JPH1187176A - Solid electrolytic capacitor and its manufacture - Google Patents

Solid electrolytic capacitor and its manufacture

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JPH1187176A
JPH1187176A JP9244199A JP24419997A JPH1187176A JP H1187176 A JPH1187176 A JP H1187176A JP 9244199 A JP9244199 A JP 9244199A JP 24419997 A JP24419997 A JP 24419997A JP H1187176 A JPH1187176 A JP H1187176A
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JP
Japan
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solid electrolytic
electrolytic capacitor
polyaniline
anode
conductive polymer
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JP9244199A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazutoshi Kaji
和利 鍛示
Minoru Nakamura
稔 中村
Takashi Aoyama
青山  隆
Michio Ogami
三千男 大上
Shinji Sano
真二 佐野
Yoshiki Hama
良樹 濱
Eiji Endo
英治 遠藤
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Hitachi Ltd
Lincstech Circuit Co Ltd
Original Assignee
Hitachi AIC Inc
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid electrolytic capacitor for significantly reducing an equivalent series resistance and leakage current by using a polyaniline or polyaniline derivative as a solid electrolyte and a method for manufacturing the capacitor. SOLUTION: In the solid electrolytic capacitor consisting of anode 1 made of valve action metal, a dielectric oxide film 3 formed by anodizing on a surface of the anode 1, and a conductive polymer layer 4 formed on the film 3, the layer 4 is formed of a polyaniline or polyaniline derivative formed by a chemical oxidation polymerization method, so that the reaction by-product of oxidizer used for a method of 6 wt.% or less to the polyaniline or polyaniline derivative is contained in the layer 4. At the time of manufacturing the capacitor, the layer 4 is formed by treating the by-product of the oxidizer used for the method with a soluble solution, further heat treating the by-product at its evaporating temperature and atmospheric pressure or lower in an atmosphere of air, inert gas, oxygen or the like, and the by-product is evaporated.

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、固体電解質として
ポリアニリンまたはポリアニリン誘導体からなる導電性
高分子層を用い、導電性高分子層内に化学酸化重合法に
用いる酸化剤の反応副生成物がポリアニリンまたはポリ
アニリン誘導体に対する重量分率で6%以下である固体
電解コンデンサ及びその製造方法に関する。
[0001] The present invention relates to a conductive polymer layer made of polyaniline or a polyaniline derivative as a solid electrolyte, wherein the conductive polymer layer contains polyaniline as a reaction by-product of an oxidizing agent used in a chemical oxidation polymerization method. Also, the present invention relates to a solid electrolytic capacitor having a weight fraction of 6% or less based on a polyaniline derivative and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、陽極を弁作用金属、例えば、タン
タルやアルミニウムで形成し、この陽極の表面を陽極酸
化して誘電体酸化膜を形成し、この誘電体酸化膜の表面
に固体電解質を形成した固体電解コンデンサにおいて
は、固体電解質として、二酸化マンガン(MnO2 )や
7、7’、8、8’−テトラシアノキノジメタン(TC
NQ)錯塩を用いていた このような固体電解質を用いた固体電解コンデンサは、
固体電解質として二酸化マンガン(MnO2 )を用いた
場合、二酸化マンガン(MnO2 )の電気導電度が十分
に大きなものでないため、高周波数における固体電解コ
ンデンサのインピーダンスを十分低下させることができ
ないという不具合を有し、また、固体電解質としてTC
NQ錯塩を用いた場合、TCNQ錯塩が熱分解し易い性
質を有するため、固体電解質コンデンサの耐熱性を向上
させることができないという不具合を有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, an anode is formed of a valve metal, such as tantalum or aluminum, and the surface of the anode is anodized to form a dielectric oxide film. A solid electrolyte is formed on the surface of the dielectric oxide film. In the formed solid electrolytic capacitor, manganese dioxide (MnO 2 ), 7,7 ′, 8,8′-tetracyanoquinodimethane (TC) is used as the solid electrolyte.
A solid electrolytic capacitor using such a solid electrolyte, which used an NQ) complex salt,
When manganese dioxide (MnO 2 ) is used as the solid electrolyte, the electric conductivity of manganese dioxide (MnO 2 ) is not sufficiently large, so that the impedance of the solid electrolytic capacitor at high frequencies cannot be sufficiently reduced. And TC as a solid electrolyte
When the NQ complex salt is used, the TCNQ complex salt has a property of being easily thermally decomposed, and thus has a disadvantage that the heat resistance of the solid electrolyte capacitor cannot be improved.

【0003】このような不具合を解消するため、最近に
なって、固体電解コンデンサの固体電解質として、二酸
化マンガン(MnO2 )よりも高い電気導電度を示し、
TCNQ錯塩よりも耐熱性の高い導電性高分子、例え
ば、ポリピロールまたはポリアニリンを用いた固体電解
コンデンサが開発されるようになった。
In order to solve such a problem, recently, as a solid electrolyte of a solid electrolytic capacitor, it has a higher electric conductivity than manganese dioxide (MnO 2 ),
Solid electrolytic capacitors using conductive polymers having higher heat resistance than TCNQ complex salts, for example, polypyrrole or polyaniline, have been developed.

【0004】ところで、ポリアニリンは、例えば特開昭
61−258831号に開示のものが知られており、化
学酸化重合法によって製造されるものである。化学酸化
重合法によって製造されたポリアニリンの電導度は2.
0S/cm程度に達する。しかし、導電性があるポリア
ニリンは不溶不融性であるため、導電性を維持したまま
ポリアニリン溶液を作成することができない。その結
果、導電性を有するポリアニリンを合成した後、それを
タンタルコンデンサの固体電解質に適用することは難し
い。
Incidentally, polyaniline, for example, disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-258831, is manufactured by a chemical oxidation polymerization method. The conductivity of polyaniline produced by the chemical oxidative polymerization method is 2.
It reaches about 0 S / cm. However, since polyaniline having conductivity is insoluble and infusible, a polyaniline solution cannot be prepared while maintaining conductivity. As a result, after synthesizing polyaniline having conductivity, it is difficult to apply it to a solid electrolyte of a tantalum capacitor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、固体電解質
のポリアニリンを化学酸化重合法によって製造する固体
電解コンデンサにおいては、アニリンを酸化する酸化剤
溶液(第1溶液)、及び、ドーパントとなるプロトン酸
を含むアニリン溶液(第2溶液)に、誘電体酸化膜を形
成した陽極を交互に含浸し、陽極の誘電体酸化膜の表面
に化学酸化重合反応を生じさせ、誘電体酸化膜の表面に
固体電解質のポリアニリンを形成する方法が用いられて
いる。この場合、このポリアニリンの形成方法は、固体
電解コンデンサの静電容量を所望の大きさのものにした
い場合に、表面に誘電体酸化膜を形成した陽極を第1溶
液及び第2溶液に交互に何回となく繰り返し含浸する必
要がある。
In a solid electrolytic capacitor for producing polyaniline as a solid electrolyte by a chemical oxidation polymerization method, an oxidizing agent solution (first solution) for oxidizing aniline and a protonic acid as a dopant are used. The anode on which the dielectric oxide film is formed is alternately impregnated with the aniline solution containing the aniline solution (second solution) to cause a chemical oxidative polymerization reaction on the surface of the dielectric oxide film of the anode, and a solid electrolyte is formed on the surface of the dielectric oxide film. Of polyaniline is used. In this case, this method of forming polyaniline is such that when the capacitance of a solid electrolytic capacitor is desired to be a desired value, an anode having a dielectric oxide film formed on its surface is alternately formed in a first solution and a second solution. It is necessary to impregnate several times.

