JPS6032970B2

JPS6032970B2 - 固体電解コンデンサおよびその製造方法

Info

Publication number: JPS6032970B2
Application number: JP9838977A
Authority: JP
Inventors: 正徳古後; 一男渡辺
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1977-08-16
Filing date: 1977-08-16
Publication date: 1985-07-31
Also published as: JPS5432753A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は固体電解コンデンサおよびその製造方法に関し
、特に陽極体の表面に議電体層を形成する工程と半導体
層を形成する工程とを改良した製造方法に関する。

従来、タンタル、アルミニウム、ニオブ等の通称弁作用
する金属と、この金属と同種金属のリード引出し線を一
体化として陽極体とし、リード引出し線を直接帯状金属
板に溶接した後、陽極体を電解液中に浸潰し、電気化学
的に陽極酸化して陽極体表面に誘電体層としての酸化皮
膜を形成させ、次に酸化皮膜上に二酸化マンガン、二酸
化鉛等の半導体層、更にグラフアイト層、銀ペースト層
を順次形成させて固体電解コンデンサの主要な部分であ
るコンデンサ素子が形成される。

ここで陽極引出しリード線は一般に弁作用金属製のため
、そのままでは半田付の可能なりード端子として使用で
きない。そこで、この引出しリード線をさらにニッケル
、鉄等の半田付の可能な材質で作成された外部陽極リー
ド端子に接続して用いている。このあと陰極層側から陰
極引出しのために外部陰極リード端子を銀ペースト層上
に半田付したのち、ェポキシ樹脂やシリコン樹脂などの
絶縁材により外装を施こしてコンデンサとして完成させ
る。かかる従来方法では、コンデンサ素子の陽極引出し
リード線が帯状金属板から切断されて個々の素子に分離
されるため、半田付可能なりード端子への接続は１個１
個手作業溶接にたよっていたので著しく作業性を悪くし
ていた。更に陽極体に形成された誘電体層としての酸化
皮膜は機械的衝撃に対して非常に弱く、陽極引出しリー
ド線とりード端子の溶接による熔接工程において、酸化
皮膜は著しく損傷を受けてコンデンサ形成後の洩れ電流
の増大をもたらし、コンデンサの信頼性、歩留りを低下
させていた。このため上述した欠点を解決させることを
目的とした固体電解コンデンサの改良製造方法が昭和５
山王９月８日付の特開昭５０−１１４５６９号公報「固
体電解コンデンサの製造方法」で提案されている。この
改良方法は従来の固体電解コンデンサの製造工程におい
て、洩れ電流値を増大せしめる原因となっている酸化皮
膜形成後の溶接工程を省き、コンデンサとしての信頼性
および歩蟹りを向上させるものであって、この改良製造
方法は陽極リード亭ｌ出し線に半田付けの可能な導電性
金属でなる外部隣性リード端子を接続し、陽極体の酸化
皮膜形成の化成処理に先立って化成液に接する接続部を
耐熱、耐薬品性を有するシリコン樹脂等の絶縁材からな
る絶縁皮膜層を形成させ、しかる後、誘電体層、半導体
層及びグラフアィト層、銀ペースト層等からなる陰極層
を順次形成させて、外部陰極リード端子を接続して外装
するものである。以下この従来の改良製造方法を第１図
〜第３図を参照して説明する。第１図に概略断面図とし
て示すように弁作用を有する金属でなる陽極体１から、
この金属と同種金属の陽極リード引出し線２が突出し、
半田付可能なニッケル、鉄等の金属でなる外部陽極リー
ド端子３が引出し線２に接続される。陽極体１の酸化皮
膜形成の化成処理に先立って、引出し線２とりード端子
３との接続部に耐熱、耐薬品性を有するシリコン樹脂等
の絶縁被覆層４を形成させる。次に化成液中で電気化学
的に陽極酸化を行ない、陽極体１表面に誘電体層として
の酸化皮膜層５を形成させる。その後、第２図及び第３
図に示すように陽極酸化皮膜５形成後の陽極体１を硝酸
マンガン等の半導体母液８内に浸潰し、しかるのち、加
熱分解を行なう操作を複数回繰り返して（通常６回位）
二酸化マンガン等の半導体層７を形成させる。更に順次
グラフアィト層、銀ペースト層からなる陰極層９を形成
させ、固体電解コンデンサの主要な部分であるコンデン
サ素子が形成される。このあと、陰極引出しのための半
田付可能な陰極リード端子１１を陰極層９に半田付など
で接続したのちェポキシ樹脂などで外装したりしてコン
デンサとして完成する。かかる従来改良方法では、半導
体層形成時に半導体母液８が陽極リード引出し線２上を
酸化皮膜層５と絶縁被覆層４との境界面０−０′のとこ
ろまではし、上り半導体層７が形成され、半導体層７が
陽極リード引出し線２の酸化皮膜層５の完全に形成され
ていない個所と接触することがひんぱんに生じ、このた
め洩れ電流の不良がまだ発生し、従来方法より幾分信頼
性、歩留りが向上した程度であった。

またこのはい上りを防止するための半導体母液８の液面
しベルＡ−Ａの調節が難しく、作業性を悪くしていた。
本発明の目的は、上述した従来の製造方法の欠点を解決
した固体電解コンデンサおよびその製造方法を提供する
ことにある。

