KR100255986B1 - 고체 전해 축전기의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 고체 전해 축전기의 제조방법은 양호한 제어성과 양호한 안정성을 가지고 고체 전해질로서 작용하는 도전성 폴리머 층의 표면요철을 형성할 수 있다. 축전기 본체는 밸브 금속에 의해 형성된다. 이 본체는 축전기의 양극으로서 작용한다. 산화층은 축전기 본체의 표면을 덮도록 형성된다. 산화층은 축전기의 유전체로서 작용한다. 제 1 도전성 폴리머 층이 산화층상에 형성된다. 제 1 도전성 폴리머 층은 축전기의 고체 전해질의 일부분으로서 작용한다. 분말을 함유하는 유체를 제 1 도전성 폴리머상에 분사함으로써 도전성 폴리머의 분말이 제 1 도전성 폴리머 층상에 부착된다. 제 2 도전성 폴리머 층이 제 1 도전성 폴리머 층상에 형성되어 부착 분말을 덮는다. 제 2 도전성 폴리머 층의 표면은 부착 분말에 대응하여 요철을 갖는다. 제 2 도전성 폴리머 층은 축전기의 고체 전해질의 또다른 부분으로서 작용한다.
Description
본 발명은 고체 전해 축전기의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 도전성 폴리머 (예컨대, 폴리피롤, 폴리티오펜, 및 폴리아닐린)을 고체 전해질로 이용하는 고체 전해 축전기의 제조방법에 관한 것이다.
칩형 고체 전해 축전기는 도 1 에 도시된 구조를 갖는다.
도 1에서, 전형적으로 탄탈 (Ta) 및 알루미늄 (Al) 등의 밸브 금속의 분말을 소결하여 제조되는 다공질 축전기 본체 또는 펠릿 (2) 은 양극으로서 작용한다. 다공질 축전기 본체 (2) 의 확장된 표면에 형성되는 산화층 (도시 생략) 은 유전체로서 작용한다. 산화층상에 형성되는 고체 전해질 (도시 생략) 은 음극으로서 작용한다.
양극 와이어 (1) 는 본체 (2) 의 상면내로 주입된다. 양극 리드 (10) 의 일단부는 양극 와이어 (1) 에 접속된다.
도전층 (도시 생략) 이 고체 전해질상에 형성되어 고체 전해질의 전체 면을 덮는다. 음극 리드 (11) 의 일단부는 도전성 접착제 (9)를 사용함으로써 도전층상에 고정된다.
축전기 본체 (2), 산화층, 고체 전해질, 도전층, 및 양극 와이어 (1) 는 축전기 소자를 구성한다.
축전기 소자는 이 축전기 소자와 양극 및 음극 리드들 (10 및 11) 의 단부들이 패키지 (12) 내에 매립되도록 에폭시 수지 패키지 (12) 에 의해 둘러싸인다. 패키지 (12) 로부터 돌출하는 양극 및 음극 리드들 (10 및 11) 의 부분들은 패키지 (12) 의 표면을 따라 굽어있다.
고체 전해질은 음극 리드를 축전기 본체 (2) 상에 형성된 유천체의 전체 표면과 전기적으로 상호 접속하는 기능을 갖는다. 따라서, 이러한 관점에서 고체 전해질은 고도전율을 갖는 물질인 것이 바람직하다. 한편, 고체 전해질은 유전체의 결함으로 인한 전기적 단락을 수리하는 수리기능을 가질 필요가 있다.
따라서, 고도전율을 갖지만 유전체 수리기능을 갖지 않는 금속은 고체 전해질로서 사용할 수 없다. 결과적으로, 종래에는 이산화망간 (MnO2) 등의 화합물이 고체 전해질로서 사용되어 왔는데, 그 이유는 MnO2가 단락전류에 의해 발생된 열로 인해 도전체로부터 절연체로 변환하는 성질을 가지기 때문이다.
또한, 고체 전해질은 고체 전해 축전기를 장착판 (예컨대, 인쇄 배선판) 에 장착하는 공정중 240 내지 260℃ 정도로 높은 온도에서 통상적으로 열을 받는다. 따라서, 고체 전해질은 260℃ 이상의 온도에서의 열에 대한 내열성을 가져야 한다.
전술한 MnO2는 상기한 바와같이 그러한 높은 내열성을 가지며 따라서 고체 전해 축전기용의 고체 전해질로서 사용하기에 매우 적합하다.
따라서, 고체 전해 축전기용의 고체 전해질로서 사용되는 임의의 물질은 이하의 3개의 요건: (i) 높은 도전율; (ii) 유전체 수리기능; 및 (iii) 260℃ 이상의 내열성을 만족시켜야 한다.
고체 전해질로서 바람직하게 사용되어온 이산화망간은 (ii) 유전체 수리기능 및 (iii) 내열성의 항목에서 충분한 성질을 구비한다. 그러나, 이산화망간은 약 0.1 S/cm 의 비교적 낮은 도전율을 갖는다. 따라서, 이산화망간 항목 (i)에서 충분하다고 말할 수 없다.
그러므로, 최근에는 폴리피롤, 폴리티오펜, 및 폴리아닐린 등의 도전성 폴리머들중의 하나를 고체 전해질로서 사용하는 각종 축전기들이 활발하게 개발되어 왔다. 그 이유는 이 도전성 폴리머들은 10 내지 100 S/cm 정도로 높은 도전율을 또한 가지며, 이는 상기 요건 (i), (ii), 및 (iii)을 만족시킨다.
일반적으로, 이런 종류의 도전성 폴리머를 이용하는 전해 축전기에 따르면, 그의 제조와 관련하여 만족시켜야 할 3개의 요건이 있다.
첫 번째 요건은 도전성 폴리머가 축전기 본체 (2) 의 미세공내의 산화층의 표면에 누설없이 형성되어야 한다는 것이다.
두 번째 요건은 도전성 폴리머가 다공질 본체 (2) 의 외면에 특정 두께 이상을 가져야 한다는 것이다.
세 번째 요건은 도전성 폴리머와 그위에 형성된 도전층 사이에 양호한 전기적 및 기계적 접속이 이루어져야 한다는 것이다. 도전층은 예컨대, 그라파이트 하위층과 그위에 배치된 은 페이스트 하위층으로 구성되는 2층 구조를 갖는다.
상기 제 1 및 제 2 요건을 만족시키기 위해, 1988 에 발행된 일본 공개 특허공보 제 63-173313 호에 개시된 이하의 개선된 방법이 개발되었다. 이 개선된 방법은 화학 중합에 의해 프리코트층으로서의 제 1 도전성 폴리머층을 형성하는 제 1 단계와, 전해 중합에 의해 프리코트층상에 제 2 도전성 폴리머 층을 형성하는 제 2 단계를 포함하며, 결과적으로 2층 구조의 고체 전해질을 얻게된다.
일본 공개 특허공보 제 63-173313 호에 개시된 방법은 전해 중합에 의해 고체 전해질이 편리하게 형성될 수 있다는 이점을 제공한다. 그러나, 전해 중합에 의해 형성된 제 2 도전성 폴리머층의 표면은 요철이 적으므로, 세 번째 요건인 양호한 기계적 및 전기적 접속을 용이하게 만족시킬 수 없다.
또다른 개선된 방법이 1992 년 발행된 일본 공개 특허공보 제 4-369819 호에 개시되어 있다. 이 방법은 고체 전해질로서의 도전성 폴리머층이 두께를 상기 두 번째 요건에 부합하도록 제어할 수 있다.
일본 공개 특허공보 제 4-369819 호에 개시된 개선된 방법에 따르면, 도전성 폴리머층의 형성공정시 다공질 축전기 본체를 향해 산화제가 분사된다. 이 방법은 도전성 폴리머층의 두께에 대한 우수한 제어성 뿐만아니라 필요 산화제량의 감소효과를 갖는다.
그러나, 일본 공개 특허공보 제 4-369819 호의 방법에 따르면, 도전성 폴리머층의 표면에 요철이 형성되지 않으므로, 세 번째 요건인 전기적 및 기계적을 만족시키지 못한다.
따라서, 일본 공개 특허공보 제 63-173313 호 및 제 4-369819 호에 기재된 상기 종래의 방법은 도전성 폴리머층과 그위에 후속공정에서 형성되는 도전층과의 전기적/기계적 접속에 대한 세 번째 요건에서 개선의 여지를 남겨두고 있다.
그러므로, 상기 세 번째 요건을 해결하기 위해, 1995 년에 발행된 일본 공개 특허공보 제 7-94368 호에 개시된 도전성 폴리머층 형성기술이 개발되었다. 이 기술에 따르면, 도전성 폴리머층의 표면에 요철이 형성됨으로써, 그의 표면영역을 증가시키고, 따라서 도전성 폴리머층과 그위에 형성되는 도전층과의 접착강도를 향상시킨다.
도 2 및 도 3 은 각기 도 1 의 A부의 확대 단면도이며, 여기에서 참조번호 (3) 은 축전기 본체 (2) 의 전체 표면을 덮도록 형성된 산화층을 지시한다.
