JPH02283010A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体電解コンデンサに関し、特に陰極層の構造
に関する。

〔従来の技術〕

従来の固体電解コンデンサは、第２図に示すように弁作
用を有する金属の粉末が加圧成型されてなる陽極体１１
に弁作用を有する金属線１２が陽極リードとして予め植
立されて真空中で焼結され、陽極醸化の手法により陽極
体１１の外周面に酸化被膜層が形成され、この酸化膜層
の外周面に対向電極として二酸化マンガン等の半導体層
が形成され、さらに接触抵抗を減らすためのグラファイ
ト層１３を介して銀ペースト層１４が被着されて陰極導
電体層が形成されコンデンサ素子が構成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のコンデンサ素子は銀ペースト層を持つた
め湿気雰囲気中に放置すると銀のマイグレーションが起
き、漏洩電流が増大する欠点がある。

ま九、従来のコンデンサ素子は高価な銀ペーストを使用
するために製品コストか高くなる欠点がある。これら２
点の解決策としてパラジウム粉末又は銀パラジウム合金
粉末を含むグラファイト層を形成した後に無電解めっき
の手法によシ銅、ニッケル等のめつき層を形成する方法
が提案されている。しかしながら、このような構造の固
体電解コンデンサは銀ペーストを使用しないかわシに少
量ではあるがパラジウム粉末を使用するので、それほど
コストが低減しないという欠点がある。また、銀のマイ
グレーシヨンはどでないにしてもパラジウムを陰極層に
含有するとプレッシャークツカーテスト等で漏洩電流が
著しく増大するという欠点もある。

本発明の目的は、製品コストを大幅に低減でき、かつ湿
気雰囲気中でも銀のマイグレーションの発生がなく、ま
たプレッシャークツカーテストでの漏洩電流の増大を大
幅に改善することができる品質の優れた固体電解コンデ
ンサを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の固体電解コンテンプは、陽極リードが植立され
た弁作用全域からなる陽極体上に誘電体酸化被膜層と半
導体酸化物層、陰極層を順次形成した固体電解コンテン
プにおいて、前記陰極層にクラファイトと金属粉末と樹
脂とを含む導電体層と、卑金属層とを含むことを特徴と
して構成される。

また、上記金属粉末としては銅、鉄、亜鉛、ニッケル、
スズ、銀及びこれらの合金の１種又は２種以上の混合粉
末を使用することにより好適に本発明を実施することが
できる。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の固体電解コンデンサの一実施例によっ
て製造された樹脂モールド型固体電解コ／デン丈の断面
図である。

第１図に示すように、弁作用を有する金属の一つである
タンタル粉末が加圧成型され真空焼結された陽極体１に
はメンタル材の陽極リード２が植立され、陽極体１の外
周面には図には示していないが酸化膜層及び二酸化マン
カン層が形成され。

その外側に陽極リード植立面を除き第１の導電体層４が
形成される。陽極体の陽極リード植立面にはポリブタジ
ェン樹脂が塗布され加熱されることによシ被徨樹脂層５
が形成される。更に銅粉末を含む第２の導電体層６、ニ
ッケルめっき等からなる卑金属層７が順次陽極リード植
立面以外の陽極体外周面に順次形成される。陽極リード
２の先端部には外部陽極端子３が溶接され、またニッケ
ルめっき等からなる卑金属層７には外部陰極端子９がは
んだ層８によって接続されてコンデンサ素子全体が熱硬
化性樹脂からなる外装絶縁樹脂層１０によってモールド
外装されて樹脂モールド型の固体電解コンデンサが構成
される。

次に、このような構成の樹脂七−ルド型タンタル固体電
解コンチン丈の製造工程について説明する。加圧成型さ
れたメンタル粉末が高温で真空焼結された後タンタル材
の陽極リード２が植立された陽極体１は燐酸水溶液中で
化成電圧１００■により陽極酸化され全外周面にタンタ
ル酸化膜が形成され、次に硝酸マンカン溶液中に浸漬さ
れ２５０〜３００℃の雰囲気中で熱分解され二酸化マン
ガン層が形成される。この浸漬及び熱分解は均一な二酸
化マンガン層を得るために複数回行われる。

次に、水溶性高分子材の水溶液にグラファイト粉末を懸
濁したグラファイト溶液中に二酸化マンガン層が形成さ
れた陽極体１が浸漬され、１５０〜２００　’０の雰囲
気中で乾燥されて第１の導電体層４が形成される。

次に、ポリブタジェン樹脂をティスペンサで陽極リード
導出面に塗布したのち１５０〜２００℃の雰囲気中で乾
燥させて被覆樹脂層５を形成させる。

次に、エポキシ樹脂２０〜５０％、グラファイト粉末５
〜３０％、炭酸カルシウム粉末５〜２０％、銅粉末５〜
６０％、ブチルセロソルブ１０〜４０％の重量比で混合
した混合液中に陽極体１が浸漬され１５０〜２００℃の
雰囲気中で熱硬化されて第２の導電体層６が形成される
。なお第２の導電体層中の銅粉末はめっき触媒として、
後述するニッケルめっきからなる卑金属層７のめっき析
出性を高める効果がある。炭叡カルシウム粉末は表面の
凹凸を作シアンカー効果によりめっき被膜の密着力を高
める効果と、樹脂を含む第２の導電体層６の耐熱性を高
める効果がある。銅の量は多けれはめつき析出性が良く
なるが過度に多くなるとめつき被膜との密着力が悪くな
る。この第２の導電体層６にはグラファイト粉末と銅粉
末の両方が必要である。

