JPH06196370A - Manufacture of solid electrolytic capacitor - Google Patents
Manufacture of solid electrolytic capacitorInfo
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- JPH06196370A JPH06196370A JP34449292A JP34449292A JPH06196370A JP H06196370 A JPH06196370 A JP H06196370A JP 34449292 A JP34449292 A JP 34449292A JP 34449292 A JP34449292 A JP 34449292A JP H06196370 A JPH06196370 A JP H06196370A
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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
法に関する。さらに詳しくは、比抵抗が小さい固体電解
コンデンサを容易に製造しうる固体電解コンデンサの製
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor. More specifically, the present invention relates to a method for producing a solid electrolytic capacitor which can easily produce a solid electrolytic capacitor having a small specific resistance.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、固体電解コンデンサは、たとえば
タンタル、アルミニウム、ニオブなどの金属粉末を焼結
してえられたコンデンサ素子の表面に陽極酸化によって
金属酸化物皮膜を形成したのち、硝酸マンガン水溶液を
用いて二酸化マンガン層を形成し、リン酸水溶液からな
る再化成溶液中で酸化皮膜を修復し、乾燥するという工
程を繰り返し、ついで前記コンデンサ素子の外周に電極
取り出しのためのグラファイト層および銀層を形成する
方法によって製造されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a solid electrolytic capacitor has a metal oxide film formed by anodic oxidation on the surface of a capacitor element obtained by sintering a metal powder such as tantalum, aluminum or niobium, and then a manganese nitrate aqueous solution. To form a manganese dioxide layer, repair the oxide film in a re-forming solution consisting of an aqueous solution of phosphoric acid, and dry it. Then, a graphite layer and a silver layer for electrode extraction are formed on the outer periphery of the capacitor element. Manufactured by the method of forming.
【0003】しかしながら、前記方法では、再化成溶液
中で酸化皮膜を修復したのちには、焼結体の内部に再化
成溶液に含まれたリン酸イオンが残るので乾燥を行なう
必要があるため、その製造操作が煩雑であり、しかもえ
られる固体電解コンデンサは、その比抵抗が大きいた
め、等価直列抵抗(以下、ESRという)が大きくなる
という欠点があった。However, in the above method, since the phosphate ion contained in the re-forming solution remains inside the sintered body after the oxide film is repaired in the re-forming solution, it is necessary to perform drying. The manufacturing operation is complicated, and the obtained solid electrolytic capacitor has a large specific resistance, so that it has a drawback that the equivalent series resistance (hereinafter referred to as ESR) becomes large.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、前記従来技術に鑑みて乾燥などといった煩雑な操作
を必要とせずに比抵抗が小さい固体電解コンデンサをう
るべく鋭意研究を重ねた結果、再化成を酸性のアンモニ
ウム塩の水溶液を用いて行なったばあいには、乾燥など
といった煩雑な操作を必要とせず、しかも比抵抗が小さ
い固体電解コンデンサがえられるというまったく新しい
事実を見出し、本発明を完成するにいたった。Therefore, in view of the above-mentioned prior art, the inventors of the present invention have conducted earnest studies to obtain a solid electrolytic capacitor having a small specific resistance without requiring a complicated operation such as drying. However, when re-formation was carried out using an aqueous solution of acidic ammonium salt, we found a completely new fact that solid electrolytic capacitors with low specific resistance can be obtained without the need for complicated operations such as drying. It came to complete the invention.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
(A)金属粉末を所定の形状に成形する成形工程、
(B)前記成形工程でえられた成形体を焼結する焼結工
程、(C)前記焼結工程でえられたコンデンサ素子の表
面を酸化して酸化皮膜を形成する化成工程、(D)前記
化成工程でえられたコンデンサ素子の酸化皮膜上に二酸
化マンガン層を形成する固体電解質層の形成工程、およ
び(E)前記酸化皮膜を修復する再化成工程を含む固体
電解コンデンサの製法において、前記(E)再化成工程
を酸性のアンモニウム塩の水溶液を用いて行なうことを
特徴とする固体電解コンデンサの製法に関する。That is, the present invention is
(A) a molding step of molding the metal powder into a predetermined shape,
(B) a sintering step of sintering the molded body obtained in the molding step, (C) a chemical conversion step of oxidizing the surface of the capacitor element obtained in the sintering step to form an oxide film, (D) In the method for producing a solid electrolytic capacitor, which includes a solid electrolyte layer forming step of forming a manganese dioxide layer on an oxide film of the capacitor element obtained in the chemical conversion step, and (E) a re-chemical conversion step of repairing the oxide film, (E) A method for producing a solid electrolytic capacitor, wherein the re-chemical conversion step is performed using an aqueous solution of an acidic ammonium salt.
