JPH11307386A - コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期的に特性の劣化がない小型・大容量のポ
リイミドフィルム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。 【解決手段】 粗面化した導電体であるエッチドアルミ
ニウム箔電極４表面上に、ポリイミド可溶型電着液を用
いてポリアミック酸を経ないで直接ポリイミド皮膜２の
誘電体層を電着により設け、前記誘電体層表面上に対極
として更に導電体層である第１のポリピロール層５、第
２のポリピロール層６、集電体層７を形成することこと
により、長期的に特性の劣化のない小型・大容量・高耐
熱性ポリイミドフィルムコンデンサを実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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、価格も高くなる。

【０００４】一方、アルミニウムの酸化皮膜を誘電体と
したアルミ電解コンデンサは、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。

【０００５】そこで、高周波特性を改善するために、ア
ルミ電解コンデンサの駆動用電解液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の固体材料に
置き換えたアルミ固体電解コンデンサが開発されてい
る。しかし、いずれにしてもアルミ電解コンデンサは誘
電体の酸化皮膜に極性があるために、交流回路で使用す
ることは困難である。

【０００６】さらに、エッチドアルミニウム箔表面上に
アルミニウムの酸化皮膜ではなく、ポリアミック酸（ポ
リアミド酸）塩溶液を用いて電着法によりポリアミック
酸皮膜を形成し、その後熱処理しイミド化させることに
よりポリイミド皮膜にして、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・大容量フィル
ムコンデンサの製造方法も提供されている（例えば、特
開平４-87312号公報参照）。

【０００７】つづいて、本発明者は、エッチドアルミニ
ウム箔表面上にアルミニウムの酸化皮膜ではなく、ポリ
アクリル酸を含む水溶液を用いて電着法によりポリアク
リル酸皮膜を形成し、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・大容量フィルムコン
デンサの製造方法も提供した（例えば、特開平9-115767
号公報参照）。

【０００８】これらの発明は、誘電体であるポリイミド
皮膜あるいはポリアクリル酸皮膜の無極性、低誘電正接
という長所を維持しつつ、静電容量の拡大を図ったもの
である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
４-87312号公報に記載の内容においては、ポリアミック
酸塩溶液の溶媒に、ジメチルホルムアミド（DMF）やメ
タノールなどの有機溶剤を用いていた。このような有機
溶剤を多量に含む電着液に電圧を印加するのは、安全性
に問題があり、なおかつ有機溶剤の人体への有害性も考
慮が必要である。

【００１０】さらに、水に比べてコストが高いという工
業的大量生産には、不向きである点が多い。また、電着
により形成されたポリアミック酸皮膜は、イミド化する
ために、少なくても200℃以上の高温で熱処理する必要
があった。

【００１１】また、本発明者は、電着ポリアミッック酸
皮膜を熱処理イミド化することによって得たポリイミド
膜がコンデンサ用誘電体として適しているかどうかの検
討をこれまで種々行い、以下に示すような様々な課題を
得ている。

【００１２】ポリアミック酸は、大気中の水分の混入に
より容易に分解し、ポリアミック酸塩溶液の状態では保
存安定性が悪い。そのようなことから、ポリアミック酸
膜を電着により形成し、その後熱処理によりイミド化し
ても、分子量のばらつきがあったり、膜の耐久性も悪か
った。

【００１３】このように膜質が良好でないため、ポリア
ミック酸電着膜を熱処理することによって得たポリイミ
ド膜を誘電体としたコンデンサは、特性にバラツキがあ
ったり、80〜200℃の温度で電圧を印加し続けると、時
間経過とともに静電容量が減少するという問題点を有し
ていた。

【００１４】また、本発明者が提案した特開平9-115767
号公報に記載の内容においては、電着液がポリアクリル
酸系の水溶液を用いているため生産に適していたが、形
成されたポリアクリル酸電着膜の耐熱性はポリイミドほ
ど高くなかった。さらに、同じ電着電圧で誘電体を形成
しても、ポリイミド系より膜厚が厚くなる傾向、つまり
静電容量の初期特性が小さくなる傾向があった。

【００１５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、生産性が高く、無極性で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。

