JP2000340466A - Manufacture of solid electrolytic capacitor - Google Patents

Manufacture of solid electrolytic capacitor

Info

Publication number
JP2000340466A
JP2000340466A JP11149626A JP14962699A JP2000340466A JP 2000340466 A JP2000340466 A JP 2000340466A JP 11149626 A JP11149626 A JP 11149626A JP 14962699 A JP14962699 A JP 14962699A JP 2000340466 A JP2000340466 A JP 2000340466A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
solid electrolytic
aging treatment
electrolytic capacitor
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11149626A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Tsunesumi
康宏 常住
Kazuyuki Iida
和幸 飯田
Shinji Sano
真二 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lincstech Circuit Co Ltd
Original Assignee
Hitachi AIC Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi AIC Inc filed Critical Hitachi AIC Inc
Priority to JP11149626A priority Critical patent/JP2000340466A/en
Publication of JP2000340466A publication Critical patent/JP2000340466A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the manufacturing method of a solid electrolytic capacitor having improved leakage current characteristics and high reliability. SOLUTION: In the manufacturing process of a solid electrolytic capacitor 15, a capacitor element 10 comprising a sintered unit 1 made of valve-action metal, an oxide film 5 formed on the sintered unit 1, a conductive polymer layer 6 formed on the oxide film 5 and a cathode layer 9 formed on the conductive polymer layer 6 is covered with a covering layer 14 made of resin and subjected to an aging treatment which includes a 1st aging treatment in which a voltage not lower than a rated voltage is applied at a room temperature and a 2nd aging treatment in which a voltage not lower than the rated voltage is applied in a high temperature atmosphere.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解コンデン
サの製造方法に関し、特にポリアニリンやポリピロール
などの導電性高分子からなる層を有する固体電解コンデ
ンサの製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, and more particularly to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor having a layer made of a conductive polymer such as polyaniline or polypyrrole.

【0002】[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次の通りの方法で製造する。すな
わち、先ず予じめ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埋め込んで、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
をプレス加圧成型する。成型後、真空中において高温度
で加熱して焼結し、焼結体を形成する。次に、この焼結
体を化成液中に浸漬し、化成処理して酸化皮膜を形成す
る。酸化皮膜を形成後、二酸化マンガン層またはポリピ
ロールやポリアニリン等の導電性高分子からなる層を形
成する。その後、カーボン層及び銀層を順次形成して陰
極層とする。そして陽極用リード線に陽極端子を接続す
るとともに、銀層に陰極端子を接続する。さらに銀層を
形成後のコンデンサ素子と、陽極端子及び陰極端子の一
部とを絶縁樹脂等からなる外装により被覆する。外装を
形成後、85℃以上の高温度雰囲気中においてエージン
グ処理する。そしてポリピーロルなどの導電性高分子か
らなる層を有する固体電解コンデンサは、ポリピロール
などの物質が高い導電率を有していているため、等価直
列抵抗やインピーダンスが低いという特徴を有してい
る。
2. Description of the Related Art A solid electrolytic capacitor such as a tantalum solid electrolytic capacitor is manufactured by, for example, the following method. That is, first, one end of an anode lead wire made of a valve metal such as tantalum is buried in advance, and powder obtained by mixing a binder with a fine powder of a valve metal such as tantalum or aluminum is press-molded. After molding, it is heated at a high temperature in a vacuum and sintered to form a sintered body. Next, the sintered body is immersed in a chemical conversion solution and subjected to a chemical conversion treatment to form an oxide film. After forming the oxide film, a manganese dioxide layer or a layer made of a conductive polymer such as polypyrrole or polyaniline is formed. Thereafter, a carbon layer and a silver layer are sequentially formed to form a cathode layer. Then, the anode terminal is connected to the anode lead wire, and the cathode terminal is connected to the silver layer. Further, the capacitor element after the formation of the silver layer and a part of the anode terminal and the cathode terminal are covered with an exterior made of insulating resin or the like. After forming the exterior, aging treatment is performed in a high temperature atmosphere of 85 ° C. or higher. A solid electrolytic capacitor having a layer made of a conductive polymer such as polypyrrole has a characteristic of low equivalent series resistance and low impedance because a substance such as polypyrrole has high conductivity.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで固体電解コン
デンサは、樹脂からなる外装を形成する際に樹脂が収縮
して二酸化マンガン層や導電性高分子層に機械的なスト
レスがかかる。そして特に導電性高分子層を形成した固
体電解コンデンサは、二酸化マンガン層を形成した固体
電解コンデンサに比較して、前記ストレスのため漏れ電
流が増大し易い欠点がある。
In the case of a solid electrolytic capacitor, the resin shrinks when forming a resin sheath, and mechanical stress is applied to the manganese dioxide layer and the conductive polymer layer. In particular, the solid electrolytic capacitor having the conductive polymer layer formed thereon has a disadvantage that the leakage current is liable to increase due to the stress as compared with the solid electrolytic capacitor having the manganese dioxide layer formed thereon.

