[go: up one dir, main page]

JP2008004860A - Manufacturing method of solid electrolytic capacitor - Google Patents

Manufacturing method of solid electrolytic capacitor Download PDF

Info

Publication number
JP2008004860A
JP2008004860A JP2006174848A JP2006174848A JP2008004860A JP 2008004860 A JP2008004860 A JP 2008004860A JP 2006174848 A JP2006174848 A JP 2006174848A JP 2006174848 A JP2006174848 A JP 2006174848A JP 2008004860 A JP2008004860 A JP 2008004860A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
monomer
capacitor element
oxidant
solid electrolytic
electrolytic capacitor
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
JP2006174848A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Umehara
孝洋 梅原
Akihiro Matsuda
晃啓 松田
Kunihisa Kijima
邦久 来嶋
Akira Kuniyone
亮 國米
Yuichi Nakajima
雄一 中嶋
Teruki Otsuki
輝喜 大月
Tomoyuki Osada
知之 長田
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.)
Nichicon Corp
Original Assignee
Nichicon Corp
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 Nichicon Corp filed Critical Nichicon Corp
Priority to JP2006174848A priority Critical patent/JP2008004860A/en
Publication of JP2008004860A publication Critical patent/JP2008004860A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce manufacturing cost of a solid electrolytic capacitor, and also to control increase in equivalent series resistance. <P>SOLUTION: A capacitor element is formed (etching to cut end formation/carbonization treatment) having an anode object wherein anodic oxidation film is formed in the surface, the capacitor element is impregnated with an oxidant (oxidant impregnation), and then the capacitor element is impregnated with a monomer wherein an oxidant is diluted with a soluble dilution solvent (monomer impregnation). Then, a solid electrolyte consisting of a conductive polymer is formed on an oxidation film by carrying out chemical polymerization of the oxidant and the monomer impregnated to the capacitor element (solid electrolyte formation). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、固体電解コンデンサの製造方法に関し、特に、導電性高分子からなる固体電解質を有する固体電解コンデンサの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, and more particularly to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor having a solid electrolyte made of a conductive polymer.

電解コンデンサのコンデンサ素子は、アルミニウム、タンタル、または、ニオブ等の弁作用金属からなり、表面に多数のエッチングピットや微細孔が形成された陽極体(陽極箔または焼結体)を有する。さらに、陽極体の表面には誘電体となる酸化皮膜が形成されており、酸化皮膜からは電極が引き出されている。
酸化皮膜には電解質が接触しており、この電解質が、酸化皮膜からの電極の引き出しを行う真の陰極として機能する。
ここで、この真の陰極としての電解質は、電解コンデンサの電気特性に大きな影響を及ぼすことから、従来から、様々な種類の電解質が採用された電解コンデンサが提案されている。
A capacitor element of an electrolytic capacitor is made of a valve metal such as aluminum, tantalum, or niobium, and has an anode body (anode foil or sintered body) having a large number of etching pits and fine holes formed on the surface. Further, an oxide film serving as a dielectric is formed on the surface of the anode body, and electrodes are drawn from the oxide film.
An electrolyte is in contact with the oxide film, and this electrolyte functions as a true cathode for drawing an electrode from the oxide film.
Here, since the electrolyte as the true cathode has a great influence on the electrical characteristics of the electrolytic capacitor, electrolytic capacitors employing various types of electrolytes have been conventionally proposed.

