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JPH0974050A - Capacitor and its manufacture - Google Patents

Capacitor and its manufacture

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Publication number
JPH0974050A
JPH0974050A JP8232096A JP8232096A JPH0974050A JP H0974050 A JPH0974050 A JP H0974050A JP 8232096 A JP8232096 A JP 8232096A JP 8232096 A JP8232096 A JP 8232096A JP H0974050 A JPH0974050 A JP H0974050A
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JP
Japan
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capacitor
electrodes
capacitor according
layer
dielectric
Prior art date
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Application number
JP8232096A
Other languages
Japanese (ja)
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JP3223790B2 (en
Inventor
Yasuo Kudo
康夫 工藤
Kenji Akami
研二 赤見
Toshikuni Kojima
利邦 小島
Yasue Matsuka
安恵 松家
Hiroshi Shimada
博司 島田
Chiharu Hayashi
千春 林
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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.)
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP08232096A priority Critical patent/JP3223790B2/en
Publication of JPH0974050A publication Critical patent/JPH0974050A/en
Priority to US08/840,445 priority patent/US5812367A/en
Priority to DE69722849T priority patent/DE69722849T2/en
Priority to EP97302334A priority patent/EP0803886B1/en
Priority to US09/148,321 priority patent/US6206937B1/en
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  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a high-capacity accomplishment rate, a low loss, a low impedance, a high breakdown strength, and a high heat resistance regarding a capacitor with a conductive macromolecular layer containing pyrrole or its derivative and its manufacturing method. SOLUTION: A method for manufacturing a capacitor has a chemical polymerization process for forming a capacitor which has a pair of electrodes being provided while they oppose each other, a dielectric layer being provided between the electrodes, and a conductive macromolecular layer which contains pyrrole or its derivative as a repetition unit and contains polyvalent anion and monohydric anion as dopants in at least one of the electrodes and its conductive macromolecular layer in the mixed medium of water and alcohol by chemical polymerization.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、周波数特性及び耐
圧特性等のコンデンサ特性に優れた小型大容量コンデン
サ及びその製造方法に関し、少なくとも一方の電極を多
価アニオンと一価アニオンからなる混合ドーパントがド
ープされた導電性高分子で構成するか、さらに加えて二
酸化マンガンとで構成するコンデンサ及びその製造方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small-sized large-capacity capacitor having excellent capacitor characteristics such as frequency characteristics and withstand voltage characteristics, and a method for manufacturing the same, in which at least one electrode is made of a mixed dopant composed of a polyvalent anion and a monovalent anion. The present invention relates to a capacitor composed of a doped conductive polymer or additionally manganese dioxide, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電気機器のデジタル化に伴って、
コンデンサについても小型大容量で高周波領域でのイン
ピーダンスの低いものが要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the digitization of electric equipment,
As for the capacitor, a capacitor having a small size, a large capacity, and a low impedance in a high frequency region is required.

【0003】従来、高周波領域で使用されるコンデンサ
には、プラスチックコンデンサ、マイカコンデンサ、積
層セラミックコンデンサがあるが、これらのコンデンサ
では形状が大きくなり大容量化が難しい。
Conventionally, capacitors used in the high frequency region include plastic capacitors, mica capacitors, and laminated ceramic capacitors, but these capacitors have a large shape and it is difficult to increase the capacity.

【0004】一方、大容量のコンデンサとしては、アル
ミニウム乾式電解コンデンサ、またはアルミニウムもし
くはタンタル固体電解コンデンサ等の電解コンデンサが
存在する。
On the other hand, as a large-capacity capacitor, there is an aluminum dry electrolytic capacitor or an electrolytic capacitor such as an aluminum or tantalum solid electrolytic capacitor.

【0005】これらのコンデンサでは、誘電体となる酸
化皮膜が極めて薄いために、大容量化が実現できるので
あるが、一方酸化皮膜の損傷が起こり易いために、それ
を修復するための真の陰極を兼ねた電解質を設ける必要
がある。
In these capacitors, since the oxide film serving as a dielectric is extremely thin, a large capacity can be realized. On the other hand, since the oxide film is easily damaged, it is a true cathode for repairing it. It is necessary to provide an electrolyte that also serves as the.

【0006】例えば、アルミニウム乾式コンデンサで
は、エッチングを施した陽極、陰極アルミニウム箔をセ
パレータを介して巻取り、液状の電解質をセパレータに
含浸して用いている。
[0006] For example, in an aluminum dry capacitor, an etched anode and cathode aluminum foil is wound around a separator, and a liquid electrolyte is impregnated into the separator for use.

【0007】この液状電解質は、イオン伝導性で比抵抗
が大きいため、損失が大きくインピーダンスの周波数特
性、温度特性が著しく劣るという課題を有する。
Since this liquid electrolyte has ionic conductivity and a large specific resistance, it has a problem that the loss is large and the frequency characteristic and temperature characteristic of impedance are remarkably inferior.

【0008】さらに加えて、液漏れ、蒸発等が避けられ
ず、時間経過と共に容量の減少及び損失の増加が起こる
といった課題を抱えていた。
In addition, there is a problem that liquid leakage and evaporation are unavoidable, and the capacity decreases and the loss increases with the passage of time.

【0009】また、タンタル固体電解コンデンサでは、
マンガン酸化物を電解質として用いているため、温度特
性および容量、損失等の経時変化についての課題は改善
されるが、マンガン酸化物の比抵抗が比較的高いため損
失、インピーダンスの周波数特性が、積層セラミックコ
ンデンサ、あるいはフィルムコンデンサと比較して劣っ
ていた。
Further, in the tantalum solid electrolytic capacitor,
Since manganese oxide is used as an electrolyte, problems with temperature characteristics and changes with time such as capacity and loss are improved, but since the specific resistance of manganese oxide is relatively high, the frequency characteristics of loss and impedance are It was inferior to ceramic capacitors or film capacitors.

【0010】さらに加えて、タンタル固体電解コンデン
サでは、マンガン酸化物からなる電解質の形成に当り、
硝酸マンガン溶液に浸漬後、300℃程度の温度で熱分
解するという工程を数回から十数回繰り返して行う必要
があり、形成工程が煩雑であった。
In addition, in the tantalum solid electrolytic capacitor, when forming an electrolyte composed of manganese oxide,
The step of thermally decomposing at a temperature of about 300 ° C. after immersion in a manganese nitrate solution needs to be repeated several times to ten times, and the forming step is complicated.

【0011】そこで、近年、金属、導電性を有する金属
酸化物、ポリピロール等の導電性高分子を誘電体皮膜上
に形成後、それらの導電層を経由して、電解重合によ
り、ポリピロール等の導電性高分子を形成してなる固体
電解コンデンサが提案されてきている(特開昭63−1
58829号公報、特開昭63−173313号公報及
び特開平1−253226号公報等)。
Therefore, in recent years, after forming a conductive polymer such as a metal, a metal oxide having conductivity, or polypyrrole on the dielectric film, the conductive polymer such as polypyrrole is formed by electrolytic polymerization through the conductive layers. A solid electrolytic capacitor formed of a conductive polymer has been proposed (JP-A-63-1).
58829, JP-A-63-173313, JP-A-1-253226 and the like.

【0012】さらに、また、エッチドアルミ箔上に電着
ポリイミド薄膜からなる誘電体を形成した後、化学重合
及び電解重合により、順次導電性高分子層を形成して電
極とする大容量フィルムコンデンサが提案されている
(電気化学会第58回大会講演要旨集251〜252頁
(1991年))。
Furthermore, a large-capacity film capacitor in which a conductive polymer layer is sequentially formed by chemical polymerization and electrolytic polymerization after forming a dielectric made of an electrodeposited polyimide thin film on an etched aluminum foil to form an electrode. Has been proposed (Abstracts of the 58th Conference of the Electrochemical Society of Japan, pp. 251-252 (1991)).

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マンガ
ン酸化物のような導電性の熱分解金属酸化物を経由して
電解重合高分子を形成する場合、熱による誘電体皮膜の
損傷がおこるため、高耐圧のコンデンサを得るためには
電解重合前に再度化成を行い、その修復を行うことが必
要で、工程が複雑になるという課題を有していた。
However, when an electrolytically polymerized polymer is formed via a conductive pyrolyzed metal oxide such as manganese oxide, the dielectric film is damaged by heat, resulting in a high temperature. In order to obtain a withstand voltage capacitor, it is necessary to perform chemical conversion again before electrolytic polymerization and to repair it, which causes a problem that the process becomes complicated.

【0014】さらに、タンタル固体電解コンデンサで
は、マンガン酸化物からなる電解質を熱分解を繰り返し
て形成しており、生じた皮膜損傷を修復するためにその
都度化成が必要で、工程が複雑になるという課題を有し
ていた。
Furthermore, in a tantalum solid electrolytic capacitor, an electrolyte made of manganese oxide is repeatedly formed by thermal decomposition, and chemical conversion is required each time to repair the film damage that has occurred, which complicates the process. Had challenges.

【0015】さらに、また、上記のように、予め適当な
導電層を形成後、それを経由して電解重合導電性高分子
層を形成する方法では、工程が複雑になるという課題を
も有していた。
Further, as described above, in the method of forming an appropriate conductive layer in advance and then forming the electropolymerized conductive polymer layer via the appropriate conductive layer, there is a problem that the process becomes complicated. Was there.

【0016】加えて、化学重合で導電性高分子層を形成
する場合、エッチドアルミニウム箔及びタンタル焼結体
の細孔の深部まで高充填率の導電性高分子層を形成する
ことは困難であった。
In addition, when forming a conductive polymer layer by chemical polymerization, it is difficult to form a conductive polymer layer having a high filling rate up to the deep portion of the pores of the etched aluminum foil and the tantalum sintered body. there were.

【0017】さらに、高導電性の電解質を使用した場合
に、耐圧特性の低下が懸念されていた。
Further, when a highly conductive electrolyte is used, there is a concern that the withstand voltage characteristic may be deteriorated.

【0018】本発明は、上記従来技術における課題を解
決するもので、高容量達成率でかつ耐熱耐湿性の高い固
体電解コンデンサを容易に得ること、及び小型大容量で
高容量達成率かつまた耐熱耐湿性の高いフィルムコンデ
ンサを簡便に得ることを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art. It is possible to easily obtain a solid electrolytic capacitor having a high capacity achievement rate and high heat resistance and moisture resistance, and a small capacity with a high capacity achievement rate and a high heat resistance. The purpose is to easily obtain a film capacitor having high moisture resistance.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、対向して設け
られた一対の電極と、その電極間に設けられた誘電体層
と、その電極の少なくとも一方において、ピロールまた
はその誘導体を繰り返し単位とし、かつ多価アニオン及
び一価アニオンをドーパントとして含む導電性高分子層
とを有するコンデンサである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION According to the present invention, at least one of a pair of electrodes facing each other, a dielectric layer provided between the electrodes, and at least one of the electrodes is a repeating unit containing pyrrole or a derivative thereof. And a conductive polymer layer containing a polyvalent anion and a monovalent anion as dopants.

【0020】そして、多価アニオンと一価アニオンをド
ーパントとして含むポリピロールからなる導電層は、化
学重合を用いて形成される製造方法が好適である。
A conductive layer made of polypyrrole containing a polyvalent anion and a monovalent anion as a dopant is preferably produced by chemical polymerization.

【0021】更に、化学重合は、水とアルコールを含む
媒体中で行なわれる製造方法が好適である。
Further, the chemical polymerization is preferably carried out by a production method which is carried out in a medium containing water and alcohol.

【0022】以上の構成により、高容量達成率でかつ耐
熱耐湿性の高い固体電解コンデンサを容易に得ること、
及び小型大容量で高容量達成率かつまた耐熱耐湿性の高
いフィルムコンデンサを簡便に得ることができる。
With the above structure, it is possible to easily obtain a solid electrolytic capacitor having a high capacity achievement rate and high heat and humidity resistance.
Further, it is possible to easily obtain a small-sized and large-capacity film capacitor having a high capacity achievement rate and high heat and humidity resistance.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】請求項1記載の本発明は、対向し
て設けられた一対の電極と、前記電極間に設けられた誘
電体層と、前記電極の少なくとも一方において、ピロー
ルまたはその誘導体を繰り返し単位とし、かつ多価アニ
オン及び一価アニオンをドーパントとして含む導電性高
分子層とを有するコンデンサである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention according to claim 1, wherein at least one of a pair of electrodes provided facing each other, a dielectric layer provided between the electrodes, and the electrode is pyrrole or a derivative thereof. Is a repeating unit, and a conductive polymer layer containing a polyvalent anion and a monovalent anion as dopants.

【0024】このように誘電体が弁金属の酸化皮膜で構
成されるコンデンサでは、ポリピロールは真の陰極を兼
ねた電解質として機能し、一方それが高分子薄膜で構成
されるコンデンサでは、単純な電極として機能する。
Thus, in the capacitor whose dielectric is composed of the oxide film of the valve metal, polypyrrole functions as an electrolyte which also functions as a true cathode, while in the capacitor which is composed of a polymer thin film, a simple electrode is used. Function as.

