(57)【要約】【課題】電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサを工業的に製造する場合に、漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサを安定して製造する。【解決手段】電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電体層を形成し、前記誘電体層上に導電性プレコート層を形成し、前記導電性プレコート層上に、モノマー、ドーパント剤、及びキレート剤を含有する電解重合液中で電解酸化重合を行うことにより前記導電性高分子層を形成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、
弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電体層を形成し、
前記誘電体層上に導電性プレコート層を形成し、
前記導電性プレコート層上に、モノマー、ドーパント剤、及びキレート剤を含有する電解重合液中で電解酸化重合を行うことにより前記導電性高分子層を形成する固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
前記キレート剤は、エチレンジアミン四酢酸、トリエチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、ヒドロキシイミノ二酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、ヒドロキシイミノジコハク酸、エチレンジアミンジコハク酸、及びこれらの塩からなる群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の製造方法。
【請求項３】
前記塩は、ナトリウム塩、カリウム塩、及びアンモニウム塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項２に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項４】
電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、
弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電体層を形成し、
前記誘電体層上に導電性プレコート層を形成し、
モノマー及びドーパント剤を含有する電解重合液を第１の陽イオン交換樹脂と接触させることにより、イオン交換処理した第１の電解重合液を調製し、
前記導電性プレコート層上に、前記第１の電解重合液中で電解酸化重合を行うことにより前記導電性高分子層を形成する固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項５】
前記電解酸化重合の途中で、前記第１の電解重合液を第２の陽イオン交換樹脂と接触させることにより、イオン交換処理した第２の電解重合液を調製し、
前記第２の電解重合液中でさらに電解酸化重合を行うことにより前記導電性高分子層を形成する請求項５に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項６】
前記第１及び第２の陽イオン交換樹脂は、酸（Ｈ）型陽イオン交換樹脂及び金属塩型陽イオン交換樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項４または５に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法により製造される固体電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に誘電体層を有する弁作用金属上に導電性高分子層を含む固体電解質層が形成された固体電解コンデンサにおいて、前記導電性高分子層の形成方法としては、化学酸化重合法や電解酸化重合法が知られている。上記の化学酸化重合法とは、モノマーに酸化剤を作用させてモノマーを化学的に酸化重合することにより導電性高分子を生成する方法であり、電解酸化重合法とは、モノマーを含む電解重合液に通電してモノマーを電解酸化重合することにより導電性高分子を生成する方法である。一般に、電解酸化重合法は化学酸化重合法に比べて複雑な製造装置を必要とする一方、重合条件のコントロールが容易であり、導電率、機械的強度、均質性に優れた導電性高分子が得られやすい。
【０００３】