その中でも、固体電解コンデンサは、イオン伝導性であるために高周波領域でインピーダンス特性が劣る液体状の電解質の替わりに電子伝導性を有する固体の電解質を用いるものである。
この固体電解コンデンサにおいては、コンデンサ素子をモノマーと酸化剤との混合液に浸漬することによって、モノマーと酸化剤との混合液をコンデンサ素子に含浸させた後に、モノマーと酸化剤との重合反応を促進して固体電解質を形成する方法が知られている(特許文献1参照)。
モノマーと酸化剤との重合反応は、モノマーと酸化剤との混合液を調合した時点から開始する。そのため、コンデンサ素子を混合液に浸漬するタイミングが異なると、コンデンサ素子に含浸させる混合液におけるモノマーと酸化剤との重合度が異なることになる。
このため、コンデンサ素子によって固体電解質の形成状態が異なり、固体電解コンデンサ間で等価直列抵抗等の電気特性が異なることがある。
さらに、混合液における重合度が増すと、混合液の粘度が高くなるため、混合液が陽極体のエッチングピットの深部に浸透しなくなることがある。この場合、エッチングピットの深部にある酸化皮膜が露出し、固体電解コンデンサの電気特性が悪化する。
したがって、混合液をエッチングピットの深部に浸透させるためには、混合液の交換サイクルを短くする必要があるが、固体電解コンデンサの製造コストが高くなる問題がある。
Among them, the solid electrolytic capacitor uses a solid electrolyte having electronic conductivity instead of a liquid electrolyte having inferior impedance characteristics in a high frequency region because of its ionic conductivity.
In this solid electrolytic capacitor, a capacitor element is immersed in a mixed solution of a monomer and an oxidant to impregnate the capacitor element with a mixed solution of a monomer and an oxidant, and then a polymerization reaction between the monomer and the oxidant is performed. A method for promoting formation of a solid electrolyte is known (see Patent Document 1).
The polymerization reaction of the monomer and the oxidizing agent starts from the time when the mixed liquid of the monomer and the oxidizing agent is prepared. Therefore, if the timing at which the capacitor element is immersed in the mixed solution is different, the degree of polymerization of the monomer and the oxidizing agent in the mixed solution impregnated in the capacitor element is different.
For this reason, the formation state of the solid electrolyte differs depending on the capacitor element, and the electrical characteristics such as equivalent series resistance may differ between the solid electrolytic capacitors.
Furthermore, when the degree of polymerization in the mixed solution increases, the viscosity of the mixed solution increases, so that the mixed solution may not penetrate into the deep part of the etching pits of the anode body. In this case, the oxide film in the deep part of the etching pit is exposed, and the electrical characteristics of the solid electrolytic capacitor are deteriorated.
Therefore, in order to allow the mixed solution to penetrate into the deep part of the etching pit, it is necessary to shorten the replacement cycle of the mixed solution, but there is a problem that the manufacturing cost of the solid electrolytic capacitor is increased.

そこで、上述した混合液を調合することなく、酸化剤をコンデンサ素子に含浸させた後に、モノマーをコンデンサ素子に含浸させ、さらに、含浸させたモノマーと酸化剤との重合反応を促進させて固体電解質を形成する技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。   Therefore, without impregnating the above-mentioned mixed solution, the capacitor element is impregnated with the oxidant, and then the monomer is impregnated with the capacitor element. Further, the polymerization reaction between the impregnated monomer and the oxidant is promoted, thereby solid electrolyte. There is known a technique for forming (see, for example, Patent Document 2).

特開平10−340830号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-340830 特開2003−272953号公報JP 2003-272953 A

上述した技術によると、コンデンサ素子にモノマーを含浸させたとき、陽極体の表面から急速に酸化剤とモノマーとの重合反応が開始されるため、陽極体の表面から固体電解質が形成される。このとき、陽極体の表面に形成された固体電解質が、モノマーのエッチングピットの深部へに浸透を阻害するため、エッチングピットの深部に固体電解質が形成されないことがある。この場合、固体電解コンデンサの等価直列抵抗が大きくなる。   According to the above-described technique, when the capacitor element is impregnated with the monomer, the polymerization reaction between the oxidant and the monomer is rapidly started from the surface of the anode body, so that a solid electrolyte is formed from the surface of the anode body. At this time, since the solid electrolyte formed on the surface of the anode body inhibits the penetration of the monomer into the deep part of the etching pit, the solid electrolyte may not be formed in the deep part of the etching pit. In this case, the equivalent series resistance of the solid electrolytic capacitor is increased.

本発明の目的は、製造コストを低減すると共に、等価直列抵抗の増加を抑制することができる固体電解コンデンサの製造方法を提供することである。   The objective of this invention is providing the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor which can suppress the increase in an equivalent series resistance while reducing manufacturing cost.

第1の発明である固体電解コンデンサの製造方法は、表面に陽極酸化皮膜が形成された陽極体を有するコンデンサ素子を形成するコンデンサ素子形成工程と、前記コンデンサ素子に酸化剤を含浸させる酸化剤含浸工程と、前記酸化剤含浸工程の後、前記酸化剤を溶解することができる希釈溶剤で希釈されたモノマーを前記コンデンサ素子に含浸させるモノマー含浸工程と、前記コンデンサ素子に含浸させた前記酸化剤と前記モノマーとを化学重合させることによって、前記酸化皮膜上に導電性高分子からなる固体電解質を形成する固体電解質形成工程とを備えていることを特徴とするものである。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor comprising: a capacitor element forming step for forming a capacitor element having an anode body having an anodized film formed on a surface thereof; and an oxidant impregnation for impregnating the capacitor element with an oxidant. A step of impregnating the capacitor element with a monomer diluted with a diluent solvent capable of dissolving the oxidant after the step of impregnating the oxidant, and the oxidant impregnated in the capacitor element. And a solid electrolyte forming step of forming a solid electrolyte made of a conductive polymer on the oxide film by chemically polymerizing the monomer.

