JPH0239417A - 電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
電解コンデンサの製造方法Info
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- JPH0239417A JPH0239417A JP19008988A JP19008988A JPH0239417A JP H0239417 A JPH0239417 A JP H0239417A JP 19008988 A JP19008988 A JP 19008988A JP 19008988 A JP19008988 A JP 19008988A JP H0239417 A JPH0239417 A JP H0239417A
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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。
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１
本発明は、タンタルの弁作用金属粉末成形体を使用した
電解コンデンサに関するものでおる。
電解コンデンサに関するものでおる。
［従来の技術］
一般に、電解コンデンサは、弁作用金属粉末の成形体を
真空焼結した焼結体の表面上に、酸化皮膜の誘電体層を
設け、この誘電体層に密着するように、順次、二酸化マ
ンガン層、グラフ１イト層、銀ペースト層などを被着し
て陰極とするコンデンサでおる。
真空焼結した焼結体の表面上に、酸化皮膜の誘電体層を
設け、この誘電体層に密着するように、順次、二酸化マ
ンガン層、グラフ１イト層、銀ペースト層などを被着し
て陰極とするコンデンサでおる。
この様な電解コンデンサの構成を以下に詳述する。即ら
、平均粒子径が数μｍの弁作用金属粉に、陽極のリード
線を構成する弁作用金属粉末と同種の金属線を植立しな
がら、同粉末を所定の形状、寸法に加圧、成形した後、
’１Ｘ１０ ｍｍＨｇ以下の真空度で、１６００〜１
８００℃で、１５〜３０分間焼結して焼結体を形成する
。
、平均粒子径が数μｍの弁作用金属粉に、陽極のリード
線を構成する弁作用金属粉末と同種の金属線を植立しな
がら、同粉末を所定の形状、寸法に加圧、成形した後、
’１Ｘ１０ ｍｍＨｇ以下の真空度で、１６００〜１
８００℃で、１５〜３０分間焼結して焼結体を形成する
。
次に、焼結体表面に誘電体層となる酸化皮膜を、リン酸
水溶液などの電解質中で、陽極化成によって形成する。
水溶液などの電解質中で、陽極化成によって形成する。
次いで、二酸化マンカン層を、素子に含浸させた硝酸マ
ンガン液を熱分解すると同時に、前記陽極化成素子の表
面上に焼付は形成する。
ンガン液を熱分解すると同時に、前記陽極化成素子の表
面上に焼付は形成する。
その後、順次、グラファイト層、銀ペースト層を形成し
、陰極リート線となる適当な金属を半田もしくは導電性
接着剤などを用いて接続し、樹脂などで補強してコンデ
ンサを完成する。
、陰極リート線となる適当な金属を半田もしくは導電性
接着剤などを用いて接続し、樹脂などで補強してコンデ
ンサを完成する。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上述した様な従来の電解フンデンサにお
いては、以下に述べる様な問題点がめった。
いては、以下に述べる様な問題点がめった。
即ち、上述した様な電解コンデンサは、破壊電圧か高く
、漏れ電流か小さいことが望まれ、この目的を達成する
ために、特に弁作用金属以外の元素（不純物と称し、金
属や１Ｌ水素等の非金属を総称する）の含有量を少なく
することか重要である。なぜならば、弁作用金属以外の
元素は、陽極酸化されにくいため、これらの不純物によ
って酸化皮膜が形成されにくくなり、Ｒ高生成電圧を高
くとることか国難となるためでおる。
、漏れ電流か小さいことが望まれ、この目的を達成する
ために、特に弁作用金属以外の元素（不純物と称し、金
属や１Ｌ水素等の非金属を総称する）の含有量を少なく
することか重要である。なぜならば、弁作用金属以外の
