TWI417917B - Manufacturing method for manufacturing capacitor element, manufacturing method of capacitor element, capacitor element, and capacitor - Google Patents
Manufacturing method for manufacturing capacitor element, manufacturing method of capacitor element, capacitor element, and capacitor Download PDFInfo
- Publication number
- TWI417917B TWI417917B TW094130942A TW94130942A TWI417917B TW I417917 B TWI417917 B TW I417917B TW 094130942 A TW094130942 A TW 094130942A TW 94130942 A TW94130942 A TW 94130942A TW I417917 B TWI417917 B TW I417917B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- capacitor element
- capacitor
- constant current
- manufacturing
- reaction vessel
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims description 119
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 45
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 84
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 84
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 35
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 11
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 101
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 30
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 11
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 9
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 7
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 6
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 5
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N dioxolead Chemical compound O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N dioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo]=O QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Chemical group 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- DZKDPOPGYFUOGI-UHFFFAOYSA-N tungsten(iv) oxide Chemical compound O=[W]=O DZKDPOPGYFUOGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 3
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000005247 gettering Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BFRGSJVXBIWTCF-UHFFFAOYSA-N niobium monoxide Chemical compound [Nb]=O BFRGSJVXBIWTCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZXTWGWHSMCWGA-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound NC1=NC=NC(N)=N1 VZXTWGWHSMCWGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAGVANYWTGRDOU-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxonaphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(S(=O)(=O)O)=CC(=O)C2=C1 IAGVANYWTGRDOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 1H-pyrrole Natural products C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-N 2-Methylbenzenesulfonic acid Chemical compound CC1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DXPQDAHFCMBFMM-UHFFFAOYSA-N 2-benzoylbenzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 DXPQDAHFCMBFMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- LXORXBZCYNYDFM-UHFFFAOYSA-N C(C)C=1C(=C(SC1)O)O Chemical compound C(C)C=1C(=C(SC1)O)O LXORXBZCYNYDFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 1
