JP2003059777A - METHOD FOR MAKING SOUND AMORPHOUS Nb OXIDE FILM AND METHOD FOR PRODUCING Nb SOLID ELECTROLYTIC CAPACITOR - Google Patents

METHOD FOR MAKING SOUND AMORPHOUS Nb OXIDE FILM AND METHOD FOR PRODUCING Nb SOLID ELECTROLYTIC CAPACITOR

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JP2003059777A
JP2003059777A JP2001247673A JP2001247673A JP2003059777A JP 2003059777 A JP2003059777 A JP 2003059777A JP 2001247673 A JP2001247673 A JP 2001247673A JP 2001247673 A JP2001247673 A JP 2001247673A JP 2003059777 A JP2003059777 A JP 2003059777A
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Japan
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porous body
amorphous
oxide
electrolytic capacitor
treatment
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Kunihiko Shimizu
邦彦 清水
Katsuhiro Yoshida
勝洋 吉田
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Tokin Corp
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NEC Tokin Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sound amorphous Nb oxide film having a heat resistance sufficient as a capacitor and to provide an inexpensive lightweight Nd solid electrolytic capacitor exhibiting a performance similar to that of a Ta solid electrolytic capacitor through the same structure of the same shape. SOLUTION: The method for producing a solid electrolytic capacitor comprises a step for removing Nb gas phase oxides or impurities from the surface of an Nb porous body by chemical cleaning prior to formation, a step for forming a dielectric film of amorphous Nb oxide on the surface of the Nb porous body by formation, a step for detecting a defect by thermally cracking a defective part of the dielectric film, a step for removing the defective part by chemical cleaning, and a step for repairing the defective part by formation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する分野】本願発明は、Nb金属表面に形成
されるアモルファスNb酸化皮膜の健全化方法に関する
ものであり、ひいてはNb固体電解コンデンサの製造方
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 method for improving the quality of an amorphous Nb oxide film formed on a Nb metal surface, and more particularly to a method for manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体電解コンデンサは、陽極−誘電体−
陰極の構成となっており、一般的に陽極として弁作用を
有する金属(弁作用金属)の表層に誘電体層として酸化
皮膜を形成し、その上に陰極として固体電解質層が形成
された構造となっている。ここで、弁作用金属とは、陽
極酸化によって厚みの制御可能な酸化皮膜を形成させる
ことのできる金属であり、Nb、Al、Ta、Ti、H
f、Zrなどを指すが、現実的にはAl、Taの2つが
主に使用されている。このうち、Alについてはエッチ
ング箔を陽極として使用されることが多く、Taは粉末
焼結され多孔質体を形成し、それを陽極として使用され
ている。多孔質焼結体タイプの電解コンデンサは固体電
解コンデンサの中でも特に小型大容量化が可能であるた
め、携帯電話、情報端末機器などの小型化のニーズにマ
ッチした部品として強い需要がある。
2. Description of the Related Art A solid electrolytic capacitor has an anode-dielectric-
It has a structure of a cathode, and generally has a structure in which an oxide film is formed as a dielectric layer on the surface layer of a metal having valve action as an anode (valve action metal), and a solid electrolyte layer is formed thereon as a cathode. Has become. Here, the valve action metal is a metal capable of forming an oxide film whose thickness can be controlled by anodic oxidation, and includes Nb, Al, Ta, Ti and H.
It refers to f, Zr, etc., but in reality, two of Al and Ta are mainly used. Of these, for Al, an etching foil is often used as an anode, and Ta is powder-sintered to form a porous body, which is used as an anode. Among the solid electrolytic capacitors, the porous sintered body type electrolytic capacitor can be made particularly small and large in capacity, so that there is a strong demand as a component that meets the needs for downsizing such as mobile phones and information terminal devices.

【0003】しかしながら、現在多孔質焼結体タイプの
電解コンデンサ用の金属として使用されているTaは高
価であるため、Ta固体電解コンデンサの単価も高くな
りTa固体電解コンデンサの採用は広がっていない。こ
れはTaの埋蔵量が少ないためであり、毎年の産出量も
少ないために需要と供給のバランスが不安定となってい
ることも価格高騰の一因となっている。今後、Taの価
格が改善される可能性は低いため、Taに替わる多孔質
固体電解コンデンサ用の材料が求められている。その候
補に挙げられているのが、固体電解コンデンサとしてT
aと同じ性能を示すとされているNbであり、埋蔵量は
Taの100倍以上と非常に大きいため、安価であり、
世界各地で分散して産出されるために安定供給も可能と
なっている。さらに、Nbの比重はTaの約1/2と小
さいためにさらなる軽量化を図ることもできることか
ら、今後Nb固体電解コンデンサが主流になることが期
待されている。
However, since Ta, which is currently used as a metal for a porous sintered body type electrolytic capacitor, is expensive, the unit price of the Ta solid electrolytic capacitor is high and the adoption of the Ta solid electrolytic capacitor is not widespread. This is because the reserves of Ta are small, and the annual supply is also small, so that the balance between supply and demand is unstable. Since it is unlikely that the price of Ta will be improved in the future, a material for a porous solid electrolytic capacitor which replaces Ta is required. One of the candidates is T for solid electrolytic capacitors.
Nb is said to exhibit the same performance as a, and its reserves are 100 times more than Ta, which is very large, so it is inexpensive,
Since it is distributed and produced all over the world, stable supply is possible. Furthermore, since the specific gravity of Nb is as small as about 1/2 that of Ta, it is possible to further reduce the weight, and it is expected that Nb solid electrolytic capacitors will become the mainstream in the future.

【0004】以下に、図4を参照しながら、Nb固体電
解コンデンサの標準的な製造工程を説明する。 (1)Nb多孔質体の形成 Nb粉末調合 プレス成形性を向上させるためにNb粉末にバインダー
を添加して混合する。 プレス・焼結 前記Nb混合粉末の中に陽極の素子リード線を挿入し、
円柱状にプレス成形する。ついで、そのプレス成形品を
高真空中(10−4Pa以下)で,1000〜1400
℃に加熱することによって焼結し、Nb多孔質体を形成
する。
The standard manufacturing process of the Nb solid electrolytic capacitor will be described below with reference to FIG. (1) Formation of Nb Porous Body Nb powder formulation A binder is added to and mixed with Nb powder in order to improve press moldability. Press and sinter Insert the element lead wire of the anode into the Nb mixed powder,
Press-mold into a cylindrical shape. Then, the press-formed product was subjected to 1000 to 1400 in high vacuum (10 −4 Pa or less).
Sintering is performed by heating at 0 ° C. to form a Nb porous body.

【0005】(2)誘電体形成(化成処理(S91)) 前記Nb多孔質体を陽極として対向電極とともに燐酸な
どの電解水溶液中に浸漬し、化成電圧を印加することに
よってNb多孔質体表面に誘電体となるNb酸化皮膜を
形成する(陽極酸化法)。このとき、化成電圧の条件
(Vf(フォーメーションボルト))によりNb酸化皮
膜の厚さが決まり、コンデンサとしての特性が決定され
る。なお、電解液としては濃度0.6vol.%の燐酸
水溶液などが用いられる。
(2) Dielectric formation (chemical conversion treatment (S91)) The Nb porous body is immersed in an electrolytic aqueous solution of phosphoric acid or the like together with the counter electrode as an anode, and a chemical conversion voltage is applied to the surface of the Nb porous body. An Nb oxide film to be a dielectric is formed (anodic oxidation method). At this time, the thickness of the Nb oxide film is determined by the condition of the formation voltage (Vf (formation bolt)), and the characteristics of the capacitor are determined. The electrolytic solution had a concentration of 0.6 vol. % Phosphoric acid aqueous solution or the like is used.

【0006】(3)陰極形成(S92) 前段階で形成されたNb多孔質体の酸化皮膜の上に、陰
極として固体電解質層が形成される。固体電解質として
は、二酸化マンガンや、ピロール、チオフェン及びその
誘導体を重合させた導電性高分子などを用いる。
(3) Cathode formation (S92) A solid electrolyte layer is formed as a cathode on the oxide film of the Nb porous body formed in the previous step. As the solid electrolyte, manganese dioxide, a conductive polymer obtained by polymerizing pyrrole, thiophene, or a derivative thereof is used.

【0007】(4)グラファイト層形成(S93)、A
g層形成(S94)、リードフレーム接合(S95)、
モールド外装(S96) 前記固体電解質層の上にグラファイト層、さらにAgペ
ースト層を形成する。つぎに陽極の素子リード線にリー
ドフレーム陽極部をスポット溶接によって接合し、Ag
ペースト層にリードフレーム陰極部を接着銀によって接
合する。最後に全体を樹脂でモールド外装し、図5に示
すような構成のNb固体電解コンデンサが完成する。
(4) Graphite layer formation (S93), A
g layer formation (S94), lead frame bonding (S95),
Mold exterior (S96) A graphite layer and an Ag paste layer are formed on the solid electrolyte layer. Next, the lead frame anode part is joined to the element lead wire of the anode by spot welding, and Ag
The lead frame cathode portion is bonded to the paste layer with adhesive silver. Finally, the whole body is covered with a resin to complete the Nb solid electrolytic capacitor having the structure shown in FIG.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上の従来の工程で製
造されるNb固体電解コンデンサにはつぎのような問題
があった。 (1)誘電体形成時点で漏れ電流(Leakage C
urrent(以下LCと称す))が大きく、かつ不安
定であり、 (2)コンデンサ製造時のモールド外装の段階、コンデ
ンサ実装時のハンダ接合の段階、あるいはコンデンサ実
装以降の使用時の熱影響によって、LC特性が悪化し、
同一形状、同一構造ではTa固体電解コンデンサ並みの
性能が出ない。このことが、古くからNbがコンデンサ
として使用できることが知られていながら、実用化され
ていない原因となっていた。
The Nb solid electrolytic capacitor manufactured by the above conventional process has the following problems. (1) Leakage current (Leakage C
current (hereinafter referred to as LC)) is large and unstable. (2) Due to the heat of the mold exterior at the time of manufacturing the capacitor, the solder joint at the time of mounting the capacitor, or the thermal effect at the time of use after mounting the capacitor. LC characteristics deteriorate,
With the same shape and the same structure, performance equivalent to that of Ta solid electrolytic capacitor cannot be obtained. This has been the cause of not being put to practical use, although it has long been known that Nb can be used as a capacitor.

【0009】本願発明は、以上の従来技術における問題
に鑑みてなされたものであり、健全で、コンデンサとし
て十分な耐熱強度を有するアモルファスNb酸化皮膜を
提供する。また、高性能のNb固体電解コンデンサを提
供し、最終的には同一形状、同一構造でTa固体電解コ
ンデンサ並みの性能を有する安価で軽量のNb固体電解
コンデンサを提供するすることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and provides an amorphous Nb oxide film which is sound and has sufficient heat resistance as a capacitor. Another object of the present invention is to provide a high-performance Nb solid electrolytic capacitor, and finally to provide an inexpensive and lightweight Nb solid electrolytic capacitor having the same shape and structure as the Ta solid electrolytic capacitor.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】発明者はNb固体電解コ
ンデンサを検討するに当り、Nb表面に形成される誘電
体が欠陥部分を含む不完全なものであるために実用化レ
ベルの品質に到達しない点に着目し、その欠陥部分とは
Nb表面に存在するMg、Ni、Fe、Zr、Mnなど
の不純物やその他の原因によって、誘電体として必要な
特性が損なわれた酸化物部分であることを把握した。
The inventor, when considering an Nb solid electrolytic capacitor, reached a practical level of quality because the dielectric formed on the Nb surface was an imperfect one including a defective portion. Paying attention to the fact that the defect does not occur, the defect part is an oxide part in which the properties required as a dielectric are impaired by impurities such as Mg, Ni, Fe, Zr, and Mn existing on the Nb surface and other causes. Figured out.

【0011】このうち、Nb表面に存在するMg、N
i、Fe、Zr、Mnなどの不純物はNb精製工程でも
除去しきれずに不可避的に残存している物質である。誘
電体として必要な特性が損なわれた酸化物部分とは、誘
電体として理想とされているアモルファスNb酸化皮膜
(Nb)中の一部に形成される、導電性があり、
LC特性を劣化させる結晶質のNb酸化物を指してい
る。この結晶質のNb酸化物とは低級Nb酸化物ともい
われるNbO、NbOであった。また、その結晶質の
Nb酸化物(NbO、NbO(低級Nb酸化物))は
耐熱強度がアモルファスNb酸化皮膜(Nb)よ
りも低いために、モールドリフローなどの熱影響により
酸化皮膜にストレスがかかったときに、その結晶質のN
b酸化物の存在する部分にクラックが生じることによっ
てLC特性を劣化させていることも分った。
Of these, Mg and N existing on the surface of Nb
Impurities such as i, Fe, Zr, and Mn cannot be completely removed even in the Nb refining process, and are inevitably left. The oxide part in which the properties required as a dielectric are impaired has conductivity, which is formed in a part of an amorphous Nb oxide film (Nb 2 O 5 ) which is ideal as a dielectric.
It refers to a crystalline Nb oxide that deteriorates LC characteristics. The crystalline Nb oxides were NbO and NbO 2 which are also called lower Nb oxides. In addition, since the crystalline Nb oxide (NbO, NbO 2 (lower Nb oxide)) has a lower heat resistance than the amorphous Nb oxide film (Nb 2 O 5 ), the oxide film is affected by heat such as mold reflow. When stress is applied to the crystalline N
It was also found that the LC characteristics were deteriorated by the generation of cracks in the portion where the b oxide was present.

