KR20030000110A - 고체 전해질 콘덴서 제조 방법 - Google Patents
고체 전해질 콘덴서 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 고체 전해질 콘덴서 제조시 탄탈 소자의 표면에 전도성 고분자층을 형성하기 위해 산화 중합과 전해 중합 과정을 수행하지 않고 산화 중합 방법만을 수행하여 전도성 고분자 층을 형성할 수 있도록 한 고체 전해질 콘덴서 제조 방법에 관한 것으로서, 콘덴서 제조 공정중 화성 공정을 수행하여 표면에 산화 피막(Ta2O5)이 형성된 콘덴서 소자에 있어서, 표면에 산화 피막(Ta2O5)이 형성된 콘덴서 소자를 0.1 내지 0.8 몰의 암모늄 퍼설페이트 용액에 물을 첨가한 산화제 용액과 0.1 내지 3몰의 피롤에 아세트니트릴을 첨가한 피롤 모노머 용액에 함침시켜 산화 피막(Ta2O5)의 상부에 전도성 고분자층을 형성하는 1차 산화 중합 공정, 상기 1차 산화 중합 공정을 수행한 콘덴서 소자를 0.3 내지 1.8 몰의 산화제 용액과 피롤 모노머 용액에 함침시켜 전도성 고분자층을 형성하는 2 차 산화 중합 공정으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 고체 전해질 콘덴서 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 고체 전해질 콘덴서 제조시 탄탈 소자의 표면에 전도성 고분자층을 형성하기 위해 산화 중합과 전해 중합 과정을 수행하지 않고 산화 중합 방법만을 수행하여 전도성 고분자 층을 형성할 수 있도록 한 고체 전해질 콘덴서 제조 방법에 관한 것이다.
도 1에는 탄탈 전해 콘덴서의 제조 방법이 플로우 차트로 도시되어 있다. 도면을 참조하여 탄탈 전해 콘덴서의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
탄탈 분말에 결합체 역할을 하는 용제를 혼합한 후, 용제를 건조 제거시킨 후 형태를 형성하고, 리드선을 삽입시키는 성형 과정(ST1), 성형된 소자를 진공 소결로에서 가열하여 바인더 제거와 소결을 하는 소결 과정(ST2), 상기 소결과정(ST2)이 끝난 소자를 화성액에 넣은 후, 직류 전압을 인가하여 탄탈 금속의 표면에 산화피막(Ta2O5)을 형성하는 화성 과정(ST3), 화성 과정(ST3)에서 생성된 산화 피막(Ta2O5)에 이산화망간(MnO2)층을 형성하는 소성 공정(ST4), 이산화망간(MnO2)층이 형성된 탄탈 소자에 카본 도포, 은 페이스트 도포, 리드 용접을 하는 조립 공정(ST5), 탄탈 전해 콘덴서의 외부 형태를 만드는 외장 공정(ST6), 완성된 콘덴서의 시효 경화를 위한 에이징 공정(ST7), 절연관을 끼우거나 용량값 등을 표시하는 마킹 공정(ST8)으로 구성된다.
상기와 같은 소성 공정을 수행하여 소자의 표면에 전도성 고분자층을 형성하기 위해서는 다음과 같이 작업이 진행되어야 한다.
0.1 내지 2 몰의 농도를 갖는 산화제에 콘덴서 소자를 30분간 함침후 건조시키고, 0.1 내지 3 몰의 피롤 모노머(pyrrole monomer) 용액에 30분간 함침시키는 산화 중합 방법을 수행한다. 산화 중합 방법의 1회 수행만으로는 전도성 고분자층의 형성 상태가 미흡하므로 산화 중합 방법을 수회 반복하거나 전해 중합을 실시하여 전도성 고분자층을 형성한다.
상기와 같이 산화 중합 방법을 수회 수행하거나 산화 중합 방법 수행 후 전해 중합 방법을 수행하는 것은 콘덴서 제조시 공정수를 증가시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고체 전해 콘덴서 제조시 콘덴서 소자 표면에 전도성 고분자층을 형성시킴에 있어 산화 중합 방법만으로 전도성 고분자층을 형성시킬 수 있도록 한 고체 전해질 콘덴서 제조 방법을 제공한다.
도 1은 종래의 기술에 의한 탄탈 전해 콘덴서의 제조 방법을 설명하는 도면.
도 2는 본 발명에 의한 탄탈 전해 콘덴서의 제조 방법을 설명하는 도면.
도 3은 본 발명의 산화 중합 방법의 순서를 설명하는 도면.