元素は、陽極酸化されにくいため、これらの不純物によ
って酸化皮膜が形成されにくくなり、Ｒ高生成電圧を高
くとることか国難となるためでおる。
また、酸素などを多量に含んだ弁作用金属粉末は、真空
焼結時に真空焼結炉の再空度の低下を招き、ざらに、弁
作用金属と同種の金属線中に酸素か吸着し、金属線を折
れやすくすることか知られている。これは、弁作用金属
粉末に植立した金属線が、高温焼結による粒界への酸素
凝結によって、その結晶内にクラックを生じるためであ
る。
焼結時に真空焼結炉の再空度の低下を招き、ざらに、弁
作用金属と同種の金属線中に酸素か吸着し、金属線を折
れやすくすることか知られている。これは、弁作用金属
粉末に植立した金属線が、高温焼結による粒界への酸素
凝結によって、その結晶内にクラックを生じるためであ
る。
この様に弁作用金属粉末中に植立した金属線が折れやす
くなることにより、酸化皮膜形成後の外部ストレス（例
えば、二酸化マンカン層焼付は時の熱衝撃や、製品化後
のコンデンサを基板に取付ける時の熱ストレスなど）に
より、酸化皮膜に亀裂が生じ、漏れ電流が増大するとい
った欠点かめった。
くなることにより、酸化皮膜形成後の外部ストレス（例
えば、二酸化マンカン層焼付は時の熱衝撃や、製品化後
のコンデンサを基板に取付ける時の熱ストレスなど）に
より、酸化皮膜に亀裂が生じ、漏れ電流が増大するとい
った欠点かめった。
本発明は、以上の様な問題点を解消するために提案され
たもので、その目的は、焼結時において弁作用金属粉末
中に植立した金属線の折れをなくした、高品質の電解コ
ンデンサを提供することにある。
たもので、その目的は、焼結時において弁作用金属粉末
中に植立した金属線の折れをなくした、高品質の電解コ
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１
本発明の電解コンデンサの製造方法は、弁作用金、ｊ萬
扮末として、その中に含有される酸素）農度を２０００
ＰＰＭ以下に抑えたものを用いたことを特徴とするもの
である。
扮末として、その中に含有される酸素）農度を２０００
ＰＰＭ以下に抑えたものを用いたことを特徴とするもの
である。
［作用］
本発明の電解コンデンサによれば、弁作用金属粉末中に
含有される酸素濃度を２０００ＰＰＭ以下に抑えること
により、真空焼結時に真空焼結炉の真空度の低下を防止
でき、また、金属線を折れにりくシ、さらに、酸化皮膜
に亀裂が生じることを防止できる。
含有される酸素濃度を２０００ＰＰＭ以下に抑えること
により、真空焼結時に真空焼結炉の真空度の低下を防止
でき、また、金属線を折れにりくシ、さらに、酸化皮膜
に亀裂が生じることを防止できる。
［実施例］
以下、本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて
具体的に説明する。
具体的に説明する。
本実施例の構成＊
本実施例の電解コンデンサにおいては、弁作用金属粉末
として、その中に含まれる酸素濃度を２０００ＰＰＭ以
下に抑えたものを使用する。
として、その中に含まれる酸素濃度を２０００ＰＰＭ以
下に抑えたものを使用する。
本実施例の作用＊
この様な構成を有する本実施例の電解コンデンサの効果
を調べるために、以下に述べる様な実験を行った。即ち
、化成皮膜形成後の漏れ電流特性を調べるために、酸素
濃度を変えたタンタル粉末を、厚さ１．５ｍｍ、高さ３
．５ｍｍ、幅２．０ｍｍに成形し、その中に０．３φの
タンタル線を植立させ、成形素子としたタンタルペレッ
トを、１ｘ１０ Ｔｏｒｒの真空度で、１５５０’Ｃ
１３０分焼結を行った。この様にしてｊｑられだタンタ
ルペレットを、６０℃のリン酸電解質中で、化成電圧１
００Ｖ、化成時間３時間で酸化皮膜を形成し、その後、
常温のリン酸水溶液中において、１ｉｌ１１定電圧７０
Ｖを印加、２分後の漏れ電流を測定した。
を調べるために、以下に述べる様な実験を行った。即ち
、化成皮膜形成後の漏れ電流特性を調べるために、酸素
濃度を変えたタンタル粉末を、厚さ１．５ｍｍ、高さ３
．５ｍｍ、幅２．０ｍｍに成形し、その中に０．３φの
タンタル線を植立させ、成形素子としたタンタルペレッ
トを、１ｘ１０ Ｔｏｒｒの真空度で、１５５０’Ｃ
