JPS63207117A - Manufacture of solid electrolytic capacitor - Google Patents

Manufacture of solid electrolytic capacitor

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JPS63207117A
JPS63207117A JP62039205A JP3920587A JPS63207117A JP S63207117 A JPS63207117 A JP S63207117A JP 62039205 A JP62039205 A JP 62039205A JP 3920587 A JP3920587 A JP 3920587A JP S63207117 A JPS63207117 A JP S63207117A
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lead
electrolytic capacitor
semiconductor layer
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は高温で安定性の優れた固体電解コンデンサの製
造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor that has excellent stability at high temperatures.

[従来の技術] 一般に固体電解コンデンサの素子は、弁作用金属からな
る陽極基体に酸化皮膜層を形成し、この酸化皮膜層の外
面に対向電極として二酸化マンガンなどの半導体層を形
成し、さらに銀ペースト等の導電体層を形成して接触抵
抗を減少している。
[Prior Art] In general, solid electrolytic capacitor elements are made by forming an oxide film layer on an anode substrate made of a valve metal, forming a semiconductor layer such as manganese dioxide as a counter electrode on the outer surface of this oxide film layer, and then forming a semiconductor layer made of manganese dioxide or the like as a counter electrode. A conductive layer such as paste is formed to reduce contact resistance.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら上記固体電解コンデンサは、高温長期寿命
試験を行なうと時間経過にともなって損失係数の増大を
もたらすという欠点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned solid electrolytic capacitor has a drawback in that the loss factor increases over time when a high temperature long-term life test is performed.

本発明者等は、上記の問題点を解決すべく鋭意研究した
結果、まず半導体層を洗浄し、つづいて導電体層の成分
を種々変えることによって高温安定性が改良されること
を発見した。
As a result of intensive research aimed at solving the above problems, the present inventors discovered that high temperature stability can be improved by first cleaning the semiconductor layer and then variously changing the components of the conductor layer.

本発明は、上記の発見に基づいてなされたもので、高温
安定性が長期にわたって劣化しない固体電解コンデンサ
の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention was made based on the above discovery, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor whose high temperature stability does not deteriorate over a long period of time.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、上記の目的を達成するためになされたもので
、その要旨は弁作用を有する金属からなる陽極基体の表
面に、誘電体酸化皮膜、半導体層、導電体層を順次形成
してなる固体電解コンデンサの製造方法において、前記
半導体層の表面を洗浄した後、前記導電体層として金属
酸化物粉と金属粉を主成分とするペースト層を形成する
工程からなる固体電解コンデンサの製造方法、および前
記半導体層の表面を洗浄した後、前記導電体として金属
粉と前記半導体層を形成する金属酸化物粉を含み、かつ
、他の化合物との混合物粉を主成分とするペースト層を
形成する工程からなる固体電解コンデンサの製造方法に
ある。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to achieve the above object, and its gist is to provide a dielectric oxide film and a semiconductor layer on the surface of an anode substrate made of a metal having a valve action. , a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor comprising sequentially forming conductive layers, after cleaning the surface of the semiconductor layer, forming a paste layer containing metal oxide powder and metal powder as main components as the conductive layer. A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor comprising the steps of: cleaning the surface of the semiconductor layer, and then preparing a powder mixture containing a metal powder as the conductor and a metal oxide powder forming the semiconductor layer and with another compound. A method of manufacturing a solid electrolytic capacitor includes a step of forming a paste layer containing as a main component.

[発明の具体的構成および作用] 以下、本発明の固体電解コンデンサの製造方法について
説明する。
[Specific Structure and Effects of the Invention] The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor of the present invention will be described below.

本発明の固体電解コンデンサの陽極として用いられる弁
金属基体としては、例えばアルミニウム、タンタル、ニ
オブ、チタン及びこれらを基質とする合金等、弁作用を
有する金属がいずれも使用できる。
As the valve metal substrate used as the anode of the solid electrolytic capacitor of the present invention, any metal having a valve action can be used, such as aluminum, tantalum, niobium, titanium, and alloys using these as substrates.

陽極基体表面の酸化皮膜層は、陽極基体表層部分に設け
られた陽極基体自体の酸化物層であってもよく、あるい
は、陽極基体の表面上に設けられた他の誘電体酸化物の
層であってもよいが、特に陽極弁金属自体の酸化物から
なる層であることが望ましい。いずれの場合にも酸化物
層を設ける方法としては、電解液を用いた陽極化成法な
ど従来公知の方法を用いることができる。
The oxide film layer on the surface of the anode substrate may be an oxide layer of the anode substrate itself provided on the surface layer of the anode substrate, or another dielectric oxide layer provided on the surface of the anode substrate. However, it is particularly desirable that the layer be made of an oxide of the anode valve metal itself. In either case, a conventionally known method such as an anodization method using an electrolytic solution can be used to provide the oxide layer.

