JP2000252169A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

固体電解コンデンサの製造方法

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JP2000252169A
JP2000252169A JP11049799A JP4979999A JP2000252169A JP 2000252169 A JP2000252169 A JP 2000252169A JP 11049799 A JP11049799 A JP 11049799A JP 4979999 A JP4979999 A JP 4979999A JP 2000252169 A JP2000252169 A JP 2000252169A
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Yoshihiro Suzuki
芳博 鈴木
Tsutomu Inoue
勉 井上
Takayuki Arayashiki
貴之 荒屋敷
Kazuyuki Iida
和幸 飯田
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Lincstech Circuit Co Ltd
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Hitachi AIC Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体電解コンデンサの漏れ電流特性等を向上
し、不良を低減する。 【解決手段】 弁作用金属の粉末を成型して成型体を形
成し、次に焼結して焼結体1を形成し、さらに陽極酸化
皮膜5、固体電解質層6、陰極層9を順次形成する固体
電解コンデンサ16の製造方法において、前記陽極酸化
皮膜5を形成する前に、前記弁作用金属の自然酸化皮膜
を除去する工程と、この工程の際に前記成型体又は前記
焼結体1に入り込んだ水素を除去する工程とを行なうこ
とを特徴とする固体電解コンデンサ16の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は固体電解コンデンサ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】タンタル固体電解コンデンサ等の固体電
解コンデンサは、例えば、タンタルやアルミニウム等の
弁作用金属の微粉末にバインダーを混合した粉末を用い
て製造する。すなわち、この粉末を先ず、予じめ弁作用
金属からなる陽極用リード線の一端を埋め込んで加圧成
型して所望の形状の成型体を形成する。次に、この成型
体を焼結して焼結体を形成する。この焼結体を陽極酸化
処理して弁作用金属の表面に陽極酸化皮膜を形成する。
陽極酸化皮膜を形成後、二酸化マンガン又はポリピロー
ルやポリアニリン等の導電性高分子等からなる固体電解
質層を形成する。固体電解質層を形成後、カーボン層及
び銀ペースト層等からなる陰極層を形成する。陰極層を
形成後、陽極用リード線と陰極層とに各々陽極端子及び
陰極端子を接続する。その後、外装を形成する工程等を
行ない固体電解コンデンサを形成する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、陽極酸化処
理する前の弁作用金属はその表面が空気中の酸素と反応
することによって形成された自然酸化皮膜によって覆わ
れている。このため、陽極酸化処理すると、自然酸化皮
膜の表面に陽極酸化皮膜が積層される。そして固体電解
コンデンサは、コンデンサとしての特性が主としてこの
自然酸化皮膜と陽極酸化皮膜とによって決まるが、前者
の皮膜が後者の皮膜に比べて非常に特性が劣るため、漏
れ電流特性等を改善し難く、不良を低減し難い欠点があ
る。
【0004】本発明は、以上の欠点を改良し、漏れ電流
特性等を向上でき、不良を低減できる固体電解コンデン
サの製造方法を提供することを課題とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、弁作用金属の粉末を成型して成型体を
形成し、次に焼結して焼結体を形成し、さらに陽極酸化
皮膜、固体電解質層、陰極層を順次形成する固体電解コ
ンデンサの製造方法において、陽極酸化皮膜を形成する
前に、弁作用金属の自然酸化皮膜を除去する工程と、こ
の工程の際に前記成型体または前記焼結体に入り込んだ
水素を除去する工程とを行なうものである。
【0006】本発明によれば、陽極酸化皮膜を形成する
前に弁作用金属表面の自然酸化皮膜を除去して特性を劣
化させる原因を除いているため、漏れ電流特性等の特性
を向上でき、不良を低減できる。そしてこの自然酸化皮