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZMJZYXKPJWGDGR-UHFFFAOYSA-N aminosulfamic acid Chemical compound NNS(O)(=O)=O ZMJZYXKPJWGDGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- QDHFHIQKOVNCNC-UHFFFAOYSA-N butane-1-sulfonic acid Chemical compound CCCCS(O)(=O)=O QDHFHIQKOVNCNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- ZHGASCUQXLPSDT-UHFFFAOYSA-N cyclohexanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1CCCCC1 ZHGASCUQXLPSDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005685 electric field effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- FYAQQULBLMNGAH-UHFFFAOYSA-N hexane-1-sulfonic acid Chemical compound CCCCCCS(O)(=O)=O FYAQQULBLMNGAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- XZCDXQFSVQCURU-UHFFFAOYSA-N iron;naphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound [Fe].C1=CC=CC2=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C21 XZCDXQFSVQCURU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000414 polyfuran Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004060 quinone imines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011536 re-plating Methods 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Chemical group 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- UGNWTBMOAKPKBL-UHFFFAOYSA-N tetrachloro-1,4-benzoquinone Chemical compound ClC1=C(Cl)C(=O)C(Cl)=C(Cl)C1=O UGNWTBMOAKPKBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 1
- NRZHJVXFHRINCD-UHFFFAOYSA-K triphenoxybismuthane Chemical compound [Bi+3].[O-]C1=CC=CC=C1.[O-]C1=CC=CC=C1.[O-]C1=CC=CC=C1 NRZHJVXFHRINCD-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 125000004417 unsaturated alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G13/00—Apparatus specially adapted for manufacturing capacitors; Processes specially adapted for manufacturing capacitors not provided for in groups H01G4/00 - H01G11/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/0029—Processes of manufacture
- H01G9/0032—Processes of manufacture formation of the dielectric layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/0029—Processes of manufacture
- H01G9/0036—Formation of the solid electrolyte layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/022—Electrolytes; Absorbents
- H01G9/025—Solid electrolytes
- H01G9/028—Organic semiconducting electrolytes, e.g. TCNQ
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/042—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
本發明係有關達成安定容量出現率之電容器元件的製造方法，該電容器元件製造用反應容器，及使用上述製造方法或反應容器所製造的電容器元件以及電容器。
於個人電腦等所使用之CPU(中央演算處理器)的電路等使用的電容器，為抑制電壓變動、降低高波紋通過時的發熱，要求高容量且低ESR(等值串聯電阻)。
一般，於CPU電路所使用的電容器，係使用複數個鋁固體電解電容器，或鉭固體電解電容器。
