JPS617620A - Solid electrolytic condenser and method of producing same - Google Patents

Solid electrolytic condenser and method of producing same

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JPS617620A
JPS617620A JP12822884A JP12822884A JPS617620A JP S617620 A JPS617620 A JP S617620A JP 12822884 A JP12822884 A JP 12822884A JP 12822884 A JP12822884 A JP 12822884A JP S617620 A JPS617620 A JP S617620A
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晶弘 島田
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 C産業上の利用分野〕 この発明は、面体電解コンデンサおよびその製造方法に
係るもので、特に有機物半導体からなる固体電解質層な
らびにその形成方法の改良に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION C. Industrial Application Field The present invention relates to a face-shaped electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same, and particularly to improvements in a solid electrolyte layer made of an organic semiconductor and a method for forming the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

固体電解コンデンサは、アルミニウム、タンタル等の被
膜形成性金属を陽極に用い、この陽極を波面化するため
に、エッチレグあるいは、焼結により多孔質化させこの
表面に誘電体となる酸化被膜層を形成し、この表面に固
体電解質層を形成し、さらにこの外部に導電性陰極引出
し層を形成した構成を有している。
Solid electrolytic capacitors use film-forming metals such as aluminum and tantalum for the anode, and in order to make the anode corrugated, it is made porous by etching legs or sintering, and an oxide film layer that becomes a dielectric is formed on the surface. However, it has a structure in which a solid electrolyte layer is formed on this surface, and a conductive cathode extraction layer is further formed on the outside of this solid electrolyte layer.

この固体電解質層としては、従来は二酸化マンガンが用
いられていた。この二酸化マンガンを誘電体酸化被膜層
の上に形成する手段としては、液状の硝酸マンガン中に
陽極電極を含浸しその後、300℃前後の温度で硝酸マ
ンガンを熱分解して二酸化マンガンに変性させていた。
Conventionally, manganese dioxide has been used as this solid electrolyte layer. The method for forming this manganese dioxide on the dielectric oxide film layer is to impregnate the anode electrode in liquid manganese nitrate and then thermally decompose the manganese nitrate at a temperature of around 300°C to denature it into manganese dioxide. Ta.

しかし、この方法によれば、一度の工程での二酸化マン
ガンの付着は僅かであるため、同じ処理を数度ないし十
数度繰り返す必要があった。
However, according to this method, only a small amount of manganese dioxide is deposited in one process, so it is necessary to repeat the same process several to more than ten times.

このため、製造過程が極めて複雑になるとともに、熱分
解時の高温や発生ガスにより、誘電体酸化被膜を劣化さ
せてしまう欠点があった。
Therefore, the manufacturing process becomes extremely complicated, and the dielectric oxide film deteriorates due to the high temperature and gas generated during thermal decomposition.

そこで最近は、この二酸化マンガンに代えて、導電性の
有機物をこの電解質層に用いることが提案されている。
Therefore, recently, it has been proposed to use a conductive organic substance in the electrolyte layer instead of manganese dioxide.

この有機物電解質として、知られているのがテトラシア
ノキノジメタン(以下TCNQという)の各種錯塩を用
いたものである。
As this organic electrolyte, various complex salts of tetracyanoquinodimethane (hereinafter referred to as TCNQ) are known.

TCNQ錯塩は常温で固体物であるので、これを電解質
として、コンデンサ素子に付着させる方法として従来か
ら提案されているものに、例えば、(米国特許第321
4648号)のように有機溶媒中にTCNQ錯塩を溶解
した溶液中に、陽極体を含浸し、その後溶液から引き上
げ、有機溶媒を蒸発させて、陽極体の表面にTCNQ錯
塩層を形成させることが行われている。しかし、この方
法では、溶媒中のTCNQ錯塩濃度が低いことから、一
度の含浸では十分なTCNQ錯塩を付着させることがで
きず、二酸化マンガン層の形成と同様にこの工程を数度
ないし十数度繰り返す必要があり、やはり製造工程が複
雑になる。
Since TCNQ complex salt is a solid substance at room temperature, methods for attaching it to capacitor elements as an electrolyte have been proposed, for example, (US Pat. No. 321
It is possible to form a TCNQ complex salt layer on the surface of the anode body by impregnating the anode body in a solution of TCNQ complex salt dissolved in an organic solvent, and then removing it from the solution and evaporating the organic solvent, as in No. 4648). It is being done. However, in this method, since the concentration of TCNQ complex salt in the solvent is low, it is not possible to deposit sufficient TCNQ complex salt in one impregnation, and this process is repeated several times to more than 10 times, similar to the formation of the manganese dioxide layer. It is necessary to repeat the process, which also complicates the manufacturing process.

