JPH1064763A - 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Info
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- JPH1064763A JPH1064763A JP22224096A JP22224096A JPH1064763A JP H1064763 A JPH1064763 A JP H1064763A JP 22224096 A JP22224096 A JP 22224096A JP 22224096 A JP22224096 A JP 22224096A JP H1064763 A JPH1064763 A JP H1064763A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体層に二酸化マンガンを用いる固体電解コ
ンデンサにおいて、硝酸マンガンの熱分解に起因する漏
れ電流を増大させることなしに、二酸化マンガン層の被
覆率を向上させ、水分による静電容量値の経時的変化を
防止する。 【解決手段】二酸化マンガン層の形成に用いる母液とし
て、硝酸マンガン水溶液に予めマンニットやソルビット
のような多糖類を添加した液を用いる。多糖類の酸化反
応熱により、硝酸マンガンの熱分解反応が促進されるの
で、二酸化マンガン層形成工程での焼成温度を上げなく
ても、反応時間を短縮でき、被覆率が向上する。焼成温
度を上げる必要がないので、陽極酸化皮膜の熱的劣化に
よる漏れ電流の増大はない。
ンデンサにおいて、硝酸マンガンの熱分解に起因する漏
れ電流を増大させることなしに、二酸化マンガン層の被
覆率を向上させ、水分による静電容量値の経時的変化を
防止する。 【解決手段】二酸化マンガン層の形成に用いる母液とし
て、硝酸マンガン水溶液に予めマンニットやソルビット
のような多糖類を添加した液を用いる。多糖類の酸化反
応熱により、硝酸マンガンの熱分解反応が促進されるの
で、二酸化マンガン層形成工程での焼成温度を上げなく
ても、反応時間を短縮でき、被覆率が向上する。焼成温
度を上げる必要がないので、陽極酸化皮膜の熱的劣化に
よる漏れ電流の増大はない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解コンデン
サの製造方法に関し、特に、半導体層にマンガン酸化物
を用いる固体電解コンデンサの製造方法に関する。
サの製造方法に関し、特に、半導体層にマンガン酸化物
を用いる固体電解コンデンサの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の固体電解コンデンサは、通常、
タンタル，アルミニウム，チタンなどのような所謂弁作
用金属の多孔質焼結体に、陽極酸化により化成皮膜を生
成させる工程と、その化成皮膜上に、二酸化マンガンよ
りなる半導体層を形成する工程とを含む製造工程による
製造される。
タンタル，アルミニウム，チタンなどのような所謂弁作
用金属の多孔質焼結体に、陽極酸化により化成皮膜を生
成させる工程と、その化成皮膜上に、二酸化マンガンよ
りなる半導体層を形成する工程とを含む製造工程による
製造される。
【０００３】上記の工程の中、二酸化マンガン層形成工
程では、化成皮膜形成済みの焼結体に硝酸マンガン水溶
液を含浸、付着させて熱分解させる（焼成する）操作を
数回乃至十数回繰り返して行う。このようにして得られ
た固体電解コンデンサでは、従来、コンデンサとして完
成後の静電容量値が、製造工程中の陽極酸化後に電解液
中で測定した静電容量値よりも小さく、又、高湿の雰囲
気中では静電容量値が経時的に増大して行く現象が見ら
れる。これは、二酸化マンガン層が化成皮膜表面に均一
に密着し難いことによるものである。すなわち、化成皮
膜には、一部二酸化マンガン層に覆われない部分が生じ
る。その化成皮膜の二酸化マンガン層に覆われていない
部分に水分が付着すると、その水分が電解質として働い
て、静電容量値が増大するのである。
程では、化成皮膜形成済みの焼結体に硝酸マンガン水溶
液を含浸、付着させて熱分解させる（焼成する）操作を
数回乃至十数回繰り返して行う。このようにして得られ
た固体電解コンデンサでは、従来、コンデンサとして完
成後の静電容量値が、製造工程中の陽極酸化後に電解液
中で測定した静電容量値よりも小さく、又、高湿の雰囲
気中では静電容量値が経時的に増大して行く現象が見ら
れる。これは、二酸化マンガン層が化成皮膜表面に均一
に密着し難いことによるものである。すなわち、化成皮
膜には、一部二酸化マンガン層に覆われない部分が生じ
る。その化成皮膜の二酸化マンガン層に覆われていない
部分に水分が付着すると、その水分が電解質として働い
て、静電容量値が増大するのである。
【０００４】二酸化マンガン層の被覆率は、硝酸マンガ
ン水溶液の熱分解の反応速度に関連し、反応速度が速い
程、被覆率は良好である。これは、反応速度が遅いと、
二酸化マンガン層が形成される前に、焼結体内部のポテ