【0006】特に、陽極に弁作用金属として金属タンタ
ルを用いた場合、加圧成形したタンタル粉末を焼結して
焼結体を形成し、その焼結体を陽極として用いているこ
とから、陽極を第1溶液及び第2溶液に交互に含浸させ
る場合に、アニリンやドーパント及び酸化剤を陽極の内
部まで十分に含浸させることが難しく、その結果、固体
電解コンデンサの容量出現率が小さいものとなり、所要
の静電容量を持った固体電解コンデンサを得ることが難
しい。
In particular, when metal tantalum is used as the valve metal for the anode, the sintered tantalum powder is sintered to form a sintered body, and the sintered body is used as the anode. Is alternately impregnated into the first solution and the second solution, it is difficult to sufficiently impregnate the inside of the anode with aniline, a dopant and an oxidizing agent. As a result, the capacity appearance rate of the solid electrolytic capacitor becomes small, It is difficult to obtain a solid electrolytic capacitor having the required capacitance.

【0007】一般に、固体電解コンデンサだけでなく、
全てのコンデンサにおいては、等価直列抵抗(ESR)
が小さく、かつ、リーク電流が小さいものを要求され
る。この場合、既知の固体電解コンデンサは、いずれ
も、等価直列抵抗やリーク電流の低減程度に自ずと限界
があり、その結果、等価直列抵抗やリーク電流が無視で
きない状態で固体電解コンデンサを使用せざるを得ない
という問題がある。
Generally, not only solid electrolytic capacitors,
Equivalent series resistance (ESR) for all capacitors
And a small leak current are required. In this case, all of the known solid electrolytic capacitors have a limit in reducing the equivalent series resistance and the leakage current, and as a result, the solid electrolytic capacitor must be used in a state where the equivalent series resistance and the leakage current cannot be ignored. There is a problem that can not be obtained.

【0008】本発明は、かかる問題点を解決するもの
で、その目的は、固体電解質にポリアニリンまたはポリ
アニリン誘導体を用い、等価直列抵抗やリーク電流を大
幅に低減することを可能にした固体電解コンデンサ及び
その製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a solid electrolytic capacitor and a solid electrolytic capacitor which use polyaniline or a polyaniline derivative as a solid electrolyte and which can greatly reduce equivalent series resistance and leak current. It is to provide a manufacturing method thereof.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、固体電解
コンデンサとして、比較的容量出現率が大きく、等価直
列抵抗やリーク電流が小さくなるものを開発するため
に、精力的に研究を行った結果、固体電解コンデンサの
固体電解質内に残留している酸化剤の還元物質が等価直
列抵抗やリーク電流の特性の劣化の原因であることを明
らかにし、本発明を得るに至ったもので、固体電解質内
に残留する酸化剤の還元物質を固体電解質から全面的に
排除した固体電解コンデンサを形成するようにしたもの
である。
Means for Solving the Problems The present inventors have energetically conducted research to develop a solid electrolytic capacitor having a relatively large capacitance appearance rate and a small equivalent series resistance and a small leakage current. As a result, it has been clarified that the reducing substance of the oxidizing agent remaining in the solid electrolyte of the solid electrolytic capacitor is a cause of deterioration of the characteristics of equivalent series resistance and leak current, and has led to the present invention. A solid electrolytic capacitor in which a reducing substance of an oxidizing agent remaining in a solid electrolyte is entirely eliminated from the solid electrolyte is formed.

【0010】即ち、前記目的を達成するために、本発明
による固体電解コンデンサは、弁作用金属製の陽極と、
陽極の表面を陽極酸化して形成した誘電体酸化膜と、誘
電体酸化膜上に形成した導電性高分子層とを備え、導電
性高分子層が化学酸化重合法によって形成したポリアニ
リンまたはポリアニリン誘導体であり、導電性高分子層
内に化学酸化重合法に用いる酸化剤の反応副生成物の含
有量を低減させ、反応副生成物がポリアニリンまたはポ
リアニリン誘導体に対する重量分率で6%以下である第
1の手段を具備している。
That is, in order to achieve the above object, a solid electrolytic capacitor according to the present invention includes a valve metal anode,
A polyaniline or polyaniline derivative comprising a dielectric oxide film formed by anodizing the surface of the anode and a conductive polymer layer formed on the dielectric oxide film, wherein the conductive polymer layer is formed by a chemical oxidation polymerization method Wherein the content of the reaction by-product of the oxidizing agent used in the chemical oxidation polymerization method in the conductive polymer layer is reduced, and the reaction by-product is not more than 6% by weight based on polyaniline or the polyaniline derivative. 1 means is provided.

【0011】また、前記目的を達成するために、本発明
による固体電解コンデンサの製造方法は、弁作用金属製
の陽極の表面を陽極酸化して誘電体酸化膜を形成する第
1工程、誘電体酸化膜上に化学酸化重合法によりポリア
ニリンまたはポリアニリン誘導体からなる導電性高分子
層を形成する第2工程、導電性高分子層を、化学酸化重
合法に用いる酸化剤の反応副生成物を溶解可能な溶液で
処理を行い、さらに、空気、不活性ガス、酸素のいずれ
かの雰囲気中、大気圧またはそれ以下の圧力下で、化学
酸化重合法に用いる酸化剤の反応副生成物の蒸発可能温
度で熱処理を行い、反応副生成物を蒸発させる第3工程
からなる第2の手段を具備している。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the present invention comprises a first step of forming a dielectric oxide film by anodizing a surface of a valve metal anode. The second step of forming a conductive polymer layer made of polyaniline or a polyaniline derivative on an oxide film by a chemical oxidation polymerization method. The conductive polymer layer can dissolve the reaction by-product of the oxidizing agent used in the chemical oxidation polymerization method. The temperature at which the by-products of the reaction by-products of the oxidizing agent used in the chemical oxidative polymerization process can evaporate in an atmosphere of air, an inert gas, or oxygen and at atmospheric pressure or lower. And a second means consisting of a third step of evaporating a reaction by-product.

