JPH04177812A - Method of forming electrolytic layer of solid electrolytic capacitor - Google Patents

Method of forming electrolytic layer of solid electrolytic capacitor

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JPH04177812A
JPH04177812A JP30744390A JP30744390A JPH04177812A JP H04177812 A JPH04177812 A JP H04177812A JP 30744390 A JP30744390 A JP 30744390A JP 30744390 A JP30744390 A JP 30744390A JP H04177812 A JPH04177812 A JP H04177812A
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JP
Japan
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silicon dioxide
electrolyte layer
dioxide powder
porous plate
forming
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JP30744390A
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Japanese (ja)
Inventor
Junichi Kurita
淳一 栗田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To make a uniform electrolytic layer with a constant thickness at the surface of an electrode body by making the air flow in from below a porous plate thereby dispersing the silicon dioxide particles laid uniformly on the porous plate so as to make the surface of an capacitor element adsorb them. CONSTITUTION:A capacitor element 8, where a dielectric oxide film is made at the surface of a tantalum porous body, is impregnated with manganese nitrate solution, and this capacitor element 8 is placed in an adsorbing bath 1. The air compressed with a compressor 6 is dried with an air drier or a heater 1, and is guided into the adsorbing bath 1 from below a porous plate 2, whereby the silicon dioxide particles 4 laid uniformly on the porous plate 2 are dispersed in atmosphere so as to make the surface of the capacitor element adsorb the silicon dioxide particles. Subsequently, the thermal decomposition of the manganese nitrate solution is performed to form an electrolytic layer. Hereby, a uniform electrolytic layer can be made easily with a constant thickness at the surface of the electrode body.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は誘電体層を保護する固体電解コンデンサの電解
質層の形成方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method of forming an electrolyte layer of a solid electrolytic capacitor that protects a dielectric layer.

従来の技術 従来の固体電解コンデンサは、タンタル、アルミニウム
、ニオブ、チタンなどの弁作用を有する金属の粉末に、
弁作用を有する金属よりなるリード線を植設して加圧成
形し、かつ焼結したコンデンサ素子の表面に、誘電体酸
化皮膜、二酸化マンガン層、カーボン層、銀ペイント層
を順次形成した後、外部引出しリード線を導出し、そし
てコンデンサ素子を含む主要部分を外装樹脂で外装する
ことにより構成していた。
Conventional technology Conventional solid electrolytic capacitors are made using valve metal powders such as tantalum, aluminum, niobium, and titanium.
A dielectric oxide film, a manganese dioxide layer, a carbon layer, and a silver paint layer are sequentially formed on the surface of the capacitor element, which has been pressure-formed and sintered with a lead wire made of a metal having a valve action. It was constructed by leading out external lead wires and covering the main part including the capacitor element with an exterior resin.

そして、この固定電解コンデンサにおける二酸化マンガ
ン層の形成の第1の方法は、電極体を比重の低い低濃度
の硝酸マンガン溶液に含浸させた後、適当な温度で熱分
解を行う操作を数回繰り返して内部に二酸化マンガンを
満たし、その後、引き続いて比重の高い高濃度の硝酸マ
ンガン溶液に含浸させた後、適当な温度で熱分解を行う
操作を数回繰り返して表面に二酸化マンガン層を形成し
ていた。また、第2の方法は、第1の方法と同様に電極
体を比重の低い低濃度の硝酸マンガン溶液に含浸させ、
そして適当な温度で熱分解を行う操作を数回繰り返して
内部に二酸化マンガンを満たした後、硝酸マンガン溶液
に二酸化珪素粉末粒子を分散させた液に含浸させ、適当
な温度で熱分解を行う操作を数回繰り返して表面に二酸
化マンガン層を形成していた。
The first method for forming the manganese dioxide layer in this fixed electrolytic capacitor is to impregnate the electrode body in a low concentration manganese nitrate solution with low specific gravity, and then repeat the operation several times to thermally decompose it at an appropriate temperature. The interior is filled with manganese dioxide, then impregnated with a highly concentrated manganese nitrate solution with a high specific gravity, and the process of thermal decomposition at an appropriate temperature is repeated several times to form a manganese dioxide layer on the surface. Ta. In addition, the second method, similar to the first method, impregnates the electrode body in a low concentration manganese nitrate solution with low specific gravity,
Then, after repeating the operation of thermal decomposition at an appropriate temperature several times to fill the interior with manganese dioxide, it is impregnated with a liquid in which silicon dioxide powder particles are dispersed in a manganese nitrate solution, and thermal decomposition is performed at an appropriate temperature. This process was repeated several times to form a manganese dioxide layer on the surface.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、これらの方法では次のような問題点があ
った。すなわち、第1の方法では、必要で、かつ充分な
厚さの二酸化マンガン層を形成するためには、硝酸マン
ガン溶液の含浸工程と熱分解工程の繰り返し回数が多く
なってコスト高になるとともに、表面に均一な二酸化マ
ンガン層が得られにくいという問題点があった。そして
また必要で、かつ充分な厚さの二酸化マンガン層を少な
い熱分解回数で形成するためには、比重の高い高濃度の
硝酸マンガン溶液を使わなければならなかったが、この
比重の高い高濃度の硝酸マンガン溶液は、吸湿性が高い
ため、濃度の調整と管理が非常に難しいという問題点が
あった。
Problems to be Solved by the Invention However, these methods have the following problems. That is, in the first method, in order to form a necessary and sufficient thickness of the manganese dioxide layer, the impregnation step with the manganese nitrate solution and the thermal decomposition step are repeated many times, which increases the cost. There was a problem in that it was difficult to obtain a uniform manganese dioxide layer on the surface. In addition, in order to form the necessary and sufficiently thick manganese dioxide layer with a small number of thermal decomposition cycles, it was necessary to use a highly concentrated manganese nitrate solution with a high specific gravity; Since the manganese nitrate solution is highly hygroscopic, it is extremely difficult to adjust and manage its concentration.

