JPH11121280A - Solid electrolytic capacitor and manufacturing method therefor - Google Patents

Solid electrolytic capacitor and manufacturing method therefor

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JPH11121280A
JPH11121280A JP27786897A JP27786897A JPH11121280A JP H11121280 A JPH11121280 A JP H11121280A JP 27786897 A JP27786897 A JP 27786897A JP 27786897 A JP27786897 A JP 27786897A JP H11121280 A JPH11121280 A JP H11121280A
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conductive
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lead wire
forming
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洋一 小島
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秀徳 上川
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武史 高松
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To supply electricity to a precoated film, without impairing the quality of a capacitor and manufacturing workability in a process for forming a conductive macromolecular layer by electrolytic oxidation polymerization. SOLUTION: In a method of manufacturing an organic solid electrolytic capacitor, which includes a process for fixing an anode lead wire 10 to an anode 1 formed of a valve action metal such as Al, Ta, a process for forming a dielectric oxide film 2 on the surface of the anode 1, a process for forming a precoated film 3 made of a solid conductive material, such as MnO2 and conductive organic material on the dielectric oxide film 2, and a process for forming a conductive macromolecular layer 4 on the precoated film 3 through electrolytic oxidation polymerization, the process for forming the precoated film 3 forms the precoated film 3 made of a conductive organic material such as conductive macromolecule, organic semiconductor or the dielectric oxide film 2 and a part of the anodic lead wire 10, and a process for forming the conductive macromolecular layer 4 which conducts electrolytic oxidation polymerization by supplying electricity to the anodic lead wire 10.

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、固体電解コンデン
サ及びその製造方法に関するものである。特に、本発明
は、高周波特性に優れた高性能固体電解コンデンサ及び
そ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 solid electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same. In particular, the present invention relates to a high performance solid electrolytic capacitor having excellent high frequency characteristics and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】電解コンデンサは、Al(アルミニウ
ム)、Ta(タンタル)等の弁金属(valve metal)から
なる陽極体の表面に、電解酸化処理にて誘電体酸化皮膜
を形成し、該誘電体酸化皮膜上に、電解液、MnO2(二
酸化マンガン)、導電性有機材料等の導電性材料を密着
させて陰極層を形成したものである。ここで、弁金属と
は、前記電解酸化処理により、極めて緻密で耐久性を有
する誘電体酸化皮膜を形成する金属を言い、AlやTaの
他にも、Ti(チタン)、Nb(ニオブ)等が該当する。
誘電体酸化皮膜の膜厚が非常に薄いことから、電解コン
デンサは、他の紙コンデンサやフィルムコンデンサ等に
比べて、小型で大容量のコンデンサを作ることができ
る。前記電解コンデンサは、陰極層として、MnO2、導
電性有機材料等、固体の導電性材料を用いたものを固体
電解コンデンサと称し、さらに、固体の導電性有機材料
を用いたものを有機固体電解コンデンサと称する。
2. Description of the Related Art An electrolytic capacitor is formed by forming a dielectric oxide film on the surface of an anode body made of a valve metal such as Al (aluminum) or Ta (tantalum) by electrolytic oxidation. A cathode layer is formed by adhering a conductive material such as an electrolytic solution, MnO 2 (manganese dioxide), or a conductive organic material on the oxide film. Here, the valve metal is a metal that forms a very dense and durable dielectric oxide film by the electrolytic oxidation treatment. In addition to Al and Ta, Ti (titanium), Nb (niobium), etc. Is applicable.
Since the thickness of the dielectric oxide film is extremely small, the electrolytic capacitor can produce a small-sized and large-capacity capacitor as compared with other paper capacitors, film capacitors, and the like. The electrolytic capacitor uses a solid conductive material such as MnO 2 or a conductive organic material as a cathode layer as a solid electrolytic capacitor, and further uses a solid conductive organic material as an organic solid electrolytic capacitor. It is called a capacitor.

【0003】近年の電子機器の発展に伴い、高周波領域
において内部インピーダンスの低い高周波特性に優れた
小型かつ大容量のコンデンサが必要とされている。コン
デンサの内部インピーダンスは、コンデンサの容量や、
主に陰極層の材料に起因するESR(equivalent serie
s resistance:等価直列抵抗)や、主にリード線に起因
する自己インダクタンス、等からなる。電解コンデンサ
の陰極層に使用される導電性材料のうち、TCNQ
(7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン)錯塩、
ポリピロール等の導電性有機材料は、電解液やMnO2
比べて電気伝導率が高い。従って、導電性有機材料を用
いた有機固体電解コンデンサは、前記ESRが低いか
ら、高周波特性に優れた小型かつ大容量のコンデンサと
して、様々な電子機器に使用されている。また、導電性
有機材料の中でも、ポリピロール等の導電性高分子材料
は、TCNQ錯塩等の有機半導体に比べて電気伝導率が
高い。従って、ポリピロール等の導電性高分子材料を用
いた有機固体電解コンデンサは、前記ESRがいっそう
低く、高周波特性に非常に優れた小型かつ大容量のコン
デンサとなる。
With the recent development of electronic equipment, there is a need for a small and large-capacity capacitor having a low internal impedance and excellent high-frequency characteristics in a high-frequency region. The internal impedance of the capacitor
ESR (equivalent serie) mainly caused by the material of the cathode layer
s resistance (equivalent series resistance) and self-inductance mainly caused by the lead wire. Among the conductive materials used for the cathode layer of the electrolytic capacitor, TCNQ
(7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane) complex salt,
A conductive organic material such as polypyrrole has a higher electric conductivity than an electrolytic solution or MnO 2 . Therefore, an organic solid electrolytic capacitor using a conductive organic material is used in various electronic devices as a small and large-capacity capacitor excellent in high-frequency characteristics because of its low ESR. Further, among conductive organic materials, a conductive polymer material such as polypyrrole has higher electric conductivity than an organic semiconductor such as a TCNQ complex salt. Therefore, an organic solid electrolytic capacitor using a conductive polymer material such as polypyrrole has a smaller ESR and is a small and large-capacity capacitor having extremely excellent high frequency characteristics.

