JPS596502B2 - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

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係り、特に低
損失の固体電解コンデンサの製造方法に関する。

一般ニタンタル、アルミニウム、チタンなどの弁作用金
属からなる固体電解コンデンサは、前記弁作用金属の焼
結体に陽極酸化皮膜を形成し、その表面に二酸化マンガ
ン層、グラファイト層、導電層などを順次積層して形成
してなるものであるが、前記二酸化マンガン層を形成す
る場合、陽極酸化皮膜を有する焼結体を硝酸マンガンま
たは硫酸マンガンなどの溶液中に浸漬して含浸し、これ
を取り出して通常は電気炉などの高温雰囲気中で加熱分
解しており、この加熱分解によって劣化した前記陽極酸
化皮膜を修復させるために再化成を行ない、この含浸−
加熱分解−再化成の操作を数回〜士数回繰り返して二酸
化マンガン層を形成している。

前記再化成電解液としては通常リン酸が用いられている
が、このリン酸の一部が二酸化マンガン層の中にそのま
ま残溜するため二酸化マンガンの加熱分解温度によって
この抵抗値が大きく左右へれ、通常第１図に曲ＭＡで示
すように加熱分解温度が４００℃のときに最小値を示す
。

一方、二酸化マンガン中に残溜しない硝酸または酢酸な
どの溶液を再化成電解液として用いると、加熱分解温度
により二酸化マンガンの抵抗値は第１図に曲線Ｂで示す
ようにほぼ一定であり、かつ抵抗値自体も小さい。

しかし再化成電解液として硝酸または酢酸などを用いた
固体電解コンデンサは同一寸法での静電容量が小さく、
あるいは漏れ電流が大きく低電圧殺にしか使用しえない
という欠点を有していた。

本発明は上記のような欠点を除去するために、再化成電
解液として硝酸捷たは酢酸を用い、途中１〜３回リン酸
を用いて再化成を行なうことにより静電容量を増大させ
、漏れ電流を小さくし、しかも損失も小さくすることの
できる固体電解コンデンサの製造方法を提供せんとする
ものである。

以下、本発明の詳細な説明 ンタル、アルミニウム、チタン、ニオブ、シルコンなど
の弁作用金属からなる焼結体に陽極酸化皮膜を形成し、
これを硝酸マンガン寸たは硫酸マンガンなどの溶液中に
浸漬して前記焼結体に含浸し、これを取り出し高温雰囲
気中で加熱分解し、前記陽極酸化皮膜の表面に二酸化マ
ンガン層を形成する。

しかして、該加熱分解工程で劣化した前記陽極酸化皮膜
を修復するために硝酸または酢酸から゛なる再化成電解
液中で再化成を行なう。

該再化成ハ前記硝酸マンガンまたは硫酸マンガンなトノ
溶液中への含浸一加熱分解一再化成の操作を数回〜士数
回繰り返すことにより繰り返し行なう。

このとき、途中１〜３回リン酸からなる再化成電解液中
で再化成を行なう。

このようにして、含浸一加熱分解一再化成の操作を繰り
返し、途中１〜３回リン酸の再化成電解液中で再化成を
行ない、前記操作を所要回数行ない二酸化マンガン層の
形成と陽極酸化膜の修復を行なったのち、グラファイト
層、導電層を順次積層して形成し、さらに容器に収納す
るか樹脂被覆などの方法で外装を施し固体電解コンデン
サを構成するものである。

本発明はリン酸が二酸化マンガン層と陽極酸化皮膜とを
密着させるバインダーの役目を果たしているととｌこ着
目して、硝酸または酢酸とリン酸とを再化成電解液とし
て組み合わせて使用し、硝酸オ＊または酢酸からなる再
化成電解液で数回〜士数回再化成を行なううち、途中１
〜３回リン酸の再化成電解液を使用し再化成を行なうこ
とにより損失特性がよく、静電容量を増大させ、かつ漏
れ電流も小さい固体電解コンデンサが得られるものであ
る。

リン酸の再化成電解液中での再化或は２回目以降、最終
回の前回までの何回目に行なってもよいが、本発明者の
実験によれば前半に行なうと少なくとも４回以上行なわ
ないと効果が薄く、４回以上もリン酸で再化成を行なう
と全部リン酸で行なっていた従来と同じように損失特性
が悪くなる。