【0004】本発明は、以上の欠点を改良し、漏れ電流
特性を向上し、不良を低下し、信頼性の高い固体電解コ
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。
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor which improves the above-mentioned drawbacks, improves leakage current characteristics, reduces defects, and has high reliability.

【0005】[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、弁作用金属からなる焼結体に酸化皮膜
を形成し、この酸化皮膜に導電性高分子層及び陰極層を
順次積層したコンデンサ素子に樹脂からなる外装を形成
し、その後エージング処理する固体電解コンデンサの製
造方法において、常温で定格電圧以上の電圧を印加して
第1のエージング処理をし、その後、高温度の雰囲気中
で定格電圧以上の電圧を印加して第2のエージング処理
するものである。
According to the present invention, an oxide film is formed on a sintered body made of a valve metal, and a conductive polymer layer and a cathode layer are formed on the oxide film. In a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor in which an exterior made of resin is formed on a capacitor element sequentially laminated and then subjected to an aging treatment, a voltage equal to or higher than a rated voltage is applied at room temperature to perform a first aging treatment, and then a high-temperature The second aging process is performed by applying a voltage higher than the rated voltage in an atmosphere.

【0006】すなわち、本発明によれば、常温で定格電
圧以上の電圧を印加して第1のエージング処理をし、そ
の後高温度の雰囲気中で定格電圧以上の電圧を印加して
第2のエージング処理することにより、漏れ電流特性を
改善でき、信頼性を向上できる。
That is, according to the present invention, the first aging process is performed by applying a voltage higher than the rated voltage at room temperature, and then the second aging process is performed by applying a voltage higher than the rated voltage in a high-temperature atmosphere. By performing the processing, the leakage current characteristics can be improved, and the reliability can be improved.

【0007】[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
金属の微粉末に、カンファやアクリル系樹脂等を有機溶
剤で溶かしたバインダーを添加し、混合する。混合した
後、加熱し、有機溶剤を揮発して除去する。次にこの弁
作用金属の微粉末を、タンタル等の弁作用金属からなる
陽極用リード線を引き出した状態にして、角形や円筒形
等の形状にプレス等で圧縮成形する。圧縮成形後、真空
中等の雰囲気中において1800〜2200℃程度の高
温度で15〜60分間程度加熱して焼結し、図(1)に
示す通り焼結体1を形成する。この焼結時に粉末中の不
純物も蒸発させる。
Embodiments of the present invention will be described below. First, a binder obtained by dissolving camphor, an acrylic resin, or the like in an organic solvent is added to and mixed with fine powder of a valve metal such as tantalum, aluminum, or niobium. After mixing, the mixture is heated to remove the organic solvent by volatilization. Next, the fine powder of the valve action metal is compression molded by a press or the like into a square or cylindrical shape with the anode lead wire made of a valve action metal such as tantalum pulled out. After the compression molding, sintering is performed by heating at a high temperature of about 1800 to 2200 ° C. for about 15 to 60 minutes in an atmosphere such as a vacuum to form a sintered body 1 as shown in FIG. During this sintering, impurities in the powder are also evaporated.

【0008】焼結後、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
状の絶縁板3を配置する。この絶縁板3は、例えば厚さ
が0.2mmより薄く、好ましくは0.1mm程度の厚さが
よい。すなわち、絶縁板3の厚さの薄い方が、コンデン
サ全体の寸法を変えることなく焼結体の寸法を大きくで
き、容量を増加でき、また、容量を一定にした場合には
コンデンサを小形化できる。
After sintering, a disk-shaped insulating plate 3 made of Teflon, silicone rubber, silicone resin, or the like is arranged at the root of the anode lead wire 2. The insulating plate 3 has a thickness of, for example, less than 0.2 mm, preferably about 0.1 mm. That is, the smaller the thickness of the insulating plate 3, the larger the size of the sintered body without changing the size of the whole capacitor, the larger the capacity, and the smaller the capacity when the capacity is fixed. .

【0009】そして図1(ロ)に示す通りこの焼結体1
から引き出されている陽極用リード線2の先端をアルミ
ニウムやステンレス等の金属板4に溶接する。金属板4
には作業の効率化のため焼結体1を複数個取り付ける。
そしてこの状態で焼結体1を、硝酸やリン酸等の化成液
中に目視等により所定のレベルまで浸漬するとともに、
これに定格電圧に応じた直流電圧を印加し化成処理す
る。この化成処理により約16Å/V程度の割合で酸化
皮膜を生成し、図1(ハ)に示す通り最終的に厚さ20
0〜6000Å程度の酸化皮膜5を形成する。
Then, as shown in FIG.
Of the anode lead wire 2 pulled out from the metal plate 4 is welded to a metal plate 4 such as aluminum or stainless steel. Metal plate 4
, A plurality of sintered bodies 1 are attached in order to improve work efficiency.
In this state, the sintered body 1 is immersed in a chemical conversion solution such as nitric acid or phosphoric acid to a predetermined level by visual observation or the like.
A direct current voltage corresponding to the rated voltage is applied to this for chemical conversion treatment. By this chemical conversion treatment, an oxide film was formed at a rate of about 16 ° / V, and finally, as shown in FIG.
An oxide film 5 of about 0 to 6000 ° is formed.

