JPH03255607A - 固体電解コンデンサの製造方法 - 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〕 この発明は固体電解コンデンサの製造方法に関し、さら
に詳しく言えば、その陽極リードの保護手段に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第３図（ａ）には固体電解コンデンサの中核をなす典型
的な従来例としてのコンデンサ素子１が示されている。

すなわち、このコンデンサ素子１は、例えばＴａやＮｂ
なとの弁作用を有する金属粉末の焼結体からなり、その
一端部には陽極リード２が植設されている。陽極リード
２は焼結前にその一端が埋設されるか、もしくは焼結後
に例えば溶接により取付けられる。コンデンサ素子１の
表面には電解酸化により酸化皮膜が形成され、次いでそ
の上に半導体電解質（固体電解質）が生成される。例え
ば硝酸マンガンの含浸・熱分解を複数回繰り返すことに
より、半導体電解質としてのＭｎＯ□層が形成されるが
、その際、ＭｎＯ，が陽極リード２に這い上がるという
現象が生ずる。

これを防止するため、従来では第３図（ｂ）に示されて
いるように陽極リード２の導出部に例えば弗素樹脂板３
を被せたり、同図（Ｑ）に示されているように陽極リー
ド２の導出部に例えばシリコン系樹脂４を塗布するよう
にしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、第３図（ｂ）に示す方法では、陽極リー
ド２との嵌合が緩い場合には樹脂板３が浮き上がり、Ｍ
ｎＯ□の這い上がり防止効果がないばかりか、陽極リー
ド２に外部リード線を溶接する場合に不具合を生ずる。

すなわち、焼結体と陽極リードとの接続部は何ら保護さ
れないため、陽極リード２に外部リード線を溶接する際
の機械的ストレスもしくは外装樹脂の熱収縮ストレスな
どの影響をうけやすく、特性劣化特に漏れ電流の増加に
つながる。

他方、同図（ｃ）に示されている樹脂４の塗布による場
合には、焼結体と陽極リードとの接続部はそれによって
保護されるが、樹脂の滴下位置あるいは滴下量などの作
業性に難がある。

この発明は上記した従来の欠点を解決するためになされ
たもので、その目的は、生産性を損なうことなくコンデ
ンサ素子と陽極リードの接続部を効果的に保護し得るよ
うにした固体電解コンデンサの製造方法を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明においては、Ｔａ、
Ｎｂなとの弁作用を有する金属粉末の焼結体からなり、
その一端部に陽極リードが植設されたコンデンサ素子の
上記陽極リード導出部に、弗素樹脂シートと弗素系共重
合体樹脂シートとをラミネートしてなるワッシャーを挿
通したのち、弗素系共重合体樹脂シートを加熱溶融させ
て弗素樹脂シートを上記陽極リード導出部に密着させる
ようにしている。

上記弗素系共重合体樹脂シートのうち、比較的に融点の
高いものを加熱溶融するにあたっては、コンデンサ素子
が例えばＴａ粉末で形成されている場合、常圧で高温に
保持するとその金属表面が酸化し、遂には燃焼する危険
がある。そこで、上記弗素系共重合体樹脂シートの加熱
溶融は、加熱されたＮ２もしくはＡｒなどの不活性ガス
を吹き付けるか、その不活性ガス雰囲気中で溶融させる
ことが好ましい。

また、弗素系共重合体樹脂シートの加熱溶融は、■コン
デンサ素子の電解酸化による酸化皮膜の形成前に行う、
■コンデンサ素子の表面に電解酸化にて酸化皮膜を形成
したのちに行う、■コンデンサ素子上に固体電解質を形
成するのと同時に行う、のが好ましい。

使用するワッシャーとしては、弗素系樹脂（ＰＴＦＥ）
と、弗素系共重合体樹脂例えば ＰＦＡ（４−弗化エチレンとパーフロロアルコキシエチ
レンとの共重合体；融点３１０℃）、ＦＥＰ（４−弗化
エチレンと６弗化プロピレンとの共重合体：融点２８０
℃）、 ＥＴＦＥ（４−弗化エチレンとエチレンとの共重合体；
融点２６０℃）、 ＰＶＤＥ（ポリビニリデンフルオライド；融点１７０℃
）、 ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン；融点２
１０℃） などとのラミネートが好ましい。なお、ＰＶＤＥとＰＣ
ＴＦＥを加熱溶融する場合には融点が低いため、特に不
活性ガス雰囲気中であることを要しない。

