JP2006032530A

JP2006032530A - 固体電解コンデンサの製造方法

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Publication number: JP2006032530A
Application number: JP2004207082A
Authority: JP
Inventors: Yasufumi Yamaguchi; 容史山口; Minoru Fukuda; 実福田; Hideo Yamamoto; 秀雄山本
Original assignee: Japan Carlit Co Ltd
Current assignee: Japan Carlit Co Ltd
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-07-14
Also published as: JP4618631B2

Abstract

【課題】固体電解コンデンサの容量含浸率を向上させ、かつ製造ロット毎の静電容量のバラツキが改善された固体電解コンデンサの製造方法を提供。
【解決手段】誘電体酸化皮膜を形成させた陽極弁作用金属表面に、酸化剤溶液を含浸させた後、導電性高分子モノマー溶液を少なくとも３０℃に加温させたモノマー蒸気中、または、蒸気圧１４ミリバール以上１８０ミリバール以下のピロールモノマー蒸気中に保持して気相酸化重合させ、ついで、導電性高分子モノマーを液相中で化学酸化重合させて第１導電性高分子層を形成し、ついで、第１導電性高分子上に、導電性高分子モノマーを電解重合させることにより第２導電性高分子層を形成する。
【選択図】なし

Description

本発明は、陽極弁作用金属表面に、導電性高分子からなる固体電解質を形成させてなる固体電解コンデンサの製造方法に関するものである。

従来、誘電体酸化皮膜を形成させた多孔質表面を有する弁作用金属表面に、固体電解質として導電性高分子を形成させてなる固体電解コンデンサが各種提案されており、該導電性高分子材料としては、ポリピロール、ポリアニリン、ポリフラン、ポリアセチレンあるいはポリチオフェンまたはポリ（アルキルチオフェン）などの誘導体ポリマーが知られている。これらの固体電解コンデンサは、周波数特性、電気的特性及び耐熱性に優れている。

また、電子機器の小型化により、コンデンサの小型大容量化がより一層要求されており、固体電解コンデンサでは、陽極弁作用金属の表面をより微細化し、例えば、アルミニウム箔においては、エッチング倍率の大きい箔を、また、タンタル焼結体においては、微細な金属粉を用いるなどにより、表面を高倍率化させた素子が適用されている。

しかしながら、表面を高倍率化させた素子を用いて大容量の固体電解コンデンサを得るには、弁作用金属表面の微細化させた細孔内へ、固体電解質を十分に充填させる必要がある。

一般に、固体電解コンデンサの性能を示す数値として、容量含浸率が知られており、これは、電解コンデンサ用電解液を用いたときの静電容量値に対する、固体電解質を用いたときの静電容量値の百分率で表され、容量含浸率が高いほど、高倍率化させた表面積が有効利用されていることを示す。

導電性高分子を合成する方法としては、各ポリマーに対応するモノマーを酸化剤と接触させて重合する化学酸化重合や、電解酸化で重合する電解重合及び有機金属錯体触媒を用いる重縮合反応などが知られているが、一般には電解重合で得られる導電性高分子は、耐熱性や電気伝導度に優れ、固体電解質として好ましい特性を有している。しかし、絶縁性の誘電体酸化膜上に、直接電解重合で導電性高分子を形成させることは困難であるため、特許文献１には、化学酸化重合による導電性高分子膜を形成させた後、該導電性高分子膜上に電解重合による導電性高分子膜を形成させて固体電解質とする構造の固体電解コンデンサが提案されている。

また、特許文献２には、化学酸化重合により第１導電性高分子層を形成する工程と、第１導電性高分子層上に、電解酸化重合により第２導電性高分子層を形成する工程とを含む固体電解コンデンサの製造方法において、第１導電性高分子層を形成する工程は、気相酸化重合により導電性高分子層を形成する工程と、液相酸化重合により導電性高分子を形成する工程とを含む固体電解コンデンサの製造方法が提案されており、該導電性高分子としてポリピロールを用いた実施例が開示されている。

