JPH0748454B2 - Method for manufacturing solid electrolytic capacitor - Google Patents

Method for manufacturing solid electrolytic capacitor

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JPH0748454B2
JPH0748454B2 JP1039910A JP3991089A JPH0748454B2 JP H0748454 B2 JPH0748454 B2 JP H0748454B2 JP 1039910 A JP1039910 A JP 1039910A JP 3991089 A JP3991089 A JP 3991089A JP H0748454 B2 JPH0748454 B2 JP H0748454B2
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manganese dioxide
oxide film
electrolytic capacitor
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康夫 工藤
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正雄 福山
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はコンデンサ特性、特に高周波特性及び信頼性に
優れた固体電解コンデンサの製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor having excellent capacitor characteristics, particularly high frequency characteristics and reliability.

従来の技術 近年、電気機器回路のディジタル化に伴って、そこに使
用されるコンデンサも高周波領域でのインピーダンスが
低く、小型大容量のものへの要求が高まっている。
2. Description of the Related Art In recent years, along with the digitization of electric device circuits, the capacitors used therein have low impedance in the high frequency region, and there is an increasing demand for small and large capacity capacitors.

従来、高周波領域用のコンデンサとしては、プラスチッ
クフィルムコンデンサ、マイカコンデンサ、積層セラミ
ックコンデンサが用いられているが、フィルムコンデン
サ及びマイカコンデンサでは形状が大きくなってしまう
ために大容量化が難しく、また、積層セラミックコンデ
ンサでは、小型大容量になればなるほど温度特性が悪く
なり、価格が非常に高くなるという欠点がある。
Conventionally, plastic film capacitors, mica capacitors, and laminated ceramic capacitors have been used as capacitors for the high frequency region, but it is difficult to increase the capacity because film capacitors and mica capacitors are large in size, Ceramic capacitors have the drawback that the smaller the size and the larger the capacity, the worse the temperature characteristics and the very high the price.

一方、大容量タイプのコンデンサとして知られるもの
に、アルミニウム乾式電解コンデンサ、あるいはアルミ
ニウム、またはタンタル固体電解コンデンサなどがあ
る。これらの電解コンデンサは誘電体となる陽極酸化皮
膜を非常に薄く形成することができるため、大容量を実
現することができるが、その反面、酸化皮膜の損傷が起
きやすいために、酸化皮膜と陰極の間に損傷を修復する
ための電解質を設ける必要がある。アルミニウム乾式電
解コンデンサでは、エッチングをほどこした陽、陰極ア
ルミニウム箔を紙のセパレータを介して巻き取り、液状
の電解質をセパレータに含浸して用いている。このた
め、電解質の液漏れ、蒸発等の理由により経時的に静電
容量の減少や損失(tanδの増大が起こると同時に、電
解質のイオン伝導性により高周波特性及び低温特性が著
しく劣る等の欠点を有している。
On the other hand, known as large-capacity type capacitors are aluminum dry electrolytic capacitors, aluminum or tantalum solid electrolytic capacitors, and the like. These electrolytic capacitors can realize a large capacity because the anodic oxide film that serves as a dielectric can be formed extremely thin, but on the other hand, the oxide film and the cathode film are easily damaged because the oxide film is easily damaged. Between them it is necessary to provide an electrolyte to repair the damage. In an aluminum dry electrolytic capacitor, an etched positive and negative aluminum foil is wound around a paper separator and a liquid electrolyte is impregnated into the separator to be used. For this reason, there are drawbacks such as decrease in capacitance and loss (increasing tan δ) over time due to electrolyte leakage, evaporation, etc., and at the same time, high-frequency characteristics and low-temperature characteristics are significantly deteriorated due to ionic conductivity of the electrolyte. have.

