JPH02288215A - Manufacturing method of solid electrolytic capacitor - Google Patents
Manufacturing method of solid electrolytic capacitorInfo
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- JPH02288215A JPH02288215A JP10895889A JP10895889A JPH02288215A JP H02288215 A JPH02288215 A JP H02288215A JP 10895889 A JP10895889 A JP 10895889A JP 10895889 A JP10895889 A JP 10895889A JP H02288215 A JPH02288215 A JP H02288215A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は導電性高分子化合物を固体電解質とする固体電
解コンデンサの製造に利用され、特に、化学酸化重合に
より合成した高導電性の導電性高分子化合物を固体電解
質とする高周波特性に優れた固体電解コンデンサの製造
方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is utilized for manufacturing solid electrolytic capacitors using a conductive polymer compound as a solid electrolyte. The present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor with excellent high frequency characteristics using a polymer compound as a solid electrolyte.
本発明は、皮膜形成金属の酸化物を誘電体とし導電性高
分子化合物を固体電解質とする固体電解コンデンサの製
造方法において、
有機スルホン酸化合物あるいは有機硫酸化合物の遷移金
属塩からなる酸化剤を前記誘電体上に導太し、しかる後
に、前記誘電体上で芳香族化合物を酸化重合させ前記固
体電解質を形成することにより、
良好な高周波特性と耐熱性とを有する固体電解コンデン
サを製造できるようにしたものである。The present invention provides a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor in which a film-forming metal oxide is used as a dielectric and a conductive polymer compound is used as a solid electrolyte, in which an oxidizing agent consisting of an organic sulfonic acid compound or a transition metal salt of an organic sulfuric acid compound is used as the oxidizing agent. A solid electrolytic capacitor having good high frequency characteristics and heat resistance can be manufactured by depositing a conductor on a dielectric material and then oxidatively polymerizing an aromatic compound on the dielectric material to form the solid electrolyte. This is what I did.
近年、科学技術の進歩にともなって電子機器の小型化、
および信頼性向上が求められており、デジタル機器の発
展とも相まって、コンデンサの分野においても高周波領
域まで良好な特性を有し、しかも信頼性に優れた大容量
コンデンサへの要求が高まっている。このような要求に
対し、従来より開発されている固体電解コンデンサは、
大容量で、しかも電解質が固体であるために信頼性にも
優れているが、固体電解質の導電率が未だ不十分であり
、高周波領域での良好な特性が得られていない。In recent years, with advances in science and technology, electronic devices have become smaller and smaller.
In conjunction with the development of digital equipment, there is a growing demand in the field of capacitors for high-capacity capacitors that have good characteristics up to high frequencies and are highly reliable. In response to these demands, the solid electrolytic capacitors that have been developed to date are
Although it has a large capacity and has excellent reliability because the electrolyte is solid, the conductivity of the solid electrolyte is still insufficient, and good characteristics in the high frequency region have not been obtained.
通常、固体電解コンデンサはタンタルおよびアルミニウ
ム等の皮膜形成金属の多孔質成形体を第一の電極(陽極
)とし、その表面酸化皮膜を誘電体、二酸化マンガンお
よび7.7.8.8−テトラシアノキノジメタン錯塩等
の固体電解質を第二の電極(陰極)の一部とする構造を
有している。この場合、固体電解質には多孔質成形体内
部の誘電体全面と電極リード間を電気的に接続する機能
と、誘電体皮膜の欠陥に起因する電気的短絡を修復する
機能とが要求される。その結果、導電率は高いが誘電体
修復機能のない金属は固体電解質として使用できず、短
絡電流による発熱等によって絶縁体に転移する二酸化マ
ンガン等が用いられてきた。しかしながら、従来用いら
れている固体電解質は導電率が不十分であり、しかもこ
れを複雑な形状の多孔質成形体の細孔内部に完全に充填
する技術も完成されているとは言い難かった。Normally, solid electrolytic capacitors use a porous molded body of a film-forming metal such as tantalum or aluminum as the first electrode (anode), and the surface oxide film is used as a dielectric material, manganese dioxide and 7.7.8.8-tetracyano. It has a structure in which a solid electrolyte such as a quinodimethane complex salt is part of the second electrode (cathode). In this case, the solid electrolyte is required to have the function of electrically connecting the entire surface of the dielectric inside the porous molded body and the electrode leads, and the function of repairing electrical short circuits caused by defects in the dielectric film. As a result, metals with high electrical conductivity but without a dielectric repair function cannot be used as solid electrolytes, and manganese dioxide and the like, which transfer to insulators due to heat generated by short-circuit current, etc., have been used. However, the solid electrolyte conventionally used has insufficient electrical conductivity, and the technology for completely filling the pores of a porous molded body with a complicated shape has not yet been perfected.
