JPS5839703A - 電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
電解コンデンサの製造方法Info
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- JPS5839703A JPS5839703A JP13893581A JP13893581A JPS5839703A JP S5839703 A JPS5839703 A JP S5839703A JP 13893581 A JP13893581 A JP 13893581A JP 13893581 A JP13893581 A JP 13893581A JP S5839703 A JPS5839703 A JP S5839703A
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- Japan
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- sintering
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- sintered
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電解コンデンサの製造方法に関し、特にタンタ
ル、ニオビウムの弁作用金属（以下弁作用金属と称す）
粉末成型体の焼結体製造方法に関する。
ル、ニオビウムの弁作用金属（以下弁作用金属と称す）
粉末成型体の焼結体製造方法に関する。
一般に電解コンデンサは、弁作用金属粉末の成型体を真
空焼結した焼結体の表面上に酸化皮膜の誘電体層を設け
、この誘電体層に密層するように、順次二酸化マンガン
層、グラファイト層、銀ペースト層等を被着して陰極と
するコンデンサである。
空焼結した焼結体の表面上に酸化皮膜の誘電体層を設け
、この誘電体層に密層するように、順次二酸化マンガン
層、グラファイト層、銀ペースト層等を被着して陰極と
するコンデンサである。
さらに詳述すると、まず、平均粒子径数μｍの弁作用金
属粉末に、陽極のリード婦となる弁作用金属粉末と同種
の金属１１１ｔ植立しながら、同粉末を所定の形状、寸
法に加圧、成をしたのち、ｌＸｌ０−’■Ｈｅ以下の真
空度の下で、１６００℃乃至２０００℃で３０分間乃至
６０分間焼結して焼結体を製作する。次に、焼結体表面
に誘電体層となる酸化皮膜を、焼結体を陽極とし、陽極
と同種金属を陰極として、リン酸水溶液等の電解質溶液
中で陽極化成によって形成する。次に、二酸化マンガン
層を、陽極化成した素子（陽極化成素子）に含浸させた
硝酸マンガン液を熱分解すると同時に、陽極化成素子の
表面上に焼付は形成する。その後、陽極化底索子の外表
面上に順次、グラファイト層、銀ペースト層を形成場せ
、陰極のリード憑となる適当な金属ｌ１ｉｉｌを半田付
けなどの手段で接続し、樹脂等で補強し、コンデンサを
完成する。
属粉末に、陽極のリード婦となる弁作用金属粉末と同種
の金属１１１ｔ植立しながら、同粉末を所定の形状、寸
法に加圧、成をしたのち、ｌＸｌ０−’■Ｈｅ以下の真
空度の下で、１６００℃乃至２０００℃で３０分間乃至
６０分間焼結して焼結体を製作する。次に、焼結体表面
に誘電体層となる酸化皮膜を、焼結体を陽極とし、陽極
と同種金属を陰極として、リン酸水溶液等の電解質溶液
中で陽極化成によって形成する。次に、二酸化マンガン
層を、陽極化成した素子（陽極化成素子）に含浸させた
硝酸マンガン液を熱分解すると同時に、陽極化成素子の
表面上に焼付は形成する。その後、陽極化底索子の外表
面上に順次、グラファイト層、銀ペースト層を形成場せ
、陰極のリード憑となる適当な金属ｌ１ｉｉｌを半田付
けなどの手段で接続し、樹脂等で補強し、コンデンサを
完成する。
周知の如く、電解コンデンサは破壊電圧が高く、漏れ電
流が小さいことが望まれ、この目的を達成するため、特
に焼結体においては、弁作用金属以外の元素（不純物と
称し、金属、非金属、水素を総称する）の含有を少なく
することが重要である。
流が小さいことが望まれ、この目的を達成するため、特
