JPH07118436B2 - 固体電解コンデンサ - Google Patents

固体電解コンデンサ

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JPH07118436B2
JPH07118436B2 JP16493A JP16493A JPH07118436B2 JP H07118436 B2 JPH07118436 B2 JP H07118436B2 JP 16493 A JP16493 A JP 16493A JP 16493 A JP16493 A JP 16493A JP H07118436 B2 JPH07118436 B2 JP H07118436B2
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solid electrolytic
electrolytic capacitor
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oxygen
conductive polymer
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隆 深海
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NEC Corp
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NEC Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/08Housing; Encapsulation

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は固体電解コンデンサに関
し、特に固体電解質として導電性高分子を有する固体電
解コンデンサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、固体電解コンデンサは、図2に示
すように、タンタルやアルミニウム等の弁作用を有する
被膜形成性金属の拡面化された成形体を陽極とした表面
に誘電体陽極酸化被膜2を形成し、その誘電体陽極酸化
被膜2上に二酸化マンガン9、二酸化鉛(特開平3−1
63814号公報:従来例1)等の金属酸化物層あるい
は7、7′、8、8′−テトラシアノキノジメタン錯塩
(以下、TCNQ塩と記す)(特開昭52−79255
号公報:従来例2)等を固体電解質として介在させ、グ
ラファイトペーストや銀ペースト等を用いて導電ペース
ト層4を形成しリードフレーム5により陰極リードを取
り出しエポキシ樹脂8にて樹脂外装を行った構造を有す
るものが報告されている。
【0003】一方、近年の電子機器の小型化,高速化,
デジタル化にともないコンデンサ分野において特性の良
好なコンデンサが要求されている。
【0004】このような要求に対し、従来の二酸化マン
ガン9,二酸化鉛,TCNQ塩等の固体電解質よりも導
電率の高いポリピロール等の芳香族系導電性高分子を固
体電解質としエポキシ樹脂8やシリコン樹脂等でモール
ド外装したものも提案されている。
【0005】ところが、ポリピロール等の芳香族系導電
性高分子を固体電解質とした固体電解コンデンサは導電
性高分子が酸化されやすく、モールド外装した後も高温
放置した場合にモールド樹脂中を空気中の酸素が拡散し
て導電性高分子を酸化させ、導電率が低下するので高周
波ESR(等価直列抵抗)が増大する。このため、図3
に示すように、陰極層まで形成したコンデンサ素子の周
囲に酸素遮断樹脂層10を有するもの(特開平3−10
9714号公報:従来例3)、あるいははんだ等の金属
層10を形成するもの(特開平3−109712号公
報:従来例4)がある。
【0006】また、特開平3−127813号公報:従
来例5,特開昭63−181309号公報:従来例6で
は、導電性高分子層の形成から外装封止前までの工程、
あるいは導電性高分子層形成後樹脂外装製品にいたる工
程における熱処理工程を不活性ガス中で行う方法も提案
されている。さらに、図4に示す実開平1−12191
8号公報:従来例7のように、コンデンサ素子11にコ
ンデンサン素子本体表面との間に所定の間隙が形成され
る寸法形状の絶縁物枠体12を被せ、絶縁物枠体12の
内側に物質の化学構造式に酸素原子を含まないか、ある
いは活性酸素を発生しない樹脂剤又は油脂剤13を充填
した後外装を行う方法も提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来例3,4では、導電性高分子層の空気中の酸素に
よる酸化での導電率低下防止のため、新規に酸素遮断層
(樹脂層、または金属層)を形成した後、さらに外側に
外装樹脂を設ける必要があり一工程増加する。また従来
例4においては、導電性高分子層上に金属層を形成する
には、はんだの場合で200〜300℃で加熱するため
脱ドープ現象が起こり導電性高分子の導電率が低下し、
高周波ESRが増大する。また、従来例5,6のように
不活性ガス雰囲気下での作業は密閉系で行う必要があ
り、作業性がきわめて悪く量産に不向きである。さらに
従来例7のような方法では、個々のコンデンサ素子の絶
縁物枠体の被せ保持する困難性に加え絶縁物枠体分のコ
ストの上昇という等の欠点が挙げられる。
【0008】本発明の目的は、工程の増加やESRの増
加がなく、作業性が良く安価で、導電性高分子層の空気
中の酸素による酸化での導電率低下のない固体電解コン
デンサを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、皮膜形成性金
属の陽極酸化皮膜を誘電体とし、該誘電体の前記陽極酸
化皮膜上に導電性高分子化合物層と導電ペースト層を順
次形成し、外部を外装樹脂で外装した固体電解コンデン
サにおいて、前記外装樹脂が酸素を選択的に吸着する酸
素吸着物質を含む。
【0010】また、前記導電性高分子化合物層がポリピ
ロールとポリチオフェンとポリフランを含む環状化合物
および該環状化分物の誘電体の群から選ばれた一種で構
成されている。 さらに、前記酸素吸着物質がポルフィ
リンとサルコミンおよびそれらの誘電体を含む二価の金
属錯体である。
【0011】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
