JP3377309B2 - 固体電解コンデンサ用焼結体の製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサ用焼結体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体電解コンデンサ用
焼結体及びその製造方法に関し、特に小形で大容量を得
ることができる多孔質焼結体に関するものである。
焼結体及びその製造方法に関し、特に小形で大容量を得
ることができる多孔質焼結体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】固体電解コンデンサ用素子としてタンタ
ル、チタン、ニオブ、アルミニウム等の粉末の焼結体が
知られているが、例えばタンタル固体電解コンデンサの
場合について述べると、タンタル線を植え込んでタンタ
ル金属粉末を加圧成形してなる成形体を高温、高真空中
で焼結して多孔質の焼結体のコンデンサ素子を得、この
コンデンサ素子に順次誘電体層、固体電解質、及び導電
層を形成していた。
ル、チタン、ニオブ、アルミニウム等の粉末の焼結体が
知られているが、例えばタンタル固体電解コンデンサの
場合について述べると、タンタル線を植え込んでタンタ
ル金属粉末を加圧成形してなる成形体を高温、高真空中
で焼結して多孔質の焼結体のコンデンサ素子を得、この
コンデンサ素子に順次誘電体層、固体電解質、及び導電
層を形成していた。
【０００３】近年、固体電解コンデンサの小形大容量化
が急速に進んだことにより、コンデンサ素子の原料とな
るタンタル金属粉末も微細化され、１μｍに満たない粒
子が使用されている。しかしながら、このような微細な
粒子を加圧成形し、焼結した多孔質のコンデンサ素子で
は、固体電解質を生成するために使用する硝酸マンガン
溶液等の固体電解質母液が微細な焼結体の空隙に入り込
めず、含浸が十分でないために静電容量出現率が低下す
る問題が生じていた。これは取りも直さず小形大容量化
できないことを意味し、この問題の解決無しに小形大容
量化が実現できないことを示している。
が急速に進んだことにより、コンデンサ素子の原料とな
るタンタル金属粉末も微細化され、１μｍに満たない粒
子が使用されている。しかしながら、このような微細な
粒子を加圧成形し、焼結した多孔質のコンデンサ素子で
は、固体電解質を生成するために使用する硝酸マンガン
溶液等の固体電解質母液が微細な焼結体の空隙に入り込
めず、含浸が十分でないために静電容量出現率が低下す
る問題が生じていた。これは取りも直さず小形大容量化
できないことを意味し、この問題の解決無しに小形大容
量化が実現できないことを示している。
【０００４】この問題点を解決すべく、カンファやアク
リル樹脂、ポリカーボネイト樹脂等の有機バインダを溶
剤に溶いてタンタル金属粉末に添加し、これを加圧成形
・焼結したり、あるいは成形密度を低く設定するなどの
手段を用いて多孔質焼結体に多くの空孔を設けることが
行われていた。
リル樹脂、ポリカーボネイト樹脂等の有機バインダを溶
剤に溶いてタンタル金属粉末に添加し、これを加圧成形
・焼結したり、あるいは成形密度を低く設定するなどの
手段を用いて多孔質焼結体に多くの空孔を設けることが
行われていた。
【０００５】このように多孔質焼結体に多くの空孔を設
ける等の対策を行うことによって、固体電解質母液の含
浸性を高め、静電容量出現率を改善することが要請され
ていた。
ける等の対策を行うことによって、固体電解質母液の含
浸性を高め、静電容量出現率を改善することが要請され
ていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような手段を採用した多孔質焼結体では、空孔の数を増
やしても空孔自体の寸法、すなわち金属粉末同志で構成
する間隙であることには変わりがないので、したがって
空孔の径は太いものや細いもの等一様でなく、かつ空孔
が途中でとぎれてしまうなど、貫通しているなどの連続
性を有するわけでもないので、固体電解質母液の含浸
性、ひいてはコンデンサ素子の静電容量出現率を改善す
る有効な手段にはなり得ないものであった。
ような手段を採用した多孔質焼結体では、空孔の数を増
やしても空孔自体の寸法、すなわち金属粉末同志で構成
する間隙であることには変わりがないので、したがって
空孔の径は太いものや細いもの等一様でなく、かつ空孔
が途中でとぎれてしまうなど、貫通しているなどの連続
性を有するわけでもないので、固体電解質母液の含浸
性、ひいてはコンデンサ素子の静電容量出現率を改善す
る有効な手段にはなり得ないものであった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の点に鑑
みなされたもので、弁作用金属粉末に、繊維を添加・混
合した後、加圧成形して素体を作製し、該素体を高温で
焼結することにより、空孔が互いに連絡し、少なくとも