如此的固體電解電容器，係將於表面層具有微細的細孔之鋁箔，或於內部具有微小細孔之鉭粉的燒結體作為一方的電極(導電體)，與於該電極的表層形成的介電體層與該介電體層上設置之另一方的電極(通常為半導體層)所構成。
以半導體層作為他方的電極之電容器的半導體層的形成方法，例如藉由日本專利第1868722號說明書、日本專利第1985056號說明書、日本專利第2054506號說明書所記載的通電方法所形成的方法。係藉由個別將在表面設置介電體層之導電體於半導體層形成溶液浸漬，以導電體側為陽極與在半導體層形成溶液中準備之外部電極(陰極)之間附加電壓(通電流)形成半導體層的方法。
日本特開平3-22516號公報記載，藉由於設置介電體層之導電體流通交流重疊直流偏壓電流之電流形成半導體層的方法。又，日本特開平3-163816號公報記載於介電體層上的化學聚合層接觸導體，以該導體為陽極藉由電解聚合於化學聚合層上形成半導體層的方法。此等的方法，同時於複數個導電體形成半導體層時有問題。即日本特開平3-22516號公報記載的方法，於陰極側亦形成半導體層，隨著通電時間的經過之半導體層的形成情形有變化的問題，又，流經複數個的導電體的電流不能保障均勻。又，日本特開平3-163816號公報記載的方法，由於以設置於外部的導體為陽極通電，不能保障各個導電體的內部形成均勻的半導體層。即內部的細孔為小而大形狀的導電體為大問題。
於形成上述介電體層之導電體，藉通電方法形成半導體層時，在工業水準，例如一次於百個以上的導電體形成半導體層時，由於各導電體未必為均質，又，半導體的形成速度亦因導電體而不同，特別是於多數個導電體同時形成半導體層時，流經各導電體之電流未必一定，所製作之電容器的半導體層的形成情形不整齊製作安定容量的電容器有困難的情形。
因此，本發明的課題，為提供藉通電方法於複數個導
電體形成電容器的半導體層時，可得到形成狹分佈安定容量半導體層的電容器元件製造手段(反應容器及製造方法)。
本發明者等為解決上述課題經深入研究的結果，發現藉由定電流供給導電體形成半導體層，可得到容量分佈狹小的電容器群，完成本發明。
即，本發明係提供以下的電容器元件製造用反應容器、電容器元件的製造方法及電容器元件、電容器。
1. 將表面形成介電體層之複數個導電體同時於反應容器中之電解液浸漬藉通電方法形成半導體層用之反應容器，反應容器中對應各個導電體設置複數的陰極，具有電性連接於各個陰極之複數的定電流源為特徵的製造電容器元件用反應容器。
2. 複數的定電流源為，以複數定電流二極體所構成，其各負極彼此之間以電連接，各正極連接於陰極之如上述1.記載的製造電容器元件用反應容器。
3. 於反應容器的底部內側所配置的各個陰極與反應容器的外側所配置的各定電流二極體的正極連接，各定電流二極體的負極間以電連接於端子集電之如上述1.或2.記載的製造電容器元件用反應容器。
4. 於絕緣性基板的一面(表面)所設置的各個陰極與絕緣性基板的另一面(背面)所配置之各定電流二極體經由貫通孔以電連接，貫通孔被封口的絕緣性基板作為反應容器的底部之如上述1.~3.記載的製造電容器元件用
反應容器。
5. 陰極板為膜狀金屬材料者之如上述4.記載的製造電容器元件用反應容器。
6. 使用如上述1.~5.記載的製造電容器元件用反應容器為特徵的電容器元件的製造方法。
7. 於申請專利範圍第1~5項中任一項之製造電容器元件用反應容器充滿電解液，將具有介電體層之複數個導電體浸漬於上述電解液，以該導電體側為陽極，反應容器中設置之各個陰極為陰極藉由通電方法於介電體層上形成半導體層為特徵的電容器元件的製造方法。
8. 由上述6.或7.記載的製造方法製作的電容器元件群。
9. 使用如上述8.之電容器元件群，其出現容量分佈為平均容量±20%的範圍內之電容器。
本發明所使用的導電體的例可列舉如金屬、無機半導體、有機半導體、碳、至少一種此等的混合物、此等的表層層合導電體的層合物。
無機半導體的可列舉如二氧化鉛、二氧化鉬、二氧化鎢、一氧化鈮、二氧化錫、一氧化鋯等的金屬氧化物，有機半導體可列舉如聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺及等具有此等高分子骨幹之取代物、共聚物等的導電性高分子、四氰醌二甲烷(TCNQ)與四硫代四的錯合物、TCNQ鹽等的
低分子錯合物。又，於表層層合導電體的層合物的代表例可舉紙、絕緣性高分子、玻璃等層合上述導電體的層合物。
導電體使用金屬時，將金屬的一部份進行至少1種選自碳化、磷化、硼化、氮化、硫化的處理再使用亦可。
導電體的形狀無特別的限制，箔狀、板狀、棒狀、導電體本身以粉狀成形或成形後燒結之形狀等再使用亦可。將導電體表面以蝕刻等的處理，成為具有微細的細孔亦可。導電體以粉狀之成形體形狀或成形後燒結之形狀時，適當的選擇成形時的壓力，於成形或燒結後的內部可設置微小的細孔。
導電體可直接連接導出導線，將導電體以粉狀成形體形狀或成形後燒結之形狀時，成形時與另外準備的導出導線(導電箔)的一部份與導電體同時成形，將導出導線(或導電箔)的成形外部的地方，可作為電容器的一方的電極的導出導線。
又，導電體的一部份不形成後述的半導體層可將其殘留作為陽極部。於陽極部與半導體層形成部的境界為防止半導體層形成亦可將絕緣性樹脂以纏頭狀附著硬化。
本發明的導電體的理想例可列舉如，將鉭粉、鈮粉、以鉭為主成分的合金粉、以鈮為主成分的合金粉、一氧化鈮粉等成形後燒結之內部存在多數微細空孔之燒結體及表面經蝕刻處理的鋁箔。
於本發明的導電體的表面所形成的介電體層係至少一
種選自Ta2O5、Al2O3、TiO2、Nb2O5等的金屬氧化物為主成分之介電體層，可列舉向來習知之陶瓷電容器或薄膜電容器的領域的介電體層。其為至少一種由前者的金屬氧化物為主成分的介電體層時，具有金屬氧化物的金屬元素之上述導電體藉由化成而形成介電體層時所得之電容器，成為具有極性之電解電容器。陶瓷電容器或薄膜電容器為向來習知的介電體層可舉例如，本申請人之日本特開昭63-29919號公報、日本特開昭63-34917號公報所記載的介電體層。又亦可使用將至少一種選自金屬氧化物為主成分之介電體層或陶瓷電容器或薄膜電容器複數層合向來習知的介電體層。又亦可使用將至少一種選自金屬氧化物為主成分之介電體層或陶瓷電容器或薄膜電容器混合向來習知的介電體層。
為藉由化成形成介電體層的具體例說明如下。
將連接複數個等間隔的複數片導電體長金屬板依方向湊齊並聯配置於金屬框架，於另外準備的化成槽將陽極部或導線(導電箔)的一部份與導電體於化成液浸漬，以金屬框架側為陽極，與化成槽中的陰極板之間附加指定時間的電壓。取出洗淨、經乾燥，於導電體表層形成介電體層。
一方面，本發明的電容器的他方電極，可舉至少一種選自有機半導體及無機半導體之化合物，此處上述的化合物藉由下述之通電方法形成為最重要。
有機半導體的具體例可列舉例如，苯并吡咯啉4量體