【0010】酸化皮膜5を形成後、図1(ニ)に示す通
りその表面に導電性高分子層6を形成する。この導電性
高分子層6は電解重合法や化学酸化重合法により形成す
る。そして例えば後者の方法の場合には次の通りに形成
する。すなわち、第1の方法は、先ず酸化剤又は、酸化
剤と、酸化合物や塩化合物からなるドーパントを付与す
る物質との混合物を適当な溶媒に溶解した溶液を焼結体
1に含浸する。この後、酸化剤の溶液を用いた場合に
は、モノマーと、酸化合物や塩化合物からなるドーパン
トを付与する物質との混合物からなる溶液を含浸させ、
モノマーを化学酸化重合反応させ、ドーパントを結合し
て導電性を付与する。また酸化剤と酸化合物等の物質と
の混合溶液を用いた場合には、モノマー又は、モノマー
と酸化合物や塩化合物のドーパントを付与する物質との
混合溶液のどちらかを含浸して、モノマーを化学酸化重
合反応させ、ドーパントを結合して導電性を付与する。
そしてこれらの含浸処理を所定回数繰返して所定の厚さ
にする。その後、乾燥処理する。また、第2の方法は、
先ずモノマー又は、モノマーと酸化合物や塩化合物との
混合物の溶液を焼結体1に含浸する。この後、モノマー
の溶液を用いた場合には、酸化剤と酸化合物や塩化合物
のドーパントを付与する物質との混合物の溶液を含浸し
て化学酸化重合反応させるとともに、導電性を付与す
る。またモノマーと酸化合物等の混合溶液を用いた場合
には、酸化剤又は、酸化剤と酸化合物等との混合溶液を
含浸し、モノマーを化学酸化重合反応させ、導電性を付
与する。そしてこれらの含浸処理を所定回数繰返して所
定の厚さにする。その後、乾燥処理する。さらに、第3
の方法は、モノマー、酸化合物や塩化合物のドーパント
を付与する物質、酸化剤の混合物を適当な溶媒に溶解し
た溶液を焼結体1に含浸し、モノマーを化学酸化重反応
させ、導電性を付与する。そしてこの含浸処理を所定回
数繰返して所定の厚さにする。その後、乾燥処理する。
After forming the oxide film 5, a conductive polymer layer 6 is formed on the surface thereof as shown in FIG. The conductive polymer layer 6 is formed by an electrolytic polymerization method or a chemical oxidation polymerization method. For example, in the case of the latter method, it is formed as follows. That is, in the first method, first, the sintered body 1 is impregnated with a solution in which an oxidizing agent or a mixture of an oxidizing agent and a substance to which a dopant made of an acid compound or a salt compound is added is dissolved in an appropriate solvent. Thereafter, when a solution of an oxidizing agent is used, a solution consisting of a mixture of a monomer and a substance to which a dopant made of an acid compound or a salt compound is applied is impregnated,
The monomers undergo a chemical oxidative polymerization reaction to bind the dopants and impart conductivity. When a mixed solution of an oxidizing agent and a substance such as an acid compound is used, the monomer is impregnated with either a monomer or a mixed solution of the monomer and a substance to which a dopant of an acid compound or a salt compound is added, and the monomer is impregnated with the monomer. A chemical oxidative polymerization reaction is performed to combine the dopants to impart conductivity.
These impregnation processes are repeated a predetermined number of times to obtain a predetermined thickness. Thereafter, a drying treatment is performed. The second method is
First, the sintered body 1 is impregnated with a solution of a monomer or a mixture of a monomer and an acid compound or a salt compound. Thereafter, when a monomer solution is used, a solution of a mixture of an oxidizing agent and a substance to which an acid compound or a salt compound is added is impregnated to cause a chemical oxidative polymerization reaction and to impart conductivity. When a mixed solution of a monomer and an acid compound is used, an oxidizing agent or a mixed solution of an oxidizing agent and an acid compound is impregnated, and the monomer is subjected to a chemical oxidative polymerization reaction to impart conductivity. These impregnation processes are repeated a predetermined number of times to obtain a predetermined thickness. Thereafter, a drying treatment is performed. In addition, the third
Is a method of impregnating a solution obtained by dissolving a mixture of a monomer, a substance imparting a dopant of an acid compound or a salt compound, and an oxidizing agent in an appropriate solvent into a sintered body 1, causing the monomer to undergo a chemical oxidative polyreaction, thereby improving conductivity. Give. This impregnation process is repeated a predetermined number of times to obtain a predetermined thickness. Thereafter, a drying treatment is performed.