に焼結体においては、弁作用金属以外の元素（不純物と
称し、金属、非金属、水素を総称する）の含有を少なく
することが重要である。
すなわち、弁作用金属以外の金属、非金属は陽極化成さ
れ硼い友め、これらを含んでいる弁作用金属を陽極化成
した場合、その不純物によって酸化皮膜が生長しなくな
る。すなわち、最高化放電圧が低くなり、破壊電圧の高
い電解コンデンサを得られなくなる。−万、水素は、タ
ンタル、ニオビウムによく吸蔵され、これらの金属を膨
化する性質をもっている。この友め、水素を吸蔵し几焼
結体では、水素が陽極化成時に、生成し九酸化皮膜を突
き破りながら陰極へ移動し、酸化皮膜の生長を抑制する
ため、破壊電圧の高い電解コンデンサが得られなくなる
。又、酸化皮膜が生成されても、その後の電解コンデン
サ製造工程中において、陽極化成素子に加わる圧力、次
とえは二酸化マンガン焼付は時の熱衝撃等により、酸化
皮膜にキレンが生じ、漏れ電流が増大するようになる。
れ硼い友め、これらを含んでいる弁作用金属を陽極化成
した場合、その不純物によって酸化皮膜が生長しなくな
る。すなわち、最高化放電圧が低くなり、破壊電圧の高
い電解コンデンサを得られなくなる。−万、水素は、タ
ンタル、ニオビウムによく吸蔵され、これらの金属を膨
化する性質をもっている。この友め、水素を吸蔵し几焼
結体では、水素が陽極化成時に、生成し九酸化皮膜を突
き破りながら陰極へ移動し、酸化皮膜の生長を抑制する
ため、破壊電圧の高い電解コンデンサが得られなくなる
。又、酸化皮膜が生成されても、その後の電解コンデン
サ製造工程中において、陽極化成素子に加わる圧力、次
とえは二酸化マンガン焼付は時の熱衝撃等により、酸化
皮膜にキレンが生じ、漏れ電流が増大するようになる。
不純物を除去する手段としては、弁作用金属粉末の成型
体を、その粉末の表面膜ｔ′有効に活用し得る範囲で、
出来るだけ高温度で、且つ高真空中で焼結すること、そ
して高真空を得るポンプとして、古くから油拡散ポツプ
が知られ近年では、クライオポンプがあることはよく知
られている。
体を、その粉末の表面膜ｔ′有効に活用し得る範囲で、
出来るだけ高温度で、且つ高真空中で焼結すること、そ
して高真空を得るポンプとして、古くから油拡散ポツプ
が知られ近年では、クライオポンプがあることはよく知
られている。
しかし、発明者等の知見によると、油拡散ポンプは高真
空状態になると、油拡散ポンプ中の油蒸気が真空炉内に
送流し、油の汚染により破壊電圧の高いコンデンサを得
られない欠点がある。
空状態になると、油拡散ポンプ中の油蒸気が真空炉内に
送流し、油の汚染により破壊電圧の高いコンデンサを得
られない欠点がある。
−万、クライオポンプは、油を使用しない、すなわち一
般にヘリウムガスを冷媒として排気ガス面に接する反対
側を士数度Ｋまで冷却し、その面（冷却面）に排気ガス
を凝縮させ、高真空を得る手段でめるｔめ、油による汚
染はないが、冷却面の温度に近い沸点のガス、例えば水
素ガス（１４°にλネオンガス（２７°Ｋ）に対する排
気能力は、沸点の高いガスに対する排気能力に比べ低い
。さらに、水素或はネオンガスが冷却面に凝縮すると、
排気能力が低くなる。従って、数ＰＰｍ乃至数十ＰＰｍ
の水素を含んでいる弁作用金属粉末の成型体をクライオ
ポンプによって保持された高真空中で焼結すると、水素
が充分除去されない状態の焼結体となったシ、クライオ
ポンプの排気能力の低下を早める欠点があった。
般にヘリウムガスを冷媒として排気ガス面に接する反対
側を士数度Ｋまで冷却し、その面（冷却面）に排気ガス
を凝縮させ、高真空を得る手段でめるｔめ、油による汚
染はないが、冷却面の温度に近い沸点のガス、例えば水
素ガス（１４°にλネオンガス（２７°Ｋ）に対する排
気能力は、沸点の高いガスに対する排気能力に比べ低い
。さらに、水素或はネオンガスが冷却面に凝縮すると、
排気能力が低くなる。従って、数ＰＰｍ乃至数十ＰＰｍ
の水素を含んでいる弁作用金属粉末の成型体をクライオ
ポンプによって保持された高真空中で焼結すると、水素
が充分除去されない状態の焼結体となったシ、クライオ
ポンプの排気能力の低下を早める欠点があった。
本発明の目的は、このような欠点に鑑み検討した結果、
