JP2876843B2 - Capacitor and method of manufacturing the same - Google Patents
Capacitor and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、コンデンサ特性とりわ
け周波数特性ならびに高温高湿下における信頼性特性の
優れたコンデンサおよ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 capacitor excellent in capacitor characteristics, especially frequency characteristics and reliability characteristics under high temperature and high humidity, and a method of manufacturing the same.
【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形状が大きくなり大容量化が難し
い。一方、大容量コンデンサとしてはアルミニウム乾式
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
コンデンサでは誘電体となる酸化皮膜は極めて薄いため
に大容量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電解質を陰極
との間に設ける必要がある。2. Description of the Related Art In recent years, with the digitization of electric equipment,
Capacitors are also required to have a small size, a large capacity, and a low impedance in a high frequency region. Conventionally, capacitors used in a high-frequency region include plastic capacitors, mica capacitors, and multilayer ceramic capacitors. However, these capacitors have a large shape, and it is difficult to increase the capacitance. On the other hand, as a 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, a large capacity can be realized because the oxide film serving as the dielectric is extremely thin.On the other hand, the oxide film is easily damaged, so it is necessary to provide an electrolyte between the cathode and the cathode to repair it. is there.
【０００３】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、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。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、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
起こるといった問題を抱えていた。In an aluminum dry capacitor, an etched positive and negative electrode aluminum foil is wound up through a separator, and the separator is impregnated with a liquid electrolyte for use. Since this liquid electrolyte is ionic conductive and has a large specific resistance, it has a large loss and remarkably inferior impedance frequency characteristics and temperature characteristics. In addition, liquid leakage, evaporation, etc. are unavoidable, and the capacity decreases and the loss decreases with time. There was a problem that an increase would occur.
【０００４】またタンタル固体電解コンデンサでは二酸
化マンガンを電解質として用いているため、温度特性お
よび容量、損失等の経時変化の問題は改善されるが、二
酸化マンガン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。In a tantalum solid electrolytic capacitor, since manganese dioxide is used as an electrolyte, the problems of temperature characteristics and changes with time such as capacity and loss are improved. However, since the specific resistance of manganese dioxide is relatively high, loss and impedance are reduced. Was inferior to the multilayer ceramic capacitor or the film capacitor in frequency characteristics.
【０００５】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酸化重合するこ
とにより、支持電解質のアニオンをドーパントとして含
む導電性高分子を電解質（真の陰極）として用いる周波
数特性及び温度特性の優れた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60-244017
号公報参照）。In recent years, heterocyclic monomers such as pyrrole and thiophene have been subjected to electrolytic oxidation polymerization using a supporting electrolyte, so that a conductive polymer containing an anion of the supporting electrolyte as a dopant is used as an electrolyte (true cathode). Solid electrolytic capacitors having excellent characteristics and temperature characteristics have been proposed (JP-A-60-37114, JP-A-60-244017).
Reference).
【０００６】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電解重合導電
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会大会講演要
旨集２５１〜２５２頁（１９９１年））。Further, there has been proposed a large-capacity film capacitor in which a dielectric composed of an electrodeposited polyimide thin film is formed on an etched aluminum foil and then an electropolymerized conductive polymer layer is formed and used as an electrode (electrochemistry). Proceedings of the 58th Meeting of the Society, pp. 251-252 (1991)).
【０００７】従来の電解重合導電性コンデンサの構成の
一例を図３に示す。電極１の上に誘電体層２を形成し、
さらにその上に導電性高分子電極層３を電解重合により
形成する。実際のコンデンサでは電極引出し用の銀ペイ
ント層を、濡れ性向上のためグラファイト層を介在させ
て設けることがある。さらに電極リード５を設けた後、
絶縁樹脂膜６で表面を被覆する。FIG. 3 shows an example of the configuration of a conventional electrolytic polymerization conductive capacitor. Forming a dielectric layer 2 on the electrode 1;
Further, a conductive polymer electrode layer 3 is formed thereon by electrolytic polymerization. In an actual capacitor, a silver paint layer for extracting an electrode may be provided with a graphite layer interposed to improve wettability. After further providing the electrode lead 5,
The surface is covered with an insulating resin film 6.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の電解重合導電性高分子を電極として用いたコン
デンサでは、高温高湿下において容量の低下、損失の増
加あるいは高周波域のインピーダンスの増加といった特
性の劣化が避けがたかった。However, in such a capacitor using the conventional electropolymerized conductive polymer as an electrode, characteristics such as a decrease in capacity, an increase in loss or an increase in impedance in a high-frequency range under high temperature and high humidity are obtained. Deterioration was inevitable.