一方、高分子の分野においても新しい材料の開発が進み
、その結果ポリアセチレン、ポリパラフェニレンおよび
ポリピロール等の共役系ポリマーフィルム、あるいはこ
れに電子供与性や電子吸弓性化合物(ドーパント)を添
加(ドーピング)した導電性高分子がこれまでに開発さ
れている。この中で、特にポリピロール等の芳香族系導
電性高分子はそのドーパントを適当に選択することによ
り導電性、耐熱性および経時安定性が良好なものが得ら
れることが知られており、これを固体電解質とする固体
電解コンデンサが提案されている。On the other hand, the development of new materials has progressed in the field of polymers, resulting in conjugated polymer films such as polyacetylene, polyparaphenylene, and polypyrrole, or addition of electron-donating or electron-absorbing compounds (dopants) (doping). ) conductive polymers have been developed so far. Among these, it is known that aromatic conductive polymers such as polypyrrole can have good conductivity, heat resistance, and stability over time by appropriately selecting the dopant. A solid electrolytic capacitor using a solid electrolyte has been proposed.
例えば、特開昭60〜37114号公報にはドープした
複素五員環式化合物重合体を固体電解質とする固体電解
コンデンサが提案されている。For example, JP-A-60-37114 proposes a solid electrolytic capacitor using a doped five-membered heterocyclic compound polymer as a solid electrolyte.
ポリピロールの合成法としては、電解酸化重合法および
酸化剤を用いる酸化カチオン重合法、ならびにピロール
のジハロゲン化物誘導体のグリニヤール反応による方法
が知られている。ポリピロールの導電率は、その合成方
法にもよるが化学酸化重合法により重合したもので数十
〜数百S / cm、電解酸化重合法により重合したも
ので数百3 / Cmであり、従来の固体電解質である
2酸化マンガンに比べて著しく高い。電解コンデンサの
高周波領域での特性は電解質の導電率に依存して向上す
ることから、ポリピロールがコンデンサの固定電解質と
して有利に使用できるものと考えられる。Known methods for synthesizing polypyrrole include electrolytic oxidation polymerization, cationic oxidation polymerization using an oxidizing agent, and Grignard reaction of dihalide derivatives of pyrrole. The electrical conductivity of polypyrrole varies depending on the method of synthesis, but it is several tens to several hundred S/cm when polymerized by chemical oxidation polymerization, and several hundred 3/Cm when polymerized by electrolytic oxidation polymerization. This is significantly higher than that of manganese dioxide, which is a solid electrolyte. Since the characteristics of an electrolytic capacitor in a high frequency region improve depending on the conductivity of the electrolyte, it is considered that polypyrrole can be advantageously used as a fixed electrolyte for a capacitor.
電解重合法で得られるポリピロール等の芳香族系高分子
化合物は、電解重合時に用いる溶媒および支持電解質の
種類、あるいは濃度等の重合条件を適当に選択すること
により、電解コンデンサ用固体電解質に要求される耐熱
性および導電率を充分に満足するものが得られる。しか
しながら、絶縁体である金属酸化皮膜上で電解酸化重合
を行わしめるにはかなりの困難が伴う。しかも皮膜形成
金属は通常、多孔質体となっており、その細孔内部まで
ポリピロールを充填することは困難であり、これが可能
な場合でも非常に複雑かつ繁雑な操作が必要である。Aromatic polymer compounds such as polypyrrole obtained by electrolytic polymerization can meet the requirements of solid electrolytes for electrolytic capacitors by appropriately selecting polymerization conditions such as the type and concentration of the solvent and supporting electrolyte used during electrolytic polymerization. It is possible to obtain a product that fully satisfies the heat resistance and electrical conductivity. However, it is quite difficult to perform electrolytic oxidative polymerization on a metal oxide film, which is an insulator. Moreover, the film-forming metal is usually a porous body, and it is difficult to fill the pores with polypyrrole, and even if this is possible, very complicated and complicated operations are required.
