JP2001284179A - Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same - Google Patents

Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same

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JP2001284179A
JP2001284179A JP2000091972A JP2000091972A JP2001284179A JP 2001284179 A JP2001284179 A JP 2001284179A JP 2000091972 A JP2000091972 A JP 2000091972A JP 2000091972 A JP2000091972 A JP 2000091972A JP 2001284179 A JP2001284179 A JP 2001284179A
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capacitor element
solid electrolytic
separator
electrolytic capacitor
vinylon
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JP2000091972A
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Inventor
Naoki Anzai
直樹 安西
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Nippon Chemi Con Corp
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Nippon Chemi Con Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid electrolytic capacitor that can prevent swelling and characteristic deterioration at reflow soldering and is suitable for surface mounting, and to provide a method of manufacturing the same. SOLUTION: A capacitor element is formed by winding a bipolar electrode foil, to which an electrode leading means having a copper-plated external connecting section with a separator composed of vinylon, and the capacitor element is dipped in an aqueous solution of ammonium dihydrogen phosphate for 5-120 minutes for restoration conversion treatment. Subsequently, the capacitor element is subjected to thermal treatment at 175-300 deg.C, preferably, 200-270 deg.C for at least 1 minute or longer, preferably 30 minutes or longer. Then the capacitor element is impregnated with EDT or EDT solution, further impregnated with 30-50% solution of ferric paratoluensulfonate in butanol and heated at 20-180 deg.C for 30 minutes or longer. Then, the capacitor element is coated with a resin on the surface thereof and inserted into a cylindrical aluminium case having a bottom. The opening is sealed with rubber through drawing.

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
サとその製造方法に係り、特に、リフロー半田時の膨れ
及び特性劣化の防止を図った、表面実装用として好適な
固体電解コンデンサとその製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid electrolytic capacitor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a solid electrolytic capacitor suitable for surface mounting which prevents swelling and characteristic deterioration during reflow soldering, and a method of manufacturing the same. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】タンタルあるいはアルミニウム等のよう
な弁作用を有する金属を利用した電解コンデンサは、陽
極側対向電極としての弁作用金属を焼結体あるいはエッ
チング箔等の形状にして誘電体を拡面化することによ
り、小型で大きな容量を得ることができることから、広
く一般に用いられている。特に、電解質に固体電解質を
用いた固体電解コンデンサは、小型、大容量、低等価直
列抵抗であることに加えて、チップ化しやすく、表面実
装に適している等の特質を備えていることから、電子機
器の小型化、高機能化、低コスト化に欠かせないものと
なっている。
2. Description of the Related Art In an electrolytic capacitor using a metal having a valve action such as tantalum or aluminum, a valve action metal as an anode-side counter electrode is formed into a shape of a sintered body or an etching foil to expand a dielectric material. By using such a structure, it is possible to obtain a large capacity with a small size. In particular, a solid electrolytic capacitor using a solid electrolyte as an electrolyte has characteristics that it is small, large-capacity, low equivalent series resistance, easy to chip, and suitable for surface mounting. It is indispensable for miniaturization, high performance, and low cost of electronic devices.

【0003】この種の固体電解コンデンサにおいて、小
型、大容量用途としては、一般に、アルミニウム等の弁
作用金属からなる陽極箔と陰極箔をセパレータを介在さ
せて巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ
素子に駆動用電解液を含浸し、アルミニウム等の金属製
ケースや合成樹脂製のケースにコンデンサ素子を収納
し、密閉した構造を有している。なお、陽極材料として
は、アルミニウムを初めとしてタンタル、ニオブ、チタ
ン等が使用され、陰極材料には、陽極材料と同種の金属
が用いられる。
In this type of solid electrolytic capacitor, for small size and large capacity applications, generally, an anode foil and a cathode foil made of valve metal such as aluminum are wound with a separator interposed therebetween to form a capacitor element. The capacitor element is impregnated with a driving electrolyte, and the capacitor element is housed in a metal case such as aluminum or a synthetic resin case, and has a sealed structure. Note that as the anode material, aluminum, tantalum, niobium, titanium, or the like is used, and as the cathode material, the same kind of metal as the anode material is used.

【0004】また、固体電解コンデンサに用いられる固
体電解質としては、二酸化マンガンや7、7、8、8−
テトラシアノキノジメタン(TCNQ)錯体が知られて
いるが、近年、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(以下、PEDTと記す)に着目した技術(特開
平2−15611号公報)が存在している。
As a solid electrolyte used for a solid electrolytic capacitor, manganese dioxide, 7, 7, 8, 8-
A tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complex is known, but recently, polyethylenedioxythiophene (hereinafter, referred to as PEDT), which has a slow reaction rate and excellent adhesion to an oxide film layer of an anode electrode, has been developed. There is a technique (Japanese Patent Laid-Open No. 2-15611) that has been focused on.