ンシャルの低い部分に硝酸マンガン水溶液が凝集するか
らである。この特性を利用すると、硝酸マンガンの焼成
温度を高めることで、反応速度を増進し被覆率を向上さ
せることができる。しかし、この方法による場合、コン
デンサとしての漏れ電流の増大や信頼性の低下などの副
作用が伴う。焼成温度が高くなるほど、化成皮膜の熱的
劣化が著しくなるからである。
ン水溶液の熱分解の反応速度に関連し、反応速度が速い
程、被覆率は良好である。これは、反応速度が遅いと、
二酸化マンガン層が形成される前に、焼結体内部のポテ
ンシャルの低い部分に硝酸マンガン水溶液が凝集するか
らである。この特性を利用すると、硝酸マンガンの焼成
温度を高めることで、反応速度を増進し被覆率を向上さ
せることができる。しかし、この方法による場合、コン
デンサとしての漏れ電流の増大や信頼性の低下などの副
作用が伴う。焼成温度が高くなるほど、化成皮膜の熱的
劣化が著しくなるからである。
【０００５】これに対し、硝酸マンガンの焼成温度を高
めずに二酸化マンガン層の被覆率を改善することを目的
とした発明が、特開昭６３ー３１１０６号公報に開示さ
れている。上記公報記載の発明では、二酸化マンガン層
形成の母液として用いる硝酸マンガン水溶液に、アンモ
ニウム塩，カルボニル化合物，アミド化合物など、硝酸
マンガン水溶液に可溶な物質を添加して熱分解反応を促
進させることで、二酸化マンガン層の被覆率を向上させ
ている。
めずに二酸化マンガン層の被覆率を改善することを目的
とした発明が、特開昭６３ー３１１０６号公報に開示さ
れている。上記公報記載の発明では、二酸化マンガン層
形成の母液として用いる硝酸マンガン水溶液に、アンモ
ニウム塩，カルボニル化合物，アミド化合物など、硝酸
マンガン水溶液に可溶な物質を添加して熱分解反応を促
進させることで、二酸化マンガン層の被覆率を向上させ
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、二酸
化マンガン層形成の母液である硝酸マンガン水溶液にア
ンモニウム塩などの熱分解促進剤を添加することによ
り、焼成温度を高めることなく二酸化マンガン層の被覆
率を向上させることができる。
化マンガン層形成の母液である硝酸マンガン水溶液にア
ンモニウム塩などの熱分解促進剤を添加することによ
り、焼成温度を高めることなく二酸化マンガン層の被覆
率を向上させることができる。
【０００７】しかし、この場合、効果を増大させるため
に熱分解促進剤の添加量を増すと、漏れ電流が増大する
という悪影響が生じる。これは、硝酸マンガン水溶液中
のアンモニウム塩の熱分解温度が硝酸マンガン水溶液の
熱分解温度より高いためであって、添加量が多いと熱分
解完了後にアンモニウム塩が残留し、その残留物により
漏れ電流が増大するからである。
に熱分解促進剤の添加量を増すと、漏れ電流が増大する
という悪影響が生じる。これは、硝酸マンガン水溶液中
のアンモニウム塩の熱分解温度が硝酸マンガン水溶液の
熱分解温度より高いためであって、添加量が多いと熱分
解完了後にアンモニウム塩が残留し、その残留物により
漏れ電流が増大するからである。
【０００８】従って本発明は、半導体層に二酸化マンガ
ンを用いる固体電解コンデンサにおいて、焼成温度を高
めることなく、二酸化マンガン層の被覆率を向上させる
ことによって、外部からの水分による静電容量値の経時
変化がなく、しかも硝酸マンガン層の形成に伴う漏れ電
流増大のない、信頼性に優れた固体電解コンデンサを提
供することを目的とするものである。
ンを用いる固体電解コンデンサにおいて、焼成温度を高
めることなく、二酸化マンガン層の被覆率を向上させる
ことによって、外部からの水分による静電容量値の経時
変化がなく、しかも硝酸マンガン層の形成に伴う漏れ電
流増大のない、信頼性に優れた固体電解コンデンサを提
供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の固体電解コンデ
ンサの製造方法は、弁作用金属の多孔質焼結体に陽極酸
化皮膜を生成させる工程と、その陽極酸化皮膜上に硝酸
マンガン水溶液の熱分解によりマンガン酸化物層を形成
する工程とを含む固体電解コンデンサの製造方法におい
て、前記マンガン酸化物層の形成工程で、硝酸マンガン
水溶液に予め多糖類を添加した液を母液として用いるこ
とを特徴とする。
ンサの製造方法は、弁作用金属の多孔質焼結体に陽極酸
化皮膜を生成させる工程と、その陽極酸化皮膜上に硝酸
マンガン水溶液の熱分解によりマンガン酸化物層を形成
する工程とを含む固体電解コンデンサの製造方法におい
て、前記マンガン酸化物層の形成工程で、硝酸マンガン
水溶液に予め多糖類を添加した液を母液として用いるこ
とを特徴とする。
【００１０】前記多糖類としては、マンニットを用いる
ことができる。又、ソルビットを用いることができる。
ことができる。又、ソルビットを用いることができる。
【００１１】本発明においては、二酸化マンガン層形成
の母液である硝酸マンガン水溶液に、マンニットやソル