より具体的に説明する。
【0012】図1は本発明の第1の実施例を説明する断
面図である。第1の実施例は、図1に示すように、ま
ず、縦3.5mm,横3.0mm,厚み1.5mmの直
方体のタンタル焼結体1をリン酸水溶液中で90Vで陽
極酸化し、洗浄,乾燥して微粉表面が陽極酸化皮膜2で
被覆されたペレットを得た。このペレットのリン酸水溶
液中で測定した静電容量は15μFであった。
【0013】次に、この陽極酸化皮膜2で被覆されたペ
レットを20wt%のドジシルベンゼンスルホン酸第二
鉄塩のメタノール溶液に浸漬し60℃で乾燥した後、l
mol%のピロール水溶液に浸漬して室温で30分間保
持し、ポリピロールとポリチオフェンとポリフランとを
含む環状化合物およびその環状化合物誘導体の群から選
ばれた一種の導電性ポリピロール層3の重合を行った。
続いて、エタノールで洗浄,乾燥後導電性ポリピロール
層3の表面を導電ペースト層4を形成し、銀ペーストを
用いて陰極側をリードフレーム5に接続した。陽極側
は、あらかじめタンタル焼結体1から引き出されたタン
タルワイヤ6をリードフレーム5に溶接した。このよう
にして得られたコンデンサ素子をポルフィリンとサルコ
ミンおよびそれらの誘導体を含むFe,Co等の二価の
金属錯体の群から選ばれた酸素吸着物質7を含むエポキ
シ樹脂8で外装して固体電解コンデンサを完成させた。
【0014】得られた固体電解コンデンサは、表1に示
すように、120Hzにおける静電容量が15.0μ
F,tanδ(損失角の正接)は2.0%であり、10
0KHzにおけるESRが80mΩであった。さらに、
105℃,500時間の高温放置後の120Hzにおけ
る静電容量は14.9μF,tanδは2.2%であ
り、100KHzにおけるESRが85mΩで、高温耐
久性に優れたものであった。
【0015】尚、従来の外装樹脂を使用した従来例1,
2の固体電解コンデンサでは、表1に示すように、12
0Hzにおける静電容量が15.0μF,tanδは
2.0%,100KHzにおけるESRは80mΩ高温
放置後の120Hzにおける静電容量が14.5μF,
tanδは3.1%,100KHzにおけるESRが1
03mΩであった。
【0016】
【表1】
【0017】第2の実施例は、第1の実施例において、
陽極酸化皮膜2で被覆されたペレットを20wt%のド
デシルベンゼンスルホン酸第二鉄のメタノール溶液に浸
漬するのを20wt%のP−トルエンスルホン酸第二鉄
溶液に変えた以外は第1の実施例と全く同様にして固体
電解コンデンサを完成させた。
【0018】得られた固体電解コンデンサは表1に示す
ように、120Hzにおける静電容量が15.0μF,
tanδは2.0%であり、100KHzにおけるER
Sが80mΩであった。さらに、105℃,500時間
の高温放置後の120Hzにおける静電容量は14.9
μF,tanδは2.3%であり、100KHzにおけ
るESRが88mΩで、高温耐久性に優れたものであっ
た。
【0019】第3の実施例は、縦5mm,横3mm,厚
さ150μmの表面が拡面化されたアルミニウム箔をア
ジピン酸アンモニウム中で90Vで電解酸化し、洗浄,
乾燥してアルミ箔表面に陽極酸化皮膜を形成させた後
は、第1の実施例と同様にして固体電解コンデンサを完
成させた。
【0020】得られた固体電解コンデンサは、表1に示
すように、120Hzにおける静電容量は1.5μF,
tanδは1.5%であり、100KHzのESRは5
2mΩであった。さらに、105℃,500時間後の静
電容量は1.45μF,tanδ1.7%,100KH
zのESRは54mΩと優れた高温耐久性を示した。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、外装樹脂
中に酸素吸着物質を散在させたので、コンデンサ素子中
の導電性高分子層への酸素の進入を防止できるため、導
電性高分子層の酸化劣化による導電率低下が防げ、高温
耐久性に優れた固体電解コンデンサが得られるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を説明する断面図であ
る。
【図2】従来例1,2の固体電解コンデンサの断面図で
ある。
【図3】従来例3,4の固体電解コンデンサの断面図で
ある。
【図4】従来例7の固体電解コンデンサの断面図であ
る。
【符号の説明】
1 タンタル焼結体 2 陽極酸化皮膜 3 導電性ポリピロール層 4 導電ペースト層 5 リードフレーム 6 タンタルワイヤ 7 酸素吸着物質 8 エポキシ樹脂 9 二酸化マンガン 10 酸素遮断樹脂層または金属層 11 コンデンサ素子 12 絶縁物枠体 13 活性酸素を発生しない樹脂剤又は油脂剤

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 皮膜形成性金属の陽極酸化皮膜を誘電体
    とし、該誘電体の前記陽極酸化皮膜上に導電性高分子化
    合物層と導電ペースト層を順次形成し、外部を外装樹脂
    で外装した固体電解コンデンサにおいて、前記外装樹脂
    が酸素を選択的に吸着する酸素吸着物質を含むことを特
    徴とする固体電解コンデンサ。
  2. 【請求項2】 前記導電性高分子化合物層がポリピロー
    ルとポリチオフェンとポリフランを含む環状化合物およ
    び該環状化分物の誘電体の群から選ばれた一種で構成さ
    れていることを特徴とする請求項1記載の固体電解コン
    デンサ。
  3. 【請求項3】 前記酸素吸着物質がポルフィリンとサル
    コミンおよびそれらの誘電体を含む二価の金属錯体であ
    ることを特徴とする請求項1記載の固体電解コンデン
    サ。
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JPH06204099A JPH06204099A (ja) 1994-07-22
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JP3070446B2 (ja) * 1995-07-28 2000-07-31 日本電気株式会社 固体電解コンデンサ
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