【0011】なお酸化剤は、例えば重クロム酸カリウム
や重クロム酸ナトリウム、ペルオキソ2硫酸アンモニウ
ム、過酸化水素、塩化第2鉄、過マンガン酸カリウム、
二酸化マンガン、二酸化鉛等を用い、0.1〜1.0mo
l/l程度の濃度にする。
The oxidizing agent is, for example, potassium dichromate, sodium dichromate, ammonium peroxodisulfate, hydrogen peroxide, ferric chloride, potassium permanganate,
Using manganese dioxide, lead dioxide, etc., 0.1-1.0mo
Make the concentration about l / l.

【0012】そしてドーパントを付与する物質として用
いる酸化合物には、スルホン酸化合物やカルボン酸化合
物、リン酸化合物等を用いる。特にスルホン酸化合物と
しては、解離定数がナフタレンスルホン酸又はその誘導
体とほぼ同一か又はより小さく、かつドーパントの陰イ
オンがナフタレンスルホン酸又はその誘導体の陰イオン
よりも小さい物質とする。このようなスルホン酸化合物
として、例えば、スルホンイソフタル酸やスルホコハク
酸、メタンスルホン酸、フェノールスルホン酸、スルホ
サリチル酸、ベンゼンスルホン酸、ベンゼンジスルホン
酸、アルキルベンゼンスルホン酸及びその誘導体、カン
ファースルホン酸、スルホン酢酸、ジフェノールスルホ
ン酸等の酸を用いる。この酸化合物の濃度は0.05〜
1.0mol/l程度にする。また、ドーパントを付与す
る物質として用いる塩化合物には、前記の酸化合物のア
ンモニウム塩やナトリウム塩、カリウム塩を用いる。す
なわち、スルホン酸化合物の場合には、アルミニウム塩
としてスルホイソフタル酸アンモニウムやスルホコハク
酸アンモニウム、メタンスルホン酸アンモニウム、フェ
ノールスルホン酸アンモニウム、スルホサリチル酸アン
モニウム、ベンゼンスルホン酸アンモニウム、ベンゼン
ジスルホン酸アンモニウム、アルキルベンゼンスルホン
酸アンモニウム及びその誘導体、カンファースルホン酸
アンモニウム、スルホン酢酸アンモニウム、ジフェノー
ルスルホン酸アンモニウム等の塩を用いる。そしてナト
リウム塩としては、スルホイソフタル酸ナトリウム、ス
ルホコハク酸ナトリウム、メタンスルホン酸ナトリウ
ム、フェノールスルホン酸ナトリウム、スルホサリチル
酸ナトリウム、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、ベンゼ
ンジスルホン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン
酸ナトリウム及びその誘導体、カンファースルホン酸ナ
トリウム、スルホン酢酸ナトリウム、ジフェノールスル
ホン酸ナトリウム等の塩を用いる。さらに、カリウム塩
としては、スルホイソフタル酸カリウムやスルホコハク
酸カリウム、メタンスルホン酸カリウム、フェノールス
ルホン酸カリウム、スルホサリチル酸カリウム、ベンゼ
ンスルホン酸カリウム、ベンゼンジスルホン酸カリウ
ム、アルキルベンゼンスルホン酸カリウム及びその誘導
体、カンファースルホン酸カリウム、スルホン酢酸カリ
ウム、スルホアニリン、ジフェノールスルホン酸カリウ
ム等の塩を用いる。そしてこれらのアンモニウム塩やナ
トリウム塩、カリウム塩の化合物の濃度も0.05〜
1.0mol/l程度にする。また塩化合物の溶解度を高
めて液中の濃度を下げるために、塩酸や硫酸等を添加し
てもよい。
As the acid compound used as a substance for imparting a dopant, a sulfonic acid compound, a carboxylic acid compound, a phosphoric acid compound and the like are used. In particular, as the sulfonic acid compound, a substance having a dissociation constant substantially equal to or smaller than that of naphthalenesulfonic acid or a derivative thereof and an anion of a dopant smaller than that of naphthalenesulfonic acid or a derivative thereof is used. Examples of such sulfonic acid compounds include, for example, sulfone isophthalic acid and sulfosuccinic acid, methanesulfonic acid, phenolsulfonic acid, sulfosalicylic acid, benzenesulfonic acid, benzenedisulfonic acid, alkylbenzenesulfonic acid and derivatives thereof, camphorsulfonic acid, and sulfoneacetic acid. An acid such as diphenolsulfonic acid is used. The concentration of this acid compound is 0.05 to
Adjust to about 1.0 mol / l. In addition, as the salt compound used as the substance imparting the dopant, an ammonium salt, a sodium salt, or a potassium salt of the above-mentioned acid compound is used. That is, in the case of a sulfonic acid compound, ammonium sulfoisophthalate, ammonium sulfosuccinate, ammonium methanesulfonate, ammonium phenolsulfonate, ammonium sulfosalicylate, ammonium benzenesulfonate, ammonium benzenedisulfonate, ammonium benzenedisulfonate, and ammonium alkylbenzene sulfonate are used as aluminum salts. And its derivatives, and salts such as ammonium camphorsulfonate, ammonium sulfone acetate, and ammonium diphenolsulfonate. Examples of the sodium salt include sodium sulfoisophthalate, sodium sulfosuccinate, sodium methanesulfonate, sodium phenolsulfonate, sodium sulfosalicylate, sodium benzenesulfonate, sodium benzenedisulfonate, sodium alkylbenzenesulfonate and derivatives thereof, and camphorsulfonic acid. Salts such as sodium, sodium sulfone acetate and sodium diphenol sulfonate are used. Further, potassium salts include potassium sulfoisophthalate, potassium sulfosuccinate, potassium methanesulfonate, potassium phenolsulfonate, potassium sulfosalicylate, potassium benzenesulfonate, potassium benzenedisulfonate, potassium alkylbenzenesulfonate and derivatives thereof, camphorsulfone Salts such as potassium acid, potassium sulfonate, sulfoaniline and potassium diphenolsulfonate are used. The concentration of these ammonium salt, sodium salt, and potassium salt compounds is 0.05 to
Adjust to about 1.0 mol / l. Further, in order to increase the solubility of the salt compound and lower the concentration in the solution, hydrochloric acid, sulfuric acid or the like may be added.

