JPH0682595B2 - 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

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JPH0682595B2
JPH0682595B2 JP23576989A JP23576989A JPH0682595B2 JP H0682595 B2 JPH0682595 B2 JP H0682595B2 JP 23576989 A JP23576989 A JP 23576989A JP 23576989 A JP23576989 A JP 23576989A JP H0682595 B2 JPH0682595 B2 JP H0682595B2
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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、導電性高分子であるポリピロールを固体電解
質として使用する固体電解コンデンサに関し、更に詳し
くは、化成箔上へのピロールの電解重合工程を改良し
て、電解重合の容易化および確実化を図る固体電解コン
デンサの製造方法に関する。
[従来の技術] 電解コンデンサは、小形、大容量、安価で整流出力の平
滑化等に優れた特性を示し、各種電気・電子機器の重要
な構成要素の1つである。一般に電解コンデンサには電
解液式と固体式とがあり、前者が、陽極と陰極との間に
電解液を介在させるのに対し、後者は、二酸化マンガ
ン、二酸化鉛、テトラシアノキノジメタン錯塩またはポ
リピロールのような導電性の酸化物または有機物を固体
電解質として介在させる。電解液式の電解コンデンサ
は、液状の電解質を使用するイオン伝導によるため、高
周波領域において著しく抵抗が増大しインピーダンスが
増大する。したがって、高周波特性の点では、固体電解
コンデンサの方が格段に優れている。
固体電解コンデンサに用いる固体電解質としては、固体
電解質自体の導電性や安定性、並びに用いる固体電解質
の性質によって規定される電解コンデンサの静電容量
(Cap)、誘電正接(tanδ)、漏れ電流(LC)、等価直
列抵抗(ESR)等の指標から、ポリピロールが最も優れ
ていると考えられる。
ポリピロールを固体電解質として用いる固体電解コンデ
ンサは、例えば、特開昭63-173313号に記載されてい
る。一般に、この種の固体電解コンデンサを製造する際
は、化学的重合および電解重合により陽極箔上にポリピ
ロールの薄膜を形成し、その後この表面に銀ペーストの
ような導電ペーストを用いて端子を接着して対極リード
を取出し、エポキシ樹脂等で外装してコンデンサ製品を
作製する。
一方、近年の電気・電子機器の小型化の進展に伴い、電
解コンデンサの小型化が進行しつつあり、いわゆるチッ
プ型コンデンサ等の需要が増加している。この種の電解
コンデンサを製造するに際しては、一定の品質を有する
小寸法のチップ化材料を同時に多数製造する製造方法が
採用されている。すなわち、平板型アルミニウム化成箔
上にポリピロール重合膜を形成させるに際し、化成箔上
に所定の大きさのマス目を有するレジストのような補助
部材を載置し、化成面を露呈するマス目を単位として取
扱い、電解重合によってポリピロール膜を形成させた後
に、マス目毎に切り離してチップ化することにより、一
定の品質を有する小寸法のチップ化材料が同時に多数製
造される。
このような方法によって平板型化成箔上にポリピロール
重合膜を形成させるためには、電解重合に用いる一定の
電流・電圧では重合膜を均一に形成させ得る面積に限界
がるため、例えば導電ペーストをマス目の枠に添って塗
布し導電ペーストによって囲まれる小面積を画成するこ
とにより、外部に電流の入口を付けて一定の電流・電圧
で有効な電解重合が行われる部分を確保する必要があ
る。しかしながら、この方法で電解重合によるポリピロ
ール重合膜の形成を行うと、平板型化成箔全面に電解重
合膜が形成されるため、後の電極の取出しが、困難とな
るという不都合が生ずる。このため、化成面を露呈する
マス目を単位として取扱う利点が相殺され、同時に多数
製造する小寸法のチップ化材料の品質安定性にも不安が
生じるのみならず、電解重合工程の容易化、確実化ある
いは製造工程全体の効率向上という観点からも改良を図
る余地があると考えられる。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、導電性高分子であるポリピロールを固体電解