【0025】さらに、導電性高分子層に多価アニオン及
び一価アニオンをドーパントとして含むのは、例えば界
面活性剤としてアニオン系のものを使用した場合、それ
から解離した一価アニオンが、例えば酸化剤として使用
された遷移金属多価酸塩の多価アニオンと競争的に、重
合されたポリピロール中に取り込まれたためである。
Further, the conductive polymer layer contains a polyvalent anion and a monovalent anion as dopants. For example, when an anionic surfactant is used as the surfactant, the monovalent anion dissociated from the anionic surfactant is, for example, an oxidizing agent. This is because it was incorporated into the polymerized polypyrrole in a competitive manner with the polyvalent anion of the transition metal polyvalent acid salt used as.

【0026】また、多価アニオンは、酸化剤として作用
する遷移金属の多価酸塩から供給され、例えば、遷移金
属として鉄(III)、銅(II)、クロム(VI)、セリウ
ム(IV)、ルテニウム(III)及びマンガン(VII)等を
用いることができる。
The polyvalent anion is supplied from a polyvalent acid salt of a transition metal which acts as an oxidizing agent, and examples of the transition metal include iron (III), copper (II), chromium (VI) and cerium (IV). , Ruthenium (III) and manganese (VII) can be used.

【0027】そして、多価酸としては、硫酸、燐酸、過
マンガン酸、クロム酸、重クロム酸等を用いることがで
きる。
As the polyvalent acid, sulfuric acid, phosphoric acid, permanganic acid, chromic acid, dichromic acid or the like can be used.

【0028】ここで、請求項2記載のように、 多価ア
ニオンが硫酸基であることが好適である。
Here, it is preferable that the polyvalent anion is a sulfate group.

【0029】また、請求項3記載のように、一価アニオ
ンがスルフォン酸基であることが好適であり、更には、
芳香族スルフォン酸基であることが好適である。
Further, as described in claim 3, the monovalent anion is preferably a sulfonic acid group, and further,
It is preferably an aromatic sulfonic acid group.

【0030】また、請求項4記載のように、スルフォン
酸基がアニオン系界面活性剤から解離したものであるこ
とが好適である。
Further, as described in claim 4, it is preferable that the sulfonic acid group is dissociated from the anionic surfactant.

【0031】また、請求項5記載のように、誘電体層
が、電極の一方を構成する弁金属の酸化物であってもよ
い。
Further, as described in claim 5, the dielectric layer may be an oxide of a valve metal forming one of the electrodes.

【0032】この場合、請求項6記載のように、弁金属
が、アルミニウムまたはタンタルであることが好適であ
る。
In this case, as described in claim 6, it is preferable that the valve metal is aluminum or tantalum.

【0033】また、請求項7記載のように、誘電体層
が、高分子膜であってもよく、この場合、請求項8記載
のように、高分子膜がポリイミド膜であることが好適で
ある。
Further, as described in claim 7, the dielectric layer may be a polymer film. In this case, as described in claim 8, the polymer film is preferably a polyimide film. is there.

【0034】また、請求項9記載のように、さらに、誘
電体と導電性高分子層の間に二酸化マンガン層を設けた
構成であってもよい。
Further, as described in claim 9, a manganese dioxide layer may be further provided between the dielectric and the conductive polymer layer.

【0035】そして、以上の構成により、高容量達成率
でかつ耐熱耐湿性の高いコンデンサが得られる。
With the above structure, a capacitor having a high capacity achievement rate and high heat and humidity resistance can be obtained.

【0036】一方、具体的なコンデンサの製造方法とし
ては、請求項10記載のように、対向した一対の電極を
配置する工程と、前記電極間に誘電体層を形成する誘電
体層形成工程と、前記電極の少なくとも一方において、
ピロールまたはその誘導体を繰り返し単位とし、かつ多
価アニオン及び一価アニオンをドーパントとして含む導
電性高分子層とを有するコンデンサの導電性高分子層
を、化学重合により形成する化学重合工程を有するコン
デンサの製造方法である。
On the other hand, as a concrete manufacturing method of the capacitor, as described in claim 10, a step of disposing a pair of electrodes facing each other, and a dielectric layer forming step of forming a dielectric layer between the electrodes. , At least one of the electrodes,
Of a capacitor having a chemical polymerization step of forming a conductive polymer layer of a capacitor having a repeating unit of pyrrole or a derivative thereof and having a polyvalent anion and a monovalent anion as a dopant by chemical polymerization It is a manufacturing method.

【0037】このように、ポリピロールは、室温の溶液
中で化学重合によって形成するため、熱による誘電体層
の損傷を防止する。
As described above, since polypyrrole is formed by chemical polymerization in a solution at room temperature, damage to the dielectric layer due to heat is prevented.

【0038】そして、誘電体層が、弁金属の酸化皮膜で
構成される場合に対しては、従来の熱分解によるマンガ
ン酸化物層形成に際して、繰り返して行う熱分解の処理
毎に必要とされていた修復化成処理を省略しても、低漏
れ電流の固体電解コンデンサが容易に得られる。
When the dielectric layer is composed of an oxide film of a valve metal, it is necessary for each treatment of thermal decomposition to be repeated when forming a manganese oxide layer by conventional thermal decomposition. Even if the repair chemical treatment is omitted, a solid electrolytic capacitor with low leakage current can be easily obtained.

【0039】また、基本的には同様であるが他の具体的
なコンデンサの製造方法としては、請求項11記載のよ
うに、対向した一対の電極を配置する工程と、前記電極
間に誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、前記電極
の少なくとも一方において、ピロールまたはその誘導体
を繰り返し単位とし、かつ多価アニオン及び一価アニオ
ンをドーパントとして含む導電性高分子層とを有するコ
ンデンサの導電性高分子層を、水とアルコールを含む媒
体中で化学重合により形成する化学重合工程を有するコ
ンデンサの製造方法である。
In addition, as another basic method of manufacturing a capacitor, which is basically the same, a step of disposing a pair of electrodes facing each other as described in claim 11 and a dielectric material between the electrodes. Conductivity of a capacitor having a dielectric layer forming step of forming a layer, and a conductive polymer layer containing a polyvalent anion and a monovalent anion as a dopant, in at least one of the electrodes, a repeating unit of pyrrole or a derivative thereof. A method for producing a capacitor, which comprises a chemical polymerization step of forming a conductive polymer layer by chemical polymerization in a medium containing water and alcohol.

【0040】このように、重合媒体にアルコールが含有
されていると、酸化剤として作用する遷移金属多価酸塩
の遷移金属カチオンとアニオン系界面活性剤のアニオン
から成る水不溶性の塩が生成した場合であっても、これ
を溶解させることが可能となり、沈殿を生じさせること
もなく重合溶液相を均一に保つことになる。
Thus, when the polymerization medium contains alcohol, a water-insoluble salt composed of the transition metal cation of the transition metal polyvalent acid salt acting as an oxidizing agent and the anion of the anionic surfactant is formed. Even in this case, it becomes possible to dissolve it, and the polymerization solution phase is kept uniform without causing precipitation.

【0041】これにより、不溶解成分が誘電体皮膜を有
する電極表面のエッチングあるいは焼結体細孔を閉塞す
ることによる導電性高分子の被覆率の低下を防止する。
This prevents the insoluble component from etching the surface of the electrode having the dielectric coating or blocking the pores of the sintered body from lowering the coverage of the conductive polymer.

【0042】また、アルコールの添加量に依存してポリ
ピロールの重合反応速度を小さくコントロールすること
もできる。
It is also possible to control the polymerization reaction rate of polypyrrole to be small depending on the amount of alcohol added.

【0043】よって、導電性高分子層が電極表面層近傍
で主体的に確実に形成され、エッチングピットあるいは
焼結体細孔の深部において形成されにくいという、水系
媒体中で問題であった被覆の不均一性を改善することが
できる。
Therefore, the conductive polymer layer is mainly and reliably formed in the vicinity of the electrode surface layer, and it is difficult to form it in the etching pits or in the deep portions of the sintered body pores, which is a problem in the aqueous medium. Non-uniformity can be improved.

【0044】なお、水系媒体を用いた場合、この導電性
高分子の不均一性を防止するためには、モノマー及び酸
化剤濃度を下げて、導電性高分子層形成のための繰り返
し回数を多くすることが必要であったが、水とアルコー
ルの混合溶媒を用いることにより、濃度を高くしてもポ
リピロール生成の電極の部位による不均一性が回避でき
るため、少ない重合繰り返し回数で高容量達成率のコン
デンサを実現する。
When an aqueous medium is used, in order to prevent the non-uniformity of the conductive polymer, the concentration of the monomer and the oxidizing agent should be lowered and the number of repetitions for forming the conductive polymer layer should be increased. However, by using a mixed solvent of water and alcohol, it is possible to avoid non-uniformity due to the site of the electrode of polypyrrole generation even if the concentration is increased, so that the high capacity achievement rate can be achieved with a small number of polymerization repetitions. To realize the capacitor.

【0045】ここで、請求項12記載のように、アルコ
ールがメタノール、エタノール、プロパノール、エチレ
ングリコール、プロピレングリコールまたはグリセリン
から選ばれる一種またはこれらの混合物であることが好
適である。
Here, as described in claim 12, it is preferable that the alcohol is one selected from methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol, propylene glycol or glycerin or a mixture thereof.

【0046】また、請求項13記載のように、化学重合
工程が、ピロールまたはその誘導体と硫酸第二鉄とアニ
オン系界面活性剤とを含む溶液を用いて導電性高分子層
を形成することが好適である。
Further, as described in claim 13, in the chemical polymerization step, the conductive polymer layer may be formed using a solution containing pyrrole or a derivative thereof, ferric sulfate and an anionic surfactant. It is suitable.

【0047】このように界面活性剤を重合溶液に含ませ
ることにより、エッチングまたは焼結により拡大された
表面の微細な細孔深部にまでポリピロール層を形成でき
るため、被覆率を高くすることができ、高容量のコンデ
ンサが実現される。
By thus including the surfactant in the polymerization solution, the polypyrrole layer can be formed even in the fine pores deep on the surface enlarged by etching or sintering, so that the coverage can be increased. A high-capacity capacitor is realized.

【0048】さらに、界面活性剤としてアニオン系のも
のを使用しているため、それから解離した一価アニオン
が、重合されたポリピロール中に酸化剤として使用され
た遷移金属多価酸塩の多価アニオンと競争的に取り込ま
れる。
Furthermore, since an anionic surfactant is used as the surfactant, the monovalent anion dissociated from the anionic surfactant is used as an oxidant in the polymerized polypyrrole. And will be taken competitively.

【0049】そして、アニオン系界面活性剤のアニオン
には、疎水性基が含まれておりイオンサイズが大きい
が、この大きなイオンサイズのドーパントのため、高温
あるいは高湿時の拡散による脱ドープが抑制され、その
結果、導電性の劣化の小さいポリピロールが形成される
ことになり、耐熱・耐湿性の優れたコンデンサが得られ
る。
The anion of the anionic surfactant contains a hydrophobic group and has a large ionic size. Due to this large ionic size dopant, dedoping due to diffusion at high temperature or high humidity is suppressed. As a result, a polypyrrole with less deteriorated conductivity is formed, and a capacitor having excellent heat resistance and humidity resistance can be obtained.

【0050】また、界面活性剤のアニオンは一価である
ため、酸化剤から生じる多価のアニオンより、ポリピロ
ールにドーパントとして取り込まれやすい。
Since the anion of the surfactant is monovalent, it is more likely to be incorporated as a dopant in polypyrrole than the polyvalent anion generated from the oxidizing agent.

【0051】そのため、全ドーパントに対する一価アニ
オンの比率は、酸化剤濃度よりも界面活性剤濃度に強く
依存し、この濃度を変化させることにより、その比率を
調節することができる。
Therefore, the ratio of the monovalent anion to the total dopant depends more strongly on the surfactant concentration than on the oxidant concentration, and the ratio can be adjusted by changing this concentration.

【0052】なお、ポリピロールの電気伝導度及びその
安定性は、界面活性剤に基づく分子サイズの大きな一価
アニオンのドープ比率が高くなればなるほど向上する傾
向が見らる。
The electric conductivity of the polypyrrole and its stability tend to be improved as the doping ratio of the monovalent anion having a large molecular size based on the surfactant is increased.

【0053】したがって、遷移金属多価酸塩を用いて重
合したポリピロールを用いた場合や二酸化マンガンを用
いた場合に比較して、高周波特性及び損失特性の大幅に
改善されたコンデンサが容易に得られる。
Therefore, as compared with the case of using polypyrrole polymerized with a transition metal polyvalent acid salt and the case of using manganese dioxide, a capacitor having greatly improved high frequency characteristics and loss characteristics can be easily obtained. .

【0054】そして、請求項14に記載のように、スル
フォン酸基を有するアニオンを含むアニオン系界面活性
剤を用いることが好適であり、更には、芳香族スルフォ
ン酸基であることが好適である。
As described in claim 14, it is preferable to use an anionic surfactant containing an anion having a sulfonic acid group, and further it is preferable to use an aromatic sulfonic acid group. .

【0055】また、請求項15記載のように、誘電体形
成工程が、弁金属の陽極酸化により誘電体を形成するも
のであってもよい。
Further, as in the fifteenth aspect, the dielectric forming step may form the dielectric by anodic oxidation of the valve metal.

【0056】この場合、請求項16記載のように、電極
の一方を構成する弁金属がアルミニウムまたはタンタル
であってもよい。
In this case, as described in claim 16, the valve metal forming one of the electrodes may be aluminum or tantalum.

