Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JPH11238648A - 固体電解コンデンサとその製造方法 - Google Patents

固体電解コンデンサとその製造方法

Info

Publication number
JPH11238648A
JPH11238648A JP4153998A JP4153998A JPH11238648A JP H11238648 A JPH11238648 A JP H11238648A JP 4153998 A JP4153998 A JP 4153998A JP 4153998 A JP4153998 A JP 4153998A JP H11238648 A JPH11238648 A JP H11238648A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrolytic capacitor
edt
solid electrolytic
solution
oxidizing agent
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP4153998A
Other languages
English (en)
Inventor
Ikuo Mori
伊久雄 森
Kazuhiro Hatanaka
一裕 畑中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Chemi Con Corp
Original Assignee
Nippon Chemi Con Corp
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 Nippon Chemi Con Corp filed Critical Nippon Chemi Con Corp
Priority to JP4153998A priority Critical patent/JPH11238648A/ja
Publication of JPH11238648A publication Critical patent/JPH11238648A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原料として投入するEDTを有効に利用する
ことができる固体電解コンデンサの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 誘電体酸化皮膜を有する金属ペレット
を、所定の濃度のEDT溶液に所定時間浸漬して、誘電
体酸化皮膜上にEDTを付着させた後、前記金属ペレッ
トを所定の濃度の酸化剤溶液に所定時間浸漬し、酸化剤
をEDTに付着させ、その後、水、温水、有機溶剤等で
洗浄し、乾燥させる。そして、上記EDT溶液に浸漬〜
乾燥までの工程を所定回数繰り返す。その後、カーボ
ン、銀ペーストを塗布し、銀接着剤で陰極端子を引き出
し、樹脂外装してエージングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エチレンジオキシ
チオフェン(以下、EDTと記す)を化学酸化重合する
ことによって固体電解質層を形成した固体電解コンデン
サに係り、特に、その重合方法に改良を施した固体電解
コンデンサ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、導電性高分子を電解コンデンサの
固体電解質として利用し、高周波領域でのインピーダン
スの低減を図った固体電解コンデンサの開発が行われて
いる。このような固体電解コンデンサは、陽極酸化皮膜
を有するアルミニウム、タンタル等の皮膜形成金属に、
固体電解質を付着した構造を有している。従来、この種
の固体電解コンデンサの固体電解質には、主に硝酸マン
ガンの熱分解により形成される二酸化マンガンが用いら
れていた。しかし、この硝酸マンガンの熱分解の際に要
する高熱と、発生するNOxガスの酸化作用などによっ
て、誘電体であるアルミニウム、タンタル等の金属酸化
皮膜が損傷を受け、そのため、固体電解コンデンサとし
て耐電圧は低下し、漏れ電流が大きくなり、誘電特性を
劣化させる等、極めて大きな欠点があった。
【0003】そこで、電導度が高く、誘電体皮膜との付
着性の良い導電性高分子化合物が、電解コンデンサの固
体電解質として着目されるようになった(特公平7−2
2077号、特開平2−15611号等)。なお、この
導電性高分子化合物の代表例としては、ポリチオフェン
が知られている。なお、ポリチオフェンとしては、チオ
フェン、3−メチルチオフェン、3,4エチレンジオキ
シチオフェン等のチオフェン化合物の重合体、またはそ
れらの共重合体、混合物などが用いられる。
【0004】ここで、導電性高分子化合物としてポリチ
オフェンを用いた固体電解コンデンサの従来の製造方法
について説明する。すなわち、アルミニウム、タンタル
等の皮膜形成金属ペレットを、EDTと酸化剤の混合溶
液に浸漬した後に、この金属ペレットを前記混合溶液か
ら引き上げ、空気中で重合する。その後、室温で溶剤を
定量的に除去し、カーボン、銀ペーストを塗布した後、
銀接着剤で陰極を引き出し、樹脂外装してエージングを
行う。
【0005】このように従来の固体電解コンデンサの製
造方法において、金属ペレットを混合溶液から引き上げ
て重合させるのは、空気中において混合溶液の溶媒を蒸
発させ、混合溶液中の酸化剤の濃度を高くすることによ
り、重合反応を進行させるためである。なお、EDTと
酸化剤の混合溶液は、通常、以下のように調製されてい
る。例えば、モノマーとしてEDT10wt%、酸化剤
としてp−トルエンスルホン酸鉄第二鉄36wt%、溶
剤としてブチルアルコール54wt%を混合する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の固体電解コンデンサの製造方法には、以
下に述べるような問題点があった。すなわち、固体電解
質層を形成する場合に、EDTと酸化剤の混合溶液を用
いているので、この混合溶液中のEDTも、混合溶液中
の酸化剤の酸化作用によって、重合してポリエチレンジ
