JP2001155965A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼結体を陽極に用いる固体電解コンデンサに
おいて、低背化を図るために偏平な陽極体を用いた時の
電気的特性の劣化を防止する。 【解決手段】 本発明は、弁作用金属からなる焼結体表
面に形成された誘電体酸化皮膜上に化学重合によって高
分子有機半導体化合物からなる固体電解質層を形成する
固体電解コンデンサの製造方法において、前記焼結体は
偏平な直方体に形成されると共に、前記化学重合に先立
ち前記焼結体を酸化剤に浸漬した後、当該焼結体の短辺
を垂直方向に保持して酸化剤の半乾燥処理を行うことを
特徴とする。
おいて、低背化を図るために偏平な陽極体を用いた時の
電気的特性の劣化を防止する。 【解決手段】 本発明は、弁作用金属からなる焼結体表
面に形成された誘電体酸化皮膜上に化学重合によって高
分子有機半導体化合物からなる固体電解質層を形成する
固体電解コンデンサの製造方法において、前記焼結体は
偏平な直方体に形成されると共に、前記化学重合に先立
ち前記焼結体を酸化剤に浸漬した後、当該焼結体の短辺
を垂直方向に保持して酸化剤の半乾燥処理を行うことを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性高分子化合
物を陰極層に用いた固体電解コンデンサの製造方法に関
する。
物を陰極層に用いた固体電解コンデンサの製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】電解コンデンサは、タンタル、アルミニ
ウム等の弁作用金属からなる陽極体の表面に、陽極酸化
等の方法によって誘電体酸化皮膜を形成し、該誘電体酸
化皮膜上に、電解液、二酸化マンガン、導電性高分子化
合物等の導電性物質を密着させて陰極層を形成したもの
である。ここで、弁作用金属とは、電解酸化処理によ
り、極めて緻密で耐久性を有する誘電体酸化皮膜を形成
する金属を言い、アルミニウムやタンタルの他にも、チ
タン、ニオブ等が該当する。
ウム等の弁作用金属からなる陽極体の表面に、陽極酸化
等の方法によって誘電体酸化皮膜を形成し、該誘電体酸
化皮膜上に、電解液、二酸化マンガン、導電性高分子化
合物等の導電性物質を密着させて陰極層を形成したもの
である。ここで、弁作用金属とは、電解酸化処理によ
り、極めて緻密で耐久性を有する誘電体酸化皮膜を形成
する金属を言い、アルミニウムやタンタルの他にも、チ
タン、ニオブ等が該当する。
【０００３】この種の電解コンデンサでは、誘電体酸化
皮膜が非常に薄いため、他の紙コンデンサやフィルムコ
ンデンサ等に比べて、小型で大容量のコンデンサを作る
ことができる。
皮膜が非常に薄いため、他の紙コンデンサやフィルムコ
ンデンサ等に比べて、小型で大容量のコンデンサを作る
ことができる。
【０００４】斯かる電解コンデンサにおいて、陰極層と
して、二酸化マンガン、導電性有機化合物等の固体の導
電性材料を用いたものを固体電解コンデンサと称してい
る。前記導電性有機化合物には、ポリチオフェン、ポリ
ピロール、ポリアニリン等の高分子有機半導体やＴＣＮ
Ｑ（７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）錯塩
が挙げられる。
して、二酸化マンガン、導電性有機化合物等の固体の導
電性材料を用いたものを固体電解コンデンサと称してい
る。前記導電性有機化合物には、ポリチオフェン、ポリ
ピロール、ポリアニリン等の高分子有機半導体やＴＣＮ
Ｑ（７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）錯塩
が挙げられる。
【０００５】図５に陰極層に高分子有機半導体を用いた
固体電解コンデンサの構造を示す。
固体電解コンデンサの構造を示す。
【０００６】(１)はアルミニウム、タンタル等の弁金属
の粉末を加圧成形し焼結した多孔質の焼結体からなる陽
極体、(２)は陽極体(１)を陽極酸化させて、その表面に
形成した酸化皮膜からなる誘電体層である。(３)は高分
子有機半導体膜からなる陰極層、(４)はカーボン層、
(５)は銀ペースト層で、誘電体層(２)上に順次形成され
る。
の粉末を加圧成形し焼結した多孔質の焼結体からなる陽
極体、(２)は陽極体(１)を陽極酸化させて、その表面に
形成した酸化皮膜からなる誘電体層である。(３)は高分