【0006】[0006]
【作用および実施例】本発明の固体電解コンデンサの製
法は、前記したように、(A)金属粉末を所定の形状に
成形する成形工程、(B)前記成形工程でえられた成形
体を焼結する焼結工程、(C)前記焼結工程でえられた
コンデンサ素子の表面を酸化して酸化皮膜を形成する化
成工程、(D)前記化成工程でえられたコンデンサ素子
の酸化皮膜上に二酸化マンガン層を形成する固体電解質
層の形成工程、および(E)前記酸化皮膜を修復する再
化成工程を含む固体電解コンデンサの製法において、前
記(E)再化成工程を酸性のアンモニウム塩の水溶液を
用いて行なうことを特徴とする製法である。OPERATION AND EXAMPLES As described above, the method for producing a solid electrolytic capacitor according to the present invention comprises: (A) a molding step of molding a metal powder into a predetermined shape; and (B) a molding obtained in the molding step. And (C) a chemical conversion step of oxidizing the surface of the capacitor element obtained in the sintering step to form an oxide film, and (D) an oxide film of the capacitor element obtained in the chemical conversion step. In the method for producing a solid electrolytic capacitor, including the step of forming a solid electrolyte layer for forming a manganese dioxide layer, and (E) the re-forming step for repairing the oxide film, the (E) re-forming step is carried out by adding an aqueous solution of an acidic ammonium salt. It is a manufacturing method characterized by being carried out.
【0007】本発明の固体電解コンデンサの製法によれ
ば、再化成工程において従来のように乾燥という煩雑な
操作が不要である。According to the method for producing a solid electrolytic capacitor of the present invention, the complicated operation of drying, which is required in the conventional method, is unnecessary in the re-chemical conversion step.
【0008】また、本発明の固体電解コンデンサの製法
によれば、比抵抗が小さい固体電解コンデンサがえられ
る。このように比抵抗が小さい固体電解コンデンサがえ
られるのは、おそらく二酸化マンガン層が形成されたコ
ンデンサ素子を酸性のアンモニウム塩の水溶液中に浸漬
し、酸化皮膜を修復したのち、硝酸マンガン水溶液を用
いて二酸化マンガン層を形成したときにMnO2 の生成
が促進され、Mn2 O3 の生成が抑制されることにもと
づくものと考えられる。According to the method for producing a solid electrolytic capacitor of the present invention, a solid electrolytic capacitor having a small specific resistance can be obtained. A solid electrolytic capacitor with such a low specific resistance is probably obtained by immersing the capacitor element on which the manganese dioxide layer is formed in an aqueous solution of an acidic ammonium salt, repairing the oxide film, and then using a manganese nitrate aqueous solution. It is considered that this is based on the fact that the formation of MnO 2 is promoted when the manganese dioxide layer is formed and the production of Mn 2 O 3 is suppressed.
【0009】本発明に用いられるコンデンサ素子を構成
する金属粉末としては、たとえばタンタル、アルミニウ
ム、ニオブなどの金属の粉末があげられる。Examples of the metal powder constituting the capacitor element used in the present invention include metal powders such as tantalum, aluminum and niobium.
【0010】前記コンデンサ素子は、所定形状を有する
ようにするために、あらかじめ所望の形状を有する成形
型を用いて加圧成形して成形体を作製したのち(成形工
程)、焼結することによってつくられる(焼結工程)。In order to have a predetermined shape, the above-mentioned capacitor element is prepared by press-molding in advance using a molding die having a desired shape (molding step), followed by sintering. Made (sintering process).
【0011】なお、前記コンデンサ素子を焼結して作製
する際には、電極を構成する金属ワイヤをあらかじめ金
属粉末の中に埋め込んでおくことが好ましい。When the capacitor element is produced by sintering, it is preferable that the metal wire forming the electrode is embedded in the metal powder in advance.
【0012】本発明においては、まず前記コンデンサ素
子の表面、該コンデンサ素子の孔を通じてその内部の露
出する表面および金属ワイヤの一部表面に陽極酸化によ
って酸化皮膜を形成する(化成工程)。In the present invention, first, an oxide film is formed by anodic oxidation on the surface of the capacitor element, the surface exposed inside through the holes of the capacitor element and a part of the surface of the metal wire (chemical conversion step).
【0013】前記陽極酸化によって酸化皮膜を形成する
方法としては、たとえば陽極としてコンデンサ素子を、
また陰極として電極板や電解槽を用い、電解質溶液中に
両者を浸漬して直流電流を通じる方法などがあげられ
る。As a method of forming an oxide film by the anodization, for example, a capacitor element is used as an anode,
In addition, there is a method in which an electrode plate or an electrolytic cell is used as the cathode, and both are immersed in an electrolyte solution to pass a direct current.
