KR100733972B1 - 전도성 고분자 전해질 조성물을 이용한 고체 전해콘덴서의제조방법 - Google Patents

전도성 고분자 전해질 조성물을 이용한 고체 전해콘덴서의제조방법 Download PDF

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Abstract

권취된 알루미늄 전해 캐피시터 소자에 전기전도도가 높은 전도성 고분자 용액을 함침하여 전도성 고분자 고체 전해 캐패시터를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 본 발명에 따르면, 에틸알콜과 부틸알콜을 혼합한 것을 주성분으로 하는 1차 함침용액에 권취된 알루미늄 전해 캐패시터 소자를 침적시켜 함침한 후, 일정한 온도로 유지되는 건조로에서 건조하여 용매가 완전히 제거 되도록 한다. 이때, 함침은 상온 상압 뿐만 아니라 고온 감압하에서도 우수한 함침특성을 나타낸다. 건조 처리된 소자를 다시 에틸알콜을 주성분으로 하는 2차 함침용액에 함침 한 후 일정한 온도로 유지되는 건조로에서 건조하여 전도성 고분자를 형성 시킨다. 이렇게 전도성 고분자가 중합된 소자를 알루미늄 캔에 삽입하고 라버로 밀봉 건조시킴으로써 전도성 고분자 고체전해 캐패시터를 얻을 수 있다. 이렇게 제조된 전도성 고분자 고체 전해 캐패시터는 2차 함침에 의해 함침효과가 우수하여 고용량, 저 임피던스 및 낮은 등가 직렬저항(ESR) 값을 가지며, 고신뢰성의 제품 특성을 나타낸다.

Description

전도성 고분자 전해질 조성물을 이용한 고체 전해콘덴서의 제조방법{Method of producing a solid electrolytic capacitor by using a conductive polymer electrolytic composition}
본 발명은 고체 전해질로써 전도성 고분자 조성의 용액을 제조하여 사용하고 권취된 알루미늄 소자를 사용함으로써, 고성능 고신뢰성의 전도성 고분자 고체 전해콘덴서를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고체 전해 콘덴서는 알루미늄(Al), 탄탈륨(Ta) 등의 금속 전극 표면상에 화성처리 공정을 거쳐서 산화 피막을 생성시켜 유전체층을 형성하고, 여기에 고체 전해질을 부착하여 흑연, 은 등의 도전층을 형성한후 음극을 도출한 것으로 구성되어져 있다. 이러한 종류의 콘덴서는 고체 전해질로서 이산화망간, 산화납 등의 금속산화물이나 유기반도체의 TCNQ착염, 도전성 고분자의 폴리피롤 등이 사용되고 있다.
그런데, 상기 이산화망간은 일반적으로 탄탈륨(Ta) 전해 콘덴서에 사용되어지고 있지만, 알루미늄(Al) 전해콘덴서에 사용하기 위해서는 여러 가지 어려움이 있다. 이산화망간의 함침은 초산망간 용액에 침적한 후 가열분해 처리를 한다. 이 산화망간을 전해질로 전극에 부착하는 방법이 사용되어지고 있다. 이 방법에 의하면 가열 분해 처리시 알루미늄(Al)의 경우에서는 유전체인 산화 알루미늄 피막을 손상시키고 큰 내압 저하를 초래한다.
또한, 유기반도체로써 TCNQ 착염의 함침방법에서는 일반적으로 가열에 의한 융해 함침법이 채택되고 있다. 이것은 TCNQ 착염을 가열 융해하고, 액화된 시점에서 소자를 삽입하여 함침을 하는 것이다. 하지만 TCNQ 착염은 열에 약하고, 특히 융해 함침이 가능한 TCNQ 착염은 TCNQ 착염의 분해점이 290℃부근이므로 융해점이 240∼270℃이하가 바람직하고, 따라서 그것은 납땜 내열에 불충분한 것이 된다.