與由四氯苯醌所成之有機半導體、四硫代四為主成分之有機半導體，四氰基二甲烷為主成分的有機半導體，於含下述式(1)或(2)所示重複單元高分子滲雜之導電性高分子為主成分之有機半導體。
式(1)及式(2)，R1~R4為各自獨立之氫原子、碳數1~6的烷基或碳數1~6的烷氧基，X為氧、硫或氮原子，R5僅存在於X為氮原子時，係為氫原子或碳數1~6的烷基，R1與R2及R3與R4可相互結合成環狀。
又，於本發明，含上述式(1)所示重複單元之高分子，理想為含下述式(3)所示之結構單元作為重複單元之高分子。
式中，R6及R7，各自獨立與氫原子、碳數1~6的直鏈狀或分枝狀的飽和或不飽和的烷基、或其烷基相互於任意位置結合，形成含2個氧原子之至少1個以上的5員環的飽和烴的環狀構造之取代基。又，上述環狀構造具有可被取代之伸乙烯鍵者，亦含可被取代之伸苯基構造者。
含如此的化學構造的導電性高分子，係帶有電荷之可滲雜滲雜劑。滲雜劑無特別的限制可使用習知的滲雜劑。
滲雜劑理想的例為可舉具有磺酸基之化合物。如此的化合物可列舉如苯磺酸、甲苯磺酸、萘磺酸、蒽磺酸、二苯甲酮磺酸、萘醌磺酸及蒽醌磺酸等的具有芳基磺酸，丁基磺酸、己基磺酸及環己基磺酸等的具有烷基磺酸，聚乙烯磺酸等的各種高分子(聚合度2~200)磺酸、此等磺酸的鹽(銨鹽、鹼金屬鹽、鹼土類金屬鹽等)的代表例。此等化合物，可具有各種取代基，亦可存在複數個磺酸基。又，滲雜劑亦可同時使用複數種。
含式(1)至(3)所示重複單元之高分子，可例舉如聚苯胺、聚羥基伸苯、聚伸苯基硫化物、聚噻吩、聚呋喃、聚吡咯、聚甲基吡咯，及此等的取代衍生物或共聚物。其中亦以聚吡咯、聚噻吩及此等的取代衍生物(例如，聚(3,4-伸乙基二羥基噻吩)等)為理想。
無機半導體的具體可列舉如至少一種選自二氧化鉬、二氧化鎢、二氧化鉛、二氧化錳等之化合物。
上述有機半導體或無機半導體，使用導電度10-2~103S/cm的範圍者，所製作的電容器的ESR值小為理
想。
上述的半導體層，純粹藉由化學反應(溶液反應、氣相反應、固液反應以及此等的組合)形成，藉通電方法形成，或由此等的方法組合所形成，本發明係於半導體層形成步驟中至少採用一次通電方法。又，藉通電方法形成半導體層時，至少一次為通電，通電時由定電流電源(定電流源)進行達成本發明的目的。
定電流源，於上述表面具有介電體層之導電體可以由定電流通電之定電流電路達成即可。例如，以電路單純，零件數少之定電流二極體構成者為理想。定電流二極體，可列舉不僅市售的定電流二極體，亦可由電場效果電晶體所構成者。此外使用電晶體作為定電流源者，如使用IC者，使用三端子調整器者。
以下以使用定電流二極體為定電流源之例說明，定電流源不限於該例所示。
本發明有關同時製造複數的電容器元件的反應容器，係反應容器內側的各個個室的底部設置陰極板，各個陰極板與各定電流二極體的陽極連接，又各定電流二極體的陰極彼此之間由電性連接集電於端子所構成。有關化成係將整列上述形成介電體層之複數個導電體之金屬框架配置於充滿半導體層形成用電解液之本發明的電容器元件製造用反應容器的上面，將連接於金屬框架的複數導電體設置於該反應容器內的各個個室，金屬框架與上述定電流二極體群的集電端子附加壓時，因應定電流二極體的級別(電流
規格)流通一定的電流(亦可選擇特定電流範圍的定電流二極體)。藉由該電流於導電體的介電體層形成半導體層。定電流二極體係順方向(定電流二極體的方向)自陽極至陰極的方向附加規定範圍的電壓時流通指定的定電流，電流值係依選擇定電流二極體的級別將複數個適當級別的定電流二極體並聯或併用串聯與並聯使用可作階段的變更，因此可配合導電體的尺寸或形成半導體量的指定值來選擇定電流二極體，而流通任意範圍的定電流。
各定電流二極體，由於配置於反應容器的各個個室的外側與反應容器的底部內側所配置的陰極板無交錯反應容器可小型化為理想。此時，藉由反應容器內外之陰極板與定電流二極體的連接配線反應容器的孔穴可用樹脂等阻塞(封口)。
以下參閱附圖說明本發明的具體的型態。
於圖1，所示電容器元件製造用反應容器(1)的1例之模式圖，圖2所示為本發明的反應容器的陰極板與定電流二極體的理想配置例的平面圖(表面圖)，於圖3所示為同背面圖。
可舉以絕緣性基板的單面藉印刷技術所形成的膜狀金屬材料為陰極板(圖示之例為圓形)，經絕緣性基板的貫通孔於背面之印刷配線指定的位置配設定電流二極體(2)後之貫通孔部填塞環氧樹脂等的絕緣性樹脂之構成物。貫通孔構造係以於貫通孔內部已施以印刷配線表裏的電性可容易連接為理想。可使用將如此配設複數個陰極板(2)
與各定電流二極體(3)之絕緣性基板作為反應容器的底部，將絕緣性基板以絕緣性樹脂加工形成框包圍之反應容器(1)。又，亦可於絕緣性基板的指定位置設置與基板垂直之指定高度的框架(6)，於反應容器內製作複數個納入各陰極板之個室，於各個室注入半導體層形成用的電解液之構造。於如此反應容器的各個個室設計可將形成上述介電體層之各個導電體浸漬者由於各導電體可確實的供給所希望的電流為理想。可預先製作僅於一部份或全部指定高度的框的各個個室的底部之陰極板電性連接之陰極板。
本發明反應容器的大小，可配合一次製作之導電體的體積與個數、陰極板的大小適當的決定。亦可於反應容器設置可循環調溫水的外框。
於反應容器底部設置的各個陰極板，係相互電性絕緣，設計為各1個導電體(5)之下面與各陰極板對向。因此將陰極板(2)的大小以使用比導電體的下面更大者為理想。但是，由於過大時反應容器的大小亦變大，使用之半導體層形成用的電解液量亦變多不利於成本。由該理由，陰極板的大小，藉預備實驗通能於導電體形成充分半導體層之電流決定最小尺寸。例如，導電體的下面為正方型時，陰極板的大小為該正方型面積的1.01~3倍程度，理想為1.01~1.5倍程度。
陰極板的材質，可使用對半導體層形成用的電解液為非腐蝕性的導體。例如，使用鐵合金、銅合金、鉭、鉑等。亦可於陰極板的表面，電解液非腐蝕性的導體，例如鎳
、或金、銀、銲錫等至少一層可被電鍍。將如此的電鍍層層合於表面時，亦可使用腐蝕性的導體，例如銅、鋁。
於1個室可設置數片的陰極板。此時，如於1個室有2個陰極板，2個均必要連接存在於背面的1個定電流源，而非使用2個定電流源。理想係設置可納入於1個室大小的陰極板1片為佳。
本發明的電容器元件製造用反應容器，係於電流吸入型的定電流源連接上述各個陰極板者。定電流源由使用定電流二極體構成時，例如，可舉複數個的定電流二極體的陰極以電性連接，於各定電流二極體的陽極串聯連接上述陰極板之構成者。
以如圖1所示之電容器元件製造用反應容器為基準詳細說明。反應容器(1)的底部存在複數獨立於各個室的陰極板(2)，於各陰極板串聯連接於反應容器的底部外側之定電流二極體(3)的陽極。各個室，約略注入不超過個室高度的半導體層形成用的電解液(圖上未顯示)。
