JPH0682592B2 - 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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- JPH0682592B2 JPH0682592B2 JP1142718A JP14271889A JPH0682592B2 JP H0682592 B2 JPH0682592 B2 JP H0682592B2 JP 1142718 A JP1142718 A JP 1142718A JP 14271889 A JP14271889 A JP 14271889A JP H0682592 B2 JPH0682592 B2 JP H0682592B2
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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、高周波性能の良好な固体電解コンデンサの製
造方法に関する。
造方法に関する。
固体電解コンデンサは表面に誘電体酸化皮膜を有するア
ルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁作用金属に固体電
解質である半導体を付着した構造を有している。
ルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁作用金属に固体電
解質である半導体を付着した構造を有している。
従来、この種の固体電解コンデンサの固体電解質には、
主に硝酸マンガンの熱分解により形成される二酸化マン
ガンが用いられている。しかし、この熱分解の際に必要
な高熱と発生するNO2ガスの酸化作用等によって誘導体
であるアルミニウム、タンタルなどの誘電体酸化皮膜の
損傷が起り、そのため耐電圧は低下し、漏れ電流が大き
くなり、誘電特性を劣化させる等大きな欠点がある。ま
た再化成という工程も数回必要になる。
主に硝酸マンガンの熱分解により形成される二酸化マン
ガンが用いられている。しかし、この熱分解の際に必要
な高熱と発生するNO2ガスの酸化作用等によって誘導体
であるアルミニウム、タンタルなどの誘電体酸化皮膜の
損傷が起り、そのため耐電圧は低下し、漏れ電流が大き
くなり、誘電特性を劣化させる等大きな欠点がある。ま
た再化成という工程も数回必要になる。
これらの欠点を補うために高熱を付加せずに固体電解質
を形成する方法、つまり高伝導性の高分子半導体材料を
固体電解質とする方法が試みられている。その例として
は、下記の一般式（Ｉ）で表わされるモノマーを重合し
て得られる高分子化合物にドーパントをドープして得ら
れる電導性高分子化合物を固体電解質とする固体電解コ
ンデンサが知られている。
を形成する方法、つまり高伝導性の高分子半導体材料を
固体電解質とする方法が試みられている。その例として
は、下記の一般式（Ｉ）で表わされるモノマーを重合し
て得られる高分子化合物にドーパントをドープして得ら
れる電導性高分子化合物を固体電解質とする固体電解コ
ンデンサが知られている。
又、この種の電導性高分子化合物を固体電解質とする固
体電解コンデンサの製造方法として、上記一般式（Ｉ）
で表わされるモノマーを溶解した溶液中で電解重合する
ことによって作製する方法も知られている。
体電解コンデンサの製造方法として、上記一般式（Ｉ）
で表わされるモノマーを溶解した溶液中で電解重合する
ことによって作製する方法も知られている。
しかしながら、上述した電解重合によって固体電解質を
形成する場合、一般に誘電体酸化皮膜全域に固体電解質
層を形成するには長時間を必要としている。この欠点を
無くすために誘電体酸化皮膜近辺に外部電極を多数配置
して、外部電極からの重合開始によって時間短縮を図っ
ているもの、或いは化学重合等により誘電体酸化皮膜層
上に電導性高分子化合物層を形成し、この層を見掛けの
外部電極として電解重合時間を短縮しているものが考え
られている。
形成する場合、一般に誘電体酸化皮膜全域に固体電解質
層を形成するには長時間を必要としている。この欠点を
無くすために誘電体酸化皮膜近辺に外部電極を多数配置
して、外部電極からの重合開始によって時間短縮を図っ
ているもの、或いは化学重合等により誘電体酸化皮膜層
上に電導性高分子化合物層を形成し、この層を見掛けの
外部電極として電解重合時間を短縮しているものが考え
られている。
ところが前者の手法では、外部電極の配置個数に限りが
あるため充分な重合時間を短縮する目的には使用でき
