KR20000014470A - 고체 전해콘덴서의 전해질층 형성방법 - Google Patents

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김종진
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Abstract

본 발명은 고체 전해콘덴서에 관한 것으로, 특히 전해질층의 공극을 감소시켜 전해콘덴서의 ESR값을 실현하고 고주파 특성을 향상시키기 위하여 고체전해콘덴서의 제조공정중 탄탈이나 알루미늄과 같은 밸브메탈 표면에 산화피막을 형성하고, 그 위에 전해질층을 형성하는 방법에 있어서, 상기 산화피막 표면에 pyrrole, thiophene, furan, aniline, acethylene 등의 모노머 용액과 폴리피롤(polyp- yrrole), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아세틸렌(pol -yacethylene), 폴리퓨란(polyfuran), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfi- de), 폴리페닐렌비닐렌(polyphenylenevinylene), 폴리티에닐렌비닐렌(polythieny- lenevinylene), 폴리아이소티아나프텐(polyisothianaphthen)용액을 혼합하여 전해중합에 의하여 고분자 전해질층을 형성하는 것을 특징으로 하는 고체 전해콘덴서의 전해질층 형성방법을 제공한다.

Description

고체 전해콘덴서의 전해질층 형성방법
본 발명은 고체 전해콘덴서에 관한 것으로, 특히 전해질층의 공극을 감소시켜 전해콘덴서의 낮은 ESR(Equivalent Series Resistance)값을 실현하고 고주파 특성을 향상시킨 고체 전해콘덴서의 전해질층 형성방법에 관한 것이다.
일반적인 고체전해 콘덴서의 제조방법을 살펴보면, 먼저 탄탈분말이나 알루미늄 분말에 바인더 역할을 하는 용제를 혼합한 후 용제를 건조 제거시킨 다음 평량하여 원통형 또는 각형 펠릿에 양극 리드선을 삽입시켜 성형하고, 성형된 소자를 진공소결로에 장진후 진공중에서 고열로 가열하여 바인더 제거와 소결을 하며, 소결이 끝난 소자를 전해액속에 넣어서 직류전압을 인가하여 소자 표면에 산화피막을 생성하는 화성공정을 거치고, 상기 화성공정에서 생성된 산화피막의 표면에 전해질의 이산화망간층을 형성하는 소성공정을 거치게 된다. 이 소성공정을 좀더 자세히 살펴보면 소자의 기공내부에 있는 산화피막의 표면에 이산화망간층을 부착시키기 위하여 질산망간의 수용액중에 소자를 침적하여 함침시킨 후 가열 분해하여 이산화 망간층을 얻는다. 치밀한 이산화망간층을 얻기 위하여 이러한 침적과 소성을 수회 반복하지만 열분해(소성)시 산화피막이 손상되어 누설전류가 증가하므로 이 손상을 수복하기 위하여 재화성을 한다.
상기 이산화망간층 형성후의 소자에 대해서 외장까지의 필요한 카본도포, 은 페이스트(Ag Paste)도포, 리드용접을 한다. 카본 도포와 은 페이스트 도포는 음극단자와의 접속을 완전하게 할 목적으로 하는 것으로서 카본층이 형성된 소자를 콜로이달 카본액(Colloidal Carbon)액 중에 침적시킨 후 건조도포를 한다. 다음에 소자를 은 페이스트(Ag Paste)액 중에 침적시킨 후 건조 도포를 한다.
그리고 은 페이스트(Ag Paste) 대용으로 납을 도금하는 경우도 있다. 다음에 +리드용접을 하고 -리드를 납땜 또는 은접착제를 사용하여 접착하여 외장까지의 제공정이 완료된다.
전술한 바와 같은 고체전해콘데서에 있어서, 소성공정에서 언급된 고체전해질로 사용된 이산화망간층은 전도도가 작고 표면 접촉저항도 크므로 최근에는 이산화망간 전해질 보다 전도도가 크고, 전기화학적으로 안정된 피롤(pyrrole) 등의 모노머(monomer)를 전해중합(electrolytic polymerization) 하여 얻은 고분자를 고체전해질로 사용하여 ESR 값이나 고주파 특성을 개선시키고 있다.
그러나 전해중합(electrolytic polymerization)으로 얻은 전도성 고분자 전해질층은 침투력에 한계가 존재한다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하고, 소자의 내부까지 전도성 고분자를 충분히 침투시켜 ESR 값을 낮추고 고주파 특성을 향상시키기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 고체전해콘덴서의 제조공정중 탄탈이나 알루미늄과 같은 밸브메탈 표면에 산화피막을 형성하고, 그 위에 전해질층을 형성하는 방법에 있어서, 상기 산화피막 표면에 피롤(pyrrole), 티오펜(thiophene), 퓨란(furan), 아닐린(aniline), 아세틸렌(acethylene) 등의 모노머 용액과 폴리피롤(polypyrrole), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아세틸렌(polyacethylene), 폴리퓨란(polyfuran), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesul- fide), 폴리페닐렌비닐렌(polyphenylenevinylene), 폴리티에닐렌비닐렌(polythieny -lenevinylene), 폴리아이소티아나프텐(polyisothianaphthen)용액을 혼합하여 전해중합에 의하여 고분자 전해질층을 형성하는 것을 특징으로 하는 고체 전해콘덴서의 전해질층 형성방법을 제공한다.
탄탈분말이나 알루미늄 분말에 바인더 역할을 하는 용제를 혼합한 후 용제를 건조 제거시킨 다음 평량하여 원통형 또는 각형 펠릿에 양극 리드선을 삽입시켜 성형하고, 성형된 소자를 진공소결로에 장진후 진공중에서 고열로 가열하여 바인더 제거와 소결을 하며, 소결이 끝난 소자를 전해액속에 넣어서 직류전압을 인가하여 소자 표면에 산화피막을 생성하는 화성공정을 거치고, 상기 화성공정에서 탄탈이나 알루미늄과 같은 밸브 메탈(valve metal)에 생성된 산화피막의 표면에 피롤(py- rrole), 티오펜(thiophene), 퓨란(furan), 아닐린(aniline), 아세틸렌(acethylene) 등의 모노머(monomer) 용액과 폴리피롤(polypyrrole), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아세틸렌(polyacethylene), 폴리퓨란(polyfuran), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide), 폴리페닐렌비닐렌(polyphenyleneviny- lene), 폴리티에닐렌비닐렌(polythienylenevinylene), 폴리아이소티아나프텐(polyi -sothianaphthen) 등의 폴리머 용액을 전해중합(electrotic polymerization)에 의하여 전도성 고분자층을 형성한다.
여기서 모노머 용액은 침투력이 우수하여 소자 내부까지 침투되면서 전해질층이 형성되고, 전해중합에 의해 이미 중합된 폴리머 용액의 첨가는 모노머 용액중 전해중합이 이루어지지 않은 부분을 이미 전해중합된 폴리머 용액에 또 다시 전류를 인가함으로서 분자간의 표면장력을 감소시켜 소자 내부까지 침투를 용이하는 기능을 한다.
전도성 고분자의 전해질층 형성후의 소자에 대해서 외장까지의 필요한 카본도포, 은 페이스트(Ag Paste)도포, 리드용접을 한다. 카본 도포와 은 페이스트(Ag Paste) 도포는 음극단자와의 접속을 완전하게 할 목적으로 하는 것으로서 카본층이 형성된 소자를 콜로이달 카본(Colloidal Carbon)액 중에 침적시킨 후 건조도포를 하거나 카본 페이스트(carbon paste) 도포 다음에 소자를 은 페이스트액 중에 침적시킨 후 건조 도포를 한다.
그리고 은 페이스트 대용으로 납을 도금하는 경우도 있다. 다음에 +리드용접을 하고 -리드를 납땜 또는 은접착제를 사용하여 접착하여 외장까지의 제공정이 완료된다.
전술한 바와 같은 본 발명의 효과는 모노머 용액은 침투력이 우수하나 전해중합법에 의해 전부 폴리머로 중합되지 않는 단점을 폴리머 용액의 첨가로 보완하고, 폴리머 용액의 단점인 침투력의 저하는 전류를 인가함으로서 분자의 표면장력을 감소시켜 침투력을 강화한다.