한편, 내열성이 있고, 도전성도 양호한 전도성 고분자인 폴리피롤 (Polypyrrole)이 사용되고 있다. 이 폴리피롤의 함침에 대해서는 상기 이산화망간에서 보여진 바와 같이 유전체 산화피막의 내압저하도 매우 크게 일어난다. 도너(doner)재의 개량에 의해 TCNQ 착염보다 열에 강한 것이 나타나고 있다. 또한 전기 전도도도 이산화망간, TCNQ 착염보다 훨씬 양호하고, 콘덴서의 ESR, 고주파 임피던스 등이 뛰어나다. 그렇지만, 폴리피롤의 함침에 있어서 전극의 형태가 평판구조가 아니면 함침율이 낮고, 권취형 소자에 적용하기에는 더욱더 많은 어려움이 있다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 본 출원인 명의로 특허등록된 대한민국 특허 제 330726 호에서는, 권취소자를 만드는 단계, CF3COOH, CF3CH2OH, Formic Acid 또는 Acetic Acid로 이루어진 제 1 용매와, m-cresol, P-cresol 또는 NMP로 이루어진 제 2 용매를 1 : 1의 몰비로 혼합한 후, Dioctyl sulfo sussinte sodium salt, Phosphate ester계 음이온 계면활성제, 3-(Trimethoxysilyl) propyl methacrylate 또는 3-Aminopropyl triethoxysilane로 이루어진 계면활성제를 0.2∼0.6wt% 첨가하여 용해시키고, 폴리아닐렌 Emeraldine base 분말과 도판트를 1 : 2의 몰비로 혼합하여 로드밀이나 볼밀로 분쇄하여 상기 계면활성제가 용해된 혼합용매에 첨가하면서 교반 및 용해하여 전도성 폴리아닐린 고체 전해질 용액을 제조하는 단계; 그리고 상기 전해질 용액에 상기 권취소자를 0.5~100mm/sec 속도로 침적시킨 후 끌어올려 80∼150℃에서 5-30분간 건조하여 함침액이 완전 건조된 소자를 알루미늄캡에 삽입한 후 에폭시수지, 우레탄 또는 아크릴 수지로 밀봉경화 시키는 것으로 구성되는, 전도성 고분자 전해질 조성물을 이용한 고체 전해 콘덴서의 제조방법을 제시하였다. 그러나 상기 본 출원인은 명의의 특허에서는 강제 도핑시키는 방법이어서 이온결합이 약하여 열에 쉽게 도핑물이 분리될 수 있고 따라서 내열성이 약해지는 문제점을 해소하지 못하였으며 내전압이 25볼트정도까지만 사용가능한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 종래부터 사용했던 알루미늄 전극박막을 권취한 소자에 에틸알콜과 부틸알콜을 혼합한 것을 주성분으로 하는 산화제와 첨가제로 구성되는 1차 함침제에 함침하여 용량이 높고 이온결합이 강하여 열에 쉽게 분리되지 않아 내열성이 높은 유기 반도체 고체 전해콘덴서의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
알루미늄 에칭박막과 음극박막에 각각 전극단자를 부착한후 분리지와 함께 권취하여 권취소자를 만드는 단계(S1);
에틸알콜과 부틸알콜을 혼합한 것을 주성분으로 혼합물, 산화제 그리고 첨가제를 혼합한 1차 함침제를 제조하여 상기 단계(S1)에서의 권취소자를 함침하고 용해장치를 사용하여 함침시키는 단계(S2);
상기 단계(S2) 후 권취소자를 끌어올려 60∼120℃에서 30분∼3시간 건조시키는 단계(S3);
상기 단계(S3) 후 건조된 권취소자를 에틸알콜과 모노머로 구성되는 2차 함침제에 함침시켜 함침효과를 극대화 시키는 단계(S4): 그리고
상기 단계(S4) 후 권취소자를 끌어올려 60∼250℃에서 30분∼3시간 건조시킨 후, 함침액이 완전건조된 소자를 알루미늄캔에 삽입하고 라버로 밀봉시키는 단계(S5)를 포함하는 고체전해 콘덴서의 제조방법을 제공한다.