膜を除去処理する際に、水素が発生することがある。こ
の水素は水素脆性を生じ、成型体や焼結体の機械的強度
を低下させる。本発明は、この発生した水素を除去して
いるため水素脆性を防止でき、製造時において焼結体等
に亀裂を生じる等の不良を防止でき、不良を低下でき
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。先ず、タンタルやアルミニウム、ニオブ等の弁作
用金属の粉末に、アクリル系の樹脂等を有機溶剤で溶か
したバインダーを添加し、混合する。なお、粉末の粒径
は単粒径で0.05〜0.5μm程度の範囲が好まし
い。混合した後、加熱して有機溶剤を揮発して除去す
る。次に、この弁作用金属の粉末を、円筒形や角形等の
形状にプレス等で圧縮成型する。この際、タンタル等の
弁作用金属からなる陽極用リード線の一端を粉末中に埋
め込み、他端を引き出した構造にする。
【0008】圧縮成型後に、焼結処理又は自然酸化皮膜
を除去する処理を行う。焼結処理は、真空中等の雰囲気
中で高温度で焼成することによって行い、図1(イ)に
示す通りの焼結体1を形成する。
【0009】また、自然酸化皮膜を除去する処理は、次
の通りに行う。例えば第1の方法は、圧縮成型によって
形成した成型体または焼結後の焼結体をフッ化アンモニ
ウムの水溶液中に浸漬して液を含浸し、乾燥し、次に、
硝酸や硫酸、リン酸等の電解質を溶解した溶液中に浸漬
し、自然酸化皮膜のみをエッチングして除去する。な
お、この第1の方法では、予じめフッ化アンモニウムが
成型体や焼結体の孔中に充填され、その後に硝酸等が孔
に入り込み、フッ化アンモニウムと接触することによ
り、その場所でのフッ化アンモニウムのエッチング作用
が促進され、自然酸化皮膜が速やかに除去されるものと
思われる。また、第2の方法は、成型体や焼結体を水素
ガス中で200〜1200℃程度の温度で1時間ほど加
熱処理することにより自然酸化皮膜を水素と反応させて
エッチングして除去する。そして第1の方法により処理
すると水素が発生して成型体や焼結体に入り込む。ま
た、第2の方法では水素ガスを使用しているため、この
水素ガスが同様に焼結体等に入り込む。
【0010】この焼結体に入り込んだ水素を除去するた
め、焼結体等を真空下(例えば10 Torr)で4
00℃から焼結温度(例えば1400℃)以下の温度で
1時間ほど加熱処理する。この加熱処理により焼結体等
から水素が蒸発して除去される。なお、成型体に対して
この処理を行う場合には、加熱温度を焼結温度に等しく
することにより、水素を除去できるとともに、成型体を
焼結できるため、別に焼結処理を行う必要がなく、製造
効率を向上できる。
【0011】焼結体1を形成後、図1(ロ)に示す通
り、陽極用リード線2の根本に、テフロンやシリコーン
ゴム、シリコーン樹脂等からなる円板状等の絶縁板3を
配置する。そして、図1(ハ)に示す通り、この焼結体
1を複数個、陽極用リード線2の箇所でステンレス製等
の細長い金属板4に溶接する。次に、この状態で、焼結
体1を硝酸やリン酸、硫酸、カルボン酸等の電解質を溶
解した化成液中に浸漬し、電圧を印加して陽極酸化処理
し、図1(ニ)に示す通り厚さ200Å〜3000Å程
度の陽極酸化皮膜5を形成する。
【0012】陽極酸化皮膜5を形成後、図1(ホ)に示
す通り、二酸化マンガンやTCNQ塩、有機導電性高分
子からなる固体電解質層6を形成する。この固体電解質
層6を形成するには、陽極用リード線2の引き出し面側
を上にして焼結体1を硝酸マンガン溶液中等に、液面が
陽極用リード線2の引き出し面側のわずかに上であって
絶縁板3の高さを越えない程度に浸漬する。これによ
り、液を焼結体1に付着して含浸する。含浸後、溶液の
種類に応じた処理を行い、固体電解質層6を形成する。
すなわち、溶液が硝酸マンガン溶液であれば、焼結体1
を硝酸マンガン溶液中に浸漬して液を含浸した後、加熱
分解し、さらに再化成処理する。そして硝酸マンガン溶
液の濃度を順次高くして、これらの含浸、脱水、加熱分
解及び再化成処理の工程を繰り返し行い、所定の厚さの
二酸化マンガンからなる固体電解質層6を形成する。ま
た、有機導電性高分子からなる固体電解質層6を形成す
るには、例えば、アニリンやピロール、チオフェン等の
モノマーとスルホイソフタル酸やスルホサリチル酸等の
ドーパントのイオンとを含む溶液中に焼結体を浸漬す
る。次に、酸化剤の溶液中に焼結体1を浸漬して化学重
合反応させて、有機導電性高分子からなる固体電解質層
6を形成する。
【0013】固体電解質層6を形成後、図1(ヘ)に示
す通り、その表面にカーボンペーストを塗布してカーボ
ン層7を形成する。また、カーボン層7の表面には、図
1(ト)に示す通り、銀ペーストを塗布して銀層8を設