일본 공개 특허공보 제 7-94368 호의 방법에 따르면, 제 1 도전성 폴리머층 (4) 이 본체 (2) 의 미세공들을 매립하도록 산화층 (3) 상에 형성된 다음, 미세 도전성 또는 절연 분말 (5) 이 제 1 도전성 폴리머 층 (4) 상에 부착된다. 이어서, 제 2 도전성 폴리머 층 (6) 이 분말 (5)을 덮도록 제 1 도전성 폴리머 층 (4) 상에 형성되어, 제 2 도전성 폴리머 층 (6) 의 표면에 요철을 제공한다.
또다르게는, 도 3 에 도시된 바와같이, 제 1 도전성 폴리머 층 (4) 이 본체 (2) 의 미세공을 매립하도록 산화층 (3) 상에 형성된 다음, 미세 분말 (5) 이 제 1 도전성 폴리머 층 (4) 상에 부착되도록 제 2 도전성 폴리머 층 (6) 이 제 1 도전성 폴리머 층 (4) 상에 형성된다.
제 2 도전성 폴리머 층 (6)을 형성하는 공정에 이어서, 고체 전해질상에 형성된 도전층을 구성하는 그라파이트 하위층 (7) 및 은 페이스트 하위층 (8) 이 제 2 도전성 폴리머 층 (6) 상에 연속적으로 형성된다.
제 2 도전성 폴리머 층 (6) 의 표면 요철은 미세분말 (5) 이 혼합 및 분산 또는 부유되어 있는 용액을 이용하여 얻어진다. 특히, 제 1 도전성 폴리머 층 (4)을 산화층 (3) 상에 형성한 후에, 미세 분말 (5) 이 용액내에 부유 또는 분산되어 있는 컨테이너내의 유동 용액 안으로 축전기 본체 (2) 가 침지된다. 따라서, 미세 분말 (5) 이 제 1 폴리머 층 (4) 상에 부착된다.
또다르게, 미세 분말 (5) 은 미리 산화제 용액 또는 모노머 용액과 혼합된다. 그다음, 제 1 도전성 폴리머 층 (4)을 산화층 (3) 상에 형성한 후에, 제 2 도전성 폴리머 층 (6) 이 모노머 용액 및 산화제 용액을 이용하여 화학 산화중합에 의해 형성된다. 이 중합공정중, 미세 분말 (5) 은 제 1 폴리머 층 (4) 상에 부착된다.
또한, 제 2 도전성 폴리머 층 (6) 이 전해 산화중합에 의해 형성될 때, 전기전도성을 갖는 미세 분말 (5) 이 함께 혼합되어 있는 전해질 용액이 사용된다. 분말 (5) 은 전해 산화중합시에 제 2 도전성 폴리머 층 (6) 안으로 흡수된다.
이 3가지 요철 형성방법중 어느 하나를 이용함으로써, 요철이 제 2 도전성 폴리머 층 (6) 의 표면상에 형성되고, 따라서 상기 세 번째 요건을 만족시키도록 충분히 높은 접착성을 갖는 층 (6) 이 얻어진다.
일본 공개 특허공보 제 7-94368 호의 방법에서 제 2 도전성 폴리머 층 (6) 의 표면 요철을 형성하는 상기 3가지 공정에 있어서, 분산된 미세분말 (5)을 함유하는 용액은 액체상태를 유지하면서 사용된다.
일본 공개 특허공보 제 7-94368 호에 개시된 종래의 방법에 따라, 제 2 도전성 폴리머 층과 그위에 형성된 그라파이트 하위층 (7) 간의 접착성 (즉, 전기적 및 기계적 접속) 이 향상될 수 있다. 그러나, 여기에는 이하의 문제점들이 야기된다.
첫 번째 문제점은 미세 분말 (5)을 함유하는 용액으로부터 축전기 본체 (2) 가 인상되는 속도에 따라, 제 1 도전성 폴리머 층 (4) 상에 부착된 미세분말 (5) 의 양이 크게 변화하기 쉽다는 것이다.
두 번째 문제점은 제 1 도전성 폴리머 층 (4) 상에 부착된 미세분말의 양이 축전기 본체 (2) 의 부착 장소에 따라 크게 변동할 수도 있다는 것이다. 이러한 문제점은 용액중의 미세분말 (5) 의 분산상태가 불안정하기 때문에 야기된다.
세 번째 문제점은 제 1 도전성 폴리머 층 (4) 상에 부착된 미세분말의 양을 장시간 동안 불변상태로 유지하기가 곤란하다는 것이다. 이러한 문제점은 미세분말 (5)을 함유하는 용액이 연속적으로 사용되는 경우 용액내의 분말 (5) 의 함유량이 감소하기 때문에 야기된다. 다시 말해서, 제 2 도전성 폴리머 층 (6) 의 요철의 정도가 본체 (2) 의 장소, 동일 로트내에 처리된 본체 (2), 및 로트에 따라 변동하기 쉽다.
미세 분말 (5) 의 부착량의 변화 또는 변동은 이하의 단점을 야기한다.
특히, 분말 (5) 의 부착량이 너무 적으면, 제 2 도전성 폴리머 층 (6) 상에 소망정도의 요철이 형성되지 않는다. 반대로, 분말 (5) 의 부착량이 너무 많으면, 일단 형성된 요철이 결국 소멸된다. 결과적으로, 제 2 도전성 폴리머 층 (6) 과 그위에 형성된 도전층의 그라파이트 하위층 (7) 간의 접착강도가 감소하고, 그에 따라 등가 직렬저항 (Equivalent Series Resistance : ESR) 및 tanδ 가 요철의 형성에 의해 만족스럽게 감소될 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 양호한 제어성 및 안정성을 갖는 고체 전해질로서 작용하는 도전성 폴리머 층의 표면 요철을 형성할 수 있는 고체 전해 축전기의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 높은 작동신뢰도를 갖는 고체 전해 축전기를 형성할 수 있는 고체 전해 축전기의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적 및 특별히 언급하지 않은 다른 목적들은 이하의 설명으로부터 당업자에게 자명해질 것이다.
도 1 은 축전기의 구조를 도시하는 종래의 칩형 고체 전해 축전기의 단면도.
도 2 는 제 2 도전성 폴리머층의 요철 형태를 도시하는 도 1 의 A 부분의 확대 단면도.
도 3 은 제 2 도전성 폴리머층의 또다른 요철 형태를 도시하는 도 1 의 A 부분의 확대 단면도.
도 4 는 본 발명의 실시예 1 내지 4 에 따른 고체 전해 축전기의 제조방법의 일련 공정을 도시하는 흐름도.
도 5 는 본 발명의 실시예 5 및 6 에 따른 고체 전해 축전기의 제조방법의 일련 공정을 도시하는 흐름도.
도 6 은 본 발명의 실시예 7 및 8 에 따른 고체 전해 축전기의 제조방법의 일련 공정을 도시하는 흐름도.
도 7 은 본 발명의 제 9 및 실시예 10 에 따른 고체 전해 축전기의 제조방법의 일련 공정을 도시하는 흐름도.
도 8 은 본 발명의 실시예 11 에 따른 고체 전해 축전기의 제조방법의 일련 공정을 도시하는 흐름도.
도 9 는 본 발명의 실시예 12 에 따른 고체 전해 축전기의 제조방법의 일련 공정을 도시하는 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 양극 와이어 2 : 축전기 본체 (펠릿)
3 : 산화층 4 : 제 1 도전성 폴리머층
5 : 미세분말 6 : 제 2 도전성 폴리머층
7 : 탄소 페이스트층 8 : 은 페이스트층
9 : 도전성 접착제 12 : 패키지
본 발명에 다른 전해 축전기의 제조방법은 이하의 단계들로 이루어진다.
(a) 축전기 본체가 밸브 금속에 의해 형성된다. 본체는 축전기의 양극으로서 작용한다. 전형적으로, 본체는 다공질이며 미세공들을 갖는다.
(b) 산화층은 축전기 본체의 표면을 덮도록 형성된다. 산화층은 축전기의 유전체로서 작용한다. 산화층은 전형적으로 본체의 양극산화에 의해 형성된다.
(c) 제 1 도전성 폴리머 층이 산화층상에 형성된다. 제 1 도전성 폴리머 층은 축전기의 고체 전해질의 일부분으로서 작용한다.
(d) 도전성 폴리머의 분말이 제 1 도전성 폴리머 층상에 부착된다.
(e) 제 2 도전성 폴리머 층이 제 1 도전성 폴리머 층상에 형성되어 부착 분말을 덮는다. 제 2 도전성 폴리머 층의 표면은 부착 분말에 대응하여 요철을 갖는다. 제 2 도전성 폴리머 층은 축전기의 고체 전해질의 또다른 부분으로서 작용한다.
도전성 폴리머의 분말을 부착하는 단계 (d) 는 제 1 도전성 폴리머상에 분말을 함유하는 유체를 분사함으로써 행해진다.
본 발명에 따른 고체 전해 축전기의 제조방법에 따르면, 도전성 폴리머의 분말은 분말을 함유하는 유체 (즉, 액체 또는 기체)를 제 1 도전성 폴리머 층상에 분사함으로써 부착된다. 그러므로, 분말의 부착량은 유체내의 분말의 양과 분사조건을 제어함으로써 거의 일정하게 유지될 수 있다. 이것은 분말의 부착량이 축전기 본체의 부착장소에 따라 변동하지 않음을 의미한다.