【００１６】

【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、導電体電極表面上にポリイ
ミド皮膜の誘電体層を有し、前記ポリイミド皮膜の誘電
体層表面上に対極としての導電体層を有するものであっ
て、前記ポリイミド皮膜の誘電体層は、ポリイミドを含
む溶液を用いて電着したものであることを特徴としてい
る。

【００１７】また、本発明のコンデンサにおけるポリイ
ミド皮膜の誘電体層は、芳香族テトラカルボン酸ジ無水
物とカルボン酸基を少なくとも一つ以上有する芳香族ジ
アミンとの反応生成物であるポリイミドを含む溶液を用
いて電着したものであることを特徴としている。

【００１８】また、本発明のコンデンサの導電体電極
は、金属箔であることも特徴としている。

【００１９】また、本発明のコンデンサの導電体電極お
よび対極としての導電体層の少なくとも一方は、真空蒸
着した金属であることも特徴としている。

【００２０】また、本発明のコンデンサは、粗面化また
は多孔化した導電体電極表面上にポリイミド皮膜の誘電
体層を有し、前記ポリイミド皮膜の誘電体層表面上に対
極としての導電体層を有するものであって、前記ポリイ
ミド皮膜の誘電体層は、ポリイミドを含む溶液を用いて
電着したものであることも特徴としている。

【００２１】また、本発明のコンデンサは、粗面化また
は多孔化した導電体電極表面上にポリイミド皮膜の誘電
体層を有し、前記ポリイミド皮膜の誘電体層表面上に対
極としての導電体層を有するものであって、前記ポリイ
ミド皮膜の誘電体層は、芳香族テトラカルボン酸ジ無水
物とカルボン酸基を少なくとも一つ以上有する芳香族ジ
アミンとの反応生成物であるポリイミドを含む溶液を用
いて電着したものであることも特徴としている。

【００２２】また、粗面化した導電体電極は、エッチド
アルミニウム箔が本発明には適している。

【００２３】また、対極としての導電体層は、導電性高
分子が適している。その中でもポリピロールが好適であ
る。

【００２４】上記の目的を達成するために本発明のコン
デンサの製造方法は、ポリイミドを含む溶液を電着液と
して、導電体電極表面上に電着法によってポリイミド皮
膜の誘電体層を形成する工程と、誘電体層を熱処理する
工程と、誘電体層の表面上に対極としての導電体層を形
成する工程とを有することを特徴としている。

【００２５】また、本発明のコンデンサの製造方法は、
ポリイミドを含む溶液中のポリイミドが、芳香族テトラ
カルボン酸ジ無水物とカルボン酸基を少なくとも一つ以
上有する芳香族ジアミンとの反応生成物であることも特
徴としている。

【００２６】また、本発明のコンデンサの製造方法は、
導電体電極が粗面化あるいは多孔化された導電体である
ことも特徴としている。粗面化した導電体電極として
は、エッチドアルミニウム箔が好適である。

【００２７】また、本発明のコンデンサの製造方法は、
ポリイミドを含む溶液に水が含まれていることも特徴と
している。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、導電体電極表面上にポリイミド皮膜の誘電体層を有
し、前記ポリイミド皮膜の誘電体層表面上に対極として
の導電体層を有するものであって、前記ポリイミド皮膜
の誘電体層はポリイミドを含む溶液を用いて電着したも
のであることから、膜厚が薄く誘電特性の優れたポリイ
ミド皮膜を有するコンデンサとなっている。

【００２９】本発明の請求項２に記載の発明は、ポリイ
ミド皮膜の誘電体層が、芳香族テトラカルボン酸ジ無水
物とカルボン酸基を少なくとも一つ以上有する芳香族ジ
アミンとの反応生成物であるポリイミドを含む溶液を用
いて電着したものであることから、膜厚が薄く長期的に
劣化のない良質なポリイミド皮膜の誘電体を有するコン
デンサとなっている。

【００３０】本発明の請求項３に記載の発明は、導電体
電極が金属箔であることから、コンデンサを形成する際
に巻回することが可能となる。

【００３１】本発明の請求項４に記載の発明は、導電体
電極および対極としての導電体層の少なくとも一方が真
空蒸着した金属であることから、コンデンサの電極が極
めて薄くなっている。