け、両者を合せて陰極層9とし、コンデンサ素子10を
形成する。
【0014】コンデンサ素子10を形成後、陽極用リー
ド線2側を正とし、陰極層9側を負にして正方向にコン
デンサ素子10を電圧を印加する。この際、周囲温度は
室温200℃程度、特に120〜150℃程度の範囲が
好ましく、漏れ電流をより低下できる。また、電圧の印
加時間は、数10分〜数時間、好ましくは1時間程度が
よい。
【0015】コンデンサ素子10に電圧を印加後、陽極
用リード線2を切断してコンデンサ素子10を金属板4
から分離する。そして図1(チ)に示す通り、銀層8に
銀ペースト11によりリードフレーム12の陰極端子1
3を接続するとともに、陽極用リード線2にリードフレ
ーム12の陽極端子14を溶接等する。
【0016】次に、図1(リ)に示す通り、樹脂モール
ド法や樹脂ディップ法等により外装15を形成し、コン
デンサ素子10を絶縁樹脂で被覆する。
【0017】外装15を形成後、図1(ヌ)に示す通
り、リードフレーム12を切断し、陰極端子13と陽極
端子14とを外装15の表面に沿って折り曲げて、固体
電解コンデンサ16を形成する。
【0018】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。 実施例1:先ず、室温で50000CV値のタンタル微
粉末1g当たりに、アクリル樹脂をトルエンで溶かした
バインダー50mlを加え、バインダーを添加したタンタ
ル微粉末を調製する。そしてこのタンタル微粉末を角形
(2.31mm×2.12mm×1.25mm)にプレス圧縮
成型する。この際、タンタル製の陽極用リード線の一端
を微粉末中に埋め込み、他端を引き出した構造にする。
圧縮成型後10−5Torrの真空雰囲気中で、140
0℃の温度で焼結し、重量32.4mgの焼結体を形成す
る。そしてこの焼結体をフッ化アンモニウム10重量%
の水溶液中に浸漬し、液を含浸し、乾燥する。乾燥後、
焼結体を硝酸溶液(30体積%)中に浸漬して、タンタ
ル表面の自然酸化皮膜をエッチング除去する。次に、1
−5Torrの真空雰囲気中で、800℃の温度で1
時間加熱して、自然酸化皮膜を除去する際に発生する水
素を除去し、水素脆性を防止する。次に、焼結体を硝酸
溶液中に浸漬し、化成電圧36Vで陽極酸化処理して陽
極酸化皮膜を形成する。陽極酸化皮膜を形成後、二酸化
マンガンからなる固体電解質層を形成する。固体電解質
層を形成後、カーボンペースト及び銀ペーストを順次塗
布してカーボン層及び銀層を形成し、合せて陰極層とす
る。陰極層を形成後、リードフレームの陰極端子の部分
を銀ペーストにより銀層に接続するとともに、リードフ
レームの陽極端子の部分を陽極用リード線に溶接する。
次に、トランスファーモールド法によりコンデンサ素子
を絶縁樹脂で被覆し、外装を形成する。外装を形成後、
リードフレームを所定の位置で切断し、エージング処理
し、陰極端子及び陽極端子をフォーミングして、定格1
0V,47μFのタンタル固体電解コンデンサを作る。
【0019】実施例2〜実施例6:実施例1において、
自然酸化皮膜を除去するために、焼結体を水素ガス雰囲
気中において450℃の温度で1時間加熱処理し、次
に、水素を除去するために、10−5Torrの真空雰
囲気中において各々400℃,600℃,1000℃,
1200℃及び1400℃の温度で加熱処理する以外
は、同一の条件で製造するものとする。
【0020】実施例7〜実施例12:実施例1におい
て、自然酸化皮膜を除去するために、焼結体を水素ガス
雰囲気中において各々200℃,400℃,600℃,
800℃,1000℃,1200℃の温度で加熱処理
し、次に、水素を除去するために、10−5Torrの
真空雰囲気中において800℃の温度で1時間加熱処理
する以外は、同一の条件で製造するものとする。
【0021】実施例13:実施例1において、タンタル
微粉末を圧縮成型後に、成型体を水素ガス雰囲気中で4
50℃の温度で1時間加熱処理して自然酸化皮膜を除去
し、次に、10−5Torrの真空雰囲気中において1
400℃の温度で加熱処理して水素を除去するとともに
焼結し、その後、陽極酸化皮膜を形成する以外は、同一
の条件で製造するものとする。
【0022】実施例14:実施例13において、成型体
をフッ化アンモニウム10重量%の水溶液中に浸漬し、
液を含浸し、乾燥した後、硝酸溶液(30体積%)中に
浸漬して自然酸化皮膜を除去し、次に、10−5Tor
rの真空雰囲気中において1400℃の温度で加熱処理
して水素を除去するとともに焼結し、その後、陽極酸化
皮膜を形成する以外は同一の条件で製造するものとす
る。
【0023】次に、上記の実施例の方法により製造した
タンタル固体電解コンデンサと、従来例及び比較例のタ
ンタル固体電解コンデンサとにつき、漏れ電流の不良率