【０００９】これは導電性高分子電極層３を形成するポ
リピロールあるいはポリチオフェン等の導電性電解重合
高分子はＢＦ4 -、ＣｌＯ4 -、ＰＦ5 -、ＡｓＦ5 -等をドー
パントとして用いられているため、高温高湿下でこれら
のドーパントが脱ドープを起こし易く、あるいは分子量
が大きいドーパントを用い脱ドープを防止したとしても
ポリマー骨格が一部が酸化され、共役二重結合の長さが
減じる等の理由により、その電気電導度の低下を来すこ
とに起因している。The conductive electropolymerized polymer such as polypyrrole or polythiophene for forming the conductive polymer electrode layer 3 uses BF 4 − , ClO 4 − , PF 5 − , AsF 5 − or the like as a dopant. Therefore, these dopants are apt to be undoped under high temperature and high humidity, or even if undoping is prevented by using a high molecular weight dopant, the polymer skeleton is partially oxidized and the length of the conjugated double bond is reduced. For this reason, the electric conductivity is lowered.
【００１０】後者の酸化は極めて微量の酸素及び水の存
在下でも進行するため、ディッピング、粉体塗装、ポッ
ティング、射出成形あるいはトランスファー成形に代表
される通常の樹脂外装の場合、それらの拡散浸透を完全
に防止することが難しく、したがって特性の劣化をなく
することは困難であり、耐熱性の高いコンデンサは実現
できなかった。また陽極酸化アルミナ層を誘電体とした
場合には、その耐水性が低いため高温高湿下ではそれ自
体の劣化も避けられなかった。Since the latter oxidation proceeds even in the presence of very small amounts of oxygen and water, the diffusion and infiltration of these components in the case of ordinary resin sheathing typified by dipping, powder coating, potting, injection molding or transfer molding. It is difficult to completely prevent it, and it is difficult to eliminate the deterioration of characteristics, and a capacitor having high heat resistance cannot be realized. When the anodized alumina layer is made of a dielectric material, its water resistance is low, so that its deterioration under high temperature and high humidity cannot be avoided.
【００１１】本発明は上記従来技術の課題を解決するも
ので、高温高湿下における特性劣化の少ない、信頼性特
性の優れた小型大容量に適するコンデンサおよびその製
造方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a capacitor suitable for a small-sized and large-capacity capacitor with less characteristic deterioration under high temperature and high humidity, excellent in reliability characteristics, and a method of manufacturing the same. It was done.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の技術的手段は、誘電体層を介して一対の金属
電極を有するコンデンサにおいて少なくとも一方の金属
電極と誘電体との間に導電性高分子層を設け、さらに外
側に絶縁樹脂膜を介してガス不透過の金属層で被覆した
コンデンサ及びその製造方法にある。In order to achieve this object, the technical means of the present invention is to use a pair of metal layers via a dielectric layer.
At least one metal in a capacitor having electrodes
Provide a conductive polymer layer between the electrode and the dielectric,
Capacitor covered with a gas-impermeable metal layer via an insulating resin film on the side of the capacitor and a method of manufacturing the same.
【００１３】[0013]
【作用】本発明は、コンデンサの少なくとも一方の電極
を、導電性高分子層と複数の金属層から構成することに
より、金属層で酸素、水等のガスの透過拡散を防止し、
その内層の導電性高分子の酸化による電気伝導度の低下
及び誘電体の皮膜の劣化等が起こらないようにしている
ため、高温高湿下においてもコンデンサ特性の劣化の少
ない信頼性特性の高いコンデンサが得られる。According to the present invention, at least one electrode of a capacitor is constituted by a conductive polymer layer and a plurality of metal layers, thereby preventing the gas such as oxygen and water from permeating and diffusing in the metal layer.
Capacitors with high reliability characteristics with little deterioration of capacitor characteristics even under high temperature and high humidity, so that the lowering of electrical conductivity and the deterioration of the dielectric film, etc. due to oxidation of the conductive polymer in the inner layer are prevented. Is obtained.
【００１４】[0014]
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を用いて
説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１５】図１は本発明の１実施例におけるコンデン
サの断面図を示す。図１において、電極１上の一部に誘
電体層２を設け、この誘電体層２の少なくとも一部を覆
って導電性高分子層３が形成されている。またこの導電
性高分子層３を覆って金属層４ａ設け、さらに絶縁樹脂
層６を介してもう一層の金属層４ｂが形成されている。
導電性高分子層３と電極１の一部から電極リード５ａ、
５ｂが取り出されている。FIG. 1 is a sectional view of a capacitor according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a dielectric layer 2 is provided on a part of an electrode 1, and a conductive polymer layer 3 is formed so as to cover at least a part of the dielectric layer 2. Further, a metal layer 4 a is provided to cover the conductive polymer layer 3, and another metal layer 4 b is formed via an insulating resin layer 6.
From the conductive polymer layer 3 and a part of the electrode 1, electrode leads 5a,
5b has been taken out.
