JP5853160B2 - 固体電解コンデンサ - Google Patents
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Description
(ステップ1)
弁作用金属の粉末として、タンタル金属粉末を用い、タンタルからなる陽極リードを内部に埋め込むようにして成形し、真空中において1200℃程度で焼結して、陽極体としてのタンタル焼結体素子を作製した。
次に、ポリビニルアルコール(PVA)を濃度が0.1重量%となるように純水に溶解させた溶液に素子を浸漬させた。その後、乾燥させ、溶媒を十分に除去して、第1の高分子膜を形成した。光電子分光装置を用いてポリビニルアルコールの仕事関数を測定した結果、6.2eVであった。また、濃度と素子の空隙率から算出した第1の高分子膜の厚みは、10nmであった。
さらに、ポリビニルカルバゾール(PVCz)を濃度が0.1重量%となるように、トルエンに溶解させた溶液に素子を浸漬させた。その後、乾燥させ、溶媒を十分に除去し、第2の高分子膜を形成した。光電子分光装置を用いてポリビニルカルバゾールの仕事関数を測定した結果、5.6eVであった。また、濃度と素子の空隙率から算出した第2の高分子膜の厚みは10nmであった。
次に、化学重合、続いて電解重合等により、導電性高分子層としてのポリピロール層を第2の高分子膜上に形成した。
リードフレーム端子にコンデンサ素子を載せた後、コンデンサの陽極リード及び陰極層をそれぞれフレーム端子と接着した。
次に、エポキシ系のモールド樹脂でコンデンサ素子及びリードフレームをモールドした後、コンデンサ素子単位に切り分けて、タンタル固体電解コンデンサを作製した。
実施例1のステップ3において、9,9−オクチルフルオレン−スチルベン−トリフェニルアミン共重合体を濃度が0.1重量%となるようにトルエンに溶解させた溶液に素子を浸漬させた。その後、乾燥させ、溶媒を十分に除去し、第2の高分子膜を形成した後に、ステップ4〜6を行った以外は、同様にして固体電解コンデンサを作製した。光電子分光装置を用いて、9,9−オクチルフルオレン−スチルベン−トリフェニルアミン共重合体の仕事関数を測定した結果、5.4eVであった。また、濃度と素子の空隙率から算出した9,9−オクチルフルオレン−スチルベン−トリフェニルアミン共重合体の膜の厚みは10nmであった。
実施例1のステップ2において、ポリエチレングリコール(PEG)を濃度が0.1重量%となるように純水に溶解させた溶液に素子を浸漬させた。その後、乾燥させ、溶媒を十分に除去して、第1の高分子膜を形成した。光電子分光装置を用いて、ポリエチレングリコールの仕事関数を測定した結果、6.0eVであった。また、濃度と素子の空隙率から算出したポリエチレングリコール(PEG)の膜の厚みは10nmであった。その後、ステップ3〜6を行った以外は、同様にして固体電解コンデンサを作製した。
実施例1のステップ3において、ポリアセチレンを濃度が0.1重量%となるようにトルエンに溶解させた溶液に素子を浸漬させた。その後、乾燥させ、溶媒を十分に除去して、第1の高分子膜を形成した以外は同様にして作製した。光電子分光装置を用いてポリアセチレンの仕事関数を測定した結果、5.1eVであった。また、濃度と素子の空隙率から算出したポリアセチレンの膜の厚みは10nmであった。
実施例1のステップ3において、ポリジアセチレンを濃度が0.1重量%となるようにトルエンに溶解させた溶液に素子を浸漬させた。その後、乾燥させ、溶媒を十分に除去して、第1の高分子膜を形成した以外は同様にして作製した。光電子分光装置を用いてポリジアセチレンの仕事関数を測定した結果、5.2eVであった。また、濃度と素子の空隙率から算出したポリジアセチレンの膜の厚みは10nmであった。
実施例1において、ステップ2,3の工程を行わなかった以外は同様にして作製した。
実施例1において、ステップ3の工程を行わなかった以外は同様にして作製した。
実施例1において、ステップ2の工程を行わなかった以外は同様にして作製した。
上記実施例及び比較例で作製した固体電解コンデンサの静電容量、及び漏れ電流値を測定し、それぞれの100個の平均値を求めた。漏れ電流の測定は、室温下で3.0Vを印加した後の5分後の電流値を測定した。
上記実施例1〜5及び比較例1〜3で作製したコンデンサに温度負荷試験を行った。コンデンサ素子数は各々100個である。
(実施例6)