前記希釈溶剤と前記モノマーとの重量比は、1:10〜10:1の範囲にあることが好ましい(第2の発明)。
また、前記酸化剤は、p−トルエンスルホン酸第二鉄塩、ナフタレンスルホン酸第二鉄塩およびトリイソプロピルナフタレンスルホン酸第二鉄塩の何れか1種であることが好ましい(第3の発明)。加えて、前記モノマーは、アニリン、ピロール、チオフェンおよびこれらの誘導体の何れか1種であることが好ましい(第4の発明)。
さらに、前記チオフェンの誘導体が、エチレンジオキシチオフェンであることが好ましい(第5の発明)。
The weight ratio of the diluent solvent to the monomer is preferably in the range of 1:10 to 10: 1 (second invention).
The oxidizing agent is preferably one of p-toluenesulfonic acid ferric salt, naphthalenesulfonic acid ferric salt, and triisopropylnaphthalenesulfonic acid ferric salt (third invention). . In addition, the monomer is preferably any one of aniline, pyrrole, thiophene and derivatives thereof (fourth invention).
Further, the thiophene derivative is preferably ethylenedioxythiophene (fifth invention).

第1の発明によれば、コンデンサ素子に酸化剤を含浸させた後、酸化剤を溶解することができる希釈溶剤で希釈されたモノマーを含浸させるため、先に含浸させた酸化剤が希釈溶剤で溶解されつつ、モノマーがコンデンサ素子に含浸されていく。このため、モノマーと酸化剤との重合反応が緩やかに進み、陽極体の表面において固体電解質が形成される速度が遅くなる。
これにより、陽極体のエッチングピットの深部にまでモノマーが十分に浸透し、緻密で均一な固体電解質を形成することができる。これにより、固体電解コンデンサの等価直列抵抗の増加を抑制することができる。また、酸化剤とモノマーとを調合して混合液を作る必要がないため、製造コストを低減することができる。
According to the first invention, after impregnating the capacitor element with the oxidant, the monomer diluted with the diluting solvent capable of dissolving the oxidant is impregnated. The monomer is impregnated in the capacitor element while being dissolved. For this reason, the polymerization reaction between the monomer and the oxidizing agent proceeds slowly, and the rate at which the solid electrolyte is formed on the surface of the anode body is reduced.
Thus, the monomer sufficiently penetrates deep into the etching pits of the anode body, and a dense and uniform solid electrolyte can be formed. Thereby, an increase in the equivalent series resistance of the solid electrolytic capacitor can be suppressed. Moreover, since it is not necessary to prepare a liquid mixture by mixing an oxidizing agent and a monomer, manufacturing cost can be reduced.

また、本発明の発明者らは、希釈溶剤とモノマーとの重量比が、1:10〜10:1の範囲にあるとき、固体電解コンデンサの等価直列抵抗の増加を効率よく抑制することができることを見出した。   Further, the inventors of the present invention can efficiently suppress an increase in the equivalent series resistance of the solid electrolytic capacitor when the weight ratio of the diluent solvent and the monomer is in the range of 1:10 to 10: 1. I found.

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図1に示すように、本実施形態の製造方法により製造した固体電解コンデンサ1のコンデンサ素子10は、陽極箔2と陰極箔3とを備えており、これら陽極箔2と陰極箔3とがセパレータ4を介して巻回された構造を有する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, as shown in FIG. 1, a capacitor element 10 of a solid electrolytic capacitor 1 manufactured by the manufacturing method of the present embodiment includes an anode foil 2 and a cathode foil 3, and these anode foil 2, cathode foil 3, Has a structure wound around the separator 4.

陽極箔2は、アルミニウム等の弁作用金属で形成されている。図2に示すように、この陽極箔2の表面はエッチング処理により粗面化(エッチングピット形成)されるとともに陽極酸化(化成)による陽極酸化皮膜2aが形成されている。
また、陰極箔3も陽極箔2と同様にアルミニウム等で形成されており、その表面は粗面化(エッチングピット形成)されるとともに自然酸化皮膜3aが形成されている。
The anode foil 2 is made of a valve metal such as aluminum. As shown in FIG. 2, the surface of the anode foil 2 is roughened (etching pit formation) by an etching process, and an anodized film 2a is formed by anodic oxidation (chemical conversion).
Similarly to the anode foil 2, the cathode foil 3 is formed of aluminum or the like, and its surface is roughened (formation of etching pits) and a natural oxide film 3a is formed.