ず、又、後者の手法では、先に化学重合して形成した電
導性高分子化合物層が存在するため、後に電解重合した
層との界面抵抗により作製した固体電解コンデンサの損
失係数（以下DFと称する）が大きくなるという問題点が
あった。
あるため充分な重合時間を短縮する目的には使用でき
ず、又、後者の手法では、先に化学重合して形成した電
導性高分子化合物層が存在するため、後に電解重合した
層との界面抵抗により作製した固体電解コンデンサの損
失係数（以下DFと称する）が大きくなるという問題点が
あった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
ので表面に誘電体酸化皮膜層を有する弁作用金属を酸化
剤で処理した後、一般式（Ｉ） で表わされるモノマーを含む電解液中で電解重合によっ
て誘電体酸化皮膜層上に固体電解質である半導体層を形
成する固体電解コンデンサの製造方法にある。
ので表面に誘電体酸化皮膜層を有する弁作用金属を酸化
剤で処理した後、一般式（Ｉ） で表わされるモノマーを含む電解液中で電解重合によっ
て誘電体酸化皮膜層上に固体電解質である半導体層を形
成する固体電解コンデンサの製造方法にある。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明に於いて固体電解コンデンサの陽極として用いら
れる弁作用金属としては、例えばアルミニウム、タンタ
ル、ニオブ、チタン及びこれらを基質とする合金等、弁
作用を有する金属がいずれも使用できる。
れる弁作用金属としては、例えばアルミニウム、タンタ
ル、ニオブ、チタン及びこれらを基質とする合金等、弁
作用を有する金属がいずれも使用できる。
弁作用金属の表面に設ける誘電体酸化皮膜は、弁作用金
属の表面部分に設けられた弁作用金属自体の酸化物層で
あってもよく、或いは、弁作用金属の表面上に設けられ
た他の誘電体酸化物の層であってもよいが、特に弁作用
金属自体の酸化物からなる層であることが好ましい。い
ずれの場合にも酸化物層を設ける方法としては、電解液
を用いた陽極化成法など従来公知の方法を用いることが
できる。
属の表面部分に設けられた弁作用金属自体の酸化物層で
あってもよく、或いは、弁作用金属の表面上に設けられ
た他の誘電体酸化物の層であってもよいが、特に弁作用
金属自体の酸化物からなる層であることが好ましい。い
ずれの場合にも酸化物層を設ける方法としては、電解液
を用いた陽極化成法など従来公知の方法を用いることが
できる。
次に、本発明で用いられる酸化剤としては、過硫酸アン
モニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の過硫
酸塩、FeCl3、AlCl3、SnCl4、塩素酸塩、過塩素酸塩、
次亜塩素酸塩、過マンガン酸塩、クロム酸塩等が挙げら
れるが、とりわけ過硫酸塩が公害等の問題も無く、水に
可溶であり、工業的に利用しやすいため好都合である。
弁作用金属を酸化剤で処理する方法は、例えば酸化剤を
含有する溶液に弁作用金属を浸漬し、引き上げて乾燥す
る方法が挙げられる。或いは酸化剤を含有する溶液を弁
作用金属に噴霧して処理してもよく、一般に酸化剤を弁
作用金属に均一に付着させればよい。
モニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の過硫
酸塩、FeCl3、AlCl3、SnCl4、塩素酸塩、過塩素酸塩、
次亜塩素酸塩、過マンガン酸塩、クロム酸塩等が挙げら
れるが、とりわけ過硫酸塩が公害等の問題も無く、水に
可溶であり、工業的に利用しやすいため好都合である。
弁作用金属を酸化剤で処理する方法は、例えば酸化剤を
含有する溶液に弁作用金属を浸漬し、引き上げて乾燥す
る方法が挙げられる。或いは酸化剤を含有する溶液を弁
作用金属に噴霧して処理してもよく、一般に酸化剤を弁
作用金属に均一に付着させればよい。
次に、本発明で用いられるモノマーは、前記の一般式
（Ｉ）の構造を有するものである。
（Ｉ）の構造を有するものである。
代表例としてチオフェン、ピロール、フラン、Ｎ−メチ
ルピロール、３−メチルチオフェン等が挙げられる。こ
れらのモノマーを２種以上使用してもよい。酸化剤で処
理された表面に誘電体酸化皮膜層を有する弁作用金属
を、モノマーを溶解した電解液中に浸漬し、別に用意し
た陰極とで電解反応を行うことによって、弁作用金属の
表面に高分子化合物が析出する。この場合、電解液中の
電解質イオンがドーパントとなるため重合と同時に電導
性高分子化合物である半導体となる。又、本発明で用い
られる弁作用金属は均一に酸化剤処理がなされているた
