JPH1079326A - Capacitor and manufacturing method thereof - Google Patents

Capacitor and manufacturing method thereof

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JPH1079326A
JPH1079326A JP8232735A JP23273596A JPH1079326A JP H1079326 A JPH1079326 A JP H1079326A JP 8232735 A JP8232735 A JP 8232735A JP 23273596 A JP23273596 A JP 23273596A JP H1079326 A JPH1079326 A JP H1079326A
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Japan
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polycarboxylic acid
acid
capacitor
conductor
aqueous solution
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JP8232735A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiharu Saito
俊晴 斎藤
Sachiko Maeda
幸子 前田
Motoi Kitano
基 北野
Junichiro Umeda
純一郎 梅田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact large-capacity capacitor with less leakage current and lower dielectric loss tangent and a method for manufacturing it. SOLUTION: Electrodeposition liquid comprising aqueous solution containing polycarboxylic acid with electrolytic aqueous solution including organic acid, inorganic acid or their salt for facilitating anodization is used to provide a dielectric layer comprising a polycarboxylic acid resin coat 2 and a conductive anodizing coat 3 on a roughened surface of a conductor 1, and conductive layers 4, 5, 6 are further formed as opposite electrodes on a surface of the dielectric layer. Thus, a leakage current value is lower and withstanding voltage is higher than that of a capacitor comprising only a polycarboxylic acid resin coat with the dielectric layer formed by electrodeposition.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気機器・電子機
器・音響機器の電子回路などに用いるコンデンサに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitor used for an electronic circuit of electric equipment, electronic equipment, and audio equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、機器の小型化・薄型化・軽量化、
および電気機器回路の高密度化・デジタル化に伴い、電
子部品に対する小型化、高性能化、高信頼性化の要望が
ますます高まってきている。そのような情勢の中で、コ
ンデンサも同様に小型で大容量を有し、かつ高周波領域
でのインピーダンスの低いものが強く要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, devices have become smaller, thinner and lighter.
With the increase in the density and digitalization of electric device circuits, there is an increasing demand for miniaturization, higher performance, and higher reliability of electronic components. Under such circumstances, there is a strong demand for a capacitor having a small size, a large capacity, and a low impedance in a high frequency region.

【0003】高周波領域でインピーダンスが低いコンデ
ンサには、種々のセラミックスや高分子フィルムを誘電
体としたセラミックコンデンサやフィルムコンデンサな
どがあるが、高い静電容量を得るには、形状が大きくな
り、価格も高くなってしまう。
[0003] Capacitors having a low impedance in a high frequency region include various types of ceramic capacitors and film capacitors using a ceramic or polymer film as a dielectric material. Will also be higher.

【0004】一方、アルミやタンタルの酸化皮膜を誘電
体とした電解コンデンサは、比較的小型で大容量を有す
るが、高周波領域におけるインピーダンスや誘電特性が
前記のセラミックコンデンサやフィルムコンデンサに比
べ劣るという欠点がある。
On the other hand, an electrolytic capacitor using an aluminum or tantalum oxide film as a dielectric is relatively small and has a large capacity, but the impedance and dielectric characteristics in a high frequency region are inferior to those of the above-mentioned ceramic and film capacitors. There is.

【0005】そこで、高周波領域のインピーダンス特性
を改善するために、電解コンデンサの電解液部分をそれ
よりも導電性の高い二酸化マンガンやポリピロールなど
に置き換えた固体型の電解コンデンサが開発されてい
る。
Therefore, in order to improve impedance characteristics in a high frequency region, a solid electrolytic capacitor has been developed in which the electrolytic solution portion of the electrolytic capacitor is replaced with manganese dioxide, polypyrrole, or the like having higher conductivity.

【0006】さらに、エッチドアルミニウム箔上にアル
ミニウムの酸化皮膜ではなく、電着法により絶縁性の高
い高分子皮膜を形成させ、さらにその表面上に導電性高
分子を形成させた新しいタイプの小型・高容量フィルム
コンデンサの製造方法も提案されている(例えば、特開
平4-87312号公報)。
Further, a new type of compact type in which a high insulating polymer film is formed on an etched aluminum foil by an electrodeposition method instead of an aluminum oxide film, and a conductive polymer is formed on the surface. A method for manufacturing a high-capacity film capacitor has also been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-87312).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記発明に用いられた
エッチドアルミニウム箔は、厚さ約100μmで、エッ
チング孔の形状は、孔径が1〜3μmで、孔の深さが3
0〜50μmである。我々は、このようなアスペクト比
の大きい孔を多数有するエッチドアルミニウム箔の表面
上に、電着法によって孔の形状に追従した高分子皮膜を
形成し、コンデンサ用誘電体薄膜としての評価検討をこ
れまでに種々行ってきた。
The etched aluminum foil used in the above invention has a thickness of about 100 μm, and the shape of the etching hole has a hole diameter of 1 to 3 μm and a hole depth of 3 μm.
0 to 50 μm. We formed a polymer film that conformed to the shape of the holes by electrodeposition on the surface of such an etched aluminum foil that had many holes with a large aspect ratio, and evaluated and evaluated it as a dielectric thin film for capacitors. We have been doing various things so far.