また、セパレータ4の両面には導電性高分子からなる固体電解質5が保持されている。つまり、陽極箔2および陰極箔3とセパレータ4との間に固体電解質5が狭持されている。固体電解質5を構成する導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリピロール、または、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDT)等を使用でき、これらはモノマーの化学重合により生成される。
図1、図2に示すように、陽極箔2と陰極箔3からはそれぞれリードタブが接続され、リードタブを介して陽極箔2と陰極箔3とからリード線6がそれぞれ引き出されている。
Further, the solid electrolyte 5 made of a conductive polymer is held on both surfaces of the separator 4. That is, the solid electrolyte 5 is sandwiched between the anode foil 2 and the cathode foil 3 and the separator 4. As the conductive polymer constituting the solid electrolyte 5, polyaniline, polypyrrole, polyethylenedioxythiophene (PEDT) or the like can be used, and these are generated by chemical polymerization of monomers.
As shown in FIGS. 1 and 2, lead tabs are connected from the anode foil 2 and the cathode foil 3, respectively, and lead wires 6 are drawn from the anode foil 2 and the cathode foil 3 through the lead tabs, respectively.

次に、固体電解コンデンサ1の製造方法について、図3を参照してさらに説明する。
まず、電極の実効表面積を大きくするために、陽極箔2および陰極箔3の表面にエッチング処理を施して粗面化する。さらに、粗面化された陽極箔2の表面に化成処理を施して陽極酸化皮膜2aを形成し、陰極箔3は、耐水性処理および/または熱処理にて自然酸化皮膜3aを形成する。
そして、陽極酸化皮膜2a、自然酸化皮膜3aが形成された陽極箔2と陰極箔3とを所定の寸法に裁断後、それぞれにリードタブを介してリード線6を接続するとともに、これら陽極箔2と陰極箔3とをセパレータ4を介して巻回させ、さらに、アジピン酸アンモニウム水溶液中で、電圧を印加して素子化成(切り口化成)を行う。
その後、セパレータの炭化処理を行い、円筒形のコンデンサ素子10を作製する。
Next, the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor 1 will be further described with reference to FIG.
First, in order to increase the effective surface area of the electrode, the surfaces of the anode foil 2 and the cathode foil 3 are subjected to etching treatment to be roughened. Further, the surface of the roughened anode foil 2 is subjected to a chemical conversion treatment to form an anodic oxide film 2a, and the cathode foil 3 forms a natural oxide film 3a by water resistance treatment and / or heat treatment.
Then, after cutting the anode foil 2 and the cathode foil 3 on which the anodic oxide film 2a and the natural oxide film 3a are formed into predetermined dimensions, the lead wires 6 are connected to the anode foil 2 through lead tabs, respectively. The cathode foil 3 is wound through a separator 4, and further, element formation (cut formation) is performed by applying a voltage in an aqueous solution of ammonium adipate.
Thereafter, the separator is carbonized to produce the cylindrical capacitor element 10.

次に、この円筒形のコンデンサ素子10を酸化剤に浸漬することによって、コンデンサ素子10に酸化剤を含浸させた後、乾燥させる(酸化剤含浸工程)。その後、コンデンサ素子10を、酸化剤が可溶な希釈溶剤でモノマーを希釈したモノマー溶液に浸漬することによって、コンデンサ素子10にモノマー溶液(モノマー)を含浸させる(モノマー含浸工程)。
続いて、重合層内で所定の温度で一定時間加熱することで、含浸した酸化剤とモノマーとを化学重合させて、電極箔2、3とセパレータ4との間に、導電性高分子からなる固体電解質5を形成する(固体電解質形成工程)。
Next, the cylindrical capacitor element 10 is immersed in an oxidant so that the capacitor element 10 is impregnated with an oxidant and then dried (oxidant impregnation step). Thereafter, the capacitor element 10 is immersed in a monomer solution obtained by diluting the monomer with a diluent solvent in which the oxidizing agent is soluble, thereby impregnating the capacitor element 10 with the monomer solution (monomer) (monomer impregnation step).
Subsequently, the impregnated oxidant and the monomer are chemically polymerized by heating at a predetermined temperature in the polymerization layer for a certain period of time, and a conductive polymer is formed between the electrode foils 2 and 3 and the separator 4. The solid electrolyte 5 is formed (solid electrolyte forming step).