固体電解コンデンサ用の導電性高分子層を電解酸化重合法により形成する場合、陽極体である弁作用金属の表面に形成される誘電体層は絶縁体であるため、誘電体層上に硝酸マンガンの熱分解による二酸化マンガン層や化学酸化重合による導電性高分子層等からなる導電性プレコート層がまず形成される。そして、例えば、上記導電性プレコート層をアノードとし、ステンレス等の金属板をカソードとして、モノマーと、支持電解質を兼ねるドーパント剤とを含む電解重合液中で、アノード及びカソード間に通電することによってモノマーを電解酸化重合させ、導電性高分子層を形成している（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特公平４−７４８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような電解酸化重合によって形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を用いても、得られる固体電解コンデンサの漏れ電流特性は期待されたほど向上せず、しかも、上記のような電解重合液を用いて工業的に電解酸化重合を行うと、漏れ電流の大きな固体電解コンデンサの発生率が高いという問題があった。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサを工業的に製造する場合に、漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサを安定して製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、上記の漏れ電流特性が劣化し、漏れ電流の大きな不良品が多く発生する原因は電解重合液中に混入している金属イオンが原因であるとの考えに至り、本発明を以下のように構成すれば漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサを安定に製造できることを見出した。すなわち、本発明の一局面は、電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電体層を形成し、前記誘電体層上に導電性プレコート層を形成し、前記導電性プレコート層上に、モノマー、ドーパント剤、及びキレート剤を含有する電解重合液中で電解酸化重合を行うことにより前記導電性高分子層を形成する固体電解コンデンサの製造方法である。
【０００７】
上記製造方法によれば、電解重合液がキレート剤を含有するため、電解重合液に混入している金属イオンが上記キレート剤により捕捉される。これにより、電解酸化重合時の金属イオンの影響を低減することができる。
【０００８】
上記キレート剤は、エチレンジアミン四酢酸、トリエチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、ヒドロキシイミノ二酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、ヒドロキシイミノジコハク酸、エチレンジアミンジコハク酸、及びこれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。上記キレート剤は金属イオンに対するキレートの安定度定数が高いため、電解重合液中に混入している電解酸化重合を阻害する金属イオンを十分に捕捉することができる。
【０００９】
また、上記塩は、ナトリウム塩、カリウム塩、及びアンモニウム塩からなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。上記塩を有するキレート剤は電解重合液への溶解性に優れるとともに、電解重合液中に混入している金属イオンをＮａ＋イオン等の電解酸化重合を阻害しない陽イオンに交換することができる。
【００１０】
また、本発明の他の局面は、電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電体層を形成し、前記誘電体層上に導電性プレコート層を形成し、モノマー及びドーパント剤を含有する電解重合液を第１の陽イオン交換樹脂と接触させることにより、イオン交換処理した第１の電解重合液を調製し、前記導電性プレコート層上に、前記第１の電解重合液中で電解酸化重合を行うことにより前記導電性高分子層を形成する固体電解コンデンサの製造方法である。
【００１１】
電解酸化重合前に電解重合液と陽イオン交換樹脂とを予め接触させることにより、電解重合液中の電解酸化重合を阻害する金属イオンを、電解酸化重合を阻害しない陽イオンに交換することができる。これにより、電解酸化重合時の金属イオンの影響を低減することができる。
【００１２】
上記製造方法において、前記電解酸化重合の途中で、前記第１の電解重合液を第２の陽イオン交換樹脂と接触させることにより、イオン交換処理した第２の電解重合液を調製し、前記第２の電解重合液中でさらに電解酸化重合することにより前記導電性高分子層を形成するようにしてもよい。
【００１３】
電解酸化重合は、金属板や金属製アノードピン等の金属製部材が配設された電解重合液中で、該金属製部材間に通電することにより行われるため、電解酸化重合に従って金属製部材から金属イオンが電解重合液中に混入してくる場合がある。従って、電解酸化重合の途中で電解重合液を陽イオン交換樹脂と接触させれば、金属製部材から電解重合液に混入してくる金属イオンの影響を低減することができる。
【００１４】