【0012】発明者はさらに検討を進め、前記結晶質の
Nb酸化物には、コンデンサ製造の過程の中で、 金属Nb表面が大気と接触し、大気中の酸素と結合す
ることによって形成されるNb気相酸化物と、 金属Nbは酸素との親和力が強く、陽極酸化の段階で
金属Nbの酸化の反応速度が大きいためにNbへの酸素
拡散が不均一となり、アモルファスNb酸化皮膜中に不
可避的に一部形成されてしまうNb酸化物と、 前記金属Nb表面に存在する不純物によって、Nbの
陽極酸化処理段階でのNbの健全な酸化物形成が阻害さ
れることによって形成されるNb酸化物との3種類があ
ることをつかんだ。
The inventor further studied, and the crystalline Nb oxide was formed by contacting the surface of metal Nb with the atmosphere and bonding with oxygen in the atmosphere during the process of manufacturing a capacitor. Nb vapor-phase oxide and metal Nb have a strong affinity with oxygen and the reaction rate of oxidation of metal Nb is large at the stage of anodic oxidation, so that oxygen diffusion into Nb becomes non-uniform, and it is unavoidable in the amorphous Nb oxide film. Nb oxide that is partially formed in a selective manner and impurities existing on the surface of the metal Nb inhibit the sound oxide formation of Nb in the anodizing step of Nb. I found that there are 3 types.

【0013】以上の知見により固体電解コンデンサの性
能、すなわち誘電体としてのアモルファスNb酸化皮膜
の性能を低下させる欠陥部分の根本的な原因がNb表面
に存在するMg、Ni、Fe、Zr、Mnなどの不純物
と、アモルファスNb酸化皮膜中(Nb気相酸化物とし
てはNb表層)の結晶質のNb酸化物とであり、それぞ
れ不可避的に形成されてしまうが、不純物、結晶質Nb
酸化物それぞれが形成された後に除去することによっ
て、その除去後に健全なアモルファスNb酸化皮膜を形
成することが可能であることを見出し、本願発明をなす
に至った。このとき、不純物(Mg、Ni、Fe、Z
r、Mnなど)はNbよりも酸、アルカリに溶解しやす
い特性に着目しており、結晶質のNb酸化物(NbO、
NbO(低級Nb酸化物))はアモルファスNb酸化
物よりも酸、アルカリに溶解しやすい特性や耐熱強度が
低い特性に着目している。
Based on the above findings, the root cause of the defective portion that deteriorates the performance of the solid electrolytic capacitor, that is, the performance of the amorphous Nb oxide film as a dielectric is Mg, Ni, Fe, Zr, Mn, etc. existing on the Nb surface. And the crystalline Nb oxide in the amorphous Nb oxide film (Nb surface layer as Nb vapor phase oxide), which are inevitably formed respectively, but the impurities and crystalline Nb
It was found that it is possible to form a sound amorphous Nb oxide film after the removal of each oxide after the oxide is formed, and the present invention has been completed. At this time, impurities (Mg, Ni, Fe, Z
(r, Mn, etc.) focuses on the property of being more easily dissolved in acid or alkali than Nb, and crystalline Nb oxide (NbO,
NbO 2 (lower Nb oxide) is focused on the characteristics that it is more soluble in acid and alkali and that it has lower heat resistance than amorphous Nb oxide.

【0014】前記課題を解決するために提供する本願第
一の発明に係るアモルファスNb酸化皮膜の健全化方法
は、表層にアモルファスNb酸化皮膜が形成されたNb
金属体を加熱する第一処理を行い、前記Nb金属体を化
学洗浄する第二処理を行い、前記Nb金属体を酸化する
第三処理を行うことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a method for improving the soundness of an amorphous Nb oxide film according to the first aspect of the present invention is a method for forming a Nb oxide film having an amorphous Nb oxide film on its surface.
It is characterized in that a first treatment for heating the metal body is performed, a second treatment for chemically cleaning the Nb metal body is performed, and a third treatment for oxidizing the Nb metal body is performed.

【0015】ここで第一処理とはアモルファスNb酸化
皮膜の欠陥部分にクラックを発生させる処理であり、第
二処理とは前記欠陥部分を除去する処理であり、第三処
理とは前記欠陥部分を修復する処理である。
Here, the first treatment is a treatment for generating cracks in the defective portion of the amorphous Nb oxide film, the second treatment is a treatment for removing the defective portion, and the third treatment is for the defective portion. This is the process of restoration.

【0016】本来、薄膜のアモルファスNb酸化皮膜中
の欠陥部分(結晶質部分)は目視での識別は困難であ
り、微小欠陥であるために分析機器によってもその検出
は困難であった。本願発明では加熱によりかかるストレ
スに対して酸化皮膜の結晶質部分がアモルファス部分よ
りも機械的強度が低いことを利用することによって、そ
の検出が初めて可能となった。これによって、酸化皮膜
の結晶質部分、すなわち欠陥部分がそこに生じるクラッ
クとして検出される。このクラックはアモルファス部分
と結晶質部分との境界だけではなく、結晶質部分の領域
内部にも微細に生じていると推定される。このクラック
部分へは化学洗浄液が浸透しやすいため、その短時間の
溶解除去が可能であり、効率的な欠陥除去もできるよう
になった。また、結晶質の酸化物の下にあると推定され
る不純物も容易に除去することもできる。さらに第三処
理において欠陥部分が除去されたことによってできた空
隙を修復し、アモルファスNb酸化皮膜の健全化を図る
ことができる。
Originally, it was difficult to visually identify the defective portion (crystalline portion) in the thin film amorphous Nb oxide film, and it was also difficult to detect it by an analytical instrument because it was a minute defect. In the present invention, the fact that the crystalline portion of the oxide film has a lower mechanical strength than the amorphous portion against the stress applied by heating can be detected for the first time. As a result, the crystalline portion of the oxide film, that is, the defective portion is detected as a crack generated therein. It is presumed that the cracks are finely generated not only at the boundary between the amorphous portion and the crystalline portion but also inside the region of the crystalline portion. Since the chemical cleaning liquid easily penetrates into the cracked portions, the chemical cleaning liquid can be dissolved and removed in a short time, and the defect can be efficiently removed. Further, it is possible to easily remove impurities which are presumed to be under the crystalline oxide. Furthermore, the voids formed by removing the defective portion in the third treatment can be repaired, and the amorphous Nb oxide film can be made sound.

【0017】なお、ここでいうNb金属体とは、Nb粉
末を真空焼結した多孔質体や圧延あるいは電解によって
製造されたNb箔などを指し、固体電解コンデンサの用
途に適した形態を有している。また、第一処理における
加熱は大気中で行ってよい。このとき、加熱温度、時間
ともに大きいほど効果的にクラックを発生させることが
できるが、加熱温度としては100〜300℃が望まし
い。100℃は熱ストレスとして効果の生じる下限温度
であり、300℃は大気中でNb金属体が酸化しない上
限の温度である。この温度領域の中でコンデンサとして
実装された後に受ける可能性の有る温度以上であること
が特に望ましく、ハンダリフロー温度(240〜260
℃)が目安となる。加熱の保持時間は10秒以上がよ
い。
The term "Nb metal body" as used herein refers to a porous body obtained by vacuum sintering Nb powder, an Nb foil produced by rolling or electrolysis, and has a form suitable for use as a solid electrolytic capacitor. ing. Further, the heating in the first treatment may be performed in the atmosphere. At this time, the larger the heating temperature and time, the more effectively the cracks can be generated, but the heating temperature is preferably 100 to 300 ° C. 100 ° C. is the lower limit temperature at which the effect of heat stress is produced, and 300 ° C. is the upper limit temperature at which the Nb metal body is not oxidized in the atmosphere. It is particularly preferable that the temperature is higher than the temperature that may be received after being mounted as a capacitor within this temperature range, and the solder reflow temperature (240 to 260).
(° C) is a guide. The holding time for heating is preferably 10 seconds or more.

【0018】前記課題を解決するために提供する本願第
二の発明に係るアモルファスNb酸化皮膜の健全化方法
は、第一の発明において、前記化学洗浄が、Nb5+
化物より低い酸化数のNb酸化物またはNb金属体に含
まれる不純物元素を溶解する酸、アルカリ水溶液のう
ち、いすれか一つ以上の水溶液中にNb金属体を浸漬す
る処理であることを特徴とする。本願発明はNb5+
化物(アモルファスNb酸化物)より低い酸化数のNb
酸化物(NbO、NbO(低級Nb酸化物))、すな
わち欠陥部分は酸、アルカリに溶解しやすい特性を利用
するものであり、これによって、欠陥部分のみを選択的
に溶解除去することが可能となる。
In order to solve the above-mentioned problems, a method for improving the soundness of an amorphous Nb oxide film according to the second invention of the present application is the method of the first invention, wherein the chemical cleaning is Nb having an oxidation number lower than that of Nb 5+ oxide. It is characterized in that the Nb metal body is immersed in one or more aqueous solutions of an acid and an alkaline solution that dissolves an impurity element contained in the oxide or Nb metal body. The present invention is Nb having a lower oxidation number than Nb 5+ oxide (amorphous Nb oxide).
Oxides (NbO, NbO 2 (lower Nb oxides)), that is, the defective portion utilizes the property of being easily dissolved in acid or alkali, and by this, only the defective portion can be selectively dissolved and removed. Becomes

【0019】前記課題を解決するために提供する本願第
三の発明に係るアモルファスNb酸化皮膜の健全化方法
は、第一の発明において、前記化学洗浄が、硫酸及び硝
酸及び水酸化カリウム及び水酸化ナトリウム及びアンモ
ニアからなる群の中から少なくとも1つを含む酸、また
はアルカリ水溶液中にNb金属体を浸漬する処理である
ことを特徴とする。本願発明はNb5+酸化物(アモル
ファスNb酸化物)より低い酸化数のNb酸化物(Nb
O、NbO(低級Nb酸化物))、すなわち欠陥部分
は酸、アルカリに溶解しやすい特性を利用するものであ
り、これによって、欠陥部分のみを選択的に溶解除去す
ることが可能となる。この場合、酸、アルカリ水溶液は
Nb 5+酸化物とNb金属体自体をも溶解しない硫酸、
硝酸、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア
などがよい。
The present application provided to solve the above problems
A method for soundening an amorphous Nb oxide film according to the third invention
In the first invention, the chemical cleaning is sulfuric acid and nitric acid.
Acid and potassium hydroxide and sodium hydroxide and ammonia
An acid containing at least one from the group consisting of
Is a treatment of immersing a Nb metal body in an alkaline aqueous solution
It is characterized by The present invention is Nb5+Oxide (Amol
Nb oxide (Nb oxide) with a lower oxidation number than
O, NbOTwo(Lower Nb oxide)), that is, defective portion
Uses the property of being easily dissolved in acid and alkali.
As a result, only defective parts are selectively dissolved and removed.
It is possible to In this case, the acid and alkaline aqueous solution
Nb 5+Sulfuric acid that does not dissolve the oxide and Nb metal body itself,
Nitric acid, potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonia
Is good.

【0020】前記課題を解決するために提供する本願第
四の発明に係るアモルファスNb酸化皮膜の健全化方法
は、第一の発明において、化成液中で前記Nb金属体を
陽極として化成電圧を印加することによってアモルファ
スNb酸化皮膜を形成し、前記第三処理は化成液中でN
b金属体を陽極として化成電圧を印加することによって
Nb金属体を酸化する処理であり、前記第三処理の化成
電圧の値を前記アモルファスNb酸化皮膜形成時の化成
電圧の値以下とする。最初に形成される酸化皮膜の厚み
が誘電体としての目標の厚みであり、第三処理において
酸化皮膜の修復が当初の酸化皮膜の厚み以下に制御され
ながら、アモルファスNb酸化皮膜の健全化が図ること
ができるため、設計目標通りのコンデンサ性能が確保で
きる。なお、この工程における化成電圧値をアモルファ
スNb酸化皮膜形成時の化成電圧値よりも高くすると、
酸化皮膜全体がさらに成長し厚くなるが、同時に再度欠
陥部分が形成され、酸化皮膜の健全化を目指す上では好
ましくない。
In order to solve the above-mentioned problems, a method for sounding an amorphous Nb oxide film according to a fourth invention of the present application is the method of the first invention, wherein a chemical conversion voltage is applied in the chemical conversion liquid with the Nb metal body as an anode. To form an amorphous Nb oxide film, and the third treatment is N
This is a process of oxidizing the Nb metal body by applying a formation voltage with the b metal body as an anode, and the value of the formation voltage of the third treatment is set to be equal to or less than the value of the formation voltage at the time of forming the amorphous Nb oxide film. The thickness of the oxide film formed first is the target thickness as a dielectric, and the restoration of the oxide film is controlled to be equal to or less than the initial thickness of the oxide film in the third treatment, while the soundness of the amorphous Nb oxide film is improved. Therefore, the capacitor performance as designed can be secured. If the formation voltage value in this step is higher than the formation voltage value at the time of forming the amorphous Nb oxide film,
The entire oxide film grows and becomes thicker, but at the same time, a defective portion is formed again, which is not preferable in order to improve the soundness of the oxide film.