【0004】コンデンサは、容量を大きくするために、
電極の面積を広くすることが望ましい。そのため、電解
コンデンサにおいては、陽極体に箔や焼結体が使用され
る。箔の場合には、芯に巻き取ったり積層させて電極面
積を広くしている。電極面積をさらに広くするために、
箔はエッチングにて粗面に形成される。焼結体は、粒子
状の金属を焼き固めたものであり、多孔質であるため、
電極面積が広い。このとき、誘電体酸化皮膜および陰極
層を陽極体の表面に沿うように密着して形成しないと、
電極面積を大きくしたことにはならない。誘電体酸化皮
膜は、陽極体を電解液に浸漬して電解酸化によって形成
されるため、陽極体の表面に沿って形成される。同様
に、陰極層に電解液を用いた場合には、陽極体の表面を
覆う誘電体酸化皮膜の表面に電解液が容易に密着でき
る。しかしながら、陰極層に固体導電性材料を用いた固
体電解コンデンサの場合には、前記誘電体酸化被膜の表
面に陰極層を密着させることは容易ではなく、そのた
め、様々な方法が提案され、実行されている。
In order to increase the capacity of a capacitor,
It is desirable to increase the area of the electrode. Therefore, in the electrolytic capacitor, a foil or a sintered body is used for the anode body. In the case of foil, the area of the electrode is increased by winding or laminating it on a core. To further increase the electrode area,
The foil is formed on a rough surface by etching. The sintered body is made by sintering particulate metal and is porous,
Large electrode area. At this time, unless the dielectric oxide film and the cathode layer are formed in close contact with the surface of the anode body,
This does not mean that the electrode area is increased. The dielectric oxide film is formed along the surface of the anode body because it is formed by immersing the anode body in an electrolytic solution and performing electrolytic oxidation. Similarly, when an electrolytic solution is used for the cathode layer, the electrolytic solution can easily adhere to the surface of the dielectric oxide film covering the surface of the anode body. However, in the case of a solid electrolytic capacitor using a solid conductive material for the cathode layer, it is not easy to bring the cathode layer into close contact with the surface of the dielectric oxide film, and therefore various methods have been proposed and implemented. ing.