【００１６】本実施例は誘電体層２により隔てられた少
なくとも一方の電極に導電性高分子層３を含むコンデン
サにおいて、導電性高分子層３全体を被覆する金属層４
ａとさらに絶縁樹脂膜６を介して前述の導電性高分子層
３の一部または全部被覆する少なくとももう一層の金属
層４ｂを配置することにより、ガスバリア性を高め、導
電性高分子の高温高湿下における酸化を防止し、さらに
誘電体皮膜の水和劣化等を防止し、信頼性の優れたコン
デンサを実現できるようにしたものである。In this embodiment, in a capacitor including a conductive polymer layer 3 on at least one electrode separated by a dielectric layer 2, a metal layer 4 covering the entire conductive polymer layer 3 is provided.
a and at least another metal layer 4b covering a part or all of the conductive polymer layer 3 with the insulating resin film 6 interposed therebetween, thereby improving gas barrier properties and increasing the high temperature of the conductive polymer. The present invention prevents oxidation under moisture, prevents hydration deterioration of a dielectric film, and the like, and realizes a highly reliable capacitor.
【００１７】複数層の金属層を設けるようにしたのは次
のような理由による。すなわち図１に示すように、同一
表面に導電性高分子層３からなる電極（電極リード５
ａ）と誘電体層２の形成されない部分にもう一方の電極
リード５ｂを設けたような構造の場合、導電性高分子層
３上のみを金属層４ａで被覆しても端面部分通じて外気
が浸透することが避けられないためである。このような
場合には端面部分をも被覆するように前述の金属層４ａ
とオーバラップしてさらに金属層４ｂを設けることによ
り、外気の導電性高分子層３への浸透が防止できる。オ
ーバラップして設ける金属層４ｂのオーバラップ部分は
導電性高分子層３の１部分を覆うようにすれば足りる
が、金属層４ａに生じる可能性のある微細な欠陥を通じ
ての外気の浸透を防止する意味から全面を覆うように設
けることがなお望ましい。The reason why the plurality of metal layers are provided is as follows. That is, as shown in FIG. 1, an electrode (electrode lead 5) composed of a conductive polymer layer 3 is formed on the same surface.
a) and a structure in which the other electrode lead 5b is provided in a portion where the dielectric layer 2 is not formed, even if only the conductive polymer layer 3 is covered with the metal layer 4a, the outside air flows through the end face portion. This is because infiltration is inevitable. In such a case, the above-mentioned metal layer 4a is formed so as to cover the end face portion.
By further providing the metal layer 4b so as to overlap with the above, penetration of the outside air into the conductive polymer layer 3 can be prevented. It suffices that the overlapping portion of the metal layer 4b provided in an overlapping manner covers one portion of the conductive polymer layer 3, but prevents penetration of the outside air through minute defects that may occur in the metal layer 4a. Therefore, it is more desirable to cover the entire surface.
【００１８】なお内層に設ける金属層４ａは電極の１部
を形成するように設けることが望ましいが、必要に応じ
て電極と電気的に絶縁させて設けることもできる。外層
の金属層４ｂはショートを防止するため両電極リード５
ａ、５ｂから電気的に絶縁して設けることが望ましい。The metal layer 4a provided in the inner layer is desirably provided so as to form a part of the electrode, but may be provided so as to be electrically insulated from the electrode if necessary. The outer metal layer 4b is a double electrode lead 5 for preventing short circuit.
It is desirable to provide them electrically insulated from a and 5b.
【００１９】金属層４ａ、４ｂは必要なガスバリア性が
得られれば良く、例えば少なくとも１層が導電性高分子
層３を全面的に被覆しておれば良く、２層とするほか３
層以上設けることもできる。The metal layers 4a and 4b only need to have a necessary gas barrier property. For example, it is sufficient that at least one layer covers the entire surface of the conductive polymer layer 3;
More than layers can be provided.
【００２０】金属層４ａ、４ｂの形成は、緻密なガスバ
リア性の高い薄膜が形成できればどのような方法で行っ
てもいいが、特にその形成速度が速く容易にできるた
め、電解または無電解鍍金が好的である。The metal layers 4a and 4b can be formed by any method as long as a dense thin film having a high gas barrier property can be formed. Particularly, since the formation speed is fast and easy, electrolytic or electroless plating can be used. It is favorable.
