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JP2000243665A - 固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

固体電解コンデンサおよびその製造方法

Info

Publication number
JP2000243665A
JP2000243665A JP11038609A JP3860999A JP2000243665A JP 2000243665 A JP2000243665 A JP 2000243665A JP 11038609 A JP11038609 A JP 11038609A JP 3860999 A JP3860999 A JP 3860999A JP 2000243665 A JP2000243665 A JP 2000243665A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
solid electrolytic
electrolytic capacitor
forming
conductive polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11038609A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohide Wada
友英 和田
Hiroshi Shimada
博司 島田
Yasuhiro Obata
康弘 小畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP11038609A priority Critical patent/JP2000243665A/ja
Priority to TW089100110A priority patent/TW473753B/zh
Priority to SG200000828A priority patent/SG90095A1/en
Priority to DE60043760T priority patent/DE60043760D1/de
Priority to US09/505,425 priority patent/US6320742B1/en
Priority to EP00103145A priority patent/EP1030326B1/en
Priority to CNB001023314A priority patent/CN1194360C/zh
Publication of JP2000243665A publication Critical patent/JP2000243665A/ja
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/15—Solid electrolytic capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54—Electrolytes
    • H01G11/56—Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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  • Electrochemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性高分子層の形成に係る絶縁不良あるい
は絶縁破壊の確率を引き下げて、漏れ電流歩留まりの高
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】 シリコンにより形成された禁止帯１２に
より陽極引き出し部１３と区分された粗面化されたアル
ミ箔のコンデンサ素子部１１の表面に形成された誘電体
酸化皮膜１４の上に、ポリピロールよりなる導電性高分
子層１５、カーボン層および銀塗料層よりなる導電体層
１６を順次積層形成するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性高分子から
なる固体電解質層を備えた固体電解コンデンサおよびそ
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の固体電解コンデンサは、
図７に示すように構成されていた。すなわち、図７にお
いて、エッチング処理により粗面化層または多孔質層を
備えた弁作用金属５は、この弁作用金属の粗面化層また
は多孔質層上に設置されたレジスト材１により陽極引き
出し部２とコンデンサ素子部３に区分されている。そし
て、コンデンサ素子部３の表面に対して陽極酸化により
設けられた誘電体酸化皮膜の上に導電性高分子層および
導電体層を順次形成し、その後、陽極引き出し部２と導
電体層にそれぞれ陽極端子６および陰極端子７が接続さ