ここで、第１図および第２図を参照してこの発明による
固体電解コンデンサの製造方法をより具体的に説明する
。まず、第２図に示されているように、弗素樹脂シート
（もしくはフィルム）５ａと弗素系共重合体樹脂シート
（もしくはフィルム）５ｂとをラミネートしてなるワッ
シャー５をコンデンサ素子１に見合った大きさにカット
し、これを第１図（ａ）に示すように、例えば弗素系共
重合体樹脂シート５ｂをコンデンサ素子１側にして陽極
リード２に挿通したのち、同陽極リード２を適当なフー
プ材６に溶接する。このフープ材６に取付けられた状態
で次工程に搬送される際、ワッシャー５は図示しないガ
イド部材にて第１図（ｂ）に示されているように、陽極
リード２の導出部に当てかわれるように位置決めされる
０次に１図示しないドライヤーなどにて高温の例えばＮ
８ガスが吹き付けられる。これにより、ワッシャー５は
第１図（Ｑ）に示されているように弗素系共重合体樹脂
シート５ｂが溶融して弗素樹脂シート５ａが陽極リード
２の導出部に密着する。

なお、ワッシャー５を陽極リード２に挿通するにあたっ
て、上記実施例とは異なり、弗素樹脂シート５ａをコン
デンサ素子ｌ側にしてもよく、これによれば、第１図（
Ｃ′）に示されるように。

弗素系共重合体樹脂シート５ｂが溶融し、弗素樹脂シー
ト５ａが陽極リード２の導出部に密着する。

〔発明の効果〕

この発明によれば、コンデンサ素子の陽極リード導出部
に熱可塑性高耐熱樹脂からなるワッシャーを挿通して、
同ワッシャーを加熱溶融させて陽極り−ド導出部に密着
させるようにしたことにより、一連の流れ工程において
、生産能力を下げることなく陽極リード接続部を強固に
保護することができる。

また、ワッシャーは弗素樹脂シートと弗素系共重合体シ
ートとをラミネートしてなるため、弗素系共重合体だけ
の場合に比べて機械的強度が高く、ワッシャーの打ち抜
き性が良好となる。さらには、弗素系共重合体シートを
溶融させてワッシャーの取付けを行うものであるため、
取付は状態時のワッシャー厚みをより薄くすることがで
きる。これに伴って、陽極リードの溶接寸法が十分に確
保される。加えて、素子寸法のうちその長さ寸法を大き
くとれるため、静電容量の増大が図られる。

（実施例１） 外形寸法０．９４Ｘ　１．９５Ｘ　１．０■のタンタル
コンデンサ素子の陽極リードに、厚み０．１ｍｍの弗素
樹脂（ＰＴＦＥ）シートと同じく厚み０．１＋＋ｍの弗
素系共重合体樹脂フィルム・ＰＦＡ　ｒネオフロン」（
商品名；ダイキン工業■製）とをラミネートしてなる厚
み０．２ｍｍのワッシャーを同弗素系共重合体樹脂フィ
ルムがコンデンサ素子側となるように挿通し、ヒートガ
ン（白光メタル社製）にてＮ２ガスを供給しながら上記
弗素系共重合体樹脂フィルムを溶融させた。次いで、電
解酸化によりコンデンサ素子の表面に酸化皮膜を施し、
ＭｎＯ，層、カーボン層、銀層を順次形威し、外部端子
を接続したのち、外装樹脂（エポキシ）で被覆し、定格
電圧４Ｖ、静電容量１０μＦの固体電解コンデンサを製
作した。

（実施例２） 実施例１と同じコンデンサ素子の陽極リードに、厚み０
．１■の弗素樹脂（ＰＴＦＥ）シートと厚み０．０５１
麿の弗素系共重合体樹脂フィルム・ＦＥＰ「トヨフロン
」（商品名：東しｍ製）とをラミネートしてなる厚み０
．１５ｍｍのワッシャーを同弗素樹脂（ＰＴＦＥ）シー
トがコンデンサ素子側となるように挿通し、次いで電解
酸化を行ってコンデンサ素子の表面に酸化皮膜を施した
。しかるのち、ヒートガン（白光メタル社製）にてＮ２
ガスを供給しながら上記弗素系共重合体樹脂フィルムを
溶融させた。そして、上記実施例１と同じく、ＭｎＯ２
層、カーボン層、銀層を順次形成し、外部端子を接続し
たのち、外装樹脂（エポキシ）で被覆し、定格電圧４Ｖ
、静電容量１０μＦの固体電解コンデンサを製作した。