また、アルミニウム、タンタル固体電解コンデンサで
は、上記アルミニウム乾式電解コンデンサの欠点を改良
するために、固体電解質として二酸化マンガンを用いて
いる。この固体電解質は硝酸マンガン水溶液に陽極素子
を浸漬し、250〜350℃の温度で熱分解して得ている。こ
のコンデンサの場合、電解質が固体であるため、高温に
おける電解質の流出、低温域での凝固から生ずる性能の
低下などの欠点がなく、液状電解質を用いたコンデンサ
に比して良好な周波数特性及び温度特性を示すが、硝酸
マンガンの熱分解による酸化皮膜の損傷および二酸化マ
ンガンの高い比抵抗などの理由から、高周波領域のイン
ピーダンス、あるいは損失は積層セラミックコンデン
サ、あるいはプラスチックフィルムコンデンサと比較し
て1けた以上高い値となっている。
Further, in the aluminum / tantalum solid electrolytic capacitor, manganese dioxide is used as a solid electrolyte in order to improve the drawbacks of the aluminum dry electrolytic capacitor. This solid electrolyte is obtained by immersing the anode element in a manganese nitrate aqueous solution and thermally decomposing it at a temperature of 250 to 350 ° C. In the case of this capacitor, since the electrolyte is a solid, there are no defects such as electrolyte outflow at high temperatures and deterioration of performance caused by solidification at low temperatures, and it has better frequency characteristics and temperature than a capacitor using a liquid electrolyte. Although the characteristics are shown, due to the damage of the oxide film due to the thermal decomposition of manganese nitrate and the high specific resistance of manganese dioxide, the impedance or loss in the high frequency range is one digit or more compared to the multilayer ceramic capacitor or plastic film capacitor. It is a high value.

上記の問題点を解決するために、固体電解質として導電
性が高く、陽極酸化性の優れた有機半導体(7、7、
8、8−テトラシアノキノジメタン錯体:以下、TCNQ錯
体と称す)を用いることが提案されている。この有機半
導体は有機溶媒に溶解したり、加熱による融解などの手
段を用いて酸化皮膜に含浸塗布することが可能であり、
上記のように二酸化マンガンを含浸する際に生ずる熱分
解による酸化皮膜の損傷を防止することができる。TCNQ
錯体は導電性が高く、陽極酸化性が優れ、高周波特性が
良好であり、大容量のコンデンサが可能となる。
In order to solve the above problems, an organic semiconductor (7, 7,
It has been proposed to use 8,8-tetracyanoquinodimethane complex: hereinafter referred to as TCNQ complex). This organic semiconductor can be dissolved in an organic solvent, or can be impregnated and applied to the oxide film by means such as melting by heating.
As described above, it is possible to prevent damage to the oxide film due to thermal decomposition that occurs when impregnating manganese dioxide. TCNQ
The complex has high conductivity, excellent anodic oxidation property, good high frequency characteristics, and enables a large-capacity capacitor.

例えば、N−n−プロピル、あるいはN−iso−プロピ
ルイソキノリンとTCNQ錯体からなる有機半導体を固体電
解質として用いる発明が同一出願人より出願されている
(特開昭58−17609号公報)。この発明によると、捲回
型アルミニウム電解コンデンサへのTCNQ塩の含浸がTCNQ
塩を加熱溶融することにより行なれ、これによりTCNQ塩
と酸化皮膜との強固な結合が達成され、TCNQ塩の高電導
性の寄与にも助けられて、周波数特性及び温度特性が著
しく改良されたアルミニウムコンデンサが製造されると
している。このようなTCNQ塩に基づく有機半導体を固体
電解質として用いることは、TCNQ塩が二酸化マンガンに
比して高い電導性と高い陽極酸化能力(修復作用)を有
するため、上記二酸化マンガンを用いた固体電解コンデ
ンサに比して周波数特性と温度特性共に優れた性能を可
能にする。この発明によると、N位をアルキル基で置換
したイソキノリウムをカチオンとしたTCNQ塩を酸化皮膜
に加熱溶融することにより含浸することになっている。
For example, the same applicant has filed an invention using Nn-propyl or an organic semiconductor composed of N-iso-propylisoquinoline and a TCNQ complex as a solid electrolyte (JP-A-58-17609). According to this invention, the TCNQ salt is impregnated into the wound aluminum electrolytic capacitor.
This can be done by heating and melting the salt, which achieves a strong bond between the TCNQ salt and the oxide film, and also contributes to the high conductivity of the TCNQ salt, which significantly improves the frequency characteristics and temperature characteristics. It is said that aluminum capacitors will be manufactured. The use of such an organic semiconductor based on TCNQ salt as a solid electrolyte means that TCNQ salt has higher conductivity and higher anodic oxidation ability (repairing action) than manganese dioxide. It enables superior performance in both frequency and temperature characteristics compared to capacitors. According to the present invention, the TCNQ salt having cation of isoquinolium substituted at the N-position with an alkyl group is impregnated by heating and melting in the oxide film.

