JP2003092232A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性高分子を固体電解質に用いた固体電解
コンデンサの製造時間の短縮を図る。 【解決手段】 タンタル粉末の焼結体をコンデンサ素子
とし、３，４−エチレンジオキシチオフェンを銀（Ｉ）
塩を含む酸化剤で酸化重合して導電性高分子層を形成す
る。銀（Ｉ）塩が触媒となって３，４−エチレンジオキ
シチオフェンの重合を促進するため、重合時間の短縮を
図ることができるとともに、所望の厚さの導電層高分子
層を形成することができ、電気的特性の良好な固体電解
コンデンサを短時間で製造できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、導電性高分子を
固体電解質に用いた固体電解コンデンサの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、低ＥＳＲ化を目的として導電性高
分子を固体電解質として用いる固体電解コンデンサが実
用化されている。一般に、これら導電性高分子として
は、ポリチオフェン，ポリピロール又はポリアニリン等
があり、中でもポリチオフェンは、ポリピロール又はポ
リアニリンと比較して、導電率が高く熱安定性が特に優
れていることから近年注目されており、ポリチオフェン
を固体電解質として用いた固体電解コンデンサとして特
開平２−１５６１１号公報等に開示されているものがあ
る。

【０００３】しかして、ポリチオフェンは、化学酸化重
合及び電解重合によって製作できるが、電解重合手段を
講じた場合、一個に数点の重合用電極を取り付けること
が必要であることと、導電性高分子が電極上にフィルム
状に形成されるため大量に製造することに困難性が伴う
問題を抱えているのに対して、化学酸化重合手段の場合
は、そのような問題はなく、電解重合と比較して大量の
導電性高分子層を容易に得ることができることは当業者
の中では良く知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリチ
オフェンは、他のポリピロール又はポリアニリン等他の
導電性高分子に比べて、化学酸化重合の際の重合速度が
小さいため、所望の重合度以上の導電性高分子層を形成
するためには、重合時間を長くしたり、重合速度を上げ
る工夫をしなければならず、生産性が悪く、コスト高と
なる問題を抱え、また溶媒に水を用いた場合は重合反応
が著しく抑制される問題を有していた。

【０００５】そして、化学重合で得られる導電性高分子
層は、残留モノマー及び低融点のオリゴマーから高融点
の高重合体まで広い分子量分布となるため、トランスフ
ァーモールド法による樹脂外装構造では、モールド成型
時の温度により低沸点の低分子量物質が蒸発・飛散す
る。この場合、導電性高分子層が多孔質化して電導度が
低下し、更に強度も低下してモールド成形時のストレス
が誘電体酸化皮膜を損傷することになり、ショート、漏
れ電流増大やＥＳＲ増大となる問題をも抱える結果とな
っていた。同様にコンデンサを回路基板にはんだ付けす
る場合の温度によっても前記問題が顕在化しており、今
後鉛フリー対応のはんだ付けによってますます高温（約
２６０℃）になろうとした時、このような欠点は大きな
問題であった。

【０００６】本発明は、上記問題を解決するもので、コ
ンデンサ素子に低沸点の低分子量物質を含まない所望の
重合度以上の高分子層を形成し、モールド成形時の温度
・ストレスに耐え、また、はんだ耐熱性にも優れた導電
性高分子層を形成した特性良好な固体電解コンデンサを
提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
の課題を解決すべく検討した結果、完成するに至ったも
のである。すなわち、陽極となる弁作用金属基体の表面
に誘電体酸化皮膜を形成したコンデンサ素子に重合性モ
ノマーと酸化剤を含浸し、前記誘電体酸化皮膜の表面に
導電性高分子層を形成してなる固体電解コンデンサの製
造方法において、前記コンデンサ素子内に導電性高分子
層を形成した後、前記コンデンサ素子を有機溶媒で洗浄
を行い、前記導電性高分子層内の３００℃以下で蒸発す
る物質を５％以下に減少させたことを特徴としている。

