媒を使用しなくても良い。
をポリピロールで置換する工程は、溶液中で行なうこと
が好ましい。溶液中で行なう場合の溶媒としては、水あ
るいはメタノール、エタノール、プロパノール等のアル
コール類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭
化水素などの他、アセトン、アセトニトリル、プロピレ
ンカーボネート、ジメチルホルムアミド等の一般有機溶
媒を広く選択でき、これらを単一または混合して用いる
こともできる。更に溶液中で上記工程を行なう場合のピ
ロール単量体の濃度は0.1モル/l以上が好ましいが、特
に溶媒を使用しなくても良い。
本発明においてはタンタルのみならずアンモニウムを陽
極として酸化皮膜を形成した陽極体にも前記方法を適用
して固体電解コンデンサを得ることができる。また金属
は、箔の形態または焼結体の形態を問わない。
極として酸化皮膜を形成した陽極体にも前記方法を適用
して固体電解コンデンサを得ることができる。また金属
は、箔の形態または焼結体の形態を問わない。
本発明で用いる酸は、例えば塩酸、硝酸、硫酸などの鉱
酸類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸、ベ
ンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸に代表され
る有機スルホン酸、リン酸、テトラフルオロホウ酸、ヘ
キサフルオロリン酸、過塩素酸などの無機酸等を広く使
用できる。また上記例示した酸の濃度は素子表面の二酸
化マンガン層の量によって異なるが、二酸化マンガン付
着量と等モル以上が溶液中に存在すればよい。
酸類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸、ベ
ンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸に代表され
る有機スルホン酸、リン酸、テトラフルオロホウ酸、ヘ
キサフルオロリン酸、過塩素酸などの無機酸等を広く使
用できる。また上記例示した酸の濃度は素子表面の二酸
化マンガン層の量によって異なるが、二酸化マンガン付
着量と等モル以上が溶液中に存在すればよい。
導電性高分子層の形成を行なう際の温度はできるかぎり
低い方が望ましく、溶液の凝固点より高い温度でかつな
るべく低温であることが好ましい。
低い方が望ましく、溶液の凝固点より高い温度でかつな
るべく低温であることが好ましい。
（実施例） 以下実施例により本発明を詳細に説明するが本発明はこ
れらに限定されるものではない。
れらに限定されるものではない。
実施例１ タンタル金属からなる多孔質焼結体（直径1.8mm×高さ
2.5mm）を10％のリン酸液中で陽極酸化を50Vで行ない誘
電体酸化皮膜を形成した。これを比重1.35の硝酸マンガ
ンに浸漬した後、270℃で熱分解を行ない修復化成を行
なった。さらに比重1.7の硝酸マンガンに浸漬した後、2
70℃で熱分解を行ない修復化成を行なって二酸化マンガ
ンを固体電解質とするコンデンサ素子を得た。
2.5mm）を10％のリン酸液中で陽極酸化を50Vで行ない誘
電体酸化皮膜を形成した。これを比重1.35の硝酸マンガ
ンに浸漬した後、270℃で熱分解を行ない修復化成を行
なった。さらに比重1.7の硝酸マンガンに浸漬した後、2
70℃で熱分解を行ない修復化成を行なって二酸化マンガ
ンを固体電解質とするコンデンサ素子を得た。
このコンデンサ素子をピロール3g/l、硝酸2g/lを含む水
溶液10mlに０℃で５分間浸漬したのち水洗、乾燥を行な
いカーボンペースト、銀ペーストを順次塗布して陰極リ
ードを取り付けて樹脂モールドすることにより固体電解
コンデンサを得た。このものの電気的特性を第１表に示
した。なお、このコンデンサを分解し走査電子顕微鏡
（SEM）で固体電解質層を観察した結果、二酸化マンガ
ン層の一部（約20％）がピロールで置換されていること
がわかった。
溶液10mlに０℃で５分間浸漬したのち水洗、乾燥を行な
いカーボンペースト、銀ペーストを順次塗布して陰極リ
ードを取り付けて樹脂モールドすることにより固体電解
コンデンサを得た。このものの電気的特性を第１表に示
した。なお、このコンデンサを分解し走査電子顕微鏡
（SEM）で固体電解質層を観察した結果、二酸化マンガ
ン層の一部（約20％）がピロールで置換されていること
がわかった。
実施例２ 実施例１と同様にして得た二酸化マンガンを固体電解質
とするコンデンサ素子をピロール5g/l、パラトルエンス
ルホン酸5g/lを含むメタノール液10mlに０℃で30分間浸
漬した後、実施例１と同様にして固体電解コンデンサを
得た。このコンデンサの電気的特性の測定結果を第１表
に示す。なお、このコンデンサ素子の表面をSEMで観察
した結果、二酸化マンガンの殆どがポリピロールに置換