【0008】その結果、例えば、ポリカルボン酸系樹脂
をエッチドアルミニウム箔表面上に0.2μm以下の膜厚
になるように形成して幾つかコンデンサを作製した場合
に、漏れ電流が極端に大きくなる場合があることがわか
った。
As a result, for example, when several capacitors are manufactured by forming a polycarboxylic acid-based resin on the surface of an etched aluminum foil so as to have a thickness of 0.2 μm or less, the leakage current becomes extremely large. It turns out that there may be cases.

【0009】その原因としては、以下のことが考えられ
る。一つは、エッチドアルミニウム箔は形状が極めて複
雑で、箔全体の電界強度を電着中に均一に保つことが困
難なため、場所によって膜厚が極めて薄い部分が生じた
りすることである。もう一つは、電着膜析出と同時に、
水の電気分解によるガス発生が電極(被塗物)近傍で起
こるので、膜中にピンホールが生成する場合があること
である。
The following can be considered as the cause. One is that the etched aluminum foil has an extremely complicated shape, and it is difficult to keep the electric field strength of the entire foil uniform during electrodeposition, so that an extremely thin portion may occur in some places. The other is, simultaneously with electrodeposition film deposition,
Since gas generation due to electrolysis of water occurs near the electrode (substrate), pinholes may be generated in the film.

【0010】さらに電着過程においては、細孔中に充填
された電着液中の電圧印加によって帯電したポリカルボ
ン酸粒子は、細孔壁に付着する。このとき、エッチドア
ルミニウム箔の孔は孔径よりも孔の深さが数十倍長いた
め、新たなポリカルボン酸粒子が拡散により孔の外から
孔の奥まで供給されるのはかなり遅い。そのため孔の奥
付近の電着膜には欠陥が生成し易かったり、膜厚が孔の
入り口付近よりは薄くなり易かった。
Further, in the electrodeposition process, the polycarboxylic acid particles charged by applying a voltage in the electrodeposition liquid filled in the pores adhere to the pore walls. At this time, since the depth of the hole of the etched aluminum foil is several tens times longer than the hole diameter, it is considerably slow that new polycarboxylic acid particles are supplied from the outside of the hole to the inside of the hole by diffusion. For this reason, defects were easily generated in the electrodeposited film near the back of the hole, and the film thickness was likely to be thinner than near the entrance of the hole.

【0011】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、漏れ電流が少なく、小型で大容量を有する新しいタ
イプのコンデンサおよびその製造方法を提供することを
目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a new type of capacitor having a small leakage current, a small size and a large capacity, and a method of manufacturing the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明のコンデンサは、粗面化した導電体表面上に
ポリカルボン酸系樹脂および前記導電体の陽極酸化皮膜
からなる誘電体層を有し、前記誘電体表面上に対極とし
て導電体層を有していることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a capacitor according to the present invention comprises a dielectric layer comprising a polycarboxylic acid resin and an anodic oxide film of the conductor on a roughened conductor surface. And a conductive layer as a counter electrode on the dielectric surface.

【0013】粗面化した導電体としては、エッチドアル
ミニウム箔が本目的には適している。
As a roughened conductor, an etched aluminum foil is suitable for this purpose.

【0014】なお、ここでいうポリカルボン酸系樹脂と
は、高分子の主鎖や側鎖にカルボン酸基を有するものを
示している。例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル
酸、ポリアミック酸、などのことである。また、これら
のものの共重合体やメラミンなどの硬化剤が混合された
ものでも本目的に適していれば使用可能である。そし
て、これらの中でも水溶性で作業性にも優れ、なおかつ
アルミとの接着性および柔軟性にも優れるポリアクリル
酸樹脂が本目的には好適である。
Here, the polycarboxylic acid-based resin refers to a polymer having a carboxylic acid group in a main chain or a side chain of a polymer. For example, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyamic acid, and the like. Also, a mixture of a copolymer of these materials and a curing agent such as melamine can be used as long as it is suitable for the purpose. Among these, a polyacrylic acid resin which is water-soluble and excellent in workability, and excellent in adhesiveness to aluminum and flexibility is suitable for this purpose.

【0015】さらに、対向電極としては陰イオンをドー
プしたポリピロールなどの導電性の高い高分子が好まし
い。
Further, as the counter electrode, a highly conductive polymer such as polypyrrole doped with an anion is preferable.

