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JP2008034440A - Method of manufacturing solid-state electrolytic capacitor - Google Patents

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JP2008034440A
JP2008034440A JP2006203102A JP2006203102A JP2008034440A JP 2008034440 A JP2008034440 A JP 2008034440A JP 2006203102 A JP2006203102 A JP 2006203102A JP 2006203102 A JP2006203102 A JP 2006203102A JP 2008034440 A JP2008034440 A JP 2008034440A
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JP
Japan
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oxidant
monomer
capacitor element
solution
electrolytic capacitor
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Application number
JP2006203102A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Osada
知之 長田
Akihiro Matsuda
晃啓 松田
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Nichicon Corp
Original Assignee
Nichicon Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress an increase in leak current of a solid-state electrolytic capacitor. <P>SOLUTION: A capacitor element is provided with a positive electrode with an anodic oxide coating on its surface, and is formed (etching-chemical conversion of cut end/carbonization). The capacitor element is immersed in an oxidant solution to impregnate the capacitor element with the oxidant (oxidant impregnation), and then is immersed in a monomer solution to impregnate it with the monomer (monomer impregnation). In this case, at least either of the oxidant solution and the monomer solution is added with aromatic dicarboxylic acid or dicarboxylic acid salt. Next, the oxidant and the monomer impregnated in the capacitor element are chemically polymerized together, so as to form a solid electrolyte made of conductive high polymer on the oxide film (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、導電性を有する固体の電解質が用いられている電解コンデンサであり、電解質が液状であるものに比べて高周波領域におけるインピーダンス特性に優れている。また、固体電解質としては、導電性高分子であるポリエチレンジオキシチオフェン(PEDT)等が広く用いられている。   Among them, the solid electrolytic capacitor is an electrolytic capacitor in which a solid electrolyte having conductivity is used, and has excellent impedance characteristics in a high frequency region as compared with a liquid electrolyte. As the solid electrolyte, polyethylenedioxythiophene (PEDT), which is a conductive polymer, is widely used.

この固体電解質においては、コンデンサ素子を酸化剤溶液とモノマー溶液との混合溶液に浸漬することによって、コンデンサ素子に酸化剤およびモノマーを含浸させて、コンデンサ素子における酸化皮膜上において、酸化剤とモノマー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。
このとき、混合溶液にフタル酸またはフタル酸塩を添加する方法が知られている。この方法により、コンデンサ素子の自己修復性を高めて漏れ電流を減少させることができる(例えば、特許文献1参照)。
In this solid electrolyte, the capacitor element is immersed in a mixed solution of an oxidant solution and a monomer solution so that the capacitor element is impregnated with the oxidant and the monomer. A method of forming a solid electrolyte by accelerating the polymerization reaction is known.
At this time, a method of adding phthalic acid or phthalate to the mixed solution is known. By this method, the self-repairing property of the capacitor element can be improved and the leakage current can be reduced (for example, see Patent Document 1).

特開平5−243098号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-243098

上述した技術において、酸化剤溶液とモノマー溶液との混合溶液にフタル酸またはフタル酸塩を添加すると、酸化剤溶液とモノマー溶液とを混合した時点から重合反応が開始され、このときに、添加したフタル酸またはフタル酸塩が重合反応に使用されてしまう。従って、コンデンサ素子を混合溶液に浸漬した時点では、フタル酸またはフタル酸塩の量は減少しており、コンデンサ素子の自己修復性を十分に高めることができない。このため、漏れ電流の増加を十分に抑制することが難しい。   In the above-described technique, when phthalic acid or phthalate is added to the mixed solution of the oxidant solution and the monomer solution, the polymerization reaction starts from the time when the oxidant solution and the monomer solution are mixed. Phthalic acid or phthalate is used in the polymerization reaction. Therefore, when the capacitor element is immersed in the mixed solution, the amount of phthalic acid or phthalate is reduced, and the self-repairing property of the capacitor element cannot be sufficiently improved. For this reason, it is difficult to sufficiently suppress the increase in leakage current.