【０００８】前述したように、鉛フリーはんだでのはん
だの融解温度は２６０℃程度となると考えられるが、３
００℃以下で蒸発する低沸点の低分子物質の含有量を低
く（重量比で５％以下）することでモールド成形時の温
度又ははんだ付け時の温度による該物質の蒸発量を抑え
ることができ、従って蒸発・飛散による高分子層の構造
変化あるいは特性劣化を防ぎ、緻密な導電性高分子層を
維持することができる。このことにより、機械的強度が
向上し、樹脂外装時あるいははんだ付け時の応力、温度
にも耐え、ショート、漏れ電流増大やＥＳＲ増加のない
良好な固体電解コンデンサを得ることができる。

【０００９】前記洗浄工程を、導電性高分子層を形成
し、さらに再化成を行った後に行うと好適である。

【００１０】再化成時にも低沸点、低分子量物が生成さ
れるが、洗浄工程を導電性高分子層を形成し、さらに再
化成を行った後に行うと、再化成時に生成される低沸
点、低分子量物の物質を洗浄工程によって効果的に除く
ことができる。

【００１１】前記洗浄工程の後に、導電性高分子層の最
終重合を行うと好適である。

【００１２】この最終重合は、コンデンサ素子表層部の
緻密な状態を得るために行うものであり、その後のカー
ボン層形成時のカーボン微粒子の内部進入を阻止するこ
とで更にショート、漏れ電流増大を抑制できるようにな
る。なお、最終重合でも低沸点、低分子量物が生成され
るが、導電性高分子層全体からみるとわずかな量であ
り、固体電解コンデンサの特性に及ぼす影響は少ない。

【００１３】前記重合性モノマーがチオフェン又はその
誘導体からなるモノマーであると好適である。

【００１４】チオフェンの誘導体としては次に掲げる構
造のものを例示できる。チオフェン又はその誘導体は、
ポリピロール又はポリアニリンと比較して、導電率が高
いとともに熱安定性が特に優れているため、低ＥＳＲで
耐熱特性に優れた固体電解コンデンサを得ることができ
る。

【００１５】

【化１】 ＸはＯまたはＳ ＸがＯのとき、Ａはアルキレン、又はポリオキシアルキ
レン Ｘの少なくとも一方がＳのとき、Ａはアルキレン、ポリ
オキシアルキレン、置換アルキレン、置換ポリオキシア
ルキレン：ここで、置換基はアルキル基、アルケニル
基、アルコキシ基

【００１６】チオフェンの誘導体の中でも、３，４−エ
チレンジオキシチオフェンを用いると好適である。

【００１７】３，４−エチレンジオキシチオフェンは、
酸化剤と接触することで、緩やかな重合反応によってポ
リ−（３，４−エチレンジオキシチオフェン）を生成す
るため、３，４−エチレンジオキシチオフェンのモノマ
ー溶液を微細な構造を有するコンデンサ素子の内部にま
で浸透した状態で重合させることができる。この結果、
コンデンサ素子の内部にまで導電性高分子層を形成する
ことができるようになり、固体電解コンデンサの静電容
量の増大を図ることができる。

【００１８】さらに、この発明では、コンデンサ素子の
洗浄を有機溶媒中で２０分以上行うことを特徴としてい
る。

【００１９】コンデンサ素子を有機溶媒中で２０分以上
洗浄することにより、導電性高分子層内の３００℃以下
で蒸発する物質を５％以下に減少させることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】次にこの発明の実施の形態につい
てより詳細に説明する。図１は固体電解コンデンサの内
部構造を示す断面図である。１はコンデンサ素子であ
り、タンタル微粉末を所定形状に成型するとともに、タ
ンタル線等の陽極導出線を埋設して、さらに焼結してタ
ンタル焼結体を得、さらにリン酸水溶液等に浸漬し、所
定電圧を印加してタンタル微粉末の表面に誘電体となる
陽極酸化皮膜を形成したものである。なお、焼結体はタ
ンタルに限らず、アルミニウム、ニオブ、チタン等の弁
作用金属を用いることができる。

