JP2734652B2 - Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same - Google Patents
Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the sameInfo
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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を電解質として用いる、コンデ
ンサ特性とりわけ周波数特性ならびに温度特性の優れた
固体電解コンデンサおよびその製造方法に関するもので
ある。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid electrolytic capacitor using a conductive polymer as an electrolyte and having excellent capacitor characteristics, especially excellent frequency characteristics and temperature characteristics, and a method for producing the same.
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。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
デンサでは大容量化すると形状が大きくなる、あるいは
大容量化が難しいといった問題を抱えている。一方、小
型大容量コンデンサとしてはアルミニム乾式電解コンデ
ンサあるいはアルミニウムまたはタンタル固体電解コン
デンサ等の電解コンデンサがある。これらのコンデンサ
では用いている電解質(液体電解質あるいは固体の二酸
化マンガン)の抵抗が高いために、高周波領域で十分低
いインピーダンス得ることはできない。2. Description of the Related Art In recent years, with the digitization of electric devices, capacitors having a small size, a large capacity, and a low impedance in a high frequency region have been required. Conventionally, capacitors used in a high-frequency region include plastic capacitors, mica capacitors, and multilayer ceramic capacitors. However, these capacitors have a problem that when the capacitance is increased, the shape becomes large or it is difficult to increase the capacitance. On the other hand, as a small and large capacity capacitor, there is an electrolytic capacitor such as an aluminum dry electrolytic capacitor or an aluminum or tantalum solid electrolytic capacitor. In these capacitors, since the electrolyte (liquid electrolyte or solid manganese dioxide) used has a high resistance, a sufficiently low impedance cannot be obtained in a high-frequency region.
これに対し、最近、固体電解質として二酸化マンガン
の代わりに、導電性が高く、陽極酸化性の優れた有機半
導体、7,7,8,8,−テトラシアノキノジメタンコンプレッ
クス塩(以下「TCNQ塩」と略す)、を用いることが提案
されている。同一出願人らによる発明(特公昭56−1077
7号公報)および丹羽信一氏による発明(特開昭58−176
09号公報)に公表されているように、このようなTCNQ塩
を用いたアルミニウム固体電解コンデンサでは、周波数
特性および温度特性が著しく改良され、低い漏れ電流特
性が達成されている。また、TCNQ塩は有機物の導電材料
としては、熱的な安定性に優れているため、得られたコ
ンデンサの高温寿命模従来の乾式電解コンデンサのそれ
をはるかに凌ぐとされている。さらに近年、ピロールチ
オフェンなどの複素環式のモノマーを支持電解質を用い
て電解重合することにより、支持電解質のアニオンをド
ーパントとして含む高導電性の高分子を陽極体上に形成
し、これを電解質として用いる固体電解コンデンサが提
案されている(特開昭60−37114号公報、特開昭60−233
017号公報)。On the other hand, recently, instead of manganese dioxide as a solid electrolyte, 7,7,8,8, -tetracyanoquinodimethane complex salt (hereinafter referred to as “TCNQ salt”), an organic semiconductor having high conductivity and excellent anodic oxidation properties )) Has been proposed. Invention by the same applicant (Japanese Patent Publication No. 56-1077)
No. 7) and an invention by Shinichi Niwa (JP-A-58-176).
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-2009, in an aluminum solid electrolytic capacitor using such a TCNQ salt, frequency characteristics and temperature characteristics are significantly improved, and low leakage current characteristics are achieved. In addition, since the TCNQ salt has excellent thermal stability as an organic conductive material, the TCNQ salt is said to far outperform that of a conventional dry-type electrolytic capacitor in which the obtained capacitor has a high-temperature life. In recent years, by electropolymerizing a heterocyclic monomer such as pyrrolethiophene using a supporting electrolyte, a highly conductive polymer containing the anion of the supporting electrolyte as a dopant is formed on the anode body, and this is used as an electrolyte. Solid electrolytic capacitors to be used have been proposed (JP-A-60-37114, JP-A-60-233).
No. 017).