れ、コンデンサ素子全体が外装樹脂８でモールド成形に
より被覆されている。
【０００３】ここで、導電性高分子層を形成する場合、
電解酸化重合により形成する方法と、化学酸化重合によ
り形成する方法とが知られており、電解酸化重合法の場
合には誘電体酸化皮膜上に予め二酸化マンガン層を形成
し、その二酸化マンガン層上に導電性高分子層を形成
し、化学酸化重合法の場合には誘電体酸化皮膜上に直接
導電性高分子層を形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示す固体電解コンデンサにおいては、粗面化層または多
孔質層を備えた弁作用金属がレジスト材１により陽極引
き出し部２とコンデンサ素子部３に区分されてはいる
が、粗面化層または多孔質層の隙間４を通して導電性高
分子層が陽極引き出し部２に到達して絶縁不良を引き起
こしたり、あるいは絶縁破壊にいたる場合がしばしば散
見された。このためレジスト材１の形成幅を広くした
り、弁作用金属との密着性が高い材料を用いるなどの工
夫も検討されてはいるが、数多くの生産ロットについて
常に安定した効果を得ることは難しく、原価上からも安
定した低い絶縁不良率にすることは大きな課題であっ
た。
【０００５】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、比較的簡便な方法でありながら導電性高分子層が陽
極引き出し部に到達して絶縁不良を引き起こしたりある
いは絶縁破壊にいたる確率を格段に引き下げ、かつ従来
の生産性を損なわない固体電解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するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、弁作用金属の表面に形成した粗面化層また
は多孔質層内に、少なくとも陽極引き出し部とコンデン
サ素子部の境界部分を形成すべく導電性高分子材料の浸
透を防止する禁止帯を設け、この禁止帯により区分され
たコンデンサ素子部の表面に誘電体酸化皮膜層、導電性
高分子層および導電体層を順次形成し、上記陽極引き出
し部の表面および導電性層にそれぞれ端子を取り付ける
ようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、弁作用金属の表面に形成した粗面化層または多孔質
層内に、少なくとも陽極引き出し部とコンデンサ素子部
の境界部分を形成すべく導電性高分子材料の浸透を防止
する禁止帯を設け、この禁止帯により区分されたコンデ
ンサ素子部の表面に誘電体酸化皮膜層、導電性高分子層
および導電体層を順次形成し、上記陽極引き出し部の表
面および導電体層にそれぞれ端子を取り付けるようにし
たものであり、禁止帯が導電性高分子材料の浸透を防止
して導電性高分子層が陽極引き出し部に到達して絶縁不
良を引き起こしたりあるいは絶縁破壊にいたる確率を格
段に引き下げ、かつ従来の生産性を損なわない固体電解
コンデンサを得ることができるという作用を有する。
【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、禁止帯を粗面化層または多孔質層に対
するシリコーンの拡散層により形成するようにしたもの
であり、請求項１に記載の発明と同様の作用を有する。
【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、シリコーンの拡散層はシリコーンのポ
リシロキサンが２量体〜１０量体の低分子シリコーンを
用いるようにしたものであり、請求項２に記載の発明と
同様ながらより安定した浸透防止作用を有する。
【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、禁止帯を弁作用金属の粗面化層または
多孔質層の表面積に比して小さい表面積となるように加
工処理した圧縮層または溶融凝縮層により形成するよう
にしたものであり、形成された禁止帯により粗面化層ま
たは多孔質層の表面積が極端に小さくなることにより請
求項１に記載の発明と同様ながらより一層導電性高分子
材料の浸透が抑止されるという作用を有する。
【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、禁止帯を弁作用金属の粗面化層または
多孔質層をその基材が露呈するように除去した分断溝に
より形成するようにしたものであり、形成された禁止帯
により導電性高分子材料の浸透をなくすることができる
という作用を有する。
【００１２】請求項６に記載の発明は、弁作用金属の表
面に形成した粗面化層または多孔質層内に、少なくとも
陽極引き出し部とコンデンサ素子部の境界部分を形成す
べく導電性高分子材料の浸透を防止する禁止帯を設ける
と共に、この禁止帯上にレジスト材を設け、この禁止帯
およびレジスト材により区分されたコンデンサ素子部の
