KR100765838B1 - 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조 방법 - Google Patents

적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100765838B1
KR100765838B1 KR1020060072328A KR20060072328A KR100765838B1 KR 100765838 B1 KR100765838 B1 KR 100765838B1 KR 1020060072328 A KR1020060072328 A KR 1020060072328A KR 20060072328 A KR20060072328 A KR 20060072328A KR 100765838 B1 KR100765838 B1 KR 100765838B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
soluble
conductive polymer
solution
aluminum
layer
Prior art date
Application number
KR1020060072328A
Other languages
English (en)
Inventor
고광선
고재욱
임정길
윤태열
김한준
Original Assignee
주식회사 디지털텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 디지털텍 filed Critical 주식회사 디지털텍
Priority to KR1020060072328A priority Critical patent/KR100765838B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100765838B1 publication Critical patent/KR100765838B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30Stacked capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/04Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/042Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
    • H01G9/045Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material based on aluminium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/04Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/048Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
    • H01G9/055Etched foil electrodes
    • H01G9/155
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Abstract

적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조방법은, 알루미늄 에칭 박 상부에 유전체층을 형성하는 단계와, 이 에칭 박 상부에 산화제를 코팅하는 단계와, 산화제가 코팅된 알루미늄 에칭 박을 가용성-전도성 고분자 용액에 피롤 단량체(monomer)가 용해된 혼합용액에 침적시킨 후 건조시켜 화학적 산화중합 방식에 의해 상기 유전체층 상부에 폴리피롤 및 가용성-전도성 고분자의 혼합층을 코팅하는 단계, 및 이러한 혼합층이 형성된 알루미늄 에칭 박을 가용성-전도성 고분자 용액에 침적시켜 전기화학적 산화중합 방식에 의해 상기 혼합층 상부에 전도성 고분자층을 코팅하는 단계를 포함하도록 구성하여, 콘덴서의 용량(capacitance)의 향상, 손실(tan δ)의 감소, 및 등가직렬저항(ESR)의 감소되는 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조방법을 제공하는 것이다.
적층형, 알루미늄 고체 전해 콘덴서, 폴리피롤, 가용성-전도성 고분자, 폴리피롤 및 가용성 전도성 고분자 혼합용액. 피롤 단량체(monomer)

Description

적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조 방법{Method for stacked type of solid electrolytic aluminium condenser}
도 1은 종래기술에 따른 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서의 제조 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 도 1의 제조 공정에 의해 제조된 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 도시된 알루미늄 에칭 박의 에칭 피트 내부에 1차 전도성 고분자가 충전된 상태를 개략적으로 도시한 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서의 제조 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 도 4의 제조 공정에 의해 제조된 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 5의 도시된 알루미늄 에칭 박의 에칭 피트 내부에 1차 전도성 고분자가 충전된 상태를 개략적으로 도시한 설명도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
210 : 알루미늄 박 215 : 유전체층
220': 고분자 고체 전해질층 220a: 2차 가용성-전도성 고분자층
220b: 가용성 전도성 고분자 220c: 폴리피롤
220d: 1차 폴리피롤 및 가용성-전도성 고분자 혼합층.
본 발명은 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 유전체층이 형성된 알루미늄 에칭 박에 전기화학적 산화중합에 의한 전도성 고분자 전해질층이 형성된 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조방법에 관한 것이다.
최근 전자 기술은 전자회로의 고밀도화, 고성능화 등의 계속적인 발전이 이루어지고 있으며, 이에 따라, 이러한 전자회로에 구비되는 전자부품 또한 경박단소화, 고신뢰성화, 칩화 및 저가격화 등이 요구되고 있는 추세이다. 대표적인 전자부품의 하나인 콘덴서 역시 이러한 요구에 부응하여 소형화, 장수명화 및 칩화에 그 연구가 집중되고 있으며, 특히 고주파 영역에서 주파수 특성이 뛰어난 적층형 알루미늄 고분자 콘덴서의 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
도 1은 종래의 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서의 제조 공정을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 도 1의 제조공정에 의해 제조된 적층형 알루미늄 고체 전해콘덴 서의 구조를 나타낸 단면도이다.