また第2の方法は、硝酸マンガンの含浸工程と熱分解工
程の繰り返し回数を減らせるという特徴はあるが、溶液
中の二酸化珪素粉末粒子を常に均一に分散させておくこ
とが難しいこと、および浸漬により表面に均一な分散液
として付着させることが難しいことにより、不均一な二
酸化マンガン層になるという問題点があった。
Although the second method has the advantage of reducing the number of repetitions of the manganese nitrate impregnation step and the thermal decomposition step, it is difficult to keep the silicon dioxide powder particles in the solution uniformly dispersed, and the immersion method Therefore, it is difficult to deposit the manganese dioxide layer on the surface as a uniform dispersion, resulting in a non-uniform manganese dioxide layer.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、電極体の表面に一定の厚さで非常に均一な電解質
層を形成することができる固体電解コンデンサの電解質
層の形成方法を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made to solve these problems, and provides a method for forming an electrolyte layer of a solid electrolytic capacitor that can form a very uniform electrolyte layer with a constant thickness on the surface of an electrode body. The purpose is to provide

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の固体電解コンデンサ
の電解質層の形成方法は、第1の手段として、弁作用金
属からなる多孔質体に弁作用金属からなる陽極リード線
を植設するとともに、前記多孔質体の表面に誘電体酸化
皮膜を形成してなる電極体に硝酸マンガン溶液を含浸さ
せてコンデンサ素子を構成し、一方、多孔質板の上に均
一に二酸化珪素粉末粒子を敷設し、かつこの多孔質板の
下方より空気を流入させて前記二酸化珪素粉末粒子を雰
囲気中に分散させて、この雰囲気中に設置した前記コン
デンサ素子の表面に二酸化珪素粉末粒子を吸着させ、さ
らに引き続いて前記硝酸マンガン溶液の熱分解を行って
電解質層を形成するようにしたものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the method for forming an electrolyte layer of a solid electrolytic capacitor of the present invention includes, as a first means, an anode lead made of a valve metal in a porous body made of a valve metal. At the same time, a capacitor element is constructed by impregnating an electrode body formed by forming a dielectric oxide film on the surface of the porous body with a manganese nitrate solution. Silicon powder particles are laid down, air is introduced from below the porous plate to disperse the silicon dioxide powder particles in an atmosphere, and the silicon dioxide powder particles are placed on the surface of the capacitor element placed in this atmosphere. The manganese nitrate solution is adsorbed, and then the manganese nitrate solution is thermally decomposed to form an electrolyte layer.

また、近年、固体電解コンデンサの主材料である弁作用
金属粉末は微細化が進んでいるが、この弁作用金属粉末
が微細化されると容量の引き出し性が悪くなる傾向にあ
るため、本発明は上記した方法で電解質層を形成する場
合に、第2の手段として、弁作用金属からなる多孔質体
の表面に誘電体酸化皮膜を形成してなる電極体に硝酸マ
ンガン溶液を含浸させた後、続いて熱分解を行う工程を
数回繰り返して内部に予め二酸化マンガンを満たしたコ
ンデンサ素子を用いるようにしたものである。
In addition, in recent years, valve action metal powder, which is the main material of solid electrolytic capacitors, has been becoming finer. However, as this valve action metal powder becomes finer, the ability to draw out the capacity tends to deteriorate. When an electrolyte layer is formed by the method described above, the second method is to impregnate an electrode body formed by forming a dielectric oxide film on the surface of a porous body made of a valve metal with a manganese nitrate solution. The process of thermal decomposition is then repeated several times to use a capacitor element whose interior is filled with manganese dioxide.