焼結体の陽極化成時において、酸化皮膜が生長しなくな
る電圧、いわゆる破壊電圧の高い焼結体の製造方法を提
供し、ざらには高品質電解コンデンサを提供するもので
ある。
焼結体の陽極化成時において、酸化皮膜が生長しなくな
る電圧、いわゆる破壊電圧の高い焼結体の製造方法を提
供し、ざらには高品質電解コンデンサを提供するもので
ある。
すなわち、本発明は弁作用金属粉末に含まれている水素
は、高真空中においては、８００℃附近で多量に放出さ
れ、１０００℃附近でほとんどなくなることに看目し詳
細に検討した結果、タンタル、ニオビウムの弁作用金属
粉末成温体を真空炉中で室温から１ｏｏｏ″Ｃｔでの範
囲を油拡散ポンプで、所望の高真空状態を保持しながら
焼結する工程と、１ｏｏｏ℃から所定の焼結温Ｋまでの
昇温過程、所定の焼結温度における保持時間過程及び冷
却過程をヘリウムガスを冷媒とするクライオポンプを用
いて、所望の高真空状態を保持しながら焼結する工程を
特徴とし、本発明で焼結して得た焼結体の破壊電圧は、
従来の油拡散ポンプのみで高真空に保持しながら焼結し
て得を焼結体及びクライオポンプのみで高真空に保持し
ながら焼結して得た、焼結体のいずれの破壊電圧よりも
高くなることに基づいている。ざらに、本発明は、室温
から１０００℃の範囲内で油拡散ポンプを使用し、弁作
用金属粉末に含まれている水素を排気する几め、１００
０℃ｌ越える昇温以降冷却過程の焼結ニーで使用するク
ライオポンプの排気能力は、全焼結過程を、クライオポ
ンプ単独で排気し友場合に比べ著しく向上する。換言す
れば焼結体の焼結処理能力が向上することに基づいてい
る。
は、高真空中においては、８００℃附近で多量に放出さ
れ、１０００℃附近でほとんどなくなることに看目し詳
細に検討した結果、タンタル、ニオビウムの弁作用金属
粉末成温体を真空炉中で室温から１ｏｏｏ″Ｃｔでの範
囲を油拡散ポンプで、所望の高真空状態を保持しながら
焼結する工程と、１ｏｏｏ℃から所定の焼結温Ｋまでの
昇温過程、所定の焼結温度における保持時間過程及び冷
却過程をヘリウムガスを冷媒とするクライオポンプを用
いて、所望の高真空状態を保持しながら焼結する工程を
特徴とし、本発明で焼結して得た焼結体の破壊電圧は、
従来の油拡散ポンプのみで高真空に保持しながら焼結し
て得を焼結体及びクライオポンプのみで高真空に保持し
ながら焼結して得た、焼結体のいずれの破壊電圧よりも
高くなることに基づいている。ざらに、本発明は、室温
から１０００℃の範囲内で油拡散ポンプを使用し、弁作
用金属粉末に含まれている水素を排気する几め、１００
０℃ｌ越える昇温以降冷却過程の焼結ニーで使用するク
ライオポンプの排気能力は、全焼結過程を、クライオポ
ンプ単独で排気し友場合に比べ著しく向上する。換言す
れば焼結体の焼結処理能力が向上することに基づいてい
る。
次に実施例について図面を参照しながら説明する。
まず、弁作用金属粉末中に含まれている水素の放出量と
温度との関係を説明する。
温度との関係を説明する。
タンタル製容器に平均粒子径３μｍのタンタル粉末ｔ−
１ｏｙ採取し、真空炉中に収容し、油拡散ポンプで真空
度１１Ｘ１０−’ＩＩＩＨ？附近に保持しながら、毎分
２０℃の上昇速度で２０００℃まで昇温した時の水素放
出量をガス分析装置によりて調べた。水素ガス放出量と
温度との関係を示し友第１図から水素ガスは５００℃附
近から徐々に増え。
１ｏｙ採取し、真空炉中に収容し、油拡散ポンプで真空
度１１Ｘ１０−’ＩＩＩＨ？附近に保持しながら、毎分
２０℃の上昇速度で２０００℃まで昇温した時の水素放
出量をガス分析装置によりて調べた。水素ガス放出量と
温度との関係を示し友第１図から水素ガスは５００℃附
近から徐々に増え。
８００℃附近で最大となり、１０００℃でほとんどなく
なることが分かる。
なることが分かる。
〔実Ｎ例 １〕
平均粒子径が約３μｍのタンタル粉末Ｉ Ｗ−ｒを採取
し、この粉末に陽極のリード線となるタンタルＩＩＩｔ
−植立しながら、直径６嘩、成型密度６ ｔｒ／ｃｔＡ
のプレス成凰体を製作し几。次に、二つの従来方法、す
なわち（イ）として全焼結過程の高真空状態を油拡散ポ
ンプで保持した場曾、（ロ）として全焼結過程の高真空