【0012】前記第1及び第2の手段によれば、固体電
解コンデンサの製造過程において、ポリアニリンまたは
ポリアニリン誘導体からなる導電性高分子層を化学酸化
重合反応によって形成する際に、化学酸化重合反応時に
用いられる酸化剤の反応副生成物を、溶液酸処理および
加熱蒸発を行って全面的に除去するようにしたので、既
知のこの種の固体電解コンデンサに比べて、大幅に等価
直列抵抗やリーク電流を低減することが可能になる。
According to the first and second means, in forming a conductive polymer layer made of polyaniline or a polyaniline derivative by a chemical oxidative polymerization reaction in a process of manufacturing a solid electrolytic capacitor, Since the reaction by-products of the oxidizing agent used are completely removed by solution acid treatment and heating and evaporation, the equivalent series resistance and leakage current are significantly higher than known solid electrolytic capacitors of this type. Can be reduced.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の1つの実施の形態におい
て、固体電解コンデンサは、弁作用金属からなる陽極
と、陽極の表面に陽極酸化により形成した誘電体酸化膜
と、誘電体酸化膜上に形成した導電性高分子層とを備え
たものであって、導電性高分子層は、化学酸化重合法に
よって形成したポリアニリンまたはポリアニリン誘導体
であり、導電性高分子層内に化学酸化重合法に用いる酸
化剤の反応副生成物がポリアニリンまたはポリアニリン
誘導体に対する重量分率で6%以下のものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In one embodiment of the present invention, a solid electrolytic capacitor includes an anode made of a valve metal, a dielectric oxide film formed on the surface of the anode by anodization, A conductive polymer layer formed by a chemical oxidative polymerization method, wherein the conductive polymer layer is polyaniline or a polyaniline derivative formed by a chemical oxidative polymerization method. The reaction by-product of the oxidizing agent used is not more than 6% by weight based on polyaniline or the polyaniline derivative.

【0014】本発明の他の実施の形態において、固体電
解コンデンサの製造方法は、弁作用金属からなる陽極
と、陽極の表面に形成した誘電体酸化膜と、誘電体酸化
膜上に形成した導電性高分子層とを備えた製造方法であ
って、陽極の表面を陽極酸化して誘電体酸化膜を形成す
る第1工程、誘電体酸化膜上に化学酸化重合法によって
ポリアニリンまたはポリアニリン誘導体からなる導電性
高分子層を形成する第2工程、導電性高分子層を、化学
酸化重合法に用いる酸化剤の反応副生成物を溶解可能な
溶液で処理を行い、さらに、空気、不活性ガス、酸素の
いずれかの雰囲気中、大気圧またはそれ以下の圧力で、
化学酸化重合法に用いる酸化剤の反応副生成物の蒸発可
能温度による熱処理を行い、反応副生成物を蒸発させる
第3工程をそれぞれ経て製造されるものである。第3工
程に用いる溶液は、反応副生成物を溶解可能な溶媒であ
ればよく、例えば、純水や硝酸、リン酸、硫酸、スルホ
ン酸等の酸性溶液である。特に、酸性溶液中で電圧印加
するとより効果的に反応副生成物を除去できる。
In another embodiment of the present invention, a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor includes an anode made of a valve metal, a dielectric oxide film formed on the surface of the anode, and a conductive film formed on the dielectric oxide film. A first step of anodizing the surface of the anode to form a dielectric oxide film, comprising polyaniline or a polyaniline derivative on the dielectric oxide film by a chemical oxidation polymerization method. The second step of forming the conductive polymer layer, the conductive polymer layer is treated with a solution capable of dissolving the reaction by-product of the oxidizing agent used in the chemical oxidation polymerization method, and further, air, an inert gas, At atmospheric pressure or below in any atmosphere of oxygen,
It is manufactured through a third step of performing heat treatment at a temperature at which a reaction by-product of the oxidizing agent used in the chemical oxidation polymerization method can evaporate and evaporating the reaction by-product. The solution used in the third step may be any solvent capable of dissolving the reaction by-product, such as pure water or an acidic solution such as nitric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, and sulfonic acid. In particular, when a voltage is applied in an acidic solution, reaction by-products can be more effectively removed.

【0015】本発明の1つの実施の形態によれば、固体
電解コンデンサの固体電解質、即ち、ポリアニリンまた
はポリアニリン誘導体からなる導電性高分子層を化学酸
化重合反応によって形成するとき、導電性高分子層を溶
液処理や熱処理し、化学酸化重合反応時に用いられた酸
化剤の反応副生成物を全面的に除去するようにしたの
で、既知のこの種の固体電解コンデンサに比べ、大幅に
等価直列抵抗やリーク電流を低減することが可能にな
る。
According to one embodiment of the present invention, when a solid electrolyte of a solid electrolytic capacitor, that is, a conductive polymer layer made of polyaniline or a polyaniline derivative is formed by a chemical oxidation polymerization reaction, Is subjected to solution treatment or heat treatment to completely remove the reaction by-product of the oxidizing agent used during the chemical oxidative polymerization reaction, so that the equivalent series resistance and the Leakage current can be reduced.

【0016】また、本発明の他の実施の形態によれば、
固体電解コンデンサの製造工程において、陽極の表面に
形成された誘電体酸化膜上に化学酸化重合法によってポ
リアニリンまたはポリアニリン誘導体からなる導電性高
分子層を形成する際に、得られた導電性高分子層を、化
学酸化重合法に用いる酸化剤の反応副生成物を溶解可能
な溶液で処理を行い、反応副生成物を除去し、さらにコ
ンデンサ内部に残存する反応副生成物を除去するため
に、導電性高分子層を、空気、不活性ガス、酸素のいず
れかの雰囲気中、大気圧またはそれ以下の圧力で、化学
酸化重合法に用いる酸化剤の反応副生成物の蒸発可能温
度で熱処理を行い、反応副生成物を全面的に蒸発させる
ようにしているので、既知のこの種の固体電解コンデン
サに比べ、大幅に等価直列抵抗やリーク電流を低減した
固体電解コンデンサを得ることが可能になる。
According to another embodiment of the present invention,
In the process of manufacturing a solid electrolytic capacitor, when a conductive polymer layer made of polyaniline or a polyaniline derivative is formed on a dielectric oxide film formed on the surface of the anode by a chemical oxidation polymerization method, the conductive polymer obtained is used. The layer is treated with a solution capable of dissolving the reaction by-product of the oxidizing agent used in the chemical oxidation polymerization method, to remove the reaction by-product, and to remove the reaction by-product remaining inside the capacitor, The conductive polymer layer is subjected to heat treatment in an atmosphere of air, an inert gas, or oxygen at atmospheric pressure or a pressure lower than the atmospheric pressure, at a temperature at which a reaction by-product of an oxidizing agent used in a chemical oxidation polymerization method can evaporate. As a result, the reaction by-products are completely evaporated, so that the equivalent series resistance and leakage current are significantly reduced compared to known solid electrolytic capacitors of this type. Get it becomes possible.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は、本発明による固体電解コンデンサ
の一実施例の構成を示す断面図であって、陽極を金属タ
ンタルの焼結体で構成したタンタルコンデンサの例を示
すものである。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an embodiment of a solid electrolytic capacitor according to the present invention, and shows an example of a tantalum capacitor in which an anode is formed of a sintered body of metal tantalum.

【0019】図1において、1は陽極、2は陽極リー
ド、3は誘電体酸化膜、4は導電性高分子層、5は銀
層、6は陽極端子、7は陰極端子、8は外装である。
In FIG. 1, 1 is an anode, 2 is an anode lead, 3 is a dielectric oxide film, 4 is a conductive polymer layer, 5 is a silver layer, 6 is an anode terminal, 7 is a cathode terminal, and 8 is an exterior. is there.

