JPH04273424A - Manufacture of solid electrolytic capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本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、インピーダンス特
性を改善し得る固体電解コンデンサの製造方法に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, and more particularly, to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor that can improve impedance characteristics.
【0002】0002
【従来の技術】タンタル固体電解コンデンサを例にとっ
てその製造方法を説明すると、まず、タンタル粉末を焼
結して焼結ペレットを得る。その際、同焼結ペレットに
は陽極リードが植設される。2. Description of the Related Art Taking a tantalum solid electrolytic capacitor as an example, the manufacturing method thereof will be explained. First, tantalum powder is sintered to obtain sintered pellets. At this time, an anode lead is implanted in the sintered pellet.
【0003】次に、誘電体酸化皮膜を形成した後、例え
ば二酸化マンガンなどの固体電解質を形成する。そして
、同固体電解質上にカーボン層および銀層を順次形成し
、これを陰極層とする。Next, after forming a dielectric oxide film, a solid electrolyte such as manganese dioxide is formed. Then, a carbon layer and a silver layer are sequentially formed on the same solid electrolyte, and this is used as a cathode layer.
【0004】陽極リードに外部引出し用の陽極端子部材
を溶接するとともに、陰極層に外部引出し用の陰極端子
部材を導電性接着剤を介して取付けた後、樹脂モールド
法もしくはディップ法により樹脂外装体を形成する。[0004] After welding an anode terminal member for external lead to the anode lead and attaching the cathode terminal member for external lead to the cathode layer via a conductive adhesive, a resin exterior body is formed by a resin molding method or a dipping method. form.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】カーボン層は焼結ペレ
ットをカーボン懸濁液内に浸漬し、引き上げて乾燥する
ことにより形成されるが、同固体電解質の抵抗値を下げ
るにはカーボンを固体電解質の内部にまで浸入させる必
要がある。[Problems to be Solved by the Invention] The carbon layer is formed by immersing sintered pellets in a carbon suspension, pulling them up and drying them, but in order to lower the resistance of the solid electrolyte, it is necessary to add carbon to the solid electrolyte. It is necessary to infiltrate the inside of the
【0006】そのため、従来では上記懸濁液のカーボン
濃度を低濃度としてその浸入率を高めるようにしている
。[0006] Conventionally, therefore, the carbon concentration of the above-mentioned suspension is made low to increase its permeation rate.
【0007】しかしながら、これによると低濃度である
が故に抵抗値にバラツキが生じるという問題がある。こ
れに対して、カーボン濃度を高めると、カーボンが固体
電解質の内部にまで入らないため抵抗値を下げられない
。また、乾燥時にクラックが発生し易くなるという問題
が生ずる。However, this method has a problem in that resistance values vary due to the low concentration. On the other hand, if the carbon concentration is increased, the resistance value cannot be lowered because carbon does not penetrate into the solid electrolyte. Further, there is a problem that cracks are likely to occur during drying.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の事情
に鑑みなされたもので、その構成上の特徴は、弁作用金
属粉末の焼結ペレットに誘電体酸化皮膜を形成した後、
固体電解質を形成し、同固体電解質上にカーボン層およ
び銀層を順次形成して陰極層とする固体電解コンデンサ
の製造方法において、上記カーボン層を形成するに際し
て、まず上記焼結ペレットを低濃度のカーボン懸濁液に
浸漬して乾燥させ、次に高濃度のカーボン懸濁液に浸漬
して乾燥させた後、再度低濃度のカーボン懸濁液に浸漬
して乾燥させることにある。[Means for Solving the Problems] The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and its structural features are that after forming a dielectric oxide film on a sintered pellet of valve metal powder,
In a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor in which a solid electrolyte is formed and a carbon layer and a silver layer are successively formed on the solid electrolyte to form a cathode layer, when forming the carbon layer, the sintered pellets are first heated at a low concentration. The method consists of immersing it in a carbon suspension and drying it, then immersing it in a high concentration carbon suspension and drying it, and then immersing it in a low concentration carbon suspension again and drying it.
【0009】[0009]
【作用】まず最初に、低濃度のカーボンが固体電解質内
部にまで浸透する。次に、高濃度のカーボンにより固体
電解質上に均一な厚みのカーボン層が形成される。しか
る後、再度低濃度カーボン懸濁液への浸漬により、乾燥
時に生じたカーボン層のクラックが補修される。[Operation] First, low concentration carbon penetrates into the solid electrolyte. Next, a carbon layer with a uniform thickness is formed on the solid electrolyte due to the high concentration of carbon. Thereafter, cracks in the carbon layer that occurred during drying are repaired by dipping the carbon layer in the low-concentration carbon suspension again.
