JP2772154B2 - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

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、特に陽極体酸化皮膜を被覆する半導体形
成工程の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、タンタル，アルミニウム等の弁作
用を有する金属粉末を加圧成形し、焼結した多孔質体の
陽極体を電解液中に浸漬し、電気化学的に陽極酸化して
陽極体表面に誘電体層としての酸化皮膜を形成させる。
次いで硝酸マンガン，硝酸鉛等の半導体母液中に浸漬
し、陽極体内部にその母液を浸透させるために１〜２分
の浸漬保持時間をおき、しかる後、約２００℃程度で加
熱分解を行なう工程を１０回程度繰り返して酸化皮膜上
に二酸化マンガン，二酸化鉛等の半導体層を形成させ
る。更にグラファイト層，銀ペースト層を順次形成させ
て、固体電解コンデンサが形成される。その後、外部リ
ード端子を接続し樹脂で外装あるいはケースに収納し
て、コンデンサを完成させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来工法では、
半導体母液の浸漬の際、陽極体内部の空孔部への半導体
母液の浸透性が悪く浸漬後、ただちに加熱分解を行って
も半導体層が陽極体内部の酸化皮膜を完全に覆うことが
できない。

【０００４】即ち半導体層の酸化皮膜への被覆が悪くな
り、コンデンサ形成後の静電容量の減少や誘電正接損失
の増大等が生じ歩留及び品質の低下をもたらす。

【０００５】上記の対策として半導体母液の濃度を低く
して陽極体空孔部への半導体母液の浸透性を良くする工
法がある。

【０００６】しかしながら、この工法は濃度が薄いため
形成される半導体層が薄くなりコンデンサ形成後の誘電
正接損失が大きくなる。

【０００７】又、濃度を低くした半導体母液で浸漬と加
熱分解を繰り返しても熱的ストレスで漏れ電流特性が悪
化する。

【０００８】この為、半導体母液の陽極体内部への浸透
性を良くし、且つ、加熱分解による熱ストレスを減少す
ることが困難であるという欠点がある。

【０００９】本発明の第１の目的は、従来の欠点を除去
し、半導体層が陽極体内部の酸化皮膜まで完全に覆い静
電容量及び誘電正接損失の各不良率を減らすことがで
き、品質の優れた固体電解コンデンサの製造方法を提供
することにある。

【００１０】また、本発明の第２の目的は、陽極体の小
型化に伴う半導体母液の浸透性悪化を防ぎ、静電容量及
び誘電正接損失不良率の増加を招くことなく小型化を容
易にできる固体電解コンデンサの製造方法を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の固体電解コンデ
ンサの製造方法は弁作用を有する金属からなる陽極体に
誘電体としての酸化皮膜を形成させた後、半導体母液の
浸漬及び放置を行ない、しかる後、前記半導体母液に使
用される親水性溶媒または他の親水性溶媒に浸漬し、加
熱分解を行なうことを特徴として構成される。

【００１２】即ち、弁作用金属でなる陽極体に陽極酸化
により、誘電体層としての酸化皮膜を形成させ、陽極体
を半導体母液に浸漬後、１分以上の放置を行ない、その
後前記半導体母液に使用される親水性溶媒または他の親
水性溶媒に浸漬することにより、陽極体細孔部入り口に
たまっている半導体母液を細孔部全体に浸透させること
ができ、その後加熱分解する。

【００１３】以上の操作を複数回繰り返して、充分量の
半導体層を形成させる。この後、従来の製造方法と同様
に、グラファイト層，銀ペースト層を順次形成させ、次
いで外部リード端子を接続し外装することを特徴とす
る。

【００１４】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の方法により製造されたタ
ンタル電解コンデンサの断面図、また図２は従来例およ
び本発明の実施例により製造された固体電解コンデンサ
の漏れ電流分布を示すヒストグラムである。