一方、化学酸化重合により金属酸化皮膜上にポリピロー
ルを形成させるのは非常に簡便な方法であり、重合温度
および酸化剤濃度等を適当に制御することにより高導電
率のポリピロールが得られる。しかしながら、従来から
知られている酸化剤、例えば、塩化第二鉄、硝酸第二鉄
および塩化第二銅等を用いた場合、生成するポリピロー
ルは耐熱性に劣り、150℃以上の温度では徐々に電気
伝導度が低下していき、電解コンデンサの固体電解質に
用いる際にはハンダ耐熱性や高温負荷特性の悪化要因と
なる。さらにハロゲン化物を含む酸化剤においては、ハ
ロゲン化物イオンがポリピロール中にドーパントとして
とりこまれ、このハロゲン化物イオンが金属酸化物皮膜
や金属そのものを腐蝕していくおそれがある。On the other hand, forming polypyrrole on a metal oxide film by chemical oxidative polymerization is a very simple method, and polypyrrole with high conductivity can be obtained by appropriately controlling the polymerization temperature, oxidizing agent concentration, etc. However, when conventionally known oxidizing agents such as ferric chloride, ferric nitrate, and cupric chloride are used, the polypyrrole produced has poor heat resistance, and gradually The electrical conductivity decreases, which causes deterioration of solder heat resistance and high-temperature load characteristics when used as a solid electrolyte in electrolytic capacitors. Furthermore, in the case of an oxidizing agent containing a halide, the halide ions may be incorporated into the polypyrrole as a dopant, and the halide ions may corrode the metal oxide film or the metal itself.
以上説明したように、電解酸化重合法は緒特性に優れた
ポリピロールが得られるものの、固体電解コンデンサを
構成する多孔質体の細孔内部への充填に際し繁雑な操作
を必要とし、また、化学酸化重合法では、操作は簡便で
あるが、生成するポリピロールの耐熱性や金属に対する
腐食性について不安が残る。したがって、ポリピロール
は電解コンデンサの固体電解質として非常に有用である
ことが期待されているものの、未だその性能を充分に生
かした、すなわち、高周波領域まで良好な特性を有し、
しかも信頼性に優れた電解コンデンサが開発されるには
至っていないという問題点があった。As explained above, although the electrolytic oxidation polymerization method can yield polypyrrole with excellent properties, it requires complicated operations to fill the inside of the pores of the porous material that constitutes the solid electrolytic capacitor, and chemical oxidation Although the polymerization method is easy to operate, there are concerns about the heat resistance of the polypyrrole produced and its corrosivity to metals. Therefore, although polypyrrole is expected to be extremely useful as a solid electrolyte for electrolytic capacitors, its performance has not yet been fully utilized, that is, it has good characteristics up to the high frequency range.
Moreover, there has been a problem in that an electrolytic capacitor with excellent reliability has not yet been developed.
本発明の目的は、前記の問題点を解消することにより、
良好な高周波特性を有し、しかも信頼性に優れた固体電
解コンデンサの製造方法を提供することにある。The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems.
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor having good high frequency characteristics and excellent reliability.
本発明者らは前記の課題を解決するために種々検討を行
った。その結果、固体電解質として優れた性能を有した
導電性高分子化合物を簡便なる手段により皮膜形成金属
の多孔質成形体の細孔内部に充填する固体電解コンデン
サの固体電解質形成方法を見出し本発明に至った。The present inventors conducted various studies to solve the above problems. As a result, we discovered a method for forming a solid electrolyte for a solid electrolytic capacitor in which the pores of a porous molded body of film-forming metal are filled with a conductive polymer compound that has excellent performance as a solid electrolyte by a simple means. It's arrived.
すなわち、本発明は、皮膜形成金属の酸化物を誘電体と
し導電性高分子化合物を固体電解質とする固体電解コン
デンサの製造方法において、有機スルホン酸化合物ある
いは有機硫酸化合物の遷移金属塩からなる酸化剤を前記
誘電体上に導入し、しかる後に、前記誘電体上で芳香族
化合物を酸化重合させ前記固体電解質を形成することを
特徴とする。That is, the present invention provides a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor in which a film-forming metal oxide is used as a dielectric and a conductive polymer compound is used as a solid electrolyte, in which an oxidizing agent consisting of an organic sulfonic acid compound or a transition metal salt of an organic sulfuric acid compound is used. is introduced onto the dielectric, and then an aromatic compound is oxidatively polymerized on the dielectric to form the solid electrolyte.
本発明で用いる酸化剤は金属塩であり、カチオンが高酸
化数の遷移金属イオン、アニオンが有機スルホン酸イオ
ンあるいは有機硫酸イオンであることを特徴としている
。The oxidizing agent used in the present invention is a metal salt, and is characterized in that the cation is a transition metal ion with a high oxidation number, and the anion is an organic sulfonate ion or an organic sulfate ion.
