JPS6052010A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサの製造方法Info
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- JPS6052010A JPS6052010A JP16075583A JP16075583A JPS6052010A JP S6052010 A JPS6052010 A JP S6052010A JP 16075583 A JP16075583 A JP 16075583A JP 16075583 A JP16075583 A JP 16075583A JP S6052010 A JPS6052010 A JP S6052010A
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- Japan
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- layer
- dielectric
- solid electrolytic
- solid electrolyte
- film
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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。
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するものである。
ア〃ミ＝ウム、タンタルなどの弁作用金属を陽極材料と
する従来の固体電解コンデンサは、一般にその粉末材料
を成ｍ焼結などの方法によ）素体を形成した後、陽極酸
化した陽極素子に硝酸マンガン溶液を付着して加熱処理
を行い、二酸化マンガンからなる固体電解質層を形成し
たのち、コロイド状カーボンなどからなる陰極層をその
外周面に形成し、さらに半田メッキなどにより陰極引出
部を設けてコンデンサ素子を構成したものである。
する従来の固体電解コンデンサは、一般にその粉末材料
を成ｍ焼結などの方法によ）素体を形成した後、陽極酸
化した陽極素子に硝酸マンガン溶液を付着して加熱処理
を行い、二酸化マンガンからなる固体電解質層を形成し
たのち、コロイド状カーボンなどからなる陰極層をその
外周面に形成し、さらに半田メッキなどにより陰極引出
部を設けてコンデンサ素子を構成したものである。
従って、その誘電体は陽極酸化によって生成する陽極酸
化皮膜であり、電解質として用いられる二酸化マンガン
層を形成するために行なわれる加熱処理時に発生する硝
酸ガスや熱的ストレスによって上記陽極酸化皮膜が破壊
されやすい。
化皮膜であり、電解質として用いられる二酸化マンガン
層を形成するために行なわれる加熱処理時に発生する硝
酸ガスや熱的ストレスによって上記陽極酸化皮膜が破壊
されやすい。
この結果、陽極酸化電圧と完成品の定格電圧との間には
大きな余裕度を必要とするので、当初使用材料の有する
比誘電率から算出される単位体積あたりのＣＶ積（静電
容量×電圧値）に比較して実際には期待されるほどのＣ
Ｖ積が得られず、従って製品を小型化するうえで大きな
障害となるとともに、信頼性の面からも陽極酸化皮膜中
に構造的欠陥部を生じやすいという大きな欠点全有して
いた。
大きな余裕度を必要とするので、当初使用材料の有する
比誘電率から算出される単位体積あたりのＣＶ積（静電
容量×電圧値）に比較して実際には期待されるほどのＣ
Ｖ積が得られず、従って製品を小型化するうえで大きな
障害となるとともに、信頼性の面からも陽極酸化皮膜中
に構造的欠陥部を生じやすいという大きな欠点全有して
いた。
電解コンデンサとして用いられる誘電体は、−般にアル
ミニウム、タンタルなど金属酸化物、あるいはチタン酸
バリウムのごとき複合系金鳴酸化物がその大部分を占め
る。
ミニウム、タンタルなど金属酸化物、あるいはチタン酸
バリウムのごとき複合系金鳴酸化物がその大部分を占め
る。
焼結型の陽極素子を用いる電解コンデンサは、箔巻回型
電解コンデンサと同様に、通常陽極酸化処理によってＭ
Ｗ体皮膜を得るため、硼酸アンモニウム、炭酸アンモニ
ウム、燐酸、硫酸、蓚酸などの溶液中で！電化学的に生
成されてきた。このため陽極酸化皮膜中にこれらの溶液