【００３２】本発明の請求項５に記載の発明は、粗面化
または多孔化した導電体電極表面上にポリイミド皮膜の
誘電体層を有し、前記ポリイミド皮膜の誘電体層表面上
に対極としての導電体層を有するものであって、前記ポ
リイミド皮膜の誘電体層は、ポリイミドを含む溶液を用
いて電着したものであることから、膜厚が薄く誘電特性
の優れたポリイミド皮膜を有するコンデンサとなってい
る。

【００３３】本発明の請求項６に記載の発明は、粗面化
または多孔化した導電体電極表面上にポリイミド皮膜の
誘電体層を有し、前記ポリイミド皮膜の誘電体層表面上
に対極としての導電体層を有するものであって、前記ポ
リイミド皮膜の誘電体層は、芳香族テトラカルボン酸ジ
無水物とカルボン酸基を少なくとも一つ以上有する芳香
族ジアミンとの反応生成物であるポリイミドを含む溶液
を用いて電着したものであることから、膜厚が薄く長期
的に劣化のない良質なポリイミド皮膜の誘電体を有する
コンデンサとなっている。

【００３４】本発明の請求項７に記載の発明は、粗面化
した導電体電極がエッチドアルミニウム箔であることか
ら、電極の表面積が大きく容量拡大に適するという作用
を有している。

【００３５】本発明の請求項８に記載の発明は、対極と
しての導電体層が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。

【００３６】本発明の請求項９に記載の発明は、導電性
高分子がポリピロールであることから導電率および熱的
安定性に優れるという作用を有している。

【００３７】本発明の請求項１０に記載の発明は、ポリ
イミドを含む溶液を電着液として、導電体電極表面上に
電着法によってポリイミド皮膜の誘電体層を形成する工
程と、誘電体層を熱処理する工程と、誘電体層の表面上
に対極としての導電体層を形成する工程とを有するもの
であることから、特性のバラツキが少なく、再現性が良
い、量産性の高いポリイミド電着膜を一段階で形成する
ことができる。

【００３８】本発明の請求項１１に記載の発明は、電着
液中のポリイミドが芳香族テトラカルボン酸ジ無水物と
カルボン酸基を少なくとも一つ以上有する芳香族ジアミ
ンとの反応生成物であることから、特性のバラツキが少
なく、再現性が良い、量産性の高いポリイミド電着膜を
一段階で形成することができる。

【００３９】また、本発明の請求項１２に記載の発明
は、導電体電極が、粗面化あるいは多孔化された導電体
であることから、コンデンサの電極面積が大きく効率的
に大容量のコンデンサを製造できる。

【００４０】また、本発明の請求項の１３に記載の発明
は、粗面化した導電体電極がエッチドアルミニウム箔で
あることから、容易に大面積電極を得ることができる。

【００４１】また、本発明の請求項１４に記載の発明
は、ポリイミドを含む溶液に水が含まれているため、液
の導電率が高くなり電着効率が増加し、また作業安全性
も向上させることができる。

【００４２】（実施の形態１）本発明者は、本明細書で
述べてきたような様々な課題を解決するため鋭意研究し
た結果、近年研究開発が盛んに行われている溶剤可溶型
のポリイミド溶液に着目した（例えば、特開平6-220194
号、特開平7-157560号公報参照）。これらの公報の内容
においては、高分子量のポリイミドが溶媒中に溶解し、
溶媒を揮発させるだけの一段階工程でポリイミドを生成
できることが記載されている。

【００４３】また、このような溶媒可溶なポリイミドに
カルボン酸基を付与することによって、水に対する親和
性を高め、ポリイミドのままで電着を可能にした電着用
ポリイミド組成物に関するものも出願されている（特開
平9-104839号公報参照）。

【００４４】本発明者は、このような電着可能なポリイ
ミド組成物をコンデンサ用誘電体材料に適用し、特性の
優れた小型・大容量のコンデンサを製造できることを見
出した。

【００４５】以下、本発明の実施の形態１について、図
面を参照しながら説明する。図１は本実施の形態で説明
するコンデンサの断面の模式図、図２は本実施の形態に
おけるコンデンサの製造方法を示すフローチャートであ
る。