そしてまた上記容量の引き出し性が悪くなることに伴っ
て損失角の正接値(tanδ)は大きくなってきている
もので、これらを解決するために、本発明は第3の手段
として、弁作用金属からなる多孔質体の表面に誘電体酸
化皮膜を形成してなる電極体に硝酸マンガン溶液を含浸
させた後、続いて熱分解を行う工程を数回繰り返して内
部に予め二酸化マンガンを満たし、その後、引き続いて
前記電極体に硝酸マンガン溶液を含浸させ、一方、多孔
質板の上に均一に敷設した二酸化珪素粉末粒子を、多孔
質板の下方より空気を流入させることにより、雰囲気中
に分散させて、この雰囲気中に設置した前記コンデンサ
素子の表面に二酸化珪素粉末粒子を吸着させ、続いて前
記硝酸マンガン溶液の熱分解を行い、さらにその後、引
き続いて硝酸マンガン溶液の含浸と熱分解を行う工程を
数回繰り返して電解質層を形成するようにしたものであ
る。
In addition, as the ability to extract the capacitance becomes worse, the tangent value of the loss angle (tan δ) becomes larger. In order to solve these problems, the present invention provides a valve metal After impregnating the electrode body, which is made by forming a dielectric oxide film on the surface of a porous body with a manganese nitrate solution, the process of thermal decomposition is repeated several times to pre-fill the inside with manganese dioxide. Subsequently, the electrode body is impregnated with a manganese nitrate solution, and the silicon dioxide powder particles spread uniformly on the porous plate are dispersed in the atmosphere by flowing air from below the porous plate. a step of adsorbing silicon dioxide powder particles onto the surface of the capacitor element placed in this atmosphere, then thermally decomposing the manganese nitrate solution, and then subsequently impregnating the manganese nitrate solution and thermally decomposing it. This process is repeated several times to form an electrolyte layer.

作用 上記した本発明の固体電解コンデンサの電解質層の形成
方法によれば、電極体の表面に一定の厚さで非常に均一
な電解質層を極めて容易に形成することができ、その結
果、工程のトラブルを大幅に解消することができるため
、生産性の向上が図れる。また少ない熱分解回数で必要
な厚さの電解質層を形成することができるため、工程を
短縮化することができる。
Effect: According to the method for forming an electrolyte layer of a solid electrolytic capacitor of the present invention described above, a very uniform electrolyte layer with a constant thickness can be extremely easily formed on the surface of an electrode body, and as a result, the process can be easily performed. Since troubles can be largely eliminated, productivity can be improved. Furthermore, since an electrolyte layer of a required thickness can be formed with a small number of thermal decomposition cycles, the process can be shortened.

そしてまた電解質層を形成する場合、これまでに比べ、
濃度の低い(比重の小さい)硝酸マンガン溶液を使って
必要な厚さの電解質層を形成することができるため、硝
酸マンガン溶液の濃度管理が非常に容易になる。
And when forming an electrolyte layer, compared to the past,
Since an electrolyte layer of the required thickness can be formed using a manganese nitrate solution with a low concentration (low specific gravity), concentration control of the manganese nitrate solution becomes very easy.

さらに前述したように電極体の表面に一定の厚さで非常
に均一な電解質層を形成することができるため、工程歩
留まりの向上が図れるとともに、高温負荷試験での短絡
故障率、耐湿性試験での短絡故障率を改善することがで
き、かつ耐圧のばらつきも小さくすることができるなど
、固体電解コンデンサの大幅な品質の向上が図れるもの
である。
Furthermore, as mentioned above, it is possible to form an extremely uniform electrolyte layer with a constant thickness on the surface of the electrode body, which not only improves process yield but also improves short-circuit failure rates in high-temperature load tests and moisture resistance tests. The short-circuit failure rate of solid electrolytic capacitors can be improved, and the variation in withstand voltage can also be reduced, resulting in a significant improvement in the quality of solid electrolytic capacitors.

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例における固体電解コンデンサ
の電解質層の形成方法に用いた二酸化珪素粉末粒子吸着
装置の構造を示したもので、1は吸着槽で、この吸着槽
1の下方内部には多孔質板2が取り付けられ、かつこの
多孔質板2には複数本の静電気帯電用電極3が取り付け
られている。
FIG. 1 shows the structure of a silicon dioxide powder particle adsorption device used in the method for forming an electrolyte layer of a solid electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention. 1 is an adsorption tank; A porous plate 2 is attached to the porous plate 2, and a plurality of electrostatic charging electrodes 3 are attached to the porous plate 2.

