JP2513369B2 - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

固体電解コンデンサの製造方法

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JP2513369B2
JP2513369B2 JP3058082A JP5808291A JP2513369B2 JP 2513369 B2 JP2513369 B2 JP 2513369B2 JP 3058082 A JP3058082 A JP 3058082A JP 5808291 A JP5808291 A JP 5808291A JP 2513369 B2 JP2513369 B2 JP 2513369B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は固体電解コンデンサの製
造方法に関し、さらに詳しく言えば、インピーダンス特
性を改善し得る固体電解コンデンサの製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】タンタル固体電解コンデンサを例にとっ
てその製造方法を説明すると、まず、タンタル粉末を焼
結して焼結ペレットを得る。その際、同焼結ペレットに
は陽極リードが植設される。
【0003】次に、誘電体酸化皮膜を形成した後、例え
ば二酸化マンガンなどの固体電解質を形成する。そし
て、同固体電解質上にカーボン層および銀層を順次形成
し、これを陰極層とする。
【0004】陽極リードに外部引出し用の陽極端子部材
を溶接するとともに、陰極層に外部引出し用の陰極端子
部材を導電性接着剤を介して取付けた後、樹脂モールド
法もしくはディップ法により樹脂外装体を形成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】カーボン層は焼結ペレ
ットをカーボン懸濁液内に浸漬し、引き上げて乾燥する
ことにより形成されるが、同固体電解質の抵抗値を下げ
るにはカーボンを固体電解質の内部にまで浸入させる必
要がある。
【0006】そのため、従来では上記懸濁液のカーボン
濃度を低濃度としてその浸入率を高めるようにしてい
る。
【0007】しかしながら、これによると低濃度である
が故に抵抗値にバラツキが生じるという問題がある。こ
れに対して、カーボン濃度を高めると、カーボンが固体
電解質の内部にまで入らないため抵抗値を下げられな
い。また、乾燥時にクラックが発生し易くなるという問
題が生ずる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の事情
に鑑みなされたもので、その構成上の特徴は、弁作用金
属粉末の焼結ペレットに誘電体酸化皮膜を形成した後、
固体電解質を形成し、同固体電解質上にカーボン層およ
び銀層を順次形成して陰極層とする固体電解コンデンサ
の製造方法において、上記カーボン層を形成するに際し
て、まず上記焼結ペレットを低濃度のカーボン懸濁液に
浸漬して乾燥させ、次に高濃度のカーボン懸濁液に浸漬
して乾燥させた後、再度低濃度のカーボン懸濁液に浸漬
して乾燥させることにある。
【0009】
【作用】まず最初に、低濃度のカーボンが固体電解質内
部にまで浸透する。次に、高濃度のカーボンにより固体
電解質上に均一な厚みのカーボン層が形成される。しか
る後、再度低濃度カーボン懸濁液への浸漬により、乾燥
時に生じたカーボン層のクラックが補修される。
【0010】
【実施例】まず、図1に示されているように、タンタル
粉末を焼結してタンタルペレット1を得る。その際、同
タンタルペレット1に例えばタンタル線からなる陽極リ
ード2を植設する。
【0011】陽極リード2に固体電解質這い上がり防止
板3を挿通し、タンタルペレット1に誘電体酸化皮膜を
形成した後、固体電解質としての二酸化マンガン4を形
成する。
【0012】次に、カーボン層形成第1工程として、低
濃度(例えば、0.5%濃度)のカーボン懸濁液内に浸
漬してそのカーボンを二酸化マンガン4内に浸入させ、
引き上げて150℃で10分間乾燥する。図2には二酸
化マンガン4内に浸入したカーボン5が便宜的にドット
状で示されている。
【0013】しかる後、カーボン層形成第2工程とし
て、高濃度(例えば、10%濃度)のカーボン懸濁液内
に浸漬し、引き上げて150℃で10分間乾燥する。こ
れにより、図3に示されているように、所定厚さのカー