また(特公昭51−32303号)のように、高分子物
質とTCNQ錯塩の微粉末とからなる分散体を電極表面
に付着させる方法も提案されている。
Furthermore, as in (Japanese Patent Publication No. 51-32303), a method has been proposed in which a dispersion consisting of a polymeric substance and fine powder of TCNQ complex salt is adhered to the electrode surface.

しかし、これらの方法では、溶媒が蒸発後TCNQCN
外結晶化したり、TCNQ錯塩が結晶状態のまま分散し
ているので、波面化処理された複雑な凹凸を持つ陽極体
の表面の誘電体酸化被膜との間に十分な接触が得られず
、所望の静電容量を得ることが出来ない欠点があった。
However, in these methods, the solvent is TCNQCN after evaporation.
Because the TCNQ complex salt is dispersed in a crystalline state, it is not possible to obtain sufficient contact with the dielectric oxide film on the surface of the anode body, which has been subjected to a wave surface treatment and has complex irregularities. The drawback was that it was not possible to obtain a capacitance of .

最近では、(特開昭57−173928号)のごとくT
CNQ錯塩のみをその融点以上に加熱し液化させ、ここ
に陽極体を含浸し、その後引き上げて冷却して、TCN
Q錯塩を付着させる方法が提案されている。
Recently, T
Only the CNQ complex salt is heated above its melting point to liquefy, the anode body is impregnated into it, and then it is pulled up and cooled to form TCN
A method of attaching Q complex salt has been proposed.

この方法によれば、濃度の高いTCNQ錯塩自体を陽極
体に付着させるので、一度の含浸工程で十分なTCNQ
錯塩を付着させることができる。
According to this method, since the highly concentrated TCNQ complex salt itself is attached to the anode body, sufficient TCNQ can be obtained in one impregnation step.
Complex salts can be attached.

しかしTCNQ錯塩は加熱に弱く、多くのTCNQ錯塩
の中には加熱により、融点を示さないうちに分解を起こ
してしまい、実質的にこの方法を用いることができない
ものがある。例えば4,4′−ジメチルビピリジニウム
、あるいは4.4’−ジメチルビピリジニウムなどのビ
ピリジニウムとTCNQとの錯塩などがこの例で、26
0℃を越えて加熱すると、融解前に発煙して分解し、絶
縁物となってしまう。
However, TCNQ complex salts are sensitive to heat, and many TCNQ complex salts decompose when heated before reaching their melting point, making it virtually impossible to use this method. Examples of this include complex salts of bipyridinium and TCNQ such as 4,4'-dimethylbipyridinium or 4,4'-dimethylbipyridinium.
If heated above 0°C, it will emit smoke and decompose before melting, becoming an insulator.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

この発明は、このような欠点を改良したもので、従来加
熱融解含浸が不可能であったTCNQ錯塩を加熱融解含
浸可能にするとともに、あわせて優れた特性の固体電解
コンデンサを得ることを目的としている。
This invention improves on these drawbacks, and aims to make it possible to heat-melt and impregnate TCNQ complex salts, which were conventionally impossible to heat-melt and impregnate, and also to obtain a solid electrolytic capacitor with excellent characteristics. There is.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明は、4.4′−ジメチルビピリジニウムTCN
Q錯塩もしくは、4,4′−イソプロピルビピリジニウ
ムTCNQ錯塩に、キノリン系化合物を添加してなる混
合物を、前記TCNQ錯塩の分解温度より低い温度まで
加熱して液状化し、この液状混合物内にコンデンサ素子
を含浸し、含浸後冷却固化させておこなうことを特徴と
するもので、混合物が純物質に比べ融点(凝固点)が降
下する現象に着目し、TCNQ錯塩と添加物との混合物
を加熱熔融し陽極体への含浸をおこなうものである。
This invention relates to 4,4'-dimethylbipyridinium TCN
A mixture obtained by adding a quinoline compound to Q complex salt or 4,4'-isopropylbipyridinium TCNQ complex salt is heated to a temperature lower than the decomposition temperature of the TCNQ complex salt to liquefy it, and a capacitor element is placed in this liquid mixture. This method is characterized by impregnation and cooling and solidification after impregnation. Focusing on the phenomenon that the melting point (freezing point) of a mixture is lower than that of a pure substance, a mixture of TCNQ complex salt and additives is heated and melted to form an anode body. It is used to impregnate.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例に基づきこの発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.