カチオンとして、例えばF e 2+、Cu2+、Cr
6+Mn’=、Mn’°およびSn’+等が挙げられ
る。これらの中でもFe’+およびCu 2s−が好ま
しい。−方、アニオンとして適当な有機スルホン酸イオ
ンとしては、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、ナフ
タレンスルホン酸イオン、アルキルナフタレンスルホン
酸イオン、アルキルスルホン酸イオン、α−オレフィン
スルホン酸イオン、スルホコハク酸イオン、およびN−
アシルスルホン酸イオンがあり、また有機硫酸イオンと
しては、アルキル硫酸イオン、ポリエチレンオキサイド
アルキルエーテル硫酸イオン、およびポリエチレンオキ
サイドアルキルフェノールエーテル硫酸イオンがある。As a cation, for example, Fe 2+, Cu2+, Cr
6+Mn'=, Mn'°, Sn'+, and the like. Among these, Fe'+ and Cu 2s- are preferred. - On the other hand, suitable organic sulfonate ions as anions include alkylbenzenesulfonate ions, naphthalenesulfonate ions, alkylnaphthalenesulfonate ions, alkylsulfonate ions, α-olefin sulfonate ions, sulfosuccinate ions, and N-
There are acylsulfonate ions, and organic sulfate ions include alkyl sulfate ions, polyethylene oxide alkyl ether sulfate ions, and polyethylene oxide alkylphenol ether sulfate ions.
また、これら以外にも、例えば、ポリプロピレンオキサ
イドアルキルエーテル硫酸イオン、ポリブチレンオキサ
イドアルキルエーテル硫酸イオン、ポリプロピレンオキ
サイドアルキルフェノールエーテル硫酸イオン、ポリイ
ソブチレンオキサイドアルキルフェノールエーテル硫酸
イオンおよびナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合体等
が使用可能である。In addition to these, for example, polypropylene oxide alkyl ether sulfate ion, polybutylene oxide alkyl ether sulfate ion, polypropylene oxide alkylphenol ether sulfate ion, polyisobutylene oxide alkylphenol ether sulfate ion, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, etc. can be used. be.
これらアニオンとして好ましいものを具体的に例示する
と、有機スルホン酸イオンとしては、例えば、ベンゼン
スルホン酸イオン、パラトルエンスルホン酸イオン、ド
デシルベンゼンスルホン酸イオン、ナフタレンスルホン
酸イオン、ブチルナフタレンスルホン酸イオン、012
〜C18のアルキルスルホン酸イオン、オクタデセニル
スルホン酸イオン、ジー2−エチルへキシルスルホコハ
ク酸イオンおよびN−アセチルメチルタウリンイオン等
が挙げられる。Preferred examples of these anions include, for example, benzenesulfonate ion, paratoluenesulfonate ion, dodecylbenzenesulfonate ion, naphthalenesulfonate ion, butylnaphthalenesulfonate ion, 012
-C18 alkylsulfonate ion, octadecenylsulfonate ion, di-2-ethylhexylsulfosuccinate ion, N-acetylmethyltaurine ion, and the like.
また、有機硫酸イオンとしては、例えば、オクチル硫酸
イオン、ドデシル硫酸イオン、ポリエチレンオキサイド
ドデシルエーテル硫酸イオンおよびポリオキエチレンオ
クチルフェノールエーテル硫酸イオン等が挙げられる。Examples of the organic sulfate ion include octyl sulfate ion, dodecyl sulfate ion, polyethylene oxide dodecyl ether sulfate ion, and polyoxyethylene octylphenol ether sulfate ion.
本発明における酸化剤を用いて芳香族化合物の化学酸化
重合を行うことにより、この酸化剤中のアニオンの一部
がドーパントとなり、耐熱性に優れ導電率の大きな導電
性高分子化合物が生成する。By carrying out chemical oxidative polymerization of an aromatic compound using the oxidizing agent of the present invention, some of the anions in the oxidizing agent become dopants, and a conductive polymer compound with excellent heat resistance and high electrical conductivity is produced.
芳香族化合物としては、ピロール、アニリン、チオフェ
ン、フランおよびベンゼン等ならびにそれらの誘導体が
使用可能であるが、本発明の用途には、特シこピロール
およびその誘導体が好適である。As the aromatic compound, pyrrole, aniline, thiophene, furan, benzene, etc. and derivatives thereof can be used, and cyclopyrrole and its derivatives are particularly suitable for the use of the present invention.