また、本発明において使用する半導体層の組成及び作製
方法に特に制限はないが、コンデンサの性能を高めるた
めには二酸化鉛もしくは、二酸化鉛と硫酸鉛を主成分と
して、従来公知の化学的析出法、或は電気化学的析出法
で作製するのが好ましい。
Although there are no particular limitations on the composition and manufacturing method of the semiconductor layer used in the present invention, in order to improve the performance of the capacitor, lead dioxide or lead dioxide and lead sulfate are used as main components, and conventionally known chemical precipitation methods are used. , or preferably by an electrochemical deposition method.

化学的析出法としては、例えば、鉛含有化合物と酸化剤
を含んだ反応母液から化学的に析出させる方法が挙げら
れる。
Examples of the chemical precipitation method include a method of chemical precipitation from a reaction mother liquor containing a lead-containing compound and an oxidizing agent.

鉛含有化合物としては、例えばオキシン、アセチルアセ
トン、ピロメコン酸、サリチル酸、アリザリン、ポリ酢
酸ビニル、ポルフィリン系化合物、クラウン化合物、ク
リプテート化合物等のキレート形成性化合物に鉛の原子
が配位結合もしくはイオン結合している鉛含有化合物、
クエン酸鉛、酢酸鉛、塩基性酢酸鉛、塩化鉛、臭化鉛、
過塩素酸鉛、塩素酸鉛、リードサルファメイト、六弗化
ケイ索鎖、臭素酸鉛、ホウフッ化鉛、酢酸鉛水和物、硝
酸鉛等があげられる。これらの鉛含有化合物は、反応母
液に使用する溶剤によって適宜選択される。
Examples of lead-containing compounds include those in which a lead atom has a coordinate bond or an ionic bond with a chelate-forming compound such as oxine, acetylacetone, pyromeconic acid, salicylic acid, alizarin, polyvinyl acetate, porphyrin compounds, crown compounds, and cryptate compounds. lead-containing compounds,
Lead citrate, lead acetate, basic lead acetate, lead chloride, lead bromide,
Examples include lead perchlorate, lead chlorate, lead sulfamate, silicon hexafluoride chain, lead bromate, lead borofluoride, lead acetate hydrate, lead nitrate, and the like. These lead-containing compounds are appropriately selected depending on the solvent used for the reaction mother liquor.

溶剤としては、水または有機溶媒が使用される。Water or organic solvents are used as solvents.

鉛含有化合物は、2種以上混合して使用しても良い。Two or more types of lead-containing compounds may be used in combination.

反応母液中の鉛含有化合物の濃度は、飽和溶解度を与え
る濃度から0.05モル/gの範囲内であり、好ましく
は飽和溶解度を与える濃度から0.1モル/Ωの範囲内
であり、より好ましくは飽和溶解度を与える濃度から0
65モル/gの範囲である。
The concentration of the lead-containing compound in the reaction mother liquor is within the range of 0.05 mol/g from the concentration giving saturation solubility, preferably within the range of 0.1 mol/Ω from the concentration giving saturation solubility, and more Preferably from the concentration giving saturation solubility to 0
It is in the range of 65 mol/g.

反応母液中の鉛含有化合物の濃度が0.05モル/g未
満では、性能の良好な固体電解コンデンサを得ることが
できない。また反応母液中の鉛含有化合物の濃度が飽和
溶解度を越える場合は、増量添加によるメリットが認め
られない。
If the concentration of the lead-containing compound in the reaction mother liquor is less than 0.05 mol/g, a solid electrolytic capacitor with good performance cannot be obtained. Further, if the concentration of the lead-containing compound in the reaction mother liquor exceeds the saturation solubility, no merit can be observed by adding an increased amount.

酸化剤としては、例えばキノン、クロラニル、ピリジン
−N−オキサイド、ジメチルスルフォキサイド、クロム
酸、過マンガン酸カリ、セレンオキサイド、酢酸水銀、
酸化バナジウム、塩素酸ナトリウム、塩化第二鉄、過酸
化水素、サラシ粉、過酸化ベンゾイル等が挙げられる。
Examples of the oxidizing agent include quinone, chloranil, pyridine-N-oxide, dimethyl sulfoxide, chromic acid, potassium permanganate, selenium oxide, mercury acetate,
Examples include vanadium oxide, sodium chlorate, ferric chloride, hydrogen peroxide, mustard powder, and benzoyl peroxide.

これらの酸化剤は、反応母液に使用する溶剤によって適
宜に選択すればよい。また酸化剤は、2種以上混合して
使用してもよい。
These oxidizing agents may be appropriately selected depending on the solvent used for the reaction mother liquor. Further, two or more oxidizing agents may be used in combination.

酸化剤の使用量は、鉛含有化合物の使用モル量の0.1
〜5倍モルの範囲内であることが好ましい。
The amount of oxidizing agent used is 0.1 of the molar amount of lead-containing compound used.
It is preferably within the range of ~5 times the mole.