일반적으로, 고분자를 이용한 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조방법은 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 먼저, 타발(S110), 재화성(S120) 등의 공정을 통해 알루미늄 에칭 박(210)의 표면에 유전체층(215)을 형성한다. 이후, 유전체층 상부에 산화제를 코팅 하고, 가용성-전도성 고분자 용액에 산화제가 코팅된 알루미늄 에칭 박을 (210)을 침전한 후 건조하여 유전체층(215) 상부에 화학적 산화중합 방식에 의한 1차 전도성 고분자층(220b)을 형성(S130)하고, 여기에 전기화학적 산화중합(electrochemical polymerization) 방식에 의한 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리싸이오펜 등의 2차 전도성 고분자층(220a)을 형성(S140)한다. 다음 고분자 고체 전해질층(220) 상부에 은층(240)을 형성(S160)하게 되는데, 이때, 은층(240)의 형성에 앞서 고분자 고체 전해질층(220)의 평탄화 등을 위한 카본층(230) 형성 공정(S150)을 수행할 수 있다. 이상의 공정의 반복을 통한 적층 과정(S170)을 통해 알루미늄 고분자 고체 전해 콘덴서 단위전극(unit cell)을 제조한다.
이러한 단위전극(unit cell)은 필요에 따라 적정 수량을 병렬로 전도성 접착제를 사용하여 적층 함으로써 필요한 콘덴서의 정전용량을 완성하고, 여기에 애노드 전극(270)과 캐소드 전극(280)의 형성을 위한 리드 프레임 형성 공정(S180)을 수행한 후, 몰딩 레진(260) 등을 이용한 몰딩 공정(S190)에 의해 적층형 알루미늄 고분자 고체 전해 콘덴서의 제조가 완료된다.
이와 같이, 제조된 여기서 설명되지 않은 마킹(marking), 에이징(aging) 및 검사(test) 등의 공정은 몰딩 공정(S190)의 수행 후에 추가로 수행되는 공정이다.
여기서, 본 발명은 전기화학적 산화중합 방식에 의한 폴리피롤 등의 2차 전도성 고분자층을 형성(S140)하기 이전 단계인, 화학적 산화중합 방식에 의해 유전체가 생성된 알루미늄 에칭 박에 전도성을 부여하는 1차 전도성 고분자층을 형성(S130)하는 단계에 관한 것이다.
일반적으로 알루미늄 고분자 전해 콘덴서에 사용되는 전도성 고분자로는 주로 전기화학적 중합방식에 의한 폴리피롤을 사용하는데, 이와 같이 전기화학적 중합방식에 의해 전도성 고분자인 폴리피롤을 유전체가 형성된 알루미늄 박에 코팅하기 위해서는 단량체(monomer)인 피롤이 용해되어 있는 피롤 전해액 상에서 알루미늄 박에 외부 전극을 연결하고 전류를 흘려 주어야 한다.
그러나, 알루미늄 박에 생성된 유전체는 기본적으로 부도체이기 때문에 별개의 외부 전극을 알루미늄 박에 접촉시켜 전기화학적 산화중합을 실시하더라도 폴리피롤은 생성되지 않는다. 따라서, 알루미늄 박의 유전체 위에 폴리피롤이 생성되도록 하기 위해서는 유전체 표면에 전기가 흐를 수 있도록 전기 전도성을 부여해 주어야 한다.
이를 위해서 종래에는 가용성-전도성 고분자 용액인 가용성-폴리아닐린, 가용성-폴리피롤 등의 용액에 알루미늄 박을 침적한 후 건조하여 유전체층 상부에 가용성-폴리아닐린 또는 가용성-폴리피롤 등의 1차 전도성 고분자층을 코팅한 후에, 후 공정의 전기화학적 산화중합을 위한 전극으로 사용하였다.