圖3，係自反應容器的底部的外側所見的模式圖。定電流二極體(3)以等間隔複數個並聯配置，各定電流二極體的陰極側以電性連接於圖中上側的集電端子(4)，圖2係自反應容器的上方(表面)所見之模式圖。陰極板(2)以等間隔複數配置。各個陰極板，相互絕緣，將圖3的各定電流二極體的陽極與反應容器底部陰極板經由設置同數的貫通孔(圖上未顯示)連接。各貫通孔，以絕緣性樹脂或陶瓷封口，反應容器中的電解液無滲出。反應容器
的上部，於表面等間隔設置複數片等間隔連接形成介電體層之導電體(5)金屬板之一體化金屬框架。各個導電體，個別於反應容器設置之注入指定量電解液的各個室浸漬。
其次，說明使用上述電容器元件製造用反應容器藉通電方法形成半導體層之方法。
於反應容器的各個室，約略注入不超過個室高度的半導體層形成用的電解液後，將等間隔配置之金屬框架(7)於表面形成介電體層之導電體個別浸漬於各個室，以金屬框架為陽極，以配置反應容器底部外側之集電端子為陰極藉通電方法形成半導體層。
於藉通電成為半導體的原料，或依情況溶解上述滲雜劑(例如，芳基磺酸或鹽、烷基磺酸或鹽、各種高分子磺酸或鹽等習知的滲雜劑)之半導體層形成溶液藉通電於介電體層上形成半導體層。由於通電時間，半導體層形成用液的濃度、pH、溫度、通電電流值、通電電壓值，依使用導電體的種類、大小、質量、所望之半導體層的形成厚度而變化，預先藉實驗決定條件。亦可變更通電條件進行複數次通電。又，為修復於導電體表面形成的介電體層的缺陷，亦可於途中的任意時段(1次或複數次均可)及/或於最後以向來習知的再化成操作。
又，於導電體層的表面所形成的介電體層製作之電性微小缺陷部後亦可藉由本發明的方法形成半導體層。
本發明的電容器，為改善於由上述方法等所形成的半
導體層之上電容器的外部導出導線(例如導線框架)與電接觸，亦可設置電極層。
電極層，例如，可藉由導電膏的硬化、電鍍、金屬蒸鍍、附著耐熱性的導電樹脂薄膜而形成。導電膏以銀膏、銅膏、鋁膏、碳膏、鎳膏等為理想。此等可使用1種或2種以上。使用2種以上時，可混合，亦可層合個別的層。使用導電膏後，放置於空氣中，或經加熱硬化。導電膏硬化後的厚度，通常每一層約為0.1~200μm。
導電膏係以樹脂與金屬等的導電粉為主成分，依情形為溶解樹脂亦可含有溶劑或樹脂的硬化劑等。溶劑係於膏狀物硬化時飛散。
導電膏中的樹脂使用醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、酚樹脂、醯亞胺樹脂、氟樹脂、酯樹脂、醯亞胺醯胺樹脂、醯胺樹脂、苯乙烯樹脂、氨基甲酸酯樹脂等之習知的各種樹脂。導電粉使用銀、銅、鋁、金、碳、鎳及此等金屬為主成分的合金之粉、表層具有至少1種此等金屬塗覆粉或此等的混合物粉。
導電粉通常含40~97質量%。未達40質量%時所製作的導電膏的導電性小，又超過07質量%時，導電膏的黏著性小。於導電膏亦可使用混合形成上述半導體層之導電性高分子或金屬氧化物粉。
電鍍可舉鍍鎳、鍍銅、鍍銀、鍍金、鍍鋁等。又，蒸鍍金屬可舉鋁、鎳、銅、金、銀等。
具體的，例如形成半導體層的導電體上順序層合碳膏
、銀膏，以如環氧樹脂之材料封口構成電容器。該電容器亦可於事先連接於導電體，或事後由連接金屬線或金屬箔所成之導線。
如以上構成的本發明的電容器，例如可由樹脂模、樹脂盒、金屬性外裝盒、浸漬樹脂、層合薄膜外裝等的外裝作為各種用途的電容器製品。其中，尤其以樹脂模進行外裝之晶體狀電容器，可進行小型化及低成本化為理想。
具體的說明以樹脂模為外裝時，本發明的電容器係將上述電容器元件的導電體層的一部份，載置於另外準備的具有一對對向配置先端部之導線框架的一邊的先端部，更將陽極導線的一部份(為配合尺寸亦可使用切斷陽極導線的先端者)載置於上述導線框架的另一邊的先端部，例如前者係以導電膏的硬化，後者係以溶接各電性、機械的接合後，將上述導線框架的先端部的一部份殘留後以樹脂封口，於樹脂封口外之指定位置將導線框架切斷經折彎加工(導線框架係於樹脂封口的下面僅將導線框架的下面或下面與側面殘留封口時，亦可僅切斷加工)製作。
上述導線框架，經上述的切斷加工最終成為電容器的外部端子，形為箔或平板狀，材質係使用鐵、銅、鋁或此等的金屬為主成分之合金。該導線框架的一部份或全部亦可施以銲鍚、錫、鈦、金、鎳等的電鍍。導線框架與電鍍之間亦可具有以鎳或銅等的基礎電鍍。
上述切斷折彎加工後或於加工前可將導線框架進行此等的各種電鍍。又，載置電容器元件連接前可先進行電鍍
再於封口後的任意時間進行再電鍍。
該導線框架，存在一對對向配置的先端部，於先端部間有間隙，各電容器元件的陽極部與陰極部可絕緣。
於樹脂模外裝所使用的樹脂，可採用環氧樹脂、酚樹脂、醇酸樹脂等固體電解電容器的封口所使用之習知的樹脂，各樹脂理想為使用低應力樹脂時，由於在封口時可緩和對電容器元件的封口應力為理想。又，為樹脂封口的製造機，理想為使用轉移成形機。
如此所製造的電容器，由於可修復電極層形成時或外裝時的熱或物理的介電體層的劣化，亦可進行老化處理。
老化的方法，係藉由附加指定電壓(通常為定格電壓的2倍以內)於電容器進行。老化時間或溫度，依電容器的種類、容量、定格電壓其最適值不同，可預先以實驗決定，通常，時間為數分至數日，溫度係考慮電壓附加挾具的熱劣化以300℃以下進行。老化的氣體環境可在減壓、常壓、加壓下的任一條件進行。又，老化的氣體環境可在空氣中、氬、氮、氦等的氣體中，理想為在水蒸氣中。老化於含水蒸氣的氣體環境中進行其次於空氣中，氬、氣、氦等的氣體中進行時介電體層朝安定化展進。供給水蒸氣後返回常壓室溫，或供給水蒸氣後於150~250℃的高溫放置數分至數小時將多餘的水分去除進行上述老化。水蒸氣供給方法的一例，可舉例如將放置於老化爐中的水灘藉由熱而供給水蒸氣的方法。
附加電壓方法，可設計流通直流、具有任意波形的交
流、重疊於直流的交流或脈衝電流等的任意電流。亦可在老化途中將附加電壓停止一次，再度進行附加電壓。
藉本發明所製造的電容器，由於係將半導體層於安定的同一條件進行其容量安定。因此，電容器群(同時製作之多數個的電容器)的容量分佈(差異)，與向來品比較具狹小的範圍。因此，為取得特定容量範圍的電容器時，無需選別容量，即使要選別亦可提高收率。
又以本發明所製造的電容器群，可利用於個人電腦、伺服器、相機、電玩機、DVD、AV機器、行動電話等的數位機器，或各種電源等的電子機器。
以下以具體例詳細說明本發明，本發明不限於以下之例。
1. 電容器元件製造用反應容器的製作
長度322mm，寬度202mm、厚度2mm的貼銅玻璃環氧樹脂板藉由印刷配線於一面(表面)如圖3將直徑7mm的銅材上金電鍍之陰極板依長方向32個，寛方向20個等間隔製作合計640個，更於另一面(背面)介由貫通孔如圖2以印刷配線串聯連接定電流二極體的陽極側與表面的各陰極板。各定電流二極體的陰極部之印刷配線銲墊以銲錫連接，藉由配線連接至最終的集電端子。定電流二
