JPH04307913A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半田耐熱性の良好な固体
電解コンデンサの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に固体電解コンデンサの素子は、弁
作用金属からなる陽極基体に酸化皮膜層を形成し、この
酸化皮膜層の外面に対向電極として二酸化マンガンなど
の半導体層を形成している。さらに接触抵抗を減らすた
めに導電ペースト等の層を設けて導電体層を形成してい
る。そして、この固体電解コンデンサの素子は、耐熱性
や耐湿性を付与するために、一般にエポキシ樹脂やフェ
ノール樹脂等の高分子の封止材料で外装が施されている
。またこのようにして作製された固体電解コンデンサは
、他の電子部品と共に半田等によって基板に実装され実
用に供されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した固体電解コン
デンサの実装時の半田温度は、一般に２２０〜２３０℃
以上あるため、固体電解コンデンサの素子自身にも２０
０℃前後の温度が加わり、その結果、固体電解コンデン
サのＥＳＲ値が大きくなるという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した問題
点を解決するためになされたものであって、その要旨は
弁作用を有する金属からなる陽極基体の表面に、誘電体
酸化皮膜層、その上に半導体層、さらにその上に導電体
層を順次形成して積層構造体とした後、この構造体を外
装樹脂によって外装する固体電解コンデンサの製造方法
において、樹脂を含有する導電ペーストからなる前記導
電体層を２００℃以上で乾燥硬化して固体電解コンデン
サを製造する方法にある。

【０００５】以下、本発明の固体電解コンデンサの製造
方法について説明する。本発明の固体電解コンデンサの
陽極として用いられる弁金属基体としては、例えばアル
ミニウム、タンタル、チタン、ニオブおよびこれらを基
質とする合金等弁作用を有する金属がいずれも使用でき
る。

【０００６】陽極基体の表面に形成する誘電体酸化皮膜
層は、陽極基体表層部分に設けられた陽極基体自体の酸
化物層であっても良く、あるいは陽極基体の表面上に設
けられた他の誘電体酸化物の層であってもよいが、特に
陽極弁金属自体の酸化物からなる層であることが望まし
い。いずれの場合にも酸化物層を設ける方法としては、
従来公知の方法を用いることができる。

【０００７】また、本発明において使用する半導体層の
組成および作製方法に特に制限はないが、コンデンサの
性能を高めるためには二酸化鉛もしくは二酸化鉛と硫酸
鉛を主成分として、従来公知の化学的析出法あるいは、
電気化学的析出法で作製するのが好ましい。

【０００８】化学的析出法としては、例えば本願出願人
の出願による鉛含有化合物と酸化剤を含んだ反応母液か
ら化学的に析出させる方法（特開昭６３−５１６２１号
公報）、電気化学的析出法としては高濃度の鉛含有化合
物を含んだ電解液中で電解酸化により析出させる方法（
特開昭６２−１８５３０７号公報）などを採用すること
ができる。

【０００９】次に導電体層は、半導体層上の全面に樹脂
を含有している導電ペーストを塗布するか、半導体層ま
で形成した素子を導電ペースト浴に浸漬させて形成する
。そしてこれらの導電ペーストはパラジウム、金、白金
、銀、ニッケル、銅、銀コート銅、銀コートニッケル等
の金属粉またはこれらの合金粉を１種以上と、樹脂とを
前者が１０〜９７重量％になるように混合したものが好
適に用いられる。

【００１０】樹脂としてはアクリル系樹脂、フッ素系樹
脂、エステル系樹脂、ジエン系樹脂、エポキシ系樹脂等
の市販の何れの樹脂でも使用できるが、その際、作業性
を良くするために粘度調節用として酢酸アミル、酢酸メ
トキシエチル、キシレン等の沸点が５０〜１６０℃前後
の溶剤を添加しても良い。また本願出願人の出願による
特開昭６３−１１９１０５号公報に記載してあるように
金属酸化物粉をも加えた導電ペーストを使用しても良い
。なお、上述の導電ペーストからなる導電体層を形成す
る前に半導体層上にカーボンペーストを付着させても良
く、異種の導電ペーストを積層しても良い。

【００１１】前述の導電ペーストを用いて半導体層上に
形成した導電体層はまず、素子を乾燥器中またはトンネ
ル炉などを通過させ、通常６０〜１８０℃前後の温度で
乾燥、硬化させる。そしてこの乾燥、硬化させる時間は
数１０分〜数時間である。この乾燥、硬化の工程は溶剤
を使用した場合は溶剤を主に除去するためであり、また
使用しない場合は樹脂を硬化させるためである。

【００１２】次に前述の乾燥、硬化の工程の後に、さら
に２００℃以上の温度で導電体層を乾燥、硬化すること
が本発明では肝要である。本工程で導電体層を乾燥、硬
化する温度が２００℃より低いと作製した固体電解コン
デンサを半田で基板に実装した場合にＥＳＲ値が大きく
なる。

【００１３】このようにして樹脂を含む導電ペーストを
２００℃以上の温度で乾燥硬化して導電体層が形成され
た素子は外装樹脂に、例えばエポキシ樹脂、フェノール
樹脂等の公知の高分子を用いて、ディッピング、キャス
ティング、モールディング、ポッティング、粉体塗装等
の公知の方法で外装し、固体電解コンデンサとして製品
化される。

