JPS60242611A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

固体電解コンデンサ

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JPS60242611A
JPS60242611A JP5801385A JP5801385A JPS60242611A JP S60242611 A JPS60242611 A JP S60242611A JP 5801385 A JP5801385 A JP 5801385A JP 5801385 A JP5801385 A JP 5801385A JP S60242611 A JPS60242611 A JP S60242611A
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JP
Japan
Prior art keywords
solid electrolytic
oxide film
manganese dioxide
cathode lead
layer
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Pending
Application number
JP5801385A
Other languages
English (en)
Inventor
仲田 武彦
吾妻 正明
内村 隆幸
岡本 幸市
白井 紘一
大川 冬樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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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に関し特に陰極引出しリ
ード端子の引出し構造の改良に関するものである。
従来、固体電解コンデンサは、第1図に示すようにタン
タル、アルミニウム、ニオブ等の通称弁作用を有する金
属体lを陽極体とし、電気化学的にとの金属体1の表面
に陽a4酸化して誘電体としての酸化皮膜2ft形成す
る。
その後、瞳皮膜2上に硝酸マンガン等の半導体母液を加
熱分解することによシ、あるいは電解法、化学的酸化法
によシ二酸化マンガン等の半導体層3を形成している。
陽極体として焼結体を用いる場合状硝酸マンガンの熱分
解法が一般的に適用されているが、陽極酸化皮膜の表面
に充分な量の二酸化マンガンを付着させるためにこの工
程は数回繰返して行われている。次いで、この半導体層
3上に半導体層3と外部引出し導電体層との接触抵抗を
低くするためグラファイト4を焼付更に、半田融着が可
能な釧ペースト層5を形成する。ここで陰極リード引出
し端子7は、腋銀ペースト層5上に半田6を介して接続
する。しかる後、エポキシ樹脂やシリコン樹脂を塗布し
たシ、金属ケースに収納したシして、外装エージング処
Fltを行ってコンデンサとして完成される。
かかる製品構造では、陰極引出しリード端子接続工程は
製造工程の最終段階にならざるを得ないので、製品の電
気特性は、完成品になるまでチェックすることはできな
かった。そのため製造工程の途中で異常が発生しても、
異常情報は、最終工程で初めて収集されることになる。
しかも完成品となってからの異常発生の原因の解明には
、多大ヶ、工数一時間、を要し、逐次流れ、量産、イ、
よ於ては、その損害たるや美大なるものとなっていた。
又、前記従来の構造では、第4図に示す如く多くの工程
を経ざるを得なくそれだけ経費やリードタイムの増大を
惹起し、製造原価を低下し得ないばかシか特性劣化の危
険性をまぬかれなかった。
本発明の目的は、かかる実情に鑑みて、その容易にして
、有利表る解決策を提供することKある。
本発明による固体電解コンデンサは陰極リード端子を二
酸化マンガン等の半導体層中に埋込み、従来のグラファ
イト層、銀ペース1層、半田層等の良導電体層を介さな
いで、直接、該半導体層に接続した構造を特徴とするも
のである。
第2図は、本発明による固体電解コンデンサの一例を断
面図によシ示すもので、陰極リード端子7をグラファイ
ト層、銀ペースト層及び半田層を介さないで、二酸化マ
ンガン等の半導体層3から直接引出していることに特徴
がある。このため本発明の構造を有したことによシ当然
、陰極リード引出し端子を接続するためのグラファイト
層形成工程、銀ペースト層形成工程、半田層形成工程が
省け、かつ副次、晶に他の工程も簡略化される。したが
ってそれに伴う材料費(特に銀ペーストは電解コンデン
サの材料費の主流を占める)の節減にもなり大巾なコス
トダウンが計れる。かつ、コンデンサ素子に対する熱的
、機械的損傷も軽減されることになり、特性、信頼性を
高め、歩留も向上することになる。更に大きな利点とし