上記第１及び第２の陽イオン交換樹脂は、酸（Ｈ）型陽イオン交換樹脂及び金属塩型陽イオン交換樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。電解重合液とこれらの陽イオン交換樹脂とを接触させれば、電解重合液中に混入している金属イオンを、電解酸化重合を阻害しない水素イオンやアルカリ金属イオン等の陽イオンに交換することができる。
【００１５】
そして、本発明は、上記製造方法によって製造される固体電解コンデンサである。上記製造方法によれば、電解重合液中に混入している金属イオンの影響が抑えられるため、電解酸化重合を均一に行うことができ、それによって導電性プレコート層上に電解酸化重合による導電性高分子層が緻密に形成された固体電解質層を有する固体電解コンデンサが得られる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサを工業的に製造する場合に、電解重合液中に混入している金属イオンの影響を低減することができる。これにより、漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサを安定して製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
電解酸化重合により導電性高分子層を形成した場合に、漏れ電流特性が劣化し、漏れ電流の大きな固体電解コンデンサの発生率が高くなる原因は、電解重合液調製工程や電解酸化重合工程において電解重合液に混入してくる金属イオンによる影響が考えられる。すなわち、電解重合液を供給する金属供給管、電解酸化重合工程で使用されるステンレス等の金属板カソード、金属板アノード、導電性プレコート層をアノードとするために用いられるステンレス等の金属製アノードピン等の金属製部材が電解重合液と接触することによりこれらの金属製部材から電解重合液にＦｅ２＋イオン、Ｍｎ２＋イオン、Ｃｒ２＋イオン等の金属イオンが混入してくる。特に、電解酸化重合により導電性高分子層を形成する場合、酸性の電解重合液が通常使用されるため、上記のような金属製部材が酸性の電解重合液と接触すると金属製部材の腐食が顕著となり、それによってＦｅ２＋イオン等の金属イオンの電解重合液への溶出量が増加する。また、金属イオンの含有量は微量と考えられるが、電解重合液の調製に使用される溶媒等の原材料中に金属イオンが含まれている可能性もある。このような金属イオンが混入している電解重合液中で電解酸化重合が行われると、Ｆｅ２＋イオン等の金属イオンは通電によりアノードである導電性プレコート層上やその近傍でＦｅ３＋イオン等の高価数の金属イオンに電解酸化される。このため、導電性プレコート層上でのモノマーの電解酸化重合が妨げられ、電解酸化重合による導電性高分子の形成が妨げられる。また、電解酸化された高価数のＦｅ３＋イオン等の金属イオンは酸化剤として機能する。このため、電解酸化重合だけでなく、副反応として化学酸化重合を起こしやすくなる。さらに、酸化剤として機能した高価数の金属イオンは化学酸化重合によって還元されるので、電解酸化されるＦｅ２＋イオン等の低価数の金属イオンに戻り、再度この低価数の金属イオンの電解酸化が繰り返される。またさらに、電解酸化された高価数のＦｅ３＋イオン等の金属イオンはカソード及びその近傍で還元される。このため、化学的短絡が発生し、電流の損失が生じて、効率的な電解酸化重合が妨げられる。この結果、導電性プレコート層上に電解酸化重合による導電性高分子層が十分に形成され難くなるとともに、電解酸化重合により形成される導電性高分子層中に化学酸化重合により形成される導電性高分子が混在し、固体電解コンデンサの漏れ電流特性が劣化するとともに、漏れ電流の大きな不良品の発生率が高くなると考えられる。
【００１８】
上記知見に基づき、電解重合液に混入している金属イオンの影響を低減する方法が検討された結果、キレート剤を含有する電解重合液を用いて電解酸化重合を行う方法、あるいは電解重合液を電解酸化重合前に予め陽イオン交換樹脂と接触させ、該イオン交換処理された電解重合液を用いて電解酸化重合を行う方法を用いれば、電解酸化重合時に電解重合液に混入している金属イオンによる影響を低減でき、それによって漏れ電流特性を改善でき、また漏れ電流の大きな不良品の発生率を低減できることが見出された。以下、本発明を上記の各製造方法に分けて、具体的に説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
本実施の形態の固体電解コンデンサは、陽極リードを備えた弁作用金属からなる陽極体の周面に、誘電体層、固体電解質層からなる陰極層、及び陰極引出層を順次形成することにより作製される。上記の弁作用金属としては、緻密で耐久性を有する誘電体層が表面に形成される金属が挙げられ、具体的には、例えば、タンタル、ニオブ、アルミニウム、チタン等が挙げられる。上記の弁作用金属の表面の誘電体層は、例えば、弁作用金属からなる陽極体をリン酸水溶液に浸漬した後、電解酸化処理することにより形成することができる。
【００２０】
