JP2001196271A - Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same - Google Patents
Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸湿に頼るエージングよりも効率的に固体電
解コンデンサをエージングして漏れ電流を低減する。ま
た、静電容量の低下を抑制しながら漏れ電流を低減す
る。
【解決手段】 弁作用金属、酸化皮膜層、固体電解質層
を含むコンデンサ素子に、150℃以上の沸点および1
50℃以下の融点を有する有機化合物を含有させ、コン
デンサ素子が上記有機化合物を含んだ状態で外装体の内
部に配置する。直流電圧の印加により、上記有機化合物
を溶媒とした酸化皮膜の修復を行う。また、上記有機化
合物とともに(またはこれに代えて)水素発生電位以上
の還元電位を有する物質を固体電解質層に含有させる。
[PROBLEMS] To reduce leakage current by aging a solid electrolytic capacitor more efficiently than aging relying on moisture absorption. In addition, the leakage current is reduced while suppressing a decrease in capacitance. SOLUTION: A capacitor element including a valve metal, an oxide film layer and a solid electrolyte layer has a boiling point of 150 ° C.
An organic compound having a melting point of 50 ° C. or less is contained, and the capacitor element is disposed inside the package with the organic compound included. The application of a DC voltage restores the oxide film using the organic compound as a solvent. Further, a substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential is contained in the solid electrolyte layer together with (or instead of) the organic compound.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム、タ
ンタル、ニオブなどの弁作用金属を陽極として用い、導
電性高分子、二酸化マンガンなどの固体電解質を電解質
として用いる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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid electrolytic capacitor using a valve metal such as aluminum, tantalum or niobium as an anode and a solid electrolyte such as a conductive polymer or manganese dioxide as an electrolyte and a method for producing the same. It is.
【0002】[0002]
【従来の技術】陽極として弁作用金属を用いた固体電解
コンデンサは、一般に、以下の方法で作製される。ま
ず、表面を粗面化したアルミニウム、または粉末焼結し
たタンタル、ニオブなどの弁作用金属多孔体を陽極と
し、この弁作用金属多孔体の全表面に誘電体酸化皮膜を
形成する。次いで、誘電体酸化皮膜の表面上に固体電解
質層としてポリピロールなどの導電性高分子または二酸
化マンガンなどを形成する。続いて、カーボン層、銀層
などからなる陰極層を固体電解質層上に形成する。その
後、陽極リード部に陽極引き出し端子を溶接などによ
り、陰極層に陰極引き出し端子を導電性接着剤などを用
いてそれぞれ取り付ける。最後に、陰極引き出し端子お
よび陽極引き出し端子の一部が外部に露出するように、
素子全体を外装樹脂で被覆する。陰極層を形成せず、固
体電解質層から陰極引き出し端子に直接電気的接続をと
る方法が採用されることもある。2. Description of the Related Art A solid electrolytic capacitor using a valve metal as an anode is generally manufactured by the following method. First, a valve action metal porous body such as aluminum whose surface is roughened or powder sintered tantalum or niobium is used as an anode, and a dielectric oxide film is formed on the entire surface of the valve action metal porous body. Next, a conductive polymer such as polypyrrole or manganese dioxide is formed as a solid electrolyte layer on the surface of the dielectric oxide film. Subsequently, a cathode layer composed of a carbon layer, a silver layer, and the like is formed on the solid electrolyte layer. Thereafter, an anode lead terminal is attached to the anode lead portion by welding or the like, and a cathode lead terminal is attached to the cathode layer using a conductive adhesive or the like. Finally, so that a part of the cathode lead terminal and the anode lead terminal is exposed to the outside,
The entire device is covered with an exterior resin. In some cases, a method in which the cathode layer is not formed and a direct electrical connection is made from the solid electrolyte layer to the cathode extraction terminal.
【0003】外装樹脂は、外部との気密性を保つ役割を
担うため、リード、箔、端子などの電極引き出し部材と
の間の密着強度を確保する必要がある。特に固体電解質
に導電性高分子を用いた場合には、気密性が十分でない
と劣化が激しく、長期間の電気特性の維持が困難とな
る。従って、気密性を確保するために、外装樹脂は、一
般に、エポキシ系の熱硬化性樹脂を使用して、モールド
成型(チップタイプ)またはディップ成型(リード線タ
イプ)により、形成される。[0003] Since the exterior resin plays a role of maintaining the airtightness with the outside, it is necessary to secure the adhesion strength between the exterior resin and an electrode lead member such as a lead, a foil or a terminal. In particular, when a conductive polymer is used for the solid electrolyte, if the airtightness is not sufficient, the deterioration will be severe, and it will be difficult to maintain the electrical characteristics for a long time. Therefore, in order to ensure airtightness, the exterior resin is generally formed by molding (chip type) or dip molding (lead wire type) using an epoxy-based thermosetting resin.
【0004】外装樹脂に代えて、ケースを用いた固体電
解コンデンサも知られている。このコンデンサは、陰極
引き出し端子および陽極引き出し端子の一部を外部に引
き出した状態で、ケース内に素子全体を挿入し、ケース
の開口部を樹脂などを用いて封止して作製される。ケー
スとしては、樹脂やセラミックスの絶縁体、または端子
部との接合箇所を絶縁化した金属が用いられる。[0004] A solid electrolytic capacitor using a case instead of an exterior resin is also known. This capacitor is manufactured by inserting the whole element into a case and sealing the opening of the case with a resin or the like with a part of the cathode lead terminal and the anode lead terminal pulled out to the outside. As the case, an insulator of resin or ceramics, or a metal in which a joint with a terminal portion is insulated is used.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】一般に、電解質として
電解液を用いた電解コンデンサは、製造時に誘電体酸化
皮膜に生じた欠陥を修復する能力を備えている。このた
め、漏れ電流は大きく増加しない。しかし、電解質とし
て固体電解質を用いた固体電解コンデンサには、電解質
が固体であるために、誘電体酸化皮膜を修復する能力が
欠けている。このため、誘電体酸化皮膜に欠陥が発生す
ると、この欠陥を自己修復することができない。したが
って、製造時の機械的ストレスや熱的ストレスによって
誘電体酸化皮膜が劣化した場合に、漏れ電流が大きくな
る傾向がある。Generally, an electrolytic capacitor using an electrolytic solution as an electrolyte has an ability to repair a defect generated in a dielectric oxide film during manufacturing. Therefore, the leakage current does not increase significantly. However, a solid electrolytic capacitor using a solid electrolyte as an electrolyte lacks the ability to repair a dielectric oxide film because the electrolyte is solid. Therefore, when a defect occurs in the dielectric oxide film, the defect cannot be self-repaired. Therefore, when the dielectric oxide film is deteriorated due to mechanical stress or thermal stress during manufacturing, the leakage current tends to increase.
【0006】そこで、従来は、固体電解コンデンサの漏
れ電流を低減するために、エージングが施されていた。
このエージング処理は、外装形成前または外装形成後
に、陽極、陰極端子間に所定の直流電圧を印加して行わ
れる。この処理は、雰囲気中から吸収した水を電解液と
して皮膜修復を行うものである。しかし、素子の吸湿に
依存する修復であるために、従来のエージング処理で
は、安定した漏れ電流特性を得るために長時間を必要と
していた。Therefore, aging has conventionally been performed to reduce the leakage current of the solid electrolytic capacitor.
This aging treatment is performed by applying a predetermined DC voltage between the anode and cathode terminals before or after forming the outer package. In this process, the film is restored using water absorbed from the atmosphere as an electrolytic solution. However, since the repair depends on the moisture absorption of the element, the conventional aging process requires a long time to obtain stable leakage current characteristics.
【0007】特開平5−243096号公報には、固体
電解質として導電性高分子を用いる場合に、耐圧低下部
に電流を集中させ、ジュール熱で導電性高分子を絶縁化
するという手法が提案されている。しかし、欠陥部が大
きい場合は絶縁化が不十分となり、漏れ電流が低減でき
ない場合があった。[0007] Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-243096 proposes a method in which, when a conductive polymer is used as a solid electrolyte, a current is concentrated in a portion where the breakdown voltage is reduced, and the conductive polymer is insulated by Joule heat. ing. However, when the defect is large, the insulation is insufficient, and the leakage current cannot be reduced in some cases.
【0008】また、酸化皮膜は、固体電解質層の形成に
よっても劣化する。このため、固体電解コンデンサの製
造工程では再化成による皮膜修復が行われる。再化成
は、固体電解質を形成したコンデンサ素子を電解液中に
浸漬し、電解槽を陰極としてコンデンサ素子の陽極との
間に直流電圧を印加することにより行われる。再化成
は、エージングとともに、漏れ電流を抑制するための有
効な手段である。しかし、再化成などを行うと、コンデ
ンサの静電容量が低下する現象が観察されることがあっ
た。また、エージング処理においても、コンデンサの静
電容量が低下する現象が観察されることがあった。[0008] The oxide film also deteriorates due to the formation of the solid electrolyte layer. Therefore, in the manufacturing process of the solid electrolytic capacitor, the film is repaired by re-chemical conversion. Re-chemical formation is performed by immersing the capacitor element on which the solid electrolyte is formed in an electrolytic solution, and applying a DC voltage between the electrolytic cell and the anode of the capacitor element using the electrolytic cell as a cathode. Re-chemical formation is an effective means for suppressing leakage current together with aging. However, when re-chemical formation or the like is performed, a phenomenon in which the capacitance of the capacitor decreases may be observed. Also, in the aging process, a phenomenon that the capacitance of the capacitor is reduced may be observed.
【0009】そこで、本発明は、吸湿に頼るエージング
よりも効率的に漏れ電流を低減できる固体電解コンデン
サとその製造方法を提供することを目的とする。また、
本発明の別の目的は、静電容量の低下を抑制しながら漏
れ電流を低減できる固体電解コンデンサとその製造方法
を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to provide a solid electrolytic capacitor capable of reducing a leakage current more efficiently than aging relying on moisture absorption and a method of manufacturing the same. Also,
It is another object of the present invention to provide a solid electrolytic capacitor capable of reducing a leakage current while suppressing a decrease in capacitance, and a method for manufacturing the same.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の固体電解コンデンサは、弁作用金
属、この弁作用金属の表面に形成された酸化皮膜層、お
よびこの酸化皮膜層上に形成された固体電解質層を含む
コンデンサ素子を外装体の内部に有し、コンデンサ素子
が、150℃以上の沸点および150℃以下の融点を有
する有機化合物を含有することを特徴とする。To achieve the above object, a first solid electrolytic capacitor of the present invention comprises a valve metal, an oxide film layer formed on the surface of the valve metal, and an oxide film formed on the valve metal. A capacitor element including a solid electrolyte layer formed on the layer is provided inside the exterior body, and the capacitor element contains an organic compound having a boiling point of 150 ° C. or higher and a melting point of 150 ° C. or lower.
【0011】また、本発明の第1の固体電解コンデンサ
の製造方法は、上記コンデンサの製造方法であって、1
50℃以上の沸点および150℃以下の融点を有する有
機化合物をコンデンサ素子の内部に含浸させ、上記有機
化合物を含んだ状態でコンデンサ素子を外装体の内部に
配置することを特徴とする。Further, a first method for manufacturing a solid electrolytic capacitor of the present invention is a method for manufacturing a capacitor as described above,
An organic compound having a boiling point of 50 ° C. or more and a melting point of 150 ° C. or less is impregnated into the inside of the capacitor element, and the capacitor element is placed inside the exterior body while containing the organic compound.
【0012】上記第1のコンデンサおよびその製造方法
によれば、有機化合物の存在により、従来よりも効率的
に固体電解コンデンサをエージングすることができ、容
易に漏れ電流が小さい固体電解コンデンサを得ることが
できる。According to the first capacitor and the method for manufacturing the same, the solid electrolytic capacitor can be aged more efficiently than in the prior art due to the presence of the organic compound, and a solid electrolytic capacitor having a small leakage current can be easily obtained. Can be.
【0013】上記目的を達成するために、本発明の第2
の固体電解コンデンサは、弁作用金属、この弁作用金属
の表面に形成された酸化皮膜層、およびこの酸化皮膜層
上に形成された固体電解質層を含むコンデンサ素子を外
装体の内部に有し、コンデンサ素子が、水素発生電位以
上の還元電位を有する物質を含有することを特徴とす
る。In order to achieve the above object, a second aspect of the present invention is provided.
A solid electrolytic capacitor having a valve element, an oxide film layer formed on the surface of the valve metal, and a capacitor element including a solid electrolyte layer formed on the oxide film layer inside an exterior body, The capacitor element contains a substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential.
【0014】また、本発明の第2の固体電解コンデンサ
の製造方法は、弁作用金属、この弁作用金属の表面に形
成された酸化皮膜層、およびこの酸化皮膜層上に形成さ
れた固体電解質層を含むコンデンサ素子を外装体の内部
に有し、コンデンサ素子を外装体の内部に配置する前
に、水素発生電位以上の還元電位を有する物質を固体電
解質層に含有させることを特徴とする。Further, a second method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the present invention comprises a valve metal, an oxide film layer formed on the surface of the valve metal, and a solid electrolyte layer formed on the oxide film layer. And a substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential is contained in the solid electrolyte layer before disposing the capacitor element inside the exterior body.