【0016】また、上記の目的を達成するための本発明
のコンデンサの製造方法は、ポリカルボン酸を含む水溶
液に陽極酸化促進のための有機酸、無機酸またはこれら
の塩からなる電解質の水溶液を添加して電着液を合成す
る工程と、前記電解質水溶液を添加した電着液を用いて
粗面化した導電体表面上にポリカルボン酸系樹脂皮膜と
導電体の陽極酸化皮膜からなる誘電体層を形成する工程
と、前記誘電体表面上に対向電極として更に導電体層を
形成する工程を有することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a capacitor according to the present invention is characterized in that an aqueous solution containing an organic acid, an inorganic acid or an salt thereof for promoting anodic oxidation is added to an aqueous solution containing a polycarboxylic acid. A step of adding and synthesizing an electrodeposition solution, and a dielectric comprising a polycarboxylic acid-based resin film and an anodized film of the conductor on the surface of the conductor roughened using the electrodeposition solution to which the electrolyte aqueous solution is added. A step of forming a layer and a step of further forming a conductor layer as a counter electrode on the dielectric surface.

【0017】なお、ここでいうポリカルボン酸を含む水
溶液に添加する電解質としては、アジピン酸、マレイン
酸、コハク酸、リンゴ酸、リン酸、ホウ酸、またはその
塩であることが好ましい。
The electrolyte added to the aqueous solution containing polycarboxylic acid is preferably adipic acid, maleic acid, succinic acid, malic acid, phosphoric acid, boric acid, or a salt thereof.

【0018】また、陽極酸化を促進させるための電解質
水溶液をポリカルボン酸水溶液に加えた後の電着液のp
Hが7〜9の範囲になるように、あらかじめ適量のアン
モニアやアミン類を電解質水溶液またはポリカルボン酸
を含む水溶液に添加しておくことも、本発明における電
着液中のポリカルボン酸粒子の分散性を考えた場合重要
である。
Further, after adding an aqueous electrolyte solution for promoting anodization to the aqueous polycarboxylic acid solution, the pH of the
An appropriate amount of ammonia or amines may be added to the aqueous electrolyte solution or the aqueous solution containing polycarboxylic acid in advance so that H is in the range of 7 to 9, or the amount of polycarboxylic acid particles in the electrodeposition solution in the present invention may be adjusted. This is important when considering dispersibility.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、ポリカルボン酸系樹脂皮膜の電気抵抗の低い部分や
欠陥部の下地の導電体に、絶縁性の高い陽極酸化皮膜が
形成されているため、誘電体層がポリカルボン酸系樹脂
皮膜のみからなるコンデンサよりも、漏れ電流値が低く
なり、耐圧が高くなるという作用を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the first aspect of the present invention, a highly insulating anodic oxide film is formed on a portion of a polycarboxylic acid resin film having a low electric resistance or a conductor underlying a defective portion. Therefore, the capacitor has an effect that the leakage current value is lower and the withstand voltage is higher than that of the capacitor in which the dielectric layer is formed only of the polycarboxylic acid resin film.

【0020】請求項2に記載の発明は、粗面化した導電
体としてエッチドアルミニウム箔を用いることから、電
極の表面積が大きく容量拡大に適し、陽極酸化すること
により表面に絶縁性の高い酸化皮膜を形成し易いという
作用を有している。
According to the second aspect of the present invention, since an etched aluminum foil is used as the roughened conductor, the electrode has a large surface area and is suitable for increasing the capacity. It has the effect of easily forming a film.

【0021】請求項3に記載の発明は、ポリカルボン酸
系樹脂としてポリアクリル酸樹脂を用いることから、柔
軟性、基板との密着性、作業性に優れているという作用
を有している。
According to the third aspect of the present invention, since a polyacrylic acid resin is used as the polycarboxylic acid-based resin, it has an effect of being excellent in flexibility, adhesion to a substrate, and workability.

【0022】請求項4に記載の発明は、対極が陰イオン
をドープした導電性高分子であることから、化学重合あ
るいは化学重合と電解重合の併用により容易に誘電体層
の表面上に導電性の高い導電体層を形成できる作用を有
している。
According to a fourth aspect of the present invention, since the counter electrode is a conductive polymer doped with an anion, a conductive polymer is easily formed on the surface of the dielectric layer by chemical polymerization or a combination of chemical polymerization and electrolytic polymerization. Has the effect of forming a conductor layer having a high density.

【0023】請求項5に記載の発明は、導電性高分子の
なかでもポリピロールを用いることにより導電率および
安定性に優れるという作用を有している。
The fifth aspect of the invention has the effect of using polypyrrole among conductive polymers to achieve excellent conductivity and stability.