そしてこの静電気帯電用電極3の先端部は多孔質板2の
上方に位置させている。また前記多孔質板2の上には粒
子径7μm〜40μmの二酸化珪素粉末粒子が均一に敷
設され、そしてこの静電気帯電用電極3には高電圧発生
装置5から高電圧が印加されるようになっている。さら
に前記吸着槽lの外側にはコンプレッサー6とエアード
ライア−またはヒーター7を備え、前記コンプレッサー
6で圧縮された空気をエアードライア−またはヒーター
7で乾燥させ、この乾燥させた空気を吸着!1内に導入
するようにしている。
The tip of this electrostatic charging electrode 3 is positioned above the porous plate 2. Further, silicon dioxide powder particles having a particle size of 7 μm to 40 μm are uniformly spread on the porous plate 2, and a high voltage is applied to this electrostatic charging electrode 3 from a high voltage generator 5. ing. Furthermore, a compressor 6 and an air dryer or heater 7 are provided outside the adsorption tank 1, and the air compressed by the compressor 6 is dried by the air dryer or heater 7, and this dried air is adsorbed! I am trying to install it within 1.

また吸着槽1内にセントされるコンデンサ素子8は、弁
作用金属であるタンタルにより構成された1 4.0鶴
×横3.0簡×長さ1.4鶴の多孔質体に弁作用金属で
あるタンタルからなる陽極リード線9を植設した電極体
により構成しており、そしてこの電極体を陽極リード線
9の部分でステンレス板10に接続し、−船釣な陽極酸
化法により115Vの電圧を印加してタンタル多孔質体
の表面に誘電体酸化皮膜を形成するようにしている。
The capacitor element 8 placed in the adsorption tank 1 is a porous body made of tantalum, which is a valve metal. This electrode body is connected to a stainless steel plate 10 at the anode lead wire 9, and a voltage of 115V is applied by anodizing method using a boat. A voltage is applied to form a dielectric oxide film on the surface of the tantalum porous body.

そして上記誘電体酸化皮膜を多孔質体の表面に形成した
電極体よりなるコンデンサ素子8を一般的な方法で比重
1.30の硝酸マンガン溶液に浸漬してそれを含浸させ
、かつ表面にもその液を充分付着させた後、250℃の
電気炉で硝酸マンガン溶液の熱分解を5分間行う工程を
3回繰り返して内部に二酸化マンガンを満たした。
Then, the capacitor element 8, which is an electrode body in which the dielectric oxide film is formed on the surface of a porous body, is immersed in a manganese nitrate solution having a specific gravity of 1.30 using a general method to impregnate it, and the surface is also impregnated with the manganese nitrate solution. After sufficiently adhering the liquid, the process of thermally decomposing the manganese nitrate solution for 5 minutes in an electric furnace at 250°C was repeated three times to fill the interior with manganese dioxide.

上記熱分解処理を3回繰り返して行った後、引き続いそ
このコンデンサ素子8を比重1.40の硝酸マンガン溶
液に浸漬して引き上げ、その後、このコンデンサ素子8
を吸着槽1内に設置した。
After repeating the above thermal decomposition treatment three times, the capacitor element 8 was then immersed in a manganese nitrate solution with a specific gravity of 1.40 and pulled out.
was installed in the adsorption tank 1.

この状態で、コンプレッサー6で圧縮された空気をエア
ードライア−またはヒーター7で乾燥させ、この乾燥さ
せた空気を多孔質板2の下方より吸着槽1内に導入する
。そしてこの導入された圧縮空気により、多孔質板2の
上に均一に敷設された二酸化珪素粉末粒子4は吸着槽1
内の雰囲気中に分散されることになる。この場合、多孔
質板2に取り付けた複数本の静電気帯電用電極3の先端
部で、高電圧発生装置5により70kVの出力でコロナ
放電させて静電気を発生させ、二酸化珪素粉末粒子4に
電荷を与えると、二酸化珪素粉末粒子4同士が反発し合
うため、上記した二酸化珪素粉末粒子4の分散はより一
層均−に行われるものである。
In this state, the air compressed by the compressor 6 is dried by an air dryer or heater 7, and the dried air is introduced into the adsorption tank 1 from below the porous plate 2. The introduced compressed air causes the silicon dioxide powder particles 4 evenly spread on the porous plate 2 to move into the adsorption tank 1.
will be dispersed into the atmosphere. In this case, a high voltage generator 5 generates a corona discharge with an output of 70 kV at the tips of the plurality of electrostatic charging electrodes 3 attached to the porous plate 2 to generate static electricity, and charge the silicon dioxide powder particles 4. When given, the silicon dioxide powder particles 4 repel each other, so that the above-described dispersion of the silicon dioxide powder particles 4 is performed more evenly.

