JPS58199520A - 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】 本発明は固体電解コンデンサの製造方法に関し、特に電
極引出し層を構成する金属部材のコンデンサエレメント
内へのマイグレーションに起因する特性劣化の改良に関
するものである。

一般にこの種固体電解コンデンサは例えばタンタル、ニ
オブ、アルミニウムなどのように弁作用を有する金属粉
末を円柱状に加圧成形し焼結してなるコンデンサエレメ
ントに予め弁作用を有する金属線を陽極リードとして植
立し、この陽極リードの導出部分にＬ形の第１の外部リ
ード部材を溶接すると共に、ストレート状の第２の外部
リード部材ヲ、コンデンサエレメントの周面に酸化層。

半導体層、グラファイト層を介して形成された電極引出
し層に半田付けし、かつコンデンサエレメントの全周面
を樹脂材にて被覆して構成されている。

ところで、コンデンサエレメントにおけるｔｉ引出し層
はグラファイト層が半田部材に対して殆んど濡扛性を示
さす１第２の外部リード部材のグラファイト層への半田
部けが不可能に近いことに鑑み、グラファイト層に対す
る電気的２機械的な接続性に優れ、かつ半田部材に対す
る濡ｎ性にも優れている導電部材にて形成さ扛ている。

この導電部材としては例えば平均粒径が２〜３μの銀粉
及び樹脂を含み、かつ全体に占める銀粉の割合を７０重
量％に設定したものが広く用いられている。尚、導電部
材は通常、銀粉、無機質材。

樹脂及び溶剤よりなる導電性懸濁液として構成されてお
り、電極引出し層はこの導電性懸濁液にコンデンサエレ
メントを浸漬し引上げた後、１５０℃程度に加熱するこ
とによって形成さｎる。そして、銀粉は樹脂の熱硬化に
よってコンデンサエレメントの周面に固定されると共に
、銀粉相互及びグラファイト層との電気的な接続が良好
に保たれる。

しかし乍ら、このような固体電解コンデンサが湿度の高
い１雰囲気で使用に供さｎると、電極引出し層を構成す
る銀は水分の存在によってイオン化し、マイグレーショ
ン現象を呈するようになる。

このために、銀のグラファイト層、半導体層、酸化層へ
の移動によって漏洩電流特性が損なわれる。

このようなマイグレーション現象は周囲条件、動作条件
などに影響されるものであるが、特に第１゜第２の外部
リード部材に直流電圧が印加さｎでいない状態で、かつ
湿度が高い程顕著に現わｎ１漏洩電流特性も著しく損な
われる傾向にある。

従って、精密測定機器、工業用機器などのように長期間
に亘って安定かつ小さな漏洩電流値を要求される高信頼
性機器には使用が著しく制限されるという難点がある。

本発明はこのような点Ｖ鑑み、周囲条件、動作条件に余
り影響されることなく、電極引出し層の構成部材の半導
体層、酸化層へのマイグレーションを防止でき、漏洩電
流特性を著しく改善できる固体電解コンデンサの製造方
法を提供するもので、以下その一製造方法について第１
図〜第４図を参照して説明する。

まず、第１図に示すように、弁作用を有する金属粉末を
円柱状に加圧成形し焼結してなるコンデンサエレメント
１に予め弁作用を有する金属線を陽極リード２として植
立する。尚、この陽極り−１２はコンデンサエレメント
１の周囲例えば頂面部、側面部などに溶接して導出する
こともできる。

次に、第２図に示すように、コンデンサエレメントｌの
頂面部１ａに撥水性を有する絶縁部材３を、陽極リード
ａの根元部分が被覆されるように被着し、加熱処理する
。そして、コンデンサニレメン）Ｉｆｆ酸化層、半導体
層、グラファイト層４を順次に形成する。次に、第３図
に示すように、コンデンサエレメント１の半導体層、グ
ラファイト層４上に活性化処理した後に無電解ニッケル
メッキによる電極引出し層５を形成する。次いで・第４
図に示すように、陽極リード２にＬ形の第１の外部リー
ド部材６を溶接すると共に、ストレート状の第２の外部
リード部材７を電極引出し層５に半田付け（８）する。

そして、コンデンサエレメントｌの全周面を樹脂材９ｒ
で被覆することによって固体電解コンデンサが得ら扛る
。

このように電極引出り層５け無電解ニッケルメッキによ
って構成されているので、仮に湿度の高い雰囲気下で動
作させたり、或いは放置しても、電極引出し層構成部材
の半導体層、酸化層へのマ　５− ィグレーションを完全に防止できる。このために、漏洩
電流特性の劣化を防止でき、高信頼度の要求される機器
への適用が可能となる。

しかも、通常、このような機器には金属ケースにて外装
した固体電解コンデンサが比較的多く使用されているの
であるが、樹脂材による簡易外装形に比べて２〜３倍の
価格であり、機器の価格を高くするという問題がある。

ところが、上述のように構成することによって信頼性を
高めることができるので、簡易外装形を適用できる。こ
のために、銀の使用回避と相俟って価格を有効に低減さ
せることができる。