て、製造工程の開始から、コンデンサ個々の特性管理が
できることにある。すなわち本発明の構造を有していれ
ば製造上酸化皮膜形成の前工程から、陰極リード端子を
セットすることができ、陽極酸化、半導体層形成時の挙
動が随時観察することができ、異常が発生しても即座に
感知することができる。その為、逐次流れてくる他の製
品に対処できるばかシでなく、咳異常製品の原因も容易
に判定でき、修理、補正が可能となる。
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
〈実施例1〉 高純度のタンタル粉末を 4.0111φ×5.0翼J
にプレス成型し、温度1700℃で30分間焼結した陽
極体を、予め ′子を溶接し該陽−4リード端子を該端
子の保持具に一定の間隔で接続した。
一方、陰極側のリード端子は、第3図に示した如く陽極
体と接触しても絶縁されるようK、先端部にマツチ棒状
に耐食性、耐熱性エポキシ樹脂を塗布した後、前記保持
具に、陽極体と一定の間隔を保持してセットした。
この場合、陰極側のリード端子と陽極側リード端子とは
、完全に絶縁化されている。
これら保持具をパッチ、組込み後陽極端子lIIを共通
に5 接続、電源の陽極端子に挟み込んで、0.1%−
Hs PO2浴中で化成電圧140VDCで陽極酸化し
、誘電体としての酸化皮膜を形成した。完了後、lO%
H=PO4液中に移し、個々の素子の静電容量、洩れ電
流等を自動的に測定して規格外れの場合は再度、陽極酸
化を繰返した。その後、煮沸洗浄を十分行ったのち、硝
酸マンガン溶液中に含浸恒温槽中で加熱分解し、二酸化
マンガンを該酸化皮膜上及び陰極リード線上に付着せし
めた。この加熱分解工程を数回繰返した後、再度、個々
の製品の静電容量、損失角の正接を測定、酸化皮膜の形
成後の値と比較して、所望値が出現していない場合加熱
分解工程を追加した。
しかる後、従来のグラファイト、銀ペースト、半田層を
介さないで、直接エポキシ樹脂で外装し完成品とした。
熱分解完了後は、定格電圧の1.3倍の電圧を個々の製
品に印加し、この状態を維持しながら樹脂外装工程、捺
印工程中で行ない、かかる工程とエージングとを同時に
実施した。
かかる本発明による製造工程を比較するため第5図に示
したが、本発明による製造工程の方が大巾に簡略化でき
、製造原価は、加工費で約41%、材料費で約23%節
減できた。一方、特性面に於ても酸化皮膜形成後及び二
酸化マンガン形成後のチェック、補正で、静電容量不I
L全くなくなり、しかも全製品は、所望静電容量の15
4以内におさえることができた。
損失角の正接については、平均値としては、従来品に比
してやや大きくなったが、偏差状、大巾に減少した。
又、エージング工程が、樹脂外装や捺印乾燥時の高温に
長時間さらされ、逐行されしかも、製品側々で管理され
ているため、不良品状完全にとり除くことができるばか
りか、時間的に不良発生の推移が観察され、ロフト単位
の品質保証が可能となった。また完成品の高温負荷寿命
試験(定格電圧、85℃、1000時間)の結果、製品
故障率は、従来品の2%/l000Hから0.02%/
100OHに改善された。
さらに、工程簡略化に伴い、固体電解コンデンサの不良
の主流を占める洩れ電流不良が大巾に減少し、歩留りが
従来の80チから95チに向上した。
〈実施例2〉 前記した実施例1では、比較的小容量の固体電解コンデ
ンサについては、従来と同等もしくは、それ以上の特性
を示したが、大容量のコンデンサでは、損失角の正接に
やや増大のきらいがあった。これらの解析の結果、前記
の結果は、半導体層としての二酸化マンガン粒子間の接
触抵抗に問題があることが判明した。そこで、実施例1
と同様に陽極酸化皮膜形成工程、二酸化マンガン形成を
経たのち、微粒子のカーボンを焼付塗布(いわゆるグツ
ファイト層形成)する工程を組込むことにより、すなわ
ち陰極引き出し端子の埋設された半導体層を被う如くグ
ラファイト層を設けた構造とすることにより損失角の正
接、インピーダンス特性が、着しく改良され、大容量の
コンデンサに2いても、十分、本発明の構造で、従来第
1表に従来工法及び実施例1.実施例2ICより製作し
た35V、10apのタフタル固体電解コンデンサの特
性を示す。
第1宍 従来工法と本発明の実施例1.実施例2で製作
した35V−10μFタンタル固体電解コンデンサの特
性と歩留シ。
〈実施例3〉 本発明の構造を有した固体電解コンデンサは、電気化学
的方法による二酸化マンガン形成も可能にした。すなわ
ち、従来は、酸化皮膜形成前の陽極体を硫酸浴中で、数
十mA/−の電流密度で、電解すること罠より酸化皮膜
と同時K、二酸化マンガンを析出していた。かかる方法
は大きな矛盾がある。二酸化マンガンの析出には電子の
授受が必要であるが、酸化皮膜は、絶縁性でおるためコ
ンデンサ自身の洩れ電流で析出することKnる。これは