또한, 유체내에 함유된 분말의 양과 분사조건을 제거하기가 용이하므로, 분말의 부착량은 장시간동안 일정하게 유지될 수 있다.
따라서, 제 2 도전성 폴리머 층의 표면 요철은 양호한 제어성 및 양호한 안정성으로 형성될 수 있다. 이것은 고체 전해 축전기의 높은 작동신뢰도를 유도한다.
본 발명의 발명자들은 "종래기술의 설명부" 에서 이미 기재된 첫 번째 내지 세 번째 문제점을 해결하고자 면밀한 노력을 행하였다. 그 결과, 도전성 폴리머의 분말을 함유하는 유체를 제 1 도전성 폴리머 층상에 분사하는 것이 제 2 도전성 폴리머 층의 표면 요철을 균일하게 형성하는데 효과적임을 판명하였다. 본 발명은 이렇게 판명된 지식에 기초하여 창안되었다.
즉, 본 발명에 따른 고체 전해 축전기의 제조방법에 따르면, 일본 공개 특허공보 제 7-94368 호에 개시된 전술한 종래의 방법과 달리, 제 2 도전성 폴리머 층의 표면 요철을 균일하게 형성하기 위해 전도성 폴리머의 분말을 함유하는 유체 (즉, 액체 또는 가스)를 제 1 도전성 폴리머 층상에 분사한다.
본 발명에서, 탄탈 (Ta), 알루미늄 (Al), 니오브 (Nb), 티타늄 (Ti), 지르코늄 (Zr), 마그네슘 (Mg), 실리콘 (Si) 등이 밸브 금속으로서 바람직하게 사용된다.
축전기 본체는 전형적으로 다공질 펠릿의 형태이다. 그러나, 이것은 임의의 다른 형태일 수도 있다.
예컨대, 축전기 본체는 압연박, 소결분말, 또는 에칭된 압연박에 의해 형성된다.
산화층은 전형적으로 축전기 본체의 양극산화에 의해 형성된다. 그러나, 임의의 다른 공정이 사용될 수도 있다.
제 1 및 제 2 도전성 폴리머 층 각각은 5원 복소환식 화합물 (예컨대, 피롤, 티오펜, 및 푸란) 또는 그의 유도체, 6원 복소환식 화합물 (예컨대, 아닐린) 또는 그의 유도체 등의 폴리머, 또는 상기 화합물 또는 화합물들의 공중합체에 의해 바람직하게 형성된다. 그러나, 임의의 다른 도전성 폴리머가 사용될 수도 있다.
본 발명에서 제 1 도전성 폴리머 층을 형성하는 공정은 특별히 제한되지 않는다. 제 1 도전성 폴리머 층의 형성을 위해 임의의 공정이 필요에 따라 사용될 수도 있다. 그러나, 이하의 공정 (i) 내지 (iv) 중 하나가 바람직하게 사용된다.
(i) 밸브 금속의 미세 입자들을 소결하여 다공질 축전기 본체를 형성한 다음, 본체의 표면을 덮도록 산화층을 형성한다. 이어서, 반응 개시온도보다 낮은 온도에서 산화제 및 모노머 용액을 준비한다. 용액을 축전기 본체내로 도입한 다음, 반응 개시온도보다 높은 온도의 분위기에서 방치하여 모노머의 산화 중합반응을 일으킴으로써 제 1 도전성 폴리머 층을 형성한다.
(ii) 반응 개시온도 이하의 온도에서 공정 (a) 의 용액과 동일한 용액을 준비한다. 다음, 축전기 본체의 산화층상에 용액을 부착 또는 도포한다. 이어서, 도포된 용액을 반응 개시온도 이상의 온도에서 건조하여 모노머의 산화 중합반응을 일으킴으로써 제 1 도전성 폴리머 층을 형성한다.
(iii) 전해 중합에 의해 제 1 도전성 폴리머 층을 형성한다.
(iv) 산화층을 갖는 다공질 축전기 본체를 (i) 의 공정과 동일한 공정에 의해 형성한다. 이어서, 산화제 자체 또는 적절한 용매에 용해된 산화제를 다공질 축전기 본체내로 도입한다. 이어서, 산화제를 도전성 폴리머의 모너머 자체 또는 그의 용액 또는 그의 기화 가스와 접촉시켜 제 1 도전성 폴리머를 형성한다.
제 2 도전성 폴리머 층의 요철을 형성하기 위해 사용되는 도전성 폴리머 분말은 제조방법의 관점에서 특별히 제한되지 않는다. 다시 말해서, 이 분말은 임의의 방법에 의해 획득된 분말일 수 있다. 바람직하게, 이 분말은 산화제를 사용한 화학 중합공정에 의해, 또는 전해 중합공정에 의해 형성된 도전성 폴리머 층을 분쇄함으로써 얻어진다.
분말 입자들의 형상도 역시 제한되지 않는다. 예컨대, 분말은 구형 입자, 평편한 입자, 바늘형 입자, 또는 이들 입자의 혼합물로 구성될 수도 있다.
그러나, 분말의 입경이 너무 작으면, 제 2 도전성 폴리머 층의 표면이 충분히 요철형으로 형성될 수 없다. 반대로, 그의 입경이 너무 크면, 제 2 도전성 폴리머 층이 너무 두껍게 형성되는 문제점이 야기된다. 그러므로, 분말 입경의 적절한 범위는 1㎛ 내지 20㎛ 이다. 특히, 입경은 2㎛ 내지 10㎛ 의 범위인 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 도전성 폴리머의 분말을 부착하는 단계 (d) 는 (d-1) 도전성 폴리머의 분말을 도전성 폴리머의 용액과 혼합하는 단계; 및 (d-2) 분말을 함유하는 용액을 제 1 도전성 폴리머의 표면상에 분사하여 제 1 도전성 폴리머의 표면상에 분말을 부착하는 단계에 의해 행해진다.
이 경우에, 도전성 폴리머의 용액으로서, 임의의 용액이 사용될 수도 있다. 특히, 물 또는 유기 용매 및 그안에 용해된 도는 안정하게 부유된 도전성 폴리머로 구성되는 임의의 용액이 사용될 수도 있다.
예를 들어, 폴리(3-메틸피롤), 폴리(N-메틸피롤) 또는 다른 치환 폴리피롤이 용해되어 있는 클로로폼, 벤젠, 또는 THF (테트라히드로푸란) 의 용액; 폴리아닐린이 용해되어 있는 NMP(N-메틸피롤리돈), DMF(디메틸포름알데히드), 및 DMSO(디메틸술폭시드) 의 용액; 또는 폴리(술폰화된 아닐린) 이 용해되어 있는 수용액이 사용될 수도 있다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시예에서, 도전성 폴리머의 분말을 부착하는 단계 (d) 는 (d-1) 도전성 폴리머의 분말을 도전성 폴리머의 산화제 용액과 혼합하는 단계; (d-2) 분말을 함유하는 용액을 제 1 도전성 폴리머의 표면상에 분사하는 단계; 및 (d-3) 모노머의 용액을 제 1 도전성 폴리머의 표면에 가하여, 산화제를 이용하여 모노머를 화학적으로 중합함으로써, 제 1 도전성 폴리머의 표면에 분말을 부착하는 단계에 의해 행해진다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시예에서, 도전성 폴리머의 분말을 부착하는 단계 (d) 는 (d-1) 도전성 폴리머의 분말을 모노머의 용액과 혼합하는 단계; (d-2) 분말을 함유하는 용액을 제 1 도전성 폴리머의 표면상에 분사하는 단계; 및 (d-3) 산화제의 용액을 제 1 도전성 폴리머 층의 표면에 가하여, 산화제를 이용하여 모노머를 화학적으로 중합함으로써, 제 1 도전성 폴리머의 표면에 분말을 부착하는 단계에 의해 행해진다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시예에서, 도전성 폴리머의 분말을 부착하는 단계 (d) 는 (d-1) 모노머의 용액을 제 1 도전성 폴리머 층의 표면에 가하는 단계; (d-2) 도전성 폴리머의 분말을 산화제의 용액과 혼합하는 단계; 및 (d-3) 분말을 함유하는 용액을 제 1 도전성 폴리머의 표면상에 분사하여, 산화제를 이용하여 모노머를 화학적으로 중합함으로써, 제 1 도전성 폴리머의 표면에 분말을 부착하는 단계에 의해 행해진다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시예에서, 도전성 폴리머의 분말을 부착하는 단계 (d) 는 (d-1) 산화제의 용액을 제 1 도전성 폴리머 층의 표면에 가하는 단계; (d-2) 도전성 폴리머의 분말을 모노머의 용액과 혼합하는 단계; 및 (d-3) 분말을 함유하는 용액을 제 1 도전성 폴리머의 표면상에 분사하여, 산화제를 이용하여 모노머를 화학적으로 중합함으로써, 제 1 도전성 폴리머의 표면에 분말을 부착하는 단계에 의해 행해진다.