オキシチオフェン(以下、PEDTと記す)になってし
まうため、このPEDTを廃棄しなければならず、混合
溶液中のEDTを有効に利用することができず、材料効
率が極めて悪いものとなっていた。
【0007】また、EDTと酸化剤の混合溶液が変性す
ることにより酸化剤の酸化作用が弱まるなど、混合溶液
の寿命の如何によって、固体電解質層の形成工程が左右
されることになっていた。さらに、EDTと酸化剤の混
合溶液を調製するにあたっては、両者の濃度、混合比率
等に一定の制約があるため、EDTの濃度を任意に設定
できず、所望の厚さの固体電解質層を形成するために
は、重合回数を多くしなければならないといった問題点
もあった。
【0008】本発明は、上述したような従来技術の問題
点を解決するために提案されたもので、その目的は、原
料として投入するEDTを有効に利用した固体電解コン
デンサを提供することにある。また、本発明の別の目的
は、原料として投入するEDTを有効に利用することが
できる固体電解コンデンサの製造方法を提供することに
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の固体電解コンデンサは、以下の方法で製造
される。すなわち、誘電体酸化皮膜を有する金属ペレッ
トを、所定の濃度のEDT溶液に所定時間浸漬して、誘
電体酸化皮膜上にEDTを付着させた後、前記金属ペレ
ットを所定の濃度の酸化剤溶液に所定時間浸漬し、酸化
剤をEDTに付着させ、その後、水、温水、有機溶剤等
で洗浄し、乾燥させる。そして、上記EDT溶液に浸漬
〜乾燥までの工程を所定回数繰り返す。その後、カーボ
ン、銀ペーストを塗布し、銀接着剤で陰極端子を引き出
し、樹脂外装してエージングを行う。
【0010】この場合、酸化剤溶液の溶媒が有機溶媒の
場合は、溶媒の種類に応じて、空気中で重合を行っても
良いし、溶液中で行っても良い。例えば、酸化剤がp−
トルエンスルホン酸第二鉄(FePTS)で、溶媒とし
てγ−ブチロラクトンを用いた場合は、重合速度が速い
ので、液中で重合を行う。一方、溶媒が一価アルコール
の場合は重合速度が遅いので、空気中で重合を行う。な
お、重合速度が遅い場合に空気中で重合を行うのは、空
気中では溶媒が蒸発して酸化剤の濃度が高くなるからで
ある。
【0011】これに対して、酸化剤溶液の溶媒が水の場
合は、EDTは水となじみが良くないので、酸化剤水溶
液に浸漬しただけでは酸化剤がEDTに付着しない。と
ころが、酸化剤水溶液中で重合を行うと重合が良好に進
行し、PEDTの固体電解質層が形成される。従って、
酸化剤溶液の溶媒が水の場合は、酸化剤水溶液中で重合
を行うことが望ましい。
【0012】また、金属ペレットをEDT溶液と酸化剤
溶液に交互に浸漬する回数は1〜20回、好ましくは3
〜10回、酸化剤溶液に浸漬する時間は5分〜5時間、
好ましくは15分〜3時間である。
【0013】ここで、本発明に用いられる酸化剤のう
ち、水溶液系としては、ペルオクソ二硫酸及びそのNa
塩,K塩,NH4 塩、硝酸セリウム(IV)、硝酸セリウム
(IV)アンモニウム、硫酸鉄(III) 、硝酸鉄(III) 、塩化
鉄(III) 等が挙げられる。また、有機溶剤系としては、
有機スルホン酸の第二鉄塩、例えば、ドデシルベンゼン
スルホン酸鉄(III) 、p−トルエンスルホン酸鉄(III)
等が挙げられる。ここで、有機溶剤としては、γ−ブチ
ロラクトン及び、ブタノール、プロパノールなどの一価
のアルコールが挙げられる。なお、酸化剤溶液の濃度
は、5〜50wt%、酸化剤溶液の温度は、−15〜6
0℃が好ましい。
【0014】また、EDTの溶媒としては、一価アルコ
ール(メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロ
ピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチル
アルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチル
アルコール等)が用いられる。なお、EDT溶液として
は、任意の濃度のものを用いることができる。
【0015】次に、陽極に使用する弁作用を有する金属
としては、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタンあ
るいはこれら金属を基質とする合金等の弁作用を有する
金属を使用することができる。また、陽極は、これら金
属の多孔質焼結体、エッチング等で表面処理された板
(リボン、箔等を含む)、線等、その形状は特に限定さ
れない。さらに、この金属ペレットの表面に誘電体酸化
皮膜を形成する方法としては、従来から公知の方法を用
いることができる。例えば、タンタル粉末の焼結体を使
用する場合には、リン酸水溶液中で陽極酸化して、焼結
体に酸化皮膜を形成することができる。
【0016】(効果)上述したような本発明の固体電解
コンデンサの製造方法によると、金属ペレットをEDT
溶液に浸漬し、その後に酸化剤溶液に浸漬し、両溶液へ
の浸漬を交互に所定回数繰り返すことにより重合を行う
ので、従来のEDTと酸化剤の混合溶液を用いる場合の
ように、EDT溶液中でEDTの重合が進行するのを防
止することができる。従って、原料として投入するED
Tをすべて使用することができ、EDTの原料効率が1
00%となる。
【0017】また、従来のようなEDTと酸化剤の混合
溶液を用いず、EDT溶液と酸化剤溶液をそれぞれ別個
に調製するため、酸化剤溶液の濃度・量とは独立して、
任意の濃度のEDT溶液を使用することが可能となる。
さらに、EDTと酸化剤の混合溶液の寿命を考慮する必
要がなく、固体電解質層の形成工程を高精度で、信頼性
の高いものとすることができる。
【0018】
【実施例】以下、本発明による固体電解コンデンサの製
造方法の一実施例、及びその製造方法によって得られた
固体電解コンデンサの初期特性を示す。なお、固体電解
質層に二酸化マンガンを用いた従来の固体電解コンデン
サを比較例として、その初期特性と比較検討した。
【0019】[1.使用試薬例] モノマー:エチレンジオキシチオフェン(EDT) モノマー溶液の溶媒:一価アルコール(例えば、メチル
アルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、
イソブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、t
ert−ブチルアルコール等) 酸化剤:水溶液系、有機溶剤系を問わない。例えば、ペ
ルオクソ二硫酸アンモニウム、ペルオクソ二硫酸ナトリ
ウム、硫酸鉄(III) 、硝酸鉄(III) 、塩化鉄(III) 、硝
酸セリウム(IV)、硝酸セリウム(IV)アンモニウム、硫酸
セリウム(IV)、硫酸セリウム(IV)アンモニウム、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸鉄(III) 、p−トルエンスルホン
酸鉄(III)
【0020】[2.適用条件] 酸化剤溶液濃度:5〜50wt% 酸化剤溶液温度:−15〜60℃
【0021】[3.製造方法]図1のフローチャートに
示したように、タンタルペレット(Aサイズ用、粉末C
V=30k,41FV,6μF)を、室温で2分間、5
0%EDTのイソプロピルアルコール溶液に浸漬する。
次に、このタンタルペレットを酸化剤水溶液(水:ペル
オクソ二硫酸アンモニウム=2:1<wt>)に浸漬
し、室温で3時間放置して重合する。その後、10分間
水洗し、100℃で20分間乾燥する。この操作を6回
繰り返し、カーボン、銀ペーストを塗布した後、銀接着
剤で陰極端子を引き出し、その後、樹脂で封止し、10
5℃,16Vで1時間エージングを行った。
【0022】[4.比較例]固体電解質層に二酸化マン
ガンを用いた固体電解コンデンサを比較例とした。な
お、二酸化マンガンの固体電解質層は次のようにして形
成した。すなわち、図1に示した本発明の製造方法にお
けるEDT溶液に浸漬〜乾燥を計6回繰り返す操作に代
えて、タンタルペレットを硝酸マンガン溶液に浸漬さ
せ、その後に熱分解によって二酸化マンガンの固体電解
質層を形成する。この浸漬、熱分解の操作を計5回繰り
返す。
【0023】[5.比較結果]本発明の製造方法により
得られた固体電解コンデンサの初期特性と、比較例の初
期特性を表1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】表1から明らかなように、本発明による固
体電解コンデンサは、比較例に比べてESR(等価直列
抵抗)が約1/2になっており、PEDTの良好な特性
が得られている。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原料として投入するEDTを有効に利用した固体電解コ
ンデンサを提供することができる。また、原料として投
入するEDTを有効に利用することができる固体電解コ
ンデンサの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の固体電解コンデンサの製造方法を示す
フローチャートである。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性高分子化合物を形成するモノマー
    と酸化剤溶液を化学酸化重合することによって、誘電体
    酸化皮膜を形成した金属ペレットの表面に固体電解質層
    を形成する固体電解コンデンサの製造方法において、 前記金属ペレットを、前記モノマーと酸化剤溶液のそれ
    ぞれに交互に浸漬することを特徴とする固体電解コンデ
    ンサの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記モノマーと酸化剤溶液のそれぞれに
    交互に浸漬する回数が、1〜20回である請求項1に記
    載の固体電解コンデンサの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記酸化剤溶液に浸漬する時間が、5分
    〜5時間である請求項1または請求項2に記載の固体電
    解コンデンサの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記モノマーが、エチレンジオキシチオ
    フェン(EDT)である請求項1乃至請求項3のいずれ
    か一に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
  5. 【請求項5】 導電性高分子化合物を形成するモノマー
    と酸化剤溶液を化学酸化重合することによって、誘電体
    酸化皮膜を形成した金属ペレットの表面に固体電解質層
    を形成して成る固体電解コンデンサにおいて、 前記固体電解質層が、前記金属ペレットを前記モノマー
    と酸化剤溶液のそれぞれに、所定回数交互に浸漬して重
    合することにより形成されたものであることを特徴とす
    る固体電解コンデンサ。
  6. 【請求項6】 前記モノマーと酸化剤溶液のそれぞれに
    交互に浸漬する回数が、1〜20回である請求項5に記
    載の固体電解コンデンサ。
  7. 【請求項7】 前記酸化剤溶液に浸漬する時間が、5分
    〜5時間である請求項5または請求項6に記載の固体電
    解コンデンサ。
  8. 【請求項8】 前記モノマーが、エチレンジオキシチオ
    フェン(EDT)である請求項5乃至請求項7のいずれ
    か一に記載の固体電解コンデンサ。
JP4153998A 1998-02-24 1998-02-24 固体電解コンデンサとその製造方法 Pending JPH11238648A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4153998A JPH11238648A (ja) 1998-02-24 1998-02-24 固体電解コンデンサとその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4153998A JPH11238648A (ja) 1998-02-24 1998-02-24 固体電解コンデンサとその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11238648A true JPH11238648A (ja) 1999-08-31

