(57)【要約】【課題】  ＥＳＲ特性の良好な固体電解コンデンサを提供する。【解決手段】  本発明の固体電解コンデンサは、陽極電極箔と陰極電極箔とをセパレータを介して巻回するとともに、導電性ポリマーをセパレータで保持したコンデンサ素子を備えた固体電解コンデンサにおいて、セパレータとして抄紙後にポリアクリルアミド等の紙力増強剤の精製溶液を含浸塗布した電解紙を用いているので、セパレータの密度を低減することができ、ＥＳＲ特性が良好である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極電極箔と陰極電極箔とをセパレータを介して巻回するとともに、導電性ポリマーをセパレータで保持したコンデンサ素子を備えた固体電解コンデンサにおいて、セパレータとして抄紙後に紙力増強剤の精製溶液を含浸塗布した電解紙を用いた固体電解コンデンサ。
【請求項２】
紙力増強剤が澱粉，植物性ガム，半合成高分子又は合成高分子であることを特徴とする請求項２記載の固体電解コンデンサ。
【請求項３】
導電性ポリマーが３，４−エチレンジオキシチオフェンと酸化剤の化学重合によって形成したポリエチレンジオキシチオフェンである請求項１または２記載の固体電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固体電解コンデンサにかかり、特に導電性ポリマーを電解質に用いた固体電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
電解コンデンサは、タンタル、アルミニウム等の弁作用金属からなるとともに微細孔やエッチングピットを備える陽極電極の表面に、誘電体となる酸化皮膜層を形成し、この酸化皮膜層から電極を引き出した構成からなる。そして、酸化皮膜層からの電極の引出しは、導電性を有する電解質層により行っている。したがって、電解コンデンサにおいては電解質層が真の陰極を担うことになる。このような真の陰極として機能する電解質層は、酸化皮膜層との密着性、緻密性、均一性などが求められる。特に、陽極電極の微細孔やエッチングピットの内部における密着性が電気的な特性に大きな影響を及ぼしており、従来数々の電解質層が提案されている。
【０００３】
ところで、近年、電子機器のデジタル化、高周波化に伴い、小型大容量で高周波領域でのインピーダンスの低いコンデンサが要求されている。
【０００４】
これらの要求に対して、陰極箔と陽極箔をセパレータを介して巻回したコンデンサ素子を金属ケースに収納し、封口ゴムによって封止する巻回型の電解コンデンサによって、小型大容量を実現することができる。そして、低インピーダンスに対しては、電解質として固体電解質を用いることで対応することができる。このような固体電解質としては、７、７、８、８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）錯体、ポリピロール、ポリチオフエン等の高導電性を有する導電性ポリマーが知られている。そして、現在では反応速度が緩やかで、かつ陽極電極の酸化皮膜層との密着性に優れたポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＴ）に着目し（特許文献１参照）、その結果、陽極電極箔と陰極電極箔とを、セパレータを介して巻回したコンデンサ素子に、モノマーと酸化剤とを含浸し、その後緩やかに起きるモノマーと酸化剤との化学重合反応で固体電解質であるポリエチレンジオキシチオフェンをコンデンサ素子内部で生成させる固体電解コンデンサが実現されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平２−１５６１１号公報
【特許文献２】特開平１０−３４０８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、電子情報機器はデジタル化され、さらにこれらの電子情報機器の心臓部であるマイクロプロセッサの駆動周波数の高速化が進んでいる。これに伴って、消費電力の増大化が進み、発熱による信頼性の問題が顕在化してきたため、その対策として駆動電圧の低減化が図られてきた。
【０００６】
上記駆動電圧の低減化を図るため、マイクロプロセッサに高精度な電力を供給する電源の出力側コンデンサには、ＥＳＲの低いコンデンサが多数用いられている。このような低ＥＳＲ特性を有するコンデンサとして、上述したような固体電解コンデンサが用いられている。
【０００７】
しかしながら、マイクロプロセッサの駆動周波数の高速化は著しく、それに伴ってコンデンサに高い応答性が求められ、このために固体電解コンデンサには大容量化、小型化、低電圧化と共に、さらに優れたＥＳＲ特性が要求されている。
【０００８】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、ＥＳＲをさらに低減させ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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、陽極電極箔と陰極電極箔とをセパレータを介して巻回するとともに、導電性ポリマーをセパレータで保持したコンデンサ素子を備えた固体電解コンデンサにおいて、セパレータとして抄紙後に紙力増強剤の精製溶液を含浸塗布した電解紙を用いている。
【００１０】
本発明の固体電解コンデンサについて説明する。アルミニウム等の弁作用金属からなり表面に酸化皮膜層が形成された陽極電極箔と、陰極電極箔とを、セパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成する。そして、このコンデンサ素子のセパレータに導電性ポリマーを保持している。