【0014】前記電解質溶液の代表例としては、たとえ
ば酸性のアンモニウム塩の水溶液、リン酸水溶液、ホウ
酸アンモニウム水溶液などがあげられるが、本発明はか
かる例示のみに限定されるものではない。なお、電解質
溶液中における電解質の濃度は、かかる電解質の種類な
どによって異なるので一概には決定することができない
が、通常0.01〜0.1 重量%、なかんづく0.05〜0.1 重量
%程度であることが好ましい。また、電解質溶液の液温
についてもとくに限定がないが、通常0〜80℃、なかん
づく10〜60℃程度であればよい。Representative examples of the electrolyte solution include an aqueous solution of an acidic ammonium salt, an aqueous solution of phosphoric acid, an aqueous solution of ammonium borate and the like, but the present invention is not limited to these examples. The concentration of the electrolyte in the electrolyte solution cannot be unconditionally determined because it varies depending on the type of the electrolyte and the like, but it is usually 0.01 to 0.1% by weight, preferably 0.05 to 0.1% by weight. Further, the liquid temperature of the electrolyte solution is not particularly limited, but it is usually 0 to 80 ° C, especially about 10 to 60 ° C.
【0015】直流電流を通じるに際しては、コンデンサ
素子における電流密度は、通常0.01〜0.05mA/cm2 、
なかんづく0.02〜0.04mA/cm2 程度であることが好ま
しい。When passing a direct current, the current density in the capacitor element is usually 0.01 to 0.05 mA / cm 2 ,
It is preferably about 0.02 to 0.04 mA / cm 2, especially.
【0016】かくして直流電流を通じることにより、コ
ンデンサ素子の表面をはじめ、該コンデンサ素子の孔を
通じてその内部表面および金属ワイヤの一部表面には、
該コンデンサ素子および金属ワイヤを構成している金属
の酸化皮膜が形成される。Thus, by passing a direct current, not only the surface of the capacitor element, but also the inner surface of the capacitor element and the partial surface of the metal wire through the holes of the capacitor element,
An oxide film of metal forming the capacitor element and the metal wire is formed.
【0017】前記コンデンサ素子の表面に陽極酸化によ
って酸化皮膜を形成したのち、該酸化皮膜上に硝酸マン
ガン水溶液を用いて二酸化マンガン層を形成する(固体
電解質層の形成工程)。After forming an oxide film on the surface of the capacitor element by anodic oxidation, a manganese dioxide layer is formed on the oxide film using a manganese nitrate aqueous solution (solid electrolyte layer forming step).
【0018】なお、前記コンデンサ素子に硝酸マンガン
水溶液を用いて二酸化マンガン層を形成するに際して
は、あらかじめ該コンデンサ素子をたとえば純水などで
洗浄したのち、乾燥させておくことが好ましい。When the manganese dioxide layer is formed on the capacitor element by using an aqueous solution of manganese nitrate, it is preferable to wash the capacitor element with, for example, pure water in advance and then dry it.
【0019】前記硝酸マンガン水溶液を用いてコンデン
サ素子の表面に形成された酸化皮膜上に二酸化マンガン
層を形成する方法の代表例としては、たとえば前記コン
デンサ素子を硝酸マンガン水溶液中に浸漬させて該硝酸
マンガン水溶液を含浸させたのち、硝酸マンガンを200
〜300 ℃で10〜20分間熱分解させて二酸化マンガン層を
形成する方法などがあげられる。As a typical example of a method of forming a manganese dioxide layer on an oxide film formed on the surface of a capacitor element using the manganese nitrate aqueous solution, for example, the capacitor element is dipped in an aqueous manganese nitrate solution to form the nitric acid. After impregnating with the manganese aqueous solution, add 200 manganese nitrate.
A method of forming a manganese dioxide layer by thermally decomposing at ~ 300 ° C for 10 to 20 minutes can be mentioned.
【0020】かかる二酸化マンガン層を形成する方法に
おいては、前記コンデンサ素子の内部の空孔にまで充分
に硝酸マンガン水溶液を含浸させておくことが好まし
い。In the method of forming the manganese dioxide layer, it is preferable that the pores inside the capacitor element are sufficiently impregnated with the manganese nitrate aqueous solution.
【0021】前記硝酸マンガン水溶液の比重(液温が60
℃のときの比重、以下同様)は、コンデンサ素子の内部
の空孔にまで充分に該硝酸マンガン水溶液が含浸するよ
うにするために、1.05〜1.6 程度であることが好まし
い。Specific gravity of the manganese nitrate aqueous solution (liquid temperature is 60
The specific gravity at the temperature of ° C (the same applies hereinafter) is preferably about 1.05 to 1.6 so that the pores inside the capacitor element are sufficiently impregnated with the aqueous manganese nitrate solution.