子有機半導体膜からなる陰極層、(４)はカーボン層、
(５)は銀ペースト層で、誘電体層(２)上に順次形成され
る。
【０００７】(６)は銀ペースト層(５)と導電性接着剤
(９)を介して接続された陰極リード、(７)は陽極体(１)
に接続された陽極リード、(８)はこれらをモールドする
樹脂外装である。
(９)を介して接続された陰極リード、(７)は陽極体(１)
に接続された陽極リード、(８)はこれらをモールドする
樹脂外装である。
【０００８】高分子有機半導体膜を形成する方法として
は、酸化皮膜上へ、先ず化学酸化重合により化学酸化重
合高分子膜を形成した後、斯かる化学酸化重合膜に給電
電極を接触させ、電解重合により電解重合高分子膜を形
成する方法が、例えば特公平４−７４８５３号公報に記
載されており、さらに上記化学重合を気相重合にて行う
ことが特公平５−８３１６７号公報に記載されている。
は、酸化皮膜上へ、先ず化学酸化重合により化学酸化重
合高分子膜を形成した後、斯かる化学酸化重合膜に給電
電極を接触させ、電解重合により電解重合高分子膜を形
成する方法が、例えば特公平４−７４８５３号公報に記
載されており、さらに上記化学重合を気相重合にて行う
ことが特公平５−８３１６７号公報に記載されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】近年、電子機器の小型
化に伴って、コンデンサにおいても低背化の要請が高ま
ってきており、このため焼結体を薄型化した偏平な陽極
体を用いることが考えられている。
化に伴って、コンデンサにおいても低背化の要請が高ま
ってきており、このため焼結体を薄型化した偏平な陽極
体を用いることが考えられている。
【００１０】しかし乍ら、このような薄型の陽極体を用
いた固体電解コンデンサにおいては、短絡不良が起こり
やすく、また、静電容量、等価直列抵抗（ＥＳＲ）、漏
れ電流（ＬＣ値）などの電気的特性が偏平でない陽極体
を用いた固体電解コンデンサに比べて低下するといった
問題があった。
いた固体電解コンデンサにおいては、短絡不良が起こり
やすく、また、静電容量、等価直列抵抗（ＥＳＲ）、漏
れ電流（ＬＣ値）などの電気的特性が偏平でない陽極体
を用いた固体電解コンデンサに比べて低下するといった
問題があった。
【００１１】本発明者は、斯かる問題が生じる原因につ
いて鋭意探求した結果、上記化学酸化重合膜が均一に形
成されていないことによるものであることが分かった。
いて鋭意探求した結果、上記化学酸化重合膜が均一に形
成されていないことによるものであることが分かった。
【００１２】即ち、化学酸化重合膜の形成は、図４に示
すように誘電体層が形成された偏平な陽極体(１)を酸化
剤に浸漬した後、陽極体(１)に植立された引出しリード
(１１)を把持して吊下げ、一定時間一定の雰囲気中に保
持することによって酸化剤の半乾燥処理を行い、しかる
後、斯かる陽極体(１)を導電性高分子材料の単量体溶液
の蒸気中で一定時間保持することによって行われる。こ
こで、半乾燥処理とは、一部乾燥による酸化剤含浸量の
最適化調整をいう。
すように誘電体層が形成された偏平な陽極体(１)を酸化
剤に浸漬した後、陽極体(１)に植立された引出しリード
(１１)を把持して吊下げ、一定時間一定の雰囲気中に保
持することによって酸化剤の半乾燥処理を行い、しかる
後、斯かる陽極体(１)を導電性高分子材料の単量体溶液
の蒸気中で一定時間保持することによって行われる。こ
こで、半乾燥処理とは、一部乾燥による酸化剤含浸量の
最適化調整をいう。
【００１３】このとき、偏平な陽極体(１)を用いる場
合、所望の静電容量を得るためには、偏平でない陽極体
を用いる場合に比べ、陽極体(１)の偏平方向以外の辺が
長くなる。このため、酸化剤の半乾燥処理で長辺方向に
乾燥むらができやすく、特に上方部分の酸化剤含浸量が
少なくなり、この上に形成した化学酸化重合膜は図６に
示すように陽極体(１)上部で形成されにくくなるものと
考えられる。
合、所望の静電容量を得るためには、偏平でない陽極体
を用いる場合に比べ、陽極体(１)の偏平方向以外の辺が
長くなる。このため、酸化剤の半乾燥処理で長辺方向に
乾燥むらができやすく、特に上方部分の酸化剤含浸量が
少なくなり、この上に形成した化学酸化重合膜は図６に
示すように陽極体(１)上部で形成されにくくなるものと