ここで、コンデンサ素子10に酸化剤を含浸させた後、モノマー溶液を含浸させるため、先に含浸させた酸化剤が希釈溶剤で溶解されつつモノマーがコンデンサ素子10に含浸される。このため、モノマーと酸化剤との重合反応が緩やかに進み、陽極体の表面において固体電解質が形成される速度が遅くなる。これにより、電極箔2、3のエッチングピットの深部にまでモノマーが十分に浸透し、緻密で均一な固体電解質5を形成することができる。また、酸化剤とモノマーとを調合して混合液を作る必要がないため、製造コストを低減することができる。   Here, since the capacitor element 10 is impregnated with the oxidizing agent and then the monomer solution is impregnated, the monomer is impregnated into the capacitor element 10 while the previously impregnated oxidizing agent is dissolved in the diluting solvent. For this reason, the polymerization reaction between the monomer and the oxidizing agent proceeds slowly, and the rate at which the solid electrolyte is formed on the surface of the anode body is reduced. As a result, the monomer sufficiently penetrates deep into the etching pits of the electrode foils 2 and 3, and a dense and uniform solid electrolyte 5 can be formed. Moreover, since it is not necessary to prepare a liquid mixture by mixing an oxidizing agent and a monomer, manufacturing cost can be reduced.

続いて、固体電解コンデンサ1の組立を行う。即ち、前述した工程により得られた円筒形のコンデンサ素子10を有底筒状の外装ケースに収納し、開口部を封口ゴム等により密封する。最後にエージングを行って製造工程を完了する。   Subsequently, the solid electrolytic capacitor 1 is assembled. That is, the cylindrical capacitor element 10 obtained by the above-described process is housed in a bottomed cylindrical outer case, and the opening is sealed with a sealing rubber or the like. Finally, aging is performed to complete the manufacturing process.

次に、本発明のより具体的な実施例1を比較例1および2と合わせて説明する。なお、以下に説明する実施例1と比較例1および2では、固体電解質を形成する工程(図3に示す酸化剤含浸、モノマー含浸、固体電解質形成)が異なっているものの、その他の工程は全て同じである。
以下、固体電解質を形成するための工程についてのみ説明する。なお、各固体電解コンデンサは、定格4.0V−100μFである。
Next, more specific Example 1 of the present invention will be described together with Comparative Examples 1 and 2. In Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 described below, the steps for forming a solid electrolyte (oxidant impregnation, monomer impregnation, solid electrolyte formation shown in FIG. 3) are different, but all other steps are performed. The same.
Hereinafter, only the process for forming the solid electrolyte will be described. Each solid electrolytic capacitor has a rating of 4.0 V-100 μF.

[実施例1]酸化剤含浸後、モノマー溶液含浸
実施例1においては、コンデンサ素子10に、p−トルエンスルホン酸鉄溶液(酸化剤)を含浸(酸化剤含浸工程)させた後、100℃で30分間加熱し、乾燥させた。その後、コンデンサ素子10に、ブタノール(希釈溶剤)とエチレンジオキシチオフェン(モノマー)との重量比を1:1にして希釈したモノマー溶液を含浸(モノマー含浸工程)させる。
さらに、コンデンサ素子10を100℃で60分間加熱し、化学重合により導電性高分子であるPEDTを生成し、固体電解質5を形成した(固体電解質形成工程)。
[Example 1] After impregnation with oxidant, impregnation with monomer solution In Example 1, the capacitor element 10 was impregnated with an iron p-toluenesulfonate solution (oxidant) (oxidant impregnation step), and then at 100 ° C. Heated for 30 minutes and dried. Thereafter, the capacitor element 10 is impregnated with a monomer solution diluted with a weight ratio of butanol (diluted solvent) and ethylenedioxythiophene (monomer) of 1: 1 (monomer impregnation step).
Furthermore, the capacitor element 10 was heated at 100 ° C. for 60 minutes to produce PEDT, which is a conductive polymer, by chemical polymerization to form the solid electrolyte 5 (solid electrolyte formation step).