上記公報記載の製造方法によれば、従来に比べて容量含浸率の大きいコンデンサを製造できるものの、弁作用金属表面の微細化させた細孔内への固体電解質の充填が十分ではなく、該製造方法によってもなお容量含浸率が不足し、またコンデンサ個体間の静電容量のばらつきが大きく、高静電容量のコンデンサを安定的に得られないという改善すべき課題が残されいた。

コンデンサ個体間の静電容量が安定しない原因としては、気相重合時のピロール蒸気濃度が低く、気相重合時に素子近傍のピロール蒸気濃度が変動してしまい、弁作用金属表面の微細化させた細孔内への固体電解質の充填にばらつきが発生するためであると考えられる。

特開昭６３−１７３３１３号公報特開平１１−１９１５１８号公報

本発明の目的とするところは、固体電解コンデンサの容量含浸率を向上させ、かつコンデンサ個体間の静電容量のばらつきが改善され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。

本発明者らは鋭意検討した結果、上記課題を解決し得る固体電解コンデンサの製造方法を見いだし、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、誘電体酸化皮膜を形成させた陽極弁作用金属表面に、酸化剤溶液を含浸させた後、導電性高分子モノマーの蒸気中に保持して気相酸化重合させ、ついで、導電性高分子モノマーを液相中で化学酸化重合させて第１導電性高分子層を形成する工程と、第１導電性高分子上に、導電性高分子モノマーを電解重合させて第２導電性高分子層を形成する工程とを包含する固体電解コンデンサの製造において、気相酸化重合が、酸化剤溶液を含浸させた陽極弁作用金属を、少なくとも３０℃の温度に制御させた導電性高分子モノマー液から生成する蒸気中に保持させて行われることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。

また、本発明は、気相酸化重合が、酸化剤溶液を含浸させた陽極弁作用金属を、３０〜９０℃の温度に制御させた導電性高分子モノマー液から生成する蒸気中に保持させて行われることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。

また、本発明は、気相酸化重合が、酸化剤溶液を含浸させた陽極弁作用金属を、蒸気圧１４ｍｂａｒ以上１８０ｍｂａｒ以下のピロールモノマー蒸気中に保持させて行われることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法である。

本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、誘電体酸化皮膜を形成させた陽極弁作用金属表面に、酸化剤溶液を含浸させた後、導電性高分子モノマーの蒸気中に保持して気相酸化重合させ、ついで、導電性高分子モノマーを液相中で化学酸化重合させて第１導電性高分子層を形成する工程において、気相酸化重合が、酸化剤溶液を含浸させた陽極弁作用金属を、特定の温度範囲に制御させた導電性高分子モノマー液から生成する蒸気中に保持させて行うことにより、弁作用金属表面の微細化させた細孔内へ固体電解質を十分に充填することができ、本発明によれば、容量含浸率が高く、小型大容量の固体電解コンデンサを製造でき、コンデンサ個体間の静電容量のばらつきが小さく、優れた電気特性を有する固体電解コンデンサを安定的に量産することが可能である。

以下、本発明の固体電解コンデンサの製造方法について、図面を参照して説明する。なお、図１は、本発明の固体電解コンデンサの一実施態様を示す概略図である。

本発明の固体電解電解コンデンサの製造方法は、まず、陽極弁作用金属１に陽極リード１’を取り付け、誘電体酸化皮膜２を形成させた表面に、酸化剤溶液を含浸させた後、導電性高分子モノマーの蒸気中に保持して気相酸化重合させ、ついで、導電性高分子モノマーの液相中で化学酸化重合させて第１導電性高分子層３を形成させる。

本発明は、上記気相酸化重合が、酸化剤溶液を含浸させた陽極弁作用金属を、少なくとも３０℃、好ましくは３０〜９０℃の温度に制御させた導電性高分子モノマー液から生成する蒸気中に保持させて行うことを特徴とするものであり、また、蒸気圧１４ｍｂａｒ以上１８０ｍｂａｒ以下のピロールモノマー蒸気中に保持させて行うことを特徴とするものである。