【0005】例えば、巻回型のコンデンサ素子にPED
Tからなる固体電解質層を形成するタイプの固体電解コ
ンデンサは、図2に示すように、化成→コンデンサ素子
形成→固体電解質層形成→外装ケースへの挿入→樹脂封
止→エージングという製造工程によって作製される。以
下には、この製造工程について、図3及び図4を参照し
て簡単に説明する。
[0005] For example, a PED is used for a wound type capacitor element.
As shown in Fig. 2, a solid electrolytic capacitor of the type that forms a solid electrolyte layer made of T is manufactured through a manufacturing process of chemical formation, capacitor element formation, solid electrolyte layer formation, insertion into an outer case, resin sealing, and aging. Is done. Hereinafter, this manufacturing process will be briefly described with reference to FIGS.

【0006】まず、図4に示すように、アルミニウム等
の弁作用金属からなる陽極箔1の表面を塩化物水溶液中
での電気化学的なエッチング処理により粗面化して、多
数のエッチングピット8を形成した後、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4を形成する(化成)。陽極箔1と同様に、図3に
示すような陰極箔2もアルミニウム等の弁作用金属から
なるが、その表面にはエッチング処理を施すのみであ
る。また、図3に示すように、陽極箔1及び陰極箔2に
は、それぞれの電極を外部に接続するための電極引き出
し手段6、7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。なお、電極引き出し手段6、7
は、電極箔内に挿入される接続部11、丸棒部12及び
外部接続部(リード線)13とからなっている。
First, as shown in FIG. 4, the surface of an anode foil 1 made of a valve metal such as aluminum is roughened by electrochemical etching in a chloride aqueous solution to form a large number of etching pits 8. After formation, a voltage is applied in an aqueous solution of ammonium borate or the like to form oxide film layer 4 serving as a dielectric (chemical formation). Like the anode foil 1, the cathode foil 2 as shown in FIG. 3 is also made of a valve metal such as aluminum, but its surface is only subjected to etching. As shown in FIG. 3, the anode foil 1 and the cathode foil 2 are connected to electrode lead-out means 6 and 7 for connecting the respective electrodes to the outside by known means such as stitching and ultrasonic welding. ing. In addition, the electrode lead means 6, 7
Is composed of a connection portion 11, a round bar portion 12, and an external connection portion (lead wire) 13 inserted into the electrode foil.

【0007】次に、以上のようにして表面に酸化皮膜層
4が形成された陽極箔1とエッチングピット8のみが形
成された陰極箔2とを、図3に示すようにセパレータ3
を介して巻回して、コンデンサ素子10を形成する(素
子形成)。続いて、このコンデンサ素子10に3,4−
エチレンジオキシチオフェン(以下、EDTと記す)と
酸化剤を含浸し、図4に示すようなPEDTからなる固
体電解質層5を生成する(固体電解質層形成)。
Next, as shown in FIG. 3, the anode foil 1 having the oxide film layer 4 formed on the surface thereof and the cathode foil 2 having only the etching pits 8 formed thereon are separated by a separator 3 as shown in FIG.
To form the capacitor element 10 (element formation). Subsequently, 3,4-
Impregnated with ethylenedioxythiophene (hereinafter referred to as EDT) and an oxidizing agent, to produce a solid electrolyte layer 5 made of PEDT as shown in FIG. 4 (solid electrolyte layer formation).

【0008】この後、コンデンサ素子10を図示してい
ない外装ケースに挿入し、外装ケース内にエポキシ樹脂
等の熱硬化性樹脂を付着して熱硬化させることによっ
て、コンデンサ素子10の外周に外装樹脂を被覆し(樹
脂封止)、固体電解コンデンサを完成する。なお、この
ように樹脂封止を行うと、酸化皮膜層4が損傷して漏れ
電流特性が低下するため、樹脂封止後に、コンデンサ定
格電圧に応じた電圧を印加して高温のエージングを行う
ことにより酸化皮膜層4を修復し、特性の向上を図って
いる。
Thereafter, the capacitor element 10 is inserted into an outer case (not shown), and a thermosetting resin such as an epoxy resin is adhered to the outer case and thermally cured, so that the outer periphery of the capacitor element 10 is covered with the outer resin. (Resin sealing) to complete a solid electrolytic capacitor. If the resin sealing is performed in this manner, the oxide film layer 4 is damaged and the leakage current characteristics are deteriorated. Therefore, after the resin sealing, it is necessary to apply a voltage corresponding to the capacitor rated voltage and perform high-temperature aging. The oxide film layer 4 is thereby repaired, and the characteristics are improved.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、耐電圧特性
の向上を図るべく、上記のような従来の製造方法をさら
に改良した方法として、コンデンサ素子に適量の水分を
付与するために、固体電解質層を形成した後に、コンデ
ンサ素子を耐湿槽等に所定時間放置することにより、コ
ンデンサ素子の表面に所定量の水分を付与する方法が提
案されている。
In order to improve the withstand voltage characteristics, a method of further improving the above-mentioned conventional manufacturing method is to provide a solid electrolyte layer to impart an appropriate amount of moisture to the capacitor element. A method has been proposed in which a predetermined amount of moisture is applied to the surface of a capacitor element by leaving the capacitor element in a moisture-resistant tank or the like for a predetermined time after forming the substrate.