【００２１】２は陽極酸化皮膜の上に形成された導電性
高分子層である。導電性高分子層は、３，４−エチレン
ジオキシチオフェンを所定溶媒で希釈したモノマー溶液
にコンデンサ素子を浸漬し、さらに酸化剤溶液に浸漬す
る工程を繰り返すことにより、３，４−エチレンジオキ
シチオフェンを酸化重合して形成する。

【００２２】導電性高分子層が形成されたコンデンサ素
子は、燐酸水溶液中で所定の電圧を印加して再化成し、
さらに、脱イオン水の流水により洗浄して乾燥を行う。
その後前記高分子層が所望の厚さになるまで、モノマー
溶液への浸漬−乾燥までの重合回数を繰り返す。

【００２３】その後に、コンデンサ素子をクロロホルム
等の有機溶媒中に２０分以上浸漬して、コンデンサ素子
の洗浄を行う。有機溶媒での洗浄は、導電性高分子層の
形成（重合工程）毎に行っても良く、重合工程を複数回
繰り返した後に行っても良い。

【００２４】有機溶媒での洗浄を行った後に、コンデン
サ素子を再度３，４−エチレンジオキシチオフェンを所
定溶媒で希釈したモノマー溶液にコンデンサ素子を浸漬
し、さらに酸化剤溶液に浸漬し、最終重合を行う。この
最終重合はコンデンサ素子表層部の緻密な状態を得るた
めに行うものであり、その後のカーボン層形成時のカー
ボン微粒子の内部進入を阻止することで更にショート、
漏れ電流増大を抑制できるようになる。最終重合はモノ
マー溶液及び酸化剤溶液に１回ずつ浸漬し、１回の重合
を行うだけでなく、複数回の重合工程を繰り返して行っ
ても良い。

【００２５】３は導電性高分子層２の上に形成されたカ
ーボン層であり、４は、カーボン層の上に形成された銀
ペースト層である。カーボン層および銀ペースト層の形
成は、公知の手段で形成することができる。

【００２６】５は陽極リード線であり、コンデンサ素子
の陽極導出線と溶接され、外部と電気的に連絡する。６
は陰極リード線であり、銀ペースト層によって接続さ
れ、外部と電気的に連絡する。

【００２７】そして、陽極リード線および陰極リード線
は表面実装が可能となるよう後述する外装樹脂に端面に
沿って折り曲げられる。

【００２８】７は外装樹脂であり、コンデンサ素子を陽
極リード線及び陰極リード線の一部を除き、トランスフ
ァーモールドによって樹脂被覆することによって形成さ
れる。

【００２９】

【実施例】（実施形態１）陽極として大きさが３．９×
３．３×１．６ｍｍ³のタンタル焼結体を用い、陽極線
としてタンタル線を用いた重量が約１００ｍｇの陽極体
を０．０５％燐酸水溶液中で９０℃、４０Ｖで１８０分
陽極酸化し、脱イオン水の流水により水洗して、乾燥を
行いコンデンサ素子とした。なお、この状態をコンデン
サと見立て、化成液中の容量を測定した結果１０４μＦ
であった。

【００３０】次に、このコンデンサ素子をブタノール５
０ｇと３，４−エチレンジオキシチオフェン５０ｇとを
混ぜ合わせてなるモノマー溶液に７分間浸漬し、次に遷
移金属イオンを含む酸化剤としてパラトルエンスルホン
酸第二鉄４０ｇを６０ｇのブタノールに溶解させて得た
酸化剤溶液に１５分間浸漬し、化学酸化重合を行い、コ
ンデンサ素子を構成する陽極酸化皮膜上に導電性高分子
層を形成した。さらに、酸化剤溶液を除去するためのブ
タノールによる洗浄を５分間行った後、１０５℃で５分
間乾燥した。次いで、前記コンデンサ素子を０．４％の
燐酸水溶液中で６０℃、２０Ｖで３０分再化成し、脱イ
オン水の流水により水洗して乾燥を行った。その後前記
高分子層が所望の厚さになるまで、モノマー溶液への浸
漬−乾燥までの重合回数を６０回繰り返した。