【００２１】本発明は導電性高分子層と金属層があれば
よく、その他金属層の下地層として、密着性向上、濡れ
性向上あるいは鍍金皮膜形成促進等を目的としたグラフ
ァイト層または鍍金下地層等を導電性高分子層と金属層
の間に介在させることもできる。 金属層はコンデンサ
の電極あるいは電極引出し用として実質的に機能する電
気伝導度を有するものであればどのようなものでも使用
できるが、そのような金属として、銅、ニッケル、クロ
ム、コバルト、銀、金、亜鉛、錫、ロジウム、ルテニウ
ム等が挙げられる。またこれらの合金またはこれらの金
属と他の非金属から成る化合物も所望する電気伝導度を
有する有するものであればまた同様に使用することがで
きる。In the present invention, a conductive polymer layer and a metal layer may be used, and a graphite layer or a plating base layer for the purpose of improving adhesion, improving wettability or accelerating the formation of a plating film may be used as an underlayer of the metal layer. Can be interposed between the conductive polymer layer and the metal layer. As the metal layer, any material having an electrical conductivity that substantially functions as an electrode or electrode lead of a capacitor can be used. As such a metal, copper, nickel, chromium, cobalt, silver, Gold, zinc, tin, rhodium, ruthenium and the like. Alloys of these alloys or compounds of these metals and other nonmetals can be used as long as they have the desired electrical conductivity.
【００２２】導電性高分子は複素環式化合物を繰り返し
単位とし、コンデンサ電極として所望される電気伝導度
を有するものであればどのようなものでも使用できる
が、ピロールまたはその誘導体を繰り返し単位とする導
電性高分子がその形成が容易なため好的に使用される。As the conductive polymer, a heterocyclic compound is used as a repeating unit, and any one having electric conductivity desired as a capacitor electrode can be used. Pyrrole or a derivative thereof is used as a repeating unit. A conductive polymer is preferably used because its formation is easy.
【００２３】ドーパントは１５０℃程度まで脱ドープを
起こさないものであればどのようなものでも使用できる
が、そのようなドーパントの一例としてナフタレンスル
フォネート、アルキルナタレンスルフォネート、アント
ラキノンスルフォネート、スルフォン化ポルフィリン、
スルフォン化フタロシアニン、ポリビニルスルフォネー
ト、ポリスチレンスルフォネート等が上げられる。Any dopant can be used as long as it does not cause undoping up to about 150 ° C. Examples of such dopants include naphthalene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, anthraquinone sulfonate, Sulfonated porphyrins,
Examples include sulfonated phthalocyanine, polyvinyl sulfonate, polystyrene sulfonate, and the like.
【００２４】導電性高分子の重合はどのような方法でも
よいが、薄膜化が容易でかつ例えばエッチングにより拡
面化されたような表面においても高い被覆率で被覆が可
能なため、好的には電解重合による方法が用いられる。
なお誘電体上に電解重合高分子を容易に成長させるため
適当な方法で誘電体表面を一部または全部導電化するこ
ともできる。Although any method may be used for the polymerization of the conductive polymer, it is preferable that it is easy to form a thin film and it is possible to cover the surface enlarged by etching at a high coverage, for example. Is a method based on electrolytic polymerization.
The surface of the dielectric may be partially or entirely made conductive by an appropriate method in order to easily grow the electrolytic polymer on the dielectric.
【００２５】誘電体層はアルミニウムまたはタンタルの
陽極酸化皮膜で構成する他例えば電着ポリイミドのよう
な高分子薄膜で構成することもでき、またエッチング等
の手段で拡面化した高分子薄膜で構成することもでき
る。The dielectric layer may be composed of an anodic oxide film of aluminum or tantalum, or may be composed of a polymer thin film such as electrodeposited polyimide, or may be composed of a polymer thin film enlarged by etching or the like. You can also.
【００２６】対向するもう一方の電極はどのように構成
してもいいが、誘電体層２をアルミニウムまたはタンタ
ル等の弁金属の陽極酸化皮膜で構成した場合その弁金属
自体で構成する他、エッチング等により拡面化された高
分子薄膜を誘電体層として使用する場合、図２に示すよ
うに両電極に導電性高分子層３を形成し、さらに両電極
導電性高分子層３上に同様に複数の金属層４ａ、４ｂを
形成してコンデンサを構成することもできる。The other opposite electrode may be formed in any manner, but when the dielectric layer 2 is formed of an anodic oxide film of a valve metal such as aluminum or tantalum, the dielectric layer 2 may be formed of the valve metal itself or etched. In the case where a polymer thin film enlarged by, for example, is used as a dielectric layer, a conductive polymer layer 3 is formed on both electrodes as shown in FIG. A plurality of metal layers 4a and 4b may be formed to form a capacitor.
【００２７】以下に更に詳細に述べる。 （実施例１）以下、本発明の第１の実施例について説明
する。This will be described in more detail below. (Embodiment 1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described.