【0024】請求項6に記載の発明は、ポリカルボン酸
を含む水溶液に陽極酸化促進のための有機酸、無機酸ま
たはこれらの塩からなる電解質の水溶液を添加して電着
液を合成する工程と、前記電解質水溶液を添加した電着
液を用いて粗面化した導電体表面上にポリカルボン酸系
樹脂皮膜と導電体の陽極酸化皮膜からなる誘電体層を形
成する工程と、前記誘電体層表面上に対向電極として更
に導電体層を形成する工程とを有するものであり、高い
電気抵抗を示す誘電体を短時間に効率的に形成でき、優
れたコンデンサを製造できるものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a process for synthesizing an electrodeposition solution by adding an aqueous solution of an organic acid, an inorganic acid or an electrolyte comprising a salt thereof for promoting anodization to an aqueous solution containing a polycarboxylic acid. Forming a dielectric layer comprising a polycarboxylic acid-based resin film and an anodic oxide film of the conductor on the surface of the conductor roughened using an electrodeposition solution to which the electrolyte aqueous solution has been added; and Forming a conductive layer as a counter electrode on the surface of the layer, thereby enabling a dielectric having high electric resistance to be efficiently formed in a short time, thereby producing an excellent capacitor.

【0025】請求項7に記載の発明は、ポリカルボン酸
を含む水溶液に添加する電解質が、アジピン酸、マレイ
ン酸、コハク酸、リンゴ酸、リン酸、ホウ酸、またはそ
れらの塩であることにより、ポリカルボン酸系樹脂皮膜
の電気抵抗の低い部分の下地の導電体部に緻密で電気抵
抗の高い陽極酸化皮膜を形成できるものである。
According to a seventh aspect of the present invention, the electrolyte added to the aqueous solution containing a polycarboxylic acid is adipic acid, maleic acid, succinic acid, malic acid, phosphoric acid, boric acid, or a salt thereof. It is also possible to form a dense and high-resistance anodic oxide film on the underlying conductive portion of the low-resistance portion of the polycarboxylic acid-based resin film.

【0026】請求項8に記載の発明は、陽極酸化を促進
させるための電解質水溶液をポリカルボン酸を含む水溶
液に加えた後の電着液のpHが7〜9の範囲になるよう
に、あらかじめ適量のアンモニアやアミン類を電解質水
溶液またはポリカルボン酸を含む水溶液に添加しておく
ことにより、電解質水溶液を添加する際のpHの低下に伴
う粒子の凝集や析出を抑制し、電着液中のポリカルボン
酸粒子の分散性を高め、粒子の泳動を容易にし、なおか
つ緻密な陽極酸化皮膜を形成し易くするものである。
The invention according to claim 8 is characterized in that the pH of the electrodeposition solution after adding an aqueous electrolyte solution for accelerating anodic oxidation to the aqueous solution containing polycarboxylic acid is adjusted so as to be in the range of 7-9. By adding an appropriate amount of ammonia or amines to an aqueous electrolyte solution or an aqueous solution containing a polycarboxylic acid, the aggregation and precipitation of particles due to a decrease in pH during the addition of the aqueous electrolyte solution are suppressed, and the It is intended to enhance the dispersibility of the polycarboxylic acid particles, facilitate the migration of the particles, and easily form a dense anodic oxide film.

【0027】(実施の形態)以下、本発明の実施の形態
について、図面を参照しながら説明する。
(Embodiments) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】図1は本発明の一実施の形態で説明するコ
ンデンサの断面の模式図、図2は本実施の形態のコンデ
ンサの製造方法を示すフローチャート、図3は本実施の
形態のコンデンサの製造方法に用いる電気泳動電着装置
の概略図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a capacitor described in an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing a method of manufacturing the capacitor of the embodiment, and FIG. 3 is a manufacturing method of the capacitor of the embodiment. It is the schematic of the electrophoresis electrodeposition apparatus used for the method.

【0029】まず、目的とするコンデンサの構成を図1
を用いて詳細に説明する。図中の1はエッチングにより
生じた細孔の平均孔径が2μmで、表面積が約30倍に
粗面化されたエッチドアルミニウム箔電極である。この
電極1の表面形状に追従させてポリカルボン酸系樹脂皮
膜2が電着法により形成してある。さらに、前記ポリカ
ルボン酸系樹脂皮膜2の薄い部分や欠陥部にアルミニウ
ムの陽極酸化皮膜3が形成してある。また、エッチドア
ルミニウム箔電極1の対極には、導電性高分子の第1の
ポリピロール層と第2のポリピロール層5と集電するた
めに付着させた集電体6で構成されている。7は電極間
を絶縁するために付着させたエポキシ樹脂である。そし
て、この図で示した2つの電極にリード線を設けて、エ
ポキシ樹脂で外装すれば、本実施の形態の目的のコンデ
ンサの構成となる。
First, the configuration of a target capacitor is shown in FIG.
This will be described in detail with reference to FIG. Reference numeral 1 in the drawing denotes an etched aluminum foil electrode having an average pore diameter of 2 μm generated by etching and having a surface area approximately 30 times roughened. A polycarboxylic acid-based resin film 2 is formed by electrodeposition so as to follow the surface shape of the electrode 1. Further, an anodic oxide film 3 of aluminum is formed on a thin portion or a defective portion of the polycarboxylic acid resin film 2. The counter electrode of the etched aluminum foil electrode 1 is composed of a current collector 6 attached to a first polypyrrole layer and a second polypyrrole layer 5 of a conductive polymer so as to collect current. Reference numeral 7 denotes an epoxy resin attached for insulating the electrodes. Then, if a lead wire is provided on the two electrodes shown in this figure and the package is covered with epoxy resin, the structure of the capacitor of the present embodiment is obtained.

