JP2007134351A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 LC特性のバラツキの小さい固体電解コンデンサを提供することを目的とする。
【解決手段】 ドーパント剤兼酸化剤の溶質であるスルホン酸系金属塩において、金属に対するスルホン酸系化合物のモル比を2.95以上に調整したスルホン酸系金属塩アルコール溶液をドーパント剤兼酸化剤として使用する。スルホン酸系金属塩中の金属に対するスルホン酸系化合物のモル比を2.95以上、即ち、スルホン酸系化合物に対する金属の割合を減らすことによって、生成する導電性高分子中に存在する金属の割合(量)を少なくして、コンデンサとしてのLC特性を向上させる。
【選択図】 図1
【解決手段】 ドーパント剤兼酸化剤の溶質であるスルホン酸系金属塩において、金属に対するスルホン酸系化合物のモル比を2.95以上に調整したスルホン酸系金属塩アルコール溶液をドーパント剤兼酸化剤として使用する。スルホン酸系金属塩中の金属に対するスルホン酸系化合物のモル比を2.95以上、即ち、スルホン酸系化合物に対する金属の割合を減らすことによって、生成する導電性高分子中に存在する金属の割合(量)を少なくして、コンデンサとしてのLC特性を向上させる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、固体電解コンデンサの製造方法に関するものである。
固体電解質において、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリン等の導電性高分子又はTCNQ錯塩を用いた固体電解コンデンサが注目されている。これらの電解質を用いた従来例のアルミニウム巻回型固体電解コンデンサの製造方法を下記に示す。
まず、図1に示すように、陽極箔1と対向陰極箔2とをセパレータ3を介して巻き取り、コンデンサ素子7を形成する。前記陽極箔1及び対向陰極箔2には、それぞれリードタブ61,62を介して陽極リード線51及び陰極リード線52が取り付けられている。4は巻き止めテープである。
その後、前記コンデンサ素子7の切り口化成と150〜300℃の熱処理を行う。次に、前記コンデンサ素子7に、重合により導電性高分子となるモノマーと、ドーパント剤兼酸化剤溶液としてp−トルエンスルホン酸鉄(III)アルコール溶液とを含浸させ、熱化学重合させることにより、コンデンサ素子7の両電極間に導電性高分子層を形成させる。
そして、図2に示すように、前記コンデンサ素子7に封止用ゴムパッキング9を装着し、有底筒状のアルミケース8に収納固定後、前記アルミケース8の開口部を横絞りとカールすることで封止を行い、エージング処理を行う。
その後、前記アルミケース8のカール面にプラスチック製の座板10を装着し、前記リード線51、52を電極端子11としてプレス加工・折り曲げを行い、固体電解コンデンサが完成する。
(例えば、特許文献1)
特開2000−106331
(例えば、特許文献1)
固体電解質としてポリピロール・ポリチオフェン等の導電性高分子を用いた固体電解コンデンサ(特に定格電圧20V以上品)では、LC特性のバラツキが大きく、又ショート発生という問題があった。本発明は、LC特性のバラツキの小さい固体電解コンデンサを提供することを目的とする。
ドーパント剤兼酸化剤の溶質であるスルホン酸系金属塩において、金属に対するスルホン酸系化合物のモル比を2.95以上に調整したスルホン酸系金属塩アルコール溶液をドーパント剤兼酸化剤として使用する。但し、モル比を大きくし過ぎると、重合度が低くなるために導電度が低くなり、コンデンサとしてのESRが大きくなる。従って、モル比は6.2を超えないようにするのが好ましい。
ドーパント剤兼酸化剤溶液の溶質であるスルホン酸系金属塩中の金属に対するスルホン酸系化合物のモル比を2.95以上、即ち、スルホン酸系化合物に対する金属の割合を減らすことによって、生成する導電性高分子中に存在する金属の割合(量)を少なくして、コンデンサとしてのLC特性を向上させる。
以下に本発明の実施例について図面に沿って詳述する。図1は、本発明による固体電解コンデンサ内に収納されたコンデンサ素子の斜視図である。
エッチング処理、化成処理を行ったアルミニウム箔を陽極箔1とし、陰極箔2との間にセパレータ3を介して円筒状に巻き取ってコンデンサ素子7を形成する。前記陽極箔1及び前記陰極箔2には、それぞれリードタブ61,62を介して陽極リード線51及び陰極リード線52が取り付けられている。4は巻き止めテープである。
その後、前記コンデンサ素子7の切り口化成と280℃の熱処理を行う。次に前記コンデンサ素子7にモノマーとして3,4−エチレンジオキシチオフェンと、ドーパント剤兼酸化剤溶液とを含浸し、その後、熱化学重合することにより前記コンデンサ素子7の両電極間に導電性高分子層を形成させる。そして、図2に示すように、前記コンデンサ素子7に封止用ゴムパッキング9を装着し、有底筒状のアルミケース8に収納固定後、前記アルミケース8の開口部を横絞りとカールすることで封止を行い、エージング処理を行う。その後、前記アルミケース8のカール面にプラスチック製の座板10を装着し、前記陽極リード線51及び陰極リード線52を電極端子11としてプレス加工・折り曲げを行い、固体電解コンデンサとして完成させる。
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するp−トルエンスルホン酸のモル比が2.95であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)ブチルアルコール溶液を用いたものである。
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するp−トルエンスルホン酸のモル比が3.08であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)ブチルアルコール溶液を用いたものである。
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するp−トルエンスルホン酸のモル比が3.40であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)ブチルアルコール溶液を用いたものである。
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するp−トルエンスルホン酸のモル比が4.02であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)ブチルアルコール溶液を用いたものである。
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するメトキシベンゼンスルホン酸のモル比が2.95であるメトキシベンゼンスルホン酸鉄(III)ブタノール溶液を用いたものである。
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するメトキシベンゼンスルホン酸のモル比が3.09であるメトキシベンゼンスルホン酸鉄(III)ブタノール溶液を用いたものである。
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するメトキシベンゼンスルホン酸のモル比が3.75であるメトキシベンゼンスルホン酸鉄(III)ブタノール溶液を用いたものである。
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するp−トルエンスルホン酸のモル比が2.95であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)エチルアルコール溶液を用いたものである。
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するp−トルエンスルホン酸のモル比が3.08であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)エチルアルコール溶液を用いたものである。