極體係由日本石塚電子(股)製F-101選擇120~160μA者，貫通孔部以環氧樹脂覆埋。其次表面的各個陰極板可逐個進入個室以高度20mm，寛度2mm的玻璃環氧樹脂板以垂直立於表面以黏著樹脂固定，製作略同一尺度的小個室(平面8×8mm)640個，製作各個室的斷面如圖1所示之電容器元件製造用反應容器。
2. 電容器的製作
使用CV10萬μF．V/g的鉭燒結體(尺寸4.5×3.0×1.0mm，質量84mg，導出導線0.40mm 露出表面7mm)作為導體。為防止導線在後步驟的半導體層形成時的溶液彈出裝配四氟乙烯製墊片。如此之導電體的導線之上部2mm處以長度360mm寬度20mm厚度2mm的不鏽鋼板自端部25mm的位置以10mm間隔沿方向溶接連接32個。同樣準備20片連接32個導電體的不鏽鋼板，各不鏽鋼板以10mm間隔各先端平行一致將640個導電體裝設於可同一方向配置的金屬框架。另外準備裝入0.1%磷酸水溶液之化成槽上設置框架，將導電體與導線的一部份配置可於水溶液中浸漬後，以框架為陽極，化成槽中所設置之鉭板為陰極附加10V電壓，將水溶液調為80℃進行6小時化成，自槽中取出後經水洗、乾燥於導電體的細孔內部及表面以及導線的一部份形成由Ta2O5所成的介電體層。其次，僅框架的導電體以1%萘-2-磺酸鐵水溶液浸漬，取出經水洗、乾燥重複7次後，以加入3%蒽酮-2-磺
酸與飽和濃度以上的伸乙基二氧巰酚的30%乙二醇水溶液將各個室之配液調為同一高度之電容器元件製造用反應容器的640個個室配置框架的640個導電體使各個可浸漬，以框架為陽極，反應容器的外側底部的集電端子為陰極，於室溫以13.5V通電1小時，形成半導體層。將框架取出，進行水洗、醇洗淨、乾燥後，於0.1%醋酸為化成液之上述之化成槽將導電體與導線的一部份可浸漬的形式配置進行80℃ 7V 15分鐘的再化成。將框架取出，進行水洗、醇洗淨、乾燥。重複如此的半導體層形成、再化成5次作為最終的半導體層。又，將框架依順序設置於碳膏槽及銀膏槽浸漬導電體部份，及藉由進行乾燥於半導體層上層合電極層。
自框架取出已形成電極層的各導電體，另外準備之表面錫鍍之銅合金所成之導線框架的兩先端部的陽極側載置切斷去除一部份導線的導電體，於陰極側載置導電體的銀膏側，前者以點焊連接，後者以銀膏連接。之後，以環氧樹脂封口後，切斷導線框架，進行折彎加工，製作尺寸7.3×4.3×1.8mm的晶體狀電容器。接著於115℃，對電容器的附加電壓為3.5V之熟化5小時。所得之電容器的出現容量分佈為其平均容量的±10%範圍內。具體的，所得之電容器為定格2.5V容量680μF者，具有720μF~645μF的個數為594個，720~750μF的個數為17個，645~610μF的個數為29個的容量分佈。
於實施例1，不使用本發明的電容器元件製造用反應容器，向來的反應容器，即尺寸相同，各個的個室亦不具備個別的陰極板與電流吸進型電源，容器的下方內部設約略與底面積同樣大小的銅上實施金電鍍之陰極板的反應容器中，以該陰極板為陰極藉通電形成半導體層以外，與實施例1同樣製作晶體型電容器。所得之電容器的出現容量分佈，為超過其平均容量±20%者。具體的，所得之電容器為2.5V容量680μF，具有720~645μF的個數為359個，720~750μF的個數為15個，750~780μF的個數為2個，645~610μF的個數為150個，610~575μF的個數為93個，575~540μF的個數為17個，540~510μF的個數為4個的容量分佈。
由實施例1及比較例1，實施例1所得的電容器群比比較例1所得的電容器群知其容量分佈明確的較狹。
1. 電容器元件製造用反應容器的製作
於實施例1，反應容器的各小個室的陰極板不以印刷技術製作，自各小個室的底部與側面的底部至14mm為止的高度，以銀粉93質量%，環氧樹脂7質量%的銀膏全面描繪塗敷厚度約0.3mm的陰極板，定電流二極體係使用由日本石塚電子(股)製F-101L選擇60~100μA者以外與實施例1同樣製作反應容器。
2. 電容器的製作
利用鈮錠的氫脆性粉碎的鈮一次粉(平均粒徑0.32μm)造粒得到平均粒徑110μm的鈮粉(由於為微粉表面因自然氧化存在95000ppm氧)。其次於450℃的氮氣氣體環境中於置更於700℃的氬氣中放置，成為氮化量9600ppm的部份氮化的鈮粉(CV 298000μF．V/g)。將該鈮粉與0.37mm 的鈮線同時成形後於1280℃燒結製造複數個尺寸4.0×3.5×1.7mm(質量0.08g。鈮線為導線存在於燒結體內部為3.7mm，外部為8mm)的燒結體(導電體)。其次，與實施例1同樣的不鏽鋼板連接同數的導電體後，設置同數的金屬框架。僅藉由20V電壓將導電體表面及導線的一部份形成以Nb2O5為主成分的介電體層。
接著，將電容器元件製造用反應容器放置於控制12℃的低溫室後，實施例1的蒽醌-2-磺酸以吡咯取代，又通電電壓及再化成電壓各自為23V及14V，更將通電時間定為90分鐘、反應次數定為11次以外，與實施例1同樣形成半導體層、電極層，封口製作尺寸7.3×4.3×2.8mm的晶體狀固體電解電容器。所得之電容器的出現容量分佈為其平均容量的±15%範圍內。具體的，所得之電容器為定格4V容量1000μF者，具有950~1050μF的個數為579個，1050~1100μF的個數為13個，950~900μF的個數為44個，900~850μF的個數為4個的容量分佈。
於實施例2，除了不使用本發明的電容器元件製造用反應容器，使用比較例1所使用的向來的反應容器來製造電容器以外，與實施例2同樣製作晶體狀固體電解電容器。所得之電容器的出現容量分佈為超過其平均容量的±20%。具體的，所得之電容器為定格4V容量1000μF者，具有950~1050μF的個數為365個，1050~1100μF的個數為7個，950~900μF的個數為172個，900~850μF的個數為68個，850~800μF的個數為19個，800~750μF的個數為6個，750~700μF的個數為3個的容量分佈。
自實施例2與比較例2，實施例2所得的電容器群比比較例2所得的電容器群知其容量分佈明確的較狹。
本發明係提供，藉介由定電流源通電形象半導體層之電容器元件製造用反應容器及電容器元件的製造方法，依本發明可得到出現容量分佈狹，具有出現容量為平均容量的±20%的範圍內之容量分佈之電容器群。
1‧‧‧反應容器
2‧‧‧陰極板
3‧‧‧定電流二極體
4‧‧‧集電端子
5‧‧‧導電體
6‧‧‧框
7‧‧‧金屬框架
圖1，顯示本發明的電容器元件製造用反應容器的一型態的構成之模式圖。
圖2，顯示本發明的電容器元件製造用反應容器的一
型態容器底部內面(表面)的構成之模式圖。