【0022】前記コンデンサ素子内に含浸された硝酸マ
ンガン水溶液中の硝酸マンガンを分解させて二酸化マン
ガン層を該コンデンサ素子上に形成させる際には、あら
かじめ硝酸マンガン水溶液の表面張力を下げて該コンデ
ンサ素子内に充分に該硝酸マンガン水溶液を浸透させる
ために、たとえば80〜130 ℃の温度範囲で15〜20分間程
度予備加熱を行なうことが好ましい。When manganese nitrate in the manganese nitrate aqueous solution impregnated in the capacitor element is decomposed to form a manganese dioxide layer on the capacitor element, the surface tension of the manganese nitrate aqueous solution is lowered in advance. In order to sufficiently permeate the aqueous manganese nitrate solution, it is preferable to carry out preheating in the temperature range of 80 to 130 ° C. for about 15 to 20 minutes.
【0023】前記硝酸マンガンを分解させて二酸化マン
ガン層をコンデンサ素子上に形成させるときの加熱温度
は、充分に硝酸マンガンを分解させて二酸化マンガン層
を形成するために200 〜300 ℃、なかんづく210 〜230
℃程度とすることが好ましい。なお、加熱時間は、かか
る加熱温度などによって異なるので一概には決定するこ
とができないが、通常10〜15分間程度であればよい。The heating temperature for decomposing the manganese nitrate to form the manganese dioxide layer on the capacitor element is 200 to 300 ° C. for the sufficient decomposition of the manganese nitrate to form the manganese dioxide layer. 230
It is preferable to set the temperature to about ° C. The heating time cannot be unconditionally determined because it depends on the heating temperature and the like, but it is usually about 10 to 15 minutes.
【0024】つぎに、二酸化マンガン層が形成されたコ
ンデンサ素子を、二酸化マンガン層形成の際の熱分解に
より劣化した酸化皮膜を修復するために、酸性のアンモ
ニウム塩の水溶液中に浸漬し、再度陽極酸化を行なう
(再化成工程)。Next, the capacitor element having the manganese dioxide layer formed thereon is immersed in an aqueous solution of an acidic ammonium salt in order to restore the oxide film deteriorated by the thermal decomposition at the time of forming the manganese dioxide layer, and the anode is again made. Oxidize (reformation process).
【0025】本発明においては、前記したように、コン
デンサ素子の表面上に二酸化マンガン層を形成させたの
ちに、酸性のアンモニウム塩の水溶液を用いて酸化皮膜
を修復する点に1つの大きな特徴があり、このように酸
性のアンモニウム塩の水溶液を用いたばあいには、従来
のように酸化皮膜を修復したあとに、乾燥という煩雑な
操作を行なう必要がなく、しかも後述するように再度硝
酸マンガン水溶液を用いて二酸化マンガン層を形成させ
たときに、たとえばMn2 O3 などの不純物の含有量が
少ない、たとえば1〜10Ω・cm程度の低比抵抗を有する
MnO2 皮膜を形成することができる。As described above, one of the major features of the present invention is that after the manganese dioxide layer is formed on the surface of the capacitor element, the oxide film is repaired using an aqueous solution of an acidic ammonium salt. Thus, when an aqueous solution of an acidic ammonium salt is used in this manner, it is not necessary to perform the complicated operation of drying after repairing the oxide film as in the conventional case, and as described later, manganese nitrate is again used. When a manganese dioxide layer is formed using an aqueous solution, a MnO 2 film having a low content of impurities such as Mn 2 O 3 and having a low specific resistance of, for example, about 1 to 10 Ω · cm can be formed. .
【0026】前記酸性のアンモニウム塩の水溶液として
は、たとえば硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩
酸アンモニウム、炭酸アンモニウムなどの無機酸アンモ
ニウム塩などの水溶液を代表例としてあげることができ
る。Typical examples of the aqueous solution of the acidic ammonium salt include aqueous solutions of inorganic acid ammonium salts such as ammonium nitrate, ammonium sulfate, ammonium chloride and ammonium carbonate.
【0027】かかる酸性のアンモニウム塩の水溶液中に
おけるアンモニウム塩の濃度は、通常0.01〜10重量%程
度、なかんづく0.01〜0.05重量%程度であることが好ま
しい。なお、酸性のアンモニウム塩の水溶液の液温につ
いてはとくに限定がないが、通常0〜80℃、なかんづく
10〜60℃程度であればよい。The concentration of the ammonium salt in the aqueous solution of the acidic ammonium salt is usually 0.01 to 10% by weight, preferably 0.01 to 0.05% by weight. The temperature of the acidic ammonium salt aqueous solution is not particularly limited, but it is usually 0 to 80 ° C.
It may be about 10 to 60 ° C.
【0028】前記コンデンサ素子を陽極酸化することに
よって酸化皮膜を修復するに際しては、陽極としてコン
デンサ素子を用い、また陰極として電極板や電解槽を用
い、両者を酸性のアンモニウム塩の水溶液中に浸漬す
る。When the oxide film is restored by anodizing the capacitor element, the capacitor element is used as the anode, the electrode plate or the electrolytic cell is used as the cathode, and both are immersed in an aqueous solution of an acidic ammonium salt. .