【００２８】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１
ｍｍのポリイミドテープを貼付け前者の側に陽極リード
を取り付け、後者の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
陽極酸化により誘電体被膜を形成後、硝酸マンガン３０
％水溶液に浸しさらに２５０℃で１０分加熱し熱分解マ
ンガン酸化物を表面に付着させて陽極を作製した。The aluminum etched foil of 4 × 10 mm has a width of 1 across both sides so as to be divided into 3 mm and 6 mm portions.
mm polyimide tape is attached and the anode lead is attached to the former side, and the latter 4 × 6 mm portion is formed with a 3% ammonium adipate aqueous solution at about 70 ° C. and applied with 50 V to form a dielectric film by anodic oxidation. Manganese nitrate 30
%, And then heated at 250 ° C. for 10 minutes to attach the pyrolytic manganese oxide to the surface to produce an anode.
【００２９】この陽極箔にステンレス製の電解重合用電
極を接触させ、ピロールモノマー（０．２５Ｍ）、トリ
イソプロピルナフタレンスルフォン酸ナトリウム（０．
１Ｍ）水からなる電解液に浸し、電解重合電極と離隔し
て設けた電解重合用第二の電極の間に３Ｖの電圧を印加
してポリピロールからなる電解重合膜を形成した。A stainless steel electrode for electrolytic polymerization was brought into contact with the anode foil, and a pyrrole monomer (0.25M) and sodium triisopropylnaphthalene sulfonate (0.1%) were used.
1M) The electrode was immersed in an electrolytic solution composed of water, and a voltage of 3 V was applied between a second electrode for electrolytic polymerization provided separately from the electrode for electrolytic polymerization to form an electrolytic polymer film composed of polypyrrole.
【００３０】電解重合電極を取り外し水を用いて洗浄乾
燥し、電解重合膜部分を塩化第１錫２水塩（３０ｇ／
ｌ）と濃塩酸（１５ｍｌ／ｌ）を含む水溶液から成るセ
ンシタイザに常温で２分間、さらに塩化パラジウム
（０．５ｇ／ｌ）、濃塩酸（０．５ｍｌ／ｌ）を含む水
溶液から成るアクチベータに常温で３分間それぞれ浸漬
した後、６０℃のニッケル無電解鍍金液（奥野製薬製ト
ップケミアロイＢ−１）に３０分間浸し、ニッケル層を
形成した。The electropolymerized electrode was removed, washed and dried using water, and the electropolymerized membrane was washed with stannous chloride dihydrate (30 g /
l) and a sensitizer consisting of an aqueous solution containing concentrated hydrochloric acid (15 ml / l) at room temperature for 2 minutes, and further to an activator consisting of an aqueous solution containing palladium chloride (0.5 g / l) and concentrated hydrochloric acid (0.5 ml / l) at room temperature. For 3 minutes each, and then immersed in a nickel electroless plating solution (Top Chemical Alloy B-1 manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) at 60 ° C. for 30 minutes to form a nickel layer.
【００３１】これを水洗乾燥後エポキシ銀ペイントで陰
極リードを取り出し、１６．２Ｖでエージングを行っ
た。この後電極箔全面に渡ってエポキシ樹脂を塗布し絶
縁皮膜を形成し、さらに上述のセンシタイザ浸漬以後の
処理をもう一度繰り返して全面にニッケル層を形成して
１０個のコンデンサを完成させた。。After washing with water and drying, the cathode lead was taken out with epoxy silver paint and aged at 16.2 V. Thereafter, an epoxy resin was applied over the entire surface of the electrode foil to form an insulating film, and the above-described processing after immersion of the sensitizer was repeated once again to form a nickel layer on the entire surface, thereby completing ten capacitors. .
【００３２】初期の１２０Hz における容量、損失、さ
らにこれを１２５℃及び８５℃／８５％の条件下に１０
００時間保持した後の容量、損失の平均値を（表ー１）
に示した。比較のため、比較例１として第１層目のニッ
ケル鍍金に代えてエポキシ銀ペイント層を設けさらに第
２層目のニッケル層を設けなかった以外同様の条件で１
０個のコンデンサを完成させ、上述と同様の特性評価を
行い、その結果を（表１）に示した。The initial capacity and loss at 120 Hz were further reduced to 10% at 125 ° C. and 85 ° C./85%.
Average value of capacity and loss after holding for 00 hours (Table-1)
It was shown to. For comparison, a comparative example 1 was prepared under the same conditions except that an epoxy silver paint layer was provided instead of the first nickel plating and that the second nickel layer was not provided.
Zero capacitors were completed, and the same characteristic evaluation as described above was performed. The results are shown in (Table 1).
【００３３】この（表１）から明らかなように、本実施
例によるコンデンサは１２５℃及び８５℃／８５％とい
う条件下で容量及び損失の劣化を小さくできるという点
で優れた効果が得られる。As is clear from Table 1, the capacitor according to the present embodiment has an excellent effect in that the deterioration of the capacity and the loss can be reduced under the conditions of 125 ° C. and 85 ° C./85%.