すなわち、固体電解コンデンサの製造工程において、洩
れ電流を増大せしめる酸化皮膜形成後の溶接工程を省き
、又、半導体層のはし・上りを防止し、コンデンサとし
ての信頼性、歩留りを向上させることが第１の目的であ
り、更に半導体母液の液面しベルに幅をもたせるどの作
業性を容易ならしめた固体電解コンデンサの製造方法を
提供することにある。本発明によれば、陽極酸化工程前
に陽極体の内部リードと外部リードとを接続し、この接
続部を保護用絶縁体で覆った後、陽極酸化を行い、半導
体層を形成する工程の前に、保護用絶縁体と酸化膜との
境界を再度保護用絶縁体で覆う工程を含むことを特徴と
する固体電解コンデンサの製造方法が得られる。

すなわち、陽極体と同種金属の陽極リード引出し線の先
端に半田付可能なりード端子を接続し、この接続部に耐
熱、耐薬品性を有する樹脂で絶縁被覆層を形成させる工
程を経て陽極体に酸化皮膜層を形成させ、しかる後、絶
縁被覆層上を更に耐熱、耐薬品性を有する樹脂で絶縁被
覆上層を形成させる工程を経て半導体層を形成させ、そ
の後、順次、グラフアィト層、銀ペースト層からなる陰
極層を形成する工程と、外部陰極リード端子接続工程を
経て外装された固体電解コンデンサが得られる。以下、
本発明の実施例を第４図及び第５図を参照して詳細に説
明する。

誘電体層の酸化皮膜層５を形成する工程までは前述の改
良方法と同じ工程に従って行ない、その後、絶縁被覆層
４を形成した同種の絶縁材例えばェポキシ樹脂を用いて
絶縁被覆層４上に絶縁被覆上層６を形成させた。

その後、陽極酸化皮膜層５形成後の陽極体１を第５図に
示すような液面しべルＢ−Ｂで半導体母液８内に浸潰し
、加熱分解を行なう操作を複数回繰り返して半導体層７
を形成させ、しかる後、順次グラフアィト層、銀ペース
ト層からなる陰極層９を形成させ、（外部）陰極リード
端子１１を接続する工程を経て外装した。以上本発明方
法による試作品と従釆方法及び従釆改良方法による試作
品の比較試験を行なった結果、静電容量、損失角の正綾
は三者に差異は殆んどみられず同一値を示したが、洩れ
電流不良率及び高温負荷寿命試験（８５００定格電圧印
加１０００時間）における不良率は第１表に示す如く本
発明方法による製造品では大幅に改善され信頼性を著し
く高めることが判明した。第１湊以上、本発明の製造方法により｛ィ｝半導体層が第１図で○−○′面まではし、上るの
を完全に防止し、更に酸化皮膜形成後、陽極体に機械的
衝撃がかからなくなり、洩れ電流、不良率を著しく減す
のみならず、故障率も低減でき、高信頼性の固体電解コ
ンデンサを提供することができる。

‘。

｝半導体形成工程で、洩れ電流不良発生の危険性を心配
することなく半導体母液の液面しベルを第３図に示され
るようなＡ−Ａ′面から第５図に示されるようなＢ−Ｂ
′面まで調節範囲を幅広くとることができ調節作業を容
易にできる。などの効果は極めて大きい。

なお、酸化皮膜層５と絶縁被覆層４との境界部分のみを
絶縁被覆上層６で覆うことによっても本発明の目的が達
成されることは明白である。

さらに絶縁被覆上層６を接続部の上方向まで覆えば、液
面しベルの調節範囲はさらに拡大し、半導体層の形成工
程がより容易となる。本発明による実施例の外装方法で
は樹脂を用いて外装しているが、金属ケースに収納する
場合でも当然適用されうろことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来改良方法で製造された固体電解コンデンサ
の断面図を示し、第２図及び第３図は従来改良方法によ
る半導体母液への素子の浸潰しベルを説明する断面図で
ある。第４図は、本発明による方法で製造された固体電解コン
デンサの断面図を示し、第５図は本発明方法による半導
体母液への素子の浸潰しベルを説明する断面図である。
１・・・陽極体、２・・・陽極リード引出し線、３・・
・外部陽極リード端子、４・・・絶縁被覆層、５・・・
酸化皮膜層、６・・・絶縁被覆上層、７・・・半導体層
、８・・・半導体母液、９・・・陰極層、１０・・・半
田層、１１…陰極リード端子、１２・・・外装樹脂、０
−○′・・・酸化皮膜層５と被覆層４との境界部分。Ａ−Ａ′・・・改良方法による半導体母液８の液面しベ
ル、Ｂ−Ｂ′・・・本発明による半導体母液８の液面し
ベル。多ノ図第２図髪３図茅４図茅づ図

Claims

【特許請求の範囲】１弁作用を有する金属で構成される陽極体と、該陽極
体と同種金属で構成され、該陽極体に接続された陽極リ
ード引出し線と該陽極リード引出し線に接続され、半田
付のできる外部陽極リード端子と、該陽極リード引出し
線と該外部陽極リード端子との接続部を被覆する耐熱、
耐薬品性の第１の絶縁体と、前記陽極体および前記陽極
リード引出し線の一部を被覆する誘電体と、該誘電体を
被覆する半導体層とを含んで構成される固体電解コンデ
ンサにおいて、前記誘電体と前記第１の絶縁体との境界
部を被覆する前記第１の絶縁体と同種の耐熱、耐薬品性
の絶縁体を有することを特徴とする固体電解コンデンサ
。２弁作用を有する金属でなる陽極体から導出された陽
極リード引出し線に半田付可能な外部陽極リード端子を
接続し、該接続部を耐熱、耐薬品性を有する絶縁体で被
覆した後、前記陽極体に陽極酸化を行なつて誘電体層を
形成する工程と、該誘電体層と前記被覆部との境界を耐
熱、耐薬品性を有する絶縁材で覆つた後、半導体層を形
成する工程とを含むことを特徴とする固体電解コンデン
サの製造方法。