JPS629206B2 - - Google Patents
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- JPS629206B2 JPS629206B2 JP56131127A JP13112781A JPS629206B2 JP S629206 B2 JPS629206 B2 JP S629206B2 JP 56131127 A JP56131127 A JP 56131127A JP 13112781 A JP13112781 A JP 13112781A JP S629206 B2 JPS629206 B2 JP S629206B2
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Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
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Description
本発明はタンタル電解コンデンサの製造方法に
関するものである。 タンタル電解コンデンサ等の固体電解コンデン
サにおいては、その誘電体皮膜である化成皮膜
は、電解質に溶液が用いられる湿式や乾式コンデ
ンサに比較して、その厚さが大幅に大きく選ばれ
ている。すなわち、湿式あるいは乾式の電解コン
デンサにおいては、皮膜の厚さを決定する化成電
圧が定格電圧の約1.5倍であるのに対し、固体電
解コンデンサでは、３ないし４倍に選ばれてい
る。これは、固体電解コンデンサにおいては、電
解質である二酸化マンガンの付着工程での漏れ電
流の増大や化成皮膜耐電圧の低下が避けられない
ことと、二酸化マンガンの化成皮膜に対する修復
機能が溶液型電解質より劣るためである。 本発明の目的は、タンタルの化成皮膜を、二酸
化マンガン付着工程で劣化し難い皮膜に転換する
ことによつて、化成皮膜を薄くして静電容量の増
大を計ろうとすることにある。 本発明は、タンタルの化成皮膜を形成するに際
し、通常タンタル電極の化成に用いられているリ
ン酸水溶液などの化成液中でタンタル電極を化成
して誘電酸化膜を形成させたのち、硝酸塩や亜硝
酸塩又はこれらの混合物の溶融塩中で、前記の誘
電酸化膜の厚さ成長が実質的に生じない範囲の電
圧で、陽極的に通電処理をし、こののちさらに水
溶液の電解液中で、前記の誘電酸化膜の厚さ成長
が実質的に生じない電圧で通電処理をし、このの
ちこの誘電酸化膜上に二酸化マンガン層および電
極層を形成することを特徴とするタンタル電解コ
ンデンサの製造方法に関するものである。 上記の溶融塩中およびその後の水溶液中におけ
る通電処理に用いられる印加電圧は、最初の水溶
液化成で形成された誘電酸化膜の厚さ成長が実質
的に生じない範囲で、できるだけ高い方が望まし
い。 以下、本発明の実施例について説明する。 1.6mmφ×2.0mmＬの円柱状のタンタル焼結電極
を85℃の0.1％の燐酸中で35mA／ｇの電流密度で
所定の化成電圧まで定電圧化成し、２時間この電
圧で保持する（A1化成と呼ぶ）、いわゆる一般的
に行なわれている方法による化成電極と、このの
ち更に、溶融塩電解液として硝酸塩、亜硝酸塩又
はこれらの混合塩の溶融塩中に浸漬して、陽極的
に所定の電圧で10分間通電処理（Ｆ化成と呼ぶ）
し、更に85℃の0.1％燐酸中で30分間所定の電圧
で通電処理（A2化成と呼ぶ）したものを準備す
る。次に、周知の製造方法に従つて固体コンデン
サを作成する。すなわち、硝酸マンガン水溶液を
電極に含浸しこれを加熱分解して二酸化マンガン
を化成皮膜上に形成させる工程と、この電極を水
溶液電解液中に浸漬して陽極的に40Vの電圧を印
加して熱分解中に生じた皮膜の損傷を修復させる
工程を数回繰り返すことにより、二酸化マンガン
層を化成皮膜上に均一に形成させる。 こののち、二酸化マンガン上にコロイダルカー
ボン層、Agペイント層を順次設けることによつ
て、電極層を形成して固体電解コンデンサ素体が
完成する。完成したコンデンサ素体について、キ
ヤパシタンスブリツジによつて、120Hzの交流で
容量およびtanδを測定した。次に16Vの直流を
３分間印加したのちの漏れ電流を測定した。さら
に、30V／分の電圧上昇速度で、コンデンサの破
壊電圧（BDV）を測定した。 第１表は、いくつかの化成条件で試作したタン
タルコンデンサ素体の特性値を示したものであ
る。第１表から明らかなように、本発明の化成方
法によれば、従来のものより、漏れ電流や破壊電
圧などの特性を劣化せしめることなく大きい静電
容量を得ることができる。なお、溶融塩の温度に
ついては、第１表では300℃および320℃の場合に
ついて示したが、これらの温度に限定されるもの
ではない。
関するものである。 タンタル電解コンデンサ等の固体電解コンデン
サにおいては、その誘電体皮膜である化成皮膜
は、電解質に溶液が用いられる湿式や乾式コンデ
ンサに比較して、その厚さが大幅に大きく選ばれ
ている。すなわち、湿式あるいは乾式の電解コン
デンサにおいては、皮膜の厚さを決定する化成電
圧が定格電圧の約1.5倍であるのに対し、固体電
解コンデンサでは、３ないし４倍に選ばれてい
る。これは、固体電解コンデンサにおいては、電