本発明の目的は、自己修復性を高めて、漏れ電流の増加を抑制した固体電解コンデンサの製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor in which self-restorability is enhanced and an increase in leakage current is suppressed.

本発明である固体電解コンデンサの製造方法は、表面に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を酸化剤溶液に浸漬することによって、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、前記コンデンサ素子をモノマー溶液に浸漬することによって、前記コンデンサ素子にモノマーを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おり、前記酸化剤溶液または前記モノマー溶液の少なくとも一方に、芳香族ジカルボン酸または芳香族ジカルボン酸塩が添加されていることを特徴とするものである。
The method for producing a solid electrolytic capacitor according to the present invention includes a capacitor element forming step of forming a capacitor element having an anode body having an oxide film formed on a surface thereof, and immersing the capacitor element in an oxidant solution, thereby An oxidant impregnation step for impregnating the element with an oxidant; a monomer impregnation step for impregnating the capacitor element with a monomer by immersing the capacitor element in a monomer solution after the oxidant impregnation step;
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, and the oxidant An aromatic dicarboxylic acid or an aromatic dicarboxylic acid salt is added to at least one of the solution and the monomer solution.

このとき、前記酸化剤溶液または前記モノマー溶液の少なくとも一方に添加される前記芳香族ジカルボン酸または前記芳香族ジカルボン酸塩の濃度が、0.01〜0.9wt%の範囲にあることが好ましい。   At this time, it is preferable that the concentration of the aromatic dicarboxylic acid or the aromatic dicarboxylic acid salt added to at least one of the oxidant solution or the monomer solution is in the range of 0.01 to 0.9 wt%.

また本発明においては、前記酸化剤が、p−トルエンスルホン酸、メトキシベンゼンスルホン酸およびドデシルベンゼンスルホン酸の何れか1種を含んでいてもよい。
加えて、前記モノマーが、アニリン、ピロール、チオフェンおよびこれらの誘電体の何れか1種を含んでいてもよい。
In the present invention, the oxidizing agent may contain any one of p-toluenesulfonic acid, methoxybenzenesulfonic acid and dodecylbenzenesulfonic acid.
In addition, the monomer may contain aniline, pyrrole, thiophene, and any one of these dielectrics.

また、前記芳香族ジカルボン酸が、フタル酸、テレフタル酸およびイソフタル酸の何れか1種を含んでいてもよい。
さらに、前記芳香族ジカルボン酸塩が、アンモニウム塩、三級アミン塩、二級アミン塩および一級アミン塩の何れか1種を含んでいてもよい。
加えて、前記芳香族ジカルボン酸塩が、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルアミン、ジメチルアミン、メチルエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、エチルアミンおよびプロピルアミンの何れか1種を含んでいてもよい。
Further, the aromatic dicarboxylic acid may contain any one of phthalic acid, terephthalic acid and isophthalic acid.
Furthermore, the aromatic dicarboxylate salt may contain any one of ammonium salt, tertiary amine salt, secondary amine salt and primary amine salt.
In addition, the aromatic dicarboxylate may contain any one of trimethylamine, triethylamine, dimethylethylamine, diethylmethylamine, dimethylamine, methylethylamine, diethylamine, methylamine, ethylamine and propylamine.

本発明によれば、酸化剤溶液またはモノマー溶液の少なくとも一方に芳香族ジカルボン酸または芳香族ジカルボン酸塩が添加されていることによって、芳香族ジカルボン酸または芳香族ジカルボン酸塩が、酸化剤溶液とモノマー溶液との重合反応に使用される前に、コンデンサ素子の自己修復性を高めるために使用される。これにより、漏れ電流の増加を抑制することができる。   According to the present invention, the aromatic dicarboxylic acid or aromatic dicarboxylate is added to at least one of the oxidant solution or the monomer solution, so that the aromatic dicarboxylic acid or the aromatic dicarboxylate Before being used for the polymerization reaction with the monomer solution, it is used to enhance the self-healing property of the capacitor element. Thereby, an increase in leakage current can be suppressed.