次に、上記第１導電性高分子層上に、導電性高分子モノマーを電解重合させて第２導電性高分子層４を形成させた後、第１及び第２導電性高分子層からなる陰極層に導電性塗膜５を形成させてコンデンサ素子を得る。

次に、コンデンサ素子の陽極リード１’を陽極端子６に、また、導電性塗膜５を導電性接着剤７を用いて陰極端子８にそれぞれ接続した後、外装９を施して本発明の固体電解コンデンサを完成する。なお、図１は、コンデンサ素子１個で構成された固体電解コンデンサを示すが、該素子を複数個積層させてもよい。

以上、本発明の固体電解コンデンサの製造方法について説明したが、以下、本発明の製造方法をより詳細に説明する。

本発明に用いられる導電性高分子は、ポリピロール、ポリアニリン、ポリフラン、ポリチオフェンあるいはこれらの誘導体ポリマーである。該誘導体ポリマーとしては、ポリ−３−アルキルピロール、ポリ−３−アルキルチオフェン、ポリ−３，４−アルキレンジオキシピロール、ポリ−３，４−アルキレンジオキシチオフェンなどがあげられる。また、化学酸化重合と電解重合に用いる導電性高分子は、同一であっても異なっていてもよく、価格面から、ポリピロールが好ましい。

本発明に用いられる弁作用金属としては、アルミニウム、タンタル、チタン、ジルコニウム、ニオブ及びそれらの合金からなる平板または焼結体があげられ、平板はエッチング処理により、また、焼結体は微細な金属粉末を焼結させて、表面を高倍率化させて用いられる。

上記陽極弁作用金属に化成処理を施して、誘電体酸化皮膜を形成させた後、酸化剤を含浸させる。酸化剤としては、ヨウ素、臭素、ヨウ化臭素、二酸化塩素、ヨウ素酸、過ヨウ素酸、亜塩素酸などのハロゲン化物、５フッ化アンチモン、５塩化リン、５フッ化リン、塩化アルミニウム、塩化モリブデンなどの金属ハロゲン化物、あるいは過マンガン酸塩、重クロム酸塩、無水クロム酸、第二鉄塩、第二銅塩などの高原子価状態金属イオンの塩、硫酸、硝酸、トリフルオロメタン硫酸などのプロトン酸、三酸化硫黄、二酸化窒素などの酸素化合物、過酸化水素、過硫酸アンモニム、過ホウ酸ナトリウムなどのペルオキソ酸及び塩、モリブドリン酸、タングストリン酸、タングストモリブドリン酸等のヘテロポリ酸及び塩があげられ、これらの酸化剤は単独、あるいは、水溶液またはアルコールなどの有機溶媒に溶解させて使用される。陽極弁作用金属表面に酸化剤を含浸させるには、素子を「酸化剤溶液に浸漬する」、「酸化剤溶液を噴霧する」、あるいは、「酸化剤溶液を塗布する」などの方法が適用できる。

また、酸化剤と共に、他のアニオン成分を共存させて化学酸化重合することにより、所望のドーパントを含有させた導電性高分子を得ることができる。該アニオン成分としては、ヨウ素、臭素、塩素等のハロゲンイオン、ヘキサフロロリン、ヘキサフロロヒ素、ヘキサフロロアンチモン、テトラフロロホウ素、過塩素酸等のハロゲン化物イオン、またはメタンスルホン酸、ドデシルスルホン酸等のアルキル置換有機スルホン酸イオン、カンファースルホン酸イオンなどの環状スルホン酸イオン、またはベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ベンゼンジスルホン酸等のアルキル置換もしくは無置換のベンゼンモノもしくはジスルホン酸イオン、２−ナフタレンスルホン酸、１，７−ナフタレンジスルホン酸等のスルホン酸基を１〜４個置換したナフタレンスルホン酸のアルキル置換もしくは無置換イオン、アントラセンスルホン酸イオン、アントラキノンスルホン酸イオン、アルキルビフェニルスルホン酸、ビフェニルジスルホン酸等のアルキル置換もしくは無置換のビフェニルスルホン酸イオン、ポリスチレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合体等の高分子スルホン酸イオン等、に例示される置換または無置換の芳香族スルホン酸イオン、またはビスサルチレートホウ素、ビスカテコレートホウ素等のホウ素化合物イオン、またはモリブドリン酸、タングストリン酸、タングストモリブドリン酸等のヘテロポリ酸イオンがあげられる。