解質である二酸化マンガンの付着工程での漏れ電
流の増大や化成皮膜耐電圧の低下が避けられない
ことと、二酸化マンガンの化成皮膜に対する修復
機能が溶液型電解質より劣るためである。 本発明の目的は、タンタルの化成皮膜を、二酸
化マンガン付着工程で劣化し難い皮膜に転換する
ことによつて、化成皮膜を薄くして静電容量の増
大を計ろうとすることにある。 本発明は、タンタルの化成皮膜を形成するに際
し、通常タンタル電極の化成に用いられているリ
ン酸水溶液などの化成液中でタンタル電極を化成
して誘電酸化膜を形成させたのち、硝酸塩や亜硝
酸塩又はこれらの混合物の溶融塩中で、前記の誘
電酸化膜の厚さ成長が実質的に生じない範囲の電
圧で、陽極的に通電処理をし、こののちさらに水
溶液の電解液中で、前記の誘電酸化膜の厚さ成長
が実質的に生じない電圧で通電処理をし、このの
ちこの誘電酸化膜上に二酸化マンガン層および電
極層を形成することを特徴とするタンタル電解コ
ンデンサの製造方法に関するものである。 上記の溶融塩中およびその後の水溶液中におけ
る通電処理に用いられる印加電圧は、最初の水溶
液化成で形成された誘電酸化膜の厚さ成長が実質
的に生じない範囲で、できるだけ高い方が望まし
い。 以下、本発明の実施例について説明する。 1.6mmφ×2.0mmＬの円柱状のタンタル焼結電極
を85℃の0.1％の燐酸中で35mA／ｇの電流密度で
所定の化成電圧まで定電圧化成し、２時間この電
圧で保持する（A1化成と呼ぶ）、いわゆる一般的
に行なわれている方法による化成電極と、このの
ち更に、溶融塩電解液として硝酸塩、亜硝酸塩又
はこれらの混合塩の溶融塩中に浸漬して、陽極的
に所定の電圧で10分間通電処理（Ｆ化成と呼ぶ）
し、更に85℃の0.1％燐酸中で30分間所定の電圧
で通電処理（A2化成と呼ぶ）したものを準備す
る。次に、周知の製造方法に従つて固体コンデン
サを作成する。すなわち、硝酸マンガン水溶液を
電極に含浸しこれを加熱分解して二酸化マンガン
を化成皮膜上に形成させる工程と、この電極を水
溶液電解液中に浸漬して陽極的に40Vの電圧を印
加して熱分解中に生じた皮膜の損傷を修復させる
工程を数回繰り返すことにより、二酸化マンガン
層を化成皮膜上に均一に形成させる。 こののち、二酸化マンガン上にコロイダルカー
ボン層、Agペイント層を順次設けることによつ
て、電極層を形成して固体電解コンデンサ素体が
完成する。完成したコンデンサ素体について、キ
ヤパシタンスブリツジによつて、120Hzの交流で
容量およびtanδを測定した。次に16Vの直流を
３分間印加したのちの漏れ電流を測定した。さら
に、30V／分の電圧上昇速度で、コンデンサの破
壊電圧（BDV）を測定した。 第１表は、いくつかの化成条件で試作したタン
タルコンデンサ素体の特性値を示したものであ
る。第１表から明らかなように、本発明の化成方
法によれば、従来のものより、漏れ電流や破壊電
圧などの特性を劣化せしめることなく大きい静電
容量を得ることができる。なお、溶融塩の温度に
ついては、第１表では300℃および320℃の場合に
ついて示したが、これらの温度に限定されるもの
ではない。
【表】
つぎに溶融塩温度を変化させたときの実施例を
示す。 2.8mmφ×2.8mmＬの円柱状のタンタル焼結電極
を既に述べたような条件でA1化成したものと、
こののち、硝酸ナトリウムと硝酸カリムの等重量
比の混合塩からなる溶融塩中で陽極的に所定の電
圧で10分間Ｆ化成したのち、A2化成を行なつた
ものとを準備する。次にすでに述べた周知の方法
でこれらの電極を固体コンデンサ素子に仕上げ
た。但し、二酸化マンガン形成工程における皮膜
修復のための再化成電圧は30Vで行なつた。第２
表はコンデンサの化成条件と電気特性を示したも
のである。 本発明の方法について250℃から350℃の溶融塩
温度にわたつて、A1化成電圧が50Vの場合に着目
すると、漏れ電流およびBDVの顕著な改善が見
られる。また従来の化成では、化成電圧を40Vと
低くとつて、静電容量を増大させても特性の低下
を招くが、こののち本発明の化成を行なえば、従
来の50V化成と同等以上の特性を保持して、しか
も静電容量の増大を計ることができる。 なお、実施例では、A1化成電圧が40Vおよび
50Vの場合を例示したが、本発明は従来の化成の
可能な化成電圧範囲全域にわたつて適用可能更
に、実施例について若干の説明を補足する。第１
表および第２表から分るように、誘電酸化膜成長
のための化成（A1化成）が同じであれば、この
ときの電気容量と固体コンデンサ完成後の静電容
量は実質的にほぼ等しい。このことは、Ｆ化成お
よびA2化成で誘電酸化膜の膜厚が実質的に成長
していないことを示している。 従つてＦ化成において用いる溶融塩の劣化は押
えられていると考えられる。
示す。 2.8mmφ×2.8mmＬの円柱状のタンタル焼結電極
を既に述べたような条件でA1化成したものと、
こののち、硝酸ナトリウムと硝酸カリムの等重量
比の混合塩からなる溶融塩中で陽極的に所定の電
圧で10分間Ｆ化成したのち、A2化成を行なつた
ものとを準備する。次にすでに述べた周知の方法
でこれらの電極を固体コンデンサ素子に仕上げ
た。但し、二酸化マンガン形成工程における皮膜
修復のための再化成電圧は30Vで行なつた。第２