圖3，顯示本發明的電容器元件製造用反應容器的一型態容器底部背面的構成之模式圖。
1‧‧‧反應容器
2‧‧‧陰極板
3‧‧‧定電流二極體
5‧‧‧導電體
6‧‧‧框架
7‧‧‧金屬框架
Claims (9)
- 一種製造電容器元件用反應容器，其係將表面形成介電體層之複數個導電體同時於反應容器中之電解液浸漬，藉通電方法用以形成半導體層之反應容器，其特徵為反應容器中設置有複數個對應各個導電體之各個個室，且於各個個室中設置陰極，具有電性連接於各個陰極之複數的定電流源。
- 如申請專利範圍第1項之製造電容器元件用反應容器，其中複數的定電流源為，以複數定電流二極體所構成，其各負極彼此之間以電連接，各正極連接於陰極。
- 如申請專利範圍第1或2項之製造電容器元件用反應容器，其中於反應容器的底部內側所配置的各個陰極與反應容器的外側所配置的各定電流二極體的正極連接，各定電流二極體的負極間以電連接而於端子集電。
- 如申請專利範圍第1或2項之製造電容器元件用反應容器，其中於絕緣性基板的一面(表面)所設置的各個陰極與絕緣性基板的另一面(背面)所配置之各定電流二極體經由貫通孔以電連接，貫通孔被封口的絕緣性基板作為反應容器的底部。
- 如申請專利範圍第4項之製造電容器元件用反應容器，其中陰極板為膜狀金屬材料者。
- 一種電容器元件之製造方法，其特徵為使用申請專利範圍第1~5項中任一項之製造電容器元件用反應容器者。
- 一種電容器元件之製造方法，其特徵為於申請專利範圍第1~5項中任一項之製造電容器元件用反應容器充滿電解液，將具有介電體層之複數個導電體浸漬於上述電解液，以該導電體側為陽極，反應容器中設置之各個陰極為陰極藉由通電方法於介電體層上形成半導體層者。
- 一種電容器元件群，其係藉如申請專利範圍第6或7項之製造方法所製作者。
- 一種電容器，其係使用如申請專利範圍第8項之電容器元件群，其出現容量分佈為平均容量±20%的範圍內者。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004262246 | 2004-09-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200615991A TW200615991A (en) | 2006-05-16 |
| TWI417917B true TWI417917B (zh) | 2013-12-01 |
Family
ID=36036553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW094130942A TWI417917B (zh) | 2004-09-09 | 2005-09-08 | Manufacturing method for manufacturing capacitor element, manufacturing method of capacitor element, capacitor element, and capacitor |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4717824B2 (zh) |
| KR (1) | KR101142310B1 (zh) |
| CN (1) | CN101015030B (zh) |
| TW (1) | TWI417917B (zh) |
| WO (1) | WO2006028286A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5271023B2 (ja) * | 2008-10-07 | 2013-08-21 | Ａｖｘタンタルアジア株式会社 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| WO2010107011A1 (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | 昭和電工株式会社 | 固体電解コンデンサ素子、その製造方法及びその製造用冶具 |
| WO2011077950A1 (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | 昭和電工株式会社 | コンデンサ素子製造用反応容器及びコンデンサ素子の製造方法 |
| PL3361514T3 (pl) | 2017-02-13 | 2022-06-06 | Grenzebach Envelon Gmbh | Płyta dla modułu pv i moduł pv |
| CN110379627A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-10-25 | 益阳艾华富贤电子有限公司 | 一种固液混合电容器的制备工艺及固液混合电容器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4192721A (en) * | 1979-04-24 | 1980-03-11 | Baranski Andrzej S | Method for producing a smooth coherent film of a metal chalconide |
| US4864472A (en) * | 1987-04-06 | 1989-09-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid electrolyte capacitor |
| US6139592A (en) * | 1997-06-19 | 2000-10-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Process and apparatus for producing organic solid electrolyte capacitor |
| US20030133256A1 (en) * | 2001-11-30 | 2003-07-17 | Matsushita Electric Industrial Co. | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0722075B2 (ja) * | 1987-01-23 | 1995-03-08 | 日通工株式会社 | 固体電解コンデンサの半導体層形成方法 |
| JPH01121919A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | 座標入力装置 |