【0021】前記課題を解決するために提供する本願第
五の発明に係るアモルファスNb酸化皮膜の健全化方法
は、第一の発明において、前記第一処理から第三処理ま
で行った後、第一処理から第三処理までの処理を少なく
とも一以上繰返して行う。これにより、一回目の第一処
理から第三処理までの処理によってもアモルファスNb
酸化皮膜中に欠陥部分が残存した場合でも、二回目以降
の第一処理から第三処理までの処理によってその欠陥部
分を完全に除去することが可能である。したがって、最
終的に健全な皮膜に修復することが可能であり、より一
層のアモルファスNb酸化皮膜の健全化を図ることがで
きる。なお、繰り返しの実施は第三処理終了後の抜き取
り検査によるLC測定によって判断するとよい。
In order to solve the above-mentioned problems, a method for sounding an amorphous Nb oxide film according to a fifth invention of the present application is the first invention, wherein after the first to third treatments are performed, The processing from the processing to the third processing is repeated at least one or more times. As a result, even if the first to third treatments are performed, the amorphous Nb
Even if a defective portion remains in the oxide film, it is possible to completely remove the defective portion by the first to third treatments after the second treatment. Therefore, it is possible to finally restore a healthy film, and it is possible to further improve the soundness of the amorphous Nb oxide film. The repeated execution may be judged by the LC measurement by the sampling inspection after the completion of the third treatment.

【0022】前記課題を解決するために提供する本願第
六の発明に係るNb固体電解コンデンサの製造方法は、
弁作用金属からなる多孔質体を化成液中で陽極として電
気化学反応による化成処理を行うことによって多孔質体
表面に誘電体皮膜を形成し、その表層に固体電解質層を
形成し、さらにその上に電極を形成し、全体をモールド
外装してなる固体電解コンデンサの製造方法において、
誘電体皮膜形成前に化学洗浄によりNbからなる多孔質
体の表面のNb気相酸化物または不純物を除去する表面
清浄化工程と、化成処理により前記Nb多孔質体表面に
アモルファスNb酸化物からなる誘電体皮膜を形成する
誘電体形成工程とを備えることを特徴とする。本願発明
では、アモルファスNb酸化皮膜として欠陥部分の原因
となるNb気相酸化物または不純物を予め除去し、Nb
多孔質体表面を清浄化することによって、後から行う化
成処理で形成される誘電体としてのアモルファスNb酸
化皮膜の健全化を図ることができ、ひいては優れた性能
を有するNb固体電解コンデンサの製造が可能となる。
A method of manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to a sixth invention of the present application, which is provided to solve the above-mentioned problems, comprises:
A dielectric film is formed on the surface of the porous body by performing a chemical conversion treatment by an electrochemical reaction using a porous body made of a valve metal as an anode in a chemical conversion liquid, and a solid electrolyte layer is formed on the surface of the porous body. In the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor, which comprises forming electrodes on the
A surface cleaning step of removing Nb vapor-phase oxides or impurities on the surface of the Nb porous body by chemical cleaning before forming the dielectric film, and an amorphous Nb oxide on the surface of the Nb porous body by chemical conversion treatment. And a dielectric forming step of forming a dielectric film. In the present invention, Nb vapor-phase oxide or impurities that cause defects as an amorphous Nb oxide film are removed in advance to remove Nb.
By cleaning the surface of the porous body, it is possible to improve the soundness of the amorphous Nb oxide film as a dielectric formed by the chemical conversion treatment to be performed later, and thus to manufacture the Nb solid electrolytic capacitor having excellent performance. It will be possible.

【0023】前記課題を解決するために提供する本願第
七の発明に係るNb固体電解コンデンサの製造方法は、
弁作用金属からなる多孔質体を化成液中で陽極として電
気化学反応による化成処理を行うことによって多孔質体
表面に誘電体皮膜を形成し、その表層に固体電解質層を
形成し、さらにその上に電極を形成し、全体をモールド
外装してなる固体電解コンデンサの製造方法において、
化成処理によりNbからなる多孔質体の表面にアモルフ
ァスNb酸化物からなる誘電体皮膜を形成する誘電体形
成工程と、化学洗浄により前記誘電体皮膜の欠陥部分を
除去する欠陥除去工程と、化成処理により前記欠陥部分
を修復する欠陥修復工程とを備えることを特徴とする。
本願発明では、化学洗浄により形成された誘電体皮膜の
欠陥部分、すなわち結晶質のNb酸化物(NbO、Nb
(低級Nb酸化物))や不純物を除去することがで
きる。さらに欠陥部分が除去されたことによってできた
空隙を修復するのでアモルファスNb酸化皮膜の健全化
が図ることができ、ひいては優れた性能を有するNb固
体電解コンデンサの製造が可能となる。
A method of manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to a seventh invention of the present application, which is provided to solve the above problems, comprises:
A dielectric film is formed on the surface of the porous body by performing a chemical conversion treatment by an electrochemical reaction using a porous body made of a valve metal as an anode in a chemical conversion liquid, and a solid electrolyte layer is formed on the surface of the porous body. In the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor, which comprises forming electrodes on the
A dielectric forming step of forming a dielectric film made of an amorphous Nb oxide on the surface of a porous body made of Nb by chemical conversion treatment; a defect removing step of removing a defective portion of the dielectric film by chemical cleaning; and a chemical conversion treatment And a defect repairing step of repairing the defective portion according to.
In the present invention, the defective portion of the dielectric film formed by chemical cleaning, that is, crystalline Nb oxide (NbO, Nb) is used.
O 2 (lower Nb oxide) and impurities can be removed. Further, since the voids formed by removing the defective portion are repaired, the amorphous Nb oxide film can be made sound, and eventually, the Nb solid electrolytic capacitor having excellent performance can be manufactured.

【0024】前記課題を解決するために提供する本願第
八の発明に係るNb固体電解コンデンサの製造方法は、
弁作用金属からなる多孔質体を化成液中で陽極として電
気化学反応による化成処理を行うことによって多孔質体
表面に誘電体皮膜を形成し、その表層に固体電解質層を
形成し、さらにその上に電極を形成し、全体をモールド
外装してなる固体電解コンデンサの製造方法において、
誘電体皮膜形成前に化学洗浄によりNbからなる多孔質
体の表面のNb気相酸化物または不純物を除去する表面
清浄化工程と、化成処理によりNbからなる多孔質体の
表面にアモルファスNb酸化物からなる誘電体皮膜を形
成する誘電体形成工程と、化学洗浄により前記誘電体皮
膜の欠陥部分を除去する欠陥除去工程と、化成処理によ
り前記欠陥部分を修復する欠陥修復工程とを備えること
を特徴とする。本願発明では、誘電体皮膜として欠陥部
分の原因となるNb気相酸化物または不純物を予め除去
し、かつそれでも形成された誘電体皮膜の欠陥部分、す
なわち結晶質のNb酸化物(NbO、NbO(低級N
b酸化物))を除去することによって、コンデンサ性能
を劣化させる原因を取り除くことができる。さらに欠陥
部分が除去されたことによってできた空隙を修復するの
でNb多孔質体上の誘電体としてのアモルファスNb酸
化皮膜の健全化が図ることができ、ひいては優れた性能
を有するNb固体電解コンデンサの製造が可能となる。
The method of manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to the eighth invention of the present application, which is provided for solving the above-mentioned problems, comprises:
A dielectric film is formed on the surface of the porous body by performing a chemical conversion treatment by an electrochemical reaction using a porous body made of a valve metal as an anode in a chemical conversion liquid, and a solid electrolyte layer is formed on the surface of the porous body. In the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor, which comprises forming electrodes on the
A surface cleaning step of removing Nb vapor-phase oxides or impurities on the surface of the Nb porous body by chemical cleaning before forming the dielectric film, and an amorphous Nb oxide on the surface of the Nb porous body by chemical conversion treatment. And a defect removing step of removing a defective portion of the dielectric film by chemical cleaning, and a defect repairing step of repairing the defective portion by chemical conversion treatment. And In the present invention, Nb vapor-phase oxides or impurities that cause defects in the dielectric film are removed in advance, and the defective part of the dielectric film formed even after that, that is, crystalline Nb oxide (NbO, NbO 2). (Lower N
By removing the (b oxide)), the cause that deteriorates the capacitor performance can be removed. Furthermore, since the void created by the removal of the defective portion is restored, the soundness of the amorphous Nb oxide film as the dielectric on the Nb porous body can be improved, and by extension, the Nb solid electrolytic capacitor having excellent performance can be obtained. It becomes possible to manufacture.

【0025】前記課題を解決するために提供する本願第
九の発明に係るNb固体電解コンデンサの製造方法は、
弁作用金属からなる多孔質体を化成液中で陽極として電
気化学反応による化成処理を行うことによって多孔質体
表面に誘電体皮膜を形成し、その表層に固体電解質層を
形成し、さらにその上に電極を形成し、全体をモールド
外装してなる固体電解コンデンサの製造方法において、
化成処理によりNbからなる多孔質体の表面にアモルフ
ァスNb酸化物からなる誘電体皮膜を形成する誘電体形
成工程と、加熱により前記誘電体皮膜の欠陥部分にクラ
ックを発生させる欠陥検出工程と、化学洗浄により前記
欠陥部分を除去する欠陥除去工程と、化成処理により前
記欠陥部分を修復する欠陥修復工程とを備えることを特
徴とする。
A method for manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to the ninth invention of the present application, which is provided to solve the above-mentioned problems, comprises:
A dielectric film is formed on the surface of the porous body by performing a chemical conversion treatment by an electrochemical reaction using a porous body made of a valve metal as an anode in a chemical conversion liquid, and a solid electrolyte layer is formed on the surface of the porous body. In the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor, which comprises forming electrodes on the
A dielectric forming step of forming a dielectric film made of an amorphous Nb oxide on the surface of a porous body made of Nb by chemical conversion treatment; a defect detecting step of causing cracks in a defective portion of the dielectric film by heating; It is characterized by comprising a defect removing step of removing the defective portion by cleaning and a defect repairing step of repairing the defective portion by chemical conversion treatment.

【0026】本来、薄膜の誘電体皮膜中の欠陥部分(結
晶質部分)は目視での識別は困難であり、微小欠陥であ
るために分析機器によってもその検出は困難であった。
本願発明では加熱によりかかるストレスに対して誘電体
皮膜の結晶質部分がアモルファス部分よりも機械的強度
が低いことを利用することによって、その検出が初めて
可能となった。これによって、誘電体皮膜の結晶質部
分、すなわち欠陥部分がそこに生じるクラックとして検
出される。このクラックはアモルファス部分と結晶質部
分との境界だけではなく、結晶質部分の領域内部にも微
細に生じていると推定される。このクラック部分へは化
学洗浄液が浸透しやすいため、その短時間の溶解除去が
可能であり、効率的な欠陥除去もできるようになった。
また、結晶質の酸化物の下にあると推定される不純物も
容易に除去することもできる。さらに欠陥修復工程にお
いて欠陥部分が除去されたことによってできた空隙を修
復し、誘電体としてのアモルファスNb酸化皮膜の健全
化を図ることができ、ひいては優れた性能を有するNb
固体電解コンデンサの製造が可能となる。また、欠陥検
出工程における加熱は大気中で行ってよい。このとき、
加熱温度、時間ともに大きいほど効果的にクラックを発
生させることができるが、加熱温度としては100〜3
00℃が望ましい。100℃は熱ストレスとして効果の
生じる下限温度であり、300℃は大気中でNb多孔質
体が酸化しない上限の温度である。この温度領域の中で
コンデンサとして実装された後に受ける可能性の有る温
度以上であることが特に望ましく、ハンダリフロー温度
(240〜260℃)が目安となる。加熱の保持時間は
10秒以上がよい。
Originally, it was difficult to visually identify the defective portion (crystalline portion) in the thin film of the dielectric film, and it was difficult to detect it even by an analytical instrument because it was a minute defect.
In the present invention, the fact that the crystalline portion of the dielectric film has a lower mechanical strength than the amorphous portion against the stress applied by heating can be detected for the first time. As a result, the crystalline portion of the dielectric film, that is, the defective portion is detected as a crack generated therein. It is presumed that the cracks are finely generated not only at the boundary between the amorphous portion and the crystalline portion but also inside the region of the crystalline portion. Since the chemical cleaning liquid easily penetrates into the cracked portions, the chemical cleaning liquid can be dissolved and removed in a short time, and the defect can be efficiently removed.
Further, it is possible to easily remove impurities which are presumed to be under the crystalline oxide. Further, the voids formed by removing the defective portion in the defect repairing process can be repaired, the soundness of the amorphous Nb oxide film as a dielectric can be improved, and, as a result, Nb having excellent performance can be obtained.
It is possible to manufacture a solid electrolytic capacitor. The heating in the defect detection step may be performed in the atmosphere. At this time,
The larger the heating temperature and time, the more effectively the cracks can be generated, but the heating temperature is 100 to 3
00 ° C is desirable. 100 ° C. is the lower limit temperature at which the effect of heat stress is produced, and 300 ° C. is the upper limit temperature at which the Nb porous body is not oxidized in the atmosphere. It is particularly preferable that the temperature is higher than the temperature that may be received after the capacitor is mounted in this temperature range, and the solder reflow temperature (240 to 260 ° C.) is a standard. The holding time for heating is preferably 10 seconds or more.