なぜなら銅粉末だけではめつき析出性は良いが湿気雰囲
気中等で銅粉末が酸化し固体電解コンデンサの防電損失
が増大してしまう。従ってグラファイト粉末を添加し、
第２の導電体層６の抵抗率が湿気雰囲気中等でも劣化し
ないようＫする必要がある。以上のことを検討した結果
、エポキシ樹脂２３％、グラファイト粉末１９％、炭酸
カルシウム粉末４．５％、銅粉末５３．５％＋７）割合
の導電体層が適尚であった。

次に、陽極体ｌを２〜１０％の希塩叡に浸漬し前処理を
行ったのち、純水洗浄して無電解めっきを行なう。陽極
体１は被！１樹脂層５、第２の導電体層６によって覆わ
れているので反応時のガスから二酸化マンガン層、酸化
被膜は保護される。めっき液としては例えばジメチルア
ミノボランを還元剤とする無電解ニッケルめっき液（室
温においてｐＨ＝６．７　）を使用し６５℃で４０分の
めっきが行われ約４〜５μｍのニッケルめっきからなる
卑金属層７が形成される。めっき終了後は全体が十分洗
浄され１２０〜１５０°０の雰囲気中で乾燥されて水分
を蒸発させる。

史に、はんだ付は可能材料の外部陽極端子３が陽極リー
ド２に溶接され又、ニッケルめっきからなる卑金属層７
上にはんだペーストを介して外部陰極端子９を置く。そ
して赤外線リフローを行うことによってはんだペースト
をはんだ層８として形成させ、ニッケルめっきからなる
卑金属７と外部陰極端子９とを電気的に接続させる。

最後に、コンデンサ素子は熱硬化性樹脂からなる外装絶
縁樹脂層１０によってモールド外装され、外部陽極端子
３と外部陰極端子９とを折曲けることにより樹脂モール
ド型の固体電解コンデンサが形成される。

尚、本実施例では被覆樹脂層５の形成においてポリブタ
ジェン樹脂を使用したが、被覆樹脂層はめっき反応時の
ガスから二酸化マンガン層と酸化被膜を保躾するために
あるので、エポキシ、アクリル、ポリエステル、ポリ塩
化ビニル、ポリプロピレン等の樹脂及びこれらの混合樹
脂としても良い。

また、本実施例で扛第２の導電体層を形成する際に炭は
カルシウムを使用したが、炭酸カルシウムは無機フィラ
ーとしてめっき被膜の密着力向上と第２の導電体１１！
の耐熱性向上が目的であるから。

これ以外に酸化鉄、炭酸バリウム、酸化銅等の無機物及
びこれらの混合物を使用しても良い。

次に、本発明の他の実施例について第１図を８照して説
明する。本実施例では前述の第１の実施例が第２の導電
体層６中の金−粉末として、銅粉末を使用したのに対し
、銅粉末と銀粉末との混合粉末を使用する。すなわち、
被覆樹脂層５ｔ−形成した後の陽極体１を、エポキシ樹
脂２０〜５０％。

グラファイト粉末５〜３０％、炭緻カルシウム粉末５〜
２０％、銅粉末５〜２０％、銀粉末５〜１０％、ブチル
セロソルブ１０〜４０％の重量比で混合した混合液中に
浸漬され、１５０〜２００℃の雰囲気中で熱硬化されて
第２の導電体ｒ＠６が形成される。

本実施例では前述の第１の実施例で使用した銅粉末の量
を減らし、新たに銀粉末を添加しているので、材料費は
やや高くなるが粉末の酸化に対して強くなるので、めっ
き析出性の劣化がほとんどなく、また粉末の抵抗が小さ
くなるので第２の導電体層６の抵抗率が小さくなるとい
う利点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、陰極層に銀ベースＦを使
用せずまた、第２の導電体層に銅等の金属粉末を含むこ
とによシ下記の効果がある。

（１）高働な銀ペーストを全く使用しないので製品コス
トを大幅に低減することができ、湿気雰囲気中における
銀のマイクレージョンがなく固体を解コンデンサの品質
が向上する。

（２）第２の導電体層にパラジウム粉末又は銀パラジウ
ム合金粉末ではなく、銅等の金属粉末を使用しているの
で製品コストを大幅に低減できる。

（３）また、第２の導電体層に銅等の金属粉末を使用し
ているのでプレッシャークンカーテスト（１２５℃　１
００％几、Ｈ１）での漏洩電流増大を第３図のように大
幅に改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の固体電解コンデンサの一実施例の樹脂
モールド型タンタル固体電解コンチン丈の縦断面図、第
２図は従来のメンタル固体電解コンデンサの一例の縦断
面図、第３図は第２の導電体層中の金属粉末を変えた場
合のプレッシャークンカーテストでの漏洩電流の比較図
である。 １・−・陽極体、２・・・陽極リード、３・・・外部陽
極端子、４・・・第１の導電体層、５・・・被徨樹脂層
、６・・・第２の導電体層、７・・・卑金属層、８・・
・はんだ層。 ９・・・外部陰極端子％　１０・・・外装絶縁樹脂層、
１１・・・陽極体、１２・・・陽極リード、１３・・・
グラファイト層、１４・・・銀ペースト層。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 カ１因 声３凶

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）陽極リードが植立された弁作用金属からなる陽極
   体上に誘電体酸化膜層と半導体酸化物層、陰極層を順次
   形成した固体電解コンデンサにおいて、前記陰極層が、
   グラファイトと金属粉末と樹脂とを含む導電体層と、卑
   金属層とを含むことを特徴とする固体電解コンデンサ。
2. （２）金属粉末が銅、鉄、亜鉛、ニッケル、スズ、銀及
   びこれらの合金の１種または２種以上の混合物であるこ
   とを特徴とする特許請求範囲第１項記載の固体電解コン
   デンサ。