【００３４】以上のように本実施例によれば、陽極酸化
アルミナ誘電体層上に形成された導電性高分子のポリピ
ロール電極上にニッケル複数の鍍金層を設けることによ
り、高温高湿下における容量及び損失の劣化の小さい、
信頼性の優れたコンデンサを得ることができる。As described above, according to this embodiment, by providing a plurality of nickel plating layers on the conductive polymer polypyrrole electrode formed on the anodized alumina dielectric layer, the capacity under high temperature and high humidity can be improved. And loss deterioration is small,
A capacitor with excellent reliability can be obtained.
【００３５】（実施例２）２層目のニッケル層を陽極取
付け側を含み６ｍｍの幅すなわち導電性高分子層上で２
ｍｍの幅で第１層めのニッケル層とオーバラップさせる
ように設けた以外実施例１と同様にしてコンデンサを完
成させた。それらについて実施例１と同様の特性評価を
行った。その結果を（表１）に示した。Example 2 A second nickel layer was formed on a conductive polymer layer having a width of 6 mm including the anode mounting side,
A capacitor was completed in the same manner as in Example 1 except that the capacitor was provided so as to overlap the first nickel layer with a width of mm. The same property evaluation as in Example 1 was performed on them. The results are shown in (Table 1).
【００３６】この（表１）から明らかなように、本実施
例によるコンデンサは１２５℃及び８５℃／８５％とい
う条件下で容量及び損失の劣化を小さくできるという点
で優れた効果が得られる。As is clear from Table 1, the capacitor according to the present embodiment has an excellent effect that the deterioration of the capacity and the loss can be reduced under the conditions of 125 ° C. and 85 ° C./85%.
【００３７】以上のように本実施例によれば、陽極酸化
アルミナ誘電体層上に形成された導電性高分子のポリピ
ロール電極上に１部分複数層のニッケル鍍金層を設ける
ことにより、高温高湿下における容量及び損失の劣化の
小さい、信頼性の優れたコンデンサを得ることができ
る。As described above, according to this embodiment, a high-temperature, high-humidity, high-humidity material is provided by providing a plurality of nickel plating layers on a conductive polymer polypyrrole electrode formed on an anodized alumina dielectric layer. It is possible to obtain a highly reliable capacitor in which the deterioration of the capacitance and the loss below is small.
【００３８】この（表１）から明らかなように、本実施
例による固体電解コンデンサは１２５℃という条件下で
容量及び損失の劣化を小さくできるという点で優れた効
果が得られる。As is clear from Table 1, the solid electrolytic capacitor according to the present embodiment has an excellent effect in that the deterioration of the capacity and the loss can be reduced under the condition of 125 ° C.
【００３９】（実施例３）トップケミアロイＢ−１に代
えてＯＰＣカッパーＴ（無電解銅鍍金液商品名：奥野製
薬製）を用いて無電解銅鍍金層を形成した以外実施例１
と同様にして、１０個のコンデンサを完成させた。それ
らについて実施例１と同様の特性評価を行った。その結
果を（表１）に示した。Example 3 Example 1 was repeated except that an electroless copper plating layer was formed using OPC Copper T (product name: Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) instead of Top Chemialloy B-1.
In the same manner as above, ten capacitors were completed. The same property evaluation as in Example 1 was performed on them. The results are shown in (Table 1).
【００４０】この（表１）から明らかなように、本実施
例によるコンデンサは１２５℃及び８５℃／８５％とい
う条件下で容量及び損失の劣化を小さくできるという点
で優れた効果が得られる。As is clear from Table 1, the capacitor according to the present embodiment has an excellent effect in that the deterioration of the capacity and the loss can be reduced under the conditions of 125 ° C. and 85 ° C./85%.
【００４１】以上のように本実施例によれば、陽極酸化
アルミナ誘電体層上に形成された導電性高分子のポリピ
ロール電極上に複数層のニッケル鍍金層を設けることに
より、高温高湿下における容量及び損失の劣化の小さ
い、信頼性の優れたコンデンサを得ることができる。As described above, according to the present embodiment, by providing a plurality of nickel plating layers on the conductive polymer polypyrrole electrode formed on the anodized alumina dielectric layer, it is possible to obtain a high temperature and high humidity. It is possible to obtain a highly reliable capacitor with little deterioration in capacity and loss.
【００４２】この（表１）から明らかなように、本実施
例による固体電解コンデンサは１２５℃という条件下で
容量及び損失の劣化を小さくできるという点で優れた効
果が得られる。As is clear from Table 1, the solid electrolytic capacitor according to the present embodiment has an excellent effect in that the deterioration of the capacity and the loss can be reduced under the condition of 125 ° C.