を測定し、製造条件とともに表1に示した。
【0024】なお、従来例は、実施例1において、焼結
後の自然酸化皮膜を除去する処理及び水素を除去する処
理を省略する以外は、同一の条件で製造するものとす
る。
【0025】また、比較例は、実施例1において、自然
酸化皮膜を除去した後の水素を除去する処理を省略する
以外は、同一の条件で製造するものとする。
【0026】そして、漏れ電流は、試料に1kΩの抵抗
を直列に接続し、温度25℃の雰囲気中において試料と
抵抗間に直流電圧10Vを印加し、3分経過後の電流値
とする。そして一般的に用いている製品定格基準値0.
01cV(μA/μF・V)に0.25を掛けた値、す
なわち、0.25×0.01CV(μA/μF・V)を
基準値とし、漏れ電流がこの値よりも小さい場合を良、
等しいか大きい場合を不良とする。さらに、試料数を各
々10000個とし、不良数を試料約10000で除去
して不良率(%)を求める。
【0027】
【表1】
【0028】この表1から明らかな通り、不良率は、実
施例1〜実施例14が1.06〜1.35%そして従来
例が2.5%となり、前者の方が後者に比較して約42
%〜54%に低下している。なお、比較例は陽極用リー
ド線の強度が低く、脆いため金属板に溶接できず、コン
デンサを製造できなかった。
【0029】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、陽極酸化皮
膜を形成する前に弁作用金属の表面の自然酸化皮膜を除
去するとともに、その際に発生する水素を除去して水素
脆性を防止しているため、機械的強度が低下することな
く、漏れ電流特性等の特性を向上でき、不良を低減でき
る固体電解コンデンサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の工程図を示す。
【符号の説明】
1…焼結体 、 5…陽極酸化皮膜、 6…固体電解質
層、 7…カーボン層、8…銀層、 9…陰極層、 16
…固体電解コンデンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 和幸 福島県田村郡三春町大字熊耳字大平16番地 日立エーアイシー株式会社三春工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁作用金属の粉末を成型して成型体を形
    成し、次に焼結して焼結体を形成し、さらに陽極酸化皮
    膜、固体電解質層、陰極層を順次形成する固体電解コン
    デンサの製造方法において、前記陽極酸化皮膜を形成す
    る前に、前記弁作用金属の自然酸化皮膜を除去する工程
    と、この工程の際に前記成型体又は前記焼結体に入り込
    んだ水素を除去する工程とを行なうことを特徴とする固
    体電解コンデンサの製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007273839A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Nichicon Corp 電解コンデンサ用電極箔の製造方法
US7349198B2 (en) 2004-02-04 2008-03-25 Sanyo Electric Co., Ltd. Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing same
CN114068190A (zh) * 2021-11-16 2022-02-18 中国振华(集团)新云电子元器件有限责任公司(国营第四三二六厂) 一种提高钽电容器绝缘强度的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7349198B2 (en) 2004-02-04 2008-03-25 Sanyo Electric Co., Ltd. Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing same
JP2007273839A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Nichicon Corp 電解コンデンサ用電極箔の製造方法
JP4653687B2 (ja) * 2006-03-31 2011-03-16 ニチコン株式会社 電解コンデンサ用電極箔の製造方法
CN114068190A (zh) * 2021-11-16 2022-02-18 中国振华(集团)新云电子元器件有限责任公司(国营第四三二六厂) 一种提高钽电容器绝缘强度的方法

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