酸化剤を含浸させた陽極弁作用金属素子は、導電性高分子モノマーの蒸気中に保持して、気相酸化重合させる。

本発明において、上記気相酸化重合は、導電性高分子モノマー液を少なくとも３０℃、好ましくは３０〜９０℃に制御させて生成する該導電性高分子モノマーの蒸気中で行われ、該導電性高分子モノマー液が３０℃未満では、気相中の導電性高分子モノマー量が不足し、導電性高分子を形成するのに時間を要するとともに、コンデンサの容量含浸率が不十分となり、コンデンサ個体間の静電容量のばらつきが発生し易く、また、９０℃超の場合、容量含浸率を向上させる効果が飽和してしまい、経済性に劣るとともに、気相酸化重合により導電性高分子層が厚く形成され、コンデンサの電気特性が低下する場合がある。

気相酸化重合の導電性高分子モノマーとしてピロールを用いる場合、ピロール蒸気圧としては、１４ｍｂａｒ以上１８０ｍｂａｒ以下が好ましく、該蒸気圧が、１４ｍｂａｒ未満では、容量含浸率が不十分となり、またコンデンサ個体間の静電容量にばらつきが発生し易く、１８０ｍｂａｒ超では、容量含浸率を向上させる効果が飽和してしまい、経済性に劣る。なお、３０℃におけるピロール蒸気圧は約１４ｍｂａｒ、８０℃におけるピロール蒸気圧は約１８０ｍｂａｒに相当する。

ついで、気相酸化重合させた上記素子を、導電性高分子モノマー溶液中、酸化剤と接触させて、液相中で導電性高分子膜を形成させる。該酸化剤は、気相酸化重合工程で残存した酸化剤を利用するか、または、気相酸化重合工程後、新たに酸化剤を含浸させてもよい。また、気相酸化重合及び液相酸化重合は、それぞれ数秒〜１時間以内で行われ、該操作を１回ないし数回繰り返して、第１導電性高分子層を形成させる。

第１導電性高分子層を形成させた素子は、必要に応じて化成溶液中で再化成処理を施し、その後、導電性高分子モノマー及び支持電解質を含有する電解液中で電解重合を行う。

電解重合に用いられる支持電解質のアニオンとしては、ヨウ素、臭素、塩素等のハロゲンイオン、ヘキサフロロリン、ヘキサフロロヒ素、ヘキサフロロアンチモン、テトラフロロホウ素、過塩素酸等のハロゲン化物イオン、またはメタンスルホン酸、ドデシルスルホン酸等のアルキル置換有機スルホン酸イオン、カンファースルホン酸イオンなどの環状スルホン酸イオン、またはベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ベンゼンジスルホン酸等のアルキル置換もしくは無置換のベンゼンモノもしくはジスルホン酸イオン、２-ナフタレンスルホン酸、１,７-ナフタレンジスルホン酸等のスルホン酸基を１〜４個置換したナフタレンスルホン酸のアルキル置換もしくは無置換イオン、アントラセンスルホン酸イオン、アントラキノンスルホン酸イオン、アルキルビフェニルスルホン酸、ビフェニルジスルホン酸等のアルキル置換もしくは無置換のビフェニルスルホン酸イオン、ポリスチレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合体等の高分子スルホン酸イオン等、以上例示される置換または無置換の芳香族スルホン酸イオン、またはビスサルチレートホウ素、ビスカテコレートホウ素等の有機ホウ素錯体イオン、またはモリブドリン酸、タングストリン酸、タングストモリブドリン酸等のヘテロポリ酸イオンがあげられる。また、好ましいカチオンとしては、水素イオンの他、リチウム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、第３級アンモニウムイオン、テトラアルキルアンモニウム等の４級アンモニウムイオンである。具体的な支持電解質化合物としては、ＬiＰＦ_６、ＬiＡsＦ₆、ＬiＢＦ_４、ＫＩ、ＮaＰＦ_６、ＮaＣlＯ_４、p-トルエンスルホン酸ナトリウム、トルエンスルホン酸テトラブチルアンモニウム、１,７-ナフタレンジスルホン酸ナトリウム、ｎ-オクタデシルナフタレンスルホン酸テトラエチルアンモニウム、ビスサルチレートホウ素テトラメチルアンモニウム、モリブドリン酸ナトリウム等があげられる。