Family

ID=12611233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4153998A Pending JPH11238648A (ja) 1998-02-24 1998-02-24 固体電解コンデンサとその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11238648A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001261795A (ja) * 2000-02-03 2001-09-26 Bayer Ag 水溶性π共役重合体の製造方法
US6430032B2 (en) 2000-07-06 2002-08-06 Showa Denko K. K. Solid electrolytic capacitor and method for producing the same
US6731497B2 (en) 2001-07-11 2004-05-04 Tdk Corporation Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same
US7988743B2 (en) 2008-07-30 2011-08-02 Panasonic Corporation Method for manufacturing solid electrolytic capacitor
JP2012222020A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Murata Mfg Co Ltd 固体電解コンデンサとその製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001261795A (ja) * 2000-02-03 2001-09-26 Bayer Ag 水溶性π共役重合体の製造方法
US6430032B2 (en) 2000-07-06 2002-08-06 Showa Denko K. K. Solid electrolytic capacitor and method for producing the same
US6867088B2 (en) 2000-07-06 2005-03-15 Showa Denko K.K. Solid electrolytic capacitor and method for producing the same
US6731497B2 (en) 2001-07-11 2004-05-04 Tdk Corporation Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same
US7988743B2 (en) 2008-07-30 2011-08-02 Panasonic Corporation Method for manufacturing solid electrolytic capacitor
JP2012222020A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Murata Mfg Co Ltd 固体電解コンデンサとその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5747170B2 (ja) 電解コンデンサの製造方法
US6804109B1 (en) Solid electrolyte capacitor having transition metal oxide underlayer and conductive polymer electrolyte
WO2004044936A1 (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
JP3711964B2 (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JPH11238648A (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
JPH036808A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JP2002008946A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JPH11283875A (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
JPH11251191A (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
JP4126746B2 (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
JPH11283876A (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
JPH11251192A (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
JPH11238649A (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
JP3255091B2 (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JP2002025862A (ja) 固体電解コンデンサおよびその製造方法
JPH11251193A (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
EP0803885B1 (en) Process for producing solid electrolytic capacitor
JP2000297142A (ja) 固体電解質形成用重合液と製造方法、およびこれらを用いた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
JPH0266921A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JP5116130B2 (ja) 固体電解コンデンサ及びその製造方法
JPH11283877A (ja) 固体電解質とその製造方法
JPH11307396A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JPH02166715A (ja) 固体電解コンデンサ
JP2003297687A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050120

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071012

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20071023

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071221

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080422