本発明の酸化剤を用いて芳香族化合物の化学酸化重合を
行う方法としては、例えば、塗布、浸漬あるいは噴霧等
により誘電体表面に酸化剤層を設け、これを気相中ある
いは液相中で前記芳香族化合物と接触させることにより
、誘電体表面で前記芳香族化合物を重合させる方法が有
効である。特に、気相中での反応すなわち、前記芳香族
化合物の蒸気と接触させる方法が好ましい。酸化剤を皮
膜形成金属の誘電体層に塗布する方法は、使用する多孔
質形成体の形状および酸化剤の性状により適宜選択して
やれば良く、酸化剤をそのまま、あるいは適当なメタノ
ール、エタノール、アセトンおよび水等の溶媒に溶解せ
しめた後に、塗布、浸漬あるいは噴霧してやれば良い。As a method for chemical oxidative polymerization of aromatic compounds using the oxidizing agent of the present invention, for example, an oxidizing agent layer is provided on the dielectric surface by coating, dipping, or spraying, and this is applied in the gas phase or liquid phase. An effective method is to polymerize the aromatic compound on the surface of the dielectric by bringing it into contact with the aromatic compound. Particularly preferred is a reaction in the gas phase, that is, a method in which the aromatic compound is brought into contact with the vapor of the aromatic compound. The method for applying the oxidizing agent to the dielectric layer of the film-forming metal can be selected as appropriate depending on the shape of the porous forming body used and the properties of the oxidizing agent. It may be applied, dipped or sprayed after being dissolved in a solvent such as water.
生成する重合体に膜強度を付与するためには、ポリビニ
ルアルコール、ポリ酢酸ビニル、およびエチルセルロー
ス等の高分子を酸化剤あるいは酸化剤溶液に添加するの
も有効な方法である。また、前記各工程を必要に応じて
何回か繰り返して行ってもよい。In order to impart film strength to the resulting polymer, it is also effective to add polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, and ethyl cellulose to the oxidizing agent or oxidizing agent solution. Further, each of the above steps may be repeated several times as necessary.
本発明の酸化剤、すなわち、有機スルホン酸化合物ある
いは有機硫酸化合物の遷移金属塩は、化学酸化重合中に
おいて、そのアニオンの一部がドーパントとなり、耐熱
性に優れ導電率の大きな導電性高分子化合物を生成しめ
る。しかも、酸化剤は例えば、メタノールまたは水等の
溶媒に溶解して、その溶液中に誘電体を浸漬するなどの
方法で誘電体の細孔内部まで十分に浸透させることがで
きる。In the oxidizing agent of the present invention, that is, the transition metal salt of an organic sulfonic acid compound or an organic sulfuric acid compound, a part of its anions becomes a dopant during chemical oxidative polymerization, and a conductive polymer compound with excellent heat resistance and high electrical conductivity is formed. Generate and close. Moreover, the oxidizing agent can be sufficiently penetrated into the pores of the dielectric by, for example, dissolving it in a solvent such as methanol or water and immersing the dielectric in the solution.
そして、酸化重合を、例えば、芳香族化合物の蒸気と接
触させることにより行うので、細孔内部の酸化剤との接
触も十分に行われ、結果として、細孔内部を含む誘電体
全体に、耐熱性に優れ導電率の大きい導電性高分子化合
物からなる固体電解質を、簡単に形成することが可能と
なる。Since oxidative polymerization is carried out by contacting, for example, with the vapor of an aromatic compound, sufficient contact with the oxidizing agent inside the pores is achieved, and as a result, the entire dielectric material including the inside of the pores is heat-resistant. It becomes possible to easily form a solid electrolyte made of a conductive polymer compound with excellent properties and high conductivity.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples, but the present invention is not limited only to these Examples.
実施例1
幅10mm、長さ15mmの多孔質アルミニウム箔をホ
ウ酸アンモニウム水溶液中、100Vで化成処理を行い
酸化皮膜を形成させた後に、洗浄、乾燥させた。Example 1 A porous aluminum foil having a width of 10 mm and a length of 15 mm was subjected to chemical conversion treatment at 100 V in an ammonium borate aqueous solution to form an oxide film, and then washed and dried.
これをドデシルベンゼンスルホン酸−鉄(In[) 塩
の25wt%−メタノール溶液に浸漬後、減圧乾燥を行
った。その漫画に示すように、シャーレ2の中にピロー
ルモノマー3の入ったガラス容器1をシリコンゴム栓5
で密閉するとともに、この密閉容器内に前記多孔質アル
ミニウム箔4を吊し、常温、常圧下でピロールモノマー
の蒸気と3時間接触させた。その後、メタノールで洗浄
し乾燥させた。This was immersed in a 25 wt % methanol solution of dodecylbenzenesulfonic acid-iron (In[) salt, and then dried under reduced pressure. As shown in the cartoon, a glass container 1 containing pyrrole monomer 3 is placed in a petri dish 2 with a silicone rubber stopper.
The porous aluminum foil 4 was suspended in this airtight container and brought into contact with the vapor of pyrrole monomer for 3 hours at room temperature and pressure. Thereafter, it was washed with methanol and dried.