次に、誘電体層上に陰極層である固体電解質層が形成される。固体電解質層の形成にあたっては、まず導電性プレコート層が誘電体層上に形成される。導電性プレコート層としては、例えば、二酸化マンガン等からなる酸化物導電体層、ＴＣＮＱ錯体等からなる有機物半導体層、モノマーを酸化剤で化学酸化重合することにより形成される導電性高分子層を挙げることができる。これらの中でも化学酸化重合により形成される導電性高分子層が好ましい。
【００２１】
化学酸化重合により導電性プレコート層を形成するには、まず、誘電体層の形成された陽極体を、酸化剤、及びドーパントを与えるドーパント剤を含む溶液中に浸漬するか、または溶液を該陽極体に噴霧あるいは塗布することにより、誘電体層上に酸化剤とドーパント剤とを付着させる。次いで、この陽極体をモノマーを含む化学酸化重合溶液中に浸漬し、乾燥して、モノマーを化学酸化重合させることにより、導電性高分子層を誘電体層上に形成する。上記のモノマーとしては、ピロール、チオフェン、フラン、アニリン等が使用される。また、上記の酸化剤としては、ハロゲン、過酸化物等、一般に知られている任意の酸化剤が使用される。ドーパント剤としては、硫酸、硝酸等のプロトン酸、アルキルスルホン酸塩等の界面活性剤が使用される。なお、酸化剤及びドーパント剤の何れにもなり得る化合物（例えば、ハロゲン類、遷移金属ハライド、プロトン酸等）であれば、該化合物を溶液に含ませればよい。
【００２２】
次に、導電性プレコート層上に、電解酸化重合により導電性高分子層が形成されるが、本実施の形態では、モノマー、及びドーパント剤とともに、キレート剤を含有する電解重合液を用いて電解酸化重合が行われる。すなわち、キレート剤を電解重合液に添加することにより、キレート剤のカルボン酸イオンが電解重合液中に混入している金属イオンを捕捉する。これにより、導電性プレコート層上でのＦｅ２＋イオン等の金属イオンの電解酸化が抑制されるとともに、電解酸化されて酸化剤として機能するＦｅ３＋イオン等の金属イオンの少ない電解重合液中で電解酸化重合を行うことができる。この結果、副反応である化学酸化重合や化学的短絡が抑えられ、効率的に電解酸化重合を行うことができ、また化学酸化重合による導電性高分子の導電性高分子層への混在を低減することができる。
【００２３】
上記キレート剤としては、金属イオンに対してキレートの安定度定数が高いキレート剤が好ましい。このようなキレート剤としては、具体的には、例えば、エチレンジアミン四酢酸、トリエチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、ヒドロキシイミノ二酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、ヒドロキシイミノジコハク酸、エチレンジアミンジコハク酸、及びこれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも１種のアミノカルボン酸型キレート剤が挙げられる。これらの中でもカルボン酸塩がナトリウム塩、カリウム塩、及びアンモニウム塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の塩で置換されたキレート剤は、電解重合液への溶解性に優れるとともに、電解重合液中に含まれる金属イオンをＮａ＋イオン等の電解酸化重合を阻害しない陽イオンに交換することができるため、好ましい。
【００２４】
電解重合液中のキレート剤の含有量は、キレート剤の種類に応じて適宜選択することができる。電解重合液は、上記のようなキレート剤、モノマー、及びドーパント剤を溶媒中で撹拌混合することによって調製することができる。モノマーとしては、従来公知のピロール、チオフェン、フラン、アニリン等が用いられる。また、ドーパント剤としては、電解重合液を所望の電気伝導率とするために支持電解質として機能するドーパント剤が好ましく、例えばアルキルナフタレンスルホン酸等が用いられる。溶媒としては、水、エタノール、メタノール等のプロトン性溶媒、アセトニトリル、プロピレンカーボネート、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性溶媒が単独でもしくは複数混合して用いられる。
【００２５】
電解酸化重合によって導電性高分子層を形成する方法は、従来公知の方法を使用することができる。例えば、電解重合液を、ステンレス等からなる金属製アノードピン及びステンレス等からなる金属板が配設された電解槽に投入し、電解重合液中に弁作用金属上に誘電体層及び導電性プレコート層が形成された素子を浸漬させる。そして、金属製アノードピンを導電性プレコート層に接触させた後、金属板をカソードとし、導電性プレコート層をアノードとして、アノード及びカソード間に通電することにより導電性高分子層を形成することができる。
【００２６】
本実施の形態においては、上記の電解酸化重合による導電性高分子層（第１固体電解質層）を形成した後、さらに化学酸化重合による導電性高分子層（第２固体電解質層）を形成してもよい。上記化学酸化重合による導電性高分子層の形成にあたっては、上記の導電性プレコート層の形成と同様のモノマー、ドーパント剤、及び酸化剤を使用することができる。
【００２７】