【0015】上記第2のコンデンサおよびその製造方法
によれば、水素発生電位以上の還元電位を有する物質の
存在により、静電容量の低下を抑制しながら漏れ電流を
低減できる。上記物質の添加は、エージング時のみなら
ず、特に再化成において効果を発揮する。According to the second capacitor and the method of manufacturing the same, the presence of the substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential can reduce the leakage current while suppressing a decrease in capacitance. The addition of the above substances is effective not only at the time of aging but also particularly at the time of re-chemical formation.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい形態につ
いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below.
【0017】コンデンサ素子に含まれる有機化合物は、
150℃以上の高い沸点を有するため、固体電解コンデ
ンサの製造工程などにおける熱処理を経ても気化しにく
い。固体電解コンデンサの製造工程において、コンデン
サ素子の引き出し端子への固定や陰極層の形成に伴う熱
処理は、少なくとも150℃程度の加熱を伴うことが多
い。したがって、沸点が150℃未満の有機化合物を用
いると、含浸させても保持されないばかりか、気化して
陰極層などの形成不良や引き出し端子への接合不良を引
き起こし、コンデンサの電気特性を低下させることがあ
る。The organic compound contained in the capacitor element is
Since it has a high boiling point of 150 ° C. or more, it is difficult to vaporize even after heat treatment in a manufacturing process of a solid electrolytic capacitor or the like. In the manufacturing process of the solid electrolytic capacitor, the heat treatment for fixing the capacitor element to the lead-out terminal and forming the cathode layer often involves heating at least about 150 ° C. Therefore, when an organic compound having a boiling point of less than 150 ° C. is used, not only is it not retained even when impregnated, but also it vaporizes and causes poor formation of the cathode layer and the like and poor connection to the lead terminal, thereby deteriorating the electrical characteristics of the capacitor. There is.
【0018】有機化合物の沸点は、200℃以上がさら
に好ましい。外装体として、樹脂をトランスファーモー
ルド成型、ディップ成型により形成する場合、樹脂の硬
化のためにコンデンサ素子が150〜200℃程度の加
熱にさらされるからである。The boiling point of the organic compound is more preferably 200 ° C. or higher. This is because, when the resin is formed by transfer molding or dip molding as the exterior body, the capacitor element is exposed to heating at about 150 to 200 ° C. to cure the resin.
【0019】有機化合物の沸点は、250℃以上が特に
好ましい。いわゆるチップタイプの固体電解コンデンサ
を基板にはんだ実装する場合、コンデンサが230〜2
50℃程度の加熱にさらされるからである。もっとも、
実装方法や加熱時間などの条件によっては、有機化合物
の沸点が250℃未満であっても急激に気化することな
く使用に耐え得るから、はんだ実装するコンデンサに使
用する有機化合物の沸点が250℃以上に制限されるわ
けではない。The boiling point of the organic compound is particularly preferably 250 ° C. or higher. When a so-called chip-type solid electrolytic capacitor is mounted on a board by soldering, the capacitor may be 230 to 2
This is because they are exposed to heating at about 50 ° C. However,
Depending on conditions such as the mounting method and heating time, even if the boiling point of the organic compound is less than 250 ° C, it can withstand use without sudden vaporization, so the boiling point of the organic compound used for the capacitor to be soldered is 250 ° C or more. It is not limited to.
【0020】有機化合物は、150℃以下の融点を有
し、液体として存在するか、または固体であっても電圧
印加時の酸化皮膜欠陥部での漏れ電流によるジュール熱
で局部的には迅速に液化し得る。この液体を溶媒(有機
溶媒)として、固体電解質層からイオンが溶出して電解
液が形成される。こうして、コンデンサ素子に自己修復
能力が付与される。自己修復能力が付与されると、製造
工程で発生した酸化皮膜欠陥部がエージング電圧で容易
に修復でき、製品実装や使用時に酸化皮膜に欠陥が発生
しても、使用時の電圧の印加による自己修復が可能とな
る。The organic compound has a melting point of 150 ° C. or less, and exists locally as a liquid. Even if it is a solid, it is locally rapidly generated by Joule heat due to a leakage current at an oxide film defect when a voltage is applied. May liquefy. Using this liquid as a solvent (organic solvent), ions are eluted from the solid electrolyte layer to form an electrolytic solution. Thus, the self-healing ability is provided to the capacitor element. When the self-healing ability is given, the oxide film defect generated in the manufacturing process can be easily repaired by the aging voltage, and even if a defect occurs in the oxide film during product mounting or use, the self-repair by applying the voltage during use Repair is possible.
【0021】有機化合物は、常温(25℃)では固体で
あることが好ましい。このような有機化合物は、外装体
からしみ出しにくく、保持性に優れている。有機化合物
の融点は、常温で固体状態とするために25℃より高い
ことが好ましいが、40℃よりも高いことがさらに好ま
しい。固体電解コンデンサを含む電気製品の通常の使用
温度域(40℃以下)で固体として存在できるからであ
る。特に外装体として樹脂を用いている場合には、通常
の使用温度域においてコンデンサ素子内部から有機化合
物が樹脂へと浸透して樹脂を侵さないことが望まれる。
さらに高い使用温度域が想定される場合には、60℃を
超える融点を有する有機化合物を用いるとよい。The organic compound is preferably solid at room temperature (25 ° C.). Such an organic compound hardly exudes from the exterior body and has excellent holding properties. The melting point of the organic compound is preferably higher than 25 ° C. in order to be in a solid state at room temperature, and more preferably higher than 40 ° C. This is because it can exist as a solid in a normal use temperature range (40 ° C. or less) of an electric product including a solid electrolytic capacitor. In particular, when a resin is used as the exterior body, it is desired that the organic compound does not penetrate into the resin from the inside of the capacitor element and attack the resin in a normal use temperature range.
When a higher use temperature range is assumed, an organic compound having a melting point exceeding 60 ° C. may be used.
【0022】有機溶媒がイオン過多となると、電圧印加
時に、酸化皮膜の欠陥部に急激な電流が流れ、逆に皮膜
を破損させるおそれがある。したがって、有機溶媒は、
実質的にイオン解離しない、または解離定数が低い物質
が好適である。If the organic solvent has an excessive amount of ions, a sharp current flows through a defective portion of the oxide film when a voltage is applied, and the film may be damaged on the contrary. Therefore, the organic solvent is
A substance that does not substantially dissociate ions or has a low dissociation constant is preferred.
【0023】このような有機溶媒を提供できる有機化合
物としては、特に制限されないが、アルコール、フェノ
ール、エステル、エーテルおよびケトンから選ばれる少
なくとも1種が挙げられる。ここで、アルコールからケ
トンまでの各用語は、広義の意味で用いており、例えば
フェノールには、ベンゼン環の水素が水酸基により置換
された、各種のフェノール誘導体が含まれる。これらの
化合物は、概して、固体電解質からのイオンの溶出によ
り適度な導電性を有する電解液となる有機溶媒を提供す
る。The organic compound capable of providing such an organic solvent is not particularly limited, and includes at least one selected from alcohol, phenol, ester, ether and ketone. Here, the terms from alcohol to ketone are used in a broad sense. For example, phenol includes various phenol derivatives in which hydrogen on a benzene ring is substituted with a hydroxyl group. These compounds generally provide an organic solvent that becomes an electrolyte having moderate conductivity by elution of ions from the solid electrolyte.
【0024】解離定数が過度に高くなければ、有機化合
物として、有機酸を用いることもできる。このような有
機酸としては、脂肪酸が好適である。有機酸は、25℃
のpKaにより表示して4.5以上の解離定数を有する
ことが好ましい。適度な解離により、修復に適した導電
性が得られるからである。If the dissociation constant is not excessively high, an organic acid can be used as the organic compound. Fatty acids are preferred as such organic acids. Organic acid at 25 ° C
It preferably has a dissociation constant of 4.5 or more expressed by pKa. This is because conductivity appropriate for repair can be obtained by appropriate dissociation.
【0025】好適な有機化合物の別の例は、アミンであ
る。ここでも、アミンは、脂肪族アミン、芳香族アミン
を含み、第一級〜第三級アミンをいずれも含む広義の用
語である。アミンは、有機溶媒中の水素イオンに配位し
て、水素イオン濃度を低下させる作用を有する。この作
用により、強酸による酸化皮膜の損傷を抑制できる。ま
た、特に弁作用金属としてアルミニウムを用いた場合に
は、水素イオン濃度が上昇すると酸化皮膜のダメージが
過大となるが、アミンを用いれば、このダメージを抑制
することができる。Another example of a suitable organic compound is an amine. Here, the term amine is a broad term including aliphatic amines and aromatic amines, and includes all primary to tertiary amines. The amine has a function of coordinating with hydrogen ions in the organic solvent to lower the hydrogen ion concentration. By this action, damage to the oxide film by the strong acid can be suppressed. In particular, when aluminum is used as the valve metal, an increase in the hydrogen ion concentration causes excessive damage to the oxide film. However, when an amine is used, this damage can be suppressed.
【0026】酸化皮膜の修復時には、通常、対となる反
応で水素イオンが還元して水素ガスが発生する。水素ガ
スの発生を積極的に抑制するためには、コンデンサ素子
に、水素発生電位以上の還元電位を有する物質、換言す
れば水素よりも還元されやすい酸化剤、をさらに含有さ
せることが好ましい。かかる物質は、水素よりも優先的
に還元されて水素ガスの発生を抑制するからである。When the oxide film is repaired, the hydrogen ions are reduced by the paired reaction to generate hydrogen gas. In order to actively suppress the generation of hydrogen gas, it is preferable that the capacitor element further contain a substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential, in other words, an oxidizing agent which is more easily reduced than hydrogen. This is because such a substance is preferentially reduced over hydrogen to suppress generation of hydrogen gas.
【0027】水素発生電位以上の還元電位を有する物質
としては、過塩素酸およびその塩、過マンガン酸および
その塩、クロム酸およびその塩、ペルオキソ二硫酸およ
びその塩、ならびにニトロ基含有化合物を挙げることが
できる。ただし、固体電解質として導電性高分子を使用
する場合には、その導電性高分子を酸化分解しない物質
を選択することが好ましい。このような物質としては、
ニトロ基含有化合物が最適である。また、この物質は、
上記と同様の理由から、150℃以上の沸点を有するこ
とが好ましい。Examples of the substance having a reduction potential higher than the hydrogen generation potential include perchloric acid and its salts, permanganic acid and its salts, chromic acid and its salts, peroxodisulfuric acid and its salts, and nitro group-containing compounds. be able to. However, when a conductive polymer is used as the solid electrolyte, it is preferable to select a substance that does not oxidize and decompose the conductive polymer. Such substances include:
Compounds containing nitro groups are most suitable. This substance also
For the same reason as above, it is preferable to have a boiling point of 150 ° C. or higher.
【0028】水素ガスの発生は、コンデンサの内圧を押
し上げる。特に固体電解質層と誘電体酸化皮膜との間で
ガス圧が上昇するため、内圧の上昇が過度に至ると、固
体電解質層が誘電体酸化皮膜から剥離することもある。
固体電解質層の剥離は、コンデンサの静電容量の低下と
いう新たな問題を引き起こす。吸湿した水により酸化皮
膜を修復する従来のエージングでは、水素イオンの還元
による水素ガスの発生は避けがたいものであった。しか
し、本発明の上記好ましい形態によれば、水素ガスの発
生を抑制しながら、酸化皮膜を修復できる。The generation of hydrogen gas increases the internal pressure of the condenser. In particular, since the gas pressure increases between the solid electrolyte layer and the dielectric oxide film, if the internal pressure rises excessively, the solid electrolyte layer may peel off from the dielectric oxide film.
The peeling of the solid electrolyte layer causes a new problem that the capacitance of the capacitor decreases. In conventional aging, in which an oxide film is repaired with water that has absorbed moisture, generation of hydrogen gas due to reduction of hydrogen ions has been inevitable. However, according to the preferred embodiment of the present invention, the oxide film can be repaired while suppressing generation of hydrogen gas.
【0029】水素ガス発生を抑制できる上記物質は、固
体電解コンデンサの再化成工程における静電容量の維持
にも有効である。再化成は、水、アルコールなどの溶媒
中で行われる。このため、上記と同様、水素イオンの還
元による水素ガスの発生が問題となる。安定した漏れ電
流特性を得るためには、複数回に分けて行われる固体電
解層の形成ごとに再化成を適用することが望ましい。複
数回の再化成は、静電容量の低下を招きやすいが、固体
電解質に水素発生電位以上の還元電位を有する物質を含
有させれば、固体電解質層の剥離を抑制できる。The above substances capable of suppressing the generation of hydrogen gas are also effective for maintaining the capacitance in the step of re-forming a solid electrolytic capacitor. The re-formation is performed in a solvent such as water or alcohol. For this reason, the generation of hydrogen gas due to the reduction of hydrogen ions becomes a problem as described above. In order to obtain stable leakage current characteristics, it is desirable to apply re-chemical formation each time the solid electrolytic layer is formed a plurality of times. The re-formation a plurality of times tends to lower the capacitance, but if the solid electrolyte contains a substance having a reduction potential higher than the hydrogen generation potential, the solid electrolyte layer can be prevented from peeling off.