この操作により、この多孔質アルミニウム箔4の表面は
濃黒縁色のポリピロールで被覆された。前記の操作を5
回繰り返した後、反応前後の重量変化から求めたこの多
孔質アルミニウム箔4の空隙へのポリピロール充填率は
95%であった。Through this operation, the surface of the porous aluminum foil 4 was coated with polypyrrole having a deep black edge color. Repeat the above steps 5
After repeating the reaction several times, the filling rate of polypyrrole into the voids of this porous aluminum foil 4 was 95%, as determined from the weight change before and after the reaction.
このポリピロールから銀ペーストを用いてリードを引き
出し、エポキシ樹脂で外装してコンデンサを完成させた
。得られたコンデンサは120Hzにおいて2.74μ
Fの静電容量を有し、損失角の正接(tanδ)は0.
01以下であった。このコンデンサの静電容量の変化率
は、200にHzまで10%以下、またtanδも15
0K)Izまで0.1以下という周波数特性の良好なも
のであった。さらに、220℃で10分間放置した後、
120七における静電容量およびtanδを測定したと
ころ、2.68μFおよび0゜01以下であり、耐熱性
にすぐれていることが分かった。Leads were drawn out from this polypyrrole using silver paste and covered with epoxy resin to complete the capacitor. The resulting capacitor is 2.74μ at 120Hz
It has a capacitance of F, and the tangent of loss angle (tan δ) is 0.
It was 01 or less. The capacitance change rate of this capacitor is less than 10% up to 200 Hz, and the tan δ is also 15
The frequency characteristics were good, with up to 0K)Iz being 0.1 or less. Furthermore, after being left at 220°C for 10 minutes,
When the capacitance and tan δ of 1207 were measured, it was found to be 2.68 μF and 0°01 or less, indicating that it has excellent heat resistance.
比較例
実施例1におけるドデシルベンゼンスルホン酸−鉄(I
II)塩の代わりに塩化第二鉄を用いてアルミ電解コン
デンサを作成した。12〇七における静電容量は2.8
2μF1またtanδは0.01以下であった。このコ
ンデンサの静電容量の変化率は240KHzまで10%
以下、また、tanδも180K)lzまで0,1以下
という周波数特性の良好なものであった。ところが、こ
れを、220℃で10分間放置したとたろ、120七に
ふける静電容量は0.66μFまで低下し、またtan
δは1.5と大きくなり耐熱性に劣ることが分かった。Comparative Example Dodecylbenzenesulfonic acid-iron (I) in Example 1
II) An aluminum electrolytic capacitor was created using ferric chloride instead of salt. The capacitance at 1207 is 2.8
2 μF1 and tan δ were 0.01 or less. The capacitance change rate of this capacitor is 10% up to 240KHz.
Further, the frequency characteristics were good, with tan δ being 0.1 or less up to 180K)lz. However, when this was left at 220°C for 10 minutes, the capacitance at 120°C decreased to 0.66μF, and the tan
It was found that δ was as large as 1.5 and the heat resistance was poor.
実施例2
実施例1においてピロールモノマー蒸気に3時間接触さ
せる代りに、濃度0.1mol/Iのピロールモノマー
水溶液に1時間の浸漬を行うことにより、アルミ電解コ
ンデンサを作成した。12〇七における静電容量は2.
50μp 、 tan δは0.01以下であった。こ
のコンデンサの静電容量の変化率は600kHzマチ1
0%以下、またtan δは400kHzまで、0.1
以下と良好なものであった。これを220℃で10分間
放置し、120 Hzにおける静電容量およびtan
δを測定したところ、2.50μおよび0.01以下と
耐熱性に優れていることが分かった。Example 2 An aluminum electrolytic capacitor was prepared by immersing it in an aqueous solution of pyrrole monomer at a concentration of 0.1 mol/I for 1 hour instead of contacting it with pyrrole monomer vapor for 3 hours in Example 1. The capacitance at 1207 is 2.
50 μp, tan δ was 0.01 or less. The rate of change of capacitance of this capacitor is 600kHz 1
0% or less, and tan δ is 0.1 up to 400kHz.
It was good as below. This was left at 220°C for 10 minutes, and the capacitance and tan at 120 Hz were measured.
When δ was measured, it was found to be 2.50μ and 0.01 or less, indicating excellent heat resistance.