【0013】さらにモノマーとしては、例えばアセチレ
ンやパラフェニレン、ピロール、ビニレン、フェニレ
ン、アニリン、チオフェン、イミダゾール、チアゾー
ル、フラン等を用い、0.1〜1.0mol/l程度の濃
度にする。
Further, as the monomer, for example, acetylene, paraphenylene, pyrrole, vinylene, phenylene, aniline, thiophene, imidazole, thiazole, furan or the like is used, and the concentration is about 0.1 to 1.0 mol / l.

【0014】次に図1(ホ)に示す通り導電性高分子層
6の表面にグラファイト溶液を塗布してグラファイト層
7を形成する。グラファイト層7を形成後、図1(へ)
に示す通りこの表面に銀ペーストを塗布して銀層8を形
成し、グラファイト層7と合わせて陰極層9とし、コン
デンサ素子10を形成する。銀層8を形成後、図1
(ト)に示す通り銀導電性ペースト等の導電性接着剤1
1によりリードフレーム状の陰極端子12を銀層8に接
続するとともに、リードフレーム状の陽極端子13に陽
極用リード線2を接続する。そして図1(チ)に示す通
り樹脂モールド法や樹脂ディップ法等により樹脂からな
る外装14を形成する。
Next, as shown in FIG. 1E, a graphite solution is applied to the surface of the conductive polymer layer 6 to form a graphite layer 7. After the formation of the graphite layer 7, FIG.
As shown in FIG. 5, a silver paste is applied to the surface to form a silver layer 8, which is combined with the graphite layer 7 to form a cathode layer 9, thereby forming a capacitor element 10. After forming the silver layer 8, FIG.
(G) conductive adhesive 1 such as silver conductive paste
1, the lead frame-shaped cathode terminal 12 is connected to the silver layer 8, and the anode lead wire 2 is connected to the lead frame-shaped anode terminal 13. Then, as shown in FIG. 1H, an exterior 14 made of resin is formed by a resin molding method, a resin dipping method, or the like.

【0015】外装12を形成後、室温で定格電圧以上の
電圧を印加して第1のエージング処理をする。なお、リ
ードフレームには通常、数10個のコンデンサ素子が接
続されている。従って、第1のエージング処理は、一枚
のリードフレームに1個の直流電源を接続し、リードフ
レームごとに行う方が好ましい。すなわち、1個の直流
電源を複数枚のリードフレームに接続して、各コンデン
サ素子に電圧を印加し、エージング処理すると、数10
0個以上のコンデンサ素子を同時にエージングすること
となり、直流電源の電流容量が不足し、各コンデンサ素
子が所定の電圧まで昇圧しないことも起こり、エージン
グ不良を生じる。また、コンデンサ素子の数に合わせて
直流電源の電流容量を大きくした場合には、コンデンサ
素子の電圧を所定値まで昇圧できるようにはなる。しか
し、この場合、各コンデンサ素子に電圧を印加したとき
の突入電流が大きくなり、漏れ電流の大きなコンデンサ
素子はより漏れ電流が大きくなり破壊することもある。
そしてこの第1のエージング処理は数秒程度の時間でよ
く、長時間行っても漏れ電流を低下する効果がほとんど
向上しない。第1のエージング処理後に、高温度(例え
ば85℃)の雰囲気中において定格電圧以上の電圧を印
加して第2のエージング処理を行う。なお、温度は85
〜125℃の範囲が好ましく、特に85〜105℃の範
囲が好ましく、漏れ電流を低下する効果がより顕著にな
る。また、時間は数時間程度が好ましく、短時間では漏
れ電流を減少する効果が低く、長時間行うと逆に漏れ電
流特性が低下する。
After forming the exterior 12, a first aging process is performed by applying a voltage higher than the rated voltage at room temperature. Incidentally, several tens of capacitor elements are usually connected to the lead frame. Therefore, it is preferable that the first aging process is performed for each lead frame by connecting one DC power supply to one lead frame. That is, when one DC power supply is connected to a plurality of lead frames, a voltage is applied to each capacitor element, and aging processing is performed,
Aging of zero or more capacitor elements is performed at the same time, the current capacity of the DC power supply is insufficient, and each capacitor element may not be boosted to a predetermined voltage, resulting in aging failure. When the current capacity of the DC power supply is increased in accordance with the number of the capacitor elements, the voltage of the capacitor elements can be boosted to a predetermined value. However, in this case, an inrush current when a voltage is applied to each capacitor element increases, and a capacitor element having a large leakage current has a larger leakage current and may be destroyed.
The first aging process may be performed for a time period of about several seconds, and even if performed for a long time, the effect of reducing the leakage current is hardly improved. After the first aging treatment, a voltage higher than the rated voltage is applied in an atmosphere at a high temperature (for example, 85 ° C.) to perform the second aging treatment. The temperature was 85
-125 ° C is preferable, and particularly preferably 85-105 ° C, and the effect of reducing the leakage current is more remarkable. Further, the time is preferably about several hours. In a short time, the effect of reducing the leakage current is low, and when the operation is performed for a long time, the leakage current characteristic is deteriorated.

