JPH0521284A - コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
コンデンサ及びその製造方法Info
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- JPH0521284A JPH0521284A JP16995491A JP16995491A JPH0521284A JP H0521284 A JPH0521284 A JP H0521284A JP 16995491 A JP16995491 A JP 16995491A JP 16995491 A JP16995491 A JP 16995491A JP H0521284 A JPH0521284 A JP H0521284A
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
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Abstract
数特性の優れた小型、大容量のコンデンサ及びその製造
方法に関するもので、高温下に長時間放置した際にも容
量、損失、インピーダンス等の劣化が小さいという優れ
た信頼性特性を有するコンデンサを実現することを目的
とする。 【構成】 フェノールまたはフェノキシドの少なくとも
一つから選ばれるものと重合性モノマーと支持電解質と
を少なくとも含有した電解液から電解重合法により得ら
れた導電性高分子を、誘電体皮膜上に積層形成し電極と
して用いる。このことにより、導電性高分子の高温下で
の諸特性の安定化が図られ、優れた安定性を有するコン
デンサの実現が可能となる。
Description
として用いたコンデンサ及びその製造方法に関する。
化、小型化に伴い、回路に使われるコンデンサには高周
波域でのインピーダンスが低く、小型かつ大容量である
ことが強く要望されるようになってきた。このような状
況の中、導電性固体を電解質とした大容量固体電解コン
デンサの開発が盛んに行われている。
用いたタンタル固体電解コンデンサが良く知られている
が、二酸化マンガンの抵抗が高いために高周波領域で十
分に低いインピーダンスを得ることができなかった。こ
の他、固体電解コンデンサとしては、二酸化マンガン層
の代わりに、導電性が高く陽極酸化性に優れた有機半導
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(TCNQ塩)を固体電解質に使うものが提
案されているが、TCNQ塩を塗布する際に比抵抗の上
昇が起こることや、陽極金属箔との接着性に劣るといっ
た問題があった。
環式化合物モノマーと支持電解質を含ませた溶液を用い
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導電性高分子層を固体電解質に使う
ものが提案されている。電解重合電導性高分子はTCN
Q塩と比較しても電気伝導度が非常に大きく、また接着
性の優れた皮膜が容易に作製できる。さらに、導電性高
分子を用いるとコンデンサのチップ化も容易である。こ
のため、小型大容量で理想的なインピーダンスの周波数
特性を有するコンデンサが実現できるので、導電性高分
子を用いた固体電解コンデンサが注目されている。
リイミド薄膜を誘電体とし、この上に導電性高分子を積
層形成し電極とした無極性のコンデンサも提案されてお
り(電気化学協会第58回大会講演要旨集 p252)、導
電性高分子を固体電解コンデンサの電解質として用いる
だけでなく、あらゆるコンデンサの電極として用いるこ
とが提案されている。
高分子は一般に、高温下に長時間放置すると電気伝導
度、機械的強度、接着性等の諸特性の劣化が起こり、こ
れを電極に用いて作製したコンデンサも高温下に長時間
放置するとこれらの特性が劣化してしまうという問題が
ある。
の電極として電解重合により作製した導電性高分子層を
備えているにもかかわらず、高温下でも寿命特性に優れ
たコンデンサ及びその製造方法を提供することを目的と
する。
に、本発明は、誘電体皮膜上に導電性高分子が積層形成
されている電極を有するコンデンサにおいて、導電性高
分子が、フェノールまたはフェノキシドから選ばれる少
なくとも一つのものと重合性モノマーと支持電解質とか
らなるように構成され、また、本発明のコンデンサの製
造方法では、上記の構成の電解液から電解重合法により
導電性高分子層を得るように構成されている。
族ヒドロキシ化合物のことであり、水酸基の数、位置な
どによっては限定されず、1価フェノールの他に多価フ
ェノール、ビスフェノール、ナフトール、ビナフトー
ル、アントロール、アントラヒドロキノン等も含んでい
る。また、フェノキシドとは上記フェノールの塩のこと
であり、ナトリウム、カリウム、カルシウム、バリウ
ム、アルミニウム等の金属塩の他アンモニウム塩等も含
んでいる。
ル)、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、ピロガ
ロール、フロログルシン、ビスフェノールA、α−ナフ
トール、β−ナフトール、α−ビナフトール、β−ビナ
フトール、γ−ビナフトール、α−アントロール、β−
アントロール、γ−アントロール、アントラヒドロキノ
ン、ナトリウムフェノキシド、カリウムフェノキシド、
カルシウムフェノキシド等が挙げられる。なお、上記の
フェノールまたはフェノキシド誘導体は、単独で用いて
もよいし、両者を混合して用いてもよい。
ドの電解液中の添加濃度は、多い方が効果があり、0.