【0057】または、請求項17記載のように、誘電体
形成工程が、高分子薄膜を用いて誘電体を形成するもの
でもよい。
Alternatively, as in the seventeenth aspect, the dielectric forming step may form the dielectric by using a polymer thin film.

【0058】この場合は、請求項18記載のように、高
分子がポリイミドであることが好適である。
In this case, it is preferable that the polymer is polyimide.

【0059】そして、請求項19記載のように、化学重
合工程で、さらにフェノールまたはその誘導体を含む溶
液を用いて化学重合をしてもよい。
Further, as described in claim 19, in the chemical polymerization step, the chemical polymerization may be further carried out using a solution containing phenol or a derivative thereof.

【0060】このように、フェノールまたはその誘導体
の添加により、得られたポリピロールの電気伝導度及び
その安定性が、より向上する。
As described above, the addition of phenol or its derivative further improves the electric conductivity and stability of the obtained polypyrrole.

【0061】これは、フェノール系化合物は、ポリピロ
ール中にはドーパントとして組み込まれないが、規則性
の高い、したがって共役長の発達したポリピロールを生
成させるためと考えられるが、その結果、フェノール系
の誘導体を添加した重合系から得られたポリピロールを
用いたコンデンサの初期特性及び安定性はさらに向上す
る。
It is considered that this is because the phenolic compound is not incorporated as a dopant in the polypyrrole, but it produces polypyrrole having a high regularity and therefore a conjugation length. As a result, the phenolic derivative is produced. The initial characteristics and stability of the capacitor using the polypyrrole obtained from the polymerization system to which is added are further improved.

【0062】ここで、請求項20に記載のように、フェ
ノール誘導体がニトロフェノール、シアノフェノール、
ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシフェノール若しくはア
セトフェノール、またはそれらの組合せであることが好
適である。
Here, as described in claim 20, the phenol derivative is nitrophenol, cyanophenol,
It is preferably hydroxybenzoic acid, hydroxyphenol or acetophenol, or a combination thereof.

【0063】そして、請求項21に記載のように、さら
に、誘電体と導電性高分子層との間に二酸化マンガン層
を熱分解により形成する二酸化マンガン層形成工程を有
するものであってもよい。
Further, as described in claim 21, the method may further include a manganese dioxide layer forming step of forming a manganese dioxide layer between the dielectric and the conductive polymer layer by thermal decomposition. .

【0064】このように、誘電体とポリピロールまたは
その誘導体からから合成される導電性高分子の界面に、
薄い二酸化マンガンを介在させることにより、それが有
する比較的低い電気伝導度のために、印加電圧とともに
増加する漏れ電流の増加率を低減する。
In this way, at the interface between the dielectric and the conductive polymer synthesized from polypyrrole or its derivative,
The inclusion of thin manganese dioxide reduces the rate of increase in leakage current that increases with applied voltage due to its relatively low electrical conductivity.

【0065】そして、請求項22に記載のように、二酸
化マンガン層形成工程が、過マンガン酸塩の還元により
二酸化マンガン層を形成してもよい。
Further, as described in claim 22, in the manganese dioxide layer forming step, the manganese dioxide layer may be formed by reduction of permanganate.

【0066】以下、本発明の各実施の形態について、図
面を参照しながら詳細に説明をする。
Each embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0067】(実施の形態1)本実施の形態において
は、まず、2×1.4×0.9mmのタンタル焼結体
を、燐酸5mlを1000mlの水に溶解した溶液を用
い、約90℃で40V印加して陽極酸化により酸化皮膜
誘電体層を形成した。
(Embodiment 1) In the present embodiment, first, a solution of a 2 × 1.4 × 0.9 mm tantalum sintered body in which 5 ml of phosphoric acid is dissolved in 1000 ml of water is used and the temperature is about 90 ° C. 40 V was applied to form an oxide film dielectric layer by anodic oxidation.

【0068】この構成をコンデンサと見立て、化成液中
の容量を測定したところ、17μFであった。
When this structure was regarded as a capacitor and the capacity in the chemical conversion liquid was measured, it was 17 μF.

【0069】さらに、この構成を用いて、ピロールモノ
マー0.75mol/lと界面活性剤アルキルナフタレ
ンスルフォン酸ナトリウム(平均分子量338)を0.
75重量%からなるモノマー水溶液に浸漬後、硫酸第二
鉄0.75mol/lと前記界面活性剤を0.75重量
%過含む酸化剤溶液に浸漬した。
Further, by using this constitution, 0.75 mol / l of a pyrrole monomer and a surfactant of sodium alkylnaphthalene sulfonate (average molecular weight of 338) were added to 0.10 mol.
After dipping in a 75 wt% monomer aqueous solution, it was dipped in an oxidant solution containing ferric sulfate 0.75 mol / l and the above surfactant in an amount of 0.75 wt%.

【0070】この処理を繰り返し、2価の硫酸イオンと
1価のアルキルナフタレンスルフォン酸イオンとがドー
プされたポリピロールからなる導電層を形成した。
This treatment was repeated to form a conductive layer made of polypyrrole doped with divalent sulfate ions and monovalent alkylnaphthalene sulfonate ions.

【0071】ここで、図1は、アルキルナフタレンスル
フォン酸ナトリウムの添加量を変化させた場合に得られ
るポリピロールの収量と電気伝導度の変化を示す。
Here, FIG. 1 shows changes in the yield and electrical conductivity of polypyrrole obtained when the addition amount of sodium alkylnaphthalene sulfonate was changed.

【0072】図1に示すように、界面活性剤を全く添加
しないものに対して、界面活性剤の添加によりポリピロ
ールの収量及び電気伝導度が増加することから、1価の
アルキルナフタレンスルフォン酸イオンがドープされて
いることがわかる。
As shown in FIG. 1, as compared with the case where no surfactant is added, the addition of the surfactant increases the yield and electrical conductivity of polypyrrole, so that the monovalent alkylnaphthalene sulfonate ion is added. You can see that it is doped.

【0073】なお、元素分析からも、この重合生成物中
に実質的に鉄が含まれていないこと、さらに硫黄/窒素
比率が重量増加とともに増加することが確認された。
From the elemental analysis, it was confirmed that iron was not substantially contained in this polymerization product, and that the sulfur / nitrogen ratio increased with an increase in weight.

【0074】また、界面活性剤中の1価のスルフォン酸
イオンが2価の硫酸イオンと競合して、ドーパントとし
て取り込まれており、それぞれのドープ比率は、全体の
ドープ率は重合条件によって変化しないという前提下で
元素分析から求められた硫黄/窒素比率から算出するこ
とが可能であるが、コンデンサ試作に用いられた組成で
重合した場合のドーパントの硫酸イオン対アルキルナフ
タレンスルフォン酸イオンのモル比は1:4.2であっ
た。
Further, the monovalent sulfonate ion in the surfactant competes with the divalent sulfate ion and is incorporated as a dopant, and the respective doping ratios do not change depending on the polymerization conditions. It is possible to calculate from the sulfur / nitrogen ratio determined from elemental analysis under the assumption that the molar ratio of the sulfate ion of the dopant to the alkylnaphthalene sulfonate ion when polymerized with the composition used for the prototype capacitor is It was 1: 4.2.

【0075】そしてこのようにポリピロールが形成され
たタンタル焼結体上に、カーボン層と銀ペイント層で陰
極を形成すると共に、その上に陰極リードを取り付け、
合計で10個のコンデンサ素子を得た。
Then, on the tantalum sintered body on which the polypyrrole was formed in this way, a cathode was formed with a carbon layer and a silver paint layer, and a cathode lead was attached thereon.
A total of 10 capacitor elements were obtained.

【0076】さらに、その素子をエポキシ樹脂を用いて
外装して、さらに125℃で13Vを印加したエージン
グ処理を行い、コンデンサを完成させた。
Further, the device was packaged with an epoxy resin and further subjected to an aging treatment at 125 ° C. with 13 V applied to complete a capacitor.

【0077】これら10個の素子について、1kHzに
おける容量、損失係数、及び400kHzにおけるイン
ピーダンスを各々測定し、さらに125℃で10Vを印
加して行った負荷耐熱試験後の容量変化率及び損失係数
を測定し、それらの平均値を以下の(表1)に示した。
With respect to these 10 elements, the capacitance at 1 kHz, the loss coefficient, and the impedance at 400 kHz were measured, and the rate of change in capacitance and the loss coefficient after a load heat resistance test performed at 10 ° C. by applying 10 V were measured. However, the average value thereof is shown in (Table 1) below.

【0078】[0078]

【表1】 (比較例1)次に、比較のため、比較例1としてアルキ
ルナフタレンスルフォン酸ナトリウムを添加しなかった
以外、実施の形態1と同様の条件で10個のコンデンサ
を完成させた。
[Table 1] Comparative Example 1 Next, for comparison, 10 capacitors were completed under the same conditions as in Embodiment 1 except that sodium alkylnaphthalene sulfonate was not added as Comparative Example 1.

【0079】これら10個の素子について、1kHzに
おける容量、損失係数、及び400kHzにおけるイン
ピーダンスを各々測定し、それらの平均値を前述の(表
1)に示した。
The capacitance, loss factor, and impedance at 400 kHz of each of these 10 elements were measured, and their average values are shown in (Table 1) above.

【0080】(実施の形態2)本実施の形態では、実施
の形態1において、アルキルナフタレンスルフォン酸ナ
トリウムに代えてドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリ
ウムを用いた以外は、実施の形態1と同様にして構成さ
れた10個のコンデンサ素子を完成させ、1kHzにお
ける容量、損失係数、及び400kHzにおけるインピ
ーダンスを各々測定し、さらに125℃で10Vを印加
して行った負荷耐熱試験後の容量変化率及び損失係数を
測定し、それらの平均値を前述の(表1)に示した。
(Embodiment 2) This embodiment has the same structure as that of Embodiment 1 except that sodium dodecylbenzene sulfonate is used in place of sodium alkylnaphthalene sulfonate in Embodiment 1. Completed 10 capacitors and measured the capacitance at 1 kHz, loss factor, and impedance at 400 kHz, and measured the rate of change in capacitance and loss factor after load heat resistance test performed by applying 10 V at 125 ° C. However, the average value thereof is shown in the above (Table 1).

【0081】(表1)より理解されるように、本実施の
形態においても、アニオン系界面活性剤を重合溶液中に
添加することにより、焼結体中への浸透性が向上し、さ
らにその1価のアニオン、ドデシルベンゼンスルフォン
酸が2価の硫酸イオンを一部置換した形でドープされた
ポリピロールからなる導電層が形成される。
As can be seen from Table 1, also in the present embodiment, the addition of the anionic surfactant to the polymerization solution improves the permeability into the sintered body and further A conductive layer made of polypyrrole doped with a monovalent anion, dodecylbenzenesulfonic acid, partially substituted with the divalent sulfate ion is formed.

【0082】そして、このポリピロールの電気伝導度及
びその熱安定性が硫酸イオンのみがドープされた場合よ
り大きい。
The electrical conductivity and thermal stability of this polypyrrole are higher than those when doped with sulfate ions only.

【0083】これらにより高容量達成率、低損失及び高
周波インピーダンス特性に優れ、さらに耐熱性の高いコ
ンデンサを得ることができる。
As a result, it is possible to obtain a capacitor having a high capacity achievement rate, a low loss, a high frequency impedance characteristic, and a high heat resistance.

【0084】(実施の形態3)本実施の形態では、実施
の形態1のタンタル焼結体に代えて下記のエッチドアル
ミニウム箔電極を用いた以外、実施の形態1と同様の条
件で10個のコンデンサを完成させ、同様の特性評価を
行い、その結果を前述の(表1)に示した。
(Embodiment 3) In the present embodiment, 10 electrodes are used under the same conditions as in Embodiment 1 except that the following etched aluminum foil electrode is used in place of the tantalum sintered body of Embodiment 1. Capacitor was completed and the same characteristic evaluation was performed, and the results are shown in (Table 1) above.

【0085】具体的なアルミニウム電極箔の作製法は次
の通りである。まず4×10mm2のアルミニウムエッ
チド箔を、3mmと6mmの部分に仕切るように、両面
に渡って、幅1mmのポリイミドテープ7を貼付ける。
A specific method for producing an aluminum electrode foil is as follows. First, a polyimide tape 7 having a width of 1 mm is attached to both sides of a 4 × 10 mm2 aluminum etched foil so as to be divided into 3 mm and 6 mm portions.

【0086】次に、アルミニウムエッチド箔1の4×3
mmの部分の陽極リードを取り付け、アルミニウムエッ
チド箔の4×6mmの部分を、3%アジピン酸アンモニ
ウム水溶液を用い、約70℃で50V印加して陽極酸化
により酸化皮膜誘電体層を形成した。
Next, 4 × 3 of aluminum etched foil 1
The anode lead of the portion of mm was attached, and the portion of 4 × 6 mm of the aluminum etched foil was applied with 50% V at about 70 ° C. using an aqueous solution of 3% ammonium adipate to form an oxide film dielectric layer by anodic oxidation.

【0087】この構成をコンデンサと見立て、化成液中
の容量を測定したところ、4.7μFであった。
When this structure was regarded as a capacitor and the capacity in the chemical conversion liquid was measured, it was 4.7 μF.