その中の一部が表面に貫通した多孔質焼結体を得る弁作
用金属粉末に、繊維を添加・混合した後、加圧成形して
素体を作製し、該素体を高温で焼結することにより、空
孔が互いに連絡し、少なくともその中の一部が表面に貫
通した多孔質焼結体を得るを特徴とする固体電解コンデ
ンサ用焼結体の製造方法からなるものである。また、前
記の弁作用金属はタンタル、ニオブ、チタンを用いるこ
とができる。さらに、繊維としては、メタクリル酸イソ
ブチルエステル重合体、メタクリル酸メチルエステル重
合体、メタクリル酸エチルエステル重合体、メタクリル
酸フロピルエステル重合体、メタクリル酸ｎブチルエス
テル重合体、メタクリル酸ペンチルエステルル重合体、
メタクリル酸ヘキシルエステル重合体等のメタクリル酸
エステル重合体からなる繊維、ポリエチレンカーボネイ
ト繊維、ポリプロピレンカーボネイト繊維、ポリブチレ
ンカーボネイト繊維の中の１種又は２種以上を用いるこ
とができる。繊維の形状としては、糸状である繊維を用
いると好適である。前記、焼結を高温真空中で行うと好
適である。
みなされたもので、弁作用金属粉末に、繊維を添加・混
合した後、加圧成形して素体を作製し、該素体を高温で
焼結することにより、空孔が互いに連絡し、少なくとも
その中の一部が表面に貫通した多孔質焼結体を得る弁作
用金属粉末に、繊維を添加・混合した後、加圧成形して
素体を作製し、該素体を高温で焼結することにより、空
孔が互いに連絡し、少なくともその中の一部が表面に貫
通した多孔質焼結体を得るを特徴とする固体電解コンデ
ンサ用焼結体の製造方法からなるものである。また、前
記の弁作用金属はタンタル、ニオブ、チタンを用いるこ
とができる。さらに、繊維としては、メタクリル酸イソ
ブチルエステル重合体、メタクリル酸メチルエステル重
合体、メタクリル酸エチルエステル重合体、メタクリル
酸フロピルエステル重合体、メタクリル酸ｎブチルエス
テル重合体、メタクリル酸ペンチルエステルル重合体、
メタクリル酸ヘキシルエステル重合体等のメタクリル酸
エステル重合体からなる繊維、ポリエチレンカーボネイ
ト繊維、ポリプロピレンカーボネイト繊維、ポリブチレ
ンカーボネイト繊維の中の１種又は２種以上を用いるこ
とができる。繊維の形状としては、糸状である繊維を用
いると好適である。前記、焼結を高温真空中で行うと好
適である。
【０００８】
【作用】本発明になる固体電解コンデンサ用焼結体の製
造方法によれば、弁作用金属粉末に、繊維を添加・混合
した後、加圧成形して素体を作製し、該素体を高温で焼
結することにより繊維が焼失する。そのため、成形時に
混合していた繊維の占有空間が空孔となり、得られる多
孔質焼結体の表面から内部まで、さらには、他の表面ま
で連結し、あるいは貫通した空孔が多数存在するので、
固体電解質母液の含浸性が良く、静電容量出現率を向上
させることができる。
造方法によれば、弁作用金属粉末に、繊維を添加・混合
した後、加圧成形して素体を作製し、該素体を高温で焼
結することにより繊維が焼失する。そのため、成形時に
混合していた繊維の占有空間が空孔となり、得られる多
孔質焼結体の表面から内部まで、さらには、他の表面ま
で連結し、あるいは貫通した空孔が多数存在するので、
固体電解質母液の含浸性が良く、静電容量出現率を向上
させることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
５ｗｔ％のメタクリル酸イソブチルエステル重合体をト
ルエンに溶解したものと８ｍｇのタンタル金属粉末とを
混合した後、トルエンを揮発させ、これに直径５μｍ×
長さ０．３〜０．８ｍｍの円形断面を有するメタクリル
酸イソブチルエステル重合体からなる繊維を２ｗｔ％加
えてさらに混合した。この混合したものに図１に示すよ
うにタンタル線からなる陽極リード線１を植え込んで加
圧成形して、素体を作製した。該素体を１４００℃の真
空中で焼結して焼結体２を得たが、該焼結体２には一表
面から焼結体２の内部へ、さらには他の表面まで連結し
た、あるいは貫通した平均径４．５μｍの空孔３が多数
存在している。
５ｗｔ％のメタクリル酸イソブチルエステル重合体をト
ルエンに溶解したものと８ｍｇのタンタル金属粉末とを
混合した後、トルエンを揮発させ、これに直径５μｍ×
長さ０．３〜０．８ｍｍの円形断面を有するメタクリル
酸イソブチルエステル重合体からなる繊維を２ｗｔ％加
えてさらに混合した。この混合したものに図１に示すよ
うにタンタル線からなる陽極リード線１を植え込んで加
圧成形して、素体を作製した。該素体を１４００℃の真
空中で焼結して焼結体２を得たが、該焼結体２には一表
面から焼結体２の内部へ、さらには他の表面まで連結し
た、あるいは貫通した平均径４．５μｍの空孔３が多数
存在している。
【００１０】次いで、該焼結体２をりん酸水溶液中に浸
漬し、化成電圧１５Ｖを印加して陽極酸化し、タンタル
の陽極酸化皮膜を生成した。次に焼結体２を硝酸マンガ