め、電解重合と同時に化学重合も生じる結果、電解重合
時間を短時間にすることができ、しかも化学重合した部
分部分が各々微小な時に電解重合が起るため、化学重合
層と電解重合層との界面抵抗もわずかなものとなる。
ルピロール、３−メチルチオフェン等が挙げられる。こ
れらのモノマーを２種以上使用してもよい。酸化剤で処
理された表面に誘電体酸化皮膜層を有する弁作用金属
を、モノマーを溶解した電解液中に浸漬し、別に用意し
た陰極とで電解反応を行うことによって、弁作用金属の
表面に高分子化合物が析出する。この場合、電解液中の
電解質イオンがドーパントとなるため重合と同時に電導
性高分子化合物である半導体となる。又、本発明で用い
られる弁作用金属は均一に酸化剤処理がなされているた
め、電解重合と同時に化学重合も生じる結果、電解重合
時間を短時間にすることができ、しかも化学重合した部
分部分が各々微小な時に電解重合が起るため、化学重合
層と電解重合層との界面抵抗もわずかなものとなる。
本発明に使用する電解液は従来公知の電解液を使用する
ことができる。例えば、プロピレンカーボネート、エチ
レンカーボネート、γ−ブチロラクトン、アセトニトリ
ル、ジメチルホルムアミド、スルフォラン、メチルスル
ホキシド、ニトロメタン、水等の溶媒にI-、Cl-、F-、B
r-、ClO4 -、BF4 -、AsF6 -、PF6 -、F3CSO4 -、BCl4 -、N
O3 -、POF4 -、CN-、SiF5 -、CH3COO-、C6H5COO-、CH3C6H4
SO4 -、C6H5SO4 -、SO4 -、SiF6 2-等のアルカリ金属塩もし
くはハロゲンイオンを除いてアンモニウム塩からなる電
解質を溶解したものである。
ことができる。例えば、プロピレンカーボネート、エチ
レンカーボネート、γ−ブチロラクトン、アセトニトリ
ル、ジメチルホルムアミド、スルフォラン、メチルスル
ホキシド、ニトロメタン、水等の溶媒にI-、Cl-、F-、B
r-、ClO4 -、BF4 -、AsF6 -、PF6 -、F3CSO4 -、BCl4 -、N
O3 -、POF4 -、CN-、SiF5 -、CH3COO-、C6H5COO-、CH3C6H4
SO4 -、C6H5SO4 -、SO4 -、SiF6 2-等のアルカリ金属塩もし
くはハロゲンイオンを除いてアンモニウム塩からなる電
解質を溶解したものである。
又、前述した電導性高分子化合物にさらにドーパントと
してI2、Br2、SO3、AsF5、SbF5、トルエンスルフォン
酸、ベンゼンスルフォン酸等の電子受容体を化学的方法
を用いてドープするか、或いは、BF4 -、ClO4 -、PF6 -、A
sF6 -、トルエンスルフォン酸イオン、ベンゼンスルフォ
ン酸イオン等のアニオンを電気化学的方法を用いてドー
プして使用してもよい。
してI2、Br2、SO3、AsF5、SbF5、トルエンスルフォン
酸、ベンゼンスルフォン酸等の電子受容体を化学的方法
を用いてドープするか、或いは、BF4 -、ClO4 -、PF6 -、A
sF6 -、トルエンスルフォン酸イオン、ベンゼンスルフォ
ン酸イオン等のアニオンを電気化学的方法を用いてドー
プして使用してもよい。
本発明に用いる固体電解質は導電度が100〜102Ｓ・cm-1
オーダーのものが得られ、電導度が高い程、作製した固
体電解コンデンサの高周波でのDFが低く良好なものとな
る。
オーダーのものが得られ、電導度が高い程、作製した固
体電解コンデンサの高周波でのDFが低く良好なものとな
る。
本発明の方法による固体電解コンデンサは、上述した固
体電解質層の上にカーボンペースト又は／及び銀ペース
ト等で陰極層を取り出し、更に樹脂やケース等、従来公
知の方法で封口して製品とされる。
体電解質層の上にカーボンペースト又は／及び銀ペース
ト等で陰極層を取り出し、更に樹脂やケース等、従来公
知の方法で封口して製品とされる。
酸化剤で処理した弁作用金属を電解液中に浸漬して電解
重合すると、電解重合と同時に化学重合も生じ、その結
果、電解重合時間が短時間となる。しかも、化学重合し
た部分部分が各々微小な時に電解重合が起り、化学重合
層と電解重合層との界面抵抗もわずかなものとなる。従
って作製した固体電解コンデンサのDF値は低く良好なも
のとなる。
重合すると、電解重合と同時に化学重合も生じ、その結
果、電解重合時間が短時間となる。しかも、化学重合し
た部分部分が各々微小な時に電解重合が起り、化学重合
層と電解重合層との界面抵抗もわずかなものとなる。従
って作製した固体電解コンデンサのDF値は低く良好なも
のとなる。
以下、実施例及び比較例を示して説明する。