【0027】前記課題を解決するために提供する本願第
十の発明に係るNb固体電解コンデンサの製造方法は、
弁作用金属からなる多孔質体を化成液中で陽極として電
気化学反応による化成処理を行うことによって多孔質体
表面に誘電体皮膜を形成し、その表層に固体電解質層を
形成し、さらにその上に電極を形成し、全体をモールド
外装してなる固体電解コンデンサの製造方法において、
誘電体皮膜形成前に化学洗浄によりNbからなる多孔質
体の表面のNb気相酸化物または不純物を除去する表面
清浄化工程と、化成処理によりNbからなる多孔質体の
表面にアモルファスNb酸化物からなる誘電体皮膜を形
成する誘電体形成工程と、加熱により前記誘電体皮膜の
欠陥部分にクラックを発生させる欠陥検出工程と、化学
洗浄により前記欠陥部分を除去する欠陥除去工程と、化
成処理により前記欠陥部分を修復する欠陥修復工程とを
備えることを特徴とする。本願発明では、前述の第九の
発明に加えて、アモルファスNb酸化皮膜として欠陥部
分の原因となるNb気相酸化物または不純物を予め除去
し、Nb多孔質体表面を清浄化することによって、後か
ら行う化成処理で形成される誘電体としてのアモルファ
スNb酸化皮膜の健全化を図ることができるため、さら
に優れた性能を有するNb固体電解コンデンサの製造が
可能となる。
A method of manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to the tenth invention of the present application, which is provided to solve the above-mentioned problems, comprises:
A dielectric film is formed on the surface of the porous body by performing a chemical conversion treatment by an electrochemical reaction using a porous body made of a valve metal as an anode in a chemical conversion liquid, and a solid electrolyte layer is formed on the surface of the porous body. In the method of manufacturing a solid electrolytic capacitor, which comprises forming electrodes on the
A surface cleaning step of removing Nb vapor-phase oxides or impurities on the surface of the Nb porous body by chemical cleaning before forming the dielectric film, and an amorphous Nb oxide on the surface of the Nb porous body by chemical conversion treatment. A dielectric forming step of forming a dielectric film consisting of, a defect detecting step of generating a crack in a defective portion of the dielectric film by heating, a defect removing step of removing the defective portion by chemical cleaning, and a chemical conversion treatment. And a defect repairing step of repairing the defective portion. In the invention of the present application, in addition to the ninth invention described above, the Nb gas phase oxide or impurities that cause a defective portion as an amorphous Nb oxide film is removed in advance, and the surface of the Nb porous body is cleaned. Since it is possible to improve the soundness of the amorphous Nb oxide film as a dielectric formed by the chemical conversion treatment carried out from above, it is possible to manufacture an Nb solid electrolytic capacitor having further excellent performance.

【0028】前記課題を解決するために提供する本願第
十一の発明に係るNb固体電解コンデンサの製造方法
は、本願第九または第十の発明において、前記欠陥修復
工程まで一通り処理を行った後、欠陥検出工程から欠陥
修復工程までの工程を少なくとも一以上繰返して行うこ
とを特徴とする。これにより、一回目の欠陥検出工程か
ら欠陥修復工程までの処理によっても誘電体皮膜中に欠
陥部分が残存した場合でも、二回目以降の欠陥検出工程
から欠陥修復工程までの処理によってその欠陥部分を完
全に除去することが可能である。したがって、最終的に
健全な誘電体皮膜を得ることが可能であり、より一層優
れた性能を有するNb固体電解コンデンサの製造が可能
となる。なお、繰り返しの実施は欠陥修復工程終了後の
抜き取り検査によるLC測定によって判断するとよい。
The method of manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to the eleventh invention of the present application, which is provided for solving the above-mentioned problems, is the same as that of the ninth or tenth invention of the present application, except that the defect repairing step is generally performed. After that, at least one or more steps from the defect detection step to the defect repair step are repeated. As a result, even if the defect part remains in the dielectric film even after the first defect detection process to the defect repair process, the defective part is removed by the second and subsequent defect detection processes to the defect repair process. It can be completely removed. Therefore, it is possible to finally obtain a sound dielectric film, and it is possible to manufacture an Nb solid electrolytic capacitor having further excellent performance. The repeated execution may be judged by the LC measurement by the sampling inspection after the defect repairing process is completed.

【0029】前記課題を解決するために提供する本願第
十二の発明に係るNb固体電解コンデンサの製造方法
は、本願第六または第八または第十の発明において、前
記表面清浄化工程が、Nb5+酸化物より低い酸化数の
Nb酸化物またはNb多孔質体に含まれる不純物元素を
溶解する酸、アルカリ水溶液のうち、いすれか一つ以上
の水溶液中にNb多孔質体を浸漬する処理であることを
特徴とする。本願発明はNb5+酸化物より低い酸化数
のNb酸化物であるNb気相酸化物及び不純物が酸、ア
ルカリに溶解しやすい特性を利用するものである。これ
によって、Nb表面を清浄化することが可能となり、後
から行う化成処理で形成される誘電体としてのアモルフ
ァスNb酸化皮膜の健全化を図ることができるため、さ
らに優れた性能を有するNb固体電解コンデンサの製造
が可能となる。
The method for producing an Nb solid electrolytic capacitor according to the twelfth invention of the present application, which is provided for solving the above-mentioned problems, is the method of the sixth, eighth or tenth invention of the present application, wherein the surface cleaning step is Nb. 5+ oxide Nb oxide having a lower oxidation number or an acid element that dissolves an impurity element contained in the Nb porous body, or an alkaline aqueous solution, by immersing the Nb porous body in one or more aqueous solutions It is characterized by being. The present invention utilizes the property that Nb gas-phase oxide, which is an Nb oxide having a lower oxidation number than Nb 5+ oxide, and impurities are easily dissolved in acid and alkali. This makes it possible to clean the Nb surface and to improve the soundness of the amorphous Nb oxide film as a dielectric formed by the chemical conversion treatment which will be performed later. Therefore, the Nb solid electrolyte having further excellent performance can be obtained. Capacitors can be manufactured.

【0030】前記課題を解決するために提供する本願第
十三の発明に係るNb固体電解コンデンサの製造方法
は、本願第六または第八または第十の発明において、前
記表面清浄化工程が、硫酸及び硝酸及び水酸化カリウム
及び水酸化ナトリウム及びアンモニアからなる群の中か
ら少なくとも1つを含む酸、またはアルカリ水溶液中に
Nb多孔質体を浸漬する処理であることを特徴とする。
本願発明はNb5+酸化物より低い酸化数のNb酸化物
であるNb気相酸化物及び不純物が酸、アルカリに溶解
しやすい特性を利用するものである。この場合、酸、ア
ルカリ水溶液はNb5+酸化物とNb多孔質体自体をも
溶解しない硫酸、硝酸、水酸化カリウム、水酸化ナトリ
ウム、アンモニアなどがよい。これによって、Nb表面
を清浄化することが可能となり、後から行う化成処理で
形成される誘電体としてのアモルファスNb酸化皮膜の
健全化を図ることができるため、さらに優れた性能を有
するNb固体電解コンデンサの製造が可能となる。
The method for producing an Nb solid electrolytic capacitor according to the thirteenth invention of the present application, which is provided for solving the above-mentioned problems, is the method of the sixth, eighth or tenth invention of the present application, wherein the surface cleaning step is sulfuric acid. And a treatment of immersing the Nb porous body in an acid or alkaline aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of nitric acid, potassium hydroxide, sodium hydroxide, and ammonia.
The present invention utilizes the property that Nb gas-phase oxide, which is an Nb oxide having a lower oxidation number than Nb 5+ oxide, and impurities are easily dissolved in acid and alkali. In this case, the acid or alkali aqueous solution is preferably sulfuric acid, nitric acid, potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonia or the like which does not dissolve the Nb 5+ oxide and the Nb porous body itself. This makes it possible to clean the Nb surface and to improve the soundness of the amorphous Nb oxide film as a dielectric formed by the chemical conversion treatment which will be performed later. Therefore, the Nb solid electrolyte having further excellent performance can be obtained. Capacitors can be manufactured.

【0031】前記課題を解決するために提供する本願第
十四の発明に係るNb固体電解コンデンサの製造方法
は、本願第六または第八または第十または第十二または
第十三の発明において、前記表面清浄化工程の完了した
Nb多孔質体を空気に触れさせることなく、つぎの誘電
体形成工程に投入することを特徴とする。これにより、
表面が清浄化されたNb多孔質体の表面に再度Nb気相
酸化物を形成させることなく健全な誘電体を形成するこ
とができるため、より優れた性能を有するNb固体電解
コンデンサの製造が可能となる。
A method for manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to a fourteenth invention of the present application, which is provided for solving the above-mentioned problems, is the sixth or eighth or tenth or the twelfth or thirteenth invention of the present application, It is characterized in that the Nb porous body whose surface cleaning step has been completed is introduced into the next dielectric body forming step without being exposed to air. This allows
Since a healthy dielectric can be formed on the surface of the Nb porous body whose surface has been cleaned without forming Nb vapor-phase oxide again, it is possible to manufacture an Nb solid electrolytic capacitor having superior performance. Becomes

【0032】前記課題を解決するために提供する本願第
十五の発明に係るNb固体電解コンデンサの製造方法
は、本願第七〜第十一の発明において、前記欠陥除去工
程が、Nb5+酸化物より低い酸化数のNb酸化物また
はNb多孔質体に含まれる不純物元素を溶解する酸、ア
ルカリ水溶液のうち、いすれか一つ以上の水溶液中にN
b多孔質体を浸漬する処理であることを特徴とする。本
願発明はNb5+酸化物(誘電体として望ましいアモル
ファスNb酸化物)より低い酸化数のNb酸化物(Nb
O、NbO(低級Nb酸化物))、すなわち欠陥部分
は酸、アルカリに溶解しやすい特性を利用するものであ
る。これによって、欠陥部分のみを選択的に溶解除去す
ることが可能となり、誘電体としてのアモルファスNb
酸化皮膜の健全化を図ることができるため、さらに優れ
た性能を有するNb固体電解コンデンサの製造が可能と
なる。なお、本願発明において表面清浄化工程を含む製
造方法では、欠陥除去工程としての化学洗浄条件は表面
清浄化工程の化学洗浄条件に拘束されるものではなく、
双方同一条件で行ってもよいし、異なった条件でもよ
い。
The method of manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to the fifteenth invention of the present application, which is provided for solving the above-mentioned problems, is the method of manufacturing the Nb solid electrolytic capacitor according to the seventh to eleventh inventions of the present application, wherein the defect removal step is Nb 5+ oxide. Nb in an aqueous solution of at least one of an acid and an alkaline aqueous solution which dissolves an impurity element contained in a Nb oxide or Nb porous body having a lower oxidation number.
b It is a process of immersing the porous body. The present invention has a lower oxidation number than Nb 5+ oxide (amorphous Nb oxide desirable as a dielectric).
O and NbO 2 (lower Nb oxide), that is, the defective portion utilizes the property of being easily dissolved in acid or alkali. This makes it possible to selectively dissolve and remove only the defective portion, and the amorphous Nb as a dielectric is removed.
Since the soundness of the oxide film can be improved, it is possible to manufacture the Nb solid electrolytic capacitor having further excellent performance. In the manufacturing method including the surface cleaning step in the present invention, the chemical cleaning condition as the defect removing step is not restricted by the chemical cleaning condition of the surface cleaning step,
Both conditions may be the same or different conditions may be used.

【0033】前記課題を解決するために提供する本願第
十六の発明に係るNb固体電解コンデンサの製造方法
は、本願第七〜第十一の発明において、前記欠陥除去工
程が、硫酸及び硝酸及び水酸化カリウム及び水酸化ナト
リウム及びアンモニアからなる群の中から少なくとも1
つを含む酸、またはアルカリ水溶液中にNb多孔質体を
浸漬する処理であることを特徴とする。本願発明はNb
5+酸化物(誘電体として望ましいアモルファスNb酸
化物)より低い酸化数のNb酸化物(NbO、NbO
(低級Nb酸化物))、すなわち欠陥部分は酸、アルカ
リに溶解しやすい特性を利用するものである。この場
合、酸、アルカリ水溶液はNb5+酸化物とNb多孔質
体自体をも溶解しない硫酸、硝酸、水酸化カリウム、水
酸化ナトリウム、アンモニアなどがよい。これによっ
て、欠陥部分のみを選択的に溶解除去することが可能と
なり、誘電体としてのアモルファスNb酸化皮膜の健全
化を図ることができるため、さらに優れた性能を有する
Nb固体電解コンデンサの製造が可能となる。なお、本
願発明において表面清浄化工程を含む製造方法では、欠
陥除去工程としての化学洗浄条件は表面清浄化工程の化
学洗浄条件に拘束されるものではなく、双方同一条件で
行ってもよいし、異なった条件でもよい。
The method of manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to the sixteenth invention of the present application, which is provided for solving the above-mentioned problems, is the method of the seventh to eleventh inventions of the present application, wherein the defect removing step is performed by adding sulfuric acid and nitric acid. At least one selected from the group consisting of potassium hydroxide, sodium hydroxide and ammonia
It is characterized in that it is a treatment of immersing the Nb porous body in an acid or alkaline aqueous solution containing one. The present invention is Nb
Nb oxides (NbO, NbO 2 ) having a lower oxidation number than 5+ oxide (amorphous Nb oxide desirable as a dielectric)
(Lower Nb oxide), that is, the defective portion utilizes the property of being easily dissolved in acid or alkali. In this case, the acid or alkali aqueous solution is preferably sulfuric acid, nitric acid, potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonia or the like which does not dissolve the Nb 5+ oxide and the Nb porous body itself. As a result, only the defective portion can be selectively dissolved and removed, and the amorphous Nb oxide film as a dielectric can be made sound, so that it is possible to manufacture an Nb solid electrolytic capacitor having further excellent performance. Becomes In the manufacturing method including the surface cleaning step in the present invention, the chemical cleaning conditions as the defect removing step are not restricted to the chemical cleaning conditions of the surface cleaning step, and both may be performed under the same conditions, Different conditions may be used.