| JPH0536267Y2 (zh) * | 1988-02-12 | 1993-09-14 | ||
| JP2836098B2 (ja) * | 1989-05-12 | 1998-12-14 | 松下電器産業株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| JP3408125B2 (ja) * | 1997-11-14 | 2003-05-19 | 三洋電機株式会社 | 有機固体電解コンデンサの製造方法及び製造装置 |
| US6239965B1 (en) * | 1998-05-22 | 2001-05-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrolytic capacitor and method of producing the same |
-
2005
- 2005-09-08 KR KR1020077006353A patent/KR101142310B1/ko active IP Right Grant
- 2005-09-08 CN CN2005800303003A patent/CN101015030B/zh active Active
- 2005-09-08 TW TW094130942A patent/TWI417917B/zh active
- 2005-09-08 WO PCT/JP2005/017005 patent/WO2006028286A1/ja active Application Filing
- 2005-09-08 JP JP2006535188A patent/JP4717824B2/ja active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4192721A (en) * | 1979-04-24 | 1980-03-11 | Baranski Andrzej S | Method for producing a smooth coherent film of a metal chalconide |
| US4864472A (en) * | 1987-04-06 | 1989-09-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid electrolyte capacitor |
| US6139592A (en) * | 1997-06-19 | 2000-10-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Process and apparatus for producing organic solid electrolyte capacitor |
| US20030133256A1 (en) * | 2001-11-30 | 2003-07-17 | Matsushita Electric Industrial Co. | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101015030B (zh) | 2013-01-02 |
| KR20070053769A (ko) | 2007-05-25 |
| WO2006028286A1 (ja) | 2006-03-16 |
| JP4717824B2 (ja) | 2011-07-06 |
| KR101142310B1 (ko) | 2012-05-17 |
| JPWO2006028286A1 (ja) | 2008-05-08 |
| CN101015030A (zh) | 2007-08-08 |
| TW200615991A (en) | 2006-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5079850B2 (ja) | コンデンサの製造方法 | |
| US20090027834A1 (en) | Solid electrolyte capacitor | |
| US7837185B2 (en) | Jig for producing capacitors, apparatus for producing capacitors and method for producing capacitors | |
| TWI417917B (zh) | Manufacturing method for manufacturing capacitor element, manufacturing method of capacitor element, capacitor element, and capacitor | |
| WO2007061034A1 (ja) | コンデンサ素子製造用冶具及びコンデンサ素子の製造方法 | |
| US8559163B2 (en) | Reaction vessel for producing capacitor element, production method for capacitor element, capacitor element and capacitor | |
| JP4049804B2 (ja) | コンデンサ素子製造用反応容器、コンデンサ素子の製造方法およびコンデンサの製造方法 | |
| KR101430536B1 (ko) | 고체 전해 콘덴서 소자, 그 제조 방법 및 그 제조용 지그 | |
| JP4404730B2 (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| US20090090997A1 (en) | Solid electrolytic capacitor element and production method thereof | |
| JP3992706B2 (ja) | コンデンサの製造方法 | |
| TWI399773B (zh) | Chip solid electrolytic capacitor and its manufacturing method | |
| EP1909298B1 (en) | Method for producing solid electrolytic capacitor | |
| JP2005101592A (ja) | 焼結体及びその焼結体を使用したチップ状固体電解コンデンサ | |
| JP2005109466A (ja) | コンデンサ及びその製造方法 |