されていることわかった。
とするコンデンサ素子をピロール5g/l、パラトルエンス
ルホン酸5g/lを含むメタノール液10mlに０℃で30分間浸
漬した後、実施例１と同様にして固体電解コンデンサを
得た。このコンデンサの電気的特性の測定結果を第１表
に示す。なお、このコンデンサ素子の表面をSEMで観察
した結果、二酸化マンガンの殆どがポリピロールに置換
されていることわかった。
実施例３ 実施例１と同様にして得た二酸化マンガンを固体電解質
とするコンデンサ素子をピロール20g/l、酢酸60g/lを含
むテトラヒドロフラン溶液10mlに５℃で15分間浸漬した
後、実施例１と同様にして固体電解コンデンサを得た。
このコンデンサの電気的特性の測定結果を第１表に示
す。なお、このコンデンサ素子の表面をSEMで観察した
結果、二酸化マンガンの約50％がポリピロールに置換さ
れていることがわかった。
とするコンデンサ素子をピロール20g/l、酢酸60g/lを含
むテトラヒドロフラン溶液10mlに５℃で15分間浸漬した
後、実施例１と同様にして固体電解コンデンサを得た。
このコンデンサの電気的特性の測定結果を第１表に示
す。なお、このコンデンサ素子の表面をSEMで観察した
結果、二酸化マンガンの約50％がポリピロールに置換さ
れていることがわかった。
実施例４ 実施例１と同様にして得た二酸化マンガンを固体電解質
とするコンデンサ素子を、ピロール15g/l、ベンゼンス
ルホン酸10g/lを含むメタノール液10mlに15℃で40分間
浸漬した後、実施例１と同様にして固体電解コンデンサ
を得た。このコンデンサの電気的特性の測定結果を第１
表に示す。なお、このコンデンサ素子の表面をSEMで観
察した結果、二酸化マンガンの総てがポリピロールに置
換されていた。
とするコンデンサ素子を、ピロール15g/l、ベンゼンス
ルホン酸10g/lを含むメタノール液10mlに15℃で40分間
浸漬した後、実施例１と同様にして固体電解コンデンサ
を得た。このコンデンサの電気的特性の測定結果を第１
表に示す。なお、このコンデンサ素子の表面をSEMで観
察した結果、二酸化マンガンの総てがポリピロールに置
換されていた。
通常化学酸化重合によって得られるポリピロールは、微
細な粒子状または粉末状のものであるが、SEMの観察に
よれば、この実施例で得られたポリピロールは膜状とな
っており酸化皮膜との密着性に優れている。
細な粒子状または粉末状のものであるが、SEMの観察に
よれば、この実施例で得られたポリピロールは膜状とな
っており酸化皮膜との密着性に優れている。
実施例５ アンモニウム金属からなる多孔質焼結体（直径3.0mm×
高さ4.0mm）をアジピン酸アンモニウム１％を含む水溶
液中で陽極酸化を180Vで行ない誘電体酸化皮膜を形成し
た。これを実施例１と同様に熱処理して二酸化マンガン
を固体電解質とするコンデンサ素子を得た。
高さ4.0mm）をアジピン酸アンモニウム１％を含む水溶
液中で陽極酸化を180Vで行ない誘電体酸化皮膜を形成し
た。これを実施例１と同様に熱処理して二酸化マンガン
を固体電解質とするコンデンサ素子を得た。
このコンデンサ素子を実施例２と全く同様にしてピロー
ル、パラトルエンスルホン酸液に浸漬し、処理すること
により二酸化マンガンの約30％がポリピロールに置換さ
れている固体電解コンデンサを得た。このものの電気的
特性を第１表に示した。
ル、パラトルエンスルホン酸液に浸漬し、処理すること
により二酸化マンガンの約30％がポリピロールに置換さ
れている固体電解コンデンサを得た。このものの電気的
特性を第１表に示した。
比較例１ 実施例１の二酸化マンガンを固体電解質とするコンデン
サ素子にカーボンペースト、銀ペーストを順次塗布して
陰極リードを取り付け樹脂モールドすることによりコン
デンサを得た。このコンデンサの電気的特性を第１表に
示す。
サ素子にカーボンペースト、銀ペーストを順次塗布して
陰極リードを取り付け樹脂モールドすることによりコン
デンサを得た。このコンデンサの電気的特性を第１表に
示す。
比較例２ 実施例５の二酸化マンガンを固体電解質とするコンデン
サ素子にカーボンペースト、銀ペーストを順次塗布して
陰極リードを取り付け樹脂モールドすることによりコン
デンサを得た。このコンデンサの電気的特性を第１表に
示す。
サ素子にカーボンペースト、銀ペーストを順次塗布して
陰極リードを取り付け樹脂モールドすることによりコン
デンサを得た。このコンデンサの電気的特性を第１表に
示す。
（発明の効果） 従来の二酸化マンガンを固体電解質とするコンデンサ
を、ピロール単量体と酸を含む液中で処理することによ
り電解質としてポリピロールまたはポリピロール−二酸
化マンガン複合体を用いる固体電解コンデンサを得る。
この方法により得られたコンデンサは等価直列抵抗が低
いという優れた電気的特性を有する。