【００４３】（実施例４）トップケミアロイＢ−１に代
えてＯＰＣムデンゴールド（無電解金鍍金液商品名：奥
野製薬製）を用いて無電解金鍍金層を形成した以外実施
例１と同様にして、１０個のコンデンサを完成させた。
それらについて実施例１と同様の特性評価を行った。そ
の結果を（表１）に示した。Example 4 Example 1 was repeated except that an electroless gold plating layer was formed using OPC Mudengold (product name of Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) instead of Top Chemialloy B-1. Similarly, ten capacitors were completed.
The same property evaluation as in Example 1 was performed on them. The results are shown in (Table 1).
【００４４】この（表１）から明らかなように、本実施
例によるコンデンサは１２５℃及び８５℃／８５％とい
う条件下で容量及び損失の劣化を小さくできるという点
で優れた効果が得られる。As is clear from Table 1, the capacitor according to the present embodiment has an excellent effect in that the deterioration of the capacity and the loss can be reduced under the conditions of 125 ° C. and 85 ° C./85%.
【００４５】以上のように本実施例によれば、陽極酸化
アルミナ誘電体層上に形成された導電性高分子のポリピ
ロール電極上に複数層のニッケル鍍金層を設けることに
より、高温高湿下における容量及び損失の劣化の小さ
い、信頼性の優れたコンデンサを得ることができる。As described above, according to the present embodiment, a plurality of nickel plating layers are provided on the conductive polymer polypyrrole electrode formed on the anodized alumina dielectric layer, whereby high temperature and high humidity It is possible to obtain a highly reliable capacitor with little deterioration in capacity and loss.
【００４６】なお実施例では金属層を無電解鍍金により
形成した場合についてのみ述べたが、電解鍍金を用いて
も同様の効果が得られることが明らかである。Although only the case where the metal layer is formed by electroless plating has been described in the embodiment, it is apparent that the same effect can be obtained by using electrolytic plating.
【００４７】なお実施例では銀ペイント層を導電性高分
子層に設けない場合についてのみ述べたが、銀ペイント
層があってもよく、また銀ペイント層の銀を無電解鍍金
の触媒とすることもできる。また銀ペイント層を設ける
場合その下地層としてコロイダルグラファイト層をもう
けることもできる。Although only the case where the silver paint layer is not provided on the conductive polymer layer has been described in the embodiment, the silver paint layer may be provided, and the silver of the silver paint layer may be used as a catalyst for electroless plating. Can also. When a silver paint layer is provided, a colloidal graphite layer can be provided as a base layer.
【００４８】なお実施例ではもう一方の電極としてエッ
チドアルミニウム箔また誘電体として陽極酸化アルミナ
皮膜を用いた場合についてのみ述べたが、タンタル焼結
体及び陽極酸化５酸化タンタルをそれぞれ電極及び誘電
体として用いることもできる。さらに弁金属の陽極酸化
皮膜を用いず、例えば高分子薄膜を誘電体として用い、
もう一方の電極も導電性高分子で構成したようなコンデ
ンサにおいてもまた本発明が適用できる。In this embodiment, only the case where an etched aluminum foil is used as the other electrode and an anodized alumina film is used as the dielectric is described. However, a tantalum sintered body and anodized tantalum pentoxide are used as the electrode and the dielectric, respectively. Can also be used. Furthermore, without using an anodized film of valve metal, for example, using a polymer thin film as a dielectric,
The present invention can also be applied to a capacitor in which the other electrode is also made of a conductive polymer.
【００４９】なお実施例では導電性高分子を構成する繰
り返し単位として、ピロールを用いた場合についてのみ
述べたが、所望の電気伝導度を有する高分子が得られれ
ば他のピロール誘導体及びチオフェンあるいはチオフェ
ン誘導体を繰り返し単位とするものでもよく、本発明は
その種類に限定されない。In the examples, only the case where pyrrole is used as the repeating unit constituting the conductive polymer has been described. However, if a polymer having a desired electric conductivity can be obtained, other pyrrole derivatives and thiophene or thiophene may be used. A derivative may be used as a repeating unit, and the present invention is not limited to this type.
【００５０】なお実施例では支持電解質としてアルキル
ナフタレンスルフォネートが使用された場合についての
み述べたが、導電性高分子に所望の電気電気伝導度を与
え、かつ使用温度範囲で実質的に脱ドープしないもので
あれば他のもの使用してもよく、本発明はその種類に限
定されない。Although only the case where alkylnaphthalene sulphonate is used as the supporting electrolyte has been described in the examples, the conductive polymer is given a desired electric conductivity and is substantially undoped in the operating temperature range. Others that do not may be used, and the present invention is not limited to that type.
