JP5028289B2 - 固体電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
また、第2粉末の融点は、第1粉末の融点よりも低いことを特徴としている。第2粉末の融点としては、2000℃以下が好ましく、さらに好ましくは1200℃以下であり、さらに好ましくは800℃以下である。融点の下限値は特に限定されるものではない。
〔ステップ1〕
平均粒径2μmのニオブ粉末0.9998gに、平均粒径1μmの酸化バナジウム(V)粉末を2×10−4g添加し、均一に混合して、混合粉末を調製した。この混合粉末に、ニオブからなるリード線を埋め込んだ状態でプレス成型し、成型ペレットを作製した。この成型ペレットを真空中(3×10−5Torr)で、1300℃20分間加熱して焼結させ、多孔質焼結体を作製した。この多孔質焼結体は、後述するように、ニオブからなる多孔質焼結体の表面に、酸化バナジウムが付着して存在する焼結体であった。
上記のステップ1で作製した焼結体を陽極として用い、この陽極を約60℃の0.1重量%のリン酸溶液中で、約20Vの定電圧で約10時間陽極酸化して、陽極の表面に誘電体層を形成した。
ステップ1で作製したニオブ焼結体の断面を、エレクトロンプローブマイクロアナライザー(EPMA)で分析した。その結果、焼結体は、ニオブにより形成されており、ニオブの表面上に、酸化バナジウムが付着して存在していることが確認された。
ニオブ粉末を用いる代わりに、平均粒径が約2μmのニオブ−アルミニウム合金(アルミニウム含有量約0.5重量%)粉末を用いる以外は、実施例1と同様にして、陽極を作製し、この陽極を用いてコンデンサA2を作製した。
ニオブ粉末を用いる代わりに、平均粒径が約2μmの窒化ニオブ(窒素含有量約500ppm)粉末を用いる以外は、実施例1と同様にして、陽極を作製し、この陽極を用いてコンデンサA3を作製した。
ニオブ粉末を用いる代わりに、平均粒径が約2μmのタンタル粉末を用いる以外は、実施例1と同様にして、陽極を作製し、この陽極を用いてコンデンサA4を作製した。
ニオブ粉末を用いる代わりに、平均粒径が約2μmのタンタル−アルミニウム合金(アルミニウム含有量約0.5重量%)粉末を用いる以外は、実施例1と同様にして、陽極を作製し、この陽極を用いてコンデンサA5を作製した。
ニオブ粉末を用いる代わりに、平均粒径が約2μmの窒化タンタル(窒素含有量約500ppm)粉末を用いる以外は、実施例1と同様にして、陽極を作製し、この陽極を用いてコンデンサA6を作製した。
ニオブ粉末を用いる代わりに、平均粒径が約2μmの酸化ニオブ粉末を用いる以外は、実施例1と同様にして、陽極を作製し、この陽極を用いてコンデンサA7を作製した。
ニオブ粉末を用いる代わりに、平均粒径が約2μmのチタン粉末を用いる以外は、実施例1と同様にして、陽極を作製し、この陽極を用いてコンデンサA8を作製した。
実施例1のステップ1において、酸化バナジウム(V)粉末を添加せずに、陽極を作製し、この陽極を用いて実施例1と同様にしてコンデンサX1を作製した。
実施例4において、酸化バナジウム(V)粉末を添加せずに、陽極を作製し、この陽極を用いて実施例4と同様にしてコンデンサX2を作製した。
実施例7において、酸化バナジウム(V)粉末を添加せずに、陽極を作製し、この陽極を用いて実施例7と同様にしてコンデンサX3を作製した。
実施例6において、酸化バナジウム(V)粉末を添加せずに、陽極を作製し、この陽極を用いて実施例6と同様にしてコンデンサX4を作製した。
実施例8において、酸化バナジウム(V)粉末を添加せずに、陽極を作製し、この陽極を用いて実施例8と同様にしてコンデンサX5を作製した。
実施例1のステップ1において、酸化バナジウム(V)粉末の代わりに、平均粒径約1μmのアンチモン粉末を用いて陽極を作製し、この陽極を用いて実施例1と同様にしてコンデンサX6を作製した。
実施例1のステップ1において、ニオブ粉末及び酸化バナジウム(V)粉末を用いる代わりに、平均粒径約2μmのニオブ−バナジウム合金(バナジウム含有量約200ppm)粉末を用いて陽極を作製し、この陽極を用いて実施例1と同様にしてコンデンサX7を作製した。
上記の各実施例及び各比較例のコンデンサについて、印加する電圧を変化させて、漏れ電流を測定することにより、耐電圧を測定した。
ここでは、第2粉末の種類について検討した。
ここでは、第2粉末の含有量と、漏れ電流の関係について検討した。
実施例17:0.9999995g :5×10−7g
実施例18:0.99999925g:7.5×10−7g
実施例19:0.999999g :1×10−6g
実施例20:0.999995g :5×10−6g
実施例21:0.99999g :1×10−5g
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実施例23:0.99995g :5×10−5g
実施例24:0.9999g :1×10−4g
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実施例28:0.999g :1×10−3g
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実施例18:0.75ppm