【0010】0010
【実施例】まず、図1に示されているように、タンタル
粉末を焼結してタンタルペレット1を得る。その際、同
タンタルペレット1に例えばタンタル線からなる陽極リ
ード2を植設する。EXAMPLE First, as shown in FIG. 1, tantalum powder is sintered to obtain tantalum pellets 1. At this time, an anode lead 2 made of, for example, a tantalum wire is implanted in the tantalum pellet 1.
【0011】陽極リード2に固体電解質這い上がり防止
板3を挿通し、タンタルペレット1に誘電体酸化皮膜を
形成した後、固体電解質としての二酸化マンガン4を形
成する。After inserting the solid electrolyte creep prevention plate 3 into the anode lead 2 and forming a dielectric oxide film on the tantalum pellet 1, manganese dioxide 4 as a solid electrolyte is formed.
【0012】次に、カーボン層形成第1工程として、低
濃度(例えば、0.5%濃度)のカーボン懸濁液内に浸
漬してそのカーボンを二酸化マンガン4内に浸入させ、
引き上げて150℃で10分間乾燥する。図2には二酸
化マンガン4内に浸入したカーボン5が便宜的にドット
状で示されている。Next, as a first step of forming a carbon layer, the carbon is immersed in a carbon suspension having a low concentration (for example, 0.5% concentration), and the carbon is infiltrated into the manganese dioxide 4.
Pull it up and dry it at 150°C for 10 minutes. In FIG. 2, the carbon 5 that has penetrated into the manganese dioxide 4 is shown in a dot shape for convenience.
【0013】しかる後、カーボン層形成第2工程として
、高濃度(例えば、10%濃度)のカーボン懸濁液内に
浸漬し、引き上げて150℃で10分間乾燥する。これ
により、図3に示されているように、所定厚さのカーボ
ン層6が形成される。[0013] Thereafter, as a second step of forming a carbon layer, it is immersed in a high concentration (for example, 10% concentration) carbon suspension, pulled out, and dried at 150°C for 10 minutes. Thereby, as shown in FIG. 3, a carbon layer 6 of a predetermined thickness is formed.
【0014】同カーボン層6にはその加熱乾燥時にクラ
ックが発生する。これを補修するため、カーボン層形成
第3工程として、再度低濃度(例えば、0.5%濃度)
のカーボン懸濁液内に浸漬し、引き上げて150℃で1
0分間乾燥する。これにより、図4に例示されているよ
うに、カーボン層6上にそのクラックを補修するように
して外皮的なカーボン層7が形成される。Cracks occur in the carbon layer 6 when it is heated and dried. In order to repair this, as the third step of forming a carbon layer, a low concentration (for example, 0.5% concentration) is applied again.
immersed in carbon suspension, pulled up and heated at 150°C for 1
Dry for 0 minutes. As a result, as illustrated in FIG. 4, an outer carbon layer 7 is formed on the carbon layer 6 to repair the cracks.
【0015】以後は従来と同様に銀層を形成し、同銀層
に外部引出し用の陰極端子部材を導電性接着剤を介して
取付ける。また、陽極リードにも外部引出し用の陽極端
子部材を溶接する。Thereafter, a silver layer is formed in the same manner as in the prior art, and a cathode terminal member for external extraction is attached to the silver layer via a conductive adhesive. Further, an anode terminal member for external extraction is also welded to the anode lead.
【0016】そして、樹脂モールド法もしくは樹脂液中
へのディップにて樹脂外装体を形成する。[0016] Then, a resin exterior body is formed by a resin molding method or by dipping into a resin liquid.
【0017】以下に、カーボンとして米国アチソンイン
ダストリーズ社製の商品名アクアダックを使用した実施
例およびその比較例を説明する。
《実施例1》
■カーボン層形成第1工程では、カーボン懸濁液の濃度
を0.5%とし、乾燥条件は150℃、10分とした。[0017] Examples and comparative examples using Aquadac (trade name, manufactured by Acheson Industries, Inc., USA) as the carbon will be described below. <<Example 1>> (1) In the first step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was 0.5%, and the drying conditions were 150° C. for 10 minutes.