상기의 경우들에 있어서, 전해 중합에 의해 제 2 도전성 폴리머 층을 형성하는데 사용하는 지지 전해질로서는 임의의 지지 전해질이 사용될 수 있다.
예를 들어, 음이온으로서, (i) 헥사플루오로포스포러스, 헥사플루오로아르세닉, 및 테트라플루오로보론 등의 할로겐화된 음이온; (ii) 요오드, 브롬, 및 염소 등의 할로겐 음이온; (iii) 과염소산 음이온; (iv) 메틸 술폰산등의 알킬 술폰산; 또는 (v) 알킬벤젠술폰산, 니트로벤젠술폰산, 아미노벤젠술폰산, 벤젠술폰산, 벤젠디술폰산, 및 β-나프탈렌술폰산 등의 방향족 술폰산이 사용될 수 있다.
양이온으로서, (i) 리튬, 소듐, 및 포태슘 등의 알칼리 금속; 또는 (ii) 암모늄, 테트라에틸 암모늄, 및 테트라부틸 암모늄 등의 4급 암모늄 양이온이 사용될 수 있다.
화학중합에 의해 제 2 도전성 폴리머를 형성하는데 사용하는 산화제로서는 임의의 산화제가 사용될 수 있다.
예를 들어, (i) 요오드, 브롬, 및 염소 등의 할로겐; (ii) 아르세닉 펜타플루오라이드, 안티모니 펜타플루오라이드, 실리콘 테트라플루오라이드, 포스포러스 펜톡시드, 포스포러스 펜타플루오라이드, 알루미늄 클로라이드, 몰리브덴 클로라이드, 페릭 클로라이드, 및 큐프릭 클로라이드 등의 금속 할로겐화물; (iii) 황산, 질산, 플로오로황산, 트리플루오로메탄 황산, 및 클로로황산 등의 양성자; (iv) 삼산화황 및 이산화질소 등의 산소 함유 화합물; (v) 과황산암모늄, 과황산소듐, 및 과황산칼륨 등의 과황산염; (vi) 과망간산칼륨, 과망간산소듐, 및 과망간산암모늄 등의 과망간산염; (vii) 포태슘 니크로메이트, 소듐 니크로메이트, 및 알루미늄 니크로메이트 등의 니크로메이트; (viii) 과산화수소 및 과아세트산 등의 과산화물; (ix) 페릭 메틸술포네이트, 및 큐프릭 메틸술포네이트 등의 금속 알킬술포네이트; 또는 (x) 페릭 톨루엔술포네이트, 페릭 벤젠술포네이트, 페릭 벤젠디술포네이트, 큐프릭 톨루엔술포네이트, 및 큐프릭 벤젠술포네이트 등의 금속 방향족 술포네이트가 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 첨부 도면을 참조하여 이하에 기재하기로 한다.
실시예 1
도 4 에 도시된 바와 같이, 우선, 길이가 1 ㎜ 이며 높이가 1 ㎜ 인 기둥형상의 티타늄 펠릿 또는 축전기 본체 (2) 가 소결공정에 의해 준비된다 (단계 S1). 소결된 펠릿 (2) 은 대략 70 % 의 다공률을 갖는다. 양극 와이어 (1) 가 소결공정 동안 펠릿 (2) 의 상면으로 주입된다.
다음에, 펠릿 (2) 이 0.05 % 의 질산용액에서 20 V 의 전압으로 양극 산화되어 펠릿 (2) 의 표면상에서 유전체로서 작용하는 탄탈 산화층 (3) 을 형성한다 (단계 S1). 황산용액에서 측정된 이 펠릿 (2) 의 정전용량값은 120 Hz 의 주파수에서 10.5 F 이다.
다음에, 상기한 일본 공개 특허공보 제 63-173313 호에 기재된 바와 같은 방법에 의해, 폴리피롤로 만들어진 제 1 도전성 폴리머층 (4) 이 펠릿 (2) 상의 탄탈 산화층 (3) 상에서 형성된다 (단계 S2).
또한, 소결된 펠릿 (2) 은 폴리아닐린의 NMP (N-메틸-2-피롤리돈) 용액에침지되어 제 1 도전성 폴리머층 (4) 을 N 메틸피롤 용액으로 도포한다 (단계 S3).
화학적 중합반응에 의해 미리 준비되었던, 입경이 5 ㎛ 인 폴리피롤의 미세분말 (5) 이 1.5 kg/㎝2의 압력으로 압축공기에 의해 도포된 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 분사된다 (단계 S4).
다음에, 축전기 본체 (2) 가 150 ℃ 의 온도에서 30 분동안 건조되어 NMP 를 제거한다 (단계 S5). 이러한 침지, 분사 및 건조단계는 2 회 반복된다. 즉, 폴리피롤의 미세분말이 제 1 도전성 폴리머층 (4) 의 표면상에 도포된다.
계속해서, 소결된 펠릿 (2) 이 0.01 몰 피롤, 0.01 몰 수산, 및 0.03 몰 테트라부틸 암모늄 톨루엔술포네이트로 이루어진 수용액에 침지된다. 펠릿 (2) 의 표면은 이 수용액에 있는 보조 전극과 접촉된다. 다음에, 수용액에 함유된 피롤이 0.2 mA/㎝2의 일정한 전류를 공급하면서 전기분해에 의해 중합되어 폴리피롤로 만들어진 제 2 도전성 폴리머층 (6) 을 형성한다 (단계 S6).
그 후, 탄소 페이스트층 (7) 및 은 페이스트층 (8) 이 공지된 방법으로 제 2 도전성 폴리머층 (6) 상에 계속하여 형성되어 축전기 소자를 완성한다 (단계 S7).
또한, 양극 리드 단자 (10) 가 양극 와이어 (1) 에 용접되며, 음극 리드 (11) 이 도전성 접착제 (9) 로 은 페이스트층 (8) 에 접합된다. 마지막으로, 그러한 조립물이 에폭시수지에 의해 둘러싸여 플라스틱 패키지 (12) 를 형성한다. 즉, 칩형 탄탈 고체 전해 축전기가 완성된다.
실시예 2
도 4 에 도시된 바와 같이, 실시예 1 과 동일한 단계 S1 내지 S5 를 통해, 폴리피롤의 미세분말이 제 1 도전성 폴리머층 (4) 의 표면상에 도포된다.
계속해서, 소결된 펠릿 (2) 이 50 % 톨루엔술포네이트 제 2 철의 부탄올 용액에서 침지되며 실온에서 30 분동안 방치된다. 다음에, 그것은 피롤에 침지되어 실온에서 30 분간 방치되어 피롤을 화학적으로 중합하여, 제 1 도전성 폴리머층 (4) 의 표면상에서 폴리피롤층을 형성한다. 또한, 펠릿 (2) 이 세척 또는 세정을 위해 메탄올 용액에 침지되며 실온에서 30 분간 방치된다. 이러한 공정단계는 3 회 반복되어 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 폴리피롤로 만들어진 제 2 도전성 폴리머층 (6) 을 형성한다 (단계 S6).
그 후, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 칩형 고체 전해 축전기가 완성된다.
실시예 3
도 4 에 도시된 바와 같이, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 폴리아닐린으로 만들어진 제 1 도전성 폴리머층 (4) 이 일본 공개 특허공보 제 63-173313 에 개시된 바와 같은 방법 (단계 S1 및 S2) 을 사용하여 소결된 펠릿 (2) 의 산화층 (3) 상에 형성된다.
다음에, 소결된 펠릿 (2) 이 폴리아닐린 NMP 용액에 침지되어 폴리아닐린 용액으로 도포된다 (단계 S3).
다음에, 1.5 kg/㎝2의 압력으로 압축공기에 의해 화학적 중합에 의해 미리 준비된, 입경이 5 ㎛ 인 폴리아닐린의 미세분말 (5) 이 도포된 제 1 도전성 폴리머층 (4) 에 분사된다 (단계 S4). 150 ℃ 의 온도에서 30 분 동안 펠릿 (2) 을 건조하여 층 (4) 상에 도포된 NMP 를 제거한다. 이러한 공정 단계는 2 회 반복되어 폴리아닐린의 미세분말 (5) 을 제 1 도전성 폴리머층 (4) 의 표면상에 부착한다.
다음에, 소결된 펠릿 (2) 이 0.1 몰 아닐린의 황산 용액에 침지되며, 보조전극이 펠릿 (2) 과 접촉된다. 또한, 아닐린이 -0.1 내지 1.2 V (포화 염화 제 1 수은 전극에 대해) 및 1 Hz 의 주사전위법에 의해 전기분해에 의해 중합되어, 폴리아닐린으로 만들어진 제 2 도전성 폴리머층 (6) 을 형성한다 (단계 S6).
그 후, 실시예 1 과 동일한 방법으로 칩형 고체 전해 축전기가 완성된다.
실시예 4
도 4 에 도시된 바와 같이, 실시예 3 과 동일한 방법으로, 폴리아닐린으로 만들어진 제 1 도전성 폴리머층 (4) 이 산화층 (3) 상에 형성되며 (단계 S1 및 S2), 다음에, 폴리피롤의 미세분말 (5) 이 도전성 폴리머층 (4) 상에 도포된다 (단계 S3 내지 S5).