まず、この発明による固体電解コンデンサの製造手順に
ついて説明する。
First, the manufacturing procedure of the solid electrolytic capacitor according to the present invention will be explained.

第1図は、この発明の方法により作られた完成状態の固
体電解コンデンサの断面図であり、第2図はこの実施例
で用いた陽極体、すなわちコンデンサ素子をあられして
いる。
FIG. 1 is a sectional view of a completed solid electrolytic capacitor manufactured by the method of the present invention, and FIG. 2 shows the anode body, ie, the capacitor element, used in this embodiment.

第2図のコンデンサ素子1は、帯状の電極体を巻回して
形成されており、陽極2は、高純度のアルミニウム箔か
らなっている。この陽極2には、表面に誘電体酸化被膜
が陽極酸化処理により、形成されている。
The capacitor element 1 shown in FIG. 2 is formed by winding a band-shaped electrode body, and the anode 2 is made of high-purity aluminum foil. A dielectric oxide film is formed on the surface of this anode 2 by anodizing treatment.

そして、この帯状の陽極2は、はぼ同じ大きさの集電極
3を対抗配置し、陽極2と集電極3との間には、これら
電極2.3より僅かに幅の広いセパレーク紙4を挟み込
んだものを、−万端から巻回して円筒状のコンデンサ素
子1としている。なお陽極2、集電極3の各々には、外
部との電気的接続を得るためのタブ5.6が熔接等の手
段により接続され、一方の端面から並行して突出してい
る。そしてさらにこれらのタブの先端には、外部リード
7.8が熔接により接続されている。
This strip-shaped anode 2 has collector electrodes 3 of approximately the same size disposed opposite each other, and between the anode 2 and the collector electrode 3, a separator paper 4 slightly wider than the electrodes 2.3 is placed. The sandwiched material is wound from all ends to form a cylindrical capacitor element 1. Note that tabs 5 and 6 for obtaining electrical connection with the outside are connected to each of the anode 2 and the collector electrode 3 by means such as welding, and protrude in parallel from one end surface. Furthermore, external leads 7.8 are connected to the tips of these tabs by welding.

第3図は、前記コンデンサ素子1に固体電解質層を含浸
させる方法を示したもので、図の左側には予備加熱ブロ
ック10が置かれている。この予備加熱ブロック10は
、内部に加熱用のヒーターが埋設され、上面に凹部1)
が設けられており、コンデンサ素子1を凹部1)内に載
置してコンデンサ素子1を予め加熱し、高温状態を維持
させておく。
FIG. 3 shows a method of impregnating the capacitor element 1 with a solid electrolyte layer, and a preheating block 10 is placed on the left side of the figure. This preheating block 10 has a heating heater embedded inside and a recess 1) on the top surface.
is provided, and the capacitor element 1 is placed in the recess 1), and the capacitor element 1 is heated in advance to maintain a high temperature state.

次に、同図右側には、含浸用ブロック12が置かれてお
り、この含浸用ブロック12も内部に加熱用ヒーターが
埋め込まれ、上面には凹部13が形成されている。そし
てこの凹部13には、TCNQ錯塩と添加物とからなる
粉末の混合物14が注入され、加熱により前記混合物1
4が融解する。
Next, an impregnating block 12 is placed on the right side of the figure, and this impregnating block 12 also has a heating heater embedded therein and a recess 13 formed in its upper surface. A powder mixture 14 consisting of a TCNQ complex salt and an additive is injected into the recess 13, and the mixture 14 is heated.
4 melts.

そしてここへ、予備加熱ブロック10に待機させておい
たコンデンサ素子1を移動させ所定時間含浸を行い、そ
の後コンデンサ素子1を凹部13から引き上げ、自然冷
却により液状の混合物14を固化させて固体電解質層を
形成する。
The capacitor element 1, which has been kept on standby in the preheating block 10, is moved here and impregnated for a predetermined period of time, and then the capacitor element 1 is pulled up from the recess 13, and the liquid mixture 14 is solidified by natural cooling to form a solid electrolyte layer. form.

