JPH01144615A

JPH01144615A - アルミニウム固体電解コンデンサの製造方法

Info

Publication number: JPH01144615A
Application number: JP62302797A
Authority: JP
Inventors: Konosuke Ikeda; 宏之助池田; Tadashi Ezaki; 江崎　忠; Rikizo Yamaguchi; 山口　力三; Satoaki Yoshida; 覚昭吉田
Original assignee: Saga Sanyo Industry Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Saga Sanyo Industry Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、アルミニウム固体電解コンデンナに関するも
のである。

（ロ）従来の技術従来、アルミニウム固体電解コンデンサとしては、アル
ミニウム微粉（１０〜１００μ程度）を焼結して円柱状
又は板状に形成し、弱酸を主成分とした化成液中で陽極
醸化を行なって素子の表面に酸化皮膜を形成させ、この
上に硝酸マンガンを熱分解して二酸化マンガンを形成し
ているが、捲回式でないために大容量のコンテンツが得
られず、大容量にするにはサイズの大型化が避けられす
゛、且・つコスｌ的にも有利なものではなかった。

このため乾式アルミニウム電解コンデンサの素子である
エツチングを施した化成処理の済んだアルミニウム箔又
はタンタル泊を陽極及び陰極としてセパレータを挾んで
交互に重ね合わせ、この捲回しブ１素子に硝酸マンカン
水溶液を含浸させ熱分解等により二酸化マンガンを形成
させてコンデンサとする試みもなされているかく特公昭
３３−５１７７号公報（５９Ｅ　３　）参照）、サイズ
の大型化と共に、特性面特に高周波におけるインピーダ
ンス特性が悪く、また漏れ７ｔ、流も大きく実用上火さ
な障害となっていた。

（ハ）発明が解決しようとする問題点本発明は、上記問題点部ち捲回式コンデンサ素子を使用
したアルミニウム固体電解コンデンサにおいで、サイズ
が大型化する点及び漏れｔ流が犬きい点を解決するもの
である。

（ニ）問題点を解決するための手段本発明は、アルミニウム箔に化成処理により酸化皮膜を
形成した陽極箔及び陰極箔と該両電極箔間のセパレータ
とを捲回してコンデンサ素子を形成し、該コンデンサ素
子に電解液を含浸し固体電解質を形成するアルミニウム
固体電解コンデンサの製造方法において、（ａ）　　前記電解液として硝酸マ〉ガンを使用し、該
硝酸マンガンを所定の温度および時間で熱分解して前記
固体電解質として二酸化マンガン層を形成する工程と、（ｂ）　　弱酸性水溶液中で再度化成処理（間化成）を
行なう工程と、（Ｃ）　　カーボンを添加した硝酸マンガンを使用し、
該硝酸マンガンを前記所定の温度および時間で熱分解し
て前記固体電解質として再度二酸化マンガン層を形成す
る工程と、（ｄ）　　さらに該硝酸マンガン中に添加されたカーボ
ンを前記固体電解質上に焼成する工程と、＝４＝からなり、前記間化成を前記固体電解質形成完了以前に行なうこと
により、前記熱分解工程による前記酸化皮膜の熱劣化を
修復するアルミニウム固体電解コンデンサの製造方法で
ある。

（ポ）作用固体電解質形成以前で且つカーボン焼成前に再化成（間
化成）を行なうので、熱分解工程により熱劣化した酸化
皮膜は、固体電解質およびカーボ〉・層によって化成が
抑制されることがなく、完全に修復される。

（へ）実施例以下才発明を第１図〜第７図に従−って説明する。第１
図は本発明一実施例のコンデンサ素子の斜視図、第２図
は工程図で、（イ）は従来の製造方法、く口）は本発明
の製造方法である。

まず、高純度（９９，９９％以上）のアルミニラｌ、箔
を化学的処理により粗面化し、実効表面積を増加させる
だめのいわゆるエツチング処理を行なう。

次にアジピン酸の水溶液等弱酸性水溶液からなる電解液
中に工、電気化学的にアルミニウム箔表面に酸化皮膜（
酸化アルミニウムの薄膜）を形成する〈化成）。次にエ
ツチング処理、化成処理を行なったアルミニウム箔を陽
極箔（１）とし、対向陰極箔く２）との間にセパレータ
（３）としてマニラ紙を挾み、第１図に示すように円筒
状に巻き取る（捲回〉。こうしてアルミニウム箔に酸化
皮膜を形成した陽極箔（１）及び陰極箔（２）と両電極
箔間のセパレータ（３）とを捲回したコンデンサ素子（
１０）が形成される。なお（４）はアルミリード、く５
）はリード線である。

次にアルミニウム箔の傷、アルミニウム箔の切口等で生
じる皮膜の劣化を、上記弱酸性の電解液中で同様に化成
することにより修復する（切口化成）。さらにコンデン
サ素子（１０）に熱処理を施し、セパレータく３）を構
成するマニラ紙を炭化して繊維の細径化による密度の低
下を計る（炭化）。