また、本発明の発明者らは、酸化剤溶液またはモノマー溶液の少なくとも一方に添加する芳香族ジカルボン酸または芳香族ジカルボン酸塩の濃度が、0.01〜0.9wt%の範囲にあるとき、固体電解コンデンサの漏れ電流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。   In addition, the inventors of the present invention, when the concentration of the aromatic dicarboxylic acid or aromatic dicarboxylic acid salt added to at least one of the oxidant solution or the monomer solution is in the range of 0.01 to 0.9 wt%, It has been found that an increase in leakage current of a solid electrolytic capacitor can be efficiently suppressed.

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、ポリチオフェン、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、これらは酸化剤とモノマーとの化学重合により生成される。
図1に示すように、陽極箔2と陰極箔3と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, polythiophene, polyethylenedioxythiophene (PEDT) or the like can be used, and these are generated by chemical polymerization of an oxidizing agent and a monomer.
As shown in FIG. 1, 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.

次に、固体電解コンデンサ1の製造方法について、図3をさらに参照して説明する。
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、切り口化成・セパレータの炭化処理を経て、円筒形のコンデンサ素子10を作製する。
Next, a method for manufacturing the solid electrolytic capacitor 1 will be described with further 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 the lead tabs, respectively. The cathode foil 3 is wound through the separator 4, and further, through cut formation and carbonization of the separator, the cylindrical capacitor element 10 is manufactured.

次に、この円筒形のコンデンサ素子10を、酸化剤溶液に浸漬することによって、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、芳香族ジカルボン酸が添加されたモノマー溶液に浸漬することによって、モノマーを含浸させる(モノマー含浸工程)。
続いて、重合槽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、陽極箔2および陰極箔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, this cylindrical capacitor element 10 is immersed in an oxidant solution to be impregnated with an oxidant and then dried (oxidant impregnation step). Thereafter, the capacitor element 10 is immersed in a monomer solution to which an aromatic dicarboxylic acid is added to impregnate the monomer (monomer impregnation step).
Subsequently, the impregnated oxidizing agent and the monomer are chemically polymerized by heating at a predetermined temperature in the polymerization tank for a certain period of time, and the conductive polymer is interposed between the anode foil 2 and the cathode foil 3 and the separator 4. A solid electrolyte 5 is formed (solid electrolyte formation step).

ここで、モノマー溶液に芳香族ジカルボン酸が添加されることによって、コンデンサ素子10の自己修復性を高めることができる。これにより、漏れ電流の増加を抑制することができる。   Here, the self-repairing property of the capacitor element 10 can be improved by adding the aromatic dicarboxylic acid to the monomer solution. Thereby, an increase in leakage current can be suppressed.

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の定格は全て4.0V−560μFである。
Next, more specific Example 1 of the present invention will be described together with Comparative Example 1. In Example 1 and Comparative Example 1 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 the same. is there.
Hereinafter, only the process for forming the solid electrolyte will be described. In addition, all the rating of each solid electrolytic capacitor is 4.0V-560 micro F.