005mol/リットル以上であると好適であり、さら
には0.1mol/リットル以上であると最適である。
のうち少なくとも一つに上記の導電性高分子を用いるも
のであるが、コンデンサの大容量化を図るためには片方
の電極の実効表面積を大きくするとさらに好ましい。こ
の方法としてはエッチングされた金属や焼結体を用いる
と好適であり、さらに、アルミニウム、タンタル等のエ
ッチド箔や焼結体が最適である。
フェノキシドの水素は、少なくとも一つをハロゲンによ
って置き換えることができる。具体的には、フルオロフ
ェノール、クロロフェノール、ブロモフェノール、ヨー
ドフェノール等が挙げられる。
は、ピロールまたはその誘導体(例えば、N−メチルピ
ロール)の少なくともひとつが挙げられるが、他に、例
えばチオフェン、フラン等でもよい。
ルホン酸塩、カルボン酸塩、リン酸塩等の一般に用いら
れるものであればどのようなものでもよいが、アルキル
置換基を有するナフタレンスルホン酸塩もしくはアルキ
ルリン酸エステルが好適である。さらに具体的には、モ
ノメチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、トリイソプ
ロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム、モノイソプロ
ピルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジブチルナフタ
レンスルホン酸ナトリウム、プロピルリン酸エステル、
ブチルリン酸エステル、ヘキシルリン酸エステル等が挙
げられる。
質は、上記のものをそれぞれ単独で用いてもよいし、例
えば、支持電解質を複数種混合して用いたり、ピロール
またはチオフェンをそれぞれの誘導体と混合して用いる
など上記モノマーを複数種併用してもよい。
に、電解液に他の所望の添加剤を入れてもよい。また、
本発明は、上記例示の化合物や処理工程に限定されるこ
とはなく、例示以外の代替可能な化合物や処理工程を用
いてもよいことはいうまでもない。
高分子層が構造の整ったものとなり、酸化開始点のよう
な劣化の開始点となるものが少ない。導電性高分子を高
温下に長時間放置した際に起きる諸特性の劣化は、空気
中の酸素と導電性高分子が作用する酸化による劣化が支
配的であるので、劣化開始点の少ない本発明のコンデン
サの導電性高分子層は高温下に長時間放置しても、電気
伝導度、機械的強度、接着性等の諸特性の劣化は少な
い。その結果、本発明のコンデンサは、電極に導電性高
分子を用いるにもかかわらず、高温下でも諸特性の安定
性に優れたコンデンサとすることができる。
断面図を示す。
mmのアルミニウムエッチド箔1に3%アジピン酸アンモ
ニウム水溶液を用い、約70℃、印加電圧70Vの条件
で陽極酸化を40分間行うことにより、エッチド箔表面
に誘電体皮膜2を形成した。ついで、硝酸マンガン30
%水溶液に浸漬し、自然乾燥させた後、300℃で30
分間加熱し熱分解処理を行い、誘電体皮膜にマンガン酸
化物層3からなる導電層を積層形成した。次に、このよ
うな導電層を設けたエッチド箔を、フェノール(0.1
5M)、ピロール(0.5M)、トリイソプロピルナフ
タレンスルホン酸ナトリウム(0.1M)および水から
なる電解重合液中に配置し、重合開始用電極を導電層に
近接させ、重合開始用電極に1.5Vの定電圧を50分
間印加して電解重合反応を行い、電解重合ポリピロール
層4を形成した。これを水洗し乾燥してから、電解重合
層4の上にカーボン層5と銀ペイント層6を順次設け、
本発明のコンデンサを得た。作製個数は10個である。
ジングをした後、初期の容量及び損失係数(120H
z)を測定した。その後、高温下(125℃)に100
0時間暴露した後に再度、容量及び損失係数(120H
z)を測定した。測定値の平均値を(表1)に示し、評
価した。
ェノールを添加しない以外は上記と同じ条件で、比較用
のコンデンサを10個作製し同様な測定を行い評価し
た。測定値の平均値を比較例1として(表1)に示す。
両者を比べれば、本発明のコンデンサの方が、高温下の
安定性が遥かに優れていることがよくわかる。
ノンを電解重合液に添加する以外は実施例1と同様にし
て、本発明のコンデンサを10個作製した。得られたコ
ンデンサを20Vで1時間エージングをした後、初期の
容量及び損失係数(120Hz)を測定した。その後、
高温下(125℃)に1000時間暴露した後に再度、
容量及び損失係数(120Hz)を測定した。測定値の
平均値を(表1)に示す。
ンサの方が、高温下の安定性が遥かに優れていることが
よくわかる。
ムフェノキシドを電解重合液に添加する以外は実施例1
と同様にして、本発明のコンデンサを10個作製した。
得られたコンデンサを20Vで1時間エージングをした
後、初期の容量及び損失係数(120Hz)を測定し
た。その後、高温下(125℃)に1000時間暴露し
た後に再度、容量及び損失係数(120Hz)を測定し
た。測定値の平均値を(表1)に示す。
ンサの方が、高温下の安定性が遥かに優れていることが
よくわかる。
ロフェノールを電解重合液に添加する以外は実施例1と
同様にして、本発明のコンデンサを10個作製した。得
られたコンデンサを20Vで1時間エージングをした
後、初期の容量及び損失係数(120Hz)を測定し
た。その後、高温下(125℃)に1000時間暴露し
た後に再度、容量及び損失係数(120Hz)を測定し
た。測定値の平均値を(表1)に示す。
ンサの方が、高温下の安定性が遥かに優れていることが
よくわかる。
ールを電解重合液に添加する以外は実施例1と同様にし
て、本発明のコンデンサを10個作製した。得られたコ
ンデンサを20Vで1時間エージングをした後、初期の
容量及び損失係数(120Hz)を測定した。その後、
高温下(125℃)に1000時間暴露した後に再度、
容量及び損失係数(120Hz)を測定した。測定値の
平均値を(表1)に示す。
ンサの方が、高温下の安定性が遥かに優れていることが
よくわかる。
スルホン酸ナトリウムに代えてn−ブチルリン酸エステ
ルを用いた以外は実施例1と同様にして、本発明のコン
デンサを10個作製した。得られたコンデンサを20V
で1時間エージングをした後、初期の容量及び損失係数
(120Hz)を測定した。その後、高温下(125
℃)に1000時間暴露した後に再度、容量及び損失係
数(120Hz)を測定した。測定値の平均値を(表
1)に示す。
ェノールを添加しない以外は実施例6と同じ条件で、比
較用のコンデンサを10個作製し、同様な測定を行っ
た。測定値の平均値を比較例2として(表1)に示す。
両者を比べれば、この発明によるコンデンサの方が、高
温下の安定性が遥かに優れていることがよくわかる。
イソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム(0.1
M)と水とからなる電解液に代えて、チオフェン(0.