このようにして、固体電解質層の形成されたコンデンサ
素子1は、第1図に示すように、有底筒状の外装ケース
20に収納し、外装ケース20の開口端部を弾性封口体
21で閉じ、外装ケース20の開口端を巻き締めして密
封を行う。なお、コンデンサ素子1から引き出されされ
た外部リード7.8は前記弾性封口体21に設けられた
貫通孔から外部に突出し、コンデンサ素子1と外部との
電気的接続がおこなえるようになっている。
The capacitor element 1 on which the solid electrolyte layer has been formed in this manner is housed in a bottomed cylindrical outer case 20, as shown in FIG. Then, the open end of the outer case 20 is rolled up and sealed. Note that the external leads 7.8 drawn out from the capacitor element 1 protrude to the outside from the through hole provided in the elastic sealing body 21, so that an electrical connection between the capacitor element 1 and the outside can be established.

次に、上記のような手順により実際の固体電解コンデン
サを作製し、その特性を求めた結果を示す。
Next, we will show the results of fabricating an actual solid electrolytic capacitor using the procedure described above and determining its characteristics.

なお、従来例として、液体の電解質を使用した通常の乾
式電解コンデンサ、TCNQ錯塩のみで融解含浸可能な
イソプロピル−イソキノリニウムTCNQ錯塩を用いて
作られた固体電解コンデンサとを、従来例としてこの発
明に対比させて示す。
In addition, as a conventional example, a normal dry electrolytic capacitor using a liquid electrolyte and a solid electrolytic capacitor made using an isopropyl-isoquinolinium TCNQ complex salt that can be melted and impregnated only with a TCNQ complex salt are compared with this invention as a conventional example. Let me show you.

まず、用いたコンデンサ素子は、幅2.2mm。First, the capacitor element used had a width of 2.2 mm.

長さ10mm、厚さ80μmの高純度アルミニウム(純
度99.99%)を陽極として準備し、この陽極の表面
を交流電流による電解エツチングにより波面化させた後
、その表面に耐電圧9■の誘電体酸化被膜を陽極酸化処
理により形成した。そして集電用電極として、前記陽極
と同じ大きさのアルミニウム(純度99.94%)を対
抗配置させ、双方の電極の略中央部に外部引き出し用の
アルミニウム製タブをコールドウェルドにより接続し、
マニラ麻繊維混抄のセパレーク紙を介在させて巻回し、
円筒状にしたものである。
A high-purity aluminum (purity 99.99%) with a length of 10 mm and a thickness of 80 μm is prepared as an anode, and the surface of this anode is made into a corrugated surface by electrolytic etching using an alternating current. A body oxide film was formed by anodizing. Then, as a current collecting electrode, aluminum (purity 99.94%) of the same size as the anode is arranged oppositely, and an aluminum tab for external extraction is connected to the approximate center of both electrodes by cold welding.
Wrapped with separate paper mixed with manila hemp fiber,
It is cylindrical.

次に、このコンデンサ素子に、従来例1については、エ
チレングリコール−アジピン酸アンモニ   ゛ラム系
の電解液を含浸させた。また、従来例2については、T
CNQ錯塩のみで加熱融解可能なイソプロピル−イソキ
ノリニウムTCNQ錯塩のみを240℃で加熱融解させ
、コンデンサ素子への含浸をおこなったものであり、従
来例3および4については、この発明で使用している4
、4’−ジメチルビピリジニウムTCNQ錯塩と、4.
4′−イソプロピルビピリジニウムTCNQ錯塩をこれ
ら錯塩のみを加熱して含浸を試みたものである。
Next, in Conventional Example 1, this capacitor element was impregnated with an ethylene glycol-ammonium adipate based electrolyte. In addition, for conventional example 2, T
The isopropyl-isoquinolinium TCNQ complex salt, which can be heated and melted only with the CNQ complex salt, was heated and melted at 240°C and impregnated into the capacitor element.
, 4'-dimethylbipyridinium TCNQ complex salt; 4.
An attempt was made to impregnate 4'-isopropyl bipyridinium TCNQ complex salts by heating only these complex salts.

本発明例1ないし6については、第3図の含浸装置を用
いて、コンデンサ素子を予備加熱ブロックで200℃に
加熱し、待機させておき、含浸用ブロックには、TCN
Q錯塩もしくはこれと添加物との混合物を注入し、これ
を加熱融解し、この中にコンデンサ素子を10秒間浸漬
し、その後融解槽から引き上げて自然冷却させて固体電
解質の含浸をおこなった。
Regarding Examples 1 to 6 of the present invention, the capacitor element was heated to 200°C in a preheating block using the impregnation apparatus shown in FIG.
A Q complex salt or a mixture of this and an additive was injected, heated and melted, and the capacitor element was immersed in this for 10 seconds, then taken out of the melting tank and allowed to cool naturally to impregnate the solid electrolyte.