【0018】■カーボン層形成第2工程では、カーボン
懸濁液の濃度を10%とし、乾燥条件は150℃、10
分とした。■ In the second step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was 10%, and the drying conditions were 150°C and 10%.
It was a minute.
【0019】■カーボン層形成第3工程では、カーボン
懸濁液の濃度を再度0.5%とし、乾燥条件は150℃
、10分とした。■ In the third step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was again set to 0.5%, and the drying conditions were 150°C.
, 10 minutes.
【0020】このようにしてカーボン層を形成したタン
タルコンデンサ素子により、定格4V・10μFのタン
タル固体電解コンデンサを500個試作し、周波数10
0kHz時のインピーダンスを測定したところ、1.2
〜1.3Ωであった。
〈比較例1〉カーボン層形成工程を上記実施例1の第1
工程のみとしたタンタルコンデンサ素子を用いて、実施
例1と同様、定格4V・10μFのタンタル固体電解コ
ンデンサを500個試作し、周波数100kHz時のイ
ンピーダンスを測定したところ、1.5〜10Ωであっ
た。
《実施例2》
■カーボン層形成第1工程では、カーボン懸濁液の濃度
を0.5%とし、乾燥条件は150℃、10分とした。Using tantalum capacitor elements with carbon layers formed in this manner, 500 tantalum solid electrolytic capacitors with a rating of 4 V and 10 μF were prototyped, and a frequency of 10
When I measured the impedance at 0kHz, it was 1.2
It was ~1.3Ω. <Comparative Example 1> The carbon layer forming step was performed in the first step of Example 1 above.
Similar to Example 1, 500 tantalum solid electrolytic capacitors with a rating of 4 V and 10 μF were manufactured using a tantalum capacitor element that was only processed, and when the impedance at a frequency of 100 kHz was measured, it was 1.5 to 10 Ω. . <<Example 2>> (1) In the first step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was 0.5%, and the drying conditions were 150° C. for 10 minutes.
【0021】■カーボン層形成第2工程では、カーボン
懸濁液の濃度を8%とし、乾燥条件は150℃、10分
とした。(2) In the second step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was 8%, and the drying conditions were 150° C. and 10 minutes.
【0022】■カーボン層形成第3工程では、カーボン
懸濁液の濃度を再度0.5%とし、乾燥条件は150℃
、10分とした。■ In the third step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was again set to 0.5%, and the drying conditions were 150°C.
, 10 minutes.
【0023】このようにしてカーボン層を形成したタン
タルコンデンサ素子により、定格16V・1μFのタン
タル固体電解コンデンサを500個試作し、周波数10
0kHz時のインピーダンスを測定したところ、2.8
〜3.5Ωであった。
〈比較例2〉カーボン層形成工程を上記実施例2の第1
工程のみとしたタンタルコンデンサ素子を用いて、実施
例2と同様、定格16V・1μFのタンタル固体電解コ
ンデンサを500個試作し、周波数100kHz時のイ
ンピーダンスを測定したところ、3〜18Ωであった。
《実施例3》
■カーボン層形成第1工程では、カーボン懸濁液の濃度
を0.5%とし、乾燥条件は150℃、10分とした。Using tantalum capacitor elements with carbon layers formed in this way, 500 tantalum solid electrolytic capacitors with a rating of 16 V and 1 μF were prototyped, and a frequency of 10
When I measured the impedance at 0kHz, it was 2.8.
It was ~3.5Ω. <Comparative Example 2> The carbon layer forming step was performed in the first step of Example 2 above.
Similar to Example 2, 500 tantalum solid electrolytic capacitors with a rating of 16 V and 1 μF were fabricated by using tantalum capacitor elements that were only processed, and the impedance at a frequency of 100 kHz was measured, and was found to be 3 to 18 Ω. <<Example 3>> (1) In the first step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was 0.5%, and the drying conditions were 150° C. and 10 minutes.
【0024】■カーボン層形成第2工程では、カーボン
懸濁液の濃度を15%とし、乾燥条件は150℃、10
分とした。■ In the second step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was 15%, and the drying conditions were 150°C and 10%.
It was a minute.
【0025】■カーボン層形成第3工程では、カーボン
懸濁液の濃度を再度0.5%とし、乾燥条件は150℃
、10分とした。■ In the third step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was again set to 0.5%, and the drying conditions were 150°C.