【0005】ポリピロール等の導電性高分子材料を用い
て陰極層を形成する場合では、従来、化学的酸化重合や
電解酸化重合が利用されており、例えば、特公平3−6
5009、特公平4−23410、特公平4−6776
7、特公平4−74853等に記載されている。化学的
酸化重合は、酸化剤により単量体を酸化重合する方法で
あり、電解酸化重合は、電気分解においてアノードにて
生じる酸化反応により単量体を酸化重合して、アノード
上に高分子層を形成する方法である。化学的酸化重合を
利用する方法は、誘電体酸化皮膜上に酸化剤を付着さ
せ、次に、導電性高分子となり得る単量体の溶液または
気体を接触させて、該単量体を酸化重合させ、これによ
り、誘電体酸化皮膜上に導電性高分子層を形成させてい
る。しかしながら、この方法により形成される導電性高
分子層は、強度が弱い、ムラが発生し易い、電解酸化重
合により形成される導電性高分子層に比べて、電気伝導
率が低い、等の欠点を有する。従って、この方法では、
高性能固体電解コンデンサとして十分に満足できる陰極
層が形成されない。一方、電解酸化重合を利用すると、
一般に、強度が強く、電気伝導率が高く、且つ均一な、
良質の導電性高分子層が形成される。しかしながら、電
解酸化重合を利用して、誘電体酸化皮膜上に導電性高分
子層を直接形成することは、誘電体酸化皮膜が絶縁体で
あるため、不可能かまたは非常に困難である。そこで、
誘電体酸化皮膜上に、導電性の膜(以下、「プレコート
膜」と言う。)を予め被覆し、該プレコート膜をアノー
ドとして電解酸化重合を行なうことにより、プレコート
膜上に導電性高分子層を形成する方法が提案されてお
り、上記公報に記載されている。
In the case of forming the cathode layer using a conductive polymer material such as polypyrrole, chemical oxidation polymerization or electrolytic oxidation polymerization has been conventionally used.
5009, Japanese Patent Publication 4-23410, Japanese Patent Publication 4-6776
7, Japanese Patent Publication No. 4-74853 and the like. Chemical oxidation polymerization is a method in which monomers are oxidized and polymerized by an oxidizing agent.In electrolytic oxidation polymerization, monomers are oxidized and polymerized by an oxidation reaction generated at an anode in electrolysis, and a polymer layer is formed on the anode. It is a method of forming. In the method utilizing chemical oxidative polymerization, an oxidizing agent is deposited on a dielectric oxide film, and then a monomer solution or gas that can be a conductive polymer is brought into contact with the oxidizing polymer to oxidize and polymerize the monomer. Thus, a conductive polymer layer is formed on the dielectric oxide film. However, the conductive polymer layer formed by this method has disadvantages such as low strength, easy occurrence of unevenness, and lower electric conductivity than the conductive polymer layer formed by electrolytic oxidation polymerization. Having. Therefore, in this method,
A cathode layer that is sufficiently satisfactory as a high-performance solid electrolytic capacitor is not formed. On the other hand, when using electrolytic oxidation polymerization,
In general, the strength is high, the electrical conductivity is high, and uniform,
A good quality conductive polymer layer is formed. However, it is impossible or very difficult to form a conductive polymer layer directly on a dielectric oxide film using electrolytic oxidation polymerization because the dielectric oxide film is an insulator. Therefore,
A conductive film (hereinafter, referred to as a “precoat film”) is previously coated on the dielectric oxide film, and electrolytic oxidation polymerization is performed using the precoat film as an anode, so that a conductive polymer layer is formed on the precoat film. Has been proposed and is described in the above-mentioned publication.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】一般に、電解酸化重合
によりプレコート膜上に導電性高分子層を形成する前記
方法において、プレコート膜に給電するには、図4およ
び図5(a)のように、プレコート膜(3)に外部電極(5
0)を接触させて、外部電極(50)から給電している。しか
しながら、この場合、外部電極(50)とプレコート膜(3)
との接触度合により電流密度が一定でなく、従って、導
電性高分子層(4)を均一に形成し難い。また、導電性高
分子層(4)の形成後、外部電極(50)を取り外す際に、導
電性高分子層(4)の一部(40)が欠落し、同時に、誘電体
酸化皮膜(2)が損傷して、コンデンサの漏れ電流が増大
する等の諸問題が発生する。これに対して、図6(a)
のように、プレコート膜(3)の形成後、陽極体(1)の一
端を切断して、金属露出部(11)を設けておき、電解酸化
重合において、陽極リード線(10)に給電することによ
り、該金属露出部(11)上に導電性高分子層(4)を形成
し、形成した導電性高分子層(4)が成長してプレコート
膜(3)と接触することにより、プレコート膜(3)に給電
する方法があり、特公平3−65009に記載されてい
る。この方法によると、外部電極(50)を使用することに
よる上記問題点を解決できるが、導電性高分子層(4)と
プレコート膜(3)が先に接触する領域の方が、後に接触
する領域よりも厚くなり、層の成長が不均一となる。ま
た、この方法では、図6(b)のように、導電性高分子
層(4)の形成後、導電性高分子層(4)において陽極体
(1)と接触する領域(41)を、酸化剤または還元剤を用い
て絶縁化する必要があるが、コンデンサは非常に小さい
から、この作業は非常に困難である。
Generally, in the above-described method of forming a conductive polymer layer on a precoat film by electrolytic oxidation polymerization, power is supplied to the precoat film as shown in FIGS. 4 and 5 (a). , The external electrode (5
0) is contacted to supply power from the external electrode (50). However, in this case, the external electrode (50) and the precoat film (3)
The current density is not constant due to the degree of contact with the conductive polymer layer, so that it is difficult to form the conductive polymer layer (4) uniformly. When the external electrode (50) is removed after the formation of the conductive polymer layer (4), a part (40) of the conductive polymer layer (4) is lost, and at the same time, the dielectric oxide film (2) is removed. ) Is damaged, causing various problems such as an increase in leakage current of the capacitor. On the other hand, FIG.
After the formation of the precoat film (3), one end of the anode body (1) is cut to provide a metal exposed portion (11), and power is supplied to the anode lead wire (10) in electrolytic oxidation polymerization. Thus, a conductive polymer layer (4) is formed on the exposed metal part (11), and the formed conductive polymer layer (4) grows and comes into contact with the pre-coat film (3), thereby pre-coating. There is a method of supplying power to the membrane (3), which is described in Japanese Patent Publication No. 3-65009. According to this method, the above-mentioned problem caused by using the external electrode (50) can be solved. However, the region where the conductive polymer layer (4) and the precoat film (3) come into contact first comes into contact later. Thicker than the region, resulting in non-uniform layer growth. In this method, as shown in FIG. 6B, after the conductive polymer layer (4) is formed, the anode body is formed on the conductive polymer layer (4).
It is necessary to insulate the region (41) in contact with (1) using an oxidizing agent or a reducing agent, but this operation is very difficult because the capacitor is very small.