【００４６】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、厚さ５０μmの
銅箔電極（面積は５mm×２５mm）である。この銅箔電極
１の表面に電着によりポリイミド皮膜２が形成されてい
る。このポリイミド皮膜２は、ポリアミック酸から熱処
理によるイミド化を経て形成されたものではなく、直接
イミド化合物が電着された皮膜である。そのイミド化合
物とは、芳香族テトラカルボン酸ジ無水物とカルボン酸
基を少なくとも一つ以上有する芳香族ジアミンとの反応
生成物である。

【００４７】芳香族テトラカルボン酸ジ無水物は特に制
限はないが、通常、次に示す化合物が用いられる。ピロ
メリット酸ジ無水物、3,4,3',4'-ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸ジ無水物、3,4,3',4'-ジフェニルテトラカル
ボン酸ジ無水物、ビス-（3,4-ジカルボキシフェニル）
エーテル無水物などである。カルボン酸基を少なくとも
一つ以上有する芳香族ジアミンとは、芳香族ジアミンの
一部として芳香族ジアミノカルボン酸を用いたもののこ
とである。

【００４８】芳香族ジアミノカルボン酸としては、特に
制限はないが、1,3-ジアミノ安息香酸、3,5-ジアミノ安
息香酸、2,4-ジアミノフェニル酢酸、2,5-ジアミノテレ
フタル酸などが適している。芳香族ジアミンとしては、
特に制限はないが、一般的には、p,m,o-フェニレンジア
ミン、2,4-ジアミノトルエン、2,4-ジアミノキシレンな
どが用いられる。

【００４９】また、図中の３は、ポリイミド皮膜２の表
面上に対極としての真空蒸着したアルミニウム電極であ
る。このような、蒸着する金属の種類は限定されるもの
ではなく、アルミニウムや亜鉛などが適している。

【００５０】つぎに、上記構成におけるコンデンサの製
造方法の実施の形態を図２を用いて以下に詳細に説明す
る。

【００５１】まず、ステップ１でポリイミド可溶型電着
液を用いて電着する。このときに用いた電着液は、株式
会社ピーアイ技術研究所製キューピロン(カタログの製
品分類：KE-1000)である。電着に使用する前に、前記電
着液100mlに蒸留水50mlおよびN-メチルピロリドン50ml
を加えて希釈し、電着使用液とした。

【００５２】その電着使用液を直径80mmの円筒型のステ
ンレス容器（陰極）に入れる。次に、銅箔電極１を電着
液に浸漬し陽極とした。浸漬した面積は５mm×２０mmで
ある。そして、両電極間に、印加電圧８０V（一定）
で、１５秒間通電することにより、銅箔電極1表面に、
ポリイミド皮膜２が形成された。

【００５３】なお、ステップ１で印加電圧の大きさ、電
着時間の長さ、電着回数などを変えることにより、ポリ
イミド皮膜２の膜厚を調節できることは言うまでもな
い。

【００５４】次に、ステップ２で、ステップ１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30分熱処理することにより、ポリイミド
皮膜２から溶剤を蒸発させ、ポリイミド皮膜２を完成さ
せた。ポリイミド皮膜２の膜厚は約0.5μmであった。

【００５５】このような１μm以下の極めて薄い膜厚が
得られたのは、電着液の調整具合と電気的な制御による
ものであり、電着という手法を用いることによりこのよ
うな薄膜化が可能となる。既成高分子フィルムの加工か
らではこのような薄膜化は困難である。

【００５６】次に、ステップ３で、ステップ２で形成し
たポリイミド皮膜２表面上に、アルミニウム電極３を真
空蒸着により形成した。

【００５７】次に、ステップ４で、両電極にリード端子
を付けてコンデンサ素子を形成した。完成したコンデン
サは非常に薄型で近年の携帯電話に代表される薄型小型
機器内の回路に適したものである。

【００５８】また、電極に柔軟で巻回可能な銅箔電極１
を用いているため、長尺の大面積な箔電極を巻回するこ
とにより大容量化も可能となる。今回は電極に銅箔を用
いたが、これに限定されるものではなく、高分子フィル
ム上に真空蒸着した金属でも良いことはいうまでもな
い。