表面に誘電体酸化皮膜層、導電性高分子層および導電体
層を順次形成し、陽極引き出し部の表面および上記導電
体層にそれぞれ端子を取り付けるようにしたものであ
り、禁止帯が請求項１に記載の発明と同様の作用を有す
るのに加えて、禁止帯上に設置されたレジスト材により
禁止帯を越えて導電性高分子層が形成されることをより
確実に抑止できるという作用を有する。
【００１３】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の発明において、レジスト材が耐熱性テープ材に耐熱性
のシリコーン系粘着剤を塗膜したテープからなり、禁止
帯は上記テープのシリコーン系粘着剤からのシリコーン
拡散層により形成するようにしたものであり、請求項６
に記載の発明と同様の作用を有する。
【００１４】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明において、シリコーンの拡散層はシリコーンのポ
リシロキサンが２量体〜１０量体の低分子シリコーンに
より形成するようにしたものであり、請求項６に記載の
発明と同様ながらより安定した浸透防止作用を有する。
【００１５】請求項９に記載の発明は、請求項６に記載
の発明において、レジスト材が耐熱性テープ材に耐熱性
のシリコーン系粘着剤を塗膜したテープからなり、その
テープ幅が禁止帯の帯幅よりも大であるようにしたもの
であり、請求項６に記載の発明と同様ながら禁止帯を越
えて導電性高分子層が形成されることを更に抑える効果
が顕著となり、浸透防止作用をより安定化できるという
作用を有する。
【００１６】請求項１０に記載の発明は、請求項６に記
載の発明において、禁止帯を弁作用金属の粗面化層また
は多孔質層の表面積に比して小さい表面積となるように
加圧処理した圧縮層または溶融凝縮層により形成するよ
うにしたものであり、請求項６に記載の発明と同様なが
ら粗面化層または多孔質層の表面積が極端に小さくなる
ことにより浸透防止作用をより確実にできるという作用
を有する。
【００１７】請求項１１に記載の発明は、請求項６に記
載の発明において、禁止帯を弁作用金属の粗面化層また
は多孔質層をその基材が露呈するように除去した分断溝
により形成したものであり、請求項６に記載の発明と同
様ながら形成された禁止帯により導電性高分子材料の浸
透をなくすることができ、浸透防止作用をより確実にで
きるという作用を有する。
【００１８】請求項１２に記載の発明は、請求項１ある
いは６に記載の発明において、箔状の弁作用金属を用い
たものであり、粗面化層または多孔質層の表面から深部
までの距離を小さくすることが容易で、粗面化層または
多孔質層の内部まで禁止帯を形成し易いので請求項１あ
るいは６に記載の発明と同様ながら浸透防止作用をより
安定化できるという作用を有する。
【００１９】請求項１３に記載の発明は、請求項１ある
いは６に記載の発明において、弁作用金属として少なく
ともアルミニウム、タンタル、ニオブ、ジルコン、チタ
ンのいずれか一つか、あるいはそれらの複合体もしくは
合金を用いるようにしたものであり、請求項１あるいは
６に記載の発明と同様の作用を有する。
【００２０】請求項１４に記載の発明は、請求項１ある
いは６に記載の発明において、導電性高分子層を形成す
る材料として、モノマーが複素５員環化合物およびその
誘導体であり、ドーパントがアリールスルホン酸からな
る電解酸化重合により形成される導電性高分子を用いる
ようにしたものであり、請求項１あるいは６に記載の発
明と同様の作用を有する。
【００２１】請求項１５に記載の発明は、弁作用金属の
表面に粗面化層または多孔質層を形成する陽極処理工程
と、上記弁作用金属の粗面化層または多孔質層内に少な
くとも陽極引き出し部とコンデンサ素子部の境界部分を
形成すべく導電性高分子材料の浸透を防止する禁止帯を
形成する予備工程と、上記禁止帯により区分されたコン
デンサ素子部の表面に誘電体酸化皮膜層、導電性高分子
層および導電体層を順次形成する素子形成工程と、上記
陽極引き出し部の表面および上記導電体層上にそれぞれ
端子を形成する後処理工程を具備する固体電解コンデン
サの製造方法であり、禁止帯が導電性高分子材料の浸透
を防止して導電性高分子層が陽極引き出し部に到達して
絶縁不良を引き起こしたりあるいは絶縁破壊にいたる確
率を格段に引き下げ、かつ従来の生産性を損なわないで
固体電解コンデンサを得ることができるという作用を有
する。
【００２２】請求項１６に記載の発明は、請求項１５に
記載の発明において、禁止帯を形成する予備工程が、弁
作用金属の粗面化層または多孔質層上にシリコーン塗膜
を形成し、上記粗面化層または多孔質層内に所定のシリ
コーン拡散層による禁止帯が形成されるように所定時間
放置する制御工程を含む固体電解コンデンサの製造方法
であり、請求項１５に記載の発明と同様の作用を有す
る。
【００２３】請求項１７に記載の発明は、請求項１５に