また上記方法によれば、コンデンサ素子8を吸着槽1内
の雰囲気に多数設置した場合においても、電気力線に沿
って二酸化珪素粉末粒子4が飛散するため、コンデンサ
素子8の側面、上面、下面に二酸化珪素粉末粒子4は均
一に吸着されるものである。そしてこの静電吸着により
、コンデンサ素子8の誘電体酸化皮膜の表面に、厚さ5
011m〜70μmの二酸化珪素粉末粒子層が形成され
るものである。
Further, according to the above method, even when a large number of capacitor elements 8 are installed in the atmosphere inside the adsorption tank 1, the silicon dioxide powder particles 4 are scattered along the lines of electric force, so that the side, top, and bottom surfaces of the capacitor elements 8 are The silicon dioxide powder particles 4 are uniformly adsorbed. Due to this electrostatic adsorption, a thickness of 5.5 mm is applied to the surface of the dielectric oxide film of the capacitor element 8.
A silicon dioxide powder particle layer of 0.011 m to 70 μm is formed.

上記した二酸化珪素粉末粒子4への静電気の帯電は、1
0kV以上が必要である。
The electrostatic charge on the silicon dioxide powder particles 4 described above is 1
0kV or higher is required.

また多孔質板2の下方より流入する空気は、温度が20
℃以下で、かつ湿度が4volχH,0以上の空気を導
入した場合は、二酸化珪素粉末粒子4が団子状となって
分散が不均一となるため、多孔質板2の下方より流入す
る空気は、温度が20℃以上で、かつ湿度が4volX
LO以下の乾燥空気であることが望ましいものである。
Furthermore, the air flowing in from below the porous plate 2 has a temperature of 20
If air is introduced at a temperature of 4 vol. Temperature is 20℃ or higher and humidity is 4volX
Dry air below LO is desirable.

そしてまた多孔質板2に取り付けた複数本の静電気帯電
用電極3の先端部は、上記一実施例においては、多孔質
板2の上方に位置させているが、多孔質板2の中、ある
いは多孔質板2の下方に位置させても良いものである。
Furthermore, the tips of the plurality of electrostatic charging electrodes 3 attached to the porous plate 2 are located above the porous plate 2 in the above embodiment, but are located inside the porous plate 2 or It may also be located below the porous plate 2.

上記したように、高電圧発生装置5によりコロナ放電を
させて静電気帯電用電極3の先端部で静電気を発生させ
、この静電気により二酸化珪素粉末粒子に電荷を帯電さ
セると、二酸化珪素粉末粒子はマイナスに帯電され、そ
してこの二酸化珪素粉末粒子がアースされたコンデンサ
素子8に近づくと、二酸化珪素粉末粒子はコンデンサ素
子8の表面に吸着されるものである。そしてこの吸着は
陰の部分にも電荷を持った二酸化珪素粉末粒子が引き付
けられて回り込むという形でまんべんなく行われること
になる。
As described above, corona discharge is caused by the high voltage generator 5 to generate static electricity at the tip of the electrostatic charging electrode 3, and when the silicon dioxide powder particles are charged with the static electricity, the silicon dioxide powder particles is negatively charged, and when the silicon dioxide powder particles approach the grounded capacitor element 8, the silicon dioxide powder particles are attracted to the surface of the capacitor element 8. This adsorption takes place evenly in the form that the charged silicon dioxide powder particles are attracted to the shaded areas and wrap around them.

この後、引き続いて250℃の電気炉で硝酸マンガン溶
液の熱分解を5分間行った。そしてこの熱分解によって
生成される二酸化マンガンの結合材的作用でコンデンサ
素子8の表面の二酸化珪素粉末粒子はコンデンサ素子8
の表面に密着すると同時に各粒子間の結合が行われる。
Thereafter, the manganese nitrate solution was thermally decomposed in an electric furnace at 250° C. for 5 minutes. Due to the action of the manganese dioxide produced by this thermal decomposition as a binder, the silicon dioxide powder particles on the surface of the capacitor element 8 are bonded to the capacitor element 8.
At the same time as the particles come into close contact with the surface of the particles, bonding between each particle takes place.

この熱分解の後、陽極リード線9や、それにつながるス
テンレス板10に吸着されている二酸化珪素粉末粒子は
水をかけて除去した。
After this thermal decomposition, the silicon dioxide powder particles adsorbed on the anode lead wire 9 and the stainless steel plate 10 connected thereto were removed by pouring water on them.

さらに引き続いて、前記コンデンサ素子8を比重1,7
5の硝酸マンガン溶液に浸漬してそれを含浸させるとと
もに、250℃の電気炉で硝酸マンガン溶液の熱分解を
5分間行う工程を2回繰り返して電解質層を形成した。
Subsequently, the capacitor element 8 is
The electrolyte layer was formed by repeating twice the process of immersing in the manganese nitrate solution of No. 5 to impregnate it and thermally decomposing the manganese nitrate solution for 5 minutes in an electric furnace at 250°C.

続いて、その上にコロイダルカーボン層、陰極導電層と
なる銀ペイント層を順次積層形成し、そして陽極リード
線9には陽極端子を接続し、かつ銀ペイント層には陰極
端子を接続し、さらに樹脂外装を施すことにより、35
V6.8μFの固体電解コンデンサを完成させた。
Subsequently, a colloidal carbon layer and a silver paint layer which will become a cathode conductive layer are sequentially laminated thereon, and the anode terminal is connected to the anode lead wire 9, and the cathode terminal is connected to the silver paint layer. By applying resin exterior, 35
A solid electrolytic capacitor with a voltage of 6.8 μF was completed.