5M)、テトラブチルアンモニウムパラトルエンスルホ
ネート(0.1M)とアセトニトリルとからなる電解液
を用いた以外は実施例1と同様にして、本発明のコンデ
ンサを10個作製した。得られたコンデンサを20Vで
1時間エージングをした後、初期の容量及び損失係数
(120Hz)を測定した。その後、高温下(125
℃)に1000時間暴露した後に再度、容量及び損失係
数(120Hz)を測定した。測定値の平均値を(表
1)に示す。
ェノールを添加しない以外は実施例7と同じ条件でコン
デンサを10個作製し同様な測定を行った。測定値の平
均値を比較例3として(表1)に示す。両者を比べれ
ば、本発明によるコンデンサの方が、高温下の安定性が
遥かに優れていることがよくわかる。
体電解コンデンサに関してのみ示したが、本発明は電極
に用いる導電性高分子を改善したものであるので、導電
性高分子を電極に用いたコンデンサであればどのような
ものでもよいことは明らかである。
サの及びその製造方法では、フェノールまたはフェノキ
シドから選ばれる少なくとも1つのものと重合性モノマ
ーと支持電解質とを含有した電解液から電解重合法によ
り得られた導電性高分子を、誘電体皮膜上に積層形成し
電極として用いることにより、導電性高分子層を電極と
して用いているにもかかわらず、高温下でも優れた安定
性を有するコンデンサを実現することができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 誘電体皮膜上に導電性高分子が積層形成
されている電極を具備し、前記導電性高分子層が、フェ
ノールまたはフェノキシドから選ばれる少なくとも一つ
と重合性モノマーと支持電解質とからなることを特徴と
するコンデンサ。 - 【請求項2】 フェノールまたはフェノキシドの有する
水素の少なくとも一つが、ハロゲンに置き換えられてい
る請求項1記載のコンデンサ。 - 【請求項3】 重合性モノマーが、ピロールまたはその
誘導体である請求項1記載のコンデンサ。 - 【請求項4】 支持電解質が、アルキル置換基を有する
ナフタレンスルホン酸塩もしくはアルキルリン酸エステ
ルである請求項1記載のコンデンサ。 - 【請求項5】 導電性高分子層を電解重合法により形成
することを特徴とする請求項1記載のコンデンサの製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16995491A JP2730330B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | コンデンサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16995491A JP2730330B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | コンデンサ及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0521284A true JPH0521284A (ja) | 1993-01-29 |
JP2730330B2 JP2730330B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=15895934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16995491A Expired - Lifetime JP2730330B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | コンデンサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2730330B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06267798A (ja) * | 1993-03-12 | 1994-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コンデンサの製造方法 |
US6493208B1 (en) * | 1999-07-27 | 2002-12-10 | Eikos, Inc. | Triphenyl phosphine oxide polymer capacitors |
WO2012144477A1 (ja) * | 2011-04-19 | 2012-10-26 | イーメックス株式会社 | フェノール化合物含有導電性高分子 |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP16995491A patent/JP2730330B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06267798A (ja) * | 1993-03-12 | 1994-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コンデンサの製造方法 |
US6493208B1 (en) * | 1999-07-27 | 2002-12-10 | Eikos, Inc. | Triphenyl phosphine oxide polymer capacitors |
WO2012144477A1 (ja) * | 2011-04-19 | 2012-10-26 | イーメックス株式会社 | フェノール化合物含有導電性高分子 |
JP2012226962A (ja) * | 2011-04-19 | 2012-11-15 | Eamex Co | フェノール化合物含有導電性高分子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2730330B2 (ja) | 1998-03-25 |
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