【0030】つぎに、上記構成のコンデンサの製造方法
を図2と図3を用いて以下に詳細に説明する。
Next, a method of manufacturing the capacitor having the above configuration will be described in detail with reference to FIGS.

【0031】まず、ステップ1の電着液を合成する工程
を説明する。ポリカルボン酸を含む水溶液には、固形分
が10重量%、イオン交換水86重量%、ブチルセロソ
ルブ4重量%の割合で配合したエマルジョン溶液を使用
した。ここでいう固形分には、ポリアクリル酸とポリメ
タクリル酸の共重合体(分子量約5万)(主剤)とメラ
ミン樹脂(硬化剤)が7対3の重量比で混合したものを
用いた。また、前記固形分を液中に分散させる際には、
アニオン電着法でよく行われるように、固形分中のカル
ボン酸基の一部をトリエチルアミンを適量加えて中和
し、分散性を高めたことはいうまでもない。さらに、5
重量%のアジピン酸アンモニウム水溶液にトリエチルア
ミンを加えてpH=8に調製した液10mlを、上記のポリ
カルボン酸を含む水溶液200mlに攪拌しながら加えた
ものを電着液8(pH=7.5〜8.5)とした。
First, the step of synthesizing the electrodeposition solution in step 1 will be described. The aqueous solution containing the polycarboxylic acid used was an emulsion solution containing 10% by weight of solid content, 86% by weight of ion-exchanged water, and 4% by weight of butyl cellosolve. The solid content used herein was a mixture of a copolymer of polyacrylic acid and polymethacrylic acid (molecular weight: about 50,000) (main ingredient) and a melamine resin (curing agent) in a weight ratio of 7: 3. When dispersing the solid content in a liquid,
It is needless to say that a part of the carboxylic acid groups in the solid content is neutralized by adding an appropriate amount of triethylamine to improve the dispersibility, as is often the case with the anion electrodeposition method. In addition, 5
An electrodeposition solution 8 (pH = 7.5 to 7.5) was added to a 200% aqueous solution containing the above polycarboxylic acid with stirring, and 10 ml of a solution prepared to pH = 8 by adding triethylamine to an aqueous solution of ammonium adipate (wt%). 8.5).

【0032】次に、ステップ2の誘電体層を形成する工
程を説明する。20mmx10mmの大きさに切断されたエ
ッチドアルミニウム箔電極1の下端10mmの部分を誘電
体形成部として、陰極となる直径80mmの円筒型のステ
ンレス容器9に入れた電着液8に浸漬し陽極とした。次
に、両電極間に、印加電圧30V(一定)で、30分間
通電することにより、エッチドアルミニウム箔電極1表
面にポリカルボン酸系樹脂皮膜2とアルミニウムの陽極
酸化皮膜3からなる誘電体層を形成させた。
Next, the step of forming a dielectric layer in step 2 will be described. The etched aluminum foil electrode 1 cut to a size of 20 mm × 10 mm is immersed in an electrodeposition liquid 8 contained in a cylindrical stainless steel container 9 having a diameter of 80 mm serving as a cathode, and is immersed in the electrode forming liquid 8 as a dielectric forming portion. did. Next, a current is applied between the two electrodes at an applied voltage of 30 V (constant) for 30 minutes to form a dielectric layer comprising a polycarboxylic acid resin film 2 and an aluminum anodic oxide film 3 on the surface of the etched aluminum foil electrode 1. Was formed.

