JPH1064761A - 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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- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
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Abstract
ンサ素子に化学重合法により導電性ポリマー層を形成す
るに当たっての好適な条件を解明し、小型、大容量、低
ESRで生産性にも優れた固体電解コンデンサを提供す
る。 【解決手段】 前記コンデンサ素子を、酸化重合により
導電性ポリマーとなるモノマーと酸化剤とを含む溶液
(化学重合液)に浸漬した後、温度が約30℃〜約50
℃で相対湿度が約60%以上の空気中に放置することに
より、前記化成皮膜上に導電性ポリマーを形成する。
Description
た固体電解コンデンサに関する。
用されるコンデンサにも高周波領域における低ESR
化、小型大容量化が求められるようなってきている。こ
こでESRとは、等価直列抵抗を意味する。
ては、二酸化マンガン、TCNQ錯塩等の電子伝導性固
体を電解質とした固体電解コンデンサが実用に供されて
いる。ここでTCNQとは、7,7,8,8−テトラシ
アノキノジメタンを意味する。また、ポリピロール、ポ
リチオフェン、ポリフラン、ポリアニリン等の導電性ポ
リマーを電解質とした固体電解コンデンサも注目されて
いる。
の陽極部材の酸化皮膜上に密着形成する手段としては、
化学重合法により第1の導電性ポリマー層を形成した
後、電解重合法により第2の導電性ポリマー層を形成す
る技術が、特公平4−74853号に開示されている。
体のポリマー層を形成した固体電解コンデンサが、特開
平2−15611号に開示されている。
よる導電性ポリマー層の形成は、電解重合法による導電
性ポリマー層の形成に比べて、製造装置が簡単で作業性
にも優れるという利点がある反面、化学重合法により導
電性ポリマー層を形成した固体電解コンデンサは、電解
重合法により導電性ポリマー層を形成した固体電解コン
デンサに比べて、ESRがやや大きくなるという問題が
ある。
備えるコンデンサ素子に化学重合法により導電性ポリマ
ー層を形成するに当たっての好適な条件を解明し、小
型、大容量、低ESRで生産性にも優れたの固体電解コ
ンデンサを提供するものである。
ンデンサの製造方法は、化成皮膜を形成した陽極部材を
備えるコンデンサ素子に、陰極電解質としての導電性ポ
リマーを含浸した固体電解コンデンサの製造方法におい
て、前記コンデンサ素子を、酸化重合により導電性ポリ
マーとなるモノマーと酸化剤とを含む溶液に浸漬した
後、温度が約30℃〜約50℃で湿度が約60%以上の
空気中に放置することにより、前記化成皮膜上に導電性
ポリマーを形成する工程を備えることを特徴とするもの
である。
て製造される固体電解コンデンサの断面構成を図1に示
す。この固体電解コンデンサにおいては、焼結型のコン
デンサ素子が用いられている。焼結型のコンデンサ素子
とは、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン等の弁
作用金属の焼結体1に、化成処理(陽極酸化処理)を施
して化成皮膜(誘電体皮膜)2を形成したものである。
解コンデンサの製造方法においては、前記コンデンサ素
子を、酸化重合により導電性ポリマーとなる3,4−エ
チレンジオキシチオフェンのモノマーと、酸化剤兼ドー
パント材としてのパラトルエンスルホン酸鉄(III)
と、溶媒としてのイソプロピルアルコールとを重量比
1:3:4で混合した溶液(化学重合液)に浸漬した
後、温度が約30℃〜約50℃、湿度が約60%以上の
空気中に約30分間放置して重合反応を進行させ、さら
に温度が約160℃の炉内で約5分間の乾燥熱処理を行
い、前記浸漬、重合反応促進、乾燥の工程を5回〜6回
繰り返して、前記化成皮膜上に3,4−エチレンジオキ
シチオフェンのポリマー層3を形成する。
層4及び銀ペースト層5を形成し、陰極リード6及び陽
極リード7を接続し、外装樹脂層8を形成して、所望の
固体電解コンデンサが完成する。
件を表1のA欄に示すように少しずつ変えて試作した各
種固体電解コンデンサ、すなわち、前記重合反応促進工
程における環境温度を40℃、湿度を70%とした実施
例1、前記重合反応促進工程における環境温度を40
℃、湿度を90%とした実施例2、前記重合反応促進工
程における環境温度及び/又は湿度を変えた比較例1〜
6、前記化学重合液に純水を添加した比較例7〜9、前
記重合反応促進処理を省略した比較例10の固体電解コ
ンデンサについて、電気特性を測定した。その結果を表
1のB欄に示す。B欄において、Cは周波数120Hz
で測定した静電容量、tanδは周波数120Hzで測
定した損失角の正接、ESRは周波数100kHzで測
定した等価直列抵抗を示している。
においては比較例1〜10に比べてtanδやESRが
小さく、良好な特性となっている。
比すれば、重合反応促進工程の温度条件について、20
℃では低すぎて60℃では高すぎることがわかり、重合
反応促進工程の湿度条件について、50%では低すぎる
ことがわかる。
対比すれば、化学重合液そのものに水分を添加しても重
合反応促進工程における湿度が低いと良好な導電性ポリ
マー層が形成されないことがわかり、比較例6〜9を対
比すれば、化学重合液への水分の添加は、むしろ好まし
くない結果をもたらすこともわかる。
デンサ素子を用いたが、陽極化成箔を用いた平板型ある
いは巻回型のコンデンサ素子を用いてもよい。
フェンの代わりに、酸化重合により導電性ポリマーとな
るチオフェン又はその誘導体等を用いてもよい。
極部材を備えるコンデンサ素子に化学重合法のみにより
導電性ポリマー層を形成しても、tanδ、ESR等の
点で良好な特性を有する固体電解コンデンサが提供され
る。
て、生産設備が簡略化されると共に作業工数も低減す
る。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 化成皮膜を形成した陽極部材を備えるコ
ンデンサ素子に、陰極電解質としての導電性ポリマーを
含浸した固体電解コンデンサの製造方法において、 前記コンデンサ素子を、酸化重合により導電性ポリマー
となるモノマーと酸化剤とを含む溶液に浸漬した後、温
度が約30℃〜約50℃で湿度が約60%以上の空気中
に放置することにより、前記化成皮膜上に導電性ポリマ
ー層を形成する工程を備えることを特徴とする固体電解
コンデンサの製造方法。 - 【請求項2】 前記モノマーとして、チオフェン又はチ
オフェンの誘導体を用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の製造方法。 - 【請求項3】 前記酸化剤として、スルホン酸化合物の
イオンを含む塩を用いることを特徴とする請求項2記載
の固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項4】 前記コンデンサ素子として、弁作用金属
の焼結体に化成皮膜を形成したコンデンサ素子を用いる
ことを特徴とする請求項3記載の固体電解コンデンサの
製造方法。
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