【0034】前記課題を解決するために提供する本願第
十七の発明に係るNb固体電解コンデンサの製造方法
は、本願第七〜第十六の発明において、前記欠陥修復工
程の化成電圧の値を前記誘電体形成工程の化成電圧の値
以下とすることを特徴とする。最初に形成される酸化皮
膜の厚みが誘電体としての目標の厚みであり、欠陥修復
工程において酸化皮膜の修復が当初の酸化皮膜の厚み以
下に制御されながら、誘電体としてのアモルファスNb
酸化皮膜の健全化が図ることができるため、設計目標通
りのコンデンサ性能が確保できる。なお、この工程にお
ける化成電圧値を誘電体皮膜形成時の化成電圧値よりも
高くすると、誘電体皮膜全体がさらに成長し厚くなるた
め、静電容量が変動してしまう。しかも、皮膜全体が成
長すると再度欠陥部分が形成され、誘電体皮膜の健全化
を目指す上では好ましくない。
The method for manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to the seventeenth invention of the present application, which is provided for solving the above-mentioned problems, is the method of manufacturing the Nb solid electrolytic capacitor according to the seventh to sixteenth inventions, wherein the value of the formation voltage in the defect repairing step is It is characterized in that it is not more than the value of the formation voltage in the dielectric forming step. The thickness of the oxide film formed first is the target thickness of the dielectric, and the repair of the oxide film is controlled to be equal to or less than the initial thickness of the oxide film in the defect repairing process, while the amorphous Nb as the dielectric is controlled.
Since the oxide film can be made sound, the capacitor performance as designed can be secured. If the formation voltage value in this step is made higher than the formation voltage value at the time of forming the dielectric film, the entire dielectric film further grows and becomes thicker, and the capacitance fluctuates. Moreover, when the entire film grows, a defective portion is formed again, which is not preferable in order to improve the soundness of the dielectric film.

【0035】なお、本願発明の欠陥修復工程で行われる
化成処理は、前述の通り、誘電体であるアモルファスN
b酸化皮膜の欠陥部分を積極的に除去した跡である空隙
にアモルファスNb酸化物を形成して修復する処理であ
り、誘電体皮膜(アモルファスNb酸化皮膜)の健全化
方法を構成する一つの処理である。一方、Ta固体電解
コンデンサ製造時に再化成処理と呼ばれる誘電体の修復
処理が行われることがあるが、固体電解質層が形成され
る段階で誘電体がダメージを受けたことによる損傷部分
を修復するためのものであり、誘電体皮膜を健全化する
ためのものではなく、本願発明とは修復を行うタイミン
グと修復の目的が異なる。
The chemical conversion treatment performed in the defect repairing step of the present invention is, as described above, the amorphous N that is a dielectric.
This is a treatment for forming and repairing amorphous Nb oxide in the voids that are the traces of the active removal of the defective portion of the b oxide film, and is one treatment that constitutes a sounding method for the dielectric film (amorphous Nb oxide film). Is. On the other hand, when the Ta solid electrolytic capacitor is manufactured, a dielectric restoration process called re-formation treatment may be performed. However, in order to restore a damaged portion due to damage to the dielectric at the stage of forming the solid electrolyte layer. The present invention is not for making the dielectric film sound, and differs from the present invention in the timing of repair and the purpose of repair.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】以下に、本願発明の一実施の形態
について図面を参照して詳細に説明する。図1は本願発
明に係るNb固体電解コンデンサの製造方法の一実施の
形態を示すフローチャート図である。本実施の形態は図
4に示される従来の製造方法の誘電体形成工程(S9
1)の前後に誘電体であるアモルファスNb酸化皮膜の
健全化を図るための工程を付加したものである。なお、
本願発明の製造方法にて得られるNb固体電解コンデン
サの外見上の構成は図5に示される従来のコンデンサと
同一である。以下に図1及び図2を参照しながら、製造
方法の各工程を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow chart showing an embodiment of a method for manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to the present invention. In this embodiment, the dielectric forming step (S9) of the conventional manufacturing method shown in FIG.
Before and after 1), a process for improving the soundness of the amorphous Nb oxide film which is a dielectric is added. In addition,
The appearance of the Nb solid electrolytic capacitor obtained by the manufacturing method of the present invention is the same as that of the conventional capacitor shown in FIG. Each step of the manufacturing method will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

【0037】(ステップS1)表面清浄化工程 Nb粉末を真空焼結して形成したNb多孔質体1を6w
t.%硝酸水溶液または6wt.%水酸化カリウム水溶
液のいずれか1つの水溶液中に浸漬して多孔質体表面を
化学洗浄を行った。この化学洗浄によってNb多孔質体
1表層に存在したNb気相酸化物や不純物が除去され、
Nb多孔質体1表面が清浄化される。ここで用いるNb
多孔質体1に関する粉末のプレス成形および焼結条件は
従来の技術として説明した条件と同一であり、Nb多孔
質体1の形状、サイズは市販されている静電容量規格3
30μFのTa固体電解コンデンサのTa多孔質体と同
一とした。なお、上記水溶液以外に同等の化学洗浄力を
有する酸、アルカリ水溶液として硫酸水溶液、水酸化ナ
トリウム水溶液、アンモニア水溶液がある。この化学洗
浄が完了したNb多孔質体1について、その表面を乾燥
させることなく常に水膜に覆われているように管理しな
がら、上記化学洗浄液が残存しないように中和洗浄し、
つぎの工程に供した。
(Step S1) Surface cleaning step 6 W of Nb porous body 1 formed by vacuum sintering Nb powder
t. % Nitric acid aqueous solution or 6 wt. % Aqueous solution of potassium hydroxide, and the surface of the porous body was chemically cleaned. By this chemical cleaning, Nb vapor phase oxides and impurities existing on the surface layer of the Nb porous body 1 are removed,
The surface of the Nb porous body 1 is cleaned. Nb used here
The powder press molding and sintering conditions relating to the porous body 1 are the same as those described as the prior art, and the shape and size of the Nb porous body 1 are the capacitance standard 3 which is commercially available.
It was the same as the Ta porous body of the 30 μF Ta solid electrolytic capacitor. In addition to the above-mentioned aqueous solutions, there are acids having an equivalent chemical cleaning power, and aqueous solutions of sulfuric acid, aqueous solutions of sodium hydroxide, and aqueous solutions of ammonia as alkaline solutions. With respect to the Nb porous body 1 on which the chemical cleaning has been completed, neutralization cleaning is performed so that the chemical cleaning liquid does not remain, while the surface of the Nb porous body 1 is controlled to be always covered with a water film without being dried.
It was subjected to the next step.

【0038】(ステップS2)誘電体形成工程 表面清浄化が完了したNb多孔質体1について従来の製
造方法と同様の陽極酸化法により、その表面に誘電体皮
膜2を形成した。このとき、化成液として80℃の0.
6vol.%の燐酸水溶液を使用し、静電容量330μ
Fの規格品を目標に所定の条件(化成電圧Vf)で化成
電流が飽和するまで陽極酸化を行った。このとき形成さ
れた誘電体皮膜(アモルファスNb酸化皮膜)2にはコ
ンデンサとしての性能を損なう欠陥部分29が含まれて
いることがある。
(Step S2) Dielectric Forming Step The dielectric film 2 was formed on the surface of the Nb porous body 1 whose surface had been cleaned by the anodic oxidation method similar to the conventional manufacturing method. At this time, as a chemical conversion liquid at 80 ° C.
6 vol. % Phosphoric acid aqueous solution, electrostatic capacity 330μ
Anodic oxidation was performed with the standard product of F as the target under a predetermined condition (formation voltage Vf) until the formation current was saturated. The dielectric film (amorphous Nb oxide film) 2 formed at this time may include a defective portion 29 that impairs the performance of the capacitor.

【0039】(ステップS3)欠陥検出工程 誘電体皮膜2が形成されたNb多孔質体1について、大
気中で260℃に加熱し、10秒間保持し、加熱後自然
冷却とした。これによって、欠陥部分29にクラック2
9aが生じる。
(Step S3) Defect Detection Step The Nb porous body 1 on which the dielectric film 2 was formed was heated to 260 ° C. in the atmosphere, held for 10 seconds, and then naturally cooled after heating. As a result, the crack 2 is formed in the defective portion 29.
9a occurs.

【0040】(ステップS4)欠陥除去工程 欠陥検出工程が完了したNb多孔質体1を6wt.%硝
酸水溶液または6wt.%水酸化カリウム水溶液のいず
れか1つの水溶液中に浸漬して多孔質体表面を化学洗浄
を行った。この化学洗浄によって欠陥部分29(クラッ
クが生じた欠陥部分も含む)や不純物(図示せず)が除
去され、誘電体皮膜2中に空隙29bができる。なお、
上記水溶液以外に同等の化学洗浄力を有する酸、アルカ
リ水溶液として硫酸水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、
アンモニア水溶液がある。この化学洗浄が完了したNb
多孔質体1について、その表面を乾燥させることなく常
に水膜に覆われているように管理しながら、上記化学洗
浄液が残存しないように中和洗浄し、つぎの工程に供し
た。
(Step S4) Defect Removal Step 6 wt. % Nitric acid aqueous solution or 6 wt. % Aqueous solution of potassium hydroxide, and the surface of the porous body was chemically cleaned. By this chemical cleaning, the defective portion 29 (including the defective portion having a crack) and impurities (not shown) are removed, and a void 29b is formed in the dielectric film 2. In addition,
In addition to the above aqueous solution, an acid having the same chemical cleaning power, an aqueous sulfuric acid solution as an alkaline aqueous solution, an aqueous sodium hydroxide solution,
There is an aqueous ammonia solution. Nb that has completed this chemical cleaning
The porous body 1 was neutralized and washed so that the chemical cleaning liquid did not remain, while being controlled so that the surface thereof was always covered with a water film without being dried, and the porous body 1 was subjected to the next step.

【0041】(ステップS5)欠陥修復工程 誘電体皮膜2の欠陥部分29の除去が完了したNb多孔
質体1について陽極酸化法により誘電体皮膜2の修復を
行った。このとき、化成液として80℃の0.6vo
l.%の燐酸水溶液を使用し、誘電体皮膜形成時と同じ
化成電圧の値Vfで化成電流が飽和するまで陽極酸化を
行った。この処理により、空隙29bが健全なアモルフ
ァスNb酸化皮膜で埋められ、修復される。
(Step S5) Defect Repair Process The dielectric film 2 was repaired by the anodic oxidation method on the Nb porous body 1 from which the defective portion 29 of the dielectric film 2 was completely removed. At this time, as a chemical conversion liquid, 0.6 vo of 80 ° C
l. % Phosphoric acid aqueous solution was used and anodization was performed until the formation current was saturated at the same formation voltage value Vf as when the dielectric film was formed. By this treatment, the void 29b is filled with a healthy amorphous Nb oxide film and repaired.

【0042】(ステップS6)固体電解質層形成工程 誘電体皮膜2が形成されたNb多孔質体1について、以
下のいずれか1つの方法により誘電体皮膜2上に固体電
解質層を形成させた。これらの形成条件は従来の製造方
法と同一条件である。 誘電体皮膜2の上にチオフェン誘導体を酸化重合させ
て導電性高分子層を形成する。 硝酸マンガン溶液中に浸漬した後、加熱分解によって
誘電体皮膜2の上に二酸化マンガン層を形成する。
(Step S6) Solid Electrolyte Layer Forming Step Regarding the Nb porous body 1 having the dielectric film 2 formed thereon, a solid electrolyte layer was formed on the dielectric film 2 by any one of the following methods. These forming conditions are the same as those in the conventional manufacturing method. A thiophene derivative is oxidatively polymerized on the dielectric film 2 to form a conductive polymer layer. After soaking in a manganese nitrate solution, a manganese dioxide layer is formed on the dielectric film 2 by thermal decomposition.