, 10 minutes.
【0026】このようにしてカーボン層を形成したタン
タルコンデンサ素子により、定格34V・0.22μF
のタンタル固体電解コンデンサを500個試作し、周波
数100kHz時のインピーダンスを測定したところ、
6〜7Ωであった。
〈比較例3〉カーボン層形成工程を上記実施例3の第1
工程のみとしたタンタルコンデンサ素子を用いて、実施
例3と同様、定格35V・0.22μFのタンタル固体
電解コンデンサを500個試作し、周波数100kHz
時のインピーダンスを測定したところ、15〜35Ωで
あった。
《実施例4》
■カーボン層形成第1工程では、カーボン懸濁液の濃度
を0.5%とし、乾燥条件は150℃、10分とした。[0026] The tantalum capacitor element with the carbon layer formed in this way has a rating of 34V and 0.22μF.
When we prototyped 500 tantalum solid electrolytic capacitors and measured the impedance at a frequency of 100kHz, we found that
It was 6-7Ω. <Comparative Example 3> The carbon layer forming step was performed in the first step of Example 3 above.
Similar to Example 3, using tantalum capacitor elements that only require a process, 500 tantalum solid electrolytic capacitors with a rating of 35 V and 0.22 μF were prototyped, and the frequency was 100 kHz.
When the impedance was measured, it was 15 to 35Ω. <<Example 4>> (1) In the first step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was 0.5%, and the drying conditions were 150° C. for 10 minutes.
【0027】■カーボン層形成第2工程では、カーボン
懸濁液の濃度を22%とし、乾燥条件は150℃、10
分とした。■ In the second step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was 22%, and the drying conditions were 150°C and 10%.
It was a minute.
【0028】■カーボン層形成第3工程では、カーボン
懸濁液の濃度を再度0.5%とし、乾燥条件は150℃
、10分とした。■ In the third step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was again set to 0.5%, and the drying conditions were 150°C.
, 10 minutes.
【0029】このようにしてカーボン層を形成したタン
タルコンデンサ素子により、定格4V・100μFのタ
ンタル固体電解コンデンサを500個試作し、周波数1
00kHz時のインピーダンスを測定したところ、0.
4〜0.5Ωであった。
〈比較例4〉カーボン層形成工程を上記実施例4の第1
工程のみとしたタンタルコンデンサ素子を用いて、実施
例4と同様、定格4V・100μFのタンタル固体電解
コンデンサを500個試作し、周波数100kHz時の
インピーダンスを測定したところ、0.5〜8Ωであっ
た。
《実施例5》
■カーボン層形成第1工程では、カーボン懸濁液の濃度
を0.5%とし、乾燥条件は150℃、10分とした。Using tantalum capacitor elements with carbon layers formed in this way, 500 tantalum solid electrolytic capacitors with a rating of 4 V and 100 μF were prototyped, and
When I measured the impedance at 00kHz, it was 0.
It was 4-0.5Ω. <Comparative Example 4> The carbon layer forming step was performed in the first step of Example 4 above.
Similar to Example 4, using a tantalum capacitor element that only requires a process, 500 tantalum solid electrolytic capacitors with a rating of 4 V and 100 μF were prototyped, and when the impedance at a frequency of 100 kHz was measured, it was 0.5 to 8 Ω. . <<Example 5>> (1) In the first step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was 0.5%, and the drying conditions were 150° C. for 10 minutes.
【0030】■カーボン層形成第2工程では、カーボン
懸濁液の濃度を12%とし、乾燥条件は150℃、10
分とした。■ In the second step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was 12%, and the drying conditions were 150°C and 10%.
It was a minute.
【0031】■カーボン層形成第3工程では、カーボン
懸濁液の濃度を再度0.5%とし、乾燥条件は150℃
、10分とした。■ In the third step of carbon layer formation, the concentration of the carbon suspension was again set to 0.5%, and the drying conditions were 150°C.
, 10 minutes.
【0032】このようにしてカーボン層を形成したタン
タルコンデンサ素子により、定格6V・3.3μFのタ
ンタル固体電解コンデンサを500個試作し、周波数1
00kHz時のインピーダンスを測定したところ、1.