【0030】すなわち、本発明の製造方法の好ましい一
形態では、コンデンサ素子を外装体の内部に配置する前
に、水素発生電位以上の還元電位を有する物質を含有す
る固体電解質層または固体電解質層の一部となる固体電
解質に溶媒を接触させた状態で直流電圧を印加すること
により、酸化皮膜層の欠陥を修復する工程がさらに行わ
れる。電解液となる溶媒としては、水、アルコールなど
の有機溶媒、これらの混合溶媒を用いることができる。
固体電解質層は、固体電解質層の一部を形成する工程
と、酸化皮膜層の欠陥を修復する上記工程とを交互に繰
り返しながら形成してもよい。That is, in a preferred embodiment of the production method of the present invention, before disposing the capacitor element inside the outer package, the solid electrolyte layer containing a substance having a reduction potential higher than the hydrogen generation potential or a solid electrolyte layer containing A step of repairing a defect in the oxide film layer is further performed by applying a DC voltage in a state where the solvent is in contact with the solid electrolyte to be a part. As a solvent to be an electrolytic solution, an organic solvent such as water and alcohol, or a mixed solvent thereof can be used.
The solid electrolyte layer may be formed by alternately repeating the step of forming a part of the solid electrolyte layer and the above-described step of repairing a defect of the oxide film layer.
【0031】酸化皮膜の修復に伴う水素ガス発生につい
て、図5を参照して説明する。The generation of hydrogen gas accompanying the repair of the oxide film will be described with reference to FIG.
【0032】酸化皮膜102の欠損部110を修復する
ために電圧を印加すると、欠損部110の弁作用金属1
01側(陽極側)において下記反応(1)が進行すると
ともに、欠損部110の固体電解質層103側(陰極
側)において下記反応(2)が進行する(図5(A))。
その結果、反応(1)により酸化皮膜の修復部112が
生成するが、反応(2)によって発生する水素ガスの圧
力により、固体電解質層の剥離111が発生することが
あった(図5(B))。なお、下記反応式は、弁作用金属
としてタンタルを用いた場合について例示したものであ
るが、他の弁作用金属を用いた場合にも、同様の反応が
進行する。When a voltage is applied to repair the defective portion 110 of the oxide film 102, the valve metal 1
The following reaction (1) proceeds on the 01 side (anode side), and the following reaction (2) proceeds on the solid electrolyte layer 103 side (cathode side) of the deficient portion 110 (FIG. 5A).
As a result, the repair part 112 of the oxide film is generated by the reaction (1), but the peeling 111 of the solid electrolyte layer may occur due to the pressure of the hydrogen gas generated by the reaction (2) (FIG. 5 (B)). )). Although the following reaction formula illustrates the case where tantalum is used as a valve action metal, the same reaction proceeds when another valve action metal is used.
【0033】 2Ta+10OH-→Ta2O5+5H2O+10e- (1) 10H++10e-→5H2↑ (2)2Ta + 10OH − → Ta 2 O 5 + 5H 2 O + 10e − (1) 10H + + 10e − → 5H 2 ↑ (2)
【0034】固体電解質層の剥離を抑制するために、有
機化合物とともに、あるいは単独で添加される上記物質
は、反応(2)を抑制しつつ、還元されても気体を放出
しない(ガス化しない)物質であることがさらに好まし
い。The above-mentioned substance added together with the organic compound or alone to suppress the separation of the solid electrolyte layer does not release gas (is not gasified) even when reduced, while suppressing the reaction (2). More preferably, it is a substance.
【0035】また、有機化合物として、それ自体が、水
素発生電位以上の還元電位を有する物質を用いてもよ
い。このような物質としては、例えば、ニトロ基含有化
合物である3−ニトロアニソール(融点:54℃、沸点
260℃)が挙げられる。As the organic compound, a substance having a reduction potential higher than the hydrogen generation potential may be used. Examples of such a substance include 3-nitroanisole, a nitro group-containing compound (melting point: 54 ° C, boiling point: 260 ° C).
【0036】有機化合物によって固体電解コンデンサに
自己修復能力を付与するためには、コンデンサ素子の内
部に、有機化合物を含有させるだけではなく、この有機
化合物が製造工程において失われないように配慮する必
要がある。従来から、固体電解質層に導電性高分子を用
いる場合には、重合促進剤などとして各種の有機化合物
が添加されていた。しかし、導電性高分子層は形成後に
洗浄されるため、添加された有機化合物は、導電性高分
子の重合後に残存していたとしても、洗い流されてい
た。したがって、有機化合物は、固体電解質層の洗浄工
程後に含浸させるか、洗浄工程前に含浸させたとしても
有機化合物が洗い流されにくいように、有機化合物が溶
解しにくい洗浄液を選択することが好ましい。こうし
て、有機化合物を含有した状態で、コンデンサ素子をケ
ース内に収容、または外装樹脂により被覆することがで
きる。In order to provide a solid electrolytic capacitor with a self-healing ability by using an organic compound, it is necessary not only to include the organic compound in the capacitor element but also to make sure that the organic compound is not lost in the manufacturing process. There is. Conventionally, when a conductive polymer is used for a solid electrolyte layer, various organic compounds have been added as a polymerization accelerator or the like. However, since the conductive polymer layer is washed after formation, even if the added organic compound remains after polymerization of the conductive polymer, it has been washed away. Therefore, it is preferable that the organic compound is impregnated after the washing step of the solid electrolyte layer, or a cleaning liquid in which the organic compound is hardly dissolved is selected so that the organic compound is hardly washed off even if impregnated before the washing step. Thus, the capacitor element containing the organic compound can be housed in the case or covered with the exterior resin.
【0037】また、効果的な修復を行うためには、有機
化合物をコンデンサ素子の細孔の深部にまで含浸させる
ことが望まれる。特に、常温で固体の有機化合物を深く
含浸させるためには、以下に示す方法が適している。For effective repair, it is desired that the organic compound is impregnated deep into the pores of the capacitor element. In particular, the following method is suitable for deeply impregnating an organic compound which is solid at room temperature.
【0038】上記方法の一例は、有機化合物を溶媒に溶
解させた溶液をコンデンサ素子に含浸させる工程と、加
熱して上記溶媒を蒸発させる工程とを含む方法である。
溶媒としては、沸点が100℃以下の有機溶媒が好まし
く、例えばエタノールやイソプロピルアルコールといっ
た低級アルコールなどを用いることができる。One example of the above method is a method including a step of impregnating a capacitor element with a solution in which an organic compound is dissolved in a solvent, and a step of heating to evaporate the solvent.
As the solvent, an organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or lower is preferable. For example, lower alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol can be used.
【0039】上記方法の別の一例は、有機化合物を加熱
して発生させた蒸気をコンデンサ素子に含浸させる方法
である。Another example of the above method is a method of impregnating a capacitor element with vapor generated by heating an organic compound.
【0040】上記方法のまた別の一例は、加熱して液化
させた有機化合物をコンデンサ素子に含浸させる方法で
ある。Another example of the above method is a method of impregnating a capacitor element with an organic compound liquefied by heating.
【0041】上記方法のさらに別の一例は、加熱して粘
度を低下させた有機化合物をコンデンサ素子に含浸させ
る方法である。Still another example of the above method is a method of impregnating a capacitor element with an organic compound whose viscosity has been reduced by heating.
【0042】上記各方法は、固体電解質層を形成した後
であって、外装体内部へのコンデンサ素子の配置前であ
れば、いずれの段階で行ってもよい。Each of the above methods may be performed at any stage after forming the solid electrolyte layer and before disposing the capacitor element inside the exterior body.
【0043】上記方法のまた別の一例は、固体電解質層
を形成するための溶液に有機化合物を添加することによ
り、この有機化合物をコンデンサ素子に含有させる方法
である。Another example of the above method is a method in which an organic compound is added to a solution for forming a solid electrolyte layer so that the organic compound is contained in a capacitor element.
【0044】上記に例示した各方法は、有機化合物の種
類などに応じて適宜選択すればよい。ただし、細孔深部
への到達度という観点からは、溶解溶液を含浸の後、溶
媒を蒸発除去する方法、および固体電解質層形成時に含
有させる方法が有利であり、含浸濃度を上げて効果を上
げるという観点からは、蒸気法、液化法などによる方法
が有利である。Each of the methods exemplified above may be appropriately selected according to the kind of the organic compound and the like. However, from the viewpoint of the degree of reaching the deep part of the pores, a method of evaporating and removing the solvent after the impregnation of the dissolved solution, and a method of containing the solvent at the time of forming the solid electrolyte layer are advantageous, and the effect is increased by increasing the impregnation concentration. From the viewpoint, a method using a vapor method, a liquefaction method, or the like is advantageous.
【0045】こうして含浸させた有機化合物を利用し
て、酸化皮膜の欠陥の修復が行われる。すなわち、上記
で説明したように、直流電圧を印加することにより、有
機化合物の液体が接触する酸化皮膜層の欠陥を修復する
工程がさらに実施される。このエージング処理時に有機
化合物が固体であれば、直流電圧の印加に伴って欠陥部
への電流集中により発生する熱で有機化合物を液化する
とともに、上記直流電圧の印加により酸化皮膜層の欠陥
を修復するとよい。Using the organic compound impregnated in this way, the defect of the oxide film is repaired. That is, as described above, by applying a DC voltage, a step of repairing a defect of the oxide film layer that is in contact with the liquid of the organic compound is further performed. If the organic compound is solid at the time of this aging treatment, the organic compound is liquefied by the heat generated by current concentration on the defective portion with the application of the DC voltage, and the defect of the oxide film layer is repaired by the application of the DC voltage. Good to do.
【0046】再化成は、固体電解質層を形成する工程で
行うことができるため、洗浄による影響は考慮しなくて
もよい。水素発生電位以上の還元電位を有する物質は、
例えば、固体電解質層を形成するための溶液に添加する
ことにより、固体電解質層に含有させることができる。
また例えば、この物質を添加した溶液を固体電解質層ま
たは固体電解質層の一部となる固体電解質と接触させる
ことにより、固体電解質層に含有させることができる。Since the re-chemical formation can be performed in the step of forming the solid electrolyte layer, it is not necessary to consider the influence of the cleaning. Substances having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential
For example, by adding to a solution for forming a solid electrolyte layer, it can be contained in the solid electrolyte layer.
Further, for example, the solution in which this substance is added can be contained in the solid electrolyte layer by contacting the solution with the solid electrolyte layer or a solid electrolyte that becomes a part of the solid electrolyte layer.
【0047】水素発生電位以上の還元電位を有する物質
は、固体電解質層に50ppm以上10重量%以下の範
囲で含有させることが好ましい。濃度が低すぎると静電
容量低下抑制の効果が十分得られない場合がある。一
方、濃度が高すぎると導電性高分子の電導度の低下など
を引き起こす場合がある。なお、再化成後の固体電解質
層の洗浄により、上記濃度は、最終製品としての固体電
解コンデンサでは、再化成の際の値よりも低い数値とし
て測定されることがある。The substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential is preferably contained in the solid electrolyte layer in a range of 50 ppm to 10% by weight. If the concentration is too low, the effect of suppressing the decrease in capacitance may not be sufficiently obtained. On the other hand, if the concentration is too high, the conductivity of the conductive polymer may be reduced. Note that, due to washing of the solid electrolyte layer after re-chemical formation, the above concentration may be measured as a value lower than the value at the time of re-chemical formation in a solid electrolytic capacitor as a final product.
【0048】以下、図面を参照しながら、本発明の固体
電解コンデンサとその製造方法の例について説明する。Hereinafter, an example of the solid electrolytic capacitor of the present invention and a method of manufacturing the same will be described with reference to the drawings.
【0049】図2に示す固体電解コンデンサでは、コン
デンサ素子が外装体9により被覆されている。この固体
電解コンデンサでは、コンデンサ素子は、弁作用金属か
らなる陽極1、弁作用金属の表面に形成された誘電体酸
化皮膜2、誘電体酸化皮膜上に形成された固体電解質層
3、固体電解質層上に形成された陰極層4から構成され
ている。In the solid electrolytic capacitor shown in FIG. 2, the capacitor element is covered with an outer package 9. In this solid electrolytic capacitor, the capacitor elements include an anode 1 made of a valve metal, a dielectric oxide film 2 formed on the surface of the valve metal, a solid electrolyte layer 3 formed on the dielectric oxide film, and a solid electrolyte layer. It comprises a cathode layer 4 formed thereon.