上記実施例1において、第1の高分子膜と第2の高分子膜のそれぞれの厚さが等しく、かつ合計の厚さが5nmとなるようにPVCz及びPVAの濃度を調整して作製した。
上記実施例1において、第1の高分子膜と第2の高分子膜のそれぞれの厚さが等しく、かつ合計の厚さが50nmとなるようにPVCz及びPVAの濃度を調整して作製した。
上記実施例1において、第1の高分子膜と第2の高分子膜のそれぞれの厚さが等しく、かつ合計の厚さが1nmとなるようにPVCz及びPVAの濃度を調整して作製した。
上記実施例1において、第1の高分子膜と第2の高分子膜のそれぞれの厚さが等しく、かつ合計の厚さが100nmとなるようにPVCz及びPVAの濃度を調整して作製した。
上記実施例で作製した固体電解コンデンサの静電容量、及び漏れ電流値を測定し、100個の平均値を求めた。漏れ電流は、室温下で3.0Vを印加した後の5分後の電流値を測定した。
(実施例10)
上記実施例1において、PVAの厚みが2nm、PVCzの厚みが18nmとなるようにPVCz及びPVAの濃度を調整して作製した。
上記実施例1において、PVAの厚みが6nm、PVCzの厚みが14nmとなるようにPVCz及びPVAの濃度を調整して作製した。
上記実施例1において、PVAの厚みが14nm、PVCzの厚みが6nmとなるようにPVCz及びPVAの濃度を調整して作製した。
上記実施例1において、PVAの厚みが18nm、PVCzの厚みが2nmとなるようにPVCz及びPVAの濃度を調整して作製した。
上記実施例で作製した固体電解コンデンサの静電容量、及び漏れ電流値を測定し、100個の平均値を求めた。漏れ電流の測定は、室温下で定格電圧を印加した後の5分後の電流値を測定した。
2…陽極体
3…誘電体層
4a…第1の高分子膜
4b…第2の高分子膜
5…導電性高分子層
6a…カーボン層
6b…銀層
6…陰極層
7…導電性接着剤層
8…陽極端子
9…陰極端子
10…モールド樹脂外装体
Claims (6)
- 陽極体と、
前記陽極体の表面に設けられた誘電体層と、
前記誘電体層の上に設けられた第1の高分子膜と、
前記第1の高分子膜の上に設けられ、前記第1の高分子膜を構成する第1の高分子とは異なる第2の高分子から構成される第2の高分子膜と、
前記第2の高分子膜の上に設けられ、前記第2の高分子とは異なる導電性高分子から構成される導電性高分子層と、
前記導電性高分子層の上に設けられた陰極層とを備え、
前記第1の高分子膜が水溶性高分子から形成され、前記第2の高分子膜が非水溶性高分子から形成され、
前記第1の高分子膜の仕事関数が、前記導電性高分子層の仕事関数より1.0eV以上大きいことを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 前記第2の高分子膜の仕事関数が、前記導電性高分子層の仕事関数より大きい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。
- 前記第2の高分子膜の仕事関数が、前記導電性高分子層の仕事関数より0.2eV以上大きいことを特徴とする請求項2に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第1の高分子膜の仕事関数が、6.0eV以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第1の高分子膜と前記第2の高分子膜の膜厚の比(第1の高分子膜:第2の高分子膜)が、3:7〜7:3の範囲内であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。
- 陽極体と、
前記陽極体の表面に設けられた誘電体層と、
前記誘電体層の上に設けられた第1の高分子膜と、
前記第1の高分子膜の上に設けられ、前記第1の高分子膜を構成する第1の高分子とは異なる第2の高分子から構成される第2の高分子膜と、
前記第2の高分子膜の上に設けられ、前記第2の高分子とは異なる導電性高分子から構成される導電性高分子層と、
前記導電性高分子層の上に設けられた陰極層とを備え、
前記第1の高分子膜が水溶性高分子から形成され、前記第2の高分子膜が非水溶性高分子から形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。
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