更に近年、ピロール、チオフェンなどの複素環式のモノ
マーを重合して得られる高導電性の高分子を陽極体上に
形成し、これを電解質として用いる固体電解コンデンサ
も提案されている(特開昭60−37114号公報、特開昭61
−47625号公報)。
Furthermore, in recent years, a solid electrolytic capacitor has been proposed in which a highly conductive polymer obtained by polymerizing a heterocyclic monomer such as pyrrole or thiophene is formed on an anode body and the polymer is used as an electrolyte. 60-37114, JP 61
−47625).

発明が解決しようとする課題 電解重合によれば、ピロール、チオフェン、あるいはこ
れらの誘導体と適当な支持電解質との溶液から、容易に
緻密な導電性高分子皮膜を通常の陽極(例えば白金、カ
ーボン等)上に形成することが可能である。
Problems to be Solved by the Invention According to electrolytic polymerization, a dense conductive polymer film can be easily formed from a solution of pyrrole, thiophene, or a derivative thereof and a suitable supporting electrolyte into a usual anode (for example, platinum, carbon, etc.). ) Can be formed on.

しかしながら、電解重合では酸化皮膜を有する陽極上に
導電性高分子を形成することは、電流が流れないため原
理的に困難である。一方、酸化皮膜を設けていない弁金
属表面に電解重合により導電性高分子皮膜を形成するこ
とは可能であるが、この場合には導電性高分子皮膜を介
して陽極化成を行わなければならず、これにより予め形
成された導電性高分子膜の変質、あるいは劣化、更には
陽極表面からの剥離等が起こる。これらはいずれもコン
デンサの特性を低下させるため望ましくない。
However, in electrolytic polymerization, it is theoretically difficult to form a conductive polymer on an anode having an oxide film because no current flows. On the other hand, it is possible to form a conductive polymer film on the surface of the valve metal not provided with an oxide film by electrolytic polymerization, but in this case, anodization must be performed through the conductive polymer film. As a result, the conductive polymer film formed in advance is deteriorated or deteriorated, and further peeled from the surface of the anode. All of these are undesirable because they deteriorate the characteristics of the capacitor.

また、酸化重合によっても導電性高分子を合成すること
が可能であるが、この場合、得られる重合体は粉体状を
なしており、そのままの状態では酸化皮膜を有する陽極
に対する付着性、被覆性に乏しいため、コンデンサの電
解質として利用することは困難である。
It is also possible to synthesize a conductive polymer by oxidative polymerization, but in this case, the polymer obtained is in the form of powder, and as it is, the adhesiveness to the anode having an oxide film, coating It is difficult to use it as the electrolyte of a capacitor because of its poor property.

本発明は上記従来の問題を解決するもので、導電性に優
れた電解重合高分子を酸化皮膜の付いた弁金属上に製膜
することができ、したがって、高周波特性及び温度特性
に優れた信頼性の高い固体電解コンデンサを製造するこ
とができ、また、漏れ電流による不良率を低下させ、製
造上の歩留まりを向上させることができるようにした固
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
るものである。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and it is possible to form an electropolymerized polymer having excellent conductivity on a valve metal having an oxide film, and therefore, it is possible to obtain excellent reliability in high frequency characteristics and temperature characteristics. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, which can manufacture a solid electrolytic capacitor having high performance, reduce the defective rate due to leakage current, and improve the manufacturing yield. To do.