【0010】すなわち、この製造方法においては、固体
電解質層を形成した後に、水蒸気を満たした耐湿槽等に
コンデンサ素子を放置し、コンデンサ素子の表面に水分
を付着させた後、図5に示したように、コンデンサ素子
10に樹脂被覆して樹脂層14を形成し、このコンデン
サ素子10を有底筒状の金属ケース15に挿入し、開口
部を絞り加工によってゴム封口する。なお、耐湿槽とし
ては、例えば、湿度40〜95%、温度20〜85℃の
恒温恒湿槽が用いられ、この恒温恒湿槽内にコンデンサ
素子を10〜180分放置することにより、コンデンサ
素子の表面に水分を付着させている。
That is, in this manufacturing method, after the solid electrolyte layer is formed, the capacitor element is allowed to stand in a moisture-resistant tank or the like filled with water vapor, and moisture is allowed to adhere to the surface of the capacitor element. As described above, the capacitor element 10 is covered with a resin to form a resin layer 14, the capacitor element 10 is inserted into a bottomed cylindrical metal case 15, and the opening is rubber-sealed by drawing. As the moisture-resistant tank, for example, a constant-temperature and constant-humidity chamber having a humidity of 40 to 95% and a temperature of 20 to 85 ° C. is used, and the capacitor element is left in the constant-temperature and constant-humidity tank for 10 to 180 minutes. Moisture on the surface.

【0011】しかしながら、上記のような製造方法によ
って製造された固体電解コンデンサを、横型又は縦型の
表面実装用チップ部品とし、200〜250℃で高温リ
フロー半田付けを行うと、金属ケースや封口ゴムの膨れ
が生じ、特性も劣化するという問題点があった。
However, when the solid electrolytic capacitor manufactured by the above-described manufacturing method is used as a horizontal or vertical surface mounting chip component and subjected to high-temperature reflow soldering at 200 to 250 ° C., a metal case or a sealing rubber is required. Swelling occurs and the characteristics are degraded.

【0012】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、リフロー半田時の膨れ及び特性劣化の防止を可能と
した、表面実装用として好適な固体電解コンデンサとそ
の製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art. It is an object of the present invention to provide a surface mounting method capable of preventing swelling and characteristic deterioration during reflow soldering. It is an object of the present invention to provide a solid electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same, which are suitable as the above.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく、リフロー半田時の膨れ及び特性劣化を防止
することができる、表面実装用として好適な固体電解コ
ンデンサの製造方法について鋭意検討を重ねた結果、本
発明を完成するに至ったものである。すなわち、本発明
者は、従来の製造方法によって得られた固体電解コンデ
ンサを横型又は縦型の表面実装用チップ部品とし、20
0〜250℃で高温リフロー半田付けを行った場合に、
金属ケースや封口ゴムの膨れが生じ、特性も劣化する原
因について種々の検討を行った結果、以下の結論に達し
たものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors diligently provide a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor suitable for surface mounting, which can prevent swelling and characteristic deterioration during reflow soldering. As a result of repeated studies, the present invention has been completed. That is, the present inventor has proposed that a solid electrolytic capacitor obtained by a conventional manufacturing method be used as a horizontal or vertical surface mount chip component,
When performing high-temperature reflow soldering at 0 to 250 ° C,
As a result of conducting various studies on the cause of the swelling of the metal case and the sealing rubber and the deterioration of the characteristics, the following conclusions have been reached.