その特性は第1表および第2表に示した遺りである。比
較のために従来の技術で述べた第2の方法で作成したコ
ンデンサの特性を併せて示す。
Its characteristics remain as shown in Tables 1 and 2. For comparison, the characteristics of a capacitor manufactured by the second method described in the conventional technique are also shown.

第1表 工程不良率と耐電圧の関係 (以下余白) 第2表 高温負荷試験での短絡故障と耐湿性試験での故障数 (r/n r:故障数、n:試験の数)上記第1表およ
び第2表から明らかなように、本発明の一実施例におけ
る固体電解コンデンサの電解質層の形成方法によれば、
工程歩留まりの向上が図れるとともに、高温負荷試験で
の短絡故障率、耐湿性試験での故障率を改善することが
でき、かつ耐電圧のばらつきも小さくすることができる
等、従来の方法では得られない品質の向上を図ることが
できるものである。
Table 1 Relationship between process defect rate and withstand voltage (blank below) Table 2 Number of short circuit failures in high temperature load tests and failures in moisture resistance tests (r/n r: number of failures, n: number of tests) As is clear from Tables 1 and 2, according to the method for forming the electrolyte layer of the solid electrolytic capacitor in one embodiment of the present invention,
In addition to improving process yield, it is possible to improve the short-circuit failure rate in high-temperature load tests and the failure rate in moisture resistance tests, and it is also possible to reduce variations in withstand voltage, which cannot be achieved with conventional methods. It is possible to improve the quality of the product.

また前記コンデンサ素子8の表面に吸着させる二酸化珪
素粉末粒子層の厚さは、二酸化珪素粉末粒子の分散時間
、帯電電圧などを変えることにより、調整することがで
きる。二酸化珪素粉末粒子の粒子径は、あまり小さいと
、粒子間の空隙が小さいため、熱分解の際に、沸騰時に
発生する蒸気や窒素酸化物のガスなどにより押し上げら
れ易(なり、その結果、コンデンサ素子8の表面に均一
に形成させた電解質層が破壊されるため、平均粒子径は
7μm以上が望ましく、一方、粒子径があまり大きくな
ると、粒子が重くなって均一な吸着が難しくなるため、
40μm以下が望ましいことを実験的に確認した。
Further, the thickness of the silicon dioxide powder particle layer adsorbed onto the surface of the capacitor element 8 can be adjusted by changing the dispersion time of the silicon dioxide powder particles, charging voltage, etc. If the particle size of silicon dioxide powder particles is too small, the voids between the particles will be small, and during thermal decomposition, they will be easily pushed up by steam and nitrogen oxide gas generated during boiling (as a result, the condenser Since the electrolyte layer uniformly formed on the surface of the element 8 is destroyed, the average particle size is preferably 7 μm or more. On the other hand, if the particle size is too large, the particles become heavy and uniform adsorption becomes difficult.
It was experimentally confirmed that a thickness of 40 μm or less is desirable.

なお、上記一実施例においては、陽極リード線9と、コ
ンデンサ素子8を構成する多孔質体を弁作用金属である
タンタルにより構成したものについて説明したが、アル
ミニウム、チタン等の弁作用金属で構成しても良いこと
は言うまでもない。
In the above embodiment, the anode lead wire 9 and the porous body constituting the capacitor element 8 are made of tantalum, which is a valve metal. However, they may be made of a valve metal such as aluminum or titanium. It goes without saying that it is okay to do so.

発明の効果 以上のように、本発明の固体電解コンデンサの電解質層
の形成方法によれば、電極体の表面に一定の厚さで非常
に均一な電解質層をきわめて容易に形成することができ
るため、工程のトラブルを大幅に解消することができ、
その結果、生産性の向上が図れる。
Effects of the Invention As described above, according to the method for forming an electrolyte layer of a solid electrolytic capacitor of the present invention, a very uniform electrolyte layer with a constant thickness can be extremely easily formed on the surface of an electrode body. , process troubles can be largely eliminated,
As a result, productivity can be improved.

また少ない熱分解回数で必要な厚さの二酸化マンガン等
の電解買層を形成することができるため、工程を短縮化
することができる。
Furthermore, since an electrolytic layer of manganese dioxide or the like having a required thickness can be formed with a small number of thermal decomposition cycles, the process can be shortened.