【0050】コンデンサ素子は、その全体が外装体9に
より覆われている。ただし、導通を確保するために、コ
ンデンサ素子からは、陰極引き出し端子7および陽極引
き出し端子8が外装体9を貫通して外部に引き出されて
いる。陽極引き出し端子8は、陽極リード5を介して陽
極1に接続している。一方、陰極引き出し端子7は、導
電性接着剤6などを介して陰極層4に接続している。The capacitor element is entirely covered by an outer package 9. However, in order to ensure conduction, the cathode lead-out terminal 7 and the anode lead-out terminal 8 are drawn out of the capacitor element through the exterior body 9. The anode lead-out terminal 8 is connected to the anode 1 via the anode lead 5. On the other hand, the cathode lead-out terminal 7 is connected to the cathode layer 4 via a conductive adhesive 6 or the like.
【0051】本発明を適用できる固体電解コンデンサ
は、図2に示した形態に限定されず、例えば、図3に示
すように、陽極引き出し端子を設けず、外装体9の表面
に露出させた陽極リード5と、陰極引き出し端子7とに
それぞれ接続する一対の外部端子10を配置してもよ
い。また、図4に示すように、陰極引き出し端子も省略
して、陰極層4に導電性接着剤6などで貼り付けた陰極
箔11を外装体9の表面に露出させ、この陰極箔11と
陽極リード5とに一対の外部端子10をそれぞれ接続さ
せてもよい。これらの構造において、陰極層4および導
電性接着剤6の形成を省略することは可能である。ま
た、図示しないが、従来の電解液タイプの電解コンデン
サのように、陽極箔、陰極箔、セパレータの積層体を捲
回したものに、電解液に代えて固体電解質を充填した構
造を採用してもよい。この場合は、陽極箔、陰極箔に取
りつけた各々のリードが外装体から引き出されて端子と
なる。The solid electrolytic capacitor to which the present invention can be applied is not limited to the embodiment shown in FIG. 2. For example, as shown in FIG. 3, an anode exposed on the surface of the outer package 9 without an anode lead-out terminal is provided. A pair of external terminals 10 respectively connected to the lead 5 and the cathode lead terminal 7 may be arranged. Further, as shown in FIG. 4, the cathode lead-out terminal is also omitted, and the cathode foil 11 attached to the cathode layer 4 with the conductive adhesive 6 or the like is exposed on the surface of the exterior body 9. A pair of external terminals 10 may be connected to the leads 5 respectively. In these structures, the formation of the cathode layer 4 and the conductive adhesive 6 can be omitted. In addition, although not shown, a structure in which a solid electrolyte is filled in place of an electrolytic solution on a wound product of an anode foil, a cathode foil, and a separator, as in a conventional electrolytic solution type electrolytic capacitor, is employed. Is also good. In this case, each of the leads attached to the anode foil and the cathode foil is pulled out from the exterior body to become a terminal.
【0052】以下、各部材についてさらに説明する。Hereinafter, each member will be further described.
【0053】陽極1は、弁作用金属からなる。弁作用金
属としては、好ましくは、アルミニウム、タンタルまた
はニオブを使用できる。図示を省略するが、陽極は、外
面に連通する多数の微細な空孔ないし細孔を有する多孔
体となっている。The anode 1 is made of a valve metal. Aluminum, tantalum or niobium can preferably be used as valve metal. Although not shown, the anode is a porous body having a large number of fine holes or pores communicating with the outer surface.
【0054】陽極としてアルミニウムを用いる場合は、
アルミニウム箔にエッチング処理などの粗面化処理を施
して多数の小孔を形成した多孔体を用いればよい。タン
タルやニオブを用いる場合は、弁作用金属粉末をプレス
成形した後に焼結した多孔体を用いればよい。弁作用金
属粉末をシート状に塗布した後に焼結して多孔体として
もよい。これらの多孔体箔は、捲回または積層して用い
ても構わない。When aluminum is used as the anode,
A porous body in which a number of small holes are formed by subjecting an aluminum foil to a surface roughening treatment such as an etching treatment may be used. When tantalum or niobium is used, a porous body obtained by pressing and molding a valve metal powder and then sintering may be used. The valve metal powder may be applied in the form of a sheet and then sintered to form a porous body. These porous foils may be wound or laminated.
【0055】誘電体酸化皮膜層2は、弁作用金属多孔体
の表面を陽極酸化して形成される。ここでも図示を省略
するが、誘電体酸化皮膜層は、通常、陽極引き出し端子
に接合するための陽極リード5の一部を残して弁作用金
属の全ての表面に形成され、多孔体の微細な空孔の表面
にも形成される。The dielectric oxide film layer 2 is formed by anodizing the surface of the valve metal porous body. Although not shown here, the dielectric oxide film layer is usually formed on all surfaces of the valve metal except a part of the anode lead 5 for joining to the anode lead-out terminal. It is also formed on the surface of the hole.
【0056】固体電解質層3は、二酸化マンガンや導電
性高分子材料から形成される。ここでも図示を省略する
が、この層は、多孔体の微細な空孔内にも形成される。
固体電解質は、特に限定されないが、ポリピロール、ポ
リアニリン、ポリチオフェンなどの導電性高分子が好適
である。The solid electrolyte layer 3 is formed from manganese dioxide or a conductive polymer material. Although not shown here, this layer is also formed in the fine pores of the porous body.
The solid electrolyte is not particularly limited, but a conductive polymer such as polypyrrole, polyaniline, and polythiophene is preferable.
【0057】陰極層4は、カーボン層、銀層などから構
成され、固体電解質層によって引き出される容量を集電
するために形成される。陰極層は、陽極の弁作用金属多
孔体が箔状の場合には箔表面に形成される。しかし、多
孔体として箔の捲回体または積層体を用いる場合には、
多孔体全体の外表面に形成してもよい。多孔体が粉末焼
結体である場合には、その外表面に形成される。陰極層
は、必須ではなく、構造および材料によっては固体電解
質層3と陰極引き出し端子7とを直接接合してもよい。The cathode layer 4 is composed of a carbon layer, a silver layer and the like, and is formed to collect the capacity drawn by the solid electrolyte layer. The cathode layer is formed on the foil surface when the anode valve-acting metal porous body has a foil shape. However, when using a rolled or laminated body of foil as the porous body,
It may be formed on the outer surface of the entire porous body. When the porous body is a powder sintered body, it is formed on the outer surface thereof. The cathode layer is not essential, and the solid electrolyte layer 3 and the cathode lead terminal 7 may be directly joined depending on the structure and material.
【0058】陰極引き出し端子7は、通常、銀接着剤な
どの導電性接着剤層6により、陰極層4と接合される。
ただし、陰極引き出し端子7を固体電解層3に直接接合
する場合には、導電性接着剤層6も必要とされない場合
がある。The cathode lead-out terminal 7 is usually joined to the cathode layer 4 by a conductive adhesive layer 6 such as a silver adhesive.
However, when the cathode extraction terminal 7 is directly joined to the solid electrolytic layer 3, the conductive adhesive layer 6 may not be required.
【0059】陽極引き出し端子8は、陽極に挿入された
陽極リード5に溶接などにより接合される。The anode lead-out terminal 8 is joined to the anode lead 5 inserted in the anode by welding or the like.
【0060】外装体9は、陰極引き出し端子7および陽
極引き出し端子8の貫通部分を除いて、素子全体を覆う
ように形成されている。外装体としては、セラミック
製、樹脂製または金属製のケースを用いてもよいが、図
示した形態では、外装樹脂を用いている。外装樹脂は、
モールド成型またはディップ成型により形成されたもの
が好ましい。樹脂としては、例えば、エポキシ系の樹脂
を用いることができる。The exterior body 9 is formed so as to cover the entire device except for the penetrating portions of the cathode lead terminal 7 and the anode lead terminal 8. A ceramic, resin, or metal case may be used as the exterior body, but an exterior resin is used in the illustrated embodiment. The exterior resin is
Those formed by molding or dip molding are preferred. As the resin, for example, an epoxy resin can be used.
【0061】図1は、本発明の固体電解コンデンサを製
造する方法の例を示す工程図である。FIG. 1 is a process chart showing an example of a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor of the present invention.
【0062】まず、弁作用金属箔のエッチングまたは弁
作用金属粉末の焼結体の形成により、陽極を形成する。
次いで、陽極の表面に誘電体酸化皮膜を形成し、この酸
化皮膜上に、固体電解質層を形成する。その後、必要に
応じて陰極層を形成する。ここまでの工程は、従来から
行われてきた方法により実施すればよい。First, an anode is formed by etching a valve metal foil or forming a sintered body of a valve metal powder.
Next, a dielectric oxide film is formed on the surface of the anode, and a solid electrolyte layer is formed on the oxide film. Then, a cathode layer is formed as needed. The steps so far may be performed by a conventionally performed method.
【0063】図1に示した工程では、陰極層を形成した
後、上記に例示した方法により、コンデンサ素子に有機
化合物を含浸させる。ただし、有機化合物の含浸は、固
体電解質層形成後、外装形成または外装封止前であれ
ば、いずれの段階で実施しても構わない。また、固体電
解質層の形成溶液に有機化合物を添加することにより、
有機化合物を含浸させてもよい。この形成溶液には、上
記のように、水素発生電位以上の還元電位を有する物質
を同時に添加してもよい。In the step shown in FIG. 1, after forming the cathode layer, the capacitor element is impregnated with an organic compound by the method exemplified above. However, the impregnation of the organic compound may be performed at any stage after formation of the solid electrolyte layer and before formation of the exterior or sealing of the exterior. Also, by adding an organic compound to the forming solution of the solid electrolyte layer,
Organic compounds may be impregnated. As described above, a substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential may be simultaneously added to this forming solution.
【0064】水素発生電位以上の還元電位を有する物質
は、この物質を添加した溶液を固体電解質層または固体
電解質層の一部となる固体電解質と接触させることによ
り、固体電解質層に含有させてもよい。上記のように、
この物質は、再化成時やエージング時のの固体電解質層
の剥離を抑制する。The substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential can be contained in the solid electrolyte layer by bringing the solution containing the substance into contact with the solid electrolyte layer or a solid electrolyte which is a part of the solid electrolyte layer. Good. As described above,
This substance suppresses separation of the solid electrolyte layer during re-formation or aging.
【0065】引き続き、組み立て工程において、陰極引
き出しリードおよび陽極引き出しリードとの接合が行わ
れる。最後に、外装ケースへの挿入および封止、または
外装樹脂の形成が行われて、コンデンサ素子が外装体内
に配置される。必要に応じ、外装で覆われていない両端
子部分は、所定の方向に折り曲げられる。Subsequently, in the assembling process, bonding with the cathode lead and the anode lead is performed. Finally, insertion and sealing into the exterior case or formation of the exterior resin are performed, and the capacitor element is arranged in the exterior body. If necessary, both terminal portions not covered with the exterior are bent in a predetermined direction.
【0066】こうして得られた固体電解コンデンサは、
コンデンサ素子の内部に有機化合物を含有している。こ
の有機化合物、特に、固体電解質の内部および誘電体酸
化皮膜と固体電解質層との界面に存在する有機化合物が
液化した有機溶媒に、固体電解質中からイオンが溶出し
て、酸化皮膜の自己修復能力が与えられる。この自己修
復能力により、漏れ電流の小さな固体電解コンデンサを
効率的に提供できる。The solid electrolytic capacitor thus obtained is
The capacitor element contains an organic compound. The ions are eluted from the solid electrolyte into the organic solvent in which the organic compound, particularly the organic compound present inside the solid electrolyte and at the interface between the dielectric oxide film and the solid electrolyte layer, is liquefied. Is given. Due to this self-healing ability, a solid electrolytic capacitor having a small leakage current can be efficiently provided.
【0067】有機化合物は、固体電解質の内部および誘
電体酸化皮膜と固体電解質層との界面から選ばれる少な
くとも一方に存在することが好ましい。この点は、水素
発生電位以上の還元電位を有する物質についても、同様
である。The organic compound is preferably present in at least one selected from the inside of the solid electrolyte and the interface between the dielectric oxide film and the solid electrolyte layer. The same applies to a substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential.
【0068】有機化合物は、その全体が液化する必要は
なく、漏れ電流が流れる部分において、漏れ電流により
発生するジュール熱により局部的に液化して溶媒として
作用すればよい。The organic compound does not need to be liquefied as a whole, but only needs to be locally liquefied by Joule heat generated by the leakage current in a portion where the leakage current flows to act as a solvent.
【0069】なお、固体電解質として導電性高分子を用
いる場合には、固体電解質層に有機化合物を含浸させる
と、電圧印加時に、誘電体酸化皮膜の欠陥が発生してい
る部分において導電性高分子中のドーパントが抜けやす
く(脱ドープしやすく)なる。脱ドープすると導電性高
分子の抵抗値は高くなる。このような副次的な効果によ
り、漏れ電流を低減することもできる。In the case where a conductive polymer is used as the solid electrolyte, when the solid electrolyte layer is impregnated with an organic compound, the conductive polymer is formed in a portion where a defect of the dielectric oxide film occurs when a voltage is applied. The dopant inside is easily removed (easy to be undoped). When undoped, the resistance value of the conductive polymer increases. Such a secondary effect can also reduce the leakage current.