表はコンデンサの化成条件と電気特性を示したも
のである。 本発明の方法について250℃から350℃の溶融塩
温度にわたつて、A1化成電圧が50Vの場合に着目
すると、漏れ電流およびBDVの顕著な改善が見
られる。また従来の化成では、化成電圧を40Vと
低くとつて、静電容量を増大させても特性の低下
を招くが、こののち本発明の化成を行なえば、従
来の50V化成と同等以上の特性を保持して、しか
も静電容量の増大を計ることができる。 なお、実施例では、A1化成電圧が40Vおよび
50Vの場合を例示したが、本発明は従来の化成の
可能な化成電圧範囲全域にわたつて適用可能更
に、実施例について若干の説明を補足する。第１
表および第２表から分るように、誘電酸化膜成長
のための化成（A1化成）が同じであれば、この
ときの電気容量と固体コンデンサ完成後の静電容
量は実質的にほぼ等しい。このことは、Ｆ化成お
よびA2化成で誘電酸化膜の膜厚が実質的に成長
していないことを示している。 従つてＦ化成において用いる溶融塩の劣化は押
えられていると考えられる。
【表】
以上に述べたように、本発明の方法により、漏
れ電流および破壊電圧の改善された化成皮膜が形
成できるので、電気特性の優れたタンタル電解コ
ンデンサの製造が可能である。又、漏れ電流およ
び破壊電圧を従来の水準に留めれば、静電容量を
大きく引き出すことができるので、高価なタンタ
ル材料を節約でき、資源的にもきわめて有用であ
る。
れ電流および破壊電圧の改善された化成皮膜が形
成できるので、電気特性の優れたタンタル電解コ
ンデンサの製造が可能である。又、漏れ電流およ
び破壊電圧を従来の水準に留めれば、静電容量を
大きく引き出すことができるので、高価なタンタ
ル材料を節約でき、資源的にもきわめて有用であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ タンタル金属を水溶液電解液中で化成して誘
電酸化膜を形成したのち、硝酸塩、亜硝酸塩又は
これらの混合物の溶融塩中において前記誘電酸化
膜の厚さ成長が実質的に生じない前記化成電圧よ
り低い範囲で陽極的に電圧を印加して通電処理
し、こののち更に水溶液の電解液中において前記
誘電酸化膜の厚さ成長が実質的に生じない範囲で
陽極的に電圧を印加して通電処理することにより
前記タンタル金属の表面に化成皮膜を形成し、し
かる後、この化成皮膜上に二酸化マンガン層およ
び電極層を形成することを特徴とするタンタル電
解コンデンサの製造方法。 ２ 特許請求の範囲第１項の記載において、硝酸
塩、亜硝酸塩又はこれらの混合物の溶融塩とし
て、250〜350℃の温度範囲にあるものを用いるこ
とを特徴とするタンタル電解コンデンサの製造方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13112781A JPS5832407A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | タンタル電解コンデンサの製造方法 |
| US06/359,837 US4450049A (en) | 1981-03-19 | 1982-03-19 | Method of forming tantalum capacitor anodes and making the capacitors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13112781A JPS5832407A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | タンタル電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5832407A JPS5832407A (ja) | 1983-02-25 |
| JPS629206B2 true JPS629206B2 (ja) | 1987-02-27 |
Family
ID=15050610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13112781A Granted JPS5832407A (ja) | 1981-03-19 | 1981-08-20 | タンタル電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832407A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS646606U (ja) * | 1987-07-02 | 1989-01-13 |
-
1981
- 1981-08-20 JP JP13112781A patent/JPS5832407A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS646606U (ja) * | 1987-07-02 | 1989-01-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5832407A (ja) | 1983-02-25 |
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