が吸着されてトラップしたり、あるいは水の分子が残存
し、陽極酸化工程中における加熱処理により熱分解後空
隙部を残したりあるいは欠隔部となって、製品化された
のち負荷が印加された際、時間の経過につれて電子なだ
れを続発して製品の寿命や信頼性に悪影響を及ぼすなど
、品質的にいまだ充分なものとはいえなかった。
電解コンデンサと同様に、通常陽極酸化処理によってＭ
Ｗ体皮膜を得るため、硼酸アンモニウム、炭酸アンモニ
ウム、燐酸、硫酸、蓚酸などの溶液中で！電化学的に生
成されてきた。このため陽極酸化皮膜中にこれらの溶液
が吸着されてトラップしたり、あるいは水の分子が残存
し、陽極酸化工程中における加熱処理により熱分解後空
隙部を残したりあるいは欠隔部となって、製品化された
のち負荷が印加された際、時間の経過につれて電子なだ
れを続発して製品の寿命や信頼性に悪影響を及ぼすなど
、品質的にいまだ充分なものとはいえなかった。
さらに電解質として用いられる二酸化マンガン層の生成
工程中において、前述のととく熱処理によって誘電体皮
膜が部分的に俊敏されて誘電体皮膜上の欠陥部をよシ助
長する結果となる。
工程中において、前述のととく熱処理によって誘電体皮
膜が部分的に俊敏されて誘電体皮膜上の欠陥部をよシ助
長する結果となる。
これらの大きな要因の一つとして考えられることは、誘
電体として用いられる陰極酸化皮膜が溶液中で生成され
るため、完全な結晶状態の金属酸化物が得られないこと
に起因する。
電体として用いられる陰極酸化皮膜が溶液中で生成され
るため、完全な結晶状態の金属酸化物が得られないこと
に起因する。
本発明は、上述の点に鑑みて誘電体として用いられる金
属酸化物上に二酸化マンガンなどの電解質層を生成せず
、逆に固体電解質層上に誘電体皮膜を生成するという新
しい発想に基づくものである。
属酸化物上に二酸化マンガンなどの電解質層を生成せず
、逆に固体電解質層上に誘電体皮膜を生成するという新
しい発想に基づくものである。
すなわち、陰極用電極体表面に二酸化マンガンなどから
なる固体電解質層を形成し、該固体電解質層の表面にＡ
ｌｚＯｓ、Ｔｉ１ｔ、Ｔａ１Ｏａ などの単独または混
合された成分からなる液体またはペースト状の＠重体材
料を塗布して、塗膜熱分解法によって加熱処理して金属
酸化物からなる誘電体皮膜層を形成し、該誘電体皮膜層
表面上に導電性接着剤などの導電層を介して陽極用電極
体を接続し外装したことを特徴とする固体電解コンデン
サである。
なる固体電解質層を形成し、該固体電解質層の表面にＡ
ｌｚＯｓ、Ｔｉ１ｔ、Ｔａ１Ｏａ などの単独または混
合された成分からなる液体またはペースト状の＠重体材
料を塗布して、塗膜熱分解法によって加熱処理して金属
酸化物からなる誘電体皮膜層を形成し、該誘電体皮膜層
表面上に導電性接着剤などの導電層を介して陽極用電極
体を接続し外装したことを特徴とする固体電解コンデン
サである。
以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
金族酸化物などを用いた薄膜加工技術は、従来から種々
検討され、近年熱蒸着やスパッタリング、イオンブレー
ティングなどのＰＶＤ法や化学的気相成長を用いたＣＶ
Ｄ法などによって、オプトエレクトロニクスの分野で主
に透明薄膜生成技術として実用化されている。しかしこ
れらＰ■法あるいは已の法などに用いられる設備には極
めて高価なものが多く、またそのメンテナンスも難しく
、得られた製品の品質にも不安定要素が多く、従って製
造コストも非常に高価にならざるを得なかった。
検討され、近年熱蒸着やスパッタリング、イオンブレー
ティングなどのＰＶＤ法や化学的気相成長を用いたＣＶ
Ｄ法などによって、オプトエレクトロニクスの分野で主
に透明薄膜生成技術として実用化されている。しかしこ
れらＰ■法あるいは已の法などに用いられる設備には極
めて高価なものが多く、またそのメンテナンスも難しく
、得られた製品の品質にも不安定要素が多く、従って製
造コストも非常に高価にならざるを得なかった。
これらの問題を解決するため、近時有機金Ｉｓ４を含有
し九塗料が考案され、塗布後、乾燥、焼成によって、塗
布面上で有機金属を熱分解して透明な酸化物膜を得るい
わゆる塗膜熱分解法が開発され九。
し九塗料が考案され、塗布後、乾燥、焼成によって、塗