状態をヘリウムガスを冷媒とするクライオポンプで保持
し几場合と、本発明方法、すなわち（ハ）として室温か
ら１０００℃までの範囲の高真空状態を油拡散ポンプで
、それ以降の昇温乃至冷却過程の高真空排気系ヘリウム
ガスを冷媒とするクライオポンプで保持し念場合の三つ
の真空排気系条件を設定し、それぞれについて、先に得
た成型体１０個ｔ−１×１０−＠■Ｈ？以下の真空度に
保持しながら、通常の方法で昇温し、１７００℃に達し
九所で３０分間保持し九のち、通常の方法で降温し、炉
内が冷却したあと大気中に取シ出し、焼結体を得九。
し、この粉末に陽極のリード線となるタンタルＩＩＩｔ
−植立しながら、直径６嘩、成型密度６ ｔｒ／ｃｔＡ
のプレス成凰体を製作し几。次に、二つの従来方法、す
なわち（イ）として全焼結過程の高真空状態を油拡散ポ
ンプで保持した場曾、（ロ）として全焼結過程の高真空
状態をヘリウムガスを冷媒とするクライオポンプで保持
し几場合と、本発明方法、すなわち（ハ）として室温か
ら１０００℃までの範囲の高真空状態を油拡散ポンプで
、それ以降の昇温乃至冷却過程の高真空排気系ヘリウム
ガスを冷媒とするクライオポンプで保持し念場合の三つ
の真空排気系条件を設定し、それぞれについて、先に得
た成型体１０個ｔ−１×１０−＠■Ｈ？以下の真空度に
保持しながら、通常の方法で昇温し、１７００℃に達し
九所で３０分間保持し九のち、通常の方法で降温し、炉
内が冷却したあと大気中に取シ出し、焼結体を得九。
このあと、これらの焼結体を一般に実施されているよう
な陽極化成方法、すなわち０．１体積チのリン酸水溶液
中に浸漬し、電流密度３０？ＦＩＡ／Ｐｒの下で定電流
化成を行ない、タンタル酸化皮膜を生長させていった時
、それが生長しなくなる電圧、いわゆる化成時の破壊電
圧を測定し几。破壊電圧と真空排気系条件イ）、（ロ）
、（ハ）との関係を示し九第２図から破壊電圧は油拡散
ポンプとクライオポンプ金併用した本発明実施例（ハ）
の万が、それぞれ単独で排気し友従来例（イ）、（ロ）
より高くなることが分かる。
な陽極化成方法、すなわち０．１体積チのリン酸水溶液
中に浸漬し、電流密度３０？ＦＩＡ／Ｐｒの下で定電流
化成を行ない、タンタル酸化皮膜を生長させていった時
、それが生長しなくなる電圧、いわゆる化成時の破壊電
圧を測定し几。破壊電圧と真空排気系条件イ）、（ロ）
、（ハ）との関係を示し九第２図から破壊電圧は油拡散
ポンプとクライオポンプ金併用した本発明実施例（ハ）
の万が、それぞれ単独で排気し友従来例（イ）、（ロ）
より高くなることが分かる。
〔実施例 ２〕
実施例１と同様のプレス成型体を１回毎の焼結に１００
個準備し、実施例１の真空排気系条件の従来例（ロ）と
本発明実施例（ハ）の下で、それぞれ何回焼結できるか
調べ友。クライオポンプの排気能力が２Ｘ１０−４ｗＨ
Ｐの真空度に低下までの回数で比較すると、従来例では
６回であったが、本発明では１６回と延び、焼結体の処
理能力が約３倍となることが分かつ友。
個準備し、実施例１の真空排気系条件の従来例（ロ）と
本発明実施例（ハ）の下で、それぞれ何回焼結できるか
調べ友。クライオポンプの排気能力が２Ｘ１０−４ｗＨ
Ｐの真空度に低下までの回数で比較すると、従来例では
６回であったが、本発明では１６回と延び、焼結体の処
理能力が約３倍となることが分かつ友。
以上、実施例から明らかなように、メンタル粉末成型体
の焼結において、高真空排気系を油拡散ポンプとクライ
オポンプの併用した本発明は、それぞれのポンプを単独
に使用した従来方法よシ、破壊電圧の高い焼結体を製造
することができ、この結果、高品質のメンタル電解コン
デンサを提供することができる。
の焼結において、高真空排気系を油拡散ポンプとクライ
オポンプの併用した本発明は、それぞれのポンプを単独
に使用した従来方法よシ、破壊電圧の高い焼結体を製造
することができ、この結果、高品質のメンタル電解コン
デンサを提供することができる。
さらに、本発明はクライオポンプによる焼結体の処理能
力を改善し、焼結体の生産性を大幅に向上出来九。
力を改善し、焼結体の生産性を大幅に向上出来九。
なお、実施例では弁作用金属粉末としてタンタル粉末を
用いた例を示し九が、タンタル粉末成型体の焼結温度に