그러나, 이러한 종래 기술에 따른 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조방법에는 도3에 도시한 바와 같이 다음과 같은 문제점이 있다. 여기서 도3은 도 2의 도시된 알루미늄 에칭 박의 에칭 피트 내부에 1차 전도성 고분자가 충전된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
가용성-전도성 고분자는 이미 고분자 상태의 폴리아닐린이나 또는 폴리피롤을 용매에 약 5~20% 용해하여 사용하기 때문에, 고분자 알갱이들이 미세 다공 구조인 알루미늄 박의 에칭 피트(P) 보다 큰 경우가 많아 균일한 피막을 형성하지 못하고 에칭 피트(P)가 막히거나 또는 아예 침투하지 못하는 경우가 발생한다. 이러한 현상은 후 공정에서 전기화학적 산화중합으로 폴리피롤을 형성할 때에 폴리피롤 층의 불균일 내지는 불연속인 면이 생성되고, 에칭 피트(P) 내부에 폴리피롤이 생성되지 못하게 되어 콘덴서의 용량(capacitance)이 저하되고 등가직렬저항(ESR)이 증가되며, 또한 탄젠트손실각(tan δ)이 증가됨은 물론 외부전계(electric field) 인가 시에 전해질 층인 폴리피롤층의 불균일로 인해 내전압(withstanding voltage)이 저하되는 등의 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전기화학적 산화중합 방식에 의해 알루미늄 에칭 박에 형성된 유전체층 상부에 고분자 전해질층이 형성되는 이전 단계에서, 에칭 피트 내부에 전도성 고분자의 충전도를 높이고, 동시에 전도성 고분자층의 두께도 향상시켜서 보다 균일하고 안정된 분포를 갖는 고분자 전해질층의 형성을 위한 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 전도성 고분자층을 형성하기 위해 별도의 부가적인 공정을 추가하지 않고, 종래와 같이 단일 공정에 의해 전도성 고분자층을 형 성함으로써, 제조원가가 증가되는 부담과 공정 수의 증가로 생산성이 저하되는 단점을 해결하기 위한 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조 방법은, 알루미늄 에칭 박 상부에 유전체층을 형성하는 단계와, 이 에칭 박 상부에 산화제를 코팅하는 단계와, 산화제가 코팅된 알루미늄 에칭 박을 가용성-전도성 고분자 용액에 피롤 단량체(monomer)가 용해된 혼합용액에 침적시킨 후 건조시켜 화학적 산화중합 방식에 의해 상기 유전체층 상부에 폴리피롤 및 가용성-전도성 고분자의 혼합층을 코팅하는 단계, 및 이러한 혼합층이 형성된 알루미늄 에칭 박을 가용성-전도성 고분자 용액에 침적시켜 전기화학적 산화중합 방식에 의해 상기 혼합층 상부에 전도성 고분자층을 코팅하는 단계를 포함하도록 구성된다.
여기서, 혼합층을 형성하는 가용성-전도성 고분자 용액은 가용성-폴리아닐린 또는 가용성-폴리피롤 또는 가용성-폴리싸이오펜 중 어느 하나가 용매에 용해된 것이 바람직할 것이다.
또한, 전기화학적 산화중합 방식에 의해 생성되는 가용성-전도성 고분자는 폴리피롤인 것이 바람직할 것이다.
이때에, 혼합용액은 5~15% 농도의 가용성-전도성 고분자가 용해된 용액에 피롤 단량체와 분산제가 함께 용해된 용액이다.
또한, 산화제가 코팅된 알루미늄 에칭 박을 혼합용액에 침적한 후 상온 또는 100℃ 전후의 온도에서 소정 시간 건조하는 것이 바람직할 것이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서의 제조공정을 나타낸 흐름도이고, 도 4는 도 3의 제조 공정에 의해 제조된 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서의 구조를 나타낸 단면도이다.
여기서, 알루미늄 고분자 고체 전해 콘덴서의 구성 및 제조 과정은 상술한 종래의 알루미늄 고분자 고체 전해 콘덴서의 구성 및 제조 과정에서 화학적 산화중 합 방식에 의한 1차 가용성-전도성 고분자층이 코팅되는 제조 단계(S130b) 및 구성(220d)을 제외한 나머지 제조 단계 및 구성은 동일하므로, 이하 동일한 제조 단계 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 핵심적 특징으로 2차 전도성 고분자층(220a)을 전기화학적 산화중합으로 코팅하기 이전에 유전체층(215)이 생성된 알루미늄 에칭 박(210)에 전도성을 부여하기 위한, 1차 전도성 고분자층(220d)을 형성하는 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 미세 다공구조의 에칭 피트(P)내부에 폴리피롤(220c) 전도체를 골고루 형성하기 위하여 화학적 산화중합에 의하여 폴리피롤을 중합하는데, 이를 위해 유전체가 형성된 알루미늄 에칭 박(210)을 요오드(iodine), 브롬(bromine) 등과 같은 할로겐(halogen) 물질 혹은 오플루오르 안티몬산(antimony pentafluoride), 오플루오르화 비소(arsenic pentafluoride), 오플루오르화 인(phosphorus pentafluoride), 페릭 클로라이드(feric chloride), 알루미늄 클로라이드(aluminum chloride) 등과 같은 할라이드(halide) 혹은 황산(sulfuric acid), 질산(nitric acid), 염산(hydrochloric acid) 등과 같은 프로토닉 산(protonic acid) 혹은 과황산소다(sodium persulfate), 과황산칼륨(potassium persulfate), 과황산암모늄(ammonium persulfate) 등과 같은 과황산(persulfate) 혹은 과산화수소(hydrogen peroxide), 디플루오로술포닉 퍼옥사이드(difluorosulfonic peroxide) 등과 같은 과산화물(peroxide) 등을 이용한 산화제(oxidizing agent) 용액 속에 침적시키고 건조하여 에칭 피트(P) 내부에 산화제를 골고루 균일하게 코팅시킨다.