【0070】[0070]
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものでは
ない。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples.
【0071】[実施例A:所定の融点および沸点を有す
る有機化合物の含浸]まず、有機化合物の含浸によるエ
ージングの効果の相違を確認した実施例および比較例に
ついて説明する。Example A: Impregnation of Organic Compound Having Predetermined Melting Point and Boiling Point First, examples and comparative examples in which a difference in aging effect due to impregnation of an organic compound was confirmed will be described.
【0072】(比較例A)まず、比較のために、有機化
合物を含浸させずに固体電解コンデンサを作製した。タ
ンタル粉末をリードとともに成形し、焼成して、1.4
mm×3.0mm×3.8mmの弁作用金属多孔体を形
成した。次いで、リード先端を除き細孔表面を含む多孔
体の全表面に、リン酸水溶液中における化成電圧20V
の陽極酸化処理を施して、誘電体酸化皮膜層を形成し
た。その後、細孔内を含む誘電体酸化皮膜層の表面上
に、ピロールモノマーの化学酸化重合により、ポリピロ
ールからなる固体電解質層を形成した。Comparative Example A First, for comparison, a solid electrolytic capacitor was prepared without impregnation with an organic compound. The tantalum powder is molded together with the lead, fired, and 1.4
A valve metal porous body of mm × 3.0 mm × 3.8 mm was formed. Next, a chemical conversion voltage of 20 V
Was subjected to an anodic oxidation treatment to form a dielectric oxide film layer. Thereafter, a solid electrolyte layer made of polypyrrole was formed on the surface of the dielectric oxide film layer including the inside of the pores by chemical oxidation polymerization of a pyrrole monomer.
【0073】引き続き、カーボン層および銀層を、多孔
体の外側表面の固体電解質層上に積層して陰極層とし
た。その後、陰極層に、銀接着剤(導電性接着剤)を用
いて陰極引き出し端子を接着した。一方、陽極となる弁
作用金属多孔体のリード部には、陽極引き出し端子を溶
接で接合した。さらに、エポキシ系樹脂のトランスファ
ーモールド成型によって、外装体を形成した。陰極引き
出し端子および陽極引き出し端子の露出部分を折り曲げ
て、図2と同様の断面を有する固体電解コンデンサを得
た。Subsequently, a carbon layer and a silver layer were laminated on the solid electrolyte layer on the outer surface of the porous body to form a cathode layer. Thereafter, the cathode lead-out terminal was adhered to the cathode layer using a silver adhesive (conductive adhesive). On the other hand, an anode lead-out terminal was welded to the lead portion of the valve metal porous body serving as the anode. Further, an exterior body was formed by transfer molding of an epoxy resin. The exposed portions of the cathode lead terminal and the anode lead terminal were bent to obtain a solid electrolytic capacitor having a cross section similar to that of FIG.
【0074】(実施例A1)陰極層まで形成したコンデ
ンサ素子にアルコールを含浸させた点を除いては、比較
例Aと同様にして固体電解コンデンサを得た。アルコー
ルとしては、融点17℃、沸点290℃のグリセリンを
用いた。含浸方法としては、グリセリンをイソプロピル
アルコールに20重量%溶解させた溶液に、コンデンサ
素子を浸漬し、その後引き上げた素子を120℃に加熱
してイソプロピルアルコールを蒸発させる方法を採用し
た。Example A1 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Comparative Example A, except that the capacitor element formed up to the cathode layer was impregnated with alcohol. Glycerin having a melting point of 17 ° C and a boiling point of 290 ° C was used as the alcohol. As the impregnation method, a method was used in which the capacitor element was immersed in a solution in which glycerin was dissolved in isopropyl alcohol at 20% by weight, and then the lifted element was heated to 120 ° C. to evaporate the isopropyl alcohol.
【0075】(実施例A2)陰極層まで形成したコンデ
ンサ素子にアルコールを含浸させた点を除いては、比較
例Aと同様にして固体電解コンデンサを得た。アルコー
ルとしては、融点17℃、沸点290℃のグリセリンを
用いた。含浸方法としては、密閉した容器中に、コンデ
ンサ素子とグリセリンとをそれぞれ入れた2つの小容器
を配置し、グリセリンを100℃に加熱して蒸気を発生
させ、その蒸気にコンデンサ素子をさらす方法を採用し
た。Example A2 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Comparative Example A, except that the capacitor element formed up to the cathode layer was impregnated with alcohol. Glycerin having a melting point of 17 ° C and a boiling point of 290 ° C was used as the alcohol. As the impregnation method, a method in which two small containers each containing a capacitor element and glycerin are placed in a sealed container, glycerin is heated to 100 ° C. to generate steam, and the capacitor element is exposed to the steam. Adopted.
【0076】(実施例A3)陰極層まで形成したコンデ
ンサ素子にアルコールを含浸させた点を除いては、比較
例Aと同様にして固体電解コンデンサを得た。アルコー
ルとしては、融点59℃、沸点210℃のステアリルア
ルコールを用いた。含浸方法としては、ステアリルアル
コールをエタノールに3重量%溶解させた溶液に、コン
デンサ素子を浸漬し、その後引き上げた素子を100℃
に加熱してエタノールを蒸発させる方法を採用した。Example A3 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Comparative Example A, except that the capacitor element formed up to the cathode layer was impregnated with alcohol. As the alcohol, stearyl alcohol having a melting point of 59 ° C. and a boiling point of 210 ° C. was used. As an impregnation method, the capacitor element was immersed in a solution in which stearyl alcohol was dissolved in ethanol at 3% by weight, and then the raised element was heated at 100 °
To evaporate the ethanol.
【0077】(実施例A4)導電性高分子層まで形成し
たコンデンサ素子にアルコールを含浸させた点を除いて
は、比較例Aと同様にして固体電解コンデンサを得た。
アルコールとしては、融点59℃、沸点210℃のステ
アリルアルコールを用いた。含浸方法としては、ステア
リルアルコールをエタノールに3重量%溶解させた溶液
に、コンデンサ素子を浸漬し、その後引き上げた素子を
100℃に加熱してエタノールを蒸発させる方法を採用
した。Example A4 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Comparative Example A, except that the capacitor element formed up to the conductive polymer layer was impregnated with alcohol.
As the alcohol, stearyl alcohol having a melting point of 59 ° C. and a boiling point of 210 ° C. was used. As the impregnation method, a method was used in which the capacitor element was immersed in a solution in which stearyl alcohol was dissolved at 3% by weight in ethanol, and then the pulled-up element was heated to 100 ° C. to evaporate the ethanol.
【0078】(実施例A5)陰極層まで形成したコンデ
ンサ素子にフェノール(誘導体)を含浸させた点を除い
ては、比較例Aと同様にして固体電解コンデンサを得
た。フェノールとしては、融点73℃、沸点218℃の
2,3−キシレノールを用いた。含浸方法としては、キ
シレノールをエタノールに10重量%溶解させた溶液
に、コンデンサ素子を浸漬し、その後引き上げた素子を
100℃に加熱してエタノールを蒸発させる方法を採用
した。Example A5 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Comparative Example A, except that the phenol (derivative) was impregnated in the capacitor element formed up to the cathode layer. As phenol, 2,3-xylenol having a melting point of 73 ° C and a boiling point of 218 ° C was used. As the impregnation method, a method was used in which the capacitor element was immersed in a solution in which xylenol was dissolved in ethanol at 10% by weight, and then the lifted element was heated to 100 ° C. to evaporate the ethanol.
【0079】(実施例A6)導電性高分子層を形成する
工程において、フェノール(誘導体)を含浸させた点を
除いては、比較例Aと同様にして固体電解コンデンサを
得た。フェノールとしては、融点73℃、沸点218℃
の2,3−キシレノールを用いた。含浸方法としては、
キシレノールを溶解させた溶液を用いて化学酸化重合法
を行う方法を採用した。具体的には、キシレノールをピ
ロールモノマー溶液(ピロールを混合溶解した水/エタ
ノール混合液)中に10重量%溶解させた溶液と、酸化
剤溶液(硫酸鉄(III)を溶解した水/エタノール混合
液)に同じくキシレノールを10wt%溶解させた溶液
とを準備し、この二液への交互浸漬による化学酸化重合
法によって導電性高分子を形成した。ただし、導電性高
分子層形成後の洗浄工程では、洗浄液として、キシレノ
ールの溶解度が低い水を用いた。これにより、導電性高
分子層形成と同時にコンデンサ素子中にキシレノールを
含有させた。Example A6 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Comparative Example A, except that phenol (derivative) was impregnated in the step of forming the conductive polymer layer. As phenol, melting point 73 ° C, boiling point 218 ° C
2,3-xylenol was used. As the impregnation method,
A method of performing a chemical oxidation polymerization method using a solution in which xylenol was dissolved was employed. Specifically, a solution in which xylenol is dissolved at 10% by weight in a pyrrole monomer solution (a water / ethanol mixed solution in which pyrrole is mixed and dissolved) is mixed with an oxidizing agent solution (a water / ethanol mixed solution in which iron (III) sulfate is dissolved). ), A solution in which xylenol was dissolved at 10 wt% was prepared, and a conductive polymer was formed by a chemical oxidation polymerization method by alternately immersing the two solutions. However, in the washing step after the formation of the conductive polymer layer, water having a low solubility of xylenol was used as the washing liquid. Thereby, xylenol was contained in the capacitor element simultaneously with the formation of the conductive polymer layer.
【0080】(実施例A7)陰極層まで形成したコンデ
ンサ素子にエステルを含浸させた点を除いては、比較例
Aと同様にして固体電解コンデンサを得た。エステルと
しては、融点−22℃、沸点250℃の安息香酸ブチル
を用いた。含浸方法としては、安息香酸ブチルを100
℃に加熱して低粘度化した溶液に、コンデンサ素子を浸
漬する方法を採用した。Example A7 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Comparative Example A, except that the capacitor element formed up to the cathode layer was impregnated with an ester. As the ester, butyl benzoate having a melting point of −22 ° C. and a boiling point of 250 ° C. was used. As the impregnation method, butyl benzoate is
A method was used in which the capacitor element was immersed in a solution whose viscosity was reduced by heating to ℃.
【0081】(実施例A8)固体電解質層まで形成した
コンデンサ素子にエーテルを含浸させた点を除いては、
比較例Aと同様にして固体電解コンデンサを得た。エー
テルとしては、融点28℃、沸点259℃のジフェニル
エーテルを用いた。含浸方法としては、ジフェニルエー
テルをエタノールに5重量%溶解させた溶液にコンデン
サ素子を浸漬し、その後引き上げた素子を100℃に加
熱してエタノールを蒸発させる方法を採用した。Example A8 Except that the capacitor element formed up to the solid electrolyte layer was impregnated with ether,
A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Comparative Example A. As the ether, diphenyl ether having a melting point of 28 ° C. and a boiling point of 259 ° C. was used. As the impregnation method, a method was used in which the capacitor element was immersed in a solution in which diphenyl ether was dissolved at 5% by weight in ethanol, and then the pulled-up element was heated to 100 ° C. to evaporate the ethanol.
【0082】(実施例A9)固体電解質層まで形成した
コンデンサ素子にケトンを含浸させた点を除いては、比
較例Aと同様にして固体電解コンデンサを得た。ケトン
としては、融点28℃、沸点199℃のホロンを用い
た。含浸方法としては、ホロンをエタノールに5重量%
溶解させた溶液にコンデンサ素子を浸漬し、その後引き
上げた素子を100℃に加熱してエタノールを蒸発させ
る方法を採用した。Example A9 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Comparative Example A, except that the capacitor element formed up to the solid electrolyte layer was impregnated with ketone. As the ketone, holon having a melting point of 28 ° C. and a boiling point of 199 ° C. was used. As the impregnation method, 5% by weight of holon in ethanol
A method was used in which the capacitor element was immersed in the dissolved solution, and then the pulled-up element was heated to 100 ° C. to evaporate ethanol.
【0083】(実施例A10)陰極層まで形成したコン
デンサ素子に脂肪酸を含浸させた点を除いては、比較例
Aと同様にして固体電解コンデンサを得た。脂肪酸とし
ては、融点71℃、沸点360℃のステアリン酸(pK
a>4.6)を用いた。含浸方法としては、ステアリン
酸を100℃に加熱して得た溶融液に、コンデンサ素子
を浸漬する方法を採用した。Example A10 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Comparative Example A, except that the capacitor element formed up to the cathode layer was impregnated with a fatty acid. Fatty acids include stearic acid having a melting point of 71 ° C and a boiling point of 360 ° C (pK
a> 4.6) was used. As the impregnation method, a method of immersing the capacitor element in a melt obtained by heating stearic acid to 100 ° C. was adopted.