ボン層6が形成される。
【0014】同カーボン層6にはその加熱乾燥時にクラ
ックが発生する。これを補修するため、カーボン層形成
第3工程として、再度低濃度(例えば、0.5%濃度)
のカーボン懸濁液内に浸漬し、引き上げて150℃で1
0分間乾燥する。これにより、図4に例示されているよ
うに、カーボン層6上にそのクラックを補修するように
して外皮的なカーボン層7が形成される。
【0015】以後は従来と同様に銀層を形成し、同銀層
に外部引出し用の陰極端子部材を導電性接着剤を介して
取付ける。また、陽極リードにも外部引出し用の陽極端
子部材を溶接する。
【0016】そして、樹脂モールド法もしくは樹脂液中
へのディップにて樹脂外装体を形成する。
【0017】以下に、カーボンとして米国アチソンイン
ダストリーズ社製の商品名アクアダックを使用した実施
例およびその比較例を説明する。 《実施例1》 カーボン層形成第1工程では、カーボン懸濁液の濃度
を0.5%とし、乾燥条件は150℃、10分とした。
【0018】カーボン層形成第2工程では、カーボン
懸濁液の濃度を10%とし、乾燥条件は150℃、10
分とした。
【0019】カーボン層形成第3工程では、カーボン
懸濁液の濃度を再度0.5%とし、乾燥条件は150
℃、10分とした。
【0020】このようにしてカーボン層を形成したタン
タルコンデンサ素子により、定格4V・10μFのタン
タル固体電解コンデンサを500個試作し、周波数10
0kHz時のインピーダンスを測定したところ、1.2
〜1.3Ωであった。 〈比較例1〉カーボン層形成工程を上記実施例1の第1
工程のみとしたタンタルコンデンサ素子を用いて、実施
例1と同様、定格4V・10μFのタンタル固体電解コ
ンデンサを500個試作し、周波数100kHz時のイ
ンピーダンスを測定したところ、1.5〜10Ωであっ
た。 《実施例2》 カーボン層形成第1工程では、カーボン懸濁液の濃度
を0.5%とし、乾燥条件は150℃、10分とした。
【0021】カーボン層形成第2工程では、カーボン
懸濁液の濃度を8%とし、乾燥条件は150℃、10分
とした。
【0022】カーボン層形成第3工程では、カーボン
懸濁液の濃度を再度0.5%とし、乾燥条件は150
℃、10分とした。
【0023】このようにしてカーボン層を形成したタン
タルコンデンサ素子により、定格16V・1μFのタン
タル固体電解コンデンサを500個試作し、周波数10
0kHz時のインピーダンスを測定したところ、2.8
〜3.5Ωであった。 〈比較例2〉カーボン層形成工程を上記実施例2の第1
工程のみとしたタンタルコンデンサ素子を用いて、実施
例2と同様、定格16V・1μFのタンタル固体電解コ
ンデンサを500個試作し、周波数100kHz時のイ
ンピーダンスを測定したところ、3〜18Ωであった。 《実施例3》 カーボン層形成第1工程では、カーボン懸濁液の濃度
を0.5%とし、乾燥条件は150℃、10分とした。
【0024】カーボン層形成第2工程では、カーボン
懸濁液の濃度を15%とし、乾燥条件は150℃、10
分とした。
【0025】カーボン層形成第3工程では、カーボン
懸濁液の濃度を再度0.5%とし、乾燥条件は150
℃、10分とした。
【0026】このようにしてカーボン層を形成したタン
タルコンデンサ素子により、定格34V・0.22μF
のタンタル固体電解コンデンサを500個試作し、周波
数100kHz時のインピーダンスを測定したところ、
6〜7Ωであった。 〈比較例3〉カーボン層形成工程を上記実施例3の第1
工程のみとしたタンタルコンデンサ素子を用いて、実施
例3と同様、定格35V・0.22μFのタンタル固体
電解コンデンサを500個試作し、周波数100kHz
時のインピーダンスを測定したところ、15〜35Ωで
あった。 《実施例4》 カーボン層形成第1工程では、カーボン懸濁液の濃度
を0.5%とし、乾燥条件は150℃、10分とした。
【0027】カーボン層形成第2工程では、カーボン
懸濁液の濃度を22%とし、乾燥条件は150℃、10
分とした。
【0028】カーボン層形成第3工程では、カーボン
懸濁液の濃度を再度0.5%とし、乾燥条件は150
℃、10分とした。
【0029】このようにしてカーボン層を形成したタン
タルコンデンサ素子により、定格4V・100μFのタ
ンタル固体電解コンデンサを500個試作し、周波数1
00kHz時のインピーダンスを測定したところ、0.