考えられる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、弁作用金属からなる焼結体表面に形成され
た誘電体酸化皮膜上に化学重合によって高分子有機半導
体化合物からなる固体電解質層を形成する固体電解コン
デンサの製造方法において、前記焼結体は偏平な直方体
に形成されると共に、前記化学重合に先立ち前記焼結体
を酸化剤に浸漬した後、当該焼結体の短辺を垂直方向に
保持して酸化剤の半乾燥処理を行うことを特徴とする。
決するため、弁作用金属からなる焼結体表面に形成され
た誘電体酸化皮膜上に化学重合によって高分子有機半導
体化合物からなる固体電解質層を形成する固体電解コン
デンサの製造方法において、前記焼結体は偏平な直方体
に形成されると共に、前記化学重合に先立ち前記焼結体
を酸化剤に浸漬した後、当該焼結体の短辺を垂直方向に
保持して酸化剤の半乾燥処理を行うことを特徴とする。
【００１５】また、他の本発明は、弁作用金属からなる
焼結体表面に形成された誘電体酸化皮膜上に化学重合に
よって高分子有機半導体化合物からなる固体電解質層を
形成する固体電解コンデンサの製造方法において、前記
焼結体は偏平な直方体に形成されると共に、前記焼結体
の短辺を垂直方向に保持して前記化学重合を行うことを
特徴とする。
焼結体表面に形成された誘電体酸化皮膜上に化学重合に
よって高分子有機半導体化合物からなる固体電解質層を
形成する固体電解コンデンサの製造方法において、前記
焼結体は偏平な直方体に形成されると共に、前記焼結体
の短辺を垂直方向に保持して前記化学重合を行うことを
特徴とする。
【００１６】上記において、前記焼結体の短辺が最長辺
の１／２以下である場合に特に本発明の効果が顕著であ
る。
の１／２以下である場合に特に本発明の効果が顕著であ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】（実施例１）先ず、第１図に示す
ような、Ｈ＝６．３ｍｍ、Ｗ＝３．３ｍｍ、Ｔ＝１．０
ｍｍの偏平な直方体形状のタンタル焼結体を形成し陽極
体(１)とする。また、(１１)は陽極体(１)に植立された
引出しリードである。そして、斯かる陽極体(１)の陽極
酸化を行い、図２に示すように陽極体表面に酸化皮膜か
らなる誘電体層(２)を形成する。
ような、Ｈ＝６．３ｍｍ、Ｗ＝３．３ｍｍ、Ｔ＝１．０
ｍｍの偏平な直方体形状のタンタル焼結体を形成し陽極
体(１)とする。また、(１１)は陽極体(１)に植立された
引出しリードである。そして、斯かる陽極体(１)の陽極
酸化を行い、図２に示すように陽極体表面に酸化皮膜か
らなる誘電体層(２)を形成する。
【００１８】次に、酸化剤を含む水溶液中に上記陽極体
(１)を浸漬し、陽極体(１)を図３に示す如くその最短辺
が垂直になるよう、即ち偏平面が水平になるように一定
時間保持（以下、水平保持という）し、半乾燥処理を行
う。しかる後、陽極体(１)の保持方向を維持したままピ
ロール単量体蒸気中に晒して化学重合を行い、誘電体層
(２)上に化学重合ポリピロール膜を形成する。続いてピ
ロール単量体を含む溶液中にて電解重合を行い、化学重
合ポリピロール膜上に電解重合ポリピロール膜を形成す
ることによって、これらポリピロール膜からなる陰極層
(３)を形成する。
(１)を浸漬し、陽極体(１)を図３に示す如くその最短辺
が垂直になるよう、即ち偏平面が水平になるように一定
時間保持（以下、水平保持という）し、半乾燥処理を行
う。しかる後、陽極体(１)の保持方向を維持したままピ
ロール単量体蒸気中に晒して化学重合を行い、誘電体層
(２)上に化学重合ポリピロール膜を形成する。続いてピ
ロール単量体を含む溶液中にて電解重合を行い、化学重
合ポリピロール膜上に電解重合ポリピロール膜を形成す
ることによって、これらポリピロール膜からなる陰極層
(３)を形成する。
【００１９】さらに、上記陰極層(３)上にカーボン層
(４)、銀ペースト層(５)を順次形成し、コンデンサ素子
(１０)を完成させた。 （実施例２）化学重合工程の際に、図４に示す如く陽極
体(１)の最長辺が垂直になるよう、即ち偏平面が垂直に
なるように保持（以下、垂直保持という）したこと以外
は実施例１と同じ条件でコンデンサ素子を完成させた。 （実施例３）酸化剤浸漬後の乾燥工程の際に陽極体(１)
垂直保持したこと以外は実施例１と同じ条件でコンデン
サ素子を完成させた。 （従来例）従来例として、酸化剤浸漬後の乾燥工程及び