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実施例21:10ppm
実施例22:20ppm
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実施例25:400ppm
実施例26:500ppm
実施例27:900ppm
実施例28:1000ppm
実施例29:1200ppm
ここでは、陽極を焼結して作製する際の焼結温度と、耐電圧との関係について検討した。
2…誘電体層
3…導電性高分子層
4…カーボン層
5…銀ペースト層
6…導電性接着剤層
7…陽極端子
8…陰極端子
9…モールド外装樹脂
10…陽極リード
Claims (12)
- 陽極と、前記陽極の表面上に形成された誘電体層と、前記誘電体層の上に形成された陰極とを備える固体電解コンデンサであって、
弁作用金属、弁作用金属の合金、弁作用金属の金属酸化物、及び弁作用金属の金属窒化物から選ばれる少なくとも1種からなる第1粉末と、前記第1粉末以外の金属酸化物からなる第2粉末とを混合した粉末を焼結して得られる多孔質焼結体から前記陽極が形成されており、
前記第2粉末の融点が、前記第1粉末の融点よりも低いことを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 前記第1粉末が、タンタル、ニオブ、チタン、タンタル合金、ニオブ合金、窒化タンタル、窒化ニオブ、及び酸化ニオブから選ばれる少なくとも1種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。
- 前記第2粉末が、酸化バナジウム、酸化アンチモン、酸化ガリウム、及び酸化ゲルマニウムから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1または2に記載の固体電解コンデンサ。
- 陽極と、前記陽極の表面上に形成された誘電体層と、前記誘電体層の上に形成された陰極とを備える固体電解コンデンサであって、
タンタル、ニオブ、チタン、タンタル合金、ニオブ合金、窒化タンタル、窒化ニオブ、及び酸化ニオブから選ばれる少なくとも1種からなる第1粉末と、酸化アンチモン、酸化ガリウム、及び酸化ゲルマニウムから選ばれる少なくとも1種からなる第2粉末とを混合した粉末を焼結して得られる多孔質焼結体から前記陽極が形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 前記第2粉末が、前記第1粉末と前記第2粉末の合計量に対して、1ppm以上1000ppm未満となるように前記陽極中に含有されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第2粉末が、前記第1粉末と前記第2粉末の合計量に対して、20ppm以上500ppm未満となるように前記陽極中に含有されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。
- 陽極と、前記陽極の表面上に形成された誘電体層と、前記誘電体層の上に形成された陰極とを備える固体電解コンデンサであって、
弁作用金属、弁作用金属の合金、弁作用金属の金属酸化物、及び弁作用金属の金属窒化物から選ばれる少なくとも1種からなる第1の材料の表面上に、前記第1の材料以外の金属酸化物からなる第2の材料が付着して存在する多孔質焼結体から前記陽極が形成されていることを特徴とする固体電解コンデンサ。 - 前記第1の材料が、タンタル、ニオブ、チタン、タンタル合金、ニオブ合金、窒化タンタル、窒化ニオブ、及び酸化ニオブから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項7に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第2の材料が、酸化バナジウム、酸化アンチモン、酸化ガリウム、及び酸化ゲルマニウムから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項7または8に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記第2の材料の融点が、前記第1の材料の融点よりも低いことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサを製造する方法であって、
弁作用金属、弁作用金属の合金、弁作用金属の金属酸化物、及び弁作用金属の金属窒化物から選ばれる少なくとも1種からなる第1の粉末と、前記第1粉末以外の金属酸化物からなる第2粉末とを混合して混合粉末を調製する工程と、
前記混合粉末を焼結して前記陽極を作製する工程と、
前記陽極の表面上に前記誘電体層を形成する工程と、
前記誘電体層の上に前記陰極を形成する工程とを備えることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。 - 前記混合粉末を焼結する温度が、1150℃以上1500℃未満であることを特徴とする請求項11に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
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