【0033】上記の誘電体層が形成される現象を以下に
もう少し詳しく説明する。電圧印加によるポリカルボン
酸系樹脂皮膜2の生成は、基板が充分に陽極酸化される
よりもかなり速い。そのために電圧印加と同時にポリカ
ルボン酸系樹脂皮膜2はエッチドアルミニウム箔電極1
の表面付近から孔奥に向かって、つきまわり良く付着す
る。このように、電着過程においては、より抵抗の低い
部分にポリカルボン酸粒子(直径約0.05μm)が泳動
することにより、ポリカルボン酸系樹脂皮膜2がエッチ
ドアルミニウム箔電極1基板上に徐々に被覆形成され、
絶縁化される。
The phenomenon in which the dielectric layer is formed will be described in more detail below. The generation of the polycarboxylic acid resin film 2 by applying a voltage is considerably faster than the case where the substrate is sufficiently anodized. Therefore, simultaneously with the application of the voltage, the polycarboxylic acid-based resin film 2 is etched with the etched aluminum foil electrode 1.
From the vicinity of the surface toward the inside of the hole. As described above, in the electrodeposition process, the polycarboxylic acid resin film 2 (diameter of about 0.05 μm) migrates to a portion having a lower resistance, so that the polycarboxylic acid-based resin film 2 is formed on the etched aluminum foil electrode 1 substrate. Gradually formed a coating,
Insulated.

【0034】しかしながら、エッチドアルミニウム箔電
極1の形状は極めて複雑であるため、場所によっては、
膜厚の薄い部分ができたりする。また、水の電気分解に
よる酸素ガスの発生が原因となって、ポリカルボン酸系
樹脂皮膜2にピンホールが生成する場合もある。
However, since the shape of the etched aluminum foil electrode 1 is extremely complicated, depending on the location,
Some parts have a small thickness. In addition, pinholes may be formed in the polycarboxylic acid resin film 2 due to generation of oxygen gas due to electrolysis of water.

【0035】さらに電着過程においては、細孔中に充填
された電着液中の帯電したポリカルボン酸粒子は、細孔
壁に付着する。このとき、エッチドアルミニウム箔電極
1の孔は孔径よりも孔の深さが数十倍長いため、新たな
ポリカルボン酸粒子が拡散により孔の外から孔の奥まで
供給されるのはかなり遅い。そのため孔の奥付近のポリ
カルボン酸系樹脂皮膜2には欠陥が生成し易かったり、
膜厚が孔の入り口付近よりは薄くなり易い。
Further, in the electrodeposition process, the charged polycarboxylic acid particles in the electrodeposition solution filled in the pores adhere to the pore walls. At this time, since the depth of the hole of the etched aluminum foil electrode 1 is several tens times longer than the hole diameter, it is considerably slow that new polycarboxylic acid particles are supplied from the outside of the hole to the inside of the hole by diffusion. . For this reason, defects are easily generated in the polycarboxylic acid-based resin film 2 near the back of the hole,
The film thickness tends to be thinner than near the entrance of the hole.

【0036】そこで、本実施の形態のようにアジピン酸
アンモニウムなどの導電体の陽極酸化を促進する(化成
性の高い)電解質をあらかじめ電着液に添加しておけ
ば、ポリカルボン酸系樹脂皮膜2が形成しにくかった部
分の下地にのみ絶縁性の高いアルミニウムの陽極酸化皮
膜3をポリカルボン酸系樹脂皮膜2を電着すると同時に
効率的に形成できる。このようなポリカルボン酸を含む
水溶液に添加する化成性の高い電解質の量、印加電圧、
電着時間などを調節することにより、ポリカルボン酸系
樹脂皮膜2およびアルミニウムの陽極酸化皮膜3の厚さ
を制御することが可能であることはいうまでもない。
Therefore, as in the present embodiment, if an electrolyte which promotes anodic oxidation of a conductor such as ammonium adipate (having a high chemical conversion) is added to the electrodeposition solution in advance, the polycarboxylic acid resin film can be formed. An anodic oxide film 3 of aluminum having high insulating property can be efficiently formed at the same time when the polycarboxylic acid-based resin film 2 is electrodeposited, only on the underlayer where it is difficult to form 2. The amount of the electrolyte having high chemical conversion added to the aqueous solution containing such a polycarboxylic acid, the applied voltage,
It is needless to say that the thickness of the polycarboxylic acid resin film 2 and the thickness of the anodic oxide film 3 of aluminum can be controlled by adjusting the electrodeposition time and the like.

【0037】次に、ステップ3で、ステップ2において
誘電体層を形成した試料を水洗した後、80゜Cで20分
間乾燥し、180゜Cで熱処理することにより、メラミン
樹脂とポリカルボン酸系樹脂とを硬化反応させ絶縁性の
高い誘電体層を有する素子を作製した。 次に、ステッ
プ4で、その素子を1.0 mol/lのピロールのエタノー
ル溶液と1.0mol/lの過硫酸アンモニウム水溶液に交互
に2分間づづ浸漬する操作を3回繰り返してポリピロー
ルの化学酸化重合膜である第1のポリピロール層4を形
成させた。
Next, in step 3, the sample on which the dielectric layer was formed in step 2 was washed with water, dried at 80 ° C. for 20 minutes, and heat-treated at 180 ° C. to obtain a melamine resin and a polycarboxylic acid-based resin. A device having a highly insulating dielectric layer was produced by curing reaction with a resin. Next, in step 4, the operation of alternately immersing the device in a 1.0 mol / l pyrrole ethanol solution and a 1.0 mol / l ammonium persulfate aqueous solution for 2 minutes is repeated three times to chemically oxidize polypyrrole. A first polypyrrole layer 4 as a film was formed.