【0029】前記コンデンサ素子と陰極とのあいだに
は、直流電流を通じるが、このとき、コンデンサ素子に
おける電流密度は、通常0.01〜1μA/cm2 、なかんづ
く0.1〜0.3 μA/cm2 程度であることが好ましい。[0029] between the said capacitor element and the cathode is lead direct current, that this time, the current density in the capacitor element is usually 0.01~1μA / cm 2, inter alia 0.1 to 0.3 .mu.A / cm 2 of about Is preferred.
【0030】かくして直流電流を5〜30分間程度、なか
んづく15〜30分間程度通じることにより、酸性のアンモ
ニウム塩の水溶液を用いたコンデンサ素子の酸化皮膜の
修復が行なわれる。Thus, by passing a direct current for about 5 to 30 minutes, especially about 15 to 30 minutes, the oxide film of the capacitor element is repaired using an aqueous solution of an acidic ammonium salt.
【0031】コンデンサ素子を酸性のアンモニウム塩の
水溶液中に浸漬して酸化皮膜の修復を行なったのち、該
コンデンサ素子の表面には再度硝酸マンガン水溶液を用
いて二酸化マンガン層を形成する。After the capacitor element is immersed in an aqueous solution of an acidic ammonium salt to repair the oxide film, a manganese dioxide layer is formed again on the surface of the capacitor element by using an aqueous solution of manganese nitrate.
【0032】前記コンデンサ素子の表面に再度硝酸マン
ガン水溶液を用いて二酸化マンガン層を形成する方法と
しては、たとえば前記した酸化皮膜上に硝酸マンガン水
溶液を用いて二酸化マンガン層を形成する方法などがあ
げられる。なお、かかる方法においては、硝酸マンガン
水溶液をコンデンサ素子の内部の空孔にまで充分に浸透
させることが好ましい。As a method of forming the manganese dioxide layer on the surface of the capacitor element again using the manganese nitrate aqueous solution, for example, there is a method of forming the manganese dioxide layer on the oxide film by using the manganese nitrate aqueous solution. . In this method, it is preferable that the manganese nitrate aqueous solution is sufficiently permeated into the pores inside the capacitor element.
【0033】なお、本発明においては、コンデンサ素子
上に、より均一に二酸化マンガン層を形成させるために
は、二酸化マンガン層が形成されたコンデンサ素子を酸
性のアンモニウム塩の水溶液中に浸漬して酸化皮膜を修
復し(再化成工程)、硝酸マンガン水溶液を用いて二酸
化マンガン層を形成する操作(固体電解質層の形成工
程)を繰り返すことが好ましい。かかる操作を繰り返す
回数についてはとくに限定がないが、通常10回以下、な
かんづく3〜5回程度であることが好ましい。In the present invention, in order to more uniformly form the manganese dioxide layer on the capacitor element, the capacitor element on which the manganese dioxide layer is formed is immersed in an aqueous solution of an acidic ammonium salt and oxidized. It is preferable to repeat the operation of repairing the film (reforming step) and forming a manganese dioxide layer using an aqueous solution of manganese nitrate (solid electrolyte layer forming step). The number of times such an operation is repeated is not particularly limited, but is usually 10 times or less, preferably about 3 to 5 times.
【0034】つぎに、二酸化マンガン層が形成されたコ
ンデンサ素子の周囲に金属層を形成する。Next, a metal layer is formed around the capacitor element on which the manganese dioxide layer is formed.
【0035】なお、前記金属層を形成する前には、あら
かじめ電極下地層となるグラファイト層を形成すること
が好ましい。Before forming the metal layer, it is preferable to previously form a graphite layer as an electrode underlayer.
【0036】かかるグラファイト層を形成する方法とし
ては、たとえば前記コンデンサ素子をグラファイト粉末
の水分散液中に該コンデンサ素子の上面が漬らない程度
に浸漬して該コンデンサ素子の表面にグラファイト粉末
を付着せしめたのち、たとえば100 〜130 ℃程度の温度
で焼成してグラファイト層を形成する方法、前記コンデ
ンサ素子を、ペーストにグラファイト粉末を練り込んだ
混練物中に該コンデンサ素子の上面が漬らない程度に浸
漬して該コンデンサ素子の表面に混練物を付着せしめた
のち、たとえば100 〜130 ℃程度の温度で焼成してグラ
ファイト層を形成する方法などがあげられるが、本発明
はかかる例示のみに限定されるものではない。As a method for forming such a graphite layer, for example, the capacitor element is immersed in an aqueous dispersion of graphite powder to such an extent that the upper surface of the capacitor element is not dipped, and the graphite powder is attached to the surface of the capacitor element. After squeezing, for example, a method of firing at a temperature of about 100 to 130 ° C. to form a graphite layer, such that the upper surface of the capacitor element is not soaked in a kneaded product obtained by kneading graphite powder into a paste. A method of forming a graphite layer by immersing the kneaded material in the surface of the capacitor element to adhere the kneaded material to the surface of the capacitor element, and then calcining the material at a temperature of about 100 to 130 ° C. It is not something that will be done.