【0043】(ステップS7〜S10)グラファイト層
形成、Agペースト層形成、リードフレーム接合、モー
ルド外装 前記固体電解質層の上にグラファイト層、さらにAgペ
ースト層を形成する。つぎに陽極の素子リード線にリー
ドフレーム陽極部をスポット溶接によって接合し、Ag
ペースト層にリードフレーム陰極部を接着銀によって接
合し、最後に全体を樹脂でモールド外装する。これらの
工程の製造条件は従来の製造方法と同一条件である。
(Steps S7 to S10) Graphite layer formation, Ag paste layer formation, lead frame bonding, mold exterior A graphite layer and then an Ag paste layer are formed on the solid electrolyte layer. Next, the lead frame anode part is joined to the element lead wire of the anode by spot welding, and Ag
The lead frame cathode part is bonded to the paste layer with adhesive silver, and finally the whole is molded and covered with resin. The manufacturing conditions of these steps are the same as those of the conventional manufacturing method.

【0044】以上の工程を経て、本願発明の製造方法に
よるNb固体電解コンデンサが完成する。なお、前述の
表面清浄化工程、または欠陥検出工程、またはアモルフ
ァスNb酸化皮膜の健全化処理(欠陥検出工程・欠陥除
去工程・欠陥修復工程)は適宜省略が可能である。
Through the above steps, the Nb solid electrolytic capacitor by the manufacturing method of the present invention is completed. The surface cleaning step, the defect detecting step, or the sounding treatment of the amorphous Nb oxide film (defect detecting step, defect removing step, defect repairing step) can be appropriately omitted.

【0045】(評価方法)本願発明の効果を計る手段と
して、Agペースト層形成工程が終了した段階のものを
供試材(n=5)とし、リフロー加熱前後のLC特性を
測定した。 LC特性測定条件は印加電圧:4V、測定時間:電圧印
加後30sec値とし、リフロー加熱条件は、エアリフ
ロー方式によって加熱温度240℃、保持時間10秒
間、加熱後大気中自然冷却とした。また、リフロー加熱
前の供試材について、周波数100kHzのときの等価
直列抵抗(以下、ESRと称す)を測定した。
(Evaluation Method) As a means for measuring the effect of the present invention, the material after the Ag paste layer forming step was used as a test material (n = 5), and the LC characteristics before and after the reflow heating were measured. The LC characteristic measurement conditions were an applied voltage: 4 V, a measurement time: a value of 30 sec after voltage application, and the reflow heating conditions were a heating temperature of 240 ° C., a holding time of 10 seconds, and natural cooling in the air after heating by an air reflow method. Further, the equivalent series resistance (hereinafter referred to as ESR) at a frequency of 100 kHz was measured for the test material before the reflow heating.

【0046】本願発明に係るその他の実施の形態につい
て図3を参照しながら説明する。本願発明の製造方法を
構成する各工程は図1と同じで、その条件も同じである
が、アモルファスNb酸化皮膜の健全化処理P11にお
いて欠陥検出工程−欠陥除去工程−欠陥修復工程を必要
に応じて繰り返す点が異なる。その繰り返しは、欠陥修
復工程が完了した段階で抜き取りにより前述のLC特性
評価を行い、固体電解質層が導電性高分子層の場合にL
C値20μA以下、二酸化マンガン層の場合にLC値2
μA以下となった時点を終点と判断した。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The steps constituting the manufacturing method of the present invention are the same as those in FIG. 1 and the conditions are also the same, but the defect detection step-defect removal step-defect repair step may be performed as necessary in the restoration process P11 of the amorphous Nb oxide film. The point is repeated. The repetition is repeated at the stage when the defect repairing process is completed, and the above-mentioned LC characteristic evaluation is performed. When the solid electrolyte layer is a conductive polymer layer, L
C value 20 μA or less, LC value 2 in case of manganese dioxide layer
The time point at which the value became μA or less was determined to be the end point.

【0047】(実施例1)図1のフローチャートに従
い、Nb多孔質体について、表面清浄化工程―誘電体形
成工程―固体電解質層形成工程―グラファイト層形成工
程―Agペースト層形成工程の処理を行った。表面清浄
化工程では6wt.%硝酸水溶液による化学洗浄を行
い、固体電解質層は導電性高分子層とした。 (実施例2)図1のフローチャートに従い、Nb多孔質
体について、表面清浄化工程―誘電体形成工程―固体電
解質層形成工程―グラファイト層形成工程―Agペース
ト層形成工程の処理を行った。表面清浄化工程では6w
t.%水酸化カリウム水溶液による化学洗浄を行い、固
体電解質層は導電性高分子層とした。 (実施例3)図1のフローチャートに従い、Nb多孔質
体について、誘電体形成工程―欠陥除去工程―欠陥修復
工程―固体電解質層形成工程―グラファイト層形成工程
―Agペースト層形成工程の処理を行った。欠陥除去工
程では6wt.%硝酸水溶液による化学洗浄を行い、固
体電解質層は導電性高分子層とした。 (実施例4)図1のフローチャートに従い、Nb多孔質
体について、誘電体形成工程―欠陥除去工程―欠陥修復
工程―固体電解質層形成工程―グラファイト層形成工程
―Agペースト層形成工程の処理を行った。欠陥除去工
程では6wt.%水酸化カリウム水溶液による化学洗浄
を行い、固体電解質層は導電性高分子層とした。 (実施例5)図1のフローチャートに従い、Nb多孔質
体について、誘電体形成工程―欠陥検出工程―欠陥除去
工程―欠陥修復工程―固体電解質層形成工程―グラファ
イト層形成工程―Agペースト層形成工程の処理を行っ
た。欠陥除去工程では6wt.%硝酸水溶液による化学
洗浄を行い、固体電解質層は導電性高分子層とした。 (実施例6)図1のフローチャートに従い、Nb多孔質
体について、誘電体形成工程―欠陥検出工程―欠陥除去
工程―欠陥修復工程―固体電解質層形成工程―グラファ
イト層形成工程―Agペースト層形成工程の処理を行っ
た。欠陥除去工程では6wt.%水酸化カリウム水溶液
による化学洗浄を行い、固体電解質層は導電性高分子層
とした。 (実施例7)図1のフローチャートに従い、Nb多孔質
体について、表面清浄化工程―誘電体形成工程―欠陥検
出工程―欠陥除去工程―欠陥修復工程―固体電解質層形
成工程―グラファイト層形成工程―Agペースト層形成
工程の処理を行った。表面清浄化工程、欠陥除去工程と
もに6wt.%硝酸水溶液による化学洗浄を行い、固体
電解質層は導電性高分子層とした。 (実施例8)図1のフローチャートに従い、Nb多孔質
体について、表面清浄化工程―誘電体形成工程―欠陥検
出工程―欠陥除去工程―欠陥修復工程―固体電解質層形
成工程―グラファイト層形成工程―Agペースト層形成
工程の処理を行った。表面清浄化工程、欠陥除去工程と
もに6wt.%水酸化カリウム水溶液による化学洗浄を
行い、固体電解質層は導電性高分子層とした。 (実施例9)図3のフローチャートに従い、Nb多孔質
体について、表面清浄化工程―誘電体形成工程―欠陥検
出工程―欠陥除去工程―欠陥修復工程―欠陥検出工程―
欠陥除去工程―欠陥修復工程―欠陥検出工程―欠陥除去
工程―欠陥修復工程―固体電解質層形成工程―グラファ
イト層形成工程―Agペースト層形成工程の処理を行っ
た。表面清浄化工程では6wt.%水酸化カリウム水溶
液、欠陥除去工程ではに6wt.%硝酸水溶液による化
学洗浄を行い、固体電解質層は導電性高分子層とした。
欠陥検出工程―欠陥除去工程―欠陥修復工程の繰り返し
は前述の通り、3回であった。
Example 1 According to the flow chart of FIG. 1, the Nb porous body was subjected to a surface cleaning step-dielectric forming step-solid electrolyte layer forming step-graphite layer forming step-Ag paste layer forming step. It was In the surface cleaning process, 6 wt. % Nitric acid aqueous solution was used for chemical cleaning, and the solid electrolyte layer was used as a conductive polymer layer. (Example 2) According to the flowchart of FIG. 1, the Nb porous body was subjected to a surface cleaning step-dielectric forming step-solid electrolyte layer forming step-graphite layer forming step-Ag paste layer forming step. 6w in the surface cleaning process
t. % Aqueous solution of potassium hydroxide was used for chemical cleaning, and the solid electrolyte layer was used as a conductive polymer layer. (Embodiment 3) According to the flowchart of FIG. 1, the Nb porous body is subjected to the following processes: dielectric formation step-defect removal step-defect repair step-solid electrolyte layer formation step-graphite layer formation step-Ag paste layer formation step. It was In the defect removal process, 6 wt. % Nitric acid aqueous solution was used for chemical cleaning, and the solid electrolyte layer was used as a conductive polymer layer. (Embodiment 4) According to the flow chart of FIG. 1, the Nb porous body is subjected to the treatments of dielectric forming step-defect removing step-defect repairing step-solid electrolyte layer forming step-graphite layer forming step-Ag paste layer forming step. It was In the defect removal process, 6 wt. % Aqueous solution of potassium hydroxide was used for chemical cleaning, and the solid electrolyte layer was used as a conductive polymer layer. (Embodiment 5) According to the flowchart of FIG. 1, for Nb porous body, dielectric forming step-defect detecting step-defect removing step-defect repairing step-solid electrolyte layer forming step-graphite layer forming step-Ag paste layer forming step Was processed. In the defect removal process, 6 wt. % Nitric acid aqueous solution was used for chemical cleaning, and the solid electrolyte layer was used as a conductive polymer layer. (Embodiment 6) According to the flowchart of FIG. 1, for Nb porous body, dielectric forming step-defect detecting step-defect removing step-defect repairing step-solid electrolyte layer forming step-graphite layer forming step-Ag paste layer forming step Was processed. In the defect removal process, 6 wt. % Aqueous solution of potassium hydroxide was used for chemical cleaning, and the solid electrolyte layer was used as a conductive polymer layer. (Embodiment 7) According to the flowchart of FIG. 1, for Nb porous body, surface cleaning step-dielectric forming step-defect detecting step-defect removing step-defect repairing step-solid electrolyte layer forming step-graphite layer forming step- The Ag paste layer forming process was performed. Both the surface cleaning process and the defect removal process are 6 wt. % Nitric acid aqueous solution was used for chemical cleaning, and the solid electrolyte layer was used as a conductive polymer layer. (Embodiment 8) According to the flowchart of FIG. 1, for Nb porous body, surface cleaning step-dielectric forming step-defect detecting step-defect removing step-defect repairing step-solid electrolyte layer forming step-graphite layer forming step- The Ag paste layer forming process was performed. Both the surface cleaning process and the defect removal process are 6 wt. % Aqueous solution of potassium hydroxide was used for chemical cleaning, and the solid electrolyte layer was used as a conductive polymer layer. (Embodiment 9) According to the flowchart of FIG. 3, for Nb porous material, surface cleaning step-dielectric forming step-defect detecting step-defect removing step-defect repairing step-defect detecting step-
Defect removal process-defect repair process-defect detection process-defect removal process-defect repair process-solid electrolyte layer formation process-graphite layer formation process-Ag paste layer formation process was performed. In the surface cleaning process, 6 wt. % Potassium hydroxide aqueous solution, 6 wt. % Nitric acid aqueous solution was used for chemical cleaning, and the solid electrolyte layer was used as a conductive polymer layer.
The number of repetitions of the defect detection process-defect removal process-defect repair process was three times as described above.

【0048】(比較例1)比較として図1のフローチャ
ートに従い、Nb多孔質体について、誘電体形成工程―
固体電解質層形成工程―グラファイト層形成工程―Ag
ペースト層形成工程の処理を行った。固体電解質層は導
電性高分子層とした。 (比較例2)比較として図1のフローチャートに従い、
Nb多孔質体について、誘電体形成工程―欠陥検出工程
―欠陥修復工程―固体電解質層形成工程―グラファイト
層形成工程―Agペースト層形成工程の処理を行った。
固体電解質層は導電性高分子層とした。 (比較例3)比較として図1のフローチャートに従い、
Ta多孔質体について、誘電体形成工程―固体電解質層
形成工程―グラファイト層形成工程―Agペースト層形
成工程の処理を行った。固体電解質層は導電性高分子層
とした。なお、Ta多孔質体は市販されている静電容量
規格330μFのTa固体電解コンデンサのTa多孔質
体と同一のものを使用した。誘電体形成の条件は、化成
液として0.6vol.%の燐酸水溶液を使用し、静電
容量330μFの規格品を目標に所定の条件(化成電圧
Vf´)で化成電流が飽和するまで陽極酸化を行った。
(Comparative Example 1) As a comparison, according to the flowchart of FIG.
Solid electrolyte layer forming process-graphite layer forming process-Ag
The paste layer forming process was performed. The solid electrolyte layer was a conductive polymer layer. (Comparative Example 2) As a comparison, according to the flowchart of FIG.
The Nb porous body was subjected to the following processes: dielectric formation step-defect detection step-defect repair step-solid electrolyte layer formation step-graphite layer formation step-Ag paste layer formation step.
The solid electrolyte layer was a conductive polymer layer. (Comparative Example 3) As a comparison, according to the flowchart of FIG.
The Ta porous body was subjected to the following processes: dielectric forming step-solid electrolyte layer forming step-graphite layer forming step-Ag paste layer forming step. The solid electrolyte layer was a conductive polymer layer. The Ta porous body used was the same as the Ta porous body of the Ta solid electrolytic capacitor having a capacitance standard of 330 μF that is commercially available. The condition for forming the dielectric is 0.6 vol. % Phosphoric acid aqueous solution was used, and anodization was performed under a predetermined condition (formation voltage Vf ′) until the formation current was saturated, with the target of the standard product having an electrostatic capacity of 330 μF.