質として使用する固体電解コンデンサを製造するに際
し、平板型化成箔上へのピロールの電解重合工程を改良
して、独特の電極構造の陽極を用いることにより、マス
目状にレジストで被覆された化成板上へ化学重合の後に
ポリピロールをマス目部分のみに同時に電解重合させ、
電解重合の容易化および確実化を図り、これにより安定
した品質の重合膜形成を期すると共に製造工程全体の効
率向上を図る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。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、表面に酸化皮膜を有する平板型化成箔
上へのピロールの電解重合を行うことにより形成される
ポリピロール膜を固体電解質とする固体電解コンデンサ
を製造するに際し、化成箔上に所定の大きさのマス目を
有するレジストを載置し、化学重合を行い、前記レジス
トのマス目部分と対合するピンを備える板状部材を載置
し、ピロールを電解重合用溶媒に溶解した電解重合用電
解液中に浸漬し、前記ピンを陽極として電解重合を行
い、電解重合によってポリピロール膜を形成させた後
に、マス目毎に切り離して電極を取付け製品化すること
を特徴とする固体電解コンデンサの製造方法が提供され
る。
表面に酸化皮膜を有する平板型化成箔は、通常は表面を
電解酸化によって酸化皮膜誘電体に変えたアルミニウム
フィルムとする。
レジストのマス目の大きさは、好ましくは、1mm×1mm〜
5mm×5mm程度とする。レジストは、例えばスクリーン印
刷用のフェノール系樹脂、エポキシ系樹脂のような材料
で構成することができる。
化学重合用酸化剤を、 (NH4)2S2O8、FeCl3、並びにH2O2よりなる群から選択す
れば好適である。
酸化剤を5〜25重量%の濃度の水溶液とすれば好適であ
る。
酸化剤は、好ましくは、マス目内の化成部のみに含浸す
る。
気相重合は、例えば、10%の(NH4)2S2O8水溶液に含浸し
た後、常温(10〜30℃)常圧下でピロール蒸気中に10分
間放置することにより行う。
本発明にあっては、前記レジストのマス目部分と対合す
るピンを備える板状部材を載置し、これを陽極として使
用することにより電解重合を行う。
板状部材は、好ましくは金属板とし、板の部分は、樹脂
コート等により絶縁する。
ピンは、好ましくは、ステンレス、ニッケル、白金等の
材料により構成し、1本の直径を0.1〜0.8mmφ、長さを
5〜50mm程度とする。これを化成板上の載せて電解液中
に浸漬して電解重合を行う。
ピロールを5〜20重量%の濃度で電解重合用溶媒に溶解
すれば好適である。
電解重合用支持電解質を0.01〜2M/lのBST/AN溶液(ただ
し、BST:ボロジサリチル酸トリエチルアミン塩またはト
リエチルアンモニウムボロジサリチレート、AN:アセト
ニトリル)とすれば好適である。その他、プロピレンカ
ーボネート、γ−ブチロラクトン、1,2−ジメトキシエ
タン等を電解重合用溶媒として使用することができる。
電解重合は、0.1〜10mAの定電流で、1〜3時間行えば
好適である。
前記した方法によって平板型化成箔上にポリピロール重
合膜を形成させた後、常法により素子化し、封止して製
品化する。
[作用] 前記したように、従来の方法によって平板型化成箔上に
ポリピロール重合膜を形成させる場合、電解重合に用い
る一定の電流・電圧では重合膜を均一に形成させ得る面
積に限界があるため、例えば導電ペーストをマス目の枠
に添って塗布し導電ペーストによって囲まれる小面積を
画成することにより、外部に電流の入口を付けて一定の
電流・電圧で有効な電解重合が行われる部分を確保する
必要があった。この結果、平板型化成箔全面に電解重合
膜が形成され、後の電極の取出しが困難となるという不
都合が生じていた。
本発明は、独特の電極構造の陽極を用いることにより、
マス目状にレジストで被覆された化成板上へ化学重合の
後にポリピロールをマス目部分のみに同時に電解重合さ
せ、電解重合の容易化および確実化を図るものである。
すなわち、レジストのマス目部分と対合するピンを備え
る板状部材を載置し、これを陽極として使用し、ピロー
ルを電解重合用溶媒に溶解した電解重合用電解液中に浸
漬して電解重合を行うことにより、ピンを介してレジス
トのマス目部分のみへの特異的な通電を可能とし、これ
によりレジストのマス目部分のみにポリピロール重合膜