【0016】そして第2のエージング処理後に、図1
(リ)に示す通り陰極端子12及び陽極端子13をフォ
ーミングして固体電解コンデンサ15を製造する。
After the second aging process, FIG.
A solid electrolytic capacitor 15 is manufactured by forming the cathode terminal 12 and the anode terminal 13 as shown in FIG.

【0017】[0017]

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。先ず、タ
ンタルの微粉末にバインダーを混合した粉末を角形にプ
レス圧縮成型する。この際にタンタル製の陽極用リード
線の一端を粉末中に挿入し、他端を引き出した構造にす
る。圧縮成型後、真空中で焼結して1.62mm×3.2
5mm×3.80mm角の焼結体を形成する。次にこの焼結
体を硝酸溶液中に浸漬して化成電圧25Vで化成処理
し、これに酸化皮膜を形成する。酸化皮膜を形成後、ポ
リアニリンからなる導電性高分子の層を酸化皮膜の表面
に化学酸化重合法により形成する。この際、ポリアニリ
ンを焼結体の内部に充填するとともに、外周部にも所定
の厚さで積層して導電性高分子層を形成する必要がある
ため、化学酸化重合処理を繰り返す。導電性高分子層を
形成後、グラファイト溶液中に浸漬してグラファイト層
を形成する。そしてグラファイト層を形成後、銀ペース
トを塗布して銀層を形成する。銀層を形成後、リードフ
レームの陰極端子部に導電性接着剤により銀層を接続す
るとともに、リードフレームの陽極端子部に抵抗溶接に
より陽極用リード線を接続する。そして同一の方法によ
り、銀層形成後のコンデンサ素子を一枚のリードフレー
ムに30個接続する。この後、トランスファーモールド
法によりエポキシ樹脂からなる外装を形成する。外装を
形成後、リードフレームの一部を切断する。切断後、室
温で、一枚のリードフレームに対して1個の直流電源を
用い、最大1Aを流し、13Vの電圧を4秒間印加して
第1のエージング処理を行う。そしてこの第1のエージ
ング処理の後、温度85℃の雰囲気中において11Vの
電圧を6時間連続印加して第2のエージング処理する。
この第2のエージング処理後、リードフレームの残りを
切断し、陰極端子及び陽極端子をフォーミングし、定格
6.3V、150μFのタンタルチップ型固体電解コン
デンサを造る。なお、第1のエージング処理及び第2の
エージング処理時の印加電圧は各々定格電圧の約2.0
6倍及び約1.75倍になっている。
Next, embodiments of the present invention will be described. First, a powder obtained by mixing a binder with fine tantalum powder is press-compressed into a square shape. At this time, one end of a tantalum anode lead wire is inserted into the powder, and the other end is drawn out. After compression molding, sinter in vacuum to 1.62 mm x 3.2
A sintered body of 5 mm × 3.80 mm square is formed. Next, the sintered body is immersed in a nitric acid solution and subjected to a chemical conversion treatment at a chemical conversion voltage of 25 V to form an oxide film thereon. After forming the oxide film, a conductive polymer layer made of polyaniline is formed on the surface of the oxide film by a chemical oxidation polymerization method. At this time, it is necessary to fill the inside of the sintered body with polyaniline and to laminate the conductive polymer layer to a predetermined thickness also on the outer peripheral portion, so that the chemical oxidation polymerization treatment is repeated. After forming the conductive polymer layer, it is immersed in a graphite solution to form a graphite layer. After forming the graphite layer, a silver paste is applied to form a silver layer. After forming the silver layer, the silver layer is connected to the cathode terminal portion of the lead frame with a conductive adhesive, and the anode lead wire is connected to the anode terminal portion of the lead frame by resistance welding. Then, by the same method, 30 capacitor elements after the formation of the silver layer are connected to one lead frame. Thereafter, an exterior made of epoxy resin is formed by a transfer molding method. After forming the exterior, a part of the lead frame is cut. After the cutting, the first aging process is performed at room temperature by using one DC power supply for one lead frame, applying a maximum current of 1 A, and applying a voltage of 13 V for 4 seconds. After the first aging treatment, a voltage of 11 V is continuously applied for 6 hours in an atmosphere at a temperature of 85 ° C. to perform a second aging treatment.
After this second aging treatment, the rest of the lead frame is cut, and the cathode terminal and the anode terminal are formed to produce a tantalum chip type solid electrolytic capacitor rated at 6.3 V and 150 μF. In addition, the applied voltage at the time of the first aging process and the second aging process is approximately 2.0 V of the rated voltage, respectively.
6 times and about 1.75 times.