実施例3
実施例1におけるドデシルベンゼンスルホン酸−鉄(I
[I)塩にかえてアルキルスルホン酸−鉄(I)(アル
キル基の鎖長が13.14および15のものの混合物)
を用いてアルミ電解コンデンサを作成した。120 H
zにおける静電容量は2.78μF 、 tanδは0
.01以下であった。このコンデンサの静電容量の変化
率は500k l(zまで10%以下、またtanδは
120k)lzまで0.1以下という周波数特性の良好
なものであった。これを220℃で10分間放置し、1
20kHzまで0.1以下という周波数特性の良好なも
のであった。これを220℃で10分間放置し、120
七における静電容量およびtanδを測定したところ、
2.65μFおよび0.01以下であり、耐熱性にすぐ
れていることが分かった。Example 3 Dodecylbenzenesulfonic acid-iron (I) in Example 1
[I) Alkyl sulfonic acid-iron(I) instead of salt (mixture of alkyl group chain lengths of 13.14 and 15)
An aluminum electrolytic capacitor was created using this method. 120H
The capacitance at z is 2.78 μF, tan δ is 0
.. It was 01 or less. The rate of change in capacitance of this capacitor was 500kl (10% or less up to z, and tan δ was 120k) and had good frequency characteristics, with a rate of change up to 1z of 0.1 or less. Leave this at 220°C for 10 minutes, and
It had good frequency characteristics of 0.1 or less up to 20 kHz. This was left at 220°C for 10 minutes, and
When measuring the capacitance and tan δ at 7,
It was found to have excellent heat resistance, which was 2.65 μF and 0.01 or less.
実施例4
実施例1におけるドデシルベンゼンスルホン酸−鉄(I
II)塩にかえてドデシル硫酸−銅(II)塩を用いて
アルミ電解コンデンサを作成した。12〇七における静
電容量は2.58μl” 5tan δは0.01以下
であった。このコンデンサの静電容量の変化率は200
kHzまで10%以下、またtan δは80kHzま
で0.1以下と良好なものであった。これを220℃で
10分間放置し、120 Hzにおける静電容量および
tan δを測定したところ、2.60μFおよび0.
01以下と耐熱性にすぐれていることが分かった。Example 4 Dodecylbenzenesulfonic acid-iron (I) in Example 1
II) An aluminum electrolytic capacitor was produced using dodecyl sulfate-copper (II) salt instead of salt. The capacitance at 1207 was 2.58μl"5tan δ was less than 0.01.The rate of change in capacitance of this capacitor was 200μl"5tan δ was less than 0.01.
The tan δ was good, being 10% or less up to kHz, and 0.1 or less up to 80 kHz. When this was left at 220°C for 10 minutes and the capacitance and tan δ at 120 Hz were measured, they were 2.60 μF and 0.
It was found that it has excellent heat resistance with a temperature of 0.01 or less.
実施例5
実施例1におけるドデシルベンゼンスルホン酸−t (
III)塩にかえてナフタレンスルホン酸−銅(I[)
塩を用いてアルミ電解コンデンサを作成した。120
Hzにおける静電容量は2.76μF 、 tan δ
は0.01以下であった。このコンデンサの静電容量の
変化率は300kHzまで10%以下、またtanδは
200kHzまで0.1以下と良好なものであった。こ
れを220℃で10分間放置し、120 Hzにおける
静電容量およびtan δを測定したところ、2.72
μFおよび0.06と耐熱性にすぐれていることが分か
った。Example 5 Dodecylbenzenesulfonic acid-t (
III) Naphthalenesulfonic acid-copper(I[) instead of salt
An aluminum electrolytic capacitor was created using salt. 120
Capacitance at Hz is 2.76 μF, tan δ
was less than 0.01. The capacitance change rate of this capacitor was 10% or less up to 300 kHz, and the tan δ was 0.1 or less up to 200 kHz, which was good. When this was left at 220°C for 10 minutes and the capacitance and tan δ at 120 Hz were measured, it was 2.72.
It was found that it has excellent heat resistance with μF and 0.06.
実施例6
直径211110、高さ2mmの円柱状のタンタル微粉
焼結体ペレット(空隙率50%)を硝酸水溶液中で10
0vで陽極酸化し、洗浄、乾燥を行った。これを、ポリ
エチレンオキサイドオクチルフェニルエーテル硫酸−鉄
(III)の3Qwt%−メタノール溶液に浸漬後、乾
燥させ実施例1と同様にしてタンタル酸化皮膜上でピロ
ールを重合させた。反応前後の重量変化から求めたこの
ペレットの空隙へのポリピロール充填率は90%であっ
た。Example 6 A cylindrical fine tantalum powder sintered body pellet (porosity 50%) with a diameter of 211110 mm and a height of 2 mm was dissolved in a nitric acid aqueous solution for 10 min.
It was anodized at 0V, washed and dried. This was immersed in a 3Qwt% methanol solution of polyethylene oxide octylphenyl ether sulfate-iron(III), dried, and pyrrole was polymerized on the tantalum oxide film in the same manner as in Example 1. The filling rate of polypyrrole into the voids of this pellet, determined from the weight change before and after the reaction, was 90%.