酸化剤の使用割合が鉛化合物の使用モル量の5倍モルよ
り多い場合は、コスト的にメリットはなく、また0、1
倍モルより少ない場合は、性能の良好な固体電解コンデ
ンサを得られない。
If the usage ratio of the oxidizing agent is more than 5 times the molar amount of the lead compound used, there is no cost advantage, and 0, 1
If the amount is less than twice the mole, a solid electrolytic capacitor with good performance cannot be obtained.

二酸化鉛を主成分とする半導体層を形成する方法として
は、例えば鉛含有化合物を溶かした溶液と酸化剤を溶か
した溶液を混合して反応母液を調製した後、反応母液に
前記した酸化皮膜を設けた陽極基体を浸漬して化学的に
析出させる方法が挙げられる。
As a method for forming a semiconductor layer containing lead dioxide as a main component, for example, a reaction mother liquor is prepared by mixing a solution containing a lead-containing compound and a solution containing an oxidizing agent, and then the above-mentioned oxide film is added to the reaction mother liquor. A method of chemically depositing the anode by immersing the anode substrate therein can be mentioned.

一方、電気化学的析出法としては、例えば本発明者等が
先に提案した高濃度の鉛含有化合物を含んだ電解液中で
電解酸化により二酸化鉛を析出させる方法等が挙げられ
る(特願昭81−26952号)。
On the other hand, examples of electrochemical deposition methods include the method previously proposed by the present inventors in which lead dioxide is deposited by electrolytic oxidation in an electrolytic solution containing a high concentration of lead-containing compounds. No. 81-26952).

また、半導体層を本来、半導体の役割を果たす二酸化鉛
と絶縁物質である硫酸鉛を主成分とする層で構成すると
硫酸鉛の配合により、コンデンサの漏れ電流値を低減せ
しめることができる。一方、硫酸鉛の配合により半導体
層の電気伝導度が低くなるため損失係数値が大きくなる
が、従来の固体電解コンデンサと比較しても高水準の性
能を維持発現することが本発明により見出された。従っ
て、半導体層を、二酸化鉛と硫酸鉛の混合物で構成する
場合、二酸化鉛を10重量部以上100重量部未満に対
して硫酸鉛を90重量部以下という広範囲の組成で良好
なコンデンサ性能を維持発現することができるが、好ま
しくは二酸化鉛20〜50重量部に対して硫酸鉛80〜
50重量部、より好ましくは二酸化鉛25〜35重量部
に対して硫酸鉛75〜65重量部の範囲で漏れ電流値と
損失係数値のバランスが良好となる。二酸化鉛が10重
量部未満であると導電性が悪くなるために損失係数が大
きくなり、また容量が充分出現しない。
Further, if the semiconductor layer is composed of a layer whose main components are lead dioxide, which plays the role of a semiconductor, and lead sulfate, which is an insulating material, the leakage current value of the capacitor can be reduced by adding lead sulfate. On the other hand, the present invention has found that although the addition of lead sulfate lowers the electrical conductivity of the semiconductor layer and increases the loss factor, it maintains and exhibits a high level of performance compared to conventional solid electrolytic capacitors. It was done. Therefore, when the semiconductor layer is composed of a mixture of lead dioxide and lead sulfate, good capacitor performance can be maintained over a wide range of compositions, such as 10 parts by weight or more of lead dioxide and less than 100 parts by weight of lead sulfate and 90 parts by weight or less of lead sulfate. However, preferably 80 to 50 parts by weight of lead sulfate to 20 to 50 parts by weight of lead dioxide.
A good balance between the leakage current value and the loss coefficient value can be achieved in a range of 75 to 65 parts by weight of lead sulfate to 50 parts by weight, more preferably 25 to 35 parts by weight of lead dioxide. If the amount of lead dioxide is less than 10 parts by weight, conductivity will be poor, resulting in a large loss factor and insufficient capacity.

二酸化鉛と硫酸鉛を主成分とする半導体層は、例えば鉛
イオン及び過硫酸イオンを含んだ水溶液を反応母液とし
て化学的析出によって形成することができる。又、過硫
酸イオンを含まない適当な酸化剤を加えてもよい。
A semiconductor layer containing lead dioxide and lead sulfate as main components can be formed by chemical precipitation using, for example, an aqueous solution containing lead ions and persulfate ions as a reaction mother liquid. Additionally, a suitable oxidizing agent that does not contain persulfate ions may be added.

母液中の鉛イオン濃度は、飽和溶解度を与える濃度から
0.05モル/Ω、好ましくは飽和溶解度を与える濃度
から0.1モル/Ω、より好ましくは飽和溶解度を与え
る濃度から0.5モル/Ωの範囲内である。鉛イオンの
濃度が飽和溶解度より高い場合には、増量添加によるメ
リットがない。また、鉛イオンの濃度が0.05モル/
Ωより低い場合には、母液中の鉛イオンが薄すぎるため
塗布回数を多くしなければならないという難点がある。
The lead ion concentration in the mother liquor is 0.05 mol/Ω from the concentration that gives saturated solubility, preferably 0.1 mol/Ω from the concentration that gives saturated solubility, more preferably 0.5 mol/Ω from the concentration that gives saturated solubility. It is within the range of Ω. If the concentration of lead ions is higher than the saturation solubility, there is no benefit from adding an increased amount. In addition, the concentration of lead ions is 0.05 mol/
If it is lower than Ω, the lead ions in the mother liquor are too thin, so there is a problem that the number of applications must be increased.