そしてまた電解質層を形成する場合、これまでに比べ、
濃度の低い(比重の小さい)硝酸マンガン溶液を使って
必要な厚さの電解質層を形成することができるため、硝
酸マンガン溶液の濃度管理が非常に容易になる。
And when forming an electrolyte layer, compared to the past,
Since an electrolyte layer of the required thickness can be formed using a manganese nitrate solution with a low concentration (low specific gravity), concentration control of the manganese nitrate solution becomes very easy.

さらに前述したように電極体の表面に一定の厚さで非常
に均一な電解質層を形成することができるため、工程歩
留まりの向上が図れるとともに、高温負荷試験での短絡
故障率、耐湿性試験での短絡故障率を改善することがで
き、かつ耐電圧のばらつきも小さくすることができる等
、固体電解コンデンサの大幅な品質の向上が図れるもの
である。
Furthermore, as mentioned above, it is possible to form an extremely uniform electrolyte layer with a constant thickness on the surface of the electrode body, which not only improves process yield but also improves short-circuit failure rates in high-temperature load tests and moisture resistance tests. The short-circuit failure rate of solid electrolytic capacitors can be improved, and the variation in withstand voltage can also be reduced, thereby significantly improving the quality of solid electrolytic capacitors.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例における固体電解コンデンサ
の電解質層の形成方法に用いた二酸化珪素粉末粒子吸着
装置の構成を示す概略図である。 1・・・・・・吸着槽、2・・・・・・多孔質板、3・
・・・・・静電気帯電用電橋、4・・・・・・二酸化珪
素粉末粒子、5・・・・・・高電圧発生装置、6・・・
・・・コンプレッサー、7・・・・・・エアードライア
−またはヒーター、8・・・・・・コンデンサ素子、9
・・・・・・陽極リード線、10・・・・・・ステンレ
ス板。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a silicon dioxide powder particle adsorption device used in a method for forming an electrolyte layer of a solid electrolytic capacitor in an embodiment of the present invention. 1... Adsorption tank, 2... Porous plate, 3.
...Electrostatic charging bridge, 4...Silicon dioxide powder particles, 5...High voltage generator, 6...
... Compressor, 7 ... Air dryer or heater, 8 ... Capacitor element, 9
...Anode lead wire, 10...Stainless steel plate.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)弁作用金属からなる多孔質体に弁作用金属からな
る陽極リード線を植設するとともに、前記多孔質体の表
面に誘電体酸化皮膜を形成してなる電極体に硝酸マンガ
ン溶液を含浸させてコンデンサ素子を構成し、一方、多
孔質板の上に均一に二酸化珪素粉末粒子を敷設し、かつ
この多孔質板の下方より空気を流入させて前記二酸化珪
素粉末粒子を雰囲気中に分散させて、この雰囲気中に設
置した前記コンデンサ素子の表面に二酸化珪素粉末粒子
を吸着させ、さらに引き続いて硝酸マンガン溶液の熱分
解を行って電解質層を形成する工程を有することを特徴
とする固体電解コンデンサの電解質層の形成方法。
(1) An anode lead wire made of a valve metal is implanted in a porous body made of a valve metal, and an electrode body formed by forming a dielectric oxide film on the surface of the porous body is impregnated with a manganese nitrate solution. On the other hand, silicon dioxide powder particles are spread uniformly on a porous plate, and air is introduced from below the porous plate to disperse the silicon dioxide powder particles in the atmosphere. A solid electrolytic capacitor comprising the steps of adsorbing silicon dioxide powder particles onto the surface of the capacitor element placed in this atmosphere, and subsequently thermally decomposing a manganese nitrate solution to form an electrolyte layer. A method for forming an electrolyte layer.
(2)弁作用金属からなる多孔質体に弁作用金属からな
る陽極リード線を植設するとともに、前記多孔質体の表
面に誘電体酸化皮膜を形成してなる電極体に硝酸マンガ
ン溶液を含浸させた後、続いて熱分解を行う工程を数回
繰り返して内部に予め二酸化マンガンを満たし、その後
、引き続いて硝酸マンガン溶液を含浸させてコンデンサ
素子を構成し、一方、多孔質板の上に均一に二酸化珪素
粉末粒子を敷設し、かつこの多孔質板の下方より空気を
流入させて前記二酸化珪素粉末粒子を雰囲気中に分散さ
せて、この雰囲気中に設置した前記コンデンサ素子の表
面に二酸化珪素粉末粒子を吸着させ、さらに引き続いて
硝酸マンガン溶液の熱分解を行って電解質層を形成する
工程を有することを特徴とする固体電解コンデンサの電
解質層の形成方法。
(2) An anode lead wire made of a valve metal is implanted in a porous body made of a valve metal, and an electrode body formed by forming a dielectric oxide film on the surface of the porous body is impregnated with a manganese nitrate solution. After that, the thermal decomposition process is repeated several times to pre-fill the interior with manganese dioxide, and then the capacitor element is constructed by impregnating with manganese nitrate solution. silicon dioxide powder particles are placed on the porous plate, air is introduced from below the porous plate to disperse the silicon dioxide powder particles in the atmosphere, and the silicon dioxide powder is applied to the surface of the capacitor element placed in this atmosphere. A method for forming an electrolyte layer of a solid electrolytic capacitor, comprising the steps of adsorbing particles and subsequently thermally decomposing a manganese nitrate solution to form an electrolyte layer.