【００３１】このコンデンサ素子の重量を測定し、導電
性高分子層の形成前の重量差から導電性高分子の重量を
求め、クロロホルム中で１０分〜６０分、有機溶媒洗浄
し、ポリマーの重量減少率を測定したところ、１０分以
内で導電性高分子の溶解・除去による急激な重量減少が
見られるが２０分から３０分で重量減少が飽和し約７％
であった（図２）。

【００３２】前述の有機溶媒で２０分間洗浄したコンデ
ンサ素子を加熱し、その前後での重量変化を見ると、２
００℃から３００℃ではほぼ一定で５％以下であった
（図３）。一方、３００℃を超える温度範囲では、重量
減少が著しい。これは、３００℃以上では高分子量化し
た導電性高分子の分解が始まり、重量減少を引き起こし
ているものと考えられる。

【００３３】この結果より、有機溶媒中で２０分以上洗
浄することにより、３００℃以下で蒸発する物質を５重
量％以下とすることができることが判明した。

【００３４】次に、この洗浄を施したコンデンサ素子の
導電性高分子層の上に、カーボン層、このカーボン層の
上に陰極となる銀塗料層を形成し、この銀塗料層の上に
陰極引出端子を、前記陽極体から引出した陽極線に陽極
引出端子をそれぞれ取付け、トランスファーモールドに
より樹脂外装を行い、前記陰極引出端子及び陽極引出端
子を所定の位置に折曲げてチップ状の固体電解コンデン
サを完成した。当該コンデンサは、最終製品検査で３．
５％のショート、１０．８％のＬＣ不良の発生をみた。
さらに、この不良を除いて初期特性を測定し、その後は
んだリフロー試験での評価を行った。この結果を図４に
示す。

【００３５】コンデンサ素子の洗浄を実施した製品のＥ
ＳＲは、洗浄時間によって異なる特性を示し、洗浄時間
が長いほど、ＥＳＲは増加する傾向にあるが、洗浄時間
が２０分から３０分でほぼ一定の値をとるようになる。
リフローによるショート不良は、コンデンサ素子の洗浄
を行わなかった場合には数％の発生を見るが、コンデン
サ素子の洗浄によって低減し、コンデンサ素子の洗浄を
２０分以上行うと、ほぼ最小値を取ることが判明した。
この結果により、コンデンサ素子を有機溶媒で洗浄する
ことにより、リフロー時のショート発生の低減が図られ
ることが確認できた。

【００３６】また、この結果より、コンデンサ素子の洗
浄は２０分以上で行うことで安定した特性のコンデンサ
が得られる事が判り、この場合、３００℃以下の範囲で
蒸発する低沸点の低分子量物質は、５％重量以下となっ
ていることが判った。

【００３７】なお、重合工程で行われるブタノール洗浄
は、コンデンサ素子に付着した酸化剤を除去するために
行うものであり、酸化剤の溶媒と同じブタノールを用い
ている。この実施例の中でブタノール洗浄を行っている
時間は５分と短く、低分子量の物質を十分に除去するこ
とはできない（ブタノール洗浄を行っても、その後にク
ロロホルム洗浄を行わなかった場合でのショート発生、
ＬＣ不良発生率が高いことより、推定される）。従っ
て、ここでのブタノール洗浄はこの発明の範疇に入るも
のではない。

【００３８】（実施形態２）次に別の実施形態について
詳細に説明する。すなわち、以下に示す実施例１〜５の
モールド成形時のショート、ＬＣ不良率、及びＥＳＲ特
性、２４０℃はんだリフローを4回繰り返した後のショ
ート、ＬＣ不良とその時のＥＳＲの増加量を測定した結
果、表１に示す通りであった。