【0084】(実施例A11)陰極層まで形成したコン
デンサ素子にアミンを含浸させた点を除いては、比較例
Aと同様にして固体電解コンデンサを得た。アミンとし
ては、融点21℃、沸点360℃のトリエタノールアミ
ンを用いた。含浸方法としては、トリエタノールアミン
をエタノールに5重量%溶解させた溶液に、コンデンサ
素子を浸漬し、その後引き上げた素子を100℃に加熱
してエタノールを蒸発させる方法を採用した。Example A11 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Comparative Example A, except that the capacitor element formed up to the cathode layer was impregnated with an amine. As the amine, triethanolamine having a melting point of 21 ° C. and a boiling point of 360 ° C. was used. As the impregnation method, a method was used in which the capacitor element was immersed in a solution in which triethanolamine was dissolved at 5% by weight in ethanol, and then the pulled-up element was heated to 100 ° C. to evaporate the ethanol.
【0085】(実施例A12)陰極層まで形成したコン
デンサ素子にアミンを含浸させた点を除いては、比較例
Aと同様にして固体電解コンデンサを得た。アミンとし
ては、融点53℃、沸点310℃のジフェニルアミンを
用いた。含浸方法としては、ジフェニルアミンを100
℃に加熱して得た溶融液に、コンデンサ素子を浸漬する
方法を採用した。Example A12 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Comparative Example A except that the capacitor element formed up to the cathode layer was impregnated with an amine. As the amine, diphenylamine having a melting point of 53 ° C. and a boiling point of 310 ° C. was used. As an impregnation method, diphenylamine is
A method was used in which the capacitor element was immersed in a melt obtained by heating to ° C.
【0086】(実施例A13)固体電解質層まで形成し
たコンデンサ素子にニトロ基含有化合物を含有させた点
を除いては、実施例A1と同様とした固体電解コンデン
サを得た。ニトロ基含有化合物としては、融点165℃
の4−ニトロフタル酸を用いた。このコンデンサ素子
は、グリセリンとニトロフタル酸とを含有することにな
る。ニトロフタル酸の含浸方法としては、2重量%の4
−ニトロフタル酸を含む水/エタノール混合溶液に、コ
ンデンサ素子を浸漬し、その後引き上げた素子を100
℃に加熱して水/エタノールを蒸発させる方法を採用し
た。Example A13 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Example A1, except that the nitro group-containing compound was contained in the capacitor element formed up to the solid electrolyte layer. Nitro group-containing compound has a melting point of 165 ° C
Of 4-nitrophthalic acid was used. This capacitor element contains glycerin and nitrophthalic acid. Nitrophthalic acid is impregnated with 2% by weight of 4%.
Immersing the capacitor element in a water / ethanol mixed solution containing nitrophthalic acid,
A method was employed in which water / ethanol was evaporated by heating to ° C.
【0087】(実施例A14)導電性高分子層を形成す
る工程でニトロ基含有化合物を含有させた点を除いて
は、実施例A1と同様にして固体電解コンデンサを得
た。ニトロ基含有化合物としては、融点54℃、沸点2
60℃の3−ニトロアニソールを用いた。このコンデン
サ素子は、グリセリンとニトロアニソールとを含有する
ことになる。ニトロアニソールの含浸方法としては、ニ
トロアニソールを溶解させた溶液を用いて化学酸化重合
法を行う方法を採用した。具体的には、ピロールモノマ
ーの化学酸化重合によりポリピロールからなる導電性高
分子層を形成する際に、モノマー溶液および酸化剤(硫
酸鉄(III))溶液として、それぞれ1重量%の3−ニ
トロアニソールを溶解させた水/エタノール混合溶液を
準備し、この二液に交互浸漬することにより、ニトロア
ニソールを含有する導電性高分子層を形成した。ただ
し、導電性高分子層形成後の洗浄工程では、洗浄液とし
て、ニトロアニソールの溶解度が低い水を用いた。Example A14 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Example A1, except that a nitro group-containing compound was contained in the step of forming the conductive polymer layer. As the nitro group-containing compound, a melting point of 54 ° C. and a boiling point of 2
3-Nitroanisole at 60 ° C was used. This capacitor element contains glycerin and nitroanisole. As a method of impregnating nitroanisole, a method of performing a chemical oxidation polymerization method using a solution in which nitroanisole was dissolved was employed. Specifically, when a conductive polymer layer made of polypyrrole is formed by chemical oxidative polymerization of a pyrrole monomer, 1% by weight of 3-nitroanisole is used as a monomer solution and an oxidizing agent (iron (III) sulfate) solution. A solution of water / ethanol in which was dissolved was prepared, and alternately immersed in the two solutions to form a conductive polymer layer containing nitroanisole. However, in the washing step after the formation of the conductive polymer layer, water having low solubility of nitroanisole was used as the washing liquid.
【0088】(実施例A15)固体電解質層まで形成し
たコンデンサ素子にニトロ基含有化合物を含浸させた点
を除いては、比較例Aと同様にして固体電解コンデンサ
を得た。ニトロ基含有化合物としては、融点54℃、沸
点260℃の3−ニトロアニソールを用いた。含浸方法
としては、3−ニトロアニソールをエタノールに3重量
%溶解させた溶液にコンデンサ素子を浸漬し、その後引
き上げた素子を100℃に加熱してエタノールを蒸発さ
せる方法を採用した。Example A15 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Comparative Example A, except that the capacitor element formed up to the solid electrolyte layer was impregnated with a nitro group-containing compound. As the nitro group-containing compound, 3-nitroanisole having a melting point of 54 ° C and a boiling point of 260 ° C was used. As the impregnation method, a method was used in which the capacitor element was immersed in a solution in which 3-nitroanisole was dissolved at 3% by weight in ethanol, and then the lifted element was heated to 100 ° C. to evaporate the ethanol.
【0089】以上の比較例A、実施例A1〜A15から
は、いずれも、定格6.3V、規格値150μFの固体
電解コンデンサが得られた。From Comparative Example A and Examples A1 to A15, solid electrolytic capacitors having a rated value of 6.3 V and a standard value of 150 μF were obtained.
【0090】これらの固体電解コンデンサについて、常
温で10Vの電圧を印加することにより1時間のエージ
ング処理を施した。各実施例、比較例について、各10
0個のコンデンサを処理した。These solid electrolytic capacitors were subjected to an aging treatment for one hour by applying a voltage of 10 V at room temperature. For each example and comparative example, 10
No capacitors were processed.
【0091】その結果、比較例Aのコンデンサでは、漏
れ電流が20〜100μAと依然として大きく、実用範
囲内にまで低下させることはできなかった。これに対
し、上記各実施例のコンデンサでは、いずれも数分間の
処理で漏れ電流が全て5μA以下となり、実用上問題が
ない程度にまで漏れ電流を抑制できた。As a result, in the capacitor of Comparative Example A, the leakage current was still as large as 20 to 100 μA, and could not be reduced to a practical range. On the other hand, in each of the capacitors of the above embodiments, the leakage current was reduced to 5 μA or less in all of the treatments for several minutes, and the leakage current could be suppressed to a practically acceptable level.
【0092】比較例Aのコンデンサの漏れ電流を実用範
囲とするためには、温度85℃、相対湿度85%での吸
湿と、その後直ちに実施する上記温度での10V電圧印
加によるエージング処理を必要とした。これにより、漏
れ電流を全て5μA以下とすることができたが、エージ
ング処理に要した時間は、吸湿時間を合わせると10数
時間に及んだ。また、このコンデンサは多くの水を含ん
でいるため、はんだ実装時の加熱により水が急激に気化
して外装にクラックが生じた。これを防止するために
は、エージング処理後に乾燥工程を必要とした。このた
め、トータルとしてのエージング処理はさらに長期化す
ることとなった。120℃で40時間の乾燥を行ったと
ころ、漏れ電流は平均約10μAとなった。乾燥処理前
と比較して漏れ電流の増加が認められたが、これは乾燥
時に熱ストレスが加わり、再度、酸化皮膜が損傷したた
めと考えられる。In order to make the leakage current of the capacitor of Comparative Example A within the practical range, it is necessary to absorb moisture at a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 85%, and then immediately carry out aging treatment by applying a 10 V voltage at the above temperature. did. As a result, all the leakage currents could be reduced to 5 μA or less, but the time required for the aging treatment reached ten and several hours including the moisture absorption time. Further, since this capacitor contains a large amount of water, the water was rapidly vaporized due to heating during solder mounting, and cracks occurred on the exterior. To prevent this, a drying step was required after the aging treatment. For this reason, the aging process as a whole is further lengthened. After drying at 120 ° C. for 40 hours, the leakage current was about 10 μA on average. An increase in the leakage current was observed as compared with that before the drying treatment. This is considered to be because the thermal stress was applied during the drying and the oxide film was damaged again.
【0093】さらに、エージング処理後のコンデンサ
(比較例Aについては吸湿後エージング処理し再乾燥し
たコンデンサ)を各々100個準備し、基板にはんだ実
装した。その後、加速信頼試験として、120℃の環境
下で500時間、定格の1.2倍の電圧を印加した。試
験後に各コンデンサの漏れ電流を評価したところ、比較
例Aのコンデンサでは、7個の漏れ電流が30μA以上
となった。一方、上記各実施例のコンデンサでは、漏れ
電流が10μA以上に増加したものはなかった。Further, 100 capacitors after aging treatment (for Comparative Example A, capacitors that were subjected to aging treatment after moisture absorption and re-dried) were prepared, and soldered to a substrate. Thereafter, as an acceleration reliability test, a voltage 1.2 times the rated voltage was applied for 500 hours in an environment of 120 ° C. When the leakage current of each capacitor was evaluated after the test, seven capacitors of Comparative Example A had a leakage current of 30 μA or more. On the other hand, none of the capacitors of the above-described embodiments increased the leakage current to 10 μA or more.
【0094】また、各実施例のコンデンサにおいて、エ
ージング処理後の静電容量を測定したところ、135μ
F〜165μFとなり、いずれも規格値(150μF)
と大きな相違はなかった。実施例A1〜A12のコンデ
ンサでは、135μF〜155μFに静電容量が分布し
ており、若干低めの値となった。一方、ニトロ基含有化
合物を同時に添加した実施例A13,A14のコンデン
サおよびニトロ基含有化合物を有機化合物として含有し
た実施例A15のコンデンサでは、150μF〜165
μFの高い静電容量が維持されていた。The capacitance of each capacitor after aging was measured to be 135 μm.
F to 165 µF, all of which are standard values (150 µF)
There was no significant difference. In the capacitors of Examples A1 to A12, the capacitance was distributed in the range of 135 μF to 155 μF, which was slightly lower. On the other hand, in the capacitors of Examples A13 and A14 in which the nitro group-containing compound was simultaneously added and the capacitor of Example A15 in which the nitro group-containing compound was contained as an organic compound, the capacitors of 150 μF to 165 were used.
A high capacitance of μF was maintained.
【0095】以上のように、上記各実施例のコンデンサ
では、漏れ電流を効率よく低下できることが確認でき
た。さらに、ニトロ基含有化合物のように、水素発生電
位以上の還元電位を有する化合物を含有させると、漏れ
電流を低下させるエージング処理に伴う静電容量の低下
が抑制されたコンデンサを得ることができる。As described above, it was confirmed that the capacitors of the above-described embodiments can efficiently reduce the leakage current. Further, when a compound having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential, such as a nitro group-containing compound, is contained, it is possible to obtain a capacitor in which a decrease in capacitance due to aging treatment for reducing leakage current is suppressed.
【0096】なお、本実施例ではモールド成型品につい
て述べたが、ディップ成型品についても同様の効果が得
られる。モールド成型品やディップ成型品においては、
特に外装形成時の樹脂硬化時の応力により漏れ電流が増
加する傾向にある。したがって、本発明の適用が好まし
い。Although the present embodiment has been described with reference to a molded article, the same effect can be obtained with a dip molded article. For molded products and dip molded products,
In particular, the leakage current tends to increase due to the stress at the time of resin curing when forming the exterior. Therefore, the application of the present invention is preferable.
【0097】もっとも、外装体としてケースを用いたケ
ース挿入品についても、漏れ電流低減効果は有効に作用
する。特に、セラミックス製、樹脂製、金属製などのケ
ースにコンデンサ素子を完全に密閉した場合には、吸湿
させて修復作用を付与することが困難となる。このよう
なコンデンサには、本発明の適用が好ましい。However, the leakage current reducing effect also works effectively for a case-inserted product using a case as an exterior body. In particular, when the capacitor element is completely sealed in a case made of ceramic, resin, metal, or the like, it becomes difficult to absorb moisture to provide a repairing action. The application of the present invention is preferable for such a capacitor.