【００１４】

【作用】樹脂を含有する導電ペーストを用いて形成され
た導電体層を２００℃以上の温度で乾燥、硬化すること
によって作製した固体電解コンデンサを半田によって基
板等に実装する時に、導電体層中の樹脂成分の熱変形を
緩和することができ、その結果、半導体層と導電体層と
の剥離の発生が防止され、ＥＳＲ値の増大を抑止するも
のと考えられる。

【００１５】

【実施例】以下、実施例および比較例を示して、本発明
をさらに詳しく説明する。 実施例１〜４　　比較例１〜４ 交流により箔の表面を電気化学的にエッチング処理した
アルミニウム箔から長さ５ｍｍ、幅３ｍｍの小片を切り
出し、陽極端子を接続した。次いで、りん酸とりん酸ア
ンモニウムの水溶液中で電気化学的に処理してアルミナ
の酸化皮膜を形成し、低圧用エッチングアルミニウム化
成箔（約４８μＦ　／ｃｍ２　）を得た。

【００１６】この化成箔のうち長さ３ｍｍ、幅３ｍｍの
部分を酢酸鉛三水和物１．０モル／ｌの水溶液に浸漬し
た。 この化成箔を陽極側に、別に用意した白金箔を陰極側と
して３Ｖで電解酸化を行った。３時間後、化成箔上に形
成された二酸化鉛からなる半導体層を水洗して未反応物
を除いた後、１２０℃で１時間減圧乾燥した。

【００１７】次に市販の銀ペースト（ポリブタジエン１
５％、銀８５％）に酢酸アミルを添加した導電ペースト
を半導体層上に塗布し導電体層を形成した。まず、この
導電体層を８０℃で２０分、１２０℃で３０分、１５５
℃で３０分乾燥した。次に表１で示す温度でそれぞれ乾
燥硬化し、２００℃以上を実施例１〜４、２００℃未満
を比較例１〜４とした。

【００１８】このようにして作製した８種類の固体電解
コンデンサの素子について、導電体層を形成した部分と
半導体層を形成していない部分を別に容易したリードフ
レームの凸部に、前者は銀ペーストで後者は熔接で接続
した。さらに前記リードフレームを金型に取りつけ、ト
ランスファーモールドプレスによりエポキシ樹脂でモー
ルド成型しチップ状の固体電解コンデンサを作製した。

【００１９】実施例５〜８　　比較例５〜８実施例１と
同様な化成箔を、酢酸鉛三水和物２．４モル／ｌの水溶
液と過硫酸アンモニウム４モル／ｌの水溶液の混合液に
浸漬し、６０℃で３０分反応させ、誘電体酸化皮膜層上
に生じた二酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層を水で充分
洗浄した後、１２０℃で１時間減圧乾燥した。生成した
半導体層は、二酸化鉛と硫酸鉛からなり、二酸化鉛が約
２５重量％含まれることをＸ線分析および赤外分光分析
により確認した。

【００２０】次に市販の銀ペースト（フッ素系樹脂２０
％、銀８０％）にキシレンを添加した導電ペーストを半
導体層上に塗布し導電体層を形成した。まず、この導電
体層を６０℃で３０分、１００℃で３０分、１５０℃で
３０分乾燥した。次に表１に示した温度で乾燥硬化し、
２００℃以上を実施例５〜８とし、２００℃未満を比較
例５〜８とした。

【００２１】このようにして作製した固体電解コンデン
サの素子を実施例１と同様にしてモールド成型し、チッ
プ状の固体電解コンデンサを作製した。

【００２２】実施例９〜１２　　比較例９〜１２実施例
５でまず、導電体層をアクリル樹脂１０％、銀４０％、
二酸化鉛粉５０％からなる銀ペーストに酢酸エトキシエ
チルを添加した導電ペーストで成形し、この導電体層を
６０℃で３０分、１２０℃で３０分、１５０℃で６０分
乾燥した。次に表１に示した温度で乾燥硬化し、２００
℃以上を実施例９〜１２とし、２００℃未満を比較例９
〜１２とした。その他の条件は実施例５と同様にしてチ
ップ状の固体電解コンデンサを作製した。

【００２３】実施例１〜１２および比較例１〜１２で作
製した固体電解コンデンサの初期特性、および厚さ１．
６ｍｍのガラエポ基板に前記の固体電解コンデンサを乗
せ、共晶半田を使用して電極部での温度が２３０℃ピー
クとなるように設定した温度パターンでリフロー炉を通
過させて半田付けした後の性能を表２に示し半田耐熱性
を評価した。この結果、実施例および比較例は全て初期
ＥＳＲ値が０．０４〜０．０６Ωの範囲にあるにもかか
わらず、乾燥硬化温度が１９５℃以下の比較例は半田付
後のＥＳＲ値が顕著に増大している。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】

【発明の効果】本発明に係る固体電解コンデンサの製造
方法は、樹脂を含有する導電ペーストから形成された導
電体層を２００℃以上の温度で乾燥、硬化しているので
、作製した固体電解コンデンサの半田耐熱性が良好であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　弁作用を有する金属からなる陽極基体
   の表面に、誘電体酸化皮膜層、半導体層、および導電体
   層を順次形成して構造体とし、この構造体を外装樹脂に
   よって外装する固体電解コンデンサの製造方法において
   、樹脂を含有する導電ペーストからなる前記導電体層を
   ２００℃以上で乾燥硬化することを特徴とする固体電解
   コンデンサの製造方法。