5〜1.7Ωであった。
〈比較例5〉カーボン層形成工程を上記実施例5の第1
工程のみとしたタンタルコンデンサ素子を用いて、実施
例5と同様、定格6V・3.3μFのタンタル固体電解
コンデンサを500個試作し、周波数100kHz時の
インピーダンスを測定したところ、3〜12Ωであった
。Using tantalum capacitor elements with carbon layers formed in this way, 500 tantalum solid electrolytic capacitors with a rating of 6 V and 3.3 μF were manufactured as prototypes, and a frequency of 1
When the impedance at 00kHz was measured, 1.
It was 5-1.7Ω. <Comparative Example 5> The carbon layer forming step was performed in the first step of Example 5 above.
Similar to Example 5, 500 tantalum solid electrolytic capacitors with a rating of 6 V and 3.3 μF were prototyped using a tantalum capacitor element that was processed only, and when the impedance at a frequency of 100 kHz was measured, it was 3 to 12 Ω. .
【0033】参考までに、上記各実施例および各比較例
の比較結果を表1に示す。なお、上記各実施例の第3工
程後に必要に応じてさらに所定濃度のカーボン懸濁液中
への浸漬を行なってもよい。For reference, Table 1 shows the comparison results of each of the above examples and comparative examples. Note that after the third step in each of the above embodiments, immersion in a carbon suspension having a predetermined concentration may be further performed as necessary.
【0034】[0034]
【表1】[Table 1]
【0035】[0035]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カーボン層を形成するにあたって、まず低濃度カーボン
懸濁液へ浸漬し、次に高濃度カーボン懸濁液へ浸漬し、
そして再度低濃度カーボン懸濁液へ浸漬するようにした
ことにより、低インピーダンスでしかもその特性が安定
している固体電解コンデンサが提供される。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
To form the carbon layer, first immerse it in a low concentration carbon suspension, then immerse it in a high concentration carbon suspension,
By immersing the solid electrolytic capacitor in the low-concentration carbon suspension again, a solid electrolytic capacitor with low impedance and stable characteristics is provided.
【図1】固体電解質が形成されたタンタルペレットを示
した断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a tantalum pellet on which a solid electrolyte is formed.
【図2】カーボン層形成第1工程を説明するためのタン
タルペレット部分拡大断面図。FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of a tantalum pellet for explaining the first step of forming a carbon layer.
【図3】カーボン層形成第2工程を説明するためのタン
タルペレット部分拡大断面図。FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of a tantalum pellet for explaining a second step of forming a carbon layer.
【図4】カーボン層形成第3工程を説明するためのタン
タルペレット部分拡大断面図。FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of a tantalum pellet for explaining the third step of forming a carbon layer.
1 タンタルペレット 2 陽極リード 3 固体電解質這い上がり防止板 4 固体電解質 5 カーボン 6,7 カーボン層 1 Tantalum pellets 2 Anode lead 3 Solid electrolyte creep prevention plate 4 Solid electrolyte 5 Carbon 6,7 Carbon layer
Claims (1)
化皮膜を形成した後、固体電解質を形成し、同固体電解
質上にカーボン層および銀層を順次形成して陰極層とす
る固体電解コンデンサの製造方法において、上記カーボ
ン層を形成するに際して、まず上記焼結ペレットを低濃
度のカーボン懸濁液に浸漬して乾燥させ、次に高濃度の
カーボン懸濁液に浸漬して乾燥させた後、再度低濃度の
カーボン懸濁液に浸漬して乾燥させることを特徴とする
固体電解コンデンサの製造方法。Claim 1: Solid electrolysis in which a dielectric oxide film is formed on a sintered pellet of valve action metal powder, a solid electrolyte is formed, and a carbon layer and a silver layer are sequentially formed on the solid electrolyte to form a cathode layer. In the capacitor manufacturing method, when forming the carbon layer, the sintered pellets are first immersed in a low concentration carbon suspension and dried, and then immersed in a high concentration carbon suspension and dried. A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, which is characterized in that the capacitor is then dipped in a low-concentration carbon suspension again and dried.
Priority Applications (1)
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JP3058082A JP2513369B2 (en) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | Method for manufacturing solid electrolytic capacitor |
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Patent Citations (1)
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JPS60160605A (en) * | 1984-01-31 | 1985-08-22 | 日本電気株式会社 | Method of producing solid electrolytic condenser |
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JPH0722288A (en) * | 1993-07-05 | 1995-01-24 | Nec Corp | Solid electrolytic capacitor and production thereof |
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