を、ピロール単量体と酸を含む液中で処理することによ
り電解質としてポリピロールまたはポリピロール−二酸
化マンガン複合体を用いる固体電解コンデンサを得る。
この方法により得られたコンデンサは等価直列抵抗が低
いという優れた電気的特性を有する。
Claims (2)
- 【請求項１】誘電体酸化皮膜と二酸化マンガン層を順次
形成した皮膜形成性金属を、酸の存在下でピロール単量
体と接触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。 - 【請求項２】皮膜形成性金属がアルミニウムまたはタン
タルである請求項１記載の固体電解コンデンサの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1069251A JPH0682591B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP1069251A JPH0682591B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02249222A JPH02249222A (ja) | 1990-10-05 |
| JPH0682591B2 true JPH0682591B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=13397334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1069251A Expired - Lifetime JPH0682591B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682591B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2783038B2 (ja) * | 1992-02-21 | 1998-08-06 | 松下電器産業株式会社 | コンデンサ |
| JPH1060234A (ja) * | 1996-08-16 | 1998-03-03 | Nec Toyama Ltd | 導電性高分子及びその製造方法並びにこの導電性高分子 を用いた固体電解コンデンサ |
| US6510044B1 (en) * | 1998-09-10 | 2003-01-21 | H. C. Starck Gmbh & Co. Kg | Paste for producing sintered refractory metal layers, notably earth acid metal electrolytic capacitors or anodes |
| JP4983744B2 (ja) | 2008-07-30 | 2012-07-25 | パナソニック株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| JP5642455B2 (ja) * | 2010-08-30 | 2014-12-17 | 三洋電機株式会社 | 導電性高分子膜の形成方法ならびに導電性高分子の形成方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62181415A (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-08 | 松下電器産業株式会社 | コンデンサ− |
| JPS63158829A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-01 | 日本カ−リツト株式会社 | 固体電解コンデンサ |
-
1989
- 1989-03-23 JP JP1069251A patent/JPH0682591B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62181415A (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-08 | 松下電器産業株式会社 | コンデンサ− |
| JPS63158829A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-01 | 日本カ−リツト株式会社 | 固体電解コンデンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02249222A (ja) | 1990-10-05 |
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Legal Events
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