【００３９】（実施例１）先に示した実施の形態と同様
な手段で、コンデンサ素子を構成する陽極酸化皮膜上に
導電性高分子層を形成し、次いで、前記コンデンサ素子
を同様な手段で再化成、純水洗浄、乾燥を行った。その
後前記コンデンサ素子をクロロホルム中で３０分洗浄
し、高分子層が所望の厚さになるまで、モノマー溶液へ
の浸漬−洗浄までの重合を５０回繰り返した。

【００４０】次に、このようにして導電性高分子層を形
成したコンデンサ素子を、再び前記モノマー溶液に７分
間浸漬して酸化剤溶液に１５分間浸漬して化学酸化重合
を行い、ブタノールによる洗浄を５分間行った後、１０
５℃で５分間乾燥し、次いで先の実施の形態と同様な手
段で再化成、洗浄、乾燥を行う工程を１０回繰り返し、
コンデンサ素子表面に所望の厚さの導電性高分子層を形
成した。

【００４１】すなわち、この実施例１は、重合・再化成
・純水洗浄・乾燥した後、有機溶媒によりコンデンサ素
子を洗浄する工程を５０回行い、さらに最終重合（重合
・再化成・純水洗浄・乾燥までの工程を１０回）した場
合の実施例である。

【００４２】このコンデンサ素子の一部で重量を測定
し、導電性高分子層の形成前の重量差から導電性高分子
の重量を求め、２００℃から３００℃の温度のオーブン
で１０分加熱し、ポリマーの重量減少率を測定したとこ
ろ、３．７％から４．８％であった。

【００４３】次に、この導電性高分子層の上に、カーボ
ン層、このカーボン層の上に陰極となる銀塗料層を形成
し、この銀塗料層の上に陰極引出端子を、前記陽極体か
ら引出した陽極線に陽極引出端子をそれぞれ取付け、ト
ランスファーモールドにより樹脂外装を行い、前記陰極
引出端子及び陽極引出端子を所定の位置に折曲げてチッ
プ状の固体電解コンデンサを完成した。当該コンデンサ
は、最終製品検査で０％のショート、３．８％のＬＣ不
良の発生をみたが、この不良を除いて初期特性を測定後
はんだリフロー試験で評価された。この結果を表１に示
す。

【００４４】（実施例２）参考例１と同様な手段で、コ
ンデンサ素子を構成する陽極酸化皮膜上に導電性高分子
層を形成し、次いで、前記コンデンサ素子をクロロホル
ム中で３０分洗浄した。その後再化成、洗浄、乾燥を行
い、高分子層が所望の厚さになるまで、モノマー溶液へ
の浸漬−乾燥までの重合回数を５０回繰り返した。

【００４５】次に、このようにして導電性高分子層を形
成したコンデンサ素子を、再び前記モノマー溶液に７分
間浸漬して酸化剤溶液に１５分間浸漬して化学酸化重合
を行い、ブタノールによる洗浄を５分間行った後、１０
５℃で５分間乾燥し、次いで参考例１と同様な手段で再
化成、洗浄、乾燥を行う工程を１０回繰り返し、コンデ
ンサ素子表面に所望の厚さの導電性高分子層を形成し
た。

【００４６】すなわち、この実施例２は、重合した後、
有機溶媒によりコンデンサ素子を洗浄し、再化成、純水
洗浄、乾燥する工程を５０回繰り返し、さらに最終重合
（重合回数１０回）した場合の実施例である。

【００４７】このコンデンサ素子の一部で重量を測定
し、導電性高分子層の形成前の重量差から導電性高分子
の重量を求め、２００℃から３００℃の温度のオーブン
で１０分加熱し、ポリマーの重量減少率を測定したとこ
ろ、３．６％から４．６％であった。

【００４８】次に、この導電性高分子層の上に、カーボ
ン層、このカーボン層の上に陰極となる銀塗料層を形成
し、この銀塗料層の上に陰極引出端子を、前記陽極体か
ら引出した陽極線に陽極引出端子をそれぞれ取付け、ト
ランスファーモールドにより樹脂外装を行い、前記陰極
引出端子及び陽極引出端子を所定の位置に折曲げてチッ
プ状の固体電解コンデンサを完成した。当該コンデンサ
は、最終製品検査で０．６％のショート、１５．６％の
ＬＣ不良が発生した。この不良を除いて初期特性を測定
後はんだリフロー試験で評価された。この結果を表１に
示す。