다음에, 소결된 펠릿 (2) 이 50 % 의 톨루엔술포네이트 제 2 철의 부탄올 용액에 침지되며 실온에서 30 분 동안 방치된다. 다음에, 소결된 펠릿 (2) 이 아닐린에 침지되며 실온에서 30 분 동안 방치되어 아닐린을 화학적으로 중합한다. 또한, 펠릿 (2) 은 세척을 위해 물에 침지되어 실온에서 30 분 동안 방치된다. 이러한 공정단계가 5 회 반복되어 폴리아닐린으로 만들어진 제 2 도전성 폴리머층 (6) 을 형성한다 (단계 S6).
그 후, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 칩형 고체 전해 축전기가 완성된다.
실시예 5
도 5 에 도시된 바와 같이, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 폴리피롤로 만들어진 제 1 도전성 폴리머층 (4) 이 산화층 (3) 상에 형성된다 (단계 S1 내지 S2).
다음에, 화학적 중합에 의해 미리 생성된, 입경이 5 ㎛ 인 폴리피롤의 미세분말 (5) 이 폴리아닐린의 NMP 용액과 혼합된다. 혼합용액은 2.0 kg/㎝2의 압력으로 압축공기에 의해 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 분사된다 (단계 S3). 펠릿 (2) 상의 NMP 는 150 ℃ 의 온도에서 30 분 동안 펠릿 (2) 을 건조하여 제거된다 (단계 S4). 이러한 공정단계는 2 회 반복되어 폴리피롤의 미세분말 (5) 을 제 1 도전성 폴리머층 (4) 에 부착한다.
계속해서, 소결된 펠릿 (2) 이 0.01 몰 피롤과 0.03 몰 테트라부틸 암모늄 퍼클로레이트의 아세토니트릴 용액에 침지되며, 보조 전극이 펠릿 (2) 상에서 접촉된다. 피롤은 0.2 mA/㎝2의 일정한 전류로 전기분해에 의해 중합되어 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에서 제 2 도전성 폴리머층 (6) 을 형성한다 (단계 S5).
그 후, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 칩형 고체 전해 축전기가 완성된다.
실시예 6
도 5 에 도시된 바와 같이, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 폴리피롤로 만들어진 제 1 도전성 폴리머층 (4) 이 산화층 (3) 상에 형성된다 (단계 S1 내지 S2).
다음에, 화학적 중합에 의해 미리 생성된, 입경이 5 ㎛ 인 폴리피롤의 미세분말 (5) 이 폴리아닐린의 NMP 용액과 혼합된다. 혼합용액은 2.0 kg/㎝2의 압력으로 압축공기에 의해 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 분사된다 (단계 S3). 펠릿 (2) 상의 NMP 는 150 ℃ 의 온도에서 30 분 동안 펠릿 (2) 을 건조하여 제거된다 (단계 S4). 이러한 공정단계는 2 회 반복되어 폴리피롤의 미세분말 (5) 을 제 1 도전성 폴리머층 (4) 에 부착한다.
또한, 소결된 펠릿 (2) 이 50 % 의 도데실벤젠술포네이트 제 2 철의 메탄올 용액에 침지되며 실온에서 30 분 동안 방치된다. 다음에, 펠릿 (2) 이 피롤에 침지되며 실온에서 30 분 동안 방치되어 피롤을 화학적으로 중합한다. 또한, 펠릿 (2) 은 세척을 위해 메탄올 용액에 침지되어 실온에서 30 분 동안 방치된다. 이러한 공정단계가 5 회 반복되어 폴리피롤로 만들어진 제 2 도전성 폴리머층 (6) 을 형성한다 (단계 S5).
그 후, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 칩형 고체 전해 축전기가 완성된다.
실시예 7
도 6 에 도시된 바와 같이, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 폴리피롤로 만들어진 제 1 도전성 폴리머층 (4) 이 산화층 (3) 상에 형성된다 (단계 S1 내지 S2).
다음에, 화학적 중합에 의해 미리 생성된, 입경이 5 ㎛ 인 폴리피롤의 미세분말 (5) 이 산화제로서 작용하는 50 % 톨루엔술포네이트 제 2 철의 부탄올 용액과 혼합된다. 다음에, 혼합용액은 2.0 kg/㎝2의 압력으로 압축공기에 의해 소결된 펠릿 (2) 상에 형성된 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 분사된다 (단계 S3). 계속해서, 펠릿 (2) 이 실온에서 30 분동안 건조된다 (단계 S4). 이러한 공정단계가 2 회 반복되어 폴리피롤의 미세분말 (5) 을 일시적으로 제 1 도전성 폴리머층 (4) 에 접합한다.
또한, 펠릿 (2) 이 피롤에 침지되며 (단계 S5), 실온에서 30 분동안 방치되어 피롤을 화학적으로 중합한다 (단계 S6). 동시에, 이렇게 생성된 폴리피롤 (5) 의 미세분말 (5) 이 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 부착된다.
계속해서, 펠릿 (2) 이 0.01 몰 피롤 및 0.03 몰 소듐 톨루엔술포네이트의 아세토니트릴 용액에 침지되며, 보조전극이 펠릿 (2) 의 표면과 접촉된다. 이를 뒤따라서, 피롤은 0.3 mA/㎝2의 일정한 전류로 전기분해에 의해 중합되어, 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에서 폴리피롤로 만들어진 제 2 도전성 폴리머층 (6) 을 형성한다 (단계 S7).
그 후, 실시예 1 과 동일한 방법으로 칩형 고체 전해 축전기가 완성된다.
실시예 8
도 6 에 도시된 바와 같이, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 폴리피롤로 만들어진 제 1 도전성 폴리머층 (4) 이 산화층 (3) 상에 형성된다 (단계 S1 내지 S2).
다음에, 화학적 중합에 의해 미리 생성된 입경이 5 ㎛ 인 폴리피롤의 미세분말 (5) 이 산화제로서 작용하는 50 % 톨루엔술포네이트 제 2 철의 부탄올 용액과 혼합된다. 다음에, 혼합용액은 2.0 kg/㎝2의 압력으로 압축공기에 의해 소결된 펠릿 (2) 상에 형성된 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 분사된다 (단계 S3). 계속해서, 펠릿 (2) 이 실온에서 30 분동안 건조된다 (단계 S4). 이러한 공정단계가 2 회 반복되어 폴리피롤의 미세분말 (5) 을 일시적으로 제 1 도전성 폴리머층 (4) 에 접합한다.
또한, 펠릿 (2) 이 피롤에 침지되며 (단계 S5), 실온에서 30 분동안 방치되어 피롤을 화학적으로 중합한다 (단계 S6). 동시에, 이렇게 생성된 폴리피롤 (5) 의 미세분말 (5) 이 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 부착된다.
다음에, 소결된 펠릿 (2) 이 50 % 의 도데실벤젠술포네이트 제 2 철의 메탄올 용액에 침지되며 실온에서 30 분 동안 방치된다. 다음에, 펠릿 (2) 이 피롤에 침지되며 실온에서 30 분 동안 방치되어 피롤을 화학적으로 중합한다.
또한, 펠릿 (2) 은 세척을 위해 메탄올 용액에 침지되어 실온에서 30 분 동안 방치된다. 이러한 공정단계가 5 회 반복되어 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 폴리피롤로 만들어진 제 2 도전성 폴리머층 (6) 을 형성한다 (단계 S7).
그 후, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 칩형 고체 전해 축전기가 완성된다.
실시예 9
도 7 에 도시된 바와 같이, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 폴리피롤로 만들어진 제 1 도전성 폴리머층 (4) 이 산화층 (3) 상에 형성된다 (단계 S1 내지 S2).
다음에, 화학적 중합에 의해 미리 생성된 입경이 5 ㎛ 인 폴리아닐린의 미세분말 (5) 이 50 % 아닐린의 메탄올 용액과 혼합된다. 다음에, 용액은 1.5 kg/㎝2의 압력으로 압축공기에 의해 소결된 펠릿 (2) 상에 형성된 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 분사된다 (단계 S3). 계속해서, 펠릿 (2) 이 실온에서 30 분동안 건조된다 (단계 S4). 이러한 공정단계가 2 회 반복되어 폴리아닐린의 미세분말 (5) 을 일시적으로 제 1 도전성 폴리머층 (4) 에 접합한다.
또한, 펠릿 (2) 이 0.01 몰 암모늄 크롬산염 및 0.05 몰 파라톨루엔술포네이트의 수용액에 침지되며 (단계 S5), 실온에서 30 분동안 방치되어 아닐린을 화학적으로 중합한다 (단계 S6). 동시에, 이렇게 생성된 폴리아닐린 (5) 의 미세분말 (5) 이 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 부착된다.
다음에, 소결된 펠릿 (2) 이 50 % 의 0.1 몰 아닐린의 황산 용액에 침지되며 보조전극이 펠릿 (2) 과 접촉된다. 아닐린이 -0.1 내지 1.2 V (포화 염화 제 1 수은 전극에 대해) 및 1 Hz 의 주사전위법에 의해 전극분해에 의해 중합되어, 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 폴리아닐린으로 만들어진 제 2 도전성 폴리머층 (6) 을 형성한다 (단계 S7).