一方、母液中の過硫酸イオン濃度は鉛イオンに対してモ
ル比で5から0.05の範囲内である。過硫酸イオンの
濃度が鉛イオンに対してモル比で5より多いと、未反応
の過硫酸イオンが残るためコスト高となり、また過硫酸
イオンの濃度が鉛イオンに対してモル比で0.05より
少ないと、未反応の鉛イオンが残り導電性が悪くなるの
で好ましくない。
On the other hand, the concentration of persulfate ions in the mother liquor is within the range of 5 to 0.05 in molar ratio to lead ions. If the concentration of persulfate ions is more than 5 in molar ratio to lead ions, unreacted persulfate ions remain, resulting in high costs, and the concentration of persulfate ions is 0.05 in molar ratio to lead ions. If the amount is less, unreacted lead ions remain and the conductivity deteriorates, which is not preferable.

鉛イオン種を与える化合物としては、例えばクエン酸鉛
、過塩素酸鉛、硝酸鉛、酢酸鉛、塩基性酢酸鉛、塩素酸
鉛、リードサルファメイト、六弗化ケイ索鎖、臭素酸鉛
、塩化鉛、臭化鉛等が挙げられる。これらの鉛イオン種
を与える化合物は2種以上混合して使用してもよい。
Compounds that provide lead ion species include, for example, lead citrate, lead perchlorate, lead nitrate, lead acetate, basic lead acetate, lead chlorate, lead sulfamate, silicon hexafluoride chain, lead bromate, and chloride. Examples include lead and lead bromide. Two or more of these compounds providing lead ion species may be used in combination.

一方、過硫酸イオン種を与える化合物としては、例えば
過硫酸カリ、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等
が挙げられる。これらの過硫酸イオン種を与える化合物
は、2種以上混合して使用してもよい。
On the other hand, examples of compounds that provide persulfate ion species include potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, and the like. Two or more of these compounds that provide persulfate ion species may be used in combination.

また、酸化剤としては、例えば過酸化水素、次亜塩素酸
カルシウム、亜塩素酸カルシウム、塩素酸カルシウム、
過塩素酸カルシウム等が挙げられる。
In addition, examples of oxidizing agents include hydrogen peroxide, calcium hypochlorite, calcium chlorite, calcium chlorate,
Examples include calcium perchlorate.

次に、上述のようにして形成された半導体層は、超音波
洗浄により、その表面を洗浄する。
Next, the surface of the semiconductor layer formed as described above is cleaned by ultrasonic cleaning.

超音波洗浄を行う時に使用する媒体は、水またはアルコ
ール等の有機溶媒が用いられる。また、超音波洗浄を行
う時の出力、温度および超音波洗浄時間等については、
使用する陽極基体の種類、または形成された半導体層の
種類、組成等によって変化するため、あらかじめ行う予
備実験により決定される。また、半導体層の表面の洗浄
には、超音波洗浄に加えてエチルアルコール、メチルア
ルコール等の有機溶媒による洗浄、水洗浄などの工程が
入っても良く、これらの洗浄工程が付加されることによ
って超音波洗浄の効果はさらに良くなる。
The medium used for ultrasonic cleaning is water or an organic solvent such as alcohol. In addition, regarding the output, temperature, ultrasonic cleaning time, etc. when performing ultrasonic cleaning,
Since it varies depending on the type of anode substrate used, the type and composition of the semiconductor layer formed, etc., it is determined by preliminary experiments conducted in advance. Additionally, in addition to ultrasonic cleaning, cleaning the surface of the semiconductor layer may include cleaning with an organic solvent such as ethyl alcohol or methyl alcohol, or cleaning with water. The effect of ultrasonic cleaning is even better.