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もので、弁金属を用意する
工程と、前記弁金属を化成処理して表面に酸化皮膜を形
成する酸化皮膜形成工程と、前記酸化皮膜上に二酸化マ
ンガンを付着させ二酸化マンガン膜を形成する二酸化マ
ンガン膜形成工程と、前記二酸化マンガン膜が形成され
た前記弁金属を電解重合液中に浸漬する浸漬工程と、前
記浸漬された弁金属に第1の電極を接触させながら前記
第1の電極から離間した位置に第2の電極を配置する配
置工程と、前記配置された第1の電極と前記第2の電極
との間に電圧を印加して前記二酸化マンガン膜上に導電
性電解重合高分子膜を形成する高分子膜形成工程と、前
記高分子膜形成工程後、前記酸化皮膜を再化成処理する
再化成工程とを有する固体電解コンデンサの製造方法で
ある。
Means for Solving the Problems The present invention achieves the above object, and a step of preparing a valve metal, an oxide film forming step of chemical conversion treatment of the valve metal to form an oxide film on the surface, and the oxide film A manganese dioxide film forming step of forming a manganese dioxide film by depositing manganese dioxide thereon, an immersion step of immersing the valve metal on which the manganese dioxide film is formed in an electrolytic polymerization solution, and the immersed valve metal. An arranging step of arranging the second electrode at a position apart from the first electrode while contacting the first electrode, and applying a voltage between the arranged first electrode and the second electrode. And a solid electrolytic capacitor having a polymer film forming step of forming a conductive electrolytically polymerized polymer film on the manganese dioxide film, and a re-forming step of re-forming the oxide film after the polymer film forming step. Made of It is a manufacturing method.

そして、弁金属としてはアルミニウム、タンタルから選
ばれ、表面積を増大するためにエッチング処理したもの
を用い、この弁金属に酸化皮膜を形成するにはアジピン
酸水溶液等を用い、電気化学的な手段により通常の方法
で形成することができる。
The valve metal is selected from aluminum and tantalum, and is etched to increase the surface area. An aqueous adipic acid solution is used to form an oxide film on the valve metal. It can be formed by a usual method.

酸化皮膜を形成した弁金属は硝酸マンガン水溶液に浸漬
した後、200〜300℃で空気(加湿してもよい)中で熱分
解処理することにより、二酸化マンガンを例えば膜状に
酸化皮膜上に析出させることができる。
The valve metal with the oxide film formed is immersed in an aqueous solution of manganese nitrate and then pyrolyzed in air (may be humidified) at 200 to 300 ° C to deposit manganese dioxide, for example, in the form of a film on the oxide film. Can be made.

前記二酸化マンガン膜の表面に電解重合膜を形成する
が、弁金属の陽極を重合電極として用いて電圧を印加し
ても誘電体の酸化皮膜が介在するので、電解重合は起こ
らず、膜の成長は起こらない。そこで、前述のように、
二酸化マンガン膜を形成した酸化皮膜付きの弁金属を重
合反応容器中の電解重合溶液中に浸漬し、前記二酸化マ
ンガン膜表面に接触して設けた電解重合用の第1の電極
と、この第1の電極と離隔した位置に設けた電解重合用
の第2の電極の間に重合電位以上に電圧を印加すること
により、電解重合高分子膜を、まず、第1の電極に形成
し、その後、ここを起点として電解重合高分子膜を徐々
に二酸化マンガン膜の表面方向に成長させることができ
る。電解重合高分子膜が二酸化マンガンの表面を完全に
覆いつくした電解重合反応終了後、乾燥が容易な溶媒、
例えば水、アルコール、アセトントリルやケトン系など
の溶媒を用いて洗浄を行い、未反応のモノマーや電解質
や不安定なオリゴマーを洗浄する。
An electrolytic polymerization film is formed on the surface of the manganese dioxide film, but even if a voltage is applied using the valve metal anode as a polymerization electrode, the dielectric oxide film intervenes, so electrolytic polymerization does not occur, and the film growth Does not happen. So, as mentioned above,
A valve metal having an oxide film on which a manganese dioxide film is formed is immersed in an electrolytic polymerization solution in a polymerization reaction vessel, and a first electrode for electrolytic polymerization is provided in contact with the surface of the manganese dioxide film, and the first electrode. The electrolytically polymerized polymer film is first formed on the first electrode by applying a voltage higher than the polymerization potential between the second electrode for electrolytic polymerization provided at a position separated from the electrode of No. Starting from this, the electrolytically polymerized polymer film can be gradually grown in the surface direction of the manganese dioxide film. The electrolytic polymerized polymer film completely covers the surface of manganese dioxide, which is a solvent that is easy to dry after the completion of the electrolytic polymerization reaction,
For example, cleaning is performed using a solvent such as water, alcohol, acetone-tolyl or ketone, and unreacted monomers, electrolytes and unstable oligomers are cleaned.