布面上で有機金属を熱分解して透明な酸化物膜を得るい
わゆる塗膜熱分解法が開発され九。
上記方法によれば、従来パルプ金属の陽極酸化゛ によ
って生成される金属酸化物膜を誘電体とし、該誘電体上
に二酸化マンガンなどの固体電解質を熱分解生成させた
電解コンデンサは、陽極酸化室１ 圧と比較して、使用電圧はその１〜百程度を上限として
製造されていたが、本発明によれば誘電体となる金属酸
化物膜は、陰極電極体上に熱分解生成した固体電解質層
のトに塗膜熱分解法によって得ることが可能となった。
って生成される金属酸化物膜を誘電体とし、該誘電体上
に二酸化マンガンなどの固体電解質を熱分解生成させた
電解コンデンサは、陽極酸化室１ 圧と比較して、使用電圧はその１〜百程度を上限として
製造されていたが、本発明によれば誘電体となる金属酸
化物膜は、陰極電極体上に熱分解生成した固体電解質層
のトに塗膜熱分解法によって得ることが可能となった。
従って、従来二酸化マンガン焼成の際、硝酸マンガンか
ら発生する硝酸ガスによってＡＪ＊Ｏｘなどは破壊され
やすいため、固体電解コンデンサの大部分はタンタルの
ような高価な原料を陽極電極材料として用いていたが、
本発明によればアルミニウムの使用が容易となり、その
材料コストは大幅に低減される。
ら発生する硝酸ガスによってＡＪ＊Ｏｘなどは破壊され
やすいため、固体電解コンデンサの大部分はタンタルの
ような高価な原料を陽極電極材料として用いていたが、
本発明によればアルミニウムの使用が容易となり、その
材料コストは大幅に低減される。
第１図は本発明によって製造された固体電解コンデンサ
の一実施例で、アルミニウムなどの陰極用！樹体１上に
硝酸マンガン溶液を付着した後、加熱処理して生成され
た二酸化マンガン層２）１．にＡｌｔｏｓを含有スる金
属アルコラード（アルコキシド）を塗布、焼成してＡｌ
２Ｏ５の酸化物膜層３を形成する。この場合金属アルコ
ラードは、目的とする皮膜の生成状態によシ３５０〜５
００℃または８００〜９００℃の算囲気中で焼成される
。 しかるのち半日付可能な陽僑引出リード１４ｆｒ：
有する陰極用電極体４をカーボン系、銀糸などからなる
導電性接着剤層５を介して誘１「体層３と電気的に接萩
したのち、合成ゴムやフッ化エチレンなどの絶縁用シー
ルド材１５ヲ介して、陰極引出リード１２を有する外装
用金展ケース１１に収納後、ハーメチック、巻締めなど
の方法によｐ密封したものである。誘電体となる金属酸
化物膜層３にはＡ ｌ ＊ Ｔ ｉ −Ｔ ａなどの単
元系金属アルコキシドのベンゼン溶液を用いたが、エス
テルのごとき速乾性溶媒を用いてもよい。
の一実施例で、アルミニウムなどの陰極用！樹体１上に
硝酸マンガン溶液を付着した後、加熱処理して生成され
た二酸化マンガン層２）１．にＡｌｔｏｓを含有スる金
属アルコラード（アルコキシド）を塗布、焼成してＡｌ
２Ｏ５の酸化物膜層３を形成する。この場合金属アルコ
ラードは、目的とする皮膜の生成状態によシ３５０〜５
００℃または８００〜９００℃の算囲気中で焼成される
。 しかるのち半日付可能な陽僑引出リード１４ｆｒ：
有する陰極用電極体４をカーボン系、銀糸などからなる
導電性接着剤層５を介して誘１「体層３と電気的に接萩
したのち、合成ゴムやフッ化エチレンなどの絶縁用シー
ルド材１５ヲ介して、陰極引出リード１２を有する外装
用金展ケース１１に収納後、ハーメチック、巻締めなど
の方法によｐ密封したものである。誘電体となる金属酸
化物膜層３にはＡ ｌ ＊ Ｔ ｉ −Ｔ ａなどの単
元系金属アルコキシドのベンゼン溶液を用いたが、エス
テルのごとき速乾性溶媒を用いてもよい。
またアルコキシドとしてはメチフートまたはエチラート
もしくはブチラードを用いたものが好結果を得た。
もしくはブチラードを用いたものが好結果を得た。
第２図は上述の方法を用いて造られたアルミニウム固体
゛醒解コンデンサ定格＝２５Ｖ、１μＦの本発明品と同
定格の従来品とを比較した８５″Ｃ雰囲気中における電
圧印加時の負荷試験特性図である。
゛醒解コンデンサ定格＝２５Ｖ、１μＦの本発明品と同
定格の従来品とを比較した８５″Ｃ雰囲気中における電
圧印加時の負荷試験特性図である。
本発明によれば、従来法のごとく電解質生成時の誘電体
皮膜劣化が発生しないため、極めて安定した特性を示し
ている。
皮膜劣化が発生しないため、極めて安定した特性を示し
ている。
