KR20040048570A - 탄탈륨 고체전해질 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄탈륨 고체전해 콘덴서를 제조하는데 있어 소성 공정에서 사용되는 고체전해질 조성물에 관한 것으로, 고체전해질 조성물은 티오펜인 모노머 1wt% 에 혼합용액(상표명 Baytron C) 10 내지 30 wt%, 에탄올, 메탄올인 저가알콜 10 내지 50 wt%를 혼합하여 이루어진다.

Description

탄탈륨 고체전해질 조성물{Tantalum solid electrolytic solution}

본 발명은 탄탈륨 고체전해 콘덴서를 제조하는데 있어 소성 공정에서 사용되는 고체전해질 조성물에 관한 것이다.

일반적으로, 탄탈 콘덴서의 제조 공정은 탄탈 분말에 바인더를 혼합하여 펠릿을 성형하고 성형된 소자를 진공 소결로에 장진한 후 진공에서 가열시켜 순수한 탄탈 분말만을 소결시키고 소자를 소자 벨트에 용접하는 공정을 거친다.

그리고, 탄탈 표면에 유전체를 형성하는 화성 공정과 화성 공정에서 생성된 산화 피막의 표면에 이산화망간 층을 형성하기 위한 소성공정을 거친다.

탄탈 소자의 표면에 높은 유전성을 보유한 기능성 고분자 물질인 고체 전해질 층을 형성하는 산화중합 공정과 전도도를 증가시키고, 외부 충격에 대한 기계적 강도를 증가시키기 위한 전해중합 공정이 수반된다.

종래의 고체전해질 조성물은 전도성 고분자인 폴리피롤이나 폴리티오펜을 사용하였다. 예를 들어, 모노머를 티오펜(상표명 Baytron M)을 사용하고 산화제로 Iron(III)-P-Toluolenesulfonate 와 부탄올(Butanol)을 혼합한 조성물(상표명 Baytron C)을 혼합하여 용액으로 사용하였다.

그러나, 부탄올은 점도가 높고 보일링 포인트가 117℃ 이어서 알루미늄의 에칭 핏트와 같이 포어(Pore)의 크기가 큰 경우에는 함침이 잘되나 탄탈과 같이 3차원 포어 구조를 갖는 경우에는 함침성의 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고체전해질 용액의 점도를 감소시키고 이로 인해 함침성이 증가하고 휘발성이 증가하는 고체전해질 조성물을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 탄탈륨 고체전해 조성물은 티오펜인 모노머 1wt% 에 혼합용액(상표명 Baytron C) 10 내지 30 wt%, 에탄올, 메탄올인 저가알콜 10 내지 50 wt%를 혼합하여 이루어진다.

본 발명을 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 고체전해질 조성물은 기존의 전도성 고분자에 에탄올이나 메탈올 등의 알콜류를 혼합해서 용액의 점도를 감소시키고 함침성과 휘발성을 증가시키는 것이다.

본 발명의 전도성 고분자는 티오펜(상표명 Baytron M)을 사용하고 혼합용액(상표명 Baytron C)을 사용한다.

본 발명의 고체전해질 조성물은 티오펜, 상기 혼합용액에 에탄올과 메탄올을 혼합하여 제조된다.

혼합비율은 모노머 1wt% 에 혼합용액 10 내지 30 wt%, 저가알콜 10 내지50 wt%를 혼합한다.

저가알콜인 에탄올, 메탄올은 고체전해질 조성물의 점도를 낮춘다.

상기와 같은 본 발명의 고체전해질 조성물을 사용하여 산화중합 공정을 수행하면 탄탈륨 고체전해 콘덴서의 등가직렬저항(Equivalent Series Resistance:ESR) 값이 감소하고 정격 용량 특성이 향상된다.

통상 기존의 탄탈륨 고체전해 콘덴서의 등가직렬저항이 100 KHz에서 100 내지 70 mΩ이었으나 본 발명의 고체전해질 조성물을 사용하여 제조된 탄탈륨 고체전해 콘덴서의 등가직렬저항은 60 mΩ이었고 정격 용량은 90% 이상 향상되었다.

본 발명의 탄탈륨 고체전해질 조성물을 사용하면 용액의 점도가 낮아 탄탈 소자의 함침성이 좋아지고 콘덴서의 품질이 향상되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 탄탈륨 고체전해 콘덴서의 소성 공정에 사용되는 고체전해질 조성물에 있어서,

   티오펜인 모노머 1wt% 에 혼합용액(상표명 Baytron C) 10 내지 30 wt%, 에탄올, 메탄올인 저가알콜 10 내지 50 wt%를 혼합하여 이루어진 탄탈륨 고체전해질 조성물.