発明が解決しようとする課題 電解重合によれば、複素環式化合物であるピロール、
チオフェンあるいはそれらの誘導体と適当な支持電解質
との溶液から、容易に緻密な高導電性の高分子皮膜を通
常の陽極(例えば白金、カーボン等)上に形成すること
が可能であることが知られている。Problems to be Solved by the Invention According to electrolytic polymerization, pyrrole which is a heterocyclic compound,
It is known that a dense and highly conductive polymer film can be easily formed on a normal anode (for example, platinum, carbon, etc.) from a solution of thiophene or a derivative thereof and a suitable supporting electrolyte. ing.
しかしながら、電解重合では、酸化皮膜を有する陽極
弁金属上に導電性高分子皮膜を形成することは、電流が
流れないために原理的に困難である。一方、酸化皮膜を
設けていない弁金属表面に電解重合により、導電性高分
子皮膜を形成することは可能であるが、この場合は導電
性高分子皮膜を介して陽極化成を行わなければならず、
これにより予め形された導電性高分子皮膜の変質あるい
は劣化さらには陽極表面からの剥離等が起こる。これら
はいずれもコンデンサの特性を低下させるため望ましく
ない。However, in electropolymerization, it is theoretically difficult to form a conductive polymer film on an anode valve metal having an oxide film because no current flows. On the other hand, it is possible to form a conductive polymer film on the valve metal surface without an oxide film by electrolytic polymerization, but in this case, anodization must be performed via the conductive polymer film. ,
As a result, deterioration or deterioration of the conductive polymer film formed in advance, and peeling off from the anode surface occur. All of these are undesirable because they degrade the characteristics of the capacitor.
また酸化重合によっても導電性高分子を形成すること
は可能であるが、この場合得られる重合体は粉体状をな
しており、そのままの状態では酸化皮膜を有する陽極弁
金属に対する付着性、被覆性に乏しいため、コンデンサ
の電解質として利用することは困難であった。It is also possible to form a conductive polymer by oxidative polymerization.However, in this case, the obtained polymer is in the form of a powder, and as it is, adhesion to the anode valve metal having an oxide film, coating Because of its poor properties, it has been difficult to use it as an electrolyte for capacitors.
さらにまた上記のような複素環式化合物を繰り返し単
位とする導電性高分子は一般に溶媒に溶解することは困
難で、溶解塗布法により皮膜を形成することは難しい。Furthermore, it is generally difficult to dissolve the above-mentioned conductive polymer having a heterocyclic compound as a repeating unit in a solvent, and it is difficult to form a film by a solution coating method.
本発明は上記問題を解決し、コンデンサ特性とりわく
周波数特性および温度特性の優れた固体電解コンデンサ
およびその製造方法を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a solid electrolytic capacitor having excellent frequency characteristics and temperature characteristics, and a method for manufacturing the same.
課題を解決するための手段 本発明の技術的手段は、酸化皮膜を形成した陽極弁金
属上に、溶解に可溶でかつ加熱することにより導電性を
発現する物質からなる薄い導電層を予め形成し、さらに
その導電層を介して電解重合することにより、従来困難
であった酸化皮膜を有する陽極弁金属上への高導電性の
複素環式電解重合高分子皮膜層を積層形成し、電解質層
全体として高導電性を有するようにせしめ、コンデンサ
特性とりわけ周波数特性および温度特性の優れた固体電
解コンデンサを容易に得られるようにしたものである。Means for Solving the Problems The technical means of the present invention is to previously form a thin conductive layer made of a substance which is soluble in dissolution and expresses conductivity by heating on an anode valve metal on which an oxide film is formed. Then, by conducting electrolytic polymerization through the conductive layer, a highly conductive heterocyclic electrolytic polymerized polymer film layer is formed on the anode valve metal having an oxide film, which has been difficult in the past, to form an electrolyte layer. The solid electrolytic capacitor has high conductivity as a whole, and can easily obtain a solid electrolytic capacitor having excellent capacitor characteristics, especially excellent frequency characteristics and temperature characteristics.
加熱することにより導電性を発現する物質はパイロポ
リマーとして多く知られているが、本発明で使用される
ものは酸化皮膜の損傷を考慮した場合できるだけ低い温
度で導電性が発現ものであることが望ましく、また特に
陽極弁金属として融点約659℃のアルミニウムを用いる
ことを考慮した場合それより低い温度で導電性が発現す
るものであることがなお望ましい。Substances that exhibit conductivity by heating are widely known as pyropolymers, but those used in the present invention may exhibit conductivity at the lowest possible temperature in consideration of damage to oxide films. Desirable, and particularly considering the use of aluminum having a melting point of about 659 ° C. as the anode valve metal, it is still more desirable that the conductivity be exhibited at a lower temperature.