１３０分焼結を行った。この様にしてｊｑられだタンタ
ルペレットを、６０℃のリン酸電解質中で、化成電圧１
００Ｖ、化成時間３時間で酸化皮膜を形成し、その後、
常温のリン酸水溶液中において、１ｉｌ１１定電圧７０
Ｖを印加、２分後の漏れ電流を測定した。
その結果を第１図に示した。即ち、酸素濃度か２５００
ＰＰＭ付近に変曲点がおることが判明し、また、酸素濃
度が２０００ＰＰＭ以下においては、漏れ電流に大きな
影響を与えないという結果か得られた。
ＰＰＭ付近に変曲点がおることが判明し、また、酸素濃
度が２０００ＰＰＭ以下においては、漏れ電流に大きな
影響を与えないという結果か得られた。
次に、化成後陰極層を形成し、製品化した固体電解コン
デンサについて説明する。
デンサについて説明する。
即ち、コンデンサ用タンタル粉末のＣＶ積が、１２００
０ＣＶ／ｃ＋ｒのタンタル粉末において、酸素濃度が１
８００ＰＰＭ及び２５００ＰＰＭの２種類について比較
を行った。この場合の固体電解コンデンサの製造条件は
、まず、厚さ１．５ｍｍ、高さ３．５ｍｍ、幅２．Ｏｍ
ｍ、タンタルｌ、ｊ−ド線０．３φで、タンタルペレッ
トを角型の形状に成形し、これを１Ｘ１０ Ｔｏｒｒ
の真空度で、１５５０°Ｃ１３０分の真空焼結を行った
。この焼結体を、リン酸水溶液中て化成電圧７０、化成
時間３時間で化成処理し、酸化皮膜を形成し、その後、
二酸化マンガン層、グラファイト層、銀ペースト層など
を形成し、１填極リードとして、洋白リードフレーム上
に陽イ※はスポット溶接、陰（水都は導電性接着剤によ
って接続、その後、トランスファモールドによりエポキ
シ樹脂にて外装を施し、固体電解コンデンサを製造した
。
０ＣＶ／ｃ＋ｒのタンタル粉末において、酸素濃度が１
８００ＰＰＭ及び２５００ＰＰＭの２種類について比較
を行った。この場合の固体電解コンデンサの製造条件は
、まず、厚さ１．５ｍｍ、高さ３．５ｍｍ、幅２．Ｏｍ
ｍ、タンタルｌ、ｊ−ド線０．３φで、タンタルペレッ
トを角型の形状に成形し、これを１Ｘ１０ Ｔｏｒｒ
の真空度で、１５５０°Ｃ１３０分の真空焼結を行った
。この焼結体を、リン酸水溶液中て化成電圧７０、化成
時間３時間で化成処理し、酸化皮膜を形成し、その後、
二酸化マンガン層、グラファイト層、銀ペースト層など
を形成し、１填極リードとして、洋白リードフレーム上
に陽イ※はスポット溶接、陰（水都は導電性接着剤によ
って接続、その後、トランスファモールドによりエポキ
シ樹脂にて外装を施し、固体電解コンデンサを製造した
。
この様な電解コンデンサについて、以下の処理を施した
各試料について、１２０Ｈ２容量における容量変化率（
％）、１ＫＨｚ損失にお（プる損失角の正装（％）、漏
れ電流（μＡ）の測定を行い、４ｈ１牛の変化を調ｌ＼
ｔこ。
各試料について、１２０Ｈ２容量における容量変化率（
％）、１ＫＨｚ損失にお（プる損失角の正装（％）、漏
れ電流（μＡ）の測定を行い、４ｈ１牛の変化を調ｌ＼
ｔこ。
なｄ３、測定に用いた各試料の辺埋条件は、以下に示す
通りておる。
通りておる。
（従来のタンタル粉末）
含有酸素濃度：２５００ＰＰＭ
１６Ｖ−６，８°μＦ
試験条件：２７０’Ｃ−１０５浸漬
試料故二ｎ−３０
［処理方法］
未処理
熱処理
ＰＣＴ２０ＣＴ
２０時間０時間
ＰＣＴ６０ＣＴ
６０時間：２７０’Ｃの半田に１Ｏ３浸漬＊ＰＣＴ：”
１２１°Ｃ１２気圧、湿度９５〜１００％の高温、高圧
、高湿中に放置する。
１２１°Ｃ１２気圧、湿度９５〜１００％の高温、高圧
、高湿中に放置する。
（改良後のタンタル粉末）
含有酸素濃度：１８００ＰＰＭ
１６Ｖ−６，８μＦ
試験条件：２７０’Ｃ−１０ｓ浸漬
試料数： ｎ＝３０
〔試料番号］ ［処理方法］
１１ 未処理
熱処理
ＰＣＴ２０ＣＴ
２０時間０時間
ＰＣＴ６０ＣＴ
６０時間：２７０’Ｃの半田に１０ｓ浸漬＊ＰＣ−ｒ：
１２丁°Ｃ１２気圧、湿度９５〜１００％の高温、高圧
、高湿中に放置する。
１２丁°Ｃ１２気圧、湿度９５〜１００％の高温、高圧
、高湿中に放置する。
以上の結果を第２図（従来例）及び第３図（改良例）に
示した。即ち、改良例でおる含有酸素濃度か１８００Ｐ
ＰＭのタンタル粉末においては、従来例の２５００ＰＰ
Ｍのタンタル粉末を用いたものに比べて、高温、高圧、