化学酸化重合によって導電性高分子層を形成させた素子を電解重合液中に浸漬させ、補助電極を該導電性高分子層に接触または近傍に配置し、補助電極を陽極とし、外部陰極との間で電解重合させて、電解重合により第２導電性高分子層を形成する。

電解重合は、上記導電性高分子モノマー及び支持電解質を含有する公知の電解重合液を用いることができるが、好ましくはドーパントとなる支持電解質０．０１〜２ｍｏｌ／Ｌ及び対応するモノマー０．０１〜５ｍｏｌ／Ｌを含有する電解液を用いることができる。

次に、電解重合による導電性高分子膜表面にカーボンペースト及び導電性ペーストにより導電性塗膜を形成させた後、外装樹脂または外装ケース等により外装を施し、更にエージング処理して固体電解コンデンサを完成する。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、実施例により何ら限定されるものではない。実施例中、「％」は、「質量％」を表し、静電容量（Ｃ）及び誘電損失（tanδ）は１２０Ｈｚで、等価直列抵抗（ＥＳＲ）は１００ｋＨｚで測定した。容量含浸率は、アルミニウム素子においては、１５％アジピン酸アンモニウム水溶液での液中静電容量を、タンタル焼結体素子においては、２０％硫酸水溶液での液中静電容量を基準として測定した。

実施例１
表面にエッチングを施した１０ｍｍ×１０ｍｍのアルミニウム箔に、コンデンサの陽極リードとなるアルミニウムワイヤーを溶接し、該箔に、アジピン酸アンモニウム水溶液中、１２Ｖの電圧を印加させて化成処理し、誘電体酸化皮膜を形成させた。該アルミニウム箔素子の液中静電容量は２４２μＦであった。

次に、５％過硫酸アンモニウム及び５％２−ナフタレンスルホン酸ナトリウムを含有する酸化剤水溶液を調製した。また、別容器に、ピロールモノマー液を準備した。

アルミニウム箔素子を、上記酸化剤水溶液に室温で３０秒間浸漬した後、３５℃に加温したピロールモノマー液の液面上から約２ｍｍ離して配置し、ピロール蒸気中に１０分間保持した。この条件で、素子近傍におけるピロール蒸気圧は１５ｍｂａｒであり、素子表面において、酸化剤とピロールモノマーが反応し、気相化学酸化重合によるポリピロール層が形成され、素子表面が黒色を呈した。

続いて、上記素子をピロールモノマー液中にそのまま１０分間浸漬させて、液相化学酸化重合を行い、洗浄、乾燥させた。この操作により、化学重合ポリピロールからなる第１導電性高分子層を形成させた。

得られた素子を再化成した後、ピロールモノマー０．５ｍｏｌ／Ｌ及び２−ナフタレンスルホン酸ナトリウム０．３ｍｏｌ／Ｌを含むアセトニトリル電解液中に浸漬させ、ステンレススチール製補助電極を第１導電性高分子層に接触させて、外部陰極との間で定電流電解重合（０．５ｍＡ，６０分）を行い、補助電極を取り外した後、水及びメタノールで洗浄・乾燥させた。この操作により、電解重合ポリピロール層からなる第２導電性高分子層を形成させた。