次に、本発明において超音波洗浄された半導体層上に設
けられる導電体層は、金属酸化物粉と金属粉を主成分と
したペースト層であって、特に金属酸化物粉としては半
導体層を形成する金属酸化物を用いるのが望ましい。ま
た、半導体層−ヒに設けられる導電体層は、前記半導体
層を形成する金属酸化物と他の化合物の混合粉と金属粉
を主成分としたペースト層であってもよい。金属酸化物
としては、例えば二酸化マンガン、二酸化錫、二酸化タ
ングステン、二酸化鉛、−酸化銅、−酸化亜鉛、−酸化
ニッケル、−酸化コバルト、二酸化チタン、三二酸化鉄
、チタン酸バリウム、酸化タンタル、三二酸化バナジウ
ム、三酸化タングステン等挙げられ、特に導電性の良好
な点から二酸化鉛が望ましい。また、金属粉としては、
例えば銀粉、金粉、パラジウム粉、銅粉、ニッケル粉、
銀と銅との合金粉、銀とニッケルの合金粉、銀コート銅
粉、銀コートニッケル粉、銀コートカーボン粉およびこ
れらの合金粉が挙げられる。
Next, in the present invention, the conductor layer provided on the ultrasonically cleaned semiconductor layer is a paste layer mainly composed of metal oxide powder and metal powder, and in particular, the semiconductor layer is used as the metal oxide powder. It is desirable to use metal oxides that form. Further, the conductive layer provided in the semiconductor layer-1 may be a paste layer mainly composed of a mixed powder of the metal oxide forming the semiconductor layer and other compounds, and metal powder. Examples of metal oxides include manganese dioxide, tin dioxide, tungsten dioxide, lead dioxide, -copper oxide, -zinc oxide, -nickel oxide, -cobalt oxide, titanium dioxide, iron sesquioxide, barium titanate, tantalum oxide, and trioxide. Examples include vanadium dioxide and tungsten trioxide, and lead dioxide is particularly desirable from the viewpoint of good conductivity. In addition, as metal powder,
For example, silver powder, gold powder, palladium powder, copper powder, nickel powder,
Examples include silver-copper alloy powder, silver-nickel alloy powder, silver-coated copper powder, silver-coated nickel powder, silver-coated carbon powder, and alloy powders thereof.

この金属粉は導電性ペーストの導電性を良好とならしめ
るために薄片状、サンゴ状であることが好ましいが、通
常の球状、あるいは球状に類似の形状のものであっても
よい。
The metal powder is preferably flaky or coral-shaped in order to improve the conductivity of the conductive paste, but it may also be in the shape of a normal sphere or a shape similar to a sphere.

また、ペースト中の金属酸化物粉あるいは金属酸化物と
他の化合物の混合物粉の、ペースト中の金属粉に対する
含有割合は重量で、金属粉の1/6倍から6倍の範囲内
であることが好ましい。
In addition, the content ratio of the metal oxide powder or the mixture powder of metal oxide and other compounds in the paste to the metal powder in the paste must be within the range of 1/6 to 6 times the weight of the metal powder. is preferred.

金属酸化物粉あるいは金属酸化物と他の化合物の混合物
の割合が金属粉の1/6倍未満では、作製した固体電解
コンデンサの高温安定性が不充分になる可能性があり、
また、金属粉の6倍を越えると導電性が不充分になる可
能性がある。
If the ratio of metal oxide powder or a mixture of metal oxide and other compounds is less than 1/6 times that of metal powder, the high temperature stability of the produced solid electrolytic capacitor may become insufficient.
Furthermore, if the amount exceeds 6 times that of the metal powder, the conductivity may become insufficient.

上記、金属粉と金属酸化物粉あるいは金属酸化物と他の
化合物の混合粉の作用は次のように推定される。すなわ
ち、金属粉の導電率に比して金属酸化物粉あるいは金属
酸化物と他の化合物の混合物の導電率はl/100〜l
/ 1000程度であるが、ペースト中へ金属粉と一緒
に分散させたとき、金属粉のみを分散させたときに比し
てそれ程導電性はそこなわれない。他方、高温安定性に
ついては、有機高分子材であるペーストの熱膨張係数は
大きくこの係数を小とすることが熱ストレスを生じない
ために重要なことと考えられるが、前記の金属酸化物粉
あるいは金属酸化物と他の化合物との混合粉は熱膨張係
数を小とする効果を有している。
The effect of the above-mentioned mixed powder of metal powder and metal oxide powder or metal oxide and other compound is estimated as follows. That is, compared to the conductivity of metal powder, the conductivity of metal oxide powder or a mixture of metal oxide and other compounds is 1/100 to 1
/1000, but when the metal powder is dispersed in the paste together with the metal powder, the conductivity is not significantly impaired compared to when the metal powder alone is dispersed. On the other hand, regarding high temperature stability, the paste, which is an organic polymer material, has a large coefficient of thermal expansion, and it is considered important to keep this coefficient small in order to avoid thermal stress. Alternatively, a mixed powder of a metal oxide and another compound has the effect of reducing the coefficient of thermal expansion.

金属酸化物と金属粉を主成分としたペースト、あるいは
金属酸化物と他の化合物との混合粉を主成分としたペー
ストは、例えば二酸化鉛と金属粉、あるいは半導体層が
二酸化鉛を主成分とする層であるときは二酸化鉛と絶縁
物である鉛系化合物、例えば硫酸鉛と金属粉とを適当な
樹脂もしくはオリボマーと溶媒によって混合して得られ
る。
Pastes whose main components are metal oxides and metal powders, or pastes whose main components are mixed powders of metal oxides and other compounds are, for example, pastes whose main components are lead dioxide and metal powders, or whose semiconductor layer is mainly lead dioxide. When the layer is a layer containing lead dioxide, it is obtained by mixing lead dioxide, a lead-based compound as an insulator, such as lead sulfate, and metal powder with a suitable resin or olibomer and a solvent.