化学重合工程の際にいずれも陽極体(１)垂直保持したこ
と以外は実施例１と同じ条件でコンデンサ素子を完成さ
せた。
(４)、銀ペースト層(５)を順次形成し、コンデンサ素子
(１０)を完成させた。 （実施例２）化学重合工程の際に、図４に示す如く陽極
体(１)の最長辺が垂直になるよう、即ち偏平面が垂直に
なるように保持（以下、垂直保持という）したこと以外
は実施例１と同じ条件でコンデンサ素子を完成させた。 （実施例３）酸化剤浸漬後の乾燥工程の際に陽極体(１)
垂直保持したこと以外は実施例１と同じ条件でコンデン
サ素子を完成させた。 （従来例）従来例として、酸化剤浸漬後の乾燥工程及び
化学重合工程の際にいずれも陽極体(１)垂直保持したこ
と以外は実施例１と同じ条件でコンデンサ素子を完成さ
せた。
【００２０】以上の実施例及び比較例からなるコンデン
サ素子を１００個ずつ作製し、静電容量、等価抵抗（Ｅ
ＳＲ）値及び漏れ電流（ＬＣ）値歩留を測定した。その
結果を表１に示す。尚、静電容量及びＥＳＲ値は平均値
を示し、ＬＣ値歩留は漏れ電流が１１７．５μＡ以下の
ものを良品とした。
サ素子を１００個ずつ作製し、静電容量、等価抵抗（Ｅ
ＳＲ）値及び漏れ電流（ＬＣ）値歩留を測定した。その
結果を表１に示す。尚、静電容量及びＥＳＲ値は平均値
を示し、ＬＣ値歩留は漏れ電流が１１７．５μＡ以下の
ものを良品とした。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１より明らかなように、ＥＳＲ値及びＬ
Ｃ値歩留においては、従来例に比していずれの実施例も
特性の向上が図られ、さらに実施例１では静電容量の向
上も図られていることが分かる。また、陰極層の膜厚
は、従来例においてはコンデンサ素子の上部で約１０μ
ｍ、下部で約５０μｍであったのに対し、これら実施例
においては、陰極層の膜厚が２０〜３０μｍと均一とな
っていることが確認された。
Ｃ値歩留においては、従来例に比していずれの実施例も
特性の向上が図られ、さらに実施例１では静電容量の向
上も図られていることが分かる。また、陰極層の膜厚
は、従来例においてはコンデンサ素子の上部で約１０μ
ｍ、下部で約５０μｍであったのに対し、これら実施例
においては、陰極層の膜厚が２０〜３０μｍと均一とな
っていることが確認された。
【００２３】次に陽極体の形状を種々変えて電気特性を
調べたところ、陽極体の最長辺が最短辺の２倍以上とな
るような偏平型直方体において上記と同様な保持方向に
よる顕著な違いが現れることが分かった。また、水平保
持の方向は、最短辺を垂直にする場合に限らず、最長辺
に対して１／２以下である短辺を垂直方向にすれば本実
施例と同様の効果が得られる。
調べたところ、陽極体の最長辺が最短辺の２倍以上とな
るような偏平型直方体において上記と同様な保持方向に
よる顕著な違いが現れることが分かった。また、水平保
持の方向は、最短辺を垂直にする場合に限らず、最長辺
に対して１／２以下である短辺を垂直方向にすれば本実
施例と同様の効果が得られる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、偏平な陽極体を用いる
際に、酸化剤浸漬後の半乾燥処理あるいは化学重合工程
のいずれかにおいて、陽極体を水平保持することによっ
て、化学重合及びその後の電解重合で形成される高分子
有機半導体膜の膜厚を均一にすることができ、コンデン
サの電気的特性を向上させることが可能である。
際に、酸化剤浸漬後の半乾燥処理あるいは化学重合工程
のいずれかにおいて、陽極体を水平保持することによっ
て、化学重合及びその後の電解重合で形成される高分子
有機半導体膜の膜厚を均一にすることができ、コンデン
サの電気的特性を向上させることが可能である。
【図１】本発明に係る陽極体の形状を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明に係るコンデンサ素子の断面図である。
【図３】陽極体の水平保持状態を示す斜視図である。
【図４】陽極体の垂直保持状態を示す斜視図である。
【図５】固体電解コンデンサの一例を示す断面図であ
る。
る。
【図６】従来方法における問題点を説明するための模式
断面図である。
断面図である。
１ 陽極体 ２ 誘電体層 ３ 陰極層 ４ カーボン層 ５ 銀ペースト層 １０ コンデンサ素子 １１ 引出しリード
Claims (3)