上記電解重合高分子膜形成後の酸化皮膜の再化成処理
は、水中、あるいはアジピン酸、サルチル酸などのカル
ボン酸の1%以下の希薄溶液中において電解重合高分子
膜を通して行う。
The re-formation treatment of the oxide film after the formation of the above electropolymerized polymer film is performed through the electropolymerized polymer film in water or in a dilute solution of a carboxylic acid such as adipic acid or salicylic acid of 1% or less.

前記電解重合溶液が電解重合可能なモノマーと支持電解
質と溶媒からなり、重合性モノマーとしては、酸化重合
により導電性の高分子を与えるものであればよく、例え
ばピロール、あるいはその3、4位に置換基を導入した
誘導体、または2量体のビピロール、チオフェン、ある
いはその3、4位に置換基を導入した誘導体、または2
量体のビチオフェン、3量体のターチエニル等を使用す
ることができる。
The electrolytic polymerization solution is composed of an electropolymerizable monomer, a supporting electrolyte and a solvent, and the polymerizable monomer may be any as long as it gives an electroconductive polymer by oxidative polymerization, for example, pyrrole or its 3 and 4 positions. Derivatives having a substituent introduced, or dimer bipyrrole or thiophene, or derivatives having a substituent introduced at the 3- or 4-position thereof, or 2
Bimeric thiomers, trimeric tertienyl and the like can be used.

また、前記電解重合用の第1の電極は複数個用いること
ができる。
Also, a plurality of the first electrodes for electrolytic polymerization can be used.

作用 電解重合高分子は前述したように、誘電体となる酸化皮
膜の付いたアルミニウムやタンタル上に直接付けること
は難しい。ところが、本願出願人は酸化皮膜上に二酸化
マンガンを、例えばドット状にでも付着させた後、ある
電流密度の高い箇所から一たん電解重合反応が起こる
と、そこを起点に重合高分子体が表面全域に成長するこ
とを見い出した。従って、重合高分子体が表面全体に成
長した後、この重合反応の起点となった箇所を除去する
ことにより、漏れ電流の少ないコンデンサが得られる。
修復能力は二酸化マンガンによってもたらされる。本発
明においては、導電性に優れた電解重合高分子膜が、こ
れまで実用化されている二酸化マンガン、TCNQ塩のよう
な固体電解質を酸化皮膜上に付着する際の高温処理のく
り返しがない状態で、室温、そして低電圧で形成される
ため、酸化皮膜の劣化が少なく、高耐圧のコンデンサが
得られる。また、導電性に優れた電解質となることから
高周波特性に優れ、電解重合高分子膜及び電解重合高分
子膜の酸化皮膜との付着性が良好なことから低温及び高
温保存寿命の優れたコンデンサが得られる。また、電解
重合高分子膜が膜状で酸化皮膜上に形成されるので、薄
形のコンデンサの形状が容易に得られる。
Action As described above, it is difficult to directly attach the electropolymerized polymer onto aluminum or tantalum having an oxide film as a dielectric. However, the applicant of the present invention, after depositing manganese dioxide on the oxide film, for example, even in the form of dots, and when an electrolytic polymerization reaction occurs from a location with a certain high current density, the polymerized polymer surface starts from there. I found that I grew up in the whole area. Therefore, after the polymerized polymer has grown on the entire surface, the place that is the starting point of this polymerization reaction is removed to obtain a capacitor with less leakage current.
The repair capacity is provided by manganese dioxide. In the present invention, the electropolymerization polymer film excellent in conductivity, manganese dioxide which has been practically used so far, a state where there is no repetition of high temperature treatment when a solid electrolyte such as TCNQ salt is attached onto an oxide film. Since it is formed at room temperature and low voltage, the deterioration of the oxide film is small and a high withstand voltage capacitor can be obtained. In addition, since it is an electrolyte with excellent conductivity, it has excellent high-frequency characteristics, and because the adhesion of the electrolytically polymerized polymer film and the oxide film of the electrolytically polymerized polymer film is good, a capacitor with excellent low-temperature and high-temperature shelf life is provided. can get. In addition, since the electrolytically polymerized polymer film is formed on the oxide film in the form of a film, the shape of a thin capacitor can be easily obtained.

