JPS60250614A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、固体電解コンデンサの改良に係り、特に電
極表面上に均一な電解質層を形成した固体電解コンデン
サに関する。

〔従来の技術〕

従来、固体電解コンデンサとしては、タンクル、アルミ
ニウム等の皮膜形成性金属表面に陽極酸化による誘電体
酸化皮膜層を形成し、該表面に二酸化マンガンの固体電
解質層を形成し、更にこの表面へ陰極引き出゛し部とな
る導電性の金属層を形成した構造のものがあった。

ところで、この構造にかかる固体電解コンデンサの場合
、電極箔を粗面化させて単位面積当りの静電容量を増大
させているが、微細な凹凸面に密着した均一な電解質層
を形成することは困難で、数度の同じ処理を繰り返す必
要があった。

また近年は、前記固体電解質層として、二酸化マンガン
に替えて有機物半導体であるテトラシアノキノジメタン
（Ｔ　ＣＮ　Ｑ）塩を用いたものが知られるようになっ
た。

ＴＣＮＱ塩は、前記二酸化マンガンのように、焼成処理
を行う必要がなく、電極を不必要に加熱しないので、電
極の劣化がなく特性に悪影響を及ぼさない利点はある。

しかし電極表面への付着は、予め生成したＴＣＮＱ塩を
溶媒中に溶解させたものに電極体を浸漬させるか、ある
いはＴＣＮＱ塩を加熱溶融させた中へ電極体を浸漬して
電解質層を形成しており、微細な凹凸面の電極表面への
均一な層形成という点からは必ずしも充分とはいえなか
った。

〔目　的〕

この発明は、従来のこのような欠点を改良したもので、
誘電体被膜層上において、密着性が良好でありかつ均一
に形成される新規な電解質を形成した固体電解コンデン
サの提供を目的としたものである。

〔構　成〕

この発明は、表面に誘電体酸化皮膜層が形成された電極
に、電極表面上でアセチレンをチグラー系触媒により重
合して生成したポリアセチレンの薄膜層が形成している
とともに、該薄膜層には電子受容体もしくは電子供与体
がドープされている構造からなる。

〔作　用〕

ところで、アセチレンは、トリエチルアルミニウム、テ
トラブトキシチタンなどのチグラー系触媒で重合してポ
リアセチレンに生成される。このポリアセチレンは、従
来の固体電解コンデンサに用いられた電解質である二酸
化マンガン、ＴＣＮＱ塩等と比較して電導度が高い。こ
のポリアセチレンを重合により生成する場合、濃度の高
い触媒を使用すると、アセチレンは界面で重合し薄膜状
のポリアセチレンとなる。

そこで発明者は、粗面化処理の施された電極表面上にお
いても、ポリアセチレンの重合薄膜層を形成させること
ができるとともに、該薄膜層に電子受容体もしくは電子
供与体をドープして電導性を与え、その上面に導電ペー
スト等による電極引出し層を設置すると、損失が小さく
インピーダンス特性にも優れた固体電解コンデンサを形
成させることが可能なことを見出した。

第１図ないし第３図はこの発明の構造概念および皮膜層
形成過程を示した概念図である。

アルミニウム、タンタル等の皮膜形成性の弁金属からな
る電極１の表面には、第２図に示すように、エツチング
等の粗面化処理により凹凸面２が形成されている。該凹
凸面２の上面には陽極酸化処理が施されて、絶縁性の誘
電体酸化皮膜層３が形成されている。また、前記電極１
の誘電体酸化皮膜層３表面には、トリエチルアルミニウ
ム、テトラブトキシチタン等からなるチグラー系触媒が
塗布されている。

このように構成されている電極・１を、第３図に示すよ
うに、真空のチェンバー４の中に収納し、更に該チェン
バー４にアセチレンガスを注入して電極１０表面上にお
いて、前記触媒層を介してポリアセチレン層５を生成さ
せる。このポリアセチレン重合処理の後、アセチレンガ
スを排気し、ついでドーピング処理を施してポリアセチ
レン層５の電導度を向上させる。

更に、第１図に示したように、その表面に導電ペースト
等を塗布してなる電極引出し層６を設け、該電極引出し
層６に外部接続用の陰極リード８を接続するとともに陽
極リード７を電極１の金属部に接続し、更にコンデンサ
本体部を・樹脂層９で密閉外装してコンデンサを完成さ
せる。

なお、ポリアセチレンの薄膜層にドープされる電子受容
体としては、ヨードガス（■２）、ハロゲンガス（Ｂｒ
ｚ、ＩＢｒ）等を用いることができる。また、他にも、
ルイス酸（ＡｓＦｓ＋　ＰＦｂ、　Ｂｈ）あるいはプロ
トン酸（ＨＣＩ、Ｈ２ＳＯ４，ＨＣｌ０４）等がある。

また、電子供与体としては、アルカリ金属（Ｎａ　。

Ｋ）等を使用することができる。

また電極は、箔状体を単体で構成することが出来、また
該箔状体を巻回もしくは複数枚積層して使用することも
でる。ブロック状の多孔質体を電極とすることもできる
。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明は、表面に誘電体酸化皮膜層が形
成された電極に、電極表面上でアセチレンをチグラー系
触媒により重合して生成したポリアセチレンの薄膜層が
形成しているとともに、該薄膜層には電子受容体もしく
は電子供与体がドープされているので、粗面化処理を施
した凹凸面面の細部にも前記電解質としてのポリアセチ
レンが均一に形成していることになり、優れた電気的特
性を有する固体電解コンデンサを得ることができる。

また、この発明は電解質に、二酸化マンガン、ＴＣＮＱ
塩よりも電導度の高いポリアセチレンを使用したので、
損失が小さく、インピーダンス特性にすくれた固体電解
コンデンサを得ることができる。

更に、この発明による固体電解コンデンサの電解質は、
電極表面上において重合形成されているので、従来の固
体電解コンデンサのように予め生成した電解質を粗面化
表面に付設処理する必要がなく、製造工程の簡略化を図
ることができる。

また、この発明による電解質であるポリアセチレンは、
濃度の高いチグラー系触媒によって重合されるので、薄
膜層を容易に形成させることができ、更に、単位面積当
りの静電容量を増大させることも容易になる。

また、電解質の電導度が高いので、陰極側の電極引出し
が容易であり、単に電極引出しリード線が陰極側電極引
出し層もしくはポリアセチレン層に接しているだけでも
コンデンサとして機能させることができる。

以上要するにこの発明は、粗面化電極表面の細部に均一
な固体電解質が形成された固体電解コンデンサであり、
電気的特性、温度特性等を改善した有益な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明による固体電解コンデン
サの概念構造および電解質皮膜層形成の概念を説明する
説明図である。 １・・電極、２・・凹凸面、３・・誘電体酸化皮膜層、
４・・チェンバー、５・・ポリアセチレン層、６・・電
極引出し層、７・・陽極リード線、８・・陰極用リード
線、９・・樹脂層。 特許出願人 日本ケミコン株式会社 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面に誘電体酸化皮膜層が形成された電極に、電極表面
   上でアセチレンをチグラー系触媒により重合して生成し
   たポリアセチレンの薄膜層が形成しているとともに、該
   薄膜層には電子受容体もしくは電子供与体がドープされ
   ていることを特徴とする固体電解コンデンサ。