JPH0750662B2 - 固体電解コンデンサの再化成処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体電解コンデンサの製造方法、特に再化成
処理方法に関する。

〔従来の技術〕

固体電解コンデンサは、弁作用を有する金属を陽極酸化
し、その陽極酸化膜上に固体電解質の半導体層を形成す
るものであるが、固体電解質としては無機半導体の２酸
化マンガンおよび有機半導体のTCNQ塩を用いたものが周
知である。しかし、２酸化マンガン,TCNQ塩より優れた
高導電度を有するピロール，フラン，チオフェンなどの
複素環式化合物のポリマー薄膜を用いることにより、固
体電解コンデンサの特性，製造上に幾多のメリットを得
ることができる（たとえば特願昭60-003324号）。

本発明は、上記複素環式化合物のポリマー薄膜を半導体
層とする固体電解コンデンサの製造方法に関するもので
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般に、半導体層形成後、酸化膜の耐圧が低下するの
で、再化成を行なう。ポリマー薄膜を用いる固体電解コ
ンデンサの場合には、電解酸化重合の際に、酸化膜に欠
陥があった場合に、この部分に電解酸化重合液が入り、
その部分に実質的に酸化膜厚の薄いスポットが生じ、耐
圧不良になるものと推測される。特に、電解酸化重合は
低温でポリマー膜厚制御のため定電流で重合を行なうの
で、酸化膜にかかる電圧が陽極化成電圧より通常高くな
るため、耐圧不良が生じ易い。

従って、再化成によって、酸化膜厚を厚く修正すれば、
上記原因による不良を除去できる。この場合、アルミニ
ウムなどに酸化膜を形成する場合と異なり、ポリマー薄
膜を形成した状態での化成であるから、特にポリマー薄
膜の劣化が生じないようにしなければならない。

本発明の目的は、上記事情に鑑み、ポリマー薄膜を半導
体層とする固体電解コンデンサの再化成処理の最適な方
法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては、電解酸化重合によりポリマー薄膜を
形成した後、電解酸化重合液を化成液に置換した後、50
℃以下で再化成するようにしている。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、本発明の一実施例につき説明す
る。以下の実施例では、定格6.3V,4.7μＦのコンデンサ
を対象とし、陽極体としてアルミニウムを用い、表面を
粗面化したアルミニウムエッチド箔を5mm×30mmに切断
し、先ずアジピン酸系化成液中で20Vで定電圧化成を行
ない、箔表面に陽極酸化膜を形成する。

次に、アルミニウムエッチド箔の陽極リードになる部分
をレジスト部材で保護し、その他の部分にポリピロール
膜の電解酸化重合による形成を行なう。この形成はアセ
トニトリル１を溶媒として、ピロール0.05mol（3.0
g）と支持塩のアンモニウムボロジサリチレート約0.02m
ol（6.0g）とを溶解した電解液中で、−43℃,10mA/cm²
の電流を10分間流して行なった。

再化成処理は、先ず前処理として、アセトニトリル中で
十分洗浄した後、加熱乾燥してから、アジピン酸系化成
液中で真空含浸する。これによって、電解酸化重合液は
完全に置換される。上記前処理を終えたサンプルを、ア
ジピン酸系化成液中で５分間化成処理を行なう。このと
きの条件として、20℃,50℃,60℃,80℃の各温度につ
き、サンプルを50ケずつ５分間化成を行なった。

次に、再化成を終えた箔を純水で洗浄、乾燥し、グラフ
ァイト層・銀ペースト層を順にディップ法で形成した
後、銀ペーストで陰極リードを引出し、コンデンサ素子
とする。第２図が断面図で、１がアルミニウムエッチド
箔で先端が陽極リードになっている。コンデンサ構成要
素部は、アルミニウム酸化膜2,ポリピロール膜3,グラフ
ァイト層4,銀ペースト層５からなり、銀ペースト６によ
って陰極リード７が接続されている。８はレジスト層で
ある。

再化成の条件にるる特性変化として、10KHzにおけるtan
δを測定し、第１図の結果を得た。第１図にみるよう
に、再化成温度が50℃以下では５％以下となり、50℃を
超えるとtanδの上昇劣化がみられる。30℃以下ではtan
δは３％程度となしうる。なおtanδの許容値としては
通常10％程度と考えられている。tanδの劣化は、半導
体層であるポリマー薄膜の抵抗などの増大によるものと
考えられる。ポリマー薄膜は、再化成後においてグラフ
ァイト・銀ペーストなどの熱処理工程を経るので、それ
による劣化も考えられるが、このサンプルでは比較的低
温の処理を行ない、また第１図の各温度のサンプル（50
ケ）は同一の処理を経ているので、上記第１図の特性差
異は再化成の温度処理に起因するものとしてよい。

なお、提示した実験データの再化成液はアジピン酸系で
あったが、一般に用いられる液、たとえば硼酸系、リン
酸系につき同様な結果を得ている。また、電解酸化重合
後に、化成液に置換することが完全でないと、再化成時
間を長くしなければならないことが実験的にわかった。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、ポリマー薄膜を半導体層とする
固体電解コンデンサの再化成条件として、温度を50℃以
下に制限することにより、コンデンサのtanδ（＠10KH
z）を10％以下におさえることができた。これによっ
て、従来高周波コンデンサとしてもっぱらフィルムコン
デンサが用いられていた用途に対して、本発明による固
体電解コンデンサが充分使用可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例につき、化成温度を変えたと
きのコンデンサ特性を示す図、第２図はコンデンサ素子
断面図である。 １……アルミニウムエッチド箔、２……アルミニウム酸
化膜、３……ポリピロール膜、４……グラファイト層、
５……銀ペースト層、６……銀ペースト、７……陰極リ
ード、８……レジスト層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複素環式化合物のポリマー薄膜を半導体層
   とする固体電解コンデンサにおいて、 弁作用を有する金属体を陽極酸化し、前記陽極酸化膜上
   に、半導体層を電解酸化重合により形成後、電解酸化重
   合液を化成液に置換した後、50℃以下で再化成すること
   を特徴とする固体電解コンデンサの再化成処理方法。