4〜0.5Ωであった。 〈比較例4〉カーボン層形成工程を上記実施例4の第1
工程のみとしたタンタルコンデンサ素子を用いて、実施
例4と同様、定格4V・100μFのタンタル固体電解
コンデンサを500個試作し、周波数100kHz時の
インピーダンスを測定したところ、0.5〜8Ωであっ
た。 《実施例5》 カーボン層形成第1工程では、カーボン懸濁液の濃度
を0.5%とし、乾燥条件は150℃、10分とした。
【0030】カーボン層形成第2工程では、カーボン
懸濁液の濃度を12%とし、乾燥条件は150℃、10
分とした。
【0031】カーボン層形成第3工程では、カーボン
懸濁液の濃度を再度0.5%とし、乾燥条件は150
℃、10分とした。
【0032】このようにしてカーボン層を形成したタン
タルコンデンサ素子により、定格6V・3.3μFのタ
ンタル固体電解コンデンサを500個試作し、周波数1
00kHz時のインピーダンスを測定したところ、1.
5〜1.7Ωであった。 〈比較例5〉カーボン層形成工程を上記実施例5の第1
工程のみとしたタンタルコンデンサ素子を用いて、実施
例5と同様、定格6V・3.3μFのタンタル固体電解
コンデンサを500個試作し、周波数100kHz時の
インピーダンスを測定したところ、3〜12Ωであっ
た。
【0033】参考までに、上記各実施例および各比較例
の比較結果を表1に示す。なお、上記各実施例の第3工
程後に必要に応じてさらに所定濃度のカーボン懸濁液中
への浸漬を行なってもよい。
【0034】
【表1】
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カーボン層を形成するにあたって、まず低濃度カーボン
懸濁液へ浸漬し、次に高濃度カーボン懸濁液へ浸漬し、
そして再度低濃度カーボン懸濁液へ浸漬するようにした
ことにより、低インピーダンスでしかもその特性が安定
している固体電解コンデンサが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】固体電解質が形成されたタンタルペレットを示
した断面図。
【図2】カーボン層形成第1工程を説明するためのタン
タルペレット部分拡大断面図。
【図3】カーボン層形成第2工程を説明するためのタン
タルペレット部分拡大断面図。
【図4】カーボン層形成第3工程を説明するためのタン
タルペレット部分拡大断面図。
【符号の説明】
1 タンタルペレット 2 陽極リード 3 固体電解質這い上がり防止板 4 固体電解質 5 カーボン 6,7 カーボン層

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】弁作用金属粉末の焼結ペレットに誘電体酸
    化皮膜を形成した後、固体電解質を形成し、同固体電解
    質上にカーボン層および銀層を順次形成して陰極層とす
    る固体電解コンデンサの製造方法において、上記カーボ
    ン層を形成するに際して、まず上記焼結ペレットを低濃
    度のカーボン懸濁液に浸漬して乾燥させ、次に高濃度の
    カーボン懸濁液に浸漬して乾燥させた後、再度低濃度の
    カーボン懸濁液に浸漬して乾燥させることを特徴とする
    固体電解コンデンサの製造方法。
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