実施例１〜６ りん酸とりん酸アンモニウム水溶液中で化成処理して表
面に誘導体酸化皮膜層を形成した10μF/cm2のアンモニ
ウムエッチング箔（以下化成箔と称する）の小片0.5cm
×0.5cmを120枚用意し、各実施例にそれぞれ20枚ずつ使
用した。表１に記載したそれぞれの酸化剤溶液中に化成
箔を浸漬し引き上げた。更に、表１に記載されたモノマ
ーを0.2モル溶解させた0.05MBu4NBF4アセトニトリル溶
液中に前述した酸化剤処理済の化成箔を浸漬し電解重合
を行った。約１時間後、化成箔上に形成された電導性高
分子化合物を水で充分洗浄した後、乾燥した。形成され
た固体電解質の電導度は、おおよそ10〜200S・cm-1であ
った。次に固体電解質層を形成した化成箔に銀ペースト
で陰極層を形成した後、樹脂封口して固体電解コンデン
サを作製した。
面に誘導体酸化皮膜層を形成した10μF/cm2のアンモニ
ウムエッチング箔（以下化成箔と称する）の小片0.5cm
×0.5cmを120枚用意し、各実施例にそれぞれ20枚ずつ使
用した。表１に記載したそれぞれの酸化剤溶液中に化成
箔を浸漬し引き上げた。更に、表１に記載されたモノマ
ーを0.2モル溶解させた0.05MBu4NBF4アセトニトリル溶
液中に前述した酸化剤処理済の化成箔を浸漬し電解重合
を行った。約１時間後、化成箔上に形成された電導性高
分子化合物を水で充分洗浄した後、乾燥した。形成され
た固体電解質の電導度は、おおよそ10〜200S・cm-1であ
った。次に固体電解質層を形成した化成箔に銀ペースト
で陰極層を形成した後、樹脂封口して固体電解コンデン
サを作製した。
比較例１〜２ 実施例と同様の化成箔を40枚用意し、各比較例に20枚づ
つ使用した。比較例１は、酸化剤処理をせずに実施例１
の電解液中で３時間、電解重合を行った場合、比較例２
は、実施例１の酸化剤処理を行い、更に続けて室温でピ
ロールモノマー蒸気にあてて化学重合を行った後、実施
例１の電解液中で１時間、電解重合を行った場合であ
り、この２通りの方法で半導体層を形成した。引き続き
実施例と同様にして陰極層を形成し樹脂封口して固体電
解コンデンサを作製した。
つ使用した。比較例１は、酸化剤処理をせずに実施例１
の電解液中で３時間、電解重合を行った場合、比較例２
は、実施例１の酸化剤処理を行い、更に続けて室温でピ
ロールモノマー蒸気にあてて化学重合を行った後、実施
例１の電解液中で１時間、電解重合を行った場合であ
り、この２通りの方法で半導体層を形成した。引き続き
実施例と同様にして陰極層を形成し樹脂封口して固体電
解コンデンサを作製した。
以上作製した固体電解コンデンサの性能を表２に示し
た。
た。
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明の固体電解コンデンサの製
造方法によれば、電解重合によって半導体層を形成する
前に、酸化剤処理を行うので、電解重合時間が短くてす
み、かつDF値の良好な固体電解コンデンサを作製するこ
とができる。
造方法によれば、電解重合によって半導体層を形成する
前に、酸化剤処理を行うので、電解重合時間が短くてす
み、かつDF値の良好な固体電解コンデンサを作製するこ
とができる。
Claims (1)
- 【請求項１】表面に誘電体酸化皮膜層を有する弁作用金
属を酸化剤で処理した後、一般式（Ｉ） で表わされるモノマーを含む電解液中で電解重合によっ
て前記誘電体酸化皮膜層上に半導体層を形成することを
特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1142718A JPH0682592B2 (ja) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP1142718A JPH0682592B2 (ja) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH036808A JPH036808A (ja) | 1991-01-14 |
| JPH0682592B2 true JPH0682592B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=15321963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1142718A Expired - Lifetime JPH0682592B2 (ja) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682592B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7291537B2 (en) | 2003-07-18 | 2007-11-06 | Showa Denko K.K. | Method for producing solid electrolytic capacitor |