상기 단계(S2)에서의 함침제는 중량으로 에틸알콜 55∼85%와 부틸알콜 15∼45%를 혼합한 혼합물을 35∼65%, 산화제를 34.9∼50% 그리고 첨가제를 0.1∼0.5%로 함유시킴이 바람직한데, 여기서 에틸알콜 부틸알콜 혼합물과 산화제는 희석되어 함침성을 개선시키며 Al 피막에 산화제 침투가 용이하게 하는 역할을 하며 부틸알콜은 후단계(S4)에서의 모노머의 용해성을 양호하게 하여 낮은 온도에서도 함침 작업이 가능하게 하며 반응을 지연시켜 함침을 양호하게 하는 역할을 하므로 따라서 부틸알콜의 농도가 너무 높으면 특성저하를 가져오기 때문에 상기 범위로 한다. 첨가 제는 0.1%이하가 되면 첨가효과가 없고 0.5%이상이 되면 용매성 즉, 후공정에서의 함침효과가 없기에 이 범위로 한다. 또한 본 발명에서 사용하는 산화제는 파라톨루엔 술폰산 제 3철염으로 한다.
또한 상기 첨가제는 도펀트 역할을 하는 폴리비닐알콜(PVA ; polyvinylalcohol), 폴리스타이렌설퍼네이트(PSSA ; polystyrenesulfonate) 및 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA ; polymethylmetaacrylate) 중에서 1종 이상을 사용함이 바람직하다. 또한 단계(S2)에서의 함침을 상온 교반 함침으로 하는데 약 1∼10분간 행한다.
상기 단계(S3)에서의 건조온도는 고분자 형성이 잘 안되는 60°이하와 고분자 형성이 급격하게 이루어져 특성을 저하시킬 수 있는 120℃ 이상은 피한다.
상기 단계(S4)에서의 2차 함침제의 비율은 중량으로 에틸알콜 40∼60%에 대해 모노머를 40∼60% 혼합시켜 사용하고, 여기서 모노머로는 싸이오펜 모노머를 사용함이 바람직하고 특히 3.4-에틸렌 디엑토시 티오펜을 사용함이 좋다.
또한, 상기 단계(S5)에서의 건조온도는 불순물을 제거하고 내열성을 증가시킬 수 있고 납 프리(Pb-free) 특성을 맞추기에 적당한 온도 범위로 정한 것이다.
본 발명에서는 또한 상기 단계(S2) 및 단계(S4)에서의 함침은 함침용액에 침적할 때 권취소자를 0.5∼10mm/sec의 속도로 침적시키고 동일한 속도로 끌어올려 행할 수도 있다.
이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 알루미늄 에칭박막과 음극박막에 각각 전극단자를 부착한후 분리지와 함께 권취하여 권취소자를 만들고, 상온 상압하에서 에틸알콜과 부틸알콜을 혼합한 혼합물을 주성분으로 하는 1차 함침제에 상기 권취소자 침적후 에틸알콜을 주성분으로 하는 2차 함침제에 다시 침적함으로써, 높은 함침율을 갖도록 고체 전해질층을 형성시킬수 있어서 종래의 방법에 따라 제조된 고체 전해콘덴서에 비해서 함침이 용이하고 누설전류 특성이 우수하며 정전용량 매우 크고 내열성이 강한 고체 전해콘덴서를 제조할 수 있게 된다.
종래의 폴리피롤 등 도전성 고분자의 함침 방법에서는 절연체로서 유전체 산화 피막상에 화학 및 전해 중합에 의해 전해질을 생성시키기 때문에, 유전체 산화 피막에 미리 도전성 고분자막과 이산화망간 등을 예비 코팅(pre-coating)시켜서 유전체 산화 피막상에 예비코팅막을 삽입한 후 전해 중합을 수행한다.