【0007】[0007]

【発明の目的】本発明は、電解酸化重合において、コン
デンサの特性及び製造作業性を損なうことなく、プレコ
ート膜に給電する新たな方法を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a new method for supplying power to a pre-coated film in electrolytic oxidation polymerization without impairing the characteristics and manufacturing workability of a capacitor.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の固体電解コンデ
ンサの製造方法は、プレコート膜を形成する工程におい
て、導電性高分子、有機半導体等の導電性有機材料から
なるプレコート膜を、誘電体酸化皮膜と陽極リード線の
一部との表面に形成し、電解酸化重合により導電性高分
子層を形成する工程において、陽極リード線に給電する
ことを特徴とする。前記方法は、陽極リード線に金属端
子板を取り付ける工程において、陽極リード線における
陽極体に近い位置で、金属端子板を溶接することが望ま
しい。
According to a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor of the present invention, in a step of forming a precoat film, a precoat film made of a conductive organic material such as a conductive polymer or an organic semiconductor is formed by dielectric oxidation. In the step of forming a conductive polymer layer by electrolytic oxidation polymerization formed on the surface of the coating and a part of the anode lead wire, power is supplied to the anode lead wire. In the above method, in the step of attaching the metal terminal plate to the anode lead, it is desirable that the metal terminal plate be welded at a position near the anode body in the anode lead.

【0009】[0009]

【作用及び効果】本発明では、プレコート膜形成工程に
より、プレコート膜は陽極リード線と接続する。従っ
て、導電性高分子層形成工程において、陽極リード線に
給電されると、プレコート膜にも給電されて、プレコー
ト膜上に導電性高分子層を形成することができる。その
結果、外部電極は不要となり、外部電極を用いることに
よる漏れ電流等のコンデンサ特性の劣化を防止できる。
また、導電性高分子、有機半導体等の有機導電性材料
は、高熱が加えられると絶縁化するから、金属端子板取
付け工程において、陽極リード線における陽極体に近い
位置で金属端子板が溶接されると、陽極リード線に形成
されたプレコート膜が、溶接時の熱により絶縁化され
る。従って、陽極リード線とプレコート膜間の絶縁化が
作業工程を増やすことなく容易に行なうことができる。
In the present invention, the precoat film is connected to the anode lead wire in the precoat film formation step. Therefore, in the conductive polymer layer forming step, when power is supplied to the anode lead wire, power is also supplied to the precoat film, and the conductive polymer layer can be formed on the precoat film. As a result, external electrodes are not required, and deterioration of capacitor characteristics such as leakage current due to the use of external electrodes can be prevented.
Further, since organic conductive materials such as conductive polymers and organic semiconductors become insulated when high heat is applied, the metal terminal plate is welded at a position close to the anode body in the anode lead wire in the metal terminal plate mounting step. Then, the precoat film formed on the anode lead wire is insulated by heat during welding. Therefore, insulation between the anode lead wire and the precoat film can be easily performed without increasing the number of working steps.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。本実施形態の固体電解コンデンサの主要部で
ある固体電解コンデンサ素子(100)は、図1のように、
Al、Ta等の弁金属からなる陽極体(1)に陽極リード線
(10)を取り付け、陽極体(1)と、陽極リード線(10)の一
部との表面に、電解酸化処理にて誘電体酸化皮膜(2)を
形成し、該誘電体酸化皮膜(2)と陽極リード線(10)の一
部との表面に、プレコート膜(3)を形成し、該プレコー
ト膜(3)上に電解酸化重合により導電性高分子層(4)を
形成して、プレコート膜(3)および導電性高分子層(4)
を陰極層とするものである。このように形成された固体
電解コンデンサ素子(100)において、陰極層上にカーボ
ン及び銀ペースト層を形成し、陽極リード線(10)と、カ
ーボン及び銀ペースト層とに金属端子板をそれぞれ取り
付け、エポキシ樹脂等により外殻を形成し、エージング
処理を行なって、本実施形態の固体電解コンデンサが完
成する。陽極体(1)には、箔や焼結体等が使用される
が、以下の実施例および比較例では、弁金属としてTa
を用いたTa焼結体(1a)が使用される。また、プレコー
ト膜(3)には、導電性高分子、有機半導体等の導電性有
機材料が使用されるが、以下の実施例および比較例で
は、導電性高分子であるポリピロールが使用される。ま
た、導電性高分子層(4)には、ポリピロール、ポリアニ
リン、ポリチオフェン、及び、これらの誘導体等が使用
されるが、以下の実施例では、ポリピロールが使用され
る。
Embodiments of the present invention will be described below. The solid electrolytic capacitor element (100), which is a main part of the solid electrolytic capacitor of the present embodiment, is, as shown in FIG.
Anode lead wire to anode body (1) made of valve metal such as Al, Ta, etc.
(10), a dielectric oxide film (2) is formed on the surface of the anode body (1) and a part of the anode lead wire (10) by electrolytic oxidation treatment, and the dielectric oxide film (2) is formed. ) And a part of the anode lead wire (10), a precoat film (3) is formed, and a conductive polymer layer (4) is formed on the precoat film (3) by electrolytic oxidation polymerization. Precoat film (3) and conductive polymer layer (4)
As a cathode layer. In the solid electrolytic capacitor element (100) thus formed, a carbon and silver paste layer is formed on the cathode layer, and a metal terminal plate is attached to the anode lead wire (10) and the carbon and silver paste layer, respectively. An outer shell is formed of an epoxy resin or the like, and an aging process is performed to complete the solid electrolytic capacitor of the present embodiment. A foil, a sintered body, or the like is used for the anode body (1). In the following examples and comparative examples, Ta is used as a valve metal.
A Ta sintered body (1a) is used. In addition, a conductive organic material such as a conductive polymer and an organic semiconductor is used for the precoat film (3). In the following Examples and Comparative Examples, polypyrrole, which is a conductive polymer, is used. For the conductive polymer layer (4), polypyrrole, polyaniline, polythiophene, derivatives thereof, and the like are used. In the following examples, polypyrrole is used.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例と比較例を説明する。EXAMPLES Examples of the present invention and comparative examples will be described below.