そして、含浸済みのコンデンサ素子を、アルミニウム製
の外装ケース内に素子を収納し、開口部をゴム製の封口
体で閉じ、外装ケース開口端部を巻き締めて密封し、定
格電圧6.3V、定格容量10μFの電解コンデンサを
完成させた。このときコンデンサ本体部の外形寸法は、
直径3mm、長さ5mmであった。
Then, the impregnated capacitor element is housed in an aluminum exterior case, the opening is closed with a rubber sealing body, and the opening end of the exterior case is wrapped tightly to seal the rated voltage of 6.3V. We have completed an electrolytic capacitor with a rated capacity of 10μF. At this time, the external dimensions of the capacitor body are:
It had a diameter of 3 mm and a length of 5 mm.

このコンデンサのうち、従来例1のものについては15
分、固体電解質を使用したものについては1時間、各々
のコンデンサに定格電圧を印加してエージングし、その
後電気特性を調べた。
Among these capacitors, the conventional example 1 has 15
For capacitors using a solid electrolyte, aging was performed by applying the rated voltage to each capacitor for 1 hour, and then the electrical characteristics were examined.

電気特性は、静電容量(μF)、損失角の正接、100
KHzにおける等個直列抵抗値(ESR)。
Electrical characteristics are capacitance (μF), tangent of loss angle, 100
Equivalent Series Resistance (ESR) at KHz.

(Ω)、漏れ電流値(μA/2分値)を測定したところ
、次表の結果が得られた。なお、本発明何重ないし3に
ついては、4.4′−ジメチルビピリジニウムTCNQ
錯塩とキノリン系化合物との混合物を用いた事例。本発
明例4ないし6については、4.4′−イソプロピルビ
ピリジニウムTCNQ錯塩とキノリン系化合物との混合
物を用いた事例を示している。また、本発明例1および
本発明例4のものについては、表記の成分以外にγ−プ
チロラクトンが各々0.2重量部(TCNQ錯塩1重量
部に対して)含まれている。
(Ω) and leakage current value (μA/2 minute value) were measured, and the results shown in the following table were obtained. In addition, regarding the number of layers to 3 of the present invention, 4,4'-dimethylbipyridinium TCNQ
An example using a mixture of a complex salt and a quinoline compound. Examples 4 to 6 of the present invention use a mixture of 4,4'-isopropylbipyridinium TCNQ complex salt and a quinoline compound. Furthermore, in Inventive Example 1 and Inventive Example 4, 0.2 parts by weight of γ-butyrolactone (per 1 part by weight of TCNQ complex salt) were each contained in addition to the listed components.

−表一 冷刀D?lの除別剖@(N重比)をあられ丁。−Table 1 Cold sword D? I'm sorry for the dissection of l (N weight ratio).

〔作用〕[Effect]

これらの実施例の結果をみると、従来例3あるいは、従
来例4に示されるように、従来加熱融解させると、融解
前に熱分解を起こし固体電解質として使用できなかった
4、4′−ジメチルビピリジニウムTCNQ錯塩あるい
は、4,4′−イソプロピルビピリジニウムTCNQ錯
塩が、キノリン系化合物を添加し、加熱することにより
、分解に至らない温度で液状化できコンデンサ素子に含
浸可能となることがわかる。
Looking at the results of these examples, as shown in Conventional Example 3 or Conventional Example 4, 4,4'-dimethyl, which could not be used as a solid electrolyte because of thermal decomposition before melting when heated and melted, It can be seen that by adding a quinoline compound and heating the bipyridinium TCNQ complex salt or the 4,4'-isopropylbipyridinium TCNQ complex salt, it can be liquefied at a temperature that does not lead to decomposition and can be impregnated into a capacitor element.

4.4′−ジメチルビピリジニウムもしくは、4.4′
−イソプロピルビピリジニウムとTCNQとの錯塩は、
前述したように、この塩のみを加熱すると、260℃を
越えると、発煙しながら絶縁物と化してゆくことが認め
られる。
4.4'-dimethylbipyridinium or 4.4'
-The complex salt of isopropyl bipyridinium and TCNQ is
As mentioned above, when this salt alone is heated and the temperature exceeds 260°C, it is observed that it turns into an insulator while emitting smoke.