上記樹脂もしくはオリゴマーとしては、公知の導電ペー
ストに使用される樹脂もしくはオリゴマーが使用され、
例えばアクリル樹脂、アルキッド樹脂、フッ素樹脂、ビ
ニル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂
、ノボラック、レゾール等が挙げられる。しかし、当然
のことながら、これらに限定されるものではない。また
、使用される溶媒は、これらの樹脂もしくはオリゴマー
を溶解するものであればよく公知の溶媒が用いられる。
As the resin or oligomer, a resin or oligomer used in a known conductive paste is used,
Examples include acrylic resin, alkyd resin, fluororesin, vinyl resin, silicone resin, epoxy resin, urethane resin, novolak, resol, and the like. However, as a matter of course, it is not limited to these. Further, the solvent used may be any known solvent as long as it dissolves these resins or oligomers.

樹脂もしくはオリゴマーが液体の時は溶媒を使用しなく
もよい。さらに熱硬化性の樹脂もしくはオリゴマーの場
合、公知の硬化剤を加えてもよく、あるいは、硬化剤の
入った液を別に作製し、使用時に調合して使用してもよ
い。
When the resin or oligomer is liquid, it is not necessary to use a solvent. Furthermore, in the case of a thermosetting resin or oligomer, a known curing agent may be added, or a liquid containing a curing agent may be prepared separately and mixed at the time of use.

ペースト中に占める金属粉と金属酸化物、あるいは金属
粉と金属酸化物を含む混合粉(以下、総称して粉体とい
う)の割合は、35〜95重量%であり、特に55〜9
5重量%が好ましい。粉体の割合が35重世%未満では
、ペーストの導電性が不充分であり、また95重量%を
越えるとペーストの接着性が不充分であり、共に固体電
解コンデンサの性能が悪くなる。
The proportion of metal powder and metal oxide or mixed powder containing metal powder and metal oxide (hereinafter collectively referred to as powder) in the paste is 35 to 95% by weight, particularly 55 to 95% by weight.
5% by weight is preferred. If the proportion of powder is less than 35% by weight, the conductivity of the paste will be insufficient, and if it exceeds 95% by weight, the adhesiveness of the paste will be insufficient, both of which will deteriorate the performance of the solid electrolytic capacitor.

このように構成された本発明の固体電解コンデンサは例
えば樹脂モールド、樹脂ケース、金属製の外装ケース、
樹脂のディッピング、ラミネートフィルムによる外装に
より各種用途の汎用コンデンサ製品とすることができる
The solid electrolytic capacitor of the present invention configured as described above can be made of, for example, a resin mold, a resin case, a metal exterior case,
It can be made into a general-purpose capacitor product for various uses by resin dipping and laminate film exterior.

[実 施 例] 以下、実施例、比較例を示して、本発明を説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained by showing Examples and Comparative Examples.

実施例 1 長さ2cm、幅0.5cmのアルミニウム箔を陽極とし
、交流により箔の表面を電気化学的にエツチング処理し
た後、エツチングアルミニウム箔に陽極端子をかしめ付
けし、陽極端子を接続した。次いで、ホウ酸とホウ酸ア
ンモニウムの水溶液中で電気化学的に処理してアルミナ
の酸化皮膜を形成し、低圧用エツチングアルミニウム化
成箔(約1.0μF / cJ )を得た。ついで、酢
酸鉛三水和物1モル/g水溶液に化成箔を浸漬し、酢酸
鉛三水和物に対して0,5倍モルの過酸化水素の希釈水
溶液を加えた。1時間放置した後、化成箔上に析出した
二酸化鉛層を水中で3分間超音波洗浄した後120℃で
減圧乾燥した。さらに、この化成箔を、溶媒として酢酸
ブチルを使用し、銀粉32重量部(以下、部と記す)、
二酸化鉛60部、ウレタン樹脂8部からなるペーストに
浸漬し引き上げた後、100℃で乾燥した。陰極を前記
したペーストで接続した後、樹脂封口して固体電解コン
デンサを作製した。
Example 1 An aluminum foil having a length of 2 cm and a width of 0.5 cm was used as an anode, and after the surface of the foil was electrochemically etched using alternating current, an anode terminal was caulked to the etched aluminum foil to connect the anode terminal. Next, an oxide film of alumina was formed by electrochemical treatment in an aqueous solution of boric acid and ammonium borate to obtain etched aluminum chemical foil for low pressure (approximately 1.0 μF/cJ). Next, the chemically formed foil was immersed in a 1 mol/g aqueous solution of lead acetate trihydrate, and a diluted aqueous solution of hydrogen peroxide in an amount of 0.5 times the mole of lead acetate trihydrate was added. After being left for 1 hour, the lead dioxide layer deposited on the chemically formed foil was ultrasonically cleaned in water for 3 minutes, and then dried under reduced pressure at 120°C. Furthermore, using butyl acetate as a solvent, 32 parts by weight of silver powder (hereinafter referred to as parts),
It was immersed in a paste consisting of 60 parts of lead dioxide and 8 parts of urethane resin, pulled up, and then dried at 100°C. After connecting the cathode with the paste described above, the capacitor was sealed with resin to produce a solid electrolytic capacitor.