본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
전해 콘덴서 제조를 위해 성형 공정(ST10), 소결 공정(ST20), 화성 공정(ST30)을 수행하는 것은 종래의 기술과 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
화성 공정의 수행에 의해 산화 피막층이 형성된 콘덴서 소자는 본 발명에 의한 산화 중합 공정(ST40)을 수행하여 전도성 고분자층을 형성하도록 한다. 산화 중합 공정(ST40)은 다음과 같이 수행한다.
우선 0.1 내지 0.8 몰의 암모늄 퍼설페이트 용액에 물을 첨가한 산화제 용액과 0.1 내지 3몰의 피롤에 아세트니트릴을 첨가한 피롤 모노머 용액을 준비한다.
준비된 산화제 용액과 피롤 모노머 용액 공정에 콘덴서 소자를 함침시켜 전도성 고분자층을 형성한다. 우선 0.1 내지 0.8 몰의 산화제 용액에 소자를 함침시키고 다시 피롤 모노머 용액에 함침시켜 1차 산화 중합 공정(ST40A)을 수행한다. 이때 함침 시간은 각각 10분 내지 40 분 이내로 한다.
1차 산화 중합 공정(ST40A)이 완료되면 0.3 내지 1.8 몰의 산화제 용액에 소자를 함침시키고 다시 피롤 모노머 용액에 함침시켜 2 차 산화 중합 공정(ST40B)을 수행한다. 이때 함침 시간은 각각 10분 내지 40분 이내로 한다.
2차 산화 중합 공정(ST40B) 수행시에 사용하는 산화제 용액의 농도는 콘덴서 소자를 성형할 때 사용하는 분말 입자의 크기에 의해 변화된다. 즉, 분말 입자의크기가 클 경우에는 산화제 용액의 농도를 낮추고 입자의 크기가 작을 경우에는 용액의 농도를 높이도록 하는 것이 바람직하다. 입자 크기에 따라 산화제 용액의 농도를 변화시킬 경우에 산화제 용액의 농도는 0.3 내지 1.8 몰의 범위내에서 한정된다.
1차 산화 중합 공정과 2차 산화 중합 공정을 수행함으로서 콘덴서 소자의 표면에 전도성 고분자층이 형성된다.
전도성 고분자층이 형성된 콘덴서 소자는 조립 공정(ST50), 외장 공정(ST60), 에이징 공정(ST70), 마킹 공정(ST80)을 차례대로 수행하여 콘덴서 소자 완성품을 얻는다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면 전해 콘덴서의 콘덴서 소자의 표면에 전도성 고분자층을 형성함에 있어 산화 중합 방법을 수회 반복 사용하거나 산화 중합 방법과 전해 중합 방법을 차례대로 사용하지 않고 산화 중합 방법만을 2 회 사용하여 전도성 고분자층을 형성하기 때문에 콘덴서 제조 공정 횟수가 줄어드는 효과를 갖는다.
Claims (4)
- 성형 과정, 소결 과정, 화성 과정, 소성 공정, 조립 공정, 외장 공정, 에이징 공정, 마킹 공정으로 구성되는 콘덴서 제조 공정중 화성 공정을 수행하여 표면에 산화 피막(Ta2O5)이 형성된 콘덴서 소자에 있어서, 표면에 산화 피막(Ta2O5)이 형성된 콘덴서 소자를 0.1 내지 0.8 몰의 암모늄 퍼설페이트 용액에 물을 첨가한 산화제 용액과 0.1 내지 3몰의 피롤에 아세트니트릴을 첨가한 피롤 모노머 용액에 함침시켜 산화 피막(Ta2O5)의 상부에 전도성 고분자층을 형성하는 1차 산화 중합 공정, 상기 1차 산화 중합 공정을 수행한 콘덴서 소자를 0.3 내지 1.8 몰의 산화제 용액과 피롤 모노머 용액에 함침시켜 전도성 고분자층을 형성하는 2 차 산화 중합 공정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고체 전해질 콘덴서 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 1차 산화 중합 공정에서 함침 시간은 10분 내지 40분 이내인 것을 특징으로 하는 고체 전해질 콘덴서 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 2 차 산화 중합 공정에서 콘덴서 소자를 구성하는 분말 입자의 크기가 클 경우에는 산화제 용액의 농도를 낮추고 입자의 크기가 작을 경우에는 용액의 농도를 높이는 것을 특징으로 하는 고체 전해질 콘덴서 제조 방법.
- 제 3 항에 있어서, 산화제 용액의 농도는 0.3 내지 1.8 몰의 범위내에서 변화되는 것을 특징으로 하는 고체 전해질 콘덴서 제조 방법.
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