高湿度中に長時間放置した場合においても、漏れ電流の
劣化が小さいことが判明した。
示した。即ち、改良例でおる含有酸素濃度か１８００Ｐ
ＰＭのタンタル粉末においては、従来例の２５００ＰＰ
Ｍのタンタル粉末を用いたものに比べて、高温、高圧、
高湿度中に長時間放置した場合においても、漏れ電流の
劣化が小さいことが判明した。
この様に含有酸素濃度がタンタル固体電解コンデンサに
与える影響は非常に大ぎく、そのため、含有酸素濃度を
低減することによって、酸化皮膜形成後の外部ストレス
による酸化皮膜の亀裂の発生を防ぐことかでき、また、
漏れ電流の増加や耐電圧劣化を防ぐことかできるで、電
解コンデンサの信頼性を大幅に向上できる。
与える影響は非常に大ぎく、そのため、含有酸素濃度を
低減することによって、酸化皮膜形成後の外部ストレス
による酸化皮膜の亀裂の発生を防ぐことかでき、また、
漏れ電流の増加や耐電圧劣化を防ぐことかできるで、電
解コンデンサの信頼性を大幅に向上できる。
［発明の効果１
以上の通り、本発明によれば、弁作用金属粉末として、
その中に含有される酸素濃度を２０００ＰＰＭ以下に抑
えたものを用いるという簡単な手段によって、焼結時に
おいて弁作用金属粉末中に植立した金属線の折れをなく
した、高品質の電解コンアン１ノーを提供することがで
きる。
その中に含有される酸素濃度を２０００ＰＰＭ以下に抑
えたものを用いるという簡単な手段によって、焼結時に
おいて弁作用金属粉末中に植立した金属線の折れをなく
した、高品質の電解コンアン１ノーを提供することがで
きる。
第１図は化成皮膜形成後の漏れ電流特性を示す図、第２
図は従来のタンタル粉末を用いた場合のＰＣＴ条件下に
おける特性劣化図、第３図は本発明によるタンタル粉末
を用いた場合のＰＣＴ条件下における特性劣化図でおる
。
図は従来のタンタル粉末を用いた場合のＰＣＴ条件下に
おける特性劣化図、第３図は本発明によるタンタル粉末
を用いた場合のＰＣＴ条件下における特性劣化図でおる
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 弁作用金属粉末の成形体を、高温度・高真空中で焼結
して得られる焼結体を陽極体とする電解コンデンサの製
造方法において、 前記弁作用金属粉末として、その中に含有される酸素濃
度を２０００ＰＰＭ以下に抑えたものを用いたことを特
徴とする電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19008988A JPH0239417A (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19008988A JPH0239417A (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 電解コンデンサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0239417A true JPH0239417A (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=16252182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19008988A Pending JPH0239417A (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0239417A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08162372A (ja) * | 1994-12-08 | 1996-06-21 | Nec Corp | 電解コンデンサの製造方法 |
| EP1098328A2 (en) * | 1999-11-04 | 2001-05-09 | Nec Corporation | Method of manufacturing solid electrolytic capacitors |
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