上述のような低い温度で導電性を発現する物質であれ
ばどんなものでも使用することができるが、そのような
物質として例えば3−アミノフェニルアセチレンを末端
に有する次の物質が知られている。Any substance can be used as long as it exhibits conductivity at a low temperature as described above. As such a substance, for example, the following substance having 3-aminophenylacetylene at the terminal is known.
これらは超耐熱導電性高分子プレカーサ「サームコン
1000」、「サームコンEXP.1b」として、カネボウ・エヌ
エスシー(株)より販売されており容易に入手できるも
のである。そしてこれらはジクロルメタン、テトラヒド
ロフラン、2−ブタノン、エチレングリコールジメチル
エーテル、N,N−ジメチルフォルムアミド、N−メチル
ピロリドン等に溶解し、溶媒揮散後、500ないし600℃程
度の比較的低温で加熱することにより導電率が10-6〜10
-2S/cmまで向上することが知られている(雑誌「電子材
料」1986年12月号)。このような物質を用いれば、塗布
法により酸化皮膜を有する陽極弁金属表面に容易に薄膜
導電層を形成することができ、さらにしてこのような導
電化された表面には、ピロール、チオフェンあるいはそ
れらの誘導体等の複素環式化合物と適当な支持電解質を
溶解した溶液を用いて電解重合高分子皮膜が容易に形成
できる。 These are super heat resistant conductive polymer precursors
1000 "and" Thermcon EXP. 1b "are commercially available from Kanebo NS Co., Ltd. and are readily available. These are dissolved in dichloromethane, tetrahydrofuran, 2-butanone, ethylene glycol dimethyl ether, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, etc., and after evaporation of the solvent, heated at a relatively low temperature of about 500 to 600 ° C. Conductivity is 10 -6 to 10
It is known to increase to -2 S / cm (magazine "Electronic Materials" December 1986 issue). By using such a substance, a thin-film conductive layer can be easily formed on the anode valve metal surface having an oxide film by a coating method, and further, such a conductive surface can be formed of pyrrole, thiophene, or the like. An electropolymerized polymer film can be easily formed using a solution in which a heterocyclic compound such as a derivative thereof and an appropriate supporting electrolyte are dissolved.
なお電解重合は陽極弁金属そのものを陽極として酸化
皮膜の微小な欠陥を通じて行ってもいいし、また外部に
設けた補助電極を上記のような導電層を形成した陽極弁
金属表面に接触させて行うこともできる。支持電解質は
電解重合ができて10-1S/cm程度以上の導電率を有する重
合物を与えるものであればよく、本発明は支持電解質の
種類に現定されない。The electrolytic polymerization may be carried out through minute defects of the oxide film using the anode valve metal itself as an anode, or by contacting an externally provided auxiliary electrode with the surface of the anode valve metal on which the conductive layer is formed as described above. You can also. The supporting electrolyte may be any as long as it can be subjected to electrolytic polymerization to give a polymer having a conductivity of about 10 -1 S / cm or more, and the present invention is not specified by the type of supporting electrolyte.
なお上記の加熱により導電性を発現する物質は単独で
用いてもよく、また混合して用いることもできる。In addition, the substance which expresses conductivity by the above-mentioned heating may be used alone, or may be used as a mixture.