【0020】そして、陽極1は、弁作用金属の一種であ
る金属タンタルの微粉末を加圧成形した後で焼結した焼
結体からなる。陽極リード2は、金属タンタル製のリー
ド線からなり、一端部が陽極1の加圧成形時にその内部
に挿通し、焼結時に陽極1に固定される。誘電体酸化膜
3は、陽極1を陽極酸化することにより形成したもの
で、陽極1の全表面に形成される。導電性高分子層4
は、ポリアニリン系のもので、誘電体酸化膜3上に形成
され、陽極1の陽極リード2が導出される側の誘電体酸
化膜3の表面を除いた全誘電体酸化膜3の表面に形成さ
れる。銀層5は、陰極を形成するもので、導電性高分子
層4の一部の表面領域に形成される。陽極端子6は、固
体電解コンデンサの陽極側出力端子を構成するもので、
陽極リード2の他端部に溶接によって導電接続される。
陰極端子7は、固体電解コンデンサの陰極側出力端子を
構成するもので、銀層5に接続される。外装8は、樹脂
製のもので、固体電解コンデンサの外装を構成し、陽極
端子6及び陰極端子7の各導出端部を除いた部分を全面
被覆している。
The anode 1 is made of a sintered body obtained by press-molding a fine powder of metal tantalum, which is a kind of valve action metal, and then sintering it. The anode lead 2 is made of a metal tantalum lead wire, one end of which is inserted into the anode 1 during pressure molding and fixed to the anode 1 during sintering. The dielectric oxide film 3 is formed by anodizing the anode 1 and is formed on the entire surface of the anode 1. Conductive polymer layer 4
Is formed on the dielectric oxide film 3 and is formed on the surface of the entire dielectric oxide film 3 except for the surface of the dielectric oxide film 3 on the side from which the anode lead 2 of the anode 1 is led out. Is done. The silver layer 5 forms a cathode and is formed on a part of the surface region of the conductive polymer layer 4. The anode terminal 6 constitutes an anode-side output terminal of the solid electrolytic capacitor.
The other end of the anode lead 2 is conductively connected by welding.
The cathode terminal 7 constitutes a cathode-side output terminal of the solid electrolytic capacitor, and is connected to the silver layer 5. The exterior 8 is made of resin and constitutes the exterior of the solid electrolytic capacitor, and covers the entire surface of the anode terminal 6 and the cathode terminal 7 except for the respective lead-out ends.

【0021】ここで、本実施例の固体電解コンデンサ
(タンタルコンデンサ)の製造工程における経緯を述べ
ると、次のとおりである。
Here, the history of the manufacturing process of the solid electrolytic capacitor (tantalum capacitor) of the present embodiment is as follows.

【0022】まず、金属タンタルの微粉末の中に陽極リ
ード線2の一端部を挿通した状態にして加圧成形し、得
られた成形体を真空雰囲気中で高温度状態にして焼結
し、焼結体からる陽極1を形成する(第1工程)。
First, pressure molding is performed with one end of the anode lead wire 2 inserted into fine powder of metal tantalum, and the obtained molded body is sintered at a high temperature in a vacuum atmosphere. An anode 1 made of a sintered body is formed (first step).

【0023】次に、第1工程で得られた陽極1を希硝酸
溶液中に浸漬し、その後に化成処理を行って、陽極1の
表面に定格7V100μFの誘電体酸化膜3を形成する
(第2工程)。
Next, the anode 1 obtained in the first step is immersed in a dilute nitric acid solution, and then a chemical conversion treatment is performed to form a dielectric oxide film 3 having a rated voltage of 7 V and 100 μF on the surface of the anode 1 (first step). 2 steps).

【0024】次いで、水とエタノールを1:1の割合で
混合した水溶液を用いて、0.5Mペルオキソ二硫酸ア
ンモニウム水溶液を調整する。そして、第2工程により
誘電体酸化膜3を形成した陽極(以下、これを表面酸化
陽極という)1を0.5Mペルオキソ二硫酸アンモニウ
ム水溶液に10秒間浸漬する(第3工程)。
Next, a 0.5 M aqueous solution of ammonium peroxodisulfate is prepared using an aqueous solution obtained by mixing water and ethanol at a ratio of 1: 1. Then, the anode 1 on which the dielectric oxide film 3 has been formed in the second step (hereinafter referred to as a surface oxidation anode) 1 is immersed in a 0.5 M ammonium peroxodisulfate aqueous solution for 10 seconds (third step).

【0025】続いて、水とエタノールを1:1の割合で
混合した水溶液に、等量のアニリンとp−トルエンスル
ホン酸とを加え、濃度が0.5Mのアニリン水溶液を調
製する。そして、第3工程におけるペルオキソ二硫酸ア
ンモニウム水溶液の浸漬を行ってから30分が経過した
後に、表面酸化陽極1をアニリン水溶液に10秒間浸漬
する(第4工程)。
Subsequently, equal amounts of aniline and p-toluenesulfonic acid are added to an aqueous solution in which water and ethanol are mixed at a ratio of 1: 1 to prepare an aniline aqueous solution having a concentration of 0.5M. Then, 30 minutes after the immersion of the aqueous solution of ammonium peroxodisulfate in the third step, the surface oxidation anode 1 is immersed in the aniline aqueous solution for 10 seconds (fourth step).

【0026】次に、第4工程におけるアニリン水溶液の
浸漬を行った後で、表面酸化陽極1を30分間にわたっ
て50℃に保持し、表面酸化陽極1上で化学酸化重合反
応を生じさせる(第5工程)。
Next, after immersing the aniline aqueous solution in the fourth step, the surface oxidation anode 1 is kept at 50 ° C. for 30 minutes to cause a chemical oxidation polymerization reaction on the surface oxidation anode 1 (fifth step). Process).

【0027】さらに、第5工程を経緯した表面酸化陽極
1に対し、前記ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液へ
の浸漬及び前記アニリン水溶液への浸漬を交互に20回
づつ行い、表面酸化陽極1の表面に化学酸化重合反応に
よって得られた導電性高分子層4を形成する(第6工
程)。
Further, the surface oxidation anode 1 that has undergone the fifth step is alternately immersed in the ammonium peroxodisulfate aqueous solution and the aniline aqueous solution 20 times, thereby chemically oxidizing the surface of the surface oxidation anode 1. The conductive polymer layer 4 obtained by the polymerization reaction is formed (sixth step).

【0028】そして、第5工程及び第6工程における導
電性高分子層4の形成時に、表面酸化陽極1を、純水に
浸漬し、アニリンの酸化剤であるペルオキソ二硫酸アン
モニウム水溶液の還元により生成された硫酸水素アンモ
ニウム(反応副生成物)を、導電性高分子層4内から除
去する。さらに、溶液処理した表面酸化陽極1を、空気
中で、大気圧より減圧した圧力状態において、150℃
の温度の熱処理を行う。この熱処理によってアニリンの
酸化剤であるペルオキソ二硫酸アンモニウムの還元によ
り生成された硫酸水素アンモニウム(反応副生成物)を
蒸発させ、導電性高分子層4内から硫酸水素アンモニウ
ムを全面的に除去する(第7工程)。
During the formation of the conductive polymer layer 4 in the fifth and sixth steps, the surface oxidation anode 1 is immersed in pure water, and is produced by reduction of an aqueous solution of ammonium peroxodisulfate, which is an oxidizing agent for aniline. The removed ammonium hydrogen sulfate (reaction by-product) is removed from inside the conductive polymer layer 4. Further, the solution-treated surface oxidation anode 1 was heated at 150 ° C. in air at a pressure lower than atmospheric pressure.
Heat treatment at a temperature of By this heat treatment, ammonium hydrogen sulfate (reaction by-product) generated by reduction of ammonium peroxodisulfate, which is an oxidizing agent for aniline, is evaporated, and ammonium hydrogen sulfate is completely removed from the inside of the conductive polymer layer 4 (see FIG. 7 steps).