【００４９】（実施例３）先の実施の形態と同様な手段
で、コンデンサ素子を構成する陽極酸化皮膜上に導電性
高分子層を形成し、次いで、前記コンデンサ素子を同様
な手段で再化成、水洗、乾燥を行った。このような導電
性高分子層の形成を１０回繰り返し、その後前記コンデ
ンサ素子をクロロホルムで３０分間洗浄するという工程
を、高分子層が所望の厚さになるまで繰り返した。重合
回数としては、モノマー溶液への浸漬−乾燥までの重合
回数を１０回、クロロホルムによる洗浄を重合１０回に
１回の割合で入れ、これを計５回繰り返した。

【００５０】次に、このようにして導電性高分子層を形
成したコンデンサ素子を、再び前記モノマー溶液に７分
間浸漬して酸化剤溶液に１５分間浸漬して化学酸化重合
を行い、ブタノールによる洗浄を５分間行った後、１０
５℃で５分間乾燥し、次いで参考例１と同様な手段で再
化成、水洗、乾燥を行う工程を１０回繰り返し、コンデ
ンサ素子表面に所望の厚さの導電性高分子層を形成し
た。

【００５１】すなわち、この実施例３は、重合を１０回
行った後に有機溶媒によりコンデンサ素子を洗浄すると
いう工程を５回繰り返し、さらに再化成と最終重合（重
合・再化成・純水洗浄・乾燥までの工程を１０回）した
場合の実施例である。

【００５２】このコンデンサ素子の一部で重量を測定
し、導電性高分子層の形成前の重量差から導電性高分子
の重量を求め、２００℃から３００℃の温度のオーブン
で１０分加熱し、ポリマーの重量減少率を測定したとこ
ろ、３．９％から４．９％であった。

【００５３】次に、この導電性高分子層の上に、カーボ
ン層、このカーボン層の上に陰極となる銀塗料層を形成
し、この銀塗料層の上に陰極引出端子を、前記陽極体か
ら引出した陽極線に陽極引出端子をそれぞれ取付け、ト
ランスファーモールドにより樹脂外装を行い、前記陰極
引出端子及び陽極引出端子を所定の位置に折曲げてチッ
プ状の固体電解コンデンサを完成した。当該コンデンサ
は、最終製品検査で０％のショート、４．２％のＬＣ不
良の発生であり、有機溶媒洗浄を重合毎に行う実施例１
に比べても遜色ないものであった。この不良を除いて初
期特性を測定後はんだリフロー試験で評価された。この
結果を表１に示す。

【００５４】（実施例４）先の実施の形態と同様な手段
で、コンデンサ素子を構成する陽極酸化皮膜上に導電性
高分子層を形成し、次いで、前記コンデンサ素子を同様
な手段で再化成、水洗、乾燥を行った。このような導電
性高分子層の形成を１０回繰り返し、その後前記コンデ
ンサ素子をクロロホルムで３０分洗浄するという工程
を、高分子層が所望の厚さになるまで繰り返した。重合
回数としては、モノマー溶液への浸漬−乾燥までの重合
回数を１０回、クロロホルムでの洗浄を重合１０回に１
回の割合で入れ、これを計５回繰り返した。

【００５５】次に、このようにして導電性高分子層を形
成したコンデンサ素子を、再び前記モノマー溶液に７分
間浸漬して酸化剤溶液に１５分間浸漬して化学酸化重合
を行い、ブタノールによる洗浄を５分間行った後、１０
５℃で５分間乾燥し、次いで実施例２と同様な手段で再
化成、水洗、乾燥、そしてクロロホルムによる有機溶媒
洗浄を行う工程を９回繰り返し、最後をモノマー溶液へ
の浸漬−乾燥までの重合そして再化成−乾燥で終了し、
コンデンサ素子表面に所望の厚さの導電性高分子層を形
成した。