ビッドなどのような多糖類を添加し、その酸化反応熱を
利用して、硝酸マンガンの熱分解反応を増速させる。多
糖類は、熱分解温度が硝酸マンガンの熱分解温度より低
く、又、固体電解コンデンサの製造において、硝酸マン
ガンの熱分解に一般的に用いられる２５０℃という温度
以上では、完全に熱分解し残留物が残らない。しかも、
取扱いが安全で環境保全性にも優れている。
の母液である硝酸マンガン水溶液に、マンニットやソル
ビッドなどのような多糖類を添加し、その酸化反応熱を
利用して、硝酸マンガンの熱分解反応を増速させる。多
糖類は、熱分解温度が硝酸マンガンの熱分解温度より低
く、又、固体電解コンデンサの製造において、硝酸マン
ガンの熱分解に一般的に用いられる２５０℃という温度
以上では、完全に熱分解し残留物が残らない。しかも、
取扱いが安全で環境保全性にも優れている。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、実施例を用いて説明する。
て、実施例を用いて説明する。
【００１３】〔実施例１〕６０Ｖで化成した定格１６Ｖ
ー２２０μＦ用のタンタル焼結ペレット（粉末倍率：４
０，０００ＣＶ／ｇ）を、硝酸マンガン水溶液に多糖類
の一つであるマンニットを３％添加した水溶液（以下、
液種Ａと記す）に含浸させた。又、比較のために、硝酸
マンガン水溶液のみの溶液（以下、液種Ｂと記す）に含
浸させた。これらを引き上げ、表１に示す２種類の温度
条件で、１０分間熱分解した。この含浸ー熱分解の操作
を、適宜再化成を行いながら、８回実施した。尚、熱分
解には、熱風循環式熱分解装置を用いた。
ー２２０μＦ用のタンタル焼結ペレット（粉末倍率：４
０，０００ＣＶ／ｇ）を、硝酸マンガン水溶液に多糖類
の一つであるマンニットを３％添加した水溶液（以下、
液種Ａと記す）に含浸させた。又、比較のために、硝酸
マンガン水溶液のみの溶液（以下、液種Ｂと記す）に含
浸させた。これらを引き上げ、表１に示す２種類の温度
条件で、１０分間熱分解した。この含浸ー熱分解の操作
を、適宜再化成を行いながら、８回実施した。尚、熱分
解には、熱風循環式熱分解装置を用いた。
【００１４】次いで、二酸化マンガン層上にカーボン
層，銀層を順次形成して、実施例１，比較例１，比較例
２の３水準の固体電解コンデンサを完成し、各水準のコ
ンデンサについて、二酸化マンガン層の被覆率、熱分解
反応時間、コンデンサの漏れ電流を比較した。その結果
を表１に示す。
層，銀層を順次形成して、実施例１，比較例１，比較例
２の３水準の固体電解コンデンサを完成し、各水準のコ
ンデンサについて、二酸化マンガン層の被覆率、熱分解
反応時間、コンデンサの漏れ電流を比較した。その結果
を表１に示す。
【００１５】硝酸マンガン水溶液を加熱し、熱分解反応
をさせる場合、下記の反応が起るものと考えられてい
る。 Ｍｎ（ＮＯ3 ）2 ・ｎＨ2 Ｏ→Ｍｎ（ＮＯ3 ）2 ＋ｎＨ2 Ｏ Ｍｎ（ＮＯ3 ）2 →ＭｎＯ2 ＋２ＮＯx 上記の過程により硝酸マンガン水溶液から熱分解反応に
より二酸化マンガンが得られるまでの反応時間を、示差
熱分析から測定した。
をさせる場合、下記の反応が起るものと考えられてい
る。 Ｍｎ（ＮＯ3 ）2 ・ｎＨ2 Ｏ→Ｍｎ（ＮＯ3 ）2 ＋ｎＨ2 Ｏ Ｍｎ（ＮＯ3 ）2 →ＭｎＯ2 ＋２ＮＯx 上記の過程により硝酸マンガン水溶液から熱分解反応に
より二酸化マンガンが得られるまでの反応時間を、示差
熱分析から測定した。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１を参照して、硝酸マンガン水溶液にマ
ンニットを３％添加した水溶液（液種Ａ）を用いた実施
例１では、２００℃という低温の焼成温度で、９８％と
いう高い被覆率が得られた。このとき漏れ電流は、１．
５μＡという小さい値であった。これは、表１に示すよ
うに、マンニットを添加したことにより反応時間が短く
なったことの効果であると考えられる。一方、従来のよ
うな硝酸マンガン水溶液のみ（液種Ｂ）の水溶液を用い
た比較例１では、熱分解の反応速度は約２分の１程度と
遅く、反応時間をマンニットを添加した場合と同等の約
１２０秒にするには、比較例２のように、焼成温度を３
００℃に上昇させなければならない。しかしながらその
ような比較例２では、マンニットを添加した実施例１に
比べ、二酸化マンガンの被覆率は同等であるものの、漏
れ電流が約３．５倍に増大してしまう。
ンニットを３％添加した水溶液（液種Ａ）を用いた実施
例１では、２００℃という低温の焼成温度で、９８％と
いう高い被覆率が得られた。このとき漏れ電流は、１．
５μＡという小さい値であった。これは、表１に示すよ
うに、マンニットを添加したことにより反応時間が短く
なったことの効果であると考えられる。一方、従来のよ
うな硝酸マンガン水溶液のみ（液種Ｂ）の水溶液を用い
た比較例１では、熱分解の反応速度は約２分の１程度と
遅く、反応時間をマンニットを添加した場合と同等の約
１２０秒にするには、比較例２のように、焼成温度を３