【0014】まず、リフロー半田付け時に膨れが生じ、
特性が劣化する原因の一つは、コンデンサ素子の表面に
付着させた水分である可能性について検討した。すなわ
ち、リフロー半田付けにおいてコンデンサ素子が200
〜250℃の高温状態に保持されると、コンデンサ素子
内に存在する水分が水蒸気となる。一方、従来の方法で
は、コンデンサ素子の表面に水分を付着させた後、樹脂
被覆を行っているが、コンデンサ素子は被覆した樹脂で
完全に密封されているわけではなく、例えば、電極引き
出し手段の丸棒部(アルミニウムからなる端子)と樹脂
との間には、微小な隙間が存在している。そのため、こ
れらの隙間から水蒸気が漏出し、その結果、ケースが膨
れ、また、この水蒸気によってPEDTが劣化し、ひい
てはコンデンサの特性が劣化した可能性があることが考
えられた。
First, swelling occurs during reflow soldering,
We examined the possibility that one of the causes of the deterioration of the characteristics might be moisture attached to the surface of the capacitor element. That is, in the reflow soldering, the capacitor element is 200
When maintained at a high temperature of about 250 ° C., water present in the capacitor element becomes water vapor. On the other hand, in the conventional method, the resin is coated after moisture is attached to the surface of the capacitor element.However, the capacitor element is not completely sealed with the coated resin. A minute gap exists between the round bar (a terminal made of aluminum) and the resin. Therefore, it was considered that water vapor leaked from these gaps, and as a result, the case swelled, and that the water vapor might have deteriorated the PEDT and, consequently, the characteristics of the capacitor.

【0015】そこで、リフロー半田付け時に膨れが生
じ、特性が劣化する原因が水蒸気である可能性を確認す
るために、PEDTを形成したコンデンサ素子を乾燥し
た場合について検討した結果、同様にリフロー半田付け
時に膨れが生じ、特性が劣化することが判明した。この
ことから、リフロー半田付け時に膨れが生じ、特性が劣
化する真の原因は、コンデンサ素子の表面に付着させた
水分ではないことが示唆された。
Therefore, in order to confirm the possibility that the cause of the swelling during reflow soldering and the deterioration of the characteristics is water vapor, the case where the capacitor element on which the PEDT was formed was dried was examined. It was found that swelling sometimes occurred and the characteristics were deteriorated. This suggests that swelling occurs during reflow soldering, and that the true cause of the deterioration of the characteristics is not moisture adhering to the surface of the capacitor element.

【0016】このように、PEDTを形成したコンデン
サ素子を乾燥した場合でも、リフロー半田付け時に膨れ
が生じ、特性が劣化した理由は、以下の通りであると考
えられる。すなわち、セパレータとしてビニロンを用い
た場合、ビニロンを高温保持することによって、又はコ
ンデンサ素子内に残存する酸化剤との反応によって、ビ
ニロンの−OH基等の末端の基がガス化して、コンデン
サの膨れ及び特性の劣化が生じたものと考えられる。
As described above, even when the capacitor element on which the PEDT is formed is dried, it is considered that the reason why the swelling occurs during the reflow soldering and the characteristics are deteriorated is as follows. That is, when vinylon is used as the separator, the terminal group such as -OH group of vinylon is gasified by keeping vinylon at a high temperature or by a reaction with an oxidizing agent remaining in the capacitor element, and the capacitor swells. It is considered that the characteristics deteriorated.

【0017】そこで、本発明者は、リフロー半田付け時
に、コンデンサ素子が200〜250℃の高温状態に保
持された場合であっても、セパレータとして用いられる
ビニロンの−OH基等の末端の基がガス化しない条件に
ついて種々検討した結果、PEDTを形成する前に、コ
ンデンサ素子を175〜300℃、好ましくは200〜
270℃で、少なくとも1分以上、好ましくは30分以
上熱処理すると良好な結果が得られることが判明した。
Therefore, the present inventor has found that even when the capacitor element is kept at a high temperature of 200 to 250 ° C. during reflow soldering, the terminal group such as the —OH group of vinylon used as a separator is used. As a result of various studies on the conditions that do not cause gasification, before forming the PEDT, the capacitor element was heated to 175 to 300 ° C, preferably 200 to 300 ° C.
It has been found that good results can be obtained by heat treatment at 270 ° C. for at least 1 minute, preferably 30 minutes or more.

【0018】さらに、本発明者は、セパレータとしてマ
ニラ紙、クラフト紙等の通常の電解紙を用いた場合につ
いても検討した結果、280℃以上で熱処理すると、同
様に良好な結果が得られることが判明した。
Furthermore, the present inventor also examined the case where ordinary electrolytic paper such as manila paper or kraft paper was used as the separator. As a result, when heat treatment was performed at 280 ° C. or higher, similarly good results could be obtained. found.

【0019】なお、従来から用いられている外部接続部
(リード線)は、鋼線に銅メッキを施し、さらにその上
に半田メッキあるいは錫メッキを施したものであるが、
この外部接続部(リード線)は、175〜300℃の熱
処理に耐えることができない。そのため、本発明の製造
方法においては、外部接続部(リード線)として、鋼線
に銀メッキを施したものを用いることが望ましい。な
お、丸棒部、接続部は通常アルミニウムから構成されて
いるので、175〜300℃の熱処理に耐えることがで
きるので、変更は要しない。
The external connection part (lead wire) conventionally used is a steel wire which is plated with copper and further plated with solder or tin.
This external connection part (lead wire) cannot withstand heat treatment at 175 to 300 ° C. For this reason, in the manufacturing method of the present invention, it is preferable to use a steel wire plated with silver as the external connection portion (lead wire). Since the round bar portion and the connection portion are usually made of aluminum, they can withstand a heat treatment at 175 to 300 ° C., so that no change is required.