【００５９】いずれにしても、電着法は大面積に誘電体
を形成するには効率が良く、薄膜化も可能なので、コン
デンサの容量拡大に適した方法であり、積層構造のコン
デンサにする場合にも電着ポリイミド皮膜と蒸着金属形
成を繰り返せば容易にできる。

【００６０】さらに、ステップ５で、エポキシ樹脂で外
装することにより本実施の形態１のコンデンサを完成し
た。

【００６１】このように本実施の形態１によれば、ポリ
イミド皮膜の誘電体層が芳香族テトラカルボン酸ジ無水
物とカルボン酸基を少なくとも一つ以上有する芳香族ジ
アミンとの反応生成物であるポリイミドを含む溶液を用
いて直接イミド化合物を電着したものであることから、
極めて薄く安定なポリイミド皮膜を形成することが可能
となり、大容量化に適し、長期に渡って優れた特性を有
する。

【００６２】また、導電体電極が銅箔であることから、
コンデンサを形成する際に巻回することが可能で、製造
が容易な大容量のコンデンサが得られる。

【００６３】また、対極は、真空蒸着したアルミニウム
電極であるので、コンデンサの対極が極めて薄くなり、
薄型コンデンサが容易に得られる。

【００６４】また、本実施の形態によるコンデンサの製
造方法によれば、芳香族テトラカルボン酸ジ無水物とカ
ルボン酸基を少なくとも一つ以上有する芳香族ジアミン
との反応生成物であるポリイミドを含む溶液を用いて、
導電体電極表面上に電着法によってポリイミド皮膜の誘
電体層を形成したことから、特性のバラツキが少なく、
再現性が良い、量産性の高い良質なポリイミド電着膜を
得ることができ、コンデンサの不良率を低減できる。

【００６５】また、ポリイミドを含む溶液に水が含まれ
ているため、工業的に使用容易で、かつ良質電着膜形成
の効率を高める効果がある。

【００６６】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２について、図面を参照しながら説明する。

【００６７】図３は本実施の形態で説明するコンデンサ
の断面の模式図、図４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である。

【００６８】まず、目的とするコンデンサの構成を図３
を用いて詳細に説明する。図中の４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４の表面形状に追従させて誘電体であるポリイミド
皮膜２が電着法により形成してある。

【００６９】また、エッチドアルミニウム箔電極４の対
極には、導電性高分子の第１のポリピロール層５と第２
のポリピロール層６と集電するために付着させた集電体
層７で構成されている。８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。

【００７０】次に、本実施の形態におけるコンデンサの
製造方法を図４を用いて説明する。ステップ１で誘電体
であるポリイミド皮膜２を電着する工程を説明する。

【００７１】まず、ステップ１でポリイミド可溶型電着
液を用いて電着する。このときに用いた電着液は、実施
の形態１と同様に株式会社ピーアイ技術研究所製キュー
ピロン(カタログの製品分類：KE-1000)である。

【００７２】電着に使用する前に、前記電着液100mlに
蒸留水50mlおよびN-メチルピロリドン50mlを加えて希釈
し、電着使用液とした。電着使用液を直径80mmの円筒型
のステンレス容器（陰極）に入れる。次に、リード線を
溶接で付けたエッチドアルミニウム箔電極４を誘電体形
成部（面積：10mm×10mm）として、電着液に浸漬し陽極
とした。

【００７３】次に、両電極間に、印加電圧40V（一定）
で、１分間通電することにより、エッチドアルミニウム
箔電極４表面に誘電体であるポリイミド皮膜２を形成さ
せた。

【００７４】なお、ステップ１で印加電圧の大きさ、電
着時間の長さ、電着回数などを変えることにより、ポリ
イミド皮膜２の膜厚を調節できることは言うまでもな
い。

【００７５】次に、ステップ２で、ステップ１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30分熱処理することにより、ポリイミド
皮膜２から溶剤を蒸発させ、ポリイミド皮膜２を完成さ
せた。