그런데, 이러한 방식은 전극이 평판일 때는 양호하지만 권취된 소자 일 때는 산화피막 상에 예비 코팅막을 균일하게 형성시키기가 불가능하고 그 후의 전해 중합도 매우 불균일하므로, 제품특성과 신뢰성이 불량하고, 제조공정의 전도성 고분자 중합에 있어서도 여러 단계를 거쳐야 하며, 공정단계의 조건 제어에도 많은 어려움이 따른다.
한편, 예비 코팅막의 대표적인 예로서는 피롤의 산화중합이 있다. 이것은 피롤을 산화제에 의해 중합하는 것이다. 산화중합은 피롤과 산화제를 녹인 용액 중에서 이루어지지만, 피롤, 산화제의 농도분포의 차이가 중합도에 크게 영향을 주고, 중합이 이루어지는 표면 부근은 언제나 일정조건을 유지하지 않으면 안된다. 따라서, 평판전극의 경우에는 피롤과 산화제를 충분히 공급시켜서 일정조건으로 제어하기가 쉽지만, 권취 타입에서는 산화중합 시에 소자내부까지 피롤과 산화제의 공급이 불충분하고 산화중합시 피롤중합에 큰 편차가 생기게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 고체 전해질로써 에틸알콜과 부틸알콜의 혼합물을 주성분으로 하고 도펀트 역할을 하는 함침 용액을 제조하여 사용하고 권취된 알루미늄 소자를 사용하여 고성능 고신뢰성의 전도성 고분자 고체 전해콘덴서를 제조하려는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 전도성 고분자 고체 전해콘덴서의 제조방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는 고체전해질로서 전도성이 높고 함침이 매우 양호한 함침용액을 제조하여 사용한다. 본 발명에서 얻어진 함침용액을 고체전해질로 사용하면, 피롤 등으로 전해중합을 하는 것 보다 2차에 걸쳐 함침함으로써 권취된 소자의 내부까지 함침용액이 침투해 들어가 함침됨으로써, 전기적 특성 및 신뢰성이 우수하다. 또한, 본 발명의 전도성 폴리머는 TCNQ 착염에 비해 열적 특성이 매우 우수하며 250℃이상의 납 프리(Pb-free) 조건의 납땜 온도에서도 특성 변화가 없이 안정하다.
본 발명에서는 먼저 에틸알콜과 부틸알콜을 혼합한 혼합물에 산화제를 혼합하여 도판트(dopant) 역할로 사용된 첨가제를 0.1∼0.5%로 혼합하여 자석교반기(Magnetic stirrer)로 교반하여 용해시켜서 함침용액을 제조한다.
이렇게 제조된 함침용액에, 권취된 소자를 리드단자(lead wire)의 용접부까지 침적함으로써 전도성 함침 전해질을 함침시킨다. 1차 함침후 용매를 완전히 건조시키기 위해서 60∼120℃에서 30분∼3시간 건조시킨 후 건조된 권취소자를 에틸 알콜과 모노머로 구성되는 2차 함침제에 함침시켜 함침효과를 극대화 시킨다. 이어서 함침 후 권취소자를 끌어올려 60∼250℃에서 30분∼3시간 건조시켜 전도성이 우수한 고체 전해질을 유전체 산화피막 상에 형성시킨다.
본 발명에 의하여 종래에 폴리피롤 및 아닐린의 고체 전해질 층을 형성하기 위해 행하던 화학중합 및 전해중합을 반복해야 하는 공정상의 복잡함이 제거 되었다. 또한, 화학 중합 및 전해 중합에 의해서는 권취형 소자 내부까지 균일하게 함침되는 것이 불가능하여 제반 전기적 특성 및 신뢰성이 불량하였으나, 본 발명의 전도성 고분자 용액이 갖는 낮은 표면장력, 낮은 점도 특성에 의해 소자 침적시 상온 상압하에서도 모세관 현상 및 확산효과 의한 함침이 용이하게 권취형 소자 내부로 일어남으로써 균일한 고체 전해질 층이 형성된다. 따라서, 종래의 방법에 의해 제조된 제품에 비해 용량이 크고, 고주파에서 임피던스 및 ESR, 손실값 등이 낮은 장점을 가지고 있다.