熱処理の条件としては、例えは温度１５０℃〜３００℃
、時間１０分〜４０分程度が適当である。これにより以
下に述べる硝酸マンガンの含浸量が増大し、特性の向ト
が得られる。その後化成を行ない熱により劣化した酸化
皮膜を修復する（化成）。

次にコンデンサ素子（１０）に硝酸マンガンを含浸して
空気中で例えは温度２００〜２６０’Ｃ１時間２０〜４
０分間の条件で熱分解を行ない、固体電解質である二酸
化マンガン層を付着形成する（硝酸マンガン熱分解）。

この含浸、分解工程を数回繰り返して行ない、緊密な二
酸化マンカン層を焼成する。そしてこの二酸化マンガン
形成工程の間に、換言すれば二酸化マンガンからなる固
体電解質の形成が完了する以前に、固体電解質層を通し
て前述と同様に化成処理を行なうく間化酸）。これによ
り熱分解で生じた酸化皮膜の熱劣化は修復きれる。

この後グラファイト（カーボン）を添加した硝酸マンガ
ンを使用し、前述した条件で熱分解を行ない二酸化マン
ガンからなる固体電解質の形成を完了する（硝酸マンガ
ン熱分解）。そしてさらに前述した条件とほぼ同様の条
件で、固体電解質トにカーボンを焼成するくカーボン層
焼付）。次にカーボン層焼付時の熱によって生じた酸化
皮膜の熱劣化を修復するために、電解液中で再化成を行
なう（再化成）。

こうして完成したコンデンサ素子＜１０）は、樹脂外装
（樹脂デイツプ）を施されたり、あるいはアルミニウム
等の金属ケース又は樹脂ケースに挿入後エポキシ樹脂等
で封止されてコンデンサとして完成する（ケース挿入、
樹脂対＋Ｌ）。

第１表は、上記切口化成、間化酸および再化成の有無＜
廟；○、無；×〉と、漏れ’を流とショート率との関係
を示したものである。試料は、定格１６■、容量１０μ
Ｆのコンデンサで、漏れ電流は各５０個の平均値を示し
、ショート率は各１００個中漏れ電流が太きく　ｍＡ（
ミリアンペア）オーダーのものの率を示している。これ
から切口化成、間化酸および再化成ずべてを行なった場
合（Ｎｏ、　５　）が漏れ電流およびショート率の点で
最もずぐれていることがわかるが、例えばＮｏ、　５と
Ｎｏ、　７の比較により間化酸を行なった場合の効果も
はっきり示されている。

＝８− 第１表＝９− 第３図はこのコンデンサ素子をり°−ス〈６）内に収納
したコンデンサ素子２０〉の側面（２０ａ）にシート（
７）を貼付したチップコ〉・デンソ゛の斜視図で、（イ
〉はプリント基板（図示せず）上に載置した状態、く口
）は逆向き状態を示す。〉−ト（７〉は例えはフッ素樹
脂、シリ−」ン樹脂又はポリイミド樹脂製で、４　ｍｌ
ｎ　Ｘ　５　＋１１１１１、厚さ０．２ｍｍＷ度てあり
、耐熱性の接着剤、例えはエボキン樹脂、ＵＶ樹脂ある
いは両面粘着テープによりコンデンサ（２０）の側面（
２０ａ）に接着固定されている。なお接着剤としては常
温時に位置スレをおこさず半田リフロー時に脱落しない
ものであればよい。

このようにシート（７）を貼付することにより円筒形の
コンデンサを横置き型チップコンデンサとして使用した
場合に、このチップコンデンサをプリント基板−Ｈに安
定して載置し、且−〕この耐熱性シート（７）がプリン
ト基板とチップコンデンサとの間の隔壁になるので、プ
リント基板からの半田熱からコンデンサ本体を保護する
ことができる。

またリード線く５）はチップコンデンサの使用に適合す
るように適宜折曲きれている。

第３図（ハ）はシート（７）の内面にコンデンサの側面
（２０ａ　）に沿った曲面を有するもので、例えは成形
加工によ、って得られる。このようにシート（７）によ
り円筒形コンデンサ（２０）はプリント基板上の取付位
置決めが安定し、熱によるコンテンツの外装ナユーブの
割れや特性劣化が防止きれる。