作 用 以上述べたように、酸化皮膜を有する陽極弁金属上に
溶媒に可溶でかつ比較的低い温度で加熱することにより
重合導電性を発現する物質を用いて導電層を形成するこ
とにより、その導電層を介して複素環式化合物からなる
電解重合導電性高分子を形成することが可能になる。そ
して電解重合により得られる高分子の導電率は102S/cm
のオーダーの導電率が高いものが容易に得られるため、
前述の溶媒可溶で加熱により導電性が発現する物質によ
り形成される導電層を電解重合導電性高分子層と比較し
て十分薄く形成することにより、積層導電層全体として
導電性の高い電解質層を形成することができる。なお前
者の導電層の厚さは、塗布する溶液の濃度を調節するこ
とにより、容易に行うことができる。したがって本発明
によって得られるコンデンサは、電解質が溶解可溶でか
つ加熱により導電性が発現する物質単独で形成されたも
のより高導電性であるため、損失が小さく周波数特性の
優れたものが得られる。なお電解質が固体であるため温
度特性も電解液を用いた電解コンデンサよりも格段に優
れている。陽極弁金属としてはアルミニウム、タンタ
ル、チタン、ニオブ等が使用可能であるが、好適には前
二者が用いられる。As described above, by forming a conductive layer using a substance that is soluble in a solvent and exhibits polymerization conductivity by heating at a relatively low temperature on the anode valve metal having an oxide film, It becomes possible to form an electropolymerized conductive polymer composed of a heterocyclic compound via the conductive layer. And the conductivity of the polymer obtained by electrolytic polymerization is 10 2 S / cm
High conductivity of the order of is easily obtained,
By forming the conductive layer formed of the above-mentioned substance soluble in a solvent and exhibiting conductivity by heating sufficiently thin compared to the electropolymerized conductive polymer layer, an electrolyte layer having high conductivity as a whole laminated conductive layer Can be formed. The thickness of the former conductive layer can be easily adjusted by adjusting the concentration of the solution to be applied. Therefore, the capacitor obtained by the present invention has a higher conductivity than a material formed solely by a substance in which the electrolyte is soluble and soluble and exhibits conductivity by heating, so that a capacitor having a small loss and excellent frequency characteristics can be obtained. . Since the electrolyte is solid, the temperature characteristics are much better than those of an electrolytic capacitor using an electrolytic solution. Aluminum, tantalum, titanium, niobium and the like can be used as the anode valve metal, but the former two are preferably used.
実施例 以下本発明の実施例について述べる。Examples Hereinafter, examples of the present invention will be described.
<実施例1> 8×10mmのアルミニウムエッチド箔を3%アジピン酸
アンモニウム水溶液を用い、約70℃で35V印加して陽極
酸化により誘電体被膜を形成後、3−エチルフェニルア
ミン2分子と1、4−ジホルミルベンゼン1分子から脱
水縮合して得られる物質、ジ(3−エチニルフェニルア
ミノ)1、4−ジホルミルベンゼン(商品名サームコン
1000)のエチレングリコールジメチルエーテルエチレン
グリコールジメチルエーテルの1%溶液に浸漬し、530
℃で100時間加熱硬化させて導電層を形成した。この箔
にステンレス製の補助電極を接触させ、ピロール(0.3
M)、2−ナフタレンスルフォン酸ナトリウム(0.1
M)、水からなる電解液に浸し、2Vの電圧を印加し、ポ
リピロールに2−ナフタレンスルフォン酸アニオンがド
ープされた電解重合膜を積層形成させた。水を用いて洗
浄し乾燥後、電解重合膜上にカーボンペーストと銀ペー
ストを塗布して陰極リードを取り出し、さらにエポキシ
樹脂を用いて外装して5個のコンデンサを完成させた。
13Vでエージングを行った後の、120Hzにおける初期の容
量、損失および1MHzのインピーダンスの平均値はそれぞ
れ13.1μF、2.1%、15mΩであった。また20℃を基準と
した容量の変化率は、−55℃で−4%、125℃で7%、
さらに損失変化は−55℃、20℃、125℃でそれぞれ1.4
%、1.3%、1.7%であった。これらから本発明による固
体電解コンデンサは極めて優れたコンデンサ特性とりわ
け周波数特性および温度特性を有することが実証され
た。Example 1 An 8 × 10 mm aluminum-etched foil was applied with a 3% aqueous ammonium adipate solution at about 70 ° C. at 35 V to form a dielectric film by anodic oxidation. , A substance obtained by dehydration condensation from one molecule of 4-diformylbenzene, di (3-ethynylphenylamino) -1,4-diformylbenzene (trade name: THERMCON
1000) dipped in a 1% solution of ethylene glycol dimethyl ether
The composition was heated and cured at 100 ° C. for 100 hours to form a conductive layer. A stainless steel auxiliary electrode is brought into contact with this foil, and pyrrole (0.3
M), sodium 2-naphthalene sulfonate (0.1
M), and immersed in an electrolytic solution composed of water, and a voltage of 2 V was applied to form an electrolytic polymer film in which polypyrrole was doped with 2-naphthalene sulfonate anion. After washing with water and drying, a carbon lead and a silver paste were applied on the electropolymerized film, the cathode lead was taken out, and the package was completed using epoxy resin to complete five capacitors.