００℃に上昇させなければならない。しかしながらその
ような比較例２では、マンニットを添加した実施例１に
比べ、二酸化マンガンの被覆率は同等であるものの、漏
れ電流が約３．５倍に増大してしまう。
【００１８】〔実施例２〕次に、硝酸マンガン水溶液に
対する添加剤を、多糖類であるマンニットから同じく多
糖類の一つであるソルビットに変え、実施例１における
と同様の条件で、実施例２，比較例３，比較例４の３水
準の固体電解コンデンサを作製した。各水準のコンデン
サを、実施例１におけると同様の方法で比較した結果
を、表２に示す。
対する添加剤を、多糖類であるマンニットから同じく多
糖類の一つであるソルビットに変え、実施例１における
と同様の条件で、実施例２，比較例３，比較例４の３水
準の固体電解コンデンサを作製した。各水準のコンデン
サを、実施例１におけると同様の方法で比較した結果
を、表２に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】表２を参照して、この場合も、実施例２で
は、焼成温度が２００℃という低温で反応時間は１２０
秒と短くて済み、漏れ電流は１．３μＡと良好な結果が
得られている。一方、比較例３，比較例４では、反応時
間を短くするには焼成温度を３００℃迄上げなけれなら
ず、漏れ電流が増大している。
は、焼成温度が２００℃という低温で反応時間は１２０
秒と短くて済み、漏れ電流は１．３μＡと良好な結果が
得られている。一方、比較例３，比較例４では、反応時
間を短くするには焼成温度を３００℃迄上げなけれなら
ず、漏れ電流が増大している。
【００２１】これ迄説明した実施例１，実施例２は、い
ずれも多糖類の一つであるマンニット或いはソルビット
を硝酸マンガン水溶液に添加した例であるが、本発明に
用いる添加物はこれに限られるものではない。酸化反応
熱を発することによって硝酸マンガンの熱分解反応速度
を増速させる物質で、且つ、添加剤それ自身の酸化反応
温度が、母液である二酸化マンガン水溶液の熱分解温度
以下であるものであれば、どのようなものでも実施例と
同様の効果を示す。しかし、二酸化マンガン水溶液の熱
分解に一般的に用いられる２５０℃程度以上の温度で完
全に分解し残留物が残らないものであること及び、取扱
いの安全性に優れ環境保全性にも優れているものである
という点で、添加物として多糖類が好適であろう。
ずれも多糖類の一つであるマンニット或いはソルビット
を硝酸マンガン水溶液に添加した例であるが、本発明に
用いる添加物はこれに限られるものではない。酸化反応
熱を発することによって硝酸マンガンの熱分解反応速度
を増速させる物質で、且つ、添加剤それ自身の酸化反応
温度が、母液である二酸化マンガン水溶液の熱分解温度
以下であるものであれば、どのようなものでも実施例と
同様の効果を示す。しかし、二酸化マンガン水溶液の熱
分解に一般的に用いられる２５０℃程度以上の温度で完
全に分解し残留物が残らないものであること及び、取扱
いの安全性に優れ環境保全性にも優れているものである
という点で、添加物として多糖類が好適であろう。
【００２２】尚、実施例においてはタンタルの多孔質焼
結体を用いたが、他の弁作用金属、例えばアルミニウム
箔などを、他の手段、例えばエッチングなどにより拡面
化した固体電解コンデンサであっても、本発明を適用し
て同様の効果が得られることは、明かであろう。
結体を用いたが、他の弁作用金属、例えばアルミニウム
箔などを、他の手段、例えばエッチングなどにより拡面
化した固体電解コンデンサであっても、本発明を適用し
て同様の効果が得られることは、明かであろう。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体電解
コンデンサの製造方法では、二酸化マンガン層形成の母
液である硝酸マンガン水溶液に、マンニットやソルビッ
ドなどのような多糖類を添加し、その酸化反応熱を利用
して硝酸マンガンの熱分解反応を促進させる。
コンデンサの製造方法では、二酸化マンガン層形成の母
液である硝酸マンガン水溶液に、マンニットやソルビッ
ドなどのような多糖類を添加し、その酸化反応熱を利用
して硝酸マンガンの熱分解反応を促進させる。
【００２４】これにより本発明によれば、二酸化マンガ
ン層形成の反応時間が短くなり、二酸化マンガン層の陽
極酸化皮膜に対する被覆率が向上するので、高湿雰囲気
中での静電容量値の経時的増大がなくなり、信頼性が高
まる。
ン層形成の反応時間が短くなり、二酸化マンガン層の陽
極酸化皮膜に対する被覆率が向上するので、高湿雰囲気
中での静電容量値の経時的増大がなくなり、信頼性が高
まる。
【００２５】又、硝酸マンガンの焼成温度を上げなくて
も反応時間を短縮できるので、加熱に伴う陽極酸化皮膜
の劣化が無くなり、漏れ電流特性が改善される。
も反応時間を短縮できるので、加熱に伴う陽極酸化皮膜
の劣化が無くなり、漏れ電流特性が改善される。
【００２６】多糖類は、取扱いが安全で環境保全性にも
優れており、本発明の工業的効果は大である。