또한, TCNQ착염을 사용하여 융해함침을 행하는 방법은 고온에서 작업이 이루어져야 하고, TCNQ착염이 220∼240℃에서 녹기 시작하기 때문에 납 프리(Pb free) 조건의 납땜온도에서 특성변화가 일어난다는 단점이 존재하지만 본 발명의 폴리티이오펜 전해질은 상기와 같은 단점을 해결할 수 있다.
실시예
이하에서 본 발명의 구체적 실시예에 대해서 서술하면, 양극박과 음극박 사이에 전해지를 두고 권취하여 직경 약 7mm의 권취소자를 만들었다. 양극박의 절단 단면에는 산화막이 손상되었기 때문에 권취 소자를 40∼60℃, 10wt%의 아디핀산 암노늄 수용액 중에서 화성 처리를 했다. 그 다음에 화학 중합시켜 폴리에틸렌 디옥시 티오펜(PEDT)의 고체 전해질 층을 형성 시켰다. 이와 같이 하여 얻어진 커패시터 소자를 케이스에 넣고 개구부를 PAD로 밀폐 시켰다,.
실시예 및 비교예 1 ∼ 3을 표 1에 나타낸 정격전압 35V, 정격정전용량 33㎌인 고체 전해 커패시터를 각각 100개 제작하였다.
실시예 1
먼저 통상적인 방법으로 알루미늄 에칭박막과 음극박막에 각각 전극단자를 부착한 후 분리지와 함께 권취하여 직경 약 7mm의 권취소자를 만들었다.
상기 권취소자의 양극박의 절단 단면에는 산화막이 손상되었기 때문에 권취소자를 50℃, 10wt%의 아디핀산 암모늄 수용액 중에서 화성처리 하였다.
상기 권취소자와 함침시켜 고체전해질층을 형성시키기 위해 에틸알콜 70%와 부틸알콜 30%를 혼합한 혼합물 55%, 산화제로 파라톨루엔 술폰산 제 3철염 44.6% PVA 0.4%를 칭량하여 통상의 방법으로 함침액을 제조하였다. 상기 함침제에 상기 소자를 넣고 25℃에서 약 8분간 교반함침시킨 후 소자를 꺼내 오븐에서 100℃의 온도로 약 2시간 30분간 건조시켰다.
함침액이 함침되어 건조된 소자를 중량으로 55% 에틸알콜과 45%의 3.4-에틸렌 디엑토시 디오펜으로 제조한 함침제에 다시 넣고 25℃에서 약 7분간 교반함침시킨 후 꺼내어 오븐에서 60 ∼ 200℃의 온도에서 2시간 건조시켜 납프리 상태로 되 게 건조한 후 알루미늄 케이스에 놓고 개구부를 라바를 이용해 밀폐시켰다.
실시예 2
본 실시예에서는 실시예 1에서와 동일한 것을 함침할 때 권취소자를 7mm/sec 속로 침적시키고 동일 속도로 끌어올리는 것만 달리하였다.
실시예 3
실시예 1에서와 같이 만들어지고 화성처리된 권취소자를 1차 함침액 성분 중 참가제를 PVA가 아닌 PSSA가 0.4% 혼합된 것을 사용하였다. 나머지는 실시예 1에서와 동일한 것으로 하였다.
실시예 4
실시예 1에서와 같은 조건으로하데, 첨가제는 PVA를 0.2% PMMA를 0.4%로 변경하여 함침액으로 하고, 2차 함침액에서 에틸알콜을 50%, 3-4-에틸렌 디엑토시 티오펜을 50%로 하여 2차 함침액으로 사용하였다.
실시예 5
실시예4에서 함침시 침적속도를 10mm/sec로 하고 동일속도로 끌어올렸다. 나머지는 거의 비슷하게 행하였다.