(比較例1)酸化剤・モノマー混合液含浸
比較例1においては、コンデンサ素子10に、p−トルエンスルホン酸鉄とエチレンジオキシチオフェンとをあらかじめ混合しておいた溶液(混合液)を含浸させて、100℃で60分間加熱し、化学重合により導電性高分子であるPEDTを生成し、固体電解質を形成した。
(Comparative example 1) Oxidant / monomer mixed liquid impregnation In Comparative example 1, the capacitor element 10 was impregnated with a solution (mixed liquid) in which iron p-toluenesulfonate and ethylenedioxythiophene were previously mixed. Then, heating was performed at 100 ° C. for 60 minutes, and PEDT, which is a conductive polymer, was generated by chemical polymerization to form a solid electrolyte.

(比較例2)モノマー溶液含浸後、酸化剤含浸
比較例2においては、コンデンサ素子10に、ブタノールとエチレンジオキシチオフェンとの重量比が1:1であるモノマー溶液を含浸させた後、p−トルエンスルホン酸鉄溶液を含浸させて、100℃で60分間加熱し、化学重合により導電性高分子であるPEDTを生成し、固体電解質を形成した。
(Comparative Example 2) After impregnation with a monomer solution, impregnation with an oxidizing agent In Comparative Example 2, the capacitor element 10 was impregnated with a monomer solution in which the weight ratio of butanol and ethylenedioxythiophene was 1: 1, and then p- An impregnated iron sulfonate solution was heated at 100 ° C. for 60 minutes to produce PEDT as a conductive polymer by chemical polymerization to form a solid electrolyte.

以上の実施例1、比較例1および2の製造方法によってそれぞれ得られた固体電解コンデンサの電気特性(静電容量、等価直列抵抗および漏れ電流)を測定した。その結果を表1に示す。   The electrical characteristics (capacitance, equivalent series resistance, and leakage current) of the solid electrolytic capacitors obtained by the manufacturing methods of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were measured. The results are shown in Table 1.

Figure 2008004860
Figure 2008004860

表1に示すように、実施例1の製造方法によって製造された固体電解コンデンサの等価直列抵抗および漏れ電流は、比較例1および2の製造方法によって製造された固体電解コンデンサより小さい値となっている。
このように、コンデンサ素子10に、酸化剤を含浸させた後にモノマー溶液を含浸させる方が、等価直列抵抗および漏れ電流が大きくなるのを抑制することができることが確認された。
As shown in Table 1, the equivalent series resistance and leakage current of the solid electrolytic capacitor manufactured by the manufacturing method of Example 1 are smaller than the solid electrolytic capacitor manufactured by the manufacturing methods of Comparative Examples 1 and 2. Yes.
As described above, it was confirmed that the equivalent series resistance and leakage current can be suppressed by impregnating the capacitor element 10 with the oxidant and then with the monomer solution.

[実施例2〜7]、(比較例3〜4)酸化剤含浸後、モノマー溶液含浸
実施例2〜7、および、比較例3および4においては、モノマー溶液におけるブタノールに対するエチレンジオキシチオフェンの重量比のみが異なっており、他の条件は実施例1と同様である。
具体的には、実施例2においては、モノマー溶液におけるブタノールとエチレンジオキシチオフェンとの重量比を10:1とした。実施例3においては、モノマー溶液におけるブタノールとエチレンジオキシチオフェンとの重量比を5:1とした。
実施例4においては、モノマー溶液におけるブタノールとエチレンジオキシチオフェンとの重量比を2:1とした。実施例5においては、モノマー溶液におけるブタノールとエチレンジオキシチオフェンとの重量比を1:2とした。
実施例6においては、モノマー溶液におけるブタノールとエチレンジオキシチオフェンとの重量比を1:5とした。実施例7においては、モノマー溶液におけるブタノールとエチレンジオキシチオフェンとの重量比を1:10とした。
比較例3においては、モノマー溶液におけるブタノールとエチレンジオキシチオフェンとの重量比を15:1とした。比較例4においては、モノマー溶液におけるブタノールとエチレンジオキシチオフェンとの重量比を1:15とした。
[Examples 2-7] (Comparative Examples 3-4) After impregnation with oxidant, impregnation with monomer solution In Examples 2-7 and Comparative Examples 3 and 4, the weight of ethylenedioxythiophene relative to butanol in the monomer solution Only the ratio is different, and the other conditions are the same as in the first embodiment.
Specifically, in Example 2, the weight ratio of butanol and ethylenedioxythiophene in the monomer solution was 10: 1. In Example 3, the weight ratio of butanol to ethylenedioxythiophene in the monomer solution was 5: 1.
In Example 4, the weight ratio of butanol and ethylenedioxythiophene in the monomer solution was 2: 1. In Example 5, the weight ratio of butanol and ethylenedioxythiophene in the monomer solution was 1: 2.
In Example 6, the weight ratio of butanol and ethylenedioxythiophene in the monomer solution was 1: 5. In Example 7, the weight ratio of butanol and ethylenedioxythiophene in the monomer solution was 1:10.
In Comparative Example 3, the weight ratio of butanol to ethylenedioxythiophene in the monomer solution was 15: 1. In Comparative Example 4, the weight ratio of butanol and ethylenedioxythiophene in the monomer solution was 1:15.