【0020】(固体電解コンデンサの製造方法)続い
て、本発明に係る巻回型の固体電解コンデンサの製造方
法の一例について説明する。すなわち、図1に示したよ
うに、銀メッキを施した外部接続部を有する電極引き出
し手段が接続された両極電極箔を、ビニロンからなるセ
パレータと共に巻回してコンデンサ素子を形成し、この
コンデンサ素子をリン酸二水素アンモニウム水溶液中に
5〜120分浸漬して修復化成を行う。その後、このコ
ンデンサ素子を175〜300℃、好ましくは200〜
270℃で、少なくとも1分以上、好ましくは30分以
上熱処理する。
(Method of Manufacturing Solid Electrolytic Capacitor) Next, an example of a method of manufacturing a wound solid electrolytic capacitor according to the present invention will be described. That is, as shown in FIG. 1, a bipolar electrode foil to which an electrode lead means having an external connection portion subjected to silver plating is connected is wound together with a separator made of vinylon to form a capacitor element. Restoration formation is performed by immersion in an aqueous solution of ammonium dihydrogen phosphate for 5 to 120 minutes. Thereafter, the capacitor element is heated to 175 to 300 ° C., preferably 200 to 300 ° C.
Heat treatment is performed at 270 ° C. for at least 1 minute, preferably 30 minutes or more.

【0021】続いて、このコンデンサ素子にEDT又は
EDT溶液を含浸し、さらに30〜50%のパラトルエ
ンスルホン酸第二鉄のブタノール溶液を含浸して、20
〜180℃、30分以上加熱する。その後、コンデンサ
素子の表面を樹脂で被覆した後、有底筒状のアルミニウ
ムケースに挿入し、開口部を絞り加工によってゴム封口
する。
Subsequently, the capacitor element is impregnated with EDT or an EDT solution, and further impregnated with a 30 to 50% ferric paratoluenesulfonate butanol solution to give 20%.
Heat at ~ 180 ° C for 30 minutes or more. Then, after covering the surface of the capacitor element with resin, it is inserted into a bottomed cylindrical aluminum case, and the opening is sealed with rubber by drawing.

【0022】なお、EDT及び酸化剤をコンデンサ素子
に含浸する方法としては、常温でシリンジ等により定量
注入する注入法の他、浸漬法を用いることができること
は言うまでもない。また、熱処理温度を175〜300
℃、好ましくは200〜270℃としたのは、175℃
未満だと、ビニロンの末端の基の分解が所望の効果を得
るほどには進まず、300℃を超えると、分解が進み過
ぎて、ビニロンの分子の骨格となる部分の分解も始まっ
てビニロンそのものが分解し、セパレータ繊維としての
役割を果たさなくなるからである。さらに、熱処理時間
を少なくとも1分以上、好ましくは30分以上とした理
由は、300℃に近い高温で処理すると、1分程度でビ
ニロンの末端の基を分解させることができるからであ
る。
As a method for impregnating the capacitor element with the EDT and the oxidizing agent, it goes without saying that an immersion method can be used in addition to an injection method in which a fixed amount is injected at normal temperature using a syringe or the like. Further, the heat treatment temperature is set to 175 to 300
℃, preferably 200-270 ℃ is 175 ℃
If it is less than the above, the decomposition of the terminal group of vinylon does not proceed to obtain the desired effect, and if it exceeds 300 ° C., the decomposition proceeds too much, and the decomposition of the portion serving as the skeleton of the vinylon molecule also starts, and vinylon itself Is decomposed and no longer functions as a separator fiber. Further, the reason why the heat treatment time is at least 1 minute or more, preferably 30 minutes or more is that if the treatment is performed at a high temperature close to 300 ° C., the terminal group of vinylon can be decomposed in about 1 minute.

【0023】このように、ビニロンからなるセパレータ
を用いると共に、酸化皮膜の修復化成とPEDTを形成
する工程との間で、コンデンサ素子を175〜300
℃、好ましくは200〜270℃で熱処理することによ
り、良好な結果が得られた理由は以下の通りであると考
えられる。すなわち、200℃はビニロンの分解温度で
あり、ビニロンの−OH基等の末端の基の多くの部分
が、修復化成後の熱処理によって分解するため、リフロ
ー半田付け時にコンデンサ素子を高温に保持しても、ビ
ニロンの−OH基等の末端の基が反応して、ガス化する
ことはないためであると考えられる。
As described above, the capacitor element is used between 175 to 300 between the step of forming the oxide film and the step of forming the PEDT while using the separator made of vinylon.
The reason why good results were obtained by performing the heat treatment at 200C, preferably 200 to 270C is considered as follows. That is, 200 ° C. is the decomposition temperature of vinylon, and most of the terminal groups such as the —OH group of vinylon are decomposed by heat treatment after repair formation, so that the capacitor element is kept at a high temperature during reflow soldering. This is considered to be because the terminal group such as -OH group of vinylon does not react and gasify.