비교예 1
먼저 예비코팅액을 제조하기 위하여, 폴리아닐린 Emeraldine base 분말(1.0∼5.0wt%)과 dodecylbenzenesulfonic acid를 1:4의 몰비로 무게를 칭량하여 밀링장치인 로드 밀(rod mill), 쓰리 롤 밀(3 roll mill)로 혼합,분쇄한다. 분쇄된 페이스트(paste) 형태의 고점도 용액을 69∼91wt%의 크로로포롬(CHCl3) 용매에 2.0∼20.0wt% 첨가하여 용해장치인 호모믹서(Homo mixer), 자석 교반기(Magnetic Stirrer), Attritor, 또는 유화기(Emulsifier)로 교반하여 용해시키고, 용액의 휘발도를 낮추기 위하여 상기 크로로포롬 용매의 10wt%에 해당되는 양만큼의 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르(Ethlyleneglycol monobutyl ether)를 첨가하여 예비 코팅액을 제조한다.
이때, 상기 크로로포롬의 대체물질로는 Acetonitrile, n-Butyl alcohol, Tetrahydro furfuryl alcohol, iso-propyl alcohol, CCl4, MEK, MIBK, Cyclohexanone, propylene carbonate, sulfolane, acetic acid ethyl ester, acetic acid butyl ester, Iso-butyl alcohol, Diacetone alcohol이 사용될 수 있고, 상기 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르의 대체물질로는 ethlylene glycol monoethyl ether, diethlylene glycol monoethyl ether, diethlylene glycol monobutyl ether, diethlylene glycol monoethyl ether acetate, diethlylene glycol monobutyl ether acetate, ethlylene glycol monoethyl ether acetate, ethlylene glycol monobutyl ether acetate가 사용될 수 있다.
이렇게 제조된 전도성 폴리아닐린 고체 전해질용액에 권취소자를 0.5∼10㎜/sec 속도로 침적시킨 후 침적시와 동일 속도로 끌어올려 80∼150℃에서 5∼30분 동안 건조 오븐에서 건조시키고, 함침액이 완전 건조된 소자를 알루미늄 캔에 삽입한 후 에폭시 수지, 우레탄 또는 아크릴 수지로 밀봉, 경화하여 전도성 고분자 고체 전해 콘덴서를 제조한다.
비교예 2
유기 반도체 고체 전해 콘덴서에 사용되는 TCNQ 착염분말을 먼저 알루미늄 캔에 적당량 칭량하여 넣고, 310℃로 가열하여 융해되면 준비된 콘덴서 소자를 알루미늄 캔에 삽입하여 함침한 후 냉각하여 에폭시 수지로 밀봉, 경화함으로써 유기반도체 고체 전해콘덴서를 제조하였다.
비교예 3
상기와 동일한 모양의 소자를 실시예용액과 Ammonium peroxy disulfate[(NH4)2S2O8] 용액에 교대로 침적시켜 산화중합함으로써 폴리피롤의 precoating층을 형성시켰다. 그 후 전해중합은 피롤 0.05mol, p-toluene sulfonic acid 0.025mol, tri-n-butyl amine을 아세토니트릴(Acetonitrile)류에 용해시킨 용액 중에 2㎃/㎠으로 1시간 전해중합을 하였다. 다음으로 세정건조를 간단히 수행한 다음 알루미늄 캔에 삽입한 후 에폭시 수지로 밀봉, 경화하여 고체 전해 콘덴서를 제조하였다.
결과 및 고찰
하기 표1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예들을 종래기술에 따른 비교예와 비교해 보면, 본 발명에 따라 제조된 고체 전해 콘덴서특성 중 정전용량, tanδ, ESR 특성이 우수하며, 본 발명에서 해결하고자 하는 내전압 특성이 비교예보다 매우 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있다.