【００５６】すなわち、この実施例３は、重合を１０回
行った後に有機溶媒によりコンデンサ素子を洗浄すると
いう工程を５回繰り返し、さらに再化成と重合、有機溶
媒洗浄という工程を９回繰り返し、最後に重合（最終重
合）、乾燥した場合の実施例である。

【００５７】このコンデンサ素子の一部で重量を測定
し、導電性高分子層の形成前の重量差から導電性高分子
の重量を求め、２００℃から３００℃の温度のオーブン
で１０分加熱し、ポリマーの重量減少率を測定した所
３．３％から４．７％であった。

【００５８】次に、この導電性高分子層の上に、カーボ
ン層、このカーボン層の上に陰極となる銀塗料層を形成
し、この銀塗料層の上に陰極引出端子を、前記陽極体か
ら引出した陽極線に陽極引出端子をそれぞれ取付け、ト
ランスファーモールドにより樹脂外装を行い、前記陰極
引出端子及び陽極引出端子を所定の位置に折曲げてチッ
プ状の固体電解コンデンサを完成した。当該コンデンサ
は、最終製品検査で０％のショート、４．７％のＬＣ不
良の発生をみたが、洗浄を重合毎行う実施例２に比べて
遜色ないものであった。この不良を除いて初期特性を測
定後はんだリフロー試験で評価された。

【００５９】（実施例５）実施例５と同様な手段で、コ
ンデンサ素子を構成する陽極酸化皮膜上に導電性高分子
層を形成し、次いで、前記コンデンサ素子を同様な手段
で再化成、洗浄、乾燥を行った。このような導電性高分
子層の形成を１０回繰り返し、その後前記コンデンサ素
子をクロロホルムで３０分洗浄するという工程を、高分
子層が所望の厚さになるまで繰り返した。重合回数とし
ては、モノマー溶液への浸漬−乾燥までの重合回数を１
０回、クロロホルム洗浄を重合１０回に１回の割合で入
れ、これを計５回繰り返した。

【００６０】次に、このようにして導電性高分子層を形
成したコンデンサ素子を、再び前記モノマー溶液に７分
間浸漬して酸化剤溶液に１５分間浸漬して化学酸化重合
を行い、ブタノールによる洗浄を５分間行った後、１０
５℃で５分間乾燥し、次いで実施例２と同様な手段で再
化成、水洗、乾燥、そしてクロロホルムによる有機溶媒
洗浄を行う工程を１０回繰り返し、コンデンサ素子表面
に所望の厚さの導電性高分子層を形成した。

【００６１】すなわち、この実施例５は、重合を１０回
行った後に有機溶媒によりコンデンサ素子を洗浄すると
いう工程を５回繰り返し、さらに再化成と重合、有機溶
媒洗浄という工程を１０回繰り返した場合の実施例であ
る。

【００６２】このコンデンサ素子の一部で重量を測定
し、導電性高分子層の形成前の重量差から導電性高分子
の重量を求め、２００℃から３００℃の温度のオーブン
で１０分加熱し、ポリマーの重量減少率を測定したとこ
ろ３．３から４．５％であった。

【００６３】次に、この導電性高分子層の上に、カーボ
ン層、このカーボン層の上に陰極となる銀塗料層を形成
し、この銀塗料層の上に陰極引出端子を、前記陽極体か
ら引出した陽極線に陽極引出端子をそれぞれ取付け、ト
ランスファーモールドにより樹脂外装を行い、前記陰極
引出端子及び陽極引出端子を所定の位置に折曲げてチッ
プ状の固体電解コンデンサを完成した。当該コンデンサ
は、最終製品検査で２．７％のショート、１１．９％の
ＬＣ不良が発生し、最後の重合後に洗浄しない実施例３
に比べて劣るものであった。この不良を除いて初期特性
を測定後はんだリフロー試験で評価された。この結果を
表１に示す。