[実施例1]
実施例1においては、コンデンサ素子10を、p−トルエンスルホン酸鉄溶液に浸漬することによって、p−トルエンスルホン酸鉄(酸化剤)を含浸(酸化剤含浸工程)させた後、80℃で30分間加熱し、乾燥させた。その後、コンデンサ素子10を、フタル酸の濃度が0.1wt%の3,4−エチレンジオキシチオフェン溶液に浸漬することによって、3,4−エチレンジオキシチオフェン(モノマー)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180℃で30分間加熱し、p−トルエンスルホン酸鉄と3,4−エチレンジオキシチオフェンとの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)。
(比較例1)
比較例1においては、コンデンサ素子10を、フタル酸の濃度が0.1wt%のp−トルエンスルホン酸鉄と3,4−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混合溶液に浸漬することによって、p−トルエンスルホン酸鉄と3,4−エチレンジオキシチオフェンとを含浸させる。
さらに、コンデンサ素子10を180℃で30分間加熱し、p−トルエンスルホン酸鉄と3,4−エチレンジオキシチオフェンとの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。
[Example 1]
In Example 1, the capacitor element 10 was impregnated with iron p-toluenesulfonate (oxidant) by immersing it in an iron p-toluenesulfonate solution (oxidant impregnation step), and then 30 ° C. at 30 ° C. Heated for minutes and dried. Thereafter, the capacitor element 10 is immersed in a 3,4-ethylenedioxythiophene solution having a phthalic acid concentration of 0.1 wt% to impregnate 3,4-ethylenedioxythiophene (monomer) (monomer impregnation step). Let me.
Furthermore, the capacitor element 10 is heated at 180 ° C. for 30 minutes, and PEDT, which is a conductive polymer, is generated by chemical polymerization of iron p-toluenesulfonate and 3,4-ethylenedioxythiophene to form the solid electrolyte 5. (Solid electrolyte forming step).
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the capacitor element 10 is immersed in a mixed solution in which iron p-toluenesulfonate having a phthalic acid concentration of 0.1 wt% and 3,4-ethylenedioxythiophene are mixed in advance. To impregnate iron p-toluenesulfonate and 3,4-ethylenedioxythiophene.
Further, the capacitor element 10 is heated at 180 ° C. for 30 minutes, and PEDT which is a conductive polymer is formed by chemical polymerization of iron p-toluenesulfonate and 3,4-ethylenedioxythiophene, thereby forming the solid electrolyte 5. did.

以上、実施例1と比較例1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、tanδ、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。   As described above, the electrical characteristics (capacitance, tan δ, equivalent series resistance, and leakage current) of the solid electrolytic capacitors obtained by the manufacturing methods of Example 1 and Comparative Example 1 were measured. The results are shown in Table 1.

Figure 2008034440
Figure 2008034440

表1に示すように、実施例1と比較例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静電容量、tanδおよび等価直列抵抗は同等の値であるが、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漏れ電流は、比較例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漏れ電流より小さくなっている。
このように、コンデンサ素子10を酸化剤溶液に浸漬することによって、酸化剤を含浸させた後に、フタル酸が添加され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の漏れ電流の増加を抑制できることが確認された。
As shown in Table 1, the capacitance, tan δ, and equivalent series resistance of the solid electrolytic capacitors manufactured by the manufacturing methods of Example 1 and Comparative Example 1 are equivalent, but manufactured by the manufacturing method of Example 1. The leakage current of the manufactured solid electrolytic capacitor is smaller than the leakage current of the solid electrolytic capacitor manufactured by the manufacturing method of Comparative Example 1.
As described above, by immersing the capacitor element 10 in the oxidant solution, the increase in leakage current of the capacitor element 10 can be suppressed by immersing in the monomer solution to which phthalic acid has been added after impregnation with the oxidant. Was confirmed.

[実施例2〜4]、(比較例2〜5)
実施例2〜4、および、比較例2〜5においては、モノマー溶液におけるフタル酸の濃度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フタル酸の濃度を0.01wt%とした。
実施例3においては、モノマー溶液におけるフタル酸の濃度を0.05wt%とした。実施例4においては、モノマー溶液におけるフタル酸の濃度を0.9wt%とした。
比較例2においては、モノマー溶液におけるフタル酸の濃度を0wt%とした。すなわち、フタル酸をモノマー溶液に添加していない。比較例3においては、モノマー溶液におけるフタル酸の濃度を0.005wt%とした。
比較例4においては、モノマー溶液におけるフタル酸の濃度を1.0wt%とした。比較例5においては、モノマー溶液におけるフタル酸の濃度を2.0wt%とした。
[Examples 2 to 4], (Comparative Examples 2 to 5)
In Examples 2 to 4 and Comparative Examples 2 to 5, only the concentration of phthalic acid in the monomer solution is different, and the other conditions are the same as in Example 1.
Specifically, in Example 2, the concentration of phthalic acid in the monomer solution was 0.01 wt%.
In Example 3, the concentration of phthalic acid in the monomer solution was 0.05 wt%. In Example 4, the concentration of phthalic acid in the monomer solution was 0.9 wt%.
In Comparative Example 2, the concentration of phthalic acid in the monomer solution was 0 wt%. That is, phthalic acid is not added to the monomer solution. In Comparative Example 3, the concentration of phthalic acid in the monomer solution was 0.005 wt%.
In Comparative Example 4, the concentration of phthalic acid in the monomer solution was 1.0 wt%. In Comparative Example 5, the concentration of phthalic acid in the monomer solution was 2.0 wt%.