ところが、実施例からもわかるように、添加物の種類、
混合比により違いはあるが、いずれの実施例においても
、200℃以下の温度で融解液化がおこなわれ、コンデ
ンサ素子への含浸が可能となっていることがわかる。
However, as can be seen from the examples, the types of additives,
Although there are differences depending on the mixing ratio, it can be seen that in all Examples, melting and liquefaction occurred at a temperature of 200° C. or lower, making it possible to impregnate capacitor elements.

また、電解質含浸後の固体電解コンデンサの特性を調べ
ると、従来例1で示した液体の電解質を用いた通常の乾
式電解コンデンサは、電解質が液体状態でコンデンサ素
子内部に保持されるので、陽極の波面化のためのエツチ
ング処理による微細なエツチング孔(ビット)の内部ま
で電解液が浸透し、誘電体酸化被膜との接触が十分にお
こなわれ、高い静電容量値を示す。しかし、電解液の比
抵抗値は、TCNQ錯塩の比抵抗値が数十Ω・ω程度で
あるのに対し、200−300Ω・cmと高いため、損
失値あるいは等価直列抵抗値が高くなっている。
Furthermore, when examining the characteristics of solid electrolytic capacitors after being impregnated with electrolyte, we found that in conventional dry electrolytic capacitors using a liquid electrolyte as shown in Conventional Example 1, the electrolyte is held in a liquid state inside the capacitor element, so the anode The electrolyte penetrates into the fine etched holes (bits) created by the etching process to create a wave surface, and makes sufficient contact with the dielectric oxide film, resulting in a high capacitance value. However, the specific resistance value of the electrolyte is as high as 200-300 Ω・cm, whereas the specific resistance value of the TCNQ complex salt is about several tens of Ω・ω, so the loss value or equivalent series resistance value is high. .

また、従来例2で示した、イソプロピル−イソキノリニ
ウムTCNQ錯塩のみを加熱融解させてコンデンサ素子
へ含浸させる方法で作られた固体電解コンデンサは、損
失、等価直列抵抗値は、前述のように、TCNQ錯塩の
比抵抗値が電解液に比べて低いので、優れた特性を得て
いるが、静電容量値は十分に得られていない。
In addition, the solid electrolytic capacitor manufactured by heating and melting only the isopropyl-isoquinolinium TCNQ complex salt and impregnating it into the capacitor element shown in Conventional Example 2 has a loss and an equivalent series resistance value of the TCNQ complex salt as described above. Since the specific resistance value is lower than that of the electrolytic solution, excellent characteristics are obtained, but the capacitance value is not sufficiently obtained.

この理由については、明確ではないが、融解したイソプ
ロピル−イソキノリニウムT CN Q R塩が、陽極
のエツチングピットの内部まで一応は浸透すtものの、
その後の冷却固化の際、イソプロピル−イソキノリニウ
ムTCNQ錯塩が針状結晶化し、エツチングピント内の
誘電体酸化被膜との接触が一部分でしか行われないため
と考えられる。
The reason for this is not clear, but although the molten isopropyl-isoquinolinium TCN QR salt penetrates into the etching pit of the anode,
This is believed to be because the isopropyl-isoquinolinium TCNQ complex crystallizes into needle-like crystals during the subsequent cooling and solidification, and only a portion of the isopropyl-isoquinolinium TCNQ complex comes into contact with the dielectric oxide film within the etching focus.

一方、この発明の方法により製作した固体電解コンデン
サは、いずれについても従来例2と比べて大きな静電容
量値を示す。これば、この発明の固体電解質が、TCN
Q錯塩とキノリン系化合物の混合物であるため、融解含
浸後の冷却時に結晶化が妨げられ、非晶質の状態でエツ
チングピント内に残留するので、誘電体酸化被膜との接
触が十分に保たれるためと考えられる。また、一部のT
CNQ錯塩が結晶化しても、結晶体の間にキノリン系化
合物が介在することにより、結晶間の電導度が得られて
、静電容量が確保されるものと考えられる。
On the other hand, all of the solid electrolytic capacitors manufactured by the method of the present invention exhibit larger capacitance values than Conventional Example 2. In this case, the solid electrolyte of the present invention is TCN
Since it is a mixture of Q complex salt and quinoline compound, crystallization is prevented during cooling after melting and impregnation, and it remains in the etching pin in an amorphous state, so it maintains sufficient contact with the dielectric oxide film. This is thought to be due to the Also, some T.
Even if the CNQ complex salt crystallizes, it is thought that the presence of the quinoline compound between the crystals provides intercrystalline conductivity and ensures capacitance.