【0029】次に、第7工程を経緯して導電性高分子層
4を形成した表面酸化陽極1の所定箇所に銀ペーストを
塗布し、銀層5を形成する(第8工程)。
Next, a silver paste is applied to a predetermined portion of the surface oxidation anode 1 on which the conductive polymer layer 4 has been formed through the seventh step to form a silver layer 5 (eighth step).

【0030】次いで、第8工程の後で、陽極リード2の
他端部に陽極端子6を溶接によって導電接続し、銀層5
に陰極端子7を接続する(第9工程)。
Next, after the eighth step, an anode terminal 6 is conductively connected to the other end of the anode lead 2 by welding to form a silver layer 5.
Is connected to the cathode terminal 7 (ninth step).

【0031】続いて、第9工程が行われた後、陽極端子
6及び陰極端子7の導出端部を除いて、モールド法によ
り樹脂を全体に塗布し、外装8で被覆された固体電解コ
ンデンサ(タンタルコンデンサ)が形成される(第10
工程)。
Subsequently, after the ninth step is performed, a resin is applied to the entire surface by a molding method except for the lead-out ends of the anode terminal 6 and the cathode terminal 7, and the solid electrolytic capacitor ( (Tantalum capacitor) is formed (tenth
Process).

【0032】ここで、図2は、本実施例の固体電解コン
デンサ(タンタルコンデンサ)の導電性高分子層4と、
本実施例と比較するために別途形成した比較例1乃至3
の固体電解コンデンサ(タンタルコンデンサ)の導電性
高分子層とについて、示差走査型熱量計(DSC)を用
いて測定した温度上昇時(昇温温度:20℃/分)にお
ける吸熱及び発熱状態を示す特性図である。
Here, FIG. 2 shows the conductive polymer layer 4 of the solid electrolytic capacitor (tantalum capacitor) of the present embodiment,
Comparative Examples 1 to 3 separately formed for comparison with the present example.
2 shows the endothermic state and the exothermic state at the time of temperature rise (heating temperature: 20 ° C./min) measured using a differential scanning calorimeter (DSC) for the conductive polymer layer of the solid electrolytic capacitor (tantalum capacitor). It is a characteristic diagram.

【0033】図2において、縦軸は吸熱及び発熱状態で
あり、横軸は温度であって、特性曲線Aは本実施例の固
体電解コンデンサのもの、特性曲線Bは比較例1の固体
電解コンデンサのもの、特性曲線Cは比較例2の固体電
解コンデンサのもの、特性曲線Dは比較例3の固体電解
コンデンサのものである。
In FIG. 2, the vertical axis represents heat absorption and heat generation, and the horizontal axis represents temperature. The characteristic curve A is that of the solid electrolytic capacitor of this embodiment, and the characteristic curve B is that of the solid electrolytic capacitor of Comparative Example 1. , Characteristic curve C is for the solid electrolytic capacitor of Comparative Example 2, and characteristic curve D is for the solid electrolytic capacitor of Comparative Example 3.

【0034】ところで、本実施例との比較のための比較
例1乃至3の固体電解コンデンサは、次のように製造し
たものである。
By the way, the solid electrolytic capacitors of Comparative Examples 1 to 3 for comparison with this embodiment were manufactured as follows.

【0035】まず、比較例1の固体電解コンデンサは、
本実施例の固体電解コンデンサの製造工程の中の導電性
高分子層4を溶液処理および熱処理する工程、即ち、第
7工程を除外したものであって、第1工程乃至第6工程
及び第8工程乃至第10工程をそれぞれ経て製造された
ものである。
First, the solid electrolytic capacitor of Comparative Example 1
In the manufacturing process of the solid electrolytic capacitor of the present embodiment, the process of solution-treating and heat-treating the conductive polymer layer 4, that is, the process excluding the seventh process, except for the first process to the sixth process and the eighth process It is manufactured through the steps through the tenth step.

【0036】次に、比較例2の固体電解コンデンサは、
本実施例のアニリン水溶液への浸漬及びペルオキソ二硫
酸アンモニウム水溶液への浸漬を交互に20回行う工
程、即ち、第6工程のように交互の浸漬の回数を20回
行うのではなく、それより多い25回づつ行う(この工
程を第6’工程という)もので、同時に、比較例1と同
様に本実施例の第7工程を除外したものであって、第1
工程乃至第5工程、第6’工程、第8工程乃至第10工
程をそれぞれ経て製造されたものである。
Next, the solid electrolytic capacitor of Comparative Example 2
In this embodiment, the step of alternately immersing in the aniline aqueous solution and the aqueous solution of ammonium peroxodisulfate 20 times, that is, instead of performing the alternate immersion 20 times as in the sixth step, it is more than 25 steps. (This step is referred to as a sixth step), and at the same time, as in the comparative example 1, the seventh step of the present example is excluded.
It is manufactured through the steps through the fifth step, the sixth 'step, and the eighth through tenth steps, respectively.

【0037】次いで、比較例3の固体電解コンデンサ
は、本実施例のアニリン水溶液への浸漬及びペルオキソ
二硫酸アンモニウム水溶液への浸漬を交互に20回行う
工程、即ち、第6工程のように交互の浸漬の回数を20
回行うのではなく、それより多い30回づつ行う(この
工程を第6”工程という)もので、同時に、比較例1と
同様に本実施例の第7工程を除外したものであって、第
1工程乃至第5工程、第6”工程、第8工程乃至第10
工程をそれぞれ経て製造されたものである。
Next, in the solid electrolytic capacitor of Comparative Example 3, the step of alternately immersing in the aniline aqueous solution and the aqueous solution of ammonium peroxodisulfate 20 times in the present example, that is, alternate immersion as in the sixth step 20 times
The process is performed 30 times more than the above (this process is referred to as a sixth process). At the same time, the seventh process of the present embodiment is omitted as in the comparative example 1. 1st to 5th steps, 6th "step, 8th to 10th steps
It is manufactured through each process.

【0038】本実施例の固体電解コンデンサは、図2の
特性曲線Aに示されるように、温度の上昇に伴って吸熱
ピークまたは発熱ピークを生じていない。
As shown by the characteristic curve A in FIG. 2, the solid electrolytic capacitor of this embodiment does not generate an endothermic peak or an exothermic peak as the temperature rises.