【0088】(表1)から明らかなように本実施の形態
においても、アニオン系界面活性剤を重合溶液中に添加
することにより、焼結体中への浸透性が向上し、さらに
その1価のアニオン、ドデシルベンゼンスルフォン酸が
2価の硫酸イオンを一部置換した形でドープされたポリ
ピロールからなる導電層が形成される。
As is clear from (Table 1), also in the present embodiment, the addition of the anionic surfactant into the polymerization solution improves the permeability into the sintered body, and the monovalent An anion, dodecylbenzenesulfonic acid, is formed into a conductive layer made of polypyrrole doped with the divalent sulfate ion partially substituted.

【0089】そして、このポリピロールの電気伝導度及
びその熱安定性が硫酸イオンのみがドープされた場合よ
り大きい。
The electrical conductivity and thermal stability of this polypyrrole are higher than those when doped with sulfate ions only.

【0090】これらにより高容量達成率、低損失及び高
周波インピーダンス特性に優れ、さらに耐熱性の高いコ
ンデンサを得ることができる。
As a result, it is possible to obtain a capacitor having a high capacity achievement rate, a low loss, a high frequency impedance characteristic, and a high heat resistance.

【0091】(実施の形態4)本実施の形態では、実施
の形態3の構成において、20mmx20mmのアルミ
ニウム平滑箔に、酸化皮膜誘電体を形成するのではな
く、スピンコートにより、厚さ0.5μmのポリイミド
薄膜からなるポリイミド誘電体層を形成した電極を用い
た以外、実施の形態3と実質的に同様の条件で、計10
個のコンデンサを作製した。
(Embodiment 4) In the present embodiment, in the structure of Embodiment 3, a thickness of 0.5 μm is formed by spin coating instead of forming an oxide film dielectric on an aluminum smooth foil of 20 mm × 20 mm. 10 is used under substantially the same conditions as those of the third embodiment except that the electrode having the polyimide dielectric layer made of the polyimide thin film is used.
Individual capacitors were produced.

【0092】これらについて実施の形態3と同様の評価
を行い、その結果を前述の(表1)に示した。
The same evaluations as in the third embodiment were carried out on these, and the results are shown in (Table 1) above.

【0093】この(表1)から理解されるように、本実
施の形態においても、アニオン系界面活性剤を重合溶液
中に添加することにより、その1価のアニオン、アルキ
ルナフタレンスルフォン酸イオンが2価の硫酸イオンを
一部置換した形でドープされたポリピロールからなる導
電層を形成する。
As can be understood from this (Table 1), also in the present embodiment, by adding the anionic surfactant to the polymerization solution, the monovalent anion, the alkylnaphthalene sulfonate ion, becomes 2 A conductive layer made of polypyrrole doped with valence sulfate ions partially substituted is formed.

【0094】そして、このポリピロールの電気伝導度が
硫酸イオンのみがドープされた場合より大きい。
The electrical conductivity of this polypyrrole is higher than that when it is doped with sulfate ions only.

【0095】これらにより、低損失及び高周波インピー
ダンス特性の優れたコンデンサ素子を得ることができ
る。
As a result, it is possible to obtain a capacitor element having low loss and excellent high frequency impedance characteristics.

【0096】(実施の形態5)本実施の形態では、実施
の形態1の構成において、モノマー溶液にさらに0.1
mol/lのp−ニトロフェノールを添加した以外は、
実施の形態1と同様にして10個のコンデンサ素子を完
成させた。
(Embodiment 5) In this embodiment, in the structure of Embodiment 1, 0.1% is added to the monomer solution.
except that mol / l p-nitrophenol was added.
Ten capacitor elements were completed in the same manner as in the first embodiment.

【0097】1kHzにおける容量、損失係数、及び4
00kHzにおけるインピーダンスを各々測定し、さら
に125℃で10Vを印加して行った負荷耐熱試験後の
容量変化率及び損失係数を測定し、それらの平均値を前
述の(表1)に示した。
Capacity at 1 kHz, loss factor, and 4
The impedance at 00 kHz was measured, and the rate of change in capacity and loss coefficient after a load heat resistance test performed by applying 10 V at 125 ° C. were measured, and their average values are shown in (Table 1) above.

【0098】ここで、図2は実施の形態1の組成に、さ
らにp−ニトロフェノールを添加した時の、アルキルナ
フタレンスルフォン酸ナトリウム添加量に対する電気伝
導度と収量の関係を示す。
FIG. 2 shows the relationship between the electrical conductivity and the yield with respect to the amount of sodium alkylnaphthalene sulfonate added when p-nitrophenol was added to the composition of the first embodiment.

【0099】この時の電気伝導度は、p−ニトロフェノ
ール無添加の場合に比較して明らかに大きい。
The electric conductivity at this time is obviously higher than that in the case where p-nitrophenol was not added.

【0100】なお、元素分析からp−ニトロフェノール
添加による得られたポリピロールの組成の変化は見られ
ず、ドーパントとして取り込まれていないことが分かっ
た。
From the elemental analysis, it was found that the composition of the polypyrrole obtained by adding p-nitrophenol was not changed, and it was not incorporated as a dopant.

【0101】(表1)から理解されるように、本実施例
によるコンデンサは、アニオン系界面活性剤とp−ニト
ロフェノールを重合溶液中に添加することにより、焼結
体中への浸透性が向上し、さらにその1価のアニオンが
2価の硫酸イオンを一部置換した形でドープされ、電気
伝導度の一層向上したポリピロールからなる導電層が形
成される。
As can be seen from (Table 1), the capacitor according to this example has a permeability to the sintered body by adding the anionic surfactant and p-nitrophenol to the polymerization solution. Further, the monovalent anion is further doped with the monovalent anion partially substituted with the divalent sulfate ion to form a conductive layer made of polypyrrole with further improved electric conductivity.

【0102】そして、このポリピロールの電気伝導度が
硫酸イオンのみがドープされた場合より大きく、さらに
熱安定性も高い。
The electrical conductivity of this polypyrrole is higher than that when it is doped with only sulfate ions, and the thermal stability is high.

【0103】これらにより高容量達成率、低損失及び高
周波インピーダンス特性の優れ、耐熱性の高いコンデン
サ素子を得ることができる。
With these, it is possible to obtain a capacitor element having a high capacity achievement rate, a low loss, a high frequency impedance characteristic and a high heat resistance.

【0104】(実施の形態6)本実施の形態において
は、実施の形態5のp−ニトロフェノールに代えて、p
−シアノフェノール(A)、m−ヒドロキシ安息香酸
(B)、m−ヒドロキシフェノール(C)、アセトフェ
ノール(D)を添加した以外は、実施の形態5と同様に
して10個のコンデンサを完成させた。
(Embodiment 6) In the present embodiment, p-nitrophenol in the fifth embodiment is replaced by p
10 capacitors were completed in the same manner as in Embodiment 5 except that cyanophenol (A), m-hydroxybenzoic acid (B), m-hydroxyphenol (C) and acetophenol (D) were added. It was

【0105】1kHzにおける容量、損失係数、及び4
00kHzにおけるインピーダンスを各々測定し、さら
に125℃で10Vを印加して行った負荷耐熱試験後の
容量変化率及び損失係数を測定し、それらの平均値を前
述の(表1)に示した。
Capacity at 1 kHz, loss factor, and 4
The impedance at 00 kHz was measured, and the rate of change in capacity and the loss coefficient after a load heat resistance test performed by applying 10 V at 125 ° C. were measured, and their average values are shown in (Table 1) above.

【0106】(表1)から理解されるように、本実施の
形態によるコンデンサは、アニオン系界面活性剤とフェ
ノール誘導体を重合溶液中に添加することにより、焼結
体中への浸透性が向上し、さらにその1価のアニオンが
2価の硫酸イオンを一部置換した形でドープされ、電気
伝導度の一層向上したポリピロールからなる導電層が形
成される。
As can be seen from Table 1, in the capacitor according to the present embodiment, the anionic surfactant and the phenol derivative are added to the polymerization solution to improve the permeability into the sintered body. Then, the monovalent anion is further doped with the divalent sulfate ion partially substituted to form a conductive layer made of polypyrrole having a further improved electric conductivity.

【0107】そして、このポリピロールの電気伝導度が
硫酸イオン等のみがドープされた場合より大きく、さら
に熱安定性も高い。
The electric conductivity of this polypyrrole is higher than that when it is doped with only sulfate ions, and the thermal stability is high.

【0108】これらにより高容量達成率、低損失及び高
周波インピーダンス特性の優れ、耐熱性の高いコンデン
サ素子を得ることができる。
As a result, it is possible to obtain a capacitor element having a high capacity achievement rate, a low loss, an excellent high frequency impedance characteristic, and a high heat resistance.

【0109】(実施の形態7)本実施の形態において
は、実施の形態1において、硫酸第二鉄に代えて同濃度
の硫酸第二銅を用いた以外は、実施の形態1と同様にし
て構成された10個のコンデンサ素子を完成させ、1k
Hzにおける容量、損失係数、及び400kHzにおけ
るインピーダンスを各々測定し、さらに125℃で10
Vを印加して行った負荷耐熱試験後の容量変化率及び損
失係数を測定し、それらの平均値を前述の(表1)に示
した。
(Embodiment 7) This embodiment is the same as Embodiment 1 except that in Embodiment 1, cupric sulfate having the same concentration is used instead of ferric sulfate. Completing the configured 10 capacitor elements, 1k
Measure the capacitance at Hz, the loss factor, and the impedance at 400 kHz, and then measure at 125 ° C for 10
The rate of change in capacity and the loss coefficient after the load heat resistance test performed by applying V were measured, and their average values are shown in the above (Table 1).

【0110】以上のように、本実施の形態においても、
アニオン系界面活性剤を重合溶液中に添加することによ
り、焼結体中への浸透性が向上し、さらにその1価のア
ニオン、ドデシルベンゼンスルフォン酸が2価の硫酸イ
オンを一部置換した形でドープされたポリピロールから
なる導電層が形成される。
As described above, also in this embodiment,
By adding an anionic surfactant to the polymerization solution, the permeability into the sintered body is improved, and the monovalent anion, dodecylbenzene sulfonic acid, is partially substituted with the divalent sulfate ion. A conductive layer of polypyrrole doped with is formed.

【0111】そして、このポリピロールの電気伝導度及
びその熱安定性が硫酸イオンのみがドープされた場合よ
り大きい。
The electrical conductivity of this polypyrrole and its thermal stability are higher than those when doped with sulfate ions only.

【0112】これらにより高容量達成率、低損失及び高
周波インピーダンス特性に優れ、さらに耐熱性の高いコ
ンデンサを得ることができる。
As a result, it is possible to obtain a capacitor having a high capacity achievement rate, a low loss, a high frequency impedance characteristic, and a high heat resistance.

【0113】(実施の形態8)本実施の形態において
は、実施の形態1において、陽極酸化後にタンタル焼結
体電極を30%の硝酸マンガン水溶液に浸し、250℃
で熱分解して二酸化マンガン層形成した以外、実施の形
態1と同様にして10個のコンデンサを完成させた。
(Embodiment 8) In the present embodiment, the tantalum sintered body electrode in Embodiment 1 is immersed in a 30% aqueous solution of manganese nitrate at 250 ° C. after anodic oxidation.
Ten capacitors were completed in the same manner as in Embodiment 1 except that the manganese dioxide layer was formed by thermal decomposition in step 1.

【0114】1kHzにおける容量、損失係数、及び4
00kHzにおけるインピーダンスを各々測定し、それ
らの平均値を前述の(表1)に示した。
Capacity at 1 kHz, loss factor, and 4
The impedance at 00 kHz was measured, and the average value thereof was shown in the above (Table 1).

【0115】また、定格電圧の10Vを印加した場合の
漏れ電流は2.8nAであった。一方実施の形態1で得
られた同条件におけるコンデンサの漏れ電流は3.1n
Aであり、両者ほぼ同等の極めて低い漏れ電流特性を示
した。
The leakage current when a rated voltage of 10 V was applied was 2.8 nA. On the other hand, the leakage current of the capacitor under the same conditions obtained in the first embodiment is 3.1 n.
It was A, which showed extremely low leakage current characteristics almost equal to each other.

【0116】さらに両者の印加電圧を1Vから16Vま
で変化させて漏れ電流をそれぞれ測定したところ、いず
れも漏れ電流の対数値は印加電圧の2分の1乗に比例す
ることが示された。
Further, when the leak current was measured by changing the applied voltage of both of them from 1 V to 16 V, it was shown that the logarithmic value of the leak current was proportional to the half power of the applied voltage.

【0117】ただし、前者の方が、その勾配につき、
0.93と後者の1.13より小さくなる傾向が示され
た。
However, the former one has the gradient,
The tendency was 0.93, which was smaller than the latter value of 1.13.

【0118】これは、電気伝導度の比較的低い二酸化マ
ンガン層を介在させたための効果で、高電圧された時の
ショート抑制が期待できる。
This is an effect due to the inclusion of a manganese dioxide layer having a relatively low electric conductivity, and it can be expected to suppress a short circuit when a high voltage is applied.

【0119】一方(表1)から明らかなように、二酸化
マンガン層を介在させることによる損失係数の増加は極
めて軽微である。
On the other hand, as is clear from (Table 1), the increase of the loss coefficient due to the inclusion of the manganese dioxide layer is extremely slight.