【0038】つづいて、ステップ5で、この第1のポリ
ピロール層4が形成された素子を、第2のピロール1
部、支持電解質として40重量%ブチルナフタレンスル
ホン酸ナトリウム水溶液1部、蒸留水40部を混合した
溶液に浸漬して陽極とし、円筒型のステンレス容器を陰
極として、両者の電極間に電流密度1mA/cm-2の一定電
流で30分間電解重合して第2ポリピロール層5を形成
した。
Subsequently, in step 5, the element having the first polypyrrole layer 4 formed thereon is replaced with the second pyrrole 1
Of a 40% by weight aqueous solution of sodium butylnaphthalenesulfonate as a supporting electrolyte and 40 parts of distilled water were immersed in a mixed solution to form an anode, and a cylindrical stainless steel container was used as a cathode. The second polypyrrole layer 5 was formed by electrolytic polymerization at a constant current of cm −2 for 30 minutes.

【0039】次に、ステップ6で、この素子をコロイダ
ルカーボンや銀ペーストなどの導電材料を塗布すること
により集電体6を形成する。これにより、集電体6によ
り集電された第1、第2のポリピロール層4, 5からな
る対向電極を形成させる。
Next, at step 6, a current collector 6 is formed by applying a conductive material such as colloidal carbon or silver paste to the device. As a result, a counter electrode composed of the first and second polypyrrole layers 4 and 5 collected by the current collector 6 is formed.

【0040】さらに、ステップ7で、リード線をつけ
て、エポキシ樹脂(図示せず)で外装することにより本
実施の形態のコンデンサを完成した。
Further, in step 7, a lead wire was attached and the package was covered with an epoxy resin (not shown) to complete the capacitor of the present embodiment.

【0041】(性能検討1)本実施の形態で得られたコ
ンデンサの特性を比較例と比較して表1に示す。この表
1から明らかなように、本実施の形態によるコンデンサ
は、誘電正接、漏れ電流の点で優れた効果が得られる。
(Performance Study 1) The characteristics of the capacitor obtained in the present embodiment are shown in Table 1 in comparison with a comparative example. As is clear from Table 1, the capacitor according to the present embodiment has excellent effects in terms of dielectric loss tangent and leakage current.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】なお、比較例として示すコンデンサは、前
記の実施の形態におけるコンデンサにおいて、ポリカル
ボン酸を含む水溶液に、陽極酸化を促進させるための電
解質水溶液を添加しなかったこと以外は、同様な方法で
作製したものである。そのコンデンサの特性を表1の比
較例に示す。比較例のコンデンサは、ポリカルボン酸皮
膜に欠陥(ピンホール)や電気抵抗の低い部分がかなり
あったために、漏れ電流が大きい。
The capacitor shown as a comparative example is the same as the capacitor in the above embodiment except that an aqueous electrolyte solution for promoting anodic oxidation was not added to the aqueous solution containing polycarboxylic acid. It was produced in. The characteristics of the capacitor are shown in the comparative example of Table 1. The capacitor of the comparative example has a large leakage current because the polycarboxylic acid film has a lot of defects (pinholes) and a part with low electric resistance.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上のように本発明によるコンデンサお
よびその製造方法は、誘電体層が電着法で形成したポリ
カルボン酸系樹脂皮膜のみからなるコンデンサよりも、
ポリカルボン酸系樹脂皮膜の弱点部に絶縁性の高い導電
体の陽極酸化皮膜を形成することにより、漏れ電流値が
低くなっている。
As described above, the capacitor according to the present invention and the method for manufacturing the same are more effective than the capacitor in which the dielectric layer is formed only by the polycarboxylic acid resin film formed by the electrodeposition method.
By forming an anodic oxide film of a highly insulating conductor on the weak point of the polycarboxylic acid resin film, the leakage current value is reduced.

【0045】さらに本発明のコンデンサの製造方法は、
ポリカルボン酸系樹脂皮膜とその弱点部にのみ導電体の
陽極酸化皮膜が効率的に同一工程で形成可能であるので
生産性に優れるものである。
Further, the method of manufacturing a capacitor according to the present invention comprises:
The productivity is excellent because the anodic oxide film of the conductor can be efficiently formed only in the polycarboxylic acid-based resin film and the weak points thereof in the same process.