以上の実施例1〜4、比較例2〜5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、tanδ、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, tan δ, equivalent series resistance, and leakage current) of the solid electrolytic capacitors obtained by the production methods of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 to 5 were measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2008034440
Figure 2008034440

表2に示すように、実施例1〜4、比較例2〜5の製造方法によって製造された固体電解コンデンサの静電容量、tanδおよび等価直列抵抗は同等の値であった。また、実施例1〜4の製造方法によって製造された固体電解コンデンサの漏れ電流は、比較例2〜5の製造方法によって製造された固体電解コンデンサの漏れ電流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フタル酸の濃度は、0.01〜0.9wt%の範囲が好適であることが確認された。
As shown in Table 2, the capacitance, tan δ, and equivalent series resistance of the solid electrolytic capacitors produced by the production methods of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 to 5 were equivalent values. Moreover, the leakage current of the solid electrolytic capacitor manufactured by the manufacturing method of Examples 1-4 is smaller than the leakage current of the solid electrolytic capacitor manufactured by the manufacturing method of Comparative Examples 2-5.
Thus, it was confirmed that the concentration of phthalic acid in the monomer solution is preferably in the range of 0.01 to 0.9 wt%.

なお、以上説明した実施例においてはフタル酸をモノマー溶液に添加していたが、フタル酸をモノマー溶液ではなく、酸化剤溶液もしくは酸化剤溶液およびモノマー溶液に添加した場合にも同様の効果が得られることが確認された。   In the examples described above, phthalic acid is added to the monomer solution, but the same effect can be obtained when phthalic acid is added to the oxidant solution or the oxidant solution and the monomer solution instead of the monomer solution. It was confirmed that

また、実施例では、PEDTを固体電解質として用いたが、PEDT以外の公知の導電性高分子(例えば、ポリアニリン、ポリピロールおよびポリチオフェン)を固体電解質として用いてもよい。   In the examples, PEDT is used as the solid electrolyte, but a known conductive polymer other than PEDT (for example, polyaniline, polypyrrole, and polythiophene) may be used as the solid electrolyte.

また、実施例では、p−トルエンスルホン酸鉄を酸化剤として用いたが、p−トルエンスルホン酸鉄以外の公知の有機スルホン酸系金属塩(例えば、メトキシベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸)を酸化剤として用いてもよい。   In the examples, p-toluenesulfonic acid iron was used as an oxidizing agent, but known organic sulfonic acid metal salts (for example, methoxybenzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid) other than iron p-toluenesulfonate were used. It may be used as an oxidizing agent.

さらに、実施例では、3,4−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、3,4−エチレンジオキシチオフェン以外の公知の物質(例えば、アニリンやピロールおよびこれらの誘電体)をモノマーとして用いてもよい。   Furthermore, in the examples, 3,4-ethylenedioxythiophene was used as a monomer, but known substances other than 3,4-ethylenedioxythiophene (for example, aniline, pyrrole, and dielectrics thereof) were used as monomers. May be.