ン溶液中に浸漬して硝酸マンガンを付着させた後、３０
０℃の恒温焼成炉中に数分間放置して硝酸マンガンを熱
分解させ、二酸化マンガン層を形成した。この化成−硝
酸マンガン溶液に浸漬−熱分解の工程は７回繰り返し行
い、その後カーボン層、銀塗料層を形成してタンタル固
体電解コンデンサ素子を作製した。
漬し、化成電圧１５Ｖを印加して陽極酸化し、タンタル
の陽極酸化皮膜を生成した。次に焼結体２を硝酸マンガ
ン溶液中に浸漬して硝酸マンガンを付着させた後、３０
０℃の恒温焼成炉中に数分間放置して硝酸マンガンを熱
分解させ、二酸化マンガン層を形成した。この化成−硝
酸マンガン溶液に浸漬−熱分解の工程は７回繰り返し行
い、その後カーボン層、銀塗料層を形成してタンタル固
体電解コンデンサ素子を作製した。
【００１１】この実施例になるコンデンサ素子１００個
の静電容量出現率を図２に示す。なお、同じく図２に静
電容量出現率を示した従来例は、実施例におけるコンデ
ンサ素子の製造におけるメタクリル酸イソブチルエステ
ル重合体からなる繊維を加えないだけが異なるだけで、
その他は実施例と同様の材料、製造方法で作製したもの
である。
の静電容量出現率を図２に示す。なお、同じく図２に静
電容量出現率を示した従来例は、実施例におけるコンデ
ンサ素子の製造におけるメタクリル酸イソブチルエステ
ル重合体からなる繊維を加えないだけが異なるだけで、
その他は実施例と同様の材料、製造方法で作製したもの
である。
【００１２】図２から明らかなように、従来例の静電容
量出現率が７０〜８５％であるのに対し、実施例は９０
〜９７％であり、絶対値が高いばかりでなく、ばらつき
も小さい優れた特徴を有することが実証された。
量出現率が７０〜８５％であるのに対し、実施例は９０
〜９７％であり、絶対値が高いばかりでなく、ばらつき
も小さい優れた特徴を有することが実証された。
【００１３】なお前記実施例では、タンタル金属粉末を
使用した場合について述べたが、チタン、ニオブ、アル
ミニウムなどの金属粉末を使用しても同様の効果を得る
ことができるし、また固体電解質母液として硝酸マンガ
ンに代えてポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリ
ンなどの導電性高分子や、ＴＣＮＱ錯体を使用すること
もできる。
使用した場合について述べたが、チタン、ニオブ、アル
ミニウムなどの金属粉末を使用しても同様の効果を得る
ことができるし、また固体電解質母液として硝酸マンガ
ンに代えてポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリ
ンなどの導電性高分子や、ＴＣＮＱ錯体を使用すること
もできる。
【００１４】さらに前記実施例では、連結した、あるい
は貫通した空孔を得るためにメタクリル酸イソブチルエ
ステル重合体からなる繊維を混合した場合について述べ
たが、メタクリル酸メチルエステル重合体、メタクリル
酸エチルエステル重合体、メタクリル酸フロピルエステ
ル重合体、メタクリル酸ｎブチルエステル重合体、メタ
クリル酸ペンチルエステル重合体、メタクリル酸ヘキシ
ルエステル重合体等のメタクリル酸エステル重合体から
なる繊維、ポリエチレンカーボネイト繊維、ポリプロピ
レンカーボネイト繊維、ポリブチレンカーボネイト繊維
の中の１種又は２種以上を添加・混合した後、加圧成形
して素体を作製し、該素体を高温で焼結しても同様の効
果を得ることができる。
は貫通した空孔を得るためにメタクリル酸イソブチルエ
ステル重合体からなる繊維を混合した場合について述べ
たが、メタクリル酸メチルエステル重合体、メタクリル
酸エチルエステル重合体、メタクリル酸フロピルエステ
ル重合体、メタクリル酸ｎブチルエステル重合体、メタ
クリル酸ペンチルエステル重合体、メタクリル酸ヘキシ
ルエステル重合体等のメタクリル酸エステル重合体から
なる繊維、ポリエチレンカーボネイト繊維、ポリプロピ
レンカーボネイト繊維、ポリブチレンカーボネイト繊維
の中の１種又は２種以上を添加・混合した後、加圧成形
して素体を作製し、該素体を高温で焼結しても同様の効
果を得ることができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明になる固体電解コンデンサ用焼結
体及びその製造方法によれば、多孔質焼結体の表面から
内部まで、さらには他の表面まで連結し、あるいは貫通
した空孔が多数存在するので、固体電解質母液の含浸性
が良く、したがって静電容量出現率の大きい固体電解コ
ンデンサ素子を得ることができる。
体及びその製造方法によれば、多孔質焼結体の表面から
内部まで、さらには他の表面まで連結し、あるいは貫通
した空孔が多数存在するので、固体電解質母液の含浸性
が良く、したがって静電容量出現率の大きい固体電解コ
ンデンサ素子を得ることができる。
【図１】本発明になる固体電解コンデンサ用焼結体の実
施例を示す正断面図。