After aging at 13 V, the average values of the initial capacitance, loss, and 1 MHz impedance at 120 Hz were 13.1 μF, 2.1%, and 15 mΩ, respectively. The rate of change of capacity based on 20 ° C is -4% at -55 ° C, 7% at 125 ° C,
Furthermore, the loss change is 1.4 at -55 ° C, 20 ° C, and 125 ° C respectively.
%, 1.3% and 1.7%. From these, it has been proved that the solid electrolytic capacitor according to the present invention has extremely excellent capacitor characteristics, especially frequency characteristics and temperature characteristics.
<実施例2> 3−エチニルフェニルアミン2分子と1、4−ジホル
ミルベンゼン1分子から脱水縮合して得られる物質、ジ
(3−エチニルフェニルアミノ)1、4−ジホルミルベ
ンゼン(商品名サームコン1000)に代えて、3−エチニ
ルフェニルアミン2分子と1、3−ジホルミルベンゼン
1分子から脱水縮合して得られる物質、ジ(3−エチニ
ルフェニルアミノ)1、3−ジホルミルベンゼン(商品
名サームコンEXP.1b)のエチレングリコールジメチルエ
ーテルの2%溶液を用い、500℃で100時間加熱硬化させ
た以外実施例1と同様にして5個のコンデンサを作製し
た。13Vでエージングを行った後の、120Hzにおける初期
の容量、損失および1MHzインピーダンスの平均値はそれ
ぞれ13.3μF、1.9%、14mΩであり、実施例1と同様こ
の場合も極めて優れたコンデンサ特性を有することが実
証された。<Example 2> A substance obtained by dehydration condensation from two molecules of 3-ethynylphenylamine and one molecule of 1,4-diformylbenzene, di (3-ethynylphenylamino) -1,4-diformylbenzene (trade name: Thermocon) 1000), a substance obtained by dehydration condensation from two molecules of 3-ethynylphenylamine and one molecule of 1,3-diformylbenzene, di (3-ethynylphenylamino) -1,3-diformylbenzene (trade name) Five capacitors were produced in the same manner as in Example 1 except that a 2% solution of thermcon EXP. 1b) in ethylene glycol dimethyl ether was used and cured by heating at 500 ° C. for 100 hours. After aging at 13 V, the average value of the initial capacitance, loss, and 1 MHz impedance at 120 Hz is 13.3 μF, 1.9%, and 14 mΩ, respectively. Has been demonstrated.
<実施例3> 実施例1において、加熱硬化温度を450ないし600℃の
間で、また加熱硬化時間を50ないし300時間の間でそれ
ぞれ変化させた以外同様にしてコンデンサの試作を行っ
た。500℃の場合200時間以上加熱した場合のみ電解重合
膜の形成が可能であり、コンデンサを作製することがで
きたが、加熱処理が500℃より低温および500℃で200時
間より短時間の場合には電解重合膜は形成されなかっ
た。なお電解重合膜が形成できた場合のコンデンサ特性
はいずれも実施例1とほぼ同様の値であった。Example 3 A prototype of a capacitor was produced in the same manner as in Example 1, except that the heat curing temperature was changed between 450 and 600 ° C. and the heat curing time was changed between 50 and 300 hours. Only when heated at 500 ° C for 200 hours or more, it was possible to form an electrolytic polymerized film, and a capacitor could be produced.However, when the heat treatment was performed at a temperature lower than 500 ° C and at 500 ° C for less than 200 hours, No electropolymerized film was formed. Note that the capacitor characteristics when the electrolytic polymerized film could be formed were almost the same as those in Example 1.