また、電解重合高分子膜を成膜した後、酸化皮膜を再化
成処理することにより、漏れ電流による不良率を低下す
ることができる。
In addition, by forming the electrolytically polymerized polymer film and then subjecting the oxide film to chemical conversion treatment, it is possible to reduce the defect rate due to leakage current.

実施例 以下に本発明の実施例を説明する。Examples Examples of the present invention will be described below.

第1図及び第2図は本発明の一実施例における固体電解
コンデンサの製造方法の手順を示す概念図である。
1 and 2 are conceptual diagrams showing the procedure of the method for manufacturing a solid electrolytic capacitor in one embodiment of the present invention.

第1図(a)に示すように弁金属であるアルミニウム箔
1にコンデンサ用陽極リード電極2を取り付けたものを
準備し、まず、表面積を増大するために通常にエッチン
グ処理した。このアルミニウム箔1は定格が16V、10μ
F用のものを用いた。次に第1図(b)に示すようにア
ルミニウム箔1の表面にアジピン酸水溶液により陽極酸
化(化成)してAl2O3からなる誘電体の陽極酸化皮膜3
を形成した。次に酸化皮膜3を形成したアルミニウム箔
1を30%硝酸マンガン水溶液に浸漬し、270℃の空気中
で10分間熱分解処理を行い、酸化皮膜3上に二酸化マン
ガン(MnO2)膜4を形成した。次に第2図に示すように
重合開始を起こす白金線からなる電解重合用電極5をそ
の先端が二酸化マンガン膜4に接触するように外部に設
け、電解重合用対極6を電解重合用電極5から離隔して
設けた。一方、重合反応容器7にピロール(0.5mol/
l)、テトラエチルアンモニウムパラトルエンスルホネ
ート(0.1mol/l)アセトニトニルからなる電解重合溶液
8を納めた。この中に、二酸化マンガン膜4を形成した
酸化皮膜3付きのアルミニウム箔1、電解重合用電極5
と電解重合用対極6を図示のように浸漬し、電解重合用
対極6と電解重合用電極5間に重合電位以上の5Vの電圧
を印加して15分間反応を行わせるとにより、まず、重合
高分子膜(図示せず)を電極5に形成し、その後、ここ
を起点として重合高分子膜を徐々に二酸化マンガン膜4
を表面方向に成長させることができた。重合高分子膜が
二酸化マンガン膜4の表面を完全に覆いつくした後、電
解重合反応を終了し、重合高分子膜の表面をエタノール
で洗浄して乾燥した。このように二酸化マンガン膜4上
に重合高分子膜を形成した後、アジピン酸の0.5%水溶
液中で酸化皮膜3の再化成処理を行った。再化成処理
後、アルミニウム箔1に陰極に対し、低重圧からステッ
プ的に20Vまで印加を行った。この時、流れる電流は徐
々に減少する。この値が飽和するところで電圧印加を停
止した。この後、純粋で洗浄して乾燥した。次にアクア
ダッグを電解重合高分子膜上の全面に塗布し、その後、
銀ペーストを用いて陰極リード電極を取り付けた。次に
エポキシ樹脂で外装を行い、最後に常温で20Vを2時間
印加してエージング処理を施した。
As shown in FIG. 1 (a), an aluminum foil 1 which is a valve metal and an anode lead electrode 2 for a capacitor attached thereto were prepared, and first, a usual etching treatment was performed in order to increase the surface area. This aluminum foil 1 is rated at 16V, 10μ
The one for F was used. Then anodizing with an aqueous solution of adipic acid on the surface of the aluminum foil 1 as shown in FIG. 1 (b) (Chemical) to Al 2 O 3 dielectric anodized film 3 consisting of
Was formed. Next, the aluminum foil 1 on which the oxide film 3 has been formed is immersed in a 30% aqueous solution of manganese nitrate and subjected to a thermal decomposition treatment in air at 270 ° C. for 10 minutes to form a manganese dioxide (MnO 2 ) film 4 on the oxide film 3. did. Next, as shown in FIG. 2, an electrolytic polymerization electrode 5 made of a platinum wire for initiating polymerization is provided outside so that its tip contacts the manganese dioxide film 4, and an electrolytic polymerization counter electrode 6 is provided. Separated from. On the other hand, pyrrole (0.5 mol /
1) and an electropolymerization solution 8 consisting of tetraethylammonium paratoluenesulfonate (0.1 mol / l) acetonitonil were charged. In this, an aluminum foil 1 with an oxide film 3 having a manganese dioxide film 4 formed thereon, an electrode 5 for electrolytic polymerization
Then, the counter electrode 6 for electrolytic polymerization is immersed as shown in the figure, and a voltage of 5 V higher than the polymerization potential is applied between the counter electrode 6 for electrolytic polymerization and the electrode 5 for electrolytic polymerization to cause a reaction for 15 minutes. A polymer film (not shown) is formed on the electrode 5, and thereafter, the polymerized polymer film is gradually used as a starting point to form the manganese dioxide film 4.
Could be grown in the surface direction. After the polymerized polymer film completely covered the surface of the manganese dioxide film 4, the electropolymerization reaction was terminated, and the surface of the polymerized polymer film was washed with ethanol and dried. After forming the polymerized polymer film on the manganese dioxide film 4, the oxide film 3 was subjected to re-chemical conversion treatment in a 0.5% aqueous solution of adipic acid. After the re-formation treatment, the aluminum foil 1 was stepwise applied to the cathode from a low pressure to 20V. At this time, the flowing current gradually decreases. The voltage application was stopped when this value was saturated. After this, it was washed pure and dried. Next, apply Aquadag on the entire surface of the electropolymerized polymer film, and then
The cathode lead electrode was attached using silver paste. Next, an exterior was coated with an epoxy resin, and finally 20 V was applied at room temperature for 2 hours for aging treatment.