【0039】一方、比較例1の固体電解コンデンサは、
図2の特性曲線Bに示されるように、温度の上昇に伴っ
て同様に140℃付近に吸熱ピークが生じており、この
吸熱ピークの発生原因が導電性高分子層内に残留するペ
ルオキソ二硫酸アンモニウムの還元により生成された硫
酸水素アンモニウム(反応副生成物)に基づくものであ
る。
On the other hand, the solid electrolytic capacitor of Comparative Example 1
As shown by the characteristic curve B in FIG. 2, an endothermic peak was similarly generated at around 140 ° C. with an increase in temperature, and the cause of the endothermic peak was caused by ammonium peroxodisulfate remaining in the conductive polymer layer. Based on ammonium hydrogen sulfate (reaction by-product) produced by the reduction of

【0040】次いで、比較例2の固体電解コンデンサ
は、図2の特性曲線Cに示されるように、温度の上昇に
伴って140℃付近に比較例1と同様の吸熱ピークが生
じており、この吸熱ピークの発生温度範囲は比較例1よ
りも広くなっている。そして、比較例1と同様に、この
吸熱ピークの発生原因が導電性高分子層内に残留するペ
ルオキソ二硫酸アンモニウムの還元により生成された硫
酸水素アンモニウム(反応副生成物)に基づくものであ
る。
Next, in the solid electrolytic capacitor of Comparative Example 2, as shown by the characteristic curve C in FIG. 2, an endothermic peak similar to that of Comparative Example 1 was generated at around 140 ° C. with increasing temperature. The temperature range at which the endothermic peak occurs is wider than in Comparative Example 1. As in Comparative Example 1, the cause of the generation of the endothermic peak is based on ammonium hydrogen sulfate (reaction by-product) generated by reduction of ammonium peroxodisulfate remaining in the conductive polymer layer.

【0041】続いて、比較例3の固体電解コンデンサ
は、図2の特性曲線Dに示されるように、温度の上昇に
伴って140℃付近に比較例1と同様の吸熱ピークが生
じており、この吸熱ピークの大きさは比較例1よりも高
くなっている。そして、比較例1と同様に、この吸熱ピ
ークの発生原因が導電性高分子層内に残留するペルオキ
ソ二硫酸アンモニウムの還元により生成された硫酸水素
アンモニウム(反応副生成物)に基づくものである。
Subsequently, in the solid electrolytic capacitor of Comparative Example 3, as shown in the characteristic curve D of FIG. 2, an endothermic peak similar to that of Comparative Example 1 was generated at around 140 ° C. with an increase in temperature. The size of this endothermic peak is higher than that of Comparative Example 1. As in Comparative Example 1, the cause of the generation of the endothermic peak is based on ammonium hydrogen sulfate (reaction by-product) generated by reduction of ammonium peroxodisulfate remaining in the conductive polymer layer.

【0042】また、図3は、本実施例の固体電解コンデ
ンサ(タンタルコンデンサ)及び比較例1乃至3の固体
電解コンデンサ(タンタルコンデンサ)におけるリーク
電流、周波数100kHzにおける等価直列抵抗(ES
R)、導電性高分子層内に残留する残留硫酸水素アンモ
ニウム量の比較を示す特性図である。この場合、導電性
高分子層内に残留する硫酸水素アンモニウム量は、図2
の特性曲線A、B、C、Dに示されるように、示差走査
型熱量計(DSC)で測定した吸熱ピークに基づいて算
出したものである。
FIG. 3 shows the leakage current in the solid electrolytic capacitor (tantalum capacitor) of this embodiment and the solid electrolytic capacitors (tantalum capacitor) of Comparative Examples 1 to 3, and the equivalent series resistance (ES) at a frequency of 100 kHz.
R) is a characteristic diagram showing a comparison of the amount of residual ammonium hydrogen sulfate remaining in the conductive polymer layer. In this case, the amount of ammonium hydrogen sulfate remaining in the conductive polymer layer is as shown in FIG.
As shown in the characteristic curves A, B, C, and D, the values were calculated based on endothermic peaks measured by a differential scanning calorimeter (DSC).

【0043】図3に示されるように、本実施例の固体電
解コンデンサと、比較例1乃至3の固体電解コンデンサ
と比べた場合、リーク電流及び等価直列抵抗(ESR)
は、本実施例の固体電解コンデンサが比較例1乃至3の
固体電解コンデンサよりも大幅に小さくなっており、ま
た、残留硫酸水素アンモニウム量は、本実施例の固体電
解コンデンサにおいて残留量がDSCの検出限界以下、
即ち0であるのに対し、比較例1乃至3の固体電解コン
デンサにおいてそれぞれある値の残留量を有している。
As shown in FIG. 3, when the solid electrolytic capacitor of this embodiment is compared with the solid electrolytic capacitors of Comparative Examples 1 to 3, the leakage current and the equivalent series resistance (ESR)
Is that the solid electrolytic capacitor of the present embodiment is significantly smaller than the solid electrolytic capacitors of Comparative Examples 1 to 3, and the amount of residual ammonium hydrogen sulfate is smaller than that of the solid electrolytic capacitor of the present embodiment. Below detection limit,
That is, the solid electrolytic capacitors of Comparative Examples 1 to 3 each have a residual amount of a certain value, while being 0.

【0044】図3に示された結果から、導電性高分子層
中の残留硫酸水素アンモニウム量が少なければ少ない
程、リーク電流や等価直列抵抗(ESR)が小さくなっ
ていることが判り、残留硫酸水素アンモニウムの重量分
率がポリアニリンに対して6%以下であれば、リーク電
流は10μA以下、等価直列抵抗は0.25Ω以下にま
で低減する。特に、残留硫酸水素アンモニウムの重量分
率が0であれば、特性の著しく良好な固体電解コンデン
サが得られることが判る。
From the results shown in FIG. 3, it was found that the smaller the amount of residual ammonium hydrogen sulfate in the conductive polymer layer, the smaller the leak current and the equivalent series resistance (ESR). If the weight fraction of ammonium hydrogen is 6% or less based on polyaniline, the leak current is reduced to 10 μA or less and the equivalent series resistance is reduced to 0.25Ω or less. In particular, it can be seen that when the weight fraction of the residual ammonium hydrogen sulfate is 0, a solid electrolytic capacitor having extremely good characteristics can be obtained.

【0045】さらに、図4は、本実施例の固体電解コン
デンサ(タンタルコンデンサ)及び比較例1の固体電解
コンデンサ(タンタルコンデンサ)における分光分析の
結果を示す特性図であって、赤外分光計(IR)を用い
て分光分析を行ったものである。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the results of spectroscopic analysis of the solid electrolytic capacitor (tantalum capacitor) of the present embodiment and the solid electrolytic capacitor (tantalum capacitor) of Comparative Example 1, and shows the results of infrared spectroscopy. (IR) was used for spectral analysis.

【0046】図4において、縦軸は透過率であり、横軸
は(cm~1)で表した波数であって、特性曲線Aは本実
施例の固体電解コンデンサのもの、特性曲線Bは第1比
較例の固体電解コンデンサのものである。
In FIG. 4, the ordinate represents the transmittance, the abscissa represents the wave number expressed in (cm ~ 1 ), the characteristic curve A is that of the solid electrolytic capacitor of the present embodiment, and the characteristic curve B is One is a solid electrolytic capacitor of a comparative example.

【0047】一般に、硫酸水素アンモニウムに特有のア
ンモニウムイオン(NH4 +)及び硫酸イオン(SO2 -
の振動スペクトルは、1390cm~1乃至1430cm
~1の波長範囲及び680cm~1乃至610cm~1の波数
範囲で観測される。
[0047] In general, ion ammonium specific to ammonium bisulfate (NH 4 +) and sulfate ions (SO 2 -)
The vibration spectrum of 1390cm ~ 1 ~ 1430cm
Wavelength range and 680 cm ~ of ~ 1 is observed in 1 to the wave number range of 610 cm-1.