【００７６】次に、ステップ３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５を形成させた。

【００７７】つづいて、ステップ４で、第１のポリピロ
ール層５が形成された素子を、円筒型のステンレス容器
に入れたピロール1部、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2.5mA/cm²の一定電流
で30分間電解重合して第２のポリピロール層６を形成し
た。

【００７８】次に、ステップ５で、この素子をコロイダ
ルカーボンや銀塗料などの導電材料を塗布することによ
り集電体層７を形成する。これにより、集電体層７によ
り集電された第１のポリピロール層５、第２のポリピロ
ール層６からなる対極を形成させる。ここにリード線を
銀ペーストあるいははんだで付けて対極を完成させた。

【００７９】さらに、ステップ６で、エポキシ樹脂で外
装することにより本実施の形態２のコンデンサを完成し
た。

【００８０】このように本実施の形態２によれば、粗面
化されたエッチドアルミニウム箔電極表面上のポリイミ
ド皮膜の誘電体層が芳香族テトラカルボン酸ジ無水物と
カルボン酸基を少なくとも一つ以上有する芳香族ジアミ
ンとの反応生成物であるポリイミドを含む溶液を用いて
直接イミド化合物を電着したものであることから、劣化
の少ない良質なポリイミド皮膜を形成することが可能と
なり、そのため小型・大容量で、耐熱性に優れたコンデ
ンサが得られる。

【００８１】また、粗面化した導電体電極がエッチドア
ルミニウム箔であることから、電極の表面積が大きく容
易に容量を拡大することができる。

【００８２】また、対極としての導電体層が導電性高分
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、コンデンサの等価直列抵抗が低
くなる。

【００８３】また、導電性高分子がポリピロールである
ので導電率および熱的安定性に優れ、特性の優れたコン
デンサとなる効果を有する。

【００８４】また、本実施の形態によるコンデンサの製
造方法によれば、芳香族テトラカルボン酸ジ無水物とカ
ルボン酸基を少なくとも一つ以上有する芳香族ジアミン
との反応生成物であるポリイミドを含む溶液を用いて導
電体電極表面上に電着法によってポリイミド皮膜の誘電
体層を形成したことから、特性のバラツキが少なく、再
現性が良い、量産性の高い良質なポリイミド電着膜を得
ることができ、コンデンサの不良率を低減できる。

【００８５】また、粗面化した導電体電極がエッチドア
ルミニウム箔であるので、大きな電極面積の影響により
小型・大容量のコンデンサを製造できる。

【００８６】また、ポリイミドを含む溶液に水が含まれ
ているため、工業的に使用容易で、かつ良質電着膜形成
の効率を高める効果がある。

【００８７】表１に、実施の形態１と実施の形態２で得
られたコンデンサの初期の誘電特性を示す。

【００８８】

【表１】

【００８９】表１より、実施の形態１および２における
コンデンサのtanδは、電解コンデンサよりも小さく、
非常に優れた特性を有することがわかる。このような優
れた誘電特性が得られたのは、誘電体として良質なポリ
イミド皮膜が形成されたためである。

【００９０】また、本実施の形態１および２で得られた
コンデンサの一定電圧印加時の１０５℃における容量変
化の推移デ−タを、比較例のデータと併せて図５および
図６に示す。図５では３０V、図６では１０Vの電圧を印
加した。

【００９１】比較例は、実施の形態１および２でポリア
ミック酸系の電着液を用いたこと以外は同様な方法で作
製したコンデンサのデ−タである。

【００９２】図では、初期の静電容量Ｃが、ほぼ同じで
あったサンプルコンデンサについて比較した。縦軸に示
したＣ’は、一定時間経過後の静電容量の値を示してい
る。ポリアミック酸系電着液を用いて作製した比較例の
コンデンサは、時間経過とともに静電容量が減少してい
る。

【００９３】これは、ポリアミック酸皮膜を経てポリイ
ミド皮膜にした誘電体が時間経過とともに分解劣化した
ことによるものと考えられる。分解劣化し易い理由とし
ては、溶液中のポリアミッック酸は前述のように安定性
が悪く、既に分解がかなり進行し、分子量の小さいもの
が多数存在するためであると考えられる。また、サンプ
ル数を増やして同様な実験を行って比較しても、全体的
に図５や図６のような傾向になった。