電解重合高分子膜を成膜した後、再化成処理の有無によ
るコンデンサ特性の相違を以下の表に示す。サンプルは
各10個作製した。
The following table shows the difference in the capacitor characteristics depending on the presence or absence of the re-chemical conversion treatment after forming the electrolytically polymerized polymer film. Ten samples were prepared for each.

電解重合溶媒を非水系の有機溶媒でなく、水溶液を用
い、電解質をトルエンスルホン酸塩ばかりでなく、ナフ
タレンスルホン酸塩などの芳香族トルエン酸を用いた場
合にも同様な効果が得られた。
Similar effects were obtained when the electrolytic polymerization solvent was not a non-aqueous organic solvent but an aqueous solution and the electrolyte was not only toluene sulfonate but also aromatic toluene acid such as naphthalene sulfonate.

発明の効果 以上要するに本発明は、弁金属の表面の酸化皮膜上に二
酸化マンガン処理をした上に第1の電極と第2の電極を
用いて、導電性に優れた電解重合高分子膜を形成するも
のであり、導電性に優れた電解重合高分子膜を酸化皮膜
上に形成することが可能となり、高周波特性、信頼性に
優れた固体電解コンデンサを製造することができる。ま
た、電解重合高分子膜を形成した後、酸化皮膜の再化成
処理を行うので、漏れ電流による不良率の低下を防止す
ることができ、製造上の歩留まりを向上させることがで
きる。
EFFECTS OF THE INVENTION In summary, according to the present invention, an electropolymerized polymer film having excellent conductivity is formed by using a manganese dioxide treatment on an oxide film on a surface of a valve metal and using a first electrode and a second electrode. Therefore, it becomes possible to form an electropolymerized polymer film having excellent conductivity on an oxide film, and a solid electrolytic capacitor having excellent high frequency characteristics and reliability can be manufactured. Further, since the oxide film is subjected to re-chemical conversion treatment after forming the electrolytically polymerized polymer film, it is possible to prevent a decrease in defective rate due to a leakage current and improve a manufacturing yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図及び第2図は本発明の一実施例における固体電解
コンデンサの製造方法の手順を示す概念図である。 1…アルミニウム箔、2…陽極リード電極、3…酸化皮
膜、4…二酸化マンガン膜、5…電解重合用電極、6…
電解重合用対極、7…重合反応容器、8…電解重合溶
液。
1 and 2 are conceptual diagrams showing the procedure of the method for manufacturing a solid electrolytic capacitor in one embodiment of the present invention. 1 ... Aluminum foil, 2 ... Anode lead electrode, 3 ... Oxide film, 4 ... Manganese dioxide film, 5 ... Electropolymerization electrode, 6 ...
Counter electrode for electrolytic polymerization, 7 ... Polymerization reaction container, 8 ... Electropolymerization solution.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福山 正雄 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 吉村 進 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−181310(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masao Fukuyama Inventor Masao Fukuyama 3-10-1 Higashisanda, Tama-ku, Kawasaki City, Kanagawa Matsushita Giken Co., Ltd. (72) Susumu Yoshimura 3-chome, Higashimita, Tama-ku, Kawasaki-shi No. 10 No. 1 within Matsushita Giken Co., Ltd. (56) Reference JP-A-63-181310 (JP, A)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】弁金属を用意する工程と、前記弁金属を化