【００１１】
陽極電極箔は、アルミニウム等の弁作用金属からなり、陽極電極箔の表面には、ホウ酸アンモニウム等の水溶液中で電圧を印加して誘電体となる酸化皮膜層を形成している。陰極電極箔は、陽極電極箔と同様にアルミニウム等からなり、表面にエッチング処理が施されているものを用いる。
【００１２】
陽極電極箔及び陰極電極箔にはそれぞれの電極を外部に接続するための陽極引出し手段、陰極引出し手段が、ステッチ、超音波溶接等の公知の手段により接続されている。これらの電極引出し手段は、巻回したコンデンサ素子の端面から導出される。
【００１３】
コンデンサ素子は、上記の陽極電極箔と陰極電極箔とを、セパレータを間に挟むようにして巻き取って形成している。両極電極箔の寸法は、製造する固体電解コンデンサの仕様に応じて任意であり、セパレータも両極電極箔の寸法に応じてこれよりやや大きい幅寸法のものを用いればよい。
【００１４】
このコンデンサ素子内に導電性ポリマーを形成するが、導電性ポリマーとしてポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＴ）を用いると、大容量、低ＥＳＲ特性を有する固体電解コンデンサを得ることができるので好適である。このＰＥＤＴは、モノマーである３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＴ）を酸化剤であるｐ−トルエンスルホン酸第二鉄で重合させて得ることができる。重合はＥＤＴまたはＥＤＴ溶液と酸化剤溶液をコンデンサ素子に注入して加熱して行うこともできるし、ＥＤＴと酸化剤の混合液をコンデンサ素子に注入、または混合液にコンデンサ素子を浸漬して含浸し加熱して行うこともできる。
【００１５】
そして、この導電性ポリマーを形成したコンデンサ素子を有底筒状の金属ケースに収納し、封口ゴムで加締め封止して固体電解コンデンサが形成される。
【００１６】
ここで、本発明においては、セパレータとして抄紙後に紙力増強剤の不純物を精製低減した精製溶液を含浸塗布した電解紙を用いる。ここで、紙力増強 剤としてはグァーガム，ローカストビーンガム，トラガカントガム等の植物性ガム類，コーンスターチ，ポテト澱粉，小麦澱粉，タピオカ澱粉等の澱粉類，ジアルデヒドデンプン，カチオンデンプン，メチルセルロース，カルボキシメチルセルロース等の半合成高分子，ポリアクリルアミド樹脂，ポリエチレンイミン樹脂，尿素樹脂等の合成高分子が使用される。その中でもジアルデヒドデンプン，ポリアクリルアミド樹脂，ポリエチレンイミン樹脂が好ましい。
【００１７】
以上のような紙力増強剤を用いることによってセパレータの強度が向上するので、セパレータの密度を低減しても巻回工程などの工程に必要な強度を保持することができる。このようにセパレータの密度を低減することによって、固体電解コンデンサのＥＳＲを低減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、陽極電極箔と陰極電極箔とをセパレータを介して巻回するとともに、導電性ポリマーをセパレータで保持したコンデンサ素子を備えた固体電解コンデンサにおいて、セパレータとして抄紙後に紙力増強剤の精製溶液を含浸塗布した電解紙を用いているので、ＥＳＲ特性が良好である。
【実施例】
【００１９】
次に本発明の固体電解コンデンサについて具体的に説明する。
陽極電極箔及び陰極電極箔は、弁作用金属、例えばアルミニウム、タンタルからなり、その表面には予めエッチング処理が施されて表面積が拡大されている。陽極電極箔については、更に化成処理が施され、表面に酸化アルミニウムからなる酸化皮膜層が形成されている。この陽極電極箔及び陰極電極箔を、セパレータを介して巻回し、コンデンサ素子を得る。
【００２０】
次いで、コンデンサ素子に、ＥＤＴと酸化剤とを含浸する。酸化剤は、ｐ−トルエンスルホン酸第二鉄のブタノール溶液を用い、１５０℃、１時間加熱重合して、導電性ポリマーであるＰＥＤＴを生成する。
【００２１】
このようにして陽極電極箔と陰極電極箔の間に介在したセパレータに導電性ポリマー層が形成されたコンデンサ素子は、有底筒状のケースに収納され、ブチルゴムからなる封口ゴムで封止して固体電解コンデンサを形成する。定格は６．３ＷＶ−１２０μＦである。
【００２２】
ここで、実施例として、厚さ４０μｍ、密度０．３１ｇ／ｃｍ3マニラ紙を抄紙後ポリアクリルアミ
ドの希釈溶液に浸漬し、プレス、乾燥した電解紙を用いた。また、比較例としては、厚さ４０μｍ、密度０．３５ｇ／ｃｍ3マニラ紙を用いた。
【００２３】
次に、これらの固体電解コンデンサの初期特性を（表１）に示す。
【００２４】
（表１）
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│                  │ 静電容量（μＦ )   │ ＥＳＲ（ｍΩ）   │
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│      実施例      │        123         │       15         │
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│      比較例      │        12１        │       20         │
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【００２５】
以上のように、実施例は比較例に比べて、ＥＳＲが低減されている。