本実施例は、陽極に箔状のアルミニウムを用い、この表
面を拡面処理後、誘電体酸化被膜を形成したものと、集
電用電極とをセパレータ紙を介在させ巻回したコンデン
サ素子を用いたが、コンデンサ素子は、このような構造
のものに限定されるものではなく、陽極を構成する金属
がタンタル等の他の被膜形成性の金属あるいはそれらの
合金体であってもよい。またこのような巻回構造に限ら
ず、被膜形成性金属粉末を焼結した多孔質体であっても
よい。また、巻回構造であっても、セパレータ紙を省略
したもの、集電極にアルミニウム以外の金属さらには、
耐熱性の導電樹脂フィルム等を使用したものであっても
よい。
This example uses a capacitor element in which foil-shaped aluminum is used for the anode, the surface of which is enlarged and then a dielectric oxide film is formed, and a current collecting electrode is wound with separator paper interposed. However, the capacitor element is not limited to such a structure, and the metal constituting the anode may be other film-forming metals such as tantalum or alloys thereof. Further, the structure is not limited to such a wound structure, and may be a porous body made by sintering film-forming metal powder. In addition, even if the structure is wound, separator paper may be omitted, the collector electrode may be made of a metal other than aluminum, or
A heat-resistant conductive resin film or the like may be used.

また、外装構造についても、本実施例では金属製の外装
ケースに収納したものを例示したが、外装体は、樹脂ケ
ース、樹脂をディップあるいはモールドしたもの、ラミ
ネートフィルムによる外装などを用いたものであっても
、この発明を逸脱するものではない。
In addition, regarding the exterior structure, in this example, the case is housed in a metal exterior case, but the exterior body may be a resin case, a resin dipped or molded one, a laminated film exterior, etc. Even if there is, it does not deviate from this invention.

また、添加するキノリン系化合物については、本実施例
で例示したもの以外の他のキノリン化合物でもよい。さ
らには、実施例では、添加物を一種のみとしたが、二種
以上のキノリン化合物を混合添加しても、同様の効果が
期待できる。
Furthermore, the quinoline compound to be added may be a quinoline compound other than those exemplified in this example. Furthermore, in the examples, only one type of additive was used, but the same effect can be expected even if two or more types of quinoline compounds are mixed and added.

C発明の効果〕 以上述べたように、この発明によれば、従来不可能であ
った、4,4′−ジメチルビピリジニウムTCNQ錯塩
もしくは、4.4′−イソプロピルビピリジニウムTC
NQ錯塩の加熱融解によるコンデンサ素子への含浸をお
こなうことができる。
C Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, 4,4'-dimethylbipyridinium TCNQ complex salt or 4,4'-isopropylbipyridinium TC
It is possible to impregnate the capacitor element by heating and melting the NQ complex salt.

また、この発明によれば、TCNQ錯塩の含浸率を向上
させることができ、単位体積あたりの静電容量値を高め
るとともに、損失が少なく、インピーダンス特性にも優
れるので、固体電解コンデンサの特性向上ならびに小型
化にも寄与する。
Further, according to the present invention, it is possible to improve the impregnation rate of TCNQ complex salt, increase the capacitance value per unit volume, reduce loss, and have excellent impedance characteristics, so that the characteristics of solid electrolytic capacitors can be improved and It also contributes to miniaturization.

しかも、TCNQ錯塩自体の濃度が従来の溶媒に溶解さ
せたものに比べはるかに高いので、一度の含浸工程で十
分な特性を引き出すことができる。
Furthermore, since the concentration of the TCNQ complex salt itself is much higher than that of the TCNQ complex salt dissolved in a conventional solvent, sufficient characteristics can be brought out in a single impregnation process.