上記のようにして固体電解質層が形成された後、固体電解質層上にグラファイト層、及び銀ペースト層等からなる陰極引出層を形成することにより、固体電解コンデンサ素子が作製される。そして、固体電解コンデンサ素子から陽極リードと陰極リードとをそれぞれ取り出し、エポキシ樹脂等の外装樹脂で外殻を形成し、エージング処理を行うことにより、固体電解コンデンサが作製される。
【００２８】
（実施の形態２）
本実施の形態において、陽極体である弁作用金属の表面に誘電体層を形成する工程、該誘電体層上に導電性プレコート層を形成する工程、固体電解質層を形成した後の固体電解コンデンサ素子の作製工程、及び固体電解コンデンサの作製工程は、実施の形態１における各工程と同様であるが、電解重合液がキレート剤を含有せず、電解酸化重合前に電解重合液を予め陽イオン交換樹脂と接触させて、イオン交換処理した電解重合液を用いて電解酸化重合が行われる点が実施の形態１の工程と異なる。
【００２９】
すなわち、上記したように、電解重合液にはその調製時に金属イオンが混入してくる場合があるため、電解酸化重合の初期に電解重合液中にＦｅ２＋イオン等の電解酸化重合に影響を及ぼす金属イオンが多く存在する場合、電解酸化重合による導電性高分子の形成が妨げられやすくなる。このため、本実施の形態では、電解酸化重合を行う前に、電解重合液を予め第１の陽イオン交換樹脂と接触させることにより、電解重合液中に混入している金属イオンを電解酸化重合を阻害しない陽イオンに交換した第１の電解重合液を調製し、このイオン交換処理した第１の電解重合液を用いて電解酸化重合が行われる。これにより、導電性プレコート層上でのＦｅ２＋イオン等の金属イオンの電解酸化が抑制されるとともに、電解酸化されて酸化剤として機能するＦｅ３＋イオン等の金属イオンの少ない電解重合液中で電解酸化重合することができる。この結果、副反応である化学酸化重合や化学的短絡が抑えられ、効率的に電解酸化重合を行うことができ、また化学酸化重合による導電性高分子の導電性高分子層への混在を低減することができる。特に、実施の形態１では金属イオンの影響を低減するために電解重合液中にキレート剤が添加されているため、キレート剤は重合反応を阻害する金属イオンを捕捉した後、電解重合液中に不純物として存在するのに対し、本実施の形態では電解重合液と第１の陽イオン交換樹脂とを接触させた後の第１の電解重合液中には重合反応に寄与しない物質（未反応のキレート剤や、電解酸化重合を阻害する金属イオンを捕捉した後のキレート剤）が含まれていないため、重合反応を良好に進めることができる。
【００３０】
上記第１の陽イオン交換樹脂としては、電解重合液に混入している電解重合を阻害する金属イオンを陽イオンに交換できる陽イオン交換樹脂であれば特に制限されることなく使用することができる。中でも、酸（Ｈ）型陽イオン交換樹脂及び金属塩型陽イオン交換樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましく、酸（Ｈ）型陽イオン交換樹脂及びアルカリ金属塩型陽イオン交換樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種がより好ましい。酸（Ｈ）型陽イオン交換樹脂の場合、金属イオンは水素イオンに交換され、アルカリ金属塩型陽イオン交換樹脂の場合、金属イオンはＮａ＋イオン等の陽イオンに交換されるが、これらの陽イオンは電解酸化によって高価数のイオンに変化しないため、電解重合液中に存在しても電解酸化重合を阻害しない。特に、酸（Ｈ）型陽イオン交換樹脂は、電解重合液中の金属イオンを増加させないため、好ましい。市場で入手可能な陽イオン交換樹脂としては、具体的には、例えば、オルガノ社製のアンバージェット１０２０Ｈ、アンバージェット１０２４Ｈ、アンバーライト１００６ＦＨ、アンバーライトＦＰＣ３５００、アンバーライトＩＲＣ７６等の酸（Ｈ）型陽イオン交換樹脂；オルガノ社製のアンバーライトＩＲ１２０ＢＮａ、アンバーライトＩＲ１２４Ｎａ、アンバーライト２００ＣＴＮａ、アンバーライト２５２Ｎａ、アンバーライトＩＲＣ７４８等のアルカリ金属塩型陽イオン交換樹脂が挙げられる。
【００３１】
本実施の形態において、キレート剤を含有しない電解重合液は実施の形態１と同様にして調製することができる。電解重合液を第１の陽イオン交換樹脂と接触させて、イオン交換処理した第１の電解重合液を調製する方法は、特に限定されないが、処理操作が比較的容易であることから、電解重合液を第１の陽イオン交換樹脂が充填された充填槽に通過させる方法が好ましい。
【００３２】
本実施の形態においては、上記のようにして調製された第１の電解重合液を用い、実施の形態１と同様にして電解酸化重合を行うことにより導電性プレコート層上に導電性高分子層を形成することができる。
【００３３】