記載の発明において、禁止帯を形成する予備工程が、弁
作用金属の表面に形成した粗面化層または多孔質層の一
部を切削により除去して形成する固体電解コンデンサの
製造方法であり、形成された禁止帯により導電性高分子
材料の浸透をなくすることができるという作用を有す
る。
【００２４】請求項１８に記載の発明は、請求項１５に
記載の発明において、禁止帯を形成する予備工程が、弁
作用金属の表面に形成した粗面化層または多孔質層の一
部をプレス加工により圧縮して形成する固体電解コンデ
ンサの製造方法であり、形成された禁止帯により粗面化
層または多孔質層の表面積が極端に小さくなることによ
り請求項１５に記載の発明と同様ながらより一層導電性
高分子材料の浸透が抑止されるという作用を有する。
【００２５】請求項１９に記載の発明は、請求項１５に
記載の発明において、禁止帯を形成する予備工程が、弁
作用金属の表面に形成した粗面化層または多孔質層の一
部を溶解加工により溶融凝縮して形成する固体電解コン
デンサの製造方法であり、形成された禁止帯により粗面
化層または多孔質層の表面積が極端に小さくなることに
より請求項１５に記載の発明と同様ながら一層導電性高
分子材料の浸透が抑止されるという作用を有する。
【００２６】請求項２０に記載の発明は、弁作用金属の
表面に粗面化層または多孔質層を形成する陽極処理工程
と、上記弁作用金属の粗面化層または多孔質層内に少な
くとも陽極引き出し部とコンデンサ素子部の境界部分を
形成すべく導電性高分子材料の浸透を防止する禁止帯を
形成し、かつ上記禁止帯上にするレジスト材を形成する
予備工程と、上記禁止帯により区分されたコンデンサ素
子部の表面に誘電体酸化皮膜層、導電性高分子層および
導電体層を順次形成する素子形成工程と、上記陽極引き
出し部の表面および上記導電体層上にそれぞれ端子を形
成する後処理工程を具備する固体電解コンデンサの製造
方法であり、禁止帯が請求項１５に記載の発明と同様の
作用を有するのに加えて、禁止帯上に設置されたレジス
ト材が禁止帯を越えて導電性高分子層が形成されること
を抑え、浸透防止作用をより確実にできるという作用を
有する。
【００２７】請求項２１に記載の発明は、請求項２０に
記載の発明において、予備工程が、弁作用金属の表面に
形成した粗面化層または多孔質層上に耐熱性テープ基材
に耐熱性のシリコーン系粘着剤を塗膜したテープを粘着
し、上記粗面化層または多孔質層内に所定のシリコーン
拡散層よりなる禁止帯が形成されるように所定時間放置
する制御工程を具備する固体電解コンデンサの製造方法
であり、請求項２０に記載の発明と同様の作用を有す
る。
【００２８】請求項２２に記載の発明は、請求項２０に
記載の発明において、予備工程が、弁作用金属の粗面化
層または多孔質層の一部を切削により除去した分断溝よ
りなる禁止帯を形成した後に、上記禁止帯を塞ぐように
レジストテープを粘着するようにした固体電解コンデン
サの製造方法であり、請求項２０に記載の発明と同様の
作用を有するのに加えて、禁止帯上に設置されたレジス
ト材が禁止帯を越えて導電性高分子層が形成されること
を抑え、浸透防止作用をより確実にできるという作用を
有する。
【００２９】請求項２３に記載の発明は、請求項２０に
記載の発明において、予備工程が、弁作用金属の粗面化
層または多孔質層の一部をプレス加工または溶解加工し
て圧縮層または溶融凝縮層により禁止帯を形成した後
に、上記禁止帯を塞ぐようにレジストテープを粘着する
ようにした固体電解コンデンサの製造方法であり、請求
項２０に記載の発明と同様ながら粗面化層または多孔質
層の表面積が極端に小さくなることにより浸透防止作用
をより確実にできるという作用を有する。
【００３０】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１におけるアルミ固体電解コンデンサの構成を示し、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は要部拡大断面図である。図１
において、１１は粗面化されたアルミ箔のコンデンサ素
子部で、このコンデンサ素子部１１は、シリコーンのポ
リシロキサンが２量体〜５量体の低分子シリコーンによ
り形成された禁止帯１２により陽極引き出し部１３と区
分されている。１４はコンデンサ素子部１１の表面に形
成された誘電体酸化皮膜で、さらにこの表面上には電解
酸化重合によりポリピロールよりなる導電性高分子層１
５が形成され、その上にカーボン層および銀塗料層より
なる導電体層１６が順次積層形成されている。禁止帯１
２の効果を確認するために禁止帯を形成してから次工程
を行うまでの放置時間がそれぞれ、２４時間、４８時
間、９６時間、１４４時間の４条件の試料を作製した。
【００３１】具体的には、陽極としてリードをつけた３
ｍｍ×４ｍｍのアルミニウムエッチド箔を使用する。こ
れに３％アジピン酸アンモニウム水溶液を用いて印加電