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

【図1】本発明の一実施の形態のコンデンサの断面の模
式図
FIG. 1 is a schematic view of a cross section of a capacitor according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態のコンデンサの製造方法
のフローチャート
FIG. 2 is a flowchart of a method for manufacturing a capacitor according to an embodiment of the present invention;

【図3】本発明の一実施の形態のコンデンサの製造に用
いた電気泳動電着装置の概略図
FIG. 3 is a schematic view of an electrophoretic electrodeposition apparatus used for manufacturing a capacitor according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エッチドアルミニウム箔電極 2 ポリカルボン酸系樹脂皮膜 3 アルミニウムの陽極酸化皮膜 4 第1のポリピロール層 5 第2ポリピロール層 6 集電体 7 エポキシ樹脂 8 電着液 9 ステンレス容器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Etched aluminum foil electrode 2 Polycarboxylic acid resin film 3 Aluminum anodic oxide film 4 First polypyrrole layer 5 Second polypyrrole layer 6 Current collector 7 Epoxy resin 8 Electrodeposition liquid 9 Stainless steel container

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田 純一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Junichiro Umeda 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】粗面化した導電体表面上にポリカルボン酸
系樹脂および前記導電体の陽極酸化皮膜からなる誘電体
層を有し、前記誘電体表面上に対極として導電体層をも
つことを特徴とするコンデンサ。
A dielectric layer comprising a polycarboxylic acid resin and an anodic oxide film of the conductor is provided on a roughened surface of the conductor, and a conductor layer is provided as a counter electrode on the dielectric surface. A capacitor.
【請求項2】粗面化した導電体がエッチドアルミニウム
箔であることを特徴とする請求項1記載のコンデンサ。
2. The capacitor according to claim 1, wherein the roughened conductor is an etched aluminum foil.
【請求項3】ポリカルボン酸系樹脂がポリアクリル酸樹
脂であることを特徴とする請求項1記載のコンデンサ。
3. The capacitor according to claim 1, wherein the polycarboxylic acid resin is a polyacrylic resin.
【請求項4】対極が陰イオンをドープした導電性高分子
であることを特徴とする請求項1記載のコンデンサ。
4. The capacitor according to claim 1, wherein the counter electrode is a conductive polymer doped with an anion.
【請求項5】導電性高分子がポリピロールであることを
特徴とする請求項4記載のコンデンサ。
5. The capacitor according to claim 4, wherein the conductive polymer is polypyrrole.
【請求項6】ポリカルボン酸を含む水溶液に陽極酸化促
進のための有機酸、無機酸またはこれらの塩からなる電
解質の水溶液を添加して電着液を合成する工程と、前記
電解質の水溶液を添加した電着液を用いて粗面化した導
電体表面上にポリカルボン酸系樹脂皮膜と導電体の陽極
酸化皮膜からなる誘電体層を形成する工程と、前記誘電
体表面上に対向電極として更に導電体層を形成する工程
を有することを特徴とするコンデンサの製造方法。
6. A process for adding an aqueous solution of an organic acid, an inorganic acid or an electrolyte thereof for promoting anodic oxidation to an aqueous solution containing a polycarboxylic acid to synthesize an electrodeposition solution; Forming a dielectric layer consisting of a polycarboxylic acid-based resin film and an anodic oxide film of the conductor on the surface of the conductor roughened using the added electrodeposition solution, and forming a counter electrode on the dielectric surface. A method for manufacturing a capacitor, further comprising a step of forming a conductor layer.
【請求項7】ポリカルボン酸を含む水溶液に添加する電
解質が、アジピン酸、マレイン酸、コハク酸、リンゴ
酸、リン酸、ホウ酸、またはその塩であることを特徴と
する請求項6記載のコンデンサの製造方法。
7. The method according to claim 6, wherein the electrolyte added to the aqueous solution containing a polycarboxylic acid is adipic acid, maleic acid, succinic acid, malic acid, phosphoric acid, boric acid, or a salt thereof. Manufacturing method of capacitor.
【請求項8】陽極酸化を促進させるための電解質をポリ
カルボン酸を含む水溶液に添加した電着液のpHが7〜
9の範囲になるように、あらかじめ適量のアンモニアや
アミン類を電解質水溶液またはポリカルボン酸を含む水
溶液に添加しておくことを特徴とする請求項6記載のコ
ンデンサの製造方法。
8. An electrodeposition solution in which an electrolyte for promoting anodic oxidation is added to an aqueous solution containing a polycarboxylic acid has a pH of 7 to 10.
7. The method for manufacturing a capacitor according to claim 6, wherein an appropriate amount of ammonia or amine is added to the aqueous electrolyte solution or the aqueous solution containing polycarboxylic acid in advance so as to fall within the range of 9.
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