、所望の二酸化マンガン量を析出するのに長時間を要す
るのみならず、均一に付着させるには、洩れ電流の大き
いもの、皮膜欠陥大きいものということになる。更に該
電極反応では拡散反応が律速であり、焼結体の様な多孔
質体を用いると中芯部への析出は困難で、実際上は、実
用化するに至っていない。本発明の構造を有していれば
、これらの欠点を改善され得る@ すなわち実施例1と同様に陰極リード端子を陽極体にセ
ットしたあと、陽極体Km化皮膜を形成して、硝酸マン
ガン熱分解工程を数回繰返したのち形成された二酸化マ
ンガンで該陽極体と陰極リード端子を接続させる。
しかる後、#陰極リード端子を陽極となし、硫酸マンガ
ン1501171.硫@1oap/lの浴中で浴温度9
0℃、゛浴電圧2.5V、電流密度100mA/個で電
解を行った。本実施例は、電子の授受は、酸化皮膜を介
さないで行われるので、耐電圧を低くすることなく、低
洩れ電流のコンデンサ形成が可能となった。更に、焼結
体の中芯部への二酸化Vンガン層形成社、加熱分解で析
出させであるので所望の静電容量が十分出現、外側部は
、該電解法による緻密性の高い二酸化マンガン層を形成
させるので、機械的、強度および耐湿特性が飛躍的に改
善できた。
以上、実施例として、陰極リード端子を酸化皮膜形成前
にセットした場合のみ挙げたが、酸化皮膜形成後ちるい
は、二酸化マンガン等の半導体層形成時にセットしても
前記効果がある。
本発明の構造を有した固体電解コンデンサは、コンデ/
すの性能、信頼性を向上させ、かつ、材料の節減、製造
工程の画期的な簡略化による原価低減が計れることがで
き、工業上、極めて、有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の固体電解コ、ンデンサの模屋的断面図
、第2図状、本発明の一実施例の固体電解コンデンサの
模型的断面図を示し、第3図は第1の実施例において用
いた陰極リードの断面図でおる。 184図紘1従来工法による固体タンタル電解コンデン
サの製造工程図、#5qは、本発明の一実施例による固
体タンタル電解コンデンサの製造工騨図を示す図中の符
号 1 ・・・・・・・・・陽極体、 2 ・・・・・・・・・酸化皮膜、 3 ・・・・・・・・・半導体層、 4 ・・・・・・・・・ グラファイト層、5 ・・・
・・・・・・銀ペースト層、6 ・・・・・・・・・ 
半田層、 7 ・・・・・−・・ 陰極リード端子。 −)===鴫シ==O 応

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 弁作用を有する金属からなる金属体を陽極とし該金属体
    の表面を陽極酸化して得られる誘電体として酸化皮膜上
    に形成された半導体層中に陰極リード引出し軒を埋め込
    んだ*造を有することを特徴とする固体電解コンデンサ
JP5801385A 1985-03-22 1985-03-22 固体電解コンデンサ Pending JPS60242611A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5801385A JPS60242611A (ja) 1985-03-22 1985-03-22 固体電解コンデンサ

Applications Claiming Priority (1)

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JP5801385A JPS60242611A (ja) 1985-03-22 1985-03-22 固体電解コンデンサ

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JPS60242611A true JPS60242611A (ja) 1985-12-02

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ID=13072082

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JP5801385A Pending JPS60242611A (ja) 1985-03-22 1985-03-22 固体電解コンデンサ

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4417571Y1 (ja) * 1968-05-21 1969-07-30

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4417571Y1 (ja) * 1968-05-21 1969-07-30

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