圧１２Ｖ、水溶液温度７０度で６０分間の条件で陽極酸
化を行うことによりエッチド箔表面に誘電体皮膜を形成
した。その後、シリコーンを塗布して禁止帯を形成し
た。次に硝酸マンガン３０％水溶液に浸漬し自然乾燥さ
せた後３００度で１０分間の条件で熱分解処理を行うこ
とによって、固体電解質層の一部となるマンガン酸化物
層を形成する。次にピロールモノマー０．５ｍｏｌ／リ
ットルとプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム０．
１ｍｏｌ／リットルをあらかじめ混合した後に溶媒であ
る水とｐＨ調整剤としてプロピルリン酸エステルを添加
しｐＨを２に調整した固体電解質形成用重合液を作成す
る。この重合液中で重合開始用電極を素子表面に近接さ
せ、電解酸化重合を行い固体電解質層としての導電性高
分子層を形成する。その後、陰極引き出し層としてコロ
イダルカーボン懸濁液を塗布、乾燥することによって得
られるカーボン層および銀ペーストを塗布乾燥すること
によって得られる銀層を形成し、カーボン層と銀層を併
せて陰極引き出し部となる導電体層を形成する。その後
エポキシ樹脂により外装して固体電解コンデンサを完成
させた。
【００３２】（実施の形態２）図２は本発明の実施の形
態２におけるアルミ固体電解コンデンサの構成を示し、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は要部拡大断面図である。図２
において、２１は粗面化されたアルミ箔のコンデンサ素
子部で、このコンデンサ素子部２１は、プレス加工によ
り圧縮形成された禁止帯２２により陽極引き出し部２３
と区分されている。２４はコンデンサ素子部２１の表面
形成された誘電体酸化皮膜で、さらにこの表面上にはポ
リピロールよりなる導電性高分子層２５、カーボン層お
よび銀塗料層よりなる導電体層２６が順次積層形成され
ている。導電性高分子層２５等の成膜条件は実施の形態
１と同様の条件とした。
【００３３】（実施の形態３）図３は本発明の実施の形
態３におけるアルミ固体電解コンデンサの構成を示し、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は要部拡大断面図である。図３
において、３１は粗面化されたアルミ箔のコンデンサ素
子部で、このコンデンサ素子部３１は、レーザー加工に
より溶融凝縮形成された禁止帯３２により陽極引き出し
部３３と区分されている。３４はコンデンサ素子部３１
の表面に形成された誘電体酸化皮膜で、さらにこの表面
上にはポリピロールよりなる導電性高分子層３５、カー
ボン層および銀塗料層よりなる導電体層３６が順次積層
形成されている。導電性高分子層３５等の成膜条件は実
施の形態１と同様の条件とした。
【００３４】（実施の形態４）図４は本発明の実施の形
態４におけるアルミ固体電解コンデンサの構成を示し、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は要部拡大断面図である。図４
において、４１は粗面化されたアルミ箔のコンデンサ素
子部で、このコンデンサ素子部４１は、切削加工により
粗面化部を除去して形成された禁止帯４２により陽極引
き出し部４３と区分されている。４４はコンデンサ素子
部４１の表面に形成された誘電体酸化皮膜で、さらにこ
の表面上にはポリピロールよりなる導電性高分子層４
５、カーボン層および銀塗料層よりなる導電体層４６が
順次積層形成されている。導電性高分子層４５等の成膜
条件は実施の形態１と同様の条件とした。
【００３５】（実施の形態５）図５は本発明の実施の形
態５におけるアルミ固体電解コンデンサの構成を示し、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は要部拡大断面図である。図５
において、５１は粗面化されたアルミ箔のコンデンサ素
子部で、このコンデンサ素子部５１は、シリコーンのポ
リシロキサンが２量体〜５量体の低分子シリコーンによ
り形成された禁止帯５２とその禁止帯５２を塞ぐように
貼り付けられたシリコーンレジストテープ５３により陽
極引き出し部５４と区分されている。５５はコンデンサ
素子部５１の表面に形成された誘電体酸化皮膜で、さら
にこの表面上にはポリピロールよりなる導電性高分子層
５６、カーボン層および銀塗料層よりなる導電体層５７
が順次積層形成されている。レジストテープ５３の効果
を確認するために、レジストテープ幅がそれぞれ禁止帯
とほぼ同じものと禁止帯幅より約０．４ｍｍ幅広の２条
件の試料を作製した。
【００３６】図６は実施の形態５で得られたコンデンサ
素子の組立、外装状態を示す断面図で、禁止帯６１とレ
ジストテープ６２により区分された陽極引き出し部６４
とコンデンサ素子部６３にそれぞれ陽極端子６５と陰極
端子６６を接続しエポキシよりなる外装樹脂６７により