(3)弁作用金属からなる多孔質体に弁作用金属からな
る陽極リード線を植設するとともに、前記多孔質体の表
面に誘電体酸化皮膜を形成してなる電極体に硝酸マンガ
ン溶液を含浸させた後、続いて熱分解を行う工程を数回
繰り返して内部に予め二酸化マンガンを満たし、その後
、引き続いて硝酸マンガン溶液を含浸させてコンデンサ
素子を構成し、一方、多孔質板の上に均一に二酸化珪素
粉末粒子を敷設し、かつこの多孔質板の下方より空気を
流入させて前記二酸化珪素粉末粒子を雰囲気中に分散さ
せて、この雰囲気中に設置した前記コンデンサ素子の表
面に二酸化珪素粉末粒子を吸着させ、続いて硝酸マンガ
ン溶液の熱分解を行い、さらにその後、引き続いて硝酸
マンガン溶液の含浸と熱分解を行う工程を数回繰り返し
て電解質層を形成する工程を有することを特徴とする固
体電解コンデンサの電解質層の形成方法。
(3) An anode lead wire made of a valve metal is implanted in a porous body made of a valve metal, and an electrode body formed by forming a dielectric oxide film on the surface of the porous body is impregnated with a manganese nitrate solution. After that, the thermal decomposition process is repeated several times to pre-fill the interior with manganese dioxide, and then the capacitor element is constructed by impregnating with manganese nitrate solution. silicon dioxide powder particles are placed on the porous plate, air is introduced from below the porous plate to disperse the silicon dioxide powder particles in the atmosphere, and the silicon dioxide powder is applied to the surface of the capacitor element placed in this atmosphere. It is characterized by having a step of adsorbing particles, then thermally decomposing a manganese nitrate solution, and then repeating the steps of impregnating with a manganese nitrate solution and thermally decomposing several times to form an electrolyte layer. Method of forming electrolyte layer of solid electrolytic capacitor.
(4)二酸化珪素粉末粒子に静電気を帯電させ、この静
電気により二酸化珪素粉末粒子をコンデンサ素子の表面
に吸着させた請求項1、2、3のいずれかに記載の固体
電解コンデンサの電解質層の形成方法。
(4) Formation of the electrolyte layer of the solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1, 2, and 3, wherein the silicon dioxide powder particles are charged with static electricity, and the silicon dioxide powder particles are adsorbed to the surface of the capacitor element by the static electricity. Method.
(5)二酸化珪素粉末粒子に静電気を帯電させる手段と
して、多孔質板の上方、または多孔質板中あるいは多孔
質板の下方に静電気帯電用電極の先端部を位置させ、こ
の静電気帯電用電極により、二酸化珪素粉末粒子に静電
気を帯電させるようにした請求項4記載の固体電解コン
デンサの電解質層の形成方法。
(5) As a means for electrostatically charging the silicon dioxide powder particles, the tip of an electrostatic charging electrode is positioned above the porous plate, in the porous plate, or below the porous plate, and the electrostatic charging electrode 5. The method for forming an electrolyte layer of a solid electrolytic capacitor according to claim 4, wherein the silicon dioxide powder particles are charged with static electricity.
(6)静電気の帯電電圧は10kV以上である請求項4
記載の固体電解コンデンサの電解質層の形成方法。
(6) Claim 4: The electrostatic charging voltage is 10 kV or more.
A method for forming an electrolyte layer of the solid electrolytic capacitor described above.
(7)多孔質板の下方より流入する空気の温度は20℃
以上である請求項1、2、3のいずれかに記載の固体電
解コンデンサの電解質層の形成方法。
(7) The temperature of the air flowing in from below the porous plate is 20℃
The method for forming an electrolyte layer of a solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1, 2, and 3, which is the above.
(8)多孔質板の下方より流入する空気は湿度4vol
%H_2O以下の乾燥空気である請求項1、2、3のい
ずれかに記載の固体電解コンデンサの電解質層の形成方
法。
(8) The air flowing from below the porous plate has a humidity of 4 vol.
4. The method for forming an electrolyte layer of a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the dry air has a concentration of %H_2O or less.
(9)使用する二酸化珪素の粉末粒子径は7μm以上で
、かつ40μm以下である請求項1、2、3のいずれか
に記載の固体電解コンデンサの電解質層の形成方法。
(9) The method for forming an electrolyte layer of a solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1, 2, and 3, wherein the powder particle size of the silicon dioxide used is 7 μm or more and 40 μm or less.
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