施例を示す正断面図。
【図２】本発明になる固体電解コンデンサ素子の静電容
量出現率を示す曲線図。
量出現率を示す曲線図。
１ 陽極リード線
２ 焼結体
３ 空孔
Claims (5)
- 【請求項１】 弁作用金属粉末に、繊維を添加・混合し
た後、加圧成形して素体を作製し、該素体を高温で焼結
することにより、空孔が互いに連絡し、少なくともその
中の一部が表面に貫通した多孔質焼結体を得るを特徴と
する固体電解コンデンサ用焼結体の製造方法。 - 【請求項２】 弁作用金属が、タンタル、チタン、ニオ
ブ、アルミニウムであることを特徴とする請求項１に記
載の固体電解コンデンサ用焼結体の製造方法。 - 【請求項３】 前記繊維が、メタクリル酸イソブチルエ
ステル重合体、メタクリル酸メチルエステル重合体、メ
タクリル酸エチルエステル重合体、メタクリル酸フロピ
ルエステル重合体、メタクリル酸ｎブチルエステル重合
体、メタクリル酸ペンチルエステルル重合体、メタクリ
ル酸ヘキシルエステル重合体等のメタクリル酸エステル
重合体からなる繊維、ポリエチレンカーボネイト繊維、
ポリプロピレンカーボネイト繊維、ポリブチレンカーボ
ネイト繊維の中の１種又は２種以上であることを特徴と
する請求項１または２のいずれかに記載の固体電解コン
デンサ用焼結体の製造方法。 - 【請求項４】 形状が糸状である繊維を用いたことを特
徴とする請求項３に記載の固体電解コンデンサ用焼結体
の製造方法。 - 【請求項５】 焼結を高温真空中で行うことを特徴とす
る請求項３又は請求項４のいずれかに記載の固体電解コ
ンデンサ用焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18392894A JP3377309B2 (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 固体電解コンデンサ用焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18392894A JP3377309B2 (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 固体電解コンデンサ用焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831700A JPH0831700A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3377309B2 true JP3377309B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=16144268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18392894A Expired - Fee Related JP3377309B2 (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 固体電解コンデンサ用焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3377309B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3718412B2 (ja) | 2000-06-01 | 2005-11-24 | キャボットスーパーメタル株式会社 | ニオブまたはタンタル粉末およびその製造方法 |
| JP4572286B2 (ja) * | 2001-03-23 | 2010-11-04 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 高強度多孔質体の製造方法及び高強度多孔質体 |
| JP4604946B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2011-01-05 | Ｄｉｃ株式会社 | 多孔質金属焼結体の製造方法 |
| JP4911611B2 (ja) | 2007-04-27 | 2012-04-04 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| JP2011258998A (ja) * | 2011-10-03 | 2011-12-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-07-12 JP JP18392894A patent/JP3377309B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0831700A (ja) | 1996-02-02 |
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