【0037】なお、グラファイト層の厚さにはとくに限
定がなく、二酸化マンガン層が完全に被覆されていれば
よい。The thickness of the graphite layer is not particularly limited as long as the manganese dioxide layer is completely covered.
【0038】前記金属層に用いられる金属としては、た
とえば銀、ニッケルなどがあげられるが、本発明はかか
る例示のみに限定されるものではない。Examples of the metal used for the metal layer include silver and nickel, but the present invention is not limited to these examples.
【0039】前記二酸化マンガン層が形成されたコンデ
ンサ素子上に金属層として銀層を形成させるばあいに
は、前記グラファイト層を形成するばあいと同様に、銀
粉末の水分散液やペーストに銀粉末を練り込んだものを
用い、これらにコンデンサ素子をその上面が漬らない程
度に浸漬して該コンデンサ素子の表面に付着せしめたの
ち、たとえば210 〜230 ℃程度の温度で焼成して銀層を
形成すればよい。When a silver layer is formed as a metal layer on the capacitor element on which the manganese dioxide layer is formed, silver is added to an aqueous dispersion or paste of silver powder as in the case of forming the graphite layer. The powder is kneaded, and the capacitor element is dipped in these so that the upper surface of the capacitor element is not soaked to adhere to the surface of the capacitor element, and then baked at a temperature of, for example, 210 to 230 ° C. to form a silver layer. Should be formed.
【0040】また、前記金属層としてニッケル層を形成
させるばあいには、通常行なわれているニッケル鍍金を
形成する方法によってニッケル層を形成すればよい。When a nickel layer is formed as the metal layer, the nickel layer may be formed by a commonly used nickel plating method.
【0041】前記金属層の厚さについては、とくに限定
がなく、二酸化マンガン層またはグラファイト層が完全
に被覆されていればよい。The thickness of the metal layer is not particularly limited as long as the manganese dioxide layer or the graphite layer is completely covered.
【0042】かくして固体電解コンデンサがえられる
が、該固体電解コンデンサを使用する前には、通常陽極
および陰極にそれぞれ外部リード端子を接続し、たとえ
ばエポキシ樹脂などの樹脂を用いて封止しておくことが
好ましい。Thus, a solid electrolytic capacitor can be obtained. Before using the solid electrolytic capacitor, external lead terminals are usually connected to the anode and cathode, respectively, and sealed with a resin such as epoxy resin. It is preferable.
【0043】つぎに本発明の固体電解コンデンサの製法
を実施例にもとづいてさらに詳細に説明するが、本発明
はかかる実施例のみに限定されるものではない。Next, the method for producing the solid electrolytic capacitor of the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0044】実施例1 金属粉末としてタンタル粉末を用い、一辺が1mm程度の
立方体状に加圧成形し、その上面から内部にタンタル製
ワイヤ(直径:0.2mm 、長さ:7mm)の一部分を埋め込
んだのち、約1500℃で20分間加熱し、焼結して図1
(a)に示されるようなコンデンサ素子1をえた。Example 1 Tantalum powder was used as the metal powder, pressure-molded into a cubic shape with one side of about 1 mm, and a part of the tantalum wire (diameter: 0.2 mm, length: 7 mm) was embedded inside from the upper surface. Then, heat it at about 1500 ℃ for 20 minutes, sinter it, and
A capacitor element 1 as shown in (a) was obtained.
【0045】えられたコンデンサ素子1を陽極とし、図
1(b)に示されるようにコンデンサ素子1およびタン
タル製ワイヤ2の一部を0.1 重量%リン酸水溶液(液
温:60℃)4に浸漬し、コンデンサ素子1の電流密度が
0.0364mA/cm2 となるように調整しながら直流電流を
5時間通電して陽極酸化を行ない、コンデンサ素子1の
表面に酸化皮膜3として五酸化タンタル(Ta2 O5 )
を形成した。The obtained capacitor element 1 was used as an anode, and as shown in FIG. 1 (b), a part of the capacitor element 1 and the tantalum wire 2 was changed to a 0.1 wt% phosphoric acid aqueous solution (liquid temperature: 60 ° C.) 4. Immersion, the current density of the capacitor element 1
DC current is passed for 5 hours to perform anodic oxidation while adjusting to 0.0364 mA / cm 2, and tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) is formed as oxide film 3 on the surface of capacitor element 1.
Was formed.