【0048】ところで、図4の特性曲線Bに示されるよ
うに、比較例1の固体電解コンデンサは、波数1400
cm~1及び620cm~1にそれぞれピークが観測される
が、図4の特性曲線Aに示されるように、本実施例の固
体電解コンデンサは、波数1400cm~1及び620c
m~1にピークが観測されない。これらの結果から、本実
施例で製造した導電性高分子層中の残留硫酸水素アンモ
ニウムがIRの検出限界以下、即ち0であるが、比較例
1で製造した導電性高分子層中には残留硫酸水素アンモ
ニウムが残存することは明らかである。また、赤外分光
計を用いた分光分析を行えば、導電性高分子層中の残留
硫酸水素アンモニウム(反応副生成物)の有無の評価及
び残留硫酸水素アンモニウム量の検出が可能になる。
As shown in the characteristic curve B of FIG. 4, the solid electrolytic capacitor of Comparative Example 1 has a wave number of 1400.
Although peaks are observed at cm- 1 and 620 cm- 1 , respectively, as shown by the characteristic curve A in FIG. 4, the solid electrolytic capacitor of this embodiment has a wave number of 1400 cm- 1 and 620c.
No peak is observed at m- 1 . From these results, the residual ammonium hydrogen sulfate in the conductive polymer layer produced in this example was below the detection limit of IR, that is, 0, but the residual ammonium hydrogen sulfate was not retained in the conductive polymer layer produced in Comparative Example 1. It is clear that ammonium hydrogen sulfate remains. Further, by performing a spectroscopic analysis using an infrared spectrometer, it is possible to evaluate the presence or absence of residual ammonium hydrogen sulfate (reaction by-product) in the conductive polymer layer and detect the amount of residual ammonium hydrogen sulfate.

【0049】このように、本実施例による固体電解コン
デンサ及び固体電解コンデンサの製造方法によれば、化
学酸化重合法によってアニリン系の導電性高分子層4を
形成する場合に、アニリンを酸化するのに使用された酸
化剤の還元物質、即ち、硫酸水素アンモニウム(反応副
生成物)を溶液処理および熱処理によって除去するよう
にしたもので、導電性高分子層4内の硫酸水素アンモニ
ウムを全面的に除去することにより、リーク電流及び等
価直列抵抗(ESR)を大幅に低減した固体電解コンデ
ンサを得ることができる。
As described above, according to the solid electrolytic capacitor and the method for manufacturing the solid electrolytic capacitor according to the present embodiment, the aniline is oxidized when the aniline-based conductive polymer layer 4 is formed by the chemical oxidation polymerization method. The reducing substance of the oxidizing agent used, i.e., ammonium hydrogen sulfate (reaction by-product) is removed by solution treatment and heat treatment, and the ammonium hydrogen sulfate in the conductive polymer layer 4 is completely removed. By removing the solid electrolytic capacitor, a solid electrolytic capacitor having significantly reduced leakage current and equivalent series resistance (ESR) can be obtained.

【0050】なお、前記実施例においては、導電性高分
子層4を形成する際の熱処理時、即ち、第7工程におい
て、空気中で、大気圧より減圧した圧力状態において、
150℃の温度の熱処理を行う例を挙げて説明したが、
本発明による第7工程の熱処理時の条件はかかる場合に
限られるものでなく、他の条件、例えば、空気中でな
く、不活性ガス中または酸素中であってもよく、大気圧
より減圧した圧力状態でなく、大気圧状態であってもよ
い。ただし、圧力状態を大気圧状態に選択した場合、熱
処理温度は、酸化剤の還元物質、即ち、硫酸水素アンモ
ニウム(反応副生成物)の融点、好ましくは、その熱分
解温度あるいは沸点以上に選ぶ必要がある。これに対し
て、大気圧より減圧した圧力状態に選べば、熱処理温度
を硫酸水素アンモニウムの融点まで上昇させる必要がな
くなり、しかも、減圧が大きい程、熱処理温度を低温度
に選ぶことができる。そして、この熱処理を行う際の適
切な熱処理温度は、熱重量分析計(TG)による重量減
少開始温度を測定することにより設定することができ
る。
It should be noted that, in the above embodiment, at the time of heat treatment for forming the conductive polymer layer 4, that is, in the seventh step, in the air, the pressure was reduced from the atmospheric pressure.
Although an example in which the heat treatment is performed at a temperature of 150 ° C. has been described,
The conditions at the time of the heat treatment in the seventh step according to the present invention are not limited to such cases, and other conditions, for example, may be in an inert gas or oxygen instead of in air, and the pressure is reduced from the atmospheric pressure. The state may be an atmospheric pressure state instead of the pressure state. However, when the pressure state is selected to be the atmospheric pressure state, the heat treatment temperature must be selected to be equal to or higher than the melting point of the reducing substance of the oxidizing agent, that is, ammonium hydrogen sulfate (reaction by-product), preferably, its thermal decomposition temperature or its boiling point. There is. On the other hand, if the pressure is selected to be lower than the atmospheric pressure, it is not necessary to raise the heat treatment temperature to the melting point of ammonium hydrogen sulfate, and the heat treatment temperature can be selected to be lower as the pressure reduction is larger. An appropriate heat treatment temperature at the time of performing this heat treatment can be set by measuring a weight loss start temperature by a thermogravimetric analyzer (TG).

【0051】また、前記実施例においては、外装8の被
覆処理時、即ち、第10工程において、モールド法によ
り樹脂を全体に塗布する例を挙げて説明したが、外装8
の被覆処理はモールド法に限られず、他の被覆処理方
法、例えば、ディップ法で行ってもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which the resin is applied to the whole by the molding method at the time of the coating process of the exterior 8, that is, in the tenth step.
Is not limited to the molding method, and may be performed by another coating method, for example, a dipping method.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上のように、本発明による固体電解コ
ンデンサによれば、その固体電解質、即ち、ポリアニリ
ンまたはポリアニリン誘導体からなる導電性高分子層を
化学酸化重合反応によって形成する際に、導電性高分子
層の溶液処理および熱処理を行って化学酸化重合反応時
に用いられた酸化剤の反応副生成物を全面的に除去する
ようにしたので、既知のこの種の固体電解コンデンサに
比べ、リーク電流や等価直列抵抗を大幅に低減すること
ができるという効果がある。
As described above, according to the solid electrolytic capacitor of the present invention, when the solid electrolyte, that is, the conductive polymer layer made of polyaniline or polyaniline derivative is formed by the chemical oxidation polymerization reaction, Solution treatment and heat treatment of the polymer layer are performed to completely remove reaction by-products of the oxidizing agent used during the chemical oxidative polymerization reaction, so that the leakage current is lower than that of known solid electrolytic capacitors of this type. And the equivalent series resistance can be greatly reduced.