이후, 산화제가 코팅된 알루미늄 에칭 박(210)을 가용성-폴리아닐린, 가용성-폴리피롤, 가용성-폴리싸이오펜 등의 가용성-전도성 고분자가 1~20% 용해된 가용성-전도성 고분자 용액에 단량체(monomer)인 피롤을 용해시킨 혼합용액에 침적한 후 건조시킨다.
이때에, 혼합용액에 침적된 알루미늄 에칭 박(210)의 유전체 표면에는 이미 코팅된 산화제에 의해 혼합용액 속의 피롤 단량체(monomer)가 화학적 산화 중합이 시작되고, 알루미늄 에칭 박(210)을 혼합용액에서 꺼내어 상온에서 서서히 건조시키면 알루미늄 에칭 박(210)의 에칭 피트(P) 내부 및 외부 표면에서 연속적인 화학적 산화중합이 진행되어 전체적으로 에칭 피트(P) 내부 및 외부 표면에 폴리피롤(200c)이 생성된다.
또한, 화학적 산화중합에 의해 폴리피롤(220c)이 생성됨과 동시에 혼합용액 속에 포함되어 있던 가용성-전도성 고분자(220b) 알갱이 들이 에칭 피트(P) 내부와 외부는 물론 폴리피롤(220c) 상부에 추가적으로 동시에 코팅되는 혼합층(220d)이 코팅된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 1차 가용성-전도성 고분자층은 동일한 건조공정에서 유전체층(215) 상부에 작은 입자 상태의 폴리피롤(220c)과 상대적으로 큰 입자의 가용성-전도성 고분자(220b)가 동시에 생성된다.
이후, 혼합층(220d)이 형성된 알루미늄 에칭 박(210)을 전극으로 사용하여 가용성-폴리피롤 용액 상에서 전기화학적 산화중합(electrochemical polymerization)에 의해 혼합층 상부에 2차 전도성 고분자층(220a)이 코팅된다.
[실시예]
상기 방법의 실시예로써, 폴리피롤 단량체(monomer)와 가용성-전도성 고분자가 용해된 혼합용액을 사용한 화학적 산화중합에 의한 폴리피롤 및 가용성-전도성 고분자 혼합층의 생성방법은 유전체가 형성된 알루미늄 에칭 박을 0.5 mol 농도의 과황산암모늄(ammonium persulfate) 산화제 용액 속에 10분간 침적하고 꺼내어 상온에서 60분간 건조하여 알루미늄 에칭 박 유전체 표면의 에칭 피트 내부 및 외부에 골고루 산화제를 결착시킨다. 이 후 5% 가용성-폴리아닐린이 용해된 용액에 2 mol 농도의 단량체 피롤 용액, 분산제로 폴리아크릴산(polyacrylic acid) 0.01 mol 농도를 혼합, 교반하여 균일한 단량체 용액을 제조하고, 여기에 산화제가 코팅된 알루미늄 에칭 박을 10분간 침적하고 꺼내어 상온에서 60분간 건조하면서 산화제와 피롤 단량체간의 산화적 화학중합을 실시하여 폴리피롤을 생성한다.  이 때에 폴리피롤이 생성됨과 동시에 용매가 건조되면서 알루미늄 에칭 박의 에칭 피트 내부 및 외부에 상대적으로 전기전도도가 높은 가용성 폴리아닐린이 코팅되고 또한 산화적 화학중합으로 생성된 폴리피롤 위에 폴리아닐린이 추가로 코팅되어 전체적인 전도성고분자 코팅 면적이 증가하고 두께도 두꺼워진다.  
이 후 생성된 폴리피롤 및 가용성-폴리아닐린의 혼합층이 형성된 알루미늄 박을 가용성-폴리피롤 용액에 침적하여 전기화학적 산화중합에 의해 본격적인 폴리피롤 피막을 생성한다. 