【0024】(セパレータ)本発明で用いられるセパレ
ータは、繊維径が3.0〜12.0μmのビニロン繊維
を所定のカット長の短繊維とし、所定のバインダーを用
いて、任意の手段により不織布としたものである。な
お、このセパレータとしては、坪量が5〜30g/
2、厚さが10〜200μm、密度が0.1〜0.5
6g/cm3であることが好ましい。
(Separator) The separator used in the present invention is formed by converting vinylon fibers having a fiber diameter of 3.0 to 12.0 μm into short fibers having a predetermined cut length, and using a predetermined binder to form a nonwoven fabric by any means. It was done. The separator has a basis weight of 5 to 30 g /
m 2 , thickness 10 to 200 μm, density 0.1 to 0.5
It is preferably 6 g / cm 3 .

【0025】(修復化成の化成液)修復化成の化成液と
しては、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アン
モニウム等のリン酸系の化成液、ホウ酸アンモニウム等
のホウ酸系の化成液、アジピン酸アンモニウム等のアジ
ピン酸系の化成液を用いることができるが、なかでも、
リン酸二水素アンモニウムを用いることが望ましい。ま
た、浸漬時間は、5〜120分が望ましい。
(Chemical solution for repair chemical formation) As a chemical solution for repair chemical formation, a chemical solution of phosphoric acid such as ammonium dihydrogen phosphate and diammonium hydrogen phosphate, a chemical solution of boric acid such as ammonium borate, An adipic acid-based chemical solution such as ammonium adipate can be used.
It is desirable to use ammonium dihydrogen phosphate. Also, the immersion time is desirably 5 to 120 minutes.

【0026】(EDT、酸化剤)また、コンデンサ素子
に含浸するEDTとしては、EDTモノマーを用いるこ
とができるが、EDTと揮発性溶媒とを1:1〜1:3
の体積比で混合したモノマー溶液を用いることもでき
る。前記揮発性溶媒としては、ペンタン等の炭化水素
類、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ギ酸エチル等
のエステル類、アセトン等のケトン類、メタノール等の
アルコール類、アセトニトリル等の窒素化合物等を用い
ることができるが、なかでも、メタノール、エタノー
ル、アセトン等が好ましい。また、酸化剤としては、ブ
タノールに溶解したパラトルエンスルホン酸第二鉄を用
いる。この場合、ブタノールとパラトルエンスルホン酸
第二鉄の比率は任意で良いが、本発明においては30〜
50%溶液を用いている。なお、EDTと酸化剤の配合
比は1:3〜1:6の範囲が好適である。
(EDT, Oxidizing Agent) As the EDT to be impregnated into the capacitor element, an EDT monomer can be used, and the EDT and the volatile solvent are mixed in a ratio of 1: 1 to 1: 3.
Can be used. Examples of the volatile solvent include hydrocarbons such as pentane, ethers such as tetrahydrofuran, esters such as ethyl formate, ketones such as acetone, alcohols such as methanol, and nitrogen compounds such as acetonitrile. However, among them, methanol, ethanol, acetone and the like are preferable. As the oxidizing agent, ferric paratoluenesulfonate dissolved in butanol is used. In this case, the ratio between butanol and ferric paratoluenesulfonate may be arbitrary, but in the present invention, the ratio is 30 to
A 50% solution is used. The mixing ratio of EDT and oxidizing agent is preferably in the range of 1: 3 to 1: 6.

【0027】[0027]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細
に説明する。なお、本発明に係る固体電解コンデンサ
は、以下の実施例1のように作成した。また、比較例1
として、熱処理を行わずに固体電解質層を形成した固体
電解コンデンサを用いた。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The solid electrolytic capacitor according to the present invention was made as in Example 1 below. Comparative Example 1
A solid electrolytic capacitor having a solid electrolyte layer formed without heat treatment was used.