また、本実施の形態においては、上記第１の電解重合液を用いた電解酸化重合の途中で、第１の電解重合液を第２の陽イオン交換樹脂と接触させることにより、イオン交換処理した第２の電解重合液を調製し、このイオン交換処理した第２の電解重合液中でさらに電解酸化重合を行うことにより導電性高分子層を形成するようにしてもよい。電解酸化重合の途中で、電解重合液を陽イオン交換樹脂とさらに接触させることにより、電解酸化重合中、配設されている金属製部材から溶出するＦｅ２＋イオン等の金属イオンを、電解酸化重合を阻害しない陽イオンに交換することができる。これにより、金属イオンによる影響をさらに低減することができる。上記第１の電解重合液と第２の陽イオン交換樹脂との接触方法としては、上記第１の陽イオン交換樹脂と調製された電解重合液と同様の接触方法を使用することができる。この場合、第２の陽イオン交換樹脂は、第１の陽イオン交換樹脂と同種の陽イオン交換樹脂であってもよいし、異なる陽イオン交換樹脂であってもよい。なお、接触にあたっては、電解酸化重合を止めた後、第１の電解重合液を第２の陽イオン交換樹脂が充填された充填槽に通過させてもよいし、重合反応を進行させながら第１の電解重合液を電解槽と充填槽との間で循環させてもよい。
【００３４】
（その他の形態）
上記実施の形態２において、第１の電解重合液及び第２の電解重合液を用いて電解酸化重合する場合、これらの電解重合液に実施の形態１におけるキレート剤を添加してもよい。この方法によれば、電解酸化重合の途中で電解重合液に混入してくる金属イオンをキレート剤により捕捉することができる。
【００３５】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３６】
（実施例１）
まず、タンタル焼結体をリン酸水溶液に浸漬し、電圧を印加して電解酸化を行ない、タンタル焼結体の表面に誘電体層を形成した。次に、酸化剤及びドーパント剤を含む水溶液を調製した。誘電体層を形成したタンタル焼結体を前記水溶液に浸漬させた後、ピロールに曝すことにより化学酸化重合を行ない、誘電体層上にポリピロールからなる導電性プレコート層を形成した。
【００３７】
上記とは別に、モノマーとしてピロール（０．０２ｍｏｌ／ｌ）、ドーパント剤としてアルキルナフタレンスルホン酸（０．００４ｍｏｌ／ｌ）、及びキレート剤としてエチレンジアミン四酢酸−２Ｎａ塩（６．３×１０−４ｍｏｌ／ｌ）を、水に添加し、撹拌混合して、酸性の電解重合液を調製した。
【００３８】
上記のようにして調製した電解重合液を、ステンレス製のアノードピンとステンレス製の金属板からなるカソードとを備えた電解槽に投入した。次に、誘電体層及び導電性プレコート層を形成したタンタル焼結体を電解重合液中に浸漬した後、ステンレス製のアノードピンを導電性プレコート層に接触させた。そして、アノード及びカソード間に６時間通電して電解酸化重合を行ない、導電性プレコート層上にポリピロールからなる導電性高分子層を形成した。
【００３９】
次に、上記導電性高分子層上にグラファイト層及び銀ペースト層を順次形成し、コンデンサ素子を作製した。その後、コンデンサ素子の銀ペースト層に陰極リードフレームを、陽極リードに陽極リードフレームをそれぞれ接続した。各リードフレームの接続後、陽極リードフレーム及び陰極リードフレームの一部を除いてコンデンサ素子を外装樹脂で被覆し、露出している各リードフレームを外装に沿って折曲して、固体電解コンデンサを作製した。
【００４０】
（実施例２）
実施例１において、エチレンジアミン四酢酸−２Ｎａ塩を１．０×１０−２ｍｏｌ／ｌ含有する電解重合液を用いて電解酸化重合を行なった以外は、実施例１と同様にして固体電解コンデンサを作製した。
【００４１】
（実施例３）
実施例１の電解重合液の調製において、キレート剤を添加しなかった以外は、実施例１と同様にして電解重合液を調製した。この電解重合液中のＦｅイオン量をＩＣＰ法により測定したところ、Ｆｅイオン量は３．６×１０−５ｍｏｌ／ｌであった。
【００４２】
次に、上記電解重合液を、酸（Ｈ）型陽イオン交換樹脂（オルガノ社製，アンバージェット１０２０Ｈ）が充填された充填槽を通過させてイオン交換処理した第１の電解重合液を調製した。この第１の電解重合液中のＦｅイオン量をＩＣＰ法により測定したところ、Ｆｅイオン量は１．６×１０−５ｍｏｌ／ｌであり、イオン交換処理によるＦｅイオン量の減少が確認された。
【００４３】
そして、上記のようにしてイオン交換処理した第１の電解重合液を用いて
６時間通電して、電解酸化重合を行った以外は、実施例１と同様にして固体電解コンデンサを作製した。
【００４４】
（実施例４）
実施例３の電解酸化重合において、まず３時間通電して、電解酸化重合を行った。次に、通電を止め、重合反応途中の電解重合液を実施例３と同様の酸（Ｈ）型陽イオン交換樹脂が充填された充填槽に通過させて、第２の電解重合液を調製した。なお、このイオン交換処理前後の電解重合液中のＦｅイオン量をＩＣＰ法により測定したところ、処理前のＦｅイオン量が２．１×１０−５ｍｏｌ／ｌで、処理後のＦｅイオン量が１．２×１０−５ｍｏｌ／ｌであり、イオン交換処理によるＦｅイオン量の減少が確認された。そして、上記のようにしてイオン交換処理した第２の電解重合液を用いて、さらに３時間通電して、電解酸化重合を行った。上記のようにして電解酸化重合を行った以外は、実施例３と同様にして固体電解コンデンサを作製した。
【００４５】
（比較例１）