ついで、上記素子の陰極層に、コロイダルカーボン及び銀ペーストを塗布して導電性塗膜を形成し、その一部から対極を取り出した後、エポキシ樹脂でモールドさせ、その後、７．５Ｖの電圧を印加させてエージングを行い、定格電圧６．３Ｖ、定格静電容量２２０μＦのアルミニウム固体電解コンデンサを完成させた。

得られた固体電解コンデンサの初期電気特性及び容量含浸率を表１に示す。

比較例１
実施例１において、ピロールモノマー液を加温することなく、２０℃の室内で気相化学酸化重合を行った以外は、実施例１に準じて固体電解コンデンサを完成させた。得られた固体コンデンサの初期電気特性及び容量含浸率を表１に示す。

比較例２
実施例１において、ピロールモノマー液を１００℃に加温して気相化学酸化重合を行った以外は、実施例１に準じて固体電解コンデンサを完成させた。得られた固体コンデンサの初期電気特性及び容量含浸率を表１に示す。

実施例２
陽極リードを備えたタンタル焼結体素子に、リン酸水溶液中、１０Ｖの電圧を印加させて化成処理を施し、誘電体酸化皮膜を形成させた。該素子の液中静電容量は２４９μＦであった。

次に、２０％過酸化水素及び３％硫酸からなる酸化剤水溶液を容器に調製した。また、直径２ｃｍの円筒形容器に、ピロールモノマー溶液を準備した。

タンタル焼結体素子１個を、室温で１分間、酸化剤水溶液に浸漬した後、６０℃に加温したピロールモノマー液の液面上から約１ｍｍ離して配置し、ピロール蒸気中に５分間保持した。この条件で、素子近傍におけるピロール蒸気圧は７５ｍｂａｒであり、素子表面において、酸化剤とピロールモノマーが反応し、気相化学酸化重合によるポリピロール層が形成され、素子表面が黒色を呈した。

続いて、上記素子をピロールモノマー液中にそのまま２０分間浸漬し、液相化学酸化重合を行い、洗浄、乾燥させた。この操作を２回繰り返して、黒色を呈した化学重合ポリピロールからなる第１導電性高分子層を形成させた。

得られた素子を再化成した後、実施例１と同様にして電解重合させ、電解重合ポリピロールからなる第２導電性高分子層を形成させ、ついで、該素子の陰極層に、コロイダルカーボン及び銀ペーストを塗布して導電性塗膜を形成し、その一部から対極を取り出した後、エポキシ樹脂でモールドさせ、その後、３Ｖの電圧を印加させてエージングを行い、定格電圧２．０Ｖ、定格静電容量２２０μＦのタンタル固体電解コンデンサを完成させた。

比較例３
実施例２において、ピロールモノマー液を加温することなく、２０℃の室内で気相化学酸化重合を行った以外は、実施例２に準じて固体電解コンデンサを完成させた。得られた固体コンデンサの初期電気特性及び容量含浸率を表１に示す。

実施例３
実施例２において、試験に供するタンタル焼結体素子を１０個準備し、１０個同時に導電性高分子層を形成させた以外は、実施例２に準じて固体電解コンデンサを完成した。

得られた固体コンデンサの初期電気特性及び容量含浸率の平均値を表１に示す。

比較例４
実施例３において、ピロールモノマーを加温することなく、２０℃の室内で気相化学酸化重合を行った以外は、実施例３に準じて固体電解コンデンサを完成させた。得られた固体コンデンサの初期電気特性及び容量含浸率の平均値を表１に示す。

実施例４
表面にエッチングを施した４ｍｍ×３ｍｍのアルミニウム箔に、コンデンサの陽極リードとなるアルミニウムワイヤーを溶接し、該箔に、アジピン酸アンモニウム水溶液中、２０Ｖの電圧を印加させて化成処理し、誘電体酸化皮膜を形成させた。得られたアルミニウム箔素子の、液中での静電容量は２５．１μＦであった。