実施例 2 実施例1と同様な化成箔の陽極端子以外の部分を、酢酸
鉛三水和物2.4モル/ρの水溶液と過硫酸アンモニウ
ム4モル/ρの水溶液の混合液(反応母液)に浸漬し、
80℃で30分反応させ、誘電体酸化皮膜層上に生じた
二酸化鉛と硫酸鉛からなる半導体層を水中で3分間超音
波洗浄した後、120°Cで減圧乾燥した。生成した半
導体層は二酸化鉛と硫酸鉛から成り、二酸化鉛が約25
重量%含まれることを質量分析、X線分析、赤外分光分
析により確認した。
Example 2 The same chemically formed foil as in Example 1, except for the anode terminal, was placed in a mixed solution (reaction mother liquor) of an aqueous solution of 2.4 mol/ρ of lead acetate trihydrate and an aqueous solution of 4 mol/ρ of ammonium persulfate. Soak,
The reaction was carried out at 80°C for 30 minutes, and the semiconductor layer formed on the dielectric oxide film layer consisting of lead dioxide and lead sulfate was ultrasonically cleaned in water for 3 minutes, and then dried under reduced pressure at 120°C. The generated semiconductor layer consists of lead dioxide and lead sulfate, with lead dioxide being about 25%
It was confirmed by mass spectrometry, X-ray analysis, and infrared spectroscopy that the content was % by weight.

次いで、半導体層上に銀粉30部、二酸化鉛60部、ア
クリル樹脂10部からなるペーストを塗布し乾燥した後
、実施例1と同様な方法で陰極を取り出し、樹脂封口し
て固体電解コンデンサを作製した。
Next, a paste consisting of 30 parts of silver powder, 60 parts of lead dioxide, and 10 parts of acrylic resin was applied onto the semiconductor layer and dried, and then the cathode was taken out in the same manner as in Example 1 and sealed with resin to produce a solid electrolytic capacitor. did.

実施例 3 実施例2で半導体形成の際の反応母液に、さらに過酸化
水素水を0.05モル/g加えた以外は、実施例2と同
様にして半導体層を作製した。このときの半導体層は、
二酸化鉛と硫酸鉛からなる組成物であって、二酸化鉛が
約50重量%含まれることを確認した。
Example 3 A semiconductor layer was produced in the same manner as in Example 2, except that 0.05 mol/g of hydrogen peroxide solution was further added to the reaction mother liquor during semiconductor formation in Example 2. The semiconductor layer at this time is
It was confirmed that the composition was composed of lead dioxide and lead sulfate, and that lead dioxide contained approximately 50% by weight.

さらに、この半導体層が形成された化成箔に、銀粉25
部、二酸化鉛65部、アクリル樹脂10部からなるペー
ストを塗布し乾燥した後、実施例2と同様にして固体電
解コンデンサを作製した。
Furthermore, silver powder 25
A solid electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 2.

実施例 4 実施例2で述べたと同様にして二酸化鉛と硫酸鉛とから
成る半導体層を形成した後、水中で3分問題音波洗浄を
行った。二酸化鉛は約25重量%含まれていることを確
認した。
Example 4 After forming a semiconductor layer consisting of lead dioxide and lead sulfate in the same manner as described in Example 2, it was subjected to sonic cleaning in water for 3 minutes. It was confirmed that about 25% by weight of lead dioxide was contained.

この半導体層上に、銀粉30部、二酸化鉛50部、硫酸
鉛10部、アクリル樹脂10部からなるペーストを塗布
し乾燥した後、実施例1と同様な方法で陰極を取り出し
樹脂封口して固体電解コンデンサを作製した。
A paste consisting of 30 parts of silver powder, 50 parts of lead dioxide, 10 parts of lead sulfate, and 10 parts of acrylic resin was applied onto this semiconductor layer, and after drying, the cathode was taken out in the same manner as in Example 1, sealed with resin, and solidified. An electrolytic capacitor was manufactured.

比較例 1 実施例1でペースト中の二酸化鉛分を無くし、銀粉92
部、ウレタン樹脂8部として導電体層を形成した以外は
実施例1と同様にして固体電解コンデンサを作製した。
Comparative Example 1 In Example 1, the lead dioxide content in the paste was eliminated, and silver powder 92
A solid electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that a conductive layer was formed using 8 parts of the urethane resin.

比較例 2 実施例1で半導体層を超音波で洗浄しなかった以外は実
施例1と同様にして固体電解コンデンサを作製した。
Comparative Example 2 A solid electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that the semiconductor layer was not cleaned with ultrasonic waves.

実施例1〜4および比較例1.2におい作製した固体電
解コンデンサの特性値を一括して第1表に示す。
Table 1 shows the characteristic values of the solid electrolytic capacitors manufactured in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1.2.