次に、このペレット表面のポリピロールから銀ペースト
を用いてリードを引き出し、エポキシ樹脂で外装してコ
ンデンサを完成させた。得られたコンデンサは120H
zにおいて静電容量8.86μF、損失角の正接(ta
nδ)は0.01以下であった。このコンデンサの静電
容量の変化率は30〇七まで10%以下、またtanδ
も200KHzまで0,1以下と高周波特性の良好なも
のであった。さらに、250℃で10分間放置した後、
120Hzにおける静電容量およびtanδを測定した
ところ、8.94μFおよび0.01以下であり、耐熱
性に優れていることが分かった。Next, leads were drawn out from the polypyrrole on the surface of the pellet using silver paste, and the capacitor was completed by covering it with epoxy resin. The obtained capacitor is 120H
At z, the capacitance is 8.86 μF, and the tangent of the loss angle (ta
nδ) was 0.01 or less. The rate of change in capacitance of this capacitor is less than 10% up to 3007, and tan δ
The high frequency characteristics were also good, being less than 0.1 up to 200 KHz. Furthermore, after being left at 250°C for 10 minutes,
When the capacitance and tan δ at 120 Hz were measured, it was found to be 8.94 μF and 0.01 or less, indicating excellent heat resistance.
以上説明したように、本発明によれば、良好な高周波特
性と耐熱性を有した固体電解コンデンサを簡便な方法に
より容易に製造でき、その効果は大である。As explained above, according to the present invention, a solid electrolytic capacitor having good high frequency characteristics and heat resistance can be easily manufactured by a simple method, and the effects thereof are significant.
図は本発明の一実施例を示す説明図。
1・・・ガラス容器、2・・・シャーレ、3・・・ピロ
ールモノマー、4・・・多孔質アルミニウム箔、5・・
・シリコンゴム栓。The figure is an explanatory diagram showing one embodiment of the present invention. 1... Glass container, 2... Petri dish, 3... Pyrrole monomer, 4... Porous aluminum foil, 5...
・Silicone rubber stopper.
Claims (4)
合物を固体電解質とする固体電解コンデンサの製造方法
において、 有機スルホン酸化合物あるいは有機硫酸化合物の遷移金
属塩からなる酸化剤を前記誘電体上に導入し、しかる後
に、前記誘電体上で芳香族化合物を酸化重合させること
により前記固体電解質を形成する ことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。1. In a method for producing a solid electrolytic capacitor in which a film-forming metal oxide is used as a dielectric and a conductive polymer compound is used as a solid electrolyte, an oxidizing agent consisting of an organic sulfonic acid compound or a transition metal salt of an organic sulfuric acid compound is placed on the dielectric. A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, characterized in that the solid electrolyte is formed by introducing an aromatic compound into the dielectric material and then oxidatively polymerizing an aromatic compound on the dielectric material.
求項1記載の固体電解コンデンサの製造方法。2. 2. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the transition metal salt is a ferric salt or a cupric salt.
る請求項1記載の固体電解コンデンサの製造方法。3. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the aromatic compound is pyrrole or a derivative thereof.
した誘電体を前記芳香族化合物の蒸気と接触させること
により行うものである請求項1記載の固体電解コンデン
サの製造方法。4. 2. The method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the oxidative polymerization of the aromatic compound is performed by bringing the dielectric into which the oxidizing agent has been introduced into contact with the vapor of the aromatic compound.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10895889A JPH02288215A (en) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | Manufacturing method of solid electrolytic capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10895889A JPH02288215A (en) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | Manufacturing method of solid electrolytic capacitor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02288215A true JPH02288215A (en) | 1990-11-28 |
Family
ID=14497973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10895889A Pending JPH02288215A (en) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | Manufacturing method of solid electrolytic capacitor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02288215A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997041577A1 (en) * | 1996-04-26 | 1997-11-06 | Nippon Chemi-Con Corporation | Solid electrolyte capacitor and its manufacture |
US6086642A (en) * | 1996-11-20 | 2000-07-11 | Nec Corporation | Fabrication method of solid electrolytic capacitor |
KR20020084964A (en) * | 2001-05-03 | 2002-11-16 | 파츠닉(주) | Gas polymerization method of tantal capacitor |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP10895889A patent/JPH02288215A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997041577A1 (en) * | 1996-04-26 | 1997-11-06 | Nippon Chemi-Con Corporation | Solid electrolyte capacitor and its manufacture |
US6086642A (en) * | 1996-11-20 | 2000-07-11 | Nec Corporation | Fabrication method of solid electrolytic capacitor |
KR20020084964A (en) * | 2001-05-03 | 2002-11-16 | 파츠닉(주) | Gas polymerization method of tantal capacitor |
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