【0049】以上の実施例及び比較例について固体電解
質層を二酸化マンガン層に置き換え、その他の製造条件
は同一条件とし、実施例1〜9の順番に対応させて実施
例10〜18の供試材を、比較例1〜3の順番に対応さ
せて比較例4〜6の供試材を作成した。なお、実施例1
8における、欠陥検出工程―欠陥除去工程―欠陥修復工
程の繰り返しは2回であった。
In the above Examples and Comparative Examples, the solid electrolyte layer was replaced with a manganese dioxide layer, the other manufacturing conditions were the same, and the test materials of Examples 10 to 18 were used in the order of Examples 1 to 9. The test materials of Comparative Examples 4 to 6 were prepared in the order of Comparative Examples 1 to 3. In addition, Example 1
The defect detection step-defect removal step-defect repair step in 8 was repeated twice.

【0050】実施例1〜9及び比較例1〜3のリフロー
前後のLC特性及びESR値の測定結果を表1に示す。
Table 1 shows the measurement results of LC characteristics and ESR values before and after reflow in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3.

【表1】 [Table 1]

【0051】従来の製造方法で作成した比較例1(N
b)と比較すると、実施例1〜9のすべてについてLC
特性及びESR値の改善効果が確認された。とくに実施
例7〜8については静電容量規格330μFのTa固体
電解コンデンサに相当する比較例3(Ta)とほぼ同等
の水準まで改善されている。なお、比較例2に見られる
ように、欠陥検出工程−欠陥修復工程の組合せによる実
施ではLC特性、ESR値ともに改善は認められない。
それに対して、実施例5、6で示されるように、それら
の工程の間に欠陥除去工程が入ることによって初めて改
善が可能となる。実施例7、8の供試材については図1
のフローチャートに従い、実施例9の供試材については
図3のフローチャートに従い、Nb固体電解コンデンサ
を作成したところ、ずべて静電容量規格330μFを満
たすことが確認された。
Comparative Example 1 (N
Compared to b), LC for all Examples 1-9
The effect of improving the characteristics and ESR value was confirmed. In particular, Examples 7 to 8 are improved to almost the same level as Comparative Example 3 (Ta) corresponding to a Ta solid electrolytic capacitor having a capacitance standard of 330 μF. As can be seen in Comparative Example 2, neither improvement in LC characteristics nor improvement in ESR value was observed in the combination of the defect detection process and the defect repair process.
On the other hand, as shown in Examples 5 and 6, improvement can be made only when a defect removal process is inserted between these processes. The test materials of Examples 7 and 8 are shown in FIG.
The Nb solid electrolytic capacitor was manufactured according to the flowchart of FIG. 3 and the sample material of Example 9 according to the flowchart of FIG. 3, and it was confirmed that the capacitance standard 330 μF was satisfied at all.

【0052】実施例10〜18及び比較例4〜6のリフ
ロー前後のLC特性及びESR値の測定結果を表2に示
す。
Table 2 shows the measurement results of LC characteristics and ESR values before and after reflow of Examples 10 to 18 and Comparative Examples 4 to 6.

【表2】 [Table 2]

【0053】実施例10〜18のLC特性及びESR値
にも改善が認められ、比較例4〜6と比較した改善度合
は、実施例1〜9の比較例1〜3に対するものと同等の
結果が得られた。なお、実施例1〜9及び比較例1〜3
に対して、LC特性については約1/10、ESR値に
ついては約1/2となっているが、固体電解質層の種類
(導電性高分子層と二酸化マンガン層)の違いによるも
のである。実施例16、17の供試材については図1の
フローチャートに従い、実施例18の供試材については
図3のフローチャートに従い、Nb固体電解コンデンサ
を作成したところ、すべて静電容量規格330μFを満
たすことが確認された。
The LC characteristics and ESR values of Examples 10 to 18 were also improved, and the degree of improvement compared with Comparative Examples 4 to 6 was the same as that of Comparative Examples 1 to 3 of Examples 1 to 9. was gotten. In addition, Examples 1-9 and Comparative Examples 1-3
On the other hand, although the LC characteristics are about 1/10 and the ESR values are about 1/2, this is due to the difference in the type of the solid electrolyte layer (conductive polymer layer and manganese dioxide layer). When the Nb solid electrolytic capacitors were prepared according to the flowchart of FIG. 1 for the test materials of Examples 16 and 17 and according to the flowchart of FIG. 3 for the test material of Example 18, all of them meet the capacitance standard of 330 μF. Was confirmed.

【0054】[0054]

【発明の効果】本願発明によると、欠陥検出工程の加熱
によりアモルファスNb酸化皮膜中の欠陥部分をそこに
生じるクラックとして検出することができ、欠陥除去工
程の化学洗浄によってその欠陥部分の効率的な欠陥除去
もできるようになった。また、結晶質の酸化物の下にあ
ると推定される不純物も容易に除去することもできる。
さらに欠陥修復工程の化成処理において欠陥部分が除去
されたことによってできた空隙を修復し、アモルファス
Nb酸化皮膜の健全化を図ることができ、ひいては優れ
た性能を有するNb固体電解コンデンサの製造が可能と
なる。
According to the present invention, the defect portion in the amorphous Nb oxide film can be detected as a crack generated therein by heating in the defect detecting step, and the defect portion can be efficiently cleaned by the chemical cleaning in the defect removing step. Defects can now be removed. Further, it is possible to easily remove impurities which are presumed to be under the crystalline oxide.
Furthermore, it is possible to repair the voids created by the removal of defective parts in the chemical conversion treatment in the defect repair process, and to improve the soundness of the amorphous Nb oxide film, which in turn makes it possible to manufacture Nb solid electrolytic capacitors with excellent performance. Becomes

【0055】誘電体形成工程前の表面清浄化工程におけ
る化学洗浄用に適切な酸、アルカリ水溶液を使用するこ
とによって、Nb表面を効率的に清浄化することが可能
となる。
The Nb surface can be efficiently cleaned by using an acid or alkali aqueous solution suitable for chemical cleaning in the surface cleaning step before the dielectric forming step.

【0056】欠陥除去工程における化学洗浄用に適切な
酸、アルカリ水溶液を使用することによって、欠陥部
分、不純物のみを選択的に溶解除去することができ、効
率的な欠陥除去が可能となる。
By using an acid or alkali aqueous solution suitable for chemical cleaning in the defect removing step, only defective portions and impurities can be selectively dissolved and removed, and efficient defect removal becomes possible.

【0057】誘電体形成工程において形成される酸化皮
膜の厚みが誘電体としての目標の厚みであり、欠陥修復
工程において酸化皮膜の修復が当初の酸化皮膜の厚み以
下に制御されながら、アモルファスNb酸化皮膜の健全
化が図ることができるため、設計目標通りのコンデンサ
性能が確保できる。
The thickness of the oxide film formed in the dielectric forming step is the target thickness of the dielectric, and the repair of the oxide film is controlled to be equal to or less than the original oxide film thickness in the defect repairing step, while the amorphous Nb oxide is oxidized. Since the film can be made sound, the capacitor performance as designed can be secured.

【0058】一回目の欠陥検出工程から欠陥修復工程ま
での処理によっても誘電体としてのアモルファスNb酸
化皮膜中に欠陥部分が残存した場合でも、欠陥検出工程
から欠陥修復工程までの処理を繰り返すによってその欠
陥部分を完全に除去することが可能である。したがっ
て、最終的に健全な皮膜に修復することが可能であり、
より一層のアモルファスNb酸化皮膜の健全化を図るこ
とができる。
Even if the defective portion remains in the amorphous Nb oxide film as the dielectric even after the first process from the defect detection process to the defect repair process, the process from the defect detection process to the defect repair process is repeated. It is possible to completely remove the defective portion. Therefore, it is possible to finally restore a healthy film,
It is possible to further improve the soundness of the amorphous Nb oxide film.

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

【図1】本願発明に係るNb固体電解コンデンサの製造
方法の一実施の形態を示す製造工程図である。
FIG. 1 is a manufacturing process diagram showing an embodiment of a method for manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to the present invention.

【図2】本願発明に係るNb固体電解コンデンサの製造
方法の一実施の形態における製造工程各段階ごとのNb
酸化皮膜状態を示す模式図である。
FIG. 2 shows Nb at each stage of the manufacturing process in one embodiment of the method for manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to the present invention.
It is a schematic diagram which shows an oxide film state.

【図3】本願発明に係るNb固体電解コンデンサの製造
方法の他の実施の形態を示す製造工程図である。
FIG. 3 is a manufacturing process diagram showing another embodiment of the method for manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to the present invention.

【図4】従来のNb固体電解コンデンサの製造方法を示
す製造工程図である。
FIG. 4 is a manufacturing process diagram showing a conventional method for manufacturing a Nb solid electrolytic capacitor.

【図5】Nb固体電解コンデンサの構成を示す全体模式
図である。
FIG. 5 is an overall schematic diagram showing a configuration of an Nb solid electrolytic capacitor.

【符号の説明】 1 … Nb多孔質体 2 … アモルファスNb酸化皮膜(誘電体皮膜) 3 … 素子リード線 4 … 固体電解質層 5 … グラファイト層 6 … 銀ペースト層 7 … リードフレーム 8 … モールド外装樹脂 19 … Nb気相酸化物 29 … 欠陥部分 29a … クラック 29b … 空隙 S1〜S10、S11〜S20、S91〜S96 …
処理工程 P1、P11 … アモルファスNb酸化皮膜の健全化
処理
[Explanation of symbols] 1 ... Nb porous body 2 ... Amorphous Nb oxide film (dielectric film) 3 ... Element lead wire 4 ... Solid electrolyte layer 5 ... Graphite layer 6 ... Silver paste layer 7 ... Lead frame 8 ... Mold exterior resin 19 ... Nb vapor-phase oxide 29 ... Defect part 29a ... Crack 29b ... Voids S1-S10, S11-S20, S91-S96 ...
Treatment steps P1, P11 ... Sound treatment of amorphous Nb oxide film