第   1   表 [発明の効果] 以上述べたように、本発明に係る固体電解コンデンサの
製造方法によれば、形成された半導体層の表面を洗浄し
、しかる後、金属酸化物粉あるいは金属酸化物、と金属
粉を主成分とするペースト層を導電体層として形成する
工程、あるいは導電体層として金属粉と半導体層を形成
する金属酸化物粉を含み、さらに他の化合物とその混合
物粉を主成分とするペースト層を形成する工程を有する
ので、半導体層の表面を洗浄する工程と導電体層にペー
スト層を形成する工程を組合せた相乗効果によって、極
めて優れた高温安定性を有する固体電解コンデンサを製
造することができる。
Table 1 [Effects of the Invention] As described above, according to the method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the present invention, the surface of the formed semiconductor layer is cleaned, and then metal oxide powder or metal oxide powder is , a process of forming a paste layer mainly composed of metal powder and metal powder as a conductor layer, or a process of forming a conductor layer containing metal powder and metal oxide powder forming a semiconductor layer, and further containing other compounds and a mixture powder thereof. Solid electrolytic capacitors have extremely excellent high temperature stability due to the synergistic effect of combining the process of cleaning the surface of the semiconductor layer and the process of forming a paste layer on the conductor layer. can be manufactured.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.弁作用を有する金属からなる陽極基体の表面に、誘
電体酸化皮膜、半導体層、導電体層を順次形成してなる
固体電解コンデンサの製造方法において、前記半導体層
の表面を洗浄した後、前記導電体層として金属酸化物粉
と金属粉を主成分とするペースト層を形成する工程から
なることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
1. In a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, in which a dielectric oxide film, a semiconductor layer, and a conductive layer are sequentially formed on the surface of an anode substrate made of a metal having valve action, after cleaning the surface of the semiconductor layer, A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, comprising the step of forming a paste layer containing metal oxide powder and metal powder as main components as a body layer.
2.半導体層が二酸化鉛を主成分とする層である特許請
求の範囲第1項記載の固体電解コンデンサの製造方法。
2. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the semiconductor layer is a layer containing lead dioxide as a main component.
3.半導体層が二酸化鉛と硫酸鉛を主成分とする層であ
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. 2. The method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the semiconductor layer is a layer containing lead dioxide and lead sulfate as main components.
4.金属酸化物粉が二酸化鉛粉である特許請求の範囲第
1項から第3項までのいずれかに記載の固体電解コンデ
ンサの製造方法。
4. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal oxide powder is lead dioxide powder.
5.半導体層の表面を超音波で洗浄する特許請求の範囲
第1項から第4項までのいずれかに記載の固体電解コン
デンサの製造方法。
5. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 4, wherein the surface of the semiconductor layer is cleaned with ultrasonic waves.
6.弁作用を有する金属からなる陽極基体の表面に、誘
電体酸化皮膜、半導体層、導電体層を順次形成してなる
固体電解コンデンサの製造方法において、前記半導体層
の表面を洗浄した後、前記導電体層として金属粉と前記
半導体層を形成する金属酸化物粉を含み、かつ、他の化
合物との混合物粉を主成分とするペースト層を形成する
工程からなることを特徴とする固体電解コンデンサの製
造方法。
6. In a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor, in which a dielectric oxide film, a semiconductor layer, and a conductive layer are sequentially formed on the surface of an anode substrate made of a metal having valve action, after cleaning the surface of the semiconductor layer, A solid electrolytic capacitor comprising a step of forming a paste layer containing a metal powder and a metal oxide powder forming the semiconductor layer as a body layer, and a paste layer containing a mixture powder with other compounds as a main component. Production method.
7.半導体層が二酸化鉛を主成分とする層である特許請
求の範囲第6項記載の固体電解コンデンサの製造方法。
7. 7. The method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 6, wherein the semiconductor layer is a layer containing lead dioxide as a main component.
8.半導体層が二酸化鉛と硫酸鉛を主成分とする層であ
る特許請求の範囲第6項記載の固体電解コンデンサの製
造方法。
8. 7. The method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 6, wherein the semiconductor layer is a layer containing lead dioxide and lead sulfate as main components.
9.金属酸化物粉が二酸化鉛粉である特許請求の範囲第
6項から第8項までのいずれかに記載の固体電解コンデ
ンサの製造方法。
9. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to any one of claims 6 to 8, wherein the metal oxide powder is lead dioxide powder.
10.他の化合物との混合粉が二酸化鉛と硫酸鉛を主成
分とする特許請求の範囲第6項から第9項までのいずれ
かに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
10. 10. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to claim 6, wherein the mixed powder with other compounds contains lead dioxide and lead sulfate as main components.
11.半導体層の表面を超音波で洗浄する特許請求の範
囲第6項から第10項までのいずれかに記載の固体電解
コンデンサの製造方法。
11. The method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to any one of claims 6 to 10, wherein the surface of the semiconductor layer is cleaned with ultrasonic waves.
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