【００１５】図１に示す如く、高純度のタンタル粉末を
直径４．０ｍｍ×高さ５．０ｍｍの円柱状に加圧成形し
た後、高真空炉中で焼結したものをタンタル陽極体１と
し、電気化学的に陽極酸化し誘電体として五酸化タンタ
ル皮膜２を陽極体上に形成する。

【００１６】次に、硝酸マンガン液に浸漬する工程にお
いて陽極体を硝酸マンガン液に浸漬させた後１分以上の
放置を行ない、その後、親水性溶媒であるメチルアルコ
ールに浸漬させた後、加熱分解を行う。上記操作を５回
繰り返して、二酸化マンガン層３の半導体層を形成させ
る。

【００１７】その後、グラファイト層４，銀ペースト層
５を順次形成させ、次いで陽極及び陰極各外部リード端
子６及び７を接続した後、エポキシ樹脂８を用いて外装
を行う。

【００１８】又、他の実施例としては、前述の実施例と
同様な処理を行なうものであるが、処理するタンタル陽
極体を直径０．５ｍｍ×高さ１．０ｍｍと小型化したも
のである。尚、縦断面図は、図１を参照する。

【００１９】まず従来の技術では、陽極体の小型化に伴
い陽極体の空隙部が小さくなり半導体母液の浸透性が悪
くなる。この為、半導体層の酸化皮膜への被覆が悪くな
り陽極体の小型化に伴う静電容量及び誘電正接損失の不
良率増加をもたらす。この実施例では、半導体母液の陽
極体内部への浸透性が良くなる為、陽極体の小型化に伴
う静電容量及び誘電正接損失不良率の増加をまねかない
利点がある。

【００２０】図２は従来工法に対する本発明の効果を漏
れ電流特性で比較したものを示し、図２（ａ）の従来工
法による漏れ電流特性のヒストグラムに対し、本発明工
法による漏れ電流特性のヒストグラム図２（ｂ）は、加
熱分解回数の減少により漏れ電流値のバラツキが小さく
なる。

【００２１】加えるに静電容量及び誘電正接損失不良率
とも表１に示す如く大幅に改善され、歩留，品質を向上
させることが判明した。

【００２２】

【００２３】尚、本発明実施例の陽極体としては、タン
タル焼結体について記したが他の弁作用金属の電解コン
デンサについても適用されることは勿論であり、また半
導体母液及び親水性溶媒の種類や浸漬・加熱分解の方法
も任意である。浸漬後の放置については、タンタル陽極
体表面が乾くまで放置して置けば良い。

【００２４】

【発明の効果】以上、説明した様に、本発明の固体電解
コンデンサの製造方法により、 （イ）半導体層が陽極体内部の酸化皮膜まで完全に覆う
ため静電容量及び静電正接損失の各不良率を著しく減ら
す等、品質面で優れた固体電解コンデンサを提供するこ
とができる。

【００２５】（ロ）陽極体の小型化に伴う半導体母液の
浸透性悪化を防ぎ、静電容量及び誘電正接損失不良率の
増加を招くことなく固体電解コンデンサの小型化を容易
にする。などの極めて大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例により製造されたタンタル固
体電解コンデンサの断面図である。

【図２】本発明の一実施例の効果を説明するためのタン
タル固体電解コンデンサの漏れ電流分布を示すヒストグ
ラムであり、図２（ａ）は従来例，図２（ｂ）は本発明
の実施例による製品のものである。

【符号の説明】

１ タンタル陽極体 ２ 五酸化タンタル皮膜 ３ 二酸化マンガン層 ４ グラファイト層 ５ 銀ペースト層 ６ 外部陽極リード端子 ７ 外部陰極リード端子 ８ エポキシ樹脂

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁作用を有する金属からなる陽極体に誘
   電体としての酸化皮膜を形成させた後、半導体母液に浸
   漬し加熱分解して前記酸化皮膜上に半導体層を形成する
   工程において、前記半導体母液の浸漬及び気中放置後、
   前記半導体母液に使用される親水性溶媒または他の親水
   性溶媒に浸漬し、その後、加熱分解を行なう工程を含む
   ことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。