그 후, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 칩형 고체 전해 축전기가 완성된다.
실시예 10
도 7 에 도시된 바와 같이, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 폴리피롤로 만들어진 제 1 도전성 폴리머층 (4) 이 산화층 (3) 상에 형성된다 (단계 S1 내지 S2).
다음에, 화학적 중합에 의해 미리 생성된 입경이 5 ㎛ 인 폴리아닐린의 미세분말 (5) 이 50 % 아닐린의 메탄올 용액과 혼합된다. 용액은 1.5 kg/㎝2의 압력으로 압축공기에 의해 소결된 펠릿 (2) 상에 형성된 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 분사된다 (단계 S3). 계속해서, 펠릿 (2) 이 실온에서 30 분동안 건조된다 (단계 S4). 이러한 공정단계가 2 회 반복되어 폴리아닐린의 미세분말 (5) 을 일시적으로 제 1 도전성 폴리머층 (4) 에 접합한다.
또한, 펠릿 (2) 이 산화제로서 작용하는 50 % 도데실벤젠술포네이트 제 2 철의 부탄올 용액에 침지되며 (단계 S5), 실온에서 30 분동안 방치되어 아닐린을 화학적으로 중합한다 (단계 S6). 동시에, 이렇게 생성된 폴리아닐린 (5) 의 미세분말 (5) 이 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 부착된다.
다음에, 소결된 펠릿 (2) 이 50 % 의 도데실벤젠술포네이트 제 2 철의 메탄올 용액에 침지되며 실온에서 30 분 동안 방치된다. 다음에, 펠릿 (2) 이 피롤에 침지되며 실온에서 30 분 동안 방치되어, 피롤을 화학적으로 중합한다. 또한, 펠릿 (2) 은 세척을 위해 메탄올 용액에 침지되며 실온에서 30 분 동안 방치된다. 이러한 공정단계가 5 회 반복되어 폴리피롤로 만들어진 제 2 도전성 폴리머층 (6) 을 형성한다 (단계 S7).
그 후, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 칩형 고체 전해 축전기가 완성된다.
실시예 11
도 8 에 도시된 바와 같이, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 폴리피롤로 만들어진 제 1 도전성 폴리머층 (4) 이 산화층 (3) 상에 형성된다 (단계 S1 내지 S2).
다음에, 펠릿 (2) 이 50 % 피롤의 메탄올 용액과 혼합되며 (단계 S3), 실온에서 30 분 동안 건조된다 (단계 S4).
다음에, 화학적 중합에 의해 미리 생성된 입경이 5 ㎛ 인 폴리피롤의 미세분말 (5) 이 산화제로서 작용하는 50 % 톨루엔술포네이트 제 2 철의 메탄올 용액과 혼합된다. 다음에, 용액은 2.0 kg/㎝2의 압력으로 압축공기에 의해 소결된 펠릿 (2) 상에 형성된 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 분사된다 (단계 S5). 계속해서, 분사된 펠릿 (2) 이 실온에서 30 분동안 건조된다 (단계 S4). 이러한 공정단계가 2 회 반복되어 피롤을 중합시키며 (단계 S6), 동시에 폴리피롤의 미세분말 (5) 을 일시적으로 제 1 도전성 폴리머층 (4) 에 접합한다.
또한, 펠릿 (2) 이 피롤에 침지되며, 실온에서 30 분동안 방치되어 피롤을 화학적으로 중합하며 (단계 S6), 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 생성된 폴리피롤 (5) 의 미세분말 (5) 을 부착한다.
이를 뒤따라, 소결된 펠릿 (2) 이 50 % 의 도데실벤젠술포네이트의 메탄올 용액에 침지되며 실온에서 30 분 동안 방치된다. 다음에, 펠릿 (2) 이 피롤에 침지되며 실온에서 30 분 동안 방치되어 피롤을 화학적으로 중합한다. 또한, 펠릿 (2) 은 세척을 위해 물에 침지되어 실온에서 30 분 동안 방치된다. 이러한 공정단계가 5 회 반복되어 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 폴리피롤로 만들어진 제 2 도전성 폴리머층 (6) 을 형성한다 (단계 S7).
그 후, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 칩형 고체 전해 축전기가 완성된다.
실시예 12
도 9 에 도시된 바와 같이, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 폴리피롤로 만들어진 제 1 도전성 폴리머층 (4) 이 산화층 (3) 상에 형성된다 (단계 S1 내지 S2).
다음에, 소결된 펠릿 (2) 이 산화제로서 작용하는 50 % 도데실벤젠술포네이트 제 2 철의 메탄올 용액에 침지되며, 실온에서 30 분 동안 방치된다 (단계 S3).
계속해서, 화학적 중합에 의해 미리 생성된 입경이 5 ㎛ 인 폴리아닐린의 미세분말 (5) 이 피롤 용액과 혼합된다. 다음에, 용액은 1.5 kg/㎝2의 압력으로 압축공기에 의해 소결된 펠릿 (2) 상에 형성된 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 분사된다 (단계 S4). 계속해서, 이렇게 분사된 펠릿 (2) 이 실온에서 30 분동안 방치된다. 이러한 공정단계가 2 회 반복되어 피롤을 중합시키며 (단계 S5), 동시에 폴리피롤의 미세분말 (5) 을 일시적으로 제 1 도전성 폴리머층 (4) 에 접합한다.
다음에, 소결된 펠릿 (2) 이 50 % 의 도데실벤젠술포네이트의 메탄올 용액에 침지되며 실온에서 30 분 동안 방치된다. 다음에, 펠릿 (2) 이 피롤에 침지되며 실온에서 30 분 동안 방치되어 피롤을 화학적으로 중합한다. 또한, 펠릿 (2) 은 세척을 위해 물에 침지되어 실온에서 30 분 동안 방치된다. 이러한 공정단계가 5 회 반복되어 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 폴리피롤로 만들어진 제 2 도전성 폴리머층 (6) 을 형성한다 (단계 S7).
그 후, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 칩형 고체 전해 축전기가 완성된다.
비교예
일본 공개 특허공보 제 7-94369 에 개시된 상기한 종래 제조방법에 따라, 칩형 탄탈 고체 전해 축전기가 이하의 방법으로 제조된다.
우선, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 폴리피롤로 만들어진 제 1 도전성 폴리머층 (4) 이 산화층 (3) 상에 형성된다.
다음에, 소결된 펠릿 (2) 이 40 % 톨루엔술포네이트의 메탄올 용액에 침지되며 실온에서 30 분 동안 방치된다. 펠릿 (2) 은 입경이 5 ㎛ 인 폴리피롤의 미세분말 (5) 이 5 % 만큼 혼합되는 10 % 피롤의 메탄올 용액에 침지되며, 실온에서 30 분 동안 방치되어, 피롤을 중합한다. 폴리피롤의 미세분말 (5) 은 화학적 중합에 의해 미리 생성된다.
그 후, 소결된 펠릿 (2) 이 세척을 위해 실온에서 30 분 동안 메탄올 용액에 침지된다. 이러한 공정단계가 3 회 반복되어 제 1 도전성 폴리머층 (4) 상에 폴리피롤의 미세분말 (5) 을 함유하는 폴리피롤 층을 형성한다. 이렇게 형성된 폴리피롤층은 제 2 도전성 폴리머층 (6) 으로서 작용한다.
그 후, 실시예 1 에서와 동일한 방법으로, 칩형 고체 전해 축전기가 완성된다.
시험
본 발명에 따른 실시예 1 내지 12 및 비교예에 의해 얻어진 칩형 탄탈 고체 전해 축전기에 대해, 제 2 도전성 폴리머층 (6) 의 표면 요철도, 정전용량값 (C), tanδ, 및 ESR 이 측정된다.
또한, 열 충격 시험이 행해져서 열 충격 시험전 및 후의 tanδ, 및 ESR 변화도를 결정한다. C 및 tanδ값은 120 Hz 에서, ESR 은 100 kHz 에서의 값이다. 온도가 -55 ℃ 내지 +105 ℃ 로 변화되며, 사이클의 수가 100 인 조건하에서 열 충격 시험이 행해진다.