【0120】これは形成された二酸化マンガン層の厚さ
が極めて薄いたことによると考えられる。
It is considered that this is because the thickness of the formed manganese dioxide layer was extremely thin.

【0121】(実施の形態9)本実施の形態では、実施
の形態3において電極箔の陽極酸化皮膜形成後、過マン
ガン酸ナトリウム12%水溶液を用いて、ピロールモノ
マーとアルキルナフタレンスルフォン酸ナトリウムを含
む溶液中で還元二酸化マンガンを形成した以外、実施の
形態3と同様にしてコンデンサを作製した。
(Embodiment 9) In this embodiment, after forming the anodic oxide film on the electrode foil in Embodiment 3, a 12% aqueous solution of sodium permanganate is used to contain a pyrrole monomer and sodium alkylnaphthalene sulfonate. A capacitor was produced in the same manner as in Embodiment 3 except that reduced manganese dioxide was formed in the solution.

【0122】この場合も、実施の形態8と同様に、漏れ
電流の印加電圧に対する増加率が、ポリピロール層単独
の場合より低減する傾向が認められた。
Also in this case, similarly to the eighth embodiment, it was recognized that the rate of increase of the leakage current with respect to the applied voltage was lower than that of the polypyrrole layer alone.

【0123】(実施の形態10)本実施の形態において
は、まず、2×1.4×0.9mmのタンタル焼結体
を、燐酸5mlを1000mlの水に溶解した溶液を用
い、約90℃で40V印加して陽極酸化により酸化皮膜
誘電体層を形成した。
(Embodiment 10) In the present embodiment, first, a solution of 2 × 1.4 × 0.9 mm tantalum sinter is dissolved at a temperature of about 90 ° C. using a solution of 5 ml of phosphoric acid dissolved in 1000 ml of water. 40 V was applied to form an oxide film dielectric layer by anodic oxidation.

【0124】この構成をコンデンサと見立て、化成液中
の容量を測定したところ、17μFであった。
When this structure was regarded as a capacitor and the capacity in the chemical conversion liquid was measured, it was 17 μF.

【0125】さらに、この構成を用いて、ピロールモノ
マー5gと界面活性剤アルキルナフタレンスルフォン酸
ナトリウム(平均分子量338)を1.6gと水90g
とエタノール10gからなるモノマー溶液に浸漬後、硫
酸第二鉄水和物(水分量74%)7.9gと前記界面活
性剤1.6gと水90gとエタノール10gからなる酸
化剤溶液に浸漬した。
Further, by using this constitution, 5 g of a pyrrole monomer, 1.6 g of a sodium alkylnaphthalene sulfonate sulfonate (average molecular weight 338) and 90 g of water are used.
After dipping in a monomer solution containing 10 g of ethanol and ferric sulfate, 7.9 g of ferric sulfate hydrate (water content 74%), 1.6 g of the surfactant, 90 g of water, and 10 g of ethanol were dipped in an oxidizing agent solution.

【0126】この処理を繰り返し、2価の硫酸イオンと
1価のアルキルナフタレンスルフォン酸イオンとがドー
プされたポリピロールからなる導電層を形成した。
This treatment was repeated to form a conductive layer made of polypyrrole doped with divalent sulfate ions and monovalent alkylnaphthalene sulfonate ions.

【0127】導電層形成に要した繰り返し回数は15回
であった。ここで、図3は、本実施の形態の水とエタノ
ールから成る溶媒全体に対するエタノールの添加濃度を
変化させた場合に、25℃で15分間重合して得られる
ポリピロールの収量と電気伝導度の変化を示す。
The number of repetitions required for forming the conductive layer was 15 times. Here, FIG. 3 shows changes in the yield and electrical conductivity of polypyrrole obtained by polymerizing at 25 ° C. for 15 minutes when the concentration of ethanol added to the entire solvent consisting of water and ethanol of this embodiment was changed. Indicates.

【0128】図3に示すように、エタノールの添加濃度
界に依存してポリピロールの収率が減少していることが
明らかである。その一方で電気伝導度の変化がほとんど
ないことも示される。
As shown in FIG. 3, it is clear that the yield of polypyrrole decreases depending on the concentration boundary of ethanol addition. On the other hand, it is also shown that there is almost no change in electrical conductivity.

【0129】図4は、エタノール含有濃度10%の水と
エタノールから成る25℃の媒体中で、アルキルナフタ
レンスルフォン酸ナトリウムの添加量を変化させ、1時
間重合した場合に得られるポリピロールの収量と電気伝
導度の変化を示す。
FIG. 4 shows the yield of polypyrrole and the electric potential obtained when the polymerization was carried out for 1 hour by changing the addition amount of sodium alkylnaphthalene sulfonate in a medium containing water containing 10% ethanol and ethanol at 25 ° C. Shows the change in conductivity.

【0130】図4に示すように、界面活性剤を全く添加
しないものに対して、界面活性剤の添加によりポリピロ
ールの収量及び電気伝導度が増加することから、1価の
アルキルナフタレンスルフォン酸イオンがドープされて
いることが理解される。
As shown in FIG. 4, as compared with the case where no surfactant is added, the addition of the surfactant increases the yield and electrical conductivity of polypyrrole, so that the monovalent alkylnaphthalene sulfonate ion is added. It is understood that it is doped.

【0131】図5は、アルキルナフタレンスルフォン酸
ナトリウム添加の有無が、ポリピロールを125℃空気
中で保持した場合の電気伝導度の安定性に及ぼす影響を
比較したものである。
FIG. 5 is a comparison of the effects of the presence or absence of addition of sodium alkylnaphthalene sulfonate on the stability of electrical conductivity when polypyrrole is held in air at 125 ° C.

【0132】図5に示すように、界面活性剤を添加しな
いものに対して、界面活性剤の添加によりポリピロール
の電気伝導度が安定性が飛躍的に向上することことが理
解できる。
As shown in FIG. 5, it can be understood that the stability of the electrical conductivity of polypyrrole is dramatically improved by the addition of the surfactant as compared with the case where the surfactant is not added.

【0133】なお、元素分析からも、この重合生成物中
に実質的に鉄が含まれていないこと、さらに硫黄/窒素
比率が重量増加とともに増加することが確認された。
From the elemental analysis, it was confirmed that iron was not substantially contained in this polymerization product, and that the sulfur / nitrogen ratio increased with the increase in weight.

【0134】そして、このようにポリピロールが形成さ
れたタンタル焼結体上に、カーボン層と銀ペイント層で
陰極を形成すると共に、その上に陰極リードを取り付
け、合計で10個のコンデンサ素子を得た。
Then, a carbon layer and a silver paint layer were used to form a cathode on the polypyrrole-formed tantalum sintered body, and a cathode lead was attached thereon to obtain a total of 10 capacitor elements. It was

【0135】さらに、その素子をエポキシ樹脂を用いて
外装して、さらに125℃で13Vを印加したエージン
グ処理を行い、コンデンサを完成させた。
Further, the element was packaged with an epoxy resin and further subjected to an aging treatment at 125 ° C. with 13 V applied to complete a capacitor.

【0136】これら10個の素子について、1kHzに
おける容量、損失係数、及び400kHzにおけるイン
ピーダンスを各々測定し、さらに125℃で10Vを印
加して行った負荷耐熱試験後の容量変化率及び損失係数
を測定し、それらの平均値を以下の(表2)に示した。
For these 10 elements, the capacitance at 1 kHz, the loss factor, and the impedance at 400 kHz were measured, and the rate of change in capacitance and the loss factor after a load heat resistance test performed at 10 ° C. at 125 ° C. were measured. The average values are shown in (Table 2) below.

【0137】[0137]

【表2】 (比較例2)次に、比較のため、比較例2としてエタノ
ール添加に代えて全量水媒体を用いた以外、実施の形態
1と同様の条件で10個のコンデンサを完成させた。ポ
リピロール導電層形成に要した繰り返し処理回数は11
回であった。
[Table 2] (Comparative Example 2) Next, for comparison, 10 capacitors were completed under the same conditions as in Embodiment 1 except that the whole amount of the aqueous medium was used instead of the addition of ethanol in Comparative Example 2. The number of repeated treatments required for forming the polypyrrole conductive layer was 11
It was once.

【0138】これら10個の素子について、1kHzに
おける容量、損失係数、及び400kHzにおけるイン
ピーダンスを各々測定し、それらの平均値を前述の(表
2)に示した。
The capacitance at 1 kHz, the loss factor, and the impedance at 400 kHz were measured for each of these 10 elements, and their average values are shown in Table 2 above.

【0139】(比較例3)さらに、比較のため、比較例
3としてアルキルナフタレンスルフォン酸ナトリウムを
添加しなかった以外、実施の形態1と同様の条件で10
個のコンデンサを完成させた。
Comparative Example 3 Further, for comparison, as Comparative Example 3, except that sodium alkylnaphthalene sulfonate was not added, the same conditions as in Embodiment 1 were used.
Completed individual capacitors.

【0140】これら10個の素子について、1kHzに
おける容量、損失係数、及び400kHzにおけるイン
ピーダンスを各々測定し、それらの平均値を前述の(表
2)に示した。
The capacitance at 1 kHz, the loss factor, and the impedance at 400 kHz were measured for each of these 10 elements, and their average values are shown in (Table 2) above.

【0141】(表2)より理解されるように、実施の形
態10において、エタノールを重合溶液媒体中に添加す
ることにより、重合速度が適度に遅延され、さらにスル
フォン酸系界面活性剤の作用で焼結体中への浸透性が向
上するため、エッチングピットあるいは焼結体細孔深部
においてもポリピロール層の形成が容易になり、さらに
そこでは1価のアニオン、アルキルナフタレンスルフォ
ン酸が2価の硫酸イオンを一部置換した形でドープされ
たポリピロールからなる導電層が形成される。
As can be seen from Table 2, in Embodiment 10, by adding ethanol to the polymerization solution medium, the polymerization rate was moderately delayed, and further, the action of the sulfonic acid type surfactant was observed. Since the permeability into the sintered body is improved, the formation of the polypyrrole layer is facilitated even in the etching pits or deep portions of the sintered body pores, and the monovalent anion, alkylnaphthalene sulfonic acid, is added to the divalent sulfuric acid. A conductive layer made of polypyrrole doped with some of the ions replaced is formed.

【0142】このため高容量達成率のコンデンサが得ら
れる。更に、図4及び図5より、実施の形態1のポリピ
ロールの電気伝導度及びその熱安定性が硫酸イオンのみ
がドープされた場合より大きいことも理解できる。
Therefore, a capacitor having a high capacity achievement rate can be obtained. Furthermore, it can be understood from FIGS. 4 and 5 that the electrical conductivity and thermal stability of the polypyrrole of the first embodiment are larger than those in the case where only the sulfate ions are doped.

【0143】このため、低損失で高周波インピーダンス
特性に優れ、さらに耐熱性の面でも優れたコンデンサを
得ることができる。
Therefore, it is possible to obtain a capacitor having low loss, excellent high frequency impedance characteristics, and excellent heat resistance.

【0144】なお、水のみを媒体とした場合には、酸化
剤が充分に細孔深部まで浸透する前に重合反応が進むた
めに、容量達成率の高いコンデンサを得ることができな
いと考えられる。
When water alone is used as the medium, it is considered that a capacitor having a high capacity achievement rate cannot be obtained because the polymerization reaction proceeds before the oxidant has sufficiently penetrated into the deep pores.

【0145】これを回避するために、ピロールモノマー
及び酸化剤の濃度を半減させると、でポリピロール層形
成のために必要な重合繰り返し回数が2倍から3倍と大
幅に増加するが、本実施の形態ではこのような事態は招
かない。
In order to avoid this, if the concentrations of the pyrrole monomer and the oxidant are halved, the number of repetitions of polymerization required for forming the polypyrrole layer is greatly increased from 2 to 3 times. In the form, such a situation does not occur.

【0146】(実施の形態11)本実施の形態では、実
施の形態10において、エタノールに代えてメタノール
(A)、n−プロパノール(B)、エチレングリコール
(C)、プロピレングリコール(D)、グリセリン
(E)を用いた以外は、実施の形態10と同様にして構
成されたそれそれ10個のコンデンサ素子を完成させ、
1kHzにおける容量、損失係数、及び400kHzに
おけるインピーダンスを各々測定し、さらに125℃で
10Vを印加して行った負荷耐熱試験後の容量変化率及
び損失係数を測定し、それらの平均値を前述の(表2)
に示した。
(Embodiment 11) In this embodiment, instead of ethanol in Embodiment 10, methanol (A), n-propanol (B), ethylene glycol (C), propylene glycol (D), glycerin are used. Completing each of the 10 capacitor elements configured in the same manner as in Embodiment 10 except using (E),
The capacity at 1 kHz, the loss coefficient, and the impedance at 400 kHz were measured, and the rate of change in capacity and the loss coefficient after a load heat resistance test performed by applying 10 V at 125 ° C. were measured. (Table 2)
It was shown to.