【0046】つぎに、酸化皮膜3が形成されたコンデン
サ素子1を水洗し、乾燥させたのち、比重が1.6 の硝酸
マンガン水溶液を該コンデンサ素子の内部に含浸させ、
ついで該コンデンサ素子1を硝酸マンガン水溶液から取
り出し、230 ℃で10分間加熱して該コンデンサ素子1の
表面に図1(c)に示されるように、二酸化マンガン層
5を形成させた。Next, the capacitor element 1 having the oxide film 3 formed thereon is washed with water and dried, and then a manganese nitrate aqueous solution having a specific gravity of 1.6 is impregnated into the inside of the capacitor element,
Then, the capacitor element 1 was taken out from the manganese nitrate aqueous solution and heated at 230 ° C. for 10 minutes to form a manganese dioxide layer 5 on the surface of the capacitor element 1 as shown in FIG. 1 (c).
【0047】つぎに、二酸化マンガン層が形成されたコ
ンデンサ素子を陽極とし、またステンレスからなる電解
槽を陰極として用い、コンデンサ素子の上面が漬らない
ようにして該コンデンサ素子を0.05重量%硝酸アンモニ
ウム水溶液(液温:25℃)に浸漬し、コンデンサ素子の
電流密度が0.2 μA/cm2 となるように調整しながら直
流電流を30分間通電してコンデンサ素子の表面を処理し
た。Next, a capacitor element having a manganese dioxide layer formed thereon was used as an anode, and an electrolytic cell made of stainless steel was used as a cathode. The surface of the capacitor element was treated by immersing it in (liquid temperature: 25 ° C.) and applying a direct current for 30 minutes while adjusting the current density of the capacitor element to 0.2 μA / cm 2 .
【0048】つぎに、表面を処理したコンデンサ素子を
比重が1.6 の硝酸マンガン水溶液中に浸漬して充分に硝
酸マンガン水溶液を該コンデンサ素子の内部に含浸させ
たのち、該コンデンサ素子を硝酸マンガン水溶液から取
り出し、電気オーブンに入れて230 ℃で10分間加熱して
再度二酸化マンガン層5を形成させた。Next, the surface-treated capacitor element is immersed in a manganese nitrate aqueous solution having a specific gravity of 1.6 to sufficiently impregnate the manganese nitrate aqueous solution into the inside of the capacitor element, and then the capacitor element is removed from the manganese nitrate aqueous solution. It was taken out, placed in an electric oven and heated at 230 ° C. for 10 minutes to form the manganese dioxide layer 5 again.
【0049】前記コンデンサ素子を硝酸アンモニウム水
溶液中に浸漬して酸化皮膜を修復し、硝酸マンガン水溶
液を用いて二酸化マンガン層を形成する操作を5回繰り
返して図1(d)に示されるようにに二酸化マンガン層
5を形成させたのち、グラファイト粉末をその上面が漬
らないようにして浸漬し、前記コンデンサ素子をグラフ
ァイト分散液から取り出し、電気オーブンに入れて130
℃で30分間加熱して焼成を行なった。The operation of immersing the capacitor element in an ammonium nitrate aqueous solution to restore the oxide film, and forming a manganese dioxide layer using the manganese nitrate aqueous solution is repeated 5 times, and as shown in FIG. After forming the manganese layer 5, the graphite powder is dipped so that its upper surface is not dipped, and the capacitor element is taken out of the graphite dispersion liquid and placed in an electric oven.
Firing was performed by heating at 30 ° C. for 30 minutes.
【0050】つぎに、前記コンデンサ素子を銀粉末の分
散液中に前記コンデンサ素子をその上面が漬らないよう
にして浸漬したのち、前記コンデンサ素子を銀分散液か
ら取り出し、電気オーブンに入れて210 ℃で60分間加熱
して焼成を行なった。Next, the capacitor element is dipped in a dispersion liquid of silver powder so that the upper surface thereof is not soaked, and then the capacitor element is taken out of the silver dispersion liquid and placed in an electric oven. Firing was performed by heating at 60 ° C. for 60 minutes.
【0051】かくして図1(e)に示されるようにグラ
ファイト層9および銀層10を形成させてえられた固体電
解コンデンサのタンタル製ワイヤおよび銀層にそれぞれ
外部リード端子を接続したのち、樹脂で外装を行なって
固体電解コンデンサをえた。Thus, external lead terminals were connected to the tantalum wire and silver layer of the solid electrolytic capacitor obtained by forming the graphite layer 9 and the silver layer 10 as shown in FIG. It was packaged to obtain a solid electrolytic capacitor.
【0052】えられた固体電解コンデンサ50個を用意
し、その物性として、周波数が100kHzのときのESRを
LCRメータを用いて測定した。その結果を図2に示
す。また、かかる固体電解コンデンサ50個のESRの平
均値を求めたところ、1.08Ωであった。50 solid electrolytic capacitors thus obtained were prepared, and as physical properties, ESR at a frequency of 100 kHz was measured using an LCR meter. The result is shown in FIG. Further, the average value of ESR of 50 such solid electrolytic capacitors was calculated and found to be 1.08Ω.