【００６４】

【表１】

【００６５】表１から明らかなように、実施例１、３、
４のものは、いずれもショート、漏れ電流及びＥＳＲ特
性に優れ信頼性の高い固体電解コンデンサを得ることが
できるのに対し、実施例２、５のものはＥＳＲ特性は問
題ないものの、ショートが多く、漏れ電流特性も実施例
１、３、４に比べ劣るものとなっている。この差は再化
成後の有機溶媒洗浄の有無により生じたものと考えら
れ、再化成後に有機溶媒洗浄を行うことにより、最終製
品検査でのショート率、ＬＣ不良率の発生頻度を低減で
きることが確認できた。

【００６６】また、実施例１、３、４同士を比較する
と、それぞれの特性に大きな差異はない。この結果より
有機溶媒によるコンデンサ素子の洗浄は、必ずしも重合
毎に行う必要はなく、重合を複数回繰り返した後に、有
機溶媒による洗浄を行っても良いことが判る。

【００６７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、弁作
用金属からなるコンデンサ素子を構成する酸化皮膜の表
面に導電性高分子層を形成してなる固体電解コンデンサ
において、前記導電性高分子層が形成されたコンデンサ
素子を、有機溶媒で洗浄し、低沸点の低分子物質を溶解
・除去させ、当該物質の含有量を抑え、前記導電性高分
子層内に２００℃から３００℃で蒸発する物質を５％以
下にすることによって、モールド成形時の温度又ははん
だ付け時の温度による該物質の蒸発量を抑えることがで
きる。このため、低分子量の物質の蒸発・飛散による高
分子層の構造変化あるいは特性劣化を防ぎ、緻密な導電
性高分子層が形成でき、機械的強度が向上し、樹脂外装
時あるいははんだ付け時の応力、温度にも耐え、ショー
ト、漏れ電流増大やＥＳＲ増加のない良好な固体電解コ
ンデンサを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の固体電解コンデンサの基本構造を示す
断面図である。

【図２】有機溶媒洗浄の洗浄時間による導電性高分子層
の重量減少率を表すグラフである。

【図３】有機洗浄したコンデンサ素子を加熱した際の導
電性高分子層の重量減少率を表すグラフである。

【図４】有機溶媒洗浄の洗浄時間による固体電解コンデ
ンサの特性の変化を表すグラフである。

【符号の説明】

１ コンデンサ素子 ２ 導電性高分子層 ３ カーボン層 ４ 銀ペースト層 ５ 陽極リード線 ６ 陰極リード線 ７ 外装樹脂

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極となる弁作用金属基体の表面に誘電
   体酸化皮膜を形成したコンデンサ素子に重合性モノマー
   と酸化剤を含浸し、前記誘電体酸化皮膜の表面に導電性
   高分子層を形成してなる固体電解コンデンサの製造方法
   において、 前記コンデンサ素子内に導電性高分子層を形成した後、
   前記コンデンサ素子を有機溶媒で洗浄を行い、前記導電
   性高分子層内の３００℃以下で蒸発する物質を５％以下
   に減少させたことを特徴とする固体電解コンデンサの製
   造方法。
2. 【請求項２】 前記洗浄工程を、導電性高分子層を形成
   し、さらに再化成を行った後に行うことを特徴とする請
   求項１に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
3. 【請求項３】 前記洗浄工程の後に、導電性高分子層の
   最終重合を行うことを特徴とする請求項１又は２の何れ
   かに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
4. 【請求項４】 前記重合性モノマーがチオフェン又はそ
   の誘導体からなるモノマーであることを特徴とする請求
   項１または３の何れかに記載の固体電解コンデンサの製
   造方法。
5. 【請求項５】 前記チオフェンの誘導体が３，４−エチ
   レンジオキシチオフェンであることを特徴とする請求項
   ４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
6. 【請求項６】 コンデンサ素子の洗浄を有機溶媒中で２
   ０分以上行うことを特徴とする請求項１ないし５記載の
   固体電解コンデンサの製造方法。