<実施例4> 実施例2において、加熱硬化温度を450ないし600℃の
間で、また加熱硬化時間を50ないし300時間の間でそれ
ぞれ変化させた以外同様にしてコンデンサの試作を行っ
た。500℃の場合100時間以上加熱した場合のみ電解重合
膜の形成が可能であり、コンデンサを作製することがで
きたが、加熱処理が500℃より低温および500℃で100時
間より短時間の場合には電解重合膜は形成されなかっ
た。なお電解重合膜が形成できた場合のコンデンサ特性
はいずれも実施例2とほぼ同様の値であった。Example 4 A prototype of a capacitor was produced in the same manner as in Example 2, except that the heat curing temperature was changed between 450 and 600 ° C. and the heat curing time was changed between 50 and 300 hours. Only when heated at 500 ° C for 100 hours or more, it was possible to form an electrolytic polymerized film, and a capacitor could be manufactured.However, when the heat treatment was lower than 500 ° C and shorter than 100 hours at 500 ° C, No electropolymerized film was formed. Note that the capacitor characteristics obtained when the electrolytic polymerized film was formed were almost the same as those in Example 2.
<実施例5> 3−エチニルフェニルアミン2分子と1、4−ジホル
ミルベンゼン1分子から脱水縮合して得られる物質、ジ
(3−エチニルフェニルアミノ)1、4−ジホルミルベ
ンゼン(商品名サームコン1000)と、3−エチニルフェ
ニルアミン2分子と1、3−ジホルミルベンゼン1分子
から脱水縮合して得られる物質、ジ(3−エチニルフェ
ニルアミノ)1、3−ジホルミルベンゼン(商品名サー
ムコンEXP.1b)を重量比で75:25、50:50および25:75の
割合で含む混合物を用いた以外実施例1と同様にしてコ
ンデンサを作製したが、いずれの場合も実施例1とほぼ
同様の結果が得られた。Example 5 Di (3-ethynylphenylamino) -1,4-diformylbenzene (trade name: Thermocon) obtained by dehydration condensation of two molecules of 3-ethynylphenylamine and one molecule of 1,4-diformylbenzene 1000), a substance obtained by dehydration condensation from two molecules of 3-ethynylphenylamine and one molecule of 1,3-diformylbenzene, di (3-ethynylphenylamino) -1,3-diformylbenzene (trade name: THERMCON EXP .1b) in a weight ratio of 75:25, 50:50 and 25:75, except that a mixture was prepared in the same manner as in Example 1 except that a capacitor was prepared. Was obtained.
<実施例6> ピロールに代えてピロールとN−メチルピロールの混
合物を、またピロールと溶媒の水に代えてチオフェンと
有機溶媒アセトニトリルを用いた以外それぞれ実施例1
と同様にしてコンデンサを作製したところ、やはり実施
例1と同様の結果が得られた。<Example 6> Example 1 was repeated except that a mixture of pyrrole and N-methylpyrrole was used instead of pyrrole, and thiophene and an organic solvent acetonitrile were used instead of pyrrole and water as a solvent.
When a capacitor was produced in the same manner as in Example 1, the same result as in Example 1 was obtained.
<実施例7> エンボス加工後、10%リン酸水溶液を用いて約90℃で
35V印加して陽極化成を行った8×10mmのタンタル箔を
用いた以外実施例1と同様にして5個のコンデンサを作
製した。13Vでエージングを行った後の、120Hzにおける
初期の容量、損失および1MHzのインピーダンスの平均値
はそれぞれ1.03μF、0.8%、95mΩであり、また容量お
よび損失の温度特性も実施例1の場合とほぼ同等であ
り、極めて優れたコンデンサ特性を有すことが実証され
た。<Example 7> After embossing, using a 10% phosphoric acid aqueous solution at about 90 ° C
Five capacitors were produced in the same manner as in Example 1 except that 8 × 10 mm tantalum foil anodized by applying 35 V was used. After aging at 13 V, the average values of the initial capacitance, loss, and 1 MHz impedance at 120 Hz are 1.03 μF, 0.8%, and 95 mΩ, respectively, and the temperature characteristics of the capacitance and loss are almost the same as those in the first embodiment. It has been demonstrated that they are equivalent and have extremely excellent capacitor characteristics.