【0012】(実施例)陽極リード線(10)を取り付けた
Ta焼結体(1a)を、リン酸水溶液(0.02重量%)に浸漬
し、電圧を印加して電解酸化を行ない、Ta焼結体(1a)
と陽極リード線(10)の一部との表面に誘電体酸化皮膜
(2)を形成した。次に、前記処理を行なったTa焼結体
(1a)を、過酸化水素(濃度1mol/l)と硫酸(濃度0.2mo
l/l)との水溶液に10分間浸漬させた後、ピロール単量
体に30分間さらすことにより化学的酸化重合を行なっ
て、誘電体酸化皮膜(2)と陽極リード線(10)の一部との
表面に、化学重合ポリピロール膜(3a)を形成した。この
とき、陽極リード線(10)の一部表面に化学重合ポリピロ
ール膜(3a)を形成するために、陽極リード線(10)が露出
している面にも、過酸化水素及び硫酸の水溶液を接触さ
せ、ピロール単量体を接触させた。次に、前記処理を行
なったTa焼結体(1a)を、図3のように、テトラエチル
アンモニウム・パラトルエンスルホン酸(濃度0.05mol/
l)とピロール単量体(濃度0.1mol/l)とを含むアセト
ニトリル溶液(6)に浸漬し、電源(7)の正極を陽極リー
ド線(10)に接続し、負極をカソード電極(51)に接続し
て、電圧を印加する。すると、陽極リード線(10)が化学
重合ポリピロール膜(3a)に接続されているから、陽極リ
ード線(10)から化学重合ポリピロール膜(3a)に給電され
て、化学重合ポリピロール膜(3a)上に、電解重合ポリピ
ロール層(4a)が形成された。その後、洗浄し、乾燥して
固体電解コンデンサ素子(100)を完成させた。
(Example) A Ta sintered body (1a) to which an anode lead wire (10) was attached was immersed in a phosphoric acid aqueous solution (0.02% by weight), and a voltage was applied to perform electrolytic oxidation to perform Ta sintering. Body (1a)
And a part of the anode lead wire (10)
(2) was formed. Next, the Ta sintered body subjected to the above-described treatment
(1a) was converted to hydrogen peroxide (concentration 1 mol / l) and sulfuric acid (concentration 0.2 mol / l).
l / l) for 10 minutes and then exposed to a pyrrole monomer for 30 minutes to carry out chemical oxidative polymerization, and a part of the dielectric oxide film (2) and the anode lead (10) A chemically polymerized polypyrrole film (3a) was formed on the surface. At this time, in order to form a chemically polymerized polypyrrole film (3a) on a part of the surface of the anode lead (10), an aqueous solution of hydrogen peroxide and sulfuric acid was also applied to the surface where the anode lead (10) was exposed. And the pyrrole monomer was contacted. Next, as shown in FIG. 3, the Ta sintered body (1a) subjected to the above-mentioned treatment was mixed with tetraethylammonium / paratoluenesulfonic acid (concentration 0.05 mol / mol).
l) and an acetonitrile solution (6) containing a pyrrole monomer (concentration: 0.1 mol / l), the positive electrode of the power supply (7) is connected to the anode lead wire (10), and the negative electrode is the cathode electrode (51). And apply a voltage. Then, since the anode lead wire (10) is connected to the chemically polymerized polypyrrole film (3a), power is supplied from the anode lead wire (10) to the chemically polymerized polypyrrole film (3a), and the anode is connected to the chemically polymerized polypyrrole film (3a). Then, an electropolymerized polypyrrole layer (4a) was formed. Thereafter, the substrate was washed and dried to complete a solid electrolytic capacitor element (100).