측정결과가 다음의 표 1 에 도시된다.
| 사용된 공정 | 표면조도(㎛) | C(㎌) | tanδ (%) | ESR (Ω) | ||
| 시험전 | 시험후 | 시험전 | 시험후 | |||
| 제 1 실시예 | 20 | 9.5 | 2.11 | 2.15 | 0.28 | 0.28 |
| 제 2 실시예 | 25 | 9.7 | 2.08 | 2.03 | 0.27 | 0.27 |
| 제 3 실시예 | 20 | 9.6 | 2.12 | 2.20 | 0.29 | 0.28 |
| 제 4 실시예 | 25 | 9.5 | 2.05 | 2.12 | 0.26 | 0.28 |
| 제 5 실시예 | 20 | 9.3 | 1.88 | 1.85 | 0.22 | 0.22 |
| 제 6 실시예 | 10 | 9.6 | 1.98 | 1.95 | 0.24 | 0.25 |
| 제 7 실시예 | 15 | 9.5 | 2.02 | 1.98 | 0.25 | 0.26 |
| 제 8 실시예 | 25 | 9.6 | 2.05 | 2.10 | 0.27 | 0.26 |
| 제 9 실시예 | 30 | 9.7 | 1.90 | 1.95 | 0.21 | 0.22 |
| 제 10 실시예 | 15 | 9.5 | 1.95 | 1.92 | 0.22 | 0.23 |
| 제 11 실시예 | 15 | 9.5 | 1.95 | 1.92 | 0.22 | 0.23 |
| 제 12 실시예 | 15 | 9.5 | 1.95 | 1.92 | 0.22 | 0.23 |
| 비교예 | 2 | 9.5 | 2.09 | 3.67 | 0.28 | 0.37 |
표 1 을 참조하면, 비교예가 C 의 값 및 tanδ, 및 ESR 의 초기 값이 본 발명의 실시예 1 내지 12 와 대체로 동일하며 tanδ, 및 ESR 의 값은 열 충격 시험 전과 후가 크게 변화된다는 것을 알 수 있다.
또한, 제 2 도전성 폴리머층 (6) 의 표면 요철도 또는 조도가 본 발명의 실시예 1 내지 12 에 대해 10 ㎛ 이상이 되지만, 비교예에서는 2 ㎛ 정도이다.
그러므로, 본 발명의 실시예 1 내지 12 및 비교예 사이의 열충격 시험 전후의 전기적 특성이 저하하는 정도에 있어서의 차이점은 제 2 도전성 폴리머층 (6) 의 표면 요철에 있어서의 차이에 의한 것이다.
다시 말하면, 비교예에 해당하는 종래 제조방법으로, 표면 요철을 제어하는 것이 곤란하여 적당한 크기의 요철을 형성하는 것이 불가능하였다. 또한, 제 2 도전성 폴리머층 (6) 의 그라파이트층 (7) 에의 접합특성은 본 발명의 실시예 1 내지 12 의 경우보다 좋지 않다. 접합성질의 정도의 차이는 열충격 시험, 결국은 tanδ, 및 ESR 의 변화도의 차이에 의해 강화된다.
본 발명의 바람직한 형태가 기재되었지만, 당업자는 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않으면서 변경을 할 수 있다고 이해된다. 그러므로, 본 발명의 분야는 첨부하는 청구범위에 의해서만 결정된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 고체 전해 축전기의 제조방법으로, 부착되는 분말 (5) 의 양은 유체에서의 분말 (5) 의 양 및 분사상태를 제어하여 거의 일정하게 유지할 수 있다. 이것은 부착되는 분말 (5) 의 양이 축전기 본체 (2) 의 부착 위치에 따라 변동되지 않는다는 것을 의미한다.
또한, 유체에 함유된 분말 (5) 의 양 및 분사상태를 제어하는 것이 쉽기 때문에, 부착된 분말 (5) 의 양은 장시간동안 일정하게 유지될 수 있다.
따라서, 제 2 도전성 폴리머층 (6) 의 표면 요철은 양호한 제어성 및 양호한 안정성을 가지며 형성될 수 있다. 이것은 유전 손실 (tanδ) 및 등가 직렬 저항 (ESR) 에서의 높은 열충격 저항으로 인한 고체 전해 축전기의 동작이 높은 신뢰성을 가지게 한다.
Claims (10)
- 고체 전해 축전기의 제조방법에 있어서,(a) 상기 축전기의 양극으로서 작용하는 축전기 본체를 밸브 금속에 의해 형성하는 단계;(b) 상기 축전기 본체의 표면을 덮도록, 상기 축전기의 유전체로서 작용하는 산화층을 형성하는 단계;(c) 상기 축전기의 고체 전해질의 일부분으로서 작용하는 제 1 도전성 폴리머 층을 상기 산화층상에 형성하는 단계;(d) 분말을 함유하는 유체를 상기 제 1 도전성 폴리머상에 분사하여 도전성 폴리머의 분말을 상기 제 1 도전성 폴리머 층상에 부착하는 단계; 및(e) 상기 축전기의 상기 고체 전해질의 또다른 부분으로서 작용하며 표면이 상기 부착된 분말에 대응하는 요철을 가지는 제 2 도전성 폴리머 층을 상기 제 1 도전성 폴리머 층상에 형성하여 상기 부착된 분말을 덮는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체 전해 축전기의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (d) 의 상기 유체로서 기체가 사용되는 것을 특징으로 하는 고체 전해 축전기의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (d) 의 상기 유체로서 액체가 사용되는 것을 특징으로 하는 고체 전해 축전기의 제조방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 액체는 도전성 폴리머의 용액, 도전성 폴리머의 산화제 용액, 도전성 폴리머의 모노머 용액으로 구성되는 군에서 선택되는 것중 하나임을 특징으로 하는 고체 전해 축전기의 제조방법.
- 고체 전해 축전기의 제조방법에 있어서,(a) 상기 축전기의 양극으로서 작용하는 축전기 본체를 밸브 금속에 의해 형성하는 단계;(b) 상기 축전기 본체의 표면을 덮도록, 상기 축전기의 유전체로서 작용하는 산화층을 형성하는 단계;(c) 상기 축전기의 고체 전해질의 일부분으로서 작용하는 제 1 도전성 폴리머 층을 상기 산화층상에 형성하는 단계;(d) 도전성 폴리머의 분말을 상기 제 1 도전성 폴리머 층상에 부착하는 단계; 및(e) 상기 축전기의 상기 고체 전해질의 또다른 부분으로서 작용하며 표면이 상기 부착된 분말에 대응하는 요철을 가지는 제 2 도전성 폴리머 층을 상기 제 1 도전성 폴리머 층상에 형성하여 상기 부착된 분말을 덮는 단계로 이루어지고,상기 도전성 폴리머의 분말을 부착하는 단계 (d) 는 (d-1) 상기 분말의 도전성 폴리머의 용액을 상기 제 1 도전성 폴리머의 표면에 가하여 상기 도전성 폴리머 층의 표면을 젖게하는 단계; 및 (d-2) 상기 용액을 상기 제 1 도전성 폴리머의 젖은 표면상에 분사하여 상기 제 1 도전성 폴리머의 표면상에 상기 분말을 부착하는 단계에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 고체 전해 축전기의 제조방법.
- 고체 전해 축전기의 제조방법에 있어서,(a) 상기 축전기의 양극으로서 작용하는 축전기 본체를 밸브 금속에 의해 형성하는 단계;(b) 상기 축전기 본체의 표면을 덮도록, 상기 축전기의 유전체로서 작용하는 산화층을 형성하는 단계;(c) 상기 축전기의 고체 전해질의 일부분으로서 작용하는 제 1 도전성 폴리머 층을 상기 산화층상에 형성하는 단계;(d) 도전성 폴리머의 분말을 상기 제 1 도전성 폴리머 층상에 부착하는 단계; 및(e) 상기 축전기의 상기 고체 전해질의 또다른 부분으로서 작용하며 표면이 상기 부착된 분말에 대응하는 요철을 가지는 제 2 도전성 폴리머 층을 상기 제 1 도전성 폴리머 층상에 형성하여 상기 부착된 분말을 덮는 단계로 이루어지고,상기 도전성 폴리머의 분말을 부착하는 단계 (d) 는 (d-1) 상기 도전성 폴리머의 분말을 상기 도전성 폴리머의 용액과 혼합하는 단계; 및 (d-2) 상기 분말을 함유하는 용액을 상기 제 1 도전성 폴리머의 표면상에 분사하여 상기 제 1 도전성 폴리머의 표면상에 상기 분말을 부착하는 단계에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 고체 전해 축전기의 제조방법.
- 고체 전해 축전기의 제조방법에 있어서,(a) 상기 축전기의 양극으로서 작용하는 축전기 본체를 밸브 금속에 의해 형성하는 단계;(b) 상기 축전기 본체의 표면을 덮도록, 상기 축전기의 유전체로서 작용하는 산화층을 형성하는 단계;(c) 상기 축전기의 고체 전해질의 일부분으로서 작용하는 제 1 도전성 폴리머 층을 상기 산화층상에 형성하는 단계;(d) 도전성 폴리머의 분말을 상기 제 1 도전성 폴리머 층상에 부착하는 단계; 및(e) 상기 축전기의 상기 고체 전해질의 또다른 부분으로서 작용하며 표면이 상기 부착된 분말에 대응하는 요철을 가지는 제 2 도전성 폴리머 층을 상기 제 1 도전성 폴리머 층상에 형성하여 상기 부착된 분말을 덮는 단계로 이루어지고,상기 도전성 폴리머의 분말을 부착하는 단계 (d) 는 (d-1) 상기 도전성 폴리머의 분말을 산화제의 용액과 혼합하는 단계; (d-2) 상기 분말을 함유하는 용액을 상기 제 1 도전성 폴리머의 표면상에 분사하는 단계; 및 (d-3) 모노머의 용액을 상기 제 1 도전성 폴리머의 표면에 가하여, 상기 산화제를 이용하여 상기 모노머를 화학적으로 중합함으로써, 상기 제 1 도전성 폴리머의 표면에 상기 분말을 부착하는 단계에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 고체 전해 축전기의 제조방법.