표 1
정전용량(㎌) tanδ 100㎑ ESR(Ω) 내전압(V)
실시예 1 33.3 0.021 0.030 37.5
실시예 2 32.1 0.025 0.033 36.9
실시예 3 31.3 0.027 0.041 35.4
실시예 4 30.1 0.023 0.038 36.2
실시예 5 28.9 0.031 0.041 36.7
비교예 1 28.7 0.022 0.046 27.3
비교예 2 25.1 0.021 0.035 27.6
비교예 3 27.1 0.033 0.055 27.9
전술한 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 고체 전해 콘덴서는 종래 기술에 따라 제조된 고체 전해 콘덴서에 비해서 함침이 용이하고 2차 함침으로 인해 함침율이 높을 뿐 아니라 부틸알콜의 사용으로 용해성이 상대적으로 낮은 온도에서 낮업이 가능하게 된다. 또한, 누설전류 특성이 우수하고 정전용량 또한 매우 크다. 게다가, 상온 상압하에서 전도성 고분자 용액에 권취소자를 단순히 침적함으로써 높은 함침율을 갖도록 고체 전해질층을 형성시킬수 있기 때문에, 종래의 고체 커패시터에 비해 내전압이 향상되고, 제품의 신뢰성 및 내열성 등의 제반특성을 향상시킬 수 있어서 그 실용적, 산업적 가치가 매우 크다.
이와 같은 장점을 갖는 본 발명의 전도성 고분자 고체 전해 콘덴서는 PDP TV, LCD TV, PC의 메인보드 및 그래픽 카드, 노트북 PC 등의 전기 전자기기에 전원 평활용, 노이즈 제거용 및 고주파 저 ESR 값이 요구되는 분야에 적용이 가능하다. 특히 고리플(high ripple)이 요구되는 PDP등의 디스플레이 분야와 펜티엄 Ⅳ 이상의 컴퓨터 CPU 입력측 DC-DC 컨버터 및 인버터에 적용이 가능한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 알루미늄 에칭박막과 음극박막에 각각 전극단자를 부착한 분리지와 함께 권취하여 권취소자를 만드는 단계(S1);
    상기 단계(S1)에서의 권취소자를 에틸알콜과 부틸알콜로 이루어지는 혼합물, 산화제 그리고 도펀트 역할의 첨가제로 이루어진 1차 함침제에 침적하여 함침시키는 단계(S2);
    상기 단계(S2) 후 권취소자를 끌어올려 60∼120℃에서 30분∼3시간 건조시키는 단계(S3);
    상기 건조된 권취소자를 에틸알콜과 모노머로 구성되는 2차 함침제에 함침시켜 함침효과를 극대화시키는 단계(S4): 그리고
    상기 단계(S4) 후 권취소자를 끌어올려 60∼250℃에서 30분 내지 3시간 건조시킨 후, 완전 건조된 권취소자를 알루미늄캔에 넣고 라버로 밀봉시키는 단계(S5)를 포함함을 특징으로 하는 고체전해 콘덴서의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단계(S2)에서의 1차 함침제는 중량으로 에틸알콜 55∼85wt%와 부틸알콜 15∼45wt%를 함유하는 혼합물 49.5∼65wt%, 산화제 34.9∼50wt% 그리고 도펀트 역할의 첨가제 0.1∼0.5wt%로 함유하는 것임을 특징으로 하는 고체 해 콘덴서의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 도펀트 역할의 첨가제는 PVA, PSSA 및 PMMA 중에서 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 고체전해 콘덴서의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 단계(S2)에서의 함침은 상온 교반 함침으로 1∼10분간 행함을 특징으로 하는 고체전해 콘덴서의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 산화제는 파라 톨루엔 술포산 제3철염인 것 을 특징으로 하는 고체전해 콘덴서의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 단계(S4)에서의 함침제는 중량으로 에틸알콜 40∼60%와 모노머를 40∼60%를 함유함을 특징으로 하는 고체전해 콘덴서의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 모노머로는 싸이오펜 모노머임을 특징으로 하는 고체전해 콘덴서의 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 모노머는 3.4-에틸렌 디엑토시 티오펜임을 특징으로 하는 고체전해 콘덴서의 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 단계(S2) 및 단계(S3)에서의 함침은 권취소자를 0.5∼10mm/sec의 속도로 침적시키고 동일한 속도로 끌어올리는 것임을 특징으로 하는 고체전해 콘덴서의 제조방법.
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