Claims (1)

  1. 고체전해콘덴서의 제조공정중 탄탈이나 알루미늄과 같은 밸브메탈 표면에 산화피막을 형성하고, 그 위에 전해질층을 형성하는 방법에 있어서,
    상기 산화피막 표면에 피롤(pyrrole), 티오펜(thiophene), 퓨란(furan), 아닐린(aniline), 아세틸렌(acethylene)의 모노머 용액과 폴리피롤(polypyrrole), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아세틸렌(polyacethylene), 폴리퓨란(polyfuran), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide), 폴리페닐렌비닐렌(polyphenylenevinylene), 폴리티에닐렌비닐렌(polythienylenevinylene), 폴리아이소티아나프텐(polyisothianaphthen)용액을 혼합한 상태에서 전해중합에 의하여 고분자 전해질층을 형성하는 것을 특징으로 하는 고체 전해콘덴서의 전해질층 형성방법.
KR1019980033915A 1998-08-21 1998-08-21 고체 전해콘덴서의 전해질층 형성방법 KR20000014470A (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100765838B1 (ko) * 2006-07-31 2007-10-10 주식회사 디지털텍 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조 방법
KR100765840B1 (ko) * 2006-07-31 2007-10-10 주식회사 디지털텍 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조 방법

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KR100765838B1 (ko) * 2006-07-31 2007-10-10 주식회사 디지털텍 적층형 알루미늄 고체 전해 콘덴서 제조 방법
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