【0147】(表2)より理解されるように、本実施の
形態においても、メタノール、nープロパノール、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、グリセリンを
それぞれ重合媒体に添加することにより重合速度が適度
に遅延され、さらにスルフォン酸系界面活性剤の作用で
焼結体中への浸透性が向上するため、エッチングピット
あるいは焼結体細孔深部においてもポリピロール層の形
成が容易になり、さらにそこでは1価のアニオン、アル
キルナフタレンスルフォン酸が2価の硫酸イオンを一部
置換した形でドープされたポリピロールからなる導電層
が形成される。
As can be seen from Table 2, in the present embodiment as well, the polymerization rate was moderately delayed by adding methanol, n-propanol, ethylene glycol, propylene glycol and glycerin to the polymerization medium, Further, the action of the sulfonic acid type surfactant improves the permeability into the sintered body, which facilitates the formation of the polypyrrole layer even in the etching pits or in the deep pores of the sintered body. A conductive layer made of polypyrrole doped with alkylnaphthalene sulfonic acid partially substituted with divalent sulfate ions is formed.

【0148】そして、このポリピロールの電気伝導度及
びその熱安定性が硫酸イオンのみがドープされた場合よ
り大きい。
The electrical conductivity and thermal stability of this polypyrrole are higher than those when doped with sulfate ions only.

【0149】これらにより高容量達成率、低損失及び高
周波インピーダンス特性に優れ、さらに耐熱性の高いコ
ンデンサを得ることができる。
As a result, it is possible to obtain a capacitor having a high capacity achievement rate, a low loss, a high frequency impedance characteristic, and a high heat resistance.

【0150】(実施の形態12)本実施の形態では、実
施の形態10において、アルキルナフタレンスルフォン
酸ナトリウムに代えて、ドデシルベンゼンスルフォン酸
ナトリウムを1.7g用いた以外は、実施の形態10と
同様にして構成された10個のコンデンサ素子を完成さ
せ、1kHzにおける容量、損失係数、及び400kH
zにおけるインピーダンスを各々測定し、さらに125
℃で10Vを印加して行った負荷耐熱試験後の容量変化
率及び損失係数を測定し、それらの平均値を前述の(表
2)に示した。
(Embodiment 12) This embodiment is the same as Embodiment 10 except that 1.7 g of sodium dodecylbenzene sulfonate is used instead of sodium alkylnaphthalene sulfonate in Embodiment 10. Completing the 10 capacitor elements configured as above, the capacitance at 1 kHz, loss factor, and 400 kH
Measure the impedance at z
The rate of change in capacity and the loss coefficient after the load heat resistance test conducted by applying 10 V at 0 ° C. were measured, and the average values thereof are shown in (Table 2) above.

【0151】(表2)より理解されるように、本実施の
形態においても、エタノールをそれぞれ重合媒体に添加
することにより、重合反応速度が抑制されるともに、界
面活性剤ドデシルベンゼンスルフォンナトリウムの作用
で、焼結体中への浸透性が向上し、さらにその1価のア
ニオン、ドデシルベンゼンスルフォン酸が2価の硫酸イ
オンを一部置換した形でドープされたポリピロールから
なる導電層が形成される。
As can be seen from Table 2, in the present embodiment as well, the addition of ethanol to the polymerization medium suppresses the polymerization reaction rate and the action of the surfactant sodium dodecylbenzenesulfone. In this way, the permeability into the sintered body is improved, and a conductive layer made of polypyrrole doped with the monovalent anion, dodecylbenzenesulfonic acid, partially substituted with the divalent sulfate ion is formed. .

【0152】そして、このポリピロールの電気伝導度及
びその熱安定性が硫酸イオンのみがドープされた場合よ
り大きい。
The electrical conductivity and thermal stability of this polypyrrole are higher than those when doped with sulfate ions only.

【0153】これらにより高容量達成率、低損失及び高
周波インピーダンス特性に優れ、さらに耐熱性の高いコ
ンデンサを得ることができる。
As a result, a capacitor having a high capacity achievement rate, a low loss, a high frequency impedance characteristic, and a high heat resistance can be obtained.

【0154】(実施の形態13)本実施の形態では、実
施の形態10のタンタル焼結体に代えて下記のエッチド
アルミニウム箔電極を用いた以外、実施の形態10と同
様の条件で10個のコンデンサを完成させ、同様の特性
評価を行い、その結果を前述の(表2)に示した。
(Embodiment 13) In this embodiment, ten tantalum sintered bodies of the tenth embodiment are used under the same conditions as the tenth embodiment except that the following etched aluminum foil electrodes are used. Capacitor was completed and the same characteristic evaluation was performed. The results are shown in (Table 2) above.

【0155】具体的なアルミニウム電極箔の作製法は次
の通りである。まず、4×10mmのアルミニウムエッ
チド箔を、3mmと6mmの部分に仕切るように、両面
に渡って、幅1mmのポリイミドテープを貼付ける。
A specific method for producing an aluminum electrode foil is as follows. First, a polyimide tape having a width of 1 mm is applied to both sides of a 4 × 10 mm aluminum etched foil so as to be divided into 3 mm and 6 mm portions.

【0156】次に、アルミニウムエッチド箔の4×3m
mの部分の陽極リードを取り付け、アルミニウムエッチ
ド箔の4×6mmの部分を、3%アジピン酸アンモニウ
ム水溶液を用い、約70℃で50V印加して陽極酸化に
より酸化皮膜誘電体層を形成した。
Next, aluminum etched foil 4 × 3 m
The anode lead of m part was attached, and the 4 × 6 mm part of the aluminum etched foil was applied with 50% V at about 70 ° C. using an aqueous 3% ammonium adipate solution to form an oxide film dielectric layer by anodic oxidation.

【0157】この構成をコンデンサと見立て、化成液中
の容量を測定したところ、4.7μFであった。
When this structure was regarded as a capacitor and the capacity of the chemical conversion liquid was measured, it was 4.7 μF.

【0158】(表2)より理解されるように、本実施の
形態においても、アルコールを重合媒体に添加すること
により重合速度が適度に遅延され、さらにスルフォン酸
系界面活性剤の作用で焼結体中への浸透性が向上するた
め、エッチングピットあるいは焼結体細孔深部において
もポリピロール層の形成が容易になり、さらにそこでは
1価のアニオン、アルキルナフタレンスルフォン酸が2
価の硫酸イオンを一部置換した形でドープされたポリピ
ロールからなる導電層が形成される。
As can be seen from Table 2, in this embodiment also, the polymerization rate was moderately delayed by adding alcohol to the polymerization medium, and the sintering was performed by the action of the sulfonic acid type surfactant. Since the permeability into the body is improved, the formation of the polypyrrole layer is facilitated even in the etching pits or the deep portion of the pores of the sintered body.
A conductive layer made of polypyrrole doped with valence sulfate ions partially substituted is formed.

【0159】そして、このポリピロールの電気伝導度及
びその熱安定性が硫酸イオンのみがドープされた場合よ
り大きい。
The electrical conductivity and thermal stability of this polypyrrole are higher than those when doped with sulfate ions only.

【0160】これらにより高容量達成率、低損失及び高
周波インピーダンス特性に優れ、さらに耐熱性の高いコ
ンデンサを得ることができる。
As a result, a capacitor having a high capacity achievement rate, a low loss, a high frequency impedance characteristic and a high heat resistance can be obtained.

【0161】(実施の形態14)本実施の形態では、実
施の形態13の構成において、20mm×20mmのア
ルミニウム平滑箔に、酸化皮膜誘電体を形成するのでは
なく、スピンコートにより、厚さ0.5μmのポリイミ
ド薄膜からなるポリイミド誘電体層を形成した電極を用
いた以外、実施の形態13と実質的に同様の条件で、計
10個のコンデンサを作製した。
(Embodiment 14) In the present embodiment, in the structure of Embodiment 13, the thickness of the aluminum smooth foil of 20 mm × 20 mm is not coated with the oxide film dielectric but is formed by spin coating so that the thickness is reduced to 0. Ten capacitors in total were manufactured under substantially the same conditions as in the thirteenth embodiment except that an electrode having a polyimide dielectric layer made of a polyimide thin film of 0.5 μm was used.

【0162】これらについて実施の形態13と同様の評
価を行い、その結果を前述の(表2)に示した。
The same evaluation as in the thirteenth embodiment was carried out on these, and the results are shown in (Table 2) above.

【0163】この(表2)から理解されるように、本実
施の形態においても、アルコールを重合媒体に添加する
ことにより重合速度が適度に遅延され、さらにアニオン
系界面活性剤を重合溶液中に添加することにより、その
1価のアニオン、アルキルナフタレンスルフォン酸イオ
ンが2価の硫酸イオンを一部置換した形でドープされた
ポリピロールからなる導電層を形成する。
As can be understood from this (Table 2), also in the present embodiment, the addition of alcohol to the polymerization medium moderately retards the polymerization rate, and the anionic surfactant is added to the polymerization solution. When added, a conductive layer made of polypyrrole doped with the monovalent anion, alkylnaphthalene sulfonate ion partially substituted with the divalent sulfate ion is formed.

【0164】そして、このポリピロールの電気伝導度が
硫酸イオンのみがドープされた場合より大きい。
The electrical conductivity of this polypyrrole is higher than that when it is doped with sulfate ions only.

【0165】これらにより、低損失及び高周波インピー
ダンス特性の優れたコンデンサ素子を得ることができ
る。
As a result, a capacitor element having a low loss and a high frequency impedance characteristic can be obtained.

【0166】(実施の形態15)本実施の形態では、実
施の形態10の構成において、モノマー溶液にさらに
0.1mol/lのp−ニトロフェノールを添加した以
外は、実施の形態10と同様にして10個のコンデンサ
素子を完成させた。
(Embodiment 15) This embodiment is the same as Embodiment 10 except that 0.1 mol / l of p-nitrophenol was added to the monomer solution in the structure of Embodiment 10. As a result, 10 capacitor elements were completed.

【0167】1kHzにおける容量、損失係数、及び4
00kHzにおけるインピーダンスを各々測定し、さら
に125℃で10Vを印加して行った負荷耐熱試験後の
容量変化率及び損失係数を測定し、それらの平均値を前
述の(表2)に示した。
Capacity at 1 kHz, loss factor, and 4
The impedance at 00 kHz was measured, and the rate of change in capacity and the loss coefficient after a load heat resistance test performed by applying 10 V at 125 ° C. were measured, and their average values are shown in (Table 2) above.

【0168】(表2)より理解されるように、本実施例
においても、アルコールを重合媒体に添加することによ
り、重合反応速度が抑制されるともに、スルフォン酸系
界面活性剤の作用で焼結体中への浸透性が向上し、さら
にその1価のアニオン、アルキルナフタレンスルフォン
酸アニオンが2価の硫酸イオンを一部置換した形でドー
プされ、p−ニトロフェノールの作用で電気伝導度及び
その安定性の一層向上したポリピロールからなる導電層
が形成される。
As can be seen from (Table 2), also in this example, by adding alcohol to the polymerization medium, the polymerization reaction rate was suppressed and at the same time the sulfonic acid type surfactant acted to sinter. Penetration into the body is improved, and the monovalent anion, alkylnaphthalene sulfonate anion, is doped in a form in which the divalent sulfate ion is partially replaced, and the conductivity and the conductivity thereof are improved by the action of p-nitrophenol. A conductive layer made of polypyrrole having further improved stability is formed.

【0169】そして、このポリピロールの電気伝導度
が、硫酸イオン及びアルキルナフタレンスルフォン酸ア
ニオンのみが存在する場合より大きく、さらに熱安定性
も高い。
The electrical conductivity of this polypyrrole is higher than that in the case where only the sulfate ion and the alkylnaphthalene sulfonate acid anion are present, and the thermal stability is high.

【0170】これらにより高容量達成率、低損失及び高
周波インピーダンス特性の優れ、耐熱性の高いコンデン
サ素子を得ることができる。
With these, it is possible to obtain a capacitor element having a high capacity achievement rate, a low loss, an excellent high frequency impedance characteristic, and a high heat resistance.

【0171】(実施の形態16)本実施の形態において
は、実施の形態15のp−ニトロフェノールに代えて、
m−ニトロフェノール(A)、p−シアノフェノール
(B)、m−ヒドロキシ安息香酸(C)、m−ヒドロキ
シフェノール(D)、アセトフェノール(E)を添加し
た以外は、実施の形態15と同様にして10個のコンデ
ンサを完成させた。
(Embodiment 16) In the present embodiment, p-nitrophenol of Embodiment 15 is replaced by
Same as Embodiment 15 except that m-nitrophenol (A), p-cyanophenol (B), m-hydroxybenzoic acid (C), m-hydroxyphenol (D) and acetophenol (E) were added. Then, 10 capacitors were completed.

【0172】1kHzにおける容量、損失係数、及び4
00kHzにおけるインピーダンスを各々測定し、さら
に125℃で10Vを印加して行った負荷耐熱試験後の
容量変化率及び損失係数を測定し、それらの平均値を前
述の(表2)に示した。
Capacity at 1 kHz, loss factor, and 4
The impedance at 00 kHz was measured, and the rate of change in capacity and the loss coefficient after a load heat resistance test performed by applying 10 V at 125 ° C. were measured, and their average values are shown in (Table 2) above.