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するp−トルエンスルホン酸のモル比が3.40であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)エチルアルコール溶液を用いたものである。
(比較例1)
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するp−トルエンスルホン酸のモル比が2.75であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)ブチルアルコール溶液を用いたものである。
(比較例2)
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するp−トルエンスルホン酸のモル比が2.86であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)ブチルアルコール溶液を用いたものである。
(比較例3)
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するメトキシベンゼンスルホン酸のモル比が2.75であるメトキシベンゼンスルホン酸鉄(III)ブタノール溶液を用いたものである。
(比較例4)
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するp−トルエンスルホン酸のモル比が2.75であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)エチルアルコール溶液を用いたものである。
(比較例1)
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するp−トルエンスルホン酸のモル比が2.75であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)ブチルアルコール溶液を用いたものである。
(比較例2)
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するp−トルエンスルホン酸のモル比が2.86であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)ブチルアルコール溶液を用いたものである。
(比較例3)
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するメトキシベンゼンスルホン酸のモル比が2.75であるメトキシベンゼンスルホン酸鉄(III)ブタノール溶液を用いたものである。
(比較例4)
ドーパント剤兼酸化剤溶液として、鉄(III)に対するp−トルエンスルホン酸のモル比が2.75であるp−トルエンスルホン酸鉄(III)エチルアルコール溶液を用いたものである。
表1に実施例1〜10、及び比較例1〜4で試作したコンデンサ(外径φ8.0mm×L7.0mm、定格25V−22μF)の検査歩留(それぞれ、n=20の平均値)を、表2に電気特性値(それぞれ、n=20の平均値)を示す。なお、Cap.、tan δの測定は120Hz、ESRの測定は100kHz、LCは定格電圧印加2分後の値である。
ドーパント剤兼酸化剤溶液の溶媒としては、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコールを単体又は混合で用いても同様な結果が得られる。又、スルホン酸系金属塩としては、芳香族スルホン酸金属塩を、スルホン酸系金属塩の金属塩部分としては、鉄(III)、銅(II)、クロム(VI)、セリウム(IV)、マンガン(VII)、亜鉛(II)を用いても同様な効果が得られる。
尚、本発明の実施例では、コンデンサ素子には巻き取り素子を用いているが、ニオブ、タンタル等の焼結体又はアルミニウム単板等を用いても同様な結果が得られる。
1 陽極箔
2 陰極箔
3 セパレータ
4 巻き止めテープ
7 コンデンサ素子
8 アルミケース
9 ゴムパッキング
10 座板
11 電極端子
51 陽極リード線
52 陰極リード線
61 リードタブ
62 リードタブ
2 陰極箔
3 セパレータ
4 巻き止めテープ
7 コンデンサ素子
8 アルミケース
9 ゴムパッキング
10 座板
11 電極端子
51 陽極リード線
52 陰極リード線
61 リードタブ
62 リードタブ
Claims (5)
- 陽極体と、陰極体と、導電性高分子からなる固体電解質とを備えた固体電解コンデンサの製造方法において、重合により導電性高分子となるモノマーと反応させるためのドーパント剤兼酸化剤溶液として、スルホン酸系金属塩溶液を用い、前記スルホン酸系金属塩溶液中の金属に対するスルホン酸系化合物のモル比が2.95以上であることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
- 前記ドーパント剤兼酸化剤溶液の溶媒として、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコールを単体又は混合で用いることを特徴とする請求項1記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 前記スルホン酸系金属塩として、芳香族スルホン酸金属塩を用いることを特徴とする請求項1又は2記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 前記スルホン酸系金属塩の金属塩部分が、鉄(III)、銅(II)、クロム(VI)、セリウム(IV)、マンガン(VII)、亜鉛(II)であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 前記電解質として、ポリチオフェン系導電性高分子を用いることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の固体電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003359637A JP2007134351A (ja) | 2003-10-20 | 2003-10-20 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003359637A JP2007134351A (ja) | 2003-10-20 | 2003-10-20 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (1)
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JP2007134351A true JP2007134351A (ja) | 2007-05-31 |
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JP2003359637A Pending JP2007134351A (ja) | 2003-10-20 | 2003-10-20 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
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JP (1) | JP2007134351A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013179292A (ja) * | 2012-02-08 | 2013-09-09 | Japan Carlit Co Ltd:The | 導電性高分子製造用酸化剤溶液及びそれを用いた固体電解コンデンサの製造方法 |
-
2003
- 2003-10-20 JP JP2003359637A patent/JP2007134351A/ja active Pending
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JP2013179292A (ja) * | 2012-02-08 | 2013-09-09 | Japan Carlit Co Ltd:The | 導電性高分子製造用酸化剤溶液及びそれを用いた固体電解コンデンサの製造方法 |
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