【0098】本実施例ではタンタル固体電解コンデンサ
を示したが、陽極にニオブやアルミニウムを用いたコン
デンサについても同様の効果が得られる。特にアルミニ
ウム電解コンデンサにアミンを含有させると、その他の
有機化合物を含有させた場合よりも漏れ電流の小さなコ
ンデンサが得られた。例えば、同じ条件で作製したアル
ミニウム電解コンデンサについて、グリセリンを含浸さ
せた場合とトリエタノールアミンを含浸させた場合とを
比較すると、前者における漏れ電流が平均10μAであ
ったのに対し、後者における漏れ電流はすべて5μA以
下となった。In this embodiment, a tantalum solid electrolytic capacitor is shown, but the same effect can be obtained with a capacitor using niobium or aluminum for the anode. In particular, when an amine was contained in the aluminum electrolytic capacitor, a capacitor having a smaller leakage current was obtained than in the case where other organic compounds were contained. For example, when an aluminum electrolytic capacitor manufactured under the same conditions is compared with a case where glycerin is impregnated and a case where triethanolamine is impregnated, the leakage current in the former was 10 μA on average, while the leakage current in the latter was 10 μA. Were all 5 μA or less.
【0099】[実施例B:水素発生電位以上の還元電位
を有する物質の含浸]次に、水素発生電位以上の還元電
位を有する物質の添加による再化成時の静電容量への影
響を確認した実施例および比較例について説明する。Example B: Impregnation of a substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential Next, the effect of the addition of a substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential on the capacitance during re-chemical formation was confirmed. Examples and comparative examples will be described.
【0100】(比較例B)まず、比較のために、上記物
質を含浸させずに固体電解コンデンサを作製した。タン
タル粉末をリードとともに成形し、焼成して、1.4m
m×3.0mm×3.8mmの弁作用金属多孔体を形成
した。次いで、次いで、リード先端を除き多孔体の全表
面に、リン酸水溶液中における化成電圧20Vの陽極酸
化処理を施して、誘電体酸化皮膜層を形成した。さら
に、細孔内を含む誘電体酸化皮膜層の表面上に、ピロー
ルモノマーの化学酸化重合により、ポリピロールからな
る固体電解質層を形成した。固体電解質層は、酸化剤溶
液とピロール溶液とを交互に浸漬して形成した。(Comparative Example B) First, for comparison, a solid electrolytic capacitor was prepared without impregnation with the above substances. Tantalum powder is molded with leads and fired to 1.4m
A valve metal porous body of mx 3.0 mm x 3.8 mm was formed. Next, the entire surface of the porous body except the tip of the lead was subjected to anodizing treatment at a formation voltage of 20 V in a phosphoric acid aqueous solution to form a dielectric oxide film layer. Further, a solid electrolyte layer made of polypyrrole was formed on the surface of the dielectric oxide film layer including the inside of the pores by chemical oxidation polymerization of a pyrrole monomer. The solid electrolyte layer was formed by alternately immersing the oxidizing agent solution and the pyrrole solution.
【0101】固体電解質層の形成後、この素子を30℃
の酢酸水エタノール混合溶液中に浸漬させ、15Vの直
流電圧を10分間印加して酸化皮膜を再化成した。この
化学酸化重合と再化成処理とを各8回繰り返した。After the formation of the solid electrolyte layer, the device was cooled to 30 ° C.
In acetic acid / ethanol mixed solution, and a DC voltage of 15 V was applied for 10 minutes to re-form the oxide film. This chemical oxidative polymerization and re-chemical conversion treatment were repeated eight times each.
【0102】引き続き、カーボン層および銀層を、多孔
体の外側表面の固体電解質層上に積層して陰極層とし
た。その後、陰極層に、銀接着剤(導電性接着剤)を用
いて陰極引き出し端子を接着した。一方、陽極となる弁
作用金属多孔体のリード部には、陽極引き出し端子を溶
接で接合した。さらに、エポキシ系樹脂のトランスファ
ーモールド成型によって、外装体を形成した。陰極引き
出し端子および陽極引き出し端子の露出部分を折り曲げ
て、図2と同様の断面を有する固体電解コンデンサを得
た。Subsequently, a carbon layer and a silver layer were laminated on the solid electrolyte layer on the outer surface of the porous body to form a cathode layer. Thereafter, the cathode lead-out terminal was adhered to the cathode layer using a silver adhesive (conductive adhesive). On the other hand, an anode lead-out terminal was welded to the lead portion of the valve metal porous body serving as the anode. Further, an exterior body was formed by transfer molding of an epoxy resin. The exposed portions of the cathode lead terminal and the anode lead terminal were bent to obtain a solid electrolytic capacitor having a cross section similar to that of FIG.
【0103】この固体電解コンデンサを、温度80℃、
相対湿度70%の条件で吸湿させた後、定格電圧(6.
3V)を30分間印加してエージングを行った。その
後、120℃で乾燥を行った。こうして得られた固体電
解コンデンサ20個の漏れ電流および静電容量(120
Hz)は、平均値でそれぞれ8.8μA、141μFで
あった。This solid electrolytic capacitor was heated at a temperature of 80 ° C.
After absorbing moisture under the condition of a relative humidity of 70%, the rated voltage (6.
3V) was applied for 30 minutes to perform aging. Thereafter, drying was performed at 120 ° C. The leakage current and the capacitance (120
Hz) were 8.8 μA and 141 μF, respectively, on average.
【0104】(実施例B1〜B7)固体電解質層の形成
に用いたピロール溶液に所定濃度の4−ニトロフタル酸
(融点:165℃)を添加した点を除いては、比較例B
と同様にして固体電解コンデンサを得た。(Examples B1 to B7) Comparative Examples B to B7 except that a predetermined concentration of 4-nitrophthalic acid (melting point: 165 ° C.) was added to the pyrrole solution used for forming the solid electrolyte layer.
In the same manner as in the above, a solid electrolytic capacitor was obtained.
【0105】こうして得られた固体電解コンデンサ各2
0個の漏れ電流、静電容量(120Hz)および静電容
量比(100kHz/120Hz)の平均値を、比較例
Bの結果とともに、表1にまとめて示す。Each of the thus obtained solid electrolytic capacitors 2
Table 1 shows the average values of zero leakage current, capacitance (120 Hz) and capacitance ratio (100 kHz / 120 Hz) together with the results of Comparative Example B.
【0106】 (表1) ―――――――――――――――――――――――――――――――――― サンプル ニトロフタル酸濃度 静電容量(120Hz) 静電容量比 漏れ電流 (μF) (100kHz/120Hz) (μA) ―――――――――――――――――――――――――――――――――― 比較例B − 141 0.45 8.8 実施例B1 10ppm 152 0.63 3.0 実施例B2 50ppm 161 0.64 1.0 実施例B3 1% 162 0.62 2.0 実施例B4 5% 162 0.64 1.0 実施例B5 10% 163 0.61 1.5 実施例B6 15% 162 0.53 2.0 実施例B7 20% 150 0.50 3.0 ――――――――――――――――――――――――――――――――――(Table 1) ―――――――――――――――――――――――――――――――― Sample Nitrophthalic acid concentration Capacitance (120 Hz ) Capacitance ratio Leakage current (μF) (100kHz / 120Hz) (μA) ―――――――――――――――――――――――――――――― -Comparative Example B-141 0.45 8.8 Example B1 10 ppm 152 0.63 3.0 Example B2 50 ppm 161 0.64 1.0 Example B3 1% 162 0.62 2.0 Example B4 5% 162 0.64 1.0 Example B5 10% 163 0.61 1.5 Example B6 15% 162 0.53 2.0 Example B7 20% 150 0.50 3.0 ――――― ―――――――――――――――――――――――――――――
【0107】なお、上記各実施例では、ピロール溶液
に、固体電解質層におけるピロール濃度が上記の値とな
るようにニトロフタル酸を添加した。例えば、実施例B
2のコンデンサの作製に用いたピロール溶液には50p
pmの4−ニトロフタル酸を添加した。In each of the above examples, nitrophthalic acid was added to the pyrrole solution so that the pyrrole concentration in the solid electrolyte layer became the above value. For example, Example B
The pyrrole solution used to make the capacitor of No. 2 was 50 p
pm 4-nitrophthalic acid was added.
【0108】表1に示したように、ニトロフタル酸の濃
度を50ppm(重量基準)〜15%とすると、160
μF以上の静電容量が得られた。10%よりも高い濃度
により静電容量が低下したのは、固体電解質中に不純物
として多量のニトロフタル酸が存在し、酸化皮膜の固体
電解質による直接被覆面積が低下したことが原因と考え
られる。また、表1の静電容量比(100kHz/120Hz)の低下
は、固体電解質内部での剥離による高周波応答性低下レ
ベルを示す指標となるが、この観点からは、ニトロフタ
ル酸の濃度が10ppm〜10%の範囲で良好な結果が
得られた。また、各実施例において比較例よりも漏れ電
流が低下しているのは、ニトロフタル酸が細孔深部まで
存在し、ニトロフタル酸が再化成時の電解液に適度な電
導度を与えるため、酸化皮膜欠陥の修復がより速やかに
行われたためである。As shown in Table 1, when the concentration of nitrophthalic acid is 50 ppm (by weight) to 15%, 160
A capacitance of more than μF was obtained. It is considered that the reason why the capacitance was reduced by the concentration higher than 10% was that a large amount of nitrophthalic acid was present as an impurity in the solid electrolyte and the area of the oxide film directly covered by the solid electrolyte was reduced. Further, the decrease in the capacitance ratio (100 kHz / 120 Hz) in Table 1 is an index indicating the level of decrease in high-frequency response due to separation inside the solid electrolyte, and from this viewpoint, the concentration of nitrophthalic acid is 10 ppm to 10 ppm. %, Good results were obtained. Further, in each of the examples, the leakage current is lower than that of the comparative example because nitrophthalic acid exists to the deep part of the pores and nitrophthalic acid gives an appropriate conductivity to the electrolytic solution at the time of re-formation. This is because the defect was repaired more quickly.
【0109】さらに、以下のようにして固体電解コンデ
ンサを作製した。 (比較例C)エージングを省略した点を除いては、比較
例Bと同様にして固体電解コンデンサを得た。Further, a solid electrolytic capacitor was manufactured as follows. (Comparative Example C) A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Comparative Example B except that aging was omitted.
【0110】(実施例C1)エージングを省略した点を
除いては、実施例B2と同様にして固体電解コンデンサ
を得た。(Example C1) A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Example B2 except that aging was omitted.
【0111】(実施例C2)エージングを省略し、再化
成に用いる電解液を酢酸水エタノール溶液から水に変更
した点を除いては、実施例B2と同様にして固体電解コ
ンデンサを得た。(Example C2) A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Example B2, except that aging was omitted, and the electrolytic solution used for re-chemical formation was changed from an aqueous solution of ethanol in acetic acid to water.
【0112】(実施例C3)エージングを省略し、再化
成に用いる電解液を酢酸水エタノール溶液からエタノー
ルに変更した点を除いては、実施例B2と同様にして固
体電解コンデンサを得た。(Example C3) A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Example B2, except that aging was omitted and the electrolytic solution used for re-formation was changed from an aqueous acetic acid solution to ethanol.
【0113】(実施例C4)添加する物質を4−ニトロ
フタル酸に代えて3−ニトロアニソールとした点を除い
ては、実施例B2と同様にして固体電解コンデンサを得
た。(Example C4) A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Example B2 except that 3-nitroanisole was used instead of 4-nitrophthalic acid.
【0114】比較例Cおよび実施例C1〜C4から得ら
れた固体電解コンデンサ20個の漏れ電流および静電容
量(120Hz)を、比較例B、実施例B2の結果とと
もに、表2にまとめて示す。Table 2 shows the leakage current and the capacitance (120 Hz) of the 20 solid electrolytic capacitors obtained from Comparative Example C and Examples C1 to C4 together with the results of Comparative Example B and Example B2. .
【0115】 (表2) ――――――――――――――――――――――――――――――――― サンプル 再 化 成 エーシ゛ンク゛ 静電容量 漏れ電流 還元物質 電解液 (μF) (μA) ――――――――――――――――――――――――――――――――― 比較例B − 酢酸/EtOH ○ 141 8.8 実施例B2 NP 酢酸/EtOH ○ 161 1.0 実施例C4 NA 酢酸/EtOH ○ 159 1.5 ――――――――――――――――――――――――――――――――― 比較例C − 酢酸/EtOH × 144 75 実施例C1 NP 酢酸/EtOH × 159 11 実施例C2 NP 水 × 156 13 実施例C3 NP EtOH × 158 8.9 ―――――――――――――――――――――――――――――――――(Table 2) ――――――――――――――――――――――――――――――――― Sample Regeneration Aspiration Capacitance Leakage current Reducing substance Electrolyte (μF) (μA) ――――――――――――――――――――――――――――――― Comparative Example B − Acetic acid / EtOH ○ 141 8.8 Example B2 NP Acetic Acid / EtOH ○ 161 1.0 Example C4 NA Acetic Acid / EtOH ○ 159 1.5 ――――――――――――――――――――― Comparative Example C-Acetic acid / EtOH x 144 75 Example C1 NP Acetic acid / EtOH x 159 11 Example C2 NP water x 156 13 Example C3 NP EtOH x 158 8.9 ―――――――――――――――――――――――――――――――――
【0116】・NPは4−ニトロフタル酸、NAは3−
ニトロアニソール、EtOHはエタノール、○はエージング
適用、×はエージング不適用を示す。NP is 4-nitrophthalic acid, NA is 3-
Nitroanisole, EtOH is ethanol, ○ is aging applied, and × is aging not applied.