が形成されるよう企画するものである。
[発明の効果] 本発明によれば、導電性高分子であるポリピロールを固
体電解質として使用する固体電解コンデンサを製造する
に際し、平板型化成箔上へのピロールの電解重合工程を
改良して、独特の電極構造の陽極を用いることにより、
マス目状にレジストで被覆された化成板上へ化学重合の
後にポリピロールをマス目部分のみに同時に電解重合さ
せ、電解重合の容易化および確実化を図り、これにより
安定した品質の重合膜形成を期すると共に製造工程全体
の効率向上を図る固体電解コンデンサの製造方法および
その方法によって製造される固体電解コンデンサが提供
される。
[実施例] 添付図面を参照して以下に実施例により本発明を更に詳
細に説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定され
るものではない。
第1図は化成板に載置するレジストを示す説明図、第2
図はレジストのマス目部分と対合するピンを備える板状
部材を示す説明図、第3図は、電解重合工程の操作を示
す説明図である。
第1図において、10は化成板、12はレジスト、14は化成
部である。第2図において、16はピン、18は金属板であ
る。第3図において、20は電解液である。
実施例1 第1図に示すように、6cm×6cmの化成板10(22Vf)を用
い、3mm×3mmのマス目を有するレジスト12を付した。マ
ス目によって化成部14が露呈する。
10%(NH4)2S2O8水溶液を化成部(マス目)14のみに含浸
し、ピロール蒸気中にて10分間常温で気相重合を行った
後、洗浄して乾燥した。
第2図に示すように、レジストのマス目部分と対合する
ピン16を備える金属板18を用意し、このピン16を陽極と
して使用した。なお、金属板は、樹脂コートにより予め
絶縁したものを用いた。
第3図に示すように、ピン16を備える金属板18を、レジ
スト12によって形成される化成部(マス目)14上に接触
させ、0.1M/lのBST/ANのピロール溶液を電解液20とし
て、10mAで60分間電解重合を行った。
電解重合終了後、マス目毎に切り離し、電極を取付けて
製品化した。
比較例1 通常の化成板を陽極として全面に電解重合を行う以外
は、実施例1と同様にして固体電解コンデンサを製造し
た。
実施例1および比較例1の固体電解コンデンサについ
て、静電容量(Cap)、誘電正接(tanδ)、漏れ電流
(LC)並びに等価直列抵抗(ESR)を測定した結果を第
1表に示す。なお、定格は6.3WVとし、全試料数n=30
とした。
第1表 方法 Cap(μF) tanδ LC(μA) ESR(100KHz,
Ω) 実施例1 1.80 0.010 0.01 0.15 〜1.85 〜0.015 〜0.05 〜0.18 比較例1 1.72 0.024 0.01 0.15 〜1.84 〜0.051 〜0.12 〜0.26 この結果から、本発明による固体電解コンデンサは、コ
ンデンサ特性が顕著に向上していることが分る。
【図面の簡単な説明】
第1図は化成板に載置するレジストを示す説明図、第2
図はレジストのマス目部分と対合するピンを備える板状
部材を示す説明図、第3図は、電解重合工程の操作を示
す説明図である。 10……化成板、12……レジスト 14……化成部、16……ピン 18……金属板、20……電解液

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面に酸化皮膜を有する平板型化成箔上へ
    のピロールの電解重合を行うことにより形成されるポリ
    ピロール膜を固体電解質とする固体電解コンデンサを製
    造するに際し、化成箔上に所定の大きさのマス目を有す
    るレジストを載置し、化学重合を行い、前記レジストの
    マス目部分と対合するピンを備える板状部材を載置し、
    ピロールを電解重合用溶媒に溶解した電解重合用電解液
    中に浸漬し、前記ピンを陽極として電解重合を行い、電
    解重合によってポリピロール膜を形成させた後に、マス
    目毎に切り離して電極を取付け製品化することを特徴と
    する固体電解コンデンサの製造方法。
JP23576989A 1989-09-13 1989-09-13 固体電解コンデンサの製造方法 Expired - Lifetime JPH0682595B2 (ja)

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