【0013】次に、前記固体電解コンデンサ素子(100)
において、図2に示すように、電解重合ポリピロール層
(4a)上にカーボン及び銀ペイント層(9)を形成し、陽極
リード線(10)とカーボン及び銀ペイント層(9)とに金属
端子板(80)(81)をそれぞれ取り付ける。このとき、陽極
リード線(10)上に形成された化学重合ポリピロール膜(3
a)に近い位置で、陽極リード線(10)と金属端子板(80)が
溶接される。すると、陽極リード線(10)上に形成された
化学重合ポリピロール膜(3a)が、溶接時の熱により絶縁
化されて(30)、陽極リード線(10)および化学重合ポリピ
ロール膜(3a)間が絶縁化される。一方、カーボン及び銀
ペイント層(9)と金属端子板(81)とは、銀接着剤にて接
着される。そして、金属端子板(80)(81)を取り付けた固
体電解コンデンサ素子(100)に、エポキシ樹脂等により
外殻を形成した後に、25Vでエージング処理を行なっ
て、固体電解コンデンサを完成させた。
Next, the solid electrolytic capacitor element (100)
In FIG. 2, as shown in FIG.
(4a) A carbon and silver paint layer (9) is formed, and metal terminal plates (80) and (81) are attached to the anode lead wire (10) and the carbon and silver paint layer (9), respectively. At this time, the chemically polymerized polypyrrole film (3) formed on the anode lead wire (10)
At a position close to a), the anode lead wire (10) and the metal terminal plate (80) are welded. Then, the chemically polymerized polypyrrole film (3a) formed on the anode lead wire (10) is insulated by the heat at the time of welding (30), and is formed between the anode lead wire (10) and the chemically polymerized polypyrrole film (3a). Is insulated. On the other hand, the carbon and silver paint layer (9) and the metal terminal plate (81) are bonded with a silver adhesive. Then, after the outer shell was formed with an epoxy resin or the like on the solid electrolytic capacitor element (100) to which the metal terminal plates (80) and (81) were attached, aging treatment was performed at 25 V to complete the solid electrolytic capacitor.

【0014】(比較例)実施例と同様にして誘電体酸化
皮膜(2)を形成したTa焼結体(1a)を、過酸化水素水溶
液(濃度1mol/l)に10分間浸漬させた後、ピロール単
量体に30分間さらすことにより化学的酸化重合を行なっ
て、誘電体酸化皮膜(2)上に化学重合ポリピロール膜(3
a)を形成した。すなわち、比較例では、実施例と異な
り、陽極リード線(10)には化学重合ポリピロール膜(3a)
を形成しなかった。次に、前記処理を行なったTa焼結
体(1a)を、図4のように、パラトルエンスルホン酸(濃
度0.05mol/l)とピロール単量体(濃度0.1mol/l)とを
含むアセトニトリル溶液(6)に浸漬し、白金の外部電極
(50)を前記化学重合ポリピロール膜(3a)に接触させて、
電源(7)の正極を外部電極(50)に接続し、負極をカソー
ド電極(51)に接続して、電圧を印加する。すると、外部
電極(50)から化学重合ポリピロール膜(3a)に給電され
て、化学重合ポリピロール膜(3a)上に、電解重合ポリピ
ロール層(4a)が形成された。その後、外部電極(50)を取
り外し、洗浄し、乾燥して固体電解コンデンサ素子を完
成させた。そして、前記固体電解コンデンサ素子におい
て、電解重合ポリピロール層(4a)上にカーボン及び銀ペ
イント層(9)を形成し、陽極リード線(10)とカーボン及
び銀ペイント層(9)とに金属端子板(80)(81)をそれぞれ
取り付け、エポキシ樹脂等により外殻を形成した後に、
25Vでエージング処理を行なって、固体電解コンデンサ
を完成させた。上記実施例および比較例におけるコンデ
ンサ特性を表1に示す。
(Comparative Example) A Ta sintered body (1a) on which a dielectric oxide film (2) was formed in the same manner as in the example was immersed in an aqueous hydrogen peroxide solution (concentration: 1 mol / l) for 10 minutes. Chemical oxidation polymerization is carried out by exposing to a pyrrole monomer for 30 minutes, and a chemically polymerized polypyrrole film (3
a) was formed. That is, in the comparative example, unlike the example, the chemically polymerized polypyrrole film (3a) is provided on the anode lead wire (10).
Did not form. Next, as shown in FIG. 4, the Ta sintered body (1a) subjected to the above-mentioned treatment was acetonitrile containing paratoluenesulfonic acid (concentration 0.05 mol / l) and pyrrole monomer (concentration 0.1 mol / l). Immerse in the solution (6) and use a platinum external electrode
(50) is brought into contact with the chemically polymerized polypyrrole film (3a),
The positive electrode of the power supply (7) is connected to the external electrode (50), and the negative electrode is connected to the cathode electrode (51) to apply a voltage. Then, power was supplied from the external electrode (50) to the chemically polymerized polypyrrole film (3a), and an electrolytically polymerized polypyrrole layer (4a) was formed on the chemically polymerized polypyrrole film (3a). Thereafter, the external electrode (50) was removed, washed, and dried to complete a solid electrolytic capacitor element. Then, in the solid electrolytic capacitor element, a carbon and silver paint layer (9) is formed on the electropolymerized polypyrrole layer (4a), and a metal terminal plate is provided on the anode lead wire (10) and the carbon and silver paint layer (9). After attaching (80) and (81), and forming the outer shell with epoxy resin etc.,
Aging treatment was performed at 25 V to complete a solid electrolytic capacitor. Table 1 shows the capacitor characteristics in the above Examples and Comparative Examples.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】なお、表1において、δは損失角であり、
漏れ電流は、25Vの電圧を60秒間印加した後の値であ
る。実施例および比較例の製造工程とコンデンサ特性
(表1)とを比較すると、本実施例は、以下のような効
果があると考えられる。本実施例は、電解酸化重合にお
いて外部電極(50)が不用であるから、外部電極を取り外
す際に起こる誘電体酸化皮膜の損傷は無く、従って、漏
れ電流を小さくできる。また、本実施例は、電解酸化重
合において陽極リード線(10)からTa焼結体(1a)へも給
電されるから、誘電体酸化皮膜の修復または再形成が行
なわれ、従って、漏れ電流をさらに小さくできる。ま
た、本実施例は、化学的酸化重合により、陽極リード線
(10)と化学重合ポリピロール膜(3a)が予め短絡している
から、電解酸化重合において化学重合ポリピロール膜(3
a)上に電解重合ポリピロール層(4a)を均一に形成でき、
従って、コンデンサ特性(静電容量およびESR)を向
上できる。さらに、本実施例は、電解酸化重合において
外部電極(50)が不用であるから、外部電極(50)を化学重
合ポリピロール膜(3a)に慎重に接触させる必要は無く、
作業が簡単になり、また、外部電極(50)に電解重合ポリ
ピロール層(4a)が形成されることは無く、材料の無駄が
生じない。また、本実施例は、陽極リード線(10)と化学
重合ポリピロール膜(3a)との短絡は、化学的酸化重合に
おいて行なわれ、陽極リード線(10)と化学重合ポリピロ
ール膜(3a)との絶縁化は陽極リード線(10)と金属端子板
(80)との溶接において行なわれるから、新たな工程を増
やす必要は無い。従って、本実施例は、固体電解コンデ
ンサの量産化に好適である。
In Table 1, δ is a loss angle,
The leakage current is a value after applying a voltage of 25 V for 60 seconds. Comparing the manufacturing process of the example and the comparative example with the capacitor characteristics (Table 1), the present example is considered to have the following effects. In this embodiment, since the external electrode (50) is unnecessary in the electrolytic oxidation polymerization, there is no damage to the dielectric oxide film that occurs when the external electrode is removed, and therefore, the leakage current can be reduced. Further, in this embodiment, since power is also supplied from the anode lead wire (10) to the Ta sintered body (1a) in the electrolytic oxidation polymerization, the dielectric oxide film is repaired or reformed, and therefore, the leakage current is reduced. It can be even smaller. In addition, this example uses an anode lead wire by chemical oxidation polymerization.
Since (10) and the chemically polymerized polypyrrole film (3a) are short-circuited in advance, the chemically polymerized polypyrrole film (3
a) An electrolytically polymerized polypyrrole layer (4a) can be uniformly formed on the
Therefore, capacitor characteristics (capacitance and ESR) can be improved. Furthermore, in this example, since the external electrode (50) is unnecessary in the electrolytic oxidation polymerization, there is no need to carefully contact the external electrode (50) with the chemically polymerized polypyrrole film (3a),
The operation is simplified, and the electropolymerized polypyrrole layer (4a) is not formed on the external electrode (50), and no waste of material occurs. Further, in this embodiment, the short circuit between the anode lead wire (10) and the chemically polymerized polypyrrole film (3a) is performed by chemical oxidation polymerization, and the short circuit between the anode lead wire (10) and the chemically polymerized polypyrrole film (3a) is performed. Insulation is made with anode lead wire (10) and metal terminal board
Since it is performed in welding with (80), there is no need to add a new process. Therefore, this embodiment is suitable for mass production of solid electrolytic capacitors.