| US7436652B2 (en) | 2003-11-13 | 2008-10-14 | Showa Denko K.K. | Solid electrolyte capacitor |
| US7819928B2 (en) | 2003-07-10 | 2010-10-26 | Showa Denko K.K. | Jig for producing capacitor, production method for capacitor and capacitor |
| US8792225B2 (en) | 2009-12-21 | 2014-07-29 | Showa Denko K.K. | Partitioned reaction container for manufacturing capacitor element including openable and closable passage |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3067284B2 (ja) * | 1991-07-10 | 2000-07-17 | 松下電器産業株式会社 | コンデンサ及びその製造方法 |
| JPWO2003008673A1 (ja) | 2001-07-18 | 2004-11-11 | 昭和電工株式会社 | 土酸金属の合金からなる金属箔およびそれを備えたコンデンサ |
| KR101098796B1 (ko) | 2003-08-13 | 2011-12-26 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | 칩형 고체전해 캐패시터 및 이것의 제조방법 |
| WO2005020258A1 (en) | 2003-08-20 | 2005-03-03 | Showa Denko K.K. | Chip solid electrolyte capacitor and production method of the same |
| JP4823113B2 (ja) * | 2007-03-22 | 2011-11-24 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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
- 1989-06-05 JP JP1142718A patent/JPH0682592B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7819928B2 (en) | 2003-07-10 | 2010-10-26 | Showa Denko K.K. | Jig for producing capacitor, production method for capacitor and capacitor |
| US7291537B2 (en) | 2003-07-18 | 2007-11-06 | Showa Denko K.K. | Method for producing solid electrolytic capacitor |
| US7436652B2 (en) | 2003-11-13 | 2008-10-14 | Showa Denko K.K. | Solid electrolyte capacitor |
| US8792225B2 (en) | 2009-12-21 | 2014-07-29 | Showa Denko K.K. | Partitioned reaction container for manufacturing capacitor element including openable and closable passage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH036808A (ja) | 1991-01-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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