- 【請求項１】 弁作用金属からなる焼結体表面に形成さ
れた誘電体酸化皮膜上に化学重合によって高分子有機半
導体化合物からなる固体電解質層を形成する固体電解コ
ンデンサの製造方法において、前記焼結体は偏平な直方
体に形成されると共に、前記化学重合に先立ち前記焼結
体を酸化剤に浸漬した後、当該焼結体の短辺を垂直方向
に保持して酸化剤の半乾燥処理を行うことを特徴とする
固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項２】 弁作用金属からなる焼結体表面に形成さ
れた誘電体酸化皮膜上に化学重合によって高分子有機半
導体化合物からなる固体電解質層を形成する固体電解コ
ンデンサの製造方法において、前記焼結体は偏平な直方
体に形成されると共に、前記焼結体の短辺を垂直方向に
保持して前記化学重合を行うことを特徴とする固体電解
コンデンサの製造方法。 - 【請求項３】 前記焼結体の短辺は、最長辺の１／２以
下であることを特徴とする請求項１又は２いずれか記載
の固体電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33622899A JP2001155965A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33622899A JP2001155965A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001155965A true JP2001155965A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18296975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33622899A Pending JP2001155965A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001155965A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006269693A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体電解コンデンサおよび該固体電解コンデンサの製造方法 |
| KR100778549B1 (ko) | 2006-10-02 | 2007-11-22 | 주식회사 디지털텍 | 알루미늄 고분자 콘덴서의 탄화 방법 |
| KR100781940B1 (ko) | 2006-09-25 | 2007-12-04 | 주식회사 디지털텍 | 알루미늄 고분자 콘덴서의 회전식 중합 방법 |
| KR100833890B1 (ko) | 2006-09-25 | 2008-06-02 | 주식회사 디지털텍 | 알루미늄 고분자 콘덴서의 중합 방법 |
-
1999
- 1999-11-26 JP JP33622899A patent/JP2001155965A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006269693A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体電解コンデンサおよび該固体電解コンデンサの製造方法 |
| JP4557766B2 (ja) * | 2005-03-23 | 2010-10-06 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサおよび該固体電解コンデンサの製造方法 |
| KR100781940B1 (ko) | 2006-09-25 | 2007-12-04 | 주식회사 디지털텍 | 알루미늄 고분자 콘덴서의 회전식 중합 방법 |
| KR100833890B1 (ko) | 2006-09-25 | 2008-06-02 | 주식회사 디지털텍 | 알루미늄 고분자 콘덴서의 중합 방법 |
| KR100778549B1 (ko) | 2006-10-02 | 2007-11-22 | 주식회사 디지털텍 | 알루미늄 고분자 콘덴서의 탄화 방법 |
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