次に、２０％塩化第二鉄／ブタノールの酸化剤溶液を調製した。また、別容器に３，４−エチレンジオキシチオフェンモノマー液を準備した。

アルミニウム箔素子を、上記酸化剤溶液に室温で１分間浸漬した後、９０℃に加温した３，４−エチレンジオキシチオフェンモノマー溶液の液面上から約５ｍｍ離して配置し、３，４−エチレンジオキシチオフェン蒸気中に３０分間保持した。

次に、上記素子を洗浄、乾燥後、酸化剤溶液に１分間浸漬させた後、３，４−エチレンジオキシチオフェンモノマー溶液に６０分間浸漬した後、洗浄、乾燥させた。上記操作により、化学酸化重合によるポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）からなる第１導電性高分子層を形成させた。

得られた素子を再化成した後、３，４−エチレンジオキシチオフェンモノマー０．５ｍｏｌ／Ｌ及びビスベンジレートホウ素アンモニウム０．３ｍｏｌ／Ｌのアセトニトリル電解液中に浸漬し、ステンレススチール製補助電極を第１導電性高分子層に接触させて、外部陰極との間で定電流電解重合（０．５ｍＡ，６０分）を行い、補助電極を取り外した後、水及びメタノールで洗浄、乾燥させた。この操作により、電解重合ポリ(３，４−エチレンジオキシチオフェン)層からなる第２導電性高分子層を形成させた。

ついで、上記素子の陰極層に、コロイダルカーボン及び銀ペーストを塗布して導電性塗膜を形成し、その一部から対極を取り出した後、エポキシ樹脂でモールドさせ、その後、１３Ｖの電圧を印加させてエージングを行い、定格電圧６．３Ｖ、定格静電容量２２μＦのアルミニウム固体電解コンデンサを完成させた。得られた固体コンデンサの初期電気特性及び容量含浸率を表１に示す。

表１に示すように、本発明に準じて作製した固体電解コンデンサ（実施例１）は、導電性高分子モノマーの液温を本発明の温度範囲外で操作して作製した固体電解コンデンサ（比較例１及び２）に比較して、容量含浸率が大きく且つ電気特性の優れた固体電解コンデンサが得られることがわかる。

また、本発明に準じて作製した固体電解コンデンサ（実施例２及び実施例３）は、素子の処理数を増しても容量含浸率が安定的に高く、且つ電気特性の優れた固体電解コンデンサを得ることができるのに対して、導電性高分子モノマーの液温を本発明の液温範囲で外で操作して作製した固体電解コンデンサ（比較例３及び４）は、素子の処理数が増大すると、容量含浸率が減少し、電気特性が劣る結果となった。

本発明の固体電解コンデンサの一実施態様を示す概略図である。

符号の説明

１陽極弁作用金属
１’ 陽極リード
２誘電体酸化皮膜
３第１導電性高分子層
４第２導電性高分子層
５導電性塗膜
６陽極端子
７導電性接着剤
８陰極端子
９外装

Claims

誘電体酸化皮膜を形成させた陽極弁作用金属表面に、酸化剤溶液を含浸させた後、導電性高分子モノマーの蒸気中に保持して気相酸化重合させ、ついで、導電性高分子モノマーを液相中で化学酸化重合させてなる第１導電性高分子層を形成する工程と、第１導電性高分子上に、導電性高分子モノマーを電解重合させてなる第２導電性高分子層を形成する工程とを包含する固体電解コンデンサの製造方法において、気相酸化重合が、酸化剤溶液を含浸させた陽極弁作用金属を、少なくとも３０℃の温度に制御させた導電性高分子モノマー液から生成される蒸気中に保持させて行われることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
気相酸化重合が、酸化剤溶液を含浸させた陽極弁作用金属を、３０〜９０℃の温度に制御させた導電性高分子モノマー液から生成される蒸気中に保持させて行われ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。
気相酸化重合が、酸化剤溶液を含浸させた陽極弁作用金属を、蒸気圧１４ｍｂａｒ以上１８０ｍｂａｒ以下のピロールモノマー蒸気中に保持させて行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体電解コンデンサの製造方法。