【0017】上記実施形態の説明は、本発明を説明する
ためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限
定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請
求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であ
ることは勿論である。
The description of the above embodiments is for describing the present invention, and should not be construed as limiting the invention described in the claims or reducing the scope thereof.
Further, the configuration of each part of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made within the technical scope described in the claims.

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

【図1】本実施形態の有機固体電解コンデンサ素子を示
す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an organic solid electrolytic capacitor element of the present embodiment.

【図2】図1の有機固体電解コンデンサ素子に金属端子
板を取り付けた状態を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a state in which a metal terminal plate is attached to the organic solid electrolytic capacitor element of FIG.

【図3】陽極リード線をアノード電極として、電解酸化
重合を行なう工程を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a step of performing electrolytic oxidation polymerization using an anode lead wire as an anode electrode.

【図4】外部電極をプレコート膜に接続して、電解酸化
重合を行なう工程を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a step of performing electrolytic oxidation polymerization by connecting an external electrode to a precoat film.

【図5】外部電極を用いて導電性高分子層を形成した従
来の有機固体電解コンデンサ素子を示す断面図であっ
て、(a)は導電性高分子層を形成した直後の状態を示
し、(b)は外部電極を取り外した状態を示す。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional organic solid electrolytic capacitor element having a conductive polymer layer formed using external electrodes, wherein (a) shows a state immediately after the conductive polymer layer is formed; (B) shows a state in which the external electrode has been removed.