【0173】(表2)から理解されるように、本実施の
形態によるコンデンサは、アルコールを重合媒体に添加
することにより重合速度が適度に遅延され、さらにスル
フォン酸系界面活性剤の作用で焼結体中への浸透性が向
上するため、エッチングピットあるいは焼結体細孔深部
においてもポリピロール層の形成が容易になり、さらに
そこでは1価のアニオン、アルキルナフタレンスルフォ
ン酸が2価の硫酸イオンを一部置換した形でドープされ
たポリピロールからなる導電層が形成される。
As can be seen from (Table 2), the capacitor according to the present embodiment is moderately retarded in the polymerization rate by adding alcohol to the polymerization medium, and is further burned by the action of the sulfonic acid type surfactant. Since the permeability into the bonded body is improved, the formation of the polypyrrole layer is facilitated even in the etching pits or the deep pores of the sintered body, and the monovalent anion, alkylnaphthalene sulfonic acid, is divalent sulfate ion. A conductive layer made of doped polypyrrole is formed in such a manner that a part of it is replaced.

【0174】そして、このポリピロールの電気伝導度が
硫酸イオン等のみがドープされた場合より大きく、さら
に熱安定性も高い。
The electric conductivity of this polypyrrole is higher than that when it is doped with only sulfate ions, and the thermal stability is high.

【0175】これらにより高容量達成率、低損失及び高
周波インピーダンス特性の優れ、耐熱性の高いコンデン
サ素子を得ることができる。
As a result, it is possible to obtain a capacitor element having a high capacity achievement rate, low loss, high frequency impedance characteristics, and high heat resistance.

【0176】(実施の形態17)本実施の形態において
は、実施の形態10において、硫酸第二鉄に代えて同濃
度の硫酸第二銅を用いた以外は、実施の形態10と同様
にして構成された10個のコンデンサ素子を完成させ、
1kHzにおける容量、損失係数、及び400kHzに
おけるインピーダンスを各々測定し、さらに125℃で
10Vを印加して行った負荷耐熱試験後の容量変化率及
び損失係数を測定し、それらの平均値を前述の(表2)
に示した。
(Embodiment 17) This embodiment is the same as Embodiment 10 except that in Embodiment 10, cupric sulfate having the same concentration is used instead of ferric sulfate. Complete the 10 capacitor elements configured,
The capacity at 1 kHz, the loss coefficient, and the impedance at 400 kHz were measured, and the rate of change in capacity and the loss coefficient after a load heat resistance test performed by applying 10 V at 125 ° C. were measured. (Table 2)
It was shown to.

【0177】以上のように、本実施の形態においても、
アルコールを重合媒体に添加することにより重合速度が
適度に遅延され、さらにスルフォン酸系界面活性剤の作
用で焼結体中への浸透性が向上するため、エッチングピ
ットあるいは焼結体細孔深部においてもポリピロール層
の形成が容易になり、さらにそこでは1価のアニオン、
アルキルナフタレンスルフォン酸が2価の硫酸イオンを
一部置換した形でドープされたポリピロールからなる導
電層が形成される。
As described above, also in this embodiment,
By adding alcohol to the polymerization medium, the polymerization rate is moderately delayed, and since the penetration into the sintered body is improved by the action of the sulfonic acid type surfactant, in the etching pits or the deep pores of the sintered body. Also facilitates the formation of a polypyrrole layer, where monovalent anions,
A conductive layer made of polypyrrole doped with alkylnaphthalene sulfonic acid partially substituted with divalent sulfate ions is formed.

【0178】そして、このポリピロールの電気伝導度及
びその熱安定性が硫酸イオンのみがドープされた場合よ
り大きい。
The electrical conductivity and thermal stability of this polypyrrole are higher than those when doped with sulfate ions only.

【0179】これらにより高容量達成率、低損失及び高
周波インピーダンス特性に優れ、さらに耐熱性の高いコ
ンデンサを得ることができる。
As a result, a capacitor having a high capacity achievement rate, a low loss, a high frequency impedance characteristic and a high heat resistance can be obtained.

【0180】(実施の形態18)本実施の形態において
は、実施の形態10において、陽極酸化後にタンタル焼
結体電極を30%の硝酸マンガン水溶液に浸し、250
℃で熱分解して二酸化マンガン層形成した以外、実施の
形態10と同様にして10個のコンデンサを完成させ
た。
(Embodiment 18) In this embodiment, the tantalum sintered body electrode in Embodiment 10 is immersed in a 30% aqueous solution of manganese nitrate to form 250
Ten capacitors were completed in the same manner as in Embodiment 10 except that the manganese dioxide layer was formed by thermal decomposition at ℃.

【0181】1kHzにおける容量、損失係数、及び4
00kHzにおけるインピーダンスを各々測定し、それ
らの平均値を前述の(表2)に示した。
Capacity at 1 kHz, loss factor, and 4
The impedance at 00 kHz was measured, and the average value thereof was shown in the above (Table 2).

【0182】また、定格電圧の10Vを印加した場合の
漏れ電流は2.5nAであった。一方、実施の形態10
で得られた同条件におけるコンデンサの漏れ電流は2.
9nAであり、両者ほぼ同等の極めて低い漏れ電流特性
を示した。
The leakage current was 2.5 nA when a rated voltage of 10 V was applied. On the other hand, the tenth embodiment
The leakage current of the capacitor under the same conditions obtained in 2.
It was 9 nA and showed extremely low leakage current characteristics almost equal to each other.

【0183】さらに両者の印加電圧を1Vから16Vま
で変化させて漏れ電流をそれぞれ測定したところ、いず
れも漏れ電流の対数値は印加電圧の2分の1乗に比例す
ることが示された。
Further, when the leak current was measured by changing the applied voltage of both of them from 1 V to 16 V, it was shown that the logarithmic value of the leak current was proportional to the half power of the applied voltage.

【0184】ただし、前者の方が、その勾配につき、
0.95と後者の1.14より小さくなる傾向が示され
た。
However, the former has the gradient,
The tendency was 0.95, which is smaller than the latter value of 1.14.

【0185】これは電気伝導度の比較的低い二酸化マン
ガン層を介在させたための効果で、高電圧された時のシ
ョート抑制が期待できる。
This is an effect due to the inclusion of a manganese dioxide layer having a relatively low electric conductivity, and it can be expected to suppress a short circuit when a high voltage is applied.

【0186】一方(表2)から明らかなように、二酸化
マンガン層を介在させることによる損失係数の増加は極
めて軽微である。
On the other hand, as is clear from (Table 2), the increase of the loss factor due to the inclusion of the manganese dioxide layer is extremely slight.

【0187】これは形成された二酸化マンガン層の厚さ
が極めて薄いたことによると考えられる。
It is considered that this is because the thickness of the formed manganese dioxide layer was extremely thin.

【0188】(実施の形態19)本実施の形態では、実
施の形態13において電極箔の陽極酸化皮膜形成後、過
マンガン酸ナトリウム12%水溶液を用いて、ピロール
モノマーとアルキルナフタレンスルフォン酸ナトリウム
を含む溶液中で還元二酸化マンガンを形成した以外、実
施例3と同様にしてコンデンサを作製した。
(Embodiment 19) In this embodiment, after forming the anodic oxide film on the electrode foil in Embodiment 13, a 12% aqueous solution of sodium permanganate is used to contain a pyrrole monomer and sodium alkylnaphthalene sulfonate. A capacitor was produced in the same manner as in Example 3 except that reduced manganese dioxide was formed in the solution.

【0189】この場合も、実施の形態18と同様に、漏
れ電流の印加電圧に対する増加率が、ポリピロール層単
独の場合より低減する傾向が認められた。
Also in this case, as in the eighteenth embodiment, it was recognized that the rate of increase of the leakage current with respect to the applied voltage was lower than that of the polypyrrole layer alone.

【0190】なお、以上の実施の形態1から19では、
界面活性剤として芳香族スルフォン酸ナトリウムを用い
た場合について述べたが、その他のスルフォン酸系界面
活性剤を用いてもよく、またスルフォン酸系以外の1価
アニオンを含む他のアニオン系界面活性剤を用いること
もできる。
In the first to nineteenth embodiments described above,
Although the case where sodium aromatic sulfonate is used as the surfactant has been described, other sulfonic acid type surfactants may be used, and other anionic type surfactants containing monovalent anions other than the sulfonic acid type. Can also be used.

【0191】また、実施の形態1から19では、アルコ
ール濃度が10%の場合についてのみ述べたが、実質的
にコンデンサ特性に大きな差が生じない限りこれより高
濃度または低濃度の媒体で重合することもできる。
Further, in the first to nineteenth embodiments, only the case where the alcohol concentration is 10% has been described, but polymerization is performed in a medium of a higher concentration or a lower concentration than this unless there is a substantial difference in the capacitor characteristics. You can also

【0192】ただし、アルコール濃度が極めて低い場合
は反応速度が水媒体を用いた場合と差がなくなり、一方
必要以上に高濃度にすることは重合反応に長時間を用
し、また経済的にも望ましくはない。
However, when the alcohol concentration is extremely low, the reaction rate is almost the same as when the aqueous medium is used, while when the concentration is higher than necessary, the polymerization reaction takes a long time, and also economically. Not desirable.

【0193】また、実施の形態1から19では、多価ア
ニオンとして硫酸イオンについてのみ述べたが、その他
の多価アニオンがドープされるように、硫酸塩以外の遷
移金属多価酸塩を用いることもできる。
Further, in Embodiments 1 to 19, only the sulfate ion is described as the polyvalent anion, but a transition metal polyvalent acid salt other than the sulfate salt is used so that other polyvalent anions are doped. You can also

【0194】また、実施の形態1から19では、遷移金
属として鉄(III)と銅(II)を用いた場合についての
み述べたが、その他のピロールを酸化することができる
酸化還元電位を有する遷移金属をまた同様に用いること
ができ、本発明はその種類に限定されない。
Further, in Embodiments 1 to 19, only the case where iron (III) and copper (II) are used as the transition metals has been described, but other transitions having a redox potential capable of oxidizing other pyrroles. Metals can be used as well and the invention is not limited to that type.

【0195】また、実施の形態1から19では、重合可
能なモノマーとしてピロールを用いた場合についてのみ
述べたが、置換基を有するその誘導体を用いることもで
きる。
Further, in Embodiments 1 to 19, only the case where pyrrole was used as the polymerizable monomer was described, but a derivative having a substituent can also be used.

【0196】また、実施例1から3、5から7、10か
ら13、及び15から17では、弁金属がアルミニウム
とタンタルの場合についてのみ述べたが、その他ジルコ
ニウム、ニオブ、ハフニウム及びチタンさらにはそれら
のの金属間化合物等も使用可能である。
Further, in Examples 1 to 3, 5 to 7, 10 to 13, and 15 to 17, only the case where the valve metals are aluminum and tantalum was described, but other zirconium, niobium, hafnium and titanium, and further those. It is also possible to use an intermetallic compound or the like.

【0197】また、実施の形態4及び14では、誘電体
となる高分子として、ポリイミドを用いる場合について
述べたが、薄膜を形成できる高分子材料であればポリイ
ミド以外のものを用いることもでき、本発明はその種類
に限定されない。
Further, in the fourth and fourteenth embodiments, the case where polyimide is used as the polymer serving as the dielectric has been described, but a polymer material other than polyimide may be used as long as it is a polymer material capable of forming a thin film, The present invention is not limited to that type.

【0198】そして、実施の形態4及び14では、アル
ミニウム平滑箔にスピンコートで誘電体となるポリイミ
ド膜を形成する場合について述べたが、エッチドアルミ
ニウム箔表面に例えば電着で設けたポリイミドフィルム
を誘電体としたフィルムコンデンサの一方の電極として
も適用することができ、本発明はその形成方法に限定さ
れない限定されない。
In the fourth and fourteenth embodiments, the case where a polyimide film serving as a dielectric is formed on an aluminum smooth foil by spin coating has been described. However, for example, a polyimide film provided by electrodeposition on an etched aluminum foil surface is used. The present invention can be applied as one electrode of a film capacitor made of a dielectric material, and the present invention is not limited to the method for forming the same.

【0199】[0199]

【発明の効果】以上のように、コンデンサに係る本発明
は、多価アニオンと一価アニオンをドーパントとして含
むピロール系高分子からなる導電層を用いて、コンデン
サの対向して設けられた少なくても一方の電極を構成す
ることによって、分子サイズの大きなドーパントを導入
することにより、ポリマーの電気伝導度及び熱安定性が
向上するため、損失係数及びインピーダンス特性の優れ
たコンデンサが得られ、また耐熱性も向上するという特
有の効果を奏するものである。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention relating to a capacitor uses a conductive layer composed of a pyrrole polymer containing a polyvalent anion and a monovalent anion as dopants, and has at least a capacitor provided facing each other. By constructing one of the electrodes, by introducing a dopant with a large molecular size, the electrical conductivity and thermal stability of the polymer are improved, so that a capacitor with excellent loss coefficient and impedance characteristics can be obtained, and heat resistance can be improved. It has a unique effect of improving the property.

【0200】さらに、アニオン界面活性剤を用いれば、
その作用により浸透性が向上し、容量達成率を向上する
ことができる。
If an anionic surfactant is used,
By the action, the permeability is improved and the capacity achievement rate can be improved.

【0201】さらにまた、誘電体と導電性高分子間に二
酸化マンガン層を介在させることにより、損失係数を小
さく保ちつつ、漏れ電流特性をも向上することができ
る。
Furthermore, by interposing a manganese dioxide layer between the dielectric and the conductive polymer, it is possible to improve the leakage current characteristics while keeping the loss coefficient small.