モールド樹脂外装した後、突出した陽極端子６５、陰極
端子６６が外装樹脂６７の側面および底面に沿って折り
曲げられている。
【００３７】このようにして得られた本発明のアルミ固
体電解コンデンサと、従来の技術の項で説明した図７に
示した従来のアルミ固体電解コンデンサについて、その
製品の基本となる電気性能と漏れ電流歩留まりを比較し
た結果を（表１）に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】（表１）から明らかなように、本発明の製
造方法により製造されたアルミ固体電解コンデンサは、
従来の製造方法により製造されたアルミ固体電解コンデ
ンサと比較して、基本となる電気性能については同じ結
果を得るが、漏れ電流歩留まりについては明らかに本発
明品の方が有利である。実施の形態１の結果から、シリ
コーンの禁止帯の効果を顕著にするには形成してから次
工程を行うまでに少なくとも９６時間程度以上の放置を
する制御工程を設けることが有利である。また実施の形
態５の結果から、シリコーンテープの幅広の効果は禁止
帯の効果が大きいので顕著とは言えないが、少なくとも
禁止帯を越えて形成される導電性高分子層をより一層抑
えることが期待できるので、より安定に導電性高分子層
を形成できると言える。
【００４０】また、他に実施の形態２，３，４に示した
ようにプレス加工による圧縮形成された禁止帯２２、レ
ーザー加工による溶融凝縮によって形成された禁止帯３
２、切削加工により除去して形成された禁止帯４２に対
し、それらの禁止帯を塞ぐようにレジストテープを設け
ることによっても、実施の形態５と同様の作用効果を奏
するものであることを確認した。
【００４１】また、実施の形態１〜５では導電性高分子
層を電解酸化重合により形成した場合について説明した
が、他に化学酸化重合法により導電性高分子層を形成す
る場合にも同様の作用効果を奏するものであることを確
認した。
【００４２】この化学酸化重合法による具体事例とし
て、以下に説明する。
【００４３】厚み０．９ｍｍ、幅２．０ｍｍ、長さ１．
３ｍｍの多孔質弁金属であるタンタル粉末を加圧成形、
真空焼結して得られたリード付の陽極体の表面に、濃度
が５重量％の燐酸水溶液中で３０Ｖの陽極酸化を行って
誘電体酸化皮膜を形成した。次いでこの陽極体を、複素
環式化合物およびその誘導体であるピロールモノマー
０．７モル／リットルと、界面活性剤およびドーパント
であるナフタレンスルホン酸０．０５モル／リットルを
含む水溶液に浸漬した後、引き続き界面活性剤と、ナフ
タレンスルホン酸の鉄塩０．０５モル／リットルを含む
酸化液に浸漬して液相化学酸化重合を行い、その後、そ
のまま０℃のピロールモノマー蒸気に３０分間晒して気
相化学酸化重合を行い、さらにその後、酸化剤残渣をイ
オン交換水の流水中で１０分間洗浄して除去し、１０５
℃で１０分間乾燥を行うという単位化学酸化重合を１５
回繰り返して導電性高分子からなる固体電解質層を形成
した。そして、この後は、導電性高分子からなる固体電
解質層の上にコロイダルグラファイト、銀塗料を塗布
し、その後、所定の外装を施して固体電解コンデンサを
構成した。
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明の固体電解コンデン
サは、弁作用金属の表面に形成した粗面化層または多孔
質層内に、少なくとも陽極引き出し部とコンデンサ素子
部の境界部分を形成すべく導電性高分子材料の浸透を防
止する禁止帯を設け、この禁止帯により区分されたコン
デンサ素子部の表面に誘電体酸化皮膜層、導電性高分子
層および導電体層を順次形成するようにしているので、
禁止帯が導電性高分子材料の浸透を防止して導電性高分
子層が陽極引き出し部に到達して絶縁不良を引き起こし
たりあるいは絶縁破壊にいたる確率を格段に引き下げ、
かつ従来の生産性を損なわない固体電解コンデンサを得
ることができるものである。
【００４５】また、禁止帯の上にレジスト材を設け、こ
の禁止帯およびレジスト材により区分されたコンデンサ
素子部の表面に誘電体酸化皮膜層、導電性高分子層およ
び導電体層を順次形成するようにしたものでは、禁止帯
が導電性高分子材料の浸透を防止して導電性高分子層が
陽極引き出し部に到達して絶縁不良を引き起こしたりあ
るいは絶縁破壊にいたる確率を格段に引き下げる効果に
加えて、禁止帯上に設置されたレジスト材が禁止帯を越
えて形成される導電性高分子層を抑え絶縁不良を引き起
こしたりあるいは絶縁破壊にいたる確率を引き下げるこ
とができる効果が相乗されるので、より確実な効果発現
を期待できるものである。
【００４６】さらに、禁止帯あるいはレジスト材をシリ
コーンのように撥水性の強い材料で形成した場合はその
効果をより強化することができるものである。加えて、
粗面化した箔状の弁作用金属を用いた場合は、粗面化層
の表面から深部までの距離を小さくすることが容易で、