以上の実施例1〜7、比較例3および4の製造方法によってそれぞれ得られた固体電解コンデンサの電気特性(静電容量、等価直列抵抗および漏れ電流)を測定した。その結果を表2に示す。   The electrical characteristics (capacitance, equivalent series resistance, and leakage current) of the solid electrolytic capacitors obtained by the manufacturing methods of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 3 and 4 were measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2008004860
Figure 2008004860

表2に示すように、実施例1〜7の製造方法によって製造された固体電解コンデンサの等価直列抵抗および漏れ電流は、比較例3および4の製造方法によって製造された固体電解コンデンサより小さくなっている。
このように、モノマー溶液におけるブタノールとエチレンジオキシチオフェンとの重量比は、1:10〜10:1の範囲が好適であることが確認された。
As shown in Table 2, the equivalent series resistance and leakage current of the solid electrolytic capacitors manufactured by the manufacturing methods of Examples 1 to 7 are smaller than those of the solid electrolytic capacitors manufactured by the manufacturing methods of Comparative Examples 3 and 4. Yes.
Thus, it was confirmed that the weight ratio of butanol and ethylenedioxythiophene in the monomer solution is preferably in the range of 1:10 to 10: 1.

また、実施例では、p−トルエンスルホン酸鉄溶液を酸化剤として用いたが、p−トルエンスルホン酸鉄溶液以外の公知のスルホン酸系金属塩(例えばナフタレンスルホン酸第二鉄塩、トリイソプロピルナフタレンスルホン酸第二鉄塩)を酸化剤として用いてもよい。   Further, in the examples, p-toluenesulfonic acid iron solution was used as an oxidizing agent, but known sulfonic acid-based metal salts other than p-toluenesulfonic acid iron solution (for example, naphthalenesulfonic acid ferric salt, triisopropylnaphthalene). (Sulfuric acid ferric salt) may be used as an oxidizing agent.

さらに、実施例では、エチレンジオキシチオフェンをモノマーとして用いたが、エチレンジオキシチオフェン以外の公知の溶液(例えばアニリンやピロール、およびこれらの誘導体)をモノマーとして用いてもよい。   Furthermore, in the examples, ethylenedioxythiophene was used as the monomer, but known solutions other than ethylenedioxythiophene (for example, aniline, pyrrole, and derivatives thereof) may be used as the monomer.

加えて、実施例では、ブタノールを希釈溶剤として用いたが、ブタノール以外の酸化剤が溶解する公知の希釈溶剤(例えばエタノールやメタノール)を用いてもよい。   In addition, in the examples, butanol was used as a diluent solvent, but a known diluent solvent (for example, ethanol or methanol) in which an oxidizing agent other than butanol is dissolved may be used.

また、実施例では、巻回型のコンデンサ素子を有する固体電解コンデンサについて説明したが、本発明は、アルミニウム箔の積層型のコンデンサ素子、タンタルやニオブの焼結体を有する固体電解コンデンサについても適用可能である。   Further, in the examples, a solid electrolytic capacitor having a wound capacitor element has been described, but the present invention is also applicable to a laminated capacitor element of aluminum foil and a solid electrolytic capacitor having a sintered body of tantalum or niobium. Is possible.

本発明によるコンデンサ素子の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the capacitor | condenser element by this invention. 固体電解コンデンサの積層構造を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the laminated structure of a solid electrolytic capacitor. 固体電解コンデンサの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of a solid electrolytic capacitor.