【0018】そしてこの実施例の方法により製造するタ
ンタル固体電解コンデンサにつき、外装形成後と第1の
エージング処理後、第2のエージング処理後の各漏れ電
流を測定し、図2に示す。
With respect to the tantalum solid electrolytic capacitor manufactured by the method of this embodiment, each leakage current after forming the outer package, after the first aging treatment, and after the second aging treatment was measured, and is shown in FIG.

【0019】また、比較例の方法により製造したタンタ
ル固体電解コンデンサにつき、エージング処理後の漏れ
電流を測定し、同様に図1に示す。なお、この比較例
は、第1のエージング処理を省略し、温度85℃の雰囲
気中において、1枚に30個のコンデンサ素子を接続し
たリードフレームを40枚同時に、1個の直流電源を用
いて最大5Aの電流を流し、11Vの電圧を6時間印加
してエージング処理する以外は実施例と同様の方法とす
る。
The leakage current after the aging treatment of the tantalum solid electrolytic capacitor manufactured by the method of the comparative example was measured, and is also shown in FIG. In this comparative example, the first aging treatment was omitted, and in an atmosphere at a temperature of 85 ° C., 40 lead frames each connected to 30 capacitor elements were simultaneously used by using one DC power supply. The method is the same as that of the embodiment except that a current of 5 A at maximum is applied, and a voltage of 11 V is applied for 6 hours to perform aging treatment.

【0020】そして漏れ電流は定格電圧を印加して5秒
後の値とする。また、試料数は各々60個とする。
The leakage current is a value 5 seconds after the application of the rated voltage. The number of samples is 60 each.

【0021】図2の測定結果から明らかな通り、実施例
の漏れ電流(平均値)は、外装形成後が684μA、第
1のエージング処理後が46μA、第2のエージング処
理後が25μAとなる。これに対して、比較例の漏れ電
流(平均値)は、エージング処理後において52μAと
なる。すなわち前者の方法による方が第2のエージング
処理後の漏れ電流で比べると、後者の1/2以下の大き
さになっている。また、前者の漏れ電流は第2のエージ
ング処理後において13〜41μAの範囲となり、そし
て後者の漏れ電流は19〜1995μAとなり、前者の
方が後者よりもバラツキが少なく、漏れ電流不良も発生
していない。これは、後者の場合にエージング処理時の
突入電流が大きいためである。
As is clear from the measurement results shown in FIG. 2, the leakage current (average value) of the embodiment is 684 μA after the outer package is formed, 46 μA after the first aging treatment, and 25 μA after the second aging treatment. On the other hand, the leakage current (average value) of the comparative example is 52 μA after the aging process. In other words, the former method has a leakage current after the second aging process, which is 1 / or less of the latter. In addition, the former leakage current is in the range of 13 to 41 μA after the second aging process, and the latter is 19 to 1995 μA, and the former has less variation than the latter and has a leakage current defect. Absent. This is because the rush current during the aging process is large in the latter case.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上の通り、本発明の製造方法によれ
ば、弁作用金属の粉末からなる焼結体に酸化皮膜を形成
し、この酸化皮膜に導電性高分子層及び陰極層を順次積
層したコンデンサ素子に樹脂からなる外装を形成し、そ
の後エージング処理する固体電解コンデンサの製造方法
において、室温で定格電圧以上の電圧を印加して第1の
エージング処理をし、その後、高温度の雰囲気中で定格
電圧以上の電圧を印加して第2のエージング処理をして
いるため、漏れ電流特性を改良でき、不良を低減でき、
信頼性を向上できる固体電解コンデンサが得られる。
As described above, according to the production method of the present invention, an oxide film is formed on a sintered body made of a valve metal powder, and a conductive polymer layer and a cathode layer are sequentially laminated on the oxide film. In the method for manufacturing a solid electrolytic capacitor in which a resin sheath is formed on a capacitor element which has been subjected to an aging treatment, a voltage equal to or higher than a rated voltage is applied at room temperature to perform a first aging treatment, and then the aging treatment is performed at a high temperature Since the second aging process is performed by applying a voltage equal to or higher than the rated voltage, leakage current characteristics can be improved, defects can be reduced,
A solid electrolytic capacitor with improved reliability can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の工程図を示す。FIG. 1 shows a process chart of an embodiment of the present invention.

