(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面積を拡大させたエッチドアルミニウム箔と、
該エッチドアルミニウム箔の表面に、アクリル系ポリマーを電着形成してなるアクリル系ポリマー誘電体と、前記アクリル系ポリマー誘電体上にスパッタリング法により形成した対向電極と
を含み、
前記対向電極として、前記アクリル系ポリマー誘電体上にクロム層、ニッケル層の順にクロム／ニッケルの２重構造の電極を形成したことを特徴とするシートキャパシタ。
【請求項２】
前記エッチドアルミニウム箔の粗面化形状が、スポンジ状または柱状であることを特徴とする請求項１に記載のシートキャパシタ。
【請求項３】
前記誘電体が、アクリル単独系、アクリル／メラニン系または変性アクリルポリマー系のいずれかで構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシートキャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器・電子機器などの電子回路に用いられるシートキャパシタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム電解コンデンサは、アルミニウム酸化皮膜を誘電体とするコンデンサであり、この誘電体の両面に金属電極を対応させ、この電極間に電圧を印加することによって電圧に比例した電荷を蓄積するように構成したものである。このアルミニウム電解コンデンサは、アルミニウム箔表面を粗面化（エッチング）することによって実効面積を拡大することができるので、他のコンデンサに比べて容量値がはるかに大きくなる。このアルミニウム電解コンデンサに用いられる表面積の大きいエッチドアルミニウム箔を用いて、アクリル系ポリマーを電着水溶液中に分散させておき、通電によりエッチドアルミニウム箔にアクリル系ポリマー層を電着形成して誘電体とし、対向電極に導電性高分子であるポリエチレンジオキシチオフェン（以下ＰＥＤＯＴ）やポリピロール（以下ＰＰｙ）の化学重合膜を形成し、その上にカーボンペースト、銀ペーストを塗布形成したシートキャパシタが一般的に知られている。
【０００３】
特に、エッチドアルミニウム箔にアクリル系ポリマー層を電着形成し、対向電極を導電性高分子のＰＥＤＯＴやＰＰｙの化学酸化重合膜と電解重合によるＰＰｙ膜を引き出し電極としたシートキャパシタとその製造方法が提案されている（例えば、特許文献参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１５２１７６
【０００５】
このシートキャパシタは、対向電極を導電性高分子の引き出し電極とすることで、無極性で大容量、小形化に優れるコンデンサとされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術であるシートキャパシタでは、対向電極を導電性高分子のＰＥＤＯＴやＰＰｙの化学酸化重合膜と電解重合によるＰＰｙ膜を引き出し電極とし、エッチドアルミニウム箔の表面にアクリル系ポリマーを誘電体として電着させているために、前記誘電体電着膜の表面粗さにバラツキがあり、さらに欠陥部のない均一な対向電極形成、誘電体と対向電極の密着性が低い課題を有していた。
【０００７】
対向電極の欠陥部や誘電体と対向電極の密着性のバラツキはシートキャパシタの耐電圧性能や静電容量の安定化に大きく影響し、無極性で大容量化、小形化に優れたコンデンサを得ることが困難であった。
【０００８】
また、対向電極としての導電性高分子材料は高価であり、さらに電着関連の生産設備費、化学・電解重合による繰り返し生産が必要なことを含め、材料費、製造費用が高いという課題を有している。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記する課題を解決するものであり、具体的には、表面積を拡大させたエッチドアルミニウム箔と、該エッチドアルミニウム箔の表面に、アクリル系ポリマーを電着形成してなるアクリル系ポリマー誘電体と、前記アクリル系ポリマー誘電体上に、スパッタリング法により形成した対向電極とを含み、前記対向電極として、前記アクリル系ポリマー誘電体上にクロム層、ニッケル層の順にクロム／ニッケルの２重構造の電極を形成したことを特徴とするシートキャパシタである。
【００１０】
また、本発明において、前記エッチドアルミニウム箔の粗面化形状が、スポンジ状または柱状であることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、本発明において、前記誘電体が、アクリル単独系、アクリル／メラニン系または変性アクリルポリマー系のいずれかで構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、シートキャパシタの対向電極の薄膜形成に有利なスパッタリング法を用いることを特徴としており、電極膜厚は１〜１０μｍの制御が可能であり、さらに金属の組み合わせや積層化などに対応して電着させた誘電体に応じて形成可能であって、欠陥部のない均一な対向電極を形成し、誘電体と対向電極との密着性を向上させることができる。よって、静電容量や耐電圧のバラツキのない安定した特性を有する効果が得られる。
【００１５】
スパッタリング法、アルゴンを真空中においてプラズマによりイオン化させ、そのイオン化したアルゴンを薄膜形成する金属に照射して金属原子を叩き出し、アクリル系ポリマーを電着して誘電体を形成したエッチドアルミニウム箔に対して、薄膜化させるものであり、欠陥部のない均一な対向電極を形成することが可能である。
【００１６】