また、実施例では、フタル酸をモノマー溶液に添加していたが、フタル酸ではなく、テレフタル酸およびイソフタル酸を用いてもよい。
さらには、フタル酸、テレフタル酸およびイソフタル酸に限らず、アンモニウム塩、三級アミン塩であるトリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミンおよびジエチルメチルアミン、二級アミン塩であるジメチルアミン、メチルエチルアミンおよびジエチルアミン、一級アミン塩であるエチルアミンおよびプロピルアミンを用いてもよい。
In the examples, phthalic acid is added to the monomer solution, but terephthalic acid and isophthalic acid may be used instead of phthalic acid.
Furthermore, not only phthalic acid, terephthalic acid and isophthalic acid, but also ammonium salts, tertiary amine salts trimethylamine, triethylamine, dimethylethylamine and diethylmethylamine, secondary amine salts dimethylamine, methylethylamine and diethylamine, primary The amine salts ethylamine and propylamine may be used.

さらに、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。   Furthermore, in the examples, a solid electrolytic capacitor having a wound type 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 (7)

表面に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を酸化剤溶液に浸漬することによって、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、前記コンデンサ素子をモノマー溶液に浸漬することによって、前記コンデンサ素子にモノマーを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おり、
前記酸化剤溶液または前記モノマー溶液の少なくとも一方に、芳香族ジカルボン酸または芳香族ジカルボン酸塩が添加され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 with an oxide film formed on the surface;
An oxidant impregnation step of impregnating the capacitor element with an oxidant by immersing the capacitor element in an oxidant solution;
After the oxidant impregnation step, a monomer impregnation step of impregnating the capacitor element with a monomer by immersing the capacitor element in a monomer solution;
A solid electrolyte forming step of forming a solid electrolyte composed of a conductive polymer on the oxide film by chemically polymerizing the oxidant impregnated in the capacitor element and the monomer; and
An aromatic dicarboxylic acid or an aromatic dicarboxylate is added to at least one of the oxidant solution or the monomer solution.
前記酸化剤溶液または前記モノマー溶液の少なくとも一方に添加される前記芳香族ジカルボン酸または前記芳香族ジカルボン酸塩の濃度が、0.01〜0.9wt%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。   The concentration of the aromatic dicarboxylic acid or the aromatic dicarboxylic acid salt added to at least one of the oxidant solution or the monomer solution is in a range of 0.01 to 0.9 wt%. 2. A method for producing a solid electrolytic capacitor according to 1. 前記酸化剤が、p−トルエンスルホン酸、メトキシベンゼンスルホン酸およびドデシルベンゼンスルホン酸の何れか1種を含んでい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。   The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the oxidizing agent contains any one of p-toluenesulfonic acid, methoxybenzenesulfonic acid, and dodecylbenzenesulfonic acid. 前記モノマーが、アニリン、ピロール、チオフェンおよびこれらの誘電体の何れか1種を含んでい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 contains aniline, pyrrole, thiophene, or any one of these dielectrics. 前記芳香族ジカルボン酸が、フタル酸、テレフタル酸およびイソフタル酸の何れか1種を含んでい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 any one of claims 1 to 4, wherein the aromatic dicarboxylic acid contains any one of phthalic acid, terephthalic acid, and isophthalic acid. 前記芳香族ジカルボン酸塩が、アンモニウム塩、三級アミン塩、二級アミン塩および一級アミン塩の何れか1種を含んでい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 said aromatic dicarboxylate salt contains any one of an ammonium salt, a tertiary amine salt, a secondary amine salt, and a primary amine salt, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Manufacturing method for solid electrolytic capacitor. 前記芳香族ジカルボン酸塩が、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルアミン、ジメチルアミン、メチルエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、エチルアミンおよびプロピルアミンの何れか1種を含んでい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 aromatic dicarboxylate salt contains any one of trimethylamine, triethylamine, dimethylethylamine, diethylmethylamine, dimethylamine, methylethylamine, diethylamine, methylamine, ethylamine and propylamine. The manufacturing method of the solid electrolytic capacitor of any one of 1-4.
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