なお実施例では、加熱することにより導電性を発現す
る物質の溶媒としてエチレングリコールジメチルエーテ
ルを用いる場合、また濃度は2%の場合についてのみ述
べたが、前記物質を溶解するものであれば、他のもので
も同様に使用することができ、また濃度は塗布でき、加
熱後電解重合膜が実質的に積層形成可能な膜厚の導電層
が確保できる程度であれば良く、本発明は使用する溶媒
の種類および濃度に限定されない。モノマーとしてピロ
ール使用時、溶媒として水を使用する場合についてのみ
述べたが、支持電解質およびモノマーを溶解するもので
あれば他を用いてもよく、本発明は溶媒の種類によって
限定されない。In the examples, the case where ethylene glycol dimethyl ether is used as a solvent of a substance that expresses conductivity by heating, and the case where the concentration is 2% are described. It can be used in the same manner, the concentration can be applied, and after heating, the electropolymerized film may be substantially enough to secure a conductive layer having a thickness capable of forming a laminate. It is not limited to type and concentration. When pyrrole is used as the monomer, only the case where water is used as the solvent has been described. However, other solvents may be used as long as they dissolve the supporting electrolyte and the monomer, and the present invention is not limited by the type of the solvent.
なお実施例では、支持電解質として、2−ナフタレン
スルフォン酸ナトリウムを用いる場合についてのみ述べ
たが、その他のものを用いてもよく、また混合して用い
ることもでき、本発明は支持電解質の種類に限定されな
い。またモノマーの混合についてはピロールおよびN−
メチルピロールを用いる場合について述べたが、チオフ
ェンあるいはその誘導体についても同様混合して用いる
ことができる。In the examples, only the case where sodium 2-naphthalene sulfonate is used as the supporting electrolyte has been described. However, other materials may be used, or they may be used as a mixture. Not limited. For the mixture of monomers, pyrrole and N-
Although the case where methylpyrrole is used has been described, thiophene or a derivative thereof can be similarly mixed and used.
発明の効果 以上要するに本発明は、陽極酸化あるいは陽極化成に
より表面に誘電体否膜を形成した陽極弁金属上に、溶媒
に可溶でかつ加熱することにより重合し導電性が発現す
る物質からなる高分子導電層と複素環式化合物を繰り返
し単位として含む高分子導電層を順次積層形成してなる
電解質層を設けた固体電解コンデンサおよびその製造方
法を提供するもので、周波数特性、損失特性および温度
特性の優れた固体電解コンデンサが容易に得られという
利点を有する。Effect of the Invention In summary, the present invention is composed of a substance which is soluble in a solvent and is polymerized by heating to exhibit conductivity on an anode valve metal having a dielectric film formed on the surface by anodization or anodization. A solid electrolytic capacitor provided with an electrolyte layer formed by sequentially laminating a polymer conductive layer and a polymer conductive layer containing a heterocyclic compound as a repeating unit, and a method for manufacturing the same are provided. This has the advantage that a solid electrolytic capacitor having excellent characteristics can be easily obtained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福山 正雄 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 吉村 進 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 (56)参考文献 特開 昭61−174712(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masao Fukuyama 3-10-1, Higashi-Mita, Tama-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Matsushita Giken Co., Ltd. (72) Susumu Yoshimura 3-chome, Higashi-Mita, Tama-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 10-1 Inside Matsushita Giken Co., Ltd. (56) References JP-A-61-174712 (JP, A)
Claims (9)
電体皮膜を形成した陽極弁金属上に、溶媒に可溶でかつ
加熱することにより重合し導電性が発現する物質からな
る高分子導電層と複素環式化合物を繰り返し単位として
含む高分子導電層を順次積層形成してなる電解質層を設
けた固体電解コンデンサ。1. A polymer conductive layer made of a substance which is soluble in a solvent and which is polymerized by heating to exhibit conductivity on an anode valve metal having a dielectric film formed on its surface by anodization or anodization. A solid electrolytic capacitor provided with an electrolyte layer formed by sequentially laminating polymer conductive layers each containing a heterocyclic compound as a repeating unit.
し導電性が発現する物質が、末端にアミノフェニルアセ
チレンを有する物質である請求項1記載の固体電解コン
デンサ。2. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the substance which is soluble in a solvent and which is polymerized by heating to exhibit conductivity is a substance having aminophenylacetylene at a terminal.
し導電性が発現する物質が、少なくともジ(3−エチニ
ルフェニルアミノ)1、4−ジホルミルベンゼンおよび
ジ(3−エチニルフェニルアミノ)1、3−ジホルミル
ベンゼンから選ばれる一種を含むものである請求項1又
は2記載の固体電解コンデンサ。3. A substance which is soluble in a solvent and polymerized by heating to exhibit electrical conductivity is at least di (3-ethynylphenylamino) 1,4-diformylbenzene and di (3-ethynylphenylamino). 3. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the solid electrolytic capacitor contains one selected from 1,3-diformylbenzene.