実施例１において、エチレンジアミン四酢酸−２Ｎａ塩を含有しない電解重合液を用いて電解酸化重合を行なった以外は、実施例１と同様にして固体電解コンデンサを作製した。
【００４６】
上記のようにして作製した実施例及び比較例の固体電解コンデンサ各５００個について、漏れ電流を測定し、その平均値を求めた。また、実施例及び比較例の固体電解コンデンサ各５００個中、漏れ電流が２００μＡ以上の固体電解コンデンサの数を不良数として評価した。表１はこれらの結果を示す。
【００４７】
【表１】
2008258568.tif 000002
表１に示すように、キレート剤であるエチレンジアミン四酢酸−２Ｎａ塩を含有する電解重合液を用いて電解酸化重合することにより形成された導電性高分子層を有する実施例１及び２の固体電解コンデンサは、漏れ電流が低く、また漏れ電流の大きな不良品の発生率が低いことが分かる。これは、エチレンジアミン四酢酸−２Ｎａ塩が電解重合液中に添加されることによって、電解重合液中に混入している電解酸化重合を阻害する金属イオンの影響が低減されたためと考えられる。
【００４８】
また、電解酸化重合前に、電解重合液を予め陽イオン交換樹脂と接触させてＦｅイオン量を低減させた第１の電解重合液を用いて電解酸化重合することにより形成された導電性高分子層を有する実施例３の固体電解コンデンサや、電解酸化重合の途中で、第１の電解重合液を第２の陽イオン交換樹脂とさらに接触させてＦｅイオン量を低減させた第２の電解重合液を用いて電解酸化重合することにより形成された導電性高分子層を有する実施例４の固体電解コンデンサは、漏れ電流が極めて低く、また漏れ電流の大きな不良品の発生率が低いことが分かる。これは、電解重合液と陽イオン交換樹脂とを接触させた後のＦｅイオン量が接触前のそれよりも減少していたことから、電解重合液に混入している金属イオンが陽イオンと交換され、電解酸化重合を阻害する金属イオンの少ない電解重合液中で電解酸化重合を行うことができたためと考えられる。
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月25日(2007.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、
弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電体層を形成し、
前記誘電体層上に導電性プレコート層を形成し、
前記導電性プレコート層上に、モノマー、ドーパント剤、及びキレート剤を含有する電解重合液中で電解酸化重合を行うことにより前記導電性高分子層を形成する固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
前記キレート剤は、エチレンジアミン四酢酸、トリエチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、ヒドロキシイミノ二酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、ヒドロキシイミノジコハク酸、エチレンジアミンジコハク酸、及びこれらの塩からなる群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の製造方法。
【請求項３】
前記塩は、ナトリウム塩、カリウム塩、及びアンモニウム塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項２に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項４】
電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、
弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電体層を形成し、
前記誘電体層上に導電性プレコート層を形成し、
モノマー及びドーパント剤を含有する電解重合液を第１の陽イオン交換樹脂と接触させることにより、イオン交換処理した第１の電解重合液を調整し、
前記導電性プレコート層上に、前記第１の電解重合液中で電解酸化重合を行うことにより前記導電性高分子層を形成する固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項５】
前記電解酸化重合の途中で、前記第１の電解重合液を第２の陽イオン交換樹脂と接触させることにより、イオン交換処理した第２の電解重合液を調整し、
前記第２の電解重合液中でさらに電解酸化重合を行うことにより前記導電性高分子層を形成する請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項６】
前記第１及び第２の陽イオン交換樹脂は、酸(Ｈ)型陽イオン交換樹脂及び金属塩型陽イオン交換樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項４または５に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法により製造される固体電解コンデンサ。