또한, 여기서 전기화학적 산화중합을 위한 피롤 전해액은 0.5 mol 농도의 피롤과 도판트(dopant)로 0.25 mol 농도의 p-톨루엔술포네이트(p-toluenesulfonate), 촉매로 0.05 mol 농도의 옥살산(oxalic acid)을 혼합하여 0.01 A/㎠ 전류밀도로 전해중합을 실시하여 10~20㎛ 두께의 폴리피롤 피막을 생성한다.
용량(capacitance) 탄젠트손실각(tan δ) 등가직렬저항(ESR)
3.3 μF 0.9% 50 ~ 100 mΩ
[비교예]
종래 기술의 화학적 산화중합 방식에 의한 폴리피롤의 생성되는 비교예로써, 유전체가 형성된 알루미늄 에칭 박을 0.5 mol 농도의 과황산암모늄(ammonium persulfate) 산화제 용액 속에 10분간 침적하고 꺼내어 상온에서 60분간 건조하여 알루미늄 박 에칭 피트 내부 및 외부에 골고루 산화제를 결착시킨다.  이 후 알루미늄 에칭 박을 2 mol 농도의 단량체 피롤 용액 속에 10분간 침적하고 꺼내어 상온에서 60분간 건조하면서 산화제와 피롤간의 화학적 산화중합을 실시하여 유전체 상부에 1차 전도성 고분자인 폴리피롤층을 생성한다. 이 후 생성된 폴리피롤층을 전극으로 사용하여 유전체 상부에 전기화학적 산화중합에 의해 본격적인 2차 전도성 고분자인 폴리피롤층을 생성한다.  상기 실시예와 동일한 조건으로 전기화학적 산화중합을 위한 피롤 전해액은0.5 mol 농도의 피롤과 도판트(dopant)로 0.25 mol 농도의 p-톨루엔술포네이트 (p-toluenesulfonate), 촉매로 0.05 mol 농도의 옥살산(oxalic acid)을 혼합하여 0.01 A/㎠ 전류밀도로 전해중합을 실시하여 10~20㎛ 두께의 폴리피롤 피막을 생성한다.
용량(capacitance) 탄젠트손실각(tan δ) 등가직렬저항(ESR)
2.5 μF 3% 100 ~ 150 mΩ
상기 표 1 및 표 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 용량(capacitance)은 종래기술의 2.5μF에 비해 0.8μF이 증가한 3.3μF이고, 탄젠트손실각(tan δ)은 종래기술의 3%에 비해 2.1%가 감소한 0.9%이며, 등가직렬저항은 종래기술의 100~150mΩ에 비해 50mΩ 감소한 50~100mΩ으로 본 발명은 종래기술에 비하여 현저히 향상된 효과가 나타남을 알 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 피롤 단량체(monomer)를 가용성-전도성 고분자 용액에 용해한 혼합용액에 알루미늄 에칭 박을 산화제와 함께 연속공정으로 적용하여 화학적 산화 중합방식에 의해 1차 가용성-전도성 고분자를 코팅함으로써, 미세 다공 구조의 알루미늄 에칭 피트 내부에 입자가 작은 알갱이의 폴리피롤 고분자를 충분히 충전시키고 동시에 폴리피롤 보다 상대적으로 전도도가 높고, 입자가 큰 알갱이의 가용성-전도성 고분자가 추가로 코팅됨으로써, 에칭 피트의 전도성 고분자의 충전도가 향상되고, 전도성 고분자층의 두께도 향상시키며, 전체적인 전극의 전기전도도 역시 향상되어 후 공정으로 이어지는 전기화학적 산화중합 방식에 의한 2차 전도성 고분자 코팅 공정 시에 알루미늄 에칭 박의 에칭 피트 내부의 전도성 고분자 피막 미 생성 및 불연속 전해질 층 생성, 두께가 불균일 생성 문제 발생 등이 방지되어 종래보다 콘덴서의 용량달성율 향상, 등가직렬저항(ESR) 감소, 탄젠트손실 감소되어 콘덴서의 특성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 1차 전도성 고분자 코팅 공정에서 서로 다른 2가지의 전도성 고분자 피막을 1개의 단일공정에서 동시에 생성함으로써 고정 구성이 단순화되어 생산성이 향상됨과 동시에 제조원가가 절감되는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 알루미늄 에칭 박 상부에 유전체층을 형성하는 단계;
    상기 유전체층 상부에 산화제를 코팅하는 단계;
    상기 산화제가 코팅된 알루미늄 에칭 박을 가용성-전도성 고분자 용액에 피롤 단량체(monomer)가 용해된 혼합용액에 침적시킨 후 건조시켜 화학적 산화중합 방식에 의해 상기 유전체층 상부에 폴리피롤 및 가용성-전도성 고분자의 혼합층을 코팅하는 단계; 및
    상기 혼합층이 형성된 알루미늄 에칭 박을 가용성-전도성 고분자 용액에 침적시켜 전기화학적 산화중합 방식에 의해 상기 혼합층 상부에 전도성 고분자층을 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합층을 형성하는 가용성-전도성 고분자 용액은 가용성-폴리아닐린용액, 가용성-폴리피롤 용액, 가용성-폴리싸이오펜 용액 가운데 어느 하나인 것을 특징으로 하는 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전기화학적 산화중합 방식에 의해 생성되는 가용성-전도성 고분자는 가용성- 폴리피롤 용액인 것을 특징으로 하는 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 혼합용액은 5~15% 농도의 가용성-전도성 고분자 용액에 피롤 단량체와 분산제가 함께 용해된 용액인 것을 특징으로 하는 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 산화제가 코팅된 알루미늄 에칭 박을 상기 혼합용액에 침적한 후 상온에서 일정시간 건조하는 것을 특징으로 하는 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조방법.