また第４図は、このシート以外に他のシートを例えは速
乾性エポキシ樹脂で貼付して、これら第１シートく７）
と第２ンー１（８）を有するテップコンデンサで、（・
ｒ）は斜視図、（ロ）は側面図である。第１シート（７
）は前述したプリント基板に安定状態で載置するための
シート、第２シート（８）はこのチップコンデンサ（２
０）をプリント基板に実装する際の吸着用平面を形成す
るだめのもので、第１シートと同形状、厚ｇｏ、２〜Ｑ
、３ｍｍ程度である。このように吸着用平面を形成する
ことにより、吸着用チャックの先端形状をチップコンデ
ンサの曲面に合わせた専用グヤックとする必要がなく、
汎用チャックにより扱うことができ、しかも上下に方向
性のないチップコンデンサを供給することができる。な
お第２ンート（８）としては塩化ビニール樹脂、ポリイ
ミド樹脂、フッ素樹脂等が適当である。第５図は同様に
第１ンート（７）と第２シート（８）を有するチップコ
ンデンサで、第２シート（８）はコンデンサのイ則面（
２０ａ）に沿った曲面を有するもので、例えは成形加工
によって得られる。

また第６図は、この上下２枚のシートを一体化して筒状
のスペーサ（９）としたもので、上下両面に平面（９ａ
）、（９ｂ）を有し、一方の平面（９ａ）によりプリン
ト基板に安定して載置し、他方の而（９ｂ）により吸着
平面を形成するものである。このように上下両面に平面
を形成したコンテ／す形状により、他の例えは角形のモ
ールド部品と同様に共用のチップマウンタで取扱うこと
ができる。

また第７図は、チップコンデンサ（２０）の端面（２０
ｂ）にシート（１１）を若干ずらゼて貼付し、端面（２
０ｂ）からはみ出したシー１−（１１）ど折曲したリー
ド線（５）により本体く２０）をプリント基板載置面（
１２）から若干浮かして載置するための構造である。こ
のようにコンデンサの端面に略角形のシート（１１）を
スラせで取付けることにより、コンデンサ（２０）をプ
リント基板上で安定し且つ基板面から距離をあけて配置
寸゛ることかできる。

〈ト）発明の詳細な説明したようにオ発明によれば、捲回式コンデンサ素
子を使用したアルミニウム固体電解−：１ンデンザにお
りるザイスの大型化及び漏れ電流が大きい点が解決きれ
、特にナツプコンデンサに最適のコンデンサ素子を提供
できる

【図面の簡単な説明】

第１図は不発り］一実施例の：ノ〉・テンシー素子の斜
視図、第２図は工程図で、（イ）は従来の製造方法、（
ロ）は本発明の製造方法、第３図は本発明実施例のチッ
プコンデンサの斜視図で、（イ）はプリント基板上に載
置した状態、（Ｔ］）は逆向き状態、（ハ）は他の実施
例の逆向き状態を示す図である。第４図は他の実施例の図で、〈イ）は斜視図、（ロ）は
側面図、第５図も同じく他の実施例の図で、〈イ〉は斜
視図、（ロ）は側面図、第６図も同しく他の実施例の図
で、（イ）は斜視図、（ロ）は側面図、第７図は別の実
施例の図で、（イ）は斜視図、（ロ）は正面図である。（１）・・・陽極箔、（２）・・・陰ｉ箔、（３）・・
・セパレータ、（４）・・・アルミリ−ド、（５〉・・
・リード線、（６）・・・ケース、（７）・・・シート
（ｍｌシー１〜）、（８）・・・シート（第２シー１−
）、（９〉・・・スペーサ、（１０）・・・コンデンサ
素子、＜１１＞・・・シート、（２０）・・・コンデン
サ、（２０ａ）・・・側面。出願人　三洋電機株式会社外１名代理人　オ理士　西野卓嗣ぐ外１名）＝１４− 区Ｑコ第４図第５図（イ）（ロ）（ロ）第６図（イ）第７図（イ）（ｒＩ）（ロ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アルミニウム箔に化成処理により酸化皮膜を形成
した陽極箔及び陰極箔と該両電極箔間のセパレータとを
捲回してコンデンサ素子を形成し、該コンデンサ素子に
電解液を含浸し固体電解質を形成するアルミニウム固体
電解コンデンサの製造方法において、（ａ）前記電解液として硝酸マンガンを使用し、該硝酸
マンガンを所定の温度および時間で熱分解しで前記固体
電解質として二酸化マンガン層を形成する工程と、（ｂ）弱酸性水溶液中で再度化成処理（間化成）を行な
う工程と、（ｃ）カーボンを添加した硝酸マンガンを使用し、該硝
酸マンガンを前記所定の温度および時間で熱分解して前
記固体電解質として再度二酸化マンガン層を形成する工
程と、（ｄ）さらに該硝酸マンガン中に添加されたカーボンを
前記固体電解質上に焼成する工程と、からなり、前記間化成を前記固体電解質形成完了以前に行なうこと
により、前記熱分解工程による前記酸化皮膜の熱劣化を
修復することを特徴とするアルミニウム固体電解コンデ
ンサの製造方法。
（２）前記熱分解工程（ａ）の前に、前記電極箔の切口
化成を行なう工程を設けたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のアルミニウム固体電解コンデンサの製
造方法。