粗面化層の内部まで確実に禁止帯を形成し易くなるの
で、より確実な効果発現を期待できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１によるアルミ固体
電解コンデンサ素子の構成を示す斜視図 （ｂ）同要部拡大断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態２によるアルミ固体
電解コンデンサ素子の構成を示す斜視図 （ｂ）同要部拡大断面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態３によるアルミ固体
電解コンデンサ素子の構成を示す斜視図 （ｂ）同要部拡大断面図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態４によるアルミ固体
電解コンデンサ素子の構成を示す斜視図 （ｂ）同要部拡大断面図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態５によるアルミ固体
電解コンデンサ素子の構成を示す斜視図 （ｂ）同要部拡大断面図
【図６】同アルミ固体電解コンデンサ素子の組立、外装
状態を示す断面図
【図７】従来のアルミ固体電解コンデンサの構成を示す
断面図
【符号の説明】
１１，２１，３１，４１，５１ コンデンサ素子部 １２，２２，３２，４２，５２ 禁止帯 １３，２３，３３，４３，５４ 陽極引き出し部 １４，２４，３４，４４，５５ 誘電体酸化皮膜 １５，２５，３５，４５，５６ 導電性高分子層 １６，２６，３６，４６，５７ 導電体層 ５３ レジストテープ

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 弁作用金属の表面に形成した粗面化層ま
    たは多孔質層内に、少なくとも陽極引き出し部とコンデ
    ンサ素子部の境界部分を形成すべく導電性高分子材料の
    浸透を防止する禁止帯を設け、この禁止帯により区分さ
    れたコンデンサ素子部の表面に誘電体酸化皮膜層、導電
    性高分子層および導電体層を順次形成し、上記陽極引き
    出し部の表面および導電体層にそれぞれ端子を取り付け
    た固体電解コンデンサ。
  2. 【請求項２】 禁止帯は、粗面化層または多孔質層に対
    するシリコーンの拡散層により形成した請求項１に記載
    の固体電解コンデンサ。
  3. 【請求項３】 シリコーンの拡散層はシリコーンのポリ
    シロキサンが２量体〜１０量体の低分子シリコーンであ
    る請求項２に記載の固体電解コンデンサ。
  4. 【請求項４】 禁止帯は、弁作用金属の粗面化層または
    多孔質層の表面積に比して小さい表面積となるように加
    工処理した圧縮層または溶融凝縮層により形成した請求
    項１に記載の固体電解コンデンサ。
  5. 【請求項５】 禁止帯は、弁作用金属の粗面化層または
    多孔質層をその弁作用金属基材が露呈するように除去し
    た分断溝により形成した請求項１に記載の固体電解コン
    デンサ。
  6. 【請求項６】 弁作用金属の表面に形成した粗面化層ま
    たは多孔質層内に、少なくとも陽極引き出し部とコンデ
    ンサ素子部の境界部分を形成すべく導電性高分子材料の
    浸透を防止する禁止帯を設けると共に、この禁止帯上に
    レジスト材を設け、この禁止帯およびレジスト材により
    区分されたコンデンサ素子部の表面に誘電体酸化皮膜
    層、導電性高分子層および導電体層を順次形成し、陽極
    引き出し部の表面および上記導電体層にそれぞれ端子を
    取り付けた固体電解コンデンサ。
  7. 【請求項７】 レジスト材は耐熱性テープ材に耐熱性の
    シリコーン系粘着剤を塗膜したテープからなり、禁止帯
    は上記テープのシリコーン系粘着剤からのシリコーン拡
    散層により形成した請求項６に記載の固体電解コンデン
    サ。
  8. 【請求項８】 シリコーンの拡散層はシリコーンのポリ
    シロキサンが２量体〜１０量体の低分子シリコーンであ
    る請求項７に記載の固体電解コンデンサ。
  9. 【請求項９】 レジスト材は耐熱性テープ材に耐熱性の
    シリコーン系粘着剤を塗膜したテープからなり、そのテ
    ープ幅が禁止帯の帯幅よりも大である請求項６に記載の
    固体電解コンデンサ。
  10. 【請求項１０】 禁止帯は、弁作用金属の粗面化層また
    は多孔質層の表面積に比して小さい表面積となるように
    加圧処理した圧縮層または溶融凝縮層により形成した請
    求項６に記載の固体電解コンデンサ。
  11. 【請求項１１】 禁止帯は、弁作用金属の粗面化層また
    は多孔質層をその弁作用金属基材が露呈するように除去
    した分断溝により形成した請求項６に記載の固体電解コ
    ンデンサ。