【0053】また、本発明による固体電解コンデンサの
製造方法によれば、陽極の表面に形成された誘電体酸化
膜上に化学酸化重合法によってポリアニリンまたはポリ
アニリン誘導体からなる導電性高分子層を形成する際
に、この導電性高分子層を、化学酸化重合法に用いる酸
化剤の反応副生成物を溶解可能な溶液で処理し、さらに
導電性高分子層を空気、不活性ガス、酸素のいずれかの
雰囲気中、大気圧またはそれ以下の圧力で、反応副生成
物の蒸発可能温度による熱処理を行い、反応副生成物を
全面的に蒸発させるようにしたので、既知のこの種の固
体電解コンデンサに比べ、リーク電流や等価直列抵抗を
大幅に低減した固体電解コンデンサが得られるという効
果がある。
According to the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor of the present invention, a conductive polymer layer made of polyaniline or a polyaniline derivative is formed on a dielectric oxide film formed on the surface of an anode by a chemical oxidation polymerization method. At this time, the conductive polymer layer is treated with a solution capable of dissolving the reaction by-product of the oxidizing agent used in the chemical oxidation polymerization method, and the conductive polymer layer is further treated with any of air, an inert gas, and oxygen. In an atmosphere of atmospheric pressure or lower pressure, a heat treatment is performed at a temperature at which the reaction by-products can evaporate, so that the reaction by-products are completely evaporated. In comparison, there is an effect that a solid electrolytic capacitor in which the leak current and the equivalent series resistance are significantly reduced can be obtained.

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

【図1】本発明による固体電解コンデンサの一実施例の
構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of an embodiment of a solid electrolytic capacitor according to the present invention.

【図2】本実施例の固体電解コンデンサの導電性高分子
層と第比較例1乃至3の固体電解コンデンサの導電性高
分子層とについて、示差走査型熱量計(DSC)を用い
て測定した温度上昇時における吸熱及び発熱状態を示す
特性図である。
FIG. 2 shows a measurement using a differential scanning calorimeter (DSC) of the conductive polymer layer of the solid electrolytic capacitor of the present example and the conductive polymer layers of the solid electrolytic capacitors of Comparative Examples 1 to 3. FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating endothermic and exothermic states when the temperature rises.

【図3】本実施例の固体電解コンデンサ及び比較例1乃
至3の固体電解コンデンサにおけるリーク電流、等価直
列抵抗、導電性高分子層内に残留する残留硫酸水素アン
モニウム量の比較を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a comparison between a leakage current, an equivalent series resistance, and an amount of residual ammonium hydrogen sulfate remaining in a conductive polymer layer in the solid electrolytic capacitor of the present embodiment and the solid electrolytic capacitors of Comparative Examples 1 to 3. is there.

【図4】本実施例の固体電解コンデンサ及び比較例1の
固体電解コンデンサにおける分光分析の結果を示す特性
図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing spectroscopic analysis results of the solid electrolytic capacitor of the present example and the solid electrolytic capacitor of Comparative Example 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 陽極(焼結体) 2 陽極リード線 3 誘電体酸化膜 4 導電性高分子層 5 銀層 6 陽極端子 7 陰極端子 8 外装 Reference Signs List 1 anode (sintered body) 2 anode lead wire 3 dielectric oxide film 4 conductive polymer layer 5 silver layer 6 anode terminal 7 cathode terminal 8 exterior

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 隆 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 大上 三千男 福島県田村郡三春町大字熊耳字大平16 日 立エーアイシー 株式会社三春工場内 (72)発明者 佐野 真二 福島県田村郡三春町大字熊耳字大平16 日 立エーアイシー 株式会社三春工場内 (72)発明者 濱 良樹 福島県田村郡三春町大字熊耳字大平16 日 立エーアイシー 株式会社三春工場内 (72)発明者 遠藤 英治 福島県田村郡三春町大字熊耳字大平16 日 立エーアイシー 株式会社三春工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takashi Aoyama 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. Ohira 16 Sun AIC Co., Ltd. Miharu Plant Co., Ltd. (72) Inventor Shinji Sano Miharu Town, Fukushima Pref. Miharu-machi Oguni 16-gun, Aichi Aichi Miharu Plant Co., Ltd. (72) Inventor Eiji Endo Miharu-cho Ota 16, Tamura-gun, Fukushima Prefecture Oita 16 Miuchi Plant Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 弁作用金属からなる陽極と、前記陽極の
表面に陽極酸化により形成した誘電体酸化膜と、前記誘
電体酸化膜上に形成した導電性高分子層とを備えた固体
電解コンデンサにおいて、前記導電性高分子層は、化学
酸化重合法によって形成したポリアニリンまたはポリア
ニリン誘導体であり、前記導電性高分子層内に前記化学
酸化重合法に用いる酸化剤の反応副生成物が、前記ポリ
アニリンまたはポリアニリン誘導体に対する重量分率で
6%以下であることを特徴とする固体電解コンデンサ。
1. A solid electrolytic capacitor comprising an anode made of a valve metal, a dielectric oxide film formed on the surface of the anode by anodization, and a conductive polymer layer formed on the dielectric oxide film. In the above, the conductive polymer layer is polyaniline or a polyaniline derivative formed by a chemical oxidative polymerization method, and a reaction by-product of an oxidizing agent used in the chemical oxidative polymerization method is formed in the conductive polymer layer by the polyaniline. Alternatively, the solid electrolytic capacitor has a weight fraction of 6% or less based on the polyaniline derivative.
【請求項2】 酸化物としてペルオキソ二硫酸アンモニ
ウムを用いることを特徴とする請求項1に記載の固体電
解コンデンサ。
2. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein ammonium oxide is used as the oxide.
【請求項3】 弁作用金属からなる陽極と、前記陽極の
表面に形成した誘電体酸化膜と、前記誘電体酸化膜上に
形成した導電性高分子層とを備えた固体電解コンデンサ
の製造方法であって、リ 前記陽極の表面を陽極酸化して前記誘電体酸化膜を形成
する第1工程、 前記誘電体酸化膜上に化学酸化重合法によってポリアニ
リンまたはポリアニリン誘導体からなる前記導電性高分
子層を形成する第2工程、 前記導電性高分子層を、前記化学酸化重合法に用いる酸
化剤の反応副生成物を溶解可能な溶液で処理を行い、さ
らに、空気、不活性ガス、酸素のいずれかの雰囲気中、
大気圧またはそれ以下の圧力で、前記化学酸化重合法に
用いる酸化剤の反応副生成物の蒸発可能温度で熱処理を
行い、前記反応副生成物を蒸発させる第3工程、をそれ
ぞれ経て固体電解コンデンサを製造することを特徴とす
る固体電解コンデンサの製造方法。
3. A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor comprising an anode made of a valve metal, a dielectric oxide film formed on the surface of the anode, and a conductive polymer layer formed on the dielectric oxide film. A first step of anodizing the surface of the anode to form the dielectric oxide film; and the conductive polymer layer made of polyaniline or a polyaniline derivative on the dielectric oxide film by a chemical oxidation polymerization method. A second step of forming the conductive polymer layer, the conductive polymer layer is treated with a solution capable of dissolving a reaction by-product of an oxidizing agent used in the chemical oxidation polymerization method, and further, any of air, an inert gas, and oxygen In that atmosphere,
Performing a heat treatment at atmospheric pressure or lower pressure at a temperature at which a reaction by-product of the oxidizing agent used in the chemical oxidation polymerization method can be evaporated, and evaporating the reaction by-product; And a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor.
【請求項4】 酸化物としてペルオキソ二硫酸アンモニ
ウムを用いることを特徴とする請求項3に記載の固体電
解コンデンサの製造方法。
4. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 3, wherein ammonium peroxodisulfate is used as the oxide.
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