JP2003086466A - 固体電解コンデンサ用コンデンサ素子における誘電体層の形成方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陽極体２の複数個を、横バー１に、当該陽極
体の上面から延びる陽極棒３を介して装着し、この横バ
ーにおける各陽極体２を化成液Ｂに浸漬し、この状態
で、前記横バーと、前記陽極体の下方に配設したカソー
ド電極体Ｃとに直流電流を印加して陽極酸化処理して、
全陽極体の表面に誘電体層を形成するに際し、誘電体層
の厚さの均一化を図る。 【解決手段】 前記各陽極体２の間の部位に、補助のカ
ソード電極体Ｄを配設して、この補助のカソード電極体
Ｄにも直流電流を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タンタル、アルミ
又はニオブ等の弁作用金属を用いた固体電解コンデンサ
において、そのコンデンサ素子に陽極酸化処理によって
誘電体層を形成する方法とその装置とに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、タンタル、アルミ又はニオブ等の
弁作用金属を用いた固体電解コンデンサにおけるコンデ
ンサ素子の製造に際しては、弁作用金属の粉末を多孔質
に固め焼結等して成る陽極体の表面に、陽極酸化処理に
て誘電体層を形成し、この誘電体層の表面に、固体電解
質層を、この固体電解質層の表面に陰極膜を形成すると
いう方法が採用されている。

【０００３】また、前記陽極体に対する陽極酸化処理に
よる誘電体層の形成に際しては、特開２０００−１６４
４７２号公報等に記載され、且つ、図１及び図２に示す
方法が採用されている。

【０００４】すなわち、図１に示すように、タンタル等
の弁作用金属製の陽極体２の複数個を、金属製の横バー
１に対して、当該各陽極体２の上面から延びる弁作用金
属製の陽極棒３を溶接等にて固着することによって、横
バー１の長手方向に適宜間隔で装着する。

【０００５】次いで、この横バー１における各陽極体２
を、図２に示すように、陽極酸化処理槽Ａに容れたりん
酸水溶液等の化成液Ｂ中に浸漬し、この状態で、前記横
バー１と、陽極酸化処理槽Ａ内のうち前記陽極体２の下
方に配設したカソード電極体Ｃとの間に直流の電流を印
加することにより、前記陽極体２の表面、より詳しく
は、弁作用金属の粉末の表面に、五酸化タンタル等の絶
縁性の高い誘電体層を形成するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記した陽極酸化処理
は、横バー１と陽極酸化処理槽Ａ内のうち陽極体２の下
方に配設したカソード電極体Ｃとの間に直流の電流を印
加することで行うものであることにより、各陽極体２の
表面に対する電流密度は、総ての表面において等しいか
略等しくならず、当該陽極体２の表面のうち、前記電極
板Ｃに面する下面２ａの部分における電流密度が、陽極
体２における側面２ｂの部分よりも高くなるから、陽極
体２における総ての表面に形成される誘電体層の厚さ
に、厚い薄いのバラ付きが発生するという問題がある。

【０００７】特に、前記陽極体２のうち前記カソード電
極体Ｃと反対側である上面２ｃの部分及び陽極棒３のう
ち付け根部の部分における電流密度が、他の部分よりも
極端に低くなることにより、前記陽極体２の表面に形成
される誘電体層のうち、陽極体２の上面２ｃの部分及び
陽極棒３の付け根部における厚さが他の部分よりも大幅
に薄くなる。

【０００８】ところで、固体電解コンデンサにおけるコ
ンデンサ素子は、その陽極体２に、固体電解質層及び陰
極膜を形成したのち、この陽極体２の上面２ｃから延び
る陽極棒３を、適宜長さに切断して、横バー１から切り
離し、次いで、その陽極棒３を陽極リード端子に溶接等
にて固着することによって、固体電解コンデンサに組み
立てられることにより、前記固体電解質層及び陰極膜の
形成、陽極棒３の切断及び組み立てに際して、前記陽極
棒の陽極体２における上面２ｃに対する付け根部にスト
レスが作用することになる。

【０００９】この場合において、陽極体２の上面２ａ及
び陽極棒３の付け根部における誘電体層の厚さが薄いと
きには、この部分における誘電体層に、前記ストレスに
よって、割れ又は剥離等の破壊が発生し易くなり、従っ
て、誘電体層に絶縁破壊が発生するおそれが大きくなる
から、不良品の発生率が高くなるという問題があった。

【００１０】本発明は、これらの問題を解消することを
技術的課題とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明の方法は、請求項１に記載したように、
「弁作用金属製の陽極体の複数個を、金属製の横バー
に、当該陽極体の上面から延びる陽極棒を固着すること
によって横バーの長手方向に適宜間隔で装着し、この横
バーにおける各陽極体を化成液に浸漬し、この状態で、
前記横バーと、前記陽極体の下方に配設したカソード電
極体及び前記各陽極体の間の部位に配設した補助のカソ
ード電極体とに直流電流を印加して陽極酸化処理す
る。」ことを特徴としている。

【００１２】また、本発明の装置は、請求項３に記載し
たように、「弁作用金属製の陽極体の複数個を当該陽極
体の上面から延びる陽極棒を介して装着して成る横バー
と、この横バーにおける各陽極体を浸漬する化成液を容
れた陽極酸化処理槽と、この陽極酸化処理槽内のうち前
記陽極体の下方に配設したカソード電極体と、前記陽極
酸化処理槽内のうち前記陽極体の間の部位に配設した補
助のカソード電極体と、前記横バーと前記カソード電極
体及び補助のカソード電極体とに直流電流を印加する直
流電源から成る。」ことを特徴としている。