このように、欠陥のない均一な対向電極の形成、誘電体と対向電極の密着性の向上によりシートキャパシタの耐電圧性能の改善や静電容量の安定化が図れ、無極性で大容量、小形で性能が優れ、安価なコンデンサを得ることが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す一実施例に基づいて説明する。図１において、エッチドアルミニウム箔１として、細孔の平均孔径が０.２〜０.３μｍのスポンジ状粗面化部を有する低圧用アルミニウム電解コンデンサ電極箔または細孔の平均孔径が０.６〜０.７μｍの柱状粗面化部を有する中高圧用箔を用いた。該エッチドアルミニウム箔１の表面に、濃度と中和度を調整したアクリル系ポリマーの電着液を使用し、定電圧法または定電流法のいずれかの手法を用いた電気泳動法で電着させたアクリル系ポリマー層（電着部）２を誘電体として形成した。
【００１８】
対向電極は、スパッタリング法を用いて薄膜形成を行った。真空中でアルゴンをプラズマでイオン化させ、そのイオン化したアルゴンを薄膜形成する金属に照射して金属原子を叩き出し、アクリル系ポリマーを電着して誘電体を形成したエッチドアルミニウム箔１表面に薄膜化させ、欠陥部のない均一な対向電極を形成すれば、この実施形態のシートキャパシタが得られる。金属層は今回２層として、１層目はクロム層３で、２層目はニッケル層４を形成したが、単一層でもシートキャパシタの構成は可能である。
【実施例】
【００１９】
以下に本発明の実施例としてエッチドアルミニウム箔１にアクリル系ポリマーを電気泳動法で電着させてアクリル系ポリマー層２を形成し、スパッタリング法を用いて対向電極を形成してなるシートキャパシタと、従来の導電性高分子のＰＥＤＯＴやＰＰｙの化学酸化重合膜と電解重合によるＰＰｙ膜を電極引き出し電極としたシートキャパシタとについて、その単層板特性を比較する。
【００２０】
[実施例１: 低圧用エッチング箔＋２層スパッタリング]
細孔の平均孔径が０.２〜０.３μｍ、表面積１００倍に粗面化されたエッチドアルミニウム箔１（低圧用箔  ２０×５０ｍｍ）を濃度と中和度を調整したアクリル単独系電着液中に浸し、５〜３０Ｖでの定電圧法によって、アクリル系ポリマー層２を電着させ誘電体を形成した。対向電極としては、スパッタリング法を用いて１層目は０.５μｍ厚さのクロム層３とし、２層目を２.０μｍ厚さのニッケル層４とした薄膜形成のシートキャパシタを形成する。
【００２１】
[実施例２: 中高圧用エッチング箔＋２層スパッタリング]
細孔の平均孔径が０.６〜０.７μｍ、表面積５０倍にて粗面化されたエッチドアルミニウム箔１（中高圧用箔  ２０×５０ｍｍ）を濃度と中和度を調整したアクリル系ポリマー電着液に浸し、５〜３０Ｖでの定電圧法によって、アクリル系ポリマー層２を電着させ誘電体を形成した。対向電極としては、スパッタリング法を用いて１層目は０.５μｍ厚さのクロム層３、２層目を２.０μｍ厚さのニッケル層４とした薄膜形成のシートキャパシタを形成する。
【００２２】
（従来例１: 低圧用エッチング箔＋機能性高分子）
細孔の平均孔径が０.２〜０.３μｍ、表面積１００倍に粗面化されたエッチドアルミニウム箔１（低圧用箔  ２０×５０ｍｍ）を濃度と中和度を調整したアクリル単独系電着液に浸し、５〜３０Ｖでの定電圧法にてアクリル系ポリマーを電着させ誘電体を形成した。対向電極としては、導電性高分子のＰＥＤＯＴの化学重合法として、重合から常温乾燥を経て熱硬化をさせる。この重合を数回繰り返した後、カーボン塗布と銀ペースト塗布を行った電極引き出しとしたシートキャパシタとする。
【００２３】
（従来例２: 中高圧用エッチング箔＋機能性高分子）
細孔の平均孔径が０.６〜０.７μｍ、表面積５０倍にて粗面化されたエッチドアルミニウム箔１（中高圧用箔  ２０×５０ｍｍ）を濃度と中和度を調整したアクリル系ポリマーを電着液に浸し、５〜３０Ｖでの定電圧法にてアクリル系ポリマーを電着させ誘電体を形成した。対向電極としては、導電性高分子のＰＥＤＯＴの化学重合法として、重合から常温乾燥を経て熱硬化をさせる。この重合を数回繰り返した後、カーボン塗布と銀ペースト塗布を行った電極引き出しとしたシートキャパシタとする。
【００２４】
上記の実施例１、実施例２、従来例１、従来例２について、単層板シートキャパシタ特性（静電容量、１ｋＨｚ-ｔａｎδ、耐電圧）を測定した。ここで、試料数は各１０個とした。
その結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
0004936461.tif 000002
【００２６】
この表１より明らかなように、エッチドアルミニウム箔１にアクリル系ポリマーを電気泳動法で電着させてアクリル系ポリマー層２を形成し、スパッタリング法で対向電極を形
成した実施例１、２のシートキャパシタでは、単層板特性の静電容量、ｔａｎδ、耐電圧の変化が小さく、特性的に安定している。
一方、導電性高分子のＰＥＤＯＴの化学重合膜による電極引き出しとした従来例１、２のシートキャパシタでは、単層板特性の静電容量、ｔａｎδ、耐電圧の変化が著しく実施例１〜２より大きい範囲での結果となった。
【００２７】
また、イオンプレーティング法を用いても、表１と同様に静電容量、ｔａｎδ、耐電圧の平均値およびばらつきも同様の結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例によるシートキャパシタの構造を示す概略的な断面図である。
【図２】従来例によるシートキャパシタの構造を示す概略的な断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  エッチドアルミニウム箔
２  アクリル系ポリマー層（電着部）
３  クロム層（金属スパッタリング法）
４  ニッケル層（金属スパッタリング法）
５  ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）
６  カーボン／銀ペースト
【図１】
0004936461.tif 000003
【図２】
0004936461.tif 000004