【００９４】図５および図６から明らかなように、本実
施の形態１および２におけるコンデンサは、長期にわた
って容量変化が少なく、特性の安定したコンデンサであ
った。このように本実施の形態１および２では、加水分
解しにくく、分子量のそろったポリイミドをそのまま電
着したことにより、長期的に安定な誘電体膜が形成で
き、特性劣化が少なくなっている。

【００９５】

【発明の効果】以上のように本発明によるコンデンサ
は、導電体電極表面上にポリイミド皮膜の誘電体層を有
し、前記ポリイミド皮膜の誘電体層表面上に対極として
の導電体層を有するものであって、前記ポリイミド皮膜
の誘電体層は、ポリイミドを含む溶液を用いて電着した
ものであることから、極めて薄く安定なポリイミド皮膜
を有するため、大容量化に適し、長期にわたって優れた
特性を有する。

【００９６】また、ポリイミド皮膜の誘電体層が、芳香
族テトラカルボン酸ジ無水物とカルボン酸基を少なくと
も一つ以上有する芳香族ジアミンとの反応生成物である
ポリイミドを含む溶液を用いて電着したものであること
から、極めて薄く安定なポリイミド皮膜を有するため、
大容量化に適し、長期に渡って優れた特性を有する。

【００９７】また、導電体電極が金属箔であることか
ら、コンデンサを形成する際に巻回することが可能で、
製造が容易な大容量のコンデンサが得られる。

【００９８】また、導電体電極および対極としての導電
体層の少なくとも一方が真空蒸着した金属であるので、
薄くコンデンサの対極を形成でき、薄型コンデンサが容
易に得られる。

【００９９】また、粗面化または多孔化した導電体電極
表面上にポリイミド皮膜の誘電体層を有し、前記ポリイ
ミド皮膜の誘電体層表面上に対極としての導電体層を有
するものであって、前記ポリイミド皮膜の誘電体層は、
ポリイミドを含む溶液を用いて電着することにより、劣
化の少ない良質なポリイミド皮膜を形成することが可能
で、なおかつ小型・大容量で、耐熱性に優れている。

【０１００】また、ポリイミド皮膜の誘電体層が、芳香
族テトラカルボン酸ジ無水物とカルボン酸基を少なくと
も一つ以上有する芳香族ジアミンとの反応生成物である
ポリイミドを含む溶液を用いて電着することにより、劣
化の少ない極めて良質なポリイミド皮膜を形成すること
が可能で、なおかつ小型・大容量で、耐熱性に優れてい
る。

【０１０１】また、粗面化した導電体電極がエッチドア
ルミニウム箔であることから、電極の表面積が大きく容
易に容量を拡大することができる。

【０１０２】また、対極としての導電体層が導電性高分
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、コンデンサの等価直列抵抗が低
くなる。

【０１０３】また、導電性高分子がポリピロールである
ので導電率および熱的安定性に優れ、特性の優れたコン
デンサとなる効果を有する。

【０１０４】また、本発明によるコンデンサの製造方法
は、ポリイミドを含む溶液を電着液として、導電体電極
表面上に電着法によってポリイミド皮膜の誘電体層を形
成する工程と、誘電体層を熱処理する工程と、誘電体層
の表面上に対極としての導電体層を形成する工程とを有
するため、特性のバラツキが少なく、再現性が良い、量
産性の高いポリイミド電着膜が形成でき、コンデンサの
不良率を低減できる。

【０１０５】また、ポリイミドを含む溶液中のポリイミ
ドが、芳香族テトラカルボン酸ジ無水物とカルボン酸基
を少なくとも一つ以上有する芳香族ジアミンとの反応生
成物であることから、特性のバラツキが少なく、再現性
が良い、量産性の高い良質なポリイミド電着膜が形成で
き、コンデンサの不良率を低減できる。