優れており、本発明の工業的効果は大である。
Claims (3)
- 【請求項１】 弁作用金属の多孔質焼結体に陽極酸化皮
膜を生成させる工程と、その陽極酸化皮膜上に硝酸マン
ガン水溶液の熱分解によりマンガン酸化物層を形成する
工程とを含む固体電解コンデンサの製造方法において、 前記マンガン酸化物層の形成工程で、硝酸マンガン水溶
液に予め多糖類を添加した液を母液として用いることを
特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の固体電解コンデンサの製
造方法において、 前記多糖類として、マンニットを用いることを特徴とす
る固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の固体電解コンデンサの製
造方法において、 前記多糖類として、ソルビットを用いることを特徴とす
る固体電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22224096A JP3157719B2 (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22224096A JP3157719B2 (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1064763A true JPH1064763A (ja) | 1998-03-06 |
| JP3157719B2 JP3157719B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=16779308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22224096A Expired - Fee Related JP3157719B2 (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3157719B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7106575B2 (en) * | 2004-08-26 | 2006-09-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor |
| WO2011121995A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | 日本ケミコン株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| US8088768B2 (en) | 2001-10-22 | 2012-01-03 | The Research Foundation Of The State University Of New York | Protein kinase and phosphatase inhibitors |
-
1996
- 1996-08-23 JP JP22224096A patent/JP3157719B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8088768B2 (en) | 2001-10-22 | 2012-01-03 | The Research Foundation Of The State University Of New York | Protein kinase and phosphatase inhibitors |
| US7106575B2 (en) * | 2004-08-26 | 2006-09-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor |
| WO2011121995A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | 日本ケミコン株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| CN102834881A (zh) * | 2010-03-31 | 2012-12-19 | 日本贵弥功株式会社 | 固体电解电容器 |
| US8837114B2 (en) | 2010-03-31 | 2014-09-16 | Nippon Chemi-Con Corporation | Solid electrolytic capacitor |
| CN102834881B (zh) * | 2010-03-31 | 2016-03-02 | 日本贵弥功株式会社 | 固体电解电容器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3157719B2 (ja) | 2001-04-16 |
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