さらには、TCNQ錯塩の分解温度より低い温度で、液
状になるので加熱によるTCNQ錯塩の特性変化までの
時間を十分に確保でき、含浸作業が容易になるとともに
、高価なTCNQ錯塩を無駄無く使用することができる
などの効果があり、固体電解コンデンサの特性向上と、
作業性向上に極めて有益なものである。
Furthermore, since it becomes liquid at a temperature lower than the decomposition temperature of TCNQ complex salt, sufficient time can be secured for the properties of TCNQ complex salt to change due to heating, making impregnation work easier and allowing the use of expensive TCNQ complex salt without wasting it. This has the effect of improving the characteristics of solid electrolytic capacitors,
This is extremely useful for improving work efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明の固体電解コンデンサの完成状態を
あられした断面図、第2図は、この発明の実施例で用い
たコンデンサ素子の構造をあられした分解斜視図、第3
図は、この発明の固体電解質の含浸に用いる装置をあら
れした断面図である。 1・・コンデンサ素子、2・・陽極、3・・集電極、4
・・セパレータ紙、5,6・・タブ、7゜8・・外部リ
ード、10・・予備加熱ブロック、1).13・・凹部
、12・・含浸用ブロック、14・・混合物、20・・
外装ケース、21・・弾性封口体。
FIG. 1 is a sectional view showing the completed solid electrolytic capacitor of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing the structure of a capacitor element used in an embodiment of the invention, and FIG.
The figure is a cross-sectional view of the apparatus used for impregnating the solid electrolyte of the present invention. 1. Capacitor element, 2. Anode, 3. Collector electrode, 4
... Separator paper, 5, 6... Tab, 7° 8... External lead, 10... Preheating block, 1). 13... Concavity, 12... Impregnation block, 14... Mixture, 20...
Exterior case, 21... Elastic sealing body.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)陽極金属表面に誘電体酸化被膜を形成し、さらに
、この上面に固体電解質層が形成された固体電解コンデ
ンサにおいて、前記固体電解質層が、テトラシアノキノ
ジメタンと、4,4′−ジメチルビピリジニウムもしく
は、4,4′−イソプロピルビピリジニウムとからなる
錯塩に、キノリン系化合物を添加した混合物を、融解後
固化させたものであることを特徴とする固体電解コンデ
ンサ。
(1) In a solid electrolytic capacitor in which a dielectric oxide film is formed on the surface of the anode metal, and a solid electrolyte layer is further formed on the upper surface of the solid electrolyte layer, the solid electrolyte layer contains tetracyanoquinodimethane and 4,4'- A solid electrolytic capacitor, characterized in that it is a mixture obtained by melting and solidifying a mixture of a complex salt consisting of dimethylbipyridinium or 4,4'-isopropylbipyridinium and a quinoline compound added thereto.
(2)キノリン系化合物が、イソキノリン、ノルマルキ
ノリン、8−オキシキノリンの群から選ばれた一種もし
くは二種以上のものであるところの特許請求の範囲第(
1)項記載の固体電解コンデンサ。
(2) Claim No. 2, wherein the quinoline compound is one or more selected from the group of isoquinoline, normal quinoline, and 8-oxyquinoline.
The solid electrolytic capacitor described in item 1).
(3)陽極金属表面に誘電体酸化被膜を形成し、さらに
この上面に固体電解質層を形成してなる固体電解コンデ
ンサにおいて、前記固体電解質層の形成が、テトラシア
ノキノジメタンと、4,4′−ジメチルビピリジニウム
もしくは、4,4′−イソプロピルビピリジニウムとか
らなる錯塩に、キノリン系化合物を添加してなる混合物
を、前記テトラシアノキノジメタン錯塩の分解温度より
低い温度まで加熱して液状化し、この液状混合物内にコ
ンデンサ素子を含浸し、含浸後冷却固化させておこなわ
れることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
(3) In a solid electrolytic capacitor in which a dielectric oxide film is formed on the anode metal surface and a solid electrolyte layer is further formed on the upper surface of the solid electrolyte layer, the solid electrolyte layer is formed with tetracyanoquinodimethane, 4, 4 A mixture obtained by adding a quinoline compound to a complex salt consisting of '-dimethylbipyridinium or 4,4'-isopropylbipyridinium is liquefied by heating to a temperature lower than the decomposition temperature of the tetracyanoquinodimethane complex salt, A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, characterized in that a capacitor element is impregnated into this liquid mixture, and after the impregnation, the solid electrolytic capacitor is cooled and solidified.
(4)キノリン系化合物が、イソキノリン、ノルマルキ
ノリン、8−オキシキノリンの群から選ばれた一種もし
くは二種以上のものであるところの特許請求の範囲第(
3)項記載の固体電解コンデンサの製造方法。
(4) Claim No. 1 in which the quinoline compound is one or more selected from the group of isoquinoline, normal quinoline, and 8-oxyquinoline.
3) The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor as described in section 3).
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