【0053】比較例1 実施例1において、0.05重量%硝酸アンモニウム水溶液
のかわりに0.1 重量%リン酸水溶液を用い、該リン酸水
溶液で処理したのちに乾燥を行なったほかは、実施例1
と同様にして固体電解コンデンサをえた。Comparative Example 1 Example 1 was repeated except that a 0.1% by weight phosphoric acid aqueous solution was used in place of the 0.05% by weight ammonium nitrate aqueous solution, and the treatment was carried out with the phosphoric acid aqueous solution followed by drying.
A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in.
【0054】えられた固体電解コンデンサ50個の物性と
して、ESRを実施例1と同様にして調べた。その結果
を図3に示す。また、かかる固体電解コンデンサ50個の
ESRの平均値を求めたところ、3.83Ωであった。As the physical properties of the 50 solid electrolytic capacitors thus obtained, the ESR was examined in the same manner as in Example 1. The result is shown in FIG. Further, the average value of ESR of 50 such solid electrolytic capacitors was calculated and found to be 3.83Ω.
【0055】前記実施例1と比較例1とを対比して明ら
かなように、実施例1の方法で固体電解コンデンサを作
製したばあいには、硝酸アンモニウム水溶液でコンデン
サ素子を処理したのちに乾燥を施す必要がなく、しかも
ESRが小さい固体電解コンデンサがえられることがわ
かる。As is clear from comparison between Example 1 and Comparative Example 1, when the solid electrolytic capacitor was manufactured by the method of Example 1, the capacitor element was treated with the aqueous ammonium nitrate solution and then dried. It can be seen that a solid electrolytic capacitor that does not need to be applied and has a small ESR can be obtained.
【0056】実施例2 実施例1において、0.05重量%硝酸アンモニウム水溶液
のかわりに0.01重量%炭酸アンモニウム水溶液を用いた
ほかは実施例1と同様にして固体電解コンデンサをえ
た。Example 2 A solid electrolytic capacitor was obtained in the same manner as in Example 1, except that the 0.01 wt% ammonium carbonate aqueous solution was used instead of the 0.05 wt% ammonium nitrate aqueous solution.
【0057】えられた固体電解コンデンサ50個の物性と
して、ESRを実施例1と同様にして調べたところ、実
施例1と同様の結果がえられた。As the physical properties of the obtained 50 solid electrolytic capacitors, ESR was examined in the same manner as in Example 1, and the same results as in Example 1 were obtained.
【0058】[0058]
【発明の効果】本発明の固体電解コンデンサの製法によ
れば、乾燥などといった煩雑な操作を必要とせず、比抵
抗が小さい固体電解コンデンサを容易にうることができ
る。According to the method for producing a solid electrolytic capacitor of the present invention, a solid electrolytic capacitor having a small specific resistance can be easily obtained without requiring a complicated operation such as drying.
【図1】本発明の実施例1における固体電解コンデンサ
の製造工程の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a manufacturing process of a solid electrolytic capacitor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例1でえられた固体電解コンデン
サ50個のESRを示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the ESR of 50 solid electrolytic capacitors obtained in Example 1 of the present invention.
【図3】比較例1でえられた固体電解コンデンサ50個の
ESRを示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the ESR of 50 solid electrolytic capacitors obtained in Comparative Example 1.
1 コンデンサ素子 3 酸化皮膜 5 二酸化マンガン層 1 Capacitor element 3 Oxide film 5 Manganese dioxide layer
Claims (2)
成形工程、 (B)前記成形工程でえられた成形体を焼結する焼結工
程、 (C)前記焼結工程でえられたコンデンサ素子の表面を
酸化して酸化皮膜を形成する化成工程、 (D)前記化成工程でえられたコンデンサ素子の酸化皮
膜上に二酸化マンガン層を形成する固体電解質層の形成
工程、および (E)前記酸化皮膜を修復する再化成工程 を含む固体電解コンデンサの製法において、前記(E)
再化成工程を酸性のアンモニウム塩の水溶液を用いて行
なうことを特徴とする固体電解コンデンサの製法。1. (A) a molding step of molding a metal powder into a predetermined shape; (B) a sintering step of sintering the molded body obtained in the molding step; and (C) a sintering step. A step of oxidizing the surface of the capacitor element to form an oxide film, (D) a step of forming a solid electrolyte layer for forming a manganese dioxide layer on the oxide film of the capacitor element obtained in the chemical conversion step, and (E) ) In the method for producing a solid electrolytic capacitor, which comprises a re-chemical conversion step of repairing the oxide film,
A method for producing a solid electrolytic capacitor, characterized in that the re-forming step is performed using an aqueous solution of an acidic ammonium salt.
ム塩の水溶液を用いて行なう請求項1記載の固体電解コ
ンデンサの製法。2. The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the chemical conversion step (C) is performed using an aqueous solution of an acidic ammonium salt.
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