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表層にアモルファスNb酸化皮膜が形成さ
れたNb金属体を加熱する第一処理を行い、 前記Nb金属体を化学洗浄する第二処理を行い、 前記Nb金属体を酸化する第三処理を行うことを特徴と
するアモルファスNb酸化皮膜の健全化方法。
1. A first treatment for heating an Nb metal body having an amorphous Nb oxide film formed on its surface layer, a second treatment for chemically cleaning the Nb metal body, and a third treatment for oxidizing the Nb metal body. A sounding method for an amorphous Nb oxide film, characterized by performing a treatment.
【請求項2】前記第一処理がアモルファスNb酸化皮膜
の欠陥部分にクラックを発生させる処理であることを特
徴とする請求項1に記載のアモルファスNb酸化皮膜の
健全化方法。
2. The method for soundening an amorphous Nb oxide film according to claim 1, wherein the first treatment is a treatment for generating a crack in a defective portion of the amorphous Nb oxide film.
【請求項3】前記第二処理が前記欠陥部分を除去する処
理であることを特徴とする請求項1または請求項2に記
載のアモルファスNb酸化皮膜の健全化方法。
3. The method for recovering an amorphous Nb oxide film according to claim 1, wherein the second treatment is a treatment for removing the defective portion.
【請求項4】前記第三処理が前記欠陥部分を修復する処
理であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一に
記載のアモルファスNb酸化皮膜の健全化方法。
4. The method for soundening an amorphous Nb oxide film according to claim 1, wherein the third treatment is a treatment for repairing the defective portion.
【請求項5】前記化学洗浄が、Nb5+酸化物より低い
酸化数のNb酸化物またはNb金属体に含まれる不純物
元素を溶解する酸、アルカリ水溶液のうち、いすれか一
つ以上の水溶液中にNb金属体を浸漬する処理であるこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれか一に記載のアモ
ルファスNb酸化皮膜の健全化方法。
5. The chemical cleaning is carried out in any one or more of an acid and an alkaline aqueous solution which dissolves an impurity element contained in an Nb oxide or an Nb metal body having an oxidation number lower than that of Nb 5+ oxide. The method for sounding an amorphous Nb oxide film according to any one of claims 1 to 4, which is a treatment of immersing the Nb metal body in.
【請求項6】前記化学洗浄が、硫酸及び硝酸及び水酸化
カリウム及び水酸化ナトリウム及びアンモニアからなる
群の中から少なくとも1つを含む酸、またはアルカリ水
溶液中にNb金属体を浸漬する処理であることを特徴と
する請求項1〜4のいずれか一に記載のアモルファスN
b酸化皮膜の健全化方法。
6. The chemical cleaning is a treatment of immersing a Nb metal body in an acid or alkaline aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of sulfuric acid and nitric acid, potassium hydroxide, sodium hydroxide and ammonia. Amorphous N according to any one of claims 1 to 4, characterized in that
b Oxidized film restoration method.
【請求項7】化成液中で前記Nb金属体を陽極として化
成電圧を印加することによってアモルファスNb酸化皮
膜を形成し、 前記第三処理は化成液中でNb金属体を陽極として化成
電圧を印加することによってNb金属体を酸化する処理
であり、 前記第三処理の化成電圧の値を前記アモルファスNb酸
化皮膜形成時の化成電圧の値以下とすることを特徴とす
る請求項1〜6のうちいずれか一に記載のアモルファス
Nb酸化皮膜の健全化方法。
7. An amorphous Nb oxide film is formed by applying a formation voltage with the Nb metal body as an anode in a formation solution, and in the third treatment, a formation voltage is applied with the Nb metal body as an anode in the formation solution. It is the process of oxidizing the Nb metal body by carrying out, and the value of the formation voltage of the said 3rd process is made into the value of the formation voltage at the time of the said amorphous Nb oxide film formation, It is characterized by the above-mentioned. The method for soundening an amorphous Nb oxide film according to any one of claims.
【請求項8】前記第一処理から第三処理まで行った後、
第一処理から第三処理までの処理を少なくとも一以上繰
返して行うことを特徴とする請求項1〜7のうちいずれ
か一に記載のアモルファスNb酸化皮膜の健全化方法。
8. After performing the first processing to the third processing,
The method for recovering an amorphous Nb oxide film according to any one of claims 1 to 7, wherein the first to third treatments are repeated at least one or more times.
【請求項9】弁作用金属からなる多孔質体を化成液中で
陽極として電気化学反応による化成処理を行うことによ
って多孔質体表面に誘電体皮膜を形成し、その表層に固
体電解質層を形成し、さらにその上に電極を形成し、全
体をモールド外装してなる固体電解コンデンサの製造方
法において、 誘電体皮膜形成前に化学洗浄によりNbからなる多孔質
体の表面のNb気相酸化物または不純物を除去する表面
清浄化工程と、 化成処理により前記Nb多孔質体表面にアモルファスN
b酸化物からなる誘電体皮膜を形成する誘電体形成工程
と、を備えることを特徴とするNb固体電解コンデンサ
の製造方法。
9. A dielectric film is formed on the surface of a porous body by forming a dielectric film on the surface of the porous body by performing a chemical conversion treatment by an electrochemical reaction using a porous body made of a valve metal as an anode in a chemical conversion liquid, and forming a solid electrolyte layer on the surface thereof. In the method for producing a solid electrolytic capacitor, which further comprises an electrode formed thereon and is entirely covered with a mold, a Nb gas-phase oxide or Nb gas phase oxide on the surface of a porous body made of Nb is chemically cleaned before the dielectric film is formed. Amorphous N is formed on the surface of the Nb porous body by a surface cleaning process for removing impurities and a chemical conversion treatment.
and a dielectric forming step of forming a dielectric film made of b oxide, the method for producing an Nb solid electrolytic capacitor.
【請求項10】弁作用金属からなる多孔質体を化成液中
で陽極として電気化学反応による化成処理を行うことに
よって多孔質体表面に誘電体皮膜を形成し、その表層に
固体電解質層を形成し、さらにその上に電極を形成し、
全体をモールド外装してなる固体電解コンデンサの製造
方法において、 化成処理によりNbからなる多孔質体の表面にアモルフ
ァスNb酸化物からなる誘電体皮膜を形成する誘電体形
成工程と、 化学洗浄により前記誘電体皮膜の欠陥部分を除去する欠
陥除去工程と、 化成処理により前記欠陥部分を修復する欠陥修復工程
と、を備えることを特徴とするNb固体電解コンデンサ
の製造方法。
10. A dielectric film is formed on the surface of a porous body by performing a chemical conversion treatment by electrochemical reaction using a porous body made of a valve metal as an anode in a chemical conversion liquid, and a solid electrolyte layer is formed on the surface layer thereof. And then forming electrodes on it,
In a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, which is entirely encased in a mold, a dielectric forming step of forming a dielectric film made of amorphous Nb oxide on the surface of a porous body made of Nb by chemical conversion treatment, A method of manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor, comprising: a defect removing step of removing a defective portion of a body film; and a defect repairing step of repairing the defective portion by chemical conversion treatment.
【請求項11】弁作用金属からなる多孔質体を化成液中
で陽極として電気化学反応による化成処理を行うことに
よって多孔質体表面に誘電体皮膜を形成し、その表層に
固体電解質層を形成し、さらにその上に電極を形成し、
全体をモールド外装してなる固体電解コンデンサの製造
方法において、 誘電体皮膜形成前に化学洗浄によりNbからなる多孔質
体の表面のNb気相酸化物または不純物を除去する表面
清浄化工程と、 化成処理によりNbからなる多孔質体の表面にアモルフ
ァスNb酸化物からなる誘電体皮膜を形成する誘電体形
成工程と、 化学洗浄により前記誘電体皮膜の欠陥部分を除去する欠
陥除去工程と、 化成処理により前記欠陥部分を修復する欠陥修復工程
と、を備えることを特徴とするNb固体電解コンデンサ
の製造方法。
11. A dielectric film is formed on the surface of a porous body by subjecting a porous body made of a valve metal to a chemical conversion treatment as an anode in a chemical conversion solution by an electrochemical reaction, and a solid electrolyte layer is formed on the surface layer thereof. And then forming electrodes on it,
In a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, which is entirely covered with a mold, a surface cleaning step of removing Nb gas phase oxides or impurities on the surface of a porous body made of Nb by chemical cleaning before forming a dielectric film; A dielectric forming step of forming a dielectric film made of an amorphous Nb oxide on the surface of a porous body made of Nb by a treatment, a defect removing step of removing a defective portion of the dielectric film by a chemical cleaning, and a chemical conversion treatment. A defect repairing step of repairing the defective portion, the method for manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor.
【請求項12】弁作用金属からなる多孔質体を化成液中
で陽極として電気化学反応による化成処理を行うことに
よって多孔質体表面に誘電体皮膜を形成し、その表層に
固体電解質層を形成し、さらにその上に電極を形成し、
全体をモールド外装してなる固体電解コンデンサの製造
方法において、 化成処理によりNbからなる多孔質体の表面にアモルフ
ァスNb酸化物からなる誘電体皮膜を形成する誘電体形
成工程と、 加熱により前記誘電体皮膜の欠陥部分にクラックを発生
させる欠陥検出工程と、 化学洗浄により前記欠陥部分を除去する欠陥除去工程
と、 化成処理により前記欠陥部分を修復する欠陥修復工程
と、を備えることを特徴とするNb固体電解コンデンサ
の製造方法。
12. A dielectric film is formed on the surface of a porous body by subjecting a porous body made of a valve metal to a chemical conversion treatment as an anode in a chemical conversion solution by an electrochemical reaction, and a solid electrolyte layer is formed on the surface thereof. And then forming electrodes on it,
A method of manufacturing a solid electrolytic capacitor, which is entirely covered with a mold, comprising: a dielectric forming step of forming a dielectric film made of an amorphous Nb oxide on the surface of a porous body made of Nb by chemical conversion treatment; Nb comprising a defect detection step of generating a crack in a defective portion of the film, a defect removal step of removing the defective portion by chemical cleaning, and a defect repairing step of repairing the defective portion by chemical conversion treatment. Manufacturing method of solid electrolytic capacitor.
【請求項13】弁作用金属からなる多孔質体を化成液中
で陽極として電気化学反応による化成処理を行うことに
よって多孔質体表面に誘電体皮膜を形成し、その表層に
固体電解質層を形成し、さらにその上に電極を形成し、
全体をモールド外装してなる固体電解コンデンサの製造
方法において、 誘電体皮膜形成前に化学洗浄によりNbからなる多孔質
体の表面のNb気相酸化物または不純物を除去する表面
清浄化工程と、 化成処理によりNbからなる多孔質体の表面にアモルフ
ァスNb酸化物からなる誘電体皮膜を形成する誘電体形
成工程と、 加熱により前記誘電体皮膜の欠陥部分にクラックを発生
させる欠陥検出工程と、 化学洗浄により前記欠陥部分を除去する欠陥除去工程
と、 化成処理により前記欠陥部分を修復する欠陥修復工程
と、を備えることを特徴とするNb固体電解コンデンサ
の製造方法。
13. A dielectric film is formed on the surface of a porous body by subjecting a porous body made of a valve metal to a chemical conversion treatment as an anode in a chemical conversion solution by an electrochemical reaction, and a solid electrolyte layer is formed on the surface thereof. And then forming electrodes on it,
In a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, which is entirely covered with a mold, a surface cleaning step of removing Nb gas phase oxides or impurities on the surface of a porous body made of Nb by chemical cleaning before forming a dielectric film; A dielectric forming step of forming a dielectric film made of an amorphous Nb oxide on the surface of a porous body made of Nb by a treatment, a defect detecting step of generating a crack in a defective portion of the dielectric film by heating, and a chemical cleaning A method of manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor, comprising: a defect removing step of removing the defective portion by means of; and a defect repairing step of repairing the defective portion by chemical conversion treatment.
【請求項14】前記欠陥修復工程まで一通り処理を行っ
た後、欠陥検出工程から欠陥修復工程までの工程を少な
くとも一以上繰返して行うことを特徴とする請求項12
または請求項13に記載のNb固体電解コンデンサの製
造方法。
14. The process from the defect detection process to the defect repair process is repeated at least one or more times after performing the entire process up to the defect repair process.
Alternatively, the method for manufacturing the Nb solid electrolytic capacitor according to claim 13.
【請求項15】前記表面清浄化工程が、Nb5+酸化物
より低い酸化数のNb酸化物またはNb多孔質体に含ま
れる不純物元素を溶解する酸、アルカリ水溶液のうち、
いすれか一つ以上の水溶液中にNb多孔質体を浸漬する
処理であることを特徴とする請求項9または請求項11
または請求項13に記載のNb固体電解コンデンサの製
造方法。
15. The surface cleaning step, wherein an acid or alkali aqueous solution that dissolves an impurity element contained in a Nb oxide or Nb porous body having an oxidation number lower than that of Nb 5+ oxide is used.
The process of immersing the Nb porous body in any one or more aqueous solutions, which is characterized in that
Alternatively, the method for manufacturing the Nb solid electrolytic capacitor according to claim 13.
【請求項16】前記表面清浄化工程が、硫酸及び硝酸及
び水酸化カリウム及び水酸化ナトリウム及びアンモニア
からなる群の中から少なくとも1つを含む酸、またはア
ルカリ水溶液中にNb多孔質体を浸漬する処理であるこ
とを特徴とする請求項9または請求項11または請求項
13に記載のNb固体電解コンデンサの製造方法。
16. The surface cleaning step comprises immersing the Nb porous body in an acid or alkaline aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of sulfuric acid, nitric acid, potassium hydroxide, sodium hydroxide and ammonia. It is processing, The manufacturing method of the Nb solid electrolytic capacitor of Claim 9 or Claim 11 or Claim 13 characterized by the above-mentioned.
【請求項17】前記表面清浄化工程の完了したNb多孔
質体を空気に触れさせることなく、つぎの誘電体形成工
程に投入することを特徴とする請求項9または請求項1
1または請求項13または請求項15または請求項16
のうちいずれか一に記載のNb固体電解コンデンサの製
造方法。
17. The method according to claim 9 or 1, wherein the Nb porous body that has been subjected to the surface cleaning step is put into the next dielectric body forming step without being exposed to air.
1 or claim 13 or claim 15 or claim 16
A method for manufacturing the Nb solid electrolytic capacitor as described in any one of 1.
【請求項18】前記欠陥除去工程が、Nb5+酸化物よ
り低い酸化数のNb酸化物またはNb多孔質体に含まれ
る不純物元素を溶解する酸、アルカリ水溶液のうち、い
すれか一つ以上の水溶液中にNb多孔質体を浸漬する処
理であることを特徴とする請求項10〜14のうちいず
れか一に記載のNb固体電解コンデンサの製造方法。
18. The defect removing step comprises at least one of an acid and an alkaline aqueous solution for dissolving an impurity element contained in an Nb oxide having a lower oxidation number than Nb 5+ oxide or an Nb porous body. The method for producing an Nb solid electrolytic capacitor according to any one of claims 10 to 14, which is a treatment of immersing the Nb porous body in an aqueous solution.
【請求項19】前記欠陥除去工程が、硫酸及び硝酸及び
水酸化カリウム及び水酸化ナトリウム及びアンモニアか
らなる群の中から少なくとも1つを含む酸、またはアル
カリ水溶液中にNb多孔質体を浸漬する処理であること
を特徴とする請求項10〜14のうちいずれか一に記載
のNb固体電解コンデンサの製造方法。
19. A treatment for immersing a Nb porous body in an acid or an alkaline aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of sulfuric acid, nitric acid, potassium hydroxide, sodium hydroxide and ammonia in the defect removing step. The method for manufacturing an Nb solid electrolytic capacitor according to claim 10, wherein
【請求項20】前記欠陥修復工程の化成電圧の値を前記
誘電体形成工程の化成電圧の値以下とすることを特徴と
する請求項10〜19のいずれか一に記載のNb固体電
解コンデンサの製造方法。
20. The Nb solid electrolytic capacitor according to claim 10, wherein the value of the formation voltage in the defect repairing step is set to be equal to or less than the value of the formation voltage in the dielectric forming step. Production method.
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