【0028】(実施例1)表面に酸化皮膜層が形成され
た陽極箔と陰極箔に銀メッキを施した外部接続部を有す
る電極引き出し手段を接続し、両電極箔を繊維径が7.
5μmのビニロン繊維を主体とするビニロン不織布から
なるセパレータを介して巻回して、素子形状が4φ×7
Lのコンデンサ素子を形成した。そして、このコンデン
サ素子をリン酸二水素アンモニウム水溶液に40分間浸
漬して、修復化成を行った後、230℃で1時間熱処理
した。続いて、このコンデンサ素子に、注入法によりE
DTモノマーを含浸し、さらに酸化剤溶液として40%
のパラトルエンスルホン酸第二鉄のブタノール溶液を含
浸して、100℃、1時間加熱して、PEDTからなる
固体電解質層を形成した。その後、コンデンサ素子の表
面を樹脂で被覆した後、有底筒状のアルミニウムケース
に挿入し、開口部を絞り加工によってゴム封口して固体
電解コンデンサを形成した。なお、EDTモノマーと酸
化剤との配合比は、1:5とした。また、この固体電解
コンデンサの定格電圧は6.3WV、定格容量は33μ
Fである。
(Example 1) An anode foil having an oxide film layer formed on its surface and an electrode lead-out means having an external connection portion with silver plating applied to a cathode foil are connected.
Wound through a separator made of vinylon non-woven fabric mainly composed of 5 μm vinylon fiber, the element shape is 4φ × 7
An L capacitor element was formed. Then, the capacitor element was immersed in an aqueous solution of ammonium dihydrogen phosphate for 40 minutes to perform repair formation, and then heat-treated at 230 ° C. for 1 hour. Subsequently, E is injected into this capacitor element by an injection method.
Impregnated with DT monomer, and 40% as oxidizing agent solution
Of butanol solution of ferric paratoluenesulfonate, and heated at 100 ° C. for 1 hour to form a solid electrolyte layer made of PEDT. Thereafter, the surface of the capacitor element was coated with a resin, inserted into a bottomed cylindrical aluminum case, and the opening was sealed with rubber by drawing to form a solid electrolytic capacitor. The mixing ratio between the EDT monomer and the oxidizing agent was 1: 5. The solid electrolytic capacitor has a rated voltage of 6.3 WV and a rated capacity of 33 μm.
F.

【0029】(比較例1)実施例1と同様にして修復化
成を行った後、コンデンサ素子を100℃で1時間乾燥
した。その他の条件は実施例1と同様にして固体電解コ
ンデンサを形成した。
(Comparative Example 1) After performing repair formation in the same manner as in Example 1, the capacitor element was dried at 100 ° C for 1 hour. Other conditions were the same as in Example 1 to form a solid electrolytic capacitor.

【0030】[比較結果]上記の方法により得られた実
施例1及び比較例1の固体電解コンデンサについて、初
期特性と230℃、40秒のリフロー半田を行った後の
特性を調べたところ、表1に示したような結果が得られ
た。
[Comparative Results] The initial characteristics of the solid electrolytic capacitors of Example 1 and Comparative Example 1 obtained by the above method and the characteristics after reflow soldering at 230 ° C. for 40 seconds were examined. The result as shown in FIG. 1 was obtained.

【表1】 [Table 1]

【0031】表1から明らかなように、修復化成を行っ
た後、230℃で熱処理した実施例1においては、リフ
ロー試験後のESR(等価直列抵抗)は、初期特性の
1.03倍とほぼ変化しなかった。また、静電容量の減
少率も1.5%に過ぎず、リフロー試験後に金属ケース
や封口ゴムに膨れは認められなかった。
As is evident from Table 1, in Example 1 in which the heat treatment was performed at 230 ° C. after the repair formation was performed, the ESR (equivalent series resistance) after the reflow test was 1.03 times the initial characteristic, which was almost 1.03 times. Did not change. Further, the reduction rate of the capacitance was only 1.5%, and no swelling was observed in the metal case and the sealing rubber after the reflow test.

【0032】これに対し、修復化成を行った後、熱処理
を行わなかった比較例1においては、リフロー試験後の
ESR(等価直列抵抗)は、初期特性の1.19倍に増
大した。また、静電容量の減少率は5.0%と大きく、
リフロー試験後に金属ケースや封口ゴムに膨れが認めら
れた。
On the other hand, in Comparative Example 1 in which the heat treatment was not performed after the repair formation was performed, the ESR (equivalent series resistance) after the reflow test was increased to 1.19 times the initial characteristic. In addition, the rate of decrease in capacitance is as large as 5.0%,
After the reflow test, swelling was observed in the metal case and the sealing rubber.

【0033】このように、両電極箔をビニロンからなる
セパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、
修復化成を行った後、230℃で熱処理した場合には、
リフロー半田時の膨れ及び特性劣化を防止できることが
分かった。
As described above, the two electrode foils are wound through the separator made of vinylon to form a capacitor element.
After the repair formation, if heat treatment is performed at 230 ° C,
It was found that swelling and characteristic deterioration during reflow soldering can be prevented.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、リ
フロー半田時の膨れ及び特性劣化の防止を可能とした、
表面実装用に好適な固体電解コンデンサとその製造方法
を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent swelling and characteristic deterioration during reflow soldering.
A solid electrolytic capacitor suitable for surface mounting and a method for manufacturing the same can be provided.

