JPH06252006A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐湿試験およびはんだ耐熱試験でのコンデン
サ特性（漏れ電流特性、ｔａｎδ特性）を大幅に向上さ
せることができる固体電解コンデンサの製造方法を提供
することを目的とする。 【構成】 弁作用金属からなる焼結体に酸化皮膜層、半
導体層、カーボン層を順次形成し、さらに、無電解めっ
き液に活性を有する金属のコロイド分散液を前記焼結体
の外表面にのみ塗布して活性化処理をした後、無電解め
っきによって金属層を形成し、さらにその後、陰極導体
部および外装樹脂を形成するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、特に、無電解めっきによって形成される
金属層の形成方法の改善に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来においては、固体電解コンデンサを
製造する場合、外部に導出される陽極リードを有する弁
作用金属からなる焼結体の表面に陽極酸化によって酸化
皮膜を形成し、この酸化皮膜上に半導体層としての二酸
化マンガン層を形成し、その後、さらに、カーボン層、
銀ペースト層を順次形成することにより、コンデンサ素
子を構成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の製造方法により得られた固体電解コンデンサ
は、プリント基板への実装時の熱によって銀ペースト中
の有機バインダーが溶融し、誘電体損失の正接（以下ｔ
ａｎδと称す）や漏れ電流特性が劣化するという欠点が
あった。また、湿気の浸入により銀ペースト中の銀イオ
ンが陽極酸化皮膜に到達し、化学反応を起こして酸化皮
膜を損傷させて漏れ電流を増大させるという欠点も有し
ていた。

【０００４】この欠点を解決するために、銀ペースト層
の代替として、銀以外のめっき層を無電解めっきの手法
により形成する方法が提案されている。例えば、特開昭
５２−１５４０７０号公報に示されているように、カー
ボン層形成後に塩化第一錫水溶液、塩化パラジウム水溶
液に順次浸漬して、カーボン層表面にパラジウム粒子を
吸着させて界面を活性化した後、銅、ニッケル等のめっ
き層を無電解めっきにより形成する方法が提案されてい
る。

【０００５】しかし、これにおいては、以下のような問
題点を有するものである。 （１）塩化第一錫、塩化パラジウムによりカーボン層表
面を活性化する方法は、パラジウムがカーボン層上に物
理的な吸着のみで付着しているため、このカーボン層上
に形成されるめっき層の密着力は著しく弱く、以後の工
程でこのめっき層が剥離する。

【０００６】（２）塩化第一錫、塩化パラジウム水溶液
は強酸性を示すため、この酸によってカーボン層が形成
されていない陽極リード周辺部の二酸化マンガンが溶解
してｔａｎδが増大してしまう。

【０００７】（３）めっき反応で生成された水素ガスや
水素イオンにより二酸化マンガン層、陽極酸化皮膜層が
還元されてｔａｎδ、漏れ電流特性が著しく劣化する。

【０００８】上記塩化第一錫、塩化パラジウムを用いて
の活性化処理の問題点を解決するために、例えば、特開
昭６４−５３５３８号公報に示されているように、無電
解めっきに活性を有する金属のコロイド分散液を用いる
方法が提案されている。しかし、この場合は、コロイド
分散液に焼結体を浸漬するようにしているため、焼結体
の内部も活性化されることになり、これにより、焼結体
内部でもめっき反応が起こり、そしてこのめっき反応で
生成される水素ガスのストレスによって二酸化マンガン
層が剥離あるいは酸化皮膜が劣化するため、ｔａｎδお
よび漏れ電流が増大するものであった。

【０００９】また、塩化第一錫、塩化パラジウムを用い
ての活性化処理およびめっき反応での水素ガスや水素イ
オンの影響を回避する方法として、例えば、特開昭６２
−２９３６０８号公報に示されているように、二酸化マ
ンガン層、第１のカーボン層を形成した後、めっき液の
浸入を防ぐために陽極リードとその周辺部に絶縁樹脂を
塗布し、さらにめっき反応で発生する水素ガスや水素イ
オンから焼結体を保護する第２のカーボン層およびめっ
きに活性を有する金属を付与した第３のカーボン層を絶
縁樹脂の端部と接触する位置まで形成した後、第３のカ
ーボン層上に無電解皮膜を形成するという方法が提案さ
れている。しかし、この場合は、３層のカーボン層を形
成するため、カーボン層が１層の場合に比べて、工程が
長くなって複雑になると同時に、若干ではあるが初期の
ｔａｎδ特性が劣るものであった。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、耐湿試験およびはんだ耐熱試験でのコンデンサ特性
（漏れ電流特性、ｔａｎδ特性）を大幅に向上させるこ
とができる固体電解コンデンサの製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、弁作用金
属からなる焼結体に酸化皮膜層、半導体層、カーボン層
を順次形成し、さらに、無電解めっき液に活性を有する
金属のコロイド分散液を前記焼結体の外表面にのみ塗布
して活性化処理をした後、無電解めっきによって金属層
を形成し、さらにその後、陰極導体部および外装樹脂を
形成するようにしたものである。

【００１２】

【作用】上記した製造方法によれば、銀ペーストを使用
していないため、耐湿試験およびはんだ耐熱試験でのコ
ンデンサ特性（漏れ電流特性、ｔａｎδ特性）を大幅に
向上させることができ、また無電解めっきのための活性
化処理として、無電解めっき液に活性を有する金属のコ
ロイド分散液を使用し、このコロイド分散液を焼結体の
外表面にのみ塗布するようにしているため、焼結体に形
成された半導体層としての二酸化マンガン層を溶解する
ことはなくなり、その結果、ｔａｎδ特性が劣化するこ
とはない。しかもこのコロイド分散液は焼結体の外表面
のみを活性化させているため、このコロイド分散液によ
る活性化処理後の無電解めっきにおいても、このめっき
反応が焼結体の内部で起こることはなくなり、その結
果、めっき反応で生成される水素ガスや水素イオンの影
響を受けることはないため、ｔａｎδや漏れ電流特性の
劣化も未然に防止することができ、そして焼結体のカー
ボン層は１層であるため、製造工程も簡素化されるもの
である。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例と、比較のための従来
例について説明する。

【００１４】（従来例）タンタル粉末を周知の方法で成
形、焼結してφ２．３mm×３．０mmの金属焼結体を作
り、そしてこれを、０．１モル／ｌのリン酸水溶液中で
１２０ｍＡ／ｇの一定電流で５０Ｖまで昇圧し、それを
２時間保持して陽極酸化する。次いで所定の比重の硝酸
マンガン溶液を常温で酸化皮膜上に浸漬して付着させた
後、温度２００〜２５０℃で熱分解することを数回繰り
返して半導体層としての二酸化マンガンを形成し、さら
に、カーボン層を形成し、その後、銀ペースト層および
陰極導体部を形成し、かつ樹脂外装を施して固体電解コ
ンデンサを得た。

【００１５】（実施例１）従来例では、カーボン層を形
成した後、銀ペースト層を形成するようにしているが、
本発明の実施例１では、カーボン層を形成した後、無電
解めっき液に活性を有するパラジウムのコロイド分散液
（コロイド粒径が１μｍ以下で、パラジウム含有量が
０．５％のα−テルピネオール分散液）を焼結体の外表
面にのみ塗布し、その後、３００℃で１０分間熱処理す
ることによって焼結体の外表面を活性化し、さらに、ニ
ッケルの無電解めっきを行ってニッケルの金属層を形成
した。その後、めっき終了後の焼結体を十分に洗浄し、
そしてその水分を温度１３０℃で蒸発させ、さらに陰極
導体部を形成し、これを樹脂外装して固体電解コンデン
サを得た。

【００１６】（実施例２）本発明の実施例１ではニッケ
ルの無電解めっきによってニッケルの金属層を形成した
が、本発明の実施例２では、銅の無電解めっきによって
銅の金属層を形成したもので、その他は本発明の実施例
１と同じである。

【００１７】以上説明した本発明の実施例１，２による
固体電解コンデンサと従来例による固体電解コンデンサ
について、はんだ耐熱試験および耐湿試験を実施した。
はんだ耐熱試験は温度３００℃のはんだ浴に１０秒間浸
漬した。また耐湿試験は温度８５℃、相対湿度９５％の
耐湿槽に２０００時間放置した。各試験終了後、漏れ電
流（２０Ｖ、３０秒値）とｔａｎδ（測定周波数１ｋH
z）を測定した。それらの測定結果を図１（ａ）（ｂ）
および図２（ａ）（ｂ）に示す。

【００１８】図１（ａ）（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）
の結果から明らかなように、本発明の実施例１，２によ
る固体電解コンデンサは、銀ペーストを用いている従来
例の固体電解コンデンサに比べて、はんだ耐熱試験での
漏れ電流特性、ｔａｎδ特性および耐湿試験での漏れ電
流特性、ｔａｎδ特性を大幅に向上させることができる
ものである。

【００１９】また本発明の実施例１，２によれば、カー
ボン層を形成した後、ニッケルまたは銅の無電解めっき
のための活性化処理として、無電解めっき液に活性を有
するパラジウムのコロイド分散液を使用し、このコロイ
ド分散液を焼結体の外表面にのみ塗布するようにしてい
るため、焼結体に形成された半導体層としての二酸化マ
ンガン層を溶解することはなくなり、その結果、ｔａｎ
δ特性が劣化することはない。そしてこのコロイド分散
液による活性化処理後のニッケルまたは銅の無電解めっ
きにおいても、このめっき反応が焼結体の内部で起こる
ことはなくなるため、めっき反応で生成される水素ガス
や水素イオンの影響を受けることはなく、これにより、
ｔａｎδや漏れ電流特性の劣化も未然に防止することが
できる。

【００２０】そしてまた本発明の実施例１，２によれ
ば、ニッケルまたは銅の無電解めっきのための活性化処
理として用いられるパラジウムのコロイド分散液のコロ
イド粒径を１μｍ以下とし、かつ活性化処理として２０
０℃以上、すなわち３００℃で熱処理を行っているた
め、カーボン層と、無電解めっきに活性を有するパラジ
ウムとの密着強度は上がり、これにより、密着強度の強
い金属層を形成することができる。

【００２１】さらに本発明の実施例１，２におけるパラ
ジウムのコロイド分散液の沸点は、活性化処理を行う熱
処理温度以下であるため、この熱処理後に不純物が残る
ということはなく、その後の無電解めっきにおいては、
無電解めっきに活性を有する金属（パラジウム）のみを
析出させることができる。

【００２２】なお、本発明の実施例１，２においては、
無電解めっきに活性を有する金属としてパラジウムを用
いたが、これ以外の銀、ルテニウム、ロジウムを用いて
も、上記実施例１，２と同様の作用効果を有するもので
ある。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明の固体電解コンデン
サの製造方法によれば、弁作用金属からなる焼結体に酸
化皮膜層、半導体層、カーボン層を順次形成し、さらに
無電解めっき液に活性を有する金属のコロイド分散液を
前記焼結体の外表面にのみ塗布して活性化処理をした
後、無電解めっきによって金属層を形成し、さらにその
後、陰極導体部および外装樹脂を形成するようにしたも
ので、従来のような銀ペーストを使用していないため、
耐湿試験およびはんだ耐熱試験でのコンデンサ特性（漏
れ電流特性、ｔａｎδ特性）を大幅に向上させることが
でき、また無電解めっきのための活性化処理として、無
電解めっき液に活性を有する金属のコロイド分散液を使
用し、このコロイド分散液を焼結体の外表面にのみ塗布
するようにしているため、焼結体に形成された半導体層
としての二酸化マンガン層を溶解することはなくなり、
その結果、ｔａｎδ特性が劣化することはない。しかも
このコロイド分散液は焼結体の外表面のみを活性化させ
ているため、このコロイド分散液による活性化処理後の
無電解めっきにおいても、このめっき反応が焼結体の内
部で起こることはなくなり、その結果、めっき反応で生
成される水素ガスや水素イオンの影響を受けることはな
いため、ｔａｎδや漏れ電流特性の劣化も未然に防止す
ることができ、そして焼結体のカーボン層は１層である
ため、製造工程も簡素化されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施例１，２による固体電解コ
ンデンサと従来例による固体電解コンデンサのはんだ耐
熱試験での漏れ電流特性の比較を示す特性図 （ｂ）本発明の実施例１，２による固体電解コンデンサ
と従来例による固体電解コンデンサのはんだ耐熱試験で
のｔａｎδ特性の比較を示す特性図

【図２】（ａ）本発明の実施例１，２による固体電解コ
ンデンサと従来例による固体電解コンデンサの耐湿試験
での漏れ電流特性の比較を示す特性図 （ｂ）本発明の実施例１，２による固体電解コンデンサ
と従来例による固体電解コンデンサの耐湿試験でのｔａ
ｎδ特性の比較を示す特性図

フロントページの続き (72)発明者 橋本 英雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁作用金属からなる焼結体に酸化皮膜
   層、半導体層、カーボン層を順次形成し、さらに、無電
   解めっき液に活性を有する金属のコロイド分散液を前記
   焼結体の外表面にのみ塗布して活性化処理をした後、無
   電解めっきによって金属層を形成し、さらにその後、陰
   極導体部および外装樹脂を形成することを特徴とする固
   体電解コンデンサの製造方法。
2. 【請求項２】 無電解めっきに活性を有する金属はパラ
   ジウム、銀、ルテニウム、ロジウムのいずれかであり、
   そのコロイドの粒径を１μｍ以下とした請求項１記載の
   固体電解コンデンサの製造方法。
3. 【請求項３】 無電解めっきに活性を有する金属の活性
   化処理は、コロイド分散液を焼結体の外表面にのみ塗布
   した後、２００℃以上の熱処理を行うようにした請求項
   １記載の固体電解コンデンサの製造方法。
4. 【請求項４】 無電解めっきに活性を有する金属を分散
   させる分散液の沸点が、活性化のための熱処理温度以下
   である請求項１記載の固体電解コンデンサの製造方法。
5. 【請求項５】 無電解めっきされる金属がニッケル、銅
   のいずれかである請求項１記載の固体電解コンデンサの
   製造方法。