るいはそれらの誘電体である請求項1乃至3のいずれか
に記載の固体電解コンデンサ。4. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the heterocyclic compound is pyrrole, thiophene or a dielectric thereof.
ルから選ばれる一種である請求項1乃至4のいずれかに
記載の固体電解コンデンサ。5. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the anode valve metal is one selected from aluminum and tantalum.
電体皮膜を形成した陽極弁金属上に、溶媒に可溶でかつ
加熱することにより重合し導電性が発現する物質を溶媒
に溶解して塗布後、陽極弁金属の融点以下の温度で加熱
して導電層を形成化する手段と、複素環式化合物を繰り
返し単位として含む高分子導電層を電解重合により形成
する手段を少なくても用いる固体電解コンデンサの製造
方法。6. A material which is soluble in a solvent and is polymerized by heating to exhibit conductivity and is dissolved in a solvent and coated on the anode valve metal having a dielectric film formed on the surface by anodization or anodization. After that, a solid electrolyte using at least a means for forming a conductive layer by heating at a temperature equal to or lower than the melting point of the anode valve metal and a means for forming a polymer conductive layer containing a heterocyclic compound as a repeating unit by electrolytic polymerization at least. Manufacturing method of capacitor.
し導電性が発現する物質を溶媒に溶解して塗布後、陽極
弁金属の融点以下の温度で加熱して導電層を形成化する
手段が、前記物質として末端にアミノフェニルアセチレ
ンを含む物質を用い、500〜600℃で加熱するものである
請求項6記載の固体電解コンデンサの製造方法。7. A conductive material is formed by dissolving in a solvent a substance which is soluble in a solvent and which is polymerized by heating to exhibit conductivity and is coated with the solvent, and then heated at a temperature lower than the melting point of the anode valve metal to form a conductive layer. 7. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 6, wherein said means uses a substance containing aminophenylacetylene at the terminal as said substance and heats it at 500 to 600 ° C.
し導電性が発現する物質を溶媒に溶解して塗布後、陽極
弁金属の融点以下の温度で加熱して導電層を形成化する
手段が、前記物質として、少なくともジ(3−エチニル
フェニルアミノ)1、4−ジホルミルベンゼンおよびジ
(3−エチニルフェニルアミノ)1、3−ジホルミルベ
ンゼンから選ばれる一種を含む物質を用い、500〜600℃
で加熱するものである請求項6又は7記載の固体電解コ
ンデンサの製造方法。8. A conductive layer is formed by dissolving a substance which is soluble in a solvent and which is polymerized by heating to exhibit electrical conductivity, dissolves in the solvent and coats it, and heats it at a temperature lower than the melting point of the anode valve metal. The means uses a substance containing at least one selected from di (3-ethynylphenylamino) 1,4-diformylbenzene and di (3-ethynylphenylamino) 1,3-diformylbenzene as the substance, ~ 600 ℃
The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 6, wherein the heating is performed by:
高分子導電層を電解重合により形成する手段が、ピロー
ル、チオフェンあるいはそれらの誘導体の少なくても一
種と支持電解質を含む溶液中で行う手段である請求項6
乃至8のいずれかに記載の固体電解コンデンサの製造方
法。9. The means for forming a polymer conductive layer containing a heterocyclic compound as a repeating unit by electrolytic polymerization is a means for conducting in a solution containing at least one of pyrrole, thiophene or a derivative thereof and a supporting electrolyte. Claim 6
9. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 8.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1169292A JP2734652B2 (en) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1169292A JP2734652B2 (en) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0334303A JPH0334303A (en) | 1991-02-14 |
| JP2734652B2 true JP2734652B2 (en) | 1998-04-02 |
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| JP (1) | JP2734652B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11270847B1 (en) | 2019-05-17 | 2022-03-08 | KYOCERA AVX Components Corporation | Solid electrolytic capacitor with improved leakage current |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP1169292A patent/JP2734652B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11270847B1 (en) | 2019-05-17 | 2022-03-08 | KYOCERA AVX Components Corporation | Solid electrolytic capacitor with improved leakage current |
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| JPH0334303A (en) | 1991-02-14 |
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