  12. 【請求項１２】 弁作用金属が箔状である請求項１ある
    いは６に記載の固体電解コンデンサ。
  13. 【請求項１３】 弁作用金属が少なくともアルミニウ
    ム、タンタル、ニオブ、ジルコン、チタンのいずれか一
    つか、あるいはそれらの複合体もしくは合金よりなる請
    求項１あるいは６に記載の固体電解コンデンサ。
  14. 【請求項１４】 導電性高分子層を形成する材料が、モ
    ノマーが複素５員環化合物およびその誘導体であり、ド
    ーパントがアリールスルホン酸からなる電解酸化重合に
    より形成される導電性高分子である請求項１あるいは６
    に記載の固体電解コンデンサ。
  15. 【請求項１５】 弁作用金属の表面に粗面化層または多
    孔質層を形成する陽極処理工程と、上記弁作用金属の粗
    面化層または多孔質層内に少なくとも陽極引き出し部と
    コンデンサ素子部の境界部分を形成すべく導電性高分子
    材料の浸透を防止する禁止帯を形成する予備工程と、上
    記禁止帯により区分されたコンデンサ素子部の表面に誘
    電体酸化皮膜層、導電性高分子層および導電体層を順次
    形成する素子形成工程と、上記陽極引き出し部の表面お
    よび上記導電体層上にそれぞれ端子を形成する後処理工
    程を具備する固体電解コンデンサの製造方法。
  16. 【請求項１６】 禁止帯を形成する予備工程は、弁作用
    金属の粗面化層または多孔質層上にシリコーン塗膜を形
    成し、上記粗面化層または多孔質層内に所定のシリコー
    ン拡散層による禁止帯が形成されるように所定時間放置
    する制御工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載
    の固体電解コンデンサの製造方法。
  17. 【請求項１７】 禁止帯を形成する予備工程は、弁作用
    金属の表面に形成した粗面化層または多孔質層の一部を
    切削により除去して形成することを特徴とする請求項１
    ５に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
  18. 【請求項１８】禁止帯を形成する予備工程は、弁作用金
    属の表面に形成した粗面化層または多孔質層の一部をプ
    レス加工により圧縮して形成することを特徴とする請求
    項１５に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
  19. 【請求項１９】 禁止帯を形成する予備工程は、弁作用
    金属の表面に形成した粗面化層または多孔質層の一部を
    溶解加工により溶融凝縮して形成することを特徴とする
    請求項１５に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
  20. 【請求項２０】 弁作用金属の表面に粗面化層または多
    孔質層を形成する陽極処理工程と、上記弁作用金属の粗
    面化層または多孔質層内に少なくとも陽極引き出し部と
    コンデンサ素子部の境界部分を形成すべく導電性高分子
    材料の浸透を防止する禁止帯を形成し、かつ上記禁止帯
    上にするレジスト材を形成する予備工程と、上記禁止帯
    により区分されたコンデンサ素子部の表面に誘電体酸化
    皮膜層、導電性高分子層および導電体層を順次形成する
    素子形成工程と、上記陽極引き出し部の表面および上記
    導電体層上にそれぞれ端子を形成する後処理工程を具備
    する固体電解コンデンサの製造方法。
  21. 【請求項２１】 予備工程は、弁作用金属の表面に形成
    した粗面化層または多孔質層上に耐熱性テープ基材に耐
    熱性のシリコーン系粘着剤を塗膜したテープを粘着し、
    上記粗面化層または多孔質層内に所定のシリコーン拡散
    層よりなる禁止帯が形成されるように所定時間放置する
    制御工程を具備する請求項２０に記載の固体電解コンデ
    ンサの製造方法。
  22. 【請求項２２】 予備工程は、弁作用金属の粗面化層ま
    たは多孔質層の一部を切削により除去して分断溝よりな
    る禁止帯を形成した後に、上記禁止帯を塞ぐようにレジ
    ストテープを粘着することを特徴とする請求項２０に記
    載の固体電解コンデンサの製造方法。
  23. 【請求項２３】 予備工程は、弁作用金属の粗面化層ま
    たは多孔質層の一部をプレス加工または溶解加工して圧
    縮層または溶融凝縮層よりなる禁止帯を形成した後に、
    上記禁止帯を塞ぐようにレジストテープを粘着すること
    を特徴とする請求項２０に記載の固体電解コンデンサの
    製造方法。
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