成処理して表面に酸化皮膜を形成する酸化皮膜形成工程
と、前記酸化皮膜上に二酸化マンガンを付着させ二酸化
マンガン膜を形成する二酸化マンガン膜形成工程と、前
記二酸化マンガン膜が形成された前記弁金属を電解重合
溶液中に浸漬する浸漬工程と、前記浸漬された弁金属に
第1の電極を接触させながら前記第1の電極から離間し
た位置に第2の電極を配置する配置工程と、前記配置さ
れた第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加し
て前記二酸化マンガン膜上に導電性電解重合高分子膜を
形成する高分子膜形成工程と、前記高分子膜形成工程
後、前記酸化皮膜を再化成処理する再化成工程とを有す
る固体電解コンデンサの製造方法。
1. A step of preparing a valve metal, a step of forming an oxide film on the surface by chemical conversion treatment of the valve metal, and a step of depositing manganese dioxide on the oxide film to form a manganese dioxide film. A manganese dioxide film forming step, an immersing step of immersing the valve metal on which the manganese dioxide film is formed in an electrolytic polymerization solution, and a first electrode while contacting the immersed valve metal with a first electrode. An arrangement step of arranging a second electrode at a position spaced apart from the second electrode, and applying a voltage between the arranged first electrode and the second electrode so as to increase the conductive electrolytic polymerization height on the manganese dioxide film. A method for producing a solid electrolytic capacitor, comprising: a polymer film forming step of forming a molecular film; and a re-conversion step of re-forming the oxide film after the polymer film forming step.
【請求項2】二酸化マンガン膜形成工程は、酸化皮膜が
形成された弁金属を硝酸マンガン水溶液中に浸漬する浸
漬工程と、前記浸漬工程後、200〜300℃の空気中で熱処
理をして二酸化マンガンを析出する析出工程とを有する
請求項1記載の固体電解コンデンサの製造方法。
2. The manganese dioxide film forming step comprises a dipping step of immersing the valve metal on which an oxide film is formed in a manganese nitrate aqueous solution, and a heat treatment in air at 200 to 300 ° C. after the dipping step. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, further comprising a deposition step of depositing manganese.
【請求項3】第1の電極が、複数設けられている請求項
1又は2記載の固体電解コンデンサの製造方法。
3. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein a plurality of first electrodes are provided.
【請求項4】弁金属が、アルミニウム又はタンタルであ
る請求項1から3のいずれか記載の固体電解コンデンサ
の製造方法。
4. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the valve metal is aluminum or tantalum.
【請求項5】電解重合溶液が、電解重合可能なモノマ
ー、支持電解質及び溶媒とからなる請求項1から4のい
ずれか記載の固体電解コンデンサの製造方法。
5. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the electrolytic polymerization solution comprises an electropolymerizable monomer, a supporting electrolyte and a solvent.
【請求項6】電解重合可能なモノマーが、ピロール、チ
オフェン又はそれらの誘導体である請求項5記載の固体
電解コンデンサの製造方法。
6. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 5, wherein the electropolymerizable monomer is pyrrole, thiophene or a derivative thereof.
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