【0202】そして、本発明のコンデンサの製造方法
は、ピロールまたはその誘導体を繰り返し単位とし、か
つ多価アニオン及び一価アニオンをドーパントとして含
む導電性高分子層とを有するコンデンサの導電性高分子
層を、化学重合により形成する化学重合工程を有するコ
ンデンサの製造方法であり、ポリピロールは、室温の溶
液中で化学重合によって形成されるため、熱による誘電
体層の損傷を防止する。
Then, the method for producing a capacitor of the present invention comprises a conductive polymer layer of a capacitor comprising a repeating unit of pyrrole or a derivative thereof and a conductive polymer layer containing a polyvalent anion and a monovalent anion as dopants. Is a method for manufacturing a capacitor having a chemical polymerization step of forming by chemical polymerization. Since polypyrrole is formed by chemical polymerization in a solution at room temperature, damage to the dielectric layer due to heat is prevented.

【0203】そして、誘電体層が、弁金属の酸化皮膜で
構成される場合に対しては、従来の熱分解によるマンガ
ン酸化物層形成に際して、繰り返して行う熱分解の処理
毎に必要とされていた修復化成処理を省略しても、低漏
れ電流の固体電解コンデンサが容易に得られる。
In the case where the dielectric layer is composed of a valve metal oxide film, it is required for each repeated pyrolysis treatment when the manganese oxide layer is formed by the conventional pyrolysis. Even if the repair chemical treatment is omitted, a solid electrolytic capacitor with low leakage current can be easily obtained.

【0204】そして、さらなるコンデンサの製造方法に
係る本発明は、ピロールまたはその誘導体を繰り返し単
位として含む導電性高分子層を、好適にはアニオン系界
面活性剤を含む、水とアルコールの混合媒体中で遷移金
属の多価酸塩を酸化剤として、化学重合により形成する
化学重合工程を有するもので、アルコールの添加により
重合速度が適度に遅延されるため、エッチングピットあ
るいは焼結体細孔深部へのポリピロール層の形成が容易
になり、少ない重合繰り返し回数で容量達成率の高いコ
ンデンサが得られる。
The present invention relating to a further method for producing a capacitor comprises a conductive polymer layer containing pyrrole or a derivative thereof as a repeating unit in a mixed medium of water and alcohol, preferably containing an anionic surfactant. With a polyvalent acid salt of a transition metal as an oxidant, it has a chemical polymerization step to form by chemical polymerization. Since the polymerization rate is moderately delayed by the addition of alcohol, it does not reach the etching pits or the deep pores of the sintered body. The polypyrrole layer can be easily formed, and a capacitor having a high capacity achievement rate can be obtained with a small number of times of repeating polymerization.

【0205】また、界面活性剤の作用により浸透性が向
上し、容量達成率が向上し、かつ分子サイズの大きなド
ーパントを導入することにより、ポリマーの電気伝導度
及び熱安定性が向上するため、損失係数及びインピーダ
ンス特性の優れたコンデンサが得られ、また同時に耐熱
性も向上するという特有の効果を奏する。
Further, since the action of the surfactant improves the permeability, the capacity achievement rate is improved, and the electric conductivity and thermal stability of the polymer are improved by introducing a dopant having a large molecular size. A unique effect is obtained in that a capacitor having an excellent loss coefficient and impedance characteristics can be obtained, and at the same time, heat resistance can be improved.

【0206】さらに、フェノールまたはフェノール誘導
体を添加することにより、ポリピロールの電気伝導度及
び熱安定性をより向上させることができ、損失係数及び
インピーダンス特性を一層向上させ、耐熱性もより優れ
たコンデンサが実現できる。
Furthermore, by adding phenol or a phenol derivative, the electrical conductivity and thermal stability of polypyrrole can be further improved, the loss coefficient and impedance characteristics can be further improved, and a capacitor with superior heat resistance can be obtained. realizable.

【0207】さらにまた、誘電体と導電性高分子間に二
酸化マンガン層を介在させることにより、損失係数を小
さく保ちつつ、漏れ電流特性も向上するという特有の効
果を奏する。
Furthermore, by interposing the manganese dioxide layer between the dielectric and the conductive polymer, there is a unique effect that leakage current characteristics are improved while keeping the loss coefficient small.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態におけるポリピロー
ルの界面活性剤添加量と電気伝導度及び収量の関係図
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount of surfactant added to polypyrrole, the electrical conductivity, and the yield in the first embodiment of the present invention.

【図2】同第1の実施の形態におけるポリピロールの界
面活性剤添加量と電気伝導度及び収量の他の関係図
FIG. 2 is a diagram showing another relationship between the amount of surfactant added to the polypyrrole, the electrical conductivity, and the yield in the first embodiment.

【図3】同第10の実施の形態におけるポリピロールの
エタノール添加量と電気伝導度及び収量の関係図
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of ethanol added to the polypyrrole, the electrical conductivity, and the yield in the tenth embodiment.

【図4】同第10の実施の形態におけるポリピロールの
界面活性剤添加量と電気伝導度及び収量の関係図
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the amount of surfactant added to the polypyrrole, the electrical conductivity, and the yield in the tenth embodiment.

【図5】同第10の実施の形態におけるポリピロールの
界面活性剤添加の有無と電気伝導度の安定性の関係図
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the presence or absence of a surfactant added to polypyrrole and the stability of electrical conductivity in the tenth embodiment.

フロントページの続き (72)発明者 松家 安恵 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 島田 博司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 林 千春 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Front page continued (72) Inventor Matsue Yasue 3-10-1 Higashisanda, Tama-ku, Kawasaki, Kanagawa Matsushita Giken Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Shimada 1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Industrial Co. Inside the company (72) Inventor Chiharu Hayashi 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向して設けられた一対の電極と、前記
電極間に設けられた誘電体層と、前記電極の少なくとも
一方において、ピロールまたはその誘導体を繰り返し単
位とし、かつ多価アニオン及び一価アニオンをドーパン
トとして含む導電性高分子層とを有するコンデンサ。
1. A pair of electrodes provided facing each other, a dielectric layer provided between the electrodes, and at least one of the electrodes, wherein a pyrrole or a derivative thereof is used as a repeating unit, and a polyvalent anion and a monovalent anion are used. And a conductive polymer layer containing a valent anion as a dopant.
【請求項2】 多価アニオンが硫酸基である請求項1記
載のコンデンサ。
2. The capacitor according to claim 1, wherein the polyvalent anion is a sulfate group.
【請求項3】 一価アニオンがスルフォン酸基である請
求項1または2記載のコンデンサ。
3. The capacitor according to claim 1, wherein the monovalent anion is a sulfonic acid group.
【請求項4】 スルフォン酸基がアニオン系界面活性剤
から解離したものである請求項3記載のコンデンサ。
4. The capacitor according to claim 3, wherein the sulfonic acid group is dissociated from the anionic surfactant.
【請求項5】 誘電体層が、電極の一方を構成する弁金
属の酸化物である請求項1から4のいずれかに記載のコ
ンデンサ。
5. The capacitor according to claim 1, wherein the dielectric layer is an oxide of a valve metal forming one of the electrodes.
【請求項6】 弁金属が、アルミニウムまたはタンタル
である請求項5記載のコンデンサ。
6. The capacitor according to claim 5, wherein the valve metal is aluminum or tantalum.
【請求項7】 誘電体層が、高分子膜である請求項1か
ら4のいずれかに記載のコンデンサ。
7. The capacitor according to claim 1, wherein the dielectric layer is a polymer film.
【請求項8】 高分子膜がポリイミド膜である請求項7
記載のコンデンサ。
8. The polymer film is a polyimide film.
The listed capacitors.
【請求項9】 さらに、誘電体と導電性高分子層の間に
二酸化マンガン層を設けた請求項1から8のいずれかに
記載のコンデンサ。
9. The capacitor according to claim 1, further comprising a manganese dioxide layer provided between the dielectric and the conductive polymer layer.
【請求項10】 対向した一対の電極を配置する工程
と、前記電極間に誘電体層を形成する誘電体層形成工程
と、前記電極の少なくとも一方において、ピロールまた
はその誘導体を繰り返し単位とし、かつ多価アニオン及
び一価アニオンをドーパントとして含む導電性高分子層
とを有するコンデンサの導電性高分子層を、化学重合に
より形成する化学重合工程を有するコンデンサの製造方
法。
10. A step of disposing a pair of electrodes facing each other, a step of forming a dielectric layer between the electrodes, and a step of forming a dielectric layer between the electrodes, wherein pyrrole or a derivative thereof is used as a repeating unit, and A method for producing a capacitor, comprising a chemical polymerization step of forming a conductive polymer layer of a capacitor having a polyvalent anion and a conductive polymer layer containing a monovalent anion as a dopant by chemical polymerization.
【請求項11】 対向した一対の電極を配置する工程
と、前記電極間に誘電体層を形成する誘電体層形成工程
と、前記電極の少なくとも一方において、ピロールまた
はその誘導体を繰り返し単位とし、かつ多価アニオン及
び一価アニオンをドーパントとして含む導電性高分子層
とを有するコンデンサの導電性高分子層を、水とアルコ
ールを含む媒体中で化学重合により形成する化学重合工
程を有するコンデンサの製造方法。
11. A step of disposing a pair of electrodes facing each other, a step of forming a dielectric layer between the electrodes, and a step of forming a dielectric layer between the electrodes, wherein at least one of the electrodes comprises pyrrole or a derivative thereof as a repeating unit, and Method for producing a capacitor having a chemical polymerization step of forming a conductive polymer layer of a capacitor having a polyvalent anion and a conductive polymer layer containing a monovalent anion as a dopant by chemical polymerization in a medium containing water and alcohol .
【請求項12】 アルコールがメタノール、エタノー
ル、プロパノール、エチレングリコール、プロピレング
リコールまたはグリセリンから選ばれる一種またはこれ
らの混合物である請求項11記載のコンデンサの製造方
12. The method for producing a capacitor according to claim 11, wherein the alcohol is one selected from methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol, propylene glycol or glycerin or a mixture thereof.
【請求項13】 化学重合工程が、ピロールまたはその
誘導体と硫酸第二鉄とアニオン系界面活性剤とを含む溶
液を用いて導電性高分子層を形成する請求項10から1
2のいずれかに記載のコンデンサの製造方法。
13. The chemical polymerization step forms a conductive polymer layer using a solution containing pyrrole or a derivative thereof, ferric sulfate and an anionic surfactant.
3. The method for manufacturing a capacitor as described in 2.
【請求項14】 スルフォン酸基を有するアニオンを含
むアニオン系界面活性剤を用いる請求項10から13の
いずれかに記載のコンデンサの製造方法。
14. The method for producing a capacitor according to claim 10, wherein an anionic surfactant containing an anion having a sulfonic acid group is used.
【請求項15】 誘電体形成工程が、弁金属の陽極酸化
により誘電体を形成する請求項10から14のいずれか
に記載のコンデンサの製造方法。
15. The method of manufacturing a capacitor according to claim 10, wherein the dielectric forming step forms the dielectric by anodic oxidation of the valve metal.
【請求項16】 電極の一方を構成する弁金属がアルミ
ニウムまたはタンタルである請求項15記載のコンデン
サの製造方法。
16. The method of manufacturing a capacitor according to claim 15, wherein the valve metal forming one of the electrodes is aluminum or tantalum.
【請求項17】 誘電体形成工程が、高分子薄膜を用い
て誘電体を形成する請求項10から14のいずれかに記
載のコンデンサの製造方法。
17. The method of manufacturing a capacitor according to claim 10, wherein in the dielectric forming step, the dielectric is formed using a polymer thin film.
【請求項18】 高分子がポリイミドである請求項17
記載のコンデンサの製造方法。
18. The polymer as claimed in claim 17, which is a polyimide.
A method for manufacturing the described capacitor.
【請求項19】 化学重合工程で、さらにフェノールま
たはその誘導体を含む溶液を用いて化学重合をする請求
項10から18のいずれかに記載コンデンサの製造方
法。
19. The method for producing a capacitor according to claim 10, wherein in the chemical polymerization step, the chemical polymerization is further performed using a solution containing phenol or a derivative thereof.
【請求項20】 フェノール誘導体がニトロフェノー
ル、シアノフェノール、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキ
シフェノール若しくはアセトフェノール、またはそれら
の組合せである請求項19記載のコンデンサの製造方
法。
20. The method for producing a capacitor according to claim 19, wherein the phenol derivative is nitrophenol, cyanophenol, hydroxybenzoic acid, hydroxyphenol or acetophenol, or a combination thereof.
【請求項21】 さらに、誘電体と導電性高分子層との
間に二酸化マンガン層を熱分解により形成する二酸化マ
ンガン層形成工程を有する請求項10から20のいずれ
かに記載のコンデンサの製造方法。
21. The method for producing a capacitor according to claim 10, further comprising a manganese dioxide layer forming step of thermally decomposing a manganese dioxide layer between the dielectric and the conductive polymer layer. .
【請求項22】 二酸化マンガン層形成工程が、過マン
ガン酸塩の還元により二酸化マンガン層を形成する請求
項10から20のいずれかに記載のコンデンサの製造方
法。
22. The method for producing a capacitor according to claim 10, wherein the manganese dioxide layer forming step forms a manganese dioxide layer by reducing permanganate.
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