【０１０６】また、導電体電極が、粗面化あるいは多孔
化された導電体であるので、大きな電極面積の影響によ
り小型・大容量のコンデンサを製造できる。

【０１０７】また、粗面化した導電体電極がエッチドア
ルミニウム箔であるので、大きな電極面積の影響により
小型・大容量のコンデンサを製造できる。

【０１０８】また、ポリイミドを含む溶液に水が含まれ
ているため、工業的に使用容易で、かつ良質電着膜形成
の効率を高める効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるコンデンサの断
面の模式図

【図２】同実施の形態１におけるコンデンサの製造方法
のフロー図

【図３】同実施の形態２におけるコンデンサの断面の模
式図

【図４】同実施の形態２におけるコンデンサの製造方法
のフロー図

【図５】同実施の形態１におけるコンデンサの容量変化
率を示す図

【図６】同実施の形態２におけるコンデンサの容量変化
率を示す図

【符号の説明】

1 銅箔電極 2 ポリイミド皮膜 3 アルミニウム電極 4 エッチドアルミニウム箔電極 5 第１のポリピロール層 6 第２のポリピロール層 7 集電体層 8 エポキシ樹脂

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電体電極表面上にポリイミド皮膜の誘
   電体層を有し、前記ポリイミド皮膜の誘電体層表面上に
   対極としての導電体層を有するものであって、前記ポリ
   イミド皮膜の誘電体層はポリイミドを含む溶液を用いて
   電着したものであることを特徴とするコンデンサ。
2. 【請求項２】 ポリイミド皮膜の誘電体層が、芳香族テ
   トラカルボン酸ジ無水物とカルボン酸基を少なくとも一
   つ以上有する芳香族ジアミンとの反応生成物であるポリ
   イミドを含む溶液を用いて電着したものであることを特
   徴とする請求項１記載のコンデンサ。
3. 【請求項３】 導電体電極が金属箔であることを特徴と
   する請求項１または２記載のコンデンサ。
4. 【請求項４】 導電体電極および対極としての導電体層
   の少なくとも一方が真空蒸着した金属であることを特徴
   とする請求項１または２記載のコンデンサ。
5. 【請求項５】 粗面化または多孔化した導電体電極表面
   上にポリイミド皮膜の誘電体層を有し、前記ポリイミド
   皮膜の誘電体層表面上に対極としての導電体層を有する
   ものであって、前記ポリイミド皮膜の誘電体層はポリイ
   ミドを含む溶液を用いて電着したものであることを特徴
   とするコンデンサ。
6. 【請求項６】 ポリイミド皮膜の誘電体層が、芳香族テ
   トラカルボン酸ジ無水物とカルボン酸基を少なくとも一
   つ以上有する芳香族ジアミンとの反応生成物であるポリ
   イミドを含む溶液を用いて電着したものであることを特
   徴とする請求項５記載のコンデンサ。
7. 【請求項７】 粗面化した導電体電極がエッチドアルミ
   ニウム箔であることを特徴とする請求項５または６記載
   のコンデンサ。
8. 【請求項８】 対極としての導電体層が導電性高分子で
   あることを特徴とする請求項５または６記載のコンデン
   サ。
9. 【請求項９】 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８記載のコンデンサ。
10. 【請求項１０】 ポリイミドを含む溶液を電着液とし
    て、導電体電極表面上に電着法によってポリイミド皮膜
    の誘電体層を形成する工程と、誘電体層を熱処理する工
    程と、誘電体層の表面上に対極としての導電体層を形成
    する工程とを有することを特徴とするコンデンサの製造
    方法。
11. 【請求項１１】 ポリイミドを含む溶液中のポリイミド
    が、芳香族テトラカルボン酸ジ無水物とカルボン酸基を
    少なくとも一つ以上有する芳香族ジアミンとの反応生成
    物であることを特徴とする請求項１０記載のコンデンサ
    の製造方法。
12. 【請求項１２】 導電体電極が、粗面化あるいは多孔化
    された導電体であることを特徴とする請求項１０または
    １１記載のコンデンサの製造方法。
13. 【請求項１３】 粗面化した導電体電極がエッチドアル
    ミニウム箔であることを特徴とする請求項１２記載のコ
    ンデンサの製造方法。
14. 【請求項１４】 ポリイミドを含む溶液に水が含まれて
    いることを特徴とする請求項１０または１１記載のコン
    デンサの製造方法。