KR1020060072328A 2006-07-31 2006-07-31 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조 방법 KR100765838B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060072328A KR100765838B1 (ko) 2006-07-31 2006-07-31 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060072328A KR100765838B1 (ko) 2006-07-31 2006-07-31 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100765838B1 true KR100765838B1 (ko) 2007-10-10

Family

ID=39419920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060072328A KR100765838B1 (ko) 2006-07-31 2006-07-31 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100765838B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101524168B1 (ko) * 2012-06-29 2015-06-02 주식회사 에너솔 알루미늄 고분자 커패시터 및 이의 제조 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0173525B1 (ko) * 1995-09-04 1999-04-01 변동준 알루미늄 고체전해 콘덴서 및 그 제조방법
KR19990086413A (ko) * 1998-05-28 1999-12-15 권호택 고체 전해콘덴서의 전해질층 형성방법
KR20000014470A (ko) * 1998-08-21 2000-03-15 권호택 고체 전해콘덴서의 전해질층 형성방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0173525B1 (ko) * 1995-09-04 1999-04-01 변동준 알루미늄 고체전해 콘덴서 및 그 제조방법
KR19990086413A (ko) * 1998-05-28 1999-12-15 권호택 고체 전해콘덴서의 전해질층 형성방법
KR20000014470A (ko) * 1998-08-21 2000-03-15 권호택 고체 전해콘덴서의 전해질층 형성방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101524168B1 (ko) * 2012-06-29 2015-06-02 주식회사 에너솔 알루미늄 고분자 커패시터 및 이의 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0895259B1 (en) Solid electrolytic capacitor using conducting polymers and method of making same
TWI423284B (zh) 具有聚合物外層之電解電容器及製造其之方法
JP3235475B2 (ja) 固体電解コンデンサ及びその製造方法
KR101151942B1 (ko) 전해 콘덴서의 제조 방법
JP4836887B2 (ja) 電解コンデンサの製造方法及び電解コンデンサ
JP2023166604A (ja) 電解コンデンサ
JP3443927B2 (ja) 電解コンデンサ及びその製造方法
JPH0745481A (ja) 固体電解コンデンサ及びその製造方法
KR100827160B1 (ko) 적층형 고체 전해 콘덴서
WO1997041577A1 (fr) Condensateur a electrolyte solide et sa fabrication
CN101106021A (zh) 电解电容器的制造方法及电解电容器
WO2010090206A1 (ja) 導電性高分子組成物及びその製造方法、並びに導電性高分子組成物を用いた固体電解コンデンサ
CN101271766B (zh) 钽电容器的制造方法
KR20000053593A (ko) 고체 전해 콘덴서의 제조방법
KR100765838B1 (ko) 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조 방법
JP2000269070A (ja) コンデンサの製造方法
KR101415641B1 (ko) 적층형 알루미늄 캐패시터용 전극박의 제조방법
KR100765840B1 (ko) 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조 방법
TWI283877B (en) Solid electrolytic capacitor and method for producing the same
JP2003173932A (ja) 固体コンデンサおよびその製造方法
JPH05159979A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JP2006147900A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JPH0645200A (ja) 固体電解コンデンサ
KR100753618B1 (ko) 고체 전해 커패시터의 제조방법
KR100809080B1 (ko) 고체 전해 커패시터의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee