JPH07220982A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

固体電解コンデンサの製造方法

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JPH07220982A
JPH07220982A JP2733694A JP2733694A JPH07220982A JP H07220982 A JPH07220982 A JP H07220982A JP 2733694 A JP2733694 A JP 2733694A JP 2733694 A JP2733694 A JP 2733694A JP H07220982 A JPH07220982 A JP H07220982A
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JP
Japan
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aqueous solution
acid aqueous
voltage
phosphoric acid
nitric acid
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JP2733694A
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English (en)
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Takashi Tomizawa
孝史 富澤
Atsushi Yamamoto
敦司 山本
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Elna Co Ltd
Original Assignee
Elna Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 硝酸マンガンの含浸性を改善し、tanδお
よびインピーダンス特性をも良好とする。 【構成】 タンタル、ニオブなどの弁作用金属粉末を焼
結してなる陽極焼結体を、リン酸水溶液中で所定の電圧
を印加して化成した後、硝酸水溶液中において60V以
下の電圧にて再度化成する。

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、さらに詳しく言えば、硝酸マンガンの含
浸性が良く、静電容量が増大するとともに損失角の正接
(tanδ)およびインピーダンス特性を良好とし得る
固体電解コンデンサの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】タンタル固体電解コンデンサについてそ
の製造方法を説明すると、まず、タンタル粉末に適当な
バインダーを混合して例えば所定の大きさの直方体状ま
たは円柱状に成形し、陽極リードを植設したうえで、焼
結してタンタルの焼結ペレット(陽極焼結体)を得る。
【0003】そして、同焼結ペレットに誘電体としての
酸化皮膜を形成する。通常、この酸化皮膜はリン酸水溶
液もしくは硝酸水溶液による単独化成処理、または硝酸
水溶液による化成を行なった後に、リン酸水溶液による
化成を行なう二段化成処理によって形成される。
【0004】次に、焼結ペレットに二酸化マンガンから
なる固体電解質を形成する。すなわち、同焼結ペレット
を硝酸マンガン水溶液中に浸漬して硝酸マンガンを含浸
させ、引き上げて熱分解を行なう。硝酸マンガンの濃度
を順次高めて数回これを繰り返すとともに、熱分解工程
により損傷した酸化皮膜を修復する目的で再化成を数回
繰り返す。しかる後、固体電解質上に陰極導電層として
のカーボン層および銀層を形成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このようにして、コン
デンサ素子が形成されるのであるが、焼結ペレットに酸
化皮膜を形成するにあたって、リン酸水溶液での化成処
理の場合には、約160Vまで化成電圧を印加すること
が可能であり、固体電解コンデンサの漏れ電流は安定し
ているが、固体電解質形成工程において硝酸マンガンの
含浸性が十分でないため、硝酸化成に比べて絶対容量、
損失角の正接(tanδ)およびインピーダンス(Z)
特性が悪い。
【0006】これに対して、硝酸水溶液での化成処理に
よる場合には、硝酸マンガンの含浸性が良く、tanδ
およびインピーダンス(Z)特性は良好となるが、火花
電圧が低いため60Vまでの化成しかできない。また、
漏れ電流にもやや不安性があり、実用上16WV以上の
ものには適用できなかった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたもので、その構成上の特徴は、タ
ンタル、ニオブなどの弁作用金属粉末を焼結してなる陽
極焼結体に化成処理を施した後、同陽極焼結体に二酸化
マンガンからなる固体電解質および陰極用導電層を順次
形成してなる固体電解コンデンサの製造方法において、
上記陽極焼結体を化成処理するにあたって、リン酸水溶
液中で所定の電圧を印加して化成した後、硝酸水溶液中
において60V以下の電圧にて再度化成することにあ
る。
【0008】この場合、リン酸水溶液のリン酸濃度は
0.001〜0.5%であることが好ましく、0.00
1%以下であると比抵抗が大きく、電圧降下が大きく不
向きであり、他方0.5%以上となると含浸性を著しく
低下させる。また、硝酸水溶液の硝酸濃度は0.001
〜0.1%であることが好ましく、0.001%以下で
あると化成性が著しく低下する。これに対して、0.1
%以上となると作業環境を悪化させることになる。さら
には、硝酸水溶液での化成電圧はリン酸水溶液における
化成電圧以下であるとともに、最大化成電圧が60V以
下であることが好ましい。
【0009】
【作用】上記のように、焼結ペレットをリン酸水溶液内
において所定電圧で化成した後、硝酸水溶液中で60V
以下の電圧で再び化成することにより、従来リン酸水溶
液でしか化成が困難であった16WV以上(60V以
上)のものも硝酸化成と同様に硝酸マンガンの含浸性が
高められ、静電容量が増大するとともに、tanδおよ
びインピーダンス(Z)特性が改善される。
【0010】また、16WV以下の硝酸単独の化成電圧
範囲でも、同処理を施すことにより、固体電解コンデン
サの漏れ電流特性の安定化が図れる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例とともに説明
する。
【0012】《実施例1》まず、ペレットサイズ0.9
×0.9×0.95(mm)のタンタル焼結ペレットを
0.01%リン酸水溶液中において100Vの直流電圧
を2時間印加して酸化皮膜を形成した。次に、同タンタ
ル焼結ペレットを0.05%硝酸水溶液内に浸漬し、4
0Vの直流電圧を30分間印加して再度化成した。
【0013】次に、このタンタル焼結ペレットを硝酸マ
ンガン水溶液中に浸漬して硝酸マンガンを含浸させ、引
き上げて熱分解を行ない、同タンタル焼結ペレットに二
酸化マンガンよりなる固体電解質を形成した。この場
合、硝酸マンガンの濃度を20%,40%,70%,1
00%と順次高めて10回熱分解を繰り返すとともに、
熱分解工程により損傷した酸化皮膜を修復する目的でリ
ン酸水溶液にて再化成を5回繰り返した。
【0014】しかる後、この固体電解質上にカーボン層
と銀層とを順次形成し、リードフレームへの取り付けを
経て、樹脂モールド法により樹脂外装体を形成し、定格
25V1μFのタンタル固体電解コンデンサを作製し
た。
【0015】この製品50個について硝酸マンガンの含
浸率を測定したところ、96%であった。また、漏れ電
流は0.017μA、100kHz時のインピーダンス
Zは2.0Ω、120Hz時のtanδについては0.
8%を示した(いずれも平均値)。
【0016】《実施例2》ペレットサイズ0.94×
0.94×1.05(mm)のタンタル焼結ペレットを
0.01%リン酸水溶液中において40Vの直流電圧を
2時間印加して酸化皮膜を形成した。
【0017】次に、同タンタル焼結ペレットを0.05
%硝酸水溶液中に浸漬し、40Vの直流電圧を30分間
印加して再度化成した。
【0018】以後は、実施例1と同様にして固体電解
質、カーボン層、銀層を順次形成し、リードフレームへ
の取り付けを経て、樹脂モールド法により樹脂外装体を
形成し、定格10V10μFのタンタル固体電解コンデ
ンサを作製した。
【0019】この製品50個について硝酸マンガンの含
浸率を測定したところ、95%であった。また、漏れ電
流は0.130μA、100kHz時のインピーダンス
Zは0.5Ω、120Hz時のtanδについては2.
4%を示した(いずれも平均値)。
【0020】《実施例3》ペレットサイズ1.30×
2.33×2.70(mm)のタンタル焼結ペレットを
0.01%リン酸水溶液中において60Vの直流電圧を
2時間印加して酸化皮膜を形成した。
【0021】次に同タンタル焼結ペレットを0.05%
硝酸水溶液中に浸漬し、40Vの直流電圧を30分間印
加して再度化成した。以後は、実施例1と同様にして固
体電解質、カーボン層、銀層を順次形成し、リードフレ
ームへの取り付けを経て、樹脂モールド法により樹脂外
装体を形成し、定格16V10μFのタンタル固体電解
コンデンサを作製した。
【0022】この製品50個について硝酸マンガンの含
浸率を測定したところ、96%であった。また、漏れ電
流は0.080μA、100kHz時のインピーダンス
Zは0.3Ω、120Hz時のtanδについては1.
6%を示した(いずれも平均値)。
【0023】〈比較例1〉ペレットサイズ0.9×0.
9×0.95(mm)のタンタル焼結ペレットを0.0
1%リン酸水溶液中において100Vの直流電圧を2時
間印加して酸化皮膜を形成した。
【0024】以後実施例1と同様にして固体電解質、カ
ーボン層、銀層を順次形成し、リードフレームへの取り
付けを経て、樹脂モールド法により樹脂外装体を形成
し、定格25V1μFのタンタル固体電解コンデンサを
作製した。
【0025】この製品50個について硝酸マンガンの含
浸率を測定したところ、93%であった。また、漏れ電
流は0.015μA、100kHz時のインピーダンス
Zは4.5Ω、120Hz時のtanδについては1.
5%を示した(いずれも平均値)。
【0026】〈比較例2〉ペレットサイズ0.94×
1.94×1.05(mm)のタンタル焼結ペレットを
0.05%硝酸水溶液中において40Vの直流電圧を2
時間印加して酸化皮膜を形成した。
【0027】以後実施例1と同様にして固体電解質、カ
ーボン層、銀層を順次形成し、リードフレームへの取り
付けを経て、樹脂モールド法により樹脂外装体を形成
し、定格10V10μFのタンタル固体電解コンデンサ
を作製した。
【0028】この製品50個について硝酸マンガンの含
浸率を測定したところ、95%であった。また、漏れ電
流は0.250μA、100kHz時のインピーダンス
Zは0.5Ω、120Hz時のtanδについては2.
5%を示した(いずれも平均値)。
【0029】〈比較例3〉ペレットサイズ1.30×
2.33×2.70(mm)のタンタル焼結ペレットを
0.05%硝酸水溶液中において40Vの直流電圧を1
時間印加して酸化皮膜を形成した。次に、同焼結ペレッ
トを0.01%リン酸水溶液中に浸漬し、60Vの直流
電圧を2時間印加して再度化成した。
【0030】以後実施例1と同様にして固体電解質、カ
ーボン層、銀層を順次形成し、リードフレームへの取り
付けを経て、樹脂モールド法により樹脂外装体を形成
し、定格16V10μFのタンタル固体電解コンデンサ
を作製した。
【0031】この製品50個について硝酸マンガンの含
浸率を測定したところ、90%であった。また、漏れ電
流は0.075μA、100kHz時のインピーダンス
Zは0.4Ω、120Hz時のtanδについては2.
3%を示した(いずれも平均値)。
【0032】なお、比較を容易にするため、上記実施例
1〜3と比較例1〜3の測定結果を表1に示す。
【0033】
【表1】
【0034】この表から分かるように、本発明によれ
ば、特にインピーダンス特性と損失角の正接(tan
δ)の値が改善される。なお、上記実施例はタンタルに
ついてのものであるが、本発明はこれに限定されるもの
でなく、他の弁作用金属であっても良い。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タンタル、ニオブなどの弁作用金属粉末を焼結してなる
陽極焼結体を、リン酸水溶液中で所定の電圧を印加して
化成した後、硝酸水溶液中において60V以下の電圧に
て再度化成するようにしたことにより、硝酸マンガンの
含浸性が改善され、これに伴ってtanδおよびインピ
ーダンス特性が良好とされた固体電解コンデンサが得ら
れる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タンタル、ニオブなどの弁作用金属粉末
    を焼結してなる陽極焼結体に化成処理を施した後、同陽
    極焼結体に二酸化マンガンからなる固体電解質および陰
    極用導電層を順次形成してなる固体電解コンデンサの製
    造方法において、上記陽極焼結体を化成処理するにあた
    って、リン酸水溶液中で所定の電圧を印加して化成した
    後、硝酸水溶液中において60V以下の電圧にて再度化
    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】 上記リン酸水溶液のリン酸濃度は0.0
    01〜0.5%であり、上記硝酸水溶液の硝酸濃度は
    0.001〜0.1%であることを特徴とする請求項1
    に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
  3. 【請求項3】 上記硝酸水溶液での化成電圧はリン酸水
    溶液中における化成電圧と同等以下であり、最大60V
    までの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の固
    体電解コンデンサの製造方法。
JP2733694A 1994-01-31 1994-01-31 固体電解コンデンサの製造方法 Withdrawn JPH07220982A (ja)

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