【図6】陽極体の一端を露出させて導電性高分子層を形
成した従来の有機固体電解コンデンサ素子を示す断面図
であって、(a)は導電性高分子層を形成した直後の状
態を示し、(b)は導電性高分子層において陽極体と接
触する領域を絶縁化した状態を示す。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional organic solid electrolytic capacitor element in which a conductive polymer layer is formed by exposing one end of an anode body, wherein (a) is a state immediately after forming a conductive polymer layer. (B) shows a state in which a region of the conductive polymer layer that contacts the anode body is insulated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1) 陽極体 (2) 誘電体酸化皮膜 (3) プレコート膜 (4) 導電性高分子層 (10) 陽極リード線 (30) プレコート膜の絶縁化部分 (80) 陽極用金属端子板 (1) Anode body (2) Dielectric oxide film (3) Precoat film (4) Conductive polymer layer (10) Anode lead wire (30) Insulated part of precoat film (80) Metal terminal plate for anode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高松 武史 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takefumi Takamatsu 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Al、Ta等の弁金属によって形成された
陽極体(1)に陽極リード線(10)を取り付ける工程と、該
陽極体(1)の表面に、誘電体酸化皮膜(2)を形成する工
程と、該誘電体酸化皮膜(2)上に、MnO2、導電性有機
材料等の固体導電性材料からなるプレコート膜(3)を形
成する工程と、電解酸化重合により、該プレコート膜
(3)上に導電性高分子層(4)を形成する工程と、陽極体
(1)の陽極リード線(10)に金属端子板(80)を取り付ける
工程とを含む固体電解コンデンサの製造方法に於て、 プレコート膜(3)を形成する工程は、導電性高分子、有
機半導体等の導電性有機材料からなるプレコート膜(3)
を、誘電体酸化皮膜(2)と陽極リード線(10)の一部との
表面に形成し、 導電性高分子層(4)を形成する工程は、陽極リード線(1
0)に給電することにより電解酸化重合を行なうことを特
徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
1. A step of attaching an anode lead wire (10) to an anode body (1) formed of a valve metal such as Al, Ta, etc., and forming a dielectric oxide film (2) on the surface of the anode body (1). Forming a pre-coat film (3) made of a solid conductive material such as MnO 2 or a conductive organic material on the dielectric oxide film (2); and forming the pre-coat film by electrolytic oxidation polymerization. film
(3) a step of forming a conductive polymer layer (4) on the anode body;
In the method for manufacturing a solid electrolytic capacitor including the step (1) of attaching a metal terminal plate (80) to the anode lead wire (10), the step of forming the pre-coat film (3) comprises the steps of: Precoat film made of conductive organic materials such as semiconductors (3)
Is formed on the surface of the dielectric oxide film (2) and a part of the anode lead wire (10), and the step of forming the conductive polymer layer (4) comprises the steps of:
0) A method for producing a solid electrolytic capacitor, characterized in that electrolytic oxidation polymerization is performed by supplying power to (0).
【請求項2】 陽極リード線(10)に金属端子板(80)を取
り付ける工程は、陽極リード線(10)における陽極体(1)
に近い位置で、金属端子板(80)を溶接して行なう、請求
項1に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
2. The step of attaching the metal terminal plate (80) to the anode lead (10) includes the step of attaching the anode body (1) to the anode lead (10).
The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the metal terminal plate (80) is welded at a position close to the terminal.
【請求項3】 Al、Ta等の弁金属によって形成される
陽極体(1)と、該陽極体(1)に取り付けた陽極リード線
(10)と、陽極体(1)の表面に形成された誘電体酸化皮膜
(2)と、該誘電体酸化皮膜(2)上に、MnO2、導電性有
機材料等の固体導電性材料により形成されたプレコート
膜(3)と、該プレコート膜(3)上に電解酸化重合により
形成された導電性高分子層(4)と、陽極リード線(10)に
取り付けた金属端子板(80)とを具える固体電解コンデン
サに於て、 プレコート膜(3)は、導電性高分子、有機半導体等の導
電性有機材料によって、誘電体酸化皮膜(2)上と陽極リ
ード線(10)の一部との表面に形成されており、金属端子
板(80)は、陽極リード線(10)における陽極体(1)に近い
位置で溶接されており、 プレコート膜(3)のうち、陽極リード線(10)上に形成さ
れた領域(30)は、該溶接により絶縁化されていることを
特徴とする固体電解コンデンサ。
3. An anode body (1) formed of a valve metal such as Al or Ta, and an anode lead wire attached to the anode body (1).
(10) and a dielectric oxide film formed on the surface of the anode body (1)
(2), a precoat film (3) formed of a solid conductive material such as MnO 2 or a conductive organic material on the dielectric oxide film (2), and electrolytic oxidation on the precoat film (3). In a solid electrolytic capacitor comprising a conductive polymer layer (4) formed by polymerization and a metal terminal plate (80) attached to an anode lead (10), the pre-coated film (3) has a conductive property. The metal terminal plate (80) is formed of a conductive organic material such as a polymer or an organic semiconductor on the surface of the dielectric oxide film (2) and a part of the anode lead wire (10). A region (30) of the precoat film (3) formed on the anode lead wire (10) is welded at a position near the anode body (1) in the wire (10), and is insulated by the welding. A solid electrolytic capacitor.
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US7157326B2 (en) 2003-07-10 2007-01-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Process for fabricating capacitor element
CN102651283A (en) * 2011-02-24 2012-08-29 三洋电机株式会社 Solid electrolytic capacitor and production method thereof
JP2017135400A (en) * 2013-02-19 2017-08-03 ケメット エレクトロニクス コーポレーション Low ESR capacitor

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