符号の説明Explanation of symbols

1 固体電解コンデンサ
2 陽極箔
2a 陽極酸化皮膜
3 陰極箔
3a 自然酸化皮膜
4 セパレータ
5 固体電解質
6 リード線
10 コンデンサ素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid electrolytic capacitor 2 Anode foil 2a Anodized film 3 Cathode foil 3a Natural oxide film 4 Separator 5 Solid electrolyte 6 Lead wire 10 Capacitor element

Claims (5)

表面に陽極酸化皮膜が形成された陽極体を有するコンデンサ素子を形成するコンデンサ素子形成工程と、
前記コンデンサ素子に酸化剤を含浸させる酸化剤含浸工程と、
前記酸化剤含浸工程の後、前記酸化剤を溶解することができる希釈溶剤で希釈されたモノマーを前記コンデンサ素子に含浸させるモノマー含浸工程と、
前記コンデンサ素子に含浸させた前記酸化剤と前記モノマーとを化学重合させることによって、前記酸化皮膜上に導電性高分子からなる固体電解質を形成する固体電解質形成工程とを備えていることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
A capacitor element forming step of forming a capacitor element having an anode body having an anodized film formed on the surface;
An oxidizing agent impregnation step of impregnating the capacitor element with an oxidizing agent;
After the oxidant impregnation step, a monomer impregnation step of impregnating the capacitor element with a monomer diluted with a diluting solvent capable of dissolving the oxidant;
A solid electrolyte forming step of forming a solid electrolyte made of a conductive polymer on the oxide film by chemically polymerizing the oxidant impregnated in the capacitor element and the monomer. A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor.
前記希釈溶剤と前記モノマーとの重量比は、1:10〜10:1の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の固体電解コンデンサの製造方法。   2. The method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein a weight ratio of the dilution solvent and the monomer is in a range of 1:10 to 10: 1. 前記酸化剤は、p−トルエンスルホン酸第二鉄塩、ナフタレンスルホン酸第二鉄塩およびトリイソプロピルナフタレンスルホン酸第二鉄塩の何れか1種であることを特徴とする請求項1または2に記載の固体電解コンデンサの製造方法。   3. The oxidizing agent according to claim 1, wherein the oxidizing agent is any one of p-toluenesulfonic acid ferric salt, naphthalenesulfonic acid ferric salt, and triisopropyl naphthalenesulfonic acid ferric salt. The manufacturing method of the solid electrolytic capacitor of description. 前記モノマーは、アニリン、ピロール、チオフェンおよびこれらの誘導体の何れか1種であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の固体電解コンデンサの製造方法。   The method for producing a solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the monomer is any one of aniline, pyrrole, thiophene, and derivatives thereof. 前記チオフェンの誘導体が、エチレンジオキシチオフェンであることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the thiophene derivative is ethylenedioxythiophene.
JP2006174848A 2006-06-26 2006-06-26 Manufacturing method of solid electrolytic capacitor Pending JP2008004860A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006174848A JP2008004860A (en) 2006-06-26 2006-06-26 Manufacturing method of solid electrolytic capacitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006174848A JP2008004860A (en) 2006-06-26 2006-06-26 Manufacturing method of solid electrolytic capacitor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008004860A true JP2008004860A (en) 2008-01-10

Family

ID=39008983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006174848A Pending JP2008004860A (en) 2006-06-26 2006-06-26 Manufacturing method of solid electrolytic capacitor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008004860A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000012394A (en) * 1997-11-28 2000-01-14 Showa Denko Kk Solid electrolytic capacitor and manufacture of the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000012394A (en) * 1997-11-28 2000-01-14 Showa Denko Kk Solid electrolytic capacitor and manufacture of the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6384896B2 (en) Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
JP2011109023A (en) Solid electrolytic capacitor, and method of manufacturing the same
JP6433024B2 (en) Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
JP2000058389A (en) Manufacture of solid electrolytic capacitor
JP4909246B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP3505370B2 (en) Organic solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same
JP4668140B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP2010087344A (en) Manufacturing method of solid-state electrolytic capacitor and solid-state electrolytic capacitor
JP2008004860A (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP4891140B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP2009252913A (en) Method of manufacturing solid electrolytic capacitor
JP2008034440A (en) Method of manufacturing solid-state electrolytic capacitor
JP4486636B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP3974706B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP4115359B2 (en) Electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
JP4442361B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP2007180404A (en) Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
JP2009088257A (en) Solid electrolytic capacitor
JP2006210837A (en) Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same
JP4795331B2 (en) Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
JP4494377B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP2008060295A (en) Solid state electrolytic capacitor, and its manufacturing process
JP3505464B2 (en) Organic solid electrolytic capacitors
JP2008091358A (en) Solid-state electrolytic capacitor, and its manufacturing process
JP2008066720A (en) Method for manufacturing solid-state electrolytic capacitor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081218

A977 Report on retrieval

Effective date: 20101216

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110125

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110712