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

【図1】本発明に係る固体電解コンデンサの製造工程の
一例を示すフローチャート
FIG. 1 is a flowchart showing an example of a manufacturing process of a solid electrolytic capacitor according to the present invention.

【図2】従来の固体電解コンデンサの製造工程の一例を
示すフローチャート
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a conventional solid electrolytic capacitor manufacturing process.

【図3】コンデンサ素子の巻回状態を示す斜視図FIG. 3 is a perspective view showing a wound state of a capacitor element.

【図4】図3のコンデンサ素子の陽極箔を示す拡大断面
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing an anode foil of the capacitor element of FIG. 3;

【図5】従来の製造方法によって得られた固体電解コン
デンサの一例を示す断面図
FIG. 5 is a sectional view showing an example of a solid electrolytic capacitor obtained by a conventional manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…陽極箔 2…陰極箔 3…セパレータ 4…酸化皮膜層 5…固体電解質層 6、7…電極引き出し手段 8…エッチングピット 10…コンデンサ素子 11…接続部 12…丸棒部 13…外部接続部(リード線) 14…樹脂層 15…金属ケース DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Anode foil 2 ... Cathode foil 3 ... Separator 4 ... Oxide film layer 5 ... Solid electrolyte layer 6, 7 ... Electrode lead-out means 8 ... Etching pit 10 ... Capacitor element 11 ... Connection part 12 ... Round bar part 13 ... External connection part (Lead wire) 14 ... Resin layer 15 ... Metal case

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01G 9/00 H01G 9/05 C 9/24 A C B ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01G 9/00 H01G 9/05 C 9/24 A CB

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電極引き出し手段が接続された両極電極
箔をセパレータを介して巻回すると共に、両極電極箔間
にポリエチレンジオキシチオフェンからなる固体電解質
層を形成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、前記電極引き出し手段が、銀メッキを施し
た外部接続部を有し、前記セパレータとしてビニロンか
らなるセパレータを用い、前記固体電解質層を形成する
前に、175〜300℃で少なくとも1分以上熱処理し
たことを特徴とする固体電解コンデンサ。
1. A solid electrolytic capacitor comprising a capacitor element in which a bipolar electrode foil connected to an electrode lead-out means is wound via a separator and a solid electrolyte layer made of polyethylene dioxythiophene is formed between the bipolar electrode foils. In the above, the electrode lead-out means has a silver-plated external connection part, uses a separator made of vinylon as the separator, and heat-treats at 175 to 300 ° C. for at least 1 minute before forming the solid electrolyte layer. A solid electrolytic capacitor characterized by the following.
【請求項2】 前記ビニロンからなるセパレータが、繊
維径が3.0〜12.0μmのビニロン繊維を主体とす
る不織布により構成されていることを特徴とする請求項
1に記載の固体電解コンデンサ。
2. The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the separator made of vinylon is made of a nonwoven fabric mainly composed of vinylon fibers having a fiber diameter of 3.0 to 12.0 μm.
【請求項3】 外部接続部を有する電極引き出し手段が
接続された両極電極箔をセパレータと共に巻回してコン
デンサ素子を形成する工程と、前記コンデンサ素子に修
復化成を行う工程と、前記コンデンサ素子にエチレンジ
オキシチオフェンと酸化剤を含浸させてポリエチレンジ
オキシチオフェンからなる固体電解質層を形成する工程
を有する固体電解コンデンサの製造方法において、前記
電極引き出し手段の外部接続部に銀メッキを施し、前記
セパレータとしてビニロンからなるセパレータを用いる
と共に、前記修復化成を行う工程の後に、前記コンデン
サ素子を175〜300℃で少なくとも1分以上熱処理
する工程を備えたことを特徴とする固体電解コンデンサ
の製造方法。
3. A step of winding a bipolar electrode foil connected to an electrode lead means having an external connection portion together with a separator to form a capacitor element; a step of performing a repair formation on the capacitor element; In a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor having a step of forming a solid electrolyte layer made of polyethylene dioxythiophene by impregnating dioxythiophene and an oxidizing agent, silver plating is applied to an external connection part of the electrode lead means, and the separator is used as the separator. A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, comprising using a separator made of vinylon, and after the step of performing the repair formation, a step of heat-treating the capacitor element at 175 to 300 ° C. for at least one minute.
【請求項4】 前記ビニロンからなるセパレータが、繊
維径が3.0〜12.0μmのビニロン繊維を主体とす
る不織布により構成されていることを特徴とする請求項
3に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
4. The solid electrolytic capacitor according to claim 3, wherein the separator made of vinylon is made of a nonwoven fabric mainly composed of vinylon fibers having a fiber diameter of 3.0 to 12.0 μm. Production method.
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