【００５１】[0051]
【表１】 [Table 1]
【００５２】[0052]
【発明の効果】以上のように本発明は、誘電体層を介し
て一対の金属電極を有するコンデンサにおいて少なくと
も一方の金属電極に導電性高分子層を設け、さらに外側
に絶縁樹脂膜を介してガス不透過の金属層で被覆した構
成のコンデンサおよびその製造方法を提供するもので、
金属層により酸素及び水等が導電性高分子層に拡散透過
することを防止し、導電性高分子層の劣化を抑制するこ
とににより高温高湿下においても容量、損失及び高周波
インピーダンス特性の劣化の少ない、優れた信頼性を有
する小型大容量のコンデンサを実現できるようにしたも
のである。As described above, the present invention provides a method using a dielectric layer.
At least in a capacitor having a pair of metal electrodes.
Also, a conductive polymer layer is provided on one of the metal electrodes,
Covered with a gas-impermeable metal layer via an insulating resin film
Intended to provide a capacitor and a manufacturing method thereof formed,
The metal layer prevents oxygen and water from diffusing and permeating the conductive polymer layer and suppressing the deterioration of the conductive polymer layer, thereby deteriorating capacity, loss, and high-frequency impedance characteristics even under high temperature and high humidity. Thus, it is possible to realize a small-sized and large-capacity capacitor having little reliability and excellent reliability.
【図１】本発明の一実施例における、一方の電極に用い
た導電性高分子層を複数層の金属層で被覆したコンデン
サを示す断面図FIG. 1 is a cross-sectional view showing a capacitor in which a conductive polymer layer used for one electrode is covered with a plurality of metal layers according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例における、両方の電極に用
いた導電性高分子層を複数層の金属層で被覆したコンデ
ンサを示す断面図FIG. 2 is a cross-sectional view showing a capacitor in which a conductive polymer layer used for both electrodes is covered with a plurality of metal layers according to another embodiment of the present invention.
【図３】従来の、導電性高分子を一方の電極に用いたコ
ンデンサの一例を示す断面図FIG. 3 is a sectional view showing an example of a conventional capacitor using a conductive polymer for one electrode.
１ 電極 ２ 誘電体層 ３ 導電性高分子層 ４ａ 金属層 ４ｂ 金属層 ５ａ 電極リード ５ｂ 電極リード ６ 絶縁樹脂層 Reference Signs List 1 electrode 2 dielectric layer 3 conductive polymer layer 4a metal layer 4b metal layer 5a electrode lead 5b electrode lead 6 insulating resin layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 七井 識成 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 平３−109712（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−46212（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01G 9/028 H01G 9/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Toshinari Nanai 3-1-1 Higashi-Mita, Tama-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Matsushita Giken Co., Ltd. (56) References JP-A-3-109712 (JP, A) JP-A-3-46212 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01G 9/028 H01G 9/04
Claims (8)
るコンデンサにおいて少なくとも一方の金属電極と誘電
体との間に導電性高分子層を設け、さらに外側に絶縁樹
脂膜を介してガス不透過の金属層で被覆したコンデン
サ。1. A semiconductor device having a pair of metal electrodes via a dielectric layer
At least one metal electrode and dielectric
A conductive polymer layer is provided between the body and an insulating tree on the outside.
A capacitor covered with a gas-impermeable metal layer through a fat film .
ル、チオフェンあるいはこれらの誘導体を少なくとも一
種を含む複素員環化合物から選ばれる請求項１記載のコ
ンデンサ。2. The capacitor according to claim 1, wherein the repeating unit of the conductive polymer is selected from pyrrole, thiophene, and a heterocyclic compound containing at least one derivative thereof.
１記載のコンデンサ。3. The capacitor according to claim 1, wherein the dielectric layer is an oxide of a valve metal.
から選ばれる一種である請求項３記載のコンデンサ。4. The capacitor according to claim 3, wherein the valve metal is one selected from aluminum or tantalum.
重合で形成し、かつ前記導電性高分子層の少なくとも一
部を被覆して少なくとも一層の金属層を鍍金で形成する
コンデンサの製造方法。5. A capacitor in which a conductive polymer layer is formed by electrolytic polymerization via a dielectric layer, and at least a part of the conductive polymer layer is covered by plating to form at least one metal layer. Production method.
段で行われる請求項５記載のコンデンサの製造方法。6. The method according to claim 5, wherein the plating is performed by electrolytic plating or electroless plating.
ル、チオフェンあるいはこれらの誘導体を少なくとも一
種を含む複素員環化合物から選ばれる請求項５記載のコ
ンデンサの製造方法。7. The method according to claim 5, wherein the repeating unit of the conductive polymer is selected from pyrrole, thiophene, and a heterocyclic compound containing at least one derivative thereof.
ラファイト層を介在させた請求項１記載のコンデンサ。 8. A group between the conductive polymer layer and the metal electrode layer.
2. The capacitor according to claim 1, wherein a graphite layer is interposed.
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