又、陽極リード２の根元部分には撥水性を有する絶縁部
材３が被着されているので、コンデンサエレメント１の
メッキ浴への浸漬レベルに若干の変動が生じても、ニッ
ケルメッキ層の陽極リード２への接触を確実に防止でき
る。

その上、通常、グラファイト層４はコンデンサエレメン
ト１の頂面部１ａへの形成が困難であるために、頂面部
１ａでは半導体層が露呈した状態　６− になっている。従って、樹脂材９による外装時ないし外
装後におけるそれからのストレスを受け、特性劣化し易
い。しかし乍ら、上述のように絶縁部材３の被着によっ
てコンデンサエレメント１の頂面部１ａにもニッケルメ
ッキ層（５）を形成できることもあって、外的要因に基
づく特性劣化を抑えることができる。

さらには絶縁部材３の被着によって半導体母液のコンデ
ンサエレメント１への含浸操作及びそれの熱分解操作に
おける半導体層の陽極リード２への這い上り形成を防止
できる。このために、第１の外部リード部材６の陽極リ
ード２への溶接に原因する陽極と陰極との短絡事故を皆
無にできる。

次に、具体的実施例について説明する。タンタル粉末を
３，５φ’×４　ｍ富の円柱状に加圧成形し焼結してな
るコンデンサエレメントの頂面部にダイキン株式会社製
の商品名ポリフロンペースト（四弗化エチレン樹脂）を
、０．５ｍ番ｇのタンタル線よりなる陽極リードの根元
部分が頂面部より０．５ｍ番の高さまで被覆さ扛るよう
に塗布し、２００°ＣＫて１５分間加熱処理する。そし
て、酸化層、半導体層（ＭｎＯｔ　）　＊グラファイト
層の形成後、コンデンサエレメントを０１％のパラジウ
ム浴に、頂面部より０３藁喜上方に離隔した部分が浸漬
レベルとなるように１〜２秒間浸漬し、活性化処理する
。次いで、このコンデンサエレメントを７０°Ｃの硫酸
ニッケル浴に、頂面部より０．５ｍｓ上方に離隔した部
分が浸漬レベルとなるように２５分間浸漬する。

引上げ後、洗浄、乾燥する。こｔ”ＬＫよって、コンデ
ンサエレメントのグラファイト層上には２〜３μの無電
解ニッケルメッキ層よりなる電極引出し層が形成できた
。次に、第１の外部リード部材を陽極リードに溶接する
と共に、第２の外部リード部材を電極引出し層にフラッ
クスを用いて半田付けする。然る後、コンデンサエレメ
ントの全周面をエポキシ樹脂にて浸漬外装することによ
ってタンタル固体電解コ、ンデンサを製作する。

このコンデンサを温度が６５°Ｃ２相対湿度が９５％の
雰囲気内に無負荷状態で放置し、特定の時間毎に直流電
圧４６Ｖにて３分間充電した後の漏洩電流を測定し、そ
扛の不良発生率を調べた処、下表に示す結果が得られた
。

上表より明らかなように初期においては本発明品、従来
品共に差異は全く認めら扛なかった。又、不良発生率で
は本発明品は５００．１０００時間共に良好な結果が得
られたが、従来品では１０００時間に６０％もの不良が
発生している。

又、これらコンデンサに対し、急熱急冷する熱衝撃試験
を５サイクル繰返した後の漏洩電流の不良発生率を測定
した処、従来品では７．５％であったが、本発明品では
１％と優ｎた改良効果が認めらｎた。

尚、本発明において、コンデンサエレメントは円柱状の
他、角柱状、扁平状に構成することもできる。又、絶縁
部材は撥水性でかつ絶縁性を有す　９− ればよく、何らポリフロンペーストにのみ制約されるこ
となく、シリコンなども使用できる。又、無電解ニッケ
ルメッキ液も硫酸ニッケルにのみ制約されないし、それ
への浸漬に先立つ活性化処理もメッキ液によっては省略
できる。さらにはチップ形に適用することもできる。

以上のように本発明によｎば、電極引出し層を無電解ニ
ッケルメッキにて構成することにより、銀のマイグレー
ションに起因する特性劣化を防止できる上、コストをも
有効に低減できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法の説明図であって、第１図はコンデンサ
エレメントの側断面図、第２図はコンデンサエレメント
の頂面部に絶縁部材を被着した状態を示す側断面図、第
３図は電極引出し層を形成した状態を示す側断面図、第
４図は完成状態を示す側断面図である。 図中、１はコンデンサエレメント、２は陽極リード、３
は絶縁部材、４はグラファイト層、５は電極引出し層で
ある。 −１１− 第１図　　　第２図 第３図　　　第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弁作用を有する金属粉末にて構成され、かつそれより弁
   作用を有する金属線を陽極リードとして導出シてなるコ
   ンデンサエレメントの頂面部に撥水性を有する絶縁部材
   を、陽極リードの根元部分が被覆さｎるように被着する
   工程と、コンデンサエレメントニ酸化層、半導体層、グ
   ラファイト層を形成する工程と、コンデンサエレメント
   の半導体層及び／又はグラファイト層上に無電解ニッケ
   ルメッキによる電極引出し層を形成する工程とを含もこ
   とを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。