上述のごとく本発明はこれ寸で陽極側から陰極側へ順次
泄造された従来法とは全く逆の発想にもとづくもので、
金属アルコキシドの塗膜熱分解法により電解質−トに誘
電体層を形成することによシ、信頼性の優れた固体電解
コンデンサの製造が可能となり、工業的ならびに実用的
価値の高いものである。
泄造された従来法とは全く逆の発想にもとづくもので、
金属アルコキシドの塗膜熱分解法により電解質−トに誘
電体層を形成することによシ、信頼性の優れた固体電解
コンデンサの製造が可能となり、工業的ならびに実用的
価値の高いものである。
第１図は本発明の一実施例の固体電解コンデンサの断面
図、第２図は本発明品と従来品とを比較した固体電解コ
ンデンサの高温負荷特性肉である。 １：陰極用電極体 ２：固体電解質層 ３：誘電体皮膜層 ４：陽衝用電極体 ５：導電層 特許出願人 日本コンデンサ工業株式会社
図、第２図は本発明品と従来品とを比較した固体電解コ
ンデンサの高温負荷特性肉である。 １：陰極用電極体 ２：固体電解質層 ３：誘電体皮膜層 ４：陽衝用電極体 ５：導電層 特許出願人 日本コンデンサ工業株式会社
Claims (1)
- 陰極用ｗＬ極体表面に二酸化マンガンなどからなる固体
電解質層を形成し、該固体電解質層の表面にＡ １ｍ
Ｏｓ 、Ｔ ｉ Ｏｓ、Ｔａｌ０１１などの単独−ｔ−
ｈｕａ合された成分からなる液体またはペースト状の誘
電体材料を塗布して、塗膜熱分解法によって加熱処理し
て金線酸化物からなる誘電体皮膜Ｎを形成し、該誘電体
皮膜層表面−Ｈに４電性接着剤などの導電層を介してｕ
ＩＩｌｉｉｉ用を棒体を接続し外装したことを特徴とす
る固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16075583A JPS6052010A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16075583A JPS6052010A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6052010A true JPS6052010A (ja) | 1985-03-23 |
| JPH0315332B2 JPH0315332B2 (ja) | 1991-02-28 |
Family
ID=15721758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16075583A Granted JPS6052010A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6052010A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007200950A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-09 | Fujitsu Media Device Kk | 積層型固体電解コンデンサ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115544U (ja) * | 1978-02-03 | 1979-08-14 |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP16075583A patent/JPS6052010A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115544U (ja) * | 1978-02-03 | 1979-08-14 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007200950A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-09 | Fujitsu Media Device Kk | 積層型固体電解コンデンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0315332B2 (ja) | 1991-02-28 |
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