【００１３】

【発明の作用・効果】横バーに装着した各陽極体を、前
記横バーと陽極体の下方に配設したカソード電極体とに
直流電流を印加することによって陽極酸化処理する場合
において、前記各陽極体の間の部位に補助のカソード電
極体を設けて前記陽極酸化処理を行うことにより、前記
各陽極体の表面のうちその側面における電流密度が、当
該陽極体の下面における電流密度よりも低くなること
を、この間に配設した補助のカソード電極体にて回避乃
至低減することができて、陽極体の側面及び下面におけ
る電流密度を略等しくできるから、前記陽極体の表面に
誘電体層を略均一の厚さに形成することができるのであ
る。

【００１４】特に、前記カソード電極体を、陽極体の上
面の略同じ高さの部位に配設するか、或いは、陽極体の
上面より高い部位に配設することにより、陽極体の上面
の部分及び陽極棒の付け根部の部分における電流密度が
高くなり、この部分に誘電体層を厚くして形成できるか
ら、その後における固体電解質層及び陰極膜の形成、陽
極棒の切断及び固体電解コンデンサへの組み立てに際し
て、前記誘電体層の絶縁破壊による不良品の発生率を大
幅に低減できるのである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
３及び図４の図面について説明する。

【００１６】この図において、符号Ａは、りん酸水溶液
等の化成液Ｂを容れた陽極酸化処理槽を示し、この陽極
酸化処理槽Ａ内の底には、カソード電極体Ｃが配設され
ている。

【００１７】前記陽極酸化処理槽Ａに、図１に示すよう
に弁作用金属製の陽極体２の複数個を弁作用金属製の陽
極棒３を介して装着した横バー１の複数本を、当該各横
バー１における陽極体２を化成液Ｂ中に浸漬するように
平行に並べて装填する。

【００１８】この場合において、前記陽極酸化処理槽Ａ
内には、前記各陽極体２の間で、且つ、陽極体２の上面
２ｃと同じ高さの部位、或いは、陽極体２の上面２ｃよ
りも高い部位に、線状に構成した補助のカソード電極体
Ｄを配設する。

【００１９】そして、前記各横バー１と、前記カソード
電極体Ｃ及び各補助のカソード電極体Ｄとの間に、直流
電源Ｅにて直流の電流を印加することによって陽極酸化
処理を行う。

【００２０】この直流電流の印加による陽極酸化処理に
際し、各陽極体２における側面２ｂ及び上面２ｃにおけ
る電流密度、並びに陽極棒３の付け根部における電流密
度を、補助のカソード電極体Ｄによって、前記各陽極体
２のうちその下部に位置するカソード電極体Ｃに対面す
る下面２ａにおける電流密度に近づけることができるか
ら、各陽極体２の側面２ｂに、下面２ａと略同じ厚さの
誘電体層を形成することができ、且つ、各陽極体２の上
面２ｃ及び陽極棒３の付け根部にも、誘電体層を厚くし
て確実に形成することができる。

【００２１】なお、前記各補助のカソード電極体Ｄは、
陽極酸化処理槽Ａに対して固定するようにしても良い
が、これを陽極酸化処理槽Ａに着脱可能に構成し、陽極
酸化処理槽Ａに複数本の横バー１を装填した後におい
て、この各補助のカソード電極体Ｄを陽極酸化処理槽Ａ
内における所定の個所に装填し、陽極酸化処理の完了し
た後において、この各補助のカソード電極体Ｄを、陽極
酸化処理槽Ａ内から撤去したのちに、前記各横バー１を
陽極酸化処理槽Ａから引き揚げるように構成しても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンデンサ素子における陽極体の複数個を横バ
ーに装着した状態を示す斜視図である。

【図２】従来における陽極酸化処理を示す縦断正面図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態による陽極酸化処理を示す
縦断正面図である。

【図４】図３のIV−IV視断面図である。

【符号の説明】

１ 横バー ２ 陽極体 ２ａ 陽極体の下面 ２ｂ 陽極体の側面 ２ｃ 陽極体の上面 ３ 陽極棒 Ａ 陽極酸化処理槽 Ｂ 化成液 Ｃ カソード電極体 Ｄ 補助のカソード電極体 Ｅ 直流電源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁作用金属製の陽極体の複数個を、金属製
   の横バーに、当該陽極体の上面から延びる陽極棒を固着
   することによって横バーの長手方向に適宜間隔で装着
   し、この横バーにおける各陽極体を化成液に浸漬し、こ
   の状態で、前記横バーと、前記陽極体の下方に配設した
   カソード電極体及び前記各陽極体の間の部位に配設した
   補助のカソード電極体とに直流電流を印加して陽極酸化
   処理することを特徴とする固体電解コンデンサ用コンデ
   ンサ素子における誘電体層の形成方法。
2. 【請求項２】前記請求項１の記載において、前記補助の
   カソード電極体が、陽極体の上面の略同じ高さの部位に
   配設されているか、或いは、陽極体の上面より高い部位
   に配設されていることを特徴とする固体電解コンデンサ
   用コンデンサ素子における誘電体層の形成方法。
3. 【請求項３】弁作用金属製の陽極体の複数個を当該陽極
   体の上面から延びる陽極棒を介して装着して成る横バー
   と、この横バーにおける各陽極体を浸漬する化成液を容
   れた陽極酸化処理槽と、この陽極酸化処理槽内のうち前
   記陽極体の下方に配設したカソード電極体と、前記陽極
   酸化処理槽内のうち前記陽極体の間の部位に配設した補
   助のカソード電極体と、前記横バーと前記カソード電極
   体及び補助のカソード電極体とに直流電流を印加する直
   流電源から成ることを特徴とする固体電解コンデンサ用
   コンデンサ素子における誘電体層の形成装置。