寸だ、後半に行なっても二酸化マンガン層の形成が相当
進行しているのであ１り効果があらわれない。

したがって、リン酸の再化成電解液での再化或は前記操
作の略中間で行なうのが最も効果的であった。

実施例 直径５．３朋、長さ８．６ｍｍに成形したタンタル焼結
体をリン酸水溶液中で電圧８５Ｖ．ＤＣ、時間５ｈ陽極
酸化を行ない、表面に陽極酸化皮膜を形成したのち該焼
結体を乾燥し、ついで表１に示す濃度の硝酸マンガン水
溶液を含浸する。

つぎに硝酸マンガンを含んだ焼結体を３００〜３５０℃
の温度で１０分間加熱分解して二酸化マンガン層を形成
する。

そしてこの加熱分解によって劣化した前記陽極酸化皮膜
を修復するため表１の再化成電解液を用いて再化成する
。

この含浸一加熱分解一再化成の操作を１０回繰り返し、
途中６回目の再化成をリン酸水溶液を用いて行なった。

上記の製造方法により得られた本発明の実施例のタンタ
ル固体電解コンデンサ（定格電圧２ ０ Ｖ。

ＤＣ）と従来の参考例（Ｉ）（定格電圧間）、従来の参
考例（■）（定格電圧間）との特性比較を第２図〜第５
図に示す。

すなわち、第２図は同一寸法形状の焼結体を用いて得ら
れた静電容量の平均値とバラツキを示すもので、実施例
が最も静電容量が大きく、かつバラツキも少ないことが
わかる。

第３図は温度に対応する損失の変化を示すもので、これ
も実施例が最も損失が小さく変化も少ないことがわかる
。

第４図は温度Ｑこ対応する漏れ電流の変化とそのバラツ
キを示すもので、実施例は最もその値が小さくかつバラ
ツキも少ない。

第５図は周波数に対応するインピーダンスの変化を示す
ものであるが、これも参考例（Ｉ）および参考例（ＩＩ
）に比し、実施例は最もインピーダンスが小さく変化も
少ない。

したがって、いずれの特性においても実施例は参考例（
１）および参考例（ＩＩ）に比し各特性値が良好で、か
つバラツキも少なく、安定した特性を示すことがわかる
。

以上、詳述したような本発明によれば弁作用金属からな
る焼結体に陽極酸化皮膜を形成し、これを硝酸マンガン
または硫酸マンガンなどの溶液中に浸漬して含浸し、高
温雰囲気中で加熱分解し、前記陽極酸化皮膜の表面に二
酸化マンガン層を形成し、しかるのち硝酸才たは酢酸か
らなる再化成電解液中で再化成を行ない、との含浸−加
熱分解−再化成の操作を数回〜士数回繰り返し、このと
き途中１〜３回の再化成をリン酸からなる再化成電解液
中で行なうことにより、同一焼結体での静電容量を増大
させ漏れ電流を小さくし、しかも損失も小さくすること
ができるなど、実用的利益の犬なる特性の安定した固体
電解コンデンサの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は再化成電解液を変えた場合の加熱分解温度に対
応する二酸化マンカンの抵抗値の変化を示す曲線図、第
２図〜第５図はいずれも本発明の一実施例に係るタンタ
ル固体電解コンデンサと従来の参考例によるタンタル固
体電解コンデンサとの特性比較を示すもので、第２図は
同一寸法形状の焼結体での静電容量の平均値とそのバラ
ツキを示す特性図、第３図は温度に対応する損失の変化
を示す曲線図、第４図は温度に対応する漏れ電流の変化
を示す曲線図、第５図は周波数に対応するインピーダン
スの変化を示す曲線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弁作用金属からなる焼結体に陽極酸化皮膜を形成す
   る手段と、該手段ののち前記焼結体を硝酸マンガンｔｆ
   Ｃは硫酸マンガンなどの溶液中に浸漬して含浸する手段
   と、該手段で含浸した硝酸マンガンまたは硫酸マンガン
   などを高温雰囲気中で加熱分解し前記陽極酸化皮膜の表
   面に二酸化マンガン層を形成する手段と、該手段ののち
   硝酸または酢酸からなる再化成電解液中で再化成を行な
   い前記陽極酸化皮膜を修復する手段と、該手段ののち前
   記含浸−加熱分解−再化成の操作を数回〜士数回繰り返
   し、該再化成のうち途中１〜３回の再化成をリン酸から
   なる再化成電解液中で行なう手段と、該手段ののち前記
   二酸化マンガン層に積層してグラファイト層、導電層を
   順次形成し、さらに外装を施す手段とを具備したことを
   特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。 ２ 弁作用金属がタンタルであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の固体電解コンデンサの製造方法
   。 ３ リン酸からなる再化成電解液中での再化成を数回〜
   数十回繰り返す場合の中間で行なうことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の固体電解コンデ
   ンサの製造方法。