【0117】[0117]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
有機化合物の存在により、吸湿に頼るエージングよりも
効率的に固体電解コンデンサをエージングして漏れ電流
を低減できる固体電解コンデンサとその製造方法を提供
できる。また、本発明によれば、水素発生電位以上の還
元電位を有する物質により、静電容量の低下を抑制しな
がら漏れ電流を低減できる固体電解コンデンサとその製
造方法を提供できる。As described above, according to the present invention,
The presence of the organic compound can provide a solid electrolytic capacitor capable of aging the solid electrolytic capacitor more efficiently than aging relying on moisture absorption and reducing the leakage current, and a method of manufacturing the same. Further, according to the present invention, it is possible to provide a solid electrolytic capacitor capable of reducing a leakage current while suppressing a decrease in capacitance by using a substance having a reduction potential equal to or higher than a hydrogen generation potential, and a method for manufacturing the same.
【図1】 本発明の固体電解コンデンサの製造方法の一
例を示す工程図である。FIG. 1 is a process chart showing an example of a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor of the present invention.
【図2】 本発明の固体電解コンデンサの一例を示す断
面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an example of the solid electrolytic capacitor of the present invention.
【図3】 本発明の固体電解コンデンサの別の一例を示
す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing another example of the solid electrolytic capacitor of the present invention.
【図4】 本発明の固体電解コンデンサのまた別の一例
を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing another example of the solid electrolytic capacitor of the present invention.
【図5】 酸化皮膜の修復に伴って発生することがあっ
た固体電解質膜の剥離現象を説明するための断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a solid electrolyte membrane peeling phenomenon that may occur with the repair of an oxide film.
1 陽極 2 誘電体酸化皮膜層 3 固体電解質層 4 陰極層 5 陽極リード 6 導電性接着剤層 7 陰極引き出し端子 8 陽極引き出し端子 9 外装体 10 外部端子 11 陰極箔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Anode 2 Dielectric oxide film layer 3 Solid electrolyte layer 4 Cathode layer 5 Anode lead 6 Conductive adhesive layer 7 Cathode lead terminal 8 Anode lead terminal 9 Outer body 10 External terminal 11 Cathode foil
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01G 9/00 H01G 9/24 A B (72)発明者 登 祥子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 加藤 寿孝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 棚橋 正和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01G 9/00 H01G 9/24 AB (72) Inventor Shoko 1006 Kadoma, Kazuma, Kazuma, Osaka Matsushita Electric Within Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Toshitaka Kato 1006 Kadoma, Kazuma, Osaka Pref.Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Masakazu Tanahashi 1006 Odaka Kadoma, Kadoma, Osaka Pref.Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (30)
成された酸化皮膜層、および前記酸化皮膜層上に形成さ
れた固体電解質層を含むコンデンサ素子を外装体の内部
に有する固体電解コンデンサであって、前記コンデンサ
素子が、150℃以上の沸点および150℃以下の融点
を有する有機化合物を含有することを特徴とする固体電
解コンデンサ。1. A solid electrolytic capacitor having a capacitor element including a valve metal, an oxide film layer formed on a surface of the valve metal, and a solid electrolyte layer formed on the oxide film layer in an exterior body. Wherein the capacitor element contains an organic compound having a boiling point of 150 ° C. or higher and a melting point of 150 ° C. or lower.
請求項1に記載の固体電解コンデンサ。2. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the melting point of the organic compound is higher than 25 ° C.
ル、エステル、エーテルおよびケトンから選ばれる少な
くとも1種である請求項1に記載の固体電解コンデン
サ。3. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the organic compound is at least one selected from alcohol, phenol, ester, ether and ketone.
記載の固体電解コンデンサ。4. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the organic compound is a fatty acid.
記載の固体電解コンデンサ。5. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the organic compound is an amine.
る請求項1に記載の固体電解コンデンサ。6. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the boiling point of the organic compound is 200 ° C. or higher.
誘電体酸化皮膜と固体電解質層との界面から選ばれる少
なくとも一方に存在する請求項1に記載の固体電解コン
デンサ。7. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the organic compound is present in at least one selected from the inside of the solid electrolyte and the interface between the dielectric oxide film and the solid electrolyte layer.
還元電位を有する物質をさらに含有する請求項1に記載
の固体電解コンデンサ。8. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the capacitor element further contains a substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential.
成された酸化皮膜層、および前記酸化皮膜層上に形成さ
れた固体電解質層を含むコンデンサ素子を外装体の内部
に有する固体電解コンデンサであって、前記コンデンサ
素子が、水素発生電位以上の還元電位を有する物質を含
有することを特徴とする固体電解コンデンサ。9. A solid electrolytic capacitor having a capacitor element including a valve metal, an oxide film layer formed on a surface of the valve metal, and a solid electrolyte layer formed on the oxide film layer inside an outer package. Wherein the capacitor element contains a substance having a reduction potential equal to or higher than a hydrogen generation potential.
物質が、固体電解質の内部および誘電体酸化皮膜と固体
電解質層との界面から選ばれる少なくとも一方に存在す
る請求項8または9に記載の固体電解コンデンサ。10. The solid according to claim 8, wherein the substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential is present in at least one selected from the inside of the solid electrolyte and the interface between the dielectric oxide film and the solid electrolyte layer. Electrolytic capacitor.
物質が、過塩素酸およびその塩、過マンガン酸およびそ
の塩、クロム酸およびその塩、ペルオキソ二硫酸および
その塩、ならびにニトロ基含有化合物から選ばれる少な
くとも1種である請求項8または9に記載の固体電解コ
ンデンサ。11. A substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential is selected from perchloric acid and its salts, permanganic acid and its salts, chromic acid and its salts, peroxodisulfuric acid and its salts, and nitro group-containing compounds. The solid electrolytic capacitor according to claim 8, which is at least one selected from the group consisting of:
物質が、還元により気体を放出しない物質である請求項
8または9に記載の固体電解コンデンサ。12. The solid electrolytic capacitor according to claim 8, wherein the substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential is a substance that does not release gas by reduction.
物質が、ニトロ基含有化合物である請求項8または9に
記載の固体電解コンデンサ。13. The solid electrolytic capacitor according to claim 8, wherein the substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential is a nitro group-containing compound.
求項1または9に記載の固体電解コンデンサ。14. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the solid electrolyte is a conductive polymer.
プ成型により形成された樹脂である請求項1または9に
記載の固体電解コンデンサ。15. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the exterior body is a resin formed by molding or dip molding.
形成された酸化皮膜層、および前記酸化皮膜層上に形成
された固体電解質層を含むコンデンサ素子を外装体の内
部に有する固体電解コンデンサの製造方法であって、1
50℃以上の沸点および150℃以下の融点を有する有
機化合物を前記コンデンサ素子に加え、前記有機化合物
を含んだ状態で前記コンデンサ素子を前記外装体の内部
に配置することを特徴とする固体電解コンデンサの製造
方法。16. A solid electrolytic capacitor having a capacitor element including a valve metal, an oxide film layer formed on the surface of the valve metal, and a solid electrolyte layer formed on the oxide film layer inside an outer package. The method for producing
A solid electrolytic capacitor comprising: adding an organic compound having a boiling point of 50 ° C. or more and a melting point of 150 ° C. or less to the capacitor element; and disposing the capacitor element in a state containing the organic compound inside the exterior body. Manufacturing method.
コンデンサ素子に含浸させる工程と、加熱して前記溶媒
を蒸発させる工程とにより、前記有機化合物を前記コン
デンサ素子に含有させる請求項16に記載の固体電解コ
ンデンサの製造方法。17. The capacitor element according to claim 16, wherein the capacitor element is impregnated with a solution obtained by dissolving an organic compound in a solvent, and the solvent is evaporated by heating. Method for manufacturing solid electrolytic capacitor.
をコンデンサ素子に含浸させることにより、前記有機化
合物を前記コンデンサ素子に含有させる請求項16に記
載の固体電解コンデンサの製造方法。18. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 16, wherein the organic compound is contained in the capacitor element by impregnating the capacitor element with vapor generated by heating the organic compound.
デンサ素子に含浸させることにより、前記有機化合物を
前記コンデンサ素子に含有させる請求項16に記載の固
体電解コンデンサの製造方法。19. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 16, wherein said organic compound is contained in said capacitor element by impregnating said capacitor element with an organic compound liquefied by heating.
をコンデンサ素子に含浸させることにより、前記有機化
合物を前記コンデンサ素子に含有させる請求項16に記
載の固体電解コンデンサの製造方法。20. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 16, wherein said organic compound is contained in said capacitor element by impregnating said capacitor element with an organic compound whose viscosity has been reduced by heating.
有機化合物を添加することにより、前記有機化合物をコ
ンデンサ素子に含有させる請求項16に記載の固体電解
コンデンサの製造方法。21. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 16, wherein the organic compound is contained in a capacitor element by adding an organic compound to a solution for forming a solid electrolyte layer.
化合物の液体が接触する酸化皮膜層の欠陥を修復する工
程をさらに含む請求項16に記載の固体電解コンデンサ
の製造方法。22. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 16, further comprising a step of applying a DC voltage to repair a defect of the oxide film layer that contacts the liquid of the organic compound.
より有機化合物を液化するとともに、前記直流電圧の印
加により酸化皮膜層の欠陥を修復する請求項22に記載
の固体電解コンデンサの製造方法。23. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 22, wherein the organic compound is liquefied by heat generated upon application of the DC voltage, and defects of the oxide film layer are repaired by applying the DC voltage.
の還元電位を有する物質をさらに含有させる請求項16
に記載の固体電解コンデンサの製造方法。24. The capacitor element further containing a substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential.
3. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to 1.
形成された酸化皮膜層、および前記酸化皮膜層上に形成
された固体電解質層を含むコンデンサ素子を外装体の内
部に有する固体電解コンデンサの製造方法であって、前
記コンデンサ素子を前記外装体の内部に配置する前に、
水素発生電位以上の還元電位を有する物質を前記固体電
解質層に含有させることを特徴とする固体電解コンデン
サの製造方法。25. A solid electrolytic capacitor having a capacitor element including a valve metal, an oxide film layer formed on the surface of the valve metal, and a solid electrolyte layer formed on the oxide film layer inside an outer package. Prior to placing the capacitor element inside the exterior body,
A method for producing a solid electrolytic capacitor, characterized in that a substance having a reduction potential equal to or higher than a hydrogen generation potential is contained in the solid electrolyte layer.
水素発生電位以上の還元電位を有する物質を添加するこ
とにより、前記物質を前記固体電解質層に含有させる請
求項24または25に記載の固体電解コンデンサの製造
方法。26. The solid according to claim 24, wherein a substance having a reduction potential equal to or higher than a hydrogen generation potential is added to a solution for forming the solid electrolyte layer so that the solid electrolyte layer contains the substance. Manufacturing method of electrolytic capacitor.
物質を添加した溶液を固体電解質層または固体電解質層
の一部となる固体電解質と接触させることにより、前記
物質を前記固体電解質層に含有させる請求項24または
25に記載の固体電解コンデンサの製造方法。27. A solution containing a substance having a reduction potential equal to or higher than a hydrogen generation potential is brought into contact with a solid electrolyte layer or a solid electrolyte which is to be a part of the solid electrolyte layer, whereby the substance is contained in the solid electrolyte layer. A method for manufacturing the solid electrolytic capacitor according to claim 24.
物質を固体電解質層に50ppm以上10重量%以下の
範囲で含有させる請求項24または25に記載の固体電
解コンデンサの製造方法。28. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 24, wherein a substance having a reduction potential equal to or higher than the hydrogen generation potential is contained in the solid electrolyte layer in a range of 50 ppm to 10% by weight.
する前に、水素発生電位以上の還元電位を有する物質を
含有する固体電解質層または固体電解質層の一部となる
固体電解質に溶媒を接触させた状態で直流電圧を印加す
ることにより、酸化皮膜層の欠陥を修復する工程をさら
に含む請求項24または25に記載の固体電解コンデン
サの製造方法。29. Before arranging a capacitor element inside an exterior body, a solvent is brought into contact with a solid electrolyte layer containing a substance having a reduction potential equal to or higher than a hydrogen generation potential or a solid electrolyte which becomes a part of the solid electrolyte layer. 26. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 24, further comprising a step of applying a DC voltage in a state where the oxide film layer is defective to repair a defect of the oxide film layer.
と、酸化皮膜層の欠陥を修復する工程とを交互に繰り返
して固体電解質層を形成する請求項29に記載の固体電
解コンデンサの製造方法。30. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 29, wherein the step of forming a part of the solid electrolyte layer and the step of repairing a defect in the oxide film layer are alternately repeated to form the solid electrolyte layer. .
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