近い焼結温度で焼結するニオビウム粉末成型体の焼結工
程に適用し得ることは明白でろる。
用いた例を示し九が、タンタル粉末成型体の焼結温度に
近い焼結温度で焼結するニオビウム粉末成型体の焼結工
程に適用し得ることは明白でろる。
第１図は、タンタル粉末成型体をＩ Ｘ １０−１■Ｈ
ｆ附近の真空度に保持しながら、室温から２０００℃ま
で昇温していった時、タンタル粉末成型体から放出する
水素ガス放出量の累積比率と温度との関係を示す図。
ｆ附近の真空度に保持しながら、室温から２０００℃ま
で昇温していった時、タンタル粉末成型体から放出する
水素ガス放出量の累積比率と温度との関係を示す図。
Claims (1)
- 弁作用金属粉末成型体を高温度、高真空中で焼結して得
られる焼結体を陽極体とする電解コンデンサの製造方法
において、該成型体を室温から１０００℃までの範囲を
油拡散ポンプを用いて所望の高真空状頭金保持しながら
焼結する工程と、１０００℃から所定の焼結温度までの
昇温過程、所定の焼結温度における保持時間過程及び冷
却過程をヘリウムガスを冷媒とするクジイオポンプを用
いて、所望の高真空状態を保持しながら焼結する工程と
を含むことを特徴とする電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13893581A JPS5839703A (ja) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | 電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13893581A JPS5839703A (ja) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | 電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5839703A true JPS5839703A (ja) | 1983-03-08 |
| JPS6236626B2 JPS6236626B2 (ja) | 1987-08-07 |
Family
ID=15233577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13893581A Granted JPS5839703A (ja) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | 電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5839703A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1098328A2 (en) * | 1999-11-04 | 2001-05-09 | Nec Corporation | Method of manufacturing solid electrolytic capacitors |
-
1981
- 1981-09-03 JP JP13893581A patent/JPS5839703A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1098328A2 (en) * | 1999-11-04 | 2001-05-09 | Nec Corporation | Method of manufacturing solid electrolytic capacitors |
| EP1098328A3 (en) * | 1999-11-04 | 2006-05-31 | Nec Tokin Corporation | Method of manufacturing solid electrolytic capacitors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6236626B2 (ja) | 1987-08-07 |
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