（実施例３） 実施例１と同じコンデンサ素子の陽極リードに、厚み０
．１■の弗素樹脂（ＰＴＦＥ）シートと同じく厚み０．
１ｍｍの弗素系共重合体樹脂フィルム・ＥＴＦＥｒネオ
フロン」（商品名；ダイキン工業■製）とをラミネート
してなる厚さ０．２ｍｍのワッシャーを同弗素樹脂（Ｐ
ＴＦＥ）シートがコンデンサ素子側となるように挿通し
、実施例１と同じくヒートガン（白光メタル社製）にて
Ｎ２ガスを供給しながら上記弗素系共重合体樹脂フィル
ムを溶融させた。次いで、電解酸化によりコンデンサ素
子の表面に酸化皮膜を施し、ＭｎＯ□層、カーボン層、
銀層を順次形威し、外部端子を接続したのち、外装樹脂
（エポキシ）で被覆し、定格電圧４Ｖ、静電容量１０μ
Ｆの固体電解コンデンサを製作した。

〔比較例１〕 実施例１と同じコンデンサ素子の陽極リードにＴＦＥ（
テトラフロロエチレン）からなる厚さ０．２＋ａｍのワ
ッシャーを挿通し、電解酸化を行ってその表面に酸化皮
膜を施し１次いでＭｎ０２層、カーボン層、銀層を順次
形成し、外部端子を接続したのち、外装樹脂（エポキシ
）で被覆し、定格電圧４Ｖ、静電容量１０μＦの固体電
解コンデンサを製作した。

（実施例４〉 実施例１と同じコンデンサ素子の陽極リードに。

厚み０．１■の弗素樹脂（ＰＴＦＥ）シートと厚み０．
０５ｍｍの弗素系共重合体樹脂フィルム・ＥＴＦＦ！、
「トヨフロン」（商品名；東し■製）とをラミネートし
てなる厚さ０．１５ｍｍのワッシャーを同弗素樹脂（Ｐ
ＴＦＥ）シートがコンデンサ素子側となるように挿通し
、電解酸化によりコンデンサ素子の表面に酸化皮膜を形
成した６次いで、硝酸マンガン（比重１．３）水溶液を
含浸させ、熱分解炉内において高温（２６０〜３２０℃
）で分解し、ＭｎＯ□生戒と生成に上記弗素系共重合体
樹脂フィルムを溶融した。しかるのち、カーボン層、銀
層を順次形威し、外部端子を接続したのち、外装樹脂（
エポキシ）で被覆し、定格電圧１６■、静電容量３．３
μＦの固体電解コンデンサを製作した。

〔比較例２〕 従来例１と同様にして定格電圧１６Ｖ、静電容量３．３
μＦの固体電解コンデンサを製作した。

上記各実施例と比較例をそれぞれ１０，０００個用意し
、その静電容量Ｃａｐ（μＦ）、損失角の正接ｔａｎδ
（％）、漏れ電流ＬＣ（μＡ）、製品としての特性不良
率（％）、ＭｎＯ２這い上がり率（幻を測定した結果（
平均値）を次表に示す。

（表） この表から明らかなように、各実施例は特性不良率が従
来例の１７２〜１／３と改善されている。また、ＭｎＯ
□這い上がり率は各実施例ともに０％を記録している。

さらに、漏れ電流の値からして陽極外部端子溶接時のス
トレス、外装樹脂のストレスに対して顕著な緩和作用が
認められる。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）〜（Ｑ）および（Ｃ′）はこの発明による
固体電解コンデンサの製造過程を示した説明図、第２図
は第１図に示されているワッシャーの拡大断面図、第３
図（ａ）〜（Ｑ）はそれぞれ従来例を示した説明図であ
る。 図中、１はコンデンサ素子、２は陽極リード、５はワッ
シャー、５ａは弗素樹脂シート、５ｂは弗素系共重合体
樹脂シート、６はフープ材である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｔａ，Ｎｂなどの弁作用を有する金属粉末の焼結
   体からなり、その一端部に陽極リードが植設されたコン
   デンサ素子の上記陽極リード導出部に、弗素樹脂シート
   と弗素系共重合体樹脂シートとをラミネートしてなるワ
   ッシャーを挿通したのち、弗素系共重合体樹脂シートを
   加熱溶融させて弗素樹脂シートを上記陽極リード導出部
   に密着させたことに特徴を有する固体電解コンデンサの
   製造方法。
2. （２）上記弗素系共重合体樹脂シートの加熱溶融は、高
   温の不活性ガスにて行われる請求項１に記載の固体電解
   コンデンサの製造方法。
3. （３）上記弗素系共重合体樹脂シートの加熱溶融は、上
   記コンデンサ素子の表面に電解酸化にて酸化皮膜を形成
   したのちに行われる請求項１に記載の固体電解コンデン
   サの製造方法。
4. （４）上記弗素系共重合体樹脂シートの加熱溶融は、上
   記コンデンサ素子上に固体電解質を形成するのと同時に
   行われる請求項１に記載の固体電解コンデンサの製造方
   法。