【図2】各製造段階における漏れ電流のグラフを示す。FIG. 2 shows a graph of leakage current at each manufacturing stage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…焼結体、5…酸化皮膜、6…導電性高分子層、7…
グラファイト層、8…銀層、 9…陰極層、10…コン
デンサ素子、14…外装、15…固体電解コンデンサ。 整理番号 P2511
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sintered body, 5 ... Oxide film, 6 ... Conductive polymer layer, 7 ...
Graphite layer, 8: silver layer, 9: cathode layer, 10: capacitor element, 14: exterior, 15: solid electrolytic capacitor. Reference number P2511

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】弁作用金属からなる焼結体に酸化皮膜を形
成し、この酸化皮膜に導電性高分子層及び陰極層を順次
積層したコンデンサ素子に樹脂からなる外装を形成し、
その後エージング処理する固体電解コンデンサの製造方
法において、常温で定格電圧以上の電圧を印加して第1
のエージング処理をし、その後高温度の雰囲気中で定格
電圧以上の電圧を印加して第2のエージング処理するこ
とを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
An oxide film is formed on a sintered body made of a valve action metal, and an exterior made of a resin is formed on a capacitor element in which a conductive polymer layer and a cathode layer are sequentially laminated on the oxide film.
Then, in a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor to be subjected to an aging treatment, a voltage equal to or higher than a rated voltage is applied at room temperature to perform the first
Aging treatment, and then applying a voltage equal to or higher than a rated voltage in a high-temperature atmosphere to perform a second aging treatment.
JP11149626A 1999-05-28 1999-05-28 Manufacture of solid electrolytic capacitor Pending JP2000340466A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11149626A JP2000340466A (en) 1999-05-28 1999-05-28 Manufacture of solid electrolytic capacitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11149626A JP2000340466A (en) 1999-05-28 1999-05-28 Manufacture of solid electrolytic capacitor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000340466A true JP2000340466A (en) 2000-12-08

Family

ID=15479344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11149626A Pending JP2000340466A (en) 1999-05-28 1999-05-28 Manufacture of solid electrolytic capacitor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000340466A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100753609B1 (en) * 2001-08-30 2007-08-29 에스케이케미칼주식회사 Method of Manufacturing a Polymer Electrolytic Capacitor
US7291537B2 (en) * 2003-07-18 2007-11-06 Showa Denko K.K. Method for producing solid electrolytic capacitor
CN111383843A (en) * 2020-03-05 2020-07-07 深圳市必事达电子有限公司 Electrolytic capacitor aging method and system and automatic aging machine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100753609B1 (en) * 2001-08-30 2007-08-29 에스케이케미칼주식회사 Method of Manufacturing a Polymer Electrolytic Capacitor
US7291537B2 (en) * 2003-07-18 2007-11-06 Showa Denko K.K. Method for producing solid electrolytic capacitor
CN111383843A (en) * 2020-03-05 2020-07-07 深圳市必事达电子有限公司 Electrolytic capacitor aging method and system and automatic aging machine
CN111383843B (en) * 2020-03-05 2021-08-27 深圳市必事达电子有限公司 Electrolytic capacitor aging method and system and automatic aging machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07135126A (en) Solid electrolytic capacitor and its manufacture
JP2005109252A (en) Method of manufacturing solid electrolytic capacitor
JP3228323B2 (en) Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same
JP5502562B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
EP2461337B1 (en) Manufacturing method for solid electrolytic capacitor
JP2000340466A (en) Manufacture of solid electrolytic capacitor
JPH11150041A (en) Manufacture of solid electrolytic capacitor
JP2000331889A (en) Manufacture of solid-state electrolytic capacitor
JP3284993B2 (en) Solid electrolytic capacitor manufacturing method and solid electrolytic capacitor
JP4891140B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP2000323360A (en) Manufacture of solid electrolytic capacitor
JP2006108192A (en) Solid electrolytic capacitor
JP2007103406A (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
KR100654998B1 (en) Method for manufacturing a capacitor using conducting polymer
JP5473111B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP2001203128A (en) Method of manufacturing solid electrolytic capacitor
JPH11176698A (en) Solid electrolytic capacitor and manufacturing method therefor
JP2007048936A (en) Method of manufacturing solid electrolytic capacitor
JP2002289474A (en) Manufacturing method for solid electrolytic capacitor
JPH10303080A (en) Method for manufacturing solid electrolytic capacitor
JP3454733B2 (en) Method for manufacturing solid electrolytic capacitor
JP2000252169A (en) Manufacture of solid electrolytic capacitor
JP2002151359A (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JPH05304056A (en) Manufacture of solid electrolytic capacitor
JP2000091163A (en) Manufacture of solid electrolytic capacitor