- 고체 전해 축전기의 제조방법에 있어서,(a) 상기 축전기의 양극으로서 작용하는 축전기 본체를 밸브 금속에 의해 형성하는 단계;(b) 상기 축전기 본체의 표면을 덮도록, 상기 축전기의 유전체로서 작용하는 산화층을 형성하는 단계;(c) 상기 축전기의 고체 전해질의 일부분으로서 작용하는 제 1 도전성 폴리머 층을 상기 산화층상에 형성하는 단계;(d) 도전성 폴리머의 분말을 상기 제 1 도전성 폴리머 층상에 부착하는 단계; 및(e) 상기 축전기의 상기 고체 전해질의 또다른 부분으로서 작용하며 표면이 상기 부착된 분말에 대응하는 요철을 가지는 제 2 도전성 폴리머 층을 상기 제 1 도전성 폴리머 층상에 형성하여 상기 부착된 분말을 덮는 단계로 이루어지고,상기 도전성 폴리머의 분말을 부착하는 단계 (d) 는 (d-1) 상기 도전성 폴리머의 분말을 모노머의 용액과 혼합하는 단계; (d-2) 상기 분말을 함유하는 용액을 상기 제 1 도전성 폴리머의 표면상에 분사하는 단계; 및 (d-3) 산화제의 용액을 상기 제 1 도전성 폴리머 층의 표면에 가하여, 상기 산화제를 이용하여 상기 모노머를 화학적으로 중합함으로써, 상기 제 1 도전성 폴리머의 표면에 상기 분말을 부착하는 단계에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 고체 전해 축전기의 제조방법.
- 고체 전해 축전기의 제조방법에 있어서,(a) 상기 축전기의 양극으로서 작용하는 축전기 본체를 밸브 금속에 의해 형성하는 단계;(b) 상기 축전기 본체의 표면을 덮도록, 상기 축전기의 유전체로서 작용하는 산화층을 형성하는 단계;(c) 상기 축전기의 고체 전해질의 일부분으로서 작용하는 제 1 도전성 폴리머 층을 상기 산화층상에 형성하는 단계;(d) 도전성 폴리머의 분말을 상기 제 1 도전성 폴리머 층상에 부착하는 단계; 및(e) 상기 축전기의 상기 고체 전해질의 또다른 부분으로서 작용하며 표면이 상기 부착된 분말에 대응하는 요철을 가지는 제 2 도전성 폴리머 층을 상기 제 1 도전성 폴리머 층상에 형성하여 상기 부착된 분말을 덮는 단계로 이루어지고,상기 도전성 폴리머의 분말을 부착하는 단계 (d) 는 (d-1) 모노머의 용액을 상기 제 1 도전성 폴리머 층의 표면에 가하는 단계; (d-2) 상기 도전성 폴리머의 분말을 산화제의 용액과 혼합하는 단계; 및 (d-3) 상기 분말을 함유하는 용액을 상기 제 1 도전성 폴리머의 표면상에 분사하여, 상기 산화제를 이용하여 상기 모노머를 화학적으로 중합함으로써, 상기 제 1 도전성 폴리머의 표면에 상기 분말을 부착하는 단계에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 고체 전해 축전기의 제조방법.
- 고체 전해 축전기의 제조방법에 있어서,(a) 상기 축전기의 양극으로서 작용하는 축전기 본체를 밸브 금속에 의해 형성하는 단계;(b) 상기 축전기 본체의 표면을 덮도록, 상기 축전기의 유전체로서 작용하는 산화층을 형성하는 단계;(c) 상기 축전기의 고체 전해질의 일부분으로서 작용하는 제 1 도전성 폴리머 층을 상기 산화층상에 형성하는 단계;(d) 도전성 폴리머의 분말을 상기 제 1 도전성 폴리머 층상에 부착하는 단계; 및(e) 상기 축전기의 상기 고체 전해질의 또다른 부분으로서 작용하며 표면이 상기 부착된 분말에 대응하는 요철을 가지는 제 2 도전성 폴리머 층을 상기 제 1 도전성 폴리머 층상에 형성하여 상기 부착된 분말을 덮는 단계로 이루어지고,상기 도전성 폴리머의 분말을 부착하는 단계 (d) 는 (d-1) 산화제의 용액을 상기 제 1 도전성 폴리머 층의 표면에 가하는 단계; (d-2) 상기 도전성 폴리머의 분말을 모노머의 용액과 혼합하는 단계; 및 (d-3) 상기 분말을 함유하는 용액을 상기 제 1 도전성 폴리머의 표면상에 분사하여, 상기 산화제를 이용하여 상기 모노머를 화학적으로 중합함으로써, 상기 제 1 도전성 폴리머의 표면에 상기 분말을 부착하는 단계에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 고체 전해 축전기의 제조방법.
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|---|---|---|---|---|
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| JPH11283874A (ja) * | 1998-01-28 | 1999-10-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電解コンデンサ |
| US6351370B1 (en) | 1998-03-19 | 2002-02-26 | Showa Denko K.K. | Solid electrolytic capacitor and method for producing the same |
| JP3963561B2 (ja) * | 1998-03-31 | 2007-08-22 | ニチコン株式会社 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| EP1101244A4 (en) * | 1998-04-13 | 2004-03-31 | Univ Princeton | MODIFICATION OF THE OPTOELECTRONIC PROPERTIES OF A POLYMER AFTER FORMATION OF A THIN FILM BY ADDITION OR REMOVAL OF IMPURITIES |
| US7090890B1 (en) | 1998-04-13 | 2006-08-15 | The Trustees Of Princeton University | Modification of polymer optoelectronic properties after film formation by impurity addition or removal |
| US6344966B1 (en) | 1998-09-08 | 2002-02-05 | Showa Denko K.K. | Solid electrolytic capacitor and method for producing the same |
| US6466421B1 (en) | 1998-05-21 | 2002-10-15 | Showa Denko K.K. | Solid electrolytic capacitor and method for producing the same |
| CN1220997C (zh) * | 1998-05-22 | 2005-09-28 | 松下电器产业株式会社 | 电解电容器及其制造方法 |
| DE69939262D1 (de) | 1998-06-25 | 2008-09-18 | Nichicon Corp | Verfahren zur herstellung eines festelektrolytkondensators |
| EP2202765A3 (en) * | 1998-07-06 | 2011-03-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electrically conducting polymer, solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof |
| US6072694A (en) * | 1998-09-30 | 2000-06-06 | Kemet Electronics Corporation | Electrolytic capacitor with improved leakage and dissipation factor |
| KR100449627B1 (ko) * | 1998-12-09 | 2004-12-17 | 삼성전기주식회사 | 전도성고분자층을이용한탄탈전해캐패시터의제조방법 |
| US6663796B1 (en) | 1998-12-25 | 2003-12-16 | Showa Denko K.K. | Electrical conducting polymer, solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof |
| US6660188B1 (en) | 1999-04-13 | 2003-12-09 | Showa Denko K.K. | Electrical conducting polymer, solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof |
| US6556427B2 (en) * | 2000-03-28 | 2003-04-29 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Solid electrolytic capacitor and method for producing the same |
| JP2002134368A (ja) | 2000-10-26 | 2002-05-10 | Showa Denko Kk | コンデンサ用粉体、焼結体及びその焼結体を用いたコンデンサ |
| JP4642257B2 (ja) * | 2001-03-09 | 2011-03-02 | 日本ケミコン株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| JP2004087829A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Shinko Electric Ind Co Ltd | キャパシタ、回路基板、キャパシタの形成方法および回路基板の製造方法 |
| CN101065816B (zh) * | 2004-11-19 | 2010-06-16 | 株式会社村田制作所 | 固体电解电容器及其制造方法 |
| DE102005016727A1 (de) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | H.C. Starck Gmbh | Elektrolytkondensatoren mit polymerer Außenschicht und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| DE102005033839A1 (de) * | 2005-07-20 | 2007-01-25 | H.C. Starck Gmbh | Elektrolytkondensatoren mit polymerer Außenschicht und Verfahren zur ihrer Herstellung |
| JP2007036147A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Showa Denko Kk | 固体電解コンデンサ素子及びその製造方法 |
| US8218290B2 (en) * | 2007-08-22 | 2012-07-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor |
| DE102007048212A1 (de) * | 2007-10-08 | 2009-04-09 | H.C. Starck Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Elektrolytkondensatoren mit polymerer Zwischenschicht |
| JP4915875B2 (ja) * | 2008-04-30 | 2012-04-11 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
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Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4609971A (en) * | 1983-08-11 | 1986-09-02 | North American Philips Corporation | Electrolytic capacitor with polymer conductor |
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| JP3070408B2 (ja) * | 1993-12-28 | 2000-07-31 | 日本電気株式会社 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| EP0714108B1 (en) * | 1994-11-25 | 1999-11-03 | Nec Corporation | Solid electrolytic capacitor having two solid electrolyte layers and method of manufacturing the same |
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